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昨年秋にi-DM 3rdステージで走って以来、
久しぶりで先々週末に走ってみました。

今度こそ、i-DMスコア4.5に届くかな？
でも5thステージでは難しいかな。

今回はG-Bowlも併用して、i-DMランプ
だけでは分らない部分も見てみよう。


で、結果は…

約８キロを２往復してみて、いずれもスコア4.5には届かず。^^;

　　　　　　往路　　　　　復路
　１回目　　3.9 / 38.1　　3.9 / 21.6
　２回目　　4.2 / 35.3　　4.4 / 10.7

　スコアは i-DM / G-Bowl（目標0.3Gに設定）

うーん、この結果と動画を見ると、S字の切り替えで白点灯減点を嫌って
控えめに恐々運転してる感じがありあり。^^;

G-Bowlスコアは目標Gに揃える意識が無く、コースなりに走った結果として
加速度がどう変化したかを測定した、という感じ。

5thで高スコアを目指すには、考え方を改めないと無理そう。

このコース、きついS字の切り替えで白点灯減点は避けようが無い。
減点を上回る得点を積極的に取りに行くしかなさそう。

G-Bowlで目標加速度に揃えるよう練習したら改善するかな〜？
今回のログをベースとして、しばらく練習していずれまた試してみよう。

G-BowlとMOTIONISTを併用したので、やたら賑やかな音がする動画なのに、
車内のBGMがチェックに引っ掛かって、強制ミュートになってしまいました。^^;



奥多摩湖畔（往路）




奥多摩湖畔（復路）

　
　

前回の「苦手な黄色信号 ^^;」は…

巡航速度が速くなると、停止位置からの距離によって、
黄色のうちに停止位置を越えられず、では止まろうと
すると強めのブレーキで減速Gが大きくなってしまう。

黄色信号はi-DM白点灯回避が難しいという話でした。


今回はその続きとして、i-DM以前と以後でどれほど違うかのか見てみます。^^


黄色信号では停止位置までの距離と速度に応じて、次のジレンマが生じます。
この領域をジレンマゾーンと呼びます。

・このままの速度では停止位置を越える前に赤になってしまう。
・止まるには強めのブレーキを踏まなければならない。

　→どちらかで妥協する。加速するか／減速するか？
　　交差点内の交通に用心。衝突事故を招きやすい。

同様に、距離と速度によっては次の選択で迷いが生じることも。
この領域をオプションゾーンと呼びます。

・このままの速度でも停止位置は越えられる。
・止まろうとすれば、普通のブレーキでも止まれる。

　→どちらも可能。通過するか／止まるか？
　　止まるなら後ろにも用心。追突を招きやすい。

図にするとこんな感じ。（ゾーンは一定ではなく、距離と速度で決まる）


でも、i-DMを意識する以前はあまり黄色信号を苦手に思わなかった。
i-DM流で加速度を滑らかにコントロールすると、ジレンマゾーンが拡がった気がする。

GJアテンザの以前、CX-7に乗っていた頃のブレーキングはもっと単純な操作で
速やかに目標Gに合わせて、そのまま踏み力を維持、停止直前には軽く抜くけど、
i-DMを意識するほどにフワリと優しくではなかった。そーっとカックンな感じ。^^;
AT車はクリープの駆動力が掛かるので、停止の瞬間これくらいはいいよと妥協して。

では、以前の通常減速と今のi-DM流減速でどれだけ制動距離が違うか、比較してみます。
減速Gは一般的な0.3Gとして、空走時間は私の素早さから0.5秒と仮定。^^


グラフは時速40キロの場合の加速度変化。（表の緑枠のケース）

・i-DM流減速(青)は前回と同様、2秒間で加速度変化を滑らかにコントロールと仮定。

・通常減速(緑)は無造作に0.5秒で目標Gに達し、停止直前に0.5秒でスッと抜くと仮定。
　加速度グラフ(緑)は単純な台形になります。踏む時間はi-DM流より1.5秒短く済む。

