粗糙道路模拟的制作方法

本发明总体涉及一种用于模拟粗糙道路的系统和测试装置。

背景技术：

车辆在诸多不同类型的道路上运行。铺设过的道路总体是平滑的，但如碎石路或土路的未铺设道路总体是凹凸不平的。车辆悬架系统通常被调整以适应不同的道路表面。而驾驶员通常能够区分车辆在什么时候运行在与凹凸不平的表面相对的平滑表面上。

技术实现要素：

根据本发明的一方面，提供一种系统，包含：

用于接收测试装置的平台，测试装置被编程用于输出数据信号；

与平台分开的轴；

多个碰撞物体，多个碰撞物体设置在轴上且配置用于撞击平台；

马达，马达连接到轴并且配置用于使轴转动；以及

处理器，处理器被编程用于识别数据信号内的异常，异常由多个碰撞物体撞击平台而产生。

根据本发明的一个实施例，其中碰撞物体各自包括拴到轴的粒状物。

根据本发明的一个实施例，其中每个碰撞物体包括附接到粒状物的线，线用于将粒状物拴到轴。

根据本发明的一个实施例，其中粒状物中的至少一个比另一个粒状物更重。

根据本发明的一个实施例，其中每个粒状物具有总体上球形。

根据本发明的一个实施例，其中平台包括翼片，并且其中多个碰撞物体随轴转动而撞击翼片。

根据本发明的一个实施例，进一步包含马达控制器，马达控制器被编程用于输出控制马达的控制信号。

根据本发明的一个实施例，其中控制信号代表转动速度。

根据本发明的一个实施例，其中测试装置包括约束控制模块和至少一个传感器，传感器被编程用于检测多个碰撞物体中的至少一个撞击平台时的碰撞并且根据检测到的碰撞输出数据信号。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程用于接收和处理由至少一个传感器输出的数据信号。

根据本发明的一方面，提供一种系统，包含：

用于接收测试装置的平台，测试装置被编程用于输出数据信号；

与平台分开的轴；

多个碰撞物体，多个碰撞物体设置在轴上并且配置用于撞击平台，其中每个碰撞物体包括拴到轴的粒状物；

马达，马达连接到轴并且配置用于使轴转动；

马达控制器，马达控制器被编程用于输出控制信号，控制信号控制马达的转动速度；以及

处理器，处理器被编程用于识别数据信号中的异常，异常由多个碰撞物体撞击平台而产生。

根据本发明的一个实施例，其中每个碰撞物体包括被附接到粒状物的线，线用于将粒状物拴到轴。

根据本发明的一个实施例，其中至少一个粒状物比另一个粒状物更重。

根据本发明的一个实施例，其中每个粒状物具有总体上球形。

根据本发明的一个实施例，其中平台包括翼片，并且其中多个碰撞物体随轴转动而撞击翼片。

根据本发明的一个实施例，其中测试装置包括约束控制模块和至少一个传感器，至少一个传感器被编程用于检测在多个碰撞物体中的至少一个撞击平台时的碰撞并且根据检测到的碰撞输出数据信号。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程用于接收和处理由至少一个传感器输出的数据信号。

根据本发明的一方面，提供一种系统，包含：

用于接收约束控制模块和至少一个传感器的平台，至少一个传感器被编程用于输出数据信号，平台具有翼片；

与平台分开的轴；

多个碰撞物体，多个碰撞物体设置在轴上并且配置用于撞击翼片，其中每个碰撞物体包括拴到轴的粒状物，并且其中轴的转动使至少一个粒状物撞击翼片；

马达，马达连接到轴并且配置用于使轴转动；

马达控制器，马达控制器被编程用于输出控制信号，控制信号控制马达的转动速度，以及

处理器，处理器被编程用于识别数据信号中的异常，异常由至少一个粒状物撞击平台而产生。

根据本发明的一个实施例，其中至少一个传感器被编程用于检测至少一个粒状物撞击平台时的碰撞并且根据检测到的碰撞输出数据信号。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程用于接收和处理由至少一个传感器输出的数据信号。

附图说明

图1示出了用于模拟粗糙路面的示例系统；

图2是用于模拟粗糙路面的示例系统的侧视图；

图3是用于模拟粗糙路面的示例系统的主视图；

图4是具有多个碰撞物体的示例轴的侧视图，设置碰撞物体以模拟粗糙路面；

图5是测试装置的示例输出的曲线图，用于模拟粗糙路面的系统使用该测试装置；

图6是行驶在粗糙路面上的车辆的环境视图。

具体实施方式

某些路面的粗糙度会使一些传感器异常。例如，当车辆行驶在粗糙的路面上时，测量横摆率、俯仰率、侧倾角等的传感器会输出异常信号。如果可以模拟和测试不同粗糙度的路面，车辆就可以补偿这样的异常信号。

