JP2020041799A - タイヤ劣化評価システムとその方法及びそのプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
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、これまでいくつか特許出願がなされている。
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、タイヤの側面に発生するひびを画像で検出し、その画像をグレースケール化し、その後にモノクロ2値化して、その2値化画像でギザギザ状の形状や先細りするような形状等の不連続な形状を検出し、ひびの大きさを測定して評価するものである。
この発明は、直接路面に接地することなく、タイヤの使用によって摩耗しない領域である溝部に発生するひび割れに着目し、タイヤの接地面の変位を測定しながら溝部を検出すると共に、接地面を撮影してその画像を2値化処理して、溝部におけるひび割れ箇所を特定し、ひび割れ箇所の面積と他の面積及びその比を求めてタイヤの材質に対する劣化を精度高く評価するものである。
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。
特許文献4や特許文献5ではいずれもひび割れを撮影し、その画像処理でモノクロ2値化処理を行った上でひび割れの程度を評価しているが、特に、溝部に発生するひび割れは細く線状に発生していることからひび割れ部分を精度高く求めることにはある程度限界があり、さらに、タイヤの溝部を含めた表面にはタイヤの使用時に砂や小石等のゴミが付着することがあり、これがひび割れの検出の際にはノイズとなってこの点でも精度が低下してしまう原因となっていた。
上記構成のタイヤ劣化評価システムでは、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るという作用を有する。また、評価領域抽出部は、距離データを参照しながら接地面画像データからひび割れを検出するための評価領域を抽出するように作用する。
平滑化処理部は、タイヤ表面の付着物から生じるひび割れに対するノイズを周囲の画像に関するデータと平滑化して予め除去し、除去後のデータを平滑化処理データとして生成するように作用する。また、エッジ検出処理部は、平滑化処理画像データをエッジ処理してひび割れの境界部を明確化し、明確化したデータをエッジ処理画像データとして生成するように作用する。
平滑化処理部で実行される平滑化処理としては例えばガウシアンフィルター等が採用され得る。また、エッジ処理検出部で実行されるエッジ処理としてはキャニー法等が採用され得る。
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取得する。そして、距離データを参照しながら接地面画像データを用いて溝部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に対し、まず、平滑化処理によってノイズ除去し、その後にエッジ検出によっ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。一方、ひび割れが生じていない部分の溝は当初の黒色から劣化によって灰色化している。従って、本発明のタイヤ劣化評価システムでは、エッジ検出処理部が、黒色と灰色の境界部をエッジとして検出することで、内部のゴムの色が見えている箇所をひび割れとして認識するように作用するのである。
なお、本願発明では、変位走査測定部等、「部」という語を含んだ構成要素を用いているが、この「部」とは「素子」や「電子回路」、あるいは「構成物のユニット」、又は「それらが集合した装置」を概念化して示したものである。
上記構成のタイヤ劣化評価システムでは、第1の発明の作用に加えて、劣化評価部が、評価閾値データを用いてひび割れの境界部の全体に占める割合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システムでは、第1又は第2の発明の作用に加えて、溝幅演算部が溝幅を演算するように作用し、溝深さ演算部が溝深さを演算するように作用し、変位測定部は出力部と相まって、タイヤの接地面における溝の構造をより具体的に把握させるように作用する。
上記構成のタイヤ劣化評価システムでは、第1乃至第3の発明のいずれか1つの発明の作用に加えて、出力部は数値やランクといったデジタル値や文字といった評価に関するデータと評価対象となっている元々の接地面画像データ又は評価領域画像データを同時に出力することで、評価の過誤の可能性を含めた妥当性を確認させるように作用する。また、タイヤ表面の状態を数値や文字等のテキスト情報と画像情報の両面から把握させるように作用する。
上記構成のタイヤ劣化評価方法では、第1の発明を方法発明として捉えたものであるので、その作用は第1の発明と同様である。
上記構成のタイヤ劣化評価方法は、第2の発明を方法発明として捉えたものであるので、その作用は第2の発明と同様である。
上記構成のタイヤ劣化評価方法は、第3の発明を方法発明として捉えたものであるので、その作用は第3の発明と同様である。
上記構成のタイヤ劣化評価方法では、請求項4に記載したタイヤ劣化評価システムを方法発明として捉えた発明であるので、その作用は第4の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、第5の発明をプログラム発明として捉えた発明であるので、その作用は第5の発明の作用と同様である。
