专利名称：控制目标处理系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及控制目标处理系统。
背景技术：
在现有技术中，已知一种道路信息检测系统，其将车辆设定为被控对象并且基于车辆和用作道路上的标记的静止对象(例如，路旁反射器)之间的测量距离来输出车辆控制变量(例如，参见公布号为2007-290505的日本专利申请(JP-A_2007j90505))。在 JP-A-2007-290505中所述的道路信息检测系统中，考虑到自测量距离至车辆控制开始的时间段中的车辆移动来校正所述测量距离，然后经校正的测量距离被并入车辆控制变量中从而提高车辆控制的可靠性。然而，如果在上述道路信息检测系统中控制变量的运算延迟，则在延迟时间段中的车辆移动不被并入车辆控制变量中。因此，在该道路信息检测系统中，由于处理的延迟， 可能会输出与实际状况不匹配的不适当的车辆控制变量，因此不能充分地提高车辆控制的
可靠性。
发明内容
本发明提供一种能够提高对被控对象的控制的可靠性的控制目标处理系统。本发明的第一个方案提供一种控制目标处理系统。所述控制目标处理系统包括 第一生成单元，其生成第一时间序列数据，所述第一时间序列数据为输入值的时间序列数据；第二生成单元，其由多个处理单元构成，所述第二生成单元在所述多个处理单元中交换时间序列数据，并且通过各个处理单元中的预定处理来计算与包含在所述第一时间序列数据中的各个所述输入值相对应的中间运算值，从而生成第二时间序列数据，所述第二时间序列数据为所述中间运算值的时间序列数据；选择单元，其依照第一选择条件从所述第二时间序列数据中选择出选择值；以及输出单元，其基于所述选择值来计算用于控制被控对象的控制变量，然后输出作为控制目标的所述控制变量。利用根据本发明的第一个方案的控制目标处理系统，在多个处理单元中交换时间序列数据，并且用于计算控制变量的选择值是依照第一选择条件从最终生成的第二时间序列数据中选择出的。因此，利用所述控制目标处理系统，即使当在多个处理中发生延迟时， 也可对于处理所消耗的实际时间段来灵活地选择出适用于计算作为控制目标的控制变量的选择值，因此可以提高对被控对象的控制的可靠性。在本发明的第一个方案中，所述第一生成单元可以估算未来输入值并且可以生成包含未来输入值的第一时间序列数据。在这种情况下，通过生成包含与未来输入值相对应的未来中间运算值的第二时间序列数据，选择值的可选范围变宽，因此可以选择出用于计算控制变量的更加适合的选择值。另外，在本发明的第一个方案中，所述第一生成单元可以生成与多种类型的输入值相对应的多种类型的第一值时间序列数据，所述第二生成单元可以基于多种类型的第一
4值时间序列数据来生成多种类型的第二时间序列数据，所述选择单元可以依照第二选择条件从各种类型的第二时间序列数据中选择出可选数据范围，并且所述输出单元可以通过包含在各个可选数据范围中的中间运算值来计算所述控制变量。利用上述构造，当通过多种类型的输入值计算出的控制变量作为控制目标被输出时，用于计算控制变量的可选数据范围是依照第二选择条件分别从多种类型的第二时间序列数据选择出的。因此，利用控制目标处理系统，即使当在多个处理中发生延迟时，也可对于处理所消耗的实际时间段来灵活地选择出适用于计算控制变量的可选数据范围，因此可以提高对被控对象的控制的可靠性。另外，在本发明的第一个方案中，所述第一生成单元可以生成具有基于处理时间段设定的时间长度的第一时间序列数据。在这种情况下，第一时间序列数据的时间长度是基于不规则波动的处理延迟时间来设定的，因此可以在确保控制处理所需的数据长度的同时减小数据长度。通过这样做，可以降低处理负荷并且提高处理速度。另外，在本发明的第一个方案中，所述控制目标处理系统可以进一步包括计算单元，所述计算单元计算所述被控对象依照所述控制变量被控制时的控制正时，其中所述输出单元可以基于所述控制正时来输出所述控制目标。上述控制正时对应于驱动被控对象的控制器(致动器)运行时的驱动正时，或对应于计算出的控制变量通过所述控制器应用于被控对象时的操作正时，并且选择值被选择以使在所述控制正时适当应用的控制变量被计算出，从而使得可以输出具有更高控制精度的控制目标。
将参照附图在本发明的示例性实施例的如下详细描述中对本发明的特征、优点以及技术和工业重要性进行说明，其中相似的标记表示相似的元件，并且其中图1为示出根据第一实施例的控制目标处理系统的构造图；图2为示出在根据第一实施例的控制目标处理系统中的处理流程的图；图3为示出中间运算值时间序列数据的图；图4为示出图1所示的输入E⑶的操作的流程图；图5为示出图1所示的处理E⑶的操作的流程图；图6为示出图1所示的控制ECU的操作的流程图；图7为示出中间运算值计算序列数据和控制正时之间的时间关系的图；图8为示出包含未来运算值的中间运算值时间序列数据的图；图9为示出一组中间运算值时间序列数据段的图；图10为示出根据第二实施例的控制目标处理系统的构造图；图11为示出图10所示的控制目标处理系统中的处理流程的图；图12为示出多种类型的中间运算值时间序列数据的图；图13为示出图10所示的输入E⑶的操