(57)【要約】  地面圧密画像を生成するための方法が、提供される。圧力感知パネルが、相対的に剛性の平面支持表面上に設置される。この圧力感知パネルは、ある深さの粒子状材料で覆われている。負荷をかけられたタイヤが、粒子状材料上に設置され、圧力感知パネルを用いて地面圧密画像が生成される。地面圧密表示は、粒子状材料と負荷をかけられたタイヤとの間の界面の物理的３次元モデル上に地面圧密画像を重畳することによって作成され得る。
2016537639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの地面圧密画像を生成する方法であって、
（ａ）相対的に剛性の平面支持表面上に相対的に可撓性の圧力感知パネルを配置する工程と、
（ｂ）前記圧力感知パネルを、深さを有する粒子状材料で覆う工程と、
（ｃ）タイヤを前記粒子状材料上に配置する工程と、
（ｄ）前記タイヤに負荷をかける工程と、
（ｅ）前記圧力感知パネルを用いて地面圧密画像を生成する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
工程（ｂ）が、前記圧力感知パネルの上から外周容器を配置することと、前記粒子状材料で前記容器を前記深さに充填することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程（ａ）が、地表面に凹部を形成することと、支持プレート及び前記パネルを前記凹部内に配置することと、を更に含み、前記支持プレートが、その上に画定される前記支持表面を有し、
工程（ｂ）が、前記粒子状材料を前記凹部内の前記パネルの上に配置することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
工程（ｂ）において、前記深さが、５．０８センチメートル〜３０．４８センチメートル（２インチ〜１２インチ）の範囲内である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
工程（ｂ）において、前記粒子状材料が、砂を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
工程（ｂ）において、前記粒子状物質が、土壌を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
工程（ａ）において、前記支持表面が、平坦なプレート上に画定される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
粒子状材料の１つ以上の異なる深さについて、工程（ｂ）〜（ｅ）を繰り返すことを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記負荷をかけられたタイヤと前記粒子状材料との間の界面の３次元表現を作成する工程と、
前記地面圧密画像を前記３次元表現上に重畳する工程と、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記作成する工程が、前記３次元表現を含む物理的モデルを作成することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記作成する工程において、前記物理的モデルが、前記負荷をかけられたタイヤによって前記粒子状材料に形成された凹部の物理的モデルを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記作成する工程において、前記物理的モデルが、前記負荷をかけられたタイヤの、少なくとも前記粒子状材料と接触する部分の物理的モデルを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記重畳する工程が、前記地面圧密画像を前記物理的モデル上に印刷することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記重畳する工程が、前記地面圧密画像を前記物理的モデル上に投影することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記重畳する工程が、前記地面圧密画像を前記物理的モデル上に描くことを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記重畳する工程が、前記地面圧密画像を前記物理的モデルの表面に形成することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記重畳する工程が、前記物理的モデルを３Ｄカラープリンタで印刷することと、前記地面圧密画像を前記物理的モデルの一部として作成することと、を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記作成する工程が、前記負荷をかけられたタイヤによって前記粒子状材料に形成された凹部の仮想３次元画像を作成することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１９】
