(57)【要約】【課題】再現性の高い計測結果を容易に得ることができるタイヤ形状検査方法、及びタイヤ形状検査装置を提供すること。【解決手段】頂部に接地面を形成する凸状のブロックと凸状のブロックに挟まれた凹状の溝とで構成されたトレッド面の高さデータを検出することで、トレッド面の形状を検査するタイヤ形状検査方法において、検出したトレッド面の高さデータから、高さデータの平均値を含む所定高さ範囲に含まれない高さデータを除去することで、接地面の高さ変化を取得する接地面取得工程と、接地面取得工程で取得した接地面の高さ変化において、接地面取得工程で高さデータが除去された部分を所定高さ範囲に含まれる高さで補間して、補間された接地面の高さ変化を取得する高さ変化補間工程と、補間された接地面の高さ変化における最高値と最低値の差を、トレッド面の形状を表すランナウト値として取得するランナウト値取得工程と、を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂部に接地面を形成する凸状のブロックと前記凸状のブロックに挟まれた凹状の溝とで構成されたトレッド面の高さデータを検出することで、前記トレッド面の形状を検査するタイヤ形状検査方法であって、
前記検出したトレッド面の高さデータから、前記高さデータの平均値を含む所定高さ範囲に含まれない高さデータを除去することで、前記接地面の高さ変化を取得する接地面取得工程と、
前記接地面取得工程で取得した接地面の高さ変化において、前記接地面取得工程で高さデータが除去された部分を前記所定高さ範囲に含まれる高さで補間して、補間された接地面の高さ変化を取得する高さ変化補間工程と、
前記補間されたトレッド面の高さ変化における最高値と最低値の差を、前記トレッド面の形状を表すランナウト値として取得するランナウト値取得工程と、
を具備することを特徴とするタイヤ形状検査方法。
【請求項２】
前記トレッド面の高さデータを、前記タイヤの周方向に沿った検出ラインにて検出することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ形状検査方法。
【請求項３】
複数の前記検出ラインにて前記トレッド面の高さデータを検出し、
検出したトレッド面の高さデータ毎に、前記接地面取得工程、高さ変化補間工程、及びランナウト値取得工程を繰り返すことで複数の前記ランナウト値を取得し、取得したランナウト値の再現性が最も高い検出ラインの位置を、検査対象となるタイヤの前記トレッド面の形状を表すランナウト値を取得する検出ラインの位置として決定する
ことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ形状検査方法。
【請求項４】
前記トレッド面に照射されたシート光で形成された該トレッド面上のライン光を撮像し、撮像されたライン光に対して三角測量法を適用して前記トレッド面をエリア画像として取得し、得られたエリア画像において、前記凸状のブロックの輪郭である境界線を検出し、前記境界線の位置を示すマスク画像を生成するマスク画像生成工程を有し、
前記トレッド面の高さデータを、前記マスク画像生成工程で生成されたマスク画像によってマスクされた前記エリア画像から検出し、
検出したトレッド面の高さデータに、前記接地面取得工程、高さ変化補間工程、及びランナウト値取得工程を適用することで前記ランナウト値を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ形状検査方法。
【請求項５】
前記ランナウト値取得工程は、前記トレッド面の形状を表すランナウト値を取得するに際しては、ローパスフィルタを用いて平滑化された前記補間された高さ変化を用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ形状検査方法。
【請求項６】
前記接地面取得工程で用いる所定高さ範囲は、前記高さデータの分布の標準偏差を用いて設定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ形状検査方法。
【請求項７】
頂部に接地面を形成する凸状のブロックと前記凸状のブロックに挟まれた凹状の溝とで構成されたトレッド面の高さデータを検出することで、前記トレッド面の形状を検査するタイヤ形状検査装置であって、
前記検出したトレッド面の高さデータから、前記高さデータの平均値を含む所定高さ範囲に含まれない高さデータを除去することで、前記接地面の高さ変化を取得する接地面取得手段と、
