CN107076644A - 使用高敏捷地面车辆进行防撞测试的测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种用于对测试车辆(14)或该测试车辆(14)上的系统进行测试的系统和方法，以警告有邻近该测试车辆(14)或系统的物体存在，从而避免碰撞，该系统和方法包括定位于该测试车辆(14)邻近处的自供电、可独立移动的目标(12、12A‑12G)，该目标(12、12A‑12G)包括支撑框架、发动机(37)、制动器(35)、控制系统、以及防撞系统(40)，该支撑框架具有轮子，该发动机(37)与一个或多个轮子可操作地耦接，该制动器(35)与每个轮子可操作地耦接，该控制系统耦接至该发动机(37)、制动器(35)、以及轮子并用于控制轮子的加速、制动以及转向，该防撞系统(40)可与控制系统一起运行并用于控制目标(12、12A‑12G)以防止同测试车辆的碰撞。

Description

使用高敏捷地面车辆进行防撞测试的测试方法及系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年10月15日提交的编号为62/063,952之美国临时申请和2015年4月7日提交的编号为62/143,978之美国临时申请的优先权之权益，这些申请的内容通过全文引用的方式并入本文。

背景技术

用于对地面车辆的主动安全系统/防撞系统进行测试的现有方法通常包括目标车辆。气球车或可撞击无人车(SSV)背后的理念是，如果受测的车辆未能避免碰撞，则该受测车辆可撞击气球车或SSV，然后但愿该受测车辆仅遭受最小的损坏。

气球车或SSV测试存在一些显著的缺点。第一，气球车不是坐在测试车中的测试驾驶员或诸如雷达装置之类的传感器所能目测或感测的车辆的真实复制，因为气球车的材料和总体结构与车辆的材料和总体结构截然不同。在许多实例中，气球车或SSV由附加车辆拖曳，这样就会在测试中引入可能并不想要的附加车辆。在一些情况下，气球车或SSV并不栓系至另一车辆，而是安装至自供电承载器。然而，无论在哪种情况下，气球车或SSV的动态能力会对可执行的测试有所限制，因为若气球车或SSV移动太快，他们将会变形、升离或其他不同于车辆的表现。由于可以预见将会撞到气球车或SSV，所以测试车辆损坏的风险一直存在，因此通常在最终与测试车辆重复碰撞之后，将会需要更换气球车或SSV。

发明内容

提供本文的发明内容在于以简洁的形式引入在以下详细描述中进一步描述的概念选择。此发明内容和摘要并非为了确认所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不是为了用于辅助判定所要求保护主题的范围。所要求保护主题不受限于解决背景技术中所述的任何或全部缺点的实施方案。

本发明的第一方面是一种用于对受测车辆(以下亦称为“测试车辆”或)或该测试车辆上的系统进行测试的装置或系统，用以警告有邻近所述测试车辆或系统的物体存在，从而避免碰撞。该系统包括定位于该测试车辆邻近处的自供电、可独立移动的目标。该目标包括支撑框架、发动机、制动器、控制系统、以及防撞系统，该支撑框架具有轮子，该发动机与至少一个轮子可操作地耦接，该制动器与每个轮子可操作地耦接，该控制系统耦接至该发动机、制动器、以及轮子并用于控制该轮子的加速、制动以及转向，该防撞系统可与该控制系统一起运行并用于控制目标以避免同测试车辆的碰撞。

该系统可具有一个或多个下列特征。例如，该目标可具有用于在该目标下方产生真空负压的风扇。优选地，在所述目标下方的面板之中形成有空腔，该空腔流体地地耦接至该风扇。

第一无线通讯装置与任何的受测系统分离，其可安装在测试车辆上。目标可包括第二无线通讯装置，该第二无线通讯装置与第一无线通讯装置通讯且可操作地耦接至防撞系统，该防撞系统用于根据从第二无线装置接收到的信息来对目标进行控制。

为了针对测试车辆的性能来改善性能，控制系统用于选择性地向一个轮子提供比另一个轮子更多的扭矩。尽管目标可采取许多形式来表示环境中的各种物体，但该目标通常包括车辆。如有需要，驾驶员操作控制可转向、制动及/或控制目标的发动机。

