成果報告書詳細
管理番号20140000000421
タイトル平成20年度-平成24年度成果報告書 エネルギーITS推進事業 協調走行(自動運転)に向けた研究開発
公開日2014/7/1
報告書年度2008 - 2012
委託先名一般財団法人日本自動車研究所 学校法人日本大学 国立大学法人神戸大学 独立行政法人産業技術総合研究所 国立大学法人弘前大学 日産自動車株式会社 国立大学法人東京大学大学院情報学環 国立大学法人東京大学生産技術研究所 株式会社デンソー 国立大学法人東京工業大学 国立大学法人金沢大学 日本電気株式会社 三菱電機株式会社 沖電気工業株式会社 学校法人慶應義塾慶應義塾大学SFC 研究所 大同信号株式会社
プロジェクト番号P08018
部署名省エネルギー部
和文要約 省エネルギー・地球温暖化対策への効果が高いITSの実用化を促進し、運輸部門のエネルギー・地球環境対策を進めるため、平成20年度から5年計画で「エネルギーITS推進事業」を実施した。本事業では自動運転・隊列走行を実現するための要素技術を開発するとともに、要素技術を組み込んだ隊列走行実験車を開発し、最終目標として混合交通下で時速80km、車間距離4mでの大型・小型混在でのトラック4台隊列走行技術の実現、燃費改善効果15%以上を目指した研究開発を行った。
 最終年度である平成24年度末に上記開発目標を達成し、約350名の関係者を集めた実証実験を行った。本技術は、欧米の類似のプロジェクトと比較しても世界トップレベルの成果であり、安全性・信頼性を確保しているという点で他とは一線を画するものである。
 また、自動運転・隊列走行を実現する要素技術として以下のものを開発した。1)安全性・信頼性・ロバスト性を大幅に向上させるための制御アルゴリズム、多重系自動操舵装置、故障しても安全側に状態遷移するフェイルセーフ制御装置等の走行制御技術、2)道路白線・車両等を認識するアルゴリズムや、自車両から対象物までの距離・方位等を高精度で検出する走行環境認識技術、3)高精度GPSによる位置認識技術や、トンネル内での位置認識技術、4)車両制御情報や隊列管理情報等を車両間で情報交換するための信頼性の高い車車間通信技術、5)高精度で信頼性の高い車線維持制御アルゴリズムや、車間距離制御アルゴリズム、隊列走行用HMI(Human Machine Interface)技術等の自動運転・隊列走行制御技術、6)優秀なエコドライバをモデル化するとともに、自車周辺の交通環境に適応できる省エネ運転制御技術。
 開発した要素技術のうち、横方向の自動操舵を行う車線維持制御システムは、短車間距離での隊列走行に対応できるとともに、様々な道路曲率にも柔軟に対応でき、ベテランドライバと同等以上の車線維持制御性能を達成した。また、縦方向の車間距離を自動制御する高精度車間距離制御システムは、短車間距離での隊列走行の急制動時でも追突しない安全性と、先頭車の加減速変化に対しても安定的に車間距離を維持できる車間距離制御性能を達成した。
 実用化に向けた取り組みとして、開発した技術のうち縦方向の自動制御技術を早出しするため、国内トラックメーカー4社の協力を得て、CACC(車車間通信を用いた車間距離制御システム)を搭載した市販車ベースの実験車両を製作し、CACCによる安全で安定した4台隊列走行が実現可能であることを実証した。また、開発した自動運転・隊列走行システムを高速道路の幹線輸送で実用化することを想定した場合には、トレーラー型トラックの方が運用面での自由度が広がるため、開発したシステムをトレーラー型トラックに搭載可能かどうかの検証を行い、大きな問題なく搭載可能であることを検証した。 
英文要約The Energy-saving ITS Initiative was carried out under a five-year plan beginning from FY 2008 with the aim of promoting measures in the transport sector to conserve energy and protect the global environment by advancing the implementation of Intelligent Transport Systems (ITS), which are highly effective technologies for saving energy and curbing global warming. The objectives of this initiative were to develop key technologies for facilitating autonomous driving and vehicle platooning and to develop platooning test vehicles incorporating those technologies. The ultimate goal was to research and develop platooning technologies for operating a mixture of four large and small trucks spaced at an inter-vehicle distance of 4 m and traveling at a speed of 80 km/h in mixed traffic with the aim of improving vehicle fuel economy by at least 15%.
The aforementioned development objectives were accomplished by the end of FY 2012, the final fiscal year of the project, and verification testing was conducted that involved approximately 350 persons concerned. The resulting technologies rank among the best anywhere in the world even in comparison with those being developed in similar projects in Europe and the United States. With respect to the assurance of safety and reliability, the developed technologies clearly stand apart from others around the world.
The following key technologies have been developed for achieving autonomous driving and vehicle platooning: 1) vehicle control technologies for dramatically improving safety, reliability and robustness, including a new control algorithm, an automatic steering system with redundant components, and a fail-safe control unit that executes a state transition toward the safe side even if a failure should occur; 2) an algorithm for recognizing white lane markers, vehicles and other objects and a driving environment recognition technology that detects with high accuracy the distance, direction and other characteristics of an object from the host vehicle; (3) a position recognition technology using a high-accuracy GPS device and a technology for recognizing the host vehicle’s position inside tunnels; (4) a highly reliable inter-vehicle communication system for exchanging information between vehicles, including vehicle control information and platoon management information; 5) autonomous driving and platooning control technologies, including a highly accurate and highly reliable lane-keeping control algorithm, a headway distance control algorithm, and human machine interface (HMI) technologies for platoon driving; 6) energy-saving vehicle control technologies capable of modeling excellent eco-drivers and adaptable to the traffic environment around the host vehicle.
As one of the activities undertaken toward practical implementation, platoon driving tests were conducted with the cooperation of four domestic truck manufacturers for the purpose of achieving early deployment of the automatic longitudinal control technology among the newly developed technologies. Test vehicles were built based on commercial vehicles equipped with a cooperative adaptive cruise control (CACC) system using inter-vehicle communication technology. The results verified that safe and stable four-vehicle platoon driving could be achieved with the CACC system.
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