JPH04204231A - 車両速度制御装置 - 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） 本発明は車両速度制御装置に関し、より具体的には自動
車の台上試験等の自動運転を行う装置であって、ファジ
ィ推論を用いて制御の収束性を向上させる様にしたもの
に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題ファジィ
制御を用いた自動車の定速走行制御は、例えば特開昭６
３−４１２５２号公報記載のものが知られている。とこ
ろで自動車の台上試験或いは自律運転等は以前エキスパ
ート・ドライバが行っていたが、ドライバにより操作テ
クニックが異なり、また同一人でも疲労度に応して操作
テクニ、りが相違すると共に、斯く人手を介するときは
いずれにしても労働時間に制約があることから、近時は
自動運転ロボットからなる装置が提案されている。斯る
自動運転装置としては例えば、「自動車工学Ｊ、１９９
０年４月号記載のものを挙げることができる。

而して台上試験等においては予め設定され経時的に変化
する目標車速に従って自動車を運転することになるが、
自動運転装置にあってはＰＩＤ制御等を用いて実現して
いる。しかしながら、その操作パターンは人、特にエキ
スパート・ドライバのそれと異なり、オーバシュートし
がちであって、目標値に精度良く追従させることが困難
であった。

従って、本発明の第１の目的は目標値に精度良く追従す
ることができ、制御の収束性を向上させる様にした車両
速度制御装置を提供することにある。

更には、初心者からエキスパート・ドライバまでに至る
ドライバを適宜選択してその運転テクニックを正確にシ
ミュレートすると共に、軽自動車から大型自動車まで的
確に対応することができ、常にバラツキのない試験デー
タを得ることができる車両速度制御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） 上記した目的を達成するために本発明は例えば請求項１
項において、目標速度を出力する目標速度出力手段と、
車両の実速度を検出する速度センサと、前記目標速度及
び実速度に基づいて制御量を推論、決定する制御部と、
及び該制御部で決定された制御量に基づいて前記車両の
原動機出力を制御する速度制御手段とを備えた車両速度
制御装置において、前記目標速度が経時的に変化するも
のであると共に、所定時間後のその目標速度又は所定時
間後の予測速度の少なくとも１つを用いて推論の入力パ
ラメータを予測する入力パラメータ予測手段と、前記所
定時間を前記目標速度に基づいて変更する予測タイミン
グ変更手段とを備える如く構成した。

（作用） 時間変化を伴う目標速度に対して所定時間後の値を用い
て制御する様にしたので、その間の変化の有無若しくは
その変化を予測することができ、制御収束性を向上させ
ることができる、（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。第
１図は本発明に係る車両速度制御装置１０を全体的に示
す概略図であり、車両の台上試験用の自動運転装置とし
て実現される。

図において符号１（１０で総称される車両の車輪１０２
は、車両運転装置１０のローラ１２上に空転自在に［置
される（図では１つの車輪についてのみ示す）。車両速
度制御装置１０はハント１４を備えており、そのハンド
１４は先端側で車両運転席床面に配置されたアクセルペ
ダル１０４に当接する。ハンド１４の基端は流体圧シリ
ンダ等よりなるスロットルアクチュエータ１６に連結さ
れており、該アクチュエータの駆動に応して軸方向に進
退する。

而してスロットルアクチュエータ１６は運転制御ユニッ
ト１８に接続されてその指令を受けており、ハンド１４
を指令された速度で指令された量（距離）だけ駆動する
様に構成されており、車両の内燃機関１０６の吸気路１
０８に配置されたスロットル弁１１０をそれに比例する
速度と開度で開弁する。同様に戻し方向についてもアク
セルペダルのリターンスプリング（図示せず）の復帰力
の範囲内において指令された速度で指令された開度だけ
閉弁する。

車両速度制御装置１０は更に第２のハンド２０を備えて
おり、第２のハンド２０も同様に流体圧シリンダからな
るブレーキアクチュエータ２２に連結され、ブレーキペ
ダル１１２を運転制御ユニント１８の指令する速度で指
令された量だけ駆動する。該ブレーキペダル１１２には
周知の如くブレーキ圧（油圧）調整製置１１４が具備さ
れており、ブレーキペダル踏み込み力に略比例するブレ
ーキ圧を供給して車輪１０２に固定されたブレーキディ
スク１１６に制動パッド１１８を押圧して制動する。該
油圧系の適宜位置にはブレーキ圧センサ２４が設けられ
、ブレーキ圧（油圧）を検出して運転制御ユニット１８
に送出する。また車両１（１０の適宜位置には前記した
スロットル弁１１０の開度を検出するスロントル位置セ
ンサ２６が設けられ、その出力も運転制御ユニット１８
に送出されると共に、車両の走行速度も適宜位１に設け
られた重環センサ２８によって検出されてその出力も運
転制御ユニット１８に送出される。

