日立アステモ、自動運転中の不快な揺れや加速度を抑制するアルゴリズム「ダイナミクス・プランニング」開発

車両諸元を使わないシンプルな軌道計画を可能とするアルゴリズムを開発

　日立アステモは5月25日、自動運転や先進運転支援技術による走行において、前後左右の不快な揺れや加速度を抑制し、快適な移動空間を実現するためのAD ECUなどにおける高精度な軌道計画技術として、「ダイナミクス・プランニング（Dynamics planning）」のアルゴリズムを開発したと発表した。

　自動運転技術の開発では、車両を安全に目的地まで航行させるシステムの構築が必要となるが、同時に自動運転のレベルが上がるにつれてドライバーは運転操作から解放され、さまざまな過ごし方ができるようになるため、車室内の快適さは特に重要な要素となるとされている。

　例えば運転の上手な熟練ドライバーは、カーブを曲がる際に車線幅を有効に利用した緩やかな軌道を描いたり、軌道の曲がり具合や進入速度に応じて適切な速度コントロールして、走行により生じる前後左右の不快な揺れや加速度を小さく滑らかにすることで車室内を快適に保っている。

　しかし、現在の一般的な先進運転支援技術の場合、車線に合わせた中央寄りの経路を一定速度で走行するため左右の不快な揺れや加速度が発生する場合があり、これらは車室内の快適性を損ない乗り物酔いなどを引き起こしやすくする可能性があったという。

　そこで今回、日立アステモが開発したダイナミクス・プランニングは、自動運転や先進運転支援技術による走行において、熟練ドライバーのように車室内を快適に保って走行する軌道と速度を実現するためのアルゴリズムとなる。

　ダイナミクス・プランニングでは、カメラなどの外界認識センサー、MPUによる地図情報や、将来的にはインフラからの交通情報などを活用して、車両前方の走行可能領域をAD ECUなどに入力。走行可能領域の幅を有効に利用して、カーブを曲がる際などにはなるべく緩やかなカーブを描くことで、車両にかかる加速度や加速度の変化を抑えることができる走行「軌道」と、その軌道に沿い走行した際に生じる加速度が小さくかつ緩やかになるような速度を「計画」。

　このような「軌道計画」をする場合、従来の手法では、車両の重量や車長などの車両諸元を用いて複雑な計算を行なうため、AD ECUなどにおいて高い演算能力が必要となるという課題や、強い風の力や路面の凹凸などによる意図しない外乱要素があると車両が快適に走らない場合があるという課題があった。

　日立アステモでは、車両諸元や外乱要素に対する対応を独自の車両制御技術で担うことにより、車両諸元を使わないシンプルな軌道計画を可能とするアルゴリズムであるダイナミクス・プランニングを開発。

　そのダイナミクス・プランニングにより算出される目標軌道で走行する自動走行車両においては、熟練ドライバーによる運転のように、前後左右の不快な揺れや加速度を抑制した快適な走行を可能とした。

　なお、この技術については5月26日～5月28日にオンライン開催される、「公益社団法人自動車技術会主催の春季大会」で発表する予定という。