計測・制御テクノロジーシリーズ 13 ビークル

計測・制御テクノロジーシリーズ 13

ビークル

計測自動制御学会編
金井喜美雄防衛大名誉教授著
石井抱広島大助教授博士（工学）著
石川正俊東大教授工博著
川口淳一郎宇宙航空研究開発機構教授工博著
河内啓二東大教授工博著
川邊武俊日産自動車（株）総合研究所工博著
坪内孝司筑波大助教授工博著
登尾啓史大阪電通大教授工博著
吉田和哉東北大教授工博著

自動車，航空機，ヘリコプタ，ロケットおよび宇宙機の航法と運動，誘導，制御技術を述べ，これらの特徴とミッションを示し，運行（移動）を安全・正確に実行するための画像処理，移動体の位置認識および経路計画技術・手法を論じる。

ジャンル

発行年月日: 2003/12/12

判型: A5

ページ数: 230ページ

ISBN: 978-4-339-03363-2

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定価

3,520円(本体3,200円+税)

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内容紹介
目次
著者紹介

１．概説
２．自動車の運動制御
　2.1　はじめに
　2.2　自動車制御の流れ
　　2.2.1　線形制御が有効な場合
　　2.2.2　非線形，時変制御が有効な場合
　2.3　自動車の運動
　　2.3.1　タイヤ力
　　2.3.2　横運動（操舵応答）のダイナミクス
　　2.3.3　縦方向運動（加減速）のダイナミクス
　　2.3.4　上下運動のダイナミクス
　2.4　自動車の運動制御
　　2.4.1　人間－自動車系
　　2.4.2　アンチロックブレーキ
　　2.4.3　セミアクティブサスペンション
　2.5　新世代の自動車運動制御
　2.6　おわりに

３．飛行機・ヘリコプタ
　3.1　はじめに
　3.2　飛行機の制御メカニズム
　　3.2.1　翼の働き
　　3.2.2　機体固定座標
　　3.2.3　舵と機体の運動
　　3.2.4　機体の運動方程式
　　3.2.5　操縦系
　　3.2.6　センサ
　3.3　ヘリコプタの運動・制御メカニズム
　　3.3.1　制御方法
　　3.3.2　ロータダイナミクス
　　3.3.3　全機の運動
　　3.3.4　3.2節の参考文献

４．ロケット
　4.1　はじめに
　4.2　ロケットの姿勢・軌道運動
　　4.2.1　ロケット推進
　　4.2.2　ロケットの軌道運動
　　4.2.3　柔軟性を考慮したロケットの姿勢運動
　4.3　ロケットの姿勢制御
　　4.3.1　姿勢制御の基本的な考え方
　　4.3.2　制御論理の設計
　　4.3.3　周波数領域で見る，柔軟ロケットの力学，制御系としての性質
　4.4　慣性航法
　　4.4.1　姿勢積分計算
　　4.4.2　軌道積分計算
　4.5　誘導
　4.6　飛翔体に及ぼす風荷重の影響と打上げの可否判定
　4.7　おわりに

５．宇宙機・宇宙構造物
　5.1　はじめに
　5.2　宇宙往還機
　　5.2.1　米国の宇宙往還機
　　5.2.2　日本における宇宙往還機開発
　5.3　軌道上構造物
　　5.3.1　宇宙ステーション
　　5.3.2　宇宙望遠鏡
　　5.3.3　伸展マスト
　　5.3.4　太陽発電衛星
　5.4　軌道上ロボティクス
　　5.4.1　宇宙ロボット
　　5.4.2　宇宙ロボットの技術課題
　　5.4.3　スペースシャトルおよびISS搭載ロボットアーム
　　5.4.4　技術試験衛星Ⅶ型
　　5.4.5　ランデブードッキング
　　5.4.6　テレオペレーション
　　5.4.7　無反動制御

６．ビークルと画像処理
　6.1　はじめに
　6.2　知的ビークルと画像処理
　　6.2.1　知的ビークルにおける画像処理の流れ
　　6.2.2　知的ビークルにおける画像処理への要求
　　6.2.3　カメラ配置と画像処理
　6.3　ビークルにおける画像処理研究
　　6.3.1　交通情報の計測
　　6.3.2　周囲情報の計測・認識
　　6.3.3　レーン抽出・障害物検出
　　6.3.4　運転者の計測
　　6.3.5　自動運転システム
　6.4　画像処理ハードウェア
　　6.4.1　イメージャ
　　6.4.2　処理ハードウェア
　6.5　ビジョンチップ
　　6.5.1　ビジョンチップの概念
　　6.5.2　S3PEアーキテクチャ
　　6.5.3　高速ビジュアルフィードバック
　　6.5.4　高速視覚のためのアルゴリズム

７．移動体の位置認識
　7.1　はじめに
　7.2　移動体のオドメトリ
　　7.2.1　移動体の並進速度と回転角速度―移動体の運動学
　　7.2.2　オドメトリによる自己位置の推定値
　　7.2.3　自己位置の推定誤差
　　7.2.4　自己位置の推定誤差の平均と分散
　　7.2.5　誤差楕円
　7.3　ランドマークを用いる測位
　　7.3.1　ランドマーク情報と移動体の自己位置に関する表現の一般化
　　7.3.2　線ランドマーク
　　7.3.3　点ランドマーク
　　7.3.4　ランドマークの観測による移動体の推定位置の平均と誤差分散
　　7.3.5　ランドマークを用いた最小二乗法による位置推定
　7.4　オドメトリおよび観測による推定位置の融合
　　7.4.1　分散最小推定の枠組による移動体の推定位置
　　7.4.2　推定位置の融合による誤差楕円の縮小
　　7.4.3　推定位置の誤差分散を考慮するランドマークの観測計画
　　7.4.4　遡及的位置推定―ランドマークの観測に時間がかかる場合の取扱い
　7.5　おわりに

８．経路計画
　8.1　はじめに
　8.2　オフライン（モデルベースト）経路計画
　　8.2.1　背景・歴史
　　8.2.2　探索グラフ
　　8.2.3　探索アルゴリズム
　8.3　オンライン（センサベースト）経路計画
　　8.3.1　背景・歴史
　　8.3.2　移動体や未知環境
　　8.3.3　探索アルゴリズム

参考文献
索引

金井喜美雄（カナイキミオ）

石井抱（イシイイダク）

石川正俊（イシカワマサトシ）

川口淳一郎（カワグチジュンイチロウ）

1978年京都大学工学部卒業後、1983年東京大学大学院工学系研究科航空学専攻博士課程を修了し、旧文部省宇宙科学研究所に助手として着任、2000年に教授、2021年宇宙航空研究開発機構定年退職。同年　東北大学大学院機械系特任教授。現オーストラリア国立大学　機械計算科学系　教授。宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所　名誉教授。工学博士。

2007年から2011年まで、JAXA 月惑星探査プログラムグループプログラムディレクター、2011年よりJAXA シニアフェロー。ハレー彗星探査機｢さきがけ｣、工学実験衛星｢ひてん｣、火星探査機｢のぞみ｣などの月惑星探査ミッションに携わり、小惑星探査機｢はやぶさ｣では、プロジェクトマネージャを務めた。