作的流程图；图14为示出图10所示的处理E⑶的操作的流程图；图15为示出图10所示的控制E⑶的操作的流程图；图16为示出选择出的可选数据范围的示例的图；图17为示出一组中间运算值时间序列数据段的图18为示出在根据第三实施例的控制目标处理系统中的控制流程的图；图19为示出在根据第三实施例的控制目标处理系统中的处理等所消耗的时间的曲线图；图20为示出在根据第四实施例的控制目标处理系统中的处理流程的图；图21为示出在根据第四实施例的控制目标处理系统中的处理流程的另一示例的图；图22A和图22B为示出根据第五实施例的控制目标处理系统的构造图；图23为示出图22A所示的图像E⑶的操作的流程图；图M为示出图22A所示的雷达E⑶的操作的流程图；图25为示出图22A所示的位置计算E⑶的操作的流程图；图沈为示出图22A所示的识别E⑶的操作的流程图；图27为示出图22B所示的行驶目标E⑶的操作的流程图；图观为示出图22B所示的行驶控制E⑶的操作的流程图；图四为示出对不包括控制目标处理系统的车辆的行驶控制的结果的平面图；图30为示出对包括图22A和图22B所示的控制目标处理系统的车辆的行驶控制的结果的平面图；图31为示出根据第六实施例的控制目标处理系统的构造图；图32为用于说明图31所示的数据管理E⑶中的输入值的转换的图；图33为示出图31所示的输入E⑶的操作的流程图；图34为示出图31所示的数据管理ECU的数据保存操作的流程图；图35为示出图31所示的数据管理E⑶的数据输出操作的流程图；图36为示出图31所示的控制E⑶的操作的流程图；图37为示出图31所示的致动器控制ECU的操作的流程图；图38为示出根据第七实施例的控制目标处理系统的构造图；图39为用于说明图38中所示的控制ECU中的控制正时的计算的图；图40为示出图38所示的识别E⑶的操作的流程图；以及图41为示出图38所示的控制E⑶的操作的流程图。
具体实施例方式下面，将参照附图详细地说明根据本发明的控制目标处理系统的实施例。注意的是，在附图的图解中，相似的附图标记表示相似的部件，并且省略重复的说明。第一实施例首先，将参照
根据第一实施例的控制目标处理系统1。如图1和图2所示，根据本实施例的控制目标处理系统1被提供以用于车辆(被控对象)，并且将基于来自诸如车速传感器的传感器2的输入值的控制变量作为控制目标输出到用于控制车辆的致动器6。控制目标处理系统1包括传感器2、输入电子控制单元(E⑶)3、处理E⑶4和控制 E⑶5。注意的是，输入E⑶3用作第一生成单元，处理E⑶4用作第二生成单元，而控制 E⑶5用作选择单元和输出单元。输入E⑶3、处理E⑶4和控制E⑶5中的每个均为由如下部件构成的电子控制单元执行处理的中央处理单元(CPU)、用作存储单元的只读存储器(ROM)、随机存取存储器 (RAM)、输入信号电路、输出信号电路、电源电路等。输入E⑶3、处理E⑶4和控制E⑶5通过车辆局域网(LAN) 10彼此电连接。另外，输入E⑶3、处理E⑶4和控制E⑶5共有用于获取时刻信息的系统定时器。传感器2被设置以用于车辆，并且检测用来控制用于控制车辆的致动器6的必要信息(车速、车辆位置)。传感器2将检测到的信息输出到输入ECU3。输入E⑶3与传感器2电连接，并且获取作为输入值的从传感器2输入的检测到的信息。此外，输入ECU 3基于从系统定时器获取的时刻信息来获取输入值的输入时刻。输入E⑶3保存输入值和输入时刻。输入E⑶3生成输入时间序列数据N，所述输入时间序列数据N为输入值的时间序列数据。在输入时间序列数据N中，输入值与输入时刻相关联。 输入E⑶3将生成的输入时间序列数据N输出到处理E⑶4。处理E⑶4获取从输入E⑶3输入的输入时间序列数据N。处理E⑶4基于获取的输入时间序列数据N来生成中间运算值时间序列数据J，中间运算值时间序列数据J为中间运算值的时间序列数据。中间运算值是到控制变量通过输入值被计算时的时刻运算出的。处理E⑶4由多个E⑶4al至4am(m为大于或等于2的自然数)构成。多个E⑶4al 至4am用作处理单元。在处理E⑶4中，对输入时间序列数据N顺序地执行各个E⑶4al至 4am中的处理α 至α m(m为大于或等于2的自然数)，从而生成中间运算值时间序列数据 J0此时，在E⑶4al至4am中以时间序列数据的格式交换数据。处理E⑶4将生成的中间运算值时间序列数据J输出到控制ECU 5。控制E⑶5获取从处理E⑶4输入的中间运算值时间序列数据J。控制E⑶5从中间运算值时间序列数据J中选择出用于生成控制目标最优的值作为选择值K。控制ECU 5基于选择值K来计算作为控制目标输出的控制变量。注意的是，选择值K可以包含多个中间运算值。此时，控制ECU 5依照预设的第一选择条件来选择出选择值K。上述第一选择条件可以为各种条件。例如，依照一定目的来选择适当的条件作为第一选择条件，所述目的例如为减小输入值的时间变化、与传感器特性的兼容性以及去除处理延迟时间的不利效果。第一选择条件的示例为用于相对于当前时刻选择基于当前时刻的数据范围的条件。