尚、車両１（１０の内燃機関制御に関して簡単に説明し
ておくと、ディストリビュータ１２２内に収納されたク
ランク角センサ１２４と吸気圧センサ１２６とから機関
回転速度と機関負荷とが検出されて機関制御ユニット１
３０に送出され、そこで燃料噴射乃至は点火時期等の基
本制御値が決定される。決定値は水温センサ１３２出力
等から適宜補正され、適宜なタイミングで噴射弁（図示
せず）を介して機関燃焼室１３４に燃料が供給された後
、適宜なタイミングで点火装置１３６．ディストリピユ
ータ１２２２点火プラグ１３８を介して点火が指令され
、機関燃焼室１３４内の混合気を着火して燃焼させ、ピ
ストン１４０を下方に駆動し、その駆動力をトランスミ
ッション（図示せず）を介して駆動輪に伝達する。

第２図は運転制御ユニット１８の詳細を示すブロック図
である。スロットル位置センサ２６等のアナログ出力は
制御ユニット内においてレベル変換回路３０を介して所
定レベルに調節された後、マイクロ・コンピュータ３２
に入力される。また車速センサ２８の出力は波形整形回
路３４で波形整形された後、マイクロ・コンピュータ３
２に入力される。マイクロ・コンピュータ３２はＡ／Ｄ
変換回路３２ａ、ｌ１０３２ｂ及び３２ｆ、ＣＰＵ３２
ｃ、ＲＯＭ３２ｄ、ＲＡＭ３２ｅを備えており、ＣＰＵ
３２　ｃはＲＯＭ３２　ｄに格納されている時系列の目
標車速データに従い、それに追従すべくファジィ推論を
用いて制御値を算出した後、第１、第２出力回路３６．
３８を介してスロットルアクチュエータ１６とブレーキ
アクチュエータ２２に送出する。尚、ここで目標車速デ
ータは１０モ一ド走行テスト・スケジュール等の時間軸
に対して経時的に可変に設定された目標車速データを意
味し、実施例においては米国環境保護局の定めるＬＡ−
４スケジユールを使用する。

次いで、第３図フロー・チャート以下を参照して本装置
の動作を説明する。

第３図はその動作を示すメイン・フロー・チャートであ
り、概括的に説明すると、先ずＳＩＯでブレーキを使用
していない場合の大刃物理量（パラメータ）を求め、次
いでＳ１２でブレーキを使用している場合の大刃物理量
（パラメータ）を求めた後、Ｓ１４でブレーキが使用さ
れているか否か判定し、Ｓ１６又はＳ１８でその判定結
果に応じて算出された物理量のいずれかを選択し、Ｓ２
０で選択された物理量を入力ユニハース値に変換し、Ｓ
２２でファジィ推論を行って出力ユニハースを求め、−
３２４でスロットル開度とブレーキ圧に変換し、Ｓ２６
で出力して終わる。

第４図はＳＩＯのブレーキ未使用時の大刃物理量を算出
する作業を示すサブルーチン・フロー・チャートである
。尚、ここでブレーキの使用の有無により使用する物理
量を相違させるのは遅れ時間が異なるためであり、即ち
スロットル操作はブレーキ操作に比して車両出力変化が
遅れることからブレーキ操作時に比して目標点をより先
に設定するのが望ましいからである。

先ず５１（１０で現時刻から１〜６秒先に設定されてい
る目標車速を取り込む。第５図はＬＡ−４スケジユール
の一部を示すが、同図において現時刻を°゛○゛とする
と、＋１〜＋６秒までの車速データを取り込む。尚、目
標速度が設定されている時間間隔は通常整数秒毎であり
、実際の制御はそれよりもかなり細かい時間間隔（例え
ば０．１秒）で行われるために、その時点からそれぞれ
の整数秒先の時点は設定されている目標速度の中間時点
となることが多いが、この場合は目標速度をその時点の
前後の目標速度に基づく補間値とせず、最も近い先の（
即ち、次の）目標速度を用いる様にしている。次いで５
１０２に進み、そこで取り込んだデータから車速、加速
度の変化を算出して目標車速の変化が特徴的な部分を捜
索する。

第６図はその作業を示すサブルーチン・フロー・チャー
トであるが、先ず５２（１０において前記＋１〜＋８秒
までの時系列データから１秒間毎の加速度を求める。こ
れは第５図において現時刻の設定（目標）車速を■０．
１秒先の設定車速を■１とすると、加速度αｌは、 αｌ　＝　（Ｖｌ−ＶＯ）／１　　　［ｍ／ｓ　］で求
められる。第５図でアルファヘット小文字を付された実
線矢印の傾きが、それを示す。

次いで５２０２において該データから同様に２秒間にお
ける加速度を算出する。第５図でアルファベット大文字
を付された破線矢印が、それを示す。

次いで５２０４で該データから変曲点での加速度変化量
（Δ加速度と称する）を８２０２で算出した２秒おきの
加速度から求める。第７図の”Ｃ−Ａ“°が、それを示
す。

次いで５２０６において３２（１０で求めた１秒毎の加
速度を使用し、変曲点があるか否か、また変曲点がある
ときは極値点か否かを判定する。

ここで極値点は加速度の変化方向が反転する変曲点を意
味しており、従ってこれは、１秒毎の加速度の正負の符
号を参照することで判定することができる。

５２０６の判断で肯定されるときは８２０８に進み、そ
こで適宜設定する定数を乗じてΔ加速度を補正する。こ
れはΔ加速度に重み付けをして、それを強調するためで
ある。最後に５２１０でそのΔ加速度の中での最大値を
求めて終わる。尚、走行データにおいて車速変化がない
ときは加速度及びその変化量（Δ加速度）は零となる。

