-
BEZUGNAHME
AUF ZUGEHÖRIGE
ANMELDUNGEN
-
Die
vorliegende Anmeldung bezieht sich auf und umfasst durch Bezugnahme
die am 19. Januar 2004 eingereichte japanische Patentanmeldung Nr.: 2004-10612.
-
GRUNDLAGEN
DER ERFINDUNG
-
(Technisches Gebiet der
Erfindung)
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein in einem Fahrzeug angeordnetes
Steuerungssystem, und im Einzelnen auf ein Echtzeitsteuerungssystem,
das eine Vielzahl von elektronischen Steuerungseinheiten (ECU) aufweist
zur Durchführung
einer Echtzeitsteuerung für
das Fahrzeug auf der Basis zwischen der Vielzahl der elektronischen
Steuerungseinheiten übertragenen
und empfangenen zeitabhängigen
Daten.
-
Es
ist ein System bekannt, bei dem eine Vielzahl von elektronischen
Steuerungseinheiten in einem Fahrzeug vorgesehen ist und zwischen
den elektronischen Steuerungseinheiten über Signalleitungen wie eines
fahrzeugseitigen Netzwerks (LAN, local area network) zeitabhängige Daten übertragen und
empfangen werden, und es werden die übertragenen/empfangenen zeitabhängigen Daten
als Basis zum Erzielen von Fahrzeug-Echtzeit-Steuerungen verwendet.
Die zeitabhängigen
Daten beziehen sich auf Daten, die sich ständig entsprechend den Fahrzeugbetriebsbedingungen
und den Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs ändern. Die Echtzeitsteuerung
bezieht sich auf eine Steuerung, bei der die zeitabhängigen Daten
zur Verwendung in der Steuerung idealerweise eine Größe darstellen,
die abhängig
ist von einem Zeitpunkt zu dem die Steuerung tatsächlich innerhalb
einer Abfolge (Sequenz) durchgeführt
wird.
-
Beispiele
eines derartigen Systems umfassen ein automatisches Fahrsteuerungssystem
(automatische Fahrsteuerung, Auto Cruise Control). In dem automatischen
Fahrsteuerungssystem führt
ein Vorwärtshinderniserkennungssystem
wie ein Laserradarsensor zuerst der elektronischen Steuerungseinheit
ECU der Zwischenfahrzeugentfernungssteuerung ein Signal zur Angabe
des Abstands zu dem vorausfahrenden Fahrzeug und anderen zu. Die elektronische
Steuerungseinheit der Zwischenfahrzeugentfernungssteuerung verwendet
sodann das zugeführte
Signal als eine Basis zur Berechnung einer Sollfahrgeschwindigkeit
zum Erhalten eines angemessenen Abstands zwischen den Fahrzeugen, und
gibt berechnete Ergebnissignale an eine Maschinensteuerungseinheit
ECU aus. Zum Betreiben des Fahrzeugs mit der Sollfahrgeschwindigkeit
des empfangenen Signals bestimmt die Maschinensteuerungseinheit
ECU die Betätigungsgrößen der
Betätigungsglieder,
wie einer elektronischen Drosselklappe, einer Einspritzeinrichtung
und einer Zündkerze, und
steuert sodann diese Betätigungsglieder
in Abhängigkeit
von den bestimmten Ergebnissen. Die Sollfahrgeschwindigkeitsdaten
zur Verwendung bei der Steuerung der Betätigungsglieder ist idealerweise
ein Betrag auf der Basis des Zwischenfahrzeugabstands und der Steuerungszeit.
-
In
einem derartigen System, das die zwischen einer Vielzahl von elektronischen
Steuerungseinheiten übertragenen
und empfangenen Daten als Basis für die Echtzeitsteuerung des
Fahrzeugs verwendet, kann in dem Fall, dass die zeitabhängigen Daten
nicht innerhalb einer angemessenen Zeit übertragen und empfangen werden
können
und verzögert sind,
die Steuerung auf der Basis der zeitabhängigen Daten zu früheren Zeiten
durchgeführt
werden, und es kann eine größere Differenz
auftreten zwischen der tatsächlichen
Steuerungszeit und der Zeit der zeitabhängigen Daten zur Verwendung
in der Steuerung, so dass im Ergebnis eine fehlende Anpassung in
dem Echtzeitsteuerungssystem des Fahrzeugs auftreten kann.
-
In
dem vorstehend angegebenen Adaptivfahrsteuerungssystem muss in dem
Fall, dass beispielsweise eine große Differenz zwischen der Zeit auftritt,
zu der das Vorwärtshinderniserkennungssystem
den Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug erkennt und diesen Wert
ausgibt, und der Zeit, zu der die Maschinensteuerungseinheit die
erfasste Entfernung verwendet als Basis zum letztlichen Steuern der
Betätigungsglieder,
das Fahrzeug die Steuerung der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit und anderer
Parameter auf der Basis eines erheblich früheren Zwischenfahrzeugabstands
steuern, wodurch es schwierig wird, einen angemessenen Zwischenfahrzeugabstand
zu erreichen.
-
Die
zeitabhängigen
Daten zwischen den elektronischen Steuerungseinheiten werden nicht übertragen
oder empfangen innerhalb einer angemessenen Zeit und werden in den
Fällen
verzögert, in
denen beispielsweise (1) die Daten in einem fahrzeugseitigen Netzwerk
LAN übertragen
und empfangen werden, das belegt ist für andere Datenübertragungen,
und (2) eine der elektronischen Steuerungseinheiten, die Daten überträgt und empfängt, eine große Menge
derartiger Daten wie beispielsweise eines Bildes zu verarbeiten
hat, sodass die betroffene elektronische Steuerungseinheit eine
größere Verarbeitungsbelastung
aufweist und die übertragenen und
empfangenen zeitabhängigen
Daten in verzögerter
Weise gesendet und empfangen werden.
-
Zur
Verminderung einer derartigen Fehlanpassung bei der Echtzeitsteuerung
in dem Fahrzeug wird bevorzugt, dass unter den zwischen den elektronischen
Steuerungseinheiten übertragenen
und empfangenen zeitabhängigen
Daten die zeitabhängigen
Daten, die innerhalb einer angemessenen Zeit übertragen und empfangen werden,
unterschiedlich zu den zeitabhängigen
Daten behandelt werden, die nicht innerhalb einer angemessenen Zeit übertragen und
empfangen werden.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Bezüglich der
vorstehend beschriebenen Probleme liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Echtzeitfahrzeugsteuerungssystem einschließlich einer
Vielzahl von elektronischen Steuerungseinheiten und Verwenden übertragener/empfangener
zeitabhängiger
Daten bereitzustellen, die zwischen der Vielzahl der elektronischen
Steuerungseinheiten übertragen
und empfangen werden als eine Basis für die Fahrzeugechtzeitsteuerung,
bei der ein Betrieb auf der Basis durchgeführt werden kann, ob die relevanten übertragenen/empfangenen zeitabhängigen Daten
zwischen der Vielzahl der elektronischen Steuerungseinheiten innerhalb
einer angemessenen Zeit übertragen
werden.
