【開発事例紹介】コーナリングライト制御用　バンク角計測システムの開発

本件で開発した「バンク角計測システム」は、大きく分けて①車両に取り付ける計測装置、②PC上の解析ソフト・計算ロジックから構成されています。

①車両に取り付ける計測装置

1. 使用車両

市販車に近い条件で評価するため、標準的な250ccスクーターを使用しました。

2. センサユニット

車体の動きを測るための小型センサを車両の前方カウル部に取り付けました。

このセンサユニットでは、「加速度センサー」「角速度センサー（ジャイロセンサー）」を用いて、

• 車体の「向きの変化」
• 上下・左右方向の「動き」

をまとめて計測できるようになっています。取り付け方法については、

• 直接ボディに固定する方法
• 間に薄いウレタン材を挟んで固定する方法

の2種類を試し、振動の伝わり方の違いも確認しています。

3. 車速信号の取得

車両側のスピード信号（車輪の回転パルス）を記録装置に入力し、センサーの情報と同時に記録しました。これにより、

• どれくらいの速さで曲がっているか
• どの程度曲がっているか

を合わせて評価できる構成としています。

4. 記録装置・電源

センサの出力と車速信号を保存する専用の記録装置を、シート下付近に搭載しました。 バッテリーから安定して電源を供給し、走行中も連続してデータを記録できるようにしています。 走行の様子は、別途取り付けたビデオカメラでも撮影し、後で「実際の傾き」との比較に使っています。

②バンク角計算ロジック（PC側）

走行後、記録したデータをPCに取り込み、専用の解析ソフトで「車体の傾き（バンク角）」を計算しています。 今回の開発では、次のような複数の計算方法を比べました。

1. 従来の計算方法

車体の回転の速さ（回転の角度変化の速さ）を積み上げていく方法など、既存の方式のうち比較的わかりやすいものを一通り評価しました。 ただし、時間が経つと少しずつ誤差がたまってしまうといった弱点も確認されました。

2. 静的な考え方にもとづく方法

「遠心力で外側に押し出される力」と「重力」のつり合いから、理論的に必要な傾き角度を求める考え方です。車速と曲がり方の強さから、傾きの程度を計算しました。

3. 車体の動きをモデル化した新しい方法（動的バンク角方式）

スクーターとライダーをひとつの「固まり」として考え、「どのような力が加わると、どのように傾くか」をモデル化したうえで計算する方式です。このモデルを使うことで、

• センサに多少のノイズがあっても均しながら計算できる
• カーブの入り始めや抜け際など、変化の大きい場面でもスムーズに追従できる

などの成果を狙います。

4. 1つのセンサだけで計算する簡略方式（STEP-2）

量産時のコストを下げるためにセンサを1つに減らし、「車体の向きの変化」と「車速」だけで傾き角を求める計算方法も試しました。具体的には、

• モデルを簡略化し、時間ごとの変化だけで追いかける方法
• 上記2「静的な計算結果」をベースに少しずつ修正していく方法

の2種類を検討しました。

評価用の走行パターン

開発品の性能を確認するため、以下のような走行条件でデータを集めました。

• 半径8mのカーブを、時速10km／20km／30kmで右折・左折それぞれ走行
• 一定の速さでぐるぐる回りながら、意図的にハンドルを振る
• センサの取り付け方法を変える（直接固定／緩衝材を挟んだ固定）

これらの走行条件で、

• センサから計算したバンク角
• 動画から読み取った実際の車体の傾き

を比較し、どの構成・どの計算方法が最も実際の動きに近いかを確認しました。