前記接地面取得手段で取得した接地面の高さ変化において、前記接地面取得手段で高さデータが除去された部分を前記所定高さ範囲に含まれる高さで補間して、補間された接地
面の高さ変化を取得する高さ変化補間手段と、
前記補間された接地面の高さ変化における最高値と最低値の差を、前記トレッド面の形状を表すランナウト値として取得するランナウト値取得手段と、
を具備することを特徴とするタイヤ形状検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの検査技術に関し、特に、接地面であるトレッド面の形状を画像処理の手法を用いて検査するタイヤ形状検査方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤは、ゴムや化学繊維、スチールコード等の各種材料が積層された複雑な構造を有している。その複雑な積層構造を有するタイヤの接地面（トレッド面）では、タイヤ半径の変動に起因する縦振れ（ラジアルランナウト）を防止するために、タイヤ半径の均一性を確保し、接地面のうねり（ランナウト）を抑制する必要がある。
従って、タイヤの製造段階でランナウトの発生を防止すると共に、製造されたタイヤに対して接地面のランナウトを検査する。この検査で、大きなランナウトが生じていると判断されたタイヤは、出荷対象から除外される。
【０００３】
そこで、タイヤ製造の最終工程（タイヤ加硫後の検査工程）では、特にトレッド面のランナウトの計測やサイドウォール面での形状不良の検査が行われている。なお、タイヤのトレッド面は、接地面を形成する凸状のブロックと凹状の溝とで構成されたトレッドパターンを有している。そのため、トレッド面のランナウトの計測では、この凸状のブロックの接地面の高さを適切に検出する必要がある。
【０００４】
近年、このようなトレッド面のランナウトを計測する技術に対しては、レーザ距離センサ、三次元形状計測装置、又はカメラによる画像検査等を用いた自動化への取組みが行われている。
例えば、特許文献１には、表面に凹凸部を有する被検体の外形状を計測するための装置であって、前記被検体の所定の測定部位を走査する光学式変位計と、該光学式変位計の出力信号を受けて、該出力信号から、前記凹凸部に対応させて予め定められた信号パターン成分を除去する信号補正手段と、該信号補正手段により補正された信号に基づき所定の形状計測を行う計測手段とを備えた形状計測装置が開示されている。
【０００５】
この形状計測装置は、特に、サンプリングデータ中に現れる信号パターンの傾きに基づくパラメータを用いて、除去する信号パターン成分を評価するものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−２３２５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のタイヤ形状検出装置では、タイヤの表面上に不要な凹凸が存在しても計測ラインを選ぶことなくタイヤの外形状を計測することができ、高速で正確な計測データを得ることができるとされている。
そのタイヤ形状検出装置においてサンプリングデータ中で除去すべき信号パターン成分を精度良く決定するためには、信号パターンの傾きに基づくパラメータ値を適切に設定しなければならない。ところが、特許文献１で用いられるパラメータは数種類存在するので、複数のパラメータをタイヤの種類毎に異なる凹凸形状に対して適切に設定するのは煩雑な作業であり、必ずしも良好な検出結果は得られない。
【０００８】
また、特許文献１のタイヤ形状検出装置を、近年広く普及した冬用タイヤなど溝の多いタイヤのトレッド面に適用した場合、同一の計測ラインで得られる計測結果の再現性が低く、複数のパラメータ値を様々に変更しても計測結果の再現性を高めることが困難であるという問題がある。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、再現性の高い計測結果を容易に得ることができるタイヤ形状検査方法、及びタイヤ形状検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明に係るタイヤ形状検査方法は、頂部に接地面を形成する凸状のブロックと前記凸
