Ottimizzazione delle procedure di calibrazione per uno pneumatico smart tyre

The huge technological progress done in past few years has contributed to give a great drive towards the development of advanced safety and monitoring systems for automotive applications. The Cyber Tyre™ project by Pirelli Spa places itself in this area: through the use of an instrumented tire, it offers the possibility of estimating the main features that characterize the vehicle dynamics at a tire-road contact level. These estimates, integrated with other security systems situated on the vehicle, allow to increase significantly their performances. Estimates of the contact forces are obtained through estimation models calibrated with statistical methods. In this paper the calibration procedures have been analyzed, with a focus on the vertical load esteem and with the aim to minimize the total length of the indoor tests, carried out in order to gather the data necessary for model calibration. New calibration procedures able to meet this target are proposed. It was then developed an alternative formulation of the polynomial used for the estimation of the vertical load. This formulation is based on an approach different to the current state of the art and capable of making the reading and understanding of the dependencies of the estimated quantities from the variables used for the estimate more immediate. This type of approach has the advantage of making the design of the calibration procedures easier. It was finally carried out a study with the aim to define the transfer function of the mechanical support of the sensor node, heart of the entire Cyber Tyre™ system. This analysis has proved to be of high importance in order to put in the best possible conditions any study that has as its starting point the analysis of the data collected through the Cyber Tyre™ system.

Lo sviluppo tecnologico degli ultimi anni ha contribuito a dare una sempre maggior spinta verso lo sviluppo di sistemi di sicurezza e monitoring avanzati in ambito automotive. Il progetto Cyber Tyre™ di Pirelli Spa si colloca in questo settore: attraverso l'utilizzo di uno pneumatico strumentato offre la possibilità di stimare le principali grandezze che caratterizzano la dinamica del veicolo a livello di contatto pneumatico strada. Queste stime, integrate con altri sistemi di sicurezza presenti a bordo veicolo, permettono di incrementarne notevolmente le prestazioni. Le stime delle forze di contato vengono ricavate attraverso modelli di stima calibrati con metodi di derivazione statistica. Nel presente lavoro sono state analizzate le procedure di calibrazione di questi modelli, concentrandosi sulla stima del carico verticale e con l'obiettivo di ridurre il più possibile la durata complessiva delle prove indoor, svolte in ottica della raccolta dati necessaria alla calibrazione del modello. Sono quindi state proposte nuove procedure di calibrazione in grado di rispettare gli obiettivi posti. E' stata poi sviluppata una formulazione alternativa del polinomio di stima del carico verticale, basata su un approccio differente dall'attuale stato dell'arte e in grado di rendere più immediata la lettura e comprensione delle dipendenze della grandezza stimata dalle variabili utilizzate per la stima. Questo tipo di approccio ha il vantaggio di rendere più semplice l'impostazione delle procedure di calibrazione. Si è infine svolto uno studio atto a definire la funzione di trasferimento del supporto del sensor node, cuore dell'intero sistema Cyber Tyre™. Quest'analisi si è dimostrata di elevata importanza al fine di porsi nelle migliori condizioni possibili per lo svolgimento di qualsiasi operazione abbia come punto di partenza l'analisi dei dati misurati attraverso il sistema Cyber Tyre™.