JPH0625710B2 - 自動車自動運転用ロボットの制御方法 - Google Patents
自動車自動運転用ロボットの制御方法Info
- Publication number
- JPH0625710B2 JPH0625710B2 JP1285266A JP28526689A JPH0625710B2 JP H0625710 B2 JPH0625710 B2 JP H0625710B2 JP 1285266 A JP1285266 A JP 1285266A JP 28526689 A JP28526689 A JP 28526689A JP H0625710 B2 JPH0625710 B2 JP H0625710B2
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- JP
- Japan
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- speed
- time
- vehicle speed
- shift
- gear
- Prior art date
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
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。
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、このアクチュエータによ
ってアクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル
などの踏込み操作や、シフトレバー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。
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、このアクチュエータによ
ってアクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル
などの踏込み操作や、シフトレバー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、実車速と走行目標車速との偏差を
求め、この偏差を直接フィードバックするようにして走
行制御していた。
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、実車速と走行目標車速との偏差を
求め、この偏差を直接フィードバックするようにして走
行制御していた。
ところで、自動車の発進あるいは変速時においては、前
記偏差がどうしても大きくなる。すなわち、第６図は実
車速(実線で表す)と走行目標車速(点線で示す)の推移の
一例を表すもので、今、時刻ＴN-1 ′において変速を開
始し、時刻ＴN-1 において変速を終了した場合、変速に
際してクラッチ操作をすることろから、エンジン側と駆
動輪側とが一時的に切り離されるため、実車速は同図に
示すように落ち込み、その結果、時刻ＴN-1 における実
車速とその時刻ＴN-1 における走行目標車速との間に少
なからぬ偏差が生ずることになるのである。従って、実
車速をできるだけ素早く走行目標車速に近づける必要が
ある。
記偏差がどうしても大きくなる。すなわち、第６図は実
車速(実線で表す)と走行目標車速(点線で示す)の推移の
一例を表すもので、今、時刻ＴN-1 ′において変速を開
始し、時刻ＴN-1 において変速を終了した場合、変速に
際してクラッチ操作をすることろから、エンジン側と駆
動輪側とが一時的に切り離されるため、実車速は同図に
示すように落ち込み、その結果、時刻ＴN-1 における実
車速とその時刻ＴN-1 における走行目標車速との間に少
なからぬ偏差が生ずることになるのである。従って、実
車速をできるだけ素早く走行目標車速に近づける必要が
ある。
しかしながら、上記従来の方法によれば、アクセルペダ
ルやブレーキペダルを急激に踏み込んだり、戻したりす
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。
ルやブレーキペダルを急激に踏み込んだり、戻したりす
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、各種モード運転においてその
全走行時間にわたって実車速と走行目標車速との偏差を
可及的に少なくする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。
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、各種モード運転においてその
全走行時間にわたって実車速と走行目標車速との偏差を
可及的に少なくする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。
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
に各ギヤチェンジにおける変速時間とこの変速時間内に
おける速度落込量とを記憶させておくと共に、走行目標
車速データと次の変速タイミングデータとから次の変速
時点における加速度を演算すると共に、前記記憶された
変速時間と速度落込量の中から該当するデータを選び、
前記加速度および選択されたデータに基づいて次の変速
時点における速度誤差発生予測量を求め、さらに、過去
に行った発進または変速の操作終了時の速度誤差と前記
速度誤差発生予測量とに基づいて現在時刻の速度補正量
を求め、この速度補正量を現在走行目標車速に加えて、