用于测试不同路面如何影响如约束控制模块的传感器的示例系统包括用于接收测试装置的平台，测试装置被编程用于输出数据信号。轴与平台分开。多个碰撞物体设置在轴上并且配置用于撞击平台。马达被连接到轴并且配置用于使轴转动。处理器被编程用于识别由多个碰撞物体撞击平台所产生的数据信号内的异常。相同或类似的装置也可以或可选地被用于测试特定路面如何影响如油漆剥落、噪声、车身内形成凹痕/变形等。

所示的元件可以使用多种不同的形式并且包括多种和/或可选的部件和工具。所示的示例部件并非旨在限制。事实上，可以使用另外或可选的部件和/或实施方式。

如图1所示，系统100包括平台105、轴110、多个碰撞物体105、马达120、马达控制器125和处理器130。

平台105可以包括板、车辆部件或具有接收测试装置135的区域的另外的结构。接收区域可以包括将测试装置135紧固到平台105的方式。例如接收区域可以包括用于接收螺钉或螺栓的螺纹孔，螺钉或螺栓被用于将测试装置135紧固到平台105。平台105相对于系统100的其它部件是可移动的。例如，平台105可以安装在轨道上，轨道容许平台105相对于如轴110滑动以及向前、向后、左或右倾斜。进一步地，平台105可以被安装在容许平台105相对于如轴110向上或下移动的升降机上。在一些可行的方法中，平台105可以包括翼片140(参见图2-3)或其它突出部。测试装置135可以包括一个或多个电子部件，该电子部件能够检测碰撞并且输出与碰撞相关的信号。例如，测试装置135可以包括约束控制模块、制动控制模块、车身控制模块等以及一个或多个传感器。传感器可以检测碰撞物体115在什么时候撞击平台105。传感器、约束控制模块或两者可以根据检测到的碰撞输出数据信号。可选地或另外地，测试装置135可以包括车辆部件以通过系统100测试如油漆剥离、凹痕/变形以及消音。

轴110可以包括与平台105分开的圆柱形物体。如图1中所示，轴110位于平台105下方。然而，轴110可以可选地定位在平台105上方或紧邻平台105。轴110可以由相对刚性的材料制成，例如金属。而且，轴110可以包括用于接收碰撞物体115的如开口或其它结构。例如，如下文更详细地说明的，开口可以容许碰撞物体115被拴到轴110。

碰撞物体115可以被设置在轴110上并且轴110的转动可以使至少一个碰撞物体115周期地撞击平台105的一部分，如翼片140或其它突出部。每个碰撞物体115可以包括拴到轴110的粒状物145。粒状物145可以由相对硬的材料制成，例如金属或石头。粒状物145可以具有任何形状并且不需要每个粒状物145具有与其它粒状物145相同的形状。一个或多个粒状物145可以是球状。可选地或另外地，一个或多个粒状物145可以具有不同的形状，例如六边形(如六角螺母)。在一些可行的方法中，一个或多个粒状物145可以具有像石头一样不规则的形状。而且，粒状物145可以是光滑或粗糙的。粒状物145可以各自具有相同或不同的尺寸和重量。可以使用线、绳、细绳、绳索等将每个粒状物145拴到轴110。

马达120可以包括将电能转换成转动运动的任何装置。马达120可以被连接到轴110并且马达120的转动运动可以向轴110提供使轴110转动的扭矩。可以通过马达控制器125控制马达120的运行，如下文中更详细地说明的。

马达控制器125可以包括被编程用于输出控制信号的任何电子装置，该控制信号控制马达120的运行。马达控制器125可以接收作为输入的所需的转动速度。输入可以是经由如用户界面装置提供的用户输入或可以基于预定数值或数值集合。马达控制器125可以被编程为根据所需的转动速度输出控制信号。因此，当向马达120提供控制信号时，控制信号可以引起马达120以特定的速度或速度序列转动轴110。进一步地，马达控制器125输出的信号可以识别转动方向。因此，马达120可以根据马达控制器125输出的控制信号使轴110在顺时针方向或逆时针方向上旋转。

处理器130可以包括任何电子装置，例如计算机芯片，处理器130被编程用于识别测试装置135输出的数据信号中的异常。异常可以由如一个或多个碰撞物体115撞击平台105所引起。例如，处理器130可以被编程用于接收由一个或多个传感器输出的数据信号，传感器被结合在测试装置135中。处理器130可以被编程用于处理数据信号并且确定任何碰撞是否影响任何传感器的输出。处理器130可以向如显示装置输出信号，以评估碰撞物体115对传感器的影响。

