專利名稱：應用與受控對象之間的車輛動態控制平臺的制作方法
技術領域：
本公開涉及在用于動態控制車輛的應用與受控對象之間的車輛動態控制平臺。更具體而言，本公開涉及被設計為基于與動態控制車輛有關的目標值來控制受控對象以執行車輛的動態控制的這樣的車輛動態控制平臺。
背景技術：
典型的車輛動態控制系統被設計為使一個或者多個用于車輛動態控制的應用通過接口在工作時直接與各相應受控對象連接以執行車輛動態控制，并且每個應用直接控制相應受控對象以執行車輛動態控制。例如，對應于第2005-255037號日本專利申請公布的第2005/0203646號美國專利申請公布公開了一種包括車輛電子控制單元(ECU)的系統；該ECU安裝有用于使車輛保持在該車輛行駛的車道內的保持車道應用。該系統包括保持車道應用在工作時直接與之連接的轉向控制ECU，用于轉向控制；以及制動控制ECU，用于制動控制。當啟動時，保持車道應用被編程為將來自ECU的控制信號直接輸入給轉向控制ECU和制動控制ECU中的每個。轉向控制ECU和制動控制ECU分別基于控制信號驅動電控助力轉向制動器(EPS ACT)和制動控制ACT，以執行車輛的動態控制，從而使車輛保持在該車輛行駛的車道內。

發明內容
上面描述的典型車輛動態控制系統要求在工作時直接連接在用于車輛動態控制的應用與相應受控對象之間，因此，需要對用于控制相應受控對象的每個應用設置目標值。 為此，將應用添加到系統中和/或從系統刪除應用需要改變相應受控對象的控制邏輯，以及/或者改變相應接口。此外，改變受控對象需要改變相應應用的控制邏輯以及或者改變相應接口。改變應用、受控對象和/或接口可能對系統的用戶和/或進行該改變的工作人員產生不適當的負擔。鑒于上面描述的情況，本公開的一個方面試圖提供用于至少解決上面描述的問題的車輛動態控制系統。具體地，本發明的另一個方面意在提供即使將應用添加到車輛動態控制系統中或者從車輛動態控制系統中刪除應用，或者安裝在該車輛動態控制系統中的受控對象被改變，仍能夠減輕對用戶和/或工作人員產生的負擔的車輛動態控制系統。此外，本公開的又一個方面意在提供即使在車輛動態控制系統內發生故障時和/ 或車輛的當前狀況突然發生變化時，仍能夠防止車輛的意外工況的車輛動態控制系統。根據本公開的一個方面，提供了一種車輛動態控制平臺，布置在受控對象與應用之間，用于根據作為來自應用的控制請求的與車輛的運動有關的第一參數的目標值，控制受控對象。該車輛動態控制平臺包括可用性獲取器，被配置為獲得與該受控對象的第二參數的可控范圍對應的可用性，并且將該受控對象的第二參數的可用性輸出給該應用。該應用被編程為基于該受控對象的第二參數的可用性輸出該第一參數的目標值。該車輛動態控制平臺包括比較器，被配置為當該應用輸出該第一參數的目標值時，將該第一參數的目標值與第二參數的可用性進行比較，并且基于該比較結果，確定是否通過控制該受控對象執行車輛的動態控制。根據本公開的另一個方面，提供了一種車輛動態控制系統，包括基于本公開的所述一個方面描述的車輛動態控制平臺；基于本公開的所述一個方面描述的包括該應用的控制請求器；以及基于本公開的所述一個方面描述的受控對象。在本公開中，術語“可用性”指的是可控范圍。也就是說，所有使用“可用性”的語句均可用使用“可控范圍”的語句替換。類似地，所有使用“可控范圍”的語句均可用使用 “可用性”的語句替換。當該應用輸出該第一參數的目標值時，基于本公開的所述一個方面和所述另一個方面的每一個描述的配置將該第一參數的目標值與第二參數的可用性(可控范圍)進行比較，并且基于該比較結果，確定是否通過控制該受控對象執行車輛的動態控制。即，當因為下列因素至少之一由于該應用和/或車輛動態控制平臺本身的軟件故障引起的運行錯誤；該受控對象的異常；和/或車輛的當前狀況的迅速變化，導致第一參數的目標值超出第二參數的可用性(可控范圍)時，可以禁止車輛的動態運動控制。從而，可以防止因為至少一個因素導致的車輛的異常寬性能。應注意，所述第一參數可以在物理意義上與所述第二參數相同，也可以在物理意義上與所述第二參數不同。根據下面結合附圖所做的描述，可以進一步理解本公開的各個方面的上述特征和 /或其他特征和/或優點。如果適用，本公開的各個方面可以包括和/或不包括不同特征和/或優點。此外，如果適用，本公開的各個方面可以組合其他實施例的一個或者多個特征。不應當將對特定實施例的特征和/或優點的描述看作是對其他實施例或者權利要求書的限制


基于下面參照附圖對實施例所做的描述，本公開的其他方面顯而易見，附圖中圖1是示意性地示出基于本公開的實施例的橫向運動控制系統的整體結構的示例的框圖；圖2是示意性地示出所有受控對象的總可控范圍和受控車輛的總橫向運動控制的最終可控范圍的示例的示意圖；圖3是示意性地示出所有受控對象的總可控范圍與受控車輛的總橫向運動控制的最終可控范圍之間的關系的示例的示意圖；圖4是示意性地示出以表格形式指示第一至第三區域(1)至C3)中的每個和相應控制信號的描述的多個信息，該第一至第三區域(1)至(3)基于所有受控對象的總可控范圍和受控車輛的總橫向運動控制的最終可控范圍來限定；圖5是示意性地示出基于本公開的第一應用示例的橫向運動控制系統的總體結構的示例的框圖；以及圖6是示意性地示出基于本公開的第二應用示例的橫向運動控制系統的總體結構的示例的框圖。具體實施例下面將參照附圖描述本公開的實施例。在這些實施例中，利用相同的附圖標記表示實施例之間的相同部分，并且省略或者簡化重復描述。如上所述，在以下實施例中，術語“可用性”等同于術語“可控范圍”。因此，使用 “可控范圍”的語句均可用使用“可用性”的語句替換。圖1所示的框圖公開了根據本公開的實施例的車輛的橫向運動控制系統1的總體結構的示例。根據該實施例的橫向運動控制系統1被設計為通過控制多個受控對象(具體地，受控車輛的前輪轉向、后輪轉向以及制動)來控制車輛的橫向運動。參照圖1，橫向運動控制系統1包括控制請求器2、傳感器單元3、車況監視器4、 可控范圍計算機5、參數變換器6、橫擺角速度控制器7、比較器8、各種管理器9至11、各種電子控制單元(EOT) 12至15、各種用于控制受控車輛的橫向運動的制動器(ACT) 16至19以及通知裝置20。例如，車況監視器4、可控范圍計算機5、參數變換器6、橫擺角速度控制器 7、比較器8和/或管理器9至11構成橫向運動控制系統1的控制平臺CP。請注意，橫向運動控制系統1中包括的塊2至11中的每個或者一些可以被設計為硬件電路、可編程邏輯電路或者硬件和可編程邏輯混合電路。控制請求器2適用于根據執行受控車輛的橫向運動控制的相應程序的各種應用 (應用程序)Al至An中的每個的控制請求，來基于受控車輛的狀況輸出與受控車輛的橫向運動有關的請求信號；這些應用安裝在控制請求器2中。具體地，控制請求器2由多個分別包括在例如應用Al至An內的目標軌跡產生器2al至2an、目標軌跡仲裁器2b以及目標值產生器2c構成。目標軌跡產生器2al至2an中的每個均用于基于從相應應用產生的控制請求，來產生相應應用的目標(即受控車輛)的目標軌跡。目標軌跡產生器2al至2an中的每個還用于輸出實現相應應用的目標軌跡所需的在車輛的橫向方向上的至少一個受控變量；以及用于指示執行相應應用的請求信號。可控范圍信息從下面描述的可控范圍計算機5輸入給每個應用。每個應用被編程為計算實現相應目標軌跡所需的相應至少一個受控變量。目標軌跡仲裁器2b用于基于應用Al至An中的每個應用的在車輛的橫向方向上的至少一個受控變量來從相應應用Al至An請求目標軌跡，基于該從相應應用Al至An請求的目標軌跡來計算仲裁目標軌跡。這樣，目標軌跡仲裁器2b用于輸出實現仲裁目標軌跡所需的至少一個控制參數的仲裁值。作為該至少一個控制參數，各種受控變量和該受控變量的變化可被用于目標軌跡仲裁器2b:例如，對于受控車輛的橫向運動控制，橫向加速度 Gy(req)和橫向加速度的變化dGy/dt (req)、橫擺角速度、(req)和橫擺角速度的變化d γ/ dt(req)、受控車輛車體的滑移角(slip angle) β (req)以及車體的滑移角(被稱作車體滑移角)的變化di3/dt(req)。