(57)【要約】【課題】  タイヤのグルーブワンダリング性を短時間で評価できる評価方法、及びそれを用いたトレッドパターンの設計方法を提供する。【解決手段】  トレッドパターンの陸部に１、溝部に０を割り当たタイヤ溝情報画像と、路面の溝部に１又は−１、非溝部に０を割り当てた路面情報画像を作製する。タイヤ溝情報画像と路面情報画像とをある相対位置において転写処理してその相対位置での横力の指標となるワンダリング値を算出し、タイヤ溝情報画像と路面情報画像との相対位置をタイヤ幅方向に１画素ずつスライドさせながらスライド量がレイングルーブの１間隔量に至るまでそれぞれの相対位置でのワンダリング値を算出し、ワンダリング値の最大値と最小値との差をワンダリング性能指数として、この指数を基準にワンダリング性を評価する。【選択図】        図３
2005022592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ幅方向に併設される複数本の周方向溝を有するトレッドパターンについて、タイヤ走行方向に沿って延びる複数本のレイングルーブが一定間隔で形成された路面に対するグルーブワンダリング性を評価する方法であって、
タイヤについて、トレッドパターンを所定の大きさの画素に分割した画像であって、溝部と陸部の各画素にそれぞれ所定の数値を割り当てたタイヤ溝情報画像を作成するとともに、
路面について、タイヤと同じ大きさの画素に分割した画像であって、レイングルーブの溝部と非溝部の各画素にそれぞれ所定の数値を割り当てた路面情報画像を作成し、
前記タイヤ溝情報画像と前記路面情報画像とをある相対位置において転写処理してその相対位置での横力の指標となるワンダリング値を算出し、
前記タイヤ溝情報画像と前記路面情報画像との相対位置をタイヤ幅方向に１画素ずつスライドさせながらスライド量がレイングルーブの１間隔量に至るまでそれぞれの相対位置でのワンダリング値を算出する
ことを特徴とするタイヤのグルーブワンダリング性評価方法。
【請求項２】
前記タイヤ溝情報画像については、溝部に対応する画素に０、陸部に対応する画素にａ（但し、ａは０ではない）がそれぞれ割り当てられ、
前記路面情報画像については、非溝部に対応する画素に０、溝部に対応する画素にｂ（但し、ｂは０ではない）がそれぞれ割り当てられた第１画像と、非溝部に対応する画素に０、溝部に対応する画素に−ｂがそれぞれ割り当てられた第２画像とを作成し、
前記タイヤ溝情報画像と前記路面情報画像とを転写処理するに際し、前記タイヤ溝情報画像と前記第１画像との対応する画素同士の数値を掛け合わせるとともに、前記タイヤ溝情報画像と前記第２画像との対応する画素同士の数値を掛け合わせ、これらの合計値を算出することにより前記ワンダリング値を得る
ことを特徴とする請求項１記載のグルーブワンダリング性評価方法。
【請求項３】
前記転写処理に際し、前記タイヤ溝情報画像と前記第１画像との対応する画素同士の数値を掛け合わせて左方向力を生み出す数値を抽出するとともに、前記タイヤ溝情報画像と前記第２画像との対応する画素同士の数値を掛け合わせて右方向力を生み出す数値を抽出し、これらの合計値を算出することにより前記ワンダリング値を得ることを特徴とする請求項２記載のグルーブワンダリング性評価方法。
【請求項４】
前記路面情報画像におけるｂが全ての溝部の画素で一定であることを特徴とする請求項２又は３記載のグルーブワンダリング性評価方法。
【請求項５】
前記タイヤ溝情報画像におけるａが陸部の接地圧力に応じて当該圧力の大きい箇所の画素ほど大きい数値に設定されたことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のグルーブワンダリング性評価方法。
【請求項６】
前記レイングルーブの１間隔量におけるワンダリング値の最大値と最小値の差を算出して該トレッドパターンのワンダリング性能指数を得ることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のグルーブワンダリング性評価方法。
