Aktualnie stosowane metody badania opon pod kątem ich zdatności do ruchu drogowego mają pewne wady, które udało się wyeliminować uczestnikom unijnego projektu, którzy stworzyli zupełnie nowe podejście, przekształcając samą oponę w niezawodny czujnik.

Istnieje szereg badań potwierdzających istotną rolę zużytych lub uszkodzonych opon w wypadkach. Wniosek jest taki, że gdyby udało się nam zmniejszyć liczbę pojazdów z oponami niespełniającymi wymagań, moglibyśmy zmniejszyć liczbę wypadków o 28,5 %, z czego znaczna część dotyczyłaby wypadków ośnieżonych lub mokrych drogach.

Od 2014 roku samochody muszą być obowiązkowo wyposażone w systemy monitorowania ciśnienia w oponach (Tire Pressure Monitoring System, TPMS), ale mierzą one jedynie ciśnienie i temperaturę opon. Branża oponiarska poszukuje metod monitorowania stanu zużycia w czasie rzeczywistym, które mogłyby zostać zintegrowane z nowymi inteligentnymi oponami, umożliwiając ich odpowiednio wczesną wymianę. W miarę jak korzystanie z autonomicznych pojazdów staje się coraz powszechniejsze, konieczne jest zastosowanie równie zaawansowanego podejścia do opon.

Opony SMART Tyre, opatentowane przez firmę Wriggle Solutions, będącą spółką spin-off działającą przy Scuola Superiore Sant’Anna Pisa, mogą mierzyć naprężenia oraz zużycie opon w czasie rzeczywistym.

Innowacyjność Smart-tyre polega na wykorzystaniu samej opony jako czujnika. System opracowany przez firmę Wriggle potrafi bezpośrednio analizować elektryczną reakcję mieszanki, z której wykonana jest opona, gdyż ma ona właściwości przewodzące. Dzięki temu sygnały elektryczne przepływające przez oponę mogą być analizowane przez mikrokontroler, który wykorzystuje dane do dokładnego pomiaru głębokości bieżnika.

System składa się z dwóch modułów: M1 i M2. Pierwszy z nich, wykrywający deformacje opon, działa poprzez monitorowanie drgań opony w oparciu o wykorzystanie inercyjnych jednostek pomiarowych. Moduł wyposażony jest w jeden czujnik umieszczony na osi w pobliżu opony oraz drugi czujnik umieszczony na osi z dala od opony, co pozwala na wykonywanie pomiarów różnicowych, eliminujących zakłócenia generowane przez drgania pojazdu. Moduł może być zasilany bezpośrednio z akumulatora pojazdu i połączony przewodowo z jednostką sterującą pojazdu, a wyniki wyświetlane są na desce rozdzielczej.

Czujnik M2 monitoruje głębokość bieżnika poprzez pomiar reakcji elektrycznej samej opony, zmieniającej się w zależności od ilości materiału, z którego wykonany jest bieżnik. W ten sposób można oszacować głębokość bieżnika. Aby wykonać pomiar, moduł musi być bezpośrednio podłączony do opony, która jest częścią ruchomą (np. felga lub sama opona) i jako taka wymaga bezprzewodowego źródła zasilania (np. akumulatora lub indukcji) oraz wykorzystania bezprzewodowej infrastruktury komunikacyjnej.

Firma Wriggle Solutions opracowała kilka produktów o kluczowej funkcjonalności, aby sprawdzić hipotezę leżącą u podstaw patentu, a wyniki tych prac były bardzo pozytywne. Zbudowano w pełni działający prototyp w oparciu o iteracyjne podejście.

Wriggle Solutions poszukuje obecnie potencjalnych partnerów chętnych do współpracy przy industrializacji technologii Smart-tyre, której działanie zostało już przetestowane w oparciu o prototyp.

Źródło: Cordis Europa