(57)【要約】【課題】  タイヤ試験装置を提供することを目的とする。【解決手段】  ドラム型のタイヤ試験装置であって，タイヤ試験装置は，外周面に透過部を有するドラムと，ドラムの内側から透過部を介してタイヤの接地面を撮影する撮影装置と，タイヤが透過部に接地したときの接地面を撮影装置で撮影する接地面撮影処理部と，撮影したタイヤの接地面の画像情報に対してエッジ化処理を行うエッジ化処理部と，エッジ化処理をした画像情報に対して，所定の分解能を充足する領域に分割処理を行う分割処理部と，分割した領域を用いてマッチング処理を行うマッチング処理部と，マッチング処理の結果を用いて滑り量を算出する滑り量算出処理部と，を備えるタイヤ試験装置である。【選択図】  図１
2020046383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム型のタイヤ試験装置であって，
前記タイヤ試験装置は，
外周面に透過部を有するドラムと，
前記ドラムの内側から前記透過部を介してタイヤの接地面を撮影する撮影装置と，
前記タイヤが前記透過部に接地したときの接地面を前記撮影装置で撮影する接地面撮影処理部と，
前記撮影したタイヤの接地面の画像情報に対してエッジ化処理を行うエッジ化処理部と，
前記エッジ化処理をした画像情報に対して，所定の分解能を充足する領域に分割処理を行う分割処理部と，
前記分割した領域を用いてマッチング処理を行うマッチング処理部と，
前記マッチング処理の結果を用いて滑り量を算出する滑り量算出処理部と，
を備えることを特徴とするタイヤ試験装置。
【請求項２】
前記分割処理部は，
前記エッジ化処理をした画像情報に対して，輝点画素に関する所定条件を充足するように，複数の領域に分割処理を行う，
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ試験装置。
【請求項３】
前記マッチング処理部は，
前記分割した領域と，その領域とは別の時間におけるエッジ化処理をしたタイヤの接地面の画像情報とをマッチング処理を行う，
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ試験装置。
【請求項４】
前記滑り量算出処理部は，
前記分割した領域における所定位置の点の座標と，前記マッチングした領域における対応点の座標とを演算することで変位を算出し，
算出した変位を用いて滑り量を算出する，
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のタイヤ試験装置。
【請求項５】
コンピュータを，
外周面に透過部を有するドラムの内側から前記透過部を介してタイヤの接地面を撮影する撮影装置で，前記タイヤが前記透過部に接地したときの接地面を撮影する接地面撮影処理部，
前記撮影したタイヤの接地面の画像情報に対してエッジ化処理を行うエッジ化処理部，
前記エッジ化処理をした画像情報に対して，所定の分解能を充足する領域に分割処理を行う分割処理部，
前記分割した領域を用いてマッチング処理を行うマッチング処理部，
前記マッチング処理の結果を用いて滑り量を算出する滑り量算出処理部，
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤ試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などに用いられるタイヤの摩耗試験では，タイヤにかかる力（接地力）とタイヤの滑り量とを乗算し，摩耗エネルギーを算出することで行われる。そして，従来，接地力の計測は，たとえば路面に接地力を計測するためのセンサを埋め込むことで行っている。また滑り量はタイヤの接地面を撮影して画像処理を行うことで求めている。
【０００３】
このような従来技術として，たとえば下記特許文献１がある。
【０００４】
特許文献１では路面にカメラと透明な丸棒とを埋め込み，丸棒の周囲に圧力センサを設置することで，接地力の計測とタイヤの接地面の撮影とを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１４８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では，撮影した画像の一部分をモデル化し，そのモデル化をする範囲についてパターンマッチングをすることで滑り量を特定している。しかし，このモデル化をする範囲の設定は，オペレータなどの手作業によって行われるが，どのような範囲を設定するかは難しいという課題がある。
