CN104755901A

CN104755901A - 用于分析轮胎面参数的系统和方法

Info

Publication number: CN104755901A
Application number: CN201280076725.8A
Authority: CN
Inventors: X·内奥
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2032-10-31
Also published as: CN104755901B; EP2914946B1; US10024765B2; EP2914946A1; KR101718752B1; US20160033368A1; WO2014070156A1; EP2914946A4; KR20150058522A

Abstract

本发明提供用于分析轮胎面参数的系统和方法，所述轮胎面参数例如，轮胎面的不规律磨损用于分析轮胎面参数的系统和方法特征。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。所述经平化轮胎面数据可以提供在与所述轮胎面的表面正交(相较于与所述轮胎的径向轴平行)的测量方向上界定的胎面高度。所述经平化胎面数据可以经分析以评估所述轮胎的所述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所述经平化胎面数据的局部高度指示。由于所述局部高度指示是根据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。

Description

用于分析轮胎面参数的系统和方法

技术领域

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

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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

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：

图1描绘根据本发明的示例性实施例的示例性系统。

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。

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示。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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界定的测量方向上。

在过滤之后，可以使用平化过程来处理踏面映射以将踏面映射变换成经平化踏面映射。经平化踏面映射可以具有多个经平化数据点。经平化数据点中的每一者可以对应于踏面映射的数据点中的一者并且可以提供经平化胎面高度。经平化胎面高度提供在正交于轮胎表面的方向上界定的胎面高度的测量值。

平化过程可以包含从适合于任何轮胎形状的踏面映射产生轮胎面的稳固且智能的主曲线。举例来说，主曲线可以从具有不规律形状的轮胎产生，例如，不对称轮胎或具有不连续性或高局部踏面梯度的轮胎。平化过程可以涉及从踏面的轮廓连续产生多条线性拟合线的迭代线性拟合过程。可以针对任何轮胎形状产生线性拟合线，例如，不对称轮胎形状或具有不连续性的轮胎形状。可以从线性拟合线中提取主曲线。举例来说，针对沿着轮胎面的宽度的每一侧向位置的通过多条拟合线界定的最小胎面高度可以用于界定主曲线。以此方式，可以从考虑轮胎的局部曲率的踏面映射产生主曲线，而不需要使用数学函数(例如，多顶式函数)将胎面模型化。

在产生主曲线之后，可以通过确定由主曲线界定的胎面高度与踏面映射中的多个数据点的胎面高度之间的差来产生经平化踏面映射。由于主曲线更准确地追踪轮胎的局部曲率，因此可以在与轮胎表面正交的测量方向上界定通过经平化踏面映射提供的经平化胎面高度。以此方式，轮胎面数据可以通过与轮胎面参数的物理观测结果更类似的方式进行分析。

根据本发明的示例性方面，根据本发明的各方面产生的经平化踏面映射可以进一步经处理以产生用于经平化踏面映射中的每一经平化数据点的局部高度指示。这些局部高度指示可以用于产生局部高度指示映射，所述局部高度指示映射可以用于量化轮胎面的一个或多个参数，例如，量化供轮胎面的不规律磨损的分析使用的胎面深度。

与使用胎面的平均高度作为参考量的现有技术中已知的技术不同，用于特定数据点的局部高度指示可以从通过在接近数据点的区域中的局部最大值界定的参考量中获得。具体而言，用于每一经平化数据点的局部高度指示可以是与经平化数据点相关联的经平化胎面高度与位于接近经平化数据点的区域中的多个局部最大值中的一者之间的最小高度差。当沿着经平化踏面映射的一部分移动滑动观测窗时，可以界定局部最大值。

