专利名称：用于检测轮胎磨损的方法
技术领域：
本发明涉及用于检测轮胎磨损的方法。其特别地(但不限于此)应用于用于任何类型的车辆，客运车辆或重型货物车辆的轮胎。
背景技术：
在FR 2816887中已知了借助处理装置检测轮胎磨损的方法。当轮胎磨损超过预定径向磨损阈值，则声波磨损计量器发出特征频率的特征噪声。该特征频率特别地取决于车辆的速度、声波磨损计量器的安装布局和它们的数目。已知声学信号的特征频率，声学信号接着在特征频率附近过滤从而从中提取出计量器信号。接着，计算与计量器信号相关的置信指数。如果指数大于预定阈值，则已知超出 预定径向磨损阈值。然而，为了实现该方法，必须已知并存储轮胎和声波磨损计量器的某些参数，特别是车辆速度、声波磨损计量器的安装布局和它们的数目。因此需要具有存储单元，向该存储单元中输入这些参数并它们存储在其中。就速度而言，必须具有用于测量速度的单元。该单元连接至处理装置，由此在安装装置过程中增加了另外的费用。此外，当换胎时，换后的轮胎的参数，特别是声波磨损计量器的安装布局和它们的数目可能变化。这就需要改变存储单元中的参数。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于检测轮胎磨损的可靠方法，该方法不必需要知道上述参数。为此目的，本发明的主题是用于检测轮胎磨损的方法，该轮胎包括一组至少一个声波磨损计量器，所述声波磨损计量器基于预定径向磨损阈值发出声学印迹噪声，所述声学印迹噪声包括数个声学印迹基本频率成分，其特征在于-获得易于包括声学印迹噪声的声学信号，所述声学信号包括数个基本频率成分；-列举数个系列的基本频率成分，每个所列举的系列易于形成所述声学印迹基本频率成分的至少某个部分；-从所列举的系列之中选择称为声学印迹系列的一个系列；-确定所述声学印迹系列的所谓的局部置信指数；-如果基于所述局部置信指数确定的置信指数的绝对值大于或小于与基于所述局部置信指数确定的该置信指数相关的预定阈值，则发出轮胎磨损警报。根据本发明的方法使得有可能向轮胎的使用者发出警报而无需知道上述的参数。实际上，声学印迹噪声的基本频率成分是由计量器发出的噪声的特征。因此，当超过轮胎的径向磨损阈值时，由计量器发出的声学印迹噪声包括作为使用者在处理装置中希望不必输入或改变的参数的函数而频率智能分布的数个基本频率成分。该频率分布符合预定模式。该模式由基本信号之间的间距比率限定。由此，识别所获得的声学信号的基本频率成分。通过列举由基本频率成分组成并易于形成声学印迹基本频率成分的至少某个部分的数个系列，亦即根据预定模式，列举系列的基本频率成分，每个系列易于具有由所述组的声波磨损计量器发出的噪声特征。由于声学印迹噪声是独特的且凭借其预定模式表现出显著的和有区别的特征，因此色和你光学印迹系列可以选自根据预定标准所列举的系列。
一旦已经选择声学印迹系列，则确保通过计算局部置信指数不会错误地发出警报。基于局部置信指数计算的指数可以等于局部置信指数本身。此外，通过利用频域中的信号工作，获得比相应振幅信号的信噪比更大的信噪比。因此更易于选择声学印迹系列。有利地，所述声波磨损计量器周向均匀分布在轮胎胎面中。计量器的周向均匀分布使得有可能当轮胎以恒定速度滚动时获得由各个计量器发出的噪声的时间均匀分布。在轮胎仅包括单一计量器的情况下，单一计量器也使得当轮胎以恒定速度滚动时发出的噪声能够时间均匀分布。优选地，所述模式为这样的模式，在该模式中基本频率成分由基本上恒定的频率间隔成对地间隔开。在这种情况下，间距比率基本上都相等。作为变体，间距比率为不同的。有利地，所述声学印迹系列形成狄喇克梳的至少一部分。在这种情况下，所述系列的每个信号形成峰形。每个峰形代表梳(称为狄喇克梳)的齿。以与梳类似的方式，声学印迹系列的每个峰形与至少一个相邻齿或者实际上两个齿基本上相距一个齿之间的基本上恒定的频率间隙。例如这样的声学印迹系列表现出显著的、独特且因此易于检测的基本频率成分的模式。根据方法的任选的特征，所述组包括I至32且优选I至12个计量器。磨损计量器的数目越多，由计量器发出的噪声的基本频率成分之间的频率间隙越大，寻找的声学印迹系列包括的基本频率成分越少，因此越难以检测声学印迹系列。