CN105308653B - 用于分析轮胎面参数的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供用于分析踏面数据以评估轮胎面参数的系统和方法，所述轮胎面参数例如轮胎面的不规律磨损特征。例如，可以处理踏面数据(例如，踏面映射)以产生所述轮胎的凸包。所述凸包可以近似所述轮胎的凸外表面。所述凸包可以用作用于分析所述踏面数据的参考。具体来说，所述轮胎面中的不规律磨损区域可以相对于所述凸包在数学上凹入。将所述踏面数据与所述凸包进行比较可以显示指示所述轮胎的不规律磨损特征的信息。举例来说，所述所测得的踏面数据相对于所述凸包的局部深度可以提供所述轮胎的不规律磨损特征的数量测量值。

Description

用于分析轮胎面参数的系统和方法

技术领域

本发明大体上涉及分析轮胎面参数，和更明确地说，涉及一种用于分析踏面数据以评估轮胎面参数(例如，轮胎面的不规律磨损特征或凹槽深度)的系统和方法。

背景技术

系统已知用于获得轮胎踏面数据，所述轮胎踏面数据提供轮胎的踏面的映射。举例来说，已使用激光映射系统来获得轮胎面的表面的逐点数据测量值。此类激光映射系统通常包含激光探针，用于针对沿着轮胎表面的每个点测量从探针到轮胎踏面的距离。这些激光映射系统的输出可以为轮胎提供踏面映射。踏面映射包含针对围绕轮胎表面的多个点提供胎面高度的测量值的一组数据点。可以分析踏面映射来评估轮胎踏面的参数。举例来说，可以分析踏面映射来评估轮胎踏面的磨损特征，例如，轮胎面的不规律磨损特征。

用于分析踏面映射的已知技术包含使用数学曲线(例如，多顶式函数)为踏面建模。例如，第5,249,460号美国专利涉及一种用于测量不规律胎面磨损的方法和设备。在此实例中，从激光扫描仪获得的数据经分析并且通过曲线拟合过程与参考曲线相比较。实际数据与参考曲线之间的偏差可以用于确定轮胎的不规律磨损程度。

在分析轮胎踏面数据时使用曲线拟合技术(例如，多顶式曲线拟合技术)存在若干缺点。例如，多顶式或数学函数的阶数必须适合于特定轮胎类型，例如，卡车轮胎对比汽车轮胎。在许多情况下，用于为轮胎踏面建模的数学函数难以与踏面数据拟合，从而引起不精确性。数学模型的精确性可以通过(例如)增加多顶式函数的自由度而增加。然而，这引起复杂度增加并且可能在拟合数学函数时引起不稳定性风险。另外，使用数学函数为踏面数据建模通常不考虑数据的不连续性或轮胎的左侧与右侧之间的不对称性。

因此，需要一种分析轮胎踏面数据以评估轮胎胎面参数(例如，轮胎胎面的不规律磨损特征)的改进的系统和方法。

发明内容

本发明的各方面以及优点将部分在以下描述中进行阐述，或者可以从所述描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践来习得。

本发明的一个示例性方面涉及一种用于分析踏面数据以评估轮胎胎面的一个或多个参数的方法。所述方法可包含获得轮胎胎面的踏面映射。踏面映射包含多个数据点。每个数据点提供轮胎胎面的胎面高度。所述方法进一步包括通过计算装置处理踏面映射以产生凸包。凸包含有包覆踏面映射的三维壳层。在围绕凸包的所有点处凸包是凸面的。所述方法进一步包含通过计算装置至少部分地基于踏面映射和凸包确定相对胎面深度映射，并且分析所述相对胎面深度映射以评估轮胎胎面的一个或多个参数。

