CN107848344B

CN107848344B - 用于确定轮胎胎纹的胎面深度的方法及其控制装置

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Publication number: CN107848344B
Application number: CN201680045019.5A
Authority: CN
Inventors: 阿德里安·齐莱克; 卡斯滕·哈恩; 米夏埃尔·莱恩; 海纳·沃尔克; 约阿希姆·韦尔泽; 科德-克里斯蒂安·诺伊贝尔; 燕妮·许恩
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2015-08-25
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2020-07-03
Anticipated expiration: 2036-05-12
Also published as: WO2017032467A1; DE102015216212A1; EP3341222B1; PL3341222T3; ES2924816T3; US10495457B2; CN107848344A; EP3341222A1; US20180188025A1

Abstract

本发明涉及一种用于确定胎纹的轮胎胎纹的胎面深度(D)的方法，所述方法包括以下步骤：a)检测车辆轮胎(1)的内侧(2)的测量点(MP)的加速度(a_r，a_t)，其中在观察窗口内检测由所述车辆轮胎(1)与道路(8)接触而引起的所述测量点(MP)的加速度(a_r，a_t)的变化，b)推导表征所检测到的加速度(a_r，a_t)的过程的至少一个分析变量，其中所述至少一个分析变量表征在轮胎旋转内所检测到的加速度(a_r，a_t)的非周期性过程，c)根据所述至少一个分析特性变量确定所述胎面深度，其中所述分析特性与所述胎纹深度之间的相关性是校准曲线的结果，并且所推导出的分析特性的所述校准曲线与胎面深度相关联。

Description

用于确定轮胎胎纹的胎面深度的方法及其控制装置

技术领域

发明涉及一种用于确定轮胎胎纹的胎纹深度的方法、以及用于执行该方法的控制单元。

背景技术

已知将轮胎传感器模块安排在车辆轮胎的轮胎内侧，该轮胎传感器模块可以确定车辆轮胎的特性变量(例如轮胎压力或轮胎温度)、并且可以通过无线电信号将这些特性变量传送到控制单元。此外，所述类型的轮胎传感器模块还可以检测加速度，其中特别是可以确定轮胎内侧的径向加速度。根据所述径向加速度，不仅可以确定车辆轮胎的运动状态，而且还可以借助于在一段时间周期上或者在行经滚动圆周上评估的径向加速度的曲线得出关于车辆轮胎的轮胎胎纹的胎纹深度的结论。先前评估方法的缺点在于，特别是在已磨损的车辆轮胎的情况下，也就是说在胎纹深度小的情况下，胎纹深度的确定是非常不准确的。

发明内容

因此，本发明的目的是指明一种用于确定轮胎胎纹的胎纹深度的方法，通过该方法可以以高准确度和高可靠性确定已磨损的车辆轮胎的胎纹深度。此外，本发明的目的是提供一种用于执行该方法的控制单元。

所述目的通过用于确定轮胎胎纹的胎纹深度的方法实现，方法至少具有以下步骤：

a)检测车辆轮胎的轮胎内侧上的测量点的加速度，其中在观测窗口内检测由车辆轮胎与道路接触而引起的测量点的加速度的偏差，

b)推导出作为所检测到的加速度的曲线的特性的至少一个分析特性变量，其中至少一个的分析特性变量表征在一圈轮胎旋转内所检测到的加速度的非周期性曲线，

c)以取决于至少一个的分析特性变量的方式确定胎纹深度，其中校准曲线产生分析特性变量与胎纹深度之间的相关性，并且校准曲线将胎纹深度指配给所推导出的分析特性变量，

其中，对于胎纹深度的确定，使用在线性公差带内延伸的校准曲线，其中公差带以小于15％的偏差在所述校准曲线的线性近似附近延伸。

所述目的通过用于执行方法的控制单元实现，控制单元被设计成，根据传送到控制单元的至少一个分析特性变量以取决于校准曲线的方式确定车辆轮胎的胎纹深度，其中，为此目的，在控制单元上能够通过校准曲线来执行将所推导出的分析特性变量指配给胎纹深度。

根据本发明，相应地提供的是推导出表征所检测到的加速度曲线的分析特性变量，并且将所述分析特性变量通过校准曲线指配给胎纹深度，其中所述指配优选是唯一的，也就是说所述校准曲线将所推导出的分析特性变量唯一地映射到所述胎纹深度，使得所述分析特性变量的每个值可以确切地指配有所述胎纹深度的一个值。还可以优选地提供一对一的映射。以这种方式，已经实现的优点在于，可以优选地在整个范围上、特别是在胎纹深度小的情况下确切地确定胎纹深度。这是因为校准曲线的轮廓使得可以将根据测量结果推导出的分析特性变量确切地指配给一个胎纹深度。