また、溝部の領域で評価領域を予め抽出し、その後にノイズ除去処理を行うので、砂や小石等のタイヤ付着物によるノイズ発生を防止することができる。したがって、劣化度合が少ない中古タイヤで生じやすいノイズによる劣化に対する過大評価を防止することが可能である。
さらに、エッジ検出処理を行っているので、接地面の溝部という直接路面に接触していない箇所に発生しているひびの部分の実体に即してひび割れを検出することができる。
平滑化処理した後にエッジ検出処理を実施して、ひび割れの境界部の全体に占める割合を演算してひび割合データを生成しているので、直接路面に設置していない溝部におけるひび割れの実体に即してそのひび割れの割合を精度高く測定することが可能である。
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システム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。本図は、本願発明のタイヤ劣化評価方法および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、Sで示す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。
図1において、タイヤ劣化評価システム1は、変位走査測定部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システム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システムを想定することができる。その際の出力部2としては小型のディスプレイ装置やデータ発信部として他の装置へデータを転送するようなものが考えられる。あるいは図1の構成要素が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システムとしても可能である。さらに、少なくとも変位走査測定部4及び撮像部5を内部に備える筐体内に中古タイヤを搬送してデータを取得し、そのデータをもとに処理部3で評価して結果を出力部2で出力するシステム等を想定することができる。
タイヤ劣化評価システム1の変位走査測定部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、タイヤの接地面の幅方向にセンサを走査させて計測するものである。具体的には、変位走査測定部4との間の距離データ14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。変位走査測定部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、変位走査測定部4はタイヤの接地面を走査するように構成されるので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。この変位走査測定部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。
変位走査測定部4は距離データ14を読み出し可能に処理データベース6に格納する。
なお、本実施の形態においては変位測定部として走査可能な変位走査測定部4を採用しているが、走査しなくともタイヤの接地面の幅方向における山部の高さや溝部の深さを測定可能なものであればよく、走査可能であることは必ずしも必須ではない。
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。
撮像部5は撮影した接地面に関する接地面画像データ15を読み出し可能に処理データベース6に格納する。
処理部3の溝幅演算部8は、変位走査測定部4で得られた距離データ14を処理データベース6から読み出して、タイヤの幅方向に差分を取ることで溝幅データ16及び溝部数データ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、その工程がステップS3の溝幅演算工程である。また、処理部3の溝深さ演算部9は、変位走査測定部4で得られた距離データ14を処理データベース6から読み出して、タイヤのトレッドパターンの山の高さ方向と谷の深さ方向に差分を取ることで、溝深さデータ17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の溝深さ演算工程である。
なお、溝幅演算部8及び溝深さ演算部9は、距離データ14からタイヤの幅方向位置に関するデータを取得して、その位置データを含めて溝幅データ16、溝深さデータ17、溝部数データ18のそれぞれを生成するものである。
本実施の形態では、変位走査測定部4と溝幅演算部8及び溝深さ演算部9を別に設けたが、これを一体としてすべての機能を備えた変位走査測定部4としてもよい。その場合には、ステップS1とステップS3,ステップS4を併せて変位測定工程(S1)とすればよい。
なお、本実施の形態では距離データ14と接地面画像データ15を変位走査測定部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14と接地面画像データ15のデータを取得するようにしてもよい。
溝部26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(a)中に符号Aで示す黒色の四角形の範囲であり、その四角形の範囲を抽出したのが図3(b)に示されるものである。