-
Zur
Lösung
der vorstehend beschriebenen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung
ein System zur Steuerung von Echtzeitzuständen eines Fahrzeugs bereit,
bei dem eine Echtzeitsteuerung auf der Basis von zwischen einer
Vielzahl von elektronischen Steuerungseinheiten zur Steuerung der
Zustände des
Fahrzeugs übertragenen
und empfangenen zeitabhängigen
Daten durchgeführt
wird. Das System umfasst eine Bestimmungseinheit zur Bestimmung, ob
die zeitabhängigen
Daten für
die Echtzeitsteuerung abgelaufen sind oder nicht auf der Basis eines Neuheitsgrads
der zu empfangenen zeitabhängigen Daten,
und eine Verarbeitungseinheit zur Durchführung der Verarbeitung der
zeitabhängigen
Daten auf der Basis von Ergebnissen bezüglich des Ablaufs entsprechend
der Bestimmung durch die Bestimmungseinheit, wobei die Verarbeitung
die zeitabhängigen
Daten an die Echtzeitsteuerung anpasst.
-
Das
Steuerungssystem gemäß der vorliegenden
Erfindung veranlasst somit die Bestimmungseinheit, den Neuheitsgrad
der zeitabhängigen Daten
für die
Fahrzeugechtzeitsteuerung als eine Basis zur Bestimmung, ob die
Daten abgelaufen bzw. verfallen sind, zu verwenden. Das System verwendet ferner
die bestimmten Ergebnisse als eine Basis zur Verarbeitung der zeitabhängigen Daten,
sodass das System einen Ablauf in Abhängigkeit davon durchführen kann,
ob die zeitabhängigen
Daten zwischen der Vielzahl der elektronischen Steuerungseinheiten innerhalb
einer angemessenen Zeit übertragen
werden.
-
Der
Grad der Neuheit (Aktualität)
bezieht sich auf ein Konzept einschließlich einer Zeit wie einer
Beschaffungszeit der zu übertragenden
und empfangenen zeitabhängigen
Daten, der Erfassungszeit eines erfassten Werts, falls die relevanten
Daten auf einen erfassten Wert beruhen, der Empfangszeit des relevanten
erfassten Werts und der Ablaufzeit (Verfallszeit) der relevanten
Daten.
-
Die
Verarbeitungseinheit führt
eine "Datenverarbeitung" durch, die sich
auf eine "Verarbeitung zur
Verminderung der Fehlanpassung in der Fahrzeugechtzeitsteuerung" bezieht und die
ein Konzept darstellt einschließlich
einer Verarbeitung wie einer Verarbeitung für die Echtzeitsteuerung der
relevanten Daten und die Verarbeitung zum Löschen der relevanten Daten.
Die "Verarbeitung
zur Echtzeitsteuerung" umfasst
eine Echtzeitsteuerungsverarbeitung selbst sowie eine Verarbeitung,
die als Vorverarbeitung für
die Echtzeitsteuerung durchgeführt
wird. Die Echtzeitsteuerung ist ein Konzept einschließlich einer
harten Echtzeitsteuerung und einer weichen Echtzeitsteuerung.
-
Vorzugsweise
sind in dem vorstehenden Systemaufbau sowohl die Bestimmungseinheit
als auch die Verarbeitungseinheit in einer ersten Steuerungseinheit
ECU der Vielzahl der Steuerungseinheiten vorgesehen, wobei die erste Steuerungseinheit ECU
die zeitabhängigen
Daten empfängt.
Vorzugsweise erfasst ferner das System einen Sensor zur Erfassung
einer Information bezüglich
der Zustände des
Fahrzeugs als zeitabhängige,
an eine zweite Steuerungseinheit der Vielzahl der Steuerungseinheiten
abzugebenden Daten, wobei die zweite Steuerungseinheit die zeitabhängigen Daten
direkt oder indirekt an die erste Steuerungseinheit überträgt.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren bereit zur Aufbereitung
zeitabhängiger
Daten zur Verwendung bei der Steuerung von Zuständen eines Fahrzeugs in Echtzeit,
bei dem die Echtzeitsteuerung auf der Basis der unter einer Vielzahl von
zur Steuerung der Zustände
des Fahrzeugs vorgesehenen elektronischen Steuerungseinheiten übertragenen
und empfangenen zeitabhängigen
Daten durchgeführt
wird, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Veranlassen einer
vorbestimmten Steuerungseinheit aus der Vielzahl der Steuerungseinheiten
(i) zum entweder Empfangen der zeitabhängigen Daten von einem Sensor
zur Erfassung der Zustände
des Fahrzeugs oder Erzeugen der zeitabhängigen Daten durch Berechnung,
(ii) Addieren der Information zur Angabe eines Grads der Neuheit
der zeitabhängigen
Daten zu den empfangenen oder gebildeten zeitabhängigen Daten, und (iii) Übertragen der
zeitabhängigen
Daten mit der Information zur Angabe des Grades der Neuheit zu einer
weiteren bestimmten Steuerungseinheit der Vielzahl der Steuerungseinheiten,
und Veranlassen der weiteren bestimmten Steuerungseinheit zum (iv)
Bestimmen auf der Basis des zu den Echtzeitdaten hinzugefügten Neuheitsgrads,
ob die empfangenen zeitabhängigen Daten
für die
Echtzeitsteuerung abgelaufen sind oder nicht, und (v) Durchführen einer
Verarbeitung mit den zeitabhängigen
Daten auf der Basis der Bestimmungsergebnisse bezüglich des
Ablaufs, wobei die Verarbeitung die zeitabhängigen Daten an die Echtzeitsteuerung
anpasst.
-
Dieses
Verfahren ist ebenfalls in der Lage, gleichartige Vorteile wie vorstehend
angegeben bereitzustellen.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER FIGUREN
-
In
den zugehörigen
Figuren zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung eines Fahrzeugechtzeitsteuerungssystems
gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
-
2 einen
Hardwareaufbau des Fahrzeugechtzeitsteuerungssystems,
-
3 ein
Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines mittels eines Mikrocomputers
zu verarbeitenden Programms,
-
4 ein
Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines mittels des Mikrocomputers
zu verarbeitenden Programms,
-
5 eine
Darstellung zur Veranschaulichung des Extrapolierens von Daten entsprechend einer
Verarbeitung durch den Mikrocomputer, und
-
6 ein
Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines mittels eines Mikrocomputers
durchzuführenden
Programms gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
(Erstes Ausführungsbeispiel)
-
Unter
Bezugnahme auf die 1 bis 5 wird ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines Echtzeitsteuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung
nachstehend beschrieben.
-
1 zeigt
eine schematische Darstellung eines in einem Fahrzeug angeordneten
Echtzeitsteuerungssystems 100 (nachstehend als Fahrzeugechtzeitsteuerungssystem 100 bezeichnet)
gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeugechtzeitsteuerungssystem 100 umfasst
einen Laserradarsensor 1, eine Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit
ECU 2 (elektronische Steuerungseinheit, entspricht einer Übertragungssteuerungseinheit),
eine Maschinensteuerungseinheit ECU 3 (entspricht einer
Empfangssteuerungseinheit), eine elektronischen Drosselklappe 4,
eine Einspritzeinrichtung 5 und andere Teile.
-
Der
Laserradarsensor 1 erfasst Teile einer Information eines
vorausfahrenden Fahrzeugs (Vorausfahrzeuginformation 50)
zur Bestimmung des Zwischenfahrzeugabstands und der relativen Geschwindigkeit
zum eigenen Fahrzeug bezüglich
des vorausfahrenden Fahrzeugs, und gibt die Information 50 an
die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit ECU 2 (Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit)
aus.
