传统的，已知一种用于组装控制系统的结构，其中，分级构造多 个用于车辆控制的构成元件。例如，JP-H5-85228A披露了下面的 以六个分级等级的构造：驾驶员的愿望是具有最高优先级的分级等 级；传动和制动系统的分级是较低的分级等级。根据该现有技术，命 令只从较高的分级等级到较低的分级等级进行。在上述的现有技术 中，通过给予与运行稳定性相关的驾驶员的愿望优于与车辆的向前行 驶相关的愿望的优先级来控制车辆。这样，即使在给予驾驶员的愿望 最高的优先级的分级等级下，也不能操作所有的操作元件。为了处理 该问题，JP-H10-250417A披露了一种控制方法，其中，只有一个命 令传送单元设置在高的分级等级，以及装置的协调元件设置在最高的 级别。也就是，总的车辆协调器设置在第一分级等级，机械能源和车 辆运动装置设置在第二分级等级。此外，在第二分级等级中形成分级。 例如，在机械能源内，源协调器设置在第一分级等级，涉及机械能的 单个元件，诸如发动机、离合器和变速器，设置在第二分级等级。在 车辆运动装置中，车辆运动协调器设置在第一分级等级，涉及车辆运 动的单个元件，诸如转向装置、传动装置、制动装置和底盘设置在第 二分级等级。
根据JP-H5-85228A，例如，用于诸如转向装置、车轮传动装置、 动力传动装置、制动装置和发动机之类的单个元件的单个控制装置分 布在各个分级之间。通过确定单个分级等级之间的接口的物理量，只 在从较高的分级等级到较低的分级等级的方向上给定指令。如上所 述，在现有技术的分级结构中，命令只从较高的分级传送到较低的分 级。
具有只在从较高等级到较低等级的方向上具有命令/指令链的控 制系统具有问题。例如，进行下面的假设：在较低分级等级的构成元 件，或者在较低分级等级的信号被处理的传感器故障。这样，比故障 的构成元件分级等级高的构成元件识别在较低的分级等级处存在故障 的构成元件。同时，它们必须进行计算和排除在较低分级等级处故障 的构成元件的功能和性能或者影响的操作。
车辆的控制系统相对于每个汽车模式或者车辆类别来说产品种类 丰富，加入高价值的车辆的传感器数量大，经济型汽车的传感器数量 少。在这样的情况下，在较高分级等级处的构成元件本身，或者在较 高分级等级处的控制必须根据是否设置在构成元件中的传感器或者构 成元件本身在较低的分级等级处存在来修改。
现有技术只从诸如转向装置、动力传动装置和发动机之类的单个 元件的单个控制装置应该如何分级构造的观点来考虑。例如，在现有 技术中不存在这样的建议，即，关于应该开发如何的概念(控制结构)， 当在单个分级中构造共同的控制系统时，是根据该概念的。或者，在 现有技术中不存在这样的建议，即，关于应该开发如何的概念(控制 结构)，用于以较高的级别管理在集总中的单个元件的控制系统是根 据该概念的。
JP-H10-250417A包括状态信息和冲突信息被反馈，且在装置A 和B之间通讯的描述。然而，JP-H10-250417A只示出了这样的构造， 即，来自第二分级等级的装置的要求在第一分级等级处协调，如从通 常的观点可见；以及命令发出到第二分级等级。换句话说，相对于分 级关系，较高的等级作为只用于执行协调的分级，且具体的单个元件 设置在较低的等级。这也应用于第二分级等级内的分级结构，该第二 分级等级低于第一分级等级。举个例子。即使从通常的观点看处于第 二分级等级的机械能源采用下面的构造：该机械能源在其中设置有源 协调器，用于在较高的等级只进行协调，以及在较低的等级设置有单 个元件，诸如，离合器。
如上所述，JP-H10-250417A只包含下面的概念：根据在第一分 级等级和第二分级等级处应该设置什么功能和控制系统应该如何设置 的分级结构的概念，以及在每个分级中提供用于在较高等级只进行协 调的部分和在较低的等级的单个元件的概念。
根据JP-H10-250417A，从通常的观点可见，第二分级等级分为 机械能源和车辆移动装置。机械能源设置有与机械能相关的单个元 件，车辆移动装置设置有与车辆移动有关的单个元件组。此外，在车 辆移动装置中，作为与发动机功率有关的单个元件的传动和制动装置 作为一个构成元件单元，且该构成元件单元在单元内的次级具有转矩 分配器。与传动和制动装置的构成元件分离的，机械能源在其中设置 有发动机协调器，用于控制燃料注入等。上述专利文献包括下面的说 明：诸如导航系统之类的操作元件不包括在车辆在整体构件中，或者 尽可能地定位在较低的等级。如上所述，在该现有技术中，单个元件 的最大的框架分成协调部分(第一分级等级)、机械部分(第二分级 等级)和移动控制部分(第二分级等级)。结果，存在与相同的发动 机相关的控制，因为在第二分级等级处，其分成用于机械能源的控制 和用于车辆移动装置的控制。当存在用于一个功能的控制时，由于该 控制分成多个系统，一个部件单元，例如发动机的控制不能在一个装 置单元，例如车辆移动装置中完成。当部件从一种汽车模式变化到另 一种汽车模式时，因此也包括通过其它装置来进行控制、编程和适应 的再构造。在该现有技术的情况下，例如，当发动机从一种汽车模式 变化到另一种汽车模式，或者从一种车辆类别变化到另一种车辆类别 时，车辆移动装置侧和机械能源侧都必须协调。
上述专利文献将导航系统只考虑为由乘客操作的操作元件。在该 专利文献中，下面的技术原理不存在：存在于导航系统中的地图信息、 全球定位系统(GPS)等，以及导航系统可以主动性地用于车辆控制。
因此，本发明意在提供一种车辆控制信息传递结构来作为车辆中 的控制平台，用于解决上述问题的中的任何一个、任何组合和所有问 题，使用该传递结构的车辆控制系统，以及使用该传递结构的车辆控 制模拟器。

为了解决上述问题，根据权利要求1的本发明的特征在于，其包 括：识别系统控制平台，其具有用于信息系统和/或周围监控系统的构 成元件；操作系统控制平台，其具有用于车辆移动系统的构成元件； 以及确定系统控制平台，其协调来自识别系统控制平台和操作系统控 制平台的信息，以及传送要求到识别系统控制平台和操作系统控制平 台。
如上所述，车辆的控制装置分为三个，构造识别系统、操作系统 和确定系统控制平台。因此，来自导航系统或者类似系统的车辆周围 的信息和来自设置在适应性巡航控制装置或者类似装置中的行车间距 传感器或者类似物的信息可以主动地用于车辆的整体控制。
由于车辆的控制装置分为用于识别系统的控制装置、用于操作系 统的控制装置和用于确定系统的控制装置，一种功能的控制设置在或 者连接到一个控制系统，例如，操作系统控制平台。结果，从一种汽 车模式到另一种汽车模式的变化，或者从一种类别到另一种类别的变 化可以容易地处理。
根据权利要求2和权利要求4的本发明的特征在于，确定系统控 制平台设置有监控驾驶员的情况的功能；然后，驾驶员的情况加到来 自识别系统控制平台和操作系统控制平台的信息中，且要求传送到识 别系统控制平台和操作系统控制平台。如上所述，关系监控驾驶员的 情况的信息在三个不同类型的平台内的确定系统控制平台中收集。因 此，关于从识别系统平台和控制系统平台输入的信息的执行确定可以 变化，且适于驾驶员的情况。
根据权利要求3的本发明是具有多个控制功能的用于车辆的控制 信息的传递结构。该传递结构的特征在于，其包括：第一传感器，其 检测关于车辆外部的信息，且输出该信息；识别系统控制平台，基于 第一传感器的信息和/或关于车辆周围的信息输入该识别系统控制平 台；第二传感器，其检测由乘客操作的致动器的操作状态，且输出该 状态，以及第三传感器，其包括检测车身的状态的传感器，且输出该 状态；操作系统控制平台，基于第二传感器和/或第三传感器的信息输 入该操作系统控制平台；以及确定系统控制平台，其根据来自识别系 统控制平台和操作系统控制平台的信息对多个控制功能进行确定，且 结合执行确定来要求识别系统控制平台和操作系统控制平台。
如上所述，识别系统控制平台和操作系统控制平台的任务根据传 感器的输入信息，换句话说，传感器的类型而分开。根据来自各个传 感器的信息，在单个平台处执行分析和/或确定，然后分析/确定的结 果传送到确定系统控制平台。这样，每个平台的任务根据传感器的类 型来明确，根据汽车模式变化和传感器故障来在每个平台处产生信 息。因此，增强了多功能性。
根据权利要求5的本发明是具有多个控制功能的用于控制信息的 传递结构。该传递结构的特征在于，其包括：第一传感器，其检测关 于车辆外部的信息，且输出该信息；具有关于车辆周围的信息的信息 系统构成元件；识别系统控制平台，其具有允许的安全空间设置装置， 用于基于来自第一传感器的信息和/或设置在信息系统构成元件中的 信息来为车身设置允许的安全空间，该空间是车身移动的允许范围； 第二传感器，其检测由乘客操作的致动器的操作状态，且输出该状态， 以及第三传感器，其包括检测车身的状态的传感器，且输出该状态； 操作系统控制平台，其具有允许的移动空间设置装置，用于基于来自 第二传感器和/或第三传感器的信息来设置作为车身允许的移动空间 的允许的范围，车身可以在该范围内移动；以及确定系统控制平台， 其设置有确定控制空间，其中，有关允许的安全空间和允许的移动空 间的信息从识别系统控制平台和操作系统控制平台接收，且设置控制 要求传递到识别系统控制平台和操作系统控制平台。
