JP2022050282A - System and method for analyzing tire shapes - Google Patents

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昌志 宮澤
Masashi Miyazawa
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Abstract

To allow for quantitatively measuring the groove depth in a contact patch of a tire.SOLUTION: A tire shape analysis system 1 comprises: a groove shape measurement unit 40 configured to measure three-dimensional shapes of grooves receding from a surface of a tire under measurement; a total contact area generation unit 42 configured to generate a total contact area representing an area with filled grooves in a contact patch of the tire; and a groove depth measurement unit 44 configured to measure positions and depth of the grooves within the total contact area.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、タイヤ形状解析システムおよびタイヤ形状解析方法に関する。 The present invention relates to a tire shape analysis system and a tire shape analysis method.

タイヤの接地面に生じる歪みを測定する技術が特許文献1に開示されている。特許文献1においては、タイヤの接地面における陸部表面と溝底とに参照点をマーキングし、第1の状態でタイヤの接地面を複数のカメラにより撮影する第1撮影工程と、試験路面に接地させたタイヤを転動させ、第1の状態とは異なる第2の状態でタイヤの接地面を複数のカメラにより撮影する第2撮影工程とを含み、陸部表面と溝底とのそれぞれについて、第1撮影工程で撮影した画像と第2撮影工程で撮影した画像とのパターンマッチングを行い、参照点の変位に基づいて二次元的または三次元的な歪みを算出している。 Patent Document 1 discloses a technique for measuring a strain generated on a contact patch of a tire. In Patent Document 1, reference points are marked on the land surface and the groove bottom of the tire contact patch, and the tire contact patch is photographed by a plurality of cameras in the first state, and the test road surface is described. A second photographing step of rolling the grounded tire and photographing the ground contact surface of the tire with a plurality of cameras in a second state different from the first state, for each of the land surface and the groove bottom. , Pattern matching is performed between the image taken in the first shooting step and the image taken in the second shooting step, and the two-dimensional or three-dimensional distortion is calculated based on the displacement of the reference point.

また、タイヤが接地したときの踏面の変形状態を測定する技術が特許文献2に開示されている。特許文献2においては、タイヤが接地する透明性を有する接地用板材と、接地用板材を挟んでタイヤと反対側から接地用板材を介して、タイヤ踏面にレーザ光を照射し、タイヤ踏面の画像を撮影している。これによって、接地変形状態にあるタイヤ踏面のトレッド部およびトレッド溝の変形形状を表す3次元データを取得している。 Further, Patent Document 2 discloses a technique for measuring a deformed state of a tread surface when a tire touches the ground. In Patent Document 2, a tire tread is imaged by irradiating a tire tread with a laser beam from the side opposite to the tire with the grounding plate having transparency to which the tire touches the ground and the grounding plate. Is shooting. As a result, three-dimensional data representing the deformed shape of the tread portion and the tread groove of the tire tread in the grounded deformed state is acquired.

特開2017-067690号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-07690 特開2009-139268号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-139268

特許文献1に開示の技術によれば、タイヤの接地面の溝底歪みを測定できる。また、特許文献2に開示の技術によれば、トレッド部およびトレッド溝の変形形状を表す3次元データを取得できる。しかしながら、これらの技術によると、タイヤの接地面の溝深さを定量的に測定することができないため改善の余地がある。 According to the technique disclosed in Patent Document 1, the groove bottom strain of the ground contact surface of the tire can be measured. Further, according to the technique disclosed in Patent Document 2, three-dimensional data representing the deformed shape of the tread portion and the tread groove can be acquired. However, according to these techniques, there is room for improvement because the groove depth of the contact patch of the tire cannot be quantitatively measured.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的はタイヤの接地面の溝深さを定量的に測定することができるタイヤ形状解析システムおよびタイヤ形状解析方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a tire shape analysis system and a tire shape analysis method capable of quantitatively measuring the groove depth of the contact patch of a tire. ..

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のある態様によるタイヤ形状解析システムは、測定対象であるタイヤの表面から凹んでいる部分である溝の三次元形状を測定する溝形状測定部と、前記タイヤの接地領域に対して溝埋めした領域である総接地領域を作成する総接地領域作成部と、前記総接地領域内の溝の位置の溝深さを測定する溝深さ測定部と、を有する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the tire shape analysis system according to an aspect of the present invention measures the three-dimensional shape of the groove which is a portion recessed from the surface of the tire to be measured. The groove depth for measuring the groove depth at the position of the groove in the total ground contact area, the measurement unit, the total ground contact area creation unit that creates the total ground contact area that is the region filled with the ground contact region of the tire, and the groove depth. It has a measuring unit.

