JP4917805B2 - タイヤ転がり面の粗さを決定する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車に装着されたタイヤに関連付けることができる測定装置に関する。

タイヤ自体の動作条件を特徴付ける所定数量の検出用のタイヤ内部に配置された測定装置の使用が知られている。

とりわけ、米国特許出願公開第２００３／００５８１１８号明細書は、荷重下のタイヤの路面接触領域用の検出装置を説明している。このような検出装置は、タイヤが装着される車輪の半径と一致する検出軸を有する半径方向加速度計（radial accelerometer）を組み込む。この半径方向加速度計は、分析によって（by means of elaborations）、接触領域に関する情報がそこから受信される信号を提供する。この特許出願では、これらの分析が、道路にできた穴、石及び砂利の存在に関係する「ロードノイズ」を除去する低周波濾波動作をも含むことが明記されている。

米国特許出願公開２００３／００９５０５０号明細書は、タイヤの変形についての連続測定用の装置を説明しており、それにより生じるタイヤの垂直圧縮や、自動車によって実行された運動の種類（直線又は曲線の前進走行）に関する情報が得られる。この特許出願に記載されたセンサ装置は、タイヤの支持リムに取り付けられた発光装置とタイヤの一方の内壁に固定された反射面とを含む。

本出願者は、周知技術で記載されるタイヤに関連する測定装置が、情報の限定的な類型（a limited typology of information）を提供するということに関する問題を扱った。特に、本出願者は、タイヤに関する測定の従来の装置や方法が、タイヤが転がる表面についての情報を収集できないことに気付いた。

本出願者は、従来の測定装置から生じる限界が、タイヤに関する測定装置によって供給された信号から、自動車がその上を前進し、タイヤがその上を転がる表面の粗さを示す出力を、抽出することによって克服されることに気付いた。道路面のような、タイヤ転がり面の粗さに関する情報は、自動車自体が装備しても良い監視及び／又は制御装置において非常に有用な用途がある。例えば、このような情報は、ＡＢＳ（アンチブロッキングシステム）装置で実行される点検段階において重要な役割を果たす。

第１の態様によれば、本発明は、添付請求項１に記載のタイヤの転がり面の粗さを決定する方法に関する。このような方法の好ましい実施形態は、従属請求項２〜１６に記載される。第２の態様によれば、本発明は、請求項１７に記載の車両の挙動を点検する方法、及び請求項１８に記載の、その好ましい実施形態に関する。

第３の態様に一致して、本発明は、請求項１９に記載のタイヤ転がり面の粗さを決定する装置、及びその従属請求項２０〜４３に記載の好ましい実施形態に関する。

第４の態様によれば、本発明は、請求項４４に記載のタイヤに関する。タイヤの好ましい実施形態は、従属請求項４５〜５０に記載される。請求項５１に記載の車輪も本発明の主題をなす。

本発明をより良く理解し、利点を享受するために、その非限定的な例示的実施形態の幾つかは、添付図面を参照して以下に記載される。

図１、２、３を参照して、本発明に従う、自動車（図示せず）用タイヤ１１に動作可能に関連付けることができる測定装置の例が、以下で説明される。このような装置は、自動車がその上を前進する表面の粗さの度合いに関する情報の獲得を可能にする。本発明の装置は、この「ランタイム」情報を有利に提供できる、すなわち、それは自動車の前進中に動作して、粗さに関する、基本的に自動車がその上を前進する同表面の、情報を利用できるようにしても良い。注目すべきは、以下の説明から明白となるように、本発明の装置（それが関連している同タイヤを含む）が、タイヤに固定されないが、自動車に搭載されるか、又はタイヤが装着される車輪に固定された構成要素又は構成要素のブロックを有しても良い点である。いずれの場合も、このような装置は、特にタイヤ自体の転動中、タイヤ又はその部分と動作時に相互に作用し合う少なくとも１つの構成要素を備えているので、タイヤに動作可能に関連付けることができると見なされるべきである。

記載例によれば、本発明の装置は、タイヤ１１に動作可能に関連付けられたセンサ装置３、及び任意に、自動車に搭載された固定ユニット２を備える。

本発明の１つの特定の実施形態によれば、センサ装置３は、タイヤ１１に固定可能であり、特にタイヤ自体によって特定されたキャビティ内部に搭載可能である。この実施形態に関して、図１は、タイヤ１１及び支持リム１２を備える自動車の車輪の断面を示す。このようなタイヤ１１は、用語「チューブレス」で、すなわち、内部チューブが無いことで知られている種類のものである。タイヤ１１は、例えば、前記支持リム１２のチャネルに位置決めされた空気注入弁１３によって膨張可能である。

タイヤ１１は、カーカス１６を含み、該カーカスは、タイヤ１１を対応支持リム１２に固定するための、それぞれがカーカス１６の一方の内周縁部に沿って形成された、２つのビード１４及び１４’で終わる。これらのビード１４及び１４’は、ビードコアとして知られている、それぞれの強化輪状コア１５及び１５’を備える。

カーカス１６は、トロイダル形状で一方のビード１４から他方１４’に軸方向に延び、両端部がそれぞれのビードコア１５及び１５’に関連付けられる、紡織又は金属コードを含む、少なくとも１つの強化プライによって形成される。

「ラジアル」として知られている種類の従来のタイヤでは、上述のコードは、タイヤの回転軸を含む面にある。ベルトとして知られている、輪状構造１７は、カーカス１６に対して半径方向外部位置に配置される。典型的に、ベルト構造１７は、互いに重なり合う金属及び／又は紡織コードを組み込むエラストマ材料の１つ又はそれ以上の帯状体を含む。エラストマ材料の、トレッドバンド１８は、ベルト構造１７の回りに巻かれ、路面のような、転がり面との接触用の、特定の構成に従って分布された複数のレリーフ又はブロックパターン（図示せず）を有する。エラストマ材料の２つのサイドウォール１９及び１９’も、カーカスの半径方向対向側部位置に配置され、それぞれが対応ビード１４及び１４’の外縁部から半径方向外方に延びる。

チューブレスタイヤでは、カーカス１６の内面は、通常、通気性エラストマ材料の１層又はそれ以上の層からできている、ライナとして知られている、保護被膜１１１で覆われる。タイヤ１１は、例えば、ビード用充填剤のような、特定の類型にしたがう他の従来の要素又は構成要素を内蔵しても良い。

図１で示されるように、次の基本的な方向がタイヤ１１に対し画定可能である：半径方向Ｚ、縦方向（又は前進の）Ｘ、及び横方向Ｙ。

図１の例によれば、その構造が例示的に後述される、センサ装置３は、トレッド１８と反対側のタイヤ１１の内壁に配置される。より詳しくは、それは、基本的に、半径方向軸Ｚと一致するタイヤ１１の中心線にある。

センサ装置３は、センサ装置３のケーシングの１つの壁と内部ライナ自体との両者に接着する固定要素３３２によって、内部ライナ１１１の少なくとも１つの観察点Ｐに固定される。本発明によれば、用語「点」は、ゼロ寸法（null dimensions）ではないが、全タイヤの寸法に比べて小さいタイヤ１１の領域又は一部となり、その有効値はセンサ装置３の分解能によることが分かる。

固定要素３３２は、天然又は合成ゴム（例えば、ポリブタジエン、スチレンブタジエンゴムなどのような、４〜１０炭素原子を有する共役ジエンからできているゴム）のような、軟質ゴムからできている。固定要素３３２は、センサ装置３のための保護効果をも有利に有するので、損傷の可能性を低減する。

代わりの実施形態によれば、センサ装置３は、トレッド１８の領域のタイヤ１１の構造内に、例えば、トレッドバンド自体内部に、又はベルト１７とトレッド１８との間に組み込まれても良い。

タイヤ１１の１つの壁にではなく、例えば、支持リング１２に固定されたセンサ装置、及び／又はタイヤの中心線に配置されるのではなく、タイヤ１１のサイドウォール１９及び１９’に、又はタイヤ１１の他の領域に固定又は組み込まれたセンサ装置、が使用されても良いことが分かる。