在这种情况下，如图3所示，参照控制E⑶5已经获取中间运算值时间序列数据J时的时刻τ ,从中间运算值时间序列数据J中选择与通过从当前时刻τ + τ j减去预定值δ T获得的时刻 τ + τ j- δ T相对应的中间运算值作为选择值K。控制E⑶5基于选择值K来计算控制变量， 并且将计算出的控制变量作为控制目标输出到致动器6。致动器6为用于控制车辆的致动器，并且包括驱动车辆的转向装置的转向装置致动器7、驱动发动机的节气门的节气门致动器8、驱动制动系统的制动致动器9等。依照从控制ECU 5输出的控制变量来控制致动器6的驱动。通过这样做，执行对车辆的行驶控制。接下来，将参照附图对这样构造的控制目标处理系统1的E⑶的操作进行说明。如图4所示，输入E⑶3获取作为输入值的传感器2的检测信息，并且基于从系统定时器获取的时刻信息来获取输入值的输入时刻(Sll)。随后，输入ECU 3保存输入值和输入时刻(S12)。此后，输入E⑶3生成输入时间序列数据N，输入时间序列数据N为输入值的时间序列数据(S13)。输入E⑶3将生成的输入时间序列时间N输出到处理E⑶4(S14)。此后，处理结束。如图5所示，处理E⑶4获取从输入E⑶3输出的输入时间序列数据N(S21)。此后，处理E⑶4基于输入时间序列数据N来生成中间运算值时间序列数据J(S22)。此时， 如图2所示，在构成处理E⑶4的E⑶4al至4am中，在各E⑶间的通信处理中或者在处理 α 至am中，发生了不规则的处理延迟时间δ tl至δ tm。处理E⑶4将生成的中间运算值时间序列数据J输出到控制ECU 5(S23)。此后，处理结束。如图6所示，控制E⑶5获取从处理E⑶4输入的中间运算值时间序列数据 J(S31)。控制ECU 5依照第一选择条件从中间运算值时间序列数据J中选择出选择值 K(S32)。控制ECU 5基于选择出的选择值K来计算控制变量(S33)。控制ECU 5将计算出的控制变量作为控制目标输出到致动器6 (S34)。此后，处理结束。利用上述控制目标处理系统1，在构成处理E⑶4的ECU 4al至4am中交换时间序列数据，并且依照第一选择条件从最终生成的中间运算值时间序列数据J中选择出用于计算控制变量的选择值K。因此，通过控制目标处理系统1，即使当在多个处理中发生不规则的处理延迟时间St1至Stm时，也可依照处理所消耗的实际时间来灵活地选择出适用于计算控制变量的选择值K，因此可以提高对被控对象的控制的可靠性。具体地，在控制目标处理系统1中，如图3和图7所示，依照第一选择条件从中间运算值时间序列数据J中选择出与从当前时刻回溯一定时间段的时刻相对应的选择值K。 通过这样做，不考虑处理延迟时间的影响(例如，图7所示的中间运算值时间序列数据J的结束时刻P的时间变化)，可以相对于致动器6被驱动时的控制正时Q在规则正时输出控制变量，因此可以提高对车辆的行驶控制的可靠性。注意的是，第一选择条件不限于上述条件。例如，用于选择适用于在处理中使用的数学表达式的组合的条件可被用作第一选择条件。具体地，当假设用于对车辆的行驶控制的目标轨道作为控制目标被输出时，目标轨道P的时间序列数据(与中间运算值时间序列数据J相对应)通过下面的数学表达式(1)来表示，作为中间运算值的一个元素的ρ( τ) 通过下面的数学表达式( 来表示。此处，数学表达式(1)中的τ为表示时间的变量，而 a和b为任意自然数。另外，数学表达式O)中的χ为当车辆行驶所处的平面被表示为x_y 坐标时的χ坐标值，y为y坐标值。数学表达式O)中的ν为车速，而flag为数据可用性的判定值(0 可用，1:不可用)。Ρτ_2(τ-ειτ_2，τ -a,_2+l,…，τ , τ +1, τ+2，…，τ +b,_2)Ρτ_!( ττ-aH+l，…，τ , τ +1, τ+2，…，τ +b,^)P τ ( τ -aτ, τ -a,+l, ..., τ , τ +1, τ +2, ..., τ+bjΡτ+1( τ -&τ+1, τ -Βτ+1+1, ...， τ , τ+1， τ+2， ...， τ +b,+1)Ρτ+2( τ -aT+2, τ ~aT+2+l,…，τ , τ +1, τ+2，…，τ +b,+2) (1)
X
γ ,、Ρ{τ) =(τ - Ofr, τ - +1, · · ·, τ, γ +1, τ + 2, · · ·, τ + ^r j
ν\ζ)
_flag_在这种情况下，控制E⑶5依照第一选择条件从目标轨道P的时间序列数据中选择出每次待用于计算行驶控制变量的值(选择值K)。此处，当在处理中使用的数学表达式适用于参照时刻τ (例如，当前时刻)来选择如下面的数学表达式(3)所表示的后两个时刻τ-l和τ-2的数据时，用于通过二次型有限冲激响应(FIR)滤波器来选择在基准时刻 τ处的值Ρ(τ)和后两个值Ρ(τ-1)和P ( τ _2)的条件被用作第一选择条件。 (Ρ(τ),Ρ(τ-1),Ρ(τ-2)) (3)此外，还可应用的是，考虑到数据可用性的判定值flag，用于从flag为0的数据中参照基准时刻τ来选择后两个数据的条件被用作第一选择条件。在这种情况下，可以使用通过下面的数学表达式(4)所表示的HR滤波器。另外，还可应用的是，用于从基准时刻 τ的数据范围中选择flag为0的数据的条件被用作第一选择条件。