对于分析特性变量的确定，首先检测车辆轮胎的测量点处的加速度，其中加速度在位于与车辆轮胎的胎面相反的区域中的轮胎内侧处、优选地在轮胎中央或轮胎三角胶处进行测量，使得可以确定在与道路接触期间由车辆轮胎的变形引起的测量点的加速度的变化。为此目的，可以优选地使用轮胎传感器模块，该轮胎传感器模块被安排在轮胎内侧或者凹入到轮胎内侧中，使得可以检测车辆轮胎在车辆轮胎上或之中的测量点处的加速度。

在这种情况下，在一段时间周期内测量加速度，使得对于所述分析特性变量的确定，优选地可以形成相对于时间的特性曲线，该特性曲线通过分析性考虑而产生所述分析特性变量。可替代地，还可以在轮胎旋转通过特定角度期间就行经滚动圆周而言或者就轮胎传感器模块或测量点的行经角度而言指明特性曲线。然而，可替代地，还可以例如根据以硬件形式实现的电子电路中直接从所检测到的加速度推导出所述分析特性变量，例如借助于比较所检测到的加速度的值，而不借助特性曲线。

所观测的时间周期或行经滚动圆周或行经角度被选定成使得由测量点检测到由于车辆轮胎与道路的接触和由此产生的车辆轮胎的变形而产生的轮胎内侧的加速度的至少一个偏差。因此，在观测窗口内检测到加速度，其中旋转的车辆轮胎的轮胎内侧的曲率半径由于车辆轮胎与道路的接触而与未变形的车辆轮胎的曲率半径偏离。曲率半径的这种偏差以及因此加速度的偏差特别地发生在从车辆轮胎运转进入轮胎接地面积到车辆轮胎运转离开轮胎接地面积时，其中曲率半径还在运转进入之前不久和运转离开之后不久在过渡区域中变化，在所述过渡区域中车辆轮胎不与道路接触。在此，轮胎接地面积应理解为是指地面接触面积，从而选择稍大于地面接触面积的区域。由轮胎接地面积或地面接触面积和过渡区域构成的整个区域在下文中将被称为轮胎接地面积区域。

在这种情况下，观测窗口可以被选定成使得仅测量加速度偏差的特定范围，或者测量整个轮胎接地面积区域上的整个偏差范围。

根据观测窗口中所检测到的加速度，通过分析性考虑推导出表征所检测到的加速度曲线的分析特性变量。在此，分析特性变量在本发明的上下文中应理解为例如是指在轮胎接地面积区域内所检测到的加速度曲线的变化，并且在此优选地是最大正向变化或最大负向变化，也就是说，在特性曲线中，分别是最大正梯度或最大负梯度(即数学上的最小梯度)。此外，分析特性变量可以被理解为是指轮胎接地面积区域内的最大或最小加速度，也就是说在特性曲线中的最大纵坐标值(高点)或最小纵坐标值(低点)，或者时间间隔或者沿着滚动圆周的角度间隔或距离差异，也就是说由测量点在滚动圆周上覆盖的角度或距离，也就是说，在特性曲线中，两个观测点之间的x轴间距。

因此，根据本发明，在轮胎接地面积区域内所检测到的加速度的非周期性行为产生分析特性变量，该分析特性变量表征所检测到的加速度曲线或特性曲线的轮廓，也就是说周期性特性(例如自然振动、谐波振动或扰动振动)在根据本发明的胎纹深度的计算中保持被忽略。

为了获得数学上唯一的映射，将胎纹深度指配给所推导出的分析特性变量的校准曲线优选以单调方式延伸。在此优选提供线性或近似线性的校准曲线，该校准曲线可以例如根据先前确定的离散测量值的线性近似或插值得到。在此，近似线性应理解为是指所观测的校准曲线在围绕所观测的校准曲线的线性近似的公差带内延伸。在此，公差带对应于线性近似的校准曲线的向上和向下的小于15％、优选5％的偏差。因此，特别地，还包含非常宽地敞开的抛物线或以浅梯度上升的指数曲线，它们可以各自被线性近似，而在所观测的胎纹深度的范围上相对于原始曲线的没有向上或向下的大于15％、优选5％的偏差。

取决于校准曲线，可以确定绝对胎纹深度或胎纹深度的变化。在确定绝对胎纹深度的情况下，校准曲线的确切轮廓(即特别是其梯度及其与y轴的交点)与可能的初始胎纹深度(其例如在更换轮胎的事件中可以存储在例如控制单元上或轮胎传感器模块上)是相关的，而仅已知校准曲线的梯度就足以确定胎纹深度的变化。