在进一步的实施例中，该装置可包括定位在测试车辆邻近处的多个自供电、可独立移动的目标，每个目标包括支撑框架、发动机、制动器、控制系统、以及防撞系统，该支撑框架具有轮子，该发动机与至少一个轮子可操作地耦接，该制动器与每个轮子可操作地耦接，该控制系统耦接至该发动机、制动器、以及轮子并用于控制该轮子的加速、制动以及转向，该防撞系统可与该控制系统一起运行并用于对目标进行控制以避免同测试车辆的碰撞。

在一个特别有利的实施例中，目标具有基本上比测试车辆更好的一个或多个纵向加速和/或侧向加速性能特性。在本文中，更好的纵向加速基本上至少比测试车辆好25％。在进一步的优选实施例中，纵向加速至少比测试车辆更好50％。还是在进一步的优选实施例中，纵向加速至少比测试车辆更好75％。然而，在本文中，更好的侧向加速基本上至少比测试车辆更好50％。在进一步的优选实施例中，侧向加速至少比所述测试车辆更好100％。还是在进一步的优选实施例中，侧向加速至少比所述测试车辆更好150％。例如，目标可具有更大功率的发动机或引擎以允许该目标在需要时加速(在一个实施例中，1g+加速度)，和/或通过主动地面效应的使用而具有改进的减速，从而允许该目标更快地停下和/或转向。

本发明的第二方面一种用于对测试车辆或该测试车辆上的系统进行测试的方法，用以警告有邻近该测试车辆或系统的物体存在，从而避免碰撞，该方法包括：在邻近目标的测试环境中操控测试车辆，所述目标具有基本上比所述测试车辆的性能特性更好的一个或多个性能特性；监测所述车辆和所述目标之间碰撞的可能性；以及在碰撞的可能性超过预定阈值，有可能会碰撞的情况下，操纵所述目标以避免该碰撞。如有需要，该方法可包括多个目标，在测试期间每个目标都被操纵着，每个目标都具有基本上比测试车辆的性能特性更好的一个或多个性能特性。以上在该装置中所描述的特征中的一个或多个也可以包含在该方法中。

本发明的第三方面是一种轮式设备，该轮式设备包括具有轮子的支撑框架、可操作地耦接至与一个或多个轮子的发动机、以及可操作地耦接至每个轮子的制动器。控制系统耦接至该发动机、制动器以及轮子并用于自主地控制轮子的加速、制动以及转向。防撞系统可与该控制系统一起运行并用于避免同测试车辆的碰撞。地面效应系统用于在承载器上面朝下的面板和所述设备行驶在其上的表面之间产生真空负压。在一个实施例中，该地面效应系统包括风扇。通常，空腔流体地地耦接至风扇和/或设置有裙部以增强真空负压。

附图说明

图1为使用高敏捷车辆的系统的示意图。

图2为测试车辆的示意图。

图2A为用于测试车辆的驱动系统的示意图。

图3为目标的示意图。

图3A为用于目标的地面效应的示意图。

图4为车辆上的力和横摆力矩的图示。

图5A-5C示出了示例性的测试情景。

图6为用于图5B的测试情景中的系统的示意图。

图7为用于图5B的测试情景中的系统的示意图。

图8-9示出了示例性的测试情景。

图10为第一示例性目标的顶部平面视图。

图11为第二示例性目标的顶部平面视图。

图12和13示出了可安装至该目标的面板。

具体实施方式

本发明广泛方面包括一种系统，该系统允许具有防撞系统或其他主动车辆控制系统的测试车辆以一种方式接受测试，该方式通过避免该测试车辆与包含在测试中的一个或多个目标的碰撞，可在没有损坏测试车辆或此系统的其他组件的条件下，精确地模拟真实情况。除避免碰撞之外，该系统还可以持续地重复测试，以在需要时允许单个测试之间的精确比较，从而针对不同操作参数和/或组件评估测试测量和/或防撞系统或其他主动车辆控制系统的性能。

参照图1，以系统10为例而言包括敏捷目标12(在本文中，敏捷目标可以是但不限于没有人员运载能力之车辆的复制品，或真实车辆的复制品，或者也可以是其他路上常见的诸如行人、单车等之类的物体)、测试车辆14以及具有一个或多个传感器或其他参数生成装置的无线通讯网络16，以使得当碰撞将以其他方式发生或碰撞发生之风险达到选定阈值或其他量度时，目标12可采取适当行动来避免与测试车辆14的碰撞。

