CN102741066A - 轮胎的磨损阈值的明确检测 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在用于探测轮胎（其包括胎面，并具有至少两个预定的径向磨损阈值S_i）的磨损的方法，在所述探测的过程中：在超过每个阈值S_i时，所述胎面设计的形状使之包括与所述阈值S_i相关联的NE_i组的声波腔室；和对于每个阈值S_i，k_min为k_i值的最小值，其中当对于

的值NE_i/NE_i-1>1时，k_i=NE_i/NE_i-1，或者当对于

的值NE_i-1/NE_i>1时，k_i=NE_i-1/NE_i；对于每个阈值，在速度V下探测从一个或多个与该阈值相关联的声波腔室发出的声学足迹噪音，用于检测所述声学足迹噪音的所述速度V的值限制在I=[V_min;V_max]的区间，其满足V_max≤k_min.V_min。

Description

轮胎的磨损阈值的明确检测

技术领域

本发明涉及用于检测轮胎的磨损的方法。本发明具体地应用于任何类型的车辆（载客车辆或重型货运车辆）轮胎，但不限于这些轮胎。

背景技术

当轮胎在地面上滚动时，其与地面接触的胎面由于摩擦而被磨损。为了更加容易地监控磨损并检测过于明显的磨损，轮胎装有磨损计量器，尤其是声波计量器，以允许用户检测数个等级的磨损。

对于各个阈值，声波磨损计量器产生声学足迹噪音或者声学足迹，声学足迹噪音或者声学足迹表现出显著特性，特别是频率特性。这些频率特性取决于尤其包括下列各项的参数：磨损计量器的数量、安装磨损计量器的几何结构、轮胎的转速或者轮胎的尺寸。因此，对于这些参数中的某些值，与数个阈值相关联的特征计量器噪音的特性是相同的，从而使得不可能确定达到了哪个磨损阈值。

发明内容

本发明的目标是提供一种方法，该方法使得能够以明确方式确定所达到的阈值。

为此目标，本发明的主题为一种用于检测轮胎磨损的方法，所述轮胎包括胎面并具有至少两个预定的径向磨损阈值，其特征在于，

-在超过每个阈值S_i时，所述胎面被设计成其包括NE_i组的与所述阈值S_i相关联的至少一个所谓的“声波”腔室；每组的每个腔室基本上与该组的其他腔室彼此轴向对齐；和

-对于每个阈值S_i，对于

k_min为k_i值的最小值，其中M为预定径向磨损阈值的总数，其中：

-当对于

的值，NE_i/NE_i-1>1时，k_i=NE_i/NE_i-1，或者

-当对于

的值，NE_i-1/NE_i>1时，k_i=NE_i-1/NE_i

-对于每个阈值，在速度V下探测从一个或多个与该阈值相关联的声波腔室发出的声学足迹噪音，和

-用于检测所述声学足迹噪音的所述速度V的值限制在I=[V_min;V_max]的区间，其满足V_max≤k_min.V_min。

根据本发明的方法使得能够警告轮胎用户达到了磨损阈值，并确定所达到的磨损阈值是无论哪个上述参数的值。

在本申请中，每组的声学足迹噪音为每组的声波信号。这种噪音还可被视作每组的声学足迹。

确实，与每个阈值相关联的一个或多个声波腔室所发出的噪音的特征在于该阈值，尤其是因为与每个阈值相关联的腔室数量以及这些腔室的分布。在该方法中，不言而喻的是，与每个阈值相关联的一个或多个声波腔室的组数和与每个其他阈值相关联的一个或多个声波腔室的组数不同。在区间I中，两个不同阈值的噪音的特性（尤其是频率特性）可能并不相同。因此，单个磨损阈值与所述噪音的特性（尤其是频率特性）的每个值相关联。例如，一旦已经确定了V_min并且已知k_min，能够确定V_max并由此确定I，从而进行明确的探测。相反，一旦已经确定了V_max并且已知k_min，能够确定V_min并由此确定I，从而进行明确的探测。对于落在区间I中的任何V值，由此能够以明确方式确定所达到的磨损阈值。因此，能够凭借该处理单元来区分达到的每个磨损阈值。

与各个阈值相关联的腔室表现出特定形状，该特定形状赋予其声波性质，换言之，这些腔室在经磨损的轮胎的滚动过程中造成特征噪音。

对于与每个阈值相关联的每个腔室，该特征噪音仅在该轮胎磨损至超过相应阈值时才会出现。与阈值相关联的每个腔室由此形成超过所述阈值的声波磨损计量器。

因此，即使驾驶员并不可见地和有规律地检测其轮胎的表面状态，但是，当他听见滚动时的特征嘶嘶声时，他仍将得到超越每个阈值的信息。

优选地，使用处理单元和一个或多个麦克风来探测滚动噪音，所述麦克风连接至所述处理单元并且能够探测在滚动噪音中的嘶嘶声，并向驾驶员告知其轮胎的磨损。

术语“速度”将理解为意指轮胎转动的线速度，其基本上等于安装该轮胎的车辆的速度。

有利地，所述声学足迹噪音包括声学足迹的数个基本频率分量，优选地形成至少部分的狄拉克梳状函数。所述声学足迹噪音的基本频率分量是所述腔室发出的噪音的特性。因此，当达到轮胎的每个磨损阈值时，由所述计量器发出的声学足迹噪音包括沿频率分布的数个基本频率分量。另外，这种声学足迹噪音表现出显著的梳状图谱的基本频率分量，这是独特的，并且因此易于探测。

