(57)【要約】【課題】ノイズ特性が改善されたタイヤのトレッド設計を実現する方法およびシステムを提供する。【解決手段】トレッドパターン２００の各トレッドブロックを分離する横溝によって生じるボイドと呼ばれる空間の体積を、タイヤの周りの様々なサンプリング領域５０５で計算し、ボイド関数を生成する。ボイド関数はタイヤのフットプリントの境界で求められる。タイヤのフットプリントは、タイヤの路面に接している部分である。ボイド関数とタイヤノイズの間には相関関係がある。ボイド関数は、トレッド設計に応じて、タイヤの回転に伴って変化する。タイヤが完全に回転する過程の全体にわたってボイド関数の変動を最小に抑えることにより、タイヤノイズを低減することができる。【選択図】図５Ａ
2007062731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存のトレッドパターンを修正する方法であって、
元のトレッド設計を取り込むステップと、
前記元のトレッド設計を処理するステップと、
タイヤのフットプリントを取り込むステップと、
前記タイヤのフットプリントを処理するステップと、
設計空間を設定するステップと、
調波の目標を設定するステップと、
前記フットプリントの、処理を行う縁部を選択するステップと、
少なくとも１つの修正されたトレッドパターンを生成するステップと、
前記修正されたトレッドパターンのボイド関数を計算するステップと、
を含み、
前記修正されたトレッドパターンのノイズ特性をランク付けする数値を、前記修正されたトレッドパターンに割り当てる
既存のトレッドパターンを修正する方法。
【請求項２】
前記トレッド設計を処理するステップが、
前記トレッドパターンを有するタイヤの周りに、円周方向に複数のサンプリング領域を設定するステップと、
前記各サンプリング領域でボイドの体積を求めるステップと、
をさらに含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記タイヤのフットプリントを処理するステップが、
前記フットプリント上でエッジ検出を行うステップと、
前記フットプリントの両外縁部間で補間を行うステップと、
をさらに含み、
前記フットプリントを囲む線がフットプリント包絡線を形成している、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記補間を行う方法はスプラインフィットである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの修正されたトレッドパターンを生成するステップが、
前記修正されたトレッドパターンを生成するために、前記元のトレッド設計の少なくとも１つのリブをずらすステップと、
前記各サンプリング領域でボイド関数を計算するステップと、
前記ボイド関数を周波数領域に変換して、周波数領域ボイド関数を生成するステップと、
前記調波の目標に対して前記周波数領域ボイド関数を評価するステップと、
前記周波数領域ボイド関数の数値を生成するステップと、
前記数値を正規化するステップと、
を含み、
前記数値は、ユーザに提示され、複数のトレッドパターンを互いに定量的に比較できるように他の複数のトレッドパターンに対応する他の複数の数値の中でソートされる、
請求項２に記載の方法。
【請求項６】
既存のトレッドパターンを修正するシステムであって、
元のトレッド設計を取り込む手段と、
前記元のトレッド設計を処理する手段と、
タイヤのフットプリントを取り込む手段と、
前記タイヤのフットプリントを処理する手段と、
設計空間を設定する手段と、
調波の目標を設定する手段と、
前記フットプリントの、処理を行う縁部を選択する手段と、
少なくとも１つの修正されたトレッドパターンを生成する手段と、
を有し、
前記修正されたトレッドパターンのノイズ特性をランク付けする数値を、前記修正されたトレッドパターンに割り当てる、
既存のトレッドパターンを修正するシステム。
【請求項７】
前記トレッド設計を処理する手段は、
前記トレッドパターンを有するタイヤの周りに、横方向に複数のサンプリング領域を設定する手段と、
前記各サンプリング領域でボイドの体積を求める手段と、
をさらに有する、
