【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両用タイヤのトレッド磨耗測定装置に関し、特に乗車状態でタイヤトレッドの磨耗状態を測定するのに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような車両用タイヤのトレッド磨耗測定装置としては、例えばタイヤトレッド面の一部に、当該タイヤトレッドの磨耗状態の変化に伴って表面形状が経化するマーク部を形成し、磨耗によるマーク部の形状変化を画像処理によって検出し、その形状からタイヤトレッドの磨耗状態を算出するものがある（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−５２９０８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両用タイヤのトレッド磨耗測定装置では、マーク部がタイヤトレッド面の一部にしか形成されておらず、しかもそのマーク部の形状を画像処理によって検出するため、例えばタイヤが取付けられている車輪を所定の状態に置く必要があり、実質的に乗車状態でタイヤトレッドの磨耗状態を測定するのは困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発されたものであり、乗車状態でタイヤトレッドの磨耗状態測定が可能な車両用タイヤのトレッド磨耗測定装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明の車両用タイヤのトレッド磨耗測定装置は、車両用タイヤのトレッド面に、当該タイヤトレッドの磨耗状態の変化に伴って形状が変化するマーク部を形成すると共に、撮像された転舵輪の転舵状態が所定状態であるとき、当該転舵輪のタイヤトレッド面のマーク部の形状から当該転舵輪のタイヤトレッド磨耗状態を算出することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の効果】
而して、本発明の車両用タイヤのトレッド磨耗測定装置は、車両用タイヤのトレッド面に、当該タイヤトレッドの磨耗状態の変化に伴って形状が変化するマーク部を形成すると共に、撮像された転舵輪の転舵状態が所定の状態であるとき、当該転舵輪のタイヤトレッド面のマーク部の形状から当該転舵輪のタイヤトレッド磨耗状態を算出する構成としたため、前記マーク部をタイヤトレッド面に複数箇所形成することにより、撮像された転舵輪のタイヤトレッド面のマーク部の形状から当該転舵輪のタイヤトレッド磨耗状態を算出することが可能となり、乗車状態でタイヤトレッド磨耗状態を測定することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用タイヤのトレッド磨耗測定装置の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明の車両用タイヤのトレッド磨耗測定装置の一実施形態を示す概略構成図である。図中、符号１は磨耗測定対象となる転舵輪（前輪）、２は当該転舵輪に装着されたタイヤである。このタイヤ２のトレッド面には、図２に示すようにグルーブ（溝）２の側方に複数のマーク部３が形成されている（図は代表して一つだけ示す）。このマーク部３は、タイヤ２のトレッド面に開口する凹部からなり、トレッド面の開口部が長方形で、奥方ほど狭くなる、四角錐形状になっている。従って、例えばタイヤ使用開始時のマーク部３の開口部は図２ｂに示すように比較的大きく、例えば少し使用したときのマーク部３の開口部はタイヤトレッドの磨耗によって図２ｃに示すように少し小さくなり、例えばかなり使用したときのマーク部３の開口部は更なるタイヤトレッドの磨耗によって図２ｄに示すようにかなり小さくなる。即ち、このマーク部３は、タイヤ２のトレッド磨耗状態の変化に伴って形状が変化するものであるから、この形状からタイヤ２のトレッド磨耗状態を算出することができる。本実施形態では、このマーク部３の形状からタイヤ２のトレッド磨耗状態を算出するにあたり、所謂画像処理を用いるので、マーク部３の周囲のタイヤ２と当該マーク部３とが識別し易いようにコントラストの強い色を着色しておくとよい。
【０００９】
一方、車両には、運転者による操舵状態を検出するための操舵角センサ４、前記転舵輪１の回転速度を検出する車輪速度センサ５、ドアミラーに取付けられ且つ前記転舵輪１を含めて前輪フェンダ部、即ち車両の前方側部を撮像する撮像手段としてのカメラ６が設けられている。また、運転者によって操作され且つ前記転舵輪１のタイヤ２のトレッド磨耗状態測定を要求するタイヤチェックスイッチ７、そのタイヤ２のトレッド磨耗状態測定結果を表示するディスプレイ８が設けられている。前記操舵角センサ４、車輪速度センサ５、カメラ６、タイヤチェックスイッチ７の出力信号はタイヤトレッド磨耗測定器９に入力され、当該タイヤトレッド磨耗測定器９で測定されたタイヤトレッド磨耗状態測定結果が前記ディスプレイ８に表示される。なお、ディスプレイ８には、音声表示のためのスピーカを併設してもよい。
【００１０】