根据该方法的其他任选特性：

所述声学足迹噪音的每个基本频率分量均通过频率间隔而与所述声学足迹噪音的至少一个相邻基本频率分量隔开，该频率间隔落在与独特阈值相关联的参照频率区间内。对于每个阈值，所述参照频率区间是该阈值的特性。因此，当达到磨损阈值时，由与该阈值相关联的腔室发出的声学足迹噪音包括数个基本频率分量，所述多个基本频率分量根据预定的图谱而沿频率分布。所述预定的参照频率区间对应于可将与每个磨损阈值相关联的噪音的基本频率分量分开的一组频率间隔。因此，该对照频率区间覆盖了可将与每个不同磨损阈值相关联的噪音的两个基本频率分量隔开的所有频率间隔。在区间I中，将所述噪音的两个基本频率分量隔开的频率间隔由此与单个磨损阈值相关联。

所述预定的参照频率区间落在1赫兹和300赫兹之间。该频率区间包括易于将所述腔室发出的噪音的基本频率分量隔开的频率间隔。所述参照频率区间通过考虑所需要的参数（例如车辆的尺寸）的极值来确定，不需要输入或更改。因此，对于载客车辆，当速度在10千米/小时和130千米/小时之间变化、计量器的数量在1和20之间变化并且周长在1.30米和3.0米之间变化时，所述腔室发出的噪音的基本频率分量的频率间隔落在1赫兹和约300赫兹之间的区间内。相似的频率范围适用于以90千米/小时以下的速度行驶、装有最多32个计量器且周长在2.1和3.7米之间变化的轮胎的重型货运车辆。

在一个具体实施方案中，每一组均由单个声波腔室组成。

在另一个具体实施方案中，每一组均包括至少两个基本上彼此轴向对齐的腔室。

在此具体实施方案中，与阈值相关联的一组中的腔室具有与关联于同一阈值的该组中的另一腔室基本上相同的方位角。因此，这些腔室同时发出声波。

在另一个具体实施方案中，两个轴向对齐的腔室与两个不同的阈值相关联。在此情况下，所述两个腔室并不形成同一组的一部分。

任选地，与每个阈值相关联的一个或多个声波腔室的组设置成：超过每个阈值时，与所述每个阈值相关联的一个或多个声波腔室的组在轮胎上等距离地周向分布。

表述“等距离地周向分布”理解为意指与给定阈值相关联的每组一个或多个腔室基本上位于如下位置：该位置相距与其相邻的两组一个或多个腔室相同的空间距离。在单个组与给定阈值相关联的情况下，该单个组也等距离地周向分布。确实，在此情况下，通过该同一组来形成相邻的组。

另外，在所有情况下，无论达到哪个阈值，由于各组的一个或多个腔室围绕轮胎胎面等距离地周向分布，超过每个阈值而发出的噪音的特性为独特且显著的。因此，在轮胎的滚动噪音、风声、发动机噪音或与其关联的传动系的噪音中，轮胎所发出的噪音是易于探测的。确实，在频域内，超过每个阈值而发出的噪音所具有的特征狄拉克梳状函数的形状能够易于在所有上述乱真噪音中得到确认。

在围绕胎面等距离地周向分布的同时，所述腔室将能够彼此相对地轴向偏移。

在任选的方式中，超过每个阈值时，每个声波腔室在径向上曝露至轮胎外部，并且被设计成当其经过轮胎与地面的接触面积时以基本上气密的方式被地面封闭。

确实，因为每个腔室均设计成以基本上气密的方式被地面封闭，所以，当其经过轮胎与地面的接触面积时，其瞬时地封闭空气。此时，在接触面积中的轮胎变形的作用下，该被封闭于腔室中的空气压缩，随后，当轮胎后部处的胎面失去与地面的接触并且所述腔室相应地开启时，所述空气在离开所述接触面积时猛烈地膨胀。

所述空气的这种膨胀持续大约数毫秒，并造成特定的噪音（有时称作嘶嘶声或抽气噪音），该噪音特别地取决于所述腔室的形状和体积。

假定这种嘶嘶声现象仅在空气在所述腔室中压缩并随后通过从所述腔室脱离而膨胀时发生，重要的是，当所述腔室经过所述接触面积时，该腔室被地面以基本上气密的方式封闭。实际上，顶部被地面所覆盖但同时包括与外部空气流体连通的横向通道的腔室不会形成声波腔室，因为其容纳的空气并未被压缩。对于现有技术中的轮胎胎面的刻纹而言尤其如此，所述刻纹通常由通道网络形成，所述各个腔室通过所述通道网络而彼此连通并与外部空气相通。

类似地，尺寸过大以至于不能在其经过所述接触面积时被地面完全覆盖的腔室（例如其长度大于所述接触面积的长度的腔室）无法形成本发明的含义内的声波腔室。

在一个具体实施方案中，k_min=2。

根据本发明的任选特性，区间I选自以下速度区间（以千米/小时计）：[50;100]、[60;120]和[65;130]。

任选地，所述轮胎包括：

-至少一个周向凹槽，当轮胎全新时所述周向凹槽为预定深度；和

-至少两个在所述凹槽的底部横向制成的肋部，当轮胎全新时，所述肋部为预定高度，该预定高度基本上等于所述凹槽的预定深度与所述预定磨损阈值中的一个之间的差值；

其中将所述两个肋部隔开的距离小于预定距离，从而使得，在超过所述径向磨损的预定阈值中的一个或每一个时，通过所述凹槽形成并且以所述两个肋部为界限的腔室发出声波。

通过在所述凹槽中设置所述腔室，由所述腔室发出的噪音相对于可设置在胎面中的任何位置的声波磨损计量器被放大。发出的噪音也通过扩张部而放大，一旦每个腔室已经经过所述接触面积时，所述扩张部由轮胎和地面形成。当每个声波腔室优选地在轴向上设置于轮胎的接触面积的中央部分时，这种通过扩张效应的放大率为最大值。

