スポーツ SPORTS

スポーツの民主主義化。センシングテクノロジーで日本はどう変われるか

宮本さおり

アマチュアボクシング、レスリング、ラグビー、チアリーディング・・・スポーツ界におけるパワハラ問題が世間を賑わせている。しかも、一つの競技だけではなく、複数で。メディアの報道を見るに、その多くは選手と監督、コーチの間での指導の因習が原因として上がっている。“スポ根”的な発想の指導が因習を引きずっているのは否めない。こうした部分に一石を投じてくれるものがある。その一つが、スポーツセンシング。早くからスポーツセンシングの重要性を説いてきた龍谷大学スポーツサイエンスコース教授の長谷川裕氏。センシング技術の発達で、日本のスポーツ界はどのように変わるのだろうか。

内発的な動機よりも、外発的な動機により動くことが多い日本人。スポーツの世界でも同じ現象が起きている。世界のトップアスリートチームが次々とスポーツセンシング技術を取り入れる中、「日本は一歩遅れをとっていた」というのが長谷川教授の見立てである。世界のメーカーは次々とスポーツパフォーマンスを計測する機器を開発、ヨーロッパやオセアニア地方ではいち早く導入が進んだ。ところが、日本の場合は数年遅れで導入がはじまったというのだ。

日本で変化が現れたのは、諸外国がものすごく進んできた結果です。このままではダメだとやっと気が付いた。スポーツが国際化していく中、そこで勝つための手段を考え始めた時、諸外国が何をしているのかを見はじめたのです。世界では、分析、データの活用といったセンシングを用いた指導法が加速度的に進み、結果を出すようになっていました。ここへきてようやくスポーツセンシングに目が向けられるようになったのです。」

随分と前からすでに、スポーツセンシングを使った指導法についての認識はあったという日本。ところが、「スポーツ」という村社会の中では、浸透にまでは至らなかった。

「全ての選手データは監督の頭の中に入っているんだというのが、これまでのやり方だった。たとえ選手やコーチが違う意見を持っていたとしても、コーチはヘッドコーチのいうことに頭があがらない、もちろん選手はもっとあがらない。心の中では監督と自分の意見が違うという気持ちがあっても、選手は決してそれを口に出しませんでした。つまり、スポーツの世界の民主主義化が遅れていたんです。センシング技術を使えば、客観的なデータが取れます。例えば、サッカーで『お前らぜんぜんシュートを打てていないじゃないか』と、監督から言われたとします。選手たちの中では『おれたち今日打ってるよね。俺2本打った』『俺も3本打ったよ』となっていたとしても、監督から「打てていない」と言われれば、選手は「はい」と答えるしかなかった。しかし、データがあるとどうでしょうか。『いつもは前半で10本はシュート打っているのに、今日は3本だぞ』と、事実に基づいた話し合いができます」。

スポーツセンシングの技術は、日本でも近年、Jリーグをはじめとする一部のプロスポーツなどで活用がはじまっている。スポーツに計測という技術と視点が入ることで、監督、コーチ、選手がお互いに民主的且つ建設的な話し合いを進められ、エビデンスに基づいた効果的なトレーニングを行なえるようになりはじめた。

バーベルの右端にとりつけた黒いベルトはカナダPUSH Inc製のPUSH2.0、バーベルを持ち上げるスピードを計測する。これにより、選手のトレーニング時のパワーを知ることができる。写真のように、出てきた計測データを見ながらのトレーニングも可能だ。

一歩ごとのステップを1000 Hzの精度で捉え、一定のスピードの歩行や走行での生理学的計測を行なうトレッドミルはこれ一台で心拍数などバイオメカニカルのデータも取得できる。

感覚だけの指導はなくなる

長谷川教授が指導した学生の卒業論文では、テニスにおける面白い結果がデータとして現れた。試合中に選手がコート内をどのくらい走っているかを計測したところ、上位グループより下位グループの方が、コート内でたくさん走っていることが分かったのだ。

「つまり、走り込みや体力が足らないからうまくないのではなく、ショットの打ち込む位置、テクニックの問題だということが分かったのです。昔はよく、負けたから走り込みだなんて指導がされていたと思うのですが、走る体力がないわけでなない。データを基にすれば、指導の仕方は自然と変わるはずです」。

一分一秒を競う分野では、より細かな世界のせめぎ合いだ。

「スポーツが高度化すると感覚では分からないところが出てくる。リオオリンピックで男子リレーが銀メダルをとりましたが、2位と3位の差は0.06秒でした。水泳は以前、前日に爪を切ったかどうかでタイムが変わるとまで言われてました。金、銀を狙うという人たちはそこを生きています。また、サッカーやラグビーなどは、こうした瞬間が何度もやってくる。こうなると、感覚だけではとらえきれないところになります。トップ同士のぶつかり合いはとくにそれが顕著」だと教えてくれた。