【請求項７】
基本となるトレッドパターンについて周方向溝の配置や溝幅などの溝構成を変えながら、請求項６記載の評価方法により、それぞれのパターンについてのワンダリング性能指数を算出し、その算出結果に基づいてトレッドパターンを決定することを特徴とするタイヤトレッドパターンの設計方法。
【請求項８】
前記レイングルーブの１間隔量においてワンダリング値が最大値又は最小値をとる転写画像から左方向力又は右方向力を発生するタイヤトレッドパターンの部位を特定することを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のグルーブワンダリング性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面に形成されたレイングルーブによるタイヤのグルーブワンダリング性を評価する方法、及び、それを用いてグルーブワンダリング性に優れたトレッドパターンを設計する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の直進性に大きな影響を及ぼす要因の一つとして、米国の高速道路等の路面に形成されたレイングルーブがある。レイングルーブは、路面幅方向に一定間隔で形成されたタイヤ走行方向に延びる溝であり、タイヤトレッドの周方向に延びる溝に面する陸部の一部がレイングルーブ内に落ち込んだ時に発生する横力によりワンダリング現象が生じ、これが直進性に影響を与えるのである。そして、特にタイヤ周方向にストレート状に延びる周方向溝を有する車両においては、この現象が著しいことが知られている。
【０００３】
その為、乗用車用空気入りタイヤのトレッドパターンを開発する際に、このグルーブワンダリングという現象を抑制するために、タイヤのストレート状の主溝を適切な位置に配置することが大きな課題となっており、そのための提案がなされている（下記特許文献１，２など）
しかしながら、特にタイヤ幅方向に併設される複数本の周方向溝を有するタイヤパターンにおいては各周方向溝のレイングルーブに対する挙動（落ち込み方）がそれぞれ異なる為、複雑なメカニズムとなり、短時間で適正な配置位置を求める事は容易ではない。
【０００４】
一方、他の特性や意匠上の制約によって、周方向溝の配置位置や周方向溝幅は制限を受け、その自由度は小さい。
【特許文献１】特開平８−５３００４号公報
【特許文献２】特開２００２−１２０５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
意匠上の制約や他のタイヤ要求特性において、タイヤ幅方向に複数本の周方向溝が配置されるトレッドパターンにおいては、グルーブワンダリング性の良い周方向溝の配置を決定するのは困難であり、検討には多大な工数が必要となっている。
【０００６】
また、各周方向溝のレイングルーブに対する挙動の検討が充分になされておらず（例えば、タイヤ進行方向に対してトレッドパターン陸部の左右部による落ち込み力の緩和の効果等）、周方向溝の適正な配置位置の信頼性が充分でないのが現状である。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、タイヤのグルーブワンダリング性を短時間で評価することができる信頼性の高い評価方法、及び、それを用いてグルーブワンダリング性に優れたトレッドパターンを短時間に設計することができるトレッドパターンの設計方法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】
【０００８】
