DE112010002900T5

DE112010002900T5 - Steuerungsziel-Verarbeitungssystem

Info

Publication number: DE112010002900T5
Application number: DE112010002900T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Ohkuwa; Yukio Otake
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-07-13
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2012-06-21
Also published as: JP2011020470A; JP4840483B2; CN102472999A; CN102472999B; WO2011007232A1; US20120116635A1

Abstract

Ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem weist auf: eine erste Generierungseinheit (3), welche erste Zeitreihendaten erzeugt, welche Zeitreihendaten eines Eingabewerts sind; eine zweite Generierungseinheit (4), die aus einer Vielzahl von Verarbeitungseinheiten (4a1 bis 4am) ausgebildet ist, die Zeitreihendaten unter der Vielzahl von Verarbeitungseinheiten austauscht, und die Zwischenberechnungswerte gemäß den entsprechenden Eingabewerten, die in den Eingabe-Zeitreihendaten in den entsprechenden Verarbeitungseinheiten enthalten sind, berechnet, um dadurch zweite Zeitreihendaten zu generieren, welche Zeitreihendaten des Zwischenberechnungswerts sind; eine Auswähleinheit (5), welche einen Auswahlwert aus den zweiten Zeitreihendaten gemäß einer ersten Auswahlbedingung auswählt; und eine Ausgabeeinheit (5), welche auf der Basis von dem Auswahlwert eine Steuerungsvariable zum Steuern eines gesteuerten Objekts berechnet und ausgibt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Im bekannten Stand der Technik ist ein Straßeninformation-Erfassungssystem bekannt, welches ein Fahrzeug als ein gesteuertes Objekt einstellt bzw. bestimmt und eine Fahrzeugsteuerungsvariable auf der Basis von einer gemessenen Distanz zwischen dem Kraftfahrzeug bzw. Fahrzeug und einem stationären bzw. ortsfesten Objekt (beispielsweise einem Straßenrandreflektor), das als eine Markierung auf einer Straße fungiert, ausgibt (siehe beispielsweise Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. JP 2007-290505 A ). Bei dem in der JP 2007-290505 A beschriebenen Straßeninformation-Erfassungssystem wird die berechnete Distanz unter Berücksichtigung einer Fahrzeugbewegung während einer Zeitdauer von einer Messung der Distanz bis zu einem Start der Fahrzeugsteuerung korrigiert, und dann wird die korrigierte Distanz in die Fahrzeugsteuerungsvariable eingefügt, um dadurch die Zuverlässigkeit der Fahrzeugsteuerung zu verbessern.
Wenn sich jedoch in dem oben beschriebenen Straßeninformation-Erfassungssystem eine Berechnung der Steuerungsvariablen verzögert, wird eine Fahrzeugbewegung während einer Verzögerungsdauer nicht in die Fahrzeugsteuerungsvariable eingefügt. Auf diese Weise könnte in diesem Straßeninformation-Erfassungssystem aufgrund einer Verarbeitungsverzögerung möglicherweise eine ungeeignete bzw. nicht angebrachte Fahrzeugsteuerungsvariable, welche nicht mit einer Ist-Situation bzw. momentanen Situation übereinstimmt, ausgegeben werden, sodass die Zuverlässigkeit einer Fahrzeugsteuerung nicht ausreichend verbessert werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem, das geeignet ist, die Zuverlässigkeit einer Steuerung eines gesteuerten Objekts zu verbessern.
Ein erster Aspekt der Erfindung stellt ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem bereit. Das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem weist auf: eine erste Generierungseinheit, die erste Zeitreihendaten erzeugt, welche Zeitreihendaten eines Eingabewerts sind; eine zweite Generierungseinheit, die aus einer Vielzahl von Verarbeitungseinheiten ausgebildet ist, welche die Zeitreihendaten unter der Vielzahl von Verarbeitungseinheiten austauscht und durch vorbestimmte Verarbeitungen in den jeweiligen Verarbeitungseinheiten Zwischenberechnungswerte entsprechend der jeweiligen in den ersten Zeitreihendaten enthaltenen Eingabewerte berechnet, um dadurch zweite Zeitreihendaten zu generieren, welche Zeitreihendaten des Zwischenberechnungswerts sind; eine Auswähleinheit, die einen Auswahlwert aus den zweiten Zeitreihendaten in Abhängigkeit von einer ersten Auswahlbedingung auswählt; und eine Ausgabeeinheit, die eine Steuerungsvariable zum Steuern eines gesteuerten Objekts auf der Basis von dem Auswahlwert berechnet; und dann die Steuerungsvariable als ein Steuerungsziel ausgibt.
Mit dem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung werden Zeitfolgendaten bzw. Zeitreihendaten unter der Vielzahl von Verarbeitungseinheiten ausgetauscht, und ein zum Berechnen einer Steuerungsvariablen verwendeter Auswahlwert wird aus den endgültig erzeugten zweiten Zeitreihendaten gemäß einer ersten Auswahlbedingung ausgewählt. Auf diese Weise kann, selbst wenn eine Verzögerung in einer Vielzahl von Prozessen auftritt, mit dem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem ein zum Berechnen einer Steuerungsvariablen geeigneter Auswahlwert, welcher ein Steuerungsziel ist, flexibel für eine für die Prozesse tatsächlich gebrauchte Zeitdauer ausgewählt werden.
In dem ersten Aspekt der Erfindung kann die erste Generierungseinheit einen zukünftigen Eingabewert schätzen und die den zukünftigen Eingabewert beinhaltenden ersten Zeitreihendaten erzeugen. In diesem Fall erweitert sich durch Generierung der zweiten Zeitreihendaten, welche einen zukünftigen Zwischenberechnungswert entsprechend dem zukünftigen Eingabewert beinhalten, ein auswählbarer Bereich für einen Auswahlwert, sodass ein weiterer geeigneter Auswahlwert zum Berechnen einer Steuerungsvariablen ausgewählt werden kann.
Ferner kann in dem ersten Aspekt der Erfindung die erste Generierungseinheit eine Vielzahl von Typen von ersten Zeitreihendaten entsprechend einer Vielzahl von Typen von Eingabewerten erzeugen, die zweite Generierungseinheit auf der Basis von der Vielzahl von ersten Zeitreihendaten eine Vielzahl von zweiten Zeitreihendaten erzeugen, die Auswahleinheit aus den jeweiligen Typen von zweiten Zeitreihendaten gemäß einer zweiten Auswahlbedingung auswählbaren Datenbereiche auswählen und die Ausgabeeinheit die Steuerungsvariablen von den in den jeweiligen auswählbaren Datenbereichen enthaltenen Zwischenberechnungswerten berechnen.
Wenn mit der obigen Anordnung von einer Vielzahl von Typen von Eingabewerten berechnete Steuerungsvariablen als Steuerungsziele ausgegeben werden, werden zum Berechnen der Steuerungsvariable verwendete auswählbare Datenbereiche jeweils aus einer Vielzahl von Typen von zweiten Zeitreihendaten gemäß einer zweiten Auswahlbedingung ausgewählt. Auf diese Weise können mit dem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem zum Berechnen von Steuerungsvariablen geeignete auswählbare Datenbereiche flexibel für eine für die Prozesse wirklich gebrauchte Zeitdauer ausgewählt werden, sodass die Steuerungszuverlässigkeit eines gesteuerten Objekts verbessert werden kann.
Ferner kann in dem ersten Aspekt der Erfindung die erste Generierungseinheit die ersten Zeitreihendaten mit einer basierend auf einer Verarbeitungszeitdauer eingestellten Zeitdauer erzeugen. In diesem Fall wird die Zeitdauer der ersten Zeitreihendaten auf der Basis von einer ungleichmäßig fluktuierenden bzw. schwankenden Verarbeitungsverzögerungszeit eingestellt, sodass die Datenlänge unter Sicherstellung der zum Steuerungsprozess benötigten Datenmenge reduziert werden kann. Dadurch kann die Verarbeitungslast reduziert und die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht werden.
Ferner kann in dem ersten Aspekt der Erfindung das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem eine Berechnungseinheit aufweisen, die eine Steuerungszeitsteuerung bzw. Steuerungszeit berechnet, zu welcher das gesteuerte Objekt in Abhängigkeit von der Steuerungsvariable gesteuert wird, wobei die Ausgabeeinheit das Steuerungsziel auf der Basis von der Steuerungszeit ausgeben kann. Die obige Steuerungszeit entspricht einer Antriebszeit, zu welcher eine ein gesteuertes Objekt antreibende Steuerungseinrichtung (Aktuator) arbeitet, oder einer Betriebszeit, zu welcher eine berechnete Steuerungsvariable durch die Steuerungseinrichtung auf ein gesteuertes Objekt angewendet wird und ein Auswahlwert ausgewählt wird, sodass eine in geeigneter Weise auf die Steuerungszeit angewendete Steuerungsvariable berechnet wird, um dadurch ein Ausgeben eines Steuerungsziels mit einer noch höheren Steuerungsgenauigkeit zu ermöglichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale, Vorteile und technische sowie industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung der beispielhaften Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen. Es zeigen:
1 eine schematische Anordnungsdarstellung, das ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
2 eine Ansicht, die einen Ablauf von Prozessen in dem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
3 eine Ansicht, die Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten zeigt;
4 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 1 gezeigten Eingabe-ECU zeigt;
5 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 1 gezeigten Verarbeitungs-ECU zeigt;
6 ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer in 1 gezeigten Steuerungs-ECU zeigt;
7 eine Ansicht, die einen temporären bzw. zeitlichen Zusammenhang zwischen Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten und einer Steuerungszeit zeigt;
8 eine Ansicht, die einen zukünftigen Berechnungswert beinhaltende Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten zeigt;
9 eine Ansicht, die einen Satz von Teilen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten zeigt;
10 eine schematische Anordnungsdarstellung, das ein Steuerungsziel Verarbeitungssystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
11 eine Ansicht, die einen Ablauf von Prozessen in dem in 10 gezeigten Steuerungsziel-Verarbeitungssystem zeigt;
12 eine Ansicht, die eine Vielzahl von Typen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten zeigt;
13 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 10 gezeigten Eingabe-ECU zeigt;
14 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 10 gezeigten Verarbeitungs-ECU zeigt;
15 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 10 gezeigten Steuerungs-ECU zeigt;
16 eine Ansicht, die ein Beispiel ausgewählter auswählbarer Datenbereiche zeigt;
17 eine Ansicht, die einen Satz von Teilen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten zeigt;
18 eine Ansicht, die einen Ablauf von Prozessen in einem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
19 ein Diagramm, das eine für einen Prozess oder ähnliches in dem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel gebrauchte bzw. benötigte Zeit zeigt;
20 eine Ansicht, die einen Ablauf von Prozessen in einem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
21 eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel des Ablaufs von Prozessen in dem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
22A und 22B schematische Anordnungsdarstellungen, die ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigen;
23 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 22A gezeigten Bild-ECU zeigt;
24 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 22A gezeigten Radar-ECU zeigt;
25 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 22A gezeigten Standortberechnungs-ECU zeigt;
26 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 22A gezeigten Erkennungs-ECU zeigt;
27 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 22B gezeigten Fahrziel-ECU zeigt;
28 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 22B gezeigten Antriebssteuerungs-ECU zeigt;
29 eine Draufsicht, die das Ergebnis einer Fahrsteuerung über ein Fahrzeug zeigt, das kein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem beinhaltet;
30 eine Draufsicht, die das Ergebnis einer Fahrsteuerung über ein Fahrzeug zeigt, das ein in den 22A und 22B gezeigtes Steuerungsziel-Verarbeitungssystem beinhaltet;
31 eine schematische Anordnungsdarstellung, das ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;
32 eine Ansicht zum Darstellen einer Konvertierung bzw. Umwandlung von Eingabewerten in einer in 31 gezeigten Datenmanagement-ECU bzw. Datenverwaltungs-ECU zeigt;
33 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 31 gezeigten Eingabe-ECU zeigt;
34 ein Flussdiagramm, das den Datensicherungsbetrieb der in 31 gezeigten Datenmanagement-ECU zeigt;
35 ein Flussdiagramm, das den Datenausgabebetrieb der in 31 gezeigten Datenmanagement-ECU zeigt;
36 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 31 gezeigten Steuerungs-ECU zeigt;
37 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 31 gezeigten Aktuatorsteuerungs-ECU zeigt;
38 eine schematische Anordnungsdarstellung, das ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel zeigt;
39 eine Ansicht zum Darstellen einer Berechnung einer Steuerungszeit in einer in 38 gezeigten Steuerungs-ECU;
40 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 38 gezeigten Erkennungs-ECU zeigt; und
41 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer in 38 gezeigten Steuerungs-ECU zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des Steuerungsziel-Verarbeitungssystems gemäß der Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass in der Darstellung der Zeichnungen ähnliche Bezugszeichen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente verwendet werden und dass eine sich überschneidende Beschreibung weggelassen wird.
Erstes Ausführungsbeispiel
Als erstes wird ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, ist das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für ein Fahrzeug (gesteuertes Objekt) vorgesehen und gibt auf der Basis von einem Eingabewert von einem Sensor 2, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeuggeschwindigkeitssensor, Steuerungsvariablen als ein Steuerungsziel an Aktuatoren 6 zum Steuern des Kraftfahrzeugs aus. Das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 1 weist den Sensor 2, eine elektronische Eingabe-Steuerungseinheit (ECU) 3, eine Verarbeitungs-ECU 4 und eine Steuerungs-ECU 5 auf. Es ist zu beachten, dass die Eingabe-ECU 3 als eine erste Generierungseinheit fungiert, die Verarbeitungs-ECU 4 als eine zweite Generierungseinheit fungiert und die Steuerungs-ECU 5 als eine Auswähleinheit und eine Ausgabeeinheit fungiert.
Die Eingabe-ECU 3, die Verarbeitungs-ECU 4 und die Steuerungs-ECU 5 sind jeweils elektronische Steuerungseinheiten, die aus einer Prozesse verarbeitenden zentralen Steuerungseinheit (CPU), einem Nur-Lese-Speicher (ROM), der als eine Speichereinheit dient, einem Schreibe-Lese-Speicher bzw. Arbeitsspeicher (RAM), einem Eingabesignalkreislauf bzw. einer Eingabesignalschaltung, einer Ausgabesignalschaltung, einer Leistungsversorgungsschaltung und ähnlichem ausgebildet sind. Die Eingabe-ECU 3, die Verarbeitungs-ECU 4 und die Steuerungs-ECU 5 sind elektrisch über ein lokales Kraftfahrzeugnetzwerk (LAN) 10 miteinander verbunden. Ferner teilen sich die Eingabe-ECU 3, die Verarbeitungs-ECU 4 und die Steuerungs-ECU 5 eine Systemzeitschaltuhr bzw. einen Systemtimer zum Erfassen von Zeitinformationen.
Der Sensor 2 ist für das Kraftfahrzeug vorgesehen und erfasst zum Steuern der Aktuatoren 6 benötigte Informationen (Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, Kraftfahrzeugstandort) zum Steuern des Kraftfahrzeugs. Der Sensor 2 gibt die erfassten Informationen an die Eingabe-ECU 3 aus.
Die Eingabe-ECU 3 ist elektrisch mit dem Sensor 2 verbunden und erlangt bzw. erfasst die detektierten Informationen, die vom Sensor 2 eingegeben werden, als einen Eingabewert. Ferner erfasst die Eingabe-ECU 3 auf der Basis von den von dem Systemtimer erfassten Zeitinformationen eine Eingabezeit und einen Eingabewert. Die Eingabe-ECU 3 sichert die Eingabezeit und den Eingabewert. Die Eingabe-ECU 3 erzeugt Eingabe-Zeitfolgedaten bzw. Eingabe-Zeitreihendaten N, die Zeitreihendaten des Eingabewerts sind. In den Eingabe-Zeitreihendaten N ist der Eingabewert mit der Eingabezeit verbunden bzw. assoziiert. Die Eingabe-ECU 3 gibt die erzeugten Eingabe-Zeitreihendaten N an die Verarbeitungs-ECU 4 aus.
Die Verarbeitungs-ECU 4 erfasst die von der Eingabe-ECU 3 eingegebenen Eingabe-Zeitreihendaten N, Die Verarbeitungs-ECU 4 erzeugt auf der Basis von den erfassten Eingabe-Zeitreihendaten N Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J, welche Zeitreihendaten des Zwischenberechnungswerts sind. Der Zwischenberechnungswert wird zu der Zeit berechnet, wenn die Steuerungsvariable aus dem Eingabewert berechnet wird. Die Verarbeitungs-ECU 4 ist aus einer Vielzahl von ECUs 4a1 bis 4am (m ist eine natürliche Zahl, die größer oder gleich 2 ist) ausgebildet. Die Vielzahl von ECUs 4a1 bis 4am fungieren als Verarbeitungseinheiten. In der Verarbeitungs-ECU 4 werden die Prozesse α1 bis αm (m ist eine natürliche Zahl, die größer oder gleich 2 ist) in den jeweiligen ECUs 4a1 bis 4am nacheinander an den Eingabe-Zeitreihendaten N ausgeführt, um dadurch die Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J zu erzeugen. Zu dieser Zeit werden Daten in das Format der Zeitreihendaten unter den ECUs 4a1 bis 4am umgewandelt. Die Verarbeitungs-ECU 4 gibt die erzeugten Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J an die Steuerungs-ECU 5 aus.
Die Steuerungs-ECU 5 erfasst die von der Verarbeitungs-ECU 4 eingegebenen Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J. Die Steuerungs-ECU 5 wählt aus den Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J einen zum Erzeugen eines Steuerungsziels optimalen Wert als einen Auswahlwert K aus. Die Steuerungs-ECU 5 berechnet auf der Basis von dem Auswahlwert K eine als das Steuerungsziel ausgegebene Steuerungsvariable. Es ist zu beachten, dass der Auswahlwert K eine Vielzahl von Zwischenberechnungswerten beinhalten kann.
