Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

高度道路交通システム / 自動車の自動運転システム / 路車協調 / 運動制御 / 自動車の自動運転 / 自動走行 / 高度道路交通情報システム（ITS） / 遠隔操縦 / 電気自動車 / 高度道路交通情報システム(ITS)

現在の自動車の多くは、電気信号で操舵、駆動、制動を実現することが可能である。インフラ側が認識・制御機能を担えば、自動車側には通信器のみを搭載することで安価に局所的な自動運転が可能である。本研究では、インフラと自動車の運動制御レベルでの協調の可能性を明らかにすべく、車両認識・制御アルゴリズムの構築と評価、信頼性の向上、実証実験による評価を行った。本研究の結果、カメラ、LiDARにより、時速15ｋｍ以下でインフラから安定に車両を認識・制御できることを確認した。また、実証実験とアンケート評価により、本研究で提案する車両付加コストの低い自動運転が利用者の受容性に合致しており、有用であることを確認した。

自動車の自動運転システム(AVCSS) / 高度道路交通情報システム(ITS) / 遠隔操縦 / ヒューマンマシンインタフェース(HMI) / 電気自動車

自動車の遠隔操縦において、カメラの条件や映像の条件などが低速域での運転に与える影響を明らかにし、評価結果に基づき遠隔操縦車両およびその制御を構築した。視覚情報の影響評価により、カメラの視野角の影響が大きく、フレームレートや解像度などの無線通信の性能に依存する条件の影響は相対的に小さいことを明らかにした。さらに遠隔操縦と直接運転の比較においては、体感情報の欠如の影響が小さく、視覚情報に配慮した遠隔操縦にシステムにより、直接運転に近い遠隔操縦を実現できることを明らかにした。

自動車の自動運転システム(AVCSS) / 高度道路交通情報システム(ITS) / 状態推定 / 電気自動車 / プラトゥーン走行 / カルマンフィルタ / ローカルエリアネットワーク(LAN) / 運動制御 / インターネット / 車群安定性(String Stability)

自動車交通の諸問題を解決することを目的とて,ITS(Intelligent Transport Systems)の名のもとで様々な研究が推進されている.その技術分野の一つである自動運転システムは,人の移動,物流におる運転負荷軽減,安全性の向上,そして交通容量の飛躍的な増大が期待されている.交通容量の増大のためには,い車間距離での走行が必要となるが,走行中の1台の車両に発生した不具合や,突発的障害物がその車群の走行に刻な障害をもたらす可能性がある.本研究では,近年急激に普及した無線LAN装置を利用して,複数台の車両で態量,センサ情報を共有することにより,複数台の車両の短車間距離走行(自動隊列走行)の力学的安定性と情報得の信頼性向上を目指すものである.
平成19年度は,自動隊列走行システムにおいて,情報取得の信頼性を向上するルゴリズムを構築し,その有効性を明らかにした.具体的には,以下のことを行った.
・隊列走行の各車両の運動状態量,位置情報,センサ計測値が車車間通信で共有できる提のもと,位置力学系として,システムの状態方程式を構築した.
・上記にカルマンフィルタアルゴリズムを適用することで,各状態量を推定するアルゴズムを構築した.ここで,情報が欠損した場合,その欠損箇所に応じて,推定アルゴリズムの観測行列を変更するとで,欠損時にも他の状態量から欠損した情報を推定することが可能となる.
・本研究で構築した推定アルゴリズムを用いることで,高精度GPSからの位置情報が陥した場合,レーザーレンジファインダからの車両相対位置情報が失陥した場合においても,他の車両の情報から失した情報が推定し,自動隊列走行を継続できることをシミュレーションと実車実験により確認した.
本研究により,情報共有により自動隊列走行の情報取得の信頼性を向上できることを明かにした.

自動車の自動運転システム(AVCSS) / 高度道路交通情報システム(ITS) / ステアバイワイヤー / マンマシンインターフェース / 人間-自動車系 / RTK-GPS / 運動制御 / 電気自動車

自動車交通の諸問題を解決することを目的として、ITS (Intelligent Transport Systems)の名のもとで様々な研究が推進されている。その技術分野の一つである自動運転システムは、運転負荷軽減、安全性の向上、そして交通容量の飛躍的な増大が期待されている。高速道路等で自動運転を行う場合、手動運転と自動運転に切り替えの方法が問題となる。安全を優先し、極低速や、停止した状態で切り替えを行う場合、切り替え地点がボトルネックとなり、自動運転で実現できる交通容量が激減する可能性がある。一方、高速走行中に突然切り替える場合、運転者の操作ミス等によって追突や車線逸脱等の危険を招く可能性がある。
本研究では、自動車の自動運転システムにおける手動運転-自動運転の切り替え手法を実車実験によって評価し、切り替え手法が運転者挙動、車両挙動に与える影響を明らかにする。さらに、この結果に基づき安全かつスムーズな切り替えを実現する切り替え方式とその制御のパラメータを明らかにする。
平成17年度は、平成16年度に構築し自動運転制御のためのサブスシステムを小型電気自動車に実装後、制御アルゴリズムを開発し、実車実験による評価を行った。自動運転と手動運転の切替制御おいては、システムが算出する操舵トルクをハンドル軸周りに発生させるアルゴリズムに加え、システムが算出する操舵角、操舵角速度と、ドライバの入力操舵角あるいは操舵角速度とを重み付け加算することで、実際の操舵角、操舵角速度とする制御アルゴリズムを開発した。実験による評価により、提案する制御アルゴリズムにより円滑な自動運転/手動運転の切り替えが可能であること、およびその制御パラメータを明らかにした。さらに、操舵角、あるいは操舵角速度の重み付け加算時の重みを固定することにより、開発した制御アルゴリズムが運転支援制御にも適用できることを明らかにした。

【研究連携者】
小木津武樹	東京理科大学	理工学部機械工学科	助教	(Kakenデータベース)