前記溝深さ測定部は、前記総接地領域内の溝の位置を示す溝分布データを作成する溝分布データ作成部と、前記溝分布データが示す各位置の溝深さを算出する溝深さ算出部と、を有していることが好ましい。 The groove depth measuring unit includes a groove distribution data creating unit that creates groove distribution data indicating the position of the groove in the total ground contact region, and a groove depth that calculates the groove depth at each position indicated by the groove distribution data. It is preferable to have a calculation unit.

前記溝深さ算出部は、路面を模した路面板の主面に設けられたシートの形状を測定し、前記シートから、前記路面板に接しているタイヤの溝の溝底までの距離を、前記溝深さとすることが好ましい。 The groove depth calculation unit measures the shape of a sheet provided on the main surface of a road surface plate imitating a road surface, and determines the distance from the sheet to the groove bottom of the tire groove in contact with the road surface plate. The groove depth is preferable.

前記溝深さ算出部によって算出した各位置の溝深さを微小な直方体によって近似し、近似した直方体の体積の総和を、前記総接地領域内の溝体積として求める溝体積算出部をさらに有することが好ましい。 Further having a groove volume calculation unit for approximating the groove depth at each position calculated by the groove depth calculation unit with a minute rectangular parallelepiped and obtaining the total volume of the approximated rectangular parallelepiped as the groove volume in the total ground contact region. Is preferable.

前記溝形状測定部は、前記タイヤの溝に形成した模様パターンを、少なくとも2つのカメラで撮影し、前記カメラの撮影画像を解析して溝の形状を測定することが好ましい。 It is preferable that the groove shape measuring unit captures the pattern formed in the groove of the tire with at least two cameras and analyzes the captured image of the cameras to measure the shape of the groove.

前記溝形状測定部は、前記撮影画像について重み付け位相解析法を用いて前記模様パターンを解析し、溝の形状を測定することが好ましい。 It is preferable that the groove shape measuring unit analyzes the pattern pattern on the captured image by using a weighted phase analysis method and measures the shape of the groove.

溝形状測定部は、前記溝の撮影範囲を、共通の領域を含む2つの領域に分割し、前記共通の領域は、前記模様パターンの1周期以上であることが好ましい。 The groove shape measuring unit preferably divides the imaging range of the groove into two regions including a common region, and the common region preferably has one cycle or more of the pattern pattern.

前記溝形状測定部は、前記2つのカメラの移動と前記2つのカメラによる撮影とを繰り返して、前記総接地領域内の全ての溝を撮影することが好ましい。 It is preferable that the groove shape measuring unit repeats the movement of the two cameras and the photographing by the two cameras to photograph all the grooves in the total ground contact area.

前記2つのカメラ間の中点位置を(X、Y)と定義した場合に、前記2つのカメラのタイヤ周方向の移動範囲Xは、-最大接地長/2≦X≦最大接地長/2、前記2つのカメラのタイヤ幅方向の移動範囲Yは、-最大接地幅/2≦Y≦最大接地幅/2であることが好ましい。 When the midpoint position between the two cameras is defined as (X, Y), the movement range X of the two cameras in the tire circumferential direction is −maximum ground contact length / 2 ≦ X ≦ maximum ground contact length / 2. The movement range Y of the two cameras in the tire width direction is preferably −maximum contact width / 2 ≦ Y ≦ maximum contact width / 2.

本発明のある態様によるタイヤ形状解析方法は、測定対象であるタイヤの表面から凹んでいる部分である溝の三次元形状を測定するステップと、前記タイヤの接地領域に対して溝埋めした領域である総接地領域を作成するステップと、前記総接地領域内の溝の位置の溝深さを測定するステップと、を有する。 The tire shape analysis method according to an aspect of the present invention includes a step of measuring the three-dimensional shape of a groove, which is a portion recessed from the surface of the tire to be measured, and a region filled with the ground contact region of the tire. It has a step of creating a total ground contact area and a step of measuring the groove depth at the position of the groove in the total ground contact area.

本発明によれば、タイヤの接地面の溝深さを定量的に測定することができる。 According to the present invention, the groove depth of the contact patch of the tire can be quantitatively measured.

