专利名称：具有用于不规则轮的隐藏轮辐布置的轮平衡设备及其方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车轮上的平衡配重的隐藏轮辐布置的方法，车轮具有轮毂、轮辋和多个连接轮毂和轮辋的轮辐，并且涉及用于平衡车轮并且在将要平衡的车轮的轮辐后面放置所需平衡配重的设备。
背景技术：
首先，为避免误解，本发明所遵循的规定的术语应该与车轮的技术术语结合使用。参见图1，整个物体应当理解为车轮100，它可以由适合的材料类似于铝合金制成。车轮100上将要安装轮胎(未显示)的部分应当理解为轮辋110并且防止轮胎离开轮辋110的轮辋110的边缘被称为轮辋的挡圈115。车轮100的中间通常安装到车辆上，该部分被称为车轮100的轮毂105，连接轮毂105和轮辋110的元件是所谓的轮辐120。轮辐120与轮辋110合并的区域在此被视为轮辐120的底座125。在该上下文中，车辆可以是电动车辆、摩托车、汽车、卡车乃至其起落架也包括轮的飞机。换句话说，具有转动车轮的任意种类的物体，其车轮可以应用本发明的方法和装置。
用于车辆的车轮要求平衡来与不平衡相抗衡。所谓的隐藏轮辐布置(HSP)需要平衡配重(多个平衡配重)来隐藏在车轮的轮辐后面，这样配重(多个配重)几乎不可见。隐藏轮辐布置的原理想法公开于例如申请DE 4415931A1的公开文本中。作为一个实例，图1显示了设计铝合金车轮100，车轮100具有五个具有相等宽度的等距轮辐120。考虑到平衡配重102的设计要求的最佳位置显示为在轮辐121后面(显示为小盒的配重以箭头标记)。
为了使HSP自动化，需要在车轮平衡设备中实现多个功能。这些功能包括例如测量车轮的不平衡并且计算所需的最佳平衡配重(多个平衡配重)。另外，确定车轮的轮辐位置并且如果有必要的话，计算隐藏布置的所需分割配重。这些功能可以在其中执行所需方法步骤的各个算法的软件中实现。
特别是，对于HSP，很关键的是车轮平衡设备即其控制单元知道将被平衡的车轮的轮辐的正确和精确的位置和形状。为此，车轮可以被扫描以便收集关于车轮的轮辐配置的信息，例如尤其是轮辐的位置和轮辐的宽度。
US6,535,281公开了一种用于扫描车轮的方法和装置，其中车轮所在的位置通过由光源发射的光束检测并且反射至位置检测的接收器。所检测位置相对于参考位置的间距由发射束和反射束的方向测量。光源和位置检测接收器利用旋转驱动围绕公共轴线同步枢转，旋转驱动包括步进电机用于连续的测量步长。旋转角传感器向评估系统供给与步进电机的旋转位置成正比的信号。通过该方法和装置，可以提供将要平衡的车轮的轮辐配置上的数字化的扫描数据。信息通过每个检测位置相对于车轮上的各个参考位置的测量间距表示。
然而，为了保证车轮平衡设备的高效信息通过量，扫描数据及其确立应该减少至最小。另外，扫描数据的确立一方面应该尽可能迅速，并且尽可能可靠。
然而，现代的车轮特别是由铝合金制成的昂贵的车轮利用了多种轮辐配置。换句话说，所有轮辐未必彼此具有相等的距离。甚至车轮的所有轮辐具有相同的宽度并不是事实，如从图2a至2g中所示。
在图2a中，车轮200a的轮辐配置包括轮辋210a，具有轮辐220a的五个等距对230a，其中轮辐220a的对230a具有两个等距的轮辐220a，这两个等距轮辐220a具有相等的宽度。在图2b中车轮200b包括具有倾斜轮辐220b的轮辋210b，其中轮辐并不对应于轮毂和轮辋上其中轮辐的底座所处的点之间最短的直接连接。在图2c中，车轮200c的轮辐220c形成五个等距对230c，其中特定对230c的轮辐220c具有不同的尺寸，例如不同的宽度。图2d显示了具有分叉轮辐220d的车轮200d，其中特定的轮辐220d从轮毂205d沿轮辋210d的方向延伸，并且在轮辐220d到达轮辋210d之前，它分叉成两个轮辐221d、222d。在图2e中，车轮200e的轮辐配置包括轮辋210e，具有轮辐220e的五个等距对230e，其中轮辐220e的对230e包括两个对称的轮辐220e，并且其中轮辐对230e之间的空隙240e形成得类似于圆圈，且轮辐对230e内的空隙241e形成为缝。图2f中的车轮200f包括轮辐220f的五个组231f，其中组231f的两个轮辐较细并且另一个轮辐相对较宽。另一方面，车轮200f的空隙240f几乎相等和等距地分布。图2g中的车轮200g有些像是图1中车轮100的硬化型。初看上去，车轮200g很容易处理，但是在轮辐220g的底座中的小空隙241g在进行HSP时很麻烦。
因此本发明的一个目的是提供一种用于平衡车轮的方法和装置，它能够使平衡配重自动化隐藏轮辐布置，藉此就可以处理如上文刚刚讨论的尽可能多的不同种类的轮辐配置。
发明内容
依照第一方面，用于车轮上的平衡配重的隐藏轮辐布置的方法包括确定轮辐配置数据。
依照第二方面，用于平衡车轮并且在将要平衡的车轮的轮辐后面放置所需的平衡配重的设备。
依照第一方面，用于车轮上的平衡配重的隐藏轮辐布置的方法包括确定轮辐配置数据，其中车轮具有轮毂、轮辋并且多个连接轮毂和轮辋的轮辐，该方法包括使用下列步骤确定轮辐配置数据在与轮辋固定距离处的采样位置采样轮辐数据；将采样的轮辐数据从空间域变换为频域以用于提供轮辐数据的频率特性；以及从频率特性和轮辐数据中导出轮辐配置数据。现已发现，频域中表示扫描/采样轮辐数据的频率允许确定关于轮辐数目及其相对于预定参考点的位置的第一猜测。
还可以在相对于轮辋的挡圈具有预定距离的不同位置上执行采样步骤。通过该特征，可以采集与轮辋不同距离处的轮辐数据，这样就可以从轮辐配置上不同位置中采集的不同轮辐数据之间的关系进行推断。
另外，采样步骤可以包括通过分配表示预定情况之一的预定值来评估采样的轮辐数据的每个数据表示。通过对采集的轮辐数据的该类加权，可以增强轮辐数据的评估特别是频域中的分析。
另外，可以通过在每个采样位置车轮进行多周回转来改进采样步骤，其中在每周回转中，采样的轮辐数据在其中可靠的采样值仍然缺少的位置中完成。因此，通过在每个扫描位置中采集更完整的集合体，能够增强采集的轮辐数据的可靠性。
在一个实施例中，变换步骤包括在扫描数据上执行傅里叶变换，提供轮辐数据的傅里叶数据。优选地使用快速傅里叶变换(FFT)，它可以在软件或数字硬件例如数字信号处理器中实现。因此，可以具有轮辐扫描数据的快速处理。
在另一个进展中，导出步骤包括通过具有最大波幅的傅里叶数据的谐波频率信息识别对应于轮辐组的周期图案并且通过谐波频率的相位信息识别周期组的位置。几乎所有车轮包括对称组的轮辐并且其周期图案可以通过变换的轮辐数据的具有最大波幅的谐波频率进行识别。因此，可以推导出轮辐的位置并且可以在轮辐数据的识别的周期图案及其频率特性中导出各个轮辐宽度。此外，轮辐配置数据可以存储为表示车轮的轮辐配置数据的映图。该轮辐配置映图可以用作必需的平衡配重的连续的隐藏轮辐布置(HSP)的参考。
因此，首先具有确定将被平衡的车轮的平衡配重的最佳值和最佳位置的步骤。然后，具有将平衡配重的确定的最佳位置与轮辐配置映图/数据进行比较来确定平衡配重的最佳位置是否已经与轮辐的位置匹配的步骤。因此，通过比较平衡配重的最佳位置与轮辐配置数据，可以确定最佳位置是否在轮辐之后。如果最佳位置在轮辐之后，配重可以紧接着放置在最佳平衡位置上。然而，如果最佳位置没有或部分地没有在轮辐的后面，这样配重就会可见，还有一个附加步骤，其中可以发现轮辐配置映图/数据中的第一和第二轮辐，它们临近平衡配重的最佳位置。
因此，如果比较的步骤是平衡配重的确定的最佳位置没有或部分地没有在轮辐后面的话，另一个进展可能包括在临近平衡配重的最佳位置的轮辐配置数据中确定第一和第二轮辐的步骤。
另外，所有实施例可以包括分割步骤，分割步骤分别为第一和第二轮辐计算第一和第二分割值，基于确定的值和最佳平衡配重的位置和第一轮辐和第二轮辐的位置分割平衡配重。