前記作成する工程が、前記負荷をかけられたタイヤの、前記粒子状材料と接触する部分の仮想３次元画像を作成することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２０】
タイヤの地面圧密表示であって、
地表面と負荷をかけられたタイヤとの間の界面の物理的３次元モデルと、
前記３次元モデル上に重畳される地面圧密画像と、を含む、表示。
【請求項２１】
前記物理的３次元モデルが、前記負荷をかけられたタイヤによって前記地表面に形成される凹部のモデルを含む、請求項２０に記載の表示。
【請求項２２】
前記物理的３次元モデルが、前記負荷をかけられたタイヤの、少なくとも前記地表面と接触する部分のモデルを含む、請求項２０に記載の表示。
【請求項２３】
前記地面圧密画像が、前記物理的モデル上に印刷される、請求項２０に記載の表示。
【請求項２４】
前記地面圧密画像が、前記物理的モデル上に投影される、請求項２０に記載の表示。
【請求項２５】
前記地面圧密画像が、前記物理的モデル上に描かれる、請求項２０に記載の表示。
【請求項２６】
前記地面圧密画像が、前記物理的モデルの表面に形成される、請求項２０に記載の表示。
【請求項２７】
前記地面圧密画像が、３Ｄカラープリンタによって前記物理的モデル上に一体形成される、請求項２０に記載の表示。
【請求項２８】
地表面と第２のタイヤとの間の界面の第２の３次元モデルと、前記第２の３次元モデル上に重畳される第２の地面圧密画像と、を更に含み、
第１及び第２の前記３次元モデルが、観察者が２つの前記タイヤの前記地面圧密画像を比較することができるように、互いに隣接して配置される、請求項２０に記載の表示。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、負荷をかけられたタイヤの下の深さの土壌内の圧力分布を表す地面圧密画像を生成する方法、及びかかる地面圧密画像を組み込む表示に関する。
【背景技術】
【０００２】
土壌の圧密が、土壌に植栽されている植物の成長及び生育に有害であり得ることが知られている。過剰な土壌圧密は、根の成長を妨げ、植物が土壌から栄養素及び水分を吸収する能力を低下させ得る。
【０００３】
土壌圧密の主な原因は、トラクター及び他の農業機具のタイヤであり、この問題は、農業設備機械がより巨大になり重さが増すにつれて、大きくなる。
【０００４】
圃場を通る車両の通行に起因する土壌圧密の量を減少させるための１つの手法は、タイヤ圧力を減少させ、それにより、より大きいタイヤのフットプリントに負荷を分散させることである。これらの減少したタイヤ圧で耐久性のある改善されたタイヤ設計が、開発されている。
【０００５】
しかしながら、現在まで、所与のタイヤによって生じる土壌圧密を実証するために利用できる、又は異なるタイヤの相対的な土壌圧密性能を判定又は実証するタイヤ設計を比較する、体系的な手法が存在していない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様において、タイヤの地面圧密画像を生成するための方法が、提供される。本方法は、
（ａ）相対的に剛性の平面支持表面上に相対的に可撓性の圧力感知パネルを配置する工程と、
（ｂ）圧力感知パネルをある深さの粒子状材料で覆う工程と、
（ｃ）タイヤを粒子状材料上に配置する工程と、
（ｄ）タイヤに負荷をかける工程と、
（ｅ）圧力感知パネルを用いて地面圧密画像を生成する工程と、を含む。
【０００７】
本開示の別の実施形態において、タイヤの地面圧密表示は、粒子状材料と負荷をかけられたタイヤとの間の界面の物理的３次元モデルと、３次元モデル上に重畳された地面圧密画像とを含む。
【０００８】
上の実施形態のうちのいずれにおいても、圧力感知パネルの上から外周容器を配置してもよく、その外周容器は、粒子状材料で所望の深さに充填されてもよい。
【０００９】
上の実施形態のうちのいずれにおいても、地面圧密画像は、まず、地表面に凹部を形成し、支持プレート及び圧力感知パネルを凹部内に配置することによって形成され得る。支持プレートは、その上に支持表面を有する。その後、粒子状材料は、凹部内のパネルの上に配置される。
