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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

研究課題

研究課題/領域番号 16K06422
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 制御・システム工学
研究機関首都大学東京

研究代表者

森 泰親  首都大学東京, システムデザイン研究科, 客員教授 (00210138)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード車両自動運転 / 自動駐車 / スライディングモード制御 / システム制御 / 車間制御 / 制御システム / 自動駐車システム / 自動車間制御 / 自動運転 / 制御工学 / 次世代交通システム
研究成果の概要

近年,安全性と快適性を求めて,世界中で多くの研究者が自動運転車の開発に注力している.本研究では主として自動駐車システムの開発を行った.実際の駐車場は平坦ではなく,路面勾配,うねり,段差などが存在しており,これらはすべて制御系にとっては外乱である.
そこで,構造可変型制御であるスライディングモード制御の適用を検討し,時変楕円切換面を持つ適応型手法を新たに開発した.提案手法の高いロバスト性により,快適性を損なわずに位置決め精度を大幅に改善できた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本政府や米国運輸省道路交通安全局(NHTSA)では,段階的に車両自動運転を実現する戦略が提言されており,本研究はこの戦略に沿ったものである.路面勾配,うねり,段差が存在する駐車場においても正確な駐車を実現するために新しい制御手法を開発した. そして,フルビークルモデルを用いたシミュレーション(CarSim)により提案手法の有効性を検証した.本研究の中核を成す『切り返しを伴う自動駐車システム』は,学術的な新規性と社会的な実用性の両面で高く評価されている.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Explicit controller of a single truck stability and rollover mitigation2018

    • 著者名/発表者名
      Fitri Yakub, Pauziah Muhammad, Hoong Thiam Toh, M. Sofian Abu Talip and Yasuchika Mori
    • 雑誌名

      Journal of Mechanical Science and Technology

      巻: 32 号: 9 ページ: 4373-4381

    • DOI

      10.1007/s12206-018-0836-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 路面外乱に対するロバスト性を考慮した自動駐車システムの検討2017

    • 著者名/発表者名
      溝尻太一,森 泰親
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 137 号: 8 ページ: 1070-1082

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.137.1070

    • NAID

      130005876195

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhancing the Yaw Stability and the Maneuverability of a Heavy Vehicle in Difficult Scenario by an Emergency Threat Avoidance Maneuver2017

    • 著者名/発表者名
      Fitri Yakub, Aminudin Abu and Yasuchika Mori
    • 雑誌名

      Journal of Automobile Engineering, Part D

      巻: Vol 231 号: 5 ページ: 615-637

    • DOI

      10.1177/0954407016658808

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Application of Adaptive Sliding Mode Control with an Ellipsoidal Sliding Surface for Vehicle Distance Control2017

    • 著者名/発表者名
      Taichi Mizoshiri and Yasuchika Mori
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement and System Integration

      巻: Vol. 10 ページ: 25-31

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhancing the Stability of Unmanned Ground Sport Utility Vehicles through Coordinated Control under Mu-split and Gust of Wind2016

    • 著者名/発表者名
      Fitri Yakub and Yasuchika Mori
    • 雑誌名

      Journal of Engineering Science & Technology

      巻: Vol. 11 ページ: 1450-1469

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparative Study of LQR and MPC Control Method with Disturbance Observer for Rollover Prevention in Inclement Environments2016

    • 著者名/発表者名
      Fitri Yakub, Shihao Lee and Yasuchika Mori
    • 雑誌名

      Journal of Mechanical Science and Technology

      巻: Vol. 30 号: 8 ページ: 3835-3845

    • DOI

      10.1007/s12206-016-0747-8

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Study of Model Predictive Control for Path Following Autonomous Ground Vehicle Control under Crosswind Effect2016

    • 著者名/発表者名
      Fitri Yakub, Aminudin Abu, Shamsul Sarip and Yasuchika Mori
    • 雑誌名

      Journal of Control Science and Engineering

      巻: Vol. 2016

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Sliding Mode Control with a Time-Varying Lemniscate-Based Sliding Surface2019

    • 著者名/発表者名
      Taichi, Mizoshiri and Yasuchika Mori
    • 学会等名
      The 12th ASian Control Conference (ASCC 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sliding Mode Control with a Time-Varying Ellipsoidal Sliding Surface2019

    • 著者名/発表者名
      Taichi, Mizoshiri and Yasuchika Mori
    • 学会等名
      2019 IEEE/SICE International Symposium on System Integrations (SII 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vehicle High Speed Stability Analysis through Integrated Control2018

