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JPH054544A - Automatic traveling device - Google Patents

Automatic traveling device

Info

Publication number
JPH054544A
JPH054544A JP3156544A JP15654491A JPH054544A JP H054544 A JPH054544 A JP H054544A JP 3156544 A JP3156544 A JP 3156544A JP 15654491 A JP15654491 A JP 15654491A JP H054544 A JPH054544 A JP H054544A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inference
membership function
descent method
error
fuzzy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3156544A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noboru Wakami
昇 若見
Hiroyoshi Nomura
博義 野村
Isao Hayashi
勲 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3156544A priority Critical patent/JPH054544A/en
Publication of JPH054544A publication Critical patent/JPH054544A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】熟練運転者と同じ運転制御方法を組み入れたフ
ァジィ推論による自動走行装置、および、ユーザー各自
の運転にあった運転制御方法を学習することのできる自
動走行装置を提供する。 【構成】ファジィ推論演算部3は熟練運転者の入出力デ
ータにもとずきファジィ推論し、降下法演算部5により
誤差演算部7の推論誤差が所定の値より小さくなるまで
演算を繰り返したのち、メンバーシップ関数記憶部2の
パラメータを固定する。またファジィ推論演算部3の出
力に対する人間の好みを入力するユーザ入力部により降
下法による演算を再開し、メンバーシップ関数のパラメ
ータを変更する。
(57) [Summary] [Objective] To provide an automatic traveling device by fuzzy inference incorporating the same driving control method as a skilled driver, and an automatic traveling device capable of learning a driving control method suitable for each user's driving. To do. [Constitution] The fuzzy inference operation unit 3 makes a fuzzy inference based on the input / output data of a skilled driver, and the descent method operation unit 5 repeats the operation until the inference error of the error operation unit 7 becomes smaller than a predetermined value. After that, the parameters of the membership function storage unit 2 are fixed. Further, the user input unit for inputting the human preference for the output of the fuzzy inference calculation unit 3 restarts the calculation by the descent method and changes the parameters of the membership function.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車の走行で、熟練運転
者と同じ運転制御方法をファジィ推論により、組み入れ
た自動走行装置及び、ユーザー各自の運転にあった運転
制御方法を学習することのできる自動走行装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is to learn an automatic traveling device incorporating the same driving control method as a skilled driver by fuzzy reasoning for driving a vehicle and a driving control method suitable for each user's driving. The present invention relates to an automatic traveling device that can perform.

【0002】[0002]

【従来の技術】ファジィ推論は、数学モデルが記述でき
ないような複雑な制御対象において、人間が従来の経験
から得ている知識を推論規則を用いて計算機で実行しよ
うとするものである。
2. Description of the Related Art Fuzzy inference is an attempt to execute knowledge obtained by humans from conventional experience on a computer using inference rules in a complicated controlled object in which a mathematical model cannot be described.

【0003】従来のファジィ推論は、図11に示すよう
に、制御観測値入力部101から得られる入力情報、例
えば制御偏差e及び、その変化率△eと、制御操作量出力
部103から出力する操作量uの間の関係を if〜 then
…規則として記述する場合、次のような推論規則をファ
ジィ推論規則記憶部104に複数個用意する。
In the conventional fuzzy inference, as shown in FIG. 11, the input information obtained from the control observation value input unit 101, for example, the control deviation e and its change rate Δe, and the control operation amount output unit 103 output. If ~ then the relationship between the manipulated variables u
When describing as a rule, a plurality of the following inference rules are prepared in the fuzzy inference rule storage unit 104.

【0004】IF e is Zero(ZO) and △e is Positive Small(PS) Then u is Negative Small(NS). ここで if〜 の部分を前件部、then…の部分を後件部と
呼ぶ。Zero,PositiveSmall 及び Negative Small など
は推論規則の記述に用いる入力や出力のメンバーシップ
関数を表すラベルである。メンバーシップ関数はメンバ
ーシップ関数記憶部105に格納されている。
IF e is Zero (ZO) and Δe is Positive Small (PS) Then u is Negative Small (NS). Here, the if part is called an antecedent part, and the part of then is called a consequent part. Zero, PositiveSmall, Negative Small, etc. are labels representing membership functions of inputs and outputs used to describe inference rules. The membership function is stored in the membership function storage unit 105.

【0005】図12にメンバーシップ関数の一例を示
す。メンバーシップ関数は対称な三角形としている。
FIG. 12 shows an example of the membership function. The membership function is a symmetric triangle.

【0006】よく用いられるメンバーシップ関数とし
て、NB(負に大きい),NS(負に小さい),ZO(だいた
いゼロ),PS(正に小さい),PB(正に大きい)等があ
る。
Commonly used membership functions include NB (negatively large), NS (negatively small), ZO (approximately zero), PS (positively small), PB (positively large), and the like.

【0007】次にファジィ推論演算部102で行われる
ファジィ推論過程を説明する。今、以下のようなn個の
推論規則がファジィ推論規則記憶部104に格納されて
いるとする。 ただし、Ri(i=1,2,・・・n)は推論規則とする。
Next, the fuzzy inference process performed by the fuzzy inference operation unit 102 will be described. Now, it is assumed that the following n inference rules are stored in the fuzzy inference rule storage unit 104. However, R i (i = 1,2, ... n) is an inference rule.

【0008】ここで、入力情報 e,△eに対する推論規則
Riの前件部の適合度μiを求める方法を、1番目の規則R
1を例にあげて説明する。ここで μzo(e),μps(△e)は
前件命題のメンバーシップ関数ZO、PMに対する入力情報
e,△eのメンバーシップ値を表す。いま制御観測値入力
部101からeo,△eoが入力されたとすると、規則R1
適合度μ1は、 μ1=μzo(eo)Λμps(△eo) (1) ただし、Λはmin演算となる。
Here, the inference rule for the input information e, Δe
The first rule R is used to calculate the suitability μ i of the antecedent part of R i.
Description will be given by taking 1 as an example. Where μ zo (e) and μ ps (△ e) are the input information for the membership functions ZO and PM of the antecedent proposition.
Indicates the membership value of e, △ e. Now eo from the control observation value input portion 101, △ when eo have been inputted, rules fit mu 1 for R 1, μ 1 = μ zo (eo ) Λμ ps (△ eo) (1) However, lambda is min It will be an operation.

【0009】そして推論規則R1の後件部の結論のメンバ
ーシップ関数ω1は、後件命題のメンバーシップ関数NS
のメンバシップ値μns(u)を用いて次のように求まる。 ω1=μ1Λμns(u) (2) 推論規則Riは複数個あるので、すべての結論のメンバー
シップ関数を結合したメンバーシップ関数は、 uT=ω1Vω2Vω3V・・・Vωn (3) ただし、Vはmax演算を示す。となる。このメンバーシ
ップ関数uTは制御操作量を示す結論のメンバーシップ関
数であるが、実際の制御操作量uoは実数であるので、メ
ンバーシップ関数uTを実数値に変換する必要がある。変
換手法として、以下に示す重み付き重心を採用する。制
御操作量uoは、
The membership function ω 1 of the conclusion of the consequent part of the inference rule R 1 is the membership function NS of the consequent proposition.
Using the membership value μ ns (u) of, it is calculated as follows. ω1 = μ 1 Λμ ns (u) (2) Since there are multiple inference rules R i , the membership function that combines the membership functions of all conclusions is u T = ω1Vω2Vω3V ・ ・ ・ Vωn (3) where V indicates max operation. Becomes The membership function u T is a conclusion membership function indicating the control operation amount, but the actual control operation amount u o is a real number, so it is necessary to convert the membership function u T to a real value. The weighted center of gravity shown below is adopted as the conversion method. The control operation amount uo is

【0010】[0010]

【数1】 [Equation 1]

【0011】となり、制御操作量出力部103に出力さ
れる。
And is output to the control operation amount output unit 103.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、以下のような理由で推論規則やメンバー
シップ関数の最適な構築が困難である。特に、車の運転
のように、、後続車との距離、およびその変化度合、前
方車との距離、およびその変化度合、自車の走行速度、
およびその変化度合、これらの全て、またはいずれかを
勘案し、アクセル開度、ブレーキ力、およびクラッチ操
作量を制御するような、入出力パラメータが多数あるよ
うな複雑な制御だと、もはや構築が不可能である。なぜ
ならば、推論規則やメンバーシップ関数がどのようにな
っているか熟練運転者が表現できず、従って熟練運転者
がうまく制御している規則が表記できないため、ファジ
ィ推論による熟練運転者なみの自動走行装置が実現でき
ないという課題があった。
However, in the above configuration, it is difficult to optimally construct the inference rules and membership functions for the following reasons. In particular, like driving a car, the distance to the following vehicle and its degree of change, the distance to the preceding vehicle and its degree of change, the traveling speed of the vehicle,
And its degree of change, all or any of these, and complex control with many input and output parameters, such as controlling accelerator opening, braking force, and clutch operation amount, can no longer be constructed. It is impossible. This is because the skilled driver cannot express what the inference rules and membership functions are, and therefore the rules that the skilled driver is controlling well cannot be expressed. There was a problem that the device could not be realized.

【0013】また、従来の構成では、推論規則やメンバ
ーシップ関数が固定のため、ユーザの好みに応じた運転
に変更できないという課題を有していた。
Further, in the conventional structure, since the inference rule and the membership function are fixed, there is a problem that the driving cannot be changed to the user's preference.

