論文の概要: Model-Based Trailer-Sway Suppression for Autonomous Passenger Vehicles
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.15747v1
- Date: Sun, 11 Oct 2026 16:29:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-19 16:50:28.932898
- Title: Model-Based Trailer-Sway Suppression for Autonomous Passenger Vehicles
- Title（参考訳）: 自律走行車両のモデルベーストレーサ・スウェイ抑制
- Abstract要約: トレーラー軸の後方への不適切な貨物配置は減少し、舌の荷重がヒッチを通して伝達される。
線形二次レギュレータが合成され、調音角のばらつきを抑制する。
その結果, LQRで車両の操舵を制御する場合, トレーラー振動が著しく減少することがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Trailer sway is a persistent contributor to severe crashes among light passenger vehicles towing trailers, yet it remains largely unaddressed by the autonomous vehicle systems now entering this new era of automation. Improper cargo placement rearward of the trailer axle reduces, and can invert, the tongue load transmitted through the hitch. The resulting loss of vertical load at the tow vehicle's rear axle diminishes the lateral tire force available there and degrades yaw stability of the coupled system, admitting a divergent lateral oscillation of the trailer known as trailer sway. Under adverse combinations of speed and loading, this oscillation can progress to jackknifing, in which the articulation angle diverges rapidly and directional control is lost. This work develops a linear state-space model of the yaw-plane dynamics of a light vehicle-trailer combination, parameterized to expose tongue load as an explicit stability-determining quantity. From this model a linear quadratic regulator is synthesized to suppress articulation-angle divergence. Because consumer trailers carry no sensors, the two trailer states the controller needs, trailer yaw rate and articulation angle, are estimated by a Kalman filter from measurements taken only on the tow vehicle. The controller is then implemented and evaluated in a MuJoCo multibody simulation across a range of longitudinal speeds and tongue-load conditions, including the negative-tongue-load regime. Results show a significant decrease in trailer oscillation when controlling a given vehicle's steering with an LQR using tow-vehicle IMU and LiDAR data. These findings indicate that LQR controlled anti-sway systems are a viable control method for future autonomous vehicles.
- Abstract（参考訳）: トレーラー・スウェイは、トレーラーを牽引する軽客車の間で深刻な事故に絶え間ない貢献をしている。
トレーラー軸の後方への不適切な貨物配置は減少し、舌の荷重がヒッチを通して伝達される。
その結果、牽引車の後部軸における垂直荷重の損失は、利用可能な横タイヤ力を低下させ、連結系のヨー安定性を低下させ、トレーラー・スウェイとして知られるトレーラーの異なる横振動を許容する。
速度と荷重の負の組合せの下では、この振動はジャックニッフィングに進行し、関節角が急速に分岐し、方向制御が失われる。
本研究は,軽量車両とトレーラの組み合わせによるヨープレーン力学の線形状態空間モデルを構築し,舌荷重を明示的な安定性決定量として表現する。
このモデルから線形二次レギュレータが合成され、調音角の発散を抑制する。
コンシューマートレーラーにはセンサーがないため、2つのトレーラーは、トレーラーに必要なトレーラー、トレーラーヨーレート、調音角度を、牽引車のみで測定されたカルマンフィルタによって推定する。
コントローラは、負のトーン負荷状態を含む、長手速度と舌負荷条件の範囲にわたるMuJoCoマルチボディシミュレーションで実装され、評価される。
その結果, 牽引車IMUとLiDARデータを用いて, LQRを用いた車両の操舵制御において, トレーラー振動の顕著な減少が認められた。
これらの結果から,LQR制御のアンチスウェイシステムは将来の自動運転車に有効な制御方法であることが示唆された。
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