如上所述，在识别系统控制平台处，根据由第一传感器和/或属于 识别系统的周围监控系统中的构成元件保持的信息建立控制空间。对 于此时的控制空间，也就是，允许的安全空间，从车身可以移动的范 围的观点来限定可控制的范围。作为第一传感器，可以指定行车间距 传感器、GPS传感器等，作为保持在周围监控系统的构成元件中的信 息，可以指定导航系统中的地图信息。如权利要求8所述，可以由时 间和向量限定的允许的安全空间。例如，由坐标限定位置范围，其中， 在单位时间以后，车辆可以安全和可靠地移动。此外，当建立允许的 安全空间时，考虑安全性的情况下引入概率设置。
在操作系统控制平台处，根据来自属于操作系统的第二传感器和/ 或属于车身移动系统的第三传感器的信息建立控制空间。控制空间， 也就是，允许的移动空间限定一个范围，其中，当设置在车辆中的车 辆的基本可操作性和/或车身行为控制装置的能力等完全运用时，车身 可以物理移动。作为第二传感器，可以指定用于检测制动踏板操作的 量的传感器、用于检测加速器踏板操作和转向角的量的传感器等。作 为第三传感器，可以指定车身纵向加速传感器、车身侧向加速传感器、 偏航率传感器、轮胎充气压力传感器等。此时，允许的移动空间还可 以由时间和向量限定。例如，车辆可以物理移动单位时间的位置范围 由坐标限定。此外，当建立允许的移动空间时，从下面的考虑可以引 入概率设置：车辆物理移动的概率，例如，多少载荷必须施加到发动 机或者制动，以达到一个位置，或者用于车身行为控制的控制装置的 性能等必须使用到多少程度来达到该位置。
如上所述，车辆的信息系统和周围监控系统集成到识别系统控制 平台，包括机械能系统的车辆移动系统集成到操作系统控制平台。这 样限定的允许的安全空间和允许的移动空间的信息在确定系统平台中 放置在一起。考虑的允许的安全空间和允许的移动空间的控制要求被 传达到识别系统控制平台和操作系统控制平台。当输出该控制要求， 例如，命令来驱动属于操作系统控制平台的各个构成元件，使得满足 车辆可以物理移动单位时间以后且安全移动的位置范围。或者，例如， 支持驾驶员的信息可以提供给驾驶员，使得驾驶满足车辆可以物理移 动单位时间以后且安全移动的位置范围。通过确保根据允许的安全空 间和允许的移动空间确定该信息，可以实现对考虑的车辆、乘客、行 人等和车辆性能的安全性。当采用根据权利要求6的构造，可以产生 相等的作用和效果。
如权利要求9所述，第二传感器可以如下构成：驾驶员的加速器 操作、制动操作和方向盘操作中的至少一个的状态被检测；确定系统 控制平台接收来自第二传感器的检测结果，且产生命令空间，其指示 由驾驶员给定的命令状态；然后，根据允许的安全空间、允许的移动 空间和命令空间产生上述控制要求。这样，当确定系统控制平台形成 确定控制空间时，除了车辆、乘客、行人等等安全性和车辆性能以外， 控制空间和控制命令可以由直接考虑的驾驶员的技能、驾驶习惯等形 成。
如权利要求10所述，确定控制空间可以如下构成：允许的安全空 间、允许的移动空间和命令空间重叠的部分被认为是控制要求可行范 围，根据该控制要求可行范围，对操作系统控制平台和/或识别系统控 制平台进行控制要求。这样，可以实现下面的控制：满足驾驶员命令， 进一步，车身在车辆、乘客、行人等安全的范围内移动，换句话说， 车身只在车辆、乘客、行人等安全的范围内移动。这样获得到控制平 台可应用到将来的自力推进的车辆。
如权利要求14或者权利要求15所述，可以采用下面的构造：多 个控制功能分配在层次之间，所有的识别系统控制平台、操作系统控 制平台和确定系统控制平台设置在每个层次中。这样，相对于每个层 次中的识别系统和操作系统控制平台，根据传感器和构造元件，或者 相应于在层次中的识别系统和操作系统控制平台的信息建立各个控制 空间。在每个层次中的确定系统控制平台上，根据只使用在层次中提 供的信息来建立的允许的安全空间和允许的移动空间进行确定。将给 出更具体的描述。包括三个系统，识别系统、操作系统和确定系统的 控制结构是根据只使用提供的信息进行控制的基部原理。即使当各个 构成元件、单个控制装置等是分层次构造的时，也可以构造不容易受 汽车模式变化或者故障影响的控制结构。“层次”或者“分层次结构” 可以解释为车辆控制的统一的规则(规章)，其预先被放弃，而与汽 车模式或者车辆类别无关到这样的程度，即，当构造了车辆控制时， 控制性能不受限制。包括操作系统、确定系统和识别系统控制平台的 控制平台可以体现为每个层次的控制独立性的统一的规则。
如权利要求16到权利要求19所述的，可以构造具有以此观点描 述的控制平台的分层次的控制结构。在这样的情况下，如权利要求16 所述，例如，控制结构可以分层次构造，使得其包括如下：第一层次， 其中，至少管理发动机动力；第二层次，其中，驱动力的状态，或者 发动机动力通过自动传动装置传送到车轴；以及第三层次，其中，至 少根据上述车轴的驱动力来管理由每个轮子输送的轮胎产生力。这 样，获得了符合动态模式的层次。该动态模式将为施加在车辆上的最 大的力的发动机的动力作为原点，且指示发动机的动力如何传送。结 果，可以分类每个层次的定位，且可以增强多功能性。
当根据由控制功能控制的目标来分层次构造控制级别时，如权利 要求17所述，该分层次结构作为车辆控制的规则是明确的，且可以增 强多功能性。该多功能性不仅意味着不管汽车模式或者车辆类别的应 用性。此外，其包括下面的意义。假设设计者可以相互分离，例如， 当构造整个车辆的控制结构时，他们可以分为主管发动机控制的设计 者，主管制动控制的设计者和主管转向控制的设计者。即使在这样的 情况下，可以分类有关什么功能他们应该设计出令人满意的设计的基 本事务。
如权利要求19和后面的权利要求所述，可以采用下面的构造：确 定系统控制平台从紧邻的较高的层次和/紧邻的较低的层次中的操作 系统控制平台接收用于确定控制空间的信息。这样，信息在层次之间 传送，且可以有效地利用在每个层次中产生的信息。
附图说明
图1是示出了第一个实施例的框图。
图2是示出了第二个实施例的框图。
图3是示出了第三个实施例的框图。
图4是示出了第四个实施例的框图。
图5是示出了第四个实施例的修改的框图。
图6是示出了第五个实施例的框图。
图7是示出了第六个实施例的框图。
图8是示出了层次结构的概念的例子的模型图。
图9是示出了在第二层次中的操作系统控制平台的细节的图。
图10是示出了在第三层次中的操作系统控制平台的细节的图。
图11是示出了在第四层次中的操作系统控制平台的细节的图。
图12是示出了在第五层次中的操作系统控制平台的细节的图。

最近，安装在车辆中的控制装置的数量随着车辆性能的提高而增 加。这些控制装置不仅包括涉及车辆的基部性能的发动机控制装置、 自动传动装置、电动转向装置等。控制装置还包括涉及车身制动的防 滑控制装置、牵引控制装置和车身行为控制装置，以及支持驾驶员操 作的适应性巡航控制系统等。此外，它们包括导航系统，其将当前位 置和路线的信息作为车辆行驶的额外信息通知乘客，还包括交通拥挤 信息报告系统等。
保持在多种最近的单个控制装置本身中的信息，例如，保持在导 航系统中的地图信息，以及由于单个控制装置的安装而变成不可缺少 的来自传感器的信息必须有意义地用于整个车辆。和/或，必须构造一 种控制结构，其中，即使加入的单个控制装置由汽车模式不同或者汽 车类别不同而变化，要求整个车辆的控制系统的重建的部分也最小 化。
图1是示出了本发明的第一个实施例的系统结构图。
在第一个实施例中，单个控制装置分为信息系统构成元件211、周 围监控系统构成元件212和车辆移动系统构成元件31。信息系统构成 元件211和周围监控系统构成元件212分为一组，它们被认为是用于 识别车辆的周围的构成元件21。为设置在车辆中控制装置的各个构成 元件粗略地分为两类：用于识别车辆的周围的构成元件21和车辆移动 系统构成元件31。
在信息系统构成元件211的类别下，分类为导航系统、交通拥挤 信息报告系统等。在周围监控系统构成元件212的类别下，分类为适 应性巡航控制系统、气囊系统、航线保持系统等。
信息系统构成元件211和周围监控系统构成元件212设置有传感 器和/或信息，通过其可以识别车辆正行驶在什么样的地理或者周围环 境中。例如，导航系统设置有地图信息和GPS装置，用于检测当前车 辆位置。交通拥挤信息报告系统设置有传感器，用于检测从马路上的 发射器传送的路线信息，诸如交通拥挤信息。适应性巡航控制系统和/ 或航线保持系统设置有跟随距离传感器，诸如毫米波雷达和激光雷 达，气囊系统设置有传感器，诸如机械纵向加速传感器和侧向加速传 感器，用于检测车辆碰撞。
