La présente invention concerne un procédé de détection de l'usure d'un pneumatique. Elle s'applique notamment, s'en s'y restreindre, aux pneumatiques pour véhicules de tout type, tourisme ou poids lourds.

A mesure qu'un pneumatique roule sur un sol, sa bande de roulement qui est en contact avec le sol s'use par frottement. Pour faciliter le contrôle de l'usure et détecter une usure trop prononcée, les pneumatiques sont munis de témoins d'usure, notamment sonores, permettant à l'utilisateur de détecter plusieurs niveaux d'usures.

Pour chaque seuil, les témoins d'usure sonore génèrent un bruit d'empreinte acoustique ou empreinte acoustique présentant des caractéristiques, notamment fréquentielles, remarquables. Ces caractéristiques fréquentielles sont fonction de paramètres comprenant, entre autres, le nombre de témoins d'usure, leur géométrie d'implantation, la vitesse de rotation du pneumatique ou bien les dimensions du pneumatique. Ainsi, pour certaines valeur de ces paramètres, les caractéristiques du bruit caractéristique des témoins associés à plusieurs seuils sont identiques si bien qu'il est impossible de déterminer quel seuil d'usure est atteint.

L'invention a pour but de fournir un procédé permettant d'identifier de façon univoque le seuil d'usure atteint.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de détection d'usure d'un pneumatique comprenant une bande de roulement et présentant au moins deux seuils d'usure radiale prédéterminés, caractérisé en ce que:

au-delà de chaque seuil S,, la bande de roulement est conformée de sorte qu'elle comprend NE, ensemble(s) d'au moins une cavité dite «sonore» associée au seuil S,; chaque cavité de chaque ensemble étant sensiblement alignée axialement avec chaque autre cavité de l'ensemble; et pour chaque seuil S,, k _min est la valeur minimale des valeurs de k, pour i 6 [2, M] où M est le nombre total de seuils d'usure radiale prédéterminés avec:

ki=NE _i /NE _i-1 lorsque pour la valeur de i 6 [2, M], Ν Ε/Ν ΕΜ >1 , ou - ki=NE _i-1 /NE _i lorsque pour la valeur de i 6 [2, M], NE _M /NEi >1 pour chaque seuil, on détecte un bruit d'empreinte acoustique émis par la ou les cavités sonores associées à ce seuil à une vitesse V, et on limite la valeur de la vitesse V pour la détection du bruit d'empreinte acoustique à un intervalle l=]V _min ; V _max ] vérifiant V _max < k _min .V _min . Le procédé selon l'invention permet d'alerter un utilisateur du pneumatique et d'identifier le seuil d'usure atteint quelles que soient les valeurs des paramètres énoncés ci-dessus.

Dans la présente demande, le bruit d'empreinte acoustique de chaque ensemble est la signature sonore de chaque ensemble. Ce bruit peut également être considéré comme l'empreinte acoustique de chaque ensemble.

En effet, le bruit émis par la ou les cavités sonores associées à chaque seuil est caractéristique de ce seuil, notamment en raison du nombre de cavités associées à chaque seuil ainsi qu'à la répartition de ces cavités. Dans un tel procédé, il est implicite que le nombre d'ensemble(s) de cavité(s) sonore(s) associée(s) à chaque seuil est différent du nombre d'ensemble(s) de cavité(s) sonore(s) associée(s) à chaque autre seuil. Dans l'intervalle I, les caractéristiques, notamment fréquentielles, du bruit de deux seuils différents ne peuvent être identiques. Ainsi, un unique seuil d'usure est associé à chaque valeur des caractéristiques, notamment fréquentielles, du bruit. Par exemple, une fois V _min déterminée et connaissant k _min , il est possible de déterminer V _max et donc I pour une détection univoque. A l'inverse, une fois V _max déterminée et connaissant k _min , il est possible de déterminer V _min et donc I pour une détection univoque. Pour toute valeur de V comprise dans l'intervalle I, il est donc possible d'identifier le seuil d'usure atteint de façon univoque. Ainsi, il est possible, au moyen de l'unité de traitement de distinguer l'atteinte de chaque seuil d'usure.

Les cavités associées aux différents seuils présentent une forme particulière qui leur confère des propriétés sonores, c'est-à-dire que ces cavités provoquent un bruit caractéristique lors du roulage du pneumatique usé.

Pour chaque cavité associée à chaque seuil, ce bruit caractéristique n'apparaît que lorsque le pneumatique est usé au-delà du seuil correspondant. Chaque cavité associée à un seuil forme ainsi un témoin d'usure sonore au-delà dudit seuil.

Ainsi, même si le conducteur n'inspecte pas visuellement et régulièrement l'état de surface de ses pneumatiques, il sera informé du franchissement de chaque seuil lorsque, en roulant, il entendra un chuintement caractéristique.

De préférence, on utilise une unité de traitement et un ou plusieurs microphones de détection des bruits de roulage, reliés à l'unité de traitement apte à détecter le chuintement parmi le bruit de roulage et à informer le conducteur de l'usure de ses pneumatiques.

Par vitesse, on comprendra qu'il s'agit de la vitesse linéaire de rotation du pneumatique qui est sensiblement égale à la vitesse du véhicule chaussé du pneumatique.

Avantageusement, le bruit d'empreinte acoustique comporte plusieurs composantes fréquentielles élémentaires d'empreinte acoustique, de préférence formant au moins une partie d'un peigne de Dirac. Les composantes fréquentielles élémentaires du bruit d'empreinte acoustique sont caractéristiques du bruit émis par les cavités. Ainsi, lorsque chaque seuil d'usure du pneumatique est atteint, le bruit d'empreinte acoustique émis par les témoins comprend plusieurs composantes fréquentielles élémentaires réparties en fréquence. En outre, un tel bruit d'empreinte acoustique présente un motif de peigne de composantes fréquentielles élémentaires remarquable, unique et donc facile à détecter.