さらに、本発明によれば、タイヤ１１自体に関連付けられた複数のセンサ装置３が使用されても良い。特に、基本的に、固定角度だけ、互いに周方向に間隔を空けた位置に配置されたセンサ装置が使用されても良い。例えば、タイヤ１１内部に周方向に配置され、略１２０°に等しい角度だけ互いに距離を空けて配置された、装置３に類似する３つのセンサ装置が使用されても良い。

図２を参照するに、１つの特定の実施形態によれば、センサ装置３は、路面を転動中のタイヤ自体の前記少なくとも１点Ｐの少なくとも一方の方向の運動を表す電気信号を対応する出力端末５０に提供するような測定装置（Ｍ−Ｄ）３２を含む。測定装置３２は、転動中にタイヤ１１が受ける変形に起因する観察点Ｐの運動の成分をも表す電気信号を出力５０に提供するような種類のものである。測定装置３２によって検出可能なタイヤ１１の変形はまた、タイヤが転がる表面の粗さ、すなわち路面の特定のテクスチャが原因のこれらの粗さによって、引き起こされたものであることが分かる。

本発明の１つの好ましい実施形態によれば、測定装置３２は、１つ又はそれ以上の次の方向（通常この分野で使用される用語に従って定義された）：半径方向又は向心方向Ｚ；縦方向（又は前進又は接線方向）Ｘ；横方向Ｙ、に沿ってタイヤの前記点Ｐが受ける加速度を表す少なくとも１つの信号を提供するような加速度計である。

本発明で使用されるのに適している測定装置は、商業的に入手可能であり、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ−Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を使用して製造され、又は例えば、光学又は音響センサである。

これに関し、上述の特許出願の米国特許出願公開第２００３／００９５０５０号明細書は、転動中にタイヤ１１が受ける変形に起因する観察点の運動の成分を表す信号を発生するために本発明で使用されても良い、タイヤのフットプリント領域の測定に使用される光学式センサを記述している。この種類の光学センサは、リム１２に取り付けることができ、タイヤ１１の所定観察点Ｐの運動を検出することができる。観測点Ｐは、タイヤ１１の内壁にあり、そこには、光学センサによって発光された光学的放射の十分な反射面が付着される。

本発明の１つの実施形態によれば、センサ装置３は、タイヤ１１の転がり面の粗さを示す出力を提供するための測定装置３２によって提供された信号の処理ステージ（processing stage）５１を追加的に備える。

処理ステージ５１がアナログ信号の処理用の回路ブロック及び／又はデジタル信号の処理用の回路ブロックを包含しても良いことは注目すべきである。さらに、測定装置３２からの出力信号の上述の処理は、ソフトウエアを介して、すなわち、電子データプロセッサ（コンピュータ）プログラムの実行で完全に又は部分的に行われても良い。

図２に示された特定の実施形態によれば、処理ステージ５１は、測定装置３２の出力５０に接続された入力端子とアナログデジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ５３の入力端子に接続された出力端子とを有する濾波ブロック５２を含む。

濾波ブロック５２は、帯域パス濾波を実行できるようになっており、第１の低域パスフィルタ（ＬＰＦ）５６及び高域パスフィルタ（ＨＰＦ）５７の直列接続として図２に概略的に示されている。これらのフィルタ５６及び５７は、例えば、従来形のアナログフィルタから構成されても良い。

フィルタブロック５２の通過帯域Ｂは、出力端子５０に存在する加速度信号から、その起源がタイヤ１１の構造への路面の粗さによって引き起こされた応力に帰することができる周波数成分を含む一部分を抽出できるように、選択される。さらに、そのような通過帯域Ｂは、例えば、接地荷重、横滑り又はドリフトと関係している現象のような、無関係である現象に関するこれらの低周波成分を低減、又は実質的に除去できるように選択される。

事前選択通過帯域Ｂは、濾波ブロック５２の下部カットオフ周波数ｆ_１と上部カットオフ周波数ｆ_ｕとで識別される。通過帯域Ｂは、３００Ｈｚと５，０００Ｈｚとの間、好ましくは３００Ｈｚと２，５００Ｈｚとの間、より好ましくは５００Ｈｚ〜１，２００Ｈｚの間に包含されると有利である。

上記通過帯域値Ｂは、本出願者によって実験的に決定され、加速度信号からの対象の周波数の抽出に適しているものとして浮上した。このことに関して、本出願者が注目したことは、路面上を転動中のタイヤ１１の構造の振動が、路面自体の粗さの振幅に直接関連する振幅を有すること、さらに、濾波ブロック５２を使用して抽出される周波数帯域が、特定の路面の特定励振波長（particular excitatory wavelengths）に相当する振動数を有する応力に対する、タイヤ１１の構造の振動の精密モード（exact mode）によって決まることである。上述の周波数の間隔は、タイヤが転がる路面に起因するタイヤへの応力に関する定性的理論的検討に一致するものとして浮上したことが分かる。

本発明の１つの特定の実施形態によれば、高パスフィルタ５７と第１の低パスフィルタ５６とは、ｆ_１定数未満、及びｆ_ｕ定数（特に、定数は、タイヤ１１の角速度と共に変動する）より高いそれぞれのカットオフ周波数を有し、ゆえに対応通過帯域Ｂは上述の値の範囲内にある。

あるいは、高パスフィルタ５７と第１の低パスフィルタ５６とは、トラッキング型のもの、すなわち、固定されないが、フィルタ自体に伝送可能なそれぞれの制御信号を介して修正可能又は調整可能な下部カットオフ周波数ｆ_１及び／又は上部カットオフ周波数ｆ_ｕを有するものであっても良い。特に、上部及び下部カットオフ周波数ｆ_１及びｆ_ｕは、タイヤの転動の角速度の変化と共に変化しても良い。このような場合、下部及び上部カットオフ周波数は、次の等式を使用して推定されても良い：

ここで：
ａ_ｉ：ｉ番目の回転時のタイヤの向心加速度、
ｒ_ｇ：タイヤのインフレート半径、
ｎ_１：下部調和成分；
ｎ_ｕ：上部調和成分である。

等式（１）及び（２）に従って、上部及び下部カットオフ周波数は、タイヤのインフレート半径ｒ_ｇまで及び同半径ｒ_ｇからの、向心加速度による、タイヤの瞬間角速度ω_ｐの、ファクターｎ_１及びｎ_ｕによる、倍数である。

ファクターｎ_ｉ及びｎ_ｕは、タイヤ自体の振動の調和成分数に影響するタイヤ１１のトレッド１８の外部表面に提供されるブロックパターン数を考慮に入れる。例えば、トレッド１８上に存在する全ブロックパターンの数がｎに等しい場合、タイヤの振動の調和成分が正確にｎに等しいと想定することも可能である。下部調和成分の値ｎ_１は値ｎよりも小さく、上部調和成分の値ｎ_ｕは値ｎよりも大きいので、それらは対象の調和成分を包含する間隔を識別できる。１つの特定の実施形態によれば、上部調和成分の値ｎ_ｕは、２ｎ未満となるように、ブロックパターン数ｎに近い。

例えば、ブロックパターン数ｎ＝７０に対し、ｎ_１は６５に等しく選択され、ｎ_ｕは７５に等しく選択される。下部及び上部調和成分のこのような例示的値で、１００Ｋｍ／ｈに等しいタイヤの角速度ω_ｐに対し、等式（１）及び（２）を適用することによって、９３０Ｈｚに等しい上部カットオフ周波数ｆ_１と１，０７０Ｈｚに等しい下部カットオフ周波数ｆ_ｕとを得ることができる。

あるいは、ｎの倍数に等しいか又はそれ以上となるように値ｎ_ｕを選択することも可能である。換言すれば、値ｎ_ｕは、２ｎ又は他のｎの倍数（３ｎ、４ｎ等）に等しいか又はそれ以上であっても良い。このように、より高位の調和に関連する現象への寄与にも配慮する。

以下でさらに詳細に説明されるように、トラッキング型低パス５６及び高パス５７フィルタを使用する本発明の実施形態によれば、下部及び上部カットオフ周波数の値は、等式（１）及び（２）に従って計算され（例えば、タイヤ１１の回転毎に）、次にそれぞれのフィルタに供給されても良い。

トラッキング型フィルタの場合と、固定カットオフ周波数フィルタの場合との両方で、第１低パスフィルタ５６及び高パスフィルタ５７とは、例えば、タイヤの角速度に従って、非連続的に、但し徐々に又は予め定めたステップでカットオフ周波数の調整を可能にする離散レベル型のような、従来形のものであっても良い。