在信息系统构成元件211和/或周围监控系统构成元件212的类别 下分类的单个控制装置，诸如上述导航系统和适应性巡航控制系统被 系统化，使得它们与识别系统控制平台2通讯信息。也就是，识别系 统控制平台2相应于属于信息系统构成元件211和周围监控系统构成 元件212的单个控制装置。
当车辆没有设置导航系统或者交通拥挤信息报告系统时，信息系 统构成元件211不存在。这样，识别系统控制平台2不能接收属于信 息系统构成元件211的信息，也就是，地图信息、当前车辆位置的信 息等。当车辆根本没有设置信息系统构成元件211，或者周围监控系统 构成元件212，诸如适应性巡航控制系统和气囊系统，不存在来自构成 元件21到达识别系统控制平台2的用于识别车辆周围环境的信息。因 此，在该实施例中，需要至少一个属于信息系统构成元件211或者周 围监控系统构成元件212的控制装置。
在车辆移动系统构成元件31的类别下，分类为诸如发动机控制装 置、电动转向装置、防滑控制装置、牵引控制装置、车身行为控制装 置和轮胎充气压力监控器之类的单个控制装置。
车辆移动系统构成元件31设置有传感器，其指示车辆移动当前处 于什么状态。例如，当提供车身行为控制装置时，提供用于检测车身 的纵向加速度、侧向加速度、偏航角速度等的传感器。此外，提供用 于检测用于制动控制的制动油压的传感器。然而，有这样的情况，即， 车身移动系统构成元件只设置有控制装置，以及不使用纵向加速度、 侧向加速度、偏航角速度、制动油压等来进行控制的各个控制器。在 这些情况下，自然地，也不设置这些传感器。各个致动器称为由乘客 操作的制动踏板、加速器踏板等，且电动转向装置可以在各个致动器 的类别下分类。
这些车辆移动系统构成元件31被系统化，使得它们与操作系统控 制平台3通讯信息。也就是，操作系统控制平台3相应于属于车辆移 动系统构成元件31的单个控制装置。
从信息系统构成元件211和/或周围监控系统构成元件212输入到 识别系统控制平台2的信息被传送到确定系统控制平台1。从车辆移动 系统构成元件31输入到操作系统控制平台3的信息也传送到确定系统 控制平台1。在确定系统控制平台1上，协调从控制平台2和3输入的 信息条，且相对于属于识别系统控制平台2或者操作系统控制平台3 的每个构成元件进行执行确定。然后，控制、感测和/或类似要求被传 送到识别系统控制平台2和操作系统控制平台3。在显示该实施例和下 面的实施例的附图中，指示要求的传送/接收的箭头由实线描述，且指 示信息的传送/接收的箭头由虚线描述。
当接收这些要求时，识别系统控制平台2和操作系统控制平台3 根据要求来将执行许可和/或执行要求输出到各个构成元件。
在上述控制结构中，涉及车辆移动的控制装置在车辆移动系统构 成元件31的类别下分类。其它各个装置在信息系统构成元件211或者 周围监控系统构成元件212的类别下分类为属于识别系统的装置。因 此，例如，防止控制装置或者与发动机控制相关的控制跨越操作系统 控制平台和另一个控制平台，也就是，确定系统控制平台或者识别系 统控制平台设置。结果，产生下面的优点：即使单个控制装置由于汽 车模式或者类别的不同而变化，也只有那些属于操作系统控制平台3 的控制系统变化；这样，识别系统控制平台或者确定系统控制平台的 再设计或者重建是不必要的。换句话说，即使包括在车辆移动系统构 成元件31和用于识别车辆周围的构成元件21中的构成元件由于类别 不同等而不同，对识别系统控制平台1本身的修改也根本不需要。
属于识别系统控制平台2或者操作系统控制平台3的单个控制装 置的传感器可能故障，或者这样的传感器可能没有安装。在这些情况 下，故障信息或者传感器没有安装的信息或者状态可以在传感器应用 属于的识别系统控制平台2或者操作系统控制平台3上协调。也就是， 仅由该协调的信息执行的控制的信息，也就是，当前提供的信息被从 识别系统控制平台2或者操作系统控制平台3传送到确定系统控制平 台1。因此，确定系统控制平台1可以进行关于可执行的控制的执行确 定，而不管单个控制装置或者传感器的任何故障。
在上述控制结构中，各个构成元件(控制装置)可以在集总中在 较高的级别下管理。将给出更具体的描述。使得构成元件属于识别系 统控制平台2或者操作系统控制平台3。从而，构成元件可以在集总中 在识别系统控制平台2、操作系统控制平台3和确定系统控制平台1上 管理，识别系统控制平台2、操作系统控制平台3和确定系统控制平台 1是比构成元件级别高的控制系统。
此外，使得传统地于车辆运动无关的导航系统等属于识别系统控 制平台2。从而由导航系统等保持的信息可以有效地用于整个车辆的控 制。
接下来，基于图2描述第二个实施例。与第一个实施例相同的项 目的描述将被省略。
在第二个实施例中，确定系统控制平台1设置有监控驾驶员条件 的功能。监控驾驶员的条件涉及监控驾驶员的生理条件、驾驶习惯等。 例如，从车身速度的波动程度和抓住方向盘的强度来检测驾驶瞌睡情 况。转动方向盘、压下加速器和应用制动的习惯由转向角传感器、加 速冲程传感器和制动踏板冲程传感器来确定。当来自识别系统控制平 台2和操作系统控制平台3的信息条在确定系统控制平台1上协调时， 考虑关于这样确定的驾驶员的条件的信息。当通过属于识别系统和操 作系统控制平台2和3的单个控制装置进行执行确定时，可以考虑通 过监控驾驶员获得的信息，如上所述。此外，通过使用这些单个控制 装置或者独立的报告装置，信息可以通讯到驾驶员。
接下来，基于图3描述第三个实施例。与上述实施例重叠的描述 将被省略。
在上述实施例中，为信息系统构成元件211、周围监控系统构成元 件212或者车辆移动系统构成元件31的单个控制装置属于识别系统控 制平台2和操作系统控制平台3。在第三个实施例中，用于单个控制装 置中的传感器被认为是独立于单个控制装置，且使得这些传感器属于 识别系统控制平台2和操作系统控制平台3。单个控制装置8和9属于 识别系统控制平台或者操作系统控制平台，其与由这些装置使用的传 感器属于的识别系统控制平台或者操作系统控制平台相同或者不同。 例如，当作为单个控制装置的适应性巡航控制系统属于操作系统控制 平台3时，由适应性巡航控制系统使用的跟随距离传感器可以属于识 别系统控制平台2。
在第一传感器组4中，设置跟随距离传感器和碰撞传感器，且这 些传感器被系统化，使得它们将信息传送到识别系统控制平台2。在车 辆周围信息5的类别下，设置提供在导航系统中的地图信息，且其系 统化为使得信息传送到识别系统控制平台2或者该信息由识别系统平 台2阻止。在用于检测由驾驶员操作的方向盘和致动器，诸如加速器 踏板和制动踏板的操作量的第二传感器组6中，设置制动踏板冲程传 感器、加速器踏板冲程传感器和转向角传感器。它们被系统化，使得 它们将信息传送到操作系统控制平台3。在第三传感器组7中，设置侧 向加速传感器、纵向加速传感器和偏航角速度传感器，它们类似地系 统化，使得它们将信息传送到操作系统控制平台3。第二传感器组6和 第三传感器组7可以构成为一个传感器组。
在单个控制装置属于的识别系统或者操作系统控制平台不同于由 单个控制装置要求的传感器属于的识别系统或者操作系统控制平台的 情况下，发生下面的情况：例如，来自跟随距离传感器等的传感器信 息传送到识别系统控制平台2，然后，从识别系统控制平台2传送到确 定系统控制平台1。此后，传感器信息从确定系统控制平台1传送到操 作系统控制平台3，然后，从操作系统控制平台3传送到单个控制装 置，诸如适应性巡航控制系统。
替代地，由单个控制装置固有地要求的传感器信息，例如，用于 适应性巡航控制系统的跟随距离信息可以从传感器直接传送到单个控 制装置(在该情况下为适应性巡航控制系统)。此外，当跟随距离信 息用于单个控制装置时，诸如制动控制装置，其在该情况下固有地不 具有传感器，信息可以如下传送：其通过识别系统控制平台2、确定系 统控制平台和操作系统控制平台3以这样的顺序传送到单个控制装 置。
当控制信息运送结构如上构造时，可以产生与第一个实施例相同 的动作和效果。
在第三个实施例中，当考虑它们时，单个控制装置和传感器相互 分离。从而，相对于单个控制装置本身的变化、存在/不存在传感器的 变化、单个控制装置的故障和传感器故障，可以进一步提高多功能性。
接下来，基于图4和图5描述第四个实施例和其修改。与第一到 第三个实施例相同的项目将标记有项目名称或者数字，且它们的描述 将被省略。在图4和5中的第一个传感器信息组40是在上述实施例中 的第一个传感器组4和车辆周围信息5的组合。
在第四个实施例中，控制空间分别限定在识别系统控制平台2、操 作系统控制平台3和确定系统控制平台1上。