評価領域抽出部10は接地面画像データ15内で決定した評価領域に関するデータを評価領域画像データ19として処理データベース6に読み出し可能に格納する。
さらに、本実施の形態においては、平滑化処理部11よるノイズ除去処理工程S6の後段にエッジ検出処理部12によるひび割れ検出の工程S7が控えているので、黒色でなくとも白色でも溝部26の色との差が大きいとエッジとして検出されることから、白色の付着物によるノイズも除去する必要がある。
そこで、溝部26の平均的な色彩との差が大きな白色や黒色の砂や小石等の付着物によるノイズを排除して劣化測定・評価の精度を向上させるために、画素毎にその周辺の画素を含めた範囲で画像を平滑化することが重要となる。
平滑化処理部11によってノイズ除去された評価領域画像データ19は平滑化処理画像データ20として処理データベース6に読み出し可能に格納される。
本実施の形態に係るタイヤ劣化評価システム1では、中古タイヤの溝部26に発生するひび割れや亀裂を検出するが、その状態は図3(a)に示されるように細長く続く線状に表れている。したがって、そのひび割れや亀裂を定量的に評価しようとすると、その際(きわ)の部分、すなわち境界部を精度よく定量的に測定し、その量に基づいて評価することが重要である。
発明者らは特許文献5に示す特許出願で溝部26のひび割れの状態の画像をモノクロ2値化して、その白画像と黒画像のデータの面積比を用いてひび割れの量的な評価を行うことを発明したが、発明者らはそれらでもまだ精度の改善の余地があることを見出して、今回の発明に至ったものである。
前述のとおり、図3(a)はタイヤの接地面を撮像部5によって撮影した接地面画像データ15を示しており、(b)は(a)中の符号Aの黒枠内で示される評価領域画像データ19の概念図であるが、この評価領域画像データ19に対して2通りで処理して比較したのが、(c)と(d)である。
(c)は特許文献5に開示される技術で評価領域画像データ19をモノクロ2値化処理した場合の画像データの概念図であり、(d)は本実施の形態に係るタイヤ劣化評価システム1のエッジ検出処理部12によって評価領域画像データ19をエッジ処理した場合のエッジ処理画像データの概念図となっている。
図3(c)と(d)を比較すると明らかであるが、(b)の評価領域画像データ19により近似しているのは(d)である。タイヤの溝部26に発生するひび割れは、路面に接地していないため、タイヤの経年自体によるゴム材料の純粋な劣化を観測することが可能であり、その場合のひび割れや亀裂の形状は細長く連続する線状に形成されることから、これを定量的に評価するためには、その形状に即して定量化できる画像処理が必要であり、発明者らはエッジ検出による処理がひび割れの境界部を精度高く検出することから、ひび割れの定量的な評価には適していることを見出して今回の発明に至ったのである。
(c)では溝部26における2値化処理の閾値をどのように設定するかによって、砂や小石等によるノイズが白色となったり黒色となったり反転するので、タイヤ毎に個別の閾値を定める必要がある可能性もあり、複数の中古タイヤを通して全体的にひび割れの形状を把握することに困難な点もある。したがって、色彩が変化する際(きわ)、すなわち境界部をエッジとして検出するエッジ検出処理部12を備えたタイヤ劣化評価システム1の方がすべてのタイヤに対して一貫して、より精度高く溝部におけるひび割れを検出できるのである。
エッジ検出処理部12によってエッジ処理された平滑化処理画像データ20はエッジ処理画像データ21として処理データベース6に読み出し可能に格納される。
劣化評価部13は図3(d)のように得られるエッジ処理画像データ21を処理データベース6から読み出し、そのエッジ処理画像データ21から白色で表されるエッジ部分の面積と黒色で表されるその他の部分を含めた全体の面積の比率を演算し、その比率をひび割合データ22として生成し、処理データベース6に格納する。
なお、前述のとおり本発明ではひび割れの境界部に着目して、全体の面積に対するその境界部の面積の比率をひび割れデータ22として定量化し、この数値の大小でタイヤ劣化の程度を評価している。したがって、例えば亀裂に幅があって大きい場合には、その亀裂の境界部の抽出による評価が亀裂全体の評価に繋がっていないとも考えられる。しかしながら、亀裂が大きくなっている場合にはもはや劣化を評価するといった段階ではなく、タイヤを廃棄して新しいタイヤへ交換することが早急に必要なレベルであり、しかもそのような場合では目視で簡単に判断できるので、今回の発明による評価の対象外として取り扱うことが可能であり、本発明の利用に全く不都合はない。
具体的には、評価閾値データ23は予め所望に定められるランクに対するひび割合データ22の閾値を含んでおり、その閾値とひび割合データ22を比較してランクに振り分けることでひび割合データ22を評価するのである。
このように劣化評価部13によってひび割合データ22を演算する工程及びそのひび割合データ22を評価閾値データ23でランクとして評価する工程がステップS8である。
劣化評価部13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23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所望に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、甲や乙、適や否等の漢字、1、2等の数字のいずれでも表現されてもよい。