【０００７】
すなわち，モデル化をする範囲を狭く設定すると画像における特徴部分が少ないため，パターンマッチングの精度が低下する。一方，モデル化をする範囲を広く設定すると，その範囲が撮影をした画像からはみ出してしまい，パターンマッチングを行えない，という課題がある。とくに，タイヤをドラムに接触させて回転させながらタイヤを撮影するドラム式のタイヤ試験装置の場合，タイヤの撮影位置がドラムの回転とともに移動することから，パターンマッチングの処理が難しいという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで本発明者は上記課題に鑑み，本発明のタイヤ試験装置を発明した。
【０００９】
第１の発明は，ドラム型のタイヤ試験装置であって，前記タイヤ試験装置は，外周面に透過部を有するドラムと，前記ドラムの内側から前記透過部を介してタイヤの接地面を撮影する撮影装置と，前記タイヤが前記透過部に接地したときの接地面を前記撮影装置で撮影する接地面撮影処理部と，前記撮影したタイヤの接地面の画像情報に対してエッジ化処理を行うエッジ化処理部と，前記エッジ化処理をした画像情報に対して，所定の分解能を充足する領域に分割処理を行う分割処理部と，前記分割した領域を用いてマッチング処理を行うマッチング処理部と，前記マッチング処理の結果を用いて滑り量を算出する滑り量算出処理部と，を備えるタイヤ試験装置である。
【００１０】
本発明を用いることで，滑り量を算出するための画像情報のマッチング処理を行う際の分割処理を，自動的かつ適切に設定することができる。
【００１１】
上述の発明において，前記分割処理部は，前記エッジ化処理をした画像情報に対して，輝点画素に関する所定条件を充足するように，複数の領域に分割処理を行う，タイヤ試験装置のように構成することができる。
【００１２】
マッチング処理は，エッジ化した画像情報を用いて行う。そのため，輝点画素数が所定の閾値以上であるなど，輝点画素に関する所定条件を充足しない場合には，所望の分解能を得られない。そのため，所望の分解能を得るために，輝点画素が所定の条件を充足するまで領域の分割を反復することが好ましい。
【００１３】
上述の発明において，前記マッチング処理部は，前記分割した領域と，その領域とは別の時間におけるエッジ化処理をしたタイヤの接地面の画像情報とをマッチング処理を行う，タイヤ試験装置のように構成することができる。
【００１４】
本発明によって，踏み始めから蹴り出しまでの滑りを時系列でマッチングすることができるので，タイヤ曲率半径の影響を受けにくく，滑り量の算出誤差を少なくすることができる。
【００１５】
上述の発明において，前記滑り量算出処理部は，前記分割した領域における所定位置の点の座標と，前記マッチングした領域における対応点の座標とを演算することで変位を算出し，算出した変位を用いて滑り量を算出する，タイヤ試験装置のように構成することができる。
【００１６】
接地面の画像情報を用いて滑り量を算出するためにはさまざまな方法があるが，本発明の処理を実行することが好ましい。
【００１７】
第１のタイヤ試験装置においては，本発明のプログラムを実行することでその制御を実現することができる。すなわち，コンピュータを，外周面に透過部を有するドラムの内側から前記透過部を介してタイヤの接地面を撮影する撮影装置で，前記タイヤが前記透過部に接地したときの接地面を撮影する接地面撮影処理部，前記撮影したタイヤの接地面の画像情報に対してエッジ化処理を行うエッジ化処理部，前記エッジ化処理をした画像情報に対して，所定の分解能を充足する領域に分割処理を行う分割処理部，前記分割した領域を用いてマッチング処理を行うマッチング処理部，前記マッチング処理の結果を用いて滑り量を算出する滑り量算出処理部，として機能させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のタイヤ試験装置を用いることによって，タイヤの滑り量を算出するための画像のパターンマッチングをする範囲の設定を，自動的かつ適切に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のタイヤ試験装置の一例の全体を示す図である。