根據對每個應用和/或用于每個應用的相應受控對象所做的描述，可以理想地選擇至少一個受控變量。例如，控制請求器2設置有至少一個控制器(未示出)，用于執行應用Al至An。根據該實施例的應用Al至An包括車道保持控制應用和防止偏離車道應用。該保持車道應用被編程為拍攝受控車輛前面的圖像；基于拍攝的圖像來識別在受控車輛行駛道路的車道兩旁形成的車道標識；以及對受控車輛執行橫向運動控制，以使受控車輛在行駛通過該車道時保持在該車道內。防止偏離車道應用被編程為拍攝受控車輛前面的圖像；基于拍攝的圖像來識別在行駛車道的兩旁形成的車道標識；對受控車輛執行橫向運動控制，以防止受控車輛在行駛通過該車道時偏離所識別的車道標識；以及為駕駛員產生報警信號，以防止駕駛員偏離所識別的車道標識。應用Al至An可以包括對受控車輛執行橫向運動控制的任何應用。例如，應用Al 至An可以包括緊急避險應用，該緊急避險應用被編程為對受控車輛執行橫向運動控制，以避免撞擊位于沿受控車輛的行駛方向的車道上的障礙物。該應用Al至An還可以包括停車輔助應用，該停車輔助應用被編程為對受控車輛執行橫向運動控制，以引導受控車輛經過有效路徑抵達所期望的停車位。當每個應用基于從后面描述的車況監視器4提供的受控車輛的當前狀況，確定滿足相應橫向運動控制的啟動條件時，目標軌跡產生器2al至2an中的每個均用于基于相應應用產生的控制請求來為相應應用產生受控車輛的目標軌跡。目標軌跡產生器2al至2an 中的每個還用于輸出實現相應應用的目標軌跡所需的在車輛橫向方向上的至少一個受控變量的值；或者相應應用的目標軌跡。目標軌跡產生器2al至2an中的每個還用于輸出用于指示執行相應應用的請求信號。目標軌跡仲裁器2b用于對從目標軌跡產生器2al至2an輸出的目標軌跡或受控變量進行仲裁。仲裁結果被輸入給目標值產生器2c。從目標軌跡產生器2al至2an輸出的目標軌跡或受控變量之間的仲裁可以取決于對要執行的至少一個應用的描述而變化。例如，目標軌跡仲裁器2b可以用于累加實現每個應用的目標軌跡所需的同一受控變量的值，并且將同一受控變量的累加值作為至少一個總受控變量的仲裁值輸出。這能夠執行滿足所有應用Al至An的請求的對受控車輛的橫向運動控制。此外，如果應用Al至An被按優先級排序，則目標軌跡仲裁器2b可以用于將應用 Al至An中具有最高優先級的所選應用的目標軌跡作為仲裁目標軌跡輸出，也可以將實現具有最高優先級的所選應用的目標軌跡所需的至少一個受控變量的值作為至少一個受控變量的仲裁值輸出。因為各應用Al至An的應用請求表示要執行的一個應用，所以目標值產生器3可以在應用中容易地選擇出作為要執行的優先級最高的應用的一個應用。目標值產生器2c用于基于仲裁目標軌跡或者實現該仲裁目標軌跡所需的至少一個控制參數的仲裁值，來輸出實現該仲裁目標軌跡所需的至少一個控制參數的應用請求值 (總目標值)。作為至少一個控制參數的應用請求值，可以在相應應用的預設控制周期內采用至少一個受控變量的絕對量和該至少一個受控變量的變化。換句話說，每個應用被編程為每個預設控制周期產生并輸出該至少一個控制參數的應用請求值。在該實施例中，如果對控制平臺CP的應用請求值的輸入而言，至少一個控制參數的應用請求值的物理變換較為優選的話，則該至少一個控制參數的應用請求值被物理變換為優選地可被輸入給控制平臺CP的至少一個控制參數的應用請求值。例如，如上所述，作為該至少一個控制參數的應用請求值，可以采用橫向加速度Gy的正/負請求值(req)和橫向加速度的變化dGy/dt的請求值(req)、橫擺角速度γ的正/負請求值(req)和橫擺角速度的變化d γ/dt的請求值(req)、車體滑移角β的請求值(req)和/或車體滑移角的變化d^/dt的請求值(req)。當從控制請求器2輸出表示至少一個控制參數的目標值的至少一個控制參數的應用請求值時，它被輸入給控制平臺CP，并基于該至少一個控制參數的應用請求值、通過控制平臺CP和/或管理器9至11來驅動ACT16至19，以基于至少一個應用的請求來控制受控車輛的橫向運動。傳感器單元3用于將指示受控車輛的各種狀況的信息輸入給車況監視器4。具體地，傳感器單元2用于將操作結果的測量信號和數據信號作為指示受控車輛的各種狀況的信息輸入給車況監視器4 ；這些測量信號和數據信號表示受控車輛的各種狀況。在該實施例中，傳感器單元3用于將與前輪轉向角、軸轉矩、后輪轉向角和車速有關的信息傳送給車況監視器4。具體地，傳感器單元3包括例如用于輸出分別指示相應前輪或者后輪的當前轉向角的測量信號的轉向角傳感器，并且傳感器單元3用于將轉向角傳感器的測量信號用作與前輪轉向角和后輪轉向角有關的信息。傳感器單元3包括例如安裝在受控車輛內用于計算每個軸當前產生的轉矩的制動ECU，并且傳感器單元3用于將制動ECU的計算結果用作與軸轉矩有關的信息。傳感器單元3包括例如用于輸出表示相應車輪的速度的測量信號的每個車輪的速度傳感器，并且傳感器單元2適用于基于各車輪的相應速度傳感器的測量信號來計算受控車輛的速度，并將計算出的受控車輛的速度用作與車輛速度有關的信息。傳感器單元3還包括例如用于輸出指示受控車輛的實際橫擺角速度的測量信號的橫擺角速度傳感器。該橫擺角速度傳感器的測量信號或者基于該橫擺角速度傳感器的測量信號計算的實際橫擺角速度被從傳感器單元3經由車況監視器4傳送給橫擺角速度控制器7。傳感器單元3還包括例如用于測量受控車輛的輪胎與受控車輛行駛的路面之間的摩擦系數(μ)的部分，下文也將該摩擦系數稱為“路面μ ”。例如，因為制動ECU基于每個車輪的速度來測量受控車輛的輪胎與路面之間的摩擦系數(μ)，所以傳感器單元3用于將制動E⑶測量的摩擦系數(μ )傳送給車況監視器4。車況監視器4工作，以基于來自傳感器單元3的指示受控車輛的各種狀況的信息獲得指示受控車輛的當前狀況的信息，并將該車輛信息輸出給可控范圍計算機5，同時監視它們。具體而言，車況監視器4適用于基于傳感器單元3測量到的受控車輛的當前前輪轉向角、后輪轉向角、當前前軸轉矩、當前后軸轉矩以及當前速度，來獲得受控車輛的當前理想的前輪轉向角、當前理想的后輪轉向角、當前理想的前軸轉矩、當前理想的后軸轉矩以及當前理想的速度。應當由在當前車輛狀況下的車輛在理想情況下產生的這些當前理想值，可以根據通常眾所周知的基于受控車輛的當前前輪轉向角、后輪轉向角、當前前軸轉矩、當前后軸轉矩以及當前速度的等式來獲得。此外，車況監視器4還運行以從傳感器單元 2獲得表示路面的行駛條件的路面μ，來作為車輛信息的項目。可控范圍計算機5被設計為例如可控范圍獲取器。具體地，可控范圍計算機5用于從E⑶12至15中的相應E⑶接收ACT 16至19中的每個ACT的可控范圍，并且基于接收到的ACT 16至19中每個的可控范圍，獲得與每個受控對象(前輪轉向、后輪轉向和制動) 的可控范圍有關的可控范圍信息。可控范圍計算機5用于基于與每個受控對象的可控范圍有關的所獲可控范圍信息，來計算被定義為所有受控對象要實現的性能限制的所有受控對象的總可控范圍。可控范圍計算機5用于限制每個受控對象的可控范圍，以基于每個受控對象的受限可控范圍來計算受控車輛的總橫向運動控制的最終可控范圍。可控范圍計算機5用于將每個受控對象的可控范圍和/或每個受控對象的受限可控范圍傳送給橫擺角速度控制器7和每個應用。可控范圍計算機5用于將對應于受限可控范圍的所有受控對象的總(整體)可控范圍以及對應于受限可控范圍的受控車輛的總橫向運動控制的最終可控范圍提供給比較器8。應注意，要素的可控范圍(可用性)指的是表示能夠從該結構要素輸出的至少一個受控變量的可控范圍的概念術語。例如，要素的可控范圍(可用性)包括能夠從該要素輸出的至少一個受控變量的上限和/或下限以及該至少一個受控變量的變化的上限和/或下限；該至少一個受控變量的變化表示該至少一個受控變量在被控制時的響應性。