非協調的移動体との衝突回避を優先した目標軌道追従のための切替え制御アルゴリズム

摘要

自律移動体に対する重要な要求として，衝突回避と目標軌道追従が挙げられる．本論文では，ある移動体が他機に向かってくる最も回避困難な状況に対してでも，必要に応じて衝突を回避し，その上で目標軌道追従を実現する切替え制御アルゴリズムを提案する．提案法では，追跡-回避ゲームで見られる可到達集合の概念を用いた衝突回避法及びモデル予測制御による目標軌道追従制御法を採用し，そして，切替え条件をある集合で与えることで衝突回避と目標軌道追従の達成を試みる．また，切替え現象は，チャタリングを引き起こす可能性があることから，本論文では，チャタリングを改善するためのヒステリシスを導入した切替え制御アルゴリズムも提案する．そして，数値例により，提案法の有効性を検証する．