本発明のタイヤのグルーブワンダリング性評価方法は、タイヤ幅方向に併設される複数本の周方向溝を有するトレッドパターンについて、タイヤ走行方向に沿って延びる複数本のレイングルーブが一定間隔で形成された路面に対するグルーブワンダリング性を評価する方法であって、タイヤについて、トレッドパターンを所定の大きさの画素に分割した画像であって、溝部と陸部の各画素にそれぞれ所定の数値を割り当てたタイヤ溝情報画像を作成するとともに、路面について、タイヤと同じ大きさの画素に分割した画像であって、レイングルーブの溝部と非溝部の各画素にそれぞれ所定の数値を割り当てた路面情報画像を作成し、前記タイヤ溝情報画像と前記路面情報画像とをある相対位置において転写処理してその相対位置での横力の指標となるワンダリング値を算出し、前記タイヤ溝情報画像と前記路面情報画像との相対位置をタイヤ幅方向に１画素ずつスライドさせながらスライド量がレイングルーブの１間隔量に至るまでそれぞれの相対位置でのワンダリング値を算出するものである。
【０００９】
本発明の評価方法は、タイヤのトレッドパターンとレイングルーブが設けられた路面をともに画像化して、転写による画像解析処理によりワンダリング値を算出し、このワンダリング値に基づいてグルーブワンダリング性を評価するものであり、画像処理法の適用により短時間でグルーブワンダリング性を評価することができる。また、タイヤ溝情報画像と路面情報画像との相対位置を１画素ずつスライドさせながら各相対位置でのワンダリング値を算出するものであるため、タイヤと路面とのあらゆる相対位置でのワンダリング性を評価して信頼性を向上することができる。
【００１０】
本発明において、前記タイヤ溝情報画像については、溝部に対応する画素に０、陸部に対応する画素にａ（但し、ａは０ではない）がそれぞれ割り当てられ、前記路面情報画像については、非溝部に対応する画素に０、溝部に対応する画素にｂ（但し、ｂは０ではない）がそれぞれ割り当てられた第１画像と、非溝部に対応する画素に０、溝部に対応する画素に−ｂがそれぞれ割り当てられた第２画像とを作成し、前記タイヤ溝情報画像と前記路面情報画像とを転写処理するに際し、前記タイヤ溝情報画像と前記第１画像との対応する画素同士の数値を掛け合わせるとともに、前記タイヤ溝情報画像と前記第２画像との対応する画素同士の数値を掛け合わせ、これらの合計値を算出することにより前記ワンダリング値を得るようにすることが好ましい。
【００１１】
このように路面情報画像として第１画像と第２画像とを作成してそれぞれについてタイヤ溝情報画像と転写処理してワンダリング値を算出することにより、タイヤ進行方向に対して左方向に作用する横力と右方向に作用する横力の影響を考慮したワンダリング値を算出することができる。
【００１２】
この場合、より好ましくは、前記転写処理に際し、前記タイヤ溝情報画像と前記第１画像との対応する画素同士の数値を掛け合わせて左方向力を生み出す数値を抽出するとともに、前記タイヤ溝情報画像と前記第２画像との対応する画素同士の数値を掛け合わせて右方向力を生み出す数値を抽出し、これらの合計値を算出することにより前記ワンダリング値を得ることである。
【００１３】
また、前記路面情報画像におけるｂは全ての溝部の画素で一定であることが好ましい。このようにｂ＝一定とすることができるのは、後述するようにトレッドパターンの陸部が路面の溝部に落ち込んだ場合の横力の発生状態が当該陸部と溝部との相対位置関係に対して線形関係にあるためであり、これにより画像情報をビット化して短時間での評価が可能となる。
【００１４】
更に、前記タイヤ溝情報画像におけるａは陸部の接地圧力に応じて当該圧力の大きい箇所の画素ほど大きい数値に設定されるようにしてもよく、このようにタイヤ接地圧力を反映した重み付けをすることにより、一層信頼性の高いワンダリング性の評価が可能となる。
【００１５】
また、前記レイングルーブの１間隔量におけるワンダリング値の最大値と最小値の差を算出して該トレッドパターンのワンダリング性能指数を得るようにしてもよく、ワンダリング性能指数を比較することで各トレッドパターンのグルーブワンダリング性を容易にかつ正確に比較して評価することができる。
【００１６】
本発明のタイヤトレッドパターンの設計方法は、基本となるトレッドパターンについて周方向溝の配置や溝幅などの溝構成を変えながら、上記評価方法により、それぞれのパターンについてのワンダリング性能指数を算出し、その算出結果に基づいてトレッドパターンを決定するものである。
