測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種測試系統(tǒng)，其中，包括有作為車輛的機械元件的測試件的實機和控制該實機的控制裝置安裝在第一位置，并且數(shù)據(jù)處理器和模型安裝在遠離第一位置的第二位置，數(shù)據(jù)處理器通過通信線路連接至實機或控制裝置以執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，并且數(shù)據(jù)處理器通過通信線路從實機獲取數(shù)據(jù)以執(zhí)行操作測試，數(shù)據(jù)處理器基于通過將所獲取的數(shù)據(jù)輸入至模型而獲取的輸出來計算用于控制實機的目標值，并且控制裝置基于該目標值來控制實機。
【專利說明】測試系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用了網(wǎng)絡(luò)的測試系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種用于駕駛模擬器的動作控制方法以及一種車輛測試系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)今諸如因特網(wǎng)和內(nèi)部網(wǎng)之類的通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，能夠通過網(wǎng)絡(luò)將各種自動機械彼此聯(lián)接或?qū)⒆詣訖C械連接至接口的技術(shù)已經(jīng)引起注意(例如，見日本專利申請公報N0.2006-000977 (JP2006-000977A))。在車輛的機械元件(例如下文被稱為“實機”的發(fā)動機、變速器以及轉(zhuǎn)向系統(tǒng))設(shè)置在不同位置的情況下，可以使用這種通信控制技術(shù)來實施集成測試。在這種情況下，該測試是在能夠模擬一個實機的操作的模擬機連接至另一個實機、能夠模擬所述另一個實機的操作的模擬機連接至所述一個實機、以及實機和模擬機通過網(wǎng)絡(luò)彼此連接以在它們之間交換數(shù)據(jù)并分享該數(shù)據(jù)的情況下實施的。
[0003]在該測試中，每個模擬機均必須基于從在另一個位置運行的實機所獲取的數(shù)據(jù)來實時操作。圖1為示意性地示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的測試系統(tǒng)的示意圖，其中，實機Al和模擬機BI安裝在一個位置(位置I )，模擬機B2和實機A2安裝在另一個位置(位置2)，模擬機BI和實機Al彼此機械地聯(lián)接，并且實機A2和模擬機B2彼此機械地連接。
[0004]模擬機BI模擬實機A2的操作，并且模擬機B2模擬實機Al的操作。相應(yīng)地，模擬機BI和實機A2通過網(wǎng)絡(luò)彼此連接，并且模擬機B2和實機Al通過網(wǎng)絡(luò)彼此連接。
[0005]然而，當(dāng)模擬機基于通過網(wǎng)絡(luò)獲取的數(shù)據(jù)來操作并且通信周期(該通信周期是根據(jù)數(shù)據(jù)包的傳送周期來確定的)較長時，可能在實機傳送數(shù)據(jù)之后傳送下一個數(shù)據(jù)之前需要與通信周期相對應(yīng)的時間，模擬機不能在這段時間期間更新數(shù)據(jù)，因此，模擬機可能沒有正確地模擬實機的狀態(tài)。特別地，當(dāng)要通過通信傳送的數(shù)據(jù)值快速變化時，狀態(tài)的再現(xiàn)可能不會很好地追隨該變化并且測試操作可能是不穩(wěn)定的。如此一來，通信延遲對使用網(wǎng)絡(luò)的整個測試系統(tǒng)都有不利的影響。
[0006]駕駛模擬器包括諸如方向盤、加速器踏板、制動踏板以及換擋桿之類的為駕駛所必需的輸入裝置；向駕駛員座椅提供諸如滾動、俯仰以及橫擺之類動作的致動器；顯示通過車窗顯現(xiàn)的風(fēng)景的監(jiān)視器；以及再現(xiàn)行駛聲音或碰撞聲音的揚聲器。該駕駛模擬器能夠在受控條件下產(chǎn)生各種駕駛環(huán)境并且能夠在駕駛模擬器中再現(xiàn)車輛運行情況(下文也稱為“動作”)，例如，滾動；俯仰；橫擺；以及在加速和減速、轉(zhuǎn)彎和制動時的轉(zhuǎn)向反作用力。因此，駕駛模擬器已經(jīng)被用于車輛系統(tǒng)的開發(fā)、與駕駛員、車輛、馬路以及交通等之間的交互作用有關(guān)的研究。
[0007]除駕駛模擬器之外，設(shè)置有能夠向前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、以及右側(cè)移動的一對前、后基部的設(shè)備可以設(shè)置為車輛測試設(shè)備?？梢詫④囕v安裝在車輛測試設(shè)備中并且可以對該車輛進行測試，或者可以將測試件安裝車輛框架安裝在車輛測試設(shè)備中，可以將諸如車輛的懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)之類的機械元件或機械部件(下文稱為“測試件”)安裝在該測試件安裝車輛框架上，并且可以對測試件進行測試(見公布的PCT申請N0.2009-536736(JP-A-2009-536736)的日語翻譯)。
[0008]當(dāng)測試件安裝在車輛測試設(shè)備中時，安裝在計算機中并包括在通過軟件模擬的模型(下文稱為“車輛模型”)中的虛擬部件被用作除測試件之外的車輛部件。測試件安裝在測試件安裝車輛框架中，通過對測試件的動作進行測量而獲得的數(shù)據(jù)被輸入到車輛模型中，并且從車輛模型所獲取的姿態(tài)參數(shù)、轉(zhuǎn)向反作用力等被輸出。
[0009]駕駛模擬器和車輛測試設(shè)備可以通過通信線路彼此連接，并且可以實時地彼此交換數(shù)據(jù)。在這種情況下，當(dāng)與為駕駛所必需的方向盤、加速器踏板、制動踏板、換擋桿等有關(guān)的輸入數(shù)據(jù)被從駕駛模擬器傳送至車輛測試設(shè)備時，車輛測試設(shè)備將該輸入數(shù)據(jù)應(yīng)用于測試件和車輛模型并且輸出從測試件和車輛模型所獲取的姿態(tài)參數(shù)、轉(zhuǎn)向反作用力等。駕駛模擬器對從車輛模型輸出的姿態(tài)參數(shù)、轉(zhuǎn)向反作用力等進行再現(xiàn)。
[0010]然而，當(dāng)駕駛模擬器和車輛測試設(shè)備基于通過通信線路獲取的數(shù)據(jù)而同時操作并且通信周期(所述通信周期是由每個終端的處理時間、數(shù)據(jù)包的傳送周期等來確定的)長時，與通信周期相對應(yīng)的延遲直至駕駛模擬器傳送操作數(shù)據(jù)、車輛測試設(shè)備計算并傳送與該操作數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)、并且駕駛模擬器接收該輸出數(shù)據(jù)并將該輸出數(shù)據(jù)反饋至駕駛員才發(fā)生。因此，駕駛模擬器在延遲期間不能更新數(shù)據(jù)，并且因此，駕駛模擬器可能沒有正確地確定測試件的性能。特別地，當(dāng)所傳送的數(shù)據(jù)的值快速變化時，狀態(tài)的再現(xiàn)可能未適當(dāng)?shù)刈冯S該變化，并且測試操作可能是不穩(wěn)定的，從而引起共振。因此，當(dāng)存在預(yù)定時間或更長時間的通信延遲時，難以執(zhí)行實時模擬并且整個測試系統(tǒng)會受到不利影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明提供了一種測試系統(tǒng)，在該測試系統(tǒng)中，即使在實機傳送數(shù)據(jù)之后傳送下一個數(shù)據(jù)之前需要與一個通信周期相對應(yīng)的時間且模擬機在這段時間期間不能更新數(shù)據(jù)時，模擬機仍能夠盡可能精確地模擬實機的狀態(tài)。本發(fā)明提供了一種用于駕駛模擬器的動作控制方法以及一種車輛測試系統(tǒng)，該動作控制方法和車輛測試系統(tǒng)使得即使在駕駛模擬器與車輛測試設(shè)備之間的通信需要相當(dāng)長的時間并且駕駛模擬器不能在這段時間期間更新數(shù)據(jù)的情況下，駕駛模擬器仍能盡可能精確地模擬測試件的狀態(tài)。
[0012]本發(fā)明的第一方面涉及一種測試系統(tǒng)，在該測試系統(tǒng)中，包括作為車輛的機械元件的測試件的實機以及對該實機進行控制的控制裝置安裝在第一位置；數(shù)據(jù)處理器和模型安裝在遠離第一位置的第二位置，該數(shù)據(jù)處理器通過通信線路連接至實機或控制裝置以執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，并且該數(shù)據(jù)處理器通過通信線路從實機獲取數(shù)據(jù)以執(zhí)行測試操作。在該測試系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理器基于通過將所獲取的數(shù)據(jù)輸入至模型而獲取的輸出來計算用于控制實機的目標值，并且該控制裝置基于該目標值來控制實機。
