JP2015161575A - タイヤ劣化評価装置とそのシステム、その方法及びそのプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】使用済の中古タイヤの劣化をタイヤの使用によって摩耗していない領域に生じているひび割れを測定することで、タイヤの材質に対する劣化を精度高く評価する。
【解決手段】タイヤ接地面の変位を測定して接地面の山部と溝部の判別を可能とする距離データ１５を生成する変位測定部４と、接地面を撮影して接地面画像データ１６を生成する撮像部５と、距離データと接地面画像データを合成して合成画像データ１７を生成する距離画像合成部１０と、合成画像データのうち接地面の溝部の領域からひび割れを検出するために抽出された評価領域を２値化処理して２値化接地面画像データ１８を生成する２値化処理部１２と、２値化接地面画像データのうち白画像データ領域又は黒画像データ領域の面積を演算して第１の面積データ１９を生成する面積演算部１３と、第１の面積データを出力する出力部２を有する。
【選択図】図１
【解決手段】タイヤ接地面の変位を測定して接地面の山部と溝部の判別を可能とする距離データ１５を生成する変位測定部４と、接地面を撮影して接地面画像データ１６を生成する撮像部５と、距離データと接地面画像データを合成して合成画像データ１７を生成する距離画像合成部１０と、合成画像データのうち接地面の溝部の領域からひび割れを検出するために抽出された評価領域を２値化処理して２値化接地面画像データ１８を生成する２値化処理部１２と、２値化接地面画像データのうち白画像データ領域又は黒画像データ領域の面積を演算して第１の面積データ１９を生成する面積演算部１３と、第１の面積データを出力する出力部２を有する。
【選択図】図１
Description
本発明は、使用済の中古タイヤの劣化をひび割れの測定を介して評価するタイヤ劣化評価装置とそのシステム、その方法及びそのプログラムに関する。
今日の自動車リサイクル産業では自動車中古部品市場の縮小が危惧されており、中古部品の利用促進は長年の課題であった。日本国内では新品志向が強く、使い捨ての考えが多い。特にタイヤは消耗品であり需要が多い為、新品交換のサイクルが早い。不要になった廃タイヤの発生量は年間約１００万トンと言われているが、その中には使用可能なものも多数存在する。処分方法は様々であるが、焼却処分時に発生する内分泌撹乱作用を有すると疑われる化学物質による環境への影響は、人体への影響も懸念されている。
このような背景には、使用済・中古タイヤに関する定量的な測定に基く明確な評価基準が存在していない為、使用者の独断や、点検作業員の目視による曖昧な判定基準によって使用可能であるにも関わらず処分する場合が多いということがある。
従って、明確な品質基準と劣化評価システムを設けることによれば、使用済・中古タイヤの流通サイクルをより延ばすことが可能になると考えられる。
これまで、タイヤの品質に関する検査や摩耗の評価については、いくつか特許出願がなされている。
このような背景には、使用済・中古タイヤに関する定量的な測定に基く明確な評価基準が存在していない為、使用者の独断や、点検作業員の目視による曖昧な判定基準によって使用可能であるにも関わらず処分する場合が多いということがある。
従って、明確な品質基準と劣化評価システムを設けることによれば、使用済・中古タイヤの流通サイクルをより延ばすことが可能になると考えられる。
これまで、タイヤの品質に関する検査や摩耗の評価については、いくつか特許出願がなされている。
例えば、特許文献１には、「タイヤ偏摩耗管理方法」という名称で、タイヤの偏摩耗の検出から、対応策の決定までを自動的に行う装置が開示されている。
この発明では、スキャナによりタイヤ形状を読み込み、同一タイヤの新品時形状と比較をして、差分形状を求め、その差分形状に基づいて偏摩耗データベースを検索し、偏摩耗の有無と種類を判断し、その偏摩耗を調査した後には、対応策データベースを検索することによって抽出されたタイヤ位置交換方法及びその他の対応策の指示が表示される。従って、作業者の経験や知識によらず、しかも労力を軽減することが可能である。
この発明では、スキャナによりタイヤ形状を読み込み、同一タイヤの新品時形状と比較をして、差分形状を求め、その差分形状に基づいて偏摩耗データベースを検索し、偏摩耗の有無と種類を判断し、その偏摩耗を調査した後には、対応策データベースを検索することによって抽出されたタイヤ位置交換方法及びその他の対応策の指示が表示される。従って、作業者の経験や知識によらず、しかも労力を軽減することが可能である。
また、特許文献２には、「タイヤ摩耗監視装置」という名称で、タイヤのトレッド層の底部にトレッドゴム層とは異なる色の摩耗監視用異色ゴム部材を埋設して、そのトレッド面の摩耗を画像監視することで、走行中の車両のタイヤ摩耗の監視を可能とするとともに、タイヤの交換時期を容易に把握することが可能である。
さらに、特許文献３には、「タイヤ検査方法および装置」という名称で、タイヤ画像から不良部分を、熟練を有することなく簡単かつ短時間に発見でき、正確かつ効率的に検査可能な技術が開示されている。
この発明は、タイヤをレーザー式非破壊検査機及びＣＣＤカメラ等でそれぞれ撮像して得られる白黒濃淡基調の画像信号に基づいてタイヤの良・不良を検査するにあたり、画像信号に基づいて不良部分を検出し、不良部分をマーキングして画像信号をモニタに表示するものである。
この発明は、タイヤをレーザー式非破壊検査機及びＣＣＤカメラ等でそれぞれ撮像して得られる白黒濃淡基調の画像信号に基づいてタイヤの良・不良を検査するにあたり、画像信号に基づいて不良部分を検出し、不良部分をマーキングして画像信号をモニタに表示するものである。
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、タイヤの摩耗は測定・評価は可能であるものの中古のタイヤ劣化の現れには摩耗のみならずひび割れがあるが、そのひび割れについては測定・評価ができないという課題があった。
また、特許文献２に開示される技術でも、トレッド部の摩耗によってその底部に予め埋設された異色のゴム部材を露出させるので、トレッド面の監視画像によって車両が走行中でもタイヤ摩耗を監視可能であるものの、やはり、タイヤのゴム材自身の経年劣化に伴って生じるひび割れについては測定・監視ができないという課題があった。
さらに、特許文献３に開示される技術では、被検タイヤのトップインナー間にエアーが混入している場合には、２値化された場合にその部分が白レベルになり、その部分を不良部分としてマーキングすることで不良部分の検出が容易であるものの、被検タイヤは新品のタイヤであり、使用や経年に伴うひび割れなどを生じる劣化に関する測定・評価ができないという課題があった。
また、特許文献２に開示される技術でも、トレッド部の摩耗によってその底部に予め埋設された異色のゴム部材を露出させるので、トレッド面の監視画像によって車両が走行中でもタイヤ摩耗を監視可能であるものの、やはり、タイヤのゴム材自身の経年劣化に伴って生じるひび割れについては測定・監視ができないという課題があった。
さらに、特許文献３に開示される技術では、被検タイヤのトップインナー間にエアーが混入している場合には、２値化された場合にその部分が白レベルになり、その部分を不良部分としてマーキングすることで不良部分の検出が容易であるものの、被検タイヤは新品のタイヤであり、使用や経年に伴うひび割れなどを生じる劣化に関する測定・評価ができないという課題があった。
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、使用済の中古タイヤの劣化をタイヤの使用によって摩耗していない領域、すなわち、接地面の山部ではなく、車両走行による摩耗や損傷による影響を受け難い溝部に生じているひび割れを測定することで、よりタイヤの材質に対する劣化を精度高く評価するタイヤ劣化評価装置とそのシステム、その方法及びそのプログラムを提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明であるタイヤ劣化評価装置は、タイヤの接地面の変位を測定して前記接地面の山部と溝部の判別を可能とする距離データを生成する変位測定部と、前記接地面を撮影して接地面画像データを生成する撮像部と、前記距離データと前記接地面画像データを合成して合成画像データを生成する距離画像合成部と、前記合成画像データのうち前記接地面の前記溝部の領域からひび割れを検出するために抽出された評価領域を２値化処理して２値化接地面画像データを生成する２値化処理部と、前記２値化接地面画像データのうち白画像データ領域又は黒画像データ領域の面積を演算して第１の面積データを生成する面積演算部と、前記第１の面積データを出力する出力部と、を有することを特徴とするタイヤ劣化評価装置とを有するものである。
上記構成のタイヤ劣化評価装置では、変位測定部がタイヤの接地面の変位を測定して距離データを得ることでタイヤの接地面における山部と溝部の判別を可能とする作用を有する。また、撮像部がタイヤの接地面を撮影して画像データを得て、距離画像合成部が距離データと画像データを合成し、その合成された画像データにおいて溝部の領域から評価領域を抽出しつつ、溝部の領域における評価領域で２値化処理することで、溝部に生じているひび割れの面積を測定するように作用する。
溝部は通常の車両走行時では道路面に接触しないため、その領域にはタイヤの材質であるゴムの摩耗によらない経年劣化の現れとなるひび割れが生じる可能性が高い。従って、特にこの溝部におけるひび割れを測定するために、接地面の変位を測定しつつ、さらに接地面を撮影して、距離データと接地面画像データを合成する。そして、溝部の領域から評価領域を抽出し、その評価領域の範囲で接地面画像データを２値化処理して、ひび割れを検出するのである。溝部は道路面に接触しておらず、生じているひび割れでは内部のゴムの色が見えているため、通常は黒色として測定される。従って、本発明のタイヤ劣化評価装置では、２値化処理後の黒画像データ領域の面積を演算し、それを出力することでタイヤの劣化評価を定量的に実施するように作用するのである。
なお、２値化処理自体は既に知られた処理であるので詳細には説明しないが、画像信号を閾値によって白画像データと黒画像データに分けるので、タイヤの材質あるいは２値化処理の閾値によってひび割れは必ずしも黒画像データとはならない可能性もある。すなわち、白画像データがひび割れとなる場合もある。また、２値化処理に白黒反転処理も含める場合もあるので、白画像データと黒画像データのいずれもひび割れに関するデータとなり得る。
また、本発明では変位測定部と撮像部を分けているが、例えば特開２０１１−１７９９２５号公報で開示されているような距離画像センサを採用する場合には、距離画像センサは、変位測定部と撮像部の機能を併せるものであると考えられるので、たとえ距離画像センサを採用しても本発明の範囲から外れるものではない。