首先参照测试车辆14(图2)，测试车辆14可包含常规的驾驶员操作车辆，该车辆具有一个或多个系统以避免与其他车辆或物体的碰撞，在本文中示例的是防撞系统22具有前视雷达装置和/或使用受测车辆对车辆“V2V”通讯网络24的系统。应当理解的是，本发明的方面不限于主动控制车辆的至少一部分的主动防撞系统，但也可以用于不控制车辆而向驾驶员提供警告(比如，当车辆偏离其车道时警告驾驶员的车道偏移系统，和/或在有或没有从前视雷达装置22获得的信息的条件下，使用例如在其他方向取向的雷达装置来警告驾驶员测试车辆侧边或后边的车辆或物体的情况)的被动防撞系统。

本发明的方面也可以与完全自主、无人驾驶的车辆一起使用，或用来测试提供信息给此类车辆以操作(但又非实际操作)该车辆的系统。在其他实施例中，若有需要，测试车辆14可以是常规的驾驶员操作车辆，其不存在用于控制车辆的任何方面(比如制动、加速或转向)的控制系统，或者该测试车辆14可以是常规的驾驶员操作车辆，其具有一个或多个系统以控制车辆上驾驶员通常会控制的各个方面，诸如制动(在图2A中，制动控制系统13可操作地耦合至制动器35)、加速(在图2A中，加速控制系统15可操作地耦合至一个或多个发动机37)、或转向(转向控制系统17)。(应当注意的是，为便于理解，在图2中分开示出了制动控制系统13、加速控制系统15以及转向控制系统17。这些系统和其他系统可以结合成测试车辆14中的单独控制系统或任何需要的形式)。例如，在一个实施例中，可能存在驾驶员来控制测试车辆14，以将测试车辆14置于适合于执行测试的操作状态中，比如控制测试车辆14，从而在一些邻近范围内将车辆14置于目标12后面。然后，测试车辆上的一个或多个系统可以接管控制测试车辆14的一个或多个方面，以针对将要执行的测试最终确定测试车辆14的期望位置或布局。

接着参考图3中的敏捷目标12，系统10的这个组件具有一个或多个性能特性和/或系统，允许该目标12采取措施以避免同测试车辆14的碰撞。目标12的一些特性(这些特性不应被认为是限制，也不应被认为是所有目标的必需特性)包括目标比测试车辆14更敏捷，从而在目标12明显将要被测试车辆14撞到时，或者被撞到的风险已经达到一个或多个所选阈值时，允许目标12离开测试车辆14的路线。在尤其有利的实施例中，目标12具有基本上比测试车辆更好的一个或多个纵向加速和/或侧向加速性能特性。在本文中，更好的纵向加速基本上至少比测试车辆更好25％。在进一步的优选实施例中，纵向加速至少比测试车辆更好50％。还是在进一步的优选实施例中，纵向加速至少比测试车辆更好75％。然而，在本文中，更好的侧向加速基本上至少比测试车辆更好50％。在进一步的优选实施例中，侧向加速至少比所述测试车辆更好100％。还是在进一步的优选实施例中，侧向加速至少比所述测试车辆更好150％。例如，目标12可具有更大功率的发动机或引擎37(在图3A中概略地示出)以允许敏捷目标12在需要时加速(在一个实施例中，1g+加速度)，和/或通过主动地面效应的使用而具有改进的减速度，从而允许目标12更快地停下和/或转向(如下所述)。

然而，至此应当注意的是，如有需要，目标12可以包括气球车或其他碰撞结构的使用，或者目标12即为SSV，且仍是能够避免同测试车辆14碰撞的敏捷车辆。以此方式，用户可以决定目标12可以被测试车辆14撞到，或者不应发生碰撞。

