JPS63287635A

JPS63287635A - 定速走行制御装置

Info

Publication number: JPS63287635A
Application number: JP12306287A
Authority: JP
Inventors: Takefumi Hosaka; 保坂　武文; Yasuhisa Arai; 康久新井; Hiroki Matsui; 弘樹松井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-05-19
Filing date: 1987-05-19
Publication date: 1988-11-24
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH0698904B2

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）本発明は車両制御方法に関し、より具体的には車両、特
に自動車の運転の制御方法であって人間の判断乃至感覚
等の非物理量を制御要素として採り入れる道を拓くこと
を可能とした車両制御方法に関する。

（従来の技術）近時、自動車においては以前は運転者が手動操作してい
たものが漸次自動制御化されつつあり、例えば定速走行
技術について云えば特公昭５９−９７４０号公報記載の
技術を一例として挙げることが出来る。

（発明が解決しようとする問題点）ところでかかる自動制御技術においては従来より比例制
御、比例積分制御、比例積分微分制御等の手法が用いら
れているが、これらの制御手法は全て入力値として物理
量のみを前提とするものであった。即ち、これらの手法
は運転状態を示すパラメータを物理量として把えて入力
し、適宜の制御則から制御値を演算して制御するもので
あった。従って、物理量で明確に捉え難い人間の感覚乃
至判断等の要素は制御要素中に加えることが不可能であ
り、そのために熟練運転者にみられる安全で経済的で快
適な手動操作動作を自動制御手法中に採り入れることは
不可能なものであった。更に、熟練運転者にあっては運
転中現実に発生している四囲の状況を認識しつつ必要な
判断を下して装置を動作させるのみならず、かく行為す
ればかくなるであろうと云う未来の事象をも予見しつつ
動作するものであるが、その様な予見判断を制御中に採
り入れることは望むべくもないものであった。

更に、従来制御手法の場合、同一の理由から運転者−人
一人の感覚の相違性乃至は其の多様性を制御中に反映さ
せることが出来ず、よって運転者−人一人と車両との一
体怒が必ずしも十分得られないうらみがあった。又、従
来制御手法の場合、制御則が精緻化し細分化した結果、
該制御手法を実現する制御装置をマイクロ・コンピュー
タで構成する場合、かなりの容量のメモリを必要とする
不都合があった。

従って、本発明の目的は従来技術のかかる欠点を解消す
る車両制御方法を提供することにあり、単に物理量のみ
ならず、人間の感覚乃至判断等の物理量とはなじみ難い
要素をも制御中に採り入れることを可能とすると共に、
熟練運転者の予見判断をも制御中に採り入れてより精度
を向上させた制御技術を提供する道を拓くことを可能と
じた車両制御方法を提供することにある。

更には、制御則を変更することなく運転者−人一人の感
覚の相違性乃至は多様性を制御中に反映させることも可
能とする道を拓くことによって、入車一体感を一層向上
させることを可能とすると共に、きめの細かい制御を簡
潔な制御則で表現することを可能とすることによって本
制御手法をマイクロ・コンピュータからなる制御装置で
実現する場合でもメモリ容量が僅少で済む車両制御方法
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明に係る車両制御方
法は第１図に示す如く、車両の運転状態を示す少なく共
１つのパラメータを検知乃至は第１の所定演算処理によ
り求めると共に該パラメータを所定の第１のルールに従
って複数の区分に分け（ステップ１０）、次いで該区分
に対応する少なく共１つの第１の値を求め（ステップ１
２）、次いで該第１の値に基づいて少なく共１つの所定
の第２のルールに従って導かれる少なく共１つの第２の
値を求め（ステップ１４）、次いで該第２の値に基づき
第２の所定演算処理を行うと共に前記パラメータを用い
て第３の所定演算処理を行って少なく共１つの第３の値
を求め（ステップ１６）、該第３の値に基づいて制御値
を決定する（ステップ１８）、如く構成した。

（発明の構成及び作用）先ず本発明の前提について説明すると、成る状態を捉え
る場合一般的には物理量をもって特定することが通常行
われているが、他方第２図に示す如く集合論的に把握す
ることも可能である。即ち、全状態を概略的に小さい゛
、゛中位゛、゛大きい゛と云う条件で区分しておき、該
条件に完全に合致する場合を゛　１゛、全く合致しない
場合を０゛と考えて其の間を０．５，０．７等と段階的
に数値表現することにより、例えば同図において成る特
定の状態゛ａ゛は、中位と云える程度は０゜５であるが
、小さいと言える程度は０．１に過ぎないと把握するこ
とも出来る。これは所謂あいまい集合論的な考え方であ
るが、かかるあいまい集合論を採用することによって、
運転状態を示す因子として物理量のみならず゛　ドライ
バビリティ゛、゛ハンドルの切れが良い゛等のイメージ
、感覚等の非物理量をも心理学的分析によって統計的に
導いて定量化することにより、制御中に採り入れること
が可能となる０本発明は、かかるあいまい集合論を用い
たあいまい制御手法を利用する車両制御方法に関するも
のである。

ここで、前記「問題点を解決するための手段」で述べた
本発明の構成を更に敷桁すると、第３図（ａ）（ｂ）で
示すフロー・チャートの如くになる。同図（ａ）は個々
の制御値を決定する以前の前処理部の作業手順を、同図
（ｂ）は其れに基づいて個々の制御値を決定するメイン
・ルーチン部の作業手順を示す、前処理部フロー・チャ
ートより説明すると、先ずステップ２０において制御目
的に応じて車両運転状態を把握するためのパラメータを
選定し、該パラメータを運転状態に応じて複数の区分に
区分けする。この運転状態パラメータとしては通例物理
量を用いるが、それ以外にも感覚乃至判断等の非物理量
を適宜手法をもって定量化して用いても良い。物理量を
用いる場合には、実測値、其のｎ階微分値等の演算値を
用いる続いて、ステップ２２において評価指標を選定し
定義する。該評価指標は前記パラメータを根拠として決
定されるものであり、後述の如く制御則を評価する指標
となるものである。