Selon d'autres caractéristiques optionnelles du procédé:

Chaque composante fréquentielle élémentaire du bruit d'empreinte acoustique est distante d'au moins une composante fréquentielle élémentaire adjacente du bruit d'empreinte acoustique d'un écart fréquentiel compris dans un intervalle fréquentiel de référence associé à un unique seuil. Pour chaque seuil, l'intervalle fréquentiel de référence est caractéristique de ce seuil. Ainsi, lorsqu'un seuil d'usure est atteint, le bruit d'empreinte acoustique émis par les cavités associées à ce seuil comprend plusieurs composantes fréquentielles élémentaires répartis en fréquence selon le motif prédéterminé. L'intervalle fréquentiel de référence prédéterminé correspond à l'ensemble des écarts fréquentiels qui peuvent séparer les composantes fréquentielles élémentaires des bruits associés à chaque seuil d'usure. Ainsi, cet intervalle fréquentiel de référence couvre tous les écarts fréquentiels pouvant séparer deux composantes fréquentielles élémentaires des bruits associés à chaque différents seuils d'usures. Dans l'intervalle I, l'écart fréquentiel séparant deux composantes fréquentielles élémentaires du bruit est donc associé à un unique seuil d'usure.

L'intervalle fréquentiel de référence prédéterminé est compris entre 1 et 300 Hz. Cet intervalle fréquentiel comprend l'écart fréquentiel susceptible de séparer les composantes fréquentielles élémentaires du bruit émis par les cavités. On détermine l'intervalle fréquentiel de référence en tenant compte des valeurs extrêmes des paramètres que l'on ne souhaite pas avoir à entrer ou modifier, par exemple les dimensions du pneumatique. Ainsi, pour un véhicule de tourisme, pour une vitesse variant entre 10 et 130 km/h, un nombre de témoins variant entre 1 et 20 et une circonférence variant entre 1 ,30 m et 3,0 m, l'écart fréquentiel des composantes fréquentielles élémentaires du bruit émis par les cavités appartient à l'intervalle compris entre 1 Hz et environ 300 Hz. On retrouve une gamme de fréquences similaire pour les véhicules poids lourd roulant à des vitesses inférieures à 90 km/h, équipés de pneumatiques avec 32 témoins au maximum et de circonférence variant entre 2,1 et 3,7 m.

Dans un mode de réalisation, chaque ensemble est constitué d'une seule cavité sonore.

Dans un autre mode de réalisation, chaque ensemble comprend au moins deux cavités sensiblement alignées axialement l'une avec l'autre.

Dans ce mode de réalisation, une cavité d'un ensemble associé à un seuil présente sensiblement le même azimut que celui d'une autre cavité de l'ensemble associé au même seuil. Ainsi, ces cavités sont simultanément sonores.

Dans un autre mode de réalisation, deux cavités alignées axialement sont associées à deux seuils différents. Dans ce cas, les deux cavités ne font pas partie du même ensemble.

Optionnellement, les ensembles de cavité(s) sonore(s) associée(s) à chaque seuil sont agencés de sorte que, au-delà de chaque seuil, les ensembles de cavité(s) sonore(s) associée(s) à chaque seuil sont équi-répartis circonférentiellement sur le pneumatique.

Par « équi-réparties circonférentiellement », on entend que chaque ensemble de cavité(s) associée(s) à un seuil donné est situé sensiblement à la même distance spatiale des deux ensembles de cavité(s) qui lui sont adjacents. Dans le cas où un unique ensemble est associé à un seuil donné, cet unique ensemble est également équi-réparti circonférentiellement. En effet, dans ce cas, les ensembles adjacents sont formés par ce même ensemble.

En outre, dans tous les cas, comme les ensembles de cavité(s) sont équi- répartis circonférentiellement autour de la bande de roulement du pneumatique quel que soit le seuil atteint, les caractéristiques des bruits émis au-delà de chaque seuil sont uniques et remarquables. Ainsi, le bruit émis par le pneumatique est facilement détectable parmi le bruit de roulement du pneumatique, le vent, le bruit du moteur ou le bruit de la chaîne cinématique qui y est associé. En effet, le bruit émis au-delà de chaque seuil présente, dans le domaine fréquentiel, la forme d'un peigne de Dirac caractéristique que l'on peut facilement identifier parmi tous les bruits parasites énoncés ci-dessus.

Les cavités pourront être décalées axialement les unes par rapport aux autres tout en étant équi-réparties circonférentiellement autour de la bande de roulement.

De façon optionnelle, au-delà de chaque seuil, chaque cavité sonore débouche radialement vers l'extérieur du pneumatique, et est conformée de manière à être fermée par le sol de manière sensiblement étanche lors de son passage dans l'aire du contact du pneumatique avec le sol.

En effet, du fait que chaque cavité est conformée de manière à être fermée par le sol de manière sensiblement étanche, elle emprisonne temporairement de l'air lors de son passage dans l'aire de contact du pneumatique avec le sol. Or, sous l'effet de la déformation du pneumatique dans l'aire de contact, cet air emprisonné dans la cavité se comprime puis se détend brutalement à la sortie de l'aire de contact lorsque la bande de roulement quitte le contact avec le sol à l'arrière du pneumatique et que par conséquent la cavité s'ouvre.

Cette détente de l'air dure de l'ordre de quelques millisecondes et provoque un bruit spécifique, parfois appelé chuintement ou bruit de pompage, fonction notamment de la forme et du volume de la cavité.

Etant donné que ce phénomène de chuintement n'apparaît que lorsque de l'air est comprimé dans la cavité puis dilaté en s'échappant de la cavité, il est important que cette cavité soit fermée de manière sensiblement étanche par le sol lors de son passage dans l'aire de contact. En effet, une cavité dont le sommet serait recouvert par le sol mais qui, par ailleurs, comprendrait des canaux transversaux en communication fluidique avec l'air extérieur, ne formerait pas une cavité sonore car l'air qu'elle contient ne pourrait pas être comprimé. Cela est notamment le cas en ce qui concerne les sculptures des bandes de roulement des pneumatiques de l'état de la technique qui sont généralement formées par un réseau de canaux faisant communiquer les différentes cavités les unes avec les autres et avec l'air extérieur.

