车辆集成控制系统 【技术领域】
本发明涉及对装载在车辆上的多个致动器进行控制的系统，特别涉及对可能相互干涉的多个致动器集成控制(统合控制)的系统。
背景技术
最近，日益倾向于把多种控制车辆运动的运动控制装置装载在同一车辆上，但是，种类不同的运动控制装置因各自实现的效果并不局限于在车辆上相互独立出现，存在相互干涉的可能性。因此，在开发能装载多种运动控制装置的车辆时，充分实现这些运动控制装置间的联合、协调十分重要。
例如，在某一车辆的开发过程中，多种运动控制装置必须装载在一台车辆上的情况下，可能在这些运动控制装置相互独立开发后，还要补充或追加这些运动控制装置间的联合和协调。
但是，在以这种形式开发多种运动控制装置的情况下，为了达到这些运动控制装置间的联合和协调，多数情况要花费很多工作和时间。
作为把多种运动控制装置装载在车辆上的形式，存在这些运动控制装置共用同一致动器地形式。在这种形式中，这些运动控制装置必须同时使同一致动器作动时，面临的问题是如何解决这样的竟争。
如上所述，在这些运动控制装置相互独立开发后补充或附加这些运动控制装置间的联合和协调的情况下，难以理想地解决上述问题。实际上，有时不得不通过从这些运动控制装置中选择其中任一一个运动控制装置优先于别的运动控制装置、且只由该所选择的运动控制装置占用该致动器来解决。
为了使车辆按所需行动而运动，以下公报中公开有装载多个致动器的车辆中的上述问题点的有关技术。
特开平5-85228号公报(文献1)公开了一种车辆电子装置，该装置能缩短开发时间，提高车辆可靠性、使用性以及易维修性。这种车辆的电子控制装置的特征在于，至少由涉及发动机输出、驱动输出、制动操作来实现控制任务的要素，以及对实现控制任务的要素的协动进行调整并根据驾驶员的意图控制车辆运行特性的要素构成，各要素按分级结构的形式配置，当将驾驶员的意图变换为相应的运行特性时，分级层次中至少一项调节要素作用于下一分级层次要素从而作用于驾驶员和车辆系统的预定的下位系统，同时从各自高位分级层次给其下位系统提供所要求的特性。
根据这种车辆电子控制装置，通过把系统整体安排成分级结构，就能只从上而下地传递命令。把执行驾驶员意图的命令在该方向传递。由此能获得易于理解的相互独立要素的结构。可以使各系统的结合减少到相当程度。各个要素相互独立，能同时并行开发这些各个要素。从而根据规定目的就能开发各要素。仅需要考虑高分级层次的少数界面以及低分级层次的很少界面就可以。从而能在涉及要求燃油消耗、环境适合性、安全性和舒适性等方面把驾驶员和车辆系统作为整体最佳化。所以，可以提供能缩短开发时间，提高车辆可靠性、使用性和易维修性的车辆电子控制装置。
特开2003-191774号公报(文献2)公开了一种集成型车辆运动控制装置，通过把集成控制用于执行车辆中多种运动控制的多个致动器的装置的软件构成适当分级化，从而从实用性的观点最佳化该分级结构。这种集成型车辆运动控制装置根据与驾驶员驾驶车辆运行相关的驾驶相关信息，通过计算机集成控制多个致动器，从而实现车辆的多种车辆运动控制。这种集成型车辆运动控制装置中，硬件构成和软件构成中至少软件构成包含由驾驶员朝向多个致动器地分级化的多个部分。并且在这些多个部分中，包括(a)上位中根据驾驶相关信息决定目标车辆状态量的指令部，(b)下位中接受已决定的目标车辆状态量作为来自指令部的指令并通过多个致动器中的至少之一执行所接受指令的执行部。并且，指令部包括分别发出对多个致动器进行集成控制的指令的上位指令部和下位指令部。一方面，该上位指令部根据驾驶相关信息不考虑车辆动态行为而决定第一目标车辆状态量，且把该决定的第一目标车辆状态量提供给下位指令部；另一方面，该下位指令部根据从上位指令部接受的第一目标车辆状态量考虑车辆动态行为而决定第二目标车辆状态量，再把该决定的第二目标车辆状态量提供给执行部。上位指令部、下位指令部和执行部分别使计算机执行在软件构成上相互独立的多个模块，从而实现各自所被赋予的固有功能。
根据这种集成型车辆运动控制装置，其硬件构成和软件构成中至少软件构成分级化，使得其中包括(a)由驾驶员朝向多个致动器的上位中根据驾驶相关信息决定目标车辆状态量的指令部，(b)下位中接受已决定的目标车辆状态量作为来自指令部的指令、并通过多个致动器中的至少之一执行所接受指令的执行部。也就是说，根据这种装置，其中至少软件构成分级化，使得指令部和执行部相互分离。因这些指令部和执行部在软件构成上相互独立，分别不影响另一方，既能进行开发、设计、设计变更、调试等作业，也能相互并行执行两方面的作业。所以，根据集成型车辆运动控制装置，易于缩短对于其整体软件构成来说必要的作业时间。
另外，以下的公报公开了涉及停车(驻车)或起步(起动)时实现车辆所需行为(特性)的技术。
特开2000-136738号公报(文献3)公开了一种车辆停车操作辅助(支援)装置，是在车辆停车时或起步时辅助驾驶员的驾驶操作的车辆停车操作辅助装置，通过防止车辆对障碍物冲击，从而能提高车辆安全性。这种车辆停车操作辅助装置具有根据驾驶员的驾驶操作控制行驶状态的行驶控制机构，并配置有对车辆是否处于驶入(入车)状态或驶离(出车)状态进行判断的驶入驶离状态判断装置以及在判断为车辆处于驶入状态或驶离状态的情况下根据驾驶操作对行驶控制机构的控制特性进行变更的变更装置。
采用该车辆停车操作辅助装置能判断是否车辆处于驶入状态或驶离状态。所谓驶入状态是指正要由驾驶员使行驶中的车辆停车的状态，所谓驶离状态是指正要由驾驶员使停泊着的车辆出发的状态。在车辆驶入状态或驶离状态下，根据驾驶操作变更行驶控制机构的控制特性。一旦使行驶控制机构的控制特性变更，行驶控制机构就能对驾驶操作迅速反应，或者难以对驾驶操作反应。因此，可实现车辆停车时或起步时驾驶操作中的优良操作性或优良安全性。也就是说，因在车辆停车时或起步时不必使车辆高速行驶，且不需使节气门较大地开启，即使停车时或起步时较大程度地踏下加速踏板，也不会使节气门较大地开启，从而车辆不会高速行驶。
特开平10-272913号公报(文献4)公开了一种使车载装置的动作能适应于设施的特性的车辆控制装置。这种车辆控制装置配置有：对包含设施信息的地图信息进行存储的地图信息存储装置、对本车位置进行检测的本车位置检测装置、根据地图信息存储装置的地图信息和本车位置检测装置检测的本车位置对本车是否处于设施内进行判断的设施内存在判断装置、在由该设施内存在判断装置判断本车处于设施内的情况下对本车所处利用设施的信息进行获取的利用设施信息获取装置、和根据利用设施信息获取装置获取的设施的信息对车辆所装载的一个以上的车载装置动作进行控制的控制装置。
根据这种车辆控制装置，判断本车是否处于设施内。并且，在处于设施内的情况下，根据该设施的信息对车辆装载的车载装置的动作进行控制。从而能相应于设施固有的特性对车载装置的动作进行控制，能使车载装置的动作适合于设施内部。如此能相应于设施内部外部而控制车速。因此，能认识某时在各种停车场或加油站内理应限速的设施内的状态，并在这种情况下能把车速限制在上限值以下。所以，即使驾驶员不适当地操作加速(油门)装置，也能限制车辆的无意中的加速，能有效地防止超速运行等。