【図２】本発明のタイヤ試験装置のセンサ設置部付近の拡大図である。
【図３】本発明のタイヤ試験装置の縦断面および上方図である。
【図４】本発明のタイヤ試験装置において，撮影装置による撮影とセンサによる接地力の計測を行う状態を模式的に示す図である。
【図５】本発明のタイヤ試験装置の制御コンピュータのハードウェアの一例を模式的に示す図である。
【図６】制御コンピュータにおける処理機能の一例を模式的に示すブロック図である。
【図７】本発明のタイヤ試験装置における処理プロセスの一例を示すフローチャートである。
【図８】タイヤの接地面を撮影する状態と，それによって得られたタイヤ軸の角度θＴごとのタイヤの接地面の画像情報とを模式的に示す図である。
【図９】タイヤの接地面の画像情報の一例を示す図である。
【図１０】図９の画像情報をグレイスケール化した画像情報の一例を示す図である。
【図１１】エッジ化した画像情報の一例を示す図である。
【図１２】エッジ化したタイヤの接地面の画像情報を，あらかじめ定めた大きさの領域に分割する処理を模式的に示す図である。
【図１３】輝点画素数に基づいて領域を分割する処理を模式的に示す図である。
【図１４】テンプレートとその中心座標とを模式的に示す図である。
【図１５】別時間におけるエッジ化したタイヤの接地面の画像情報と，テンプレートの画像情報とをマッチング処理し，対応する領域の中心座標を特定する処理を模式的に示す図である。
【図１６】エッジ化したタイヤの接地面の画像情報に滑り量を重畳して表示した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明のタイヤ試験装置１の外観の一例を図１に示す。また後述する接地力の計測を行うためのセンサ設置部付近の拡大図を図２に示す。
【００２１】
タイヤ試験装置１は，タイヤ５の接地力の計測およびタイヤ５の接地面を撮影するためのドラム式の試験装置である。タイヤ試験装置１は，ドラム軸１３を中心に回転するドラム１０の外周面（ドラム面）に，試験対象のタイヤ５を接地させることで試験を行う。ドラム面の一部には，タイヤ５の接地力を計測するためのセンサを備えたセンサ設置部と，撮影装置１４による撮影を行うための透過部１１とを備えている。
【００２２】
センサ設置部１２には，３分力センサ１２ａ（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各方向の力を計測するセンサ１２ａ）を複数個，たとえば８０個程度を，ドラム面の幅方向に設置している。ドラム軸１３を中心にドラム１０が回転することで，タイヤ５の表面（接地面）がセンサ設置部１２のセンサ１２ａに接地することで，その接地力の計測を行う。３分力センサ１２ａとしては，たとえば出願人が製造する「ＦＭＳ」（Ｆｏｒｃｅ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｓｅｎｓｏｒ）を利用することができる。
【００２３】
透過部１１は，撮影装置１４が透過部１１に接地するタイヤ５の接地面を撮影可能なように，ドラム１０の内側から外側を透明な材質で構成されていることが好ましい。たとえば強化ガラスや強化プラスチックなどがあるが，それらに限定されない。また，透過部１１の摩擦係数は，ドラム面と同一または近似する摩擦係数の材質を用いることが好ましい。
【００２４】
ドラム１０の筐体の内側には，透過部１１を介してタイヤ５の接地面を撮影する撮影装置１４を設ける。好ましくは，ドラム軸１３と透過部１１とを結ぶ直径上に撮影装置１４のレンズを透過部１１の側に向けて固定しておき，ドラム１０の筐体の内側から透過部１１を介して，透過部１１に接地したタイヤのタイヤ面を撮影する。ただし，鏡などの反射部材をドラム１０の筐体の内側に設けて，撮影装置１４が反射部材および透過部１１を介して，タイヤ５の接地面を撮影するように構成することもできる。
【００２５】
