用于验证控制系统操作的技术的制作方法
版权声明
背景技术：
为了限制或减少由机动车辆释放的空气污染物，许多车辆制造商被要求在车辆生产和销售之前对污染物进行废气排放测试。管辖区可以制定或以其它方式定义排放测试标准，以指定用于针对不同类型的引擎或车辆测试废气排放的协议/程序。通常将测试协议设计为准确和现实地表示期望车辆或引擎在其下运行的条件的范围。这些测试通常由监管机构标准化，并且使用测功机(“dyno”)在联邦委托的测试实验室中进行，测功机是模拟引擎(例如，使用引擎dyno)或完整的动力总成(例如，使用底盘测功机)的负荷的设备。
大多数车辆都包括催化转化器，其是限制或减少由内燃(例如，汽油)引擎和压燃(例如，柴油)引擎生成的排放物的设备。在许多情况下，车辆可以包括引擎管理系统(ems)，其可以管理或控制车辆/引擎的各种系统(例如，燃料喷射系统、点火或火花系统等)，使得催化转化器限制/减少由排放测试标准规定的必要排放量。为了通过大多数排放测试，ems可以以不优化燃料消耗的方式控制燃料喷射系统和火花系统，并且因此不为车辆提供尽可能最好的燃料经济性。通常，用于减排和燃料经济性的最佳校准在不同的空燃比和火花点火点处发生。
然而，在一些情况下，由于组件老化、组件故障等，可能无法校准ems和/或车辆组件以实现最佳减排。在一些情况下，由于由车辆制造商供应的错误的或有缺陷的(buggy)空中软件更新，可能无法校准ems以实现最佳减排。这可能导致车辆排放高于法律允许的水平。
技术实现要素：
下面是本发明的概述，以便提供对本发明一些方面的基本理解。本概述不旨在识别本发明的关键/重要元素或规定本发明的范围。其唯一目的是作为稍后呈现的更详细描述的序言以简化形式呈现本发明的一些构思。
公开了用于验证车辆控制系统的操作的系统、装置和计算机可读介质。各种实施例涉及车辆嵌入式计算机设备(vecd)。根据各种实施例，在测试周期期间，vecd可以针对嵌入车辆中的控制模块和/或传感器监控控制系统数据(csd)，可以基于csd的组合来生成并报告“指纹”，并且可以向车辆性能验证系统(vpvs)报告指纹。在部署或操作周期期间，vecd可以针对csd监控控制模块/传感器，可以基于csd的组合来生成性能结果(pr)，并且可以向vpvs报告pr。vpvs可以基于pr与指纹的比较来验证车辆的控制系统是否按期望操作。如果在fp和pr之间检测到任何差异(在标准偏差或合理的误差范围内)，则vpvs可以向政府监管者、车辆制造商或车队所有者报告或警告车辆未按期望操作。
在实施例中，vecd可以通过从个体控制模块或从嵌入车辆中的多个传感器获得控制系统数据来针对控制系统数据进行监控。在实施例中，vecd可以通过基于所获得的控制系统数据确定在操作周期期间与由车辆排放测试程序定义的操作参数相匹配的实时操作参数来生成性能结果。vecd可以生成性能报告，以包括所获得的控制系统数据的与操作周期期间收集的实时操作参数相对应的数据项。
在实施例中，所获得的控制系统数据的数据项可以包括：多个传感器中的进气温度(iat)传感器的实时计算或测量的iat数据；来自引擎控制模块(ecm)的实时计算的引擎负载值，ecm在个体控制模块之间；来自ecm的一个或多个气缸或一个或多个喷射器的实时燃料喷射器激活正时数据；来自ecm的一个或多个气缸的点火火花正时数据，其中，点火火花正时数据指示相对于一个或多个气缸的曲柄角的火花事件；相对于所述燃料喷射器激活正时数据的燃料喷射正时事件的多个传感器中的废气传感器的废气传感器数据，其中，所述废气传感器包括多个传感器中的废气氧传感器和歧管绝对压力(map)传感器；和/或其他类型的数据。
在实施例中，vecd可以识别用于在测试周期期间针对其它控制系统数据进行监控的另一触发，并且可以响应于检测到所述另一触发而针对所述其它控制系统数据进行监控。vecd可以基于所监控的其它控制系统数据的组合来生成车辆指纹，并且可以将包括车辆指纹的另一消息发送到vpvs。
在实施例中，其它控制系统数据可以从个体控制模块和多个传感器获得，并且车辆指纹的其它控制系统数据的组合可以包括：来自多个传感器中的废气氧传感器的废气氧数据；来自ecm的车辆的引擎的每分钟引擎转数(rpm)，ecm在个体控制模块之间；来自ecm的引擎的一个或多个气缸或一个或多个喷射器的燃料喷射器激活正时数据；来自ecm的一个或多个气缸的点火火花正时数据；来自多个传感器中的质量空气流量(maf)传感器的进气流量数据；和/或其它类型的数据。
在实施例中，vecd可以接收命令，所述命令用于在vecd未被验证为根据期望的性能参数操作时回滚控制系统配置的软件更新；基于命令来获得控制系统配置的期望的版本；以及实现控制系统配置的期望的版本。
在各种实施例中，vecd可以包括至少一个存储器设备和至少一个处理器，所述至少一个处理器通过控制器局域网(can)、时间触发协议(ttp)系统或flexray系统的方式与通信系统和个体控制模块通信耦合。在实施例中，通信系统可以被配置成将包括性能结果的消息发送到vpvs。
各种实施例涉及用于实现vpvs的计算机系统。根据各种实施例，实现vpvs的计算机系统可以包括处理器和网络接口。网络接口可以被配置成从vecd接收消息，所述消息包括其中嵌入了vecd的车辆的性能结果。性能结果可以基于嵌入车辆中的个体控制模块收集的数据。网络接口可以被配置成当性能结果指示vecd未根据期望的性能参数进行操作时，将标志发送到另一计算机设备。处理器可以被配置成将性能结果的数据项与车辆的车辆指纹的数据项进行比较。车辆指纹可以基于在车辆排放测试期间收集的控制系统数据的组合。可以根据车辆排放测试程序来进行车辆排放测试，所述车辆排放测试程序定义了要在其期间收集控制系统数据的操作参数。处理器可以被配置成当性能结果的至少一个数据项与车辆指纹的对应数据项相差门限时生成标志。
在实施例中，网络接口可以被配置成从车辆存储库获得车辆指纹。在实施例中，处理器可以被配置成生成性能结果的数据项与车辆指纹的数据项进行比较之时的时间戳；并且可以被配置成生成包括时间戳和标志的历史数据。在实施例中，网络接口可以被配置成将车辆历史数据发送到车辆存储库以进行存储。在实施例中，网络接口可以被配置成将性能结果发送到车辆存储库以与指纹相关联地进行存储。
在实施例中，历史数据可以指示性能结果的一个或多个数据项与车辆指纹的一个或多个数据项之间的差异。在实施例中，历史数据可以指示期望的空燃比和实际的空燃比之间的差异。在实施例中，历史数据可以指示期望的火花正时与实际的火花正时之间的差异。
通过参考附图进行的对优选实施例的以下详细描述，本发明的附加方面和优点将变得显而易见。
附图说明
所包括的附图出于说明目的，并且用于为所公开实施例提供可能的结构和操作的示例。在不脱离所公开的构思的精神和范围的情况下，附图绝不限制本领域技术人员可以做出的形式和细节上的任何改变。
图1示出其中可实践各种实施例的环境。
图2示出用于在图1的环境中验证车辆的控制系统的操作的过程。
图3示出根据各种实施例的车辆嵌入式计算机设备(vecd)。
图4示出根据各种实施例的车辆性能验证系统(vpvs)的示例实施方式。
图5a-图5b示出根据各种实施例的可以由vecd执行的示例过程。具体地，图5a示出根据各种实施例的用于生成和报告指纹数据的示例过程，并且图5b示出根据各种实施例的用于生成和报告性能结果的示例过程。
图6a-图6b示出根据各种实施例的可以由vpvs执行的示例过程。具体地，图6a示出根据各种实施例的用于获得指纹数据的示例过程，并且图6b示出根据各种实施例的用于配置vecd的示例过程。
具体实施方式
在本节中描述了根据所公开的实施例的系统、装置、计算机可读介质和方法的示例。提供各种示例仅用于增加上下文并帮助理解所公开的实施例，并且对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不提供一些或全部具体细节的情况下实践所公开的实施例。出于解释而非限制的目的，阐述了诸如特定结构、架构、接口、技术等的具体细节，以便提供对所公开实施例的各个方面的透彻理解。在一些情况下，未详细描述某些实施方式细节，以便避免不必要地模糊所公开的实施例。其它实施方式和应用也是可能的，并且因此，以下示例不应被视为对范围的限定或限制。
在下面的描述中参考了附图，所述附图形成了描述的一部分并且其中以示例的方式示出了示例实施例。尽管足够详细地描述了这些公开的实施例以使得本领域技术人员能够实践这些实施例，但是应理解，这些示例不是限制性的，使得可以使用其它实施方式并且可以对所公开的实施例做出改变而不脱离它们的精神和范围。