上文描述了第一选择条件的示例；然而，第一选择条件不限于上文所述的那些条件。适用于处理的具体情况、被控对象、规格和其它各种因素的条件可被选择为第一选择条件。 (Ρ(τ),Ρ(τ-1),Ρ(τ-2)) (4)另外，在本实施例中，输入E⑶3可以生成包含未来输入值的输入时间序列数据 N。具体地，输入E⑶3基于从传感器2输入的当前输入值和保存的之前输入值通过预定的运算程序来估算未来输入值。输入ECU 3基于当前输入值、保存的之前输入值和估算出的未来输入值来生成包含未来输入值的输入时间序列数据N。利用上述构造，如图8所示，处理E⑶4生成包含与未来输入值相对应的未来中间运算值的中间运算值时间序列数据J以加宽选择值K的可选范围，因此可以根据控制的具体情况来计算更加适当的控制变量。注意的是，这种根据第一选择条件进行的数据选择不限于数据从中间运算值时间序列数据J中被选择出的情况，而是数据还可从处理ECU 4的处理期间的时间序列数据中被选择出。此外，在本实施例中，每个E⑶可以将一组多段时间序列数据输出到下一个E⑶。 具体地，输入E⑶3生成在时间上部分重叠的多段输入时间序列数据N，并且将这一组多段输入时间序列数据N和与各段输入时间序列数据N相对应的时刻τ-3至τ+2 (τ为任意基准时刻)输出到处理ECU 4。注意的是，与各段输入时间序列数据N相对应的时刻可以为例如生成各段输入时间序列数据N时的时刻等。然后，如图9所示，处理E⑶4基于从输入E⑶3输出的多段输入时间序列数据N 和与各段输入时间序列数据N相对应的时刻τ-3至τ+2来生成一组多段中间运算值时间序列数据J[t-3]至J[T+2]。此后，控制E⑶5依照上述第一选择条件从一组多段中间运算值时间序列数据J[ τ-3]至J[T+2]中选择出选择值K。注意的是，在这种情况下，可应用的是，依照预定的范围选择条件来选择选择范围W，然后从选择范围W中指定选择值K。 然后，控制ECU 5基于选择值K来计算作为控制目标的控制变量。利用上述构造，通过同时运算多段时间序列数据，在各种输入值的输入处理中排出处理延迟时间的变化的运算结果可被输出到下一个ECU，因此可以输出具有更高控制精度的控制变量。第二实施例接下来，将参照
根据第二实施例的控制目标处理系统11。根据第二实施例的控制目标处理系统11与第一实施例的控制目标处理系统的主要区别在于，根据来自多个传感器21至沈的输入值的控制变量被输出、处理E⑶41的功能以及控制E⑶51的功能。如图10和图11所示，根据本实施例的控制目标处理系统11包括横摆率/加速度传感器21、图像传感器22、雷达传感器23、转向角传感器M、车速传感器25和全球定位系统(GPQ检测单元沈。此外，控制目标处理系统11包括输入E⑶31至36、处理E⑶41和控制E⑶51。注意的是，输入E⑶31至36用作第一生成单元，处理E⑶41用作第二生成单元，并且控制E⑶51用作选择单元和输出单元。另外，输入E⑶31至36、处理E⑶41和控制ECU 51通过车辆LAN 10彼此电连接，并且共有用于获取时刻信息的系统定时器。横摆率/加速度传感器21检测车辆的横摆率和加速度。横摆率/加速度传感器 21与输入ECU 31电连接。横摆率/加速度传感器21将检测到的车辆的横摆率和加速度的信息作为横摆率/加速度输入值Ai输出到输入ECU 31。图像传感器22捕获车辆周围的图像。图像传感器22与输入ECU 32电连接。图像传感器22将捕获到的车辆周围的图像的信息作为图像输入值Bi输出到输入E⑶32。雷达传感器23检测车辆周围存在的诸如另一车辆的障碍物。雷达传感器23与输入ECU 33电连接。雷达传感器23将检测到的障碍物的信息作为障碍物输入值Ci输出到输入ECU 33。转向角传感器M检测转向盘的转向角(轮胎的方向)。转向角传感器M与输入ECU 34电连接。转向角传感器M将检测到的转向角的信息作为转向角输入值Di输出到输入ECU 34。车速传感器25通过车轮的转数来检测车速。车速传感器25与输入E⑶35电连接。车速传感器25将检测到的车速的信息作为车速输入值Ei输出到输入ECU 35。GPS检测单元26接收来自多个GPS卫星的无线电波以检测车辆的位置。GPS检测单元沈与输入 E⑶36电连接。GPS检测单元沈将检测到的车辆位置的信息作为位置输入值Fi输出到输入 ECU 36。输入E⑶31至36分别获取从各种传感器21至沈输入的各种输入值Ai至Fi。 另外，输入E⑶31至36分别基于从系统定时器获取的时刻信息来获取各种输入值Ai至Fi 的输入时刻。输入E⑶31至36分别保存各种输入值Ai至Fi以及与各种输入值Ai至Fi 相对应的输入时刻。输入E⑶31至36分别基于保存的当前和之前的输入值Ai至Fi来估算未来的各种输入值Ai至Fi。输入E⑶31至36分别基于保存的当前和之前的输入值Ai 至Fi以及估算出的未来输入值Ai至Fi来生成分别包含估算出的未来输入值Ai至Fi的多段输入时间序列数据N1至队。输入E⑶31至36将所生成的多段输入时间序列数据N1 至N6输出到处理E⑶41。处理E⑶41获取从输入E⑶31至36输入的多段输入时间序列数据N1至N6。