实际上，声学印迹噪声包括越多的基本频率成分，声学印迹系列能够越容易地从获得的声学信号的基本频率成分中识别出来。因此，计量器的数目越少，选择声学印迹系列越容易，检测磨损越可靠。此外，由于与轮胎制造及与胎面的刻纹相容性相关的原因，有利的是尽可能地减少计量器的数目。可选地，每个计量器包括声波腔，所述声波腔设计成使得超出预定径向磨损阈值时所述腔径向显露至轮胎的外部，并设计成当其经过轮胎与地面接触的区域时以基本上密封的方式被地面闭合，所述腔的总体积大于或等于2立方厘米，优选5立方厘米。在2立方厘米以下，由计量器发出的声学印迹噪声的基本频率成分不表现出谱水平，亦即足以以可靠方式区别对应于发动机噪声和相关联的驱动系的噪声的基本频率成分的频率强度。此外，该值足够低至允许在常规轮胎中产生腔而不会损害其性能。根据方法的任选特征，获得的声学信号通过执行以下步骤中的至少一个步骤加以处理-确定获得的声学信号的频谱。
-分离所获得的声学信号的频谱的位于500至2500Hz之间的频域。在车辆中测得噪声的谱能的大部分位于150Hz以下频率的间隔。这些频率对应于发动机的噪声和相关联的驱动系的噪声。由计量器发出的噪声，特别是在腔的情况下，位于500至2500Hz之间的频率间隔。然而，后者表现出比发动机的噪声和驱动系的噪声低得多的原始谱能。因此，通过分离其中仅存在由计量器发出的噪声的频域，检测方法的精确度得以改进，待处理的数据量得以减少。此外，人们得益于可检测的信号，而后者在轮胎附近是听不见的。-分离所获得的声学信号的频谱的表现出大于预定阈值的谱水平的基本频率成分。实际上，由计量器发出的声学印迹噪声的基本频率成分在频率方面表现出比周围噪声大得多的谱水平。因此，低谱水平的基本频率成分不能形成由计量器发出的噪声的基本频率成分的一部分。因此可能保留仅表现出大于阈值的谱水平的基本频率成分，而不存在删除可用于检测磨损的基本频率成分的风险。 优选地，选择至少两个基本频率成分的至少一个系列，所述系列的每个基本频率成分与所述系列的至少一个相邻基本频率成分相距的频率间隙位于预定参考频率间隔中。声学印迹噪声的基本频率成分之间的频率间隙是由计量器发出的噪声的特征。因此，当超过轮胎的径向磨损阈值时，由计量器发出的声学印迹噪声包括根据预定模式频率智能分布的数个基本频率成分。预定参考频率间隔对应于所述组的频率间隙，所述组的频率间隙可以分离寻找的声学印迹系列的基本频率成分。因此，该参考频率间隔覆盖可分离寻找的声学印迹系列的两个基本频率成分的所有频率间隙。该参考频率间隔通过考虑人们希望不必在处理装置中输入或改变的参数加以确定。通过取这些参数的极端值，确定参考频率间隔的界限。这些参数特别地包括其上安装轮胎的车辆的速度、计量器的数目、计量器的几何特征和轮胎的几何特征，特别是当超过径向磨损阈值时它的圆周。为了正确地选择声学印迹系列，人们确定声学印迹系列的基本频率成分是否确实真正地对应于易于构成由计量器发出的声学印迹噪声的基本频率成分的基本频率成分。当这些基本频率成分被包括在参考频率间隔中的一个或多个频率间隙分离时，有可能通过比较声学信号的基本频率成分的某些特征与一个或多个理论系列的特征或者通过在数个系列的基本频率成分之间比较来选择声学印迹系列。该选择特别地作为包括基本频率成分的间距比率以及基本频率成分的间距值在内的预定模式的特征的函数来进行。根据方法的其他可选特征-所述预定参考频率间隔位于I至300Hz之间。该频率间隔包括易于分离由计量器发出的噪声的基本频率成分的频率间隙。实际上，如上所述，参考频率间隔通过考虑人们希望不必输入或改变的参数的极端值加以确定。因此，对于客运车辆，对于在10至130km/h之间变化的速度，在I至20之间变化的计量器数目和在I. 30m至3. Om之间变化的圆周，由计量器发出的噪声的基本频率成分的频率间隙属于位于IHz至约300Hz之间的间隔中。对于重型货物车辆，发现类似的频率范围，所述重型货物车辆以90km/小时以下的速度行驶，配备有具有最多32个计量器的轮胎且圆周在2. I至3. 7m之间变化。-列举获得的声学信号的所有成对的基本频率成分，并确定使每对的基本频率成分彼此分尚的频率间隙。-根据由族频率间隙间隔限定的所谓频率间隙族对每对的基本频率成分的每个频率间隙进行分类。