一些示例实施例可以被描述为过程，其在一个或多个附图中被描绘为流程图、流程表、数据流程图、结构图或框图。尽管流程图可以将操作描述为顺序过程，但是许多操作可以并行、并发或同时执行。另外，可以重新安排操作顺序。过程可以在其操作完成时终止，但也可以具有图中未包括的附加步骤。过程可以对应于方法、函数、程序、子例程、子程序等。当过程对应于函数时，其终止可以对应于该函数返回到调用函数和/或主函数。
描述可以使用短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“在一些实施例中”和/或“在各种实施例中”，其均可以指代相同或不同实施例中的一个或多个。除非上下文另有规定，否则关于本公开内容的实施例使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的。短语“a和/或b”意指(a)、(b)或(a和b)。短语“a/b”和“a或b”意指(a)、(b)或(a和b)，与短语“a和/或b”类似。出于本公开内容的目的，短语“a和b中的至少一个”意指(a)、(b)或(a和b)。
本文讨论的实施例涉及用于验证控制系统的操作(特别是验证用于调节废气排放的车辆控制系统的操作)的方法、系统和计算机可读介质。当车辆在被售出之前进行排放测试时，车辆嵌入式计算机设备(vecd)可以记录各种控制系统数据，以便生成与排放测试周期和/或由监管机构或其它类似管理主体颁布的排放标准相关的控制系统数据变量和校准数据的车辆指纹。指纹可以在测试实验室中使用测功机(“dyno”)执行的排放测试期间生成。vecd可以将指纹提供给车辆性能验证系统(vpvs)，所述vpvs可以由监管机构(或经签约以执行排放测试的私人实体)进行操作。
在车辆被部署之后(例如，已售出并由最终用户在公共道路上操作)，vecd可以在操作期间针对控制系统数据进行监控。在操作期间，由排放测试周期模拟的驾驶条件可以由车辆的操作者实时再现。在实施例中，vecd可以基于周期针对控制系统数据轮询嵌入车辆中的各种控制模块，或者当满足各种标准或条件时，vecd可以从各种控制模块获得控制系统数据(例如，由排放标准规定的条件)。然后，vecd可以基于所监控的控制系统数据的组合来生成性能结果，并且将性能结果提供给vpvs。
vpvs可以将性能结果的数据项与指纹的数据项或其它历史数据进行比较，以确定车辆是否正以与排放测试周期期间相同或类似的方式操作。在实施例中，vpvs可以确定在排放测试周期期间记录的性能结果和控制系统数据之间的任何程度的差异(例如，标准差、指定的误差范围和/或其它类似的门限值)。在实施例中，如果vpvs确定vecd在指定的变化性程度之外操作，则vpvs可以生成关于车辆未按期望操作的警报、标志或其它类似指示，并且vpvs可以将警报/标志/指示发送到政府主体、车辆制造商和/或其它类似实体。可以描述和/或要求保护其它实施例。
参考附图，图1示出了其中可以实践各种实施例的环境100。环境100包括车辆105、基站(bs)110、网关(gw)115、网络120、车辆性能验证系统(vpvs)125以及存储库130。出于说明性目的，为部署场景提供了以下描述，所述部署场景包括二维(2d)高速公路/公路/道路环境中的车辆105，其中，车辆105被实现为汽车。然而，本文所述的实施例也适用于卡车、公共汽车、摩托车、汽艇和/或任何其它能够运输人或货物的机动化的设备。本文所述的实施例还可以适用于三维(3d)部署场景，其中，车辆105被实现为飞行对象，例如飞行器、无人机、无人飞行器(uav)和/或任何其它类似的机动化的设备。
车辆105可以是用于人或货物运输的任何类型的机动化的车辆或设备，其可以装备有用于驾驶、停靠、乘客舒适度和/或安全性等的控件。如本文使用的术语“机动的”、“机动化的”等可以指代将一种形式的能量转换成机械能的设备，并且可以包括内燃引擎(ice)、压燃引擎(cce)、电动机和混合动力(例如，包括ice/cce和电动机)。虽然图1仅示出了单个车辆105，但是车辆105可以表示不同品牌、型号、内饰等的多个个体机动车辆，其可以被统称为“车辆105”。
可以通过燃烧汽油(gasoline)(也称为汽油(petrol))的ice或燃烧柴油的cce来推进车辆105。两种类型的燃料的燃烧都可能产生排放物，其造成空气污染并且还被指责造成气候变化和全球变暖。这些排放物可能包括碳氢化合物(hc)、氮氧化物(2nox)以及一氧化碳(2co)等等。允许释放到大气中的排放物的量或水平可以由政府主体或监管机构规定。车辆105还可以包括催化转化器，其是通过催化氧化还原反应来将废气中的有毒气体和污染物转化成低毒污染物的排放控制设备。例如，催化转化器可以经由氧化将未燃烧的hc转化成co2和水；经由化学还原过程将2nox转化成氮气和氧气；并且经由氧化将2co转化成co2。所使用的催化转化器的特定类型可以是实施方式特定的(例如，车辆105的引擎类型、品牌、型号、内饰等)。
在各种实施例中，车辆105可以包括车辆嵌入式计算机设备(vecd)(例如，关于图3示出和描述的vecd300)，其可以用于监控和控制车辆的各种控制模块以确保车辆105的最佳性能。如本文使用的术语“车辆嵌入式计算机设备”或“vecd”可以被认为与用于控制车辆的一个或多个系统的任何类型的计算机设备同义，并且可以包括所述计算机设备，所述一个或多个系统例如电子/引擎控制单元、电子/引擎控制模块、嵌入式系统、微控制器、控制模块、引擎管理系统(ems)、车载诊断(obd)设备、仪表板移动装备(dme)、移动数据终端(mdt)。另外，vecd还可以包括无线电话或智能手机、膝上型计算机、平板计算机设备、可穿戴计算机设备、机器型通信(mtc)设备、物联网(iot)设备和/或任何其它能够记录、存储和/或传送去往/来自其它计算机设备的数字数据的任何其它物理设备。
控制模块可以是电子/引擎控制单元(ecu)、电子/引擎控制模块(ecm)或控制车辆105的一个或多个电气系统的其它类似嵌入式计算机设备。如本文使用的，术语“电子控制单元”、“引擎控制单元”、“ecu”、“引擎控制模块”、“电子控制模块”或“ecm”可以是可与术语“控制模块”互换的。vecd和/或ecu可以从嵌入车辆105中的一个或多个传感器获得传感器数据，使用多维性能图或查找表来解释传感器数据，并且控制机电设备(例如，致动器等)调节或改变对应系统的性能。这些系统的示例包括(除其它事物之外)：燃料喷射系统，其由引擎控制模块(ecm)操作以控制去往车辆105的引擎的气缸的空燃比(afr)和/或引擎的每分钟的转数(rpm)；变速器系统，其由变速器控制单元(tcu)操作以控制例如变速器齿轮齿数比；可变气门正时系统；等等。
在实施例中，vecd可以包括一个或多个处理器和/或存储器设备，其可以被配置成根据这里讨论的各个实施例来执行各种功能。例如，vecd可以执行存储在计算机可读介质中的指令，或者可以预先配置有逻辑(例如，具有适当的比特流、逻辑块等)以在排放测试周期期间监控或以其它方式获得来自一个或多个ecu的控制系统数据；基于在排放测试周期期间获得的控制系统数据的组合来生成指纹(fp)175；在操作周期期间监控或以其它方式获得来自一个或多个ecu的控制系统数据；以及基于所获得的控制系统数据的组合来生成性能结果(pr)177。
在实施例中，vecd还可以包括通信系统(例如，关于图3示出和描述的通信系统305)或与之结合操作，以便执行本文讨论的各个实施例，例如通过根据一个或多个无线通信协议和/或一个或多个有线通信协议与一个或多个远程设备(例如，车辆性能验证系统(vpvs)125等)通信。例如，通信系统可以经由网络120将包括fp175的第一消息发送到vpvs125发送；并且可以将包括pr177的第二消息发送到vpvs125。
车辆105的通信系统可以经由bs110或gw115与vpvs125通信。bs110可以是一个或多个硬件计算机设备，其被配置成向与bs110相关联的覆盖区域或小区内的移动设备(例如，车辆105中的vecd)提供无线通信服务。bs110可以包括发射器/接收器(或替代地，收发器)，其连接到一个或多个天线、一个或多个存储器设备、一个或多个处理器、一个或多个网络接口控制器和/或其它类似组件。一个或多个发射器/接收器可以被配置成经由链路(例如，链路135b)发送/接收去往/来自一个或多个移动设备的数据信号。此外，一个或多个网络接口控制器可以被配置成通过回程连接(未示出)用另一bs(未示出)和/或gw115进行发送/接收，并且可以通过回程连接135c与网络120和vpvs125进行通信。
