(57)【要約】【課題】タイヤ外観検査における画像処理に要する処理時間を大幅に短縮することができ、その結果、必要台数を削減することのできるタイヤ外観検査装置を提供する。【解決手段】タイヤ外観検査装置２０を、複数のサブプログラムに分割可能な画像処理プログラムを実行するＣＰＵ４を有する画像処理部５と、タイヤＴを操作する機構１１およびタイヤの画像を取得するカメラ１２を有するタイヤ検査機構部１０とを具えて構成し、カメラ１２から取得したタイヤ画像を処理する画像処理プログラムを、複数のサブプログラムに分割可能にするとともに、これらのサブプログラムのうち少なくとも２つを、互いに異なるＣＰＵ４で同時に処理するよう構成する。【選択図】図１
2008076231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを操作する機構およびタイヤの画像を取得するカメラを有するタイヤ検査機構部と、カメラから取得したタイヤ画像を処理し処理した画像に基づいてタイヤ外観不良の有無を判定する画像処理プログラムを実行するＣＰＵを有する画像処理部とを具えるタイヤ外観検査装置において、
前記ＣＰＵの数を２以上とするとともに、前記画像処理プログラムを、複数のサブプログラムに分割可能に構成し、これらのサブプログラムのうち少なくとも２つを、互いに異なるＣＰＵで同時に処理するよう構成されてなるタイヤ外観検査装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、複数のコンピュータよりなり、それぞれのコンピュータは１以上のＣＰＵを含んで構成されるとともに、少なくとも２つのサブプログラムは、互いに異なるコンピュータに格納されてなる請求項１に記載のタイヤ外観検査装置。
【請求項３】
前記複数のコンピュータは、少なくとも全体管理プログラムを格納するメインコンピュータと、分散管理プログラム、および、少なくとも１以上のサブプログラムを格納する１以上のサブコンピュータとよりなり、
前記全体管理プログラムは、前記分散管理プログラムとの通信機能を有し、予め定められたプログラム実行順序ルールと、現在サブプログラムの実行が可能なコンピュータのリストとに基づいて、サブプログラムを実行すべきコンピュータを順次設定し、設定されたコンピュータにサブプログラムの実行命令とそれに必要なデータとを送信するとともに、サブプログラムの実行を完了したコンピュータから実行結果を受け取るよう構成され、
前記分散管理プログラムの各は、前記全体管理プログラムとの通信機能を有し、全体管理プログラムからの前記命令に基づいて、その分散管理プログラムを格納するサブコンピュータに、サブプログラムを呼び出して実行させるとともに、その実行結果を、全体管理プログラムに送信するよう構成されてなる請求項２に記載のタイヤ外観検査装置。
【請求項４】
前記サブプログラムは、前処理プロフラム、検査内容に対応させて予め定められた一以上の検査種類別プログラム、および、後処理プログラムで構成され、
前記プログラム実行ルールは、前処理プロフラムが他のすべてのサブプログラムより前に実行されること、および、後処理プログラムが他のすべてのサブプログラムより後に実行されることだけをルール化するよう構成され、
メインコンピュータには、前処理プロフラムと後処理プログラムとが格納され、前記サブコンピュータには、それぞれに対応して割り当てられた検査種類別プログラムが格納され、それぞれのサブコンピュータに格納された分散管理プログラムは、複数のメインコンピュータのメインプログラムからの命令に基づいてそのサブコンピュータに格納されている検査種類別プログラムを実行させるよう構成されてなる請求項３に記載のタイヤ外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤを操作する機構およびタイヤの画像を取得するカメラを有するタイヤ検査機構部と、カメラから取得したタイヤ画像を処理し処理した画像に基づいてタイヤ外観不良の有無を判定する画像処理プログラムを実行するＣＰＵを有する画像処理部とを具えるタイヤ外観検査装置に関し、特に、画像処理に要する処理時間の短縮することのできるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、製品タイヤの表面をカメラで撮影し、得られた画像を処理して、タイヤ外観の不良の有無を判定するタイヤ外観検査装置は知られている（例えば、特許文献１参照。）。このタイヤ外観検査装置は、タイヤを操作する機構およびタイヤの画像を取得するカメラを有するタイヤ検査機構部と、画像処理プログラムを実行するＣＰＵを有する画像処理部とよりなり、画像処理プログラムは、カメラからのタイヤ画像を処理してタイヤ外観不良の有無を判定するよう機能する。
