BR112016029901B1

BR112016029901B1 - Método para manutenção de pneus em um veículo

Info

Publication number: BR112016029901B1
Application number: BR112016029901-9A
Authority: BR
Inventors: Kfir Wittman; Assaf MURKES; Royi RAZI; Genadiy WASSERMAN; Oleg Lechinsky; Roni GURVICH
Original assignee: The Goodyear Tire & Rubber Company
Priority date: 2014-06-19
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2022-05-17
Also published as: MX2016017148A; CN106796163A; WO2015193903A2; CA2952947A1; BR112016029901A2; US20170124784A1; EP3158310A2; WO2015193903A8; US10636227B2; WO2015193903A3; EP3158310A4

Abstract

MÉTODO PARA MANUTENÇÃO DE PNEUS São divulgados sistemas e métodos para a manutenção de pneus que podem detectar diversos aspectos de pneus e determinar o estado do pneu, a partir dos pneus em rotação em um veículo em movimento.

Description

PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido está relacionado com o Pedido PCT de propriedade comum de N° de Série PCT/IL2012/050434, intitulado System and Method for Estimating Pneumatic Pressure State of Vehicle Tires, depositado em 1° de novembro de 2012, cuja divulgação é incorporada neste documento por referência.

[002] Este pedido está relacionado com e reivindica a prioridade do Pedido de Patente Provisória de propriedade comum de N° de Série 62/014151, intitulado: SYSTEM AND METHOD FOR MULTIPLE FEATURE DETECTION AND ANALYSIS OF A ROTATING TIRE, depositado em 19 de junho de 2014, cuja divulgação é incorporada por referência na sua totalidade neste documento.

CAMPO TÉCNICO

[003] A presente invenção está no campo dos sistemas de monitoramento de pneus.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[004] Os pneus são a parte mais crítica de um veículo motorizado, uma vez que são o elo de conexão entre o veículo motorizado e a estrada. A importância dos pneus perpassa desde a segurança até a economia com o meio ambiente também sendo afetado pelo desempenho dos pneus. Quando os pneus funcionam de forma inadequada, como quando estão subinflados, motoristas, proprietários de veículos e operadores de frotas de veículos desperdiçam dinheiro, causam emissões excessivas de CO2 e submetem eles mesmos e os seus operadores a riscos de segurança desnecessários.

[005] Com os avanços na tecnologia, as soluções de monitoramento de pneus a bordo tais como Tire Pressure Monitoring Systems (TPMS) (Sistemas de Monitoramento de Pressão de Pneu) são obrigatórias em muitos países. Os TPMS para uso na administração dos pneus em nível de frota estão ganhando aceitação mundial.

[006] A maioria das soluções em nível de frota é baseada em chips RFID (Identificação de Frequência de rádio - Radio Frequency Identification) instalados na roda, dentro do pneu, ou sobre a haste da válvula. Esses chips RFID só fornecem informações parciais sobre a saúde do pneu.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] As modalidades da presente invenção são direcionadas aos métodos e sistemas para detectar de forma eficiente os pneus subinflados e superinflados em veículos com pneus infláveis.

[008] Veículos exemplificativos incluem veículos automóveis e aviões.

[009] As modalidades da invenção são direcionadas aos sistemas de administração de pneus que podem detectar vários aspectos de pneus e determinar o estado dos mesmos enquanto o veículo está em movimento.

[0010] Além disso, as modalidades da presente invenção são direcionadas à detecção de desgaste do pneu, bem como a determinação de uma impressão digital única de cada um dos pneus para a sua identificação, permitindo a localização de artigos de pneus específicos. Ao longo deste documento, a "impressão digital" de um pneu inclui características individuais do próprio pneu que são únicas para o pneu específico e que permitem a sua identificação. Por exemplo, a impressão digital de um pneu é um identificador exclusivo apenas para esse pneu específico. A impressão digital pode incluir o padrão de banda de rodagem específico, incluindo um padrão de desgaste de banda de rodagem.

[0011] As modalidades da presente invenção são direcionadas a um aparelho externo e método para a análise de inflação do pneu, o que pode ser facilmente adotado pelos motoristas e operadores de frotas. Este aparelho é preciso, confiável e de custo competitivo, incorporando a temperatura dos pneus e a carga do veículo atual para a análise da inflação do pneu.

[0012] As modalidades da presente invenção são direcionadas aos sistemas e métodos para detectar automaticamente o desgaste do pneu (banda de rodagem) e/ou rasgo (danos nos pneus e fendas), e outras falhas potenciais, tais como um sobreaquecimento do pneu, efeitos de apodrecimento, secagem e envelhecimento do pneu, penetração de objeto estranho no pneu, e danos no aro associados ao pneu, a fim de alterar ou girar os pneus nos momentos corretos, para maximizar o custo e segurança do pneu.

[0013] As modalidades da presente invenção referem-se a sistemas e métodos para detectar automaticamente objetos estranhos, problemas de alinhamento de rodas, danos no aro e deformação de forma a promover e reforçar a segurança da condução.

[0014] As modalidades da presente invenção são direcionadas a sistemas e métodos para detectar automaticamente problemas de balanceamento das rodas a fim de melhorar o conforto da condução, a segurança e o desgaste do veículo.

[0015] De acordo com outras modalidades da presente invenção, proporciona-se um aparelho para inspecionar um pneu de um veículo, enquanto em movimento ou parado. O aparelho pode incluir módulos de reconhecimento de um modelo de veículo ou do veículo, e avaliar a temperatura dos pneus e analisar os parâmetros dos pneus externos, para determinar o estado dos pneus, estado de inflação, e identidade. O aparelho pode incluir módulos para medir a temperatura ambiente, medição da pressão atmosférica, acesso a relatórios e previsões meteorológicas, medição de condições de iluminação e visibilidade, e avaliar o peso do veículo e da carga de passageiros. Algumas modalidades da presente invenção incluem um aparelho para detectar pressão externamente baixa dos pneus em veículos. Este aparelho pode ser instalado num posto de gasolina ou estação de serviço, em que a ação corretiva, se necessária, pode ser facilmente aplicada. O aparelho pode ser implantado na entrada para o estacionamento ou depósito, num parque de estacionamento, uma estrada com portagem, ponte ou túnel, monitorando as condições do pneu e roda em uma base regular.

[0016] As modalidades da presente invenção são de tal modo que o aparelho da presente invenção não necessita de qualquer instalação no veículo e não exige medidas especiais por parte do motorista. As medições feitas pelo aparelho das modalidades do presente invento podem ajudar os operadores da frota de veículos em manutenção preventiva e preditiva, através da detecção de condições tais como, mas não limitado a pneus desgastados, subinflados e roubados, bem como de pneus dimensionados de forma incorreta bem como os pneus que não são destinados ao uso com um veículo em particular.

[0017] O aparelho das modalidades da presente invenção é facilitado para empregar computadores e bases de dados para reconhecer o tipo e marca do veículo através do reconhecimento da placa, métodos baseados em visão de computador, RFID e/ou outros dispositivos e métodos disponíveis comercialmente. A identificação do veículo dentro da base de dados permite que as modalidades da presente invenção usem parâmetros do veículo únicos, incluindo, mas não se limitando a configuração de roda, pesos, o equilíbrio de carga, e ajustes específicos. Em algumas realizações da presente invenção, o carro não é especificamente reconhecido e as configurações padrão serão usadas quer para todos os veículos ou por categoria de veículo, tais como veículo de passageiros, minicarro, caminhão, ônibus, e assim por diante. Tamanho do pneu é definido no sistema métrico ISO (International Organization for Standardization) por 3 números nominais - SN(mm), para a largura do pneu, ARnom, a razão de aspecto entre parede lateral do pneu, e RD(polegadas), que representa diâmetro do aro. Os números são impressos na parede lateral do pneu assim, 225/70R15, onde SN = 225mm, ARnom = 70 e RD = 15". Alguns fabricantes usam sistemas diferentes (Numérico, Flotação ou Imperial) que podem ser traduzidos para o sistema métrico ISO.

[0018] A impressão de parede lateral de pneu irá incluir novos dados padronizados sobre o pneu que podem ou não ser usados pelo sistema descrito em modalidades neste documento, esses dados incluem a avaliação de carga, a categoria de velocidade, o uso (automóveis de passageiros, caminhões leves, etc.) e vários outros dados todos de conhecimento comum na indústria do veículo e dos pneus. Como os fabricantes recomendam uma pressão de ar frio, é importante compreender que muitos motoristas medem a pressão dos seus pneus depois de uma viagem (a operação do veículo), quando os pneus são quentes ou aquecidos. Além disso, ao se dirigir em altas velocidades por longos períodos de tempo, os pneus podem aquecer, de tal forma que a pressão aumenta tanto quanto várias libras por polegada quadrada (psi). Por exemplo, um carro com uma pressão de enchimento a frio de 24 psi, com os seus pneus aquecendo-se durante a condução de 5 graus Celsius a 35 graus Celsius, pode resultar em pressões medidas do pneu agora aquecido que serão maiores do que 30 psi. Por conseguinte, a mudança de temperatura a partir de uma temperatura de referência para a temperatura de pneu medida precisa ser levada em conta, quer através da retificação da pressão equivalente à pressão equivalente fria ou ajustando as medições feitas pelo aparelho da presente invenção.

[0019] Em algumas modalidades da presente invenção, a temperatura de referência é a temperatura ambiente medida no local de inspeção e, em algumas modalidades da presente invenção, a temperatura de referência pode ser uma baixa temperatura obtida a partir de uma previsão de tempo semanal ou diariamente ou qualquer outra temperatura que melhor descreve a temperatura do pneu na sua condição de fria. Temperatura do pneu pode ser medida, por exemplo, por meio de sensores de infravermelho (IR) ou usando outras soluções disponíveis comercialmente. As modalidades da presente invenção podem detectar problemas de pneus ou de freio por meio da análise de temperaturas anormais ou assimétricas nos pneus. Temperatura do pneu pode ser avaliada estimando a distância e a velocidade percorridas pelo carro inspecionado e compará-las com os dados conhecidos sobre a temperatura dos pneus à distância e velocidade percorridas.

[0020] As modalidades da presente invenção empregam técnicas de sistemas de medição eletro-ópticos, visão computacional e processamento de imagem para medir o comprimento de impressão digital, raio da roda, a profundidade da banda de rodagem, altura da parede lateral e/ou ângulo de impressão digital (a seguir denominados "características dos pneus") de um pneu estático ou em rotação. As características dos pneus medidos podem ser ajustadas de acordo com a mudança de temperatura avaliada e comparadas a um limite pré-determinado no banco de dados para aquele carro ou modelo com uma carga de roda conhecida. As características dos pneus medidos podem ser ajustadas de acordo com a mudança de temperatura avaliada e serem colocadas com a carga de roda avaliada em uma correlação que dá uma pressão dos pneus estimada. Como resultado do sistema sendo externa ao veículo, é proporcionado um sistema de monitoramento de pneu preciso e barato, que não necessita de qualquer instalação de hardware ou software no veículo, e que pode monitorizar e registrar estado dos pneus, sugerir serviços e ação corretiva.

[0021] Em uma modalidade da presente invenção, a saída do estado do pneu é guardada em um servidor de computador remoto onde os dados guardados são registrados e analisados.

[0022] Em outra modalidade da presente invenção, o aparelho está ligado a um módulo de alerta. O módulo de alerta funciona para alertar o condutor caso um pneu seja determinado inseguro ou para além de limiares fixos dos parâmetros medidos. O módulo de alerta pode ser na forma de luzes de advertência, displays de diodo de emissão de luz (LED), aviso de áudio ou outras soluções disponíveis no mercado.

[0023] Em outra modalidade da presente invenção o motorista é avisado através de dispositivos dispostos no interior do veículo, como um telefone móvel, um sistema de dados de rádio (RDS), sistema de entretenimento ou de informação e entretenimento informacional do veículo ou outros dispositivos conectados sem fio, incluindo internet interna.