[0013]在上述方面中，作為實機的第一實機(Al)和對作為聯(lián)接至該第一實機(Al)的另一個機械元件的第二實機(A2)的操作進行模擬的第一模擬機(BI)可以安裝在第一位置；第二實機(A2)和對第一實機(Al)的操作進行模擬的第二模擬機(B2)可以安裝在第二位置；第二實機(A2)與第二模擬機(B2)可彼此機械地聯(lián)接，并且第一模擬機(BI)與第一實機(Al)可彼此機械地聯(lián)接；第一模擬機(BI)、第二實機(A2)、第二模擬機(B2)以及第一實機(Al)連接至網(wǎng)絡(luò)以執(zhí)行數(shù)據(jù)通信以及執(zhí)行測試操作。
[0014]在上述方面中，測試系統(tǒng)可以包括第一數(shù)據(jù)處理器(11)和第二數(shù)據(jù)處理器(21 )，該第一數(shù)據(jù)處理器(11)連接至第一模擬機(BI)并且在每個通信周期中通過網(wǎng)絡(luò)從第二實機(A2)獲取數(shù)據(jù)，該第二數(shù)據(jù)處理器(21)為所述數(shù)據(jù)處理器，并且該第二數(shù)據(jù)處理器(21)連接至第二模擬機(B2)并在每個通信周期中通過網(wǎng)絡(luò)從第一實機(Al)獲取數(shù)據(jù)；以及第一數(shù)據(jù)處理器(11)計算用于對在每個通信周期中所獲取的數(shù)據(jù)執(zhí)行插值的預(yù)估值，以及第二數(shù)據(jù)處理器(21)計算用于對在每個通信周期中所獲取的數(shù)據(jù)執(zhí)行插值的預(yù)估值。
[0015]此處，諸如(A)和(B)之類的參考標記是在附圖中使用的參考標記，并且本發(fā)明并不限于這些參考標記(在所附權(quán)利要求中亦如此)。在根據(jù)本發(fā)明的上述方面的測試系統(tǒng)中，第一數(shù)據(jù)處理器(11)可以利用已經(jīng)使用預(yù)估值執(zhí)行過插值的第二實機(A2)的數(shù)據(jù)來計算用于第一模擬機(BI)的控制目標值，并可利用所計算出的控制目標值來控制第一模擬機(BI)。第二數(shù)據(jù)處理器(21)可以利用已經(jīng)使用預(yù)估值執(zhí)行過插值的第一實機(Al)的數(shù)據(jù)來計算用于第二模擬機(B2)的控制目標值，并可利用所計算出的控制目標值來控制第二模擬機(B2)。因此，用于第一模擬機(BI)的控制目標值能夠更適當(dāng)?shù)刈冯S對第二實機(A2)的測量數(shù)據(jù)(也就是說，可以提高用于第一模擬機(BI)的控制目標值相對于對第二實機(A2)的測量數(shù)據(jù)的追隨性)。即，根據(jù)本發(fā)明的上述方面，可以提高第一模擬機(BI)的實機再現(xiàn)精度。類似地，可以提高第二模擬機(B2)的實機再現(xiàn)精度。
[0016]然而，在預(yù)估值與從第二實機(A2)所獲取的數(shù)據(jù)相差一閾值或更大值的異常狀態(tài)下，如果第一數(shù)據(jù)處理器(11)利用該預(yù)估值來計算目標控制值，則控制誤差增大，因此僅利用從第二實機(A2)所獲取的數(shù)據(jù)來計算目標控制值。在這種情況下，可將所計算出的控制目標值傳送至第二數(shù)據(jù)處理器(21)，并且第二數(shù)據(jù)處理器(21)可以利用接收到的控制目標值來控制第二模擬機(B2 )。
[0017]通過提供這種對抗異常狀態(tài)的對策，可以及時地處理從第二實機(A2)所獲取的數(shù)據(jù)與預(yù)估值相差一閾值或更大值的情況，并且可以基于從第二實機(A2)所獲取的數(shù)據(jù)來繼續(xù)執(zhí)行控制。當(dāng)?shù)谝粩?shù)據(jù)處理器(11)發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)時，第一數(shù)據(jù)處理器(11)可以將表示異常狀態(tài)的標志和所計算出的控制目標值一起傳送至第二數(shù)據(jù)處理器(21)。在這種情況下，第二數(shù)據(jù)處理器(21)能夠?qū)酥镜慕邮沼米鳛橛|發(fā)而進入第二模擬機(B2)的控制。
[0018]上述對策是對抗第一數(shù)據(jù)處理器(11)中的預(yù)估值與從第二實機(A2 )所獲取的數(shù)據(jù)相差一閾值或更大值的異常情況的對策。然而，上述對策可以類似地應(yīng)用于第二數(shù)據(jù)處理器(21)中的預(yù)估值與從第一實機(Al)所獲取的數(shù)據(jù)相差一閾值或更大值的異常情況。
[0019]在上述方面中，測試系統(tǒng)可以是車輛測試系統(tǒng)；該車輛測試系統(tǒng)可以包括駕駛模擬器和車輛測試設(shè)備，該車輛測試設(shè)備通過通信線路與駕駛模擬器相連接，并且在該車輛測試設(shè)備中安裝有測試件，該測試件是車輛的機械元件；駕駛模擬器可以包括將車輛操作信號傳送至車輛測試設(shè)備的傳送單元；車輛測試設(shè)備可以包括接收單元、車輛運行情況計算單元以及車輛運行情況數(shù)據(jù)庫，該接收單元接收車輛操作信號，該車輛運行情況計算單元為處理器并且基于所接收到的車輛操作信號的內(nèi)容來操作測試件以將通過測量所述測試件的動作所獲得的測量數(shù)據(jù)輸入至作為模型的車輛模型并獲取輸出數(shù)據(jù)，車輛運行情況數(shù)據(jù)庫存儲包括表示所述車輛操作信號的內(nèi)容的操作數(shù)據(jù)和與所述操作數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)的車輛運行情況數(shù)據(jù)；車輛測試設(shè)備可以將存儲在車輛運行情況數(shù)據(jù)庫中的車輛運行情況數(shù)據(jù)傳送至駕駛模擬器；以及可以響應(yīng)于駕駛員的車輛操作利用所傳送的車輛運行情況數(shù)據(jù)來操作駕駛模擬器。
[0020]本發(fā)明的第二方面涉及一種用于駕駛模擬器的動作控制方法。該動作控制方法包括:將駕駛模擬器通過通信線路連接至其中安裝有測試件的車輛測試設(shè)備，該測試件是車輛的機械元件；通過駕駛模擬器將車輛操作信號傳送至車輛測試設(shè)備；基于車輛操作信號的內(nèi)容通過車輛測試設(shè)備來操作測試件以將通過測量所述測試件的動作而獲得的測量數(shù)據(jù)輸入至車輛模型并獲取輸出數(shù)據(jù)；通過車輛測試設(shè)備形成存儲車輛運行情況數(shù)據(jù)的車輛運行情況數(shù)據(jù)庫，該車輛運行情況數(shù)據(jù)包括表示車輛操作信號的內(nèi)容的操作數(shù)據(jù)，并且存儲與操作數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)；通過車輛測試設(shè)備將存儲在車輛運行情況數(shù)據(jù)庫中的車輛運行情況數(shù)據(jù)傳送至駕駛模擬器；以及響應(yīng)于駕駛員的車輛操作利用所傳送的車輛運行情況數(shù)據(jù)來操作駕駛模擬器。
[0021]根據(jù)該動作控制方法，代替反饋和利用在駕駛模擬器的操作期間實時獲取的車輛運行情況數(shù)據(jù)，將車輛運行情況數(shù)據(jù)庫中的車輛運行情況數(shù)據(jù)傳送至駕駛模擬器，并響應(yīng)于駕駛員的車輛操作利用所傳送的車輛運行情況數(shù)據(jù)來操作駕駛模擬器。
[0022]可以通過執(zhí)行初步運行情況預(yù)估測試以預(yù)估轉(zhuǎn)向輸入模式下的車輛運行情況而形成車輛運行情況數(shù)據(jù)庫。因此，先前形成的車輛運行情況數(shù)據(jù)庫中的車輛運行情況數(shù)據(jù)能夠被傳送至駕駛模擬器，并且該駕駛模擬器能夠使用該車輛運行情況數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的車輛測試系統(tǒng)是用于執(zhí)行用于根據(jù)本發(fā)明的駕駛模擬器的動作控制方法的系統(tǒng)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的上述方面，即使在駕駛模擬器與車輛測試設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信中出現(xiàn)相當(dāng)長的延遲的情況下，仍能夠提高數(shù)據(jù)的跟隨性，并且該駕駛模擬器能夠以最短的時間延遲而精確地模擬作為車輛的機械元件的測試件的狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施方式的特征、優(yōu)點、以及技術(shù)上和工業(yè)上的意義，其中，相同的附圖標記表示相同的元件，并且其中:
[0025]圖1為示意性地示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的測試系統(tǒng)的圖，其中，實機Al和模擬機BI安裝在位置1，模擬機B2和實機A2安裝在另一位置(位置2)，實機A2和模擬機B2彼此機械地聯(lián)接，以及模擬機BI和實機Al彼此機械地聯(lián)接；
[0026]圖2為示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的測試系統(tǒng)I的圖，其中，實機Al和模擬機BI安裝在位置1，模擬機B2和實機A2安裝在另一位置(位置2)，實機A2和模擬機B2彼此機械地聯(lián)接，以及模擬機BI和實機Al彼此機械地連接；
[0027]圖3A和圖3B為不出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的測試系統(tǒng)Ia的配置的圖；
[0028]圖4為示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的由連接至模擬機BI的數(shù)據(jù)處理器11執(zhí)行的測試程序的流程圖；
[0029]圖5為示出了從實機A2所獲取的與扭矩或轉(zhuǎn)速有關(guān)的測量數(shù)據(jù)、用于模擬機BI的控制目標值、以及由測量設(shè)備13測量到的與扭矩或轉(zhuǎn)速有關(guān)的測量數(shù)據(jù)隨時間變化的曲線圖；
[0030]圖6為從圖5中提取的一個通信周期的放大視圖；
[0031]圖7A和圖7B為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的測試系統(tǒng)I的配置的圖；
[0032]圖8為示出了根據(jù)本發(fā)明的測試程序的流程圖，其中，該測試程序由連接至模擬機BI的數(shù)據(jù)處理器11執(zhí)行；
[0033]圖9為示出了在實機中測量到的與扭矩或轉(zhuǎn)速有關(guān)的數(shù)據(jù)以及由模擬預(yù)估裝置計算出的預(yù)估值的曲線圖；
[0034]圖10為從圖9中提取的一個通信周期的放大視圖；
[0035]圖11為示出了預(yù)估值在與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)異常變化時不同于所述與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)的情況的放大視圖；
[0036]圖12為示出了根據(jù)本發(fā)明的如下測試程序的流程圖:即，當(dāng)與位于一個位置的實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)不同于通過模擬而預(yù)估的預(yù)估值時，在下一個通信周期中獲取與實機有關(guān)的測量值的時間點處，基于與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)而不是到目前為止所使用的預(yù)估值來計算控制目標值的測試程序；
[0037]圖13為示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的車輛測試系統(tǒng)100的圖，其中，駕駛模擬器DS安裝在特定位置(位置1)，車輛測試設(shè)備DMS安裝在另一位置(位置2)，并且車輛測試設(shè)備DMS與駕駛模擬器DS通過通信線路9彼此連接；
[0038]圖14為示意性示出了駕駛模擬器DS的操作單元的圖；
[0039]圖15為示意性示出了車輛測試設(shè)備DMS的外觀的立體圖；
[0040]圖16為示意性示出了駕駛模擬器DS的電氣配置的框圖；以及
[0041]圖17為示意性示出了車輛測試設(shè)備DMS的電氣配置的框圖。

【具體實施方式】
[0042]下文將參照附圖描述本發(fā)明的第一實施方式。圖2為示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的測試系統(tǒng)I的圖，其中，實機Al和模擬機BI安裝在位置1，模擬機B2和實機A2安裝在另一位置(位置2)，實機A2和模擬機B2彼此機械地聯(lián)接，以及模擬機BI和實機Al彼此機械地聯(lián)接。在本發(fā)明的實施方式中，例如，假定實機A2為電子控制聯(lián)接機構(gòu)，該電子控制聯(lián)接機構(gòu)能夠在基于前輪驅(qū)動的4WD (四輪驅(qū)動)車輛中通過電子控制將前、后輪之間的驅(qū)動力的比率從前輪驅(qū)動時的前輪100:后輪O連續(xù)地改變至前輪50:后輪50，并且實機Al為聯(lián)接至該聯(lián)接機構(gòu)的原動機。
[0043]模擬機B2為模擬原動機的馬達，并且模擬機BI為模擬電子控制聯(lián)接機構(gòu)的馬達。模擬機BI和實機Al通過軸彼此機械地聯(lián)接，并且模擬機B2和實機A2通過軸彼此機械地聯(lián)接。本發(fā)明中的機械元件不限于這種具體示例，而是可以將彼此聯(lián)接的車輛的任意機械元件選擇作為實機A2和實機Al。
[0044]模擬機BI和實機A2通過網(wǎng)絡(luò)彼此連接，并且軸的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)扭矩中的一者或兩者被作為測量數(shù)據(jù)傳送。模擬機B2和實機Al通過網(wǎng)絡(luò)彼此連接，并且軸的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)扭矩(下文稱為“扭矩或轉(zhuǎn)速”)中的一者或兩者被作為測量數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送。安裝有分別預(yù)估實機A2和實機Al的操作以及提供與預(yù)估值有關(guān)的數(shù)據(jù)的模型Cl和模型C2。模型Cl連接至模擬機BI并且模擬機BI接收與模型Cl的預(yù)估值有關(guān)的數(shù)據(jù)。模型C2連接至模擬機B2并且模擬機B2接收與模型C2的預(yù)估值有關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0045]下文將描述測試系統(tǒng)I的具體配置。首先，將參照圖3A和圖3B描述根據(jù)相關(guān)技術(shù)的測試系統(tǒng)Ia的配置。圖3A為框圖，其示出了安裝在位置I的實機Al和模擬機B1、接收來自實機A2的與扭矩或轉(zhuǎn)速有關(guān)的數(shù)據(jù)并向模擬機BI提供扭矩的控制目標值或轉(zhuǎn)速的控制目標值的數(shù)據(jù)處理器11、將實機Al與模擬機BI彼此聯(lián)接的傳動軸12、以及對傳動軸12的扭矩或轉(zhuǎn)速進行測量的測量設(shè)備13。實機Al為如上所述的原動機，并且模擬機BI為馬達。
[0046]圖3B為框圖，其示出了安裝在位置2的模擬機B2和實機A2、通過網(wǎng)絡(luò)接收來自實機Al的與扭矩或轉(zhuǎn)速有關(guān)的數(shù)據(jù)并向模擬機B2提供扭矩的控制目標值或轉(zhuǎn)速的控制目標值的數(shù)據(jù)處理器21、將模擬機B2與實機A2彼此聯(lián)接的傳動軸22、以及對傳動軸22的扭矩或轉(zhuǎn)速進行測量的測量設(shè)備23。實機A2是如上所述的電子控制聯(lián)接機構(gòu)，并且模擬機B2是馬達。模擬后輪輪胎的飛輪25聯(lián)接至實機A2。
[0047]在該配置情況下，將參照示出了流程圖的圖4來描述根據(jù)相關(guān)技術(shù)的由連接至模擬機BI的數(shù)據(jù)處理器11執(zhí)行的測試程序。當(dāng)在每個通信周期(該通信周期設(shè)定成例如10毫秒，但不限于10毫秒)中通過網(wǎng)絡(luò)接收來自實機A2的與扭矩或轉(zhuǎn)速有關(guān)的數(shù)據(jù)時(步驟SI)，數(shù)據(jù)處理器11基于所接收到的數(shù)據(jù)計算扭矩或轉(zhuǎn)速的控制目標值(步驟S2)。數(shù)據(jù)處理器11使用所計算出的控制目標值來對先前計算出并存儲在數(shù)據(jù)處理器11的存儲器中的目標控制值進行更新(步驟S3)。數(shù)據(jù)處理器11利用所更新的控制目標值在模擬機BI上執(zhí)行馬達驅(qū)動控制(步驟S4)。所獲取的控制目標值記錄在存儲器上。