由于使用了线性映射或至少近似线性的校准曲线，因此可以在整个范围内以相同的准确度确定胎纹深度。因此，即使在几乎磨光的车辆轮胎的情况下，因为分析特性变量的变化可以指配有胎纹深度的可充分解析的变化，所以特别优选地是在胎纹深度的整个范围上，而且还特别是在例如与安全法则方面相关的非常小的胎纹深度的情况下也能够有利地以高准确度确定胎纹深度。因此，在几乎磨光的轮胎的情况下，能够以非常高的准确度和可靠性输出取决于胎纹深度的警告。

可以针对每种轮胎类型优选地提前确定相应的校准曲线并优选地将其存储在控制单元中，使得在确定分析特性变量之后，优选地可以在控制单元中发生到胎纹深度的转换。然而，还可以在行进过程中首次确定校准曲线。

对于分析特性变量的确定，可以使用多种不同的方法，其中每种方法优选地在各自情况下基于至少一条校准曲线，该校准曲线产生所确定的分析特性变量与胎纹深度之间的关系。

在第一实施例或方法中提供的是，观测所检测到的径向加速度曲线，可以优选地在特性曲线中指明该曲线，该特性曲线指明相对于时间或者测量点的行经滚动圆周或行经角度所绘制的在测量点处测量的径向加速度。在所检测到的径向加速度的曲线中或者在表征所述曲线的特性曲线中，优选将观测点放置在特性曲线的具有轮胎接地面积区域内的最大正梯度和/或最大负梯度的点上。因此在这种情况下，观测窗口被选定成使得至少检测轮胎接地面积区域内的加速度的最大正向变化和/或最大负向变化。

在轮胎接地面积区域内观测点处的加速度或特性曲线的梯度的变化，即优选为径向加速度或特性曲线的梯度的最大正向变化、或者径向加速度或特性曲线的梯度的最大负向变化因此产生所述分析特性变量。为了获得胎纹深度的正值，观测径向加速度或特性曲线的梯度的变化幅值或者所计算出的胎纹深度的幅值，或者校准曲线被选定成使得胎纹深度的正值被指配给例如径向加速度或特性曲线的梯度的负向变化。是否将具有最大正向或最大负向变化或梯度的点选定为观测点可以例如取决于特定轮胎类型的信号质量或校准曲线的轮廓。

对于最大正梯度和最大负梯度的确定，有利地可以形成相对于时间或行经滚动圆周或行经角度的特性曲线的导数，例如以数值或分析方式确定的导数。导数的高点和低点的纵坐标值分别产生特性曲线的最大正梯度和最大负梯度。在此，可以例如通过电子电路直接根据所检测到的径向加速度来分析径向加速度的导数或变化，而无需形成特性曲线。

作为分析特性变量，如此确定的最大正梯度或最大负梯度或者径向加速度变化的值在各自情况下通过优选线性或近似线性的校准曲线指配了胎纹深度。也就是说，对于特性曲线的最大正梯度和最大负梯度或者径向加速度的变化，在各自情况下考虑一条专用校准曲线，所述校准曲线均展现出至少一种近似线性的行为。在此，所述两条相应的校准曲线的轮廓还可以是相同的。

可替代地，观测点还可以被选定成使得不观测径向加速度或特性曲线的梯度的最大负向或最大正向变化的点，而是观测例如相对于最大负向或最大正向变化或梯度稍微偏移的某个其他任意点。在这种情况下，在胎纹深度的指配中可能需要考虑对加速度的另外的影响，例如轮负载。

在第二实施例或方法中，观测特性曲线中的峰的峰宽度，其中测量点的径向加速度是相对于时间或测量点的行经滚动圆周或行经角度进行绘制的。在轮胎接地面积区域内出现峰，这是由于在车辆轮胎位于道路上并且因此大致平行于道路行进时测量点处的径向加速度理想地降到零。作为分析特性变量，峰的峰宽可以通过校准曲线来指配胎纹深度，该校准曲线被指配给所述方法并且优选以线性或近似线性的方式延伸。

可以借助于选定峰的下降侧面上的一个观测点和峰的上升侧面上的另一个观测点来确定峰宽。所述两个观测点的横坐标值(x值)的差异直接产生峰宽，其中为所述两个观测点选择相同的纵坐标值(y值)。因此，在该第二实施例中，分析特性变量是两个观测点之间的x轴间距，该间距对应于两个加速度状态之间的时间间隔或沿着滚动圆周的角度间隔或距离差异，其中径向加速度在两个加速度状态是近似相同的。因此，在该方法中，观测窗口被选定成使得在轮胎接地面积区域内至少检测到特性曲线中由下降的径向加速度和上升的径向加速度形成的峰。

