2020年11月6日

本田技術研究所への想いとメッセージ

[重要なお知らせ(Important notification)]


はじめに。


2020年10月2日、ホンダがF1活動の終了が発表されました。このニュースを知った時、僕はイヤな予感が当たってしまった…と思いました。この発表以前から2022年以降のF1活動継続の発表がなかったので『もしかしたら…』という気がしていたからです。

ある程度予感していたからでしょうか。ホンダのF1活動終了を知っても、その時は『とても残念』という以上の感情は起きず、不思議と動揺することはありませんでした。

McLaren MP4/4
(引用元:ホンダF1公式サイト)
とは言ったものの、僕にとってホンダは中学生の頃にF1への夢を与えてくれたとても大切な存在。F1の世界で彼らと競い合うことは自分にとって仕事への大きなモチベーションの一つになっていましたし、ホンダF1で活躍する友人には負けまいと意気込みながら仕事に取り組んでいました。

そんな彼らがF1から来年末にはいなくなってしまう。この事実をどう受け止めるか?そして、どう言葉にするか?頭の中の整理にちょっと時間が掛かりましたが、僕のホンダF1への想いとメッセージを今回のブログに書きたいと思います。

技術研究という原点。


今回のホンダF1活動終了に関して様々な視点での記事を読みましたが、僕は一人の技術者として今回の事態を見つめることにします。その前に、ここでホンダの原点を振り返ろうと思います。

『本田技術研究所』

これがホンダの会社の正式名称(技術開発系)です。日本国内の自動車メーカーの中でも少し雰囲気が異なり、社名に『技術』、『研究』という言葉が含まれています。いかにも理科系バリバリの会社という感じがします。

ホンダジェット
(引用元:本田技研工業公式サイト)
その社名に『自動車』という言葉が含まれていないことから分かる通り、ホンダは自動車の開発・販売のみを生業とする企業ではないことは良く知られています。2輪、ロボット、航空機、発電機など、その技術領域は多岐に渡ります。このように、本田技術研究所の本来の使命は『様々な技術・研究を通じて社会に貢献すること』と言えると思います。


F1はホンダのDNAか?


率直に言うと、この問いはホンダに投げかける問いとして適当ではないと僕は考えています。もし、僕が彼らに問いを投げかけるとしたら『技術と研究はホンダのDNAか?』です。恐らく本田技術研究所で働く全ての技術者はこの問いに対し『Yes』と答えるでしょう。いや、そうでなくてはなりません(もし、そうではない人がいるならば由々しき事態ですが…)。

確かにホンダには長きに渡るF1での歴史と輝かしい実績がありますが、歴史的慣行としてF1に参戦することがホンダが負うべき使命ではありません。なぜなら、ホンダの技術者にとってF1参戦はあくまで技術・研究の尖った実力を培うための少々特殊な手段であり、F1に参戦していることが目的ではないからです。

Red Bull RB16
(引用元:本田技研工業公式サイト)
そして、本来のホンダのDNAである『様々な技術・研究を通じて社会に貢献すること』が果たせなくなるのであればF1を去ることもまた、正しい決断だと僕は思います。

正直なところ、今回のホンダF1活動は始まりから終わりまで決してスマートだったとは言えません。また、今回の決断は『F1はずっと続ける。F1はホンダのDNAだ。』という始まりの言葉を信じたモータースポーツファンに対する背信行為なのかも知れません。僕も一人のモータースポーツファンとして残念に思う気持ちは皆さんと一緒です。

しかし、今一度ホンダの抱く『夢』を皆さんに見つめ直して欲しいのです。

一つではない夢が技術者たちにはある。


F1を筆頭にクルマの極限性能を追い求めるホンダ。2輪ではスーパーカブからCBRまで幅広い製品を世に送り出し、発動機を活用したパワープロダクトや、和光研究所でのホンダジェットやASIMOの開発など、彼らの技術研究は多岐に渡っています。

このことが意味すること。それはホンダの技術者たちはF1以外にも、たくさんの夢を追求し続けているということです。その夢はホンダがF1で勝つことと同等か、もしかしたら、それ以上に大切な夢かも知れません。

