コップの水がこぼれない車載テーブル

andyff 曰く、

Make: Japan の記事によると、車の横 G や加速、減速にあわせて角度を調整するメカを自作して車載した人がいた !

3 次元加速度センサからのデータを arduino が処理し、常に水平を保つようサーボモータを使って 2 軸の制御をしているとのこと。その様子は YouTube の映像で確認できる。

ドリンクホルダーにあるカップから水がこぼれない走りとは、やはり神業なのだな。

販売するなら

[tamatukurikei (32435)]

商品名は「拓海（たくみ）の技」ですね，わかります．

高専ロボコンを思い出した

[taka2 (14791)]

3年前の高専ロボコン2006 [official-robocon.com]の競技課題が、
トレイにオブジェを載せたロボットがシーソーを渡ったりする障害物走。
オブジェは固定してはダメで、載せた状態からトレイを傾けたら落ちます。

そこで、各チームいろいろな方法でトレイを傾けさせて、オブジェが落ちないようにしていましたが、
比較的安定していたのが円弧状のレールを使ったりした「回転中心がオブジェ重心より上に来る」ようなタイプ。
今回のタレコミのような「回転中心がオブジェ重心より下に来る」タイプはかなり苦戦してました。
制御しないパッシブな「自然振り子方式」もありましたけど、ダンパー無しのがほとんどで、
こっちはこっちで揺れが収まらずに苦戦してた感じ。

で、アクティブタイプでの制御には手動と自動と両方ありましたが、
自動制御タイプだと、急な加速度変化に制御が間に合わずにこぼれ落ちる感じ。

回転中心が下だとトレイの制御方向が加速度と逆なので、
操作によってオブジェとトレイの相対加速度が増え、
摩擦力的に、トレイの上のオブジェがすべりやすくなります。
結果として「トレイを操作したために、その上のオブジェが滑り落ちた」って感じになったりとか。

センサーからの自動制御は「制御の遅れ」が致命的な感じでした。
人間が手動操作する場合には「未来を予測して先に傾ける」ことができるので、
シーソー渡りのような加速度が予想できる動作時はだいぶマシなんですが、
こっちはこっちで、不測の事態に操作が間に合わずに落ちる、なんてこともちらほら。

#今回のタレコミのもそうですが「中心が下にくるタイプ」の方が見ていて楽しいですね。

う～ん

[bsdworld (10030)]

水が増えると重心が高くなってサーボの力を大きくする必要があるし、
むしろ、ダンパのついた軸に吊り下げるだけじゃだめか？

Re:う～ん

[firewheel (31280)]

アクティブ制御の恐い所は、センサーやモーターなどのちょっとした故障で大惨事に繋がることですな。
http://wiredvision.jp/news/200806/2008061121.html [wiredvision.jp]

普通は #1699699 にある、日本式出前用バイクの方がいいと思う。
＃それ以前に車に乗る時は、蓋付きのカップでストローで飲めばいいと思うよ。

Re:う～ん

[Anonymous Coward]

「面白さ」が重要ですよ．
個人でちゃんと作ってることにかなり感銘受けたのですが，意外に他の書き込みの
反応よくないなぁ．

Re:う～ん

[bsdworld (10030)]

>「面白さ」が重要ですよ．
それなら、カメラで液面を捉えてバランスして貰いたかった。
なんて言ってみる

Re:う～ん

[albireo (7374)]

カメラで液面を捉えてバランスして貰いたかった。

それ、見ている側には何が起きてるのか把握しにくいのでつまらないと思いますよ。
車の動きに合わせてコップが傾いているところを確かめられるから、それを見てあーだこーだ言えるわけです。

--
うじゃうじゃ

Re:

[Anonymous Coward]

救急車など、こういった技術が実際に必要とされそうな要件もありそうですしね。コップ限定だとやってみたというおもしろさ以外には、「一方ロシアはコップに蓋を付けた」のタネにしかならなさそうですけど。

