自動車の運動制御と自動運転の高度連携技術

自動車運動制御 (シャシー制御など) の技術を高度に統合し、自動運転の走行安全性と精度を飛躍的に向上させるアプローチについて紹介します。 　そして、自動車運動制御の自動運転における役割を解説します。すなわち、高度な自動運転を実現するためには、目標コースに正確に沿って走ることのみならず、刻一刻と変化する走行シチュエーションに応じて、車両を安全かつ正確に操る技術が必要です。従って、自動車の「運動制御技術」と「自動運転」の高度な連携について解説します。 　そこで、シャシー制御を統合して、ステアリング (ステアバイワイヤによる微分操舵アシスト) 、内外輪の駆動力・制動力、サスペンションのキャンバ角などを協調制御し、タイヤのグリップ限界を最大限に引き出します。 　外界情報フィードバックとして、カメラやセンサから得られる周囲の状況 (障害物や白線) を基に、車両挙動をリアルタイムに補正します。 そして、それら自動車の「運動制御技術」と「自動運転」の高度な連動を行います。 　以上により、電気自動車 (EV) 時代を見据えて、運動制御により自動運転の高精度・高度化を追求しています。これにより、危険回避時などの走行安定性を著しく向上できます。そして、プロドライバのような「気持ちの良い・望ましい自動運転」の実現のアプローチを紹介します。また、自動運転のメカニズムと、最新の自動車メーカーの情報を紹介します。

1. “自動車の運動制御と自動運転”の概要
   1. 自動車の運動制御〜現在の自動運転迄を振り返る
      • 四輪操舵 (4WS)
      • マルチリンクサスペンション
      • 限界性能向上運動制御
        • 内外輪制駆動力制御システム
        • キャンバ角制御
        • ステアバイワイヤ制御等
   2. 電気自動車において必要となるメカニカルコントロール
      • ジャッキアップ (ダウン)
      • アンチダイブ
      • アンチリフト
      • アンチスカット解析等
   3. 電気自動車において進化する自動車運動制御と自動運転
      • 自動車運動制御と自動運転の連動等
2. 自動車の運動制御
   1. 種々の運動制御〜四輪操舵システム (4WS)
   2. マルチリンクサスペンション
   3. 内外輪制駆動力制御システム
      • SH-AWD
      • VSA
      • VSC
      • VDC
      • 規範タイヤ制御の内外輪制駆動力制御システム等
   4. キャンバ角制御
      • 四輪車と二輪車のコーナリングメカニズムの差異
      • 操舵角比例キャンバ角制御
      • 車体スリップ角応動キャンバ角制御等
   5. ステアバイワイヤ制御
      • スカイライン搭載ステアバイワイヤ
      • 微分操舵アシスト搭載ステアバイワイヤ等
3. 外界センサによるアシスト制御
   1. 外界センサによるアシスト制御
      • アシスト制御の手法〔2入力操舵方式 (ドライバ操舵+外界センサによるアシスト操舵) 〕
      • 障害物回避制御
      • 白線検知コーナリング制御等
   2. 半自動運転
      • 半自動運転の手法〔2入力操舵方式 (ドライバ操舵+外界センサによるアシスト操舵) 〕
      • 操縦モデル等
   3. 自動運転への試み〔ドライバ操舵無し (100% アシスト操舵のみ) 〕
      • ドライバ操舵無し (100%アシスト操舵のみ) 〔実車における操縦モデル〕
   4. 現在の市場の自動運転の状況と今後について
      • 自動運転のレベル
      • 現状の自動運転のしくみ (レベル等) :アイサイトX、レジェンドのレベル3などの例
      • センシングシステム
      • GPSと準天頂衛星「みちびき」
      • 高精度三次元地図
      • 自動運転のアルゴリズム例
      • AI (Artificial Intelligence:人工知能) の適用化
      • コネクテッドカー
4. 自動車運動制御と自動運転の連動
   1. 自動車運動制御と自動運転の連動について
      • (1)通常の自動運転と(2)自動車運動制御を連動させた自動運転の違い
      • 高性能自動運転を可能にする運動制御との連動化の方向
   2. 内外輪制駆動力制御〜外界センサによるアシスト自動運転との連動の試験結果
      • 障害物検知+内外輪制駆動力制御による緊急回避アシスト試験結果 (ドライビングシミュレータ試験)
   3. キャンバ角制御〜外界センサによるアシスト自動運転との連動の試験結果
      • 障害物検知+キャンバ角制御による緊急回避アシスト試験結果 (ドライビングシミュレータ試験)
      • 白線検知+キャンバ角制御によるコーナリングアシスト (ドライビングシミュレータ試験)
      • 半自動+キャンバ角制御の試験 (ドライビングシミュレータ試験)
      • 自動運転への試み〔ドライバ操舵無し (100%アシスト操舵のみ) 〕+キャンバ角制御の試験 (実車試験) )
   4. ステアバイワイヤ制御 (微分操舵アシスト) 〜外界センサによるアシスト自動運転との連動の試験結果
      • 障害物検知+ステアバイワイヤ制御 (微分操舵アシスト) による緊急回避アシスト試験結果 (ドライビングシミュレータ試験)
      • 半自動+ステアバイワイヤ制御 (微分操舵アシスト) の試験 (ドライビングシミュレータ試験) )
5. 自動運転の望ましい制御 (交通事故0を目指す)
   1. (1)自動運転モードと(2)運転を楽しむ半自動運転モードのスイッチによる切り換え
   2. 運転を楽しみたい時にスイッチの切り換え (自動運転と運転する楽しみの両立化)
   3. 運動制御と連動する自動運転の今後の展望
      • プロドライバの運転のような気持ちの良い自動運転
      • 更なる考えられる課題
        • 人工知能 (AI) を取り入れた操縦モデル
        • 四輪の制駆動力制御とメカニカルコントロール (アンチスカット、アンチダイブ、アンチリフト等) の連動
6. 自動車運動制御及び自動運転による走行安全性の向上、今後の展望
   1. 自動運転の方向と運転する歓びの両立について
   2. 日産自動車の「プロパイロット2.0」、CASE、そしてベンツの自動運転の取り組み
   3. 自動運転の状況
   4. 自動運転システム
      • 自動運転システムのしくみと役割
      • 自動運転の認知・判断のアルゴリズム
   5. 自動運転等の今後の展望
• 質疑応答