但是，文献1公开的车辆电子控制装置因系统整体为分级化结构，高位分级层次内发生的系统故障会降低车辆整体控制性。
文献2公开的集成型车辆运动控制具体公开了文献1所述的分级化结构，从实用性的观点对分级结构进行了优化。更具体来说，至少使软件构成相互分离成指令部和执行部而分级化。虽然具有这种独立性有利于开发并行处理等，但不能解决依存于所谓分级化的基本概念的问题。
根据文献3公开的车辆停车操作辅助装置，配置有驾驶员可操作的车内辅助开关，该辅助开关在驾驶员使车辆驻车时(停车时)或使驻车的车辆起步时(起步时)操作成接通(ON)状态。当该辅助开关处于接通状态时，对停车时或起步时驾驶员进行的驾驶操作进行辅助(即使在加速踏板被较大程度地踏下的情况下，也能以节气门不较大地开启的方式控制发动机)。因此，一旦驾驶员忘记使辅助开关处于接通状态，如果停车时较大程度地踏下加速踏板，就会使车急加速。
根据文献4公开的车辆控制装置，可以根据导航装置的信息(现在位置信息和地图信息)检知车辆的现在位置处于设施内(停车场、加油站等)，限制加速并防止超速运行等。因此，即使在使车辆停车于很大的停车场的情况下，也会使得在至实际停车位前的停车场内通路中被限制加速。此外没有涉及如何解除这种加速限制。
另外，文献3和文献4的任一者不同于控制结构的分级化(文献1)或至少使软件构成相互分离成指令部和执行部而分级化(文献2)，没有集成地控制车辆，而不过是当规定条件成立时控制发动机的计算机限制相对于加速踏板的踩下程度的节气门的开启程度。也就是说，文献3和文献4的任一者与集成控制车辆或分级控制车辆无关。
【发明内容】
本发明是为解决上述问题而进行的，其目的在于提供一种车辆集成控制系统，即使没有构成时车辆整体进行集成控制的系统，也能在提高故障安全保护性，同时，该车辆集成控制系统可容易地附加车辆控制功能，并能回避不需要的急加减速。
本发明所涉及的车辆集成控制系统，包括根据操作要求对车辆行驶状态进行控制的多个控制单元；以及根据关于所述车辆的位置的信息，在禁止所述车辆作动的场合，生成各所述控制单元中所用的信息并输出给各所述控制单元的处理单元。各控制单元包括：用于检测对至少一个控制单元的动作要求的检测部；以及使用所述处理单元生成的信息和所述被检测的动作要求中的至少一方、计算出为了操作与各单元的每一个对应设置的致动器的控制目标相关的信息的计算部。
根据本发明，例如，作为多个控制单元包括驱动系统控制单元、制动系统控制单元以及转向系统控制单元中的任何之一。驱动系统控制单元由检测部检知驾驶员的要求即加速踏板操作，并用驱动基本驾驶员模型生成相应于加速踏板操作的驱动系统的控制目标，由控制部控制致动器即动力传动系统。制动系统控制单元由检测部检知驾驶员的要求即制动踏板操作，并用制动基本驾驶员模型生成相应于制动踏板操作的制动系统的控制目标，由控制部控制致动器即制动装置。转向系统控制单元由检测部检知驾驶员的要求即转向操作，并用转向基本驾驶员模型生成相应于转向操作的转向系统的控制目标，由控制部控制致动器即转向装置。该车辆集成控制系统具有与这种自主地作动的驱动系统控制单元、制动系统控制单元和转向系统控制单元并行地作动的处理单元。该处理单元，例如，1)根据车辆周围环境信息或涉及驾驶员的信息生成用于各控制部的信息，并输出给各控制单元；2)生成用于实现车辆预定行为的各控制所用的信息，并输出给各控制单元；3)根据现在车辆的动态状态生成各控制部中所用的信息，并输出给各控制单元。在各控制单元中，判断是否在车辆运动控制中反映从处理单元输入的除了驾驶员要求以外的信息，反映的话反映到何种程度为止等，同时校正(修正)控制目标，在各控制单元间传送信息。由于各控制单元自主地作动，最终在各自的控制单元中，根据由检测部检知的驾驶员的操作信息、从处理单元输入的信息以及各控制单元间传送的信息计算的最终驱动目标、制动目标和转向目标，控制动力传动系统、制动装置以及转向装置。从而能以各自独立作动的方式设置相应于车辆基本动作即“行驶”动作的驱动系统控制单元、相应于“停止”动作的制动系统控制单元、相应于“转弯”动作的转向系统控制单元。对于这些控制单元附加处理单元，以使得能并行地自动执行相应于车辆环境的驾驶操作、驾驶员的驾驶辅助和车辆的动态运动控制。因此，没有位于各控制单元的上位层的主控制单元，而是能分散地控制，能提高故障安全保护性/可靠性。另外，因自主地作动，能按各控制单元和处理单元单位开发。例如，在附加新的驾驶辅助功能时，只要附加处理单元或修正现存的处理单元就能实现。例如，不是如以往地使用一个主ECU来实现车辆整体控制，也能提供一种车辆集成控制系统，该系统能以集成控制为前提，可提高可靠性，同时，能容易地附加车辆控制功能。另外，作为处理单元，配置成在禁止车辆急速作动的情况下生成各控制单元所用的信息并输出给各控制单元的单元。例如，车辆要停在停车场中的空车位时，生成所谓急加减速危险“大”的信息，并输出给各控制单元。接受到这种信息的各控制单元以禁止急速作动的方式控制驱动系统控制单元、制动系统控制单元和转向系统控制单元。因此，能提供可以回避不需要的急加减速的车辆集成控制系统。
优选地，处理单元检测所述车辆的位置信息，并根据所述车辆的位置信息，生成在禁止起步动作或停止动作的场合下各所述控制单元中所用的信息。
根据该发明，当由导航装置检测到车辆位置处于停车场或加油站等处时，由于车辆周围有障碍物限制驾驶的自由度，需要回避驾驶员误操作所致的急速起步。因此，根据车辆位置信息，在禁止急速起步动作或急速停止动作的场合生成各控制单元中所用的信息。从而相应于车辆位置，即使驾驶员误操作，也能回避车辆的急速起步动作或急速停止动作。
进一步优选地，处理单元，根据所述车辆的位置信息，检测所述车辆的位置处于所述车辆行驶的自由度受限的特定场所；检测所述车辆周围的障碍物；当检测到所述车辆的位置处于所述特定场所且周围有障碍物时，生成在禁止起步动作或停止动作的场合下各所述控制单元中所用的信息。
根据该发明，例如，当车辆位置处于自行式停车场中且车辆周围有障碍物时，能判断为正在使该车辆在空车位停车。这时，生成禁止急速起步动作或急速停止动作时各控制单元中所用的信息，即使停车操作中驾驶员误操作，也能回避车辆的急速起步动作或急速停止动作。
进一步地优选地，处理单元还包括用于生成对所述起步动作或停止动作的禁止进行解除的信息的解除部。
根据该发明，根据解除部生成的对急速起步动作或急速停止动作的禁止进行解除的信息，能返回通常的行驶中。
进一步地优选地，解除部检测对至少一个控制单元的动作要求，并根据所述动作要求生成对所述起步动作或停止动作的禁止进行解除的信息。
根据该发明，例如，通过响应驾驶员对解除开关的操作，对急速起步动作或急速停止动作的禁止进行解除，可返回通常的行驶中。