タイヤ試験装置１は，タイヤ軸５１を中心としてタイヤ５を回動自在に支持するタイヤ支持機構を備えており，タイヤ支持機構をドラム１０に対して前後に移動させることで，タイヤ５をドラム１０の外周面に接地させたり，離隔させるなどの制御が可能となっている。またタイヤ試験装置１では，ドラム１０の回転軸の方向に対して，ドラム１０またはタイヤ５を相対的に横方向に移動可能に制御する。
【００２６】
ドラム１０を回転させるためのドラム軸１３，タイヤ５を回転させるためのタイヤ軸５１にはそれぞれ角度エンコーダ（ロータリーエンコーダ）が設けられており，それぞれ基準点からの角度（ドラム１０が基準点から回転した角度θＤ，タイヤ５が基準点から回転した角度θＴ）を計測している。なお角度でなくても，基準点からの回転位置を検出できる方法であれば，いかなるものであってもよい。
【００２７】
タイヤ試験装置１は，その制御を行う制御コンピュータ７を有している。制御コンピュータ７は，プログラムの演算処理を実行するＣＰＵなどの演算装置７０と，情報を記憶するＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置７１と，情報を表示するディスプレイなどの表示装置７３と，情報の入力が可能なキーボードやマウスなどの入力装置７２と，演算装置７０の処理結果や記憶装置７１に記憶する情報をインターネットやＬＡＮなどのネットワークを介して送受信する通信装置７４とを有している。
【００２８】
コンピュータがタッチパネルディスプレイを備えている場合には，表示装置７３と入力装置７２とが一体的に構成されていてもよい。タッチパネルディスプレイは，たとえばタブレット型コンピュータやスマートフォンなどの可搬型通信端末などで利用されることが多いが，それに限定するものではない。
【００２９】
タッチパネルディスプレイは，そのディスプレイ上で，直接，所定の入力デバイス（タッチパネル用のペンなど）や指などによって入力を行える点で，表示装置７３と入力装置７２の機能が一体化した装置である。
【００３０】
タイヤ試験装置１のドラム面に設けたセンサ設置部１２のセンサ１２ａと，透過部１１との配置関係は固定的である。タイヤ５がドラム１０に接地する場合のタイヤ軸５１の角度（基準点からの角度）をθ０（θＴ＝θ０）とし，撮影装置１４が透過部１１を介してタイヤ５の接地面を撮影可能なドラム軸１３の角度（基準点からの角度）をθ１（θＤ＝θ１）とする。また，撮影の目標となるタイヤ５の接地面がセンサ設置部１２のセンサ１２ａに接地する際のドラム軸１３の角度（基準点からの角度）をθ２（θＤ＝θ２）とする。制御コンピュータ７は，タイヤ試験装置１のドラム軸１３，タイヤ軸５１について，θＴ＝θ０とθＤ＝θ１，θＴ＝θ０とθＤ＝θ２となるタイミングが発生（同期）するように，各軸の回転を制御する。これを模式的に示すのが図４である。たとえば，図４に示すように，ドラム軸１３とタイヤ軸５１の各中心の延長線上に基準点Ａがある場合，θＴ＝１８０度（θ０＝１８０），θＤ＝０度（θ１＝０），θＤ＝２７０度（θ２＝２７０）となる。そして，θＴ＝１８０度，θＤ＝０度のときに撮影装置１４によって透過部１１を介して撮影したタイヤ５の接地面と，θＴ＝１８０度，θＤ＝２７０度のときにセンサ設置部１２のセンサ１２ａで計測した接地力とが，タイヤ５の同一の接地面に対する情報となる。なお，図４では，ドラム軸１３の角度θＤの基準点，タイヤ軸５１の角度θＴの基準点が同一の場合を示したが，それぞれ異なる点を基準点としてもよい。
【００３１】
一般的に，ドラム１０の半径とタイヤ５の半径とは一致しない。そこで，ドラム１０とタイヤ５との同期をとるためには，上述のようにドラム軸１３やタイヤ軸５１の回転速度を制御する方法が一つとしてある。
【００３２】
また，ドラム１０とタイヤ５との同期の別の方法としては，ドラム軸１３やタイヤ軸５１の回転速度そのものを制御するのではなく，ドラム軸１３やタイヤ軸５１を任意の回転数（回転数は固定でも可変でもよい）で回転させながら，センサ設置部１２のセンサ１２ａでの計測，撮影装置１４でのタイヤ５の接地面の撮影を行っておき，計測時点でのタイヤ軸５１の角度θＴとドラム軸１３の角度θＤとセンサ１２ａで計測した接地力，計測時点でのタイヤ軸５１の角度θＴとドラム軸１３の角度θＤと撮影した画像情報とを対応づけて記憶させておく。そして，あるタイヤ５の接地面についての接地力と画像情報は，当該処理対象とするタイヤ５の接地面のタイヤ軸５１の角度θＴと，それに対応するドラム軸１３の角度θＤに基づいて特定することで得ることもできる。
