DE112018002912B4

DE112018002912B4 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112018002912B4
Application number: DE112018002912.3T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Tanno; Shusaku Tomoi
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2018-06-05
Publication date: 2024-07-25
Anticipated expiration: 2038-06-06
Also published as: CN110650851B; CN110650851A; DE112018002912T5; JP2018203190A; US11498365B2; US20200122518A1; JP6933006B2; WO2018225716A1

Abstract

Luftreifen (50), umfassend:eine reflektierende Schicht (10), die auf einer Oberfläche des Luftreifens (50) bereitgestellt ist und Licht reflektiert,wobei die reflektierende Schicht Folgendes einschließt:eine transparente Kügelchengruppe (16), die aus einer Vielzahl von transparenten Kügelchen (14) zusammengesetzt ist,wobei mindestens einige der transparenten Kügelchen (14) der transparenten Kügelchengruppe (16) jeweils konfiguriert sind, um einfallendes Licht, das in dieses von außen einfällt, an einer Grenzfläche mit der Außenseite davon zu reflektieren und Licht zur Außenseite des transparenten Kügelchens (14) als reflektiertes Licht zu emittieren,wobei die transparenten Kügelchen (14) eine Vielzahl von transparenten Kügelchen (A) einschließen,wobei die transparenten Kügelchen (A) jeweils konfiguriert sind, um zu bewirken, dass das reflektierte Licht eine größere Menge an nicht retroreflektiertem Licht als an retroreflektiertem Licht einschließt, wobei das nicht retroreflektierte Licht weiter von einem optischen Weg des einfallenden Lichts entfernt ist gemäß einem Abstand von dem transparenten Kügelchen (14), der erhöht wird, unddie transparenten Kügelchen (A) jeweils einen optischen Weg des nicht retroreflektierten Lichts mit einer Winkeldifferenz von 2,0 Grad bis 2,5 Grad zum optischen Weg des einfallenden Lichts aufweisen,wobei die reflektierende Schicht (10) eine transparente Schutzschicht (22) aufweist, auf deren Innenseite die transparente Kügelchengruppe (16) verteilt ist, unddie transparente Kügelchengruppe (16) transparente Kügelchen (C) aufweist, die jeweils eine vollständig transparente Oberfläche aufweisen, wobei die Anzahl der transparenten Kügelchen (C) von 5 bis 50 % einer Gesamtzahl an transparenten Kügelchen (14) der transparenten Kügelchengruppe (16) beträgt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, der auf seiner Oberfläche mit einer reflektierenden Schicht bereitgestellt ist, die Licht reflektiert.
Stand der Technik
Derzeit werden Kollisionsvermeidungssysteme, die jeweils in einem Fahrzeug montiert sind und einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug erfassen, um Kollisionen zwischen den Fahrzeugen zu vermeiden, in der Praxis verwendet. Bei Kollisionsvermeidungssystemen ist die genaue Erfassung eines Abstands zwischen Fahrzeugen im Hinblick auf die Kollisionsvermeidung wichtig. Als eines der Verfahren zum Erfassen eines Abstands zwischen Fahrzeugen ist ein Verfahren bekannt, das eine Kamera verwendet. Zum Beispiel werden linke und rechte Rückleuchten oder Reifen eines vorausfahrenden Fahrzeugs aus Bildern extrahiert, die von einer Digitalkamera als Merkmalspunkte erfasst wurden, und ein Abstand zwischen den Fahrzeugen wird basierend auf einem Abstand zwischen den Merkmalspunkten geschätzt.
Die Schätzung der Entfernung zwischen Fahrzeugen muss auch bei sonnigem Wetter und Regenwetter präzise durchgeführt werden, die Schätzung kann bei Regenwetter jedoch an Genauigkeit verlieren. Wenn zum Beispiel die Rückleuchten eines vorausfahrenden Fahrzeugs als Merkmalspunkte zum Erfassen eines Abstands zwischen den Fahrzeugen extrahiert werden, kann ein Bild der Rückleuchten, das auf eine durch Regen benetzte Straßenoberfläche projiziert wird, durch eine Kamera erfasst werden. Wenn der Abstand zwischen den Fahrzeugen basierend auf dem Bild der Rückleuchten geschätzt wird, das auf die Straßenoberfläche projiziert wird, anstelle eines aktuellen Bildes der Rückleuchten, verliert die Schätzung wahrscheinlich an Genauigkeit. Insbesondere bei Nacht im Regen ist es wahrscheinlich, dass die Schätzung eines Abstands zwischen Fahrzeugen unter Verwendung einer Kamera wahrscheinlich an Genauigkeit verliert.
Als Reaktion auf diese Art von Problem ist ein Luftreifen bekannt, der eine verbesserte Schätzgenauigkeit eines Abstands zwischen Fahrzeugen unter Verwendung einer Kamera bereitstellen kann, um den Abstand zwischen den Fahrzeugen unter Verwendung eines von der Kamera erfassten Bildes zu schätzen (Patentdokument 1). Der Luftreifen ist auf seiner Oberfläche mit einem eigenfarbigen Bereich, der eine Oberfläche aus Kautschuk aufweist, und einem Bilderkennungsbandbereich, der einen farbigen Bereich einschließt, der in Umfangsrichtung um die Mittelachse herum bereitgestellt ist und als Drehmittelpunkt des Luftreifens dient, bereitgestellt. Der farbige Bereich wird zum Beispiel durch Aufbringen einer retroreflektierenden Farbe gebildet. Der Luftreifen ist mit dem Bilderkennungsbandbereich einschließlich des farbigen Bereichs bereitgestellt, der eine Bilderkennung mit einer hohen Erkennungsrate ermöglicht. Der Bilderkennungsbandbereich unterdrückt eine Verschlechterung einer Erkennungsrate zum Erkennen eines Luftreifens eines vorausfahrenden Fahrzeugs, der von einer Kamera eines nachfolgenden Fahrzeugs erfasst wird, als einen Merkmalspunkt zum Messen eines Abstands zwischen den Fahrzeugen. Selbst wenn die Kamera ein Bild eines auf eine nasse Straßenoberfläche projizierten Luftreifens erfasst und ein Abstand zwischen den Fahrzeugen basierend auf dem erfassten Bild geschätzt wird, ist der Luftreifen an einer Position angeordnet, die näher der Straßenoberfläche liegt als die Rückleuchten, weshalb die Schätzungsgenauigkeit des Abstands zwischen den Fahrzeugen höher als die Schätzung des Abstands zwischen Fahrzeugen basierend auf einem Bild der Rückleuchten ist. Patentdokument 2 offenbart einen Luftreifen, der mit einzelnen Lichtreflektoren versehen ist, die kugelförmig sein können und die in mindestens eine Seitenwandfläche des Luftreifens eingebettet sind. Patentdokument 3 offenbart eine Straßenpflasterstruktur, die eine retroreflektierende Schicht aufweist, die auf der Oberfläche der Straßenpflasterstruktur beschichtet ist. Patentdokument 4 offenbart einen Luftreifen, der mit Bändern versehen ist, in die retroreflektierende Elemente eingebettet sind. Patentdokument 5 offenbart eine für Verbindungen mit einem vulkanisierbaren oder härtbaren Substrat geeignete retroreflektierende Folie.
Literaturliste
Patentliteratur

Patentdokument 1: JP 2016 - 97 838 A
Patentdokument 2: US 2003 / 0 133 193 A1
Patentdokument 3: JP 2011 - 58 183 A
Patentdokument 4: US 2004 / 0 108 035 A1
Patentdokument 5: US 5 055 347 A

Kurzdarstellung der Erfindung
Selbst wenn ein farbiger Bereich unter Verwendung einer retroreflektierenden Farbe auf der Oberfläche des Luftreifens bereitgestellt ist, ist eine Erkennungsrate, mit der ein Kollisionsvermeidungssystem den Luftreifen als einen Merkmalspunkt erkennt, gegenüber der Verwendung von Rückleuchten nicht ausreichend, weshalb die Schätzungsgenauigkeit eines Abstands zwischen Fahrzeugen vorzugsweise durch Verbessern der Erkennungsrate des Luftreifens verbessert wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen bereitzustellen, der im Vergleich zu einem herkömmlichen Reifen eine verbesserte Schätzungsgenauigkeit eines Abstands zwischen Fahrzeugen in einem Kollisionsvermeidungssystem bereitstellen kann, wenn der Abstand zwischen Fahrzeugen unter Verwendung des Kollisionsvermeidungssystems geschätzt wird.