[0024] Em outra modalidade da presente invenção os dados são enviados para os gestores de frota (através de redes, como a Internet ou outras conexões sem fio/com fio), os agentes de segurança, operadores de rodovias ou de uma torre de controle do aeródromo, para que eles possam ajudar o motorista ou piloto e prevenir ameaças de segurança.

[0025] Em outra modalidade da presente invenção, os dados de pneus são enviados (via Internet ou outras conexões sem fio/com fio) para uma empresa de manutenção ou órgão de gestão de frotas, que pode notificar o motorista ou ajudar com medidas corretivas, sempre que necessário.

[0026] Em outra modalidade da presente invenção, os dados guardados são analisado e exibidos em uma aplicação de software dedicada ao passo que as detecções específicas podem desencadear uma notificação de emissão para os responsáveis ou pessoal definido.

[0027] Em outra modalidade da presente invenção, são empregues aspectos de aprendizagem de máquina para analisar e detectar condições tais como a perda de pressão num pneu específico. O sistema, então, emite avisos para, por exemplo, o motorista, gerenciamento de frota ou provedor de serviço, do pneu com defeito ou perfurado. A análise é efetuada através da avaliação da imagem do pneu como arquivada no sistema. O sistema, na sua análise, fica responsável por fatores tais como alterações nas condições de iluminação e operação, pressão consistente de pneu baixa/alta que não é verificada pode ser devido a bobinas danificadas, molas, ou outros componentes do veículo, e diferentes aspectos de recolha e processamento de estatísticas, a fim de melhorar a precisão do sistema.

[0028] Em outra modalidade da presente invenção, o sistema pode ser utilizado para "gestão de ativos" ou "acompanhamento de ativos". Isto envolve a identificação de cada uma das rodas e/ou pneus singulares por meio da visão de computador: OCR (leitor óptico de caracteres) de marcações de paredes laterais de pneus para se obter uma cadeia (string) única ou quase única, comparação de "impressão digital" de roda e/ou pneu, ou identificação de marcações únicas na roda e/ou pneus na forma de escritos, pinturas, branding, injeções, adesivos e marcação; em forma visível ou invisível aos olhos humanos.

[0029] Em outra modalidade da presente invenção, o sistema pode ser utilizado para encontrar todos ou alguns dos dados especificados na totalidade ou em parte das rodas de um veículo possuindo eixos múltiplos, configurações de rebordo duplas, configuração de eixos de reposição, por exemplo, um caminhão, ônibus ou outro veículo.

[0030] Em outra modalidade da presente invenção, o sistema é ligado a um dispositivo, tal como uma porta ou barra para evitar veículos não seguros, ou veículos excedendo os limites estabelecidos para sair de um local, tal como um parque de estacionamento, garagem ou outra área confinada com entrada e saída limitadas.

[0031] As modalidades da presente invenção também descrevem o sistema e aparelho a ser ligado ou de outro modo ligado a dispositivos externos, tais como analisadores da banda de rodagem do pneu, sensores de peso e de pressão, etiquetas RFID ou outro equipamento utilizado pelas indústrias de veículo a motor, de logística ou da aviação.

[0032] As modalidades da presente invenção também permitem a análise de pneus que pode ser feitos em um servidor de computador on-line que registra os resultados, para que os condutores, gestores de frotas, e outras pessoas autorizadas possam acessar os dados e ajudar a manter a segurança.

[0033] As modalidades da presente invenção são direcionadas a sistemas de monitorização do pneu com base em sítio. Estes sistemas permitem aos operadores de veículos manterem as condições de pneus apropriadas através da utilização de sensores eletro-ópticos e algoritmos de computador.

[0034] Antes de descrever adicionalmente a presente invenção, alguns termos básicos são definidos neste documento.

[0035] Os termos "aro" ou "aro da roda" são utilizados neste documento indiferentemente, e referem-se ao desenho circular externo da peça de metal em cuja borda interior o pneu é montado. Além disso, quando a distância é medida a partir do aro, a distância é medida a partir da borda formada entre o aro e a parede lateral do pneu.

[0036] O termo "impressão digital", tal como utilizado neste documento, refere-se ao segmento de pneu de borracha que toca a estrada, chão ou superfície, na qual a roda é disposta.

[0037] O "comprimento da impressão digital" tem uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira, em que o comprimento da impressão digital é medido entre o ponto de extremidade dianteira e a extremidade traseira.

[0038] O "ângulo da impressão digital" é a abertura angular entre duas linhas onde uma linha estende-se a partir do centro do aro para a extremidade da frente da impressão digital e a outra se estende a partir do centro do aro para a extremidade traseira da impressão digital, e é também usado no cálculo do “comprimento da impressão digital”.

[0039] O termo "altura da parede lateral do pneu", tal como utilizado neste documento, refere-se à altura mais curta do pneu de borracha entre a borda do aro e a superfície sobre a qual a superfície de pneu está posicionada.

[0040] O comprimento da impressão digital de pneu e a mudança da altura da parede lateral do pneu quando o peso total do veículo muda ou quando a pressão de ar do pneu muda. Para uma pressão de inflação e configuração do veículo conhecida, podem ser definidos vários parâmetros de referência, tais como o comprimento da impressão digital do pneu, ângulo da impressão digital do pneu e a altura da parede lateral, de modo que, quando em comparação com as medições reais, pode indicar subinflação ou sobrecarga do veículo.

[0041] O termo "raio da roda", tal como utilizado neste documento, refere-se à distância entre o centro da roda e a circunferência da roda num quadrante onde a circunferência da roda está Em uma condição circular e distante da área da impressão digital. À medida que o pneu se desgasta, a banda de rodagem torna-se desgastada e o pneu perde a sua capacidade de deslocar água de superfície, piorada a ponto de que frenagem em estradas molhadas se torna demasiado longa devido à aquaplanagem. Em modalidades da presente invenção, medir o raio do pneu ou roda permite o cálculo da profundidade da banda de rodagem, avaliando assim a condição de desgaste dos pneus.

[0042] O termo "profundidade de banda de rodagem", tal como utilizado neste documento, refere-se à profundidade dos padrões na banda de rodagem do pneu. A "profundidade da banda de rodagem" dá conhecimento direto do estado de desgaste do pneu como definido acima. Profundidade da banda de rodagem pode ser medida em várias posições ao longo da largura do pneu. Veja a Figura 22 para exemplos de "profundidade da banda de rodagem".

[0043] O termo "TinD" refere-se à distância entre o centro da roda e o arco de metal ou de parte do carro sobre a roda (perpendicular ao solo ou não). Para um modelo de carro conhecido a carga de TinD/roda de razão é perto de linear e dá uma referência para a constante de mola helicoidal de roda. Ao conhecer o modelo do carro, a posição da roda e TinD, a carga de roda pode ser avaliada para muitos tipos de veículos.

[0044] Um "computador" inclui máquinas, computadores e sistemas de computação ou de computador (por exemplo, locais fisicamente separados ou dispositivos), servidores, dispositivos de computador e computadorizados, processadores, sistemas de processamento, núcleos de computação (por exemplo, dispositivos compartilhados) e sistemas semelhantes, estações de trabalho, e combinações de módulos acima mencionados. O "computador" acima mencionado pode estar em vários tipos, como um computador pessoal (por exemplo, laptop, desktop, computador, tablet), ou qualquer tipo de dispositivo de computação, incluindo dispositivos móveis que podem ser facilmente transportados de um local para outro local (por exemplo, smartphone, assistente pessoal digital (PDA), telefone celular ou telefone móvel).

[0045] Um servidor é tipicamente um sistema de computador remoto ou computador remoto, ou programa de computador ali disposto, de acordo com o "computador" definido acima, que é acessível através de um meio de comunicação, tal como uma rede de comunicações ou outra rede de computadores, incluindo a Internet. Um "servidor" presta serviços para ou executa funções para outros programas de computador (e seus usuários), no mesmo ou em outros computadores. Um servidor pode também incluir uma máquina virtual, uma emulação baseada em software de um computador.

[0046] As modalidades da presente invenção estão direcionadas a um método para a gestão de pneus. O método compreende: a determinação, por um computador, de pelo menos uma característica de um pneu, com base em dados recebidos do sensor obtidos sobre o pneu; receber dados de sensores correspondentes a, pelo menos, uma imagem do pneu; e analisar, pelo computador, pelo menos uma característica associada com a condição do pneu, tal como determinada a partir de pelo menos uma imagem, para determinar, pelo menos, um estado do pneu.

[0047] Opcionalmente, pelo menos um estado é selecionado a partir do grupo que consiste do estado de segurança ou o estado de desempenho do pneu.

[0048] Opcionalmente, um ou mais dos fatores para determinar a condição do pneu incluem: desgaste da banda de rodagem do pneu, rasgos da parede lateral no pneu, objetos estranhos no pneu, assimetria no desgaste do pneu, superaquecimento do pneu, efeitos de deterioração, secagem e envelhecimento no pneu, rachaduras no pneu, e danos ao aro associado ao pneu, são utilizados para determinar a condição do pneu. a. Opcionalmente, pelo menos uma característica do pneu é selecionada a partir do grupo que consiste em um ou mais de comprimento da impressão digital do pneu, o ângulo da impressão digital do pneu, a altura das paredes laterais do pneu, raio da roda, a deflexão da parede lateral, e profundidade da banda de rodagem do pneu.

[0049] Opcionalmente, o método compreende adicionalmente: detectar a temperatura do pneu por um sensor de temperatura e transmissão de dados correspondentes à temperatura detectada do pneu para o computador, de tal modo que o computador utiliza os dados de temperatura do pneu como parte da condição do pneu.

[0050] Opcionalmente, o método compreende ainda: analisar por computador pelo menos uma dentre desgaste da banda de rodagem do pneu, desgaste assimétrico do pneu, superaquecimento do pneu, para determinar pelo menos um dentre alinhamento da roda, falhas do freio e falhas do pneu, que definem os fatores usados para determinar o estado do pneu.

[0051] Opcionalmente, o pneu é um pneu em rotação, por exemplo, em um veículo em movimento.

[0052] Opcionalmente, o pneu é um pneu parado.

[0053] Opcionalmente, os dados do sensor recebidos sobre o pneu são obtidos a partir de sensores, incluindo pelo menos um sensor de luz.

[0054] Opcionalmente, os dados dos sensores que correspondem a pelo menos uma imagem do pneu são obtidos a partir de sensores, incluindo pelo menos uma câmera.

[0055] Opcionalmente, a extensão da impressão digital do pneu inclui uma distância entre pontos dispostos opostamente onde o pneu está em contato com a superfície.

[0056] Opcionalmente, em que o ângulo da impressão digital do pneu inclui um ângulo do centro da roda associado ao pneu até pontos dispostos opostamente onde o pneu está em contato com a superfície.

[0057] Opcionalmente, a altura da parede lateral do pneu inclui uma porção da distância radial da roda que apoia o pneu, a partir do ponto de contato entre o pneu e a superfície, e o ponto onde o pneu encontra a roda.

[0058] Outras modalidades da presente invenção estão direcionadas a um sistema para a gestão de pneus. O sistema compreende: uma unidade de sensor para detecção de pneus, incluindo processamento de imagens de pneus; e um computador ligado à unidade de sensor. O computador inclui um processador programado para: determinar pelo menos uma característica de um pneu, com base em dados recebidos do sensor obtidos sobre o pneu; receber dados de sensores correspondentes a, pelo menos, uma imagem do pneu, como fotografada pela unidade de sensor; e analisar pelo menos uma característica associada com a condição do pneu, tal como determinada a partir da pelo menos uma imagem, para determinar pelo menos um estado do pneu.

[0059] Opcionalmente, a unidade de sensor inclui pelo menos uma câmera para processamento das imagens de pneus.

[0060] Opcionalmente, a unidade de sensor inclui sensores de luz para determinar pelo menos uma característica, e pelo menos um sensor de temperatura.

[0061] Opcionalmente, o processador do computador é programado para determinar pelo menos uma característica de um pneu, incluindo: extensão da impressão digital do pneu, ângulo da impressão digital do pneu, altura da parede lateral do pneu, raio da roda, deflexão da parede lateral, e profundidade da banda de rodagem do pneu.