状のブロックに挟まれた凹状の溝とで構成されたトレッド面の高さデータを検出することで、前記トレッド面の形状を検査するタイヤ形状検査方法であって、前記検出したトレッド面の高さデータから、前記高さデータの平均値を含む所定高さ範囲に含まれない高さデータを除去することで、前記接地面の高さ変化を取得する接地面取得工程と、前記接地面取得工程で取得した接地面の高さ変化において、前記接地面取得工程で高さデータが除去された部分を前記所定高さ範囲に含まれる高さで補間して、補間された接地面の高さ変化を取得する高さ変化補間工程と、前記補間された接地面の高さ変化における最高値と最低値の差を、前記トレッド面の形状を表すランナウト値として取得するランナウト値取得工程と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記トレッド面の高さデータを、前記タイヤの周方向に沿った検出ラインにて検出するとよい。
好ましくは、複数の前記検出ラインにて前記トレッド面の高さデータを検出し、検出したトレッド面の高さデータ毎に、前記接地面取得工程、高さ変化補間工程、及びランナウト値取得工程を繰り返すことで複数の前記ランナウト値を取得し、取得したランナウト値の再現性が最も高い検出ラインの位置を、検査対象となるタイヤの前記トレッド面の形状を表すランナウト値を取得する検出ラインの位置として決定するとよい。
【００１１】
好ましくは、前記トレッド面に照射されたシート光で形成された該トレッド面上のライン光を撮像し、撮像されたライン光に対して三角測量法を適用して前記トレッド面をエリア画像として取得し、得られたエリア画像において、前記凸状のブロックの輪郭である境界線を検出し、前記トレッド面をエリア画像として撮像した上で、得られたエリア画像において、前記凸状のブロックの輪郭である境界線を検出し、前記境界線の位置を示すマスク画像を生成するマスク画像生成工程を有し、前記トレッド面の高さデータを、前記マスク画像生成工程で生成されたマスク画像によってマスクされた前記エリア画像から検出し、検出したトレッド面の高さデータに、前記接地面取得工程、高さ変化補間工程、及びランナウト値取得工程を適用することで前記ランナウト値を取得するとよい。
【００１２】
ここで、前記ランナウト値取得工程は、前記トレッド面の形状を表すランナウト値を取得するに際しては、ローパスフィルタを用いて平滑化された前記補間された高さ変化を用いるとよい。
また、前記接地面取得工程で用いる所定高さ範囲は、前記高さデータの分布の標準偏差を用いて設定されるとよい。
【００１３】
本発明に係るタイヤ形状検査装置は、頂部に接地面を形成する凸状のブロックと前記凸状のブロックに挟まれた凹状の溝とで構成されたトレッド面の高さデータを検出することで、前記トレッド面の形状を検査するタイヤ形状検査装置であって、前記検出したトレッド面の高さデータから、前記高さデータの平均値を含む所定高さ範囲に含まれない高さデータを除去することで、前記接地面の高さ変化を取得する接地面取得手段と、前記接地面取得手段で取得した接地面の高さ変化において、前記接地面取得手段で高さデータが除去された部分を前記所定高さ範囲に含まれる高さで補間して、補間された接地面の高さ変化を取得する高さ変化補間手段と、前記補間された接地面の高さ変化における最高値と最低値の差を、前記トレッド面の形状を表すランナウト値として取得するランナウト値取得手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るタイヤ形状検査方法、及びタイヤ形状検査装置によれば、再現性の高い計測結果を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態によるタイヤ形状検査装置の構成を表す概略図であり、（ｂ）は、タイヤ形状検査装置が備えるセンサユニットにおけるスポット光照射手段及び光位置検出手段の三次元配置を表す模式図である。
【図２】タイヤの外観形状を表す模式図である。
【図３】タイヤのトレッドパターンを表す模式図である。
【図４】本実施形態によるタイヤ形状検査装置によって検出されたトレッドパターンの全周にわたる高さ変化を示すグラフである。
【図５】トレッドパターンの全周にわたる高さ変化を示すグラフの一部を拡大して示す拡大図である。
【図６】トレッドパターンの高さ変化から接地面の高さ変化を取得する方法を説明する図である。
【図７】取得した接地面の高さ変化からランナウト値を取得する方法を説明する図である。
