CN102472999A - 控制目标处理*** - Google Patents

Abstract

一种控制目标处理***包括：第一生成单元(3)，其生成第一时间序列数据，所述第一时间序列数据为输入值的时间序列数据；第二生成单元(4)，其由多个处理单元(4a1至4am)构成，所述第二生成单元在多个处理单元中交换时间序列数据，并且在各个处理单元中计算与包含在输入时间序列数据中的各个输入值相对应的中间运算值，从而生成第二时间序列数据，所述第二时间序列数据为中间运算值的时间序列数据；选择单元(5)，其依照第一选择条件从第二时间序列数据中选择出选择值；以及输出单元(5)，其基于选择值来计算并且输出用于控制被控对象的控制变量。

Description

控制目标处理***

技术领域

本发明涉及控制目标处理***。

背景技术

在现有技术中，已知一种道路信息检测***，其将车辆设定为被控对象并且基于车辆和用作道路上的标记的静止对象(例如，路旁反射器)之间的测量距离来输出车辆控制变量(例如，参见公布号为2007-290505的日本专利申请(JP-A-2007-290505))。在JP-A-2007-290505中所述的道路信息检测***中，考虑到自测量距离至车辆控制开始的时间段中的车辆移动来校正所述测量距离，然后经校正的测量距离被并入车辆控制变量中从而提高车辆控制的可靠性。

然而，如果在上述道路信息检测***中控制变量的运算延迟，则在延迟时间段中的车辆移动不被并入车辆控制变量中。因此，在该道路信息检测***中，由于处理的延迟，可能会输出与实际状况不匹配的不适当的车辆控制变量，因此不能充分地提高车辆控制的可靠性。

发明内容

本发明提供一种能够提高对被控对象的控制的可靠性的控制目标处理***。

本发明的第一个方案提供一种控制目标处理***。所述控制目标处理***包括：第一生成单元，其生成第一时间序列数据，所述第一时间序列数据为输入值的时间序列数据；第二生成单元，其由多个处理单元构成，所述第二生成单元在所述多个处理单元中交换时间序列数据，并且通过各个处理单元中的预定处理来计算与包含在所述第一时间序列数据中的各个所述输入值相对应的中间运算值，从而生成第二时间序列数据，所述第二时间序列数据为所述中间运算值的时间序列数据；选择单元，其依照第一选择条件从所述第二时间序列数据中选择出选择值；以及输出单元，其基于所述选择值来计算用于控制被控对象的控制变量，然后输出作为控制目标的所述控制变量。

利用根据本发明的第一个方案的控制目标处理***，在多个处理单元中交换时间序列数据，并且用于计算控制变量的选择值是依照第一选择条件从最终生成的第二时间序列数据中选择出的。因此，利用所述控制目标处理***，即使当在多个处理中发生延迟时，也可对于处理所消耗的实际时间段来灵活地选择出适用于计算作为控制目标的控制变量的选择值，因此可以提高对被控对象的控制的可靠性。

在本发明的第一个方案中，所述第一生成单元可以估算未来输入值并且可以生成包含未来输入值的第一时间序列数据。在这种情况下，通过生成包含与未来输入值相对应的未来中间运算值的第二时间序列数据，选择值的可选范围变宽，因此可以选择出用于计算控制变量的更加适合的选择值。

另外，在本发明的第一个方案中，所述第一生成单元可以生成与多种类型的输入值相对应的多种类型的第一值时间序列数据，所述第二生成单元可以基于多种类型的第一值时间序列数据来生成多种类型的第二时间序列数据，所述选择单元可以依照第二选择条件从各种类型的第二时间序列数据中选择出可选数据范围，并且所述输出单元可以通过包含在各个可选数据范围中的中间运算值来计算所述控制变量。

利用上述构造，当通过多种类型的输入值计算出的控制变量作为控制目标被输出时，用于计算控制变量的可选数据范围是依照第二选择条件分别从多种类型的第二时间序列数据选择出的。因此，利用控制目标处理***，即使当在多个处理中发生延迟时，也可对于处理所消耗的实际时间段来灵活地选择出适用于计算控制变量的可选数据范围，因此可以提高对被控对象的控制的可靠性。

另外，在本发明的第一个方案中，所述第一生成单元可以生成具有基于处理时间段设定的时间长度的第一时间序列数据。在这种情况下，第一时间序列数据的时间长度是基于不规则波动的处理延迟时间来设定的，因此可以在确保控制处理所需的数据长度的同时减小数据长度。通过这样做，可以降低处理负荷并且提高处理速度。

另外，在本发明的第一个方案中，所述控制目标处理***可以进一步包括计算单元，所述计算单元计算所述被控对象依照所述控制变量被控制时的控制正时，其中所述输出单元可以基于所述控制正时来输出所述控制目标。上述控制正时对应于驱动被控对象的控制器(致动器)运行时的驱动正时，或对应于计算出的控制变量通过所述控制器应用于被控对象时的操作正时，并且选择值被选择以使在所述控制正时适当应用的控制变量被计算出，从而使得可以输出具有更高控制精度的控制目标。

附图说明

将参照附图在本发明的示例性实施例的如下详细描述中对本发明的特征、优点以及技术和工业重要性进行说明，其中相似的标记表示相似的元件，并且其中：

图1为示出根据第一实施例的控制目标处理***的构造图；

图2为示出在根据第一实施例的控制目标处理***中的处理流程的图；

图3为示出中间运算值时间序列数据的图；

图4为示出图1所示的输入ECU的操作的流程图；

图5为示出图1所示的处理ECU的操作的流程图；

图6为示出图1所示的控制ECU的操作的流程图；

图7为示出中间运算值计算序列数据和控制正时之间的时间关系的图；

图8为示出包含未来运算值的中间运算值时间序列数据的图；

图9为示出一组中间运算值时间序列数据段的图；

图10为示出根据第二实施例的控制目标处理***的构造图；

图11为示出图10所示的控制目标处理***中的处理流程的图；

图12为示出多种类型的中间运算值时间序列数据的图；

图13为示出图10所示的输入ECU的操作的流程图；

图14为示出图10所示的处理ECU的操作的流程图；

图15为示出图10所示的控制ECU的操作的流程图；

图16为示出选择出的可选数据范围的示例的图；

图17为示出一组中间运算值时间序列数据段的图；

图18为示出在根据第三实施例的控制目标处理***中的控制流程的图；

图19为示出在根据第三实施例的控制目标处理***中的处理等所消耗的时间的曲线图；

图20为示出在根据第四实施例的控制目标处理***中的处理流程的图；

图21为示出在根据第四实施例的控制目标处理***中的处理流程的另一示例的图；

图22A和图22B为示出根据第五实施例的控制目标处理***的构造图；

图23为示出图22A所示的图像ECU的操作的流程图；

图24为示出图22A所示的雷达ECU的操作的流程图；

图25为示出图22A所示的位置计算ECU的操作的流程图；

图26为示出图22A所示的识别ECU的操作的流程图；

图27为示出图22B所示的行驶目标ECU的操作的流程图；

图28为示出图22B所示的行驶控制ECU的操作的流程图；

图29为示出对不包括控制目标处理***的车辆的行驶控制的结果的平面图；

图30为示出对包括图22A和图22B所示的控制目标处理***的车辆的行驶控制的结果的平面图；

图31为示出根据第六实施例的控制目标处理***的构造图；

图32为用于说明图31所示的数据管理ECU中的输入值的转换的图；

图33为示出图31所示的输入ECU的操作的流程图；

图34为示出图31所示的数据管理ECU的数据保存操作的流程图；

图35为示出图31所示的数据管理ECU的数据输出操作的流程图；

图36为示出图31所示的控制ECU的操作的流程图；

图37为示出图31所示的致动器控制ECU的操作的流程图；

图38为示出根据第七实施例的控制目标处理***的构造图；

图39为用于说明图38中所示的控制ECU中的控制正时的计算的图；

图40为示出图38所示的识别ECU的操作的流程图；以及

图41为示出图38所示的控制ECU的操作的流程图。

具体实施方式

下面，将参照附图详细地说明根据本发明的控制目标处理***的实施例。注意的是，在附图的图解中，相似的附图标记表示相似的部件，并且省略重复的说明。

第一实施例

首先，将参照附图说明根据第一实施例的控制目标处理***1。如图1和图2所示，根据本实施例的控制目标处理***1被提供以用于车辆(被控对象)，并且将基于来自诸如车速传感器的传感器2的输入值的控制变量作为控制目标输出到用于控制车辆的致动器6。控制目标处理***1包括传感器2、输入电子控制单元(ECU)3、处理ECU 4和控制ECU 5。注意的是，输入ECU 3用作第一生成单元，处理ECU 4用作第二生成单元，而控制ECU 5用作选择单元和输出单元。

输入ECU 3、处理ECU 4和控制ECU 5中的每个均为由如下部件构成的电子控制单元：执行处理的中央处理单元(CPU)、用作存储单元的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、输入信号电路、输出信号电路、电源电路等。输入ECU 3、处理ECU 4和控制ECU 5通过车辆局域网(LAN)10彼此电连接。另外，输入ECU 3、处理ECU 4和控制ECU 5共有用于获取时刻信息的***定时器。

传感器2被设置以用于车辆，并且检测用来控制用于控制车辆的致动器6的必要信息(车速、车辆位置)。传感器2将检测到的信息输出到输入ECU3。

输入ECU 3与传感器2电连接，并且获取作为输入值的从传感器2输入的检测到的信息。此外，输入ECU 3基于从***定时器获取的时刻信息来获取输入值的输入时刻。输入ECU 3保存输入值和输入时刻。输入ECU 3生成输入时间序列数据N，所述输入时间序列数据N为输入值的时间序列数据。在输入时间序列数据N中，输入值与输入时刻相关联。输入ECU 3将生成的输入时间序列数据N输出到处理ECU 4。

处理ECU 4获取从输入ECU 3输入的输入时间序列数据N。处理ECU 4基于获取的输入时间序列数据N来生成中间运算值时间序列数据J，中间运算值时间序列数据J为中间运算值的时间序列数据。中间运算值是到控制变量通过输入值被计算时的时刻运算出的。处理ECU 4由多个ECU 4a1至4am(m为大于或等于2的自然数)构成。多个ECU 4a1至4am用作处理单元。在处理ECU 4中，对输入时间序列数据N顺序地执行各个ECU 4a1至4am中的处理α1至αm(m为大于或等于2的自然数)，从而生成中间运算值时间序列数据J。此时，在ECU 4a1至4am中以时间序列数据的格式交换数据。处理ECU 4将生成的中间运算值时间序列数据J输出到控制ECU 5。

