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2013 年度 実施状況報告書

操縦者特性を考慮した大型車両横転抑制技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25420189
研究種目

基盤研究(C)

研究機関九州工業大学

研究代表者

大屋 勝敬  九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40203947)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード操縦者パラメータ推定 / 車両制御 / 操縦安定化 / ローリング抑制
研究概要

操縦者が見ている路面上の位置を視線位置計測センサー等で計測できることを仮定する.そして,ハンドル操舵角情報と操縦者が見ている路面上の位置情報より,操縦者のハンドル操作特性(操縦者時定数,操縦者ゲイン)を推定するための適応推定器の設計法を開発した.この推定器の安定性を理論的に証明し,さらに,数値シミュレーション実験を通して開発された適応推定器の推定性能の有効性を確認した.すなわち,操縦者時定数や操縦者ゲインが未知定数の場合,設計パラメータを設定することにより,素早く真値が推定できることを示した.そして,操縦者時定数や操縦者ゲイン時間的に変動する場合にも提案する適応推定器が有効であることも示した.さらに,操縦者が見ている路面上の位置情報に計測外乱が存在する場合に対する推定性能改善法を提案し,その手法の有効性を数値シミュレーション実験を用いて明らかにした.
操縦者のハンドル操作特性が大きく変動したとしても高い操縦性能を維持でき,かつ,車体のローリング振動による横転が発生しにくい理想的な動きを実現できる改善型理想車両モデルの設計法を開発した.本手法では,車両重量等の車両パラメータが未知であり,そして,路面状況に関係するタイヤ横剛性が未知な場合にも利用できるという利点が存在する.次に,実車両の挙動を改善型理想車両モデルの挙動に追従させるための追従制御法も提案した.今後,この手法を基に,適応推定器により推定された操縦者時定数や操縦者ゲインを利用した新しい操縦安定化手法の開発を目指す.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画に従い,操縦者のハンドル操作特性(操縦者時定数,操縦者ゲイン)を推定するための適応推定器の設計法を開発した.さらに,操縦者が見ている路面上の位置情報に計測外乱が存在する場合に対する推定性能改善法を提案し,その手法の有効性を数値シミュレーション実験を用いて明らかにした.
操縦者のハンドル操作特性が大きく変動したとしても高い操縦性能を維持でき,かつ,車体のローリング振動による横転が発生しにくい理想的な動きを実現できる改善型理想車両モデルの設計法を開発した.

今後の研究の推進方策

適応推定器によって推定された操縦者時定数や操縦者ゲインの情報を基に,操縦者のハンドル操作特性が大きく変動したとしても,高い操縦性能を維持でき,かつ,車体のローリング振動による横転が発生しにくい理想車両モデルの設計法を開発する
設計される理想車両モデルの動きに実際の大型車両の動きが一致すれば,本研究の目的が達成される.そこで,つぎに,実際の大型車両の動きを理想車両モデルの動きに追従させるためのロバスト追従コントローラの開発を行う.
最後に,ドライバーシミュレータを用いて,開発されたローリング振動抑制手法の有効性を検証する.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Adaptive Estimation Method for Driver parameters2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Minato, Jinxin Zhuo, Panfeng Shu, Masahiro Oya
    • 雑誌名

      Proceedings of The Nineteenth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2014

      ページ: 619-622

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Controller for Vehicles with the Saturated Lateral Tire Force2014

    • 著者名/発表者名
      Jinxin Zhuo, Yasutaka Yoshihara, Panfeng Shu, Masahiro Oya
    • 雑誌名

      Proceedings of The Nineteenth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2014

      ページ: 637-640

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Rollover Prevention Controller for Driver-Vehicle System2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Suetake, Masahiro Oya, Panfeng Shu, and Jinxin Zhuo
    • 雑誌名

      International Journal of Artificial Life and Robotics

      巻: Vol. 9, No. 1 ページ: 9-15

    • 査読あり
  • [学会発表] 操縦者パラメータの推定法2013

    • 著者名/発表者名
      湊博志,猪俣敬介,大屋勝敬
    • 学会等名
      計測自動制御学会九州支部学術講演会前刷集
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      20131116-20131117
  • [学会発表] タイヤの横力飽和を考慮した適応操縦制御2013

    • 著者名/発表者名
      猪俣敬介,Jinxin Zhuo,吉原靖貴,大屋勝敬
    • 学会等名
      計測自動制御学会九州支部学術講演会前刷集
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      20131116-20131117
  • [学会発表] トラクタ・セミトレーラ連結車両の操縦安定化2013

    • 著者名/発表者名
      柚木大典,清水啓文,吉原靖貴,大屋勝敬
    • 学会等名
      計測自動制御学会九州支部学術講演会前刷集
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      20131116-20131117
  • [学会発表] 大型車両の適応横転抑制法2013

    • 著者名/発表者名
      湊 博志,末竹 祐介,束 攀峰,大屋 勝敬
    • 学会等名
      第13回運動と振動の制御シンポジウムUSB論文集
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20130827-20130828
  • [学会発表] 横方向速度計測を用いない適応車線追従制御2013

    • 著者名/発表者名
      山本 佳太,束 攀峰,Jinxin Zhuo,大屋 勝敬
    • 学会等名
      第13回運動と振動の制御シンポジウムUSB論文集
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20130827-20130828

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公開日: 2015-05-28  

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