上記構成のタイヤ劣化評価装置では、変位測定部がタイヤの接地面の変位を測定して距離データを得ることでタイヤの接地面における山部と溝部の判別を可能とする作用を有する。また、撮像部がタイヤの接地面を撮影して画像データを得て、距離画像合成部が距離データと画像データを合成し、その合成された画像データにおいて溝部の領域から評価領域を抽出しつつ、溝部の領域における評価領域で２値化処理することで、溝部に生じているひび割れの面積を測定するように作用する。
溝部は通常の車両走行時では道路面に接触しないため、その領域にはタイヤの材質であるゴムの摩耗によらない経年劣化の現れとなるひび割れが生じる可能性が高い。従って、特にこの溝部におけるひび割れを測定するために、接地面の変位を測定しつつ、さらに接地面を撮影して、距離データと接地面画像データを合成する。そして、溝部の領域から評価領域を抽出し、その評価領域の範囲で接地面画像データを２値化処理して、ひび割れを検出するのである。溝部は道路面に接触しておらず、生じているひび割れでは内部のゴムの色が見えているため、通常は黒色として測定される。従って、本発明のタイヤ劣化評価装置では、２値化処理後の黒画像データ領域の面積を演算し、それを出力することでタイヤの劣化評価を定量的に実施するように作用するのである。
なお、２値化処理自体は既に知られた処理であるので詳細には説明しないが、画像信号を閾値によって白画像データと黒画像データに分けるので、タイヤの材質あるいは２値化処理の閾値によってひび割れは必ずしも黒画像データとはならない可能性もある。すなわち、白画像データがひび割れとなる場合もある。また、２値化処理に白黒反転処理も含める場合もあるので、白画像データと黒画像データのいずれもひび割れに関するデータとなり得る。
また、本発明では変位測定部と撮像部を分けているが、例えば特開２０１１−１７９９２５号公報で開示されているような距離画像センサを採用する場合には、距離画像センサは、変位測定部と撮像部の機能を併せるものであると考えられるので、たとえ距離画像センサを採用しても本発明の範囲から外れるものではない。
また、請求項２に記載の発明であるタイヤ劣化評価装置は、請求項１に記載のタイヤ劣化評価装置において、前記白画像データ領域又は黒画像データ領域の第１の面積データを、劣化を評価するために予め定められた第１の評価閾値データで評価して第１の評価ランクデータを生成する評価部を備え、前記出力部は前記第１の評価ランクデータを出力することを特徴とするものである。
上記構成のタイヤ劣化評価装置では、請求項１に記載の発明の作用に加えて、評価部が、第１の評価閾値データを用いて白画像データ領域又は黒画像データ領域の第１の面積データをランク評価するように作用する。
上記構成のタイヤ劣化評価装置では、請求項１に記載の発明の作用に加えて、評価部が、第１の評価閾値データを用いて白画像データ領域又は黒画像データ領域の第１の面積データをランク評価するように作用する。
そして、請求項３に記載の発明であるタイヤ劣化評価システムは、請求項１又は請求項２に記載のタイヤ劣化評価装置と、被評価対象のタイヤを保持するタイヤ保持部と、このタイヤ保持部を可動とする駆動部と、前記タイヤを前記タイヤ劣化装置の変位測定部で測定可能な位置及び撮像部で撮影可能な位置に前記タイヤ保持部を移動及び姿勢を制御する制御部と、を有するものである
上記構成のタイヤ劣化評価システムでは、請求項１又は請求項２に記載の発明であるタイヤ劣化評価装置を備えつつ、被評価対象であるタイヤを保持しつつ、それを可動として、制御部で移動、姿勢制御するように作用させて、タイヤ劣化評価装置を固定可能とするように作用する。また、本発明においては、請求項１又は請求項２に記載のタイヤ劣化評価装置の作用はそのまま踏襲するものである。
上記構成のタイヤ劣化評価システムでは、請求項１又は請求項２に記載の発明であるタイヤ劣化評価装置を備えつつ、被評価対象であるタイヤを保持しつつ、それを可動として、制御部で移動、姿勢制御するように作用させて、タイヤ劣化評価装置を固定可能とするように作用する。また、本発明においては、請求項１又は請求項２に記載のタイヤ劣化評価装置の作用はそのまま踏襲するものである。
さらに、請求項４に記載の発明であるタイヤ劣化評価システムは、請求項３に記載のタイヤ劣化評価システムにおいて、前記タイヤ劣化評価装置の撮像部は、前記タイヤの接地面を撮影して接地面画像データを生成する接地面撮像部と、前記タイヤの側面を撮影して側面画像データを生成する側面撮像部と、を有し、前記２値化処理部は、前記側面画像データのうちひび割れを検出するために抽出された評価領域を２値化処理して２値化側面画像データを生成し、前記面積演算部は前記２値化接地面画像データに関する第１の面積データの他に前記２値化側面画像データのうち白画像データ領域又は黒画像データ領域の面積を演算して第２の面積データを生成し、前記出力部は、前記第１の面積データ及び／又は前記第２の面積データを出力することを特徴とするものである。
上記構成のタイヤ劣化評価システムでは、請求項３に記載の発明の作用に加えて、撮像部が接地面撮像部と側面撮像部を備えて、タイヤの接地面のみならず側面を撮影し接地面画像データの他に側面画像データを得て、接地面と同様にひび割れを測定し２値化処理して、接地面の溝部におけるひび割れに関する第１の面積データ及び／又は側面のひび割れに関する第２の面積データを出力するように作用する。
上記構成のタイヤ劣化評価システムでは、請求項３に記載の発明の作用に加えて、撮像部が接地面撮像部と側面撮像部を備えて、タイヤの接地面のみならず側面を撮影し接地面画像データの他に側面画像データを得て、接地面と同様にひび割れを測定し２値化処理して、接地面の溝部におけるひび割れに関する第１の面積データ及び／又は側面のひび割れに関する第２の面積データを出力するように作用する。
請求項５に記載の発明であるタイヤ劣化評価システムは、請求項２に記載のタイヤ劣化評価装置と、被評価対象のタイヤを保持するタイヤ保持部と、このタイヤ保持部を可動とする駆動部と、前記タイヤを前記タイヤ劣化装置の変位測定部で測定可能な位置及び撮像部で撮影可能な位置に前記タイヤ保持部を移動及び姿勢制御する制御部と、を有し、前記タイヤ劣化評価装置の撮像部は、前記タイヤの接地面を撮影して接地面画像データを生成する接地面撮像部と、前記タイヤの側面を撮影して側面画像データを生成する側面撮像部と、を有し、前記２値化処理部は、前記側面画像データのうちひび割れを検出するために抽出された評価領域を２値化処理して２値化側面画像データを生成し、前記面積演算部は前記２値化接地面画像データに関する第１の面積データの他に、前記２値化側面画像データのうち白画像データ領域又は黒画像データ領域の面積を演算して第２の面積データを生成し、前記評価部は、前記第１の評価ランクデータの他に、前記第２の面積データを、劣化を評価するために予め定められた第２の評価閾値データで評価して第２の評価ランクデータを生成し、前記出力部は、前記第１の面積データ及び／又は前記第２の面積データ並びに前記第１の評価ランクデータ及び／又は第２の評価ランクデータを出力することを特徴とするものである。
上記構成のタイヤ劣化評価システムでは、請求項２に記載の発明の作用を有しながら、さらに、請求項４に記載される発明と同様に、撮像部が接地面撮像部と側面撮像部を備えて、タイヤの接地面のみならず側面を撮影し接地面画像データの他に側面画像データを得て、接地面と同様にひび割れを測定し２値化処理して、接地面の溝部におけるひび割れに関する第１の面積データと側面のひび割れに関する第２の面積データを生成するように作用する。さらに、評価部が接地面の溝部における第１の面積データに対する第１の評価ランクデータに加えて側面における第２の面積データに対する第２の評価ランクデータを用いてランク評価するように作用する。
上記構成のタイヤ劣化評価システムでは、請求項２に記載の発明の作用を有しながら、さらに、請求項４に記載される発明と同様に、撮像部が接地面撮像部と側面撮像部を備えて、タイヤの接地面のみならず側面を撮影し接地面画像データの他に側面画像データを得て、接地面と同様にひび割れを測定し２値化処理して、接地面の溝部におけるひび割れに関する第１の面積データと側面のひび割れに関する第２の面積データを生成するように作用する。さらに、評価部が接地面の溝部における第１の面積データに対する第１の評価ランクデータに加えて側面における第２の面積データに対する第２の評価ランクデータを用いてランク評価するように作用する。
請求項６記載の発明であるタイヤ劣化評価方法は、タイヤの接地面の変位を測定して前記接地面の山部と溝部の判別を可能とする距離データを生成する変位測定工程と、前記接地面を撮影して接地面画像データを生成する撮像工程と、前記距離データと前記接地面画像データを合成して合成画像データを生成する距離画像合成工程と、前記合成画像データのうち前記接地面の前記溝部の領域からひび割れを検出するために抽出された評価領域を２値化処理して２値化接地面画像データを生成する２値化処理工程と、前記２値化接地面画像データのうち白画像データ領域又は黒画像データ領域の面積を演算して第１の面積データを生成する面積演算工程と、前記白画像データ領域又は黒画像データ領域の第１の面積データを、劣化を評価するために予め定められた第１の評価閾値データで評価して第１の評価ランクデータを生成する評価工程と、前記第１の面積データ及び／又は前記第１の評価ランクデータを出力する出力工程と、を有するものである。
上記構成のタイヤ劣化評価方法は、請求項２に記載の発明を方法発明として捉えたものであるので、その作用は請求項２に記載の発明と同様である。
上記構成のタイヤ劣化評価方法は、請求項２に記載の発明を方法発明として捉えたものであるので、その作用は請求項２に記載の発明と同様である。
そして、請求項７に記載の発明であるタイヤ劣化評価方法は、請求項６に記載のタイヤ劣化評価方法において、被評価対象のタイヤを保持するタイヤ保持工程と、前記タイヤの接地面の変位を測定可能な位置あるいは前記接地面を撮影可能な位置に前記タイヤを移動及び姿勢制御する制御工程を前工程として有することを特徴とするものである。
上記構成のタイヤ劣化評価方法は、請求項３に記載される発明のうち請求項２を引用する発明を方法発明として捉えたものであるので、その作用は請求項３に記載の発明のうち請求項２を引用する発明と同様である。
上記構成のタイヤ劣化評価方法は、請求項３に記載される発明のうち請求項２を引用する発明を方法発明として捉えたものであるので、その作用は請求項３に記載の発明のうち請求項２を引用する発明と同様である。