処理ステージ５１は、二次パラメータの決定用の第２の低パスフィルタ（ＬＰＦ）５４と、出力端子５０に接続された対応入力端子及びアナログデジタルコンバータ５３の入力に接続された対応出力端子を有する処理ユニット（ＣＰＵ）３４とを備えていても良い。

一般に第２の低パスフィルタ５４のカットオフ周波数ｆ_ｔは、帯域パスフィルタステージ５２の下部カットオフ周波数ｆ_１よりも低いか又はそれに等しい。好ましくは、カットオフ周波数ｆ_ｔは３００Ｈｚよりも低い。例えば、速度依存フィルタの場合、第２の低パスフィルタ５４は、２０ｋｍ／ｈにおいて略４０Ｈｚに等しい、及び１００ｋｍ／ｈにおいて略２４０Ｈｚに等しいカットオフ周波数ｆ_ｔを有する。

第２の低パスフィルタ５４は、定カットオフ周波数ｆ_ｔを有するか又はトラッキングタイプのものであってもよい。また、以下でさらに例示的に説明されるような、本発明に従って計算できる、タイヤ１１の角速度ω_ｐで調整可能なカットオフ周波数を有してもよい。特に、カットオフ周波数ｆ_ｔは、設定定数Ｋに従い角速度ω_ｐに比例する：

ファクターＫ（例えば、１よりも大きい整数）は、検討中のタイヤの種類によって決まり、例えば、検討中の特定のタイヤの運動を完全に表現する調和成分を抽出するためにその寸法を基に選択されても良い。

さらに、メモリ装置（ＭＥＭ）３５と関連付けられ、バス５５を経由してアナログデジタルコンバータ５３に接続された処理ユニット（ＣＰＵ）３４は、コンバータ５３からデジタル値を受け入れる処理ステージ５１内に包含される。

例えば従来形マイクロプロセッサを使用して、造られた処理ユニット３４は、路面の粗さを表す出力の発生のため、例えば、メモリ装置３５に記憶された、及び／又はアナログデジタルコンバータ５３が起源である（originating from）デジタルデータの分析を実行するためにある。有理には、この処理ユニット３４は、関連制御／監視ラインで有効にされた制御信号Ｓ_ｃ及び監視信号Ｓ_ｍ（監視されている装置又はブロックが起源である）を介して、測定装置３２とセンサ装置３に包含された他のブロックの制御及び監視作業をも実行する。表現の簡素化のため、センサ装置３の対応構成要素に接続された制御／監視ラインは図２から省かれている。

処理ユニット３４は少なくとも１つの出力ラインＯＵ_Ｌを有し、そのラインに、その処理から得られ、少なくとも路面の粗さに関する情報を搬送する少なくとも１つの出力信号Ｓ_ｐが提供される。

測定装置３２及び処理ステージ５１の幾つかのブロックはまた、粗さに関する信号に加えて、測定装置自体によって生成された信号から推定できる他の情報を搬送する他の信号をも、発生させるために使用されても良いことが分かる。例えば、処理ユニット３４は、タイヤの現在の加速度及び現在の角速度に関するデータ、又は、例えば、タイヤに作用する接地荷重のようなタイヤの他の動作条件に関する情報を搬送する信号を提供しても良い。

さらに、センサ装置３は、自動車に搭載された固定ユニット２へ／からの信号の受信及び送信を可能にするために出力ラインＯＵ_Ｌ及びアンテナ３７に接続された従来形の通信機（Ｒ_ｘ／Ｔ_ｘ）装置３１を含む。

センサ装置３は、例えば、バッテリのような電源（ＰＷ）３３を備えている。しかしながら、センサ装置３内部で実行される処理や、通信機装置３１に関連する処理が、バッテリの寿命を、タイヤ１１の寿命と比べて、短縮させる可能性がある。したがって、好ましい実施形態によれば、電源３３は、自己充電装置自体が受ける機械的応力（例えば、遠心力又はライナ１１１の変形又は不均一道路上の前進が原因の運動）から結果的に生じる電気エネルギーを発生させる自己充電装置（図示せず）を含む。例えば、自己充電装置は、圧電材料内の１種類又はそれ以上の要素を包含しても良い。自己充電装置は、典型的に抵抗とコンデンサとを有する電気エネルギー蓄積回路（図示せず）をも含む。他の代わりになるものとして、センサ装置３は、可動アンテナ３７に接続された適当な受信装置（図示せず）を経由して固定ユニット２によって電力供給されても良い。好ましくは、電気エネルギー分配装置（ＰＷ−Ｄ）３６は、処理ユニット３４、メモリ装置３５、通信機装置３１、及び測定装置３２に、それらの要求に従って、適切な方法で電源３３によって提供された電力を分配する。

同じケーシング又はパッケージ内に必ずしも上述のセンサ装置３の全ての構成要素（例えば、測定装置３２、通信機装置３１、および処理ステージ５１のような）を包含する必要がないことに注目すると有用である。例えば、処理ステージ５１や通信機装置３１は、測定装置３２が含まれるケーシングとは別のケーシングに含まれ、タイヤ１１又は車輪の他の部分に（例えば支持リム１２に）に取り付けられ、ケーブル又は無線接続（例えば、光学波によって又は無線周波数での）に接続されても良い。このような場合、測定装置３２は、例えば、センサ装置３用に図１で示されたものと同じようにタイヤに取り付けられるケーシング内に配置されても良い。

図３は、本発明の装置で使用できる固定ユニット２の実施例を、機能的ブロックを使用して、非常に概略的に示す。好ましくは、固定ユニット２は、センサ装置３によって送信された信号の受信ができるように、固定アンテナ２５に接続された受信機装置（Ｒ_ｘ）２６（例えば、無線周波数受信機）を有する。好ましくは、受信機装置２６は、受信されたデータの復調用の復調器（ＤＥＭ）２７に接続される。例えば、ＥＰＲＯＭのようなメモリユニット（ＭＥＭ）２８は、センサ装置３２から受信され、復調器２７によって復調されたデータを記憶しても良い。センサ装置３から受信され、及び／又はメモリユニット２８内に記憶されたデータの分析及び計算を実行する働きを有し、例えば固定ユニット２の構成要素を制御する、追加処理ユニット（ＣＰＵ）２４に、メモリユニット２８は関連付けられても良い。さらに、固定ユニット２は、好ましくはセンサ装置３に信号を送信するのに適している送信及び変調装置（Ｔ_ｘ／Ｍｏｄ）２３を包含する。

例えばセンサ装置３を使用して実施可能な、タイヤ１１がその上を転がる路面の又は他の試験面の粗さを表す１つ又はそれ以上のパラメータの計算方法について説明される。

測定装置３２が、タイヤ１１の観察点Ｐの一時的加速度トレンドを示す少なくとも１つの信号Ｓａを出力端子５０に返す加速度センサである特定の場合が考えられる。例えば、信号Ｓａがタイヤ１１の観察点Ｐの半径又は向心加速度（すなわち、方向Ｚに沿う）を表す例示的な場合が、考えられる。

次の処理をより良く理解するために、図４は、回転角度Ｒの関数（０°と３６０°との間で可変）として向心加速度ａ_ｚの振幅（ｇの倍数で表現された（expressed in multiples of g））を表す加速度信号Ｓａであって、タイヤ１１の予め定めた角速度ω_ｐに対して推定された加速度信号Ｓａの、１つの可能なトレンドを示す。図４のトレンドは、タイヤ１１によって実行された１回転を指す。

信号Ｓａのトレンドの観察から、接触又はフットプリントの領域Ｃ−Ｚは、区別され（図４に示された例では略１８０°において局所化され）、そこではセンサ装置３によって監視されたタイヤの領域は路面と接触状態にあることが分かる。接触の領域の範囲内で、加速度ａ_ｚは、ほとんど消えるまで急峻に減少し、続いて増加する。タイヤが回転する間、タイヤがその観察点Ｐを接触の領域Ｃ−Ｚに移動する前に、これは、向心加速度ａ_ｚが増加する入力ゾーンＩＮ−Ｚ（接触のものと隣接する）に見つけられることになる。観察点Ｐが接触の領域Ｃ−Ｚを離れると、加速度信号Ｓａは、加速度ａ_ｚが減少する出口領域ＯＵ−Ｚ（接触のものと隣接する）の識別を可能にする。

