用于测试自动化车辆的设备和方法技术

一种处理器响应于相对于第一局部参照格网描述一个或多个对象的位置或运动数据集而生成相对于不同于所述第一局部参照系的第二局部参照格网描述所述一个或多个对象的变换的位置或运动数据集，使得所述位置或运动数据集和所述变换的位置或运动数据集相对于全局参照格网是相同的。所述处理器还向车辆输出所述变换的位置或运动数据集，使得所述车辆响应于此而执行控制操作。于此而执行控制操作。于此而执行控制操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测试自动化车辆的设备和方法


[0001]本申请要求于2020年3月3日提交的美国临时申请序列号62/984,683的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
[0002]本公开涉及自主车辆控制系统的校准和其对主车辆的能效的影响以及其对具有自主车辆控制系统的内燃机车辆的废气排放的影响的测量。更具体地说，它涉及基于实验室测试来表征带有内燃机(ICE)的汽车(包括混合动力电动车辆(HEV))的真实世界的废气排放以及具备自主纵向速度控制或制动特征的任何汽车类型(包括纯电池电动车辆(BEV))的真实世界的能效和自动制动响应。

技术介绍

[0003]现代化汽车可以在地球上发现的环境、道路坡度和驾驶条件的几乎任何组合下可靠地操作。这样的车辆在世界各地都很普遍，并且可以在从远低于0摄氏度到高于40摄氏度的环境温度下、从干燥的沙漠条件到潮湿雨林以及在拥堵的缓慢城市交通到德国高速公路的高速操作中规则而可靠地操作。
[0004]拥有大量汽车的许多国家具有汽车制造商必须遵守的废气排放或车辆效率标准。但经验表明，在已知影响真实世界中车辆的排放、燃料经济性或能效的各种各样的真实世界的环境、道路和驾驶条件下对车辆进行测试是困难且昂贵的。并且，众所周知，在较低的环境温度下，HEV的能效和单次充电的BEV的里程范围会降低。
[0005]基于实验室的尾管排放和能效测试在历史上是在有限范围的环境条件、车辆速度排程(schedule)和驾驶条件下进行的。由于近年来世界上的车辆数量急剧增加，并且由于车辆越来越受计算机控制，因此政府和汽车制造商有必要更好地了解车辆在更广泛的操作条件下的排放，因此国家环境空气质量(NAAQ)标准可以在“达标区”内继续得到满足，并最终可以在当前的“未达标区”内得到满足。车辆制造商还必须能够在更广泛的环境和操作条件下评估车辆排放控制和动力系校准的潜在变化的影响。
[0006]在自主车辆和半自主车辆(例如，具有纵向速度控制或自适应巡航控制(ACC)的那些车辆)的情况下，与研究和理解车辆的“真实世界”排放相关联的困难进一步复杂化。这是因为虽然实验室测功器在车辆上提供真实的真实世界负载，但是还不知道如何操作具有纵向速度控制的车辆使得它以与它在真实世界中控制速度相同的方式自主地控制其速度。能够以这种方式在实验室中操作车辆对于评估所作出的改变对纵向速度控制校准或对车辆的动力系校准的影响是特别有用的，并且是这里讨论的主题。
[0007]尽管已知实验室测试方法对于实际测试条件下的排放和效率测量非常准确且可重复，但真实世界的驾驶可能使车辆经历传统实验室测试方案不会使其经历的各种各样的条件。造成这种情况的原因有很多，包括难以在实验室中模拟真实世界温度和大气压力条件的全部范围、在实际交通状况下的真实世界的驾驶员行为的影响等。
[0008]目前不可能在实验室环境中“盲测”自主控制的车辆以测量这样的车辆与其他车辆自主交互时的废气排放、燃料经济性或车辆效率(盲测要求除了正在评估的变化之外不
允许对对象车辆进行改变，并且不需要车辆控制系统的详细技术知识)。但是，自主特征很可能影响大多数车辆的排放和能效，尤其是在车辆动力系发展成采用的校准与在传统驾驶员控制下类似的真实世界驾驶所采用的校准相比不同时。
[0009]对于车辆和自主系统的开发人员所拥有的技术知识的深度，可以隔离并模拟真实世界交通中其他冲突车辆对自动车辆控制系统的影响，以获得系统在真实世界中操作的一些可信度，但这种类型的测试并不能证明完整的车辆系统在真实世界中的行为方式相同。完整的车辆系统测试将提供实验室结果准确且充分反映真实世界性能的最高可信度，并且将是适当且适合无法定期访问有关特定车辆品牌和型号的详细技术信息的监管机构。并且，尽管采用自动纵向控制可能会降低车辆的排放、效率和燃料经济特性，但采用这样的系统用于其改进也是可能的。然而，为了实现这些目标，汽车制造商和监管机构需要控制良好的、基于实验室的测试设备和相关联的方法，以最大程度提高测试精度。
[0010]用于排放和能效合规目的的传统实验室测试通常包括测量在测功器上以一个或多个车辆速度排程操作的对象车辆的废气排放或能效。各种车辆速度排程旨在代表各种类型的真实世界的车辆操作。例如，环境保护署(EPA)采用不同的速度排程来代表城市操作、高速公路操作和更激进的车辆操作。在每种情况下，驾驶员都会尽可能接近对应的速度排程来操作车辆。但是，越来越多的较新的车辆型号采用自主、动态的纵向速度控制作为便利特征。由于这些特征在从拥堵的城市交通到高速公路操作的任何操作条件下通过自动保持安全的车辆间距而真正是便利的，并且由于技术成本正在迅速下降，因此自主速度控制特征将来很可能可以在大多数车辆上发现并使用。并且，它们很可能继续是将来完全自主车辆的关键技术之一。
[0011]然而，随着自主车辆速度控制的可用性和使用的不断增加，尚不了解在实验室环境中、尤其是在基于使用测功器使对象车辆在特定的车辆速度排程下操作的传统测试方案内如何测试这样的车辆。不知道未来对于大部分时间控制其自身速度的车辆是否将使用标准车辆速度排程。例如，速度排程可以在每种情况下被简单地解释为对象车辆响应于以“交通速度”行驶的前车的速度而被迫遵循的速度，或替代地，可以被解释为“交通速度”本身(对象车辆被嵌入其中且必须遵循的交通)。