[0062] Opcionalmente, a extensão da impressão digital do pneu inclui uma distância entre pontos dispostos opostamente onde o pneu está em contato com a superfície.

[0063] Opcionalmente, o ângulo da impressão digital do pneu inclui um ângulo do centro da roda associado ao pneu até pontos dispostos opostamente onde o pneu está em contato com a superfície.

[0064] Opcionalmente, a altura da parede lateral do pneu inclui uma porção da distância radial da roda que apoia o pneu, a partir do ponto de contato entre o pneu e a superfície, e o ponto onde o pneu encontra a roda.

[0065] Opcionalmente, o processador do computador é programado para reconhecer condições de pneu, incluindo pelo menos uma dentre: desgaste da banda de rodagem do pneu, rasgos da parede lateral no pneu, objetos estranhos no pneu, assimetria no desgaste do pneu, superaquecimento do pneu, efeitos de deterioração, secagem e envelhecimento no pneu, rachaduras no pneu, e danos ao aro associado ao pneu, são usados para determinar a condição do pneu.

[0066] Opcionalmente, o sistema é operável com um pneu em rotação, por exemplo, em um veículo em movimento.

[0067] Opcionalmente, o sistema pode ser operado com um pneu parado.

[0068] As modalidades da invenção estão direcionadas a um método computadorizado para a gestão de pneus. O método compreende: a criação de uma impressão digital que define um identificador único para um pneu a partir de características físicas do pneu, Em uma primeira vez, e associar a impressão digital com um veículo, por um computador; processamento das imagens de um pneu, em um segundo momento mais tarde do que a primeira vez, e criar, pelo computador, uma impressão digital do pneu com base nas características físicas do pneu, a partir de pelo menos uma imagem produzida durante o processamento das imagens; identificação do veículo associado com o pneu que foi representado por imagem no segundo momento; e verificar se há uma correspondência das impressões digitais e verificação de uma combinação dos veículos associados a cada uma das impressões digitais, pelo computador.

[0069] Opcionalmente, associar as impressões digitais com um veículo inclui associar a impressão digital com uma posição de montagem do pneu com impressões digitais tomadas no veículo; e adicionalmente compreende: a identificação da posição de montagem no veículo do pneu como representado em imagem na segunda vez; e, a verificação de uma combinação da posição de montagem associada a cada uma das impressões digitais.

[0070] Opcionalmente, a verificação de compatibilidade das impressões digitais é realizada após a verificação da compatibilidade dos veículos associados a cada uma das impressões digitais.

[0071] Opcionalmente, em que as características físicas incluem uma ou mais de: desgaste da banda de rodagem do pneu, rasgos da parede lateral no pneu, objetos estranhos no pneu, assimetria no desgaste do pneu, superaquecimento do pneu, efeitos de deterioração, secagem e envelhecimento no pneu, rachaduras no pneu, e danos ao aro associado ao pneu.

[0072] Opcionalmente, a combinação das impressões digitais inclui combinações aproximadas.

[0073] Opcionalmente, a combinação de veículos e posições de montagem inclui combinações exatas.

[0074] Opcionalmente, a criação da impressão digital no primeiro momento é baseada em pelo menos uma imagem obtida por uma câmera de um pneu em rotação, e a obtenção da imagem do pneu no segundo momento inclui a obtenção de uma imagem, por uma câmera, de um pneu em rotação.

[0075] Opcionalmente, a criação da impressão digital no primeiro momento é baseada em pelo menos uma imagem obtida por uma câmera de pelo menos um pneu em rotação ou de um pneu parado, e a obtenção da imagem do pneu no segundo momento inclui a obtenção de uma imagem, por uma câmera, de um pneu em rotação ou de um pneu parado.

[0076] Opcionalmente, a identificação do veículo associado ao pneu que foi obtido por imagem no segundo momento inclui a identificação do veículo a partir de pelo menos uma imagem do veículo.

[0077] Opcionalmente, a identificação do veículo a partir de pelo menos uma imagem do veículo inclui a identificação de pelo menos um identificador do veículo e de marcas no veículo.

[0078] Outras modalidades da presente invenção estão direcionadas a um sistema para a gestão de pneus. O sistema compreende: uma unidade de sensor, incluindo sensores e, pelo menos, uma câmara; e, um computador ligado à unidade de sensor. O computador inclui, pelo menos, um processador programado para: criar uma impressão digital que define um identificador único para um pneu a partir de características físicas do pneu, Em uma primeira vez, e associando a impressão digital com um veículo; criar, a partir de uma imagem de pneu tomada por, pelo menos, uma câmara, em um segundo momento mais tarde do que a primeira vez, uma impressão digital do pneu com base nas características físicas do pneu; identificar o veículo associado com o pneu que foi representado por imagem no segundo momento; e, verificar se há uma combinação das impressões digitais e verificação de uma combinação dos veículos associados a cada uma das impressões digitais.

[0079] Opcionalmente, o processador é programado para identificar as características físicas incluindo um ou mais dentre: desgaste da banda de rodagem do pneu, rasgos da parede lateral no pneu, objetos estranhos no pneu, assimetria no desgaste do pneu, superaquecimento do pneu, efeitos de deterioração, secagem e envelhecimento no pneu, rachaduras no pneu, e danos ao aro associado ao pneu.

[0080] Opcionalmente, o processador é programado, tal que uma compatibilidade das impressões digitais inclua compatibilidades aproximadas, e uma compatibilidade dos veículos associado às impressões digitais inclua compatibilidades exatas.

[0081] Opcionalmente, o sistema pode ser operado com pneus em rotação, por exemplo, dos veículos em movimento.

[0082] Opcionalmente, o sistema pode ser operado com pneus parados.

[0083] Opcionalmente, o sistema pode ser operado com ambos os pneus parados e em rotação.

[0084] A menos que definidos de outra maneira, todos os termos técnicos e/ou científicos usados neste documento têm o mesmo significado que compreendido geralmente por alguém versado na técnica a qual esta invenção pertence. Embora métodos e materiais semelhantes ou equivalentes aos descritos neste documento possam ser utilizados na prática ou no teste de modalidades da invenção, os métodos e/ou materiais exemplificativos são descritos abaixo. Em caso de conflito, o relatório descritivo da patente, incluindo as definições, prevalecerão. Além disso, os materiais, métodos e exemplos são apenas ilustrativos e não têm a intenção de serem necessariamente limitativos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0085] Algumas modalidades da presente invenção são descritas neste documento, a título de exemplo, tendo como referência as figuras em anexo. Com referência específica aos desenhos em detalhe, sublinha-se que os elementos indicados são a título de exemplo e para fins de discussão ilustrativa das modalidades da invenção. A este respeito, a descrição feita com os desenhos torna evidente para aqueles versados na técnica como as modalidades da invenção podem ser praticadas.

[0086] Atenção é dirigida às figuras dos desenhos (que usam os identificadores "Figura" e "Fig." nesta seção e em todo o documento, independentemente do caso, intercambiavelmente, para desenhar figuras), onde, números ou caracteres correspondentes ou iguais indicam componentes correspondentes ou iguais.

[0087] Nas figuras:

[0088] A Fig. (Figura) 1 é uma vista em perspectiva de uma estação de distribuição de gás de uma modalidade da presente invenção;

[0089] A Fig. 2 é uma vista em perspectiva de uma implementação de entrada do estacionamento de uma modalidade da presente invenção;

[0090] A Fig. 3 é uma vista em perspectiva de um pneu sobre uma matriz retangular de uma modalidade da presente invenção;

[0091] A Fig. 4 é um diagrama de um sistema de computador de acordo com as modalidades da presente invenção;

[0092] A FIG. 5A-1 é uma fotografia de uma medição manual de uma impressão digital do pneu usando réguas L;

[0093] A FIG. 5A-2 é um diagrama que mostra o comprimento da impressão digital do pneu;

[0094] A FIG. 5B mostra fotografias com comprimento de impressão digital sob várias pressões de inflação;

[0095] A FIG. 6A mostra fotografias com ângulo de impressão digital sob várias condições de inflação;

[0096] A FIG. 6B é um diagrama que mostra o comprimento da impressão digital do pneu por meio do ângulo de impressão digital;

[0097] A FIG. 7 mostra fotografias de medições de parede lateral manuais sob várias pressões de inflação;

[0098] A FIG. 8 mostra fotografias de altura da parede lateral sob várias pressões de inflação;

[0099] A FIG. 9 é um gráfico que mostra a correlação entre a inflação de pneus e o comprimento da impressão digital; FIG. 10 é um gráfico que mostra a correlação entre a inflação de pneus e o ângulo de impressão digital;

[00100] A FIG. 11 é um gráfico que mostra a correlação entre o enchimento do pneu e a altura das paredes laterais;

[00101] A FIG. 12 é um diagrama em blocos de uma modalidade da presente invenção;

[00102] A FIG. 13 mostra um processo lógico de uma modalidade da presente invenção para determinar a condição de inflação usando o comprimento de impressão digital do pneu ajustado à temperatura;

[00103] A FIG. 14 mostra uma foto com TinD, raios de aro e raios da roda;

[00104] A FIG. 15 é um gráfico que mostra a correlação entre a pressão nominal e pressão avaliada por uma modalidade da presente invenção;

[00105] A FIG. 16 mostra um diagrama de fluxo de um processo para a obtenção de dados relativos a partir de uma série de imagens (filme de um funcionamento do veículo), de acordo com uma modalidade da invenção;

[00106] A FIG. 17 é um gráfico que mostra correlação entre TinD e carga de roda para 4 rodas traseiras do mesmo modelo de carro;

[00107] A FIG. 18 mostra um diagrama de fluxo de um processo para obter, guardar e processar dados brutos no sistema, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[00108] A FIG. 19 é um diagrama de um sistema de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[00109] A FIG. 20 é um diagrama de uma configuração dual de aro passando por cima de lombas na estrada em uma forma singular;

[00110] A FIG. 21 é um retrato de uma banda de rodagem do pneu com desgaste assimétrico;

[00111] A FIG. 22 mostra imagens de medição manual da profundidade da banda de rodagem do pneu, e,

[00112] A FIG. 23 é um diagrama de fluxo para um processo de gestão de ativos exemplar.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS

[00113] Antes de explicar pelo menos uma modalidade da invenção em detalhe, deve ser entendido que a invenção não está necessariamente limitada na sua aplicação aos detalhes de construção e disposição dos componentes e/ou os métodos estabelecidos na seguinte descrição e/ou ilustrados nos desenhos. A invenção é capaz de outras modalidades ou de ser praticada ou de ser realizada em várias maneiras.

[00114] É agora feita referência aos desenhos. A Figura (Fig.) 1 mostra uma modalidade da presente invenção num ambiente exemplificativo, onde é mostrado um automóvel 10 entrando em uma estação de gás 20 que passa sobre uma superfície 16, posicionado entre duas unidades de sensor 12, 14. As unidades de sensor 12, 14 recolhem dados sobre o automóvel 10 e os pneus, e fazem o upload dos dados medidos para um servidor de computador, e podem ser sensores de posição, câmeras, sensores ultrassônicos, sensores de luz, leitores de caracteres ópticos (OCR), leitores de códigos de barras e similares. As unidades de sensor 12, 14 tipicamente também incluem câmeras especificamente para identificação do veículo, tais como a identificação da placa de licença e processamento das imagens do veículo do veículo real para o qual cada pneu é submetido à detecção pelas unidades de sensor 12, 14. As unidades de sensor 12, 14 incluem também sensores de temperatura para detectar a temperatura dos pneus. Todos os sensores acima mencionados estão ligados a um servidor de computador, o qual analisa os dados do sensor carregados ("uploaded") e notifica/alerta o motorista do automóvel 10 do estado de inflação do pneu, por exemplo, através de uma tela de notificação 26, ou através de um dispositivo de áudio ou outro dispositivo terceiro. O motorista pode inflar o pneu subinflado do automóvel 10 usando um compressor de ar 24, se necessário.