接触面积的中央部分的表述旨在意指，在负荷和压力的标称条件下，在轴向上基本上延伸经过该接触面积的一半宽度的接触面积区域，其相对于轮胎的中央子午面居中。

在一个被称作“递减”声波图谱的具体实施方案中，对于的任何值，k_i=NE_i/NE_i-1>1。

亦即，声波腔室的组数NE_i随轮胎磨损而增加。

在此具体实施方案中，通过增加组数，并由此增加腔室数量，所述腔室的总体积可在每个阈值处增加。注意到的是，随着轮胎磨损，由所述腔室发出的噪音的探测就更加容易。

在此具体实施方案的变体中，与给定阈值相关联的每个腔室还与高于所述给定阈值的阈值相关联。这使得能够使每个阈值处出现的腔室数量降至最低。由此，所述腔室对轮胎性能（尤其是流体力学性能）的影响降至最低。由此，与给定阈值相关联的每个腔室还与高于所述给定阈值的所有阈值相关联。该特性显然并不适用于最高阈值的腔室。

在此具体实施方案的另一个变体中，与给定阈值相关联的一个或多个声波腔室并不包括与低于所述给定阈值的阈值相关联的任何声波腔室。因此，当达到所述给定阈值时，与低于所述给定阈值的阈值相关联的一个或多个腔室停止发出声波。亦即，每组腔室严格地与单个磨损阈值相关联。

在另一个变体中，与给定阈值相关联的一个或多个声波腔室包括与低于所述给定阈值的阈值相关联的声波腔室和已经出现超过所述给定阈值的声波腔室的部分。因此，仅有少量的与较低阈值相关联的声波腔室也是与所述给定阈值相关联的声波腔室。

在另一个被称作“递增”声波图谱的具体实施方案中，对于

M]的任何值，k_i＝NE_i-1/NE_i>1。

亦即，声波腔室的组数NE_i随轮胎磨损而减少。

当所述声波腔室设置于所述凹槽中时，相对于不具有该声波腔室的轮胎而言，所述声波腔室可能使轮胎性能降低，尤其是在通过所述凹槽进行排水方面的性能。轮胎的磨损越是进展，这种排水性能的降低越是更多。因此，通过降低声波腔室的组数，并由此随着轮胎磨损的进展而降低声波腔室的数量，限制了由于所述声波腔室所产生的潜在性能损失。在另一方面，优选提供足够数量的腔室，从而使得所述腔室的总体积可足够大，尤其是从而使得所述总体积大于预定的最小体积。

在此具体实施方案的变体中，当超过高于所述给定阈值的阈值时，与给定阈值相关联的一个或多个声波腔室不再发出声波或者消失。因此，与高于所述给定阈值的阈值相关联的声波腔室仅为在超过高于所述给定阈值的阈值时出现的腔室。亦即，每个腔室严格地与单个磨损阈值相关联。

在此具体实施方案的另一个变体中，与给定阈值相关联的一个或多个声波腔室包括与低于所述给定阈值的阈值相关联的一个或多个声波腔室的一部分。

本发明的主题还是计算机程序，其特性在于，所述计算机程序包括如下的代码指令：当在计算机上执行所述代码指令，所述代码指令用于控制执行例如由上文限定的方法的步骤。

本发明的主题进一步是用于记录数据的媒介，所述媒介包括记录形式的如上文限定的程序。

本发明的另一主题为：以其下载为目的，使如上文限定的程序可在电信网络上获得。

附图说明

通过参阅如下描述将会更好地理解本发明，这些描述仅以非限制实例的方式并参考所附附图给出，在这些附图中：

-图1为根据第一具体实施方案的具有“递减”声波谱图的全新轮胎的胎面的图；

-图2和图3为图1所示的轮胎的胎面的图，所述胎面分别磨损至超过第一和第二磨损阈值；

-图4为根据穿过图3所示的轮胎胎面的径向截面的图；

-图5图示说明了图3的轮胎的腔室的声学足迹噪音的频谱。

-图6A和图6B图示化地图示说明了图1至图3的轮胎的声波腔室的组的分布。

-图7和图8表示由与图1至图3以及图6A和图6B的轮胎的各个阈值相关联的各个腔室发出的噪音的频带。

-图9A至图9F图示化地图示说明了根据第二具体实施方案的具有“递减”声波谱图的轮胎的声波腔室的组的分布。

-图10和图11表示由与图9A至图9F的轮胎的各个阈值相关联的各个腔室发出的噪音的频带。

-图12A和图12B图示化地图示说明了根据第三具体实施方案的具有“递增”声波谱图的轮胎的声波腔室的组的分布。

-图13和图14表示由与图12A和图12B的轮胎的各个阈值相关联的各个腔室发出的噪音的频带。

具体实施方式

根据本发明的第一具体实施方案，图1所示为轮胎的一部分，以通用附图标记10表示。轮胎10旨在用于载客车辆。轮胎10基本上关于轴线而轴对称。

轮胎10包括基本上为圆柱形的胎面12，其外表面以刻纹14完成。特别地，胎面12包括两个周向且平行的凹槽16，所述凹槽16在轮胎表面中切出，其在轮胎10全新时具有预定深度H。这些凹槽16的深度H为约8毫米，并且其宽度为约10毫米。