また、「スポーツ分野で大学に進む場合、高校では文系のコースからも受験できますが、データも使った指導法を専門的に学ぶとなると、例えば実際に発揮した筋力の力の大きさを力学的に知るために、物理がどうしても必要になります」。

課題は指導者の人材の不足

「トレーニングの現場では、“〇キログラムを〇回持ち上げる”といった指標しかもたず、トレーニング効果は見えにくかった」と話す長谷川教授。

「近年のICTの進歩は目覚ましいもので、センサー技術とコミュニケーションテクノロジーが急激に進化しました」と長谷川教授。しかし、センシング技術を導入しても、まだ足りない部分があると言われる。センシング技術の活用には、データを読み取り、的確に指導できるだけの力量が指導者側に必要となるからだ。

「日本の場合、指導者の資格や資質などはあまり重要視されてきませんでした。学校の教師は一定の学びをして、資格を取らないと教師になれない。ところが、スポーツの指導者は「俺はコーチだ」と言えば、だれでもなれる状態でした。最大酸素摂取量がどのくらいが良い状態かなど、運動に深くかかわる基本的なデータや科学を知らなくても、指導者を名乗ることができていました。運動科学の基礎を曲がりなりにも学んでいる人ならば、動きを計測して、データを取り、トレーニングに活かそうという方向に頭が働くのですが、日本の場合はこの部分についての認識を持つのが遅かったのだと思います。センシングの装置は海外製のものなど、現場が使いやすい物が増えてきました。これからは、そういったものを使って的確に指導できる人を育てる必要があると感じています」。

スポーツセンシングを日本に根づかせるため、長谷川教授は価格帯的にも導入しやすい海外製のスポーツセンシング機器を販売する会社を自身で立ち上げた。「日本の大企業は宇宙開発くらいスケールの大きなことを考えていますから、海外製品とのコラボや導入はしたがりません。うちは早いですよ。すぐにメールやSNSでコンタクトを取り、取扱い契約を結びますから」。指導者の育成、機器の日本への紹介に奮闘する長谷川教授、選手を支える技術と、良質な指導者が日本中に広がる日は近い。

長谷川裕
筑波大学体育専門学群卒業、広島大学大学院教育学研究科博士課程前期修了。現在、龍谷大学経営学部スポーツサイエンスコース教授。エスアンドシー株式会社代表。NPO法人日本トレーニング指導者協会(JATI)理事長、一般社団法人スポーツパフォーマンス分析協会(IPAS)代表理事も務め、スポーツセンシング技術を用いた指導法などを広める働きを担っている。

(text: 宮本さおり)

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モータースポーツは「走る実験室」だった!クルマの安全性はここから生まれた

高橋二朗

日本の国産自動車メーカーで現在唯一、モータースポーツの最高峰F1にエンジン供給する立場で参戦しているのがホンダ(本田技研工業株式会社)である。しかし、2021年いっぱいでレッドブルとアルファタウリの2チームに対する現行体制のエンジン供給を中止する。モータースポーツファン、ホンダファンにとっては、ちょっと寂しい。 ホンダの創始者・本田宗一郎氏は、1954年に「マン島TTレース」への出場を宣言した。イギリスの本土とアイルランド島の間に挟まれた洋上にあるマン島で行われるレースで、当時は2輪の世界選手権のひとつだった。世界中の2輪メーカーが凌ぎを削る檜舞台。このTTレースに打って出て、自社バイクの優秀性をアピールしようとしたのである。ホンダ創立からわずか5年あまりのことだった。1958年に参戦が実現する。そして、ホンダは、4輪乗用車メーカーへ進出するステップにもモータースポーツの最高峰F1への参加を宣言する。これらは、本田宗一郎氏の「走る実験室」という実戦を通じてバイク、クルマを開発する、性能を向上させるという考えが根底にあるのだ。

身を守る技術が向上

競技は、勝つか負けるかのふたつにひとつ。性能が劣れば負け、優秀であれば勝つ。技術を磨く方法としてモータースポーツは、明確に、そして即、答えが出る現場。しかし、どれほど優秀なマシンであっても、それを操るライダーやドライバーがあってこそ答えが出ることを忘れてはならない。人間の本能に訴える速く走る、勝つという欲を達成するためには、マシンの性能向上と共にドライバーの安全性も高めなくてはならなかった。そして、現代の乗用車やバイクに当たり前のように採用している普遍的な技術はモータースポーツで培われたものが多く使われているのである。