[00115] A Figura (Fig.) 2 mostra outro ambiente exemplificativo para as modalidades da presente invenção. Neste ambiente, um automóvel 30 entra em uma garagem 40. Ao fazê-lo, o automóvel 30 passa por cima de uma almofada 36, que é posicionada entre duas unidades de sensor 32, 34. As unidades de sensor 32, 34, são semelhantes às unidades de sensor 12, 14, detalhadas acima, em que elas também recolhem dados sobre o automóvel 30 (por exemplo, identificação do veículo, tais como a placa de licença ou imagens do veículo exato, incluindo o tipo de veículo, marca e modelo) e os pneus 10, fazem o upload dos dados medidos a partir das unidades de sensor 32, 34, a um servidor de computador 52, que analisa os dados. O servidor de computador 52, através de um módulo de comunicação 58 (Figura 4), notifica/alerta o motorista do automóvel 30 quanto ao estado da inflação dos pneus 10 do automóvel 30, como o módulo de comunicações 58 comunica, por exemplo, um dispositivo de notificação externo, tal como um telefone celular 60 (por meio de uma torre celular 61 da rede de celular), através de uma mensagem de texto para um indivíduo 62, ou um e-mail, para o computador 64 de um indivíduo 65, como mostrado na Figura 4. Além disso, pode haver LEDs (díodos emissores de luz) no veículo ou dispositivos externos que podem iluminar para indicar as notificações acima mencionadas.

[00116] Desta forma, um gestor de frota de veículos, oficial de segurança ou outro pessoal da empresa ou terceiros podem informar o motorista para tomar medidas corretivas, ou simplesmente tomar as medidas corretivas eles mesmos. A identificação recolhida pelas unidades de detecção 32, 34, também pode ser usada para controle de acesso tal como para abrir um portão de garagem 42, para registrar veículo (por exemplo, o automóvel 30) em tempo de entrada e saída, ou para outros fins.

[00117] A Figura (Fig.) 3 mostra uma vista em perspectiva de uma modalidade da presente invenção, que mostra um pneu pneumático 40 de um veículo, por exemplo, um automóvel 42, que passa ao longo de uma designada superfície 16 ou almofada 36 e entre as unidades de sensor 12, 14/32, 34, como descrito na Figura 1 e na Figura 2. Comprimento de impressão digital, raio da roda, profundidade da banda de rodagem, altura da parede lateral e/ou ângulo de impressão digital, isto é, as "características do pneu," podem ser extraídas com precisão em um amplo intervalo de velocidades do veículo, e o veículo pode passar em vários ângulos de direção, de uma maneira que as rodas 44 (Figura 3) não têm que ser perpendiculares ao aparelho (superfície/almofada 16/36 e os sensores 12, 14/32, 34, como mostrado nas Figuras 1 e 2) da presente invenção.

[00118] As características do pneu são obtidas pelas unidades de sensores (SU) 12, 14/34, 36, que estão ligadas (por exemplo, através de uma torre de celular 49 de uma rede de celular), quer diretamente, quer através de uma rede 50, por exemplo, a Internet ou outra área vasta rede pública ou, para um servidor central 52, que funciona como um computador central para o sistema da presente invenção, como mostrado na FIG. 4.

[00119] Atenção também já está direcionada para o sistema da Figura 4, onde o servidor central 52 inclui um módulo de visão de computador 53 com um processador de imagem (IMP) 53a, que está ligado a uma unidade de processamento central (CPU) 56 e armazenamento/memória 57. O processador de imagem 53a inclui algoritmos para análise de imagens de pneus e determinação das características do pneu, a fim de determinar a impressão digital do pneu particular, bem como a superfície de apoio da natureza geral do pneu.

[00120] A CPU 56, como programada, por exemplo, analisa e determina as características de pneus, utilizando detecção de borda e algoritmos de Transformada de Hough, juntamente com instruções executáveis por máquina para executar os processos da presente invenção. Estas instruções executáveis por máquina são armazenadas, por exemplo, no armazenamento/memória 57, associado com o processador 56. O armazenamento/memória 57 é qualquer mídia de armazenamento convencional.

[00121] A unidade de processamento central (CPU) 56 é formada de um ou mais processadores, incluindo os microprocessadores, para realizar as funções e operações do sistema da invenção, tal como descrito neste documento. Os processadores são, por exemplo, processadores convencionais, tais como aqueles usados em servidores, computadores e outros dispositivos computadorizados. Por exemplo, os processadores podem incluir processadores x86 da AMD e Intel, Xenon® e processadores Pentium® da Intel, bem como quaisquer combinações destes.

[00122] O módulo de comunicações 58 obtém informações, dados, e assim por diante, através da rede 50, bem como o envio (transmissão) e recepção de várias comunicações, de usuários 62 (via um dispositivo móvel 60, tal como um telefone inteligente, computador, tablet, iPads® e semelhantes), 65 (através de um computador padrão 64, por exemplo, laptop, desktop). O módulo de comunicações 58 é usado quando as informações e dados, tais como informações do fabricante de pneus bem como dados de carga do veículo, e dados de carga do veículo na medida em que afetam pneus específicos, são buscados através da rede 50, uma vez que podem não estar disponíveis ou podem precisar ser atualizados nos bancos de dados 66.

[00123] "Ligado", como utilizado neste documento, e, por exemplo, aos componentes do sistema da Figura 4, inclui ambas as ligações por cabo ou sem fios, diretas ou indiretas, e colocando os computadores, incluindo servidores, componentes e similares, em comunicação eletrônica e/ou de dados entre si.

[00124] Medidas e proporções podem ser determinadas comparando o tamanho de pixel de um item de um tamanho conhecido, tal como o aro, ou até mesmo os parafusos que ligam a roda ao automóvel, com o seu tamanho físico, medindo o intervalo entre a câmara ou sensores 12/32, 14/34 ao objeto (pneu), tendo uma matriz 59 dimensionada, proporcionada ou medida pintada no chão, pelo fato de ambos os sensores verem rodas do mesmo tamanho e a largura do veículo e distância entre os sensores é conhecida ou por outros meios que são conhecidos daqueles versados na técnica. Os dados compilados através das unidades de sensor 12/32, 14/34, podem ser armazenados nas bases de dados 66. Estas bases de dados 66 também armazenam informação do fabricante do pneu, bem como as informações de pneu compiladas pelo sistema da invenção, bem como os dados de carga do veículo, e os dados de carga do veículo conforme afetam pneus particulares.

[00125] Ao utilizar métodos tais como visão de computador ou processamento de imagem, algumas modalidades da presente invenção podem ser sensíveis à luz e sombra. Quando isto ocorre, pode ser necessário adicionar iluminação adequada ao aparelho sob a forma de luz ambiente, holofotes, luz infravermelha ou outros tipos de iluminação disponíveis comercialmente.

[00126] Voltando à Figura 5A-1, mostra-se a medição manual de "comprimento da impressão digital" de um pneu usando uma régua em forma de L. Como se mostra no diagrama da FIG. 5A-2, o "comprimento da impressão digital" (FL) do pneu 10 tem uma extremidade dianteira (FrE) e um ponto de extremidade traseira (ReE), em que o comprimento da impressão digital, isto é, "o comprimento da impressão digital" (FL), é a distância medida entre o ponto de extremidade dianteira (FrE) e o ponto de extremidade traseira (ReE), do pneu que contata com a superfície do solo GS.

[00127] A Figura 5B mostra imagens de um pneu de automóvel, sob diferentes pressões de inflação, para ilustrar a variação do "comprimento de impressão digital" (FL), em que o comprimento de impressão digital (FL) está indicado.

[00128] A Figura 6A mostra imagens de um pneu de automóvel sob diferentes pressões de inflação, onde as linhas que formam o ângulo de impressão digital estão marcadas. Outra maneira de se relacionar o comprimento da impressão digital do pneu 10 é através do cálculo do “ângulo de impressão digital”, sendo a abertura angular (θ) entre duas linhas, em que uma linha estende-se desde o centro do aro (CR) para a extremidade dianteira (FrE) da impressão digital, e a outra linha estende-se desde o centro do aro (CR) para a extremidade traseira (ReE) da impressão digital, mostrado no diagrama da FIG. 6B.

[00129] A Figura 7 mostra o efeito da inflação do pneu na altura da parede lateral.

[00130] A Figura 8 mostra imagens de um pneu de automóvel sob diferentes pressões de inflação, em que a altura da parede lateral (SH) é marcada.

[00131] A Figura 9 mostra um gráfico do comprimento da impressão digital de quatro pneus de automóvel, quando um pneu é gradualmente esvaziado. O gráfico da Figura 9 mostra que há uma relação quase linear entre o comprimento da impressão digital de pneu e a pressão dos pneus sob uma carga de veículo fixa. Isto pode ser descrito como a ligação linear entre o comprimento da impressão digital e a pressão do pneu.

[00132] A Figura 10 mostra um gráfico do ângulo de impressão digital como uma função da pressão do pneu. A partir deste gráfico pode ser visto que, para uma carga fixa de veículo, existe uma relação quase linear entre o ângulo de impressão digital de pneu e a pressão do pneu.

[00133] A Figura 11 mostra um gráfico da altura da parede lateral como uma função da pressão do pneu. A partir deste gráfico, pode ser visto que, para uma carga fixa de veículo, existe uma relação quase linear entre a altura da parede lateral do pneu e a pressão do pneu.

[00134] A Figura 12 mostra uma arquitetura alternativa para o servidor central 52, onde um processador ou microcontrolador 1000, semelhante à CPU 56, pode obter informações de pneus a partir de sensores 1100 (por exemplo, unidades de sensor 12/32, 14/34) como um comprimento de impressão digital (FL) 1110, ângulo de impressão digital (FA) 1120 ou altura de parede lateral (SH) 1130. O computador ou microcontrolador 1000 pode reconhecer o veículo usando RFID 1210, reconhecimento de placas 1220 ou outras soluções disponíveis no mercado. A CPU ou microcontrolador 1000 também pode obter uma leitura de temperatura de cada pneu do veículo identificado usando o dispositivo sensor de temperatura 1400 e se conectar a um servidor online 1310 através de um módulo de comunicação 1300, onde a informação do veículo é mantida em um banco de dados 1312 e os dados atualizados meteorológicos 1314 tais como previsão do tempo podem ser encontrados. Em outra modalidade, o servidor online 1310 recebe a informação de identificação do veículo e dos pneus, que pode incluir o comprimento de impressão digital, altura da parede lateral do pneu, raio da roda, a profundidade da banda de rodagem, imagem de roda para rastreamento de ativos, ângulo de impressão digital, altura da parede lateral e temperatura dos pneus para cada um dos pneus e marcações sobre o pneu, tais como letras, números e caracteres, legíveis, por exemplo, por um OCR.

[00135] O servidor online 1310 procura pela ID (identificação) do veículo em um banco de dados 1312 e obtém as constantes necessárias para computar a profundidade da banda de rodagem e computar a pressão equivalente de acordo com os parâmetros medidos, conforme descrito mais abaixo. O servidor 1310 também determina a temperatura de referência para o veículo e o local em causa, na medida em que isso pode ser obtido acessando os dados meteorológicos online 1314. A informação pode ser ajustada à temperatura dos pneus através do ajuste dos dados brutos, por exemplo, ajustando-se o comprimento do rastro medido de acordo com a equação: COLD_LENGTH=HOT_LENGTH*(TIRE_TEMPERATURE(K)/REF_T EMPERATURE(K))

[00136] Isso pode ser feito de modo semelhante para parâmetros como o ângulo da impressão digital, que fica menor conforme a temperatura do pneu aumenta, ou a altura da parede lateral, que aumenta conforme a temperatura do pneu aumenta. Outra forma de ajustar a temperatura do pneu é determinar, primeiramente, a pressão equivalente. Como mostrado acima, na Figura 9 existe uma ligação quase linear entre a extensão do rastro do pneu e a pressão equivalente, de modo que conhecendo-se as constantes lineares A e B para a equação (na medida em que o veículo é conhecido e o sistema é calibrado com esses dados)) "y = Ax+B", onde "y" é a extensão do rastro e "x" é a pressão equivalente, é possível a extração da pressão equivalente com o uso da equação "x = (y- B)/A". Como mostrado antes, essa correlação também pode ser feita com o ângulo do rastro pneu e com a altura da parede lateral do pneu. O servidor 1310 pode calcular a pressão equivalente utilizando qualquer um ou todos dentre a extensão do rastro de entrada 1110 110, o ângulo do rastro 1120 e a altura da parede lateral 1130. O uso de mais de uma entrada possibilita a obtenção da média e da redundância. Depois de calcular a pressão equivalente, a pressão de enchimento a frio equivalente pode ser extraída, de acordo com a equação: COLD PRESSURE (psi) = HOT_PRESSURE (psi) - 10/(TIRE_TEMPERATURE(K) -REF TEMPERATURE(K))

[00137] Se for descoberto que a pressão a frio de um ou mais dos pneus inspecionados estiver em um limite definido para determinar um pneu insuficientemente cheio ou seriamente insuficientemente cheio, é registrado um alerta no registro do veículo 1316 e enviado de volta ao controlador 1000 através do módulo de comunicação 1300.