【００１０】
上の実施形態のうちのいずれにおいても、粒子状材料の深さは、５．０８センチメートル〜３０．４８センチメートル（２インチ〜１２インチ）の範囲内であり得る。
【００１１】
上の実施形態のうちのいずれにおいても、粒子状材料は、砂、又は土壌、若しくはそれらの混合物を含み得る。
【００１２】
上の実施形態のうちのいずれにおいても、支持表面は、平坦なプレート上に画定され得る。
【００１３】
上の実施形態のうちのいずれにおいても、更なる地面圧密画像が粒子状材料の異なる深さで生成され得る。
【００１４】
上の実施形態のうちのいずれにおいても、負荷をかけられたタイヤと粒子状材料との間の界面の３次元表現が作成され得、その後、地面圧密画像が３次元表現上に重畳され得る。
【００１５】
上の実施形態のうちのいずれにおいても、３次元表現は、物理的モデルとして作成され得る。物理的モデルは、負荷をかけられたタイヤによって粒子状材料に形成された凹部の物理的モデル、又は負荷をかけられたタイヤの少なくとも粒子状材料と接触する部分の物理的モデルのいずれかであり得る。
【００１６】
地面圧密画像は、（１）地面圧密画像を物理的モデル上に印刷すること、（２）地面圧密画像を物理的モデル上に投影すること、（３）地面圧密画像を物理的モデル上に描くこと、（４）地面圧密画像を物理的モデルの表面に形成すること、又は（５）地面圧密画像をモデル内に一体形成もする３ｄプリンタを用いて物理的モデルを形成すること、を含むいくつかの技術のうちの任意の１つによって３次元表現上に重畳され得る。
【００１７】
本開示の方法において、３次元表現は、負荷をかけられたタイヤによって粒子状材料に形成された凹部、又は負荷をかけられたタイヤの粒子状材料と接触する部分のいずれかの仮想３次元画像として作成され得る。
【００１８】
上の実施形態のうちのいずれにおいても、粒子状材料と別のタイヤとの間の界面の１つ以上の更なる３次元モデルが作成され得、第２の地面圧密画像が、更なる３次元モデル上に重畳され得、観察者が２つのタイヤの地面圧密画像を比較できるように、２つの３次元モデルが、互いに隣接して表示され得る。
【００１９】
本発明の多数の対象、特徴、及び利点は、添付の図面と併せて以下の開示を一読すると、当業者であれば容易に明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】支持プレート上に配置される圧力感知パネルの概略側面図である。
【図１Ｂ】圧力感知パネルの上から外周容器が配置された図１Ａの装置の概略側面図であり、その容器は、粒子状材料で所望の深さに充填されている。
【図１Ｃ】タイヤが粒子状材料で充填されたものの上に配置されて負荷をかけられた、図１Ｂの装置の概略側面図である。
【図１Ｄ】図１Ｂ及び１Ｃと比較して、外周容器がより深い深さに粒子状材料で充填された、図１Ｃに類似の概略側面図である。
【図２Ａ】支持プレート及び圧力感知パネルが凹部内に配置された、地表面に形成された凹部の概略側面図である。
【図２Ｂ】凹部が粒子状材料で充填された、図２Ａの装置の概略側面図である。
【図２Ｃ】負荷をかけられたタイヤが粒子状材料で充填されたものの上に配置された図２Ｂの装置の概略側面図である。
【図２Ｄ】粒子状材料で充填されたものの上にタイヤを配置する前に、凹部がより深く形成され、粒子状材料でより深い深さに充填された、図２Ｃに類似の概略側面図である。
【図３】圧力感知パネル、及びそれと関連付けられる、地面圧密画像と対応する圧力プリントを生成するためのデータ回収システムの概略図である。
【図４】２つの地面圧密画像を示し、上方の画像は約８センチメートル（３インチ）の土壌深さであり、下方の画像は約１３センチメートル（５インチ）の土壌深さである。
【図５】負荷をかけられたタイヤと粒子状材料との間の界面の３次元表現の物理的モデルの斜視図であり、物理的モデルは、負荷をかけられたタイヤによって地表面に形成された凹部のモデルである。
【図６】図５の物理的モデルを生成するための技術の概略表現であり、粒子状材料における凹部が、レーザスキャナで走査されて、３次元プリンタにおいて再現され得る３次元プロファイルを生成する。
【図７】負荷をかけられたタイヤの、地表面又は粒子状材料と接触する部分を含む３次元物理的モデルの概略斜視図である。
【図８】地面圧密画像が上に重畳された図５の３次元物理的モデルの概略斜視図である。
