超小型電気自動車を用いた個人適応型知的運転支援システムの安全安心設計

本課題は,超小型電気自動車の各種操作をバイワイヤ化し,道路環境や運転者の状態・意図・行動を監視する機能を備え,交通事故を防ぐ知的運転支援システムを提案することを目的とする.そこで,電動モータの制御性の良さ・アクチュエータの応答性の良さを活かして,一人乗りの超小型電気自動車の駆動制御システムに基づき知的運転支援装置を提案し,以下のことを行った.まず,車線追従支援システムとドライバの操作の干渉問題を防ぐため,ドライバの運転行動を認識し,その運転行動認識に適応した車両のヨーモーメント制御を理論的に提案した.その方法として,車線追従制御機能に代わる制御方法として横滑り角零化制御を利用し,目標ヨーレイトの切り替えを重み係数で行うことで,常時車両のヨーモーメントを制御するシステムを提案し,その重み係数をドライバの運転行動認識に基づき切り替えることとした.隠れマルコフモデルに基づくドライバの運転行動認識システムの構築を行うとともに,シミュレーション及び超小型電気自動車を用いた実験を行うことで,提案した制御系の有効性及びその効果を検証した.その結果,車線追従制御モードのみに比べ,ドライバの運転行動に基づくヨーモーメント制御が操舵介入しやすさ及び車両安定性向上にも優れた効果があることがわかった.次に,衝突事故を未然に防ぐ予防安全技術の一つとして,先行車追従場面の駆動時に着目し,安全な車間距離を保つための駆動トルク制御アルゴリズムの考案した.車間距離情報に基づく車間距離制御系を設計し,シミュレーションと実車により先行車自動追従走行を行った.人間の設定した目標車間時間通りに先行車追従走行が可能であることを確認した.最後に,設計した車間距離制御系を運転支援システムとして人間・自動車系に適用した場合,人間と制御系による協調走行で先行車追従走行を行い,人間の運転負担軽減と車両安全性の向上が図れたことを示した.

本課題は,超小型電気自動車の各種操作をバイワイヤ化し,道路環境や運転者の状態・意図・行動を監視する機能を備え,交通事故を防ぐ知的運転支援システムを提案することを目的とする.そこで,電動モータの制御性の良さ・アクチュエータの応答性の良さを活かして,一人乗りの超小型電気自動車の駆動制御システムに基づき知的運転支援装置を提案し,以下のことを行った.まず,車線追従支援システムとドライバの操作の干渉問題を防ぐため,ドライバの運転行動を認識し,その運転行動認識に適応した車両のヨーモーメント制御を理論的に提案した.その方法として,車線追従制御機能に代わる制御方法として横滑り角零化制御を利用し,目標ヨーレイトの切り替えを重み係数で行うことで,常時車両のヨーモーメントを制御するシステムを提案し,その重み係数をドライバの運転行動認識に基づき切り替えることとした.隠れマルコフモデルに基づくドライバの運転行動認識システムの構築を行うとともに,シミュレーション及び超小型電気自動車を用いた実験を行うことで,提案した制御系の有効性及びその効果を検証した.その結果,車線追従制御モードのみに比べ,ドライバの運転行動に基づくヨーモーメント制御が操舵介入しやすさ及び車両安定性向上にも優れた効果があることがわかった.次に,衝突事故を未然に防ぐ予防安全技術の一つとして,先行車追従場面の駆動時に着目し,安全な車間距離を保つための駆動トルク制御アルゴリズムの考案した.車間距離情報に基づく車間距離制御系を設計し,シミュレーションと実車により先行車自動追従走行を行った.人間の設定した目標車間時間通りに先行車追従走行が可能であることを確認した.最後に,設計した車間距離制御系を運転支援システムとして人間・自動車系に適用した場合,人間と制御系による協調走行で先行車追従走行を行い,人間の運転負担軽減と車両安全性の向上が図れたことを示した.