用于分析輪胎面參數的系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明大體上涉及分析輪胎面參數，且更確切地說，涉及一種用于分析輪胎面數 據以評估輪胎面參數（例如，輪胎面的不規(guī)律磨損特征）的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002] 系統(tǒng)已知用于獲得輪胎踏面數據，所述輪胎踏面數據提供輪胎的踏面的映射。舉 例來說，已使用激光映射系統(tǒng)來獲得輪胎表面的逐點數據測量值。此類激光映射系統(tǒng)通常 包含激光探針，用于針對沿著輪胎表面的每一點測量從探針到輪胎踏面的距離。這些激光 映射系統(tǒng)的輸出為輪胎提供踏面映射。踏面映射包含針對圍繞輪胎表面的多個點提供胎面 高度的測量值的數據點的集合?？梢苑治鎏っ嬗成鋪碓u估輪胎踏面的參數。舉例來說，可 以分析踏面映射來評估輪胎踏面的磨損特征，例如，輪胎面的不規(guī)律磨損特征。
[0003] 用于分析踏面映射的已知技術包含使用數學曲線（例如，多頂式函數）為踏面建 模。例如，第5, 249, 460號美國專利涉及一種用于測量不規(guī)律胎面磨損的方法和設備。在 此實例中，從激光掃描儀獲得的數據經分析并且通過曲線擬合過程與參考曲線相比較。實 際數據與參考曲線之間的偏差可以用于確定輪胎的不規(guī)律磨損程度。
[0004] 在分析輪胎踏面數據時使用曲線擬合技術（例如，多頂式曲線擬合技術）存在若 干缺點。例如，多頂式或數學函數的階數必須適合于特定輪胎類型，例如，卡車輪胎對比汽 車輪胎。在許多情況下，用于將輪胎踏面模型化的數學函數難以與踏面數據擬合，從而引起 誤差。數學模型的準確性可以通過（例如）增加多頂式函數的自由度而增加。然而，這引 起復雜度增加并且可能在擬合數學函數時引起不穩(wěn)定性風險。另外，使用數學函數來將踏 面數據模型化通常不考慮數據的不連續(xù)性或輪胎的左側與右側之間的不對稱性。
[0005] 在用于分析踏面數據（例如，踏面映射）的典型技術中，用于比較胎面高度的參考 量是輪胎的平均胎面高度。這使胎面高度的量化繁瑣，因為胎面高度值可以居中于具有正 值和負值的參考量的每一側上。另外，參考量不與本身具有手動胎面厚度計的輪胎的頂部 表面相關聯。此外，由于（例如）錯誤舍位或輪胎的其它均一性參數引起的輪胎的長期波 動變形可能會影響用于胎面高度分析的參考量。
[0006] 因此，需要一種分析輪胎踏面數據以評估輪胎胎面參數（例如，輪胎胎面的不規(guī) 律磨損特征）的改進的系統(tǒng)和方法。更接近地估計胎面特征的物理觀測結果的自動系統(tǒng)和 方法將是特別有用的。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明的各方面以及優(yōu)點將部分在以下描述中進行闡述，或者可以從所述描述中 顯而易見，或者可以通過本發(fā)明的實踐來習得。
[0008] 本發(fā)明的一個示例性方面涉及一種用于分析踏面數據以評估輪胎胎面的一個或 多個參數的方法。所述方法包含獲得輪胎的踏面映射。踏面映射包含多個數據點。每一數 據點提供在與輪胎的徑向軸平行的測量方向上界定的輪胎的胎面的胎面高度。所述方法包 含通過計算裝置處理踏面映射、使用平化處理來實現經平化踏面映射。經平化踏面映射包 含多個經平化數據點。每一經平化數據點提供在與輪胎的踏面通常正交的測量方向上界定 的輪胎的胎面的經平化胎面高度。所述方法進一步包含分析經平化踏面映射以評估輪胎胎 面的一個或多個參數。
[0009] 在特定實施方案中，分析經平化踏面映射以評估輪胎胎面的一個或多個參數可以 包含基于與胎面的頂部表面相關聯的參考量確定用于經平化數據點中的一者或多者的局 部高度指示。舉例來說，每一經平化數據點的局部高度指示可以通過確定與經平化數據點 相關聯的經平化胎面高度與沿著經平化踏面映射的部分在滑動觀測窗中界定的局部最大 經平化胎面高度之間的高度差來獲得。
[0010] 本發(fā)明的另一示例性方面涉及一種用于分析踏面數據以評估輪胎胎面的一個或 多個參數的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以包含適合于測量輪胎胎面的踏面映射的激光探針。踏面映 射包含多個數據點。每一數據點提供在與輪胎的徑向軸平行的測量方向上界定的輪胎的胎 面的胎面高度。所述系統(tǒng)進一步包含處理器和存儲器。所述處理器可以經配置以執(zhí)行存儲 在存儲器中以使處理器執(zhí)行操作的計算機可讀指令。所述操作可以包含使用平化處理來處 理踏面映射以實現經平化踏面映射。經平化踏面映射可以包含多個經平化數據點。每一經 平化數據提供在與輪胎的踏面通常正交的測量方向上界定的輪胎的胎面的經平化胎面高 度。
