(57)【要約】      （修正有）【課題】高速回転する補機ベルトの伸び量を測定可能な補機ベルトの伸び量測定方法を提供する。【解決手段】ベルト表面に所定の間隔で配置されたマークを有する補機ベルトの、エンジン運転時における伸び量測定方法であって、回転する補機ベルトの画像を取得する工程Ｓ１と、取得した画像から、の各々の面積重心を算出する工程Ｓ２と、隣り合うマーク同士の重心間距離を算出する工程Ｓ３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト表面に所定の間隔で配置されたマークを有する補機ベルトの、エンジン運転時における伸び量測定方法であって、
回転する前記補機ベルトの画像を取得する工程と、
取得した前記画像から、前記マークの各々の面積重心を算出する工程と、
隣り合う前記マーク同士の重心間距離を算出する工程と、を備える、
補機ベルトの伸び量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は補機ベルトの伸び量測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
補機ベルトは、エンジンの回転を利用し、エンジン補機類であるオルタネータ、ウォータ・ポンプ、エアコンのコンプレッサー、パワー・ステアリング・ポンプ等に動力を伝達する、帯状で無端状のベルトである。補機ベルトは一般にゴム製であるため、使用により劣化し、伸びが発生することが知られている。特許文献１には、ベルトに磁石を埋設し、当該磁石からの磁界を磁気センサで検出し、磁界の時間変化からコンベアベルトの伸びを求めるコンベアベルトの伸び量測定方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０６７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のコンベアベルトの回転は、エンジンの回転を利用する補機ベルトの回転と比較すると低速である。発明者らは、ベルトに埋設され、ベルト性能に影響のない小さな磁石が発生する磁界を磁気センサで検出することでベルトの伸びを求める方法では、エンジンの回転を利用する補機ベルトのように高速回転するベルトの伸びを検出することは困難であるという問題を見出した。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、高速回転する補機ベルトの伸び量を測定可能な補機ベルトの伸び量測定方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る補機ベルトの伸び量測定方法は、
ベルト表面に所定の間隔で配置されたマークを有する補機ベルトの、エンジン運転時における伸び量測定方法であって、
回転する前記補機ベルトの画像を取得する工程と、
取得した前記画像から、前記マークの各々の面積重心を算出する工程と、
隣り合う前記マーク同士の重心間距離を算出する工程と、を備える。
【０００７】
本発明に係る補機ベルトの伸び量測定方法では、ベルト表面に所定の間隔で配置されたマークを有する補機ベルトの回転時の画像を取得する工程と、取得した画像からマークの各々の面積重心を算出する工程と、隣り合うマーク同士の重心間距離を算出する工程とを備える。よって、高速回転する補機ベルトの伸び量を測定できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、高速回転する補機ベルトの伸び量を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかる補機ベルトの伸び量測定方法を示すフローチャートである。
【図２】実施の形態１にかかる補機ベルトを示す模式図である。
【図３】実施の形態１にかかる補機ベルトの伸び量測定方法の各ステップにおける補機ベルトを示す模式図である。
【図４】実施の形態２にかかる補機ベルトの伸び量測定方法を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
＜実施の形態１＞
以下、図１のフローチャートに対応する図２及び図３を参照しつつ、本実施の形態にかかる補機ベルトの伸び量測定方法について説明する。
【００１２】