在另一个进展中，该分割步骤能够以迭代方式(或作为循环)执行直至满足预定情况(或HSP质量要求)。这种情况可以是无论是否实现了分割平衡配重的预定(最大)尺寸。即，可以检查平衡配重的计算尺寸是否小于预定极限值。另一个情况是分割平衡配重的确定尺寸是否小于依照轮辐配置映图/数据的各个确定的轮辐的宽度。即，取决于其中应该在后面布置特定平衡配重的各个轮辐来对尺寸进行评估。因此，可以迭代平衡配重(多个平衡配重)的分割以获得更小件的配重，该配重可以更容易地隐藏在轮辐后面。因此，在第一分割步骤之后，第一轮辐和第二轮辐可以变成新的出发点来重复平衡配重分割的过程。因此，在具有很多细轮辐HSP的车轮中也可以获得很好的结果。
(平衡配重)分割步骤的每个迭代可以通过下列步骤进行初始化设置第一轮辐和第二轮辐的至少一个确定位置，且将分割平衡配重的各个计算值设置为下一个分割步骤的新的初始条件。换句话说，存在其中仅仅两个分割平衡配重之一将要由附加的分割步骤分割的情形，但是还可能两个分割平衡配重由于不满足设定的HSP质量要求而都需要再次进行分割。
本发明的方法可以实现为计算机程序产品，计算机程序产品包括编码装置，当编码装置在控制各个装备的车轮平衡设备的计算机上运行时，编码装置执行本发明的方法之一的步骤。另外，计算机程序产品可以存储在数据存储装置上，数据存储装置可以由各个计算机读取，这样编码装置就载入计算机中以在计算机上运行。
依照第二方面，用于平衡车轮并且在将要平衡的车轮的轮辐后面放置所需的平衡配重的设备，该设备包括连接到平衡机上的测量轴；将车轮安装到轴上以围绕车轮轴旋转的安装装置；可操作地将发射的光束导引到车轮上的位置上的光源；可操作地接收由车轮上的检测位置反射的光束的光敏接收器；用于同步移动光源和接收器的装置；用于存储位置检测接收器的测量值的装置；所述方法的特征在于用于执行存储的测量值的从空间域变换到频域的变换装置；和电子评估系统，该电子评估系统设计成评估变换的轮辐数据并且生成表示连续轮辐之间空隙和轮辐的位置和特性的轮辐配置数据。
在另一个进展中，该设备还包括力测量设备，力测量设备可操作以向评估系统提供与车轮的不平衡成正比的信号；并且其中评估系统配置成评估平衡车轮的值和用于提供平衡配重的位置的轮辐配置数据的值，平衡配重位于轮辋上车轮的轮辐的后面。
该设备可以设置有同步移动以扫描多个预定位置中的轮辐数据的光源和接收器。
变换装置可以实现为处理单元，处理单元设计成执行傅里叶变换。此外，变换装置可以是配置成执行快速傅里叶变换的数字信号处理器。
通过如下连同附图的详细说明，其它目的和特征将会变得明显。然而，应当理解，设计附图仅仅是出于说明的目的，而不是作为对本发明定义的限制，本发明定义的限制应该仅仅参照所附权利要求书。还应该理解，附图只是旨在通过概念说明在此描述的结构和过程。
图1显示了具有五个等距轮辐的车轮的实例，其中，显示了平衡配重的最佳的隐藏轮辐布置；图2a-2g显示了具有轮辐配置的车轮的多个实例，其中轮辐位置的自动确定对误差比较敏感；
图3a-3b显示了由于对采样的轮辐数据的错误解释而导致的平衡配重的不良布置；图4通过本发明更详细地显示了隐藏轮辐布置，本发明中正确地判读了采样的轮辐数据，并且将图3b的平衡配重分成两个隐藏布置的平衡配重；图5显示了用于采样的轮辐数据的分析特别是轮辐图案的识别的实例；并且图6a显示了对图5的采样的轮辐数据中的五个等距轮辐的识别；图6b更详细地显示了对图6a的轮辐数据中识别组/周期的采样的轮辐数据的分析；图7a显示了用于对采样的轮辐数据进行分析和对6对轮辐进行识别的另一个实例；图7b更详细地显示了对图7a的轮辐数据中识别组/周期的采样的轮辐数据的分析；图8a-8d是说明书附录的第一详细工作实例的图示；并且图9a-9d是说明书附录的第二详细工作实例的图示。
具体实施例方式
依照第一实施例，轮平衡设备的扫描器集中在车轮的轮辋上，在例如轮辋挡圈上35毫米的一个位置处。如果这是不可能的，那么扫描器就可能集中在例如轮辋半径的2/3的位置处。然后，在轮辋运行一个整周旋转的同时，扫描器对车轮进行扫描。即重复读取从扫描器至轮辋点的距离，其中轮辋点为扫描器的传感器所指向的位置。
在预定的分辨率下对读取的距离进行采样。已知的是，数字化数据的分辨率可以由用于存储读取/采样距离的量化步长的预定数目即扫描的轮辐数据来限定。扫描的轮辐数据可以存储在用于控制平衡设备的控制单元或各个计算机环境的存储器中。
如果对于每个轮辐数据矢量使用256个步长的分辨率，那么每个步长就对应360°/256＝1.4°的轮辋周长。也就是说在轮辋直径增大时，检测的精确性就降低。例如1.4°的分辨率对应于直径50cm(20英寸)的轮辋周长上的6.2毫米。如下的表提供了不同直径的轮辋的圆周弧的值(被称为1.4°的分辨率)
因此，在轮辐检测中，不得不接受误差，该误差至少涉及轮辐的中点，其宽度与轮辋直径有关的圆周弧同宽。然而，如果存在许多非常细的轮辐的话，就很难或者个本是不可能在轮辐后面隐藏配重，那么这个问题就可以忽略。
至于对轮辐数据的采样，从扫描器发出的信号可能是饱和的或有噪声的。个据另一个研究进展，通过在轮辐数据的采样期间使用一周以上的回转，采集的轮辐数据中的先前回转中的间隔可以使用扫描的轮辐数据中的有用的采样值来填充。
对应于空间域数据的扫描轮辐数据变换成频域以便进一步分析。例如，设计有傅里叶变换的软件或各个数字信号处理器中执行的傅里叶变换在采集的轮辐数据上计算出用于表示频域中的扫描轮辐数据的各个频率信息。快速傅里叶变换(FFT)也可以用于执行傅里叶变换。然后，搜索频率数据中的最高的谐波，即具有最大波幅的谐波。这个谐波的指数取作轮辋中的轮辐的数目。这个谐波的相位提供了一个轮辐的位置并且因此在所有轮辐都隐藏地等距布置的情形下，所有其它的轮辐就是已知的了。
现在来讨论车轮的类别，这一点很难处理。第一类车轮具有不等距的轮辐，如图2a、2c和2e所示。在此傅里叶变换不能准确地计算轮辐，但是却能分别计算出等距的轮辐组或轮辐的周期图案。在图2a的实例中，具有最大波幅的谐波将会错误地导致得出5个轮辐的结论，而不是正确的10个。这个问题在没有更多考虑时使用傅里叶变换容易导致产生。
换句话说，采样的轮辐数据的频率特性提供了找到位于给定间隔处的周期元素的可能。同样，当给出的车轮轮辐不等距时，例如由于如图2a、2c和2e所示那样存在等距的轮辐对时，仅仅解释频率特性就会失败。因此，针对配重布置决定的位置可以是如图3a和3b所示的相同的轮辐对的两个轮辐之间的间隔。因此，配重没有隐藏在一个轮辐后面。
第二类车轮具有倾斜的并非直的轮辐，例如如图2b和2c所示。在此，当轮辐后面的配重布置点是基于对扫描的轮辐数据进行傅里叶变换之后识别的谐波的相位而定时，程序就计算扫描器所聚焦的轮辐段的中点。然而，却是分别在轮辐底座上外推或投影出计算点，并且假定轮辐底座的中点也是这样导出的。然而，当聚焦的轮辋轮辐如图2b和2c所示那样并不非常笔直时，估算的轮辐底座将不会是真正的轮辐底座的中点，因为这个底座相对于扫描器聚焦的区段有偏移。因此，如果考虑参照估算/计算的中点来布置配重，那么在轮辐一侧就是可见的，因为计算的轮辐底座并不是真正的轮辐底座的中点。
第三类车轮具有如图2c和2f所示那样的不同尺寸的轮辐，如果假定一个轮辋中的轮辐具有相同的宽度，那么傅里叶变换计算的并且由此估算的点就被视为轮辐底座的中点。即轮辐宽度是重要的因素。
总而言之，仅仅使用变换的轮辐数据和相位信息中具有最大波幅的谐波并不能总是得到正确的结果。这是特别是在如果轮辐具有不同的宽度值的情况下发生的情形，不论轮辐彼此完全等距离(例如图2f)还是轮辐对等距离(例如图2c)。
如上所述，分析傅里叶变换的轮辐数据仅仅对于周期性的轮辐图案返回正确的结果，其中这些图案为完全相同的轮辐对或轮辐组。然而，应当指出，需要知道特定轮辐的宽度和位置，以便建立完全隐藏在轮辐后面的平衡配重。
另外还存在如图2d和2g所示的所谓的一类叉状轮辐，其中轮辐沿着从轮辐上部到轮辐底座的方向将自身分为两个或更多的分支。如果对轮辐数据采样时扫描器所聚焦的区段或位置分别在轮辐中是唯一的并且还没有分开的部份中产生，那么轮辐数据的频率特性的谐波分析就不能正确地对轮辐计数。在最坏的情况下，配重布置的确定点可以准确地位于两个轮辐分支之间。因此，平衡配重并不是隐藏在轮辐后面，而是在一个轮辐分支和另一个之间是可见的。为了有效地工作，应该在轮辋底座附近执行对轮辐数据的采样和该数据的频率特性的分析。