３つの上述のゾーン以外（例えば、０°と１００°との間の角度の）の信号Ｓａの部分では、向心加速度は低減された振幅間隔の様々な値をとる。

本出願者は、路面の粗さに関するパラメータの決定のため、接触領域Ｃ−Ｚに近接する状況での信号Ｓａを解析することが特に重要であることに気付いた。例えば、入力ゾーンＩＮ−Ｚ、接触Ｃ−Ｚ及び出口ＯＵ−Ｚ領域を有する信号の一部は、対象のものである。さらに、本出願者は、表面の粗さに関係する大部分の情報を提供する領域が入力ゾーンＩＮ−Ｚにあることに気付いた。この結果は、実験的に検証され、路面によるタイヤの構造への直接応力が起こる接触領域Ｃ−Ｚと隣接している入力ゾーンが、路面の粗さによって誘導された応力を、例えば、荷重によって誘導されたより大きい又はより小さい衝突のようなフットプリント領域下の通路に関連する他の現象によってあまり乱されることなく、「感知」することができるということの可能な説明となる。

上述の粗さパラメータの決定の解析が実行される信号Ｓａの部分は、図２だけでなく、図５にも触れて、次に説明される方法論に従って決定される。

測定装置３２からの出力信号Ｓａは、高周波分を低減又は除去し、濾波済み低パス信号Ｓ_ＬＰを返す第２の低パスフィルタ５４に送られる。特に、低パスフィルタ５４は、路面からタイヤ１１が受ける応力に起因する周波数成分を除去又は著しく低減する。

図５において、時間ｔの関数として濾波済み低パス信号Ｓ_ＬＰのトレンドが定性的に示される。さらに、より明確にするために、図５では、タイヤ１１、その回転方向も示されており、さらに同タイヤの外部表面に、路面と接触する領域Ｃ−Ｚ（タイヤが衝撃を受ける）、入力ゾーンＩＮ−Ｚ及び出口領域ＯＵ−Ｚが示されている。

測定装置３２によって検出された信号Ｓａについての記述と同様に、濾波済み低パス信号Ｓ_ＬＰは、入力ゾーンＩＮ−Ｚ内で第１の最大Ｐ_ｉまで増加するトレンドを有する。接触の領域Ｃ−Ｚにおいて、濾波済み低パス信号Ｓ_ＬＰは、最小値に達するまで減少し、次に第２の最大値Ｐ_ｕに達するまで再度増加するトレンドを有する。出口領域ＯＵ−Ｚにおいて、信号Ｓ_ＬＰは、第２の最大値Ｐ_ｕから開始する減少トレンドを有する。

そして、低パス信号Ｓ_ＬＰはアナログデジタルコンバータ５３に送られ、アナログデジタルコンバータ５３は対応デジタルデータを返し、対応デジタルデータはメモリ３５に記憶される。

続いて、記憶されたデジタルデータの解析が、第１の最大値Ｐ_ｉ、第２の最大値Ｐ_ｕ、及びそれらに従ってこのような最大が検証される（初期の瞬間からの開始によって評価される）値又は時間座標ｔ_ｉ及びｔ_ｕを識別することを目的として、実行される。

記述した例によれば、最大値Ｐ_ｉ及びＰ_ｕの時間座標（ｔ_ｉ及びｔ_ｕ）の識別に至る解析は、当業者には明白なアルゴリズムを実行するプログラムに基づいて処理ユニット３４によって実行される。時間座標の代わりに、上述の最大値に対応するタイヤ１１の回転角度が推定されても良いことが分かる。

本発明の方法によれば、入力ゾーンＩＮ−Ｚの振幅は、下記の分析で処理することが要求されるデータの量を考慮に入れることによって決定される。

例えば、入力ゾーンＩＮ−Ｚは、タイヤの長さの増加と共により広くなる、設定角度αを有する角度セクタ（タイヤ１１の中心Ｃにおいて測定された）に相当する延長部を有する。例えば、角度αは、３０°と１００°との間で選択されても良い。自動車タイヤの場合（例えば、モデル１９５／６５／Ｒ１５のタイヤ）、このような角度の都合の良い値は約５０°に等しいが、トラック用タイヤの場合、その角度は約７０°に等しくても良い。その角度αは、第１の最大値Ｐ_ｉに相当する値ｔ_ｉから始まって、入力ゾーンＩＮ−Ｚを定めるもう１つの時間座標ｔ_１（又は角度）の識別を可能にする。

同様に、接触の領域Ｃ−Ｚは、座標ｔ_ｉとｔ_ｕとの間に含まれる。出口領域ＯＵ−Ｚは、時間座標ｔ_ｕと、入力ゾーンＩＮ−Ｚの場合と同じように対象の出口領域ＯＵ−Ｚの延長部を設定することによって得られたもう１つの時間座標ｔ_２との間に含まれる。このように決定された時間座標ｔ_１、ｔ_ｉ、ｔ_ｕ、ｔ_２は、メモリ３５に記憶される。

あるいは、入力ゾーンＩＮ−Ｚの振幅と、出口領域ＯＵ−Ｚの振幅とは、事前に確立された開口角セクタ（pre-established angular aperture angular sector）に基づくのではなく、次の分析による検討用に得られたサンプル数を事前設定することによって決定されても良い。

注目すべきは、時間座標ｔ_１、ｔ_ｉ、ｔ_ｕ、ｔ_２の決定段階（加速度信号の対象の部分を識別する）がタイヤ１１の回転毎に反復されても良いことである。

さらに、加速度信号の対象の部分を識別する時間座標の決定には、必ずしも向心加速度信号であるとは限らない、任意の方向Ｘ、Ｙ、Ｚに基づく加速度信号が、例示的に上述したように、有利に使用されても良いことがわかる。

本発明の方法は、タイヤ１１の第ｉ番目の回転に関するタイヤ１１の角速度ω_ｐの推定に至る処理段階（それ自体がタイヤの回転毎に反復可能）をも含む。

角速度ω_ｐの推定は、測定装置３２によって提供された向心加速度信号から開始することによって有利に実行される。

例えば、この推定用に、第２の低パスフィルタ５４から出力され、アナログデジタルコンバータ５３に送られた、同じ濾波済み低パス信号Ｓ_ＬＰが使用されても良い。あるいは、端子５０に存在する信号Ｓａは、アナログデジタルコンバータ５３に直接供給されるか、又は低パス濾波がもう１つのフィルタ（図示せず）によって実行されても良い。

従来的に動作するアナログデジタルコンバータ５３は対応デジタル値を返し、対応デジタル値は次にメモリ３５に記憶される。角速度の決定用の計算動作は、例えば、これらの記憶されたデジタル値を使用する処理ユニット３４によって実行される。

好ましくは、角速度ω_ｐは、対象の領域、好ましくは、接触の領域Ｃ−Ｚの前後で推測された、向心加速度振幅値ａ_ｉを検討することによって推定される。

図５を参照するに、入力ゾーンＩＮ−Ｚの開始及び出口領域ＯＵ−Ｚの終了を識別する時間座標ｔ_１及びｔ_２に対し推定された向心加速度ａ_ｉの値ａｉ_ｉ及びａｕ_ｉを検討することが可能である。

値ａｉ_ｉ（対象の領域前の向心加速度）と値ａｕ_ｉ（対象の領域の後に続く向心加速度）とに基づいて、平均加速度値ａｉ_ｍが計算される：
ａｉ_ｍ＝（ａｉ_ｉ＋ａｕ_ｉ）／２ （３）

角速度ω_ｐは、したがって、以下の式で得られる：

ここで観察点Ｐに関する膨張半径ｒ_ｇはメモリ３５に事前に記憶されている。

角速度ω_ｐの値は、これ自体もメモリ３５に記憶可能であり、本発明の方法の幾つかの処理段階に有用である。さらに、同角速度ω_ｐ値は、例えば、上述の等式（１’）に従って、第２の低パストラッキングフィルタ５４のカットオフ周波数ｆ_ｔを修正するために使用されても良い。

