自動車の自動運転における自動運転/手動運転切り替え時の制御方法に関する研究

自動車交通の諸問題を解決することを目的として、ITS (Intelligent Transport Systems)の名のもとで様々な研究が推進されている。その技術分野の一つである自動運転システムは、運転負荷軽減、安全性の向上、そして交通容量の飛躍的な増大が期待されている。高速道路等で自動運転を行う場合、手動運転と自動運転に切り替えの方法が問題となる。安全を優先し、極低速や、停止した状態で切り替えを行う場合、切り替え地点がボトルネックとなり、自動運転で実現できる交通容量が激減する可能性がある。一方、高速走行中に突然切り替える場合、運転者の操作ミス等によって追突や車線逸脱等の危険を招く可能性がある。本研究では、自動車の自動運転システムにおける手動運転-自動運転の切り替え手法を実車実験によって評価し、切り替え手法が運転者挙動、車両挙動に与える影響を明らかにする。さらに、この結果に基づき安全かつスムーズな切り替えを実現する切り替え方式とその制御のパラメータを明らかにする。平成17年度は、平成16年度に構築し自動運転制御のためのサブスシステムを小型電気自動車に実装後、制御アルゴリズムを開発し、実車実験による評価を行った。自動運転と手動運転の切替制御おいては、システムが算出する操舵トルクをハンドル軸周りに発生させるアルゴリズムに加え、システムが算出する操舵角、操舵角速度と、ドライバの入力操舵角あるいは操舵角速度とを重み付け加算することで、実際の操舵角、操舵角速度とする制御アルゴリズムを開発した。実験による評価により、提案する制御アルゴリズムにより円滑な自動運転/手動運転の切り替えが可能であること、およびその制御パラメータを明らかにした。さらに、操舵角、あるいは操舵角速度の重み付け加算時の重みを固定することにより、開発した制御アルゴリズムが運転支援制御にも適用できることを明らかにした。

自動車交通の諸問題を解決することを目的として、ITS (Intelligent Transport Systems)の名のもとで様々な研究が推進されている。その技術分野の一つである自動運転システムは、運転負荷軽減、安全性の向上、そして交通容量の飛躍的な増大が期待されている。高速道路等で自動運転を行う場合、手動運転と自動運転に切り替えの方法が問題となる。安全を優先し、極低速や、停止した状態で切り替えを行う場合、切り替え地点がボトルネックとなり、自動運転で実現できる交通容量が激減する可能性がある。一方、高速走行中に突然切り替える場合、運転者の操作ミス等によって追突や車線逸脱等の危険を招く可能性がある。本研究では、自動車の自動運転システムにおける手動運転-自動運転の切り替え手法を実車実験によって評価し、切り替え手法が運転者挙動、車両挙動に与える影響を明らかにする。さらに、この結果に基づき安全かつスムーズな切り替えを実現する切り替え方式とその制御のパラメータを明らかにする。平成17年度は、平成16年度に構築し自動運転制御のためのサブスシステムを小型電気自動車に実装後、制御アルゴリズムを開発し、実車実験による評価を行った。自動運転と手動運転の切替制御おいては、システムが算出する操舵トルクをハンドル軸周りに発生させるアルゴリズムに加え、システムが算出する操舵角、操舵角速度と、ドライバの入力操舵角あるいは操舵角速度とを重み付け加算することで、実際の操舵角、操舵角速度とする制御アルゴリズムを開発した。実験による評価により、提案する制御アルゴリズムにより円滑な自動運転/手動運転の切り替えが可能であること、およびその制御パラメータを明らかにした。さらに、操舵角、あるいは操舵角速度の重み付け加算時の重みを固定することにより、開発した制御アルゴリズムが運転支援制御にも適用できることを明らかにした。