再び第４図フロー・チャートに戻ると、次いで５１０４
に進んで十１〜＋６秒の間に特徴的な部分があるか否か
判断する。この作業は具体的には第６図サブルーチン・
フロー・チャートで求めたΔ加速度を適宜設定する所定
値と比較して行う。比較した結果、所定値以上と判断さ
れるときは５１０６に進んでその特徴的な部分に対応す
る時刻を操作目標時刻とすると共に、所定値未満と判断
されるときは５ｉｏｓに進んで３秒先（＋３秒）を操作
目標時刻とする。従って、走行データに車速変化が見ら
れないときは、３秒先が操作目標′時刻となる。この“
３秒先′°について説明すると、発明者達はエキスパー
ト・ドライバの台上試験でのスロットル操作を大型コン
ピュータで解析し、スロットル開度とそれに相関する車
速等の物理量について基準化相互共分散関数を用いて分
析した結果、追従すべき目標速度が特徴的な変化を有し
ない、即ち増減変化しない区間では３秒先の車速変化が
スロ・ノトル変化に最も高い相関性を有することを発見
して斯く構成した。斯く特徴的な部分の有無を検索した
のは目標時刻を決定するためのものであり、即ちエキス
パート・ドライバが試験するときは直前の車速データよ
りも先の時刻の車速データを認識しながら運転操作する
ことから、上記の様に目標地点を決定する様にした。

最後に８１１０でブレーキ未使用時の大刃物理量を以下
の如く求めて終わる。

■操作目標時刻までの設定加速度 ＝（ＶΔｔ　−ＶＯ）　／Δｔ　／　３．６　（ｋｍ／
ｈ／ｓ］ ■操作目標時刻での予測車速偏差 一α０×Δｔ　Ｘ３．６＋ｖＯ−ＶΔｔ　　（ｋｍ／ｈ
） ゛、°■Δｔ：目標時刻の設定車速 ■０　：現時刻の設定車速 Δｔ　：目標時刻−現時刻 ３．６　　：ｍ／ｓ２をｋｍ／ｈ／ｓに変換するための
定数。加速度をｍ／ｓ”で算出 しているため。

ｖＯ：現時刻の実車速 α０；　現時刻の実加速度 第８図はこの算出を示す説明図である。上記の中の予測
車速偏差について説明すると、いま現時刻での実加速度
が図示の通りとすると、その加速度が破線で示す如（目
標時刻まで維持されたとすると、目標時刻では車速にお
いて図示の如き偏差が生しると推定される。このパラメ
ータは目標（設定）値との垂離を意味するところから、
後述する様に例えばパ設定加速度が零付近で予測車速偏
差がかなり大きいとＳはスロットルを大きく閉じる様に
制御する。尚、設定加速度は、設定車速間で予定される
加速度の意味で使用する。

再び第３図メイン・フロー・チャートに戻り、Ｓ１２の
ブレーキ使用時の大刃物理量算出について第９図サブル
ーチン・フロー・チャートに従って説明すると、５３（
１０で現時刻とその±０．５秒の設定車速を取り込み、
５３０２で現時刻の設定加速度を求めて現時刻の加速度
偏差を求め、続いて５３０４で現時刻の車速偏差を求め
る。即ち、ブレーキ使用時は使用パラメータを以下の如
く算出する。

■現時刻の加速度偏差 ＝ＡＬＦＯ−ｃｘｏ　　　　（ｋｍ／ｈ／ｓｌ■現時刻
の車速偏差 ＝ｖＯＶＯＣｋｍ／ｈ） °、°＾ＬＦＯ：現時刻の設定加速度＝（■（＋０．５
）　−Ｖ　（−０，５）　）　／３、６　　　　〔ｋｍ
／ｈ／ｓ　］ 尚、上記では現在の時刻の値からパラメータを求めたが
、それに限られるものではなく、要は先に述べた様に遅
れ時間の差を考慮してブレーキ未使用時より近い時刻の
値を用いれば良い。

第３図メイン・フロー・チャートにおいて次いで５１４
でブレーキ使用の有無を判定し、その結果に応じてＳ１
６又は３１８で大刃物理量として■■又は■■のいずれ
かを選択する。斯（区別するのは先に述べた様に遅れ時
間の多寡によるためである。而して、この場合ブレーキ
使用の有無をブレーキスイッチを設けてそのオン・オフ
信号のみから判定すると、緩減速域で検出値が頻繁に反
転するところから、切り換えタイミングに以下の如くヒ
ステリシスを設ける。

