BR112014007822B1

BR112014007822B1 - Processo aperfeiçoado de detecção do desgaste de um pneumático

Info

Publication number: BR112014007822B1
Application number: BR112014007822-0A
Authority: BR
Inventors: Antoine Paturle; Antoine Ducloux
Original assignee: Compagnie Générale Des Etablissements Michelin
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2020-09-01
Also published as: CN103842189A; EP2748019A1; EP2748019B1; JP2014532004A; BR112014007822A8; US20140277929A1; JP6013492B2; FR2981009B1; BR112014007822A2; US8892298B2; WO2013050710A1; CN103842189B; FR2981009A1

Abstract

processo aperfeiçoado de detecção do desgaste de um pneumático no decorrer do processo de detecção de desgaste de um pneumático que compreende elementos de escultura próprios para gerar um primeiro e um segundo ruídos de impressão acústica (bea1, bea2), um dos primeiro e segundo ruídos de impressão acústica (bea1, bea2) sendo característico do desgaste do pneumático, é selecionado, no espectro frequencial de um sinal acústico adquirido, um espectro frequencial pai, suscetível de formar o espectro frequencial de um dos primeiro e segundo ruídos de impressões acústicas (bea1, bea2) e um espectro frequencial fio, suscetível de formar o espectro frequencial do outro dos primeiro e segundo ruídos de impressões acústicas (bea1, bea2). são determinados dois índices de confiança, ditos de detecção. se cada índice de confiança de detecção satisfaz uma condição predeterminada, é emitido um alerta da detecção do desgaste do pneumático.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um processo de detecção do desgaste de um pneumático. Ela se aplica notadamente, sem se restringir a isso, aos pneumáticos para veículos de qualquer tipo, turismo ou veículos pesados.

[0002] É conhecido pela publicação WO 2011/067535 um processo de detecção do desgaste de um pneumático. O pneumático compreende vários indicadores de desgaste sonoros distribuídos de modo igual circunferencialmente em torno do pneumático e que emitem, a partir de um limite de desgaste radial predeterminado, um ruído de impressão acústica do qual o espectro frequencial compreende várias componentes frequenciais elementares que formam um pente de Dirac. As componentes frequenciais elementares de um tal pente são distribuídas de modo igual frequencialmente, quer dizer que as componentes frequenciais de cada para de componentes adjacentes que formam o pente são frequencialmente distantes uma da outra de um desvio frequencial substancialmente constante.

[0003] No decorrer desse processo, é adquirido um sinal acústico e é determinado o espectro frequencial desse sinal. O espectro obtido compreende componentes frequenciais elementares suscetíveis de formar, para algumas dentre elas, o pente de Dirac do espectro do ruído de impressão acústica. É procurado portanto se um tal pente de Dirac existe no espectro do sinal acústico.

[0004] Com essa finalidade, são enumerados vários espectros de componentes frequenciais elementares das quais as componentes formam pentes de Dirac. E depois, para cada espectro enumerado, são calculados os diferentes índices que permitem selecionar, entre todos os espectros enumerados, o espectro que é o mais suscetível de formar o pente de Dirac procurado.

[0005] Finalmente, é determinado um índice de confiança do espectro selecionado. Se esse índice de confiança for superior a um limite predeterminado, é emitido um alerta do desgaste do pneumático.

[0006] No entanto, em certas condições, notadamente condições específicas de velocidade e de estado de superfície da via, é emitido um alerta erradamente. Em especial, é observado que o espectro selecionado pelo processo do estado da técnica não é aquele do pente de Dirac que os indicadores de desgaste geram.

[0007] A invenção tem como objetivo permitir uma detecção mais confiável do desgaste do pneumático.

[0008] Com essa finalidade, a invenção tem como objeto um processo de detecção do desgaste de um pneumático, o pneumático compreendendo pelo menos um primeiro elemento de escultura próprio para gerar um primeiro ruído de impressão acústica e pelo menos um segundo elemento de escultura próprio para gerar um segundo ruído de impressão acústica característico do desgaste do pneumático, processo no qual:

[0009] - é adquirido um sinal acústico suscetível de compreender os primeiro e segundo ruídos de impressões acústicas,

[0010] - é selecionado, no espectro frequencial do sinal acústico adquirido, um espectro frequencial, dito espectro pai, suscetível de formar o espectro frequencial de um dos primeiro e segundo ruídos de impressões acústicas,

[0011] - é determinado um espectro frequencial, dito podado, suprimindo-se, do espectro do sinal acústico, pelo menos em parte o espectro pai,

[0012] - é selecionado, no espectro podado, um espectro frequencial, ditto espectro filho, suscetível de formar o espectro frequencial do outro dos primeiro e segundo ruídos de impressões acústicas,

[0013] - são determinados dois índices de confiança, ditos de detecção, associados à detecção dos primeiro e segundo ruídos de impressão acústica a partir de pelo menos uma característica de cada espectro pai e filho selecionado,

[0014] - se cada índice de confiança de detecção satisfaz uma condição predeterminada relativa à detecção de cada primeiro e segundo ruído de impressão acústica, é emitido um alerta da detecção do desgaste do pneumático.

[0015] De modo fortuito, os inventores na origem da invenção descobriram que o espectro selecionado empregando-se para isso o processo do estado da técnica não correspondia ao espectro gerado pelos elementos de esculturas que geram o ruído característico do desgaste do pneumático, um pente de Dirac no caso de indicadores de desgaste sonoro distribuídos de modo igual circunferencialmente, mas, de fato, a um espectro gerado por outros elementos de escultura do pneumático.

[0016] De fato, a banda de rodagem de um pneumático para veículo de turismo compreende porções circunferenciais distribuídas circunferencialmente em torno do eixo de revolução do pneumático. Cada porção circunferencial leva um motivo escolhido entre um grupo de vários motivos distintos, geralmente três ou quatro motivos. Uma tal banda de rodagem é chamada de banda multipasso. Ainda que ela não compreenda um motivo periódico, a banda de rodagem forma ela própria um motivo periódico que se repete a cada volta do pneumático, gerando assim um ruído de impressão acústica do qual o espectro frequencial forma um pente de Dirac.

