QUAD-G メーター アイコンQUAD-G メーター EN
荷重移動の練習を支援するiPhoneアプリ

荷重移動を練習するアプリ

QUAD-G メーターは、ブレーキ・旋回・加速による荷重移動を可視化し、なめらかな操作の練習を支援するiPhoneアプリです。 4輪の推定荷重と前後・横G、G-Gダイアグラムを表示。iPhoneのセンサーとGPSを使うため、追加機器は不要です。 Premiumのデータロガーでは、走行後にGの変化を再生し、操作のつながりを振り返れます。

4輪荷重はGと車両諸元からの推定値です。練習はサーキット等の閉鎖環境で行い、走行中は画面を注視しないでください。

最終更新:

QUAD-G メーターのヒーロー画像。荷重移動を表示するGメーター、ラップタイマー、データロガーの3画面
荷重移動を確認するGメーターと、練習を記録・振り返るラップタイマー/データロガー。

01荷重移動とは — 4輪の配分が変わる現象

荷重移動重量移動、ウェイトトランスファー)とは、加速・減速・旋回によって、車重が4本のタイヤの間で移動する現象のことです。 ブレーキを踏めば前へ、加速すれば後ろへ、右に曲がれば左(外輪)へ移ります。車が重くなったり軽くなったりするわけではなく、 同じ重さの配分が変わるだけです。

荷重移動を大きくするもの

実車ではさらに、前後トレッド、ばね上/ばね下質量、サスペンション特性などが各輪への配分に影響します。

制動時の前後荷重移動。減速方向、重心位置、前輪荷重の増加と後輪荷重の減少を側面図で示す
前後の荷重移動は、車両を横から見た側面図で捉えます。ブレーキをかけると前輪荷重が増え、後輪荷重が減ります。移動量は前後Gと重心の高さに比例し、ホイールベースに反比例します。
左旋回中の左右荷重移動。車両を後ろから見た断面で、重心の高さとトレッド、内側の左輪荷重の減少と外側の右輪荷重の増加を示す
左右の荷重移動は、車両を前後方向から見た断面で捉えます。左旋回では右側が外輪です。内輪の荷重が減り、その分だけ外輪の荷重が増えます。移動量は横Gと重心の高さに比例し、トレッドに反比例します。右旋回では左右が逆になります。

02摩擦円 — タイヤが出せる力には限界がある

タイヤが路面に伝えられる力には上限があります。旋回の横力も、加速・ブレーキの縦力も、 すべて手のひらほどの接地面から生まれているからです。この上限を円で表した模式図が摩擦円です。

縦と横の力は、合力で限界に達する

加速・ブレーキの縦力と旋回の横力は、別々ではなく1本の合力としてタイヤに働きます。 合力が円の縁に達すると、それ以上の力は出せません。 ブレーキに力を使うほど旋回に使える力は減り、フル制動中はほとんど曲がれないのはこのためです。

摩擦円の模式図。左はブレーキの縦力と旋回の横力が合成され、合力が円の縁に達すると限界になることを示す。右は荷重が軽いタイヤの小さな摩擦円と、荷重が重いタイヤの大きな摩擦円の比較
縦力と横力は合成され、合力が円の縁に達した点がそのタイヤの限界です。円の大きさは荷重とともに変わり、荷重移動によって外輪の円は大きく、内輪の円は小さくなります。

円の大きさは、荷重で変わる

摩擦円の半径(出せる力の上限)は、そのタイヤに乗っている垂直荷重で決まります。 荷重移動が起きると、外輪の円は大きく、内輪の円は小さくなります。 ただし円の半径は荷重に比例しては広がらず、内輪が失った分を外輪が補い切れません。 荷重移動が大きいほど、4輪の円の合計は目減りします。

荷重移動は、4つの摩擦円の大きさを走行中ずっと変え続けています。 横Gの数字だけでは、余裕を持って回れているのか、外輪1本に頼り切っているのかは分かりません。 4輪の荷重を同時に見ることは、4つの円の大きさを見ることと同じです。