本发明的另一示例性方面涉及一种用于分析踏面数据以评估轮胎胎面的一个或多个参数的系统。所述系统包含适合于测量轮胎胎面的踏面映射的激光探针。踏面映射包含多个数据点。每个数据点提供轮胎胎面的胎面高度。所述系统进一步包含具有一个或多个处理器和一个或多个计算机可读媒体的计算系统。一个或多个处理器经配置以执行存储于一个或多个计算机可读媒体中的计算机可读指令以使得一个或多个处理器执行操作。所述操作包含处理踏面映射以产生凸包。凸包含有包覆踏面映射的三维壳层。在围绕凸包的所有点处凸包是凸面的。所述操作进一步包含至少部分地基于踏面映射和凸包确定相对胎面深度映射，并且分析所述相对胎面深度映射以评估轮胎胎面的一个或多个参数。

参考以下描述以及所附权利要求书，本发明的这些以及其它特征、方面以及优点将得到更好的理解。并入在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图说明了本发明的实施例，并且与所述描述一起用以阐释本发明的原理。

附图说明

本发明的针对所属领域的一般技术人员的完整且能够实现的揭示内容(包括其最佳模式)在说明书中得到阐述，所述揭示内容参考附图，在所述附图中：

图1描绘根据本发明的示例性实施例的相对于凸包的踏面数据的简化表示；

图2描绘根据本发明的示例性实施例的用于分析踏面数据的示例性系统；

图3描绘根据本发明的示例性实施例的待处理的踏面映射；

图4描绘根据本发明的示例性实施例的用于分析踏面数据的示例性方法的流程图；

图5描绘根据本发明的示例性实施例的在周向上延伸示例性踏面映射；

图6描绘根据本发明的示例性实施例的从踏面映射获得的示例性凸包；

图7描绘根据本发明的示例性实施例获得的示例性相对胎面深度映射的三维表示；

图8描绘根据本发明的示例性实施例的显示不规律磨损特征的示例性相对胎面深度映射；

图9描绘根据本发明的示例性实施例的适应轮胎面肩部的踏面映射的示例性修改；

图10描绘根据本发明的示例性实施例的在踏面映射修改期间示例性局部最大值过滤的应用；

图11描绘根据本发明的示例性实施例的使用弯曲过程的踏面映射的修改；

图12描绘评估相对于根据本发明示例性实施例获得的凸包的胎面高度的示例性不精确性；

图13描绘根据本发明的示例性实施例的示例性压紧踏面映射；以及

图14描绘根据本发明的示例性实施例的针对压紧踏面映射获得的示例性凸包。

具体实施方式

现将具体参考本发明的实施例，本发明的实施例中的一个或多个实例在附图中图示。每个实例作为本发明的说明而非本发明的限制而提供。实际上，所属领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下可以在本发明中进行各种修改以及改变。举例来说，图示或描述为一个实施例的一部分的特征可以与另一实施例一起使用以产生再一实施例。因此，希望本发明涵盖此类修改和改变，所述修改和改变处于所附权利要求书及其等效物的范围内。

概述

一般来说，本发明涉及用于分析踏面数据以评估轮胎面参数(例如，轮胎面的不规律磨损特征)的系统和方法。更确切地说，可以处理踏面数据(例如，踏面映射)以产生轮胎的凸包。凸包可以近似轮胎的凸外表面。凸包可以表示轮胎的预期磨损特征。凸包可以用作用于分析踏面数据的参考。具体来说，轮胎面中的不规律磨损区域可以相对于凸包在数学上凹入。因此，将踏面数据与凸包进行比较可以显示指示轮胎的不规律磨损特征的信息。举例来说，所测得的踏面数据相对于凸包的局部深度可以提供轮胎的不规律磨损特征的数量测量值。

更确切地说，可以针对轮胎胎面获得踏面映射。可以使用任何合适的数据捕获装置获得踏面映射。举例来说，可以从使用激光探针或其它探针(例如，声波探针、光探针、视频探针或其它合适的探针)以映射轮胎的踏面的映射装置获得踏面映射。踏面映射可以具有多个数据点，其提供在平行于轮胎的径向轴的测量方向上(例如，在由探针界定的测量方向上)界定的胎面高度。