続いて、ステップ２４において制御則を作成する。本発
明において特徴的なことは、該制御則が言語表現された
ものであると共に、その中に規定された出力指令を実行
したと仮定した場合の前記評価指標の満足度を問う予見
的なものである点である。

続いて、ステップ２６において予見値を定義する。これ
は前述の出力指令を実行したと仮定した場合の運転状態
の変化を前記パラメータの量的変動として表したもので
あり、かかる予見値データを実験を通じて予め定義して
おく。前処理段階においては以上の作業を完了してお（
ものとする次いで、同図（ｂ）のメイン・ルーチン部に
関して説明すると、先ずステップ２８において現在の運
転状態を把握する。これは前記パラメータを求めて行う
。

続いて、ステップ３０において、算出したパラメータに
ついてステップ２０で定義しておいた区分を参照し、該
当区分を検索する。

続いて、ステップ３２において前述の制御則中に規定さ
れている出力指令を実行したと仮定した場合の運転状態
の予見値を検索する。これは前述のステップ２６で作成
しておいた予見値を検索して行う。

続いて、ステップ３４において制御則の評価を行う。こ
れは前述の予見値が評価指標の要求する満足度をどの程
度達成するか判断して行う。尚、この場合１つの制御則
中に評価指標が複数個関係する場合は評価値の最小値を
もって評価する。

尚、制御則が複数個ある場合は其の中の一つを選択し、
その場合例えば満足度が最も高いものとして評価値が最
大となる制御則を選択する等して行う。

続いて、ステップ３６において前ステップで選択された
制御則の出力指令に対し所定の演算処理を行って制御値
を決定し、ステップ３８において被制御手段に出力する
。尚、以上の構成においてステップ２０．２８における
作業が前記したパラメータの算出、区分（ステップ１０
）に該当し、ステップ２０．３０における作業が前記し
た第１の値の算出（ステップ１２）に該当し、ステップ
２２，２４，２６．３２における作業が前記した第２の
値の算出（ステップ１４）に該当し、ステップ３４にお
ける作業が前記した第３の値の算出（ステップ１６）に
該当し、ステップ３６，３８における作業が前記した制
御’ｆＪ値の決定（ステップ１８）に該当する。

（実施例）以下、定速走行制御（オート・クルーズ）を例にとって
、本発明に係る車両制御方法の実施例を説明する。

便宜上、本発明を実現するための装置を先に説明する。

第４図は定速走行装置の全体構成を示しており、同図を
参照して説明すると、符号４０はエンジンを示し、エア
クリーナ４２から延出する吸気路４４のスロットル弁４
６の下流に位置する燃料噴射装置４８より燃料の供給を
受ける。該スロットル弁４６は、車両運転席床面に設け
られたアクセル・ペダル５０とアクセル・センサ５２を
介して電気的に接続されると共にパルス・モータ５４と
も機械的に接続され、其の駆動力を受けて開閉する如く
構成される。エンジンの回転部近傍にはクランク角セン
サ（図示せず）が配置されると共に、吸気路４４の適宜
位置には吸気路の絶対圧力を検出する絶対圧力センサ（
同様に図示せず）が配置され、機関回転数信号及び絶対
圧力信号を検出して制御ユニット５６に送出する。制御
ユニット５６は主として入出力インタフェース、ＣＰＵ
及びＲＯＭ並びにＲＡＭ等よりなるマイクロ・コンピュ
ータで構成される。

更に、エンジン４０の次段には、トランスミッション等
よりなる動力伝達装置５８が接続され、該動力伝達装置
より適宜位置に設けられた車速センサ（図示せず）を介
して車速信号が検出されて制御ユニット５６に送出され
る。又、操舵輪（図示せず）の適宜位置には、定速走行
制御をオン・オフするメイン・スイッチ、走行セット及
び減速用のセット・スイッチ並びに定速走行再開若しく
は加速用のリジューム・スイッチが設けられ、そのオン
・オフ信号も同様に制御ユニット５６に入力される。更
に、前記スロットル弁４６の近傍には、スロットル・セ
ンサ６０が設けられて弁開度を検出して制御ユニット５
６に送出する。又、アクセル・ペダル５０と並列に配設
されたブレーキ・ペダル６２の動作もブレーキ・スイッ
チ６４を介して制御ユニット５６に入力される。制御ユ
ニット５６は、これらの入力信号に基づいて制御値を演
算し、パルスモータ制御回路６６を介してパルス・モー
タ５４に出力してスロットル弁４６の開閉を制御すると
共に、燃料噴射装置４８にも出力して其の燃料噴射を制
御する。

続いて、第５図以下を参照しつつ定速走行制御を例にと
って本発明に係る車両制御方法の実施例を説明する。第
５図（ａ）（ｂ）は該制御方法を示すフロー・チャート
であり、同図（ａ）の前処理部フロー・チャートから説
明すると、前出第３図フロー・チャートで述べた如く、
先ずステップ７０において運転状態を示すパラメータを
選定する。本実施例においてはパラメータとして、設定
車速Ｖ　ＳＥＴと実車速Ｖとの偏差ＶＤＩＦ　　（ｋｎ
＋／ｈ　・・・時速）、車速■を１階微分した車両の加
速度α（ｌａａ／ｈ／ｓ、　、　、　　１秒当たりの時
速変化量）及び車速■を２階微分した加速度の変化量Δ
α（）ｃｍ／ｈ／ｓ／ｓ・・・１秒当たりの加速度変化
量（加加速度ジャーク））を用いる。

