JPH04131561A - 車両の走行条件認識装置 - Google Patents

車両の走行条件認識装置

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JPH04131561A JP2251794A JP25179490A JPH04131561A JP H04131561 A JPH04131561 A JP H04131561A JP 2251794 A JP2251794 A JP 2251794A JP 25179490 A JP25179490 A JP 25179490A JP H04131561 A JPH04131561 A JP H04131561A
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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） 本発明は車両の道路環境等の走行環境及び乗員の好みや
運転者のくせ等、車両の走行条件を認識する装置に関す
るものである。
（従来の技術） かかる車両の走行条件認識装置は、高速道路、山岳路、
市街路、屈曲路、混雑路等といった走行環境や、運転者
の操作特性（操作が素早い、くせのある操作）、乗員の
好み等といった乗員に係る特長を含む走行条件を認識し
、認識結果に応じ車両を好適に制御するのに有用である
。
ところで走行条件認識装置としては従来、特開昭６１−
１２４７５９号公報や特開昭５９−２００８４５号公報
に記載の如く、路面勾配や渋滞状況を認識するため、こ
れらを表す車両パラメータの物理的変化の特長をロジッ
クとしてプログラム上に記載しておき、車両パラメータ
がプログラム上のどの条件を満足したかをもって路面勾
配や渋滞状況がいかなるものであるかを認識するように
したものがある。
又、特開平２−２１０５８号公報には、上記の認識ロジ
ックをプログラムによるパターン起動によらず、神経回
路鋼における入出カバターンの識別により走行環境を認
識する技術が提案されている。
後者の技術では、神経回路に入出カバターンを教え込む
教示作業が必要になるが、プログラムルーチンでは記載
できない運転者の操作に関する（せといったような普遍
的認識までも可能になり、今後大いに有用になることが
予想される。
（発明が解決しようとする課題） しかして従来の技術はいずれも、認識の分離率を上げる
ための車両パラメータの情報（パラメータの種類及び検
出値）を神経回路の入力層にパターンとして対応させる
（発火させる）構成であったため、認識の分離率は高い
ものの、教示時の車両パラメータパターンに類似した状
況が発生した場合でも、この類似した状況を示す入力層
へのパターンが上記教示時のパラメータパターンと異な
れば、当該教示時の出カバターンとは別の出カバターン
を想起してしまう。従って、高速道路と一般道路とを識
別する場合のように入力層へのパターンの違いが明確で
ある場合は問題ないが、渋滞路か否かを識別する場合の
ように境の明確でない走行条件を認識するに当っては、
その認識が必ずしも正確でないことがあり、所謂「学習
の一般化」を達成しにくかった。
前者の場合は、今まで通りの「分離機能及び学習機能に
すぐれた神経回路」が要求され、後者の場合は「連想機
能にすぐれた神経回路」が有利である。
本発明は例えばこのような要求に合せた神経回路網の使
い分けが可能な走行条件認識装置を提供することを目的
とする。
（課題を解決するための手段） この目的のため本発明は車両の走行環境及び乗員の好み
等を含む走行条件を認識する装置において、 前記走行条件に係るパラメータを検出するパラメータ検
出手段と、 種類の異なる複数の神経回路網と、 これら神経回路網の入力層を前記パラメータ検出手段か
らのパラメータ検出値に応答させる入力層応答手段と、 車両の操作状況から神経回路網を選択し、選択された神
経回路網の出力層から走行条件を認識する神経回路網選
択手段とを設けて構成したものである。
（作　用） 入力層応答手段は種類の異なる各神経回路網の入力層を
、パラメータ検出手段が検出した走行条件に係るパラメ
ータの検出値に応答させる。神経回路網選択手段は車両
の走行状況からこれに応じた神経回路網を選択し、選択
された神経回路網の出力層から車両の走行環境や、乗員
の好みや、運転者のくせといった走行条件を認識する。
よって、車両の走行状況に応じ種類の異なる神経回路網
のうち好適なものを使い分けることができ、走行条件の
認識精度を高めて「学習の一般化」を達成することがで
きる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第１図は自動変速機１の変速パターンを変更制御するの
に用いるよう構成した走行条件認識装置の例を示す。自
動変速機１は、該装置による走行条件認識結果に応じコ
ントローラ２が以下の如くに選択した変速パターンに基