・制動距離はi-DM流の32.1mに対して、通常は23.8mになります。

黄色信号のうちに、巡航速度のまま走れる距離（停止限界）と、0.3Gで減速した場合の
空走距離＋制動距離をグラフにするとこうなります。


通常減速では40mほど、時速40キロ台後半からジレンマゾーンが生じます。
こうして見ると、市街地で多い時速40キロ制限と黄色時間3秒は妥当な設定に思えます。
速度域が50キロ、60キロと上がるほどジレンマゾーンが長くなります。

i-DM流減速では30m弱、時速30キロ台からジレンマゾーンが生じます。
こうなると、通常減速よりジレンマゾーンにはまる確率が高く、速度域が上がると更に
厳しさを増します。結局、止まるには減速Gをより高く、あるいは停止線を越えそうな
ギリギリのコントロールへ挑むことになります。だから以前より苦手に感じるんだ。^^;


結論は前回と同じです。定量的にジレンマゾーンの厳しさが実感できました。^^;
改めて減速停止は速やかに目標Gに達することの重要性が分ります。

赤信号で余裕があるからと、アクセルオフでタラタラ減速してないで、滑らかに速やかに
目標Gを出せるように、普段から心掛けて練習したいです。^^


［補足］

一般的には平均の空走時間として0.75秒としてます。老若男女の平均で長めかな？

一般的には加速度パターンは長方形（いきなり0.3Gが立上がり／下がり）にしていますが、
それは無いだろうと、0.5秒で加速度変化としました。人によってはもっと長いことも。
　
　

i-DMを意識し始めてからです。^^;

GJアテンザ以前は赤信号で停止は煩わしいだけ。
止まらず通過のタイミングだと嬉しい。(^o^)v

GJアテンザからは、赤信号で止められても
「i-ELOOP充電タイム」と思って気にならない。



i-DMを意識してからは「ブレーキングの練習」と思って赤信号でも楽しめる。(^o^)
しかし、苦手になったのは黄色信号。^^;

i-DM流滑らか操作と迅速対応の両立が難しく、ジレンマゾーンが拡大したかも。
黄色信号のジレンマゾーンとは、信号が青→黄に変わったと認識して、止まる／通過するの
判断に迷う領域のこと。「黄色信号 ジレンマゾーン」でググるといろいろあります。^^

i-DM流で加速度変化を滑らかにコントロールすると、停止限界距離はどれくらい？
なぜ今さら黄色信号のジレンマゾーンが気になるのか、その理由を考えてみます。


交差点と手前の区間を想定します。


巡航速度（時速、秒速）、黄色信号時間（3・4秒）、減速の最大G（0.2G〜0.4G）を
想定して、それぞれの場合の制動距離と時間を計算しました。

グラフは時速40キロ、減速最大G 0.3Gとした場合。（緑枠）

加速度変化はグラフの様に滑らかに繋ぐと想定、踏み始めて2秒間で目標Gに到達、
停止前の2秒間で0Gへ収束とします。（この間、速度低下の平均値は目標Gの50%）
制動距離・時間は加速度変化に基づく計算です。緊急回避のフルブレーキではない。

黄色信号の点灯時間は交差点ごとに違うようですが、3秒か4秒が一般的のようです。
東京都は3秒が多いらしい。近所の時速50キロ制限の道路は3秒でした。

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念のため信号の意味ですが（詳しくは道路交通法施行令 第二条）

　青色：進行することができる
　黄色：止まれ（ただし停止位置に近く、安全に停まれない場合は進行して良い）
　赤色：止まれ（停止位置を越えて進行してはならない）

「黄色は注意して進め」は間違い。原則は止まれ。赤色は停止位置を越えなければ
（既に越えているならば）他の交通に注意して進むことが出来る。
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出来ることなら、赤信号に変わる前に交差点を通過して信号位置を越えたい。
ドラレコの録画が、赤信号で通過したように見えるのが嫌なので。^^;

