研究Studies

Takagi-Sugeno モデル

This new model is suitable for the representation, analysis, and control of nonlinear systems.

... This series of studies is being conducted by young and talented researchers.

模型自動車のファジィ制御

東京工業大学菅野研究室では、音声でおおまかに指示を与えるだけで自由自在に走る模型自動車を試作し、直進、右折や左折、バックでの車庫入れなど一連の動作を実現した。車が走るべき中心線からの距離、車の向きなどの現在の状態を超音波センサで計測し、ファジィアルゴリズム制御を用いて速度の調整やハンドルを切る角度・タイミングなどを決定する。
たとえば「交差点を右折」と音声で命令すると、「交差点に近づいたら徐々に減速し、しばらくしたらハンドルを切り始める」といった人間の曖昧さを含む判断を、操縦命令に変換して無線送信し、走行をコントロールする。

オペレータの口頭指示は、音声認識装置を経てパソコンに送られる。パソコンで指示が解釈されると、とるべき動作がファジィアルゴリズムに従って順番に決定され、動作に関する信号が、ワイヤレスモデムを通じてパソコンから車に送られる。 音声認識装置はリコー(株)製で、こちらもファジィ理論を応用したものである。 車には、速度、ステアリング角およびセンサを制御するオンボード・マイコンが装備されている。センサからの情報は、車からパソコンへワイヤレスモデムを通じて送られる。

システムが受け付ける口頭指示にはマクロ指示とミクロ指示がある。
・マクロ指示：「直進」、「右折」、「車庫入れ」、「出ろ」（車庫から出ろ）
・ミクロ指示：「走れ」、「下がれ」、「止まれ」、「速く」、「遅く」、「右」（ハンドルを右に切れ）、「左」（ハンドルを左に切れ）、「戻せ」（ハンドルを戻せ）、「センサ固定」
マクロ指示「右折」のファジィアルゴリズムは、『車は角に近づくまで直進し、角の近くで速度を落とし、ハンドルを切る地点までさらに前進、ハンドルを切り、80%ほど曲がりきるまでそれを保持、マクロ動作「直進」にはいる』といった具合である。
さらに、接続詞「そして」によって、例えば『直進、そして、右折、そして、車庫入れ』のように、マクロ指示をつなぐことができる。

マクロ指示による走行の軌跡の例を図３に示す。

参考文献

著作・口頭発表

知的無人ヘリコプタ

TSモデルの進化形

⇒ PMLモデルの解説はこちら

著作・口頭発表