有利地，这两个观测点被选定成使得这两个纵坐标值位于小于约25％(优选为在5％和10％之间)、或大于约75％(优选为100％)的峰高处，其中所述峰高根据所检测到的径向加速度的在多圈轮胎旋转上的以加权方式平均的曲线和/或根据浮动均值原理平滑化的曲线来确定，使得自然振动或噪声信号对峰高的建立没有显著的影响。也就是说，观测点处的径向加速度对应于特性曲线的高点处的径向加速度的小于25％(优选为在5％和10％之间)、或大于75％(优选为100％)。在所述范围内，峰宽以取决于胎纹深度的方式最显著地变化，使得胎纹深度的确定在这些范围内并且对于该第二方法是最准确的。在此，胎纹深度与峰宽的相关性可以根据观测点的纵坐标值而变化，使得根据观测点的选定来选定与纵坐标值相关的对应校准曲线。

在第三实施例或方法中，观测切向加速度。特性曲线因此指明了测量点的相对于时间的或者相对于测量点的行经滚动圆周或行经角度的切向加速度。在轮胎接地面积区域内，切向加速度延伸穿过至少一个高点、过零点以及低点，其中高点的纵坐标值和低点的纵坐标值两者都可以通过相应的校准曲线被指配有胎纹深度。

也就是说，在该实施例中，特性曲线的高点和/或低点被选定为观测点，其中高点和/或低点优选地根据所检测到的切向加速度的在多圈轮胎旋转上的以加权方式平均的曲线和/或根据浮动均值原理平滑化的曲线来确定，使得自然振动或噪声信号对高点和/或低点的建立没有显著的影响。因此，在该第三实施例中，观察点的纵坐标值、即轮胎接地面积区域内的特性曲线的最大纵坐标值(在高点处)和最小纵坐标值(在低点处)因此产生所述分析特性变量。通过用于第三实施例的相应的校准曲线，可以根据最大纵坐标值或最小纵坐标值计算出胎纹深度，其中可以考虑用于高点的纵坐标值的一条校准曲线以及用于低点处的最小坐标值的另一条校准曲线。在此，所述两条相应的校准曲线的轮廓以及因此的梯度还可以是相同的。为了获得胎纹深度的正值，观测最小纵坐标值的幅值或所计算出的胎纹深度的幅值，或者校准曲线被选定成使得胎纹深度的正值被指配给低点处的负的最小纵坐标值。

可替代地，还可以例如借助于电路直接根据所检测到的切向加速度来确定轮胎接地面积区域内的最大或最小切向加速度，而不形成特性曲线，该最大或最小切向加速度然后通过校准曲线产生胎纹深度。

观测窗口因此被选定成使得在轮胎接地面积区域内至少检测特性曲线中的最大和最小切向加速度。

有利地，还可以并行实施所有三种方法，例如以便能够对通过一种方法确定的胎纹深度执行合理性检查，或者以便能够根据使用不同方法计算出的胎纹深度来形成加权平均值。

在所有三个实施例中，可以有利地对所检测到的加速度曲线或特性曲线以加权方式进行平均。也就是说，曲线或特性曲线被记录，并且在多圈(例如在10和10000之间)轮胎旋转上以加权方式平均。然后，根据平均曲线或平均特性曲线，根据该方法确定分析特性变量。由此有利地可以补偿在轮胎旋转期间伪造信号的噪声信号或不规则性；通过相应的校准曲线确定胎纹深度的信号质量以及因此的准确度增加。另外或可替代地，例如可以应用浮动均值的平滑化，以便能够类似于低通滤波器来截断相对较高的频率分量。以这种方式，有利地，可以进一步改善信号质量，使得胎纹深度的确定更加准确。

此外，可以有利地提供的是，在根据第一和第三实施例的胎纹深度的确定中，在各自情况下，观测最大负向变化/梯度和最大正向变化/梯度、以及最大切向加速度(高点)和最小切向加速度(低点)。由此随后在各自情况下形成一个就幅值而言经加权的平均值，该平均值然后通过另外的例如平均校准曲线产生胎纹深度。以此方式，可以在评估中避免可能出现在相应极点处的***误差。

优选在轮胎传感器模块外执行根据三个示例性实施例的对分析特性变量的评估以及因此的对胎纹深度的确定。为此目的，轮胎传感器模块仅将在轮胎传感器模块中基于所测量的加速度值、即特别地基于切向加速度和/或径向加速度确定的分析特性变量传送到控制单元，在该控制单元中然后通过依照所述三个实施例的校准曲线例如通过对应的软件来执行转换。在此，通过在轮胎传感器模块上使用软件或硬件实现的简单处理操作来执行高点和低点、间距或梯度或变化的确定。

