ダイレクトドライブホイール：知っておくべきことすべて

MOZA Racingでは、最高に没入感のあるシミュレーションレーシング体験を実現するために、ハイテクダイレクトドライブホイールベースの開発に取り組んできました。当社のダイレクトドライブホイールシリーズは、プロドライバーからアマチュアドライバーまで、あらゆるニーズに応えるように設計されています。

当社の革新的なエントリーレベルの R3 からフラッグシップの R21 まで、各ホイールベースは最高忠実度のフォースフィードバック品質と信頼性を提供するように設計されています。

この記事では、ダイレクトドライブホイールとは何か、どのように機能するか、そして当社の FFB (フォースフィードバック) がなぜこれまでで最も優れたダイレクトドライブホイール体験をもたらすのかについて説明します。

画像: Traxion.gg

ダイレクトドライブホイールはどのように機能しますか?

コアコンセプト：直接接続

基本原理は、その名の通り「ダイレクトドライブ」です。時代遅れのベルト駆動やギア駆動のホイールとは異なり、ダイレクトドライブホイールはステアリングホイールをモーターシャフトに直接接続します。

中間ベルト、ギア、プーリーは存在しません。これにより、これらのシステムで発生しがちな「ぼやけた感じ」やディテールの損失が排除されます。

モーター：システムの主要コンポーネント

ダイレクトドライブホイールには、強力な電気モーター（通常はサーボモーター）が使用されています。当社のサーボモーターは、位置とトルクを正確に制御するために、斜めのポール設計を採用しています。

サーボモーターは、ハイエンドのダイレクトドライブホイールシステムに最も多く採用されているモーターです。メーカーを問わず、ローターの位置を正確に追跡するためには、エンコーダが不可欠です。

エンコーダは重要なコンポーネントです。モーターシャフトに取り付けられたセンサーで、ホイールの回転位置に関する非常に正確な情報を提供します。このデータはモーターコントローラーに送信され、以下の用途に使用されます。

フォースフィードバックを正確に適用:コントローラーはホイールの位置を正確に認識し、適切な量のトルクを適用してゲームの力をシミュレートできます。

ゲーム用のホイール位置のトラック：ゲームは、ホイールの位置を仮想車両のステアリング入力に変換する必要があります。エンコーダーはこの情報を高精度で提供します。

当社では、正確な位置と入力測定を可能にする非常に高解像度のエンコーダを使用しています。

モーターコントローラーは、シミュレーションレーシングソフトウェアからコマンドを受信し、モーター巻線への電流を調整して、必要な力と位置を実現します。

モーターコントローラー

モーターコントローラーはダイレクトドライブシステムの「頭脳」です。Windows.Gaming.Input API（こちらのドキュメントを参照）を介してシミュレーションレーシングソフトウェアからのコマンドを受信し、それをモーターを駆動する電気信号に変換します。その動作は以下のとおりです。

フォースフィードバックデータの解釈：ゲームは、シミュレーション車両に作用する力（タイヤのスリップ、路面の凹凸など）を計算し、そのデータをフォースフィードバックコマンドとしてホイールに送信します。コントローラーはこれらのコマンドを解釈します。

モータートルクの制御:力フィードバックデータとホイールの位置 (エンコーダから) に基づいて、コントローラはモーターの巻線を流れる電流を調整し、必要なトルクを生成します。

モーターの安全性の管理:コントローラーは、損傷を防ぐためにモーターの温度、電流、その他のパラメータも監視します。

ソフトウェア

シミュレーションレーシングソフトウェアはフォースフィードバックデータのソースです。仮想車両の物理特性を計算し、適切な力をホイールに送ります。

ソフトウェアはエンコーダーからホイールの位置データも受信し、それを使用して仮想車両のステアリングを制御します。

さらに、ホイールベース自体を構成するために、Moza Pit House などの専用ソフトウェアが使用されます。

フォースフィードバックアルゴリズム：細部

フォースフィードバックデータをモータートルクに変換する方法は、複雑なアルゴリズムによって決定されます。私たちは、NexGen 3.0 フォースフィードバックと呼ばれる独自のアルゴリズムを開発しました。これにより、エンジニアはユーザーが体験するフォースフィードバックの品質を精緻に制御することができます。