优选地，组频率间隙间隔等于谱的频率分辨率的四倍。此外，获得的持续时间越长，在分离的声学信号的频域中的信噪比越好。然而，在获得的该持续时间中，速度必须基本上恒定从而使频率信号忠于测得的振幅信号。大约IS的获得的持续时间和IHz的频率分辨率是令人满意的以确保良好的检测。因此，每个族频率间隙间隔基本上处于2至4Hz之间-将每个族频率间隙间隔确定作为预定参考频率间隔和所获得的声学信号的频谱的频率分辨率的函数。-在每个族中，列举位于族频率间隙间隔中的所有系列的基本频率成分，所述基本频率成分包括由所谓的系列频率间隙分开的至少两个连续的基本频率成分。该列举步骤使得有可能确保对应于由计量器发出的噪声的所述系列的基本频率成分在所有所列举的系列中被检测出来。、
有利地，对于每个所列举的系列的基本频率成分-对于与所述系列的基本频率成分中的一个相距频率间隙的至少一个基本频率成分进行检索，所述频率间隙为族频率间隙间隔的倍数；并且-用与所述系列的基本频率成分中的一个相距频率间隙的基本频率成分补充每个所列举的系列，所述频率间隙为族频率间隙间隔的倍数。该步骤使得有可能重建通过获得和/或分离测得的信号而改变的系列。实际上，在获得声学信号和/或分离步骤过程中，可能不获得或选择基本频率成分。因此，例如，列举的系列的基本频率成分可以包括数个基本频率成分，所述数个基本频率成分为成对的，相距的间隔包括在族间隙间隔中，而另一分离的基本频率成分与所列举的系列的最后的基本频率成分相距的频率间隙基本上等于所列举的系列的族间隙间隔的两倍。有可能的是，该分离的基本频率成分也属于所述系列，但是在缺少等距离地插在所列举的系列的最后的基本频率成分与该分离的基本频率成分之间的基本频率成分的情况下，分离的基本频率成分还未被整合到所列举的系列中。以可选的方式，对于每个族-将每个所列举的系列的系列指数确定为所述系列的至少一个第一预定特征的函数。在方法的一个实施方案中，对于每个族-通过比较所列举的系列的每个系列指数来选择系列；-对于每个所选择的系列，将从每个族选择的所述系列的族指数确定为所选择的系列的至少一个第二预定特征的函数，并且-通过比较所选择的系列的每个族指数来选择声学印迹系列。在该实施方案中，声学印迹系列在两个连续步骤中加以选择。在第一步骤中，声学印迹系列在每个族中借助每个系列的第一预定特征加以选择。在第二步骤中，声学印迹系列在第一步骤过程中所选择的所有系列中加以选择。该第二选择借助每个所选择的系列的第二预定特征来进行。第一和第二特征可以不同从而使得在两个步骤过程中的选择作为不同标准的函数来进行。因此，例如，借助第一特征所选择的系列可以不表现出所选择的所有系列的最佳系列指数，但是表现出所选择的所有系列的最佳族指数，这使得它的声学印迹系列最易于构成由计量器发出的所述系列的基本频率成分。在方法的另一实施方案中，通过比较每个族的每个所选择的系列的每个系列指数来选择所述声学印迹系列。在该实施方案中，第一和第二特征相同，使得通过比较所有计算的系列指数，选择声学印迹系列而不需重新计算用于每个所选择的系列的另一指数。根据方法的其他可选特征-确定每个第一和/或第二特征的相关指数，每个相关指数通过每个第一和/或第二特征的S型可变函数加以限定。S型可变函数使得有可能将第一和/或第二特征的值的非常低的置信指数归结为，希望独立地排除任何其他关于系列的考虑，因为它们使得声学印迹系列不可能为由计量器发出的信号的系列。相反，S型可变函数使得有可能将第一和/或第二特征的值的非常高的置信指数归结为，它们被考虑为由计量器发出的信号的典型的 系列-基于每个第二和/或第二特征的各自的相关指数来确定局部置信指数。局部置信指数可以通过形成分别与第一和第二特征相关联的相关指数的乘积加以计算。作为变体，这可以包括算术或加权平均。因此，基本频率成分的某些特征可以具有比其他特征更大的重要性。有利地，所述第一和/或第二预定特征包括在频域中的信噪比和/或在所述系列中的基本频率成分的数目和/或在所述系列的基本频率成分之间的频率间隙的离散度和/或所述系列的基本频率成分的密度。