インテリジェントタイヤとは何か？そのコンセプトはいつ確立されたのか？
タイヤの重要性について考えられることはほとんどありません。あったとしても、空気圧が低かったり、溝がすり減ったりした場合に気にされる程度です。タイヤの状態は事故、車両の操作性、燃費に直結しますが、多くの人はそうと知らずに車を運転しています。タイヤとそれを取り付ける車両にも直接的な関係があります。車両メーカーにより、どのような種類のタイヤを選ぶべきかは決められていませんが、タイヤの適正な空気圧は決められています。同じメーカーの同じモデルのタイヤでも、2 台の異なる車両に取り付ける場合は、空気圧の設定が異なる可能性があります。
40 年ほど前、企業は遠隔監視とサポートのために重要な資本設備を接続するようになりました。OEM はこのプロセスにソフトウェア、センサー、エラーコード、内部診断を実装して進化させ、リモートでのトラブルシューティングに役立てるうになりました。運転者に空気漏れを警告する Bosch 社のベルから、RFID1、基本的なタイヤ空気圧監視システム (TPMS) に至るまで、スマートタイヤのコンセプトは大きく進歩してきました。今日のタイヤは想像以上に賢く、データを収集し、パフォーマンス、路面状態、安全性に関するさまざまな情報を提供すさまざまなセンサーが搭載されています。
インテリジェントタイヤがデータを収集する方法
インテリジェントタイヤはホイールに組み込まれたセンサーを使って、温度、空気圧、周囲の環境に関するデータを収集します。この非常に重要なデータを収集するのが、以下のようなさまざまな種類のセンサーです。
- タイヤ空気圧センサー
- 温度センサー
- 溝の深さを読み取るセンサー
- 路面状態センサー
タイヤのセンサーの種類
- タイヤマウントセンサー (Tire Mounted sensor): タイヤの内側に直接取り付けられ、空気圧、温度、識別データを提供します。
- バルブマウントセンサー (Valve Mounted): タイヤのリムの内側に取り付けられます。空気圧、温度、識別データのほか、スペアタイヤのモニタリング、タイヤ充填補助、ロック警告、タイヤバースト警告などの機能を提供します。
- ホイールマウントセンサー (Wheel Mounted sensor): 主にタイヤの空気圧に関するデータを記録し、車両のコンピューターシステムに送信します。なかには運転者が個々のタイヤの空気圧を分析できる、より詳細な分析機能を備えたセンサーもあります。
インテリジェントタイヤのメリットと価値
信頼性
インテリジェントタイヤは一般に信頼性が高いですが、信頼性に影響する要因もあります。たとえば下記のような要因が、インテリジェントタイヤのセンサーの信頼性や有効性に影響する場合があります。
- センサーの品質
- 車両システムとの統合
- 高温や低温など極端な環境要因
- タイヤの警告システムに対するユーザーの理解度
燃料効率
タイヤの状態は燃費に直結するため、結果的に運用維持費に大きく影響します。米国運輸省道路交通安全局 (National Highway Traffic Safety Administration: NHTSA) によると、車両の運用維持費はタイヤの状態によって 10 ～ 15% の影響を与える可能性があります。わかりやすくいうと、平均的な米国の家庭では車両の燃料に年間 5,000 ドルを支払っていて、タイヤの空気圧だけでそこに 500 ～ 750 ドル程度の影響を与えているということです。これは一家庭の例に過ぎませんが、このコストを企業が所有するすべての車両に置き換えた場合、運用維持費がどれほどの金額になるか想像してみてください。
可用性の向上
大手のタイヤメーカーは、すでに自社のタイヤにスマート技術を導入しています。当初、タイヤ空気圧監視システム (TPMS) の使用は高性能タイヤに限定されていましたが、AI の普及により、大型トラックを含むあらゆる種類の車両に搭載されるようになりました。
安全性と持続可能性の向上
TPMS により、運転者はリアルタイムでタイヤの状態に関する正確な情報を得られるため、車両の安全性が大幅に向上します。そのため、2024 年からは欧州連合 (EU) で製造されるすべての大型商用車にこのような技術の搭載が義務付けられる予定です。さらに、インテリジェントタイヤを使えばタイヤ交換やメンテナンスの頻度を最小限に抑えて廃棄タイヤを削減できるため、持続可能性への取り組みが推進されます。