『この技術課題をどうやって克服すべきか…』
『そうだ、この手法なら何とかなるかも!』
『ダメだ…これだと残る目標性能が達成できない…』
『よし、皆で論議しよう。ワイガヤだ!』
『ん?…これは解決策になるんじゃ…?!』
『出来た!やったぞ!目標達成だ!』

こんな風に壁にぶち当たっては転び、その度に起き上がり、課題解決や目標達成に挑戦することが技術者たちの日常なのです。また、ホンダでエアバッグ開発の第一人者となった小林三郎氏のように一つの夢の実現に技術者人生の全てを費やすことも決して珍しくありません。

ホンダがF1活動で勝利を目指すことはF1活動に関わるホンダの技術者にとって確かに夢のあることですが、一方でF1に携わっていない技術者にもそれぞれに叶えたい大切な夢があるのです。そのことをモータースポーツファンの皆さんにも知って欲しいと思います。今のホンダはそんな技術者たちの夢を力強く支援しなくてはならない時にある、僕は今回のホンダの決定をこのように理解しています。


最後に。


残念ながらF1はホンダにとって優先度の高い夢ではなくなってしまいました。しかし、今回の決断で多くのホンダの技術者たちの夢が叶うのであれば、とても素晴らしい決断であったといつかは言えるようになるはずです。もちろん、F1から去るからにはホンダがこれから挑戦する目標は絶対に達成して欲しいですし、期待を大きく超える成果で世界をあっと驚かせて欲しいと思います。

夢の実現に挑戦すること。忌憚なく言えば、ホンダの技術者にとってはそれがF1という舞台であるかどうかは最重要ではないのかも知れませんが、全てのホンダの技術者の皆さんの今後の健闘を祈りつつ、今回のブログを締めたいと思います。

最後までお読み頂きありがとうございました。

[おわり]

2020年9月6日

シミュレータ技術の世界とその基礎-第4章-

[前回のブログ]
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はじめに。


ブログテーマ『シミュレータ技術の世界とその基礎』もいよいよ最終回です。これまで3回に渡り、シミュレータやシミュレーションに関わる技術や考え方について解説しましたが、今回はいよいよ核心的なトピックである『Simレーサーとリアルレーサー』の違いについて解説したいと思います。

iRacing
(引用元:iRacing公式サイト)
そして、多くの人が疑問に思っているであろう『Simレーサーがリアルレーサーに転向して成功することは可能なのか?』という疑問にも、僕のこれまでのエンジニアとしての経験、そしてF1の世界で培った経験も踏まえてお答えします。本テーマの最終回、ぜひ楽しみながら読んでもらえると嬉しいです。

今回は結論から言おう。


最終的な結論が気になって仕方ない人が多い(?)と思うので、まずは結論から書くことにします。僕が辿り着いた結論は以下の通りです。

『Simレーサーがリアルレーサーに転向することは可能だが、プロフェッショナルなレーシングドライバーとして成功する可能性は低いかもしれない』

この結論に関しては賛否両論あるのは間違いないと思います。シミュレータの愛好家の方からすると、この結論を残念に思う方もいらっしゃるかと思いますが、なぜこのような結論に至ったのか?そのロジックをドライバーの運転行動様式と心理、これら2つの視点を交えながら解説します。


ドライバーの運転行動様式


以前のブログではドライバーがどのような行動サイクルに基づいて運転しているのかを解説しました。ここでは復習を兼ねて簡単にその内容を振り返ってみましょう。まずは次の図を見てください。


ドライバーは自身が置かれている状況を『認知』し、様々なことを『判断』します。例えば、視覚情報として赤信号を『認知』すれば、減速・停止するという『判断』を下します。そして、その『判断』に基づきブレーキを『操作』します。 その後、ブレーキ操作入力を受けた車両は減速をし始めるのですが、その『車両挙動』の変化を受けてドライバーは再び『認知』、『判断』、『操作』を繰り返します。これがドライバーの運転行動様式です。

シミュレータでも、次の図に示すように基本的にはリアルと同じ運転行動様式となります。リアルと大きく異なる点は、ドライバーへの車両挙動のフィードバック情報量が大きく制限されてしまうことでしょう。また、ゲーミングシミュレータではドライバーにフィードバックされる情報が現実の車両挙動から乖離していることも課題です。