Re:

[Anonymous Coward]

>> 「一方ロシアはコップに蓋を付けた」のタネにしかならなさそうですけど。

ネタで言うなら「一方，ロシア車ではエアコンが効かずに水が凍っていた」くらいは言って欲しい．

Re:う～ん

[genkikko (36404)]

エアコンとヒーター関係ないですけどね。

Re:

[Anonymous Coward]

つうか車のエアコンって、エンジンの余熱使わずに普通のエアコンみたく外気から熱汲み出せる仕組みになってんの？

Re:う～ん

[Anonymous Coward]

ガソリン車はなってない。
寒冷地仕様のディーゼルだと低負荷時にエンジン本体の発熱量が足りないから軽油ヒーターがついてる車もある。
EVはなってる可能性は高い。　モーターとインバーターの発熱じゃ足りないので。　電気ヒーターじゃヒートポンプより効率悪い領域多いし。
あと、長距離トラックに電動エアコン載せてPA/SAで100V供給してアイドルストップしてもらうって計画があったはず。

Re:う～ん

[genkikko (36404)]

なってないですね。

エンジンなんて思い切った熱源があるのに、エアコンで暖めるメリットが不明です。

# でも最近の車のことは知らないのでもしかしたら・・・

Re:

[Anonymous Coward]

なってないから、エンジンの熱を使うのでは？

#オーバーヒートしないように夏場にヒーターをかける
#なんて話を聞いたことがある気がする

Re:う～ん

[genkikko (36404)]

>なってないから、エンジンの熱を使うのでは？
普通に考えて逆でしょう。

エンジンの熱があるから、エアコンで暖房する必要がないのです。

エアコンってのは、断熱圧縮で高温にした媒体を熱交換機で常温に冷やし、
それを断熱膨張で低温にして熱交換機でまた常温に暖めるというサイクルで熱を移動させるわけで、
冷房・暖房両方に対応するためには、媒体の流れを逆にする必要があって構造が複雑になりますし、
そもそもこんな面倒な手順を踏むのは、低温側から高温側に熱を移動させるという無茶をするためで、
これを暖房に使うのは効率が悪すぎます。

車の場合、エンジンが常に熱を発生させていて、しかもそれを常に冷却しなきゃならん。と。
普段暖房してないときはフロントのラジエータで冷却してるわけで、
そんな熱源を放置して、わざわざ構造を複雑にして効率の悪いエアコンで暖房するような設備を実装するなんてアホではないかと思います。

# コメント部分に関しては、聞いたことあるどころか普通に実践しております。
# サーキット走行では安全性確保のため運転席の窓は閉めるのが原則ですので、
# 真夏のクソ暑い中、窓しめて暖房全開という壊滅的な環境でダイエット可能です。

Re:

[Anonymous Coward]

＞ エアコンとヒーター関係ないですけどね。

しかしカーエアコン無しのヒーターだけじゃ温風は出てこないという話も。

Re:

[Anonymous Coward]

水をこぼさないという点だけを目的とするなら、単にコップを糸で吊るせば必要十分になるわけで、もう一つ「何か」が必要ですよね。

出前機

[takanori (3460)]

驚くべき日本の「出前用バイク」 [wiredvision.jp]
これで充分じゃないかなぁ。
車載したいなら、コンパクト化は必要だろうけど。

電力もいらないから、エコ、とか言ってみる。

Re:

[Anonymous Coward]

ドンブリにラップかけないとこぼれますよ

Re:出前機

[narunaru (30931)]

それは電気的に二軸制御していても同じ事。件の動画はコップに半分ほどしか入れていないからこぼれていないだけで、蕎麦やラーメンのように縁近くまで汁ものを入れたらこぼれるだろう。出前機のほうが三軸制御している分、むしろこぼれ難いと思われ。

電気的に三軸制御して上下動の挙動まで吸収してたら、出前機を凌駕するものが出来るかもね。

Re:

[Anonymous Coward]

これだって、こぼれない量しか入れてないからこぼれないだけで、うどんや蕎麦レベルでたっぷり入れるとこぼれると思う。

どんぶりよりもエッジが立ってるコップだし。
せめて、茶碗のような形状のものでやってくれれば、と悔やまれる。

Re:

[Anonymous Coward]

つーか、過去に車載用のドリンクホルダーがあったような気がするけど、、、、 錘が下について、傾けてくれるようなやつが、、、 電気的にやるにしてもアナログレベルで済むんじゃないのかな、これくらいの機能だったら、、、、 てっきり卵のような丸い物でも、転がらずに割れないくらい制御してくれるのかと思ったんだけど、、、、 レベル低っ,,,

Re:

[Anonymous Coward]

カリプソ [google.com]のことかな？

Re:カリプソすごい

[Anonymous Coward]

http://www.youtube.com/watch?v=a0lMUOEjTY4&feature=player_embedded [youtube.com]

本当に『常に水平』を保つと…

[bugbird (4706)]

水はこぼれちゃいますよね？ y/[Y]:

重力と加速度の合成ベクトルに対して水平と言えばいいのかな？　まぁたしかに面倒臭い表現ではあるな。

--
--- Toshiboumi bugbird Ohta

Re:

[Anonymous Coward]

常に水(面に)平(行)

Re:

[Anonymous Coward]

「車内」と言う系において、重力に対し垂直な面と平行であろうするのだから、水平で良いんじゃないの。

Making Video

[nox_dot (11614)]

こういうネタは大好きなんですが、設計・製作過程があればもっと面白い動画だと思いました。
# どこかからリンクしてあったらごめんなさい。

群馬の豆腐屋では当たり前のこと

[Anonymous Coward]

T/O

Re:群馬の豆腐屋では当たり前のこと

[mer (347)]

昔ベストモータリング [bestmotoring.jp]というビデオでコップの水をこぼさずにジムカーナに挑戦という企画がありました。ドライビングを行ったのは、プロドライバーの黒澤元治さんと清水和夫さんだったと思います。

結果は、コップの水がこぼれまくりで、ほとんど水が残らずという結果だったかと。

そうとうゆっくり走ればできるとは思うんですが、慣性ドリフト中とかそれなりにタイヤのグリップを使っているのでそこそこ G が強いです。慣性ドリフトを常に維持できたとしても、どうしても水はこぼれちゃうと思います。

マジレスでした…。

Re:

[Anonymous Coward]

というか、そもそも加速度を発生させずにカーブを曲がる (速度ベクトルの向きを変える) のは不可能なわけで、タイヤがグリップしてるとか滑ってるとか関係ないですよね。

Re:

[Anonymous Coward]

カーブの中心に大質量の引力源を置くことにより運動体側の慣性系に加速度を発生させることなくカーブを曲がる方法が実用化されています

Re:

[Anonymous Coward]

>>慣性ドリフト中とかそれなりにタイヤのグリップを使っている

慣性ドリフト中はあまりグリップしてないのでは?
昔JMRC関東に出ている選手に同乗させてもらったことがあるのですが
ゼロカウンターのドリフト中は微妙に浮いているような
空飛ぶ絨毯にでも乗っているような不思議な感覚でした。
あとドリフト中のGもあまり感じませんでした(Rが大きいから当然かも)。

なので問題はドリフト中でなく
ドリフト状態に入る時と抜けるときのGの変動ではないかと思います。

# 某Dじゃないけど上手い人のドリフトって全然怖くないんですよ。

Re:群馬の豆腐屋では当たり前のこと

[Anonymous Coward]

慣性ドリフトってのは、通常、車の進行方向にしかGを働かせることのできない後輪を、車の垂直軸を回転させることにより、後輪についても前輪同様、進行方向に対して向きを変え、進行方向に対しては負の加速度を与えつつ、進行方向横向きに加速度を与えるテクニック。

