自動運転はまだ来ない?

すでに一部では自動運転タクシーが実用化されていますが、普通のオーナーが所有する自家用車はどうでしょう?

国内の自動車メーカーは、今やかなり高いレベルのアシスト機能を実用化していますし、テスラなどはかなり高いレベルにあるようですが、まだ完全な自動運転というレベルには達していないようです。

タクシーは自動運転なのになぜ?と思うでしょう。
タクシーは限定された環境(限られたエリア)だから成立しているのです。

ちなみに、官民ITS構想ってのがありまして、そこでは自動運転のレベルを以下のように定義しています。

官民 ITS 構想・ロードマップより

ここでは、全く自動化されていない状態を「レベル0」、それこそ車内にハンドルが必要無い完全な自動化を「レベル5」としています。

国産の乗用車で実用化されているのは、縦方向(クルマの前後方向)の自動化である車間距離を保つアダプティブクルーズコントロールと、横方向の自動化であるレーンキーピングなので、表の「レベル2」に相当します。

テスラはもうちょっとレベルが高くて、「レベル3」といったところでしょうか。

自動運転タクシーのウェイモは「レベル4」です。
運用エリアは限定されていて、その領域外を無制限に走れるわけではありませんので。

そう、限定された環境での自動化では、完全な自動運転ではないのです。

それは結構ハードル高いのです。
ちょっと羅列してみましょうか。

まず、我々の周囲の環境は、イレギュラーな事象の連続です。
何が起きるかなんて決まってませんし、いつも同じ状態であるという保証はありません。
そういった未知のものに対応するのは結構難しいのです。

AIなどは、過去の情報を学習して判断します。
なので、過去に起こったことが無い事象には対応しにくいでしょう。

AIの判断としては「トロッコ問題」なんかも有名ですね。

で、万一の際の責任も難しい問題です。
事故が起きたら、それは人の責任なのか、メーカーの責任なのか、はたまた政府の責任なのか、とかね。

もちろん技術的な問題もあります。
ハッキングされたらどうするの?とか。
これはすでに自動化されたクルマのシステムにハッキングできるという事例があります。
事件では無く、実験のようなレベルだった気がしますが。

他にもプログラムのバグとか、コンピューターがフリーズしちゃったり暴走しちゃったりしたらどうすんの?とか。

あと、完全な自動運転をやろうとすると、高度な自動化とはちょっとレベルが違う話になります。
コンピューターのスペックとしては、1000兆バイトのデータ、毎秒6ギガバイトの処理が必要になると言われていますが、現時点ではそれが可能なプロセッサーが無いのです。
量子コンピューターが実用化されたら何とかなるのかな?

ところで、完全自動化に至る直前の、高度な自動化レベルでも、自家用車であれば緊急時にはドライバーが運転する必要があります。

でも、自動化が進めば進むほど、緊急時の自動から手動運転への切り換えは難しくなるはずです。
だって、自動化のレベルが高ければ高いほど、ドライバーは寝たくもなるでしょうし、車内で映画みたり飯食ったりしたくなるでしょう?
私はしたくなります。
そんな時ほど急に運転なんてできませんものね。

なので、恐らく我が国で「自動運転車」として販売されるには、使用領域を限定せず、システムが全ての操縦を担って運転者を全く必要としない状態にする必要があるのではないかな、と思っています。それこそハンドルやペダルが無いヤツ。
これは相当高いハードルです。

そういう時代の転換点とも言える技術開発は、日々チャレンジの連続で大変なはずですが、エンジニアとしては一番やり甲斐を感じられる瞬間でもあります。

そういうフィールドでもタフネスを発揮できる下地を学生のうちに作っておくには、やはりチャレンジの日々を送る以外無いでしょう。

愚者は経験に学び、賢者は歴史に学ぶ

ドイツの鉄血宰相と呼ばれたオットー・フォン・ビスマルクの言葉です。
まぁもっともかとは思います。

でもね、歴史からは学ぶべきだけど、実際にやるからこそ分かることもあるわけで、そういう意味では愚者の方法だって良いではないかと思います。

要は戦略が大事なのではないかと。
愚者の方法を凄いスピードでやったらどうなるか?
もちろん同じ事を繰り返していちゃダメですよ。
そこからちゃんと学ばないとね。

きっと面倒で勇気が必要だったりするのですが、だからこそ独自性や優位性がつくれたり、そこから生み出せる価値があります。

さぁ、どうする?