Lösung des Problems
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Luftreifen. Der Luftreifen schließt eine reflektierende Schicht ein, die auf einer Oberfläche des Luftreifens bereitgestellt ist, die Licht reflektiert, und die reflektierende Schicht schließt eine transparente Kügelchengruppe ein, die aus einer Vielzahl transparenter Kügelchen zusammengesetzt ist. Mindestens einige der transparenten Kügelchen der transparenten Kügelchengruppe sind jeweils konfiguriert, um einfallendes Licht, das in dieses von außen einfällt, an einer Grenzfläche mit der Außenseite davon zu reflektieren und Licht zur Außenseite des transparenten Kügelchens als reflektiertes Licht zu emittieren.
Die transparenten Kügelchen schließen eine Vielzahl von transparenten Kügelchen A ein. Die transparenten Kügelchen A sind jeweils konfiguriert, um zu bewirken, dass das reflektierte Licht eine größere Menge an nicht retroreflektiertem Licht als an retroreflektiertem Licht einschließt, wobei das nicht retroreflektierte Licht weiter von einem optischen Weg des einfallenden Lichts entfernt ist gemäß einem Abstand von dem transparenten Kügelchen A, der erhöht wird.
Die transparenten Kügelchen A weisen jeweils einen optischen Weg des nicht retroreflektierten Lichts mit einer Winkeldifferenz von 2,0 Grad bis 2,5 Grad von dem optischen Weg des einfallenden Lichts auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die reflektierende Schicht eine transparente Schutzschicht einschließt, auf deren Innenseite die transparente Kügelchengruppe verteilt ist ist, und die transparente Kügelchengruppe schließt transparente Kügelchen C ein, die jeweils eine vollständig transparente Oberfläche aufweisen, wobei die Anzahl der transparenten Kügelchen C von 5 bis 50 % einer Gesamtzahl an transparenten Kügelchen der transparenten Kügelchengruppe beträgt.
Vorzugsweise weisen die transparenten Kügelchen A jeweils Eigenschaften auf, bei denen ein Wert einer mittleren Menge des nicht retroreflektierten Lichts innerhalb eines Bereichs der Winkeldifferenz von 2,0 Grad bis 2,5 Grad größer als ein Wert einer Menge des retroreflektierten Lichts ist.
Vorzugsweise weisen die transparenten Kügelchen A jeweils einen undurchsichtigen reflektierenden Film auf, der entlang eines Teils einer Oberfläche der entsprechenden der transparenten Kügelchen A ausgebildet ist.
Vorzugsweise weist der undurchsichtige reflektierende Film eine Fläche auf, die von 30 bis 70 % der Gesamtfläche der Oberfläche jeder der transparenten Kügelchen A beträgt.
Vorzugsweise ist eine Ausrichtung einer zentralen Position des undurchsichtigen reflektierenden Films in Bezug auf eine Mitte jeder der transparenten Kügelchen A unter den transparenten Kügelchen A verteilt.
Vorzugsweise schließt die transparente Kügelchengruppe eine Vielzahl von transparenten Kügelchen B ein, die jeweils eine kleinere Winkeldifferenz als die jedes der transparenten Kügelchen A aufweisen.
Vorzugsweise beträgt ein Verhältnis der Anzahl der transparenten Kügelchen A zu einer Gesamtzahl der transparenten Kügelchen A und der transparenten Kügelchen B von 30 % bis 70 %.
Vorzugsweise schließt die reflektierende Schicht eine undurchsichtige Kautschukschicht ein, die jedes der transparenten Kügelchen hält, und jedes der transparenten Kügelchen weist einen Abschnitt, der einer Länge von 20 bis 60 % eines Durchmessers jedes der transparenten Kügelchen entspricht, auf, wobei der Abschnitt aus der undurchsichtigen Kautschukschicht vorsteht.
Vorzugsweise ist der Abschnitt jedes der transparenten Kügelchen, der von der undurchsichtigen Kautschukschicht vorsteht, mit einer transparenten Schutzschicht bedeckt.
Vorzugsweise hat jedes der transparenten Kügelchen jeweils einen Durchmesser von 10 bis 250 µm.
Vorzugsweise ist in einem Profilquerschnitt des Luftreifens ein geneigter Bereich außerhalb einer Lauffläche in einer Reifenlateralrichtung positioniert und in der Reifenlateralrichtung zwischen der Lauffläche und einer Seitenwand geneigt, wobei der geneigte Bereich eine geneigte Oberfläche mit einer leicht geneigten Oberfläche einschließt, die näher einer Richtung parallel zur Reifenlateralrichtung als ihrem umgebenden Abschnitt verläuft, wobei die leicht geneigte Oberfläche die reflektierende Schicht einschließt.
Vorzugsweise schließt die Lauffläche des Luftreifens Stollenrillen ein, die sich in Reifenlateralrichtung erstrecken, und die Stollenrillen weisen jeweils eine Rillenwand mit einem Neigungswinkel von 15 Grad bis 55 Grad in Bezug auf eine Reifenradialrichtung auf, wobei die reflektierende Schicht am Rillenboden und an der Rillenwand jedes der Stollenrillen bereitgestellt ist.
Vorzugsweise schließt die Lauffläche des Luftreifens Stollenrillen ein, die sich in Reifenlateralrichtung erstrecken, und die Stollenrillen weisen jeweils einen Abschnitt in einer Erstreckungsrichtung der Stollenrillen auf, wobei der Abschnitt einen Stollenrillen-Neigungswinkel von 0 bis 10 Grad aus der Reifenlateralrichtung aufweist, wobei die reflektierende Schicht auf einem Rillenboden und einer Rillenwand in dem Abschnitt jeder der Stollenrillen bereitgestellt ist.
Vorzugsweise schließen mindestens einige der transparenten Kügelchen jeweils einen undurchsichtigen reflektierenden Metallfilm in einem Teil ihrer Oberfläche ein, der entlang der Oberfläche ausgebildet ist, und eine Lauffläche des Luftreifens schließt eine Vielzahl von Stollenrillen ein, die sich in Reifenlateralrichtung erstreckt, wobei in einer Reifenumfangsrichtung ein Abstand zwischen Mitten der Stollenrillen benachbart zueinander in der Reifenumfangsrichtung ein ganzzahliges Vielfaches von 1,95 bis 1,96 mm ist und die reflektierende Schicht an einem Rillenboden oder einer Rillenwand jedes der Stollenrillen bereitgestellt ist.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß dem zuvor beschriebenen Luftreifen kann die Schätzungsgenauigkeit eines Abstands zwischen Fahrzeugen in dem Kollisionsvermeidungssystem im Vergleich zu herkömmlichen Reifen verbessert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1A ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Struktur einer reflektierenden Schicht veranschaulicht, die an einem Luftreifen gemäß der ersten Ausführungsform bereitgestellt ist. 1B ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines optischen Wegs von einfallendem Licht bzw. reflektiertem Licht in einem transparenten Kügelchen zeigt, das in der reflektierenden Schicht verwendet wird.
2 ist ein Diagramm, das einen optischen Weg von einfallendem Licht (Beleuchtungslicht) bzw. reflektiertem Licht in einem Kollisionsvermeidungssystem veranschaulicht.
3 ist ein Diagramm, das einen Einfallswinkel θ2 von einfallendem Licht veranschaulicht, das auf einen Luftreifen eines vorausfahrenden Fahrzeugs einfällt.
4 ist ein Diagramm, das reflektiertes Licht veranschaulicht, wenn ein Wasserfilm an einer reflektierenden Schicht in einer Ausführungsform haftet.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Struktur einer reflektierenden Schicht in einer Ausführungsform veranschaulicht.
6A und 6B sind jeweils Diagramme, die ein Beispiel eines Luftreifens veranschaulichen, der in einer Ausführungsform mit einer reflektierenden Schicht bereitgestellt ist.
7 ist ein Diagramm, das einen geneigten Bereich veranschaulicht, der mit einer reflektierenden Schicht in einer Ausführungsform bereitgestellt ist.
8A bis 8C sind jeweils Diagramme, die eine Platzierung einer reflektierenden Schicht in einer Ausführungsform veranschaulichen.
9 ist ein Diagramm, das eine Platzierung einer reflektierenden Schicht in einer weiteren Ausführungsform veranschaulicht.
10 ist ein Diagramm, das eine Platzierung einer reflektierenden Schicht in einer noch weiteren Ausführungsform zeigt.