例如，在受控車輛的橫向運動控制中，要素的可控范圍包括要素在左轉方向上的可控范圍和要素在右轉方向上的可控范圍。在該實施例中，因為通過請求正/負橫向加速度Gy的方向(符號)可以掌握受控車輛的轉向方向，所以在每個應用中采用要素在受控車輛右轉時的可控范圍和要素在受控車輛左轉時的可控范圍中的任意一方作為要素的可控范圍。在緊急避險應用中，作為要素的可控范圍，既可以采用要素在受控車輛右轉時的可控范圍，又可以采用要素在受控車輛左轉時的可控范圍，這是因為在緊急情況下受控車輛可能向右轉和向左轉。在受控車輛的橫向運動控制中，每個受控對象的可控范圍可以被表示為橫擺角速度的可控范圍、橫向加速度的可控范圍以及車體滑移角的可控范圍。在該實施例中，每個受控對象的可控范圍被表示為受控對象中的相應受控對象所使用的至少一個控制參數的可控范圍；該至少一個控制參數與從目標值產生器2c輸出并被輸入給比較器8的至少一個控制參數相同。例如，ACT 16至19中每個ACT的可控范圍包括ACT 16至19使用的至少一個受控變量的上限以及ACT 16至19使用的至少一個受控變量的響應性(比率)的上限。每個受控對象(前輪轉向、后輪轉向和制動)的可控范圍包括用于控制每個受控對象的至少一個受控變量的上限和用于控制每個受控對象的至少一個受控變量的響應性(比率)的上限。 每個受控對象的可控范圍可以基于ACT 16至19的可控范圍獲得。ACT 16至19的可控范圍分別被作為映射(map)或者其他類似數據從對應的ECU 12至15提供給可控范圍計算機 5 ；這些映射表示ACT 16至19的狀況。用于控制前輪轉向的ACT 16和17的總可控范圍構成前輪轉向的可控范圍，而用于控制后輪轉向的ACT 18的可控范圍構成后輪轉向的可控范圍。類似地，用于控制制動的 ACT 19的可控范圍構成制動的可控范圍。由于這一原因，把ACT 16至19的可控范圍從E⑶ 12至15傳送給可控范圍計算機5意味著把受控對象的可控范圍傳送給可控范圍計算機5。 因此，圖1示出前輪轉向、后輪轉向以及制動的可控范圍被輸入給可控范圍計算機5。應注意，受控車輛的整體橫向運動控制的可控范圍指能夠基于每個受控對象的可控范圍、應用信息以及車輛信息從可控范圍計算機5輸出的至少一個受控變量的總可控范圍。具體地，基于包括在車輛信息當中的受控車輛的當前狀況等，來限制每個受控對象的可控范圍，并且各受控對象的受限可控范圍之和允許計算受控車輛的整體橫向運動控制的可控范圍。作為基于受控車輛的當前狀況的限制，可以采用基于小數值摩擦系數(μ)的限制。具體地，當受控車輛行駛的路面的摩擦系數(μ )的數值小時，如果根據每個受控對象的未受限可控范圍執行橫向運動控制，則受控車輛的性能可能不穩定。例如，受控車輛可能滑移。為了防止受控車輛的性能不穩定，基于路面μ的值來限制每個受控對象的可控范圍允許計算受控車輛的整體橫向運動控制的可控范圍。參數變換器6用于將至少一個控制參數(受控變量和該受控變量的變化)的應用請求值變換為適于控制受控對象的至少一個物理替代控制參數的應用請求值。如果該至少一個控制參數本身(physically)適于控制該受控對象，則可以省略該變換處理。例如，在該實施例中，橫擺角速度Y (req)和橫擺角速度的變化d Y/dt (req)被用作適于控制受控對象的受控變量和該受控變量的變化。因此，如果目標值產生器2c計算橫擺角速度Y (req)和橫擺角速度的變化d γ/dt (req)的應用請求值，則省略該變換處理。如果目標值產生器2c計算橫向加速度Gy (req)和橫向加速度的變化dGy/dt (req)的應用請求值和車體滑移角β (req)和車體滑移角的變化d β/dt (req)的應用請求值，則基于下面的等式[1]將它們變換為橫擺角速度Y (req)和橫擺角速度的變化d γ/dt (req)的應用請求值y (req) = Gy (req) /Vx-d β /dt (req)[1]其中Y (req)表示橫擺角速度Y的變換值，而Vx表示當前車速。橫擺角速度控制器7用于選擇至少一個受控對象，作為用于控制受控車輛的橫向運動的至少一個適當受控對象，并計算該至少一個所選受控對象的至少一個控制參數(受控變量和該受控變量的變化)的至少一個最終請求值。具體地，橫擺角速度控制器7用于選擇至少一個受控對象作為最優受控對象，該最優受控對象根據從參數變換器6或者目標值產生器2c提供的至少一個控制參數(受控變量和該受控變量的變化)的應用請求值以及根據從可控范圍計算機5提供的可控范圍信息，來控制受控車輛的橫向運動。橫擺角速度控制器7還用于計算至少一個所選受控對象中的至少一個控制參數的前饋請求值。橫擺角速度控制器7還用于計算至少一個所選受控對象中的至少一個控制參數的反饋請求值。此外，橫擺角速度控制器7用于基于至少一個所選受控對象中的相應至少一個控制參數的前饋請求值和至少一個所選受控對象中的相應至少一個控制參數的反饋請求值，來計算至少一個控制參數的最終請求值。例如，橫擺角速度控制器7用于將至少一個所選受控對象中的相應至少一個控制參數的前饋請求值和至少一個所選受控對象中的相應至少一個控制參數的反饋請求值相加，從而計算至少一個受控對象中的至少一個控制參數的最終請求值。例如，橫擺角速度控制器7用于在比如保持車道應用的相應至少一個應用被例如控制請求器1啟動時，每當發生控制請求(應用請求)，就選擇至少一個受控對象，并計算至少一個受控對象中的至少一個控制參數的最終請求值。在該實施例中，橫擺角速度控制器7根據可控范圍信息選擇至少一個受控對象用于前饋控制；該用于前饋控制的至少一個受控對象可以輸出滿足至少一個控制參數的前饋 (F/F)請求值的至少一個控制參數(受控變量和該受控變量的變化)。類似地，橫擺角速度控制器7根據可控范圍信息選擇至少一個受控對象用于反饋控制；該用于反饋控制的至少一個受控對象可以輸出滿足至少ー個控制參數的反饋(F/B)請求值的至少ー個控制參數 (受控變量和該受控變量的變化)。橫擺角速度控制器7選擇的用于前饋控制的ー個或者多個受控對象可以與橫擺角速度控制器7選擇的用于反饋控制的一個或者多個受控對象相同，也可以不同。在該實施例中，橫擺角速度控制器7基于從可控范圍計算機5提供的可控范圍信息，來計算至少ー個所選受控對象的至少ー個模擬值。具體地，當橫擺角速度控制器7在多個受控對象中選擇受控對象吋，確定對所選受控對象分配的至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)。例如，如果受控對象選擇器 61以隨后描述的方法選擇兩個受控對象，則產生該至少ー個控制參數(受控變量和/或對應的受控變量的變化)的上限，來作為對首先選中的第一受控對象中的至少ー個控制參數分配的局部應用請求值。如果該至少ー個控制參數的上限不完全滿足該應用請求值，則作為對接下來選中的第二受控對象中的至少ー個控制參數分配的局部應用請求值產生不足。應注意，對所選受控對象中的至少ー個控制參數分配的局部應用請求值與所選受控對象中實際可以產生的模擬值不同。由于這一原因，在橫擺角速度控制器7內存儲先前準備的指示如下兩者之間的關系的數據每個受控對象中的至少ー個控制參數的應用請求值的變量與對應的一個受控對象中的對應的至少ー個控制參數的模擬值的變量。這樣，橫擺角速度控制器7獲得與該至少一個控制參數的局部應用請求值對應的至少ー個所選受控對象中的至少ー個控制參數的模擬值。這樣，橫擺角速度控制器7基于至少一個所選受控對象中的至少ー個控制參數的模擬值與局部應用請求值之間的差，來計算用于反饋控制的至少ー個所選受控對象中的至少ー個控制參數的前饋請求值。橫擺角速度控制器7可以采用計算前饋請求值的各種已知