轮胎10包括指示轮胎的法定磨损阈值SL的可见磨损计量器（未绘出）。对应于阈值SL的每个凹槽的深度固定在1.6毫米，由此对应于阈值SL=6.4毫米。

与凹槽16横切，轮胎的胎面12包括在所述凹槽16的底部处的一组肋部18。这组肋部包括两种类型的肋部18A、18B，每一种对应于至少一个预定的轮胎磨损阈值S₁、S₂。当轮胎全新时，每个肋部18A、18B分别具有第一和第二预定高度h₁、h₂。h₁>h₂并且S₂>S₁，从而使得每个18A类型的肋部均与阈值S₁和S₂相关联，并且每个18B类型的肋部均与独特阈值S₂相关联。第一阈值S₁基本上对应于阈值SL的90%，换言之，h₁=2.5毫米，而S₁=5.5毫米。第二阈值S₂基本上对应于阈值SL的100%，换言之，h₂=1.6毫米，而S₂=6.4毫米。阈值S₁、S₂图示化地表示在图6A-6B中。图6A显示了已经达到第一磨损阈值S₁但尚未达到第二磨损阈值S₂的轮胎10。图6B显示了已经达到第二磨损阈值S₂的轮胎10。

因此，在此具体实施方案中，第一阈值S₁对应于如下的磨损：超过该磨损时，轮胎表现出可能在潮湿路面上降低的性能。另一方面，第二阈值S₂对应于如下的磨损：超过该磨损时，轮胎不再符合法定要求。

同一轮胎的两个肋部的间隔距离为约20至30毫米。凹槽16和两个相邻肋部18A、18B所限定的体积分别形成设置于每个周向凹槽16中的区格19A、19B。每对区格19A、19B中的每个区格19A、19B均通过横向通道21A、21B而连接至该对区格中的另一个区格。每对区格19A和通道21A形成由腔室20A所构成的组，所述腔室20A在径向上曝露于轮胎10的外部。类似地，每对区格19B和通道21B形成由腔室20B所构成的组，所述腔室20B在径向上曝露于轮胎10的外部。在图6A-6B中，腔室20A、20B已经图示化地由虚线显示。这些虚线在径向部分上径向延伸，所述径向部分图示化地显示，在阈值之间，对应的腔室发出声波。

当轮胎全新时，如图1所示，肋部18A、18B的高度小于凹槽16的深度，从而使得每个腔室20A、20B均包括位于肋部18A、18B上方（换言之，在肋部18A、18B顶部）的流体连通通道。因此，即使是在胎面与平坦光滑的地面11相接触时，地面11也不会完全阻塞腔室20A、20B，因为所述肋部的顶部并不与地面11相接触。在此情况下，各个腔室20A、20B通过以所述肋部的顶部以及覆盖所述腔室的地面11为界限的颈缩通道而流体连通。

图2所示为图1的轮胎10，其磨损超过阈值S₁。换言之，这是个已经滚动了许多千米的轮胎，并且其胎面12已被逐渐磨去，直至其失去数毫米。图6A也图示化地显示了该轮胎10，其中可见，超过阈值S₁时，轮胎10包括NE₁=5组，每组均由腔室20A组成。因此，使NE₁=N₁=5。在轮胎转动过程中，从滚动中的轮胎的角度看，腔室20A等距离地周向分布于胎面12上，从而使得，当轮胎以基本上恒定的速度滚动时，每个腔室20A周期性地与地面接触。

在此实施例中，轮胎10的胎面12的磨损（图2所示）为6毫米，换言之，大于阈值S₁，亦即大于肋部18A的顶部到胎面12的表面相隔的距离（当轮胎10全新时）。对于大于S₁的磨损，肋部18A的顶部与胎面12的表面处于同一水平面。因此，每个腔室20A的开口基本上由胎面12上形成的等高面限定，并且腔室20A是单独的且与其他腔室分离。

轮胎的磨损小于阈值S₂，亦即小于肋部18B的顶部胎面12的表面相隔的距离（当轮胎10全新时）。与在此磨损时的胎面的水平面相比，肋部18B的顶部处于较低的水平面。

超过阈值S₁，每个腔室20A具有小于高度h₁的深度。此处，该深度小于2.5毫米，并且对于6毫米的磨损而言等于2毫米。此时，每个肋部18A的高度等于每个腔室18A的深度。该高度或深度等于每个凹槽16的深度和轮胎10的磨损之间的差值。

因为每个腔室20A的开口基本上由等高面所限定，所以所述腔室20A能够在滚动过程中被光滑且平坦的地面完美且密封地堵塞。亦即，当轮胎10磨损超过阈值S₁时，每个腔室20A设计成，当其经过轮胎10与地面的接触面积时，所述腔室20A以基本上气密的方式被地面封闭。在阈值S₁和S₂之间，由于以每个肋部18B的顶部和地面11为界限的颈缩通道，每个腔室20B并未被地面以气密方式封闭。

