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テクノロジー

タイヤ用センサーのバッテリーレス化実現のための技術が開発される 45

ストーリー by nagazou
地味にすごい 部門より

関西大学の谷弘詞教授と住友ゴム工業は1日、タイヤ内部に摩擦発電機を取り付けることで、50km/hの速度で800μW以上の発電量を得ることができたと発表した。摩擦発電機から電源制御回路へ充電を行い、タイヤ内部のデータを測定するセンサーへ給電・動作させるシステムの構築に成功した(関西大学プレスリリース[PDF]住友ゴム工業EE Times)。

最近のタイヤにはタイヤ空気圧監視システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)が広く採用されている。今回の研究は電池などのバッテリーがなくても、タイヤに搭載するTPMSへの電源供給が可能となった点がメリットだという。新たに開発された摩擦発電機は、ゴムや帯電フィルム、電極などで構成されている。柔軟かつ軽量であり、地形変化などの大きな変形あるいは大きな衝撃を受けても発電ができるようだ。

また住友ゴム工業によれば、摩擦帯電に関係する構造と材料の最適化を行うことで発電能力を向上させているとしている。TPMSへの給電に成功し、タイヤの圧力や温度をモニタ出来ることを検証・確認したとしている。

  • デコトラのホイールマーカーは、意外にもブラシ接点で給電してるそうな。
    停車中も光らせたいなら当たり前か。

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2021年03月05日 6時19分 (#3988658)

    すくなくともウチのにはついてないぞ。デンロックじゃないから。義務化されてる車だけだろ。
    有ったらいいとは思うけどな。
    で、おいくら万円なんだろう。すくなくともボタン電池より安いんだよね?
    タイヤ交換の時にボタン電池替えればいいならそっちにする。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      自分は後付けで付けてるね。
      通勤経路が長いので気付かずに走った場合のリスクが高いから。

      むしろ、タイヤの内側に張り付けるからバランス取るのが大変そうだなぁと。

    • by Anonymous Coward

      日本は義務化されてないけど、義務化されている国はある。
      アメリカ、EU、中国、韓国あたり。
      世界的に見ればカズの上では多数派じゃないかな。
      もちろん、日本は義務化されてないから、日本では浅くしか採用されていないだろうけど。

      • by Anonymous Coward

        台湾の車にも普通についてるっぽかったですね。

        TPMSじゃないけど、2000年モデルのカローラとかでも回転差検知式の空気圧警告灯はついてましたね。
        体感できないレベルのスローパンクで早々に警告がついて感心したことがあります。

        調べてみるとカムリとかはすでにTPMSが標準装備ですね。センサーの電池寿命は10年。
        https://www.taiyakan.co.jp/shop/makuhari/tech/showcase/935832/ [taiyakan.co.jp]

        • by Anonymous Coward

          >TPMSじゃないけど、2000年モデルのカローラとかでも回転差検知式の空気圧警告灯はついてましたね。

          「広義の」なのかもしれないけど、それもTPMSですね。
          いわゆる「間接式TPMS」

          • by Anonymous Coward

            VW、Audiにもついてますね。間接的なの。回転差検知式だと思います。
            サマータイヤからスタッドレスタイヤ変えたら(外周が1%ぐらい変化して)「パンクじゃね?」ってインジケーター点灯します。

            • by Anonymous Coward

              まさしくスタッドレスに変えたら付きました(汗)<VWのT-Cross
              間接式のせいか交換した翌日の、正月実家へ帰省中に点いたので、ひやひやしながら帰省・帰宅し、
              正月明けにディーラーに持ってったけど、異常なしでした。

              • by Anonymous Coward

                ちゃんとタイヤ交換後にグローブボックスとかダッシュボード下のスイッチとか、インフォテイメントからリセットした?
                多分、MENU→車両→設定→タイヤ→タイヤ空気圧警告灯とかでリセット出来るよ。