De même, une cavité dont les dimensions seraient trop grandes pour pouvoir être totalement recouverte par le sol lors de son passage dans l'aire de contact, par exemple une cavité dont la longueur serait supérieure à la longueur de l'aire de contact, ne pourrait pas former une cavité sonore au sens de l'invention.

Dans un mode de réalisation, k _min = 2.

Selon des caractéristiques optionnelles de l'invention l'intervalle I est choisi parmi les intervalles de vitesses en km/h suivants: ]50; 100], ]60; 120] et ]65; 130]. Optionnellement, le pneumatique comprend:

au moins un sillon circonférentiel, de profondeur prédéterminée lorsque le pneumatique est neuf, et

- au moins deux nervures ménagées transversalement au fond du sillon, de hauteur prédéterminée lorsque le pneumatique est neuf, sensiblement égale à la différence entre la profondeur prédéterminée du sillon et un des seuils d'usure prédéterminé,

dans lequel la distance séparant les deux nervures est inférieure à une distance prédéterminée pour que, au-delà d'un des seuils ou de chaque seuil d'usure radiale prédéterminé, la cavité formée par le sillon et délimitée par les deux nervures soit sonore.

En disposant les cavités dans les sillons, le bruit émis par les cavités est amplifié par rapport à des témoins d'usure sonores qui seraient disposés ailleurs dans la bande de roulement. Le bruit émis est également amplifié par un pavillon formé par le pneumatique et le sol une fois chaque cavité ayant passé l'aire de contact. Cette amplification par effet pavillon est maximale lorsque chaque cavité sonore est préférentiellement disposée axialement dans une partie centrale de l'aire de contact du pneumatique.

On entend par partie centrale de l'aire de contact la zone de l'aire de contact s'étendant axialement sur sensiblement la moitié de la largeur de cette aire de contact dans les conditions nominales de charge et de pression et centrée relativement au plan médian central du pneumatique.

Dans un mode de réalisation dit à motif sonore « descendant », >1 pour toute valeur de i C [2, M].

Autrement dit, le nombre NE, d'ensembles de cavités sonores augmente avec l'usure du pneumatique.

Dans ce mode de réalisation, en augmentant le nombre d'ensembles et donc le nombre de cavités, le volume total des cavités peut augmenter à chaque seuil. On constate que la détection du bruit émis par les cavités est alors plus facile au fur et à mesure de l'usure du pneumatique.

Dans une variante de ce mode de réalisation, chaque cavité associée à un seuil donné est également associée au seuil supérieur au seuil donné. Cela permet de minimiser le nombre de cavités apparaissant à chaque seuil. Ainsi, on minimise l'effet des cavités sur les performances du pneumatique, notamment les performances hydro-dynamiques. Ainsi, chaque cavité associée à un seuil donné est également associée à tous les seuils supérieurs au seuil donné. Cette caractéristique ne s'applique évidemment pas aux cavités du seuil le plus élevé.

Dans une autre variante de ce mode de réalisation, la ou les cavités sonores associées à un seuil donné ne comprennent aucune cavité sonore associée au seuil inférieur au seuil donné. Ainsi, lorsque le seuil donné est atteint, la ou les cavités associées au seuil inférieur au seuil donné cessent d'être sonores. Autrement dit, chaque ensemble de cavités est strictement associé à un seul seuil d'usure.

Dans une autre variante, la ou les cavités sonores associées à un seuil donné comprennent une partie des cavités sonores associées au seuil inférieur au seuil donné et des cavités sonores apparues au-delà du seuil donné. Ainsi, seules quelques cavités sonores associées au seuil inférieur sont également des cavités sonores associées au seuil donné.

Dans un autre mode de réalisation dit à motif sonore « montant »,

pour toute valeur de i 6 [2, M].

Autrement dit, le nombre NE, d'ensembles de cavités sonores diminue avec l'usure du pneumatique.

Les cavités sonores, lorsqu'elles sont agencées dans les sillons, peuvent dégrader les performances du pneumatique par rapport à un pneumatique dépourvu de telles cavités sonores, notamment en termes d'évacuation de l'eau par les sillons. Cette dégradation des performances d'évacuation de l'eau est d'autant plus grande que l'usure du pneumatique est avancée. Ainsi, en diminuant le nombre d'ensemble de cavités sonores et donc le nombre de cavités sonores avec l'avancée de l'usure du pneumatique, on limite la perte potentielle de performance générée par les cavités sonores. En contrepartie, il est préférable de prévoir un nombre de cavités suffisant pour que le volume total des cavités soit suffisamment grand, notamment pour qu'il soit supérieur au volume minimum prédéterminé.

Dans une variante de ce mode de réalisation, la ou les cavités sonores associées à un seuil donné ne sont plus sonores ou disparaissent au-delà du seuil supérieur au seuil donné. Les cavités sonores associées au seuil supérieur au seuil donné sont donc uniquement des cavités apparaissant au-delà du seuil supérieur au seuil donné. Autrement dit, chaque cavité est strictement associée à un seul seuil d'usure. Dans une autre variante de ce mode de réalisation, la ou les cavités sonores associées à un seuil donné comprennent une partie de la ou des cavités sonores associées à un seuil inférieur au seuil donné.

L'invention a également pour objet un programme d'ordinateur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code pour commander l'exécution des étapes du procédé tel que défini ci-dessus lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur.

L'invention a en outre pour objet un support d'enregistrement de données comprenant, sous forme enregistrée, un programme tel que défini ci-dessus.

