JPH0790725B2

JPH0790725B2 - 定速走行制御装置

Info

Publication number: JPH0790725B2
Application number: JP62123061A
Authority: JP
Inventors: 武文保坂; 康久新井; 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: 1995-10-04
Anticipated expiration: 2010-10-04
Also published as: JPS63287634A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は定速走行制御装置に関し、より具体的には車
両、特に自動車の運転の制御装置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定速走行制御装置に関する。

（従来の技術）近時、自動車においては以前は運転車が手動操作してい
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、比較積分制御、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移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
転中実現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一人
一人の感覚の相違性乃至はその多様性を制御中に反映さ
せることが出来ず、よって運転者一人一人と車両との一
体感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
る定速走行制御装置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
能とした定速走行制御装置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一人一人の感
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、人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定則走行制御
装置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、本発明に係る定速走行制
御装置は第１図に示す如く、少なくとも車速を含む車両
の運転状態を検出する車両運転状態検出手段10、検出さ
れた車速から、目標車速との車速偏差と車速変化量とを
求める手段12、該車速偏差と車速変化量とをメンバーシ
ップ関数で定量化してなる車両運転の評価指標を予め設
定する評価指標設定手段14、前記車速偏差と車速変化量
とを入力としスロットル弁開度を出力とすると共に、そ
れらをメンバーシップ関数で定量化し、入力を変化させ
たとき出力に生ずるであろう変化を予見する入出力特性
を予め設定する入出力特性設定手段16、前記評価指標設
定手段の設定する評価指数と前記入出力特性設定手段の
設定するメンバーシップ関数とを用いて該評価指標が満
足されることを条件に出力を規定するあいまいプロダク
ションルールを予め設定するルール設定手段18、前記あ
いまいプロダクションルールを用いてあいまい推論を行
って出力を決定する出力決定手段20、決定された出力に
基づいてスロットル弁開度を決定するスロットル弁開度
決定手段22、および、決定されたスロットル弁開度に基
づいて車両の走行速度を増減するアクチュエータの制御
値を決定する制御値決定手段24、とを備える如く構成し
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、或る状態を捉え
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"と考えてその間を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或る特定の
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。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定速走行制御装置に関するもので
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衍すると、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）はそ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、その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くも
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その中の
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
御則の出力指令により制御値を決定し、ステップ38にお
いて被制御手段に出力する。

（実施例）以下、本発明の実施例を説明する。第４図は定速走行制
御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46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、その駆動力を
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56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
力してその燃料噴射を制御する。

続いて、第５図以下を参照して定速走行制御装置の動作
を説明する。第５図（ａ）（ｂ）はその動作を示すフロ
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ＶSETと実車速Ｖとの偏差ＶDIF（km/h・
・・時速）、車速Ｖを１階微分した車両の加速度α（km
/h/s...1秒当たりの時速変化量）及び車速Ｖを２階微分
した加速度の変化量Δα（km/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，Δ
αは０を中心として＋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
よりその間の数値も求めることが出来る）。図示の如
く、偏差ＶDIFは−7km/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）〜＋1.4km/h/s（以上含むの範囲に亘って、又加
速度変化量Δαは−2.8km/h/s/s（以下含む）〜＋2.8km
/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ＶDIFの負値は実車速が設定車速を下
廻ることを、加速度α及びその変化量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「メンバーシップマップ」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＝NEGATI
VE BIGマイナス方向に大きい、NM＝NEGATIVE MEDIUM
マイナス方向に中位、NS＝NEGATIVE SMALLマイナス方
向に小さい、ZO＝ZERO零、PS＝POSITIVE SMALLプラス
方向に小さい、PM＝POSITIVE MEDIUMプラス方向に中
位、PB＝POSITIVE 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ップを作成し、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
ップを示しており、本実施例の場合評価指標は、追従性
ＥVA、爽快性ＥFR、快適性ＥCF、燃費ＥFE及び安全性Ｅ
SFの５個が選択される。図示の如く、同図（ａ）のメン
バーシップマップは第６図（ａ）のメンバーシップマッ
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値1.0値以下のメンバー
シップ値μVA,μFR,μCF,μFE,μSF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その変動状
態の優劣性を示したものからなる。即ち、追従性ＥVAは
偏差ＶDIF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Ｖ
DIFを根拠とし、そ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）はそれ
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ＶDIF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μVA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ＥCF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＝０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ＥSF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は経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ＥCF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、ROM内
に格納する。第８図はこの制御則Riを示しており、５個
の制御則Ri1〜Ri5が設定される。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。例えば、制御則Ri1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
その中に出力指令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ＦLCiをもって示される。
又、各制御則は評価指標の１つ又はそれ以上を含んでい
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、その運転状態では或る評価指標について考えて
はい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
価を妨げそ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それ等の出力指令Ci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Ｖ
VIF，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
いレベルＦLpをグラフ化したものを示す。