[0017] Ao contrário de um pneumático para veículo de turismo, as porções circunferenciais de um pneumático para veículo de tipo veículo pesado são todas idênticas. A banda de rodagem é chamada de banda monopasso. Se a banda de rodagem compreende N porções circunferenciais, cada porção se repete portanto N vezes a cada volta do pneumático, gerando também um ruído de impressão acústica do qual o espectro frequencial forma um pente de Dirac.

[0018] Assim, se o pneumático compreende primeiros elementos de escultura que formam N1 motivo(s) que se repetem a cada volta da roda e segundos elementos de escultura que formam N2 indicadores de desgaste sonoro distribuídos de modo igual circunferencialmente, o espectro frequencial do sinal acústico compreende dois pentes de Dirac dos quais as componentes frequenciais elementares adjacentes são duas a duas separadas respectivamente de um desvio frequencial DP1 = N1*V/C (para o pente dito “pneumático” gerado pelos primeiros elementos de escultura) e DP2 = N2*V/C (para o pente dito “indicadores” gerado pelos segundos elementos de escultura) nos quais V é a velocidade do veículo e C a circunferência do pneumático.

[0019] Foi representado na figura 1 um espectro frequencial teórico do sinal acústico gerado por um pneumático para veículo de turismo que compreende N2 indicadores de desgaste sonoro distribuídos de modo igual circunferencialmente. O espectro frequencial teórico compreende componentes frequenciais elementares das quais foi representada a densidade espectral de potência em função da freqüência. O espectro frequencial teórico compreende o pente “pneumático” (em traços finos) e o pente “indicadores” (em traços grossos). Assim, no caso de um pneumático para veículo de turismo no qual N1 = 1, o desvio frequencial DP2 do pente “indicadores” é um múltiplo do desvio frequencial DP1 do pente “pneumático”, quer dizer DP2 = N2.DP1. A densidade espectral das componentes de cada pente é substancialmente igual de modo que as componentes do pente “indicadores” se adicionam às componentes do pente “pneumático” e apresentam portanto uma densidade espectral de potência duas vezes maior do que aquela das componentes do pente “pneumático”. Nesse caso, o espectro gerado pelos segundos elementos de escultura forma geralmente o espectro pai pois a densidade espectral dessas componentes é a maior o que torna esse espectro mais fácil a detectar. O espectro filho forma geralmente o espectro gerado pelos primeiros elementos de escultura.

[0020] Foi representado na figura 2 um espectro frequencial teórico do sinal acústico gerado por um pneumático de tipo veículo pesado que compreende primeiros elementos de escultura que formam N1 motivos de esculturas distribuídos de modo igual circunferencialmente e segundos elementos de escultura que formam N2 indicadores de desgaste distribuídos de modo igual circunferencialmente. O espectro frequencial teórico compreende o pente “pneumático” (em traços grossos) e o pente “indicadores” (em traços finos). Assim, no caso de um pneumático para veículo de tipo veículo pesado no qual N1 > N2, o desvio frequencial DP2 do pente “indicadores” é um submúltiplo do desvio frequencial DP1 do pente “pneumático”, quer dizer DP2 = N2/N1.DP1. A densidade espectral das componentes do pente “pneumático” é maior do que aquela das componentes do pente “indicadores” de modo que as componentes do pente “pneumático” se adicionam às componentes do pente “indicadores” e apresentam portanto uma densidade espectral de potência bem maior do que aquela das componentes do pente “indicadores”. Nesse caso, o espectro gerado pelos primeiros elementos de escultura é geralmente o espectro pai pois a densidade espectral de suas componentes é a maior o que torna esse espectro mais fácil a detectar. O espectro filho é geralmente o espectro gerado pelos segundos elementos de escultura que geram o ruído característico do desgaste.

[0021] Os inventores na origem da invenção tiraram vantagem da superposição dos dois ruídos de impressão acústica para melhorar a confiabilidade da detecção do desgaste do pneumático. De fato, no processo de acordo com a invenção, é necessário detectar os dois espectros para desencadear o alerta da detecção do desgaste do pneumático.

[0022] Por outro lado, a invenção permite evitar a detecção de um falso espectro filho a partir do espectro pai. Um tal falso espectro filho é por exemplo um pente que compreende várias componentes frequenciais elementares eqüidistantes frequencialmente entre as componentes frequenciais elementares de um espectro pai mais denso. No processo de acordo com a invenção, a etapa de supressão parcial do espectro pai permite conservar unicamente o espectro filho e portanto não detectar um falso espectro filho que poderia ser construído a partir de componentes do espectro pai.

[0023] O processo permite melhorar mais especialmente a detecção do desgaste dos pneumáticos de um veículo com o auxílio de um único microfone. De fato, no caso de um veículo que compreende um trem dianteiro e um trem traseiro, os pneumáticos do trem dianteiro se gastam mais ou menos rapidamente do que os pneumáticos do trem traseiro de acordo com o veículo é do tipo de tração, de propulsão ou de quatro rodas motrizes. Em função da posição do microfone, as intensidades captadas dos ruídos gerados pelos pneumáticos dos trens dianteiro e traseiro são diferentes de modo que o microfone pode captar, de acordo com o tipo de veículo, um ruído de impressão acústica característico do desgaste de uma intensidade muito maior ou menor do que a intensidade do ruído de impressão acústica gerado pelas esculturas dos outros pneumáticos. O processo de acordo com a invenção permite tirar proveito da detecção do espectro pai do ruído de impressão acústica que apresenta a intensidade maior para detectar o espectro filho do outro ruído de impressão acústica e confirmar ou infirmar a detecção do desgaste do pneumático.

[0024] De preferência, o espectro pai compreendendo componentes frequenciais elementares, são conservadas as componentes frequenciais elementares do espectro pai que apresentam uma densidade espectral de potência superior a um limite predeterminado.

[0025] Assim, são conservadas as componentes frequenciais elementares do espectro pai que forma também as componentes frequenciais elementares do espectro filho que se procura identificar e selecionar.

[0026] De preferência, os segundos elementos de esculturas compreendem pelo menos um, e de preferência vários indicadores de desgaste sonoro distribuídos de modo igual circunferencialmente no pneumático.

[0027] De acordo com uma característica opcional do processo, é enumerado pelo menos um espectro frequencial, dito hipotético e é determinada pelo menos uma característica frequencial de cada espectro hipotético.