另一种进展也提供了对于前述情形的解决方案。主要的附加特征包括降低扫描器聚焦的点或在不同的扫描位置处添加另外的采样的轮辐数据，计算每个轮辐的宽度，并且为了对轮辐数据采样而转动轮辋大于两周回转。
对于处理叉状轮辐(图2d和2g)或倾斜的轮辐(图2b和2c)，至于扫描器的位置(多个扫描器的位置)，可能足以相对于主要实施例中的固定的点/位置(上述实例中为轮辋挡圈上方的35毫米)朝向更接近轮辐底座的点/位置分别降低扫描器的观察点或扫描点；例如轮辋挡圈上方20毫米。然而，存在这个位置太低并且轮辋在轮辐中还没有分开的风险。换句话说，扫描的轮辐数据将个本检测不到任何轮辐。
在另一种进展中，对轮辐数据采样的扫描器聚焦在一个以上的位置上，例如，聚焦在远离轮辋周线沿着车轮半径朝向轮毂的两个或三个位置上。这在为采集和分析轮辐数据而付出的努力和所实现的结果之间提供了良好的折衷。
因为最重要的数据是关于更接近轮辋周线的位置(轮辐底座附近)的数据，所以轮辐数据的频率特性的谐波分析可以限制为关于第一位置所采集的数据，并且如果有必要的话，其它数据仅仅在之后再作研究。
至于轮辐的宽度，从扫描器读取的轮辐数据被记录为例如数据矢量(在下文中也简称为矢量)。在另外的进展中，这个矢量被用于识别每个轮辐的宽度。另外，由此在一个实施例中，对测量的距离即轮辐数据进行采样，以便数据具有更明确的意思。在矢量中特定位置处(在下文中指数i被用于识别特定的位置)写入的值例如可以按照以下进行存储0 用于没有采集的值(矢量可以使用空值来初始化)；1 表示两个连续的轮辐之间的空的空隙；2 用于有噪声的信号；3 用于光饱和的信号(表明激光击中一个轮辐)；并且4 表示轮辐的存在。
为了识别轮辐宽度，在一个实施例中，对矢量中等于0、2、3或4的连续元素进行计数。具有等于1的值的矢量元素没有考虑，因为这个值表示空的空隙。反过来，为了分别识别两个邻近或连续的轮辐之间的空隙宽度，就对等于0、1或2的连续元素进行计数。这样，在具有不同尺寸的轮辐以及没有等距轮辐的情形下，就可以正确地操作。
此外，已经发现了存在为对轮辐数据采样而针对使用的轮辋回转周数的折衷。更多的回转会降低矢量中等于0和2的元素的数目，这些元素象征断开的情形，即不承载有用的信息。在一个实施例中，转动轮辋四周回转。
因此，关于轮辋的回转，假定机械转动速度为60 RPM(每分钟转数)，那么就需要1秒来形成一个整周回转。另外，当在车轮的三个不同位置处采集轮辐数据时，就将扫描器移到例如如下的三个扫描位置处
扫描位置1轮辋挡圈上方50毫米，扫描位置2轮辋挡圈上方35毫米，并且扫描位置3轮辋挡圈上方20毫米。
扫描位置2是依照基本解决方案的单个扫描位置。很值得一提的是，前面所提到的距离20毫米、35毫米和50毫米并没有被视为将原理限制为这些值，但是通过这些值已经获得了很好的结果。另外，代替将一个扫描器移动到三个不同的扫描位置的是也可以使用三个分离的扫描器。
如果在每个位置上使用了轮辋的四周回转，那么用于捕获轮辐数据的时间比基本解决方案中的要长，但是却有利地得到了更精确和详细的信息用于帮助对轮辐配置进行分析。即大概需要2秒用于数据的获取，1秒来进行整周回转，大约1秒来进行精确的扫描器布置。用于将扫描器移到三个不同位置并且在每个位置处执行四周回转，轮辐数据的扫描大概需要12秒。
采集的轮辐数据的三个矢量可以存储在轮辐数据矩阵中，例如表示为spokes_data[3][256]。即单个行涉及扫描器的三个位置(20毫米、35毫米、50毫米)之一。如下的表显示了数据结构，这个表可以用于存储扫描的轮辐数据01……254255
然后，三行轮辐数据矩阵可以作为单个矢量来管理并且可以通过傅里叶变换清楚地处理以便认出可能的周期组。如上所述，例如周期组可以是一个轮辐在两个空的空隙之间的简单情形，或者一对轮辐与三个空的空隙一起的trickier情形，或者三个轮辐和四个空的空隙的情形，等等。上述每个矢量的FFT处理返回检测的周期组的数目和每个周期组之一的位置。因此，第一矢量，例如选取矢量spokes_data[2][256]来分析。
在另一个进展中，首先，评定特定情况，该情况可能表示矢量可能无法使用。它可以被校验成值等于1的元素的数目是足够的。例如，如果矢量不包含表示存在空隙的元素，那么就可能是扫描器位置太低。即扫描发生在低于轮辐底座的轮辋上。另外，它可以被校验成值等于3或4的元素的数目也是足够的。例如，如果矢量充满了等于2或0的元素，那么矢量就被视为未确定的。如果这种真实性情况之一没有被校验，那么就可以推断出不可能标识矢量中的周期组，所以就选择下一个位置处的矢量。在没有矢量被认为有效时，程序就终止。
下一个检查可以是校验轮辐是否充分宽从而将平衡配重隐藏在轮辐后面。为此，计算轮辐宽度的平均值并且校验平均值大于预定阈值。作为另一个真实性检查，至少一半数量的轮辐应该具有大于预定阈值的宽度。在这两种情况之一没有被校验的情况下，可以对轮辐计数，但是将平衡配重隐藏在如此细的轮辐后面是没有意义的。
然后，另一个真实性检查是校验周期组的计算数目在所有的三个矢量中是相等的。如果不是这样，那么就可以将此作为轮辐为叉状的强的指示。在存在这类轮辐时，周期组的数目必须是较小的数，并且另外，该较小的数相对于分支的数目必须是大数的整约数(例如如果轮辐是分叉的，那么该较小的数就是大数的精确的一半)。换句话说，较高位置处的一个矢量中的周期组的数目与下部位置(下部位置指的是靠近轮辐底座)中被检查的一个矢量相关/比较。换句话说，本发明并不限于处理将自身分成两个分支的轮辐，本发明的原理甚至对于将自身分成不只像分叉的轮辐那样的两个分支的更多分支的轮辐也是可用的。
在确定要分析的矢量和周期组的适当数目之后，就必须限定矢量中的周期组。然后，采集的轮辐数据值可以解释来设置轮辐宽度和空隙宽度。在一个实施例中，设立每个周期组的轮辐位置和空隙位置的详细映图。每个周期组通过所选谐波的相位与车轮的轮辋处的特定位置相关，该相位由从空间域到频域的变换例如傅里叶变换计算得出。
图6a和6b显示了用于分析车轮的采样的轮辐数据的第一实例，该车轮具有五个等距轮辐621、622……625，它们通过等距空隙641、642……645隔开。在图6a的图形中，显示了如上所述的已经加权(或量化)所有采样的轮辐数据。垂直线1上的采样值清楚地识别为空隙，并且垂直线3上的采样值为轮辐。扫描器的有噪声的或模糊的采样位于垂直线2上。现在可以导出轮辐映图或轮辐配置数据，这些位于垂直线0和4上的点处。在图6b中，更详细地显示了图6a的轮辐数据的识别周期。因此，仅仅需要一些更多的说明。具有指数5的谐波通过正弦曲线670显示，这是轮辐数据的频域表示的最强谐波。最强的谐波指的是具有最大波幅的谐波。当分析采样的轮辐数据产生轮辐配置数据时，轮辐存在具有真实性的区域中，值可以设置在线4上(图6b通过654b显示)。反过来，在识别为空隙的区域中，轮辐配置数据中的值可以设置为线0(通过图6b中的650b显示)。
图7a和7b显示了用于分析车轮的采样的轮辐数据的第二实例，该车轮具有轮辐701a、702a……712a的六个轮辐对731a、732a……736a，它们由等距间隙741a、742a……746a隔开。在图7a的图形中，显示了已经加权(或量化)的所有采样的轮辐数据。垂直线1上的采样值(识别)为空隙，并且垂直线3上的采样值为轮辐。有噪声的采样位于垂直线2上。同样可以导出轮辐映图或轮辐配置数据，这些位于垂直线0和4上的点处。
在图7b中，更详细地显示了图7a的轮辐数据的识别周期。因此，仅仅需要一些更多的说明。具有指数6的谐波通过正弦曲线770显示。当分析采样的轮辐数据产生轮辐配置数据(一类轮辐映图)时，在轮辐的存在具有真实性的区域中，值可以设置在线4上(图7b中通过754b显示)。反过来，在识别为空隙的区域中，轮辐配置数据中的值可以设置为线0(通过图7b中的750b显示)。
关于轮辐配置的所有聚集的信息可以用作HSP算法的输入。特别地，计算的平衡配重的最佳位置和关于轮辐配置的信息之间的关系可以用于分割平衡配重，以便两个分割的平衡配重可以精确地布置在与计算的位置邻近的轮辐后面。因为通过在此公开的方法，已经知道了轮辐配置和最佳平衡配重的位置，因此HSP算法将邻近最佳平衡配重的两个轮辐的位置作为输入，以便将平衡配重隐藏在它们后面。
