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Modeling of Control Characteristics of Human Operator and Design of Assistance System under Sudden Change in Dynamic Characteristics of Controlled System

受控系统动态特性突变下操作员控制特性建模及辅助系统设计

基本信息

批准号：
22K04033
负责人：
安藝雅彦
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究ではタイヤバースト発生時の操舵トルク方式による車線維持支援システムを実現するために，タイヤバースト後の左右輪径差による車両の旋回を表現しうる車両モデルに基づく運動方程式および状態空間表現を導いた．さらにLQ制御理論に基づく状態フィードバックにより支援トルクを算出し，ドライバの操舵トルクと支援トルクの協調性を考慮したLKASを提案した．提案するLKASの有効性を検証するために定置型ドライビングシミュレータを用いた評価試験を実施した．この実験では20名の実験参加者を対象にタイヤバースト発生時にLKASによる制御の有無によって車両軌跡，ハンドル角，視線計測装置によるドライバの注視点の変化などの客観的評価またアンケートによる主観的評価を実施した．LKASを使用した方が客観的評価値の変動が小さくなり，提案するLKASの効果が確認された．しかしドライバの操舵トルクと支援トルクとの間で競合が発生し，タイヤバースト直後の車線逸脱を回避しても1Hz程度の修正操舵が持続する可能性があることが確認された．そこで提案するタイヤバースト発生時のLKASに競合低減用シェアードコントローラを組み込み，タイヤバースト発生時のLKASを改良した．その改良型のLKASの有効性を検証するために再度定置型ドライビングシミュレータを用いた評価試験を実施した．この実験では10名の実験参加者を対象にタイヤバースト発生時に競合低減用シェアードコントローラを組み込んだLKASによる制御の有無などによる車両軌跡，ハンドル角，視線計測装置によるドライバの注視点の変化などによる客観的評価，またアンケートによる主観的評価を実施した．その結果，競合低減用シェアードコントローラを組み込むことで1Hz程度の修正操舵は減り，タイヤバースト時のLKASにドライバの操舵トルクと支援トルクとの間の競合は低減されることが確認された．

This paper presents the performance of the vehicle's basic equations of motion and the state space performance of the vehicle's track maintenance support system when the vehicle starts to steer. LQ control theory base state calculation, steering support coordination consideration LKAS proposal. The proposed LKAS has a fixed type of evaluation test. The 20 participants in this study were selected to control the presence or absence of a vehicle trajectory when the LKAS was launched, to control the angle of the vehicle, to control the change of the viewing point of the LKAS, to control the change of the main vehicle evaluation, to control the change of the main vehicle evaluation. The LKAS was used to control the change of the main vehicle evaluation value, and the proposal was confirmed. The possibility that the steering correction at the level of 1 Hz may persist is confirmed. This proposal is aimed at improving the LKAS at the time of development by reducing the cost of competition. The improved LKAS has been successfully evaluated. In this case, 10 participants participated in the evaluation of the target object, the target object. As a result of this, the LKAS has been able to reduce the amount of time required to complete the steering correction at the level of 1 Hz.