处理E⑶41基于输入时间序列数据N1至N6来生成多段中间运算值时间序列数据J1至J6,多段中间运算值时间序列数据J1至J6为与各种输入值Ai至Fi相对应的中间运算值的多段时间序列数据。处理E⑶41由多个E⑶41al至41am构成。注意的是，多个E⑶4a 1至4am 用作根据本发明的方案的处理单元。在处理ECU 41中，对多段输入时间序列数据N1至N6 顺序地执行各个E⑶41al至41am中的处理α 1至α m，从而生成多段中间运算值时间序列数据1至1。此时，在E⑶41al至41am中以时间序列数据的格式交换数据。处理E⑶41 将所生成的多段中间运算值时间序列数据J1至J6输出到控制E⑶51。控制E⑶51获取从处理E⑶41输入的多段中间运算值时间序列数据J1至‘控
10制E⑶51分别从与各种输入值Ai至Fi相对应的多段中间运算值时间序列数据J1至J6中选择出可选数据范围H1至H6 (与第一实施例中的一组选择值K相对应)(参见图12)。此时，控制E⑶51依照预定的第二选择条件来选择出可选数据范围H1至H6。上述第二选择条件可以为各种条件。例如，依照一定目的来选择适当的条件作为第二选择条件， 所述目的例如为减小输入值的时间变化、与传感器特性的兼容性以及去除处理延迟时间的不利效果。第二选择条件的示例为用于选择与用于围绕当前时刻τ + τ」计算控制变量的必要范围相对应并且适用于下面的处理(控制变量计算处理)的数学表达式的数据范围作为可选数据范围H1至H6的条件。控制E⑶51基于各个可选数据范围H1至H6内的多段中间运算值数据来计算控制变量。控制ECU 51将计算出的控制变量作为控制目标输出到致动器6。接下来，将参照
这样构造的控制目标处理系统11的E⑶的操作。如图13所示，输入E⑶31至36获取作为输入值的各种传感器21至沈的检测信息，并且基于从系统定时器获取的时刻信息来获取输入值的输入时刻(S41)。随后，输入 E⑶31至36分别保存输入值和相对应的输入时刻(S42)。随后，输入E⑶31至36基于保存的当前和之前的输入值Ai至Fi和输入时刻来估算各种未来输入值(S43)。此后，输入E⑶31至36分别生成分别包含各种未来输入值的多段输入时间序列数据N1至N6(S44)。输入E⑶31至36分别将所生成的多段输入时间序列数据N1至N6输出到处理E⑶41 (S45)。此后，处理结束。如图14所示，处理E⑶41获取从各个输入E⑶31至36输出的多段输入时间序列数据N1至N6 (S51)。此后，处理E⑶41基于多段输入时间序列数据N1至N6来生成与各种输入值Ai至Fi相对应的多段中间运算值时间序列数据J1至J6(S5》。此时，如图11和图 12所示，由于处理所消耗的时间差(例如，用于运算车辆的横摆率和加速度所消耗的时间与用于处理图像所消耗的时间之间的差)、来自传感器的输入正时的差以及各个ECU 41al 至41am中的不规则的处理延迟时间Stal至Stam和St01至δ t0m之间的差的累积影响， 在中间运算值时间序列数据J1和中间运算值时间序列数据J2之间存在时间偏差。类似地， 在多段中间运算值时间序列数据J1至J6中也存在时间偏差。处理E⑶41将所生成的多段中间运算值时间序列数据J1至J6输出到控制E⑶51(S53)。此后，处理结束。如图15所示，控制E⑶51获取从处理E⑶41输入的多段中间运算值时间序列数据1至116(361)。控制E⑶51分别从与各种输入值Ai至Fi相对应的多段中间运算值时间序列数据J1至J6中选择出用于计算控制变量的可选数据范围H1至H6 (S62)。控制E⑶51 基于各个可选数据范围H1至H6内的多段数据来计算控制变量(S6!3)。控制ECU 51将计算出的控制变量作为控制目标输出到致动器6 (S64)。此后，处理结束。利用上述控制目标处理系统11，当基于多种类型的输入值Ai至Fi将控制变量作为控制目标输出时，依照第二选择条件从多种类型的中间运算值时间序列数据J1至J6中分别选择出用于计算控制变量的可选数据范围H1至H6。因此，利用控制目标处理系统11，即使当在多个处理中发生不规则的处理延迟时间^^㈧至δ t5m时，也可依照处理所需的实际时间来灵活地选择适用于计算控制变量的可选数据范围H1至H6,因此可以提高对被控对象的控制的可靠性。注意的是，第二选择条件不限于上述条件。例如，用于选择适用于在处理中使用的
1数学表达式的可选数据范围的组合的条件可被用作第二选择条件。具体地，对于多段中间运算值时间序列数据X，1，z，当在下面的处理中使用的数学表达式显然适用于为中间运算值时间序列数据Χ选择在当前时刻τ处的数据以及在之前的两个时刻τ-l和τ-2处的数据、为中间运算值时间序列数据y选择在之前的第二至第四时刻τ-2、τ-3和τ-4处的数据以及为中间运算值时间序列数据ζ选择在一个未来时刻τ +1处的预测数据、在当前时刻τ处的数据以及在之前的一个时刻τ-1处的数据时，例如，可将由下面的数学表达式 (5)所表示的HR滤波器用作第二选择条件。f (χ ( τ )，χ ( τ -1)，χ ( τ -2)，y ( τ -2)，y ( τ -3)，y ( τ -4)，ζ ( τ +1)，ζ ( τ )， ζ(τ-1)) (5)另外，第二选择条件可以为用于选择在处理时准备的数据以使得各种数据之间的时间变化减小的条件。具体地，假设对于如下面的表1中所示的多段中间运算值时间序列数据X，1，Ζ，中间运算值时间序列数据X包含三次延迟数据(即，获取自当前时刻τ的在第三延迟时刻τ -3处的数据χ( τ - )，中间运算值时间序列数据y包含一次延迟数据，而中间运算值时间序列数据ζ不包含延迟数据。此时，由下面的数学表达式(6)所表示的FIR 滤波器可被用作第二选择条件，从而减小各种数据之间的时间变化。在这种情况下的可选数据范围在表1中以阴影表示。表 1