づき変速制御するもので、このコントローラは混雑して
いない一般道路との認識時は第４図（ａ）中破線により
示した変速パターンを選択し、高速道路との認識結果に
対しては第４図（ａ）中実線で示す如くに３−４変速線
を高車速側に変更した変速パターンを選択し、市街路と
の認識時は第４図（ａ）に破線で示す各変速線を全体的
に第４図（ｂ）の如く低車速側に変更した変速パターン
を選択する。そしてコントローラ２は、走行条件認識結
果に応じ”選択した変速パターンを基に各種センサ３で
検出した車速■やスロットル開度ＴＨから好適変速段を
判断し、この変速段となるよう自動変速機１を変速制御
する。
次に、走行条件認識装置を説明する。走行条件に係るパ
ラメータとしてのスロットル開度ＴＨ１車速■、ブレー
キ作動、自動変速機１の選択レンジ、アクセルペダル操
作量Ａを夫々検出するパラメータ検出手段としてのセン
サ４〜８を設け、センサ４〜７の検出値はカリキュレー
タ９に入力する。カリキュレータ９はセンサ４〜７の検
出値の単位時間内における移動平均（分散や、スペクト
ルや、不偏分散でもよい）を求め、これらを入力層応答
手段としてのニューロンインターフェース１０、１１に
入力する。これらインターフェースは夫々上記の移動平
均を神経回路網である第１及び第２ニューラルネットワ
ーク１２．１３の入力層に対応させる。
ここで第１のニューラルネットワーク１２は分離及び学
習機能にすぐれた神経回路網とし、例えばスロットル開
度ＴＨの移動平均値が２０°で車速■の移動平均値が１
１００ｋ／ｈである時第２図（ａ）に示すようにパラメ
ータの種類及び検出値をパターンとして入力層の対応す
るニューロンに割当て、割当てられた所定のニューロン
を０．９の印加により発火させ、他のニューロンを０．
１の印加によりほとんど発火させないこととする。一方
、第２のニューラルネットワーク１３は連想機能にすぐ
れた神経回路網とし、例えばスロットル開度ＴＨの移動
平均値が２０°で、車速■の移動平均値が５０１ａｍ／
ｈである時、インターフェース１１は夫々の数値をｒｏ
、ＩＪ間の値に正規化し、第２図（ｂ）に示すように入
力層におけるスロットル開度用のニューロンを２０’　
の正規化値に対応した０、２の印加により対応する発火
レベルとし、入力層における車速用のニューロンを５０
ｋｎ＋／ｈの正規化値に対応した０、５の印加により対
応する発火レベルとする。
ここで、記載・想起起動手段１４が記載処理をニューラ
ルネットワーク１２．１３に指令すると、ニューラルネ
ットワークエ２は第２図（ａ）に示すように中間層を介
して入力層のパターンと、記載時に設計者が与える「高
速道路」の意味づけをもった出力層のニューロン発火パ
ターンとの関係を記憶し、ニューラルネットワーク１３
は第２図（ｂ）に示すように中間層を介して入力層にお
ける各パラメータに係るニューロンの発火レベルの組合
せを、記載時に設計者が与える「市街路」の意味づけを
もった出力層のニューロン発火パターンとの関係を記憶
する。そして、記載・想起手段１４がニューラルネット
ワーク１２．１３に想起処理を指令すると、第２図（ａ
）　、　（ｂ）に示す如くニューラルネットワーク１２
、１３は夫々中間層を介し入出力層の関係を思い出し、
出力層を入力層に対応して発火させる。よって、このこ
とから第２図（ａ）の例では高速道路であることを、又
同図（ｂ）の例では市街路であることを夫々認識するこ
とができる。
手段１４による記載指令はほとんど車両の設計時に設計
者が発するものであり、−旦消費者の手に渡ると手段１
４はほとんど想起指令を発する。従って、以下手段１４
の想起指令系を説明するに、これは主としてカウンタ１
５及び論理和回路１６により構成し、手段１４は一定時
間毎にニューラルネットワーク１２．１３へ想起指令を
発するものとする。
ニューラルネットワーク１２．１３の想起結果（走行条
件の認識結果）は神経回路網選択手段としてのマルチプ
レクサ１７により選択してコントローラ２に供給する。
マルチプレクサ１７の制御入力系はスイッチャ−１８を
具え、このスイッチャ−はアクセルセンサ８で検出した
アクセルペダル操作量Ａ（その他にステアリング操作量
やブレーキでもよい）の単位時間内における分散（平均
スペクトル、又は不偏分散、或いはこれらの相互関係の
モーメント値でもよし旬を求める。そしてスイッチャ−
１８はアクセル操作量Ａの過去ｔ０秒間の分散Ａ、。と
過去ｔ７秒（ｔｏ＞ｔ＋）間の分散Ａｔｌとの比Ｆ＝Ａ
、。
／ｎｔ＋（但し、Ｆ＜１の時１／Ｆ＝Ｆとする）を求め
る。このＦは不偏分散に近似した値を表し、過去ｔｏ秒
間と過去ｔ４秒間とのアクセル操作量の違い度合いに相
当してアクセル操作パターンが大きく違うほどＦ値が大
きくなる。スイッチャ−１８はＦ値が設定値Ｆ０より大
きくなる時、操作の変化が大きいことから分離機能及び
学習機能にすぐれた第１ニユーラルネツトワーク１２の
想起結果（走行条件認識結果）を選択するようマルチプ