在可选地过滤踏面数据之后，可以处理踏面映射以产生提供轮胎面的凸面轮廓的凸包。在围绕凸包的所有点处凸包可以是凸面的。在特定实施方案中，可以使用狄洛尼三角剖分过程根据踏面映射产生凸包。狄洛尼三角剖分过程将凸包建模为多个狄洛尼三角形。更确切地说，狄洛尼三角剖分过程可以根据踏面映射中的数据点计算一组狄洛尼三角形，使得没有数据点定位在穿过所述狄洛尼三角形组中的任何狄洛尼三角形的顶点的半圆内部。

一旦产生了凸包，可以基于踏面映射和凸包确定相对胎面深度映射。相对胎面深度映射可以指示相对于由凸包界定的胎面高度的踏面映射的胎面高度。举例来说，相对胎面深度映射可以确定为凸包与踏面映射之间的差。相对胎面深度映射的基准值(即零值)相当于凸包的位置。低于凸包的点可以指示轮胎面中的凹槽以及不规律磨损区域。举例来说，通过识别相对胎面深度映射中对应于小于低于基准值的阈值深度(例如，2mm)的深度的点，可以区分不规律磨损区域与凹槽。

举例来说，图1描绘相对于轮胎60的所测得的踏面数据62的凸包60的简化表示。如所描绘，在围绕轮胎圆周的所有点处凸包70是凸面的。然而，踏面数据62包含相对于凸包70的凹入区域。举例来说，踏面数据62可以包含凹入区域80。踏面数据62的凹入区域可以表示不规律磨损。因此，可以通过指示踏面数据62相对于凸包70的关系的相对胎面深度映射容易地识别不规律磨损区域。

根据本发明的特定方面，可以在产生凸包之前修改踏面映射以改进踏面映射的分析。举例来说，在一个实施方案中，可以周向延伸踏面映射以避免在产生凸包时的边缘效应。在另一实施方案中，可以修改与踏面映射的外肩部相关联的边缘以改进检测相对于凸包的肩部处的不规律磨损。在另一实施方案中，可以对踏面映射进行弯曲过程以适应位于轮胎面的中心处归因于普通磨损剖面的任何凹度。在又另一实施方案中，可以将踏面映射压紧为胎面的圆周的一部分以提供相对于凸包的踏面映射的更精确分析。

用于分析踏面数据的示例性系统

图2描绘根据本发明的示例性实施例的用于分析轮胎50的特征的示例性系统100。系统100包含用于测量与轮胎50的胎面52相关联的数据(例如，胎面高度)的激光探针130。激光探针130可以是可以使用激光获取胎面高度数据的任何合适的装置，例如，用于由Wolf&Beck制造的TMM-570轮胎测量机中的激光探针。通过激光探针130获得的数据可以提供到计算装置110，所述计算装置处理所述数据以评估胎面52的一个或多个参数，例如，不规律磨损特征。尽管将参考使用激光探针130来获取胎面52的胎面数据的激光映射系统论述本发明，但是使用本文提供的揭示内容的所属领域的一般技术人员将理解，根据本发明的示例性实施例的技术可以用于从任何合适的源或映射系统获得的胎面数据，所述源或映射系统例如声波探针、光探针、视频探针(使用立体相关成像技术)，或其它探针或装置。

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

在激光映射过程期间通过激光探针130获取的数据可以表示为踏面映射。图3描绘根据本发明的示例性实施例的针对胎面获得的示例性未经处理踏面映射200的三维图形表示。图3绘制踏面映射200，其中胎面的纵向周向沿着横坐标、胎面的横向宽度沿着纵坐标并且胎面高度沿着竖坐标轴。踏面映射200包含多个数据点202。每个数据点202与轮胎的胎面上的离散位置相关联。每个数据点202为离散位置提供胎面高度。