图3所示为图1和图2的轮胎10，其磨损超过阈值S₂。图6B也图示化地显示了该轮胎10，其中可见，超过阈值S₂时，轮胎10包括NE₂=10组，每组均由腔室20B组成。因此，使NE₂=N₂=10。

在此情况下中，轮胎10的胎面12的磨损（图3所示）为7毫米，换言之，大于阈值S₂，也大于阈值S₁，亦即大于肋部18B的顶部到胎面12的表面相隔的距离（当轮胎10全新时）。对于大于S₂的磨损，肋部18B的顶部（以及肋部18A的顶部）与胎面12的表面处于同一水平面。因此，每个腔室20B的开口基本上由胎面12上形成的等高面限定，并且腔室20B是单独的且与其他腔室隔开。相对于超过阈值S₁且在阈值S₂之前所获得的开口而言，每个腔室20A的开口保持不变。

超过阈值S₂，每个腔室20B表现出小于高度h₂的深度。此处，该深度小于1.6毫米，并且对于7毫米的磨损而言等于1毫米。此时，每个肋部18A、18B的高度等于每个腔室18A、18B的深度。该高度或深度等于每个凹槽16的深度和轮胎10的磨损之间的差值。

因为每个腔室20A、20B的开口基本上由等高面所限定，所以所述腔室20A、20B能够在滚动过程中完美且密封地被光滑且平坦的地面堵塞。亦即，当轮胎10磨损超过阈值S₂时，每个腔室20A、20B设计成，当其经过轮胎10与地面的接触面积时，所述腔室20A、20B以基本上气密的方式被地面封闭。

当超过相应的阈值S₁、S₂时，每个腔室20A、20B具有约20至30毫米的长度，对应于同一个腔室的两个相邻肋部18A、18B之间的周向间隔。

形成于轮胎的胎面10的表面上的该腔室20A、20B一方面在径向上曝露于轮胎的外部，并且在另一方面被设计成当其经过接触面积时被密封地封闭，称作“声波”腔室。在此具体实施方案中，每个腔室20A在超过每个阈值S₁、S₂时均发出声波，每个腔室20B仅在超过阈值S₂时才发出声波。在举例说明的实例中，对于分别与两个连续阈值S_i、S_i-1相关的腔室的组数NE_i、NE_i-1满足NE_i-1<NE_i，其中M为预定的径向磨损阈值的总数，而阈值S_i大于阈值S_i-1。因此，对于

的每个值，由于NE_i/NE_i-1>1，使得k_i=NE_i/NE_i-1。其中NE₂>NE₁的轮胎由此称作具有“递减”声波谱图的轮胎。在此具体实施方案中，k₁=NE₂/NE₁=N₂/N₁=2。

腔室20A、20B设置成使得：当超过每个阈值S₁、S₂时，声波腔室20A、20B的组等距离地周向分布于轮胎10上。由于每组均由单个腔室组成，声波腔室20A、20B由此等距离地周向分布于轮胎10上。另外，所述胎面被设计成，当超过每个阈值S₁、S₂时，所有的声波腔室20A、20B均与图6A-6B所示的相同。

另外，与阈值S₁相关联的每个腔室20A也与阈值S₂相关联。在轮胎10中，不存在阈值S₁以下的这种声波腔室，尤其是当轮胎为全新时。

图4所示为根据穿过与图1至图3的轮胎相似的轮胎在地面上滚动时的径向截面的图。尺寸更改为任意方式，以使说明清楚。该轮胎10处于其磨损超过阈值S₂的状态，并且因而包括一组声波腔室20A、20B。

当在地面上滚动时，轮胎10的转动方向已经通过箭头22表示。在给定的瞬间，轮胎10的胎面12的一部分与地面接触。发生接触的该部分称作接触面积24。胎面12设计成每个声波腔室20A、20B在其经过轮胎10与地面11的接触面积24时具有这样的接触横截面：作为轮胎10的磨损的函数，该接触横截面为恒定值。

在图4所示的实例中，接触面积24包括声波腔室26，其径向外部开口被地面11覆盖。因此，该声波腔室26密封地封闭。

轮胎的接触面积12还包括声波腔室28，其位于封闭腔室26的上游，由于其开口并未处于所述接触面积中，因而未被地面覆盖，因此所述声波腔室28开启。在轮胎以箭头22所示的方向滚动过程中，敞开的腔室28将向接触面积24前进，直至其开口被地面11阻塞。

最后，轮胎10的胎面12还包括腔室30，相对于轮胎10的转动方向，所述腔室30位于封闭腔室26下游。在图4所示的实例中，由于地面11并未与其开口接触，所述下游腔室30开启。在前一瞬间，该腔室30封闭，这是由于其位于轮胎与地面11的接触面积24的区域中。

因此，在轮胎的滚动过程中，给定的声波腔室依次占据上游位置28（所述声波腔室在所述上游位置28中开启），随后占据位于接触面积24中的位置26，所述声波腔室在所述位置26中由于其被地面覆盖而封闭，并随后最终再次占据开启位置30，所述声波腔室在所述开启位置30中不再被地面覆盖。

亦即，对于给定腔室而言，所述轮胎的转动导致空气进入所述腔室中，当所述腔室在接触面积24中被地面封闭时，容纳于所述腔室中的空气被压缩，随后，通过所述胎面与地面分离，容纳于所述腔室中的空气在所述腔室的开启过程中膨胀。

