[发明专利]车辆轮胎磨损程度实时监测平台

说明书

本发明涉及一种车辆轮胎磨损程度实时监测平台，包括：转速检测设备，与安装有车辆轮胎的旋转轴连接，用于检测所述旋转轴的实时转速；针孔式抓拍机构，用于基于接收到的实时转速朝向轮胎执行定时抓拍处理，以获得当前时刻对应的抓拍图像；花纹识别设备，用于基于预设胎面花纹图案在接收到的内容拼接区域内识别一个以上花纹成像区域，在所述一个以上花纹成像区域占据所述内容拼接区域的比例大于等于预设比例阈值时，发出磨损过度信号，否则，发出磨损正常信号。本发明的车辆轮胎磨损程度实时监测平台识别有效、数据可靠。由于能够对单侧轮胎胎面花纹存在状态进行实时监测，从而为驾驶员实时提供轮胎磨损信息。

技术领域

本发明涉及车辆轮胎监测领域，尤其涉及一种车辆轮胎磨损程度实时监测平台。

背景技术

轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。

轮胎的具体作用如下：第一，轮胎是车辆与路面之间力传递的载体，通过轮胎传递驱动力、制动力、转向力等，从而实现了车辆的驱动、制动、转向等操作。第二，支撑车辆载荷。车辆的载荷导致轮胎的下沉，直到轮胎接地面积的平均压力与轮胎内部的充气压力达到平衡。第三，减轻、吸收车辆行驶过程的震动和冲击力，避免车辆零部件受到剧烈的震动而导致早期损坏。同时适应车辆的高速行驶状态并降低行驶噪音，保证行驶的安全性、舒适性、操纵稳定性和燃油经济性。

当前，在车辆运行过程中，由于轮胎胎面是直接与地面接触的车辆零部件，而地面环境较为复杂，因此，轮胎胎面的磨损程度是维系车辆行驶安全的关键因素，一旦出现重大磨损，需要立即换胎以保持行车安全。然而，由于轮胎在不停转动以及缺乏针对性的轮胎胎面磨损度检测机制，导致当前缺乏高精度的轮胎胎面监测方案。

发明内容

为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种车辆轮胎磨损程度实时监测平台，能够基于车轮旋转特性实现对轮胎胎面的周身的图像数据采集，并对采集到的图像数据进行轮胎胎面花纹的丢失性监测，从而方便驾驶员准确获取轮胎胎面磨损信息和状态。

为此，本发明需要具备以下两处重要的发明点：

(1)采用单个轮胎旋转周期内多次拍摄的定制视觉采集机制获得高清晰度的轮胎胎面全景图像，为后续的轮胎胎面的数据分析提供了依据；

(2)基于轮胎胎面全景图像中的胎面花纹的缺失程度判断轮胎胎面的磨损程度，从而方便驾驶员进行驾驶和应对。

根据本发明的一方面，提供了一种车辆轮胎磨损程度实时监测平台，所述平台包括：

转速检测设备，与安装有车辆轮胎的旋转轴连接，用于检测所述旋转轴的实时转速；

针孔式抓拍机构，设置在车辆轮胎的上方的车体外壳内，与所述转速检测设备电性连接，用于基于接收到的实时转速朝向轮胎执行定时抓拍处理，以获得当前时刻对应的抓拍图像；

胎面识别设备，设置在车辆的中控台内，与所述针孔式抓拍机构连接，用于基于胎面颜色特征对接收到的抓拍图像中的胎面目标进行识别，以获得抓拍图像中的轮胎胎面区域；

实时修正设备，与所述胎面识别设备连接，用于对接收到的抓拍图像中的轮胎胎面区域进行几何修正处理和畸变修正处理，以获得对应的修正胎面区域；

内容拼接机构，分别与所述实时修正设备和所述针孔式抓拍机构连接，用于将一个轮胎旋转周期内对所述轮胎执行的多次均匀时间间隔的抓拍处理所获得的多个抓拍图像分别对应的多个修正胎面区域进行拼接，以获得内容拼接区域；