返回参考图2，计算装置110可以控制激光探针130和转子装置140以实施激光映射过程。计算装置110可以是任何合适的计算装置，例如，桌上型计算机、膝上型计算机、通用计算装置、专用计算装置、移动装置、平板计算机，或能够自动计算的其它合适的机器。计算装置110可以包含一个或多个处理器112和至少一个存储器114。一个或多个处理器112可以是任何合适的处理装置，例如，微处理器、微控制器，或其它合适的处理装置。存储器114可以是任何合适的计算机可读媒体或包含非暂时性计算机可读媒体的媒体，例如但不限于易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM，例如，DRAM、SRAM等)和非易失性存储器(例如，ROM、闪存、硬盘驱动器、磁带、CD-ROM、DVD-ROM等)或包含磁盘、驱动器、基于磁性的存储媒体、光学存储媒体等的任何其它存储器装置的任何组合。

存储器114可以存储处理器112可访问的信息，包含可以通过处理器112执行的指令。所述指令可以是在由处理器112执行时使得处理器112提供所需功能性(例如实施图4在中揭示的方法)的任何指令集合。所述指令可以通过硬件、专用电路、固件和/或软件实施。当使用软件时，任何合适的编程、脚本处理，或其它类型的语言或语言组合可以用于实施本文所揭示的功能。

图2的计算装置110可以适合于充当通过用处理器112执行指令提供所需功能性的专用机器。例如，处理器112可以执行存储于存储器114中的指令，所述指令使得所述处理器获得激光探针130通过一个或多个通信链路收集的数据。处理器112随后可以根据本文所揭示的示例性方法处理数据，以向用户提供有用输出。处理器112可以通过合适的输入装置116(例如，通过数据输入键、触摸屏、触控板、鼠标、用于语音识别的麦克风，或其它合适的输入装置中的一个或多个)从用户接收数据输入。处理器112可以通过合适的输出装置118(例如，显示器或其它合适的装置)向用户提供数据。本文所揭示的分析技术还可以通过一个或多个服务器120实施或在多个计算和处理装置上实施。

用于分析踏面数据的示例性方法

图4描绘根据本发明的示例性实施例的可以用于变换未经处理的踏面映射的示例性方法(300)的流程图。可以使用任何合适的计算装置，例如图2的计算装置110实施方法(300)。另外，尽管图4出于说明和论述的目的描绘了以特定顺序执行的步骤，但是本文中所论述的方法不限于任何特定顺序或布置。使用本文所提供的揭示内容的所属领域的技术人员将了解，在不偏离本发明的范围的情况下，可以省略、重排、组合和/或以不同方式调适本文所揭示的方法的各个步骤。

在(302)处，所述方法包含获得轮胎的踏面映射，例如图3的踏面映射200。可以从跨任何合适接口的任何合适的装置或组件获得(例如，接收)踏面映射。在一个实例中，图2的计算装置110从激光探针130获得踏面映射。踏面映射包含多个数据点，其提供在平行于轮胎的径向轴的测量方向上界定的轮胎胎面的胎面高度。可以使用任何合适的过程测量踏面映射，例如，激光映射过程、声波映射过程、光映射过程、视频映射过程(使用立体相关成像技术)，或其它合适的过程。

返回参考图4，在(304)处，可以过滤踏面映射以调节踏面映射用于进一步处理。可以例如通过图2的计算装置110执行过滤操作。过滤操作可以移除离群值并且减少踏面映射中的噪声。在不偏离本发明的范围的情况下，可以使用任何合适的过滤过程来调节踏面映射。作为一个实例，可以识别与中间高度相差太多的与胎面高度相关联的离群值或数据点。与所识别数据点相关联的峰值胎面高度可以用中间胎面高度取代。另外和/或替代地，可以使用非线性扩散滤波器(Perona-Malik滤波器)来降低在不磨平边缘的情况下踏面映射的平稳区域中的噪声级。