前記タイヤトレッド磨耗測定器９は、例えばマイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えている。このタイヤトレッド磨耗測定器９は、前記操舵角センサ４で検出された操舵角、車輪速度センサ５で検出された転舵輪１の回転速度、カメラ６で撮像された転舵輪１、特にそのタイヤ１のトレッド画像、タイヤチェックスイッチ７の出力信号を用い、後述する図３の演算処理に従って、転舵輪１のタイヤ２のトレッド磨耗状態を算出測定し、その結果を前記ディスプレイ８に表示する信号を出力する。
【００１１】
前記図３の演算処理は、前記タイヤトレッド磨耗測定器９の演算処理装置において、例えば１０ｍｓｅｃ． 毎のタイマ割込処理によって実行される。なお、この演算処理では通信のためのステップを設けていないが、演算処理結果は随時記憶装置に更新記憶されるし、必要な情報は記憶装置から随時読込まれる。
この演算処理では、まずステップＳ１で、前記タイヤチェックスイッチ７がオン状態であるか否かを判定し、当該タイヤチェックスイッチ７がオン状態である場合にはステップＳ２に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００１２】
前記ステップＳ２では、前記車輪速度センサ５で検出された転舵輪１の回転速度が“０”であるか否かを用いて車両が停車中であるか否かを判定し、車両が停車中である場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
前記ステップＳ３では、例えば前記操舵角センサ４で検出される操舵状態をモニタリングしながら、例えば右フル転舵状態等に設定された所定転舵状態になるように転舵（運転者にとっては操舵）を指示する。
【００１３】
次にステップＳ４に移行して、後述するパターンマッチング処理によってトレッド磨耗状態測定対象となる転舵輪１の転舵状態が前記所定転舵状態であるか否かを判定し、当該転舵輪１の転舵状態が所定転舵状態である場合にはステップＳ５に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ３に移行する。
前記ステップＳ５では、転舵（運転者にとっては操舵）を停止するように指示する。
【００１４】
次にステップＳ６に移行して、前記カメラ６で撮像された転舵輪１のタイヤ２のマーク部３の形状から、画像処理によってトレッド磨耗状態、具体的には磨耗量を算出する。画像処理の具体的な内容としては、例えばエッジ強調のためのフィルタリング処理、エッジで囲まれるマーク部３の抽出、マーク部３の大きさ（例えば幅など）の算出、マーク部３の大きさからタイヤトレッド磨耗量の算出などが挙げられる。
【００１５】
次にステップＳ７に移行して、前記ステップ６で算出されたタイヤトレッド磨耗量が所定値以上であるか否かを判定し、当該タイヤトレッド磨耗量が所定値異常である場合にはステップＳ８に移行し、そうでない場合にはステップＳ９に移行する。
前記ステップＳ８では、測定対象転舵輪１のタイヤ２のタイヤトレッド磨耗状態が不良である旨を前記ディスプレイ８に表示してからメインプログラムに復帰する。
【００１６】
前記ステップＳ９では、測定対象転舵輪１のタイヤ２のタイヤトレッド磨耗状態が良好である旨を前記ディスプレイ８に表示してからメインプログラムに復帰する。
次に、前記パターンマッチング処理によって、タイヤトレッド磨耗状態測定対象となる転舵輪１が所定転舵状態にあるか否かを判定する方法について説明する。例えば図４ａには、転舵輪１が殆ど転舵されていない状態を示す。このような状態では、ドラミラーに取付けられたカメラ６にタイヤ１のトレッドは映らない。この状態から、例えば左前輪からなる転舵輪１を右転舵していくと、図４ｂのように左前輪の後部が車体外側にはみ出し、タイヤ１のトレッド、つまり前記マーク部３をカメラ６で撮像することができる。ドアミラーに取付けられたカメラ６の停車中における撮像画像は、極端なバウンド・リバウンドがない限り、車両の状態に関わらず、一様に車両前方側部を映し出しており、転舵輪１の転舵状態のみが変化する。従って、前記所定転舵状態に対応するパターンＰを図５ａのように記憶しておき、図５ｂのように転舵輪１のエッジがパターンＰに一致又は略一致したとき、当該転舵輪１が所定転舵状態にあると判定することができる。
【００１７】
このように撮像手段であるカメラ６の撮像画像から、パターンマッチング処理などによって転舵輪１の転舵状態が所定転舵状態にあることを判定し、当該所定転舵状態にある転舵輪１のタイヤ２のマーク部３の形状から磨耗状態を算出するようにすれば、転舵輪１のタイヤ２を所定の状態に設置することなく、タイヤ２のトレッド磨耗状態を測定することが可能となり、乗車状態でタイヤ磨耗状態を測定することができる。また、パターンマッチング処理によって転舵状態を検出することにより、転舵角センサ等の転舵状態検出手段が必要とならず、その分だけ、部品点数やコストを低減することが可能となる。また、例えば図４のようなカメラ撮像画像をディスプレイ８に表示すれば、例えば転舵輪の向きが分かり易いとか、自車両と側方との隙間が分かり易いとか、自車両と駐車枠とが平行か分かり易いといった付加価値が発生する。
【００１８】
なお、前記実施形態では、撮像手段であるカメラをドアミラーに取付けた場合についてのみ説明したが、この撮像手段の取付け位置はこれに限定されない。
