專利名稱:車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu)、使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)造用于車輛控制的控制平臺,也就是,控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),其包括多個(gè)用于車輛控制的構(gòu)成元件。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的,已知一種用于組裝控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),其中,分級構(gòu)造多個(gè)用于車輛控制的構(gòu)成元件。例如,JP-H5-85228A披露了下面的以六個(gè)分級等級的構(gòu)造駕駛員的愿望是具有最高優(yōu)先級的分級等級;傳動和制動系統(tǒng)的分級是較低的分級等級。根據(jù)該現(xiàn)有技術(shù),命令只從較高的分級等級到較低的分級等級進(jìn)行。在上述的現(xiàn)有技術(shù)中,通過給予與運(yùn)行穩(wěn)定性相關(guān)的駕駛員的愿望優(yōu)于與車輛的向前行駛相關(guān)的愿望的優(yōu)先級來控制車輛。這樣,即使在給予駕駛員的愿望最高的優(yōu)先級的分級等級下,也不能操作所有的操作元件。為了處理該問題,JP-H10-250417A披露了一種控制方法,其中,只有一個(gè)命令傳送單元設(shè)置在高的分級等級,以及裝置的協(xié)調(diào)元件設(shè)置在最高的級別。也就是,總的車輛協(xié)調(diào)器設(shè)置在第一分級等級,機(jī)械能源和車輛運(yùn)動裝置設(shè)置在第二分級等級。此外,在第二分級等級中形成分級。例如,在機(jī)械能源內(nèi),源協(xié)調(diào)器設(shè)置在第一分級等級,涉及機(jī)械能的單個(gè)元件,諸如發(fā)動機(jī)、離合器和變速器,設(shè)置在第二分級等級。在車輛運(yùn)動裝置中,車輛運(yùn)動協(xié)調(diào)器設(shè)置在第一分級等級,涉及車輛運(yùn)動的單個(gè)元件,諸如轉(zhuǎn)向裝置、傳動裝置、制動裝置和底盤設(shè)置在第二分級等級。
根據(jù)JP-H5-85228A,例如,用于諸如轉(zhuǎn)向裝置、車輪傳動裝置、動力傳動裝置、制動裝置和發(fā)動機(jī)之類的單個(gè)元件的單個(gè)控制裝置分布在各個(gè)分級之間。通過確定單個(gè)分級等級之間的接口的物理量,只在從較高的分級等級到較低的分級等級的方向上給定指令。如上所述,在現(xiàn)有技術(shù)的分級結(jié)構(gòu)中,命令只從較高的分級傳送到較低的分級。
具有只在從較高等級到較低等級的方向上具有命令/指令鏈的控制系統(tǒng)具有問題。例如,進(jìn)行下面的假設(shè)在較低分級等級的構(gòu)成元件,或者在較低分級等級的信號被處理的傳感器故障。這樣,比故障的構(gòu)成元件分級等級高的構(gòu)成元件識別在較低的分級等級處存在故障的構(gòu)成元件。同時(shí),它們必須進(jìn)行計(jì)算和排除在較低分級等級處故障的構(gòu)成元件的功能和性能或者影響的操作。
車輛的控制系統(tǒng)相對于每個(gè)汽車模式或者車輛類別來說產(chǎn)品種類豐富,加入高價(jià)值的車輛的傳感器數(shù)量大,經(jīng)濟(jì)型汽車的傳感器數(shù)量少。在這樣的情況下,在較高分級等級處的構(gòu)成元件本身,或者在較高分級等級處的控制必須根據(jù)是否設(shè)置在構(gòu)成元件中的傳感器或者構(gòu)成元件本身在較低的分級等級處存在來修改。
現(xiàn)有技術(shù)只從諸如轉(zhuǎn)向裝置、動力傳動裝置和發(fā)動機(jī)之類的單個(gè)元件的單個(gè)控制裝置應(yīng)該如何分級構(gòu)造的觀點(diǎn)來考慮。例如,在現(xiàn)有技術(shù)中不存在這樣的建議,即,關(guān)于應(yīng)該開發(fā)如何的概念(控制結(jié)構(gòu)),當(dāng)在單個(gè)分級中構(gòu)造共同的控制系統(tǒng)時(shí),是根據(jù)該概念的。或者,在現(xiàn)有技術(shù)中不存在這樣的建議,即,關(guān)于應(yīng)該開發(fā)如何的概念(控制結(jié)構(gòu)),用于以較高的級別管理在集總中的單個(gè)元件的控制系統(tǒng)是根據(jù)該概念的。
JP-H10-250417A包括狀態(tài)信息和沖突信息被反饋,且在裝置A和B之間通訊的描述。然而,JP-H10-250417A只示出了這樣的構(gòu)造,即,來自第二分級等級的裝置的要求在第一分級等級處協(xié)調(diào),如從通常的觀點(diǎn)可見;以及命令發(fā)出到第二分級等級。換句話說,相對于分級關(guān)系,較高的等級作為只用于執(zhí)行協(xié)調(diào)的分級,且具體的單個(gè)元件設(shè)置在較低的等級。這也應(yīng)用于第二分級等級內(nèi)的分級結(jié)構(gòu),該第二分級等級低于第一分級等級。舉個(gè)例子。即使從通常的觀點(diǎn)看處于第二分級等級的機(jī)械能源采用下面的構(gòu)造該機(jī)械能源在其中設(shè)置有源協(xié)調(diào)器,用于在較高的等級只進(jìn)行協(xié)調(diào),以及在較低的等級設(shè)置有單個(gè)元件,諸如,離合器。
如上所述,JP-H10-250417A只包含下面的概念根據(jù)在第一分級等級和第二分級等級處應(yīng)該設(shè)置什么功能和控制系統(tǒng)應(yīng)該如何設(shè)置的分級結(jié)構(gòu)的概念,以及在每個(gè)分級中提供用于在較高等級只進(jìn)行協(xié)調(diào)的部分和在較低的等級的單個(gè)元件的概念。
根據(jù)JP-H10-250417A,從通常的觀點(diǎn)可見,第二分級等級分為機(jī)械能源和車輛移動裝置。機(jī)械能源設(shè)置有與機(jī)械能相關(guān)的單個(gè)元件,車輛移動裝置設(shè)置有與車輛移動有關(guān)的單個(gè)元件組。此外,在車輛移動裝置中,作為與發(fā)動機(jī)功率有關(guān)的單個(gè)元件的傳動和制動裝置作為一個(gè)構(gòu)成元件單元,且該構(gòu)成元件單元在單元內(nèi)的次級具有轉(zhuǎn)矩分配器。與傳動和制動裝置的構(gòu)成元件分離的,機(jī)械能源在其中設(shè)置有發(fā)動機(jī)協(xié)調(diào)器,用于控制燃料注入等。上述專利文獻(xiàn)包括下面的說明諸如導(dǎo)航系統(tǒng)之類的操作元件不包括在車輛在整體構(gòu)件中,或者盡可能地定位在較低的等級。如上所述,在該現(xiàn)有技術(shù)中,單個(gè)元件的最大的框架分成協(xié)調(diào)部分(第一分級等級)、機(jī)械部分(第二分級等級)和移動控制部分(第二分級等級)。結(jié)果,存在與相同的發(fā)動機(jī)相關(guān)的控制,因?yàn)樵诘诙旨壍燃壧?,其分成用于機(jī)械能源的控制和用于車輛移動裝置的控制。當(dāng)存在用于一個(gè)功能的控制時(shí),由于該控制分成多個(gè)系統(tǒng),一個(gè)部件單元,例如發(fā)動機(jī)的控制不能在一個(gè)裝置單元,例如車輛移動裝置中完成。當(dāng)部件從一種汽車模式變化到另一種汽車模式時(shí),因此也包括通過其它裝置來進(jìn)行控制、編程和適應(yīng)的再構(gòu)造。在該現(xiàn)有技術(shù)的情況下,例如,當(dāng)發(fā)動機(jī)從一種汽車模式變化到另一種汽車模式,或者從一種車輛類別變化到另一種車輛類別時(shí),車輛移動裝置側(cè)和機(jī)械能源側(cè)都必須協(xié)調(diào)。
上述專利文獻(xiàn)將導(dǎo)航系統(tǒng)只考慮為由乘客操作的操作元件。在該專利文獻(xiàn)中,下面的技術(shù)原理不存在存在于導(dǎo)航系統(tǒng)中的地圖信息、全球定位系統(tǒng)(GPS)等,以及導(dǎo)航系統(tǒng)可以主動性地用于車輛控制。
因此,本發(fā)明意在提供一種車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu)來作為車輛中的控制平臺,用于解決上述問題的中的任何一個(gè)、任何組合和所有問題,使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制系統(tǒng),以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題,根據(jù)權(quán)利要求1的本發(fā)明的特征在于,其包括識別系統(tǒng)控制平臺,其具有用于信息系統(tǒng)和/或周圍監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成元件;操作系統(tǒng)控制平臺,其具有用于車輛移動系統(tǒng)的構(gòu)成元件;以及確定系統(tǒng)控制平臺,其協(xié)調(diào)來自識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺的信息,以及傳送要求到識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺。
如上所述,車輛的控制裝置分為三個(gè),構(gòu)造識別系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和確定系統(tǒng)控制平臺。因此,來自導(dǎo)航系統(tǒng)或者類似系統(tǒng)的車輛周圍的信息和來自設(shè)置在適應(yīng)性巡航控制裝置或者類似裝置中的行車間距傳感器或者類似物的信息可以主動地用于車輛的整體控制。
由于車輛的控制裝置分為用于識別系統(tǒng)的控制裝置、用于操作系統(tǒng)的控制裝置和用于確定系統(tǒng)的控制裝置,一種功能的控制設(shè)置在或者連接到一個(gè)控制系統(tǒng),例如,操作系統(tǒng)控制平臺。結(jié)果,從一種汽車模式到另一種汽車模式的變化,或者從一種類別到另一種類別的變化可以容易地處理。
根據(jù)權(quán)利要求2和權(quán)利要求4的本發(fā)明的特征在于,確定系統(tǒng)控制平臺設(shè)置有監(jiān)控駕駛員的情況的功能;然后,駕駛員的情況加到來自識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺的信息中,且要求傳送到識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺。如上所述,關(guān)系監(jiān)控駕駛員的情況的信息在三個(gè)不同類型的平臺內(nèi)的確定系統(tǒng)控制平臺中收集。因此,關(guān)于從識別系統(tǒng)平臺和控制系統(tǒng)平臺輸入的信息的執(zhí)行確定可以變化,且適于駕駛員的情況。
根據(jù)權(quán)利要求3的本發(fā)明是具有多個(gè)控制功能的用于車輛的控制信息的傳遞結(jié)構(gòu)。該傳遞結(jié)構(gòu)的特征在于,其包括第一傳感器,其檢測關(guān)于車輛外部的信息,且輸出該信息;識別系統(tǒng)控制平臺,基于第一傳感器的信息和/或關(guān)于車輛周圍的信息輸入該識別系統(tǒng)控制平臺;第二傳感器,其檢測由乘客操作的致動器的操作狀態(tài),且輸出該狀態(tài),以及第三傳感器,其包括檢測車身的狀態(tài)的傳感器,且輸出該狀態(tài);操作系統(tǒng)控制平臺,基于第二傳感器和/或第三傳感器的信息輸入該操作系統(tǒng)控制平臺;以及確定系統(tǒng)控制平臺,其根據(jù)來自識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺的信息對多個(gè)控制功能進(jìn)行確定,且結(jié)合執(zhí)行確定來要求識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺。
如上所述,識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺的任務(wù)根據(jù)傳感器的輸入信息,換句話說,傳感器的類型而分開。根據(jù)來自各個(gè)傳感器的信息,在單個(gè)平臺處執(zhí)行分析和/或確定,然后分析/確定的結(jié)果傳送到確定系統(tǒng)控制平臺。這樣,每個(gè)平臺的任務(wù)根據(jù)傳感器的類型來明確,根據(jù)汽車模式變化和傳感器故障來在每個(gè)平臺處產(chǎn)生信息。因此,增強(qiáng)了多功能性。
根據(jù)權(quán)利要求5的本發(fā)明是具有多個(gè)控制功能的用于控制信息的傳遞結(jié)構(gòu)。該傳遞結(jié)構(gòu)的特征在于,其包括第一傳感器,其檢測關(guān)于車輛外部的信息,且輸出該信息;具有關(guān)于車輛周圍的信息的信息系統(tǒng)構(gòu)成元件;識別系統(tǒng)控制平臺,其具有允許的安全空間設(shè)置裝置,用于基于來自第一傳感器的信息和/或設(shè)置在信息系統(tǒng)構(gòu)成元件中的信息來為車身設(shè)置允許的安全空間,該空間是車身移動的允許范圍;第二傳感器,其檢測由乘客操作的致動器的操作狀態(tài),且輸出該狀態(tài),以及第三傳感器,其包括檢測車身的狀態(tài)的傳感器,且輸出該狀態(tài);操作系統(tǒng)控制平臺,其具有允許的移動空間設(shè)置裝置,用于基于來自第二傳感器和/或第三傳感器的信息來設(shè)置作為車身允許的移動空間的允許的范圍,車身可以在該范圍內(nèi)移動;以及確定系統(tǒng)控制平臺,其設(shè)置有確定控制空間,其中,有關(guān)允許的安全空間和允許的移動空間的信息從識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺接收,且設(shè)置控制要求傳遞到識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺。
如上所述,在識別系統(tǒng)控制平臺處,根據(jù)由第一傳感器和/或?qū)儆谧R別系統(tǒng)的周圍監(jiān)控系統(tǒng)中的構(gòu)成元件保持的信息建立控制空間。對于此時(shí)的控制空間,也就是,允許的安全空間,從車身可以移動的范圍的觀點(diǎn)來限定可控制的范圍。作為第一傳感器,可以指定行車間距傳感器、GPS傳感器等,作為保持在周圍監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成元件中的信息,可以指定導(dǎo)航系統(tǒng)中的地圖信息。如權(quán)利要求8所述,可以由時(shí)間和向量限定的允許的安全空間。例如,由坐標(biāo)限定位置范圍,其中,在單位時(shí)間以后,車輛可以安全和可靠地移動。此外,當(dāng)建立允許的安全空間時(shí),考慮安全性的情況下引入概率設(shè)置。
在操作系統(tǒng)控制平臺處,根據(jù)來自屬于操作系統(tǒng)的第二傳感器和/或?qū)儆谲嚿硪苿酉到y(tǒng)的第三傳感器的信息建立控制空間??刂瓶臻g,也就是,允許的移動空間限定一個(gè)范圍,其中,當(dāng)設(shè)置在車輛中的車輛的基本可操作性和/或車身行為控制裝置的能力等完全運(yùn)用時(shí),車身可以物理移動。作為第二傳感器,可以指定用于檢測制動踏板操作的量的傳感器、用于檢測加速器踏板操作和轉(zhuǎn)向角的量的傳感器等。作為第三傳感器,可以指定車身縱向加速傳感器、車身側(cè)向加速傳感器、偏航率傳感器、輪胎充氣壓力傳感器等。此時(shí),允許的移動空間還可以由時(shí)間和向量限定。例如,車輛可以物理移動單位時(shí)間的位置范圍由坐標(biāo)限定。此外,當(dāng)建立允許的移動空間時(shí),從下面的考慮可以引入概率設(shè)置車輛物理移動的概率,例如,多少載荷必須施加到發(fā)動機(jī)或者制動,以達(dá)到一個(gè)位置,或者用于車身行為控制的控制裝置的性能等必須使用到多少程度來達(dá)到該位置。