請求項８に記載の発明であるタイヤ劣化評価プログラムは、コンピュータによって、タイヤ劣化評価のために実行されるプログラムであって、タイヤの接地面の変位を測定して前記接地面の山部と溝部の判別を可能とする距離データを生成する変位測定工程と、前記接地面を撮影して接地面画像データを生成する撮像工程と、前記距離データと前記接地面画像データを合成して合成画像データを生成する距離画像合成工程と、前記合成画像データのうち前記接地面の前記溝部の領域からひび割れを検出するために抽出された評価領域を２値化処理して２値化接地面画像データを生成する２値化処理工程と、前記２値化接地面画像データのうち白画像データ領域又は黒画像データ領域の面積を演算して第１の面積データを生成する面積演算工程と、前記白画像データ領域又は黒画像データ領域の第１の面積データを、劣化を評価するために予め定められた第１の評価閾値データで評価して第１の評価ランクデータを生成する評価工程と、前記第１の面積データ及び／又は前記第１の評価ランクデータを出力する出力工程と、を実行させるものである。
上記構成のタイヤ劣化評価プログラムでは、請求項６に記載したタイヤ劣化評価方法をプログラム発明として捉えた発明であるので、その作用は請求項６に記載される発明の作用と同様である。
上記構成のタイヤ劣化評価プログラムでは、請求項６に記載したタイヤ劣化評価方法をプログラム発明として捉えた発明であるので、その作用は請求項６に記載される発明の作用と同様である。
請求項９に記載の発明であるタイヤ劣化評価プログラムは、請求項８記載のタイヤ劣化評価プログラムおいて、被評価対象のタイヤを保持するタイヤ保持工程と、前記タイヤの接地面の変位を測定可能な位置あるいは前記接地面を撮影可能な位置に前記タイヤを移動及び姿勢制御する制御工程を前工程として実行させることを特徴とするものである。
上記構成のタイヤ劣化評価プログラムは、請求項７に記載したタイヤ劣化評価方法をプログラム発明として捉えた発明であるので、その作用は請求項７に記載される発明の作用と同様である。
上記構成のタイヤ劣化評価プログラムは、請求項７に記載したタイヤ劣化評価方法をプログラム発明として捉えた発明であるので、その作用は請求項７に記載される発明の作用と同様である。
本発明の請求項１に記載のタイヤ劣化評価装置では、タイヤの接地面の溝部に発生しているひび割れを測定可能であるため、タイヤゴムの摩耗によらない経年劣化を定量的に評価することが可能である。また、変位測定部によって接地面の変位を測定して距離データを得ながら、撮像部で接地面画像データを得て、距離データと合成するので、接地面の溝部を検出可能であり、溝部に発生するひび割れを精度良く測定することができる。
さらに、溝部の領域で評価領域を予め定めてひび割れの面積を測定しているので、２値化処理で得られた白画像データあるいは黒画像データのいずれかの領域の面積を演算すれば、全体の割合を求めることも可能である。
さらに、溝部の領域で評価領域を予め定めてひび割れの面積を測定しているので、２値化処理で得られた白画像データあるいは黒画像データのいずれかの領域の面積を演算すれば、全体の割合を求めることも可能である。
本発明の請求項２に記載のタイヤ劣化評価装置では、請求項１に記載の発明の効果に加えて、評価ランクデータが生成されるため、タイヤの劣化に対する評価をランク付けすることが可能であり、ランクに分別することが可能である。このようにランクに分別可能であれば、タイヤの劣化状態に応じてタイヤをランク分けすることができ、中古タイヤの流通市場における価格の目安として利用価値が高くなるという効果が期待できる。さらに、評価ランクのための第１の評価閾値データの細分化の程度によってランクの分別度合いも変化させることができ、市場における価格の他、タイヤ交換の目安などのメンテナンスの指標としても利用価値が高くなるという効果がある。従って、タイヤの安全性や経済性を高めることが可能である。
本発明の請求項３記載のタイヤ劣化評価システムでは、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、タイヤを保持して移動、姿勢制御するタイヤ保持部や駆動部、制御部を備えることで、多数のタイヤの劣化評価を自動で連続的に行うことができる。
また、姿勢制御可能であるので、タイヤ劣化の評価のためのひび割れの測定についても常に一定のタイヤの位置で実施することが可能であり、評価の質のバラツキを抑制することができ、従って、劣化評価の精度を高めることが可能である。
また、姿勢制御可能であるので、タイヤ劣化の評価のためのひび割れの測定についても常に一定のタイヤの位置で実施することが可能であり、評価の質のバラツキを抑制することができ、従って、劣化評価の精度を高めることが可能である。
本発明の請求項４に記載のタイヤ劣化評価システムにおいても、請求項３に記載の発明と同様の効果を発揮することが可能である。
さらに、タイヤの接地面画像データに加えて側面画像データを用いてひび割れの面積を演算可能であるので、タイヤ全体に亘ってより精度の高いタイヤ劣化評価を実施することが可能である。タイヤの側面も接地面における溝部と同様にタイヤの使用時に接地しないものの、ひび割れはタイヤの内圧が高い状態でないと撮影できないことも多く、しかも側面は縁石などで傷が付く可能性もあって、画像処理によるひび割れの測定、演算という観点から精度的には必ずしも高いとは言えない可能性もあるが、タイヤ接地面とは異なる部位でのひび割れの測定となるので、タイヤ劣化評価全体としての精度の向上に資する可能性がある。
さらに、タイヤの接地面画像データに加えて側面画像データを用いてひび割れの面積を演算可能であるので、タイヤ全体に亘ってより精度の高いタイヤ劣化評価を実施することが可能である。タイヤの側面も接地面における溝部と同様にタイヤの使用時に接地しないものの、ひび割れはタイヤの内圧が高い状態でないと撮影できないことも多く、しかも側面は縁石などで傷が付く可能性もあって、画像処理によるひび割れの測定、演算という観点から精度的には必ずしも高いとは言えない可能性もあるが、タイヤ接地面とは異なる部位でのひび割れの測定となるので、タイヤ劣化評価全体としての精度の向上に資する可能性がある。
本発明の請求項５に記載のタイヤ劣化評価システムにおいても請求項３や請求項４の発明と同様の効果を発揮することができる。
さらに、請求項４に記載の発明と同様にタイヤの側面をも撮影して側面画像データと第２の面積データを得て、評価部ではタイヤの接地面の溝部における第１の面積データを用いて得られる第１の評価ランクデータと第２の面積データを用いて得られる第２の評価ランクデータの両方を示すことが可能である。従って、請求項４と同様にタイヤの劣化評価全体としての精度を向上させることが可能である。
さらに、請求項４に記載の発明と同様にタイヤの側面をも撮影して側面画像データと第２の面積データを得て、評価部ではタイヤの接地面の溝部における第１の面積データを用いて得られる第１の評価ランクデータと第２の面積データを用いて得られる第２の評価ランクデータの両方を示すことが可能である。従って、請求項４と同様にタイヤの劣化評価全体としての精度を向上させることが可能である。
本発明の請求項６に記載のタイヤ劣化評価方法は、請求項２に記載の発明を方法発明として捉えたものであるので、その効果は請求項２に記載の発明の効果と同様である。
本発明の請求項７に記載のタイヤ劣化評価方法は、請求項３に記載される発明のうち請求項２を引用する発明を方法発明として捉えたものであるので、その効果は請求項３に記載の発明のうち請求項２を引用する発明の効果と同様である。
本発明の請求項８に記載のタイヤ劣化評価プログラムでは、請求項６に記載したタイヤ劣化評価方法をプログラム発明として捉えた発明であるので、その効果は請求項６に記載される発明の効果と同様である。
本発明の請求項９記載のタイヤ劣化評価プログラムは、請求項７に記載したタイヤ劣化評価方法をプログラム発明として捉えた発明であるので、その効果は請求項７に記載される発明の効果と同様である。
以下に、本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置について図１乃至図４を参照しながら説明する。（特に、請求項１、請求項２、請求項６、請求項８に記載の発明に対応）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置のブロック図である。図２は本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置によって実行されるタイヤ劣化評価のフロー図である。本図は、本願発明のタイヤ劣化評価方法およびコンピュータを用いて実行するプログラムに対してはその実行工程を表すものでもあり、この図を参照しながらタイヤ劣化評価装置１におけるデータ処理の流れを説明することはタイヤ劣化評価方法およびプログラムの実施の形態について説明することと同義である。なお、図２において、工程に関する記載を覆うようにして破線で示しているのは図１に示されるタイヤ劣化評価装置１の構成要素であり、符号を同一としている。
また、図３は本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置によって得られる距離データと画像データの合成、評価領域の抽出、２値化処理の実行を説明するための概念図である。図４の（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る消費税監査システムによって得られる画像データの概念図、（ｂ）はその画像データの中で評価領域を説明するための概念図、（ｃ）は評価領域で２値化処理された２値化画像データの概念図である。
図１において、タイヤ劣化評価装置１は、変位測定部４、撮像部５、処理部３、出力部２及びデータベース群として、処理データベース６と評価データベース７から構成されている。このタイヤ劣化評価装置１は、これらの構成要素を一体にして評価者が手に取って中古タイヤの接地面の表面に近づけることで評価可能な携帯型の装置を想定することができる。あるいは一体でなくとも変位測定部４と撮像部５をセンサとして分離して別体に設けて、有線又は無線でデータを処理部３に送信する場合のような装置としても可能である。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置のブロック図である。図２は本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置によって実行されるタイヤ劣化評価のフロー図である。本図は、本願発明のタイヤ劣化評価方法およびコンピュータを用いて実行するプログラムに対してはその実行工程を表すものでもあり、この図を参照しながらタイヤ劣化評価装置１におけるデータ処理の流れを説明することはタイヤ劣化評価方法およびプログラムの実施の形態について説明することと同義である。なお、図２において、工程に関する記載を覆うようにして破線で示しているのは図１に示されるタイヤ劣化評価装置１の構成要素であり、符号を同一としている。