11 ist ein Diagramm, das eine Platzierung von Stollenrillen in einer anderen Ausführungsform veranschaulicht.
12 ist ein Diagramm, das eine Platzierung von Stollenrillen in einer noch weiteren Ausführungsform veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend wird ein Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1A ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Struktur einer reflektierenden Schicht 10 veranschaulicht, die auf einer Oberfläche eines Luftreifen gemäß der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt ist. 1B ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines optischen Wegs von einfallendem Licht L_IN bzw. reflektiertem Licht L_REF in einem transparenten Kügelchen zeigt, das in der reflektierenden Schicht verwendet wird. Die reflektierende Schicht 10 reflektiert Licht, das auf die reflektierende Schicht 10 einfällt.
Die reflektierende Schicht 10 schließt eine undurchsichtige Kautschukoberflächenschicht 12 und eine transparente Kügelchengruppe 16 ein, die aus einer Vielzahl von transparenten Kügelchen 14 besteht. Obschon in 1A die transparenten Kügelchen 14 in gleichmäßigen Intervallen in der Kautschukoberflächenschicht angeordnet sind, können die transparenten Kügelchen in zufälligen Intervallen angeordnet sein.
Die Kautschukoberflächenschicht 12 bedeckt einen Teil jeder der transparenten Kügelchen 14, um den Teil jedes der transparenten Kügelchen 14 zu stützen.
Wie in 1B veranschaulicht, schließt die transparente Kügelchengruppe 16 das transparente Kügelchen 14 ein, das konfiguriert ist, um einfallendes Licht L_IN, das in jedes transparente Kügelchen von außen einfällt, an einer Grenzfläche mit der Außenseite des transparenten Kügelchens 14 zu reflektieren und Licht zur Außenseite des transparenten Kügelchens 14 als reflektiertes Licht L_REF zu emittieren. Die transparenten Kügelchen 14 sind beispielsweise aus Harz oder Glas hergestellt.
Die transparente Kügelchengruppe 16 schließt ein transparentes Kügelchen A ein. Das transparente Kügelchen A ist konfiguriert, um zu bewirken, dass das reflektierte Licht L_REF mehr Menge von nicht retroreflektiertem Licht, das durch einen optischen Weg nicht parallel zum optischen Weg von einfallendem Licht L_IN geht, als von retroreflektiertem Licht, das in einer Richtung parallel zum optischen Weg von einfallendem Licht L_IN ermittiert wird, einschließt, wobei das nicht retroreflektierte Licht weiter entfernt ist von einem optischen Weg von einfallendem Licht L_IN gemäß einem Abstand von dem transparenten Kügelchen 14, der erhöht wird.
Die Tatsache, dass das reflektierte Licht L_REF mehr Menge an nicht retroreflektiertem Licht als retroreflektieres Licht einschließt, bedeutet, dass speziell bei der Verteilung der Menge (Lichtstrom) des reflektierten Lichts L_REF gemäß einer Winkeldifferenz zwischen dem optischen Weg des einfallenden Lichts L_IN und dem optischen Weg des reflektierten Lichts L_REF, die Menge (Lichtstrom) des nicht retroreflektierten Lichts mehr als die Menge (Lichtstrom) des retroreflektierten Lichts beträgt, das in einer Richtung parallel zu dem optischen Weg des einfallenden Lichts L_IN emittiert wird. Vorzugsweise bedeutet die Tatsache, dass bei der Verteilung der Menge (Lichtstrom) des reflektierten Lichts L_REF gemäß einer Winkeldifferenz zwischen dem optischen Weg des einfallenden Lichts L_IN und dem optischen Weg des reflektierten Lichts L_REF, das transparente Kügelchen A einen Abschnitt einschließt, in dem ein Wert der Menge an retroreflektiertem Licht größer als ein Wert der Lichtmenge mit einer Winkeldifferenz von Null ist. Hier bezieht sich der optische Weg des einfallenden Lichts L_IN und des reflektierten Lichts L_REF auf die optische Achse des Lichtstroms. Das transparente Kügelchen A ist derart konfiguriert, dass eine Winkeldifferenz zwischen dem optischen Weg des nicht retroreflektierten Lichts und dem optischen Weg des einfallenden Lichts L_IN in einem Bereich von 2,0 Grad bis 2,5 Grad liegt. Die oben beschriebene Winkeldifferenz kann durch Einstellen eines Brechungsindex des transparenten Kügelchens 14 erreicht werden. In diesem Fall ist bei der Verteilung der Menge (Lichtstrom) des reflektierten Lichts L_REF gemäß der Winkeldifferenz zwischen dem optischen Weg des einfallenden Lichts L_IN und dem optischen Weg des reflektierten Lichts L_REF ein Wert einer mittleren Menge von Licht, einschließlich nicht retroreflektierenden Lichts mit einer Winkeldifferenz innerhalb eines Bereichs von 2,0 Grad bis 2,5 Grad (ein Wert, der durch Teilen einer Gesamtlichtmenge innerhalb eines Bereichs von 2,0 Grad bis 2,5 Grad durch 0,5 Grad erhalten wird), d. h. die Menge an Licht pro Winkeleinheit im Bereich von 2,0 Grad bis 2,5 Grad, mehr als ein Wert der Menge an retroreflektiertem Licht (eine Winkeldifferenz von Null).
Die Winkeldifferenz wird wie oben beschrieben bereitgestellt, da, wie in 2 dargestellt, ein optischer Weg des reflektierten Lichts L_REF eines Luftreifens eines vorausfahrenden Fahrzeugs in Richtung einer Kamera eines nachfolgenden Fahrzeugs in einem Kollisionsvermeidungssystem und ein optischer Weg von Beleuchtungslicht (einfallenes Licht L_IN), das von dem nachfolgenden Fahrzeug zur Beleuchtung des Luftreifens des vorausfahrenden Fahrzeugs emittiert wird, nicht parallel zueinander sind und einen Betrachtungswinkel θ1 aufweisen. 2 ist ein Diagramm, das den optischen Weg von Beleuchtungslicht (einfallendem Licht L_IN) und reflektiertem Licht L_REF in einem Kollisionsvermeidungssystem veranschaulicht.
Beim Kollisionsvermeidungssystem ist es wichtig, den Luftreifen des vorausfahrenden Fahrzeugs in einem Abstand zwischen den Fahrzeugen von 20 bis 100 m zu erkennen. Zum Beispiel beträgt θ1 ungefähr 0,5 Grad bei einem Abstand zwischen Fahrzeugen von 100 m, θ1 ungefähr 0,8 Grad bei einem Abstand zwischen Fahrzeugen von 60 m und θ1 ungefähr 2,5 Grad bei einem Abstand zwischen Fahrzeugen von 20 m. Insbesondere ist es wichtig, dass in einem Abstand von 20 m zwischen den Fahrzeugen eine hohe Bilderkennung des Luftreifens erforderlich ist, um eine Kollision zu vermeiden. Bei dem oben beschriebenen Abstand zwischen Fahrzeugen ist die Bilderkennung eines Luftreifens mit einer reflektierenden Schicht unter Verwendung herkömmlicher retroreflektierender Eigenschaften niedrig. Hier bezieht sich „Bilderkennung“ auf das Erkennen eines Luftreifens durch Analysieren einer Struktur eines Bildes eines Luftreifens, das von einer Kamera erfasst wird, um einen Merkmalspunkt zu extrahieren. „Erkennungsverhältnis“ bezieht sich auf einen Wert, der durch „[(Gesamtzahl der Bilder - Anzahl der Erkennungsfehler)/Gesamtzahl der Bilder]“ angezeigt wird, wenn eine Kamera eine Vielzahl von Bildern eines Luftreifens erfasst. Die Bilderkennung schließt die Verarbeitung, wie die Extraktion von Merkmalen im Bild und die Übereinstimmung zwischen den Merkmalen und dem Luftreifen (Musterabgleich), ein.
Unter Berücksichtigung des Betrachtungswinkels θ1 schließt die transparente Kügelchengruppe 16 das transparente Kügelchen A ein, das derart konfiguriert ist, dass eine Winkeldifferenz zwischen dem optischen Weg des reflektierten Lichts L_REF, das als nicht retroreflektierendes Licht dient, und dem optischen Weg des einfallenden L_IN zwischen 2,0 und 2,5 Grad liegt.
