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

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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．