Technologie Pirelli Cyber dokáže předávat důležitá data přímo z vozovky

Pneumatika už nemusí být jen součástí automobilu, která zajišťuje kontakt s vozovkou. Díky technologii Pirelli Cyber se může proměnit také v důležitý zdroj dat pro elektronické systémy vozidla. Informace získávané přímo v místě kontaktu pneumatiky se silnicí mohou pomáhat při vyhodnocování jízdních podmínek, zlepšovat reakce automobilu a přispívat k bezpečnější jízdě. Chytré pneumatiky tak získávají nové místo ve vývoji moderní mobility.

„Už před více než dvaceti lety jsme si uvědomili, že se role pneumatiky začíná měnit,“ říká Piero Misani, technický ředitel společnosti Pirelli. „Dnes představuje jedinečný zdroj informací o dění v místě kontaktu s vozovkou. Pneumatika je jediným bodem kontaktu mezi automobilem a vozovkou a přenáší síly vyvolané mechanickými i elektronickými systémy vozidla. Data, která získává, tak mohou významně přispět k fungování moderních automobilů, jejichž řízení stále více závisí na softwaru.“

Z této vize vzešla technologie Pirelli Cyber™, která staví pneumatiku do centra digitálního ekosystému. Umožňuje získávat a zpracovávat informace o podmínkách v místě kontaktu s vozovkou a využívat je pro potřeby elektronických systémů vozidla. Tato data mohou přispět ke zvýšení bezpečnosti, efektivity a jízdních vlastností vozidla a podpořit také výměnu informací mezi vozidlem a dopravní infrastrukturou.

Corrado Rocca, vedoucí kybernetické jednotky společnosti Pirelli, k tomu uvedl: „Software dnes hraje v moderních vozidlech stále významnější roli. Naše technologie podporuje pokročilé funkce automobilů tím, že jim poskytuje spolehlivé a dosud obtížně dostupné informace o kontaktu pneumatiky s vozovkou.“

Technologický skvost vážící pouhých 13 gramů

Vývoj technologie Cyber™ začal náročným technickým úkolem: detekovat kritické jízdní situace, jako je aquaplaning, přímo v místě kontaktu pneumatiky s vozovkou. Vývoj řešení si vyžádal roky výzkumu, během nichž bylo nutné zajistit odolnost elektroniky vůči extrémním podmínkám, jimž je pneumatika při jízdě vystavena. Výsledkem je zařízení o hmotnosti pouhých 13 gramů, které integruje senzor, baterii a komunikační modul. Je navrženo tak, aby odolalo i vysokému mechanickému namáhání a zrychlením dosahujícím až 4 000 g.

Systém je již vyvinutý a spolupracuje se softwarovou komponentou, jež převádí surová data na informace využitelné elektronickými řídicími jednotkami vozidla (ECU). Díky partnerství se společností Bosch lze tato data využívat také v aktivních bezpečnostních systémech, jako jsou ABS, elektronický stabilizační systém (ESP) a kontrola trakce. Technologie Pirelli byla zpočátku testována ve vysoce výkonných sportovních vozech značek McLaren, Pagani a Aston Martin. Díky spolupráci s evropskými, americkými a asijskými výrobci automobilů se nyní její využití rozšiřuje také do modelů určených pro širší trh.

Propojení dat ze senzorů: na cestě k autonomnímu řízení

Význam těchto dat roste, když se propojí s dalšími informacemi o vozidle. S cílem přesněji vyhodnocovat jeho chování a lépe předvídat potenciálně rizikové situace navázala společnost Pirelli spolupráci se společností RIDEsense, spin-offem Univerzity Federica II. v Neapoli.

Toto partnerství se zaměřuje na fúzi senzorů: algoritmy systému Cyber™ Tyre propojené s fyzickým senzorem spolupracují s „virtuálními“ senzory společnosti RIDEsense. Tyto softwarové nástroje využívají matematické modely ke zpracování stávajících palubních dat a odhadují tak složité parametry, jako je zbytková přilnavost a opotřebení běhounu.