Zu dieser Zeit wählt die Steuerungs-ECU 5 den Auswahlwert K gemäß einer voreingestellten ersten Auswahlbedingung aus. Es kommen verschiedene Bedingung für die obige erste Auswahlbedingung in Frage. Beispielsweise wird eine geeignete Bedingung als eine erste Auswahlbedingung gemäß einer Absicht bzw. Zielsetzung, wie beispielsweise einer Reduzierung temporärer Variationen bzw. Schwankungen des Eingabewerts, einer Kompatibilität mit Sensoranforderungen und Beseitigung negativer Auswirkungen einer Verarbeitungsverzögerungszeit, ausgewählt. Ein Beispiel der ersten Auswahlbedingung ist eine Bedingung zum Auswählen eines Datenbereichs auf der Basis von einer momentanen Zeit bezüglich der momentanen Zeit. Wie es in 3 gezeigt ist, wird in diesem Fall mit Bezug auf eine Zeit τ, zu der die Steuerungs-ECU 5 die Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J erfasst hat, ein Zwischenberechnungswert entsprechend einer Zeit τ + τj – δT, welche durch Subtraktion eines vorbestimmten Werts δT von der momentanen Zeit τ + τj erhalten wird, als der Auswahlwert K aus den Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J ausgewählt. Die Steuerungs-ECU 5 berechnet auf der Basis von der Auswahlbedingung K Steuerungsvariablen und gibt die berechneten Steuerungsvariablen als Steuerungsziele an die Aktuatoren 6 aus.
Die Aktuatoren 6 sind Aktuatoren zum Steuern des Kraftfahrzeugs und weisen einen Lenkvorrichtungsaktuator bzw. einen Lenkaktuator 7, der die Lenkvorrichtung bzw. die Lenkung des Kraftfahrzeugs antreibt, einen Drosselaktuator 8, der die Drossel bzw. die Drosselklappe eines Motors antreibt, einen Bremsenaktuator 9, der ein Bremssystem antreibt, und ähnliches auf. Das Antreiben der Aktuatoren 6 wird gemäß der von der Steuerungs-ECU 5 ausgegebenen Steuerungsvariablen gesteuert. Dadurch wird über das Kraftfahrzeug eine Fahrsteuerung ausgeführt.
Als nächstes wird der Betrieb der ECUs des auf diese Weise ausgebildeten Steuerungsziel-Verarbeitungssystems 1 unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wie es in 4 gezeigt ist, erfasst die Eingabe-ECU 3 die erfassten Informationen des Sensors 2 als einen Eingabewert und erfasst auf der Basis von den von dem Systemtimer erfassten Zeitinformationen eine Eingabezeit des Eingabewerts (S11). Anschließend sichert die Eingabe-ECU 3 den Eingabewert und die Eingabezeit (S12). Danach erzeugt die Eingabe-ECU 3 Eingabe-Zeitreihendaten N, welche Zeitreihendaten des Eingabewerts sind (S13). Die Eingabe-ECU 3 gibt die erzeugten Eingabe-Zeitreihendaten N an die Verarbeitungs-ECU 4 aus (S14). Danach endet der Prozess.
Wie es in 5 gezeigt ist, erfasst die Verarbeitungs-ECU 4 die von der Eingabe-ECU 3 ausgegebenen Eingabe-Zeitreihendaten N (S21). Danach erzeugt die Verarbeitungs-ECU 4 auf der Basis von den Eingabe-Zeitreihendaten N Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J (S22). Wie es in 2 gezeigt ist, treten in den ECUs 4a1 bis 4am, welche die Verarbeitungs-ECU 4 darstellen, zu dieser Zeit in Kommunikationsverarbeitungen unter den ECUs oder in den Prozessen α1 bis αm unregelmäßige Verarbeitungsverzögerungszeiten δt₁ bis δt_m auf. Die Verarbeitungs-ECU 4 gibt die erzeugten Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J an die Steuerungs-ECU 5 aus (S23). Danach endet der Prozess.
Wie es in 6 gezeigt ist, erfasst die Steuerungs-ECU 5 von der Verarbeitungs-ECU 4 eingegebene Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J (S31). Die Steuerungs-ECU 5 wählt aus den Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J gemäß der ersten Auswahlbedingung aus einen Auswahlwert K (S32). Die Steuerungs-ECU 5 berechnet auf der Basis von dem ausgewählten Auswahlwert K Steuerungsvariablen (S33). Die Steuerungs-ECU 5 gibt die berechnete Steuerungsvariable als ein Steuerungsziel an die Aktuatoren 6 aus (S34). Danach ist der Prozess beendet.
Mit dem oben beschriebenen Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 1 werden Zeitreihendaten zwischen den ECUs 4a1 bis 4am, welche die Verarbeitungs-ECU 4 darstellen, ausgetauscht und der zum Berechnen der Steuerungsvariable verwendete Auswahlwert K wird aus den endgültig erzeugten Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J gemäß der ersten Auswahlbedingung ausgewählt. Auf diese Weise kann mit dem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 1 ein zum Berechnen der Steuerungsvariable geeigneter Auswahlwert K flexibel gemäß einer wirklichen für die Prozesse gebrauchten Zeit ausgewählt werden, selbst wenn unregelmäßige Verarbeitungsverzögerungszeiten δt₁ bis δt_m in einer Vielzahl von Prozessen auftreten, sodass die Zuverlässigkeit der Steuerung über das gesteuerte Objekt verbessert werden kann.
Insbesondere wird in dem in den 3 und 7 gezeigten Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 1 ein Auswahlwert K gemäß einer Zeit, die von einer momentanen Zeit um eine bestimmte Zeitdauer zurück geht, aus den Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J gemäß der ersten Auswahlbedingung ausgewählt. Ungeachtet des Einflusses einer Verarbeitungsverzögerungszeit (beispielsweise von temporären Variationen der Endzeit P der in 7 gezeigten Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J) können dadurch Steuerungsvariablen zu einem regelmäßigen Timing beziehungsweise zu einer regelmäßigen Zeit bezüglich einer Steuerungszeit Q, zu welcher die. Aktuatoren 6 angetrieben werden, ausgegeben werden, sodass die Zuverlässigkeit einer Fahrsteuerung über das Fahrzeug verbessert werden kann.
Es ist zu beachten, dass die erste Auswahlbedingung nicht auf die oben beschriebenen Bedingungen beschränkt ist. Zum Beispiel kann eine Bedingung, welche für die in den Prozessen verwendeten mathematischen Formeln geeignet ist, zum Auswählen einer Kombination als die erste Auswahlbedingung verwendet beziehungsweise eingesetzt werden. Insbesondere werden Zeitreihendaten (entsprechend den Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J) der Sollbewegungsbahn P durch den folgenden mathematischen Ausdruck (1) ausgedrückt und wird P(τ), das ein Element des Zwischenberechnungswerts ist, durch den folgenden mathematischen Ausdruck (2) ausgedrückt, wenn angenommen wird, dass eine Zielbewegungsbahn beziehungsweise Sollbewegungsbahn beziehungsweise Sollkurve zur Fahrsteuerung über das Fahrzeug als Steuerungsziel ausgegeben ist. In dem mathematischen Ausdruck (1) ist τ eine Variable, welche eine Zeit anzeigt, und a und b sind beliebige natürliche Zahlen. Ferner ist x in dem mathematischen Ausdruck (2) ein Wert einer x-Koordinate, wenn eine Ebene, in der das Fahrzeug fährt, als x-y-Koordinaten dargestellt ist, und y ist ein Wert einer y-Koordinate. In dem mathematischen Ausdruck (2) ist v eine Fahrzeuggeschwindigkeit und Flag ist ein Bestimmungswert (0: brauchbar, 1: unbrauchbar) einer Datengebrauchstauglichkeit beziehungsweise Datenbrauchbarkeit. P_τ-2(τ – a_τ-2, τ – a_τ-2 + 1, Λ, τ, τ + 1, τ + 2, Λ, τ + b_τ-2) P_τ-1(τ – a_τ-1, τ – a_τ-1 + 1, Λ, τ, τ + 1, τ + 2, Λ, τ + b_τ-1) P_τ(τ – a_τ, τ – a_τ + 1, Λ, τ, τ + 1, τ + 2, Λ, τ + b_τ) P_τ+1(τ – a_τ+1, τ – a_τ+1 + 1, Λ, τ, τ + 1, τ + 2, Λ, τ + b_τ+1) P_τ+2(τ – a_τ+2, τ – a_τ+2 + 1, Λ, τ, τ + 1, τ + 2, Λ, τ + b_τ+2) (1)
In diesem Fall wählt die Steuerungs-ECU 5 einen zum Berechnen einer Antriebssteuerungsvariablen zu verwendenden Wert (Auswahlwert K) zu jeder Zeit unter den Zeitreihendaten der Sollbewegungsbahn P gemäß der ersten Auswahlbedingung aus. Wenn es hier für den in den Prozessen verwendeten mathematischen Ausdruck angemessen ist, Daten von den letzten beiden Zeiten τ – 1 und τ – 2 bezüglich der Zeit τ (zum Beispiel der momentanen Zeit) auszuwählen, wie es beispielsweise durch den folgenden mathematischen Ausdruck (3) dargestellt ist, dann wird eine Bedingung zum Auswählen eines Wertes P(τ) zu der Referenzzeit τ und den letzten zwei Werten P(τ – 1) und P(τ – 2) als die erste Auswahlbedingung durch einen quadratischen Filter mit begrenztem Ansprechen auf einen Impuls beziehungsweise Finite-Impuls-Response-Filter beziehungsweise FIR-Filter verwendet. f(P(τ), P(τ – 1), P(τ – 2)) (3)
Ferner ist es ebenso anwendbar, dass unter Berücksichtigung des Bestimmungswerts Flag für die Datenbrauchbarkeit eine Bedingung zum Auswählen der letzten beiden Daten bezüglich der Referenzzeit τ aus den Daten, deren Flag 0 ist, als die erste Auswahlbedingung angewendet wird. In diesem Fall kann der durch den folgenden mathematischen Ausdruck (4) ausgedrückte beziehungsweise dargestellte FIR-Filter verwendet werden. Ferner ist es ebenso anwendbar, dass eine Bedingung zum Auswählen von Daten aus dem Datenbereich der Referenzzeit τ, deren Flag 0 ist, als die erste Auswahlbedingung angewendet wird. Beispiele der ersten Auswahlbedingung sind oben beschrieben; jedoch ist die erste Auswahlbedingung nicht auf die oben beschriebenen beschränkt. Eine Bedingung, welche für die Details der Prozesse, ein gesteuertes Objekt, Anforderungen und andere verschiedene Faktoren geeignete ist, wird als die erste Auswahlbedingung ausgewählt. f(P(τ), P(τ – 1), P(τ – 2)) (4)
Ferner kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Eingabe-ECU 3 Eingabe-Zeitreihendaten N erzeugen, welche einen zukünftigen Eingabewert enthalten. Insbesondere schätzt die Eingabe-ECU 3 auf der Basis von dem von dem Sensor 2 eingegebenen momentanen Eingabewert und einem gesicherten vorherigen Eingabewert einen zukünftigen Wert durch ein vorbestimmtes Berechnungsprogramm. Die Eingabe-ECU 3 erzeugt auf der Basis von dem momentanen Eingabewert, dem gesicherten vorherigen Eingabewert und dem geschätzten zukünftigen Eingabewert Eingabe-Zeitreihendaten N, welche einen zukünftigen Eingabewert enthalten.
Mit der obigen, wie in 8 gezeigten Anordnung erzeugt die Verarbeitungs-ECU 4 die Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J, die entsprechend einem zukünftigen Eingabewert einen zukünftigen Zwischenberechnungswert beinhalten, um einen auswählbaren Bereich für einen Auswahlwert K zu erweitern beziehungsweise auszuweiten, sodass eine geeignetere Steuerungsvariable gemäß den Details der Steuerung berechnet werden kann. Es ist zu beachten, dass solch eine Auswahl von Daten gemäß der ersten Auswahlbedingung nicht auf den Fall beschränkt ist, bei dem Daten aus den Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J ausgewählt werden, sondern dass Daten ebenso aus Zeitreihendaten während der Prozesse in der Verarbeitungs-ECU 4 ausgewählt werden können.
Ferner kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jede ECU einen Satz einer Vielzahl von Zeitreihendatenteile bzw. Teilen von Zeitreihendaten an die folgende beziehungsweise nachgeschaltete ECU ausgeben. Insbesondere erzeugt die Eingabe-ECU 3 eine Vielzahl von sich zeitlich teilweise überlappenden Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N und gibt einen Satz dieser Vielzahl von Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N und Zeiten τ – 3 bis τ + 2 (τ ist eine beliebige Referenzzeit) entsprechend den jeweiligen Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N an die Verarbeitungs-ECU 4 aus. Es ist zu beachten, dass die den jeweiligen Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N entsprechenden Zeiten beispielsweise Zeiten sein können, zu denen die Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N erzeugt werden, oder ähnliches.
Wie es in 9 gezeigt ist, erzeugt dann die Verarbeitungs-ECU 4 einen Satz einer Vielzahl von Teilen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J[τ – 3] bis J[τ + 2] auf der Basis von der Vielzahl von Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N und den Zeiten τ – 3 bis τ + 2 entsprechend den von der Eingabe-ECU 3 ausgegebenen jeweiligen Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N. Danach wählt die Steuerungs-ECU 5 gemäß der oben beschriebenen ersten Auswahlbedingung einen Auswahlwert K aus dem Satz von Teilen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J[τ – 3] bis J[τ + 2] aus. Es zu beachten, dass es in diesem Fall anwendbar ist, dass ein Auswahlbereich W gemäß einer vorbestimmten Bereichsauswahlbedingung ausgewählt wird und dann ein Auswahlwert K aus dem Auswahlbereich W spezifiziert wird. Dann berechnet die Steuerungs-ECU 5 auf der Basis von dem Auswahlwert K Steuerungsvariablen, die Steuerungsziele sind.
Mit der obigen Anordnung kann durch Berechnung einer Vielzahl von Teilen von Zeitreihendaten zur gleichen Zeit das Berechnungsergebnis ausgenommen Variationen der Verarbeitungsverzögerungszeit bei Eingabeverarbeitungen verschiedener Eingabewerte an die nachfolgende ECU ausgegeben werden, sodass Steuerungsvariablen mit noch höherer Steuerungsgenauigkeit ausgegeben werden können.
Zweites Ausführungsbeispiel
Als nächstes wird ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 11 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 11 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich hauptsächlich von dem des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass Steuerungsvariablen gemäß den Eingabewerten von einer Vielzahl von Sensoren 21 bis 26 ausgegeben werden, in der Funktion der Verarbeitungs-ECU 41 und in der Funktion der Steuerungs-ECU 51.
Wie es in 10 und in 11 dargestellt ist, weist das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 11 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Gier-/Beschleunigungssensor 21, einen Bildsensor 22, einen Radarsensor 23, einen Lenkwinkelsensor 24, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 und eine Global-Positioning-System(GPS)-Erfassungseinheit 26. Ferner weist das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 11 Eingabe-ECUs 31 bis 36, die Verarbeitungs-ECU 41 und die Steuerungs-ECU 51 auf. Es ist zu beachten, dass die Eingabe-ECUs 31 bis 36 als eine erste Generierungseinheit funktionieren, die Verarbeitungs-ECU 41 als eine zweite Generierungseinheit funktioniert und die Steuerungs-ECU 51 als eine Auswähleinheit und eine Ausgabeeinheit fungiert. Ferner sind die Eingabe-ECUs 31 bis 36, die Verarbeitungs-ECU 41 und die Steuerungs-ECU 51 elektrisch miteinander über ein Fahrzeug-LAN 10 verbunden und teilen sich einen Systemtimer bzw. -Zeitmesser zum Erfassen von Zeitinformationen.
Der Gier-/Beschleunigungssensor 21 erfasst das Gieren und Beschleunigen des Fahrzeugs. Der Gier-/Beschleunigungssensor 21 ist elektrisch mit der Eingabe-ECU 31 verbunden. Der Gier-/Beschleunigungssensor 21 gibt Informationen des erfassten Gierens und Beschleunigens des Fahrzeugs an die Eingabe-ECU 31 als ein Gier-/Beschleunigungs-Eingabewert Ai aus. Der Bildsensor 22 erfasst beziehungsweise fängt ein Bild um das Fahrzeug ein. Der Bildsensor 22 ist elektronisch mit der Eingabe-ECU 32 verbunden. Der Bildsensor 22 gibt Informationen des eingefangenen Bilds um das Fahrzeug als ein Bild-Eingabewert Bi an die Eingabe-ECU 32 aus.
Der Radarsensor 23 erfasst ein Hindernis, wie beispielsweise ein weiteres Fahrzeug, das sich um das Fahrzeug befindet. Der Radarsensor 23 ist elektrisch mit der Eingabe-ECU 33 verbunden. Der Radarsensor 23 gibt Informationen des erfassten Hindernisses als einen Hindernis-Eingabewert Ci an die Eingabe-ECU 33 aus. Der Lenkwinkelsensor 24 erfasst den Lenkwinkel eines Lenkrades (die Richtung der Räder). Der Lenkwinkelsensor 24 ist elektrisch mit der Eingabe-ECU 34 verbunden. Der Lenkwinkelsensor 24 gibt Informationen des erfassten Lenkwinkels als einen Lenkwinkel-Eingabewert Di an die Eingabe-ECU 34 aus.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit von der Anzahl der Rotationen des Rades. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 ist elektrisch mit der Eingabe-ECU 35 verbunden. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 gibt Informationen der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit als einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei an die Eingabe-ECU 35 aus. Die GPS-Erfassungseinheit 26 empfängt Radiowellen von einer Vielzahl von GPS-Satelliten, um den Standort des Fahrzeugs zu erfassen. Die GPS-Erfassungseinheit 26 ist elektrisch mit der Eingabe-ECU 36 verbunden. Die GPS-Erfassungseinheit 26 gibt Informationen des erfassten Standorts des Fahrzeugs als einen Standort-Eingabewert Fi an die Eingabe-ECU 36 aus.