为了处理数据信号，处理器130可以被编程为应用各种技术。一个示例技术可以包括窗函数，例如快速傅里叶变换汉宁窗(Fast Fourier Transform Hanning Window)函数。其它处理技术可以包括实施特定的滤波、将传感器输出的数据信号与频率域内给定的车辆曲线(profile)进行比较、分析相对于频率的加速度和转动速度以及识别在测试期间产生的任何错误消息。

图2和图3分别是用于模拟粗糙路面的示例系统100的侧视和主视图。虽然在图2和图3中示出为相对平的水平定向，但具有测试装置135的平台105的定向可以被调整为可以从不同的角度和位置评估碰撞物体115的影响。在设置平台105的定向之后，可以为测试装置135通电以使它可以开始记录测量值。一经通电，马达120就可以开启以使轴110转动。平台105可以朝向轴110下降直至碰撞物体115开始周期地碰撞平台105。碰撞的冲击可以被传输到平台105。平台105上的传感器可以检测碰撞并且输出数据信号。数据信号可以包括与传感器如安装在车辆内的情况下输出的数据信号相同类型的数据信号。例如，在传感器与约束、制动、车身或其它类型的控制模块一起使用的情况下，传感器可以输出与车辆的横摆率、俯仰率、侧倾角、加速度等相关的信号。传感器测量值以及因此由传感器产生的数据信号可以被碰撞物体115的碰撞影响。处理器130可以接收和处理数据信号以确定模拟的粗糙路面如何影响数据信号。例如，处理器130可以识别数据信号中的某些异常，该异常会不利地影响约束控制装置的运行方式。之后测试装置135可以被校准以补偿这样的异常。用于补偿这样的异常的一种方式可以包括将数据信号与可接受的范围进行比较并且确定该数据信号是否在可接受的范围之内。如果是，则处理器130可以确定不需要进一步调整测试装置135。然而，如果数据信号落在可接受的范围之外，那么处理器130可以表明需要进一步调整以过滤或以其它方式补偿异常示数。

可以在测试装置135上执行不同的测试以模拟不同的情形。例如，调整轴110的转动速度可以模拟不同的道路速度。调整被拴的粒状物145的分布和尺寸可以模拟碎石路上的不同碎石尺寸。改变平台105相对于轴110的定向可以模拟碎石的不同碰撞方向。而且，可以调整平台105自身的特性以确定这样的调整是否降低异常示数的数量。例如，平台105的材料的类型和厚度可以分别对应于车辆地板材料类型和厚度。因此，用于平台105的材料的变化可以帮助测试在不同粗糙路面上不同地板的材料类型和厚度如何影响数据信号。

图4是具有多个碰撞物体115的轴110的示例侧视图，碰撞物体115被设置用于模拟在轴110旋转时的粗糙路面。如所示地，碰撞物体115以偏置箭头设置。碰撞物体115可以可选地以其它设置的方式设置在轴110上。例如，碰撞物体115在沿轴110和围绕轴110两方向都以均匀的间距分布。可选地，碰撞物体115可以按照不规则的间距分布，以使一对碰撞物体115之间的距离与另一对碰撞物体115之间的距离不同。

图5是与用于模拟粗糙路面的系统100一起使用的测试装置135的示例输出的曲线图500。曲线图500可以呈现在显示装置上，显示装置从处理器130接收信号。Y轴505可以表示由处理器130处理的其中一个传感器的输出大小。X轴510可以表示以秒为单位的时间。线515可以表示传感器输出。如曲线图500所示，线515相对平缓持续若干秒直至马达120被启动以模拟在粗糙路面上使用传感器。因此，传感器不会获取任何运动直至该时刻。一经马达120被启动并且碰撞物体115开始撞击平台105，传感器就开始检测碰撞并且输出由线515表示的数据信号。处理器130处理数据信号并且向显示装置输出数据信号，以评估碰撞对传感器所产生的影响。通过数据信号，传感器、约束控制模块或其它潜在的测试装置135可以被设计用于在车辆在粗糙路面上运行时进行补偿。

现在参考图6，相同或类似的装置100也可以或可选地被用于测试某些道路表面会如何作用于如油漆剥落、噪声、车身的弯曲或变形等。图6示出了随着车辆150在粗糙路面160上行驶时车辆150被碎石或石头155碰撞时的环境。车辆150的轮胎从路面160并且朝向车身扬起碎石155。碎石155可以使油漆剥落、使车身弯曲或两者都有。而且，碎石155碰撞车辆150的声音可能令驾驶员不愉快。因此，系统100可以被用于测试车身以确定如碎石155如何使油漆剥落、车身变形或产生令车辆乘员不愉快的声音。