【図９】２つのタイヤの地面圧密画像を比較する表示の概略斜視図である。表示の左側で一番上にあるのは、３次元モデル上に重畳された比較的浅い深さの地面圧密画像を有する図５又は７のものなどの３次元モデルである。中間及び下の段は、約８センチメートル（３インチ）及び約１３センチメートル（５インチ）などのより深い深さで撮られた更なる地面圧密画像を表示する。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
タイヤの地面圧密画像を生成するための方法が、提供される。地面圧密画像とは、負荷をかけられたタイヤと土壌の表面との界面の下の深さの土壌内に存在する圧力分布を表す画像を意味する。この地面圧密画像は、かかる圧力のパターンが、タイヤの下の深さが増加するとともに消失し、変化するという点において、タイヤ自体の圧力フットプリントとは異なる。
【００２２】
図１Ａは、地面圧密画像を生成するために使用され得るシステムの特定の構成要素を描写する側面図である。図１Ａにおいて、支持プレート１０は、フロア１２の上に配置され、圧力感知パネル１４は、支持プレート１０上に配置されている。一般に、圧力感知パネル１４は、相対的に可撓性の薄いシートのような圧力感知パネルとして説明され得、支持プレート１０は、相対的に剛性の平面支持表面１６として説明され得る最も上にある支持表面１６を有する。図１Ａの実施形態では、フロア１２が圧力感知パネルの相対的に剛性の平面支持表面を画定する場合に、支持プレート１０を取り外して、フロア１２上に直接圧力感知パネル１４を配置することも可能である。パネル１４の相対的な可撓性のため、地表面の下の選択される深さに実際に存在する圧力を表す圧力分布画像を生成するためには、相対的に剛性の平面支持表面１６でパネル１４を支持することが望ましい。可撓性パネル１４が、地面に埋められただけの場合、それは変形し、所望の地面圧密画像を確実に生成しないであろう。
【００２３】
図１Ｂでは、外周容器１８が圧力感知パネル１４上に配置され、容器１８は、圧力感知パネル１４上に所望の深さ２０まで、粒子状材料２２で充填されている。
【００２４】
図１Ｃでは、タイヤ２４が粒子状材料２２の上に配置され、タイヤは、稼働中にタイヤ上にかけられることになる負荷を表す所望の負荷になるまで、負荷がかけられている。図１Ｃに見られるように、タイヤは、粒子状材料内に部分的に埋没して、タイヤ２４と粒子状材料２２との間の界面２５を画定している。界面２５は、粒子状材料２２の凹部２５Ａの形状によって、又はタイヤ２４の粒子状材料２２に係合する部分２５Ｂの形状によって、表され得る。タイヤの最も下の部分は、これで、初期の粒子の深さ２０よりも浅い深さ２０Ａによって圧力感知パネル１４から分離される。
【００２５】
図１Ｃに示される構成において、圧力感知パネル１４を利用して、地表面の下の深さ２０の土壌圧密を表す地面圧密画像を生成することができる。
【００２６】
図１Ｄは、粒子状材料が、粒子状材料の上にタイヤ２４を配置する前により深い深さ２０Ｃまで充填されることを除いて、図１Ａ〜１Ｃの同じ装置を示し、これで、タイヤ２４の最も下の部分は、圧力感知パネル１４の上の増加した深さ２０Ｄに位置する。したがって、図１Ｄに描写されるシステムを利用して、地表面の下の深さ２０Ｃでの土壌の圧密を表す地面圧密画像を生成することができる。
【００２７】
図２Ａ〜２Ｄは、図１Ａ〜１Ｄに類似の一連の画像を含むが、支持プレート１０及び圧力感知パネル１４が地表面２８に形成される凹部２６に配置された場合のためのものである。図２Ｂでは、凹部２６が圧力感知パネル１４の上の深さ３０まで粒子状材料２２で充填されている。
【００２８】
図２Ｃでは、タイヤ２４が地表面の上に配置され、粒子状材料２２内に埋没するように負荷がかけられ、これで、圧力感知パネル１４は、負荷をかけられたタイヤ２４による地表面２８の下の深さ３０での土壌の圧密を表す地面圧密画像を生成することができる。負荷をかけられたタイヤ２４が、粒子状材料２２の上の適所内に駆動され得ることに留意されたい。
【００２９】
図２Ｄは、図２Ｄでは凹部２６がより深いところで形成され、粒子状材料２２が地表面２８の下のより深い深さ３０Ｃまで充填されたことを除いて、図２Ｃに類似の図である。図２Ｄの配置では、圧力感知パネルは、負荷をかけられたタイヤ２４による地表面２８の下の深さ３０Ｃでの土壌圧密を表す地面圧密画像を生成することができる。
【００３０】
農業目的のための土壌圧密研究に関して、図１Ｂに示される深さ２０又は図２Ｂに示される深さ３０についての関心の深さ範囲は、好ましくは、５．０８センチメートル〜３０．４８センチメートル（２インチ〜約１２インチ）の範囲内である。
【００３１】
図３は、圧力感知パネル１４と、地面圧密画像を生成するために一緒に利用される関連する電子設備機械と、の概略表現である。
【００３２】