一旦已经确定了应该布置最佳平衡配重的位置，那么这个位置就可以在轮辐配置数据或轮辐映射中搜索到。因此，可以识别包含最佳位置的特定周期组和组的元素。如果最佳配重位置位于两个轮辐之间，那么可以研究出轮辋映射以返回邻近轮辐的中间位置。如果配重位置已经在轮辐后面，那么配重就可以保持在最佳位置处或者也可以分割，如果仅仅部分地隐藏在轮辐后面的话。
在一个实施例中，考虑轮辐宽度来评估分成两个部份的平衡配重是否可以完全隐藏或是否将部分地可见。或者，也可以始终分割配重。因此，所获得的两个配重隐藏在所指的轮辐和下一个轮辐后面，如果配重的位置大于轮辐的中点的话，或者隐藏在上一个轮辐后面，如果配重的位置小于轮辐的中点的话。就这个方面而言，已经检验了多类平衡配重并且发现，通过选择特定类别的配重也可以影响HSP的效果，特别是在特定配重具有部分地可见的形状的情形下，而另一类的配重则没有影响。因此，在另一个进展中，除评估的轮辐配置信息之外，最佳平衡配重的位置以及不同类别的平衡配重的测量都要考虑。如下的表作为一个实例显示了几种类型的配重的这种影响。
在另一个进展中，考虑了有关可用平衡配重的尺寸的已知数据和导出的轮辐配置数据，从而确定是否特定配重可以隐藏在确定的轮辐后面。在特定配重不能完全地隐藏在它的轮辐后面的情形下，重复平衡配重的分割，直到到达与可用的轮辐宽度相对应的预定配重尺寸时为止。因此，能够以较高的速率实现将布置的配重成功地隐藏在它们的各个轮辐后面。换句话说，重复/反复平衡配重的分割直到程序过程获得更小块的配重，这些小块配重甚至可以隐藏在比较细的轮辐后面。
例如，在第一分割步骤之后，检查计算的第一和第二轮辐是否能使计算的配重可以完全地隐藏在各个轮辐后面。如果一个或两个配重部分地可见，那么各个轮辐的各个配重和位置就用作重复平衡配重分割这个过程的新起始点。
通过使用伪编码来执行详细的实例下文将详细描述用于执行依照一个实施例的方法的算法的实施例。为了更好地说明，通过使用伪编码来强化这个实例，反过来这些并不旨在限制在此的公开内容。
对于傅里叶变换的计算，执行快速傅里叶变换作为程序spokes_fft()。因此，矢量spokes_data[n]通过spokes_fft()程序来处理。对于每个矢量，寻找具有最大波幅的谐波，其指数j和相位arg分别保存在变量inumberg[n]和xFirstP[n]中。
现在参照图5，显示了矢量spokes_data[]的采集的轮辐数据值和它们的傅里叶变换处理。在此实例中，j＝5并且arg＝42。指数j对应于具有最大波幅的谐波的指数，并且解释为周期组的数目。参数arg、谐波相位j用作与轮辋有关的周期组的位置的标记。
这个矢量的真实性评估结果为正，就选择这个矢量作进一步的分析。然后周期组的维数确定为矢量元素的数目，其中矢量元素包括单个组。周期组的周期k＝256/j。因为k是有理数，所以周期T是最接近k的偶数集合。假定c＝[k]，if(c mod 2＝＝0)T＝c；else T＝c+1；然后，就建立矩阵周期[j][t]，其中(j＝0，1，2…，J-1)并且(t＝0，1，2…，T-1)。这个矩阵包含在矢量spokes_data[]中识别的j周期组for(j＝0；j＜J；j++)for(t＝0；t＜T；t++){if(arg＜T/2)x＝arg+T/2+t+J*T；elsex＝arg-T/2+t+j*T；if(x＞＝256)x-＝256；if(x＜0)x+＝256；period[j][t]＝spokes_data[x]；}现在，对于每个周期组，可以限定单个元素轮辐和空隙。为了限定轮辐宽度，在发现一个3或一个4之后，对值等于0、2、3或4的连续元素进行计数(3和4是可靠地表示存在轮辐的值，0和2是不用在轮辐和空的空隙之间区别的替代值)。
当发现具有值等于1的元素(没有轮辐)时，就假定空的空隙从这个点开始，因此对所有等于0、1或2的元素计数，直到发现再次一个3或一个4时为止。因此限定了空的空隙的宽度。
作为假设，周期组中的第一元素应该是空的空隙。在第一空隙之后，存在一个或多个轮辐和对等的一个或多个空隙。作为另一个假设，确定在单个周期组中，存在至多5个轮辐以及因此的6个空隙。两个假设也可以用在真实性考虑中。
接下来，可以限定结构表示轮辐(bSpoke＝true)或空的空隙(bSpoke＝false)并且存储它的宽度typedef struct TElement{bool bSpoke；int iWidth；}然后建立矩阵rElement[j][i]，其中(j＝0，1，2......J-1)并且i＝0，1......11)，并且包含在周期组j中检测的i元素for(int t＝0；＝＜T；t++)switch(period[j][t]){case 0case 2if(t＝＝0)rElement[j][i].bSpoke＝false；//i＝0；rElement[j][i].iWidth++；break；case 1；if(t＝＝0)rElement[j][i].bSpoke＝false；//i＝0；if(rElement[j][i].bSpoke＝＝true){i++；rElement[j][i].bSpoke＝false；}rElement[j][i].iWidth++；break；case 3case 4if(t＝＝0)rElement[j][i].bSpoke＝true；//i＝0；if(rElement[j][i]，bSpoke＝＝false){i++；rElement[j][i].bSpoke＝true；}rElement[j][i].iWidth++；break；
}矢量iNumberElements[]保存针对每个周期组所检测的元素的数目。
在映射处理结束时，执行平均的轮辐宽度的计算int iCount＝0，iGroupCount＝0；double dMean＝0.0；for(j＝0；j＜J；j++)for(i＝0；i＜iNumberElements[j]；i++)if(rElement[j][i].bSpoke＝＝true){dMean+＝rElement[j][i].iWidth；iCount++；if(rElement[j][i].iWidth＞＝SPOKE_WIDTH_MIN)iGroupCount++；}dMean/＝iCount；if((dMean＞＝SPOKE_WIDTH_MIN)&&(iGroupCount＞＝iCount/2))WIDTH OK；else{INADEGUATE WIDTH；exit；}如果平均轮辐宽度不大于阈值SPOKE_WIDTH_MIN，在本实施例中SPOKE WIDTH MIN设置为5，并且如果至少一半数量的轮辐具有不大于该阈值的宽度，那么程序就结束了，因为轮辐尺寸对于隐藏轮辐布置还不够大。
如果轮辐尺寸检查具有正的结果，那么程序PreHSP(intiWeightPosition)就将位置设置成使平衡配重隐藏在后面。程序输入是没有分割的配重的指数，参照具有256个步长中的轮辋映射。当然，还可以使用较高的分辨率，但是使用256个步长就已经得到了良好的结果。
程序首先限定了配重周期组(iWeightGroup包含配重的形成位置的组)和它在这个组内部的位置(iWeightPosGroup)。然后，限定了组元素(iWeightElement)和该元素内部的配重位置(iWeightPosElement)。
如果配重应该布置在车轮中存在空隙的地方(rElement[iWeightGroup][iWeightElement].bSpoke＝false)，轮辋映射中的上一个元素(iPrevElement)和下一个(iPostElement)识别出两个轮辐以将分割配重隐藏在其后。有了上一个和下一个元素以及它们的宽度，就计算轮辐的中点(ilndexPrev e ilndexPost)并且将它们赋予各自的HSP算法。
在实际应该布置的配重已经部分地隐藏在轮辐后面的情况下(rElement[iWeightGroup][iWeightElement].bSpoke＝true)，如果配重的初始位置大于轮辐的中点，就必须在所提到的轮辐和下一个轮辐后面进行分割，如果位置小于轮辐中点，那么就在上一个轮辐后面进行分割。