しかし、想定図では停止線から信号位置まで30mもある。例えば時速50キロで、
停止線の手前10mで黄色に変わったなら、黄色3秒としても信号位置を通過できる。
15m手前なら、信号位置は赤信号で通過することに。これは止むを得ない。


では、停止線手前のどこを黄色信号の停止限界とするか。停止限界とはこれより
近ければ通過、この距離なら止まるの限界線。

黄色でもなるべく通過したいとすると、つまり停止線から長めに設定すると、
黄→赤走行距離になります。例えば時速40キロで黄色3秒なら停止限界は33.3m。

停止線から30m手前で黄色になったなら通過する。赤色に変わる前に停止線を
越えられるので、赤色になっても交通に注意して進行できます。

黄色でなるべく止まるとすると、安全に止まれる制動距離が限界になる。
時速40キロの場合、0.4Gでi-DM流で止まろうとすると約27m。

ところでこの制動距離はブレーキングの距離のみで、空走距離は含まない。
空走時間は平均0.75秒だそうですが、私は0.5秒で行けそう。^^

時速40キロで0.5秒の空走距離は5.6m。すると0.4Gの実質的な制動距離は
27m + 5.6m = 32.6m となり、黄→赤走行距離33.3mとほぼ同じ。

結局、停止限界は33mくらい。けっこうありますね。でもこれより近くで、
停止するには0.4Gを超えるか、i-DMは無視してギューッと踏み込むか。
さらに後続車がいるかいないかも気にしないと危ない。^^;

時速40キロの場合は、黄色時間3秒の走行距離と0.4Gの実質的な制動距離は
同じくらいなので、まあちょうど良いくらい。

悩ましいのは時速60キロで黄色時間3秒の場合。黄色時間3秒に基づくと、
停止限界は50m。例えば停止線手前55mで黄色に変わった場合、そのまま進行
すると、停止線の5mも手前で赤に変わる。これは思い切り信号無視。^^;

では、55m手前の黄色で止まるには、0.4Gで減速して52.1m走る。さらに
空走時間0.5秒として8.4mを加え、合わせて60.5mとなり5.5m足りない。
停止線を越えて、横断歩道で停止することに。^^;

なので、時速60キロの黄色時間は4秒欲しい。けど、東京は3秒が多いらしい。
関西とか大阪とか、あるいは北海道とか、黄色信号は長めなのかな〜？


黄色時間の走行距離と、i-DM流の加速度変化の制動距離を見比べると、0.4G
ほどで躊躇無く速やかに目標G（0.4G）に達するブレーキングが求められます。
黄色に変わるか変わらないか、ドキドキしながら青信号を見つめるわけです。^^;

赤信号は余裕を持って、0.2G〜0.3Gほどの穏やかな減速停止で練習できます。
黄色信号は0.4G以上の強めのブレーキで白点灯を回避しつつ停止線で止まれるか。
いきなり抜き打ちテストされるようで、どうも苦手です。^^;


補足

最初、i-DMで青点灯する減速の加速度変化率として 0.1G/秒で計算してました。
経験的に2秒で0.2Gの割合が良い感じなので。ところが0.3Gに3秒、0.4Gに4秒も
時間を掛けると制動距離が短くならない。そこで一律に変化時間は２秒に設定。

でも、2秒間に0.4Gの変化率で白点灯にならないかな？ ちょっと自信が無い。^^;
G-Bowlアプリを使い始めて、まだ0.4Gは記録したことが無くて。

［6/20追記］

かぴばらくんからG-Bowlログデータを見せてもらいました。
減速の加速度変化率が0.2G/秒で青点灯しているそうです。なので、今回想定した
0.4G/2秒はブレーキ踏み始めで失敗しなければ、青点灯するようです。^^
　
　

「i-DMモデルをG-Bowlで捉えるメリット」
　の続きです。

減速／加速を伴う旋回の応用としてS字コーナーの
加速度変化とi-DM判定を考えてみます。

i-DM3rdステージの頃、ワインディングを走ると
S字コーナーの切り替えでよく白点灯させました。
「次のコーナーへの備えが出来てない」そうです。^^;