[00138] Da mesma forma, caso se descubra que a pressão a frio em um ou mais dos pneus inspecionados está superinflada ou seriamente superinflada, é registrado um alerta no registro do veículo 1316 e enviado de volta ao controlador 1000 através do módulo de comunicação 1300. Um pneu inspecionado e determinado a estar dentro do alcance também é registrado no registro de veículo 1316 e esse status é enviado de volta para o controlador 1000 através do módulo de comunicação 1300. Em algumas modalidades da presente invenção, o controlador 1000 apresentará os resultados da inspeção no módulo de alerta 1320 enviando os resultados através do módulo de comunicação 1300. Em uma modalidade da presente invenção, o controlador 1000 está conectado a um sensor de peso, de modo que a pressão estimada possa ser originada a partir da pressão equivalente de cada roda e que esse resultado possa ser mostrado no módulo de alerta 1320.

[00139] A atenção agora está voltada para a Figura 13, que mostra um diagrama de fluxo detalhando os processos implementados por computador, de acordo com modalidades do objeto divulgado. O processo e os subprocessos da Figura 13 são processos informatizados realizados pelo servidor de computador 52. Os processos e subprocessos supracitados podem ser realizados, por exemplo, manualmente, automaticamente ou como uma combinação destes e, por exemplo, em tempo real. O mesmo é válido para os diagramas de fluxo da Figura 16, da Figura 18 e da Figura 23, tal como detalhado abaixo.

[00140] A Figura 13 é um diagrama de fluxo mostrando um processo de acordo com as modalidades da presente invenção. Este processo é realizado, por exemplo, no servidor de computador 52 (Figura 4), o qual define o estado de enchimento de acordo com uma extensão de rastro medida em bruto. O servidor 52 recebe a extensão do rastro em bruto (representada pelo campo de dados FP_LENGTH) no bloco 500 e determina se ela está dentro de um intervalo aceitável, no bloco 501. Por exemplo, um intervalo aceitável inclui um número positivo menor do que duas vezes o diâmetro do aro.

[00141] Se os dados forem inválidos, o processo procede para a caixa 502, onde um processo de erro é iniciado pelo envio de um código de erro. O processo procede para a caixa 504, onde uma mensagem de erro é enviada. O erro é registrado em um banco de dados do sistema no bloco 506, e o processo termina ou termina no bloco 508.

[00142] De volta ao bloco 501, se a extensão do rastro em bruto estiver em um intervalo aceitável, o processo procede para o bloco 520. No bloco 520, a temperatura dos pneus, representada pelo campo do TIRE_TEMP do banco de dados, é obtida e a temperatura de referência, representada pelo campo REF_TEMP do banco de dados, é obtida no bloco 522. Os valores de TIRE_TEMP e REF_TEMP obtidos são usados para calcular a extensão do rastro a frio ajustado (COLD_LENGTH), no bloco 524. A extensão a frio é a base para comparação, sendo comparada (para ser maior do que) a um fator de limite de referência para a extensão TH_FACTOR MAX, no bloco 526. Aqui, "MAX_LENGTH" é indicativo de enchimento insuficiente e "MIN_LENGTH" pode indicar superenchimento. Dependendo do tipo de veículo, as extensões máxima (máxima ou MAX_LENGTH) e mínima (mínima ou MIN_LENGTH) podem ser diferentes para as configurações carregada e descarregada, e são determinadas separadamente para cada veículo e configuração de pneu. O limite de notificação TH_FACTOR e o limite grave STH_FACTOR são predefinidos para detectar um pequeno desvio, como 15% para a notificação regular e um desvio maior, como 30% para a notificação anormal, mas podem ser determinados pelo usuário, pelo fabricante, pelo prestador de serviços ou por terceiros.

[00143] A partir do bloco 526, o processo procede para o bloco 530 ou para o bloco 560. No bloco 530, determina-se se COLD_LENGTH é menor do que TH_FACTOR_MIN_LENGTH (fator limítrofe para a extensão mínima). Se sim, o processo procede para o bloco 532. Se não, o processo procede para o bloco 540.

[00144] A partir do bloco 532, um código de status é definido. O processo procede para o bloco 534, onde é enviada uma notificação. O processo procede então para o bloco 536, onde um status de registro é determinado e esse processo termina no bloco 538.

[00145] De volta ao bloco 540, se COLD_LENGTH não for inferior a STH_FACTOR_MIN_LENGTH (extensão mínima do limite grave), o processo procede para o bloco 542, onde é definido um código de status. O processo então procede para o bloco 544, onde uma notificação é enviada e ocorre um status de registro no bloco 546. O processo termina no bloco 548.

[00146] No bloco 540, se COLD_LENGTH for inferior a STH_FACTOR_MIN_LENGTH (extensão mínima do limite grave), o processo procede para o bloco 552, onde é definido um código de status. A notificação será enviada no bloco 554, seguida de um status de registro no bloco 556. O processo termina no bloco 558.

[00147] De volta ao bloco 560, se COLD_LENGTH não for superior a STH_FACTOR_MIN_LENGTH (extensão mínima do limite grave), o processo procede para o bloco 562, onde é definido um código de status. O processo então procede para o bloco 564, onde uma notificação é enviada e ocorre um status de registro no bloco 566. O processo termina no bloco 568.

[00148] No bloco 560, se COLD_LENGTH for superior a STH_FACTOR_MIN_LENGTH (extensão mínima do limite grave), o processo procede para o bloco 572, onde é definido um código de status. O processo então procede para o bloco 57, onde uma notificação é enviada e ocorre um status de registro no bloco 576. O processo termina no bloco 578.

[00149] Um processo semelhante ao ilustrado na Figura 13 pode ser realizado para um ângulo do rastro do pneu e para uma altura da parede lateral do pneu. Em alternativa, é usada uma correlação a fim de determinar a pressão dos pneus a partir das características dos pneus. A correlação encontra-se detalhada em "T. B. Rhyne, Development of a Vertical Stiffness Relationship for Belted Radial Tires, Tire Science and Technology, 2005, Vol. 33, edição 3; pp. 136-155" e apresentada em "The Pneumatic Tire, National Highway Traffic Safety Administration U.S. Department of Transportation, 2006, pp. 194-196 ", ambas essas publicações incorporadas neste documento por referência em sua totalidade. A correlação foi ajustada de acordo com as condições reais de campo, de acordo com as seguintes equações:

onde SN é a largura do pneu nominal (em milímetros), ARnom é a razão de aspecto (detalhada acima), RD é o diâmetro nominal do aro (em polegadas), d = ~0,94*SN*ARnom/100 - 17,5 - altura da parede lateral representa a deformação dos pneus medida em milímetros, P (quilos Pascais (kPa)) é a pressão dos pneus, Carga (em quilogramas (kg)) é carga de roda e F é o fator tamanho da roda

[00150] Voltando à Figura 14, por possuir dados (em milímetros) de raios de roda (R) para vários locais do pneu, incluindo na parte inferior perpendicular à posição inferior, a extensão d (em milímetros) pode ser calculada por média simples (de raios de roda (R), em locais não afetados pela deformação, isto é, os quadrantes superiores da roda) e subtraindo-se dos raios (R) da roda na parte inferior da roda.

[00151] A Figura 15 mostra um gráfico de comparação de pressão medida diretamente com um medidor de pressão e encontrada pela correlação detalhada acima, em uma roda com carga conhecida. A correlação pode ser usada por qualquer outra característica dos pneus (por exemplo, extensão do rastro, altura do rastro), bem como todas aquelas características presumidas como sendo similarmente lineares com a pressão dos pneus, conforme mostradas nas figuras relevantes.

[00152] A atenção agora é voltada à Figura 19, que mostra uma modalidade alternativa da presente invenção, um sistema 1900S para a determinação da pressão dos pneus de veículos que passam, por exemplo, por meio da determinação do "comprimento do rastro" (para o campo de dados FP_LENGTH) e da avaliação da extensão do rastro como de acordo com o processo da Figura 13. O sistema utiliza um computador 1900, formado de processadores e de armazenamento/memória, de acordo com o descrito acima quanto ao servidor de computador 52, e está programado com um algoritmo de detecção de movimento de visão computacional. Esse algoritmo também pode ser incorporado a uma câmera ou semelhante. Um veículo 1901 de passagem pelos sensores 1902-1904, detectores de movimento 1905 e sensores de temperatura (TS) 1906 (todos eles conectados ao computador 1900, diretamente ou através de uma rede) do sistema iniciam a operação do sistema. O sistema 1900S identifica que um veículo 1901 está passando por um sensor 1902-1904 e por detectores 1905, como (mas não limitado a) sensores e detectores de movimento infravermelho. Além disso, por meio das câmeras dos sensores 1902-1904 ou câmeras separadas, o veículo real é identificado, pela identificação da placa de licença ou uma imagem do veículo real, conforme detalhado acima.

[00153] O veículo agora identificado 1901, após a sua passagem através do sistema, provoca o funcionamento do sistema. O veículo a motor de 1901, por exemplo: um automóvel, caminhão ou ônibus, passa entre as duas estações de sensores (apenas uma estação de sensor 1900' é mostrada), um de cada lado da estrada, que pode estar situada em uma entrada de um depósito, um estacionamento, uma rodovia com pedágio ou qualquer estrada ladeada.

[00154] Cada iteração lateral (caixa) inclui várias câmeras, que definem, por exemplo, os sensores 1902-1904 - uma ou mais (para obter dados adicionais) câmeras de ângulo estreito 1902 para capturar imagens do(s) pneu(s) interno(s) do lado oposto 1910, uma ou mais (para obter dados adicionais e/ou uma imagem tridimensional) câmeras de ângulo amplo 1903 para obter imagens dos pneus próximas à caixa (pneu dianteiro 1912 e pneu traseiro 1914) e uma ou mais (para obter dados adicionais) câmaras de ângulo estreito 1904 para capturar imagens dos rastros (ou parte deles) dos pneus, por exemplo, dos pneus 1912, no lado da caixa. Também há detectores de movimento 1905 para provocar ou iniciar o funcionamento do sistema quando um veículo e/ou a roda entra no enquadramento. Os detectores 1905 estão tipicamente presentes em um ou ambos os lados da estrada, conforme desejado pela arquitetura de software do sistema. Esses detectores 1905 podem ser, por exemplo, sistemas baseados em IR, laser luz ou semelhantes.

[00155] Em modalidades alternativas do sistema supramencionado (da Figura 19), o sistema identifica que uma roda de um carro está passando por um sensor, como (mas sem limitação) um sensor de movimento infravermelho (IR). A roda identificada é usada pelo sistema para reduzir a quantidade de imagens processadas, na medida em que os sensores, incluindo as câmeras, ativam-se (são acionados) para captar imagens quando a roda se move ao passar pela estação do sensor 1900' a partir do momento em que a roda é detectada, até o momento em que a roda passou pela estação do sensor 1900'). Isso permite que o sistema execute uma análise por imagem mais rápida e/ou mais completa do(s) pneu(s) necessário(s) em relação ao hardware disponível. Além disso, as imagens obtidas tipicamente incluem uma porção significativa do pneu e da roda, que seja adequada para análise, em conformidade com a invenção. Assim, a(s) câmara (s) e os componentes de imagem associados, quando acionados, salvam e processam um determinado número de imagens por câmera e recomeçam quando a memória é liberada.

