用于分析轮胎面参数的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明大体上涉及分析轮胎面参数，且更确切地说，涉及一种用于分析轮胎面数 据以评估轮胎面参数（例如，轮胎面的不规律磨损特征）的系统和方法。
【背景技术】
[0002] 系统已知用于获得轮胎踏面数据，所述轮胎踏面数据提供轮胎的踏面的映射。举 例来说，已使用激光映射系统来获得轮胎表面的逐点数据测量值。此类激光映射系统通常 包含激光探针，用于针对沿着轮胎表面的每一点测量从探针到轮胎踏面的距离。这些激光 映射系统的输出为轮胎提供踏面映射。踏面映射包含针对围绕轮胎表面的多个点提供胎面 高度的测量值的数据点的集合。可以分析踏面映射来评估轮胎踏面的参数。举例来说，可 以分析踏面映射来评估轮胎踏面的磨损特征，例如，轮胎面的不规律磨损特征。
[0003] 用于分析踏面映射的已知技术包含使用数学曲线（例如，多顶式函数）为踏面建 模。例如，第5, 249, 460号美国专利涉及一种用于测量不规律胎面磨损的方法和设备。在 此实例中，从激光扫描仪获得的数据经分析并且通过曲线拟合过程与参考曲线相比较。实 际数据与参考曲线之间的偏差可以用于确定轮胎的不规律磨损程度。
[0004] 在分析轮胎踏面数据时使用曲线拟合技术（例如，多顶式曲线拟合技术）存在若 干缺点。例如，多顶式或数学函数的阶数必须适合于特定轮胎类型，例如，卡车轮胎对比汽 车轮胎。在许多情况下，用于将轮胎踏面模型化的数学函数难以与踏面数据拟合，从而引起 误差。数学模型的准确性可以通过（例如）增加多顶式函数的自由度而增加。然而，这引 起复杂度增加并且可能在拟合数学函数时引起不稳定性风险。另外，使用数学函数来将踏 面数据模型化通常不考虑数据的不连续性或轮胎的左侧与右侧之间的不对称性。
[0005] 在用于分析踏面数据（例如，踏面映射）的典型技术中，用于比较胎面高度的参考 量是轮胎的平均胎面高度。这使胎面高度的量化繁琐，因为胎面高度值可以居中于具有正 值和负值的参考量的每一侧上。另外，参考量不与本身具有手动胎面厚度计的轮胎的顶部 表面相关联。此外，由于（例如）错误舍位或轮胎的其它均一性参数引起的轮胎的长期波 动变形可能会影响用于胎面高度分析的参考量。
[0006] 因此，需要一种分析轮胎踏面数据以评估轮胎胎面参数（例如，轮胎胎面的不规 律磨损特征）的改进的系统和方法。更接近地估计胎面特征的物理观测结果的自动系统和 方法将是特别有用的。
【发明内容】
[0007] 本发明的各方面以及优点将部分在以下描述中进行阐述，或者可以从所述描述中 显而易见，或者可以通过本发明的实践来习得。
[0008] 本发明的一个示例性方面涉及一种用于分析踏面数据以评估轮胎胎面的一个或 多个参数的方法。所述方法包含获得轮胎的踏面映射。踏面映射包含多个数据点。每一数 据点提供在与轮胎的径向轴平行的测量方向上界定的轮胎的胎面的胎面高度。所述方法包 含通过计算装置处理踏面映射、使用平化处理来实现经平化踏面映射。经平化踏面映射包 含多个经平化数据点。每一经平化数据点提供在与轮胎的踏面通常正交的测量方向上界定 的轮胎的胎面的经平化胎面高度。所述方法进一步包含分析经平化踏面映射以评估轮胎胎 面的一个或多个参数。
[0009] 在特定实施方案中，分析经平化踏面映射以评估轮胎胎面的一个或多个参数可以 包含基于与胎面的顶部表面相关联的参考量确定用于经平化数据点中的一者或多者的局 部高度指示。举例来说，每一经平化数据点的局部高度指示可以通过确定与经平化数据点 相关联的经平化胎面高度与沿着经平化踏面映射的部分在滑动观测窗中界定的局部最大 经平化胎面高度之间的高度差来获得。
[0010] 本发明的另一示例性方面涉及一种用于分析踏面数据以评估轮胎胎面的一个或 多个参数的系统。所述系统可以包含适合于测量轮胎胎面的踏面映射的激光探针。踏面映 射包含多个数据点。每一数据点提供在与轮胎的径向轴平行的测量方向上界定的轮胎的胎 面的胎面高度。所述系统进一步包含处理器和存储器。所述处理器可以经配置以执行存储 在存储器中以使处理器执行操作的计算机可读指令。所述操作可以包含使用平化处理来处 理踏面映射以实现经平化踏面映射。经平化踏面映射可以包含多个经平化数据点。每一经 平化数据提供在与轮胎的踏面通常正交的测量方向上界定的轮胎的胎面的经平化胎面高 度。
