用于自动地光学检查车辆的至少一个车轮的胎面花纹的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于自动地光学检查车辆的至少一个车轮的胎面花纹的方法和 系统，特别是就胎面花纹在冬季道路条件下的适用性方面进行检查。
【背景技术】
[0002] 现有技术公开了一种用于确定车辆轮胎的花纹深度（Profiltiefe)的方法。该方 法通常基于三角测量法或光切法，由这些方法能够至少在轮胎的一个或多个被检查的区段 处确定轮胎的花纹深度。
[0003] 在DE 10 2009 016 498 Al中公开了这样一种方法，其中从路面下方的一个位置， 沿着轮胎胎面(ReifenkuffHche)的宽度方向对轮胎胎面的一个区段照射线状的光束、一般 是激光，并且光束的反射被同样布置在路面下方的传感器、例如二维分辨率的摄像机探测 到。由被如此拍摄到的图像借助于三角测量法能够确定花纹深度，其中该方法也能够用在 轮胎的多个区段上，从而能够得出有关分布在轮胎上的花纹深度的结论。
[0004] DE 195 15 949 C2公开了一种用于平面测量和检测轮胎胎面的胎面磨损的方法， 其中单独于车辆地对车轮、即轮胎和轮缘进行测量。在此，还使用线形的或条形的光束照射 轮胎胎面，并使用摄像机拍摄反射情况。通过灰度值分析或相位辅助法能够确定行胎面的 胎面磨损。
【发明内容】
[0005] 在第一方面，本发明根据权利要求1提出了一种用于自动地光学检查车辆的至少 一个车轮的胎面花纹的方法，其中该方法包括以下步骤：用至少一个照射装置的射线照射 胎面花纹的至少一个区段；用至少一个射线探测装置探测由胎面花纹反射的射线；使用数 据处理装置处理被反射的射线；并且在考虑对冬季道路条件的适用性的情况下输出关于胎 面花纹的二维和/或三维结构的评估结果。
[0006] 在第二方面，本发明根据权利要求10提出了一种用于自动地光学检查车辆的至 少一个车轮的胎面花纹的系统，其中该系统包括以下部件：至少一个用于发出射线的照射 装置；至少一个用于探测由胎面花纹反射的射线的射线探测装置；用于处理被反射的射线 的数据处理装置；和在考虑对冬季道路条件的适用性的情况下用于输出关于胎面花纹的二 维和/或三维结构的评估结果的输出装置。
[0007] 所述方法或系统的优点从以下得出，自动检查至少一个车辆车轮的胎面花纹对冬 季道路条件（即被雪和/或冰全部或部分覆盖的车道路面）的适用性或适应性，并且在必 要时向驾驶员和/或第三人发出关于是否适于冬季车道路面的指示。因此例如能够在驶过 冬季条件的关口（PassstraIBe)之前能够确定，基于当时的天气条件，使用当前的轮胎从 技术角度来看（即就足够的牵引力而言）是否能够继续行驶。
[0008] 有利地，至少一个照射装置的射线包括不相干的电磁射线，该射线例如能够在可 见范围内，但也能够在红外区内。因能够选择不同的射线类型而能够检查不同的特性，其中 还能够采用补充的方式使得不同的射线类型彼此相结合。
[0009] 优选地，至少一个照射装置从相互不同的方向照射胎面花纹。在此，能够明确地确 定出特定的细节、例如花纹深度，但不会因不适当的照射-或照明装置而改变原样。
[0010] 另外，优选地，对被反射的射线的处理步骤包括图像分析评估、优选为灰度值分 析，借助于该图像分析评估来确定胎面花纹的结构。在这种情况下，特别地，能够相当好地 确定出花纹深度。
[0011] 此外，优选地，照射装置和/或射线探测装置基本上被布置在车道路面中或车道 路面上或车道路面下。因此给出以下可能性，能够根据车道的地域特征布置相应的部件亦 或采用移动系统的方式构造相应的部件。
[0012] 此外，优选地，在车辆的轮轴的至少两个车轮上、优选在多个轮轴上同时进行对各 个胎面花纹的检查。由此确保了关于整个车辆的轮胎适于冬季使用的结论相对更可靠。
[0013] 此外，优选地，当车辆在照射装置或射线探测装置上方移动时进行所述检查。这样 做具有以下优点，不必将该车轮或这些车轮从车辆上拆卸下来或不必中断正在进行的交通 流。
【附图说明】
[0014] 接下来借助于实施方式结合附图解释本发明，其中：
[0015] 图1示出了跟据本发明的第一实施方式的示意性的侧视图；
[0016] 图2示出了跟据本发明的第二实施方式的示意性的侧视图；
[0017] 图3示出了跟据本发明的第三实施方式的示意性的侧视图；
[0018] 图4示出了跟据本发明的第四实施方式的示意性的俯视图；
[0019] 图5示出了典型的胎面花纹的局部视图；
[0020] 图6示出了夏季用轮胎的典型的胎面花纹的局部视图；
[0021] 图7示出了冬季用-或全年用轮胎的典型的胎面花纹的局部视图；
[0022] 图8a以灰度图像表示的方式示出了典型的胎面花纹的局部视图；