作为示例，bs110可以是与蜂窝网络相关联的基站(例如，lte网络中的演进型nodeb(enb)、新型无线电接入技术(nr)网络中的下一代nodeb(gnb))、wimax基站等)、路边单元(rsu)、远程无线电头、中继无线电设备、小型小区基站(例如，毫微微小区、微微小区、家庭演进型nodeb(henb)等)或其它类似的网络元件。在实施例中，vecd可以在车辆105操作期间生成fp175和/或pr177，并且可以通过链路135b将数据发送到bs110，并且bs110可以经由网络120通过回程链路135c将数据提供给vpvs125。另外，vpvs125可以经由回程链路135c和链路135b将数据(例如，用于重新启用先前的控制系统配置的警报/标志或指令等)发送到车辆105的vecd。在各种实施例中，车辆105中的vecd可以根据本文讨论的一种或多种无线通信协议在车辆105的操作期间经由bs110与vpvs125通信。如本文使用的术语“链路”可以指代用于传送数据的任何有形或无形的传输介质。术语“链路”可以与“信道”、“隧道”、“数据链路”、“边链路(sidelink)”、“载波”、“射频载波”和/或表示通过其传送数据的通路或介质的任何其它类似的术语同义和/或等同。
gw115可以是网络元件，其可以在给定环境中向启用网络的机动车辆(例如，车辆105)、未启用网络的车辆和/或其它类似的设备提供通信服务。以这种方式，gw115可以充当不能直接连接到较大网络(例如，网络120)的设备与远程计算机设备(例如，vpvs125)之间的单接触点。gw115可以包括一个或多个处理器、通信系统(例如，包括网络接口控制器、连接到一个或多个天线的一个或多个发射器/接收器等)以及计算机可读介质。在实施例中，gw115可以是无线接入点(wap)、家庭/企业服务器(具有或不具有射频(rf)通信电路)、小型小区基站(例如，毫微微小区、微微小区、henb等)、路由器、交换机、集线器、无线电信标和/或任何其它类似的网络设备。
在其中车辆105缺乏与远程设备无线通信的能力的实施例(例如，当车辆105不包括通信系统时)中，gw115可以用于提供来自车辆105的vecd的车辆fp175和/或pr177。在这样的实施例中，gw115的网络接口控制器可以被配置成经由通信端口与vecd连接，以使用有线连接(例如，链路135a)与vecd进行数据通信。在一些场景中，另一计算机设备(例如，膝上型个人计算机(pc)、平板计算机设备或智能手机等)可使用串行或usb电缆与vecd连接，其然后可以用于经由有线或无线连接与gw115通信。网络接口控制器还可以使用另一有线连接(例如，链路135d)经由网络120发送/接收去往/来自vpvs125的数据。gw115可以根据本文讨论的一种或多种通信协议通过有线连接处理和/或路由数据分组。
另外或替代地，在其中vecd或车辆105包括通信系统但是不能经由bs110与vpvs125通信的实施例中，gw115可以允许vecd和vpvs125与彼此通信。这样的场景可以包括例如：当车辆105的用户没有蜂窝订阅计划或当用户的数据计划用尽时；当车辆105在几乎没有至完全没有蜂窝覆盖的区域(例如，乡村地区)中操作时；当车辆105由于网络拥塞或其它类似的基于网络的故障而不能与bs110通信时等等。在这样的实施例中，vecd可以以与先前关于bs110所讨论的相同或类似的方式与gw115进行通信。另外或替代地，gw115的一个或多个发射器/接收器(或收发器)可以被配置成通过无线电链路(例如，链路135a)发送/接收去往/来自vecd的rf信号，并且网络接口控制器可以被配置成使用有线连接(例如，链路135d)经由网络125发送/接收去往/来自vpvs125的数据。gw115可以根据本文讨论的一种或多种通信协议通过有线连接处理和/或路由数据分组。
在一些场景中，可以利用gw115和bs110在车辆105和vpvs125之间提供通信。例如，gw115可以被部署在实验室或排放测试设施中，并且用于将fp175提供给vpvs125，并且bs110可以用于当车辆105在宽阔区域(atlarge)操作时(例如，当在被部署公共道路上时)，将pr177提供给vpvs125。
网络120可以表示互联网、一个或多个蜂窝网络、局域网(lan)或包括公司或组织的私有和/或企业网络的广域网(wan)或其组合。网络120可以包括基于传输控制协议(tcp)/互联网协议(ip)的网络，例如互联网。用于这样的通信系统的组件可以至少部分取决于所选择的网络和/或环境的类型。用于经由这样的网络进行通信的协议和组件是公知的，并且本文将不再详细讨论。然而，应领会，网络120可以与网络运营商相关联，所述网络运营商拥有或控制提供网络相关服务必要的装备和其它元件，例如一个或多个基站或接入点，以及用于路由数字数据或电话呼叫的一个或多个服务器(例如，核心网络或骨干网络)。
vpvs125可以包括一个或多个硬件计算机设备和/或网络元件(例如，服务器)，以为各种计算机设备提供一种或多种服务。这些服务可以利用由车辆105中的vecd捕获和报告的数据。vpvs125可以从vecd获得基于事件的数据，分析基于事件的数据，并且可以是能够生成要传送到vecd的内容的，所述内容采用以下形式：超文本标记语言(html)、可扩展标记语言(xml)、javascript对象表示法(json)、coldfusion标记语言(cfml)和/或任何其它适当的结构化语言。vpvs可以使用php、asp.net、coldfusion和/或一些其它合适的服务器端脚本语言来生成内容。请求和响应的处理(例如，对信息/内容的请求以及作为响应而提供的信息/内容)可以由网络服务器(未示出)处理。在各种实施例中，vpvs125可以被实现为云计算服务或经纪人系统(brokersystem)(也称为“云经纪人”、“云服务提供商”等)，其向一个或多个用户/实体提供用于使用仪表板或其它类似的用户界面来登录并管理跨一个或多个车辆105的一系列vecd的能力。用户/实体可以使用仪表板或其它类似的用户界面来查看车辆性能数据，包括vecd标志/警报和/或与多个vecd和/或车辆105相关联的其它类似数据。在实施例中，这样的实体可以包括监控车辆排放物的一个或多个政府机构或监管者，或者这些实体可以包括雇用私人实体(例如，vpvs125的运营商)来执行排放物监控的客户(例如，车辆制造商和/或销售商)。
vpvs125可以包括可以为服务器的一般管理和操作提供可执行程序指令的操作系统(os)，并且可以包括存储指令的计算机可读介质，所述指令在由服务器的处理器执行时可以允许服务器执行其预期的功能。服务器的os和通用功能的合适实施方式是已知的或可商购的，并且本领域普通技术人员可以容易地实现。在实施例中，vpvs125可以包括一个或多个处理器和/或存储器设备，其可以被配置成根据本文讨论的各个实施例来执行各种功能。例如，vpvs125可以执行存储在计算机可读介质中的指令，或者可以被预先配置有逻辑(例如，具有适当的比特流、逻辑块等)以将pr177的数据项与车辆105的车辆fp175的数据项进行比较；并且当pr177的至少一个数据项与车辆fp175的对应数据项相差门限量、标准偏差等(在预定义的误差范围内)时，生成包括标志或警报的消息。vpvs125还可以生成并存储历史数据(hd)180，其指示车辆105的vecd被验证或未被验证的时间/日期。在实施例中，vpvs125还可以访问来自各种源的其它类型的数据，以便确定fp175和pr177之间的差异。这样的数据可以包括天气状况数据、道路状况数据、地理区域的交通报告等等。
vpvs125可以包括单个物理硬件设备，或者可以与其它网络设备物理地或逻辑地连接，使得vpvs125可以驻留在一个或多个物理硬件设备上。此外，vpvs125可以连接到一个或多个数据存储设备(例如，存储库130)或以其他方式与之相关联。