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（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Ｖ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20km/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を下廻る場合及びブ
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においてその時点の車速Ｖをセン
サ出力から読み込んで設定車速ＶSET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Ｖとから偏差ＶDIFを算出する。続いて、ステッ
プ98においてスロットル開弁度θTHの初期設定を行う。
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θTHが当該設定車速ＶSETに対
応する所定開弁度に至らない場合そ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100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106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100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200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ＶDIF、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,FL
α,FLΔα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ＶDIF＝0km/h、加速度α＝0km/h/s、
加速度変化量Δα＝0km/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＝０欄のあいまい
ラベルを検索すると、0,0,0,1.0,0,0,0となり、そのメ
ンバーシップ値はZO＝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ある。

パラメータあいまいラベル偏差ＶDIF 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ＦLV
DIF,FLα,FLΔαと制御則Ri1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,Δα
ｐ）を示すあいまいラベルＦLpを求める。尚、ここで云
う「次ぎの（ｎ＋１後の）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或
いはそ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 Δαｐ１ NS NS −− NS ２ ZO ZO −− −− ３ PS PS PS PS ４ NB NB −− NB ５ 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,μCF,μFE,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μＥ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ＥVA（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NS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μＥ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ＶDIF）のみであり、ＶDIFのあ
いまいラベルはZOであるから、評価値μＥは第11図
（ｃ）に示す如く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μＥ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ＥCF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ＥVAの評価値は0.25、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
ンピュータのRAM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０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、「少なくともその範囲に
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。

制御則最小評価値１ 0.7 ２ 1.0 ３ 0.15 ４ 0.2 ５ 0.25 続いて、ステップ212において５個の制御則の中にいづ
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則ち、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、従ってこの選択された制御
則の出力指令Ｕ（Rout）が制御値Uoutとされる。この場
合出力指令Ｕ（Rout）はあいまいラベルZOで表されてい
るので、このZOを実数値に変換する必要がある。第13図
（ａ）はこの変換テーブルを示しており、上欄には前述
の制御値Uoutが15個の定義域欄ｕに区分されると共に、
下欄には制御対象たるスロットル開度θTH（度）が対応
的に定義される。同図（ｂ）は、それをグラフ化したも
のを示す。実例の場合、選択された満足度を示す評価値
μRiは1.0であり、ZOのあいまい集合で1.0を与えるUout
はｕ＝０であるので、スロットル開度θTHは０度とな
る。尚、変換時に出力θTHの値が複数個求まる場合は、
安全のための小さい方を採るものとする。

続いて、別の例を挙げて説明する。現在の運転状態を偏
差ＶDIF＝3km/h、加速度α＝0.6km/h/s、加速度変化量
Δα＝1.2km/h/s/sとすると、夫々のあいまいラベルの
検索結果は以下の様になる。

パラメータあいまいラベル偏差ＶDIF PS,PM 加速度α PS,PM 加速度変化量Δα PS,PM 又、制御則毎の予見値も以下の様になる。この場合、現
在の運転状態が複数のあいまいラベルによって表現され
るため、あいまいラベルも複数個になる。