具体的に何がダメでどうすれば良いのか。

ご存知の方には当たり前でも、知らない人や i-DMと格闘中の人は案外、同じ悩みを
抱えているかも。解決のヒントになれば幸いです。^^

S字コーナリングを想定

前回の減速／加速を伴う旋回の発展として、S字コーナリングを想定します。


・直線路〜緩和区間1：40km/h → 16km/h へ減速しつつ進入（減速G 最大0.2G）

・緩和区間1〜2：16km/hで前半の旋回（最小半径10m、横G 最大0.2G）

・緩和区間2〜3：16km/hで後半の旋回（最小半径10m　横G 最大0.2G）
　緩和区間2〜3の接続ポイントが今回注目するS字コーナーの切り替えです。

・緩和区間4〜直線路：16km/h → 40km/h へ加速しつつ脱出（加速G 最大0.2G）

この時、G-Bowlアプリのボール軌跡（実は加速度）は図の様な８の字に回ります。
現実には、前後／左右の加速度変化が緩和区間で重なり合うので、もっと丸みが
ある８の字です。ここでは加速度の想定を単純化したので角が立ってます。

この時、G-Bowl(実物)のボール運動軌跡は… 描き込むのが面倒で省略。^^;
前回の様に、加速度変化率が大きい付近で、遅れやオーバーシュートが生じて、
加速度変化に対して揺れます。グラフには推測で運動位置を描きました。

　　想定したS字コーナリングの加速度変化とボール運動のグラフ


注目するのは緩和区間2〜3にかけて切り替えポイントの付近。（黄緑の破線領域）
緩和区間2の最後で、横G(緑)を0Gへ滑らかに収束した後、緩和区間3の横G(緑)が
滑らかに立上がります。ヨー(紫)も同様です。S字コーナリングが前半から後半へ
切り替わるポイントでヨー(紫)が０に収束します。
横G(緑)・ヨー(紫)が一旦０に収束することで、ボール運動の揺れを抑制してます。

では、前半／後半の切り替えで、横G(緑)が滑らかに0Gへ収束せず、直線的に変化
するようなハンドル操作をした場合のグラフを想定してみます。

　　S字コーナリングで白点灯する加速度変化とボール運動のグラフ


横G(緑)とヨー(紫)は０に収束せず横軸(0G)を突き抜けるように変化するので、
ボールはその変化に引っ張られて横軸(0G)を速い速度で突き抜けて移動します。
例えると、ブランコを最下点で振り抜くような運動です。

こうなると、次の判定ポイントでボール運動速度が速いため（運動エネルギー大）、
i-DM判定マップ(走行タイプ1：Fig.8)にプロットすると移動速度が大き過ぎて
Rough:白判定になってしまいます。

つまり最初のグラフが正しい操作、次のグラフが白点灯するダメな操作に対応します。

加速度のグラフで正しい操作とダメな操作の違いを見ましたが、具体的に操作方法は
どう違うのか？　ダメな操作の走行軌跡はどう違うのか？

　　S字コーナリング切り替えポイント付近のハンドル操作イメージ


・緩和区間2はハンドルを右に切った状態から直進へ戻し中。（前半コーナーの終わり）
・緩和区間3はハンドルを直進から左へ切り込み中。（後半コーナーの始まり）

正しい操作：切り替えポイント付近ではゆっくり回し、横Gとヨーを収束させます。
ダメな操作：ハンドルを右から戻す操作と左へ切り込む操作を一定ペースで続けます。

一見すると、ダメな操作の方がスムーズにハンドルを回しているように見えるかも。
車体が左下がりのロールから復帰する勢いのまま右下がりのロールを始めます。
ブランコを振り抜く動きに例えたように、身体が左から右へと速く振られます。