圧力感知パネル１４自体は、先行技術において存在する物品であり、タイヤのフットプリント画像を生成するために以前に使用されている。圧力感知パネルの１つの利用可能な形態は、Ｔｅｋｓｃａｎ，Ｉｎｃ．（Ｓｏｕｔｈ  Ｂｏｓｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）のＴＩＲＥＳＣＡＮ（商標）ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍとして販売されているものである。他の入手可能な圧力感知パネルは、ＸＳｅｎｓｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃａｌｇａｒｙ，Ａｌｂｅｒｔａ，Ｃａｎａｄａ）のＸＳＥＮＳＯＲ（登録商標）Ｘ３  Ｔｉｒｅ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍとして販売されているものである。
【００３３】
圧力感知パネル１４は、極薄触圧センサシステムを含む。各パネルは、パネルの領域全体に分散される個別の感知要素のアレイを有する。センサ密度は、パネルによって生成され得る画像の解像度に関連する。
【００３４】
圧力感知パネル１４の供給元によって提供される走査式電子パッケージ３２を利用して、パネルのセンサのアレイからデータを回収して、その後加工し、そのセンサデータをコンピュータシステム３４に送信する。
【００３５】
コンピュータシステム３４は、パネル１４のセンサから情報を受信し、地面圧密画像に対応するデータを判定して保存し、そのデータを通信するために提供される。図３は、コンピュータシステム３４及びその圧力感知パネル１４との接続を概略的に示す。
【００３６】
コンピュータシステム３４は、プロセッサ３５、コンピュータ読取可能記憶媒体３７、データベース３９、及び典型的に、以下により詳細に説明される方法又は工程に基づくプログラム命令によって生成されるユーザインターフェースを含み得るＩ／Ｏプラットフォーム又はモジュール４１を更に含む。
【００３７】
本明細書で使用されるとき、用語「コンピュータ読取可能記憶媒体」とは、実行時にデータを提供し得るか、さもなければコンピュータシステムに対象事項を実行させるか、さもなければ本明細書に更に定義されるような具体的な様式で動作し得るプロセッサ実行可能ソフトウェア、命令、若しくはプログラムモジュールを含むコンピュータプログラム製品４３が中に具現される任意の非一時的媒体３７を単独又は複数の非一時的メモリ媒体３７のうちの１つとして指す。２種類以上のメモリ媒体を組み合わせて使用して、プロセッサ実行可能ソフトウェア、命令、又はプログラムモジュールが最初に存在する第１のメモリ媒体から、実行のためにプロセッサに対してプロセッサ実行可能ソフトウェア、命令、又はプログラムモジュールを行い得ることが更に理解され得る。
【００３８】
一般に本明細に使用されるとき、「メモリ媒体」は、限定することなく、伝送媒体及び／又は記憶媒体を更に含んでもよい。「記憶媒体」とは、少なくとも動的メモリ、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、チップメモリ装置、光学若しくは磁気ディスクメモリ装置、フラッシュメモリ装置、又はプロセッサがアクセスできる様式でデータを記憶するために使用され得る任意の他の媒体を含む、揮発性及び非揮発性の取り外し可能及び取り外し不可能な媒体を等価的に指し得、別途明記されない限り、単一コンピューティングプラットフォームに存在し得るか又は複数のそのようなプラットフォーム全体に分散され得るかのいずれかであり得る。「伝送媒体」とは、限定されないがワイヤ、ケーブル、光ファイバー、及び当該技術分野では既知であるものなどのワイヤレス媒体を含む、媒体に存在するプロセッサ実行可能ソフトウェア、命令、又はプログラムモジュールがプロセッサによって読み出され実行されることを可能にするのに有効な任意の有形的媒体を含み得る。
【００３９】
本明細書で使用されるとき、用語「プロセッサ」は、限定されないが単一又はマルチスレッドプロセッサ、中央処理装置、親プロセッサ、グラフィカルプロセッサ、及びメディアプロセッサなどを含む当業者によって理解され得るような、少なくとも汎用又は専用処理装置及び／又はロジックを指し得る。
【００４０】
コンピュータシステム３４は、圧力感知パネル１４及び地面圧密画像に対応する走査式電子パッケージ３２からデータを受信する。その後、プログラミング４３に基づいて、システム３４は、地面圧密画像を生成する。
【００４１】
