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Path Planning Method for Vehicles at Right/Left Turn that Requires Repetitive K-Turn

Research Project

Project/Area Number 19K04299
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

Hayashi Ryuzo  東京理科大学, 工学部機械工学科, 准教授 (80505868)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords交通機械制御 / 自動車 / 予防安全 / 自動運転 / 自動走行 / 自動車工学 / 機械力学・制御
Outline of Research at the Start

本研究は,狭小な道路における自動運転知能としての活用を念頭に,狭小道路におけるハンドルの切り返しを含む右左折走行を適切に実現できる経路生成アルゴリズムの構築を目的とする.
通路幅や道路の交差角など,走行可能領域の認識結果に基づき,探索的・確率的な手法ではなく車両運動幾何学に基づく車両の軌跡の定式化により,必要な切り返しの回数や最適な操舵パターンを確定的に算出する手法を開発する.

Outline of Final Research Achievements

In this study, we discussed a driving path planning method when turning left or right on a road that requires repetitive K-turn, which is considered to be one of the difficult problems in driving a car on narrow community roads.
Focusing on the fact that the vehicle follows the same trajectory when moving forward and when reversing at extremely low speeds, we developed a calculation method in which the trajectory is calculated from the exit side to the entrance side. The proposed method obtains necessary number of turns and the driving path at the same time.
The effectiveness of the developed method was verified by numerical simulation, and as a result, it was clarified that there is no error in the theory and the applicable range of this method. Furthermore, the result of experiments using a small electric car indicates that the automated driving using repetitive K-turn can be realized in the real world.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来の経路計画手法は車両が切り返しを行うことを想定しておらず,そのため,狭隘な環境では経路計画が不可能な場面も多く存在した.本研究は,複数回の切り返しを活用することで,従来の手法では不可能な環境でも経路を算出することを可能としたことから,経路計画問題に対しその解法の幅を広げたという点で学術的意義がある.また,現状の自動運転は,高速道路など,道路幅に余裕のある状況に限定されているが,本研究は日本特有の狭隘な道路環境での自動運転を可能にするものであることから,より多くの人々に対して出発地から目的地までの完全自動運転を提供でき,社会全体としての移動コストを大幅に低減できるという社会的意義がある.

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2021 2020

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] 狭隘L字路における反復切り返しを用いた自動走行手法2021

    • Author(s)
      田平航幹,林隆三
    • Organizer
      第30回交通・物流部門大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 切り返しを必要とする狭いL字路における車両の自動走行手法の基礎的検討2020

    • Author(s)
      田平航幹,船田健悟,林隆三
    • Organizer
      日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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