在确定用于每一经平化数据点的局部高度指示时使用局部最大值作为参考量可提供许多优点。举例来说，由于仅使用来自接近经平化数据点的位置的区域中的数据确定局部高度指示，因此由轮胎变形(例如，错误舍位或其它均一性问题)产生的更长波长不会影响局部高度指示的确定。局部最大参考量也接近于通过手动胎面厚度计获得的参考量。因此，在查看胎面深度时，根据本发明的各方面产生的局部高度指示映射提供与胎面厚度计测量值类似的结果。此外，由于局部高度指示是根据局部最大值确定的相对高度，因此可以更容易地获得胎面高度的绝对量化。这可以引起轮胎参数的改进量化，例如，踏面中的不规律磨损的体积、不规律磨损的形状、不规律磨损的长度、不规律磨损的宽度、不规律磨损的深度、不规律磨损的位置，或其它合适的参数。

现在参考图式，现将详细地论述本发明的示例性实施例。图1描绘根据本发明的示例性实施例的用于分析轮胎50的特征的示例性系统100。系统100包含用于测量与轮胎50的胎面52(例如，胎面高度)相关联的数据的激光探针130。激光探针130可以是可以使用激光获取胎面高度数据的任何合适的装置，例如，用于由Wolf&Beck制造的TMM-570轮胎测量机中的激光探针。通过激光探针130获得的数据可以提供到计算装置110，所述计算装置处理所述数据以评估胎面52的一个或多个参数，例如，不规律磨损特征。尽管将参考使用激光探针130来获取胎面52的胎面数据的激光映射系统论述本发明，但是使用本文提供的揭示内容的本领域普通技术人员将理解，根据本发明的示例性实施例的技术可以用于从任何合适的源或映射系统获得的胎面数据，所述源或映射系统例如，声波探针、光探针、视频探针(使用立体相关成像技术)，或其它探针或装置。

在使用转子装置140(例如，步进式电机)旋转轮胎50时，激光探针130可以通过将胎面52的表面与激光束碰撞来使用激光映射过程收集与胎面高度(例如，从激光探针到踏面的距离)相关联的数据。当轮胎50旋转以在第一侧向位置处获取围绕胎面52周边的胎面高度数据时，激光探针130可以相对于胎面52的宽度位于第一侧向位置处。在轮胎50已完成一次旋转之后，激光探针130可以相对于胎面52的宽度移位到第二侧向位置，以在第二侧向位置处获取用于围绕胎面52周边的多个数据点的胎面高度。可以重复此过程直到激光探针130已获取足够数据来映射表示轮胎50的整个胎面52的胎面高度。举例来说，在一个实例中，激光探针130可以以约1mm×1mm的分辨率获取数据。通过激光探针获取的数据可以精确至约0.1mm的胎面高度内。

计算装置110可以控制激光探针130和转子装置140来实施激光映射过程。计算装置110可以是任何合适的计算装置，例如，桌上型计算机、膝上型计算机、通用计算装置、专用计算装置、移动装置、平板计算机，或能够自动计算的其它合适的机器。计算装置110可以包含一个或多个处理器112和至少一个存储器114。一个或多个处理器112可以是任何合适的处理装置，例如，微处理器、微控制器，或其它合适的处理装置。存储器114可以是任何合适的计算机可读媒体或包含非暂时性计算机可读媒体的媒体，例如但不限于易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM，例如，DRAM、SRAM等)和非易失性存储器(例如，ROM、闪存、硬盘驱动器、磁带、CD-ROM、DVD-ROM等)或包含磁盘、驱动器、其它基于磁性的存储媒体、光学存储媒体等等的任何其它存储装置的任何组合。

存储器114可以存储处理器112可访问的信息，包含可以通过处理器112执行的指令。所述指令可以是当由处理器112执行时使处理器112提供所需功能的指令的任何集合。所述指令可以通过硬件、专用电路、固件和/或软件实施。当使用软件时，任何合适的编程、脚本处理，或其它类型的语言或语言组合可以用于实施本文所揭示的功能。