方法之一。在該實施例中，該至少ー個控制參數包括橫擺角速度Y (橫擺角速度Y的絕對量)。作為所選受控對象的前輪轉向的橫擺角速度Y的前饋請求值將被表示為前輪轉向的第一 F/F請求值，作為所選受控對象的后輪轉向的橫擺角速度γ的前饋請求值將被表示為后輪轉向的第二 F/F請求值，以及作為所選受控對象的制動的橫擺角速度γ的前饋請求值將被表示為制動的第三F/F請求值。此外，橫擺角速度控制器7基于從模擬值計算機62獲得的所選受控對象的至少ー 個控制參數(橫擺角速度)的模擬值的和與傳感器単元3測量的實際橫擺角速度之間的差值，來計算該至少ー個控制參數的總反饋請求值。橫擺角速度控制器7對該至少ー個所選受控對象分配該總反饋請求值，從而計算該至少ー個所選受控對象的局部反饋請求值。該至少ー個所選受控對象的局部反饋請求值被從橫擺角速度控制器7輸出給各管理器9至 11。橫擺角速度控制器7可以采用計算總反饋請求值的各種已知方法之一。結果，計算出該至少一個所選受控對象中的至少ー個控制參數的F/F請求值和F/ B請求值。因此，橫擺角速度控制器7計算至少ー個所選受控對象中的至少ー個控制參數的F/F請求值和F/B請求值之和，作為該至少ー個所選受控對象中的至少ー個控制參數的最終請求值。在該實施例中，該至少ー個控制參數包括橫擺角速度Y (橫擺角速度Y的絕對量)。作為所選受控對象的前輪轉向的橫擺角速度Y的前饋請求值被表示為前輪轉向的第一 F/F請求值，作為所選受控對象的后輪轉向時的橫擺角速度Y的前饋請求值被表示為后輪轉向的第二F/F請求值，以及作為所選受控對象的制動的橫擺角速度γ的前饋請求值被表示為制動的第三F/F請求值。類似地，在該實施例中，作為所選受控對象的前輪轉向的橫擺角速度Y的局部反饋請求值被表示為前輪轉向的第一 F/B請求值，作為所選受控對象的后輪轉向的橫擺角速度Y的局部反饋請求值被表示為后輪轉向的第二F/B請求值，以及作為所選受控對象的制動的橫擺角速度Y的局部反饋請求值被表示為制動的第三F/B請求值。至少ー個所選受控對象的橫擺角速度的最終請求值表示在控制該至少ー個所選受控對象時需要產生的橫擺角速度Y的值。例如，至少ー個所選受控對象的橫擺角速度的最終請求值可以通過計算至少ー個所選受控對象的橫擺角速度Y的F/F請求值和橫擺角速度Y的F/B請求值之和獲得。具體地，第一 F/F請求值與第一 F/B請求值之和獲得前輪轉向的橫擺角速度的第一最終請求值，而第二 F/F請求值與第二 F/B請求值之和獲得后輪轉向的橫擺角速度的第 ニ最終請求值。此外，第三F/F請求值與第三F/B請求值之和獲得制動的橫擺角速度的第三最終請求值。至少ー個所選受控對象的橫擺角速度的最終請求值被傳送給相應管理器。比較器8用于將從目標值產生器2c或者參數變換器6提供的至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)與從可控范圍計算機5提供的相應至少一個控制參數的可控范圍進行比較，從而獲得該至少一個控制參數的應用請求值在相應至少ー個控制參數的可控范圍內出現的位置。然后，比較器8用于將指示是否執行受控車輛的橫向運動控制的控制信號發送給橫擺角速度控制器7 ；并將指示如何執行受控車輛的橫向運動控制(更具體地， 是啟動還是停止執行受控車輛的橫向運動控制)的信息發送給應用Al至An中的每個應用和通知裝置20。如上所述，可控范圍計算機5被配置為計算所有受控對象的總可控范圍和受控車輛的總橫向運動控制的最終可控范圍。所有受控對象的總可控范圍和受控車輛的總橫向運動控制的最終可控范圍的示例在圖2中被示為可控范圍A和可控范圍B，而所有受控對象的總可控范圍和受控車輛的總橫向運動控制的最終可控范圍之間的關系的示例被示于圖3 中。具體地，因為可控范圍計算機5獲得的所有受控對象的總可控范圍不受受控車輛的當前狀況等的限制，所以所有受控對象的總可控范圍被定義為所有受控對象要實現的性能限制。由于該原因，所有受控對象的總可控范圍表示對在完全不考慮受控車輛的穩定性的情況下獲得的受控車輛的橫向運動的限制。另ー方面，因為受控車輛的總橫向運動控制的最終可控范圍是受控車輛的當前狀況等限制的各受控對象的可控范圍之和，所以受控車輛的總橫向運動控制的最終可控范圍表示受控車輛橫向運動的范圍；確保位于該范圍內的受控車輛穩定行駛。由于這些原因，如圖2和3中所示，作為所有受控對象的總可控范圍的可控范圍A 寬于作為受控車輛的總橫向運動控制的最終可控范圍的可控范圍B。因此，可控范圍A和B 提供以下第一區域、第二區域和第三區域(1)、(幻和(3)。具體地，可控范圍B內的第一區域(1)表示確保受控車輛在其中穩定行駛的區域；超出可控范圍B而位于可控范圍A內的第二區域( 表示由所有受控對象實現的受控車輛的橫向運動的性能限制，不確保受控車輛在其中穩定行駛。超出可控范圍A的第三區域C3)表示在其中無法控制受控車輛的性能和穩定性的區域。因此，比較器8被配置為將至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)與可控范圍A和B中的每個進行比較，并且確定至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)是位于第一區域(1)內、還是超出第一區域(1)而位于第二區域O)內，還是超出第三區域 (3)。比較器8還被配置為將指示根據比較結果是否執行受控車輛的橫向運動控制的控制信號發送給橫擺角速度控制器7。比較器8還被配置為以將指示根據比較結果如何執行受控車輛的橫向運動控制 (更具體而言，根據比較結果是啟動還是禁止執行受控車輛的橫向運動控制)的信息發送給應用Al至An中的每個和通知裝置20。比較器8的這些配置允許應用Al至An根據如何執行受控車輛的橫向運動控制來產生控制信號，并允許通知裝置20將如何執行受控車輛的橫向運動控制通知駕駛員。圖4是示意性地示出以表格形式指示第一至第三區域(1)至( 中的每個和相應控制信號的描述的多個信息。參照圖4，如果至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)在第一區域⑴內， 則該情況(圖4中的第一情況)指受控對象中的每個和受控車輛被穩定控制。在這種情況下，比較器8將執行受控車輛的橫向運動控制的控制信號發送到橫擺角速度控制器7。響應于執行受控車輛的橫向運動控制的控制信號，橫擺角速度控制器7將橫擺角速度的最終請求值發送到對應于至少ー個所選受控對象的管理器9至11至少之一，這樣，通過管理器 9至11至少之ー和相應的E⑶和ACT，實現至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)。與將控制信號發送到橫擺角速度控制器7同歩，比較器8將表示正常執行受控車輛的橫向運動控制的信息發送到應用Al至An中的每個。該基于該可控范圍信息的信息使應用Al至An中的每個基于可控范圍信息正常計算實現相應目標軌跡所需的至少ー個控制參數的值。該信息還使通知裝置20可視地和/或可聽地輸出表示正常執行受控車輛的橫向運動控制的信息，也可以不可視地和/或不可聽地輸出與異常控制和/或與禁止執行橫向運動控制有關的信息。此外，參照圖4，如果至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)在第二區域 (2)內，則該情況(圖4中的第二情況)指可以控制受控對象中的每個性能，但是受控車輛的性能可能變得不穩定，因為例如在路面上自旋。在這種情況下，比較器8將執行受控車輛的橫向運動控制的控制信號發送到橫擺角速度控制器7。響應于執行受控車輛的橫向運動控制的控制信號，橫擺角速度控制器7將橫擺角速度的最終請求值發送到對應于至少ー個所選受控對象的管理器9至11至少之一，這樣，通過管理器9至11至少之ー和相應E⑶和 ACT,實現至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)。與將控制信號發送到橫擺角速度控制器7同歩，比較器8將表示謹慎執行受控車輛的橫向運動控制的信息發送到應用Al至An中的每個和通知裝置20。