参考图4，所述方法包含在(306)处修改踏面映射以制得适用于产生凸包的踏面映射。更确切地说，可以不同方式修改踏面映射以更好地显示不规律磨损特征。多种技术可用于修改根据本发明的各方面的踏面映射。

用于修改踏面映射的一种示例性技术包含在周向上延伸踏面映射。在周向上延伸踏面映射可以减少在根据踏面映射确定凸包时的一些边缘效应。更确切地说，狄洛尼三角剖分在踏面映射的周向边缘处可能不能良好运行。延伸周向上的边缘使得它们围绕彼此包覆时重叠可以改进使用狄洛尼三角剖分根据踏面映射确定凸包。

图5描绘根据本发明的示例性实施例的周向上的踏面映射200的示例性延伸部。图5绘制踏面映射200，其中胎面的周向沿着横坐标并且胎面的横向宽度沿着纵坐标。初始踏面映射200可以在初始踏面映射200的两个周向端部处以预定量(例如，5％)在周向上延伸。在每个周向端部处的延伸部可以包含与相对周向端部相关联的数据点。例如，与360°相关联的从周向端部延伸的延伸部210可以包含在初始踏面映射200的相对端处的0°与18°之间的数据点。类似地，与0°相关联的从周向端部延伸的延伸部220可以包含在初始踏面映射200的相对端处的342°与360°之间的数据点。

用于修改踏面映射的其它合适的技术可以包含例如：(1)修改踏面映射的外肩部；(2)实施弯曲过程以修改踏面映射；和/或(3)修改踏面映射的角度标尺。这些示例性技术中的每一个可以不同方式改进踏面映射的分析，并且将在下文更详细地论述这些示例性技术中的每一个。

返回参考图4，在(308)处，所述方法包含根据踏面映射确定凸包。可以例如通过图2的计算装置110确定凸包。确定凸包可以包含计算包覆胎面的整个表面同时仅为凸面的三维壳层。用于确定凸包的一种示例性技术是狄洛尼三角剖分。狄洛尼三角剖分根据踏面映射中的数据点计算多个狄洛尼三角形。举例来说，狄洛尼三角剖分过程可以根据踏面映射中的数据点计算一组狄洛尼三角形，使得没有数据点定位在穿过所述狄洛尼三角形组中的任何狄洛尼三角形的顶点的半圆内部。所确定的狄洛尼三角形为凸包的表面建模。狄洛尼三角剖分可以尤其适用于确定在围绕凸包的所有点处为凸面的所述凸包。

出于说明和论述的目的参考狄洛尼三角剖分论述了本发明。使用本文提供的揭示内容的所属领域的一般技术人员将了解，在不偏离本发明的范围的情况下可以使用其它合适的过程来确定在围绕凸包的所有点处为凸面的所述凸包。

图6描绘根据图3的踏面映射200确定的示例性凸包400。图6绘制凸包400，其中凸包400的周向沿着横坐标、凸包400的横向宽度沿着纵坐标并且凸包400的高度沿着竖坐标轴。凸包400的表面可以表示为针对胎面映射中的数据点确定的多个狄洛尼三角形。应注意，凸包400在围绕凸包400的所有位置处为凸面的。凸包400可以提供用于识别不规律磨损特征和轮胎胎面的凹槽深度的合适参考。也可以分析凸包400以评估其它适用的轮胎参数，例如轮胎均匀性。

返回参考图4，在(310)处，根据踏面映射和凸包确定相对胎面深度映射。具体来说，相对胎面深度映射可以确定为凸包与踏面映射之间的差。图7描绘基于图3的踏面映射200和图6的凸包400确定的示例性三维相对胎面深度映射410。图7绘制相对胎面深度映射410，其中胎面的周向沿着横坐标、胎面的横向宽度沿着纵坐标、并且与相对胎面深度映射410的数据点相关联的高度沿着竖坐标轴。图7的示例性相对胎面深度映射410可以指示踏面映射相对于凸包的数据点的胎面高度。

