自動車の運動制御と自動運転 エンジニア入門シリーズ

　【目　次】

１章　“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
1.1.1 1980年頃(入社当時)のサスペンションによるメカニカルコントロールの限界
1.1.2運動制御の先駆けとなった4輪操舵(4WS)
1.1.3マルチリンクサスペンションによるメカニカルコントロール
1.1.4課題となった限界コーナリング性能向上
1.1.5ドリフトコーナリング対応 ドライビングシミュレータの開発による研究
1.1.6コーナリング限界性能の向上をもたらす運動制御(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)
1.1.7自動運転(運転する楽しみとの両立)の概要
1.1.8自動車運動制御と自動運転の連動
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
1.2.1ジャッキアップ(ダウン)解析のメカニズム
1.2.2アンチダイブ,アンチリフト,アンチスカット解析のメカニズム
1.2.3電気自動車でインホイールモータの場合は駆動力がタイヤ接地点
1.2.4車輪の接地点の軌跡より瞬間回転中心位置の算出について(“車両基礎特性測定装置(K&Cテスター)”を用いた測定)
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
1.3.1電気自動車において進化する自動車運動制御
1.3.2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の連動
コラム①日産自動車追浜工場見学(ゲストホール見学を含む)
コラム②日産ヘリテージコレクション見学

２章 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)
2.1.1種々の運動制御
2.1.2 4輪操舵システム
2.1.3 4輪操舵システムの効果
2.1.4 4輪操舵システム(4WS)の実用化
2.2マルチリンクサスペンション
2.2.1マルチリンクサスペンション
2.2.2コンプライアンスステア
2.3内外輪制駆動力制御システム
2.3.1 SH-AWD,およびVSA,VSC,VDC
2.3.2規範タイヤ制御による内外輪制駆動力制御システムについて
2.3.3走行試験結果(ドライビングシミュレータ試験)
2.4キャンバ角制御
2.4.1 4輪車と2輪車のコーナリングメカニズムの差異について
2.4.2操舵角比例キャンバ角制御について
2.4.3車体スリップ角応動キャンバ角制御について
2.4.4走行試験結果(ドライビングシミュレータ試験)
2.4.5走行試験結果(実車試験)
2.4.6キャンバ角制御用専用タイヤの考察
2.5ステアバイワイヤ制御
2.5.1スカイライン搭載ステアバイワイヤ等
2.5.2微分操舵アシスト搭載ステアバイワイヤについて
2.5.3走行試験結果(ドライビングシミュレータ試験)
2.5.4走行試験結果(実車試験)
コラム③ドリフトコーナリングのメカニズム
コラム④圧雪路面等における自動車の運動性能

３章 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
3.1.1外界センサによるアシスト制御の考え方
3.1.2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)]
3.1.3ドライバ操舵+外界センサによるアシスト操舵の割合の検討
3.1.4障害物回避制御
3.1.5白線検知コーナリング制御
3.1.6走行試験結果(ドライビングシミュレータ試験)
3.1.7走行試験結果(模型車両試験)
3.2半自動運転
3.2.1半自動運転の考え方
3.2.2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)]
3.2.3ドライバ操舵+外界センサによるアシスト操舵の割合(手動:アシストが50:50)
3.2.4操縦モデル
3.2.5走行試験結果(ドライビングシミュレータ試験)
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)]
3.3.1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]
3.3.2走行試験結果(実車試験)
3.4現在の市場の自動運転の状況と今後について
3.4.1自動運転のレベルについて
3.4.2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,等の例
3.4.3センシングシステム
3.4.4GPSと準天頂衛星「みちびき」
3.4.5高精度3次元地図
3.4.6自動運転のアルゴリズム例
3.4.7AI(Artificial Intelligence：人工知能)の適用化
3.4.8コネクテッドカー
コラム⑤外界センサによる障害物回避アシストの様子
コラム⑥レース車は何故1Gを軽く超えるコーナリングができるのか

４章 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
4.1.1①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
4.1.2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
4.1.3試験の内容
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
4.2.1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
4.3.1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)
4.3.2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)
4.3.3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)
4.3.4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
4.4.1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)
4.4.2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)
コラム⑦シャシー制御車両の製作から実走行までの振り返り
コラム⑧サーキットコースで運転テクニック習得体験

５章 自動運転の望ましい制御(交通事故0を目指す)

5.1①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運動制御と自動運転の今後の展望
5.3.1運動制御と連動する自動運転の今後の展望
5.3.2プロドライバの運転のような気持ちの良い自動運転を目指して
5.3.3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
5. 3.4４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
5.4全体のまとめ
コラム⑨自動車技術の過去～現在～未来