假定謹慎執行受控車輛的橫向運動控制，則該信息基于該可控范圍信息，使應用Al至An中的每個基于可控范圍信息計算實現相應目標軌跡所需的至少ー個控制參數的值。該信息還使通知裝置20可視地和/或可聽地輸出表示謹慎執行受控車輛的橫向運動控制的信息。如果謹慎執行受控車輛的橫向運動控制，則目標軌跡產生器2al至2an中的每個都可以產生與正常執行受控車輛的橫向運動控制時計算的相同的相應目標軌跡，也可以改變如何基于其描述計算相應目標軌跡。例如，如果諸如緊急避險應用的應用將緊急性置于較高優先級，則該應用被編程為不將穩定性，而將避免與障礙物發生碰撞置于較高優先級。另ー方面，如果諸如保持車道應用的應用將舒適性置于較高優先級，則該應用不需要在降低穩定性的情況下執行橫向運動控制。因此，這種應用或者相應目標軌跡產生器可以用于防止相應謹慎橫向運動控制。此外，參照圖4，如果至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)在第三區域 (3)內，則該情況(圖4中的第三情況)指不能基于相應目標軌跡控制每個受控對象，因為其性能限制和/或包括例如摩擦系數(μ)的數值小的受控車輛的當前狀況，或者指受控車輛的性能變得不穩定，因為例如在路面上自旋。在這種情況下，比較器8將禁止受控車輛的橫向運動控制的控制信號發送到橫擺角速度控制器7，這樣使橫擺角速度控制器7不能將橫擺角速度的最終請求值發送到對應于至少ー個所選受控對象的管理器9至11至少之一。與將控制信號發送到橫擺角速度控制器7同歩，比較器8將表示禁止受控車輛的橫向運動控制的信息發送到應用Al至An中的每個和通知裝置20。該信息不使應用Al至 An中的每個計算實現相應目標軌跡所需的至少ー個控制參數的值(或者不便相應目標軌跡產生器計算相應目標軌跡)。該信息還使通知裝置20可視地和/或可聽地輸出表示禁止受控車輛的橫向運動控制的信息。作為禁止受控車輛的橫向運動控制的方法，比較器8將使橫擺角速度控制器7以跛行回家模式工作，從而關閉到每個管理器的控制信號的控制信號發送到橫擺角速度控制器7，此后，防止將控制信號發送到每個管理器。作為禁止受控車輛的橫向運動控制的方法，如果在每個應用的當前控制周期內， 確定至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)在第三區域(3)內，在比較器8將相應應用的向前控制周期內使用的至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)與可控范圍A 和B中的每個重復進行比較。如果確定相同的比較結果持續預設時間或者更長時間，則比較器8將使橫擺角速度控制器7以跛行回家模式工作從而關閉將控制信號送到每個管理器的控制信號發送到橫擺角速度控制器7，此后，防止將控制信號發送到每個管理器。如上所述，表示是否執行橫向運動控制的控制信號被發送到橫擺角速度控制器7。 因此，如果控制信號表示執行受控車輛的橫向運動控制，則橫擺角速度控制器7將橫擺角速度的最終請求值發送到對應于至少ー個所選受控對象的至少ー個管理器9至11。然而， 如果該控制信號表示禁止受控車輛的橫向運動控制，則橫擺角速度控制器7阻止將橫擺角速度的最終請求值發送到對應于至少ー個所選受控對象的至少ー個管理器9至11。管理器9至11中的每個適用于當輸入對應的受控對象的執行指令和橫擺角速度的最終請求值時，將橫擺角速度的最終請求值變換為預定控制變量的命令物理值，并且將該預定控制變量的命令物理值提供給ECU12至15中的對應ー個ECU。具體而言，當輸入執行指令和橫擺角速度的第一最終請求值時，前輪轉向管理器9 將該橫擺角速度的第一最終請求值變換為前輪的轉向角的命令值，并將該前輪的轉向角的命令值提供給相應的E⑶12和E⑶13。當輸入執行指令和橫擺角速度的第二最終請求值時，后輪轉向管理器10將該橫擺角速度的第二最終請求值變換為后輪的轉向角的命令值，并將該后輪的轉向角的命令值提供給ECU 14。
當輸入執行指令和橫擺角速度的第三最終請求值時，制動管理器11將該橫擺角速度的第三最終請求值變換為用于每個車輪的附加轉矩的命令值，并將該用于每個車輪的附加轉矩的命令值提供給ECU 15。在該實施例中，作為ACT 16至19，采用電控助力轉向ACT(EPSACT)16，即馬達； 可變齒輪比轉向ACT(VGRS ACT) 17 ；主動后輪轉向ACT (ARS ACT) 18 ；以及電子穩定性控制 ACT (ESC ACT) 19。EPS ACT 16運行以控制前輪的轉向角，而VGRS ACT 17也運行以控制前輪的轉向角。ARS ACT 18運行以控制后輪的轉向角，而ESC ACT 19運行以使各輪制動，從而使受控車輛保持受控。如上所述，前輪的轉向角被EPS ACT 16和VGRS ACT 17中的至少ー個控制。艮ロ， 共同受控對象被對應的不同ACT控制。因此，用于管理不同ACT的管理器適用于仲裁激活不同ACT中的哪個ACT和/或如何分配對應的橫擺角速度的最終請求值給不同ACT。例如，與用于控制前輪轉向角的EPS ACT 16和VGRS ACT 17對應的管理器9適用于仲裁激活EPS ACT 16和VGRS ACT 17中的哪個和/或如何分配橫擺角速度的第一最終請求值給EPS ACT 16和VGRS ACT17。此后，管理器9適用于基于仲裁結果將橫擺角速度的第一最終請求值的至少一部分提供給與EPS ACT 16和VGRS ACT 17對應的E⑶12和13 中的每個。E⑶12至15的每ー個用于將指令輸出到相應的ACT，以指示相應的ACT實現橫擺角速度的相應的最終請求值。具體地，E⑶12和13的至少ー個用于控制EPS ACT 16和 VGRS ACT 17的至少ー個，從而實現前輪轉向角的命令值。E⑶14用于控制ARS ACT 18，從而實現后輪轉向角的命令值。E⑶15適用于控制ESC ACT 19，從而實現用于每個輪子的命令附加轉矩。ECU 12至15的每ー個用于基于ACT 16至19的運行狀況，掌握ACT16至19中每 ー個的可控范圍，并且將ACT 16至19中每ー個的可控范圍傳送到可控范圍計算機5。如上所述，ACT 16至19的可控范圍包括前輪轉向可控范圍、后輪轉向可控范圍以及制動可控范圍。前輪轉向可控范圍表示EPS ACT 16和VGRS ACT 17要控制的前輪的轉向角的可控范圍。后輪轉向可控范圍表示ARS ACT 18要控制的后輪的轉向角的可控范圍。制動可控范圍表示ESC ACT 19要控制的每個輪子的附加轉矩的可控范圍。具體而言，前輪轉向可控范圍包括每個前輪的轉向角的絕對量的可控范圍和每個前輪的轉向角的角速度的可控范圍；每個前輪的轉向角的角速度表示相應前輪的轉向角的變化，并且代表了相應前輪的轉向角的響應度。類似地，后輪轉向可控范圍包括每個后輪的轉向角的絕對量的可控范圍和每個后輪的轉向角的角速度的可控范圍；每個后輪的轉向角的角速度表示相應后輪的轉向角的變化，并且代表了相應后輪的轉向角的響應度。此外，制動可控范圍包括前軸和后軸中每ー個的轉矩的絕對量的可控范圍以及前軸和后軸中每一個的轉矩的變化的可控范圍。前軸和后軸中每一個的轉矩的變化代表前軸和后軸中相應者的制動的響應度。如上所述構造了根據該實施例的橫向運動控制系統1。具體地，如果基于相應應用提供的控制請求實現受控車輛的目標軌跡所需的至少一個控制參數從控制請求器2輸入給橫向運動控制系統1的控制平臺CP，則控制平臺CP 被配置為基于至少ー個控制參數的相應ー個或者多個應用請求值(總目標值)，最優地控制ー個或者多個受控對象。這樣基于受控車輛的目標軌跡保證受控車輛的性能，而無需每個應用連接到相應至少ー個受控對象。因此，即使將新應用添加安裝在控制請求器2，或者從先前安裝在控制請求器2內的應用中刪除應用，通過改變平臺CP的控制邏輯，也允許添加或者刪除，而無需改變受控對象的控制邏輯。