返回参考图4，在(312)处，可以分析相对胎面深度映射以评估轮胎胎面的一个或多个参数。举例来说，可以分析相对胎面深度映射以量化轮胎的不规律磨损特征或以确定轮胎的凹槽深度。因为相对胎面深度映射提供指示凸包与踏面映射之间的关系的数据，所以可以分析相对胎面深度映射以确定踏面映射相对于凸包的凹度区域。这些凹度区域可以表示轮胎面中的凹槽或可以表示不规律磨损区域。可以例如通过集中分析小于低于相对胎面深度映射中的基准值的阈值的数据点区分凹槽与不规律磨损区域。

例如，图8描绘根据本发明的示例性实施例获得的示例性二维相对胎面深度映射420。图8绘制相对胎面深度映射420，其中胎面的周向沿着横坐标并且胎面的横向宽度沿着纵坐标。相对胎面深度映射420中的每个数据点表示凸包与踏面映射之间的差。相对胎面深度映射420的零是基准值并且表示凸包的位置。低于零的部分表示胎面中的凹槽或表示胎面中的不规律磨损。举例来说，相对胎面深度映射的部分424可以大于低于零基准值的阈值(例如，2mm)并且因此可以与胎面中的凹槽相关联。相对胎面深度映射420的部分422可以小于低于零的阈值(例如，2mm)并且因此可以与不规律磨损区域相关联。

可以使用相对胎面深度映射量化所识别的不规律磨损区域。例如，可以确定不规律磨损的体积、不规律磨损的形状、不规律磨损的长度、不规律磨损的宽度、不规律磨损的深度、不规律磨损的位置或其它合适的参数。也可以根据相对胎面深度映射确定所识别的凹槽的凹槽深度。

踏面映射的外肩部的示例性修改

现将阐述用于修改踏面映射以改进分析的示例性技术。一种示例性技术包括修改踏面映射的外肩部以促进轮胎面的肩部处的不规律磨损的识别。胎面的外肩部往往会是凸面的，即使存在一些不规律磨损。因此，凸包可能不适合用作用于识别肩部处的不规律磨损区域的局部基准。为了改进此诊断，可以在肩部处修改踏面映射，使得根据踏面映射确定的凸包提供用于识别肩部处的不规律磨损区域的更好基准。

首先，可以确定踏面映射的剖面。踏面映射的剖面可以是踏面映射的平均剖面或可以是踏面映射在轮胎上的特定周向位置处的剖面。图9描绘根据踏面映射确定的示例性剖面510。

一旦确定剖面，就检测剖面的第一限制。可以通过确定跨剖面的多个点处的斜率检测第一限制。可以在剖面的斜率的绝对值第一次低于阈值斜率时检测到第一限制。举例来说，参考图9，可以在剖面的斜率第一次小于阈值斜率时检测到第一限制512。

接着可以检测剖面的第二限制。可以在剖面的斜率的绝对值最后一次大于阈值斜率时检测到剖面的第二限制。举例来说，参考图9，可以在剖面的斜率的绝对值最后一次大于阈值斜率时检测到第二限制514。阈值斜率可以设置成任何合适的值，例如就轿车用轮胎来说为0.5，或就卡车用轮胎来说为1.0。

一旦已经确定剖面的第一限制和第二限制，就修改剖面的第一点和最后一个点。更确切地说，通过执行与第一限制相交并且斜率等于阈值斜率的直线的线性外插来修改剖面的第一点。通过执行与第二限制相交并且斜率等于阈值斜率的负值的直线的线性外插来类似地修改剖面的最后一个点。例如，参考图9，剖面510的第一点522可以修改到点532。可以通过外插斜率等于斜率阈值并且与第一限制512相交的直线540来确定点532。可以通过外插斜率等于斜率阈值的负值并且与第二限制514相交的直线542将剖面510的最后一个点524修改到点534。