[0028] De preferência, para cada espectro hipotético, é determinado um índice de confiança, dito de seleção, associado à seleção do espectro hipotético.

[0029] O índice de confiança de seleção permite classificar os espectros hipotéticos enumerados. Assim, escolhendo-se de modo adaptado o índice de confiança de seleção, é possível selecionar a ou as séries hipotéticas mais suscetíveis de formar os espectros frequenciais dos primeiro e segundo ruídos de impressão acústica.

[0030] Vantajosamente, cada espectro hipotético compreendendo componentes frequenciais elementares, a característica frequencial do espectro hipotético é o desvio frequencial que separa frequencialmente cada componente frequencial de cada espectro hipotético de pelo menos uma componente frequencial adjacente do espectro hipotético.

[0031] No caso de indicadores de desgaste distribuídos de modo igual circunferencialmente, o desvio frequencial permite identificar facilmente os espectros suscetíveis de formar os pentes de Dirac dos primeiro e segundo ruídos de impressão acústica. No caso de indicadores de desgaste distribuídos diferentemente, é definida uma característica frequencial representativa dessa distribuição.

[0032] De modo preferencial, é limitada a seleção do espectro filho aos espectros hipotéticos dos quais o desvio frequencial está compreendido dentro de um intervalo de desvios frequenciais determinado a partir do desvio frequencial do espectro pai.

[0033] Assim, a etapa de seleção do espectro filho é restrita a um intervalo de desvios frequenciais que compreende o desvio frequencial teórico do espectro filho. O processo é assim tornado mais rápido. No caso em que o espectro pai é o espectro do ruído de impressão acústica gerado pelos primeiros elementos de escultura, o intervalo de desvios frequenciais é limitado aos desvios dos espectros teóricos do ruído de impressão acústica gerado pelos segundos elementos de escultura. Inversamente, no caso em que o espectro pai é o espectro do ruído de impressão acústica gerado pelos segundos elementos de escultura, o intervalo de desvios frequenciais é limitado aos desvios dos espectros teóricos do ruído de impressão acústica gerado pelos primeiros elementos de escultura.

[0034] De modo opcional, são selecionados, no espectro frequencial do sinal acústico adquirido, um primeiro e um segundo espectros frequenciais, ditos potenciais, cada espectro frequencial potencial sendo suscetível de formar o espectro frequencial de um dos ruídos de impressão acústica e é selecionado o espectro pai entre os primeiro e segundo espectros frequenciais potenciais.

[0035] A etapa de seleção dos espectros potenciais permite melhorar a robustez e a rapidez do processo de detecção.

[0036] De preferência, é selecionado o primeiro espectro potencial entre os espectros hipotéticos que apresentam um desvio frequencial que pertence a um primeiro intervalo de desvios frequenciais predeterminado, e é selecionado o segundo espectro potencial entre os espectros hipotéticos que apresentam um desvio frequencial que pertence a um segundo intervalo de desvios frequenciais predeterminado diferente do primeiro.

[0037] Os intervalos de desvios frequenciais compreendem os desvios frequenciais teóricos suscetíveis de separar as componentes frequenciais elementares dos espectros dos ruídos de impressão acústica emitidos pelos primeiro e segundo elementos de escultura. Assim, são ignorados os desvios frequenciais que não podem constituir os desvios frequenciais teóricos. O processo de detecção é assim tornado mais rápido.

[0038] Os intervalos de desvios frequenciais são determinados levando-se em consideração os valores extremos dos parâmetros que não se deseja ter que conhecer necessariamente. Assim, para um pneumático para veículo de turismo para o qual a velocidade varia entre 30 e 130 km/h, o número de indicadores varia entre 2 e 8 e a circunferência varia entre 1,60 m e 2,5 m, o desvio frequencial do pente de Dirac do primeiro ruído de impressão acústica emitido pelos primeiros elementos de escultura pertencem ao intervalo 3,3 Hz - 22,6 Hz e o desvio frequencial do pente de Dirac do segundo ruído de impressão acústica emitido pelos segundos elementos de escultura pertencem ao intervalo 6,6 Hz - 180,5 Hz. Para um pneumático para veículo de tipo veículo pesado para o qual a velocidade varia entre 30 e 100 km/h, o numero de motivos que se repetem a cada volta de roda varia entre 45 e 55, o número de indicadores varia entre 1 e 12 e a circunferência varia entre 2,5 e 3,5 m, o desvio frequencial do pente de Dirac do ruído de impressão acústica emitido pelos primeiros elementos de escultura pertence ao intervalo 107,1 Hz - 611,1 Hz e o desvio frequencial do pente de Dirac do ruído de impressão acústica emitido pelos segundos elementos de escultura pertence ao intervalo 2,4 Hz - 133,3 Hz.

[0039] A invenção tem também como objeto um programa de computador que compreende instruções de código próprias para comandar a execução das etapas do processo tal como definido acima quando ele é executado em um computador.

[0040] A invenção se refere também a um suporte de registro de dados que compreende, sob a forma gravada, um programa tal como definido acima.

[0041] A invenção tem como outro objeto um processo de colocação à disposição de um programa tal como definido acima em uma rede de telecomunicação tendo em vista seu telecarregamento.

[0042] A invenção será melhor compreendida com a leitura da descrição que vai se seguir, dada unicamente a título de exemplo não limitativo e feita fazendo-se referência aos desenhos nos quais:

[0043] - a figura 1 ilustra um espectro frequencial teórico de um sinal acústico gerado por um pneumático de veículo de turismo;

[0044] - a figura 2 ilustra um espectro frequencial teórico do sinal acústico Gerado por um pneumático de veículo de tipo veículo pesado;

[0045] - a figura 3 ilustra uma banda de rodagem de um pneumático novo para veículo de turismo;

[0046] - a figura 4 ilustra uma banda de rodagem do pneumático da figura 1 gasto acima de um limite de desgaste e que compreende primeiros e segundos elementos de escultura próprios para gerar respectivamente um primeiro e um segundo ridos de impressão acústica;

[0047] - a figura 5 é um espectro frequencial teórico de um sinal acústico teórico gerado pelo pneumático da figura 4;

[0048] - a figura 6 é um organograma de etapas de tratamento do sinal acústico que permitem obter o espectro frequencial teórico da figura 5;

[0049] - a figura 7 é um espectro frequencial real de um sinal acústico real gerado pelo pneumático da figura 4;

[0050] - a figura 8 é um organograma de etapas de enumeração de espectros frequenciais hipotéticos e de seleção de um primeiro e um segundo espectros frequenciais potenciais;

[0051] - a figura 9 é um organograma de etapas de seleção de um espectro pai suscetível de formar o espectro frequencial de um dos primeiro e segundo ruídos de impressão acústica a partir dos primeiro e segundo espectros frequenciais potenciais;

[0052] - a figura 10 é um organograma de etapas de enumeração de espectros frequenciais hipotéticos e de seleção de um espectro filho suscetível de formar o outro espectro frequencial dos primeiro e segundo ruídos de impressão acústica.