類似地，即使至少ー個受控對象被改變，通過改變平臺CP的控制邏輯，也允許改變至少ー個受控對象，而無需改變每個應用的控制邏輯。因此，即使應用被添加到橫向運動控制系統1內或者從橫向運動控制系統1刪除， 或者安裝在橫向運動控制系統1內的受控對象被改變，根據該實施例的橫向運動控制系統 1的配置仍實現減小對用戶和/或工作人員產生的負擔的優點。橫向運動控制系統1的控制平臺CP被配置為協同控制受控對象，從而實現受控車輛的大范圍橫向運動。例如，橫向運動控制系統1的控制平臺CP可以執行結合了前輪轉向和制動的協同控制，從而產生其值比僅執行前輪轉向控制時產生的橫擺角速度的值大的橫擺角速度。橫向運動控制系統1被配置為使得比較器8將目標值產生器2c或者參數變換器 6提供的至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)與可控范圍計算機5提供的相應至少ー個控制參數的可控范圍進行比較，從而確定是否執行受控車輛的橫向運動控制。即，當因為下列因素至少之ー由于至少一個應用和/或控制平臺CP上的軟件故障引起的運行錯誤；ACT16至19至少之ー的異常；以及諸如路面μ的迅速變化的受控車輛的當前狀況迅速變化，導致至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)超出可控范圍計算機5提供的相應至少一個控制參數的可控范圍吋，可以禁止受控車輛的橫向運動控制。從而，可以防止因為至少ー個因素導致的受控車輛的異常寬エ況。特別地，橫向運動控制系統1被配置為使得可控范圍計算機5將可控范圍信息 (相應至少ー個控制參數的控制范圍)發送到應用Al至An中的每個，并且應用Al至An中的每個分別基于該可控范圍信息輸出橫向運動控制的請求。該配置使比較器8將目標值產生器2c或者參數變換器6提供的至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)與可控范圍計算機5提供的相應至少一個控制參數的可控范圍進行比較，使得可以基于相應至少一個控制參數的可控范圍，確定相應至少一個控制參數的可控范圍是否與每個應用的響應匹配。例如，參照圖1，如果應用基于可控范圍計算機5提供的其當前控制周期T內的可控范圍信息輸出，則應用輸出下一個控制周期T+1期間的橫向運動控制請求，比較器8被配置為將至少ー個控制參數的可控范圍與在下一個控制周期T+1由該應用產生的相應至少 ー個控制參數的應用請求值(總目標值)進行比較。該配置使在每個應用的當前控制周期 T期間獲得的至少ー個控制參數的可控范圍與在下一個控制周期T+1期間由相應應用產生的相應至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)匹配。此外，橫向運動控制系統1可以被配置為使得可控范圍計算機5將每個應用的當前控制周期T期間的可控范圍信息和每個應用的下一個控制周期T+1期間的可控范圍信息發送到比較器8。該配置使得可以執行受控車輛的橫向運動控制，以適應受控車輛的常變狀況。具體地，如果應用的控制周期相對較長，以致在該應用的當前控制周期內，受控車輛的狀況變化非常大，則基于當前控制周期期間送到該應用的可控范圍信息執行橫向運動控制是不優選的。例如，在受控車輛的輪胎與受控車輛快速行駛在其上的路面之間的摩擦系數(μ)從大數值變更為小數值的情況下，在應用的當前控制周期T期間，如果基于可控范圍信息執行橫向運動控制，則受控車輛可能打滑。因此，即使比較器8確定在該應用的當前控制周期T獲得的至少ー個控制參數的可控范圍與該應用在下一個控制周期Τ+1產生的相應至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)匹配，當基于該應用產生的相應至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)確定在例如安全性和舒適性方面比其執行要好而禁止橫向運動控制吋，比較器8仍可以被配置為禁止受控車輛的橫向運動控制。這使得可以執行橫向運動控制，以適應受控車輛的狀況的變化。接著，下面將描述本公開的第一應用示例。在該第一應用示例中，作為第一應用 Al，采用保持車道應用。圖5示意性地示出了基于本公開的第一應用示例的橫向運動控制系統1的總體結構的示例。參照圖5，受控車輛前面的圖像從照相機輸入第一應用Al (目標軌跡產生器加1)。目標軌跡產生器2al基于捕獲的圖像，識別形成在受控車輛行駛在其上的道路的車道兩側上的車道標志，并且產生(計算)使受控車輛在行駛在車道上的同時保持在車道內所要求的受控車輛的目標軌跡。然后，目標軌跡產生器2al基于可控范圍信息計算實現目標軌跡所需的橫向加速度的請求值Gy(req)和橫向加速度的變化的請求值dGy/dt(req)，并且將橫向加速度的請求值Gy(req)和橫向加速度的變化的請求值dGy/dt(req)輸出給目標軌跡仲裁器2b。類似地，橫向加速度的請求值Gy (req)和橫向加速度的變化的請求值dGy/ dt(req)從另ー個應用輸入給目標軌跡仲裁器2b。在目標軌跡仲裁器2b在橫向加速度請求值Gy(req)和橫向加速度的變化的請求值dGy/dt (req)之間確定了歸屬(attribution) 后，歸屬結果被傳送給目標值產生器2c，并且被目標值產生器2c按照橫擺角速度變換。因此，橫擺角速度的正/負請求值Y (req)和橫擺角速度的變化的請求值d γ/dt (req)作為至少ー個控制參數的應用請求值從目標值產生器2c輸出。因為橫擺角速度控制器7被配置為按照橫擺角速度處理物理值，所以橫擺角速度的請求值Y (req)和橫擺角速度的變化的請求值d γ/dt (req)被輸入橫擺角速度控制器7， 而無需通過參數變換器6。橫擺角速度控制器7選擇對應于橫擺角速度的請求值γ (req) 和橫擺角速度的變化的請求值d y /dt (req)的至少ー個受控對象，以使橫擺角速度控制器 7計算至少ー個所選受控對象的橫擺角速度的最終請求值，并將它輸出給至少ー個所選受控對象。如果前輪轉向、后輪轉向和制動全部被選為至少ー個受控對象，則前輪轉向、后輪轉向和制動中每個的橫擺角速度的最終請求值都被輸入給管理器9至11中的相應管理器。前輪轉向、后輪轉向和制動中每個的橫擺角速度的最終請求值被管理器9至11中的相應管理器變換為預定控制變量的命令物理值，并且該預定控制變量的命令物理值從管理器9至11中的每個送到ECU 12至15中的相應E⑶。E⑶12至15中的每個基于預定控制變量的相應命令物理值驅動ACT 16至19中的相應ACT，從而基于包括保持車道應用Al的應用Al至An的請求，執行受控車輛的橫向運動控制。每個受控對象、即ACT 16至19中的每個的可控范圍被送到可控范圍計算機5。具體地，ACT 16至19使用的至少ー個受控變量的上限和ACT 16至19使用的至少ー個受控變量的響應性(比率)的上限被送到可控范圍計算機5。ACT 16至19使用的至少ー個受控變量的上限和ACT 16至19使用的至少ー個受控變量的響應性(比率)的上限被可控范圍計算機5按照橫擺角速度變換為每個受控對象的橫擺角速度的可控范圍Y (ava)和橫擺角速度Y的變化的可控范圍d γ/dt (ava)。然后，每個受控對象的橫擺角速度的可控范圍 Y (ava)和橫擺角速度Y的變化的可控范圍d γ/dt (ava)被送到可控范圍計算機5。在可控范圍計算機5中，可控范圍計算機5基于受控車輛的當前狀況，限制每個受控對象的橫擺角速度的可控范圍Y (ava)和橫擺角速度Y的變化的可控范圍dY/ dt (ava)，以獲得每個受控對象的橫擺角速度γ的最終可控范圍和橫擺角速度Y的變化的最終可控范圍。基于每個受控對象的橫擺角速度的可控范圍Y (ava)和橫擺角速度Y的變化的可控范圍d γ/dt (ava)，計算所有受控對象的橫擺角速度的總可控范圍γ (aval)和橫擺角速度Y的變化的總可控范圍d γ/dt (aval)。