【００１７】
これにより、タイヤ幅方向に併設される複数本の周方向溝を有するトレッドパターンにおいて周方向溝の配置や周方向溝幅の適正値を短時間で決定することができ、グルーブワンダリング性に優れたタイヤを開発することができる。
【００１８】
本発明においてはまた、前記レイングルーブの１間隔量においてワンダリング値が最大値又は最小値をとる転写画像から左方向力又は右方向力を発生するタイヤトレッドパターンの部位を特定するようにしてもよく、このように本発明によればグルーブワンダリング性の点で問題となるトレッドパターンの部位を簡単に特定することができるので、例えば既存のタイヤについても上記で特定した部位に改良を加えることで、容易で適切なグルーブワンダリング性の改良を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の評価方法であると、タイヤのグルーブワンダリング性を短時間で評価することができ、また信頼性も高い。
【００２０】
また、本発明の設計方法であると、グルーブワンダリング性に優れたトレッドパターンを短時間に設計することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
１．横力の発生メカニズムの解析
トレッドパターンの陸部がレイングルーブ内に落ち込んだ場合の横力の発生メカニズムをＦＥＭ（有限要素法）解析により明らかにした。
【００２２】
詳細には、タイヤ接地試験等から得られたタイヤ接触圧力情報を用いてタイヤトレッドパターンのブロックに生じる平均接触力より、ゴムブロックの変形量を算出し、ＦＥＭ接触モデルを作成した。そして、レイングルーブとゴムブロックの接触相対位置（図１参照）を変化させながら、それぞれ相対位置においてゴムブロックがグルーブ内に落ち込んだときにブロックに発生する横力を求めた。
【００２３】
その結果、図２に示すように、トレッドパターンの陸部がグルーブ内に落ち込んだときの横力発生状態は、ゴムブロックとグルーブとの相対位置関係に対して線形関係であることが判明した。すなわち、図２では、ゴムブロックに与える縦荷重を１，３，５の３水準としてそれぞれについて横力を求めたが、そのいずれについても、ゴムブロックとグルーブとの相対位置が大きくなるほど、横力がそれに比例して大きくなることが判明した。
【００２４】
２．グルーブワンダリング性評価方法
本発明の一実施形態に係るグルーブワンダリング性の評価方法について詳細に説明する。
【００２５】
（１）画像の作成
まず、タイヤにつきタイヤ溝情報画像と、路面につき路面情報画像をそれぞれ作成するが、その際、両画像は同じ大きさの画素に分割する。ここで、画素の大きさ、即ち画像の分解能は０．０５〜０．２ｍｍであることが好ましく、算出結果の精度及び計算工数の観点より０．０８〜０．１２ｍｍであることがより好ましい。
【００２６】
また、タイヤ溝情報画像については、トレッドパターンの溝部と陸部に対応する各画素にそれぞれ所定の数値を割り当て、路面情報画像については、レイングルーブの溝部と非溝部に対応する各画素にそれぞれ所定の数値を割り当てる。その際、上記１．で説明したようにトレッドの陸部がレイングルーブ内に落ち込んだときの横力の大きさが、陸部とグルーブとの相対位置に対して線形関係にあるため、割り当てる数値をビット化（二元符号化）することができる。
【００２７】
そこで、タイヤ溝情報画像については、図３（ａ）に示すように、溝部に対応する画素に「０」を、陸部に対応する画素に「１」をそれぞれ割り当てる。また、路面情報画像については、非溝部に対応する画素に「０」を、溝部に対応する画素に「１」をそれぞれ割り当てる。その際、路面情報画像については、タイヤ進行方向に対して左方向力と右方向力が発生する場合を考慮するために、溝部に対応する画素の値を「１」と「−１」に設定した２種類を作成する。すなわち、図３（ｂ）に示すように溝部に「１」を割り当てた路面情報画像１（第１画像）と、図３（ｃ）に示すように溝部に「−１」を割り当てた路面情報画像２（第２画像）とを作成する。これは、図１に示すようにタイヤ陸部の左側端部がレイングルーブにかかる場合には左方向の横力が発生するのに対し、図示しないがタイヤ陸部の右側端部がレイングルーブにかかる場合には右方向の横力が発生するので、両者が打ち消し合うことを考慮するためである。