[0053] Foi representado na figura 3 um pneumático no estado novo, designado pela referência geral 10. O pneumático 10 é destinado a um veículo de turismo. O pneumático 10 é substancialmente de revolução em torno de um eixo.

[0054] O pneumático 10 compreende uma banda de rodagem 12 de forma substancialmente toroidal e da qual a superfície externa é munida de esculturas 14. As esculturas 14 compreendem primeiros e segundos elementos de escultura 14A, 14B.

[0055] Os primeiros elementos 14A de escultura compreendem porções 14A1, 14A2, 14A3, 14A75 circunferenciais, nesse caso setenta e cinco, distribuídas circunferencialmente em torno do eixo de revolução. Cada porção 14Ai leva um motivo escolhido entre um grupo de vários motivos distintos, geralmente três ou quatro motivos. Os primeiros elementos 14A compreendem dois sulcos 16 circunferenciais e paralelos, cavados na superfície do pneumático, de profundidade H predeterminada quando o pneumático 10 é novo. Assim, cada porção 14Ai compreende uma porção circunferencial de cada sulco 16. A profundidade H desses sulcos 16 é da ordem de 8 mm e a largura dos mesmos é da ordem de 10 mm. Os primeiros elementos 14A formam portanto N1 = 1 motivo de esculturas que se repetem a cada rotação do pneumático 10 e são próprios para gerar um primeiro ruído de impressão acústica BEA1, qualquer que seja o desgaste do pneumático.

[0056] Os segundos elementos 14B de esculturas indicadores de desgaste sonoros TUS que indicam um limite de desgaste SS. A profundidade de cada sulco 16 quando o limite SS é atingido é fixada a 2,2 mm, o que corresponde a um limite SS = 5,8 mm. Cada indicador de desgaste sonoro TUS é constituído por uma saliência de goma 17 disposta transversalmente ao fundo do sulco 16 no qual ela está situada e que se estende radialmente a partir do fundo desse sulco 16. Quando o pneumático está novo, cada saliência 17 apresenta uma altura predeterminada hS substancialmente igual à diferença entre a profundidade H dos sulcos 16 e o limite SS. O pneumático 10 compreende N2 = 6 conjuntos que compreendem cada um deles duas saliências 17. O pneumático 10 compreende portanto doze saliências 17. Cada saliência 17 de cada conjunto é substancialmente alinhada axialmente com cada outra saliência 17 do conjunto. As saliências 17 são distribuídas de modo igual circunferencialmente sobre o pneumático 10. Assim, acima do limite SS, por ocasião da rotação do pneumático, as saliências 17 entram com intervalo de tempo constante em contato com o solo quando o pneumático roda em velocidade substancialmente constante. Os segundos elementos 14B são próprios para gerar um segundo ruído de impressão acústica BEA2 acima do limite de desgaste SS. Esse segundo ruído de impressão acústica BEA2 é portanto característico do desgaste do pneumático 10.

[0057] As saliências 17 são dispostas de maneira que, qualquer que seja o desgaste radial do pneumático 10, duas saliências 17 circunferencialmente sucessivas de um mesmo sulco 16 e o sulco 16 delimitem um espaço aberto ao ar por ocasião da passagem dos mesmos na área de contato do pneumático 10 com o solo. Nesse caso, a distância que separa duas saliências 17 circunferencialmente sucessivas de um mesmo sulco 16 é superior a uma distância predeterminada, aqui o comprimento da área de contato, para que, mesmo acima de um limite SS, as saliências 17 e o sulco 16 formem um espaço que permanece aberto ao ar por ocasião da passagem dos mesmos na área de contato do pneumático 10 com o solo.

[0058] As esculturas 14 compreendem também indicadores de desgaste legais (não representados) que indicam um limite de desgaste legal. O limite de desgaste legal é atingido depois do limite SS.

[0059] Quando o pneumático 10 está novo, como está representado na figura 3, a altura das saliências 17 é menor do que a profundidade dos sulcos 16 de modo que cada indicador TUS compreende um espaço situado acima das saliências 17, quer dizer no topo das saliências 17. Assim, quando pneumático 10 é novo, os segundos elementos 14B não podem entrar em contato com o solo por ocasião da passagem dos mesmos na área de contato do pneumático 10 com o solo e não podem portanto gerar o segundo ruído de impressão acústica BEA2.

[0060] Fo representado na figura 4 o pneumático 10 da figura 3 gasto acima do limite SS.

[0061] O desgaste da banda de rodagem 12 do pneumático 10 representado na figura 4 é de 6 mm, quer dizer superior ao limite SS, dito de outro modo superior à distância que separa, quando o pneumático 10 é novo, o topo das saliências 17 da superfície da banda de rodagem 12. Considerando o desgaste superior a SS, o topo das saliências 17 está ao mesmo nível que a superfície da banda de rodagem 12. Acima do limite SS, cada saliência 17 apresenta uma altura inferior à altura hS. Aqui, a altura é inferior a 2,2 mm e vale 2 mm para um desgaste de 6 mm. Essa altura é igual à diferença entre a profundidade de cada sulco 16 e o desgaste do pneumático 10. Quando o pneumático 10 está gasto acima do limite SS, cada saliência 17 é disposta de modo a entrar em contato com o solo por ocasião de sua passagem na área de contato do pneumático com o solo. Ela emite então um som. Essa sucessão de contatos entre as saliências 17 e o solo está na origem do segundo ruído de impressão acústica BEA2.

[0062] Em variante, o pneumático 10 compreende segundos elementos 14B diferentes das saliências 17. Os segundos elementos formam indicadores de desgaste sonoro acima de um limite de desgaste predeterminado. Pode se tratar de cavidades sonoras como descrito na publicação WO 2011/067535.