在方法的一个实施方案中，-获得易于包括声学印迹噪声的数个时间连续声学信号，每个声学信号包括数个基本频率成分；-对于每个声学信号,选择声学印迹系列并确定所选择的声学印迹系列的局部置信指数；-基于所述声学印迹系列的局部置信指数确定所谓的全局置信指数；-如果所述全局置信指数的绝对值大于或小于与该全局置信指数相关的预定阈值，则发出轮胎磨损的警报。在频域由计量器发出的噪声的振幅特别地取决于轮胎在其上滚动的道路表面。例如，相对平滑的地面比多孔的地面更有利于计量器的噪声发出。但是，在两种情况下检测都是可能的。因此存在有利于检测的道路表面和不太有利的其他道路表面，这两种类型的道路表面可能任意地彼此跟随。因此，第一声学信号的第一局部指数可以大于与局部指数相关联的阈值，在第一声学信号之后的第二声学信号的第二局部指数可以小于所述阈值。在这种情况下，不可能指明是否实际上已经超过径向磨损阈值以及由于相当不利的道路表面第二指数是否小于阈值，或者是否未超过径向磨损阈值以及第一指数是否错误地指示此。为了减少该错误警报的风险并使得检测方法更可靠，处理数个时间连续声学信号。如果连续声学信号的数个声学印迹系列显示局部置信指数表明超过径向磨损阈值，则很大的可能性是实际上已经超过径向磨损阈值，这通过全局置信指数表明。在方法的另一实施方案中-获得易于包括声学印迹噪声的数个时间连续声学信号，每个声学信号包括数个基本频率成分；-对于每个声学信号，选择声学印迹系列；-基于每个所选择的声学印迹系列的基本频率成分之间的时间连续性来确定所谓的全局置信指数；-如果所述全局置信指数的绝对值大于或小于与该全局置信指数相关的预定阈值，则发出轮胎磨损的警报。在该实施方案中，错误警报的风险也得以降低。区别于之前全局置信指数依赖于局部置信指数的实施方案，全局置信指数独立于局部置信指数而基于图形表示加以确定。因此，轮胎的磨损的正确检测通过局部和全局置信指数来确保，所述局部和全局置信指数彼此无关系，由此使得方法更可靠。 本发明的主题还为计算机程序，其特征在于所述计算机程序包括当其在计算机上执行时能够控制例如在上文中所限定的方法的步骤的执行的代码指令。本发明还涉及用于记录数据的介质，其以记录形式包括例如在上文中所限定的程序。本发明的再一主题为例如在上文中所限定的程序通过电信网络实现其下载的用途。
通过参阅如下描述将会更好地理解本发明，这些描述仅以非限制实例的方式给出并参考附图展开，在这些附图中-图I显示了崭新轮胎的胎面，-图2显示了处于磨损状态的图I的轮胎的胎面；-图3A-3C和4A-4C显示了模型化由用于图I和2的轮胎的声波磨损计量器发出的噪声的理论信号；-图5为根据本发明的第一实施方案的方法的步骤的示意图；-图6至10显示了在安装有图I和2的轮胎的车辆的室内部的噪声的声学信号；-图11至13显示了作为特征的函数的相关指数的变化；-图14和15显示了根据方法的第二实施方案所述的方法的另外的步骤；-图16显示了根据方法的第三和第四实施方案连续测量的声学信号的数个帧。
具体实施例方式用附图标记10标记的轮胎已经呈现在图I和2中。轮胎10包括基本上圆柱形的胎面12，其外表面13配备有刻纹14。特别地，胎面12包括两个周向和平行车辙16，所述车辙当轮胎10为崭新时在轮胎表面挖空且具有预定深度。例如，这些车辙16的深度对于客运车辆轮胎大约为8毫米，对于重型货物车辆轮胎为14至25毫米。轮胎10还包括声波磨损计量器18。每个声波磨损计量器18包括两个肋20，所述肋在车辙16的底部形成，并横向延伸至车辙16。当轮胎为崭新的时，肋20的高度是预定的。例如，这些肋的高度基本上等于I. 6毫米。每个车辙16包括四个沿着每个车辙16周向均匀分布的计量器18，每个车辙的两个计量器18基本上轴向对齐。因此，胎面12总计包括一组八个声波磨损计量器18。作为变体，轮胎可以包括I至32个计量器18。由车辙16和两个相邻肋20限定的体积形成朝着轮胎10的外部径向显露的腔22。当轮胎10为崭新的时，如图I所示，肋20的高度小于车辙16的深度，使得两个相邻腔22包括位于肋20上方的流体连通通道。因此，甚至 当胎面12与地面接触时，地面不完全闭合腔22，因为肋20的顶部不与地面接触。在这种情况下，相邻腔22经由肋的顶部和覆盖腔22的地面所限定的狭窄沟槽而彼此流体连通。图I的轮胎10以磨损状态呈现在图2中，其中胎面12逐渐被磨损，导致损失几毫米的径向厚度(大约5毫米)。