【図８】複数の異なる検出ラインでのランナウト値の再現性を評価したグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態に係るタイヤ形状検査装置１は、回転するタイヤＴの表面（タイヤ表面）に照射したスポット光の反射光を受光素子によって検出することで、タイヤ表面の高さの変位（高さ変位）を検出する。タイヤ形状検査装置１は、タイヤ表面のうちトレッド面及びサイドウォール面の全周にわたる高さを検出し、検出されたタイヤ表面の変位量（高さの変化量）を、タイヤ表面の形状を表すランナウト値として得る。このようにして得られたランナウト値によってタイヤ表面の形状が評価され、タイヤＴの形状が検査される。
【００１７】
タイヤＴの形状検査の場合、接地面が形成されたトレッド面、及びタイヤサイズや銘柄等の絵文字が形成されたサイドウォール面が検査対象となりうるが、本実施形態では、トレッド面を検査対象とするタイヤ形状検査装置１を説明する。
図２を参照して、検査対象であるタイヤＴの構成を説明する。
図２は、タイヤＴの外観形状を表す模式図であり、図２（ａ）はタイヤＴのサイドウォール面を表し、図２（ｂ）はタイヤＴのトレッド面を表している。タイヤＴは、路面に対して略垂直に立つ２つのサイドウォール面と、これら２つのサイドウォール面をつなぐトレッド面を有している。周知の通り、タイヤＴの外周を取り囲むトレッド面は、タイヤ半径の径外方向に張り出するように湾曲した面であり、タイヤ半径の径外方向を向く頂部に接地面を形成する複数の凸状のブロック（凸状ブロック）Ｂと、これら複数の凸状ブロックＢに挟まれた凹状溝とで構成されている。
【００１８】
図３は、湾曲したトレッド面の一部を平面的に示す図である。タイヤＴのトレッド面は、夏用タイヤのパターンと冬用タイヤのパターンとでは大きく異なる。図３に示すトレッド面は、夏用タイヤよりも溝が多くて深いスタッドレスタイヤなど、冬用タイヤのものである。
上述のように、タイヤＴのトレッド面は、接地面を有する複数の凸状ブロックＢと、複数の凸状ブロックＢの間や各ブロックＢ内に形成された複数の凹状溝とで構成される。図３は、トレッド面を正面から見たときの図であり、図３に示すトレッド面では、複数の凸状ブロックＢの接地面の輪郭線と、凹状溝の輪郭線とが描かれている。
【００１９】
本実施形態によるタイヤ形状検査装置１は、このようなトレッド面の周回方向全周にわたる高さを表す高さデータの変化（タイヤ半径の径変化データ）を検出する。
次に、タイヤ形状検査装置１は、検出したトレッド面の高さデータから、複数の凸状ブロックＢにおける各接地面の高さの変動（以下、高さ変動又は高さ変化という）、言い換えれば、タイヤＴの径外方向における接地面の高さ変動（周回方向に沿ったうねり）を取得する。タイヤ形状検査装置１では、このように取得された高さ変動の最高値と最低値の差から、タイヤＴのトレッド面の形状を表す「ランナウト値Ｒｏ」が得られ、タイヤＴの表面形状が評価される。
【００２０】
以下、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係るタイヤ形状検査装置１の全体構成及びその詳細を説明する。
図１（ａ）に示すように、タイヤ形状検査装置１は、タイヤ回転機２、センサユニット３、エンコーダ４、画像処理装置５等を備えている。
タイヤ回転機２は、形状検査の対象であるタイヤＴをその回転軸Ｒを中心に回転させる
回転装置であり、タイヤＴを回転させるためのモータ等を備えている。タイヤ回転機２は、例えば６０ｒｐｍの回転速度でタイヤＴを回転させ、後述するセンサユニット３は、タイヤＴの回転中に、タイヤＴのトレッド面の周回方向全周にわたる高さデータとして、タイヤＴの径外方向に沿ったトレッド面の高さを検出する。
【００２１】
センサユニット３は、回転するタイヤＴの表面にスポット光を照射するスポット光照射手段７、及びトレッド面で反射したスポット光を受光するカメラ６などが組み込まれたユニットである。
図１（ｂ）は、センサユニット３が備える機器の配置を模式的に表した図である。
図１（ｂ）において、Ｙ軸はトレッド面の高さ検出位置におけるトレッド面の幅方向、Ｚ軸はトレッド面の高さ検出位置におけるトレッド面からの検出高さ方向（検出されるトレッド面の高さの方向）でありタイヤＴの径方向に沿ってタイヤＴの中心から外周へ向かう方向（径外方向）、Ｘ軸はＹ軸及びＺ軸に直交する方向を表す。即ち、タイヤＴのトレッド面の形状検出に用いられるセンサユニット３において、Ｙ軸は、図１に示すタイヤＴの回転軸Ｒに対して平行な座標軸であり、Ｚ軸はタイヤＴの回転軸Ｒに対する法線の方向を表す座標軸である。なお、タイヤＴと各座標軸との対応関係は、カメラ６の支持の態様に応じて変わり得る。
