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二輪車制御arXiv:2610.21089

後輪スイング機構を備えた遠隔操作二輪車の旋回時におけるスリップ起因転倒抑制

Slip-Induced Fall Suppression During Cornering for a Remotely Operated Motorcycle with a Rear-Wheel-Swing Mechanism

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後輪操舵機構を持つ二輪車のモデルを拡張し、速度と路面状況に応じて補助制御入力を配分する最適化問題としてスリップ起因の転倒抑制を定式化した。低摩擦路でのスラローム走行と合成氷上での旋回実験により、提案手法が転倒を抑制できることを示した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 本研究は、二輪車の旋回中に発生するスリップ起因の転倒を抑制する手法を提案する。 - 後輪スイング機構を備えた遠隔操作二輪車を開発し、低摩擦路面や合成氷上での実験を通じて有効性を検証した。 - 転倒抑制を最適化問題として定式化し、車速と路面状態に応じて支援制御入力を分配する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来、スリップ起因の転倒を抑制する実用的な解決策は提案されていなかった。 - 先行研究で提案した前後輪操舵系に適用可能な二輪車モデルを拡張し、転倒抑制を最適化問題として定式化した点が新しい。 - 遠隔操作二輪車を開発し、低摩擦路面や合成氷上での実験で有効性を示した点が先行研究と異なる。

3. 技術・手法の肝は?

- 前後輪操舵系に適用可能な二輪車モデルを拡張し、スリップ起因の転倒抑制を最適化問題として定式化する。 - 車速と路面状態に応じて支援制御入力を分配する。 - 後輪スイング機構を備えた遠隔操作二輪車を開発し、実験に用いる。

4. どうやって有効だと検証した?

- 開発した遠隔操作二輪車を用いて、2つのシナリオで実験を行った。 - シナリオ1: 低摩擦路面での5.5 m/sでのスラローム走行。 - シナリオ2: 雨の日のマンホール上走行を模擬した合成氷上での旋回操作。 - 結果、これらの困難な条件下で転倒を抑制することに成功した。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照されている先行研究: 前後輪操舵系に適用可能な二輪車モデルを提案した著者らの以前の研究。 - 関連手法: スリップ起因の転倒抑制のための最適化問題、遠隔操作二輪車、後輪スイング機構。

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Tadashi Sumioka, Kazushi Akimoto, Takuya Tsujimura, Sho Takayanagi, Kineo Tomura

分類: cs.RO, eess.SY

原文アブストラクト

Slip-induced falls when riding motorcycles are difficult to avoid even for expert riders and represent a major cause of single-vehicle accidents. Despite their prevalence, no practical solution has yet been proposed to suppress this phenomenon. We previously introduced a motorcycle model applicable to systems with both front- and rear- wheel steering. In this paper, we extend that model and formulate the suppression of slip-induced falls as an optimization problem that distributes assistive control inputs according to vehicle speed and road surface conditions. To evaluate the proposed method, we developed a remotely operated motorcycle and conducted experiments under two scenarios: slalom driving on a low-friction surface at 5.5 m/s, and turning maneuvers on synthetic ice to simulate driving over manholes on rainy days. The results demonstrate that our approach successfully suppresses falls under these challenging conditions.

PR本紙発行元 EmplifAI