可以针对三维踏面映射执行踏面映射的修改。图10描绘具有打开的肩部的胎面(即具有带横向凹槽的肩部肋条的胎面)中的踏面映射的三维修改。如图所示，初始外插的肩部剖面550镜面反射横向凹槽。为了弥补这一点，可以在修改踏面映射的肩部处的点时应用局部最大值过滤。在应用局部最大值过滤之后获得过滤后的剖面560。可以修改踏面映射的肩部处的所有点以匹配过滤后的剖面560。以此方式，可以改进具有带横向凹槽的肩部的踏面映射的修改。

用于踏面映射的修改的示例性弯曲过程

用于修改踏面映射的另一种示例性技术包括根据弯曲过程弯曲踏面映射以适应轮胎面的中心凹度。某些轮胎可以具有作为轮胎的规律磨损特征的一部分的明显的中心磨损剖面。弯曲过程的目标是防止中心磨损被识别为不规律磨损。为了免去分析中心磨损，在根据踏面映射确定凸包之前根据弯曲过程弯曲踏面映射。

为了实施弯曲过程，可以确定在踏面映射的剖面的中心处具有最大值的弯曲曲线。举例来说，参考图11，可以确定弯曲曲线610。如所展示，弯曲曲线610在踏面映射的中心处具有最大值。出于说明和论述的目的在图11中所描绘了二次弯曲曲线610。可以在不偏离本发明的范围的情况下使用其它合适的弯曲曲线。

一旦确定弯曲曲线，接着可以通过确定踏面映射与弯曲曲线之间的差来修改踏面映射。举例来说，参考图11，可以通过从弯曲曲线中减去踏面映射620来确定弯曲的踏面映射630。接着可以根据弯曲的踏面映射630确定凸包。根据弯曲的踏面映射630确定的凸包是用于考虑轮胎面的规律中心磨损剖面的合适基准。

踏面映射的角范围的示例性修改

用于修改踏面映射的又一示例性技术包括压紧踏面映射的角范围。根据踏面数据确定的凸包包含用以为曲面建模的多个直式表面(例如，狄洛尼三角形表面)。这会产生量化不规律磨损时的一些不精确性。

举例来说，图12描绘所测得的轮胎剖面710相对于正圆720以及相对于凸包近似的线性表面730的二维表示。如图所示，轮胎剖面相对于正圆的凹度的深度与凹度相对于线性表面730的深度不同。随着线性表面730的长度增加，此误差增加。

为了减少此误差，可以减小凸包的线性表面730的长度。这可以通过将踏面数据压紧为胎面圆周的角范围的一部分来实现。举例来说，可以将踏面数据从自0°到360°延伸压紧到自0°到90°延伸。可以在不偏离本发明的范围的情况下使用其它合适的压紧比。图13描绘已经从0°到360°压紧为0°到90°的示例性压紧踏面映射740。图13绘制压紧踏面映射，其中胎面的纵向周向沿着横坐标、胎面的横向宽度沿着纵坐标并且胎面高度沿着竖座标轴。

压紧踏面数据减小了踏面映射中的数据点之间的距离。因此，可以减小根据数据点确定的凸包的线性表面的长度。举例来说，图14描绘了根据图13的压紧踏面映射740确定的凸包750(包含多个狄洛尼三角形)。图14绘制压紧踏面映射，其中凸包的纵向周向沿着横坐标、凸包的横向宽度沿着纵坐标并且与凸包相关联的高度沿着竖坐标轴。如所展示，减小了用于为凸包750的表面建模的个别三角形的长度。减小凸包表面的长度可以产生不规律磨损的更精确分析。

尽管已经相对于本发明的具体示例性实施例以及其方法详细地描述了本发明，但所属领域的技术人员应了解，在理解前述内容的基础上可以容易地对此类实施例进行更改、制得此类实施例的变化以及等效物。因此，本发明的范围是示例性的而非限制性的，并且本发明并不排除包含所属领域的技术人员使用本文所揭示的教示将容易地显而易见的对本发明的这些修改、变化和/或添加。