【００２８】
このようにして作成されたタイヤ溝情報画像は、タイヤ幅方向については接地幅に応じて定まる画素数を持ち、タイヤ走行方向については図８に示すような接地形状の全体を画像化してもよく、また、この接地形状において周方向溝以外の情報を省略したものを画像化してもよい。更にはまた、タイヤ走行方向については、接地長よりも短い所定の範囲で画像化してもよく、その際、タイヤ走行方向については１画素分のみとしてもよい。このように１画素分とする場合、タイヤ溝情報画像は１行ｎ列の行列となるが、周方向溝のパターンのみを決定する場合のように周方向溝のみを取り扱う場合には、１行ｎ列とした方が計算工数を大幅に削減することができ、好ましい。
【００２９】
なお、本発明で取り扱う周方向溝は、一般に主溝と呼ばれるある程度大きな溝幅を持つものには限定されず、タイヤ周方向に延びる溝であれば一般にサイプと呼ばれるような溝幅の狭いものも含まれる。
【００３０】
一方、路面情報画像は、レイングルーブが路面幅方向に一定間隔で形成されたものであるため、溝部と非溝部が所定間隔で繰り返し配置された画像となる。そして、幅方向と周方向の画素数については、以下の転写処理をする際に重ね合わされるタイヤ溝情報画像に応じて定まる。
【００３１】
（２）画像転写処理（ワンダリング値の算出）
次いで、タイヤ溝情報画像と路面情報画像とをある相対位置において転写処理（配列演算）して、その相対位置での横力の指標となるワンダリング値を算出する。ワンダリング値は下記式（１）により算出される。
【００３２】
ワンダリング値＝SUM｛（タイヤ溝情報画像×路面情報画像１）＋（タイヤ溝情報画像×路面情報画像２）｝…（１）
すなわち、タイヤ溝情報画像を路面情報画像に対してある相対位置で重ね合わせて、タイヤ溝情報画像と路面情報画像１との対応する画素同士の数値を掛け合わせるとともに、タイヤ溝情報画像と路面情報画像２との対応する画素同士の数値を掛け合わせ、これらの合計値を算出することによりワンダリング値を得る。その場合、タイヤ溝情報画像の陸部と路面情報画像の溝部とが重なる部分のみ「１」又は「−１」として算出され、それ以外の画素については「０」となるので、横力の指標となる数値が算出されることになる。
【００３３】
但し、このように単に掛け合わせて合計値を算出するのみでは、図５（ａ）に示すようなタイヤの陸部が路面の溝部の全体を覆ってしまう場合にも横力が発生するとして数値が算出されてしまう。また、上記したようにタイヤ陸部の左右いずれの端部が路面の溝部に落ち込むかにより発生する横力の方向が異なるため、この点を考慮して掛け合わせた数値を抽出する必要がある。
【００３４】
そのため、より詳細には、タイヤ溝情報画像と路面情報画像１との対応する画素同士の数値を掛け合わせ、所定の条件に従って左方向力を生み出す数値を抽出するとともに、タイヤ溝情報画像と路面情報画像２との対応する画素同士の数値を掛け合わせ、所定の条件に従って右方向力を生み出す数値を抽出し、これらの合計値を算出することによりワンダリング値を得ることが好ましい。
【００３５】
更に好ましくは、タイヤ溝情報画像と路面情報画像１との対応する画素同士の数値を掛け合わせ、左方向力のみを抽出するようにその合計値を算出するとともに、タイヤ溝情報画像と路面情報画像２との対応する画素同士の数値を掛け合わせ、右方向力のみを抽出するようにその合計値を算出して、両合計値の和を求めることによりワンダリング値を得ることである。
【００３６】