存储库130可以包括将fp175、pr177和hd180存储在一个或多个数据库对象中的一个或多个存储设备。数据存储设备可以包括主存储设备、辅存储设备、第三存储设备、非线性存储设备和/或其它类似的数据存储设备中的至少一个。存储库130可以实现关系数据库管理系统(rdbms)、对象数据库管理系统(odbms)或等同物，以针对数据库对象执行信息的存储和检索。存储库120可以被实现为单个数据库、分布式数据库、分布式数据库的集合、具有冗余在线或离线备份或其它冗余的数据库等的一部分，并且可以包括分布式数据库或存储网络。vpvs125可以利用任何合适的查询语言在/从存储库130中存储和检索信息。数据库系统和存储设备的合适的实施方式是已知的或可商购的，并且本领域普通技术人员可以容易地实现。
存储库130可以将数据库对象或字段、记录以及数据元素存储在对应车辆105的数据库对象内。数据库对象可以包括与车辆105相关联的fp175、pr177和hd180以及与车辆105相关联的其它信息/数据。例如，这种附加信息可以包括车辆105的车辆识别号(vin)或其它类似的全局唯一标识符(id)；认证凭证(例如，用户id/口令；密钥信息、数字签名、数字证书等)；生成和/或获得fp175、pr177和/或hd180之时的时间戳；生成和/或获得fp175、pr177和/或hd180指出的位置信息(例如，地理坐标等)；个体vecd和/或ecuid或指纹；由特定车辆105用相关信息(例如，版本号、开发者名称和/或id、安装的时间戳等)实现的控制系统配置(csc)；由特定车辆105用相关信息(例如，版本号、开发者名称和/或id、安装的时间戳等)实现的ota软件更新(例如，csc更新等)；和/或其它类似的id或信息。
fp175可以是记录、数据点、数据库元素或与在测试周期(例如，排放测试周期)期间的车辆105性能相关的数据项的其它类似集合。在实施例中，fp175可以基于在车辆排放测试(或测试周期)期间收集的控制系统数据的组合，所述车辆排放测试可以是合法定义的测试协议。可以根据车辆排放测试程序来进行排放测试，所述车辆排放测试程序定义了要在其期间收集控制系统数据的操作参数。排放测试程序/协议可以由监管机构或其它类似政府主体发布的排放标准定义。作为示例，fp175可以包括以下数据项中的一项或多项：由车辆105的废气氧传感器提供的废气氧数据；由引擎控制模块(ecm)提供的车辆105的引擎的每分钟引擎转数(rpm)，由ecm提供的引擎的一个或多个气缸或一个或多个喷射器的燃料喷射器激活正时数据；由ecm提供的一个或多个气缸的点火火花正时数据；由质量空气流量(maf)传感器提供的进气流量数据；由进气温度(iat)传感器提供的iat数据；由多个传感器中的环境空气温度(aat)传感器的aat数据；由环境气压(aap)传感器提供的aap数据；由催化转化器温度(cct)传感器提供的cct数据；由催化转化器氧(cco)传感器提供的cco数据；由ecm和/或tcu提供的变速器齿轮比数据；由车速传感器(vss)、ecm或tcu提供的车速数据；由废气再循环(egr)压力传感器和/或egr位置传感器提供的egr数据。此外，fp175指示收集上述数据项的时间点。fp175可以包括与先前列出的数据项相比更多、更少和/或替代类型的数据项。
pr177可以是记录、数据库元素或者与操作周期(operationalcycle)(也称为“操作周期(operationscycle)”、“操作周期(operatingcycle)”、“驾驶周期”)期间(例如，当车辆105由最终用户操作或驾驶时)车辆105的性能相关的其它类似的数据项的集合。在实施例中，pr177可以基于在车辆105的操作周期期间从嵌入车辆105中的一个或多个ecu和/或传感器收集的控制系统数据的组合。在实施例中，pr177可以包括与fp175相同或类似类型的数据，和/或可以采用与fp175相同或类似的格式或数据结构。另外或替代地，pr177的数据项可以包括由iat传感器和/或ecu/ecm提供的实时计算或测量的iat数据；由ecu/ecm提供的实时计算的引擎负载值；由ecm/ecu提供的一个或多个气缸或一个或多个喷射器的实时燃料喷射器激活正时数据；由ecm/ecu提供的一个或多个气缸的点火火花正时数据，其中，点火火花正时数据指示相对于一个或多个气缸的曲柄角的火花事件；由废气传感器提供的相对于燃料喷射器激活正时数据的燃料喷射正时事件的废气传感器数据，其中，废气传感器包括废气氧传感器和/或歧管绝对压力(map)传感器；由aat传感器提供的aat数据；由aap传感器提供的aap数据；由cct传感器提供的cct数据；由cco传感器提供的cco数据；来自tcu或ecm/ecu的变速器状态数据；和/或由vss提供的车速数据。pr177可以包括与先前列出的数据项相比更多、更少和/或替代类型的数据项。
hd180可以是数据的集合，其指示车辆105、车辆105的各种系统和/或由车辆105实现的一个或多个ecu的操作性能。在实施例中，hd180可以包括从fp175和pr177之间的比较获得的值，例如期望的空燃比(例如，由fp175指示的空燃比)和实际的空燃比(例如，由pr177指示的空燃比)之间的差异，和/或期望火花正时(例如，由fp175指示的火花正时)和实际火花正时(例如，由pr177指示的火花正时)之间的差异。在实施例中，hd180可以包括先前基于车辆105的fp175和pr177之间的差异而生成的一个或多个警报、标志等(如果生成了这些警报/标志等的话)。hd180还可以包括时间戳和关于警报/标志/等的其它类似信息。在一些实施例中，hd180可以包括关于车辆105的vecd已经被验证之时的时间和时间戳的信息。
图2示出了用于验证由图1的环境100的各个元件执行的车辆105的控制系统的操作的过程200。出于说明的目的，将过程200的操作描述为由车辆105、vpvs125以及存储库130执行。虽然图2未示出，但是根据本文讨论的实施例，车辆105、vpvs125和存储库130可以通过链路135和/或网络120与彼此通信。
过程200可以开始于操作202处，其中，车辆105的vecd可以在诸如排放测试周期的测试周期期间生成fp175。测试周期可以在实验室或任何合适地控制的环境中执行。在操作204处，车辆105的vecd可以将fp175提供给vpvs125，并且在操作206处，vpvs125可以将fp175存储在存储库130中。
在一段时间之后，车辆105可以由最终用户部署和利用。在部署期间，在操作208处，车辆105的vecd可以生成pr177，并且在操作210处，车辆105的vecd可以将pr177发送到vpvs125，在操作212处所述pr177可以被存储在存储库130中。
响应于接收到pr177，在操作214处vpvs125可以从存储库130检索fp175，并且在操作216处，vpvs可以执行pr177中的数据项与fp175中的数据项之间的数据比较，以确定pr177中的数据项中的任何数据项是否与fp175不同(在标准偏差或误差范围内)。
如果在操作216处，vpvs125确定pr177中没有任何数据项与fp175中的数据项实质上不同，则vpvs125可以在操作218处生成指示车辆105通过了验证程序的hd180，并且在操作220处将hd180存储在存储库130中。然后，vpvs125可以通过监控或等待从车辆105接收到附加的pr177来结束或重复过程200。
如果vpvs125确定pr177中存在与fp175中的数据项实质上不同的数据项，则在操作218处vpvs125可以在操作218中生成指示车辆105没有通过验证程序的hd180，并且可以在操作220处将hd180存储在存储库130中。在操作222处，vpvs125可以发出指示车辆105的性能差异的标志/警报。在实施例中，标志/警报可以在操作218处生成为hd180的一部分，并且在操作220处被存储在存储库130中。在其它实施例中，标志/警报可以在操作222处生成，并且随后与hd180相关联地存储在存储库130中。
在一些实施例中，在操作224处，vpvs224可以将指令发送到vecd300以回滚软件更新，并且在操作226处，vecd300可启用csc179的期望的版本。操作224和226可以在实施例中被执行，在所述实施例中在执行验证过程200之前将空中(ota)更新应用于vecd300。在替代实施例中，在操作222处，vpvs125可以向负责配置车辆105的控制系统的单独授权实体发出标志/警报。在这样的实施例中，操作224可以由单独的授权实体执行。在执行操作216-226之后，过程200可根据需要结束或重复。
