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2014 年度 実施状況報告書

運転責任の移譲を考慮した車両の自動運転システムアーキテクチャの構築

研究課題

研究課題/領域番号 26630079
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

西村 秀和  慶應義塾大学, システムデザイン・マネジメント研究科, 教授 (70228229)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード自動運転システム / システムアーキテクチャ / システムモデル / 車両運動制御 / 制御システム設計
研究実績の概要

自動運転システムを搭載した車両の普及が検討されているが,当該研究ではドライバーと制御システムの責任範囲を明確に定義した上で,システム論的アプローチにより,ドライバーによるオーバーライドの許容範囲を明確にする.その上で,ドライバーによる自動車に関する可観測性と可制御性を関するするための仮想ドライバーモデルの構築を目指す.また,車両を安定に走行させることにドライバーが操縦できているかどうかを判断するための評価システムを構築する.
全体の制御システムアーキテクチャを構築するため,システムモデルの記述言語であるSysML(Systems Modeling Language)を用い,自動運転システムとドライバーの関係性を外部システムとの関係とともに明らかにした.また,自動運転システムがドライバーの操縦をどのように補完するかについてシミュレーションを行うため,車両運動安定化のための制御システム設計を施した.これにより,ドライバーの操縦をアシストする度合いを評価するシミュレーションが実施できた.仮想ドライバーモデルに関するシミュレーションでは,物理シミュレーションソフトウェアを用いてドライバーによる不適切な操縦があったときに,どのようにそれを検知するかという点についてシミュレーションにより検討した.
ドライビングシミュレータ上での検証に関しては,平成27年度に実施することを計画している.仮想ドライバーモデルのシミュレータへの実装を行い,ドライバーによる操縦の車両運動への影響を推定する方法について検討する計画である.また,ドライビングシミュレータ上でドライバーの視線計測を行い,自動運転システムがどのようにドライバーの操縦を補完できるのかを検証する.

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

初年度としては,自動運転システムを構築するためのシステムアーキテクチャを明確にすることに重点を置いており,SysMLを用いた記述が計画通りに進んでいる.また,シミュレーションを用いて,自動運転システムがドライバーの操縦をどのように補完するかについて明らかにすることができた.また,この環境で車両運動安定化のための制御システム設計を施すことができ,ドライバーの操縦をアシストする度合いを評価するシミュレーションが実施できた.仮想ドライバーモデルに関するシミュレーションでは,物理シミュレーションソフトウェアを用いてドライバーによる不適切な操縦があったときに,どのようにそれを検知するかという点についてシミュレーションにより検討することができた.

今後の研究の推進方策

システムモデルの記述とシミュレーションモデルとの関係性を明確にしながら,今後は,ドライビングシミュレータ上での検証へ移行していく.仮想ドライバーモデルをシミュレータへ実装するため,いくつかのユースケースを用意する.そして,ドライバーによる操縦の車両運動への影響を推定する方法について検討する.また,ドライビングシミュレータ上でドライバーの視線計測などを行い,自動運転システムがどのようにドライバーの操縦を補完できているかを検証できるプラットフォームとなるシステム構築を行う.

次年度使用額が生じた理由

人件費・謝金で研究補助を予定していた学生の体調が優れず,研究補助を依頼できなかったため,次年度使用額が生じた.

次年度使用額の使用計画

ドライビングシミュレータでのシミュレーションを実施するに際して,交通環境を構築するのに必要なソフトウェアを購入する費用として使用したい.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 超小型4輪インホイールモータ車両に対する前輪操舵角制御と駆動/制動トルク制御を統合した車両運動制御システム設計2015

    • 著者名/発表者名
      尹善吉, 西村秀和, 村上晋太郎
    • 雑誌名

      自動車技術会論文集

      巻: Vol.46,No2 ページ: 399-406

    • 査読あり
  • [学会発表] Systems Modeling for Additional Development in Automotive E/E Architecture2015

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Nishimura
    • 学会等名
      20th Asia and South Pacific Design Automation Conference ASP-DAC 2015
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県幕張市)
    • 年月日
      2015-01-21
    • 招待講演
  • [学会発表] 超小型4輪インホイールモータ電気自動車に対するヨー安定化制御システム設計2014

    • 著者名/発表者名
      尹善吉, 西村秀和
    • 学会等名
      第57回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      ホテル天坊(群馬県渋川市)
    • 年月日
      2014-11-10
  • [学会発表] 超小型4輪インホイールモータ電気自動車に対するヨーとロールオーバ安定性を考慮した操縦安定化制御システム設計2014

    • 著者名/発表者名
      尹善吉, 西村秀和
    • 学会等名
      日本機械学会 機械力学・計測制御部門
    • 発表場所
      上智大学四谷キャンパス(東京都千代田区)
    • 年月日
      2014-08-29
  • [学会発表] Vehicle Stability Control System Design for a Micro Electric Vehicle with Four In-Wheel Motors Considering Energy Consumption Efficiency2014

    • 著者名/発表者名
      Sunkil YUN, Hidekazu NISHIMURA and Shintaroh MURAKAMI
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Motion and Vibration Control
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンタ(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-08-04

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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