这种连续的进入/压缩/膨胀步骤引起了特性噪音（有时称作嘶嘶声或者抽气噪音），所述特性噪音是由容纳于所述腔室中的压缩空气的膨胀所致。该噪音的振幅和频率信号特别地取决于所使用的声波腔室的形状、体积和数量。优选地，所述腔室被设计成，该噪音可被摩托车的用户或者被电子设备所探测。

图5所示为与第二阈值S₂相关联的腔室（图3中可见）所产生的噪音的频谱SFT。获得了腔室20B所产生的声学足迹噪音信号，例如凭借麦克风获得。对该信号实施傅里叶变换，从而获得原始频谱。接着，在对该原始频谱进行处理的步骤（尤其是滤波）后，获得了经滤波的频谱。由此获得包括数个基本频率分量P1-P8的图5所示的噪音频谱SFT。该谱图为狄拉克梳状函数形式，其特征在于等距离分布的基本频率分量。每个基本频率分量与相邻的频率分量相距基本上恒定的频率间隔F_TUS。在此情况下，F_TUS=120赫兹。

诸如磨损计量器的数量、其安装的几何结构、轮胎的转速或者轮胎的尺寸的参数限定了参照频率区间IR，所述频率F_TUS易于落在所述参照频率区间IR内。对于载客车辆轮胎的范围，其周长可在1.3米和3米之间变化，其计量器数量可在1和10之间变化，车辆的速度可在10千米/小时和130千米/小时之间变化，频率F_TUS可在位于1赫兹和278赫兹之间的区间IR内变化。对于重型货运车辆类型的轮胎而言，区间IR是相似的。

图7所示为分别与图1至图3的轮胎10的每个阈值S₁、S₂相关联的腔室所产生的噪音的两个频带B1=[50赫兹;79赫兹]和B2=[101赫兹;159赫兹]，F_TUS位于其中，所述轮胎在全新状态下具有1.93米的滚动周长。如上文计算的，k₁=NE₂/NE₁=N₂/N₁=2，从而使得，对于

k_i值的最小值k_min等于2。对于每个阈值S₁、S₂，探测腔室20A和20B所发出的声学足迹噪音SFT。为了以明确方式确认与轮胎10所产生的噪音相关联的阈值S_i，用于探测噪音的速度V限制在I=[V_min;V_max]＝[70千米/小时;110千米/小时]的区间，满足V_max≤k_min.V_min。在此情况下，频带B1、B2不相交，从而使得，对于在所述声学足迹噪音的基础上确定的F_TUS值，以明确方式确定产生相应噪音的腔室20A或20B。

图8已经图示说明了两个频带B1=[36赫兹;94赫兹]和B2=[72赫兹;187赫兹]。在此情况下，在其中探测噪音的速度区间V为I=[V_min;V_max]＝[50千米/小时;130千米/小时]，并且不满足V_max≤k_min.V_min。频带B1、B2具有重叠区间[72赫兹;94赫兹]，从而使得，对于该重叠区间的F_TUS值，腔室20A或20B产生相应的噪音，而不可能确定哪一个产生了该噪音。

根据第二具体实施方案的轮胎已经显示在图9A-9F中。轮胎10旨在用于重型货运类型的车辆。在先前的图中标出的那些同类元件以相同的附图标记标出。

与第一具体实施方案不同，根据第二具体实施方案的轮胎10包括六个预定的径向磨损阈值S₁-S₆，其中NE₁=N₁=2、NE₂=N₂=1、NE₃=N₃=4、NE₄=N₄=8、NE₅=N₅=16和NE₆=N₆=32，并且因此遵循以下比例k_i：k₁=k₂=k₃=k₄=k₅=k₆=NE₂/NE₁=N₂/N₁=NE₃/NE₂=N₃/N₂=NE₄/NE₃=N₄/N₃=NE₅/NE₄=N₅/N₄=NE₆/NE₅=N₆/N₅=2。如第一具体实施方案一样，轮胎10为“递减”声波谱图类型。

凹槽16的深度为约14毫米，此处为14.3毫米。对应于阈值SL的每个凹槽的深度固定在2毫米，由此对应于阈值SL=12.3毫米。

除了肋部18A、18B以外，该组肋部还包括第三、第四、第五和第六类型的肋部18C-18F。每个肋部18C-18F分别具有当轮胎全新时预定的第三、第四、第五和第六高度h₃、h₄、h₅和h₆。h₁>h₂>h₃>h₄>h₅>h₆并且S₆>S₅>S₄>S₃>S₂>S₁，从而使得每个18A类型的肋部与阈值S₁-S₆相关联，每个18B类型的肋部与阈值S₂-S₆相关联，每个18C类型的肋部与阈值S₃-S₆相关联，每个肋部18D与阈值S₄-S₆相关联，每个肋部18E与阈值S₅和S₆相关联，而每个肋部18F仅与阈值S₆相关联。第一阈值S₁基本上对应于阈值SL的19%，换言之，h₁=12毫米，而S₁=2.3毫米。第二阈值S₂基本上对应于阈值SL的35%，换言之，h₂=10毫米，而S₂=4.3毫米。第三阈值S₃基本上对应于阈值SL的51%，换言之，h₃=8毫米，而S₃=6.3毫米。第四阈值S₄基本上对应于阈值SL的67%，换言之，h₄=6毫米，而S₄=8.3毫米。第五阈值S₅基本上对应于阈值SL的84%，换言之，h₅=4毫米，而S₅=10.3毫米。第六阈值S₆基本上对应于阈值SL的100%，换言之，h₆=2毫米，而S₆=12.3毫米。