このように路面情報画像１と路面情報画像２のいずれか一方の転写結果から左右一方の横力のみを抽出する方法としては、例えば、路面画像情報において、非溝部の左右いずれか一方の端の画素に、溝部に割り当てた数値よりも大きな数値を割り当て転写を行った後、このような大きな数値が残っている部分の周辺の画素の算出値を「０」に置き換える方法が挙げられる。
【００３７】
この方法について詳述すると、左方向力を求めるための路面画像情報１については図４（ａ）に示すように非溝部の右端の画素に「１５０」を割り当て、右方向力を求めるための路面画像情報２については図４（ｂ）に示すように非溝部の左端の画素に「１５０」を割り当てておき、それぞれタイヤ溝情報画像との転写を実施する。
【００３８】
すると、図５（ａ）に示すように、タイヤの陸部が路面の溝部の全体を覆ってしまう場合には、タイヤ陸部の「１」と路面非溝部の右端の「１５０」とを掛け合わせることにより「１５０」という大きな値が算出される。一方、図５（ｂ）に示すように、タイヤの陸部が路面の溝部に対して左方向に力が発生するように落ち込む場合には、タイヤ陸部と路面溝部の重なり部分のみで各画素について「１」が算出され、「１５０」という大きな値は算出されない。そのため、このような大きな値が算出された部分から連続して「１」が算出された場合には、左方向力は発生していない（タイヤ陸部が路面の溝部に落ち込んでいない）と判断してこれを「０」に置き換えることにより、左方向力のみを抽出することができる。図６（ａ）が抽出前の転写結果の一例であり、上記のような抽出処理を行うことにより図６（ｂ）に示す転写結果が得られる。
【００３９】
また、図５（ｂ）に示す相対位置において、路面情報画像２とタイヤ溝情報画像との転写処理では、図５（ｃ）に示すように、タイヤ陸部の「１」と路面非溝部の左端の「１５０」とを掛け合わせることにより「１５０」という大きな値が算出されるので、この部分では右方向力は発生しないと判断してこれを「０」に置き換える。このようにして左方向力と右方向力を考慮した正しいワンダリング値を算出することができる。
【００４０】
（３）ワンダリング性能指数の算出
次に、タイヤ溝情報画像と路面情報画像との相対位置をタイヤ幅方向に１画素ずつスライドさせながら、スライド量がレイングルーブの１間隔量に至るまでそれぞれの相対位置でのワンダリング値を上記（２）に従って算出する。そして、算出したワンダリング値の最大値と最小値の差を算出することにより該トレッドパターンのワンダリング性能指数を得る。
【００４１】
ここで、レイングルーブの１間隔量とは、レイングルーブの１ピッチ、即ちある溝の端部から隣接する溝の端部までの距離のことであり、米国高速道路のレイングルーブ路面については溝部の幅が２．４ｍｍ、非溝部の幅が１６．６ｍｍであるため、１間隔量は１９．０ｍｍである。
【００４２】
図７は、あるトレッドパターンのスライド量に対するワンダリング値の変化を示したグラフであり、ワンダリング値の最大値と最小値との差がワンダリング性能指数として算出される。後記の実験データにも示されるように、この値が大きいほどグルーブワンダリング性が悪化するため、ワンダリング性能指数を算出することによりそのトレッドパターンのワンダリング性を評価することができる。
【００４３】
（４）効果
以上説明した評価方法であると、タイヤのトレッドパターンとレイングルーブ路面をともにビット化して転写による画像解析処理によりグルーブワンダリング性を評価するものであるため、一般のパソコンでも短時間で検討結果を入手することができ、検討結果の信頼性も向上する。
【００４４】
（５）変更例
上記（１）では、タイヤ溝情報画像につき、陸部に対応する画素に「１」を割り当てたが、これに代えて、陸部の接地圧力（路面への接触圧力）に応じて当該圧力の大きい箇所の画素ほど大きい数値を割り当てることもできる。
【００４５】
例えば、タイヤの接地圧がセンター部よりもショルダー部で高い場合には、センター部の陸部に割り付ける数値を最低にし、ショルダー側の陸部をほど大きな数値を割り付けるようにしてもよい（例えば、センター部の陸部に「１」、ショルダー部の陸部に「５」、その間の陸部に「３」を割り当てる）。この場合、１つの陸部（ブロック）では同じ数値を割り当てることが、計算工数の観点から好ましい。