如上所述,車輛的信息系統(tǒng)和周圍監(jiān)控系統(tǒng)集成到識別系統(tǒng)控制平臺,包括機(jī)械能系統(tǒng)的車輛移動系統(tǒng)集成到操作系統(tǒng)控制平臺。這樣限定的允許的安全空間和允許的移動空間的信息在確定系統(tǒng)平臺中放置在一起??紤]的允許的安全空間和允許的移動空間的控制要求被傳達(dá)到識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺。當(dāng)輸出該控制要求,例如,命令來驅(qū)動屬于操作系統(tǒng)控制平臺的各個(gè)構(gòu)成元件,使得滿足車輛可以物理移動單位時(shí)間以后且安全移動的位置范圍?;蛘撸?,支持駕駛員的信息可以提供給駕駛員,使得駕駛滿足車輛可以物理移動單位時(shí)間以后且安全移動的位置范圍。通過確保根據(jù)允許的安全空間和允許的移動空間確定該信息,可以實(shí)現(xiàn)對考慮的車輛、乘客、行人等和車輛性能的安全性。當(dāng)采用根據(jù)權(quán)利要求6的構(gòu)造,可以產(chǎn)生相等的作用和效果。
如權(quán)利要求9所述,第二傳感器可以如下構(gòu)成駕駛員的加速器操作、制動操作和方向盤操作中的至少一個(gè)的狀態(tài)被檢測;確定系統(tǒng)控制平臺接收來自第二傳感器的檢測結(jié)果,且產(chǎn)生命令空間,其指示由駕駛員給定的命令狀態(tài);然后,根據(jù)允許的安全空間、允許的移動空間和命令空間產(chǎn)生上述控制要求。這樣,當(dāng)確定系統(tǒng)控制平臺形成確定控制空間時(shí),除了車輛、乘客、行人等等安全性和車輛性能以外,控制空間和控制命令可以由直接考慮的駕駛員的技能、駕駛習(xí)慣等形成。
如權(quán)利要求10所述,確定控制空間可以如下構(gòu)成允許的安全空間、允許的移動空間和命令空間重疊的部分被認(rèn)為是控制要求可行范圍,根據(jù)該控制要求可行范圍,對操作系統(tǒng)控制平臺和/或識別系統(tǒng)控制平臺進(jìn)行控制要求。這樣,可以實(shí)現(xiàn)下面的控制滿足駕駛員命令,進(jìn)一步,車身在車輛、乘客、行人等安全的范圍內(nèi)移動,換句話說,車身只在車輛、乘客、行人等安全的范圍內(nèi)移動。這樣獲得到控制平臺可應(yīng)用到將來的自力推進(jìn)的車輛。
如權(quán)利要求14或者權(quán)利要求15所述,可以采用下面的構(gòu)造多個(gè)控制功能分配在層次之間,所有的識別系統(tǒng)控制平臺、操作系統(tǒng)控制平臺和確定系統(tǒng)控制平臺設(shè)置在每個(gè)層次中。這樣,相對于每個(gè)層次中的識別系統(tǒng)和操作系統(tǒng)控制平臺,根據(jù)傳感器和構(gòu)造元件,或者相應(yīng)于在層次中的識別系統(tǒng)和操作系統(tǒng)控制平臺的信息建立各個(gè)控制空間。在每個(gè)層次中的確定系統(tǒng)控制平臺上,根據(jù)只使用在層次中提供的信息來建立的允許的安全空間和允許的移動空間進(jìn)行確定。將給出更具體的描述。包括三個(gè)系統(tǒng),識別系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和確定系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)是根據(jù)只使用提供的信息進(jìn)行控制的基部原理。即使當(dāng)各個(gè)構(gòu)成元件、單個(gè)控制裝置等是分層次構(gòu)造的時(shí),也可以構(gòu)造不容易受汽車模式變化或者故障影響的控制結(jié)構(gòu)。“層次”或者“分層次結(jié)構(gòu)”可以解釋為車輛控制的統(tǒng)一的規(guī)則(規(guī)章),其預(yù)先被放棄,而與汽車模式或者車輛類別無關(guān)到這樣的程度,即,當(dāng)構(gòu)造了車輛控制時(shí),控制性能不受限制。包括操作系統(tǒng)、確定系統(tǒng)和識別系統(tǒng)控制平臺的控制平臺可以體現(xiàn)為每個(gè)層次的控制獨(dú)立性的統(tǒng)一的規(guī)則。
如權(quán)利要求16到權(quán)利要求19所述的,可以構(gòu)造具有以此觀點(diǎn)描述的控制平臺的分層次的控制結(jié)構(gòu)。在這樣的情況下,如權(quán)利要求16所述,例如,控制結(jié)構(gòu)可以分層次構(gòu)造,使得其包括如下第一層次,其中,至少管理發(fā)動機(jī)動力;第二層次,其中,驅(qū)動力的狀態(tài),或者發(fā)動機(jī)動力通過自動傳動裝置傳送到車軸;以及第三層次,其中,至少根據(jù)上述車軸的驅(qū)動力來管理由每個(gè)輪子輸送的輪胎產(chǎn)生力。這樣,獲得了符合動態(tài)模式的層次。該動態(tài)模式將為施加在車輛上的最大的力的發(fā)動機(jī)的動力作為原點(diǎn),且指示發(fā)動機(jī)的動力如何傳送。結(jié)果,可以分類每個(gè)層次的定位,且可以增強(qiáng)多功能性。
當(dāng)根據(jù)由控制功能控制的目標(biāo)來分層次構(gòu)造控制級別時(shí),如權(quán)利要求17所述,該分層次結(jié)構(gòu)作為車輛控制的規(guī)則是明確的,且可以增強(qiáng)多功能性。該多功能性不僅意味著不管汽車模式或者車輛類別的應(yīng)用性。此外,其包括下面的意義。假設(shè)設(shè)計(jì)者可以相互分離,例如,當(dāng)構(gòu)造整個(gè)車輛的控制結(jié)構(gòu)時(shí),他們可以分為主管發(fā)動機(jī)控制的設(shè)計(jì)者,主管制動控制的設(shè)計(jì)者和主管轉(zhuǎn)向控制的設(shè)計(jì)者。即使在這樣的情況下,可以分類有關(guān)什么功能他們應(yīng)該設(shè)計(jì)出令人滿意的設(shè)計(jì)的基本事務(wù)。
如權(quán)利要求19和后面的權(quán)利要求所述,可以采用下面的構(gòu)造確定系統(tǒng)控制平臺從緊鄰的較高的層次和/緊鄰的較低的層次中的操作系統(tǒng)控制平臺接收用于確定控制空間的信息。這樣,信息在層次之間傳送,且可以有效地利用在每個(gè)層次中產(chǎn)生的信息。
圖1是示出了第一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖2是示出了第二個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖3是示出了第三個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖4是示出了第四個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖5是示出了第四個(gè)實(shí)施例的修改的框圖。
圖6是示出了第五個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖7是示出了第六個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖8是示出了層次結(jié)構(gòu)的概念的例子的模型圖。
圖9是示出了在第二層次中的操作系統(tǒng)控制平臺的細(xì)節(jié)的圖。
圖10是示出了在第三層次中的操作系統(tǒng)控制平臺的細(xì)節(jié)的圖。
圖11是示出了在第四層次中的操作系統(tǒng)控制平臺的細(xì)節(jié)的圖。
圖12是示出了在第五層次中的操作系統(tǒng)控制平臺的細(xì)節(jié)的圖。
具體實(shí)施例方式
最近,安裝在車輛中的控制裝置的數(shù)量隨著車輛性能的提高而增加。這些控制裝置不僅包括涉及車輛的基部性能的發(fā)動機(jī)控制裝置、自動傳動裝置、電動轉(zhuǎn)向裝置等??刂蒲b置還包括涉及車身制動的防滑控制裝置、牽引控制裝置和車身行為控制裝置,以及支持駕駛員操作的適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)等。此外,它們包括導(dǎo)航系統(tǒng),其將當(dāng)前位置和路線的信息作為車輛行駛的額外信息通知乘客,還包括交通擁擠信息報(bào)告系統(tǒng)等。
保持在多種最近的單個(gè)控制裝置本身中的信息,例如,保持在導(dǎo)航系統(tǒng)中的地圖信息,以及由于單個(gè)控制裝置的安裝而變成不可缺少的來自傳感器的信息必須有意義地用于整個(gè)車輛。和/或,必須構(gòu)造一種控制結(jié)構(gòu),其中,即使加入的單個(gè)控制裝置由汽車模式不同或者汽車類別不同而變化,要求整個(gè)車輛的控制系統(tǒng)的重建的部分也最小化。
圖1是示出了本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
在第一個(gè)實(shí)施例中,單個(gè)控制裝置分為信息系統(tǒng)構(gòu)成元件211、周圍監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成元件212和車輛移動系統(tǒng)構(gòu)成元件31。信息系統(tǒng)構(gòu)成元件211和周圍監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成元件212分為一組,它們被認(rèn)為是用于識別車輛的周圍的構(gòu)成元件21。為設(shè)置在車輛中控制裝置的各個(gè)構(gòu)成元件粗略地分為兩類用于識別車輛的周圍的構(gòu)成元件21和車輛移動系統(tǒng)構(gòu)成元件31。
在信息系統(tǒng)構(gòu)成元件211的類別下,分類為導(dǎo)航系統(tǒng)、交通擁擠信息報(bào)告系統(tǒng)等。在周圍監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成元件212的類別下,分類為適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)、氣囊系統(tǒng)、航線保持系統(tǒng)等。
信息系統(tǒng)構(gòu)成元件211和周圍監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成元件212設(shè)置有傳感器和/或信息,通過其可以識別車輛正行駛在什么樣的地理或者周圍環(huán)境中。例如,導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)置有地圖信息和GPS裝置,用于檢測當(dāng)前車輛位置。交通擁擠信息報(bào)告系統(tǒng)設(shè)置有傳感器,用于檢測從馬路上的發(fā)射器傳送的路線信息,諸如交通擁擠信息。適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)和/或航線保持系統(tǒng)設(shè)置有跟隨距離傳感器,諸如毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá),氣囊系統(tǒng)設(shè)置有傳感器,諸如機(jī)械縱向加速傳感器和側(cè)向加速傳感器,用于檢測車輛碰撞。
在信息系統(tǒng)構(gòu)成元件211和/或周圍監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成元件212的類別下分類的單個(gè)控制裝置,諸如上述導(dǎo)航系統(tǒng)和適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)被系統(tǒng)化,使得它們與識別系統(tǒng)控制平臺2通訊信息。也就是,識別系統(tǒng)控制平臺2相應(yīng)于屬于信息系統(tǒng)構(gòu)成元件211和周圍監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成元件212的單個(gè)控制裝置。
當(dāng)車輛沒有設(shè)置導(dǎo)航系統(tǒng)或者交通擁擠信息報(bào)告系統(tǒng)時(shí),信息系統(tǒng)構(gòu)成元件211不存在。這樣,識別系統(tǒng)控制平臺2不能接收屬于信息系統(tǒng)構(gòu)成元件211的信息,也就是,地圖信息、當(dāng)前車輛位置的信息等。當(dāng)車輛根本沒有設(shè)置信息系統(tǒng)構(gòu)成元件211,或者周圍監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成元件212,諸如適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)和氣囊系統(tǒng),不存在來自構(gòu)成元件21到達(dá)識別系統(tǒng)控制平臺2的用于識別車輛周圍環(huán)境的信息。因此,在該實(shí)施例中,需要至少一個(gè)屬于信息系統(tǒng)構(gòu)成元件211或者周圍監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成元件212的控制裝置。
在車輛移動系統(tǒng)構(gòu)成元件31的類別下,分類為諸如發(fā)動機(jī)控制裝置、電動轉(zhuǎn)向裝置、防滑控制裝置、牽引控制裝置、車身行為控制裝置和輪胎充氣壓力監(jiān)控器之類的單個(gè)控制裝置。
車輛移動系統(tǒng)構(gòu)成元件31設(shè)置有傳感器,其指示車輛移動當(dāng)前處于什么狀態(tài)。例如,當(dāng)提供車身行為控制裝置時(shí),提供用于檢測車身的縱向加速度、側(cè)向加速度、偏航角速度等的傳感器。此外,提供用于檢測用于制動控制的制動油壓的傳感器。然而,有這樣的情況,即,車身移動系統(tǒng)構(gòu)成元件只設(shè)置有控制裝置,以及不使用縱向加速度、側(cè)向加速度、偏航角速度、制動油壓等來進(jìn)行控制的各個(gè)控制器。在這些情況下,自然地,也不設(shè)置這些傳感器。各個(gè)致動器稱為由乘客操作的制動踏板、加速器踏板等,且電動轉(zhuǎn)向裝置可以在各個(gè)致動器的類別下分類。
這些車輛移動系統(tǒng)構(gòu)成元件31被系統(tǒng)化,使得它們與操作系統(tǒng)控制平臺3通訊信息。也就是,操作系統(tǒng)控制平臺3相應(yīng)于屬于車輛移動系統(tǒng)構(gòu)成元件31的單個(gè)控制裝置。
從信息系統(tǒng)構(gòu)成元件211和/或周圍監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成元件212輸入到識別系統(tǒng)控制平臺2的信息被傳送到確定系統(tǒng)控制平臺1。從車輛移動系統(tǒng)構(gòu)成元件31輸入到操作系統(tǒng)控制平臺3的信息也傳送到確定系統(tǒng)控制平臺1。在確定系統(tǒng)控制平臺1上,協(xié)調(diào)從控制平臺2和3輸入的信息條,且相對于屬于識別系統(tǒng)控制平臺2或者操作系統(tǒng)控制平臺3的每個(gè)構(gòu)成元件進(jìn)行執(zhí)行確定。然后,控制、感測和/或類似要求被傳送到識別系統(tǒng)控制平臺2和操作系統(tǒng)控制平臺3。在顯示該實(shí)施例和下面的實(shí)施例的附圖中,指示要求的傳送/接收的箭頭由實(shí)線描述,且指示信息的傳送/接收的箭頭由虛線描述。
當(dāng)接收這些要求時(shí),識別系統(tǒng)控制平臺2和操作系統(tǒng)控制平臺3根據(jù)要求來將執(zhí)行許可和/或執(zhí)行要求輸出到各個(gè)構(gòu)成元件。