請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記タイヤのフットプリントを処理する手段は、
前記フットプリント上でエッジ検出を行う手段と、
前記フットプリントの両外縁部間で補間を行う手段と、
をさらに有し、
前記フットプリントを囲む線がフットプリント包絡線を形成している、
請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つの修正されたトレッドパターンを生成する手段が、
修正されたトレッドパターンを生成するために、前記元のトレッド設計の少なくとも１つのリブをずらす手段と、
前記各サンプリング領域でボイド関数を計算する手段と、
前記ボイド関数を周波数領域に変換して、周波数領域ボイド関数を発生する手段と、
前記調波の目標に対して前記周波数領域ボイド関数を評価する手段と、
前記周波数領域ボイド関数の数値を生成する手段と、
前記数値を正規化する手段と、
を有し、
前記数値は、ユーザに提示され、複数のトレッドパターンを互いに定量的に比較できるように、他の複数のトレッドパターンに対応する他の複数の数値の中でソートされる、
請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記数値に基づいて、複数の修正されたトレッドパターンを、ランク付けされた順序でユーザに表示する手段をさらに有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記修正されたトレッドパターンを生成するために、前記元のトレッド設計の各リブに与えられた移動量を表示する手段をさらに有する、請求項１０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤトレッドを設計する方法およびシステムに関する。より具体的には、本発明は、ノイズ特性が改善されたタイヤトレッドを設計する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なタイヤのトレッドは複数のトレッドブロックに分割されている。トレッドブロックは高くなっており、乗物の荷重を支える。トレッドブロックは、「リブ」として知られているタイヤの円周の周りの複数の列に配置されている。各リブは円周方向の溝により互いに分離されている。各リブに沿って、そのリブ内の各トレッドブロックは、隣接するトレッドブロックから分離されている。隣接するトレッドブロック同士の間の隙間が横溝と呼ばれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
乗物の運転中にタイヤが路面上を回転するとノイズが発生する。特に、タイヤが路面と接触すると、個々のトレッドブロックは、道路と衝突するときに、空気の乱れを作り出す。これは、広く「タイヤノイズ」と呼ばれている複数の周波数のノイズを発生する。
【０００４】
タイヤノイズには、路面へのトレッドブロックの衝突と、タイヤカーカスの振動と、トレッドブロックが乗物の重量により圧縮されるようになるときに生じ、隣接したトレッドブロック同士を分離している溝を拡大する空気の乱れとを含む複数の原因がある。
【０００５】
タイヤノイズを最小に抑えることが望ましい。これは、トレッド設計を最適化することにより達成することができ、それによって、音響エネルギーの振幅を低減し、または、音響エネルギーを可聴周波数の比較的広いスペクトルにわたって分散させ、タイヤノイズの顕著さまたは不愉快さを低減することができる。したがって、ノイズ特性が改善されたトレッド設計を選択する方法およびシステムが必要とされている。
【０００６】
本発明は、タイヤのトレッド設計を改善する方法およびシステムを提供する。より詳細には、本発明は、トレッドブロックの剛性などのトレッドの基本的な条件を維持しつつ、ノイズが低減されるタイヤのトレッドの設計方法およびシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
各トレッドブロックを分離する横溝によって生じる空間の体積が、ボイドと呼ばれている。タイヤのフットプリントとは、タイヤの路面に接している部分である。フットプリントの両縁部を横切るボイドの量が、「ボイド関数（Void function）」と呼ばれている。ボイド関数とタイヤノイズの間には相関関係がある。ボイド関数は、トレッド設計に応じて、タイヤの回転に伴って変化する。タイヤが完全に回転する過程の全体にわたってボイド関数の変動を最小に抑えることにより、タイヤノイズを低減することができる。