イ、ブレーキ使用時と判定する条件 ■０〜＋３秒間の設定加速度≦−０，１ｉｍ／ｓ’）及
び ブレーキ圧＞　０．０１　　　（ｋｇｆ／ｃ＋ｎ２Ｆ■
設定車速のＯ〜＋１秒間の車速−〇 ロ、ブレーキ未使用と判定する条件 ■Ｏ〜＋３秒間の加速度〉０ 即ち、上記の中、■又は■のいずれかを満たすときは［
使用」と判定し、上記の■を満たすときは「未使用」と
判定する。

次いでＳ２０に進んで選択された物理量を入力ユニハー
ス上の値に変換した後、Ｓ２２においてファジィ推論値
を求める。第１０図はそれを示すサブルーチン・フロー
・チャートであり、５４（１０において人力ユニハース
とメンバーノツプ関数とから各入力のラヘルとグレード
値を求め、５４０２でファジィプロダクションルール群
の中から合致するものを選択し、ファジィ推論によって
その出力ラベルのグレード値を求めた後、５４０４で出
力ラベルとそのグレード値とから合成波形の重心を求め
て出力ユニハースを算出する。

斯るファジィ推論は公知なものであるが、第１１図を参
照して簡単に説明すると、同図上部において２つの入力
の入力ユニハース上の値が図示の如くとすると、関係す
るファジィラヘルはそれぞれ２０．　ＰＳ、　ＮＳ、　
ＮＢとなり、グレードも図示の如く０、’２５．　０．
７５．、、　となる。次いで同図中央に示す如く関係す
るルールを検索して出力をファジィ和算すると出力ユニ
ハースにおいてファジィラヘルＰＢ、ＰＳが選択され、
波形合成して重心計算することにより、出力値を決定す
ることができる。尚、実際には演算時間を短縮するため
に、斯るファジィ推論結果を予めマンピングしておき、
それを検索して行うが、その点は公知であって本発明の
要旨とするところではないので、その説明は省略ここで
本実施例で使用されるルールについて説明する。第１２
図は先に第１１図に示したルール・テーブルをより詳細
に示すものである。理解の便宜のためにルールの後件（
結論）部にはファジィラベルに代えてそのルールの番号
を記載した。以下、ルール１から説明する。