控制ECU 5获取从处理ECU 4输入的中间运算值时间序列数据J。控制ECU 5从中间运算值时间序列数据J中选择出用于生成控制目标最优的值作为选择值K。控制ECU 5基于选择值K来计算作为控制目标输出的控制变量。注意的是，选择值K可以包含多个中间运算值。

此时，控制ECU 5依照预设的第一选择条件来选择出选择值K。上述第一选择条件可以为各种条件。例如，依照一定目的来选择适当的条件作为第一选择条件，所述目的例如为减小输入值的时间变化、与传感器特性的兼容性以及去除处理延迟时间的不利效果。第一选择条件的示例为用于相对于当前时刻选择基于当前时刻的数据范围的条件。在这种情况下，如图3所示，参照控制ECU 5已经获取中间运算值时间序列数据J时的时刻τ，从中间运算值时间序列数据J中选择与通过从当前时刻τ+τj减去预定值δT获得的时刻τ+τj-δT相对应的中间运算值作为选择值K。控制ECU 5基于选择值K来计算控制变量，并且将计算出的控制变量作为控制目标输出到致动器6。

致动器6为用于控制车辆的致动器，并且包括驱动车辆的转向装置的转向装置致动器7、驱动发动机的节气门的节气门致动器8、驱动制动***的制动致动器9等。依照从控制ECU 5输出的控制变量来控制致动器6的驱动。通过这样做，执行对车辆的行驶控制。

接下来，将参照附图对这样构造的控制目标处理***1的ECU的操作进行说明。

如图4所示，输入ECU 3获取作为输入值的传感器2的检测信息，并且基于从***定时器获取的时刻信息来获取输入值的输入时刻(S11)。随后，输入ECU 3保存输入值和输入时刻(S12)。此后，输入ECU 3生成输入时间序列数据N，输入时间序列数据N为输入值的时间序列数据(S13)。输入ECU 3将生成的输入时间序列时间N输出到处理ECU 4(S14)。此后，处理结束。

如图5所示，处理ECU 4获取从输入ECU 3输出的输入时间序列数据N(S21)。此后，处理ECU 4基于输入时间序列数据N来生成中间运算值时间序列数据J(S22)。此时，如图2所示，在构成处理ECU 4的ECU 4a1至4am中，在各ECU间的通信处理中或者在处理α1至αm中，发生了不规则的处理延迟时间δt₁至δt_m。处理ECU 4将生成的中间运算值时间序列数据J输出到控制ECU 5(S23)。此后，处理结束。

如图6所示，控制ECU 5获取从处理ECU 4输入的中间运算值时间序列数据J(S31)。控制ECU 5依照第一选择条件从中间运算值时间序列数据J中选择出选择值K(S32)。控制ECU 5基于选择出的选择值K来计算控制变量(S33)。控制ECU 5将计算出的控制变量作为控制目标输出到致动器6(S34)。此后，处理结束。

利用上述控制目标处理***1，在构成处理ECU 4的ECU 4a1至4am中交换时间序列数据，并且依照第一选择条件从最终生成的中间运算值时间序列数据J中选择出用于计算控制变量的选择值K。因此，通过控制目标处理***1，即使当在多个处理中发生不规则的处理延迟时间δt₁至δt_m时，也可依照处理所消耗的实际时间来灵活地选择出适用于计算控制变量的选择值K，因此可以提高对被控对象的控制的可靠性。

具体地，在控制目标处理***1中，如图3和图7所示，依照第一选择条件从中间运算值时间序列数据J中选择出与从当前时刻回溯一定时间段的时刻相对应的选择值K。通过这样做，不考虑处理延迟时间的影响(例如，图7所示的中间运算值时间序列数据J的结束时刻P的时间变化)，可以相对于致动器6被驱动时的控制正时Q在规则正时输出控制变量，因此可以提高对车辆的行驶控制的可靠性。

注意的是，第一选择条件不限于上述条件。例如，用于选择适用于在处理中使用的数学表达式的组合的条件可被用作第一选择条件。具体地，当假设用于对车辆的行驶控制的目标轨道作为控制目标被输出时，目标轨道P的时间序列数据(与中间运算值时间序列数据J相对应)通过下面的数学表达式(1)来表示，作为中间运算值的一个元素的P(τ)通过下面的数学表达式(2)来表示。此处，数学表达式(1)中的τ为表示时间的变量，而a和b为任意自然数。另外，数学表达式(2)中的x为当车辆行驶所处的平面被表示为x-y坐标时的x坐标值，y为y坐标值。数学表达式(2)中的v为车速，而flag为数据可用性的判定值(0：可用，1：不可用)。

P_τ-2(τ-a_τ-2，τ-a_τ-2+1，…，τ，τ+1，τ+2，…，τ+b_τ-2)

P_τ-1(τ-a_τ-1，τ-a_τ-1+1，…，τ，τ+1，τ+2，…，τ+b_τ-1)

P_τ(τ-a_τ，τ-a_τ+1，…，τ，τ+1，τ+2，…，τ+b_τ)

P_τ+1(τ-a_τ+1，τ-a_τ+1+1，…，τ，τ+1，τ+2，…，τ+b_τ+1)

P_τ+2(τ-a_τ+2，τ-a_τ+2+1，…，τ，τ+1，τ+2，…，τ+b_τ+2)(1)

$P\left(\mathrm{\τ}\right)=\left[\begin{array}{c}x\\ y\\ v\\ \mathrm{flag}\end{array}\right](\mathrm{\τ}-a_{\mathrm{\τ}},\mathrm{\τ}-a_{\mathrm{\τ}}+1,\·\·\·,\mathrm{\τ},\mathrm{\τ}+1,\mathrm{\τ}+2,\·\·\·,\mathrm{\τ}+b_{\mathrm{\τ}})---\left(2\right)$

在这种情况下，控制ECU 5依照第一选择条件从目标轨道P的时间序列数据中选择出每次待用于计算行驶控制变量的值(选择值K)。此处，当在处理中使用的数学表达式适用于参照时刻τ(例如，当前时刻)来选择如下面的数学表达式(3)所表示的后两个时刻τ-1和τ-2的数据时，用于通过二次型有限冲激响应(FIR)滤波器来选择在基准时刻τ处的值P(τ)和后两个值P(τ-1)和P(τ-2)的条件被用作第一选择条件。

f(P(τ)，P(τ-1)，P(τ-2))(3)

此外，还可应用的是，考虑到数据可用性的判定值flag，用于从flag为0的数据中参照基准时刻τ来选择后两个数据的条件被用作第一选择条件。在这种情况下，可以使用通过下面的数学表达式(4)所表示的FIR滤波器。另外，还可应用的是，用于从基准时刻τ的数据范围中选择flag为0的数据的条件被用作第一选择条件。上文描述了第一选择条件的示例；然而，第一选择条件不限于上文所述的那些条件。适用于处理的具体情况、被控对象、规格和其它各种因素的条件可被选择为第一选择条件。

f(P(τ)，P(τ-1)，P(τ-2))(4)

另外，在本实施例中，输入ECU 3可以生成包含未来输入值的输入时间序列数据N。具体地，输入ECU 3基于从传感器2输入的当前输入值和保存的之前输入值通过预定的运算程序来估算未来输入值。输入ECU 3基于当前输入值、保存的之前输入值和估算出的未来输入值来生成包含未来输入值的输入时间序列数据N。

利用上述构造，如图8所示，处理ECU 4生成包含与未来输入值相对应的未来中间运算值的中间运算值时间序列数据J以加宽选择值K的可选范围，因此可以根据控制的具体情况来计算更加适当的控制变量。注意的是，这种根据第一选择条件进行的数据选择不限于数据从中间运算值时间序列数据J中被选择出的情况，而是数据还可从处理ECU 4的处理期间的时间序列数据中被选择出。

此外，在本实施例中，每个ECU可以将一组多段时间序列数据输出到下一个ECU。具体地，输入ECU 3生成在时间上部分重叠的多段输入时间序列数据N，并且将这一组多段输入时间序列数据N和与各段输入时间序列数据N相对应的时刻τ-3至τ+2(τ为任意基准时刻)输出到处理ECU 4。注意的是，与各段输入时间序列数据N相对应的时刻可以为例如生成各段输入时间序列数据N时的时刻等。

然后，如图9所示，处理ECU 4基于从输入ECU 3输出的多段输入时间序列数据N和与各段输入时间序列数据N相对应的时刻τ-3至τ+2来生成一组多段中间运算值时间序列数据J[τ-3]至J[τ+2]。此后，控制ECU 5依照上述第一选择条件从一组多段中间运算值时间序列数据J[τ-3]至J[τ+2]中选择出选择值K。注意的是，在这种情况下，可应用的是，依照预定的范围选择条件来选择选择范围W，然后从选择范围W中指定选择值K。然后，控制ECU 5基于选择值K来计算作为控制目标的控制变量。

利用上述构造，通过同时运算多段时间序列数据，在各种输入值的输入处理中排出处理延迟时间的变化的运算结果可被输出到下一个ECU，因此可以输出具有更高控制精度的控制变量。

第二实施例

接下来，将参照附图说明根据第二实施例的控制目标处理***11。根据第二实施例的控制目标处理***11与第一实施例的控制目标处理***的主要区别在于，根据来自多个传感器21至26的输入值的控制变量被输出、处理ECU 41的功能以及控制ECU 51的功能。

如图10和图11所示，根据本实施例的控制目标处理***11包括横摆率/加速度传感器21、图像传感器22、雷达传感器23、转向角传感器24、车速传感器25和全球定位***(GPS)检测单元26。此外，控制目标处理***11包括输入ECU 31至36、处理ECU 41和控制ECU 51。注意的是，输入ECU 31至36用作第一生成单元，处理ECU 41用作第二生成单元，并且控制ECU 51用作选择单元和输出单元。另外，输入ECU 31至36、处理ECU 41和控制ECU 51通过车辆LAN 10彼此电连接，并且共有用于获取时刻信息的***定时器。

横摆率/加速度传感器21检测车辆的横摆率和加速度。横摆率/加速度传感器21与输入ECU 31电连接。横摆率/加速度传感器21将检测到的车辆的横摆率和加速度的信息作为横摆率/加速度输入值Ai输出到输入ECU 31。图像传感器22捕获车辆周围的图像。图像传感器22与输入ECU 32电连接。图像传感器22将捕获到的车辆周围的图像的信息作为图像输入值Bi输出到输入ECU 32。

雷达传感器23检测车辆周围存在的诸如另一车辆的障碍物。雷达传感器23与输入ECU 33电连接。雷达传感器23将检测到的障碍物的信息作为障碍物输入值Ci输出到输入ECU 33。转向角传感器24检测转向盘的转向角(轮胎的方向)。转向角传感器24与输入ECU 34电连接。转向角传感器24将检测到的转向角的信息作为转向角输入值Di输出到输入ECU 34。