[0048]類似地執(zhí)行由連接至模擬機B2的數(shù)據(jù)處理器21所執(zhí)行的測試程序。圖5為示出了從實機A2中所獲取的與扭矩或轉(zhuǎn)速有關(guān)的測量數(shù)據(jù)、用于模擬機BI的控制目標值、以及由測量設(shè)備13測量到的與扭矩或轉(zhuǎn)速有關(guān)的測量數(shù)據(jù)隨時間變化的曲線。與實機A2有關(guān)的測量數(shù)據(jù)由細實線表示，控制目標值由階梯狀粗虛線表示，而由測量設(shè)備13測量到的測量數(shù)據(jù)由彎曲實線表示。通信周期由豎直的虛線表示。
[0049]如從圖5中可以觀察到的，與實機A2有關(guān)的測量數(shù)據(jù)持續(xù)變化。然而，由于如上所述存在網(wǎng)絡(luò)的通信周期，因此，接收被數(shù)據(jù)處理器11用作計算模擬機BI用控制目標值的基礎(chǔ)的與實機A2有關(guān)的測量數(shù)據(jù)的時長被限定為通信周期。因此，當(dāng)與實機A2有關(guān)的測量數(shù)據(jù)發(fā)生細微變化時，該變化沒有被適當(dāng)?shù)刈冯S，并且用于模擬機BI的控制目標值成階梯狀地變化。即，直到下個通信周期為止，與實機A2的扭矩或轉(zhuǎn)速有關(guān)的測量數(shù)據(jù)是固定的，并且基于當(dāng)前通信周期的起始時間處的測量數(shù)據(jù)所計算出的控制目標值保持為所計算出的值。根據(jù)通過數(shù)據(jù)處理器11在模擬機BI上執(zhí)行的控制的細節(jié)，在階梯上升時觀察到由測量設(shè)備13測量到的測量數(shù)據(jù)的過調(diào)。
[0050]圖6為從圖5中提取的一個通信周期的放大視圖。一個通信周期的兩端(交叉標記)表示接收到與實機A2有關(guān)的測量數(shù)據(jù)的時間點，并且數(shù)據(jù)處理器11在該通信周期中的每個控制周期由圓圈標記來表示。用于模擬機BI的控制目標值在該通信周期中不發(fā)生變化，對應(yīng)于階梯的平坦部分，并且甚至在與實機A2有關(guān)的測量數(shù)據(jù)發(fā)生變化時仍被固定成恒定值。因此，模擬機BI的實機再現(xiàn)精度不能說成是良好的。當(dāng)過調(diào)增加時，測量數(shù)據(jù)最終可能失去控制并且可能偏離。優(yōu)選的是縮短通信周期，但這將限制網(wǎng)絡(luò)允許的通信速度。[0051 ] 因此，在本發(fā)明中，如圖7A和圖7B所示采用如下測試系統(tǒng)I的配置:其中，將模擬預(yù)估裝置14添加至數(shù)據(jù)處理器11，并且將模擬預(yù)估裝置24添加至數(shù)據(jù)處理器21。圖7A示出了位置I處的配置，并且圖7B示出了位置2處的配置。除模擬預(yù)估裝置14和24之外的配置與圖3A和圖3B所示的配置相同。在每個通信周期中，在數(shù)據(jù)處理器11接收與實機A2有關(guān)的測量數(shù)據(jù)之后接收下一個測量數(shù)據(jù)之前，模擬估算裝置14在每個控制周期中估算測量數(shù)據(jù)的變化。隨后，數(shù)據(jù)處理器11基于在每個通信周期中接收到的與實機A2有關(guān)的測量數(shù)據(jù)以及在每個控制周期中預(yù)估的與模型狀態(tài)量(模型狀態(tài)值)(下文稱為“預(yù)估值”)有關(guān)的數(shù)據(jù)來計算控制目標值。類似地，模擬預(yù)估裝置24在數(shù)據(jù)處理器21接收與實機Al有關(guān)的測量數(shù)據(jù)之后接收下一個測量數(shù)據(jù)之前預(yù)估測量數(shù)據(jù)的變化，以及，基于所接收到的測量數(shù)據(jù)和每個控制周期中的預(yù)估值來計算控制目標值。
[0052]圖8為示出了根據(jù)本發(fā)明的測試程序的流程圖，其中，該測試程序由連接至模擬機BI的數(shù)據(jù)處理器11來執(zhí)行。當(dāng)數(shù)據(jù)處理器11在每個通信周期中通過網(wǎng)絡(luò)接收來自實機A2的與扭矩或轉(zhuǎn)速有關(guān)的數(shù)據(jù)時(步驟Tl)，模擬預(yù)估裝置14基于所接收到的數(shù)據(jù)而在每個控制周期(假定控制周期比通信周期短，并且例如，通信周期為10毫秒并且控制周期為2毫秒)中計算與扭矩或轉(zhuǎn)速有關(guān)的預(yù)估值(步驟T2)，并且將計算出的預(yù)估值傳送至數(shù)據(jù)處理器11。數(shù)據(jù)處理器11利用所計算出的預(yù)估值來計算用于模擬機BI的控制目標值(步驟T3)。通過使用該控制目標值在每個控制周期中對先前計算出的并存儲在數(shù)據(jù)處理器11的存儲器中的控制目標值進行更新(步驟T4)。使用更新后的控制目標值來控制模擬機BI(步驟 T5)。
[0053]以相同的方式來執(zhí)行由連接至模擬機B2和模擬預(yù)估裝置24的數(shù)據(jù)處理器21所執(zhí)行的測試程序。因此，實機的扭矩或轉(zhuǎn)速的變化是使用模擬預(yù)估裝置來預(yù)估的，并且用于模擬機的控制目標值是使用每個控制周期中的預(yù)估數(shù)據(jù)而不是使用在每個通信周期中通過網(wǎng)絡(luò)從實機接收到的與扭矩或轉(zhuǎn)速有關(guān)的數(shù)據(jù)來計算的，而沒有改變對應(yīng)的通信周期中的數(shù)據(jù)。
[0054]圖9為示出了在實機中測量到的與扭矩或轉(zhuǎn)速有關(guān)的數(shù)據(jù)以及模擬預(yù)估裝置的預(yù)估值的曲線圖。與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)由細實線表示，并且預(yù)估值由具有多邊形曲線形狀的粗虛線表示。通信周期由豎直的虛線表示。圖10為從圖9中提取的一個通信周期的放大視圖。一個通信周期的兩端(交叉標記)表示接收到與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)的時間點，并且通信周期中的數(shù)據(jù)處理器的每個控制周期由圓圈標記表示。因此，由于控制目標值是基于預(yù)估值來計算的，因此控制目標值適當(dāng)?shù)刈冯S與實機有關(guān)的測量值(也就是說，控制目標值相對于與實機有關(guān)的測量值的追隨性是適當(dāng)?shù)?。因此，如圖5中所示的階梯的上升量減小，并且過調(diào)也相應(yīng)地減小?？梢愿纳颇M機的實機再現(xiàn)精度。
[0055]由模擬預(yù)估裝置執(zhí)行的模擬預(yù)估過程的細節(jié)并不受限制。例如，該配置可以是，基于在緊挨著的前一個通信周期中所接收到的與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)以及在N個通信周期(N為等于或大于I的整數(shù))之前接收到的與實機有關(guān)的相應(yīng)的測量數(shù)據(jù)，近似地計算接近相應(yīng)的測量數(shù)據(jù)的直線、計算直線的斜率、以及將具有對應(yīng)斜率的直線連接至在緊挨著的前一個通信周期中所接收到的測量數(shù)據(jù)，并且由此，計算相應(yīng)的控制周期中的值，并且將所計算出的值設(shè)定為相應(yīng)控制周期中的預(yù)估值。
[0056]將描述根據(jù)本發(fā)明的修改示例的異常操作修正控制。在根據(jù)本發(fā)明的上述測試程序中，模擬預(yù)估裝置通過執(zhí)行模擬預(yù)估過程來預(yù)估與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)發(fā)生異常變化時，認為預(yù)估值可能與關(guān)于實機的測量數(shù)據(jù)不同。例如，圖11為示出了這種情況的放大視圖，在該情況下，與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)Xa在相鄰的通信周期(交叉標記)中發(fā)生很大變化并且與在每個控制周期(圓圈標記)中計算出的預(yù)估值Xm大不相同。在這種情況下，當(dāng)控制目標值是基于預(yù)估值來計算時，基于到目前為止所使用的預(yù)估值而計算出的控制目標值和基于與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)而計算出的控制目標值在與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)于下一個通信周期被接收到的時間點處彼此大不相同。