【００３３】
すなわち，処理対象とするタイヤ５の接地面がセンサ設置部１２のセンサ１２ａや透過部１１に接地する際のタイヤ軸５１の角度θＴがθ０となるタイミングを特定し，また，タイヤ５がドラム１０の透過部１１に接地する際のドラム軸１３の角度θＤがθ１となるタイミングを特定する。同様に，タイヤ５がドラム１０のセンサ設置部１２におけるセンサ１２ａに接地する際のドラム軸１３の角度θＤがθ２となるタイミングを特定する。そして，ドラム軸１３およびタイヤ軸５１を所定時間回転させることで，タイヤ軸５１について０度≦θＴ≦３６０度，ドラム軸１３について０度≦θＤ≦３６０度のときのタイヤ５の接地面の画像情報，タイヤ５の接地力をそれぞれ取得，計測しておき，所定の閾値以上（たとえば９８％以上）の各データが集まったときに，θＴ＝１８０度，θＤ＝０度のときの撮影装置１４によって透過部１１を介して撮影したタイヤ５の接地面の画像情報と，θＴ＝１８０度，θＤ＝２７０度のときのセンサ設置部１２のセンサ１２ａで計測した接地力とを対応づけるようにする。
【００３４】
図６に，制御コンピュータ７における処理機能の一例を模式的にブロック図で示す。制御コンピュータ７の演算装置７０では，接地力計測処理部７００と接地面撮影処理部７０１とエッジ化処理部７０２と分割処理部７０３とマッチング処理部７０４と滑り量算出処理部７０５と摩耗エネルギー算出処理部７０６とを有する。なお，本明細書ではタイヤ試験装置１を制御する制御コンピュータ７で上述の各処理機能を実現する場合を説明するが，タイヤ試験装置１を制御する制御コンピュータ７とは別のコンピュータで上記各処理機能を実現してもよい。
【００３５】
接地力計測処理部７００は，ドラム面に設置したセンサ設置部１２のセンサ１２ａで計測したセンサ１２ａの値と，そのときのタイヤ軸５１の基準点からの角度θＴと，ドラム軸１３の基準点からの角度θＤとを計測する。計測したセンサ１２ａの値とそのときのタイヤ軸５１の角度θＴとドラム軸１３の角度θＤと時間ｔとは対応づけて記憶装置７１に記憶させる。
【００３６】
接地面撮影処理部７０１は，撮影装置１４を用いて，ドラム面に設置した透過部１１を介して，透過部１１に接地したタイヤ５の接地面を撮影する。撮影装置１４は透過部１１を介してタイヤ５の接地面を撮影するので，透過部１１を介した撮影が可能なドラム軸１３の角度θ１（θＤ＝θ１）のときに，撮影装置１４で透過部１１を介してタイヤ５の接地面を撮影する。また撮影装置１４はドラム軸１３の角度θ１のときに撮影するのみならず，常に撮影をしておき，そのときのドラム軸１３の角度θＤ，タイヤ軸５１の角度θＴと対応づけておき，ドラム軸１３の角度θ１のときの画像情報を抽出するようにしてもよい。
【００３７】
接地面撮影処理部７０１は，好ましくは，タイヤ５の全周囲（タイヤ軸５１の角度が０度≦θＴ≦３６０度）の接地面を撮影していることが好ましい。撮影したタイヤ面の画像情報は，時間ｔとタイヤ軸５１の角度θTに対応づけて記憶装置７１に記憶する。
【００３８】
エッジ化処理部７０２は，接地面撮影処理部７０１で撮影した画像情報についてエッジ検出するエッジ化処理を実行する。エッジ検出処理とは，画像情報に含まれる輪郭を検出するための処理であって，さまざまな公知の手法がある。たとえば画像情報の各画素値の変化（勾配）を微分などで算出することで，エッジを検出することができる。本発明では，タイヤ５の接地面を撮影しているので，タイヤ５の接地面の輪郭（トレッドパターン）を検出することとなる。
【００３９】
分割処理部７０３は，ある接地面（あるタイヤ軸５１の角度）における，エッジ化処理部７０２でエッジ化した画像情報をあらかじめ定めた大きさの領域に分割をする。そして，各領域における輝点画素数が所定の閾値以上であれば，さらにその領域を分割する。この分割の際には，２分割とすることが好ましいがそれに限定するものではない。なお，その領域における輝点画素数が所定の閾値未満であれば領域の分割は行わない。分割処理部７０３は，領域における輝点画素数が所定の閾値未満となるまで領域の分割を反復する。輝点画素数に基づく領域の分割は，所望の分解能によるマッチング処理のために行うものであるから，所望の分解能が得られるような分割処理であれば，輝点画素以外の基準，たとえば輝点画素とそれ以外の画素との比率により判定をしても良い。また輝点画素数を用いる場合であっても，画素数と閾値の比較以外の処理であっても良い。