身を守るものとして最初に思い浮かべるヘルメット。最初のヘルメットは、お椀を逆さにした頭部だけを覆うものだった。やがて、ジェット型という頭部と顔の側面を覆うものとなり、現在サーキット競技では首から上を全て覆うフルフェイス型のヘルメット以外は使用禁止となっている。日本のヘルメットメーカーのアライ(株式会社アライヘルメット)は、世界一の安全性を誇るメーカーだ。一時期F1ドライバーの大多数が装着していた。筆者は何度かアライを取材した。驚くことに製造工程の一工程を除いて、すべて職人の手作業によってひとつひとつのヘルメットが造られている。それは、今も変わり無い。ヘルメットの任務は、衝撃から頭部、脳を守ること。完成品の衝撃テストで、ヘルメット無しと有りとでは、その衝撃は二分の一に吸収されていた。

アライが手がけるヘルメット。カラーリングもおしゃれ。
画像元:https://www.arai.co.jp/jpn/pro_ful.html

普通乗用車に乗る場合にはヘルメットは無用だけれど、バイクにまたがる際には、ヘルメット着用は義務であり、モータースポーツにおける素材の研究・開発によって軽量化と安全性が向上した。時折公道を走行するバイクのライダーがヘルメットのベルトを締めずにいるシーンを見ることがある。万一の場合にヘルメットが外れてしまう可能性があり、被っていたとしてもその役目を果たしていない。アライの広報担当者もベルトを締めることを強く訴えていた。

またドライバーが着用しているレーシングスーツ、グローブ、シューズ、アンダーウエアは、全て燃えにくい繊維、素材で作られ、ヘルメットと共に国際規格に適合したものだけが使用を許される。

乗用車の安全性を生んだ
「走る実験室」から生まれた技術

走る、止まる、曲がる。クルマの基本的な動き、スピードの制御は、モータースポーツでは常に改善、向上が求められている。

レーシングマシンのシャシー構造は、軽く、そして剛性が高いものが望まれる。剛性が高いけれど重ければ速く走れない。軽くても剛性が低ければ、操縦性が不安定になってしまう。軽くてシャキッと走ってくれなくてはならない。最初は軽いパイプを骨組みとしたスペースフレームにボディを載せた構造だったが、後に金属の板を用いてフレームとボディを一体に構成したモノコック構造が用いられた。

モノコックは、元々1920年代に乗用車に採用されており、軽量で剛性が高く、衝撃の吸収性も高いメリットがあった。その後レーシングマシンにも採用され、今や素材が金属から炭素繊維シート(カーボンファイバーシート)を樹脂で張り合わせ、熱を加えて整形するカーボンモノコックへと発展している。金属よりもカーボンシートは整形の自由度が高い。そして、熱を加えると硬化して金属よりも硬くなる。衝撃に強い硬化したカーボンは、万一クラッシュした際にもドライバーを守ってくれる。F1をはじめレーシングマシンの殆どがカーボンモノコックのシャシーだ。硬いだけだと、乗っているドライバーの生身の体への衝撃が強すぎるために衝撃吸収構造(クラッシャブルストラクチャー)を備えていなくてはならないという車両規定がある。つまり、衝突した場合に適度につぶれて衝撃を吸収するのだ。乗用車の衝突安全性が高まった影には、「走る実験室」のデータが生かされている。しかし、カーボンモノコックはコストが嵩むために一部の乗用車にしか採用されていないが、今や金属モノコック構造でない乗用車を探すことは難しい状況だ。

レーシングマシンが転倒した場合にドライバーを保護するロールバーは、ご存知の方も多いと思うが、他にもドライバーを保護する装備がある。

クラッシュした際に頸部と頭部の衝撃緩和、保護するHANS(Head And Neck Support)は、2003年からF1で装着が義務化され、2009年からは国際レースすべてで義務化された。HANSの出現前は、クラッシュした時のものすごい衝撃によってドライバーの首(頚部)が伸びて、ハンドルに頭部をぶつけてしまい脳、頸椎への損傷を負うドライバーが多かったのだ。

また、ドライバーの頭部が外に露出しているフォーミュラカーでは、前方からクラッシュした際の頭部保護、何らかの飛散物が当たらないようにする防護装置Haloが、F1では2018年から、国内のトップフォーミュラ、SUPER FORMULAでは2019年から装備が義務つけられている。モノコックに3点支持され、ドライバーの頭部、ヘルメット周辺に環状になるために西洋絵画で描かれている聖人の光輪(Halo)からその名をもらった。レーシングマシンの安全装置では、このHaloが最新である。


Simpsonが公開しているHANSについての動画では構造を詳しく説明してくれている。(動画挿入:https://www.youtube.com/watch?v=vJvnBxW9j_c

