JP2023526920A - タイヤ感知システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

タイヤ（１５６）の１つ以上の物理的特性を決定するように動作可能なタイヤ感知システム（１２６）は、ミリ波送受信デバイス（１２８Ｔ；１２８Ｒ）を含む。プロセッサ（２１８）は、タイヤ（１５６）に向かい、離れるミリ波（ＴＸｓ；ＴＸｇ，ＲＸｓ；ＲＸｇ）を送受信するための命令を含むメモリ（２２０）と通信可能に結合される。メモリ（２２０）は、受信されたミリ波（ＲＸｓ；ＲＸｇ）に基づいてとタイヤ（１５６）の第１の半径方向範囲と第２の半径方向範囲（ｒｓ；ｒｇ）を撮像する命令と、タイヤ（１５６）の第１の半径方向範囲と第２の半径方向範囲（ｒｓ；ｒｇ）の間の寸法差を決定するための命令とを含む。そのようなタイヤ感知システム（１２６）を含む車両（１００）、ならびに非一時的機械可読記憶媒体（２２０）および方法（３００）も含まれる。【選択図】図５

Description

（政府ライセンス権）
本発明は、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ（ＮＳＦ）によって授与された契約第１８２３２３５号および第１９４２９０２号の下で政府の支援を受けて行われた。米国政府は、本発明において一定の権利を有し得る。

本開示の主題は、概して、車両用のタイヤ感知システムの技術に関し、より詳細には、瞬間的なタイヤトレッド深さを決定し、かつ／または長期間にわたってタイヤ摩耗を監視するように動作可能なシステムに関する。加えて、または代替として、タイヤ上またはタイヤ内に留まった異物を識別するように動作可能なシステムも含まれる。さらに、および／または別の代替案として、瞬間タイヤトレッド深さを決定する方法、タイヤ摩耗を監視する方法、および／または異物を識別する方法も含まれる。

本開示の主題は、車輪付き車両のための構成要素と併せて特定の用途および使用を見出すことができ、それを参照して本明細書に示され、説明される。しかしながら、本開示の主題は、他の用途および環境での使用にも適しており、本明細書で示され説明される特定の使用は単に例示的なものであることを理解されたい。

タイヤ状態を監視する最も一般的な手法は、タイヤを視覚的に検査し、トレッド深さを物理的に測定するという幾分面倒な手法を含む。そのようなアプローチは本質的に費用がかからないが、この手動手順は、車両所有者およびオペレータによる不十分な頻度および注意を伴って行われると一般に考えられている。したがって、タイヤトレッド深さおよびタイヤ摩耗パターンは、商用車および乗用車では監視下にあると考えられる。タイヤトレッド摩耗は、性能に影響を及ぼし、タイヤ交換を決定するための重要な測定基準であり、タイヤ交換は、世界的なトラック輸送産業の最大の維持費の１つとして認識されている。手動検査プロセスを実行するときにトレッド深さおよび／またはタイヤ摩耗を評価する際の小さな誤差は、タイヤの耐用年数の終了前にタイヤを交換すること、またはタイヤがその耐用年数を超えて使用され続けることを不注意に許容することもたらす可能性がある。そのような状態のいずれも、タイヤの早期交換または故障および道路サービスコールの増加に起因して、商業的トラック輸送作業のコストの増加につながる可能性がある。このような手動評価が車両所有者によって行われるため、同様の問題が乗用車のタイヤにも当てはまる。

場合によっては、タイヤの物理的特性を監視するために様々な無線感知技術を利用する電子システムが開発されている。場合によっては、システムの構成要素は、例えば、車両の本体、フレーム、またはシャーシ上に、またはそれらに沿ってなど、タイヤの外部で支持される。残念ながら、オフホイール取付配置を利用する既知のシステムは、これらのタイプの配置のより広範な採用および／または使用を制限し得るいくつかの欠点を被る。例えば、タイヤ上に残っているトレッドの量を推定するためにレーザベースの距離センサを利用することが知られているいくつかのシステムは、タイヤ上および／またはタイヤトレッド内の破片および他の異物の蓄積に起因する誤差を経験する可能性がある。

他の場合には、タイヤトレッド深さを推定するためにタイヤチャンバ内に取り付けられたタイヤ圧力および／またはセンサを利用するシステムが開発されている。しかしながら、そのような測定の間接的な性質および／または測定された状態とタイヤトレッドとの間のタイヤ材料の量に少なくとも部分的に起因して、そのようなトレッド深さ推定値は、実際のトレッド状態から大きく変動する可能性があり、時にはいくらか信頼できないと考えられる。さらに他の場合には、タイヤのトレッドおよび／または本体内に埋め込まれたセンサおよび／またはデバイスを利用するシステムが開発されている。そのようなセンサおよび／またはデバイスは、長距離輸送車両上でのタイヤ使用に関連付けられる極限条件にさらされ、極限条件は、約－３５℃～約８５℃の範囲の温度、ならびに高圧、およびタイヤの動的使用中の絶えず変化する負荷条件を含み得る。そのようなセンサおよび／またはデバイスは、タイヤの寿命の間、機能し続けるべきであるという点で、埋め込まれたセンサおよび／またはデバイスは、少なくとも部分的に、頑丈なセンサ構成要素のコスト、ならびに組み立て中にセンサおよび／またはデバイスをタイヤに埋め込むことに関連する追加のステップに起因して、タイヤを製造するコストを増加させ得る。さらなる欠点として、そのような埋め込まれたセンサおよび／またはデバイスは、タイヤがその有効寿命の終わりに達すると廃棄される。

上記に鑑みて、車両タイヤのトレッド深さおよび／または他の特性を時々および／または継続的に評価して、そのようなタイヤの特定の摩耗状態および／または性能特性の起こり得る変化を監視することなどが必要であると考えられる。既知の測定および／または監視技術の全体的な成功にもかかわらず、既知の選択肢よりも改善し、および／またはタイヤ感知システムの技術を別様に進歩させ得るシステムおよび方法を開発することが望ましいと考えられる。

本開示の主題によるタイヤ感知システムの一例は、関連するタイヤの１つ以上の物理的特性を決定するように動作可能である。タイヤ感知システムは、ミリ波送信デバイスとミリ波受信デバイスとを含むことができる。タイヤ感知システムはまた、メモリと通信可能に結合されたプロセッサを含むことができる。メモリは、ミリ波送信デバイスを使用して関連するタイヤに向けてミリ波を送信するための命令を含むことができる。メモリはまた、ミリ波受信デバイスにおいて関連するタイヤから反射されたミリ波を受信するための命令を含むことができる。メモリは、受信されたミリ波に基づいて、関連するタイヤの第１の半径方向範囲および第２の半径方向範囲を撮像する命令をさらに含むことができる。また、メモリは、関連するタイヤの第１の半径方向範囲と第２の半径方向範囲との間の寸法差を決定する命令を含むことができる。

本開示の主題による車両の一例は、トレッド溝を有するタイヤと、タイヤに動作可能に関連付けられた前述の段落によるタイヤ感知システムとを含むことができる。場合によっては、タイヤは、任意選択で、タイヤ上にまたはタイヤに沿って配置された複数の差動反射構造を含むことができる。場合によっては、複数の差動反射構造は、タイヤ上にまたはタイヤに沿って周方向に連続して配置することができる。場合によっては、複数の差動反射構造は、タイヤのトレッド溝内に配置することができる。

本開示の主題による非一時的機械可読記憶媒体の一例は、プロセッサに、ミリ波送信デバイスを使用して関連するタイヤに向けてミリ波を送信させる機械可読命令を記憶することができる。記憶媒体はまた、プロセッサに、ミリ波受信デバイスにおいて関連するタイヤから反射されたミリ波を受信させる命令を含むことができる。記憶媒体は、プロセッサに、受信されたミリ波に基づいて関連するタイヤの第１の半径方向範囲および第２の半径方向範囲を撮像させる命令をさらに含むことができる。また、記憶媒体は、プロセッサに、関連するタイヤの第１の半径方向範囲と第２の半径方向範囲との間の寸法差を決定させる命令を含むことができる。

関連するタイヤの物理的特性を感知する本開示の主題による方法の一例は、関連するタイヤに向けてミリ波を送信することを含むことができる。本方法はまた、関連するタイヤから反射されたミリ波を受信することを含むことができる。本方法は、反射されたミリ波を使用して関連するタイヤの第１の半径方向範囲および第２の半径方向範囲を撮像することと、関連するタイヤの第１の半径方向範囲および第２の半径方向範囲の間の寸法差を決定することとをさらに含むことができる。

本開示の主題によるタイヤ感知システムを含む車両の一例の側面図である。 関連する車両に設置された図１のタイヤ感知システムの概略図である。 本開示の主題によるタイヤ感知システムに関連して使用するのに適した座標系の一例の側面図である。 図３の例示的な座標系の平面図である。 関連するタイヤトレッドを有する関連するタイヤを含む関連するホイールアセンブリに隣接して配置された感知デバイスの一例の側面図である。 図５の線６－６に沿って切断した、図１～図５のホイールアセンブリの断面図である。 詳細６Ａとして識別される図６の関連するタイヤの拡大部分の断面図であり、タイヤトレッド溝に沿って動作可能に配置された差動反射構造を概略的に示す。 詳細６Ａとして識別される図６の関連するタイヤの拡大部分の断面図であり、タイヤトレッド溝に沿って動作可能に配置された差動反射構造を概略的に示す。 詳細６Ａとして識別される図６の関連するタイヤの拡大部分の断面図であり、タイヤトレッド溝に沿って動作可能に配置された差動反射構造を概略的に示す。 関連するタイヤトレッドに沿って配置された差動反射構造の例を示す、図１～図６の関連するタイヤの平面図である。 例示的なタイヤトレッドパターンおよびその例示的なコード化溝と、本開示の主題によるタイヤ感知システムからの対応する画像データとの比較図である。 本開示の主題によるタイヤ感知システムのコントローラの一例の概略図である。 本開示の主題による方法の一例のグラフ表示である。

本明細書で使用されるように、「データ」、「値」、「情報」、「信号」等の用語は、任意の好適な様式で、構成要素および／またはシステムによって、および／またはそれらの間で、伝送、転送、記憶、検索、処理、および／または交換され得るような、アナログおよび／またはデジタルコンテンツおよび／または通信を広義に指すために、本明細書で交換可能に使用される。

「ｃａｎ」、「ｍａｙ」、「ｍｉｇｈｔ」などの用語は、必要とされるのではなく許容的であると解釈されるべきであることを認識および理解すべきである。したがって、「ｃａｎ」、「ｍａｙ」、「ｍｉｇｈｔ」などの用語が使用される項目への任意の言及は、本明細書に別段の定めがない限り、本開示の主題によって必要とされるのではなく、任意選択であると解釈されるものとする。

ここで図面を参照すると、図示は、本開示の主題の実施例を例示する目的であり、そのような実施例は限定することを意図するものではないことを理解されたい。加えて、図面は縮尺通りではなく、特定の特徴および／または要素の部分は、明確にするため、および理解を容易にするために誇張され得ることが理解されよう。