Die Eingabe-ECUs 31 bis 36 erfassen jeweils von den verschiedenen Sensoren 21 bis 26 eingegebenen verschiedenen Eingabewerte Ai bis Fi. Ferner erfassen die Eingabe-ECUs 31 bis 36 auf der Basis von den von dem Systemtimer erfassten Zeitinformationen jeweils Eingabezeiten der verschiedenen Eingabewerte Ai bis Fi. Die Eingabe-ECUs 31 bis 36 sichern jeweils die verschiedenen Eingabewerte Ai bis Fi und die Eingabezeiten entsprechend den verschiedenen Eingabewerten Ai bis Fi. Die Eingabe-ECUs 31 bis 36 schätzen jeweils auf der Basis von den gesicherten momentanen und vorherigen Eingabewerten Ai bis Fi verschiedene zukünftige Eingabewerte Ai bis Fi Die Eingabe-ECUs 31 bis 36 erzeugen jeweils auf der Basis von den gesicherten momentanen und vorherigen Eingabewerten Ai bis Fi und der geschätzten zukünftigen Eingabewerte Ai bis Fi Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆, die jeweils die geschätzten zukünftigen Eingabewerte Ai bis Fi beinhalten. Die Eingabe-ECUs 31 bis 36 geben die erzeugten Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ an die Verarbeitungs-ECU 41 aus.
Die Verarbeitungs-ECU 41 erfasst die von den Eingabe-ECUs 31 bis 36 eingegebenen Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆. Die Verarbeitungs-ECU 41 erzeugt auf der Basis von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ Teile von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆, welche Teile von Zeitreihendaten von Zwischenberechnungswerten entsprechend den verschiedenen Eingabewerten Ai bis Fi sind. Die Verarbeitungs-ECU 41 ist aus einer Vielzahl von ECUS 41a1 bis 41am ausgebildet. Es ist zu beachten, dass die Vielzahl von ECUs 4a1 bis 4am als eine Verarbeitungseinheit gemäß dem Aspekt der Erfindung arbeiten. In der Verarbeitungs-ECU 41 werden in den entsprechenden ECUS 41a1 bis 41am die Prozesse α1 bis αm sequentiell an den Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ ausgeführt, um dadurch die Teile von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆ zu erzeugen. Zu dieser Zeit werden Daten in das Format von Zeitreihendaten zwischen den ECUs 41a1 und 41am umgewandelt. Die Verarbeitungs-ECU 41 gibt die erzeugten Teile an Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆ an die Steuerungs-ECU 51 aus.
Die Steuerungs-ECU 51 erfasst die von der Verarbeitungs-ECU 41 eingegebenen Teile von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆. Die Steuerungs-ECU 51 wählt jeweils auswählbare Datenbereiche H₁ bis H₆ (entsprechend einem Satz von Auswahlwerten K in dem ersten Ausführungsbeispiel) aus den Teilen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆ entsprechend den verschiedenen Eingabewerten Ai bis Fi aus (siehe 12).
Zu dieser Zeit wählt die Steuerungs-ECU 51 auswählbare Datenbereiche H₁ bis H₆ gemäß einer vorbestimmten zweiten Auswahlbedingung aus. Die obige zweite Auswahlbedingung kann davon abweichen. Zum Beispiel wird eine geeignete Bedingung als die zweite Auswahlbedingung gemäß einer Absicht, wie beispielsweise eine Reduzierung von temporären Variationen des Eingabewerts, Kompatibilität mit Sensoranforderungen und Beseitigung einer negativen Auswirkung einer Verarbeitungsverzögerungszeit, ausgewählt. Ein Beispiel der zweiten Auswahlbedingung ist eine Bedingung zum Auswählen von Datenbereichen, die sich auf zum Berechnen von Steuerungsvariablen um eine momentane Zeit τ + τj benötigte Bereiche beziehen und die für die mathematischen Ausdrücke der folgenden Prozesse (Steuerungsvariable-Berechnungsprozess) als die auswählbaren Datenbereich H₁ bis H₆ geeignet sind.
Die Steuerungs-ECU 51 berechnet auf der Basis von Teilen von Zwischenberechnungswertdaten innerhalb der entsprechenden auswählbaren Datenbereiche H₁ bis H₆ Steuerungsvariablen. Die Steuerungs-ECU 51 gibt die berechnete Steuerungsvariable als ein Steuerungsziel an die Aktuatoren 6 aus.
Als nächstes wird der Betrieb der ECUs des auf diese Weise ausgebildeten Steuerungsziel-Verarbeitungssystems 11 unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wie es in 13 gezeigt ist, erfassen die Eingabe-ECUs 31 bis 36 die erfassten Informationen der verschiedenen Sensoren 21 bis 26 als Eingabewerte, und erfassen Eingabezeiten der Eingabewerte auf der Basis von den von dem Systemtimer erfassten Zeitinformationen (S41). Anschließend sichern die Eingabe-ECUs 31 bis 36 jeweils die Eingabewerte und die entsprechenden Eingabezeiten (S42).
Anschließend schätzen die Eingabe-ECUs 31 bis 36 auf der Basis von den gesicherten momentanen und vorherigen Eingabewerten Ai bis Fi und Eingabezeiten verschiedene zukünftige Eingabewerte (S43). Danach erzeugen die Eingabe-ECUs 31 bis 36 jeweils Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆, die jeweils die verschiedenen zukünftigen Eingabewerte enthalten (S44). Die Eingabe-ECUs 31 bis 36 geben jeweils die erzeugten Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ an die Verarbeitungs-ECU 41 aus (S45). Danach endet der Prozess.
Wie es in 14 dargestellt ist, erfasst die Verarbeitungs-ECU 41 die von den entsprechenden Eingabe-ECUs 31 bis 36 ausgegebenen Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ (S51). Danach erzeugt die Verarbeitungs-ECU 41 auf der Basis von Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ Teile von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆ entsprechend den verschiedenen Eingabewerten Ai bis Fi (S52). Wie es in den 11 und 12 gezeigt ist, tritt zu dieser Zeit eine zeitliche Abweichung zwischen den Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ und den Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₂ aufgrund des kumulierten Einflusses einer für die Prozesse (zum Beispiel eine Differenz zwischen einer Zeit, die zum Berechnen des Gierens und Beschleunigens des Fahrzeugs gebraucht wird, und einer Zeit, die zum Verarbeiten eines Bildes gebraucht wird) gebrauchten Zeitdifferenz, eine Differenz einer Eingabezeit von den Sensoren und Differenzen zwischen unregelmäßigen Verarbeitungsverzögerungszeiten δt_α1 bis δt_αm und δt_β1 bis δt_βm in den entsprechenden ECUs 41a1 bis 41am auf. In ähnlicher Weise treten zeitliche Abweichungen den Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆ auf. Die Verarbeitungs-ECU 41 gibt die erzeugten Teile von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆ an die Steuerungs-ECU 51 aus (S53). Danach endet der Prozess.
Wie es in 15 dargestellt ist, erfasst die Steuerungs-ECU 51 die von der Verarbeitungs-ECU 41 eingegebenen Teile von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆ (S61). Die Steuerungs-ECU 51 wählt jeweils auswählbare Datenbereiche H₁ bis H₆, welche zum Berechnen von Steuerungsvariablen aus den Teilen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆ verwendet werden, entsprechend den verschiedenen Eingabewerten Ai bis Fi aus (S62) aus. Die Steuerungs-ECU 51 berechnet auf der Basis von den Teilen von Daten innerhalb der entsprechenden auswählbaren Datenbereiche H₁ bis H₆ Steuerungsvariablen (S63). Die Steuerungs-ECU 51 gibt die berechnete Steuerungsvariable als ein Steuerungsziel an die Aktuatoren 6 aus (S64). Danach endet der Prozess.
Wenn Steuerungsvariablen auf der Basis von einer Vielzahl von Typen von Eingabewerten Ai bis Fi als Steuerungsziele ausgegeben werden, werden mit dem oben beschriebenen Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 11 auswählbare zum Berechnen der Steuerungsvariablen verwendete Datenbereiche H₁ bis H6 jeweils aus der Vielzahl von Typen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆ gemäß der zweiten Auswahlbedingung ausgewählt. Auf diese Weise können mit dem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 11, selbst wenn ungleichmäßige Verarbeitungsverzögerungszeiten δt_α1 bis δt_ξm in einer Vielzahl von Prozessen auftreten, auswählbare zum Berechnen von Steuerungsvariablen geeignete Datenbereiche H₁ bis H₆ flexibel gemäß einer aktuellen für die Prozesse benötigten beziehungsweise erforderlichen Zeit ausgewählt werden, sodass die Zuverlässigkeit einer Steuerung über das gesteuerte Objekt verbessert werden kann.
Es ist zu beachten, dass die zweite Auswahlbedingung nicht auf die oben beschriebenen Bedingungen beschränkt ist. Zum Beispiel kann eine Bedingung zum Auswählen einer Kombination von auswählbaren, für die in den Prozessen verwendeten mathematischen Ausdrücke geeigneten Datenbereichen als die zweite Auswahlbedingung verwendet werden. Insbesondere für eine Vielzahl von Teilen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten x, y und z kann ein durch den folgenden mathematischen Ausdruck (5) ausgedrückter FIR-Filter als die zweite Auswahlbedingung verwendet werden, wenn es offensichtlich für die in den folgenden Prozessen verwendeten mathematischen Ausdrücken angemessen ist, beispielsweise Daten zu einer momentanen Zeit τ und Daten zu den zwei vorherigen Zeiten τ – 1 und τ – 2 für die Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten x, Daten zu den zweiten bis vierten vorherigen Zeiten τ – 2, τ – 3 und τ – 4 für die Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten y und voraussagende Daten zu einer zukünftigen Zeit τ + 1, Daten zu einer momentanen Zeit τ und Daten zu einer vorherigen Zeit τ – 1 für die Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten z auszuwählen. 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)
Ferner kann die zweite Auswahlbedingung eine Bedingung zum Auswählen von zu der Zeit der Verarbeitung vorbereiteten Daten sein, sodass temporäre Variationen zwischen unterschiedlichen Daten reduziert werden. Es wird insbesondere angenommen, dass für die Teile der Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten x, y und z, wie es in der folgenden Tabelle 1 gezeigt ist, die Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten x dreimal Verzögerungszeiten enthalten (das heißt Daten x(τ – 3) zu einer dritten Verzögerungszeit τ – 3 von einer momentanen Zeit τ werden erfasst), die Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten y einmal Verzögerungsdaten enthalten und die Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten z keine Verzögerungsdaten enthalten. Zu dieser Zeit kann ein durch den folgenden mathematischen Ausdruck (6) ausgedrückter FIR-Filter als die zweite Auswahlbedingung verwendet werden, um zeitliche Variationen unter den verschiedenen Daten zu reduzieren.

Auswählbare Datenbereiche in diesem Fall sind in Tabelle 1 schattiert. Tabelle 1

INDEX	–5	–4	–3	–2	–1	0
DATEN x	τ – 8	τ – 7	τ – 6	τ – 5	τ – 4	τ – 3
DATEN y	τ – 6	τ – 5	τ – 4	τ – 3	τ – 2	τ – 1
DATEN z	τ – 5	τ – 4	τ – 3	τ – 2	τ – 1	τ

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)

Als nächstes wird ein spezifisches Beispiel von einem Fall, bei dem auswählbare Datenbereiche gemäß der zweiten Auswahlbedingung ausgewählt werden, unter Bezugnahme auf 16 beschrieben. In 16 stellen die ausgefüllten Punkte die oben beschriebenen verschiedenen Eingabewerte Bi bis Fi dar und die Abzissenachse stellt eine Zeitrampe bzw. einen Zeitstrahl dar (Zeit wird mit jedem Eingabewert durch den Systemtimer in Verbindung gebracht). Ferner stellen die Kreise Bild-Eingabewerte Bi dar, welche keinen Kontrast eines Bildes haben und als ein berechnetes Objekt unter den Bild-Eingabewerten Bi nicht effektiv sind.
In diesem Fall wird bezüglich einer momentanen Zeit der auswählbare Datenbereich H₃ zunächst aus den Eingabe-Zeitreihendaten N₃, welche Zeitreihendaten des von dem Radarsensor 23 eingegebenen Hindernis-Eingabewerts Ci sind, gemäß der zweiten Auswahlbedingung ausgewählt. Anschließend wird der auswählbare Datenbereich H₂, welcher ein zeitlich dem auswählbaren Datenbereich H₃ entsprechender Bereich ist, aus den Eingabe-Zeitreihendaten N₂, welche Zeitreihendaten des von dem Bildsensor 22 eingegebenen Bild-Eingabewerts Bi sind, ausgewählt.
Dann wird ein Bild-Eingabewert B1, der einen Kontrast hat (durch einen ausgefüllten Punkt dargestellter Bildeingabewert), aus den Bildeingabewerten Bi innerhalb des auswählbaren Datenbereichs H₂ extrahiert beziehungsweise ausgewählt. Danach wird ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert E1, der zeitlich am nächsten am Bild-Eingabewert B1, als ein auswählbarer Datenbereich H₅ aus den Eingabe-Zeitreihendaten N₅, welche Zeitreihendaten des von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 eingegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei sind, ausgewählt. Auf ähnliche Weise wird ein Lenkwinkel-Eingabewert D1, der zeitlich am nächsten an dem Bild-Eingabewert B1 ist, als ein auswählbarer Datenbereich H₄ aus den Eingaben-Zeitreihendaten N₄, welche Zeitreihendaten des von dem Lenkwinkelsensor 24 eingegebenen Lenkwinkel-Eingabewerts Di sind, ausgewählt. Ferner wird ein Standort-Eingabewert F1, der am nächsten an dem Bild-Eingabewert B1 ist, als ein auswählbarer Datenbereich H₆ aus den Eingabe-Zeitreihendaten N₆, welche Zeitreihendaten des von der GPS-Erfassungseinheit 26 eingegebenen Standort-Eingabewerts Fi sind, ausgewählt.
Mit dem oben beschriebenen Verfahren, wie es in 16 dargestellt, werden die auswählbaren Datenbereiche H₂ bis H₆ mit geringen zeitlichen Variationen gemäß der zweiten Auswahlbedingung zum Auswählen von zur Zeit der Prozesse erstellten Daten erfasst, um die zeitliche Variation unter den verschiedenen Daten zu reduzieren. Durch Berechnung von Steuerungsvariablen auf der Basis von den auf diese Weise ausgewählten, auswählbaren Datenbereichen H₂ bis H₆ werden die Steuerungsvariablen mit geringem Einfluss auf zeitliche Variationen unter verschiedenen Daten mit hoher Steuerungsgenauigkeit ausgegeben. Außerdem wird ein Bild-Eingabewert eines undeutlichen Bildes ohne Kontrast nicht verwendet, sodass die Steuerungszuverlässigkeit über das gesteuerte Objekt verbessert werden kann.
Beispiele für die zweite Auswahlbedingung sind oben beschrieben; jedoch ist die zweite Auswahlbedingung nicht auf die oben beschriebenen beschränkt. Eine Bedingung, die für die Details der Prozesse, das gesteuerte Objekt, die Anforderungen und andere verschiedene Faktoren geeignet ist, wird als die zweite Auswahlbedingung ausgewählt. Ferner ist solch eine Auswahl von Datenbereichen gemäß der zweiten Auswahlbedingung nicht auf den Fall beschränkt, bei dem die Datenbereiche zum Berechnen von Steuerungsvariablen verwendet werden. Die Auswahl von Datenbereichen kann ebenso in geeigneter Weise in einer anderen Berechnung verwendet werden, wo es notwendig ist.
Wie es in 17 gezeigt ist, kann ferner in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jede ECU einen Satz einer Vielzahl von Teilen von Zeitreihendaten an die Folge-ECU ausgeben. In diesem Fall erzeugt die Eingabe-ECU 31 eine Vielzahl von Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₁, die sich zeitlich teilweise überlappen. Entsprechend den Zeiten τ – 3 bis τ (τ ist eine beliebige Referenzzeit) stellt die Eingabe-ECU 31 für jede der Vielzahl von Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ ein. Die Eingabe-ECU 31 gibt einen Satz dieser Vielzahl von Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₁[τ – 3] bis N₁[τ] an die Verarbeitungs-ECU 41 aus.
Die Verarbeitungs-ECU 41 erzeugt auf der Basis von dem von der Eingabe-ECU 31 ausgegebenen Satz von Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₁[τ – 3] bis N₁[τ] einen Satz von Teilen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁[τ – 3] bis J₁[τ]. Die Verarbeitungs-ECU 41 gibt der erzeugten Satz von Teilen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁[τ – 3] bis J₁[τ] an die Steuerungs-ECU 51 aus.
Auf ähnliche Weise erzeugen die Eingabe-ECUs 32 bis 36 jeweils eine Vielzahl von Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₂ bis N₆, verbinden die Vielzahl von Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₂ bis N₆ mit Zeiten τ – 3 bis τ und geben dann einen Satz von Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₂[τ – 3] bis N₂[τ], ..., N₆[τ – 3] bis N₆[τ] an die Verarbeitungs-ECU 41 aus. Die Verarbeitungs-ECU 41 erzeugt auf der Basis von dem Satz von Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₂[τ – 3] bis N₂[τ], ..., N₆[τ – 3] bis N₆[τ] einen Satz von Teilen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₂[τ – 3] bis J₂[τ], ..., J₆[τ – 3] bis J₆[τ]. Die Verarbeitungs-ECU 41 gibt den erzeugten Satz von Teilen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₂[τ – 3] bis J₂[τ], ..., J₆[τ – 3] bis J₆[τ] an die Steuerungs-ECU 51 aus.