【００４０】
マッチング処理部７０４は，分割処理部７０３で分割した領域のうち一つをテンプレートとし，その中心座標を取得する。また別の時間におけるエッジ化された画像情報と，テンプレートの領域の画像とをマッチング処理し，対応する領域（たとえばもっとも類似度が高い領域）を特定し，その中心座標を取得する。マッチング処理部７０４は，必要な領域やタイヤ軸５１の角度（タイヤ５の接地面）において，マッチング処理を実行する。
【００４１】
滑り量算出処理部７０５は，各領域および各タイヤ軸５１の角度における，テンプレートの中心座標と，そのテンプレートとのマッチング処理の結果特定した領域の中心座標とをの差分を演算する。また，滑り量算出処理部７０５は，ドラム１０の回転による縦の接地面移動量（＝時間（マッチング処理の際のテンプレートとした画像との差の時間Δｔ）×速度）を上記差分の演算結果からさらに減算する。このように算出した結果を集計することで，滑り量を算出できる。
【００４２】
摩耗エネルギー算出処理部７０６は，接地力計測処理部７００で計測した接地力と，滑り量算出処理部７０５で算出した滑り量とを対応づけて，それらを演算，たとえば乗算することで，摩耗エネルギーを算出する。
【００４３】
つぎに本発明のタイヤ試験装置１の処理プロセスの一例を図７のフローチャートを用いて説明する。
【００４４】
まずタイヤ試験装置１では，処理対象とするタイヤ５をタイヤ軸５１に取り付けたうえで，所定の荷重および所定の速度でタイヤ５を，タイヤ軸５１を中心として回転させる。これによって，接地力計測処理部７００は，ドラム面に設置したセンサ設置部１２のセンサ１２ａで計測したセンサ１２ａの値と，そのときのタイヤ軸５１の基準点からの角度θＴと，ドラム軸１３の基準点からの角度θＤとを計測し，時間ｔに対応づけて記憶させる。
【００４５】
またそれと並行して，接地面撮影処理部７０１は，ドラム面に設置した透過部１１を介して，透過部１１に接地したタイヤ５を撮影することで，タイヤ５の全周囲または一部の接地面の画像情報を取得する（Ｓ１００）。接地面撮影処理部７０１は，撮影した画像情報に，そのときのタイヤ軸５１の角度θＴ，ドラム軸１３の角度θＤと時間ｔと対応づけて記憶装置７１に記憶させる。これを模式的に示すのが図８である。図８（ａ）は，タイヤ５の接地面を撮影する状態を模式的に示す図であり，図８（ｂ）は，それによって得られたタイヤ軸５１の角度θＴごとのタイヤ５の接地面の画像情報を示す図である。また，図９に，タイヤ５の接地面の画像情報の一例を示す。
【００４６】
以上のようにしてタイヤ５の接地面の画像情報を取得すると，エッジ化処理部７０２は，各画像情報をグレイスケール化し，グレイスケール化した画像情報に対してエッジ化処理を行う（Ｓ１１０）。図９のタイヤ５の接地面の画像情報をグレイスケール化した画像情報を，図１０に示す。またエッジ化した画像情報を図１１に示す。
【００４７】
エッジ化処理部７０２におけるエッジ化処理のあと，分割処理部７０３は，処理対象とする接地面（処理対象とする接地面に対応するタイヤ軸５１の角度）における，エッジ化処理部７０２でエッジ化した画像情報をあらかじめ定めた大きさの領域に分割をする（Ｓ１２０）。これを模式的に示すのが図１２である。そして，分割処理部７０３は，各領域における輝点画素数が所定条件，たとえば所定の閾値以上であれば，さらにその領域を分割し，分割後の領域における輝点画素数が所定の閾値未満となるまで領域の分割を反復する（Ｓ１３０）。これを模式的に示すのが図１３である。
【００４８】
このように輝点画素数が所定の閾値未満となるまで領域を分割すると，マッチング処理部７０４は，その領域の一つをテンプレートとしてその中心座標（Ｘ１，Ｙ１）を取得する（Ｓ１４０）。これを模式的に示すのが図１４である。
【００４９】