车速传感器25通过车轮的转数来检测车速。车速传感器25与输入ECU35电连接。车速传感器25将检测到的车速的信息作为车速输入值Ei输出到输入ECU 35。GPS检测单元26接收来自多个GPS卫星的无线电波以检测车辆的位置。GPS检测单元26与输入ECU 36电连接。GPS检测单元26将检测到的车辆位置的信息作为位置输入值Fi输出到输入ECU 36。

输入ECU 31至36分别获取从各种传感器21至26输入的各种输入值Ai至Fi。另外，输入ECU 31至36分别基于从***定时器获取的时刻信息来获取各种输入值Ai至Fi的输入时刻。输入ECU 31至36分别保存各种输入值Ai至Fi以及与各种输入值Ai至Fi相对应的输入时刻。输入ECU 31至36分别基于保存的当前和之前的输入值Ai至Fi来估算未来的各种输入值Ai至Fi。输入ECU 31至36分别基于保存的当前和之前的输入值Ai至Fi以及估算出的未来输入值Ai至Fi来生成分别包含估算出的未来输入值Ai至Fi的多段输入时间序列数据N₁至N₆。输入ECU 31至36将所生成的多段输入时间序列数据N₁至N₆输出到处理ECU 41。

处理ECU 41获取从输入ECU 31至36输入的多段输入时间序列数据N₁至N₆。处理ECU 41基于输入时间序列数据N₁至N₆来生成多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆，多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆为与各种输入值Ai至Fi相对应的中间运算值的多段时间序列数据。处理ECU 41由多个ECU41a1至41am构成。注意的是，多个ECU 4a1至4am用作根据本发明的方案的处理单元。在处理ECU 41中，对多段输入时间序列数据N₁至N₆顺序地执行各个ECU 41a1至41am中的处理α1至αm，从而生成多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆。此时，在ECU 41a1至41am中以时间序列数据的格式交换数据。处理ECU 41将所生成的多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆输出到控制ECU 51。

控制ECU 51获取从处理ECU 41输入的多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆。控制ECU 51分别从与各种输入值Ai至Fi相对应的多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆中选择出可选数据范围H₁至H₆(与第一实施例中的一组选择值K相对应)(参见图12)。

此时，控制ECU 51依照预定的第二选择条件来选择出可选数据范围H₁至H₆。上述第二选择条件可以为各种条件。例如，依照一定目的来选择适当的条件作为第二选择条件，所述目的例如为减小输入值的时间变化、与传感器特性的兼容性以及去除处理延迟时间的不利效果。第二选择条件的示例为用于选择与用于围绕当前时刻τ+τj计算控制变量的必要范围相对应并且适用于下面的处理(控制变量计算处理)的数学表达式的数据范围作为可选数据范围H₁至H₆的条件。

控制ECU 51基于各个可选数据范围H₁至H₆内的多段中间运算值数据来计算控制变量。控制ECU 51将计算出的控制变量作为控制目标输出到致动器6。

接下来，将参照附图说明这样构造的控制目标处理***11的ECU的操作。

如图13所示，输入ECU 31至36获取作为输入值的各种传感器21至26的检测信息，并且基于从***定时器获取的时刻信息来获取输入值的输入时刻(S41)。随后，输入ECU 31至36分别保存输入值和相对应的输入时刻(S42)。

随后，输入ECU 31至36基于保存的当前和之前的输入值Ai至Fi和输入时刻来估算各种未来输入值(S43)。此后，输入ECU 31至36分别生成分别包含各种未来输入值的多段输入时间序列数据N₁至N₆(S44)。输入ECU31至36分别将所生成的多段输入时间序列数据N₁至N₆输出到处理ECU 41(S45)。此后，处理结束。

如图14所示，处理ECU 41获取从各个输入ECU 31至36输出的多段输入时间序列数据N₁至N₆(S51)。此后，处理ECU 41基于多段输入时间序列数据N₁至N₆来生成与各种输入值Ai至Fi相对应的多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆(S52)。此时，如图11和图12所示，由于处理所消耗的时间差(例如，用于运算车辆的横摆率和加速度所消耗的时间与用于处理图像所消耗的时间之间的差)、来自传感器的输入正时的差以及各个ECU 41a1至41am中的不规则的处理延迟时间δt_α1至δt_αm和δt_β1至δt_βm之间的差的累积影响，在中间运算值时间序列数据J₁和中间运算值时间序列数据J₂之间存在时间偏差。类似地，在多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆中也存在时间偏差。处理ECU 41将所生成的多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆输出到控制ECU 51(S53)。此后，处理结束。

如图15所示，控制ECU 51获取从处理ECU 41输入的多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆(S61)。控制ECU 51分别从与各种输入值Ai至Fi相对应的多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆中选择出用于计算控制变量的可选数据范围H₁至H₆(S62)。控制ECU 51基于各个可选数据范围H₁至H₆内的多段数据来计算控制变量(S63)。控制ECU 51将计算出的控制变量作为控制目标输出到致动器6(S64)。此后，处理结束。

利用上述控制目标处理***11，当基于多种类型的输入值Ai至Fi将控制变量作为控制目标输出时，依照第二选择条件从多种类型的中间运算值时间序列数据J₁至J₆中分别选择出用于计算控制变量的可选数据范围H₁至H₆。因此，利用控制目标处理***11，即使当在多个处理中发生不规则的处理延迟时间δt_α1至δt_ζm时，也可依照处理所需的实际时间来灵活地选择适用于计算控制变量的可选数据范围H₁至H₆，因此可以提高对被控对象的控制的可靠性。

注意的是，第二选择条件不限于上述条件。例如，用于选择适用于在处理中使用的数学表达式的可选数据范围的组合的条件可被用作第二选择条件。具体地，对于多段中间运算值时间序列数据x，y，z，当在下面的处理中使用的数学表达式显然适用于为中间运算值时间序列数据x选择在当前时刻τ处的数据以及在之前的两个时刻τ-1和τ-2处的数据、为中间运算值时间序列数据y选择在之前的第二至第四时刻τ-2、τ-3和τ-4处的数据以及为中间运算值时间序列数据z选择在一个未来时刻τ+1处的预测数据、在当前时刻τ处的数据以及在之前的一个时刻τ-1处的数据时，例如，可将由下面的数学表达式(5)所表示的FIR滤波器用作第二选择条件。

f(x(τ)，x(τ-1)，x(τ-2)，y(τ-2)，y(τ-3)，y(τ-4)，z(τ+1)，z(τ)，z(τ-1))(5)

另外，第二选择条件可以为用于选择在处理时准备的数据以使得各种数据之间的时间变化减小的条件。具体地，假设对于如下面的表1中所示的多段中间运算值时间序列数据x，y，z，中间运算值时间序列数据x包含三次延迟数据(即，获取自当前时刻τ的在第三延迟时刻τ-3处的数据x(τ-3))，中间运算值时间序列数据y包含一次延迟数据，而中间运算值时间序列数据z不包含延迟数据。此时，由下面的数学表达式(6)所表示的FIR滤波器可被用作第二选择条件，从而减小各种数据之间的时间变化。在这种情况下的可选数据范围在表1中以阴影表示。

表1

f(x(τ)，x(τ-1)，x(τ-2)，y(τ-2)，y(τ-3)，y(τ-4)，z(τ+1)，z(τ)，z(τ-1))(6)

接下来，将参照图16说明依照第二选择条件来选择出可选数据范围的情况的具体示例。在图16中，实心点表示上述各种输入值Bi至Fi，横坐标表示时间标识(通过***定时器与每个输入值相关的时刻)。另外，空心点表示图像输入值Bi中的不具有图像对比度并且不能有效地作为运算对象的图像输入值Bi。

在这种情况下，首先依照第二选择条件从作为由雷达传感器23输入的障碍物输入值Ci的时间序列数据的输入时间序列数据N₃中选择出以当前时刻为基准的可选数据范围H₃。随后，从作为由图像传感器22输入的图像输入值Bi的时间序列数据的输入时间序列数据N₂中选择出作为在时间上与可选数据范围H₃相对应的范围的可选数据范围H₂。

然后，在可选数据范围H₂内从图像输入值Bi中提取出具有对比度的图像输入值B1(由实心点表示的图像输入值)。此后，从作为由车速传感器25输入的车速输入值Ei的时间序列数据的输入时间序列数据N₅中选择出在时间上最接近于图像输入值B1的车速输入值E1，作为可选数据范围H₅。类似地，从作为由转向角传感器24输入的转向角输入值Di的时间序列数据的输入时间序列数据N₄中选择出在时间上最接近于图像输入值B1的转向角输入值D1，作为可选数据范围H₄。另外，从作为由GPS检测单元26输入的位置输入值Fi的时间序列数据的输入时间序列数据N₆中选择出在时间上最接近于图像输入值B1的位置输入值F1，作为可选数据范围H₆。

通过上述程序，依照用于选择在处理时准备的数据以减小各种数据之间的时间变化的第二选择条件来获取如图16所示的具有小的时间变化的可选数据范围H₂至H₆。通过基于这样选择出的可选数据范围H₂至H₆来计算控制变量，可输出对各个数据之间的时间变化具有小的影响的具有高控制精度的控制变量。而且，不使用不具有对比度的模糊图像的图像输入值，因此可以提高对被控对象的控制的可靠性。

上文描述了第二选择条件的示例；然而，第二选择条件不限于上文描述的那些条件。适合于处理的具体情况、被控对象、规格和其它各种因素的条件可被选择为第二选择条件。另外，这种根据第二选择条件对数据范围的选择不限于数据范围用于计算控制变量的情况，而是对数据范围的选择还可在必要时适用于另外的运算。

另外，如图17所示，在本实施例中，每个ECU可以将一组多段时间序列数据输出到下一个ECU。在这种情况下，输入ECU 31生成在时间上部分重叠的多段输入时间序列数据N₁。输入ECU 31为多段输入时间序列数据N₁中的每个设定对应的时刻τ-3至τ(τ为任意基准时刻)。输入ECU 31将这一组多段输入时间序列数据N₁[τ-3]至N₁[τ]输出到处理ECU 41。

处理ECU 41基于从输入ECU 31输出的一组多段输入时间序列数据N₁[τ-3]至N₁[τ]来生成一组多段中间运算值时间序列数据J₁[τ-3]至J₁[τ]。处理ECU 41将所生成的一组多段中间运算值时间序列数据J₁[τ-3]至J₁[τ]输出到控制ECU 51。

类似地，输入ECU 32至36分别生成多段输入时间序列数据N₂至N₆，将多段输入时间序列数据N₂至N₆与时刻τ-3至τ相关联，然后将一组多段输入时间序列数据N₂[τ-3]至N₂[τ]，...，N₆[τ-3]至N₆[τ]输出到处理ECU 41。处理ECU 41基于一组多段输入时间序列数据N₂[τ-3]至N₂[τ]，...，N₆[τ-3]至N₆[τ]来生成一组多段中间运算值时间序列数据J₂[τ-3]至J₂[τ]，...，J₆[τ-3]至J₆[τ]。处理ECU 41将所生成的一组多段中间运算值时间序列数据J₂[τ-3]至J₂[τ]，...，J₆[τ-3]至J₆[τ]输出到控制ECU 51。