计算装置110可以适合于充当专用机器，所述专用机器通过利用处理器112执行指令提供所需功能。例如，处理器112可以执行存储于存储器114中的指令，以使处理器获得经由一个或多个通信链路通过激光探针130收集的数据。处理器112随后可以根据本文所揭示的示例性方法处理数据，以向用户提供有用输出。处理器112可以通过合适的输入装置116从用户接收数据输入，例如，通过数据输入键、触摸屏、触控板、鼠标、用于语音识别的麦克风，或其它合适的输入装置中的一者或多者。处理器112可以通过合适的输出装置118(例如，显示器或其它合适的装置)向用户提供数据。本文所揭示的分析技术还可以通过一个或多个服务器120或在多个计算和处理装置上实施。

在激光映射过程期间通过激光探针130获取的数据可以表示为踏面映射。图2描绘根据本发明的示例性实施例的针对胎面获得的示例性未经处理的踏面映射200的图形三维表示。图2绘制具有沿着横坐标的胎面的纵向周向、沿着纵坐标的胎面的横向宽度以及沿着应用的胎面高度的踏面映射200。踏面映射200包含多个数据点202。每一数据点202与轮胎的胎面上的离散位置相关联。每一数据点202提供离散位置的胎面高度。

提供用于踏面映射200中的每一数据点202的胎面高度界定在与轮胎的径向轴平行的测量方向上。这可以参考图3更容易地进行理解。如图所示，通过激光探针130执行的胎面高度测量平行于轮胎的径向轴R执行。当激光探针相对于胎面52的宽度W处于更靠近胎面52中心的侧向位置，例如，处于侧向位置A时，胎面高度测量接近正交于(例如，垂直于)胎面52的表面的测量。然而，当激光探针130处于更靠近胎面52的边缘的侧向位置，例如，处于侧向位置B时，胎面高度测量不再接近正交于胎面52的表面的测量。

在与胎面52的表面正交的方向上(例如，在图3中所描绘的方向N上)界定的胎面高度测量使用手动胎面厚度计更接近地估计胎面测量值。根据本发明的各方面，未经处理的踏面映射200可以(例如)使用图1的计算装置110进行处理以平化踏面映射，使得在与胎面的表面更正交的方向上界定胎面高度。

图4描绘根据本发明的示例性实施例获得的示例性经平化踏面映射210。图4绘制具有沿着横坐标的胎面的纵向周向、沿着纵坐标的胎面的横向宽度以及沿着应用的经平化胎面高度的经平化踏面映射210。如图所示，经平化踏面映射210包含多个经平化数据点212。经平化数据点212中的每一者提供通过使用根据本发明的各方面的平化过程处理图2的踏面映射200确定的经平化胎面高度。经平化胎面映射210可以经分析以评估轮胎胎面的一个或多个参数，例如，胎面的不规律磨损特征。

图5描绘根据本发明的示例性实施例的可以用于变换未经处理的踏面映射的示例性自动方法300的流程图。方法300可以使用任何合适的计算装置，例如，图1的计算装置110实施。另外，尽管图5描绘出于说明和论述的目的以特定顺序执行的步骤，但是本文论述的方法不限于任何特定顺序或布置。使用本文所提供的揭示内容的本领域普通技术人员将了解，在不背离本发明的范围的情况下，本文所揭示的方法的多个步骤可以通过不同方式省略、重排、组合和/或调适。

如图5中示出，方法500可以包含三个阶段，包含过滤阶段、平化阶段以及局部高度指示阶段。过滤阶段获得初始未经处理的踏面数据并且过滤所述数据，使得所述数据适合用于进一步处理。平化阶段处理经过滤的原始数据以获得经平化胎面数据，例如，图4中所描绘的经平化踏面映射210。局部高度指示阶段进一步处理相对于局部最大值的经平化胎面数据，以产生可以用于量化轮胎面的一个或多个参数(例如，不规律磨损的体积)的数据。

过滤阶段包含在(310)处获得轮胎的踏面映射，例如，图2的踏面映射200。踏面映射可以通过任何合适的接口从任何合适的装置或组件获得(例如，接收)。在一个实例中，图1的计算装置110从激光探针130中获得踏面映射。踏面映射包含多个数据点，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轮胎的胎面的胎面高度。可以使用任何合适的过程测量踏面映射，例如，激光映射过程、声波映射过程、光映射过程、视频映射过程(使用立体相关的成像技术)，或其它合适的过程。