実際の限界は真円ではありません。縦と横で出せる力が異なり、荷重、キャンバー、路面、スリップの状態でも形が変わるため、楕円や少しゆがんだ形になります。

03アンダーステア/オーバーステアとは — 荷重移動がバランスを変える

アンダーステアオーバーステアは、ハンドルを切った量に対して、車がどのくらい向きを変えるかを表す言葉です。 同じカーブでも現れ方が変わるのは、走らせ方によって荷重の配分が刻々と変わるからです。 ここまで見てきた荷重移動が、そのままこの2つの挙動につながります。

アンダーステア|外へ膨らむ

ハンドルを切り増しても、思ったほど車の向きが変わらない状態です。限界付近では、多くの場合、前輪側の曲がる余力が先に少なくなっています。

ニュートラル|素直に曲がる

ハンドル操作に対して、車の向きがほぼ期待どおりに変わる状態です。前後のタイヤが持つ余力のバランスが取れています。

オーバーステア|車が回り込む

ハンドルを切った量よりも車の向きが大きく変わり、後ろが外側へ動きやすい状態です。限界付近では、多くの場合、後輪側の余力が先に少なくなっています。

なぜ荷重移動でバランスが変わるのか

鍵になるのは、タイヤの荷重感度という性質です。タイヤのグリップは荷重とともに増えますが、同じ割合では増えません。 荷重が2倍になっても、出せる力は2倍にはならないということです。 そのため左右で荷重差が付くと、外輪が増やせる力より内輪が失う力のほうが大きく、その軸の左右合計グリップは目減りします。 荷重が動くたびに前軸と後軸が出せる横力の比が変わり、 アンダーステアもオーバーステアも、この比が崩れてどちらかの軸の余力が先に尽きた結果として現れます。

場面荷重の動き現れやすい傾向
ブレーキング
コーナー進入
前輪の荷重が増え、後輪の荷重が減る後軸の横力の上限が下がり、リヤが外へ流れやすい=オーバーステア方向。進入で車が向きを変えやすいのはこのためです。
加速
立ち上がり
後輪の荷重が増え、前輪の荷重が減る前軸の横力の上限が下がり、外へ膨らみやすい=アンダーステア方向。
旋回中に前軸の左右荷重移動が大きい前輪の内外で荷重差が大きくなる荷重感度により前軸の左右合計グリップが目減りし、アンダーステア方向。
旋回中に後軸の左右荷重移動が大きい後輪の内外で荷重差が大きくなる同じ理由で後軸の左右合計グリップが目減りし、オーバーステア方向。
上から見た4輪の摩擦円の比較。左は荷重移動ありのターンインで、荷重が乗った前輪の円(赤)が大きく、軽くなった後輪の小さな円が先に限界に達してヨーレートが出やすいオーバーステア方向。右は荷重移動なしのターンインで、前輪の円が育たないまま限界に達しヨーレートが出ないアンダーステア方向
同じ左コーナーを、4輪すべてが摩擦円の縁まで力を使い切った状態で比べた模式図です。減速で前に荷重を移してから曲げると前の円が育ち、小さくなった後輪の円からは小さな力しか出ないため、ヨーレートが立ち上がりやすくなります(オーバーステア方向)。荷重移動が足りないまま切り込むと前輪の円が育たず、舵を増やしても前軸の力が増えないため、ヨーレートが立ち上がりません(アンダーステア方向)。
左右の荷重移動は、前後どちらの軸に多く配分されるかでステアバランスが決まります。 配分を決めるのはロール剛性の前後バランス(スタビライザーやばね)です。前を固めるとアンダーステア方向、後ろを固めるとオーバーステア方向へ動くのは、この左右荷重移動の配分が変わるためです。

なお加速時は荷重移動だけで決まりません。駆動力が大きい後輪駆動では、後輪が駆動に力を使い切ってオーバーステア方向になることもあります。摩擦円で見たとおり、縦と横の力は取り合いになるためです。