本開示の主題によるタイヤ感知システムは、任意のタイプ、種類、および／または構成の車輪付き車両とともに使用され得ることが理解されるであろう。非限定的な例として、そのような車輪付き車両は、乗用車、モータホーム、バス、軽量トラックおよび他の車両（例えば、Ｕ．Ｓ．ＦＨＷＡクラス１～３車両）、中型トラックおよび他の車両（例えば、Ｕ．Ｓ．ＦＨＷＡクラス４～６車両）、大型トラックおよび他の車両（例えば、Ｕ．Ｓ．ＦＨＷＡクラス７および８車両）、トレーラ、農業機器およびオフロード車両を含むことができる。本開示の主題によるタイヤ感知システムが設置され得る車両の１つの非限定的な表現が、図１および図２に関連して示され、説明される。そこに示されているように、車両１００は、トラクタ１０２と、長距離輸送のためにトラクタに動作可能に接続されたトレーラ１０４とを含むトラクタ－トレーラ結合体の形態をとるものとして示されている。トラクタ１０２は、サスペンションシステムによって複数のホイールアセンブリ１０８上に支持されるフレーム１０６を含むものとして示されている。トラクタ１０２はまた、典型的には、フレーム上に支持され、ホイールアセンブリ１０８のうちの１つ以上に原動力を提供するモータまたは回転動力源（図示せず）およびドライブトレイン（図示せず）を含む。トラクタ１０２は、電力貯蔵デバイス１１０（例えば、燃料タンクおよび／またはバッテリ）を含むことができ、任意選択で、モータと動作可能に関連付けられた排気筒１１２を含むことができる。トラクタ１０２はまた、例えば、１つ以上のキャブマウントおよび／または１つ以上のキャブサスペンションなどの任意の好適な方法でフレーム１０６上にまたはそれに沿って支持され得る運転室またはキャブ１１４を含むことができる。

トレーラ１０４は、サスペンションシステムによって複数のホイールアセンブリ１１８上に支持されるフレーム１１６を含むものとして示されている。トレーラ１０４はまた、フレーム１１６上に少なくとも部分的に支持され、ある量の貨物を受け入れて保持するように概ね寸法決めされたトレーラ本体１２０を含むことができる。上述したように、車両１００は、例えばフレーム１０６、運転室１１４、フレーム１１６および／またはトレーラ本体１２０などのばね上質量と、例えば車両のホイールアセンブリ１０８、ホイールアセンブリ１１８および／または車輪係合構成要素１２２（例えば車軸、サスペンションアーム）などのばね下質量との間に動作可能に接続された１つ以上のサスペンションシステムを含むことができる。図１および図２に示される例示的な配置では、そのようなサスペンションシステムは、参照符号１２４によって概略的に表されており、ばねデバイス（例えば、コイルばね、板ばね、空気ばね）、および／またはばねデバイスとともにばね上およびばね下質量の互いに対する運動をある程度制御された方法で可能にする１つ以上のダンパを含むことができる。

車両１００はまた、車両の１つ以上のホイールアセンブリ（例えば、ホイールアセンブリ１０８および／または１１８のうちの１つ以上）と動作可能に関連付けられた、本開示の主題によるタイヤ感知システム１２６を含む。タイヤ感知システム１２６は、車両のホイールアセンブリのうちの対応する１つに近接して配置された１つ以上の感知デバイス１２８を含むことができる。図１および図２に示される例示的な配置では、タイヤ感知システム１２６は、複数の感知デバイス１２８を含むことができ、１つの感知デバイスは、ホイールアセンブリ１０８および／または１１８のうちの対応する１つに隣接して車両上に支持される。しかしながら、そのような配置は単なる例示であり、本開示の主題から逸脱することなく他の構成が使用され得ることが理解されるであろう。

タイヤ感知システム１２６はまた、感知デバイス１２８が通信可能に結合され得る制御システム１３０を含むことができる。制御システム１３０はまた、任意選択的に、例えば、データ、情報および／もしくは信号を交換するために、ならびに／またはそのような他のシステムの選択的動作および／もしくは制御のために、車両１００の他のシステムおよび／または構成要素と通信可能に連結され得る。制御システム１３０は、例えば導電体またはリード１３４などを介して感知デバイス１２８と通信可能に結合されたコントローラまたは電子制御ユニット（ＥＣＵ）１３２を含むことができる。コントローラ１３２は、例えば以下に記載されるような、任意の好適なタイプ、種類、および／または構成であり得ることが理解されよう。

上述したように、制御システム１３０は、任意選択的に、車両１００の１つ以上の他のシステムおよび／またはデバイスと通信可能に結合され得る。非限定的な例として、車両１００が図２に示されており、コントローラ１３２は、ボックス１３６によって集合的に表されている１つ以上の関連するシステム、モジュール、および／またはデバイスと通信可能に結合され、電気導体またはリード１３８によってコントローラ１３２と通信可能に結合されている。追加的にまたは代替的に、制御システム１３０は、任意選択的に、例えば、遠隔データ記憶デバイスおよび／または遠隔コンピュータシステム（例えば、フリート管理システム）などの遠隔システムおよび／またはデバイスにデータ、情報および／または信号を送信および／または受信するのに好適であり得るような１つ以上の通信インターフェースシステムおよび／またはデバイス１４０を含むことができる。含まれる場合、任意のそのような１つ以上の通信インターフェースシステムおよび／またはデバイス１４０は、例えば、導電体またはリード１４２を経由する等、任意の好適な様式で、コントローラ１３２と通信可能に連結され得る。

さらに、またはさらなる代替として、制御システム１３０は、任意選択的に、例えば、導電体またはリード１４６などの好適な方法でコントローラ１３２と通信可能に連結された視覚通信デバイス１４４を含むことができ、および／またはそうでなければそれとインターフェース接続することができる。場合によっては、視覚通信デバイス１４４は、例えば、容量性または抵抗性タッチスクリーンなどのグラフィカル入力／出力デバイスの形態をとることができる。その場合、追加のユーザ入力デバイスは、任意選択的に省略することができる。他の場合には、視覚通信デバイス１４４は、例えば、従来の表示画面などのグラフィカル出力デバイスの形態をとることができる。そのような場合、制御システム１３０は、任意選択的に、１つ以上の追加のユーザ通信デバイスを含むことができ、かつ／またはそうでなければ１つ以上の追加のユーザ通信デバイスとインターフェース接続することができる。例えば、キーボードまたはキーパッドなどの触覚入力デバイス１４８は、例えば、導電体またはリード１５０などの好適な方法で、コントローラ１３２と任意選択的に通信可能に連結され得る。別の例として、例えばスピーカなどの可聴出力デバイス１５２は、任意選択的に、例えば導電体またはリード１５４などの好適な方法でコントローラ１３２と通信可能に連結することができる。非限定的な例として、視覚通信デバイス１４４（例えば、容量性または抵抗性タッチスクリーン）および／または触覚入力デバイス１４８は、車両１００のホイールアセンブリ１０８および／または１１８に関連付けられた１つ以上の詳細および／または仕様（例えば、型、モデル、サイズ、膨張圧力、および／または感知デバイス１２８のうちの特定の１つに対する所与のタイヤの位置）を識別、選択、および／または別様に入力するために使用されることができる。別の非限定的な例として、視覚通信デバイス１４４および／または可聴出力デバイス１５２を使用して、ホイールアセンブリ１０８および／または１１８のうちの１つ以上の使用および／または動作に関連する情報、詳細および／または事象をオペレータに通知することができる（例えば、車両の特定のタイヤ上またはタイヤ内に詰まった異物の識別）。

上述したように、タイヤトレッド摩耗を監視するために使用される既知の電子システムの１つの欠点は、タイヤ上および／またはタイヤトレッド内に存在し得る異物および破片に対するそのようなシステムの感度である。すなわち、既知の電子システムは、欠陥があり、低下した精度で動作し、および／または異物および／または破片が監視されているタイヤのトレッド特徴部の表面上または内部にあるときに誤った結果を提供すると考えられる。一方、本開示の主題によるタイヤ感知システムおよび方法は、異物および破片が存在する場合であっても、タイヤ表面および溝からのレーダ信号の反射を観察することによって、タイヤ摩耗を正確に測定することができる。すなわち、本開示の主題によれば、無線周波数（「ＲＦ」）スペクトルのミリ波（「ｍｍ波」）帯域内で動作する感知デバイスの使用が、既知の電子システムのこれらのおよび／または他の欠陥を克服またはさもなければ回避することができることが発見された。したがって、感知デバイス１２８は、好ましくは、約３０ＧＨｚ～約３００ＧＨＺの範囲内の周波数および／または約１０ミリメートル～約１ミリメートルの範囲内の波長を有する電磁波を送信および／または受信するタイプ、種類および／または構造のものである。感知デバイス１２８の１つの非限定的な例として、図５においてボックス１２８Ｔによって集合的に概略的に表されるような任意の適切な数の１つ以上のｍｍ波送信デバイスと、図５においてボックス１２８Ｒによって集合的に概略的に表されるような任意の適切な数の１つ以上のｍｍ波受信デバイスとを含むことができる。場合によっては、感知デバイス１２８は、周波数変調連続波レーダセンサとして動作するタイプおよび／または種類のものであり得る。非限定的な例として、感知デバイス１２８は、約７６ＧＨｚ～約８１ＧＨｚの周波数範囲内で動作する約４ＧＨｚの帯域幅を有することができ、使用することができる。このような感知デバイスの一例は、ＡＷＲ１６４２の名称でテキサス州ダラスのＴｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから入手可能である。しかしながら、そのような感知デバイスは単に例示的なものであり、本開示の主題から逸脱することなく、他の感知デバイスが代替的に使用され得ることが理解されるであろう。

図３および図４は、本開示の主題によるタイヤ感知システム（例えば、タイヤ感知システム１２６）に関連して利用することができる座標系の一例を示す。そこに示されるように、ホイール１０８／１１８は回転軸ＡＸＲを有し、従来のデカルト座標系は、ホイール１０８／１１８の正中線にその原点を有し、「ｘ」軸はほぼ水平に配向され、「ｙ」軸はほぼ垂直に配向され、「ｚ」軸は回転軸ＡＸＲと同軸である。しかし、水平および垂直の規則に対するｘ軸およびｙ軸の他の向きを代わりに使用できることが理解されよう。センサ１２８は、「ｘ－ｙ」平面内で原点から距離「Ｄ」だけ離間している。場合によっては、距離Ｄは、ｘ軸またはｙ軸のうちの１つと少なくともほぼ位置合わせすることができる。しかしながら、任意の他の好適な配向が代わりに使用され得ることが理解されよう。