【0014】本発明は、かかる従来の自動走行装置の課
題に鑑み、熟練運転者やユーザーから得られる入出力デ
ータから、降下法を用いて自動的にファジィ推論のチュ
ーニング(調整)を行うものである。これにより、試行
錯誤によらずに希望するファジィ推論規則を自動的に作
成でき、熟練運転者とか各ユーザーの運転法を取り込め
る自動走行装置を提供することを目的とするものであ
る。
In view of the problems of the conventional automatic traveling apparatus, the present invention automatically tunes (adjusts) fuzzy inference using the descent method from input / output data obtained from a skilled driver or a user. is there. Thus, it is an object of the present invention to provide an automatic traveling device which can automatically create a desired fuzzy inference rule without trial and error and can incorporate the driving method of a skilled driver or each user.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】第1の本発明は、後続車
との距離、およびその変化度合、前方車との距離、およ
びその変化度合、自車の走行速度、およびその変化度
合、これらの全て、またはいずれかを入力として、ファ
ジィ推論を行い、アクセル開度、ブレーキ力、およびク
ラッチ操作量を出力とするファジィ推論演算部と、ファ
ジィ推論に用いる推論規則を記憶している推論規則記憶
部と、推論規則に用いる前件部のメンバーシップ関数の
形状データと後件部の関数を記憶しているメンバーシッ
プ関数記憶部と、メーカー側の実験により得られた前記
入出力データと前記ファジィ推論演算部から得られる推
論結果から降下法による演算を行う降下法演算部と、降
下法演算部の出力により前件部のメンバーシップ関数と
後件部の関数の少なくとも一方を変化させるメンバーシ
ップ関数調整部と、入出力データとファジィ推論演算部
から得られる推論結果から推論誤差を計算し推論誤差が
所定の値より小さいときに前記降下法演算部とメンバー
シップ関数調整部の動作を停止させる誤差演算部とを備
えた自動走行装置である。
A first aspect of the present invention is directed to a distance to a following vehicle and a degree of change thereof, a distance to a preceding vehicle and a degree of change thereof, a running speed of an own vehicle, and a degree of change thereof. Fuzzy inference with all or any of the above as input, and fuzzy inference calculation unit that outputs accelerator opening, braking force and clutch operation amount, and inference rule memory that stores inference rules used for fuzzy inference Part, a membership function storage part that stores the shape data of the membership function of the antecedent part used in the inference rule and the function of the consequent part, and the input / output data and the fuzzy data obtained by an experiment on the manufacturer side. The descent method operation part that performs the descent method from the inference result obtained from the inference operation part and the output of the descent method operation part reduces the membership function of the antecedent part and the function of the consequent part A membership function adjusting unit that changes one of the two, an inference error is calculated from the inference data obtained from the input / output data and the fuzzy inference operation unit, and when the inference error is smaller than a predetermined value, the descent method operation unit and the membership function The automatic traveling device includes an error calculation unit that stops the operation of the adjustment unit.

【0016】第2の本発明では、推論規則記憶部におい
て推論規則に用いる後件部が実数値であることに特徴が
ある。
The second aspect of the present invention is characterized in that the consequent part used for the inference rule in the inference rule storage part is a real value.

【0017】第3の本発明では、ファジィ推論演算部の
出力に対する人間の好みを入力するユーザ入力部を有
し、ユーザ入力部に入力があったときあらかじめ設定さ
れたファジィ推論演算部から得られる推論結果とユーザ
入力部の出力との誤差を最小にする降下法による演算を
行い、メンバーシップ関数を変更するものである。
According to the third aspect of the present invention, the fuzzy inference operation section has a user input section for inputting a human preference for the output of the fuzzy inference operation section, and when the user input section receives an input, it is obtained from a preset fuzzy inference operation section. The membership function is changed by performing a calculation by the descent method that minimizes the error between the inference result and the output of the user input unit.

【0018】第4の本発明では、ユーザが車を運転した
とき、あらかじめ設定されたファジィ推論演算部から得
られる推論結果と、ユーザーが制御した出力データを出
力検出センサーでとりこみ、推論結果との誤差を最小に
する降下法による演算を行うものである。
In the fourth aspect of the present invention, when the user drives the vehicle, the inference result obtained from the preset fuzzy inference operation section and the output data controlled by the user are taken in by the output detection sensor and the inference result is obtained. The calculation is performed by the descent method that minimizes the error.

【0019】第5の本発明では、第3および第4の本発
明において、推論誤差演算部はファジィ推論演算部から
得られる推論結果から推論誤差を計算し、推論誤差が所
定の値より大きいとき、その発生回数をカウントし、カ
ウント数が所定の数より大きくなったときのみ、推論誤
差が所定の値より、小さくなるまで前記降下法演算部と
前記メンバーシップ関数調整部を動作させるものであ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the third and fourth aspects of the present invention, the inference error calculation unit calculates an inference error from the inference result obtained from the fuzzy inference operation unit, and when the inference error is larger than a predetermined value. The number of occurrences is counted, and only when the count number becomes larger than a predetermined number, the descent method calculation unit and the membership function adjustment unit are operated until the inference error becomes smaller than a predetermined value. .

【0020】第6の本発明では、推論規則記憶部とメン
バーシップ関数記憶部を検索し、推論規則表示部によ
り、推論規則を表示するものである。
In the sixth aspect of the present invention, the inference rule storage unit and the membership function storage unit are searched, and the inference rule display unit displays the inference rules.

【0021】[0021]

【作用】上記の構成により、後続車との距離、およびそ
の変化度合、前方車との距離、およびその変化度合、自
車の走行速度、およびその変化度合、これらの全て、ま
たはいずれかのいろいろな状況時の入力データにたいし
て、熟練運転者がうまくアクセル開度、ブレーキ力、お
よびクラッチ操作をうまく制御したときの出力データに
もとずき、ファジィ推論の推論規則およびメンバーシッ
プ関数を自動生成する。以後、この自動生成され推論規
則およびメンバーシップ関数により、ファジィ推論を行
い、熟練運転者なみの運転方法を自動走行装置に取り組
むことができる。
With the above configuration, the distance to the following vehicle and the degree of change thereof, the distance to the preceding vehicle and the degree of change thereof, the traveling speed of the own vehicle, and the degree of change thereof, and all or any of these The fuzzy reasoning inference rules and membership functions are automatically generated based on the output data when a skilled driver successfully controls the accelerator opening, braking force, and clutch operation for input data in various situations. . After that, fuzzy inference can be performed by the automatically generated inference rule and the membership function, and a driving method similar to that of a skilled driver can be applied to the automatic traveling device.

【0022】また、メーカー出荷時の熟練運転者の運転
方法から、さらにユーザーからの入出力データにあうよ
うに推論規則およびメンバーシップ関数を再度変更する
ことで、ユーザーの運転方法を学習する自動走行装置が
可能となる。
Further, by changing the inference rules and the membership function again from the driving method of the skilled driver at the time of shipment from the manufacturer to further match the input / output data from the user, the automatic driving for learning the driving method of the user. The device becomes possible.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】第1の本発明の一実施例を説明する。メー
カー側の熟練運転者の実験によって得られる以下の入出
力データを集める。後続車との距離、およびその変化度
合、前方車との距離、およびその変化度合、自車の走行
速度、およびその変化度合、これらの全て、またはいず
れかの入力データに対して、いろいろな状況時で熟練運
転者がうまく制御したときのアクセル開度、ブレーキ
力、クラッチ操作の出力データである。これらの入出力
データにもとずき、その運転規則を非線形探索法の一種
である降下法を用い、自動生成する。以後、この生成さ
れた規則にもとずき、センサー等からの入力データに対
して、ブレーキ力などをファジィ推論し、自動走行をお
こなう。
An embodiment of the first present invention will be described. Collect the following input / output data obtained by experiments of skilled drivers on the manufacturer side. Distance to the following vehicle and its degree of change, distance to the vehicle in front and its degree of change, the traveling speed of the own vehicle and its degree of change, all of these, or any of various input data. It is output data of an accelerator opening, a braking force, and a clutch operation when a skilled driver successfully controls the vehicle. Based on these input / output data, the driving rules are automatically generated using the descent method, which is a kind of nonlinear search method. After that, based on the generated rule, fuzzy inference such as the braking force is performed on the input data from the sensor and the like, and the automatic driving is performed.

【0025】センサーとしてはCCDカメラから入力さ
れた前方車、後続車の画像をディジタル信号処理し、自
動追尾することでリアルタイムにそれらの距離、および
その変化度合を求める。この画像追尾技術は周知のパタ
ーンマッチング法あるいは動き検出ベクトル法をもちい
る。また超音波センサーを用いてもよい。自車の走行速
度およびその変化度合はスピードメーターから容易にえ
られる。
As a sensor, the signals of the front vehicle and the following vehicle input from the CCD camera are subjected to digital signal processing and automatically tracked to obtain their distance and the degree of change thereof in real time. This image tracking technique uses the well-known pattern matching method or motion detection vector method. Alternatively, an ultrasonic sensor may be used. The running speed of the vehicle and the degree of change can be easily obtained from the speedometer.

【0026】第1の本発明の自動走行装置の動作を図1
の構成図と図2のフローチャートを参照して説明する。
The operation of the automatic traveling apparatus of the first invention is shown in FIG.
This will be described with reference to the block diagram of FIG.

【0027】図1において、1はファジィ推論の推論規
則を記憶している推論規則記憶部、2はファジィ推論に
用いる前件部のメンバーシップ関数の形状データと後件
部の関数式を記憶しているメンバーシップ関数記憶部、
3はファジィ推論のための推論演算を行うファジィ推論
演算部、4は制御対象、5は熟練運転者から得られる入
出力データと推論結果とから降下法による演算を行いチ
ューニングの方向を求める降下法演算部、6は降下法演
算部5の演算結果に基づきメンバーシップ関数記憶部2
に格納されているパラメータを更新するメンバーシップ
関数調整部、7はファジィ推論の推論結果と入出力デー
タから推論誤差を計算する誤差演算部である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an inference rule storage unit that stores inference rules for fuzzy inference, and 2 stores shape data of a membership function of an antecedent part used for fuzzy inference and a functional expression of a consequent part. Membership function storage,
3 is a fuzzy inference operation unit that performs inference operations for fuzzy inference, 4 is a control target, and 5 is a descent method that performs an operation by a descent method from input / output data obtained from a skilled driver and the inference result to obtain a tuning direction. A calculation unit 6 is a membership function storage unit 2 based on the calculation result of the descent method calculation unit 5.
A membership function adjusting unit for updating the parameters stored in the, and an error calculating unit 7 for calculating an inference error from the inference result of fuzzy inference and input / output data.

【0028】いま、説明を簡単にするため、2入力1出
力の制御系を例として、説明する。N入力M出力も同様
に本アルゴリズムが適用できる。
To simplify the description, a two-input one-output control system will be described as an example. This algorithm can be similarly applied to N inputs and M outputs.

【0029】推論規則記憶部1には、以下の推論規則が
格納されている。 R1:IF x1=A11 & x2=A12 THEN y=f1(x1,x2) R2:IF x1=A21 & x2=A22 THEN y=f2(x1,x2) .................. .................. Rn:IF x1=An1 & x2=An2 THEN y=fn(x1,x2) Riは推論規則番号、nは推論規則数、Aij(i=1,..,n j=1,
2)は前件部のメンバーシップ関数、fi(x1,x2)は後件部
の線形関数である。
The inference rule storage unit 1 stores the following inference rules. R 1 : IF x 1 = A 11 & x 2 = A 12 THEN y = f 1 (x 1 , x 2 ) R 2 : IF x 1 = A 21 & x 2 = A 22 THEN y = f 2 (x 1 , x 2 ) .............................. R n : IF x 1 = A n1 & x 2 = A n2 THEN y = f n (x 1 , x 2 ) R i is the inference rule number, n is the inference rule number, A ij (i = 1,. ,, nj = 1,
2) is the membership function of the antecedent part, and f i (x 1 , x 2 ) is the linear function of the antecedent part.