これを制御目標車速とするようにしている。
転用ロボットの制御方法は、自動車自動運転用ロボット
に各ギヤチェンジにおける変速時間とこの変速時間内に
おける速度落込量とを記憶させておくと共に、走行目標
車速データと次の変速タイミングデータとから次の変速
時点における加速度を演算すると共に、前記記憶された
変速時間と速度落込量の中から該当するデータを選び、
前記加速度および選択されたデータに基づいて次の変速
時点における速度誤差発生予測量を求め、さらに、過去
に行った発進または変速の操作終了時の速度誤差と前記
速度誤差発生予測量とに基づいて現在時刻の速度補正量
を求め、この速度補正量を現在走行目標車速に加えて、
これを制御目標車速とするようにしている。
上記制御方法によれば、発進時または変速時においてア
クセルペダルやブレーキ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。
クセルペダルやブレーキ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。
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。
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。
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１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、シフトレバーＳの頭
部を把持して切変え操作するためのシウトレバー用アク
チュエータ7Sとが設けられていると共に、図示してない
が、ペダル用アクチュエータ7A，7B，7Cをそれぞれ個別
に駆動するＤＣサーボモータ、シフトレバー用アクチュ
エータ7SをＸ軸，Ｙ軸，Ｚ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てあ
る。また、各ペダル用アクチュエータ7A，7B，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
圧力センサが設けてある。
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、シフトレバーＳの頭
部を把持して切変え操作するためのシウトレバー用アク
チュエータ7Sとが設けられていると共に、図示してない
が、ペダル用アクチュエータ7A，7B，7Cをそれぞれ個別
に駆動するＤＣサーボモータ、シフトレバー用アクチュ
エータ7SをＸ軸，Ｙ軸，Ｚ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てあ
る。また、各ペダル用アクチュエータ7A，7B，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
圧力センサが設けてある。
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ＣＲＴ＆入
力キーボード、13はリモコン、14はティーチング用ペン
ダントである。
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ＣＲＴ＆入
力キーボード、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。
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ー用アクチュエータ7S(Ｘ，Ｙ，Ｚ
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。
を使ってシフトレバー用アクチュエータ7S(Ｘ，Ｙ，Ｚ
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。
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，Ｂ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。
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，Ｂ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。
そして、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。また、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。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置、クラッチ接続開始位置、
クラッチペダル最大踏込み位置をそれぞれ記憶させる。
一方、シフトレバーＳ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。
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。また、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。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置、クラッチ接続開始位置、
クラッチペダル最大踏込み位置をそれぞれ記憶させる。
一方、シフトレバーＳ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