Die Steuerungs-ECU 51 wählt jeweils auswählbare Datenbereiche H₁ bis H₆ aus dem Satz von J₁[τ – 3] bis J₁[τ], ..., J₆[τ – 3] bis J₆[τ], welche von den Eingabe-ECUs 31 bis 36 gemäß der oben beschriebenen zweiten Auswahlbedingung ausgegeben wurden, aus. Datenbereiche mit der gleichen Zeit bezüglich einer momentanen Zeit werden als diese auswählbaren Datenbereiche H₁ bis H₆ ausgewählt. Dann berechnet die Steuerungs-ECU 51 auf der Basis von Teilen der ausgewählten Daten L₁ bis L₆, die ferner jeweils aus den auswählbaren Datenbereichen H₁ bis H₆ gemäß einer vorbestimmten Auswahlbedingung ausgewählt sind, Steuerungsvariablen.
Durch Berechnung eines Satzes einer Vielzahl von Teilen von Zeitreihendaten mit dem auf diese Weise ausgebildeten Steuerungsziel-Verarbeitungssystems 11 können Abweichungen oder Variationen der Verarbeitungsverzögerungszeit bei Eingabeverarbeitungen von verschiedenen Eingabewerten ausgeschlossen werden, und die Berechnungsergebnisse gemäß einer tatsächlichen für die Prozesse benötigten Zeit kann an die folgende ECU ausgegeben werden, sodass Steuerungsvariablen mit noch höherer Steuerungsgenauigkeit ausgegeben werden können.
Drittes Ausführungsbeispiel
Als nächstes wird ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 12 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 12 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich hauptsächlich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Längen (Zeitlängen bzw. Zeitdauern) der der Steuerungs-ECU 5 eingegebenen Zeitreihendaten gemäß den Verarbeitungsverzögerungszeiten eingegeben werden und die Eingabe-Zeitreihendaten N einen zukünftigen Eingabewert beinhalten.
Wie es in den 1, 18 und 19 dargestellt ist, hat das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 12 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel dieselbe Anordnung wie das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Mit u₀(t), wie es in 8 dargestellt ist, wird ein Eingabewert des Sensors 2 zu einer Zeit t dargestellt, und u₁ stellt Zeitreihendaten des Berechnungsergebnisses (Berechnungsergebnis in einem Anfangsprozess α1) einer ECU 4a1 dar, welche die Verarbeitungs-ECU 4 darstellt. Ferner stellt um Zeitreihendaten eines Berechnungsergebnisses (Berechnungsergebnis in dem m-ten Prozess α_m) einer ECU 4am dar, welche die Verarbeitungs-ECU 4 darstellt, und entspricht den in der Steuerungs-ECU 5 eingegebenen Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J. y stellt von der Steuerungs-ECU 5 an die Aktuatoren 6 ausgegebene Steuerungsvariablen dar.
Ferner stellt T₁, wie es in 19 dargestellt ist, einen für einen Steuerungsprozess in der Steuerungs-ECU 5 benötigten Zeitreihenbereich dar. T₂ stellt Verarbeitungszeiten in der Eingabe-ECU 3 und den jeweiligen ECUs 4a1 bis 4am, welche die Verarbeitungs-ECU 4 darstellen, dar. T₃ stellt Verarbeitungsverzögerungszeiten in den entsprechenden ECUs 4a1 bis 4am dar. Ferner stellt T₄ eine Verarbeitungszeitdauer (Steuerungsprozesszeit) in der Steuerungs-ECU 5 dar, und T₅ stellt eine Zeitdauer (Steuerungsansprechzeit) dar, welche die Aktuatoren 6 benötigt, um auf die Steuerungsvariable anzusprechen bzw. zu antworten und dann eine Fahrbetätigung gemäß der Steuerungsvariable zu vervollständigen beziehungsweise abzuschließen, sobald die Steuerungs-ECU 5 die Steuerungsvariable ausgibt.
Die Eingabe-ECU 3 in dem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 12 ist elektrisch mit dem Sensor 2 verbunden und erfasst vom Sensor 2 einen Eingabewert u₀(t) zur Zeit t. Ferner erfasst die Eingabe-ECU 3 auf der Basis von den von dem Systemtimer erfassten Zeitinformationen eine Eingabezeit von dem Eingabewert. Die Eingabe-ECU 3 sichert den Eingabewert und die entsprechende Eingabezeit.
Die Eingabe-ECU 3 schätzt zukünftige Eingabewerte u₀(t + 1) bis u₀(t + i) (i ist eine beliebige natürliche Zahl) auf der Basis von dem gesicherten momentanen Eingabewert u₀(t), den vorherigen Eingabewerten u₀(t – 1) bis u₀(t – j) (j ist eine beliebige natürliche Zahl) und den Eingabezeiten. Dann erzeugt die Eingabe-ECU 3 Eingabe-Zeitreihendaten N, welche die geschätzten, verschiedenen zukünftigen Eingabewerte enthalten. Zu dieser Zeit prognostiziert die Eingabe-ECU 3 eine für den Prozess α1 in der ECU 4a1 benötigte Datenmenge, eine für den Prozess α1 aufzuwendende beziehungsweise benötigte Zeitdauer und die Verarbeitungsverzögerungszeit und erzeugt dann Eingabe-Zeitreihendaten N mit einer den prognostizierten beziehungsweise vorausgesagten Ergebnissen entsprechenden Länge. Die Eingabe-ECU 3 gibt die erzeugten Eingabe-Zeitreihendaten N an die Verarbeitungs-ECU 4 aus.
Resultierend aus dem Prozess α1 erzeugt die ECU 4a1 der Verarbeitungs-ECU 4 Zeitreihendaten u₁ aus den Eingabe-Zeitreihendaten N. Zu dieser Zeit prognostiziert die ECU 4a1 eine für einen Prozess α1 in der nachfolgenden ECU 4a2 benötigte Datenlänge, eine für den Prozess α2 benötigte Zeitdauer und die Verarbeitungsverzögerungszeit in dem Prozess α2, und erzeugt dann Zeitreihendaten mit einer den prognostizierten Ergebnissen entsprechenden Länge. Die ECU 4a1 gibt die erzeugten Zeitreihendaten an die ECU 4a2 aus.
Auf ähnliche Weise werden die Prozesse α2 bis αm – 1 in den entsprechenden ECUS 4a2 bis 4am-1, welche Verarbeitungs-ECU 4 darstellen, ausgeführt, und die durch die ECU 4am-1 erzeugten Zeitreihendaten u_m-1 des Berechnungsergebnisses werden an die ECU 4am ausgegeben. Die ECU 4am prognostiziert in der nachfolgenden Steuerungs-ECU 5 eine für den Steuerungsvariable-Berechnungsprozess benötigte Datenlänge, eine für den Steuerungsvariable-Berechnungsprozess benötigte Zeitdauer und die Verarbeitungsverzögerungszeit. Die ECU 4am erzeugt Zeitreihendaten um des Berechnungsergebnisses (Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J), sodass die Länge T_A dem folgenden mathematischen Ausdruck (7) genügt. Die ECU 4am gibt die erzeugten Zeitreihendaten um mit der Länge T_A an die Steuerungs-ECU 5 aus. T_A = T₁ + ΣT₂ + ΣT₃ (7)
Die Steuerungs-ECU 5 erfasst die von der ECU 4am eingegebenen Zeitreihendaten um des Berechnungsergebnisses. Die Steuerungs-ECU 5 berechnet auf der Basis von den erfassten Zeitreihendaten u_m des Berechnungsergebnisses Steuerungsvariablen. Die Steuerungs-ECU 5 gibt die berechnete Steuerungsvariable als ein Steuerungsziel an die Aktuatoren 6 aus.
Mit dem oben beschriebenen Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 12 wird die Länge von der nachfolgenden ECU eingegebenen Zeitreihendaten in Abhängigkeit einer Verarbeitungsverzögerungszeit, die ungleichmäßig schwankt, eingestellt. Dadurch kann die Datenlänge reduziert werden, während die für den Steuerungsprozess benötigte Länge der Daten sichergestellt wird. Auf diese Weise können die Verarbeitungslast reduziert und die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht werden.
Ferner kann die Länge T_A der Zeitreihendaten um des Berechnungsergebnisses eingestellt werden, um dem folgenden mathematischen Ausdruck (8) zu genügen. in diesem Fall können Steuerungsvariablen berechnet werden, wenn der Steuerungsvariable-Berechnungsprozess abgeschlossen ist. T_A = T₁ + ΣT₂ + ΣT₃ + T₄ (8)
Alternativ kann die Länge der Zeitreihendaten um des Berechnungsergebnisses eingestellt werden, um dem folgenden mathematischen Ausdruck (9) zu genügen. In diesem Fall kann eine noch geeignetere Steuerungsvariable gemäß einem up-to-date-Systemstatus bzw. aktuellem Systemstatus durch Voraussagen von Steuerungsvariablen bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Aktuatoren 6 tatsächlich arbeiten bzw. in Betrieb sind, berechnet werden. T_A = T₁ + ΣT₂ + ΣT₃ + T₄ + T₅ (9)
Es ist zu beachten, dass die Länge T_A der Zeitreihendaten um insbesondere unter Berücksichtigung der mathematischen Ausdrücke (7) bis (9) als Beispiele beschrieben wird; stattdessen kann auf der Basis von demselben Konzept eine Datenlänge ebenso für die anderen Zeitreihendaten u₁ bis u_m-1 eingestellt werden.
Viertes Ausführungsbeispiel
Als nächstes wird ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 13 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 13 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich hauptsächlich von dem zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Steuerungs-ECU 51 ein Eingabewert von einem definierten bzw. ausgewählten Sensor direkt eingegeben wird.
Wie es in den 10 und 20 dargestellt ist, hat das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 13 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dieselbe Anordnung, wie das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 11 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. u^a ₀(t), wie es in 20 gezeigt ist, ist ein Gier-/Beschleunigungs-Eingabewert Ai zur Zeit t, welcher Prozessen in der Verarbeitungs-ECU 41 noch nicht unterworfen wurde. u^b ₀(t) bis u^f ₀(t) sind verschiedene Eingabewerte Bi bis Fi zur Zeit t, welche den Prozessen in der Verarbeitungs-ECU 41 noch nicht unterworfen worden sind. u^a _m stellt von den Eingabe-Zeitreihendaten N₁ erzeugten Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ dar, welche Zeitreihendaten des Gier-/Beschleunigungs-Eingabewerts Ai sind, und ist ein Berechnungsergebnis, welches die Prozesse α1 bis am in der Verarbeitungs-ECU 41 passiert bzw. durchlaufen hat. u^a _m beinhaltet Eingabewerte eines zukünftigen Berechnungswerts u^a _m(t + i) bis zu einem vorherigen Berechnungswert u^a _m(t + j) (i und j sind beliebige Werte). Ferner bezeichnet t₁ eine Verarbeitungsverzögerungszeit in dem Prozess α1 und δt_m eine Verarbeitungsverzögerungszeit in dem Prozess am. Ferner wird die Summe Σδt der Verarbeitungsverzögerungszeiten der entsprechenden Prozesse α1 bis am durch den folgenden mathematischen Ausdruck (10) ausgedrückt. y stellt Steuerungsvariablen dar, welche von der Steuerungs-ECU 51 an die Aktuatoren 6 ausgegeben werden.
Nachfolgend wird ein Fall, in dem ein Standort-Eingabewert Fi der GPS-Erfassungseinheit 26 ohne ein Durchlaufen der Verarbeitungs-ECU 41 direkt der Steuerungs-ECU 51 als der Eingabewert eines ausgewählten Sensors eingegeben wird, beschrieben. Es ist zu beachten, dass solch ein ausgewählter Sensor in Abhängigkeit der Details einer Steuerung ausgewählt wird, wobei es sich bei dem ausgewählten Sensor auch um eine Vielzahl von Sensoren handeln kann.
Die Eingabe-ECUs 31 bis 35 in dem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 13 erzeugen Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆, welche Teile von Zeitreihendaten der verschiedenen, von den verschiedenen Sensoren 21 bis 25 eingegebenen Eingabewerte Ai bis Ei (u^a ₀ bis u^e ₀) sind, und geben die Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₅ an die Verarbeitungs-ECU 41 aus. Die Eingabe-ECU 36 erzeugt Eingabe-Zeitreihendaten N₆, welche Zeitreihendaten des von der GPS-Erfassungseinheit 26 ausgegebenen Standort-Eingabewerte Fi(u^f ₀) sind. Ferner gibt die Eingabe-ECU 36 die erzeugten Eingabe-Zeitreihendaten N₆ an die Verarbeitungs-ECU 41 aus und gibt den von der GPS-Erfassungseinheit 26 ausgegebenen aktuellen Standort-Eingabewert Fi an die Steuerungs-ECU 51 aus.
Die Verarbeitungs-ECU 41 erzeugt Teile von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆ auf der Basis von den von den Eingabe-ECUs 31 bis 36 ausgegebenen Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆. Die Verarbeitungs-ECU 41 gibt die erzeugten Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆ an die Steuerungs-ECU 51 aus.
Die Steuerungs-ECU 51 erfasst die von der Verarbeitungs-ECU 41 eingegebenen Teile von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆ und erfasst den von der Eingabe-ECU 36 eingegebenen aktuellen Standort-Eingabewert Fi. Die Steuerungs-ECU 51 wählt jeweils auswählbare Datenbereich H₁ bis H₆ aus den Teilen von Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten J₁ bis J₆ entsprechend den verschiedenen Eingabewerten Ai bis Fi gemäß der oben beschriebenen zweiten Auswahlbedingung aus (siehe 12).
Die Steuerungs-ECU 51 berechnet Steuerungsvariablen auf der Basis von Daten innerhalb der entsprechenden auswählbaren Datenbereiche H₁ bis H₆ und dem aktuellen Standort-Eingabewert Fi. Die Steuerungs-ECU 51 gibt die berechnete Steuerungsvariable als ein Steuerungsziel an die Aktuatoren 6 aus.
Mit dem oben beschriebenen Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 13 können durch direktes Eingeben eines aktuellen Standort-Eingabewerts Fi an die Steuerungs-ECU 51, welche einen finalen Prozess ausführt, der Einfluss von temporären Abweichungen von Eingabe und Ausgabe aufgrund von Verarbeitungszeiten in den Prozessen α1 bis am, und die Summe Σδt der Verarbeitungsverzögerungszeiten reduziert werden, sodass die Steuerungsvariablen gemäß einer aktuellen Situation ausgegeben werden können. D. h., dass z. B. auf der Basis von dem Standort-Eingabewert Fi ein aktueller Fahrzeugstandort infolge einer Fahrsteuerung erkannt werden kann, sodass eine Regelung auf der Basis von der aktuellen Situation möglich ist. Dadurch kann der Einfluss eines Überschwenkphänomens oder ähnliches reduziert werden. Es ist zu beachten, dass ein ausgewählter Sensor in Abhängigkeit von den Details der Steuerung nur mit der Steuerungs-ECU 51 verbunden sein kann.
Ferner kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es in 21 gezeigt ist, ein Standort-Eingabewert Fi von der GPS-Erfassungseinheit 26 als der ausgewählte Sensor direkt in den Prozessen α1 bis am in der Verarbeitungs-ECU 41 und in dem Steuerungsprozess in der Steuerungs-ECU 51 verwendet werden.
In diesem Fall wird jeder Prozess unter Verwendung eines aktuellen Standort-Eingabewerts Fi zu dem Moment ausgeführt, sodass es nicht notwendig ist, eine Verarbeitungsverzögerungszeit in jedem Prozessabschnitt in dem finalen Prozess in der Steuerungs-ECU 51 zu berücksichtigen, und die Flexibilität des Systemaufbaus bzw. des Systemkonzepts kann verbessert werden. Auf diese Weise kann eine Verarbeitungsverzögerungszeit in einem komplexen System, welches eine Rückführung von jedem einer Vielzahl von Eingabewerten, eine gegenseitige Ausnutzung einer Vielzahl von Eingabewerten oder ähnliches ausführt, minimiert werden.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Als nächstes wird ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Das fünfte Ausführungsbeispiel ist ein spezifisches Beispiel, welches die Merkmale des ersten, zweiten und vierten Ausführungsbeispiels aufweist.
Wie in den 22A und 22B gezeigt, weist das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 einen Gier-/Beschleunigungssensor 21, einen Bildsensor 22, einen Radarsensor 23, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 und eine GPS-Erfassungseinheit 26 auf. Ferner weist das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 eine Bild-ECU 37, eine Radar-ECU 38 und eine Standortberechnungs-ECU 39 auf. Ferner weist das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 eine Erkennungs-ECU 42, eine Fahrziel-ECU 43, eine Antriebssteuerungs-ECU 52, eine Motor-ECU 61, eine Bremsen-ECU 62 und eine Lenk-ECU 63 auf. Diese ECUs sind durch ein Fahrzeug-LAN 10 (siehe 10) elektrisch miteinander verbunden. Ferner teilen sich die ECUs einen Systemtimer zum Erfassen von Zeitinformationen durch das Fahrzeug-LAN 10. Es ist zu beachten, dass die Bild-ECU 37, die Radar-ECU 38 und die Standortberechnungs-ECU 39 als erste Generierungseinheiten fungieren, die Erkennungs-ECU 42 und die Fahrziel-ECU 43 als eine zweite Generierungseinheit fungieren und die Antriebssteuerungs-ECU 52 als eine Auswähleinheit und Ausgabeeinheit fungiert.
Es ist zu beachten, dass, wie beispielhaft in den 22A und 22B gezeigt, die Werte, die jedem Sensor oder jeder ECU eingegeben werden, in dem linken Feld unter dem Namen des Sensors oder der ECU dargestellt sind, und die Werte, welche von dem Sensor oder der ECU ausgegeben werden, in dem rechten Feld dargestellt sind.