【0030】メンバーシップ関数Aijは図3のように二
等辺三角形型とし、その中心値をaij、幅をbijとする。
後件部の線形関数は、 fi(x1,x2)=pi・x1+qi・x2+ri (5) (i=1,...,n) とする。
The membership function A ij is an isosceles triangle type as shown in FIG. 3, and its center value is a ij and its width is b ij .
The linear function of the consequent part is f i (x 1 , x 2 ) = p i · x 1 + q i · x 2 + r i (5) (i = 1, ..., n).

【0031】メンバーシップ関数記憶部2にこれらのチ
ューニングの対象となるパラメータ、aij、bij、pi
qi、ri(これらをチューニングパラメータと呼ぶ)を、
推論規則順に格納する。 「ステップa1」まず、メンバーシップ関数調整部6に
て、ファジィ推論に用いるメンバーシップ関数の初期設
定と入出力データ番号pの初期設定を行う。例えば、前
件部のメンバーシップ関数Aijの中心値aijの初期値は、
入力変数の全体集合を等分割するように設定する。幅b
ijは、各メンバーシップ関数の中心値の間隔よりも大き
くし、各メンバーシップ関数が重なり合うように設定す
る。後件部の線形関数の係数pi,qi,riは0に初期化す
る。また、入出力データ番号は1に初期化する。 「ステップa2」熟練運転者から得られる入出力データ(x
1p,x2p,yp r)を取り込む。入力データ(x1p,x2p)は、ファ
ジィ推論演算部3に入力する。出力データyp rは降下法
演算部5と誤差演算部7に入力する。 「ステップa3」ファジィ推論演算部3で、(x1p,x2p)を
入力としたファジィ推論を行う。この推論は以下の式で
表される演算を行い、制御対象4への操作量yp *を求め
る。 μi = Ai1(x1p)・Ai2(x2p) (6)
The membership function memory 2 stores the parameters to be tuned, a ij , b ij , p i ,
q i , r i (these are called tuning parameters)
Store in the order of inference rules. [Step a1] First, the membership function adjusting unit 6 initializes the membership function used for fuzzy inference and the input / output data number p. For example, the initial value of the central value a ij of the membership function A ij in the antecedent part is
Set to divide the entire set of input variables into equal parts. Width b
ij is set to be larger than the interval between the center values of the membership functions, and the membership functions are set to overlap. The coefficients p i , q i , r i of the linear function of the consequent part are initialized to 0. The input / output data number is initialized to 1. "Step a2" Input / output data (x
1p , x 2p , y p r ). The input data (x 1p , x 2p ) is input to the fuzzy inference operation unit 3. The output data y p r is input to the descent method calculation unit 5 and the error calculation unit 7. [Step a3] The fuzzy inference operation unit 3 performs fuzzy inference with (x 1p , x 2p ) as an input. In this inference, the operation represented by the following equation is performed to obtain the manipulated variable y p * for the controlled object 4. μ i = A i1 (x 1p ) ・ A i2 (x 2p ) (6)

【0032】[0032]

【数2】 [Equation 2]

【0033】「ステップa4」降下法演算部5では、ステ
ップa3で得られた推論結果yp *とステップa2で入力され
たyp rから、チューニングパラメータaij、bij、pi
qi、riのチューニング方向を計算する。ここでメンバー
シップ関数のチューニングの目標として、次式の評価関
数を最小化することにする。
[Step a4] In the descent method computing unit 5, the tuning parameters a ij , b ij , p i , are calculated from the inference result y p * obtained in step a3 and y p r input in step a2.
Calculate the tuning direction of q i and r i . Here, as a goal of tuning the membership function, the evaluation function of the following equation is minimized.

【0034】[0034]

【数3】 [Equation 3]

【0035】この式は推論結果yp *と熟練運転者から得
られたデータyp rの差、すなわち推論誤差を表してい
る。降下法演算部5では降下法の中の一手法である最急
降下法を用いる。最急降下法では、評価関数の微分値を
用いて、評価関数が最小化するためのチューニングパラ
メータを更新する方向を求める。
This equation represents the difference between the inference result y p * and the data y p r obtained from the skilled driver, that is, the inference error. The descent method calculation unit 5 uses the steepest descent method which is one of the descent methods. In the steepest descent method, the differential value of the evaluation function is used to find the direction of updating the tuning parameter for minimizing the evaluation function.

【0036】ここでは、チューニングパラメータriに関
する評価関数Eが最小化するための方向を求める方法に
ついて説明する。
Here, a method for obtaining a direction for minimizing the evaluation function E regarding the tuning parameter r i will be described.

【0037】図4は横軸をriとして、評価関数Eを図示
したものである。ri=ri'のときの微分値∂E(ri')/∂ri
は、図4に示すようにri'点における評価関数の傾きを
意味する。図4(a)は∂E(ri')/∂riが正の時、図4(b)
は∂E(ri')/∂riが負の時である。 ここで、図4(a)の
矢印のように、チューニングパラメータriを∂E(ri')/
∂riの符号と反対方向に微小量だけ動かすと評価関数E
は減少する。同様にして、図4(b)の∂E(ri')/∂riが負
の時でも、チューニングパラメータを∂E(ri')/∂r i
符号と反対方向に微小量調整すると、評価関数Eは減少
する。つまり、チューニングパラメータriを、微分量∂
E/∂riの符号と反対方向に調整すると、評価関数Eは減
少し、これを繰り返し行うことにより評価関数Eは極小
値に収束することになる。
In FIG. 4, the horizontal axis is r.iShows the evaluation function E as
It was done. ri= riThe differential value for'∂E (ri') / ∂ri
Is r as shown in FIG.i'The slope of the evaluation function at
means. Figure 4 (a) shows ∂E (ri') / ∂riIs positive, Fig. 4 (b)
Is ∂E (ri') / ∂riIs a negative time. Here, in FIG.
Tuning parameter ri∂E (ri') /
∂riWhen a small amount is moved in the direction opposite to the sign of, the evaluation function E
Decreases. Similarly, ∂E (ri') / ∂riIs negative
Even when the tuning parameter is ∂E (ri') / ∂r iof
When a small amount is adjusted in the direction opposite to the sign, the evaluation function E decreases
To do. That is, the tuning parameter riAnd the differential amount ∂
E / ∂riAdjusting in the direction opposite to the sign of causes the evaluation function E to decrease.
By repeating this a little, the evaluation function E becomes minimal.
It will converge to the value.

【0038】ここで、∂E/∂rijを求める、(7),(8)式よ
り、
Here, ∂E / ∂r ij is calculated from the equations (7) and (8).

【0039】[0039]

【数4】 [Equation 4]

【0040】となり、この(9)式により、数値演算を行
い∂E/∂rijの値を求める。
[Mathematical formula-see original document] Then, a numerical operation is performed by the equation (9) to obtain the value of ∂E / ∂r ij .

【0041】同様にして、降下法演算部5にて、∂E/∂
aij, ∂E/∂bij,∂E/∂pij, ∂E/∂qij, ∂E/∂rij
計算し、評価関数を減少させるための調整方向を求め
る。 「ステップa5」メンバーシップ関数調整部6では、降下
法演算部5で計算された ∂E/∂aij,∂E/∂bij,∂E/∂
pi,∂E/∂qi,∂E/∂riを用いて、メンバーシップ関数
記憶部2に格納されているチューニングパラメータ
aij、bij、pi、qi、riを更新する。 更新は、以下の式
によって行う。ここでKa, Kb, Kp, kq, Kr は定数であ
る。
Similarly, in the descent method calculation unit 5, ∂E / ∂
a ij , ∂E / ∂b ij , ∂E / ∂p ij , ∂E / ∂q ij , ∂E / ∂r ij are calculated, and the adjustment direction to reduce the evaluation function is calculated. “Step a5” In the membership function adjusting unit 6, ∂E / ∂a ij , ∂E / ∂b ij , ∂E / ∂ calculated by the descent method calculating unit 5
Tuning parameters stored in the membership function storage unit 2 using p i , ∂E / ∂q i , and ∂E / ∂r i
Update a ij , b ij , p i , q i , r i . Update is performed by the following formula. Where K a , K b , K p , k q , and K r are constants.

【0042】[0042]

【数5】 [Equation 5]

【0043】「ステップa6」メンバーシップ関数調整部
6では、ステップa5の更新を以下のように続ける。入出
力データ番号pと入出力データの総数Nを比較して、入出
力データ番号pが入出力データの総数Nよりも小さいなら
ば、ステップa7へ進みpの値を1増やしてステップa2へ
もどり、データ番号pが入出力データの総数Nと等しくな
るまでステップa2からステップa7までを繰り返す。入出
力データ番号pが入出力データの総数Nよりも大きいなら
ば、更新を中止して、ステップa8に進む。 「ステップa8」誤差演算部7で推論誤差Dとその変化量
△Dを(15)、(16)式から求める。
"Step a6" The membership function adjusting unit 6 continues the updating of step a5 as follows. Compare the input / output data number p with the total number N of input / output data. If the input / output data number p is smaller than the total number N of input / output data, proceed to step a7 and increase the value of p by 1 and return to step a2. , Steps a2 to a7 are repeated until the data number p becomes equal to the total number N of input / output data. If the input / output data number p is larger than the total number N of input / output data, the update is stopped and the process proceeds to step a8. “Step a8” The inference error D and its variation ΔD are obtained by the error calculation unit 7 from the equations (15) and (16).

【0044】[0044]

【数6】 [Equation 6]

【0045】ここでtはチューニングの回数を表してお
り、△Dは1回前のチューニング時の推論誤差と現在の
推論誤差との差である。 [ステップa9]誤差演算部7ではさらに推論誤差の変化
量△Dと所定のしきい値Tを比較する。変化量△Dが所定
のしきい値Tよりも大きければ、ステップa10に進み入出
力データ番号pを0に初期化する、そして、ステップa2
からステップa8までを繰り返す。変化量△Dが所定のし
きい値Tよりも小さければ、チューニングは収束したも
のとし、誤差演算部7は降下法演算部5、メンバーシッ
プ関数調整部6の動作を停止させチューニングを終了す
る。
Here, t represents the number of times of tuning, and ΔD is the difference between the inference error at the time of tuning one time before and the current inference error. [Step a9] The error calculator 7 further compares the variation amount ΔD of the inference error with a predetermined threshold value T. If the amount of change ΔD is larger than the predetermined threshold value T, the process proceeds to step a10 to initialize the input / output data number p to 0, and step a2
To step a8 are repeated. If the amount of change ΔD is smaller than the predetermined threshold value T, it is determined that the tuning has converged, the error calculation unit 7 stops the operations of the descent method calculation unit 5 and the membership function adjustment unit 6, and ends the tuning.