-
Die
Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 verwendet die
mittels des Laserradarsensors 1 erfasste Vorausfahrzeuginformation 50 als eine
Basis zur Bestimmung des Zwischenfahrzeugabstands und der relativen
Geschwindigkeit zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem eigenen
Fahrzeug, und bestimmt eine Sollgeschwindigkeit für den Zwischenfahrzeugabstand
und die relative Geschwindigkeit, und gibt periodisch die bestimmte
Sollgeschwindigkeit an die Maschinensteuerungseinheit 3 aus.
Die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 überträgt zu der
Maschinensteuerungseinheit 3 die Sollgeschwindigkeitsinformation und
zusätzlich
die Zeit, zu der die Vorausfahrzeuginformation 50 zur Verwendung
bei der Bestimmung der Sollgeschwindigkeit von dem Laserradarsensor 1 empfangen
wurde, d.h. die Sensorinformationsempfangszeit.
-
Die
Maschinensteuerungseinheit 3 verwendet die von der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 empfangenen
Sollgeschwindigkeitsdaten sowie Daten von weiteren nicht gezeigten
Sensoren und/oder elektronischen Steuerungseinheiten in dem Fahrzeugechtzeitsteuerungssystem 100,
als eine Basis zur Steuerung des Betriebs der Betätigungsglieder,
einschließlich
der elektronischen Drosselklappe 4 und der Einspritzeinrichtung 5,
zur Aufrechterhaltung des angemessenen Zwischenfahrzeugabstands
zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem eigenen Fahrzeug.
Die Sensorinformationsempfangszeit, die zu den Sollgeschwindigkeitsdaten
hinzugefügt
(addiert) wird und zusätzlich eine
vorbestimmte Gültigkeitsdauer
(akzeptable Zeitverzögerung
im vorliegenden Ausführungsbeispiel) wird mit
der gegenwärtigen
Zeit verglichen zur Bestimmung, ob die empfangenen Sollgeschwindigkeitsdaten
abgelaufen (verfallen) sind oder nicht. Sind die Daten abgelaufen,
dann werden die Sollgeschwindigkeitsdaten linear zum gegenwärtigen Wert extrapoliert,
und die extrapolierten Ergebnisse werden als eine Basis verwendet
zur Steuerung des Betriebs der elektronischen Drosselklappe 4 und
der Einspritzeinrichtung 5.
-
Die
Eigenschaften der Sollgeschwindigkeitsdaten werden nachstehend beschrieben.
-
Das
Fahrzeugechtzeitsteuerungssystem 100 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
steuert den Zwischenfahrzeugabstand durch Steuern der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit
auf der Basis des gegenwärtigen
Zwischenfahrzeugabstands und der relativen Geschwindigkeit zum Aufrechterhalten
eines geeigneten Zwischenfahrzeugabstands zwischen dem eigenen Fahrzeug
und einem vorausfahrenden Fahrzeug. Die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit
wird daher vorzugsweise auf der Basis des Zwischenfahrzeugabstands
und der relativen Geschwindigkeit zum Zeitpunkt der Steuerung gesteuert.
-
Die
Sollgeschwindigkeitsdaten bilden einen Wert, der bestimmt ist auf
der Basis eines Sensorwerts des Laserradarsensors 1, der
sich ständig
in Abhängigkeit
von den internen und externen Bedingungen des Fahrzeugs ändert. Die
Sollgeschwindigkeitsdaten sind somit zeitabhängige Daten zur Verwendung
bei der Echtzeitsteuerung. Die Sollgeschwindigkeitsdaten beruhen
daher idealerweise auf einem Signal des Laserradarsensors 1 zum
Zeitpunkt der Steuerung der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit. Da die Signalübertragung
einen Zeitbedarf aufweist, ist es unmöglich, die Steuerung der Fahrgeschwindigkeit
in Verbindung mit dem Laserradarsensor 1 zu dem exakten
Zeitpunkt der Steuerung durchzuführen.
Es wird daher berücksichtigt,
dass ein bestimmter Grad der Zeitverzögerung innerhalb einer Toleranz
liegt, und dass die zeitabhängigen
Daten innerhalb der Toleranz bezüglich
des Steuerungspunkts den Wert bei dem Steuerungspunkt bezeichnen.
-
In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
bestimmt, dass die zeitabhängigen
Daten zur Verwendung bei der Echtzeitsteuerung den Wert bei dem
Steuerungspunkt bezeichnen, wobei die Tatsache als eine Referenz
verwendet wird, dass die Datenerzeugungszeit plus eine Gültigkeitszeitdauer nach
der gegenwärtigen
Zeit liegt, d.h. dass die Daten noch nicht abgelaufen sind.
-
2 zeigt
einen Hardwareaufbau (Geräteaufbau)
des Fahrzeugechtzeitsteuerungssystems 100. Das Fahrzeugechtzeitsteuerungssystem 100 besteht,
wie es vorstehend im Einzelnen beschrieben wurde, aus einem Laserradarsensor 1,
einer Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2, einer
Maschinensteuerungseinheit 3, einer elektronischen Drosselklappe 4,
einer Einspritzeinrichtung 5 sowie einer Zündeinrichtung 6,
einem Drosselsensor 7, einem Beschleunigungssensor 8,
einem Wassertemperatursensor 9, einer Bremssteuerungseinheit 10,
einer integrierten Steuerungseinheit 11 und weiteren Teilen.
Die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2, die Maschinensteuerungseinheit 3, die
Bremssteuerungseinheit 10 und die integrierte Steuerungseinheit 11 sind
miteinander über
Kommunikationsleitungen verbunden, die mittels eines fahrzeugseitigen
Netzwerks LAN 90 gebildet werden.
-
Der
Laserradarsensor 1 ist am vorderen Bereich des Fahrzeugs
(des eigenen Fahrzeugs) angeordnet, in dem das Fahrzeugechtzeitsteuerungssystem 100 angeordnet
ist. Der Laserradarsensor 1 gibt einen Laserstrahl in Richtung
des dem eigenen Fahrzeug vorausfahrenden Fahrzeugs aus und empfängt einen
entsprechenden, durch das vorausfahrende Fahrzeug reflektierenden
Laserstrahl. Der Laserradarsensor 1 gibt ebenfalls an einen
Mikrocomputer 21 in der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 die
Signale der Laserausgabezeit und der Laserempfangszeit sowie der
Laserfrequenz ab. Der Laserradarsensor 1 empfängt und
gibt den Laser aus, und gibt ferner die Zeitinformation in einer
periodischen Weise (beispielsweise alle 32 ms) aus.
-
Die
Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 ist gemäß der vorstehenden
Beschreibung in Verbindung mit dem Mikrocomputer 21 und
dem Datenübertragungsteil 22 vorgesehen.
-
Der
Mikrocomputer 21 umfasst eine nicht gezeigte Zentraleinheit
CPU, einen Speicher RAM, einen Speicher ROM sowie einen Flash-Speicher.
Die Zentraleinheit CPU verarbeitet ein in dem Speicher ROM oder
dem Flash-Speicher gespeichertes Programm, und führt ebenfalls einen Betrieb
auf der Basis des Programms und des vom Laserradarsensor 1 empfangenen
Signals durch. Im Rahmen dieser Abläufe liest die Zentraleinheit
CPU Daten von den Speichern RAM und ROM sowie dem Flash-Speicher,
schreibt Daten in den Speicher RAM und gibt an den Datenübertragungsteil 22 die
zu der Maschinensteuerungseinheit 3 zu übertragenden Daten aus, wann
immer dies notwendig ist. Die nachstehende Beschreibung betrifft
die Verarbeitung, bei der die Zentraleinheit CPU in dem Mikrocomputer 21 ein Programm
verarbeitet als eine Verarbeitung, in der der Mikrocomputer 21 das
Programm verarbeitet.