【０００８】
本発明のシステムは、入力として、既存のトレッド設計のデータファイルを受け取る。タイヤのフットプリントおよび他のユーザ指定のデータとともに、１つまたは２つ以上の修正されたトレッド設計が生成される。各々の修正されたトレッド設計に対して、推定されたノイズ性能のデータが計算される。次に、ユーザは、改善されたトレッド設計を選択するガイドとして、推定されたノイズ性能のデータを用いて、修正されたトレッド設計を選択する。一旦、好ましいトレッド設計を選択すると、トレッドパターンを印刷すること、または適切なデータ形式で保存することができ、改善されたトレッド設計を、製造に先立ってタイヤ設計に組み込むことが可能になる。
【０００９】
本発明によると、既存のトレッドパターンを修正する方法が開示される。この方法は、元のトレッド設計のデータ（単に「トレッド設計」とも言う）を取り込むステップと、元のトレッド設計を処理するステップと、タイヤのフットプリントのデータ（単に「フットプリント」とも言う）を取り込むステップと、タイヤのフットプリントを処理するステップと、設計空間を設定するステップと、調波の目標を設定するステップと、フットプリントの、処理を行う縁部を選択するステップと、少なくとも１つの修正されたトレッドパターンを生成するステップと、修正されたトレッドパターンのボイド関数と、それに関連した調波レベルを計算するステップと、を含み、修正されたトレッドパターンのノイズ特性をランク付けする数値を、修正されたトレッドパターンに割り当てる。
【００１０】
また、本発明によると、トレッド設計を処理するステップが、トレッドパターンを有するタイヤの周りに、横方向に複数のサンプリング領域を設定するステップと、各サンプリング領域でボイドの体積を求めるステップと、をさらに含む。
【００１１】
さらに、本発明によると、タイヤのフットプリントを処理するステップが、フットプリント上でエッジ検出を行うステップと、フットプリントの両外縁部間で補間を行うステップと、をさらに含み、フットプリントを囲む線がフットプリント包絡線を形成している。
【００１２】
さらに、本発明によると、補間を行う方法はスプラインフィットである。
【００１３】
また、本発明によると、少なくとも１つの修正されたトレッドパターンを生成するステップが、修正されたトレッドパターンを生成するために、元のトレッド設計の少なくとも１つのリブをずらすステップと、各サンプリング領域でボイド関数を計算するステップと、ボイド関数を周波数領域に変換して、周波数領域ボイド関数を生成するステップと、調波の目標に対して周波数領域ボイド関数を評価するステップと、周波数領域ボイド関数の数値を生成するステップと、数値を正規化するステップと、を含み、数値は、ユーザに提示され、複数のトレッドパターンを互いに定量的に比較できるように他の複数のトレッドパターンに対応する他の複数の数値の中でソートされる。
【００１４】
本発明によると、既存のトレッドパターンを修正するシステムであって、元のトレッド設計を取り込む手段と、元のトレッド設計を処理する手段と、タイヤのフットプリントを取り込む手段と、タイヤのフットプリントを処理する手段と、設計空間を設定する手段と、調波の目標を設定する手段と、フットプリントの、処理を行う縁部を選択する手段と、少なくとも１つの修正されたトレッドパターンを生成する手段と、を有し、修正されたトレッドパターンのノイズ特性をランク付けする数値を、修正されたトレッドパターンに割り当てる、システムが開示される。
【００１５】
また、本発明によると、トレッド設計を処理する手段は、トレッドパターンを有するタイヤの周りに、横方向に複数のサンプリング領域を設定する手段と、各サンプリング領域でボイドの体積を求める手段と、をさらに有する。
【００１６】
さらに、本発明によると、タイヤのフットプリントを処理する手段は、フットプリント上でエッジ検出を行う手段と、フットプリントの両外縁部間で補間を行う手段と、をさらに有し、フットプリントを囲む線がフットプリント包絡線を形成している。
【００１７】
