JPH03144339A - 自動車自動運転用ロボットの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、シャシダイナモメータの回転ドラム上に駆動
輪を載せて自動車を走行させて、自動車の動的な走行性
能試験を室内で行う実車走行シミュレート運転において
、自動車を自動運転する自動車自動運転用ロボットの制
御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来より、自動車の動的な走行性能試験のため、シャシ
ダイナモメータによって実車走行シミュレート運転が行
われており、近時、この実車走行シミュレート運転に、
油圧や空気圧あるいはＤＣモータなどによって複数のア
クチュエータを個々に駆動し、このアクチエエータによ
ってアクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル
などの躇込み操作や、シフトレバ−の切換えを行うよう
にした自動車自動運転用ロボット（以下、ロボットと云
う）が用いられるようになってきている。

ところで、上記実車走行シミュレート運転では、予め決
められた走行パターンで自動車を走行させる必要がある
が、従来においては、発進あるいは変速時に、エンジン
回転数が目標回転数となるようにエンジン回転数をモニ
ターしながらアクセル用アクチュエータを操作してアク
セルペダルの踏込みを制御すると共に、クラッチ操作に
ついては、クラッチ用アクチュエータの操作によって「
入」または「切Ｊの２状態しか実現できないものであっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、アクセルペダルの踏込み操作に対するエ
ンジン回転数の応答に遅れがあるため、アクセルペダル
を踏込みすぎたり、逆に、踏込み不足であったりして、
エンジン回転数と自動車の速度（車速）とが一致しない
状態でクラッチを接続することがあり、その結果、所定
の走行パターンに沿わない、速度が大きく変動してぎく
しゃくした運転となり、燃費や排気ガスの測定などの試
験に悪影響が及ぼされ、人間の運転による実車走行シミ
ュレート運転における走行性能試験の結果と異なること
があった。

本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その
目的とするところは、発進時や変速時においてスムーズ
な運転を行うことができる自動車自動運転用ロボットの
制御方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明に係る自動車自動運
転用ロボットの制御方法は、自動車自動運転用ロボット
にアクセルペダルおよびクラッチペダルを操作するため
の各ペダル用アクチュエータの動作範囲および動作特性
を学習させると共に、無負荷状態におけるアクセルペダ
ルの踏込み量とエンジン回転数との関係を予め求めてお
き、発進時または変速時、目標エンジン回転数となるよ
うにアクセルペダルの踏込みを制御しながらクラッチ操
作を行うようにした点に特徴がある。

〔作用〕

上記制御方法によれば、発進時または変速時においてア
クセルペダルを急操作せずに運転が行なえるので、走行
パターンに沿ったスムーズな運転を行うことができる。

（実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

先ず、第１図は本発明に係るロボットの制御方法が適用
されるロボットの一構成例を示すブロック図で、この図
において、１は走行性能試験に供される自動車で、その
駆動輪２をシャシダイナモメータ３のローラ４上に当接
載置した状態で配置されている。

５は前記自動車ｌの運転席６に人間が座るときと同じよ
うにして座席シートに適宜の手段で固定されるロボット
本体で、このロボット本体５には、第２図（Ａ）、（Ｂ
）にも示すように、アクセルペダルＡ、ブレーキペダル
Ｂ、クラッチペダルＣをそれぞれ踏込み操作するための
ペダル用アクチュエータ７Ａ、　７Ｂ、　７Ｃと、シフ
トレバ−３の頭部を把持して切換え操作するためのシフ
トレバ−用アクチエエータ７Ｓとが設けられていると共
に、図示してないが、ペダル用アクチエエータ７Ａ、　
７Ｂ、　７Ｃをそれぞれ個別に駆動するＤＣサーボモー
タ、シフトレバ−用アクチュエータ７ＳをＸ軸、Ｘ軸、
Ｘ軸方向にそれぞれ個別に駆動するＤＣサーボモータ、
これらのモータ（この場合、合計６個）にそれぞれ付随
する伝達機構などが設けである。また、各ペダル用アク
チュエータ７Ａ、　７８．７Ｃには近接スイッチおよび
位置検出のためのエンコーダが設けてあり、さらに、ブ
レーキペダル用アクチュエータ７Ｂには圧力センサが設
けである。

８は前記シャシダイナモメータ３．ロボット本体５を制
御する制御部で、制御用ＣＰＵとマンマシンインターフ
ェース用操作ＣＰＵとからなるＣＰＵ部９と、サーボド
ライバ回路１０と、電源部１１とからなる。１２はＣＲ
Ｔ＆入カキ−ボード、１３はリモコン、１４はティーチ
ング用ペンダントである。

而して、上記構成のロボットによって自動車１の走行性
能試験を行うに先立って、ティーチングとラーニングを
行い、ロボットに必要な事項を学習させる。

先ず、ティーチング画面（図外）を見ながら、リモコン
１３を使ってシフトレバ−用アクチュエータ７Ｓ（Ｘ、
Ｙ、Ｘ軸）を操作し、ニュートラルを始めとする各変速
位置を全て学習させる（第３図参照）。

このティーチングが終了すると、次にラーニングモード
に移り、ペダル用アクチュエータ７Ａ、　７Ｂがそれぞ
れのペダルＡ、　Ｈに触れ始める踏込み開始位置と、ペ
ダルＡ、Ｂを最大に踏み込んだ最大踏込み位置とを自動
的に学習させる。