続いて、ステップ７２において該パラメータを運転状態
に応じて複数の区分に区分けする。第６図（ａ）は該区
分を示しており、図示の如く、パラメータＶＤＩＦ　、
　　α、ΔαはＯを中心とじて＋７から−７までの１５
の欄（以下「定義域Ｕ」と称する）に区分される（尚、
定義域Ｕにおいて欄と欄との間は連続的なものであり、
補間計算により其の間の数値も求めることが出来る）。

図示の如く、偏差ＶＤＩＦは−７に１１／ｈ（以下含む
）〜＋７ｋｍ／ｈ　（以上含む）の範囲に亘って、加速
度αは−１、４ｋｍ／ｈ／ｓ　（以下含む）　〜＋１．
４　ｋｍ／ｈ／ｓ　（以上含む）の範囲に亘って、又加
速度変化量Δαは−２゜８　ｋｍ／ｈ／ｓ／ｓ　（以下
含む）〜＋２．８　ｋｍ／ｈ／ｓ／ｓ　（以上含む）の
範囲に亘って定義域Ｕ上に割り振られる。尚、偏差ＶＤ
ＩＦの負値は実車速が設定車速を下層ることを、加速度
α及び其の変化量Δαの負値は減速状態を示す。又、同
図（ａ）の縦欄は、あいまい集合論で云うあいまいラベ
ルＦＬ、即ちＮＢ、ＮＭ、ＮＳ、　　ＺＯ，ＰＳ、ＰＭ
、ＰＢによって７個の欄に区分されており、定義域欄と
交差する１０５の欄には“０″から”１“までの数値（
以下「メンバーシップ値μ」と称する）が定義される。

同図（ａ）の表（以下「メンバーシップマツプ」と称す
る）は、前記制御ユニット５６のマイクロ・コンピュー
タのＲＯＭ内に格納される。

尚、上記あいまいラベルは夫々、ＮＢ＝ＮＥＧＡＴＩＶ
Ｅ　　ＢＩＧマイナス方向に大きい、ＮＭ＝ＮＥＣ，Ａ
ＴＩＶＥ　　ＭＥＤＩｔＪＭマイナス方向に中位、ＮＳ
−ＮＥＧＡＴＩＶＥ　　ＳＭＡＬＬ？イナス方向に小さ
い、ＺＯ＝ＺＥＲＯ零、ＰＳ＝ＰＯ３ＩＴＩＶＥ　　Ｓ
ＭＡＬＬプラス方向に小さい、ＰＭ−ＰＯ３ＩＴＩＶＥ
　　ＭＥＤＩＵＭプラス方向に中位、ＰＢ−ＰＯ３ＩＴ
ＩＶＥ　　ＢＩＧプラス方向に大きい、ことを意味する
。第６図（ｂ）は、これをグラフ化したものを示す。

続いて、ステップ７４において評価指標Ｅを選定し、同
様に区分してメンバーシップマツプを作成し、ＲＯＭ内
に格納する。第７図（ａ）は該評価指標のメンバーシッ
プマツプを示しており、本実施例の場合評価指標は、追
従性ＥＶＡ、爽快性ＥＦＲ１快適性Ｅ　ＣＦ、燃費ＥＦ
Ｅ及び安全性ＥＳＦの５個が選択される０図示の如く、
同図（ａ）のメンバーシップマツプは第６図（ａ）のメ
ンバーシップマツプと同様、１５個の区分からなる定義
域Ｕ上に区分されており、各指標と交差する欄には′”
１．０″以下のメンバーシップ値μＶＡ、　　μＦＲ，
μＣＦ、μＦＥ、　　μＳｒが定義される。この評価指
標Ｅは、前述のパラメータを根拠として其の変動状態の
優劣性を示したものからなる。即ち、追従性ＥＶ＾は偏
差ＶＤＩＰを、爽快性ＥＦＲ及び快適性ＥＣＦは加速度
変化量Δαを、燃費ＥＦＥは加速度αを、安全性ＥＳＦ
は偏差ＶＤＩＰを根拠とし、其れ等の量的変動の優劣性
を１．０以下の関数値をもって示したものからなる。同
図（ｂ）は其れをグラフ化したものであり、簡単に説明
すると、追従性ＥＶＡは偏差■ＤＩＦが零の場合目標車
速と実車速との差がないことになるので、メンバーシッ
プ値μνＡは定義域Ｕ−０付近において最大値１．０と
なる如く定義される。爽快性ＥＦＲは加速度変化量が微
小量正方向に連続した場合乗員に爽快感を与えることが
経験的に認められているため、メンバーシップ値μＦＲ
は定義域Ｕに対して右上がりの曲線となる。快適性ＥＣ
Ｆは等加速状態が続くと快適であることが同様に経験的
に確かめられているため、メンバーシップ値μＣＦは加
速変動のないＵ＝Ｏ付近において最大となる。又、燃費
ＥＦＥはマイナス方向の加速、即ち減速状態にある程大
きくなるため左上がりの曲線となり、安全性ＥＳＰは偏
差が少ない方が車速変化を生じることなく従って安全で
あることが経験的に確かめられるため、ｕ−０付近で同
様に最大になる。かかるメンバーシップ値μＥは実験的
乃至経験的に定義されたものであるが、これに限られる
ものではなく任意に設定出来ることは云うまでもない、
尚、パラメータとして加速度がマイナス方向に変化する
変曲点までの経過時間を求め、それに基づいて快適性Ｅ
ＣＦのメンバーシップ値を定義しても良い。