[00156] O sistema pode determinar a pressão dos pneus para veículos pesados e veículos multi-eixo, como caminhões, ônibus e afins, de acordo com as modalidades detalhadas acima. Além disso, o sistema pode determinar a pressão dos pneus para veículos equipados das disposições duplas ou múltiplas de roda do mesmo lado de um eixo único (essas disposições duplas de roda sendo denominadas neste documento como "dual"), de acordo com as modalidades divulgadas neste documento e conforme mostrado na Figura 19 (por exemplo, ver o pneu 1910, que é disposto de forma dual). Devido ao eixo comum da roda dupla, todos os centros das rodas devem estar à mesma altura, pelo que todas as alturas de parede lateral têm de ser idênticas e por isso os rastros e ângulos são os mesmos (salvo se encaixados com dois pneus de tamanhos diferentes). Assim, usando os métodos descritos acima para metade da carga da roda (para dois pneus nesse lado), uma pressão no meio desse lado dos pneus do eixo pode ser obtida.

[00157] Agora se faz referência à Figura 20. Em outras modalidades, um veículo com configuração de aro duplo 2001 (também conhecida como "dual"), formado pelas rodas 2001a, 2001b, pode ser conduzido por uma estrada com quebra-molas devidamente posicionados 2002, 2003 de maneira que cada roda 2001a, 2001b no dual passe sobre um quebra- molas 2002, 2003 separadamente. Isto determina qual roda no dual tem, por exemplo, uma baixa pressão inapropriada, e qual roda do dual está devidamente cheia por conta das diferentes dinâmicas dos pneus cheios, insuficientemente cheios e não cheios. Em outras modalidades da invenção, pelo uso dos métodos detalhados acima, o sistema determina as características das rodas e/ou dos pneus conforme definido acima quanto à Figura 19, uma roda e/ou pneu que está no lado oposto do veículo ao da câmera de monitoramento. Isso deve ser obtido pelo uso de uma câmera de lente estreita 2010 apontada em diagonal, sendo essa câmera de lente estreita 2010 conectada a um computador, com o computador 1900. Isso é aplicável aos eixos de rodas duais (duplas), onde uma roda impede uma câmera posicionada perpendicularmente de visualizar a roda interna (ver a Figura 19).

[00158] Os resultados da análise por computador dos sistemas das FIGs. 1, 2, 4, 19 e 20 são tais que os cálculos das características dos pneus (valores deles), como extensão do rastro, ângulo do rastro, altura da parede lateral, raio das rodas e profundidade da banda de rodagem, tipicamente são aumentadas (por exemplo, ajustadas ou corrigidas) para abranger ou compensar fatores que incluem: 1. Velocidade do veículo. Um pneu em rotação apresenta características diferentes das de um pneu parado. Por conseguinte, os dados brutos coletados pelo sistema (ou o resultado de pressão) podem ser obtidos para ter em vista a velocidade do veículo e dos pneus. 2. Aceleração do veículo (mudança de velocidade ou de direção). Um veículo em aceleração desloca seu peso de acordo com o tamanho e a direção da aceleração, de modo que a mudança nas cargas sobre as rodas conferem diferentes características aos pneus. Com base nessa compensação por deslocamento de peso, os dados brutos coletados pelo sistema (ou o resultado de pressão) podem ser aumentados para ter em vista a aceleração do veículo e dos pneus. 3. Declive da estrada. A distribuição de peso do carro sobre as rodas muda com o decline (no solo) do carro, um declive em uma encosta colocará uma carga maior sobre as rodas dianteiras, enquanto que um subida (inclinação) causará um efeito contrário: uma menor carga sobre as rodas dianteiras. Além disso, em relação às condições da estrada e aos dados geométricos de um local específico, o condutor médio em um decline (uma inclinação) pode apresentar comportamentos ao volante diferentes daqueles assumidos normalmente, como freio, ponto morto, manutenção da velocidade, aceleração e afins. A coleta de dados para um local específico permitirá que o sistema corrija um condutor médio. Por conseguinte, os dados brutos coletados pelo sistema (ou o resultado de pressão) podem ser ajustados para compensar o declive da estrada (inclinação) e/ou a localização específica. 4. Superfícies do solo. Um pneu de borracha vai encher fendas na superfície abaixo devido ao fato de o pneu ser flexível. Por exemplo, um pneu em uma estrada de concreto bem nivelado parece ficar em um nível maior do que o mesmo pneu em uma estrada de asfalto em um solo de campo. Isso se deve ao fato de que o pneu é comparado ao pneu nivelado em um plano mais elevado de ambas as estradas, o que não tem em vista a quantidade de imperfeições na superfície. Por conseguinte, os dados brutos coletados pelo sistema (ou o resultado da pressão) podem ser ajustados à superfície específica no local.

[00159] Em alternativa, no sistema da Figura 19, o sistema 1900S podem utilizar câmeras 3D (tridimensionais) (ou um arranjo de câmeras que produzirão uma imagem 3D) para obter melhores imagens dos pneus, como qualquer um dos sensores 1902-1904 ou em adição aos sensores 1902-1904 (e conectados ao computador).

[00160] O sistema da invenção é integrável a outras aplicações comerciais que administram estacionamentos, rodovias com pedágio, frotas de veículos e/ou qualquer outra aplicação de gerenciamento automotivo relacionada. Essas aplicações comerciais podem ser à base de software ou hardware.

[00161] Uma vez que a distância opcional entre o pneu e o sensor pode ser tanto em escala macro como micro, e de modo a manter uma elevada precisão, o sistema obtém uma imagem focada, em uma modalidade da presente invenção, pode haver duas ou mais câmeras de cada lado, em que cada uma pode ter uma distância focal diferente. Dessa forma, para toda distância, o sistema terá pelo menos uma imagem focada do pneu.

[00162] Em uma modalidade da presente invenção, o sistema pode analisar os parâmetros das rodas em um número (Tire_Cut = Wheel_Radii/Rim_radii), esses parâmetros sendo conforme descrito e mostrado na Figura 14. O cálculo destes parâmetros das rodas de acordo com os tamanhos nominais dos pneus (por exemplo, por parte dos fabricantes) e o armazenamento dos dados nos brancos de dados do sistema permite ao sistema determinar com precisão o tamanho dos pneus para cada automóvel em particular comparando-se o número nominal (tamanho dos pneus) e o tamanho computado dos pneus.

[00163] Os sensores 12 e 14 (do sistema da Figura 1), 32 e 34 (do sistema da Figura 2) e 1902-1904 (do sistema da Figura 19), quando eles incluem câmaras, conforme descrito acima, são programáveis para produzir uma saída sobre objetos estranhos incorporados à banda de rodagem do pneu ou na parede lateral, como pedras, pregos, parafusos e danos ao pneu, como rachadoras, efeitos de apodrecimento do pneu, ressecamento, envelhecimento, danos no aro e afins. Esses objetos e/ou danos são constatáveis, por exemplo, por técnicas de visão computacional.

[00164] Do mesmo modo, os danos ao aro da roda podem ser determinados por meio das câmaras supracitadas, juntamente com a visão computacional mencionada anteriormente. Os danos podem incluir peças faltantes, entalhes e afins.

[00165] As câmeras supramencionadas, juntamente com a visão computacional, podem produzir uma saída do grau de desgaste da banda de rodagem do pneu. Isso é feito por meio do sistema que compara o padrão de banda de rodagem real do pneu ao padrão de banda de rodagem nominal (de corte) (por exemplo, o do fabricante) para o tamanho de pneu em particular. Outra opção para determinar o desgaste do pneu é por meio da avaliação do encolhimento dos raios devido ao desgaste, medindo-se o raio da roda que contém a profundidade da banda de rodagem. Se necessário, o sistema fará uso de uma luz adicional para ajudar em um ou mais dentre técnicas, sistemas e métodos de análise de desgaste dos pneus.

[00166] Por exemplo, o computador 52/1900, usando análise por imagem, gerará uma nuvem de pontos 3D de vários enquadramentos da banda de rodagem dos pneus para medir sua profundidade.

[00167] As câmeras supramencionadas, em conjunto com a visão computacional, pode produzir uma saída quanto ao alinhamento das rodas. Isso é apurado através dos padrões irregulares da banda de rodagem das rodas, do desalinhamento visível ou de discrepâncias dinâmicas entre as rodas.

[00168] As câmeras supramencionadas juntamente com a visão computacional podem ser usadas para a produção de uma saída quanto à condição dos pneus, isto é, a quantidade e os tamanhos das rachaduras ao longo da superfície dos pneus. Isso é feito pelo fato de o sistema ser equipado para realizar uma visão automática com a ajuda opcional de determinada intensidade ou espectro.

[00169] Em outra modalidade alternativa da invenção, através do sistema, pelo monitoramento dos sensores da temperatura dos pneus, por exemplo, o sensor de temperatura (TS) 1906, conforme detalhado acima, áreas com problemas iminentes na roda e/ou pastilhas de freio e/ou o pneu, por discrepâncias e/ou inconsistência no campo da temperatura das rodas e/ou das pastilhas de freio e/ou dos pneus podem ser previstas.

[00170] O sistema incorpora um subsistema para limpar os pneus e/ou outras partes do veículo através de gás/fluido pressurizado. O líquido ou gás é aplicado sem qualquer contato físico adicional entre o sistema e o pneu. Um sistema semelhante pode ser usado para limpar alguns subsistemas do sistema de luzes, como lentes e sensores. O sistema também pode usar um leitor de caráter ótico (OCR) a fim de identificas os pneus, comparando dados da parede lateral (incluindo dados feitos) aos dados armazenados em um banco de dados (esse recurso também é útil para a "gestão de ativo", detalhada mais abaixo). A comparação também pode ser feita pela comparação por parte do sistema de uma imagem atual do pneu com imagens antigas do mesmo pneu ou por meio da identificação de marcas (em espectro normal ou não) dadas especialmente ao pneu para permitir o monitoramento da mudança de pneus, também importante para a "gestão de ativo".

[00171] "Gestão de ativo" ou "rastreamento de ativo", conforme executado pelo sistema da invenção, envolve a identificação de cada uma das rodas e/ou pneus singulares por meio da visão de computador: OCR (leitor óptico de caracteres) de marcações de paredes laterais de pneus para se obter uma cadeia (string) única ou quase única, comparação de "impressão digital" de roda e/ou pneu ou identificação de marcas únicas nas rodas e/ou nos pneus na forma de desgaste na banda de rodagem, de rasgos na parede lateral, rachadoras nos pneus, padrões de banda de rodagem, escritos, pinturas, branding, injeções, adesivos e marcas; de um jeito visível ou invisível aos olhos humanos. Como resultado dessas identificações, o roubo de pneus é detectável, bem como a substituição não autorizada dos pneus, conhecida como "troca de pneus", e pneus faltantes em um veículo. O sistema da invenção detecta automaticamente os pneus e suas condições.