进一步地优选地，解除部检测所述车辆的车速，并根据所述车速生成对所述起步动作或停止动作的禁止进行解除的信息。
根据该发明，通过响应于车速比预定车速大的情况(即从停车场到达道路上等)，解除对急速起步动作或急速停止动作的禁止，可返回通常的行驶中。
进一步地优选地，解除部检测所述起步动作或停止动作被禁止的继续状态，并根据所述继续状态生成对所述起步动作或停止动作的禁止进行解除的信息。
根据该发明，例如，按行驶距离或行驶时间检知使急速起步动作或急速停止动作禁止的继续状态，当该状态长时间继续时(即已结束停车操作等)，通过解除对急速起步动作或急速停止动作的禁止，可返回通常的行驶中。
进一步地优选地，继续状态是基于行驶距离或行驶时间的状态量。
根据该发明，可以按行驶距离或行驶时间检知使急速起步动作或急速停止动作禁止的继续状态。
进一步地优选地，车辆集成控制系统对所述起步动作或停止动作被禁止着的状态逐渐地进行解除。
根据该发明，由于能逐渐解除急速起步动作或急速停止动作被禁止的状态，所以，即使驾驶员在该解除时刻较大程度地踏下加速踏板，也能回避急速起步。
进一步地优选地，车辆集成控制系统向驾驶员通知所述起步动作或停止动作被禁止的状态和(禁止被)解除的状态中的任一种状态。
根据该发明，由于在急速起步动作或急速停止动作被禁止的状态中，仅产生不相应于驾驶员操作的加速踏板踩下程度的驱动力，所以，驾驶员会持怀疑态度。因此，例如，可以以在仪表板上进行显示的方式通知驾驶员急速起步动作或急速停止动作被禁止的状态和被解除的状态中的任一种状态，来限制驾驶员的怀疑。
【附图说明】
图1是装载有本实施例中涉及的车辆集成控制系统的车辆的框图；
图2是本实施例中涉及的车辆集成控制系统的结构概念图；
图3是主控制系统(1)的结构概念图；
图4是主控制系统(1)中信号输入输出示意图；
图5是主控制系统(2)中信号输入输出示意图；
图6是主控制系统(3)中信号输入输出示意图；
图7是执行急加减速限制控制时集成系统的结构概念图；
图8是表示通常时的加速踏板踩下程度—驱动力的特性曲线图；
图9是表示停车时加速踏板踩下程度—驱动力的特性曲线图；
图10是表示由实现顾问单元(アドバイザユニツト)的ECU所执行程序的控制结构流程图；
图11是表示由实现主控制系统(1)的ECU所执行程序的控制结构流程图。
【具体实施方式】
下面，参照附图对本发明实施例进行说明。在以下说明中，同一部件使用同一标号，其名称及功能也相同，因此不重复其详细说明。
参照图1，对本发明实施例中涉及的车辆集成控制系统的框图进行说明。该车辆集成控制系统装载在以内燃机(发动机)为驱动源的车辆上。另外，驱动源不局限于发动机等内燃机，也可以只是电动机或发动机与电动机组合，电动机的动力源可以是二次电池或燃料电池。
该车辆前后左右分别具有车轮100。在图1中，“FL”表示左前轮，“FR”表示右前轮，“RL”表示左后轮，“RR”表示右后轮。
该车辆装载着作为动力源的发动机140。该发动机140的工作状态相应于驾驶员对加速踏板(驱动车辆相关的驾驶员所操作对象的一实例)200的操作量而被电气控制。并且，发动机140的工作状态也可以根据需要执行与驾驶员对加速踏板200的操作(以下称为“驱动操作”或“加速操作”)无关的自动控制。
例如，这种发动机140的电气控制虽未图示，但既可以由电气控制在发动机140的进气歧管内配置的节气门的开启程度(即节气门开度)来实现，也可以由电气控制喷射到发动机140的燃烧室中的燃料量来实现。
这种车辆是左右前轮为转动轮(从动轮)而左右后轮为驱动轮的后轮驱动式车。发动机140依次通过液力变矩器220、变速器240、传动轴260、差速器280以及与各后轮一起转动的驱动轴300而连接到各后轮上。液力变矩器220、变速器240、传动轴260和差速器280是左右后轮共用的传动要素。
变速器240配置有图未示的自动变速器。该自动变速器电气控制把发动机140的转动速度变速为变速器240的输出轴的转动速度时的变速比。
车辆配置有由驾驶员转动操作的方向盘440。由转向反力施加装置480把相应于驾驶员转动操作(以下称为“转向”)的反力作为转向反力电气地施加在该方向盘440上。这种转向反力的大小可以电气控制。
左右前轮的朝向即前轮转向角由前转向装置500使其电气地变化。前转向装置500根据驾驶员转动操作方向盘440的角度即转向角控制前轮转向角，并且，根据需要，对前轮转向角进行与该转动操作无关的自动控制。也就是说，在本实施例中，方向盘440和左右前轮是机械绝缘(隔离)着的。
左右后轮的朝向即后轮转向角，也与前轮转向角相同地，由后转向装置520使其电气地变化。
各车轮100上设置着用于抑制其转动而作动的制动器560。各制动器560根据驾驶员对制动踏板(与车辆的制动相关的由驾驶员操作的对象的一实例)580的操作量而被电气控制，或者，根据需要，自动地对各车轮100的每一个分别地进行控制。
在该车辆中，各车轮100通过各悬架620悬挂在车体(未图示)上。各悬架620的悬挂特性可以分别电气控制。
以上说明的车辆各构成要素配置有以下用于使其电气作动的致动器。
(1)用于电气控制发动机140的致动器；
(2)用于电气控制变速器240的致动器；
(3)用于电气控制转向反力施加装置480的致动器；
(4)用于电气控制前转向装置500的致动器；
(5)用于电气控制后转向装置520的致动器；
(6)分别关联地设在各制动器560上且用于分别电气控制由各制动器560施加在车轮100上的制动转矩的多个致动器；
(7)分别关联地设在各悬架620上且用于分别电气控制各悬架620的悬架特性的多个致动器。
如图1所示，车辆集成控制系统按连接在以上说明的多个致动器的状态装载在车辆上。由未图示的蓄电池(车辆电源的一实例)供给的电力使该运动控制装置作动。
另外，在此基础上，还可以在加速踏板200上设置加速踏板反力施加装置，并设置用于电气控制该加速踏板反力施加装置的致动器。
在图2中，显示了车辆集成控制系统的结构概念图。例如，该车辆集成控制系统由作为驱动系统控制单元的主控制系统(1)、作为制动系统控制单元的主控制系统(2)、和作为转向系统控制单元的主控制系统(3)这些基本控制单元构成。
在驱动系统控制单元即主控制系统(1)中，根据所检测的驾驶员要求即加速踏板操作，用驱动基本驾驶员模型(ドライバモデル)生成相应于加速踏板操作的驱动系统的控制目标，并从而控制致动器。在主控制系统(1)中，用驱动基本模型，解析用于检测驾驶员的加速踏板操作量(行程)的检测传感器的输入信号，计算目标纵向(前后)加速度Gx*(DRV0)。在主控制系统(1)中，根据来自顾问单元的信息，用校正功能块(ブロツク)对目标纵向加速度Gx*(DRV0)进行校正。而且，在主控制系统(1)中，根据来自代理单元的信息，用仲裁(调停)功能块仲裁目标纵向加速度Gx*(DRV0)。另外，在主控制系统(1)中，在与主控制系统(2)之间分配驱动转矩和制动转矩，计算驱动侧的目标驱动转矩τx*(DRV0)。此外，在主控制系统(1)中，根据辅助单元(支持单元)的信息，用仲裁功能块仲裁目标驱动转矩τx*(DRV0)，计算目标驱动转矩τx*(DRV)。以发现该目标驱动转矩τx*(DRV)的方式控制动力传动系统(140、220、240)。