在这种情况下，如图2所呈现的轮胎10的胎面12的磨损为大约6毫米，亦即，大于当轮胎为崭新时肋20的顶部与表面13分开的距离。由于该显著磨损，肋20的顶部与表面13处于相同的水平。因此，每个腔22的口由在胎面12上形成的基本上平的轮廓加以限定，腔22彼此不同并分开。每个腔22表现出大约10至50毫米的对应于两个相邻肋20之间的周向间隙的长度和小于或等于肋18的初始高度的深度。因此，腔22的总体积大于或等于2立方厘米，优选5立方厘米。由于每个腔20的口通过基本平的轮廓加以限定，因此口能够在滚动时被平滑且平的地面完全地且密封地闭合。另有说明，当轮胎10被磨损时，每个腔22设计成以当其经过轮胎10与地面的接触区域时基本上密封的方式被地面闭合。在轮胎胎面12的表面上形成的这样的腔20被称为“声波”，所述腔一方面径向显露至轮胎的外部，另一方面设计成当其经过接触区域时被密封地闭合。在根据本发明的轮胎中，例如这些的声波腔仅当轮胎磨损超过预定径向磨损阈值时才显现，而在该阈值以下并不存在，特别是当轮胎为崭新时。在轮胎滚动的过程中，给定的声波腔22连续占有相对于轮胎与地面接触区域(在其中腔是打开的)的上游位置，接着是位于接触区域(在其中腔是闭合的，因为其被地面覆盖)中的位置，最后是相对于轮胎与地面的接触区域(在其中腔再次打开且在其中腔不再被地面覆盖)的下游位置。另有说明，对于给定的腔，轮胎的旋转引起空气吸入腔中，当腔在接触区域被地面闭合时包含在腔中的空气压缩，接着包含在腔中的空气由于胎面12与地面的分离所引起的腔的打开而排出。该连续的吸入/压缩/排出步骤产生由于包含在腔中的压缩空气的排出而引起的特征噪声，有时称为撕撕声或泵送噪声。现在参照图3A-3E和4A-4E解释检测由声波磨损计量器18发出的泵送噪声的原理。这些图示意了图2的磨损的客运车辆轮胎以基本上恒定的90km/h的速度滚动时的理论泵送噪声。图3A-3C示意了在时域中的理论信号，图4A-4C示意了分别由各个信号3A-3C通过傅立叶变换获得的在频域中的理论信号。图3A示意了计量器18的称为脉冲的单位时间信号ST,ut)该脉冲表示由计量器18发出的噪声的振幅(以Pa计)，并采取阻尼正弦曲线的形式，其表现出天然频率&、最大振幅aO和特征阻尼持续时间t0o在这种情况下，f0 = 1200Hz、a0 = 0. 044Pa和t0 = 0. 001s。图4A的单位频率信号SF, 采取中心位于天然频率&的高斯形式。需注意的是，单位脉冲越短，正弦曲线摆动得越小，频谱越宽。相反，单位脉冲越长，正弦曲线摆动得越大，频谱越窄。因此，对于无阻尼的完美的正弦曲线而言，图4A的傅立叶变换表现出频率&的狄喇克峰形的形状。图3B示意了图2的轮胎的计量 器18的滚动的时间信号ST,D。当轮胎包括分布在两个车辙16中的四对计量器18时，滚动时间信号采取周期Ttus = 0. 019s和振幅I的狄喇克梳的形式，其包括对应于横穿接触区域经过每个计量器18的峰形。滚动频率信号SF,D也采取狄喇克梳的形式，其具有以下特征均匀分布的基本频率成分、被节距Ftus = 1/Ttus间隔开以及振幅Ftus = 1/Ttus = 52. 2。需要注意的是频率信号sF；D的振幅比时间信号ST，D的振幅大得多图3C示意了对应于图3A的单位时间信号Stiu与图3B的滚动时间信号ST, D的卷积的计量器18的总时间信号ST,T。因此，总时间信号ST，T采取最大振幅基本上等于0. 044Pa的连续阻尼正弦曲线的形式。总频率信号SF，T对应于图4A的单位频率信号Sm与图4B的滚动频率信号SF,D的乘积。因此,总频率信号SF, t采取在频率Ftus取样的且相对于时间单位信号ST, u放大因子Ftus的单位频率信号Sf, 的形式。该放大源自滚动时间信号ST, D的频率变换。在这种情况下，总频率信号SF,T的放大基本上等于2. 28Pa。实际上，计量器18的总信号ST, T, SF, T被对应于周围噪声的假信号B覆盖。在以90km/h行进的配备有标准轮胎的BMW 318d车辆的乘客室中记录噪声B。图3D示意了对应于在室内部测得的噪声的时间信号Bt。该噪声Bt的最大振幅基本上等于0. 034Pa。如图4D中所示的对应的频率信号Bf的最大振幅基本上等于0. 