技术实现思路

[0012]这里，某些实施例可能涉及对自主车辆或具有自主纵向速度或加速度控制的车辆进行实验室测试以获得ICE车辆的情况下的准确而可重复的废气质量排放测量值，以及任何车辆类型的能效测量值和自动制动动作——代表适用时任何纵向控制的车辆型号在任何路线上以及在任何一组研究中的环境条件下的真实世界的能效和尾管排放的测量值和动作。这些实施例提供允许准确地确定排放和能效的影响以及自主纵向控制车辆功能的自动或紧急制动动作的设备和方法。此外，通过在受控环境中模拟或重现真实世界的交通事件，可以校准、评估和改进排放、能效和安全系统性能。
[0013]更具体地，某些实施例涉及一种用于通过创建表示这种交通和对象的存在的适当的车辆数据总线信号、基于车辆的传感器截取并移除表示对象的视图的实际数据总线信号并将所创建的信号代替原始信号“注入”或代入到数据总线上而模拟其他车辆交通和路边对象的设备。虽然所创建的信号不一定需要具有真实世界基础或起源，但是出于某些目的，
有利的是从通过在实验室中模拟的先前道路驾驶期间记录信号而获得的真实世界数据总线信号导出所创建的信号。
[0014]在后一种情况下，具有纵向速度控制的车辆沿着真实世界中的期望路线操作，同时从车辆数据总线记录车辆速度和由速度控制传感器检测到的对象的相对位置或运动。然后将车辆或动力系带入实验室或指定的测试路线或轨道上，并在接合纵向速度控制的情况下操作。如果测试正在实验室中进行，则车辆将结合测功器来进行操作。在所有情况下，包含对象检测或运动的车辆数据总线信号被移除，并且用基于真实世界车辆速度与模拟的车辆速度历史之间的差异“变换的”数据总线信号替换。“变换的”信号表示如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种车辆测试设备，包括：处理器，所述处理器被编程为(i)响应于相对于第一局部参照格网描述一个或多个对象的位置或运动数据集，基于测试车辆信号、测功器速度反馈信号、转向角信号或GPS航向信号生成相对于不同于所述第一局部参照格网的第二局部参照格网描述所述一个或多个对象的变换的位置或运动数据集，使得所述位置或运动数据集和所述变换的位置或运动数据集相对于全局参照格网是相同的，以及(ii)向车辆输出所述变换的位置或运动数据集，使得所述车辆响应于此而执行控制操作。2.根据权利要求1所述的车辆测试设备，其中所述处理器还被编程为从一个或多个车辆传感器的输出导出所述位置或运动数据集，并且基于车辆速度信号或GPS信号记录所述测试车辆在外部参考格网中的对应位置或运动。3.一种车辆测试设备，包括：处理器，所述处理器被编程为(i)基于定义车辆在某时刻沿着路线的时间位置的数据和定义车辆在所述时刻沿着所述路线的排程位置的数据，将针对车辆行经真实或模拟路线的持续时间的多个时刻中的每个时刻定义对象在所述时刻沿着所述路线相对于所述排程位置的局部参考格网的排程方位的数据变换为定义所述对象相对于所述车辆的局部参考格网的实际时间方位的数据，使得对于所述多个时刻中的每个时刻，不管在所述时刻沿着所述路线的排程位置和在所述时刻沿着所述路线的车辆的时间位置如何，所述对象的排程方位和所述对象的实际方位位置相对于全局参照格网都是相同的，以及(ii)向所述车辆输出针对所述多个时刻中的每个时刻定义所述对象的所述实际时间方位的数据，使得所述车辆响应于此而执行控制操作。