随着汽车行业的智能化发展，智能轮胎技术逐渐成为研究和应用的热点。智能轮胎能够实时感知自身的状态和周围环境信息，并将这些信息传输给车辆控制系统，从而实现对车辆行驶安全性、舒适性和操控性的提升。
目前，智能轮胎技术主要包括轮胎压力监测系统（TPMS）、轮胎内置传感器技术和基于轮胎与路面相互作用的感知技术等。TPMS 是智能轮胎技术中应用较为广泛的一种，它主要通过安装在轮胎内部或气门嘴上的传感器，实时监测轮胎的气压，并将气压数据传输给车辆的电子控制单元（ECU）。当轮胎气压低于或高于设定的阈值时，TPMS 会发出警报信号，提醒驾驶员及时检查轮胎气压。TPMS 有直接式和间接式两种类型。直接式 TPMS 直接测量轮胎内部的气压，传感器通过无线通信技术将气压数据发送给 ECU，其测量精度较高，但传感器的安装和维护相对复杂，成本也较高。间接式 TPMS 则是通过监测车辆轮胎的转速差来间接推断轮胎气压的变化。当轮胎气压不足时，轮胎的滚动半径会减小，导致其转速相对其他轮胎加快，ECU 根据轮胎转速差判断轮胎气压是否异常。间接式 TPMS 无需在轮胎内部安装气压传感器，成本相对较低，但在某些特殊情况下（如车辆载重不均、轮胎花纹磨损不一致等）可能会出现误判。
轮胎内置传感器技术则是在轮胎内部安装多种传感器，除了气压传感器外，还包括温度传感器、加速度传感器、应变传感器等，以获取更多关于轮胎的状态信息。温度传感器可以监测轮胎在行驶过程中的温度变化，过高的温度可能会导致轮胎老化、爆胎等问题，通过实时监测温度，可以及时采取降温措施或提醒驾驶员调整行驶状态。加速度传感器能够感知轮胎的加速度和减速度，从而判断车辆的行驶状态，如加速、制动和转弯等，为车辆控制系统提供重要的参考信息。应变传感器则可以测量轮胎在受力时的应变情况，了解轮胎的受力分布和变形程度，有助于优化轮胎结构设计和提高轮胎的性能。这些传感器采集到的数据通过无线通信技术传输给车辆 ECU，车辆 ECU 可以根据这些数据对轮胎的状态进行全面评估，并采取相应的措施，如调整轮胎气压、优化车辆悬挂系统参数或发出警报信号等。
基于轮胎与路面相互作用的感知技术则是利用轮胎与路面接触时产生的各种物理现象来感知路面状况和车辆行驶状态。例如，通过监测轮胎与路面之间的摩擦力变化，可以判断路面的干湿程度、光滑程度和附着力等信息，为车辆的制动和加速控制系统提供依据。当路面湿滑时，轮胎与路面的摩擦力减小，车辆控制系统可以自动调整制动压力和驱动力，以避免车辆打滑。另外，通过分析轮胎在行驶过程中产生的振动和噪声信号，也可以获取路面的平整度、坑洼情况等信息，从而为车辆的悬挂系统和底盘控制系统提供反馈，提高车辆的舒适性和操控性。
尽管智能轮胎技术已经取得了一定的进展，但仍然面临一些挑战和问题。例如，传感器的可靠性和耐久性需要进一步提高，尤其是在恶劣的行驶环境下，如高温、高湿、高盐和强烈振动等条件下，传感器可能会出现故障或失效。此外，传感器的数据传输和处理能力也需要不断提升，以确保实时性和准确性。同时，智能轮胎技术与车辆其他控制系统的集成和协同工作也是一个重要的研究方向，如何实现智能轮胎与车辆制动系统、悬挂系统、动力系统等的无缝对接和高效协作，是提高车辆整体性能的关键。
展望未来，智能轮胎技术将朝着更加智能化、集成化和多功能化的方向发展。随着传感器技术、通信技术和人工智能技术的不断进步，智能轮胎将能够更加精准地感知自身和周围环境的信息，并具备更强的数据分析和处理能力。例如，智能轮胎可能会利用人工智能算法对采集到的数据进行深度分析，预测轮胎的故障和使用寿命，提前提醒驾驶员进行维护和更换。