最后，HSP程序按照正常那样前进，其中各个程序例如称作PreHSP(intiWeightPosition)的程序提供了在轮辐后面隐藏配重的两个位置。
虽然已经显示和描述并且指出了应用到本发明的优选实施例上的本发明的基本特征，但是应当理解，可以在不脱离本发明的前提下，由本领域的技术人员对描述的设备和方法的形式和细节进行各种省略、置换和变化。例如，可以清楚地预见，以基本上相同的方式来执行基本上相同的功能来实现相同的结果的这些元素和/或方法步骤的所有组合也在本发明的范围内。此外，应该识别出，显示和/或描述的与任何公开的形式或本发明的实施例结合的结构和/或元素和/或方法步骤可以包含在任何其它公开或描述或提出的形式或实施例中，作为设计选择的一般内容。因此，旨在仅仅通过所附的权利要求来限制本发明的范围。
用于执行在此描述的方法之一的装置的实施例可以包括或利用任何适当的电压或电源，例如提供了例如大约12伏特、大约42伏特等的任何适当的电源和/或电压的电池、交流发电机、燃料电池等。
另外，在此描述的实施例可以使用任何期望的系统或发动机。系统或发动机可以包括利用矿物燃料例如汽油、天然气、丙烷等的矿物燃料，例如由电池、燃料电池、太阳能电池等产生的电，风和混杂物或其组合的品目。这些系统或发动机可以将别的组合包含在其它的系统中，例如汽车、卡车、轮船或船只、摩托车、发电机、飞机等。
下文中简要地描述了作为实践缩影的两个实例。然而，应当指出，这些实例仅仅具有如下的目的，即提供工作实例来有助于把握所描述的实施例和方法以及装置的进展的总体情况。因此，这些实例并不在于限制本发明。保护的范围仅仅由所附的权利要求来限定。
实例1作为假设，将要平衡的车轮具有5个等距轮辐，如例如图1中的车轮100所示。在下面的表中引用了在轮辐数据的扫描过程中采集的矩阵spokes_data[3][256]的值。轮辐数据已经进行加权，如上所述spoke_data
spoke_data[1] spoke_data[2]spoke_data[]
＝ 2 2 1spoke_data[][1]＝ 1 2 1spoke_data[][2]＝ 1 1 2spoke_data[][3]＝ 1 1 3spoke_data[][4]＝ 1 3 3spoke_data[][5]＝ 3 3 3spoke_data[][6]＝ 2 3 3spoke_data[][7]＝ 3 3 2spoke_data[][8]＝ 3 3 3spoke_data[][9]＝ 3 3 2spoke_data[][10]＝ 3 3 3spoke_data[][11]＝ 3 3 2spoke_data[][12]＝ 3 3 3spoke_data[][13]＝ 3 3 2spoke_data[][14]＝ 3 3 3spoke_data[][15]＝ 3 3 3spoke_data[][16]＝ 3 3 3spoke_data[][17]＝ 3 3 3spoke_data[][18]＝ 3 2 3spoke_data[][19]＝ 3 3 3spoke_data[][20]＝ 3 3 3spoke_data[][21]＝ 3 3 2spoke_data[][22]＝ 1 3 3spoke_data[][23]＝ 1 4 3spoke_data[][24]＝ 1 1 3spoke_data[][25]＝ 2 1 1spoke_data[][26]＝ 1 1 1spoke_data[][27]＝ 1 2 1spoke_data[][28]＝ 1 1 1spoke_data[][29]＝ 1 1 1spoke_data[][30]＝ 1 1 1spoke_data[][31]＝ 1 1 1spoke_data[][32]＝ 1 1 2spoke_data[][33]＝ 1 1 1spoke_data[][34]＝ 1 2 1spoke_data[][35]＝ 1 1 1
spoke_data[][36]＝1 1 1spoke_data[][37]＝2 1 1spoke_data[][38]＝1 1 2spoke_data[][39]＝1 2 1spoke_data[][40]＝2 1 2spoke_data[][41]＝1 1 1spoke_data[][42]＝1 2 1spoke_data[][43]＝1 1 2spoke_data[][44]＝1 1 1spoke_data[][45]＝2 1 1spoke_data[][46]＝1 1 1spoke_data[][47]＝1 2 1spoke_data[][48]＝1 1 2spoke_data[][49]＝1 1 1spoke_data[][50]＝1 2 1spoke_data[][51]＝1 1 1spoke_data[][52]＝1 1 1spoke_data[][53]＝1 1 2spoke_data[][54]＝1 1 2spoke_data[][55]＝1 2 3spoke_data[][56]＝3 3 3spoke_data[][57]＝2 2 3spoke_data[][58]＝3 3 3spoke_data[][59]＝2 3 3spoke_data[][60]＝3 3 3spoke_data[][61]＝2 3 3spoke_data[][62]＝3 3 3spoke_data[][63]＝3 3 3spoke_data[][64]＝3 3 3spoke_data[][65]＝3 3 3spoke_data[][66]＝3 3 3spoke_data[][67]＝3 3 3spoke_data[][68]＝3 2 3spoke_data[][69]＝3 3 3spoke_data[][70]＝3 2 3spoke_data[][71]＝3 3 3spoke_data[][72]＝3 3 3spoke_data[][73]＝3 3 3spoke_data[][74]＝2 3 3spoke_data[][75]＝1 1 4spoke_data[][76]＝1 1 1spoke_data[][77]＝1 1 1spoke_data[][78]＝1 1 1spoke_data[][79]＝1 1 1spoke_data[][80]＝1 1 1spoke_data[][81]＝1 1 2
spoke_data[][82]＝1 1 1spoke_data[][83]＝2 1 1spoke_data[][84]＝1 1 1spoke_data[][85]＝1 1 1spoke_data[][86]＝1 1 1spoke_data[][87]＝1 2 2spoke_data[][88]＝1 1 1spoke_data[][89]＝1 1 1spoke_data[][90]＝1 1 1spoke_data[][91]＝1 2 1spoke_data[][92]＝1 1 2spoke_data[][93]＝1 1 1spoke_data[][94]＝1 2 1spoke_data[][95]＝1 1 2spoke_data[][96]＝1 1 1spoke_data[][97]＝1 1 1spoke_data[][98]＝1 1 1spoke_data[][99]＝2 2 1spoke_data[][100]＝ 1 1 2spoke_data[][101]＝ 1 1 1spoke_data[][102]＝ 1 1 1spoke_data[][103]＝ 1 1 1spoke_data[][104]＝ 2 1 3spoke_data[][105]＝ 1 2 2spoke_data[][106]＝ 1 3 3spoke_data[][107]＝ 3 2 3spoke_data[][108]＝ 3 2 3spoke_data[][109]＝ 2 3 3spoke_data[][110]＝ 3 2 3spoke_data[][111]＝ 3 3 3spoke_data[][112]＝ 3 2 3spoke_data[][113]＝ 3 3 3spoke_data[][114]＝ 3 2 3spoke_data[][115]＝ 3 3 2spoke_data[][116]＝ 3 2 3spoke_data[][117]＝ 3 3 3spoke_data[][118]＝ 3 2 3spoke_data[][119]＝ 3 3 3spoke_data[][120]＝ 2 2 3spoke_data[][121]＝ 3 3 3spoke_data[][122]＝ 2 2 3spoke_data[][123]＝ 3 3 3spoke_data[][124]＝ 2 3 3spoke_data[][125]＝ 1 1 3spoke_data[][126]＝ 2 1 3spoke_data[][127]＝ 1 2 1