さらに、本発明によると、少なくとも１つの修正されたトレッドパターンを生成する手段が、修正されたトレッドパターンを生成するために、元のトレッド設計の少なくとも１つのリブをずらす手段と、各サンプリング領域でボイド関数を計算する手段と、ボイド関数を周波数領域に変換して、周波数領域ボイド関数を発生する手段と、調波の目標に対して周波数領域ボイド関数を評価する手段と、周波数領域ボイド関数の数値を生成する手段と、数値を正規化する手段と、を有し、数値は、ユーザに提示され、複数のトレッドパターンを互いに定量的に比較できるように、他の複数のトレッドパターンに対応する他の複数の数値の中でソートされる。
【００１８】
さらに、本発明によると、数値に基づいて、複数の修正されたトレッドパターンを、ランク付けの順番にユーザに表示する手段をさらに有する。
【００１９】
また、本発明によると、修正されたトレッドパターンを生成するために、元のトレッド設計の各リブに与えられた移動量を表示する手段をさらに有する。
【００２０】
さらに、本発明によると、修正されたトレッドパターンのデータファイルを移出する手段がある。
【００２１】
本発明の他の態様では、ノイズ特性が改善された、修正されたトレッドパターンを生成する。
【００２２】
本発明のさらに他の態様では、修正されたトレッドパターンをノイズ特性の観点からランク付けする。
【００２３】
本発明のさらに他の態様では、トレッドパターンを取り込み、フットプリントを取り込み、フットプリントを処理してフットプリント包絡線を決定し、フットプリントがトレッドパターンに重なるようにフットプリントの大きさを定め、ユーザがゾーン境界線を定めることを可能にし、修正されたトレッドパターンを生成するようにゾーン境界線内のトレッドパターンを調整し、各々の修正されたトレッドパターンのボイド関数を計算し、そのボイド関数の正規化された値に基づいて、各トレッドパターンをランク付けする。
【００２４】
本発明によって提供される他の態様および利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明を実行するシステムのブロック図である。本発明のシステムは、マイクロプロセッサ１０５と、メモリ１１０と、大容量記憶装置１１５と、ユーザインタフェース１２０とを有するコンピュータシステム１００に設けられるのが好ましい。図示されていない他のインタフェースは、イーサネット（登録商標）および／またはインターネットのような通信ネットワークで通信する通信インタフェースを含んでいてもよく、それにより、他のコンピュータまたはプリンタのような装置、および他のタイヤ製造機器との、インタフェースによる連結が可能になる。
【００２７】
図２は、本発明のシステム１００にトレッドのデータファイルとして取り込まれた（インポートされた）、タイヤの代表的なトレッドパターン２００である。トレッドパターン２００は、参照数字２０２で全体的に示されている複数のトレッドブロックを有している。トレッドブロック２０２は、概ね、タイヤを周回する列をなすように配置されている。参照数字２０８、２１２、２１６、２２０、および２２４で示されるこれらの列は、「リブ」と呼ばれている。
【００２８】
図３は、本発明のシステム１００に取り込まれた、代表的なフットプリント３００である。フットプリント３００は、乗物の正常な動作条件下で、路面と接触するタイヤの部分を表している。
【００２９】
図４は、本発明によって算出された代表的なフットプリント包絡線（footprint envelope）４０５である。フットプリント包絡線４０５は、エッジ検出を行い、次に補間法を行ってフットプリント包絡線４０５を生成することによって、入力されたフットプリント３００から算出される。フットプリント包絡線４０５は、乗物の正常な運転中に、タイヤ表面が路面と接触する境界を示している。フットプリント包絡線４０５は、２つの縁部、すなわち前縁部４１０と後縁部４１５とを有する。前縁部４１０は、乗物の正常な運転中に、タイヤ表面が路面と最初に接触する点である。後縁部４１５は、乗物の正常な運転中に、タイヤ表面が路面から離れる点である。フットプリント包絡線４０５は、縁部を確定するために、フットプリント上でまずエッジ検出を行うことにより計算される。次に、フットプリントの外縁部が識別される。フットプリント包絡線４０５は、フットプリントの外縁部を結ぶ線を引くことにより形成される。一実施形態において、その線は、検知された外縁部の中で最も近い点を接続することにより生成されてもよい。別の実施形態において、ユーザは縁部に沿って適切な点を定義してもよく、補間はスプラインフィット（spline fit）を用いて行なわれてもよい。