Die Winkeldifferenz kann in einem Bereich von 1,0 bis 1,5 Grad liegen oder kann in einem Bereich von 2,5 bis 3,0 Grad liegen. Es ist wichtig für die transparente Kügelchengruppe 16, die Bilderkennung eines Luftreifens in einem Abstand zwischen Fahrzeugen von 60 bis 100 m zu erhöhen, um eine Kollision zu vermeiden, so dass vorzugsweise gemäß einer Ausführungsform eine andere Art von transparenten Kügelchen mit einer Winkeldifferenz in einem Bereich von 0,5 Grad bis 0,8 Grad entsprechend dem Betrachtungswinkel θ1 bereitgestellt wird. In diesem Fall kann die Winkeldifferenz innerhalb eines Bereichs von 0,2 bis 0,5 Grad liegen oder kann in einem Bereich von 0,8 bis 1,0 Grad liegen.
Die Messung einer Winkeldifferenz des reflektierten Lichts L_REF und der Verteilung der Menge an reflektiertem Lichts L_REF in Bezug auf das einfallende Licht L_IN wird gemäß JIS Z9117 durchgeführt. Hierbei erfolgt die Messung vorzugsweise bei einem Einfallswinkel von 40 Grad des einfallenden Lichts L_IN auf der reflektierenden Schicht 10. 3 ist ein Diagramm, das einen Einfallswinkel θ2 von einfallendem Licht L_IN veranschaulicht, das auf einen Luftreifen eines vorausfahrenden Fahrzeugs einfällt. In 3 ist der Einfallswinkel zum Zeitpunkt der Messung vorzugsweise auf 40 Grad eingestellt, da das einfallende Licht L_IN bei einem Einfallwinkel θ2 von ungefähr 40 Grad ungeachtet einer Größe des Abstandes zwischen Fahrzeugen dominant reflektiert.
Dementsprechend stellt die reflektierende Schicht 10 eine Reflektion bereit, die in einer typischen Positionssignalen zwischen einem Luftreifen eines vorausfahrenden Fahrzeugs und einer Kamera eines nachfolgenden Fahrzeugs am leichtesten erkennbar ist. Die reflektierende Schicht 10 ist vorzugsweise in einem nicht am Boden befindlichen Abschnitt in einer Reifenoberfläche bereitgestellt, die nicht mit einer Straßenoberfläche in Kontakt gebracht wird. Hier bezieht sich der „nicht am Boden befindliche Abschnitt“ auf einen Oberflächenbereich eines Luftreifens, der nicht mit einer Straßenoberfläche in Kontakt gebracht wird, wenn der Luftreifen an einer regulären Felge montiert ist, auf den regulären Innendruck aufgepumpt und auf der Fahrbahn unter regulärer Last am Boden befindlich ist. Insbesondere wenn eine Fahrbahnoberfläche nachts trocken ist, reflektiert der nicht am Boden befindliche Teil eines Luftreifens eines vorausfahrenden Fahrzeugs das Licht, das von einem Scheinwerfer eines nachfolgenden Fahrzeugs emittiert wird, um die Sichtbarkeit des Luftreifens zu verbessern.
„Reguläre Felge" ist eine Felge, die durch einen Standard für jeden Luftreifen gemäß einem System von Standards definiert ist, das Standards einschließt, auf denen Luftreifen basieren, und bezieht sich auf eine „Standardfelge“ (standard rim) im Falle der JATMA, auf eine „Entwurfsfelge“ (design rim) im Falle der TRA und auf eine „Messfelge“ (measuring rim) im Falle der ETRTO. Wenn der Luftreifen jedoch ein Originalausstattungsreifen ist, wird das Originalrad, auf das der Reifen 1 montiert werden soll, verwendet.
„Regulärer Innendruck" ist ein Luftdruck, der durch Standards für jeden Luftreifen nach einem System von Standards definiert ist, das Standards einschließt, auf denen Luftreifen beruhen, und bezieht sich auf einen „maximalen Luftdruck“ (maximum air pressure) im Falle der JATMA, auf den maximalen Wert in der Tabelle „REIFENLASTGRENZEN BEI VERSCHIEDENEN KALTBEFÜLLUNGSDRÜCKEN“ (TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES) im Falle der TRA und auf den „BEFÜLLUNGSDRUCK“ (INFLATION PRESSURE) im Falle der ETRTO. Wenn ein Luftreifen ein Originalausstattungsreifen ist, wird der am Fahrzeug angezeigte Luftdruck verwendet.
„Reguläre Last" ist eine Last, die durch Standards für jeden Luftreifen gemäß einem System von Standards definiert ist, das Standards einschließt, auf denen Luftreifen basieren, und bezieht sich auf „maximale Lastenkapazität“ bei JATMA, auf den maximalen Wert in der Tabelle „TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES“ (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltbefüllungsdrücken) bei TRA und auf „LASTENKAPAZITÄT“ bei ETRTO. „Reguläre Last“ entspricht 88 % der oben beschriebenen Lasten für einen Luftreifen auf einem Personenkraftwagen. Wenn ein Luftreifen ein Originalausstattungsreifen ist, wird eine Radlast durch Dividieren der im Fahrzeugprüfzertifikat des Fahrzeugs angegebenen Vorder- und Hinterachslasten durch die Zahl der Reifen ermittelt.
Gemäß einer Ausführungsform beträgt ein Reflektionskoeffizient, der einem Retroreflektionskoeffizienten nach JIS Z9117 entspricht, vorzugsweise 0,03 cd/lx/m² oder mehr unter Bedingungen, bei denen ein Einfallswinkel auf die reflektierende Schicht 10 40 Grad und eine Winkeldifferenz 2,5 Grad beträgt, wobei der Reflektionskoeffizient durch dasselbe Verfahren wie das Verfahren zum Messen eines Retroreflektionskoeffizienten nach JIS Z9117 gemessen wird. Gemäß einer Ausführungsform beträgt der oben beschriebene Reflektionskoeffizient vorzugsweise 0,05 cd/lx/m² oder mehr.
Gemäß einer Ausführungsform, wie in den 1A und 1B veranschaulicht, schließen die transparenten Kügelchen A vorzugsweise jeweils einen undurchsichtigen reflektierenden Film 18 ein, der entlang eines Teils einer Oberfläche der entsprechenden der transparenten Kügelchen 14 ausgebildet ist. Wenn die transparenten Kügelchen 14 in direktem Kontakt mit der Kautschukoberflächenschicht 12 sind, gibt es an der Grenzfläche zwischen den transparenten Kügelchen 14 und der Kautschukoberflächenschicht 12 nur wenig Reflektion und somit kann kein reflektiertes Licht L_REF mit einer gewünschten Intensität erhalten werden. Gemäß einer Ausführungsform ist der undurchsichtige reflektierende Film 18 vorzugsweise ein reflektierender Metallfilm, um die Reflektionseffizienz zu verbessern. Vorzugsweise hat der reflektierende Metallfilm ein Reflektionsvermögen von 95 bis 100 %, und der reflektierende Metallfilm ist zum Beispiel ein Metalldampfabscheidungsfilm. Beispiele für Metall, das für den reflektierenden Metallfilm verwendet wird, schließen Gold, Silber, Eisen, Aluminium, Titan, Chrom, Nickel und Kobalt ein.
Gemäß einer Ausführungsform weist der undurchsichtige reflektierende Film 18 vorzugsweise eine Fläche auf, die von 30 bis 70 % der Gesamtfläche der Oberfläche jeder der transparenten Kügelchen 14 beträgt. Dies ermöglicht es einer Anzahl der transparenten Kügelchen 14, jeweils reflektiertes Licht L_REF zu erzeugen und die Intensität des reflektierten Lichts L_REF zu erhöhen. Wenn der undurchsichtige reflektierende Film 18 eine Fläche von weniger als 30 % oder mehr als 70 % der Gesamtfläche der Oberfläche jeder der transparenten Kügelchen 14 aufweist, ist es schwierig, reflektiertes Licht L_REF in einer Anzahl von transparenten Kügelchen 14 zu erzeugen. Gemäß einer Ausführungsform weist der undurchsichtige reflektierende Film 18 mehr bevorzugt eine Fläche von 40 bis 60 % der Gesamtfläche der Oberfläche jeder der transparenten Kügelchen 14 auf.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Ausrichtung einer zentralen Position des undurchsichtigen reflektierenden Films in Bezug auf eine Mitte jeder der transparenten Kügelchen A vorzugsweise unter den transparenten Kügelchen A verteilt. Zum Beispiel wird eine zufällige Verteilung bevorzugt. Beleuchtungslicht (einfallendes Licht L_IN), das eine Oberfläche eines Luftreifens eines vorausfahrenden Fahrzeugs von einem nachfolgenden Fahrzeug beleuchtet, ist stark von der normalen Richtung der Oberfläche des Reifens geneigt, und ein Einfallswinkel des Beleuchtungslichts ändert sich auch in Abhängigkeit von einer Einfallsposition. Daher ist die Ausrichtung der Mittenposition des undurchsichtigen reflektierenden Films 18 vorzugsweise zwischen den transparenten Kügelchen 14 verteilt.