              • by Anonymous Coward

                (#3989029)氏が書いてるけど、車のマニュアルに書いてあるので一読をオヌヌメ。
                タイヤ交換直後の試走では出なくて、翌日とかに走り出してしばらくしてから出ることがありますねえ。

              • by Anonymous Coward

                ・・・忘れてました(大汗)<リセット
                「たぶんタイヤ交換のせいだろう。もし空気抜けなら改めて警報が出るだろうからその時に対処しよう」って
                PAで停めて(警告が出たのが高速上だったので)その場でリセットしました(苦笑)

              • by Anonymous Coward

                (#3989045)で書いたとおり、リセットできるのは知ってたんですが、すっかり忘れてました(大汗)
                まあ、間接式というのはなんとなく知ってたんで「こんなにタイムラグがあるのか。(でももしかしてほんとに・・・)」
                とひやひやでした。
                #実際前の車(同じくVWのPolo)で警告灯がついて釘が刺さってたことが2回ほどあるので。

      • by Anonymous Coward

        せめて、タイヤ積まずに修理キット載せてるだけのやつには義務化して欲しい。
        修理キットだけでは対処不能だと、救援呼ばなきゃならないからな。
        #尼とかで売ってるものの中には、電波法違反のがあるそうだから要注意。

        • by Anonymous Coward

          修理キットで対処不能になる確率よりも
          タイヤ積んでいても自分で交換できない確率の方が遥かに高い気がする。

    • by Anonymous Coward

      後付けのが3,000円前後で買える。表示ユニットはソーラー発電パネルで動くというすぐれもの。

      まあ、今のところ3か月以内に壊れるのが多いんですけどね。

  • by Anonymous Coward on 2021年03月05日 6時58分 (#3988662)

    バッテリーレスのTPMSは昔からあったと記憶してるが......

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2021年03月05日 7時32分 (#3988668)

    そんな面倒なことしなくても、車体側に永久磁石貼り付けて
    タイヤ側にコイル付けるだけである程度は発電できそうなものだが
    信頼性とかコスト的に難しかったりするのかね?

    ここに返信
    • by Anonymous Coward on 2021年03月05日 8時17分 (#3988685)

      砂鉄がいっぱい採れそう……

    • by Anonymous Coward

      自転車の後輪ならまだしも、車の場合の車体とタイヤの相対位置がどの位動くのかを考えていませんね。
      「素人考えでは」とのタイトルなので自覚されていらっしゃるところは共感できます。

      • by Anonymous Coward

        後付けの車速パルス発生器って売られてますけどねえ。
        https://jpn.pioneer/ja/carrozzeria/system_up/option/option_desc.php?p=ND-PG1 [jpn.pioneer]

        タイヤを磁化させて、車体側に貼り付けたセンサで検出するものです。
        空気圧の情報ならナビの車速パルスと違って一回転ごとに必要なものでもないので
        舵角の小さい時に蓄電して送信に必要な電力が溜まれば送信で充分でしょう。

        まあ、摩擦発電機の方がシンプルでしょうけど。

    • by Anonymous Coward

      タイヤはカーカスっていう大抵はスチールの網が有るので難しいのだと思う。
      あと、タイヤは変形するしサスペンションで車体との位置も変動するしどうやって?という問題も。

      • by Anonymous Coward

        なら振動を利用して発電すればええんかな?
        空気圧が低くサスがへたってる時に悪路を走ると最大効率…ん?