图3示出了根据各种实施例的vecd300的示例实施方式。图3示出了车辆105和vecd300中可能存在的组件的示例的框图。vecd300可以包括图2所示的组件的任何组合。这些组件可以被实现为适于vecd300的集成电路(ic)或其部分、分立的电子设备或其它模块、逻辑、硬件、软件、固件、中间件或其组合，或被实现为以其它方式并入更大系统的机箱中的组件。
vecd300可以是用于控制车辆105的一个或多个系统的嵌入系统或其它类似的计算机设备。例如，vecd300可以是如本文讨论的电子引擎管理系统(eems)或ecu。vecd300可以包括处理器302，所述处理器302可以是一个或多个处理元件，其被配置成通过执行指令来执行基本算术、逻辑和输入/输出操作。处理器302可以是一个或多个微处理器、一个或多个单核处理器、一个或多个多核处理器、一个或多个多线程处理器、一个或多个超低电压处理器、一个或多个嵌入式处理器、一个或多个数字信号处理器(dsp)、一个或多个fpd(硬件加速器)(例如，fpga、结构化的asic、可编程soc(psoc)等)和/或其它处理器或处理/控制电路。处理器302可以是片上系统(soc)的一部分，在所述soc中本文讨论的处理器302和其它组件被形成到单个ic或单个封装中。
在一些实施例中，处理器302可以包括传感器集线器，其可以通过处理从传感器322获得的数据而充当协处理器。传感器集线器可以包括一个或多个处理器，其与本文讨论的被配置成通过执行算术、逻辑和输入/输出操作来集成从每个传感器322获得的数据的处理器相同或类似。在实施例中，传感器集线器可以是能够执行以下功能的：对获得的传感器数据加时间戳，响应于对这种数据的查询而将传感器数据提供给处理器302，对传感器数据进行缓冲，将传感器数据连续地流式传输到处理器302(包括针对每个传感器322的独立流)，基于预定义的门限或条件/触发来报告传感器数据，和/或其它类似的数据处理功能。
系统存储器304可以是被配置成存储用于操作vecd300的数据或逻辑的电路。存储器304可以包括多个存储器设备，其可以用于提供给定量的系统存储器。作为示例，存储器304可以是已知的可以被配置于任何合适的实施方式中的任何合适类型、数量和/或组合的易失性存储器设备(例如，随机存取存储器(ram)、动态ram(dram)、静态ram(sam)等)和/或非易失性存储器设备(例如，只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪速存储器、反熔丝(antifuse)等)。
在使用fpd的情况下，处理器302和存储器304(和/或数据存储装置308)可以包括逻辑块或逻辑结构、存储器单元、输入/输出(i/o)块以及可以被编程以执行本文讨论的示例实施例的各种功能的其它互连资源。存储器单元可以用于将数据存储在查找表(lut)(例如，provisionedcsc179)中，所述lut被处理器302用来实现各种逻辑功能。存储器单元可以包括各种级别的存储器/存储装置的任何组合，包括但不限于eprom、eeprom、闪速存储器、sram、反熔丝等。
数据存储装置308可以提供对信息的持续性存储，所述信息例如数据、应用330、fp175、pr177和csc179、操作系统等。数据存储装置308可以被实现为固态磁盘驱动器(ssdd)；闪速存储器卡，例如sd卡、microsd卡、xd图片卡等，以及usb闪存驱动器；与处理器302相关联的管芯上存储器或寄存器；微型硬盘驱动器(hdd)；电阻变化存储器；相变存储器；全息存储器；或化学存储器；等等。如图所示，数据存储装置308被包括在vecd300中；然而，在其它实施例中，数据存储装置308可以被实现为与vecd300的其它元件分开地安装在车辆105中的单独设备。在操作期间，数据存储装置308可以在递送给vpvs125之前存储生成的fp175(例如，在测试周期期间或完成时)和pr179(例如，在操作周期期间或完成时)。
操作系统(os)可以是通用操作系统或者是专门针对vecd300编写和定制的操作系统。os可以包括一个或多个驱动程序、库和/或应用编程接口(api)，它们提供用于应用330和/或csc179的程序代码和/或软件组件以控制和/或获得/处理来自一个或多个ecu322的数据。应用330可以是用于执行vecd300的各种功能的软件模块/组件。
在操作期间，数据存储装置308可以存储一个或多个csc179。csc179可以是软件模块、程序代码、逻辑块等的集合，其可以由一个或多个ecu322用来控制和/或监控由车辆105实现的各种系统。在实施例中，csc179可以是由系统或设备中的软件元素的布置定义的软件模块、软件组件、参数、校准、变型等的集合。csc179可以包括系统配置描述，其指示将被集成到一个或多个ecu322中的相关系统信息。系统配置描述可以包括一个或多个ecu提取，其包括针对特定ecu322的信息。另外，系统配置描述可以包括一个或多个ecu配置描述，其包括个体ecu322的基本软件配置信息，以生成可执行软件模块、基本软件模块的代码和/或一个或多个软件组件的代码。在实施例中，当由车辆105中的vecd300和/或ecu322实现csc179时，vecd300和/或ecu322可以使用多维性能图或查找表来解释传感器320的传感器数据和/或其它ecu322的系统控制数据，并且可以相应地调节引擎致动器/组件。
在示例中，在其中车辆105中的vecd300和/或其它ecu322被实现为微控制器的实施例中，csc179可以包括一个或多个软件模块、软件组件、程序代码等。在该示例中，第一csc179可以命令vecd300将其它csc179分发给一个或多个ecu322，并且控制或命令一个或多个ecu322根据其对应的csc179在其对应的运行时环境(rte)中生成和执行软件组件/应用。csc179的软件组件和/或要由个体ecu执行的软件组件可以使用任何合适的面向对象编程语言(例如，c、c++、java等)、模式语言(schemalanguage)(例如，xml模式、自动开放系统架构(autosar)xml模式等)、脚本语言(vbscript、javascript等)和/或任何其它公知的编程语言实现。另外，可以使用建模环境或基于模型的开发工具来生成csc179。在另一示例中，在其中vecd300和/或车辆105中的其它控制模块被实现为诸如fpga、结构化的asic、可编程soc(psoc)等的现场可编程设备(fpd)的实施例中，csc179可以使用硬件描述语言(hdl)(例如，寄存器传输逻辑(rtl)、超高速集成电路(vhsic)hdl(vhdl)、verilog等)进行配置或以其它方式定义。
可以在车辆105和/或vecd300的生产/制造期间在vecd300中供应csc179，或者使用空中(ota)接口来供应。当使用ota供应时，csc179可以由车辆制造商、控制系统软件开发者、远程供应服务和/或使用一些其它经批准和认证的ota系统来供应。可以根据已知的方法或程序来完成ota供应，例如由全球移动通讯系统协会(gsma)标准、欧洲电信标准协会(etsi)技术标准、第三代合作伙伴计划(3gpp)技术标准、开放移动联盟(oma)标准、autosar标准和/或其它类似标准指定的方法或程序。在一些情况下，可以使用适当程序/协议来供应csc179。
在实施例中，车辆制造商、控制系统开发者等可以通过使用ota接口结合经批准和认证的ota系统(例如，vpvs125或某个其它的类似实体)以及驻留在存储装置308中的经批准/授权的ota软件(例如，应用330之一)发布软件更新来更新csc179(或一个或多个csc179的组件)。在其中将软件更新应用于csc179(或其组件)的实施例中和/或当fp175和pr177之间的差异由vsvp125检测到时，vecd300可以通过启用csc179的期望的供应的版本来恢复到先前的操作模式。例如，vecd300可以由ota系统命令或命令以回滚软件更新，并且vecd300可以实现驻留在存储装置308中的经授权的ota软件，以向ota系统执行各种认证程序。可以在认证vecd300之后由ota系统提供要(重新)启用的csc179的期望的版本，或者可以由ota系统在上述认证程序期间对驻留在存储装置308(未示出)中的csc179的存储的版本(未示出)进行认证。