-
Der
Datenübertragungsteil 22 umfasst
einen nicht gezeigten Übertragungspuffer,
der einen Speicher zur Übertragung
bildet. Der Datenübertragungsteil 22 speichert
die vom Mikrocomputer 21 eingegebenen Daten in dem Übertragungspuffer,
und gibt die in dem Übertragungspuffer
gespeicherten Daten entsprechend einer vorbestimmten zeitlichen
Steuerung an das fahrzeugseitige Netzwerk LAN 90 ab.
-
Die
Maschinensteuerungseinheit 3 umfasst ebenfalls einen Mikrocomputer 31 und
einen Datenempfangsteil 32.
-
Der
Mikrocomputer 31 umfasst eine nicht gezeigte Zentraleinheit
CPU, einen Speicher RAM, einem Speicher ROM und einen Flash-Speicher.
Die Zentraleinheit CPU verarbeitet ein in dem Speicher ROM oder
dem Flash-Speicher gespeichertes Programm, und führt ebenfalls Verarbeitungen
auf der Basis des Programms und der von den verschiedenen Sensoren 7 bis 9 empfangenen
Signalen durch. Bei diesen Verarbeitungen liest die Zentraleinheit
Daten aus den Speichern RAM, ROM, dem Flash-Speicher und dem Empfangspuffer
in dem Datenempfangsteil 32, und schreibt bei Bedarf Daten
in den Speicher RAM und den Flash-Speicher. Der Drosselsensor 7 erfasst
Informationen zur Angabe einer Öffnung
der elektronischen Drosselklappe in der Maschine des Fahrzeugs,
und gibt diese an den Mikrocomputer 31 ab. Der Beschleunigungssensor 8 erfasst einen
Grad, mit dem die Beschleunigungseinrichtung in dem Fahrzeug betätigt wird,
und gibt diesen an den Mikrocomputer 31 ab. Der Wassertemperatursensor 9 erfasst
eine Maschinenkühlwassertemperatur
und gibt diese an den Mikrocomputer 31 ab. Die nachstehende
Beschreibung betrifft die Verarbeitung, bei der die in dem Mikrocomputer 31 angeordnete
Zentraleinheit CPU ein Programm verarbeitet als einen Prozess, bei
dem der Mikrocomputer 31 das Programm verarbeitet.
-
Der
Datenempfangsteil 32 umfasst einen nicht gezeigten Empfangspuffer,
der einen Speicher für
den Empfang darstellt. Der Datenempfangsteil 32 speichert
in dem Empfangspuffer die Daten, die entsprechend einer vorbestimmten
zeitlichen Steuerung durch die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2,
die Bremssteuerungseinheit 10 und die integrierte Steuerungseinheit 11 an
das fahrzeugseitige Netzwerk LAN 90 ausgegeben werden.
-
Die
elektronische Drosselklappe 4 ist ein Betätigungsglied,
das das Steuerungssignal des Mikrocomputers 31 als Basis
zur elektronischen Steuerung der Drosselöffnung für einen Motor verwendet.
-
Die
Einspritzeinrichtung 5 ist ein Betätigungsglied, das das Steuerungssignal
des Mikrocomputers 31 als eine Basis zur Steuerung der
Menge und der zeitlichen Bedingungen der Brennstoffeinspritzung
in die Maschine verwendet.
-
Des
Weiteren ist die Zündeinrichtung 6 ein Betätigungsglied,
das das Steuerungssignal des Mikrocomputers 31 verwendet
als eine Basis zur Steuerung der Brennstoffzündzeiten in der Maschine.
-
Die
Bremssteuerungseinheit 10 ist eine Steuerungseinheit ECU,
die eine Information zur Angabe des Betätigungsbetrags des Bremspedals
in dem Fahrzeug als eine Basis zur Steuerung des Betriebs der Fahrzeugbremse
verwendet. Die Bremssteuerungseinheit 10 gibt Daten entsprechend
dem Betätigungsbetrag
es Bremspedals an das fahrzeugseitige Netzwerk LAN 90 entsprechend
einer vorbestimmten zeitlichen Steuerung als Bremspedalinformation
aus.
-
Die
integrierte Steuerungseinheit 11 verwendet unterschiedliche
Informationsteile, die in dem Fahrzeug erzeugt werden und die mittels
des fahrzeugseitigen Netzwerks LAN 90 oder andere Kommunikationseinrichtungen
empfangen werden, als eine Basis zur Berechnung eines Solldrehmoments des
Fahrzeugs, und es wird der Solldrehmomentwert entsprechend einer
vorbestimmten zeitlichen Steuerung zu dem fahrzeugseitigen Netzwerk
LAN 90 ausgegeben.
-
Gemäß dem vorstehend
beschriebenen Hardwareaufbau des Fahrzeugechtzeitsteuerungssystems 100 sind
der Laserradarsensor 1, die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2,
die Maschinensteuerungseinheit 3, die elektronische Drosselklappe 4,
die Einspritzeinrichtung 5, die Zündeinrichtung 6, der
Drosselsensor 7, der Beschleunigungssensor 8,
der Wassertemperatursensor 9, die Bremssteuerungseinheit 10 und
die integrierte Steuerungseinheit 11 in der Weise eingestellt, dass
sie entsprechend der selben Zeitbasis synchronisiert sind.
-
Die
Wirkungsweise bzw. Arbeitsweise des Fahrzeugechtzeitsteuerungssystems 100 wird
nachstehend beschrieben. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines
mittels des in der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 angeordneten
Mikrocomputers 21 verarbeiteten Programms.
-
Der
Mikrocomputer 21 startet die Verarbeitung des Programms
nach der Eingabe eines Signals des Laserradarsensors 1.
In Schritt 320 empfängt
zuerst der Mikrocomputer 21 das Signal des Laserradarsensors 1,
und insbesondere erfasste Daten einschließlich einer Information der
Zeit, zu der der Laserradarsensor 1 den Laserstrahl ausgibt,
die Zeit, zu der der Laserradarsensor 1 die relevante Laserreflexion
empfängt,
und die Frequenz der reflektierten Welle des relevanten Laserstrahls,
und speichert sodann die Daten in einem vorbestimmten Bereich in dem
Speicher RAM.
-
In
einem Schritt 330 wird der empfangenen Information eine
Information zur Angabe der Empfangszeit tr hinzugefügt. Im Einzelnen
wird die gegenwärtige
Zeit tr in dem Speicher RAM gespeichert, nachdem
sie mit den empfangenen und in dem Speicher RAM gemäß Schritt 330 gespeicherten
Daten verknüpft
wird. Die gegenwärtige
Zeit tr ist ungefähr die gleiche Zeit, zu der
der Laserradarsensor 1 den reflektierten Laserstrahl erfasst,
und die Zeit, bei der die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 die
durch den Sensor 1 erfassten Daten empfängt (ermittelt).
-
In
einem Schritt 340 werden sodann Daten des Zwischenfahrzeugabstands
und der relativen Geschwindigkeit berechnet. Insbesondere wird die Zeit,
bevor die reflektierte Welle des ausgegebenen Radars zurückkehrt, verwendet
zur Bestimmung des Abstands zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, und
es wird die Frequenzänderung
der reflektierten Welle infolge des Dopplereffekts verwendet zum
Bestimmen der relativen Geschwindigkeit zu dem vorausfahrenden Fahrzeug.