04G-Gダイアグラムの見方

Gメーター(Gフォースメーター)は、車に生じる前後・横の加速度をG単位で表示する計器です。 その2方向を平面上へ記録するG-Gメーター(G-Gダイアグラム)では、縦軸に前後G、横軸に横Gを取り、その瞬間の合成点をプロットします。 点が中心から遠いほど、そのとき大きなGが出ていたことを意味します。

瞬間の数値だけを見ても、多くは分かりません。 意味を持つのは、セッションを通じて点がどう動き、どこまで到達したかという履歴です。 走行中は運転に集中し、トレールや包絡線はデータロガーなどの記録で走行後に振り返ることが重要です。

タイヤの摩擦円とG-Gダイアグラムは別物

形は似ていますが、摩擦円がタイヤ1本の限界を表すのに対し、車両のG-G図は、4本のタイヤ、駆動系、ブレーキ、空力を合わせた車両全体の到達範囲です。 タイヤ1本の限界線をそのまま車両へ当てはめることはできません。 横方向の範囲は路面のバンクによって広がる場合があり、加速側はエンジン/モーターの出力によって制約されます。

タイヤ単体の非円形になり得る合成力限界と、車両全体の非対称なG-Gエンベロープを比較する図
左は非円形になり得るタイヤ限界の模式例です。右は車両全体の到達範囲で、加速側と制動側が非対称な卵型になる場合があります。どちらもタイヤ、車両、速度、路面によって形が変わります。

加速限界は、タイヤだけでは決まらない

低速では駆動輪の摩擦、荷重移動、駆動方式が加速限界を決めやすく、高速ではエンジン/モーター出力と空気抵抗の影響が強くなります。 出力上限が支配する領域では、駆動力はおおよそ 出力 ÷ 速度 となるため、速度が上がるほど加速Gは低下します。制動側は4輪のブレーキが使え、回生に加えて摩擦ブレーキも働くため、通常は純加速より大きなGを出せます。

履歴と限界を混同しない

G-G図を見ても、各タイヤ接地面の合成力限界そのものが分かるわけではありません。 勾配・バンク、計測系の取り付け姿勢や速度の精度、フィルタ処理、ドライバーが実際に試した入力範囲も包絡線の形に影響します。

速度で変わるパフォーマンスエンベロープ

一般的な乗用車では、速度による空力荷重の変化が小さく、G-G図の大きさは大きく変わりません。 一方、ダウンフォースを使うレースカーでは、速度が上がるほど横方向と制動側の範囲が広がります。速度ごとのG-G図を積み重ねた立体がパフォーマンスエンベロープです。

速度で断面がほぼ変わらない乗用車と、速度とともに横・制動側が広がるレースカーのパフォーマンスエンベロープ比較
左は乗用車、右はダウンフォースを使うレースカーの模式図です。
実走行から描ける包絡線は、あくまで記録されたGの外周です。 車の本当の限界そのものを自動で測ったものではありません。似た速度・同じコース・同じタイヤ状態の走行どうしを比べると、運転やセッティングの違いを見つけやすくなります。

05荷重移動の練習に使えるQUAD-G メーター

QUAD-G メーター アプリアイコン

QUAD-G メーターiOSAndroid 近日

SYNSETECH LTD / 日本語・英語対応

QUAD-G メーターを使うと、ここまで説明した荷重移動、G-Gダイアグラム、車体姿勢、過渡域のアンダーステア/オーバーステア傾向を実際の走行で確認できます。 前後Gと横Gを表示するGメーター(Gフォースメーター)として使いながら、4輪の荷重配分も同時に見られます。 iPhoneのモーションセンサーとGPSを使うため、OBDアダプターや追加センサーは必要ありません。 G・角速度・姿勢は端末のセンサーから取得し、4輪荷重は車両諸元とGから推定して表示します。

荷重移動の練習で確認する3つのポイント

  1. ブレーキで前輪へ荷重を移す前後Gと4輪の推定荷重を使い、減速の強さによる前後の配分変化を確認します。
  2. ブレーキから旋回へつなぐG-Gダイアグラムで前後Gから横Gへの移り変わりを捉え、急な操作で軌跡が乱れていないかを振り返ります。
  3. 旋回から加速へつなぐ横Gが減って加速Gが立ち上がる過程を確認します。Premiumのデータロガーなら走行後に記録を再生できます。