また、図３は本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置によって得られる距離データと画像データの合成、評価領域の抽出、２値化処理の実行を説明するための概念図である。図４の（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る消費税監査システムによって得られる画像データの概念図、（ｂ）はその画像データの中で評価領域を説明するための概念図、（ｃ）は評価領域で２値化処理された２値化画像データの概念図である。
図１において、タイヤ劣化評価装置１は、変位測定部４、撮像部５、処理部３、出力部２及びデータベース群として、処理データベース６と評価データベース７から構成されている。このタイヤ劣化評価装置１は、これらの構成要素を一体にして評価者が手に取って中古タイヤの接地面の表面に近づけることで評価可能な携帯型の装置を想定することができる。あるいは一体でなくとも変位測定部４と撮像部５をセンサとして分離して別体に設けて、有線又は無線でデータを処理部３に送信する場合のような装置としても可能である。
以下、図２乃至図４も参照しながら説明する。
タイヤ劣化評価装置１の変位測定部４は、タイヤのいわゆるトレッドパターンが形成されている接地面に対して垂直に配置され、接地面に形成されるトレッドパターンの山部と溝部を判別可能にその凹凸を計測するものである。具体的には、変位測定部４との間の距離データとして測定される。従って、山部と溝部のそれぞれの距離データの差分を取れば、山部に対する溝部の深さ、あるいは溝部に対する山部の高さを得ることが可能である。すなわち、いわゆる残溝を得ることができる。変位測定部４として用いられるセンサとしては、レーザー光や赤外線等の電磁波や超音波を放射しその反射波を検知して測距するセンサを用いることが可能である。また、変位測定部４はタイヤの接地面を走査するように構成されればタイヤの幅に亘ってトレッドパターンの山部と溝部の判別を可能とする距離測定を行うことができる。この変位測定部４を用いてタイヤの接地面上における変位を測定するのがステップＳ１の変位測定工程である。
タイヤ劣化評価装置１の変位測定部４は、タイヤのいわゆるトレッドパターンが形成されている接地面に対して垂直に配置され、接地面に形成されるトレッドパターンの山部と溝部を判別可能にその凹凸を計測するものである。具体的には、変位測定部４との間の距離データとして測定される。従って、山部と溝部のそれぞれの距離データの差分を取れば、山部に対する溝部の深さ、あるいは溝部に対する山部の高さを得ることが可能である。すなわち、いわゆる残溝を得ることができる。変位測定部４として用いられるセンサとしては、レーザー光や赤外線等の電磁波や超音波を放射しその反射波を検知して測距するセンサを用いることが可能である。また、変位測定部４はタイヤの接地面を走査するように構成されればタイヤの幅に亘ってトレッドパターンの山部と溝部の判別を可能とする距離測定を行うことができる。この変位測定部４を用いてタイヤの接地面上における変位を測定するのがステップＳ１の変位測定工程である。
本実施の形態において、タイヤ接地面の変位測定を行うのは、残っている溝の深さ（残溝）を定量的に測定することはもちろんであるが、タイヤの接地面にあるトレッドパターンの溝部において、ひび割れや亀裂の測定を行うためである。このように溝部を選択して測定を行う理由について説明する。本願発明が取り扱う中古タイヤは新品のタイヤとは異なり、接地面が使用によって摩耗が進行している。従って、経年劣化によるひび割れが生じ難く、その一方で接地面の山部には使用に伴って突発的な傷や欠けが発生することもある。これらの傷や欠けもタイヤの品質に大きく関わるので、その検知はもちろん重要であるが、経年使用自体によるゴム材料の純粋な劣化に伴うひび割れや亀裂を検知しようとすると誤差を生じ易く、経年劣化評価に対する高い精度を担保することが困難である。
そこで、通常の使用をしても地面に接することのない接地面の溝部に発生するひび割れや亀裂に着目して、その溝部に発生するひび割れや亀裂で経年劣化を評価することにしたのである。
その溝部を正確に選択可能とするためにはトレッドパターンの山部と溝部を判別可能に変位を測定する必要があるのである。
そこで、通常の使用をしても地面に接することのない接地面の溝部に発生するひび割れや亀裂に着目して、その溝部に発生するひび割れや亀裂で経年劣化を評価することにしたのである。
その溝部を正確に選択可能とするためにはトレッドパターンの山部と溝部を判別可能に変位を測定する必要があるのである。
撮像部５は、タイヤ接地面をトレッドパターンを含めて撮影するものであり、既に周知なＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサを用いることが可能である。この撮像部５も走査させる機能を持たせてもよいが、撮像素子は平面的に画像を取り込むことが可能であるので走査させる機能は必要ない場合が多い。この撮像部５を用いてタイヤの接地面を撮影するのが、ステップＳ３の被測定対象撮像工程である。
処理部３の測距演算部８は、変位測定部４で得られるアナログデータをＡ／Ｄ変換しながら、距離データ１５を生成し、読み出し可能に処理データベース６に格納するものであり、その工程がステップＳ２の測距演算工程である。距離データ１５の具体的なイメージとしては、図３に表現される５層のデータのうち、最も上層に示されるものである。距離データ１５には、タイヤ山部６１とタイヤ溝部６０がその境界部６２を挟んで判別可能な距離データが含まれている。また、タイヤ山部６１とタイヤ溝部６０の距離との差分としての残った溝の深さ（残溝）に関するデータも含まれる。なお、タイヤ山部６１におけるハッチングはタイヤ溝部６０に比較して高い領域を便宜的に表現するものである。
本実施の形態では、変位測定部４と測距演算部８を別に設けたが、これを一体として両方の機能を備えた変位測定部４としてもよい。その場合には、ステップＳ１とステップＳ２を併せて変位測定工程とすればよい。
画像処理部９は、撮像部５で得られるアナログデータをＡ／Ｄ変換しながら、画像データ１６を生成し、読み出し可能に処理データベース６に格納するものであり、その工程がステップＳ４の画像処理工程である。画像データ１６の具体的なイメージとしては同様に図３に上から２番目の層として符号１６で示されるとおりである。この画像データ１６によれば、タイヤ山部６１は走行中に路面に接地するため、傷６３や欠け６５が生じている。これに対して走行中にも路面に接地しないタイヤ溝部６０には純粋な経年劣化の結果としてのひび割れ６４が発生している。
実際の中古タイヤの表面は図４（ａ）に示されるとおりである。この写真では見え難いかもしれないが、中央に水平に形成される溝部にひび割れが生じている。しかしながら、タイヤの山部においては摩擦によってひび割れや亀裂が発生していないように見えると同時に、路面との接地によって生じた細かな傷等が観察できる。
画像処理部９も同様に撮像部５と一体にして両方の機能を備えた撮像部５としてもよい。その場合にはステップＳ３とステップＳ４を併せて被測定対象撮像工程としてもよい。また、ステップＳ１，２とステップＳ３，４はこの順序で実行されなくともよく、ステップＳ３，４を実行し、その後にステップＳ１，２を実行してもよい。
さらに、本実施の形態では距離データ１５と画像データ１６を変位測定部４と撮像部５という別個のセンサを用いて得たが、前述のとおり、これらの２つの機能を兼ね備えた距離画像センサ等を設けて、１つのセンサから距離データ１５と画像データ１６のデータを取得するようにしてもよい。
処理部３の測距演算部８は、変位測定部４で得られるアナログデータをＡ／Ｄ変換しながら、距離データ１５を生成し、読み出し可能に処理データベース６に格納するものであり、その工程がステップＳ２の測距演算工程である。距離データ１５の具体的なイメージとしては、図３に表現される５層のデータのうち、最も上層に示されるものである。距離データ１５には、タイヤ山部６１とタイヤ溝部６０がその境界部６２を挟んで判別可能な距離データが含まれている。また、タイヤ山部６１とタイヤ溝部６０の距離との差分としての残った溝の深さ（残溝）に関するデータも含まれる。なお、タイヤ山部６１におけるハッチングはタイヤ溝部６０に比較して高い領域を便宜的に表現するものである。
本実施の形態では、変位測定部４と測距演算部８を別に設けたが、これを一体として両方の機能を備えた変位測定部４としてもよい。その場合には、ステップＳ１とステップＳ２を併せて変位測定工程とすればよい。
画像処理部９は、撮像部５で得られるアナログデータをＡ／Ｄ変換しながら、画像データ１６を生成し、読み出し可能に処理データベース６に格納するものであり、その工程がステップＳ４の画像処理工程である。画像データ１６の具体的なイメージとしては同様に図３に上から２番目の層として符号１６で示されるとおりである。この画像データ１６によれば、タイヤ山部６１は走行中に路面に接地するため、傷６３や欠け６５が生じている。これに対して走行中にも路面に接地しないタイヤ溝部６０には純粋な経年劣化の結果としてのひび割れ６４が発生している。
実際の中古タイヤの表面は図４（ａ）に示されるとおりである。この写真では見え難いかもしれないが、中央に水平に形成される溝部にひび割れが生じている。しかしながら、タイヤの山部においては摩擦によってひび割れや亀裂が発生していないように見えると同時に、路面との接地によって生じた細かな傷等が観察できる。
画像処理部９も同様に撮像部５と一体にして両方の機能を備えた撮像部５としてもよい。その場合にはステップＳ３とステップＳ４を併せて被測定対象撮像工程としてもよい。また、ステップＳ１，２とステップＳ３，４はこの順序で実行されなくともよく、ステップＳ３，４を実行し、その後にステップＳ１，２を実行してもよい。
さらに、本実施の形態では距離データ１５と画像データ１６を変位測定部４と撮像部５という別個のセンサを用いて得たが、前述のとおり、これらの２つの機能を兼ね備えた距離画像センサ等を設けて、１つのセンサから距離データ１５と画像データ１６のデータを取得するようにしてもよい。
処理部３の距離画像合成部１０は、測距演算部８で得られる距離データ１５と画像処理部９で得られる画像データ１６を合成し合成画像データ１７を生成して、読み出し可能に処理データベース６に格納するものであり、その工程がステップＳ５の距離画像合成工程である。合成画像データ１７の具体的なイメージは図３の中央の層に符号１７で示されるとおりである。この合成画像データ１７では、距離データ１５に含まれる情報と画像データ１６に含まれる情報が重畳して存在している。距離データ１５と画像データ１６の合成は、例えば予め変位測定部４と撮像部５で計測、撮影される領域を同等に定めておくことで、それらを単純に合成するような方法や共通のマーカ等を持たせてそれを一致させることで位置決めを行って合成する方法や両方のデータを処理して、共通箇所を抽出しそれを一致させるようにして合成する方法などいずれの方法でもよい。また、一般的に既に知られた画像合成手法を用いてもよい。