続いて、ステップ７６において制御則Ｒｉを作成し、Ｒ
ＯＭ内に格納する。第８図は此の制御則Ｒｉを示してお
り、５個の制御則Ｒ１１−Ｒｉ５が設定される０本発明
においては該制御則が言語表現されたものであると共に
、その中に予見則を含む点が特徴的である０例えば、制
御則Ｒｉｌは「スロットルを少しゆるめたとした場合追
従性と快適性が満足されるならばスロットルを少しゆる
めよ」と規定されており、他の制御則の内容も同様であ
る。この制御則は其の中に出力指令Ｃｉを規定しており
、本実施例の場合出力指令ＣｉはあいまいラベルＦＬＣ
ｉをもって示される。又、各制御則は評価指標の１つ又
は其れ以上を含んでいるが、どの評価指標を含ませるか
は制御内容との因果関係を判断して任意に決定すること
が出来る。選択基準としては、その運転状態では成る評
価指標について考えてはいけないときは当該制御則に含
めないこと等が考えられる。即ち、かかる場合他の重要
な評価指標についての評価を妨げ其の制御則自体が採択
されない恐れがあるからである。

続いて、ステップ７８で予見値を作成する。

これは前述の制御則を逐一適用して其れ等の出力指令Ｃ
ｉを実行したと仮定した場合の運転状態の変動を、前述
のパラメータＶＤＩＦ、　　α、Δαの量的変動値（以
下予見値Ｐ　（ＶＤＩＦｐ、　αｐ、Δαｐ）と称する
）として定義してあいまいラベルＦＬｐで示したもので
ある。第９図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、この様なパラメー
タ毎に定義された予見値の表（以下「予見テーブル」と
称する）を示す。予めかかる予見テーブルを実験を通じ
て作成して前述のＲＯＭ内に格納しておくものである。

同図（ｄ）は、これら予見値あいまいラベルＦＬｐをグ
ラフ化したものを示す。更に、本ステップにおいては、
選択された制御値の出力指令Ｃｉを更に精査して最終的
な制蓋値を決定するために、後述の第２のパラメータ・
メンバーシップマツプ、ルール・テーブル及び出力変換
テーブルも定義しておいてＲＯＭ内に格納しておくもの
とする。

続いて、第５図（ｂ）のメイン・ルーチン部の説明に移
ると、先ずステップ８０において、前述のメイン・スイ
ッチがオンしているか否か判断し、オンしていない場合
定速走行制御Ｉ（ＡＣ）は行わない（ステップ８２）。

メイン・スイッチがオンしている場合、続いてステップ
８４においてスロットル・センサ６０の出力値からスロ
ットル弁開度θＴＨを読み込むと共に、車速センサの出
力値から車速■及び加速度α並びに加速度変化量Δαを
算出する。この場合車速Ｖは所定時間内の平均値から算
出すると共に、加速度αは車速値を秒で除して又加速度
変化量Δαは該商を更に秒で除して算出する。

次いで、ステップ８６において、前ステップで算出した
車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ　、例えば２０）ｃＩＩｔ／
ｈを超えているか否か判断し、超えている場合次いでス
テップ８８においてブレーキ・スイッチ６４がオンして
いるか否か判断する。これらのステップにおいて所定車
速Ｖｒｅｆを下層る場合及びブレーキ・スイッチ６４が
オンしている場合には定速走行制御は行わない（ステッ
プ８２）。

続いて、ステップ９０において定速走行制御中か否か判
断し、定速走行制御中にない場合ステップ９２において
セット・フラグがオンしているか否か判断し、オンして
いる場合続いてステップ９４において其の時点の車速■
をセンサ出力から読み込んで設定車速Ｖ　ＳＥＴとし、
次のステップ９６において該設定車速ＶＳＥＴと前ステ
ップ８４で検出した車速■とから偏差ＶＤＩＦを算出す
る。続いて、ステップ９日においてスロットル開弁度θ
ＴＨの所期設定を行う。これは、運転者がセット・スイ
ッチを押した後直ちにアクセル・ペダルから足を離した
場合走行箇所によってはスロットル弁の閉弁速度が早い
ことがあるため、前ステップ８４で検出した開弁度θＴ
）［が当該設定車速Ｖ　ＳＥＴに対応する所定開弁度に
至らない場合其の開度まで開弁する作業であり、定速走
行制御の前段階たるイニシャライズ動作である。この後
ステップ１（１０）において定速走行制御に移行するが
、これについては第１０図の定速走行制御のサブ・ルー
チンを示すフロー・チャートを参照して後述する。

尚、ステップ９０において定速走行制御中と判断された
場合ステップ１０２においてセット・スイッチがオンし
ているか否か判断し、オンしている場合減速走行制御す
る（ステップ１０４）。

ステップ１０２においてセット・スイッチがオンしてい
ない場合、ステップ１０６においてリジューム・スイッ
チがオンしているか否か判断し、オンしている場合加速
走行制御すると共に（ステップ１０８）、ステップ１０
６においてリジューム・スイッチがオンしていない場合
定速走行制御に移行する。又、ステップ９２においてセ
ット・フラグがオンしていないと判断された場合は、定
速走行制御を行わない（ステップ８２）。いづれにして
も本発明の趣旨は主としてステップ１（１０）における
定速走行制御にあるので、本フロー・チャートの説明は
以上に止める。