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14、接地面画像データ15、溝幅データ16、溝深さデータ17、溝部数データ18、評価領域画像データ19、平滑化処理画像データ20、エッジ処理画像データ21及びひび割合データ22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、劣化評価部13によるタイヤ劣化評価に用いる評価閾値データ23と評価後の評価ランクデータ24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システム1によれば、タイヤの接地面の山部と溝部26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26におけるひび割れや亀裂を高精度で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、高精度で定量的な劣化評価を実施することができる。さらに、劣化評価部13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システムとして捉えたもので説明したが、そのシステム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システム発明と同様である。
図4の(a)−(e)は、それぞれ第1の実施の形態に係るタイヤ劣化評価システムを評価するために用いられたそれぞれS、A、B、C、Dランクのタイヤの評価領域画像データ概念図である。
図4に示される画像に対するランクS−Dは出願人が一例として定めた中古タイヤの接地面の溝部26におけるひび割れの状態であり、図4に示されるそれぞれのランクのタイヤは、専門家として中古タイヤの選別に従事する者によって評価されてランク付けされたものである。
これらに示されるそれぞれのランクのタイヤに対し、試作システムを用いてひび割合データ22を求めたのが、図5に示されるものであり、これをグラフ化したものが図6である。図5の各ランクの下に記載されている数字及び図6の縦軸に記載されている数字はひび割合データ22を百分率(%)で示したものである。図6のグラフの下方に記載されている数字は図5の左端に記載されている測定箇所を示す数字と同一である。
なお、本実施の形態においては、平滑化処理部11における平滑化処理ではガウシアンフィルターを用い、エッジ検出処理部12におけるエッジ検出処理においてはキャニー法を用いている。図3(d)に示す画像の際の処理も同様である。
図5に示されるとおり、ランクS−Dのそれぞれで測定回数が異なっているが、そのことについては特に目的を有しているわけではない。中央値は各ランクの測定値群における中央値であり、平均値も各ランクの測定値群における平均値である。
また、図6に示される実線は各ランクにおける測定値群の中央値を結んだものであり、点線は各ランクにおける測定値群の中央値を1次の線形式として表現したものである。
図5及び図6に示された結果から発明者らはタイヤ劣化評価システム1を用いて得られるひび割合データ22と専門家が選別したタイヤのランクが相関関係にあり、タイヤ劣化評価システム1によるひび割合データ22を求めることで専門家が選別したタイヤのランクS−Dに分別することが可能であることを見出したのである。
図7から明らかなとおり、本実施の形態に係るタイヤ劣化評価システム1では、ひび割合データ22の値が0.5以下の場合をSランクとして評価し、0.5より大きく2.0以下の場合をAランクとして評価し、以下、同様にBからDランクとして評価している。
前述のとおり、劣化評価部13はひび割合データ22を処理データベース6から読み出して、評価データベース7から読み出した図7に示される評価閾値データ23の劣化評価値幅のいずれに該当するかを判断して、該当するランクを評価ランクデータ24として生成し、評価データベース7に読み出し可能に格納するものである。
携帯型のタイヤ劣化評価システム1では、測定者が手に持って測定を実施することも想定されるので図8に示されるように正確な角度間隔で測定することは困難な可能性もあるが、等間隔で実施しなければならないということではなく、1本のタイヤで複数回測定することで精度を高めることができればよい。
もちろん、タイヤ劣化評価システム1の変位走査測定部4や撮像部5を固定しておき、タイヤ自身を一定の角度ほど自動で回転させて距離データ14や接地面画像データ15を取得するようなシステムとしてもよい。
図9は、タイヤ劣化評価システム1を用いて、中古タイヤに対し図8(b)に示される45°毎の8箇所測定を実施してその結果をまとめて示す表である。
図9において、shotとは距離データ14及び接地面画像データ15を取得した単位を意味しており、測定箇所の1−8は前述のとおり中古タイヤの周方向に沿って45°毎に選択された箇所を意味している。また、positionはタイヤの内側から距離(mm)を測定対象となっている溝部26の位置として示すものであり、sizeは溝幅(mm)を10倍して示すものであり、depthは溝深さ(mm)を10倍して示すものである。なお、8箇所の測定箇所のいずれも溝数は3であることがわかる。以上のことから、sizeが図1のシステム図では溝幅データ16に相当し、depthが同じく溝深さデータ17に相当し、溝数の3が溝部数データ18に相当する。