ｍｍ波レーダセンサの距離分解能は、関係ｃ／２Ｂによって与えられ、式中、ｃは光速であり、Ｂはレーダセンサの帯域幅であることが十分に認識されている。約４ＧＨＺの帯域幅では、感知デバイス１２８などの例示的なｍｍ波レーダセンサの距離分解能は、例えば、約３．７５センチメートルであり、これは、従来の長距離輸送タイヤの約２ミリメートル～約２０ミリメートルのトレッド深さ変動よりも実質的に大きい。その結果、タイヤの外面およびタイヤの溝の両方からの反射は、そのような例示的なｍｍ波レーダセンサの最良の分解能よりも低くなり得、したがって、使用されるセンサの動作特性に応じて区別できなくなり得る。したがって、本開示の主題によれば、タイヤ感知システム１２６は、任意選択的に、センサ１２８と共に逆合成開口レーダ（「ＩＳＡＲ」）プロセスを利用して、回転軸ＡＸＲを中心としたホイールの自然回転を利用し、測定分解能をサブミリメートル範囲に改善して、タイヤの外面とタイヤトレッド溝の深さとの間の半径方向差を高精度で測定できるようにすることができる。しかしながら、そのようなＩＳＡＲプロセスは任意選択であり、本開示の主題によるタイヤ感知システムは、所望される測定の半径方向分解能および使用される感知デバイスの動作特性に応じて、そのようなＩＳＡＲプロセスなしで動作することができることが理解されよう。

ＩＳＡＲプロセスを実施する際の便宜のために、円筒座標系は、タイヤの表面上の所与の仮想点ＧＰＴ（図５）の行程をモデル化して測定することができるように、またはホイールが回転するときに異なる視点から測距することができるように、ホイール１０８／１１８およびセンサ１２８に対して配向される。この点において、円筒座標系の原点は、図３に示されるように、ホイールの回転軸ＡＸＲに沿って位置付けられ、文字「ｒ」は半径方向を表し、ギリシャ文字ｐｈｉ「φ」は図４に示すように、方位角または角度位置を表す。

ここで図３～図６を参照すると、ホイールアセンブリ１０８および／または１１８は、ホイールまたはリム１５８上に設置されたタイヤ１５６を含むことができ、これにより、車輪付き車両上でのタイヤの操作および使用が可能になる。ホイールアセンブリ１０８および１１８は、タイヤ１５６およびそのリム１５８とともに、単に例示的なものであり、任意の他のタイプ、種類、構造および／または構成のタイヤおよび／またはリムを代替的に使用することができることが理解されよう。例えば、タイヤ１５６は、作動媒体としてその中に含まれるある量の加圧ガス（例えば、圧縮空気）を利用する空気入りタイヤと一般に呼ばれるタイプ、種類、および構造のものとして本明細書に示され、説明される。しかしながら、本開示の主題は、タイヤの外面および／または転動面（例えば、長手方向溝、横方向溝、リブ、ブロック、サイプ）上にまたはそれに沿ってトレッド画定特徴の任意の組み合わせを含む任意のタイプ、種類、構造および／または構成のタイヤに広く適用可能であり、本明細書に示され説明されるタイヤおよびリムは単に例示的なものであり、限定するものとして解釈されるべきではないことが理解されよう。

したがって、説明のために、リム１５８は、好適な孔パターンで複数の取付孔１６２を有する取付ハブ１６０を含むものとして示されている。図６に示すように、リム１５８はまた、対応するフランジ１６８および１７０で終端する対向するリム壁１６４および１６６を含む。ビードシート１７２および１７４は、フランジ１６８および１７０に隣接するリム壁１６４および１６６に沿ってそれぞれ形成される。タイヤ１５６は、回転軸ＡＸＲの周りに周方向に延在し、クラウン部分１７８と、クラウン部分１７８に沿って半径方向内向きに延在する軸方向に離間された側壁１８０および１８２とを有するエラストマーケーシング１７６を含む。クラウン部分は、外面１８４を含み、任意選択的に、内面１８６を含むことができ、内面は、含まれる場合、タイヤキャビティ１８８を少なくとも部分的に画定することができる。当該技術分野において周知であるように、タイヤトレッド１９２を形成するために、１つ以上の横方向および／または長手方向溝１９０の任意の組み合わせが、任意の所望のパターンまたは構成でクラウン部分１７８の外面１８４に沿って提供され得る。

タイヤ１５６はまた、サイドウォール１８０および１８２の半径方向内側の範囲を形成するビード領域１９４（場合によっては、「取付ビード」または「取付ビード領域」と呼ばれることもある）を含むことができる。ビード領域は、リム１５８上にタイヤ１５６が設置された状態で、ビードシート１７２および１７４に沿って気密関係を形成するように寸法決めされるか、またはそうでなければ適合される。したがって、空気入りタイヤとしてリムに取り付けられたとき、タイヤ１５６は、例えばホイール１５８のリム壁１６４および１６６のうちの１つを通してなど、タイヤキャビティ１８８と動作可能に接続された従来のバルブ（図示せず）を通して膨張させることができる。加えて、形状、寸法、構成要素、特徴部、および要素の多岐にわたる組み合わせを有するビード領域が開発されており、タイヤ１５６に含まれ得ることが理解されよう。かかる構成要素、特徴部および要素の非限定例として、ビードトウ特徴部、ビードヒール特徴部、ビードフリッパ、ビードチッパ、およびチェーフィングストリップ（chaffing strip）が挙げられる。

タイヤ１５６のビード領域上にまたはそれに沿って含まれ得る１つ以上の他の構成要素、特徴および／または要素にかかわらず、タイヤのビード領域はまた、ビードコア１９６および／またはビードフィラー１９８などの少なくとも１つのビード補強要素を含むことができる。ビードコア１９６は、ビード領域１９４内に埋め込まれた実質的に非伸張性の無端リングの形態をとる。ビード補強要素（例えば、ビードコア１９６）の１つの機能は、ビード領域１９４およびそれによって形成される開口部の断面寸法を確立および維持することであり、その結果、タイヤは、関連するホイールの対応するビードシート（例えば、リム１５８のビードシート１７２および１７４）に沿って取り付けることができ、これは、業界標準および慣習によって確立され得る。

さらに、タイヤ１５６はまた、タイヤケーシングのクラウン部全体、かつタイヤケーシングのサイドウォールに沿って半径方向内向きに延在する、近接して離間配置された、多数の放射状の補強コードまたはワイヤを含む、１つ以上のプライを含み得る。例えば、タイヤケーシング１７６は、クラウン部分１７８を横切り、サイドウォール１８０および１８２に沿ってビード領域１９４に向かって延在するラジアルプライ２００によって補強されているものとして示されている。タイヤのさらなる補強は、例えばクラウン部１７８に沿って周方向に延在する、ベルト２０２など１つ以上の環状ベルトによって提供され得る。ラジアルプライ２００およびベルト２０２は、当該技術分野において周知のように、例えば鋼ワイヤまたは好適な織物繊維など任意の好適な材料または材料の組み合わせから製造され得る。

ビード補強要素（例えばビードコア１９６）の別の機能は、対向ビード領域間のタイヤカーカス全体に延在するように、例えばラジアルプライ２００などラジアルプライを固着させることである。かかるラジアルプライは、任意の好適な方法でビードコア１９６によって固着され得ることが理解されよう。例えば、ラジアルプライ２００は、サイドウォール１８０および１８２に沿ってビード領域１９４に向かって延在するように図６に示されている。ラジアルプライ２００は、ビードコア１９６の軸方向内側に沿って半径方向内向きに、ビードコアによって形成された開口部を通って延在する。ラジアルプライ２００の外端２０４は、ビードコア１９６の軸方向外側に沿って折り返され、サイドウォール１８０および１８２に沿って半径方向外側に戻る。ビードフィラー１９８は、ラジアルプライ２００と外端２０４との間の領域においてビードコア１９６に隣接して配置されて示されており、ラジアルプライ２００と外端２０４との間の任意の間隙を少なくとも部分的に充填するように動作することができ、および／またはビード領域に追加の硬さおよび／または剛性を提供するように動作することができる。しかしながら、他の配置および／または構成を代わりに使用することができ、示される配置は例示に過ぎないことが理解されよう。

本明細書で説明するように、タイヤ感知システム１２６は、タイヤ摩耗を測定および／または監視するように動作可能である。追加的にまたは代替的に、タイヤ感知システム１２６は、任意選択的に、タイヤトレッド内に配置された破片の存在および位置を識別するように動作可能であり得る。場合によっては、タイヤ感知システム１２６はまた、任意選択的に、タイヤトレッド上のまたはタイヤトレッドに沿った任意のそのような破片を分類するように動作可能であり得る。一般に、タイヤ摩耗は、タイヤの外面の浸食に対応し、これは、リブ、トレッドブロック、および／または他の特徴部を少なくとも部分的に画定するトレッド溝のルート面部分に対して、タイヤ内に最初に形成されたリブ、トレッドブロック、および他の特徴部の高さを減少させる。そのようなトレッド溝のルート面部分は、一般に、タイヤ摩耗によって変化しないままであり、タイヤの外面は、使用中にタイヤの外面が侵食されるにつれて、トレッド溝のルート面部分に向かって半径方向内向きに移動することが理解されよう。したがって、タイヤ感知システム１２６は、単に、任意の所与の時点におけるタイヤの外面とタイヤ溝のルート面部分との間の距離の差としてトレッド深さを測定するように動作可能であり得ることが認識および理解されるであろう。本明細書では、便宜上、タイヤ外面の距離を図５の半径「ｒ_ｓ」で表し、タイヤ溝のルート面部分の距離を半径「ｒ_ｇ」で表す。

図５をさらに参照すると、ホイールアセンブリ１０８および／または１１８は、使用中に回転軸ＡＸＲを中心に回転することが理解されよう。好ましい配置では、タイヤ感知システム１２６は、例えば車両の始動および／または停止に関連し得るような比較的低速（例えば、時速１０マイル未満）であっても、動作中の使用中にタイヤトレッド深さを測定および／または監視するように動作可能である。タイヤ摩耗は、比較的遅いタイムスケールで生じることに留意されたい。したがって、車両が低速で移動しているときに実行され得るような周期的な測定は、本開示の主題による多くの状況および／または用途においてタイヤ摩耗を適切に監視するのに十分であり得る。

したがって、タイヤ１５６は、例えば、回転矢印ＲＯＴによって示されるように、回転軸ＡＸＲの周りで角変位を受けるものとして図５に示される。そのような場合、タイヤ感知システム１２６は、タイヤ１５６の回転運動を利用して、上述したように、感知デバイスのみから利用可能な距離分解能に対して空間分解能を改善することができる。感知デバイス１２８は、感知デバイスのアンテナ２０６がタイヤ１５６に向くように、ホイールアセンブリ１０８および／または１１８のうちの１つに隣接して配置される。したがって、感知デバイス１２８は、図５において基準寸法ＦＶＷによって表されるような、タイヤ１５６の外面１８４に沿ったタイヤトレッドの視野を有する。タイヤ１５６が回転し、所与の仮想点ＧＰＴが視野ＦＶＷに入って通過すると、感知デバイス１２８は、図５においてタイヤ表面については矢印ＴＸ_ｓおよびＲＸ_ｓによって、および／またはトレッド溝表面部分については矢印ＴＸ_ｇおよびＲＸ_ｇによってそれぞれ表されるように、ｍｍ波レーダ信号を送受信することによってタイヤ表面を撮像する。所与の仮想点ＧＰＴが視野ＦＶＷに入り、視野を通り、次に視野から出るときに感知デバイス１２８によって送信および／または受信される信号は、図５において関数ｈ_１からｈ_Ｎによって表され、これらの関数は、以下で説明するように、タイヤ表面の画像を作成するために合計または他の方法で組み合わせることができる。