制御則出力ＶDIF α Δα １ NS ZO,PS −−− Z0,PS ２ ZO PS,PM −−− −−− ３ PS PM,PB PM,PM PM,PB ４ NB NM,NS −−− NM,NS ５ PB PB,PB −−− PB,PB 制御則毎の予見値は以下の如くになる。

制御則ＥVA ＥFR ＥCF １ 1.0 ,0.8 −−− 1.0,0.7 ２ 0.8 ,0.4 −−− −−− ３ 0.4 ,0.25 −−− 0.3,0.2 ４ 0.4 ,0.25 −−− 0.3,0.2 ５ 0.25,0.25 1.0,1.0 −−− 制御則ＥFE ＥSF １ −−− −−− ２ −−− −−− ３ 0.15,0.15 0.65,0.4 ４ −−− 0.65,0.4 ５ −−− 0.4 ,0.4 制御則毎の満足度は実例１と同様最小値をとることで表
されるが、実例２の場合夫々の評価指標に複数の評価値
があるので、先ず夫々の評価指標の中で大きい方を選び
（予見が一層合致していると云う意味で）、それから最
小値を選択する。その結果、最小値は以下の様になる。

制御則最小値１ 1.0 ２ 0.8 ３ 0.15 ４ 0.3 ５ 0.25 従って、制御則１が選択され、「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」となり、出力値への変換はNSが
1.0となるUout＝−２なので、θTH＝−0.5度となり0.5
度開弁することになる。

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54を駆動してスロットル弁46を所定
度開閉する。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。

尚、上記において、第５図（ａ）のステップ70および第
５図（ｂ）のステップ84が特許請求の範囲のａ項とｂ項
に、第５図（ａ）のステップ72および74が特許請求の範
囲のｃ項に、第５図（ａ）のステップ78が特許請求の範
囲のｄ項に、第５図（ａ）のステップ76が特許請求の範
囲のｅ項に、第10図のステップ200からステップ212（前
段）までが特許請求の範囲のｆ項に、第10図のステップ
212（後段）が特許請求の範囲のｇ項に、第５図（ｂ）
のステップ110が特許請求の範囲のｈ項に相当する。

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人
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。

第14図は本発明の第２の実施例を示しており、同様に定
速走行制御に応用した場合で、特にACサブ・ルーチンの
別の例を示す。同図フロー・チャートに従って説明する
と、第１実施例と同様に現在の運転状態をあいまいレベ
ルで把握した後（ステップ300〜306）、同様にステップ
308において予見テーブルを用いて予見値ＦLpを検索す
る。第１実施例と相違する点は、第15図に示す如く制御
則の出力指令があいまいラベルではなく実数値で表現さ
れていることである。従って予見あいまいラベルＦLpを
検索するためには該実数値を第16図に示す変換テーブル
を用いてあいまいラベルに一旦変換して検索する。その
後、第１実施例と同様にステップ310において制御則の
評価を行いステップ312において最大値を示した制御則
の出力指令Routを制御値Uoutとすることになるが、本実
施例の場合前述の如く出力指令が実数値で与えられてい
るので、第１実施例に見られた如き再変換作業は不要と
なる。残余の構成は第１実施例と同様であり、第１実施
例と同様の効果を備える。

尚、特許請求の範囲との関係については、第14図のステ
ップ300からステップ312（前段）までがそのｆ項に、ス
テップ312（後段）がそのｇ項に相当する点を除くと、
第１実施例の場合と同様である。

第17図は本発明の第３実施例を示しており、同様にACサ
ブ・ルーチンの変形例を示す。本実施例は第１及び第２
実施例に比して構成が簡素化されており、第２実施例と
同様実数値からなる制御則を用いるが、他方パラメータ
のメンバーシップマップ及び予見テーブルを用いること
なく、第18図に示す如き関数を用いるものである。第18
図（ａ）（ｂ）（ｃ）において、夫々ｘ軸には出力指令
Ci（即ち、スロットル弁開度θTH）が実数値で目盛られ
ると共に、ｙ軸には運転状態を示すパラメータが実数値
で目盛られる。

