9/15 自動車の運動制御と自動運転の高度連携技術

自動車の運動制御と自動運転の高度連携技術

～シャシー制御と自動運転の協調による走行安定性向上～
～EV時代に求められる高性能車両制御と自動運転技術～

講師

工学院大学　名誉教授　博士（工学）　野崎 博路　氏

専門：自動車の運動と制御、人間・自動車系
ホームページ： https://sites.google.com/view/nozaki-hiromichi

1980年芝浦工業大学工学研究科機械工学専攻修士修了。同年、日産自動車(株)入社。車両研究所等にて操縦安定性の研究開発に従事。2001年に大学教員となり、自動車の運動と制御の研究、特に、自動車の限界コーナリングと制御の研究および開発を行い、自動車運動制御技術において、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研究をしている。
現在、工学院大学名誉教授。自動車技術会フェロー。日本自動車殿堂副会長。

セミナー趣旨

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。
（受講に当たっては、⾃動⾞の運動と制御や、自動運転に関⼼があると理解が深まります。 ）

セミナー講演内容

１．“自動車の運動制御と自動運転”の概要
1.1 自動車の運動制御～現在の自動運転迄を振り返る
　　（4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））
1.2 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）
1.3　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
2.1 種々の運動制御～4輪操舵システム（4WS）
2.2 マルチリンクサスペンション
2.3　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）
2.4　キャンバ角制御
　　（4輪車と2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）
2.5　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
3.1 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）
3.2 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）
3.3 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〕）
3.4 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３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
4.1 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）
4.2 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）
4.3 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））
4.4　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）
5.1　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
5.2 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）
5.3 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、４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
6.1　自動運転の方向と運転する歓びの両立について
6.2　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
6.3　自動運転の状況
6.4　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）
6.5　自動運転等の今後の展望

　□質疑応答□

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