なお、距離画像センサを用いる場合には、この距離画像合成部１０は、その機能がその距離画像センサに予め備えられているので設ける必要はなく、ステップＳ１からステップＳ５まで併せて１つの工程として捉えることが可能である。
なお、距離画像センサを用いる場合には、この距離画像合成部１０は、その機能がその距離画像センサに予め備えられているので設ける必要はなく、ステップＳ１からステップＳ５まで併せて１つの工程として捉えることが可能である。
評価領域抽出部１１は、合成画像データ１７の中から接地面の溝部を選択して、その溝部において評価領域を抽出して決定するものであり、その工程がステップＳ６の評価領域抽出工程である。合成画像データ１７には、接地面に関する画像データ１６とその接地面における高低に関する距離データ１５が含まれているので、その中から低い距離データ１５の箇所を接地面の溝部として選択して、その溝部において評価領域を抽出することが可能である。
溝部を選択して評価領域を抽出した状態を概念的に示すのが図３の上から４層目の合成画像データ１７上の評価領域６６である。この評価領域６６は予めその評価領域抽出部１１にデータとして格納しておき、その評価領域６６の広さが収容可能なタイヤ溝部６０を検索して定められるとよい。あるいはタイヤ溝部６０内において、境界部６２にかからないように最大に広げるように変更されるようにしておいてもよい。本実施の形態においては評価領域６６は矩形に示されているが、その形状は矩形に限らず円形、楕円形、他の多角形いずれの形状でもよい。
また、この評価領域６６が画像内で示される領域における面積については距離データ１５等を用いて演算されてもよい。この評価領域６６の面積を演算することで、評価領域６６内の画像データ１６を２値化する際に、黒画像データと白画像データのいずれかの面積を演算して、この評価領域６６の面積から減することで、他方の画像データの面積を得ることができる。また、いずれかの面積を演算した後に、評価領域６６に対する割合を演算することも可能である。
図４（ｂ）は、画像データ１６上ではあるが、評価領域６６を概念的に示すものである。
溝部を選択して評価領域を抽出した状態を概念的に示すのが図３の上から４層目の合成画像データ１７上の評価領域６６である。この評価領域６６は予めその評価領域抽出部１１にデータとして格納しておき、その評価領域６６の広さが収容可能なタイヤ溝部６０を検索して定められるとよい。あるいはタイヤ溝部６０内において、境界部６２にかからないように最大に広げるように変更されるようにしておいてもよい。本実施の形態においては評価領域６６は矩形に示されているが、その形状は矩形に限らず円形、楕円形、他の多角形いずれの形状でもよい。
また、この評価領域６６が画像内で示される領域における面積については距離データ１５等を用いて演算されてもよい。この評価領域６６の面積を演算することで、評価領域６６内の画像データ１６を２値化する際に、黒画像データと白画像データのいずれかの面積を演算して、この評価領域６６の面積から減することで、他方の画像データの面積を得ることができる。また、いずれかの面積を演算した後に、評価領域６６に対する割合を演算することも可能である。
図４（ｂ）は、画像データ１６上ではあるが、評価領域６６を概念的に示すものである。
２値化処理部１２は、合成画像データ１７において溝部において抽出された評価領域内の画像データ１６を、予め定めた閾値によって白黒の２階調に変換する２値化処理を実施して２値化画像データ１８を生成し、読み出し可能に処理データベース６に格納するものであり、この工程が、ステップＳ７の２値化処理工程である。２値化画像データ１８の具体的なイメージは、図３の最下層に符号１８で示す２値化画像データ１８である。評価領域６６の内部のみ２値化処理されており、その内部に存在していたひび割れ６４が２値化ひび割れ６７となって示されている。本実施の形態では、タイヤ溝部６０に存在するひび割れ６４を周囲よりも濃い黒状態として表現して、２値化処理しているが、周囲よりも薄い黒状態の場合には、ひび割れは２値化後に白画像データとして得られる可能性もある。また、本実施の形態では画像処理の段階で反転させることなく２値化処理を実施しているが、その前の段階で白黒反転させて２値化処理を行ってもよい。
図４（ｃ）は図４（ｂ）で抽出された評価領域６６における画像データを２値化処理したものである。また、この写真は白黒反転させてから２値化処理したものである。従って、白く見える部分（白画像データ領域）が２値化ひび割れ６７の領域となる。
図４（ｃ）は図４（ｂ）で抽出された評価領域６６における画像データを２値化処理したものである。また、この写真は白黒反転させてから２値化処理したものである。従って、白く見える部分（白画像データ領域）が２値化ひび割れ６７の領域となる。
さらに、面積演算部１３は、２値化画像データ１８のうち、黒画像データと白画像データの一方又は両方の面積を演算して面積データ１９を生成し、読み出し可能に処理データベース６に格納するものであり、この工程がステップＳ８の面積演算工程である。この面積データ１９は、予め評価領域の面積を面積演算部１３自体がデータとして備えている場合には、黒画像データと白画像データのうち一方を演算することで、評価領域の面積との差分で他方を演算することが可能である。また、面積演算部１３は黒画像データの領域と白画像データの領域の互いに対する面積比や評価領域６６に対する面積比等の演算も可能である。
評価部１４は、予め評価データベース７に格納されている評価閾値データ２０を読み出して、面積演算部１３で得られた面積データ１９を評価して評価ランクデータ２１を生成して読み出し可能に評価データベース７に格納するものであり、その工程がステップＳ９の評価工程である。評価閾値データ２０は、面積データ１９の大きさによる閾値とランクが対応付けられたデータであり、評価部１４はその評価閾値データ２０と面積データ１９を比較することでランク付けが可能となっている。
評価部１４によって示されるランク付けは、タイヤの劣化状態に応じてタイヤをランクに分別することができ、指標として理解が容易であるという効果を発揮する。従って、例えば中古タイヤの流通市場における価格の目安としての利用価値やタイヤ交換の目安としての利用価値が高くなり、中古タイヤの安全性や経済性を高めることが可能である。評価閾値データ２０におけるそれぞれの閾値の間隔を広げたり狭めたりすることでランクを大雑把にも詳細にも変更することができるので、用途に応じたランク付けが可能である。なお、ランクはＡ、Ｂ等のアルファベット、甲、乙、適、否等の漢字、１、２等の数字のいずれでもよい。
評価部１４は、予め評価データベース７に格納されている評価閾値データ２０を読み出して、面積演算部１３で得られた面積データ１９を評価して評価ランクデータ２１を生成して読み出し可能に評価データベース７に格納するものであり、その工程がステップＳ９の評価工程である。評価閾値データ２０は、面積データ１９の大きさによる閾値とランクが対応付けられたデータであり、評価部１４はその評価閾値データ２０と面積データ１９を比較することでランク付けが可能となっている。
評価部１４によって示されるランク付けは、タイヤの劣化状態に応じてタイヤをランクに分別することができ、指標として理解が容易であるという効果を発揮する。従って、例えば中古タイヤの流通市場における価格の目安としての利用価値やタイヤ交換の目安としての利用価値が高くなり、中古タイヤの安全性や経済性を高めることが可能である。評価閾値データ２０におけるそれぞれの閾値の間隔を広げたり狭めたりすることでランクを大雑把にも詳細にも変更することができるので、用途に応じたランク付けが可能である。なお、ランクはＡ、Ｂ等のアルファベット、甲、乙、適、否等の漢字、１、２等の数字のいずれでもよい。
出力部２は、処理部３に含まれる各部で実行されたそれぞれの処理内容の結果を直接出力データ２２として出力したり、各データベースからデータを読み出して出力データ２２として外部へ出力するものであり、その工程がステップＳ１０の出力工程である。出力部２の具体例としては、ＣＲＴ、液晶、プラズマあるいは有機ＥＬなどによるディスプレイ装置、あるいはプリンタ装置などの出力装置、さらには外部装置への伝送を行うためのトランスミッタなどの発信装置などが考えられる。もちろん、外部装置への伝送のための出力に対するインターフェースのようなものであってもよい。
処理データベース６は、処理部３によって処理された距離データ１５、画像データ１６、合成画像データ１７、２値化画像データ１８及び面積データ１９を読み出し可能に格納するデータベースである。
評価データベース７は、評価部１４によるタイヤ劣化評価に用いる評価閾値データ２０と評価後の評価ランクデータ２１を読み出し可能に格納するデータベースである。
以上説明したとおり、本実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置１によれば、タイヤの接地面の山部と溝部を判別して、タイヤの使用による摩耗の影響を受けない溝部におけるひび割れや亀裂を測定することが可能である。従って、経年劣化の影響で生じるひび割れや亀裂のみを測定することができ、定量的な劣化評価を実施することができる。さらに、評価部によってランク評価も可能であることは既に述べたとおりである。なお、本実施の形態では発明を装置として捉えたもので説明したが、その装置を用いてデータを処理する工程は方法発明やコンピュータを実行するためのプログラム発明として捉えることができ、その作用や効果については既に述べた装置発明と同様である。また、これから説明する第２の実施の形態に係るシステム発明においても同様である。
処理データベース６は、処理部３によって処理された距離データ１５、画像データ１６、合成画像データ１７、２値化画像データ１８及び面積データ１９を読み出し可能に格納するデータベースである。
評価データベース７は、評価部１４によるタイヤ劣化評価に用いる評価閾値データ２０と評価後の評価ランクデータ２１を読み出し可能に格納するデータベースである。
以上説明したとおり、本実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置１によれば、タイヤの接地面の山部と溝部を判別して、タイヤの使用による摩耗の影響を受けない溝部におけるひび割れや亀裂を測定することが可能である。従って、経年劣化の影響で生じるひび割れや亀裂のみを測定することができ、定量的な劣化評価を実施することができる。さらに、評価部によってランク評価も可能であることは既に述べたとおりである。なお、本実施の形態では発明を装置として捉えたもので説明したが、その装置を用いてデータを処理する工程は方法発明やコンピュータを実行するためのプログラム発明として捉えることができ、その作用や効果については既に述べた装置発明と同様である。また、これから説明する第２の実施の形態に係るシステム発明においても同様である。