    • 著者名/発表者名
      Nur Alyani Nadhiya, Fitri Yakub, Hatta Ariff, Azizul Azizan, Zainuddin A. Rasit, Sheikh Ahmad Zaki, Abdul Yasser Abd Fattah, Yasuchika Mori
    • 学会等名
      2018 IEEE Conference on Systems, Process and Control (ICSPC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 斜面走行時における車両の横滑りに関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      笠原美左和,森 泰親
    • 学会等名
      第61回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Control Analysis for Enhancing Ride Comfort through Linear Quadratic Regulator2018

    • 著者名/発表者名
      Sharifah Munawwarah, Fitri Yakub, Zainudin A. Rasid, Aminudin Abu, Normaisharah Mamat, Yasuchika Mori
    • 学会等名
      14th Int. Symposium on Advanced Vehicle Control (AVEC’18)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フォーク機能を搭載した電動カートの重心移動に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      笠原美左和,森 泰親
    • 学会等名
      平成30年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 切り分けが必要な固形物を扱う肢体不自由者食事介助システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      山中 匠,森 泰親
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山県富山市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 任意時間のBIPAP出力を実現するための睡眠時無呼吸症候群患者の呼吸予測2017

    • 著者名/発表者名
      柏木杏介,森 泰親
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山県富山市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] フォークリフト転倒防止ための重心位置の検出2017

    • 著者名/発表者名
      肖 明,山本慈英,笠原美左和,森 泰親
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山県富山市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 屋内型飛行船の三次元位置・姿勢計測と遠隔誘導制御2017

    • 著者名/発表者名
      後藤竜一,森 泰親
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山県富山市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] タンクトレーラのロール角抑制におけるモデル予測制御系の設計2017

    • 著者名/発表者名
      小林崇人,森 泰親
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山県富山市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アクティブエアサスペンションを装備した大型車のロール角抑制制御2017

    • 著者名/発表者名
      高野秀一,森 泰親
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山県富山市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] バッテリ交換型電動バイクのバッテリ劣化を考慮した走行計画2017

    • 著者名/発表者名
      山岸富士雄,森 泰親
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山県富山市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Integral Sliding Control with Adaptive Switching Gain : An Application to the Vehicle Positioning Control2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Watanabe, Taichi Mizoshiri and Yasuchika Mori
    • 学会等名
      The International Society of Artificial Life and Robotics (ISAROB)
    • 発表場所
      別府国際コンベンションセンター(大分県別府市)
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ride Comfort Quality Improvement for a Quarter Car Semi-Active Suspension System Via State-Feedback Controller2017

    • 著者名/発表者名
      Fitri Yakub, Yasuchika Mori, Pauziah Muhamad, Zul Hilmi Che Daud and Abdul Yasser Abd Fattah
    • 学会等名
      The 2017 Asian Control Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バッテリ交換型電動バイクの最良走行計画構築に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      山岸富士雄,森 泰親
    • 学会等名
      第8回横幹連合カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 睡眠時無呼吸症候群患者のイビキ時におけるBIPAP最適出力2017

    • 著者名/発表者名
      柏木杏介,森 泰親
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 待ち行列理論による電動バイクのバッテリー交換ステーション規模の最適化2017

    • 著者名/発表者名
      武 慶陽,森 泰親
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] フォークリフト走行時における三次元重心位置の計測2017

    • 著者名/発表者名
      肖 明,笠原美左和,森 泰親
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 液体揺動特性をもつ大型車のロール角抑制制御における制御系設計2017

    • 著者名/発表者名
      小林崇人,森 泰親
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] フォークリフトの横転条件に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      笠原美左和,森 泰親
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Relation between Overturn and the Center of Gravity of a Forklift Truck2017

    • 著者名/発表者名
      Misawa Kasahara and Yasuchika Mori
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 屋内型飛行船の遠隔誘導制御に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      後藤竜一,森 泰親
    • 学会等名
      システム・情報部門学術講演会2016(SSI2016)
    • 発表場所
      ウカルちゃんアリーナ(滋賀県大津市)
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高所作業時におけるフォークリフトの操作と横転の関係2016

    • 著者名/発表者名
      笠原美左和,森 泰親
    • 学会等名
      第59回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] フォークリフトのコーナリング時の転倒防止に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      除 龍,笠原美左和,森 泰親
    • 学会等名
      第59回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アクティブエアサスペンションを装備した大型車の走行安定制御2016

    • 著者名/発表者名
      高野秀一,森 泰親
    • 学会等名
      第59回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 3本指ロボットアームを用いた肢体不自由者食事介助システムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      山中 匠,森 泰親
    • 学会等名
      日本機械学会 福祉工学シンポジウム(LIFE2016)
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] http://www.comp.sd.tmu.ac.jp/mori-lab/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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