すなわち、タイヤ感知システム１２６は、感知デバイス１２８を使用してタイヤ１５６の表面に沿った異なる点の深さを測定する。タイヤ感知システム１２６は、タイヤが回転するにつれて、同じ点（例えば、所与の仮想点ＧＰＴ）からの信号反射を統合するか、または別様に組み合わせる。すなわち、感知デバイス１２８で受信される信号は、タイヤ１５６の表面に沿った複数の点に衝突する反射信号の和である。タイヤが回転すると、これらの点はタイヤの速度に対応する速度で同様に回転する。いくつかの点は、点が感知デバイス１２８の視野ＦＶＷを越えて移動するにつれて、視野から徐々に消失するが、他の点は、視野の他方の側に沿って視野内に現れる。タイヤ感知システム１２６は、そのようなタイヤ表面軌道を利用して、タイヤの表面上の複数の点から受信した信号を分離する。この点において、タイヤ感知システム１２６は、タイヤの表面上の仮想点の移動をモデル化して、その寸法を確認する。次に、定義により、半径ｒ_ｓは、トレッドの任意の摩耗が、上述したような半径ｒ_ｓの等しい減少を自動的にもたらすので、トレッド深さに直接関係する。

経時的に横断する所与の仮想点ＧＰＴの行程は（ｒ，φ（ｔ），ｚ）は、ホイールアセンブリ１０８／１１８が回転するにつれて変化する方位角を示す。ここで、ｄ（ｔ）は、点（ｒ，φ（ｔ），ｚ）および（Ｄ，０，０）間の距離を示し、感知デバイスからの信号の点からの反射による点Ｘ、ｈ_Ｘ（ｔ）の軌跡上の任意の時点での無線チャネル寄与は、以下の関係によって与えられる。

式中、λ波長を示す。タイヤ感知システム１２６はｔ＝０で（ｒ，φ（ｔ），ｚ）に位置する任意の点に沿って信号を分離するように動作可能あり、したがって、ｈ_Ｘ（ｔ）に沿って受信チャネルを能動的に投影する。逆空間フーリエ変換に類似する、逆合成開口レーダのための修正バートレットアルゴリズムが、タイヤ１５６の回転を説明するために使用されることができる。そのような場合、タイヤ上で所与の仮想点ＧＰＴから反射された受信信号の電力（すなわち、（ｒ，φ（ｔ），ｚ）））は、次式のようになる。

ここで、ｈ_Ｘ（ｔ）は、時間ｔにおいて読み取られた無線チャネルである。

感知デバイス１２８は、例えば、２～２０個のアンテナなどの複数のアンテナを含むことができる。そのような場合、上記のプロセスは、ｚ軸に沿って複数のアンテナを置くことなどによって、アンテナにわたって共最適化され得る。上記の説明と同様に、反射の無線チャネルは、各アンテナに対する点から作成され、次いで、時間にわたる加算に加えて、すべてのアンテナにわたる投影にわたって加算されることができる。タイヤがしばしば不均一な速度で回転するか、または感知デバイスからのパケットサンプルが等しくない時間に得られるタイヤの回転の不均一性のために、修正バートレットアルゴリズムを少なくとも部分的に使用することができる。しかしながら、ＭＵＳＩＣやＥＳＰＲＩＴなどの他のアンテナアルゴリズムが代わりに使用され得ることが理解されよう。

上記の公式は、経時的なタイヤの回転力学の完全な認識を仮定している。しかしながら、タイヤのいくつかの力学は、動きを不規則にし、しばしばノイズが多いかまたは予測不可能にすることがある。そのため、タイヤ感知システム１２６がタイヤおよび／または車両力学の変動に対して弾力的であることが有益である。例えば、車両は、タイヤとは異なる振幅で振動する車両の本体またはホイールウェルなど、車両の異なる部分が異なって振動するモータの動作に起因する振動を日常的に経験する。そのような望ましくない入力に対処するために、いくつかのパケットにわたって平均測定を行い、範囲外の値の測定を落として、振動によるスプリアス読取り値を割り引くことができる。加えて、または代替として、タイヤ１５６の表面上の任意の点のｚ座標は、タイヤが回転軸ＡＸＲを中心に回転する際に固定されるものとしてモデル化され得る。したがって、タイヤの位置合わせ不良は、タイヤが回転するにつれてｚ－値の変動を引き起こす可能性があり、これは、次に、タイヤ表面の境界の空間的歪みおよび／またはスキューを生成する可能性がある。タイヤ感知システム１２６は、ｚ軸に沿った既知の特徴部（例えば、トレッド境界）のスキューを測定するか、または別様に決定することによって、タイヤの位置ずれを考慮することができる。場合によっては、タイヤ感知システム１２６は、スキューの三次スプライン補間を利用して、ｚ値の対応するオフセットを時間の関数として推定することができる。次いで、タイヤ感知システムは、経時的なｚ－値の適切なオフセットを用いて感知データを評価することができる。

加えて、タイヤ１５６の表面に関連付けられた反射信号を、車両のホイールウェル、車両の金属部品、および／または路面に沿った物体からの反射信号などの他の反射信号源から分離することが望ましい場合がある。そのような外部反射体は、測定されたＩＳＡＲ画像内にスプリアスピークを出現させる可能性がある。場合によっては、タイヤ感知システム１２６は、例えば、提供され得た製造業者仕様など、タイヤ１５６の型、モデル、およびサイズに対応するトレッドパターンデータを利用することができる。図８に示されるように、例えば、そのようなトレッドパターンは、対応するＩＳＡＲ画像内に存在し、タイヤトレッド１９２の溝、ブロック、および／または他の特徴は、半径方向軸および方位角軸（ｒおよびφ）に沿った変動を生成する。図８は、サンプルタイヤトレッドパターンおよび対応するＩＳＡＲ画像を示し、表面プロットはＰ（ｒ，φ，ｚ）を示す。ここでφおよびｒは、ｘ軸およびｙ軸をそれぞれ表し、ピクセル強度はＰ（ｒ，φ，ｚ）の値を示す。タイヤトレッドパターンは、対応するＩＳＡＲ画像と密接に位置合わせされることに留意されたい。結果として、タイヤ感知システム１２６は、ＩＳＡＲ画像を既知のトレッドパターンデータと相関させることによって、タイヤの表面上の点を効果的に識別することができる。

場合によっては、タイヤ感知システム１２６は、φ（ｔ）の進化においてタイヤ速度の明示的な説明に加えて、タイヤ速度の変動を説明でき、そのように、タイヤ速度が過大評価されたか過小評価されたかに基づいて、トレッド画像の限界的な伸張または圧迫を回避するのに役立ち得る。加えて、または代替的に、トレッドに沿った鋭いエッジは、振動およびタイヤ力学のために過度に滑らかに見える可能性がある。場合によっては、タイヤ感知システム１２６は、任意選択的に、空間平滑化ガウス関数（その幅は画像の解像度によって決定される）を既知のトレッドパターンに適用することによって、これらおよび／または他の影響を考慮することができる。さらに、標準的な整合フィルタを適用するのではなく、タイヤ感知システム１２６は、任意選択的に、音声および画像処理において使用され得るような動的時間ワーピングの２Ｄバージョンを適用して、タイヤから受信された信号の微小な空間的伸張および圧搾を補正することができる。含まれる場合、そのような技法は、タイヤ感知システム１２６が溝間のタイヤの表面の正確な場所を空間的にマッピングすることを可能にすることができる。タイヤ感知システム１２６は、次いで、タイヤ１５６の外面の場所に対応する半径ｒ_ｓを報告するために、タイヤの回転にわたって、これらの場所で取得された深度情報（ｒによって定義される）を平均化することができる。

加えて、または代替として、タイヤ感知システム１２６はまた、任意選択で、タイヤの周りのスプリアス物体からの信号マルチパスに対処するための信号処理技法として背景減算を含むことができる。利用される場合、タイヤ感知システム１２６は、静的物体（例えば、車両のホイールウェル）を相殺しながら、動的アーチファクト（例えば、タイヤ）を保存するために、２つの異なる時間窓に沿って受信信号を減算することができる。そのような技術は、含まれる場合、タイヤに近接する静止物体（車両に対して）、例えば車両の本体またはホイールウェルなどを効果的に除去することができる。時間にわたって２つの隣接するＩＳＡＲ画像に適用されるときの背景減算はまた、別の効果、すなわち、摩耗によりすぐに消散する破片（例えば、タイヤによって拾い上げられた泥）など、タイヤの表面上に現れる偽の物体を明らかにすることもできる。場合によっては、タイヤ感知システム１２６は、これらの外れ値を識別して排除することによって、表面深さ測定値に対するそのような歪みに対して効果的に弾力的であり得る。しかしながら、タイヤ表面上と溝の破片の影響には違いがあることが認識され、理解されるであろう。トレッド表面上の破片は、路面との摩擦によって必然的に摩耗し、（最悪の場合）局所的かつ短期的な不確実性をもたらすが、タイヤの溝上の破片は、沈降して長期的な測定誤差を生じる可能性がある。

タイヤ感知システム１２６に関連して使用されるタイヤの溝の深さを感知するためのアプローチの一態様は、タイヤからの真の反射信号を部分的および／または完全にマスクし得る感知デバイス１２８へのおよび／または感知デバイスからの信号のスプリアス反射を引き起こし得る、溝内の破片（例えば、泥、石、土壌等）の存在下でそのような感知を行うことに関する。場合によっては、タイヤ感知システム１２６は、例えば、１つ以上のタイヤ溝内など、タイヤ上にまたはタイヤに沿って配置される差動反射構造を開発することによって、そのような課題に対処することができる。

したがって、タイヤ感知システム１２６は、任意選択的に、例えばタイヤ１５６などの関連するタイヤ上にまたはそれに沿って配置された差動反射構造を識別し、位置特定し、および／または他の方法で感知するように構成することができる。含まれる場合、そのような１つ以上の差動反射構造は、タイヤが角度変位を受けるときに、一意および／もしくは識別可能な角度位置ならびに／または一意および／もしくは識別可能な横方向位置を提供することができる空間コードとして挙動することができる。任意のそのような１つ以上の差動反射構造は、含まれる場合、任意の好適な構成および／または配置でタイヤ１５６上にまたはそれに沿って位置付けられるか、または別様に配置されることができることを理解されたい。適切な構成および／または配置の様々な非限定的な例が図７に示されている。好ましい配置では、少なくとも１つの周方向の一連の差動反射構造がタイヤ上にまたはタイヤに沿って含まれる。場合によっては、周方向の一連の差動反射構造は、溝１９０のうちの１つの中に少なくとも部分的に配置され得る。他の場合には、差動反射構造の周方向シーケンスは、任意選択的に、ブロックの周方向列および／またはタイヤの環状リブ上にまたはそれに沿って少なくとも部分的に配置することができる。