Gemäß einer Ausführungsform schließt die transparente Kügelchengruppe 16 vorzugsweise eine Vielzahl von transparenten Kügelchen B ein, die jeweils eine Winkeldifferenz zwischen dem optischen Weg des reflektierten Lichts L_REF und dem optischen Weg des einfallenden Lichts L_IN aufweisen, der kleiner als derjenige von jeder der transparenten Kügelchen 14 ist. Während der Fahrt bei Regenwetter kann ein Wasserfilm an einer Oberfläche der reflektierenden Schicht 10 eines Luftreifens haften. In diesem Fall ändert sich die Winkeldifferenz gemäß einem Brechungsindex des Wasserfilms. Wenn ein Wasserfilm an jedem der transparenten Kügelchen 14 haftet, wird die Winkeldifferenz aufgrund des Brechungsindex von Wasser zu groß. Somit ist es schwierig, den gewünschten Betrachtungswinkel θ1 zu erhalten, der in 2 dargestellt ist. Aus diesem Grund wird vorläufig die Vielzahl von transparenten Kügelchen B mit jeweils einer kleineren Winkeldifferenz als die transparenten Kügelchen A verwendet, um zu ermöglichen, dass der gewünschte Betrachtungswinkel θ1 erreicht wird, selbst wenn ein Wasserfilm 20 an der Oberfläche der reflektierenden Schicht 10 haftet, wie in 4 dargestellt. Vorzugsweise liegt die Winkeldifferenz in jeder der transparenten Kügelchen B (Winkeldifferenz ohne Wasserfilm) zum Beispiel in einem Bereich von mehr als 0,5 Grad bis 1,5 Grad.
Wie das transparente Kügelchen A ist auch das transparente Kügelchen B konfiguriert, um zu bewirken, dass das reflektierte Licht L_REF nicht retroreflektiertes Licht einschließt, das durch einen optischen Weg geht, der von einem optischen Weg des einfallenden Lichts L_IN mit einem Abstand von den transparenten Kügelchen 14 weiter getrennt ist und der nicht parallel zu dem optischen Weg des einfallenden Lichts L_IN ist, wobei das nicht retroreflektierte Licht eine Intensität aufweist, die größer als diejenige des retroreflektierten Lichts ist, das in einer Richtung parallel zum optischen Weg des einfallenden Lichts L_IN emittiert wird. Die oben beschriebene Winkeldifferenz kann durch Einstellen eines Brechungsindex des transparenten Kügelchens B erreicht werden. Gemäß einer Ausführungsform schließt vorzugsweise das transparente Kügelchen B, das in 4 dargestellt ist, auch den undurchsichtigen reflektierenden Film 18 ein, der entlang eines Teils einer Oberfläche des transparenten Kügelchens B ausgebildet ist, genauso wie das transparente Kügelchen A. 4 ist ein Diagramm, das reflektiertes Licht veranschaulicht, wenn ein Wasserfilm 20 an der reflektierenden Schicht haftet.
Gemäß einer Ausführungsform beträgt ein Verhältnis der Anzahl der transparenten Kügelchen A zu einer Gesamtzahl der transparenten Kügelchen A und der transparenten Kügelchen B vorzugsweise von 30 % bis 70 %. Dies ermöglicht das Unterdrücken einer Verschlechterung der Erkennungsrate eines Luftreifens, ohne die Haftung des Wasserfilms 20 an der reflektierenden Schicht 10 zu berücksichtigen. Wenn das Verhältnis der Anzahl der transparenten Kügelchen A zu einer Gesamtzahl der transparenten Kügelchen A und der transparenten Kügelchen B den oben beschriebenen Bereich überschreitet, geht die Wirkung in jedem Fall, wenn der Wasserfilm 20 anhaftet und wenn der Wasserfilm 20 nicht anhaftet, im Wesentlichen verloren.
Gemäß einer Ausführungsform schließt die reflektierende Schicht 10 vorzugsweise eine Kautschukoberflächenschicht 12 ein, welche die transparenten Kügelchen 14 hält, und jedes der transparenten Kügelchen 14 weist einen Abschnitt auf, der einer Länge von 20 bis 60 % eines Durchmessers des entsprechenden der transparenten Kügelchen 14 entspricht, die von der Kautschukoberflächenschicht 12 vorstehen. In einem Luftreifen, der sich stark verformt, tritt wahrscheinlich Wasser in die Grenzfläche zwischen einer Oberfläche des Reifens und den transparenten Kügelchen 14 ein, wodurch bewirkt wird, dass die transparenten Kügelchen 14 abfallen, weshalb die transparenten Kügelchen 14 sicher in der Kautschukoberflächenschicht 12 gehalten werden müssen. Wenn im Gegensatz dazu die transparenten Kügelchen 14 jeweils nicht bis zu einem gewissen Grad aus der Gummioberflächenschicht 12 herausragen, nimmt einfallendes Licht L_IN, das in jedes der transparenten Kügelchen 14 einfällt, ab. Somit hat vorzugsweise jedes der transparenten Kügelchen 14 einen vorstehenden Abschnitt von 20 bis 60 % seines Durchmessers.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Bereich, der von der Kautschukoberflächenschicht 12 jedes der transparenten Kügelchen 14 vorsteht, vorzugsweise mit einer transparenten Schutzschicht 22 bedeckt, um zu verhindern, dass die transparenten Kügelchen 14, die aus der Kautschukoberflächenschicht vorstehen, von der Kautschukoberflächenschicht 12 abfallen. 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Reflektionsschicht 10 der Ausführungsform veranschaulicht, die wie oben beschrieben konfiguriert ist. In diesem Fall ist die transparente Schutzschicht 22 vorzugsweise aus einem transparenten Material mit einem Brechungsindex hergestellt, der verhindert, dass eine Winkeldifferenz zwischen dem optischen Weg des reflektierten Lichts L_REF und dem optischen Weg des einfallenden Lichts L_IN außerhalb des Bereichs des gewünschten Betrachtungswinkels θ1 liegt. Die transparente Schutzschicht 22 kann beispielsweise aus einem transparenten Elastomer hergestellt sein. Beispiele des transparenten Elastomers schließen mindestens eine Art ein, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Styrol-Butadien-Kautschuk, Butadien-Kautschuk, Isopren-Kautschuk, Butyl-Kautschuk, Nitril-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Urethan-Kautschuk und Silikon-Kautschuk.
Die transparente Schutzschicht 22 hat zum Beispiel eine Dicke von 10 bis 200 µm. Bei einer Dicke von weniger als 10 µm ist es wahrscheinlich, dass die transparente Schutzschicht 22 durch einen Knallstein oder dergleichen zerbricht. Die transparente Schutzschicht 22 mit einer Dicke von mehr als 200 µm ist nicht zu bevorzugen, da sich ihre Reflektionseigenschaften stark ändern. Vorzugsweise weist die transparente Schutzschicht 22 eine Dicke von 20 bis 150 µm auf.