-
In
einem Schritt 350 wird die Beziehung zwischen dem Zwischenfahrzeugabstand
und der relativen Geschwindigkeit als Basis zur Berechnung einer Sollfahrzeuggeschwindigkeit
verwendet, wobei ein bekanntes Verfahren zur Anwendung kommt. Eine Sollobergrenzfahrzeuggeschwindigkeit
kann an Stelle der Sollfahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden.
-
In
einem Schritt 360 wird ein Ablauf durchgeführt zur Übertragung
der Fahrzeugzwischenabstandssteuerungsinformationsdaten zu dem fahrzeugseitigen
Netzwerk LAN 90. Insbesondere werden die Empfangszeit tr, die in Schritt 330 bestimmt wird,
und die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation als die zeitabhängigen Daten
einschließlich
der Sollfahrzeuggeschwindigkeit, die gemäß Schritt 350 bestimmt
wird, zu dem Datenübertragungsteil 22 übertragen.
Der Ablauf wird sodann beendet.
-
Ein
derartiger Ablauf durch den Mikrocomputer 21 verwendet
die erfassten Daten des Laserradarsensors 1 als eine Basis
zur Bestimmung der Sollfahrzeuggeschwindigkeit. Der Sollfahrzeuggeschwindigkeit
wird die Erfassungszeit (oder Empfangszeit) der vorstehend beschriebenen
erfassten Daten hinzugefügt
zur Bildung der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation, die
sodann an die Datenübertragungseinheit 22 ausgegeben
wird. Die gegenwärtige
Zeit tr ist ungefähr dieselbe Zeit, zu der der Laserradarsensor 1 die
zu erfassenden Daten erfasst, und die Zeit, zu der die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 die erfassten
Daten empfängt,
da die Verarbeitung zur Bestimmung der gegenwärtigen Zeit gemäß Schritt 330 unmittelbar
nach dem Empfangen der erfassten Daten gemäß Schritt 320 durchgeführt wird.
-
Nach
dem Empfangen der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation speichert
der Datenübertragungsteil 22 die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation
in dem Übertragungspuffer
und sendet die Zwischenfahrzeugsabstandssteuerungsinformation zu
dem fahrzeugseitigen Netzwerk LAN 90 entsprechend einer
vorbestimmten Zeit. Der Datenempfangsteil 32 in der Maschinensteuerungseinheit 3 empfängt einen
Datenstrom über
das fahrzeugseitige Netzwerk LAN 90, der zu einem Zeitpunkt
fließt,
bei dem der Datenübertragungsteil 22 die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation sendet.
Der Datenempfangsteil 32 empfängt sodann die durch den Datenübertragungsteil 22 in
der Zwischenfahrzeugabstandsteuerungseinheit 2 gesendete
Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation und speichert diese
relevante Information in dem eigenen Empfangspuffer.
-
Die
Wirkungsweise des in der Maschinensteuerungseinheit 3 angeordneten
Mikrocomputers 31 wird nachstehend beschrieben. 4 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines Programms zur Verarbeitung durch den Mikrocomputer 31.
Der Mikrocomputer 31 verarbeitet das Programm periodisch
(beispielsweise alle 32 ms).
-
Zuerst
wird in Schritt 410 bestimmt, ob eine neue Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation
empfangen wird oder nicht. Insbesondere werden die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformationsdaten
aus dem Empfangspuffer in dem Datenempfangsteil 32 gelesen
und in dem Flash-Speicher gespeichert, und es wird sodann bestimmt,
ob es sich hierbei um neue Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformationen
handelt oder nicht. Die in dem Empfangspuffer gespeicherte Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation wird
als neu bestimmt oder nicht, indem die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformationsdaten,
die ausgelesen und in dem Flash-Speicher gemäß Schritt 410 gespeichert
wurden, wenn dieses Programm beim letzten Mal verarbeitet wurde,
und die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformationsdaten, die
gemäß Schritt 410 zu
diesem Zeitpunkt ausgelesen werden, bezüglich der Erfassungszeit tr der erfassten Daten, die in beiden Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformationsdaten
enthalten sind, verglichen werden, und durch Bestimmen, ob diese
Zeitdaten nach den letzten Zeitdaten liegen. Wurde die neue Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation
nicht empfangen, dann geht der Ablauf zu Schritt 420. Wurde
die neue Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation empfangen,
dann geht der Ablauf zu Schritt 430.
-
In
Schritt 420 wird der gegenwärtige Wert durch lineare Extrapolation
lediglich aus den vorherigen Daten geschätzt, d.h. aus der gemäß Schritt 410 ausgelesenen
Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation, wenn dieses Programm
beim letzten Mal verarbeitet wurde. Die gemäß Schritt 410 ausgelesene
Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation ist ein Wert zu der
Zeit, bei der der erfasste Wert des Laserradarsensors 1 erfasst
wurde, auf dessen Wert die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation
beruht. Der gegenwärtige Wert
bezieht sich auf den geschätzten
Wert, der geschätzt
wurde zur Verwendung bei der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation, falls
die relevante Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation zur
gegenwärtigen
Zeit auf der Basis des erfassten Werts des Laserradarsensors 1 gebildet
wird. Dieses lineare Extrapolationsverfahren wird nachstehend im
Einzelnen noch beschrieben.
-
In
Schritt 430 wird sodann die Korrekturbedingung bestimmt.
Es wird insbesondere bestimmt, ob die Erfassungszeit tr der
erfassten Daten, die in der neuen, in Schritt 410 ausgelesenen Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation enthalten
ist, plus der Gültigkeitszeitdauer
tL nach der gegenwärtigen Zeit tnow ist.
Die Gültigkeitszeitdauer
tL ist die Bezugszeit, zu der die Erfassungszeit
der erfassten Daten mit der gegenwärtigen Zeit verglichen wird
zur Bestimmung, ob die Erfassungszeit alte Daten darstellt, die
abgelaufen sind. Die Gültigkeitszeitdauer
tL wird zuvor in dem Flash-Speicher oder
dem Speicher ROM in dem Mikrocomputer 31 gespeichert. Ist "tr +
tL" nach
tnow, d.h. ist die neue Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation noch
nicht abgelaufen, dann geht der Ablauf zu Schritt 450.
Ist "tr +
tL" nicht
nach tnow, d. h. die neue Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation ist
abgelaufen, dann geht der Ablauf zu Schritt 440.
-
In
Schritt 440 wird der gegenwärtige Wert aus diesen Zeitdaten
und vorherigen Daten geschätzt,
d.h. aus der gemäß Schritt 410 ausgelesenen Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation,
wenn das Programm zu dieser Zeit (jetzt) und vor der letzten Zeit
verarbeitet wurde (Jetzt-Zeitdaten). Insbesondere wird die Jetzt-Zeit-Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation
zu dem gegenwärtigen
Wert durch lineare Extrapolation von den Jetzt-Zeit-Daten und den
vorherigen Daten in der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation
korrigiert. Diese Korrektur wird im Einzelnen nachstehend beschrieben.