【0046】このようにして、チューニング終了時に
は、推論規則記憶部1、メンバーシップ関数記憶部2に
は、熟練運転者の知識を取り込んだ推論規則に相当した
チューニングパラメータaij、bij、pi、qi、riが設定さ
れたことになる。
In this way, at the end of tuning, the tuning parameters a ij , b ij , p i corresponding to the inference rules that have acquired the knowledge of the skilled driver are stored in the inference rule storage unit 1 and the membership function storage unit 2. , Q i , r i have been set.

【0047】この時点で、出荷すれば、ユーザーが自動
走行を指示すると、前述したセンサーからの入力に応じ
て、ファジィ推論演算部3で熟練運転者なみに推論した
結果で、制御対象4の車を運転できる。
At this point, if shipped, when the user instructs automatic driving, the fuzzy inference operation section 3 makes a result inferred by a fuzzy inference calculation section 3 in the same manner as a skilled driver. Can drive

【0048】以上のように、本実施例によれば、熟練運
転者から得られる入出力データから、降下法により最適
な推論規則を獲得することが可能である。したがって、
獲得された推論規則を用いることにより熟練運転者の知
識やノウハウを機器に容易に搭載した自動走行装置が実
現できる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to obtain the optimum inference rule by the descent method from the input / output data obtained from the skilled driver. Therefore,
By using the acquired inference rules, it is possible to realize an automatic traveling device in which the knowledge and know-how of a skilled driver are easily installed in a device.

【0049】なお、本実施例ではメンバーシップ関数は
二等辺三角形型としたが、他の形であっても同様の効果
が得られる。また、後件部は線形関数でなく、非線形関
数やメンバーシップ関数であっても構わない。
In this embodiment, the membership function is an isosceles triangle type, but the same effect can be obtained even if the membership function is another type. The consequent part may be a non-linear function or a membership function instead of a linear function.

【0050】また、本実施例では、降下法演算部5の降
下法として最急降下法を用いたが、ニュートン法、共役
勾配法、Porell法などであっても構わない。また、誤差
演算部7ではチューニングの終了判定を推論誤差の値に
より行っているが、チューニングの回数をあらかじめチ
ューニング開始前に与えておく手法でも良い。
Further, in the present embodiment, the steepest descent method is used as the descent method of the descent method computing unit 5, but the Newton method, the conjugate gradient method, the Porell method or the like may be used. Although the error calculation unit 7 determines the end of tuning based on the value of the inference error, a method of giving the number of times of tuning in advance before starting the tuning may be used.

【0051】次に、第2の本発明の一実施例を説明す
る。本発明は、第1の本発明で説明したメンバーシップ
関数記憶部2の後件部を実数値としてチューニングを行
うものである。
Next, an embodiment of the second invention will be described. The present invention is to perform tuning with the consequent part of the membership function storage unit 2 described in the first present invention as a real value.

【0052】推論ルールの後件部が実数値であるためチ
ューニングパラメータの数が少なく、第1の実施例に比
べて、より高速な自動チューニングおよびファジィ推論
が可能である。
Since the consequent part of the inference rule is a real value, the number of tuning parameters is small, and faster automatic tuning and fuzzy inference are possible as compared with the first embodiment.

【0053】図5は、第2の本発明のファジィ推論装置
の構成図を示すものである。図5において、21はファ
ジィ推論の推論規則を記憶している推論規則記憶部、2
2はファジィ推論に用いる前件部のメンバーシップ関数
の形状データと後件部の関数式を記憶しているメンバー
シップ関数記憶部、3はファジィ推論のための推論演算
を行うファジィ推論演算部、4は制御対象、23は専門
家から得られる入出力データと推論結果から降下法によ
る演算を行いチューニングの方向を求める降下法演算
部、24は降下法演算部23の演算結果に基づきメンバ
ーシップ関数記憶部22に格納されているパラメータを
更新するメンバーシップ関数調整部、7はファジィ推論
の推論結果と入出力データから推論誤差を計算する誤差
演算部である。図1の構成と同様なものは同一番号を付
して、詳細な説明は省略する。
FIG. 5 is a block diagram of the fuzzy inference apparatus according to the second aspect of the present invention. In FIG. 5, reference numeral 21 denotes an inference rule storage unit that stores inference rules for fuzzy inference, 2
2 is a membership function storage unit that stores the shape data of the membership function of the antecedent part used for fuzzy inference and the functional expression of the consequent part. 3 is a fuzzy inference operation unit that performs inference operations for fuzzy inference. 4 is a controlled object, 23 is a descent method calculation unit that calculates the direction of tuning by performing a descent method calculation from input / output data obtained from an expert and inference results, and 24 is a membership function based on the calculation result of the descent method calculation unit 23. A membership function adjustment unit for updating the parameters stored in the storage unit 22, and an error calculation unit 7 for calculating an inference error from the inference result of fuzzy inference and input / output data. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0054】第1の本発明と異なる点について説明す
る。
Differences from the first aspect of the present invention will be described.

【0055】推論規則記憶部21では後件部を実数とし
ている。図1の推論規則記憶部1では後件部を(5)式
で示す線形式を用いたが、本発明では実数値wi(i=1,..,
n)とする。nは推論規則数である。従って、ファジィ推
論演算部3では、(7)式の、fiが実数値wiとなり、演
算が簡略化されるるとともに、推論時間が高速になる。
メンバーシップ関数記憶部22に格納されるチューニン
グパラメータはaij、bij、wiとなり、図1のメンバーシ
ップ関数記憶部2のaij、bij、pi、qi、riと比べて、減
少する。降下法演算部23ではパラメータの更新方向を
求めるために、∂E/∂aij, ∂E/∂bij,∂E/∂pi,∂E/
∂wiを求めればよい。降下法演算部5の∂E/∂aij, ∂E
/∂bij,∂E/∂pi,∂E/∂qi,∂E/∂riとくらべて、計
算数が削減される。メンバーシップ関数調整部24では
パラメータの更新作業が、メンバーシップ関数調整部6
と比べて、(10)、(11)式は同一であるが、(12)、
(13)、(14)式が次の1つの式で簡略化される。 こ
こでKwは定数である。
In the inference rule storage unit 21, the consequent part is a real number. In the inference rule storage unit 1 of FIG. 1, the consequent part is used in the linear form represented by the equation (5), but in the present invention, the real value w i (i = 1 ,.
n). n is the number of inference rules. Therefore, in the fuzzy inference operation unit 3, f i in the equation (7) becomes a real value w i , which simplifies the operation and speeds up the inference time.
The tuning parameters stored in the membership function storage unit 22 are a ij , b ij , and w i , which are compared with a ij , b ij , p i , q i , and r i in the membership function storage unit 2 in FIG. ,Decrease. In the descent method computing unit 23, in order to obtain the updating direction of the parameters, ∂E / ∂a ij , ∂E / ∂b ij , ∂E / ∂p i , ∂E /
Find ∂w i . ∂E / ∂a ij , ∂E of descent method calculation unit 5
Compared with / ∂b ij , ∂E / ∂p i , ∂E / ∂q i , and ∂E / ∂r i , the number of calculations is reduced. In the membership function adjusting unit 24, the parameter updating work is performed by the membership function adjusting unit 6
Compared with, the equations (10) and (11) are the same, but (12),
Equations (13) and (14) are simplified by the following one equation. Where K w is a constant.

【0056】[0056]

【数7】 [Equation 7]

【0057】降下法演算部23による推論誤差を最小化
するアルゴリズムは図2で説明したのと同様な方法で行
い、チューニングを完了する。チューニング終了時に
は、推論規則記憶部21・メンバーシップ関数記憶部2
2には熟練運転者の知識を取り込んだ推論規則が構築さ
れることになる。
The algorithm for minimizing the inference error by the descent method computing unit 23 is performed by the same method as described in FIG. 2, and the tuning is completed. At the end of tuning, the inference rule storage unit 21 and the membership function storage unit 2
In No. 2, an inference rule incorporating the knowledge of the skilled driver will be constructed.

【0058】以上のように、本実施例によれば、熟練運
転者から得られる入出力データから、降下法により最適
な推論規則を獲得することが可能である。とくに、推論
ルールの後件部が実数値であるためチューニングパラメ
ータの数が少なく、第1の本発明の実施例に比べて、よ
り高速な自動チューニングが可能である。また、本発明
を用いることにより、後件部が実数のためチューニング
後も、、ファジィ推論を簡単なプログラムか、ハードで
実現でき、熟練運転者なみの運転方法を容易に機器に搭
載することができる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to obtain the optimum inference rule by the descent method from the input / output data obtained from the skilled driver. In particular, since the consequent part of the inference rule is a real value, the number of tuning parameters is small, and higher-speed automatic tuning is possible as compared with the first embodiment of the present invention. Further, by using the present invention, since the consequent part is a real number, even after tuning, fuzzy inference can be realized by a simple program or by hardware, and a driving method similar to that of a skilled driver can be easily mounted on the device. it can.

【0059】第3の本発明の一実施例を説明する。An embodiment of the third invention will be described.

【0060】メーカー側の実験によりえられた、入出力
データにもとずいてチューニングされている推論規則に
よる自動走行装置では、熟練運転者かまたは、最大公約
数的な運転者の規則になる。
In the automatic traveling device based on the inference rules that are tuned based on the input / output data obtained by the experiment on the manufacturer side, the rules are for the skilled driver or the driver with the greatest common divisor.

【0061】これに対して、ユーザーは各自の運転技術
とか、年齢、男女差により、微妙に運転方法が異なる。
例えば、高速道路上で、制限速度いっぱいで走行する
と、はらはらして、いやだとか、逆に制限速度いっぱい
で走行し、スピード感に満足する人もいる。第3の本発
明では、熟練運転者なみに設定されている走行法からユ
ーザーの好みを入力し、逐次的にファジィ推論規則をチ
ューニングし、ユーザの好みや感性に合った制御を実現
する。これにより、リアルタイムにユーザの好みを学習
する適応型のファジィ制御を搭載した自動走行装置とな
る。
On the other hand, the driving method differs slightly depending on the driving skill of each user, age, and gender.
For example, on a highway, when the vehicle travels at the maximum speed limit, some people feel uncomfortable, or on the contrary, travel at the maximum speed limit, and some people are satisfied with the sense of speed. In the third aspect of the present invention, the user's preference is input from the driving method set like a skilled driver, and the fuzzy inference rules are sequentially tuned to realize control suitable for the user's preference and sensitivity. As a result, the automatic traveling device is equipped with the adaptive fuzzy control that learns the user's preference in real time.