Obschon die transparente Schutzschicht 22 Unebenheiten entlang einer sphärischen Oberflächenform des vorstehenden Abschnitts jeder der transparenten Kügelchen 14 aufweisen kann, die von der Kautschukoberflächenschicht 12 vorstehen, kann die transparente Schutzschicht 22 eine ebene äußerste Oberfläche aufweisen, welche die gesamte sphärische Oberflächenform des vorstehenden Abschnitts jeder der transparenten Kügelchen 14 bedeckt. Mit anderen Worten schließt die reflektierende Schicht 10 erfindungsgemäß eine transparente Schutzschicht 22 ein, in der die transparente Kügelchengruppe 16 verteilt ist. In dem Fall, in dem die transparente Schutzschicht 22 mit einer größeren Dicke in Tiefenrichtung vorliegt, können die transparenten Kügelchen 14 in Tiefenrichtung verteilt sein. Im Gegensatz zu den Ausführungsformen, die in den 1A, 1B und 5 veranschaulicht sind, braucht nicht jedes der transparenten Kügelchen 14 teilweise in der Kautschukoberflächenschicht 12 gehalten werden und kann innerhalb der transparenten Schutzschicht 22 verteilt sein. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die transparenten Kügelchen 14 transparente Kügelchen C einschließen, die jeweils eine Oberfläche aufweisen, welche durch die gesamte Oberfläche transparent ist, wobei die Anzahl der transparenten Kügelchen C von 5 bis 50 % einer Gesamtzahl an transparenten Kügelchen der transparenten Kügelchengruppe beträgt. Die transparenten Kügelchen C haben die Funktion, einfallendes Licht L_IN, das auf die reflektierende Schicht 10 innerhalb der transparenten Schutzschicht 22 einfällt, zu streuen. Aus Streulicht, das durch die Funktion erzeugt wird, kann eine große Menge an reflektiertem Licht L_REF, das den Betrachtungswinkle θ1 aufweist, wie in θ1 dargestellt, hergestellt werden. Somit ermöglicht eine Wirkung des durch die transparenten Kügelchen C erzeugten Streulichts eine stabile Erkennungsrate des Luftreifens.
Gemäß einer Ausführungsform weist jedes der transparenten Kügelchen jeweils einen Durchmesser von 10 bis 250 µm auf. Wenn das transparente Kügelchen 14 einen Durchmesser von weniger als 10 µm aufweist, werden die gewünschten Reflektionseigenschaften nicht wirksam erhalten. Wenn das transparente Kügelchen 14 einen Durchmesser von mehr als 250 µm aufweist, ist es wahrscheinlich, dass sich die Haftung der Grenzfläche an der Außenseite des transparenten Kügelchens 14 aufgrund des Alterns verschlechtert. Die transparenten Kügelchen 14 haben jeweils vorzugsweise einen Durchmesser von 20 bis 180 µm, mehr bevorzugt einen Durchmesser von 30 bis 100 µm und am meisten bevorzugt einen Durchmesser von 40 bis 80 µm.
Die reflektierende Schicht 10, wie oben beschrieben, ist auf einer Oberfläche eines Luftreifens bereitgestellt. Die 6A und 6B sind jeweils Diagramme, die ein Beispiel eines Luftreifens 50 veranschaulichen, der mit einer reflektierenden Schicht 10 bereitgestellt ist. Während der Luftreifen 50 eine Lauffläche 52 mit einer Vielzahl von Umfangsrillen einschließt, die sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt, erstrecken sich Stollenrillen von den entsprechenden Umfangsrillen, aber auf dieselbe Weise ist dieses Laufflächenmuster ein Beispiel und die Lauffläche 52 ist nicht beschränkt auf dieses Laufflächenmuster.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorzugsweise in einem Profilquerschnitt des Luftreifens 50 die reflektierende Schicht 10 in einem geneigten Bereich (Stützbereich) 56 bereitgestellt, der außerhalb der Lauffläche 52 in Reifenlateralrichtung positioniert und darin in Reifenlateralrichtung zwischen der Lauffläche 52 und einer Seitenwand 54 geneigt ist. 7 ist ein Diagramm, das einen Bereich des geneigten Bereichs 56 in einer bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht. Gemäß einer Ausführungsform, dient, wenn ein Winkel θ3 zwischen einer geraden Linie A, die sich entlang der Reifenradialrichtung von einer Bodenkontaktkante E erstreckt, an der ein Bodenkontaktabschnitt des Luftreifens 50 an einem Abschnitt ohne Kontakt mit dem Boden angrenzt, und einer Tangentenlinie B, die den geneigten Bereich 56 berührt, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, ein Bereich zwischen der Bodenkontaktkante E und einem Kontaktpunkt C der Tangentenlinie B als der geneigte Bereich 56. Hier liegt der Winkel θ3 vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 25 Grad bis 45 Grad und mehr bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 30 Grad bis 45 Grad. Das Bereitstellen der Reflektionsschicht 10 in dem geneigten Bereich 56, der auf den obigen Bereich begrenzt ist, ermöglicht das Verbessern einer Erkennungsrate des Luftreifens 50 eines vorausfahrenden Fahrzeugs, die von einer Kamera eines nachfolgenden Fahrzeugs erfasst wird und zum Schätzen eines Abstands zwischen den Fahrzeugen verwendet wird.
Die 8A bis 8C sind jeweils Diagramme, die eine Platzierung einer reflektierenden Schicht 10 in einer mehr bevorzugten Ausführungsform veranschaulichen. Gemäß der Ausführungsform schließt der geneigte Bereich 56, der durch den oben beschriebenen Winkel θ3 definiert ist, eine geneigte Oberfläche mit einer leicht geneigten Oberfläche 58 ein, die näher einer Richtung parallel zur Reifenlateralrichtung als ihrem umgebenden Abschnitt verläuft. In diesem Fall ist die reflektierende Schicht 10 vorzugsweise auf der leicht geneigten Oberfläche 58 bereitgestellt. Die leicht geneigte Oberfläche 58 weist eine normale Linienrichtung in Bezug auf eine geneigte Oberfläche darum auf, die radial nach außen weist, so dass reflektiertes Licht, das lateral nach außen reflektiert wird, reduziert werden kann. Somit können die Reflektionseigenschaften der reflektierenden Schicht 10 aufgrund der Winkeldifferenz θ1 effizient aufgezeigt werden. Dies ermöglicht das Verbessern einer Erkennungsrate des Luftreifens 50 eines vorausfahrenden Fahrzeugs, die von einer Kamera eines nachfolgenden Fahrzeugs erfasst wird und zum Schätzen eines Abstands zwischen den Fahrzeugen verwendet wird. Wie in den 8A bis 8C veranschaulicht, kann, obschon nur eine leicht geneigte Oberfläche 58 am Luftreifen 50 bereitgestellt sein kann, die Anzahl der leicht geneigten Oberflächen 58 zwei, drei, vier oder fünf oder mehr betragen.
9 ist ein Diagramm, das eine Platzierung einer reflektierenden Schicht 10 in einer anderen bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht. Gemäß der Ausführungsform weist der Luftreifen 50 eine Lauffläche mit einer Stollenrille 60 auf, die sich in Reifenlateralrichtung erstreckt. Die Stollenrille 60 schließt Seitenwände 62 ein, die jeweils aus der Reifenradialrichtung mit einem Rillenwandneigungswinkel θ4 von 15 Grad bis 55 Grad geneigt sind. Zu diesem Zeitpunkt ist die reflektierende Schicht 10 jeweils an einem Rillenboden 64 und den Seitenwänden 62 der Stollenrille 60 bereitgestellt. Wenn die reflektierende Schicht 10 an dem Rillenboden 64 und den Seitenwänden 62 der Stollenrille 60 mit einem Rillenwandneigungswinkel θ4 von 15 Grad bis 55 Grad bereitgestellt ist, werden der Rillenboden 64 oder jede der Seitenwände 62 mit Beleuchtungslicht (einfallendes Licht L_IN) eines nachfolgenden Fahrzeugs beleuchtet. Dann können die reflektierenden Schichten 10 in der Stollenrille 60 reflektiertes Licht L_REF in Richtung einer Kamera des nachfolgenden Fahrzeugs emittieren, so dass eine Erkennungsrate des Luftreifens 50 eines vorausfahrenden Fahrzeugs verbessert werden kann, die von der Kamera des nachfolgenden Fahrzeugs erfasst wird. Zusätzlich ermöglicht das Bereitstellen der reflektierenden Schicht 10 in der Stollenrille 60, dass die Reflektionseigenschaften der reflektierenden Schicht 10 über einen langen Zeitraum beibehalten werden, da es weniger wahrscheinlich ist, dass die reflektierende Schicht 10 beschädigt wird, wenn die Laufflächenoberfläche in Kontakt mit einem Fremdkörper (einem Knallstein, einem Kratzen mit einer Bordsteinkante oder dergleichen) gebracht wird.
Mehr bevorzugt beträgt der Rillenwandneigungswinkel θ4 20 Grad bis 50 Grad. Wenn der Luftreifen 50 eine bestimmte Drehrichtung aufweist, kann die reflektierende Schicht 10 nur an einer Rillenwand bereitgestellt sein, die in einer Fahrtrichtung des Luftreifens 50 nach hinten weist.