図４Ａ及び４Ｂは、図１〜３のシステムを使用して生成される地面圧密画像の２つの実施例を示す。この実施例では、図４Ａの上方の地面圧密画像４２は、約８センチメートル（３インチ）に等しい粒子の深さ２０について、図１Ａ〜１Ｄのシステムを用いて生成された。図４Ｂの地面圧密画像４４は、より深い深さ、この場合約１３センチメートル（５インチ）の深さ２０Ｃで生成された。
【００４２】
図４Ａの地面圧密画像４２の実施例を見ると、外側の区域４２Ａ、第１の中間区域４２Ｂ、第２の中間区域４２Ｃ、及び中心区域４２Ｄを含み、外側の部分４２Ａから内側の部分４２Ｄに移動すると増加する圧力を示す、変化する色又は暗さを有している。図４Ａ及び４Ｂにおいて画像はグレースケールで示されるが、種々の区域ごとに異なる色を利用することが好ましくあるだろう。
【００４３】
図４Ｂの実施例４４の同様に着色された領域４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、及び４４Ｄを比較すると、より深い深さでは圧力が減少する傾向にあり、その結果、より高い圧力の中心領域が収縮していることが分かる。
【００４４】
したがって、図４の画像４２又は４４のような地面圧密画像を生成するための方法が、図１〜３のシステムによって提供され、その方法は、
（ａ）相対的に可撓性の圧力感知パネル１４を支持プレート１０又はフロア１２などの相対的に剛性の平面支持表面上に配置する工程と、
（ｂ）圧力感知パネルを図１Ｂに示される深さ２０又は図２Ｂに示される深さ３０などのある深さの粒子状材料２２で覆う工程と、
（ｃ）タイヤ２４を粒子状材料２２上に配置する工程と、
（ｄ）タイヤ２４に負荷をかける工程と、
（ｅ）圧力感知パネル１４を用いて４２又は４４などの地面圧密画像を生成する工程と、を含む。
【００４５】
工程（ｃ）及び（ｄ）が、負荷をかけられたタイヤを粒子状材料上へ駆動させることによって同時に実施され得ることに留意されたい。
【００４６】
方法が、図１Ａに示されるようなフロア又は他の支持構造体の上で実施される場合、図１Ｂ及び１Ｃに示される外周１８を利用して圧力感知パネル１４上の適所に粒子状材料を収容することができる。
【００４７】
図２Ａ〜２Ｂに示されるように圧力感知パネルが地面の凹部に配置されている場合、地面に凹部が形成され、支持プレート１０は、支持プレートの上に配置されるパネルを用いて凹部に配置され、その後、凹部は、粒子状材料２２で充填される。
【００４８】
地面圧密画像を作成することに加えて、本開示は、観察者が種々のタイヤの相対的な地面圧密性能を理解できるように、これらの画像を表示するための多数の技術を提供する。
【００４９】
地面圧密画像を表示するための１つの技術は、負荷をかけられたタイヤ２４と粒子状材料２２との間の界面２５の３次元表現を作成することである。界面の３次元表現が、負荷をかけられたタイヤによって粒子状材料に形成される凹部２５Ａの３次元表現の形態か、又は負荷をかけられたタイヤの少なくとも粒子状材料と接触する部分２５Ｂの３次元表現かのいずれかであり得ることが理解される。
【００５０】
加えて、３次元表現は、物理的モデルとして作成され得るか、又はいくつかの事例において、仮想モデルは、表示目的のために生成され得る。
【００５１】
図５は、負荷をかけられたタイヤによって粒子状材料に形成された凹部の物理的モデル４６を示す。
【００５２】
図７は、負荷をかけられたタイヤの、少なくとも粒子状材料と接触する部分を含む、負荷をかけられたタイヤの物理的モデル４８を示す。
【００５３】
図６は、図５の物理的モデル４６を生成するための１つの技術を概略的に示す。図６に示されるように、負荷をかけられたタイヤ２４は、図１Ｃの粒子が充填された容器１８から取り外され、それにより陥凹２５Ａが粒子状材料２２中に形成されたまま残る。その後、レーザ走査式装置５０を利用して、陥凹２５Ａの３次元プロファイルを走査する。その後、レーザ走査式装置５０によって作成された３次元プロファイルを用いて、物理的モデル４６は、３次元印刷又は陥凹２５Ａのプロファイルを画定するデジタルファイルから３次元オブジェクトを再現するための他の技術によって形成され得る。
【００５４】
４２及び４４などの地面圧密画像を表示するため、及び見る側の意向でそれらの画像を実証中の特定のタイヤと関連付けるための１つの特に所望の技術は、モデル４６又は４８などの物理的モデル上に地面圧密画像を重畳することである。
【００５５】
図８は、図４の地面圧密画像４２が重畳される、図５の物理的モデル４６を概略的に示す。
【００５６】