348Pa。图3E示意了对应于图3C的总理论时间信号ST,T与对应于图3D的噪声Bt的时间信号的叠加的总时间信号STT。在时域中的信噪比基本上等于I. 04。图4E示意了对应于图4C的总理论频率信号SF,T与对应于测得的噪声的图4D的频率信号Bf的叠加的总频率信号SFT。在频域中的信噪比基本上等于13. 4。这些信号的分析特别地显示在频域中以所述信号工作的益处，因为所述信号表现出比在时域中的信号更大的信噪比。磨损的检测和该检测的可靠性因此得以大大改进。图4E的总频率信号SFT表现出数个特征，所述特征特别地包括预定分布模式、等于Ftus的各个峰形之间的节距、信号的最大振幅A和信号的基本频率成分的数目N。Ftus取决于轮胎10的速度V，均匀分布的计量器18的数目Ntus和轮胎10的周长C0最大振幅A取决于特征阻尼持续时间h，腔22的总体积Vtus和轮胎10的速度V。最大振幅A还取决于时间信号获取参数，所述参数包括采样频率Fe和时间信号的获取持续时间T。基本频率成分的数目N取决于每个计量器18的基本脉冲的带宽，其本身取决于特征阻尼持续时间V N还取决于频率Ftus、计量器18的总信号和对应于噪声的信号的相互作用以及定义为取样频率Fe与获取持续时间T的比率的频率分辨率Af0现在参照图5至11描述根据本发明的检测方法。
在图6中所表示的是在配备有根据图2的磨损的前右轮胎的BMW318d车辆的乘客室中测得的声学噪声的原始总时间信号ST,B。获取参数为T = Is, Fe = 8000Hz。但是，轮胎10的特征，例如计量器18的数目Ntus、轮胎10的周长C、腔22的总体积Vtus和车辆速度V是未知的。在步骤100的过程中获得易于包括声学印迹噪声SF, T的原始时间声学信号ST, B。傅立叶变换应用于原始总时间声学信号ST,B以获得在图7中以对数频率标度表示的原始总频谱SF,B。在下文中的任选步骤102至106中，识别获得的声学信号的基本频率成分。在步骤102的过程中，接着分离位于500至2500Hz之间，此处在图8中以线性频率范围表示的位于1000至2000Hz之间的原始谱SF,B的频域Df。
接着，在步骤104中，消除噪声，任选地在频域Df中归一化原始谱SF, B。在这种情况下，限定经过原始谱SF,B的最小值的过滤曲线，然后从原始谱SF,B减去过滤曲线。接着获得在图9中表示的滤谱。可在该滤谱上任选地进行归一化。最后，在步骤106中，分离图9的滤谱的基本频率成分，其表现出的强度大于预定强度阈值。如在图10中所示，由此获得包括数个基本频率成分的急剧的谱SA。因此，基于已经过处理的原始总时间信号ST, B而获得急剧的谱或处理的声学信号SA。作为变体，处理步骤可以不进行或者实施其他另外的过滤步骤。步骤100至106也是处理信号ST,B的步骤在这种情况下，经处理的声学信号Sa包括30个基本频率成分，在图10中编号为I至30。如果轮胎磨损，则声波腔发出与在图4C中所示的理论信号类似的信号。为了确定轮胎是否磨损，亦即声波腔22是否发出泵送噪声，因此合适的是确定信号Sa是否包括在不需要知道轮胎10的特征如计量器18的数目Ntus、轮胎10的周长C、腔22的总体积Vtus和车辆速度V的情况下与由计量器18发出的理论信号SF,T类似的信号。可以看出，不可得的特征限定参考频率间隔I，频率Ftus易于属于该参考频率间隔I。对于一系列客车轮胎，轮胎周长可以在1.3米至3米之间变化，轮胎的计量器的数目可以在I至10之间变化，对于轮胎而言车辆的速度可以在IOkmh至130km/h之间变化，频率Ftus可以在位于I至278Hz之间的间隔I中变化。对于重型货物车辆类型的轮胎，间隔I是类似的。参照图10，在步骤200的过程中，列举处理的声学信号Sa的所有成对的基本频率成分，并确定将每对信号彼此分离的频率间隙。对于30个基本频率成分，接着获得435个可能的对。仅保留这样的对，分离所述对的频率间隙属于间隔I。因此，仅317对表现出位于间隔1-278HZ中的频率间隙。例如，在下文中的表I中表示了在317对中的40对基本频率成分以及相应的频率间隙。表I :成对的基本频率成分和相应的频率间隙的实例
权利要求