在上述控制結(jié)構(gòu)中,涉及車輛移動的控制裝置在車輛移動系統(tǒng)構(gòu)成元件31的類別下分類。其它各個(gè)裝置在信息系統(tǒng)構(gòu)成元件211或者周圍監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成元件212的類別下分類為屬于識別系統(tǒng)的裝置。因此,例如,防止控制裝置或者與發(fā)動機(jī)控制相關(guān)的控制跨越操作系統(tǒng)控制平臺和另一個(gè)控制平臺,也就是,確定系統(tǒng)控制平臺或者識別系統(tǒng)控制平臺設(shè)置。結(jié)果,產(chǎn)生下面的優(yōu)點(diǎn)即使單個(gè)控制裝置由于汽車模式或者類別的不同而變化,也只有那些屬于操作系統(tǒng)控制平臺3的控制系統(tǒng)變化;這樣,識別系統(tǒng)控制平臺或者確定系統(tǒng)控制平臺的再設(shè)計(jì)或者重建是不必要的。換句話說,即使包括在車輛移動系統(tǒng)構(gòu)成元件31和用于識別車輛周圍的構(gòu)成元件21中的構(gòu)成元件由于類別不同等而不同,對識別系統(tǒng)控制平臺1本身的修改也根本不需要。
屬于識別系統(tǒng)控制平臺2或者操作系統(tǒng)控制平臺3的單個(gè)控制裝置的傳感器可能故障,或者這樣的傳感器可能沒有安裝。在這些情況下,故障信息或者傳感器沒有安裝的信息或者狀態(tài)可以在傳感器應(yīng)用屬于的識別系統(tǒng)控制平臺2或者操作系統(tǒng)控制平臺3上協(xié)調(diào)。也就是,僅由該協(xié)調(diào)的信息執(zhí)行的控制的信息,也就是,當(dāng)前提供的信息被從識別系統(tǒng)控制平臺2或者操作系統(tǒng)控制平臺3傳送到確定系統(tǒng)控制平臺1。因此,確定系統(tǒng)控制平臺1可以進(jìn)行關(guān)于可執(zhí)行的控制的執(zhí)行確定,而不管單個(gè)控制裝置或者傳感器的任何故障。
在上述控制結(jié)構(gòu)中,各個(gè)構(gòu)成元件(控制裝置)可以在集總中在較高的級別下管理。將給出更具體的描述。使得構(gòu)成元件屬于識別系統(tǒng)控制平臺2或者操作系統(tǒng)控制平臺3。從而,構(gòu)成元件可以在集總中在識別系統(tǒng)控制平臺2、操作系統(tǒng)控制平臺3和確定系統(tǒng)控制平臺1上管理,識別系統(tǒng)控制平臺2、操作系統(tǒng)控制平臺3和確定系統(tǒng)控制平臺1是比構(gòu)成元件級別高的控制系統(tǒng)。
此外,使得傳統(tǒng)地于車輛運(yùn)動無關(guān)的導(dǎo)航系統(tǒng)等屬于識別系統(tǒng)控制平臺2。從而由導(dǎo)航系統(tǒng)等保持的信息可以有效地用于整個(gè)車輛的控制。
接下來,基于圖2描述第二個(gè)實(shí)施例。與第一個(gè)實(shí)施例相同的項(xiàng)目的描述將被省略。
在第二個(gè)實(shí)施例中,確定系統(tǒng)控制平臺1設(shè)置有監(jiān)控駕駛員條件的功能。監(jiān)控駕駛員的條件涉及監(jiān)控駕駛員的生理?xiàng)l件、駕駛習(xí)慣等。例如,從車身速度的波動程度和抓住方向盤的強(qiáng)度來檢測駕駛瞌睡情況。轉(zhuǎn)動方向盤、壓下加速器和應(yīng)用制動的習(xí)慣由轉(zhuǎn)向角傳感器、加速沖程傳感器和制動踏板沖程傳感器來確定。當(dāng)來自識別系統(tǒng)控制平臺2和操作系統(tǒng)控制平臺3的信息條在確定系統(tǒng)控制平臺1上協(xié)調(diào)時(shí),考慮關(guān)于這樣確定的駕駛員的條件的信息。當(dāng)通過屬于識別系統(tǒng)和操作系統(tǒng)控制平臺2和3的單個(gè)控制裝置進(jìn)行執(zhí)行確定時(shí),可以考慮通過監(jiān)控駕駛員獲得的信息,如上所述。此外,通過使用這些單個(gè)控制裝置或者獨(dú)立的報(bào)告裝置,信息可以通訊到駕駛員。
接下來,基于圖3描述第三個(gè)實(shí)施例。與上述實(shí)施例重疊的描述將被省略。
在上述實(shí)施例中,為信息系統(tǒng)構(gòu)成元件211、周圍監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成元件212或者車輛移動系統(tǒng)構(gòu)成元件31的單個(gè)控制裝置屬于識別系統(tǒng)控制平臺2和操作系統(tǒng)控制平臺3。在第三個(gè)實(shí)施例中,用于單個(gè)控制裝置中的傳感器被認(rèn)為是獨(dú)立于單個(gè)控制裝置,且使得這些傳感器屬于識別系統(tǒng)控制平臺2和操作系統(tǒng)控制平臺3。單個(gè)控制裝置8和9屬于識別系統(tǒng)控制平臺或者操作系統(tǒng)控制平臺,其與由這些裝置使用的傳感器屬于的識別系統(tǒng)控制平臺或者操作系統(tǒng)控制平臺相同或者不同。例如,當(dāng)作為單個(gè)控制裝置的適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)屬于操作系統(tǒng)控制平臺3時(shí),由適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)使用的跟隨距離傳感器可以屬于識別系統(tǒng)控制平臺2。
在第一傳感器組4中,設(shè)置跟隨距離傳感器和碰撞傳感器,且這些傳感器被系統(tǒng)化,使得它們將信息傳送到識別系統(tǒng)控制平臺2。在車輛周圍信息5的類別下,設(shè)置提供在導(dǎo)航系統(tǒng)中的地圖信息,且其系統(tǒng)化為使得信息傳送到識別系統(tǒng)控制平臺2或者該信息由識別系統(tǒng)平臺2阻止。在用于檢測由駕駛員操作的方向盤和致動器,諸如加速器踏板和制動踏板的操作量的第二傳感器組6中,設(shè)置制動踏板沖程傳感器、加速器踏板沖程傳感器和轉(zhuǎn)向角傳感器。它們被系統(tǒng)化,使得它們將信息傳送到操作系統(tǒng)控制平臺3。在第三傳感器組7中,設(shè)置側(cè)向加速傳感器、縱向加速傳感器和偏航角速度傳感器,它們類似地系統(tǒng)化,使得它們將信息傳送到操作系統(tǒng)控制平臺3。第二傳感器組6和第三傳感器組7可以構(gòu)成為一個(gè)傳感器組。
在單個(gè)控制裝置屬于的識別系統(tǒng)或者操作系統(tǒng)控制平臺不同于由單個(gè)控制裝置要求的傳感器屬于的識別系統(tǒng)或者操作系統(tǒng)控制平臺的情況下,發(fā)生下面的情況例如,來自跟隨距離傳感器等的傳感器信息傳送到識別系統(tǒng)控制平臺2,然后,從識別系統(tǒng)控制平臺2傳送到確定系統(tǒng)控制平臺1。此后,傳感器信息從確定系統(tǒng)控制平臺1傳送到操作系統(tǒng)控制平臺3,然后,從操作系統(tǒng)控制平臺3傳送到單個(gè)控制裝置,諸如適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)。
替代地,由單個(gè)控制裝置固有地要求的傳感器信息,例如,用于適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)的跟隨距離信息可以從傳感器直接傳送到單個(gè)控制裝置(在該情況下為適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng))。此外,當(dāng)跟隨距離信息用于單個(gè)控制裝置時(shí),諸如制動控制裝置,其在該情況下固有地不具有傳感器,信息可以如下傳送其通過識別系統(tǒng)控制平臺2、確定系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺3以這樣的順序傳送到單個(gè)控制裝置。
當(dāng)控制信息運(yùn)送結(jié)構(gòu)如上構(gòu)造時(shí),可以產(chǎn)生與第一個(gè)實(shí)施例相同的動作和效果。
在第三個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)考慮它們時(shí),單個(gè)控制裝置和傳感器相互分離。從而,相對于單個(gè)控制裝置本身的變化、存在/不存在傳感器的變化、單個(gè)控制裝置的故障和傳感器故障,可以進(jìn)一步提高多功能性。
接下來,基于圖4和圖5描述第四個(gè)實(shí)施例和其修改。與第一到第三個(gè)實(shí)施例相同的項(xiàng)目將標(biāo)記有項(xiàng)目名稱或者數(shù)字,且它們的描述將被省略。在圖4和5中的第一個(gè)傳感器信息組40是在上述實(shí)施例中的第一個(gè)傳感器組4和車輛周圍信息5的組合。
在第四個(gè)實(shí)施例中,控制空間分別限定在識別系統(tǒng)控制平臺2、操作系統(tǒng)控制平臺3和確定系統(tǒng)控制平臺1上。
在識別系統(tǒng)控制平臺2上,允許的安全空間200限定為控制空間,該安全空間200限定空間范圍,其中,該車輛可以安全和可靠的移動。作為該允許的安全空間200,例如,由向量限定范圍A(由圖中的陰影所示),其中,該車輛可以在一秒以后移動。此時(shí),該車輛可以移動的可能性可以根據(jù)危險(xiǎn)程度來估計(jì)。給出更具體的描述。例如,當(dāng)在該車輛前面存在電線桿或者另一輛車輛時(shí),該車輛可以移動的范圍根據(jù)到電線桿或者車輛的距離以及車身當(dāng)前速度來建立。當(dāng)行人出現(xiàn)在車輛的左前方時(shí),該車輛可以移動的范圍根據(jù)到行人的距離以及車身當(dāng)前速度來限定。然而,當(dāng)包括針對人的安全性時(shí),可能性可以設(shè)置為使得與存在諸如電線桿之類的固體物質(zhì)相比,高可能性的范圍(即,該車輛可以移動的高可能性)變窄。
在操作系統(tǒng)控制平臺上,允許的移動空間300限定為控制空間,該允許的移動空間限定空間范圍,其中,該車輛可以使用設(shè)置在該車輛中的單個(gè)的操作系統(tǒng)裝置9的單個(gè)控制裝置來物理移動。作為該允許的安全空間300,例如,由向量限定范圍B(由圖中的陰影所示),其中,該車輛可以在一秒以后移動。也就是,限定范圍B,其中,當(dāng)設(shè)置在車輛中的用于協(xié)調(diào)車身運(yùn)動的發(fā)動機(jī)、制動和控制裝置,諸如防滑控制裝置和車身行為控制裝置的功能完全行使時(shí),該車輛可以物理移動。對于車輛可以物理移動的范圍B,可以根據(jù)余量的程度來設(shè)置可能性。根據(jù)車輛或者最初設(shè)置在車輛中的制動、發(fā)動機(jī)和轉(zhuǎn)向裝置的規(guī)格可以分別建立范圍C,其中,車輛只可以通過乘客的操作來移動。在這樣的情況下,范圍C(圖中由格子表示)包括在范圍B中,且在范圍B中的范圍C以外中,可能性的設(shè)置低于范圍C中的可能性。
這樣建立的允許的安全空間2和允許的移動空間3的信息條分別從識別系統(tǒng)控制平臺2和操作系統(tǒng)控制平臺3傳送到確定系統(tǒng)控制平臺1。在確定系統(tǒng)控制平臺1上,執(zhí)行確定符合允許的安全空間200、允許的移動空間300,以及基于根據(jù)來自第二傳感器組6等的信息確定的駕駛員命令的命令空間。作為進(jìn)行該執(zhí)行確定的控制空間,指定確定控制空間100。關(guān)于該執(zhí)行確定,駕駛員需要在一秒以后移動車身的位置由向量限定,考慮車輛可以安全移動的范圍。舉個(gè)例子。當(dāng)駕駛員命令超出允許的安全空間200,該命令在確定控制空間100中處理為控制要求,其必定包括在允許的安全空間200中,且控制要求傳送到操作系統(tǒng)控制平臺3。當(dāng)駕駛員命令超出允許的移動空間300時(shí),該命令在確定控制空間100中處理為控制要求,其必定包括在允許的移動空間300中,且控制要求傳送到操作系統(tǒng)控制平臺3。當(dāng)駕駛員命令超出在允許的安全空間200中限定的范圍A和在允許的移動空間300中限定的范圍B(或者C)相互重疊的范圍時(shí),采取下面的措施控制要求必定包括在重疊范圍D(由圖中的陰影表示),且控制要求傳送到操作系統(tǒng)控制平臺3。
或者,可以采用下面的結(jié)構(gòu)根據(jù)在允許的安全空間200中確定的范圍A、在允許的移動空間300中確定的范圍B或者C,以及根據(jù)駕駛員命令的命令范圍(相當(dāng)于命令空間)相互重疊的范圍,要求傳送到操作系統(tǒng)控制平臺3。
當(dāng)駕駛員命令超出在允許的安全空間200中確定的范圍A和/或在允許的移動空間300中確定的范圍B或者C時(shí),可以通知駕駛員該情況。在這樣的情況下,確定系統(tǒng)控制平臺1可以直接要求儀器面板中的裝置(例如,儀表和指示器)來通知駕駛員?;蛘?,可以采用下面的結(jié)構(gòu)確定系統(tǒng)控制平臺1要求通知識別系統(tǒng)控制平臺2,且使用任何識別系統(tǒng)裝置來通知駕駛員,這些識別系統(tǒng)是屬于識別系統(tǒng)控制平臺2的構(gòu)成元件。替代地,可以采用下面的結(jié)構(gòu)確定系統(tǒng)控制平臺1要求通知操作系統(tǒng)控制平臺3,且使用任何操作系統(tǒng)裝置9來通知駕駛員,這些操作系統(tǒng)裝置是屬于操作系統(tǒng)控制平臺3的構(gòu)成元件。
圖5示出了第四個(gè)實(shí)施例的修改。該第四個(gè)實(shí)施例的修改不同于在圖4中所示的結(jié)構(gòu)之處在于在圖4中的第一個(gè)傳感器組40分類和包括在識別系統(tǒng)裝置80中,作為上述實(shí)施例中的信息系統(tǒng)構(gòu)成元件和周圍監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成元件;在圖4中的第三個(gè)傳感器組7分類和包括在操作系統(tǒng)裝置90中,作為上述實(shí)施例中的車輛移動系統(tǒng)構(gòu)成元件。
在圖4和圖5中所示的第四個(gè)實(shí)施例和其修改中,可以產(chǎn)生與上述實(shí)施例相同的動作和效果。
通過在一個(gè)層次中模擬相對于在車輛中存在的多個(gè)控制裝置設(shè)置什么控制結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例。如基于圖6描述的第五個(gè)實(shí)施例,本發(fā)明也可應(yīng)用于具有多個(gè)控制層次的控制結(jié)構(gòu)。
在圖6中的例子中,當(dāng)設(shè)置時(shí),車輛控制和設(shè)置在車輛中的單個(gè)控制裝置和傳感器分配在第一層次10到第五層次14之間。基本上,第一到第五層次的每一個(gè)設(shè)置有相對于上述實(shí)施例描述的識別系統(tǒng)控制平臺、操作系統(tǒng)控制平臺和確定系統(tǒng)控制平臺。然而,后面描述的第一層次10是涉及車輛的最基本的功能的層次,且不構(gòu)成為使得其設(shè)置有所有的識別系統(tǒng)控制平臺、操作系統(tǒng)控制平臺和確定系統(tǒng)控制平臺。
首先,描述每個(gè)層次如何定位在車輛控制中。
第一層次10是最低的層次,其要求為用于控制最基本的功能,車輛的行駛、轉(zhuǎn)向和停止。也就是,第一層次10構(gòu)造為動力源模式,其中,管理施加在車輛上的作用力。典型的作用力是發(fā)動機(jī)動力,以及作為其它作用力,可以指定施加為通過轉(zhuǎn)向方向盤來轉(zhuǎn)向車輛施加的作用力和制動力。為了構(gòu)造第一層次為在本車輛中要求的最低層次,發(fā)動機(jī)、電動轉(zhuǎn)向和制動必須是電控制的。也就是,發(fā)動機(jī)電控制燃料注入量和吸入空氣量,且用于轉(zhuǎn)向方向盤的駕駛員的力通過電動轉(zhuǎn)向來電輔助。相對于制動,裝置已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,不但在防滑控制等的有限的時(shí)期期間,而且在正常的制動期間,其通過眾所周知的制動來通過線等來電控制制動力。然而,當(dāng)只通過液壓制動來簡單地提供正常的制動,且只安裝了沒有用于電子控制的空間的裝置時(shí),必須從第一層次10去除制動。動力轉(zhuǎn)向也是如此。當(dāng)簡單地液壓控制動力轉(zhuǎn)向裝置,而不是電控制時(shí),必須從第一層次10去除動力轉(zhuǎn)向裝置。
第二層次11構(gòu)成為AT控制模式,其中,用于在多個(gè)步驟中將從發(fā)動機(jī)傳送的動力傳遞到輪軸的自動傳動裝置(此后,簡稱為“AT”)根據(jù)車輛的動力來管理,也就是,發(fā)動機(jī)動力、制動力和/或方向盤的轉(zhuǎn)向力。這是這樣的模式,其中,例如,在第一層次10中控制的發(fā)動機(jī)動力轉(zhuǎn)化為施加在輪軸上轉(zhuǎn)矩。