为了节省资源，有利地仅在与相应方法相关的时间周期或观测窗口上检测加速度并在轮胎传感器模块中对其加以处理。以这种方式，可以在轮胎传感器模块中更高效地执行计算，因为观测窗口外的加速度对分析特性变量的计算或对胎纹深度没有影响。

此外，有利地，可以将轮胎温度、轮胎压力、轮负载和/或轮速考虑在内，这可以被传送到控制单元或在控制单元中确定。这些因素对各个实施例中所使用的加速度并且因此对特性曲线的轮廓至少具有小的影响，并且同样可以基于由轮胎传感器模块传送的信号来确定。控制单元可以适当地补偿所述因素的影响，以便允许更确切地确定胎纹深度。

附图说明

下面将基于示例性实施例详细地说明本发明。在附图中：

图1示出了具有轮胎传感器模块的车辆轮胎；

图2示出了用于径向加速度的特性曲线；

图2a示出了根据第一实施例的用于确定胎纹深度的根据图2的特性导数曲线；

图2b示出了根据第二实施例的用于确定胎纹深度的根据图2的特性曲线的细节；

图3示出了根据第三实施例的用于确定胎纹深度的切向加速度的特性曲线；并且

图4示出了根据第一实施例的用于确定胎纹深度的校准曲线。

具体实施方式

图1展示了车辆轮胎1，在该车辆轮胎的轮胎内侧2上安排有轮胎传感器模块3。轮胎传感器模块3被安排成使得借助于轮胎传感器模块3，特别可以确定测量点MP的受到车辆轮胎1的变形影响的加速度。特别地，加速度可以是测量点MP的径向加速度a_r或切向加速度a_t。特别地，轮胎传感器模块3可以例如通过无线电信号20将可以从所测量的加速度a_r、a_t推导出的分析特性变量传送到控制单元4，该控制单元可以对应地进一步处理无线电信号20。

在图2、图2a和图2b所示的第一和第二实施例中，首先观测径向加速度a_r。在这方面，作为示例，图2展示了特性曲线K₁，其中由轮胎传感器模块3测量到的径向加速度a_r是相对于时间t绘制出的。在观测窗口5外，径向加速度a_r近似恒定。在观测窗口5内，径向加速度a_r初始上升到高点，然后具有此后大致下降到零的下降侧面6，并且随后过渡到上升侧面7，该上升侧面上升到第二高点。在更大的时间值t处，径向加速度a_r再次下降到观测窗口5外的恒定值，其中确切的曲线取决于轮胎传感器模块3在车辆轮胎1内的取向。因此，在此示例中，观测窗口5对应于轮胎接地面积区域L，其中轮胎内侧2的曲率由于车辆轮胎1的变形而变化，使得在轮胎内侧2处观测到的径向加速度a_r也变化。

当测量点MP位于车辆轮胎1的地面接触面积9的区域(在该区域内车辆轮胎1与道路8接触)中时，径向加速度a_r变得最小，也就是理想地为零。车辆轮胎1在地面接触面积9的区域中变形，使得轮胎内侧2在车辆轮胎1的与位于道路8上的胎面12相反的区域中理想地平行于道路8延伸；在这些点处径向加速度a_r因此理想地变为零。

在第一实施例中，对于车辆轮胎1的胎纹深度D的确定，首先确定观测窗口5内的特性曲线K₁的最大负梯度S₁和/或最大正梯度S₂，其中最大负梯度S₁指配给下降侧面6，并且最大正梯度S₂指配给上升侧面7。优选地可以于是形成特性曲线K₁相对于时间t的导数K₂，图2a中展示了该导数。导数K₂的低点和高点的纵坐标值(y值)于是分别产生了最大负梯度S₁和最大正梯度S₂。

对于进一步评估，将特性曲线K₁的指配了导数K₂的最低纵坐标值的点选定为第一观测点P_A1，和/或将特性曲线K₁的指配了导数K₂的最高纵坐标值的点选定为第二观测点P_B1。作为分析特性变量，第一观测点P_A1和第二观测点P_B2的梯度S₁和S₂随后分别由轮胎传感器模块3通过无线电信号20传输到控制单元4，并且在控制单元4中通过线性或近似线性的校准曲线10a、10b被转换成胎纹深度D，其中，在该示例中，观测梯度S₁的幅值，以便获得胎纹深度D的正值。

可替代地，还可以在不形成特性曲线K₁和导数K₂的情况下，例如通过对以某一间隔相继的径向加速度a_r进行比较的电子电路来确定所检测的径向加速度a_r的曲线中与特性曲线K₁的对应点处的梯度S₁，S₂相对应的最大正向变化S₁或最大负向变化S₂。变化S₁、S₂同样通过校准曲线10a、10b产生胎纹深度D。