[0057]因此，如圖12的流程圖所示，例如，當(dāng)用于模擬機BI的數(shù)據(jù)處理器11在每個通信周期中通過網(wǎng)絡(luò)接收到作為與實機A2有關(guān)的測量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)Xa時(步驟Tl)，數(shù)據(jù)處理器11將所接收到的數(shù)據(jù)Xa與預(yù)估值Xm進行比較并且判定它們之間的差值的絕對值是否大于異常狀態(tài)修正閾值Xe (步驟T11)。當(dāng)判定該差值的絕對值等于或小于異常狀態(tài)修正閾值Xe時，關(guān)閉異常狀態(tài)修正標志(步驟T12)。隨后，數(shù)據(jù)處理器11判定從其他位置傳送的另一個位置的異常狀態(tài)修正標志是否是打開的(步驟T13)。當(dāng)異常狀態(tài)修正標志關(guān)閉時，數(shù)據(jù)處理器11如在圖8中的步驟T2至步驟T5中所示那樣計算預(yù)估值(步驟T2)、使用所計算出的預(yù)估值來計算用于模擬機BI的控制目標值(步驟T3)、在每個控制周期中更新先前計算的并存儲在數(shù)據(jù)處理器11的存儲器中的控制目標值(步驟T4)、以及使用更新的控制目標值來控制模擬機BI (步驟T5)。
[0058]當(dāng)在步驟T13中判定其他位置的異常狀態(tài)修正標志是打開的時，數(shù)據(jù)處理器在不使用預(yù)估值的情況下將從其他位置傳送的正常狀態(tài)控制目標值設(shè)定為用于模擬機BI的控制目標值(步驟T14)，并且利用該控制目標值來控制模擬機BI (步驟T3至步驟T5)。以此方式，采用在其他位置處理的并且從其他位置傳送的用于模擬機B2的正常狀態(tài)的控制目標值。為了減小通信載荷，傳送正常狀態(tài)控制目標值而不是傳送諸如在其他位置測量到的實機A2的扭矩或轉(zhuǎn)速之類的測量數(shù)據(jù)。
[0059]當(dāng)在步驟Tll中判定數(shù)據(jù)Xa與預(yù)估值Xm之間的差值的絕對值大于異常狀態(tài)修正閾值Xe時，在步驟T15中打開異常狀態(tài)修正標志(步驟T15)。隨后，基于與實機A2有關(guān)的測量數(shù)據(jù)Xa而不是預(yù)估值Xm來計算控制目標值(步驟T16)。該控制目標值被稱為“正常狀態(tài)控制目標值”，意味著經(jīng)修正和計算從而對狀態(tài)進行修正并使狀態(tài)返回到正常狀態(tài)的控制目標值。
[0060]為了將標志設(shè)定成使得兩個模擬機在其中任何一個模擬機出現(xiàn)偏差時均被認為處于異常狀態(tài)，數(shù)據(jù)處理器11將正常狀態(tài)控制目標值傳送至位于其他位置的數(shù)據(jù)處理器21 (步驟T17)。數(shù)據(jù)處理器21在不使用預(yù)估值的情況下將正常狀態(tài)控制目標值設(shè)定為用于模擬機B2的控制目標值并且用該控制目標值來控制模擬機B2 (步驟T3至T5)。
[0061]通過采用該處理流程，當(dāng)與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)不同于通過在其中一個位置的模擬所預(yù)估的預(yù)估值時，于在下一個通信周期中接收與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)的時間點處，基于與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)而不是到目前為止所使用的預(yù)估值來計算控制目標值。因此，可以防止因為在所述一個位置的修正而使用于模擬機的控制目標值和與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)彼此大為不同。因此，可以防止控制的過調(diào)和偏離的增加。
[0062]通過通知另一個位置處的數(shù)據(jù)處理器:與實機有關(guān)的測量數(shù)據(jù)不同于通過在所述一個位置的模擬所預(yù)估的預(yù)估值，可以防止用于模擬機B2的目標控制值和與實機Al有關(guān)的測量數(shù)據(jù)由于在另一個位置處的修正而彼此大不相同。本發(fā)明并不限于上述實施方式，而是可以在不改變本發(fā)明的范圍的情況下對實施方式做出各種修改。例如，實機A2可以為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并且實機Al可以為輪胎系統(tǒng)。在這種情況下，模擬機BI為用于旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動輪胎的馬達，并且模擬機B2為用于將輪胎的反作用力施加于轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)的馬達。實機A2可以是車輛的輪內(nèi)馬達，并且實機Al可以是輪胎系統(tǒng)。
[0063]下文將參照附圖描述本發(fā)明的第二實施方式。圖13為示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的車輛測試系統(tǒng)100的示意圖，其中，駕駛模擬器DS安裝在特定位置(位置I )，車輛測試設(shè)備DMS安裝在另一位置(位置2)，并且車輛測試設(shè)備DMS與駕駛模擬器DS通過諸如光纜、同軸電纜之類的通信線路9彼此連接。在圖13中，COMl表示駕駛模擬器DS的計算機，并且COM2表示車輛測試設(shè)備DMS的計算機。
[0064]在本發(fā)明的實施方式中，如圖14中所示，在駕駛模擬器DS中安裝有諸如方向盤91、加速器踏板92、制動踏板93以及換檔桿94之類的輸入裝置，此外還安裝有顯示通過車窗顯現(xiàn)的風(fēng)景的監(jiān)視器95。方向盤91連接至反作用力馬達(未示出)以用于模擬地施加駕駛員從道路表面接收的反作用力。為駕駛員座椅設(shè)置用于施加滾動、俯仰以及橫擺的各種動作的致動器(未示出)。
[0065]諸如方向盤91的轉(zhuǎn)向角度Θ、加速器踏板92的下壓量A、以及制動踏板93的下壓力B之類的數(shù)據(jù)項被輸入至駕駛模擬器DS的計算機COMl。駕駛模擬器DS連接至反作用力馬達驅(qū)動器63 (見圖16)，該反作用力馬達驅(qū)動器63模擬地產(chǎn)生駕駛員從道路表面接收的反作用力，并且該反作用力馬達驅(qū)動器63響應(yīng)于來自計算機COMl的指令而基于該反作用力數(shù)據(jù)來驅(qū)動反作用力馬達(未示出)。駕駛模擬器DS的計算機COMl連接至動作控制器64(見圖16)，該動作控制器64驅(qū)動致動器以在加速和減速、轉(zhuǎn)彎以及制動時實現(xiàn)諸如滾動角r、俯仰角P以及橫擺角y (這三個參數(shù)被稱為“姿態(tài)參數(shù)”)之類的動作。還設(shè)置有對監(jiān)視器95的驅(qū)動進行控制的圖像驅(qū)動器67 (見圖16)以根據(jù)行駛距離來移動以及旋轉(zhuǎn)風(fēng)景。監(jiān)視器95上顯示的風(fēng)景基于圖像驅(qū)動器67的指示而移動。風(fēng)景根據(jù)滾動角r、俯仰角P以及橫擺角I移動的方向由圖14的監(jiān)視器95上的箭頭來表示。
[0066]圖15為示意性地示出了車輛測試設(shè)備DMS的外觀的立體圖。該車輛測試設(shè)備DMS包括:測試件安裝車身2，在該測試件安裝車身2上安裝有與左前輪、右前輪、左后輪以及右后輪四個車輪相對應(yīng)的四個車軸21S、22S、23S和24S (其中21S、22S由于其他構(gòu)件而被隱藏，因此未示出)并且安裝有測試件；第一動作基部3，該第一動作基部3支承測試件安裝車身2，并且使測試件安裝車身2以6個自由度移動；以及四個第二動作基部4、5、6和7，所述四個第二動作基部4、5、6和7分別支承車軸21S、22S、23S和24S，并且使車軸21S、22S、23S和24S以6個自由度移動。
[0067]在圖15中，測試件安裝車身2的前端由參考標記2f表示，并且測試件安裝車身2的后端由參考標記2r表示。測試件安裝車身2的四個車軸21S、22S、23S和24S的外端部連接至向車軸施加旋轉(zhuǎn)力的四個電動馬達(下文稱為“外力施加馬達”)31、32、33和34的輸出軸。電動馬達31、32、33和34構(gòu)造成單獨地向?qū)?yīng)的車軸21S、22S、23S和24S施加與真車行駛時從外部施加至車軸的旋轉(zhuǎn)力(外力)相同的旋轉(zhuǎn)力。外力的示例包括在真車行駛時由于路面摩擦而施加至車軸的旋轉(zhuǎn)載荷以及當(dāng)真車在斜坡上向下行駛時通過道路表面施加至車軸的旋轉(zhuǎn)力。