【0062】図6は、第3の本発明のファジィ推論装置
の構成図を示す。図6において、1はファジィ推論の推
論規則を記憶している推論規則記憶部、2はファジィ推
論に用いる前件部のメンバーシップ関数の形状データや
後件部の関数式を記憶しているメンバーシップ関数記憶
部、3はファジィ推論の演算を行うファジィ推論演算
部、5は専門家から得られる入出力データと推論結果か
ら降下法演算によりチューニングの方向を求める降下法
演算部、6は降下法演算部5の演算結果に基づきメンバ
ーシップ関数を更新するメンバーシップ関数調整部、7
はファジィ推論結果と入出力データから推論誤差を計算
する誤差演算部である。図1の構成と同様なものは同一
番号を付して、詳細な説明は省略する。
FIG. 6 is a block diagram of the fuzzy inference apparatus according to the third aspect of the present invention. In FIG. 6, 1 is an inference rule storage unit that stores inference rules for fuzzy inference, and 2 is a member that stores the shape data of the membership function of the antecedent part and the functional expression of the consequent part used for fuzzy inference. A ship function storage unit, 3 is a fuzzy inference operation unit that performs fuzzy inference operations, 5 is a descent method operation unit that obtains a tuning direction by descent method operation from input / output data obtained from an expert and inference results, and 6 is a descent method. Membership function adjusting unit for updating the membership function based on the operation result of the operation unit 5, 7
Is an error calculator that calculates inference errors from fuzzy inference results and input / output data. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0063】第1の本発明と異なる点について説明す
る。図1の構成と異なるのは、ファジィ推論演算3によ
って計算された推論結果を表示する推論結果表示部31
と、推論結果に対するユーザの好みを入力するユーザ入
力部32を設けた点である。
Differences from the first aspect of the present invention will be described. The difference from the configuration of FIG. 1 is that the inference result display section 31 that displays the inference result calculated by the fuzzy inference operation 3 is displayed.
And a user input unit 32 for inputting the user's preference for the inference result.

【0064】本実施例の動作を図7のフローチャートと
ともに説明する。 「ステップb1」推論規則記憶部1、メンバーシップ関数
記憶部2に格納されているファジィ推論規則は、出荷前
に熟練運転者の推論規則を設定しておく。この初期推論
規則の構築には第1の本発明を用いても良いし、試行錯
誤による実験や熟練運転者へのインタビューによる方法
でも良い。 「ステップb2」つぎに、ユーザーが自動走行モードで運
転することにより、前述したCCDからなるセンサーよ
り前方車、後続車との距離等の入力データをとりこむ。 「ステップb3」これらの入力データにもとずき、ファジ
ィ推論演算部3にて、ファジィ推論を行い、推論結果y*
を得る。ファジィ推論の動作手順は第1の実施例のステ
ップa3と同じである。 「ステップb4」推論結果y*を推論結果表示部31でユー
ザに表示する。表示法はディスプレイでもよいが、安全
のためには、音声合成による音声出力がよい。推論結果
y*にもとずき、「ブレーキ力は3、アクセル開度は8」
といったような定量的な表現か、推論結果y*をファジィ
数に変換し、「ブレーキ力は中位、アクセルはちょっと
踏む」といった出力にすればマンマシーンインターフェ
イスがさらに向上する。 「ステップb5」つぎに、ユーザーは自分の好みにより修
正量をユーザ入力部32から入力する。例えば、ユーザ
ーはその入力状況のとき、もう少し、遅く走行した方が
自分の運転感覚にあい、その方が望ましい場合は、「ブ
レーキ力は5、アクセル開度は5」といったような定量
的な表現か、「ブレーキ力は小、アクセルはかなりふ
む」といったファジィ数を用いた修正で指示を入力す
る。これもタッチパネルとかキーボードで入力してもよ
いが、安全のため音声認識で入力するのがよい。ユーザ
が、表示された推論結果に対して変更を加えなければ、
修正量は0である。 「ステップb6」誤差演算部7では、ユーザ入力部32か
らの出力である修正量y'が0かどうかを確かめる。メン
バーシップ関数調整部6では、修正量y'が0であれば、
その推論結果を導いたファジィ推論規則はユーザの好み
を表しているかまたは熟練運転者の方法のほうが良いと
判定したと考え、推論規則のチューニングを行わずにス
テップb2へ進み、次の違った状況におけるセンサー入力
を待つ。誤差演算部7で計算された修正量が0でなかっ
たら、メンバーシップ関数調整部6により、ステップb7
へすすむ。
The operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. "Step b1" As the fuzzy inference rules stored in the inference rule storage unit 1 and the membership function storage unit 2, the inference rules of the skilled driver are set before shipment. The construction of this initial inference rule may use the first aspect of the present invention, or an experiment by trial and error or a method by an interview with a skilled driver. [Step b2] Next, when the user operates in the automatic driving mode, the input data such as the distance to the preceding vehicle and the following vehicle is fetched from the sensor including the CCD described above. [Step b3] Based on these input data, the fuzzy inference operation unit 3 performs fuzzy inference, and the inference result y *
To get The operation procedure of fuzzy inference is the same as step a3 of the first embodiment. "Step b4" The inference result y * is displayed to the user on the inference result display unit 31. The display method may be a display, but for safety, voice output by voice synthesis is preferable. Inference result
Based on y * , "Brake force is 3, accelerator opening is 8"
The man-machine interface can be further improved by using a quantitative expression such as, or converting the inference result y * into a fuzzy number and outputting it as "medium braking force, a little step on the accelerator". "Step b5" Next, the user inputs the correction amount from the user input unit 32 according to his / her preference. For example, when the user is in that input situation, it is better to drive a little slower to suit his or her driving feeling, and if that is desirable, a quantitative expression such as "brake force is 5 and accelerator opening is 5" Or, enter an instruction with a correction using a fuzzy number such as "the braking force is small and the accelerator is quite large". This may also be input with a touch panel or keyboard, but for safety it is preferable to input with voice recognition. If the user makes no changes to the displayed inference results,
The correction amount is 0. "Step b6" The error calculation unit 7 checks whether the correction amount y ', which is the output from the user input unit 32, is zero. In the membership function adjusting unit 6, if the correction amount y ′ is 0,
I think that the fuzzy inference rules that led to the inference result represent the user's preference or that it is better to use the method of the expert driver, and proceed to step b2 without tuning the inference rules, and the next different situation. Wait for sensor input at. If the correction amount calculated by the error calculation unit 7 is not 0, the membership function adjustment unit 6 performs step b7.
Go ahead.

【0065】「ステップb7,b8」推論結果y*に修正量y'
を加えyrとする。このyrを出力データとし、入力データ
x1,x2とともに、1個の入出力データとし、降下法によ
るメンバーシップ関数のチューニングを行う。このチュ
ーニングの演算は第1の本発明の実施例のステップa4,a
5と同じである。メンバーシップ関数の更新が終ったら
ステップb2に戻り、次回のセンサー入力を待つ。
“Steps b7, b8” Inference result y * is modified by y
And make y r . This y r is the output data and the input data
The membership function is tuned by the descent method with x 1 and x 2 as one input / output data. The calculation of this tuning is performed in steps a4 and a of the first embodiment of the present invention.
Same as 5. After updating the membership function, the process returns to step b2 and waits for the next sensor input.

【0066】このようにユーザーが自動走行で運転して
いる時、いろいろな状況において、メーカーの熟練運転
者の運転方法と感覚的に異なる時、チューニングを開始
し、パラメータ調整により、自分なりの運転方法に以降
は変更できるものである。パラメータ調整をするかいな
かはユーザーから入力する。
In this way, when the user is driving by automatic driving, in various situations, when the driving method of the manufacturer's experienced driver is sensuously different, tuning is started and parameter adjustment is carried out to drive the driver in his or her own way. The method can be changed later. The user inputs whether or not to adjust the parameters.

【0067】以上のように、本実施例によれば、ファジ
ィ推論の結果を推論結果表示部31によりユーザに表示
し、それに対するユーザの好みをユーザ入力部32から
入力させることにより、降下法を用いてファジィ推論の
メンバーシップ関数を変更する。これにより、機器を使
用すればするほど、ユーザの好みにあった制御のできる
自動走行装置が実現できる。
As described above, according to the present embodiment, the result of the fuzzy inference is displayed to the user by the inference result display section 31 and the user's preference for the fuzzy reasoning is input from the user input section 32. Use to change the membership function of fuzzy reasoning. As a result, the more the device is used, the more it is possible to realize an automatic traveling device that can be controlled according to the user's preference.

【0068】なお、本実施例では、自動チューニングを
行う部分の構成を第1の本発明の実施例と同様にした
が、この部分に第2の本発明の実施例の構成を用いても
よい、この場合は推論規則の後件部が実数値となり、チ
ューニングが高速になるなどの第2の本発明のメリット
も実現される。
In this embodiment, the structure of the portion for automatic tuning is the same as that of the first embodiment of the present invention, but the structure of the second embodiment of the present invention may be used for this portion. In this case, the consequent part of the inference rule becomes a real value, and the merits of the second aspect of the present invention such as high-speed tuning are also realized.

【0069】次に、第4の本発明の実施例を説明する。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0070】第3の本発明では、ユーザーが好みを指示
したが、本発明では、ユーザーが使用しているうちに、
指示をしなくても、ユーザーの好みを自動的に学習し、
逐次的にファジィ推論規則をチューニングし、ユーザの
好みや感性に合った制御を実現する。これにより、リア
ルタイムにユーザの好みを学習する適応型のファジィ制
御を搭載した自動走行装置となる。
In the third aspect of the present invention, the user has instructed the preference, but in the present invention, while the user is using,
Automatically learns user preferences without giving instructions,
The fuzzy inference rules are tuned sequentially to realize the control that suits the user's taste and sensibility. As a result, the automatic traveling device is equipped with the adaptive fuzzy control that learns the user's preference in real time.

【0071】図8は、第4の本発明の装置の構成図を示
す。図8において、図6の構成と同様なものは同一番号
を付して、詳細な説明は省略する。
FIG. 8 shows a block diagram of an apparatus according to the fourth aspect of the present invention. 8, the same components as those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0072】第3の本発明と異なる点について説明す
る。図6の構成と異なるのは、ファジィ推論演算3によ
って計算された推論結果を表示する推論結果表示部31
と、推論結果に対するユーザの好みを入力するユーザ入
力部32のかわりに、ユーザーのブレーキ力、アクセル
開度、クラッチ操作量を検出する出力検出センサー41
を設けた点である。
Differences from the third invention will be described. The difference from the configuration of FIG. 6 is that the inference result display unit 31 that displays the inference result calculated by the fuzzy inference operation 3 is displayed.
Instead of the user input unit 32 for inputting the user's preference for the inference result, an output detection sensor 41 for detecting the user's braking force, accelerator opening, and clutch operation amount.
That is the point.