本開示の主題によれば、タイヤ上にまたはタイヤに沿って配置された所与の周方向シーケンスに含まれる２つ以上の差動反射構造体の量、構成、および位置は、角度配向が望まれる所望の分解能に応じて変化し得る。すなわち、増大した角度分解能を提供するために、より多数の差動反射構造を使用することができる。さらに、タイヤの周りに配置された差動反射構造の１つ以上の周方向シーケンスの量は、所望されるｚ軸上またはｚ軸に沿ったタイヤ感知の所望の局所化に応じて変化し得ることが理解されよう。すなわち、場合によっては、差動反射構造の単一周方向シーケンスを使用することができる。あるいは、ｚ軸に沿って互いに離間した関係にあるタイヤトレッドの異なる部分を独立して識別、測定、および／または他の方法で監視することができるように、２つ以上の固有のまたは他の方法で識別可能な差動反射構造の周方向シーケンスを、ｚ軸に沿って互いに軸方向に離間した関係で配置することができる。

図７の例示的な配置では、タイヤ１５６は、溝１９０Ａのルート面部分２１４上（図６Ａ～図６Ｃ）にまたはそれに沿って配置された差動反射構造２１０Ａおよび２１２Ａの周方向シーケンス２０８Ａを含むものとして示されている。追加的にまたは代替的に、タイヤ１５６は、溝１９０Ｂのルート面部分２１４上にまたはそれに沿って配置された差動反射構造２１０Ｂおよび２１２Ｂの周方向シーケンス２０８Ｂを任意選択的に含むことができる。さらに、またはさらなる代替として、タイヤ１５６は、任意選択で、溝１９０Ｃのルート面部分２１４上にまたはそれに沿って配置された差動反射構造２１０Ｃおよび２１２Ｃの周方向シーケンス２０８Ｃを含むことができる。さらに、またはさらに別の代替として、タイヤ１５６は、任意選択で、溝１９０Ｄのルート面部分２１４上にまたはそれに沿って配置された差動反射構造２１０Ｄおよび２１２Ｄの周方向シーケンス２０８Ｄを含むことができる。タイヤ１５６の１つ以上の溝の１つ以上の部分内に１つ以上の差動反射構造を含むことに加えて、またはその代わりに、差動反射構造は、任意選択的に、タイヤの１つ以上の環状リブおよび／またはトレッドブロック上に、またはそれに沿って含まれ得る。非限定的な例として、タイヤ１５６は、タイヤ１５６の周方向リブ部分２１６Ｅ上にまたはそれに沿って配置された差動反射構造２１０Ｅの周方向シーケンス２０８Ｅを含むことができる。別の非限定的な例として、タイヤ１５６は、タイヤ１５６の周方向リブ部分２１６Ｆ上にまたはそれに沿って配置された差動反射構造２１０Ｆの周方向シーケンス２０８Ｆを含むことができる。さらに別の非限定的な例として、タイヤ１５６は、タイヤ１５６の周方向リブ部分２１６Ｇ上にまたはそれに沿って配置された差動反射構造２１２Ｇの周方向シーケンス２０８Ｇを含むことができる。

差動反射構造を互いに区別するために、任意の組み合わせの詳細および／または特徴を使用することができることが理解されよう。例えば、場合によっては、異なる形状および／またはサイズの差動反射構造を使用することができる。これに加えて、またはこれに代えて、異なる周方向間隔を有する差動反射構造を使用することができる。さらに、またはさらなる代替として、タイヤ１５６の主要なベース材料と区別可能であり、また互いに区別可能である２つ以上の差動反射構造を使用することができる。差動反射構造を少なくとも部分的に画定する材料のタイプ、種類、条件および構成は、使用中の主要なベースタイヤ材料との識別性の所望のレベルおよび／またはシステム内に存在するノイズのレベルに応じて変化し得ることが認識および理解されるであろう。１つの非限定的な例として、タイヤが一般に製造されるゴム化合物に対して比較的高い反射率を有する金属材料（例えば、アルミニウム）の薄いストリップを使用することができる。しかしながら、上記は単なる例示であり、本開示の主題から逸脱することなく、任意の他の好適な材料または材料の組み合わせが使用され得ることが理解されるであろう。

加えて、１つ以上の差動反射構造は、含まれる場合、任意の好適な様式でタイヤ１５６上にまたはそれに沿って動作可能に取り付けられるか、または別様に提供され得ることが理解されるであろう。１つの非限定的な例として、例えば、図６Ａに示されるように、差動反射構造２１０および／または２１２は、例えば、ルート表面部分２１４上のまたはそれに沿った溝１９０内に固定され得る。別の非限定的な例として、差動反射構造２１０および／または２１２は、差動反射構造２１０および／または２１２の少なくとも一部が、例えば図６Ｂに示すように、溝１９０内からおよび／または溝に沿って反射的に有効であるように、エラストマーケーシング１７６の材料内に固定することができる。さらに別の非限定的な例として、差動反射構造２１０および／または２１２は、例えば、図６Ｃに示されるように、弾性ケーシング１７６の材料内に少なくとも部分的に埋め込まれ、溝１９０内からおよび／またはそれに沿って反射的に有効である、織物材料の円周層上にまたはそれに沿って配置され得る。しかしながら、本開示の主題から逸脱することなく、他の構成および／または配置が交互に使用され得ることが理解されよう。

溝１９０のルート面部分２１４は、路面との接触から離間したままであることがよく理解される。したがって、比較的薄いセグメント材料を使用して、溝の全体的な深さを大幅に低減することなく、または他の形で影響を及ぼすことなく、差動反射構造２１０および／または２１２を形成することができる。上述したように、反射性金属材料は、破片を透過することができる強い反射を提供することができるので、場合によっては好ましいことがある。しかしながら、他の材料および／または材料の組み合わせが、本開示の主題から逸脱することなく使用され得ることが明確に理解されるべきである。差動反射構造の１つ以上の周方向シーケンスに関して、これは、空間コードに類似した予め設計されたレイアウトを有するバーコードに類似することができる。そのような周方向シーケンスまたはコードは、タイヤ感知システム１２６が、タイヤからの反射信号内の特定の溝内の特定のコードからの反射を明示的に探すことを可能にすることができる。特定の条件下では、そのような動作性は、金属材料（金属材料が使用される場合）の高い反射率と空間コードの符号化利得との両方に起因して、タイヤの溝からの信号を他のすべての反射（例えば、溝内の破片）から分離するのに役立ち得る。加えて、または代替として、タイヤ感知システム１２６は、感知デバイス１２８に対するタイヤの角度位置を測定または別様に識別するために、そのような周方向シーケンスをエンコーダとして使用することができる。

タイヤ溝上のまたはタイヤ溝に沿った差動反射構造および周方向シーケンスは、溝自体の限られた面積および／または溝内に配置され得る破片の潜在的な存在にもかかわらず、比較的高い精度で溝の深さを決定するのに役立ち得ることが理解されるであろう。したがって、差動反射構造および周方向シーケンスは、構造がｍｍ波放射を強力に反射することを確実にすることによって破片に対して回復力があることが望ましい場合がある。それに加えて、またはその代わりに、図５、図６および図６Ａ～図６Ｃにおいて参照符号ＦＢＪによって概略的に表されているように、差動反射構造および周方向シーケンスが、溝内に詰まった異物または破片に起因し得る誤差に対して回復力があることが望ましい場合がある。さらに、またはさらなる代替として、タイヤ感知システム１２６が、差動反射構造および／または隣接する溝に沿った周方向シーケンスからの信号を復号および／または明確にするように動作可能であることが望ましい場合がある。前述したように、図８は、サンプルタイヤトレッドパターンと、表面プロットはＰ（ｒ，φ，ｚ）を表す対応するＩＳＡＲ画像とを示している。ここでφおよびｒは、ｘ軸およびｙ軸をそれぞれ表し、ピクセル強度はＰ（ｒ，φ，ｚ）の値を示す。この場合も、差動反射構造の周方向シーケンスは、対応するＩＳＡＲ画像と密接に位置合わせされることに留意されたい。結果として、タイヤ感知システム１２６は、ＩＳＡＲ画像を、タイヤに適用された差分反射構造および／または周方向シーケンスの既知のパターンおよび／またはデータと相関させることによって、タイヤの表面上の点を効果的に識別することができる。

上述したように、任意の適切な構成および／または配置の差動反射構造および周方向シーケンスを使用することができる。好ましい配置では、そのような差動反射構造および周方向シーケンスは、０（０）および１（１）をマッピングする変調を利用することができる。場合によっては、溝の利用可能な表面積内に可能な限り多くのビットを含むことが望ましい場合がある。タイヤ感知システム１２６は、好ましくは、ビット誤差、ならびに、差分反射構造間および／または隣接する溝からの周方向シーケンス間の衝突に対して回復力がある。場合によっては、差動反射構造および／または周方向シーケンスは、パルス幅変調のために、材料の薄いセグメントの異なる幅によって符号化することができる。言い換えれば、差動反射構造および／または周方向シーケンスは、位相または符号ではなく差動反射構造から反射された信号の相対振幅で符号化することができる。

場合によっては、差動反射構造および／または周方向シーケンスは、高い自己相関および不十分な相互相関を有するように設計された異なる長さの符号化ビットを利用することができる。このようなアプローチは、０ビットおよび１ビットから反射された全振幅に顕著な差が効果的に生じることを考慮すると、パルス幅変調と互換性がある。任意選択であるが、そのような構成は、有利には、不十分な相互相関を提供することができ、したがって、隣接する溝にわたるコードが曖昧さを除去される必要があるときに、衝突に対する耐性を高めることができる。さらに、そのような構成は、本質的にビット反転に対して回復力があり、誤差ビットに対する高い堅牢性を示す。

前述の配置は、例えば、タイヤの所与の型、モデルおよびサイズに関連付けられ得るような特定の溝の存在を検出するために、差動反射構造および／または周方向シーケンスを異なる可能な既知のシーケンスと相関させることができる。さらに、このような配置は、エンコーダとしても直接機能することができる。タイヤ感知システム１２６は、タイヤの溝の正確な深さを測定するのに有効であり、存在する既知の差動反射構造および／または周方向シーケンスが与えられるが、そのような構造および／またはシーケンスは、場合によっては、ｍｍ波レーダの限られた分解能およびタイヤ回転の動力学に起因して歪み（例えば、平滑化）を受ける可能性がある。