-
In
einem Schritt 450 wird die Sollgeschwindigkeit in der gemäß Schritt 410 empfangenen Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation oder
der gegenwärtige
Wert der Sollgeschwindigkeit in der in Schritt 420 oder 440 geschätzten Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation als
Basis verwendet zur Berechnung der Öffnung und der Öffnungs-
und der Schießzeit
der elektronischen Drosselklappe 4, der Brennstoffeinspritzmenge
und der Brennstoffeinspritzzeit der Einspritzeinrichtung 5, der
Zündzeit
der Zündeinrichtung 6 und
dergleichen. Diese Werte werden ferner auf der Basis von Signalen
berechnet, die eingegeben werden von dem Drosselsensor 7,
dem Beschleunigungssensor 8 und dem Wassertemperatursensor 9,
und einer Information, die übertragen
wird von der Bremssteuerungseinheit 10 und der integrierten
Steuerungseinheit 11, und die in dem Empfangspuffer in
dem Datenempfangsteil 32 gespeichert werden.
-
Gemäß Schritt 460 werden
die in Schritt 450 berechneten unterschiedlichen Beträge, d.h.
die Steuerungssignale auf der Basis der Maschinensteuerungsinformation
sodann an die verschiedenen Betätigungsglieder
wie die elektronische Drosselklappe 4, die Einspritzeinrichtung 5 und
die Zündeinrichtung 6 ausgegeben.
Die Verarbeitung des Programms gemäß 4 wird sodann
beendet.
-
Die
Verarbeitung eines derartigen Programms veranlasst den Mikrocomputer 31 zum
periodischen Bestimmen, ob die neue Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation empfangen
wird oder nicht. Wird die neue Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation nicht
empfangen, dann wird der gegenwärtige
Wert aus der vorherigen Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation
durch lineare Extrapolation geschätzt. Wird die neue Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation
empfangen, dann wird in dem Fall, dass die neue Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation
abgelaufen ist, der gegenwärtige Wert
korrigiert und aus der Jetzt-Zeit-Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation
und der vorherigen Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation
durch lineare Extrapolation geschätzt. In dem Fall, dass die
neue Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation noch nicht abgelaufen
ist, wird die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation direkt
zu dem gegenwärtigen
Wert. Auf der Basis dieser gegenwärtigen Werte werden im Rahmen
einer Fahrzeugechtzeitsteuerung die Betätigungsglieder, wie die Einspritzeinrichtung 5,
die Zündeinrichtung 6 und
der Drosselsensor 7 angesteuert.
-
Unter
Bezugnahem auf 5 wird nachstehend die lineare
Extrapolation, die in den Schritten 420 und 440 durchgeführt wird,
beschrieben.
-
5 zeigt
einen zweidimensionalen Koordinatenraum mit einer x-Achse zur Darstellung
der Zeit und einer y-Achse zur Darstellung des Datenwerts (der in
diesem Ausführungsbeispiel
die Sollfahrzeuggeschwindigkeit ist). Der zweidimensionale Koordinatenraum
veranschaulicht geschlossene Kreis 61 bis 65,
von denen jeder die Erfassungszeit tr der
erfassten Daten bezeichnet, auf die der Datenwert bei dem Kreis
beruht. Jedes invertierte bzw. umgekehrte Dreieck 71 bis 75 bezeichnet
die Zeit, zu der der in der Maschinensteuerungseinheit 3 angeordnete
Mikrocomputer 31 die Daten der geschlossenen Kreise 61 bis 65 empfängt und
die Daten als Basis zur Durchführung
unterschiedlicher Berechnungen und Steuerungen verwendet. Die spezifizierten Zeitbereiche 81 bis 85 bezeichnen
die Gültigkeitszeitdauer
(akzeptable Verzögerungszeit)
tL.
-
Die
geschlossenen Kreise 61 bis 64 bezeichnen die
Daten mit der jeweiligen Erfassungszeit tr von 0
msec, 32 msec, 64 msec, und 96 msec. Im Mikrocomputer 31 empfängt jede
dieser Daten (Schritt 410), führt unterschiedliche Berechnungen
auf dieser Basis durch (Schritt 450) und steuert (Schritt 460)
zu den entsprechenden Zeiten innerhalb der Gültigkeitszeitdauer tL von der Erfassungszeit tr,
wie es mittels der umgekehrten Dreiecke 71 bis 74 bezeichnet
ist.
-
Die
Verarbeitung der Schritt 410 und 430 wird in diesem
Fall als positiv bestimmt, und es können die verschiedenen Berechnungen
direkt die empfangenen Daten ohne eine Korrektur verwenden.
-
Der
geschlossene Kreis 65 bezeichnet die Daten mit der Erfassungszeit
tr von 128 msec. Der Mikrocomputer 31 empfängt diese
Daten, führt
auf dieser Basis unterschiedliche Berechnungen durch, und bewirkt
Steuerungen entsprechend einer verzögerten Zeit tnow nach
der Zeit innerhalb der Gültigkeitszeitdauer
tL von der Erfassungszeit tr,
wie es mittels des umgekehrten Dreiecks 75 angegeben ist. Schritt 410 wird
diesen Fall als positiv bewerten, wobei jedoch Schritt 430 diesen
Fall als negativ bewerten wird, und es wird Schritt 440 die
empfangenen Daten einer linearen Extrapolation unterziehen. Diese
lineare Extrapolation verwendet die Erfassungszeiten und die Datenwerte
der beim letzten Mal (entsprechend dem Kreis 64) empfangenen
Daten und den zu dieser Zeit (entsprechend dem Kreis 65)
empfangenen Daten durch den Mikrocomputer 31 zum Herleiten
einer zeitabhängigen
linearen Funktion zur Angabe der Datenwerte, und stellt einen korrigierten Wert
bereit, der der Datenwert der linearen Funktion (entsprechend dem
Kreis 91) zur Zeit der Jetzt-Zeit-Berechnung und Steuerung (entsprechend dem
invertierten Dreieck 75) ist.
-
Werden
die Daten mit der Erfassungszeit tr von
128 msec, die durch den Kreis 65 angegeben sind, auch nicht
bei der Zeit tnow des Empfangens, der Berechnung
und der Steuerung gemäß der Bezeichnung
durch die umgekehrten Dreiecke 75 empfangen, dann wird
Schritt 410 diesen Fall als negativ bewerten, und es wird
Schritt 420 lediglich die vorherigen Daten linear extrapolieren.
Diese lineare Extrapolation verwendet die Erfassungszeiten und die
Datenwerte der vor dem letzten Mal empfangenen Daten (entsprechend
dem Kreis 63) und den beim letzten Mal empfangenen Daten
(entsprechend Kreis 64) durch den Mikrocomputer 31 zum
Herleiten einer zeitabhängigen
linearen Funktion zur Angabe der Datenwerte, und stellt den korrekten
Wert bereit, der ein Datenwert einer linearen Funktion (entsprechend Kreis 92)
zur Zeit der Jetzt-Zeit-Berechnung und der Steuerung (entsprechend
dem umgekehrten Dreieck 75) ist.
-
Bei
dem Betrieb des Fahrzeugechtzeitsteuerungssystems 100 gemäß der vorstehenden
Beschreibung verwendet der Mikrocomputer 31 der Maschinensteuerungseinheit 3 als
eine Basis einen Grad der Neuheit (Aktualität) der Sollgeschwindigkeitsdaten
(entsprechend den übertragenen/empfangenen
Daten) für
die Fahrzeugechtzeitsteuerung, d.h. die Erfassungszeit oder die
Empfangszeit der erfassten Daten von dem Laserradarsensor 1,
auf dem die Sollgeschwindigkeitsdaten beruhen, zur Bestimmung, ob
die relevanten Daten abgelaufen sind (siehe Schritt 430).
Der Mikrocomputer 31 verarbeitet sodann die übertragenen/empfangenen
Daten auf der Basis der bestimmten Ergebnisse (siehe Schritte 440, 450 und 460).