控制ECU 51依照上述第二选择条件分别从由输入ECU 31至36输出的一组J₁[τ-3]至J₁[τ]，...，J₆[τ-3]至J₆[τ]中选择出可选数据范围H₁至H₆。以当前时刻为基准的同一正时处的数据范围被选择为这些可选数据范围H₁至H₆。然后，控制ECU 51基于依照预定选择条件分别从可选数据范围H₁至H₆中进一步选择出的多段选择数据L₁至L₆来计算控制变量。

利用这样构造的控制目标处理***11，通过运算一组多段时间序列数据，排除了在各种输入值的输入处理中的处理延迟时间的偏差或变化，并且根据处理所消耗的实际时间的运算结果可被输出到下一个ECU，因此可以输出具有更高控制精度的控制变量。

第三实施例

接下来，将参照附图说明根据第三实施例的控制目标处理***12。根据第三实施例的控制目标处理***12与第一实施例的控制目标处理***的主要区别在于，输入到控制ECU 5的时间序列数据的长度(时间长度)是依照处理延迟时间设定的并且输入时间序列数据N包含未来输入值。

如图1、图18和图19所示，根据第三实施例的控制目标处理***12具有与根据第一实施例的控制目标处理***1的构造相同的构造。图18中所示的u₀(t)表示在时刻t处来自传感器2的输入值，而u₁表示构成处理ECU 4的ECU 4a1的运算结果(最初处理α1的运算结果)的时间序列数据。另外，u_m表示构成处理ECU 4的ECU 4am的运算结果(第m个处理αm的运算结果)的时间序列数据，并且对应于输入到控制ECU 5的中间运算值时间序列数据J。y表示从控制ECU 5输出到致动器6的控制变量。

另外，图19所示的T₁表示控制ECU 5中的控制处理所需的时间序列范围。T₂表示输入ECU 3和构成处理ECU 4的各个ECU 4a1至4am中的处理时间。T₃表示各个ECU 4a1至4am中的处理延迟时间。另外，T₄表示控制ECU 5中的处理时间段(控制处理时间)，并且T₅表示自控制ECU 5输出控制变量起致动器6响应于控制变量、然后根据控制变量完成驱动操作所消耗的时间段(控制响应时间)。

控制目标处理***12中的输入ECU 3与传感器2电连接，并且从传感器2获取在时刻t处的输入值u₀(t)。另外，输入ECU 3基于从***定时器获取的时刻信息来获取输入值的输入时刻。输入ECU 3保存输入值以及相对应的输入时刻。

输入ECU 3基于保存的当前输入值u₀(t)、之前输入值u₀(t-1)至u₀(t-j)(j为任意自然数)和输入时刻来估算未来输入值u₀(t+1)至u₀(t+i)(i为任意自然数)。然后，输入ECU 3生成包含估算出的各种未来输入值的输入时间序列数据N。此时，输入ECU 3预测ECU 4a1中的处理α1所需的数据长度、处理α1所消耗的时间段以及处理延迟时间，然后生成具有与预测结果相对应的长度的输入时间序列数据N。输入ECU 3将所生成的输入时间序列数据N输出到处理ECU 4。

处理ECU 4的ECU 4a1从输入时间序列数据N中作为处理α1的结果生成时间序列数据u₁。此时，ECU 4a1预测下一个ECU 4a2中的处理α2所需的数据长度、处理α2所消耗的时间段以及处理α2中的处理延迟时间，然后生成具有与预测结果相对应的长度的时间序列数据。ECU 4a1将所生成的时间序列数据输出到ECU 4a2。

类似地，在构成处理ECU 4的各个ECU 4a2至4am-1中执行处理α2至αm-1，并且由ECU 4am-1生成的运算结果的时间序列数据u_m-1被输出到ECU4am。ECU 4am预测下一个控制ECU 5中的控制变量计算处理所需的数据长度、控制变量计算处理所消耗的时间段以及处理延迟时间。ECU 4am生成运算结果的时间序列数据u_m(中间运算值时间序列数据J)，以使长度T_A满足下面的数学表达式(7)。ECU 4am将具有长度T_A的生成的时间序列数据u_m输出到控制ECU 5。

T_A＝T₁+∑T₂+∑T₃    (7)

控制ECU 5获取从ECU 4am输入的运算结果的时间序列数据u_m。控制ECU 5基于所获取的运算结果的时间序列数据u_m来计算控制变量。控制ECU5将计算出的控制变量作为控制目标输出到致动器6。

利用上述控制目标处理***12，输入到下一个ECU的时间序列数据的长度是依据不规则波动的处理延迟时间设定的。通过这样做，可以在确保控制处理所需的数据的长度的同时减小数据的长度。因此，可以降低处理负荷并且提高处理速度。

另外，运算结果的时间序列数据u_m的长度T_A可被设定以满足下面的数学表达式(8)。在这种情况下，可以计算出在完成控制变量计算处理时的时刻处的控制变量。

T_A＝T₁+∑T₂+∑T₃+T₄    (8)

可选择地，运算结果的时间序列数据u_m的长度T_A可被设定以满足下面的数学表达式(9)。在这种情况下，通过预测直至致动器6实际运转时的正时的控制变量，可以根据最新的***状态来计算更加适当的控制变量。

T_A＝T₁+∑T₂+∑T₃+T₄+T₅    (9)

注意的是，特别以数学表达式(7)至(9)作为示例描述了时间序列数据u_m的长度T_A；然而，还可以基于相同的构思为其它的时间序列数据u₁至u_m-1设定数据长度。

第四实施例

接下来，将参照附图说明根据第四实施例的控制目标处理***13。根据第四实施例的控制目标处理***13与第二实施例的控制目标处理***的主要区别在于，来自所选传感器的输入值被直接输入到控制ECU 51。

如图10和图20所示，根据本实施例的控制目标处理***13具有与根据第二实施例的控制目标处理***11相同的构造。图20所示的u^a ₀(t)为在未经过处理ECU 41中的处理的时刻t处的横摆率/加速度输入值Ai。u^b ₀(t)至u^f ₀(t)为在未经过处理ECU 41中的处理的时刻t处的各种输入值Bi至Fi。u^a _m为通过作为横摆率/加速度输入值Ai的时间序列数据的输入时间序列数据N₁生成的中间运算值时间序列数据J₁，并且为已在处理ECU 41中经过处理α1至αm的运算结果。u^a _m包含未来计算值u^a _m(t+i)至之前计算值u^a _m(t-j)的输入值(i和j为任意值)。另外，δt₁表示处理α1中的处理延迟时间，δt_m表示处理αm中的处理延迟时间。另外，各个处理α1至αm的处理延迟时间的总和∑δt通过下面的数学表达式(10)来表示。y为从控制ECU 51输出到致动器6的控制变量。

$u_0^f(t+\mathrm{\τ}),\mathrm{\τ}=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\δ}{t}_i---\left(10\right)$

下面，将对如下情况进行说明：其中，GPS检测单元26的位置输入值Fi被直接输入到控制ECU 51而不经过处理ECU 41，作为所选传感器的输入值。注意的是，该所选的传感器是依据控制的具体情况选择出的，并且可以不是一个，而是多个。

控制目标处理***13中的输入ECU 31至35生成多段输入时间序列数据N₁至N₆，多段输入时间序列数据N₁至N₆为从各种传感器21至25输入的各种输入值Ai至Ei(u^a ₀至u^e ₀)的多段时间序列数据，并且将多段输入时间序列数据N₁至N₅输出到处理ECU 41。输入ECU 36生成输入时间序列数据N₆，输入时间序列数据N₆为从GPS检测单元26输出的位置输入值Fi(u^f ₀)的时间序列数据。另外，输入ECU 36将所生成的输入时间序列数据N₆输出到处理ECU 41，并且将从GPS检测单元26输出的最新的位置输入值Fi输出到控制ECU 51。

处理ECU 41基于从输入ECU 31至36输出的多段输入时间序列数据N₁至N₆来生成多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆。处理ECU 41将所生成的中间运算值时间序列数据J₁至J₆输出到控制ECU 51。

控制ECU 51获取从处理ECU 41输入的多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆，并且获取从输入ECU 36输入的最新的位置输入值Fi。控制ECU 51依照上述第二选择条件分别从与各种输入值Ai至Fi相对应的多段中间运算值时间序列数据J₁至J₆中选择出可选数据范围H₁至H₆(参见图12)。

控制ECU 51基于各个可选数据范围H₁至H₆内的数据以及最新的位置输入值Fi来计算控制变量。控制ECU 51将计算出的控制变量作为控制目标输出到致动器6。

利用上述控制目标处理***13，通过将最新的位置输入值Fi直接输入到执行最终处理的控制ECU 51，可以减小由于处理α1至αm中的处理时间以及处理延迟时间的总和∑δt引起的输入和输出的时间偏差的影响，因此可以根据最新的状况来输出控制变量。也就是说，例如，可以基于位置输入值Fi来识别由于行驶控制得到的最新的车辆位置，因此可以进行基于最新状况的反馈控制。通过这样做，可以减小过冲现象等的影响。注意的是，依据控制的具体情况，所选传感器可仅与控制ECU 51连接。

另外，在本实施例中，如图21所示，来自作为所选传感器的GPS检测单元26的位置输入值Fi可被直接用于处理ECU 41中的处理α1至αm以及控制ECU 51中的控制处理中。

在这种情况下，利用在该时点的最新的位置输入值Fi来执行每个处理，因此在控制ECU 51中的最后处理中不需要考虑每个处理阶段的处理延迟时间，并且可以提高***设计的灵活性。结果，可以使得执行多个输入值中的每个的反馈、多个输入值的相互利用等的复杂***中的处理延迟时间最小化。

第五实施例

接下来，将参照附图说明根据第五实施例的控制目标处理***14。第五实施例为包括第一、第二和第四实施例的特征的特定示例。

如图22A和图22B所示，控制目标处理***14包括横摆率/加速度传感器21、图像传感器22、雷达传感器23、车速传感器25和GPS检测单元26。此外，控制目标处理***14包括图像ECU 37、雷达ECU 38和位置计算ECU39。另外，控制目标处理***14包括识别ECU 42、行驶目标ECU 43、行驶控制ECU 52、发动机ECU 61、制动器ECU 62和转向装置ECU 63。这些ECU通过车辆LAN 10彼此电连接(参见图10)。另外，ECU通过车辆LAN10共有用于获取时刻信息的***定时器。注意的是，图像ECU 37、雷达ECU38和位置计算ECU 39用作第一生成单元，识别ECU 42和行驶目标ECU 43用作第二生成单元，行驶控制ECU 52用作选择单元和输出单元。