可以针对不同轮胎类型将校准曲线10a、10b存储在控制单元4中，其中针对每个分析特性变量S₁，S₂存储校准曲线10a、10b，也就是说针对第一观测点P_A1处的梯度S₁提供校准曲线10a，并且针对第二观测点P_B1处的梯度S₂提供校准曲线10b；图4展示了示例性校准曲线10a、10b。在此，校准曲线10a、10b在各自情况下将胎纹深度D唯一地指配给所推导出的分析特性变量，即梯度S₁和S₂，其中以下等式适用：分别为D＝F_a x S₁+C_a和D＝F_b x S₂+C_b，其中因子F_a和F_b分别表示分别位于公差窗口F_Ta和F_Tb内的相应校准曲线10a和10b的梯度，并且C_a和C_b是取决于轮胎类型的常数。

为了避免测量不准确，还可以根据导数K₂的低点处的纵坐标值S₁的幅值和导数K2的高点处的纵坐标值S₂以及因子F_a、F_b、C_a、C_b来确定平均值，其中以下等式适用：D＝(F_a x|S₁|+F_b x S₂)/2+(C_a+C_b)/2。

在第二实施例中，观测由下降侧面6和上升侧面7形成的峰11，其中使用针对该示例性实施例存储的校准曲线，图2b中所展示的峰11的峰宽B产生胎纹深度D。在该示例性实施例中，确定在峰高H的约5％的高度处的峰宽B，其中所述峰高根据所检测到的径向加速度的在多圈轮胎旋转上的以加权方式平均的曲线和/或根据浮动均值原理平滑化的曲线来确定，使得自然振动或噪声信号对5％的峰高的建立没有显著的影响。这意味着形成了第一观测点P_A2和第二观测点P_B2之间的x轴间距、即时间间隔，其中所述两个观测点P_A2、P_B2的纵坐标值对应于与峰高H的约5％相对应的值；也就是说，径向加速度a_r在这些点处已经下降到特性曲线K₁的高点处的径向加速度a_r的约5％。峰宽B按以下等式产生胎纹深度D：D＝F_c x B+C_c，其中因子F_c表示位于公差窗口F_Tc内的校准曲线的梯度，并且C_c表示特定于轮胎的常数。也就是说，校准曲线将胎纹深度D唯一地指配给峰宽B。

在图3中示出的第三实施例中，观测相对于时间t的切向加速度a_t并且绘制为特性曲线K₃。在观测窗口5内，所述切向加速度首先延伸过高点、具有过零点并且过渡到低点，其中，确切的曲线取决于轮胎传感器模块3相对于车辆轮胎1的旋转方向的取向。对于确定胎纹深度D，首先将具有最高切向加速度a_t，1的点、即特性曲线K₃的高点选定为第一观测点P_A3，并且将具有最低切向加速度a_t，2的点、即特性曲线K₃的低点选定为第二观测点P_B3，其中由所检测到的切向加速度a_t的在多圈轮胎旋转上以加权方式平均的曲线、和/或根据浮动均值原理平滑化的曲线来确定所述高点和低点，使得自然振动或噪声信号对高点和/或低点的建立基本上没有影响。第一观测点P_A3的纵坐标值和第二观测点P_B3的纵坐标值的大小可以借助于校准曲线唯一地指配有胎纹深度D，使得以下等式适用：D＝F_d x a_t，1+C_d和D＝F_e xa_t，2+C_e，其中F_d和F_e表示为该第三实施例提供的且位于切向加速度a_t的公差窗口F_Td、F_Te内的校准曲线的梯度，并且C_d和C_e表示特定于轮胎的常数。

可替代地，还可以在不形成特性曲线K₃的情况下，例如通过对多个相继的切向加速度a_t进行比较的电子电路来根据所检测到的切向加速度a_t直接确定最大切向加速度a_t，1和/或最小切向加速度a_t，2。最大切向加速度a_t，1和/或最小切向加速度a_t，2同样通过校准曲线产生胎纹深度D。

可替代地，还可以选定特性曲线K₃的高点作为第一观测点P_A3并且选定其低点作为第二观测点P_B3，并且形成根据产生胎纹深度D(即D＝(F_d x a_t，1+F_e x|a_t，2|)/2+(C_d+C_e)/2)的两个纵坐标值就幅值而言的平均值。

为了改善信号质量，可以另外提供的是，在车辆轮胎1的多圈旋转上以加权的方式对特性曲线K₁、K₃加以平均。在这种情况下，同一观测窗口5例如是在十圈旋转上以加权的方式平均的，并且根据对应的示例性实施例，根据经平均的特性曲线K₁、K₃确定胎纹深度D。以这种方式，特别地，可以抑制信号曲线中的噪声和不规则性。此外，为了使特性曲线K₁、K₃平滑的目的，还可以应用浮动均值。

