用于分析輪胎面參數(shù)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及分析輪胎面參數(shù)，和更明確地說，涉及一種用于分析踏面數(shù)據(jù)以評估輪胎面參數(shù)(例如，輪胎面的不規(guī)律磨損特征或凹槽深度)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]系統(tǒng)已知用于獲得輪胎踏面數(shù)據(jù)，所述輪胎踏面數(shù)據(jù)提供輪胎的踏面的映射。舉例來說，已使用激光映射系統(tǒng)來獲得輪胎面的表面的逐點(diǎn)數(shù)據(jù)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個(gè)點(diǎn)測量從探針到輪胎踏面的距離。這些激光映射系統(tǒng)的輸出可以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(gè)點(diǎn)提供胎面高度的測量值的一組數(shù)據(jù)點(diǎn)?？梢苑治鎏っ嬗成鋪碓u估輪胎踏面的參數(shù)。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(shù)包含使用數(shù)學(xué)曲線(例如，多頂式函數(shù))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(shè)備。在此實(shí)例中，從激光掃描儀獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)分析并且通過曲線擬合過程與參考曲線相比較。實(shí)際數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)時(shí)使用曲線擬合技術(shù)(例如，多頂式曲線擬合技術(shù))存在若干缺點(diǎn)。例如，多頂式或數(shù)學(xué)函數(shù)的階數(shù)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，用于為輪胎踏面建模的數(shù)學(xué)函數(shù)難以與踏面數(shù)據(jù)擬合，從而引起不精確性。數(shù)學(xué)模型的精確性可以通過(例如)增加多頂式函數(shù)的自由度而增加。然而，這引起復(fù)雜度增加并且可能在擬合數(shù)學(xué)函數(shù)時(shí)引起不穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)。另外，使用數(shù)學(xué)函數(shù)為踏面數(shù)據(jù)建模通常不考慮數(shù)據(jù)的不連續(xù)性或輪胎的左側(cè)與右側(cè)之間的不對稱性。
[0005]因此，需要一種分析輪胎踏面數(shù)據(jù)以評估輪胎胎面參數(shù)(例如，輪胎胎面的不規(guī)律磨損特征)的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的各方面以及優(yōu)點(diǎn)將部分在以下描述中進(jìn)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(shí)踐來習(xí)得。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)示例性方面涉及一種用于分析踏面數(shù)據(jù)以評估輪胎胎面的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的方法。所述方法可包含獲得輪胎胎面的踏面映射。踏面映射包含多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)提供輪胎胎面的胎面高度。所述方法進(jìn)一步包括通過計(jì)算裝置處理踏面映射以產(chǎn)生凸包。凸包含有包覆踏面映射的三維殼層。在圍繞凸包的所有點(diǎn)處凸包是凸面的。所述方法進(jìn)一步包含通過計(jì)算裝置至少部分地基于踏面映射和凸包確定相對胎面深度映射，并且分析所述相對胎面深度映射以評估輪胎胎面的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。
[0008]本發(fā)明的另一示例性方面涉及一種用于分析踏面數(shù)據(jù)以評估輪胎胎面的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)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(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)提供輪胎胎面的胎面高度。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包含具有一個(gè)或多個(gè)處理器和一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀媒體的計(jì)算系統(tǒng)。一個(gè)或多個(gè)處理器經(jīng)配置以執(zhí)行存儲于一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀媒體中的計(jì)算機(jī)可讀指令以使得一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行操作。所述操作包含處理踏面映射以產(chǎn)生凸包。凸包含有包覆踏面映射的三維殼層。在圍繞凸包的所有點(diǎn)處凸包是凸面的。所述操作進(jìn)一步包含至少部分地基于踏面映射和凸包確定相對胎面深度映射，并且分析所述相對胎面深度映射以評估輪胎胎面的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。
[0009]參考以下描述以及所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的這些以及其它特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)將得到更好的理解。并入在本說明書中并且構(gòu)成本說明書的一部分的【附圖說明】了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與所述描述一起用以闡釋本發(fā)明的原理。
【附圖說明】