つまり正しい操作をするためには、前半コーナーの終わりで横Gとヨーを直進状態に
安定させてから、後半コーナーへ向けてジワリとハンドルを切り込み始めます。

タイトなS字コーナーをオーバースピード気味に旋回すると、切り替えで収束させる
間もなく、後半コーナーへと切り込んで揺れが大きくなる。当たり前のことですが。

似たような場面は加速／減速にもあります。発進加速で青点灯したものの、不意に
前車が減速、車間が詰まってブレーキを踏む時。後ろ荷重から中立へ戻り始めの所、
ブレーキで一気に前荷重となり、ボールは中立点を勢いよく振り切って白点灯です。

ところで、ダメな操作の時の走行軌跡ですが、図に描いても違いは分りにくいです。
切り替えポイントでハンドルを一定速度で回し続けても、見た目には緩和区間2〜3
の接続はきれいに接線で繋がります。例えばクロソイド曲線で繋いだ場合です。

つまりS字コーナーのコース形状はクロソイド曲線で滑らかに繋がっていても、
緩和区間への出入りはジワリゆっくり旋回しないと、横G・ヨーの立ち上がりが
急になって揺れます。早めの操作、次のコーナーに備えたヨーの収束が必要です。

G-Bowlグラフでは、横Gの負の範囲は横軸で反転して絶対値表示としているので、
左右切り替えの繋ぎの良し悪しが分りにくいです。なので、ヨー(紫)の変化が横軸に
接して収束するか、突き抜けているかで判別すると良いでしょう。


今回のS字コーナリング想定から、理想的な加速度の立ち上がり／下がりと維持が
できれば、進入から脱出まで、青点灯しっ放しが可能ということですね。
旋回半径と速度域が合う場合に、ですが。しかし、私にはとても無理そう。^^;

短い周期のスラローム走行が効率良く？ 白点灯を連発するのもよく分ります。
左右の切り替えで直進に収束させずに、一定ペースでハンドルを回し続けると、
横Gの変化に引っ張られて、ボールの揺れが左右に振り切れます。^^;
要するに、効率良くコップの水をこぼす運転ですね。

　
　

「G-Bowlとi-DM の関係」の続きです。

i-DMバネマスモデルとG-Bowl(実物)の動きは同等。

G-Bowlアプリの加速度グラフにボール位置を想定
して、i-DM判定の仕組みを理解しました。

これまで主に加速／減速シーンを見て来ましたが、
i-DMモデルをG-Bowlで捉えることのメリットは
加速／減速と旋回を同時に考えやすいことです。

今回は旋回シーンを想定してみます。


一定速度で旋回

直線から減速／加速せずに、R50コーナーを一定速度で旋回を想定します。
直線とR50区間の接続部分（のコース形状）はクロソイド曲線による緩和区間です。


クロソイド曲線は線長に沿って一様に曲率が変化する曲線で、ハンドルを一定角速度で
回している時の走行軌跡になります。高速道路のICを始め、一般的にカーブへ接続する
緩和曲線として広く採用されてます。（道路設計の緩和曲線について以前の投稿）

i-DM流の滑らか操作は、最初ゆっくりハンドルを回し始めるので、クロソイド曲線の
少し手前からジワリとハンドルを切り始めます。クロソイド曲線通りのハンドル操作は
切り始めから一定角速度で回すので、横方向加速度の立ち上がりが滑らかになりません。

切り始めの加速度変化率がベストであれば、A1ポイントからSmart:青判定になるかも？
私には無理。^^;　私が青点灯を始めるのは大体A2ポイントから。（走行タイプ1）

つまりハンドルの切り込みを完了した後です。このまま、舵角維持すると走行タイプ2
青点灯が続き、ハンドルを戻した後に走行タイプ１青点灯します。

減速／加速を伴わないので、前後方向の加速度変化は生じず、横方向加速度だけが変化
するので、G-Bowlアプリの軌跡は図の様に真横へ往復移動します。

一定速度で旋回は、加速／減速シーンの前後方向を横方向に置き換えた感じです。


減速／加速を伴う旋回

マツダ技報では、前後／左右それぞれの方向で加速度変化とバネマスモデル運動を解く、
と解説してます。i-DM判定の仕組みは一方向のバネマスモデルで詳述してます。

ここで疑問。i-DMは前後／左右（Y/X）方向を個別に判定してるの？

確かに、i-DMランプのRough:白にはハンドル／ペダル（X/Y）の区別がありますが。
でも、Mild:緑とSmart:青にはX/Yの区別がありません。減速しながらコーナー進入、
加速しながらコーナー脱出の青点灯はハンドルか、それともブレーキ／アクセルか？