また、アクセルペダルＡの踏込量とニュートラル（無負
荷状態）におけるエンジン回転数との関係を学習させる
。第５図において、実線で示す曲線Ｉはエンジン回転数
の時間的変化を示し、また、点線で示す曲線■はアクセ
ルペダルＡの踏込み状態の時間的変化を示す、そして、
第６図は特に、ニュートラルにおけるエンジン回転数Ｎ
と踏込量θとの関係を示す、この第５図において、Ｎ、
はアイドル回転数を示す。

そして、ブレーキペダルＢの踏込量とブレーキ力との関
係を学習させる。第５図において、−点ＩＩ線で示す曲
線■はブレーキ力の時間的変化を示し、また、二点鎖線
で示す曲線■はブレーキペダルＢの踏込み状態の時間的
変化を示す。

さらに、クラッチペダルＣについては、クラッチペダル
復帰位１（第４図（Ａ）参照）、クラッチ接続開始位置
く半クラツチ位置、同図（Ｂ）参照）、クラッチペダル
最大踏込み位置（同図（Ｃ）参照）をそれぞれ確認して
これを記憶する。

そして、シフトレバ−３については、ティーチングで学
習した位置を順次復習する。

以上によって、ロボットは対象車種に対するシフトレバ
−８の各切換え位置、アクセルペダルＡなどのペダル位
置について学習したことになる。

次に、上記ロボットによって自動車１を所定の走行パタ
ーンで走行させる制御方法について説明する。

（１）発進制御は、エンジン回転数制御を行う。

すなわち、発進指令に基づいて、クラッチペダル用アク
チュエータ７Ｃによって、クラッチペダルＣを最大踏込
み位置まで踏込み、その状態を維持しながら、シフトレ
バ−用アクチエエータ７Ｓによってシフトレバ−５をニ
ュートラルから１ｓｔにシフトチェンジする。

次いで、車速がＯｋｍ／ｈから立ち上がるところで、所
定のエンジン回転数となるように、アクセル用アクチュ
エータ７ＡによってアクセルＡを踏込み、クラッチペダ
ル用アクチュエータ７Ｃによって、クラッチペダルＣを
半クラツチ位置まで戻す。

さらに、所定のエンジン回転数が得られるように、クラ
ッチペダル用アクチュエータ７Ｃを操作して接続し、ク
ラッチペダル用アクチエエータ７Ｃがクラッチ復帰位置
に戻した状態で所定の走行パターンに従った車速追従に
入る。

（ＩＩ）車速制御は車速追従制御を行う、ここでは詳し
く説明しないが、実車速をフィードバックさせ、ＰＩ副
制御アクセル操作するのである。

（ｍ）変速制御は、アクセルペダル用、クラッチペダル
用、シフトレバ−用の各アクチュエータ７Ａ。

ＶＣ，７Ｓの位置のシーケンス制御を行う。

すなわち、変速指令に基づいてアクセルペダルＡを復帰
位置に戻しながら、クラッチペダル用アクチエエータ７
ＣによってクラッチペダルＣを最大踏込み位置にまで移
動する。

次いで、シフトレバ−用アクチュエータ７Ｓによってシ
フトレバ−３を所定の変速位置にシフトチェンジする。

そして、その変速位置で生ずるべきエンジン回転数が得
られる位置までアクセル用アクチュエータ７Ａを操作し
つつクラッチペダル用アクチュエータ７Ｃによってクラ
ッチ接続する。

その後、クラッチペダル用アクチュエータ７Ｃがクラッ
チ復帰位置に戻した状態で所定の走行パターンに従った
車速追従に入る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、自動車自動運
転用ロボットにアクセルペダルおよびクラッチペダルを
操作するための各ペダル用アクチュエータの動作範囲お
よび動作特性を学習させると共に、無負荷状態における
アクセルペダルの踏込み量とエンジン回転数との関係を
予め求めておき、発進時または変速時、目標エンジン回
転数となるようにアクセルペダルの踏込みを制御しなが
らクラッチ操作を行うようにしているので、発進時また
は変速時においてアクセルペダルを２、操作せずに運転
が行なえるので、走行パターンに沿ったスムーズな運転
を行うことができる。従って、燃費や排気ガスの測定な
どの試験結果が、人間の運転による実車走行シミュレー
ト運転における走行性能試験の結果とほぼ同じになり、
良好な試験を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明に係るロボットの制御方法を説
明するための図で、第１図は前記ロボットの制御方法が
適用されるロボットの一構成例を示すブロック図、第２
図（Ａ）はロボット本体の構成を概略的に示す側面図、
第２図（Ｂ）はその平面図である。 第３図および第４図はロボットのティーチングとラーニ
ングを示す図、第５図は自動車におけるペダル踏込み量
とエンジン回転数、ブレーキ力の関係を示す特性図、第
６図は無負荷状態におけるアクセルペダルの踏込み量と
エンジン回転数との関係を示す特性図である。 ７Ａ・・・アクセル用アクチエエータ、７Ｃ・・・クラ
ッチペダル用アクチュエータ、Ａ・・・アクセルペダル
、Ｃ・・・クラッチペダル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車自動運転用ロボットにアクセルペダルおよびクラ
   ッチペダルを操作するための各ペダル用アクチュエータ
   の動作範囲および動作特性を学習させると共に、無負荷
   状態におけるアクセルペダルの踏込み量とエンジン回転
   数との関係を予め求めておき、発進時または変速時、目
   標エンジン回転数となるようにアクセルペダルの踏込み
   を制御しながらクラッチ操作を行うようにしたことを特
   徴とする自動車自動運転用ロボットの制御方法。