如本发明的另一个方面，有利的是，敏捷目标12具有改进的侧向操纵性，例如，2g+侧向操纵性。例如，敏捷目标12可具有主动地面效应21，该主动地面效应21可以包括举例而言的风扇17(在图3A中概略地示出)该风扇17安装在车辆12的承载器或者支撑框架上，在车辆12下方与路面产生局部真空负压，其中路面优选地处于该车辆的下侧面板上设置的一个或多个空腔或凹槽19中。通过在车辆12下方产生局部真空负压，车辆的轮胎施加于路面的法向力可大体上增加。因为道路上的轮胎的最大摩擦力与轮胎施加于道路上的法向力成比例，所以在轮胎滑移/中断牵引之前，增加法向力也就增加了轮胎可以施加在道路上的最大切向力。通过增加轮胎上的最大切向力而没有增加车辆的质量，目标12变得更具操作性。若轮胎法向力加倍，则轮胎中断牵引之力也将加倍。通过加倍轮胎能够与相同质量的车辆一起产生的最大力，可以由该车辆产生的侧向加速度也会加倍。同样，车辆12的制动能力也加倍，因为需要双倍切向力来中断牵引。相对于加速度，增加切向力极限将允许敏捷目标12以较高位准加速而不需要快速旋转轮胎。在不改变车辆质量的情况下的补充压力，极大地增加了目标12的动态能力。如有需要，目标12的地面效应系统12可包括下侧面板，以构建面向路面的扁平或较扁平表面和/或沿车辆12的前、后或侧部安装的裙部25，以构建空腔或凹槽，通过空腔或凹槽，在有需要的时候，可以由风扇或鼓风机抽吸出真空负压。

如有需要，敏捷目标12可包括推力矢量化能力，以便增加敏捷目标12可横摆的速率。图4示出推力矢量化。敏捷目标12可沿着车辆纵向轴线装配来自制动控制系统23的差速制动能力。例如，如果目标12需要快速移动至左边以避免碰撞，则使用左侧制动器以产生由指向远离车辆12的后方方向的箭头30所指示的减速。同时，功率可通过加速控制系统25施加至后差速器。由于差速制动的作用，施加至右后轮胎的扭矩比施加至左后轮胎的扭矩更大。由右后轮胎施加的附加扭矩由指向车辆前方的箭头32来表示。这两个力的耦合将横摆力矩施加至敏捷目标12，使车辆12绕着横摆轴线加速。这个横摆力矩通过转向控制系统27增加了由前轮胎施加的横摆力矩，从而与不利用推力矢量化的车辆相比，提高了车辆的敏捷性。车辆12可以为后轮驱动的车辆，尽管在另一实施例中，全轮驱动的车辆可能会有更好的性能特性。

在另一实施例中，车辆12可包括一个或多个电动机37，这些电动机37通过合适的变速箱共同地对轮子进行驱动，或者在车辆的相对侧上或所有角落处单独地对轮子进行驱动。以此方式，可以选择性地将功率提供至车辆每一侧或每一角落处的轮子，以实现如上所述的推力矢量化。在一个实施例中，车辆可以是电动车辆，其中后轮、或所有轮子由电动机单独驱动。电动车辆可构造为具有高功率重量比，此举本身将获得高度敏捷的车辆。如果电动车辆还装备有地面效应系统21(比如，风扇17、一个或多个空腔19及/或一个或多个侧裙部25)以产生如上所述的真空负压，那么这个电动车辆可具有比装备内燃机的类似车辆更优越的性能特性。

高敏捷车辆12可以产生远远超过标准公路车辆(standard road-going vehicle)的侧向、纵向、及/或旋转(绕横摆轴线)加速能力。由于这些高加速能力的作用，高敏捷车辆12可以在“最后一秒”脱离碰撞，从而提供出一个实际测试环境，藉由该测试环境可以执行几近碰撞但不会碰撞的测试。

在有需要时，敏捷目标12可以是完全自主、无人驾驶的车辆，或者可以是具有一个或多个上述系统以控制车辆各个方面(指驾驶员经常会控制的方面，比如制动、加速或转向)的常规的驾驶员操作车辆。例如，在一个实施例中，可存在驾驶员来控制目标，以将目标12置于适合于执行测试的操作状态，比如控制目标12以便在一些邻近范围处将目标12置于测试车辆14前方，随后目标12上的系统便接管控制目标12的一个或多个方面，以最终确定测试车辆12的期望位置或布局，以及执行测试，诸如但不限于在测试车辆14前方减速或快速制动。在另一测试中，驾驶员可对目标12进行转向，同时目标的制动控制系统23和加速控制系统25以其他方式控制目标12的速度。

目标12可装备有一个或多个传感器，该传感器可操作地耦合至一个或多个防撞系统，从而检测与其他物体(比如，测试车辆14、其他目标12、及/或静止的或移动的物体)的碰撞。在图1的示意图中，传感器由物体检测系统40表示，该物体检测系统40包括邻近传感器系统，比如但不限于雷达、光达或超声系统。尽管以后视传感器42示出，但应当理解的是，附加的传感器可以朝向目标12的其他方向存在于目标12之上。这样的系统可以测量物体的距离、距离变化率以及方位角。基于测试车辆14的存在或基于这些系统所检测到其他物体的存在，目标12上或另一位置处的防撞系统40可以提供控制指令至系统23、25以及27，以分别控制目标12的制动、加速、及/或转向，从而引导目标12采取一个或多个措施以避免碰撞。

