WEKO3
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ドライバ個性を反映したAdaptive Cruise Controlに関する研究
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名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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2032099.pdf (3.3 MB)
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Item type | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||
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公開日 | 2022-02-21 | |||||
タイトル | ||||||
言語 | ja | |||||
タイトル | ドライバ個性を反映したAdaptive Cruise Controlに関する研究 | |||||
言語 | ||||||
言語 | jpn | |||||
資源タイプ | ||||||
資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_46ec | |||||
資源タイプ | thesis | |||||
著者 |
松下, 遥香
× 松下, 遥香 |
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抄録 | ||||||
内容記述タイプ | Abstract | |||||
内容記述 | 自動運転機能の一つに人間機械協調型の制御であるAdaptive Cruise Control(ACC)がある.このACC搭載車両を複数台繋げたプラトゥーン走行という技術がある.自動運転にすることで安心や快適さを感じるドライバがいる一方で,自身の想定する操作と自動運転の操作のずれから自動運転を快適に思わないドライバ もいる.この状況は 安全性がドライバの快適性とは別の評価軸にあることを意味するACCとドライバで評価軸が別軸ならば,その両立も可能なはずである.これに対して本修士研究では「ドライバがACCを気にせずに操作介入を行ってもACC機能が達成されるのがドライバ個性の反映(快適性)と安全性の両立なのではないか」を研究動機とするものである. 修士論文の目的はドライバ個性を反映したACCの構築指針の設計である.目的を達成するための1つ目の研究課題はACCの制御性能に対するドライバ個性の評価方法,つまり,ドライバモデルの設計方法である.二つ目の研究課題は ACCが複数台繋がったプラトゥーン走行時におけるドライバ個性と安全性の評価方法である. 1つ目の課題であるドライバモデルの設計には,主双対勾配アルゴリズムを用いる.ドライバ個性を制御に反映させる為, Human-In-The-Loop System(HITLS)の枠組みでACCシステムを設計する.HITLSは制御器,人の意思決定,制御対象で構成され,人は制御器の出力の範囲内で意思決定を行う.この意思決定を主双対勾配アルゴリズムでモデル化する.2つ目の課題であるプラトゥーンの安全性評価には完全自動運転の時と同様にString Stabilityを用いるString Stabilityの条件式を完全自動運転のプラトゥーン走行車群が満たす時,先行車両の車両挙動の遅れは後続車に伝播されず,安全な走行が達成される.このString Stabilityの条件式に 1つ目の課題のドライバモデルを反映させることで,ドライバ個性を考慮したプラトゥーン走行の安全性を評価できるようにする. 修士研究の1つ目の成果はACC単体におけるドライバ個性が安全に反映できているかの評価方法の提案である.作成したドライバモデルは伝達関数表現で表され,フィードバック項(ドライバのACCを気にする操作介入)とフィードフォワード項(ドライバのACCを気にしない操作介入)から構成される前者はACCシステムに対しての不確かさ,後者はACCシステムに対する外乱として現れる.つまり,ACCシステムに対するドライバモデルの影響は「外乱と不確かさがあるフィードバックシステムのロバスト安定性」で評価できることを意味する本論文はスモールゲイン定理に基づくロバスト安定性を利用することで,ドライバ個性を反映した ACCシステムの安全性を評価することができた.ドライバモデルのフィードフォワード項がACCシステムの過渡特性にドライバ個性として影響を与えつつも,フィードバックループがロバスト安定ならば安全性と個性の両立が達成されることが明らかになった. 修士研究の2つ目の成果はプラトゥーンにおけるドライバ個性が安全に反映されているかの評価方法の提案である.String Stabilityの条件式にはシステムモデルが必要である.修士研究において作成したドライバモデルは伝達関数表現で表せる為,ドライバ個性が反映されたACC群のString Stabilityの条件式を求めることができた数値実験ではACCシステム5台からなるプラトゥーンにおいて先頭車両が急ブレーキをかけた際,ドライバ個性により安全な車間距離を保てる場合と保てない場合を検証した結果として,完全自動運転の時と同様にString Stabilityを満たす範囲内であれば,ドライバ がACCを気にせずに操作介入を行ってもACC機能が達成される,つまり個性と安全性が両立することがわかった. |
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学位名 | ||||||
学位名 | 修士 | |||||
学位授与機関 | ||||||
学位授与機関名 | 電気通信大学 | |||||
学位授与年度 | ||||||
内容記述タイプ | Other | |||||
内容記述 | 2021 | |||||
学位授与年月日 | ||||||
学位授与年月日 | 2022-03-24 | |||||
著者版フラグ | ||||||
出版タイプ | AM | |||||
出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | |||||
専攻 | ||||||
情報理工学研究科 | ||||||
専攻 | ||||||
機械知能システム学専攻 |