注意的是，作为图22A和图22B所示的示例，输入到每个传感器或每个ECU中的项目在传感器或ECU的名称下显示在左栏，而从传感器或ECU输出的项目显示在右栏。

另外，识别ECU 42、行驶目标ECU 43和行驶控制ECU 52与车速传感器25电连接，并且直接接收来自车速传感器25的车速输入值Ei。在本实施例中，图像ECU 37、雷达ECU 38、位置计算ECU 39和识别ECU 42的组合对应于第二实施例中的输入ECU 31至36和处理ECU 41。

图像ECU 37与图像传感器22电连接。图像ECU 37从图像传感器22获取与车辆周围的图像有关的图像输入值Bi。另外，图像ECU 37基于从***定时器获取的时刻信息来获取图像输入值Bi的输入时刻。图像ECU 37保存图像输入值Bi和相对应的输入时刻。

图像ECU 37通过预定的对比度计算处理来计算所获取的图像输入值Bi的图像的对比度。图像ECU 37生成已经计算出其对比度的图像输入值Bi的时间序列数据(与第二实施例中的输入时间序列数据N₂相对应)，然后将图像输入值Bi的时间序列数据输出到识别ECU 42。

雷达ECU 38与雷达传感器23和车速传感器25电连接。雷达ECU 38从雷达传感器23获取与车辆周围存在的诸如另一车辆的障碍物的反射点列有关的反射点列输入值Ci，并且从车速传感器25获取与车辆速度有关的车速输入值Ei。雷达ECU 38基于从***定时器获取的时刻信息来获取反射点列输入值Ci的输入时刻以及车速输入值Ei的输入时刻。雷达ECU 38保存反射点列输入值Ci、车速输入值Ei和输入时刻。

另外，雷达ECU 38基于保存的反射点列输入值Ci的当前和之前的数据来估算未来反射点列输入值Ci，并且基于保存的车速输入值Ei的当前和之前的数据来估算未来车速输入值Ei。

雷达ECU 38生成包含未来反射点列输入值Ci的反射点列输入值Ci的时间序列数据(与第二实施例中的输入时间序列数据N₃相对应)，并且生成包含未来车速输入值Ei的车速输入值Ei的时间序列数据(与第二实施例中的输入时间序列数据N₅相对应)。雷达ECU 38基于所生成的反射点序输入值Ci的时间序列数据和所生成的车速输入值Ei的时间序列数据通过预定处理来生成与反射点列有关的时间序列数据。雷达ECU 38将所生成的与反射点列有关的时间序列数据输出到识别ECU 42。

位置计算ECU 39与横摆率/加速度传感器21、车速传感器25和GPS检测单元26电连接。位置计算ECU 39从横摆率/加速度传感器21获取与车辆的横摆率和加速度有关的横摆率/加速度输入值Ai。另外，位置计算ECU 39从车速传感器25获取与车辆速度有关的车速输入值Ei，并且从GPS检测单元26获取与车辆位置有关的位置输入值Fi。另外，位置计算ECU 39基于从***定时器获取的时刻信息来获取横摆率/加速度输入值Ai的输入时刻、车速输入值Ei的输入时刻以及位置输入值Fi的输入时刻。

位置计算ECU 39保存横摆率/加速度输入值Ai、车速输入值Ei、位置输入值Fi以及与各个输入值相对应的输入时刻。位置计算ECU 39基于保存的当前和之前的横摆率/加速度输入值Ai、车速输入值Ei和位置输入值Fi的数据来估算未来的横摆率/加速度输入值Ai、车速输入值Ei和位置输入值Fi。

位置计算ECU 39生成包含未来的横摆率/加速度输入值Ai的横摆率/加速度输入值Ai的时间序列数据(与第二实施例中的输入时间序列数据N₁相对应)。另外，位置计算ECU 39生成包含未来的车速输入值Ei的车速输入值Ei的时间序列数据，并且生成包含未来的位置输入值Fi的位置输入值Fi的时间序列数据(与第二实施例中的输入时间序列数据N₆相对应)。

位置计算ECU 39基于所生成的横摆率/加速度输入值Ai、车速输入值Ei和位置输入值Fi的多段时间序列数据通过预定处理来生成与车辆的位置和车辆的方向(方位)有关的时间序列数据。位置计算ECU 39将所生成的与车辆的位置和车辆的方向有关的时间序列数据输出到识别ECU 42、行驶目标ECU 43和行驶控制ECU 52。

识别ECU 42基于从图像ECU 38、雷达ECU 38、位置计算ECU 39和车速传感器25输入的多段时间序列数据来识别车辆和车辆周围的障碍物之间的关系。具体地，识别ECU 42从图像ECU 37获取图像输入值Bi的时间序列数据。另外，识别ECU 42从雷达ECU 38获取与反射点列有关的时间序列数据，并且从位置计算ECU 39获取与车辆的位置和方向有关的时间序列数据。此外，识别ECU 42从车速传感器25获取最新的车速输入值Ei。

识别ECU 42基于所获取的各种时间序列数据和车速输入值Ei通过预定处理来识别障碍物(行人、另一车辆、建筑物等)的类型、障碍物的形状和尺寸、障碍物的位置、障碍物和车辆之间的相对速度以及障碍物的移动方向，然后生成它们的多段时间序列数据。识别ECU 42将所生成的与障碍物识别有关的多段时间序列数据输出到行驶目标ECU 43。

行驶目标ECU 43基于从识别ECU 42、位置计算ECU 39和车速传感器25输入的数据来计算诸如轨道的车辆行驶目标。具体地，行驶目标ECU 43从识别ECU 42获取与障碍物识别有关的时间序列数据。另外，行驶目标ECU43从位置计算ECU 39获取与车辆的位置和方向有关的时间序列数据，并且从车速传感器25获取最新的车速输入值Ei。

行驶目标ECU 43基于所获取的各段时间序列数据和车速输入值Ei通过预定处理来生成对车辆进行行驶控制中的目标轨道、目标方位、目标速度、目标时刻以及行驶控制的可靠性的各段时间序列数据(与第二实施例中的中间运算值时间序列数据相对应)。行驶目标ECU 43将所生成的与行驶目标有关的时间序列数据输出到行驶控制ECU 52。

行驶控制ECU 52基于从行驶目标ECU 43、位置计算ECU 39和车速传感器25输入的数据来计算用于车辆的被控对象(发动机、制动器、转向装置)的控制变量。具体地，行驶控制ECU 52从行驶目标ECU 43获取与行驶目标有关的时间序列数据。另外，行驶目标ECU 43从位置计算ECU 39获取与车辆的位置和方向有关的最新的时间序列数据，并且从车速传感器25获取最新的车速输入值Ei。

行驶控制ECU 52依照预定的第二选择条件分别从所获取的各段时间序列数据中选择可选数据范围。行驶控制ECU 52基于在选择出的可选数据范围内的数据和车速输入值Ei通过预定处理来计算作为对车辆的发动机的控制变量的车辆的发动机输出值。类似地，行驶控制ECU 52计算作为对制动器的控制变量的制动器的液压值和作为对转向装置的控制变量的目标转向角。

行驶控制ECU 52将计算出的发动机输出值作为控制目标输出到发动机ECU 61。另外，行驶控制ECU 52将计算出的制动器的液压值作为控制目标输出到制动器ECU 62，并且将计算出的目标转向角作为控制目标输出到转向装置ECU 63。

发动机ECU 61基于从行驶控制ECU 52输出的发动机输出值来运算输出到节气门致动器8的燃料喷射率。发动机ECU 61依照运算出的燃料喷射率来控制节气门致动器8，从而控制车辆的发动机输出。

制动器ECU 62基于从行驶控制ECU 52输出的制动器的液压值来运算输出到每个车轮的制动器致动器9的液压值。制动器ECU 62依照运算出的液压值来控制每个车轮的制动器致动器9，从而使车辆减速。

转向装置ECU 63基于从行驶控制ECU 52输出的目标转向角来运算输出到转向装置致动器7的电动机角度。转向装置ECU 63依照运算出的电动机角度来控制转向装置致动器7，从而控制车辆的方向。

下面，将参照附图对这样构造的控制目标处理***14的ECU的操作进行说明。

如图23所示，图像ECU 37从图像传感器22获取与车辆周围的图像有关的图像输入值Bi，并且基于从***定时器获取的时刻信息来获取图像输入值Bi的输入时刻(S71)。图像ECU 37保存图像输入值Bi和相对应的输入时刻(S72)。

随后，图像ECU 37计算所获取的图像输入值Bi的图像的对比度(S73)。图像ECU 37生成已计算出对比度的图像输入值Bi的时间序列数据，然后将图像输入值Bi的时间序列数据输出到识别ECU 42(S74)。此后，处理结束。

如图24所示，雷达ECU 38从雷达传感器23和车速传感器25获取反射点列输入值Ci和车速输入值Ei，并且基于从***定时器获取的时刻信息来获取反射点线列输入值Ci的输入时刻和车速输入值Ei的输入时刻(S81)。

接下来，雷达ECU 38保存反射点列输入值Ci、车速输入值Ei和输入时刻(S82)。雷达ECU 38基于保存的当前和之前的反射点列输入值Ci的数据来估算未来反射点列输入值Ci，并且基于保存的当前和之前的车速输入值Ei的数据来估算未来的车速输入值Ei(S83)。

随后，雷达ECU 38生成包含未来输入值的反射点列输入值Ci的时间序列数据和包含未来输入值的车速输入值Ei的时间序列数据(S84)。雷达ECU38基于生成的反射点列输入值Ci的时间序列数据和生成的车速输入值Ei的时间序列数据来生成与反射点列有关的时间序列数据(S85)。雷达ECU 38将所生成的与反射点列有关的时间序列数据输出到识别ECU 42(S86)。此后，处理结束。

如图25所示，位置计算ECU 39从横摆率/加速度传感器21、车速传感器25和GPS检测单元26获取横摆率/加速度输入值Ai、车速输入值Ei和位置输入值Fi，并且基于从***定时器获取的时刻信息来获取横摆率/加速度输入值Ai的输入时刻、车速输入值Ei的输入时刻以及位置输入值Fi的输入时刻(S91)。

位置计算ECU 39保存横摆率/加速度输入值Ai、车速输入值Ei、位置输入值Fi和与各个输入值相对应的输入时刻(S92)。此后，位置计算ECU 39基于保存的当前和之前的横摆率/加速度输入值Ai、车速输入值Ei和位置输入值Fi的数据来分别估算未来的横摆率/加速度输入值Ai、未来的车速输入值Ei和未来的位置输入值Fi(S93)。