次に、図５乃至図７を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係るタイヤ劣化評価システムについて説明する。（特に、請求項３乃至請求項５、請求項７、請求項９に記載の発明に対応）
第２の実施の形態に係るタイヤ劣化評価システム１ａは、第１の実施の形態で示されたタイヤ劣化評価装置１をロボット等も含めたシステムに組み込んだ実施の形態である。
図５は本発明の第２の実施の形態に係るタイヤ劣化評価システムのブロック図であり、図６は第２の実施の形態に係るタイヤ劣化評価システムの構成概念図である。図７は本発明の第２の実施の形態に係るタイヤ劣化評価システムによって実行されるタイヤ劣化評価のフロー図である。本図７も本願発明のタイヤ劣化評価方法およびコンピュータを用いて実行するプログラムに対してはその実行工程を表すものでもあり、この図を参照しながらタイヤ劣化評価システム１ａにおけるデータ処理の流れを説明することはタイヤ劣化評価方法およびプログラムの実施の形態について説明することと同義である。
図５及び図６において、タイヤ劣化評価システム１ａによって測定されるタイヤ４０は、タイヤ保持部４１、駆動部４２及び制御部４３を備えるタイヤ掴みロボット５０に対して用いられる。本実施の形態では、このタイヤ掴みロボット５０をタイヤ劣化評価システム１ａには含めない構成としているが、これらを含めた構成としてもよいことは言うまでもない。
第２の実施の形態に係るタイヤ劣化評価システム１ａは、第１の実施の形態で示されたタイヤ劣化評価装置１をロボット等も含めたシステムに組み込んだ実施の形態である。
図５は本発明の第２の実施の形態に係るタイヤ劣化評価システムのブロック図であり、図６は第２の実施の形態に係るタイヤ劣化評価システムの構成概念図である。図７は本発明の第２の実施の形態に係るタイヤ劣化評価システムによって実行されるタイヤ劣化評価のフロー図である。本図７も本願発明のタイヤ劣化評価方法およびコンピュータを用いて実行するプログラムに対してはその実行工程を表すものでもあり、この図を参照しながらタイヤ劣化評価システム１ａにおけるデータ処理の流れを説明することはタイヤ劣化評価方法およびプログラムの実施の形態について説明することと同義である。
図５及び図６において、タイヤ劣化評価システム１ａによって測定されるタイヤ４０は、タイヤ保持部４１、駆動部４２及び制御部４３を備えるタイヤ掴みロボット５０に対して用いられる。本実施の形態では、このタイヤ掴みロボット５０をタイヤ劣化評価システム１ａには含めない構成としているが、これらを含めた構成としてもよいことは言うまでもない。
以下、図７も参照しながら説明する。
タイヤ劣化評価システム１ａでは、入力部３０を備えており、タイヤ製造データ３２やタイヤ仕様データ３３等のタイヤ情報を入力データ３７として読み出し可能に入力データベース３１に対して入力するが、その工程がステップＳ１のタイヤ情報入力工程である。なお、タイヤ製造データ３２とは、タイヤメーカや製造年月日、タイヤ商品名等のデータを意味し、そのタイヤの製造や製造元に関するデータを指す。タイヤ仕様データ３３とは、タイヤの寸法や扁平率、タイヤ形式（用途）等のデータを意味し、そのタイヤの仕様に関するデータを指す。
入力部３０の具体例としては、キーボード、マウス、ペンタブレット、光学式の読取装置あるいはコンピュータ等の解析装置や計測機器等から通信回線を介してデータを受信する受信装置など単独あるいは複数種類の装置からなり目的に応じた使い分けが可能な装置が考えられる。また、タイヤ劣化評価システム１ａへの入力に対するインターフェースのようなものであってもよい。
また、タイヤ４０は予めタイヤラック５４に並べられており、センサ支柱５７によって支持される側面撮像部５ｂによってその側面の画像を撮影するが、その工程がステップＳ２である。
タイヤ劣化評価システム１ａでは、入力部３０を備えており、タイヤ製造データ３２やタイヤ仕様データ３３等のタイヤ情報を入力データ３７として読み出し可能に入力データベース３１に対して入力するが、その工程がステップＳ１のタイヤ情報入力工程である。なお、タイヤ製造データ３２とは、タイヤメーカや製造年月日、タイヤ商品名等のデータを意味し、そのタイヤの製造や製造元に関するデータを指す。タイヤ仕様データ３３とは、タイヤの寸法や扁平率、タイヤ形式（用途）等のデータを意味し、そのタイヤの仕様に関するデータを指す。
入力部３０の具体例としては、キーボード、マウス、ペンタブレット、光学式の読取装置あるいはコンピュータ等の解析装置や計測機器等から通信回線を介してデータを受信する受信装置など単独あるいは複数種類の装置からなり目的に応じた使い分けが可能な装置が考えられる。また、タイヤ劣化評価システム１ａへの入力に対するインターフェースのようなものであってもよい。
また、タイヤ４０は予めタイヤラック５４に並べられており、センサ支柱５７によって支持される側面撮像部５ｂによってその側面の画像を撮影するが、その工程がステップＳ２である。
次に、タイヤラック５４に並べられているタイヤ４０に対してタイヤ保持部４１が駆動部４２や制御部４３の作用によって接近して、このタイヤ４０を固定するが、この工程がステップＳ３のタイヤ固定工程である。本実施の形態においては、図６に示されるように、タイヤ掴みロボット５０は、タイヤ４０のホイール４４をタイヤ保持部４１によって保持する支持シャフト５３を端部に備えており、タイヤ４０を固定することができる。
さらに、駆動部４２や制御部４３によってアーム５１や関節５２を動作させながら、センサ支柱５５に設置される接地面撮像部５ａやセンサ支柱５５から延設された梁５６によって支持される変位測定部４によってタイヤ４０の接地面の測定が可能なように姿勢も制御する。この工程がステップＳ４のタイヤ移動・姿勢制御工程である。
なお、タイヤ劣化評価システム１ａでは、変位測定部４に加えて、撮像部が接地面撮像部５ａと側面撮像部５ｂに分けられているが、いずれもセンサ支柱５５やセンサ支柱５７に固定されるものであり、被測定・評価対象であるタイヤ４０を移動させたり、姿勢制御することでひび割れの測定や評価を行う。また、これらを構成するセンサは既に述べた撮像部５のセンサと同様である。
従って、図７ではステップＳ４としてタイヤ移動・姿勢制御工程を示しているが、その後のステップＳ５，６やステップＳ７，８の工程の前段階においてもそれぞれこのステップＳ４と同様の工程が存在している。
また、ステップＳ４以降のステップＳ５乃至ステップＳ１４においては、タイヤ劣化評価装置１と比較して、タイヤ劣化評価システム１ａに特有の工程及び構成要素について説明し、その他の工程や構成要素については同様であることから省略する。
さらに、駆動部４２や制御部４３によってアーム５１や関節５２を動作させながら、センサ支柱５５に設置される接地面撮像部５ａやセンサ支柱５５から延設された梁５６によって支持される変位測定部４によってタイヤ４０の接地面の測定が可能なように姿勢も制御する。この工程がステップＳ４のタイヤ移動・姿勢制御工程である。
なお、タイヤ劣化評価システム１ａでは、変位測定部４に加えて、撮像部が接地面撮像部５ａと側面撮像部５ｂに分けられているが、いずれもセンサ支柱５５やセンサ支柱５７に固定されるものであり、被測定・評価対象であるタイヤ４０を移動させたり、姿勢制御することでひび割れの測定や評価を行う。また、これらを構成するセンサは既に述べた撮像部５のセンサと同様である。
従って、図７ではステップＳ４としてタイヤ移動・姿勢制御工程を示しているが、その後のステップＳ５，６やステップＳ７，８の工程の前段階においてもそれぞれこのステップＳ４と同様の工程が存在している。
また、ステップＳ４以降のステップＳ５乃至ステップＳ１４においては、タイヤ劣化評価装置１と比較して、タイヤ劣化評価システム１ａに特有の工程及び構成要素について説明し、その他の工程や構成要素については同様であることから省略する。
ステップＳ５の変位測定部４による変位測定は、タイヤ４０の接地面の他、側面（サイドウォール部）においても測定するとよい。すなわち、処理データベース６における距離データ１５には、タイヤ接地面とタイヤ側面に対する距離データの両方が含まれる。接地面ではトレッドパターンによる凹凸が生じているが、タイヤ４０の側面においてもタイヤの仕様やメーカ名やブランド名等が凸状に形成されていると共に、ホイールとタイヤの境界部、具体的にはホイールの最外周のフランジの縁部分も判別可能である。従って、接地面の溝部のみならず、同様に路面に接触しない側面であって、仕様や何らかも文字等あるいはホイールとの境界部ではない平面部を判別可能であり、その部分におけるひび割れや亀裂等も測定することが可能となる。
さらに、タイヤ劣化評価システム１ａにおいては、接地面撮像部５ａとして側面撮像部５ｂとは別個に接地面を独立して撮影するセンサを備えている。なお、画像処理部９は、ステップＳ８として接地面撮像部５ａのみならず、側面撮像部５ｂによって撮影された画像においても同様に独立に処理を行う。処理の内容はタイヤ劣化評価装置１における画像処理部９と同様である。従って、処理データベース６にはタイヤ接地面とタイヤ側面に対する画像データの両方が別個独立に含まれる。
また、ステップＳ９における距離画像合成部１０による距離画像合成においても同様にタイヤ接地面とタイヤ側面における距離データ１５と画像データ１６の合成処理を独立に行う。処理の内容はタイヤ劣化評価装置１における距離画像合成部１０と同様である。従って、処理データベース６にはタイヤ接地面とタイヤ側面に対する合成画像データの両方が独立に含まれる。
以下の評価領域抽出部１１によるステップＳ１０の評価領域抽出工程、２値化処理部１２によるステップＳ１１の２値化処理工程、面積演算部１３によるステップＳ１２の面積演算工程、評価部１４によるステップＳ１３の評価工程、さらに出力部２によるステップＳ１４の出力工程も同様である。従って、タイヤ接地面に関するデータや評価のみ出力することも可能であるし、タイヤ側面に関するデータや評価のみ出力することも可能であるし、いずれも出力することも可能である。
なお、本実施の形態では、変位測定部４による変位測定や接地面撮像部５ａ及び側面撮像部５ｂを用いた撮影時には、前述のとおり、それぞれ駆動部４２及び制御部４３によるステップＳ４のタイヤ移動・姿勢制御工程が実行されるので、測定や撮影範囲を特定の範囲とすることが可能である。従って、距離画像合成部１０による合成画像データ１７の生成については予め制御しておくことで、距離データ１５や画像データ１６をソフトウェアによる処理ではなく、ハードウェアによって合成のための位置決めも可能である。
また、評価部１４による評価工程に用いられる評価閾値データ２０は、タイヤ接地面における面積データ１９に基づく評価とタイヤ側面における面積データ１９に基づく評価を独立に実施可能とすべく異なるデータを用いてもよい。また、タイヤ接地面に対する評価ランクとタイヤ側面に対する評価ランクを例えば１０段階の数字として、その平均値を求めてタイヤ接地面とタイヤ側面の評価を併せて総合的な評価ランクとするようにしてもよい。
