自立型二輪車 自立型二輪車

自立型二輪車

自立型二輪車
2015年発明賞受賞者カテゴリー: 自動車
発明者:ダニエル・キム
会社:リットモーターズ
発明: C-1
現在までの開発コスト: 350万ドル
成熟: 2/5

サンフランシスコの3階建て倉庫の中には、Macintoshが置かれたデスクの横に自転車が並んでいる。若い従業員たちはホワイトボードにメモを取りながら、破壊的技術を使って世界を変えようとしているというお決まりの自慢話をする。ハンマーの音とCNCフライス盤の甲高い音を除けば、Lit Motorsは「破壊的」という言葉が派生的なアイデアに過ぎない多くのスタートアップ企業の一つかもしれない。「犬のおやつ版Uber!」といった具合に。しかし、創業者のダニエル・キムと18人のチームは、真に斬新なものを生み出した。

Lit Motors はあなたの車を半分にカットしたいと考えています。

気候変動を緩和するには燃費効率が重要となるが、キム氏は、ほとんどの通勤者が、特に通勤や食料品の買い物などの日常的な活動において、あまりにも多くの自動車を運転していると考えている。バイクは一人乗りの移動には適しているが、自動車よりも運転が危険で、ライダーを風雨にさらし、直立を保つのに技術が必要である。ジーンズに黒いTシャツを着た35歳のキム氏は、同社のプロトタイプソリューションである全電動C-1へと案内する。これはバイクのように2つの車輪を持っているが、車のように鋼鉄と複合材料の外側のボディを持っている。彼は訪問者にC-1の中に座り、左右に揺れるように勧める。一定の音を発する車両は、直立したままである。それを支えるキックスタンドはなく、安定性を高める第3の車輪もない。「時速0マイルでバイクの上でバランスを取ったのはいつが最後ですか?」とキム氏は皮肉っぽく尋ねる。「一度もありません。」

C-1のバランス調整の秘密は、運転席下の収納部で回転する2つのジャイロスコープを備えた特許取得済みの制御システムにあります。ジャイロスコープは、ドライバーの姿勢に関わらず車両を垂直に保ち、旋回時には正確な傾斜角を維持するためのトルクを供給します。

二輪で自立安定する車の魅力は、少なくとも1世紀にわたり自動車設計者を魅了してきましたが、初期の試作機には致命的な欠陥がありました。ジャイロが大きすぎ、機械制御システムが粗雑だったのです。C-1は、代わりに幅1フィート、高速、コンピューター制御のコントロール・モーメント・ジャイロ(CMG)と呼ばれる装置を採用しています。CMGは主に宇宙空間における衛星の測位に用いられています。CMGを専門とする米空軍の航空宇宙エンジニア、フレデリック・リーブ氏は、もしリット社が地上車両にCMGを効果的かつ低コストで搭載できれば、「それは画期的な進歩です。劇的なことです」と述べています。

Lit Motorsの創業当初から、ドラマはつきものでした。2004年、キムは大学を2度中退し、車のカスタマイズサービスを経営していました。そんな時、ランドローバーの下敷きになっていたところ、500ポンド(約230kg)の車台が落下し、彼は危うく押しつぶされそうになりました。キムは、そんな大きな車は一人の人間には必要ないという確信を持って立ち上がりました。より小型で軽量な乗り物を作るため、ロードアイランド・スクール・オブ・デザインで学位を取得し、ベンチャーキャピタルから350万ドルを調達し、2010年にLit Motorsを設立しました。

数度の試作を経て、Lit社はC-1を完成させました。洗練された白いボディは、まるでクラシックなiPodと映画『トロン』のライトサイクルを合わせたような外観です。予備的な路上テストでは、C-1試作車はコーナーを曲がる際に直立姿勢を保ち、時速30マイル(約48キロメートル)まで加速しました。完成車の仕様は、時速0マイル(約96キロメートル)から60マイル(約96キロメートル)まで6秒以内、最高速度100マイル(約160キロメートル)、航続距離200マイル(約320キロメートル)で、テスラのバッテリーのほんの一部の大きさのバッテリーを搭載しています。

キム氏はこの製品が2年以内に市場に出ることを期待しているが、「重力に逆らえる」車の開発への道のりは容易ではないことを認めている。「自分の自動車会社を立ち上げる方法を学ぶための具体的なコースが存在しないんです」とキム氏は言う。「だから、自分で作らざるを得なかったんです。」

仕組み

リットモーターズ提供
  1. 座席の下にある2つのジャイロは、毎分5,000~12,000回転で時計回りに回転します。空中のフリスビーなど、高速で回転するディスクと同様に、ローターは自然に水平を保ちます。

  2. ジャイロを保持する単軸ジンバルアセンブリは、前後に傾けることができます。前方に傾けると、ジャイロは強力なトルクを発生し、C-1を左に押し出します。後方に傾けると、機体は右に傾きます。

  3. コンピューター制御のスタビリティコントロールモジュールは、ジンバルの傾きを調整することでC-1のバランスを保ちます。直進時または停止時には車両は水平を保ち、旋回時には斜めに傾きます。

  4. 10.4 キロワット時のバッテリー パックは、1 回の充電で 150 ~ 200 マイル走行できます。

この記事は、2015年5月号の『ポピュラーサイエンス』に掲載されたものですさらに素晴らしいイノベーションや発明家になるためのヒントを知りたい方は、Invention Awards特集の続きをご覧ください。