4.根据权利要求3所述的车辆测试设备，其中所述处理器还被编程为基于来自一个或多个车辆传感器的输出记录与所述对象的所述排程方位相对应的数据，并且基于车辆速度信号或GPS信号记录与所述车辆在外部参考格网中的位置或运动相对应的数据。5.根据权利要求3所述的车辆测试设备，其中所述处理器还被编程为(a)基于定义所述车辆在所述时刻沿着所述路线的所述时间位置的数据、定义所述车辆在所述时刻沿着所述路线的时间航向的数据、定义在所述时刻沿所述路线的所述排程位置的数据、以及定义在所述时刻沿所述路线的排程航向的数据，将针对所述多个时刻中的每个时刻定义所述对象在所述时刻沿所述路线相对于所述排程位置的局部参考格网的排程速度的数据变换为定义所述对象相对于所述车辆的局部参考格网的实际时间速度的数据，使得对于所述多个时刻中的每个时刻，不管在所述时刻沿所述路线的排程位置和航向以及所述车辆在所述时刻沿所述路线的时间位置和航向如何，所述对象的排程速度和所述对象的实际时间速度相对于全局参考格网都是相同的，以及(b)向所述车辆输出针对所述多个时刻中的每个时刻定义所述对象的所述实际时间速度的数据，使得所述车辆响应于此而执行控制操作。6.根据权利要求3所述的车辆测试设备，其中所述排程方位和排程位置由在道路上驾驶循环期间收集的传感器数据定义。7.根据权利要求3所述的车辆测试设备，其中所述车辆可操作地布置有测功器，并且所述车辆的局部参考格网由来自所述测功器或车辆的速度数据定义。8.一种用于车辆的测试方法，包括：基于定义车辆沿着真实或模拟路线的时间位置的数据和定义所述车辆沿着所述路线
的排程位置的数据，将针对车辆行经真实或模拟路线的持续时间的多个时刻中的每个时刻定义对象沿着所述路线相对于所述排程位置的局部参考格网的排程方位的数据变换为定义所述对象相对于所述车辆的局部参考格网的实际时间方位的数据，使得不管沿着所述路线的排程位置和沿着所述路线的车辆的时间位置如何，在时间上对应的所述对象的排程方位和所述对象的实际方位位置相对于全局参照格网都是相同的；以及向所述车辆输出定义所述对象的所述实际时间方位的数据，使得所述车辆响应于此而执行控制操作。9.根据权利要求8所述的测试方法，还包括：(a)基于定义所述车辆沿着所述路线的所述时间位置的数据、定义所述车辆沿着所述路线的时间航向的数据、定义沿所述路线的所述排程位置的数据、以及定义沿所述路线的排程航向的数据，将所述对象沿所述路线相对于所述排程位置的局部参考格网的排程速度的数据变换为定义所述对象相对于所述车辆的局部参考格网的实际时间速度的数据，使得不管沿所述路线的排程位置和航向以及所述车辆沿所述路线的时间位置和航向如何，在时间上对应的各对所述对象的排程速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：利奥，
申请(专利权)人：堀场仪器株式会社，
类型：发明
国别省市：