[0023] 图8b示出了阈值处理后，图9a的胎面花纹的局部视图；
[0024] 图8c示出了带有被标出分析特征的、图9b的胎面花纹的局部视图；并且
[0025] 图9示出了不适于冬季使用的轮胎的典型的胎面花纹的局部视图。
【具体实施方式】
[0026] 图1示出了仅被部分示出的机动车10的示意性的侧视图，该机动车的由轮缘30 和轮胎40组成的前轮20在布置于车道路面50中的孔60上行驶。在示出的示例中，所述 孔60被平板70所封闭，该平板构成壳体80的一部分，所述壳体使用虚线来表示，原因是该 壳体被装入到车道50内进而不可见。为了更好地理解，将壳体80相对于车辆10放大尺寸 地示出，实际上该壳体能够具有基本上更小的比例尺寸。所述平板70也不必具有在图1中 所示出的尺寸，而是尺寸能够更小，下文还将进一步解释。
[0027] 照射装置90位于壳体80内，该照射装置朝着平板70上的轮胎40的轮胎支承面 100发射电磁射线。使用箭头110表示的射线必须是不相干(nichtkoMrent)的，并且例如 还能够取决于频率地位于红外区内或在可见范围内。平板70由基本上原样未变地被射线 所穿透的材料制成。
[0028] 此外，在壳体80中如此布置射线探测装置120,使得该射线探测装置探测得到被 轮胎支承面100反射的射线，使用箭头130来表示所述射线。根据所探测到的射线，使得一 个或多个信号被传输给壳体80内的数据处理装置140,并且在该处被加工处理，下文还将 对此做以解释。信号处理的结果被传输给输出装置150,该输出装置在所示的示例中被布置 在车道50上方。在此还能够考虑，更确切地说是借助于发射器/接收器（此处未示出）还 将结果信号无线地、使用虚线160来表示地传输给输出装置150。但也能够考虑，将结果信 号传输到车辆10内，使得驾驶员能够获取到信息。
[0029] 数据处理装置140不仅处理所探测到的信号，而且还控制照射装置90、射线探测 装置120和输出装置150之间的配合。也能够考虑，将照射装置90、射线探测装置120以及 数据处理装置140共同一体地构造。在所示的示例中，为更好地理解，将它们单独地示出。
[0030] 下文应当要进一步解释用于自动地光学检查胎面花纹或轮胎支承面100的方法。 在此要注意，上述部件例如都能够被布置在山口 -路的开始处，以便就车辆轮胎的冬季适 用性方面进行检测。在此能够说，在从旁驶过时（即不必拦住车辆10)进行所述检测，从而 基本上不会影响到流动的交通。
[0031] 然而，在此所述的用于检查轮胎的方法不应替代关于将相应的轮胎用在冬季的天 气条件下的有法律效力的规定的执行，而是应给出关于轮胎在技术上适合于相应的天气条 件、例如在冬季的判断，并且向该或者这些使用了不适合相应条件的轮胎的驾驶员指出该 状况，以便避免对于驾驶员来说危险的境况。这也就是说，不检查一般在冬季用轮胎中通常 布置在轮胎侧边上的"雪花标识"或字母"M+S"的存在性，虽然在相应的天气条件下法律规 定了这些标识，但不一定确保适用于相应的天气条件下，例如当胎面花纹受到相应磨损的 时候。另外，由轮胎制造商来决定这些标识的施加。反之，考虑在相应的（冬季的）道路条 件下的适用性，如本文所提出那样地检查胎面花纹将更有说服力。
[0032] 出于该原因能够考虑，数据处理装置140和/或输出装置150还能够接收相应的 实时的路况信息，这些路况信息能够影响到对轮胎的与天气有关的适用性的评估，因为例 如-根据天气情况-在冬季不一定非要使用冬季用轮胎，或者相反地，在夏季也可能需要使 用冬季用轮胎或带有用于例如山路行驶的相应花纹的轮胎。
[0033] 图2在示意性的侧视图中示出另一实施方式。在此应当亦如在其它说明中那样地 使用相同的附图标记来表不相同的部件。
[0034] 与在图1中所示出的实施方式的区别在于，在壳体80内布置有两个照射装置90、 91以及两个探测装置120、121。附加地，如在前述实施方式中那样地，在壳体80内存在有 数据处理装置140,该数据处理装置与照射装置90、91和探测装置120、121通过相应的连接 线路而联接。
[0035] 所述照射装置90、91的区别在于，它们在不同的角度下照亮或照射轮胎支承面 100。在不同的角度下照射轮胎支承面100对于确定轮胎40的胎面花纹能够是有利的，并 且能够用于在确定花纹时更高的准确度。更确切地说，根据被反射的射线130、131的摄入 角度为所述照射装置90、91指配相应的探测装置120、121。
[0036] 与在图1中示出的结构的相似之处是，在车道路面50内布置有平板70,该平板是 壳体80的一部分。而所述平板70又由对于射线110、111或120、121而言透明的材料构成， 该材料还足够坚硬，从而所述车辆10能够在