L'invention a pour autre objet une mise à disposition d'un programme tel que défini ci-dessus sur un réseau de télécommunication en vue de son téléchargement.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels :

la figure 1 est un schéma de la bande de roulement d'un pneumatique neuf à motif sonore « descendant » selon un premier mode de réalisation;

les figures 2 et 3 sont des schémas de la bande de roulement du pneumatique représenté sur la figure 1 , usé au-delà respectivement de premier et deuxième seuils d'usure;

la figure 4 est un schéma selon une coupe radiale de la bande de roulement du pneumatique représenté sur la figure 3;

la figure 5 illustre un spectre fréquentiel du bruit d'empreinte acoustique des cavités du pneumatique de la figure 3;

les figures 6A et 6B illustrent schématiquement la répartition des ensembles de cavités sonores du pneumatique des figures 1 à 3;

les figures 7 et 8 représentent des bandes de fréquences des bruits émis par les différentes cavités associées aux différents seuils du pneumatique des figures 1 à 3 et 6A et 6B;

les figures 9A à 9F illustrent schématiquement la répartition des ensembles de cavités sonores d'un pneumatique à motif sonore « descendant » selon un deuxième mode de réalisation;

les figures 10 et 11 représentent des bandes de fréquences des bruits émis par les différentes cavités associées aux différents seuils du pneumatique des figures 9A à 9F;

les figures 12A et 12B illustrent schématiquement la répartition des ensembles de cavités sonores d'un pneumatique à motifs sonore « montant » selon un troisième mode de réalisation ;

les figures 13 et 14 représentent des bandes de fréquences des bruits émis par les différentes cavités associées aux différents seuils du pneumatique des figures 12A et 12B.

On a représenté sur la figure 1 une partie d'un pneumatique selon un premier mode de réalisation de l'invention, désigné par la référence générale 10. Le pneumatique 10 est destiné à un véhicule de tourisme. Le pneumatique 10 est sensiblement de révolution autour d'un axe.

Le pneumatique 10 comprend une bande de roulement 12 de forme sensiblement cylindrique, dont la surface externe est munie de sculptures 14. En particulier, la bande de roulement 12 comprend deux sillons 16 circonférentiels et parallèles, creusés à la surface du pneumatique, de profondeur H prédéterminée lorsque le pneumatique 10 est neuf. La profondeur H de ces sillons 16 est de l'ordre de 8 mm et leur largeur est de l'ordre de 10 mm.

Le pneumatique 10 comprend des témoins d'usures visuels (non illustrés) indiquant un seuil SL d'usure légal du pneumatique. La profondeur de chaque sillon correspondant au seuil SL est fixée à 1 ,6 mm, ce qui correspond à un seuil SL=6,4 mm.

Transversalement aux sillons 16, la bande de roulement 12 du pneumatique comprend un ensemble de nervures 18 ménagées au fond des sillons 16. L'ensemble de nervures comprend deux types de nervures 18A, 18B correspondant chacune à au moins un seuil Si, S ₂ d'usure prédéterminé du pneumatique. Chaque nervure 18A, 18B présente respectivement une première et deuxième hauteur h-ι, h ₂ prédéterminée lorsque le pneumatique est neuf. hi>h ₂ et S ₂ >Si de sorte que chaque nervure de type 18A est associée aux seuils Si et S ₂ et chaque nervure de type 18B est associé au seul seuil S ₂ . Le premier seuil Si correspond sensiblement à 90% du seuil SL, c'est-à- dire que mm. Le deuxième seuil S ₂ correspond sensiblement à 100% du seuil SL, c'est-à-dire que h ₂ =1 ,6 mm et S ₂ =6,4 mm. Les seuils Si, S ₂ sont représentés schématiquement sur les figures 6A-6B. La figure 6A représente le pneumatique 10 ayant atteint le premier seuil d'usure Si mais n'ayant pas encore atteint le deuxième seuil d'usure S ₂ . La figure 6B représente le pneumatique 10 ayant atteint le deuxième seuil d'usure S ₂ .

Ainsi, dans ce mode de réalisation, le premier seuil Si correspond à une usure au-delà de laquelle le pneumatique présente des performances pouvant être dégradées sur un revêtement mouillé. Le deuxième seuil S ₂ correspond lui à une usure au-delà de laquelle le pneumatique n'est plus conforme aux exigences légales.

La distance séparant deux nervures du même type est de l'ordre de 20 à 30 millimètres. Le volume défini par un sillon 16 et deux nervures voisines 18A, 18B forme respectivement une cellule 19A, 19B agencée dans chaque sillon circonférentiel 16. Chaque cellule 19A, 19B de chaque paire de cellules 19A, 19B est reliée à l'autre cellule de la paire par un canal 21 A, 21 B transversal. Chaque paire de cellules 19A et le canal 21 A forment un ensemble constitué d'une cavité 20A débouchant radialement vers l'extérieur du pneumatique 10. De même, chaque paire de cellules 19B et le canal 21 B forment un ensemble constitué d'une cavité 20B débouchant radialement vers l'extérieur du pneumatique 10. Sur les figures 6A-6B, on a schématisé les cavités 20A, 20B par des traits. Ces traits s'étendent radialement sur une portion radiale schématisant entre quels seuils les cavités correspondantes sont sonores.

Lorsque le pneumatique est neuf, comme cela est représenté sur la figure 1 , la hauteur des nervures 18A, 18B est plus petite que la profondeur des sillons 16 de sorte que chaque cavités 20A, 20B comprend un passage de communication fluidique situé au-dessus des nervures 18A, 18B, c'est-à-dire au sommet des nervures 18A, 18B. Ainsi, même lorsque la bande de roulement est en contact avec un sol 11 plan et lisse, le sol 11 n'obture pas complètement les cavités 20A, 20B car le sommet des nervures n'est pas en contact avec le sol 11. Dans ce cas, les différentes cavités 20A, 20B sont en communication fluidique par un canal d'étranglement délimité par le sommet des nervures et le sol 11 recouvrant les cavités.

On a représenté sur la figure 2 le pneumatique 10 de la figure 1 usé au-delà du seuil S-i. En d'autres termes, il s'agit d'un pneumatique ayant roulé de nombreux kilomètres et dont la bande de roulement 12 a été progressivement usée jusqu'à perdre quelques millimètres. Ce pneumatique 10 est également représenté schématiquement sur la figure 6A où l'on voit que, au-delà du seuil Si, le pneumatique 10 comporte ensembles constitués chacun d'une cavité 20A. On a donc

Lors de la rotation du pneumatique, les cavités 20A sont, du point de vue du pneumatique en roulement, équi-réparties circonférentiellement sur la bande de roulement 12 de sorte que chaque cavité 20A vient périodiquement en contact avec le sol lorsque le pneumatique roule à vitesse sensiblement constante. En l'espèce, l'usure de la bande de roulement 12 du pneumatique 10 représentée sur la figure 2 est de 6 mm, c'est-à-dire supérieure au seuil Si, autrement dit supérieure à la distance séparant, lorsque le pneumatique 10 est neuf, le sommet des nervures 18A de la surface de la bande de roulement 12. Compte tenu de l'usure supérieure à Si, le sommet des nervures 18A est au même niveau que la surface de la bande de roulement 12. Ainsi, l'embouchure de chaque cavité 20A est définie par un contour sensiblement plan ménagé sur la bande de roulement 12 et les cavités 20A sont distinctes et séparées des autres cavités.