[0010]本發(fā)明的針對所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員的完整且能夠?qū)崿F(xiàn)的揭示內(nèi)容(包括其最佳模式)在說明書中得到闡述，所述揭示內(nèi)容參考附圖，在所述附圖中:
[0011]圖1描繪根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的相對于凸包的踏面數(shù)據(jù)的簡化表示；
[0012]圖2描繪根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于分析踏面數(shù)據(jù)的示例性系統(tǒng)；
[0013]圖3描繪根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的待處理的踏面映射；
[0014]圖4描繪根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于分析踏面數(shù)據(jù)的示例性方法的流程圖；
[0015]圖5描繪根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的在周向上延伸示例性踏面映射；
[0016]圖6描繪根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的從踏面映射獲得的示例性凸包；
[0017]圖7描繪根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例獲得的示例性相對胎面深度映射的三維表示;
[0018]圖8描繪根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的顯示不規(guī)律磨損特征的示例性相對胎面深度映射；
[0019]圖9描繪根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的適應(yīng)輪胎面肩部的踏面映射的示例性修改；
[0020]圖10描繪根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的在踏面映射修改期間示例性局部最大值過濾的應(yīng)用；
[0021]圖11描繪根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的使用彎曲過程的踏面映射的修改；
[0022]圖12描繪評估相對于根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例獲得的凸包的胎面高度的示例性不精確性；
[0023]圖13描繪根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的示例性壓緊踏面映射；以及
[0024]圖14描繪根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的針對壓緊踏面映射獲得的示例性凸包。
【具體實(shí)施方式】
[0025]現(xiàn)將具體參考本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例在附圖中圖示。每個(gè)實(shí)例作為本發(fā)明的說明而非本發(fā)明的限制而提供。實(shí)際上，所屬領(lǐng)域的技術(shù)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(jìn)行各種修改以及改變。舉例來說，圖示或描述為一個(gè)實(shí)施例的一部分的特征可以與另一實(shí)施例一起使用以產(chǎn)生再一實(shí)施例。因此，希望本發(fā)明涵蓋此類修改和改變，所述修改和改變處于所附權(quán)利要求書及其等效物的范圍內(nèi)。
[0026]臟
[0027]—般來說，本發(fā)明涉及用于分析踏面數(shù)據(jù)以評估輪胎面參數(shù)(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，可以處理踏面數(shù)據(jù)(例如，踏面映射)以產(chǎn)生輪胎的凸包。凸包可以近似輪胎的凸外表面。凸包可以表示輪胎的預(yù)期磨損特征。凸包可以用作用于分析踏面數(shù)據(jù)的參考。具體來說，輪胎面中的不規(guī)律磨損區(qū)域可以相對于凸包在數(shù)學(xué)上凹入。因此，將踏面數(shù)據(jù)與凸包進(jìn)行比較可以顯示指示輪胎的不規(guī)律磨損特征的信息。舉例來說，所測得的踏面數(shù)據(jù)相對于凸包的局部深度可以提供輪胎的不規(guī)律磨損特征的數(shù)量測量值。
[0028]更確切地說，可以針對輪胎胎面獲得踏面映射。可以使用任何合適的數(shù)據(jù)捕獲裝置獲得踏面映射。舉例來說，可以從使用激光探針或其它探針(例如，聲波探針、光探針、視頻探針或其它合適的探針)以映射輪胎的踏面的映射裝置獲得踏面映射。踏面映射可以具有多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，其提供在平行于輪胎的徑向軸的測量方向上(例如，在由探針界定的測量方向上)界定的胎面高度。
[0029]在可選地過濾踏面數(shù)據(jù)之后，可以處理踏面映射以產(chǎn)生提供輪胎面的凸面輪廓的凸包。在圍繞凸包的所有點(diǎn)處凸包可以是凸面的。在特定實(shí)施方案中，可以使用狄洛尼三角剖分過程根據(jù)踏面映射產(chǎn)生凸包。狄洛尼三角剖分過程將凸包建模為多個(gè)狄洛尼三角形。更確切地說，狄洛尼三角剖分過程可以根據(jù)踏面映射中的數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算一組狄洛尼三角形，使得沒有數(shù)據(jù)點(diǎn)定位在穿過所述狄洛尼三角形組中的任何狄洛尼三角形的頂點(diǎn)的半圓內(nèi)部。
[0030]—旦產(chǎn)生了凸包，可以基于踏面映射和凸包確定相對胎面深度映射。相對胎面深度映射可以指示相對于由凸包界定的胎面高度的踏面映射的胎面高度。舉例來說，相對胎面深度映射可以確定為凸包與踏面映射之間的差。相對胎面深度映射的基準(zhǔn)值(即零值)相當(dāng)于凸包的位置。低于凸包的點(diǎn)可以指示輪胎面中的凹槽以及不規(guī)律磨損區(qū)域。舉例來說，通過識別相對胎面深度映射中對應(yīng)于小于低于基準(zhǔn)值的閾值深度(例如，2_)的深度的點(diǎn)，可以區(qū)分不規(guī)律磨損區(qū)域與凹槽。
[0031]舉例來說，圖1描繪相對于