各个阈值对应于轮胎寿命的各个阶段，在轮胎寿命的各个阶段期间，必须采取多样化的措施，从而将磨损分布在整个胎面上，并由此增加轮胎的寿命。因此，阈值S₂对应于这样的磨损，对于该磨损，能够交换同一个车轴上的轮胎。阈值S₄对应于能够将轮胎复原的磨损。阈值S₅对应于能够将轮胎再次开槽从而恢复其性能（尤其是关于排水）的磨损。

正如第一具体实施方案一样，腔室20A-20F的组（此处是声波腔室20A-20F）设置成使得，在超过每个阈值S₁-S₆时，声波腔室20A-20F的组（此处是声波腔室20A-20F）等距离地周向分布于轮胎10上。

另外，与阈值S₁相关联的每个腔室20A也与阈值S₂-S₆相关联，每个腔室20B与阈值S₂-S₆相关联，每个腔室20C与阈值S₃-S₆相关联，每个腔室20D与阈值S₄-S₆相关联，每个腔室20E与阈值S₅和S₆相关联，并且每个腔室20F仅与阈值S₆相关联。

图lO所示为分别与第二具体实施方案的轮胎10的每个阈值S₁-S₆相关联的腔室所产生的噪音的六个频带B1=[5赫兹；8赫兹]、B2=[11赫兹；16赫兹】、B3=[22赫兹；33赫兹]、B4=[44赫兹；66赫兹]、B5=[88赫兹；132赫兹]和B6=[176赫兹；264赫兹]，F_TUS位于其中，所述轮胎在全新状态下具有3．03米的滚动周长。如上文计算的，k_l=k₂=k₃=k₄=k₅=k₆=2，从而使得最小值k_min等于2。对于每个阈值S₁-S₆，探测腔室20A-20F所发出的声学足迹噪音SFT。为了以明确方式确认与轮胎lO所产生的噪音相关联的阈值S_i，用于探测噪音的速度V限制在I=[V_min；V_max]＝[60千米／小时；90千米／小时]的区间，满足V_max≤k_min．V_min。在此情况下，频带B1-B6均不相交，从而使得，对于在所述声学足迹噪音的基础上确定的F_TUS值，以明确方式确定产生相应噪音的腔室20A-20F。

图11已经图示说明了六个频带B1=[3赫兹；8赫兹]、B2=[5赫兹；16赫兹]、B3=[11赫兹；33赫兹]、B4=[22赫兹；66赫兹]、B5=[44赫兹；132赫兹]和B6=[88赫兹；264赫兹]。在此情况下，探测噪音采用的速度区间V为I=[V_min；V_max]=[50千米／小时；130千米／小时]，并且不满足V_max≤k_min．V_min。频带Bl-B6具有成对的重叠区间[5赫兹；8赫兹]、[11赫兹；16赫兹]、[22赫兹；33赫兹]、[44赫兹；66赫兹]和[88赫兹；132赫兹1，从而使得，腔室产生与这些重叠区间的F_TUS值相应的噪音，而不可能确认哪个腔室产生了该噪音。

图12A-12B所示为根据本发明的轮胎的第三具体实施方案，其包括两个磨损阈值。在先前的图中标出的那些同类元件以相同的附图标记标出。

与前述具体实施方案不同，声波腔室20A、20B的数量随着轮胎10的磨损降低。对于

分别与两个连续阈值S_i、S_i-l相关的腔室的组数NE_i、NE_i-1满足NE_i-i>NE_i，其中M为预定的径向磨损阈值的总数，而阈值S_i大于阈值S_i-l。因此，对于的每个值，由于NE_i-i／NE_i>l，使得k_i=NE_i-l／NE_i。这种轮胎被称作具有“递增”声波谱图的轮胎。在此具体实施方案中，k_l=NE_l／NE₂=N₁／N₂=2。

与第一具体实施方案不同，与第二阈值S₂相关联的每个声波腔室20B也与第一阈值S₁相关联。与第一阈值S₁相关联的声波腔室20A仅有一部分还与第二阈值S₂相关联。

图13所示为分别与第三具体实施方案的轮胎10的每个阈值S₁、S₂相关联的腔室所产生的噪音的两个频带B1=[101赫兹;159赫兹]和B2=[50赫兹;79赫兹]，F_TUS位于其中，所述轮胎在全新状态下具有1.93米的滚动周长。如上文中的计算，k₁=NE₁/NE₂=N₁/N₂=2，从而使得对于的k_i值的最小值k_min等于2。因此，区间I=[V_min;V_max]＝[70千米/小时;110千米/小时]满足V_max≤k_min.V_min。频带B1、B2不相交，从而使得，对于在所述声学足迹噪音的基础上确定的F_TUS值，以明确方式确定产生相应噪音的腔室20A或20B。

图14已经图示说明了两个频带B1=[72赫兹;187赫兹]和B2=[36赫兹;94赫兹]。在此情况下，探测噪音采用的速度区间V为I=[V_min;V_max]＝[50千米/小时;130千米/小时]，并且不满足V_max≤k_min.V_min。频带B1、B2具有由[72赫兹;94赫兹]限定的重叠区间，从而使得，对于该重叠区间的F_TUS值，腔室20A或20B产生相应的噪音，而不可能确定是哪一个在产生该噪音。