返回参考图5，在(320)处，过滤阶段另外包含将踏面映射过滤到踏面映射用于进一步处理的条件。举例来说，可以通过图1的计算装置110执行过滤操作。在踏面映射中，过滤操作可以清除离群值并且减小噪音。在不背离本发明的范围的情况下，任何合适的过滤过程可以用于调节踏面映射。作为一个实例，可以识别与平均高度相差太多的与胎面高度相关联的离群值或数据点。与所识别数据点相关联的峰值胎面高度可以用平均胎面高度取代。另外和/或在替代方案中，Perona-Malik过滤器可以用于减小踏面映射的平线区中的噪音级，而不需要将边缘平滑化。

参考图5，平化阶段包含在(330)处使用迭代线性拟合过程识别主曲线。举例来说，计算装置110可以实施迭代线性拟合过程以从踏面映射产生主曲线。迭代线性拟合过程经配置以计算考虑胎面的局部曲率的主曲线，使得胎面高度测量界定在与胎面的表面正交的方向上。此外，迭代线性拟合过程是稳固的并且可适用于多种不同形状的胎面，例如，具有不连续性/高梯度和/或不对称性的胎面。

图6描绘根据本发明的示例性实施例的用于使用迭代拟合过程识别主曲线的示例性过程(330)的流程图。在(332)处，过程(330)包含产生踏面映射的顶部轮廓。顶部轮廓包含数据点的第一集合沿着与阈值胎面高度相关联的胎面宽度的分配。举例来说，顶部轮廓可以提供与约80％的阈值胎面高度相关联的胎面高度在胎面宽度上的分配，使得特定侧向位置的80％的胎面高度小于沿着顶部轮廓的与数据点相关联的胎面高度。尽管出于说明和论述的目的，与约80％的阈值胎面高度相关联的数据点用于以上实例中，但是在不背离本发明的范围的情况下可以使用其它合适的阈值胎面高度，例如，在约50％至约100％的范围中的任何阈值胎面高度，例如，约50％、60％、70％、90％，或其它合适的阈值胎面高度。

图7描绘根据本发明的示例性实施例的用于踏面映射的示例性顶部轮廓400的图形表示。如图所示，顶部轮廓400包含数据点402的第一集合沿着胎面宽度的分配。与数据点402的第一集合相关联的胎面高度大于在特定侧向位置处沿着胎面宽度的约80％的胎面高度。

返回参考图6，在(334)处，迭代线性拟合过程任选地包含使顶部轮廓中的一个或多个凹槽平滑。举例来说，如图7中示出，某些数据点404与图7的顶部轮廓400中的深凹槽410相关联。这些数据点404可以从顶部轮廓中的数据点的第一集合中移除，以使深凹槽410平滑。举例来说，如图8中示出，数据点404已从数据点的第一集合中移除以提供较浅的凹槽412。在使用迭代线性拟合过程产生主曲线时，使顶部轮廓中的凹槽平滑可以引起提高的准确性。

参考图6，迭代线性拟合过程包含在(336)处根据用于顶部轮廓的数据点的第一集合中的选定数据点计算多条第一线性拟合线。图9提供根据本发明的示例性实施例的示例性第一线性拟合线420的计算的图形表示。如图所示，选择顶部轮廓400的数据点的第一集合中的选定数据点422来计算第一线性拟合线420。可以选择选定用以计算第一线性拟合线420的选定数据点422的数目，以提供线性拟合线420的合适近似值。举例来说，在一个实例中，30至60个选定数据点422可以用于计算第一线性拟合线420。在已选择数据点422之后，计算第一线性拟合线420以最佳地拟合选定数据点422。可以使用任何合适的线性拟合技术(例如，线性回归技术或线性规划技术)从选定数据点422计算出第一线性拟合线420。此过程可以从数据点的第一集合开始重复多次，以获得跨越顶部轮廓的宽度的多条第一线性拟合线。图10说明从用于顶部轮廓400的数据点的第一集合中计算出的多条第一线性拟合线420。