第１０図は、定速走行制御のＡＣサブ・ルーチンを示す
フロー・チャートである。同図を参照して説明すると、
先ずステップ２（１０）においてステップ８４．９６で
算出した現在の運転状態を示すパラメータ、即ち偏差Ｖ
ＤＩＰ、加速度α及び加速度変化量Δαについて第６図
を参照して定義域Ｕ上の位置を検索し、続いてステップ
２０２，２０４．２０６においてパラメータ毎の該当す
るあいまいラベルＦＬＶＤＩＦ　、　　ＦＬα、ＦＬΔ
αを検索する。実例を挙げて説明すると、現在の運転状
態が偏差ＶＤＩＰ　＝Ｏｋｍ／ｈ、加速度ｔｘ　＝　Ｏ
ｋｍ／ｈ／ｓ、加速度変化量Δα＝　Ｏｋｍ／ｈ／ｓ／
ｓとした場合、定義域゛　　Ｕの値は各パラメータ共ｕ
＝０となる。Ｕ＝Ｏ欄のあいまいラベルを検索すると、
０，０，０，１゜ｏ、ｏ、ｏ、ｏとなり、其のメンバー
シップ値はＺ　Ｏ−１，０で他は０であるので、あいま
いラベルとしてはＺＯのみが関係することになる。従っ
て、検索結果は以下の如くになる。

パラメータ　　　　　あいまいラベル偏差Ｖ゛ＤＩＦ　　　　　　　ＺＯ加速度α　　　　　　ＺＯ加速度変化量Δα　　ＺＯ続いて、ステップ２０８において、第９図予見テーブル
を参照し、前ステップで検索した上記あいまいラベルＦ
ＬＶＤＩＦ　、　　ＦＬα、ＦＬΔαと制御則Ｒｉｌ乃
至Ｒｉ５の出力指令ＣｉのあいまいラベルＦＬＣｉとか
ら、次ぎの（ｎ＋１後の）運転状態におけるパラメータ
の予見値Ｐ　（ＶＤＩＦＰ、　　αｐ、Δαｐ）を示す
あいまいラベルＦＬｐを求める。尚、ここで云う「次の
くｎ＋１後の」は、現時点より時間的に後の時点を意味
し、第５図フロー・チャートが所定時間乃至所定クラン
ク角毎に起動されるものとすれば、例えば次のフロー・
チャート起動時を意味する。又、この場合次の次の起動
時又は其れ以降の起動時であっても良いことは云うまで
もない。

予見値は前述の実例で示すと、以下の如くになる。

制御則　出力指令　ＶＤＩＦｐ　　αｐ　　ΔαｐＩ　
　　　ＮＳ　　　ＮＳ　　　−−ＮＳ２　　　　ＺＯＺ
Ｏ−−−− ３ＰＳ　　　ＰＳ　　　ＰＳ　　　ＰＳ４　　　　ＮＢ
　　　ＮＢ　　　−−ＮＢ５　　　　ＰＢ　　　ＰＢ　
　　−−ＰＢ続いて、ステップ２１０において、評価指
標のメンバーシップ値μＥ　（μＶＡ、　　μＦＲ，μ
ＣＦ、　　μＦＢ、　　μＳＦ）と予見値あいまいラベ
ルＦＬｐのメンバーシップ値μｐより各制御則毎の評価
値μＢを決定する。前述の例で云えば、制御則１の評価
指標は追従性ＥＶ＾（パラメータはＶＤＩＦ　）と快適
性ＥＣＦ　（パラメータはΔα）であり、制御則１の出
力指令あいまいラベルＦＬＣｉはＮＳであるから、追従
性ＥＶＡの評価値μＥは第１１図（ａ）に示す如く、追
従性ＥＶＡのグラフと偏差ＶＤＩＦのあいまいラベルＮ
Ｓを重ね合わせて重複部分の最大値、０゜８をとること
で求められる。同様に加速度αのあいまいラベルもＮＳ
であるから快適性ＥＣＦの評価値μＦは０．７となる。

又、制御則２の評価指標は追従性ＥＶＡ（パラメータは
ＶＤＩｐ　）のみであり、Ｖ　ＤＩＰのあいまいラベル
はＺＯであるから、評価値μＥは第１１図（ｃ）に示す
如＜１．０となる。

制御則３の評価指標は追従性ＥＶＡ、快適性ＥＣＦ、燃
費ＥＦＥ及び安全性ＥＳＦであるから、その評価値〃Ｅ
は夫々第１１図（ｄ）乃至（ｇ）に示す如く、０．８２
．０．７５．０．１５及び１．０となる。同様に制御則
４の場合追従性ＥＶＡの評価値は０．２５、快適性ＥＣ
Ｆの評価値は０．２、安全性ＥＳＦの評価値は０．３５
となり、制御則５の場合追従性ＥνＡの評価値は０．２
５、爽快性ＥＦＲの評価値は１．０、安全性ＥＳＦの評
価値は０．４となる。以上をまとめると第１２図に示す
如くになる。かかる演算作業は、図示の如きテーブルを
前記制御ユニット５６のマイクロ・コンビエータのＲＡ
Ｍ内に演算スペースとして確保して行うことになる。尚
、この演算は終了する都度適宜ステップ（図示せず）に
おいてリセットされるが、ゼロ・リセットとすると最小
値を演算する際に真のＯか未使用の０か区別出来ないの
で、リセットはＦＦ（オーバフロー）とし、オーバフロ
ーしている値は最小値の対象から除外する。

続いて、制御則の最終評価値μＲｉを求めることになる
。この場合評価値（メンバーシップ値μＥ）は評価指標
の満足度を表すものであるから、「少なく共その範囲に
おいては全ての評価指標が満足している」ものとして夫
々の評価指標の中の最小値をとることで求める。その結
果、制御則毎の最終評価値μＲｉは以下の如くになる。