物理的モデル４６上に表示するために選択される特定の地面圧密画像は、典型的に、界面２５のやや下の距離での圧力分布を表す地面圧密画像であり、物理的モデル上に表示される地面圧密画像が、界面２５で圧力分布に直接正確に対応する必要はないことに留意されたい。図８に示される表示技術は、界面２５の３次元表現を、見る側の意向で、タイヤ設計と提供された地面圧密画像との間の関係性を相関させる、任意の選択される深さの関連付けられる地面圧密画像と組み合わせるための技術にすぎない。
【００５７】
地面圧密画像は、種々の方法で物理的モデル上に重畳され得る。
【００５８】
地面圧密画像は、利用可能な印刷技術のうちの任意のものによって、物理的モデル上に印刷され得る。
【００５９】
地面圧密画像は、投影機を用いて物理的モデル上に投影され得る。投影機を用いると、投影機は、物理的モデル上に異なる地面圧密画像を連続して投影できる。
【００６０】
地面圧密画像は、物理的モデル上に描かれ得る。
【００６１】
地面圧密画像は、成形加工、型彫加工、機械加工、又は任意の他の利用可能な技術によって物理的モデルの表面に形成され得る。
【００６２】
地面圧密画像は、物理的モデル及び地面圧密画像両方を説明する情報を含むデータファイルから３ｄモデルの一部として着色された地面圧密画像を作成できる３Ｄカラープリンタを用いて物理的モデルを製造することによって、物理的モデル上に一体形成され得る。
【００６３】
界面の３次元表現が仮想表現である場合、地面圧密画像は、デジタル技術により３次元画像上に重畳され得る。
【００６４】
加えて、表示は、比較される異なるタイヤのために生成された地面圧密画像の横並びの表示を含み得る。例えば、図９において、表示５２は、４６Ａ及び４６Ｂと指定される図４６の表示に類似の、地面に形成される陥凹の２つの３次元表現がその上に表示される上方の表示表面５４を有する。表示４６Ａ及び４６Ｂは、図８に示される様式で、その上に重畳される地面圧密画像を有し得るか、又は図５に示される通り凹部２５Ａの単純な物理的表現であり得る。表示は、例えば約８センチメートル（３インチ）の第１の深さで撮られた横並びの地面圧密画像６０Ａ及び６０Ｂ、及び例えば約１３センチメートル（５インチ）の第２の深さで撮られた地面圧密画像６２Ａ及び６２Ｂがその上に表示される中間及び下方の表示表面５６及び５８を含む。
【００６５】
したがって、本発明の装置及び方法が、記された目的及び利点並びに本明細書固有のものを容易に達成することが理解される。本発明の特定の好ましい実施形態が、本開示の目的のために示され説明されており、各部及び工程の配置及び構成において、多数の変更が当業者によってなされ得るが、その変更は、添付の特許請求の範囲によって定義される通り本発明の範囲及び趣旨内に含まれる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成28年2月19日(2016.2.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの地面圧密画像を生成する方法であって、
（ａ）剛性の平面支持表面上に可撓性の圧力感知パネルを配置する工程と、
（ｂ）前記圧力感知パネルを、深さを有する粒子状材料で覆う工程と、
（ｃ）タイヤを前記粒子状材料上に配置する工程と、
（ｄ）前記タイヤに負荷をかける工程と、
（ｅ）前記圧力感知パネルを用いて地面圧密画像を生成する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
工程（ｂ）が、前記圧力感知パネルの上から外周容器を配置することと、前記粒子状材料で前記外周容器を前記深さに充填することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程（ａ）が、地表面に凹部を形成することと、支持プレート及び前記圧力感知パネルを前記凹部内に配置することと、を更に含み、前記支持プレートが、その上に画定される前記支持表面を有し、
工程（ｂ）が、前記粒子状材料を前記凹部内の前記圧力感知パネルの上に配置することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
工程（ｂ）において、前記深さが、５．０８センチメートル〜３０．４８センチメートル（２インチ〜１２インチ）の範囲内である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
工程（ｂ）において、前記粒子状材料が、砂を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
工程（ｂ）において、前記粒子状材料が、土壌を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