Ferner sind die Erkennungs-ECU 42, die Fahrziel-ECU 43 und die Antriebssteuerungs-ECU 52 elektrisch mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 verbunden und empfangen direkt einen von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 eingegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht eine Kombination der Bild-ECU 37, der Radar-ECU 38, der Standortberechnungs-ECU 39 und der Erkennungs-ECU 42 den Eingabe-ECUs 31 bis 36 und der Verarbeitungs-ECU 41 in dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Die Bild-ECU 37 ist elektrisch mit dem Bildsensor 22 verbunden. Die Bild-ECU 37 erfasst von dem Bildsensor 22 einen Bild-Eingabewert Bi hinsichtlich eines Bildes um das Fahrzeug. Ferner erfasst die Bild-ECU 37 auf der Basis von den von dem Systemtimer erfassten Zeitinformationen eine Eingabezeit des Bild-Eingabewerts Bi. Die Bild-ECU 37 sichert den Bild-Eingabewert Bi und die entsprechende Eingabezeit.
Die Bild-ECU 37 berechnet den Kontrast des Bildes des erfassten Bild-Eingabewerts Bi durch einen vorbestimmten Kontrastberechnungsprozess. Die Bild-ECU 37 erzeugt Zeitreihendaten (entsprechend den Eingabe-Zeitreihendaten N₂ in dem zweiten Ausführungsbeispiel) des Bild-Eingabewerts Bi, dessen Kontrast berechnet wurde, und gibt dann Zeitreihendaten des Bild-Eingabewerts Bi an die Erkennungs-ECU 42 aus.
Die Radar-ECU 38 ist elektrisch mit dem Radarsensor 23 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 verbunden. Die Radar-ECU 38 erfasst einen Reflexionspunktsequenz-Eingabewert Ci hinsichtlich einer Sequenz von Reflexionspunkten eines Hindernisses, wie beispielsweise eines anwesenden weiteren Fahrzeugs um das Fahrzeug, von dem Radarsensor 23 und erfasst von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei hinsichtlich der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Radar-ECU 38 erfasst auf der Basis von den von dem Systemtimer erfassten Zeitinformationen die Eingabezeit des Reflexionspunktsequenz-Eingabewerts Ci und die Eingabezeit des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei. Die Radar-ECU 38 sichert den Reflexionspunktsequenz-Eingabewert Ci, den Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei und die Eingabezeiten.
Ferner schätzt die Radar-ECU 38 auf der Basis von den gesicherten momentanen und vorherigen Daten des Reflexionspunktsequenz-Eingabewerts Ci einen zukünftigen Reflexionspunktsequenz-Eingabewert Ci und bestimmt auf der Basis von den gesicherten momentanen und vorherigen Daten des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei einen zukünftigen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei.
Die Radar-ECU 38 erzeugt den zukünftigen Reflexionspunktsequenz-Eingabewert Ci (entspricht den Eingabe-Zeitreihendaten N₃ in dem zweiten Ausführungsbeispiel) beinhaltenden Zeitreihendaten des Reflexionspunktsequenz-Eingabewerts Ci und erzeugt den zukünftigen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei (entspricht den Eingabe-Zeitreihendaten N₅ in dem zweiten Ausführungsbeispiel) beinhaltenden Zeitreihendaten des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei. Die Radar-ECU 38 erzeugt auf der Basis von den erzeugten Zeitreihendaten des Reflexionspunktsequenz-Eingabewerts Ci und der erzeugten Zeitreihendaten des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei Zeitreihendaten hinsichtlich einer Sequenz von Reflexionspunkten durch einen vorbestimmten Prozess. Die Radar-ECU 38 gibt die erzeugten Zeitreihendaten hinsichtlich einer Sequenz von Reflexionspunkten an die Erkennungs-ECU 42 aus.
Die Standortberechnungs-ECU 39 ist elektrisch mit dem Gier-/Beschleunigungssensor 21, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 und der GPS-Erfassungseinheit 26 verbunden. Die Standortberechnungs-ECU 39 erfasst einen Gier-/Beschleunigungs-Eingabewert Ai hinsichtlich des Gierens und des Beschleunigens des Fahrzeugs von dem Gier-/Beschleunigungssensor 21. Ferner erfasst die Standortberechnungs-ECU 39 einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei hinsichtlich der Geschwindigkeit des Fahrzeugs von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 und einen Standort-Eingabewert Fi hinsichtlich des Standorts des Fahrzeugs von der GPS-Erfassungseinheit 26. Ferner erfasst die Standortberechnungs-ECU 39 auf der Basis von den von dem Systemtimer erfassten Zeitinformationen die Eingabezeit des Gier-/Beschleunigungs-Eingabewerts Ai, die Eingabezeit des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei und die Eingabezeit des Standort-Eingabewerts Fi.
Die Standortberechnungs-ECU 39 sichert den Gier-/Beschleunigungs-Eingabewert Ai, den Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei, den Standort-Eingabewert Fi und die Eingabezeit entsprechend den jeweiligen Eingabewerten. Die Standortberechnungs-ECU 39 schätzt auf der Basis von den gesicherten momentanen und vorherigen Daten des Gier-/Beschleunigungs-Eingabewerts Ai, des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerks Ei und des Standort-Eingabewerts Fi einen zukünftigen Gier-/Beschleunigungs-Eingabewert Ai, einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei und einen Standort-Eingabewert Fi.
Die Standortberechnungs-ECU 39 erzeugt Zeitreihendaten des Gier-/Beschleunigungs-Eingabewerts Ai, welche den zukünftigen Gier-/Beschleunigungs-Eingabewert Ai enthalten (entspricht den Eingabe-Zeitreihendaten N₁ in dem zweiten Ausführungsbeispiel). Ferner erzeugt die Standortberechnungs-ECU 39 den zukünftigen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei beinhaltende Zeitreihendaten des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei und den zukünftigen Standort-Eingabewert Fi (entspricht den Eingabe-Zeitreihendaten N₆ in dem zweiten Ausführungsbeispiel) beinhaltende Zeitreihendaten des Standort-Eingabewerts Fi.
Die Standortberechnungs-ECU 39 erzeugt auf der Basis von den erzeugten Teilen von Zeitreihendaten des Gier-/Beschleunigungs-Eingabewerts Ai, des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei und des Standort-Eingabewerts Fi Zeitreihendaten hinsichtlich des Standorts des Fahrzeugs und der Richtung (Fahrtrichtung) des Fahrzeugs durch einen vorbestimmten Prozess. Die Standortberechnungs-ECU 39 gibt die erzeugten Zeitreihendaten hinsichtlich des Standorts des Fahrzeugs und die Richtung des Fahrzeugs an die Erkennungs-ECU 42, die Fahrziel-ECU 43 und die Antriebssteuerungs-ECU 52 aus.
Die Erkennungs-ECU 42 erkennt auf der Basis von den von der Bild-ECU 37, der Radar-ECU 38, der Standortberechnungs-ECU 39 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 25 eingegebenen Teilen von Zeitreihendaten den Zusammenhang bzw. die Beziehung zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis um das Fahrzeug. Insbesondere erfasst die Erkennungs-ECU 42 Zeitreihendaten des Bild-Eingabewerts Bi von der Bild-ECU 37. Ferner erfasst die Erkennungs-ECU 42 Zeitreihendaten hinsichtlich einer Sequenz von Reflexionspunkten von der Radar-ECU 38 und erfasst Zeitreihendaten hinsichtlich des Standorts und der Richtung des Fahrzeugs von der Standortberechnungs-ECU 39. Des Weiteren erfasst die Erkennungs-ECU 42 von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 einen aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei.
Die Erkennungs-ECU 42 erkennt auf der Basis von den erfassten verschiedenen Zeitreihendaten und des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei den Typen eines Hindernisses (ein Fußgänger, ein weiteres Fahrzeug, ein Gebäude oder ähnliches), die Form und die Größe des Hindernisses, den Standort des Hindernisses, die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Hindernis und dem Fahrzeug und die Bewegungsrichtung des Hindernisses durch einen vorbestimmten Prozess, und erzeugt dann einen Teil von Zeitreihendaten davon. Die Erkennungs-ECU 42 gibt die erzeugten Teile von Zeitreihendaten hinsichtlich einer Hinderniserkennung an die Fahrziel-ECU 43 aus.
Die Fahrziel-ECU 43 berechnet ein Fahrziel des Fahrzeugs, wie beispielsweise eine Bewegungsbahn, auf der Basis von von der Erkennungs-ECU 42 eingegebenen Daten, der Standortberechnungs-ECU 39 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25. Insbesondere erfasst die Fahrziel-ECU 43 Zeitreihendaten von der Erkennungs-ECU 42 hinsichtlich einer Hinderniserkennung. Ferner erfasst die Fahrziel-ECU 43 Zeitreihendaten hinsichtlich des Standorts und der Richtung des Fahrzeugs von der Standortberechnungs-ECU 39, und erfasst einen aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25.
Die Fahrziel-ECU 43 erzeugt auf der Basis von den verschiedenen erfassten Teilen von Zeitreihendaten und des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei entsprechende Teile von Zeitreihendaten einer Sollbewegungsbahn, einer Sollrichtung, einer Sollgeschwindigkeit und einer Sollzeit der Antriebssteuerung über das Fahrzeug und einer Zuverlässigkeit der Antriebssteuerung (entspricht den Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten in dem zweiten Ausführungsbeispiel) durch einen vorbestimmten Prozess. Die Fahrziel-ECU 43 gibt Zeitreihendaten hinsichtlich des erzeugten Fahrziels an die Antriebssteuerungs-ECU 52 aus.
Die Antriebssteuerungs-ECU 52 steuert auf der Basis von eingegebenen Daten von der Fahrziel-ECU 43, der Standortberechnungs-ECU 39 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 25 Steuerungsvariablen für gesteuerte Objekte (Motor, Bremse, Lenkung) des Fahrzeugs. Insbesondere erfasst die Antriebssteuerungs-ECU 52 Zeitreihendaten hinsichtlich des Fahrziels von der Fahrziel-ECU 43. Ferner erfasst die Fahrziel-ECU 43 aktuelle Zeitreihendaten hinsichtlich des Standorts und der Richtung des Fahrzeugs von der Standortberechnungs-ECU 39, und erfasst einen aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25.
Die Antriebssteuerungs-ECU 52 wählt jeweils auswählbare Datenbereiche aus den erfassten verschiedenen Teilen von Zeitreihendaten gemäß der vorbestimmten zweiten Auswahlbedingung aus. Die Antriebssteuerungs-ECU 52 berechnet auf der Basis von Daten innerhalb der ausgewählten auswählbaren Datenbereiche und des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei einen Motorausgabewert des Fahrzeugs, welches eine Steuerungsvariable an den Motor des Fahrzeugs ist, durch einen vorbestimmten Prozess. Auf ähnliche Weise berechnet die Antriebssteuerungs-ECU 52 den Hydraulikdruckwert der Bremse, welche eine Steuerungsvariable an die Bremse ist, und den Solllenkwinkel, welcher eine Steuerungsvariable an die Lenkung ist.
Die Antriebssteuerungs-ECU 52 gibt den berechneten Motorausgabewert als ein Steuerungsziel an die Motor-ECU 61 aus. Ferner gibt die Antriebssteuerungs-ECU 52 den berechneten Hydraulikdruckwert der Bremse als ein Steuerungsziel an die Bremsen-ECU 62 aus und gibt den berechneten Solllenkwinkel als ein Steuerungsziel an die Lenk-ECU 63 aus.
Die Motor-ECU 61 berechnet auf der Basis von dem von der Antriebssteuerungs-ECU 52 ausgegebenen Motorausgabewert eine Kraftstoffeinspritzrate, welche an den Drosselklappenaktuator 8 ausgegeben wird. Die Motor-ECU 61 steuert den Drosselklappenaktuator 8 gemäß der berechneten Kraftstoffeinspritzmenge, um dadurch den Motorausgang des Fahrzeugs zu steuern.
Die Bremsen-ECU 62 berechnet auf der Basis von dem von der Antriebssteuerungs-ECU 52 ausgegebenen Hydraulikdruckwert der Bremse den Hydraulikdruckwert, welcher an den Bremsenaktuator 9 von jedem Rad ausgegeben wird. Die Bremsen-ECU 62 steuert den Bremsenaktuator 9 von jedem Rad gemäß dem berechneten Hydraulikdruckwert, um dadurch das Fahrzeug zu verzögern.
Die Lenk-ECU 63 berechnet auf der Basis von dem von der Antriebssteuerungs-ECU 52 ausgegebenen Solllenkwinkel einen an den Lenkaktuator 7 ausgegebenen Motorwinkel. Die Lenk-ECU 63 steuert den Lenkaktuator 7 gemäß dem berechneten Motorwinkel, um dadurch die Richtung des Fahrzeugs zu steuern.
Als nächstes wird der Betrieb der ECUs und des auf diese Weise ausgebildeten Steuerungsziel-Verarbeitungssystems 14 unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wie es in 23 dargestellt ist, erfasst die Bild-ECU 37 einen Bild-Eingabewert Bi hinsichtlich eines Bildes um das Fahrzeug von einem Bildsensor 22 und eine Eingabezeit des Bild-Eingabewerts Bi auf der Basis von den von dem Systemtimer erfassten Zeitinformationen (S71). Die Bild-ECU 37 sichert den Bild-Eingabewert Bi und die entsprechende Eingabezeit (S72).
Anschließend berechnet die Bild-ECU 37 den Kontrast des Bildes des erfassten Bild-Eingabewerts Bi (S73). Die Bild-ECU 37 erzeugt Zeitreihendaten des Bild-Eingabewerts Bi, dessen Kontrast berechnet wird, und gibt die Zeitreihendaten des Bild-Eingabewerts Bi an die Erkennungs-ECU 42 (S74). Danach endet der Prozess.
Wie es in 24 dargestellt ist, erfasst die Radar-ECU 38 von dem Radarsensor 23 und dem Fahrzeugsgeschwindigkeitssensor 25 einen Reflexionspunktsequenz-Eingabewert Ci und einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei und erfasst die Eingabezeit des Reflexionspunktsequenz-Eingabewerts Ci bzw. des Reflexionspunktlinie-Eingabewerts Ci und die Eingabezeit des Fahrzeugsgeschwindigkeits-Eingabewert Ei auf der Basis der von dem Systemtimer erfassten Zeitinformationen (S81).
Als nächstes sichert die Radar-ECU 38 den Reflexionspunktsequenz-Eingabewert Ci, den Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei und die Eingabezeiten (S82). Die Radar-ECU 38 schätzt auf der Basis von den gesicherten momentanen und vorherigen Daten des Reflexionspunktsequenz-Eingabewerts Ci einen zukünftigen Reflexionspunktsequenz-Eingabewert Ci sowie einen zukünftigen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei auf der Basis von den gesicherten momentanen und vorherigen Daten des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei (S83).
Anschließend erzeugt die Radar-ECU 38 den zukünftigen Eingabewert beinhaltende Zeitreihendaten des Reflexionspunktsequenz-Eingabewerts Ci und den zukünftigen Eingabewert beinhaltende Zeitreihendaten des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei (S84). Die Radar-ECU 38 erzeugt auf der Basis von den erzeugten Zeitreihendaten des Reflexionspunktsequenz-Eingabewerts Ci und der erzeugten Zeitreihendaten des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei Zeitreihendaten hinsichtlich einer Sequenz von Reflexionspunkten (S85). Die Radar-ECU 38 gibt die erzeugten Zeitreihendaten hinsichtlich einer Sequenz von Reflexionspunkten an die Erkennungs-ECU 42 (S86). Danach endet der Prozess.
Wie es in 25 gezeigt ist, erfasst die Standortberechnungs-ECU 39 auf der Basis von den von dem Systemtimer erfassten Zeitinformationen einen Gier-/Beschleunigungs-Eingabewert Ai einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei und einen Standort-Eingabewert Fi jeweils von dem Gier-/Beschleunigungssensor 21, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 und der GPS-Erfassungseinheit 26 sowie die Eingabezeit des Gier-/Beschleunigungs-Eingabewerts Ai, die Eingabezeit des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei und die Eingabezeit des Standort-Eingabewerts Fi (S91).
Die Standortberechnungs-ECU 39 sichert den Gier-/Beschleunigungs-Eingabewert Ai, den Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei, den Standort-Eingabewert Fi und die Eingabezeiten entsprechend den jeweiligen Eingabewerten (S92). Danach schätzt die Standortberechnungs-ECU 39 basierend auf den gesicherten momentanen und vorherigen Daten des Gier-/Beschleunigungs-Eingabewerts Ai, des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei und des Standort-Eingabewerts Fi jeweils einen zukünftigen Gier-/Beschleunigungs-Eingabewert Ai, einen zukünftigen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei und einen zukünftigen Standort-Eingabewert Fi (S93).
Anschließend erzeugt die Standortberechnungs-ECU 39 den zukünftigen Gier-/Beschleunigungs-Eingabewert Ai enthaltende Zeitreihendaten des Gier-/Beschleunigungs-Eingabewerts Ai, den zukünftigen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei enthaltende Zeitreihendaten des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei und den zukünftigen Standort-Eingabewert Fi enthaltende Zeitreihendaten des Standort-Eingabewerts Fi (S94).
Die Standortberechnungs-ECU 39 berechnet basierend auf den erzeugten Teilen von Zeitreihendaten des Gier-/Beschleunigungs-Eingabewerts Ai, des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei und des Standort-Eingabewerts Zeitreihendaten hinsichtlich des Standortes des Fahrzeugs und der Richtung des Fahrzeugs (S95). Die Standortberechnungs-ECU 39 gibt die erzeugten Zeitreihendaten hinsichtlich des Standorts und der Richtung des Fahrzeugs an die Erkennungs-ECU 42, die Fahrziel-ECU 43 und die Antriebssteuerungs-ECU 52 (S96). Danach endet der Prozess.