[0063] O princípio da detecção dos ruídos de impressão acústica BEA1, BEA2 é análogo ao princípio de detecção do ruído de impressão acústica descrito na publicação WO 2011/067535 aplicado à compressão/expansão do ar preso dentro de uma cavidade sonora. Assim, a detecção do primeiro ruído de impressão acústica BEA1 gerado pelos primeiros elementos de escultura 14A que forma N1 = 1 motivo que se repete na volta de roda (caso de pneumático para veículo de turismo) ou N1 motivos circunferencialmente distribuídos de modo igual (caso do pneumático para veículo de tipo veículo pesado) repousa no mesmo princípio que a detecção de um ruído de impressão acústica gerado por N1 = 1 conjunto de cavidade(s) sonora(s). A detecção do segundo ruído de impressão acústica BEA2 gerado por N2 conjuntos de indicadores TUS distribuídos de modo igual circunferencialmente sobre o pneumático 10 repouso no mesmo princípio que a detecção de um ruído de impressão acústica gerado por N2 conjuntos de cavidade(s) sonora(s) distribuída(s) de modo igual circunferencialmente sobre o pneumático 10.

[0064] Foi representada na figura 5 a densidade espectral de potência de um espectro frequencial teórico SFT em função da freqüência. O espectro SFT é obtido por tratamento de um sinal acústico teórico emitido pelo pneumático 10 gasto acima do limite SS, que apresenta uma circunferência C = 1,93 m e que é montado no trem traseiro de um veículo que circula a V = 90 km.h-1 = 25 m.s-1.

[0065] O sinal frequencial teórico SFT compreende um primeiro e um segundo espectros frequenciais teóricos SFT1, SFT2 respectivamente dos primeiro e segundo ruídos de impressão acústica BEA1, BEA2. Cada espectro SFT1, SFT2 forma um pente de Dirac e compreende respectivamente componentes frequenciais elementares Si,1, Si,2, as componentes adjacentes sendo frequencialmente eqüidistantes duas a duas. Na realidade, cada espectro real SFT1, SFT2 toma a forma de um pente de Dirac desdentado, quer dizer do qual várias componentes frequenciais elementares estão ausentes. Por outro lado, as componentes frequenciais elementares apresentam densidades espectrais de potência desiguais.

[0066] Duas componentes frequenciais elementares Si,1 adjacentes (em traços finos) são separadas uma da outra por um desvio frequencial teórico DPT1 = N1*V/C = 12,9 Hz. De modo análogo, duas componentes frequenciais elementares Si,2 (em traços grossos) são separadas uma da outra por um desvio frequencial teórico DPT2 = N2*V/C = 77,4 Hz.

[0067] Cada componente Si,1, Si,2 apresenta uma densidade espectral de potência teórica respectivamente igual a PT1, PT2. No caso teórico representado na figura 5, PT1 = PT2.

[0068] Agora será descrito um processo de detecção do desgaste de um pneumático em referência às figuras 6 a 10.

[0069] Foi representado na figura 6 um organograma de etapas de tratamento do sinal acústico que permitem obter o espectro frequencial da figura 5.

[0070] É adquirido, por ocasião de uma etapa 100, um sinal acústico temporal ST suscetível de compreender os primeiro e segundo ruídos de impressão acústica BEA1, BEA2. O sinal acústico ST é obtido registrando-se o ruído gerado por dois pneumáticos 10 gastos acima do limite SS, que apresentam uma circunferência C = 1,93 m e que são montados no trem traseiro de um veículo que circula a V = 90 km.h-1 = 25 m.s-1. O tempo de duração da trama de aquisição é T = 1 s e a freqüência de amostragem é Fe = 16 384 Hz.

[0071] Por ocasião de uma etapa 102, é aplicada uma transformada de Fourier ao sinal temporal ST a fim de obter um espectro frequencial SF ilustrado na figura 7. Além de ser suscetível de compreender os primeiro e segundo espectros frequenciais SF1, SF2 respectivamente dos primeiro e segundo ruídos de impressão acústica BEA1, BEA2, o espectro frequencial SF compreende, diferentemente do espectro frequencial teórico SFT da figura 5, numerosas componentes frequenciais elementares que provêm de ruídos parasitas tal como o vento, o ruído do motor ou o ruído da cadeia cinemática que é associada a ele. O processo tem notadamente como objeto determinar se o espectro SF compreende os espectros SF1, SF2 e isso, de preferência, na ausência do conhecimento das características do pneumático 10 tais como o número N2 de indicadores, a circunferência C do pneumático 10 e a velocidade V do veículo.

[0072] Por ocasião das etapas 104 a 108 seguintes, é efetuado um pré- tratamento espectral do espectro frequencial SF da figura 7. Por ocasião de uma etapa 104, é isolado um domínio frequencial DF do espectro freqüência SF compreendido entre 500 e 2500 Hz, aqui entre 1000 e 2000 Hz. E depois, em uma etapa 106, é eliminado o ruído e é normalizado opcionalmente o espectro SF dentro do domínio frequencial DF. Finalmente, em uma etapa 108, são isoladas as componentes frequenciais elementares do espectro filtrado que apresentam uma intensidade superior a um limite de intensidade predeterminado.

[0073] É obtido assim um segundo espectro frequencial S que compreende várias componentes frequenciais elementares. O espectro S é portanto obtido por tratamento do sinal acústico temporal ST. Em variante, as etapas de pré-tratamento podem não ocorrer ou então outras etapas de tratamento suplementares são executadas.

[0074] Agora vão ser descritas em referência à figura 8 etapas 400 a 410 de enumeração de pelo menos um espectro frequencial SH, dito hipotético de componentes frequenciais elementares Si a partir das componentes frequenciais Si elementares do espectro S.

[0075] Primeiramente, são determinados um primeiro e um segundo intervalos 11, I2 de desvios frequenciais DP de modo a que cada intervalo 11, I2 compreenda respectivamente o desvio freqüência DP1 do espectro procurado SF1 e o desvio frequencial DP2 do espectro procurado SF2. Nesse caso, a velocidade V do veículo podendo variar de 30 a 130 km.h-1, o número N1 de macromotivos sendo compreendido dentro do intervalo [N1, min; N1, max], aqui N1, min = 1 e N1, max = 1, o número N2 de indicadores TUS sendo compreendido dentro do intervalo [N1, min; N2, max], aqui N2, min = 2 e N2, max = 8, e a circunferência C podendo variar de 1,6 a 2,5 m, cada intervalo 11, I2 é tal que 11 = [3,3 Hz, 22,6 Hz] e I2 = [6,6 Hz, 180,5 Hz].