spoke_data[][128]＝111spoke_data[][129]＝221spoke_data[][130]＝111spoke_data[][131]＝221spoke_data[][132]＝112spoke_data[][133]＝221spoke_data[][134]＝221spoke_data[][135]＝111spoke_data[][136]＝221spoke_data[][137]＝111spoke_data[][138]＝221spoke_data[][139]＝111spoke_data[][140]＝111spoke_data[][141]＝122spoke_data[][142]＝111spoke_data[][143]＝211spoke_data[][144]＝112spoke_data[][145]＝111spoke_data[][146]＝211spoke_data[][147]＝111spoke_data[][148]＝211spoke_data[][149]＝122spoke_data[][150]＝111spoke_data[][151]＝211spoke_data[][152]＝112spoke_data[][153]＝211spoke_data[][154]＝111spoke_data[][155]＝113spoke_data[][156]＝213spoke_data[][157]＝113spoke_data[][158]＝233spoke_data[][159]＝233spoke_data[][160]＝333spoke_data[][161]＝233spoke_data[][162]＝333spoke_data[][163]＝323spoke_data[][164]＝333spoke_data[][165]＝323spoke_data[][166]＝333spoke_data[][167]＝333spoke_data[][168]＝333spoke_data[][169]＝333spoke_data[][170]＝333spoke_data[][171]＝333spoke_data[][172]＝333spoke_data[][173]＝333
spoke_data[][174]＝333spoke_data[][175]＝333spoke_data[][176]＝113spoke_data[][177]＝113spoke_data[][178]＝121spoke_data[][179]＝111spoke_data[][180]＝221spoke_data[][181]＝111spoke_data[][182]＝111spoke_data[][183]＝111spoke_data[][184]＝111spoke_data[][185]＝221spoke_data[][186]＝111spoke_data[][187]＝111spoke_data[][188]＝111spoke_data[][189]＝111spoke_data[][190]＝111spoke_data[][191]＝111spoke_data[][192]＝121spoke_data[][193]＝111spoke_data[][194]＝111spoke_data[][195]＝111spoke_data[][196]＝111spoke_data[][197]＝111spoke_data[][198]＝121spoke_data[][199]＝111spoke_data[][200]＝211spoke_data[][201]＝111spoke_data[][202]＝111spoke_data[][203]＝221spoke_data[][204]＝111spoke_data[][205]＝211spoke_data[][206]＝124spoke_data[][207]＝113spoke_data[][208]＝113spoke_data[][209]＝233spoke_data[][210]＝333spoke_data[][211]＝332spoke_data[][212]＝333spoke_data[][213]＝333spoke_data[][214]＝333spoke_data[][215]＝232spoke_data[][216]＝333spoke_data[][217]＝222spoke_data[][218]＝333spoke_data[][219]＝233
spoke_data[][220]＝333spoke_data[][221]＝333spoke_data[][222]＝333spoke_data[][223]＝333spoke_data[][224]＝333spoke_data[][225]＝333spoke_data[][226]＝333spoke_data[][227]＝133spoke_data[][228]＝123spoke_data[][229]＝213spoke_data[][230]＝121spoke_data[][231]＝111spoke_data[][232]＝121spoke_data[][233]＝111spoke_data[][234]＝122spoke_data[][235]＝111spoke_data[][236]＝212spoke_data[][237]＝121spoke_data[][238]＝112spoke_data[][239]＝121spoke_data[][240]＝111spoke_data[][241]＝112spoke_data[][242]＝121spoke_data[][243]＝111spoke_data[][244]＝121spoke_data[][245]＝111spoke_data[][246]＝211spoke_data[][247]＝122spoke_data[][248]＝211spoke_data[][249]＝121spoke_data[][250]＝122spoke_data[][251]＝212spoke_data[][252]＝121spoke_data[][253]＝221spoke_data[][254]＝121spoke_data[][255]＝122通过FFT(程序SpokesFft(intn))，值的连续变换提供了iNumberG
＝5xFirstP
＝13iNumberG[1]＝5xFirstP[1]＝13iNumberG[2]＝5xFirstP[2]＝12
在图8a至图8c中显示了矢量spoke_data
、spoke_data[1]和spoke_data[2]。为了简洁起见省略了这些图的详细说明。应当指出图8a至图8d可以如上面的图6a至图7b那样进行解释。
因为矢量spokes_data[2][256]包括足够多的具有值等于1(iCountSpaces＝117)和值等于3或4(iCountSpokes＝103)的元素，所以它选择为更深入检查的矢量。另外，由于每个矢量的周期组的数目相等(iNumberG[2]＝iNumberG[1]＝iNumberG