[0011] 本发明的又另一示例性方面涉及一种用于分析踏面数据以评估轮胎胎面的一个 或多个参数的计算机实施的方法。所述方法可以包含在计算装置处接收轮胎的踏面映射。 踏面映射可以包含多个数据点。每一数据点可以提供轮胎胎面的胎面高度。所述方法可以 进一步包含使用迭代线性拟合过程从踏面映射中识别主曲线以及产生轮胎胎面的经平化 踏面映射。经平化踏面映射包含提供轮胎胎面的经平化胎面高度的多个经平化数据点。经 平化踏面映射中的一个或多个经平化数据点的经平化胎面高度可以被计算为踏面映射中 的对应数据点的胎面高度与通过主曲线界定的胎面高度之间的差。
[0012] 参考以下描述以及所附权利要求书，本发明的这些以及其它特征、方面和优点将 得到更好的理解。并入在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图图示了本发明的实 施例，并且与所述描述一起用以说明本发明的原理。
【附图说明】
[0013] 本发明的针对所属领域的技术人员的完整且令人能够实现的揭示（包含其最佳 模式）在说明书中得到阐述，所述揭示参考附图，在所述附图中：
[0014] 图1描绘根据本发明的示例性实施例的示例性系统。
[0015] 图2描绘根据本发明的示例性实施例的待处理的踏面映射。
[0016] 图3描绘根据本发明的示例性实施例的用于测量胎面高度的不同测量方向的表 不〇
[0017] 图4描绘根据本发明的示例性实施例的使用平化过程获得的经平化踏面映射。
[0018] 图5描绘根据本发明的示例性实施例的示例性方法的流程图。
[0019] 图6描绘根据本发明的示例性实施例的使用示例性线性拟合过程产生主曲线的 流程图。
[0020] 图7至14以图形方式描绘根据本发明的示例性实施例的示例性线性拟合过程。图 7至14绘制沿着横坐标的胎面宽度以及沿着纵坐标的胎面高度。
[0021]图15描绘根据本发明的示例性实施例的具有不连续性的针对轮胎胎面产生的示 例性主曲线。图15绘制沿着横坐标的胎面宽度以及沿着纵坐标的胎面高度。
[0022] 图16描绘根据本发明的示例性实施例的针对不对称轮胎的胎面产生的示例性主 曲线。图16绘制沿着横坐标的胎面宽度以及沿着纵坐标的胎面高度。
[0023] 图17以图形方式描绘根据本发明的示例性实施例的用以产生用于经平化数据点 的局部高度指示的滑动观测窗的使用。
[0024] 图18描绘根据本发明的示例性实施例产生的示例性局部高度指示映射。
【具体实施方式】
[0025] 现将详细参考本发明的实施例，本发明的实施例中的一个或多个实例在图式中图 示。每一实例作为本发明的说明而非本发明的限制而提供。事实上，所属领域的技术人员将 清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下可以在本发明中进行各种修改以及改变。举 例来说，图示或描述为一个实施例的一部分的特征可以与另一实施例一起使用以产生再一 实施例。因此，希望本发明涵盖此类修改以及改变，所述修改以及改变处于所附权利要求书 以及其等效物的范围内。
[0026] 一般来说，本发明涉及用于分析轮胎面数据以评估轮胎面参数（例如，轮胎面的 不规律磨损特征）的系统和方法。更确切地说，可以执行自动和稳固的平化过程来将轮胎 面数据（例如，踏面映射）变换成经平化轮胎面数据。经平化轮胎面数据可以提供在与轮 胎的踏面通常正交（相较于与轮胎的径向轴平行）的测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度内，例如，在垂直于表面的10度内。
[0027] 以此方式，经平化胎面数据可以提供与可以（例如）从手动胎面厚度计获得的物 理测量值更类似的数据。经平化胎面数据可以经分析以评估轮胎胎面的一个或多个参数。 举例来说，可以使用局部最大值作为参考量来确定用于经平化胎面数据的局部高度指示。 由于局部高度指示是通过局部最大值确定的相对高度，因此可以更容易地获得胎面深度的 量化，从而引起轮胎参数的更准确评估，例如，不规律磨损特征。
[0028] 在本发明的一个实施例中，可以针对轮胎的胎面获得踏面映射。可以使用任何合 适的数据捕获装置获得踏面映射。举例来说，可以从激光映射装置获得踏面映射，所述激光 映射装置使用激光探针来映射轮胎的踏面。踏面映射可以具有多个数据点，所述多个数据 点提供在与轮胎的径向轴平行的测量方向上界定的胎面高度，例如，在通过激光探针、声波 探针、光探针、视频探针或其它合适的探针