アプリで見られる指標

前後・左右の荷重移動

4本のタイヤにかかる推定荷重を四隅に表示します。ブレーキ、加速、旋回で荷重配分がどう変わったかを色と数値で確認できます。

G-Gダイアグラムと走行包絡線

横Gと前後Gの合成点を描き、走った軌跡(トレール)と、そのセッションで到達した範囲の外形(包絡線)を重ねます。

ロール・ピッチ

旋回や加減速によって、車体が左右・前後へどのくらい傾いたかを表示します。

過渡域のアンダーステア/オーバーステア傾向

横G・ヨーレート・速度の時間変化から、走行中に現れるアンダーステア方向/オーバーステア方向の傾向を音声と色で確認できます。

荷重移動を可視化するQUAD-G メーターのメイン画面。4輪の推定荷重、前後G・横G、G-Gダイアグラムを表示
解説した指標を1画面で確認
4輪荷重とG-Gダイアグラムのメイン画面
4輪荷重 + G-G
コース設定とラップ・セクタータイム計測
コース設定
ラップタイムとセクタータイムを走行中に表示する画面
ラップタイマー
ラップ分析とセクタータイムの比較
ラップ分析

そのほかの機能

解説してきた4輪荷重・G-Gメーター・ロール・アンダーステア/オーバーステア判定に加えて、走行そのものを記録・計測する機能があります。

GPSラップタイマー

地図を長押しでスタート/ゴールとセクターラインを設定。サーキットに限らず世界中どこでもコースを作れ、周回とポイント・トゥ・ポイントの両方に対応します。

タイム計測モード

現在タイム、周回数、LAST、BEST、ベスト比、各セクターを走行中に見やすい大きさで表示。画面タップで区間デルタ・累積デルタ・タイム中心の表示を切り替えます。

データロガー・ビューワー

速度で色分けしたコースマップと、G・ヨーレート・姿勢の時系列チャート、G-Gダイアグラムを1本の再生カーソルで同期して確認できます。

CSVエクスポート

記録した走行データはCSVで書き出せます。外部の解析ツールで自由に扱えます。

表示のカスタマイズ

テーマとアクセント色、数値コラムの項目、各メーターの表示範囲、荷重の単位(%/kgf)、描画レートを調整できます。

データは端末内のみ

アカウント登録・ログインは不要。記録は端末内に保存され、自分でCSVを共有しない限り外部に送信されません。

06荷重移動の練習を始める準備と料金

  1. 車両情報を入力する重量・重心高・ホイールベース・トレッド・前後荷重配分を入力します。初期値のままでも動きますが、正確に入れるほど荷重表示が実車に近づきます。
  2. スマートフォンを固定する画面を立てた状態で、車内にしっかり固定します。緩い固定だと車体の動きではなく端末の揺れを拾ってしまいます。
  3. 走行前に一度キャリブレーション水平な場所でゼロ点合わせを実行すれば準備完了です。

料金

プラン内容
無料
¥0
4輪荷重モニタリング、G-Gメーター、ヨーレート、ロール/ピッチのリアルタイム表示。
Premium
買い切り
日本 ¥500
その他の地域 US$4.99
GPSラップ/セクタータイム計測、データロガー・ビューワー(CSV出力)、アンダーステア/オーバーステア警告、表示のカスタマイズ。1回のお支払いのみで、サブスクリプションや自動更新はありません。

価格は税込の表示価格です。国・地域や為替の状況により変わることがあります。最新の価格は App Store をご確認ください。

iOS 対応。Android版は現在開発中です(近日対応予定)。

07よくある質問

荷重移動の練習に使えるアプリはありますか?