制御則　最終評価値１０．７２１．０３　　　　０、１５４０．２５　　　　０．２５続いて、ステップ２１２において５個の制御則の中のい
づれかを選択する。この場合、前ステップで求めた制御
則の最終評価値μＲｉが大きければ大きい程満足性が高
いことを意味するので、最大値を示す制御則即ち、実例
の場合には１．０を示す制御則２を適用制御則Ｒｏｕｔ
として選択する。

この制御則２は「スロットルを変えないとした場合追従
性が満足されるならばスロットルを変えないようにせよ
」と云うものであり、従ってこの出力指令が選択される
ことになる。

この出力指令はあいまいラベル（ＺＯ）で表されている
ため、ステップ２１４以下において該選択出力指令値に
焦点をあてて更にあいまい集合演算を行って精査し、最
適な制御値を求める。即ち、先ずステップ２１４におい
て、ステップ８４．９６で算出した現在の運転状態を示
すパラメーから再び定義域上の位置を検索する。第１３
図（ａ）は、この変換に使用する前述した第２のメンバ
ーシップマツプを示す。尚、この場合パラメータは２種
あれば足るので、偏差ＶＤＩＰ及び加速αのみ用いる。

第１３図（ａ）に示すメンバーシップマツプは第６図（
ａ）に示したマツプに大略類似するが、パラメータが制
御則出力指令（あいまいラベルＦＬＣｔ）毎に区分され
ている点で相違する。尚、同図（ｂ）は其れをグラフ化
したものを示す。従って、本ステップにおける定義域変
換に際しては、前ステップで選択された出力指令あいま
いラベル、即ちＺＯの欄において該当する定義域＋ｌＪ
ｕを選択することになり、例えば実例の場合ＶＤＩＰ　
＝　Ｏｋｍ／ｈ、　ａ　＝　Ｏｌａｉ／ｈ／ｓなので定
義域はＵ＝０の欄を選択することになる。

続いて、ステップ２１６において選択結果に基づいて状
態あいまい推論を展開することになるが、これに付いて
は第１４図フロー・チャートを参照しつつ説明する。尚
、ここに云う「状態あいまい推論」は、前ステップまで
に述べたあいまい集合論を用いた推論手法の類似するも
のであるが、予見則を含まない点で相違するものである
。

最初に、理解の便宜のため前記実例を使用して此の推論
手法を説明すると、実例の場合両者共定義域のｕ＝ｏｌ
に該当するので、第１３図（ｂ）に示す如く、この０の
位置より上方に垂線を延ばすと、あいまいラベルＺＯと
のみ交差することが判る。次いで、第１５図ルール・テ
ーブルを参照すると、偏差ＶＤＩＦのあいまいラベルＺ
Ｏと、加速度αのあいまいラベルＺＯが関係する制御則
は、以下の組合わせであることが判る。尚、１５図ルー
ルテーブルの場合、第８図に示したものと異なって予見
則を含まず、検出パラメータ値（ＩＦ部）と制御値部（
ＴＨＥＮ部）からなり、言語表現に翻訳した場合一般的
にはＩＦパラメータａ＝ｘａｎｄ　　パラメータｂ＝ｙ
、ＴＨＥＮ　　制御値＝２となる。この制御値をパラメ
ータ値ＶＤＩＦ　。

αから検索するものである。

Ｉ　Ｆ　　　　　　　　ＴＨＥＮＶＤＩＦ　ａｎｄ　ａ　　　　　　　θＴＨｚｏ　　　
　ｚｏ　　　　　　ｚ。

これは、「偏差ＶＤＩＦがゼロで且つ加速度αがゼロな
らばスロットル弁開度θＴＨは変えないようにせよ」を
意味する。そこで、第１６図に示す如く、ＩＦ部及びＴ
ＨＥＮ部で関係した全てのあいまいラベル、この場合は
ＶＤＩＰ＝ＺＯ，α＝２０゜θＴＨ＝ＺＯの３個のあい
まいラベルを取り出し、ＩＦ部の２個のあいまいラベル
三角形を夫々比較して最小値を選択し、ＴＨＥＮ部の三
角形を其の最小値で切断する。実例の場合第１３図（ｂ
）においてＶＤＩＦのあいまいラベルＺＯが定義域Ｕ上
の位置０からの垂線と交錯するときのメンバーシップ値
μは１．０でαの場合も１．０であるので、両者を比較
して小さい方の値、即ち共に１．０なので１．０を最小
値とし、ＴＨＥＮ部のあいまいラベルＺＯを示す三角形
を１．０の高さで横方向に切断する（実例の場合は１．
０の位置で切断するのでＴＥＨＮ部三角形に切断個所は
生じない）。次いでＴＨＥＮ部の三角形ＺＯの残部（斜
線部）を定義域Ｕ上に写像する（通例４個程度の三角形
が関係するが実例の場合ＴＨＥＮ部の三角形は１個なの
で合成写像は元の三角形と異ならない）。目標制御値は
この合成斜線部のいづれかの位置にあるので、続いて数
値化するために其の重心位置Ｇを求め、次いで其れより
下方に垂線を下ろして定義域Ｕと交差する位置を求め、
交差値を求める。この場合、交差する値は０となる。