L'usure du pneumatique est inférieure au seuil S ₂ , autrement dit inférieure à la distance séparant, lorsque le pneumatique 10 est neuf, le sommet des nervures 18B de la surface de la bande de roulement 12. Le sommet des nervures 18B est à un niveau inférieur que celui de la bande de roulement à ce stade de l'usure.

Au-delà du seuil Si, chaque cavité 20A présente une profondeur inférieure à la hauteur h-ι. Ici, la profondeur est inférieure à 2,5 mm et vaut 2 mm pour une usure de 6 mm. La hauteur de chaque nervure 18A est alors égale à la profondeur de chaque cavité 18A. Cette hauteur ou profondeur est égale à la différence entre la profondeur de chaque sillon 16 et l'usure du pneumatique 10.

Du fait que l'embouchure de chaque cavité 20A est définie par un contour sensiblement plan, elle est apte à être obturée parfaitement et hermétiquement par un sol lisse et plan lors du roulage. En d'autres termes, lorsque le pneumatique 10 est usé au-delà du seuil Si, chaque cavité 20A est conformée de manière à être fermée par le sol de manière sensiblement étanche lors de son passage dans l'aire de contact du pneumatique 10 avec le sol. Entre les seuils Si et S ₂ , chaque cavité 20B n'est pas fermée par le sol de manière étanche du fait du canal d'étranglement délimité par le sommet de chaque nervure 18B et le sol 11 .

On a représenté sur la figure 3 le pneumatique 10 des figures 1 et 2 usé au-delà du seuil S ₂ . Ce pneumatique 10 est également représenté schématiquement sur la figure 6B où l'on voit que, au-delà du seuil S ₂ , le pneumatique 10 comporte NE ₂ =10 ensembles constitués chacun d'une cavité 20B. On a donc NE ₂ =N ₂ =10.

En l'espèce, l'usure de la bande de roulement 12 du pneumatique 10 représentée sur la figure 3 est de 7 mm, c'est-à-dire supérieure au seuil S ₂ , mais également au seuil Si, autrement dit supérieure à la distance séparant, lorsque le pneumatique 10 est neuf, le sommet des nervures 18B de la surface de la bande de roulement 12. Compte tenu de l'usure supérieure à S ₂ , le sommet des nervures 18B, mais également celui des nervures 18A, est au même niveau que la surface de la bande de roulement 12. Ainsi, l'embouchure de chaque cavité 20B est définie par un contour sensiblement plan ménagé sur la bande de roulement 12 et les cavités 20B sont distinctes et séparées des autres cavités. L'embouchure de chaque cavité 20A reste inchangée par rapport à l'embouchure obtenue au-delà du seuil Si et avant le seuil S ₂ .

Au-delà du seuil S ₂ , chaque cavité 20B présente une profondeur inférieure à la hauteur h ₂ . Ici, la profondeur est inférieure à 1 ,6 mm et vaut 1 mm pour une usure de 7 mm. La hauteur de chaque nervure 18A, 18B est alors égale à la profondeur de chaque cavité 18A, 18B. Cette hauteur ou profondeur est égale à la différence entre la profondeur de chaque sillon 16 et l'usure du pneumatique 10.

Du fait que l'embouchure de chaque cavité 20A, 20B est définie par un contour sensiblement plan, elle est apte à être obturée parfaitement et hermétiquement par un sol lisse et plan lors du roulage. En d'autres termes, lorsque le pneumatique 10 est usé au-delà du seuil S ₂ , chaque cavité 20A, 20B est conformée de manière à être fermée par le sol de manière sensiblement étanche lors de son passage dans l'aire de contact du pneumatique 10 avec le sol.

Chaque cavité 20A, 20B présente, au-delà du seuil correspondant Si, S _2, une longueur de l'ordre de 20 à 30 millimètres correspondant à l'écart circonférentiel entre deux nervures 18A, 18B adjacentes d'une même cavité.

De telles cavités 20A, 20B formées à la surface de la bande de roulement 10 d'un pneumatique qui, d'une part, débouchent radialement vers l'extérieur du pneumatique et, d'autre part, sont conformées pour être fermée hermétiquement lors de leur passage dans l'aire de contact, sont qualifiées de "sonore". Dans ce mode de réalisation, chaque cavité 20A est sonore au-delà de chaque seuil Si, S ₂ alors que chaque cavité 20B est sonore uniquement au-delà du seuil S ₂ . Dans l'exemple illustré, les nombres NE,, ΝΕ -ι d'ensemble de cavités associées respectivement à deux seuils consécutifs S,, SM vérifient NEj.i<NEj pour i 6 [2, M] où M est le nombre total de seuils d'usure radiale prédéterminés et le seuil S, étant supérieur au seuil SM- Donc pour chaque valeur de i 6 [2, M], on a ki=NE _i /NE _i-1 car Ν Ε,/Ν ΕΜ >1 - On qualifie ainsi un pneumatique dans lequel NE ₂ >NEi, pneumatique à motif sonore « descendant ». Dans ce mode de réalisation, =2.

Les cavités 20A, 20B sont agencées de sorte que, au-delà de chaque seuil Si, S ₂ , les ensembles de cavités sonores 20A, 20B sont équi-réparties circonférentiellement sur le pneumatique 10. Comme chaque ensemble est constitué d'une unique cavité, les cavités sonores 20A, 20B sont donc équi-réparties circonférentiellement sur le pneumatique 10. En outre, la bande de roulement est conformée de sorte que, au-delà de chaque seuil Si, S ₂ , toutes les cavités sonores 20A, 20B sont identiques comme cela est illustré sur les figures 6A-6B.