在识别系统控制平台2上，允许的安全空间200限定为控制空间， 该安全空间200限定空间范围，其中，该车辆可以安全和可靠的移动。 作为该允许的安全空间200，例如，由向量限定范围A(由图中的阴影 所示)，其中，该车辆可以在一秒以后移动。此时，该车辆可以移动 的可能性可以根据危险程度来估计。给出更具体的描述。例如，当在 该车辆前面存在电线杆或者另一辆车辆时，该车辆可以移动的范围根 据到电线杆或者车辆的距离以及车身当前速度来建立。当行人出现在 车辆的左前方时，该车辆可以移动的范围根据到行人的距离以及车身 当前速度来限定。然而，当包括针对人的安全性时，可能性可以设置 为使得与存在诸如电线杆之类的固体物质相比，高可能性的范围(即， 该车辆可以移动的高可能性)变窄。
在操作系统控制平台上，允许的移动空间300限定为控制空间， 该允许的移动空间限定空间范围，其中，该车辆可以使用设置在该车 辆中的单个的操作系统装置9的单个控制装置来物理移动。作为该允 许的安全空间300，例如，由向量限定范围B(由图中的阴影所示)， 其中，该车辆可以在一秒以后移动。也就是，限定范围B，其中，当设 置在车辆中的用于协调车身运动的发动机、制动和控制装置，诸如防 滑控制装置和车身行为控制装置的功能完全行使时，该车辆可以物理 移动。对于车辆可以物理移动的范围B，可以根据余量的程度来设置可 能性。根据车辆或者最初设置在车辆中的制动、发动机和转向装置的 规格可以分别建立范围C，其中，车辆只可以通过乘客的操作来移动。 在这样的情况下，范围C(图中由格子表示)包括在范围B中，且在范 围B中的范围C以外中，可能性的设置低于范围C中的可能性。
这样建立的允许的安全空间2和允许的移动空间3的信息条分别 从识别系统控制平台2和操作系统控制平台3传送到确定系统控制平 台1。在确定系统控制平台1上，执行确定符合允许的安全空间200、 允许的移动空间300，以及基于根据来自第二传感器组6等的信息确定 的驾驶员命令的命令空间。作为进行该执行确定的控制空间，指定确 定控制空间100。关于该执行确定，驾驶员需要在一秒以后移动车身的 位置由向量限定，考虑车辆可以安全移动的范围。举个例子。当驾驶 员命令超出允许的安全空间200，该命令在确定控制空间100中处理为 控制要求，其必定包括在允许的安全空间200中，且控制要求传送到 操作系统控制平台3。当驾驶员命令超出允许的移动空间300时，该命 令在确定控制空间100中处理为控制要求，其必定包括在允许的移动 空间300中，且控制要求传送到操作系统控制平台3。当驾驶员命令超 出在允许的安全空间200中限定的范围A和在允许的移动空间300中 限定的范围B(或者C)相互重叠的范围时，采取下面的措施：控制要 求必定包括在重叠范围D(由图中的阴影表示)，且控制要求传送到操 作系统控制平台3。
或者，可以采用下面的结构：根据在允许的安全空间200中确定 的范围A、在允许的移动空间300中确定的范围B或者C，以及根据驾 驶员命令的命令范围(相当于命令空间)相互重叠的范围，要求传送 到操作系统控制平台3。
当驾驶员命令超出在允许的安全空间200中确定的范围A和/或在 允许的移动空间300中确定的范围B或者C时，可以通知驾驶员该情 况。在这样的情况下，确定系统控制平台1可以直接要求仪器面板中 的装置(例如，仪表和指示器)来通知驾驶员。或者，可以采用下面 的结构：确定系统控制平台1要求通知识别系统控制平台2，且使用任 何识别系统装置来通知驾驶员，这些识别系统是属于识别系统控制平 台2的构成元件。替代地，可以采用下面的结构：确定系统控制平台1 要求通知操作系统控制平台3，且使用任何操作系统装置9来通知驾驶 员，这些操作系统装置是属于操作系统控制平台3的构成元件。
图5示出了第四个实施例的修改。该第四个实施例的修改不同于 在图4中所示的结构之处在于：在图4中的第一个传感器组40分类和 包括在识别系统装置80中，作为上述实施例中的信息系统构成元件和 周围监控系统构成元件；在图4中的第三个传感器组7分类和包括在 操作系统装置90中，作为上述实施例中的车辆移动系统构成元件。
在图4和图5中所示的第四个实施例和其修改中，可以产生与上 述实施例相同的动作和效果。
通过在一个层次中模拟相对于在车辆中存在的多个控制装置设置 什么控制结构可以实现上述实施例。如基于图6描述的第五个实施例， 本发明也可应用于具有多个控制层次的控制结构。
在图6中的例子中，当设置时，车辆控制和设置在车辆中的单个 控制装置和传感器分配在第一层次10到第五层次14之间。基本上， 第一到第五层次的每一个设置有相对于上述实施例描述的识别系统控 制平台、操作系统控制平台和确定系统控制平台。然而，后面描述的 第一层次10是涉及车辆的最基本的功能的层次，且不构成为使得其设 置有所有的识别系统控制平台、操作系统控制平台和确定系统控制平 台。
首先，描述每个层次如何定位在车辆控制中。
第一层次10是最低的层次，其要求为用于控制最基本的功能，车 辆的行驶、转向和停止。也就是，第一层次10构造为动力源模式，其 中，管理施加在车辆上的作用力。典型的作用力是发动机动力，以及 作为其它作用力，可以指定施加为通过转向方向盘来转向车辆施加的 作用力和制动力。为了构造第一层次为在本车辆中要求的最低层次， 发动机、电动转向和制动必须是电控制的。也就是，发动机电控制燃 料注入量和吸入空气量，且用于转向方向盘的驾驶员的力通过电动转 向来电辅助。相对于制动，装置已经成为标准设备，不但在防滑控制 等的有限的时期期间，而且在正常的制动期间，其通过众所周知的制 动来通过线等来电控制制动力。然而，当只通过液压制动来简单地提 供正常的制动，且只安装了没有用于电子控制的空间的装置时，必须 从第一层次10去除制动。动力转向也是如此。当简单地液压控制动力 转向装置，而不是电控制时，必须从第一层次10去除动力转向装置。
第二层次11构成为AT控制模式，其中，用于在多个步骤中将从 发动机传送的动力传递到轮轴的自动传动装置(此后，简称为“AT”) 根据车辆的动力来管理，也就是，发动机动力、制动力和/或方向盘的 转向力。这是这样的模式，其中，例如，在第一层次10中控制的发动 机动力转化为施加在轮轴上转矩。
第三层次12构成为轮子稳定控制模式，其中，管理在车辆的每个 轮子处的轮胎产生力。也就是，轮轴的转矩传送到每个轮子，该轮轴 的转矩是第二层次11中的转化结果。每个轮子获得来自路面的反作用 力，且产生轮胎和路面之间的作用力，且将其施加在车辆上。轮胎产 生力与在轮胎和路面之间产生的作用力同步。第三层次12据说可以是 与基于轮轴的单个轴线的单轴模式相对的多轮模式。在多轮模式中， 考虑在每个轮子的地接触点处的从路面到车身的作用力。换句话说， 这是这样的模式，其中，管理在两个或者四个驱动轮的地接触点处的 路面作用力，从而管理施加在车身上的作用力。
第四层次13构造为车辆稳定控制模式，其中，使用由每个轮子接 收的路面反作用力作为输入来管理车身进行什么运动。举个例子。当 车身摇摆或者摇动时，破坏了乘客的舒适度。此外，可以考虑将发动 机驱动力的动力用于不必要的移动，诸如摇摆振动。结果，该模式可 以从这样的观点构造，即，当车身稳定时，也可以提高燃料经济性。
在第五层次14中，从安全管理的观点构造车辆安全控制模式，其 中，无论车辆进行什么运动，确保乘客和/或周围的安全。对于第五层 次14的细节，可以采用基于图4和图5描述的实施例。
这样构造的控制结构的层次的性能随着其从第一层次10到第五层 次14而提高。同时，根据发动机的动力如何传送到车身，相对于发动 机从较低级别到较高级别构造层次。将给出更加详细的描述。以发动 机到AT到轮子(通过轮轴和车身)到车身的顺序构造层次，且在最高 级别的层次构造为用于稳定车身运动和进一步提高车辆安全性的层 次。
接下来，将描述在每个层次中构造的控制平台，包括识别系统装 置、操作系统装置、传感器等的感测单元。
在第一层次10中的控制平台包括动力源协调器500和操作系统控 制平台501。第一层次10涉及车辆的最基本的性能，相应于识别系统 控制平台的结构在该层次中不存在。
在第一层次10中的识别系统装置81包括空调等。根据空调等的 工作状态，在第一层次10中的属于识别系统装置81的感测单元41将 辅助机器转矩需要值和热管理需要值作为信息传送到动力源协调器 500。根据来自动力源协调器500的要求，诸如空调之类的识别系统装 置可以要求感测单元41什么信息应该被传送到动力源协调器500。
