hirax.net::Keywords::「速度」のブログ

■ブレーキングとコーナリングの荷重問題　

　車の運転をする時、「各タイヤへの荷重状態」が重要だ、とよく聞くような気がする。あるいは、スキーやスケートをする時も、前後左右への荷重状態、つまりは足裏感覚が重要だと言われる。そして、そういった荷重状態を決める大きな要因は、加速度吸収（サスペンション）と重心移動だとよく聞かされた（ような気がする）。

　車を走らせるときの荷重状態が前後左右に変化するというのは、直感的には理解できるようでいて、それをちゃんと説明しようとすると、結構難しいことに気づく。たとえば、台車を早く押していて、廊下の角を急いで曲がろうとすると、台車が外に倒れそうになることがよくある。それは、感覚的にはとても自然であるし、現実にも台車は外に倒れてしまう。けれど、その動きを論理立てて説明しようとすると、きちんと説明できない自分に気づくのである。

　そこで、車を（これい以上ないくらい）単純なモデルに変えて、ブレーキング時とコーナリング時に働く力、さらにはその力がサスペンションに働き、荷重状態を変える過程を図にしようと試行錯誤してみたのが、下の図である。簡単のために、前後（もしくは、左右のタイヤを90度直行した状態に固定するように繋ぐサスペンションがある、というモデルで絵を描いてみた。

　つまりは、ブレーキをかけた時に働く慣性力や、コーナリング時に働く遠心力が、90度直行する２本のサスペンションにそれぞれ分配される、というモデルである。こんな単純なモデルであると、図の右の方に書いたように、ブレーキ制動時には前輪が沈み・後輪が浮き、左コーナリング時には「右輪が沈み・左輪が浮く、ということになる。

　…が、実際にはこんな風な単純な構造の車はないので、慣性力や遠心力がどの部分にどう働き、どのような荷重状態になっているのかは、やはり今一つよくわからない。また、こういった単純なモデルでは、ロールやピッチやヨーといった、３軸回転を（全体として）表現することができない。誰か、自動車や台車スキーやスケートや…つまりは、ありとあらゆる「乗り物」の荷重状態と動きを簡単にわかりやすく単純明快に説明してはくれないものだろうか。

　「オーディオ」機器に関する説明が単純なようでいて、その説明を追いかけ・納得しようとすると難しさ極まりないように、「（趣味の車やスキーといった）スポーツ」に関する解説も、「なるほど」と納得するのは結構難しくて、落ちこぼれてしまうことが多いような気がする。

■「巨乳ハンター」と「システム同定」　

　そういえば、「（加速度センサ対応）体感・実感バストシミュレータを作る」の動作画面を一目見て、”爆乳”の名付け親の方『カップでいうとＦカップくらいの動きだ』と言ったのを面白く感じました。「見た感じ」で、どのような動きをするシステムであるか、あるいは、そんな動きをするのものの例としてはどのようなものがあるか、つまりは、ある種の「システム同定」を即座にできるのだなぁ、と感心させられたのです。さすが巨乳のプロだと思わされたのでした。

　「巨乳」といえば、昔懐かし「巨乳ハンター」を読み直しました。知らない人のために補足しておくと、巨乳ハンターは

羨まれる豊かに見える人でも、それぞれの悩み・苦労を抱えている

羨まれる豊か（な胸）に見える人でも、それぞれの悩み・苦労を（その胸に）抱えている

　ところで、巨乳ハンターを読み直していると、モーメントやら共振といった用語が時折顔を出してくることに（今更ながら）気づかされました。主人公が戦う相手のワザを科学的!?に解説する中で、そんな用語が出てくるわけです。というわけで、「巨乳ハンター」の秘技の数々を検証してみると、一体どんなことがわかるのだろうか、と考えてみたりしたのでした。

■各席独立「振り子制御」の自動車はいつか登場するか？　

　BOSEのボーズ・アクティブサスペンションの公開写真・動画などを見ると、車体を水平に保つように制御していることがわかる。だから、荒れた路面の上でも乗客は揺れを感じないことになる。しかし、コーナリング時を考えると、車に乗っている人は左右へ揺れ動かされるような遠心力を感じてしまう。

　もちろん、ボーズ・アクティブサスペンションのような、車体を水平に保つような制御をかけることがない場合には、つまり、カーブ外側に傾く（ロール）ような場合には、左右へ揺れ動かされるどころでなく、それと同時に、車の乗員は上下に変化する加速度を受け、上に投げ出されるような力を感じてしまう。カーブ時にカーブ外側上方に体が浮かび上がる感覚というのは、かなり気持ちが悪く・不安になるものでもある。逆にいえば、そんな感覚を受けた運転手はスピードを（車の動きへの不安から）当然落とすことになる。だから、乗り心地はそれに比べればずいぶん良いに違いない。

　カーブを高速に走らなければならない特急などでは、列車車体を水平に保つのではなく、カーブ内側に傾けるような「振り子制御」を行うものもある。カーブ内側に列車の車体を傾ければ、カーブ時に外に引っ張られる遠心力が乗客の足もとの方向へと働くことになる。ということは、振り子制御をすれば、左右に揺れ動かされる感覚が減ることになる。さらには、カーブ時に受ける感覚が、「カーブ外側上方に体が浮かび上がる」ようなものではなくて、「体が下方向に（抑え）固定される」ような感覚に変わる。つまり、乗客がより「安心」を感じるような動きにさえ変わる、ということである。