【０００３】
そして、従来の装置においては、画像処理プログラムは、一般的に、カメラから取り込んだ画像に座標変換やエンハンスメント等の処理を施す前処理プログラムと、例えば、ベアやエア入り等の外観不良の種類に応じて予め定められた、外観不良の限度見本の画像パターンと比較して良否を判定する、１以上の検査種類別プログラムと、検査した結果を所定の出力形態に変換する処理等を行う後処理プログラムから構成され、1台のタイヤ検査機構部において受け入れたタイヤに対する処理は、これらの一連のサブプログラムを順次、一台のＣＰＵで実行することにより行われていた。
【特許文献１】特開２００５−１８１２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなタイヤ外観検査装置において、タイヤは、タイヤ検査機構部が配置されたタイヤ検査ステーションでその画像取得のため操作されたあと、前記画像処理部での画像処理に基づいて良否判定が出るまで待機ステーションで待機し、良否判定が出た時点で選別されて次のステーションに移される。
【０００５】
ここで、画像処理に要する処理時間（１本のタイヤについて画像処理を開始してから終了するまでに要する時間）が長いとそれだけ待機ステーションで待機させるタイヤの数が増え、そのためのスペースや装置が余計に必要になってしまう。このため前記処理時間を短縮する改善が種々なされてきたがいまだ満足するものにはなっていない。
【０００６】
本発明は、このような問題点を鑑みてなされたものであり、タイヤ外観検査における画像処理に要する処理時間を大幅に短縮することができるタイヤ外観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】
【０００７】
＜１＞は、タイヤを操作する機構およびタイヤの画像を取得するカメラを有するタイヤ検査機構部と、カメラから取得したタイヤ画像を処理し処理した画像に基づいてタイヤ外観不良の有無を判定する画像処理プログラムを実行するＣＰＵを有する画像処理部とを具えるタイヤ外観検査装置において、
前記ＣＰＵの数を２以上とするとともに、前記画像処理プログラムを、複数のサブプログラムに分割可能に構成し、これらのサブプログラムのうち少なくとも２つを、互いに異なるＣＰＵで同時に処理するよう構成されてなるタイヤ外観検査装置。
【０００８】
＜２＞は、＜１＞において、前記画像処理部は、複数のコンピュータよりなり、それぞれのコンピュータは１以上のＣＰＵを含んで構成されるとともに、少なくとも２つのサブプログラムは、互いに異なるコンピュータに格納されてなるタイヤ外観検査装置である。
【０００９】
＜３＞は、＜２＞において、前記複数のコンピュータは、少なくとも全体管理プログラムを格納するメインコンピュータと、分散管理プログラム、および、少なくとも１以上のサブプログラムを格納する１以上のサブコンピュータとよりなり、
前記全体管理プログラムは、前記分散管理プログラムとの通信機能を有し、予め定められたプログラム実行順序ルールと、サブプログラムの実行が可能なコンピュータリストとに基づいて、サブプログラムを実行すべきコンピュータを順次設定し、設定されたコンピュータにサブプログラムの実行命令とそれに必要なデータとを送信するとともに、サブプログラムの実行を完了したコンピュータから実行結果を受け取るよう構成され、
前記分散管理プログラムの各は、前記全体管理プログラムとの通信機能を有し、全体管理プログラムからの前記命令に基づいて、その分散管理プログラムを格納するサブコンピュータに、サブプログラムを呼び出して実行させるとともに、その実行結果を、全体管理プログラムに送信するよう構成されてなるタイヤ外観検査装置である。
【００１０】