ーＳの各切換え位置、各ペダルＡ，Ｂ，Ｃの各ペダル位
置について学習したことになる。
ーＳの各切換え位置、各ペダルＡ，Ｂ，Ｃの各ペダル位
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。
ーンで走行させる制御方法について説明する。
先ず、ギヤチェンジを行い、そのときに要する時間（変
速時間）とこの変速時間内における自動車１の速度の落
込量とを測定し、これらの関係を各ギヤチェンジ毎にロ
ボットに記憶させる。例えば、 LOWギヤから２ndギヤに
変速する場合の変速時間ΔＴ1と速度落込量ΔＶ1とを測
定し、これらを互いに関連付けて記憶する。以下、同様
に、他のギヤチェンジ（例えば２ndギヤ→３rdギヤ，３
rdギヤ→４thギヤ、４thギヤ→５thギヤ）における変速
時間ΔＴ2，ΔＴ3，ΔＴ4と速度落込量ΔＶ2，ΔＶ3，
ΔＶ4とについても互いに関連付けて記憶する。第３図
はギヤチェンジにおける変速時間ΔＴmとそのときの速
度落込量ΔＶmとを示すグラフである。
速時間）とこの変速時間内における自動車１の速度の落
込量とを測定し、これらの関係を各ギヤチェンジ毎にロ
ボットに記憶させる。例えば、 LOWギヤから２ndギヤに
変速する場合の変速時間ΔＴ1と速度落込量ΔＶ1とを測
定し、これらを互いに関連付けて記憶する。以下、同様
に、他のギヤチェンジ（例えば２ndギヤ→３rdギヤ，３
rdギヤ→４thギヤ、４thギヤ→５thギヤ）における変速
時間ΔＴ2，ΔＴ3，ΔＴ4と速度落込量ΔＶ2，ΔＶ3，
ΔＶ4とについても互いに関連付けて記憶する。第３図
はギヤチェンジにおける変速時間ΔＴmとそのときの速
度落込量ΔＶmとを示すグラフである。
次に、 LOWギヤで定速運転を行い、車速Ｖとそのときの
エンジン回転数Ｎを読み取り、絶対変速比(Ｇ1′＝Ｖ／
Ｎ)を求める。そして、２ndギヤで定速運転を行って同
様に絶対変速比Ｇ2′を求め、この２ndギヤにおける絶
対変速比Ｇ2′の前記 LOWギヤにおける絶対変速比Ｇ1′
に対するギア比(Ｇ1＝Ｇ2′／Ｇ1′)を求めてこれをロ
ボットに記憶させる。以下、同様にして、３rdギヤ，４
thギヤ，５thギヤについても、 LOWギヤに対するギア比
Ｇ2，Ｇ3，Ｇ4を求め、これをロボットに記憶させる。
エンジン回転数Ｎを読み取り、絶対変速比(Ｇ1′＝Ｖ／
Ｎ)を求める。そして、２ndギヤで定速運転を行って同
様に絶対変速比Ｇ2′を求め、この２ndギヤにおける絶
対変速比Ｇ2′の前記 LOWギヤにおける絶対変速比Ｇ1′
に対するギア比(Ｇ1＝Ｇ2′／Ｇ1′)を求めてこれをロ
ボットに記憶させる。以下、同様にして、３rdギヤ，４
thギヤ，５thギヤについても、 LOWギヤに対するギア比
Ｇ2，Ｇ3，Ｇ4を求め、これをロボットに記憶させる。
そして、走行目標車速データおよび次の変速タイミング
データとから、次の変速時点における加速度ｄＶN′／
ｄｔを求め、このｄＶN′／ｄｔと変速時間ΔＴmと速度
落込量ΔＶｍ（ｍ＝１〜４）とから、次の変速時点（実
施予定時刻ＴN′）における速度誤差発生予測量△ＶN′
を求める。
データとから、次の変速時点における加速度ｄＶN′／
ｄｔを求め、このｄＶN′／ｄｔと変速時間ΔＴmと速度
落込量ΔＶｍ（ｍ＝１〜４）とから、次の変速時点（実
施予定時刻ＴN′）における速度誤差発生予測量△ＶN′
を求める。
すなわち、第４図から理解されるように、前記速度誤差
発生予測量ΔＶN′は、 ΔＶN′＝ｄＶN′／ｄｔ×ΔＴm＋ΔＶｍと表される。
発生予測量ΔＶN′は、 ΔＶN′＝ｄＶN′／ｄｔ×ΔＴm＋ΔＶｍと表される。
但し、前記加速度ｄＶN′／ｄｔは、 で求めることができる。
ここで、ＶN′，ＶN+1 ′は次回，次々回の変速実施予
定時刻ＴN′，ＴN+1′における走行目標車速である。
定時刻ＴN′，ＴN+1′における走行目標車速である。
そして、過去のある時刻ＴN-1 において行った発進また
は変速操作終了時の実車速Ｖact と走行目標車速Ｖ
N-1 ′との速度誤差ΔＶN-1 とし、所定の走行パターン
に対する現在時刻Ｔにおける目標車速補正量ΔＶ(T)
を、 とし、現在の走行目標車速をＶ(T) とするとき、制御目
標速度ＶT は、 ＶT ＝Ｖ(T) ＋ΔＶ(T) となるようにすればよい。すな
わち、現在の走行目標車速Ｖ(T) に上記現在時刻Ｔにお
ける目標車速補正量ΔＶ(T) を加えて制御目標車速ＶT
とすれば、第５図に示すように、実車速Ｖact （図中、
実線Ｉで示す）の走行目標車速Ｖtable （図中、点線II
で示す）に対する偏差を全走行時間にわたって可及的に
小さくすることができる。
は変速操作終了時の実車速Ｖact と走行目標車速Ｖ
N-1 ′との速度誤差ΔＶN-1 とし、所定の走行パターン
に対する現在時刻Ｔにおける目標車速補正量ΔＶ(T)
を、 とし、現在の走行目標車速をＶ(T) とするとき、制御目
標速度ＶT は、 ＶT ＝Ｖ(T) ＋ΔＶ(T) となるようにすればよい。すな
わち、現在の走行目標車速Ｖ(T) に上記現在時刻Ｔにお
ける目標車速補正量ΔＶ(T) を加えて制御目標車速ＶT
とすれば、第５図に示すように、実車速Ｖact （図中、
実線Ｉで示す）の走行目標車速Ｖtable （図中、点線II
で示す）に対する偏差を全走行時間にわたって可及的に
小さくすることができる。
なお、変速操作中、すなわち、クラッチを切っている状
態においては、制御目標車速Ｖnominal（第５図におい
て実線IIIで示す）は走行目標車速Ｖtable とする。
態においては、制御目標車速Ｖnominal（第５図におい
て実線IIIで示す）は走行目標車速Ｖtable とする。