１２二上末長里称 ルール１１．、設定加速度がかなり大きく、かつ予測車
速偏差がかなり大きいときは、スコツドルはそのままと
する。

ルール２１１．設定加速度がかなり大きく、かつ予測車
速偏差が少し大きいときは、スロットルを少し開ける。

ルール３１１．設定加速度がかなり大きく、かつ予測車
速偏差がない（丁度良い）ときは、スコツドルを大きく
開く。

ルール４１１．設定加速度がかなり大きく、かつ予測車
速偏差が少し小さいときは、スロットルを大きく開く。

ルール５９１．設定加速度がかなり大きく、かつ予測車
速偏差がかなり小さいときは、スロットルを大きく開く
。

ルール６０６．設定加速度が少し大きく、かつ予測車速
偏差がかなり大きいときは、スコツドルを少し閉じる。

ルール７０９．設定加速度が少し大きく、かつ予測車速
偏差が少し大きいときは、スコツドルはそのままとする
。

ルール８４９．設定加速度が少し大きく、かつ予測車速
偏差がない（丁度良い）ときは、スロットルはそのまま
とする。

ルール９（１０．設定加速度が少し大きく、かつ予測車
速偏差が少し小さいときは、スロットルを大きく開く。

ルール１０９．設定加速度が少し大きく、かつ予測車速
偏差がかなり小さいときは、スロットルを大きく開く。

ルールｉｔ、、設定加速度が零付近で、かつ予測車速偏
差がかなり大きいときは、スロットルを大きく閉しる。

ルール１２１．設定加速度が零付近で、かつ予測車速偏
差が少し大きいときは、スロットルを少し閉じる。

ルール１３１．設定加速度が零付近で、かつ予測車速偏
差がない（丁度良い）ときは、スロットルはそのままと
する。

ルール１４０．設定加速度が零付近で、かつ予測車速偏
差が少し小さいときは、スロットルを少し開く。

ルール１５０．設定加速度が零付近で、かつ予測車速偏
差がかなり小さいときはスロットルを大きく開く。

ルール１６１．設定加速度が少し減速で、かつ予測車速
偏差がかなり大きいときは、スロットルを大きく閉じる
。

ルール１７０．設定加速度が少し減速で、かつ予測車速
偏差が少し大きいときは、スロットルを太き（閉しる。

ルール１８９．設定加速度が少し減速で、かつ予測車速
偏差がない（丁度良い）ときは、スロットルを少し閉し
る。

ルール１９１．設定加速度が少し減速で、かつ予測車速
偏差が少し小さいときは、スロットルはそのままとする
。

ルール２０゜、設定加速度が少し減速で、かつ予測車速
偏差がかなり小さいときは、スロットルを少し開ける。

ルール２１．、設定加速度がかなり減速で、かつ予測車
速偏差がかなり大きいときは、スロットルを太き（閉し
る。

ルール２２１．設定加速度がかなり減速で、かつ予測車
速偏差が少し大きいときは、スロットルを大きく閉しる
。

ルール２３６．設定加速度がかなり減速で、かつ予測車
速偏差がない（丁度良い）ときは、スコツドルを大きく
閉しる。

ルール２４９．設定加速度がかなり減速で、かつ予測車
速偏差が少し小さいときは、スロットルを少し閉しる。

ルール２５９．設定加速度がかなり減速で、かつ予測車
速偏差がかなり小さいときは、スロットルはそのままと
する。

い。

ブ±：臼ゴＬ」眸 ルール１０．４　設定加速度が実加速度よりかなり大き
く、かつ実車速が設定車速よりかなり大きいときは、ブ
レーキをそのままとする。

ルール２０８．設定加速度が実加速度よりかなり大きく
、かつ実車速が設定車速より少し大きいときは、ブレー
キを少し戻す。

ルール３１０．設定加速度が実加速度よりかなり大きく
、かつ実車速と設定車速が同しときは、ブレーキを大き
く戻す。

ルール４１０．設定加速度が実加速度よりかなり大きく
、かつ実車速が設定車速より少し小さいときは、ブレー
キを大きく戻す。

ルール５１５．設定加速度が実加速度よりもかなり大き
く、かつ実車速が設定車速よりかなり小さいときは、ブ
レーキを大きく戻す。

ルール６、、、、設定加速度が実加速度より少し大きく
、かつ実車速が設定車速よりかなり大きいときは、ブレ
ーキを少し踏み込む。

ルール７（１０．設定加速度が実加速度より少し大きく
、かつ実車速が設定車速より少し大きいときは、ブレー
キはそのままとする。

ルール８１０．設定加速度が実加速度より少し大きく、
かつ実車速が設定車速と同しときは、ブレーキはそのま
まとする。

ルール９１０．設定加速度が実加速度より少し大きく、
かつ実車速が設定車速より少し小さいときは、ブレーキ
を大きく戻す。

ルール１０１．設定加速度が実加速度より少し大きく、
かつ実車速が設定車速よりかなり小さいときは、ブレー
キを大きく戻す。

ルール１１０．設定加速度が実加速度と同しで、かつ実
車速が設定車速よりかなり大きいときは、ブレーキを大
きく踏み込む。

ルール１２９．設定加速度が実加速度と同じで、かつ実
車速が設定車速より少し大きいときは、ブレーキを少し
踏み込む。

ルール１３１．設定加速度が実加速度と同しで、かつ実
車速が設定車速と同しときは、ブレーキはそのままとす
る。

ルール１４．、設定加速度が実加速度と同じで、かつ実
車速が設定車速より少し小さいときは、ブレーキを少し
戻す。

ルール１５１．設定加速度が実加速度と同しで、かつ実
車速が設定車速よりかなり小さいときは、ブレーキを少
し戻す。

ルール１６１．設定加速度が実加速度より少し小さく、
かつ実車速が設定車速よりもかなり大きいときは、ブレ
ーキを大きく踏み込む。

ルール１７０．設定加速度が実加速度より少し小さく、
かつ実車速が設定車速より少し大きいときは、ブレーキ
を大きく踏み込む。

ルール１８１．設定加速度が実加速度より少し小さく、
かつ実車速が設定車速と同じときは、ブレーキを少し踏
み込む。

ルール１９０．設定加速度が実加速度より少し小さく、
かつ実車速が設定車速より少し小さいときは、ブレーキ
をそのままとする。

ルール２０９．設定加速度が実加速度より少し小さく、
かつ実車速が設定車速よりかなり小さいときは、ブレー
キを少し戻す。

ルール２１９．設定加速度が実加速度よりかなり小さく
、かつ実車速が設定車速よりかなり大きいときは、ブレ
ーキを大きく踏み込む。

ルール２２２．設定加速度が実加速度よりかなり小さく
、かつ実車速が設定車速より少し大きいときは、ブレー
キを大きく踏み込む。

ルール２３９．設定加速度が実加速度よりかなり小さ（
、かつ実車速が設定車速と同しときは、ブレーキを大き
く踏み込む。

ルール２４１．設定加速度が実加速度よりかなり小さく
、かつ実車速が設定車速より少し小さいときは、ブレー
キを少し踏み込む。

ルール２５１．設定加速度が実加速度よりかなり小さ（
、かつ実車速が設定車速よりかなり小さいときは、ブレ
ーキをそのままとする。

再び第３図メイン・フロー・チャートに戻ると、続いて
Ｓ’２４でファジィ出力値をスロットル又はブレーキ操
作量に変換する。

第１３図サブルーチン・フロー・チャートに従って説明
すると、先ず５５（１０でブレーキペダルが踏み込まれ
ているか否か判断し、肯定されるときは５５０２に進ん
で所定の関数を用いてファジィ出力値からΔブレーキ圧
を求める。この関数は踏み込み方向と戻し方向とで適宜
差を設ける様に設定する。即ち、人のブレーキ操作では
踏み込み方向が比較的早く、戻し方向は比較的遅く行う
のが常であることから、それに併せて適宜設定する。

