تایرها زمانی یک جزء غیرفعال یا یک وسیله‌ی جانبی در نظر گرفته می‌شدند، اما اکنون ظهور وسایل نقلیه هوشمند، نقش آنها را تغییر می‌دهد. آنها در حال تبدیل شدن به یک گره حیاتی در اکوسیستم خودروهای متصل هستند. با تکامل سیستم‌های پیشرفته‌ی کمک راننده (ADAS) و فناوری‌های خودروهای خودران، نیاز به تایرهای هوشمندتر و واکنش‌پذیرتر رو به افزایش است. به ویژه برای خودروهای شاسی‌بلند، این تکامل بسیار مهم است.
چرا تایر SUV؟ وزن سنگین‌تر، مرکز ثقل بالاتر و شرایط رانندگی متنوع در جاده و خارج از جاده، همگی در فرسایش سریع‌تر لاستیک ها نقش دارند. در همین حال، انتظارات مصرف‌کنندگان در مورد ایمنی، کیفیت سواری و کارایی در حال افزایش است. برای برآورده کردن این خواسته‌ها، تولیدکنندگان به دنبال راه‌هایی برای افزایش طول عمر تایرها بدون کاهش عملکرد هستند.
فناوری تایر هوشمند
تایرهای سنتی برای نیازهای خودروهای شاسی‌بلند امروزی ساخته نشده‌اند. به دلیل وزن بیشتر، رانندگی ترکیبی و احتمال بیشتر سفرهای خارج از جاده یا یدک‌کشی، تایرهای خودروهای شاسی‌بلند نسبت به لاستیک های خودروهای کوچک‌تر، بیشتر در معرض ساییدگی قرار دارند. با این حال، تا همین اواخر، سلامت لاستیک ها تا حد زیادی از طریق بازرسی‌های دستی یا هشدارهای واکنشی فشار پایین – ابزارهایی که اغلب مشکلات را تنها پس از کاهش عملکرد تشخیص می‌دهند – پیگیری می‌شد.
هدف تایرهای هوشمند، پر کردن این شکاف است. این تایرها که مجهز به حسگر هستند و از یادگیری ماشینی بهره می‌برند، به طور مداوم وضعیت خود را ارزیابی کرده و داده‌های عملکرد را به صورت بلادرنگ به سیستم‌های کنترل خودرو ارسال می‌کنند. برای خودروهای شاسی‌بلند، این به معنای نظارت دقیق‌تر در شرایط چالش‌برانگیز، مانند تغییرات ناگهانی ارتفاع، پیچ‌های تند در جاده‌های کوهستانی و تغییر از خیابان‌های آسفالت به شن یا گل و لای است.
اینجاست که هوش تایر وارد عمل می‌شود. برخلاف سیستم‌های سنتی نظارت بر فشار باد تایر که فقط اطلاعات اولیه فشار باد را ارائه می‌دهند، تایرهای هوشمند بینش‌های چندبعدی ارائه می‌دهند – ساییدگی آج، سطح چسبندگی، تغییرات دما و بافت جاده از جمله آنها. این نوع بازخورد جزئی به سیستم‌های SUV کمک می‌کند تا سیستم تعلیق، ترمز و انتقال قدرت را تنظیم کنند تا خودرو در زمین‌های ناهموار یا در شرایط بار زیاد پایدار بماند.
موج جدیدی از حسگرهای مجازی، بدون اضافه کردن هیچ سخت‌افزاری به خود تایر، نحوه درک خودروها از دینامیک تایر و جاده را متحول می‌کند. این سیستم‌ها با اعمال هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی بر روی داده‌های حسگرهای موجود، متغیرهای حیاتی مانند وزن خودرو، توزیع بار و چسبندگی جاده را به صورت بلادرنگ تخمین می‌زنند. این امر به SUVها اجازه می‌دهد تا ترمز، پایداری و هندلینگ را با شرایط متغیر مانند یدک‌کشی، جاده‌های خیس یا زمین‌های ناهموار تطبیق دهند. تایرها به جای اندازه‌گیری صرف فشار، به عوامل هوشمندی تبدیل می‌شوند که احساس خودرو و واکنش آن به دنیای زیرین را تفسیر می‌کنند.
این سیستم‌های هوشمند متغیرهایی را که به ویژه برای استفاده از SUV مرتبط هستند، رصد می‌کنند: بار عمودی ناشی از یدک‌کشی یا حمل بار، نیروهای جانبی در هنگام پیچیدن و اصطکاک در سطوح غیرقابل پیش‌بینی در لحظه.
ادغام حسگرها و یادگیری ماشینی
فناوری تایر هوشمند سنگ بنای یک تغییر گسترده‌تر در ادراک خودرو است – تغییری که فراتر از بینایی و شنوایی می‌رود و لمس و احساس را نیز در بر می‌گیرد. این امر از طریق ادغام حسگرها – ادغام داده‌ها از منابع مختلف از جمله لاستیک های هوشمند، دوربین‌های نوری، شتاب‌سنج‌ها و سیستم‌های کنترل خودرو – امکان‌پذیر است.