目标12也可以装配有第二无线通讯系统(本文中亦称为“安全网无线”)50，以允许目标12的一个或多个系统同测试车辆14、其他测试车辆、其他目标12、静止传感器及/或远程指令或监测系统18进行通讯。首先参照与测试车辆14的通讯，目标12的无线通讯系统50可基于设置在测试车辆14上的位置信息系统32(例如，全球定位系统GPS或实时动态全球定位系统RTK GPS)来获取测试车辆14的位置信息。应当注意的是，位置信息的这个无线通讯可与受测无线通讯系统24分离开来，因此在受测无线通讯系统24存在时，位置信息的这个无线通讯是冗余的。

可由测试车辆14发送至目标12和/或远程指令和/或监测系统18的其他信息包括，来自除任何受测邻近传感器之外又安装至测试车辆14的其他冗余邻近传感器的信息。此外，如有需要，也可以发送其他有关测试车辆的位置信息，比如由位置信息系统32的GPS、速度传感器、加速计、以及角速率传感器分别测得的测试车辆的当前位置、速度、加速度、及/或相对于横摆、俯仰和/或侧倾的变化率。

此外，测试车辆14的其他非位置信息也可以发送至一个或多个目标12和/或远程指令和/或监测系统。这样的信息可包括测试车辆14上受测系统的输出和/或关于对测试车辆14的系统进行制动、转向等操作的指示或测量结果。使用任意或所有上述的信息，目标12上或在远程指令处的防撞系统和/或监测系统18可以评估同目标12发生碰撞的可能性的测度和目标12上的指令系统(比如，制动、加速及/或转向控制系统213、25、37)采取一个或多个措施以避免碰撞的测度。通常，碰撞可能性的测度包含测试车辆的位置和轨迹相对于其他一个或多个测试车辆(如有存在的话)的位置和轨迹的评估结果，和/或受测目标12的位置和轨迹。碰撞可能性的评估结果可以通过远程监测指令系统18和/或通过任何或所有受测目标12上的机载系统40(尤其是当所述任何或所有目标12具有测试车辆14的和受测目标12的位置、轨迹和/或运行状态信息时)来确定。

就举例而言而非限制，图1可表示前向碰撞警告系统的测试，即动态制动支持系统(其中，如果驾驶员制动时不够用力，车辆制动系统会辅助增大由驾驶员所施加的制动力)，或碰撞逼近制动系统(如果驾驶员未进行制动，该系统便会进行制动)。测试车辆14通过基于车辆的传感器(通常为雷达或光达)和/或车辆至车辆(V2V)通讯24来确定目标12的距离、距离变化率以及方位角，其中相对速度和位置由GPS测量结果进行确定。

通过与受测系统分离开来的位置信息系统32和/或无线通讯网络50，高敏捷车辆12确定其相对于测试车辆14的相对速度和位置。

高敏捷车辆12使用来自其自身传感器和无线通讯网络的其相对位置和速度信息以及正在执行的测试协议，来将其自身定位在测试执行所需的适宜状态。对于前向碰撞警告的实例俩说，“适宜状态”由适宜的车辆间隔、相对速度、以及测试车辆14和目标12的加速度差分组成。

当“适宜状态”达成时，高敏捷车辆12启动制动或以其他方式减慢测试事件。

在测试事件期间，高敏捷车辆12和/或远程监测站18监测包含于测试中的所有车辆的距离、距离变化率、相对加速度以及碰撞时间。使用这个信息，远程和/或机载计算机连续地计算碰撞可能性的测度。如果碰撞可能性测度达到预设阈值，则认为测试继续的话将很可能发生碰撞。当达到阈值时，高敏捷车辆12或远程监测站18将“测试中止”的讯息传播至其他目标12，然后执行软中止(soft abort)，操纵高敏捷车辆12移出测试车辆14和其他目标12的路径，从而防止碰撞。应当注意的是，任何的目标12都可以不断地监测与测试中的任何汽车的碰撞的可能性。