vecd300和/或车辆105的组件可以通过总线306与彼此通信。在各种实施例中，总线306可以是控制器局域网(can)总线系统、时间触发协议(ttp)系统或flexray系统，其可以允许各种设备(例如，ecu322、传感器320、emc324等)使用消息或帧与彼此通信。can、ttp和flexray总线系统的合适实施方式和一般功能是已知的，并且本领域普通技术人员容易实现。另外或替代地，总线306可以包括任何数量的技术，例如本地互连网络(lin)；行业标准架构(isa)；扩展isa(eisa)；外围组件互连(pci)；外围组件互连扩展(pcix)；pciexpress(pcie)；集成电路间(i2c)总线；并行小型计算机系统接口(spi)总线；点对点接口；供电总线；例如在基于soc的接口中使用的私有总线；或任何数量的其它技术。
通信系统305可以包括用于与无线网络或有线网络进行通信的电路。例如，通信系统205可以包括收发器(tx)311和网络接口控制器(nic)312。可以包括nic312以向网络120和/或其它设备提供有线通信。有线通信可以提供以太网连接，或者可以基于其它类型的网络，例如devicenet、controlnet、datahighway+、profibus或profinet等等。可以包括附加的nic312以允许连接到第二网络(未示出)或其它设备，例如通过以太网向网络120提供通信的第一nic312，通过另一类型的网络(例如，包括个人计算机(pc)设备的个域网(pan))向其它设备提供通信的第二nic312。
tx311可以包括一个或多个无线电设备以与网络120和/或其它设备无线地通信。tx311可以包括硬件设备，所述硬件设备使得能够使用通过固态或非固态介质的调制的电磁辐射与有线网络和/或其它设备进行通信。这些硬件设备可以包括开关、滤波器、放大器、天线元件等，以通过生成或以其它方式产生无线电波以将数据发送到一个或多个其它设备以及将接收到的信号转换成可以提供给vecd300的一个或多个其它组件的可用信息(例如，数字数据)来促进空中通信(ota)。
通信系统305可以包括一个或多个处理器(例如，基带处理器、调制解调器等)，其专用于特定无线通信协议(例如，wi-fi和/或ieee802.11协议)、蜂窝通信协议(例如，第5代(5g)通信系统、长期演进(lte)、wimax等)、无线个域网(wpan)协议(例如，ieee802.15.4-802.15.5协议、蓝牙或蓝牙低功耗(ble)等)和/或有线通信协议(例如，以太网、光纤分布式数据接口(fddi)、点对点(ppp)等)。
输入/输出(i/o)接口318可以包括电路，例如外部扩展总线(例如，通用串行总线(usb)、firewire等)，其用于将vecd300与外部组件/设备连接，所述外部组件/设备例如传感器320、电子控制单元(ecu)322以及机电组件(emc)324。电路可以包括端口/插座、主机控制器和/或其它类似组件。
传感器320可以是被配置成执行以下操作的任何设备：检测事件或环境变化，将检测到的事件转换成电信号和/或数字数据，以及将信号/数据发射/发送到vecd300和/或一个或多个ecu322。在实施例中，传感器320可以包括(除其它事物之外)：废气传感器，其包括用于获得氧气数据的废气氧传感器和用于获得歧管压力数据的歧管绝对压力(map)传感器；质量空气流量(maf)传感器，其用于获得进气流量数据；进气温度(iat)传感器，其用于获得iat数据；环境空气温度(aat)传感器，其用于获得aat数据；环境空气压力(aap)传感器，其用于获得aap数据；催化转化器传感器，其包括用于获得催化转化器温度(cct)数据的cct传感器和用于获得催化转化器氧(cco)数据的cco传感器；车速传感器(vss)，其用于获得vss数据；废气再循环(egr)传感器，其包括用于获得erg压力数据的egr压力传感器和用于获得egr阀轴的位置/朝向数据的egr位置传感器；节气门位置传感器(tps)，其用于获得节气门位置/朝向/角度数据；曲柄/凸轮位置传感器，其用于获得曲柄/凸轮/活塞位置/朝向/角度数据；冷却液温度传感器；和/或嵌入车辆105中的其它类似的传感器等等。传感器320可以包括其它传感器，例如加速器踏板位置传感器(app)、加速计、磁力计、液位传感器、流量/流体传感器、大气压力传感器等。
个体ecu322可以是控制车辆105的对应系统的嵌入式系统或其它类似的计算机设备。在实施例中，个体ecu322均可以具有与vecd300相同或类似的组件，例如微控制器或其它类似的处理器设备、存储器设备、通信接口等。在实施例中，ecu322可以包括(除其它事物之外)：动力传动系统控制单元(dcu)；引擎控制单元(ecu)；引擎控制模块(ecm)；eems；动力总成控制模块(pcm)；变速器控制模块(tcm)；制动控制模块(bcm)，其包括防抱死制动系统(abs)模块和/或电子稳定控制(esc)系统；中央控制模块(ccm)；中央正时模块(ctm)；通用电子模块(gem)；车身控制模块(bcm)；悬架控制模块(scm)；车门控制单元(dcu)；速度控制单元(scu)；人机接口(hmi)单元；远程信息处理控制单元(ttu)；电池管理系统和/或车辆系统中的任何其它实体或节点。在一些实施例中，ecu322和/或vecd300中的一个或多个可以是便携式排放物测量系统(pems)的一部分或被包括在其中。
emc324可以是允许vecd300改变状态、位置、朝向、移动和/或控制机构或系统的设备。emc324可以包括一个或多个开关、致动器(例如，阀致动器、燃料喷射器、点火线圈)、马达、推进器和/或其它类似的机电组件。在实施例中，vecd300和/或ecu322可以被配置成通过基于检测到的事件来将指令或控制信号发射/发送到emc324来操作一个或多个emc324。
在实施例中，个体ecu322可以是能够执行以下操作的：从一个或多个传感器320读取或以其它方式获得传感器数据，处理传感器数据以生成控制系统数据，以及将控制系统数据提供给vecd300以包括在fp175和/或pr177中。例如，ecm或ecu可以提供车辆105的引擎的每分钟引擎转数(rpm)、引擎的一个或多个气缸和/或一个或多个喷射器的燃料喷射器激活正时数据、一个或多个气缸的点火火花正时数据(例如，相对于一个或多个气缸的曲柄角的火花事件的指示)、变速器齿轮比数据和/或变速器状态数据(其可以由tcu提供给emc/ecu)、来自ecm的实时计算的引擎负载值等；tcu可以提供变速器齿轮比数据、变速器状态数据等；等等。
电池328可以为vecd300供电。在实施例中，电池328可以是典型的铅酸汽车电池，但是在一些实施例中(例如，当车辆105是混合动力车辆时)，电池328可以是锂离子电池、金属空气电池，例如锌空气电池、铝空气电池、锂空气电池等。电池监控器326可以被包括在vecd300中，以跟踪/监控电池328的各种参数，例如电池328的充电状态(soch)、健康状态(soh)以及电池328的功能状态(sof)。电池监控器326可以包括电池监控ic，所述电池监控ic可以将电池信息通过总线306传送到处理器302。
虽然未示出，但是各种其它设备可以存在于vecd300内或连接到vecd300。例如，诸如显示器、触摸屏或按键板之类的i/o设备可以经由总线306连接到vecd300，以接受输入和显示输出。在另一示例中，全球导航卫星系统(gnss)电路(例如，全球定位系统(gps)电路)和相关联的应用可以被包括在vecd300中或与之连接，以确定车辆105的地理位置。在另一示例中，通信系统305可以包括通用集成电路卡(uicc)、嵌入式uicc(euicc)和/或可以用于通过一个或多个无线网络通信的其它元件/组件。
图4示出了根据各种实施例的vpvs125的组件。如图4所示，vpvs125包括可以与关于图3讨论的组件相同或类似的各种组件。例如，处理器402可以与处理器302相同或类似，存储器404可以与存储器304相同或类似，总线406可以与总线306相同或类似，存储装置408可以与存储装置308相同或类似，nic412可以与nic312相同或类似，i/o接口418可以与接口318相同或类似，它们中的每一个都可以以与关于图3所讨论的方式相同或类似的方式操作。为了简洁起见，下面仅讨论vecd300和vpvs125的元件之间的差异。