図1は、本発明の実施形態にかかるタイヤ形状解析システムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a tire shape analysis system according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1中の溝形状測定部を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a groove shape measuring unit in FIG. 図3は、図2に示した溝形状測定部の機能を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the function of the groove shape measuring unit shown in FIG. 図4は、格子シートを撮影した画像の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an image obtained by taking a grid sheet. 図5は、図4に示す画像について、非接触形状測定手法の一例であるサンプリングモアレ法によって、位相解析を行った例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example in which the image shown in FIG. 4 is phase-analyzed by the sampling moire method, which is an example of the non-contact shape measurement method. 図6は、格子シートの格子ピッチを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the lattice pitch of the lattice sheet. 図7は、タイヤの溝底表面の曲率半径を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the radius of curvature of the groove bottom surface of the tire. 図8は、サンプリングモアレ法におけるモアレ縞の生成について説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the generation of moire fringes in the sampling moire method. 図9は、選択型サンプリングモアレ法を説明するためのフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart for explaining the selective sampling moire method. 図10は、5画素で間引き処理を行った結果について生成したモアレ縞の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of moire fringes generated for the result of thinning out with 5 pixels. 図11は、格子シートの画像の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of an image of a grid sheet. 図12は、溝形状測定部による溝形状測定処理を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing a groove shape measurement process by the groove shape measuring unit. 図13は、本実施形態にかかるタイヤ形状解析システムによるタイヤ解析方法を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing a tire analysis method by the tire shape analysis system according to the present embodiment. 図14は、撮影部によって撮影した画像を二次元フーリエ変換して取得できる、パワースペクトルの例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of a power spectrum that can be acquired by performing a two-dimensional Fourier transform on an image captured by the photographing unit. 図15は、フーリエ変換法を用いて溝形状を測定する処理を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing a process of measuring the groove shape using the Fourier transform method. 図16は、本実施形態にかかるタイヤ形状解析システムによるタイヤ解析方法を示すフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart showing a tire analysis method by the tire shape analysis system according to the present embodiment. 図17は、撮影対象であるタイヤとカメラとの位置関係を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing the positional relationship between the tire to be photographed and the camera. 図18は、図17の一部を拡大して示す図である。FIG. 18 is an enlarged view showing a part of FIG. 17. 図19は、カメラ同士の位置関係などを示す図である。FIG. 19 is a diagram showing the positional relationship between the cameras. 図20は、タイヤ接地面の画像の例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing an example of an image of a tire contact patch. 図21は、総接地領域作成部による総接地領域作成処理を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a total grounding area creation process by the total grounding area creating unit. 図22は、総接地領域作成部の機能を示すブロック図である。FIG. 22 is a block diagram showing the function of the total grounding area creation unit. 図23は、路面板の移動とトリガー装置の動作とを説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating the movement of the road surface plate and the operation of the trigger device. 図24は、路面板の移動とトリガー装置の動作とを説明する図である。FIG. 24 is a diagram illustrating the movement of the road surface plate and the operation of the trigger device. 図25は、総接地領域作成部の動作を示すフロー図である。FIG. 25 is a flow chart showing the operation of the total grounding area creating unit. 図26は、接地面画像取得部によって接地面画像を取得する場合のカメラおよび照明用ランプの具体的な配置の例を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing an example of a specific arrangement of a camera and a lighting lamp when a ground plane image is acquired by a ground plane image acquisition unit. 図27は、接地面画像取得部によって接地面画像を取得する場合のカメラおよび照明用ランプの具体的な配置の例を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing an example of a specific arrangement of a camera and a lighting lamp when a ground plane image is acquired by a ground plane image acquisition unit. 図28は、接地面画像取得部によって接地面画像を取得する場合のカメラおよび照明用ランプの具体的な配置の例を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing an example of a specific arrangement of a camera and a lighting lamp when a ground plane image is acquired by a ground plane image acquisition unit. 図29は、タイヤ周方向に対する、ランプの傾斜角度を説明する図である。FIG. 29 is a diagram illustrating an inclination angle of the lamp with respect to the tire circumferential direction. 