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横風安定化( CWS ) は、乗用車やトラック向けの比較的新しい先進運転支援システムで、2009 年のメルセデス・ベンツS クラスで初めて搭載されました。CWS は、橋を渡るときや大型トラックを追い越すときなど、強風時にドライバーが車両を制御するのを支援します。CWS は、ヨーレート、横加速度、ステアリング角度、速度センサーを使用して、さまざまな速度や旋回時など、特定のシナリオでドライバーにどれだけの支援を与えるかを決定します。[ 1 ]ブレーキ、ディファレンシャル、サスペンションなど、車両全体にさまざまなコンポーネントを使用することで、CWS は力センサーからの読み取り値を実装して、特定の状況でドライバーを適切に支援することができます。
横風安定化機能は、メルセデス・ベンツが2009年にSクラスで初めて採用し、その後スプリンターとメトリスのバンにも搭載されました。この技術が登場する以前は、同サイズのバンやトラックは、強風時に衝突するリスクが高くなっていました。これは、バンやトラックの側面の表面積が大きいため、風が帆のように車両の側面を押し上げるからです。このような風は、開けた平原、橋の横断時、あるいは高速で通過する大型トラックなどによって発生する可能性があります。これにより、ドライバーはハンドルを強く握らざるを得なくなり、ステアリングが不安定になるため、スピンアウトや衝突事故につながる可能性があります。
横風安定化は、望ましくない力（横風）が反対方向の等しい力に作用するという基本原理に基づいて機能します。車両のセンサーが望ましくない風を感知すると、車の電子安定化プログラム（ESP）のハードウェアは、駆動輪に不均衡なトルク配分（各車軸にかかる力の不均等な量）を作り出し、風に対抗することができます。[ 2 ]
トルクの不均一な配分は、次のような原因で発生する可能性があります。
メルセデスのアクティブボディコントロール（ABC）サスペンションのような先進的なシステムの中には、サスペンションを柔らかくしたり硬くしたりして同じ結果を得ることができるものもあります。[ 1 ]
フォルクスワーゲンのCWS（クロスウィングスタビリティシステム）では、ディファレンシャルやブレーキではなく、ステアリング補正によって車両を制御しています。車両に搭載された力センサーがESPシステムに風向きを伝え、ESPシステムがそれに応じてステアリングを調整します。これにより、ディファレンシャルやブレーキが駆動系からの力を積極的に変化させる必要がないため、エネルギーの無駄がなく、タイヤの摩耗も軽減されます。
ブレーキは車を止めるために使われます。CWS（クラシック・ワールド・シリーズ）の一部の車両では、ブレーキを使って風向きとは逆方向に車を操舵します。これはブレーキによるトルクベクタリングと呼ばれます。
車のディファレンシャルは、車輪を駆動し、異なる速度で回転できるようにする構造になっています。車にディファレンシャルがない場合、旋回が困難になり、タイヤの摩耗が大きくなります。CWSとESPを搭載した車では、ディファレンシャルに多くのセンサーと電子機器が搭載されており、ソフトウェアを使用してディファレンシャルを制御できます。これにより、車軸を正確に制御でき、車の安定性が向上します。[ 4 ]
ESP （電子安定プログラム）は、車両のアンチロックブレーキシステム（ABS）とトラクションコントロールシステム（TCS）を制御します。トラクションコントロールシステムは、ホイールにかかるトルクを減らすことで、タイヤの空転やグリップの喪失を防ぎます。ABSシステムは、ブレーキ時にホイールがロックするのを防ぎ、ドライバーが旋回したい場合でも、車が直進中に横滑りするのを防ぎます。ESPシステムは、これらの2つのシステムを使用して、コンピューターでABSとTCSシステムをいつ使用して、車を安定させ、制御不能にならないようにするかを判断します。[ 5 ] CWS搭載車では、CWSはESPシステムを使用して車を制御し、ESPがなければ機能しません。
車のサスペンションは、主に走行時のスムーズさを保ちつつ、コーナリング時のタイヤのグリップ力を高めるために使用されます。サスペンションが柔らかすぎると車体が揺れ、ステアリングの反応が鈍くなり、オーバーステアにつながる可能性があります。しかし、柔らかいサスペンションは一般的に、よりスムーズで快適な乗り心地をもたらします。サスペンションが硬いと車体の動きが最小限に抑えられ、タイヤのトラクションが向上します。しかし、サスペンションが硬すぎると乗り心地が悪くなる可能性があります。CWS（コンバインド・ウィンド・ステアリング）に関しては、一部の車はサスペンションを硬くしたり柔らかくしたりすることで、特定のタイヤセットのグリップ力を高め、強風時でもより安定した走行を実現できます。
電動パワーステアリング（EPS）は、センサーと電気モーターを使用して操舵を補助します。ステアリングホイールは位置センサーに接続されており、センサーがステアリングホイールの位置をコンピューターに伝え、それに応じて電気モーターを制御します。EPSはソフトウェアを使用することで、自動車の自動運転を可能にします。CWS（コンバインド・ウィズ・ザ・ステアリング）では、一部の車両のソフトウェアが車両の操舵を制御し、スピンアウトや危険な左右の動きを防ぐことができます。
力センサーは、車の側面に作用する風の力を測定するために使用されます。これらの測定値はCWSシステムに報告され、CWSシステムは上記のような様々なコンポーネントを調整して車両の安定性を維持します。
アイオワ大学が国立先進運転シミュレーターを使用して行った研究では、「突風シナリオ」と呼ばれるテストが行われました。このシナリオでは、120人のドライバーが大型SUVとセダンに均等に分けられました。各車両で、ドライバーはESCをオフにするかオンにして運転しました。テストでは、ドライバーは自分の車線を走行し、横風によって対向車線に押し出されるようにする必要がありました。結果によると、横風安定化機能が有効になっている車両では、制御を失ったドライバーは1人だけでしたが、有効になっていない車両では、179人のドライバーのうち50人が制御を失いました。[ 7 ] これは、強い横風の状況では、ESPとCWSがあれば、最大30%多くの衝突を防ぐことができることを証明しています。