かかる如き状態あいまい推論演算に付いて第１４図フロ
ー・チャートに従って説明すると、先ずステップ３（１
０）において演算用テーブルの初期設定を行う二このテ
ーブル自体は制御′ｎユニット５６のマイクロ・コンピ
ュータのＲＡＭ内に格納されており、第１７図に其れを
示す。其の中央部に後段のステップにおいて前記実例で
示した様な演算値μ０ＵＴｉｊが順次書き込まれること
になるが、このステップにおいては単に該テーブルをＲ
ＡＭ内に演算スペースとして確保することを意味する、
尚、演算値μ０ＵＴｉｊ　の初期値は、０゛とする続い
て、ステップ３０２において、偏差ＶＤＩＦの全てのあ
いまいラベルに対してメンバーシップ値ｐＮＢ　（ＶＤ
ＩＰ　）　＝ｋｌ　カらμｐａ　（ＶＤＩＦ　）　＝に
７までを検索し、続いてステップ３０４において同様に
加速度αの全てのあいまいラベルに対してメンバーシッ
プ値μ、μＮＢ　（α）＝１１からμＰＢ　’（α）＝
１７を検索する。これは、前記実例で言うと、ＶＤｒＦ
　、　　αが該当した定義域Ｏ欄の縦方向の数値、即ち
Ｏ，Ｏ，０，１，０，Ｏ，０，０を読み込んで前記演算
用テーブルに書き込むことを意味する。尚、該当欄がな
い場合は最も近い２つの欄の数値から補間演算すること
前記した通りである。

続いてステップ３０６において夫々の検索値、ｋｎｍ＝
ＭＩＮ　　（ｋｎ、　Ｉｎ　）　　（あいまいラベル番
号ｎ、ｍ　＝１．２．、．７）を比較して最小値を比較
する。これは前記実例でＩＦ部の２つのＺＯの値、１．
０と１．０を比較した作業に該当する。

続いてステップ３０８において比較結果が０゛であるか
否か判断し、０ではない場合続いてステップ３１０にお
いて、あいまいラベル番号ｎ、ｍを用いて第１５図ルー
ルテーブルを検索してＴＨＥＮ部あいまいラベルｐｎｍ
を検索する。前記実例の場合ＶＤＩＦとαから交錯する
ＴＥＨＮ部欄のあいまいラベルＺＯを選択した作業を意
味する。第１５図ルールテーブルに示された他の制御則
を例示すると以下の如くになる。尚、空欄は制御則が存
在しないことを意味し、現実には０゛を入れておく。

Ｉ　Ｆ　　　　　　　　　　　　ＴＨＥＮＶＤＩＦ　　
ａｎｄ　　　Ｏ：　　　　　　　　　　θＴＨ１、ＮＢ
　　　　　　２０　　　　　　　　　ＰＢ（もし実車速
が設定車速を大きく下廻っており且つ加速度がゼロなら
、スロットル弁を大きく開弁せよ）２、ＮＢ　　　　　　ＰＳ　　　　　　　　　ＰＭ（も
し実車速が設定車速を大きく下廻っており且つ少し加速
中であれば、スロットル弁を中位開弁せよ）３、ＮＭ　　　　　　ＺＯＰＭ（もし実車速が設定車速を中位下廻っており且つ加速度
がゼロならば、スロットル弁を中位開弁ぜよ）続いてステップ３１２においてＴＨＥＮ部に当たるあい
まいラベルｐｎｓが”０°“、即ちＴＨＥＮ部があるか
否か判断する。０ではない場合続いてステップ３１４に
おいて該ｐｎｍを演算する。これは第１６図においてＩ
Ｆ部三角形の最小値に基づいてＴＨＥＮ部三角形を切断
する作業に該当する。かかる作業を関係する全ての制御
則について繰り返し行う（ステップ３１６）、実例の場
合定義域でＵ＝Ｏの欄に該当したためＩＦ部で関係した
制御則は１個であったが、通例は４個程度の三角形が関
係するので其れ等について上記手順を全て行う。尚、前
記ステップ３０８において最小値ｋｎｍが０の場合制御
則のＩＦ部が存在しないことになるので、それ以上の演
算を中止して直ちに本ステップにジャンプすると共に、
前記ステップ３１２でｐｎａ＋がＯの場合制御則のＴＨ
ＥＮ部が存在しないことになるので、同様に本ステップ
にジャンプする。

次いで、ステップ３１８において演算値の合計値μＨ（
ｕ）の算出、即ち第１６図の切断三角形を合成して定義
域上へ写像する作業を行う。

続いて、ステップ３２０において合成値がＯ”であるか
否か判断し、０でない場合ステップ３２２で加重平均環
により重心位置Ｇを求め、其と交差する定義域上の値を
求める。尚、ステップ３２０でＯの場合同様にＴＨＥＮ
部がないことになるので重心位置計算は行わない。

再び、第１０図フロー・チャートに戻ると、ステップ２
１６のあいまい推論演算の後、ステップ２１８において
定義域上の値を実数値に変換する。これは第１８図に示
す変換テーブルを用いて行う。同図において上欄には定
義域Ｕが示されると共に、下欄にはスロットル開度θＴ
Ｈ（度）があいまいラベル毎に区画されて定義されてい
る。従って、変換に際してはステップ２１２で選択され
た制御則Ｒの出力指令たるあいまいラベルを再度用いて
検索することになる。実例の場合、出力指令のあいまい
ラベルはＺＯであったので、ＺＯ欄においてｕ−０の値
、即ち０度が選択されることになる。尚、この変換テー
ブルは、制御則毎に別々に定めるものとする。

再び第５図フロー・チャートに戻ると、ステップ１１０
において前記制御値をパルス・モータ制御回路６６に出
力し、パルス・モータ６４を駆動してスロットル弁４６
を所定度開閉する。但し、前記実例の場合にはスロット
ル弁４６の開度は現在の開度を保持する如く制御値を出
力することになる。尚、それと共に必要に応じて前記機
関回転数信号及び絶対圧力信号も勘案して燃料噴射装置
４８に制御値を出力して燃料噴射を制御する。