受控車輛的當前狀況不限制所有受控對象的橫擺角速度的總可控范圍Y (ava)和橫擺角速度Y的變化的總可控范圍d γ/dt (ava)。基于每個受控對象的橫擺角速度Y的最終可控范圍和橫擺角速度Y的變化的最終可控范圍，計算受控車輛的總橫向運動控制的橫擺角速度的最終可控范圍Y (ava2)和橫擺角速度Y的變化的最終可控范圍d y /dt (ava2)。所有受控對象的橫擺角速度的總可控范圍(A) γ (aval)和橫擺角速度、的變化的總可控范圍(A)dY/dt(aVal)以及受控車輛的總橫向運動控制的橫擺角速度的最終可控范圍(B) y (ava2)和橫擺角速度的變化的最終可控范圍(B) d γ/dt (ava2)被作為可控范圍信息傳送給比較器8。響應于該可控范圍信息，每個應用被編程為輸出控制請求，而目標值產生器2c輸出與該可控范圍信息匹配的橫擺角速度的請求值Y (req)和橫擺角速度的變化的請求值 cU/dt(req)。因為該原因，將橫擺角速度的請求值Y (req)分別與橫擺角速度的總可控范圍Ay (aval)和橫擺角速度的最終可控范圍B γ (avU)進行比較，并且將橫擺角速度的變化的請求值d γ/dt (req)分別與橫擺角速度Y的變化的總可控范圍A dy/dt(aval)和橫擺角速度的變化的最終可控范圍B dy/dt(ava2)進行比較。該比較確定橫擺角速度的請求值Y (req)是否在由橫擺角速度的總可控范圍 Ay (aval)和橫擺角速度的最終可控范圍B γ (ava2)限定的第一至第三區域(1)至(3)之一內(參見圖2和3)，并且確定橫擺角速度的變化的請求值d γ/dt (req)是否在由橫擺角速度Y的變化的總可控范圍A dy/dt(aval)和橫擺角速度的變化的最終可控范圍B dy/ dt(ava2)限定的第一至第三區域⑴至(3)之一內(參見圖2和3)。這使得可以將表示基于比較結果是否執行受控車輛的橫向運動控制的控制信號發送到橫擺角速度控制器7，并且可以將表示如何執行受控車輛的橫向運動控制的信息發送到應用Al至An中的每個以及通知裝置20。接著，下面將描述本公開的第二應用示例。在該第二應用示例中，作為第一應用 An，采用防止偏離車道應用。
圖6示意性地示出了基于本公開的第二應用示例的橫向運動控制系統1的總體結構的示例。參照圖6，受控車輛前面的圖像從照相機輸入第η應用An(目標軌跡產生器 2an)0目標軌跡產生器2an基于捕獲的圖像，識別形成在受控車輛行駛在其上的道路的車道兩側上的車道標志，為駕駛員產生用于防止駕駛員偏離所識別的車道標志的報警信號， 并且產生(計算)防止受控車輛偏離所識別的車道標志所需的受控車輛的目標軌跡。然后，目標軌跡產生器2an基于可控范圍信息計算實現目標軌跡所需的橫擺角速度的請求值Y (req)和橫擺角速度的變化的請求值d γ/dt (req)，并且將該橫擺角速度的請求值Y (req)和橫擺角速度的變化的請求值d γ/dt (req)輸出給目標軌跡仲裁器2b。類似地，橫擺角速度的請求值Y (req)和橫擺角速度的變化的請求值d Y / dt(req)從另ー個應用輸入給目標軌跡仲裁器2b。在目標軌跡仲裁器2b在橫擺角速度的請求值Y (req)和橫擺角速度的變化的請求值d γ/dt (req)之間確定了歸屬后，歸屬結果被傳送給目標值產生器2c，并且被目標值產生器2c按照橫向加速度變換。因此，橫向加速度的正/負請求值Gy (req)和橫向加速度的變化的請求值dGy/dt (req)作為至少一個控制參數的應用請求值從目標值產生器2c輸出。因為橫擺角速度控制器7被配置為按照橫擺角速度處理物理值，所以橫向加速度的請求值Gy(req)和橫向加速度的變化的請求值dGy/dt(req)被參數變換器6變換為按照橫擺角速度的物理值。例如，假定等式[1]中的項β (req)和(1β /dt(req)是0，則基于等式“、(req)= Gy (req) /Vx",橫向加速度的請求值Gy (req)和橫向加速度的變化的請求值dGy/dt (req)被變換為橫擺角速度的請求值Y (req)和橫擺角速度的變化的請求值d γ/dt (req)。變換結果被輸入給橫擺角速度控制器7。此后，橫擺角速度控制器7選擇對應于橫向加速度的請求值Gy (req)和橫向加速度的變化的請求值dGy/dt (req)的至少ー個受控對象，以使橫擺角速度控制器7計算該至少ー個所選受控對象的橫擺角速度的最終請求值，并將它輸出給至少一個所選受控對象。 如果前輪轉向、后輪轉向和制動全部被選為至少ー個受控對象，則前輪轉向、后輪轉向和制動中每個的橫擺角速度的最終請求值都被輸入給管理器9至11中的相應管理器。前輪轉向、后輪轉向和制動中每個的橫擺角速度的最終請求值被管理器9至11中的相應管理器變換為預定控制變量的命令物理值，并且該預定控制變量的命令物理值從管理器9至11中的每個送到E⑶12至15中的相應E⑶。E⑶12至15中的每個基于預定控制變量的相應命令物理值驅動ACT 16至19中的相應ACT，從而基于包括防止偏離車道應用An的應用Al至 An的請求，執行受控車輛的橫向運動控制。每個受控對象、即ACT 16至19中的每個的可控范圍被送到可控范圍計算機5。具體地，ACT 16至19使用的至少ー個受控變量的上限和ACT 16至19使用的至少ー個受控變量的響應性(比率)的上限被送到可控范圍計算機5。ACT 16至19使用的至少ー個受控變量的上限和ACT 16至19使用的至少ー個受控變量的響應性(比率)的上限被可控范圍計算機5按照橫擺角速度變換為每個受控對象的橫向加速度的可控范圍Gy (ava)和橫向加速度的變化的可控范圍dGy/dt (ava)。然后，每個受控對象的橫向加速度的可控范圍Gy (ava) 和橫向加速度的變化的可控范圍dGy/dt (ava)被送到可控范圍計算機5。在可控范圍計算機5中，可控范圍計算機5基于受控車輛的當前狀況，限制每個受控對象的橫向加速度的可控范圍Gy(aVa)和橫向加速度的變化的可控范圍dGy/dt(aVa)， 以獲得每個受控對象的橫向加速度的最終可控范圍Gy(aVa)和橫向加速度的變化的最終可控范圍dGy/dt (ava)。基于每個受控對象的橫向加速度的可控范圍Gy(aVa)和橫向加速度的變化的可控范圍dGy/dt (ava)，計算所有受控對象的橫向加速度的總可控范圍Gy(aVal)和橫向加速度的變化的總可控范圍dGy/dt (aval)。受控車輛的當前狀況不限制所有受控對象的橫向加速度的總可控范圍Gy (ava)和橫向加速度的變化的總可控范圍dGy/dt (ava)。基于每個受控對象的橫向加速度的最終可控范圍Gy(aVa)和橫向加速度的變化的最終可控范圍dGy/ dt (ava)，計算受控車輛的總橫向運動控制的橫向加速度的最終可控范圍Gy(avU)和橫向加速度的變化的最終可控范圍dGy/dt (ava2)。所有受控對象的橫向加速度的總可控范圍(A)Gy(aVal)和橫向加速度的變化的總可控范圍(A) dGy/dt (aval)以及受控車輛的總橫向運動控制的橫向加速度的最終可控范圍(B)Gy(aVa2)和橫向加速度的變化的最終可控范圍(B) dGy/dt (ava2)被作為可控范圍信息傳送給比較器8。響應于該可控范圍信息，每個應用被編程為輸出控制請求，而目標值產生器2c輸出與該可控范圍信息匹配的橫向加速度的請求值Gy (req)和橫向加速度的變化的請求值 dGy/dt (req)0因為該原因，將橫向加速度的請求值Gy (req)分別與橫向加速度的總可控范圍A Gy (aval)和橫向加速度的最終可控范圍B Gy(ava2)進行比較，并且將橫向加速度的變化的請求值dGy/dt (req)分別與橫向加速度的變化的總可控范圍AdGy/dt (aval)和橫向加速度的變化的最終可控范圍B dGy/dt (ava2)進行比較。