En outre, chaque cavité 20A associée au seuil Si est également associée au seuil S ₂ . Dans le pneumatique 10, de telles cavités sonores sont inexistantes en deçà du seuil Si, notamment lorsque le pneumatique est neuf.

On a représenté sur la figure 4 une vue selon une coupe radiale d'un pneumatique similaire à celui des figures 1 à 3 en roulage sur un sol. Les dimensions sont modifiées de façon arbitraire pour la clarté de l'exposé. Ce pneumatique 10 est dans un état usé au-delà du seuil S ₂ et comprend par conséquent un ensemble de cavités sonores 20A, 20B.

On a représenté par une flèche 22 le sens de rotation du pneumatique 10 lors de son roulage sur le sol. A un instant donné, une partie de la bande de roulement 12 du pneumatique 10 est en contact avec le sol. Cette partie en contact est appelée aire de contact 24. La bande de roulement 12 est conformée de sorte que chaque cavité sonore 20A, 20B présente, lors de son passage dans l'aire du contact 24 du pneumatique 10 avec le sol 11 , une section de contact constante en fonction de l'usure du pneumatique 10.

Dans l'exemple représenté sur la figure 4, l'aire de contact 24 comprend une cavité sonore 26 dont l'embouchure radialement extérieure est recouverte par le sol 1 1. Ainsi, cette cavité sonore 26 est hermétiquement fermée.

L'aire de contact 12 du pneumatique comprend également une cavité sonore 28, située en amont de la cavité fermée 26, qui est ouverte car son embouchure n'est pas dans l'aire de contact et n'est par conséquent pas recouverte par le sol. Lors du roulage du pneumatique dans le sens désigné par la flèche 22, la cavité ouverte 28 va progresser vers l'aire de contact 24 jusqu'à ce que son embouchure soit obturée par le sol 11 .

Enfin, la bande de roulement 12 du pneumatique 10 comprend également une cavité 30 située en aval de la cavité fermée 26, par rapport au sens de rotation du pneumatique 10. Dans l'exemple représenté sur la figure 4, la cavité aval 30 représentée est ouverte car le sol 11 n'est pas en contact avec son embouchure. A un instant précédent, cette cavité 30 était fermée car localisée dans la zone de l'aire de contact 24 du pneumatique avec le sol 11.

Ainsi, au cours du roulage du pneumatique, une cavité sonore donnée occupe successivement une position amont 28 dans laquelle elle est ouverte, puis une position 26 localisée dans l'aire de contact 24 dans laquelle elle est fermée car recouverte par le sol, puis enfin une position ouverte 30 de nouveau dans laquelle elle n'est plus recouverte par le sol.

En d'autres termes, la rotation du pneumatique provoque, pour une cavité donnée, l'admission d'air à l'intérieur de la cavité, la compression de l'air contenu dans la cavité lorsque celle-ci est fermée par le sol dans l'aire de contact 24, puis la détente de l'air contenu dans la cavité lors de l'ouverture de celle-ci par séparation de la bande de roulement d'avec le sol.

Cette succession d'étapes d'admission/compression/détente est à l'origine d'un bruit caractéristique, parfois appelé chuintement ou bruit de pompage résultant de la détente de l'air comprimé contenu dans la cavité. L'amplitude et la signature fréquentielle de ce bruit dépendent notamment de la forme, du volume et du nombre de cavités sonores utilisées. De préférence, les cavités sont conformées de sorte que ce bruit soit détectable par un utilisateur du véhicule automobile ou par un dispositif électronique.

On a représenté sur la figure 5 un spectre fréquentiel SFT du bruit généré par les cavités associées au deuxième seuil S ₂ visibles sur la figure 3. On acquiert, par exemple au moyen d'un microphone, un signal du bruit d'empreinte acoustique généré par les cavités 20B. On applique une transformée de Fourier au signal afin d'obtenir un spectre fréquentiel brut. Puis, après des étapes de traitement de ce spectre fréquentiel brut, notamment de filtrage, on obtient un spectre fréquentiel filtré. On obtient ainsi le spectre fréquentiel SFT du bruit représenté à la figure 5 comprenant plusieurs composantes fréquentielles élémentaires P1 -P8. Le spectre prend la forme d'un peigne de Dirac caractérisé par les composantes fréquentielles élémentaires équiréparties. Chaque composante fréquentielle élémentaire est distante de la composante fréquentielle adjacente d'un écart fréquentiel F _T us sensiblement constant. En l'espèce F _TU s= 120 Hz.

Les paramètres tels que le nombre de témoins d'usure, leur géométrie d'implantation, la vitesse de rotation du pneumatique ou bien les dimensions du pneumatique définissent un intervalle fréquentiel de référence IR auquel la fréquence F _T us est susceptible d'appartenir. Pour une gamme de pneumatiques de tourisme, dont la circonférence peut varier entre 1 ,3 m et 3 m, dont le nombre de témoins peut varier entre 1 et 10 et dont la vitesse du véhicule peut varier entre 10 km/h et 130 km/h, la fréquence F _T us peut varier dans l'intervalle IR compris entre 1 et 278 Hz. Pour des pneumatiques de type poids lourd, l'intervalle IR est similaire.

On a illustré sur la figure 7 deux bandes de fréquences B1 =[50 Hz; 79 Hz] et

B2=[101 Hz; 159 Hz] dans lesquelles est située F _T us pour le bruit généré par les cavités associées respectivement à chaque seuil Si, S ₂ pour le pneumatique 10 des figures 1 à 3 qui présente une circonférence de roulement de 1 ,93 m à l'état neuf. Comme calculé ci-dessus, k ₁ =NE ₂ /NE ₁ =N ₂ /N ₁ =2 si bien que la valeur minimale k _min des valeurs de k, pour i 6 [2, M] est égale à 2. Pour chaque seuil Si, S ₂ , on détecte le bruit d'empreinte acoustique SFT émis par les cavités 20A et 20B. Afin d'identifier de façon univoque le seuil S, associé au bruit généré par le pneumatique 10, on limite la vitesse V pour la détection du bruit à un intervalle l=]V _min ; V _max ]=]70 km/h; 110 km/h] vérifiant V _max < k _min .V _min . Dans ce cas, les bandes B1 , B2 sont disjointes si bien que pour une valeur de F _T us déterminée à partir du bruit d'empreinte acoustique, on identifie de façon univoque par quelles cavités 20A ou 20B le bruit correspondant est généré.