[0068]作為車輛的各種機械元件的測試件安裝在測試件安裝車身2上。在本實施方式中，電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)40和通過使用電動馬達來驅(qū)動用于左后輪的車軸23S和用于右后輪的車軸24S的后輪驅(qū)動模塊50作為測試件安裝在測試件安裝車身2上。在本實施方式中，EPS40為轉(zhuǎn)向柱助力式EPS。如所公知的，該EPS40包括方向盤81、根據(jù)方向盤81的旋轉(zhuǎn)使前輪轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)向機構(gòu)(未示出)、以及輔助駕駛員轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向助力機構(gòu)83。該方向盤81和轉(zhuǎn)向機構(gòu)82通過轉(zhuǎn)向軸彼此機械地連接。
[0069]轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括齒條與小齒輪機構(gòu)，該齒條與小齒輪機構(gòu)具有設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸下端處的小齒輪以及設(shè)置有配合至小齒輪的齒條的齒條軸。齒條軸的端部通過拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂等連接至前輪。轉(zhuǎn)向助力機構(gòu)83包括產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力的電動馬達(下文稱為“助力馬達”)和將助力馬達的輸出扭矩傳送至轉(zhuǎn)向軸的減速機構(gòu)。
[0070]EPS40還包括電子控制單元(E⑶)(下文稱為“EPS E⑶”)和線性位移傳感器，該電子控制單元(ECU)對助力馬達進行控制，該線性位移傳感器檢測齒條軸的軸向方向上的位移。后輪驅(qū)動模塊50包括電動馬達(下文稱為“后輪驅(qū)動馬達”)、傳送機構(gòu)、ECU (下文稱為“后輪驅(qū)動馬達ECU”)以及旋轉(zhuǎn)角度傳感器，該電動馬達旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動后輪的車軸23S和24S，該傳送機構(gòu)將后輪驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)力傳送至后輪的車軸23S和24S，該E⑶控制后輪驅(qū)動馬達，旋轉(zhuǎn)角度傳感器檢測后輪的車軸23S和24S中的一者或兩者的旋轉(zhuǎn)角度。該傳送機構(gòu)包括離合器和減速機構(gòu)。傳送機構(gòu)可以包括離合器和減速機構(gòu)中的一者。
[0071]動作基部3、4、5、6和7固定至放置在地板上的板10。如所公知的，動作基部3、4、
5、6和7中的每個動作基部均包括固定至板10的固定基部110、設(shè)置在固定基部110上方的活動基部120、連接在固定基部110與活動基部120之間并使活動基部120以6個自由度(沿向前、向后、向右、向左、向上、向下、滾動、俯仰以及橫擺方向)移動的活塞狀致動器130、以及對致動器130的驅(qū)動進行控制的動作控制器(未示出)。致動器130包括六個電動缸。動作控制器包括驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路響應(yīng)于與所述6個自由度的動作中的每個動作相對應(yīng)的信號的輸入而向設(shè)置在致動器130中的驅(qū)動馬達施加驅(qū)動電流。
[0072]測試件安裝車身2以測試件安裝車身2的中心部分安裝在第一動作基部3的活動基部上的狀態(tài)固定至第一動作基部3的活動基部。即，測試件安裝車身2的底面的中心部分附接至第一動作基部3的活動基部的頂面。即，測試件安裝車身2由第一動作基部3支承。外力施加馬達31、32、33和34的馬達本體分別固定至第二動作基部4、5、6和7的活動基部120，并且在它們之間插設(shè)有彈性片構(gòu)件30。S卩，外力施加馬達31、32、33和34的馬達本體分別由第二動作基部4、5、6和7支承，并且在它們之間插設(shè)有彈性片構(gòu)件30。也就是說，車軸21S、22S、23S和24S分別由第二動作基部4、5、6和7支承，并且在它們之間插設(shè)有彈性片構(gòu)件30和對應(yīng)的外力施加馬達31、32、33和34。分別控制外力施加馬達31、32、33和34的馬達控制器35、36、37和38 (圖17)安裝在測試件安裝車身2上。
[0073]通過使用外力施加馬達31、32、33和34，能夠?qū)⑴c當(dāng)真車行駛時從外部施加到車軸上的旋轉(zhuǎn)力(外力)相同的旋轉(zhuǎn)力單獨施加到對應(yīng)的車軸21S、22S、23S和24S。因此可以基于真實駕駛條件再現(xiàn)駕駛負荷和懸架運行情況。在車輛測試設(shè)備DMS中，能夠通過控制用于第一動作基部3的致動器130的驅(qū)動以及單獨控制用于第二動作基部4、5、6和7的致動器130的驅(qū)動來再現(xiàn)各種車輛姿態(tài)。因此，通過整體地控制動作基部3、4、5、6和7的致動器130，可以再現(xiàn)包括滾動、俯仰以及橫擺在內(nèi)的各種車輛行駛姿態(tài)。
[0074]圖16為示意性地示出了駕駛模擬器DS的電氣配置的框圖。如圖16中所示，諸如方向盤91的轉(zhuǎn)向角度Θ、加速器踏板92的下壓量A、以及制動踏板93的下壓力B之類的數(shù)據(jù)項被輸入至計算機COMl中的網(wǎng)絡(luò)終端61，并且從網(wǎng)絡(luò)終端61傳送至車輛測試設(shè)備DMS。數(shù)據(jù)項Θ、A和B還被輸入到安裝在計算機COMl中的車輛運行情況數(shù)據(jù)庫62中。
[0075]車輛運行情況數(shù)據(jù)庫62響應(yīng)于計算機COMl的計算單元(未示出)的指示而讀取輸入到車輛運行情況數(shù)據(jù)庫中的與轉(zhuǎn)向角度Θ相對應(yīng)的反作用力數(shù)據(jù)，并將所讀取的反作用力數(shù)據(jù)提供至反作用力馬達驅(qū)動器63。車輛運行情況數(shù)據(jù)庫62基于數(shù)據(jù)項Θ、Α和B讀取行駛距離、滾動角度r、俯仰角度P以及橫擺角度y，并將所讀取的數(shù)據(jù)項提供至動作控制器64和圖像驅(qū)動器67。
[0076]圖17為示意性地示出了車輛測試設(shè)備DMS的電氣配置的框圖。該車輛測試設(shè)備DMS包括計算機COM2和車輛測試設(shè)備DMS的本體部1000。助力馬達41、對助力馬達41進行控制的EPS E⑶42、后輪驅(qū)動馬達51、對后輪驅(qū)動馬達51進行控制的后輪驅(qū)動馬達E⑶52、分別對動作基部3、4、5、6和7進行驅(qū)動的動作控制器3C、4C、5C、6C和7C、以及馬達控制器35、36、37和38安裝在車輛測試設(shè)備DMS的本體部1000上。馬達控制器35、36、37和38是分別對外力施加馬達31、32、33和34進行驅(qū)動的裝置。
[0077]通過通信線路9而與駕駛模擬器DS的計算機COMl相連接的計算機COM2 (見圖13)是對用于車輛測試設(shè)備DMS的動作基部3、4、5、6和7的動作控制器3C、4C、5C、6C和7C以及安裝在車輛測試設(shè)備DMS上的馬達控制器35、36、37和38進行控制的裝置。計算機COM2的控制功能是通過安裝在計算機中的程序來實現(xiàn)的。
[0078]EPS E⑶42包括對齒條軸在軸向方向上的位移進行檢測的線性位移傳感器(未示出)。后輪驅(qū)動馬達E⑶52包括對后輪的車軸23S和24S中的一個或兩個旋轉(zhuǎn)角度進行檢測的旋轉(zhuǎn)角度傳感器(未示出)。與駕駛員的駕駛操作相對應(yīng)的諸如轉(zhuǎn)向角度Θ、加速器踏板的下壓量A、以及制動踏板的下壓力B之類的數(shù)據(jù)項被從駕駛模擬器DS通過通信線路9輸入至網(wǎng)絡(luò)終端73。與轉(zhuǎn)向角度Θ有關(guān)的數(shù)據(jù)被提供至安裝在車輛測試設(shè)備DMS上的EPSECU42。與加速器踏板的下壓量A有關(guān)的數(shù)據(jù)被提供至安裝在車輛測試設(shè)備DMS上的后輪驅(qū)動馬達E⑶52。與制動踏板的下壓力B有關(guān)的數(shù)據(jù)項被提供至計算機COM2的車輛運行情況計算單元71。
[0079]EPS E⑶42基于與從駕駛模擬器DS提供的轉(zhuǎn)向角度Θ有關(guān)的數(shù)據(jù)來確定轉(zhuǎn)向扭矩，并且基于所確定的轉(zhuǎn)向扭矩來控制助力馬達41的驅(qū)動。EPS ECU42基于線性位移傳感器的輸出信號來測量包括在EPS40中的齒條軸在軸向方向上的位移(下文稱為“齒條軸位移”)以及齒條軸在軸向方向上的位移速度(下文稱為“齒條軸位移速度”)，并且將所測量到的值發(fā)送至計算機COM2。
