熟練ドライバーのような自動走行車両

自動運転技術の開発では、車両を安全に目的地まで走行させるシステムの構築が必要となる。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り、車室内の快適さは特に重要な要素となる。車室内を快適に保つために、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経路を描き、曲がり具合や進入速度に応じて適切に速度をコントロールし、走行により生じる前後左右の加速度や加速度の変化を小さく滑らかにしている。しかし、現在の一般的な先進運転支援システムの場合、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、左右の加速度の違いや加速度の大きな変化が発生し、車室内の快適性を損ない乗り物酔いなどを引き起こす可能性がある。

日立が開発しているDynamics Planningは、自動運転や先進運転支援システム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ためのアルゴリズムである。

Dynamics Planningは入力として、車両前方の走行可能領域を用いる。この走行可能領域は、カメラなどの外界認識センサーや地図情報、将来的にはインフラからの交通情報などから取得する。Dynamics Planningは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た経路を計画する。また、その経路に沿って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する。

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うため、高い演算能力が必要となり、また、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で車両が快適に走らない場合があるという課題があった。Dynamics Planningは、車両諸元や外乱要素への対応を独自の車両制御技術で担うことにより、これらの課題を解決し、シンプルな軌道計画を実現するものである。

これを用いることにより、自動走行車両において熟練ドライバーのように緩やかな経路を適切な速度で運転することができ、前後左右の加速度や加速度の変化を抑制した快適な走行が可能となる（下図参照）。