＜４＞は、＜３＞において、前記サブプログラムは、前処理プロフラム、検査内容に対応させて予め定められた一以上の検査種類別プログラム、および、後処理プログラムで構成され、
前記プログラム実行ルールは、前処理プロフラムが他のすべてのサブプログラムより前に実行されること、および、後処理プログラムが他のすべてのサブプログラムより後に実行されることだけをルール化するよう構成され、
メインコンピュータには、前処理プロフラムと後処理プログラムとが格納され、前記サブコンピュータには、それぞれに対応して割り当てられた検査種類別プログラムが格納され、それぞれのサブコンピュータに格納された分散管理プログラムは、複数のメインコンピュータのメインプログラムからの命令に基づいてそのサブコンピュータに格納されている検査種類別プログラムを実行させるよう構成されてなるタイヤ外観検査装置である。
【発明の効果】
【００１１】
＜１＞によれば、画像処理プログラムを、複数のサブプログラムに分割可能に構成し、これらのサブプログラムのうち少なくとも２つを、互いに異なるＣＰＵで同時に処理するよう構成したので、1本のタイヤに対する画像処理プログラムの実行を開始してから、終了するまでの処理時間を短縮することができる。
【００１２】
＜２＞によれば、画像処理部を、複数のコンピュータで構成し、それぞれのコンピュータは１以上のＣＰＵを含み、少なくとも２つのサブプログラムは、互いに異なるコンピュータに格納されているようにしたので、ＣＰＵだけでなくその他のプログラムの実行に必要なリソースも分散化させたので、実行処理をより高速に行うことができる。
【００１３】
＜３＞によれば、前記複数のコンピュータは、少なくとも全体管理プログラムを格納するメインコンピュータと、分散管理プログラム、および、少なくとも１以上のサブプログラムを格納する１以上のサブコンピュータとで構成したので、各コンピュータの機能分担が明確化し、種々の検査条件に応じて容易に最適化を図ることができる。
【００１４】
＜４＞によれば、メインコンピュータには、前処理プロフラムと後処理プログラムとが格納され、前記サブコンピュータには、それぞれに対応して割り当てられた検査種類別プログラムが格納され、それぞれのサブコンピュータに格納された分散管理プログラムは、複数のメインコンピュータのメインプログラムからの命令に基づいてそのサブコンピュータに格納されている検査種類別プログラムを実行させるよう構成されているので、詳細を後述するように、メインコンピュータとサブコンピュータとの負荷のバランスを最適化することができ、画像処理に要する処理時間を一層短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図１は、タイヤ外観検査装置の構成を示す概念図であり、タイヤ外観検査装置２０は、画像処理部５と、タイヤＴを操作する機構１１およびタイヤの画像を取得する１台以上（図示の場合２台）のカメラ１２を有するタイヤ検査機構部１０とを具えてなり、画像処理部５は、各カメラ１２からの画像信号を取り込む画像取込コンピュータ７、測定管理コンピュータ８、および、画像処理用の複数のコンピュータ２Ａ〜２Ｄ、３Ａ〜３Ｄよりなり、これらのコンピュータ２Ａ〜２D、３Ａ〜３Ｄ、８、９には、それぞれ、１以上のＣＰＵ４が搭載されている。また、コンピュータ２Ａ〜２Ｄ、３Ａ〜３Ｄに搭載されたそれぞれのＣＰＵ４は、全体として、画像取込コンピュータ７から送られる画像データを処理してタイヤ外観不良の有無を判定する画像処理プログラムを実行するよう構成されている。
【００１６】
画像処理プログラムは、複数のサブプログラムに分割することができ、図２は、その構成を示す概念図であり、図２に示すように、画像処理プログラム６は、カメラ１２から取り込んだ画像に座標変換やエンハンスメント等の処理を施す前処理プログラムＦと、例えば、ベアやエア入り等の外観不良の種類に応じて予め定められた、外観不良の限度見本の画像パターンと比較して外観不良の有無を判定する、１以上（図示の場合は４個）の検査種類別プログラムａ、ｂ、ｃ、ｄと、検査した結果を所定の出力形態に変換する処理等を行う後処理プログラムＥとの、（例えば図示の場合、合計６個の）サブプログラムに分割することができる。
【００１７】