図１は、実施の形態にかかる補機ベルトの伸び量測定方法を示すフローチャートである。図１に示すように、本実施の形態にかかる補機ベルトの伸び量測定方法は、エンジンの運転を利用して回転する補機ベルトの画像を取得する工程（ステップＳ１）と、補機ベルトの表面に所定の間隔で配置されたマークの面積重心を算出する工程（ステップＳ２）と、隣り合うマーク同士の重心間距離を算出する工程（ステップ３）と、を備える。
なお、ステップＳ１とステップＳ２との間に、取得したベルト表面及びマークの画像の二値化処理を行ってもよい。
以下、図２及び図３を用いて、各ステップについて説明する。
【００１３】
＜ステップＳ１：画像取得＞
まず、実施の形態にかかる補機ベルトの伸び量測定方法に用いる、補機ベルトの構成について説明する。図２は、実施の形態にかかる補機ベルトを示す模式図である。補機ベルト１は、帯状で無端状のベルトである。図２に示すように、補機ベルト１のベルト表面１１には、マーク１２が所定の間隔を有して複数配置されている。マーク１２は、少なくとも２以上配置することが好ましい。マーク１２としては、例えば、図２に示すような白線を用いることができる。他に、マーク１２として、ベルト表面１１の色に対してコントラストが強い色のマークを用いることもできる。
【００１４】
マーク１２として白線を用いる場合、白線を配置する所定の間隔としては、ベルトの送り方向（白抜き矢印で示す）の白線の幅より、隣り合う白線同士の間隔が広くなるように配置することが好ましい。より具体的には、補機ベルト１として、例えば、ベルトの送り方向の幅が２ｍｍの白線を、隣り合う白線同士が４ｍｍの間隔となるように配置したものを用いることができる。また、マーク１２として白線を用いる場合、例えば、補機ベルト１の回転角１°間隔毎に白線を配置することができる。
【００１５】
図３は、実施の形態にかかる補機ベルトの伸び量測定方法の各ステップにおける補機ベルトを示す模式図である。
図３（ａ）は、図２のＩＩＩ（ａ）で示す領域の拡大図である。図３（ａ）は、ステップＳ１の補機ベルト１を示す。ステップＳ１では、エンジン回転を利用して回転する補機ベルト１の画像を、カメラなどの撮像装置を用いて取得する。なお、補機ベルト１は高速回転している状態で撮影するため、撮像装置としてハイスピードカメラ（高速度カメラ）を用いて画像を取得することが好ましい。
【００１６】
図３（ａ）〜（ｄ）では、説明のため、取得した画像の一部を示しているが、実際は補機ベルト１の一周分（３６０°）の連続した画像を１サイクルとして、１サイクル以上の画像を取得することが好ましい。すなわち、ベルト表面１１及びマーク１２の画像を連続的に取得することが好ましい。
【００１７】
ここで、ステップＳ１とステップＳ２との間において、取得したベルト表面１１及びマーク１２の画像を黒と白の二階調に変換する、二値化処理を行ってもよい。図２（ｂ）以降、格子状のハッチングで示すベルト表面１１は、二値化処理によって黒色に変換されていることを示す。また、マーク１２は白色に変換されていることを示す。
以下、図２（ｃ）及び図２（ｄ）の工程では、二値化処理を行った状態の補機ベルト１を示しているが、これに限定されず、二値化処理を行っていない状態で以下のステップに進んでもよい。
【００１８】
＜ステップＳ２：面積重心の算出＞
図３（ｃ）は、ステップＳ２の補機ベルト１を示す。ステップＳ２では、ステップＳ１で取得した画像を用いて、マーク１２の各々の面積重心（プラスマークで示す）を算出する。
【００１９】
＜ステップＳ３：重心間距離の算出＞
図３（ｄ）は、ステップＳ３の補機ベルト１を示す。ステップＳ３では、ステップＳ２で求めた面積重心（プラスマークで示す）のうち、隣り合う面積重心の重心間距離ｄを、それぞれ算出する。
以上が、本実施の形態にかかる補機ベルトの伸び量測定方法の一連の流れである。
【００２０】
＜実施の形態２＞
次に、図４を用いて、実施の形態２にかかる補機ベルトの伸び量測定方法の具体例について説明する。図４は、実施の形態２にかかる補機ベルトの伸び量測定方法を示すブロック図である。補機ベルト１０１のベルト表面には、マークとして白線が回転角１°の間隔で配置されている。本実施の形態では、実施の形態１のステップＳ１〜ステップＳ３に加えて、ロータリーエンコーダ１０２、ロガー２００、トリガスイッチ３００を組み合わせて、測定を行う。
【００２１】