レクサ１７に指令し、Ｆ値が設定値Ｆ０より小さい時、
操作の変化が小さいことから連想機能にすくれた第２ニ
ユーラルネツトワーク１３の想起結果（走行条件認識結
果）を選択するようマルチプレクサ１７に指令する。
マルチプレクサ１７は指令に応じて選択したニューラル
ネットワーク１２又は１３の走行条件認識結果をコント
ローラ２に供給する。スイッチャ−１８からの指令は論
理和回路１６を経て手段１４にも入力され、カウンタ１
５から手段１４への想起指令とは別に、スイッチャ−１
８からマルチプレクサ１７ヘニユーラルネツトワーク選
択指令が出される度にニューラルネットワーク１２．１
３を想起し直す。
上記の想起機能を制御プログラムに書き直すと第３図の
如くになる。
即ち、先ずセンサ４〜８で検出した車両パラメータを入
力し、次にセンサ４〜７の検出値を移動平均すると共に
、センサ８の検出値のＦ値を求める。その後上記の移動
平均値に両ニューラルネットワーク１２．１３の入力層
を対応させ、次にこれらニューラルネットワークに想起
指令を発して出力層の対応ニューロンを発火させる。次
で、上記のＦ値が設定値１０以上か未満かをチエツクし
、以上なら第１ニユーラルネツトワーク１２の想起結果
を、又未満なら第２ニユーラルネツトワーク１３の想起
結果を選択して走行条件を認識する。
当該認識結果に応じコントローラ２は、−船路なら第４
図（ａ）中破線の変速パターンに基づき自動変速機１を
変速制御し、高速道路なら第４図（ａ）中実線の如くに
３−４変速線を変更した変速パターンに基づき自動変速
機１を変速制御し、市街路なら第４図（ｂ）に示す変速
パターンに基づき自動変速機１を変速制御する。よって
、高速道路で追越し加速しようとする時、ダウンシフト
変速が速やかに達成されて加速性能を向上させることが
でき、又市街路では各変速線が低速側に変更されること
から変速回数が減り、変速ショック回数の減少で滑らか
な走行を可能ならしめる。
ところで、アクセル操作量Ａの分散値変化が大きく（ア
クセル操作の変化が大きく）、変化が明確である場合は
、分離機能及び学習機能にすぐれたニューラルネットワ
ーク１２を選択してこれによる走行条件の認識結果を採
用するも、アクセル操作量Ａの分散値変化が小さ（、変
化が明確でない場合は連想機能にすぐれたニューラルネ
ットワーク１３を選択してこれによる走行条件の認識結
果を採用することから、後者の場合においても走行条件
の認識を正確に行うことができ、「学習の一般化」を達
成することができる。
（発明の効果） かように本発明は車両の走行状況（図示例ではアクセル
操作量Ａの分散値変化）に応し種類の異なる神経回路網
１２．１３のうち好適なものを使い分は得る構成とした
から、走行状況変化が大きな時の分離度及び学習効率を
高く保ったまま、走行状況変化が小さな時の認識精度を
高めて「学習の一般化」を達成するといったような作用
効果を奏することができ、又認識精度が上がることで入
出力間の関係を少ない教示で効率的に記載し得るという
作用効果をも奏し得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明走行条件認識装置の一実施例を示すシス
テム図、 第２図（ａ）　、　（ｂ）は夫々同側に用いた２種のニ
ューラルネットワークに係る神経細胞のマトリックス図
、 第３図は同側を走行条件認識プログラムとじて書き直し
て示すフローチャート、 第４図（ａ）　、　（ｂ）は夫々同側の走行条件認識結
果に応じ変更する自動変速機の変速パターン図である。 ４〜７・・・パラメータ検出手段（４・・・スロットル
センサ、５・・・車速センサ、６・・・ブレーキセンサ
、７・・・レンジセンサ） ８・・・アクセルセンサ ９・・・カリキュレータ １０、１１・・・ニューロンインターフェース　！入力
層応答手段） １２、１３・・・ニューラルネットワーク　（神経回路
網）１４・・・記載・想起起動手段 工５・・・カウンタ １７・・・マルチプレクサ（神経回路網選択手段）１８
・・・スイッチャー 四　田 第３図 第４図 （ａ） 島ｄ４路 （ｂ） 甲種丁Ｐト Ｊｌ−ＩＶノ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １．　車両の走行環境及び乗員の好み等を含む走行条件
    を認識する装置において、 前記走行条件に係るパラメータを検出するパラメータ検
    出手段と、 種類の異なる複数の神経回路網と、 これら神経回路網の入力層を前記パラメータ検出手段か
    らのパラメータ検出値に応答させる入力層応答手段と、 車両の操作状況から神経回路網を選択し、選択された神
    経回路網の出力層から走行条件を認識する神経回路網選
    択手段とを具備してなることを特徴とする車両の走行条
    件認識装置。
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