在第一层次10中的操作系统装置91包括发动机控制装置、电动 转向装置、电动发电机和制动控制装置，用于输送车辆的基本性能。 当动力转向装置不是电动转向装置，而是液压动力转向装置且不可控 制时，其不包括在操作系统装置91中。制动控制装置也同样。通过线 装置的制动设计为使得乘客通过踏板压下传送来应用制动的意图被转 化为电信号，且通过马达或者马达泵确保制动力。通常的制动装置设 计为使得乘客的踏板努力被简单地转化为油压来应用制动。当基本制 动不是通过线装置的制动，而是标准的制动装置且不可控制时，其不 包括在操作系统装置91中。根据来自动力源协调器500的要求来分别 驱动属于操作系统装置91的单个控制装置。
在第一层次10中属于操作系统装置91的感测单元71包括发动机 速度传感器和转向角传感器。由这些传感器的检测结果被不时地被传 送到动力源协调器500和操作系统控制平台501。检测结果可以如下传 送到动力源协调器500和/或操作系统控制平台501：当动力源协调器 500要求操作系统装置91传送信息时，操作系统装置91根据该要求发 出要求到感测单元71；然后，感测单元根据该要求传送信息。
基于来自感测单元41和71的信息和来自驾驶员命令400的驾驶 员命令，动力源协调器500产生要求信号，其表示属于操作系统装置 91的单个控制装置如何被驱动。当产生要求信号时，动力源协调器500 根据驾驶员命令在考虑下面的情况下进行调节：多个单独控制装置的 驱动状态、辅助机器转矩要求、热管理要求和考虑在第二层次11中的 识别系统控制平台301上的轮子稳定控制基本空间。此外，动力源协 调器500将报告要求传送到报告装置401，其根据上述调节的结果和通 过感测单元41和71检测的结果来报告单个控制装置的故障的状态 等。
根据来自传感器的检测信号，驾驶员命令400产生命令信号，这 些传感器检测分别相应于加速器踏板压下的量、转向角和制动踏板压 下的量的值，且将信号传送到动力源协调器500。命令信号是基于驾驶 员要加速、转向和应用制动的意图。驾驶员命令400只显示在图中的 第一层次10和第五层次14。然而，本发明不限制于该结构，且命令信 号可以传送到每个层次中的确定系统控制平台500和101到104。
根据由动力源协调器500调节的结果和来自感测单元71的检测发 动机速度等的结果，在第一层次中的操作系统控制平台501产生AT控 制基本空间。该AT控制基本空间是允许的移动空间，其中，例如，考 虑发动机的当前驱动状态(输出)、辅助机器转矩要求等，可以允许 齿轮移位位置范围。
接下来，描述在第二层次11中的每个平台等的结构。
在该实施例中，在第二层次11中不存在识别系统装置82。然而， 相应于第二层次11中的识别系统装置82，环境温度传感器存在为属于 感测单元42的传感器。由环境温度传感器检测的结果不时地传送到第 二层次11中的识别系统控制平台201。当根据来自识别系统控制平台 201的要求来传送检测结果时，要求某种类型的额外装置作为识别系统 装置82。在这样的情况下，作为在第二层次11中的识别系统装置82， 可以安装要求指示装置，而不管单个的控制装置，用于传送和接收和/ 或处理感测要求。
作为第二层次11中的操作系统装置92，存在AT。根据来自第二 层次11中的操作系统控制平台301的驱动要求来驱动该操作系统装置 92。当感测要求来自操作系统控制平台301时，该要求被传送到AT状 态感测单元72。
该AT状态感测单元72是相应于操作系统装置92的感测单元，且 包括用于检测齿轮移位位置的传感器，以及用于检测齿轮和转矩转换 器的传送效率的状态的传感器或者计算单元。属于AT状态感测单元72 的传感器等不时地将检测结果传送到第二层次11中的操作系统控制平 台和/或根据来自操作系统装置92的要求传送检测的结果。
在第二层次11中的识别系统控制平台201接收来自感测单元42 的信息，且产生AT控制允许的空间。AT控制允许的空间相应于在上述 实施例中的允许的安全空间。
在第二层次中的确定系统控制平台101产生AT控制空间，考虑下 面的情况：来自第二层次11中的识别系统控制平台201的AT控制允 许的空间的信息；来自第一层次10中的操作系统控制平台501的AT 控制基本空间的信息；在第三层次12中的操作系统控制平台302上产 生的车辆稳定控制基本空间的信息；以及基于来自驾驶员命令400的 命令信号的命令空间的信息。这里所称的“考虑”意味着各个空间(换 句话说，范围)相互重叠的部分建立为控制要求可行的范围。该确定 系统控制平台101要求识别系统控制平台201传送信息来执行确定。 从第三层次12中的操作系统控制平台302传送到第二层次11中的确 定系统控制平台101的车辆稳定控制基本空间的信息涉及例如如下： 每个轮子处的滑动角和在与路面地接触的四个轮子的位置处在车辆上 的作用力，诸如每个轮子上的驱动转矩和制动转矩。(作用力是路面 反作用力，换句话说，且相当于轮胎产生力)。当考虑AT控制空间时， 其分为两个单元，或者可控制的范围。第一个是相应于执行确定的可 控制的范围，其基于何时建立轮子稳定控制基础空间，在后面描述。 第一可控制的范围是基于从第三层次12中的操作系统控制平台302、 命令空间和AT控制允许的空间传送的信息。第二个是相应于执行确定 的可控制的范围，其基于何时建立“允许的移动空间，后面描述，其 中，轮轴需要的转矩转化为发动机转矩”。第二可控制的范围是基于 来自第一层次10中的操作系统控制平台501、命令空间和AT控制允许 的空间的信息。
在第二层次11中的操作系统控制平台301从确定系统控制平台 101接收控制要求，其基于AT控制空间的控制要求可行范围。然后， 操作系统控制平台将驱动要求传送到属于操作系统装置92的单个控制 装置(在该情况下为AT)。此外，如在图9中所示，根据在AT状态感 测单元72处检测和/或计算的结果和AT控制空间的信息，操作系统控 制平台301将允许的移动空间的信息传送到动力源协调器500。允许的 移动空间的信息通过将轮轴需要的驱动转矩转化为发动机转矩获得。 此外，下面是从确定系统控制平台301传送到在第三层次12中的确定 系统控制平台102：轮子稳定控制基本空间作为在第三层次12中的确 定系统控制平台102上产生的用于轮子稳定控制空间的基本信息。该 轮子稳定控制基本空间是相应于从轮轴传送到每个轮子的转矩的信息 的允许的移动空间，考虑以下情况：当AT被驱动时，例如，从发动机 到AT的转矩传送的效率是基于AT控制基本空间。
接下来，描述在第三层次12中的每个平台等的结构。在第三层次 12中的识别系统装置83包括轮胎监控器，其检测轮胎的气压。相应于 在第三层次12中的识别系统装置83的感测单元43包括轮胎充气压力 传感器。轮胎充气压力传感器不时地将表示检测结果的信号传送到第 三层次12中的识别系统控制平台202。此外，可以采用下面的结构： 当从识别系统控制平台202接收检测要求时，识别系统装置83将要求 传送到感测单元43，且响应于传送的要求，感测单元43将检测的结果 传送到识别系统控制平台202。
在第三层次12中的操作系统装置93包括已知的防滑控制装置 (ABS装置)和牵引控制装置(TRC装置)。该操作系统装置93包括 用于控制轮子的移动(例如，滑动)的装置。相应于在第三层次12中 操作系统装置的感测单元是轮子感测单元73。轮子感测单元73感测或 者计算每个轮子的轮子速度(Vw)、车身速度(Vb)、每个轮子的滑移 率、从转向角确定的方向盘角度等。滑移率计算为驱动力传送效率的 指标，其指示每个轮子从轮轴(驱动轴)接收的驱动力有多少用作轮 子和路面之间的推进力。感测或者计算的这些结果不时地传送到第三 层次12中的操作系统控制平台302。此外，可以采用下面的结构：根 据从操作系统控制平台302到操作系统装置93的要求，操作系统装置 93发出要求到轮子感测单元73；然后，轮子感测单元73根据该要求 进行到操作系统控制平台302的传送。
在第三层次12中的识别系统控制平台202产生轮子稳定允许的空 间为基于来自感测单元43的信息的允许的安全空间。关于轮子稳定允 许的空间，可以设置摩擦圆的限制，路面反作用力可以接收到该摩擦 圆。此时，例如，以逐个轮子为基础，考虑橡胶部分的变形，然后是轮 胎的构架部分在当前轮胎充气压力下的变形。
在第三层次12中的确定系统控制平台102基于以下情况产生轮子 稳定控制空间：基于来自驾驶员命令400的命令信号的命令空间；在 识别系统控制平台202上产生的轮子稳定允许的空间；在第二层次11 中的操作系统控制平台301上产生的轮子稳定控制基本空间(或者轮 子稳定控制基本空间的轮子稳定控制基础空间)；以及在第四层次13 中的操作系统控制平台303上产生的车辆安全控制基本空间。此外， 确定系统控制平台102要求识别系统控制平台202传送信息，用于产 生轮子稳定控制空间。从第四层次13中的操作系统控制平台303传送 到第三层次12中的确定系统控制平台102的车辆安全控制基本空间是 轮子稳定命令空间。该轮子稳定命令空间由施加到每个轮子的转矩的 要求表示，以稳定车辆，换句话说，最小化纵向振动和侧向振动等。 因此，在第三层次12中的确定系统控制平台102上，命令空间、轮子 稳定控制空间、轮子稳定控制基本空间和轮子稳定命令空间相互重叠 的部分产生为控制要求可行的范围。该控制要求可行的范围相应于第 三层次12中的操作系统控制平台302的执行确定。