【0073】以上のように構成された実施例のファジィ
推論装置について、以下その動作を説明する。
The operation of the fuzzy inference apparatus of the embodiment constructed as above will be described below.

【0074】本実施例の動作は第3の本発明のステップ
b4、b5を以下に示すステップc5に、またステップb6をス
テップC6に変更する。その他は同様なため詳細な説明は
省略する。 「ステップc5」推論結果y*を得た時点の状況下で、ユー
ザーが自分の好みにより、ブレーキ力とか、アクセルの
開度、クラッチ操作を変更したとする。出力検出センサ
ー41よりその操作量をとりこむ。次にこの操作量と各
推論結果y*との差である修正量y'を計算する。ユーザ
が、変更を加えなければ、修正量は0である。 「ステップc6」修正量y'が0かどうかを確かめる。修正
量y'が0であれば、推論規則のチューニングを行わずに
ステップb2へ進み、次の違った状況における出力検出セ
ンサー41の入力を待つ。修正量が0でなかったら、ス
テップb7へすすむ。
The operation of this embodiment is the step of the third invention.
Steps b4 and b5 are changed to step c5, and step b6 is changed to step C6. Others are the same, so detailed description will be omitted. [Step c5] Under the situation at the time when the inference result y * is obtained, the user may change the braking force, the accelerator opening, or the clutch operation according to his / her preference. The operation amount is taken in from the output detection sensor 41. Then calculates the correction amount y 'is the difference between the operation amount and the respective inference results y *. If the user does not make any changes, the modification amount is zero. "Step c6" correction amount y 'is ascertain whether 0. If the correction amount y'is 0, the process proceeds to step b2 without tuning the inference rule, and waits for the input of the output detection sensor 41 in the next different situation. If the correction amount is not 0, proceed to step b7.

【0075】このようにいろいろな状況において自動走
行の運転方法に対して、ユーザーが修正して運転したと
き、出力検出センサー41でユーザーの運転データをと
りこみ、チューニングを開始し、パラメータ調整によ
り、ユーザーなりの運転方法に以降は変更できるもので
ある。
As described above, when the user corrects and operates the automatic driving method in various situations, the output detection sensor 41 takes in the driving data of the user, starts tuning, and adjusts the parameter to allow the user to operate. After that, the driving method can be changed.

【0076】以上のように、本実施例によれば、ユーザ
ーの運転方法を出力検出センサー41によりとりこみ、
熟練運転者なみのファジィ推論の結果との差を最小にな
るように降下法を用いてファジィ推論のメンバーシップ
関数を変更する。これにより、装置を使用すればするほ
ど、知らず知らずのうちに、ユーザの好みにあった制御
のできる自動走行装置が実現できる。
As described above, according to this embodiment, the user's driving method is incorporated by the output detection sensor 41,
The membership function of fuzzy reasoning is changed by using the descent method so as to minimize the difference from the result of fuzzy reasoning similar to that of a skilled driver. As a result, the more the device is used, the more the user can realize the automatic traveling device which can be controlled according to the user's preference without knowing it.

【0077】なお、実施例では、自動チューニングを行
う部分の構成を上記第1の実施例と同様にしたが、この
部分に上記第2の実施例の構成を用いてもよい。この場
合は推論規則の後件部が実数値となり、チューニングが
高速になるなどの第2の本発明のメリットも実現され
る。
In the embodiment, the construction of the portion for automatic tuning is the same as that of the first embodiment, but the construction of the second embodiment may be used for this portion. In this case, the consequent part of the inference rule becomes a real value, and the merits of the second aspect of the present invention such as high-speed tuning are also realized.

【0078】次に、第5の本発明の実施例を説明する。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.

【0079】第3および第4の本発明では、ユーザーが
好みを指示したり、ユーザーが使用しているうちに、指
示をしなくても、ユーザーの好みを自動的に学習し、逐
次的にファジィ推論規則をチューニングし、ユーザの好
みや感性に合った制御を実現している。この場合、メー
カーが出荷時に設定した熟練運転者なみの推論規則に対
して、ユーザーが異なった運転法であれば、その差の大
小にかかわらず、チューニングを開始する。従ってなん
らかの状態で、大きな差があったならば、それに合うよ
うにチューニングを始める。この場合、差が大きいと危
険であるともいえ、本発明では、差が所定の値より大き
いときは、すぐにはメンバーシップ関数のチューニング
を開始しないようにしたものである。
According to the third and fourth aspects of the present invention, the user can automatically instruct the user's preference without instructing the preference while the user is using it. The fuzzy inference rules are tuned to realize the control that suits the user's preference and sensitivity. In this case, if the user has a different driving method with respect to the inference rule like a skilled driver set by the manufacturer at the time of shipping, tuning is started regardless of the difference. Therefore, if there is a big difference in some situation, start tuning to match it. In this case, it can be said that it is dangerous if the difference is large, but in the present invention, the tuning of the membership function is not started immediately when the difference is larger than a predetermined value.

【0080】図9は、第5の本発明の装置の構成図を示
す。図9において、図6の構成と同様なものは同一番号
を付して、詳細な説明は省略する。
FIG. 9 shows a block diagram of an apparatus of the fifth invention. 9, the same components as those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0081】第3の本発明と異なる点について説明す
る。図6の構成と異なるのは、誤差演算部7の出力を誤
差レベル判定部51にて誤差の大きさを判定し、所定の
値より大きいとき、その発生頻度をカウンター52にて
カウントする。カウント数比較部53では、カウント数
が一定の回数以上になると、降下法演算部5を駆動し、
メンバーシップ関数調整部6のパラメータを修正する。
このチューニング動作は第3の本発明と同様なため詳細
な説明は省略する。また誤差レベル判定部51の出力で
誤差が大きいときにはカウンターをリセットし、修正を
行わないようにしてもよい。
Differences from the third invention will be described. The difference from the configuration of FIG. 6 is that the error level determination unit 51 determines the magnitude of the error from the output of the error calculation unit 7, and when it is larger than a predetermined value, the occurrence frequency is counted by the counter 52. In the count number comparison unit 53, when the count number exceeds a certain number of times, the descent method calculation unit 5 is driven,
The parameters of the membership function adjusting unit 6 are modified.
Since this tuning operation is similar to that of the third aspect of the present invention, detailed description will be omitted. If the output of the error level determination unit 51 shows a large error, the counter may be reset and the correction may not be performed.

【0082】本発明は第4の本発明にも適用できること
はいうまでもない。
Needless to say, the present invention can be applied to the fourth invention.

【0083】以上のように本発明によればユーザーの運
転指示が大きくかけはなれたものであるとき、メンバー
シップ関数のパラメータを修正しないかまたはすぐに修
正しないで、何度も同様な指示がきたときに始めて修正
するため、安全にユーザーの好みに応じた運転法を搭載
した自動走行装置となる。
As described above, according to the present invention, when the driving instruction of the user is largely irrelevant, the same instruction is repeatedly received without correcting the parameters of the membership function or immediately. Since it is sometimes corrected for the first time, the automatic driving device can be safely equipped with a driving method according to the user's preference.

【0084】第6の本発明の実施例を説明する。図10
は、第6の本発明のファジィ推論装置の構成図を示すも
のである。図において、1はファジィ推論の推論規則を
記憶している推論規則記憶部、2はファジィ推論に用い
る前件部のメンバーシップ関数の形状データや後件部の
関数式を記憶しているメンバーシップ関数記憶部、3は
ファジィ推論の演算を行うファジィ推論演算部、4は制
御対象、5は専門家から得られる入出力データと推論結
果から降下法による演算によりチューニングの方向を求
める降下法演算部、6は降下法演算部5の演算結果に基
づきメンバーシップ関数を更新するメンバーシップ関数
調整部、7はファジィ推論結果と入出力データから推論
誤差を計算する誤差演算部である。以上は、図1の構成
と同様なものである。図1の構成と異なるのは、推論規
則記憶部1とメンバーシップ関数記憶部2を検索し適応
範囲の大きい推論規則を得る推論規則検索部61と、推
論規則検索部61で得られた推論規則を表示する推論規
則表示部62を設けた点である。
A sixth embodiment of the present invention will be described. Figure 10
FIG. 9 is a block diagram of a fuzzy reasoning device of a sixth aspect of the present invention. In the figure, 1 is an inference rule storage unit that stores inference rules for fuzzy inference, and 2 is a membership that stores shape data of membership functions in the antecedent part and functional expressions in the consequent part used for fuzzy inference. Function storage unit, 3 is a fuzzy inference operation unit that performs fuzzy inference operations, 4 is a control target, and 5 is a descent method operation unit that obtains a tuning direction by an operation by a descent method from input / output data and inference results obtained from an expert , 6 is a membership function adjustment unit that updates the membership function based on the calculation result of the descent method calculation unit 5, and 7 is an error calculation unit that calculates an inference error from the fuzzy inference result and input / output data. The above is the same as the configuration of FIG. The difference from the configuration of FIG. 1 is that the inference rule storage unit 1 and the membership function storage unit 2 are searched to obtain an inference rule with a large adaptation range, and an inference rule obtained by the inference rule search unit 61. The reason is that an inference rule display unit 62 for displaying is provided.

【0085】以上のように構成された本実施例のファジ
ィ推論装置について、以下その動作を説明する。
The operation of the fuzzy inference apparatus of this embodiment constructed as above will be described below.

【0086】第1の本発明および第2の本発明では、熟
練運転者なみのファジィ推論のメンバーシップ関数の構
築が自動的に行われ、第3から第5の本発明ではユーザ
ーの好みにあったメンバーシップ関数にチューニングで
きるものであった。しかし、熟練運転者やユーザーから
得られる入出力データにノイズが非常に多く含まれてい
る場合にチューニングが予期しない方向へ進む場合があ
る。また、過剰なチューニングにより、与えた入出力デ
ータに対しては推論誤差の小さい推論が行えるが、チュ
ーニング時に与えていないデータに対しては極端に推論
誤差が大きくなることがある。このような状態を避ける
ために、自動構築された推論規則やメンバーシップ関数
を設計者やユーザーが把握し、チェックする必要があ
る。
In the first and second aspects of the present invention, the construction of the fuzzy reasoning membership function similar to that of a skilled driver is automatically performed. In the third to fifth aspects of the present invention, the membership function is set according to the user's preference. It could be tuned to the membership function. However, if the input / output data obtained from a skilled driver or user contains a large amount of noise, tuning may proceed in an unexpected direction. In addition, due to excessive tuning, inference with a small inference error can be performed on given input / output data, but the inference error may be extremely large for data not given during tuning. In order to avoid such a situation, it is necessary for designers and users to understand and check the automatically constructed inference rules and membership functions.