总体上，所述的计算机系统和/或装置可以使用任何数量的计算机操作系统，包括但不限于各种版本和/或各种变体的福特同步(Ford)操作系统、微软操作系统、Unix操作系统(例如由加利福尼亚州的红木海岸甲骨文公司发行的操作系统)、由纽约阿蒙克国际商业机器公司发行的AIX UNIX操作系统、Linux操作系统、由加利福尼亚州的苹果公司发行的Mac OSX以及iOS操作系统、由加拿大滑铁卢黑莓有限公司发行的黑莓OS以及由谷歌公司和开放手机联盟开发的Android操作系统。计算装置的示例包括但不限于车载车辆计算机、计算机工作站、服务器、台式机、笔记本电脑、便携式电脑或掌上电脑或一些其它计算系统和/或装置。

计算装置总体上包括计算机可执行指令，其中该指令可以由例如上面所列的那些的一个或多个计算装置执行。计算机可执行指令可以由计算机程序编译或解释，该计算机程序使用多种编程语言和/或技术创建，这些编程语言和/或技术包括但并不限于单独的或组合的Java^TM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl等。总体上，处理器(例如微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，由此执行一个或多个程序，包括这里所描述的一个或多个程序。这样的指令以及其它数据可以使用各种计算机可读介质存储和传输。

计算机可读介质(也称作处理器可读介质)包括参与提供数据(例如指令)的任何非暂时性(例如有形的)介质，该数据可以由计算机读取(例如通过计算机处理器)。这样的介质可以采用多种形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘以及其它永久性存储器。易失性介质包括例如典型地构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。这样的指令可以通过一种或多种传输介质传输，包括同轴线缆、铜线和光纤，包括线缆，该线缆包含连接到计算机处理器的系统总线。计算机可读介质的常规形式包括，如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其它磁性介质、CD-ROM(只读光盘存储器)、DVD(数字化视频光盘)、任何其它光学介质、穿孔卡片、纸带、任何带有孔图案的其它物理介质、RAM(随机存取存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电可编程只读存储器)、FLASH-EEPROM(闪速电可擦除可编程只读存储器)、任何其它存储器芯片或内存盒、或计算机可读取的任何其它介质。

数据库、数据储存库或此处所述的其它数据存储可以包括用于存储、访问以及检索各种数据的各种机构，包括层次数据库、文件系统中的文件集、专有格式的应用数据库、关系数据库管理系统(RDBMS)等。每个这样的数据存储通常包括在使用例如上述那些计算机操作系统之一的计算装置内，并且以多种方式中的任何一种或多种通过网络访问。文件系统可以从计算机操作系统访问，文件系统可以包括以各种格式存储的文件。RDBMS除了采用创建、存储、编辑以及执行存储过程的语言之外，通常采用结构化查询语言(SQL)，例如上述的PL/SQL(程序化语言/结构化查询语言)语言。

在一些示例中，系统元件可以作为计算机可读指令(例如软件)实施在一个或多个计算装置(例如服务器、个人计算机等)，存储在相关的计算机可读介质(例如盘、存储器等)上。计算机程序产品可以包含存储在计算机可读介质中用于实施此处所述功能的这样的指令。

关于这里所述的程序、系统、方法、启发等，应理解的是，虽然这样的程序等的步骤描述为按照一定的顺序排列发生，但这样的程序可以通过以这里描述的顺序之外的顺序完成的描述步骤来进行实施。进一步应该理解的是，某些步骤可以同时执行，可以添加其它步骤，或者可以省略这里所述的某些步骤。换言之，这里程序的说明提供用于说明某些实施例的目的，并且不应该以任何方式解释为限制要求保护的发明。

相应地，应理解的是，上面说明书的目的是说明而不是限制。通过阅读上面的说明书，除了提供的示例外的许多实施例和应用都是显而易见的。本发明的范围应参照所附权利要求以及所述权利要求所享有的全部等效范围而确定，而不是参照上面的说明书而确定。可以预料和预期的是这里所讨论的技术将出现进一步的发展，并且所公开的系统和方法将会结合到这样未来的实施例中。总之，应理解的是，本发明能够进行修正和变化。

在权利要求中所使用的所有术语旨在给予其被具有这里所述的技术领域的认知的技术人员所理解的最常用的意思，除非在这里做出了明确相反的指示。特别是单数冠词——如“一”、“该”、“所述”等——的使用应该理解为叙述一个或多个所示元件，除非权利要求陈述了明确相反的限制。

提供摘要以容许读者快速确定所公开的技术方案的实质。应当理解的是，提交摘要并非用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在前述具体实施方式中，可以看出的是，为了精简本发明内容的目的，多种特征在各实施例中组合到一起。这种公开方法不应被解释为反映所述实施例比每个权利要求中所明确表述的需要更多特征的意思。相反的，如下述权利要求中所反映的，发明的主题在于，比单个所公开的实施例的所有特征少。因此，下述权利要求书在此结合到具体实施方式中，且每个权利要求都作为一个独立的保护主题而存在。