Vorzugsweise hat die Stollenrille 60 einen Abschnitt mit einem Verhältnis von Rillentiefe zu Rillenbreite (Rillenbreite in der Lauffläche) von weniger als 4 im Rillenquerschnitt, um die Erkennungsrate der Stollenrille 60 als einen Merkmalspunkt des Luftreifens zu erhöhen. 10 ist ein Diagramm, das eine Platzierung einer reflektierenden Schicht 10 in noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht. In diesem Fall ist vorzugsweise eine Abschrägung 66 an einem Verbindungsabschnitt zwischen der Seitenwand 62 der Stollenrille 60, die an einer Seite des nachfolgenden Fahrzeugs positioniert ist, und der Laufflächenoberfläche 52 bereitgestellt, wie in 10 dargestellt, um eine Fläche eines Abschnitts der Seitenwand 62 zu vergrößern, die mit Beleuchtungslicht (einfallendem Licht L_IN) des nachfolgenden Fahrzeugs beleuchtet wird. Die Abschrägung 66 kann eine ebenflächige Abschrägungsoberfläche oder eine gekrümmte Abschrägungsoberfläche einschließen.
11 ist ein Diagramm, das eine Platzierung von Stollenrillen 60 in einer noch weiteren Ausführungsform veranschaulicht. 11 zeigt ein Laufflächenmuster 70, in dem Stollenrillen 60 in jeweiligen Schulterbereichen an gegenüberliegenden Seiten lateral außerhalb von drei Hauptumfangsrillen bereitgestellt sind. In Draufsicht auf die Stollenrillen 60 erstrecken sich die Stollenrillen 60 jeweils lateral und weisen einen Abschnitt auf, der sich in einer Richtung (einer Erstreckungsrichtung jeder der Stollenrillen 60 in ihrer Mittenposition in einer Rillenbreitenrichtung) erstreckt und in einem Stollenrillen-Neigungswinkel θ5 von 0 bis 10 Grad von der Reifenlateralrichtung geneigt ist. Die Stollenrillen 60 sind jeweils an ihrem Rillenboden und ihren Seitenwänden mit zugehörigen reflektierenden Schichten bereitgestellt. Vorzugsweise sind die Stollenrillen 60 an gegenüberliegenden Seiten in Reifenlateralrichtung jeweils mit den reflektierenden Schichten bereitgestellt. Wie oben beschrieben, schließen die Stollenrillen 60 jeweils einen Abschnitt ein, der in einem Rillenneigungswinkel θ5 von 0 bis 10 Grad geneigt ist, und die reflektierenden Schichten sind auf dem Abschnitt bereitgestellt. Diese Struktur ermöglicht es, eine Fläche des Abschnitts mit den reflektierenden Schichten zu vergrößern, die von einem nachfolgenden Fahrzeug erkannt werden können, selbst wenn die Stollenrillen 60 jeweils in die Nähe der Bodenkontaktfläche verschoben werden, wenn sich der Luftreifen dreht.
12 ist ein Diagramm, das eine Platzierung von Stollenrillen 60 in einer noch weiteren Ausführungsform veranschaulicht. Gemäß der Ausführungsform aus 12, schließen mindestens einige der transparenten Kügelchen A vorzugsweise jeweils einen undurchsichtigen reflektierenden Film ein, der entlang eines Teils einer Oberfläche der entsprechenden der transparenten Kügelchen 14 ausgebildet ist. Zum Beispiel wird der oben beschriebene undurchsichtige reflektierende Metallfilm 18 verwendet. Vorzugsweise ist ein Abstand zwischen Mitten der jeweiligen Stollenrillen 60, die in Reifenumfangsrichtung benachbart sind (ein Abstand zwischen Mitten der jeweiligen Rillen in Breitenrichtung) der Vielzahl von Stollenrillen 60, die in Intervallen entlang der Reifenumfangsrichtung angeordnet ist, ein ganzzahliges Vielfaches von 1,95 bis 1,96 mm, und die reflektierende Schicht 10 mit den transparenten Kügelchen 14, die jeweils den undurchsichtigen reflektierenden Metallfilm einschließen, ist am Rillenboden oder den Seitenwänden jeder der Stollenrillen 60 bereitgestellt.
Das Bereitstellen der reflektierenden Schicht 10 in jeder der Stollenrillen 60, wie oben beschrieben, ermöglicht es, die geschätzte Genauigkeit des Abstands zwischen Fahrzeugen unter Verwendung des Luftreifens 50 im Kollisionsvermeidungssystem gegenüber herkömmlichen Reifen zu verbessern. Während in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen das Kollisionsvermeidungssystem einen Abstand zwischen Fahrzeugen aus Bildern schätzt, die von einer Kamera eines nachfolgenden Fahrzeugs erhalten werden, kann das Kollisionsvermeidungssystem auch einen Abstand zwischen Fahrzeugen unter Verwendung eines Radarsensors schätzen, der eine Reflektionswelle einer elektromagnetischen Welle empfängt, die in Richtung der reflektierenden Schicht 10 übertragen wird, und zwar zusätzlich zum Schätzen eines Abstands zwischen Fahrzeugen unter Verwendung der Kamera. Wenn ein Abstand zwischen Fahrzeugen unter Verwendung einer Reflektionswelle einer elektromagnetischen Welle wie oben beschrieben geschätzt wird, ist die Reflektionswelle der elektromagnetischen Welle, die von einer reflektierenden Schicht 10 reflektiert wird, die in der Stollenrille 60 bereitgestellt ist, so schwach, dass es schwierig ist, den Abstand zwischen den Fahrzeugen zu schätzen. Eine Erkennungsrate der Stollenrillen 60 kann jedoch verbessert werden, indem eine Sicht verwendet wird, bei der die Vielzahl von Stollenrillen 60 nahe der Reifenboden-Kontaktoberfläche dicht beabstandet zu sein scheint, wie in einem Bereich F, der in 12 wie von einem nachfolgenden Fahrzeug aus gesehen veranschaulicht ist.
Insbesondere wird häufig ein Millimeterwellenradar für einen Radarsensor verwendet, um einen Abstand zwischen Fahrzeugen eines Kollisionsvermeidungssystems unter Verwendung einer elektromagnetischen Welle zu messen. Diese elektromagnetische Welle wird von einem nachfolgenden Fahrzeug übertragen und eine Reflektionswelle davon von einer Antenne des nachfolgenden Fahrzeugs empfangen. Zu diesem Zeitpunkt, wenn Bragg-Bedingungen basierend auf dem Bragg-Gesetz (Bragg-Streuung) erfüllt sind, haben viele reflektierte Wellen jeweils die gleiche Phase, um eine synthetische Welle mit einer großen Amplitude zu bilden. Wenn die oben beschriebenen Bedingungen erfüllt sind, kann ein Abstand d zwischen Mitten der jeweiligen Stollenrillen 60, die in Reifenumfangsrichtung benachbart sind (ein Abstand zwischen Mitten der jeweiligen Rillen in Breitenrichtung) wie folgt ausgedrückt werden: d = n · λ / (2 · sin (90 - ϕ)), wobei „n“ eine ganze Zahl gleich oder größer als eins ist, „λ“ eine Wellenlänge von Millimeterwellen ist und „ϕ“ ein Depressionswinkel der Antenne in Bezug auf die Bodenkontaktfläche ist. In einem Kollisionsvermeidungssystem, das eine Antenne für Millimeterwellen verwendet, beträgt die Wellenlänge λ ungefähr 3,9 mm (76 bis 77 GHz), und der Depressionswinkel φ der Antenne beträgt ungefähr 0,2 bis 1,7 Grad, wenn die Antenne eine Höhe von ungefähr 60 bis 180 cm von einer Fahrbahnoberfläche aufweist, um den Abstand zwischen Fahrzeugen eines vorausfahrenden Fahrzeugs von 20 m bis 200 m zu messen. Auf diese Weise werden die folgenden Ergebnisse erhalten: sin (90 - ϕ) ≈ 1; und d ≈ n · λ/2. Als ein Ergebnis ist „d“ ein ganzzahliges Vielfaches von 1,95 bis 1,96 mm.
Somit ist ein Abstand zwischen Mitten der jeweiligen Stollenrillen 60, die benachbart sind (ein Abstand zwischen Mitten der jeweiligen Rillen in der Breitenrichtung) vorzugsweise ein ganzzahliges Vielfaches von 1,95 bis 1,96 mm. Mehr bevorzugt ist „d“ ein ganzzahliges Vielfaches von 1,95 bis 1,96 mm über den gesamten Umfang eines Reifens, selbst wenn ein Laufflächenmuster einen variablen Teilungsabstand aufweist.