また、上述のギヤ比データは、発進または変速の際、ク
ラッチの接続を行う場合、変速機構にショックを与えぬ
ように、エンジンの回転をそのギヤでの車速相当に制御
するために使用する。そして、ギヤ位置が正しくなかっ
たり、ギヤ抜けが発生した場合の検知にも用いることが
できる。
ラッチの接続を行う場合、変速機構にショックを与えぬ
ように、エンジンの回転をそのギヤでの車速相当に制御
するために使用する。そして、ギヤ位置が正しくなかっ
たり、ギヤ抜けが発生した場合の検知にも用いることが
できる。
以上説明したように、本発明においては、各ギヤチェン
ジにおける変速時間とこの変速時間における速度落込量
とをロボットに学習させ、そのデータに基づいて目標車
速補正量を求め、これを現在の走行目標車速に加えるよ
うにしているので、発進や変速時においてアクセルペダ
ルやブレーキペダルを急激に操作する必要がなく、しか
も、実車速の本来の走行目標車速に対する偏差が可及的
に小さくなるので、所定の走行パターンに沿ったスムー
ズな運転が行え、従って、人間の運転による実車走行シ
ミュレータ運転における走行性能試験の結果と同様の結
果が得られるようになった。
ジにおける変速時間とこの変速時間における速度落込量
とをロボットに学習させ、そのデータに基づいて目標車
速補正量を求め、これを現在の走行目標車速に加えるよ
うにしているので、発進や変速時においてアクセルペダ
ルやブレーキペダルを急激に操作する必要がなく、しか
も、実車速の本来の走行目標車速に対する偏差が可及的
に小さくなるので、所定の走行パターンに沿ったスムー
ズな運転が行え、従って、人間の運転による実車走行シ
ミュレータ運転における走行性能試験の結果と同様の結
果が得られるようになった。
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図は変速時における速度落込量を示す図、第４図は
速度誤差発生予測量を説明するための図、第５図は本発
明に係るロボットの制御方法によって運転したときの車
速の変化を、走行目標車速と共に示す図である。 第６図は従来技術における車速の変化を、走行目標車速
と共に示す図である。
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図は変速時における速度落込量を示す図、第４図は
速度誤差発生予測量を説明するための図、第５図は本発
明に係るロボットの制御方法によって運転したときの車
速の変化を、走行目標車速と共に示す図である。 第６図は従来技術における車速の変化を、走行目標車速
と共に示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】自動車自動運転用ロボットに各ギヤチェン
ジにおける変速時間とこの変速時間内における速度落込
量とを記憶させておくと共に、走行目標車速データと次
の変速タイミングデータとから次の変速時点における加
速度を演算すると共に、前記記憶された変速時間と速度
落込量の中から該当するデータを選び、前記加速度およ
び選択されたデータに基づいて次の変速時点における速
度誤差発生予測量を求め、さらに、過去に行った発進ま
たは変速の操作終了時の速度誤差と前記速度誤差発生予
測量とに基づいて現在時刻の速度補正量を求め、この速
度補正量を現在走行目標車速に加えて、これを制御目標
車速とする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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1285266A JPH0625710B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 自動車自動運転用ロボットの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1285266A JPH0625710B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 自動車自動運転用ロボットの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03144338A JPH03144338A (ja) | 1991-06-19 |
| JPH0625710B2 true JPH0625710B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=17689280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1285266A Expired - Lifetime JPH0625710B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 自動車自動運転用ロボットの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0625710B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-31 JP JP1285266A patent/JPH0625710B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03144338A (ja) | 1991-06-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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