ここで注意すべき点は、上で述べたシミュレータの抱える課題がSimレーサーとリアルレーサーの優劣を決めるものではないということです。リアルレーサーは実車から膨大な車両挙動の情報を処理して速さを実現する能力がある一方、Simレーサーは非常に限られた車両挙動フィードバックの中で驚異的な速さを絞り出す能力に長けるからです。

つまり、運転行動様式という観点で言えば、どちらもそれぞれの環境で卓越したスキルを持っていると言えるのです。

ドライバーの心理状況の違い


リアルレーサーとSimレーサーで心理状況はどのように異なるのでしょうか?僕の考えとしては、この心理状況の違いを克服することがSimレーサーがリアルレーサーに転向するに当たって最も大きな課題であると考えています。

ここでは例として、富士スピードウェイのストレートを時速250km/hで走行することを想定してみましょう。リアル、シミュレータ、どちらも時速250km/hを出すことは難しいことではないでしょう。しかし、リアルな走行では人間の心理には『生命の危険』が確実に生じます。

© DUTCH PHOTO AGENCY/RED BULL CONTENT POOL
実際にレースとなると、その心理状況の差は顕著になるはずです。リアルでは時としてバトルでの接触や車両トラブルによる事故は自分だけでなく、相手の生命に危険が及ぶこともあります。このため、リアルでのドライバー運転行動の『判断』には、当然ながら慎重さが求められることは言うまでもありません。

加えて、肉体的にも極限まで追い込まれた状況で常に適切な『判断』と『操作』を実行しレースで強さを発揮する能力は、やはりリアルでしか得られないものでしょう。


まとめ。


Simレーサーがリアルに転向した場合、恐らく『速さ』という点ではリアルレーサーに匹敵ないし凌駕することは十分に考えられます。しかし、リアルでは、シミュレータとは絶対的に異なる心理状況にドライバーが置かれることから、Simレーサーはリアルなレースでの『強さ』という点では苦戦する可能性が高いと言えます。

これが、このブログの冒頭で述べた結論、『Simレーサーがリアルレーサーに転向することは可能だが、プロフェッショナルなレーシングドライバーとして成功する可能性は低いかもしれない』に至った理由です。

Lando Norris (引用元:F1公式サイト)
もちろん、ゲーミングシミュレータは今後もどんどん進化していくと予想されるので、『速さ』を追求するという点では非常に効果的なトレーニングツールとして活躍してくれるでしょう。もし、プロのレーシングドライバーを目指すなら当然シミュレータを活用しない手はありません。

リアルなレースを通じて『強さ』を、シミュレータでのトレーニングで『速さ』を、これら2つをバランス良く獲得した新世代のドライバーがF1の世界でもすでに活躍していることから、今後この傾向はどんどん高まってくることでしょう。もしかしたら、シミュレータでの『速さ』の追求はプロドライバーになるための必須条件になっている、すでにそう言っても過言ではないのかも知れません。

[おわり]

2020年8月22日

シミュレータ技術の世界とその基礎-第3章-

[前回のブログ]
[重要なお知らせ(Important notification)]


はじめに。


前回のブログでは、どんな現象をどこまで再現したいのか?目的に応じてモデリングレベルを決めることが重要ということを解説しました。シミュレーションはクリック一つで結果を出してくれるとても便利なツールですが、モデリング手法が変われば結果も変わります。計算結果については非常に慎重な検証が必要なのです。

ADAMS Car
(引用元:MSC Software公式サイト)
さて、取り扱いに慎重さが求められるシミュレーション技術ですが、今回のブログでは、車両運動や車両システムのモデリングに用いられる代表的なソフトウェアを紹介したいと思います。果たしてどのような世界観なのか?ちょっと専門用語が多くなりますが、その雰囲気を感じてもらえれば幸いです。

車両モデルソフトウェア


ここでは主に、車両を統合的にモデル化する際に使うソフトウェアを紹介します。まず最初は、僕が国内自動車メーカーでエンジニアをしていた頃にお世話になったソフトウェアです。その特徴を紹介しましょう。