次いで５５（１０でそれまでに印加されているブレーキ
圧に８５０２で算出したΔブレーキ圧を加算してブレー
キ圧１　（ｋｇ／ｓ”　）を算出する。

従って、このブレーキ圧１は、従前まで踏み込み方向に
あったブレーキ操作について今回戻し方向の値が算出さ
れたときは、その差分となる。

次いで５５０６で算出されたブレーキ圧が零以上、即ち
踏み込み方向にあるか否か判断し、肯定されるときは直
ちにプログラムを終了すると共に、否定されるときは８
５０８に進んでブレーキ圧を零にする。即ち、ブレーキ
圧１が負にあると言うことは制動の逆、即ち加速が要求
されていることと判別される。ところが本ループに至っ
た時点では既に制動の制御量として求めているので、こ
れを加速させるためのスロットル弁開度に変換し直す必
要がでてくる。ここでスロットル弁開度の制御量はθｔ
ｈ変換関数を既に備えているので、５５１０で算出した
ブレーキ圧１を適宜設定する変換関数を用いて出力ユニ
ハースに逆変換し、５５１２で適宜設定するスロントル
変換関数を用いてスロットル操作量Δθｔｈ　（ｄｅｇ
、　）に変換する。

即ち、従前まで踏み込んでいたブレーキ操作量よりも今
回算出された戻し量が大きいときはブレーキ操作を介し
てではなく、スロットル操作量に変換して出力する様に
した。従って、先に述べた如＜５５０６で算出値ブレー
キ圧１が踏み込み方向にあると判断されるときは斯る変
換が不要となるので、算出されたブレーキ圧をもって直
ちにプロダラムを終了する。

これは他方の制御値たるスロットル操作量についても同
様である。即ち、５５（１０でブレーキ踏み込みなしと
判断されるときは５５１４に進み、そこで同様に閉弁方
向に重みを付ける適宜な関数を用いてファジィ出力値か
らスロットル操作量Δθｔｈを求め、５５１６でそれま
でのスロットル操作量θｔｈｏに加算してθｔｈｌを求
める。次いで８５１８で開弁方向か否か判断し、否定さ
れる場合はブレーキ圧が負となったとき同様の理由から
スロットル操作量をブレーキ圧に変換するために５５２
０でスロットル操作量を零にした後、５５２２で適宜な
変換関数を介して出力ユニハースに逆変換し、５５２４
においてΔブレーキ圧に変換する。

再び第３図メイン・フロー・チャートに戻り、最終ステ
ップＳ２６で斯く求められた操作量を前記したスロット
ルアクチュエータ１６またはブレーキアクチュエータ２
２に出力して終わる。

本実施例は上記の如くブレーキの使用の有無に応して目
標時刻を変えると共に、その目標時刻を所定時間先に設
定してその時刻の目標値を追従する様にしたことから、
制御の収束性を向上させることができる。また制御値の
決定にファジィ推論を用いる様にしたことから、エキス
パート・ドライバの操作テクニックを良く模倣する操作
テクニックが可能となると共に、常にバラツキのない試
験データを得ることができ、またルールを変更すること
によって車種、運転者の運転熟練度に即応させることが
できる。

第１４図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本実施例をシミュレーシ
ョンで検証した結果を示す測定データであるが、同図か
ら本実施例に係る装置においてエキスパート・ドライバ
のスロットル操作と略同様の操作が行われているのを確
認することができた。また車速追従の点についてはエキ
スパート・ドライバが行うときよりも良く追随していて
、車速偏差もエキスパートドライハのそれと同一の傾向
を示している。

上記実施例において車両の自動運転装置を例にとって本
発明を説明したが、本発明はそれに限られるものではな
く、実路面上の自律走行制御にも適用できるものである
。その場合、ブレーキ圧制御用アクチュエータは例えば
特願昭６３−５９９９１号のアクチュエータを用いても
良く、またスロットル弁はパルスモータにより直接開度
制御を行う様にしても良い。

尚、本実施例をオントー式内燃機関を例にとって説明し
たが、それに限られるものでなく、ディーゼル式内燃機
関でも良く、更にはジヱノトエンジン、電動機等のあら
ゆる原動機について応用することが可能である。

（発明の効果） 請求項１項記載の車両速度制御装置にあっては、目標速
度が経時的に変化するものであると共に、所定時間後の
その目標速度又は所定時間後の予測速度の少なくとも１
つを用いて推論の入力パラメータを予測する入力パラメ
ータ予測手段と、前記所定時間を前記目標速度に基づい
て変更する予測タイミング変更手段とを備える如く構成
したので、時間変化を伴う目標速度に対して所定時間後
の値を用いて制御することから、その間の変化の有無若
しくはその変化の程度に合わせた予測を行うことができ
、制御収束性が向上する。