【0087】本発明では、これらの点を考慮し、推論規
則表示部62により自動チューニングによって得られた
推論規則を表示する。さらに、推論規則検索部61によ
り、効率よく推論規則のチェックを行うため、適合範囲
の広い推論規則から先に表示するようにする。
In the present invention, in consideration of these points, the inference rule display section 62 displays the inference rules obtained by the automatic tuning. Further, the inference rule searching unit 61 displays the inference rules having a wide matching range first in order to efficiently check the inference rules.

【0088】自動チューニングの動作手順は、第1の実
施例の図2のフローチャートと同様である。異なる部分
は、チューニング終了後に推論規則の表示を行うことで
ある。推論規則検索部61はチューニング終了後に、メ
ンバーシップ関数記憶部2を検索し、次式の演算を行
う。
The operation procedure of the automatic tuning is the same as the flowchart of FIG. 2 of the first embodiment. The difference is that the inference rules are displayed after the tuning is completed. After the tuning is completed, the inference rule search unit 61 searches the membership function storage unit 2 and calculates the following equation.

【0089】[0089]

【数8】 [Equation 8]

【0090】Siは推論規則Riの適合範囲の広さを示す。
このSiの大きい順に推論規則Riとそのメンバーシップ関
数の形状や後件部の関数式のパラメータを推論規則表示
部62に送る。
S i indicates the width of the applicable range of the inference rule R i .
The inference rule R i , the shape of the membership function thereof, and the parameters of the functional expression of the consequent part are sent to the inference rule display unit 62 in the order of increasing S i .

【0091】推論規則表示部62は、たとえばCRTと
か液晶ディスプレイで構成されており、推論規則検索部
61から送られた推論規則とそれに用いられているメン
バーシップ関数などの情報を表示する。
The inference rule display section 62 is composed of, for example, a CRT or a liquid crystal display, and displays information such as the inference rules sent from the inference rule retrieval section 61 and the membership function used therein.

【0092】以上のように、本実施例によれば、降下法
により得られたファジィ推論規則を適合範囲の広い順に
表示できる。したがって、自動チューニングによって得
られた推論規則をユーザが知ることができ、チューニン
グの進行状態や推論規則のチェックが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the fuzzy inference rules obtained by the descent method can be displayed in the descending order of matching range. Therefore, the user can know the inference rule obtained by the automatic tuning, and the progress of tuning and the inference rule can be checked.

【0093】なお、本実施例では、第1の本発明を基本
として説明したが、第2から第5までの本発明も同様な
表示機能をもたせることができることはいうまでもな
い。
Although the present invention has been described based on the first aspect of the present invention, it goes without saying that the second to fifth aspects of the present invention can also have the same display function.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上のように、第1の本発明によれば、
熟練運転者から得られる入出力データから、降下法によ
り最適な推論規則を獲得することが可能である。したが
って、熟練運転者の知識やノウハウを容易に推論規則と
して自動走行装置に搭載することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
It is possible to obtain the optimum inference rule by the descent method from the input / output data obtained from the skilled driver. Therefore, the knowledge and know-how of the skilled driver can be easily installed in the automatic traveling device as an inference rule.

【0095】第2の本発明によれば、熟練運転者から得
られる入出力データから、降下法により最適な推論規則
を獲得することが可能である。とくに、推論ルールの後
件部が実数値であるためチューニングパラメータの数が
少なく、第1の実施例に比べて、より高速な自動チュー
ニングおよび推論が可能である。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to obtain the optimum inference rule by the descent method from the input / output data obtained from the skilled driver. In particular, since the consequent part of the inference rule is a real value, the number of tuning parameters is small, and higher-speed automatic tuning and inference are possible as compared with the first embodiment.

【0096】第3の本発明によれば、ファジィ推論の結
果を推論結果表示部によりユーザに表示し、それに対す
るユーザの好みをユーザ入力部から入力させることによ
り、降下法を用いてファジィ推論のメンバーシップ関数
を変更する。これにより、装置を使用すればするほど、
ユーザの好みにあった制御のできる自動走行装置が実現
できる。
According to the third aspect of the present invention, the result of fuzzy inference is displayed to the user by the inference result display unit, and the user's preference for the result is input from the user input unit. Change the membership function. With this, the more you use the device,
It is possible to realize an automatic traveling device that can be controlled according to the user's preference.

【0097】第4の本発明によれば、出力検出センサー
によりユーザーの運転方法をとりこみ、熟練運転者なみ
のファジィ推論の結果との差を最小になるように降下法
を用いてファジィ推論のメンバーシップ関数を変更する
ことで、装置を使用すればするほど、知らず知らずのう
ちに、ユーザの好みにあった制御のできる自動走行装置
が実現できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the driving method of the user is taken in by the output detection sensor, and the descent method is used to minimize the difference from the result of the fuzzy inference similar to that of a skilled driver. By changing the ship function, it is possible to realize an automatic traveling device that can be controlled according to the user's preference without knowing it as the device is used.

【0098】第5の本発明によれば、ユーザーの運転指
示が大きくかけはなれたものであるとき、メンバーシッ
プ関数のパラメータを修正しないか、またはすぐに修正
しないで、何度も同様な指示がきたときに始めて修正す
るため、安全にユーザーの好みに応じた運転法を搭載し
た自動走行装置が実現できる。
According to the fifth aspect of the present invention, when the driving instruction of the user is largely irrelevant, the same instruction is given many times without correcting the parameters of the membership function or immediately. Since the correction is performed for the first time when coming, it is possible to realize an automatic traveling device safely equipped with a driving method according to a user's preference.

【0099】第6の本発明によれば、降下法により得ら
れたファジィ推論規則を適合範囲の広い順に表示するこ
とで、自動チューニングによって得られた推論規則をユ
ーザが知ることができ、チューニングの進行状態や推論
規則のチェックが可能となる。
According to the sixth aspect of the present invention, by displaying the fuzzy inference rules obtained by the descent method in descending order of matching range, the user can know the inference rules obtained by automatic tuning, and the tuning The progress status and inference rules can be checked.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の本発明における一実施例の装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an apparatus according to an embodiment of the first present invention.

【図2】同実施例の装置の動作を示すフローチャートで
ある。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the apparatus of the same embodiment.

【図3】メンバーシップ関数の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a membership function.

【図4】降下法の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of a descent method.

【図5】第2の本発明における一実施例の装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an apparatus according to an exemplary embodiment of the second present invention.

【図6】第3の本発明における一実施例の装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of an apparatus according to an embodiment of the third invention.

【図7】同実施例の装置の動作を示すフローチャートで
ある。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation of the apparatus of the same embodiment.

【図8】第4の本発明における一実施例の装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an apparatus of an embodiment in the fourth invention.

【図9】第5の本発明における一実施例の装置の構成を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図10】第6の本発明における一実施例の装置の構成
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of an apparatus according to an embodiment of the sixth present invention.

【図11】従来のファジィ推論装置の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a conventional fuzzy inference apparatus.

【図12】メンバーシップ関数の構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of a membership function.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21 推論規則記憶部 2、22 メンバーシップ関数記憶部 3 ファジィ推論演算部 4 制御対象 5、23 降下法演算部 6、24 メンバーシップ関数調整部 7 誤差演算部 31 推論結果表示部 32 ユーザ入力部 41 出力検出センサー 51 誤差レベル判定部 52 カウンタ 53 カウント数比較部 61 推論規則検索部 62 推論規則表示部 1, 21 Inference rule storage 2.22 Membership function storage 3 Fuzzy inference operation section 4 controlled objects 5, 23 Descent method calculation unit 6, 24 Membership function adjustment department 7 Error calculator 31 Inference result display section 32 User input section 41 Output detection sensor 51 Error level determination unit 52 counter 53 Count Count Comparison Section 61 Inference rule search unit 62 Inference rule display section