第三層次12構(gòu)成為輪子穩(wěn)定控制模式,其中,管理在車輛的每個(gè)輪子處的輪胎產(chǎn)生力。也就是,輪軸的轉(zhuǎn)矩傳送到每個(gè)輪子,該輪軸的轉(zhuǎn)矩是第二層次11中的轉(zhuǎn)化結(jié)果。每個(gè)輪子獲得來自路面的反作用力,且產(chǎn)生輪胎和路面之間的作用力,且將其施加在車輛上。輪胎產(chǎn)生力與在輪胎和路面之間產(chǎn)生的作用力同步。第三層次12據(jù)說可以是與基于輪軸的單個(gè)軸線的單軸模式相對的多輪模式。在多輪模式中,考慮在每個(gè)輪子的地接觸點(diǎn)處的從路面到車身的作用力。換句話說,這是這樣的模式,其中,管理在兩個(gè)或者四個(gè)驅(qū)動輪的地接觸點(diǎn)處的路面作用力,從而管理施加在車身上的作用力。
第四層次13構(gòu)造為車輛穩(wěn)定控制模式,其中,使用由每個(gè)輪子接收的路面反作用力作為輸入來管理車身進(jìn)行什么運(yùn)動。舉個(gè)例子。當(dāng)車身搖擺或者搖動時(shí),破壞了乘客的舒適度。此外,可以考慮將發(fā)動機(jī)驅(qū)動力的動力用于不必要的移動,諸如搖擺振動。結(jié)果,該模式可以從這樣的觀點(diǎn)構(gòu)造,即,當(dāng)車身穩(wěn)定時(shí),也可以提高燃料經(jīng)濟(jì)性。
在第五層次14中,從安全管理的觀點(diǎn)構(gòu)造車輛安全控制模式,其中,無論車輛進(jìn)行什么運(yùn)動,確保乘客和/或周圍的安全。對于第五層次14的細(xì)節(jié),可以采用基于圖4和圖5描述的實(shí)施例。
這樣構(gòu)造的控制結(jié)構(gòu)的層次的性能隨著其從第一層次10到第五層次14而提高。同時(shí),根據(jù)發(fā)動機(jī)的動力如何傳送到車身,相對于發(fā)動機(jī)從較低級別到較高級別構(gòu)造層次。將給出更加詳細(xì)的描述。以發(fā)動機(jī)到AT到輪子(通過輪軸和車身)到車身的順序構(gòu)造層次,且在最高級別的層次構(gòu)造為用于穩(wěn)定車身運(yùn)動和進(jìn)一步提高車輛安全性的層次。
接下來,將描述在每個(gè)層次中構(gòu)造的控制平臺,包括識別系統(tǒng)裝置、操作系統(tǒng)裝置、傳感器等的感測單元。
在第一層次10中的控制平臺包括動力源協(xié)調(diào)器500和操作系統(tǒng)控制平臺501。第一層次10涉及車輛的最基本的性能,相應(yīng)于識別系統(tǒng)控制平臺的結(jié)構(gòu)在該層次中不存在。
在第一層次10中的識別系統(tǒng)裝置81包括空調(diào)等。根據(jù)空調(diào)等的工作狀態(tài),在第一層次10中的屬于識別系統(tǒng)裝置81的感測單元41將輔助機(jī)器轉(zhuǎn)矩需要值和熱管理需要值作為信息傳送到動力源協(xié)調(diào)器500。根據(jù)來自動力源協(xié)調(diào)器500的要求,諸如空調(diào)之類的識別系統(tǒng)裝置可以要求感測單元41什么信息應(yīng)該被傳送到動力源協(xié)調(diào)器500。
在第一層次10中的操作系統(tǒng)裝置91包括發(fā)動機(jī)控制裝置、電動轉(zhuǎn)向裝置、電動發(fā)電機(jī)和制動控制裝置,用于輸送車輛的基本性能。當(dāng)動力轉(zhuǎn)向裝置不是電動轉(zhuǎn)向裝置,而是液壓動力轉(zhuǎn)向裝置且不可控制時(shí),其不包括在操作系統(tǒng)裝置91中。制動控制裝置也同樣。通過線裝置的制動設(shè)計(jì)為使得乘客通過踏板壓下傳送來應(yīng)用制動的意圖被轉(zhuǎn)化為電信號,且通過馬達(dá)或者馬達(dá)泵確保制動力。通常的制動裝置設(shè)計(jì)為使得乘客的踏板努力被簡單地轉(zhuǎn)化為油壓來應(yīng)用制動。當(dāng)基本制動不是通過線裝置的制動,而是標(biāo)準(zhǔn)的制動裝置且不可控制時(shí),其不包括在操作系統(tǒng)裝置91中。根據(jù)來自動力源協(xié)調(diào)器500的要求來分別驅(qū)動屬于操作系統(tǒng)裝置91的單個(gè)控制裝置。
在第一層次10中屬于操作系統(tǒng)裝置91的感測單元71包括發(fā)動機(jī)速度傳感器和轉(zhuǎn)向角傳感器。由這些傳感器的檢測結(jié)果被不時(shí)地被傳送到動力源協(xié)調(diào)器500和操作系統(tǒng)控制平臺501。檢測結(jié)果可以如下傳送到動力源協(xié)調(diào)器500和/或操作系統(tǒng)控制平臺501當(dāng)動力源協(xié)調(diào)器500要求操作系統(tǒng)裝置91傳送信息時(shí),操作系統(tǒng)裝置91根據(jù)該要求發(fā)出要求到感測單元71;然后,感測單元根據(jù)該要求傳送信息。
基于來自感測單元41和71的信息和來自駕駛員命令400的駕駛員命令,動力源協(xié)調(diào)器500產(chǎn)生要求信號,其表示屬于操作系統(tǒng)裝置91的單個(gè)控制裝置如何被驅(qū)動。當(dāng)產(chǎn)生要求信號時(shí),動力源協(xié)調(diào)器500根據(jù)駕駛員命令在考慮下面的情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)多個(gè)單獨(dú)控制裝置的驅(qū)動狀態(tài)、輔助機(jī)器轉(zhuǎn)矩要求、熱管理要求和考慮在第二層次11中的識別系統(tǒng)控制平臺301上的輪子穩(wěn)定控制基本空間。此外,動力源協(xié)調(diào)器500將報(bào)告要求傳送到報(bào)告裝置401,其根據(jù)上述調(diào)節(jié)的結(jié)果和通過感測單元41和71檢測的結(jié)果來報(bào)告單個(gè)控制裝置的故障的狀態(tài)等。
根據(jù)來自傳感器的檢測信號,駕駛員命令400產(chǎn)生命令信號,這些傳感器檢測分別相應(yīng)于加速器踏板壓下的量、轉(zhuǎn)向角和制動踏板壓下的量的值,且將信號傳送到動力源協(xié)調(diào)器500。命令信號是基于駕駛員要加速、轉(zhuǎn)向和應(yīng)用制動的意圖。駕駛員命令400只顯示在圖中的第一層次10和第五層次14。然而,本發(fā)明不限制于該結(jié)構(gòu),且命令信號可以傳送到每個(gè)層次中的確定系統(tǒng)控制平臺500和101到104。
根據(jù)由動力源協(xié)調(diào)器500調(diào)節(jié)的結(jié)果和來自感測單元71的檢測發(fā)動機(jī)速度等的結(jié)果,在第一層次中的操作系統(tǒng)控制平臺501產(chǎn)生AT控制基本空間。該AT控制基本空間是允許的移動空間,其中,例如,考慮發(fā)動機(jī)的當(dāng)前驅(qū)動狀態(tài)(輸出)、輔助機(jī)器轉(zhuǎn)矩要求等,可以允許齒輪移位位置范圍。
接下來,描述在第二層次11中的每個(gè)平臺等的結(jié)構(gòu)。
在該實(shí)施例中,在第二層次11中不存在識別系統(tǒng)裝置82。然而,相應(yīng)于第二層次11中的識別系統(tǒng)裝置82,環(huán)境溫度傳感器存在為屬于感測單元42的傳感器。由環(huán)境溫度傳感器檢測的結(jié)果不時(shí)地傳送到第二層次11中的識別系統(tǒng)控制平臺201。當(dāng)根據(jù)來自識別系統(tǒng)控制平臺201的要求來傳送檢測結(jié)果時(shí),要求某種類型的額外裝置作為識別系統(tǒng)裝置82。在這樣的情況下,作為在第二層次11中的識別系統(tǒng)裝置82,可以安裝要求指示裝置,而不管單個(gè)的控制裝置,用于傳送和接收和/或處理感測要求。
作為第二層次11中的操作系統(tǒng)裝置92,存在AT。根據(jù)來自第二層次11中的操作系統(tǒng)控制平臺301的驅(qū)動要求來驅(qū)動該操作系統(tǒng)裝置92。當(dāng)感測要求來自操作系統(tǒng)控制平臺301時(shí),該要求被傳送到AT狀態(tài)感測單元72。
該AT狀態(tài)感測單元72是相應(yīng)于操作系統(tǒng)裝置92的感測單元,且包括用于檢測齒輪移位位置的傳感器,以及用于檢測齒輪和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器的傳送效率的狀態(tài)的傳感器或者計(jì)算單元。屬于AT狀態(tài)感測單元72的傳感器等不時(shí)地將檢測結(jié)果傳送到第二層次11中的操作系統(tǒng)控制平臺和/或根據(jù)來自操作系統(tǒng)裝置92的要求傳送檢測的結(jié)果。
在第二層次11中的識別系統(tǒng)控制平臺201接收來自感測單元42的信息,且產(chǎn)生AT控制允許的空間。AT控制允許的空間相應(yīng)于在上述實(shí)施例中的允許的安全空間。
在第二層次中的確定系統(tǒng)控制平臺101產(chǎn)生AT控制空間,考慮下面的情況來自第二層次11中的識別系統(tǒng)控制平臺201的AT控制允許的空間的信息;來自第一層次10中的操作系統(tǒng)控制平臺501的AT控制基本空間的信息;在第三層次12中的操作系統(tǒng)控制平臺302上產(chǎn)生的車輛穩(wěn)定控制基本空間的信息;以及基于來自駕駛員命令400的命令信號的命令空間的信息。這里所稱的“考慮”意味著各個(gè)空間(換句話說,范圍)相互重疊的部分建立為控制要求可行的范圍。該確定系統(tǒng)控制平臺101要求識別系統(tǒng)控制平臺201傳送信息來執(zhí)行確定。從第三層次12中的操作系統(tǒng)控制平臺302傳送到第二層次11中的確定系統(tǒng)控制平臺101的車輛穩(wěn)定控制基本空間的信息涉及例如如下每個(gè)輪子處的滑動角和在與路面地接觸的四個(gè)輪子的位置處在車輛上的作用力,諸如每個(gè)輪子上的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和制動轉(zhuǎn)矩。(作用力是路面反作用力,換句話說,且相當(dāng)于輪胎產(chǎn)生力)。當(dāng)考慮AT控制空間時(shí),其分為兩個(gè)單元,或者可控制的范圍。第一個(gè)是相應(yīng)于執(zhí)行確定的可控制的范圍,其基于何時(shí)建立輪子穩(wěn)定控制基礎(chǔ)空間,在后面描述。第一可控制的范圍是基于從第三層次12中的操作系統(tǒng)控制平臺302、命令空間和AT控制允許的空間傳送的信息。第二個(gè)是相應(yīng)于執(zhí)行確定的可控制的范圍,其基于何時(shí)建立“允許的移動空間,后面描述,其中,輪軸需要的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩”。第二可控制的范圍是基于來自第一層次10中的操作系統(tǒng)控制平臺501、命令空間和AT控制允許的空間的信息。
在第二層次11中的操作系統(tǒng)控制平臺301從確定系統(tǒng)控制平臺101接收控制要求,其基于AT控制空間的控制要求可行范圍。然后,操作系統(tǒng)控制平臺將驅(qū)動要求傳送到屬于操作系統(tǒng)裝置92的單個(gè)控制裝置(在該情況下為AT)。此外,如在圖9中所示,根據(jù)在AT狀態(tài)感測單元72處檢測和/或計(jì)算的結(jié)果和AT控制空間的信息,操作系統(tǒng)控制平臺301將允許的移動空間的信息傳送到動力源協(xié)調(diào)器500。允許的移動空間的信息通過將輪軸需要的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩獲得。此外,下面是從確定系統(tǒng)控制平臺301傳送到在第三層次12中的確定系統(tǒng)控制平臺102輪子穩(wěn)定控制基本空間作為在第三層次12中的確定系統(tǒng)控制平臺102上產(chǎn)生的用于輪子穩(wěn)定控制空間的基本信息。該輪子穩(wěn)定控制基本空間是相應(yīng)于從輪軸傳送到每個(gè)輪子的轉(zhuǎn)矩的信息的允許的移動空間,考慮以下情況當(dāng)AT被驅(qū)動時(shí),例如,從發(fā)動機(jī)到AT的轉(zhuǎn)矩傳送的效率是基于AT控制基本空間。
接下來,描述在第三層次12中的每個(gè)平臺等的結(jié)構(gòu)。在第三層次12中的識別系統(tǒng)裝置83包括輪胎監(jiān)控器,其檢測輪胎的氣壓。相應(yīng)于在第三層次12中的識別系統(tǒng)裝置83的感測單元43包括輪胎充氣壓力傳感器。輪胎充氣壓力傳感器不時(shí)地將表示檢測結(jié)果的信號傳送到第三層次12中的識別系統(tǒng)控制平臺202。此外,可以采用下面的結(jié)構(gòu)當(dāng)從識別系統(tǒng)控制平臺202接收檢測要求時(shí),識別系統(tǒng)裝置83將要求傳送到感測單元43,且響應(yīng)于傳送的要求,感測單元43將檢測的結(jié)果傳送到識別系統(tǒng)控制平臺202。
在第三層次12中的操作系統(tǒng)裝置93包括已知的防滑控制裝置(ABS裝置)和牽引控制裝置(TRC裝置)。該操作系統(tǒng)裝置93包括用于控制輪子的移動(例如,滑動)的裝置。相應(yīng)于在第三層次12中操作系統(tǒng)裝置的感測單元是輪子感測單元73。輪子感測單元73感測或者計(jì)算每個(gè)輪子的輪子速度(Vw)、車身速度(Vb)、每個(gè)輪子的滑移率、從轉(zhuǎn)向角確定的方向盤角度等?;坡视?jì)算為驅(qū)動力傳送效率的指標(biāo),其指示每個(gè)輪子從輪軸(驅(qū)動軸)接收的驅(qū)動力有多少用作輪子和路面之間的推進(jìn)力。感測或者計(jì)算的這些結(jié)果不時(shí)地傳送到第三層次12中的操作系統(tǒng)控制平臺302。此外,可以采用下面的結(jié)構(gòu)根據(jù)從操作系統(tǒng)控制平臺302到操作系統(tǒng)裝置93的要求,操作系統(tǒng)裝置93發(fā)出要求到輪子感測單元73;然后,輪子感測單元73根據(jù)該要求進(jìn)行到操作系統(tǒng)控制平臺302的傳送。
在第三層次12中的識別系統(tǒng)控制平臺202產(chǎn)生輪子穩(wěn)定允許的空間為基于來自感測單元43的信息的允許的安全空間。關(guān)于輪子穩(wěn)定允許的空間,可以設(shè)置摩擦圓的限制,路面反作用力可以接收到該摩擦圓。此時(shí),例如,以逐個(gè)輪子為基礎(chǔ),考慮橡膠部分的變形,然后是輪胎的構(gòu)架部分在當(dāng)前輪胎充氣壓力下的變形。
在第三層次12中的確定系統(tǒng)控制平臺102基于以下情況產(chǎn)生輪子穩(wěn)定控制空間基于來自駕駛員命令400的命令信號的命令空間;在識別系統(tǒng)控制平臺202上產(chǎn)生的輪子穩(wěn)定允許的空間;在第二層次11中的操作系統(tǒng)控制平臺301上產(chǎn)生的輪子穩(wěn)定控制基本空間(或者輪子穩(wěn)定控制基本空間的輪子穩(wěn)定控制基礎(chǔ)空間);以及在第四層次13中的操作系統(tǒng)控制平臺303上產(chǎn)生的車輛安全控制基本空間。此外,確定系統(tǒng)控制平臺102要求識別系統(tǒng)控制平臺202傳送信息,用于產(chǎn)生輪子穩(wěn)定控制空間。從第四層次13中的操作系統(tǒng)控制平臺303傳送到第三層次12中的確定系統(tǒng)控制平臺102的車輛安全控制基本空間是輪子穩(wěn)定命令空間。該輪子穩(wěn)定命令空間由施加到每個(gè)輪子的轉(zhuǎn)矩的要求表示,以穩(wěn)定車輛,換句話說,最小化縱向振動和側(cè)向振動等。因此,在第三層次12中的確定系統(tǒng)控制平臺102上,命令空間、輪子穩(wěn)定控制空間、輪子穩(wěn)定控制基本空間和輪子穩(wěn)定命令空間相互重疊的部分產(chǎn)生為控制要求可行的范圍。該控制要求可行的范圍相應(yīng)于第三層次12中的操作系統(tǒng)控制平臺302的執(zhí)行確定。