当考虑轮子稳定控制空间时，其分为两个单元或者可控制的范 围。第一个是相应于执行确定的可控制的范围，其基于何时建立车辆 稳定控制基础空间，在后面描述。第一可控制的范围是基于从第四层 次13中的操作系统控制平台303、命令空间和轮子稳定允许的空间传 送的信息。第二个是相应于执行确定的可控制的范围，其基于何时建 立“基于每个轮子和/或路面反作用力的驱动转矩的允许的移动空 间”，后面描述。第二可控制的范围是基于来自第二层次11中的操作 系统控制平台301、命令空间和轮子稳定允许的空间的信息。
在第三层次12中的操作系统控制平台302传送进行控制的要求和 信息到第三层次12中的操作系统装置93，其基于根据来自确定系统控 制平台102的控制要求可行范围的控制要求。此外，在操作系统控制 平台302上，根据来自轮子感测单元73的信息产生车辆稳定控制基本 空间。如图10所示，车辆稳定控制基本空间包括如下：根据每个轮子 的驱动转矩和/或路面反作用力的当前状态的允许的移动空间的信 息，其传送到第二层次11中的确定系统控制平台101；以及车辆稳定 控制基础空间的信息，其传送到第四层次13中的确定系统控制平台 103。该车辆稳定控制基础空间是基于摩擦圆计算的车辆移动控制空 间，其考虑纵向力和侧向力，它们为每个轮子的轮胎上的路面反作用 力。在车辆稳定控制基础空间中，相对于轮胎与路面的地接触点考虑 施加在每个轮子上的驱动力、制动力和在回转运动中的余量的程度， 以防止轮子滑动和施加振动到车身上。
接下来，描述第四层次13中的每个控制平台等的结构。在该实施 例中，在第四层次13中不存在识别系统装置84。然而，具有如结合第 二层次11中的识别系统82描述的相同的功能的要求指示装置可以设 置为增强汽车模式不同或者汽车类别不同产生的多样性。在该实施例 中，也不存在相应于第四层次13中识别系统控制平台203的感测单元 44的结构。然而，可以逻辑上确保控制区域。
在第四层次13中的操作系统装置94包括已知的车辆行为控制装 置和防止翻转装置。车辆行为控制装置是这样的装置，即，当车辆在 过度转向和转向不足时滑动时，通过由发动机动力和/或制动产生的制 动力纠正车辆的行进方向。防止翻转装置是这样的装置，即，当车辆 进行小转弯或者进行类似的移动时，使用发动机动力和/或制动产生的 制动力防止车身翻转。
车辆感测单元74是属于第四层次13中的操作系统装置94的感测 单元，该车辆感测单元74感测或者计算如下：车身纵向加速度(Gx)、 车身侧向加速度(Gy)、围绕车身的重心的偏航角速度(γ)、围绕 车身的重心的转向角(∑γ)等。感测的结果和计算的结果不时地传 送到第四层次13中的操作系统控制平台303。此外，可以采用下面的 结构：根据从操作系统控制平台303到操作系统装置94的要求，操作 系统装置94发出要求到车辆感测单元74；然后，车辆感测单元74根 据该要求将感测的结果或者计算的结果传送到操作系统控制平台 303。
在第四层次13中的识别系统控制平台203根据来自感测单元44 的信息产生车辆稳定允许的空间。然而，由于属于感测单元44的传感 器或者计算单元在本实施例中不存在，所以可以抑制产生车辆稳定允 许的空间。或者，当属于感测单元44的传感器或者计算单元不存在时， 那些与产生在第三层次12中或者紧邻的较低层次中的识别系统控制平 台202上的轮子稳定允许的空间的相同内容可以用作实际车辆稳定允 许的空间。在这样的情况下，车辆稳定允许的空间的信息作为允许的 安全空间从识别系统控制平台203传送到第四层次13中的确定系统控 制平台103。
在第四层次13中的确定系统控制平台103上，根据下面的相互重 叠的部分产生作为控制要求可行的范围的车辆稳定控制空间：基于来 自驾驶员命令400的命令信号的命令空间；来自识别系统控制平台203 的车辆稳定允许的空间；从第三层次12中的操作系统控制平台302传 送的车辆稳定控制基本空间(或者车辆稳定控制基本空间的车辆稳定 控制基础空间)；以及在第五层次14中的操作系统控制平台304上产 生的车辆稳定命令空间。此外，识别系统控制平台203还可以要求信 息，用于产生车辆稳定控制空间。
当考虑车辆稳定控制空间时，其分为两个单元或者可控制的范 围。第一个是相应于执行确定的可控制的范围，其基于何时建立车辆 安全控制基础空间，在后面描述。第一可控制的范围是基于从第五层 次14中的操作系统控制平台304、命令空间和车辆稳定允许的空间传 送的信息。第二个是相应于执行确定的可控制的范围，其基于何时建 立“轮子稳定命令空间”，后面描述。第二可控制的范围是基于来自 第三层次12中的操作系统控制平台302、命令空间和车辆稳定允许的 空间的信息。
在第四层次13中的操作系统控制平台303上，根据来自确定系统 控制平台103的车辆稳定控制空间的信息和来自车辆感测单元74的信 息产生车辆安全控制基本空间。如图11所示，该车辆安全控制基本空 间包括轮子稳定命令空间和车辆安全控制基础空间的信息。该车辆安 全控制基础空间是这样的信息，其根据何时车辆安全控制空间产生在 第五层次14中的确定系统控制平台104上，且限定要求更高层次的范 围。相反的，轮子稳定命令空间是用于指示从较高层次到较低层次的 控制目标的信息。车辆安全控制基础空间根据来自第四层次13中的确 定系统控制平台103的车辆稳定控制空间的信息和来自车辆感测单元 74的信息来限定操作系统装置74到71的驱动的范围。这些驱动范围 是车辆没有滑动、加速/减速打滑、翻转等危险的范围。
接下来，描述第五层次14中的每个控制平台等的结构。作为第五 层次14中的识别系统装置85，可以指定导航系统、适应性巡航控制系 统等。导航系统包括汽车位置识别装置。上述要求指示装置可以独立 地包括在识别系统装置85中。
在第五层次14中的感测单元45包括跟随距离传感器和地图信 息。来自感测单元45的信息不时地传送到第五层次14中的识别系统 控制平台204。或者，根据来自识别系统装置85的要求，信息可以传 送到识别系统控制平台204。
在第五层次14中的操作系统装置95包括适应性巡航控制系统 等。适应性巡航控制系统将要求传送到第五层次15中的车辆感测单元 75，以传送检测和/或计算的结果。该实施例构造为使得该适应性巡航 控制系统包括在识别系统装置85和操作系统装置95两者中。然而， 即使是这样的结构，即，适应性巡航控制系统包括在装置85和95两 者中，不需要设置两个适应性巡航控制系统，且前面的可以认为是只 是定位在通讯中。
作为相应于第五层次14的感测单元，存在车辆感测单元75。车辆 感测单元75不时地传送检测的结果和/或计算的结果到第五层次15中 的操作系统控制平台304。或者，车辆感测单元可以根据从操作系统装 置95传送的要求响应于来自操作系统控制平台304的要求将检测结果 和/或计算结果传送到操作系统装置95。车辆感测单元75可以与第四 层次13中的车辆感测单元74同样地构造。在这样的情况下，不需要 为两个层次13和14提供每种类型的两个传感器，检测的结果和/或计 算的结果只是必须根据通讯来传送到第四和第五层次13和14两者。
在第五层次14中的识别系统控制平台204从第五层次14中的感 测单元45接收信息，且产生环境安全允许的空间作为允许的安全空 间。环境安全允许的空间可以采用在第四个实施例中的识别系统控制 平台2上产生的允许的安全空间的内容，如使用图4和图5描述的。 识别系统控制平台204要求来自识别系统装置85的信息。例如，可以 从导航系统要求下面的信息：当进行当前计算时，从车辆正在行驶的 位置前面30m的地点，或者在三秒以后的时间点的地图数据；关于在 车辆右前方的空间中存在或者缺少车辆的信息；和/或在该车辆右前方 空间中的车辆的跟随距离。
在第五层次14中的确定系统控制平台104上，根据以下产生车辆 安全控制空间：根据来自驾驶员命令400的命令信号的命令空间；来 自识别系统控制平台204的环境安全允许的空间；以及来自第四层次 13中操作系统控制平台303的车辆安全控制基本空间(车辆安全控制 基础空间)。根据这些空间的重叠部分可以产生车辆安全控制空间。 报告要求从确定系统控制平台104传送到报告装置401。当在命令空间 中不存在重叠部分时，该报告要求由驾驶员、环境安全允许的空间和/ 或车辆安全控制基础空间传送。当驾驶员正在进行危险驾驶，或者可 能进入危险时，例如，当马路两秒以后急剧弯曲且该车辆速度高时， 会出现这样的状态。确定系统控制平台104还要求识别系统控制平台 204传送信息来产生车辆安全控制空间。