返回参考图6，在(338)处，所述方法包含至少部分基于多条第一线性拟合线识别数据点的第二集合。举例来说，可以识别与超过由第一线性拟合线界定的胎面高度的胎面高度顶部阈值百分比(例如，顶部20％或其它合适的百分比)相关联的数据点，以用于包含在数据点的第二集合中。

在图11中描绘从多条第一线性拟合线中识别数据点的第二集合的实例。如图所示，第一线性拟合线420根据横跨胎面的宽度界定阈值胎面高度的集合。顶部轮廓的某些数据点与超过通过第一线性拟合线420界定的胎面高度的胎面高度相关联。这些数据点中的某些数据点可以选择用于包含在数据的第二集合中。举例来说，与顶部20％的胎面高度相关联的数据点432可以选择用于包含在数据的第二集合中。尽管出于说明和论述的目的在图11中选择与顶部20％相关联的数据点432，但是在不背离本发明的范围的情况下可以使用其它合适的阈值。

在已识别数据点的第二集合之后，如图6的(340)处示出，可以产生多条第二线性拟合线。这在示出具有数据点432的第二集合的第二线性拟合线430的图12中以图形方式描绘。计算第二线性拟合线430以最佳地拟合选定数据点432。可以使用任何合适的线性拟合技术(例如，线性回归技术或线性规划技术)从选定数据点432计算出第二线性拟合线430。

对于在(336)处所识别的多条第一线性拟合线中的每一第一线性拟合线，可以重复图6的(338)和(340)的过程。所述过程可以针对每一第一线性拟合线连续地执行或者可以作为总体执行。举例来说，在从数据点的第二集合中计算出第二线性拟合线之前，可以从每一第一线性拟合线中识别数据点的第二集合。图13说明从用于顶部轮廓400的数据点的第二集合中计算出多条第二线性拟合线430。如图所示，第二线性拟合线430可以用于识别横跨胎面的宽度的胎面的局部曲率。

在图6的(342)处，迭代线性拟合过程包含从多条第二线性拟合线中提取用于胎面的主曲线。更确切地说，如图13中示出，多条第二线性拟合线430中的每一者界定横跨胎面的宽度的胎面高度的集合。对于沿着胎面的宽度的每一侧向位置，多条第二线性拟合线430界定最小胎面高度。可以通过针对沿着胎面的宽度的每一侧向位置提取由第二线性拟合线界定的最小胎面高度而从多条第二线性拟合线430中提取主曲线。

图14描绘从图13的多条第二线性拟合线430提取的示例性主曲线440。如图14中示出，主曲线440接近地估计通过胎面的顶部轮廓400提供的轮胎的局部曲率。使用参考图6描述的示例性迭代线性拟合过程，可以针对具有任何形状(包含不规律形状)的胎面获得主曲线。例如，图15说明针对具有不连续性的轮胎获得的主曲线440。图16说明针对具有不对称胎面形状的轮胎获得的主曲线440。

返回参考图5，平化阶段进一步包含在(350)处使用主曲线计算经平化踏面映射。具体而言，用于踏面映射中的每一数据点的经平化胎面高度可以被计算为用于踏面映射中的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。这在图14中以图形方式描述，图14描绘通过确定由顶部轮廓400界定的胎面高度与由主曲线440界定的胎面高度之间的差获得的经平化轮廓450。图15说明用于具有不连续性的轮胎的经平化轮廓450。图16说明用于具有不对称胎面形状的轮胎的经平化轮廓450。图4提供由于图5的方法(300)的平化阶段获得的示例性经平化数据映射210。

在图5的(360)处，方法(300)的局部高度指示阶段包含计算可以用于量化胎面的参数(例如，不规律磨损特征)的每一经平化数据点的局部高度指示。参考接近经平化数据点的区域中的局部最大值计算每一经平化数据点的局部高度指示，使得由轮胎变形(例如，错误舍位或其它均一性问题)产生的更长轮胎波长不会影响由局部高度指示提供的数据。另外，局部高度指示基于与同手动胎面厚度计一起使用的那些参考类似的参考。