通常，可针对各种行动对每个目标12的性能特性进行测试或以其他方式确定，以避免碰撞。这些性能特性可由防撞系统40及/或远程监测站18使用。用于监测针对每个目标12的碰撞的测度可能是不一样的，这取决于该测试和每个受测的目标12所扮演的角色。鉴于目标12敏捷度高，与具有类似动态能力的两个车辆相比，其碰撞状态可以为紧密程度更甚的靠近。

以上所述和图1为单维测试的示意，且具体为，测试车辆14和目标12行驶在相同方向上。图5A-5C示出了包含附加目标的测试。图5A示出一维测试，其中附加目标12A也行驶(或停靠)在相同车道上。在此测试中，包括汽车的目标12与测试车辆14正行驶在同一方向上，但目标12领先于测试车辆14。在目标和测试车辆14之间的是另一目标12A，在此包括卡车，其也和测试车辆14行驶在同一方向上。该测试包括目标汽车12放慢速度或者以比测试车辆14和目标卡车12A更慢的速率行驶。鉴于目标卡车12A夹在测试车辆14和目标汽车12A之间，有可能会有测试车辆14和目标卡车12A的碰撞。该测试包含在没有视线的情况下协调三个车辆的轨迹。在测试期间，防撞系统22和/或无线系统24可以生成制动警告信号给车辆的驾驶员和/或主动制动。

图5B示出了也包含有两个目标12、12B的二维测试的形式。在此测试中，测试车辆14的防撞系统22必须确定是否转向以避免与目标12的后端碰撞，此处鉴于在另一条车道中有迎面而来的目标12B，巴士通过变道以更慢的速率行驶在和测试车辆14同一方向上是有可能的。就像图5A的测试，图5B的测试包含在没有视线的情况下协调三个车辆的轨迹。在一个实施例中，该测试可以包含检测尚未处于目标巴士产生的盲点内的目标12，或者在另一实施例中，在目标巴士12B产生盲点时，防撞系统22和/或无线系统24可以生成一个不要通过的警告信号给驾驶员。

图6概略地示出图5的测试中的测试车辆14和目标12、12B的相互影响。测试车辆14包括图2的系统，其中在测试车辆14和每个目标12、12B之间提供无线通讯(虚线)。目标12、12B中的每一个都具有图3的系统。在每个目标12、12B中的防撞系统40可以维持“测试中止”状态(即是否中止测试)以及测试中止轨迹，该测试中止轨迹可在测试之前创建，例如在预选方向中转向及停止，如有需要，这个测试中止轨迹在执行期间是可以不同于来自防撞系统40和/或来自安全网无线系统50的其他输入(例如，雷达)，其通讯可以来自测试车辆14、其他目标12、12B或远程监测站18。

图5C也可以包括二维测试，其中目标12正与测试车辆14一同接近的相交轨迹(在本文中为不易察觉的相交路口)。在本测试的一个实施例中，目标12并不会停下，而是测试车辆14的前方转向，从这个角度上来讲，防撞系统22(其可能具有来自测试车辆14的无线系统24的输入)必须确定转向和/或制动或此两者组合的哪一个是必需的，以避免碰撞。

图7概略地示出图5C的测试中测试车辆14和目标12的相互作用。测试车辆14和目标12与图6中所描述的类似。然而应当注意的是，还可以包括附加的雷达或其他形式的邻近传感器45，以提供附加信息给安全网系统50。如有需要，受测的无线系统24可以包括路边装备47。

图8也示出了一种涉及十字路口的测试，目标车辆12、12C、12C、12D正从垂直于测试车辆14行驶方向的一个或两个方向接近该十字路口。此外，本测试可以构建为二维的，因为为避免与目标12、12C、12D、12D中的任意一个碰撞，在有制动或没有制动(甚至有可能加速)的情况下，测试车辆14都必须执行转向，以避免所有的碰撞。

具有附加目标的另一测试示出在图9中。在此测试中，测试车辆14再次在同一车道上尾随两个目标12、12B，如同图5A中的测试车辆14，两个目标12、12B可以表示图5A中相同的测试场景，在该测试场景中一个或两个目标12、12B将在测试车辆14的前方急减速。然而，在图7中，和测试车辆14行驶在同一方向上处于相邻车道的另一目标12G正从后方靠近测试车辆14。这个测试表示如何用多个目标来呈现一种可在二维中操作而在一维中无法操作的测试场景，其中测试车辆14在后者(一维的测试场景)中仅能通过及时停车来避免碰撞。

