自動車工学の基礎と運動制御・自動運転および最新自動車技術

自動車の運動制御は、4輪操舵から始まり、各種制御が発展してきましたが、電気自動車 (EV) 時代になりつつある今日は、交通事故0を目指して、より高度な自動車の運動制御が望まれています。 　そこで、今後の自動車運動制御の開発及び自動運転による走行安全性の向上技術における、その方向性とその実現に向けてのアプローチについて紹介します。 　本講義では、自動車の運動制御及び自動運転に関わる技術者に、今後の課題を考え実行する際に有用であろうと思われる、自動車工学の基礎と運動制御の最新技術を体系的に示すと共に、今後の自動車の運動制御システム及び自動運転システム開発へのヒントをいくつか紹介したいと思います。 　具体的には、下記項目等を紹介します。

• 近年、自動車業界で非常に力を入れている、運転支援システム、また、自動運転等について最先端の技術を紹介
• 最新の自動車運動制御技術 (外界情報フィードバックとシャシー制御の連動等) について紹介
• シャシー制御 (ステアバイワイヤ制御、キャンバ角制御等) による、高性能な自動運転や半自動運転との連動技術についての紹介や、運転する喜びと自動運転の両立等の展望についても紹介

1. 4輪操舵 (4輪操舵)
   1. 4輪操舵 (4WS) 〜シャシー制御の先駆け
   2. 4輪操舵 (4WS) の今後の展望
2. 限界コーナリングのダイナミクス
   1. 車に作用する横力とモーメントについて
   2. モーメント法とMagic Formula
   3. モーメント法を用いた非線形領域の車両運動解析
   4. モーメント法を用いた限界領域でのキャンバ角制御の効果の解析
3. 内外輪制駆動力制御
   1. SHAW及び横滑り制御装置について
   2. 新しい内外輪制駆動力制御の研究例について
      1. 規範タイヤ制御
      2. 加速度制御
4. キャンバ角制御
   1. キャンバ角が最大コーナリングフォース特性に及ぼす影響
   2. キャンバ角制御によるコーナリング限界の向上及び横滑り制御への適用の研究例
   3. 大キャンバ角制御車両の製作及び実験例について
5. ステアバイワイヤの制御
   1. ステアバイワイヤについて
   2. 微分操舵アシストの適用の研究例
   3. 走行シチュエーションに応じた操舵方式制御実験
   4. ステアバイワイヤ機構の実車搭載による検討
6. 外界センサーを用いたアシスト制御、そして、自動運転の方向&運転する歓びとの両立
   1. アイサイト (Eye Sight) の例
   2. 外界センサーを用いた研究例の紹介
7. 自動運転の方向と運転をする歓びの両立について
   1. 自動運転と運転をする歓びの両立について
   2. 自動運転の開発状況
8. フォーミュラカーの限界コントロール性向上手法について
   1. パッシブなキャンバコントロールとは
   2. 最速走行シミュレーション結果
9. 自動運転化が進む自動車のあるべき未来
   1. 楽しい自動車に求められる運転モード
10. 自動運転の取り組みの例
    1. 日産自動車の「プロパイロット2.0 」)
    2. CASE、そしてベンツの自動運転の取り組み
11. 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. 新しいシャシー制御技術について
    2. コーナリング限界での横滑り制御システム
    3. 外界センサーを用いた自動車の運動制御技術ついて
    4. 外界情報フィードバックとシャシー制御の連動について
    5. 自動運転〜半自動運転について
    6. 運転する喜びと自動運転の共存技術の考察
    7. 外界センシングとシャシー制御による 限界コーナリングの制御システム
    8. 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
    9. 高性能自動運転を可能にするシャシー制御との連動化の方向等
    10. 自動運転等の今後の展望