图17以图形方式描绘根据本发明的示例性实施例的用于确定经平化踏面映射500中的经平化数据点502的局部高度指示的示例性过程。具体而言，获得在与经平化数据点相关联的经平化胎面高度与多个局部最大值之间的高度差。通过移动在接近经平化数据点502的区域中的滑动观测窗510而获得多个局部最大值。在一个实施例中，滑动观测窗510的大小类似于轮胎的接地面的大小，使得滑动观测窗提供与轮胎的使用相关联的参考系。然而，滑动窗的大小不必基于接地面的大小。

在滑动观测窗510的每一位置处识别局部最大值。举例来说，当滑动观测窗510处于位置A时，在滑动观测窗510中识别第一局部最大值512。当滑动窗处于位置B时，在滑动观测窗510中识别第二局部最大值513。经平化数据点502的局部高度指示是在高度上距所识别的局部最大值中的一者的最小距离。具体而言，局部高度指示可以根据以下公式获得：

D (i, j) = \min_{k, l} (Z_{LocMax (k, l)} - Z_{P (i, j)})

其中D(i,j)是经平化数据点(i,j)的局部高度指示；Z_LocMax(k,l)是与滑动观测窗k,l相关联的最大经平化胎面高度；以及Z_p(i,j)是与经平化数据点(i,j)相关联的胎面高度。

在已获得每一经平化数据点的局部高度指示之后，如图5的(370)处示出，可以产生局部高度指示映射。局部高度指示映射可以提供在轮胎踏面上的每一数据点的局部高度指示。可以通过任何合适的形式提供局部高度指示映射。

在图18中描绘示例性局部高度指示映射。局部高度指示映射550绘制沿着横坐标的胎面的纵向周边以及沿着纵坐标的轮胎的宽度。局部高度指示映射550可以包含多个数据点。每一数据点可以具有与数据点的局部高度指示相关联的颜色/灰度值，以提供胎面参数的视觉表示。

局部高度指示映射550可以经分析以量化轮胎的胎面特征，例如，不规律磨损特征。由于局部高度指示映射550基于与胎面的顶部表面相关联的参考量提供胎面高度数据，因此可以更容易地评估轮胎的不规律磨损的量化。例如，可以更容易地确定不规律磨损的体积、不规律磨损的形状、不规律磨损的长度、不规律磨损的宽度、不规律磨损的深度、不规律磨损的位置，或其它合适的参数。

尽管已参考具体示例性实施例以及其方法详细地描述本发明，但是应了解，在理解前述内容之后所属领域的技术人员可以容易地对此类实施例的变体以及等效物作出更改。因此，本发明的范围是示例性的而非限制性的，并且本发明并不排除包含所属领域的技术人员使用本文所揭示的教示将容易地显而易见的对本发明的这些修改、变化和/或添加。

Claims

1.一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，其包括：

获得轮胎的踏面映射，所述踏面映射包括多个数据点，每一数据点提供在与所述轮胎的径向轴平行的测量方向上界定的所述轮胎的所述胎面的胎面高度；

通过计算装置使用平化过程处理所述踏面映射以实现经平化踏面映射，所述经平化踏面映射包括多个经平化数据点，每一经平化数据点提供在与所述轮胎的踏面通常正交的测量方向上界定的所述轮胎的所述胎面的经平化胎面高度；以及

分析所述经平化踏面映射以评估所述轮胎的所述胎面的一个或多个参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括过滤所述踏面映射。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述平化过程包括：

使用迭代线性拟合过程从所述踏面映射中识别主曲线；以及

将每一经平化数据点的所述经平化胎面高度计算为所述踏面映射中的对应数据点的所述胎面高度与由所述主曲线界定的胎面高度之间的差。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述迭代线性拟合过程包括：