タイヤ１１の転がり運動中に、帯域パス濾波ブロック５２に出力端子５０から送られる加速度信号Ｓａが次に検討される。

帯域パス濾波ブロック５２は、その起源がタイヤ１１の構造への路面のテクスチャ又は粗さによって誘導された応力に起因している周波数成分を含む、濾波済み帯域パス信号Ｓ_ＢＰを返す。このような濾波済み帯域パス信号Ｓ_ＢＰ内では、対象のものではない、他の現象に起因するそれらの周波数成分は、大いに減衰されるか、又は基本的に除去されている。

図５は、濾波済み帯域パス加速度信号Ｓ_ＢＰの１つの可能な時間トレンドを定性的に示す。

濾波ブロック５２が、トラッキングフィルタ及び不定カットオフ周波数フィルタで造られた第１の低パスフィルタ５６と第２の高パスフィルタ５７とを使用する場合、処理ユニット３４は、以前に計算され、検討対象とされたタイヤの回転に対応する角速度ω_ｐに基づいて、上述の等式（１）及び（２）を適用することによって下部ｆ_１及び上部ｆ_ｉカットオフ周波数の計算を実行することが分かる。処理ユニット３４は次に、カットオフ周波数について計算された値、又は計算されたこれらの値にフィルタの種類によって許可された最も近い可能値を与える対応制御信号を、２つのフィルタ５６及び５７に送る。

続いて、濾波済み帯域パス信号Ｓ_ＢＰは、所定周波数ｆ_ｃ、数量化及び符号化の従来型のサンプリングを想定するコンバータ５３内で、アナログデジタル変換を受ける。

サンプリング周波数ｆ_ｃは、例えば、１０ＫＨｚに等しく、ナイキストの定理に従って選択され、所定単位時間内に得られたサンプル数Ｎに等しい。

前に記述したように、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、濾波済み帯域パス信号Ｓ_ＢＰのアナログデジタル変換から結果として得られ、タイヤの１回転に関する全ての加速度信号（the entire acceleration signal）が、次の分析のために使用されるわけではない。続く分析のために、濾波済み帯域パス信号Ｓ_ＢＰ（又は、より詳しくは、変換から結果として得られる対応デジタル信号の）の、路面の粗さを推定するための対象のものであると判断された部分だけが、有利に考慮に入れられる。

特に、接触の領域Ｃ−Ｚ、及び／又は入力ゾーンＩＮ−Ｚ及び／又は出口ゾーンＯＵ−Ｚのような隣接領域に対応する信号の、これらの部分が考慮に入れられる。

信号Ｓ_ＢＰのこれらの部分は、前述のように推定され、メモリ３５に記憶された時間座標ｔ_１、ｔ_ｉ、ｔ_ｕ、ｔ_２に基づいて処理ユニット３４によって画定されても良い。図５に示されるように、濾波済み帯域パス信号Ｓ_ＢＰは、時間座標ｔ_１及びｔ_ｉによって制限された第１の計算部分δ１、時間座標ｔ_ｉ及びｔ_ｕによって制限された第２の計算部分δ２、及び時間座標ｔ_ｕ及びｔ_２によって制限された第３の計算部分δ３に細分される。

忘れてならないのは、タイヤ１１の角速度ω_ｐ（その値はメモリ３５に記憶される）が等式：ω_ｐ＝２πｆ_ｐによって角周波数ｆ_ｐ（単位時間当たりの回転数）と関連していることである。

回転周波数ｆ_ｐ及びサンプリング周波数ｆ_ｃに基づいて、タイヤの１回転に相当するデジタル信号内に存在するサンプル総数ｎ_ｐｔは推定される：
ｎ_ｐｔ＝ｆ_ｃ／ｆ_ｐ

３つの計算部分δ１、δ２、δ３のそれぞれに対し、考慮されるサンプル数は、対象の特定領域の延長部と相関関係がある、総計値ｎ_ｐｔの適当な割合である。例えば、第１の計算部分δ１に対し、ｎ_ｐｔ／８に等しいサンプル数ｎ_１が選択されても良い。

同様に、残りの計算部分δ２及びδ３に対し、相当数のサンプルが使用されるために選択される、ｎ２及びｎ３。これらのサンプルに基づいて、路面の粗さについて重要なパラメータが計算される。本発明の１つの好ましい実施形態によれば、このようなパラメータは、低パス濾波済み信号Ｓ_ＢＰによって想定された平均値である。特に、推定されたパラメータは平方平均である。

より詳しくは、処理ユニット３４は、加速度信号によって推定された振幅値の平方平均（quadratic mean）として表現された記号ＯＬｊ（ここでイニシヤルＯＬは、用語「全高（Ｏｖｅｒａｌｌ Ｌｅｖｅｌ）」、すなわち、全表面高さに由来する）で示されたエネルギーパラメータの計算であって、次の等式を有する計算を実行する：

ここで：
‐ ａｉ_ｋは、ｋ番目のサンプルに対応する加速度ａ_ｉの振幅（ここで説明された例によれば本質的に半径方向）であり、
‐ 指数ｊ（値１、２、３を想定しても良い）は、パラメータＯＬｊがそれに対して推定される特定の計算部分δ１、δ２又はδ３を識別する（例えば、パラメータＯＬｊは、デジタル変換された低パス濾波済み信号Ｓ_ＢＰの３つの全ての部分に対して推定されても良い）。

等式（５）で示された合計は、ｎｊ個のサンプルにわたり拡張され、ｊ番目の計算部分の一部を成す。

前述のように、入力ゾーンＩＮ−Ｚに対応する計算部分δ１内で得られたパラメータＯＬｊの値は、測定されるべき粗さについて特に重要である。例えば、本発明の１つの特定な実施形態によれば、パラメータＯＬｊの推定は、計算領域δ２及びδ３に対しては実行されず、第１の計算領域δ１から推定された情報だけが考慮される。あるいは、他の領域δ２及びδ３の一方又は両方に対しても計算を反復することによって、計算δ２及び／又はδ３の第２及び／又は第３の領域から推定されたパラメータＯＬｊの値で、第１の計算領域から推定されたパラメータＯＬｊを平均化することが可能である。

エネルギーパラメータＯＬｊの計算は、半径又は向心加速度信号Ｓａから開始することによるだけでなく、縦方向Ｘや横方向Ｙのような、他の方向又は他の全方向に関する加速度信号から開始することによって有利に実行されても良い。

３軸加速度計のような測定装置３２から得ることができる、２種類又は３種類の加速度信号が使用される場合、センサ装置３は適当な信号処理ステージを備えている。例えば、このような場合、センサ装置３は、縦方向又は横方向加速度信号を濾波するブロックための、ブロック５２と同様の、少なくとも１つの他の濾波ブロックを有しても良い。他の計算動作は、十分な処理能力を備えた処理ユニット３４によって実行されても良い。

エネルギーパラメータＯＬｊの計算が、１個のセンサ装置３ではなく、説明されたものと同様で、タイヤ１内の様々な観察点に取り付け可能な、多数のセンサ装置によって実行されても良いことも注目される。

図１に示される、タイヤ１１の中心線に配置されたセンサ装置３のほかに、サイドウォール１９及び１９’に向かってトレッド１８の領域内でそれに横方向に固定されるか、又は例えば、サイドウォール自体に配置された追加の２つのセンサ装置を想定する実施形態は、特に有利である。

タイヤ１１の中心線に配置されたセンサ装置３は、自動車の直線に前進走行中のエネルギーパラメータＯＬｊの計算に有利である。一方、サイドウォール１９及び１９’に向かって配置された各センサ装置は、カーブ走行中のエネルギーパラメータＯＬｊの計算用に有用である。

３つのセンサ装置が利用できると、それらによって提供されたＯＬｊパラメータのうち１つだけを考慮に入れることを、例えば、適当なソフトウエアを使用することによって、確立することが可能となる。例えば、特定の動作条件下での（例えば、トレッド、又はコンバージェンス、又はキャンバの特性に基づいて）最良動作を確実にする、３つの設置されたセンサ装置のうち１つが起源である信号だけを、考慮に入れることが決定されても良い。

対象の周波数及び対象の領域におけるタイヤ１１の観察点の加速度の関数としての、パラメータＯＬｉは、路面の粗さについて重要である。エネルギーパラメータＯＬｊの値は、リアルタイムで、さらに、タイヤ１１の回転毎に計算可能である。