指标 -5-4-3-2-10
数据 χ τ-8τ-7τ-6τ-5τ-4τ-3
数据 y τ-6τ-5τ-4τ-3τ-2τ-1
数据 ζ τ-5τ-4τ-3τ-2τ-1τf (χ ( τ )，χ ( τ -ι)，χ ( τ -2)，y ( τ -2)，y ( τ -3)，y ( τ -4)，ζ ( τ +1)，Ζ ( τ )， ζ( τ-1))(6)接下来，将参照图16说明依照第二选择条件来选择出可选数据范围的情况的具体示例。在图16中，实心点表示上述各种输入值Bi至Fi，横坐标表示时间标识(通过系统定时器与每个输入值相关的时刻)。另外，空心点表示图像输入值Bi中的不具有图像对比度并且不能有效地作为运算对象的图像输入值Bi。在这种情况下，首先依照第二选择条件从作为由雷达传感器23输入的障碍物输入值Ci的时间序列数据的输入时间序列数据N3中选择出以当前时刻为基准的可选数据范围H3。随后，从作为由图像传感器22输入的图像输入值Bi的时间序列数据的输入时间序列数据N2中选择出作为在时间上与可选数据范围H3相对应的范围的可选数据范围H2。然后，在可选数据范围4内从图像输入值Bi中提取出具有对比度的图像输入值 Bl (由实心点表示的图像输入值)。此后，从作为由车速传感器25输入的车速输入值Ei的时间序列数据的输入时间序列数据N5中选择出在时间上最接近于图像输入值Bl的车速输入值E1，作为可选数据范围H5。类似地，从作为由转向角传感器M输入的转向角输入值Di
12的时间序列数据的输入时间序列数据N4中选择出在时间上最接近于图像输入值Bl的转向角输入值D1，作为可选数据范围H4。另外，从作为由GPS检测单元沈输入的位置输入值Fi 的时间序列数据的输入时间序列数据N6中选择出在时间上最接近于图像输入值Bl的位置输入值F1，作为可选数据范围H6。通过上述程序，依照用于选择在处理时准备的数据以减小各种数据之间的时间变化的第二选择条件来获取如图16所示的具有小的时间变化的可选数据范围吐至H6。通过基于这样选择出的可选数据范围吐至H6来计算控制变量，可输出对各个数据之间的时间变化具有小的影响的具有高控制精度的控制变量。而且，不使用不具有对比度的模糊图像的图像输入值，因此可以提高对被控对象的控制的可靠性。上文描述了第二选择条件的示例；然而，第二选择条件不限于上文描述的那些条件。适合于处理的具体情况、被控对象、规格和其它各种因素的条件可被选择为第二选择条件。另外，这种根据第二选择条件对数据范围的选择不限于数据范围用于计算控制变量的情况，而是对数据范围的选择还可在必要时适用于另外的运算。另外，如图17所示，在本实施例中，每个ECU可以将一组多段时间序列数据输出到下一个E⑶。在这种情况下，输入E⑶31生成在时间上部分重叠的多段输入时间序列数据 N10输入E⑶31为多段输入时间序列数据N1中的每个设定对应的时刻τ-3至τ (τ为任意基准时刻)。输入E⑶31将这一组多段输入时间序列数据NJ τ -3]至NJ τ ]输出到处理ECU 41。处理E⑶41基于从输入E⑶31输出的一组多段输入时间序列数据N1^ _3]至 NJ τ ]来生成一组多段中间运算值时间序列数据J1 [τ-3]至丄[τ]。处理E⑶41将所生成的一组多段中间运算值时间序列数据τ -3]至τ ]输出到控制ECU 51。类似地，输入E⑶32至36分别生成多段输入时间序列数据队至N6,将多段输入时间序列数据N2至N6与时刻τ-3至τ相关联，然后将一组多段输入时间序列数据N2 [ τ _3] 至队[1]，···，Ν6[τ-3]至Ν6[τ]输出到处理E⑶41。处理E⑶41基于一组多段输入时间序列数据Ν2[ τ -3]至Ν2[ τ ]，. . .，Ν6[ τ -3]至Ν6[ τ ]来生成一组多段中间运算值时间序列数据J2[ τ -3]至J2[ τ ]，. . .，J6[ τ -3]至J6[ τ ]。处理ECU 41将所生成的一组多段中间运算值时间序列数据J2 [ τ -3]至J2 [ τ ]，...，J6 [ τ -3]至J6 [ τ ]输出到控制ECU 51。控制E⑶51依照上述第二选择条件分别从由输入E⑶31至36输出的一组 J1 [τ "3] MJ1Lx], ···，J6[T-3]至J6[T]中选择出可选数据范围H1至H6。以当前时刻为基准的同一正时处的数据范围被选择为这些可选数据范围&至礼。然后，控制ECU 51基于依照预定选择条件分别从可选数据范围H1至H6中进一步选择出的多段选择数据L1至L6 来计算控制变量。利用这样构造的控制目标处理系统11，通过运算一组多段时间序列数据，排除了在各种输入值的输入处理中的处理延迟时间的偏差或变化，并且根据处理所消耗的实际时间的运算结果可被输出到下一个ECU，因此可以输出具有更高控制精度的控制变量。第三实施例接下来，将参照
