インテリジェントタイヤのセンシング技術とタイヤ、路面状態の測定技術

第1部 インテリジェントタイヤ用ひずみセンサの開発とモニタリングシステム

(2016年8月31日 12:30〜14:15)

　近年、自動車安全性の観点から、タイヤにセンサを取り付けたインテリジェントタイヤが提案されています。2000年に米国内で起きたフォード・ファイアストンのリコール問題を契機に、同年、米国議会でTREAD法が成立し、全米で販売される新車へのタイヤ空気圧警報装置 (TPMS: Tire Pressure Monitoring Systems) の装着の義務付けが開始されました。この法案化を受け、日欧でも対応に向けた動きが顕著になっており、さらなる安全面の充実と TPMS (タイヤ空気圧監視装置) の廉価設定を可能にするため、タイヤのひずみ等をモニタリングするインテリジェントタイヤの必要性が高まっています。 　本講義では、TREAD法の設立経緯から、直接・間接的なTPMS、先進インテリジェントタイヤ、ワイヤレスデータ通信法、取得したデータの活用法など、インテリジェントタイヤ開発上、鍵となる技術について紹介します。

1. はじめに
   1. 車両のインテリジェント化について
   2. TPMS法制化の経緯
   3. TREAD Actとは
   4. インテリジェントタイヤ開発における技術的な課題
   5. インテリジェントタイヤ開発のプロジェクト
2. TPMS (Tire pressure monitoring system)
   1. 間接的な圧力モニタリング (ホイールスピードセンサ等)
   2. 直接的な圧力モニタリング (バルブ取り付け型等)
3. 先進インテリジェントタイヤ
   1. 間接的なタイヤモニタリング (車軸ひずみ,車速等から推定)
   2. 直接的なタイヤモニタリング (パッチ型センサ,イメージセンサ,セルフセンシング)
4. ワイヤレスデータ通信
   1. アクティブワイヤレス通信
   2. エナジー・ハーベスティング (キャパシタ型,電磁型,ピエゾ型など)
   3. パッシブワイヤレス通信 (発振回路を利用した通信,電磁結合を利用した通信,同調回路を利用した通信)
5. インテリジェントタイヤ取得データの活用法
   1. 活用法の前に:タイヤの有限要素法解析について
   2. タイヤ負荷荷重の推定
   3. 路面状態 (乾燥,ウェット,凍結など) の判定
   4. 路面摩擦係数の推定
6. まとめ
• 質疑応答

第2部 インテリジェントタイヤ用触覚センサの開発と路面摩擦係数の推定

(2016年8月31日 14:30〜16:15)

　カンチレバー式のセンサをタイヤに組み込み、路面摩擦係数の測定を試みた結果を説明します。提案するセンサは、簡便な構造でありながら鉛直荷重と摩擦力の大きさ、摩擦力の方向が測定可能であり、タイヤへの取り付けも容易です。また、パラレルメカニズムを用いたタイヤ走行模擬装置を開発して、タイヤに高負荷と任意方向の摩擦力を与え、提案するセンサで測定を行った結果をお話しします。タイヤに生じる変形を考慮することで、高精度な測定が行えることを示します。また、タイヤにセンサを埋め込むことで、同様に摩擦係数を測定する方法を検討した結果をお話しします。 　さらに、タイヤの側面ひずみと、接地面に作用する、鉛直荷重、摩擦力との関係の測定結果を示し、これらから摩擦係数の測定を行う方法を説明します。

1. 鉛直荷重と特定方向の摩擦力が測定可能なウィスカ形センサ
2. センサのタイヤへの装着および基礎実験
3. 鉛直荷重と任意方向の摩擦力を測定可能なウィスカ形センサ
4. パラレルメカニズム式タイヤ走行模擬装置
5. 高荷重下における路面摩擦係数測定実験
6. タイヤの変形の影響に関する補正方法
7. タイヤ埋込形センサの開発
8. 埋込形センサの校正方法と測定結果
9. スリップ率の影響検討のための基礎実験
10. タイヤ側面ひずみと路面接触状態との関係
11. タイヤ側面ひずみからの路面摩擦係数の測定
12. 今後の展望
• 質疑応答