當(dāng)考慮輪子穩(wěn)定控制空間時(shí),其分為兩個(gè)單元或者可控制的范圍。第一個(gè)是相應(yīng)于執(zhí)行確定的可控制的范圍,其基于何時(shí)建立車輛穩(wěn)定控制基礎(chǔ)空間,在后面描述。第一可控制的范圍是基于從第四層次13中的操作系統(tǒng)控制平臺303、命令空間和輪子穩(wěn)定允許的空間傳送的信息。第二個(gè)是相應(yīng)于執(zhí)行確定的可控制的范圍,其基于何時(shí)建立“基于每個(gè)輪子和/或路面反作用力的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的允許的移動空間”,后面描述。第二可控制的范圍是基于來自第二層次11中的操作系統(tǒng)控制平臺301、命令空間和輪子穩(wěn)定允許的空間的信息。
在第三層次12中的操作系統(tǒng)控制平臺302傳送進(jìn)行控制的要求和信息到第三層次12中的操作系統(tǒng)裝置93,其基于根據(jù)來自確定系統(tǒng)控制平臺102的控制要求可行范圍的控制要求。此外,在操作系統(tǒng)控制平臺302上,根據(jù)來自輪子感測單元73的信息產(chǎn)生車輛穩(wěn)定控制基本空間。如圖10所示,車輛穩(wěn)定控制基本空間包括如下根據(jù)每個(gè)輪子的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和/或路面反作用力的當(dāng)前狀態(tài)的允許的移動空間的信息,其傳送到第二層次11中的確定系統(tǒng)控制平臺101;以及車輛穩(wěn)定控制基礎(chǔ)空間的信息,其傳送到第四層次13中的確定系統(tǒng)控制平臺103。該車輛穩(wěn)定控制基礎(chǔ)空間是基于摩擦圓計(jì)算的車輛移動控制空間,其考慮縱向力和側(cè)向力,它們?yōu)槊總€(gè)輪子的輪胎上的路面反作用力。在車輛穩(wěn)定控制基礎(chǔ)空間中,相對于輪胎與路面的地接觸點(diǎn)考慮施加在每個(gè)輪子上的驅(qū)動力、制動力和在回轉(zhuǎn)運(yùn)動中的余量的程度,以防止輪子滑動和施加振動到車身上。
接下來,描述第四層次13中的每個(gè)控制平臺等的結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中,在第四層次13中不存在識別系統(tǒng)裝置84。然而,具有如結(jié)合第二層次11中的識別系統(tǒng)82描述的相同的功能的要求指示裝置可以設(shè)置為增強(qiáng)汽車模式不同或者汽車類別不同產(chǎn)生的多樣性。在該實(shí)施例中,也不存在相應(yīng)于第四層次13中識別系統(tǒng)控制平臺203的感測單元44的結(jié)構(gòu)。然而,可以邏輯上確保控制區(qū)域。
在第四層次13中的操作系統(tǒng)裝置94包括已知的車輛行為控制裝置和防止翻轉(zhuǎn)裝置。車輛行為控制裝置是這樣的裝置,即,當(dāng)車輛在過度轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)向不足時(shí)滑動時(shí),通過由發(fā)動機(jī)動力和/或制動產(chǎn)生的制動力糾正車輛的行進(jìn)方向。防止翻轉(zhuǎn)裝置是這樣的裝置,即,當(dāng)車輛進(jìn)行小轉(zhuǎn)彎或者進(jìn)行類似的移動時(shí),使用發(fā)動機(jī)動力和/或制動產(chǎn)生的制動力防止車身翻轉(zhuǎn)。
車輛感測單元74是屬于第四層次13中的操作系統(tǒng)裝置94的感測單元,該車輛感測單元74感測或者計(jì)算如下車身縱向加速度(Gx)、車身側(cè)向加速度(Gy)、圍繞車身的重心的偏航角速度(γ)、圍繞車身的重心的轉(zhuǎn)向角(∑γ)等。感測的結(jié)果和計(jì)算的結(jié)果不時(shí)地傳送到第四層次13中的操作系統(tǒng)控制平臺303。此外,可以采用下面的結(jié)構(gòu)根據(jù)從操作系統(tǒng)控制平臺303到操作系統(tǒng)裝置94的要求,操作系統(tǒng)裝置94發(fā)出要求到車輛感測單元74;然后,車輛感測單元74根據(jù)該要求將感測的結(jié)果或者計(jì)算的結(jié)果傳送到操作系統(tǒng)控制平臺303。
在第四層次13中的識別系統(tǒng)控制平臺203根據(jù)來自感測單元44的信息產(chǎn)生車輛穩(wěn)定允許的空間。然而,由于屬于感測單元44的傳感器或者計(jì)算單元在本實(shí)施例中不存在,所以可以抑制產(chǎn)生車輛穩(wěn)定允許的空間?;蛘?,當(dāng)屬于感測單元44的傳感器或者計(jì)算單元不存在時(shí),那些與產(chǎn)生在第三層次12中或者緊鄰的較低層次中的識別系統(tǒng)控制平臺202上的輪子穩(wěn)定允許的空間的相同內(nèi)容可以用作實(shí)際車輛穩(wěn)定允許的空間。在這樣的情況下,車輛穩(wěn)定允許的空間的信息作為允許的安全空間從識別系統(tǒng)控制平臺203傳送到第四層次13中的確定系統(tǒng)控制平臺103。
在第四層次13中的確定系統(tǒng)控制平臺103上,根據(jù)下面的相互重疊的部分產(chǎn)生作為控制要求可行的范圍的車輛穩(wěn)定控制空間基于來自駕駛員命令400的命令信號的命令空間;來自識別系統(tǒng)控制平臺203的車輛穩(wěn)定允許的空間;從第三層次12中的操作系統(tǒng)控制平臺302傳送的車輛穩(wěn)定控制基本空間(或者車輛穩(wěn)定控制基本空間的車輛穩(wěn)定控制基礎(chǔ)空間);以及在第五層次14中的操作系統(tǒng)控制平臺304上產(chǎn)生的車輛穩(wěn)定命令空間。此外,識別系統(tǒng)控制平臺203還可以要求信息,用于產(chǎn)生車輛穩(wěn)定控制空間。
當(dāng)考慮車輛穩(wěn)定控制空間時(shí),其分為兩個(gè)單元或者可控制的范圍。第一個(gè)是相應(yīng)于執(zhí)行確定的可控制的范圍,其基于何時(shí)建立車輛安全控制基礎(chǔ)空間,在后面描述。第一可控制的范圍是基于從第五層次14中的操作系統(tǒng)控制平臺304、命令空間和車輛穩(wěn)定允許的空間傳送的信息。第二個(gè)是相應(yīng)于執(zhí)行確定的可控制的范圍,其基于何時(shí)建立“輪子穩(wěn)定命令空間”,后面描述。第二可控制的范圍是基于來自第三層次12中的操作系統(tǒng)控制平臺302、命令空間和車輛穩(wěn)定允許的空間的信息。
在第四層次13中的操作系統(tǒng)控制平臺303上,根據(jù)來自確定系統(tǒng)控制平臺103的車輛穩(wěn)定控制空間的信息和來自車輛感測單元74的信息產(chǎn)生車輛安全控制基本空間。如圖11所示,該車輛安全控制基本空間包括輪子穩(wěn)定命令空間和車輛安全控制基礎(chǔ)空間的信息。該車輛安全控制基礎(chǔ)空間是這樣的信息,其根據(jù)何時(shí)車輛安全控制空間產(chǎn)生在第五層次14中的確定系統(tǒng)控制平臺104上,且限定要求更高層次的范圍。相反的,輪子穩(wěn)定命令空間是用于指示從較高層次到較低層次的控制目標(biāo)的信息。車輛安全控制基礎(chǔ)空間根據(jù)來自第四層次13中的確定系統(tǒng)控制平臺103的車輛穩(wěn)定控制空間的信息和來自車輛感測單元74的信息來限定操作系統(tǒng)裝置74到71的驅(qū)動的范圍。這些驅(qū)動范圍是車輛沒有滑動、加速/減速打滑、翻轉(zhuǎn)等危險(xiǎn)的范圍。
接下來,描述第五層次14中的每個(gè)控制平臺等的結(jié)構(gòu)。作為第五層次14中的識別系統(tǒng)裝置85,可以指定導(dǎo)航系統(tǒng)、適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)等。導(dǎo)航系統(tǒng)包括汽車位置識別裝置。上述要求指示裝置可以獨(dú)立地包括在識別系統(tǒng)裝置85中。
在第五層次14中的感測單元45包括跟隨距離傳感器和地圖信息。來自感測單元45的信息不時(shí)地傳送到第五層次14中的識別系統(tǒng)控制平臺204?;蛘?,根據(jù)來自識別系統(tǒng)裝置85的要求,信息可以傳送到識別系統(tǒng)控制平臺204。
在第五層次14中的操作系統(tǒng)裝置95包括適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)等。適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)將要求傳送到第五層次15中的車輛感測單元75,以傳送檢測和/或計(jì)算的結(jié)果。該實(shí)施例構(gòu)造為使得該適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)包括在識別系統(tǒng)裝置85和操作系統(tǒng)裝置95兩者中。然而,即使是這樣的結(jié)構(gòu),即,適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)包括在裝置85和95兩者中,不需要設(shè)置兩個(gè)適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng),且前面的可以認(rèn)為是只是定位在通訊中。
作為相應(yīng)于第五層次14的感測單元,存在車輛感測單元75。車輛感測單元75不時(shí)地傳送檢測的結(jié)果和/或計(jì)算的結(jié)果到第五層次15中的操作系統(tǒng)控制平臺304。或者,車輛感測單元可以根據(jù)從操作系統(tǒng)裝置95傳送的要求響應(yīng)于來自操作系統(tǒng)控制平臺304的要求將檢測結(jié)果和/或計(jì)算結(jié)果傳送到操作系統(tǒng)裝置95。車輛感測單元75可以與第四層次13中的車輛感測單元74同樣地構(gòu)造。在這樣的情況下,不需要為兩個(gè)層次13和14提供每種類型的兩個(gè)傳感器,檢測的結(jié)果和/或計(jì)算的結(jié)果只是必須根據(jù)通訊來傳送到第四和第五層次13和14兩者。
在第五層次14中的識別系統(tǒng)控制平臺204從第五層次14中的感測單元45接收信息,且產(chǎn)生環(huán)境安全允許的空間作為允許的安全空間。環(huán)境安全允許的空間可以采用在第四個(gè)實(shí)施例中的識別系統(tǒng)控制平臺2上產(chǎn)生的允許的安全空間的內(nèi)容,如使用圖4和圖5描述的。識別系統(tǒng)控制平臺204要求來自識別系統(tǒng)裝置85的信息。例如,可以從導(dǎo)航系統(tǒng)要求下面的信息當(dāng)進(jìn)行當(dāng)前計(jì)算時(shí),從車輛正在行駛的位置前面30m的地點(diǎn),或者在三秒以后的時(shí)間點(diǎn)的地圖數(shù)據(jù);關(guān)于在車輛右前方的空間中存在或者缺少車輛的信息;和/或在該車輛右前方空間中的車輛的跟隨距離。
在第五層次14中的確定系統(tǒng)控制平臺104上,根據(jù)以下產(chǎn)生車輛安全控制空間根據(jù)來自駕駛員命令400的命令信號的命令空間;來自識別系統(tǒng)控制平臺204的環(huán)境安全允許的空間;以及來自第四層次13中操作系統(tǒng)控制平臺303的車輛安全控制基本空間(車輛安全控制基礎(chǔ)空間)。根據(jù)這些空間的重疊部分可以產(chǎn)生車輛安全控制空間。報(bào)告要求從確定系統(tǒng)控制平臺104傳送到報(bào)告裝置401。當(dāng)在命令空間中不存在重疊部分時(shí),該報(bào)告要求由駕駛員、環(huán)境安全允許的空間和/或車輛安全控制基礎(chǔ)空間傳送。當(dāng)駕駛員正在進(jìn)行危險(xiǎn)駕駛,或者可能進(jìn)入危險(xiǎn)時(shí),例如,當(dāng)馬路兩秒以后急劇彎曲且該車輛速度高時(shí),會出現(xiàn)這樣的狀態(tài)。確定系統(tǒng)控制平臺104還要求識別系統(tǒng)控制平臺204傳送信息來產(chǎn)生車輛安全控制空間。
當(dāng)考慮確定系統(tǒng)控制平臺104上的車輛安全控制空間時(shí),其分為兩個(gè)單元或者可控制的范圍。第一個(gè)是相應(yīng)于執(zhí)行確定的可控制的范圍,其基于何時(shí)建立車輛穩(wěn)定命令空間,在后面描述。第一可控制的范圍是基于從第四層次13中的操作系統(tǒng)控制平臺303、命令空間和車輛穩(wěn)定允許的空間傳送的信息。第二個(gè)是相應(yīng)于執(zhí)行確定的可控制的范圍,其基于何時(shí)建立“人機(jī)接口的驅(qū)動要求”,后面描述。第二可控制的范圍是基于從第五層次14中的操作系統(tǒng)控制平臺304、命令空間和車輛穩(wěn)定允許的空間傳送的車輛穩(wěn)定命令空間,后面描述。
如圖12所示,在第五層次14中的操作系統(tǒng)控制平臺304上,根據(jù)來自第五層次14中的確定系統(tǒng)控制平臺104的車輛安全控制空間的信息和來自車輛感測單元75的信息產(chǎn)生車輛穩(wěn)定命令空間。該車輛穩(wěn)定命令空間是傳送到第四層次14中的確定系統(tǒng)控制平臺103的信息,且相應(yīng)于允許的移動空間。此外,在操作系統(tǒng)控制平臺304上,根據(jù)來自確定系統(tǒng)控制平臺104的車輛安全控制空間產(chǎn)生HMI(人機(jī)接口)的驅(qū)動要求。HMI指使用操作系統(tǒng)裝置95到91將異常情況或者危險(xiǎn),如果有,報(bào)告給乘客的功能。因此,在從第五層次14中的確定系統(tǒng)控制平臺104傳送到報(bào)告裝置401同時(shí)產(chǎn)生HMI的驅(qū)動要求,如上所述,或者作為其替代。HMI的驅(qū)動要求的具體例子如下發(fā)動機(jī)經(jīng)歷滯后控制,以產(chǎn)生發(fā)動機(jī)機(jī)架中的異常振動,且通過振動噪聲報(bào)告乘客異常或者危險(xiǎn);以及通過ABS裝置等使制動油壓振動,且通過來自制動踏板的振動通知乘客。
這樣構(gòu)造的控制結(jié)構(gòu)的層次隨著其從第一層次10到第五層次14上升而功能增加。如上所述,功能的增加設(shè)置為傳送發(fā)動機(jī)動力的順序,該發(fā)動機(jī)動力為用于移動車身的動力,如圖8所示。
給出更詳細(xì)的描述。從第一層次10到第二層次11,控制范圍從發(fā)動機(jī)601的動力的一個(gè)動作動力點(diǎn)的控制模式擴(kuò)展到施加在AT602中的輪軸603上的作用力的控制模式,如由箭頭701所示。
從第二層次11到第三層次12,控制范圍從輪軸603的動作動力點(diǎn)的控制模式擴(kuò)展到施加在每個(gè)輪子上的驅(qū)動力或者路面反作用力F的至少四個(gè)動作動力點(diǎn)的控制模式,如由箭頭702所示。輪軸603的作用力傳送到前輪可以被認(rèn)為是通過車身604實(shí)現(xiàn)。
從第三層次12到第四層次13,控制范圍從輪子的四個(gè)動作動力點(diǎn)的控制模式擴(kuò)展到車身604的移動的總體控制模式,如由箭頭703所示。
從第四層次13到第五層次14,控制范圍擴(kuò)展到根據(jù)考慮周圍環(huán)境的安全性的觀點(diǎn)的控制模式。
識別系統(tǒng)裝置、操作系統(tǒng)裝置、傳感器等設(shè)置為這樣的形式,即,它們相應(yīng)于它們分別的層次。如上所述,控制范圍由于層次而不同,屬于單個(gè)層次的操作系統(tǒng)裝置和控制功能由于層次而不同。然而,每個(gè)層次共同地設(shè)置有識別系統(tǒng)、確定系統(tǒng)和操作系統(tǒng)。
