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BikeJIN

リターンライダー必見!バイク&ギア進化論

リターンライダー必見!“IMUが電子デバイスを変えた!”

デバイスの種類と精度を格段にアップ!

最近のバイクには、ライダーをサポートする様々な電子デバイスが装備されている。……が、きちんとライダーを手助けするには「いま、ライダーが何をしたくて、バイクがどんな状態にあるのか?」を、バイク自身が正確に把握することが重要だ。

そのなかで「ライダーが何をしたいか?」は、スロットルやブレーキ、シフトチェンジなどの操作で、ある程度は判断できる(後に解説するライド・バイ・ワイヤ装備車ならスロットルの開け閉め具合、ABS装着車ならブレーキのかけ具合が正確に分かる)。とはいえ、スロットルを急開していれば思い切り加速したいし、強くブレーキをかけていれば急減速したいのだろう、というくらいだ。

そして「バイクがどんな状態か?」については、従来はスピードとエンジン回転数、使っているギヤの段数、前後タイヤの回転数くらい。これだけの情報では、真っすぐ走っている時はともかくとして、ライダーがもっともサポートしてもらいたい(イヤな言い方をすれば、もっとも転倒しやすい)シーンであるコーナリングを手助けするのは難しいハズだ。

そこで登場したのがIMU(イナーシャル・メジャーメント・ユニット)=慣性計測装置。難しい仕組みはともかく、上に解説するように「いまバイクがどんな状態にあるか」を検知する装置だ。

当然ながら、直線走行で車体が直立している状態と、カーブで深くバンクして旋回している状態では、安定性やスリップする危険率は異なる。だからIMUが装備されていてバイクの状態が正確に分かれば、トラクションコントロールやコーナリングABSなどの電子デバイスも、その状態・状況に応じた緻密な制御(適切なサポート)が可能になるワケだ。

また最新の電子制御サスペンションは、走行状態やライダーの操作に対してリアルタイムで減衰状態などが変化していく“セミアクティブ”だが、コレなどは常に“バイクの姿勢”を把握していなければ(要するにIMUが装備されていなければ)実現できないメカニズムの最たるモノ。他にも坂道発進をサポートする「ヒルスタートシステム」も、坂道に停車しているコトを判断できるから機能するワケだ。

だからIMUは、スポーティな走行はもちろん、安全や快適性の向上に、もはやなくてはならないアイテムと言えるだろう。

写真はボッシュ製の6軸IMUユニットで多くのメーカーが採用。他にもコンチネンタル社製や、ヤマハは自社製(センサーは村田製作所)の6軸IMUをYZF-R1用に開発。電子的なジャイロセンサーと加速度センサーを内蔵

いまやハーレーも小排気量車もIMUを採用する時代
ハーレーのような豪華なクルーザーは、ライダーをサポートする各種デバイスにIMUの検出データを使用して、より緻密に制御。CB125Rは“IMU付きABS”を装備し、急制動時の後輪の浮き上がりを効果的に抑制する

3種類の「角度」と、3方向の「加速度」からバイクが今、どんな状態なのかIMUが検知している

上級機種などに装備される『6軸IMU』は、「ヨー、ロール、ピッチ」方向の動き(角度)と、「前後、上下、左右」方向の加速度を検出している。たとえば、バイクは減速すると“前下がり”になり、加速すれば“前上がり”になるので、ピッチの角度の検出によってどちらの状態か判断できる。また“前下がり”の時に上下方向の加速度を検出すれば、急減速なのか緩やかに減速しているのか判断もできる

Yaw(ヨー)
車体の左右方向への動きを検知
バイクの向きが変わる動作に関係

Roll(ロール)
車体のバンクの状態を検知
バイクが傾いている時のすべてのシーンに関係

Pitch(ピッチ)
車体の前後の動きを検知
加速・減速時に関係

コーナリングの状態とIMUの検知を考えると……
基本となる4つの状態を「IMUはどのように検知しているのか?」をザックリと表現(厳密には6軸すべてで検知)。逆に考えればIMUで検知した内容によって、バイクが今、コーナリングのどの状態なのかを判断できる

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BikeJIN/培倶人 2020年7月号 Vol.209
\990(税込)

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