タイヤ感知システム１２６は、軌道（ｒ，φ（ｔ），ｚ）に沿って移動するとき、予想される歪みを考慮して、そのようなシーケンスまたはコードＣから予想される無線チャネルを捕捉するモデルＭ_{（ｒ，φ（ｔ），ｚ）}（Ｃ）を利用することによって、そのような歪みを較正または別様に調整することができる。次いで、ｒによって与えられる溝の真の深さに対する関係は、このモデルを受信チャネルと相関させることによって決定することができる。具体的には、溝の座標は以下のように推定することができる。

ｒ_ｇの値は、トレッド深さを計算するために、タイヤの外面のｒ_ｓの以前の測定値から減算することができる。

タイヤ感知システム１２６はまた、任意選択的に、タイヤ上またはタイヤ内に留まっている可能性がある異物を検出および位置特定するために堅牢であり得る。タイヤ感知システム１２６は、異物の位置を決定し、任意選択的に、例えば、オペレータおよび／または遠隔データ記憶デバイスもしくはコンピュータシステムなどにそのような異物の存在の通知を提供するように動作することができる。タイヤ感知システム１２６は、ＩＳＡＲアルゴリズムの出力を処理することができ、これは、タイヤ内に留まった構成要素を示すＸ線画像に類似して見える場合がある。タイヤが経時的に回転するにつれて、そのような画像のうちの複数の画像を取り込むことができる。次に、これらの画像をつなぎ合わせてタイヤの連続画像を生成し、差分反射構造および周方向シーケンスの既知のパターンを使用して異物の近似位置を決定することができる。場合によっては、機械学習アルゴリズムを任意選択的に使用して、タイヤ内に留まっている物体の異なるタイプおよび／または種類を区別することができる。

場合によっては、タイヤの表面上および／またはタイヤの溝内に異物が蓄積すると、距離推定値および／またはトレッド深さ決定に望ましくない偏差が生じる可能性がある。したがって、場合によっては、異物検出ルーチンまたはモジュールは、トレッド深さ決定の前駆体として動作可能であり得る。そのような場合、トレッド深さ決定ルーチンまたはモジュールは、場合によっては、タイヤに異物が実質的にない場合にのみ実行されてもよい。異物検出モジュールは、反射されたシグネチャから特徴を抽出し、訓練された機械学習モデルから推論して、複数の所定のカテゴリのうちの１つに分類することに基づくことができる（例えば。すなわち、異物の存在に起因して現れるＩＳＡＲ画像内の異常を検出し、位置特定することができる。これらの異常に対応する形状、強度、および位相を使用して、異物ＦＢＪのサイズ、タイヤ１５６上またはそれに沿った異物ＦＢＪの位置、および／または異物ＦＢＪが少なくとも部分的に作製される材料などによって、異物のタイプを分類することができる。

タイヤ感知システム１２６は、任意選択的に、背景減算を利用して、出現する任意の新しい反射体についてＩＳＡＲ画像を監視することによってタイヤ上の異物の位置を特定することができる。タイヤ感知システム１２６は、次にＩＳＡＲ画像に現れ、複数のフレームにわたって平均されたときに永続的なままであるオブジェクトの位置（ｒ，φ（ｔ），ｚ）を特定できる。その高い空間分解能を考慮すると、ＩＳＡＲ画像は、タイヤの表面上またはタイヤに沿っておよび／またはタイヤの任意の溝内の約３ｍｍ程度の小さい異物ＦＢＪを捕捉することができる。タイヤの溝内深くに位置する異物は、タイヤの外面に沿って位置する異物ほど強く反射しない場合があることが認識されている。したがって、タイヤ感知システム１２６は、タイヤ上の既知の差動反射構造および周方向シーケンスの存在を利用して、そのような既知の差動反射構造および周方向シーケンスからの偏差が潜在的異物を表すビットエラーとして現れる領域を識別することができる。タイヤ感知システム１２６は、次いで、そのような偏差を利用して、異物を位置特定し、分類することができる。

タイヤ感知システム１２６は、特定の（ｒ，φ（ｔ），ｚ）位置における受信信号の大きさおよび位相の両方に依存することによって、物体タイプを分類することができる。場合によっては、感知された信号に対する異物の影響に対応する３つの特定の特性のうちのいずれか１つ以上を使用することができる。そのような特性は、（１）反射の振幅（金属物体に対してより強い）；（２）物体反射率を捕捉する位相、および／または（３）ＩＳＡＲ画像上に現れる物体の形状およびサイズを含み得る。１つの非限定的な例として、ガウス混合モデルを使用する単純な線形バイナリクラス分類器を使用することができる。タイヤ感知システム１２６は、オペレータおよび／または遠隔データ記憶デバイスおよび／またはコンピュータシステムに対して、異物が検出されたという指示、ならびに異物が近くに位置するタイヤの位置および／またはトレッド深さを生成することができる。

ここで図２および図９を参照すると、コントローラ１３２は、タイヤ感知システム１２６の様々なデバイスおよび構成要素と通信可能に結合されているものとして示されており、例えば、コントローラと、システムのデバイスおよび／または構成要素のうちの１つ以上との間で、信号、データ、値および／または情報を送信し、受信し、および／または他の方法で通信するのに適し得る。コントローラ１３２は、本開示の主題によるタイヤ感知システムの構成および動作のための任意の好適なハードウェア、ソフトウェア、および／またはそれらの組み合わせを含むことができることが理解されよう。例えば、コントローラ１３２は、例えば、データを処理し、ソフトウェアルーチン／プログラムを実行し、タイヤ感知システム１２６の性能および／または動作に関連する他の機能を実行するための、マイクロプロセッサなどの任意の好適なタイプ、種類および／または構成であり得る処理デバイスを含むことができる。加えて、コントローラは、タイヤ感知システム１２６の性能および／または動作に関連して使用するためのソフトウェア、パラメータ、設定、入力、データ、値、および／または他の情報を記憶するために使用され得る、任意の好適なタイプ、種類、および／または構成のメモリを含むことができる。図９に示される配置では、コントローラ１３２は、マイクロプロセッサ２１８と、ボックス２２０Ａおよび２２０Ｂによって表されるメモリ２２０とを含む。

図９に示すように、コントローラ１３２は、車両１００の１つ以上のタイヤ（例えば、タイヤ１５６）のタイプ、種類、構成、および／または構造に関連し、別様に関連付けられ得るような、データ、値、情報、信号、および／または通信をタイヤ感知システム１２６の内外に要求し、受信し、処理し、記憶し、および／または他の方法で転送することができるタイヤ識別モジュール２２２を任意選択で含むことができる。場合によっては、タイヤ識別モジュール２２２は、視覚通信デバイス１４４および／または触覚入力デバイス１４８などによって、ユーザによって入力されたデータ、値、情報、信号および／または通信を要求、受信、処理および／または記憶することができる。他の場合には、タイヤ識別モジュール２２２は、例えばインターフェース１４０などを介して、遠隔データ記憶デバイスおよび／または遠隔コンピュータからデータ、値、情報、信号および／または通信を受信するか、または他の方法で転送することができる。データ、値、情報、信号、および／または通信が関連し得る入力および選択の非限定的な例は、タイヤ製造業者、タイヤモデル、タイヤサイズ、車両上の設置位置、設置日を含み得る。タイヤ感知システム１２６に要求され、受信され、処理され、または別様に転送されるデータ、値、情報、信号、および／または通信は、例えば、図９のボックス２２２Ｄによって表されるように、メモリ２２０内に記憶されることができる。

コントローラ１３２はまた、例えば、複数の差動反射構造および／または周方向シーケンスを撮像することなどによって、車両１００の１つ以上のタイヤ（例えば、タイヤ１５６）の識別に関連し得るか、または別様に関連付けられ得るような、データ、値、情報、信号、および／または通信をタイヤ感知システム１２６の中および／または外に要求、受信、処理、記憶、および／または別様に転送することが可能である較正モジュール２２４を任意選択的に含むことができる。別の非限定的な例として、較正モジュール２２４は、例えば、タイヤの動的回転に関連する空間歪み、スキュー、および／または他の変数を調整することなどによって、車両１００の１つ以上のタイヤ（例えば、タイヤ１５６）の回転ダイナミクスに関連し得る、または他の方法で関連付けられ得るなど、データ、値、情報、信号、および／または通信をタイヤ感知システム１２６の内外に要求、受信、処理、記憶、および／または他の方法で転送することが可能であり得る。タイヤ感知システム１２６に要求され、受信され、処理され、または別様に転送されるデータ、値、情報、信号、および／または通信は、例えば、図９のボックス２２４Ｄによって表されるように、メモリ２２０内に記憶されることができる。

さらに、コントローラ１３２は、例えば、上で説明したように。タイヤの外面の少なくとも一部の３Ｄ深さ画像を生成するように感知デバイス１２８を動作させ、較正モジュール２２４からの調整データを適用し、背景減算および／または他のそのような機能を実行すること等によって、車両１００の１つ以上のタイヤ（例えば、タイヤ１５６）の外面の撮像に関連し得る、または他の方法で関連付けられ得る等、データ、値、情報、信号、および／または通信をタイヤ感知システム１２６の内外に要求、受信、処理、記憶、および／または他の方法で転送することができるトレッド撮像モジュール２２６を任意選択的に含むことができる。タイヤ感知システム１２６に要求され、受信され、処理され、または別様に転送されるデータ、値、情報、信号、および／または通信は、例えば、図９のボックス２２６Ｄによって表されるように、メモリ２２０内に記憶されることができる。

さらに、コントローラ１３２は、例えば、対応する原点または他の基準点からタイヤの表面部分までの１つ以上の距離を決定することなどによって、車両１００の１つ以上のタイヤ（例えば、タイヤ１５６）の外面との関係を有するトレッド撮像モジュール２２６からの画像データを評価することに関連し得る、または他の方法で関連付けられ得るなど、データ、値、情報、信号、および／または通信をタイヤ感知システム１２６の内外に要求、受信、処理、記憶、および／または他の方法で転送することができる距離決定モジュール２２８を任意選択で含むことができる。タイヤ感知システム１２６に要求され、受信され、処理され、または別様に転送されるデータ、値、情報、信号、および／または通信は、例えば、図９のボックス２２８Ｄによって表されるように、メモリ２２０内に記憶されることができる。

加えて、コントローラ１３２は、例えば、タイヤの外面部分と対応するトレッド溝のルート表面部分との間の差を減算または別様に決定すること等によって、車両１００の１つ以上のタイヤ（例えば、タイヤ１５６）の残存トレッドの距離、深さ、または他の尺度に関連し得る、または別様に関連付けられ得る等、データ、値、情報、信号、および／または通信をタイヤ感知システム１２６の内外に要求、受信、処理、記憶、および／または別様に転送することが可能である、トレッド深さ決定モジュール２３０を任意選択的に含むことができる。タイヤ感知システム１２６に要求され、受信され、処理され、または別様に転送されるデータ、値、情報、信号、および／または通信は、例えば、図９のボックス２３０Ｄによって表されるように、メモリ２２０内に記憶されることができる。