QUAD-G メーターは、荷重移動の練習を支援するSYNSETECHのiPhoneアプリです。iPhoneのセンサーとGPSで前後G・横Gを取得し、車両諸元から計算した4輪の推定荷重とG-Gダイアグラムを表示します。ブレーキ・旋回・加速で荷重配分がどう変わるかを確認でき、OBDアダプターや追加センサーは不要です。

荷重移動の練習を走行後に振り返れますか?

QUAD-G メーターのPremiumにはデータロガーとビューワーが含まれます。記録したコースマップ、G・ヨーレート・姿勢のチャート、G-Gダイアグラムを同期して再生し、ブレーキから旋回、加速への操作のつながりを走行後に確認できます。データロガーは無料版には含まれません。

荷重移動とは何ですか?

加速・減速・旋回によって、車両の重さの4本のタイヤへの配分が変わる現象です。ブレーキで前輪へ、加速で後輪へ、旋回では外側のタイヤへ荷重が移ります。車全体の重さは変わらず、配分だけが変わります。移動量は前後G・横Gと重心の高さに比例し、前後方向はホイールベースに、左右方向はトレッドに反比例します。

荷重移動は少ないほうが良いのですか?

定常的なグリップという意味では少ないほうが有利です。タイヤには荷重感度があり、左右の荷重差が大きいほどその軸の合計グリップは目減りするためです。重心を下げることがもっとも根本的な対策です。一方で、ターンインでは減速で前輪へ荷重を移して前タイヤの摩擦円を育ててから曲げるなど、過渡的には荷重移動を積極的に使う場面もあります。減らす工夫と使いこなす技術の両方が重要です。

荷重はロードセルで実測しているのですか?

いいえ。Gと車両諸元から計算した荷重移動の推定値です。前後Gと横G、重心高、ホイールベース、トレッド、前後重量配分などから各輪の荷重を求めています。実測ではないため、入力した車両諸元が実車と離れていると表示も離れます。

OBDアダプターや追加のセンサーは必要ですか?

不要です。iPhone内蔵のモーションセンサーとGPSだけで、G・ヨーレート・ロール/ピッチの計測と、荷重移動の計算、ラップタイム計測のすべてが動作します。

GメーターとGフォースメーターは違いますか?

一般には、どちらも車に生じる前後・横の加速度をG単位で表示する計器を指します。厳密には力そのものではなく加速度の表示です。G-Gメーターは、その前後Gと横Gを平面上へ記録したものです。

G-Gメーターの「包絡線」とは何ですか?

そのセッション中に到達したGの外周です。走行で到達した範囲は分かりますが、全方向で限界まで入力していなければ物理的なグリップ限界線ではありません。速度、勾配、バンク、タイヤ状態などが混ざった平面上の到達履歴です。

ロール角は何を表示していますか?

車体が実際に傾いている角度です。ハンドルの切れ角ではありません。「センサー」は路面のバンクやタイヤのたわみも含み、「近似」は横Gを使った簡略モデルの表示です。

アンダーステア/オーバーステアの判定は何を見ていますか?

横G・ヨーレート・速度の時間変化を使います。オーバーステア方向は基準ヨーレートに対する実ヨーレートの過剰、アンダーステア方向は高い横G利用時のヨー応答減衰を見ています。安定した定常旋回は警報しない設計です。あくまでコーション表示であり、タイヤ力、舵角、横滑り角の直接計測ではありません。

サーキット以外でも使えますか?

コース設定は地図上のどこにでも作れるため、周回コースでもポイント・トゥ・ポイント(ラリー・ヒルクライム)でも計測できます。ただし本アプリはサーキット等の閉鎖された環境での競技使用を想定しています。走行中に画面を注視する行為は道路交通法上の「ながら運転」に該当し罰則の対象となるため、公道走行中に画面を見ることは絶対に行わないでください。

Androidには対応していますか?

現在はiOS版のみです。Android版は開発中で、近日対応予定です。

走行データは外部に送信されますか?

送信されません。アカウント登録もログインもなく、記録した走行データは端末内にのみ保存されます。ユーザーが自分でCSVを共有しない限り、データが端末外に出ることはありません。