さらに、タイヤ劣化評価システム１ａにおいては、接地面撮像部５ａとして側面撮像部５ｂとは別個に接地面を独立して撮影するセンサを備えている。なお、画像処理部９は、ステップＳ８として接地面撮像部５ａのみならず、側面撮像部５ｂによって撮影された画像においても同様に独立に処理を行う。処理の内容はタイヤ劣化評価装置１における画像処理部９と同様である。従って、処理データベース６にはタイヤ接地面とタイヤ側面に対する画像データの両方が別個独立に含まれる。
また、ステップＳ９における距離画像合成部１０による距離画像合成においても同様にタイヤ接地面とタイヤ側面における距離データ１５と画像データ１６の合成処理を独立に行う。処理の内容はタイヤ劣化評価装置１における距離画像合成部１０と同様である。従って、処理データベース６にはタイヤ接地面とタイヤ側面に対する合成画像データの両方が独立に含まれる。
以下の評価領域抽出部１１によるステップＳ１０の評価領域抽出工程、２値化処理部１２によるステップＳ１１の２値化処理工程、面積演算部１３によるステップＳ１２の面積演算工程、評価部１４によるステップＳ１３の評価工程、さらに出力部２によるステップＳ１４の出力工程も同様である。従って、タイヤ接地面に関するデータや評価のみ出力することも可能であるし、タイヤ側面に関するデータや評価のみ出力することも可能であるし、いずれも出力することも可能である。
なお、本実施の形態では、変位測定部４による変位測定や接地面撮像部５ａ及び側面撮像部５ｂを用いた撮影時には、前述のとおり、それぞれ駆動部４２及び制御部４３によるステップＳ４のタイヤ移動・姿勢制御工程が実行されるので、測定や撮影範囲を特定の範囲とすることが可能である。従って、距離画像合成部１０による合成画像データ１７の生成については予め制御しておくことで、距離データ１５や画像データ１６をソフトウェアによる処理ではなく、ハードウェアによって合成のための位置決めも可能である。
また、評価部１４による評価工程に用いられる評価閾値データ２０は、タイヤ接地面における面積データ１９に基づく評価とタイヤ側面における面積データ１９に基づく評価を独立に実施可能とすべく異なるデータを用いてもよい。また、タイヤ接地面に対する評価ランクとタイヤ側面に対する評価ランクを例えば１０段階の数字として、その平均値を求めてタイヤ接地面とタイヤ側面の評価を併せて総合的な評価ランクとするようにしてもよい。
さらに、本実施の形態においては、タイヤ側面においても接地面と同様に変位を測定したが、タイヤ側面の凹凸は接地面の凹凸に比較すると小さいので、距離データの精度が担保できない場合も考えられる。その場合にはタイヤ側面については変位測定部４を用いることなく、接地面のみタイヤ劣化評価装置１と同様に測定、評価する。側面については変位を測定することなく、側面撮像部５ｂによって画像データのみ取得し、評価領域６６を抽出してその領域内で２値化処理及び面積演算を行い劣化を評価するとよい。また、特にタイヤ側面におけるひび割れの測定ではタイヤの内圧を高めることでよりひび割れを強調して測定することができるのでタイヤの内圧についても測定時に条件を定めておくなど必要がある。
また、タイヤ側面の画像データに対する評価領域６６の抽出方法として、側面撮像部５ｂによって撮影された側面の画像データ１６のみから例えば評価データベース７に予め境界データ３５を格納しておき、これとの比較でホイールや文字等の領域との判別を行い、境界データ３５に含まれない領域で評価領域６６を抽出するようにしてもよい。すなわち、評価領域抽出部１１が側面の画像データ１６を境界データ３５を用いて画像処理しながら評価領域６６を抽出する方法がある。
また、タイヤ側面の画像データに対する評価領域６６の抽出方法として、側面撮像部５ｂによって撮影された側面の画像データ１６のみから例えば評価データベース７に予め境界データ３５を格納しておき、これとの比較でホイールや文字等の領域との判別を行い、境界データ３５に含まれない領域で評価領域６６を抽出するようにしてもよい。すなわち、評価領域抽出部１１が側面の画像データ１６を境界データ３５を用いて画像処理しながら評価領域６６を抽出する方法がある。
次に、タイヤ劣化評価システム１ａの評価部１４における評価の変形例について説明する。既に説明したとおり、本実施の形態においては入力部３０を介してタイヤ製造データ３２を入力しているので、タイヤ劣化評価システム１ａでは、処理部３に計時部３４を設けており、計時部３４は測定・評価を実施している時を認識しているので、タイヤ製造データ３２に含まれる製造時期の差分を取り、タイヤの使用期間が演算可能である。従って、それを経年劣化データ３６として生成して読み出し可能に評価データベース７に格納し、評価部１４は、これを単なる時間経過に伴う経年劣化として評価に取り入れることが可能である。また、評価データベース７に格納される評価閾値データ２０として、この時間経過に伴う経年劣化に対する閾値を含めることで、この経年劣化についてもランク付けを行うことが可能である。
なお、タイヤ劣化評価システム１ａにおいては、タイヤ接地面とタイヤ側面の両方のひび割れの面積及び製造日からの使用期間に関するデータが得られるので、これらをそれぞれ独立に示して定量的な評価に供することも可能であるし、例えばタイヤ接地面と側面のひび割れの面積については、前述のように平均値を取ったりあるいは重み付けのための係数との乗算を評価部１４が実行することで、接地面と側面を独立別個に劣化評価することも可能であるし、接地面と側面の双方を加味した総合的な劣化評価とすることも可能である。さらに、これに単純な時間に係る経年劣化を加味してから総合評価としてもよい。
次に、実際に測定された場合の出力部２による出力例を表１に示し、それをランク付け評価した結果を表２に示す。
なお、タイヤ劣化評価システム１ａにおいては、タイヤ接地面とタイヤ側面の両方のひび割れの面積及び製造日からの使用期間に関するデータが得られるので、これらをそれぞれ独立に示して定量的な評価に供することも可能であるし、例えばタイヤ接地面と側面のひび割れの面積については、前述のように平均値を取ったりあるいは重み付けのための係数との乗算を評価部１４が実行することで、接地面と側面を独立別個に劣化評価することも可能であるし、接地面と側面の双方を加味した総合的な劣化評価とすることも可能である。さらに、これに単純な時間に係る経年劣化を加味してから総合評価としてもよい。
次に、実際に測定された場合の出力部２による出力例を表１に示し、それをランク付け評価した結果を表２に示す。
表１において、タイヤ幅、扁平率、リム径はタイヤ仕様データ３３から得られるものであり、溝深さは変位測定部４による接地面の溝部の測定に基くものであり、溝幅は変位測定部４あるいは撮像部５（接地面撮像部５ａ）による接地面の溝部の測定に基くものである。また、溝部のひび割れ測定面積や黒面積、白面積は面積演算部１３によって得られるものであり、溝部ひび割れ面積比も溝部・ひび割れ測定面積に対する黒面積（ひび割れ領域の面積）の比として面積演算部１３によって演算されたものである。
さらに、製造年（年）はタイヤ製造データ３２に含まれるデータであり、計時部３４によって得られる現在年（年）との差分を取って、経年劣化（単純時間による）をして４年を表示している。もちろん、この経年劣化については製造年が詳細なデータとして得られれば、現在時は年月日で得られるので詳細に表示させることが可能である。
次に、表２において、溝深さは表１において５．３ｍｍと十分であったので評価ランクとして「Ｓ」が表示され、溝部・ひび割れ面積比は２８．５％として十分であったことから「Ａ」ランク、同様にサイド部・ひび割れ面積比も３０．０％として十分であったことから「Ａ」ランクとなっている。さらに、単純な時間経過に対する経年劣化は４年であることから評価は少し下がり「Ｂ」ランクとなっている。これらを総合した評価としては「Ａ」ランクが付されている。この総合評価時は、それぞれの評価に対して重み付けのための係数を設定して総合的に判断してもよいし、それぞれの評価のランクに点数を付して、合計点や平均点で総合評価に対する閾値を設定してもよい。
これらの表に示したデータや評価はタイヤ１本毎に実施されているので、車単位での表とすればタイヤ４本分で４列データや評価となるし、あるいは４本のデータの平均をとって全体の評価としてもよい。
さらに、製造年（年）はタイヤ製造データ３２に含まれるデータであり、計時部３４によって得られる現在年（年）との差分を取って、経年劣化（単純時間による）をして４年を表示している。もちろん、この経年劣化については製造年が詳細なデータとして得られれば、現在時は年月日で得られるので詳細に表示させることが可能である。
次に、表２において、溝深さは表１において５．３ｍｍと十分であったので評価ランクとして「Ｓ」が表示され、溝部・ひび割れ面積比は２８．５％として十分であったことから「Ａ」ランク、同様にサイド部・ひび割れ面積比も３０．０％として十分であったことから「Ａ」ランクとなっている。さらに、単純な時間経過に対する経年劣化は４年であることから評価は少し下がり「Ｂ」ランクとなっている。これらを総合した評価としては「Ａ」ランクが付されている。この総合評価時は、それぞれの評価に対して重み付けのための係数を設定して総合的に判断してもよいし、それぞれの評価のランクに点数を付して、合計点や平均点で総合評価に対する閾値を設定してもよい。
これらの表に示したデータや評価はタイヤ１本毎に実施されているので、車単位での表とすればタイヤ４本分で４列データや評価となるし、あるいは４本のデータの平均をとって全体の評価としてもよい。
以上説明したとおり、タイヤ劣化評価システム１ａにおいては、タイヤ掴みロボット５０と相まって、多数のタイヤを自動的に連続的に測定、評価することができる。さらに、タイヤ接地面のみならずタイヤ側面における溝部（平面部）においてひび割れや亀裂の評価を行うことで、タイヤ接地面のみの場合よりも精度を向上させる可能性を高めることができる。
以上説明したように、本発明の請求項１乃至請求項９に記載された発明は、中古タイヤの劣化評価を定量的に実施することが可能であり、所有者が自家用車のタイヤメンテナンスあるいはタクシー会社やバス会社が自社の業務用車両のメンテナンスに利用したり、また、自動車ディーラーや民間の自動車工場による顧客自動車のメンテナンスや点検、あるいは中古車販売業者によるタイヤ価値の査定等広く利用可能である。