【００３０】
図５Ａは、フットプリントとフットプリント包絡線４０５が重ね合わされたトレッドパターン２００を表示するユーザインタフェースの代表的な実施形態である。本発明のシステムは、フットプリント包絡線４０５でのボイド関数を評価する。ボイド（void）とは、トレッドパターンのトレッドブロック同士の間の横溝により形成された空間の体積である。複数のサンプリング領域５０５が、タイヤの周りに円周方向に設定される。各サンプリング領域５０５では、フットプリント包絡線４０５とトレッドパターン２００との交点での溝の容積が、寸法データに基づいて、トレッドパターンのデータファイルから計算される。この容積の値は「ボイド」値と呼ばれる。これは、回転しているタイヤの、フットプリントが接触を開始する、または接触を終了する瞬間のトレッド形状を表している。回転しているタイヤの１回の回転を完全に表すために、フットプリントはタイヤの円周に沿って徐々に前進させられ、ボイド値は各増分点で再計算される。次に、各サンプリング領域５０５でのボイド値が、空間領域ボイド関数（spatial domain void function）を形成するようにプロットされる。空間領域ボイド関数は、タイヤの１回転に基づいて、調波の領域（harmonic domain）にフーリエ変換され、周波数領域ボイド関数（ＦＤＶＦ：Frequency Domain Void Function）を形成する。周波数はタイヤの調波の時間（harmonic times）であるので、タイヤの回転周波数、調波の領域、および周波数領域は、本質的に同じである。ＦＤＶＦの振幅値は、２０log（Ｖ1／Ｖ2）として表されるのが好ましく、ここで、Ｖ1は、所与のサンプリング領域（５０５）でのボイドの体積であり、Ｖ2は基準体積であり好ましくは１ｍｍ3である。これにより、様々なトレッドパターンのＦＤＶＦを定量的に比較する便利な方法が可能になる。
【００３１】
図５Ｂは、ＦＤＶＦの代表的なプロットを示している。横軸は調波の数（harmonic number、参照数字５２５）を表している。調波の数は、タイヤの完全な１回転内の、特定の擾乱（disturbance）の発生回数を表している。縦軸はボイド関数値（参照数字５１５）を表している。設計目標は、通常、２０log（Ｖ1／Ｖ2）のスケーリングに基づいて、ボイド関数値を、通常３０から９５の間の調波の範囲（harmonic range）に制限することに関する。
【００３２】
図６は、本発明で確立されたトレッドパターン６００の、代表的な、帯状に分割した部分（zonal breakdown）を示している。この例では、トレッドパターン６００は、６０５、６１０、６１５、６２０、および６２５で示されるゾーン１からゾーン５の５つのゾーンを有している。トレッドパターンは、円周方向のトレッドパターンの様々なリブを調整することによって修正される。これらのゾーンにより、ユーザは修正の制約条件を設定することができる。ユーザは、調整可能なゾーンを特定することができる。例えば、ユーザは、ゾーン２（参照数字６１０）、ゾーン３（参照数字６１５）、およびゾーン４（参照数字６２０）は調整可能であるが、ゾーン１（参照数字６０５）およびゾーン５（参照数字６２５）を調整するのは望ましくないと設定できる。ユーザは、調整可能であると考えられるゾーンに対して、最大および最小の調節増分を指定することができる。これらは設計空間を定める。ユーザは、各ゾーンを使用することにより、トレッド設計の修正可能な部分を指定することができる。これは、元のトレッドパターンの修正可能な範囲を設定することによって、ユーザが牽引力および性能のような他のタイヤの要因を考慮することができる。それに応じて、システムは次にトレッドパターンを調整し、修正されたトレッドパターンのＦＤＶＦを計算する。このプロセスは、設計空間の各トレッドゾーンの各修正増分に対して繰り返され、複数の修正されたトレッドパターンと、生成された各トレッドパターンに対応するＦＤＶＦとを生成する。