因此,即使屬于任何層次的操作系統(tǒng)裝置和/或識別系統(tǒng)裝置故障,或者在任何汽車模式或者類別中都沒有設(shè)置,不會發(fā)生問題。每個(gè)空間可以只通過在各個(gè)層次中提供的信息產(chǎn)生,且盡可能實(shí)現(xiàn)控制。即使當(dāng)在任何汽車模式或者類別中都不存在層次,類似的,不會發(fā)生問題??梢蕴^層次,在較高和較低層次中,每個(gè)空間可以只通過提供的信息產(chǎn)生,且盡可能實(shí)現(xiàn)控制。例如,進(jìn)行以下假設(shè)汽車模式在第五層次14中沒有識別系統(tǒng)裝置85、操作系統(tǒng)裝置95、感測單元45或者車輛感測單元75,且第五層次14基本不存在。即使在這樣的情況下,在最高級別的汽車模式中構(gòu)造的控制結(jié)構(gòu),包括第一層次10到第五層次14,可以沒有變化地用于上述汽車模式,且可以在第一到第四層次中進(jìn)行控制。作為另一個(gè)例子,假設(shè)較低級別的車輛沒有識別系統(tǒng)裝置85和84、操作系統(tǒng)裝置95和94、感測單元45和44或者在第五層次14或者第四層次13中的車輛感測單元75和74。即使在該車輛中,在最高級別的汽車模式中構(gòu)造的控制結(jié)構(gòu),包括第一層次10到第五層次14,可以沒有變化地使用,且可以在第一到第三層次中控制較低級別的車輛。
然而,在這些情況下,在ECU(電子控制單元)中未使用的能力(例如,比特?cái)?shù))增加。因此,在這樣的情況下,根本不存在屬于這些層次的識別系統(tǒng)裝置、操作系統(tǒng)裝置、傳感器等的層次可以被完全取消。在這些情況下,下面的措施是有利的以逐個(gè)層次為基礎(chǔ),IC共同地設(shè)置在板上,或者以逐個(gè)層次為基礎(chǔ),IC分組。
當(dāng)車輛的開發(fā)從較低級別開始,例如,可以采用下面的措施控制構(gòu)造為只具有第一層次10和第二層次11的控制結(jié)構(gòu),且第三層次12到第五層次14每次車輛開發(fā)擴(kuò)展到較高的汽車模式時(shí)加入。
接下來,根據(jù)圖7描述第六個(gè)實(shí)施例。具有與參考圖6描述的第五個(gè)實(shí)施例相同功能的項(xiàng)目的描述將被省略。在第五個(gè)實(shí)施例中,根據(jù)在各個(gè)層次10到14中的識別系統(tǒng)裝置81到85設(shè)置感測單元41到45,根據(jù)在各個(gè)層次10到14中的操作系統(tǒng)裝置91到95設(shè)置感測單元71到75。在第六個(gè)實(shí)施例中,感測單元在每個(gè)層次中被一起設(shè)置在一組中。
將給出更詳細(xì)的描述。在第六個(gè)實(shí)施例中,相應(yīng)于第一層次10中的動力源協(xié)調(diào)器500的感測單元411設(shè)置有相應(yīng)于識別系統(tǒng)裝置81的傳感器和計(jì)算功能和相應(yīng)于操作系統(tǒng)裝置91的傳感器和計(jì)算功能。因此,感測單元411不但計(jì)算輔助機(jī)器轉(zhuǎn)矩需要的值和熱管理需要的值,而且檢測發(fā)動機(jī)速度、轉(zhuǎn)向角等。關(guān)于檢測和/或計(jì)算的結(jié)果的信息傳送到動力源協(xié)調(diào)器500,且從動力源協(xié)調(diào)器500傳送到操作系統(tǒng)控制平臺501。
相應(yīng)于第二層次11中的識別系統(tǒng)平臺201感測單元421設(shè)置有相應(yīng)于識別系統(tǒng)裝置82的傳感器和計(jì)算功能和相應(yīng)于操作系統(tǒng)裝置92的傳感器和計(jì)算功能。因此,感測單元421不但具有穩(wěn)定傳感器等,而且還具有檢測或者計(jì)算齒輪移位位置和AT的傳送效率的功能。在感測單元421處檢測和/或計(jì)算的信息傳送到識別系統(tǒng)控制平臺201,且從識別系統(tǒng)控制平臺201通過確定系統(tǒng)控制平臺101傳送到操作系統(tǒng)控制平臺301。
相應(yīng)于第三層次12中的識別系統(tǒng)控制平臺202的感測單元431設(shè)置有相應(yīng)于識別系統(tǒng)裝置83的傳感器和計(jì)算功能和相應(yīng)于操作系統(tǒng)裝置93的傳感器和計(jì)算功能。因此,感測單元431不但檢測和/或計(jì)算輪胎充氣壓力,而且檢測和/或計(jì)算輪子速度、車身速度、轉(zhuǎn)向角、滑移率等。從感測單元431傳送到識別系統(tǒng)控制平臺202的信息通過確定系統(tǒng)控制平臺102傳送到操作系統(tǒng)控制平臺302。
相應(yīng)于第四層次13中的識別系統(tǒng)控制平臺203的感測單元441設(shè)置有相應(yīng)于識別系統(tǒng)裝置84的傳感器和計(jì)算功能和相應(yīng)于操作系統(tǒng)裝置94的傳感器和計(jì)算功能。因此,感測單元441檢測和/或計(jì)算縱向加速度、側(cè)向加速度、偏航角和轉(zhuǎn)向角。從感測單元441傳送到識別系統(tǒng)控制平臺203的信息通過確定系統(tǒng)控制平臺103傳送到操作系統(tǒng)控制平臺303。
相應(yīng)于第五層次14中的識別系統(tǒng)控制平臺203的感測單元451設(shè)置有相應(yīng)于識別系統(tǒng)裝置85的傳感器和計(jì)算功能和相應(yīng)于操作系統(tǒng)裝置95的傳感器和計(jì)算功能。因此,感測單元451不但檢測和/或計(jì)算跟隨距離和地圖信息,而且檢測和/或計(jì)算縱向加速度、側(cè)向加速度、偏航角和轉(zhuǎn)向角。從感測單元451傳送到識別系統(tǒng)控制平臺204的信息通過確定系統(tǒng)控制平臺104傳送到操作系統(tǒng)控制平臺304。
第五個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)大致分為五部分識別系統(tǒng)裝置、相應(yīng)于識別系統(tǒng)裝置的感測單元、操作系統(tǒng)裝置、相應(yīng)于操作系統(tǒng)裝置的感測單元和控制平臺。上述第六個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)分為四個(gè)部分識別系統(tǒng)裝置、操作系統(tǒng)裝置、感測單元和控制平臺。當(dāng)本發(fā)明這樣構(gòu)成時(shí),可以獲得與第五個(gè)實(shí)施例大致相同的作用和效果。在一些傳感器設(shè)置為用于同一層次中的識別系統(tǒng)裝置81到85和操作系統(tǒng)裝置91到95兩者的情況下,在第五個(gè)實(shí)施例中產(chǎn)生任務(wù)。信息必須從傳感器傳送到相應(yīng)于操作系統(tǒng)裝置的感測單元和相應(yīng)于識別系統(tǒng)裝置的感測單元兩者。在第六個(gè)實(shí)施例中,這是不需要的,且可以減少配線和/或通信量。
本發(fā)明的實(shí)施例不限于前面的情況,且本發(fā)明可以以各種方式修改。舉一些例子。在如上所述構(gòu)造的控制的層次結(jié)構(gòu)中,排除用于基礎(chǔ)性能的第一層次11的層次11到14分別包括識別系統(tǒng)控制平臺、確定系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺。當(dāng)這些層次從來自確定系統(tǒng)控制平臺的“要求”的觀點(diǎn)考慮時(shí),識別系統(tǒng)控制平臺和確定系統(tǒng)控制平臺發(fā)出要求到相同的層次。當(dāng)這些層次從到確定系統(tǒng)控制平臺的“信息”的觀點(diǎn)考慮時(shí),識別系統(tǒng)控制平臺定位在與確定系統(tǒng)控制平臺相同的層次中,但是其從來自緊鄰的較低和較高層次的操作系統(tǒng)控制平臺獲得信息。因此,層次可以如下所述劃分,不根據(jù)圖6,且即使在這樣的情況下,可以產(chǎn)生與上述實(shí)施例相同的作用和效果。
給出更具體的描述。作為對第五和第六個(gè)實(shí)施例的修改,本發(fā)明構(gòu)造為使得第一層次10包含動力源協(xié)調(diào)器500、識別系統(tǒng)裝置81、感測單元41、操作系統(tǒng)裝置91和感測單元71。也就是,第一層次10只設(shè)置有調(diào)節(jié)和啟動發(fā)動機(jī)、方向盤和制動的功能,其為涉及車輛的基礎(chǔ)性能的部分,且沒有設(shè)置產(chǎn)生像AT控制基本空間的控制空間。
作為對第五和第六個(gè)實(shí)施例的修改,本發(fā)明構(gòu)造為使得第二層次設(shè)置有識別系統(tǒng)控制平臺201、確定系統(tǒng)控制平臺101、識別系統(tǒng)裝置82、感測單元42、操作系統(tǒng)裝置92和AT狀態(tài)感測單元72。第二層次還設(shè)置有產(chǎn)生操作系統(tǒng)控制平臺501和操作系統(tǒng)控制平臺302的“根據(jù)每個(gè)輪子上的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和/或路面反作用力的當(dāng)前狀態(tài)的允許的移動空間的信息”的功能。
作為對第五和第六個(gè)實(shí)施例的修改,本發(fā)明構(gòu)造為使得第三層次設(shè)置有識別系統(tǒng)控制平臺202、確定系統(tǒng)控制平臺102、識別系統(tǒng)裝置83、感測單元43、操作系統(tǒng)裝置93和輪子感測單元73。第三層次還設(shè)置有產(chǎn)生操作系統(tǒng)控制平臺301的“輪子穩(wěn)定控制基礎(chǔ)空間”;操作系統(tǒng)控制平臺301的“通過將輪軸需要的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩獲得允許的移動空間的信息”;以及操作系統(tǒng)控制平臺303的“輪子穩(wěn)定命令空間”的功能。
作為對第五和第六個(gè)實(shí)施例的修改,本發(fā)明構(gòu)造為使得第四層次設(shè)置有識別系統(tǒng)控制平臺203、確定系統(tǒng)控制平臺103、識別系統(tǒng)裝置84、感測單元44、操作系統(tǒng)裝置94和輪子感測單元74。第四層次還設(shè)置有產(chǎn)生操作系統(tǒng)控制平臺302的“車輛穩(wěn)定控制基礎(chǔ)空間”和操作系統(tǒng)控制平臺304的“汽車穩(wěn)定命令空間”的功能。
作為對第五和第六個(gè)實(shí)施例的修改,本發(fā)明構(gòu)造為使得第五層次設(shè)置有識別系統(tǒng)控制平臺204、確定系統(tǒng)控制平臺104、識別系統(tǒng)裝置85、感測單元45、操作系統(tǒng)裝置95和輪子感測單元75。第五層次還設(shè)置有產(chǎn)生操作系統(tǒng)控制平臺的“車輛安全控制基礎(chǔ)空間”的功能。作為對第五和第六個(gè)實(shí)施例的修改,在操作系統(tǒng)控制平臺304中,產(chǎn)生“HMI的驅(qū)動要求”的功能可以在第五層次中獲得,或者可以新設(shè)置為第六層次。
在第五和第六個(gè)實(shí)施例中,來自駕駛員命令400的駕駛員命令的內(nèi)容在每個(gè)層次中相同,但是它們可以在較高層次和較低層次之間不同。舉個(gè)例子。第一層次10中的動力源協(xié)調(diào)器500和/或第二層次11中確定系統(tǒng)控制平臺101的駕駛員命令在乘客的加速器操作、方向盤操作或者制動踏板操作直接轉(zhuǎn)化為信號的時(shí)刻傳送。在相應(yīng)于乘客的加速器操作、方向盤操作或者制動踏板操作的信號在駕駛員命令400處處理以后,到第三層次12到第五層次14的任何一個(gè)或者所有層次的駕駛員命令被傳送。當(dāng)在此時(shí)處理時(shí),例如,信號可以集成和/或區(qū)分持續(xù)預(yù)定的時(shí)間。舉個(gè)例子。由于低級層次是用于控制車輛的基礎(chǔ)功能,駕駛員的意圖應(yīng)該以盡可能及時(shí)的方式在這些層次中反映。由于較高級別層次支持復(fù)雜的功能,駕駛員的意圖可以在一段時(shí)期(例如,500ms)在這些層次中反映。
在第五個(gè)實(shí)施例中,識別系統(tǒng)裝置81到85和感測單元41到45相互分離,且操作系統(tǒng)裝置91到95和感測單元71到75相互分離。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不限于此感測單元41到45可以包括在識別系統(tǒng)裝置81到85;以及感測單元71到75可以包括在操作系統(tǒng)裝置91到95。在第六個(gè)實(shí)施例中,識別系統(tǒng)裝置81到85和感測單元411、421、431、441和451相互分離。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不限于此感測單元411、421、431、441和451可以包括在識別系統(tǒng)裝置81到85中。
在第五和第六個(gè)實(shí)施例中,層次分為五個(gè)級別;然而,可以構(gòu)造更多的層次級別。例如,對于四輪驅(qū)動的車輛(4WD),4WD控制的模式的層次可以插入在第二層次11中的AT控制模式和第三層次12中的輪子穩(wěn)定控制模式之間。4WD控制的模式可以構(gòu)造為使得在第二層次11中的操作系統(tǒng)控制平臺301上,根據(jù)AT控制空間產(chǎn)生差動控制基本空間,替代輪子穩(wěn)定控制基本空間。該差動控制基本空間產(chǎn)生為允許的移動空間,用于通過LSD(有限散布差動)在4WD控制中的前后輪驅(qū)動力分布。在新加的層次中,輪子穩(wěn)定控制基本空間可以根據(jù)差動控制產(chǎn)生。
在第五和第六個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)層次11到14中的確定系統(tǒng)控制平臺101到104不接收來自同一層次中的操作系統(tǒng)控制平臺301到304的信息。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不限于此。例如,可以采用下面的結(jié)構(gòu)有關(guān)操作狀態(tài)、故障狀態(tài)和/或類似狀態(tài)的信息從層次中的操作系統(tǒng)裝置92到95傳送,傳送到屬于同一層次的操作系統(tǒng)控制平臺301到304;以及通過在同一層次中的操作系統(tǒng)控制平臺301到304,該信息傳送到相同層次中確定系統(tǒng)控制平臺101到104。舉個(gè)具體例子。在第三層次12中,ABS裝置等的故障狀態(tài)等從操作系統(tǒng)裝置93傳送。在操作系統(tǒng)控制平臺302上,根據(jù)在同一層次中的操作系統(tǒng)裝置93的功能/操作狀態(tài),它們用作用于產(chǎn)生允許的移動空間的信息。該允許的移動空間的信息從操作系統(tǒng)控制平臺302傳送到確定系統(tǒng)控制平臺102,且用作用于產(chǎn)生輪子穩(wěn)定控制空間的信息。
在第五和第六個(gè)實(shí)施例中,報(bào)告裝置401只設(shè)置在最高和最低層次中,也就是,在第一層次10和第五層次14中。替代地,報(bào)告裝置可以設(shè)置在每個(gè)層次中。
在第五和第六個(gè)實(shí)施例中,在第一層次10中的控制平臺上,動力源協(xié)調(diào)器500限定為從操作系統(tǒng)裝置91調(diào)節(jié)驅(qū)動力。在這些實(shí)施例中,相應(yīng)于識別系統(tǒng)控制平臺或者確定系統(tǒng)控制平臺在該第一層次中不構(gòu)造。然而,在上述實(shí)施例中的動力源協(xié)調(diào)器500可以被認(rèn)為是包括在其它層次中的識別系統(tǒng)控制平臺和確定系統(tǒng)控制平臺。給出更具體的描述。第一層次10是考慮車輛的基礎(chǔ)性能的層次。因此,沒有這么多的對于識別系統(tǒng)控制平臺上的允許的安全空間的單元或者確定系統(tǒng)控制平臺上的可控制的范圍的條件,和/或通訊時(shí)間必須被縮短。這樣,可以說,這些平臺應(yīng)該最好一起設(shè)置成一個(gè)。除了該概念以外,第一層次10還可以設(shè)置有識別系統(tǒng)控制平臺和確定系統(tǒng)控制平臺,像第二和更高的層次一樣。此時(shí),可以采用下面的結(jié)構(gòu)根據(jù)輔助機(jī)器轉(zhuǎn)矩需要的值和熱管理需要的值,識別系統(tǒng)控制平臺產(chǎn)生允許的安全空間;以及在確定系統(tǒng)控制平臺上,根據(jù)下面的重疊空間產(chǎn)生執(zhí)行確定根據(jù)發(fā)動機(jī)速度、燃料注入量等的可行控制區(qū)域;允許的安全空間和根據(jù)駕駛員命令400的命令空間。