在图9中，可以构建测试场景以使得测试车辆14无法在维持其当前车道的情况下及时停车。相反，测试车辆14将需要确定是否转向和变道(假设目标12G正从后方靠近)以避免碰撞，或者是否有可能先制动直到后方的目标12G经过测试车辆14后测试车辆14再随之变道(松开或不松开制动器)。

在此测试的另一个变型中，可以构建测试场景以使得制动无法避免与在测试车辆14前方减速的目标12、12B的碰撞，并且从后方靠近的目标12G行驶的位置和/或速率阻碍了测试车辆14的变道，在这种情况下，避免任何碰撞的可行方案只有从右侧驶离主路，然后停靠在路肩以避开桥台43。

尽管上面已经描述过目标12为四轮车辆，但这不应被视为限制。车辆可以具有比四轮更少的轮子，比如摩托车(两轮或三轮)。在另一实施例中，目标可以包括非机动车辆，诸如自行车(比如电动自行车)之类的移动物体，或其他可以行驶在道路上的机动设备，该机动设备为行人、动物等的形式或复制品。就像上面所讨论过的目标12，这些其他非机动车辆物体的每一个都能够自供电地、自主地穿过测试区域独立移动，以使得每个目标在测试期间都能够行驶至其相应位置来开始测试顺序，能够处于运动状态并将其运动状态与测试车辆和/或其他目标同步，从而执行测试。就像上面所讨论过的目标12，每个非机动车辆目标可以包括机载邻近传感器和/或无线通讯系统，其允许每个目标发送其位置且如上述一样接收来自测试车辆和其他目标的信息，如果有的话。根据从远程控制监测系统接收到的指令，和/或根据记载防撞系统做出的评估结果，可以针对加速、制动及/或转向对每个目标进行控制，从而避免与测试车辆的碰撞。就像上面讨论过的目标12，非机动车辆目标可具有比测试车辆的性能特性更优越的性能特性和/或比每个代表的普通性能特性更优越的性能特性。如以上所讨论过的目标12，高性能发动机(例如，电动机)可以与地面效应和差速制动一起使用以提高性能。照此，如有需要，非机动车辆物体可以安装在具有多个轮子的承载器上。

在进一步的实施例中，车辆可以支撑面板或其他车身覆盖物，这些车身覆盖物仿制由测试车辆14上的传感器和/或受测防撞系统的其他方面所感测到的另一类型的车辆或非机动车辆。图10和11示出在有需要时用支架104支撑一个或多个面板102A、102B以及102C的摩托车100。面板102A示出在图12中(面板102B是面板102A的镜像，但如有需要，面板102B也可以与面板102A不同)。面板102C示出在图13中。应当理解的是，面板102A、102B以及102C并不需要是扁平的，如有需要，它们也可以具有三维表面，例如仿制或模仿其他的车辆或非机动车辆物体。

尽管已经针对具体结构特征和/或方法过程对本发明之主题进行了描述，但应当理解的是，并不必将所附权利要求中定义的发明主题限制上述具体特定特征或过程中。相反，上述的具体特征和过程仅是实现要求保护的技术方案的示例形式而已。

Claims (31)

1.一种用于对测试车辆或该测试车辆上的系统进行测试的装置，用以警告有邻近所述测试车辆或系统的物体存在，从而避免碰撞，该装置包括：

定位于所述测试车辆邻近处的自供电、可独立移动的目标，所述目标包括支撑框架、发动机、制动器、控制系统、以及防撞系统，所述支撑框架具有轮子，所述发动机与至少一个轮子可操作地耦接，所述制动器与每个轮子可操作地耦接，所述控制系统耦接至所述发动机、制动器、以及轮子并用于控制所述轮子的加速、制动以及转向，所述防撞系统可与所述控制系统一起运行并用于控制所述目标以避免同所述测试车辆的碰撞。

2.如权利要求1所述的装置，还包括用于在所述目标下方产生真空负压的风扇。

3.如权利要求2所述的装置，还包括形成于所述目标下方的面板之中的空腔，所述空腔流体地耦接至所述风扇。

4.如前述权利要求中任一个所述的装置，还包括第一无线通讯装置，所述第一无线通讯装置与任何受测系统分离，并用于安装在所述测试车辆上，且其中所述目标包括第二无线通讯装置，所述第二无线通讯装置与所述第一无线通讯装置通讯且可操作地耦接至所述防撞系统，所述防撞系统用于根据从所述第二无线装置接收到的信息控制所述目标。