این رویکرد چندلایه، وسیله نقلیه را قادر می‌سازد تا سطح جاده را در زمان واقعی و با حساسیت بسیار بیشتری تفسیر کند. برای خودروهای شاسی‌بلند (SUV) که اغلب در زمین‌های ناهموار حرکت می‌کنند یا بارهای متغیری را حمل می‌کنند، این سطح از دقت می‌تواند تفاوت معناداری در پایداری و هندلینگ سواری ایجاد کند. دقیقاً مانند یک راننده انسانی که از طریق ارتعاشات ظریف یا بازخورد تایر، کاهش کشش را حس می‌کند، ادغام حسگرها به وسیله نقلیه اجازه می‌دهد تا تغییرات جزئی در اصطکاک، بافت سطح و انتقال بار پویا را تشخیص دهد – که همه اینها به ویژه هنگام رانندگی با یک وسیله نقلیه سنگین‌تر و بلندتر مرتبط هستند.
وقتی از یادگیری ماشینی استفاده می‌شود، این تلفیق ورودی‌های حسی حتی قدرتمندتر هم می‌شود. الگوریتم‌ها می‌توانند علائم هشدار اولیه تخریب تایر، سایش ناهموار یا کاهش چسبندگی را تشخیص دهند – اغلب قبل از اینکه این مشکلات برای راننده قابل مشاهده یا توجه باشند. برای رانندگان SUV که ممکن است تریلر بکسل کنند یا از جاده‌های آسفالت شده خارج شوند، این بینش اولیه به جلوگیری از مشکلات قبل از بروز آنها کمک می‌کند. به عنوان مثال، انحراف در پروفایل‌های اصطکاک می‌تواند نشان‌دهنده عدم تراز، کم باد بودن یا بارگذاری بیش از حد – همه چالش‌های رایج در موارد استفاده از SUV – باشد و هشدارهای تعمیر و نگهداری به موقع را به همراه داشته باشد.
فراتر از عملکرد، سیستم‌های هوشمند تایر به اهداف ایمنی و زیست‌محیطی گسترده‌تری کمک می‌کنند. یک تایر هوشمندتر می‌تواند به وسیله نقلیه کمک کند تا الگوریتم‌های ترمز و فرمان را بر اساس شرایط واقعی چسبندگی، به‌ویژه در هوای نامساعد، تطبیق دهد. این پاسخگویی بیشتر به‌ویژه برای SUVها که بیشتر مستعد خطرات واژگونی هستند و به کنترل‌های پایداری دقیق‌تری نیاز دارند، ارزشمند است. و با بهینه‌سازی استفاده از تایر، تولیدکنندگان می‌توانند ضایعات را کاهش داده و چرخه عمر هر تایر را افزایش دهند – یک دستاورد عملی پایداری برای ناوگان SUV و مالکان شخصی.
نقشه راه برای دوران SUVها
تایرهای هوشمندتر کاری بیش از کمک به عملکرد بهتر SUVها انجام می‌دهند – آنها نحوه مهندسی، رانندگی و نگهداری این وسایل نقلیه را تغییر می‌دهند. با ادامه تکامل طرح‌های SUV، تولیدکنندگان در حال بررسی این موضوع هستند که چگونه هوش تایر می‌تواند بر همه چیز، از کالیبراسیون سیستم تعلیق گرفته تا سیستم‌های تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده، تأثیر بگذارد. لاستیک دیگر فقط یک قطعه فرسوده نیست؛ بلکه به یک ورودی استراتژیک در نحوه عملکرد خودرو تبدیل می‌شود.
این تغییر، هم برای اپراتورهای ناوگان و هم برای رانندگان شخصی، امکانات جدیدی را ایجاد می‌کند. داده‌های هوشمند تایر می‌توانند به مدیریت بار برای خودروهای شاسی‌بلند تحویل کالا کمک کنند، از بهینه‌سازی انرژی در مدل‌های هیبریدی یا برقی پشتیبانی کنند و حتی به‌روزرسانی‌های بی‌سیم نرم‌افزارهای کنترل خودرو را بهبود بخشند. با ورود بیشتر خودروهای شاسی‌بلند به بازار در دسته‌های شهری، حومه‌ای و خارج از جاده، توانایی تطبیق رفتار لاستیک با موارد استفاده خاص – و جمع‌آوری بینش از شرایط دنیای واقعی – یک عامل تمایز قدرتمند خواهد بود.
در این مرحله بعدی از توسعه SUV، لاستیک ها فقط از عملکرد خودرو پشتیبانی نمی‌کنند – آنها به تعریف آن کمک می‌کنند.
بوآز میزراچی
یکی از بنیانگذاران و مدیر ارشد فناوری شرکت Tactile Mobility