[0076] Cada componente frequencial elementar Si de cada espectro hipotético SH é distante frequencialmente de pelo menos uma componente frequencial elementar adjacente Si do espectro hipotético SH de um desvio frequencial de enumeração DPe predeterminado, de preferência que pertence a pelo menos um dos intervalos 11, I2.

[0077] Em uma etapa 400, são enumerados todos os pares de componentes Si do espectro S e é determinado um desvio frequencial DFCk que separa as componentes Si de cada par k uma da outra.

[0078] Em uma etapa 402, são retidos os pares k para os quais o desvio frequencial DFCk pertence a um dos intervalos 11, I2.

[0079] Em uma etapa 404, é classificado cada desvio frequencial DFCk de cada par k retido em uma família, dita de desvio frequencial, definida por um intervalo de desvio frequencial familiar σF. Nesse caso, todos os intervalos σF são inferiores ou iguais a 0,5 Hz.

[0080] Em uma etapa 406, entre os pares de componentes enumerados, são determinados os pares dos quais o desvio frequencial que os separa pertence a um mesmo intervalo de desvio frequencial familiar σF.

[0081] E depois, em uma etapa 408, são enumerados os espectros hipotéticos SH tais como definidos acima. Por outro lado, é determinada uma característica frequencial de cada espectro frequencial hipotético SH, nesse caso o desvio frequencial de enumeração DPe = σF que separa frequencialmente cada componente frequencial Si do espectro hipotético SH de pelo menos uma componente frequencial adjacente Si do espectro hipotético SH.

[0082] E depois, nas etapas 410 a 414, são selecionados espectros frequenciais SP1, SP2, ditos potenciais, entre os espectros hipotéticos SH.

[0083] Na etapa 410, para cada espectro hipotético enumerado SH, é determinado um índice de confiança lc, dito de seleção, associado à seleção de cada espectro hipotético SH a partir de pelo menos uma característica de pelo menos uma componente frequencial Si de cada espectro hipotético SH enumerado. Nesse caso, é determinado o índice lc a parir de um dispersão DE do desvio frequencial entre as componentes frequenciais elementares Si do espectro, uma relação R entre o sinal acústico e o ruído, o número NS de componentes frequenciais elementares no espectro e a densidade D do espectro, quer dizer a relação do número total de componentes frequenciais elementares sobre o número máximo de componentes frequenciais elementares possíveis.

[0084] Na etapa 412, é identificado, entre os espectros hipotéticos SH que apresentam um desvio frequencial DPe que pertence ao intervalo 11, um primeiro espectro potencial SP1 suscetível de formar o espectro SF1, SF2 de um dos primeiro e segundo ruídos de impressão acústica BEA1, BEA2. O primeiro espectro potencial SP1 apresenta um desvio frequencial DPp1 e um índice lc = Ic1 que é o mais elevado entre os índices lc dos espectros enumerados e cujo desvio frequencial DPe pertence ao intervalo 11. Na etapa 414, é selecionado o primeiro espectro potencial SP1 se o índice Ic1 satisfaz uma condição predeterminada relativa à seleção do primeiro espectro potencial, nesse caso se Ic1 é superior ou igual a um limite predeterminado.

[0085] De modo análogo, é identificado, entre os espectros hipotéticos SH que apresentam um desvio frequencial DPe que pertence ao intervalo I2, um segundo espectro potencial SP2 suscetível de formar o outro espectro frequencial SF1, SF2 dos primeiro e segundo ruídos de impressão acústica BEA1, BEA2. O segundo espectro potencial SP2 apresenta um desvio frequencial DPp2 e um índice lc = Ic2 que é o mais elevado entre os índices lc das séries enumeradas e cujo desvio frequencial DPe pertence ao intervalo I2. É selecionado o segundo espectro potencial SP2 se o índice Ic2 satisfaz uma condição predeterminada relativa à seleção do segundo espectro potencial, nesse caso se Ic2 é superior ou igual a um limite predeterminado.

[0086] No caso em que cada índice Ic1, Ic2 é inferior ao limite correspondente ou então que um dos índices é inferior ao limite correspondente, retorna-se à etapa 100.

[0087] Foi representado na figura 9 um organograma que ilustra etapas que permitem selecionar um espectro Sp, dito espectro pai e suscetível de formar o espectro frequencial de um dos primeiro e segundo ruídos de impressão acústica BEA1, BEA2.

[0088] Em uma etapa 500, é selecionado, entre os primeiro e segundo espectros potenciais SP1, SP2, o espectro pai Sp. O espectro pai Sp é aquele do qual o índice de confiança de seleção lc é o maior entre os índices Ic1, Ic2. Nesse modo de realização Ic2 > Ic1. O segundo espectro potencial SP2 forma portanto o espectro pai Sp. Nesse caso, o espectro pai Sp = SP2 apresenta um desvio frequencial DPp = DPp2 = 77,5 ±1 Hz e um índice Icp = Ic1. O espectro pai Sp compreende as componentes frequenciais elementares si em traços grossos na figura 7. Em variante, se Ic1 > Ic2, o espectro pai Sp = SP1 apresenta um desvio frequencial DPp = DPp1 = 12,5 ± 1 Hz e um índice Icp = Id.

[0089] Em uma etapa 502, no caso em que Ic2 > Ic1, é determinado um índice de confiança Idp, dito de detecção, associado à detecção de um dos ruídos de impressão acústica BEA1, BEA2 a partir de uma característica do espectro pai Sp, aqui SP2. Nesse caso, Idp = Icp. Em variante, Idp é calculado a partir de outras características diferentes de DE, R, NS e D. No caso em que Ic2 < Ic1, é determinado um índice de confiança de detecção Idp a parir de uma característica do espectro pai SP1.

[0090] Foi representado na figura 10 um organograma que ilustra etapas que permitem selecionar um espectro Sf, dito espectro filho e suscetível de formar o espectro frequencial do outro dos primeiro e segundo ruídos de impressões acústicas BEA1, BEA2.