本发明并不限制于前述的实施方案。

另外，胎面将能够包括多于两个的凹槽，因而所述胎面所包括的腔室组包括多于两个的基本上轴向对齐的腔室，换言之，具有相同的方位角。

所述胎面还将能够包括单个凹槽。因此，每个腔室将由区格形成。

所述胎面将能够包括数个凹槽，每个腔室能够包括单个声波区格，从而使得两个在周向上连续的腔室位于两个不同的凹槽中。

所述胎面将能够包括设置于每个凹槽中的腔室，所述腔室基本上成对地轴向对齐，然而并不通过通道相互连接。这种腔室将能够与同一磨损阈值相关联，或者与两个不同的磨损阈值相关联。

在所有这些情况下，腔室可具有可变的或恒定的接触横截面，并且同样良好地应用于具有“递增”或“递减”声波谱图的轮胎。

作为具有递减声波谱图的轮胎的额外实例，将能够利用具有三个或四个阈值的轮胎，所述阈值具有以下特性：

-NE₁=1、NE₂=2、NE₃=4、NE₄=8。

-NE₁=1、NE₂=3、NE₃＝6。

-NE₁=1、NE₂=2、NE₃＝6。

-NE₁=2、NE₂=4、NE₃＝8。

-NE₁=2、NE₂=6、NE₃＝12。

-NE₁=3、NE₂=6、NE₃＝12。

作为具有递增声波谱图的轮胎的额外实例，将能够利用具有三个或四个阈值的轮胎，所述阈值具有以下特性：

-NE₁=8、NE₂=4、NE₃=2、NE₄=1。

-NE₁=9、NE₂=3、NE₃＝1。

-NE₁=12、NE₂=6、NE₃＝2。

Claims (15)

1.用于探测轮胎（10）的磨损的方法，所述轮胎（10）包括胎面（12），并具有至少两个预定的径向磨损阈值（S₁-S₆），其特征在于：

-在超过每个阈值S_i时，所述胎面被设计成其包括NE_i组的与所述阈值S_i相关联的至少一个所谓的“声波”腔室（20A-20F）；每组的每个腔室（20A-20F）基本上与该组的其他腔室彼此轴向对齐；和

-对于每个阈值S_i，k_min为的k_i值的最小值，其中M为预定径向磨损阈值的总数，其中：

-当对于

的值，ΝΕ_i/NΕ_i-1>1时，k_i=NE_i/NE_i-1，或者

-当对于

的值，NE_i-1/NE_i>1时，k_i=NE_i-1/NE_i

-对于每个阈值，在速度V下探测从一个或多个由与该阈值相关联的声波腔室发出的声学足迹噪音，和

-用于检测所述声学足迹噪音的所述速度V的值限制在I=[V_min;V_max]的区间，其满足V_max≤k_min.V_min。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述声学足迹噪音包括声学足迹的数个基本频率分量，优选地形成至少部分的狄拉克梳状函数。

3.根据前述权利要求所述的方法，其中所述声学足迹噪音的每个基本频率分量均由频率间隔（F_TUS）与所述声学足迹噪音的至少一个相邻的基本频率分量隔开，该频率间隔（F_TUS）落在与单个阈值（S₁-S₆）相关联的参照频率区间（I）内。

4.根据前述权利要求所述的方法，其中所述预定的参照频率区间（I）落在1和300赫兹之间。

5.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中每组由单个声波腔室（20A-20F）组成。

6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中每组包括至少两个基本上彼此轴向对齐的腔室（20A-20F）。

7.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中与每个阈值（S₁-S₆）相关联的一个或多个声波腔室的组设置成：超过每个阈值（S₁-S₆）时，与所述每个阈值（S₁-S₆）相关联的一个或多个声波腔室的组在轮胎（10）上等距离地周向分布。

8.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中，在超过每个阈值（S₁-S₆）时，每个声波腔室（20A-20F）在径向上曝露至轮胎（10）外部，并且被设计成当其经过轮胎（10）与地面（11）的接触面积（24）时以基本上气密的方式被地面（11）封闭。

9.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述轮胎包括：

-至少一个周向凹槽（16），当轮胎（10）全新时所述周向凹槽（16）为预定深度；和

-至少两个在所述凹槽（16）的底部横向制成的肋部（18A-18F），当轮胎（10）全新时，所述肋部（18A-18F）为预定高度，该预定高度基本上等于所述凹槽（16）的预定深度与所述预定磨损阈值（S₁-S₆）中的一个之间的差值；

其中将所述两个肋部（18A-18F）隔开的距离小于预定距离，从而使得，超过所述径向磨损的预定阈值中的一个或每一个时，通过所述凹槽（16）形成并且以所述两个肋部（18A-18F）为界限的腔室（20A-20F）发出声波。

10.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中对于

的任何值，k_i=NE_i/NE_i-1>1。

11.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中与给定阈值相关联的每个腔室还与高于所述给定阈值的阈值相关联。

12.根据权利要求1至11任一项所述的方法，其中对于

的任何值，k_i=NE_i-1/NE_i>1。

13.计算机程序，其特征在于，其包括如下的代码指令：当在计算机上执行根据前述权利要求任一项所述的方法的步骤时，所述代码指令用于控制所述的方法的步骤的执行。

14.用于记录数据的媒介，其包括记录形式的根据前述权利要求所述的程序。

15.以其下载为目的，使根据权利要求13所述的程序可在电信网络上获得。

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