Das Fahrzeugechtzeitsteuerungssystem 100 kann somit eine
Verarbeitung durchführen
zum Aufrechterhalten eines angemessenen Zwischenfahrzeugabstands,
d.h. eine Verarbeitung durchführen
zum Vermindern einer Fehlanpassung in der Fahrzeugechtzeitsteuerung,
in Abhängigkeit
davon, ob die übertragenen/empfangenen Daten
innerhalb einer angemessenen Zeit übertragen werden.
-
Der
Mikrocomputer 31 bestimmt, ob die relevanten Daten abgelaufen
sind, auf der Basis eines Grads der Neuheit der übertragenen/empfangenen Daten,
sowie der Gültigkeitszeitdauer
der übertragenen/empfangenen
Daten, und der gegenwärtigen Zeit.
-
Der
Mikrocomputer 31 verarbeitet die übertragenen/empfangenen Daten
auf der Basis der bestimmten Ergebnisse in der Weise, dass für den Fall, dass
die übertragenen/empfangenen
Daten abgelaufen sind, die übertragenen/empfangenen
Datenwerte mittels einer linearen Extrapolation auf den gegenwärtigen Wert
korrigiert werden zur Verminderung der Fehlanpassung bei der Fahrzeugechtzeitsteuerung.
-
Eine
derartige Neuheitsinformation bezüglich der erfassten Daten wird
durch den Mikrocomputer 21 in der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 hinzugefügt, die
die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation zur Maschinensteuerungseinheit 3 überträgt (siehe
Schritt 330).
-
(Zweites Ausführungsbeispiel)
-
Unter
Bezugnahme auf 6 wird nachstehend ein zweites
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
-
Dieses
Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zuvor die Ablaufzeitinformation der übertragenen/empfangenen Daten
in dem Speicher ROM oder dem Flash-Speicher des Mikrocomputers 31 der
Maschinensteuerungseinheit 3 gespeichert werden, während gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
die Ablaufzeitinformation tnow in den Speicher
ROM oder dem Flash-Speicher des Mikrocomputers 21 der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 gespeichert
werden und wobei diese Information zu den übertragenen/empfangenen Daten
hinzugefügt
wird, die mittels des Mikrocomputers 21 zur Maschinensteuerungseinheit 3 zu übertragen
sind.
-
Das
Fahrzeugechtzeitsteuerungssystem 100 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
umfasst einen gleichartigen Hardwareaufbau wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels.
Lediglich die Unterschiede zwischen der Arbeitsweise des Fahrzeugechtzeitsteuerungssystems 100 des
zweiten Ausführungsbeispiels
und des ersten Ausführungsbeispiels
werden nachstehend beschrieben.
-
6 zeigt
ein Ablaufdiagramm des Programms, das gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
durch den Mikrocomputer 2 ausgelesen und verarbeitet wird.
Dieses Programm unterscheidet sich von dem durch den Mikrocomputer 21 im
ersten Ausführungsbeispiel
(siehe 7) verarbeiteten Programm darin,
dass die Verarbeitung des Schritts 655 zwischen die Schritte 350 und 360 eingefügt wurde. Dabei
ist zu beachten, dass die Schritte mit denselben Symbolen in 3 und
in 6 den gleichen Ablauf durchführen.
-
In
Schritt 655 wird die Gültigkeitszeitdauer
tL zu der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation
hinzugefügt.
Insbesondere wird die zuvor in dem Speicher ROM oder dem Flash-Speicher
des Mikrocomputers 21 zuvor gespeicherte Gültigkeitszeitdauer
tL ausgelesen und zu der in Schritt 350 berechneten
Sollfahrzeuggeschwindigkeit hinzugefügt.
-
Die
Verarbeitung in Schritt 360 überträgt sodann die Empfangszeit
tr, die Gültigkeitszeitdauer tL und die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation
mit der Sollgeschwindigkeitsinformation zu der Maschinensteuerungseinheit 3 über den
Datenübertragungsteil 22 und
das fahrzeugseitige Netzwerk LAN 90.
-
Die
Wirkungsweise des Mikrocomputers 31 in der Maschinensteuerungseinheit 3 wird
nachstehend beschrieben. Der Mikrocomputer 31 verarbeitet dasselbe
Programm, wie dies in 4 dargestellt ist. In Schritt 430 wird
jedoch eine Gültigkeitszeitdauer
tL verwendet, die in der aus dem Empfangspuffer
gemäß Schritt 410 ausgelesenen
Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation enthalten ist.
-
Der
Mikrocomputer 21 fügt
die Gültigkeitszeitdauer
tL zu den übertragenen/empfangenen Daten
gemäß der vorstehenden
Beschreibung hinzu, so dass die Gültigkeitszeitdauer tL nicht in der Maschinensteuerungseinheit 3,
die die übertragenen/empfangenen
Daten empfängt,
eingestellt werden muss. Ein derartiger Aufbau hat die Wirkung,
dass eine Einstellung vermieden und eine Speicherkapazität vermindert
wird, falls beispielsweise eine elektronische Steuerungseinheit
die übertragenen/empfangenen Daten
zu einer Vielzahl von elektronischen Steuerungseinheiten überträgt und jede
der empfangenden elektronischen Steuerungseinheiten die in Schritt 430 in 4 gezeigte
Korrekturbedingung bestimmt.
-
(Abwandlungen)
-
In
jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen die übertragenen/empfangenen
Daten, die in dem Fahrzeugechtzeitsteuerungssystem 100 für eine Echtzeitsteuerung übertragen
und empfangen werden, ein Typ einer Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsinformation dar,
die von der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 zur
Maschinensteuerungseinheit 3 übertragen werden. Unterschiedliche
Typen von übertragenen/empfangenen
Daten für
eine Echtzeitsteuerung können
jedoch zwischen den in dem Fahrzeugechtzeitsteuerungssystem 100 vorgesehenen elektronischen
Steuerungseinheiten übertragen
werden.
-
In
diesem Fall kann jedes der übertragenen/empfangenen
Daten eine konstante Gültigkeitszeitdauer
für die übertragenen/empfangenen
Daten aufweisen oder nicht. Beispielsweise können in einem weiten Zeitbereich
sich verändernde übertragene/empfangene
Daten mit einer kurzen Gültigkeitszeitdauer
eingestellt werden, und es können
sich nur in einem kleinen Zeitbereich ändernde übertragene/empfangene Daten
mit einer langen Gültigkeitszeitdauer
eingestellt werden. Dies beruht auf der Tatsache, dass die in einem
weiten Zeitbereich ändernden
Daten nach einer relativ kurzen Zeit zu ungültigen Daten werden. Beispielsweise
kann der Sensorwert der Maschinenkühlwassertemperatur Daten darstellen
mit Änderungen
in einem kleinen Zeitbereich, während
die Maschinendrehzahländerungen
in einem großen
Zeitbereich unterliegt.