在制动系统控制单元即主控制系统(2)中，根据所检测的驾驶员要求即制动踏板操作，用制动基本驾驶员模型生成相应于制动踏板操作的制动系统的控制目标，并从而控制致动器。
在制动系统控制单元即主控制系统(2)中，根据所检测的驾驶员要求即制动踏板操作，用制动基本驾驶员模型生成相应于制动踏板操作的制动系统的控制目标并控制致动器。在主控制系统(2)中，用制动基本模型解析来自用于检测驾驶员的制动踏板操作量(踏力)的检测传感器的输入信号，计算目标纵向加速度Gx*(BRK0)。在主控制系统(2)中，根据来自顾问单元的信息，用校正功能块对目标纵向加速度Gx*(BRK0)进行校正。此外，在主控制系统(2)中根据来自代理单元的信息，用仲裁功能块仲裁目标纵向加速度Gx*(BRK0)。另外，在主控制系统(2)中，在与主控制系统(1)之间分配驱动转矩和制动转矩，计算制动侧的目标驱动转矩τx*(BRK0)。此外，在主控制系统(2)中根据来自辅助单元的信息，用仲裁功能块仲裁目标制动转矩τx*(BRK0)，计算目标制动转矩τx*(BRK)。以发现该目标制动转矩τx*(BRK)的方式控制制动器560的致动器。
在转向系统控制单元即主控制系统(3)中，根据所检测的驾驶员要求即转向操作，用转向基本驾驶员模型生成相应于转向操作的转向系统的控制目标，并从而控制致动器。
在转向系统控制单元即主控制系统(3)中，根据所检测的驾驶员要求即转向操作，用转向基本驾驶员模型生成相应于转向操作的转向系统的控制目标，控制致动器。在主控制系统(3)中，用转向基本模型，解析来自用于检测驾驶员的转向角度的检测传感器的输入信号，计算目标轮胎角。在主控制系统(3)中，根据来自顾问单元的信息，用校正功能块对目标轮胎角进行校正。此外，在主控制系统(3)中，根据来自代理单元的信息，用仲裁功能块仲裁目标轮胎角。另外，在主控制系统(3)中，根据来自辅助单元的信息，用仲裁功能块仲裁目标轮胎角，计算目标轮胎角。以发现该目标轮胎角的方式控制前转向装置500和后转向装置520的致动器。
另外，在该车辆集成控制系统中，具有自主地作动的、与主控制系统(1)(驱动系统控制单元)、主控制系统(2)(制动系统控制单元)和主控制系统(3)(转向系统控制单元)并列的多个处理单元。第一处理单元是具有顾问功能的顾问单元，第二处理单元是具有代理功能的代理单元，第三处理单元是具有辅助(支持)功能的辅助单元。
例如，顾问单元根据车辆周围环境信息或涉及驾驶员的信息，生成各主控制系统中所用的信息，输出给各主控制系统。代理单元生成用于使车辆实现预定行为的各主控制系统中所用的信息，输出给各主控制系统。辅助单元根据现在的车辆动态状态，生成各主控制系统中所用的信息，输出给各主控制系统。在各主控制系统中，判断是否使从顾问单元、代理单元和辅助单元输入的这些信息(驾驶员要求以外的信息)反映在车辆运动控制中，如果使其反映时反映到何种程度为止等，或校正控制目标，或在各控制单元间传送信息。由于各主控制系统自主地作动，最终地在各个控制单元，根据由检测的驾驶员操作信息和从顾问单元、代理单元和辅助单元输入的信息以及各主控制系统间传送的信息计算出的最终驱动目标、制动目标和转向目标，控制动力传动系统的致动器、主制动器的致动器以及转向装置的致动器。
更详细来说，作为车辆周围环境信息，顾问单元根据车辆行驶中路面的摩擦阻力值(μ值)或外界气温等，生成表示对车辆动作特性的危险程度的信息，或拍摄驾驶员并生成表示基于驾驶员的疲劳状况的驾驶员操作的危险程度的信息。把该表示危险程度的信息输出给各主控制系统。表示该危险程度的信息可以由顾问单元以任一主控制系统能使用的方式处理。在各主控制系统中，进行是否使除了驾驶员要求以外从顾问单元输入的涉及危险的信息反映在车辆运动控制中的处理，以及如果使其反映时反映到何种程度为止等处理。
更详细来说，代理单元生成用于实现自动驾驶车辆的自动驾驶(巡行)功能的信息。并把用于实现该自动驾驶功能的信息输出给各主控制系统。在各主控制系统中，进行是否使除了驾驶员要求以外从处理单元输入的用于实现自动驾驶功能的信息反映在车辆运动控制中的处理，以及如果使其反映时反映到何种程度为止等处理。
更详细来说，辅助单元把握现在的车辆动态状态，并生成用于对各主控制系统中的目标值进行校正的信息。用于校正该目标值的信息输出给各主控制系统。在各主控制系统中，进行是否使除了驾驶员要求以外从处理单元输入的用于校正根据动态状态的目标值的信息反映在车辆运动控制中的处理，以及如果使其反映时反映到何种程度为止等处理。
如图2所示，主控制系统(1)、主控制系统(2)和主控制系统(3)的基本控制单元、顾问单元、代理单元以及辅助单元的支援单元皆以自主地作动的方式构成。把主控制系统(1)记作PT(Power Train)系，把主控制系统(2)记作ECB(Electronic Controlled Brake)系，把主控制系统(3)记作STR(Steering)系，把顾问单元的一部分和代理单元的一部分记作DSS(Driving Support System)系，把顾问单元的一部分和代理单元的一部分以及辅助单元的一部分记作VDM(Vehicle DynamicsManagement)系。并且，如图2中所示，也能进行由代理单元(自动驾驶功能)对主控制系统(1)、主控制系统(2)以及主控制系统(3)执行的控制进行介入的介入控制。
参照图3，对主控制系统(1)(驱动系统控制单元)进行更详细的说明。另外，在图3以后虽然存在变量表记名称不同的情况，但不存在由此造成与本发明本质不同的情况。详细来说，例如，图2中界面为Gx*(加速度)而在图3以后界面表示为Fx(驱动力)。在此，F(力)＝m(质量)×α(加速度)，车辆质量(m)在本发明中既不是控制对象也不是假定可变的。因此，图2中的Gx*(加速度)和图3以后的Fx(驱动力)本质上并非不同。
在控制驱动系统的单元即主控制系统(1)中，输入共享信息(9)即车速或变速器的变速比等信息，用这些信息和驱动基本驾驶员模型计算表示目标纵向加速度的Fxp0作为驱动基本驾驶员模型输出。对计算出的Fxp0，使用从顾问单元输入的抽象化为危险等的危险程度信息(指标)即环境状态(6)，由校正功能单元(2)校正成Fxp1。从校正功能单元(2)向代理单元(7)输出表示对实现自动驾驶功能的委托意思的信息。并且，使用校正功能单元(2)校正的Fxp1和从代理单元输入的用以实现自动驾驶功能单元(7)的信息，由仲裁功能单元(3)仲裁成Fxp2。
在控制驱动系统的单元即主控制系统(1)和控制制动系统的单元即主控制系统(2)之间，计算驱动转矩和制动转矩的分配比例，计算驱动单元侧即主控制系统(1)中的驱动系统的Fxp3。从分配功能单元(4)给主控制系统(2)输出FxB，同时，向代理单元(7)输出驱动可用性，向辅助单元即动力学补偿功能单元(8)输出目标值。