[0080]后輪驅(qū)動馬達ECU52基于與從駕駛模擬器DS提供的加速器踏板的下壓量A有關(guān)的數(shù)據(jù)來確定用于后輪驅(qū)動馬達51的扭矩指令值，并且基于所確定的扭矩指令值來控制后輪驅(qū)動馬達51的驅(qū)動。后輪驅(qū)動馬達ECU52基于旋轉(zhuǎn)角度傳感器的輸出信號來測量后輪的車軸23S和24S的轉(zhuǎn)速(下文稱為“車軸轉(zhuǎn)速”)，并且將所測量到的值發(fā)送至計算機COM2。
[0081]計算機COM2包括網(wǎng)絡(luò)終端73、車輛運行情況計算單元71、指令值生成單元72以及車輛運行情況數(shù)據(jù)庫74。車輛運行情況計算單元71利用諸如車輛模型75之類的軟件來執(zhí)行計算操作。此處，車輛模型75是配置成對其上安裝有測試件的真車的運行情況進行模擬的軟件，并且是基于從駕駛模擬器DS獲取的諸如制動踏板的下壓力B、齒條軸位移、齒條軸位移速度以及車軸轉(zhuǎn)速之類的數(shù)據(jù)項來生成與駕駛條件相對應(yīng)的車身的位置和姿態(tài)、車輪的位置和姿態(tài)以及施加至車軸的外力的模型。
[0082]從網(wǎng)絡(luò)終端73獲取的制動下壓力信息、從EPS E⑶42發(fā)送的齒條軸位移和齒條軸位移速度、以及從后輪驅(qū)動馬達E⑶52發(fā)送的車軸轉(zhuǎn)速被輸入至車輛運行情況計算單元71。該車輛運行情況計算單元71使用車輛模型75基于所輸入的信息來生成與由駕駛模擬器DS模擬的駕駛條件相對應(yīng)的車身的位置和姿態(tài)、車輪的位置和姿態(tài)以及施加到車軸上的外力。
[0083]指令值生成單元72在每個預(yù)定的周期中基于與由車輛運行情況計算單元71所生成的車身的位置和姿態(tài)以及車輪的位置和姿態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)來生成用于動作基部3、4、5、6和7的姿態(tài)指令值。指令值生成單元72基于由車輛運行情況計算單元71所生成的并施加到車軸上的外力來生成用于外力施加馬達34、35、36和37的扭矩指令值。
[0084]車輛運行情況數(shù)據(jù)庫74是作為數(shù)據(jù)庫來存儲諸如由指令值生成單元72所生成的姿態(tài)指令值和扭矩指令值之類的輸出數(shù)據(jù)的存儲裝置。由指令值生成單元72所生成的用于動作基部3、4、5、6和7的姿態(tài)指令值被發(fā)送至車輛運行情況數(shù)據(jù)庫74。該姿態(tài)指令值還被發(fā)送至用于對應(yīng)的動作基部3、4、5、6和7的動作控制器3C、4C、5C、6C和7C。動作控制器3C、4C、5C、6C和7C基于從指令值生成單元72發(fā)送的姿態(tài)指令值來控制對應(yīng)的致動器130。相應(yīng)地，動作基部3、4、5、6和7的活動基部120移動成處于與姿態(tài)指令值相對應(yīng)的姿態(tài)。
[0085]由指令值生成單元72所生成的用于外力施加馬達31、32、33和34的扭矩指令值被發(fā)送至車輛運行情況數(shù)據(jù)庫74。該扭矩指令值還被發(fā)送到對應(yīng)的馬達控制器35、36、37和38。馬達控制器35、36、37和38基于從指令值生成單元72發(fā)送的扭矩指令值來控制對應(yīng)的外力施加馬達31、32、33和34。相應(yīng)地，由外力施加馬達31、32、33和34生成與扭矩指令值相對應(yīng)的馬達扭矩。
[0086]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，在駕駛模擬器DS中，對諸如方向盤91、加速器踏板92、制動踏板93以及換擋桿94之類的輸入裝置進行操作，并且執(zhí)行初步運行情況預(yù)估測試以預(yù)估所有轉(zhuǎn)向輸入模式中的車輛運行情況。與表示車輛操作信號的內(nèi)容的諸如制動下壓力B、齒條軸位移、齒條軸位移速度以及車軸轉(zhuǎn)速之類的多個操作數(shù)據(jù)項一致地，對諸如由指令值生成單元72所生成的姿態(tài)指令值或扭矩指令值之類的輸出數(shù)據(jù)進行存儲并累積在車輛測試設(shè)備DMS中的車輛運行情況數(shù)據(jù)庫74中。
[0087]在初步運行情況預(yù)估測試中，(I)處于駕駛模擬器DS中的駕駛員可以實際操作輸入裝置，而基于駕駛員的駕駛操作的諸如轉(zhuǎn)向角度Θ、加速器踏板的下壓量A、以及制動下壓力B之類的數(shù)據(jù)可以通過通信線路9傳送至車輛測試設(shè)備DMS，或者(2)駕駛模擬器DS的計算機COMl可以在輸入裝置被操作的情況下模擬地生成要被輸出的信號，并且所生成的信號可以被傳送至車輛測試設(shè)備DMS。
[0088]當(dāng)初步運行情況預(yù)估測試終止時，諸如姿態(tài)指令值或扭矩指令值之類的數(shù)據(jù)項已經(jīng)累積在車輛運行情況數(shù)據(jù)庫74中，因此，這些數(shù)據(jù)項被傳送至安裝在圖16中示出的計算機COMl中的車輛運行情況數(shù)據(jù)庫62。傳送方法并不受特別限制。例如，可以在初步運行情況預(yù)估測試終止時通過通信線路9或通過便攜式存儲器對車輛運行情況數(shù)據(jù)庫74中的數(shù)據(jù)進行傳送或拷貝，或者可以在初步運行情況預(yù)估測試期間通過通信線路9使兩個車輛運行情況數(shù)據(jù)庫74和62交互地同步。
[0089]因此，不論駕駛模擬器和車輛測試設(shè)備是否在操作駕駛模擬器期間在它們之間實時地執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，都能夠使用車輛運行情況數(shù)據(jù)庫62來操作駕駛模擬器DS。為了操作駕駛模擬器以收集與測試件相關(guān)的測試數(shù)據(jù)項，可以通過在駕駛模擬器與車輛測試設(shè)備之間實時地執(zhí)行數(shù)據(jù)通信而將諸如由指令值生成單元72所生成的姿態(tài)指令值或扭矩指令值之類的輸出數(shù)據(jù)存儲并累積在車輛運行情況數(shù)據(jù)庫74中。
[0090]根據(jù)本發(fā)明，駕駛模擬器是使用該駕駛模擬器的車輛運行情況數(shù)據(jù)庫62而不是反饋、以及在駕駛模擬器操作期間實時地使用車輛運行情況數(shù)據(jù)來操作的。因此，即使在駕駛模擬器DS與車輛測試設(shè)備DMS之間的數(shù)據(jù)通信出現(xiàn)相當(dāng)長的延遲的情況下，也可以提高數(shù)據(jù)的追隨性，因此，駕駛模擬器DS能夠精確地模擬包括有測試件的測試件安裝車身2的狀態(tài)。
[0091]本發(fā)明不限于上述實施方式，而是可以在不改變本發(fā)明的范圍情況下對上述實施方式做出各種修改。
【權(quán)利要求】
1.一種測試系統(tǒng)，在所述測試系統(tǒng)中，實機和對所述實機進行控制的控制裝置安裝于第一位置，所述實機包括作為車輛的機械元件的測試件；數(shù)據(jù)處理器和模型安裝于遠離所述第一位置的第二位置，所述數(shù)據(jù)處理器通過通信線路連接至所述實機或所述控制裝置以執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，并且所述數(shù)據(jù)處理器通過所述通信線路從所述實機獲取數(shù)據(jù)以執(zhí)行操作測試，所述測試系統(tǒng)的特征在于， 所述數(shù)據(jù)處理器基于通過將所獲取的數(shù)據(jù)輸入至所述模型而獲取的輸出來計算用于控制所述實機的目標值，并且所述控制裝置基于所述目標值來控制所述實機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試系統(tǒng)，其中: 作為所述實機的第一實機(Al)和對作為與所述第一實機(Al)相聯(lián)接的另一機械元件的第二實機(A2)的操作進行模擬的第一模擬機(BI)安裝于所述第一位置； 所述第二實機(A2)和對所述第一實機(Al)的操作進行模擬的第二模擬機(B2)安裝于所述第二位置； 所述第二實機(A2)和所述第二模擬機(B2)彼此機械地聯(lián)接，并且所述第一模擬機(BI)和所述第一實機(Al)彼此機械地聯(lián)接； 所述第一模擬機(BI)、所述第二實機(A2)、所述第二模擬機(B2)以及所述第一實機(Al)連接至網(wǎng)絡(luò)以執(zhí)行所述數(shù)據(jù)通信以及執(zhí)行所述操作測試； 所述測試系統(tǒng)包括第一數(shù)據(jù)處理器(11)和作為所述數(shù)據(jù)處理器的第二數(shù)據(jù)處理器(21)，所述第一數(shù)據(jù)處理器(11)連接至所述第一模擬機(BI)并在每個通信周期中通過所述網(wǎng)絡(luò)從所述第二實機(A 