[00172] A gestão de ativos, de acordo com a presente invenção, é um método informatizado de gestão dos pneus com base em comparações das impressões digitais dos pneus. A referência também é direcionada ao diagrama de fluxo da FIG. 23. As impressões digitais dos pneus, que definem um identificador único para cada um dos pneus, a partir das características físicas dos pneus, são criadas por um computador, como computadores 52 e 1900, tal como detalhado acima, e geralmente são armazenadas em um banco de dados ou outros meios de armazenamento no computador. Por exemplo, no bloco 3002. Em um momento após ser criada a impressão digital, um pneu é escaneado (pelas unidades de sensores 12, 14, 1900', conforme detalhado acima) e o computador gera uma impressão digital para esse pneu, por exemplo, no bloco 3004. As impressões digitais são associadas a identificadores de veículo, de modo que cada pneu esteja associado a um veículo específico, por exemplo, no bloco 3006. Com a impressão digital criada para o pneu escaneado no momento, o computador faz uma comparação das impressões digitais, verificando uma correspondência por parte das impressões digitais e verificando uma correspondência dos veículos associados com cada uma das impressões digitais, por exemplo, no bloco 3008. Também associado com cada uma das impressões digitais encontra-se a posição de montagem do veículo, onde o pneu de cuja impressão digital foi tirada é montado no veículo. Essas posições de montagem também são correspondidas durante a comparação e correspondência de impressões digitais. A comparação ou correspondência das impressões digitais é, por exemplo, uma correlação ou aproximação, conhecida como “correspondência aproximada” na medida em que algumas características podem ser exatas, mas outras características podem ter mudado sutilmente devido ao envelhecimento do pneu ou ao desgaste, rasgo e atrito do pneu, bem como pela sujeira, alteração na pressão de enchimento do pneu e/ou carga do veículo. A comparação ou correspondência do veículo e a posição de montagem associadas com cada uma das impressões digitais do pneu costuma ser uma correspondência exata. Ao realizar a comparação das impressões digitais e o processo de verificação, o computador procura por uma correspondência das impressões digitais depois de verificar a correspondência dos veículos e pontos de montagem associados com cada impressão digital.

[00173] As características do veículo úteis na criação da impressão digital incluem, por exemplo, o desgaste da banda de rodagem, rasgos na parede lateral, rachaduras no pneu, padrões de banda de rodagem, escritas, pinturas, branding, injeções, adesivos ou marcas.

[00174] A impressão digital dos pneus para o gerenciamento de ativo é de tal forma que a impressão digital inicial, anterior ou armazenada é baseada em pelo menos uma imagem obtida por uma câmera da unidade de sensor de um pneu em rotação e o processamento da imagem do pneu no segundo momento inclui o processamento da imagem por parte deu uma câmera da unidade de sensor de um pneu em rotação. Alternativamente, o processamento da imagem supracitada pode ser feita em pneus parados.

[00175] O sistema, quando fornecido com o modelo do carro e com a(s) pressão(ões) do(s) pneu(s), pode enviar a carga da(s) roda(s) pela inversão do procedimento descrito anteriormente.

[00176] Em outra modalidade da presente invenção, o sistema, por meio de conexões sem fio, recebe dados do computador de bordo do veículo (por meio de um transmissor especial ou já existente) relativos às leituras de temperatura de TPMS do sensor e/ou outros dados presentes no computador de bordo.

[00177] Nos sistemas da Figura 19, módulos de iluminação podem ser adicionados para proporcionar imagens com pouca ou nenhuma sombra e sob a roda de carro para um local específico e iluminação ambiente. A iluminação, por exemplo, é formado por vários módulos separados posicionados em várias localizações relativas às câmeras 19021904 (acima, abaixo, de lado, de frente, de trás e assim por diante), e os módulos podem ser de vários tipos, tais como, mas não se limitando a, diodo emissor de luz, luz estruturada, incandescência, local e assim por diante. Os módulos podem operar em diferentes espectros, tais como, por exemplo, infravermelhos (IR), normal, ultravioleta (UV) e/ou em diferentes intensidades, tais como, por exemplo, brilhante, ambiente, concentrada e afins. A iluminação pode ser mudada pelo sistema e em relação com a luz ambiente e com outras condições.

[00178] As imagens obtidas a partir do sistema 1900S podem ser marcadas como tendo uma roda ou não tendo uma roda na imagem, através da aplicação de um classificador ou de um detector de objeto de aprendizagem automática com base em um amplo banco de dados de imagens contendo rodas. Isso pode ser usado para reduzir a quantidade de dados armazenados.

[00179] Em outra modalidade da presente invenção, pode haver um procedimento para armazenar dados em uma linha paralela. Isso é usado para encurtar o tempo do sistema e/ou aumentar a quantidade de veículos que o sistema pode processar em uma unidade de tempo.

[00180] Em outra modalidade da presente invenção, parte do procedimento para processar uma série de imagens, como as do sistema 1900S, é mostrada na Figura 16. No diagrama de fluxo da Figura 16, o sistema recebe imagens de um tampão da câmera, no bloco 2702. O detector de movimento no bloco 2704 determinou as imagens a serem visualizadas. Para cada imagem visualizada, um algoritmo rápido é ativado, a fim de marcar se a roda está presente na imagem, no bloco 2706. Se uma roda for encontrada ou determinada de algum outro modo, ativa-se um algoritmo para encontrar todas as características do pneu, no bloco 2708, como a extensão do rastro, a altura da parede lateral, o raio da roda, a profundidade da banda de rodagem, o ângulo do rastro e o TinD, por exemplo. Se não houver uma roda, as próximas imagens são verificadas. Para um fluxo ou sequência de vídeos específicos (cadeia de imagens consecutivas), várias imagens da mesma roda podem estar presentes, visto que leva tempo para que as rodas percorram o alcance da câmera, e todas as imagens dos dados brutos da roda são verificadas para decidir quais dados de imagem devem ser considerados verdadeiros, já que os dados podem mudar em função dos diferentes ângulos, das condições de iluminação, etc. A decisão sobre quais os dados a considerar verdadeiros pode ser baseada, sem limitação, tendo em consideração a imagem em que o pneu está mais próximo ao centro do enquadramento, uma média de alguns ou de todos os dados de imagens desse pneu nessa execução, tendo em consideração o resultado mais alto e mais baixo de uma ou mais características e assim por diante. Com a imagem e as características, a pressão do pneu é calculada, no bloco 2710, com a pressão do pneu determinada, no bloco 2712.

[00181] Em outra modalidade da presente invenção, a carga da roda é determinada pela análise dos dados de TinD da roda, de acordo com as EQUAÇÕES 1 e 2, acima. Como mostrado na Figura 17, e muito semelhante ao processo feito e explicado na descrição relativa à Figura 9, encontrando-se o TinD e sabendo-se a constante linear da mola da roda (através da calibragem prévia), a carga da roda é determinada. Além disso, a carga da roda é determinada por inserção no sistema dos resultados do peso do veículo ou do modelo em sua configuração atual.

[00182] Em outra modalidade da presente invenção, parte do procedimento para processar uma série de imagens, conforme obtidas pelos sistemas das Figs. 1, 2, 4, 19 e 20, está de acordo com o diagrama de fluxo da Figura 18. As ferramentas de trepidação (câmeras) do sistema trepidam continuamente, no bloco 2802. A unidade de controle recebe a saída de todos os sensores (de movimento, câmeras, temperatura etc.), no bloco 2804, e ativa o processo de salvamento de acordo com um tempo e lógica predeterminados, os quais podem ser alterados devido a diferentes fatores (como o tipo de veículo, a velocidade do veículo, o resultado de classificação, etc.), no bloco 2806. No bloco 2808, os dados e meta-dados relevantes são salvos, após o veículo ser identificado (pelos meios discutidos anteriormente), as imagens relevantes podem ser bombeadas, no bloco 2810, para serem processadas pelo algoritmo de visão computacional e as diferentes características medidas, no bloco 2812. Os resultados seguem então para o banco de dados (DB) do sistema para serem salvos, no bloco 2814. O procedimento será repetido para o próximo veículo com poucos ou nenhum problema de alocação de recursos.

[00183] Em outra modalidade da presente invenção, o hardware de computador pode ser de tal modo que implemente uma lógica diferente, como, sem limitação, trabalho em tempo real ou de trabalho de ação retardada.

[00184] Para o processamento de imagem por parte dos sistemas das Figs. 1, 2, 4, 19 e 20, também podem ser utilizados: 5. O processamento de um fluxo de filme ou vídeo de um veículo em movimento, tal como um carro, pode ser feito com um algoritmo de "remoção de fundo". Esse algoritmo produz uma imagem do fundo da cena pela média da quantidade de imagens em que o movimento não fica evidente. Essa imagem média é subtraída das imagens onde o movimento ficou evidente e a imagem resultante contém o objeto em movimento (carro ou rodas), de modo mais contrastante do que na imagem normal. 6. O sistema determina as características da roda por meio da detecção de borda. Um ajuste suave pode facilitar a melhoria da precisão em nível de subpixel. 7. O processamento de um fluxo de filme ou vídeo de uma roda em movimento pode ser feito por um algoritmo de "rastreamento de objeto". Nesse algoritmo, o fato de que uma roda foi encontrada na imagem anterior pode ajudar a encontrar a mesma roda em imagens subsequentes da sequência do filme. Esse procedimento pode auxiliar, por exemplo, reduzindo o tempo de processamento, melhorando a precisão e afins. 8. Uma maior precisão pode ser alcançada por meio da obtenção de uma super-resolução e/ou do nível de subpixel. Isso pode ser obtido pelos métodos algorítmicos programados no sistema, incluindo, por exemplo, registro - encontrando-se o mesmo objeto (roda, por exemplo) em uma série de imagens consecutivas e ampliando-se a disseminação de dados para uma maior precisão.

[00185] O sistema, por meio dos computadores 52/1900, por exemplo, também analisa e apresenta o estado de desgaste do pneu. Esses dados podem ser encontrados por meio do raio da roda, como previamente descrito, ou através da análise de uma imagem/imagens da banda de rodagem do pneu, por determinação da profundidade da banda de rodagem (mostrada sendo medida manualmente na Figura 22) em uma ou mais partes do pneu (dividir a largura da banda de rodagem do pneu em três partes ou mais pode dar uma indicação do desgaste assimétrico, por exemplo, como mostra a Figura 21). A imagem da banda de rodagem do pneu pode ou não ser assistida por luzes estruturadas, luz de laser e/ou várias câmaras na banda de rodagem.

[00186] Embora o invento seja mostrado em uso com pneus em rotação (movimento) e com rodas associadas, ela também se aplica ao uso com pneus parados ou em pé e com rodas as associadas.

[00187] Como será apreciado por aqueles versados na técnica, os aspectos da presente invenção podem ser incorporados na forma de um sistema, método ou produto de programa de computador. Assim, os aspectos da presente invenção podem tomar a forma de uma modalidade totalmente de hardware, uma modalidade totalmente software (incluindo firmware, software residente, microcódigo, etc.) ou uma modalidade combinando os aspectos de software e de hardware que geralmente podem ser todos mencionados neste documento como um "circuito", "módulo" ou "sistema". Além disso, os aspectos da presente invenção podem tomar a forma de um produto de programa de computador incorporado em um ou mais meio(s) de leitura(s) em computador com um código de programa de leitura em computador incorporado a ele.

[00188] Qualquer combinação de um ou mais meio(s) de leitura(s) em computador pode ser utilizada. O meio de leitura em computador pode ser um meio de leitura em computador ou um meio de armazenamento de leitura em computador. Um meio de armazenamento de leitura em computador pode ser, por exemplo, sem limitação, um aparelho ou dispositivo eletrônico, magnético, ótico, eletromagnético, infravermelho ou um sistema, aparelho ou dispositivo, ou qualquer combinação dos anteriores. Exemplos mais específicos (uma lista não exaustiva) do meio de armazenamento de leitura em computador incluiriam: uma ligação eléctrica com um ou mais fios, uma disquete de computador portátil, um disco rígido, uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória somente de leitura (ROM), uma memória programável apagável somente de leitura (EPROM ou memória flash), uma fibra ótica, uma memória somente de leitura de disco compacto portátil (CD-ROM), um dispositivo de armazenamento ótico, um dispositivo de armazenamento magnético ou qualquer combinação adequada dos anteriores. No contexto deste documento, um meio de armazenamento de leitura em computador pode ser qualquer meio tangível que possa conter ou armazenar um programa para uso por ou em conjunto com um sistema de execução de instruções, aparelho ou dispositivo.

[00189] Um meio de sinal legível em computador pode incluir um sinal de dados propagado com código de programa de leitura em computador acoplado a ele, por exemplo, em uma banda de base ou como parte de uma onda portadora. Esse sinal propagado pode assumir uma variedade de formatos, incluindo, sem limitação, ótica, eletromagnética ou qualquer combinação adequada dos anteriores. Um meio de leitura em computador pode ser um meio de leitura em computado que não seja um meio de armazenamento de leitura em computador e que possa se comunicar, propagar ou transportar um programa para uso por ou em conjunto com um sistema, aparelho ou dispositivo de execução de instruções.