そして、これらのサブプログラムを実行する際の実行順序に関するルールとして、前処理プロフラムＦは他のすべてのサブプログラムより前に実行されるべきこと、および、後処理プログラムＥは他のすべてのサブプログラムより後に実行されるべきことだけをルール化するよう構成されている。
【００１８】
これらのサブプログラムの少なくとも二つは、互いに異なるＣＰＵで同時に処理するよう構成されていることが本発明の必須要件であり、図２で示した例の場合は、これらのサブプログラムのうち、前処理プログラムＦと、後処理プログラムＥとが、コンピュータ２Ａ〜２ＤのうちのいずれかのコンピュータのＣＰＵ４で処理され、検査種類別プログラムａはコンピュータ３ＡのＣＰＵ４で処理され、同様に、検査種類別プログラムｂはコンピュータ３ＢのＣＰＵ４で、検査種類別プログラムｃはコンピュータ３ＣのＣＰＵ４で、検査種類別プログラムｄはコンピュータ３ＤのＣＰＵ４で処理されるよう構成されていて、上記の条件を満足している。
【００１９】
ここで、１本のタイヤに対する画像を処理する際、画像処理全体を管理する全体管理プログラムを格納するコンピュータをメインコンピュータと呼ぶとき、前処理プログラムＦと、後処理プログラムＥとを実行するコンピュータ２Ａ〜２Ｄは、全体管理プログラムを格納し、メインコンピュータとして機能する。
【００２０】
これに対して、測定管理コンピュータ８には、順次測定される複数のタイヤの測定全体に係る処理をする測定管理プログラムが搭載され、これには、例えば、画像取込コンピュータ７における取込が完了した画像データの処理を、どのメインコンピュータ２Ａ〜２Ｄで行うが決定し、その処理をそのコンピュータに割り付ける処理を行う。
【００２１】
また、検査種類別プログラムを処理するコンピュータをサブコンピュータと呼ぶとき、検査種類別プログラムａ、ｂ、ｃ、ｄを実行するコンピュータ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄはサブコンピュータであり、これらのサブコンピュータ３Ａ〜３Ｄにはそれぞれ、メインコンピュータ２Ａ〜２Ｄ（図示の場合4台）の全体管理プログラムのそれぞれと通信を行う分散管理プログラムが搭載されている。
【００２２】
ここで、全体管理プログラムは、分散管理プログラムとの通信機能を有し、予め定められたプログラム実行順序ルールと、時間の経過とともに変化する、サブプログラムの実行が可能なコンピュータリストとに基づいて、サブプログラムを実行すべきコンピュータを順次設定し、設定されたコンピュータにサブプログラムの実行命令とそれに必要なデータとを送信するとともに、サブプログラムの実行を完了したコンピュータから実行結果を受け取るよう構成され、一方、分散管理プログラムの各は、全体管理プログラムとの通信機能を有し、全体管理プログラムからの前記命令に基づいて、その分散管理プログラムを格納するサブコンピュータに、サブプログラムを呼び出して実行させるとともに、その実行結果を、全体管理プログラムに送信するよう構成されている。
【００２３】
また、各サブプログラムは、それを実行するＣＰＵが搭載されているコンピュータにそれぞれインストールされているが、サブプログラムのうち、検査種類別プログラムａ、ｂ、ｃ、ｄは、サブコンピュータ３Ａ〜３Ｄにインストールされており、したがって、コンピュータ３Ａ〜３Ｄのそれぞれには、検査種類別プログラムａ、ｂ、ｃ、ｄを立ち上げて実行させる分散管理プログラムがインストールされている。
【００２４】
図３は、図２に示した構成のタイヤ外観検査装置において、各コンピュータにおいて実行するサブプログラムの時間的配列を表すタイムチャートであり、説明を簡単にするために、各サブプログラムの実行に要する時間は、検査をするすべてのタイヤに関し同じであり、また、後処理プログラムＥ、検査種類別プログラムａ、ｂ、ｃ、ｄの実行に要する時間は、いずれも時間tであり、これに対して、前処理プラグラムの実行に要する時間はその2倍、すなわち2tであるとする。
【００２５】
また、図３において、各サブプログラム実行には、アルファベット1文字とそれに続く数字とで表される符号を付けたが、最初のアルファベットは、サブプログラムの種類を表し、数字は、処理するタイヤの順番を表すこととし、アルファベットＦとＥとは、それぞれ、前処理および後処理プログラムを、アルファベットａ、ｂ、ｃおよびｄは4種類の検査種類別サブプログラムをあら表す。