在第五和第六個(gè)實(shí)施例中,操作系統(tǒng)裝置91到95只要求各個(gè)相應(yīng)的感測單元71到75,以傳送信息到操作系統(tǒng)控制平臺501和301到304。此外,操作系統(tǒng)裝置91到95本身的操作狀態(tài)、故障的狀態(tài)和/或類似的狀態(tài)可以直接傳送到在相同層次中的操作系統(tǒng)控制平臺501和301到304。
類似的,識別系統(tǒng)裝置81到85可以將操作狀態(tài)和/或故障的狀態(tài)傳送到動力源協(xié)調(diào)器500和在同一層次中的識別系統(tǒng)控制平臺201到204。
當(dāng)控制平臺構(gòu)造有在多個(gè)層次之間分布的多種功能時(shí),如在第五和第六個(gè)實(shí)施例中的,需要ECU應(yīng)該通過分散控制相互通訊。這是因?yàn)?,即使在同一層次中包含不同的ECU,根據(jù)車輛內(nèi)的LAN(局域網(wǎng)),通過分散控制可以進(jìn)行相當(dāng)?shù)牟僮鳌?br>
當(dāng)車輛控制如上所述的實(shí)施例構(gòu)造時(shí),需要對于每個(gè)層次中的控制平臺使用共同的控制參數(shù)。在操作系統(tǒng)裝置側(cè)或者識別系統(tǒng)裝置側(cè),通過常規(guī)的參數(shù)進(jìn)行常規(guī)的控制。然而,需要每個(gè)層次中的控制平臺和操作系統(tǒng)裝置之間,以及每個(gè)層次中的控制平臺和識別系統(tǒng)裝置之間的要求應(yīng)該在每個(gè)層次中統(tǒng)一。給出更具體的描述。在第一層次10中,作為操作系統(tǒng)裝置91的發(fā)動機(jī)通過吸入空氣的量和燃料注入的量的控制參數(shù)來控制,且駕駛員命令通過加速器開啟(加速器踏板操作的數(shù)量)被指示到動力源協(xié)調(diào)器500。例如,關(guān)于在第三層次12等中的操作系統(tǒng)裝置93,輪子上的制動力通過滑移率或者輪子速度的參數(shù)來控制。適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng),在第五層次14中的識別系統(tǒng)裝置85,使用距離或者車身減速/加速作為控制參數(shù)。然而,在整個(gè)層次中,從第一層次10到第五層次14,操作系統(tǒng)裝置和識別系統(tǒng)裝置之間的要求,以及在單個(gè)層次中的控制平臺以統(tǒng)一的方式由“轉(zhuǎn)矩”形成。給出更具體的描述。在每個(gè)層次中的控制平臺上,從控制平臺傳送到外部的需要的值轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩且指示。操作系統(tǒng)裝置和識別系統(tǒng)裝置處理要求,使得它們可以在使用要求前在裝置本身中被控制。替代使用在所有層次中的統(tǒng)一參數(shù),可以采用下面的結(jié)構(gòu)不管任何汽車模式、類別和發(fā)動機(jī)類型,例如,柴油發(fā)動機(jī)或者汽油發(fā)動機(jī)的參數(shù)至少在每個(gè)層次中建立?;蛘?,可以采用下面的結(jié)構(gòu)至少“轉(zhuǎn)矩”用作共同的參數(shù),不能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩的其它參數(shù)在每個(gè)層次中的控制平臺和操作系統(tǒng)裝置之間使用。
上述實(shí)施例已經(jīng)描述為控制結(jié)構(gòu)或者控制裝置,用于使用單個(gè)控制裝置來進(jìn)行車輛控制。本發(fā)明可應(yīng)用于使用的模擬器,例如,用于構(gòu)造車輛的控制結(jié)構(gòu)。更具體的,參考圖6和7描述的層次結(jié)構(gòu)可以在計(jì)算機(jī)上構(gòu)造,且通過合適地設(shè)置車輛的驅(qū)動條件和由于車輛不同而不同的參數(shù)可以進(jìn)行模擬。
權(quán)利要求
1.一種車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,該傳遞結(jié)構(gòu)用于具有多個(gè)控制功能的車輛的控制信息,其特征在于,該傳遞結(jié)構(gòu)包括識別系統(tǒng)控制平臺,其具有信息系統(tǒng)和/或周圍監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成元件;操作系統(tǒng)控制平臺,其具有車輛移動系統(tǒng)的構(gòu)成元件;以及確定系統(tǒng)控制平臺,其協(xié)調(diào)來自識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺的信息,以及傳送要求到識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,確定系統(tǒng)控制平臺設(shè)置有監(jiān)控駕駛員的情況的功能,以及在將要求傳送到識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺以前,除了來自識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺的信息以外,考慮駕駛員的情況。
3.一種車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,該傳遞結(jié)構(gòu)用于具有多個(gè)控制功能的車輛的控制信息,其特征在于,該傳遞結(jié)構(gòu)包括第一傳感器,其檢測和輸出車輛外部的信息;識別系統(tǒng)控制平臺,來自第一傳感器的信息和/或車輛周圍的信息輸入該識別系統(tǒng)控制平臺;第二傳感器,其檢測和輸出由乘客操作的致動器的操作狀態(tài),以及第三傳感器,其包括檢測和輸出車身的狀態(tài)的傳感器;操作系統(tǒng)控制平臺,來自第二傳感器和/或第三傳感器的信息輸入該操作系統(tǒng)控制平臺;以及確定系統(tǒng)控制平臺,其根據(jù)來自識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺的信息對多個(gè)控制功能進(jìn)行執(zhí)行確定,且根據(jù)執(zhí)行確定來要求識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,確定系統(tǒng)控制平臺設(shè)置有監(jiān)控駕駛員的情況的功能,以及當(dāng)在控制功能上進(jìn)行執(zhí)行確定時(shí),考慮駕駛員的情況。
5.一種車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,該傳遞結(jié)構(gòu)用于具有多個(gè)控制功能的車輛的控制信息,其特征在于,該傳遞結(jié)構(gòu)包括第一傳感器,其檢測和輸出車輛外部的信息;具有車輛周圍的信息的信息系統(tǒng)構(gòu)成元件;識別系統(tǒng)控制平臺,其具有允許的安全空間設(shè)置裝置,其基于來自第一傳感器的信息和/或設(shè)置在信息系統(tǒng)構(gòu)成元件中的信息來建立車身的允許的安全空間,或者車身移動的允許的范圍;第二傳感器,其檢測和輸出由乘客操作的致動器的操作狀態(tài),以及第三傳感器,其包括檢測和輸出車身的狀態(tài)的傳感器;操作系統(tǒng)控制平臺,其具有允許的移動空間設(shè)置裝置,其基于來自第二傳感器和/或第三傳感器的信息來建立作為車身允許的移動空間的允許的范圍,車身可以在該范圍內(nèi)移動;以及確定系統(tǒng)控制平臺,其具有確定控制空間,其中,允許的安全空間和允許的移動空間的信息從識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺接收,且設(shè)置傳遞到識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺的控制要求。
6.一種車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,該傳遞結(jié)構(gòu)用于具有多個(gè)控制功能的車輛的控制信息,其特征在于,該傳遞結(jié)構(gòu)包括識別系統(tǒng)裝置,其設(shè)置有第一傳感器,該傳感器檢測和輸出車輛外部的信息,且根據(jù)檢測的外部信息和/或原始提供的周圍信息來操作;識別系統(tǒng)控制平臺,其設(shè)置有允許的安全空間設(shè)置裝置,該裝置基于來自第一傳感器的信息和/或識別系統(tǒng)裝置的信息來建立車身的允許的安全空間,或者建立的車身移動的允許的范圍,以及給確定系統(tǒng)控制平臺提供允許的安全空間的信息;操作系統(tǒng)裝置,其設(shè)置有第二傳感器,該傳感器檢測設(shè)置在車輛中的每個(gè)致動器的操作狀態(tài)或者操作結(jié)果,和/或第三傳感器,其檢測車身的移動狀態(tài);操作系統(tǒng)控制平臺,其設(shè)置有允許的移動空間設(shè)置裝置,該裝置基于來自第二傳感器和/或第三傳感器和/或操作系統(tǒng)裝置的信息來建立車身的允許的移動空間,或者允許的范圍,允許車身在該范圍內(nèi)移動,以及給確定系統(tǒng)控制平臺提供允許的移動空間的信息;以及確定系統(tǒng)控制平臺,其設(shè)置有確定控制空間,其中,根據(jù)允許的安全空間和允許的移動空間之間的相對關(guān)系進(jìn)行執(zhí)行確定,且輸出控制要求到識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或者6所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,允許的安全空間設(shè)置裝置建立位置的允許的范圍,其中,根據(jù)在預(yù)定的時(shí)間間隔來自第一傳感器的信息允許車身在預(yù)定的時(shí)間以后移動,以及允許的移動空間設(shè)置裝置建立位置的允許的范圍,其中,根據(jù)在預(yù)定的時(shí)間間隔來自第二傳感器和/或第三傳感器的信息允許車身在預(yù)定的時(shí)間以后物理移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,允許的安全空間設(shè)置裝置建立位置的允許的范圍,其中,根據(jù)來自第一傳感器的信息允許車身在預(yù)定的時(shí)間以后移動,符合考慮安全性的可能性,以及允許的移動空間設(shè)置裝置建立位置的允許的范圍,符合根據(jù)來自第二傳感器和/或第三傳感器的信息允許車身在預(yù)定的時(shí)間以后物理移動的可能性。
9.根據(jù)權(quán)利要求5到8中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,第二傳感器檢測駕駛員的加速器操作、制動操作和方向盤操作中的至少一個(gè)的狀態(tài),以及確定系統(tǒng)控制平臺接收來自第二傳感器的檢測結(jié)果,產(chǎn)生命令空間,其指示駕駛員的命令狀態(tài),且根據(jù)允許的安全空間、允許的移動空間和命令空間產(chǎn)生控制要求。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,相對于確定控制空間,允許的安全空間、允許的移動空間和命令空間重疊的部分被認(rèn)為是控制要求可行范圍,且根據(jù)該控制要求可行范圍,對操作系統(tǒng)控制平臺和/或識別系統(tǒng)控制平臺進(jìn)行控制要求。
11.根據(jù)權(quán)利要求5到8中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,根據(jù)允許的安全空間和允許的移動空間,確定系統(tǒng)控制平臺設(shè)置信息,報(bào)告給駕駛員。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或者10所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,當(dāng)不存在命令空間和允許的安全空間和/或允許的移動空間的重疊區(qū)域時(shí),確定系統(tǒng)控制平臺將報(bào)告要求輸出到設(shè)置有報(bào)告到駕駛員的功能的報(bào)告裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求3到12中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,第一傳感器檢測汽車位置、跟隨距離和碰撞中的至少任何一個(gè),第二傳感器檢測發(fā)動機(jī)速度、發(fā)動機(jī)吸入空氣量、制動力、轉(zhuǎn)向角、加速器操作的量和制動踏板操作的量中的至少任何一個(gè),以及第三傳感器檢測車身縱向加速、車身側(cè)向加速和車身偏航角速度中的至少任何一個(gè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,多個(gè)控制功能分配在層次之間,所有的識別系統(tǒng)控制平臺、操作系統(tǒng)控制平臺和確定系統(tǒng)控制平臺設(shè)置在每個(gè)層次中。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到13中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,傳遞結(jié)構(gòu)用于具有多個(gè)控制功能的車輛的控制信息,其特征在于,通過以發(fā)動機(jī)的動力傳送的順序?qū)哟蔚貥?gòu)造多個(gè)控制功能獲得的多個(gè)控制平臺,以及多個(gè)層次設(shè)置有識別系統(tǒng)控制平臺、操作系統(tǒng)控制平臺和確定系統(tǒng)控制平臺。
16.一種車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,該傳遞結(jié)構(gòu)用于具有多個(gè)控制功能的車輛的控制信息,其特征在于,該傳遞結(jié)構(gòu)包括第一層次,其至少管理發(fā)動機(jī)動力;第二層次,其管理驅(qū)動力的狀態(tài),或者通過自動傳動裝置傳送到車軸的發(fā)動機(jī)動力;以及第三層次,其至少根據(jù)車軸上的驅(qū)動力來管理由每個(gè)輪子輸送的輪胎產(chǎn)生力,其中,根據(jù)基于駕駛員命令和對發(fā)動機(jī)動力具有影響的需要的值產(chǎn)生的命令空間,第一層次進(jìn)行調(diào)節(jié),以至少產(chǎn)生要求來進(jìn)行發(fā)動機(jī)控制,且產(chǎn)生自動傳動裝置控制基本空間,其成為用于控制第二層次中的自動傳動裝置的基礎(chǔ)信息,其中,第二層次包括第一識別系統(tǒng)控制平臺,其根據(jù)車輛外部和/或車輛內(nèi)部的信息產(chǎn)生自動傳動裝置控制允許的空間,以便指定允許自動傳動裝置控制的范圍;第一確定系統(tǒng)控制平臺,其產(chǎn)生關(guān)于自動傳動裝置的執(zhí)行確定,作為根據(jù)第一層次中的自動傳動裝置控制基本空間、第三層次中的車輛穩(wěn)定控制基本空間、自動傳動裝置控制允許的空間和基于駕駛員命令的命令空間中的任何一個(gè)或者所有的要求;以及第一操作系統(tǒng)控制平臺,其從第一確定系統(tǒng)控制平臺接收要求,且傳送控制要求到自動傳動裝置,以及接收自動傳動裝置的操作狀態(tài),且傳送第一允許的移動空間到第一層次和/或第三層次,以及其中,第三層次包括第二識別系統(tǒng)控制平臺,其使用外部信息產(chǎn)生輪子穩(wěn)定允許的空間,以便管理每個(gè)輪子上的路面反作用力;第二確定系統(tǒng)控制平臺,其根據(jù)輪子穩(wěn)定允許的空間、來自第二層次的允許的移動空間和命令空間中的任何一項(xiàng)或者所有,產(chǎn)生相應(yīng)于控制輪子移動的操作系統(tǒng)裝置的第二操作系統(tǒng)控制平臺的要求;以及第二操作系統(tǒng)控制平臺,其從第二確定系統(tǒng)控制平臺接收要求,且傳送控制要求到操作系統(tǒng)裝置,以及接收來自操作系統(tǒng)裝置的信息,且傳送第二允許的移動空間到第二層次。