当考虑确定系统控制平台104上的车辆安全控制空间时，其分为 两个单元或者可控制的范围。第一个是相应于执行确定的可控制的范 围，其基于何时建立车辆稳定命令空间，在后面描述。第一可控制的 范围是基于从第四层次13中的操作系统控制平台303、命令空间和车 辆稳定允许的空间传送的信息。第二个是相应于执行确定的可控制的 范围，其基于何时建立“人机接口的驱动要求”，后面描述。第二可 控制的范围是基于从第五层次14中的操作系统控制平台304、命令空 间和车辆稳定允许的空间传送的车辆稳定命令空间，后面描述。
如图12所示，在第五层次14中的操作系统控制平台304上，根 据来自第五层次14中的确定系统控制平台104的车辆安全控制空间的 信息和来自车辆感测单元75的信息产生车辆稳定命令空间。该车辆稳 定命令空间是传送到第四层次14中的确定系统控制平台103的信息， 且相应于允许的移动空间。此外，在操作系统控制平台304上，根据 来自确定系统控制平台104的车辆安全控制空间产生HMI(人机接口) 的驱动要求。HMI指使用操作系统装置95到91将异常情况或者危险， 如果有，报告给乘客的功能。因此，在从第五层次14中的确定系统控 制平台104传送到报告装置401同时产生HMI的驱动要求，如上所述， 或者作为其替代。HMI的驱动要求的具体例子如下：发动机经历滞后控 制，以产生发动机机架中的异常振动，且通过振动噪声报告乘客异常 或者危险；以及通过ABS装置等使制动油压振动，且通过来自制动踏 板的振动通知乘客。
这样构造的控制结构的层次随着其从第一层次10到第五层次14 上升而功能增加。如上所述，功能的增加设置为传送发动机动力的顺 序，该发动机动力为用于移动车身的动力，如图8所示。
给出更详细的描述。从第一层次10到第二层次11，控制范围从发 动机601的动力的一个动作动力点的控制模式扩展到施加在AT602中 的轮轴603上的作用力的控制模式，如由箭头701所示。
从第二层次11到第三层次12，控制范围从轮轴603的动作动力点 的控制模式扩展到施加在每个轮子上的驱动力或者路面反作用力F的 至少四个动作动力点的控制模式，如由箭头702所示。轮轴603的作 用力传送到前轮可以被认为是通过车身604实现。
从第三层次12到第四层次13，控制范围从轮子的四个动作动力点 的控制模式扩展到车身604的移动的总体控制模式，如由箭头703所 示。
从第四层次13到第五层次14，控制范围扩展到根据考虑周围环境 的安全性的观点的控制模式。
识别系统装置、操作系统装置、传感器等设置为这样的形式，即， 它们相应于它们分别的层次。如上所述，控制范围由于层次而不同， 属于单个层次的操作系统装置和控制功能由于层次而不同。然而，每 个层次共同地设置有识别系统、确定系统和操作系统。
因此，即使属于任何层次的操作系统装置和/或识别系统装置故 障，或者在任何汽车模式或者类别中都没有设置，不会发生问题。每 个空间可以只通过在各个层次中提供的信息产生，且尽可能实现控 制。即使当在任何汽车模式或者类别中都不存在层次，类似的，不会 发生问题。可以跳过层次，在较高和较低层次中，每个空间可以只通 过提供的信息产生，且尽可能实现控制。例如，进行以下假设：汽车 模式在第五层次14中没有识别系统装置85、操作系统装置95、感测 单元45或者车辆感测单元75，且第五层次14基本不存在。即使在这 样的情况下，在最高级别的汽车模式中构造的控制结构，包括第一层 次10到第五层次14，可以没有变化地用于上述汽车模式，且可以在第 一到第四层次中进行控制。作为另一个例子，假设较低级别的车辆没 有识别系统装置85和84、操作系统装置95和94、感测单元45和44 或者在第五层次14或者第四层次13中的车辆感测单元75和74。即使 在该车辆中，在最高级别的汽车模式中构造的控制结构，包括第一层 次10到第五层次14，可以没有变化地使用，且可以在第一到第三层次 中控制较低级别的车辆。
然而，在这些情况下，在ECU(电子控制单元)中未使用的能力(例 如，比特数)增加。因此，在这样的情况下，根本不存在属于这些层 次的识别系统装置、操作系统装置、传感器等的层次可以被完全取消。 在这些情况下，下面的措施是有利的：以逐个层次为基础，IC共同地 设置在板上，或者以逐个层次为基础，IC分组。
当车辆的开发从较低级别开始，例如，可以采用下面的措施：控 制构造为只具有第一层次10和第二层次11的控制结构，且第三层次 12到第五层次14每次车辆开发扩展到较高的汽车模式时加入。
接下来，根据图7描述第六个实施例。具有与参考图6描述的第 五个实施例相同功能的项目的描述将被省略。在第五个实施例中，根 据在各个层次10到14中的识别系统装置81到85设置感测单元41到 45，根据在各个层次10到14中的操作系统装置91到95设置感测单 元71到75。在第六个实施例中，感测单元在每个层次中被一起设置在 一组中。
将给出更详细的描述。在第六个实施例中，相应于第一层次10中 的动力源协调器500的感测单元411设置有相应于识别系统装置81的 传感器和计算功能和相应于操作系统装置91的传感器和计算功能。因 此，感测单元411不但计算辅助机器转矩需要的值和热管理需要的值， 而且检测发动机速度、转向角等。关于检测和/或计算的结果的信息传 送到动力源协调器500，且从动力源协调器500传送到操作系统控制平 台501。
相应于第二层次11中的识别系统平台201感测单元421设置有相 应于识别系统装置82的传感器和计算功能和相应于操作系统装置92 的传感器和计算功能。因此，感测单元421不但具有稳定传感器等， 而且还具有检测或者计算齿轮移位位置和AT的传送效率的功能。在感 测单元421处检测和/或计算的信息传送到识别系统控制平台201，且 从识别系统控制平台201通过确定系统控制平台101传送到操作系统 控制平台301。
相应于第三层次12中的识别系统控制平台202的感测单元431设 置有相应于识别系统装置83的传感器和计算功能和相应于操作系统装 置93的传感器和计算功能。因此，感测单元431不但检测和/或计算 轮胎充气压力，而且检测和/或计算轮子速度、车身速度、转向角、滑 移率等。从感测单元431传送到识别系统控制平台202的信息通过确 定系统控制平台102传送到操作系统控制平台302。
相应于第四层次13中的识别系统控制平台203的感测单元441设 置有相应于识别系统装置84的传感器和计算功能和相应于操作系统装 置94的传感器和计算功能。因此，感测单元441检测和/或计算纵向 加速度、侧向加速度、偏航角和转向角。从感测单元441传送到识别 系统控制平台203的信息通过确定系统控制平台103传送到操作系统 控制平台303。
相应于第五层次14中的识别系统控制平台203的感测单元451设 置有相应于识别系统装置85的传感器和计算功能和相应于操作系统装 置95的传感器和计算功能。因此，感测单元451不但检测和/或计算 跟随距离和地图信息，而且检测和/或计算纵向加速度、侧向加速度、 偏航角和转向角。从感测单元451传送到识别系统控制平台204的信 息通过确定系统控制平台104传送到操作系统控制平台304。
第五个实施例的结构大致分为五部分：识别系统装置、相应于识 别系统装置的感测单元、操作系统装置、相应于操作系统装置的感测 单元和控制平台。上述第六个实施例的结构分为四个部分：识别系统 装置、操作系统装置、感测单元和控制平台。当本发明这样构成时， 可以获得与第五个实施例大致相同的作用和效果。在一些传感器设置 为用于同一层次中的识别系统装置81到85和操作系统装置91到95 两者的情况下，在第五个实施例中产生任务。信息必须从传感器传送 到相应于操作系统装置的感测单元和相应于识别系统装置的感测单元 两者。在第六个实施例中，这是不需要的，且可以减少配线和/或通信 量。
本发明的实施例不限于前面的情况，且本发明可以以各种方式修 改。举一些例子。在如上所述构造的控制的层次结构中，排除用于基 础性能的第一层次11的层次11到14分别包括识别系统控制平台、确 定系统控制平台和操作系统控制平台。当这些层次从来自确定系统控 制平台的“要求”的观点考虑时，识别系统控制平台和确定系统控制 平台发出要求到相同的层次。当这些层次从到确定系统控制平台的“信 息”的观点考虑时，识别系统控制平台定位在与确定系统控制平台相 同的层次中，但是其从来自紧邻的较低和较高层次的操作系统控制平 台获得信息。因此，层次可以如下所述划分，不根据图6，且即使在这 样的情况下，可以产生与上述实施例相同的作用和效果。