したがって、処理ユニット３４は、パラメータＯＬｊを示す、したがってタイヤ１１が転がる路面の粗さを表す、１つ又はそれ以上のデジタル信号Ｓ_ｐを、出力ラインＯＵ_Ｌで利用できるようにしても良い。

この信号Ｓ_ｐは、次に、通信機装置３１によって、処理される（例えば、増幅され、変調される）。通信機装置３１は、アンテナ３７を介して、それを自動車に搭載された固定ユニット２に送る。

上述の計算動作は、センサ装置３によるのではなく、固定ユニット２によって、全て又は部分的に、実行されても良いことが注目される。

本発明の方法の適用の特定の例を説明する。この適用は、本出願者によって実行された実験を参考にして説明されるが、このような実験が実行される方法は、より一般的に、異なるテクスチャの路面によって示される、異なる粗さの特徴付けを実行するために使用されても良い。

明確なＭＰＤ（「平均きめ深さ」）パラメータ値を有する３つの異なる路面が検討される。ＭＰＤパラメータは、通常では路面のテクスチャレベルを画定するために使用される指標であり、ＩＳＯ１３４７３−１標準によって定義される。

検討された３つの異なる路面は、次のＭＰＤ値を有する：０．６（「非常に平滑な」類型表面）；１．０（「中間」類型表面）及び１．８（「非常に粗い」類型表面）。

これらの表面に対し、エネルギーパラメータＯＬｊの値は、上述のものと同様のセンサ装置及び計算方法を用いて、タイヤの変動する角速度ω_ｐで推定された。特に、これらの試験では、本出願者によって製造されたタイヤ、ピレリ（Ｐｉｒｅｌｌｉ）モデルのＰ７ ２２５／５５Ｒ１６が使用され、２．２バールに等しい圧力まで空気を注入され、４４０Ｋｇの静的荷重を掛けて、自動車の右前車軸に装着された。これらの試験は、２０と１００Ｋｍ／ｈとの間に含まれる自動車の前進速度で行われた。

さらに、ＯＬｊパラメータを計算するために、図１に示されるように中心線にではなく、自動車に向く側の半分割内の、タイヤの中心線に対して横方向に配置されたセンサ装置３から得られた半径方向加速度信号Ｓａが考慮に入れられた。これらの実験的試験のため、入力ゾーンＩＮ−Ｚが考慮された。

ＯＬｊパラメータは、車輪の回転毎に、及び検討された３つの表面毎に、リアルタイムで（等式（５）を使用して）計算された。少なくとも１回転前に推定された同パラメータの値を用いて個々の回転のＯＬｊパラメータの値の重み付けを想定する次の平均化動作が、有利に実行された。特に、この平均化のために、４つの連続した回転が検討され、変動平方平均（variable quadratic mean）が実行された。

このような方法は、リアルタイム計算で得られた情報の安定性を増し、路面の全体の不規則性を起源とする偶然（ランダム）の影響を低減し、粗さに関する試験表面特性の関数として、エネルギーパラメータＯＬｊにおける違いを明確に示す利点を有する。

詳しくは、ｋ番目の回転に関する平均化エネルギーパラメータＯＬｊ（ｋ）は以下の等式で得られる：

等式（６）は、対象となるエネルギーパラメータの値がタイヤの運動中に、特にタイヤの回転毎に更新される、変動平均を表す。平均化エネルギーパラメータＯＬｊ（ｋ）は、３つの表面毎に、角速度ω_ｐの幾つかの値に対し推定された。

続いて、検討された３つの表面のそれぞれに関連する、平均化エネルギーパラメータ￣ＯＬｊ（ｋ）の値による補間曲線が識別された。

例えば、適当な補間曲線は、次の等式を有する、角速度変数ωを用いた二次多項式ＯＬｊ（ω）によって記述される：
ＯＬｊ（ω）＝ａω^２＋ｂω＋ｃ

ここでａ、ｂ、ｃは補間多項式の係数である。

図６には、上述の実験条件下で得られた補間曲線Ｃ１（非常に平滑な表面に関する）、Ｃ２（中間表面に関する）、及びＣ３（非常に粗い表面に関する）が示される。各曲線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の横には、係数ａ、ｂ、ｃ（左から右へ）の数値が示される。図６の各曲線は、平均化エネルギーパラメータの値（Ｙ軸で示される）を、ｒａｄ／ｓで表現された角速度ω_ｐ（Ｘ軸で示される）に結びつける（equate）。

図６の観察から、曲線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の明白な違いが、中でも４０ｒａｄ／ｓよりも大きい角速度値における違いが、注目される。非常に粗い表面（Ｃ３）に対してエネルギーパラメータ値がより高いこと、中間表面（Ｃ２）に対し低いこと、及び非常に平滑な表面（Ｃ１）に対して更に低いことが、解明される。

この結果は、本発明によって実行されたエネルギーパラメータの計算が、いかに路面のテクスチャについて、事実上重要であるかを示す。

本発明の１つの好ましい実施形態によれば、曲線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に対応するデジタルデータは、移動車両が存在する路面の特徴付けを可能にするために基準曲線を構成できるように、固定ユニット２４のメモリ２８に記憶される。例えば、補間曲線の式や対応補間係数がメモリに記憶されても良い。

センサ装置３は、例えば車輪の回転毎に、（等式（５）に従って推定された）エネルギーパラメータＯＬｊの計算値に対応する信号を、（等式（４）に従って推定された）タイヤの角速度ω_ｐを含むもう１種類の信号と共に、送信できる。

固定ユニットの処理ユニットは、これらの信号を受信し、エネルギーパラメータ及び角速度の値を、図６の線図で識別される点Ｄの座標として、使用する。曲線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３との間で、点Ｄに最も近い曲線を決定することによって、自動車が存在する表面の種類が分類化され、それが非常に平滑、中間又は非常に粗い表面に対応するかを定める。

この情報は、固定ユニット２によって、例えば、自動車の運動の条件についての追加記述情報（additional descriptive information）に基づいて動作し、例えば、自動車自体の挙動への影響を有する１つ又はそれ以上の動作パラメータを修正する、ＡＢＳ制御装置のような、自動車に搭載されたもう１つの装置にとって利用できるようにされても良い。

図７は、少なくとも、平均化エネルギーパラメータＯＬｊ（ｋ）が、測定装置３２によって半径方向加速度信号Ｚではなく縦方向加速度信号Ｘが提供され、縦方向加速度信号Ｘから開始することによって推定されているという事実のもと、図６の線図の曲線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に対し説明されたものと同様にして、且つ同実験的条件下で得られた３つの曲線Ｃ１’、Ｃ２’、Ｃ３’の線図を示す。図７では、各補間曲線の隣に、特定の実験的試験用に使用された対応二次補間多項式を定義する係数ａ、ｂ、ｃの値が示されている。曲線Ｃ１’、Ｃ２’、Ｃ３’に対し、図６のものに対して行われた３つの表面類型の区別の可能性に関する、同じ検討が有効である。

これは、本発明の方法が、半径方向加速度信号を基準にして記述されていたとしても、タイヤの他の方向を基準にする加速度信号を使用するときでも、いかに有効であるかを示す。

図８は、３つの異なるタイヤのモデル：Ｐｉｒｅｌｌｉ（ピレリ）Ｐ６０００ ２０５／５５Ｒ１６、Ｐｉｒｅｌｌｉ（ピレリ）Ｐ７ ２０５／５５Ｒ１６（図６の曲線で使用されたような）、及びＰｉｒｅｌｌｉ（ピレリ）Ｐｚｅｒｏ２０５／５５Ｒ１６に対する、上述の方法を用いて及び同実験的条件下で（半径方向加速度信号の処理によって）得られた、同じデカルト平面の補間曲線を示す。

図８には、各曲線が、上掲のモデル（非常に平滑な表面に関する、Ｆ１族；中間表面に関する、Ｆ２族；非常に粗い表面に関する、Ｆ３族）のうち１つに対応する、３族の曲線が示される。

図８の観察から、タイヤのモデルが変えても、３つの異なる表面に対し推定された族の曲線間の明白な違いが、特に略４０ｒａｄ／ｓの角速度を超えたところで、なおも観察されることが分かる。