【００２２】
スポット光照射手段７は、半導体レーザ、集光レンズなどからなどから構成されるスポット光源を備え、タイヤＴのトレッド面上に小径のスポット光が形成されるように、高さ検出位置における検出高さ方向（Ｚ軸方向）とは異なる方向から一条のレーザ光を照射する機器（装置）である。
スポット光照射手段７からのレーザ光によって、タイヤＴのトレッド面に小径のスポット光が形成される。このスポット光は、トレッド面の幅方向における１点（所定位置）に設定されるとともに、タイヤＴはタイヤ回転機２によって回転する。従って、タイヤＴのトレッド面は、トレッド面上に形成されたスポット光よって、全周にわたって走査されることになる。
【００２３】
また、カメラ６は、カメラレンズ８と、ＣＣＤ（電荷結合素子）などからなる撮像素子（受光素子）９とを含んで構成され、タイヤＴのトレッド面に照射されたスポット光の反射光（望ましくは、正反射光）を、受光素子９の面上で受光するものである。この受光素子９における反射光の受光位置と輝度とを示す信号が、センサユニット３から画像処理装置５へ出力される。
【００２４】
一方、タイヤ回転機２には、エンコーダ４が設けられている。エンコーダ４は、タイヤ回転機２の回転軸Ｒの回転角度、即ちタイヤＴの回転角度を検出し、検出した回転角度を検出信号として出力するセンサである。その出力された検出信号は、カメラ６によるスポット光の受光（撮像）タイミングを制御するために用いられる。
例えば、画像処理装置５は、エンコーダ４から６０ｒｐｍで回転するタイヤＴの所定の回転角度ごとに出力された検出信号を受信して、この検出信号の受信タイミングに合わせてカメラ６がスポット光を撮像するようにセンサユニット３を制御する。これにより、検出信号の受信タイミングに合った所定の撮像レートで、トレッド面上に形成されたスポット光が撮像される。
【００２５】
このようなスポット光の撮像動作によって、センサユニット３からの信号は、トレッド面全周にわたって走査されて得られた画像データ（トレッド面の幅方向の所定位置において周方向に沿った１ライン画像）を得ることができ、この画像の１ライン画像は画像処理装置５へ入力される。
画像処理装置５は、入力された１ライン画像に対して三角測量法などの幾何学的な手法を適用することで、トレッド面上においてスポット光源からのレーザ光で走査された１ライン分の高さデータを検出する。
【００２６】
図４は、図３に示す走査ライン（高さ変動検出ライン）Ｌ１において検出されたトレッド面の高さデータを示すグラフである。
図４のグラフにおいて、横軸はトレッド面１周において、エンコーダ４から検出信号が出力された位置、すなわち撮像されたスポット光の位置を表しており、トレッド面１周（
３６０度）において、例えば１０００点〜５０００点程度の撮像位置でスポット光が撮像されている。また縦軸は、トレッド面の高さ［ｍｍ］を表している。つまり、図４に示すグラフは、各撮像位置での高さデータを直線でつないでトレッド面の走査ラインＬ１における高さデータとして示すものである。
【００２７】
図５〜図７を参照しながら、本発明の特徴であって、図４に示すトレッド面の高さデータから接地面の高さ変化を取得する処理について説明する。以下に説明する処理は、画像処理装置５によって実行される。
図５は、図４に示すトレッド面の高さデータののうち丸印Ｍで囲んだ一部を拡大したグラフである。図５は、撮像位置２１００から撮像位置２２００までのトレッド面の高さデータを、拡大して表している。図５に示すグラフでは、各撮像位置における高さが点データとして示されると共に、各点データが直線で結ばれている。その結果、図５には、複数の山型の図形が描かれている。
【００２８】
これら複数の山型は、トレッド面の凸状ブロックＢに対応しており、山型と山型の間は、トレッド面の凹状溝に対応している。従って、複数の山型の頂部近傍は、各凸状ブロックＢの頂部に形成された接地面の高さを示しているが、各山型の左側は右側と比較して若干傾いている。
この傾きは、凸状ブロックＢの接地面からの反射光ではなく、凸状ブロックＢの溝に面する側面からの反射光がカメラ６によって検出されたことによって、凸状ブロックＢの接地面以外の低い位置での高さが検出されたことに起因すると考えられる。この凸状ブロックＢの側面の高さ以外にも、接地面よりも高いスピューやバリなどの高さが検出されていることもある。つまり、図４及び図５に示すトレッド面の高さデータには、接地面以外の部分の高さが含まれている。