＝5)，针对所选矢量计算的值被视为有效iNumberGroups＝iNumberG[2]＝5xFirstPosition＝xFirstP[2]＝12周期长度由下面给出k＝256/iNumberGroups＝51.2c＝51c mod 2 ！＝0--> T＝c+1＝52现在周期组可以定义如下
然后周期组的元素可以定义如下
计算平均轮辐宽度并且认为它足它进行iCount＝5iCount/2＝2.5dMean＝(21+23+23+24+22)/5＝113/5＝22.6iGroupCount＝5dMean＞SPOKE_WIDTH_MINiGroupCount＞iCount/2因此通过对车轮的不平衡的测量，对该实例假定发现的不平衡应该被校正，参照256个步长中的轮辋映射在由指数90表示的位置上放置平衡配重，其中一个步长对应于1.4°的轮辋圆周。
从程序PreHSP(int iWeightPosition)可以得到iWeightGroup＝1，这是周期组，其中应该放置的配重为数目1；iWeightPosGroup＝0，即配重应该被放入周期组的第一位置中；iWeightElement＝0，即配重应该被放入周期组的第一元素中；iWeightPosElement＝0，即配重应该被放入周期组的第一元素的第一位置中。
其中应该放置配重的周期组为组1。组1包括元素数目0，它是空隙，其长度为14；元素数目1，轮辐，其宽度为23；和元素数目2，空隙，其长度为15。
因此，上一个周期组为组0。组0包括元素数目0，它是空隙，其长度为17；元素数目1，轮辐，其宽度为21；和元素数目2，空隙，其长度为14。
因此，下一个周期组为组2。组2包括元素数目0，它是空隙，其长度为13；元素数目1，轮辐，其宽度为23；和元素数目2，空隙，其长度为16。
总之，布置平衡配重的最佳位置识别为rElement[iWeightGroup][iWeightElement].bSpoke＝false和rElement[iWeightGroup][iWeightElement].iWidth＝14；这是将要放置的配重的位置，其中有长为14的空的空隙。因此，该实施例的算法执行两个置换配重中最佳配重的分割，配重可以隐藏布置在相对于最佳位置的上一个和下一个轮辐的后面。
即，在一个计算位置之前的适当位置可以与上一个周期组的轮辐匹配，识别为rElement[iGroupPre][iPrevElement].bSpoke＝true和rElement[iGroupPre][iPrevElement].iWidth＝21。在一个计算位置之后的适当位置可以与给定周期组的轮辐匹配，识别为rElement[iWeightGroup][iPostElement].bSpoke＝true和rElement[iWeightGroup][iPostElement].iWidth＝23。
与映射为256个步长的车轮的轮辋相关的各个指数为ilndexPrev＝66和ilndexPost＝115。因此，平衡配重必须在两个配重中分割以放置在由指数66和指数115给出的轮辐的后面。
实例2作为假设，将要平衡的车轮包括7个叉形轮辐；更多精确地说，它们是分叉轮辐，这意味着轮辐分叉成两个分支，如例如图2d中的车轮200d所示。在下面的表中引用了在轮辐数据的扫描过程中采集的矩阵spokes_data[3][256]的值。轮辐数据已经进行加权如上所述spoke_data
spoke_data[1] spoke_data[2]spoke_data[]
＝ 332spoke_data[][1]＝ 333spoke_data[][2]＝ 322spoke_data[][3]＝ 331spoke_data[][4]＝ 331spoke_data[][5]＝ 331spoke_data[][6]＝ 333spoke_data[][7]＝ 333spoke_data[][8]＝ 333spoke_data[][9]＝ 333spoke_data[][10]＝333spoke_data[][11]＝331spoke_data[][12]＝332spoke_data[][13]＝111spoke_data[][14]＝111spoke_data[][15]＝211spoke_data[][16]＝112spoke_data[][17]＝112spoke_data[][18]＝111spoke_data[][19]＝121spoke data[][20]＝221spoke_data[][21]＝221spoke_data[][22]＝212spoke_data[][23]＝111spoke_data[][24]＝212spoke_data[][25]＝111spoke_data[][26]＝111spoke_data[][27]＝121spoke_data[][28]＝112spoke_data[][29]＝211spoke_data[][30]＝111spoke_data[][31]＝122spoke_data[][32]＝333spoke_data[][33]＝332spoke_data[][34]＝233spoke_data[][35]＝333spoke_data[][36]＝323spoke_data[][37]＝333spoke_data[][38]＝332spoke_data[][39]＝331spoke_data[][40]＝331spoke data[][41]＝331spoke_data[][42]＝331spoke data[][43]＝332spoke_data[][44]＝333spoke_data[][45]＝332spoke_data[][46]＝333spoke_data[][47]＝332spoke_data[][48]＝331spoke_data[][49]＝311
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＝7 xFirstP
＝3iNumberG[1]＝7 xFirstP[1]＝3iNumberG[2]＝7 xFirstP[2]＝1因为矢量spokes_data[2][256]具有足够多的具有值等于1(iCountSpaces＝103)和值等于3或4(iCountSpokes＝65)的元素，所以它将选择为将被检查的矢量。
由于每个矢量的周期组的数目相等(iNumberG[2]＝iNumberG[1]＝iNumberG
＝7)，针对所选矢量计算的值被视为有效iNumberGroups＝iNumberG[2]＝7xFirstPosition＝xFirstP[2]＝1周期长度由下面给出k＝256/iNumberGroups＝36.6c＝36c mod 2＝＝0 -->T＝c＝36在图9a至图9c中显示了矢量spoke_data
、spoke_data[1]和spoke_data[2]。为了简洁起见省略了这些图的详细说明。再一次，应当指出图9a至图9d可以如上面的图6a至图7b那样进行解释。
在图9a至图9c中，可以观察到在最大位置上每组仅仅检测到一个轮辐。然而，在最低位置上，数据显示了轮辐对这是分叉轮辐的结果。如上所述，分叉轮辐在轮辐的下部分成两个分支，轮辐下部被视为车轮轮辋处的轮辐底座。
现在，周期组可以定义如下
然后周期组的元素El0、El1……El6定义如下
周期组数目2与其它组相比显示了一个异常。看上去扫描器检测到该组中的另一个轮辐。然而，该“短轮辐”对应于轮辋中的阀(valve)。通过对组进行比较，算法可以检测异常并且更改组的元素，吸收邻近的空隙中的阀。因此，元素数目0是空隙，其长为15；元素数目1是轮辐，其长为5；元素数目2是空隙，其长为5，元素数目3是轮辐，其长为5；并且元素数目4是空隙，其长为6。
接下来，计算平均轮辐宽度并且认为它足以进行iCount＝14iCount/2＝7dMean＝(7+4+5+5+5+5+7+6+5+5+6+4+7+5)/14＝76/14＝5.4iGroupCount＝12对于另一个实例情景，假定在车轮上发现的不平衡应该被校正，参照256个步长中的轮辋映射在由指数117处表示的位置上放置平衡配重。从程序PreHSP(int iWeightPosition)可以得到iWeightGroup＝2，这是周期组，其中应该放置的配重为数目2；iWeightPosGroup＝26，即配重应该被放入周期组的位置26中；iWeightElement＝3，即配重应该被放入周期组的元素数目3中；并且iWeightPosElement＝1，即配重应该被放入周期组的元素数目3的第二位置中。