また、前記実施形態では、タイヤトレッド磨耗測定器にマイクロコンピュータを適用した場合について説明したが、これに代えてカウンタ、比較器等の電子回路を組み合わせて構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用タイヤのトレッド磨耗測定装置の一実施形態を示す概略略構成図である。
【図２】図１の車両用タイヤのトレッドに形成されたマーク部の説明図である。
【図３】図１のタイヤトレッド磨耗測定器で行われる演算処理のフローチャートである。
【図４】図３の演算処理で行われる所定転舵状態のパターンマッチング処理の説明図である。
【図５】図３の演算処理で行われる所定転舵状態のパターンマッチング処理の説明図である。
【符号の説明】
１は転舵輪
２はタイヤ
３はマーク部
４は操舵角センサ
５は車輪速度センサ
６はカメラ
７はタイヤチェックスイッチ
８はディスプレイ
９はタイヤトレッド磨耗測定器[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an apparatus for measuring tread wear of a vehicle tire, and is particularly suitable for measuring the wear state of a tire tread in a riding state.
[0002]
[Prior art]
As such a tread wear measuring device for a vehicle tire, for example, a mark portion whose surface shape is warped with a change in the wear state of the tire tread is formed on a part of the tire tread surface, and a mark portion due to wear is formed. There is a method in which a change in the shape of a tire tread is detected by image processing, and a wear state of a tire tread is calculated from the shape (for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-52908
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional tread wear measuring device for a vehicle tire, the mark portion is formed only on a part of the tire tread surface, and the shape of the mark portion is detected by image processing. There is a problem that it is difficult to measure the worn state of the tire tread when the vehicle is in a riding state, since it is necessary to place the wheels in a predetermined state.
[0005]
The present invention has been developed in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle tire tread wear measurement device capable of measuring a tire tread wear state while riding.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the tread wear measuring device for a vehicle tire of the present invention, on the tread surface of the vehicle tire, while forming a mark portion whose shape changes with a change in the wear state of the tire tread, When the steered state of the steered wheel imaged is a predetermined state, the tire tread wear state of the steered wheel is calculated from the shape of the mark on the tire tread surface of the steered wheel.