为了提高准确度，还可以附加地补偿对特性曲线K₁、K₃的另外的影响。例如，轮胎压力p、轮胎温度T_R、轮速v_R以及作用在车辆轮胎1上的轮负载F_z对径向加速度a_r和切向加速度a_t具有影响。在知道相应的影响变量的情况下，所述影响可以由控制单元4通过存储在控制单元4中的相关性来补偿，并且所述特性曲线描述轮胎压力p、轮胎温度T_R、轮速v_R以及轮负载F_z的影响。

附图标记说明

1 车辆轮胎

2 轮胎内侧

3 轮胎传感器模块

4 控制单元

5 观测窗口

6 下降侧面

7 上升侧面

8 道路

9 地面接触面积

10a，10b 校准曲线

11 峰

12 胎面

20 无线电信号

a_r 径向加速度

a_t 切向加速度

a_t，1 最小切向加速度

a_t，2 最大切向加速度

B 峰宽/时间间隔/角度间隔/距离差异

C_a，C_b，C_c，C_d，C_e 轮胎特性常数

D 胎纹深度

F_a，F_b，F_c，F_d，F_e 校对曲线的梯度

F_Ta，F_Tb，F_Tc，F_Td，F_Te 校对曲线的公差带

F_z 轮负载

H 峰高

K₁，K₃ 特性曲线

K₂ K₁的导数

L 轮胎接地面积区域

MP 测量点

p 轮胎压力

P_A1，2，3，P_B1，2，3 观测点

S₁/S₂ 在下降侧面6/上升侧面7处的径向加速度的变化或梯度

t 时间

T_R 轮胎温度

v_R 轮速

Claims

1.一种用于确定轮胎胎纹的胎纹深度(D)的方法，至少具有以下步骤：

a)检测车辆轮胎(1)的轮胎内侧(2)上的测量点(MP)的加速度(a_r，a_t)，其中在观测窗口(5)内检测由所述车辆轮胎(1)与道路(8)接触而引起的所述测量点(MP)的加速度(a_r，a_t)的偏差，

b)推导出作为所检测到的加速度(a_r，a_t)的曲线的特性的至少一个分析特性变量，其中至少一个的所述分析特性变量表征在一圈轮胎旋转内所检测到的加速度(a_r，a_t)的非周期性曲线，

c)以取决于至少一个的所述分析特性变量的方式确定所述胎纹深度(D)，其中校准曲线产生所述分析特性变量与所述胎纹深度(D)之间的相关性，并且所述校准曲线将胎纹深度(D)指配给所推导出的分析特性变量，

其中，对于所述胎纹深度(D)的确定，使用在线性公差带(F_Ta，F_Tb，F_Tc，F_Td，F_Te)内延伸的校准曲线，其中所述公差带(F_Ta，F_Tb，F_Tc，F_Td，F_Te)以小于15％的偏差在所述校准曲线的线性近似附近延伸。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所述胎纹深度(D)的确定，使用校准曲线，所述校准曲线将所述分析特性变量唯一地映射到所述胎纹深度(D)，使得至少一个的所述分析特性变量中的每一个值确切地指配所述胎纹深度(D)的一个值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所述胎纹深度(D)的确定，使用在线性公差带(F_Ta，F_Tb，F_Tc，F_Td，F_Te)内延伸的校准曲线，其中所述公差带(F_Ta，F_Tb，F_Tc，F_Td，F_Te)以5％的偏差在所述校准曲线的线性近似附近延伸。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所述胎纹深度(D)的确定，使用线性延伸的校准曲线，并且由至少一个的所述分析特性变量(S₁，S₂，a_t，1，a_t，2，B)乘以所述校准曲线的梯度(F_a，F_b，F_c，F_d，F_e)并考虑轮胎特性常数(C_a，C_b，C_c，C_d，C_e)来确定所述胎纹深度(D)。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个分析特性变量在各自情况下都指配有一条校准曲线。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据径向加速度(a_r)相对于时间(t)或所述车辆轮胎(1)上的所述测量点(MP)的行经滚动圆周或行经角度的变化(S₁，S₂)推导出至少一个的所述分析特性变量。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，作为至少一个分析特性变量，推导径向加速度(a_r)相对于时间(t)或所述车辆轮胎(1)上的所述测量点(MP)的行经滚动圆周或行经角度的、在轮胎接地面积区域(L)内的最大负向变化、或在所述轮胎接地面积区域(L)内的最大正向变化量。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，作为至少一个分析特性变量，推导径向加速度(a_r)相对于时间(t)或所述车辆轮胎(1)上的所述测量点(MP)的行经滚动圆周或行经角度的、在轮胎接地面积区域(L)内的最大负向变化、以及在轮胎接地面积区域(L)内的最大正向变化量的加权平均值。