【００３３】
図７は、いくつかのリブが、図２および６に示されているように、元のトレッドパターン２００のそれらの位置からずらされた、代表的な、修正されたトレッドパターン７００を示している。この場合、元のトレッドパターン２００と比較して、ゾーン２（参照数字６１０）、ゾーン３（参照数字６２０）、およびゾーン４（参照数字６２５）内のリブが左にずらされた。ゾーン１（参照数字６０５）およびゾーン５（参照数字６２５）は、元のトレッドパターン２００からずらされていない。この例は、リブの一部だけをずらしたように示しているが、設けられているトレッドパターンのすべてのリブをずらすことも可能である。
【００３４】
図８は、トレッドパターンのノイズを最適にするために行なわれたステップのフローチャートである。ステップ８０５で、トレッド設計が、コンピュータ支援製図（ＣＡＤ：computer-aided drawing）ファイルから本発明のシステムに取り込まれる。ＣＡＤファイルは、トレッドパターン中の溝の深さだけでなく、トレッドパターンを含むトレッドブロックの形状を示す三次元情報を含んでいる。ステップ８１０で、トレッド設計は処理される。この処理は、複数の間隔部分すなわち複数のサブゾーンで、タイヤを側面に沿ってサンプリングすることを伴い、各間隔部分でタイヤの周りの円周方向のトレッド深さの変化量を設定する。好ましい実施形態では、複数の間隔部分の各々で、トレッドの深さをタイヤの円周の周りに等間隔で示す６００個のサンプリング領域（図５Ａの参照数字５０５）が用いられる。これらのサンプリング領域（５０５）では、サブゾーンの幅、トレッドの深さ、および円周方向の間隔が、ボイド関数を生成する。空間領域のボイド関数は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて、周波数領域に変換される。これは、ＦＤＶＦと呼ばれる周波数領域ボイド関数（Frequency Domain Void Function）を生じさせる。
【００３５】
ステップ８１５で、フットプリントのデータファイルが本発明のシステムに取り込まれる。好ましい実施形態では、フットプリントはビットマップ形式である。ただし、任意のイメージまたはＣＡＤ形式を、それがフットプリントの輪郭を示す限り、使用することができる。フットプリントの境界線は「フットプリント包絡線」と呼ばれている（図４参照）。ステップ８２０で、フットプリントは処理される。この処理は、図５に示すように、トレッド設計に合わせてフットプリントの大きさを決めるステップと、エッジ検出を行ってフットプリント包絡線を決定するステップと、補間を行ってフットプリント包絡線を形成するステップとを有している。補間は、スプラインフィットを用いて行なってもよい。フットプリントの前縁部または後縁部は、各サブゾーンのＦＤＦＶのタイミングまたは位相を調整するために使用され、したがって、それらは、各トレッドゾーンのＦＤＦＶ、またはトレッドパターンのフットプリント全体の縁部のＦＤＦＶと等しくなるように合計されてもよい。
【００３６】
ステップ８２５で、設計空間が設定される。この情報はユーザにより提供され、図６に示すように、１つまたは２つ以上の「ゾーン境界線」を設定する。ゾーン境界線は、トレッドの調節可能な領域を定めている。これらの領域は「ゾーン」と呼ばれ、隣接するサブゾーンを有する。通常、ゾーン境界線は、リブを含む領域を定めている。修正されたタイヤトレッドパターンを生成する際に、サブゾーンの各々を等しくずらすことにより、元のトレッドパターンのリブの１つまたは２つ以上を円周方向にずらすことができる。他の有効なトレッドの修正は、ねじり（distortion）と呼ばれ、それによって各サブゾーンの円周方向の移動が１つのゾーン境界線から別のゾーン境界線へと直線的に変わり、トレッドブロックと横溝の角方向ねじりを与える。他のオプションは、複数のゾーンを「ペア（対）」にして、ペア（対）にされた複数のゾーンを、トレッド設計に適切な、調波の対称性を持つようにずらすことである。有効な対称性は、回転対称または方向対称と呼ばれる。例えば、肩部リブに対する回転対称では、上部の肩部が左方向にずれると下部の肩部が同じ量だけ右方向にずれて、回転対称を維持する。方向対称では、それらが両方とも同じ方向にずれるだろう。修正すべきゾーンと、修正の形態と、移動の範囲と、移動が増える場合の数とが、設計空間に関連する。