各族の３つの曲線は、互いにあまり違わない。換言すれば、タイヤ転がり面の粗さについての情報を得るための上述の方法は、タイヤの構造とは基本的に無関係であるように思われる。それでも、本出願者は、特定のモデルのタイヤを装着している、自動車が走行する路面の特徴付けに、同じモデルのタイヤを使用して行われた測定から得られた基準曲線を記憶することがより好都合であると考えている。

本発明の追加の適用形態によれば、自動車の運動中、タイヤの数回転を基準にしてエネルギーパラメータＯＬｊの値を記憶することが可能であるので、例えば、検討対象の道路のある区画の表面の均一性又は不規則性についての指標のように、道路の長い区画の一般的な特徴についての情報を得るために、これらの値の分散（又は平均平方差分（the mean quadratic difference））を推定できる。

本発明の教示は、それらが、走行中の自動車がその上に存在する表面のテクスチャ／粗さを特徴付けるパラメータの決定を可能にするので、特に有利となる。このパラメータは、例えば、ＡＢＳ制御装置（アンチブロッキングシステム）のような車載装置が次にそれを利用できる場合、かなり重要となる。

本発明の特定の実施例によるセンサ装置が取り付けられるタイヤの断面を示す。 本発明によるセンサ装置の例を、概略的に、及び機能的ブロックで示す。 本発明による車載可能な固定ユニットの例を、概略的に、及び機能的ブロックで示す。 前記センサ装置から得られる加速度信号の挙動を定性的に示す。 前記センサ装置の濾波ステージから得られる低域パス濾波加速度信号Ｓ_ＬＰ及び帯域パス濾波加速度信号Ｓ_ＢＰの挙動を定性的に示す。 タイヤの角速度の関数として粗さパラメータのトレンドを表す、第１の実験的条件下で得られ、３つの異なるタイヤ転がり面を特徴付ける、３つの曲線を示す。 図６のものに似ているが、第２の実験的条件下で推測された他の３つの曲線を示す。 タイヤの３つの異なるモデルに対する、３つの明確なタイヤ転がり面に関する図６のものに似た３つの曲線を示す。

Claims (49)