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】後続車との距離、およびその変化度合、前
方車との距離、およびその変化度合、自車の走行速度、
およびその変化度合、これらの全て、またはいずれかを
入力として、ファジィ推論を行い、アクセル開度、ブレ
ーキ力、およびクラッチ操作量を出力とするファジィ推
論演算手段と、前記ファジィ推論に用いる推論規則を記
憶している推論規則記憶手段と、前記推論規則に用いる
前件部のメンバーシップ関数の形状データと後件部の関
数を記憶しているメンバーシップ関数記憶手段と、実験
により得られた前記入出力データと前記ファジィ推論演
算手段から得られる推論結果から降下法による演算を行
う降下法演算手段と、前記降下法演算手段の出力により
前件部のメンバーシップ関数と後件部の関数の少なくと
も一方を変化させるメンバーシップ関数調整手段と、前
記入出力データと前記ファジィ推論演算手段から得られ
る推論結果から推論誤差を計算し推論誤差が所定の値よ
り小さいときに前記降下法演算手段と前記メンバーシッ
プ関数調整手段の動作を停止させる誤差演算手段と、を
備えたことを特徴とする自動走行装置。
1. A distance to a following vehicle and a degree of change thereof, a distance to a vehicle ahead, and a degree of change thereof, a traveling speed of the own vehicle,
And the degree of change thereof, all or any of these, are used as inputs to perform fuzzy inference, and fuzzy inference calculation means that outputs accelerator opening, braking force, and clutch operation amount, and inference rules used for the fuzzy inference. The stored inference rule storage means, the membership function storage means that stores the shape data of the membership function of the antecedent part and the function of the consequent part used in the inference rule, and the input obtained by the experiment. A descent method computing means for computing a descent method from output data and an inference result obtained from the fuzzy inference computing means, and at least one of a membership function of the antecedent part and a function of the consequent part by the output of the descent method computing means. The membership function adjusting means for changing the value, and the inference result obtained from the input / output data and the fuzzy inference calculating means. Automatic traveling apparatus characterized by inference error by calculating the error is and a error calculating means for stopping the operation of the said descent calculation means membership function adjusting means when less than a predetermined value.
【請求項2】後続車との距離、およびその変化度合、前
方車との距離、およびその変化度合、自車の走行速度、
およびその変化度合、これらの全て、またはいずれかを
入力として、ファジィ推論を行い、アクセル開度、およ
びブレーキ力、クラッチ操作量を出力とするファジィ推
論演算手段と、前記ファジィ推論に用いる推論規則を記
憶している推論規則記憶手段と、前記推論規則に用いる
前件部のメンバーシップ関数の形状を表すパラメータを
記憶している前件部パラメータ記憶手段と、前記推論規
則に用いる後件部の実数値を記憶している後件部実数値
記憶手段と、実験により得られた前記入出力データと前
記ファジィ推論演算手段から得られる推論結果から前件
部のメンバーシップ関数の形状を表すパラメータに対す
る降下法演算を行う前件部降下法演算手段と、前記前件
部降下法演算手段の出力により前記前件部パラメータ記
憶手段に格納されているメンバーシップ関数の形状を表
すパラメータを変化させる前件部パラメータ調整手段
と、あらかじめ与えられた入出力データと前記ファジィ
推論演算手段から得られる推論結果から後件部の実数値
に対する降下法演算を行う後件部降下法演算手段と、前
記後件部降下法演算手段の出力により前記後件部実数値
記憶手段に格納されている後件部の実数値を変化させる
後件部実数値調整手段と、前記入出力データと前記ファ
ジィ推論演算手段から得られる推論結果から推論誤差を
計算し推論誤差が所定の値より小さいときに、前記前件
部降下法演算手段、前記前件部パラメータ調整手段、前
記後件部降下法演算手段、及び前記後件部実数値調整手
段の動作を停止させる誤差演算手段と、を備えたことを
特徴とする自動走行装置。
2. A distance to a following vehicle and a degree of change thereof, a distance to a vehicle ahead, and a degree of change thereof, a traveling speed of the own vehicle,
And the degree of change thereof, all or any of these, are used as inputs to perform fuzzy inference, and fuzzy inference calculation means that outputs accelerator opening, braking force, and clutch operation amount are output, and inference rules used for the fuzzy inference. The stored inference rule storage means, the antecedent part parameter storage means that stores the parameter representing the shape of the membership function of the antecedent part used for the inference rule, and the actual part of the consequent part used for the inference rule. The real part numerical value storage means for storing numerical values, the input / output data obtained by an experiment, and the inference result obtained from the fuzzy inference operation means, to the parameter representing the shape of the membership function of the antecedent part. Stored in the antecedent part parameter storage means by the output of the antecedent part descent method calculation means for performing a modal operation and the antecedent part descent method calculation means. The antecedent part parameter adjusting means for changing the parameter representing the shape of the membership function, and the descent method operation for the real value of the consequent part from the input / output data given in advance and the inference result obtained from the fuzzy inference operation means. Consequent part descent method computing means for performing and consequent part real value adjusting means for changing the real value of the consequent part stored in the consequent part real value storage means by the output of the consequent part descent method computing means An inference error is calculated from the input / output data and the inference result obtained from the fuzzy inference operation means, and when the inference error is smaller than a predetermined value, the antecedent part descent method operation means and the antecedent part parameter adjustment means An automatic traveling device comprising: a consequent part descent method computing means and an error computing means for stopping the operation of the consequent part real value adjusting means.
【請求項3】後続車との距離、およびその変化度合、前
方車との距離、およびその変化度合、自車の走行速度、
およびその変化度合、これらの全て、またはいずれかを
入力として、ファジィ推論を行い、アクセル開度、およ
びブレーキ力、クラッチ操作量を出力とするファジィ推
論演算手段と、前記ファジィ推論に用いる推論規則を記
憶している推論規則記憶手段と、前記推論規則に用いる
前件部のメンバーシップ関数の形状データと後件部の関
数を記憶しているメンバーシップ関数記憶手段と、前記
ファジィ推論演算手段の推論結果を表示する推論結果表
示部と、人間の好みを入力するユーザ入力手段と、前記
ユーザ入力手段に入力があったとき、前記ファジィ推論
演算手段から得られる推論結果と前記ユーザ入力手段の
出力から降下法による演算を行う降下法演算手段と、前
記降下法演算手段の出力により前記メンバーシップ関数
記憶手段に格納されている前件部のメンバーシップ関数
と後件部の関数のどちらか一方を変化させるメンバーシ
ップ関数調整手段と、前記入出力データと前記ファジィ
推論演算手段から得られる推論結果から推論誤差を計算
し推論誤差が所定の値より小さいときに前記降下法演算
手段と前記メンバーシップ関数調整手段の動作を停止さ
せる誤差演算手段と、を備えたことを特徴とする自動走
行装置。
3. A distance to a following vehicle and a degree of change thereof, a distance to a vehicle ahead, and a degree of change thereof, a traveling speed of the own vehicle,
And the degree of change thereof, all or any of these, are used as inputs to perform fuzzy inference, and fuzzy inference calculation means that outputs accelerator opening, braking force, and clutch operation amount are output, and inference rules used for the fuzzy inference. Inference rule storage means that is stored, membership function storage means that stores the shape data of the membership function of the antecedent part and the function of the consequent part used in the inference rule, and inference by the fuzzy inference operation means. An inference result display section for displaying a result, a user input means for inputting human preference, an inference result obtained from the fuzzy inference operation means and an output of the user input means when an input is made to the user input means A descent method calculation means for performing a calculation by the descent method, and an output of the descent method calculation means stored in the membership function storage means. The membership function adjusting means for changing either one of the membership function of the antecedent part and the function of the consequent part, and the inference error is calculated from the inference result obtained from the input / output data and the fuzzy inference operation means. An automatic traveling device comprising: a descent method computing means and an error computing means for stopping the operations of the membership function adjusting means when an inference error is smaller than a predetermined value.
【請求項4】後続車との距離、およびその変化度合、前
方車との距離、およびその変化度合、自車の走行速度、
およびその変化度合、これらの全て、またはいずれかを
入力として、ファジィ推論を行い、アクセル開度、およ
びブレーキ力、クラッチ操作量を出力とするファジィ推
論演算手段と、前記ファジィ推論に用いる推論規則を記
憶している推論規則記憶手段と、前記推論規則に用いる
前件部のメンバーシップ関数の形状データと後件部の関
数を記憶しているメンバーシップ関数記憶手段と、ユー
ザが車を運転したときの前記入力データにより、前記フ
ァジィ推論演算手段から得られる推論結果とユーザーが
制御した前記出力データとから降下法による演算を行う
降下法演算手段と、前記降下法演算手段の出力により前
記メンバーシップ関数記憶手段に格納されている前件部
のメンバーシップ関数と後件部の関数のどちらか一方を
変化させるメンバーシップ関数調整手段と、前記ユーザ
ーが運転したときの入出力データと前記ファジィ推論演
算手段から得られる推論結果から推論誤差を計算し推論
誤差が所定の値より小さいときに前記降下法演算手段と
前記メンバーシップ関数調整手段の動作を停止させる誤
差演算手段と、を備えたことを特徴とする自動走行装
置。
4. A distance to a following vehicle and a degree of change thereof, a distance to a vehicle ahead, and a degree of change thereof, a traveling speed of the own vehicle,
And the degree of change thereof, all or any of these, are used as inputs to perform fuzzy inference, and fuzzy inference calculation means that outputs accelerator opening, braking force, and clutch operation amount are output, and inference rules used for the fuzzy inference. Inference rule storage means that is stored, membership function storage means that stores the shape data of the membership function of the antecedent part used in the inference rule and the function of the consequent part, and when the user drives a car Descent method computing means for performing a descent method from the inference result obtained from the fuzzy inference computing means and the output data controlled by the user, and the membership function by the output of the descent method computing means. A member that changes either the membership function of the antecedent part or the function of the consequent part stored in the storage means. A ship function adjusting means, an inference error is calculated from the input / output data when the user drives and the inference result obtained from the fuzzy inference operation means, and when the inference error is smaller than a predetermined value, the descent method operation means and the An automatic running device comprising: an error calculating means for stopping the operation of the membership function adjusting means.
【請求項5】推論誤差演算手段は、前記ファジィ推論演
算手段から得られる推論結果から推論誤差を計算し、推
論誤差が所定の値より大きいとき、その発生回数をカウ
ントし、カウント数が所定の数より大きくなったときの
み、推論誤差が所定の値より、小さくなるまで前記降下
法演算手段と前記メンバーシップ関数調整手段を動作さ
せることを特徴とする請求項3又は請求項4記載の自動
走行装置。
5. The inference error calculation means calculates an inference error from the inference result obtained from the fuzzy inference operation means, and when the inference error is larger than a predetermined value, the number of occurrences thereof is counted, and the count number is a predetermined number. The automatic running according to claim 3 or 4, wherein the descent method computing means and the membership function adjusting means are operated until the inference error becomes smaller than a predetermined value only when the number becomes larger than the number. apparatus.
【請求項6】後続車との距離、およびその変化度合、前
方車との距離、およびその変化度合、自車の走行速度、
およびその変化度合、これらの全て、またはいずれかを
入力として、ファジィ推論を行い、アクセル開度、およ
びブレーキ力、クラッチ操作量を出力とするファジィ推
論演算手段と、前記ファジィ推論に用いる推論規則を記
憶している推論規則記憶手段と、前記推論規則に用いる
前件部のメンバーシップ関数の形状データと後件部の関
数を記憶しているメンバーシップ関数記憶手段と、前記
入出力データと前記ファジィ推論演算手段から得られる
推論結果から降下法による演算を行う降下法演算手段
と、前記降下法演算手段の出力により前件部のメンバー
シップ関数と後件部の関数の少なくとも一方を変化させ
るメンバーシップ関数調整手段と、前記入出力データと
前記ファジィ推論演算手段から得られる推論結果から推
論誤差を計算し推論誤差が所定の値より小さいときに前
記降下法演算手段と前記メンバーシップ関数調整手段の
動作を停止させる誤差演算手段と、前記推論規則記憶手
段と前記メンバーシップ関数記憶手段を検索し、推論規
則を表示する推論規則表示手段と、を備えたことを特徴
とする自動走行装置。
6. A distance to a following vehicle and a degree of change thereof, a distance to a vehicle ahead, and a degree of change thereof, a traveling speed of the own vehicle,
And the degree of change thereof, all or any of these, are used as inputs to perform fuzzy inference, and fuzzy inference calculation means that outputs accelerator opening, braking force, and clutch operation amount are output, and inference rules used for the fuzzy inference. Inference rule storage means that is stored, membership function storage means that stores the shape data of the membership function of the antecedent part used in the inference rule and the function of the consequent part, the input / output data and the fuzzy A descent method computing means that performs a descent method from the inference result obtained from the inference computing means, and a membership that changes at least one of the membership function of the antecedent part and the function of the consequent part by the output of the descent method computing means. Inference is performed by calculating an inference error from the inference result obtained from the function adjusting means, the input / output data, and the fuzzy inference operation means. When the difference is smaller than a predetermined value, error calculation means for stopping the operations of the descent method calculation means and the membership function adjustment means, the inference rule storage means and the membership function storage means are searched to find the inference rule. And an inference rule display means for displaying the inference rule display means.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07225894A (en) * 1994-02-15 1995-08-22 Toshiba Corp Vehicle drive control device and control knowledge acquisition method
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