該比較確定橫向加速度的請求值Gy (req)是否在由橫向加速度的總可控范圍A Gy (aval)和橫向加速度的最終可控范圍B Gy(ava2)限定的第一至第三區域(1)至(3)之一內(參見圖2和;3)，并且確定橫向加速度的變化的請求值dGy/dt (req)是否在由橫向加速度的變化的總可控范圍A dGy/dt (aval)和橫向加速度的變化的最終可控范圍B dGy/ dt(ava2)限定的第一至第三區域⑴至(3)之一內(參見圖2和3)。這使得可以將表示根據比較結果是否執行受控車輛的橫向運動控制的控制信號發送到橫擺角速度控制器7，并且可以將表示如何執行受控車輛的橫向運動控制的信息發送到應用Al至An中的每個以及通知裝置20。在該實施例及其應用示例中的每個中，描述了執行受控車輛的橫向運動控制的橫向運動控制系統1作為動態控制受控車輛的示例，但是本公開可以應用于執行縱向運動控制和/或側傾運動控制的動態控制系統。具體地，本公開可以應用于設置有布置在用于執行受控車輛的運動控制的每個應用與為了執行受控車輛的運動控制而要被控制的多個受控對象之間的控制平臺的動態控制系統。在該應用中，橫向運動控制系統被配置為使該控制平臺基于每個應用的總目標值最優地控制ー個或者更多個受控對象。例如，作為縱向運動控制的受控對象，可以采用制動和驅動功率(引擎輸出和/或馬達輸出)。作為搖晃運動控制的受控對象，可以采用懸架和/或主動穩定桿的輸出。在第一至第三實施例的每個中，例如ACT 13至16被用來控制受控對象，但是其它ACT可被用來控制受控對象中對應的ー個受控對象。例如，制動控制在第一至第三實施例中的每個中是通過ESC-ACT 19來執行的，但是其可以通過控制前軸和后軸中的每個的轉矩、通過停車制動ACT或者用于控制安裝在每個輪子中的輪內馬達的制動器來執行。在該實施例及其應用示例中的每個中，其可控范圍將由可控范圍計算機5計算的至少ー個控制參數在物理上與其應用請求值(總目標值)被輸入給比較器8的至少ー個控制參數相同。這樣使得可以容易地將該至少ー個控制參數的應用請求值與相應至少ー個控制參數的可控范圍進行比較。然而，如果其可控范圍將由可控范圍計算機5計算的至少一個控制參數在物理上與其應用請求值(總目標值)被輸入給比較器8的至少ー個控制參數不同，則該至少ー個控制參數的可控范圍和該至少ー個控制參數的應用請求值(總目標值)被變換為該至少一個控制參數的可控范圍和同一個控制參數的應用請求值(總目標值)，并且在該至少一個控制參數的可控范圍與同一個控制參數的應用請求值(總目標值) 之間進行比較。盡管在此描述了本公開的示例性實施例，但是本公開并不局限于在此描述的實施例，而是包括具有本領域技術人員基于本公開可以想到的修改、省略、組合(例如跨不同實施例的多個方面的組合)、調整和/或變型的任意和全部的實施例。應基于權利要求書中使用的語言在廣義上解讀權利要求書中的限制，并且這些限制并不局限于在本說明書中或者在進行申請期間描述的示例，且這些示例均應被視為是非排他性的。
權利要求
1.一種車輛動態控制平臺，被布置在受控對象與應用之間，并被設計為根據來自所述應用的作為控制請求的與車輛的運動有關的第一參數的目標值來控制所述受控對象，所述車輛動態控制平臺包括可用性獲取器，被配置為獲得與所述受控對象的第二參數的可控范圍對應的可用性， 并將所述受控對象的第二參數的可用性輸出給所述應用，所述應用被編程為基于所述受控對象的第二參數的可用性輸出所述第一參數的目標值；以及比較器，被配置為當從所述應用輸出所述第一參數的目標值時，將所述第一參數的目標值與所述第二參數的可用性進行比較，并基于所述比較的結果來確定是否通過控制所述受控對象來執行對所述車輛的動態控制。
2.根據權利要求1所述的車輛動態控制平臺，其中，所述比較器被配置為將指示是否執行對所述車輛的動態控制的所述確定的結果的信息傳送給所述應用。
3.根據權利要求1所述的車輛動態控制平臺，還包括用于將信息通知所述車輛的駕駛員的通知裝置，其中，所述比較器被配置為將指示是否執行對所述車輛的動態控制的所述確定的結果的信息傳送給所述通知裝置，并且所述通知裝置被配置為接收所述指示是否執行對所述車輛的動態控制的所述確定的結果的信息，并將所述指示是否執行對所述車輛的動態控制的所述確定的結果的信息通知所述駕駛員。
4.根據權利要求1所述的車輛動態控制平臺，還包括監視器，所述監視器被配置為監視所述車輛的當前狀況，其中，所述可用性獲取器被配置為接收來自所述監視器的指示所述車輛的當前狀況的車輛信息；基于所述車輛信息，來限制所述受控對象的第二參數的可用性，以產生所述受控對象的第二參數的受限可用性；以及將所述受控對象的第二參數的可用性作為所述受控對象的第二參數的第一可用性以及將所述受控對象的第二參數的受限可用性作為所述受控對象的第二參數的第二可用性輸出給所述比較器。
5.根據權利要求4所述的車輛動態控制平臺，其中，所述比較器被配置為將所述第一參數的目標值與所述受控對象的第二參數的第一可用性和所述第二參數的第二可用性中的每個進行比較；確定所述第一參數的目標值是否在第一區域、第二區域和第三區域之一當中，所述第一區域在所述第二參數的第二可用性內，所述第二區域超出所述第二參數的第二可用性、 但在所述第二參數的第一可用性內，所述第三區域超出所述第二參數的第一可用性；以及根據所確定的所述第一區域至所述第三區域中的一個，來確定是否通過控制所述受控對象來執行對所述車輛的動態控制。
6.根據權利要求5所述的車輛動態控制平臺，其中，所述比較器被配置為如果所述第一參數的目標值在所述第一區域內，則確定通過控制所述受控對象來執行對所述車輛的動態控制；以及如果所述第一參數的目標值在所述第三區域內，則確定禁止通過控制受控對象來執行對所述車輛的動態控制。
7.根據權利要求6所述的車輛動態控制平臺，還包括用于將信息通知所述車輛的駕駛員的通知裝置，其中，所述比較器被配置為謹慎地確定通過控制所述受控對象來執行對所述車輛的動態控制，以及謹慎地發送表示執行對所述車輛的動態控制的信息給所述通知裝置。
8.根據權利要求6所述的車輛動態控制平臺，其中，所述比較器被配置為如果位于所述第三區域內的所述第一參數的目標值持續預設時間或者更長，則確定禁止通過控制所述受控對象來執行對所述車輛的動態控制。
9.根據權利要求6所述的車輛動態控制平臺，其中，所述比較器被配置為以跛行回家模式工作，從而禁止通過所述受控對象的對所述車輛的動態控制。
10.根據權利要求1所述的車輛動態控制平臺，其中，所述第二參數包括所述受控對象的受控變量和所述受控變量的變化，并且所述可用性獲取器被配置為獲取所述受控對象的受控變量的可用性作為第一可用性，獲取所述受控對象的受控變量的變化的可用性作為第二可用性，以及將所述受控對象的受控變量的第一可用性和所述受控對象的受控變量的變化的第二可用性輸出給所述應用。
11.一種車輛動態控制系統，包括權利要求1所述的車輛動態控制平臺；控制請求器，包括權利要求1所述的應用；以及權利要求1所述的受控對象。
全文摘要
公開了一種應用與受控對象之間的車輛動態控制平臺。在布置在受控對象與應用之間的所述車輛動態控制平臺中，可用性獲取器獲得與所述受控對象的第二參數的可控范圍對應的可用性，并將所述受控對象的第二參數的可用性輸出給所述應用。所述應用被編程為基于所述受控對象的第二參數的可控范圍輸出第一參數的目標值。當所述應用輸出所述第一參數的目標值時，比較器將所述第一參數的目標值與第二參數的可用性進行比較，并基于所述比較的結果確定是否通過控制所述受控對象來執行對所述車輛的動態控制。
文檔編號B62D5/04GK102556149SQ201110356029
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月27日 優先權日2010年10月29日
發明者丸山將來, 仁田博史, 半澤雅敏, 向井靖彥, 時政光宏, 水谷友一, 緒方義久, 達川淳平, 隈部肇 申請人:株式會社愛德克斯, 株式會社電裝, 愛信精機株式會社