On a illustré sur la figure 8 deux bandes B1 =[36 Hz; 94 Hz] et B2=[72 Hz; 187 Hz]. Dans ce cas, l'intervalle de vitesses V dans lequel on détecte le bruit est l=]V _min ; V _max ]=]50 km/h; 130 km/h] et ne vérifie pas V _max < k _min .V _min . Les bandes B1 , B2 présentent un intervalle de recouvrement [72 Hz; 94 Hz ] si bien que pour des valeurs F _T us de cet intervalle de recouvrement, le bruit correspondant est généré par les cavités 20A ou 20B sans que l'on puisse identifier lesquelles génèrent le bruit.

On a représenté sur les figures 9A-9F, un pneumatique selon un deuxième mode de réalisation. Le pneumatique 10 est destiné à un véhicule du type poids lourd. Les éléments analogues à ceux désignés sur les figures précédentes sont désignés par des références identiques.

A la différence du premier mode de réalisation, le pneumatique 10 selon le deuxième mode de réalisation comprend six seuils d'usure radiale prédéterminé SrS ₆ avec , NE ₂ =N ₂ =2, NE ₃ =N ₃ =4, NE ₄ =N ₄ =8, NE ₅ =N ₅ =16 et NE ₆ =N ₆ =32 et donc les rapport k, suivants: NE ₃ /NE ₂ = N ₃ /N ₂ = NE ₄ /NE ₃ = N ₄ /N ₃ = NE ₅ /NE ₄ = N ₅ /N ₄ = NE ₆ /NE ₅ = N ₆ /N ₅ = 2. Comme dans le premier mode de réalisation, le pneumatique 10 est à motif sonore « descendant ».

La profondeur des sillons 16 est de l'ordre de 14 millimètres, ici 14,3 mm. La profondeur de chaque sillon correspondant au seuil SL est fixée à 2 mm, ce qui correspond à un seuil SL=12,3 mm.

L'ensemble de nervures comprend des troisième, quatrième, cinquième et sixième type de nervures 18C-18F, en plus des nervures 18A, 18B. Chaque nervure 18C-18F présente respectivement une troisième, quatrième, cinquième et sixième hauteur h ₃ , h ₄ , h ₅ et h ₆ prédéterminée lorsque le pneumatique est neuf. h ₁ >h ₂ >h3>h4>h ₅ >h6 et S6>S ₅ >S4>S3>S2>Si de sorte que chaque nervure de type 18A est associé aux seuils SrS ₆ , chaque nervure de type 18B est associé aux seuils S ₂ - S ₆ , chaque nervure de type 18C est associé aux seuils S ₃ -S ₆ , chaque nervure 18D est associée aux seuils S ₄ -S ₆ , chaque nervure 18E est associée aux seuils S ₅ et S ₆ et chaque nervure 18F est associée au seul seuil S ₆ . Le premier seuil Si correspond sensiblement à 19% du seuil SL, c'est-à-dire que mm. Le deuxième seuil S ₂ correspond sensiblement à 35% du seuil SL, c'est-à-dire que h ₂ =10 mm et S ₂ =4,3 mm. Le troisième seuil S ₃ correspond sensiblement à 51 % du seuil SL, c'est-à-dire que h ₃ =8 mm et S ₃ =6,3 mm. Le quatrième seuil S ₄ correspond sensiblement à 67% du seuil SL, c'est-à-dire que h ₄ =6 mm et S ₄ =8,3 mm. Le cinquième seuil S ₅ correspond sensiblement à 84% du seuil SL, c'est-à-dire que h ₅ =4 mm et S ₅ =10,3 mm. Le sixième seuil S ₆ correspond sensiblement à 100% du seuil SL, c'est-à-dire que h ₆ =2 mm et S ₆ =12,3 mm.

Les différents seuils correspondent à différentes étapes de la vie du pneumatique durant lesquelles diverses actions doivent être entreprises pour répartir l'usure sur l'ensemble de la bande de roulement et ainsi augmenter la durée de vie du pneumatique. Ainsi, le seuil S ₂ correspond à une usure pour laquelle on peut permuter le pneumatique sur un même essieu. Le seuil S ₄ correspond à une usure pour laquelle on peut retourner le pneumatique. Le seuil S ₅ correspond à une usure pour laquelle on peut recreuser le pneumatique pour restaurer ses performances, notamment d'évacuation de l'eau.

Tout comme dans le premier mode, les ensembles de cavités 20A-20F, ici les cavités sonores 20A-20F, sont agencés de sorte que, au-delà de chaque seuil Si.S ₆ , les ensemble de cavités sonores 20A-20F, ici les cavités sonores 20A-20F, sont équi- répartis circonférentiellement sur le pneumatique 10.

En outre, chaque cavité 20A associée au seuil Si est également associée au seuil S ₂ -S ₆ , chaque cavité 20B est associée aux seuils S ₂ -S ₆ , chaque cavité 20C est associée aux seuils S ₃ -S ₆ , chaque cavité 20D est associée aux seuils S ₄ -S ₆ , chaque cavité 20E est associée aux seuils S ₅ et S ₆ et chaque cavité 20F est associée au seul seuil S ₆ .