【００３７】
ステップ８３０で、調波の目標（harmonic goal）が設定される。これは、本発明のシステムによって評価される解の範囲の限界を与える。最大および最小のノイズエネルギー値が、重み付け値と共に指定される。通常、重み付け値は、最悪の場合を示す１．０である。他のすべての解は、１．０の値が最悪の解に対応し０の値が最適の解に対応するように、最悪の場合に関して正規化される。指定された他のパラメータは、要求された解の最大数と、解の離れている間隔（ＳＳＤ：solution separation distance）とを含む。ＳＳＤは、通常、ミリメートルで指定される。これは、設計空間の徹底的なサーチの中の多数の解から、異なる局所的な最適条件に関する、別個の複数の解を求めるのを助ける。
【００３８】
ステップ８３５で、フットプリントの縁部が選択される。前縁部または後縁部のいずれが使用されてもよい。ステップ８４０で、「解」と呼ばれる、１つまたは２つ以上の修正されたトレッドパターンが生成される。これは、タイヤの円周の周りの各サンプリング領域（５０５）でボイド関数を計算することを含む。次に、好ましいリブが、設計空間の円周方向の増分の値によって決定された量だけずらされ、そのプロセスが徹底的に繰り返される。ステップ８４５で、それらの解は、正規化された重み付け値に従ってソートされる。０の値を有する解が、ボイド関数に関しては最適解である。最適解は、再検討のために、要求された最大の数まで示され、ＳＳＤ値によって指定された最小の差に従う。ＳＳＤは、設計空間内の、同じ局所的な最適条件に関する非最適解を取り除くのを助け、異なる局所的な最適条件または解の形式の、より容易な再検討を提供する。
【００３９】
ステップ８５０で、ユーザは複数の解から１つを選択する。特定の解が「最適」の解かもしれないが、それによって得られたトレッドパターンが望ましいものではなく、他の形式または他の局所的な最適条件の解が「最適」である可能性もある。ユーザは、経験と、その他の定義できない要素とに基づいて選択を行う。ステップ８５５で、所望の解（修正されたトレッドパターン）が、解を選択するプロセスを支援するために表示または印刷され、選択された解を確定するのを支援する。次に、トレッド設計の修正が記述され、元のＣＡＤの記述はそれに応じて修正することができる。
【００４０】
図９は、複数の解を生成するステップ（図８のステップ８４０）を示すフローチャートである。ステップ９０５で、分析されているトレッド設計が、トレッド深さ情報（タイヤの円周の周りに均等に位置する４０９６点の情報）に関する６０１個のストリップとして取り込まれる。これらの情報の点は、サブゾーンと呼ばれる。ステップ９１０で、サブゾーンの各々に対して、各ストリップの調波領域ボイド関数を得るために、ＦＦＴが適用される。ステップ９１５で、フットプリントが取り込まれ、前縁部または後縁部が定義される。ステップ９２０で、（図７に示すように）、各サブゾーンを各ゾーンにグループ分けする方法と、各ゾーンをずらす方法と、各ゾーンの移動量の増分とを決定する、いずれかのゾーンを含む設計空間を定義する。ステップ９２５で、フットプリントの前縁部または後縁部を選択し、調波の目標（分析されているタイヤの設計構成のノイズを表す総合値）とみなされる調波を選択する。ステップ９３０で、元の設計と、評価されている、選択された縁部の調波レベルを算出する。ステップ９３５で、設計空間内の各可能性に対する全ての調波目標エネルギーを再計算する。ステップ９４０で、すべてのケースが正規化されてランク付けされる。ステップ９４５で、ＳＳＤが、局所的な最適条件に近接しているケースを無視するために使用され、要求された解の数が、再検討のために示される。
【００４１】
図１０は、複数の解を提供する本発明の代表的なユーザインタフェース１０００を示している。列１０５０は解の識別子を含んでいる。解の識別子は各々の解を識別するために使用される数字または英数字のラベルである。列１０５５は、パラメータ１の値を含んでいる。この場合、パラメータ１は、ゾーン１のリブに適用された移動量を指している。列１０６０は、パラメータ２の同様なデータを含んでいる。列１０６５は、正規化されたランクを含んでいる。各々の解は列上に表示されている。行１００５は、本発明のシステムに入力された元のトレッドパターンの解を示している。行１０１０は最適解を示している。パラメータ値の列１０５５および１０６０は、新しいトレッドパターンを生成するために元のトレッドパターンを修正した方法についての詳細を示す。行１０１５、１０２０、および１０２５は最適から最悪の順にソートされたその他の解を示している。