また，マッチング処理部７０４は，Ｓ１２０で分割した画像情報（時間ｔの画像情報）の，別の時間（時間ｔ＋Δｔ）におけるエッジ化された画像情報と，テンプレートの領域の画像とをマッチング処理して，対応する領域（たとえばもっとも類似度が高い領域）を特定し，その中心座標（Ｘ２，Ｙ２）を取得する（Ｓ１５０）。この際に，マッチング処理する範囲として，テンプレートを構成する領域（時間ｔにおけるエッジ化した画像情報における当該テンプレートの座標により構成する領域）から上下左右の一定範囲のみをマッチング処理することがよい。タイヤ５の接地面では類似する面が多いので，マッチング処理する範囲を一定範囲に限定することで，マッチング処理の精度を向上させることができるためである。これを模式的に示すのが図１５である。そして，テンプレートの中心座標（Ｘ１，Ｙ１）と，中心座標（Ｘ２，Ｙ２）との対応関係を記憶装置７１に記憶させる。
【００５０】
以上の処理を，滑り量の算出が必要なタイヤ５の接地面（タイヤ軸５１の角度）における画像情報のすべての領域について実行する（Ｓ１６０，Ｓ１７０）。
【００５１】
そして，滑り量の算出が必要なすべての領域，タイヤ軸５１の角度について，テンプレートの中心座標（Ｘ１，Ｙ１）と，中心座標（Ｘ２，Ｙ２）との対応関係を特定すると，滑り量算出処理部７０５は，その対応関係に基づいて，中心座標の変位を算出する（Ｓ１８０）。すなわち，中心座標（Ｘ２，Ｙ２）−中心座標（Ｘ１，Ｙ１）を演算して変位を算出する。この際に，ドラム１０の回転による縦の接地面移動量（＝時間（Δｔ）×速度）を上記差分の演算結果からさらに減算する（Ｓ１９０）。このように算出した結果を集計することで，滑り量を算出できる。このように算出した滑り量を，時間ｔにおけるエッジ化した画像情報（図１１）に重畳して表示させる。滑り量は，滑り量に応じた長さや太さ，色などの矢印で視覚的に区別可能な表示をするとよい。これを模式的に示すのが，図１６である。
【００５２】
以上のように処理対象とするタイヤ５の接地面（タイヤ軸５１の角度θＴ）における滑り量を算出すると，摩耗エネルギー算出処理部７０６は，当該タイヤ軸５１の角度θＴに対応する接地力を記憶部から抽出し，それらを演算することで，摩耗エネルギーを算出する。
【００５３】
以上のような処理を実行することで，滑り量を算出するためのマッチング処理を行う際の領域を自動的に設定することができるので，マッチング処理にかかる負担も軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のタイヤ試験装置１を用いることによって，タイヤ５の滑り量を算出するための画像のパターンマッチングをする範囲の設定を，自動的かつ適切に設定することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１：タイヤ試験装置
５：タイヤ
７：制御コンピュータ
１０：ドラム
１１：透過部
１２：センサ設置部
１２ａ：センサ
１３：ドラム軸
１４：撮影装置
５１：タイヤ軸
７０：演算装置
７１：記憶装置
７２：入力装置
７３：表示装置
７４：通信装置
７００：接地力計測処理部
７０１：接地面撮影処理部
７０２：エッジ化処理部
７０３：分割処理部
７０４：マッチング処理部
７０５：滑り量算出処理部
７０６：摩耗エネルギー算出処理部
【図１】
2020046383.tif 000003
【図２】
2020046383.tif 000004
【図３】
2020046383.tif 000005
【図４】
2020046383.tif 000006
【図５】
2020046383.tif 000007
【図６】
2020046383.tif 000008
【図７】
2020046383.tif 000009
【図８】
2020046383.tif 000010
【図９】
2020046383.tif 000011
【図１０】
2020046383.tif 000012
【図１１】
2020046383.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年12月11日(2018.12.11)
【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】
ドラム型のタイヤ試験装置であって、
前記タイヤ試験装置は、
外周面に透過部を有するドラムと、
前記ドラムの内側から前記透過部を介してタイヤの接地面を撮影する撮影装置と、
前記タイヤが前記透過部に接地したときの接地面を前記撮影装置で撮影する接地面撮影処理部と、