請求項２項記載の車両速度制御装置にあっては、前記予
測タイミング変更手段は、前記所定時間よりも長い区間
での前記目標速度の変化によって前記所定時間を変更す
る如（構成したので、時間変化を伴う目標速度に対して
所定時間後の目標速度乃至は予測速度を用いるとき、そ
の所定時間よりも長い期間内の速度変化からその所定時
間を決定しているので、変化の有無若しくはその変化の
程度に合わせた予測を行うことができ、制御収束性が一
層向上する。

請求項３項記載の車両速度制御装置にあっては、前記目
標速度が所定の変化を生じないと判定されるときは所定
時間を固定時間とすると共に、所定の変化を生じると判
定されるときはその変化時点迄の時間を所定時間とする
如く構成したので、変化が生じたときはその変化時点ま
での時間を予測時間とすることとなり、変化後の条件に
影響されることのない良好な制御収束性を得ることがで
きる。而して、その所定の変化の判定は、具体的には請
求項４項又は５項に記載する如くにした請求項６項記載
の車両速度制御装置にあっては、前記目標速度の変化が
生しると判定されたときの所定時間に下限値を設ける如
く構成したので、変化時点を予測時間とするときにその
予測時間に下限値を設けることとなって、変化時点に到
達してから次の予測制御を行うのに比べて良好な制御収
束性を得ることができる。

請求項７項記載の車両速度制御装置にあっては、目標速
度が経時的に変化するものであると共に、速度制御手段
が制動装置を使用しているか否かを判定する判定手段と
、該判定手段により前記制動装置が使用されていないと
判定されるときは所定時間後の目標速度又は所定時間後
の予測速度の少なくとも１つを用いて推論入力パラメー
タとすると共に、前記制動手段が使用されていると判定
されたときは前記所定時間よりも短い時間内の目標速度
及び実際速度を用いて推論入力パラメータとする人力パ
ラメータ選択手段とを備える如く構成したので、時間変
化を伴う目標速度に対して原動機出力と制動装置との双
方を制御することとなって制御収束性が向上すると共に
、良好な応答性を得ることができる。

請求項８項記載の車両速度制御装置にあっては、前言己
速度制御手段は、前記人力パラメータ選択手段によって
選択されたパラメータによって前記原動機出力制御手段
又は制動装置制御手段のいずれか一方を用いて制御量を
決定すると共に、決定した制御量が所定値以下のときに
は前記原動機出力制御手段又は制動装置制御手段の中の
他方に対する制御量に変換する制御量変換手段を備える
如く構成したので、それらの切り換え時点では一方の制
御量が制御し得る、即ち応答し得る制御量外となったと
きには、その制御量をもって他方の制御量を演算するこ
ととなって、その他方の制御のための再演算が不要とな
り、制御収束性が向上すると共に、十分な制御応答性を
確保することができる。

請求項９項記載の車両速度制御装置にあっては、前記目
標速度が経時的に変化するものであると共に、少なくと
も所定時間後の目標速度を用いて推論の入力パラメータ
を求める入力パラメータ算出手段を備える如く構成した
ので、時間変化を伴う目標速度に対して所定時間後の目
標速度及び実速度を入力パラメータとすることとなって
、駆動力変化の応答遅れに適した制御を行うことができ
、良好な制御収束性を得ることができる。而して、その
具体的構成は請求項１０項又は１１項に記載する如くし
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両速度制御装置を全体的に示す
説明図、第２図はその中の運転制御ユニットの詳細を示
す説明ブロンク図、第３図はその動作を示すメイン・フ
ロー・チャート、第４図はブレーキ未使用時のパラメー
タ算出を示すサブルーチン・フロー・チャート、第５図
はその中で使用するＬＡ−４スケジユールの一部を示す
説明図、第６図は第４図の特徴部捜索を示すサブルーチ
ン・フロー・チャート、第７図は第５図のＡ部拡大図、
第８図は第４図で算出されるパラメータを説明する説明
図、第９図は第３図のブレーキ使用時のパラメータ算出
を示すサブルーチン・フロー・チャート、第１０図は第
３図のファジィ推論手順を示すサブルーチン・フロー・
チャート、第１１図はそのファジィ推論を説明する説明
図、第１２図はそこで使用されるファジィプロダクショ
ンルールを示すルール・テーブル図、第１３図は第３図
の出力変換手順を示すサブルーチン・フロー・チャート
及び第１４図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明のシミュレー
ションによる検証結果を示す測定データである。 １０・・・車両速度制御装置、１２・・・ローラ、１４
．２０・・・ハンド、１６・・・スロットルアクチュエ
ータ、１８・・・運転制御ユニット、２２・・・ブレー
キアクチュエータ、２４・・・ブレーキ圧センサ、２６
・・・スロントル位置センサ、２８・・・車速センサ、
３０・・・レベル変換回路、３２・・・マイクロ・コン
ピュータ、３４・・・波形整形回路、３６．３８・・・
出力回路、１（１０・・・車両、１０２・・・車輪、１
０４・・・アクセルペダル、１０６・・・内燃機関、１
０８・・・吸気路、１１０・・・スロットル弁、１１２
・・・ブレーキペダル、１１４・・・ブレーキ圧調整装
置、１１６・・・ブレーキディスク、１１８・・・制動
パッド、１２２・・・ディストリビュータ、１２４・・
・クランク角センサ、１２６・・・吸気圧センサ、１３
０・・・機関制御ユニット、１３２・・・水温センサ、
１３４・・・機関燃焼室、１３６・・・点火装置、１３
８・・・点火プラグ、１４０・・・ピストン