[0011] 本發(fā)明的又另一示例性方面涉及一種用于分析踏面數據以評估輪胎胎面的一個 或多個參數的計算機實施的方法。所述方法可以包含在計算裝置處接收輪胎的踏面映射。 踏面映射可以包含多個數據點。每一數據點可以提供輪胎胎面的胎面高度。所述方法可以 進一步包含使用迭代線性擬合過程從踏面映射中識別主曲線以及產生輪胎胎面的經平化 踏面映射。經平化踏面映射包含提供輪胎胎面的經平化胎面高度的多個經平化數據點。經 平化踏面映射中的一個或多個經平化數據點的經平化胎面高度可以被計算為踏面映射中 的對應數據點的胎面高度與通過主曲線界定的胎面高度之間的差。
[0012] 參考以下描述以及所附權利要求書，本發(fā)明的這些以及其它特征、方面和優(yōu)點將 得到更好的理解。并入在本說明書中并且構成本說明書的一部分的附圖圖示了本發(fā)明的實 施例，并且與所述描述一起用以說明本發(fā)明的原理。
【附圖說明】
[0013] 本發(fā)明的針對所屬領域的技術人員的完整且令人能夠實現的揭示（包含其最佳 模式）在說明書中得到闡述，所述揭示參考附圖，在所述附圖中：
[0014] 圖1描繪根據本發(fā)明的示例性實施例的示例性系統(tǒng)。
[0015] 圖2描繪根據本發(fā)明的示例性實施例的待處理的踏面映射。
[0016] 圖3描繪根據本發(fā)明的示例性實施例的用于測量胎面高度的不同測量方向的表 不〇
[0017] 圖4描繪根據本發(fā)明的示例性實施例的使用平化過程獲得的經平化踏面映射。
[0018] 圖5描繪根據本發(fā)明的示例性實施例的示例性方法的流程圖。
[0019] 圖6描繪根據本發(fā)明的示例性實施例的使用示例性線性擬合過程產生主曲線的 流程圖。
[0020] 圖7至14以圖形方式描繪根據本發(fā)明的示例性實施例的示例性線性擬合過程。圖 7至14繪制沿著橫坐標的胎面寬度以及沿著縱坐標的胎面高度。
[0021]圖15描繪根據本發(fā)明的示例性實施例的具有不連續(xù)性的針對輪胎胎面產生的示 例性主曲線。圖15繪制沿著橫坐標的胎面寬度以及沿著縱坐標的胎面高度。
[0022] 圖16描繪根據本發(fā)明的示例性實施例的針對不對稱輪胎的胎面產生的示例性主 曲線。圖16繪制沿著橫坐標的胎面寬度以及沿著縱坐標的胎面高度。
[0023] 圖17以圖形方式描繪根據本發(fā)明的示例性實施例的用以產生用于經平化數據點 的局部高度指示的滑動觀測窗的使用。
[0024] 圖18描繪根據本發(fā)明的示例性實施例產生的示例性局部高度指示映射。
【具體實施方式】
[0025] 現將詳細參考本發(fā)明的實施例，本發(fā)明的實施例中的一個或多個實例在圖式中圖 示。每一實例作為本發(fā)明的說明而非本發(fā)明的限制而提供。事實上，所屬領域的技術人員將 清楚，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下可以在本發(fā)明中進行各種修改以及改變。舉 例來說，圖示或描述為一個實施例的一部分的特征可以與另一實施例一起使用以產生再一 實施例。因此，希望本發(fā)明涵蓋此類修改以及改變，所述修改以及改變處于所附權利要求書 以及其等效物的范圍內。
[0026] 一般來說，本發(fā)明涉及用于分析輪胎面數據以評估輪胎面參數（例如，輪胎面的 不規(guī)律磨損特征）的系統(tǒng)和方法。更確切地說，可以執(zhí)行自動和穩(wěn)固的平化過程來將輪胎 面數據（例如，踏面映射）變換成經平化輪胎面數據。經平化輪胎面數據可以提供在與輪 胎的踏面通常正交（相較于與輪胎的徑向軸平行）的測量方向上界定的胎面高度。如本文 所使用的"通常正交于"表面是指在垂直于表面的20度內，例如，在垂直于表面的10度內。
[0027] 以此方式，經平化胎面數據可以提供與可以（例如）從手動胎面厚度計獲得的物 理測量值更類似的數據。經平化胎面數據可以經分析以評估輪胎胎面的一個或多個參數。 舉例來說，可以使用局部最大值作為參考量來確定用于經平化胎面數據的局部高度指示。 由于局部高度指示是通過局部最大值確定的相對高度，因此可以更容易地獲得胎面深度的 量化，從而引起輪胎參數的更準確評估，例如，不規(guī)律磨損特征。
[0028] 在本發(fā)明的一個實施例中，可以針對輪胎的胎面獲得踏面映射。可以使用任何合 適的數據捕獲裝置獲得踏面映射。舉例來說，可以從激光映射裝置獲得踏面映射，所述激光 映射裝置使用激光探針來映射輪胎的踏面。踏面映射可以具有多個數據點，所述多個數據 點提供在與輪胎的徑向軸平行的測量方向上界定的胎面高度，例如，在通過激光探針、聲波 探針、光探針、視頻探針或其它合適的探針