„Výzvou není shromáždit více dat, ale zajistit, aby byla ještě spolehlivější. Redundance vstupních dat, získaná jak prostřednictvím reálných, tak virtuálních senzorů, zvýší bezpečnost, odolnost a schopnosti budoucích systémů autonomního řízení při rozhodování,“ dodali Flavio Farroni a Aleksandr Sakhnevych, spoluzakladatelé a výkonní spoluředitelé společností MegaRide a RIDEsense.

Kombinace dat z různých zdrojů a jejich vzájemné ověřování mohou hrát důležitou roli při zvyšování spolehlivosti budoucích pokročilých asistenčních systémů řidiče (ADAS). V rámci rozvoje technologií pro autonomní řízení investovala společnost Pirelli také do společnosti Niulinx, spin-offu Milánské polytechniky, který se specializuje na autonomní řízení.

Propojování dat z různých senzorů přináší nejen přesnější informace o vozidle a vozovce, ale také nové možnosti jejich využití. Příkladem je spolupráce společnosti Pirelli se švédskou firmou Univrses, která se zaměřuje na umělou inteligenci a počítačové vidění. Kombinací záznamů z palubních kamer s daty z pneumatik tato technologie umožňuje monitorovat stav silniční sítě v Apulii. Nedávno byla nasazena také ve vybraných vozidlech mobilních jednotek italských karabiníků (Carabinieri) v Římě.

Infrastruktura, která naslouchá: budoucnost inteligentních silnic 

Využití těchto dat se neomezuje pouze na samotné vozidlo. Informace o lokální ztrátě přilnavosti nebo výskytu námrazy mohou být důležité nejen pro řidiče, ale také pro správce silniční infrastruktury. I proto navázala společnost Pirelli spolupráci se společností Movyon, technologickou divizí skupiny Autostrade per l’Italia. Vozidla vybavená pneumatikami Cyber™ tak mohou fungovat jako „mobilní laboratoře“, které průběžně sbírají informace o stavu vozovek a umožňují jejich sledování ve vyšší frekvenci než při využití běžných inspekčních vozidel.

„Společné testy prokázaly silnou korelaci mezi daty získanými z pneumatik Cyber™ a výsledky měření tradičních monitorovacích systémů. Využití těchto dat přináší výhodu zejména díky častějšímu sběru informací, jejich průběžné dostupnosti a širšímu pokrytí silniční sítě. Propojení těchto technologií může přispět ke zvýšení bezpečnosti silnic a umožnit včasnější a efektivnější plánování údržby prostřednictvím naší platformy Evolutive Pavement Management System,“ uvedl Benedetto Carambia, vedoucí oddělení nových produktů ve společnosti Movyon.

Tento vývoj jde ruku v ruce s rozvojem propojené dopravní infrastruktury. Jedním z příkladů je neapolský okruh Tangenziale di Napoli, který byl certifikován jako první „chytrá silnice“ v Evropě. S rozvojem inteligentních silnic se doprava postupně posouvá od pouhého sběru dat k aktivní komunikaci mezi vozidly a infrastrukturou (V2I). Vozidla tak v budoucnu nebudou data pouze odesílat, ale budou také přijímat aktuální doporučení týkající se rychlosti a bezpečnostní upozornění zohledňující dopravní situaci i stav vozovky.

Digitální mozek v Bari – vývoj a analýza dat

Zpracování a analýzu těchto dat zajišťuje Centrum digitálních řešení, které společnost Pirelli otevřela v Bari v roce 2022. Centrum vzniklo ve spolupráci s Univerzitou v Bari a Polytechnikou v Bari a představuje jedno z klíčových pracovišť společnosti pro vývoj softwaru a analýzu dat. Tým přibližně 80 specialistů s průměrným věkem 32 let zde vyvíjí algoritmy, které mají přispět k rozvoji propojené mobility a efektivnější komunikaci mezi vozidly a dopravní infrastrukturou.