また、図9の劣化評価値の欄には、それぞれの溝部におけるひび割合データ22が百分率(%)で表示されている。これら8箇所におけるひび割合データ22に対する中央値は表の右下欄に記載されるとおり、2.379115であることから、タイヤ劣化評価システム1の劣化評価部13は、評価データベース7から図7に示される評価閾値データ23を読み出し、これを用いてタイヤランクをBとして評価して、図9の右下欄に表示されている。このタイヤランクは評価ランクデータ24として評価データベース7に読み出し可能に格納される。
図10(a)において、表示されている画像は、左側に接地面画像データ15を表示し、右側に評価結果を示すものであるが、符号Bで示される「B565」とは、「B」が評価ランクデータ24で、「565」は溝数が3でタイヤの内側から溝深さデータ17として5mm、6mm、5mmであることを示している。
また、符号Cで示されるのは、溝深さデータ17の5mm、6mm、5mmの傾向をグラフ化したものであり、これもタイヤの内側が左側となっている。
さらに、符号Dで示されるプロット点の集合は図9で示した劣化評価値(ひび割合データ22)を%で表現したものである。
このように溝数に併せて溝深さのデータが表示されることから、システムの利用者が評価対象となっているタイヤ溝の構造に関する具体的な情報を得ることが可能であり、また、接地面画像データ15を併せて表示することによって溝の状態を画像と測定値や評価ランクと比較しながら観察できるので、タイヤの劣化評価を目視でも行い易く、システムによる評価結果の妥当性を確認することも可能である。
タイヤ溝の配置に合わせてそのタイヤ溝毎の溝深さデータ17を示すことでタイヤのユーザーの車の乗り方や空気圧の程度等によって発生する偏摩耗の状態を把握することが可能である。
この距離データ14のうち、図中符号Gはタイヤの内側端からのタイヤの幅方向における距離を単位mmで示すものであり、符号Hはタイヤの外周円に対する法線方向、すなわちタイヤの谷高さ、溝深さの方向の距離を単位mmで示している。
この(b)に示される情報も併せて表示することで、タイヤ表面の溝状態をタイヤの幅方向全体に亘って確認することが可能であり、評価結果と相まって、より精度高くタイヤの劣化状態を把握することが可能である。
本実施に形態に係るタイヤ劣化評価システム1では、(a)及び(b)の両方の画面を出力部2として表示するので、利用者に提供される情報量も多く、誤認や勘違い等のリスクを低減して、ヒューマンエラーを防止することが可能なシステムを提供することが可能である。
なお、本実施の形態においては、図10(a)、(b)に示されるデータを表示することとしているが、処理データベース6や評価データベース7に格納されているその他のデータを適宜読み出して出力部2で表示や送信してもよい。
また、本実施の形態ではタイヤ溝の配置を左側をタイヤ溝の内側に対応させて表示させているが、その順序は逆でもよく、使用時や設計時の便宜によって変更してもよい。
上記構成のタイヤ劣化評価方法では、第4の発明であるタイヤ劣化評価システムを方法発明として捉えた発明であるので、その作用は第4の発明の作用と同様である。
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システム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。本図は、本願発明のタイヤ劣化評価方法および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、Sで示す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システム1の構成要素であり、符号を同一としている。
図1において、タイヤ劣化評価システム1は、変位走査測定部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システム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システムを想定することができる。その際の出力部2としては小型のディスプレイ装置やデータ発信部として他の装置へデータを転送するようなものが考えられる。あるいは図1の構成要素が一体でなくとも変位走査測定部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システムとしても可能である。さらに、少なくとも変位走査測定部4及び撮像部5を内部に備える筐体内に中古タイヤを搬送してデータを取得し、そのデータをもとに処理部3で評価して結果を出力部2で出力するシステム等を想定することができる。
この距離データ14のうち、図中符号Gはタイヤの内側端からのタイヤの幅方向における距離を単位mmで示すものであり、符号Hはタイヤの外周円に対する法線方向、すなわちタイヤの谷高さ、溝深さの方向の距離を単位mmで示している。
この(b)に示される情報も併せて表示することで、タイヤ表面の溝状態をタイヤの幅方向全体に亘って確認することが可能であり、評価結果と相まって、より精度高くタイヤの劣化状態を把握することが可能である。
本実施の形態に係るタイヤ劣化評価システム1では、(a)及び(b)の両方の画面を出力部2として表示するので、利用者に提供される情報量も多く、誤認や勘違い等のリスクを低減して、ヒューマンエラーを防止することが可能なシステムを提供することが可能である。