[00190] O código de programa incorporado em um meio de leitura em computador pode ser transmitido utilizando um meio apropriado, incluindo, sem se limitar a, sem fio, uma linha de fio, um cabo de fibra ótica, RF, etc. ou qualquer combinação adequada dos anteriores.

[00191] O código de programa de computador para realizar as operações para os aspecto da presente invenção pode estar escrito em uma combinação de uma ou mais linguagens de programação, incluindo linguagens de programação orientada por objetos, como Java, Smalltalk, C++ ou afins e linguagens de programação processuais convencionais, como a linguagem de programação "C" ou linguagens de programação semelhantes. O código de programa pode ser executado completamente no computador do usuário, parcialmente no computador do usuário ou como um pacote de software independente, parcialmente no computador do usuário e parcialmente em um computador remoto ou totalmente no computador ou servidor remoto. No último caso, o computador remoto pode estar ligado ao computador do usuário através de qualquer tipo de rede, incluindo uma rede de área local (LAN) ou uma rede de longa distância (WAN) ou a conexão pode ser feita a um computador externo (por exemplo, pela Internet, utilizando um provedor de serviços de Internet).

[00192] Aspectos da presente invenção são descritos acima com referência às ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de blocos de métodos, aparelho (sistemas) e produtos de programa de computador de acordo com modalidades da invenção. Será compreendido que cada bloco das ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de blocos, e combinações de blocos nas ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de blocos, podem ser implementadas por instruções de programa de computador. Estas instruções de programa de computador podem ser fornecidas a um processador de um computador de aplicação geral, computador de aplicação especial ou outro aparelho de processamento de dados programável para produzir uma máquina, de modo que as instruções, que são executadas via o processador do computador ou outro aparelho de processamento de dados programável, criem meios para implementar as funções/atos especificados no bloco ou nos blocos de fluxograma e/ou diagrama de blocos.

[00193] Essas instruções de programa de computador podem também ser armazenadas em um meio de leitura por computador não transitório que pode levar um computador, outro aparelho de processamento de dados programável ou outros dispositivos a funcionar de uma maneira particular, de modo que as instruções armazenadas no meio legível por computador produzam um artigo de fabricação incluindo instruções que implementam a função/ato especificado no bloco ou nos blocos de fluxograma e/ou diagrama de blocos.

[00194] As instruções de programa de computador podem também ser carregadas num computador, outro aparelho de processamento de dados programável, ou outros dispositivos para fazer com que uma série de etapas operacionais sejam executadas no computador, outro aparelho programável ou outros dispositivos para produzir um processo implementado por computador de modo que as instruções que executam no computador ou outro aparelho programável proporcionem processos para implementar as funções/atos especificados no bloco ou nos blocos de fluxograma e/ou diagrama de blocos.

[00195] Os fluxogramas e os diagramas em bloco nas figuras ilustram a arquitetura, a funcionalidade e a operação de possíveis implementações de sistemas, métodos e produtos de programa de computador de acordo com várias modalidades da presente invenção. A esse respeito, cada bloco nos fluxogramas ou diagramas de blocos pode representar um módulo, segmento ou parte do código, que compreende uma ou mais instruções executáveis para implementar a(s) função(ões) lógica(s) especificada(s). Deve também ser notado que, em algumas implementações alternativas, as funções observadas no bloco podem ocorrer fora da ordem observada nas figuras. Por exemplo, dois blocos mostrados em sucessão podem, de fato, ser executados substancialmente simultaneamente ou os blocos podem, às vezes, ser executados na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Também será observado que cada bloco dos diagramas de blocos e/ou da ilustração de fluxograma e combinações de blocos nos diagramas de blocos e/ou da ilustração de fluxograma podem ser implementados por sistemas baseados em hardware de finalidade especial que executam as funções ou os atos especificados ou combinações de hardware de finalidade especial e instruções de computador.

[00196] As descrições das várias modalidades da presente invenção foram apresentadas para fins de ilustração, mas não têm a intenção de serem exaustivas ou limitadas às modalidades divulgadas. Muitas modificações e variações serão aparentes àqueles versados na técnica sem afastamento do escopo e do espírito das modalidades descritas. A terminologia utilizada neste documento foi escolhida para melhor explicar os princípios das modalidades, a aplicação prática ou o melhoramento técnico sobre tecnologias encontradas no mercado, ou para permitir que outros versados na técnica compreendam as modalidades reveladas neste documento.

[00197] Como usado neste documento, as formas singulares "um", "uma" e "a/o" incluem referentes plurais, a menos que o contexto claramente dite de outra forma. Por exemplo, o termo "um composto" ou "pelo menos um composto" pode incluir uma pluralidade de compostos, incluindo as suas misturas.

[00198] A palavra "exemplificativo" é usada para denotar "servindo como exemplo, caso ou ilustração". Qualquer uma das modalidades descritas como "exemplificativas" não deve ser interpretada necessariamente como preferível ou vantajosa em comparação às outras modalidades e/ou excluir a incorporação de características de outras modalidades.

[00199] O termo "opcionalmente" é usado neste documento para denotar "é fornecido em algumas modalidades e não é fornecido em outras modalidades". Qualquer modalidade em particular da invenção pode incluir uma pluralidade de características "opcionais", salvo conflito entre essas características.

[00200] É apreciado que certas características da invenção, que são, para maior clareza, descritas no contexto de modalidades separadas, também podem ser fornecidas em combinação em uma única modalidade. Por outro lado, várias características da invenção, que são, por questões de brevidade, descritas no contexto de uma única modalidade, também podem ser fornecidas separadamente ou em qualquer subcombinação adequada ou conforme adequado em qualquer outra modalidade descrita da invenção. Certas características descritas no contexto das várias modalidades não são devem ser características consideradas essenciais destas modalidades, a menos que a modalidade seja inoperante sem esses elementos.

[00201] Todas as publicações, patentes e pedidos de patente mencionados neste relatório descrito são incorporados neste documento em sua totalidade por referência no relatório descrito, na mesma medida em que se cada publicação, patente ou pedido de patente fosse específica e individualmente indicado para serem incorporados neste documento por referência. Ademais, a citação ou a identificação de qualquer referência neste pedido não deve ser interpretada como uma admissão de que tal referência está disponível conforme a técnica anterior a presente invenção. Na medida em que os cabeçalhos das secções forem usados, eles não devem ser interpretados necessariamente como limitantes.

[00202] Embora a descrição escrita anterior da invenção permita que uma pessoa versada na técnica faça e utilize o que é considerado no momento como sendo seu melhor modo, aqueles versados na técnica entenderão e apreciarão a existência de variações, combinações e equivalentes da modalidade, método e exemplos específicos apresentados neste documento. A invenção não deve ser limitada pelas modalidades, métodos e exemplos descritos acima, mas por todas as modalidades e métodos dentro do escopo e espírito da invenção.

Claims

1. Método para manutenção de pneus (40) em um veículo (1901), caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer pelo menos uma unidade de sensor (12, 14, 32, 34) externa e independente do veículo (1901); determinar, por meio de um computador (52), pelo menos uma característica de pelo menos um pneu parado (40) no veículo (1901), com base em dados recebidos do sensor obtidos sobre o pneu (40) por meio de pelo menos uma unidade de sensor (12, 14, 32, 34); em que a pelo menos uma característica do pneu (40) é selecionada a partir do grupo que consiste em comprimento da impressão digital do pneu (40), ângulo da impressão digital do pneu (40), altura das paredes laterais do pneu (40), raio da roda, deflexão da parede lateral e profundidade da banda de rodagem do pneu (40); receber dados de sensores correspondentes a, pelo menos, uma imagem do pneu (40); e, determinar, pelo computador (52), uma condição de um pneu (40), com base nos dados do sensor recebidos correspondentes a pelo menos uma imagem do pneu (40); e analisar, pelo computador (52), a pelo menos uma característica do pneu (40) ligada à condição de o pneu (40) para determinar se o pelo menos um estado está dentro de um intervalo de segurança aceitável ou um intervalo de desempenho aceitável.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma condição do pneu (40) inclui ser determinada pela análise de um ou mais fatores incluindo desgaste da banda de rodagem do pneu (40), rasgos da parede lateral no pneu (40), objetos estranhos no pneu (40), assimetria no desgaste do pneu (40), superaquecimento do pneu (40), efeitos de deterioração, secagem e envelhecimento no pneu (40), rachaduras no pneu (40) e danos ao aro associado ao pneu (40), em que o um ou mais fatores são utilizados pelo computador (52) para determinar a condição do pneu (40).

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: analisar pelo menos um dentre desgaste da banda de rodagem do pneu (40), desgaste assimétrico do pneu (40), superaquecimento do pneu (40), em que dita análise é usada para determinar pelo menos um dentre alinhamento da roda (44), falhas do freio e falhas do pneu (40), que definem os fatores usados para determinar o estado do pneu (40).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados do sensor recebidos sobre o pneu (40) são obtidos a partir de sensores (12, 14, 32, 34), incluindo pelo menos um sensor de luz e em que os dados dos sensores que correspondem a pelo menos uma imagem do pneu (40) são obtidos a partir de sensores (12, 14, 32, 34), incluindo pelo menos uma câmera.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o comprimento de impressão digital do pneu (40) inclui uma distância entre pontos dispostos opostamente onde o pneu (40) está em contato com a superfície (16), em que o ângulo de impressão digital do pneu (40) inclui um ângulo a partir do centro da roda (44) associada com o pneu (40) até pontos dispostos opostamente onde o pneu (40) está em contato com a superfície (16), e em que a altura da parede lateral do pneu (40) inclui uma porção da distância radial da roda (44) que apoia o pneu (40), a partir do ponto de contato entre o pneu (40) e a superfície (16), e o ponto onde o pneu (40) encontra a roda (44).

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pneu (40) está em movimento ou em rotação.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita etapa de análise é responsável por fatores selecionados do grupo que consiste em velocidade do veículo, aceleração do veículo, inclinação da estrada, superfícies redondas e combinações destes.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o computador (52) usa uma correlação para determinar pressão do pneu a partir das características do pneu.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o computador (52) cria uma impressão digital do pelo menos um pneu (40).

10. Método para manutenção de pneus (40) em um veículo, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer pelo menos uma unidade de sensor (12, 14, 32, 34) externa e independente do veículo; determinar, por meio de um computador (52), pelo menos uma característica de pelo menos um pneu parado (40) no veículo, com base em dados recebidos do sensor obtidos sobre o pneu (40) por meio de pelo menos uma unidade de sensor (12, 14, 32, 34); em que a pelo menos uma característica é selecionada a partir de um grupo que consiste em comprimento da impressão digital do pneu (40), ângulo da impressão digital do pneu (40), altura das paredes laterais do pneu (40), raio da roda, deflexão da parede lateral, e profundidade da banda de rodagem do pneu (40); receber dados de sensores correspondentes a pelo menos uma imagem do pneu (40); medir os dados de temperatura do pneu (40) por um sensor de temperatura (1906) e transmitir dados correspondentes à temperatura medida do pneu (40) para o computador (52); determinar, pelo computador (52), uma condição de um pneu (40), com base nos dados do sensor recebidos correspondentes a pelo menos uma imagem do pneu (40); em que o computador (52) usa os dados de temperatura medida do pneu (40) como parte de determinação da condição do pneu (40); e analisar, pelo computador (52), a pelo menos uma característica do pneu (40) ligada à condição do pneu (40) para determinar se o pelo menos um pneu (40) está dentro de um intervalo de segurança aceitável ou um intervalo de desempenho aceitável.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os dados de temperatura medida do pneu (40) são comparados a uma temperatura de referência, e o computador (52) determina diferenças nas condições do pneu (40), levando em consideração o ajuste dos dados de temperatura medidos em relação à temperatura de referência do pneu (40).

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o comprimento de impressão digital do pneu (40), o ângulo da impressão digital, a altura da parede lateral e a pressão de inflação são ajustados de acordo com o ajuste dos dados de temperatura medidos em relação à temperatura de referência do pneu (40).