根据第三实施例的控制目标处理系统12。根据第三实施例的控制目标处理系统12与第一实施例的控制目标处理系统的主要区别在于，输入到控制ECU 5的时间序列数据的长度(时间长度)是依照处理延迟时间设定的并且输入时间序列数据N包含未来输入值。如图1、图18和图19所示，根据第三实施例的控制目标处理系统12具有与根据第一实施例的控制目标处理系统1的构造相同的构造。图18中所示的Utl (t)表示在时刻t处来自传感器2的输入值，而U1表示构成处理E⑶4的E⑶4al的运算结果(最初处理α 1 的运算结果)的时间序列数据。另外，Um表示构成处理E⑶4的E⑶4am的运算结果(第 m个处理am的运算结果)的时间序列数据，并且对应于输入到控制E⑶5的中间运算值时间序列数据J。y表示从控制ECU 5输出到致动器6的控制变量。另外，图19所示的T1表示控制E⑶5中的控制处理所需的时间序列范围。T2表示输入E⑶3和构成处理E⑶4的各个E⑶4al至4am中的处理时间。T3表示各个E⑶4al 至4am中的处理延迟时间。另外，1\表示控制E⑶5中的处理时间段(控制处理时间)，并且T5表示自控制ECU 5输出控制变量起致动器6响应于控制变量、然后根据控制变量完成驱动操作所消耗的时间段(控制响应时间)。控制目标处理系统12中的输入E⑶3与传感器2电连接，并且从传感器2获取在时刻t处的输入值Utl (t)。另外，输入ECU 3基于从系统定时器获取的时刻信息来获取输入值的输入时刻。输入E⑶3保存输入值以及相对应的输入时刻。输入E⑶3基于保存的当前输入值uQ(t)、之前输入值uQ(t-Ι)至uQ(t-j) (j为任意自然数)和输入时刻来估算未来输入值Utl (t+Ι)至U(l(t+i) (i为任意自然数)。然后，输入E⑶3生成包含估算出的各种未来输入值的输入时间序列数据N。此时，输入ECU 3预测 E⑶4al中的处理α 1所需的数据长度、处理α 1所消耗的时间段以及处理延迟时间，然后生成具有与预测结果相对应的长度的输入时间序列数据N。输入ECU 3将所生成的输入时间序列数据N输出到处理E⑶4。处理E⑶4的E⑶4al从输入时间序列数据N中作为处理α 1的结果生成时间序列数据U1。此时，E⑶4al预测下一个E⑶4a2中的处理α 2所需的数据长度、处理α 2所消耗的时间段以及处理α 2中的处理延迟时间，然后生成具有与预测结果相对应的长度的时间序列数据。E⑶4al将所生成的时间序列数据输出到E⑶4a2。类似地，在构成处理E⑶4的各个E⑶4a2至4am_l中执行处理α 2至α m-l，并且由E⑶4am-l生成的运算结果的时间序列数据Unrl被输出到E⑶4am。E⑶4am预测下一个控制ECU 5中的控制变量计算处理所需的数据长度、控制变量计算处理所消耗的时间段以及处理延迟时间。E⑶4am生成运算结果的时间序列数据Um(中间运算值时间序列数据 J)，以使长度Ta满足下面的数学表达式(7)。ECU 4am将具有长度Ta的生成的时间序列数据Um输出到控制E⑶5。Ta = T1+ Σ T2+ Σ T3 (7)控制E⑶5获取从E⑶4am输入的运算结果的时间序列数据um。控制E⑶5基于所获取的运算结果的时间序列数据Um来计算控制变量。控制ECU5将计算出的控制变量作为控制目标输出到致动器6。利用上述控制目标处理系统12，输入到下一个E⑶的时间序列数据的长度是依据不规则波动的处理延迟时间设定的。通过这样做，可以在确保控制处理所需的数据的长度的同时减小数据的长度。因此，可以降低处理负荷并且提高处理速度。另外，运算结果的时间序列数据Um的长度Ta可被设定以满足下面的数学表达式(8)。在这种情况下，可以计算出在完成控制变量计算处理时的时刻处的控制变量。TA = T1+ Σ T2+ Σ Τ3+Τ4 (8)可选择地，运算结果的时间序列数据Um的长度Ta可被设定以满足下面的数学表达式(9)。在这种情况下，通过预测直至致动器6实际运转时的正时的控制变量，可以根据最新的系统状态来计算更加适当的控制变量。TA = T1+ Σ T2+ Σ Τ3+Τ4+Τ5 (9)注意的是，特别以数学表达式(7)至(9)作为示例描述了时间序列数据Um的长度 Ta ；然而，还可以基于相同的构思为其它的时间序列数据U1至Unri设定数据长度。第四实施例接下来，将参照