図30は、タイヤ周方向に対する、ランプの傾斜角度を説明する図である。FIG. 30 is a diagram illustrating an inclination angle of the lamp with respect to the tire circumferential direction. 図31は、タイヤの回転軸に沿った方向から各照明用ランプの配置を見た図である。FIG. 31 is a view of the arrangement of the lighting lamps from the direction along the rotation axis of the tire. 図32は、タイヤの回転軸に対して垂直に離れた方向から各照明用ランプの配置を見た図である。FIG. 32 is a view of the arrangement of the lighting lamps from a direction perpendicular to the rotation axis of the tire. 図33は、路面板の上面側から各照明用ランプの配置を見た図である。FIG. 33 is a view of the arrangement of the lighting lamps from the upper surface side of the road surface plate. 図34は、タイヤ幅方向に対する、ランプの傾斜角度を説明する図である。FIG. 34 is a diagram illustrating an inclination angle of the lamp with respect to the tire width direction. 図35は、タイヤ幅方向に対する、ランプの傾斜角度を説明する図である。FIG. 35 is a diagram illustrating an inclination angle of the lamp with respect to the tire width direction. 図36は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプからの光の照射例を示す図である。FIG. 36 is a diagram showing an example of irradiation of light from a lamp, which enhances the brightness of the chamfer of the sub-groove. 図37は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプからの光の照射例を示す図である。FIG. 37 is a diagram showing an example of irradiation of light from a lamp, which enhances the brightness of the chamfer of the sub-groove. 図38は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプからの光の照射例を示す図である。FIG. 38 is a diagram showing an example of irradiation of light from a lamp, which enhances the brightness of the chamfer of the sub-groove. 図39は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプからの光の照射例を示す図である。FIG. 39 is a diagram showing an example of irradiation of light from a lamp, which enhances the brightness of the chamfer of the sub-groove. 図40は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプからの光の照射例を示す図である。FIG. 40 is a diagram showing an example of irradiation of light from a lamp, which enhances the brightness of chamfering of a sub-groove. 図41は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプからの光の照射例を示す図である。FIG. 41 is a diagram showing an example of irradiation of light from a lamp, which enhances the brightness of chamfering of a sub-groove. 図42は、カメラの配置例を示す図である。FIG. 42 is a diagram showing an example of camera arrangement. 図43は、カメラの配置例を示す図である。FIG. 43 is a diagram showing an example of camera arrangement. 図44は、接地特性解析部による処理の例を示すフロー図である。FIG. 44 is a flow chart showing an example of processing by the grounding characteristic analysis unit. 図45は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 45 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the grounding characteristic analysis unit. 図46は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 46 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the grounding characteristic analysis unit. 図47は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 47 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the grounding characteristic analysis unit. 図48は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 48 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the grounding characteristic analysis unit. 図49は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 49 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the grounding characteristic analysis unit. 図50は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 50 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the grounding characteristic analysis unit. 図51は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 51 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the grounding characteristic analysis unit. 図52は、GCAの例を示す図である。FIG. 52 is a diagram showing an example of GCA. 図53は、膨張処理の説明図である。FIG. 53 is an explanatory diagram of the expansion process. 図54は、収縮処理の説明図である。FIG. 54 is an explanatory diagram of the shrinkage treatment. 図55は、総接地領域内の溝分布の例を示す図である。FIG. 55 is a diagram showing an example of the groove distribution in the total ground contact area. 図56は、1台のカメラを用いる場合を示す図である。FIG. 56 is a diagram showing a case where one camera is used. 図57は、3台のカメラを用いる場合を示す図である。FIG. 57 is a diagram showing a case where three cameras are used. 図58は、路面板の高さを説明する図である。FIG. 58 is a diagram illustrating the height of the road surface plate. 図59は、高さの分布を求めるための構成を示す図である。FIG. 59 is a diagram showing a configuration for obtaining a height distribution. 図60は、溝深さ算出部の処理の内容を示す図である。FIG. 60 is a diagram showing the contents of processing of the groove depth calculation unit. 図61は、溝深さ算出部の処理の内容を示す図である。FIG. 61 is a diagram showing the contents of processing of the groove depth calculation unit.