Wie es in 26 dargestellt ist, erfasst die Erkennungs-ECU 42 Zeitreihendaten eines Bild-Eingabewerts Bi, Zeitreihendaten hinsichtlich eines Hindernisses, Zeitreihendaten hinsichtlich des Standorts und der Richtung des Fahrzeugs und einen aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei jeweils von der Bild-ECU 37, der Radar-ECU 38, der Standortberechnungs-ECU 39 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 (S101).
Die Erkennungs-ECU 42 erkennt die Typen des Hindernissen, die Form und die Größe des Hindernisses, den Standort des Hindernisses, die relative Geschwindigkeit zwischen dem Hindernis und dem Fahrzeug sowie die Bewegungsrichtung des Hindernisses auf der Basis von den erfassten verschiedenen Teilen von Zeitreihendaten und des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei und erzeugt dann davon Teile von Zeitreihendaten (S102). Die Erkennungs-ECU 42 gibt die erzeugten Teile von Zeitreihendaten hinsichtlich einer Hinderniserkennung an die Fahrziel-ECU 43 (S103). Danach endet der Prozess.
Wie es in 27 dargestellt ist, erfasst die Fahrziel-ECU 43 Zeitreihendaten hinsichtlich der Hinderniserkennung, Zeitreihendaten hinsichtlich des Standorts und der Richtung des Fahrzeugs und den aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei jeweils von der Erkennungs-ECU 42, der Standortberechnungs-ECU 39 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 (S111).
Die Fahrziel-ECU 43 erzeugt auf der Basis von den erfassten verschiedenen Teilen von Zeitreihendaten und des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei entsprechende Teile von Zeitreihendaten einer Sollbewegungsbahn, einer Sollrichtung bzw. Sollfahrtrichtung, einer Sollgeschwindigkeit, einer Sollzeit der Fahrzeugsteuerung über das Fahrzeug und einer Zuverlässigkeit der Fahrzeugsteuerung (S112). Die Fahrziel-ECU 43 gibt die erzeugten Teile von Zeitreihendaten hinsichtlich des Fahrziels an die Antriebssteuerungs-ECU 52 aus (S113). Danach endet der Prozess.
Wie es in 28 dargestellt ist, erfasst die Antriebssteuerungs-ECU 52 die Zeitreihendaten hinsichtlich des Fahrziels, die Zeitreihendaten hinsichtlich des Standorts und der Richtung des Fahrzeugs und einen aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei jeweils von der Fahrziel-ECU 43, der Standortberechnungs-ECU 39 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 (S121).
Die Antriebssteuerungs-ECU 52 wählt jeweils auswählbare Datenbereiche aus den erfassten verschiedenen Teilen von Zeitreihendaten gemäß der zweiten Auswahlbedingung aus (S122). Die Antriebssteuerungs-ECU 52 berechnet einen Motorausgabewert des Fahrzeugs, welcher eine Steuerungsvariable an den Motor des Fahrzeugs ist, auf der Basis von Daten innerhalb der ausgewählten auswählbaren Datenbereiche und des Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewerts Ei. In ähnlicher Weise berechnet die Antriebssteuerungs-ECU 52 den Hydraulikdruckwert der Bremse, welcher eine Steuerungsvariable an die Bremse ist, und den Solllenkwinkel, welcher eine Steuerungsvariable an die Lenkung (S123).
Die Antriebssteuerungs-ECU 52 gibt die berechneten Steuerungsvariablen als Steuerungsziele jeweils an die Motor-ECU 61, die Bremsen-ECU 62 und die Lenk-ECU 63 aus (S124). Danach endet der Prozess.
Selbst wenn unregelmäßige Verarbeitungsverzögerungszeiten in einer Vielzahl von Prozessen auftreten, können mit dem oben beschriebenen Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 in Prozessen, welche Steuerungsvariablen (einen Motorausgabewert, einen Hydraulikdruckwert der Bremse, einen Solllenkwinkel) zur Fahrsteuerung über das Fahrzeug von verschiedenen Eingabewerten berechnet, die zum Berechnen von Steuerungsvariablen geeigneten auswählbaren Datenbereiche flexibel gemäß einer für die in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Prozesse benötigte tatsächliche Zeit ausgewählt werden, sodass die Zuverlässigkeit der Fahrsteuerung über das Fahrzeug verbessert werden kann.
Ferner kann in dem wie in dem vierten Ausführungsbeispiel beschriebenen Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 durch direkte Eingabe eines aktuellen Standort-Eingabewerts Ei an die Steuerungs-ECU 51, welche endgültige Prozesse ausführt, der Einfluss von zeitlichen Abweichungen bei Eingaben und Ausgaben für den Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei aufgrund einer Verarbeitungszeitdauer reduziert werden, sodass Steuerungsvariablen gemäß einer aktuellen Situation ausgegeben werden können. Dadurch ist eine Regelung auf der Basis von einem momentanen Zustand möglich, sodass der Einfluss eines Überschwing-Phänomens oder ähnlichem reduziert werden kann.
Ferner kann in dem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14, wie im Falle des dritten Ausführungsbeispiels, die der nachfolgenden ECU eingegebene Länge von Zeitreihendaten in Abhängigkeit einer Verarbeitungsverzögerungszeit eingestellt werden. In diesem Fall kann die Länge von Daten unter Sicherstellung der für den Prozess in der nachfolgenden ECU benötigten Länge der Daten reduziert werden. Auf diese Weise kann die Verarbeitungslast reduziert und die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht werden.
Als nächstes wird das Ergebnis bzw. Resultat einer Fahrsteuerung über das Fahrzeug für den Fall, bei dem das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 verwendet wird, unter Bezugnahme auf die 29 und die 30 beschrieben. 29 ist eine Ansicht, die das Ergebnis einer Fahrsteuerung über das Fahrzeug zeigt, das kein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 beinhaltet.
Das in 29 gezeigte Fahrzeug V_A weist kein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 auf. Das Fahrzeug V_A hat eine Antriebssteuerungsfunktion zur Fahrsteuerung über das Fahrzeug gemäß einer Straßensituation. Weil das Fahrzeug V_A kein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 aufweist, tritt eine Steuerungsverzögerung aufgrund einer Verarbeitungsverzögerungszeit eines Prozesses in der Fahrsteuerung auf, sodass eine Tendenz zum Auftreten einer Abweichung zwischen einer Sollbewegungsbahn der Fahrsteuerung und einem Ergebnis der Fahrsteuerung auftritt.
Wie es in 29 dargestellt ist, wird insbesondere angenommen, dass das an einem Anfangsstandort M0 befindliche Fahrzeug V_A einen Spurwechsel von einer linken Fahrspur R1 auf eine rechte Fahrspur R2 ausführt, um einem vorne auf seiner Trajektorie bzw. Bahn geparkten Fahrzeug V_B auszuweichen. In dem Fahrzeug V_A wird bei dem Anfangsstandort M0 eine Straßensituation wie beispielsweise ein momentaner Standort des Fahrzeugs V_A und eine Distanz zum Fahrzeug V₈ von von den verschiedenen Sensoren eingegebenen Eingabewerten erkannt und eine Sollbewegungsbahn bzw. Sollbahn P1 zum Spurwechsel auf der Basis von einem erkannten Ergebnis berechnet.
Zu dieser Zeit, zwischen dem Start der Berechnung der Sollbahn P1 und einem Ende der Berechnung, variiert bzw. unterscheidet sich der Standort des fahrenden Fahrzeugs V_A von dem Standort M0 aufgrund einer zeitlichen Differenz aufgrund einer Verarbeitungszeit, einer Verarbeitungsverzögerungszeit und Ähnlichem, was zum Berechnen der Sollbahn P1 benötigt wird. Das Fahrzeug V_A befindet sich an einem Ende der Berechnung der Sollbahn P1 an einem Standort M1. Der Standort M1 weicht in einer Fahrzeugquerrichtung von der Sollbahn P1 aufgrund einer erfahrenen Störung wie beispielsweise starkem Wind zwischen einem Berechnungsstart der Sollbahn P1 und einem Berechnungsende um δP ab. Auf diese Weise geht in dem Fahrzeug V_A die Fahrsteuerung der Sollbahn P1, die zum Ausführen einer Fahrsteuerung von dem Anfangsstandort M0 berechnet wird, von dem von der Sollbahn P1 abweichenden Standort M1 aus.
Wenn ferner in dem Fahrzeug V_A durch von verschiedenen Sensoren eingegebene Informationen erkannt wird, dass der Standort M1 ist, wird auf der Basis von einem erkannten Ergebnis eine neue Sollbahn P2 zum Ausführen eines Spurwechsels von dem Standort M1 berechnet. Wie beim Berechnen der Sollbahn P1 bewegt sich zu dieser Zeit das Fahrzeug V_A bis zum Berechnungsende der Sollbahn P2 von dem Standort M1 zu dem Standort M2. Der Standort M2 ist aufgrund des Einflusses einer Fahrsteuerung entlang der Sollbahn zum vorangehenden Standort M1 zur Sollbahn P2 verschoben bzw. weicht von dieser ab. Folglich beginnt in dem Fahrzeug V_A die Fahrsteuerung für die Sollbahn P2, die zum Ausführen einer Fahrsteuerung von dem Standort M1 berechnet wurde, von dem Standort M2, welcher von der Sollbahn P2 verschoben ist.
In gleicher Weise beginnt die zum Ausführen einer Fahrsteuerung von dem Standort M2 berechnete Fahrsteuerung für eine Sollbahn P3 von dem Standort M3 und die zum Ausführen einer Fahrsteuerung von dem Standort M3 berechnete Fahrsteuerung für eine Sollbahn P4 von dem Standort M4. Somit wird in dem Fahrzeug V_A ohne Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 wie beim Stand der Technik eine Variation der Straßensituation aufgrund einer temporären Abweichung zwischen einem Berechnungsstart einer Sollbahn und einem Berechnungsende nicht berücksichtigt, sodass eine Möglichkeit besteht, dass sich eine Steuerungsverzögerung aufgrund einer Störung eines Auslöser akkumuliert und eine große Abweichung zwischen der Sollbahn P1 der Fahrsteuerung und dem Ergebnis der Fahrsteuerung auftritt (Fahrzeugstandorte M2 bis M4 in 29).
30 ist eine Ansicht, die das Ergebnis einer Fahrsteuerung über ein Fahrzeug zeigt, das ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 aufweist. Das in 30 gezeigte Fahrzeug V_C hat eine Antriebssteuerungsfunktion zum Ausführen einer Fahrsteuerung über das Fahrzeug gemäß einer Straßensituation und weist ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf. In dem Fahrzeug V_C können geeignete Steuerungsvariablen, von welchen der Einfluss von Verarbeitungsverzögerungszeiten durch das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 ausgeschlossen ist, an die Aktuatoren zum Steuern des Fahrzeugs ausgegeben werden, sodass eine Fahrsteuerung mit hoher Steuerungsgenauigkeit und hoher Zuverlässigkeit implementiert bzw. realisiert werden kann.
Wie es in 30 dargestellt ist, wird insbesondere angenommen, dass das an einem Anfangsstandort Q0 befindliche Fahrzeug V_C einen Spurwechsel von einer linken Fahrbahn R1 auf eine rechten Fahrbahn R2 ausführt, um einem vorne auf seiner Fahrbahn geparkten Fahrzeug V_B auszuweichen. Zu dieser Zeit wird in dem Fahrzeug V_C eine Straßensituation wie beispielsweise ein momentaner Standort des Fahrzeugs V_C und eine Distanz zu dem Fahrzeug V_B durch die Erkennungs-ECU 42 in Form von Zeitreihendaten mit einer zukünftigen Straßensituation auf der Basis von den verschiedenen Sensoren 21 bis 23, 25 und 26 eingegebenen Eingabewerten erkannt. Dann wird auf der Basis von dem erkannten Ergebnis der Erkennungs-ECU 42 ein Fahrziel in Form von Zeitreihendaten (Zwischenberechnungswert-Zeitreihendaten) durch die Fahrziel-ECU 43 berechnet, und eine Sollbahn P11, welche ein Antriebssteuerungsziel ist, wird für den Spurwechsel durch die Antriebssteuerungs-ECU 52 in Form von Zeitreihendaten berechnet.
Zu dieser Zeit besteht aufgrund einer Verarbeitungszeit, einer Verarbeitungsverzögerungszeit und Ähnlichem zum Berechnen der Sollbahn P11 zwischen einem Berechnungsstart der Sollbahn P11 und einem Berechnungsende eine zeitliche Differenz, sodass sich der Standort des fahrenden Fahrzeugs V_C von dem Anfangsstandort Q0 unterscheidet. Das Fahrzeug V_C befindet sich zur Zeit eines Berechnungsendes der Sollbahn P11 an einem Standort Q1. Der Standort Q1 ist in Fahrzeugquerrichtung von der Sollbahn P11 aufgrund einer erfahrenen Störung wie beispielsweise einem starken Wind um δP zwischen einem Berechnungsstart der Sollbahn P11 und einem Berechnungsende verschoben.
In dem Fahrzeug V_C wird die Sollbahn P11 in Form von Zeitreihendaten berechnet, sodass zur Fahrsteuerung verwendete Steuerungsvariablen aus den Zeitreihendaten der Sollbahn P11 ausgewählt werden können, um eine Variation bzw. Änderung der Straßensituation (Änderung des Standorts des Fahrzeugs V_C) aufgrund einer temporären Differenz zwischen dem Berechnungsstart der Sollbahn P11 und dem Berechnungsende zu reduzieren. Selbst wenn eine Fahrsteuerung von einem von der Sollbahn P11 aufgrund einer Störung abweichenden Standort Q1 startet, kann auf diese Weise eine Fahrsteuerung mit einer höheren Genauigkeit als die des oben beschriebenen Fahrzeugs V_A ausgeführt werden.
Ferner wind in dem Fahrzeug V_C, sobald der Standort des Fahrzeugs V_C durch von den verschiedenen Sensoren 21, 25 und 26 eingegebenen Informationen als der Standort Q1 erkannt wird, auf der Basis von dem erkannten Ergebnis eine neue Sollbewegungsbahn P12 zum Ausführen eines Spurwechsels von dem Standort Q1 aus berechnet. Wie in dem Fall, in dem die Sollbahn P11 berechnet wird, bewegt sich das Fahrzeug V_C von dem Standort Q1 zu dem Standort Q2 auf der Sollbahn P12 bis zum Berechnungsende der Sollbahn P12. In dem Fahrzeug V_C startet die Fahrsteuerung entlang der Sollbahn P12 in geeigneter Weise von dem Standort Q2 aus auf der Sollbahn P12.
Auf ähnliche Weise startet eine Fahrsteuerung entlang einer Sollbahn P13, deren Berechnung an dem Standort Q2 begonnen wird, von einem Standort Q3, und beginnt eine Fahrsteuerung entlang einer Sollbahn P14, deren Berechnung an dem Standort Q3 gestartet wird, von einem Standort Q4 aus. In diesem Fall wird in dem das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 14 beinhaltenden Fahrzeug V_C eine Fahrsteuerung unter Berücksichtigung einer Variation der Straßensituation aufgrund einer temporären Differenz zwischen einem Berechnungsstart einer Sollbahn und einem Berechnungsende ausgeführt, sodass der Einfluss von Störungen auf geeignete Weise reduziert wird. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit der Fahrsteuerung verbessert.
Sechstes Ausführungsbeispiel
Als nächstes wird ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 15 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 15 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass alle von einer Vielzahl von Eingabewerten einer Datenmanagement-ECU 44 eingegeben und umfassend verwaltet werden und Steuerungsvariablen auf der Basis von einem Steuerungszeitpunkt, zu dem das Fahrzeug tatsächlich einer Fahrsteuerung unterzogen wird, berechnet werden.
Wie es in 31 dargestellt ist, weist das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 15 einen Gier-/Beschleunigungssensor 21, einen Bildsensor 22, einen Radarsensor 23, einen Lenkwinkelsensor 24, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 und eine GPS-Erfassungseinheit 26 auf. Ferner weist das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 15 Eingabe-ECUs 71 bis 76, die Datenmanagement-ECU 44, eine Steuerungs-ECU 53 und eine Aktuatorsteuerungs-ECU 64 auf. Ferner sind die Datenmanagement-ECU 44, die Steuerungs-ECU 53 und die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 über ein Fahrzeug-LAN 10 elektrisch miteinander verbunden und haben einen Systemtimer bzw. -Zeitmesser zum Erfassen von Zeitinformationen gemeinsam. Es ist zu beachten, dass die Eingabe-ECUs 71 Bis 76 als eine erste Generierungseinheit fungieren, die Datenmanagement-ECU 44 als eine zweite Generierungseinheit fungiert und die Steuerungs-ECU 53 als eine Auswähleinheit und eine Ausgabeeinheit fungiert.
Die Eingabe-ECUs 71 bis 76 erfassen jeweils verschiedene Eingabewerte Ai bis Fi von den verschiedenen Sensoren 21 bis 26. Ferner erfassen die Eingabe-ECUs 71 bis 76 auf der Basis von den von dem Systemtimer erfassten Zeitinformationen jeweils Eingabezeiten der verschiedenen Eingabewerte Ai bis Fi. Die Eingabe-ECUs 71 bis 76 sichern jeweils die verschiedenen Eingabewerte Ai bis Fi und die Eingabezeiten entsprechend den verschiedenen Eingabewerten Ai bis Fi. Die Eingabe-ECUs 71 bis 76 geben jeweils die verschiedenen Eingabewerte Ai bis Fi und die entsprechenden Eingabezeiten an die Datenmanagement-ECU 44 aus.
Die Datenmanagement-ECU 44 verwaltet die verschiedenen von den Eingabe-ECUs 71 bis 76 eingegebenen verschiedenen Eingabewerte Ai bis Fi und die Eingabezeiten entsprechend den jeweiligen verschiedenen Eingabewerten Ai bis Fi. Die Datenmanagement-ECU 44 erfasst die verschiedenen Eingabewerte Ai bis Fi und die Eingabezeiten entsprechend den verschieden Eingabewerten Ai bis Fi von den Eingabe-ECUs 71 bis 76. Die Datenmanagement-ECU 44 sichert die verschiedenen Eingabewerte Ai bis Fi und die Eingabezeiten entsprechend den verschiedenen Eingabewerten Ai bis Fi.