[0091] Em uma etapa 600, é suprimido, do espectro S do sinal acústico, pelo menos em parte o espectro pai Sp, nesse caso pelo menos uma parte das componentes frequenciais Si do espectro pai Sp. Nesse caso, são conservadas as componentes frequenciais elementares do espectro pai Sp que apresentam uma densidade espectral de potência superior ou igual a um limite predeterminado, quer dizer que são suprimidas as componentes frequenciais elementares do espectro Sp que apresentam uma densidade espectral de potência inferior ao limite predeterminado. Obtém-se um espectro frequencial Se podado de certas componentes Si do espectro pai Sp.

[0092] Em etapas 602 a 612, são enumerados espectros hipotéticos SHf de componentes frequenciais elementares Si a partir do espectro Se executando-se etapas análogas às etapas 400 a 408. Cada componente frequencial elementar Si de cada espectro hipotético SHf é distante frequencialmente de pelo menos uma componente frequencial elementar adjacente Si do espectro hipotético SHf de um desvio frequencial de enumeração DPe determinado a partir de uma característica frequencial do espectro pai Sp, aqui o desvio frequencial DPp.

[0093] Assim, em uma etapa 602, são enumerados todos os pares de componentes Si do espectro podado Se e é determinado um desvio frequencial SFCk que separa as componentes Si de cada par k uma da outra.

[0094] Em uma etapa 604, no caso em que Sp = SP2 = 77,5 Hz, retêm-se os pares para os quais o desvio frequencial DFCk pertencem a um intervalo I3 = [N1, min / N2, max * (DPp2 - Ee), N1, max / N2, min * (DPp2 + Ee)] = [1/8 x 76,5, 1/2 x 78,5] = [9,6, 39,3] no qual Ee é um desvio frequencial que representa o erro estimado no valor do desvio frequencial DPp1 do espectro pai, aqui Ee = 1 Hz. No caso em que Sp = SP1 = 12,5 Hz, retêm-se os pares para os quais o desvio frequencial DFCk pertencem a um intervalo I3 = [N2, min / N1, max * (DPp1 - Ee), N2, max / N1, min * (DPp1 + Ee)] = [2/1 x 11,5, 8/1 x 13,5] = [23 Hz, 108 Hz],

[0095] Assim, é limitada a seleção do espectro frequencial filho Sf aos espectros hipotéticos SHf dos quais o desvio frequencial DFCk é compreendido dentro do intervalo de desvios frequenciais I3 determinado a partir do desvio frequencial DPp1 do espectro pai Sp.

[0096] Em uma etapa 606, é classificado cada desvio frequencial DFCk de cada par de componentes Si em uma família, dita de desvio frequencial, definida por um intervalo de desvio frequencial familiar σF. Nesse caso, todos os intervalos σF são inferiores ou iguais a 0,5 Hz.

[0097] Em uma etapa 608, entre os pares de componentes enumerados, são determinados os pares de componentes dos quais o desvio frequencial que os separa pertencem a um mesmo intervalo de desvio frequencial familiar σF.

[0098] E depois, em uma etapa 610, são enumerados os espectros SHf tais como definidos acima. Por outro lado, é determinada uma característica frequencial de cada espectro frequencial hipotético SHf, nesse caso o desvio frequencial de enumeração DPe = σF que separa frequencialmente cada componente frequencial Si do espectro hipotético SHf de pelo menos uma componente frequencial adjacente Si do espectro hipotético SHf.

[0099] E depois, em uma etapa 612, para cada espectro hipotético enumerado SHf, é determinado um índice de confiança de seleção lc associado à seleção de cada espectro hipotético SHF a partir de pelo menos uma característica de pelo menos uma componente frequencial Si de cada espectro hipotético SHf enumerado. É determinado o índice lc de modo análogo ao índice lc calculado na etapa 410.

[00100] Em seguida, em uma etapa 614, é selecionado o espectro filho Sf entre os espectros SHf. O espectro filho Sf apresenta o índice lc = Icf que é o mais elevado entre os índices lc dos espectros enumerados. O espectro filho Sf compreende as componentes frequenciais elementares em traços finos na figura 7.

[00101] Em uma etapa 616, é determinado um índice de confiança Idf, dito de detecção, associado à detecção do outro ruído de impressão acústica BEA1, BEA2 a partir de uma característica do espectro filho Sf. É calculado o índice Idf de modo análogo ao índice Idp.

[00102] Finalmente, por ocasião de uma etapa de tomada de decisão, se cada índice de confiança de detecção Idp, Idf satisfaz uma condição predeterminada relativa à detecção de cada ruído de impressão acústica BEA1, BEA2, é emitido um alerta da detecção do desgaste do pneumático 10. Nesse caso, as condições relativas à detecção do ruído de impressão acústica BEA1, BEA2 são idênticas. Cada índice Idp, Idf satisfaz a condição predeterminada quando cada índice Idp, Idf é superior ou igual a um limite predeterminado. No caso em que cada índice de confiança de detecção Idp, Idf, ou então no caso em que um só dos índices Idp, Idf não satisfaz a condição predeterminada correspondente, não é emitido alerta da detecção do desgaste do pneumático 10 e retorna-se à etapa 100.

[00103] A invenção não se limita ao modo de realização descrito acima.

[00104] De fato, o processo de acordo com a invenção pode ser também executado conhecendo-se a totalidade ou parte dos parâmetros do pneumático que determinam os desvios frequenciais DPT1, DPT2. Assim, conhecendo-se o número NTUS de indicadores 17, notadamente porque todos os pneumáticos que compreendem esse tipo de indicadores 17 compreendem um número idêntico dos mesmos, a circunferência C do pneumático 10 e a velocidade V do pneumático 10, por exemplo a partir de um GPS (Global Positionning System), reduz-se os intervalos 11, I2 e I3 e melhora-se a robustez da detecção. Os pentes de Dirac são portanto ainda mais únicos e fáceis de detectar quanto mais os parâmetros do pneumático forem conhecidos com precisão.