エンジン１００の回転に伴い、補機ベルト１０１が回転する。ロータリーエンコーダ１０２を用いて、エンジン１００のクランク角に対応し回転角１°毎に発生するクランク角パルス信号と、上死点（Top Dead Center、ＴＤＣ）のパルス信号と、を計測する。両者を計測することで、上死点のパルス信号を基準として、クランク角を特定することができる。補機ベルト１０１の回転は、エンジン１００の回転を利用しているため、当該クランク角パルス信号及び上死点のパルス信号を、回転する補機ベルト１０１の回転位置の特定に用いることができる。計測したクランク角パルス信号及び上死点のパルス信号を、ロガー２００に記録する。
【００２２】
次に、トリガスイッチ３００から、ロガー２００及びカメラ４００に対して同時に信号を送る。具体的には、トリガスイッチ３００は、カメラ４００による補機ベルト１０１の撮像を開始するための撮像スタート信号を送ると同時に、ロガー２００に撮像開始地点を記録する同期信号を送る。つまり、ロガー２００には、補機ベルト１０１のカメラ４００による撮像開始地点が記録される。前述の通り、ロガー２００には、クランク角パルス信号及び上死点のパルス信号も記録されている。当該パルス信号の記録と、撮像開始地点の記録とを組み合わせることによって、エンジン１００のクランク角のうち、何度の角度から撮像を開始したかを特定することができる。すなわち、補機ベルト１０１のどの位置からカメラ４００による撮像を開始したかを特定することができる。
【００２３】
次に、解析用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５００を用いて、カメラ４００が取得した画像から、補機ベルトの伸び測定量を求める。具体的には、実施の形態１のステップＳ２及びＳ３にて説明したように、取得した画像から、白線の各々の面積重心を算出し、隣り合う白線同士の重心間距離を算出する。さらに、算出した重心間距離と、伸びが生じる前の基準となる画像から求めた重心間距離とを対比させる。このようにして、実施の形態２では、補機ベルト１０１に伸びが生じたか否かを判断しつつ、伸びが生じている位置も特定することができる。
【００２４】
発明者らは、ベルトに埋設され、ベルト性能に影響のない小さな磁石が発生する磁界を磁気センサで検出することでベルトの伸びを求める方法では、エンジンの回転を利用する補機ベルトのように高速回転するベルトの伸びを検出することは困難であるという問題を見出した。
【００２５】
これに対し、実施の形態１にかかる補機ベルトの伸び量測定方法は、ベルト表面に所定の間隔で配置されたマークを有する補機ベルトの回転時の画像を取得する工程と、取得した画像からマークの各々の面積重心を算出する工程と、隣り合うマーク同士の重心間距離を算出する工程とを備えるものである。本実施の形態にかかる補機ベルトの伸び量測定方法を用いた場合、例えば磁石を埋設することが困難なベルトや、補機ベルトのように高速回転するベルトの場合であっても、伸び量を定量的に測定することが可能である。
【００２６】
また、取得した画像の二値化処理を行った上で、取得した画像からマークの各々の面積重心を算出する工程に進んだ場合、画像が黒と白の二階調となるため、ベルト表面とマークとの境界が鮮明となる。したがって、より正確な伸び量の測定を行うことができる。
【００２７】
さらに、実施の形態２にかかる補機ベルトの伸び量測定方法では、付加的にロータリーエンコーダ、ロガー及びトリガスイッチを組み合わせて補機ベルトの伸び量測定を行っている。より具体的には、トリガスイッチを用いて、カメラによる補機ベルトの撮像を開始すると同時に、当該撮像開始地点をロガーへ記録している。ロガーには、エンジンのクランク角及び上死点も記録されている。補機ベルトは、エンジンの回転を利用して回転しているため、取得したエンジンのクランク角を利用して、補機ベルトの回転位置を特定することができる。したがって、撮像により取得した画像から伸びを求める際に、補機ベルトに伸びが生じたか否かを判断しつつ、撮像開始地点の記録とクランク角及び上死点の記録とを組み合わせることによって、当該伸びが生じている位置も特定することができる。
【００２８】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  補機ベルト
１１  ベルト表面
１２  マーク
１００  エンジン
１０１  補機ベルト
１０２  ロータリーエンコーダ
２００  ロガー
３００  トリガスイッチ
４００  カメラ
５００  ＰＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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