Wenn ferner die Datenmanagement-ECU 44 ein Datenanforderungssignal von der Steuerungs-ECU 53, welche später beschrieben wird, erhält bzw. empfängt, erkennt die Datenmanagement-ECU 44 auf der Basis von dem Datenanforderungssignal (siehe 32) den Datentyp und eine beabsichtigte bzw. geplante Zeit (Steuerungszeit), welche von der Steuerungs-ECU 53 benötigt wird. Die Datenmanagement-ECU 44 erfasst die Eingabewerte der benötigten Typen (bspw. verschiedene Eingabewerte Ai, Bi, Di bis Fi, anders als der Hindernis-Eingabewert Ci, wie es in 32 gezeigt ist) aus den gesicherten verschiedenen Eingabewerten Ai bis Fi. Dann wandelt die Datenmanagement-ECU 44 zu der geplanten Zeit die Eingabewerte der erfassten Typen durch einen vorbestimmten Umwandlungsprozess in Werte (Ac, Bc, Dc, Ec und Fc) um. Die Datenmanagement-ECU 44 gibt die zur der geplanten Zeit in die Werte umgewandelten Eingabewerte an die Steuerungs-ECU 53 aus.
Die Steuerungs-ECU 53 berechnet auf der Basis von den erfassten verschiedenen Teilen von Daten Steuerungsvariablen und gibt die Steuerungsvariablen an die Aktuatorsteuerungs-ECU 64, welche die Aktuatoren 6 steuert, aus. Die Steuerungs-ECU 53 erfasst Zeitinformationen von dem Systemtimer. Ferner die Steuerungs-ECU 53 und die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 durch eine gemeinsame Betriebsuhr miteinander synchronisiert. Die Steuerungs-ECU 53 erkennt durch eine Betriebsuhr eine Eingabezeit, zu welcher die von der Steuerungs-ECU 53 ausgegebenen Steuerungsvariablen der Aktuatorsteuerungs-ECU 64 eingegeben werden. Auf ähnliche Weise erkennt die Steuerungs-ECU 53 die Zeit, zu der die Aktuatoren 6 durch die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 (Zeit der D/A-Umwandlung in der Aktuatorsteuerungs-ECU 64, welche später beschrieben wird) angetrieben werden, durch eine Betriebsuhr.
Ferner empfängt die Steuerungs-ECU 53 einen Standort-Eingabewert Fi direkt von der Eingabe-ECU 76. Die Steuerungs-ECU 53 berechnet auf der Basis von der Antriebszeit der Aktuatoren 6 und einer Variation des Standort-Eingabewerts Fi (eine Variation des Standorts des Fahrzeugs) von der Antriebszeit der Aktuatoren 6 bis zu der Zeit, zu welcher das Fahrzeug tatsächlich einer Fahrsteuerung unterzogen wird, eine Ansprechverzögerung.
Die Steuerungs-ECU 53 berechnet auf der Basis von den oben beschriebenen Zeitinformationen, der Eingabezeit, der Antriebszeit und der Ansprechzeit eine Steuerungszeit, zu welcher das Fahrzeug tatsächlich einer Fahrsteuerung gemäß den von der Steuerungs-ECU 53 ausgegebenen Steuerungsvariablen ausgesetzt ist. Die Steuerungs-ECU 53 gibt ein Datenanforderungssignal zum Erfassen von Eingabewerten, die zum Berechnen von zu dieser Steuerungszeit verwendeten Steuerungsvariablen benötigt werden, an die Datenmanagement-ECU 44 aus.
Die Steuerungs-ECU 53 erfasst die umgewandelten Eingabewerte, welche umgewandelt wurden, um der Steuerungszeit zu entsprechen, von der Datenmanagement-ECU 44. Die Steuerungs-ECU 53 berechnet Steuerungsvariablen auf der Basis von den erfassten umgewandelten Eingabewerten. Die Steuerungs-ECU 53 gibt die berechneten Steuerungsvariablen an die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 aus.
Zu dieser Zeit, wenn die Steuerungs-ECU 53 Steuerungsvariablen früher als eine von der Steuerungszeit (Zeit, zu welcher die Steuerungs-ECU 53 Steuerungsvariablen an die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 ausgibt) zurückgerechnete Steuerungsvariable-Ausgabezeit ausgeben kann, gibt die Steuerungs-ECU 53 Steuerungsvariablen nach Abwarten bis zur Steuerungsvariable-Ausgabezeit aus. Somit kann eine Situation, in der eine Abweichung zwischen der berechneten Steuerungszeit und einer Zeit, zu der das Fahrzeug tatsächlich einer Fahrsteuerung unterzogen wird, weil die Steuerungsvariablen früher als die Steuerungsvariable-Ausgabezeit ausgegeben werden, verhindert werden, sodass die Genauigkeit einer Steuerung über das Fahrzeug verbessert werden kann.
Die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 steuert auf der Basis von den von der Steuerungs-ECU 53 eingegebenen Steuerungsvariablen den Betrieb der Aktuatoren 6 zum Steuern des Fahrzeugs. Die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 erfasst die Steuerungsvariablen von der Steuerungs-ECU 53. Die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 führt an den erfassten Steuerungsvariablen eine Digital-zu-Analog-Umwandlung (D/A-Umwandlung) aus. Die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 führt an den D/A-umgewandelten Steuerungsvariablen eine Stromspannung-Stromstärke-Umwandlung (V-I-Umwandlung) aus. Die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 führt Magneten und Motoren die V-I-umgewandelten Steuerungsvariablen zu, um dadurch den Betrieb der Aktuatoren 6 gemäß den Steuerungsvariablen zu steuern.
Als nächstes wird der Betrieb der ECUs des Steuerungsziel-Verarbeitungssystems 15 unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wie es in 33 dargestellt ist, erfassen die Eingabe-ECUs 71 bis 76 auf der Basis von den von dem Systemtimer erfassten Zeitinformationen jeweils verschiedene Eingabewerte Ai bis Fi von den verschiedenen Sensoren 21 bis 26 sowie entsprechende Eingabezeiten der verschiedenen Eingabewerte Ai bis Fi (S131). Die Eingabe-ECUs 71 bis 76 sichern jeweils die erfassten verschiedenen Eingabewerte Ai bis Fi sowie die Eingabezeiten entsprechend den verschieden Eingabewerten Ai bis Fi (S132). Die Eingabe-ECUs 71 bis 76 geben die verschiedenen Eingabewerte Ai bis Fi sowie die Eingabezeiten an die Datenmanagement-ECU 44 aus (S133). Danach endet der Prozess.
Wie es in 34 dargestellt ist, erfasst die Datenmanagement-ECU 44 verschiedene Eingabewerte Ai bis Fi sowie die Eingabezeiten entsprechend den verschiedenen Eingabewerten Ai bis Fi von den Eingabe-ECUs 71 bis 76 (S141). Die Datenmanagement-ECU 44 sichert die verschiedenen Eingabewerte Ai bis Fi sowie die Eingabezeiten entsprechend den verschiedenen Eingabewerten Ai bis Fi (S142). Danach endet der Prozess.
Wie es in 32 und 35 dargestellt ist, erkennt die Datenmanagement-ECU 44 auf der Basis von dem Datenanforderungssignal den von der Steuerungs-ECU 53 benötigten Datentyp und eine geplante Zeit, wenn ein Datenanforderungssignal in die Steuerungs-ECU 53 eingegeben wird. Die geplante Zeit wird durch τ + δ1 + δ2 ausgedrückt, wobei eine momentane Zeit τ ist, eine für einen Umwandlungsprozess in der Datenmanagement-ECU 44 und für eine Kommunikation zwischen der Datenmanagement-ECU 44 und der Steuerungs-ECU 53 benötigte Verzögerungszeit δ1 ist und eine Ansprechverzögerung von der Antriebszeit der Aktuatoren 6 bis zu der Zeit, zu welcher das Fahrzeug tatsächlich einer Fahrsteuerung, Jitter oder Ähnlichem ausgesetzt ist, δ2.
Die Datenmanagement-ECU 44 erfasst Eingabewerte der benötigten Typen aus den gesicherten verschiedenen Eingabewerten Ai bis Fi. Die Datenmanagement-ECU 44 wandelt die Eingabewerte der benötigten Typen in Werte zu der geplanten Zeit durch einen vorbestimmten Umwandlungsprozess um (S152). Die Datenmanagement-ECU 44 gibt die umgewandelten Eingabewerte, welche in zu der geplanten Zeit die Werte umgewandelt wurden, an die Steuerungs-ECU 53 aus (S153). Zu dieser Zeit wird eine Zeit, zu welcher die Steuerungs-ECU 53 die von der Datenmanagement-ECU 44 ausgegebenen, umgewandelten Eingabewerte erfasst, durch τ + δ1 ausgedrückt. Danach beendet die Datenmanagement-ECU 44 den Prozess.
Wie es in 36 dargestellt ist, erfasst die Steuerungs-ECU 53 Zeitinformationen von dem Systemtimer (S161). Anschließend erkennt die Steuerungs-ECU 53 eine Eingabezeit, zu welcher die von der Steuerungs-ECU 53 ausgegebenen Steuerungsvariablen an die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 ausgegeben werden, und eine Antriebszeit, zu welcher die Aktuatoren 6 durch die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 angetrieben werden, durch eine Betriebsuhr (S162). Des Weiteren berechnet die Steuerungs-ECU 53 auf der Basis von einer Variation eines von der Eingabe-ECU 76 eingegebenen Standort-Eingabewerts Fi und der Antriebszeit der Aktuatoren 6 eine Ansprechverzögerung von der Antriebszeit der Aktuatoren 6 bis zu der Zeit, zu der das Fahrzeug tatsächlich der Antriebssteuerung ausgesetzt ist (S163).
Die Steuerungs-ECU 53 berechnet auf der Basis von den oben beschriebenen Zeitinformationen, der Eingabezeit, der Antriebszeit und der Ansprechverzögerung die Steuerungszeit, zu der das Fahrzeug der Fahrsteuerung tatsächlich ausgesetzt ist (S164). Die Steuerungs-ECU 53 gibt zum Berechnen von Steuerungsvariablen benötigte Typen von Eingabewerte entsprechend der Steuerungszeit und die Steuerungszeit (geplante Zeit) als ein Datenanforderungssignal an die Datenmanagement-ECU 44 aus, um die Steuerungsvariablen zu berechnen (S165).
Die Steuerungs-ECU 53 erfasst die von der Datenmanagement-ECU 44 eingegebenen umgewandelten Eingabewerte (S166). Die Steuerungs-ECU 53 berechnet auf der Basis von den erfassten umgewandelten Eingabewerten Steuerungsvariablen (S167). Die Steuerungs-ECU 53 gibt die berechneten Steuerungsvariablen an die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 aus (S168). Danach endet der Prozess.
Wie es in 37 gezeigt ist, erfasst die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 die Steuerungsvariablen von der Steuerungs-ECU 53 (S171). Die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 führt eine D/A-Umwandlung an den erfassten Steuerungsvariablen aus (S172). Die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 führt eine V-I-Umwandlung an den D/A-umgewandelten Steuerungsvariablen aus (S173). Die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 steuert den Betrieb der Aktuatoren 6 gemäß den V-I-umgewandelten Steuerungsvariablen (S174). Danach endet der Prozess.
Mit dem oben beschriebenen Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 15 werden auf der Basis von zu Eingabewerten umgewandelten Werten Steuerungsvariablen zu einer Steuerungszeit, zu welcher das Fahrzeug tatsächlich einer Fahrsteuerung ausgesetzt ist, berechnet, damit der Einfluss von Verarbeitungsverzögerungszeiten in der Berechnung von Steuerungsvariablen ausgeschlossen werden kann und Steuerungsziele mit höherer Genauigkeit ausgegeben werden können. Insbesondere wird eine Zeit τ + δ1 + δ2 erhalten, indem eine Verzögerungszeit δ1 aufgrund eines Umwandlungsprozesses der Datenmanagement-ECU 44 und einer Zeitdauer zur Kommunikation zwischen den ECUs sowie eine Verzögerungszeit δ2 aufgrund einer Ansprechverzögerung, Jitter oder Ähnlichem von der Antriebszeit der Aktuatoren 6 bis zu der Zeit, zu welcher das Fahrzeug tatsächlicher einer Fahrsteuerung ausgesetzt ist, zu einer momentan Zeit τ hinzugefügt bzw. addiert werden, wobei die Zeit τ + δ1 + δ2 als eine geplante Zeit (Steuerungszeit) verwendet wird. Dadurch wird eine Steuerung ausgeführt, welche die Eingabewerte zu der tatsächlichen Steuerungszeit verwendet, und die Steuerungsgenauigkeit kann verbessert werden.
Ferner ist es durch Berechnung der Steuerungszeit auf diese Weise nicht nur möglich, Steuerungsziele auf der Basis von der Steuerungszeit auszugeben, sondern ebenso die berechneten Steuerungsziele unter Berücksichtigung einer Verzögerung der Kommunikation mit den Aktuatoren 6 einzustellen. Des Weiteren sind solche Steuerungsziele nicht auf solche, welche auf der Basis von den Eingabe-Zeitreihendaten berechnet werden beschränkt, stattdessen kann ein Motorausgabewert (Steuerungsziel) direkt von einem von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 eingegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit-Eingabewert Ei berechnet und dann ausgegeben werden.
Siebtes Ausführungsbeispiel
Als nächstes wird ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 16 gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 16 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich hauptsächlich von dem zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Steuerungsvariablen auf der Basis einer angenommenen höchsten Verzögerungszeit (schlechtester Wert) von zur Berechnung der Steuerungsvariablen benötigten Verarbeitungszeiten berechnet werden.
Wie es in 38 gezeigt ist, weist das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 16 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Gier-/Beschleunigungssensor 21, einen Bildsensor 22, einen Radarsensor 23, einen Lenkwinkelsensor 24, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 und eine GPS-Erfassungseinheit 26 auf. Des Weiteren weist das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 16 Eingabe-ECUs 31 bis 36, eine Erkennungs-ECU 45, eine Steuerungs-ECU 54 und eine Aktuatorsteuerungs-ECU 64 auf. Ferner sind die Eingabe-ECUs 31 bis 36, die Erkennungs-ECU 45, die Steuerungs-ECU 54 und die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 durch ein Fahrzeug-LAN 10 elektrisch miteinander verbunden und haben zum Erfassen von Zeitinformationen einen Systemtimer gemeinsam. Hier fungieren die Eingabe-ECUs 31 bis 36 als eine erste Generierungseinheit, die Erkennungs-ECU 45 als eine zweite Generierungseinheit und die Steuerungs-ECU 54 als eine Auswähleinheit und eine Ausgabeeinheit. Es ist zu beachten, dass die Eingabe-ECUs 31 bis 36 und die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 dieselben wie die Eingabe-ECUs und die Aktuatorsteuerungs-ECU gemäß dem oben beschriebenen zweiten und sechsten Ausführungsbeispiel sind, sodass deren Beschreibung weggelassen wird.
Die Erkennungs-ECU 45 erkennt auf der Basis von Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆, welche den Eingabe-ECUs 31 bis 36 eingegeben werden, eine Straßensituation um das Fahrzeug herum (bspw. Vorhandensein oder Abwesendheit eines Hindernisses, ein Standort des Hindernisses). Insbesondere erfasst die Erkennungs-ECU 45 die Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ von den entsprechenden Eingabe-ECUs 31 bis 36 und die Zeitinformationen von dem Systemtimer. Die Erkennungs-ECU 45 erkennt auf der Basis von den Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ eine Straßensituation um das Fahrzeug herum.
Die Erkennungs-ECU 45 sichert die erkannten Resultate der Straßensituation und eine dem erkannten Ergebnis entsprechende Zeit (z. B. eine Zeit, zu der die Straßensituation von den Eingabewertdaten erkannt wird). Die Erkennungs-ECU 45 schätzt auf der Basis von den gesicherten momentanen und vorherigen erkannten Ergebnissen ein erkanntes Ergebnis einer zukünftigen Straßensituation. Die Erkennungs-ECU 45 erzeugt auf der Basis von den geschätzten, zukünftigen erkannten Ergebnissen und der gesicherten momentanen und vorherigen erkannte Ergebnisse das geschätzte, zukünftige erkannte Ergebnis beinhaltende Zeitreihendaten der Straßensituation. Die Erkennungs-ECU 45 gibt die erzeugten Zeitreihendaten des erkannten Ergebnisses und die Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N1 bis N6 an die Steuerungs-ECU 54 aus.
Die Steuerungs-ECU 45 berechnet auf der Basis von den erfassten verschiedenen Daten Steuerungsvariablen und gibt dann die berechneten Steuerungsvariablen an die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 aus. Die Steuerungs-ECU 54 erfasst die Zeitreihendaten der erkannten Ergebnisse und die Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ von der Erkennungs-ECU 45. Ferner erfasst die Steuerungs-ECU 54 Zeitinformationen von dem Systemtimer.
Die Steuerungs-ECU 54 und die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 sind durch eine gemeinsame Betriebsuhr miteinander synchronisiert. Die Steuerungs-ECU 54 erkennt eine Eingabezeit, zu welcher die von der Steuerungs-ECU 54 ausgegebenen Steuerungsvariablen der Aktuatorsteuerungs-ECU 64 eingeben werden, durch eine Betriebsuhr. Auf ähnliche Weise erkennt die Steuerungs-ECU 54 die Zeit, zu der die Aktuatoren 6 durch die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 angetrieben werden, durch eine Betriebsuhr.