【００４２】
本発明が、ここに記載されたアルゴリズムの組合せのような、種々の他の実施形態を含んでいてもよいことが理解されるであろう。例えば、図１０に示されているユーザインタフェースを提供することに加えて、各々の解に対する空間領域ボイド関数およびＦＤＶＦのグラフィック表示を提供することも可能である。さらに、所与のトレッドパターンのリブごとにボイド関数のグラフィック表示および数値を提供することが可能である。
【００４３】
ここに示され、説明された本発明の形態は、本発明の好ましい実施形態を構成するが、本発明の考えられる全ての形態を示す意図ではないことも、当然理解されるであろう。使用された用語は、本発明を限定するためのものではなく説明のための用語であり、開示された本発明の思想および範囲から逸脱することなく、種々の変更がなされてもよいことも理解されるであろう。したがって、本発明の範囲は、提示された例のみによってではなく、添付の特許請求の範囲およびそれらの法律上の等価物によって決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による、トレッドパターンのノイズを最適化するシステムのブロック図である。
【図２】本発明による、トレッドパターンのノイズを最適化するシステムに取り込まれた代表的なトレッドパターンを示す図である。
【図３】本発明による、トレッドパターンのノイズを最適化するシステムに取り込まれた代表的なフットプリントを示す図である。
【図４】本発明によって計算された代表的なフットプリント包絡線を示す図である。
【図５Ａ】本発明による、トレッドパターンのノイズを最適化するシステムの、フットプリントとフットプリント包絡線をトレッドパターンに重ね合わせて表示するユーザインタフェースの代表的な実施形態を示す図である。
【図５Ｂ】本発明による、調波領域ボイド関数の代表的なデータプロットを示す図である。
【図６】本発明による、トレッドパターンのノイズを最適化するシステムによって設定されたトレッドパターンの代表的な、帯状に分割した部分を示す図である。
【図７】本発明による、トレッドパターンのノイズを最適化するシステムの、代表的な、修正されたトレッドパターンを示す図である。
【図８】本発明による、トレッドパターンのノイズを最適化するシステムの、トレッドパターンのノイズを最適化する方法のフローチャートである。
【図９】本発明による、トレッドパターンのノイズを最適化するシステムの、解を生成するステップを示すフローチャートである。
【図１０】本発明による、トレッドパターンのノイズを最適化するシステムの、複数の解を提供する代表的なユーザインタフェースを示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００      コンピュータシステム
１０５      マイクロプロセッサ
１１０      メモリ
１１５      大容量記憶装置
１２０      ユーザインタフェース
２００      トレッドパターン
２０２      トレッドブロック
２０８，２１２，２１６，２２０，２２４      リブ
３００      フットプリント
４０５      フットプリント包絡線
４１０      前縁部
４１５      後縁部
５０５      サンプリング領域
５２５      調波の数（harmonic number）
５１５      ボイド関数値
６００      トレッドパターン
６０５，６１０，６１５，６２０，６２５      ゾーン
７００      修正されたトレッドパターン
１０００    ユーザインタフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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