JP2005263100A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 車両の挙動情報に従って該車両の運動特性を学習して車両モデルを求めるニューラルネットワークと、前記車両に対する制御目標値とその偏差に従って前記車両に対する制御出力値を得るファジイ制御部と、前記ニューラルネットワークにて求めた車両モデルに従って上記ファジイ制御部の制御出力値とその制御目標値との偏差を最小とする前記ファジイ制御部のパラメータを決定するパラメータ決定手段とを備える。
【選択図】 図3
Description
そこで上述した目的を達成するべく本発明に係る車両制御装置は、
<a> 車両の挙動情報に従って該車両の運動特性を学習して車両モデルを求めるニューラルネットワークと、
<b> 前記車両に対する制御目標値とその偏差に従って前記車両に対する制御出力値を得るファジイ制御部と、
<c> 前記ニューラルネットワークにて求めた車両モデルに従って、上記ファジイ制御部の制御出力値とその制御目標値との偏差を最小とする前記ファジイ制御部のパラメータを決定するパラメータ決定手段と
を備えたことを特徴としている。
このオートクルーズ制御装置における定速走行制御は、自車の前方に先行車が存在しないとき、予め指示した設定車速に基づいて自車速を一定化制御するものであり、また車間距離制御は、図1にその概念を示すように自車(トラック)Aの前方を走行している先行車Bとの車間距離Lを一定に保つように自車速を制御するものである。この車間距離制御は、車速センサを用いて自車速を検出すると共に、例えばレーザレーダやミリ波レーダを用いて先行車Bとの車間距離Lや相対速度を検出しながら実行される。
Y={1−exp(−X)}/{1+exp(−X)}
なるシグモイド関数として与えられるものとした。
J=(1/2)Σ(ei−eNi)2
として与えられる。但し、上式中Σは(i=1,2)をパラメータとする集合を示している。この評価関数Jを減少させる為の結合荷重の更新量を、例えば最急降下法を用いて求めると、上記結合荷重wの更新量Δw(t)は
Δw(t)=α[∂J/∂w]+βΔw(t−Δt)
として与えられる。
w(t+ΔT)=w(t)+Δw(t)
として求められる。
Δu(t)=ΣiΣjfijμi(e1)νj(e2)
u(t)=U(t−ΔT)+Δu(t)
として示される。但し、u(t)は擬似アクセル開度指示値、またΔu(t)は擬似アクセル開度増減量を示している。更にΣiはiをパラメータとした集合を示し、Σjはjをパラメータとした集合を示している。またμiは車速偏差に関するi番目のルールへの適合度、νjは車速偏差変化量のj番目のルールへの適合度を示している。更にfijは、図5に示すようにテーブル化したi行j列目のルールを適用する際の後件部メンバーシップ関数の定数値として与えられる。
E=(1/2)[w(t)−y(t)]2
として目標車速w(t)と実車速y(t)との誤差を計算し、前述したファジイ後件部定数の更新量を勾配法で求めるべく、次の学習信号
∂E/∂wij=∂E/∂y(t)ΣA・B・C
A=∂y(t)/∂u(t−nΔT)
B=∂u(t−nΔT)/∂δu(t−nΔT)
C=∂δu(t−nΔT)/∂wij
を算出する。但し、u(t)は擬似アクセル開度、δu(t)は擬似アクセル開度増減量、wijはファジイ後件部定数(制御パラメータ)である。
∂E/∂y(t)=y(t)−w(t)
∂u(t−nΔT)/∂δu(t−nΔT)=1
∂δu(t−nΔT)/∂wij=μij
として表すことができる。尚、μijは(i,j)番目のファジイ推論への適合度であり、また∂y(t)/∂u(t−nΔT)についてはニューラルネットワーク31で構成したエミュレータを実際の車両であると看做すことで計算することができる。
Δwij=−α[∂E/∂wij]+ηΔwij
として計算し、これらの処理を繰り返し実行することにより、最適なファジイパラメータを求めることが可能となる。但し、上式においてαは忘却率であり、ηは学習率を表す定数である。
また実施形態における車速制御は、擬似アクセル開度情報に基づいて燃料噴射量を決定し、これによりエンジンECU12での車速制御を実施したが、擬似アクセル開度情報を求めることなく自車速や車間距離、相対車速等に従って直接燃料噴射量を求めて速度制御するようにしても良い。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができる。
13 アクセル開度増減制御部
17 車速増減制御部
18 目標減速度制御部
20 目標制動力演算部
22 補助ブレーキ
26 主ブレーキ
30 ファジイ制御部
31 ニューラルネットワーク
Claims (4)
- 車両の挙動情報に従って該車両の運動特性を学習して車両モデルを求めるニューラルネットワークと、
前記車両に対する制御目標値とその偏差に従って前記車両に対する制御出力値を得るファジイ制御部と、
前記ニューラルネットワークにて求めた車両モデルに従って、上記ファジイ制御部の制御出力値とその制御目標値との偏差を最小とする前記ファジイ制御部のパラメータを決定するパラメータ決定手段と
を具備したことを特徴とする車両制御装置。 - 前記ニューラルネットワークは、過去の車速、加速度、およびアクセル開度の時系列データから現在の車速と加速度とを推定する車両モデルを学習するものである請求項1に記載の車両制御装置。
- 前記ファジイ制御部は、先行車との車間距離を一定に保つオートクールズ制御の為の制御出力値を得るものである請求項1に記載の車両制御装置。
- 前記パラメータ決定手段は、制御対象の偏差およびその偏差の変化量をそれぞれ多段階に評価した評価レベルに従って前記ファジイ制御部のパラメータを定数化した値として求めるものである請求項1に記載の車両制御装置。
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