工程（ａ）において、前記支持表面が、平坦なプレート上に画定される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
粒子状材料の１つ以上の異なる深さについて、工程（ｂ）〜（ｅ）を繰り返すことを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記負荷をかけられたタイヤと前記粒子状材料との間の界面の３次元表現を作成する工程と、
前記地面圧密画像を前記３次元表現上に重畳する工程と、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記作成する工程が、前記３次元表現を含む物理的モデルを作成することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記作成する工程において、前記物理的モデルが、前記負荷をかけられたタイヤによって前記粒子状材料に形成された凹部の物理的モデルを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記作成する工程において、前記物理的モデルが、前記負荷をかけられたタイヤの、少なくとも前記粒子状材料と接触する部分の物理的モデルを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記重畳する工程が、前記地面圧密画像を前記物理的モデル上に印刷することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記重畳する工程が、前記地面圧密画像を前記物理的モデル上に投影することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記重畳する工程が、前記地面圧密画像を前記物理的モデル上に描くことを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記重畳する工程が、前記地面圧密画像を前記物理的モデルの表面に形成することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記重畳する工程が、前記物理的モデルを３Ｄカラープリンタで印刷することと、前記地面圧密画像を前記物理的モデルの一部として作成することと、を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記作成する工程が、前記負荷をかけられたタイヤによって前記粒子状材料に形成された凹部の仮想３次元画像を作成することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１９】
前記作成する工程が、前記負荷をかけられたタイヤの、前記粒子状材料と接触する部分の仮想３次元画像を作成することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２０】
タイヤの地面圧密表示であって、
地表面と負荷をかけられたタイヤとの間の界面の物理的３次元モデルと、
前記物理的３次元モデル上に重畳される地面圧密画像と、を含む、表示。
【請求項２１】
前記物理的３次元モデルが、前記負荷をかけられたタイヤによって前記地表面に形成される凹部のモデルを含む、請求項２０に記載の表示。
【請求項２２】
前記物理的３次元モデルが、前記負荷をかけられたタイヤの、少なくとも前記地表面と接触する部分のモデルを含む、請求項２０に記載の表示。
【請求項２３】
前記地面圧密画像が、前記物理的３次元モデル上に印刷される、請求項２０に記載の表示。
【請求項２４】
前記地面圧密画像が、前記物理的３次元モデル上に投影される、請求項２０に記載の表示。
【請求項２５】
前記地面圧密画像が、前記物理的３次元モデル上に描かれる、請求項２０に記載の表示。
【請求項２６】
前記地面圧密画像が、前記物理的３次元モデルの表面に形成される、請求項２０に記載の表示。
【請求項２７】
前記地面圧密画像が、３Ｄカラープリンタによって前記物理的３次元モデル上に一体形成される、請求項２０に記載の表示。
【請求項２８】
地表面と第２のタイヤとの間の界面の第２の物理的３次元モデルと、前記第２の物理的３次元モデル上に重畳される第２の地面圧密画像と、を更に含み、
第１及び第２の前記物理的３次元モデルが、観察者が２つの前記タイヤの前記地面圧密画像を比較することができるように、互いに隣接して配置される、請求項２０に記載の表示。
【国際調査報告】
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