用于轮胎分析的非接触方法和系统技术方案

一种用于分析轮胎状况的非接触方法和系统。该系统包括发射源，其用于向在两个侧壁之间具有踏面的轮胎发射辐射信号。配备了检测器，用于接收响应于所发射的辐射信号而被轮胎反射的信号。与发射源和检测器耦接的数据处理系统根据从检测器接收的信号，获取轮胎上多个点的几何信息如高度。数据处理系统通过将该多个点的指定部分的几何信息与轮胎上其它部分的点相比较，确定轮胎的状况。还生成示出轮胎的高度分布的彩色编码表面轮廓，以帮助轮胎诊断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般涉及利用非接触数据收集和分析的车辆服务系统，尤其涉及将独特分析方法应用于通过非接触测量系统获得的数据，以便通过创建和分析轮胎或车轮组件的轮廓确定轮胎或车轮组件的状况。
技术介绍
以下术语可以自始至终用在这里展示的描述中，并且，一般说来，应该具有下面含义，除非与这里给出的其它描述发生抵触或通过其作了更详细说明。“车轮”指的是支承通常充气的轮胎并且安装在车轴上的一般圆柱形、通常金属的盘状机械支承件。车轮含有两个轴向隔开轮缘(或环形缘)，每个轮缘被适配成牢固地接纳安装轮胎的两个胎缘的各自一个。“轮胎”是具有两个胎缘、两个侧壁和一个踏面、由橡胶、化学制品、织物或钢或其它材料制成、并且通常在压力作用下充有气体的一般环形(通常开环)的层状机械装置。轮胎的“侧壁”指的是踏面与胎缘之间的轮胎部分。术语“轮辋”指的是由金属，尤其是铝、钢、或其它合金制成、并且通常由橡胶制成的充气轮胎附在上面的车轮部分。轮辋包括轮胎附在上面的、沿外围延伸的轮辋基，以及在沿外围延伸的轮辋基内的轮盘部分。那个轮盘部分可以有孔隙或根本没有孔隙。轮盘也可以由轮辐形成。“车轮组件”一般指的是轮胎、轮辋和附在上面的轮胎的组合物、或车轮。
技术实现思路
本公开展示了用于确定轮胎和/或车轮组件的状况的非接触方法和系统。轮胎基本上就是转轴和位于两个侧壁之间的踏面。非接触测量系统用于获取和确定轮胎和/或车轮组件的几何参数。一个示范性系统包括用于向轮胎发射辐射信号的发射源。还配备了检测器，用于接收响应于发射的辐射信号而从轮胎反射的信号。使反射信号馈入诸如计算机的数据处理系统中，以便确定轮胎和/或车轮组件的状况。数据处理系统根据从检测器接收的信号获取轮胎上的多个点、轮胎/车轮组件上的多个点的几何信息，例如，相对于参考基线的高度或深度。根据一个实施例，该多个点在沿着从侧壁之一到另一个侧壁的方向延伸的路径上。这个路径可以与轮胎的转轴平行。根据数据处理系统获得的高度信息，可以创建轮胎的横截面轮廓(profile)。为了确定轮胎的状况，可以将轮胎的不同部分的磨损状况相互比较，以确定轮胎是否存在不均匀磨损，以及轮胎是否在过充气或欠充气状态下工作。在一个方面中，在位于轮胎的圆周表面(主要包括踏面)的中心线的一侧上的点与在中心线的另一侧上的点之间作出磨损状况比较。如果存在明显差异，则确定轮胎存在不均匀磨损。根据另一个实施例，在从圆周表面的中心线向侧壁延伸规定距离的区域内的点与区域外的点之间作出磨损状况比较。例如，这个区域可以是沿着轮胎的圆周中心线的带状区域。如果这个区域中的轮胎磨损比这个区域外的点严重，则确定轮胎在过充气状态下工作或运行。否则，轮胎在欠充气状态下工作或运行。根据又一个实施例，在相邻胎面花纹块之间作出比较，以确定是否存在锯齿状花纹。如果胎面花纹块的高度明显低于相邻胎面花纹块的高度，则表明轮胎存在锯齿状花纹。轮胎的状况可以通过生成示出轮胎表面上的各个高度或深度的表面轮廓来确定。例如，可以将轮胎附在上面的车轮组件旋转360°扫描轮胎的表面。在旋转期间，发射源不断地将辐射线发射到车轮组件上，并且检测器不断地获取从轮胎/车轮组件反射的信号。创建示出整个圆周表面的表面轮廓。可以利用不同颜色将高度/深度信息显示在屏幕上，以便使轮胎表面上的高度信息易于观察。该轮廓可以进一步包括侧壁的高度信息。因此，可以根据建立的轮胎表面轮廓确定或观察侧壁上的鼓包。通过利用非接触测量系统进一步建立轮胎附在上面的轮辋的轮廓，还可以确定轮胎匹配状况。获取位于轮胎的踏面和轮辋上的多个点的几何参数。例如，确定轮胎的宽度和轮辋的宽度并将它们相互比较。如果轮辋的宽度与轮胎的宽度之差超过阈值，表明轮胎和车轮不是匹配得很好。