前記撮影したタイヤの接地面の画像情報に対してエッジ化処理を行うエッジ化処理部と、
前記エッジ化処理をした画像情報に対して、所定の分解能の条件を充足する領域に分割処理を行う分割処理部と、
前記分割した領域を用いてマッチング処理を行うマッチング処理部と、
前記マッチング処理の結果と前記ドラムの回転量による接地面移動量とを用いて滑り量を算出する滑り量算出処理部と、
を備えることを特徴とするタイヤ試験装置。
【請求項２】
前記分割処理部は、
前記エッジ化処理をした画像情報をあらかじめ定めた大きさの領域に分割をし、
前記分割をした領域において、その領域における輝点画素数が所定の閾値未満となるまで領域の分割を反復する処理を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ試験装置。
【請求項３】
前記マッチング処理部は、
前記分割した領域と、その領域とは別の時間におけるエッジ化処理をしたタイヤの接地面の画像情報とをマッチング処理を行う、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ試験装置。
【請求項４】
前記滑り量算出処理部は、
前記分割した領域における所定位置の点の座標と、前記マッチングした領域における対応点の座標とを演算することで変位を算出し、
算出した変位を用いて滑り量を算出する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のタイヤ試験装置。
【請求項５】
コンピュータを、
外周面に透過部を有するドラムの内側から前記透過部を介してタイヤの接地面を撮影する撮影装置で、前記タイヤが前記透過部に接地したときの接地面を撮影する接地面撮影処理部、
前記撮影したタイヤの接地面の画像情報に対してエッジ化処理を行うエッジ化処理部、
前記エッジ化処理をした画像情報に対して、所定の分解能の条件を充足する領域に分割処理を行う分割処理部、
前記分割した領域を用いてマッチング処理を行うマッチング処理部、
前記マッチング処理の結果と前記ドラムの回転量による接地面移動量とを用いて滑り量を算出する滑り量算出処理部、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
第１の発明は、ドラム型のタイヤ試験装置であって、前記タイヤ試験装置は、外周面に透過部を有するドラムと、前記ドラムの内側から前記透過部を介してタイヤの接地面を撮影する撮影装置と、前記タイヤが前記透過部に接地したときの接地面を前記撮影装置で撮影する接地面撮影処理部と、前記撮影したタイヤの接地面の画像情報に対してエッジ化処理を行うエッジ化処理部と、前記エッジ化処理をした画像情報に対して、所定の分解能の条件を充足する領域に分割処理を行う分割処理部と、前記分割した領域を用いてマッチング処理を行うマッチング処理部と、前記マッチング処理の結果と前記ドラムの回転量による接地面移動量とを用いて滑り量を算出する滑り量算出処理部と、を備えるタイヤ試験装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上述の発明において、前記分割処理部は、前記エッジ化処理をした画像情報をあらかじめ定めた大きさの領域に分割をし、前記分割をした領域において、その領域における輝点画素数が所定の閾値未満となるまで領域の分割を反復する処理を行う、タイヤ試験装置のように構成することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
第１のタイヤ試験装置においては、本発明のプログラムを実行することでその制御を実現することができる。すなわち、コンピュータを、外周面に透過部を有するドラムの内側から前記透過部を介してタイヤの接地面を撮影する撮影装置で、前記タイヤが前記透過部に接地したときの接地面を撮影する接地面撮影処理部、前記撮影したタイヤの接地面の画像情報に対してエッジ化処理を行うエッジ化処理部、前記エッジ化処理をした画像情報に対して、所定の分解能の条件を充足する領域に分割処理を行う分割処理部、前記分割した領域を用いてマッチング処理を行うマッチング処理部、前記マッチング処理の結果と前記ドラムの回転量による接地面移動量とを用いて滑り量を算出する滑り量算出処理部、として機能させるプログラムである。