マツダが開発、運転が楽になる“4輪の1輪車”
荷重コントロールすると何が変わる？
さて、いよいよ本題に入ろう。唐突だが、まずは一輪車を頭に描いて欲しい。一輪車の前後方向のバランスはどうやって取っているだろうか？ 前に倒れそうな時はペダルを漕いで前進、後ろに倒れそうな時はバックすることでバランスを取る。同じ仕組みをモーターとコンピューターを使ってやっているのが「セグウェイ」だ。工学の世界では「倒立振り子」と言う。今回のマツダの技術はそれを4つのタイヤが付いた自動車でやろうと言うのだ。 この機構を理解するためには2つの原理を押さえておかなくてはならない。 ・タイヤの摩擦力は垂直荷重に比例する（もちろん閾値はある） ・前輪は機動性を後輪は直進性を司る この2つの原理を併せると、前輪に荷重を載せればクルマの向きが変わりやすくなり、後輪に荷重を載せれば直進安定性が上がるということになる。具体的には、ブレーキをかけたりアクセルをオフにすると曲がりやすくなり、アクセルを踏むとまっすぐ走りやすくなる。とすれば、一輪車のように加減速を適宜制御してやると、前後の荷重バランスが変わり、クルマの進路を変えたり、まっすぐ走らせたりする時にドライバーの操作負担を軽減できるはずである。 ところがこの話の理解を妨げる落とし穴がいくつかある。一つは「まっすぐ走る」ことへの誤解だ。例えば高速道路をまっすぐ走っている時、実はドライバーがかなりの頻度で進路の補正をかけている。ハンドルを何かで固定して、何も操作をしないでまっすぐ走るなら苦労はない。我々が普段「直進」と思っている操作は、実は微細なコーナーリングの連続なのだ。 なので現実の路上で、いかにまっすぐ走れるかはドライバーのセンシング能力に依存する部分が多い。慣れた人は僅かな進路の乱れを早期発見早期治療で修正するので、補正回数は多いが補正量が小さく、その結果、蛇行の振幅が減る。これが不慣れな人になると、進路の乱れの検知が遅れて Too Late too Much （遅すぎ多すぎ）の補正になるので振幅が大きくなる。下手なドライバーの運転を後ろから見ていると、車線幅をいっぱいに使ってのたくって走っているケースすらある。ただし、ドライバーを擁護すればそれはクルマの不出来のせいも大きい。 筆者が特別に運転が上手いと言うつもりはないが、先日実際に走りながら試してみたところ、概ね1秒間に2回の補正を行っていた。その際のステアリングの操作量はステアリング外周部で概ね1ミリ程度である。 何故まっすぐ走るのに進路変更を細かく繰り返す必要があるかというと、路面が平らではないからだ。うねりや傾きによってクルマの進路が乱される。もちろん横風もこうした外乱要素のひとつだ。路面の荒れや風によってタイヤに勝手に横力（クルマを曲げる力）が発生して進路が変わってしまうのだ。