　それならば、車のサスペンションもそんな振り子制御をすれば良いか、というとそういうわけでもない。カーブ（コーナリング）時に「体が下方向に（抑え）固定される」ような感覚に変わってしまう、つまり、これまでとは逆に「安心」を感じるようになってしまう。これはあまり安全ではない。

　まるで、タイヤのグリップ性能が増したかのように、あるいは、路面に適切なハングがついているかのように運転者感じてしまったならば、コーナリング時に適切な減速を行うことをしなくなってしまう可能性が高い。運行速度が厳密に守られている列車と違い、車の速度制御に対する運転者の自由度が高い車では、車の運転者の感覚に対し「車の状態」のフィードバックを適切に与える必要があるわけだ。車の状態に応じて、適切に「不安」「安心」を運転者に感じさせるのが安全なサスペンション設計である、ということなのだろう。

　しかし、運転者以外の乗客にもそういった『車の状態に応じた適切な「不安」「安心」』を感じさせた方が良いかどうかは、判断が分かれるところだと思う。運転手と同じように車の揺れを感じた方が良いかもしれないし、それとは逆に、車の素直な状態を感じる・知ることもなくただ安心して乗車していることができた方が良いのかもしれない。

　もし後者の考え、つまり運転者とそれ以外の乗客が受ける感覚も違った方が良いということになるならば、運転手とそれ以外の乗客に対する姿勢・上下位置制御が違った方が良いということになりそうだ。つまり、車の（少なくとも）運転席が車体と独立に「振り子制御」されるような自動車を作れば良い、ということである。

　そんな運転席と乗客席が独立に動く「振り子制御」自動車はいつか登場するだろうか？それとも、「運転手（席）」というもの自体が未来の車には存在せず、運転はすべて自動で行われるようになっていて、そんな各席独立「振り子制御」などそもそも必要なくなっているのだろうか。

■ロボット・アームでハッピー・ハッキング!?　

　「ロボットアームにカメラを取り付け、ディスプレイ上のアイコン画像を自動認識させたり、キーボードを操作させ、自動でいろいろなことをさせ続ける」という楽しい動画を眺めた。とても面白いのだが、これはフェイク動画なのだろうと思っている。アームの先に付いているカメラは、ただの飾りで、実際には何の動作もしていないのではないか、と思っている。

　なぜそう思うかと言えば、似たようなことを考えて、ほとんど同じセットを持っているからだ。このロボットアームは、コネクタを介せばリレー制御で簡単に外部から動かすことができる。それどころか、専用のリレー基盤も販売されていて、シリアル通信でコマンドを送信するだけでアームの関節ごとに取り付けられているモータを自由自在に動かすことができる。だから、この動画のようなアームの動きをさせることは比較的容易だ。

　とはいえ、アームの駆動位置の精度が出づらかったり、駆動速度が遅くトルクも低い…など工夫しどころ・課題満載の「楽しいロボットアーム」なので、実際にこの動画を作るまでには色々苦労したのではないだろうか。たとえば、アームの底面は両面テープか何かで机に固定したのではないかとか（何しろこのアームは結構軽いからだ）、軽い力でキーを押すことができるキーボードを選んだのではないかとか（トルクがない上に、無理な荷重をかけるとすぐにギアがへたってしまうからだ）、この動画を作り上げる過程における、工夫、技術、そして、何よりそこまでの苦労を想像してみると、とても楽しく興味深く思う。

　というわけで、右の画像が「ロボット・アームでハッピー・ハッキング!?」しているイメージ画像だ。ロボットアームから伸びている白い配線が、（シリアル通信で制御することができる）リレー基盤に繋がっているのである。…特にキーボードを操作しているわけではないのだが。

■「流行マップ」と「蝸牛考」　

　雑誌から流行・ファッションをマッピングするα版ネーム「雑誌流行L!ves」は、地図表示もすることができます。たとえば、トップページで「人気分布地図」表示を選ぶと下のような画面になります。「雑誌流行L!ves」では、アクセスした人がどの地域からアクセスし、どんな雑誌・どんなキーワード・どんなモデル…に興味を持ったかを記録することで、そんな「人気分布地図」を作り出そうとしています。

　毎日、300kmくらいの移動をし続け、車窓の外を眺めていると、都会と田舎の生活・流行は違うよなぁと感じます。柳田國男の

　文化が中心から周辺へと伝播する過程で、周辺にかえって古い文化が残っている

　そこで、こんな風な表示画面・機能をつけてみました。動かし始めたばかりですからデータは全然蓄積していない状態ですが、現代の流行にもきっと「蝸牛考」で描かれたような波の広がりがあるんだろうな、と思います。300kmくらいの距離の間に波の凹凸が一個くらいあったりしたら面白いな、と想像したりします。飛行機なら数十分で通り過ぎる300kmの空間的な距離を、流行はどのくらいの時間をかけて伝わっていくのだろうか？と疑問に思います。テレビや電話が伝える電磁波のような速度で伝わっていくのか、それとももっと遅い速度で伝わっていくのか、そんなことを眺め知ってみたい、とは思いませんか？

　もうひとつ、中心と周辺とどちらが「豊か」なのだろうか？ということをその地図の上で眺めてみたい、ともふと思うのです。そして、どんな場所にいたいか、ということをその地図上で想像してみたい、と考えるのです。