以下、第17図フロー・チャートに従って説明すると、ス
テップ400において現在の運転状態を示すパラメータＶD
IF，α，Δαを検出し、第15図制御則の出力指令Ciから
パラメータの予見値ＶDIFp，αp,Δαｐを求める。第19
図を参照して説明すると、現在の偏差を3km/hとすると
直線ＶDIFpを＋方向に3km/hだけ平行移動させた直線ＶD
IFp′が求められる。制御則１の出力指令CiはθTH＝−
１度であるから、ｘ軸においては−１より垂線を延ばす
と交差するｙ軸の値ＶDIFは５となり、従って予見値ＶD
IFp＝5km/hと求めることが出来る。

続いて、ステップ402において制御則毎の評価値を求め
る。これは第20図に示す如く追従性ＥVAのグラフにおい
て前ステップで求めた5km/hの位置より垂線を立て交差
した評価値μＥ、この場合0.2を求めて行う。かかる作
業を全ての制御則について行い、第１及び第２実施例と
同様に最小値を決定し、続いてステップ404において最
大値を示す制御則を求めて該制御則の出力指令Ｕ（Rou
t）を制御量Uoutとするものである。この場合、出力指
令は実数値で表されているので再変換の必要がないこと
第２実施例と同様である。尚、第18図に示した関数に代
えてテーブルを用いても良い。本実施例は第１及び第２
実施例に比し構成が簡略化した利点を有する。尚、特許
請求の範囲との関係については、第17図のステップ400
からステップ404（前段）までがそのｆ項に、ステップ4
04（後段）がそのｇ項に相当する点を除くと、第１実施
例の場合と同様である。

（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ュミレ
ートする制御手法を実現することが出来、よりきめの細
かい制御を簡潔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人車一体感をよ
り向上させる制御を実現することが可能となると共に、
本制御装置をマイクロ・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
は本発明に係る定速走行制御装置の構成を示す説明図、
第５図（ａ）（ｂ）はその動作を示す説明フロー・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）は制御出力の実数値への変換に用いられるテーブ
ルを示す説明図、第14図は本発明の第２実施例を示す定
速走行制御のACサブ・ルーチンの説明フロー・チャー
ト、第15図は該第２実施例で用いられる制御則を示す説
明図、第16図は予見テーブル検索時に使用される出力指
令（実数値）とあいまいラベルとの変換テーブルを示す
説明図、第17図は本発明の第３実施例を示すACサブ・ル
ーチンの説明フロー・チャート、第18図は該第３実施例
で使用される予見値検索用関数を示す説明図及び第19図
並びに第20図は第３実施例における制御則の評価値決定
手法を例示する説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】a.少なくとも車速を含む車両の運転状態を
検出する車両運転状態検出手段、 b.検出された車速から、目標車速との車速偏差と車速変
化量とを求める手段、 c.該車速偏差と車速変化量とをメンバーシップ関数で定
量化してなる車両運転の評価指標を予め設定する評価指
標設定手段、 d.前記車速偏差と車速変化量とを入力としスロットル弁
開度を出力とすると共に、それらをメンバーシップ関数
で定量化し、入力を変化させたとき出力に生ずるであろ
う変化を予見する入出力特性を予め設定する入出力特定
設定手段、 e.前記評価指標設定手段の設定する評価指標と前記入出
力特性設定手段の設定するメンバーシップ関数とを用い
て該評価指標が満足されることを条件に出力を規定する
あいまいプロダクションルールを予め設定するルール設
定手段、 f.前記あいまいプロダクションルールを用いてあいまい
推論を行って出力を決定する出力決定手段、 g.決定された出力に基づいてスロットル弁開度を決定す
るスロットル弁開度決定手段、および h.決定されたスロットル弁開度に基づいて車両の走行速
度を増減するアクチュエータの制御値を決定する制御値
決定手段、とを備えたことを特徴とする定速走行制御装置。