【００４６】
このようにタイヤ溝情報画像については、タイヤ接地圧力を反映した重み付けをすることにより、発生する横力の大きさをより正確に算出することができ、一層信頼性の高いワンダリング性の評価が可能となる。
【００４７】
３．トレッドパターンの設計方法
次に、上記評価方法を用いたトレッドパターンの設計方法の一例について説明する。
【００４８】
まず、基本となるトレッドパターンについて、周方向溝本数、溝位置、溝幅、接地幅に基づいてタイヤ溝情報画像を作成するとともに、路面について、路面情報画像１と路面情報画像２を作成する。これらの作成方法は上記２（１）で説明した通りである。なお、トレッドパターンのうちの周方向溝パターンのみを決定する場合は、上記したようにタイヤ溝情報画像を１行ｎ列の画像情報とすることが計算工数の点より好ましい。
【００４９】
次いで、上記２（２）及び（３）に従って、基本トレッドパターンのワンダリング性能指数を算出する。
【００５０】
そして、予め他の性能に影響の小さい範囲で設定された周方向溝位置および溝幅の許容量に対して、乱数発生による基本トレッドパターンの逐次変更を行い、それぞれのパターンについてワンダリング性能指数を算出することを繰り返し行う。すなわち、基本となるトレッドパターンについてはタイヤの用途に応じて周方向溝の本数が定まっており、また周方向溝の位置や溝幅も該用途に応じてある程度決まっているため、そのための要求特性を損なわない範囲で溝位置及び溝幅を変えながらそれぞれのパターンについてワンダリング性能指数を算出する。なお、乱数発生は公知の乱数発生ソフトを用いて行うことができる。
【００５１】
このようにパターン変更とワンダリング性能指数の算出を繰り返し行うことにより、周方向溝の配置および溝幅の適正値を決定する。詳細には、所定回数（例えば５００〜１０００回）繰り返して、ワンダリング性能指数が最低のパターンをトレッドパターンに決定する。なお、一回の計算時間は非常に短いため、上記のように５００〜１０００回繰り返しても、一般のパソコンで約３分程度で計算することができる。
【００５２】
以上説明したトレッドパターンの設計方法であると、複数本の周方向溝を有するトレッドパターンについて周方向溝の配置や溝幅の適正値を短時間で決定することができ、グルーブワンダリング性に優れたタイヤを短時間に開発することができる。
【００５３】
４．既存タイヤのワンダリング性改良方法
上記２のグルーブワンダリング性評価方法を用いて、既存タイヤのワンダリング性を以下のようにして改良することもできる。ここでは、図８に示す接地形状を持つタイヤを例に挙げて説明する。
【００５４】
まず、上記２（１）に従って、図８に示す接地形状図を画像化してタイヤ溝情報画像を作成するとともに、路面について路面情報画像１と路面情報画像２を作成する。次いで、上記２（２）及び（３）に従って、タイヤ溝情報画像と路面情報画像との相対位置をタイヤ幅方向に１画素ずつスライドさせながら、スライド量がレイングルーブの１間隔量に至るまでそれぞれの相対位置でのワンダリング値を算出する。
【００５５】
そして、ワンダリング値が最大値をとる転写画像と最小値をとる転写画像を確認することにより、最も問題のあるパターン部位、即ち大きな左方向力及び右方向力を発生するタイヤトレッドパターンの部位を特定する。より詳細には、最大値をとる転写画像と最小値をとる転写画像のそれぞれについて、各レイングルーブ毎に転写後抽出された数値を合計し、その合計値を比較することにより、ワンダリング性能において問題となる部位を検出することができる。すなわち、その合計値の絶対値が最も大きい部位が発生する横力の最も大きい部位となるので、その部位を問題のある部位として特定する。
【００５６】