给出更具体的描述。作为对第五和第六个实施例的修改，本发明 构造为使得第一层次10包含动力源协调器500、识别系统装置81、感 测单元41、操作系统装置91和感测单元71。也就是，第一层次10只 设置有调节和启动发动机、方向盘和制动的功能，其为涉及车辆的基 础性能的部分，且没有设置产生像AT控制基本空间的控制空间。
作为对第五和第六个实施例的修改，本发明构造为使得第二层次 设置有识别系统控制平台201、确定系统控制平台101、识别系统装置 82、感测单元42、操作系统装置92和AT状态感测单元72。第二层次 还设置有产生操作系统控制平台501和操作系统控制平台302的“根 据每个轮子上的驱动转矩和/或路面反作用力的当前状态的允许的移 动空间的信息”的功能。
作为对第五和第六个实施例的修改，本发明构造为使得第三层次 设置有识别系统控制平台202、确定系统控制平台102、识别系统装置 83、感测单元43、操作系统装置93和轮子感测单元73。第三层次还 设置有产生操作系统控制平台301的“轮子稳定控制基础空间”；操 作系统控制平台301的“通过将轮轴需要的驱动转矩转化为发动机转 矩获得允许的移动空间的信息”；以及操作系统控制平台303的“轮 子稳定命令空间”的功能。
作为对第五和第六个实施例的修改，本发明构造为使得第四层次 设置有识别系统控制平台203、确定系统控制平台103、识别系统装置 84、感测单元44、操作系统装置94和轮子感测单元74。第四层次还 设置有产生操作系统控制平台302的“车辆稳定控制基础空间”和操 作系统控制平台304的“汽车稳定命令空间”的功能。
作为对第五和第六个实施例的修改，本发明构造为使得第五层次 设置有识别系统控制平台204、确定系统控制平台104、识别系统装置 85、感测单元45、操作系统装置95和轮子感测单元75。第五层次还 设置有产生操作系统控制平台的“车辆安全控制基础空间”的功能。 作为对第五和第六个实施例的修改，在操作系统控制平台304中，产 生“HMI的驱动要求”的功能可以在第五层次中获得，或者可以新设置 为第六层次。
在第五和第六个实施例中，来自驾驶员命令400的驾驶员命令的 内容在每个层次中相同，但是它们可以在较高层次和较低层次之间不 同。举个例子。第一层次10中的动力源协调器500和/或第二层次11 中确定系统控制平台101的驾驶员命令在乘客的加速器操作、方向盘 操作或者制动踏板操作直接转化为信号的时刻传送。在相应于乘客的 加速器操作、方向盘操作或者制动踏板操作的信号在驾驶员命令400 处处理以后，到第三层次12到第五层次14的任何一个或者所有层次 的驾驶员命令被传送。当在此时处理时，例如，信号可以集成和/或区 分持续预定的时间。举个例子。由于低级层次是用于控制车辆的基础 功能，驾驶员的意图应该以尽可能及时的方式在这些层次中反映。由 于较高级别层次支持复杂的功能，驾驶员的意图可以在一段时期(例 如，500ms)在这些层次中反映。
在第五个实施例中，识别系统装置81到85和感测单元41到45 相互分离，且操作系统装置91到95和感测单元71到75相互分离。 本发明的结构不限于此：感测单元41到45可以包括在识别系统装置 81到85；以及感测单元71到75可以包括在操作系统装置91到95。 在第六个实施例中，识别系统装置81到85和感测单元411、421、431、 441和451相互分离。本发明的结构不限于此：感测单元411、421、 431、441和451可以包括在识别系统装置81到85中。
在第五和第六个实施例中，层次分为五个级别；然而，可以构造 更多的层次级别。例如，对于四轮驱动的车辆(4WD)，4WD控制的模 式的层次可以插入在第二层次11中的AT控制模式和第三层次12中的 轮子稳定控制模式之间。4WD控制的模式可以构造为使得在第二层次 11中的操作系统控制平台301上，根据AT控制空间产生差动控制基本 空间，替代轮子稳定控制基本空间。该差动控制基本空间产生为允许 的移动空间，用于通过LSD(有限散布差动)在4WD控制中的前后轮驱 动力分布。在新加的层次中，轮子稳定控制基本空间可以根据差动控 制产生。
在第五和第六个实施例中，每个层次11到14中的确定系统控制 平台101到104不接收来自同一层次中的操作系统控制平台301到304 的信息。本发明的结构不限于此。例如，可以采用下面的结构：有关 操作状态、故障状态和/或类似状态的信息从层次中的操作系统装置92 到95传送，传送到属于同一层次的操作系统控制平台301到304；以 及通过在同一层次中的操作系统控制平台301到304，该信息传送到相 同层次中确定系统控制平台101到104。举个具体例子。在第三层次 12中，ABS装置等的故障状态等从操作系统装置93传送。在操作系统 控制平台302上，根据在同一层次中的操作系统装置93的功能/操作 状态，它们用作用于产生允许的移动空间的信息。该允许的移动空间 的信息从操作系统控制平台302传送到确定系统控制平台102，且用作 用于产生轮子稳定控制空间的信息。
在第五和第六个实施例中，报告装置401只设置在最高和最低层 次中，也就是，在第一层次10和第五层次14中。替代地，报告装置 可以设置在每个层次中。
在第五和第六个实施例中，在第一层次10中的控制平台上，动力 源协调器500限定为从操作系统装置91调节驱动力。在这些实施例 中，相应于识别系统控制平台或者确定系统控制平台在该第一层次中 不构造。然而，在上述实施例中的动力源协调器500可以被认为是包 括在其它层次中的识别系统控制平台和确定系统控制平台。给出更具 体的描述。第一层次10是考虑车辆的基础性能的层次。因此，没有这 么多的对于识别系统控制平台上的允许的安全空间的单元或者确定系 统控制平台上的可控制的范围的条件，和/或通讯时间必须被缩短。这 样，可以说，这些平台应该最好一起设置成一个。除了该概念以外， 第一层次10还可以设置有识别系统控制平台和确定系统控制平台，像 第二和更高的层次一样。此时，可以采用下面的结构：根据辅助机器 转矩需要的值和热管理需要的值，识别系统控制平台产生允许的安全 空间；以及在确定系统控制平台上，根据下面的重叠空间产生执行确 定：根据发动机速度、燃料注入量等的可行控制区域；允许的安全空 间和根据驾驶员命令400的命令空间。
在第五和第六个实施例中，操作系统装置91到95只要求各个相 应的感测单元71到75，以传送信息到操作系统控制平台501和301 到304。此外，操作系统装置91到95本身的操作状态、故障的状态和 /或类似的状态可以直接传送到在相同层次中的操作系统控制平台501 和301到304。
类似的，识别系统装置81到85可以将操作状态和/或故障的状态 传送到动力源协调器500和在同一层次中的识别系统控制平台201到 204。
当控制平台构造有在多个层次之间分布的多种功能时，如在第五 和第六个实施例中的，需要ECU应该通过分散控制相互通讯。这是因 为，即使在同一层次中包含不同的ECU，根据车辆内的LAN(局域网)， 通过分散控制可以进行相当的操作。
当车辆控制如上所述的实施例构造时，需要对于每个层次中的控 制平台使用共同的控制参数。在操作系统装置侧或者识别系统装置 侧，通过常规的参数进行常规的控制。然而，需要每个层次中的控制 平台和操作系统装置之间，以及每个层次中的控制平台和识别系统装 置之间的要求应该在每个层次中统一。给出更具体的描述。在第一层 次10中，作为操作系统装置91的发动机通过吸入空气的量和燃料注 入的量的控制参数来控制，且驾驶员命令通过加速器开启(加速器踏 板操作的数量)被指示到动力源协调器500。例如，关于在第三层次 12等中的操作系统装置93，轮子上的制动力通过滑移率或者轮子速度 的参数来控制。适应性巡航控制系统，在第五层次14中的识别系统装 置85，使用距离或者车身减速/加速作为控制参数。然而，在整个层次 中，从第一层次10到第五层次14，操作系统装置和识别系统装置之间 的要求，以及在单个层次中的控制平台以统一的方式由“转矩”形成。 给出更具体的描述。在每个层次中的控制平台上，从控制平台传送到 外部的需要的值转化为转矩且指示。操作系统装置和识别系统装置处 理要求，使得它们可以在使用要求前在装置本身中被控制。替代使用 在所有层次中的统一参数，可以采用下面的结构：不管任何汽车模式、 类别和发动机类型，例如，柴油发动机或者汽油发动机的参数至少在 每个层次中建立。或者，可以采用下面的结构：至少“转矩”用作共 同的参数，不能转化为转矩的其它参数在每个层次中的控制平台和操 作系统装置之间使用。
上述实施例已经描述为控制结构或者控制装置，用于使用单个控 制装置来进行车辆控制。本发明可应用于使用的模拟器，例如，用于 构造车辆的控制结构。更具体的，参考图6和7描述的层次结构可以 在计算机上构造，且通过合适地设置车辆的驱动条件和由于车辆不同 而不同的参数可以进行模拟。