根据第四实施例的控制目标处理系统13。根据第四实施例的控制目标处理系统13与第二实施例的控制目标处理系统的主要区别在于，来自所选传感器的输入值被直接输入到控制E⑶51。如图10和图20所示，根据本实施例的控制目标处理系统13具有与根据第二实施例的控制目标处理系统11相同的构造。图20所示的uaQ(t)为在未经过处理E⑶41中的处理的时刻t处的横摆率/加速度输入值Ai。心⑴至必⑴为在未经过处理E⑶41中的处理的时刻t处的各种输入值Bi至Fi。Uam为通过作为横摆率/加速度输入值Ai的时间序列数据的输入时间序列数据N1生成的中间运算值时间序列数据J1，并且为已在处理ECU 41中经过处理α 1至am的运算结果。Uam包含未来计算值Uam(t+i)至之前计算值Uam(t_j) 的输入值(i和j为任意值)。另外，S、表示处理α 1中的处理延迟时间，Stm表示处理 am中的处理延迟时间。另外，各个处理a 1至a m的处理延迟时间的总和Σ δ t通过下面的数学表达式(10)来表示。y为从控制ECU 51输出到致动器6的控制变量。
m
权利要求
1.一种控制目标处理系统，包括第一生成单元，其生成第一时间序列数据，所述第一时间序列数据为输入值的时间序列数据；第二生成单元，其由多个处理单元构成，所述第二生成单元在所述多个处理单元中交换时间序列数据，并且通过各个所述处理单元中的预定处理来计算与包含在所述第一时间序列数据中的各个所述输入值相对应的中间运算值，从而生成第二时间序列数据，所述第二时间序列数据为所述中间运算值的时间序列数据；选择单元，其依照第一选择条件从所述第二时间序列数据中选择出选择值；以及输出单元，其基于所述选择值来计算用于控制被控对象的控制变量，然后输出作为控制目标的所述控制变量。
2.根据权利要求1所述的控制目标处理系统，其中所述第一生成单元估算未来输入值并且生成包含所述未来输入值的所述第一时间序列数据。
3.根据权利要求1或2所述的控制目标处理系统，其中所述第一生成单元生成在时间上部分重叠的多段第一时间序列数据，并且所述第二生成单元生成与各段所述第一时间序列数据相对应的多段第二时间序列数据。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的控制目标处理系统，其中所述第一选择条件是基于所述选择值被选择时的时刻来设定的。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的控制目标处理系统，其中所述第一生成单元生成与多种类型的输入值相对应的多种类型的第一时间序列数据， 所述第二生成单元基于所述多种类型的第一时间序列数据来生成多种类型的第二时间序列数据，所述选择单元依照第二选择条件从各种类型的所述第二时间序列数据中选择出可选数据范围，并且所述输出单元通过包含在各个所述可选数据范围中的中间运算值来计算所述控制变量。
6.根据权利要求5所述的控制目标处理系统，其中预定类型的输入值被输入到所述输出单元，并且所述输出单元基于包含在各个所述可选数据范围中的中间运算值和所述预定类型的所述输入值来计算所述控制变量。
7.根据权利要求5或6所述的控制目标处理系统，其中所述第二选择条件是基于各种类型的所述第二时间序列数据的处理时间段来设定的。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的控制目标处理系统，其中所述第一生成单元生成具有基于处理时间段设定的时间长度的所述第一时间序列数据。
9.根据权利要求8所述的控制目标处理系统，其中在所述第二生成单元中，每个所述处理单元将具有基于下一个处理单元的处理时间段设定的时间长度的所述时间序列数据输出到所述下一个处理单元。
10.根据权利要求9所述的控制目标处理系统，其中所述第二生成单元将具有基于所述输出单元的处理时间段设定的时间长度的所述第二时间序列数据输出到所述输出单元。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的控制目标处理系统，其中所述处理时间段包括处理延迟时间。
12.根据权利要求1所述的控制目标处理系统，进一步包括计算单元，其计算所述被控对象依照所述控制变量被控制时的控制正时，其中所述输出单元基于所述控制正时来输出所述控制目标。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的控制目标处理系统，其中所述输入值是由为车辆装备的传感器检测到的值，所述中间运算值是关于所述车辆的行驶目标的值，并且所述控制变量是用于发动机、制动器和转向装置中的至少任一个的控制变量。
全文摘要
一种控制目标处理系统包括第一生成单元(3)，其生成第一时间序列数据，所述第一时间序列数据为输入值的时间序列数据；第二生成单元(4)，其由多个处理单元(4a1至4am)构成，所述第二生成单元在多个处理单元中交换时间序列数据，并且在各个处理单元中计算与包含在输入时间序列数据中的各个输入值相对应的中间运算值，从而生成第二时间序列数据，所述第二时间序列数据为中间运算值的时间序列数据；选择单元(5)，其依照第一选择条件从第二时间序列数据中选择出选择值；以及输出单元(5)，其基于选择值来计算并且输出用于控制被控对象的控制变量。
文档编号G05B9/03GK102472999SQ201080031918
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月9日 优先权日2009年7月13日
发明者大桑芳宏, 大竹幸夫 申请人:丰田自动车株式会社