[0007]
【The invention's effect】
Thus, the device for measuring tread wear of a vehicle tire according to the present invention forms a mark portion on the tread surface of the vehicle tire, the shape of which changes with the change in the state of wear of the tire tread, and images are taken. When the steered state of the steered wheel is in a predetermined state, the tire tread wear state of the steered wheel is calculated from the shape of the mark part on the tire tread surface of the steered wheel. By forming a plurality of locations, it is possible to calculate the tire tread wear state of the steered wheel from the shape of the marked portion of the tire tread surface of the steered wheel imaged, and to measure the tire tread wear state in the riding state. It becomes possible.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a tread wear measuring device for a vehicle tire according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a tread wear measuring device for a vehicle tire according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a steered wheel (front wheel) to be measured for wear, and 2 denotes a tire mounted on the steered wheel. As shown in FIG. 2, a plurality of mark portions 3 are formed on the tread surface of the tire 2 on the side of the groove 2 (only one mark is shown in the figure). The mark portion 3 is formed of a concave portion that opens on the tread surface of the tire 2, and has a rectangular pyramid shape in which the opening portion of the tread surface is rectangular and becomes narrower toward the back. Accordingly, for example, the opening of the mark portion 3 at the start of use of the tire is relatively large as shown in FIG. 2B, and the opening of the mark portion 3 when the tire is slightly used, for example, is slightly large due to wear of the tire tread as shown in FIG. 2C. The opening of the mark portion 3, for example when used considerably, becomes considerably smaller as shown in FIG. 2d due to further tire tread wear. That is, since the shape of the mark portion 3 changes with the change in the tread wear state of the tire 2, the tread wear state of the tire 2 can be calculated from this shape. In the present embodiment, so-called image processing is used in calculating the tread wear state of the tire 2 from the shape of the mark portion 3, so that the tire 2 around the mark portion 3 and the mark portion 3 can be easily distinguished. It is good to color a color with strong contrast.
[0009]
On the other hand, the vehicle includes a steering angle sensor 4 for detecting a steering state by a driver, a wheel speed sensor 5 for detecting a rotation speed of the steered wheels 1, a front wheel fender attached to a door mirror and including the steered wheels 1. A camera 6 is provided as an image pickup unit for picking up an image of the section, that is, the front side of the vehicle. Further, a tire check switch 7 operated by a driver and requesting measurement of a tread wear state of the tire 2 of the steered wheel 1 and a display 8 for displaying a tread wear state measurement result of the tire 2 are provided. The output signals of the steering angle sensor 4, the wheel speed sensor 5, the camera 6, and the tire check switch 7 are input to a tire tread wear measuring device 9, and the measurement result of the tire tread wear state measured by the tire tread wear measuring device 9 is obtained. The information is displayed on the display 8. The display 8 may be provided with a speaker for voice display.
[0010]
The tire tread wear measuring device 9 includes an arithmetic processing device such as a microcomputer. The tire tread wear measuring device 9 includes a steering angle detected by the steering angle sensor 4, a rotation speed of the steered wheel 1 detected by the wheel speed sensor 5, a steered wheel 1 captured by the camera 6, particularly, the tire 1. The tread wear state of the tire 2 of the steered wheel 1 is calculated and measured by using the tread image of FIG. I do.
[0011]
The arithmetic processing of FIG. 3 is performed by, for example, 10 msec. It is executed by a timer interrupt process for each time. Although no step for communication is provided in this arithmetic processing, the arithmetic processing result is updated and stored in the storage device at any time, and necessary information is read from the storage device as needed.
In this calculation process, first, in step S1, it is determined whether or not the tire check switch 7 is on. If the tire check switch 7 is on, the process proceeds to step S2. Returns to the main program.
[0012]
In step S2, it is determined whether or not the vehicle is stopped by using whether or not the rotation speed of the steered wheels 1 detected by the wheel speed sensor 5 is "0". If so, the process proceeds to step S3; otherwise, the process returns to the main program.
In step S3, for example, the steering state detected by the steering angle sensor 4 is monitored, and the vehicle is steered to a predetermined steering state set to, for example, a full right steering state (steering for the driver). Instruct.
[0013]
Next, the process proceeds to step S4, where it is determined whether the steered state of the steered wheel 1 to be measured for the tread wear state is the predetermined steered state by a pattern matching process described later, and the turning of the steered wheel 1 is determined. If the rudder state is the predetermined turning state, the process proceeds to step S5; otherwise, the process proceeds to step S3.
