2016 Fiscal Year Research-status Report
適応スライディングモード制御を用いた車両自動運転に関する研究
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16K06422
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
森 泰親 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (00210138)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 制御システム / 自動運転 / 自動駐車 / スライディングモード制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、車両初期位置において車載カメラを用いて駐車枠を認識し、途中１回だけの切り返しで並列駐車を行う自動駐車システムについて検討した。
ここで、駐車開始位置から駐車目標位置に至る参照軌道に沿って走行するための車両横方向制御には、前方注視点距離を導入した厳密線形化法に基づいた手法を適用した。また、車両前後方向制御に研究代表者が先に提案した路面外乱に対してロバストな車両前後方向の位置決め制御手法を適用して、横方向制御と前後方向制御を統合することにより、路面外乱に対してロバストな自動駐車システムを構築した。さらに、駐車目標位置検出誤差を考慮することにより、車両位置決め制御に用いる参照軌道を走行中にオンラインで滑らかに修正する手法を新たに開発して適用した。
路面外乱の代表として路面勾配や段差を挙げて、これらが存在する駐車場に自動で並列駐車する状況を対象として提案する手法を適用し、その有効性を示した。コインパーキングにあるフラップ式ロック装置、歩道に隣接する駐車場にある段差や路面勾配など、従来手法では適用困難であった路面外乱が存在する場合においても自動駐車が可能となる結果を得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成２９年度の研究実施計画において、中・高速域での自動運転を目指し、レーンチェンジを伴う車間制御を挙げており、平成２８年度において検討を進めた。研究代表者が提案する非線形切換面を持つスライディングモード制御を車間制御系に適用することで、従来手法に比べて、より素早く滑らかに、しかも省エネルギーで実現できることを示すことができた。適応スライディングモード制御に関する今後の課題は、車両制御に対して、より適した非線形切換面の形状を探すことである。また、複数の切換面を用意しておいて、状況に応じて使い分けることも検討しなくてはならない。
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| Strategy for Future Research Activity |
車両自動運転をテーマとする本研究課題において、超低速域である駐車に関しては、路面勾配や段差に対してロバストな自動駐車システムの基本部分が出来上がったと判断する。
昨年度行ったレーンチェンジを伴う車間制御は、レーンは長い直線であって、しかも突風などの外乱のない理想条件下での検討であった。今後は、より現実的な場面を設定し、それに合った適応スライディングモード制御の開発と車間制御系への適用を行う。カーブにおけるレーンキープやダブルレーンチェンジなども検討対象としたい。また、突風やスプリット路面など外乱の範ちゅうとなる影響下でも安定な車両自動運転を目指す。
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