さらに、コントローラ１３２は、例えば、単純な線形バイナリクラス分類器および／または機械学習モデルを採用することなどによって、車両１００の１つ以上のタイヤ（例えば、タイヤ１５６）上に配置された、それに沿った、および／またはその中に埋め込まれた異物、破片、および／または物体の識別、位置特定、および／または分類に関連し、別様に関連付けられ得るような、データ、値、情報、信号、および／または通信をタイヤ感知システム１２６の内外に要求し、受信し、処理し、記憶し、および／または他の方法で転送することができる異物識別モジュール２３２を任意選択的に含むことができる。タイヤ感知システム１２６に要求され、受信され、処理され、または別様に転送されるデータ、値、情報、信号、および／または通信は、例えば、図９のボックス２３２Ｄによって表されるように、メモリ２２０内に記憶されることができる。

図９に示すように、コントローラ１３２はまた、任意選択で、車両１００の１つ以上のタイヤ（例えば、タイヤ１５６）に関するオペレータ、遠隔データ記憶デバイスおよび／または遠隔コンピュータシステム特性と通信することに関連し、別様に関連付けられ得るなど、データ、値、情報、信号および／または通信をタイヤ感知システム１２６の内外に要求し、受信し、処理し、記憶し、かつ／または他の方法で転送することができる通信モジュール２３４を含むことができる。通信モジュール２３４は、例えば、視覚通信デバイス１４４、触覚入力デバイス１４８および／または可聴出力デバイス１５２などを介して、ユーザから入力されたおよび／またはユーザによって送信されたデータ、値、情報、信号および／または通信を要求、受信、送信、処理および／または記憶することができる。他の場合では、通信モジュール２３４は、例えば、インターフェース１４０等を介して、遠隔データ記憶デバイスおよび／または遠隔コンピュータシステムに、そこから、および／または別様にそれらの間で、データ、値、情報、信号、および／または通信を送信、受信、または別様に転送するように動作することができる。タイヤ感知システム１２６に要求され、受信され、処理され、または別様に転送されるデータ、値、情報、信号、および／または通信は、例えば、図９のボックス２３４Ｄによって表されるように、メモリ２２０内に記憶されることができる。

モジュール２２２－２３４として本明細書に示され説明されるコントローラ１３２の１つ以上のモジュールは、例えば、ソフトウェア、ハードウェア、および／またはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ等の任意の好適な方法で提供され得ることが理解されよう。場合によっては、モジュール２２２－２３４は、アルゴリズム、ルーチンおよび／またはプログラムの形態をとることができる。ソフトウェアとして全体的または部分的に提供される場合、コントローラ１３２の構成および動作モジュールは、任意の好適な様式または配置で提供および記憶され得る。例えば、アルゴリズム、ルーチンおよび／またはプログラムの全ては、ソフトウェアコードの別個のセクションまたは部分がシステムの様々なアクションおよび／またはアクティビティを実行する単一のソフトウェアプログラムに統合され得る。別の実施形態では、２つ以上の独立したモジュール（例えば、アルゴリズム、ルーチンおよび／またはプログラム）を使用して、システムの様々なアクションおよび／またはアクティビティを実行することができる。

さらに、メモリ２２０は、任意の好適なデータ、値、設定、ソフトウェア、アルゴリズム、ルーチン、プログラム、および／または任意の他の情報を、任意の好適な方法または形式で記憶または別様に保持することができる。また、好ましい配置では、マイクロプロセッサ２１８は、メモリ２２０と通信することができ、例えば、メモリストア２２２－２３４および／または２２２Ｄ－２３４Ｄ内に保持されるものなどのデータ、値、情報、アルゴリズム、ルーチンおよび／またはプログラムのうちの１つ以上に、単独でまたは組み合わせて、選択的にアクセスおよび／または処理するように動作することができる。例えば、マイクロプロセッサ２１８は、メモリロケーション２２２Ｄ－２３４Ｄのうちの１つ以上に記憶され得るようなデータおよび／または情報にアクセスし、分析し、または別様に利用するように動作可能である、メモリロケーション２２２－２３４のうちの１つ以上から等、アルゴリズム、ルーチン、またはプログラムを実行または別様に処理することができる。

図１０は、例えば、タイヤトレッドの深さおよび／または異物もしくは物質の存在など、関連するタイヤの物理的特性を感知する方法３００の一例のグラフ表示である。方法３００は、図１０においてボックス３０２によって表されるように、関連するタイヤに向かってミリ波を送信することを含むことができる。本方法はまた、図１０のボックス３０４によって表されるように、関連するタイヤから反射されたミリ波を受信することを含むことができる。方法３００は、図１０のボックス３０６によって表されるように、反射されたミリ波を使用して、関連するタイヤの第１の半径方向範囲および第２の半径方向範囲を撮像することをさらに含むことができる。場合によっては、関連するタイヤの第１の半径方向範囲および第２の半径方向範囲は、それぞれ、関連するタイヤの外面および溝底面に対応することができる。加えて、場合によっては、第１の半径方向範囲および第２の半径方向範囲を撮像することは、逆合成開口レーダ（ＩＳＡＲ）アルゴリズムを使用することを含むことができる。本方法はまた、図１０においてボックス３０８によって表されるように、関連するタイヤの第１の半径方向範囲と第２の半径方向範囲との間の寸法差を決定することを含むことができる。

特定の特徴部、要素、構成要素、および／または構造に関連して本明細書で使用されるとき、序数（例えば、第１、第２、第３、第４など）は、複数の異なる単数を示す、ないしは別の方法で特定の特徴部、要素、構成要素および／または構造を識別するために使用されてよく、請求項の用語によって具体的に規定されない限りは、いずれの順序またはシーケンスも示唆しない。さらに、「横断」などの用語は、広く解釈されるべきである。したがって、「横断方向」などの用語は、ほぼ垂直な角度方向を含むがこれに限定されない、広範囲の相対的な角度方向を含むことができる。加えて、用語「周方向の」、「周方向に」などは広義に解釈されるべきであり、円形の形状および／または構成を含み得るが、これらに限定されない。これに関連して、用語「周方向の」、「周方向に」などは、「周縁の」、「周方向に」などの用語と同義であり得る。

多数の異なる特徴部および／または構成要素が、本明細書に示され、記載される実施形態に示されているが、いずれの実施形態もすべてのかかる特徴部および構成要素を含むものとして具体的に示され、記載されていないことが認められよう。したがって、本開示の主題は、本明細書において示され、記載される、異なる特徴部および構成要素の任意、かつすべての組み合わせを包含することを意図しており、制限なく、任意の組み合わせで、特徴部および構成要素の任意の好適な配置を使用できることが理解されるべきである。したがって、特徴部および／または構成要素の任意のかかる組み合わせを目的とする請求項は、本明細書に具体的に表現されているかどうかにかかわらず、本開示において根拠を見出すことを意図することが明確に理解されるべきである。本明細書に添付された特許請求の範囲を解釈する際に、特許庁および本出願および結果として得られる特許の読者を支援するために、出願人は、「のための手段（means for）」または「のためのステップ（step for）」という単語が特定の請求項において明示的に使用されない限り、添付の請求項のいずれかまたはいずれかの請求項要素が３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１２（ｆ）を行使することを意図しない。

したがって、本開示の主題は前述の実施形態を参照して記載されており、構造および開示された実施形態の構成部分同士の構造上の相互関係がかなり強調されてきたが、他の実施形態を考案することができ、本明細書に記載の原則から逸脱することなく、示され、記載された実施形態に多数の変更を加え得ることが理解されよう。明らかに、前述の「発明を実施するための形態」を読み、理解すると、他についての修正および変更を思い付くであろう。したがって、前述の説明的事項は、本開示の主題の単なる説明であり、制限ではないと解釈されるべきであることが明確に理解されるべきである。したがって、本開示の主題は、そのような修正および変更をすべて含むものとして解釈されることが意図される。

Claims (36)