产生用于所述踏面映射中的数据点的第一集合的所述踏面映射的顶部轮廓，数据点的所述第一集合与阈值胎面高度相关联；

从用于所述顶部轮廓的数据点的所述第一集合中计算出多条第一线性拟合线；

至少部分基于所述多条第一线性拟合线识别数据点的第二集合；

从数据点的所述第二集合中计算出多条第二线性拟合线；以及

从所述多条第二线性拟合线中提取所述主曲线。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述迭代线性拟合过程包括使所述顶部轮廓中的一个或多个凹槽平滑。

6.根据权利要求4所述的方法，其中至少部分基于所述多条第一线性拟合线识别数据点的所述第二集合包括识别与超过由所述多条第一线性拟合线中的一者界定的胎面高度的胎面高度相关联的数据点。

7.根据权利要求4所述的方法，其中从所述多条第二线性拟合线中提取所述主曲线包括针对所述胎面的宽度的每一侧向位置识别由所述多条第二线性拟合线界定的最小胎面高度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中分析所述经平化踏面映射以评估所述胎面的一个或多个参数包括确定用于所述经平化踏面映射的所述经平化数据点中的一者或多者的局部高度指示。

9.根据权利要求8所述的方法，其中通过确定所述经平化数据点的经平化胎面高度与沿着所述经平化表面胎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胎面高度差来确定经平化数据点的所述局部高度指示。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述滑动观测窗的大小基于所述轮胎的接地面的大小。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述方法进一步包括产生映射所述一个或多个经平化数据点中的每一者的所述局部高度指示的局部高度指示映射。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述方法进一步包括分析所述局部高度指示映射以量化所述轮胎的所述胎面的不规律磨损。

13.根据权利要求1所述的方法，其中从激光探针、声波探针、光探针或视频探针产生所述踏面映射。

14.一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，所述系统包括：

激光探针，所述激光探针经调适以测量轮胎胎面的踏面映射，所述踏面映射包括多个数据点，每一数据点提供在与所述轮胎的径向轴平行的测量方向上界定的所述轮胎的所述胎面的胎面高度；

具有处理器和存储器的计算装置，所述处理器经配置以执行存储在存储器中以使所述处理器执行操作的计算机可读指令，所述操作包括使用平化过程处理所述踏面映射以实现经平化踏面映射，所述经平化踏面映射包括多个经平化数据点，每一经平化数据点提供在与所述轮胎的踏面通常正交的测量方向上界定的所述轮胎的所述胎面的经平化胎面高度。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述平化过程包括：

使用迭代线性拟合过程从所述踏面映射中识别主曲线；以及

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述线性拟合过程包括：

从所述多条第二线性拟合线中提取所述主曲线。

17.根据权利要求14所述的系统，其中所述操作进一步包括确定用于所述经平化踏面映射的所述经平化数据点中的一者或多者的局部高度指示，所述局部高度指示基于与所述胎面的顶部表面相关联的参考量确定。

18.一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，其包括：

在计算装置处接收轮胎的踏面映射，所述踏面映射包括多个数据点，每一数据点提供所述轮胎的所述胎面的胎面高度；

使用迭代线性拟合过程从所述踏面映射中识别主曲线；以及

产生所述轮胎的所述胎面的经平化踏面映射，所述经平化踏面映射包括提供所述轮胎的所述胎面的经平化胎面高度的多个经平化数据点，

其中所述经平化踏面映射中的一个或多个经平化数据点的所述经平化胎面高度被计算为所述踏面映射中的对应数据点的所述胎面高度与由所述主曲线界定的胎面高度之间的差。

19.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述迭代线性拟合过程包括：

从所述多条第二线性拟合线中提取所述主曲线。

20.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述方法进一步包括产生映射所述一个或多个经平化数据点中的每一者的局部高度指示的局部高度指示映射，每一经平化数据点的所述局部高度指示通过确定与所述经平化数据点相关联的所述经平化胎面高度与沿着所述经平化踏面映射的一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。