在实施例中，当在一个或多个本地数据存储设备中实现存储库130时，i/o接口418可用于使用例如usb连接来获得信息并且将其存储在存储库130中。在一些实施例中，当存储库130被实现为分布式数据库系统时，nic412可以用于使用例如以太网连接来获得信息并且将其存储在存储库130中。
在实施例中，存储器404可以包括操作系统(os)433、生成器430、分析器432和其它应用。os433可管理计算机硬件和软件资源，并且为计算机程序提供公共服务。os433可以包括一个或多个驱动程序，其提供与硬件设备的接口，从而使得os433、生成器430、分析器432和其它应用能够访问硬件功能，而无需知道硬件本身的细节。os433可以是通用操作系统或者专门为vpvs125特别编写和定制的操作系统。
分析器432可以是软件模块和/或程序代码的集合，其当由处理器404执行时，使得vpvs125能够根据本文讨论的各种示例实施例进行操作，例如通过获得pr177、fp175和来自存储库130和/或车辆105的其它信息，将pr177的数据项与fp175的数据项进行比较和/或从存储库130获得数据/将数据存储在存储库130中。在实施例中，分析器432还可以使得vpvs125能够从其它数据源获得其它数据(例如，天气报告、交通报告、道路状况数据等)，以确定fp175和pr177之间的差异。
生成器430可以是软件模块和/或程序代码的集合，其当由处理器404执行时，使得vpvs125能够基于fp175和pr177的比较来生成hd180。在实施例中，这可以包括：生成与hd180的生成相关联的时间戳和/或其它类似数据，和/或由分析器432执行的验证/分析程序的时间戳；以及将该信息链接到在验证/分析程序期间使用的fp175和/或pr177。另外，当fp175数据项和pr177数据项之间的差异大于门限值时，生成器430还可以生成标志、警报等。标志/警报可以包括采用计算机可读形式的各种数据对象，其能够由诸如客户端设备或用户系统之类的计算机设备编译并呈现为可视表示。例如，标志/警报可以是html文档、xml文档、json文档、cfml文档和/或使用可以由客户端设备的浏览器或应用容器解码和呈现的某个其它合适的数据格式。
在一些实施例中，生成器430还可以生成命令vecd300启用csc179的期望的版本的消息，所述消息例如可以使用ota接口来提供给vecd300。在其它实施例中，可以使用单独的ota系统来命令vecd300恢复到csc179的期望的版本，如上所述。
虽然未示出，但是各种其它设备可以存在于vpvs125内或连接到vpvs125。例如，诸如显示器、触摸屏或按键板之类的i/o设备可以经由总线406连接到vpvs125，以接受输入并显示输出。
图5a和图5b分别示出了根据各种实施例的由vecd300执行的过程500a和500b。图6a和图6b分别示出了根据各种实施例的由vpvs125执行的示例过程600a和600b。出于说明的目的，上述过程的操作被描述为由关于图1至图4讨论的各种元件执行。然而，应注意，其它计算设备可以在多种实施方式、布置和/或环境中操作这些过程。在实施例中，过程可以被实现为程序代码，其在由处理器执行时使得计算机系统执行过程的各种操作。虽然在图5a至图5b和图6a至图6b中示出了特定示例和操作顺序，但是在各种实施例中，可以对这些操作进行重新排序、将其分开成附加的操作、进行组合或完全省略。
图5a示出根据各种实施例的用于生成和报告指纹数据175的示例过程500a。过程500a可以开始于操作505处，其中，vecd300的处理器302可以在诸如在受控环境中执行的排放测试周期之类的测试周期期间针对控制系统数据进行监控。监控动作可以包括捕获控制系统数据(csd)和/或传感器数据。在实施例中，监控动作可以包括在指定/选择的时间段内针对控制系统数据(csd)轮询(例如，周期性轮询、顺序(点名)轮询等)一个或多个传感器320和/或一个或多个ecu322。在其它实施例中，监控可以包括响应于对传感器数据/csd的外部请求而发送对传感器数据/csd的请求或命令。在一些实施例中，监控可以包括等待基于触发或事件(例如，当车辆105在预定的时间量内达到预定速度和/或距离时(有或没有间歇的停车)的来自各种传感器/模块的传感器数据/csd。事件/触发可以基于由标准化测试协议/程序规定的值。在各种实施例中，可以由诸如测试或排放物监控计算机设备(例如，上述膝上型计算机等)或vpvs125之类的远程设备来触发或激活监控。
在操作510处，处理器302可以基于所监控csd的组合来生成fp175。例如，在其中车辆105是ice(汽油)车辆的实施例中，fp177可以包括：一个或多个废气氧(o2)传感器的o2传感器输出；引擎rpm；一个或多个气缸的燃料喷射器正时(例如，打开时间和关闭时间)；计算或测量的进气流量值；进气温度；环境气压和温度；催化转化器温度；变速器齿轮比；一个或多个气缸的火花正时；车速；egr活动/状态；和/或其它类似信息。在另一示例中，在其中车辆105是cce(柴油)车辆的实施例中，fp177可以包括与ice车辆相同的数据项，除了可以省略火花正时数据。
在操作515处，处理器302可以生成包括fp175的消息，并且可以控制通信系统305通过网络120将消息发送到vpvs125。在其它实施例中，fp175可以经由有线连接(例如，usb电缆)传送到另一计算机设备(例如，膝上型计算机或某个其它监控设备)，并且另一计算机设备可以根据已知的方法/程序来将fp175传送到vpvs125。
过程500b示出了根据各种实施例的用于生成和报告性能结果177的示例过程500b。过程500b可以开始于操作520处，其中，处理器302可以识别触发，以在操作周期期间(例如，在由最终用户部署和操作车辆105时)开始监控传感器数据/csd。在实施例中，触发可以是从诸如vpvs125之类的远程设备接收到对传感器数据/csd的外部请求。在一些实施例中，触发可以是一个或多个检测到的事件，例如当车辆105在预定时间量内达到预定速度和/或距离(有或没有间歇的停车)时。事件可以基于由标准化测试协议/程序规定的值。在一些实施例中，触发可以是具有预定义的或随机的值的计时器到期，所述值例如可以使用csc179来配置。
在操作525处，处理器302可以响应于检测到触发而针对csd进行监控。操作525可以与操作505相同或类似，除了在其中执行操作的特定环境和/或要被监控的特定模块/传感器。
在操作530处，处理器302可以基于所监控的csd的组合来生成pr177。pr177可以包括与在操作510处生成的fp175相同或类似的数据。另外或替代地，在一些实施例中，处理器302可以生成pr177以包括以下数据项中的任何一项：实时计算或测得的进入引擎进气系统的气流；实时计算的引擎负载；一个或多个气缸或一个或多个喷射器的实时燃料喷射正时(例如，开和关持续时间)；相对于一个或多个气缸曲柄角的点火火花正时事件；相对于燃料喷射开和关事件的废气传感器读数；催化转化器温度传感器数据；催化转化器o2传感器数据；变速器状态数据；车速；环境状况；等等。在实施例中，在被发送到网络120之前，所生成的pr177可以被存储在存储装置308或某个其它存储器设备中。
在操作535处，处理器302可以生成包括pr177的消息，所述消息可以被提供给通信系统305以通过网络120将消息发送到vpvs125。在其它实施例中，pr177可以经由有线连接(例如，usb电缆)传送到另一计算机设备(例如，膝上型计算机或某个其它监控设备)，并且另一计算机设备可以根据已知方法/程序来将fp175传送到vpvs125。在执行操作535之后，处理器302可以返回到操作520以继续，以检测用于针对csd/传感器数据进行监控的触发。
在操作540处，通信系统305可以接收包括用于恢复到先前操作模式的指令的消息，并且在操作545处，处理器302可以实现csc179的期望的版本。在一些实施例中，期望的版本可以被存储在存储装置308中并且由经授权/批准的ota系统进行认证。在其它实施例中，可以由经批准/授权的ota系统将期望的版本提供给vecd300。在任一实施例中，处理器302都可以实现ota软件以执行认证程序，以便获得存储的csc179的期望的版本或认证所述期望的版本。实现csc179的期望的版本的动作可以包括向个体ecu提供包含在csc179的期望的版本中的相应ecu配置描述，使得个体ecu可以生成和操作软件模块/组件以执行一个或多个期望的功能。应注意，由过程500a生成的fp175或使用某种其它方法/程序收集的fp175可以用于测试具有与被测试车辆105相同或类似的品牌、型号和内饰的各种其它车辆105的控制系统操作。这是因为，虽然来自各种车辆105的操作引擎输入和输出值可能有所不同，但引擎输入和输出值不应变化到这样的程度：其在针对燃料经济性和排放控制而优化引擎系统时之间将被看到。