1. 関連するタイヤ（１５６）の１つ以上の物理的特性を決定するように動作可能なタイヤ感知システム（１２６）であって、前記タイヤ感知システム（１２６）は、
   ミリ波送信デバイス（１２８Ｔ）と、
   ミリ波受信デバイス（１２８Ｒ）と、
   メモリ（２２０）と通信可能に結合されたプロセッサ（２１８）と、を含み、前記メモリ（２２０）は、
   ミリ波（ＴＸ_ｓ；ＴＸ_ｇ）を前記ミリ波送信デバイス（１２８Ｔ）を使用して前記関連するタイヤ（１５６）に向けて送信することと、
   前記ミリ波受信デバイス（１２８Ｒ）において前記関連するタイヤ（１５６）から反射されたミリ波（ＲＸ_ｓ；ＲＸ_ｇ）を受信することと、
   前記受信されたミリ波（ＲＸ_ｓ；ＲＸ_ｇ）に基づいて前記関連するタイヤ（１５６）の第１の半径方向範囲と第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）を撮像することと、
   前記関連するタイヤ（１５６）の前記第１の半径方向範囲と前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）との間の寸法差を決定することと、を行わせる命令を含む、タイヤ感知システム（１２６）。
2. 前記第１の半径方向範囲（ｒ_ｓ）は、前記関連するタイヤ（１５６）の外面（１８４）に対応し、前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｇ）は、関連するタイヤトレッド（１９２）を少なくとも部分的に画定する前記関連するタイヤ（１５６）の溝（１９０）に対応し、前記寸法差を決定する前記命令は、前記関連するタイヤトレッド（１９２）の深さに対応する半径方向差を決定する命令を含む、請求項１に記載のタイヤ感知システム（１２６）。
3. 前記ミリ波は、所定の帯域幅および対応する帯域幅距離分解能を有し、前記メモリ（２２０）は、前記受信されたミリ波（ＲＸ_ｓ；ＲＸ_ｇ）を処理するための命令を含み、前記帯域幅距離分解能の５パーセント未満の距離分解能の差を分解する、請求項１または２のいずれか一項に記載のタイヤ感知システム（１２６）。
4. 前記帯域幅距離分解能が約３７－１／２ミリメートルであり、前記反射されたミリ波を処理するための前記命令が、１ミリメートル未満の距離分解能の差を分解する、請求項３に記載のタイヤ感知システム（１２６）。
5. 前記命令は、前記第１の半径方向範囲と前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）を撮像するためのものであり、逆合成開口レーダアルゴリズムを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のタイヤ感知システム（１２６）。
6. 前記ミリ波送信デバイス（１２８Ｔ）は、周波数変調連続波発生器を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のタイヤ感知システム（１２６）。
7. 前記メモリ（２２０）は、少なくとも所定の最小寸法を有する関連する異物（ＦＢＪ）の前記関連するタイヤ（１５６）の前記第１の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）および／または前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）に沿った存在を決定する命令を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載のタイヤ感知システム（１２６）。
8. 前記メモリ（２２０）は、前記関連する異物（ＦＢＪ）を異物の１つ以上の所定のクラスに属するものとして分類する命令を含む、請求項７に記載のタイヤ感知システム（１２６）。
9. 前記関連する異物（ＦＢＪ）の前記存在を決定するための前記命令は、前記関連するタイヤ（１５６）の中心に原点を有する円筒座標系（ｒ、ｐｈｉ、ｚ）に対する、前記関連するタイヤ（１５６）上の前記関連する異物（ＦＢＪ）の近似半径方向寸法（ｒ）および近似角度位置（ｐｈｉ）を決定するための命令を含む、請求項７および８のいずれか一項に記載のタイヤ感知システム（１２６）。
10. 前記命令は、前記関連するタイヤ（１５６）の前記第１の半径方向範囲と前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）を撮像するためのものであり、前記関連するタイヤ（１５６）の中心に原点を有する円筒座標系（ｒ，ｐｈｉ，ｚ）に対する前記関連するタイヤ（１５６）のｚ軸に沿ったスキューを測定する命令と、対応するｚオフセットを時間の関数として推定する命令とを含む、請求項１～９のいずれか一項に記載のタイヤ感知システム（１２６）。
11. 前記メモリ（２２０）は、前記関連するタイヤ（１５６）の前記撮像された第１の半径方向範囲と第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）をタイヤトレッドパターン（１９２）の記憶された画像データと比較するための命令を含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載のタイヤ感知システム（１２６）。
12. 前記メモリ（２２０）は、前記関連するタイヤ（１５６）内に適用および／または埋め込まれる複数の反射率差構造（２１０；２１２）の周方向シーケンス（２０８）を識別する命令を含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載のタイヤ感知システム（１２６）。
13. 機械可読命令を記憶した非一時的機械可読記憶媒体（２２０）であって、プロセッサ（２１８）に、
    ミリ波（ＴＸ_ｓ；ＴＸ_ｇ）をミリ波送信デバイス（１２８Ｔ）を使用して関連するタイヤ（１５６）に向けて送信することと、
    ミリ波受信デバイス（１２８Ｒ）において前記関連するタイヤ（１５６）から反射されたミリ波（ＲＸ_ｓ；ＲＸ_ｇ）を受信することと、
    前記受信されたミリ波（ＲＸ_ｓ；ＲＸ_ｇ）に基づいて前記関連するタイヤ（１５６）の第１の半径方向範囲と第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒｇ）を撮像することと、
    前記関連するタイヤ（１５６）の前記第１の半径方向範囲と前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）間の寸法差を決定することと、を行わせる、非一時的機械可読記憶媒体（２２０）。
14. 前記第１の半径方向範囲（ｒ_ｓ）は、前記関連するタイヤ（１５６）の外面（１８４）に対応し、前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｇ）は、関連するタイヤトレッド（１９２）を少なくとも部分的に画定する、前記関連するタイヤ（１５６）の溝（１９０）に対応し、前記寸法差を決定するための前記命令は、前記関連するタイヤトレッド（１９２）の深さに対応する半径方向差を決定するための命令を含む、請求項１３に記載の非一時的機械可読記憶媒体（２２０）。
15. 前記ミリ波は、所定の帯域幅および対応する帯域幅距離分解能を有し、前記非一時的機械可読記憶媒体（２２０）は、前記受信されたミリ波（ＲＸ_ｓ；ＲＸ_ｇ）を処理する命令を含み、前記帯域幅距離分解能の５パーセント未満の距離分解能の差を分解する、請求項１３および１４のいずれか一項に記載の非一時的機械可読記憶媒体（２２０）。
16. 前記帯域幅距離分解能は約３７－１／２ミリメートルであり、前記命令は、前記反射されたミリ波（ＲＸ_ｓ；ＲＸ_ｇ）を処理するためのものであり、１ミリメートル未満の距離分解能の差を分解する、請求項１５に記載の非一時的機械可読記憶媒体（２２０）。
17. 前記命令は、前記第１の半径方向範囲と前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）を撮像し、逆合成開口レーダアルゴリズムを含む、請求項１３～１６のいずれか一項に記載の非一時的機械可読記憶媒体（２２０）。
18. 前記命令は、ミリ波（ＴＸ_ｓ；ＴＸ_ｇ）を送信するためのものであり、周波数変調連続波を送信するための命令を含む、請求項１３～１７のいずれか一項に記載の非一時的機械可読記憶媒体（２２０）。
19. 前記非一時的機械可読記憶媒体（２２０）は、前記関連するタイヤ（１５６）の前記第１の半径方向範囲（ｒ_ｓ）および／または前記第２の半径方向（ｒ_ｇ）範囲に沿って、少なくとも所定の最小寸法を有する関連する異物（ＦＢＪ）の存在を決定するための命令を含む、請求項１３～１８のいずれか一項に記載の非一時的機械可読記憶媒体（２２０）。
20. 前記非一時的機械可読記憶媒体（２２０）は、前記関連する異物（ＦＢＪ）を異物の１つ以上の所定のクラスに属するものとして分類する命令を含む、請求項１９に記載の非一時的機械可読記憶媒体（２２０）。
21. 前記関連する異物（ＦＢＪ）の前記存在を決定するための前記命令は、前記関連するタイヤ（１５６）の中心に原点を有する円筒座標系（ｒ、ｐｈｉ、ｚ）に対する、前記関連するタイヤ（１５６）上の前記関連する異物（ＦＢＪ）の近似半径方向寸法（ｒ）および近似角度位置（ｐｈｉ）を決定するための命令を含む、請求項１９および２０のいずれか一項に記載の非一時的機械可読記憶媒体（２２０）。
22. 前記命令は、前記関連するタイヤ（１５６）の前記第１の半径方向範囲と前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）を撮像し、前記関連するタイヤ（１５６）の中心に原点を有する円筒座標系（ｒ，ｐｈｉ，ｚ）に対する前記関連するタイヤ（１５６）のｚ軸に沿ったスキューを測定する命令と、対応するｚオフセットを時間の関数として推定する命令とを含む、請求項１３～２１のいずれか一項に記載の非一時的機械可読記憶媒体（２２０）。
23. 前記非一時的機械可読記憶媒体（２２０）は、前記関連するタイヤ（１５６）の前記撮像された第１の半径方向範囲と第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）をタイヤトレッドパターン（１９２）の記憶された画像データと比較する命令を含む、請求項１３～２２のいずれか一項に記載の非一時的機械可読記憶媒体（２２０）。
24. 前記非一時的機械可読記憶媒体（２２０）は、前記関連するタイヤ（１５６）内に適用および／または埋め込まれる複数の反射率差構造（２１０；２１２）の周方向シーケンス（２０８）を識別する命令を含む、請求項１３～２３のいずれか一項に記載の非一時的機械可読記憶媒体（２２０）。
25. 関連するタイヤ（１５６）の物理的特性を感知する方法（３００）であって、前記方法（３００）は、
    前記関連するタイヤ（１５６）に向かうミリ波（ＴＸ_ｓ；ＴＸ_ｇ）を送信することと、
    前記関連するタイヤ（１５６）から反射されたミリ波（ＲＸ_ｓ；ＲＸ_ｇ）を受信することと、
    前記受信されたミリ波（ＲＸ_ｓ；ＲＸ_ｇ）を使用して、前記関連するタイヤ（１５６）の第１の半径方向範囲と第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）を撮像することと、
    前記関連するタイヤ（１５６）の前記第１の半径方向範囲と前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）との間の寸法差を決定することと、を含む、方法（３００）。
26. 前記第１の半径方向範囲（ｒ_ｓ）は、前記関連するタイヤ（１５６）の外面（１８４）に対応し、前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｇ）は、関連するタイヤトレッド（１９２）を少なくとも部分的に画定する前記関連するタイヤ（１５６）の溝（１９０）に対応し、前記寸法差を決定する前記動作は、前記関連するタイヤトレッド（１５６）の深さに対応する半径方向差を決定することを含む、請求項２５に記載の方法（３００）。
27. 前記ミリ波は、所定の帯域幅および対応する帯域幅距離分解能を有し、前記方法（３００）は、前記送信されたミリ波および反射されたミリ波（ＴＸ_ｓ；ＴＸ_ｇ，ＲＸ_ｓ；ＲＸ_ｇ）を処理することをさらに含み、前記帯域幅距離分解能の５パーセント未満の距離分解能の差を分解する、請求項２５および２６のいずれか一項に記載の方法（３００）。
28. 前記帯域幅距離分解能は約３７－１／２ミリメートルであり、前記送信されたミリ波および反射されたミリ波（ＴＸ_ｓ；ＴＸ_ｇ，ＲＸ_ｓ；ＲＸ_ｇ）を処理する前記動作は１ミリメートル未満の距離分解能の差を分解する、請求項２７に記載の方法（３００）。
29. 前記第１の半径方向範囲と前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）を撮像する前記動作は、逆合成開口レーダアルゴリズムに基づく、請求項２５～２８のいずれか一項に記載の方法（３００）。
30. 前記ミリ波（ＴＸ_ｓ；ＴＸ_ｇ）を送信する前記動作は周波数変調連続波パルスを送信することを含む、請求項２５～２９のいずれか一項に記載の方法（３００）。
31. 前記関連するタイヤ（１５６）の前記第１の半径方向範囲（ｒ_ｓ）および／または前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｇ）に沿って、少なくとも所定の最小寸法を有する関連する異物（ＦＢＪ）の前記存在を決定することをさらに含む、請求項２５～３０のいずれか一項に記載の方法（３００）。
32. 前記関連する異物（ＦＢＪ）を、異物の１つ以上の所定のクラスに属するものとして分類することをさらに含む、請求項３１に記載の方法（３００）。
33. 前記関連する異物（ＦＢＪ）の前記存在を決定する前記動作が、前記関連するタイヤ（１５６）の中心に原点を有する円筒座標系（ｒ、ｐｈｉ、ｚ）に対する、前記関連するタイヤ（１５６）上の前記関連する異物（ＦＢＪ）の近似半径方向寸法（ｒ）および近似角度位置（ｐｈｉ）を決定することを含む、請求項３１または３２のいずれか一項に記載の方法（３００）。
34. 前記関連するタイヤ（１５６）の前記第１の半径方向範囲と前記第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）を撮像する前記動作は、前記関連するタイヤ（１５６）の中心に原点を有する円筒座標系（ｒ，ｐｈｉ，ｚ）に基づいて、前記関連するタイヤ（１５６）のｚ軸に沿ったスキューを測定することと、対応するｚオフセットを時間の関数として推定することとを含む、請求項２５～３３のいずれか一項に記載の方法（３００）。
35. 前記関連するタイヤ（１５６）の前記撮像された第１の半径方向範囲と第２の半径方向範囲（ｒ_ｓ；ｒ_ｇ）を記憶されたタイヤトレッドパターン（１９２）と比較することをさらに含む、請求項２５～３４のいずれか一項に記載の方法（３００）。
36. 前記関連するタイヤ（１５６）内に適用および／または埋め込まれる複数の反射率差構造（２１０；２１２）の周方向シーケンス（２０８）を識別することをさらに含む、請求項２５～３５のいずれか一項に記載の方法（３００）。
    

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