在仲裁功能单元(5)中，使用从分配功能单元(4)输出的Fxp3和来自辅助单元即动力学补偿功能单元(8)的Fxp_vdm，由仲裁功能单元(5)仲裁成Fxp4。根据该仲裁的Fxp4控制动力传动系统。
如图3所示的内容也存在于主控制系统(2)和主控制系统(3)中。在此，因用图5～图6较详细地说明主控制系统(2)以及主控制系统(3)，所以，对表示与图3的主控制系统(1)对应的主控制系统(2)的视图以及表示主控制系统(3)的视图不进行说明。
图4～图6较详细表示了主控制系统(1)、主控制系统(2)以及主控制系统(3)的控制结构。
图4中表示出主控制系统(1)的控制结构。如图4所示，承担驱动系统控制的主控制系统(1)按以下顺序进行控制。
在驱动基本驾驶员模型(1)中，根据加速踏板开度(Pa)等HMI(人机界面，human Machine Interface)输入信息或共享信息(9)即车速(spd)、变速器的变速比(ig)等，计算基本驱动驾驶员模型输出(Fxp0)。这时的计算式用函数f表示为Fxp0＝f(pa，spd，ig)。
在校正功能单元(2)中，根据来自顾问单元的环境信息(6)(例如抽象为所谓危险等的概念的抽象化信息)即Risk_Idx[n]，校正Fxp0而输出Fxp1。这时的计算式用函数f表示为Fxp1＝f(Fxp0，Risk_Idx[n])。
更具体来说，例如用Fxp11＝Fxp0×Risk_Idx[n]进行计算。以Risk_Idx[1]＝0.8、Risk_Idx[2]＝0.6、Risk_Idx[3]＝0.5等方式从顾问单元输入危险程度。
并且，根据来自车辆状态(10)的抽象为稳定性等概念的信息，计算校正了Fxp0的Fxp12。这时，例如用Fxp12＝Fxp0×Stable_Idx[n]进行计算。(稳定性输入为)Stable_Idx[1]＝0.8、Stable_Idx[2]＝0.6、Stable_Idx[3]＝0.5等。
也可以从这些Fxp11和Fxp12中选择较小者作为Fxp1输出。
另外，在该校正功能单元(2)中，驾驶员按下巡行控制开关的情况下等，也可以向作为代理功能的自动驾驶功能单元(7)输出委托意思信息。并且，这时，在存在可反力可控制的加速踏板的情况下，根据驾驶员对该加速踏板的操作，判定驾驶员的自动驾驶意愿，也能给作为代理功能的自动驾驶功能单元(7)输出委托意思信息。
在仲裁功能单元(3)中，执行从校正功能单元(2)输出的Fxp1和从代理单元的自动驾驶功能单元(7)输出的Fxa的仲裁，向分配单元(4)输出Fxp2。在此，例如在仲裁功能伴随有表示自动驾驶功能单元(7)的输出Fxa有效的附加信息(标记，available_status flag)的情况下，最优先选择自动驾驶功能单元(7)的输出Fxa来计算Fxp2。在别的情况下，选择校正功能单元(2)的输出Fxp1来计算Fxp2，也可以由校正功能单元(2)的输出Fxp1以预定的反映度反映Fxa来计算Fxp2。这时的计算式用选择较大值的函数max，例如表示为Fxp2＝max(Fxp1，Fxa)。
在分配功能单元(4)中，主要进行驱动系统控制单元即主控制系统(1)和制动系统控制单元即主控制系统(2)的分配计算。分配功能单元(4)，对作为计算结果的向驱动系统的分配，向仲裁功能单元(5)输出Fxp3；对作为计算结果的向制动系统的分配，向主控制系统(2)输出FxB。并且，把主控制系统(1)的控制对象即动力传动系统可输出的驱动源信息，也就是驱动可用性Fxp_avail，分别输出给代理单元即自动驾驶功能单元(7)以及辅助单元即动力学补偿功能单元(8)。这时的计算式用函数f表示为Fxp3←f(Fxa，Fxp2)、FxB＝f(Fxa，Fxp2)。
在仲裁功能单元(5)中，执行对从分配功能单元(4)输出的Fxp3和来自辅助单元的动力学补偿功能单元(8)的输出Fxp_vdm的仲裁，向动力传动系统控制部输出Fxp4。在此，例如，在仲裁功能伴随有表示动力学补偿功能单元(8)的输出Fxp_vdm有效的附加信息(标记，vdm_status flag)的情况下，最优先选择动力学补偿功能单元(8)的输出Fxp_vdm来计算Fxp4。在别的情况下，选择分配功能单元(4)的输出Fxp3来计算Fxp4，也可以由分配功能单元(4)的输出Fxp3以预定的反映度反映Fxp_vdm来计算Fxp4。这时的计算式例如表示为Fxp4＝f(Fxp3，Fxp_vdm)。
图5中表示主控制系统(2)的控制结构。如图5所示，在承担制动系统控制的主控制系统(2)中，进行以下顺序的控制。
在制动基本驾驶员模型(1)’中，由制动踏板踏力(ba)等HMI输入信息或共享信息(9)即车速(spd)、作用给车辆的横方向G(Gy)等计算基本制动驾驶员模型输出(Fxb0)。这时的计算式用函数f表示为Fxb0＝f(pa，spd，Gy)。
在校正功能单元(2)’中，根据来自顾问单元的环境信息(6)(例如抽象为危险等概念的信息)即Risk_Idx[n]，校正Fxb0而输出Fxb1。这时的计算式用函数f表示为Fxb1＝f(Fxb0，Risk_Idx[n])。
更具体来说，例如，用Fxb11＝Fxb0×Risk_Idx[n]进行计算。以Risk_Idx[1]＝0.8、Risk_Idx[2]＝0.6、Risk_Idx[3]＝0.5等方式从顾问单元输入危险程度。
并且，根据来自车辆状态(10)的抽象为稳定性等概念的抽象化信息，计算校正了Fxb0的Fxb12。这时，例如用Fxb12＝Fxb0×Stable_Idx[n]进行计算。(输入)Stable_Idx[1]＝0.8、Stable_Idx[2]＝0.6、Stable_Idx[3]＝0.5等。
也可对这些Fxb11和Fxb12选择较大者作为Fxb1输出。更具体来说，存在有相应于由毫米波雷达检测的与前方行驶车辆的车间距离、由导航装置检测的至下一个拐弯的距离等对输出进行校正的情况。
在仲裁功能单元(3)’中，执行对从校正功能单元(2)’输出的Fxb1和来自代理单元的自动驾驶功能单元(7)的输出Fxba的仲裁，向分配单元(4)’输出Fxb2。在此，例如，在仲裁功能伴随着表示自动驾驶功能单元(7)的输出Fxba有效的附加信息(标记，available_status flag)的情况下，最优先选择自动驾驶功能单元(7)的输出Fxba来计算Fxb2。在别的情况下，选择校正功能单元(2)’的输出Fxb1来计算Fxb2，同时也可以由校正功能单元(2)’的输出Fxb1以预定的反映度反映Fxba来计算Fxb2。这时的计算式用选择较大值的函数max，例如表示为Fxb2＝max(Fxb1，Fxba)。