随后，位置计算ECU 39生成包含未来的横摆率/加速度输入值Ai的横摆率/加速度输入值Ai的时间序列数据、包含未来的车速输入值Ei的车速输入值Ei的时间序列数据以及包含未来的位置输入值Fi的位置输入值Fi的时间序列数据(S94)。

位置计算ECU 39基于所生成的横摆率/加速度输入值Ai、车速输入值Ei和位置输入值Fi的多段时间序列数据来生成与车辆的位置和车辆的方向有关的时间序列数据(S95)。位置计算ECU 39将所生成的与车辆的位置和方向有关的时间序列数据输出到识别ECU 42、行驶目标ECU 43和行驶控制ECU 52(S96)。此后，处理结束。

如图26所示，识别ECU 42从图像ECU 37、雷达ECU 38、位置计算ECU 39和车速传感器25获取图像输入值Bi的时间序列数据、与障碍物有关的时间序列数据、与车辆的位置和方向有关的时间序列数据和最新的车速输入值Ei(S101)。

识别ECU 42基于所获取的各段时间序列数据和车速输入值Ei来识别障碍物的类型、障碍物的形状和尺寸、障碍物的位置、障碍物和车辆之间的相对速度以及障碍物的移动方向，然后生成它们的多段时间序列数据(S102)。识别ECU 42将所生成的与障碍物识别有关的时间序列数据输出到行驶目标ECU 43(S 103)。此后，处理结束。

如图27所示，行驶目标ECU 43从识别ECU 42、位置计算ECU 39和车速传感器25获取与障碍物识别有关的时间序列数据、与车辆的位置和方向有关的时间序列数据以及最新的车速输入值Ei(S111)。

行驶目标ECU 43基于所获取的各段时间序列数据和车速输入值Ei来生成对车辆进行行驶控制中的目标轨道、目标方位、目标速度、目标时刻以及行驶控制的可靠性的各段时间序列数据(S112)。行驶目标ECU 43将所生成的与行驶目标有关的多段时间序列数据输出到行驶控制ECU 52(S113)。此后，处理结束。

如图28所示，行驶控制ECU 52从行驶目标ECU 43、位置计算ECU 39和车速传感器25获取与行驶目标有关的时间序列数据、与车辆的位置和方向有关的时间序列数据以及最新的车速输入值Ei(S121)。

行驶控制ECU 52依照预定的第二选择条件分别从所获取的各段时间序列数据中选择出可选数据范围(S122)。行驶控制ECU 52基于选择出的可选数据范围内的数据和车速输入值Ei来计算作为对车辆的发动机的控制变量的车辆的发动机输出值。类似地，行驶控制ECU 52计算作为对制动器的控制变量的制动器的液压值以及作为对转向装置的控制变量的目标转向角(S123)。

行驶控制ECU 52将计算出的控制变量作为控制目标输出到发动机ECU61、制动器ECU 62和转向装置ECU 63(S124)。此后，处理结束。

利用上述控制目标处理***14，在通过各种输入值来计算用于对车辆进行行驶控制的控制变量(发动机输出值、制动器的液压值、目标转向角)的处理中，即使当在多个处理中出现不规则的处理延迟时间时，适用于计算控制变量的可选数据范围也可依照如第二实施例中描述的处理所消耗的实际时间被灵活地选择出，因此可以提高对车辆的行驶控制的可靠性。

另外，利用控制目标处理***14，如第四实施例中所述，通过将最新的位置输入值Ei直接输入到执行最终处理的控制ECU 51，对于车速输入值Ei可以减小由于处理时间段引起的输入和输出的时间偏差的影响，因此可以根据最新的状况来输出控制变量。通过这样做，可以实现基于当前状况的反馈控制，因此可以减小过冲现象等的影响。

另外，同样在控制目标处理***14中，如同第三实施例的情况，输入到下一个ECU的时间序列数据的长度可依据处理延迟时间来设定。在这种情况下，可以在确保下一个ECU中的处理所需的数据长度的同时减小数据的长度。因此，可以降低处理负荷并且提高处理速度。

接下来，将参照图29和图30对在使用控制目标处理***14的情况下对车辆的行驶控制的结果进行说明。图29为示出对不包括控制目标处理***14的车辆的行驶控制的结果的图。

图29所示的车辆V_A不包括控制目标处理***14。车辆V_A具有用于依照道路状况对车辆进行行驶控制的行驶控制功能。因为车辆V_A不包括控制目标处理***14，会由于行驶控制处理的处理延迟时间导致发生控制延迟，因此在行驶控制的目标轨道和行驶控制的结果之间趋于出现偏差。

具体地，如图29所示，假设位于初始位置M0处的车辆V_A进行从左侧车道R1至右侧车道R2的车道变换以便回避在其轨道前方的停靠车辆V_B。在车辆V_A中，在初始位置M0处，通过从各种传感器输入的输入值来识别诸如车辆V_A的当前位置和距车辆V_B的距离的道路状况，并且基于识别的结果来计算车道变换的目标轨道P1。

此时，在目标轨道P1的计算开始和计算结束之间，行进中的车辆V_A的位置由于由计算目标轨道P1所消耗的处理时间、处理延迟时间等引起的时间差而不同于位置M0。在目标轨道P1的计算结束时，车辆V_A位于位置M1处。由于在目标轨道P1的计算开始和计算结束之间经受了诸如强风的干扰，位置M1沿车辆横向方向与目标轨道P1偏离δP。结果，在车辆V_A中，用于被计算以进行自初始位置M0的行驶控制的目标轨道P1的行驶控制起始于偏离目标轨道P1的位置M1。

另外，在车辆V_A中，由于车辆的位置通过从各种传感器输入的信息被识别为M1，基于识别的结果来计算用于自位置M1进行车道变换的新的目标轨道P2。此时，如同计算目标轨道P1的情况，直至目标轨道P2的计算结束，车辆V_A从位置M1向位置M2移动。由于在之前的位置M1处沿着目标轨道的行驶控制的影响，位置M2偏离目标轨道P2。结果，在车辆V_A中，用于被计算以进行自位置M1的行驶控制的目标轨道P2的行驶控制起始于偏离目标轨道P2的位置M2。

类似地，用于被计算以进行自位置M2的行驶控制的目标轨道P3的行驶控制起始于位置M3，并且用于被计算以进行自位置M3的行驶控制的目标轨道P4的行驶控制起始于位置M4。通过这种方式，在不具有控制目标处理***14的车辆V_A中，如同现有技术的情况，不考虑由于目标轨道的计算开始和计算结束之间的时间偏差引起的道路状况的变化，因此可能发生的是：由于作为触发源的干扰，控制延迟累积，并且在行驶控制的目标轨道P1和行驶控制的结果之间出现了大的偏差(图29中的车辆位置M2至M4)。

图30为示出对包括控制目标处理***14的车辆的行驶控制的结果的图。图30所示的车辆V_C具有依照道路状况对车辆执行行驶控制的行驶控制功能并且包括根据本实施例的控制目标处理***14。在车辆V_C中，通过控制目标处理***14排除了处理延迟时间的影响的适当的控制变量可被输出到用于控制车辆的致动器，因此可以实现具有高控制精度和高可靠性的行驶控制。

具体地，如图30所示，假设位于初始位置Q0处的车辆V_C进行从左侧车道R1至右侧车道R2的车道变换以回避在其轨道前方的停靠车辆V_B。此时，在车辆V_C中，基于从各种传感器21至23、25和26输入的输入值，通过识别ECU 42将诸如车辆V_C的当前位置和距车辆V_B的距离的道路状况识别为包括未来道路状况的时间序列数据。然后，通过行驶目标ECU 43来计算基于识别ECU 42的识别结果的行驶目标，其作为时间序列数据(中间运算值时间序列数据)，并且通过行驶控制ECU 52来计算对于车道变换而言作为行驶控制目标的目标轨道P11，其作为时间序列数据。

此时，在目标轨道P11的计算开始和计算结束之间，由于用于计算目标轨道P11的处理时间、处理延迟时间等导致存在时间差，因此行进中的车辆V_C的位置不同于初始位置Q0。在目标轨道P11的计算结束时，车辆V_C位于位置Q1处。由于在目标轨道P11的计算开始和计算结束之间经受的诸如强风的干扰，位置Q1沿车辆横向方向与目标轨道P11偏离δP。

在车辆V_C中，目标轨道P11被计算作为时间序列数据，因此可以从目标轨道P11的时间序列数据中选择出用于行驶控制的控制变量，从而减小由于目标轨道P11的计算开始和计算结束之间的时间差引起的道路状况的变化(车辆V_C位置的变化)的影响。因此，即使当由于干扰使得行驶控制起始于偏离目标轨道P11的位置Q1时，执行具有比上述车辆V_A的精度高的精度的行驶控制。

另外，在车辆V_C中，在通过从各种传感器21、25和26输入的信息将车辆V_C的位置识别为Q1时，基于识别的结果来计算自位置Q1进行车道变换的新的目标轨道P12。此时，如同计算目标轨道P11的情况，直至目标轨道P12的计算结束，车辆V_C从位置Q1移动至目标轨道P12上的位置Q2。在车辆V_C中，沿着目标轨道P12的行驶控制适当地起始于目标轨道P12上的位置Q2。

类似地，沿着在位置Q2处开始计算的目标轨道P13的行驶控制起始于位置Q3，并且沿着在位置Q3处开始计算的目标轨道P14的行驶控制起始于位置Q4。通过这种方式，在包括控制目标处理***14的车辆V_C中，进行考虑到由于目标轨道的计算开始和计算结束之间的时间差引起的道路状况的变化的行驶控制，因此适当地减小了干扰的影响。因此，提高了行驶控制的可靠性。

第六实施例

接下来，将结合附图对根据第六实施例的控制目标处理***15进行说明。根据第六实施例的控制目标处理***15与第二实施例的控制目标处理***的主要区别在于，多个输入值均被输入到数据管理ECU 44并且被综合地管理，而且，基于车辆实际上接受行驶控制时的控制正时来计算控制变量。

如图31所示，控制目标处理***15包括横摆率/加速度传感器21、图像传感器22、雷达传感器23、转向角传感器24、车速传感器25和GPS检测单元26。此外，控制目标处理***15包括输入ECU 71至76、数据管理ECU 44、控制ECU 53和致动器控制ECU 64。另外，数据管理ECU 44、控制ECU 53和致动器控制ECU 64通过车辆LAN 10彼此电连接，并且共有用于获取时刻信息的***定时器。注意的是，输入ECU 71至76用作第一生成单元，数据管理ECU 44用作第二生成单元，并且控制ECU 53用作选择单元和输出单元。