インテリジェントタイヤのユースケース
タイヤのモニタリング
- 空気圧: インテリジェントタイヤはタイヤの空気圧をリアルタイムで監視し、空気圧が規定値を下回ると運転者に警告します。
- 温度: 温度変化は安全上の問題やパンクにつながる可能性があるため、タイヤの温度が適正範囲から逸脱した場合、TMPS は運転者に通知します。
- 速度: インテリジェントタイヤは地形、路面状態、パフォーマンスに関する情報を提供し、最適な速度での走行をサポートします。たとえば天候による路面状態の変化を検知し、速度を落としたほうが安全で快適に走行できると運転者に通知する場合があります。
- 衝撃: 衝撃検知機能が道路のくぼみやひび割れなどの道路上の危険に関するデータを記録し、パンクや急激な空気漏れをモニタリングできるため、タイヤの破裂を防止できます。
タイヤの耐用年数の把握
タイヤの耐用年数は車両ごとに異なるため、交換時期が迫ったタイヤの状態を把握できるのが一番です。タイヤは溝の深さが 1.6mm（2/32 インチ）より浅い場合に「摩耗した」と見なされますが、耐用年数は車種やタイヤの種類、その他さまざまな要因によって大きく異なります。
タイヤの摩耗に影響する要因の把握
タイヤの耐用年数は、天候、路面状態、運転習慣、使用年数など、さまざまな要因に左右されます。インテリジェントタイヤは溝の深さや空気圧など、タイヤの適正な状態を左右する重要な要因を記録することで、タイヤの耐用年数を監視し、使用年数を延ばせるようにサポートします。
燃料消費量のモニタリング
車両が一定の速度で走り続けるためにタイヤに供給するエネルギーを転がり抵抗といい、転がり抵抗は燃料消費量に密接に影響します。タイヤの空気圧が低いと転がり抵抗が増加するため、燃料コストがかさむだけでなく、環境にも悪影響を及ぼします。
スマート・コネクティッド・タイヤの用途
- タイヤメーカーは、タイヤの品質管理やテストのプロセスにより提供されるリアルタイムデータを利用することで、生産サイクル全体を通じて欠陥や事故を検知できます。また、このデータをトラブルシューティングに活用してカスタマーサービスの向上につなげられます。
- 車両の OEM メーカーは、タイヤの状態を監視し、メンテナンスや交換の時期をより適切に把握できます。
- 販売店や小売店は、インテリジェントタイヤが提供するリアルタイムデータを利用し、顧客ごとに提案をカスタマイズできます。
- 消費者や車両の所有者、タイヤの空気圧、温度、その他安全対策に関するリアルタイムデータを受信することで、問題が発生した場合に対応できます。
インテリジェントタイヤに関する質問
インテリジェントタイヤは運転支援デバイスと接続できますか？
スマートタイヤは横滑り防止装置 (ESC) などの運転支援デバイスと接続できます。実際、スマートタイヤはこのようなデバイスにより精度の高い情報を提供しています。また、雪道のような厳しい状況でも完全自動運転車が安全に走行できるように操作を支援できます。
収集された情報は車両にどのように活用されますか？
スマートタイヤは収集した情報を、車両の制御システムにリアルタイムに提供します。トラクションによる重量の変化は、車両の安全性と運転性能に影響する場合があります。スマートタイヤは摩擦係数の変化を用いて重心を分析することで直ちに調整を行い、安全性や運転性能を向上できます。
インテリジェントタイヤの未来の可能性
大手タイヤメーカー、スタートアップ、その他イノベーター企業は、スマートタイヤが切り拓く新たな可能性に気付き始めています。タイヤの不具合を未然に防ぐ、タイヤの耐用年数を延ばす、摩耗や溝の深さを測定する、アライメント調整を判定するなど、スマートタイヤには幅広い可能性が考えられます。センサー出力、機械学習アルゴリズムを使用した接地面の予測により、スマートタイヤは破壊的イノベーションをもたらすかもしれません。すでに多くの業界リーダーは、将来性の高い車両ソリューションにおいて、タイヤの管理が重要な差別化要因になると認識し、テレマティクスおよび車両管理サービスプロバイダーの戦略的な買収を進めています。
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