【００２９】
そこで、画像処理装置５は、トレッド面の高さデータから、接地面以外の部分の高さデータを除去することで、言い換えれば、接地面の高さデータを抽出することで接地面の高さ変化を取得する（接地面取得工程）。
具体的には、図４に示す走査ラインＬ１におけるトレッド面の高さデータの平均値ＡＶと、トレッド面の高さデータの分布の特性である分散σ２又は標準偏差σとを用いて、接地面の高さ変化の範囲である所定高さ範囲を設定する。本実施形態では、検出したトレッド面の高さデータの平均値ＡＶを中心とした高さデータの標準偏差σの所定倍の幅を有する所定高さ範囲を設定し、平均値ＡＶと標準偏差σとを用いて、例えば、「平均値ＡＶ±σ」〜「平均値ＡＶ±３σ」程度の高さ範囲とする。
【００３０】
図４に示すトレッド面の高さデータのうち、この所定高さ範囲に含まれる高さデータを接地面の高さデータであるとする。その上で、トレッド面の高さデータから所定高さ範囲に含まれない高さを除去することで凸状ブロックＢの側面の高さや溝、及び接地面よりも高いスピューやバリなどの高さを除去する。
その結果、図５に示すトレッド面の高さデータから、図６のグラフに三角印で強調表示された高さデータに示すように、所定高さ範囲に含まれる接地面の高さデータが抽出（取得）される。
【００３１】
図６に示すように画像処理装置５は、接地面の高さデータを抽出した後、抽出した接地面の高さデータに対して、接地面取得工程で所定高さ範囲に含まれないとして除去された高さを、この所定高さ範囲に含まれる高さで補間して平滑化することで接地面の高さ変化を取得する（高さ変化取得工程）。
具体的には、抽出した各高さデータに対して、隣り合う高さデータを直線で結ぶ。このとき、隣り合う高さデータを結ぶ直線は、平均値ＡＶと標準偏差σで規定した所定高さ範囲に含まれる高さデータを示すものであり、同時に、接地面取得工程で所定高さ範囲に含まれないとして除去された高さデータを直線補間するものである。
【００３２】
さらに、画像処理装置５は、高さ変化取得工程において、このような直線補間によって得られたトレッド面の高さ変化を、例えば４次〜１６次程度のローパスフィルタを用いて平滑化し、走査ラインＬ１における接地面の高さ変化を表す曲線を得る。
図７は、図４に示したトレッド面の高さデータに、高さ変化取得工程で得られた走査ラ
インＬ１における接地面の高さ変化を表す曲線を重ねたグラフを示している。図７に示すように、上述の接地面取得工程と高さ変化取得工程とを経て得られた接地面の高さ変化を表す曲線は、タイヤＴの接地面の高さ変化を表しているといえる。
【００３３】
続いて画像処理装置５は、得られた接地面の高さ変化の曲線における最高値と最低値を検出し、検出した最高値と最低値の差を、トレッド面の形状を表すランナウト値Ｒｏとして取得する（ランナウト値取得工程）。得られたランナウト値Ｒｏの大小を評価することで、タイヤＴのトレッド面の形状を検査することができる。
また、走査ラインＬ１における局所的な接地面の高さ変化を評価して、タイヤＴの転がり抵抗を増加させる原因となるトレッド面の突出部や陥没部などを検出することができる。具体的には、高さ変化取得工程で得られた平滑化前のトレッド面の高さ変化を、例えば２０次〜１００次程度のローパスフィルタを用いて平滑化し、平滑化された接地面の高さ変化に対して矩形窓などの窓関数をかける。平滑化された接地面の高さ変化において、タイヤＴの回転角度にして７度分に対応する波形に対して例えば矩形窓などの窓関数を掛けることで、走査ラインＬ１における局所的なランナウト値であるBulge/Dent値を取得し、接地面の局所的な高さ変化を評価することができる。
【００３４】
このとき用いる窓関数は、矩形窓に限らず得たい測定結果に合ったものを任意に選択することができる。また、窓関数によって切り出す範囲をタイヤＴの回転角度にして７度分としたが、これも得たい測定結果に合った角度分に設定することができる。
以上に説明した工程を経ることによって、走査ラインＬ１におけるトレッド面のランナウト値及びBulge/Dent値を取得したが、走査ラインＬ１においてトレッド面の高さデータを複数回取得した場合、図４に示すトレッド面の高さデータと同一の結果が毎回得られるとは限らない。理想的には、タイヤ形状検査装置１において、毎回必ず同一の結果が得られる走査ラインにおいてランナウト値及びBulge/Dent値を取得することが望まれる。