Ferner empfängt die Steuerungs-ECU 54 einen Standort-Eingabewert Fi direkt von der Eingabe-ECU 36. Die Steuerungs-ECU 54 berechnet auf der Basis von der Antriebszeit der Aktuatoren 6 und einer Variation des Standort-Eingabewerts Fi eine Ansprechverzögerung von der Antriebszeit der Aktuatoren 6 bis zu der Zeit, zu welcher das Fahrzeug tatsächlich einer Fahrsteuerung ausgesetzt ist. Die Steuerungs-ECU 54 berechnet auf der Basis von der oben beschriebenen Zeitinformation, der Eingabezeit, der Antriebszeit und Verzögerungszeit eine Steuerungszeit, zu welcher das Fahrzeug tatsächlich einer Fahrsteuerung gemäß den von der Steuerungs-ECU 54 ausgegebenen Steuerungsvariablen ausgesetzt ist. Die Steuerungszeit wird unter Berücksichtigung eines Falls berechnet, in dem eine angenommene größte Verzögerung in dem Steuerungsvariable-Berechnungsprozess der Steuerungs-ECU 54 auftritt.
Hier in 39 stellt der Pfeil A_a den Fortschritt des Prozesses dar, wenn der Steuerungsvariable-Berechnungsprozess in der Steuerungs-ECU 54 ohne Verzögerung endet. Wie durch den Pfeil A_a dargestellt, ist eine Steuerungszeit, zu der das Fahrzeug tatsächlich einer Fahrsteuerung ausgesetzt ist, τ_s3, wenn der Steuerungsvariable-Berechnungsprozess ohne Verzögerung endet, wenn zu einer Endzeit τ_s1 des Steuerungsvariable-Berechnungsprozesses Steuerungsvariablen von der Steuerungs-ECU 54 an die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 ausgegeben werden. Andererseits stellt der Pfeil Ab in 39 den Fortschritt des Prozesses dar, wenn eine angenommene größtmögliche Verzögerung in dem Steuerungsvariable-Berechnungsprozess auftritt. Wie durch den Pfeil Ab dargestellt, ist die Endzeit τ_s2 des Steuerungsvariable-Berechnungsprozesses später als τ_s1, wenn eine Verzögerung in dem Steuerungsvariable-Berechnungsprozess auftritt. Wenn zur Endzeit τ_s2 die Steuerungsvariablen von der Steuerungs-ECU 54 an die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 ausgegeben werden, ist die Steuerungszeit eine Zeit τ_s4, welche später als τ_s3 ist. Die Steuerungs-ECU 54 berechnet auf der Basis von der oben beschriebenen Zeitinformation, der Eingabezeit, der Antriebszeit und der Ansprechverzögerung die Steuerungszeit τ_s4 dann, wenn eine angenommene größtmögliche Verzögerung auftritt.
Die Steuerungs-ECU 54 wählt jeweils auswählbare Datenbereiche U₁ bis U₆ aus den Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ gemäß der vorbestimmten zweiten Auswahlbedingung aus, um zur Steuerungszeit optimale Steuerungsvariablen zu berechnen. Wie es in 39 dargestellt ist, wählt insbesondere die Steuerungs-ECU 54 Datenbereiche zu einer Steuerungsdatenzeit τ1 vor einer Referenzzeit τ, welche eine Datenauswahlreferenz ist, als auswahlbare Datenbereiche U₁ bis U₆ unter Berücksichtigung von Sensorverzögerungen (benötigte Zeitdauer, bis eine aktuelle Situation als ein Eingabewert erfasst bzw. detektiert ist) δA bis δF in den verschiedenen Sensoren 21 bis 26 aus. Die Anzahl von in jedem der auswählbaren Datenbereiche U₁ bis U₆ enthaltenen Eingabewerte und Zeitbereichen bezüglich der Steuerungsdatenzeit τ1 sind beispielsweise in geeigneter Weise für die in dem nachfolgenden Prozess verwendeten mathematischen Ausdrücke bzw. mathematischen Gleichungen ausgewählt.
Die Steuerungs-ECU 54 berechnet Steuerungsvariable auf der Basis von den Eingabewertdaten in den ausgewählten auswählbaren Datenbereichen U₁ bis U₆ und den Zeitreihendaten des erkannten Ergebnisses der Straßensituation. Die Steuerungs-ECU 54 gibt die berechneten Steuerungsvariablen an die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 aus. Zu dieser Zeit wartet die Steuerungs-ECU 54 mit einer Ausgabe, bis die Zeit, zu der die Steuerungsvariablen ausgegeben werden, mit τ_s2 übereinstimmt, selbst wenn keine Verzögerung oder eine geringe Verzögerung in dem Steuerungsvariable-Berechnungsprozess, wie durch den Pfeil A_a in 39 dargestellt ist, vorliegt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass eine Abweichung zwischen der berechneten Steuerungszeit τ_s4 und einer Zeit, zu welcher das Fahrzeug tatsächlich einer Fahrsteuerung ausgesetzt ist, auftritt, weil die Steuerungsvariablen früher als τ_s2 ausgegeben werden, sodass die Genauigkeit der Steuerung über das Fahrzeug verbessert werden kann.
Als nächstes werden der Betrieb der Erkennungs-ECU 45 und der Betrieb der Steuerungs-ECU 54 in dem Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 15 unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wie es in 40 dargestellt ist, erfasst die Erkennungs-ECU 45 Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ von den entsprechenden Eingabe-ECUs 31 bis 36 und Zeitinformationen von dem Zeittimer (S181). Die Erkennungs-ECU 45 erkennt auf der Basis von Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ eine Straßensituation um das Fahrzeug (S182).
Anschließend sichert die Erkennungs-ECU 45 die erkannten Ergebnisse der Straßensituation und die dem erkannten Ergebnis entsprechende Zeit (S183). Die Erkennungs-ECU 45 schätzt auf der Basis von den gesicherten momentanen und vorherigen erkannten Ergebnissen ein erkanntes Ergebnis einer zukünftigen Straßensituation (S184). Die Erkennungs-ECU 45 erzeugt auf der Basis von dem geschätzten zukünftigen erkannten Ergebnis und der gesicherten momentanen und vorherigen erkannten Ergebnisse das geschätzte zukünftige erkannte Ergebnis beinhaltende Zeitreihendaten der Straßensituation. Die Erkennungs-ECU 45 gibt die erzeugten Zeitreihendaten des erkannten Ergebnisses und die Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ an die Steuerungs-ECU 54 aus (S186). Danach endet der Prozess.
Wie es in 41 dargestellt ist, erfasst die Steuerungs-ECU 54 die erzeugten Zeitreihendaten des erkannten Ergebnisses und Teile von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ von der Erkennungs-ECU 45 und Zeitinformationen von dem Systemtimer (191). Anschließend erkennt die Steuerungs-ECU 54 eine Eingabezeit, zu welcher von der Steuerungs-ECU 54 ausgegebene Steuerungsvariablen der Aktuatorsteuerungs-ECU 64 eingegeben werden, durch eine Betriebsuhr und erkennt eine Zeit, zu welcher die Aktuatoren 6 durch die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 angetrieben werden, durch eine Betriebsuhr (S192). Danach berechnet die Steuerungs-ECU 54 auf der Basis von der Antriebszeit der Aktuatoren 6 und einer Variation des Standort-Eingabewerts Fi eine Ansprechverzögerung von der Antriebszeit der Aktuatoren 6 bis zu der Zeit, zu der das Fahrzeug tatsächlich einer Antriebssteuerung ausgesetzt ist (S193).
Danach berechnet die Steuerungs-ECU 54 auf der Basis von den oben beschriebenen Zeitinformationen, der Eingabezeit, der Antriebszeit und der Ansprechverzögerung eine Steuerungszeit τ_s4 in einem Fall, wenn eine angenommene größtmögliche Verzögerung auftritt (S194). Die Steuerungs-ECU 54 wählt jeweils auswählbare Datenbereiche U₁ bis U₆ aus den Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ entsprechend der vorbestimmten zweiten Auswahlbedingung aus, um zu der berechneten Steuerungszeit τ_s4 optimale Steuerungsvariablen zu berechnen (S195).
Die Steuerungs-ECU 54 berechnet Steuerungsvariable auf der Basis von den Eingabewertdaten in den ausgewählten auswählbaren Datenbereichen U₁ bis U₆ und den Zeitreihendaten des erkannten Ergebnisses der Straßensituation (S196). Die Steuerungs-ECU 54 gibt die berechneten Steuerungsvariablen an die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 aus (S197). Danach endet der Prozess.
Mit dem oben beschriebenen Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 16 werden auswählbare Datenbereiche U₁ bis U₆ ausgewählt, um optimale Steuerungsvariablen zu berechnen, welche einen geringen Einfluss der Verarbeitungsverzögerungszeiten zu der Steuerungszeit τ_s4, zu welcher das Fahrzeug tatsächlich einer Fahrsteuerung ausgesetzt ist, erhalten, damit der Einfluss von Verarbeitungsverzögerungszeiten beim Berechnen von Steuerungsvariablen entfernt werden kann und eine Fahrsteuerung mit hoher Steuerungsgenauigkeit ausgeführt werden kann.
Insbesondere, wie es in 30 dargestellt ist, wird angenommen, dass das an einem Anfangsstandort Q0 befindliche Fahrzeug V_C einen Spurwechsel von einer linken Fahrspur R1 auf eine rechte Fahrspur R2 ausführt, um ein auf der Fahrbahn geparktes Fahrzeug V_B zu umfahren. In dem Fahrzeug V_C, welches ein Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 16 aufweist, wird eine Steuerungszeit τ_s4, welche unter den Zeiten, zu denen das Fahrzeug tatsächlich einer Fahrsteuerung in der Steuerungs-ECU 54 ausgesetzt ist, die größtmögliche Verzögerung ist, berechnet. Dann werden auswählbare Datenbereiche U₁ bis U₆ aus den Teilen von Eingabe-Zeitreihendaten N₁ bis N₆ gemäß der vorbestimmten zweiten Auswahlbedingung jeweils ausgewählt, um zur Steuerungszeit τ_s4 optimale Steuerungsvariable zu berechnen.
Die Steuerungs-ECU 54 berechnet Steuerungsvariable (einen der Zielpunkte bzw. Sollpunkte, welchen die Sollbewegungsbahn P11 beinhaltet) auf der Basis von den Eingabewertdaten in diesen auswählbaren Datenbereichen U₁ bis U₆ zu der Steuerungszeit τ_s4. Die Steuerungs-ECU 54 gibt die berechneten Steuerungsvariablen an die Aktuatorsteuerungs-ECU 64 aus. Zu dieser Zeit wartet die Steuerungs-ECU 54 ein Ausgeben ab, bis die Zeit, zu welcher die Steuerungsvariablen ausgegeben werden, mit der Zeit τ_s2 übereinstimmt, um dadurch die Steuerungszeit bis τ_s4 einzustellen, selbst wenn keine Verzögerung oder eine geringe Verzögerung in dem Steuerungsvariable-Berechnungsprozess auftritt.
Auf diese Weise wird in dem Fahrzeug, welches das Steuerungsziel-Verarbeitungssystem 16 beinhaltet, ein Ausgeben abgewartet, sodass die Zeit, zu welcher die Steuerungsvariablen ausgegeben werden, mit der Zeit τ_s2 übereinstimmt, damit eine Abweichung zwischen der berechneten Steuerungszeit τ_s4 und der Zeit, zu welcher das Fahrzeug tatsächlich einer Fahrsteuerung ausgesetzt ist, unterdrückt werden kann, selbst wenn keine Verzögerung oder eine geringe Verzögerung in dem Steuerungsprozess in der Steuerungs-ECU 54 vorliegt, sodass die Genauigkeit der Steuerung über das Fahrzeug verbessert werden kann. Des Weiteren berechnet die Steuerungs-ECU 54 auf der Basis von gemäß der vorbestimmten zweiten Auswahlbedingung ausgewählten auswählbaren Datenbereichen U₁ bis U₆ Steuerungsvariablen, um zur Steuerungszeit τ_s4 optimale Steuerungsvariable zu berechnen. Dadurch kann der Einfluss von Verarbeitungsverzögerungszeiten bei der Berechnung von Steuerungsvariablen entfernt werden und eine Fahrsteuerung mit einer hohen Steuerungsgenauigkeit ausgeführt werden. Selbst wenn der Standort des Fahrzeugs V_C von der Sollbewegungsbahn P11 zu dem Standort Q1 durch δP in der Fahrzeugquerrichtung aufgrund von Störungen wie beispielsweise starker Wind abweicht, kann auf diese Weise der Einfluss der Störung höchstwahrscheinlich durch eine hochgenau Fahrsteuerung korrigiert werden, was das Fahrzeug dazu veranlasst, auf die Sollbewegungsbahn P11 zurückzukehren. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Fahrsteuerung verbessert.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind oben beschrieben; jedoch ist der Aspekt der Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise ist das gesteuerte Objekt nicht auf ein Fahrzeug beschränkt; stattdessen kommen für das gesteuerte Objekt verschiedene mobile Einheiten wie beispielsweise ein Flugzeug oder ein Roboter in Frage.
Ferner können die Merkmale des ersten bis siebten Ausführungsbeispiels in Abhängigkeit eines gesteuerten Objekts oder der Details einer Steuerung in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-290505 A [0002, 0002]

Claims

Steuerungsziel-Verarbeitungssystem mit einer ersten Generierungseinheit, die erste Zeitreihendaten erzeugt, welche Zeitreihendaten eines Eingabewerts sind; einer zweiten Generierungseinheit, die aus einer Vielzahl von Verarbeitungseinheiten ausgebildet ist, die Zeitreihendaten unter der Vielzahl von Verarbeitungseinheiten austauscht und die durch in den jeweiligen Verarbeitungseinheiten vorbestimmte Verarbeitungen Zwischenberechnungswerte entsprechend der jeweiligen in den ersten Zeitreihendaten enthaltenen Eingabewerten berechnet, um dadurch zweite Zeitreihendaten zu generieren, welche Zeitreihendaten des Zwischenberechnungswerts sind; einer Auswähleinheit, die einen Auswahlwert aus den zweiten Zeitreihendaten in Abhängigkeit von einer ersten Auswahlbedingung auswählt; und einer Ausgabeeinheit, die eine Steuerungsvariable zum Steuern eines gesteuerten Objekts auf der Basis von dem Auswahlwert berechnet und dann die Steuerungsvariable als ein Steuerungsziel ausgibt.
Steuerungsziel-Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei die erste Generierungseinheit einen zukünftigen Eingabewert schätzt und die ersten den zukünftigen Eingabewert beinhaltenden Zeitreihendaten erzeugt.
Steuerungsziel-Verarbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Generierungseinheit eine Vielzahl von ersten Zeitreihendatenteilen erzeugt, die sich zeitlich teilweise überlappen; und die zweite Generierungseinheit eine Vielzahl von zweiten Zeitreihendatenteilen entsprechend der jeweiligen ersten Zeitreihendatenteile erzeugt.
Steuerungsziel-Verarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Auswahlbedingung auf der Basis von einer Zeit, zu welcher der Auswahlwert ausgewählt wird, eingestellt wird.
Steuerungsziel-Verarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Generierungseinheit eine Vielzahl von ersten Zeitreihendatentypen entsprechend einer Vielzahl von Eingabewerttypen erzeugt; die zweite Generierungseinheit eine Vielzahl von zweiten Zeitreihendatentypen auf der Basis von der Vielzahl von ersten Zeitreihendatentypen erzeugt; die Auswähleinheit auswählbare Datenbereiche aus den jeweiligen zweiten Zeitreihendatentypen in Abhängigkeit von einer zweiten Auswahlbedingung auswählt; und die Ausgabeeinheit die Steuerungsvariable aus in den jeweiligen auswählbaren Datenbereichen enthaltenen Zwischenberechnungswerten berechnet.
Steuerungsziel-Verarbeitungssystem nach Anspruch 5, wobei ein Eingabewert eines vorbestimmten Typs der Ausgabeeinheit eingegeben wird; und die Ausgabeeinheit die Steuerungsvariable auf der Basis von in den jeweiligen auswählbaren Datenbereichen enthaltenen Zwischenberechnungswerten und dem Eingabewert eines vorbestimmten Typs berechnet.
Steuerungsziel-Verarbeitungssystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei die zweite Auswahlbedingung auf der Basis von einer Verarbeitungszeitdauer der jeweiligen zweiten Zeitreihendatentypen eingestellt wird.
Steuerungsziel-Verarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Generierungseinheit die ersten Zeitreihendaten mit einer basierend auf einer Verarbeitungszeitdauer eingestellten Zeitdauer erzeugt.
Steuerungsziel-Verarbeitungssystem nach Anspruch 8, wobei in der zweiten Generierungseinheit jede der Verarbeitungseinheiten Zeitreihendaten mit einer basierend auf einer Verarbeitungszeitdauer eingestellten Zeitdauer von einer nachfolgenden Verarbeitungseinheit an die nachfolgende Verarbeitungseinheit ausgibt.
Steuerungsziel-Verarbeitungssystem nach Anspruch 9, wobei die zweite Generierungseinheit die zweiten Zeitreihendaten mit einer basierend auf einer Verarbeitungszeitdauer der Ausgabeeinheit eingestellten Zeitdauer an die Ausgabeeinheit ausgibt.
Steuerungsziel-Verarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Verarbeitungszeitdauer eine Verarbeitungsverzögerungszeit aufweist.
Steuerungsziel-Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, ferner mit einer Berechnungseinheit, die eine Steuerungszeit berechnet, zu welcher das gesteuerte Objekt in Abhängigkeit von der Steuerungsvariablen gesteuert wird, wobei die Ausgabeeinheit das Steuerungsziel auf der Basis von der Steuerungszeit ausgibt.
Steuerungsziel-Verarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Eingabewert ein durch einen für Kraftfahrzeuge ausgerüsteten Sensor erfasster Wert ist; der Zwischenberechnungswert ein Wert hinsichtlich eines Fahrziels des Kraftfahrzeugs ist; und die Steuerungsvariable eine Steuerungsvariable für einen Motor, eine Bremse und/oder eine Lenkung ist.