図８（ａ）はワンダリング値が最大値をとるとき、即ち左方向の横力が発生するときの転写画像の図であり、矢印で示す２本の周方向溝に面する陸部が問題部位である。また、図８（ｂ）はワンダリング値が最小値をとるとき、即ち右方向の横力が発生するときの転写画像の図であり、矢印で示す２本の周方向溝に面する陸部が問題部位である。
【００５７】
このようにして問題部位を検出すれば、その部分の溝幅を広げたり、溝位置をずらしたり、あるいはまた、その部分の周方向溝をストレート状からジグザグ状に変更する等して、グルーブワンダリング性を改良することができる。
【００５８】
従って、この方法によれば、グルーブワンダリング性の点で問題となるトレッドパターン部位の特定が容易であり、適切な改良を行うことができる。
【実施例】
【００５９】
下記表１に示すタイヤサイズ及び接地長を持つ各タイヤ（周方向溝本数はいずれも７本）について、上記２．のワンダリング性評価方法に従ってワンダリング性能指数を算出し、次いで、上記３．の方法に従って周方向溝の配置および溝幅の適正値を決定し、これに基づいてそれぞれ改良タイヤを作製した。各タイヤについて改良前と改良後のそれぞれにつき台上試験によりワンダリング性の実験計測を行うとともに、実車評価を実施した。結果を表１に示す。
【表１】
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ここで、ワンダリング性能指数の算出については、タイヤの接地形状全体の画像を解析対象としており、接地長方向の長さも考慮している。また、画素の大きさは０．１ｍｍとし、路面については溝部幅２．４ｍｍ、非溝部幅１６．６ｍｍの米国高速道路のレイングルーブを対象とした。
【００６０】
また、台上試験は、表面にレイングルーブを配したドラム（１回転で溝１個分移動）を走行路面として、タイヤを速度２０ｋｍ／ｈ、スリップ角０°で走行させて発生する横力を測定した。ドラムを１回転させたときの横力の最大値と最小の差を求め、ドラム１２８回転でのこの値の平均値を荷重で除した値を「実験計測値」とした。
【００６１】
その結果、ワンダリング性能指数が小さいほど、横力の実験計測値も小さく、また、実車でのグルーブワンダリング性にも優れることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の評価方法は、タイヤのトレッドパターンを設計する際に、そのグルーブワンダリング性を短時間で評価することができ、グルーブワンダリング性に優れたタイヤの開発に有用である。また、既存タイヤのグルーブワンダリング性も短時間に評価することができ、トレッドパターンの改良を容易にする。
【００６３】
また、本発明の設計方法は、グルーブワンダリング性に優れたトレッドパターンを短時間に設計することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】路面のレイングルーブとタイヤ陸部に相当するゴムブロックとの位置関係を示す模式図である。
【図２】レイングルーブとゴムブロックとの相対位置に対する横力の関係を示すグラフである。
【図３】（ａ）はタイヤ溝情報画像、（ｂ）は路面情報画像１（第１画像）、（ｃ）は路面情報画像２（第２画像）の一例を示す図である。
【図４】（ａ）は路面情報画像１、（ｂ）は路面情報画像２の例を示す図である。
【図５】路面のレイングルーブとタイヤの陸部との位置関係を示す模式図であり、（ａ）は陸部がグルーブに完全にかかった状態、（ｂ）及び（ｃ）は左方向力が発生する状態（ｂ：路面情報画像１、ｃ：路面情報画像２）を示す。
【図６】（ａ）が抽出前の画像転写結果の一例を示すグラフであり、（ｂ）が抽出処理後の一例を示すグラフである。
【図７】スライド量に対するワンダリング値の変化を示すグラフである。
【図８】（ａ）はワンダリング値が最大値をとるときの転写画像の図であり、（ｂ）はワンダリング値が最小値をとるときの転写画像の図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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