【００３５】
そこで、トレッド面の幅方向における複数の走査ラインのそれぞれでトレッド面の高さデータを複数回取得し、複数の取得結果のばらつきの程度を該当する走査ラインにおける測定結果の再現性として評価する。具体的には、接地面取得工程で用いた分散σ２や標準偏差σを用いて各走査ラインにおける測定結果の再現性を評価する。
図８は、トレッド面の幅方向に約２００本ほどの走査ラインを設定し、各走査ラインでそれぞれ１０回ずつ高さ変化を取得したときの測定結果の再現性を表わすグラフである。図８のグラフは、各走査ラインの１０回分の高さデータにおける標準偏差σの変動幅を示している。つまり、標準偏差σの変動幅が大きい走査ラインは測定結果の再現性が低いので、ランナウト値及びBulge/Dent値の取得及び評価には適していない。
【００３６】
図８のグラフにおいて、本実施形態で説明した走査ラインＬ１は、標準偏差σの変動幅が小さいので、測定結果の再現性が高くランナウト値及びBulge/Dent値の取得及び評価に適した走査ラインであるといえる。このように、複数の走査ラインの再現性を評価した上で、最も再現性の高い走査ラインを、トレッド面の形状検査に用いるとよい。
図８のグラフをさらに検証すると、凸状ブロックの端部（エッジ）を通過する走査ラインでは、標準偏差σの変動幅が大きく測定結果の再現性が低い。特に、凸状ブロックのエッジが走査ラインと平行に近くなっている場合、その走査ラインでの測定結果の再現性は非常に低くなっている。
【００３７】
そこで、凸状ブロックの輪郭である境界線（つまり、凸状ブロックのエッジ部分）を検出して、この境界線に対してマスク処理を施す、つまり凸状ブロックの境界線の位置を示すマスク画像を生成する（マスク画像生成工程）。このマスク画像生成工程は、トレッド面にシート光を照射するライン光照射手段と、トレッド面に形成されたライン光を撮像するエリアカメラとをセンサユニット３に備えた上で、撮像されたライン光に対して三角測量法を適用してタイヤＴのトレッド面の凹凸を表すエリア画像を取得することによって、凸状ブロックの輪郭である境界線（つまり、凸状ブロックのエッジ部分）を検出することができる。
【００３８】
具体的には、エリア画像として撮像されたトレッド面の画像をマスク画像生成工程で生
成されたマスク画像でマスクすることで、凸状ブロックの境界線部分をマスクする。このマスクされたトレッド面のエリア画像全体に対して、平均値ＡＶ及び標準偏差σによる所定高さ範囲を用いた接地面取得工程を適用し、接地面の高さ変化を検出する。以下、検出された接地面の高さ変化に対して、上述の高さ変化補間工程及びランナウト値取得工程を適用することで、上述の１本の走査ライン上におけるランナウト値及びBulge/Dent値ではなく、トレッド面全体におけるランナウト値及びBulge/Dent値の取得することができる。
【００３９】
なお、このマスク画像の生成方法、マスク画像をトレッド面のエリア画像に適用する方法、マスクされたエリア画像から高さ変化を検出する方法などには、本出願人の出願である特開２０１１−１４１２６０に公開された方法などを用いることができる。
ところで、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、動作条件や測定条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
【符号の説明】
【００４０】
１    タイヤ形状検査装置
２    タイヤ回転機
３    センサユニット
４    エンコーダ
５    画像処理装置
６    撮像カメラ
７    スポット光照射手段
８    カメラレンズ
９    撮像素子
【図１】
2014048269.tif 000003
【図３】
2014048269.tif 000004
【図４】
2014048269.tif 000005
【図５】
2014048269.tif 000006
【図６】
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【図８】
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【図２】
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【図７】
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