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１） ａ、目標速度を出力する目標速度出力手段と、ｂ、車両
   の実速度を検出する速度センサと、ｃ、前記目標速度及
   び実速度に基づいて制御量を推論、決定する制御部と、 及び ｄ、該制御部で決定された制御量に基づいて前記車両の
   原動機出力を制御する速度制御手段とを備えた車両速度
   制御装置において、前記目標速度が経時的に変化するも
   のであると共に、 ｅ、所定時間後のその目標速度又は所定時間後の予測速
   度の少なくとも１つを用いて推論の入力パラメータを予
   測する入力パラメータ予測手段と、 ｆ、前記所定時間を前記目標速度に基づいて変更する予
   測タイミング変更手段と、 を備えたことを特徴とする車両速度制御速度。
2. （２）前記予測タイミング変更手段は、前記所定時間よ
   りも長い区間での前記目標速度の変化によって前記所定
   時間を変更することを特徴とする請求項１項記載の車両
   速度制御装置。
3. （３）前記目標速度が所定の変化を生じないと判定され
   るときは所定時間を固定時間とすると共に、所定の変化
   を生じると判定されるときはその変化時点迄の時間を所
   定時間とすることを特徴とする請求項２項記載の車両速
   度制御装置。
4. （４）前記目標速度の変化が極値にあるか否かによって
   、前記所定の変化の判別方法を変えることを特徴とする
   請求項３項記載の車両速度制御装置。
5. （５）前記所定の変化は、前記目標速度の変化が極値に
   ないときには目標速度の変化率が基準値を超えたときに
   変化が生じるものと判定すると共に、前記目標速度の変
   化が極値にあるときには目標速度を所定倍した値が前記
   基準値を超えたときに変化が生じるものと判定すること
   を特徴とする請求項３項記載の車両速度制御装置。
6. （６）前記目標速度の変化が生じると判定されたときの
   所定時間に下限値を設けることを特徴とする請求項２項
   記載の車両速度制御装置。
7. （７） ａ、目標速度を出力する目標速度出力手段と、ｂ、車両
   の実速度を検出する速度センサと、ｃ、前記目標速度及
   び実速度に基づいて制御量を推論、決定する制御部と、 及び ｄ、該制御部で決定された制御量に基づいて前記車両の
   原動機出力及び制動装置を制御する速度制御手段と、 を備えた車両速度制御装置において、前記目標速度が経
   時的に変化するものであると共に、 ｅ、前記速度制御手段が制動装置を使用しているか否か
   を判定する判定手段と、 ｆ、該判定手段により前記制動装置が使用されていない
   と判定されたときは所定時間後の目標速度又は所定時間
   後の予測速度の少なくとも１つを用いて推論入力パラメ
   ータとすると共に、前記制動手段が使用されていると判
   定されたときは前記所定時間よりも短い時間内の目標速
   度及び実速度を用いて推論入力パラメータとする入力パ
   ラメータ選択手段と、 を備えたことを特徴とする車両速度制御装置。
8. （８）前記速度制御手段は、前記入力パラメータ選択手
   段によって選択されたパラメータによって前記原動機出
   力制御手段又は制動装置制御手段のいずれか一方を用い
   て制御量を決定すると共に、決定した制御量が所定値以
   下のときには前記原動機出力制御手段又は制動装置制御
   手段の中の他方に対する制御量に変換する制御量変換手
   段を備えたことを特徴とする請求項７項記載の車両速度
   制御装置。
9. （９） ａ、目標速度を出力する目標速度出力手段と、ｂ、車両
   の実速度を検出する速度センサと、ｃ、前記目標速度及
   び実速度に基づいて制御量を推論、決定する制御部と、 及び ｄ、該制御部で決定された制御量に基づいて前記車両の
   原動機出力を制御する速度制御手段とを備えた車両速度
   制御装置において、前記目標速度が経時的に変化するも
   のであると共に、 ｅ、少なくとも所定時間後の目標速度を用いて推論の入
   力パラメータを求める入力パラメータ算出手段、 を備えることを特徴とする車両速度制御装置。
10. （１０）前記入力パラメータ算出手段によって求められ
    る入力パラメータは、前記実速度及び該実速度から算出
    する実加速度から求めた前記所定時間後の予測速度及び
    前記所定時間後の目標速度との偏差であることを特徴と
    する請求項９項記載の車両速度制御装置。
11. （１１）前記入力パラメータ算出手段によって求められ
    る入力パラメータは、前記実速度及び前記所定時間後の
    目標速度との偏差であることを特徴とする請求項９項記
    載の車両速度制御装置。