1. タイヤ（１１）が転がる転がり面の粗さを決定する方法であって：
   −前記タイヤ（１１）に動作可能に関連付けられたセンサ装置（３）によって、表面上を転動中のタイヤの少なくとも１点（Ｐ）の運動を表す第１の信号（Ｓａ）を提供するステップと、
   − 前記タイヤ（１１）が転がる前記転がり面の粗さを示す出力（ＯＵＬ）を提供するために第１の信号を処理するステップと、を含み、
   第１の信号が、前記タイヤ（１１）の１回転における前記少なくとも１点（Ｐ）の運動を表し、前記処理ステップが：
   − 第１の信号の第１の部分に対応する時間座標又は回転角度を決定するステップであって、前記第１の信号の前記第１の部分は、前記少なくとも１点（Ｐ）がタイヤ転動中にタイヤの転がり面との接触ゾーン（Ｃ−Ｚ）内にあることを示す、ステップと、
   − 第１の信号の第２の部分に対応する少なくとも１つの時間座標又は回転角度を決定するステップであって、前記第１の信号の前記第２の部分は、前記少なくとも１点（Ｐ）がタイヤ転動中に前記接触ゾーン（Ｃ−Ｚ）に隣接するゾーン（ＩＮ−Ｚ、；ＯＵ−Ｚ）内にあることを示す、ステップとを含む、方法。
2. 処理ステップが、転動中にタイヤが受けた変形に起因する前記少なくとも１点の運動成分を表す第２の信号（ＳＢＰ）を抽出するための第１の信号（Ｓａ）の周波数濾波ステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 処理ステップが、転がり面の粗さを示す少なくとも１つのパラメータを計算するための前記第２の信号の少なくとも１つの部分（δ１）のデータ処理ステップを含む、請求項２に記載の方法。
4. 第１の信号（Ｓａ）が、表面上で転動中のタイヤの前記少なくとも１点の加速度を表す加速度信号である、請求項１に記載の方法。
5. 前記加速度信号が、タイヤの少なくとも１点の次の加速度：半径方向加速度、縦方向加速度、横方向加速度、のうち少なくとも１つを表す、請求項４に記載の方法。
6. 前記隣接ゾーンが、タイヤの回転方向に従って前記接触ゾーン（Ｃ−Ｚ）に先行する入力ゾーン（ＩＮ−Ｚ）である、請求項１に記載の方法。
7. 前記入力ゾーン（ＩＮ−Ｚ）が、所定開口角を有するタイヤの角度セクタに対応する、請求項６に記載の方法。
8. 処理ステップが、タイヤ（１１）の回転中の同タイヤ（１１）の角速度の推定ステップを含む、請求項１に記載の方法。
9. 推定ステップが、タイヤの向心加速度の少なくとも１つの値に基づく、及びタイヤの半径に基づく角速度の計算ステップを含む、請求項８に記載の方法。
10. 処理ステップが、前記時間座標又は回転角度に基づく第２の信号（ＳＢＰ）の前記少なくとも１つの部分（δ１）の画定ステップを含み、前記少なくとも１つの部分が接触ゾーン（Ｃ−Ｚ）と隣接ゾーン（ＩＮ−Ｚ）との間のものに対応する、請求項３に記載の方法。
11. 処理ステップが：
    − 第２の信号（ＳＢＰ）を抽出するために第１の信号を濾波するステップと、
    − 前記第２の信号に対応するデジタルデータを得るためのアナログデジタル変換を実行するステップと、
    − 前記デジタルデータの少なくとも一部を分析し、タイヤの転動が起こる表面の粗さを示す現在パラメータを搬送する出力信号を提供するステップとを含む、請求項３に記載の方法。
12. デジタルデータの少なくとも一部の前記分析ステップが、所定数のデジタルサンプルに関連する値の平均の計算を含む、請求項１１に記載の方法。
13. タイヤの変動角速度で測定された粗さパラメータの第１のトレンドを表す少なくとも１つの第１の基準曲線を画定するデータ（ａ、ｂ、ｃ）の事前記憶ステップをさらに含み、第１の基準曲線が第１の基準転がり面に関連する第１クラスの粗さを示す、請求項１１に記載の方法。
14. タイヤの変動角速度で測定された粗さパラメータの第２のトレンドを表す第２の基準曲線を画定する追加データ（ａ、ｂ、ｃ）の事前記憶ステップをさらに含み、第２の基準曲線が、第１クラスの粗さと異なる、第２の基準転がり面に関連する第２クラスの粗さを示す、請求項１３に記載の方法。
15. − 現在パラメータを搬送する出力信号を受信するステップと、
    − 基本的に現在パラメータの測定中にタイヤで推測された現在角速度を示す追加的出力信号を受信するステップと、
    − 基本的に現在パラメータの測定中に、タイヤの転動が起こっている表面が属する粗さ類型を確立できるように、前記少なくとも第１の基準曲線の値との現在パラメータの比較分析を実行するステップとをさらに含み、比較分析が現在角速度を考慮に入れることによって実行される、請求項１３に記載の方法。
16. 少なくとも１つのタイヤが装着される自動車の挙動を制御する方法であって：
    − 先行請求項の少なくとも１項に記載の方法に従って前記タイヤ（１１）が転がる転がり面の粗さに関する情報を決定するステップと、
    − 自動車制御装置が粗さに関する情報を利用できるようにするステップとを含む、方法。
17. 前記制御装置がＡＢＳ（アンチブロッキングシステム）装置である、請求項１６に記載の方法。
18. 自動車に装着されるタイヤ（１１）が転がる転がり面の粗さを決定する装置であって、タイヤに動作可能に関連付けることができ：
    − それぞれの粗さを有する表面上を前記タイヤが転動中に、該タイヤの少なくとも１点（Ｐ）の運動を表す第１の信号（Ｓａ）を提供する、前記タイヤ（１１）に動作可能に関連付けられたセンサ装置（３、３２）を備え、
    −前記タイヤ（１１）が転がる前記転がり面の粗さを示す出力（ＯＵＬ）を発生させるための第１の信号の処理ステージ（５１、２）を備え、
    第１の信号が、前記タイヤ（１１）の１回転における前記少なくとも１点（Ｐ）の運動を表し、前記処理ステージが、第１の信号を処理することにより：
    − 第１の信号の第１の部分に対応する時間座標又は回転角度を決定することであって、前記第１の信号の前記第１の部分は、前記少なくとも１点（Ｐ）がタイヤ転動中にタイヤの転がり面との接触ゾーン（Ｃ−Ｚ）内にあることを示す、ことと、
    − 第１の信号の第２の部分に対応する少なくとも１つの時間座標又は回転角度を決定することであって、前記第１の信号の前記第２の部分は、前記少なくとも１点（Ｐ）がタイヤ転動中に前記接触ゾーン（Ｃ−Ｚ）に隣接するゾーン（ＩＮ−Ｚ、；ＯＵ−Ｚ）内にあることを示す、こととを行う、装置。
19. 処理ステージが、転動中にタイヤが受けた変形に起因する前記少なくとも１点の運動の成分を表す第２の信号（ＳＢＰ）を抽出するための第１の信号（Ｓａ）の周波数濾波を実行できるような種類である、請求項１８に記載の装置。
20. 処理ステージが、転がり面の粗さを示す少なくとも１つのパラメータを計算するための前記第２の信号の少なくとも一部の分析を実行できるような種類である、請求項１９に記載の装置。
21. 前記センサ装置が加速度計を含み、第１の信号（Ｓａ）が表面上を転動中のタイヤの前記少なくとも１点の加速度を表す加速度信号である、請求項１８に記載の装置。
22. 前記加速度信号が、次のタイヤ加速度：半径方向、縦方向、横方向、のうち少なくとも１つを表す、請求項２１に記載の装置。
23. 前記隣接ゾーンが、タイヤの回転方向に従って前記接触ゾーン（Ｃ−Ｚ）に先行する入力ゾーン（ＩＮ−Ｚ）である、請求項１８に記載の装置。
24. 前記入力ゾーン（ＩＮ−Ｚ）が、所定開口角を有するタイヤの角度セクタに対応する、請求項２３に記載の装置。
25. 処理ステージが、タイヤ（１１）の回転中に想定されたタイヤ（１１）の角速度を推定することができる、請求項１８に記載の装置。
26. 処理ステージが、タイヤの少なくとも１つの向心加速度値に基づき、及びタイヤ半径に基づき、角速度を推定できる、請求項２５に記載の装置。
27. 処理ステージが、前記時間座標又は回転角度に基づいて第２の信号（ＳＢＰ）の前記少なくとも１つの部分（δ１）を識別でき、前記少なくとも１つの部分が接触領域（Ｃ−Ｚ）と隣接領域（ＩＮ−Ｚ）との間のものに対応する、請求項２０に記載の装置。
28. 前記処理ステージが、第１の信号から開始することで前記第２の信号を提供するための帯域パス濾波ブロック（５２）を含む、請求項２０に記載の装置。
29. − 前記第２の信号（ＳＢＰ）に対応し、所定サンプリング周波数に関連させたデジタルデータを得るためのアナログデジタルコンバータ（５３）と、
    − 少なくとも前記デジタルデータを記憶するためのメモリ装置（３５）と、をさらに備える、請求項２８に記載の装置。
30. 前記処理ステージが前記デジタルデータの少なくとも一部を分析し、転がり面の粗さを示す少なくとも１つのパラメータを提供する処理ユニット（３４）を含む、請求項２９に記載の装置。
31. 前記帯域パス濾波ブロック（５２）が３００Ｈｚと５，０００Ｈｚとの間に含まれる通過帯域を有する、請求項２８に記載の装置。
32. 前記帯域パス濾波ブロック（５２）が３００Ｈｚと２，５００Ｈｚとの間に含まれる通過帯域を有する、請求項３１に記載の装置。
33. 前記濾波ブロックが、タイヤの回転の角速度の関数として修正可能なそれぞれのカットオフ周波数（ｆ１、ｆｕ）を有し、前記タイヤのトレッドに存在するブロックパターン数によって決まるファクターと相関関係にある、少なくとも１つのトラッキングフィルタ（５６、５７）を含む、請求項２８に記載の装置。
34. 処理ユニットによって処理されるサンプルの前記少なくとも一部が、前記サンプリング周波数の関数として、及び前記隣接ゾーンと前記接触ゾーンとの間のものの延長部の関数として決定される、請求項２７又は３０に記載の装置。
35. 前記センサ装置がタイヤに固定しやすいように処理されている、請求項１８に記載の装置。
36. 前記処理ステージ（５１）に接続され、少なくとも１種類の外部信号を照射するために第１のアンテナ（３７）を備えた送信装置（３１）を、さらに備える、請求項３４に記載の装置。
37. 前記少なくとも１種類の外部信号が第１の信号の情報内容を搬送する、請求項３６に記載の装置。
38. 前記少なくとも１種類の外部信号が、前記タイヤ（１１）が転がる前記転がり面の粗さを示す情報を搬送する、請求項３６に記載の装置。
39. 前記少なくとも１種類の外部信号が転動中のタイヤの現在角速度を表す速度信号を含む、請求項３６に記載の装置。
40. − 自動車に搭載可能であり、前記外部信号を受信するために受信装置（２５）に連結された第２のアンテナ（２５）を含む固定ユニット（２）と；
    − 受信された外部信号を処理するために受信装置に接続された追加処理ユニットと；をさらに備える、請求項３７に記載の装置。
41. 前記センサ装置がタイヤの支持リム（１２）に固定しやすいように処理されている、請求項１８に記載の装置。
42. それぞれの粗さを有する表面上をタイヤが転動中に該タイヤの少なくとも１点（Ｐ）の運動を表す第１の信号（Ｓａ）を提供するための該タイヤに動作可能に関連付けられたセンサ装置（３）を備え、
    前記センサ装置が、前記タイヤ転がり面の粗さを示す出力（ＯＵＬ）を発生させるための第１の信号の処理ステージ（５１）を備え、
    第１の信号が、前記タイヤ（１１）の１回転における前記少なくとも１点（Ｐ）の運動を表し、前記処理ステージが、第１の信号を処理することにより：
    − 第１の信号の第１の部分に対応する時間座標又は回転角度を決定することであって、前記第１の信号の前記第１の部分は、前記少なくとも１点（Ｐ）がタイヤ転動中にタイヤの転がり面との接触ゾーン（Ｃ−Ｚ）内にあることを示す、ことと、
    − 第１の信号の第２の部分に対応する少なくとも１つの時間座標又は回転角度を決定することであって、前記第１の信号の前記第２の部分は、前記少なくとも１点（Ｐ）がタイヤ転動中に前記接触ゾーン（Ｃ−Ｚ）に隣接するゾーン（ＩＮ−Ｚ、；ＯＵ−Ｚ）内にあることを示す、こととを行う、自動車用のタイヤ（１１）。
43. 処理ステージが、転動中にタイヤが受けた変形に起因する前記少なくとも１点の運動成分を表す第２の信号（ＳＢＰ）を抽出するための第１の信号（Ｓａ）の周波数濾波を実行できる、請求項４２に記載のタイヤ。
44. 処理ステージが、転がり面の粗さを示す少なくとも１つのパラメータを計算するための前記第２の信号の少なくとも一部の処理を実行できる、請求項４３に記載のタイヤ。
45. 前記センサ装置が加速度計（３２）を含み、第１の信号（Ｓａ）が表面上を転動中のタイヤの前記少なくとも１点の加速度を表す加速度信号である、請求項４３に記載のタイヤ。
46. 前記加速度信号が次のタイヤ加速度：半径方向、縦方向、横方向、のうち少なくとも１つを表す、請求項４５に記載のタイヤ。
47. センサ装置が、固定要素（３３２）によってタイヤ内部の１つの壁に固定された、ケーシングを備える、請求項４２に記載のタイヤ。
48. 表面上を前記タイヤが転動中に該タイヤの少なくとも１つの追加点の運動を表す追加対応信号（Ｓａ）を提供するための該タイヤに動作可能に関連付けることができる少なくとも１つの追加的センサ装置を含む、請求項４２に記載のタイヤ。
49. 支持リム（１２）と、前記支持リムに関連する請求項４２〜４８の少なくとも一項に記載のタイヤ（１１）とを有する車輪。

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