ブレーキはまさかの馬車から進化

コーナーをいかに速く走り抜けるか。
車体を安定させて衝撃を吸収しコーナリングするために不可欠なのがサスペンション。シャシーとタイヤを繋ぎ、ショックアブソーバー、スプリング、アームで構成されている。路面の変化を4輪各々のサスペンションが動いて安定させ、ショックを吸収させる。自動車の黎明期は、馬車から引き継がれたサスペンションは無く、シャシーと車輪の結合は車軸で固定されていた。つまり、車輪は動かなかった。乗用車のサスペンションは乗り心地と走行性能を向上させ、快適なドライビングを実現している。レーシングマシンでは、乗り心地を追求することはないが、特にコーナリング速度を高めるための調整を常に繰り返している。F1で培われたサスペンションがそのまま一般の乗用車に採用されてはいないけれど、世界に名だたるスポーツカーのそれには、レースの技術が流用されている。

F1マシンに使われているブルボン製のブレーキ
画像元:https://www.brembo.com/jp/car/formula-1/f1-infographics

スピードを制御する装置で一番活躍するのがブレーキだ。アクセルペダルを戻しても十分な減速は得られない。ブレーキペダルを踏みつけて回転するタイヤに制動をかける。サスペンションと同じく、最初のブレーキは、馬車から派生したモノだった。車輪自体に器具(ブレーキシュー)を押し付けて制動した。現在のようなペダルではなく、手でレバーを操作していたのだ。次に登場したのがドラムブレーキで、回転する自動車のホイールの内側の回転ドラムに内側からブレーキシューを押し付けて制動のブレーキペダルと連動させる。そして、回転する円形のディスクを板状のパッドで挟んで制動するディスクブレーキへと発展。ディスクブレーキは、現在ホールの内側に装着されていて、回転する運動エネルギーをブレーキシューやパッドで押さえつけ、挟んで摩擦を起こして熱エネルギーに変換させる。ディスクブレーキは、安定かつ確実に制動できる、モータースポーツで培われた技術で、スポーティな乗用車に採用されている。最新のディスクローターの素材は、ガーボン。摩擦係数が高く、瞬時に熱にエネルギー変換できる。よって制動力が高い。コーナー手前で短い距離で制動でき、コーナーの出口で瞬時に加速に移る必要のあるモータースポーツではディスクブレーキは不可欠。乗用車では高級車、スポーツカーにディスクブレーキが採用され、超高性能なスポーツカーにはカーボンディスクブレーキも用いられる例もある。

縁の下の力持ち
タイヤが守る安全性

どんなに高出力で、どんなに操縦性の良いレーシングマシンでもタイヤがなかったら1ミリたりとも前に進むことができない。しかしながらタイヤはレーシングマシンのメインキャラクターとは認められない。タイヤは常に縁の下の力持ちで裏方的な存在だ。問題がないのが当たり前、だが、一度トラブルが起きると非難される。筆者は、タイヤ、タイヤメーカーの味方だと自負する。さて、黒くて円形のタイヤの構造は、あまり理解されないが、空気を内包するタイヤではラジアルとバイアスのふたつの構造がある。タイヤの芯となるカーカスの方向が斜めになっているバイアスと、中心から放射状のラジアル。一般乗用車用のラジアルタイヤの普及の方が早かったが、1970年代の後半にF1でターボエンジンが主流となると1,000馬力以上の大出力を路面に伝え、高速耐久性、操縦性、安定性が高いラジアル構造がバイアスにとって変わった。タイヤもモータースポーツで一気に開発の速度が高まり、また乗用車が高出力となったことも相まって、一般乗用車からスポーツカーまでラジアル構造のタイヤが使われている。バイアス構造は、建設用車両などで現在も使われている。

タイヤが黒いのは、カーボンをゴムに混ぜているからだ。ボディのカーボンモノコックと同じように熱を加えてゴムを適度に硬化させ、強度を高めるためにカーボンは用いられている。カーカスを含めて、芯となるナイロンやポリエステル、レーヨンの線をゴムでラミネートし、カーカスの外側に巻いて補強するベルトも鉄線が主流だが、レーシングタイヤにはアラミドが使われる。鉄に比べて軽く、回転するタイヤの素材は重いと遠心力で変形してしまうためで、それを抑えることが重要なのだ。タイヤのゴムは、天然ゴム、合成ゴム、いくつもの配合材が用いられている。接地面のトレッド部分のゴムは耐久性と耐熱性、グリップ性能、耐摩耗性を研究されている。その実験の場こそモータースポーツなのだ。クルマと路面の間に存在するタイヤ。ドライブする際にまるで空気のような存在で当たり前のようにクルマを支えてくれるタイヤの存在。それは当たり前であることがとてもすごいことなのだ。

高性能なマシンと華麗な走りで私たちを魅了するモータースポーツ。実は、その発展こそが私たちのクルマの安全性を高めているのである。

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(TOP画像引用元:https://honda.racing/ja/f1/post/turkey-friday

(text: 高橋二朗)

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