In step S5, an instruction is given to stop turning (steering for the driver).
[0014]
Next, in step S6, the tread wear state, specifically, the wear amount is calculated by image processing from the shape of the mark portion 3 of the tire 2 of the steered wheel 1 captured by the camera 6. Specific contents of the image processing include, for example, filtering processing for edge enhancement, extraction of the mark portion 3 surrounded by the edge, calculation of the size (for example, width, etc.) of the mark portion 3, and calculation of the size of the mark portion 3. Calculation of the tire tread wear amount and the like can be mentioned.
[0015]
Next, proceeding to step S7, it is determined whether or not the tire tread wear amount calculated in step 6 is equal to or more than a predetermined value. If the tire tread wear amount is abnormal to the predetermined value, the process proceeds to step S8. The process proceeds to step S9 if not.
In the step S8, the display 8 indicates that the tire tread wear state of the tire 2 of the steered wheel 1 to be measured is bad, and then the process returns to the main program.
[0016]
In step S9, the display shows that the tire 2 of the steered wheel 1 to be measured has a good tread wear state on the display 8, and then returns to the main program.
Next, a method for determining whether or not the steered wheel 1 to be measured for the tire tread wear state is in a predetermined steered state by the pattern matching process will be described. For example, FIG. 4A shows a state in which the steered wheels 1 are hardly steered. In such a state, the tread of the tire 1 does not appear on the camera 6 attached to the dora mirror. In this state, for example, when the steered wheel 1 including the left front wheel is steered to the right, the rear portion of the left front wheel protrudes outside the vehicle body as shown in FIG. 4B, and the tread of the tire 1, that is, the mark portion 3 is Images can be taken. The captured image of the camera 6 attached to the door mirror while the vehicle is stopped shows the front side of the vehicle uniformly regardless of the state of the vehicle, unless there is an extreme bounce or rebound. Only changes. Therefore, the pattern P corresponding to the predetermined turning state is stored as shown in FIG. 5A, and when the edge of the turning wheel 1 matches or substantially matches the pattern P as shown in FIG. It can be determined that the vehicle is in a turning state.
[0017]
In this way, it is determined from the image captured by the camera 6 that is the imaging means that the steered state of the steered wheel 1 is in the predetermined steered state by pattern matching processing or the like, and the tire of the steered wheel 1 in the predetermined steered state is determined. If the wear state is calculated from the shape of the mark portion 3 of the tire 2, the tread wear state of the tire 2 can be measured without setting the tire 2 of the steered wheel 1 in a predetermined state, and the riding state can be measured. Can be used to measure the tire wear state. Further, by detecting the turning state by the pattern matching process, a turning state detecting means such as a turning angle sensor is not required, and the number of parts and cost can be reduced correspondingly. Also, for example, if a camera-captured image as shown in FIG. 4 is displayed on the display 8, for example, the direction of the steered wheels can be easily understood, the gap between the own vehicle and the side can be easily understood, or the own vehicle and the parking frame are parallel. The added value that is easy to understand arises.
[0018]
In the above-described embodiment, only the case where the camera as the imaging unit is mounted on the door mirror is described, but the mounting position of the imaging unit is not limited to this.
Further, in the above-described embodiment, the case where the microcomputer is applied to the tire tread wear measuring device has been described. However, instead of this, an electronic circuit such as a counter and a comparator may be combined.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a tread wear measuring device for a vehicle tire according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a mark portion formed on a tread of the vehicle tire of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart of a calculation process performed by the tire tread wear measuring device of FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory diagram of a pattern matching process in a predetermined turning state performed in the calculation process of FIG. 3;
FIG. 5 is an explanatory diagram of a pattern matching process in a predetermined turning state performed in the calculation process of FIG. 3;
[Explanation of symbols]
1 is a steered wheel 2 is a tire 3 is a mark 4 is a steering angle sensor 5 is a wheel speed sensor 6 is a camera 7 is a tire check switch 8 is a display 9 is a tire tread wear measuring device