１…タイヤ劣化評価システム １ａ…タイヤ劣化評価システム ２…出力部 ３…処理部 ４…変位測定部 ５…撮像部 ５ａ…接地面撮像部 ５ｂ…側面撮像部 ６…処理データベース ７…評価データベース ８…測距演算部 ９…画像処理部 １０…距離画像合成部 １１…評価エリア抽出部 １２…２値化処理部 １３…面積演算部 １４…評価部 １５…距離データ １６…画像データ １７…合成画像データ １８…２値化画像データ １９…面積データ ２０…評価閾値データ ２１…評価ランクデータ ２２…出力データ ３０…入力部 ３１…入力データベース ３２…タイヤ製造データ ３３…タイヤ仕様データ ３４…計時部 ３５…境界データ ３６…経年劣化データ ３７…入力データ ４０…タイヤ ４１…タイヤ保持部 ４２…駆動部 ４３…制御部 ４４…ホイール ５０…タイヤ掴みロボット ５１…アーム ５２…関節 ５３…支持シャフト ５４…タイヤラック ５５…センサ支柱 ５６…梁 ５７…センサ支柱 ６０…タイヤ溝部 ６１…タイヤ山部 ６２…境界部 ６３…傷 ６４…ひび割れ ６５…欠け ６６…評価領域 ６７…２値化ひび割れ
以下に、本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置について図１乃至図４を参照しながら説明する。（特に、請求項１、請求項２、請求項６、請求項８に記載の発明に対応）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置のブロック図である。図２は本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置によって実行されるタイヤ劣化評価のフロー図である。本図は、本願発明のタイヤ劣化評価方法およびコンピュータを用いて実行するプログラムに対してはその実行工程を表すものでもあり、この図を参照しながらタイヤ劣化評価装置１におけるデータ処理の流れを説明することはタイヤ劣化評価方法およびプログラムの実施の形態について説明することと同義である。なお、図２において、工程に関する記載を覆うようにして破線で示しているのは図１に示されるタイヤ劣化評価装置１の構成要素であり、符号を同一としている。
また、図３は本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置によって得られる距離データと画像データの合成、評価領域の抽出、２値化処理の実行を説明するための概念図である。図４の（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置によって得られる画像データの概念図、（ｂ）はその画像データの中で評価領域を説明するための概念図、（ｃ）は評価領域で２値化処理された２値化画像データの概念図である。
図１において、タイヤ劣化評価装置１は、変位測定部４、撮像部５、処理部３、出力部２及びデータベース群として、処理データベース６と評価データベース７から構成されている。このタイヤ劣化評価装置１は、これらの構成要素を一体にして評価者が手に取って中古タイヤの接地面の表面に近づけることで評価可能な携帯型の装置を想定することができる。あるいは一体でなくとも変位測定部４と撮像部５をセンサとして分離して別体に設けて、有線又は無線でデータを処理部３に送信する場合のような装置としても可能である。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置のブロック図である。図２は本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置によって実行されるタイヤ劣化評価のフロー図である。本図は、本願発明のタイヤ劣化評価方法およびコンピュータを用いて実行するプログラムに対してはその実行工程を表すものでもあり、この図を参照しながらタイヤ劣化評価装置１におけるデータ処理の流れを説明することはタイヤ劣化評価方法およびプログラムの実施の形態について説明することと同義である。なお、図２において、工程に関する記載を覆うようにして破線で示しているのは図１に示されるタイヤ劣化評価装置１の構成要素であり、符号を同一としている。
また、図３は本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置によって得られる距離データと画像データの合成、評価領域の抽出、２値化処理の実行を説明するための概念図である。図４の（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ劣化評価装置によって得られる画像データの概念図、（ｂ）はその画像データの中で評価領域を説明するための概念図、（ｃ）は評価領域で２値化処理された２値化画像データの概念図である。
図１において、タイヤ劣化評価装置１は、変位測定部４、撮像部５、処理部３、出力部２及びデータベース群として、処理データベース６と評価データベース７から構成されている。このタイヤ劣化評価装置１は、これらの構成要素を一体にして評価者が手に取って中古タイヤの接地面の表面に近づけることで評価可能な携帯型の装置を想定することができる。あるいは一体でなくとも変位測定部４と撮像部５をセンサとして分離して別体に設けて、有線又は無線でデータを処理部３に送信する場合のような装置としても可能である。
Claims (9)
- タイヤの接地面の変位を測定して前記接地面の山部と溝部の判別を可能とする距離データを生成する変位測定部と、前記接地面を撮影して接地面画像データを生成する撮像部と、前記距離データと前記接地面画像データを合成して合成画像データを生成する距離画像合成部と、前記合成画像データのうち前記接地面の前記溝部の領域からひび割れを検出するために抽出された評価領域を２値化処理して２値化接地面画像データを生成する２値化処理部と、前記２値化接地面画像データのうち白画像データ領域又は黒画像データ領域の面積を演算して第１の面積データを生成する面積演算部と、前記第１の面積データを出力する出力部と、を有することを特徴とするタイヤ劣化評価装置。
- 前記白画像データ領域又は黒画像データ領域の第１の面積データを、劣化を評価するために予め定められた第１の評価閾値データで評価して第１の評価ランクデータを生成する評価部を備え、前記出力部は前記第１の評価ランクデータを出力することを特徴とする請求項１記載のタイヤ劣化装置。
- 請求項１又は請求項２に記載のタイヤ劣化評価装置と、被評価対象のタイヤを保持するタイヤ保持部と、このタイヤ保持部を可動とする駆動部と、前記タイヤを前記タイヤ劣化装置の変位測定部で測定可能な位置及び撮像部で撮影可能な位置に前記タイヤ保持部を移動及び姿勢を制御する制御部と、を有することを特徴とするタイヤ劣化評価システム。
- 前記タイヤ劣化評価装置の撮像部は、前記タイヤの接地面を撮影して接地面画像データを生成する接地面撮像部と、前記タイヤの側面を撮影して側面画像データを生成する側面撮像部と、を有し、前記２値化処理部は、前記側面画像データのうちひび割れを検出するために抽出された評価領域を２値化処理して２値化側面画像データを生成し、前記面積演算部は前記２値化接地面画像データに関する第１の面積データの他に前記２値化側面画像データのうち白画像データ領域又は黒画像データ領域の面積を演算して第２の面積データを生成し、前記出力部は、前記第１の面積データ及び／又は前記第２の面積データを出力することを特徴とする請求項３記載のタイヤ劣化評価システム。
- 請求項２に記載のタイヤ劣化評価装置と、被評価対象のタイヤを保持するタイヤ保持部と、このタイヤ保持部を可動とする駆動部と、前記タイヤを前記タイヤ劣化装置の変位測定部で測定可能な位置及び撮像部で撮影可能な位置に前記タイヤ保持部を移動及び姿勢制御する制御部と、を有し、
前記タイヤ劣化評価装置の撮像部は、前記タイヤの接地面を撮影して接地面画像データを生成する接地面撮像部と、前記タイヤの側面を撮影して側面画像データを生成する側面撮像部と、を有し、前記２値化処理部は、前記側面画像データのうちひび割れを検出するために抽出された評価領域を２値化処理して２値化側面画像データを生成し、前記面積演算部は前記２値化接地面画像データに関する第１の面積データの他に、前記２値化側面画像データのうち白画像データ領域又は黒画像データ領域の面積を演算して第２の面積データを生成し、前記評価部は、前記第１の評価ランクデータの他に、前記第２の面積データを、劣化を評価するために予め定められた第２の評価閾値データで評価して第２の評価ランクデータを生成し、前記出力部は、前記第１の面積データ及び／又は前記第２の面積データ並びに前記第１の評価ランクデータ及び／又は第２の評価ランクデータを出力することを特徴とするタイヤ劣化評価システム。 - タイヤの接地面の変位を測定して前記接地面の山部と溝部の判別を可能とする距離データを生成する変位測定工程と、前記接地面を撮影して接地面画像データを生成する撮像工程と、前記距離データと前記接地面画像データを合成して合成画像データを生成する距離画像合成工程と、前記合成画像データのうち前記接地面の前記溝部の領域からひび割れを検出するために抽出された評価領域を２値化処理して２値化接地面画像データを生成する２値化処理工程と、前記２値化接地面画像データのうち白画像データ領域又は黒画像データ領域の面積を演算して第１の面積データを生成する面積演算工程と、前記白画像データ領域又は黒画像データ領域の第１の面積データを、劣化を評価するために予め定められた第１の評価閾値データで評価して第１の評価ランクデータを生成する評価工程と、前記第１の面積データ及び／又は前記第１の評価ランクデータを出力する出力工程と、を有することを特徴とするタイヤ劣化評価方法。
- 被評価対象のタイヤを保持するタイヤ保持工程と、前記タイヤの接地面の変位を測定可能な位置あるいは前記接地面を撮影可能な位置に前記タイヤを移動及び姿勢制御する制御工程を前工程として有することを特徴とする請求項６記載のタイヤ劣化評価方法。
- コンピュータによって、タイヤ劣化評価のために実行されるプログラムであって、タイヤの接地面の変位を測定して前記接地面の山部と溝部の判別を可能とする距離データを生成する変位測定工程と、前記接地面を撮影して接地面画像データを生成する撮像工程と、前記距離データと前記接地面画像データを合成して合成画像データを生成する距離画像合成工程と、前記合成画像データのうち前記接地面の前記溝部の領域からひび割れを検出するために抽出された評価領域を２値化処理して２値化接地面画像データを生成する２値化処理工程と、前記２値化接地面画像データのうち白画像データ領域又は黒画像データ領域の面積を演算して第１の面積データを生成する面積演算工程と、前記白画像データ領域又は黒画像データ領域の第１の面積データを、劣化を評価するために予め定められた第１の評価閾値データで評価して第１の評価ランクデータを生成する評価工程と、前記第１の面積データ及び／又は前記第１の評価ランクデータを出力する出力工程と、を実行させることを特徴とするタイヤ劣化評価プログラム。
- 被評価対象のタイヤを保持するタイヤ保持工程と、前記タイヤの接地面の変位を測定可能な位置あるいは前記接地面を撮影可能な位置に前記タイヤを移動及び姿勢制御する制御工程を前工程として実行させることを特徴とする請求項８記載のタイヤ劣化評価プログラム。
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