根据另一个实施例，生成至少一个侧壁和轮辋的几何参数。确定这个侧壁与轮辋之间的角度。如果该角度的绝对值超过阈值，表明轮胎和车轮不是匹配得很好。根据仅仅为了例示本专利技术而不起限制作用的下面详细描述，所公开的方法和系统的其它优点将更加清楚。应当认识到，这里例示的例子可以是其它不同实施例，并且它们的一些细节在各个明显方面中都可以修改，所有这些都不偏离本公开。因而，附图和描述应该被认为是例示性的，而不是限制性的。附图说明包含在说明书中构成其一部分的附图例示了示范性实施例。图1a和1b示出了用于确定轮胎或车轮组件的状况的示范性非接触分析系统。图1c描绘了图1a所示的示范性非接触分析系统的细节。图2示出了非接触测量系统为其创建轮廓的车轮组件的部分表面。图3是轮胎的示范性条带轮廓。图4是车轮组件的完整表面轮廓。图5描绘了车轮组件的测量轮廓与标准轮廓之间的比较的例子。图6a、7a、8a例示了与标准横截面轮廓叠在一起的轮胎的测量横截面轮廓。图6b、7b、8b分别示出了相对于图6a、7a、8a所示的不同轮胎部分的、与标准横截面轮廓的轮胎偏差。图9和10示出了带有锯齿状胎面花纹的轮胎横截面轮廓。图11a-11c描绘了轮胎附在轮辋上的匹配状况。图12例示了基于轮胎上的不同点的各自高度的导数表。图13是用在非接触分析系统中的数据处理系统的框图。具体实施例方式在下面描述中，为了说明起见，给出了许多具体细节，以便提供对本公开的彻底理解。但是，对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，没有这些具体细节也可以实施本方法和系统。在其它情况中，以框图的形式示出了众所周知的结构和装置，以免不必要地使本公开不清楚。图1a和1b示出了示范性非接触分析系统10，用于通过分析轮胎34或车轮组件14的轮廓，其包括与轮胎34或车轮组件14的各个点有关的几何信息如高度和/或深度，确定轮胎34或车轮组件14的状况。在如下的专利文献中讨论了各种类型的非接触测量装置的例子美国专利第6,535,281号，专利技术名称为“METHOD AND APPARATUS FOR OPTICALLYSCANNING A VEHICLE WHEEL”；美国专利第6,069,966号，专利技术名称为“APPARATUS AND METHOD FOR TIRE CONDITION ASSESSMENT”；2004年1月28日提交的共同未决的美国专利申请第______号，专利技术名称为“METHOD AND APPARATUS FOR OPTICALLY SCANNING APNEUMATIC TIRE OF A VEHICLE WHEEL”；2004年1月28日提交的共同未决的专利申请第_______号，专利技术名称为“METHOD ANDAPPARATUS FOR BALANCING A MOTOR VEHICLE WHEEL”；2004年1月28日提交的共同未决的专利申请第_______号，专利技术名称为“METHODAND APPARATUS FOR OPTICALLY SCANNING A VEHICLE WHEEL”；和2004年1月28日提交的共同未决的专利申请第________号，专利技术名称为“METHOD OF MATCHING A VEHICLE WHEEL”。上面列出的所有专利和申请共同转让给本申请的受让人。在如下的专利文献中描述了用于利用非接触测量来获取轮胎轮廓的方法和装置美国专利第5,789,668号，专利技术名称为“APPARATUS AND RE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定具有转轴和位于两个侧壁之间的踏面的轮胎的状况的方法，该方法包括以下步骤：获取轮胎上多个点的高度信息，其中，该多个点是从踏面上选择的；将该多个点的指定部分的高度信息与该多个点的至少一个其它部分的高度信息相比较；以及 根据比较步骤的结果确定轮胎的状况。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小詹姆士L代尔，周文钰，弗雷德里克J罗杰斯，
申请(专利权)人：斯耐普昂公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]