在分配功能单元(4)’中，主要进行驱动系统控制单元即主控制系统(1)和制动系统控制单元即主控制系统(2)的分配计算。(分配功能单元(4)’)相应于主控制系统(1)的分配功能单元(4)。分配功能单元(4)’，对作为计算结果的向制动系统的分配，向仲裁功能单元(5)’输出Fxb3；对计算结果的向驱动系统的分配，向主控制系统(1)输出FxP。并且，分别把主控制系统(2)的控制对象即制动器的可输出信息，也即制动可用性Fxb_avail，输出给代理单元即自动驾驶功能单元(7)以及辅助单元即动力学补偿功能单元(8)。这时的计算式用函数f表示为Fxb3←f(Fxba，Fxb2)、FxP＝f(Fxba，Fxb2)。
在仲裁功能单元(5)中，执行对从分配功能单元(4)’输出的Fxb3和来自辅助单元的动力学补偿功能单元(8)的输出Fxb_vdm的仲裁，向制动控制部输出Fxb4。在此，例如，在仲裁功能伴随着表示动力学补偿功能单元(8)的输出Fxb_vdm有效的附加信息(标记vdm_status flag)的情况下，最优先选择动力学补偿功能单元(8)的输出Fxb_vdm来计算Fxb4。在别的情况下，可选择分配功能单元(4)’的输出Fxb3来计算Fxb4，同时也可以由分配功能单元(4)’的输出Fxb3以预定的反映度反映Fxb_vdm来计算Fxb4。这时的计算式使用选择较大值的函数max，例如表示为Fxb4＝max(Fxb3，Fxb_vdm)。
图6中表示主控制系统(3)的控制结构。如图6所示，承担转向系统控制的主控制系统(3)中进行以下顺序的控制。
转向基本驾驶员模型(1)”中，根据转向角(sa)等HMI输入信息或共享信息(9)即车速(spd)、作用于车辆上的横方向G(Gy)等，计算基本转向驾驶员模型输出(Δ0)。这时的计算式用函数f表示为Δ0＝f(sa，spd，Gy)。
在校正功能单元(2)”中，根据来自顾问单元的环境信息(6)(例如抽象为危险等概念的信息)即Risk_Idx[n]，校正Δ0而输出Δ1。这时的计算式用函数f表示为Δ1＝f(Δ0，Risk_Idx[n])。
更具体来说，例如用Δ11＝Δ0×Risk_Idx[n]进行计算。以Risk_Idx[1]＝0.8、Risk_Idx[2]＝0.6、Risk_Idx[3]＝0.5等方式从顾问单元输入危险程度。
并且，根据来自车辆状态(10)的抽象为稳定性等概念的信息，计算校正了Δ0的Δ12。这时，例如用Δ12＝Δ0×Stable_Idx[n]进行计算。(输入)Stable_Idx[1]＝0.8、Stable_Idx[2]＝0.6、Stable_Idx[3]＝0.5等。
也可选择这些Δ11和Δ12中的较小者作为Δ1输出。
另外，在该校正功能单元(2)”中，在驾驶员按下车道保持辅助开关的情况下等，可以向具有代理功能的自动驾驶功能单元(7)输出委托意思信息。并且，该校正功能单元(2)”中，存在相应于侧风等外部干扰对输出进行校正的情况。
在仲裁功能单元(3)”中，执行对校正功能单元(2)”的输出Δ1和代理单元的自动驾驶功能单元(7)的输出Δa的仲裁，向仲裁单元(5)”输出Δ2。在此，例如，在仲裁功能伴随有表示自动驾驶功能单元(7)的输出Δa有效的附加信息(标记，available_status flag)的情况下，最优先选择自动驾驶功能单元(7)的输出Δa来计算Δ2。在别的情况下，可选择校正功能单元(2)”的输出Δ1来计算Δ2，同时也可由校正功能单元(2)”的输出Δ1以预定的反映度反映Δa来计算Δ2。这时的计算式例如用Δ2＝f(Δ1，Δa)表示。
在仲裁功能单元(5)”中，执行对仲裁功能单元(3)”的输出Δ2和辅助单元的动力学补偿功能单元(8)的输出Δ_vdm的仲裁，向转向控制部输出Δ4。在此，例如，在仲裁功能伴随有表示动力学补偿功能单元(8)的输出Δ_vdm有效的附加信息(标记，vdm_status flag)的情况下，最优先选择动力学补偿功能单元(8)的输出Δ_vdm来计算Δ4。在别的情况下，可选择仲裁功能单元(3)”的输出Δ2来计算Δ4，同时也可由仲裁功能单元(3)”的输出Δ2以预定的反映度反映Δ_vdm来计算Δ4。这时的计算式用选择较大值的函数max，例如表示为Δ4＝max(Δ2，Δ_vdm)。
下面，对装载具有以上结构的集成控制系统的车辆的动作进行说明。
在车辆行驶中，驾驶员根据自己的感觉器官(主要是视觉)取得的信息，为了控制对应于车辆基本动作即“行驶”动作的驱动系统控制单元、对应于“停止”动作的制动系统控制单元、对应于“转弯”动作的转向系统控制单元，而操作加速踏板200、制动踏板580以及转向盘440。基本上驾驶员根据这些HMI输入来控制车辆。另外，也存在为了辅助地变更变速器240的变速比驾驶员操作自动变速器的变速杆的情况。
通常在车辆行驶时，除了驾驶员的感觉器官获得的信息以外，由车辆上设置的各种装置检测车辆周围的多种环境信息。(其中包括)例如，由毫米波雷达检测的与前方车辆的车间距离、由导航装置检测的现在车辆位置以及前方道路状况(拐弯、堵塞等)、由G传感器检测的路面坡度状况(平坦路、上坡路、下坡路)、由外部气温传感器检测的车辆外部气温、由具有通信功能的导航装置接受的现在行驶位置的当地天气气候信息以及路面阻力系数(因路面冻结造成的低μ路况等)、由盲角传感器检测的前方车辆行驶状态、由车外摄像机拍摄并经图像处理而检测的车道保持状态、由车内摄像机拍摄并经图像处理而检测的驾驶员驾驶状态(驾驶姿态、觉醒状态、瞌睡状态)、由设置在方向盘上的压力传感器检测分析驾驶员手握力所检知的驾驶员瞌睡状态等信息。在这些信息中包括车辆周围环境信息和驾驶员自身状态。注意重点在于任何一种信息都不能由驾驶员的感觉器官所感知。
另外，由设置在车辆上的传感器检测车辆动态状态(动力学状态)。例如，包括车轮速度Vw、纵向车辆速度Vx、纵向加速度Gx、横向加速度Gy、横摆率γ等。
在该车辆中，作为用于支援驾驶员驾驶的驾驶支援系统，装载着巡行控制系统和车道保持辅助系统。这些系统由代理单元控制。如果再发展代理单元的话，不仅能实现这些模拟自动驾驶，而且将来还能实现完全自动驾驶。即使在这种情况下，也能适用本实施例所涉及的集成控制系统。特别是在实现这种自动驾驶系统时，主控制系统(1)即驱动系统控制单元、主控制系统(2)即制动系统控制单元、主控制系统(3)即转向系统控制单元、顾问单元和辅助单元不用进行修正，而只以将代理单元的自动驾驶功能变更为具有高度自动驾驶功能的方式就能实现。
车辆驾驶中，以假定现在行驶的道路前方具有拐弯时为例。另外，该拐弯从驾驶员的视觉上不能看到，驾驶员没有意识到该拐弯的存在。这时，车辆顾问单元根据导航装置的信息检知该拐弯的存在。
在这种假定情况下，当驾驶员踏下加速踏板200进行加速时，随后在拐弯处驾驶员为了使车辆减速而要踏下制动踏板580。由主控制系统(1)中根据加速踏板开度(pa)、车速(spd)、变速器的变速比(ig)等，利用Fxp0＝f(pa，spd，ig)计算基本驱动驾驶员模型输出Fxp0。这时，根据该Fxp0计算出较大的要求驱动转矩，开启发动机140的节气门，使变速器240的齿轮比变低而使车辆加速。但是，顾问单元计算前方拐弯存在的危险程度Risk_Idx[n]，输出给校正功能单元(2)。所以，在校正功能单元(2)中，以不发现驾驶员踏下加速踏板200而期待的某种加速度的方式进行校正。