・前後／左右で個別に運動を捉えると、判定ポイントはX/Yでバラバラなの？
・緩いコーナーで、ハンドル(X)がMild;緑、ペダル(Y)がSmart:青の時は青点灯？
・小さいコーナーで、ペダル(Y)がSmart:青、ハンドル(X)がRough:白の場合は白点灯？

よくある交差点から連続するS字コーナーまで、ハンドル／ペダル操作のどちらで
青点灯なのか？ 仕組みから見ると判定ポイントはどうなるの？ これが疑問でした。

バネマスモデルは１次元の運動でシンプルですが、前後／左右方向の加速度変化を
同時に捉えようとすると途端に面倒に。きっとX/Y方向の加速度ベクトルを合成して
計算するんだろう、と想像はしますが、モヤモヤしてしっくりイメージ出来ず。^^;

そこで気付いたのが「G-Bowl表示と合成加速度グラフの関係」です。^^

これならX/Y各方向のバネマスモデルを合成して、二次元のボール運動に置き換えて
捉えられる。^^　合成した加速度に、G-Bowl(実物)のボールが転がる軌跡を重ねて、
合成加速度と静的に釣り合う位置（つまり交差するポイント）が判定ポイントかな〜？
私の勝手な拡大解釈かも ^^;

減速／加速をともなう、交差点のコーナリングを想定してみます。
直線路を時速40キロから減速して、コーナーへ進入。一定速度で旋回した後、加速して
直線路へと続きます。理想的に減速−旋回−加速を加速度0.2Gで繋いだ場合です。


G-Bowlアプリのボール軌跡（実は加速度）はきれいな半円形になります。
これにG-Bowl(実物)のボール運動軌跡(灰色)を重ねると、減速−旋回−加速のGが大きく
変化する付近で交差（オーバーシュート）します。実物のボールはフラフラ揺れるので。

グラフにすると、G-Bowl合成加速度に対しては上述したように実物のボール運度位置
(灰色)として描けます。二次元のボールの揺れとして捉えやすい。

加速度を前後(加速G、減速G)、左右(横G)それぞれの方向で捉えると、個別に物体の
運動位置を捉えて、それぞれのカーブ(灰色、水色)として描かれます。

その判定ポイントはそれぞれに生じるとすると、判定結果がバラバラに散らばりそう。
想定したケースは、理想的に加速度0.2Gを繋ぐと想定したので、Smart:青 と Mild:緑
ばかりなので、変に散らばることはありませんが。

例えば、ペダル操作に対して、ハンドル操作だけが荒いとしたら。
減速／加速を含むコーナリングシーンでは、ハンドル切り始め／戻し操作の白点灯に
減速／加速の青点灯がちょうど重なったら？ おそらく、白点灯になるのかな。

では、青点灯が白点灯の直後なら？ 白点灯はすぐ青点灯に上書きされる？
すると、苦手なコーナーリングの白点灯を、再加速の青点灯でマスク出来るってこと？

i-DM青点灯に拘るテクニックとしてはありかも。でも、滑らかな動きを目指すなら、
ちょっと違う気がします。体感的には方向ごとに別々に感じるものではないし。

統一的に動きの良し悪しを見るならG-Bowlのように、合成加速度に対する物体の運動を
捉えた方が適切だと思います。練習段階では、揺れに対してハンドル／ペダル操作の
どちらがより大きく影響しているか、リアルタイムの白点灯表示やアドバイスのために、
XY方向を別個に評価するのかな。

そう言うわけで、白点灯がハンドルかペダルに点くかで、体感と一致しないなあと思う
ことがしばしばあります。白点灯１個がちらつく程度はあまり気にしない。^^