输入ECU 71至76分别从各种传感器21至26获取各种输入值Ai至Fi。另外，输入ECU 71至76分别基于从***定时器获取的时刻信息来获取各种输入值Ai至Fi的输入时刻。输入ECU 71至76分别保存各种输入值Ai至Fi以及与各种输入值Ai至Fi相对应的输入时刻。输入ECU 71至76分别将各种输入值Ai至Fi和相对应的输入时刻输出到数据管理ECU 44。

数据管理ECU 44管理从输入ECU 71至76输入的各种输入值Ai至Fi以及与相应的各种输入值Ai至Fi相对应的输入时刻。数据管理ECU 44从输入ECU 71至76获取各种输入值Ai至Fi以及与各种输入值Ai至Fi相对应的输入时刻。数据管理ECU 44保存各种输入值Ai至Fi以及与各种输入值Ai至Fi相对应的输入时刻。

另外，在数据管理ECU 44接收到来自下面将要说明的控制ECU 53的数据请求信号时，数据管理ECU 44基于数据请求信号来识别由控制ECU 53要求的数据的类型和预期时刻(控制正时)(参见图32)。数据管理ECU 44从保存的各种输入值Ai至Fi中获取所需类型的输入值(例如，图32中示出的除了障碍物输入值Ci之外的各种输入值Ai、Bi、Di至Fi)。然后，数据管理ECU 44通过预定转换处理将获取类型的输入值转换为所述预期时刻的值(Ac、Bc、Dc、Ec和Fc)。数据管理ECU 44将转换为预期时刻处的值的转换输入值输出到控制ECU 53。

控制ECU 53基于所获取的各段数据来计算控制变量，并且将控制变量输出到控制致动器6的致动器控制ECU 64。控制ECU 53从***定时器获取时刻信息。另外，控制ECU 53和致动器控制ECU 64通过共有的工作时钟彼此同步。控制ECU 53通过工作时钟来识别从控制ECU 53输出的控制变量被输入到致动器控制ECU 64时的输入正时。类似地，控制ECU 53通过工作时钟来识别通过致动器控制ECU 64驱动致动器6时的正时(致动器控制ECU64中D/A转换的正时，下面将进行说明)。

另外，控制ECU 53直接接收来自输入ECU 76的位置输入值Fi。控制ECU 53基于致动器6的驱动正时和位置输入值Fi的变化(车辆位置的变化)来计算从致动器6的驱动正时至车辆实际上接受行驶控制时的正时的响应延迟。

控制ECU 53基于上述时刻信息、输入正时、驱动正时和响应延迟来计算车辆依照从控制ECU 53输出的控制变量实际上接受行驶控制时的控制正时。控制ECU 53将用于获取计算在该控制正时处使用的控制变量所需的输入值的数据请求信号输出到数据管理ECU 44。

控制ECU 53从数据管理ECU 44获取被转换以与控制正时相对应的转换输入值。控制ECU 53基于所获取的转换输入值来计算控制变量。控制ECU 53将计算出的控制变量输出到致动器控制ECU 64。

此时，当控制ECU 53能够早于通过计算出的控制正时反向计算出的控制变量输出正时(控制ECU 53将控制变量输出到致动器控制ECU 64时的正时)输出控制变量时，控制ECU 53在等待直到控制变量输出正时之后输出控制变量。结果，可以防止由于早于控制变量输出正时输出控制变量而在计算出的控制正时和车辆实际上接受行驶控制时的正时之间出现偏差的情况，因此可以提高对车辆的控制精度。

致动器控制ECU 64基于从控制ECU 53输入的控制变量来控制用于控制车辆的致动器6的操作。致动器控制ECU 64从控制ECU 53获取控制变量。致动器控制ECU 64对所获取的控制变量进行数模转换(D/A转换)。致动器控制ECU 64对经过D/A转换的控制变量进行电压-电流转换(V-I转换)。致动器控制ECU 64将经过V-I转换的控制变量提供给螺线管和电动机，从而依照控制变量来控制致动器6的操作。

接下来，将结合附图对控制目标处理***15的ECU的操作进行说明。

如图33所示，输入ECU 71至76分别从各种传感器21至26获取各种输入值Ai至Fi，并且基于从***定时器获取的时刻信息来获取各种输入值Ai至Fi的各个输入时刻(S131)。输入ECU 71至76分别保存所获取的各种输入值Ai至Fi以及与各种输入值Ai至Fi相对应的输入时刻(S132)。输入ECU 71至76将各种输入值Ai至Fi以及输入时刻输出到数据管理ECU 44(S133)。此后，处理结束。

如图34所示，数据管理ECU 44从输入ECU 71至76获取各种输入值Ai至Fi以及与各种输入值Ai至Fi相对应的输入时刻(S141)。数据管理ECU44保存各种输入值Ai至Fi以及与各种输入值Ai至Fi相对应的输入时刻(S142)。此后，处理结束。

如图32和图35所示，当数据请求信号从控制ECU 53被输入时，数据管理ECU 44基于数据请求信号来识别控制ECU 53所要求的数据类型和预期时刻(S151)。预期时刻由τ+δ1+δ2表示，此处，当前时刻为τ，数据管理ECU 44中的转换处理以及数据管理ECU 44和控制ECU 53之间的通信所消耗的延迟时间为δ1，并且从致动器6的驱动正时至车辆实际上接受行驶控制、抖动等时的正时的响应延迟为δ2。

数据管理ECU 44从保存的各种输入值Ai至Fi中获取所要求类型的输入值。数据管理ECU 44通过预定转换处理将所获取的类型的输入值转换为在预期时刻处的值(S152)。数据管理ECU 44将转换为在预期时刻处的值的转换输入值输出到控制ECU 53(S153)。此时，控制ECU 53获取从数据管理ECU 44输出的转换输入值时的时刻由τ+δ1表示。此后，数据管理ECU 44结束处理。

如图36所示，控制ECU 53从***定时器获取时刻信息(S161)。随后，控制ECU 53通过工作时钟来识别从控制ECU 53输出的控制变量被输入到致动器控制ECU 64时的输入正时以及通过致动器控制ECU 64驱动致动器6时的驱动正时。此外，控制ECU 53基于来自输入ECU 76的位置输入值Fi的变化和致动器6的驱动正时来计算从致动器6的驱动正时至车辆实际上接受行驶控制时的正时的响应延迟(S163)。

控制ECU 53基于上述时刻信息、输入正时、驱动正时和响应延迟来计算车辆实际上接受行驶控制时的控制正时(S164)。控制ECU 53将用于计算与控制正时相对应的控制变量所需的输入值的类型和控制正时(预期时刻)作为数据请求信号输出到数据管理ECU 44，从而计算控制变量(S165)。

控制ECU 53获取从数据管理ECU 44输入的转换输入值(S166)。控制ECU 53基于所获取的转换输入值来计算控制变量(S167)。控制ECU 53将计算出的控制变量输出到致动器控制ECU 64(S168)。此后，处理结束。

如图37所示，致动器控制ECU 64从控制ECU 53获取控制变量(S171)。致动器控制ECU 64对所获取的控制变量进行D/A转换(S172)。致动器控制ECU 64对经过D/A转换的控制变量进行V-I转换(S173)。致动器控制ECU 64依照经过V-I转换的控制变量来控制致动器6的操作(S174)。此后，处理结束。

利用上述控制目标处理***15，控制变量是基于转换为在车辆实际上接受行驶控制时的控制正时处的输入值的值来计算的，因此可以排除计算控制变量时处理延迟时间的影响，并且可以输出具有高精度的控制目标。具体地，时刻τ+δ1+δ2是通过将由于数据管理ECU 44的转换处理以及用于ECU之间的通信的时间段引起的延迟时间δ1和由于从致动器6的驱动正时至车辆实际上接受行驶控制时的正时的响应延迟、抖动等引起的延迟时间δ2与当前时刻τ相加而获得的，并且时刻τ+δ1+δ2被用作预期时刻(控制正时)。通过这样做，执行了利用在实际控制正时处的输入值的控制，并且可以提高控制精度。

另外，通过以此方式来计算控制正时，不仅可以基于控制正时来输出控制目标，而且可以考虑到与致动器6的通信延迟来调节计算出的控制目标。此外，这些控制目标不限于基于输入时间序列数据计算出的控制目标；而是，发动机输出值(控制目标)可直接通过从车速传感器25输入的车速输入值Ei来计算然后被输出。

第七实施例

接下来，将结合附图对根据第七实施例的控制目标处理***16进行说明。根据第七实施例的控制目标处理***16与第二实施例的控制目标处理***的主要区别在于，控制变量是基于计算控制变量所消耗的处理时间的假设的最大延迟时间(最差值)来计算的。

如图38所示，根据本实施例的控制目标处理***16包括：横摆率/加速度传感器21、图像传感器22、雷达传感器23、转向角传感器24、车速传感器25和GPS检测单元26。此外，控制目标处理***16包括输入ECU 31至36、识别ECU 45、控制ECU 54和致动器控制ECU 64。另外，输入ECU 31至36、识别ECU 45、控制ECU 54和致动器控制ECU 64通过车辆LAN 10彼此电连接，并且共有用于获取时刻信息的***定时器。此处，输入ECU 31至36用作第一生成单元，识别ECU 45用作第二生成单元，而控制ECU 54用作选择单元和输出单元。注意的是，输入ECU 31至36和致动器控制ECU64与根据上述第二和第六实施例的输入ECU和致动器控制ECU相同，因此省略对它们的描述。

识别ECU 45基于从输入ECU 31至36输入的多段输入时间序列数据N₁至N₆来识别车辆周围的道路状况(例如，障碍物的存在或不存在、障碍物的位置)。具体地，识别ECU 45从各个输入ECU 31至36获取多段输入时间序列数据N₁至N₆，并且从***定时器获取时刻信息。识别ECU 45基于多段输入时间序列数据N₁至N₆来识别车辆周围的道路状况。

识别ECU 45保存道路状况的识别结果以及与识别结果相对应的时刻(例如，通过输入值数据来识别道路状况时的时刻)。识别ECU 45基于保存的当前和之前的识别结果来估计未来道路状况的识别结果。识别ECU 45基于估计出的未来识别结果和保存的当前和之前的识别结果来生成包含估计出的未来识别结果的道路状况的时间序列数据。识别ECU 45将所生成的识别结果的时间序列数据和多段输入时间序列数据N₁至N₆输出到控制ECU 54。

控制ECU 54基于所获取的各种数据来计算控制变量，然后将计算出的控制变量输出到致动器控制ECU 64。控制ECU 54从识别ECU 45获取识别结果的时间序列数据和多段输入时间序列数据N₁至N₆。另外，控制ECU 54从***定时器获取时刻信息。

控制ECU 54和致动器控制ECU 64通过共有的工作时钟而彼此同步。控制ECU 54通过工作时钟来识别从控制ECU 54输出的控制变量被输入到致动器控制ECU 64时的输入正时。类似地，控制ECU 54通过工作时钟来识别通过致动器控制ECU 64驱动致动器6时的正时。