9.如权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，对于根据所述径向加速度(a_r)的变化(S₁，S₂)推导出至少一个的所述分析特性变量

-由所检测到的径向加速度(a_r)形成特性曲线(K₁)，

-在所述特性曲线(K₁)上选择至少一个观测点，并且从所述至少一个观测点推导出所述径向加速度(a_r)的变化(S₁，S₂)。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，对于所述径向加速度(a_r)的变化(S₁，S₂)的推导，形成所述特性曲线(K₁)的导数(K₂)，所述特性曲线由相对于时间(t)或所述车辆轮胎(1)上的所述测量点(MP)的行经滚动圆周或行经角度的径向加速度(a_r)形成。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个的所述分析特性变量是由所述测量点(MP)处的切向加速度推导出的。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，作为至少一个分析特性变量，轮胎接地面积区域(L)内的最大切向加速度(a_t，1)或所述轮胎接地面积区域(L)内的最小切向加速度(a_t，2)被推导出，其中根据在多圈轮胎旋转上以加权方式平均的曲线和/或根据所检测到的切向加速度(a_t)的根据浮动均值原理平滑化的曲线确定所述最大切向加速度和最小切向加速度。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，作为至少一个分析特性变量，所述轮胎接地面积区域(L)内的最大切向加速度(a_t，1)和所述轮胎接地面积区域(L)内的最小切向加速度(a_t，2)的加权平均值被推导出。

14.如权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，对于根据所述切向加速度推导出至少一个的所述分析特性变量

-根据所检测到的切向加速度(a_t)形成相对于时间(t)或所述车辆轮胎(1)上的所述测量点(MP)的行经滚动圆周或行经角度的特性曲线(K₃)，

-在所述特性曲线(K₃)上选定至少一个观测点，并且根据所述至少一个观测点的坐标值来确定所述切向加速度。

15.如权利要求6所述的方法，其特征在于，作为至少一个分析特性变量，所述测量点(MP)的两个加速度状态之间的时间间隔或沿着滚动圆周的角度间隔或距离差异由所述径向加速度(a_r)推导出，其中在两个加速度状态下所述径向加速度(a_r)相同，并且在两个加速度状态下的所述径向加速度(a_r)对应于小于所述轮胎接地面积区域(L)内的最大径向加速度的25％或大于75％的值，其中根据所检测到的径向加速度(a_r)的在多圈轮胎旋转上以加权方式平均的曲线、和/或根据浮动均值原理平滑化的曲线确定所述最大径向加速度。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在两个加速度状态下的所述径向加速度(a_r)对应于小于所述轮胎接地面积区域(L)内的最大径向加速度的5％的值。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在两个加速度状态下的所述径向加速度(a_r)对应于所述轮胎接地面积区域(L)内的最大径向加速度的100％的值。

18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，对于根据所述时间间隔或沿着所述滚动圆周的所述角度间隔或所述距离差异推导出至少一个的所述分析特性变量

-根据所检测到的径向加速度(a_r)形成相对于时间(t)或所述车辆轮胎(1)上的所述测量点(MP)的行经滚动圆周或行经角度的特性曲线(K₁)，

-在所述特性曲线(K₁)上选择两个观测点，

并且根据所述两个观测点的横坐标间距推导出所述特性曲线(K₁)中的峰(11)的峰宽(B)，

其中所述两个观测点具有相同的纵坐标值，并且所述观测点的纵坐标值对应于峰高(H)的小于25％或大于75％分量。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述观测点的纵坐标值对应于峰高(H)的在5％和10％之间的分量。

20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述观测点的纵坐标值对应于峰高(H)的100％的分量。

21.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在多圈轮胎旋转上以加权方式对所检测到的加速度(a_r，a_t)的曲线进行平均，和/或根据浮动均值原理执行所检测到的加速度的曲线的平滑化。

22.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述胎纹深度(D)的确定中，轮胎压力(p)和/或轮胎温度(T_R)和/或轮负载(F_z)和/或轮速(v_R)对所述测量点(MP)的所检测到的加速度(a_r，a_t)的影响被补偿。

23.一种用于执行如权利要求1至22中任一项所述的方法的控制单元(4)，其特征在于，所述控制单元(4)被设计成，

根据传送到所述控制单元(4)的至少一个分析特性变量以取决于校准曲线的方式确定车辆轮胎(1)的胎纹深度(D)，其中，为此目的，在所述控制单元(4)上能够通过所述校准曲线来执行将所推导出的分析特性变量指配给胎纹深度(D)。