1.一种用于检测轮胎(10)磨损的方法，该轮胎包括一组至少一个声波磨损计量器(18)，所述声波磨损计量器基于预定径向磨损阈值发出声学印迹噪声(SFT)，所述声学印迹噪声包括数个声学印迹基本频率成分，其特征在于 -获得(100)易于包括声学印迹噪声(SFT)的声学信号(SF, b)，所述声学信号(Sf, b)包括数个基本频率成分； -列举(206)数个系列的基本频率成分，每个所列举的系列易于形成所述声学印迹基本频率成分的至少某个部分； _从所列举的系列之中选择(302)称为声学印迹系列的一个系列； -确定(306)所述声学印迹系列的所谓的局部置信指数(Icl); -如果基于所述局部置信指数(Icl)确定的置信指数(Icl、leg)的绝对值大于或小于与基于所述局部置信指数确定的该置信指数(Icl、leg)相关的预定阈值(SI、Sg)，则发出轮胎(10)磨损警报。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述声波磨损计量器周向均匀分布在轮胎胎面中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述声学印迹系列形成狄喇克梳的至少一部分。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述一组(10)包括I至32，优选I至12个计量器(18)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中每个计量器(18)包括声波腔(22)，所述声波腔设计成使得超出预定径向磨损阈值时所述腔(22)径向显露至轮胎(10)的外部，并设计成当其经过轮胎(10)与地面接触的区域时以基本上密封的方式被地面闭合，所述腔(22)的总体积大于或等于2立方厘米，优选5立方厘米。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所获得的声学信号(SF,B)通过执行以下步骤中的至少一个步骤加以处理 -确定(100)所获得的声学信号(SF,B)的频谱(SF)； -分离(102)所获得的声学信号(SF, B)的频谱(SF)的位于500至2500Hz之间的频域(Df)； -分离(106)所获得的声学信号(SF,B)的频谱(SF)的表现出大于预定阈值水平的基本频率成分。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中选择(206)至少两个基本频率成分的至少一个系列，所述系列的每个基本频率成分与所述系列的至少一个相邻基本频率成分相距的频率间隙(Es )位于预定参考频率间隔(I)中。
8.根据前一权利要求所述的方法，其中所述预定参考频率间隔(I)位于I至300Hz之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中列举(200)所有成对的基本频率成分，并确定使每对的基本频率成分彼此分开的频率间隙。
10.根据前一权利要求所述的方法，其中根据由族频率间隙间隔(Of)限定的所谓频率间隙族对每对的基本频率成分的每个频率间隙进行分类(202 )。
11.根据权利要求7和10所述的方法，其中将每个族频率间隙间隔(oF)确定为预定参考频率间隔(I)和所获得的声学信号(SF,B)的频谱(SF)的频率分辨率(Af)的函数。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，在每个族中，列举位于族频率间隙间隔(O F)中的所有系列的基本频率成分，所述基本频率成分包括由所谓的系列频率间隙(Es)分开的至少两个连续的基本频率成分。
13.根据前一权利要求所述的方法，其中，对于每个所列举的系列的基本频率成分 -对于与所述系列的基本频率成分中的一个相距频率间隙的至少一个基本频率成分进行检索，所述频率间隙为族频率间隙间隔(O F)的倍数；并且 -用与所述系列的基本频率成分中的一个相距频率间隙的基本频率成分补充每个所列举的系列，所述频率间隙为族频率间隙间隔(O F)的倍数。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，对于每个族，将每个所列举的系列的系列指数(Is)确定(300)为所述系列的至少一个第一预定特征(R、D、Ns、De)的函数。