5.如前述权利要求中任一个所述的装置，其中所述控制系统用于选择性地向一个轮子提供比另一个轮子更多的扭矩。

6.如前述权利要求中任一个所述的装置，其中所述目标包括车辆。

7.如前述权利要求中任一个所述的装置，其中所述目标包括用以转向、制动及/或控制所述目标的发动机的驾驶员操作控制。

8.如权利要求1-5中任一个所述的装置，其中所述目标包括表示非机动化车辆。

9.如前述权利要求中任一个所述的装置，且多个自供电、可独立移动的目标被定位在所述测试车辆邻近处，所述目标包括支撑框架、发动机、制动器、控制系统、以及防撞系统，所述支撑框架具有轮子，所述发动机与至少一个轮子可操作地耦接，所述制动器与每个轮子可操作地耦接，所述控制系统耦接至所述发动机、制动器、以及轮子并用于控制所述轮子的加速、制动以及转向，所述防撞系统可与所述控制系统一起运行并用于控制所述目标以避免同所述测试车辆的碰撞。

10.如前述权利要求中任一个所述的装置，其中所述目标具有基本比所述测试车辆更好的纵向加速或侧向加速中的一个。

11.根据权利要求1-9中任一个所述的装置，其中纵向加速至少比所述测试车辆更好25％。

12.根据权利要求1-9中任一个所述的装置，其中纵向加速至少比所述测试车辆更好50％。

13.根据权利要求1-9中任一个所述的装置，其中纵向加速至少比所述测试车辆更好75％。

14.根据权利要求1-9或1-13中任一个所述的装置，其中侧向加速至少比所述测试车辆更好50％。

15.根据权利要求1-9或1-13中任一个所述的装置，其中侧向加速至少比所述测试车辆更好100％。

16.根据权利要求1-9或1-13中任一个所述的装置，其中侧向加速至少比所述测试车辆更好150％。

17.一种用于对测试车辆或所述测试车辆上的系统进行测试的方法，用以警告有邻近所述测试车辆或系统的物体存在，从而避免碰撞，该方法包括：

在邻近目标的测试环境中操控测试车辆，所述目标具有基本上比所述测试车辆的性能特性更好的一个或多个性能特性；

监测所述车辆和所述目标之间碰撞的可能性；以及

在有碰撞可能性的情况下，操纵所述目标以避免该碰撞。

18.如权利要求17所述的方法，还包括多个目标，在测试期间每个目标都被操纵着，每个目标都具有基本上比所述测试车辆的性能特性更好的一个或多个性能特性。

19.如权利要求17或18中任一个所述的方法，其中所述目标具有基本比所述测试车辆更好的纵向加速或侧向加速中的一个。

20.如权利要求17或18中任一个所述的方法，其中纵向加速至少比所述测试车辆更好25％。

21.如权利要求17或18中任一个所述的方法，其中纵向加速至少比所述测试车辆更好50％。

22.如权利要求17或18中任一个所述的方法，其中纵向加速至少比所述测试车辆更好75％。

23.如权利要求17、18或20-22中任一个所述的方法，其中侧向加速至少比所述测试车辆更好50％。

24.如权利要求17、18或20-22中任一个所述的方法，其中侧向加速至少比所述测试车辆更好100％。

25.如权利要求17、18或20-22中任一个所述的方法，其中侧向加速至少比所述测试车辆更好150％。

26.如权利要求17-25所述的方法，其中所述目标包括地面效应系统。

27.一种轮式设备，包括：

支撑框架，其具有轮子；

发动机，其可操作地耦接至一个或多个轮子；

制动器，其可操作地耦接至每个轮子；

控制系统，其耦接至所述发动机、制动器以及所述轮子，且用于自主地控制所述轮子的加速、制动以及转向；

防撞系统，其可与所述操作系统一起运行，且用于避免同测试车辆的碰撞；以及

地面效应系统，其用于在承载器上面朝下的面板和所述设备行驶在其上的表面之间产生真空负压。

28.如权利要求27所述的轮式设备，其中所述地面效应系统包括风扇。

29.如权利要求28所述的轮式设备，其中所述地面效应系统包括流体地耦接至所述风扇的空腔。

30.如权利要求27-29中任一个所述的轮式设备，其中所述发动机包括电动机。

31.如权利要求27-29中任一项所述的轮式设备，其中所述发动机包括内燃机。