2)獲取數(shù)據(jù)，所述第二數(shù)據(jù)處理器(21)連接至所述第二模擬機(B2)并在每個通信周期中通過所述網(wǎng)絡(luò)從所述第一實機(Al)獲取數(shù)據(jù)；以及 所述第一數(shù)據(jù)處理器(11)計算用于對在每個通信周期中所獲取的數(shù)據(jù)執(zhí)行插值的預(yù)估值，并且第二數(shù)據(jù)處理器(21)計算用于對在每個通信周期中獲取的數(shù)據(jù)執(zhí)行插值的預(yù)估值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試系統(tǒng)，其中: 所述第一數(shù)據(jù)處理器(11)利用已經(jīng)使用所述預(yù)估值執(zhí)行過插值的所述第二實機(A2)的數(shù)據(jù)來計算用于所述第一模擬機(BI)的控制目標值，并利用所計算出的控制目標值來控制所述第一模擬機(BI);以及 所述第二數(shù)據(jù)處理器(21)利用已經(jīng)使用所述預(yù)估值執(zhí)行過插值的所述第一實機(Al)的數(shù)據(jù)來計算用于所述第二模擬機(B2)的控制目標值，并利用所計算出的控制目標值來控制所述第二模擬機(B2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試系統(tǒng)，其中，當(dāng)從所述第二實機(A2)獲取的數(shù)據(jù)與所述預(yù)估值相差一閾值或更大值時，所述第一數(shù)據(jù)處理器(11)僅利用從所述第二實機(A2)獲取的數(shù)據(jù)來計算所述控制目標值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測試系統(tǒng)，其中，所述第一數(shù)據(jù)處理器(11)將所計算出的控制目標值傳送至所述第二數(shù)據(jù)處理器(21)，并且所述第二數(shù)據(jù)處理器(21)利用所接收到的控制目標值來控制所述第二模擬機(B2 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測試系統(tǒng)，其中，所述第一數(shù)據(jù)處理器(11)將表示異常狀態(tài)的標志與所計算出的控制目標值一起傳送至所述第二數(shù)據(jù)處理器(21)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試系統(tǒng)，其中:所述測試系統(tǒng)是車輛測試系統(tǒng)； 所述車輛測試系統(tǒng)包括駕駛模擬器和車輛測試設(shè)備，所述車輛測試設(shè)備通過所述通信線路與所述駕駛模擬器相連接，并且在所述車輛測試設(shè)備中安裝有測試件，所述測試件是所述車輛的機械元件； 所述駕駛模擬器包括傳送單元(61)，所述傳送單元(61)將車輛操作信號傳送至所述車輛測試設(shè)備； 所述車輛測試設(shè)備包括接收單元(73)、車輛運行情況計算單元(71)以及車輛運行情況數(shù)據(jù)庫(74)，所述接收單元(73)接收所述車輛操作信號，所述車輛運行情況計算單元(71)是所述處理器并且基于所接收到的車輛操作信號的內(nèi)容來操作所述測試件，以將通過測量所述測試件的動作所獲得的測量數(shù)據(jù)輸入至作為所述模型的車輛模型并獲取輸出數(shù)據(jù)，所述車輛運行情況數(shù)據(jù)庫(74)存儲車輛運行情況數(shù)據(jù)，所述車輛運行情況數(shù)據(jù)包括表示所述車輛操作信號的內(nèi)容的操作數(shù)據(jù)和與所述操作數(shù)據(jù)相對應(yīng)的所述輸出數(shù)據(jù)； 所述車輛測試設(shè)備將存儲在所述車輛運行情況數(shù)據(jù)庫中的所述車輛運行情況數(shù)據(jù)傳送至所述駕駛模擬器；以及 響應(yīng)于駕駛員的車輛操作利用所傳送的車輛運行情況數(shù)據(jù)來操作所述駕駛模擬器。
8.—種測試系統(tǒng),在所述測試系統(tǒng)中，第一實機(Al)和第一模擬機(BI)安裝于第一位置，所述第一實機(Al)為車輛的機械元件，所述第一模擬機(BI)對作為與所述第一實機(Al)相聯(lián)接的另一機械元件的第二實機(A2)的操作進行模擬；所述第二實機(A2)和對所述第一實機(Al)的操作進行模擬的第二模擬機(B2)安裝于遠離所述第一位置的第二位置，所述第二實機(A2)和所述第二模擬機(B2)彼此機械地聯(lián)接，所述第一模擬機(BI)和所述第一實機(Al)彼此機械地聯(lián)接，并且所述第一模擬機(BI)、所述第二實機(A2)、所述第二模擬機(B2)以及所述第一實機(Al)連接至網(wǎng)絡(luò)以執(zhí)行數(shù)據(jù)通信以及執(zhí)行測試操作，所述測試系統(tǒng)的特征在于包括: 第一數(shù)據(jù)處理器(11)，所述第一數(shù)據(jù)處理器(11)連接至所述第一模擬機(BI)并在每個通信周期中通過所述網(wǎng)絡(luò)從所述第二實機(A2)獲取數(shù)據(jù)；以及 第二數(shù)據(jù)處理器(21)，所述第二數(shù)據(jù)處理器(21)連接至所述第二模擬機(B2)并在每個通信周期中通過所述網(wǎng)絡(luò)從所述第一實機(Al)獲取數(shù)據(jù)， 其中，所述第一數(shù)據(jù)處理器(11)計算用于對在每個通信周期中所獲取的數(shù)據(jù)執(zhí)行插值的預(yù)估值，以及 其中，所述第二數(shù)據(jù)處理器(21)計算用于對在每個通信周期中所獲取的數(shù)據(jù)執(zhí)行插值的預(yù)估值。
9.一種車輛測試系統(tǒng)，所述車輛測試系統(tǒng)包括駕駛模擬器和車輛測試設(shè)備，所述車輛測試設(shè)備通過通信線路與所述駕駛模擬器相連接，并且在所述車輛測試設(shè)備中安裝有測試件，所述測試件是車輛的機械元件，所述車輛測試系統(tǒng)的特征在于: 所述駕駛模擬器包括傳送單元(61)，所述傳送單元(61)將車輛操作信號傳送至所述車輛測試設(shè)備； 所述車輛測試設(shè)備包括接收單元(73)、車輛運行情況計算單元(71)以及車輛運行情況數(shù)據(jù)庫(74)，所述接收單元(73)接收所述車輛操作信號，所述車輛運行情況計算單元(71)基于所接收到的車輛操作信號的內(nèi)容來操作所述測試件，以將通過測量所述測試件的動作所獲得的測量數(shù)據(jù)輸入至車輛模型并獲取輸出數(shù)據(jù)，所述車輛運行情況數(shù)據(jù)庫(74)存儲車輛運行情況數(shù)據(jù)，所述車輛運行情況數(shù)據(jù)包括表示所述車輛操作信號的內(nèi)容的操作數(shù)據(jù)和與所述操作數(shù)據(jù)相對應(yīng)的所述輸出數(shù)據(jù)； 所述車輛測試設(shè)備將存儲在所述車輛運行情況數(shù)據(jù)庫中的所述車輛運行情況數(shù)據(jù)傳送至所述駕駛模擬器；以及 響應(yīng)于駕駛員的車輛操作利用所傳送的車輛運行情況數(shù)據(jù)來操作所述駕駛模擬器。
10.一種駕駛模擬器的動作控制方法,其特征在于包括: 將所述駕駛模擬器通過通信線路連接至其中安裝有測試件的車輛測試設(shè)備，所述測試件是車輛的機械元件； 通過所述駕駛模擬器將車輛操作信號傳送至所述車輛測試設(shè)備； 基于所述車輛操作信號的內(nèi)容，通過所述車輛測試設(shè)備來操作所述測試件，以將通過測量所述測試件的動作所獲得的測量數(shù)據(jù)輸入至車輛模型(75)并獲取輸出數(shù)據(jù)； 通過所述車輛測試設(shè)備形成存儲車輛運行情況數(shù)據(jù)的車輛運行情況數(shù)據(jù)庫，所述車輛運行情況數(shù)據(jù)包括表示所述車輛操作信號的內(nèi)容的操作數(shù)據(jù)以及與所述操作數(shù)據(jù)相對應(yīng)的所述輸出數(shù)據(jù)； 通過所述車輛測試設(shè)備將存儲在所述車輛運行情況數(shù)據(jù)庫中的所述車輛運行情況數(shù)據(jù)傳送至所述駕駛模擬器；以及 響應(yīng)于駕駛員的車輛操作利用所傳送的車輛運行情況數(shù)據(jù)來操作所述駕駛模擬器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的動作控制方法，其中，通過執(zhí)行初步運行情況預(yù)估測試以預(yù)估轉(zhuǎn)向輸入模式下的車輛運行情況而形成所述車輛運行情況數(shù)據(jù)庫。
【文檔編號】G05B17/02GK104076692SQ201410116694
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】吉元浩司, 嘉田友保, 葉山良平, 田上將治, 阿里斯·馬羅尼安 申請人:株式會社捷太格特