バイクの話 エンジンオイル選定の末に

今回はバイク関係のテクニカルな話題です。

前々から気になって色々と試してきたバイクのエンジンオイル問題。
一度に1,000kmくらい、もしくはそれを越えるような距離を走る長距離ツーリングをすると劣化してしまい、シフトフィールが悪化して、シリンダーヘッド周りからのメカニカルノイズが増えるといったもの。
一度そうなってしまうと、冷間時は多少マシですが、基本的にはオイル交換するまで戻りません。
なので、もうちょっと耐久性のあるオイルは無いか、純正指定からレーシンググレードまで、様々なものを試してきました。…とはいえ、たかが知れた数ですが。

メカニカルノイズに関しては、パワーフィール自体は悪化していないので、性能面ではさほど不満はありません。
まるでOHVのエンジンのプッシュロッドのノイズのような音がするので気にはなりますが。
いや、それは問題あるだろ、という話でもあるのですが、それは置いておきましょう。

問題はシフトフィールです。
長距離を走る終盤で疲れていると、特に気になるポイントなのです。

シフトフィールの悪化は、何と言ったら良いでしょうか。変速しにくいのですが、単に「渋い」といった感じではなく、シフトペダルの動作初期に不自然な渋さというか硬さというか、これまで乗ってきたバイクには無かった違和感があります。
官能評価であり感覚の問題なので表現が難しいですが、バイクのトランスミッションで変速が行われるときは…

シフトペダルでシフトスピンドルを回し
シフトスピンドルがシフトドラムを回し
回るシフトドラムの溝に沿ってシフトフォークが動き
シフトフォークが歯車を移動させ
隣り合う歯車同士のドグが噛み合う

というプロセスがあるのですが、今回のケースはどれも違うな、と思っています。
動作時の手応え(足応え?)が違うと言っています。
全て内部の構成部品なので、実際に分解しないことには確かなことは言えないのですが、入力の上流の方、つまりシフトペダルに近いあたりが怪しいフィーリングなのです。

シフトスピンドルは回ってしまえば渋さは無い。
シフトドラムも渋さを感じない。
恐らくシフトフォークの動きも問題なし。
歯車やドグも違和感は感じない。

じゃぁ、問題無いじゃん!
となりそうなものですが、BMWの水平対向エンジンは他に問題がありそうだ、と思ってきました。

一般の、というのも変ですが、多くのバイクのエンジンは、クランクシャフトの方向は進行方向に対して横置きです。

そこから歯車やクラッチを介してトランスミッションのメインシャフト、カウンターシャフトも平行に、横置きになっています。
当然ながら、シフトドラムやシフトフォークのシャフト、シフトペダルが組み付くシフトスピンドルも全て横置きで、これらの間の力の伝達は、歯車やレバーなど、比較的シンプルな関係になっていて、力の伝達方向はラジアル平面、つまり軸に対する垂直面上で行われます。

ところが、BMWの水平対向エンジンは、クランクシャフトが進行方向に向く縦置きで、トランスミッションの各シャフトやシフトドラムも縦置きです。
しかし、シフトスピンドルだけはシフトペダルの動作の都合上、横置きなのです。
となると、シフトスピンドルとシフトドラムの間は、力の伝達方向を90度変える必要があるわけです。

そこにある部品はコレ。

2番の部品がシフトスピンドル(BMWではギアシフトシャフトが呼称)です。これがシフトペダルによって回転します。
6番はBMWではポール(紛らわしいのでスペルのPawlからここではパウルと呼びます)と呼ばれるシフトドラムを回転させるためのの部品で、通常の横置きクランクのエンジンでは、これがシフトスピンドルの先端に溶接されて一体になっています。
パウルの図に回転軸がありますが、そこにシフトスピンドルが溶接されるのが一般的。
対してこのエンジンでは別体になっており、しかも向きが90度ひねった関係になっています。

この場合は、シフトスピンドルから生えた短いロッドが、図にある線で結ばれた関係で組み合わされてパウルをこじるようにして回転させています。
つまり、動作の向きを変えていることに加えて、動作部品が1個多いわけです。

こんな風に、力を軸のラジアル面以外に伝達すると、スラスト方向(軸方向)への分力が発生して、大抵は何かしらの抵抗が発生します。

想像するに、シフトスピンドルから生えたロッドがパウルを動かす動作、これがあまり好ましくない関係に感じます。
力の伝達にリニアリティが無さそうだし、あちこちで摩擦が生じざるを得ない関係になっていそうです。
あまり良い設計じゃ無い気がするけど、頑張った結果がコレなのでしょうね。コストの都合もあるでしょうし。
BMWの水平対向は歴史が長いので、長年苦労しているポイントなのではないかと想像します。

どうもシフトフィール悪化の原因はココではないかな。

じゃぁどうしましょう?

バラして構造を確認した上でリファインする?
それは面倒だなぁ。けど、時間があればやりたいところではあります。
やったら確実に良くなりそうだ。

でも、オイル交換した直後は問題無いと言うことは、構造上、潤滑にシビアなのでしょうね。
では、こういった機構に適したオイルを使うのが最善なのかな。
そんなのあるのか?
と思いつつ、引き続き色々試してみましょう。

そもそも、この推測自体が外れている可能性もなきにしもあらずなのですが、それはそれ。
こういうのを想像して手を打っていくって面白いじゃないですか。