对于周期组2，其中应该放置的配重因此，元素数目0是长为15的空隙；元素数目1是长为5的轮辐；元素数目2是长为5的空隙；元素数目3是长为5的轮辐；并且元素数目4是长为6的空隙。
对于上一个周期组1因此，元素数目0是长为15的空隙；元素数目1是长为5的轮辐；元素数目2是长为4的空隙；元素数目3是长为5的轮辐；并且元素数目4是长为7的空隙。
下一个周期组为3元素数目0是长为15的空隙；元素数目1是长为7的轮辐；元素数目2是长为3的空隙；元素数目3是长为6的轮辐；并且元素数目4＝空隙长度5。
总之，布置平衡配重的最佳位置识别为rElement[iWeightGroup][iWeightElement].bSpoke＝true和rElement[iWeightGroup][iWeightElement].iWidth＝5，即应该布置在轮辐后面的配重长为5。
在计算的位置之前的适当位置与给定周期组的轮辐的第一分支匹配rElement[iWeightGroup][iPrevElement].bSpoke＝true并且rElement[iWeightGroup][iPrevElement].iWidth＝5。
在计算位置之后的适当位置与给定周期组的轮辐的第二分支匹配，其后应该放置未分割的配重rElement[iWeightGroup][iPostElement].bSpoke＝true并且rElement[iWeightGroup][iPostElement].iWidth＝5。
与映射为256个步长的车轮的轮辋相关的各个指数为ilndexPrev＝109和ilndexPost＝118。平衡配重必须在两个配重中分割以放置在由指数109和指数118给出的轮辐的分支后面。
由上面的实例1和2的讨论中得到的结论所提供的用于具有轮毂、轮辋并且轮毂和轮辋由多个轮辐连接的车轮上的平衡配重的改进的隐藏轮辐布置(HSP)的方法，包括轮辐配置数据的确定。现在，可以详细分析轮辐配置和轮辐宽度，即使轮辐为叉形、倾斜、非等距或它们具有不同的尺寸，如图2a至图2g所示，也可以在轮辐后面进行平衡配重分割。
权利要求
1.用于在轮上的平衡配重的隐藏轮辐布置的方法，所述轮具有轮毂、轮辋和多个连接轮毂和轮辋的轮辐，该方法包括使用下列步骤确定轮辐配置数据-在与轮辋固定距离处的采样位置采样轮辐数据；所述方法的特征在于-将采样的轮辐数据从空间域变换为频域以用于提供轮辐数据的频率特性；以及-从频率特性和轮辐数据中导出轮辐配置数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采样步骤在多个不同的位置上执行，每个位置均相对于轮辋的挡圈具有预定的距离。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述采样步骤还包括通过分配表示预定情况之一的预定值来评估采样的轮辐数据的每个数据点。
4.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述采样步骤包括在采样位置车轮进行多周回转，并且其中在每周回转中，进一步完成采样的轮辐数据，其中仍然缺少可靠的采样值。
5.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述变换步骤包括在提供轮辐数据的傅里叶数据的扫描数据上执行傅里叶变换。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述导出步骤包括通过具有最大波幅的傅里叶数据的谐波频率信息识别对应于轮辐组的周期图案并且通过谐波频率的相位信息识别周期组的位置。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括推断轮辐位置并且导出识别的周期图案中的各个轮辐宽度并且生成表示车轮的轮辐配置数据的轮辐配置映图的步骤。
8.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，还包括确定车轮的平衡配重的最佳值和最佳位置的步骤。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括将平衡配重的最佳位置与轮辐配置数据进行比较来确定平衡配重的最佳位置是否已经与轮辐的位置匹配的步骤。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤如果所述比较步骤的结果使得平衡配重的确定的最佳位置没有或部分地没有在轮辐后面，则确定临近平衡配重的最佳位置的轮辐配置数据中的第一和第二轮辐。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括分割步骤，所述分割步骤基于最佳平衡配重的确定值和位置及第一轮辐和第二轮辐的位置计算第一和第二分割平衡配重的第一和第二分割值。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述分割步骤迭代直至达到分割平衡配重的预定尺寸或直至分割平衡配重的确定尺寸比依照轮辐配置数据的各个确定轮辐的宽度小。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述分割步骤的迭代包括下列步骤设置第一轮辐和第二轮辐的至少一个确定位置，且将分割平衡配重的各个计算值设置为下一个分割步骤的新的初始条件。
14.一种计算机程序产品，包括编码装置，所述编码装置在控制轮平衡设备的计算机上运行时执行如权利要求1至13所述的方法之一的步骤。
15.一种数据存储装置，包括存储在其上的如权利要求14所述的计算机程序产品。
16.一种用于平衡车轮并且在将要平衡的车轮的轮辐后面放置所需平衡配重的设备，该设备包括-连接到平衡机上的测量轴；-将车轮安装到轴上以围绕车轮轴旋转的安装装置；-可操作地将发射的光束导引到车轮上的位置上的光源；-可操作地接收由车轮上的检测位置反射的光束的光敏接收器；-用于同步移动光源和接收器的装置；-用于存储位置检测接收器的测量值的装置；所述方法的特征在于-用于执行存储的测量值的从空间域变换到频域的变换装置；和-电子评估系统，该电子评估系统设计成评估变换的轮辐数据并且生成表示连续轮辐之间空隙和轮辐的位置和特性的轮辐配置数据。
17.如权利要求15所述的设备，其特征在于，还包括-力测量设备，该力测量设备可操作地向评估系统提供与车轮的不平衡成正比的信号；和-其中评估系统配置成评估平衡车轮的值和轮辐配置数据的值以用于提供平衡配重的位置，所述平衡配重位于轮辋上在轮的轮辐的后面。
18.如权利要求16或17所述的设备，其特征在于，所述光源和接收器同步移动以用于扫描多个预定位置中的轮辐数据。
19.如权利要求16至18之一所述的设备，其特征在于，所述变换装置是设计成执行傅里叶变换的处理单元。
20.如权利要求16至18之一所述的设备，其特征在于，所述变换装置是设计成执行快速傅里叶变换的数字信号处理器。
全文摘要
本发明公开了用于在轮上的平衡配重的隐藏轮辐布置的方法和执行该方法的装置，其中车轮具有轮毂、轮辋和多个连接轮毂和轮辋的轮辐，该方法包括确定轮辐配置。现在，可以详细分析轮辐配置和轮辐宽度，即使轮辐为叉形、倾斜、非等距或它们具有不同的尺寸，也可以在轮辐后面进行配重分割。
文档编号G06F19/00GK101025380SQ20061015628
公开日2007年8月29日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年1月27日
发明者弗朗切斯科·布拉吉罗利, 马尔科·特拉利, 西蒙娜·库尔特雷拉 申请人:施耐宝仪器股份有限公司