-
Die
Gültigkeitszeitdauer
kann ferner unterschiedlich sein für unterschiedliche Inhalte
der Echtzeitsteuerung, die die relevanten übertragenen/empfangenen Daten
verwendet. Der Inhalt der Echtzeitsteuerung bezieht sich beispielsweise
darauf, wie notwendig die Steuerung in Echtzeit durchzuführen ist,
oder wie wichtig die Steuerung für
den Betrieb des Fahrzeugs ist. In diesen Fällen können die übertragenen/empfangenen Daten
zur Steuerung, die notwendigerweise in Echtzeit durchzuführen ist,
eine kürzere
Gültigkeitsdauer
aufweisen, während
die übertragenen/empfangenen
Daten für
eine wichtigere Steuerung eine kürzere
Gültigkeitszeitdauer
aufweisen können
zur Durchführung
einer flexiblen Verarbeitung, die für den jeweiligen Steuerungsinhalt
geeignet ist. Beispielsweise ist es in hohem Maße erforderlich, dass die automatische
Fahrzeugsteuerung (auto cruise control) in diesem Fall in Echtzeit
durchzuführen
ist, wobei es jedoch relativ wenig erforderlich ist, dass die Steuerung
der Klimaanlage zur Anpassung der Temperatur in dem Fahrgastraum
in Echtzeit durchzuführen
ist.
-
Die
Gültigkeitszeitdauer
kann unterschiedlich sein für
unterschiedliche Typen von Sensoren, die erfasste Daten ausgeben,
auf denen die relevanten übertragenen/empfangenen
Daten beruhen.
-
In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen gibt der Laserradarsensor 1 eine
Information aus, die durch die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 empfangen
wird, und die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 gibt die übertragenen/empfangenen
Daten aus, die direkt durch die Maschinensteuerungseinheit 3 empfangen werden
zur Steuerung der Betätigungsglieder
für eine
Echtzeitsteuerung. Dies muss jedoch nicht so sein. Alternativ kann
jede andere der elektronischen Steuerungseinheiten zwischen die
Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 und die Maschinensteuerungseinheit 3 geschaltet
sein.
-
Es
ist ausreichend, dass die Verarbeitung der Maschinensteuerungseinheit 3 für eine Echtzeitsteuerung
durch die Steuerungseinheit auf den übertragenen/empfangenen Daten
beruht, die von der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 ausgegeben
werden.
-
Die übertragenen/empfangenen
Daten können
nicht auf den Ausgaben der Sensoren wie dem Laserradarsensor 1 beruhen, sondern
können
auf beliebigen Daten beruhen, die zeitabhängige Beträge zur Verwendung bei der Echtzeitsteuerung
angeben.
-
In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bezieht sich
der Grad der Neuheit (Aktualität)
der übertragenen/empfangenen
Daten auf die Erfassungszeit der erfassten Daten, auf denen die übertragenen/empfangenen
Date beruhen, und der Erfassungszeit dieser erfassten Daten in der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2.
Alternativ können
die Daten des Neuheitsgrads beispielsweise die Ablaufzeit der relevanten
Daten sein, d.h. die Zeit, zu der die Daten ablaufen (verfallen). Die
Ablaufzeit kann somit lediglich übertragen
werden, wodurch die Kommunikationsbelastung vermindert wird.
-
Der
Neuheitsgrad der übertragenen/empfangen
Daten kann die Zeit bezeichnen, zu der die übertragenen/empfangenen Daten
berechnet werden. Dies kann den Neuheitsgrad der übertragenen/empfangenen
Daten bezeichnen, auch wenn beispielsweise die übertragenen/empfangenen Daten
nicht auf einer Sensorausgabe beruhen.
-
In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen fügt die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 den
Neuheitsgrad der Daten hinzu, wobei dies jedoch nicht so sein muss.
Alternativ können
beispielsweise die erfassten Daten selbst vom Radarsensor 1 mit
der Erfassungszeit dieser erfassten Daten als Neuheitsgrad bereitgestellt
werden.
-
In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen speichert
das Speichermedium der Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2 oder der
Maschinensteuerungseinheit 3 die Gültigkeitszeitdauerinformation.
Alternativ kann das Speichermedium anderer elektronischer Steuerungseinheiten die
Gültigkeitszeitdauerinformation
speichern, und der Mikrocomputer 31 in der Maschinensteuerungseinheit 3 kann
die Gültigkeitszeitdauerinformation von
der relevanten anderen der elektronischen Steuerungseinheiten empfangen.
-
In
jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ist die Ablaufzeit
tL ein fester Wert, wobei dieser jedoch
auch in der Zeit veränderlich sein
kann. Die Ablaufzeit tL kann beispielsweise
auf der Basis der Fahrzeugfahrbedingungen (Betriebsbedingungen)
veränderlich
sein. Auf diese Weise ist es möglich,
in flexibler Weise die Sensorempfindlichkeitsänderungen in Folge der Alterung
des Fahrzeugs zu berücksichtigen.
-
In
jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele werden der
Laserradarsensor 1, die Zwischenfahrzeugabstandssteuerungseinheit 2, die
Maschinensteuerungseinheit 3, die Bremssteuerungseinheit 10 und
die integrierte Steuerungseinheit 11 zuvor in der Weise
eingestellt, dass sie miteinander bezüglich derselben Zeitbasis synchronisiert sind.
Alternativ können
sie auf derselben Zeitbasis durch jede elektronische Steuerungseinheit
synchronisiert werden, die die Zeitinformation mittels des fahrzeugseitigen
Netzwerks LAN 90 überträgt und empfängt.
-
In
jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele
wird der gegenwärtige
Wert mittels einer linearen Extrapolation geschätzt, falls bestimmt wird, dass Daten
abgelaufen sind.
-
Das
Verfahren ist jedoch nicht auf die lineare Extrapolation beschränkt, und
es können
andere Verfahren für
eine Abschätzung
verwendet werden.
-
Die
vorliegende Erfindung kann in verschiedenen anderen Formen verwirklicht
werden, ohne von dem Bereich der Erfindung abzuweichen. Die vorliegenden
Ausführungsbeispiele
gemäß der vorstehenden
Beschreibung weisen nur einen veranschaulichenden Charakter auf
und sind nicht einschränkend
auszulegen, da der Bereich der Erfindung durch die zugehörigen Patentansprüche in Verbindung
mit der zugehörigen
Beschreibung bestimmt ist. Sämtliche Änderungen,
die unter die Patentansprüche
fallen oder Äquivalente
werden als von den Ansprüchen
umfasst betrachtet.
-
Das
Fahrzeugechtzeitsteuerungssystem erfordert somit eine Vielzahl von
elektronischen Steuerungseinheiten zur Steuerung des Fahrzeugs in Echtzeit
unter Verwendung zeitabhängiger
Daten, die von den elektronischen Steuerungseinheiten übertragen
und empfangen werden. Die zeitabhängigen Daten bezeichnen die
Fahrzeugzustände
und werden erfasst oder gebildet. Eine Übertragungssteuerungseinheit,
die eine der Vielzahl der Steuerungseinheiten ist, überträgt die zeitabhängigen Daten
mit einem Neuheitsgrad derselben zu einer Empfangssteuerungseinheit,
die eine weitere der Vielzahl der Steuerungseinheiten ist, und die
in Verbindung mit der Echtzeitsteuerung steht. Die Empfangssteuerungseinheit
bestimmt, ob die zeitabhängigen
Daten für
die Echtzeitsteuerung abgelaufen sind, auf der Basis eines Neuheitsgrads
der zeitabhängigen
Daten, und führt
eine Verarbeitung mit den zeitabhängigen Daten auf der Basis
der bestimmten Ergebnisse des Verfallens durch, wobei der Ablauf
die zeitabhängigen
Daten an die Echtzeitsteuerung anpasst. Somit kann die Echtzeitsteuerung
lediglich auf der Basis adaptiver zeitabhängiger Daten der Echtzeitsteuerung
durchgeführt
werden.