另外，控制ECU 54直接接收来自输入ECU 36的位置输入值Fi。控制ECU 54基于致动器6的驱动正时和位置输入值Fi的变化来计算从致动器6的驱动正时至车辆实际上接受行驶控制时的正时的响应延迟。控制ECU 54基于上述时刻信息、输入正时、驱动正时和响应延迟来计算车辆依照从控制ECU 54输出的控制变量实际上接受行驶控制时的控制正时。考虑到在控制ECU 54的控制变量计算处理中发生假设的最大延迟的情况来计算控制正时。

此处，图39中的箭头A_a表示当控制ECU 54中的控制变量计算处理无延迟地结束时处理的进行状态。如箭头A_a所示，当控制变量计算处理无延迟地结束时，当在控制变量计算处理的结束正时τ_S1处计算出的控制变量从控制ECU 54被输出到致动器控制ECU 64时，车辆实际上接受行驶控制时的控制正时为τ_S3。另一方面，图39中的箭头A_b表示当在控制变量计算处理中发生假设的最大延迟时处理的进行状态。如箭头A_b所示，当在控制变量计算处理中发生延迟时，控制变量计算处理的结束正时τ_S2迟于τ_S1。当在结束正时τ_S2处控制变量从控制ECU 54被输出到致动器控制ECU 64时，控制正时为迟于τ_S3的正时τ_S4。控制ECU 54基于上述时刻信息、输入正时、驱动正时和响应延迟来计算在发生假设的最大延迟的情况下的控制正时τ_S4。

控制ECU 54依照预定的第二选择条件分别从多段输入时间序列数据N₁至N₆中选择出可选数据范围U₁至U₆，以便计算在计算出的控制正时τ_S4处的最优控制变量。具体地，如图39所示，考虑到各种传感器21至26的传感器延迟(在实际状况作为输入值被检测到之前消耗的时间段)δA至δF，控制ECU 54选择在作为数据选择基准的基准时刻τ之前的控制数据时刻τ1处的数据范围，作为可选数据范围U₁至U₆。例如，为在下一个处理中使用的数学表达式适当地选择包含在可选数据范围U₁至U₆中的每个中的输入值的数量和相对于控制数据时刻τ1的时间范围。

控制ECU 54基于选择出的可选数据范围U₁至U₆内的输入值数据和道路状况的识别结果的时间序列数据来计算控制变量。控制ECU 54将计算出的控制变量输出到致动器控制ECU 64。此时，即使当在如图39中的箭头A_a所示的控制变量计算处理中不存在延迟或存在微小的延迟时，控制ECU 54也会等待输出，直到控制变量被输出时的正时与τ_S2重合。结果，可以防止如下状况：因为控制变量早于τ_S2被输出，在计算出的控制正时τ_S4和车辆实际上接受行驶控制时的正时之间出现偏差，因此可以提高对车辆的控制精度。

接下来，将参照附图对控制目标处理***15中的识别ECU 45的操作和控制ECU 54的操作进行说明。

如图40所示，识别ECU 45从相应的输入ECU 31至36获取多段输入时间序列数据N₁至N₆，并且从***定时器获取时刻信息(S181)。识别ECU 45基于多段输入时间序列数据N₁至N₆来识别车辆周围的道路状况(S182)。

随后，识别ECU 45保存道路状况的识别结果以及与识别结果相对应的时刻(S183)。识别ECU 45基于保存的当前和之前的识别结果来估计未来道路状况的识别结果(S184)。识别ECU 45基于估计出的未来识别结果和保存的当前和之前的识别结果来生成包含估计出的未来识别结果的道路状况的时间序列数据(S185)。识别ECU 45将所生成的识别结果的时间序列数据和多段输入时间序列数据N₁至N₆输出到控制ECU 54(S186)。此后，处理结束。

如图41所示，控制ECU 54从识别ECU 45获取所生成的识别结果的时间序列数据和多段输入时间序列数据N₁至N₆，并且从***定时器获取时刻信息(S191)。随后，控制ECU 54通过工作时钟来识别从控制ECU 54输出的控制变量被输入到致动器控制ECU 64时的输入正时，并且通过工作时钟来识别致动器控制ECU 64驱动致动器6时的正时(S192)。此后，控制ECU54基于致动器6的驱动正时和位置输入值Fi的变化来计算从致动器6的驱动正时至车辆实际上接受行驶控制的正时的响应延迟(S193)。

此后，控制ECU 54基于上述时刻信息、输入正时、驱动正时和响应延迟来计算在发生假设的最大延迟的情况下的控制正时τ_S4(S194)。控制ECU54依照预定的第二选择条件分别从多段输入时间序列数据N₁至N₆中选择出可选数据范围U₁至U₆，以计算在计算出的控制正时τ_S4处的最优控制变量(S195)。

控制ECU 54基于选择出的可选数据范围U₁至U₆内的输入值数据和道路状况的识别结果的时间序列数据来计算控制变量(S196)。控制ECU 54将计算出的控制变量输出到致动器控制ECU 64(S197)。此后，处理结束。

利用上述控制目标处理***16，可选数据范围U₁至U₆被选择出以计算在车辆实际上接受行驶控制时的控制正时τ_S4处受到处理延迟时间的小的影响的最优控制变量，因此可以排除在计算控制变量时处理延迟时间的影响，并且可以执行具有高控制精度的行驶控制。

具体地，如图30所示，假设位于初始位置Q0处的车辆V_C进行从左侧车道R1至右侧车道R2的车道变换以便回避在轨道上的停靠车辆V_B。在包括控制目标处理***16的车辆V_C中，计算出在车辆实际上接受控制ECU 54时的正时中延迟最大的控制正时τ_S4。然后，依照预定的第二选择条件分别从多段输入时间序列数据N₁至N₆中选择出可选数据范围U₁至U₆，以计算在计算出的控制正时τ_S4处的最优控制变量。

控制ECU 54基于这些可选数据范围U₁至U₆中的输入值数据来计算在控制正时τ_S4处的控制变量(构成目标轨道P11的目标点中的一个)。控制ECU54将计算出的控制变量输出到致动器控制ECU 64。此时，即使在控制变量计算处理中不存在延迟或存在微小的延迟，控制ECU 54也会等待输出，直到控制变量被输出时的正时与τ_S2重合，从而将控制正时调节为τ_S4。

通过这种方式，在包括控制目标处理***16的车辆中，即使在控制ECU54的控制处理中不存在延迟或存在微小的延迟，也会等待输出，以使控制变量被输出时的正时与τ_S2重合，从而可以抑制计算出的控制正时τ_S4与车辆实际上接受行驶控制时的正时之间的偏差，因此可以提高对车辆的控制精度。此外，控制ECU 54基于依照预定的第二选择条件选择出的可选数据范围U₁至U₆来计算控制变量，以计算在控制正时τ_S4处的最优控制变量。通过这样做，可以排除在计算控制变量时处理延迟时间的影响，并且可以执行具有高控制精度的行驶控制。结果，即使由于诸如强风的干扰使得车辆V_C的位置沿车辆横向方向从目标轨道P11到位置Q1偏离了δP，也极有可能通过高精度的行驶控制来校正由于干扰引起的影响，以使车辆V_C返回到目标轨道P11上。通过这样做，提高了行驶控制的可靠性。

上文描述了本发明的实施例；然而，本发明的方案不限于上文描述的实施例。例如，被控对象不限于车辆；而是，被控对象可以为各种移动体，例如飞机和机器人。

另外，可根据被控对象或控制的详细情况来适当地组合第一实施例至第七实施例中的特征。

Claims (13)

1.一种控制目标处理***，包括：

第一生成单元，其生成第一时间序列数据，所述第一时间序列数据为输入值的时间序列数据；

第二生成单元，其由多个处理单元构成，所述第二生成单元在所述多个处理单元中交换时间序列数据，并且通过各个所述处理单元中的预定处理来计算与包含在所述第一时间序列数据中的各个所述输入值相对应的中间运算值，从而生成第二时间序列数据，所述第二时间序列数据为所述中间运算值的时间序列数据；

选择单元，其依照第一选择条件从所述第二时间序列数据中选择出选择值；以及

输出单元，其基于所述选择值来计算用于控制被控对象的控制变量，然后输出作为控制目标的所述控制变量。

2.根据权利要求1所述的控制目标处理***，其中

所述第一生成单元估算未来输入值并且生成包含所述未来输入值的所述第一时间序列数据。

3.根据权利要求1或2所述的控制目标处理***，其中

所述第一生成单元生成在时间上部分重叠的多段第一时间序列数据，并且

所述第二生成单元生成与各段所述第一时间序列数据相对应的多段第二时间序列数据。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的控制目标处理***，其中

所述第一选择条件是基于所述选择值被选择时的时刻来设定的。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的控制目标处理***，其中

所述第一生成单元生成与多种类型的输入值相对应的多种类型的第一时间序列数据，

所述第二生成单元基于所述多种类型的第一时间序列数据来生成多种类型的第二时间序列数据，

所述选择单元依照第二选择条件从各种类型的所述第二时间序列数据中选择出可选数据范围，并且

所述输出单元通过包含在各个所述可选数据范围中的中间运算值来计算所述控制变量。

6.根据权利要求5所述的控制目标处理***，其中

预定类型的输入值被输入到所述输出单元，并且

所述输出单元基于包含在各个所述可选数据范围中的中间运算值和所述预定类型的所述输入值来计算所述控制变量。

7.根据权利要求5或6所述的控制目标处理***，其中

所述第二选择条件是基于各种类型的所述第二时间序列数据的处理时间段来设定的。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的控制目标处理***，其中

所述第一生成单元生成具有基于处理时间段设定的时间长度的所述第一时间序列数据。

9.根据权利要求8所述的控制目标处理***，其中

在所述第二生成单元中，每个所述处理单元将具有基于下一个处理单元的处理时间段设定的时间长度的所述时间序列数据输出到所述下一个处理单元。

10.根据权利要求9所述的控制目标处理***，其中

所述第二生成单元将具有基于所述输出单元的处理时间段设定的时间长度的所述第二时间序列数据输出到所述输出单元。

11.根据权利要求8至10中的任一项所述的控制目标处理***，其中

所述处理时间段包括处理延迟时间。

12.根据权利要求1所述的控制目标处理***，进一步包括：

计算单元，其计算所述被控对象依照所述控制变量被控制时的控制正时，其中

所述输出单元基于所述控制正时来输出所述控制目标。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的控制目标处理***，其中

所述输入值是由为车辆装备的传感器检测到的值，所述中间运算值是关于所述车辆的行驶目标的值，并且

所述控制变量是用于发动机、制动器和转向装置中的至少任一个的控制变量。

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