Obschon der Luftreifen gemäß jeder der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben ausführlich beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, und es sind selbstverständlich verschiedene Verbesserungen und Modifikationen innerhalb eines Bereichs verfügbar, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Liste der Bezugszeichen

10: Reflektierende Schicht
12: Kautschukoberflächenschicht
14: Transparentes Kügelchen
16: Transparente Kügelchengruppe
18: Undurchsichtiger reflektierender Film
20: Wasserfilm
22: Transparente Schutzschicht
50: Luftreifen
52: Laufflächenoberfläche
54: Seitenwand
56: Geneigter Bereich
58: Leicht geneigte Oberfläche
60: Stollenrille
62: Seitenwand
64: Rillenboden
66: Abschrägung
70: Laufflächenmuster

Claims

Luftreifen (50), umfassend: eine reflektierende Schicht (10), die auf einer Oberfläche des Luftreifens (50) bereitgestellt ist und Licht reflektiert, wobei die reflektierende Schicht Folgendes einschließt: eine transparente Kügelchengruppe (16), die aus einer Vielzahl von transparenten Kügelchen (14) zusammengesetzt ist, wobei mindestens einige der transparenten Kügelchen (14) der transparenten Kügelchengruppe (16) jeweils konfiguriert sind, um einfallendes Licht, das in dieses von außen einfällt, an einer Grenzfläche mit der Außenseite davon zu reflektieren und Licht zur Außenseite des transparenten Kügelchens (14) als reflektiertes Licht zu emittieren, wobei die transparenten Kügelchen (14) eine Vielzahl von transparenten Kügelchen (A) einschließen, wobei die transparenten Kügelchen (A) jeweils konfiguriert sind, um zu bewirken, dass das reflektierte Licht eine größere Menge an nicht retroreflektiertem Licht als an retroreflektiertem Licht einschließt, wobei das nicht retroreflektierte Licht weiter von einem optischen Weg des einfallenden Lichts entfernt ist gemäß einem Abstand von dem transparenten Kügelchen (14), der erhöht wird, und die transparenten Kügelchen (A) jeweils einen optischen Weg des nicht retroreflektierten Lichts mit einer Winkeldifferenz von 2,0 Grad bis 2,5 Grad zum optischen Weg des einfallenden Lichts aufweisen, wobei die reflektierende Schicht (10) eine transparente Schutzschicht (22) aufweist, auf deren Innenseite die transparente Kügelchengruppe (16) verteilt ist, und die transparente Kügelchengruppe (16) transparente Kügelchen (C) aufweist, die jeweils eine vollständig transparente Oberfläche aufweisen, wobei die Anzahl der transparenten Kügelchen (C) von 5 bis 50 % einer Gesamtzahl an transparenten Kügelchen (14) der transparenten Kügelchengruppe (16) beträgt.
Luftreifen (50) nach Anspruch 1, wobei die transparenten Kügelchen (A) jeweils Eigenschaften aufweisen, bei denen ein Wert einer mittleren Menge des nicht retroreflektierten Lichts innerhalb eines Bereichs der Winkeldifferenz von 2,0 Grad bis 2,5 Grad größer als ein Wert der Lichtmenge des retroreflektierten Lichts ist.
Luftreifen (50) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die transparenten Kügelchen (A) jeweils einen undurchsichtigen reflektierenden Film (18) aufweisen, der entlang eines Teils einer Oberfläche der entsprechenden der transparenten Kügelchen (A) ausgebildet ist.
Luftreifen (50) nach Anspruch 3, wobei der undurchsichtige reflektierende Film (18) eine Fläche aufweist, die von 30 % bis 70 % der Gesamtfläche der Oberfläche jeder der transparenten Kügelchen (A) beträgt.
Luftreifen (50) nach Anspruch 3 oder 4, wobei eine Ausrichtung einer zentralen Position des undurchsichtigen reflektierenden Films (18) in Bezug auf eine Mitte jedes der transparenten Kügelchen (A) unter den transparenten Kügelchen (A) verteilt ist.
Luftreifen (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die transparente Kügelchengruppe (16) eine Vielzahl von transparenten Kügelchen (B) einschließt, die jeweils eine kleinere Winkeldifferenz als die jedes der transparenten Kügelchen (A) aufweist.
Luftreifen (50) nach Anspruch 6, wobei ein Verhältnis der Anzahl der transparenten Kügelchen (A) zu einer Gesamtzahl der transparenten Kügelchen (A) und der transparenten Kügelchen (B) von 30 % bis 70 % beträgt.
Luftreifen (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die reflektierende Schicht (10) eine undurchsichtige Kautschukschicht aufweist, die jedes der transparenten Kügelchen (14) hält, und jedes der transparenten Kügelchen (14) einen Abschnitt aufweist, der einer Länge von 20 bis 60 % eines Durchmessers jedes der transparenten Kügelchen (14) entspricht, wobei der Abschnitt aus der undurchsichtigen Kautschukschicht vorsteht.
Luftreifen (50) nach Anspruch 8, wobei der Abschnitt jedes der transparenten Kügelchen (14), der von der undurchsichtigen Kautschukschicht vorsteht, mit einer transparenten Schutzschicht (22) bedeckt ist.
Luftreifen (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die transparenten Kügelchen (14) jeweils einen Durchmesser von 10 bis 250 µm haben.
Luftreifen (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in einem Profilquerschnitt des Luftreifens (50) ein geneigter Bereich (56) außerhalb einer Lauffläche (52) in einer Reifenlateralrichtung positioniert und in der Reifenlateralrichtung zwischen der Lauffläche (52) und einer Seitenwand (54) geneigt ist, wobei der geneigte Bereich (56) eine geneigte Oberfläche mit einer leicht geneigten Oberfläche (58) einschließt, die näher einer Richtung parallel zur Reifenlateralrichtung als ihrem umgebenden Abschnitt verläuft, und die leicht geneigte Oberfläche (58) die reflektierende Schicht (10) einschließt.
Luftreifen (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Lauffläche (52) des Luftreifens (50) Stollenrillen (60) aufweist, die sich in die Reifenlateralrichtung erstrecken, die Stollenrillen (60) jeweils eine Rillenwand mit einem Neigungswinkel von 15 Grad bis 55 Grad in Bezug auf eine Reifenradialrichtung aufweisen und die reflektierende Schicht (10) an einem Rillenboden (64) der Stollenrille (60) und der Rillenwand bereitgestellt ist.
Luftreifen (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Lauffläche (52) des Luftreifens (50) Stollenrillen (60) aufweist, die sich in die Reifenlateralrichtung erstrecken, die Stollenrillen (60) jeweils einen Abschnitt in einer Erstreckungsrichtung der Stollenrillen (60) aufweisen, wobei der Abschnitt einen Stollenrillenneigungswinkel von 0 bis 10 Grad von der Reifenlateralrichtung aufweist und die reflektierende Schicht (10) an einem Rillenboden (64) und einer Rillenwand in dem Abschnitt jeder der Stollenrillen (60) bereitgestellt ist.
Luftreifen (50) nach Anspruch 13, wobei die Stollenrillen (60) jeweils die Rillenwand mit einem Neigungswinkel von 15 Grad bis 55 Grad in Bezug auf eine Reifenradialrichtung aufweisen und die reflektierende Schicht (10) an dem Rillenboden (64) und der Rillenwand jedes der Stollenrillen (60) bereitgestellt ist.
Luftreifen gemäß Anspruch 1, wobei mindestens einige der transparenten Kügelchen (14) jeweils einen undurchsichtigen reflektierenden Metallfilm (18) in einem Teil ihrer Oberfläche einschließen, der entlang der Oberfläche ausgebildet ist, eine Lauffläche (52) des Luftreifens (50) eine Vielzahl von Stollenrillen (60) aufweist, die sich in die Reifenlateralrichtung erstreckt, angeordnet entlang einer Reifenumfangsrichtung, ein Abstand zwischen Mitten der benachbarten Stollenrillen (60) in Reifenumfangsrichtung ein ganzzahliges Vielfaches von 1,95 bis 1,96 mm ist, und die reflektierende Schicht (10) an einem Rillenboden (64) oder einer Rillenwand jedes der Stollenrillen (60) bereitgestellt ist.