15.根据前一权利要求所述的方法，其中 -通过比较所列举的系列的每个系列指数(Is)来选择(302)系列； -对于每个所选择的系列，将从每个族选择的所述系列的族指数(If)确定为所选择的系列的至少一个第二预定特征(r、d、ns、de)的函数；并且 -通过比较所选择的系列的每个族指数(If)来选择声学印迹系列。
16.根据权利要求14所述的方法，其中通过比较每个族的每个所选择的系列的每个系列指数(Is)来选择所述声学印迹系列。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中确定(304)每个第一和/或第二特征(R、D、Ns、De)的相关指数(Ip )，每个相关指数(Ip )通过每个第一和/或每个第二特征(R、D、Ns、De)的S型可变函数加以限定。
18.根据权利要求17所述的方法，其中基于每个第一和/或第二特征(R、D、Ns,De)的各自的相关指数(Ip)来确定(306)局部置信指数(Icl)。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法，其中所述第一和/或第二预定特征包括信噪频率比(R)和/或在所述系列中的基本频率成分的数目(Ns)和/或在所述系列的基本频率成分之间的频率间隙的离散度(De)和/或所述系列的基本频率成分的密度(D)。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中 -获得易于包括声学印迹噪声(SFT)的数个时间连续声学信号(SF, B)，每个声学信号(SF,B)包括数个基本频率成分； -对于每个声学信号(SF, b),选择声学印迹系列(Sl-Sll)并确定所选择的声学印迹系列(Sl-Sll)的局部置信指数(Icl); -基于所述声学印迹系列(Sl-Sll)的局部置信指数(Icl)确定所谓的全局置信指数(Icg)； -如果所述全局置信指数(Icg)的绝对值大于或小于与该全局置信指数(Icg)相关的预定阈值(Sg)，则发出轮胎(10)磨损的警报。
21.根据权利要求I至19中任一项所述的方法，其中 -获得易于包括声学印迹噪声(SFT)的数个时间连续声学信号(SF, B)，每个声学信号(SF,B)包括数个基本频率成分； -对于每个声学信号(SF,B),选择声学印迹系列(Sl-Sll)；-基于每个所选择的声学印迹系列(Sl-Sll)的基本频率成分之间的时间连续性来确定所谓的全局置信指数(leg); -如果所述全局置信指数(leg)的绝对值大于或小于与该全局置信指数(leg)相关的预定阈值(Sg)，则发出轮胎(10)磨损的警报。
22.计算机程序，其特征在于所述计算机程序包括当其在计算机上执行时能够控制根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤的执行的代码指令。
23.用于记录数据的介质，其以记录形式包括根据前一权利要求所述的程序。
24.根据权利要求22所述的程序通过电信网络实现其下载的用途。
全文摘要
本发明涉及一种用于检测轮胎(10)磨损的方法，该轮胎包括一组至少一个磨损警报蜂鸣器(18)，所述磨损警报蜂鸣器发出噪声印迹，所述噪声印迹包括多个噪声印迹的基本频率成分，该方法包括获得(100)可能包括噪声印迹的声音的声学信号，所述声学信号包括在频域中获得的多个基本频率成分；列举(206)获得的多个系列的基本频率成分，每个所列举的系列可能形成噪声印迹的基本频率成分的一部分；从所列举的系列中选择(302)所述组的一系列噪声印迹；确定(306)所述噪声印迹系列的局部可靠性指数；并且如果根据所述局部可靠性指数确定的可靠性指数高于预定阈值，则发出轮胎磨损警报(10)。
文档编号B60C11/24GK102741067SQ201080062849
公开日2012年10月17日 申请日期2010年12月1日 优先权日2009年12月2日
发明者A·帕蒂勒, D·莫尼耶 申请人:米其林研究和技术股份有限公司, 米其林集团总公司