图6a示出了根据各种实施例的用于获得指纹数据的示例过程600a。过程600a可以开始于操作605处，其中，nic412可以从车辆105的vecd300接收fp175。在操作610处，处理器402可以控制nic412和/或i/o接口418以将fp175存储在存储库130。在操作615处，处理器402可以生成指示fp175被正确接收和存储了的确认(ack)消息，并且可以将ack消息提供给nic412以发送到vecd300。在实施例中，如果fp175的接收和/或存储失败或以其它方式被拒绝，则ack消息可以指示失败和/或失败的原因。在操作615之后，过程600a可以根据需要结束或重复。
图6b示出了根据各种实施例的用于配置vecd的示例过程600b。过程600b可以开始于操作620处，其中，处理器402经由nic412从vecd300接收操作周期的pr177。在操作625处，处理器402可以控制nic412和/或i/o接口418，以从存储库130获得所存储的fp175(参见过程600a的操作)。操作625还可以包括控制nic412和/或i/o接口418的处理器402，以将接收到的pr177存储在存储库130中。
在开始循环操作630处，处理器402可以实现分析器432以从pr177提取数据项，并且依次处理pr177的每个数据项。在操作635处，处理器402可以实现分析器432以识别pr177的数据项并将其与fp175中的对应数据项进行比较。在操作640处，处理器402可以实现分析器432以确定所比较的数据项之间的差异是否大于预定门限值(例如，标准偏差、误差范围等)。
例如，当车辆105包括ice时，可以将ems或其它类似的控制模块/系统设计为控制车辆105的燃料和火花系统，以便实现来自车辆的催化转化器中的最大效率。当催化转化器高效运行时，它可以显著减少由内燃引擎造成的三种主要排放物，例如hc、2nox和2co。然而，为了使ems管理催化转化器效率，引擎的燃料和火花系统可能无法提供引擎能够实现的最佳燃料消耗和/或燃料经济性。通过下表1和表2可以看出车辆的燃料经济性ems校准与减排/限制的ems校准之间的差异。
表1
表2
在表1中，引擎输入可以是空气与燃料的比率，其基于计算或测量的进气流量与燃料喷射器流量的比率，其可以由诸如pcm等的燃料喷射ecu控制。在表2中，引擎输入可以是在中至重引擎负载下相对于曲轴旋转的tdc的火花点火正时。通过表1和表2可以看出，用于减排和燃料经济性的最佳ems校准发生在不同的afr和/或火花点火点处。因此，在实施例中，在操作635-640处，分析器432可以确定由pr177指示的afr和/或火花正时是否与由fp175指示的afr和/或火花正时相差预定或选定的门限。在这样的实施例中，门限可以指示期望的afr(例如，由fp175的数据项和/或法规/标准指示的)与实际afr(例如，由pr177的数据项指示的)之间的差异，和/或门限可以指示期望的火花正时(例如，由fp175的数据项和/或法规/标准指示的)和实际火花正时(例如，由pr177的数据项指示的)之间的差异。
在各个实施例中，分析器432可以考虑用于诸如汽油和柴油之类的不同燃料的化学计量afr及其可燃性范围，以便确定实时afr以及相关联的引擎控制系统输入和输出值。另外，在操作635-640处使用的特定门限值可以基于各种车辆参数，例如车辆105的品牌、型号和/或内饰；里程表读数；驾驶条件(天气、交通等)；等等。
重新参考图6b，如果在操作640处，分析器432确定所比较的数据项之间的差异不大于预定门限值，则处理器402可以实现分析器432以继续到结束循环操作650以处理pr177的下一数据项(如果有的话)。如果在操作640处，分析器432确定所比较的数据项之间的差异大于预定门限值，则处理器402可以实现生成器430以继续到操作645以生成hd180，以包括或指示pr177中的数据项和fp175中的数据项之间的差异。
处理器402可以实现分析器432以返回到操作63以而处理pr177的下一数据项(如果有的话)。一旦基于pr177中的所有数据项生成了hd180，处理器402就可以继续到操作655以实现生成器430以确定是否应生成标志/警报，例如当pr177的至少一个数据项与fp175的对应数据项相差门限时。如果生成器430确定不应生成标志/警报，则处理器402可以继续返回到操作620以在将来的操作周期期间获得pr177。如果生成器430确定应生成标志/警报，则处理器402可以继续到操作660，并且实现生成器430以生成标志/警报并经由nic412将标志/警报发送到远程计算机设备(例如，由监管机构或车辆制造商操作的客户端设备或服务器)或负责配置车辆105的控制系统的ota系统。在一些实施例中，远程计算机设备(例如，ota系统)可以命令vecd300响应于接收到标志/警报而回滚软件更新。在其它实施例中，在操作660处，生成器430可以生成消息以命令vecd300回滚软件更新，并且可以使用nic412来将该消息发送到vecd300。在执行操作660之后，过程600b可以根据需要结束或重复。
应注意，pr177可以与通用或其它类似模板fp175进行比较，所述模板fp175是用另一车辆生成的或与另一车辆相关联，所述另一车辆具有与在操作620处获得的pr177相关联的车辆105相同或类似的品牌、型号和内饰。这是因为，虽然来自各种车辆105的操作引擎输入和输出值可能有所不同，但引擎输入和输出值不应变化到这样的程度：其在针对燃料经济性和排放控制而优化引擎系统时之间将被看到。
上面讨论的大多数装备都包括硬件和相关联的软件。例如，典型的电子设备可能包括一个或多个处理器以及可在那些处理器上执行以执行所述的操作的软件/程序代码。本文中以其正常理解的意思使用的术语软件可以指代可由机器或处理器使用以执行特定任务或实现特定数据类型的程序或例程(子例程、对象、插件程序(plug-in)等)以及数据或数据结构。如公知的，计算机程序通常包括存储在机器可读或计算机可读存储介质中的指令。本发明的一些实施例可以包括存储在诸如数字存储器之类的机器可读或计算机可读存储介质中的可执行程序或指令。我们并不暗示在任何特定实施例中都需要常规意义上的“计算机”。例如，各种处理器(嵌入式或其它的)都可以用在诸如本文所述的组件之类的装备中。
用于存储软件的存储器也是公知的。在一些实施例中，与给定处理器相关联的存储器可以被存储在与处理器相同的物理设备中(“板载”存储器)；例如，被设置在集成电路微处理器等中的ram或闪速存储器。在其它示例中，存储器包括独立设备，例如外部磁盘驱动器、存储装置阵列或便携式闪存钥匙扣(keyfob)。在这种情况下，当存储器和数字处理器操作地耦合在一起或例如由i/o端口、网络连接等与彼此通信、使得处理器可以读取存储在存储器上的文件时，存储器变得与数字处理器“相关联”。相关联的存储器可通过设计“只读“(rom)或凭借许可而“只读”的，或者不是“只读”的。其它示例包括但不限于worm、eprom、eeprom、闪存等。那些技术通常以固态半导体设备实现。其它存储器可以包括移动部件，诸如常规的旋转磁盘驱动器。所有这样的存储器都是“机器可读的”或“计算机可读的”，并且可以用于存储用于实现本文所述功能的可执行指令。
“软件产品”指代一种存储器设备，其中，以机器可读的形式存储一系列可执行指令，使得具有对软件产品的适当访问权的合适机器或处理器可以执行指令，以执行由指令实现的过程。软件产品有时用于分发软件。包括但不限于以上概述的机器可读存储器的任何类型的机器可读存储器都可以用于制造软件产品。也就是说，已知的是可以经由电子传输(“下载”或“供应”)来分发软件，在这种情况下，通常在传输的发送端或接收端或二者处将有对应的软件产品。
已经在本发明的优选实施例中描述和示出了本发明的原理，但是应显而易见的是，可以对本发明进行布置和细节上的修改而不脱离这样的原理。我们要求保护落入所附权利要求书的精神和范围内的所有修改和变型。
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