以上の如く、本実施例においては、あいまい集合論を用
いることにより人間の感覚を制御中に採り入れることを
可能とした道を拓くと共に熟練運転者の予見判断を予見
テーブルで定義して制御中に採り入れることが可能とな
る道を拓くことが出来、それによって一層きめの細かい
制御を簡潔な制御則で精度良く実現することが出来て入
車一体感が向上すると共に、熟練運転者の安全で経済的
で快適な運転手法を自動制御中にシミュレートする制御
を実現する道を拓くことが出来る。

尚、上記実施例においてステップ２１２の後出力指令に
付いて状態あいまい推論を展開して精査したが、精査の
際に状態あいまい推論に代えて従前の比例積分微分制御
手法を用いても良いものである。

（発明の゛効果）本発明は上記の如く構成したので、物理量で把え難い人
間の感覚乃至判断を定量化して制御中に採り入れること
が可能となる道を拓くと共に、熟練運転者の予見判断を
も採り入れて安全で経済的で快適な運転手法をシミュー
トする制御手法を実現することが出来、よりきめの細か
い制御をＰＪＷ：な制御則で精度良く実現することが出
来る利点を備える。更に、感覚乃至判断等の個人差をも
制御中に採り入れる道も拓くことによって入車一体感を
より向上させる制御を実現することが可能となると共に
、本制御方法をマイクロ・コンピュータからなる制御装
置で実現する場合も比較的僅少なメモリ容量で足る利点
を備える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明に係
る制御の前提理論の説明図、第３図（ａ）（ｂ）は本発
明の構成を概略的に示す説明フロー・チャート、第４図
は本発明を定速走行制御に応用した場合の実現に使用す
る定速走行制御装置の構成を示す説明図、第５図（ａ）
（ｂ）は本発明の実施例たる定速走行制御方法を示す説
明フロー・チャート、第６図（ａ）（ｂ）は該実施例に
おける運転状態パラメータのメンバーシップ値の定義例
を示す説明図、第７図（ａ）（ｂ）は該実施例における
評価指標のメンバーシップ値の定義例を示す説明図、第
８図は該実施例で用いられる制御則を示す説明図、第９
図（ａ）乃至（ｄ）は各パラメータ毎の予見メンバーシ
ップ値の定義例を示す説明図、第１０図は第５図フロー
・チャートのＡＣサブ・ルーチンを示す説明フロー・チ
ャート、第１１図（ａ）乃至（ｇ）は制御則の評価値決
定の具体例を示す説明図、第１２図は評価値決定の際使
用されるＲＡＭ内に格納された演算テーブルを示す説明
図、第１３図（ａ）（ｂ）は状態あいまい推論で用いら
れる運転状態パラメータのメンバーシップ値の定義例を
示す説明図、第１４図は第１０図フロー・チャートのサ
ブ・ルーチンたる状態あいまい推論演算を示すフロー・
チャート、第１５図は該演算で用いられるルールテーブ
ルを示゛す説明図、第１６図は該演算の具体例を示す説
明図、第１７図は該演算で用いられる演算テーブルを示
す説明図及び第１８図は演算値を最終的な実数制御値に
変換するために用いられる変換テーブルを示す説明図で
ある。第１図第３図（ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（
ｂ）第４図べｐ第６図（ａ）第６図（ｂ）第７図（ａ）７　７　　図　（ｂ）第８図第９図（ＣＩ）第９図（ｂ）第９図（Ｃ）第１１図第１３図（ａ）第１３図（ｂ）第

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車両の運転状態を示す少なく共１つのパラメータ
を検知乃至は第１の所定演算処理により求めると共に該
パラメータを所定の第１のルールに従って複数の区分に
分け、次いで該区分に対応する少なく共１つの第１の値
を求め、次いで該第１の値に基づいて少なく共１つの所
定の第２のルールに従って導かれる少なく共１つの第２
の値を求め、次いで該第２の値に基づき第２の所定演算
処理を行うと共に前記パラメータを用いて第３の所定演
算処理を行って少なく共１つの第３の値を求め、該第３
の値に基づいて制御値を決定することからなることを特
徴とする車両制御方法。
（２）前記車両制御方法が定速走行制御であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両制御方法。
（３）前記パラメータは、車速、車速加速度、車速加速
度の時間当たり変化量又は該車両加速度の変曲点からの
経過時間のいづれか或いは其れらの組み合わせであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の車両制御方
法。
（４）前記第１の所定演算処理は、実測値のｎ階微分、
加減算又は比例計算であることを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の車両制御方法。
（５）前記第１のルールは、該パラメータを連続的に画
成された複数の区分に分けることからなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の車両制御方法。
（６）前記第２のルールは、前記第１の値に基づく複数
の制御値算出手法を有することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の車両制御方法。
（７）前記制御値算出手法は、前記第１の値に対応する
制御結果を予見した値を含むことを特徴とする特許請求
の範囲第５項記載の車両制御方法。
（８）前記予見値は、集合値であることを特徴とする特
許請求の範囲第６項記載の車両制御方法。
（９）前記第２の所定演算処理は、前記第２の値の最大
値を選択することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の車両制御方法。
（１０）前記第３の所定演算処理は、前記第２の所定演
算処理値に付き、車両の運転状態を所定の第３のルール
に従って再度複数の区分に区分けし、次いで該区分に対
応する値を求めると共に該値に応じた段階を設定して該
段階に対し第４の所定演算処理を行い、次いで該演算結
果を所定の第４のルールに従って選択又は平均して前記
第３の値を求めることからなることを特徴とする特許請
求の範囲第９項記載の車両制御方法。