另外，这时如果辅助单元检测到路面是冻结状态且大的车辆纵向加速度有可能引起横向打滑的话，计算与稳定性相关的危险程度Stable_Idx[n]，输出给校正功能单元(2)。所以，在这种情况下，在校正功能单元(2)中，以不发现驾驶员踏下加速踏板200而期待的某种加速度的方式进行校正。
另外，若检测到车辆正在打滑，在辅助单元中把降低驱动转矩的仲裁信号输出给仲裁功能单元(5)。在这种情况下，优先采用来自辅助单元的Fxp_vdm，以使车辆不进一步发生滑动的方式控制动力传动系统。所以，即使驾驶员较大程度地踏下加速踏板200，也能以不发现驾驶员踏下加速踏板200而期待的某种加速度的方式进行仲裁。
下面，更具体地说明这种车辆集成控制系统。
图7是表示根据车辆集成控制系统中的顾问单元的信息(例如抽象化为急加减速危险的概念的信息)控制主控制系统(1)(驱动控制单元)的控制系统具体结构的框图。
图7是从前述图2抽出顾问单元、辅助单元(支持单元)以及主控制系统(1)(驱动控制单元)的示图。如图7所示，向顾问单元中，从导航装置输入现在的车辆位置信息和地图信息，输入表示现在车辆位置在停车场等处的信息等。并且，向顾问单元中输入来自作为周边监视传感器的、拍摄车辆外部的车载摄像机或检测车辆周围障碍物的毫米波雷达装置或间隙(クリアランス)传感器获得的信息。
顾问单元根据这些输入的信息，生成主控制系统(1)(驱动控制单元)中所用的危险信息，输出给主控制系统(1)(驱动控制单元)。
更详细来说，顾问单元根据作为车辆周围环境信息的、来自导航装置的信息以及来自车载摄像机或毫米波雷达装置或间隙传感器等周边监视传感器等的信息，认识现在车辆位置处于停车场内且在狭小的场所处。例如，这里表示车辆进入自行式停车场内，且驾驶员看到空闲的停车位，并开始进行停车动作。在这种情况下，生成表示急速加减速的危险程度大的信息。显示这种急加减速危险程度大的信息输出给主控制系统(1)(驱动控制单元)。另外，显示这种急加减速危险程度的信息可以以任一主控制系统能使用的方式由顾问单元进行处理。
辅助单元根据停车动作中的车辆的动态状态，生成主控制系统(1)(驱动控制单元)中所用的信息，输出给主控制系统(1)(驱动控制单元)。辅助单元把握现在车辆的动态状态，生成用于对主控制系统(1)(驱动控制单元)中的目标值进行校正的信息。这时，以最佳化车辆状态的方式，把表示调整后的要求驱动力的信息输送给主控制系统(1)(驱动控制单元)。
主控制系统(1)(驱动控制单元)包括实现校正功能块的驱动力特性曲线切换部和仲裁功能块。
作为校正功能块进行动作的(不过也可以作为仲裁功能块进行动作)驱动力特性曲线切换部，根据来自顾问单元的急加减速危险信息，使驱动力特性曲线在通常特性曲线和停车时特性曲线之间切换。图8表示通常特性曲线的一实例，图9表示停车特性的一实例。如图8和图9比较所示，在图8所示通常特性曲线中，加速踏板踩下程度(开度)变大时，与此相应地驱动力(目标驱动力)也变大；但是在图9所示的停车时特性曲线中，在加速踏板踩下程度在某一区域以上时，即使加速踏板的踩下程度变大，驱动力(目标驱动力)也不会变大。也就是说，在这个区域中，即较大程度地踏下加速踏板，驱动力(目标驱动力)也不会变大。驱动力特性曲线切换部把根据图8或图9所示的曲线求得的驱动力(目标驱动力)输出给仲裁功能块。
仲裁功能块仲裁用于最佳化从辅助单元输入的车辆状态的调整后要求驱动力以及从驱动力特性曲线切换部输入的要求驱动力(目标驱动力)。这时，根据确定的指示优先采用哪一种信息而计算要求驱动力的信息(标记)等，把从辅助单元输入的调整后要求驱动力以及从驱动力特性曲线切换部输入的要求驱动力(目标驱动力)的其中之一输出给驱动力管理器(マネ—ジヤ)。驱动力管理器以动力传动系统能实现要求驱动力(目标驱动力)的方式决定变速器240的齿轮比或发动机的转矩。
驱动力管理器给发动机管理单元输出燃油喷射量、节气门开度以及发动机点火时间(定时)的控制指令值。从而能控制发动机100产生转矩。并且，驱动力管理器向变速器管理单元输出变速指示的控制指令值，从而能控制变速器240的齿轮比。根据这些发动机100发生转矩的控制和变速器240的齿轮比控制，能使动力传动系统中的驱动转矩成为由仲裁功能块仲裁的目标驱动力。
另外，用图10和图11所示的流程图，对由实现顾问单元的ECU(Electronic Control Unit)所实现的程序的控制结构以及由实现主控制系统(1)(驱动控制单元)的ECU所实现的程序的控制结构进行说明。另外，实现主控制系统(1)(驱动控制单元)ECU以发动机ECU为例。
参照图10，在步骤(以下步骤简称S)100中，顾问单元的ECU判断车辆是否不处于停车时驱动力降低模式。这种判断是根据顾问单元的ECU内的存贮器中存贮的信息(停车时驱动力降低模式执行中的标记等)进行的。如果不是处于停车时驱动力降低模式(S100中判断结果为是)，则处理转移到S110。假如不是如此(S100中判断结果为否)，则处理转移到S140。
在S110中，顾问单元的ECU根据来自导航装置的信息判断车辆的现在位置是否在停车场内。该判断是根据向顾问单元中输入的来自导航装置的信息(现在位置信息、地图信息等)进行的。当车辆的现在位置处于停车场内时(S110中判断结果为是)，处理转移到S120。如果不是如此(S110中判断结果为否)，则结束该处理。
在S120中，顾问单元的ECU根据来自周边监视装置即车载摄像机或毫米波雷达装置或间隙传感器的信息判断现在车辆周围空间是否狭窄。现在车辆周围空间狭窄时(在S120中判断结果为是)，则处理转移到S130。如果不是这样(在S120中判断结果为否)则结束该处理。
在S130中，顾问单元的ECU把用于过渡到停车时驱动力降低模式的急加减速危险设定为“大”。随后，结束该处理。
在S140中，顾问单元的ECU判断解除停车时驱动力降低模式的条件是否成立。这时，根据来自导航装置的信息判断车辆现在的位置不在停车场内，即使在停车场内时车辆周围空间广阔，驾驶员要求解除停车时驱动力降低模式(例如压下停车时驱动力降低模式解除按钮)等时，判断为解除停车时驱动力降低模式的条件成立。如果解除停车时驱动力降低模式的条件成立(在S140中判断结果为是)，处理转入S150。如果不是这样(S140中判断结果为否)，结束该处理。
在S150中，顾问单元的ECU把用于解除停车时驱动力降低模式的急加减速危险设定为“小”。随后，结束该处理。
参照图11，在S200中，发动机ECU判断急加减速危险是否不是“大”。该判断是根据来自顾问单元的向发动机ECU中输入的急加减速危险信息进行的。如果急加减速危险不是“大”(在S200中判断结果为是)，处理转入S210。如果不是这样(S200中判断结果为否)，处理转入S220。