On a illustré sur la figure 10 six bandes de fréquences B1 =[5 Hz; 8 Hz], B2=[11 Hz; 16 Hz], B3=[22 Hz; 33 Hz], B4=[44 Hz; 66 Hz], B5=[88 Hz; 132 Hz] et B6=[176 Hz; 264 Hz] dans lesquelles est située F _T us pour le bruit généré par les cavités associées respectivement à chaque seuil SrS ₆ pour le pneumatique 10 du deuxième mode de réalisation qui présente une circonférence de roulement de 3,03 m à l'état neuf. Comme calculé ci-dessus, si bien que la valeur minimale k _min est égale à 2. Pour chaque seuil SrS ₆ , on détecte le bruit d'empreinte acoustique SFT émis par les cavités 20A-20F. Afin d'identifier de façon univoque le seuil S, associé au bruit généré par le pneumatique 10, on limite la vitesse V pour la détection du bruit à un intervalle l=]V _min ; V _max ]=]60 km/h; 90 km/h] vérifiant V _max < k _min .V _min . Dans ce cas, les bandes B1 -B6 sont disjointes si bien que pour une valeur de F _T us déterminée à partir du bruit d'empreinte acoustique, on identifie de façon univoque par quelles cavités 20A-20F le bruit correspondant est généré.

On a illustré sur la figure 11 deux bandes six bandes de fréquences B1 =[3 Hz; 8 Hz], B2=[5 Hz; 16 Hz], B3=[1 1 Hz; 33 Hz], B4=[22 Hz; 66 Hz], B5=[44 Hz; 132 Hz] et B6=[88 Hz; 264 Hz]. Dans ce cas, l'intervalle de vitesses V dans lequel on détecte le bruit est l=]V _min ; V _max ]=]50 km/h; 130 km/h] et ne vérifie pas V _max < k _min .V _min . Les bandes B1 -B6 présentent des intervalles de recouvrement deux à deux [5 Hz; 8 Hz], [11 Hz; 16 Hz], [22 Hz; 33 Hz], [44 Hz; 66 Hz] et [88 Hz; 132 Hz] si bien que pour des valeurs F _T us de ces intervalles de recouvrement le bruit correspondant est généré par des cavités sans que l'on puisse identifier lesquelles génèrent le bruit.

On a représenté sur les figures 12A-12B, un troisième mode de réalisation d'un pneumatique selon l'invention comprenant deux seuils d'usure. Les éléments analogues à ceux désignés sur les figures précédentes sont désignés par des références identiques.

A la différence des modes de réalisation précédents, le nombre d'ensembles de cavités sonores 20A, 20B diminue avec l'usure du pneumatique 10. Les nombres NE, _, ΝΕ,.-ι d'ensembles de cavités associées respectivement à deux seuils consécutifs S, _, Si-i vérifient NEj.i>NEj pour i 6 [2, M] où M est le nombre total de seuils d'usure radiale prédéterminés et le seuil S, étant supérieur au seuil SM. Donc pour chaque valeur de i 6 [2, M], on a on a car NEn/NE, >1 . On qualifie un tel pneumatique de pneumatique à motif sonore « montant ». Dans ce mode de réalisation, k ₁ =NE ₁ /NE ₂ =N ₁ /N ₂ =2.

A la différence du premier mode de réalisation, chaque cavité sonore 20B associée au deuxième seuil S ₂ est également associée au premier seuil Si. Une partie seulement des cavités sonores 20A associées au premier seuil Si est également associée au deuxième seuil S _2.

On a illustré sur la figure 13 deux bandes de fréquences B1 =[101 Hz; 159 Hz] et B2=[50 Hz; 79 Hz] dans lesquelles est située F _T us pour le bruit généré par les cavités associées respectivement à chaque seuil Si _, S ₂ pour le pneumatique 10 du troisième mode de réalisation qui présente une circonférence de roulement de 1 ,93 m à l'état neuf. Comme calculé ci-dessus, k ₁ =NE ₁ /NE ₂ =N ₁ /N ₂ =2 si bien que la valeur minimale k _min des valeurs de k, pour i 6 [2, M] est égale à 2. L'intervalle l=]V _min ; V _max ]=]70 km/h; 1 10 km/h] vérifie donc V _max < k _min .V _min . Les bandes B1 , B2 sont disjointes si bien que pour une valeur de F _T us déterminée à partir du bruit d'empreinte acoustique, on identifie de façon univoque par quelles cavités 20A ou 20B le bruit correspondant est généré.

On a illustré sur la figure 14 deux bandes B1 =[72 Hz; 187 Hz] et B2=[36 Hz; 94 Hz]. Dans ce cas, l'intervalle de vitesses V dans lequel on détecte le bruit est l=]V _min ; V _max ]=]50 km/h; 130 km/h] et ne vérifie pas V _max < k _min .V _min . Les bandes B1 , B2 présentent un intervalle de recouvrement défini par [72 Hz; 94 Hz ] si bien que pour des valeurs F _T us de cet intervalle de recouvrement, le bruit correspondant est généré par les cavités 20A ou 20B sans que l'on puisse identifier lesquelles génèrent le bruit.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits précédemment.

En outre, la bande de roulement pourra comprendre plus de deux sillons et donc des ensembles de cavités comprenant plus de deux cavités sensiblement alignées axialement, c'est-à-dire présentant le même azimut.

La bande de roulement pourra également comprendre un unique sillon. Chaque cavité sera donc formée par une cellule.

La bande de roulement pourra comprendre plusieurs sillons et chaque cavité comprendre une unique cellule sonore de sorte que deux cavités successives circonférentiellement soient situées dans deux sillons différents.

La bande de roulement pourra comprendre des cavités agencées dans chaque sillon, les cavités étant sensiblement alignées axialement deux à deux sans pour autant être reliées l'une à l'autre par un canal. De telles cavités pourront être associées au même seuil d'usure ou bien à deux seuils d'usure différent. Dans tous ces cas, les cavités peuvent être à section de contact variable ou constante et indifféremment utilisées avec des pneumatiques à motifs sonores « montant » ou « descendant ».

A titre d'exemples supplémentaires de pneumatique à motif sonore descendant, on pourra exploiter des pneumatiques à trois ou quatre seuils présentant les caractéristiques suivantes:

NEi = 1 , NE ₂ =2, NE ₃ =4, NE ₄ =8.

A titre d'exemples supplémentaires de pneumatique à motif sonore montant, on pourra exploiter des pneumatiques à trois ou quatre seuils présentant les caractéristiques suivantes:

NEi = 12, NE ₂ =6, NE ₃ =2.