Claims (15)

1.一种用于分析踏面数据以评估轮胎胎面的一个或多个参数的方法，其包括：

获得所述轮胎的所述胎面的踏面映射，所述踏面映射包括多个数据点，每个数据点提供所述轮胎的所述胎面的胎面高度；

通过计算装置处理所述踏面映射以产生所述踏面映射的凸包，所述凸包包括包覆所述踏面映射的三维壳层，在围绕所述凸包的所有点处所述凸包是凸面的；

通过所述计算装置至少部分地基于所述踏面映射和所述凸包确定相对胎面深度映射；以及

分析所述相对胎面深度映射以评估所述轮胎的所述胎面的一个或多个参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括过滤所述踏面映射。

3.根据权利要求1所述的方法，其中处理所述踏面映射以产生凸包包括对所述踏面映射执行狄洛尼三角剖分(Delaunay triangulation)过程。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述狄洛尼三角剖分过程将所述凸包建模为多个狄洛尼三角形。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括在处理所述踏面映射以产生所述凸包之前修改所述踏面映射。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在处理所述踏面映射以产生凸包之前修改所述踏面映射包括在周向上延伸所述踏面映射。

7.根据权利要求5所述的方法，其中在处理所述踏面映射以产生凸包之前修改所述踏面映射包括：

确定所述踏面映射的剖面；

通过将所述剖面的斜率与阈值斜率进行比较来检测所述踏面映射的所述剖面的第一限制；

通过将所述剖面的斜率与所述阈值斜率进行比较来检测所述踏面映射的所述剖面的第二限制；

通过执行在所述第一限制处开始并且斜率等于所述阈值斜率的直线的线性外插来修改所述踏面映射上的第一点；以及

通过执行在所述第二限制处开始并且斜率等于所述阈值斜率的直线的线性外插来修改所述踏面映射上的第二点。

8.根据权利要求7所述的方法，其中修改所述踏面映射上的所述第一点以及修改所述踏面映射上的所述第二点包括实施局部最大值过滤。

9.根据权利要求5所述的方法，其中在处理所述踏面映射以产生凸包之前修改所述踏面映射包括：

确定在所述踏面映射的剖面的中心处具有最大值的弯曲曲线；以及

通过确定所述踏面映射与所述弯曲曲线之间的差来修改所述踏面映射。

10.根据权利要求5所述的方法，其中在处理所述踏面映射以产生凸包之前修改所述踏面映射包括压紧所述踏面映射以沿着所述胎面的圆周的一部分延伸。

11.根据权利要求1所述的方法，其中至少部分地基于所述踏面映射和所述凸包确定相对胎面深度映射包括确定所述凸包与所述踏面映射之间的差。

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

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述轮胎的所述胎面的所述一个或多个参数包括所述轮胎的所述胎面的不规律磨损特征。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述轮胎的所述胎面的所述一个或多个参数包括所述轮胎的所述胎面的凹槽深度。

15.一种用于分析踏面数据以评估轮胎胎面的一个或多个参数的系统，所述系统包括：

适合于测量所述轮胎的所述胎面的踏面映射的激光探针，所述踏面映射包括多个数据点，每个数据点提供所述轮胎的所述胎面的胎面高度；

具有一个或多个处理器和一个或多个计算机可读媒体的计算系统，所述一个或多个处理器经配置以执行存储于所述一个或多个计算机可读媒体中的计算机可读指令以使得所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括：

处理所述踏面映射以产生所述踏面映射的凸包，所述凸包包括包覆所述踏面映射的三维壳层，在围绕所述凸包的所有点处所述凸包是凸面的；

至少部分地基于所述踏面映射和所述凸包确定相对胎面深度映射；以及

分析所述相对胎面深度映射以评估所述轮胎的所述胎面的一个或多个参数。