在S210中，作为加速踏板踩下程度—驱动力特性，发动机ECU适用通常特性曲线(图8)。在S220中，作为加速踏板踩下程度—驱动力特性，发动机ECU适用于停车时特性曲线(图9)。
根据以上结构以及流程图，对装载本实施例中所涉及的车辆集成控制系统的车辆的动作进行说明。
以车辆进入自行式停车场为例，在停车场内的通路中行驶时(S100中判断结果为是、S110中判断结果为是、S120中判断结果为否)，急加减速危险设定为“小”的急加减速危险信息输出给主控制系统(1)(驱动控制单元)即发动机ECU。在发动机ECU中，根据从顾问单元输入的急加减速危险信息，急加减速危险不是“大”(S200中为判断结果为是)，所以发动机ECU适用通常特性曲线(图8)作为加速踏板踩下程度—驱动力特性(S210)。发动机ECU使用通常特性曲线，计算与驾驶员加速踏板操作量相当的要求驱动力，输出给仲裁功能块。
在仲裁功能块中，仲裁从辅助单元输入的调整后的要求驱动力以及从校正功能块即驱动特性曲线切换部输入的要求驱动力，向驱动力管理器输出该仲裁结果。这时，以把车辆驾驶员通过加速踏板要求的驱动力和由辅助单元考虑车辆动态稳定化而最佳化调整的驱动力中的任何之一能从动力传动系统输出的方式，驱动力管理器控制发动机100或变速器240。从而即使在停车场内行驶于通路中时也能产生对应于驾驶员加速踏板踩下程度的驱动力。
在停车场内的通路中行驶时，如果看到空闲的停车位(S100中判断结果为是、S110中判断结果为是、S120中判断结果为是)，把急加减速危险设定为“大”的急加减速危险信息输出给主控制系统(1)(驱动控制单元)即发动机ECU。在发动机ECU中，根据从顾问单元输入的急加减速危险信息，急加减速危险信息为“大”(S200中判断结果为否)，所以发动机ECU适用停车时特性曲线(图9)作为加速踏板踩下程度一驱动力特性(S210)。发动机ECU使用停车时特性曲线，计算与驾驶员的加速踏板操作量相当的要求驱动力，输出给仲裁功能块。这时，在加速踏板操作量在某种程度以上的区域中时，对应于加速踏板踩下程度，驱动力不会变大。
在仲裁功能块中，仲裁从辅助单元输入的调整后的要求驱动力以及从校正功能块即驱动特性曲线切换部输入的要求驱动力，向驱动力管理器中输出该仲裁结果。这时，以车辆驾驶员通过加速踏板要求的驱动力以及由辅助单元考虑车辆动态稳定化而最佳化调整后的驱动力中的任何之一能从动力传动系统输出的方式，驱动力管理器控制发动机100或变速器240。从而，即使在停车场内，在驾驶员进行停车操作时，能限制与加速踏板踩下程度相对应发生的驱动力，回避急加速，而不会产生与驾驶员的加速踏板踩下程度对应的驱动力。
如上所述，停泊的车辆在移出停车位并行驶在停车场内通路中时(S120中判断结果为否)，适用通常特性曲线(图8)，能产生与驾驶员的加速踏板踩下程度对应的驱动力。
另外，如图7所示，在车厢内设置用以解除停车时特性的开关，驾驶员通过压下该开关，就能适用通常特性曲线(图8)且产生与驾驶员的加速踏板踩下程度相对应的驱动力。
如上所述，根据本实施例中所涉及的车辆集成控制系统，在驱动系统控制单元即主控制系统(1)中，检测驾驶员的要求即加速踏板操作，用驱动基本驾驶员模型生成与加速踏板操作对应的驱动系统的控制目标，控制驱动致动器即动力传动系统。在制动系统控制单元即主控制系统(2)中，检测驾驶员的要求即制动踏板操作，用制动基本驾驶员模型生成与制动踏板操作对应的制动系统的控制目标，控制制动致动器即制动装置。在转向系统控制单元即主控制系统(3)中，检测驾驶员的要求即转向操作，用转向基本驾驶员模型生成与转向操作对应的转向系统的控制目标，控制致动器即转向装置。这些控制单元自主地作动。
除了这种自主作动的这些驱动系统控制单元、制动系统控制单元以及转向系统控制单元以外，还配置有顾问单元、代理单元以及辅助单元。顾问单元根据车辆周围环境信息或涉及驾驶员的信息，生成控制单元中所用的信息，输出给各控制单元。顾问单元，以各控制单元能共同使用的方式，加工生成依据作为车辆周围环境信息的车辆行驶中路面的摩擦阻力或外界气温等显示对应于车辆作动特性的危险程度信息，或者对驾驶员进行拍摄以加工并生成表示关于基于驾驶员疲劳状况的驾驶员操作的危险程度的信息。代理单元生成用于使预定的行为在车辆上实现的各控制单元中所用的信息，并输出给各控制单元。代理单元生成用以实现车辆自动驾驶的自动驾驶功能的信息。用以实现这种自动驾驶功能的信息输出给各控制单元。辅助单元根据现在的车辆的动态状态生成各控制单元中所用的信息，输出给各控制单元。辅助单元把握现在的车辆的动态状况并生成对各控制单元中的目标值进行校正的信息。
在各控制单元中进行是否使从顾问单元、代理单元以及辅助单元分别输出的信息反映在车辆运动控制中，以及如果反映的话反映到何种程度为止等仲裁处理。这些控制单元或顾问单元、代理单元以及辅助单元自主地作动。最终，由各自的控制单元根据从顾问单元、代理单元以及辅助单元输入的信息和在各控制单元间传送的信息计算出的最终驱动目标、制动目标以及转向目标控制动力传动系统、制动装置以及转向装置。
如上所述，以分别独立可作动的方式设置与车辆基本动作即与“行驶”动作对应的驱动系统控制单元、与“停止”动作对应的制动系统控制单元、与“转弯”动作对应的转向系统控制单元。对于这些控制单元，设置了顾问单元、代理单元以及辅助单元，它们能生成对车辆周围环境信息或涉及驾驶员的信息的关于危险或稳定性的信息、用于实现使车辆自动驾驶的自动驾驶功能的信息以及用于对各控制单元的目标值进行校正的信息，并输出给各控制单元。所以，能提供容易对应高度自动运动控制的车辆集成控制系统。
更具体来说，在车辆停车在停车场内的空车位时或停车后再次起步时等，来自顾问单元的急加速危险信息以危险“大”的方式输入主控制系统(1)，在主控制系统(1)中用停车时的加速踏板踩下程度—驱动力曲线集成控制车辆。所以，能回避驾驶员误操作所致停车时的急加速。
在这种具体的车辆集成控制系统中，可以根据车速判断停车时特性的解除，也可以根据驱动力特性为较低的状态的继续时间(时间、距离)判断。并且，停车时特性解除时也可以逐渐执行向通常特性的复归。并且，驱动力特性处于较低的状态以及从该状态解除时，也可以给驾驶员通知(显示等)。
另外，为了以驾驶员的操作为最优先控制车辆，在来自顾问单元、代理单元以及辅助单元的标记被复位(重置)的情况下，优选地，不执行使用来自这些驾驶辅助单元的信号的控制。
此外，除了上述停车场的场合以外，在主要国道、商业街等车辆、行人多的场所等处，本发明实施例涉及的集成控制系统特别有效，因为这些场所是要根据本车及其周围的位置关系限制本车行驶自由度的场所。也就是说，在这些场所中，要自动地限制车辆的动作。
这里公开的实施例理应考虑为是所有主要点的示例而并不局限于此。本发明的范围并不限于上述的说明而由权利要求的范围来表示，意图在于包括与权利要求范围均等含义以及范围内所有的变更。