1D系車両運動解析ソフトウェア


日本国内はもちろん、世界中の自動車メーカーで幅広く使われているのがCarSIMやCarMakerを代表とする1D系車両運動解析ソフトウェアです。このタイプのソフトウェアの特徴は、サスペンション、トランスミッション、エンジンなどの車両コンポーネントを簡素な運動方程式や、特性マップを用いて構成していること(1Dモデリング)です。このため演算速度が速く、拡張性の高さがメリットです。

CarSIM
(引用元:バーチャルメカニクス公式サイト)
各コンポーネントのモデル詳細度が低いため、動的特性の再現には制約がありますが、精密な動的車両挙動の再現が求められない場合(自動運転制御ロジックの性能評価など)に幅広く活用できます。ちなみにiRacingやrFactorなどはこの1D系車両運動ソフトウェアに分類されますが、CarSIMやCarMakerは、詳細度および拡張性という点でゲーミングシミュレーションソフトを大きく上回る機能性を有しています。

3D系車両運動解析ソフトウェア


前述した1D系車両運動解析ソフトウェアが再現できない部分を再現可能とするのが、3D系車両運動解析ソフトウェアです。代表的なソフトウェアとして、ADAMSやSIMPACKなどがあります。これらのソフトウェアは、別名としてMulti Body Dynamicsとも呼ばれ、3次元形状と3次元空間の動きを再現できることが特徴です。また、各座標点に弾性力、減衰力などの特性を織り込むことも可能で、様々な動的特性を再現できます。

ADAMS Car
(引用元:MSC Software公式サイト)
デメリットとしては、モデルの非線形が高く、演算時間が長くなってしまうことです。また、陰解法を主体としたソルバーを使うことが一般的で、場合によっては演算が収束せず停止してしまうことも。このため、モデリングには非線形性を低減するちょっと高度なスキルが求められます。


複合物理解析ソフトウェア


クルマをモデリングする…この言葉の意味することが、果てしなく膨大な仕事であることを実感できる人はシミュレーション技術に精通しているヒトでしょう。なぜなら、クルマには様々な物理特性を持つシステムがあるからです。

AMESim (引用元:LMS Imagine Lab.公式YouTube*)
燃料噴射システムを例として挙げると、このシステムには以下の工学領域が含まれます。

  • 流体力学(燃料の流れ)
  • 機械工学(ポンプの機械的特性)
  • 電磁気学(ポンプモーターやインジェクタソレノイドの特性)
  • 制御工学(燃料ポンプのモータの制御ロジック)
  • 熱力学(各コンポーネントによる発熱とその伝熱)

簡単に言うと、世の中に存在する全てのシステムは、様々な物理現象と関連しており、それぞれが相互に影響しあっています。このような複雑な現象を解析するために用いられるのが、複合物理解析(Multi Physical Analysis)ソフトウェアです。代表的なソフトウェアとして、AMESimやDymolaなどがあり、上に紹介した車両運動ソフトウェアとの連携も可能です。

この種類のソフトウェアには様々な物理モデルライブラリと使いやすいユーザーインターフェースが備わっている一方、モデルの妥当性検証には高度な技術と知見が求められます。手前味噌ですが(汗)、現在の僕はその技術と経験を有していることが大きな強みの一つだと考えています。

*現在の社名はSIEMENS Industry Software S.A.S.

まとめ


今回のブログでは、クルマのモデル化に必要なシミュレーションソフトウェアを紹介しました。それぞれにメリット・デメリットがあり、前回のブログでも解説したように、目的に応じて適切な車両運動解析ソフトウェアを選定する必要があります。また、複合物理解析ソフトウェアは、複雑な現象の解析に対応可能で、車両モデルの詳細度を高めることにも活用できます。

何度も書きますが、シミュレーション技術は『クリックすれば正解が得られる万能な魔法』では決してありません。正解を得るため、使い手であるエンジニアが適切な手法でモデリングし、適切な手法で妥当性を検証しなくてはならない技術なのです。ぜひ、このことだけは知っておいてもらいたいと思います。

今回はちょっと専門用語の多いブログとなってしまいましたが、シミュレーション技術が必ずしも万能ではなく、使い手次第ということを少しでも実感してもらえたならば嬉しい限りです。次回のブログではいよいよ今回のテーマの核心ともいえるトピック、『Simレーサーとリアルレーサーの違い』について書きます。次回もどうぞお楽しみに!

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