なお、本実施の形態においては、図10(a)、(b)に示されるデータを表示することとしているが、処理データベース6や評価データベース7に格納されているその他のデータを適宜読み出して出力部2で表示や送信してもよい。
また、本実施の形態ではタイヤ溝の配置を左側をタイヤ溝の内側に対応させて表示させているが、その順序は逆でもよく、使用時や設計時の便宜によって変更してもよい。
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、前記接地面画像データから前記距離データを参照して前記接地面における前記溝部の領域からひび割れを検出するための評価領域を抽出して評価領域画像データを生成する評価領域抽出部と、前記評価領域画像データを平滑化処理してノイズを除去した平滑化処理画像データを生成する平滑化処理部と、前記平滑化処理画像データをエッジ処理してひび割れの境界部を明確化したエッジ処理画像データを生成するエッジ検出処理部と、前記エッジ処理画像データのひび割れの境界部の全体に占める割合を演算してひび割合データを生成する劣化評価部と、前記ひび割合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システム。
- 前記劣化評価部は、前記割合を、劣化を評価するために予め定められた評価閾値データで評価して評価ランクデータを生成し、前記出力部は前記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記載のタイヤ劣化評価システム。
- 前記変位測定部は、前記距離データから前記タイヤの接地面の前記溝部の幅を演算して溝幅データを生成する溝幅演算部と、前記距離データから前記溝部の深さを演算し溝深さデータを生成する溝深さ演算部とを備え、前記溝部の数に関する溝部数データを生成し、前記出力部は前記溝幅データ、前記溝深さデータ又は前記溝部数データのうち、少なくともいずれか1つのデータを出力することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のタイヤ劣化評価システム。
- 前記出力部は、前記劣化評価部で生成されたデータと、前記撮像部で生成された前記接地面画像データ又は前記評価領域抽出部で抽出された前記評価領域画像データを同時に出力することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の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、前記接地面画像データから前記距離データを参照して前記接地面における前記溝部の領域からひび割れを検出するための評価領域を抽出して評価領域画像データを生成する評価領域抽出工程と、前記評価領域画像データを平滑化処理してノイズを除去した平滑化処理画像データを生成する平滑化処理工程と、前記平滑化処理画像データをエッジ処理してひび割れの境界部を明確化したエッジ処理画像データを生成するエッジ検出処理工程と、前記エッジ処理画像データのひび割れの境界部の全体に占める割合を演算してひび割合データを生成する劣化評価工程と、前記ひび割合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。
- 前記劣化評価工程は、前記割合を、劣化を評価するために予め定められた評価閾値データで評価して評価ランクデータを生成し、前記出力工程は前記評価ランクデータを出力することを特徴とする請求項5記載のタイヤ劣化評価方法。
- 前記変位測定工程は、前記距離データから前記タイヤの接地面の前記溝部の幅を演算して溝幅データを生成する溝幅演算工程と、前記距離データから前記溝部の深さを演算し溝深さデータを生成する溝深さ演算工程とを備え、前記溝部の数に関する溝部数データを生成し、前記出力工程は前記溝幅データ、前記溝深さデータ又は前記溝部数データのうち、少なくともいずれか1つのデータを出力することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のタイヤ劣化評価方法。
- 前記出力工程は、前記劣化評価工程で生成されたデータと、前記撮像工程で生成された前記接地面画像データ又は前記評価領域抽出工程で抽出された前記評価領域画像データを同時に出力することを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれか1項に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、前記接地面画像データから前記距離データを参照して前記接地面における前記溝部の領域からひび割れを検出するための評価領域を抽出して評価領域画像データを生成する評価領域抽出工程と、前記評価領域画像データを平滑化処理してノイズを除去した平滑化処理画像データを生成する平滑化処理工程と、前記平滑化処理画像データをエッジ処理してひび割れの境界部を明確化したエッジ処理画像データを生成するエッジ検出処理工程と、前記エッジ処理画像データのひび割れの境界部の全体に占める割合を演算してひび割合データを生成する劣化評価工程と、前記ひび割合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。
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