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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-12-03 10:00 車両中心座標系に基づく制御バリア関数を用いた四輪車両の衝突回避制御 ○番匠谷幸太・山下 裕・小林孝一（北大）  WBS2025-34 ITS2025-13 RCC2025-33 |
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| 抄録 | （和） | 本稿では，幾何学的形状を考慮する四輪車両の衝突回避制御において，計算効率と安全性を両立する手法を提案する．本手法は，制御バリア関数（CBF）による安全性保証と，制御リアプノフ関数（CLF）による経路誘導を統合する．従来，形状考慮時のCBF制御は，距離計算のための二次計画問題（QP）による計算負荷と，車両の非凸な入力制約が課題であった．これらの課題に対し，本手法ではまず車両中心座標系を導入して問題を簡潔化する．その上で，距離計算に1-ノルムを採用し，計算を高速な線形計画法（LP）で定式化する．さらに，非凸な入力制約は，入力空間を2つの凸領域に分割することで対処する．提案手法の有効性は，計算機シミュレーションによって確認する． |
| （英） | This paper proposes a computationally efficient, shape-conscious collision avoidance method for four-wheeled vehicles using control barrier functions (CBFs) to guarantee system safety. The method addresses two key challenges: the high computational cost of shape-aware distance calculations (typically QPs) and non-convex input constraint. To solve these, we first introduce a body-fixed frame to simplify the problem formulation using relative states. Second, the distance calculation is formulated using the 1-norm, enabling an efficient linear programming (LP) solution. Third, the non-convex constraint is handled by splitting the input space into two convex regions. The CBF controller is integrated with a control Lyapunov function (CLF) based nominal controller, and its effectiveness is validated through simulations. | |
| キーワード | （和） | 非線形制御 / 制御バリア関数 / 線形計画法 / 移動体 / 障害物回避 / / / |
| （英） | nonlinear system control / control barrier function / linear programming / mobile robot / obstacle avoidance / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 266, RCC2025-33, pp. 1-6, 2025年12月. | |
| 資料番号 | RCC2025-33 | |
| 発行日 | 2025-11-26 (WBS, ITS, RCC) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | WBS2025-34 ITS2025-13 RCC2025-33 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCC ITS WBS |
| 開催期間 | 2025-12-03 - 2025-12-04 |
| 開催地（和） | ビーコンプラザ（別府） |
| 開催地（英） | B-Con Plaza (Beppu) |
| テーマ（和） | 高信頼制御通信，ITS通信，レーダ・センシング技術及び一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RCC |
| 会議コード | 2025-12-RCC-ITS-WBS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 車両中心座標系に基づく制御バリア関数を用いた四輪車両の衝突回避制御 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Collision Avoidance Control for Four-Wheeled Vehicles Using Control Barrier Functions Based on Body-fixed Frames |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 非線形制御 / nonlinear system control |
| キーワード(2)（和/英） | 制御バリア関数 / control barrier function |
| キーワード(3)（和/英） | 線形計画法 / linear programming |
| キーワード(4)（和/英） | 移動体 / mobile robot |
| キーワード(5)（和/英） | 障害物回避 / obstacle avoidance |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 番匠谷 幸太 / Kohta Banshodani / バンショウダニ コウタ |
| 第1著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido Univercity (略称： Hokkaido Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山下 裕 / Yuh Yamashita / ヤマシタ ユウ |
| 第2著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido Univercity (略称： Hokkaido Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小林 孝一 / Koichi Kobayashi / コバヤシ コウイチ |
| 第3著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido Univercity (略称： Hokkaido Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-12-03 10:00:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RCC |
| 資料番号 | WBS2025-34, ITS2025-13, RCC2025-33 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.264(WBS), no.265(ITS), no.266(RCC) |
| ページ範囲 | pp.1-6 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-11-26 (WBS, ITS, RCC) |
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