      • by Anonymous Coward

        ムラがある分には別に多少充電してごまかせりゃ良いんじゃない
        と言ってもかなり距離あるからなぁ…そもそも難しそう

        他に自動巻き腕時計みたいなのでもできそうけどな
        振動とかが過酷すぎるんだろうなぁ

    • by Anonymous Coward

      タイヤに伝わる動力など、本来の用途に使われるべきエネルギーを削いで利用する方向は、
      省エネ的に筋が良くない。

      使われた後、熱などに代わって後は排熱されるだけというような、
      これまで捨てられていたエネルギーを利用するようなものが望ましい。

      • by Anonymous Coward

        自転車ライトのダイナモ的なやり方ならエネルギーが削られるだろうけど
        回転軸のどこかで発電、ってのは回生ブレーキとしてすでに実用化しているわけで

        • by Anonymous Coward

          回生ブレーキは、エネルギーを取り出すことが、ブレーキとして働くことになるので、削いでいるわけではない。

          • by Anonymous Coward

            だから削られるわけではないと言ってるんだが

            • by Anonymous Coward

              ええっ?www

              そういう仕組みでブレーキ踏んだ時だけ発電機をONにしようというアイディアなら、
              有線なり無線なりでタイヤと車との間で常に通信していなきゃならんだろw

              それだけで無駄なエネルギー使い過ぎやwww

    • by Anonymous Coward

      そんなんしなくても給油回数とか、前回の給油からの日数とかでタイヤに空気を充填するのを義務付けたらあかんのだろうか

      • by Anonymous Coward on 2021年03月05日 11時13分 (#3988783)

        道路運送車両法で、日常的に点検するよう義務付けられています。
        2007年に改正されるまでは、運行前点検として運行前に点検するように義務付けられていました。

        TPMSは、運行中のパンクを早期に検知するのが目的のような気がします。

        • by Anonymous Coward

          横断歩道に歩行者がいても、止まる車が少ない都道府県が多いように、義務付けられていたからって、ペナルティが実施されないとやらない人がほとんどだよ。
          ガソリンスタンドで義務付ければいいと思うんだよね。

      • by Anonymous Coward

        タイヤの空気ってそんな入れるもん?オイルもだけど。
        昔車乗ってた時、日常的に空気もオイルも入れた記憶ねーな。
        車検の時にいい感じに整備してもらうのじゃダメなんか。

        • by Anonymous Coward

          既に季節は過ぎましたが寒くなると簡単に狂います。
          これからの暖かくなる時期ならバランスするかもだけど秋冬は二週間経てば結構ずれてますよ。
          一ヶ月経ってればチェックすべき。
          二ヶ月経ってれば高速乗る前にチェック必須。
          車検やスタッドレスの脱着時に入れるのでは遅すぎます。

        • by Anonymous Coward

          2000人中1935人はタイヤの空気圧点検を行なうそうなので、おまえはかなりダメな部類みたいだぞw
          月に1回以上点検する割合は、男性で32.7%。みんな割とちゃんとしてる。
          https://car.watch.impress.co.jp/docs/news/1245520.html [impress.co.jp]

  • by Anonymous Coward on 2021年03月05日 9時15分 (#3988708)

    TPMSってホイールに付いてると思うが、この発電ユニットはタイヤに付ける必要がある
    タイヤとホイール間で電気を通す接点が必要になるのだが、量産時に対応できるのだろうか

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      タイヤにセンサーも張り付ければ出来るかと。
      今もバッテリーとか、充電回路載ってるし。

  • by Anonymous Coward on 2021年03月05日 11時35分 (#3988789)

    空気キャップにつけるタイプ [unitrand.co.jp]のTPMSの外装を太陽電池にして充電するだけで実現できるでしょ。
    太陽使わなくても風力発電とか、円筒状のコイルの中に可動磁石入れて振動発電させるとか
    スペースあるし、位置的に太陽も風も当たるし、振動もたくさん起きるからいくらでも発電できそうなのに。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      太陽光発電のキカイダーとか、風力発電の仮面ライダーがそこを狙われてどれだけ苦しめられたか考えると

    • by Anonymous Coward

      君が知らないだけで、ホイールに対して日光がほとんど当たらない構造の車両もあるんだよ。

      • by Anonymous Coward

        シトロエンのBX?(ふるっ)

        • by Anonymous Coward

          ダブルタイヤの内側とかでは?

    • by Anonymous Coward

      風力発電面白いかもなあ。風力発電で光デイライトとか売ってる。
      購入者レビューによると暗くて意味ないそうそうだけど。

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