[00105] A totalidade ou parte do processo de acordo com a invenção poderá ser executada através de instruções de código próprias para comandar a execução das etapas do processo quando ele é executado em um computador. As instruções poderão emanar de programas de computador gravados em um suporte de registro de dados por exemplo do tipo HD ou memória flash, CD ou DVD. Será possível prever colocar um tal programa à disposição tendo em vista seu telecarregamento em uma rede de telecomunicação tal como a rede Internet ou uma rede sem fio. Atualizações do programa poderão assim ser enviadas por essa rede aos computadores conectados à rede.

[00106] No decorrer do processo de detecção, detecta-se por um sensor acústico embarcado no veículo o sinal acústico temporal e emite-se, para um servidor distante não embarcado no veículo automóvel, informações relativas ao sinal acústico. O processo compreende, previamente à etapa de emissão, um pré- tratamento do sinal acústico realizado a bordo do veículo.

[00107] Em um modo de realização, o pré-tratamento compreende a etapa 100 e são efetuadas as etapas ulteriores no servidor distante. Assim, evita-se que se tenha que dispor de um dispositivo embarcado no veículo que apresenta necessariamente desempenhos elevados. Por outro lado, as atualizações do processo podem ser diretamente efetuadas no servidor.

[00108] Em um outro modo de realização, o pré-tratamento compreende as etapas 100 e 102 e as etapas ulteriores são efetuadas no servidor distante.

[00109] Em mais um outro modo de realização, o pré-tratamento compreende as etapas 100 a 108 e as etapas ulteriores são efetuadas no servidor distante. Assim, reduz-se o volume dos dados emitidos a partir do veículo.

[00110] Essas características relativas à etapa de pré-tratamento poderão ser exploradas independentemente das etapas de acordo com as quais:

[00111] - é adquirido um sinal acústico suscetível de compreender os primeiro e segundo ruídos de impressões acústicas,

[00112] - é selecionado, no espectro frequencial do sinal acústico adquirido, um espectro frequencial, dito espectro pai, suscetível de formar o espectro frequencial de um dos primeiro e segundo ruídos de impressões acústicas,

[00113] - é determinado um espectro frequencial, dito podado, suprimindo-se, do espectro do sinal acústico, pelo menos em parte o espectro pai,

[00114] - é selecionado, no espectro podado, um espectro frequencial, dito espectro filho, suscetível de formar o espectro frequencial do outro dos primeiro e segundo ruídos de impressões acústicas,

[00115] - são determinados dois índices de confiança, ditos de detecção, associados à detecção dos primeiro e segundo ruídos de impressão acústica a partir de pelo menos uma característica de cada espectro pai e filho selecionado,

[00116] - se cada índice de confiança de detecção satisfaz uma condição predeterminada relativa à detecção de cada primeiro e segundo ruído de impressão acústica, é emitido um alerta da detecção do desgaste do pneumático.

Claims

1. Processo de detecção do desgaste de um pneumático (10), o pneumático (10) compreendendo pelo menos um primeiro elemento (14A) de escultura próprio para gerar um primeiro ruído de impressão acústica (BEA1) e pelo menos um segundo elemento (14B) de escultura próprio para gerar um segundo ruído de impressão acústica (BEA2) característico do desgaste do pneumático (10), o processo caracterizado pelo fato de: - adquirir um sinal acústico (ST) suscetível de compreender os primeiro e segundo ruídos de impressões acústicas (BEA1, BEA2), - selecionar, no espectro frequencial (S) do sinal acústico adquirido (ST), um espectro frequencial (Sp), dito espectro pai, suscetível de formar o espectro frequencial de um dos primeiro e segundo ruídos de impressões acústicas (BEA1, BEA2), - determinar um espectro frequencial (Se), dito podado, suprimindo-se, do espectro (S) do sinal acústico (ST), pelo menos em parte o espectro pai (Sp), - selecionar, no espectro podado (Se), um espectro frequencial (Sf), dito espectro filho, suscetível de formar o espectro frequencial do outro dos primeiro e segundo ruídos de impressões acústicas (BEA1, BEA2), - determinar dois índices de confiança (Icd1, Icd2), ditos de detecção, associados à detecção dos primeiro e segundo ruídos de impressão acústica (BEA1, BEA2) a partir de pelo menos uma característica de cada espectro pai e filho (Sp, Sf) selecionado, - se cada índice de confiança de detecção (Icd1, Icd2) satisfaz uma condição predeterminada relativa à detecção de cada primeiro e segundo ruídos de impressão acústica (BEA1, BEA2), emitir um alerta da detecção do desgaste do pneumático (10).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o espectro pai (Sp) compreendendo componentes frequenciais elementares, conservar as componentes frequenciais elementares do espectro pai que apresentam uma densidade espectral de potência superior a um limite predeterminado.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de enumerar pelo menos um espectro frequencial (SH), dito hipotético e determinar pelo menos uma característica frequencial (DPe) de cada espectro hipotético (SH).

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que, para cada espectro hipotético (SH), determinar um índice de confiança (lc), dito de seleção, associado à seleção do espectro hipotético (SH).

5. Processo de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que, cada espectro hipotético (SH) compreendendo componentes frequenciais elementares (Si), a característica frequencial (DPe) do espectro hipotético é o desvio frequencial que separa frequencialmente cada componente frequencial (Si) de cada espectro hipotético (SH) de pelo menos uma componente frequencial (Si) adjacente do espectro hipotético (SH).

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que limitar a seleção do espectro filho (Sf) aos espectros hipotéticos (SH) dos quais o desvio frequencial (DFCk) está compreendido dentro de um intervalo de desvios frequenciais (I3) determinado a partir do desvio frequencial (DPp) do espectro pai (Sp).

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de, selecionar, no espectro frequencial (S) do sinal acústico adquirido (ST), primeiro e segundo espectros frequenciais (SP1, SP2), ditos potenciais, cada espectro frequencial potencial (SP1, SP2) sendo suscetível de formar o espectro frequencial (SF1, SF2) de um dos ruídos de impressão acústica (BEA1, BEA2) e selecionar o espectro pai entre os primeiro e segundo espectros frequenciais potenciais (SP1, SP2).

8. Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 7, caracterizado pelo fato de selecionar os primeiro e segundo espectros potenciais (SP1, SP2) entre os espectros hipotéticos (SH) que apresentam um desvio frequencial (DPe) que pertence respectivamente a um primeiro e segundo intervalos (11, I2) de desvios frequenciais predeterminados.