17.一種車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,該傳遞結(jié)構(gòu)用于具有多個(gè)控制功能的車輛的控制信息,其特征在于,相應(yīng)于多個(gè)控制功能的受控制的目標(biāo)分層次地構(gòu)造控制級,以及多個(gè)層次的每一個(gè)設(shè)置有識別車輛內(nèi)部和外部的信息的識別系統(tǒng)控制平臺,用于協(xié)調(diào)車輛本身的移動的操作系統(tǒng)控制平臺,以及根據(jù)來自識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺的信息以及由于駕駛員操作產(chǎn)生的命令來傳送要求到識別系統(tǒng)控制平臺和/或操作系統(tǒng)控制平臺的確定系統(tǒng)控制平臺。
18.一種車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,該傳遞結(jié)構(gòu)用于具有多個(gè)控制功能的車輛的控制信息,其特征在于,根據(jù)車輛上的作用力的位置順序關(guān)系,在多個(gè)層次中構(gòu)造控制平臺,多個(gè)層次的每一個(gè)設(shè)置有產(chǎn)生允許的安全空間作為控制區(qū)域的識別系統(tǒng)控制平臺,產(chǎn)生允許的移動空間作為控制區(qū)域的操作系統(tǒng)控制平臺,以及具有確定控制空間的確定系統(tǒng)控制平臺,其中,產(chǎn)生相應(yīng)于多個(gè)控制功能的執(zhí)行確定的要求,在每個(gè)層次中,單獨(dú)地實(shí)現(xiàn)多個(gè)控制功能的單個(gè)的控制裝置,以及檢測單個(gè)的控制裝置的操作狀態(tài)和/或車輛的部件的移動狀態(tài)的傳感器相應(yīng)地定位,以及駕駛員命令傳達(dá)到多個(gè)層次中的每個(gè)確定系統(tǒng)控制平臺,且產(chǎn)生相應(yīng)于駕駛員命令的命令空間。
19.一種車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,該傳遞結(jié)構(gòu)用于具有多個(gè)控制功能的車輛的控制信息,其特征在于,根據(jù)車輛上的作用力的位置順序關(guān)系,在多個(gè)層次中構(gòu)造控制平臺,多個(gè)層次的每一個(gè)設(shè)置有產(chǎn)生允許的安全空間作為控制區(qū)域的識別系統(tǒng)控制平臺,產(chǎn)生允許的移動空間作為控制區(qū)域的操作系統(tǒng)控制平臺,以及具有確定控制空間的確定系統(tǒng)控制平臺,其中,產(chǎn)生相應(yīng)于多個(gè)控制功能的執(zhí)行確定的要求,操作系統(tǒng)控制平臺將允許的移動空間的信息傳送到在緊鄰的較高和/或緊鄰的較低層次中的確定系統(tǒng)控制平臺,以及確定系統(tǒng)控制平臺從緊鄰的較高和/或緊鄰的較低層次中的操作系統(tǒng)控制平臺接收用于確定控制空間的信息,且傳送要求到同一層次中的操作系統(tǒng)控制平臺。
20.根據(jù)權(quán)利要求17到19中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在多個(gè)層次中,負(fù)責(zé)與車輛的大多數(shù)基礎(chǔ)性能相關(guān)的部件的第一層次沒有設(shè)置確定系統(tǒng)控制平臺或者識別系統(tǒng)控制平臺,但是第一層次設(shè)置有動力源協(xié)調(diào)器,其根據(jù)多個(gè)要求調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的動力。
21.根據(jù)權(quán)利要求17到19中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在多個(gè)層次中,負(fù)責(zé)與車輛的大多數(shù)基礎(chǔ)性能相關(guān)的部件的第一層次具有作為控制平臺的動力源協(xié)調(diào)器,其設(shè)置有包括確定系統(tǒng)控制平臺的功能和識別系統(tǒng)控制平臺的功能的功能。
22.根據(jù)權(quán)利要求17到21中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在多個(gè)層次中,負(fù)責(zé)與車輛的基礎(chǔ)性能相關(guān)的部件的第一層次至少把車輛的發(fā)動機(jī)控制裝置分類為第一層次中的操作系統(tǒng)裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在第一層次中的控制平臺接收來自檢測發(fā)動機(jī)速度、燃料注入量和空氣吸入量中的任何一項(xiàng)或者全部的傳感器的信息,作為操作系統(tǒng)裝置的操作狀態(tài)。
24.根據(jù)權(quán)利要求20到23中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在多個(gè)層次中,作為緊鄰的高于第一層次的層次的第二層次至少把自動傳動裝置分類為第二層次中的操作系統(tǒng)裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在多個(gè)層次中的第一層次中的操作系統(tǒng)控制平臺產(chǎn)生自動傳動裝置控制基本空間作為基礎(chǔ)信息,用于在第二層次中控制在第二層次中的操作系統(tǒng)裝置,以及至少使用來自第一層次的自動傳動裝置控制基本空間的信息和來自第二層次中的識別系統(tǒng)控制平臺的允許的安全空間的信息,在第二層次中的確定系統(tǒng)控制平臺產(chǎn)生到第二層次中的操作系統(tǒng)裝置的要求。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在第二層次中的確定系統(tǒng)控制平臺接收駕駛員的加速器操作、制動操作和方向盤操作中的至少一個(gè)的狀態(tài)作為駕駛員命令,產(chǎn)生限定基于駕駛員命令的操作系統(tǒng)裝置的控制要求的命令空間,以及基于命令空間,來自第一層次中的自動傳動裝置控制基本空間的信息,以及來自第二層次中的識別系統(tǒng)控制平臺的允許的安全空間的信息的重疊部分產(chǎn)生第二層次中的操作系統(tǒng)裝置的要求。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,從第一層次傳送到第二層次中的確定系統(tǒng)控制平臺的自動傳動裝置控制基本空間涉及允許的移動空間,其中,至少根據(jù)發(fā)動機(jī)的當(dāng)前驅(qū)動狀態(tài)來限定可以通過自動傳動裝置實(shí)現(xiàn)的控制范圍。
28.根據(jù)權(quán)利要求24到27中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,根據(jù)第二層次中的操作系統(tǒng)裝置的操作狀態(tài),在多個(gè)層次的第二層次中的操作系統(tǒng)控制平臺將輪子穩(wěn)定控制基本空間的信息傳送到第一層次中的控制平臺。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,至少根據(jù)自動傳動裝置的操作狀態(tài),通過將車輛的輪軸需要的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生輪子穩(wěn)定控制基本空間。
30.根據(jù)權(quán)利要求24到29中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在多個(gè)層次中,為緊鄰的高于第二層次的層次的第三層次至少將防滑控制裝置分類為第三層次中的操作系統(tǒng)裝置。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在第二層次中的操作系統(tǒng)控制平臺產(chǎn)生輪子穩(wěn)定控制基本空間作為基礎(chǔ)信息,用于在第三層次中控制第三層次中的操作系統(tǒng)裝置,以及至少使用來自第二層次的輪子穩(wěn)定控制基本空間的信息和來自第三層次的識別系統(tǒng)控制平臺的允許的安全空間的信息,在第三層次中的確定系統(tǒng)控制平臺產(chǎn)生第三層次中的操作系統(tǒng)裝置的要求。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,從第二層次中的操作系統(tǒng)控制平臺傳送到第三層次中的確定系統(tǒng)控制平臺的輪子穩(wěn)定控制基本空間產(chǎn)生為相應(yīng)于從輪軸傳送到每個(gè)輪子的轉(zhuǎn)矩的信息的允許的移動空間,至少考慮輪子速度、車身速度和從發(fā)動機(jī)到自動傳送裝置的發(fā)動機(jī)動力的傳送效率。
33.根據(jù)權(quán)利要求30到32中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,根據(jù)第三層次中的操作系統(tǒng)裝置的操作狀態(tài),在多個(gè)層次的第三層次中的操作系統(tǒng)控制平臺將車輛穩(wěn)定控制基本空間的信息傳送到第二層次中的確定系統(tǒng)控制平臺。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,從第三層次中的操作系統(tǒng)控制平臺傳送到第二層次中的確定系統(tǒng)控制平臺的車輛穩(wěn)定控制基本空間產(chǎn)生為相應(yīng)于至少基于輪子速度和車身速度的輪胎產(chǎn)生力的信息的允許的移動空間。
35.根據(jù)權(quán)利要求30到34中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在多個(gè)層次中,為緊鄰的高于第三層次的層次的第四層次至少將車輛行為控制裝置分類為第四層次中的操作系統(tǒng)裝置。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在第三層次中的操作系統(tǒng)控制平臺產(chǎn)生車輛穩(wěn)定控制基本空間,作為用于控制在第四層次中的操作系統(tǒng)裝置的基礎(chǔ)信息,以及至少使用第三層次中車輛穩(wěn)定控制基本空間的信息和來自第四層次的識別系統(tǒng)控制平臺的允許的安全空間的信息,在第四層次中的確定系統(tǒng)控制平臺產(chǎn)生第四層次中的操作系統(tǒng)裝置的要求。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,從第三層次中的操作系統(tǒng)控制平臺傳送到第四層次中的確定系統(tǒng)控制平臺的車輛穩(wěn)定控制基本空間為允許的移動空間,其中,每個(gè)輪子上的當(dāng)前輪胎產(chǎn)生力的摩擦圓的余量程度限定為使得車身不振動。
38.根據(jù)權(quán)利要求35到37中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,根據(jù)第四層次中的操作系統(tǒng)裝置的操作狀態(tài),在多個(gè)層次的第四層次中的操作系統(tǒng)控制平臺將車輛安全控制基本空間的信息傳送到第三層次中的確定系統(tǒng)控制平臺。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,從第四層次中的操作系統(tǒng)控制平臺傳送到第三層次中的確定系統(tǒng)控制平臺的車輛安全控制基本空間為由給每個(gè)輪子的轉(zhuǎn)矩要求表示的輪子穩(wěn)定命令空間,考慮了抑制車身中的縱向和/側(cè)向振動。
40.根據(jù)權(quán)利要求35到39中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在多個(gè)層次中,為緊鄰的高于第四層次的層次的第五層次至少將導(dǎo)航系統(tǒng)分類為第四層次中的識別系統(tǒng)裝置。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,第五層次至少將適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)分類為第五層次中的操作系統(tǒng)裝置。
42.根據(jù)權(quán)利要求40或者41所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在第四層次中的操作系統(tǒng)控制平臺產(chǎn)生車輛安全控制基本空間,作為用于在第五層次中控制在第五層次中的操作系統(tǒng)裝置的基礎(chǔ)信息,以及至少使用來自第四層次的車輛安全控制基本空間的信息和來自識別系統(tǒng)控制平臺的允許的安全空間的信息,在第五層次中的確定系統(tǒng)控制平臺產(chǎn)生第五層次中的操作系統(tǒng)裝置的要求。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,根據(jù)用于穩(wěn)定車輛需要的操作系統(tǒng)裝置的要求,從第四層次中的操作系統(tǒng)控制平臺傳送到第五層次中的確定系統(tǒng)控制平臺的車輛安全控制基本空間為允許的移動空間。
44.根據(jù)權(quán)利要求42或者43所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,根據(jù)第五層次中的操作系統(tǒng)裝置的操作狀態(tài),在多個(gè)層次的第五層次中的操作系統(tǒng)控制平臺將車輛穩(wěn)定命令空間的信息傳送到第四層次中的確定系統(tǒng)控制平臺。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,至少使用來自導(dǎo)航系統(tǒng)的信息來產(chǎn)生從第五層次中的操作系統(tǒng)控制平臺傳送到第四層次中的確定系統(tǒng)控制平臺的車輛穩(wěn)定命令空間。
46.根據(jù)權(quán)利要求14到45中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,指示駕駛員命令的信號傳送到多個(gè)層次中的確定系統(tǒng)控制平臺,以及指示駕駛員命令的信號為在較低級別的層次中的即時(shí)命令值,以及通過在較高級別的層次中進(jìn)行預(yù)定時(shí)間的集成獲得的處理的值。
47.根據(jù)權(quán)利要求14到46中的任何一項(xiàng)所述的車輛控制信息傳遞結(jié)構(gòu),使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制裝置,以及使用該傳遞結(jié)構(gòu)的車輛控制模擬器,其特征在于,在多個(gè)層次中的控制平臺使用參數(shù),通過該參數(shù),相應(yīng)于它們各自的層次的在控制平臺和操作系統(tǒng)裝置之間的要求傳送在各個(gè)層次中標(biāo)準(zhǔn)化。
全文摘要
一種控制信息傳送結(jié)構(gòu)包括識別車輛周圍情況且產(chǎn)生控制空間的識別系統(tǒng)控制平臺、識別與車身運(yùn)動相關(guān)的情況且產(chǎn)生控制空間的操作系統(tǒng)控制平臺,以及根據(jù)來自識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺的信息產(chǎn)生確定控制空間的確定系統(tǒng)控制平臺。該控制信息傳送結(jié)構(gòu)形成為使得傳感器和單個(gè)的控制裝置屬于識別系統(tǒng)控制平臺和操作系統(tǒng)控制平臺中的任何一個(gè)或者全部。該控制平臺具有控制結(jié)構(gòu),其在高級級別控制單個(gè)的控制裝置。
文檔編號B60T7/12GK1662402SQ0381479
公開日2005年8月31日 申請日期2003年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月24日
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