【００２６】
図３において、例えば、サブプログラムＦ１は、他のサブプログラムａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、Ｅ１より先に実行され、サブプログラムＥ１は、他のサブプログラムＦ１、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１より後に実行されており、プログラム実行ルールは守られている。そして、この場合、各タイヤについて、画像処理における最後の処理である後処理プログラムＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４等が終了するタイミングを見てみると、時間t置きに各タイヤの画像処理が終了していることが判る。すなわち、このシステムのタクトタイムはtである。
【００２７】
次に、１本のタイヤについての処理時間を見てみると、この処理時間は、例えば、画像処理における最初の処理である前処理プログラムＦ１がスタートする時刻から、後処理プログラムＥ１が終了する時刻までの時間であり、時間ｔの４倍の時間４ｔであることが判る。
【００２８】
これに対して、図４に構成図で示すような、従来のタイヤ外観検査装置９０、すなわち、1台のタイヤ検査機構部１０に本実施形態と同じ台数の画像処理用コンピュータ９１が接続され、それぞれの画像処理用コンピュータ９１は、１本のタイヤに対して画像処理の最初から最後まで処理するように構成されたタイヤ外観検査装置の場合、各コンピュータ９１において実行するサブプログラムの時間的配列を表すタイムチャートは、図５に示した通りとなり、画像処理用のコンピュータ９１の台数は変わらないから、タイヤ外観検査の生産性は変化なく、したがってタクトタイムもtと変化はないが、分散して処理を行うサブコンピュータがないので、各コンピュータ９１は、例えば、コンピュータ９１（３）は、１台で、画像処理プログラムを構成するすべてのサブプログラムを、Ｆ３、ａ３、ｂ３、ｃ３、ｄ１、Ｅ３の順にシリーズで処理しなければならず、画像処理の開始から終了までの処理時間、すなわち、サブプログラムＦ３がスタートする時刻からサブプログラムＥ３が終了する時刻までの時間は、７ｔとなってしまっていた。
【００２９】
本発明の画像処理における処理時間T0は、従来のタイヤ外観検査装置９０における処理時間T1の７ｔに対して、４ｔと、３ｔだけ短く、タイヤの検査を開始してから検査結果が判明するまでの時間を大幅に短縮し、その間の測定済みタイヤを一次保管するためのスペースや装置を削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、特に複数の検査項目について検査を実施するタイヤ外観検査装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る実施形態のタイヤ外観検査装置を示す概念構成図である。
【図２】画像処理プログラムの構成を示す概念図である。
【図３】図１に示した構成のタイヤ外観検査装置における画像処理プログラムの処理順序を示すタイムチャートである。
【図４】本発明に係る実施形態のタイヤ外観検査装置を示す概念構成図である。
【図５】図４に示した、従来の構成を変形したタイヤ外観検査装置における画像処理プログラムの処理順序を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ    メインコンピュータ
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ    サブコンピュータ
４    ＣＰＵ
５    画像処理部
６    画像処理プログラム
７    画像取込コンピュータ
８    測定管理コンピュータ
１０    タイヤ検査機構部
１１    タイヤを操作する機構
１２    カメラ
２０    タイヤ外観検査装置
【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５】
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