理科

肌の下:自分で電気を作るタイヤ

ファルケンの親会社である住友ラバー・インダストリーズは、関西大学の広島谷教授とともにタイヤの摩耗を正確に監視する電子機器を開発しています。

事故率を減らすために、無人車がどのように必要であるという話にもかかわらず、既存の自動車の安全性を向上させる余地がまだたくさんあるようです。 タイヤの状態は安全運転に非常に重要ですが、多くのドライバーに積極的にタイヤをチェックすることは優先順位リストで非常に低いです。 タイヤの摩耗が目立たないか無視される場合、その結果は特に濡れた状態で致命的になる可能性がある。

Continentalは、Nuneatonの近くのMIRA Proving Groundで制御されたテスト条件で、トレッド幅の75%にわたって1.6mmという法的制限にもかかわらず、タイヤの摩耗が3mm未満に落ちると、濡れた路面で停止距離が劇的に増加することを一度証明しました。

Sumitoの新しいデバイスであるEnergy Harvesterにはバッテリーは不要です。 代わりに、タイヤ内部に結合された小さなシステムが静電気を発生させ、同じように小さなタイヤセンサーに電力を供給し、BLE(Bluetooth Low Energy)を使用して自動車の電子システムにデータ信号を送信することができます。 Energy Harvesterの内部には、フィルムで覆われた2つのゴム層があり、カソードとアノードを作成します。

タイヤが変形すると、両方のフィルムが互いに摩擦して静電気が発生する。 ハーベスターのアレイは、タイヤカーカスの内部を横切って一列に配置され、タイヤが道路に沿って転がると、それぞれが小さな電圧を生成する。 それらの間の電圧波形の変化する形状は、タイヤが摩耗するにつれてタイヤフットプリントの変化を示す。

システムは、過度に摩耗したタイヤを警告するために、車両の計測システムと通信して既存の自動車用タイヤに組み込むことができます。 車両のタイヤ空気圧監視システム(TPMS)と連携すると、これら2つの組み合わせがドライバーの代わりにタイヤ状態のすべての側面を監視するためのはるかに効果的な方法を提供できることが論理的に見えます。 無人車が道路を自由に歩き回るとき、タイヤの摩耗監視システムとTPMSは、車両の運転手や個人の所有者にとって便利なツールになることができます。

この研究は、もともと日本科学技術庁(Japan Science & Technology Agency)で2019年に資金を受けた住友のスマートタイヤコンセプト(Smart Tire Concept)の一部でした。 この概念は、完全なタイヤをセンサーに変えることを目的としています。 他のタイヤメーカー、特にContinentalとGoodyearも、長年にわたりスマートタイヤのコンセプトを研究してきました。

Continentalのサイドウォールねじりセンサー(SWT)は数年前に初めてリリースされ、ブレーキ時の安定性を向上させるためにブレーキシステムと統合するように設計されています。 車両ヨーが進行中ではなく、ソースから車両ヨーを検出できるため、SWTがいつかESPシステムの最も高価な部分である車両ヨーセンサーを取り除くことを望んでいました。

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Omori Yoshiaki

ミュージックホリック。フードエバンジェリスト。学生。認定エクスプローラー。受賞歴のあるウェブエキスパート。」

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