FFの場合（FRや4WDは知らない)、制動時には後輪よりも前輪にかかる負荷が大きいので、摩擦係数が(必要とする制動に対して）十分でない路面で、ドリフトなしに曲がろうとすると、前輪が滑ってしまい、横方向の加速度が十分に得られず、外側に流れていきます(いわゆるアンダーステア)。

ただ、前輪の操舵とアクセルコントロールが適切でないと、スピンします。前輪のタイヤの向きは進行方向に対して、グリップを保てる範囲で旋回方向に向けつつ、アクセルもグリップを保てる範囲で踏んでいきます。前輪まで滑らせてしまうと、摩擦係数が低くなってしまい、ドリフトしない場合と同様です。

雪道の運転だと、流れに合わせて走っても、旋回時に滑る量は乾燥路よりも多いので、前輪のグリップに余裕を持たせるようにアクセルとハンドル操作すると、後輪が滑ることになり、乾燥路よりも少ない操舵角で曲がります。内輪差が少ない分、Rが大きくなるので、体感のGは小さくなります。

ドリフトは、見た目にはグリップを失った走りに見えますが、本質的にはグリップを保った走りなのです。ただ、乾燥路でドリフトするというのは、それなりの速度域で走っているか、わざと後輪のグリップを失うような走りをしているかであって、そのような状況でコップの水がこぼれないはずはありません。

Re:群馬の豆腐屋では当たり前のこと

[mer (347)]

ええと、基本的にうまい人の方が G が強いです。極論を言うと、半径と速度で G が決まるわけで、滑ってようが滑ってまいが同じ速度で同じ半径で走ってる限り G は同じです。

んで、なんでタイヤ滑らせるの? って話ですが、そっちの方がタイヤがグリップするからです。もちろん滑らせ過ぎたらグリップは下がりますが、滑ってる = グリップしていないではないです。細かい理論を説明しろと言われたら困りますけど…。

うまい人が G が少ないと感じるのは、おっしゃる通り G の変動量なんだと思います。

理想は、タイヤが 1G 分のグリップを発生できるとしたら、ブレーキング開始からコーナー脱出までずーっと 1G を保つのがよいわけです。乗り手から見た G の方向は変化しますけど、G の強さは変わらないわけです。(現実にはそうはいかないと思いますけど)

そうなると、コップの中の水がコップの口のところまでせりあがったままブレーキングから脱出まで維持できるんじゃねーの? ってのが頭文字D の中のお話なんですが、慣性ドリフトをするくらいの速度域だと、どんなにスムーズに運転しても絶対にこぼれるよね! ってことなんです。

って、コップの水にも慣性があるので、やっぱこぼれちゃうんですよね。(笑)

ドリキンの腕を持ってしても（-1,オフトピ）

[Anonymous Coward]

土屋圭市氏は「無理」と言ってたらしいです＞紙コップの水をこぼさず走行

人類全能化計画

[Anonymous Coward]

練習してください [bandainamcogames.co.jp]
#あたしゃ決断力・ジャンプ技術・連続集中走行だったけど
##Wii で出してくれよ～

波たってんじゃねーか。

[Anonymous Coward]

すり切りいっぱいだとこぼれてんな、これ。

 

 

 

 
＃発想とホントに作ってしまうとこに驚嘆

枝葉で悪いんだが

[Anonymous Coward]

Plesents と大書されているのがすんっっっっごく気になるぜ

こぼれるタイミング

[Anonymous Coward]

一番水がこぼれるのって、段差とかの上下動時ですよね
それには対応してなきゃちょっとどうかなーと

Re:こぼれるタイミング

[Anonymous Coward]

そうそう、これで車が垂直に自由落下している状況に対応出来るとはとても…

# そこまで来るとコップ以前の問題

一方ロシアは

[Dosa (17200)]

大きなコップを用意した

Re:

[Anonymous Coward]

水が凍るのを待ったんじゃなかろうか。