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の各実施形態の説明において、他の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。各実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。なお、この実施形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description of each embodiment, the same or equivalent components as those of the other embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted. The present invention is not limited to each embodiment. In addition, the components of each embodiment include those that can be easily replaced by those skilled in the art, or those that are substantially the same. It should be noted that the plurality of modifications described in this embodiment can be arbitrarily combined within the range of those skilled in the art.

図1は、本発明の実施形態にかかるタイヤ形状解析システムの構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態にかかるタイヤ形状解析システムは、溝形状測定部40と、総接地領域作成部42と、溝深さ測定部44と、溝体積算出部46とを有する。溝深さ測定部44は、溝分布データ作成部441と、溝深さ算出部442とを有する。以下、これら各部の処理内容について説明する。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a tire shape analysis system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the tire shape analysis system according to the present embodiment includes a groove shape measuring unit 40, a total ground contact area creating unit 42, a groove depth measuring unit 44, and a groove volume calculating unit 46. The groove depth measuring unit 44 has a groove distribution data creating unit 441 and a groove depth calculating unit 442. Hereinafter, the processing contents of each of these parts will be described.

(溝形状測定部)
図2は、図1中の溝形状測定部40を示す構成図である。図3は、図2に示した溝形状測定部40の機能を示すブロック図である。これらの図において、図2は、溝形状測定部40の全体構成を模式的に示し、図3は、溝形状測定部40の主たる機能を示している。
(Groove shape measuring unit)
FIG. 2 is a configuration diagram showing the groove shape measuring unit 40 in FIG. 1. FIG. 3 is a block diagram showing the function of the groove shape measuring unit 40 shown in FIG. In these figures, FIG. 2 schematically shows the overall configuration of the groove shape measuring unit 40, and FIG. 3 shows the main functions of the groove shape measuring unit 40.

溝形状測定部40は、タイヤ60の溝形状を測定する。溝形状測定部40は、撮影装置3と、タイヤ接地面解析装置20とを備える(図2参照)。 The groove shape measuring unit 40 measures the groove shape of the tire 60. The groove shape measuring unit 40 includes a photographing device 3 and a tire contact patch analysis device 20 (see FIG. 2).

タイヤ60は、溝部M1~M4を備えている。溝部M1~M4は、タイヤ60の表面から凹んでいる部分である。本実施形態では4本の溝部M1~M4を含む領域に、格子シートSS1~SS4が貼付されている。本実施形態では、4本の溝部M1、M2、M3、M4に、それぞれ、格子シートSS1、SS2、SS3、SS4が貼付されている。格子シートSS1、SS2、SS3及びSS4の貼付の際、例えば、スプレーのりが接着剤として用いられる。格子シートSS1、SS2、SS3及びSS4の貼付は、作業者が手作業で行ってもよいし、図示しない装置や治具を利用して行ってもよい。格子シートSS1、SS2、SS3及びSS4の格子は、例えば、1mm正方格子とする。なお、以降の説明では、格子シートSS1、SS2、SS3及びSS4を総称して格子シートSSと呼ぶことがある。 The tire 60 includes grooves M1 to M4. The groove portions M1 to M4 are portions recessed from the surface of the tire 60. In the present embodiment, the lattice sheets SS1 to SS4 are attached to the region including the four groove portions M1 to M4. In the present embodiment, the lattice sheets SS1, SS2, SS3, and SS4 are attached to the four groove portions M1, M2, M3, and M4, respectively. When attaching the lattice sheets SS1, SS2, SS3 and SS4, for example, spray glue is used as an adhesive. The lattice sheets SS1, SS2, SS3 and SS4 may be attached manually by an operator, or may be performed by using a device or jig (not shown). The lattice of the lattice sheets SS1, SS2, SS3 and SS4 is, for example, a 1 mm square lattice. In the following description, the grid sheets SS1, SS2, SS3 and SS4 may be collectively referred to as the grid sheet SS.

撮影装置3は、一対のカメラ15bおよび15cと、一対の照明用ランプ32aおよび32bとを有する。カメラ15bおよび15cは、タイヤ60を撮影する撮影部であり、例えば、CCD(Charge Coupled Device)カメラにより構成される。カメラ15bおよび15cは、より厳密には、タイヤ60の表面から凹んでいる部分である、溝部に貼付された格子シートSSを含む領域を撮影する。 The photographing apparatus 3 has a pair of cameras 15b and 15c and a pair of lighting lamps 32a and 32b. The cameras 15b and 15c are photographing units for photographing the tire 60, and are configured by, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera. More precisely, the cameras 15b and 15c photograph a region including a grid sheet SS attached to the groove, which is a portion recessed from the surface of the tire 60.

また、撮影装置3は、固定棒15AMを有している。一対のカメラ15bおよび15cは、固定棒15AMに固定される。一対のカメラ15bおよび15cは、タイヤ60を相互に異なる方向から撮影できるように、固定棒15AMの異なる位置に固定される。これらのカメラ15bおよび15cは、タイヤ60を左右方向から同時に撮影して、タイヤ画像(タイヤ60のデジタル画像データ)を生成する。 Further, the photographing device 3 has a fixed rod 15 AM. The pair of cameras 15b and 15c are fixed to the fixing rod 15AM. The pair of cameras 15b and 15c are fixed at different positions on the fixing rod 15AM so that the tires 60 can be photographed from different directions. These cameras 15b and 15c simultaneously capture the tire 60 from the left and right directions to generate a tire image (digital image data of the tire 60).

照明用ランプ32aおよび32bは、カメラ15bおよび15cの撮影範囲を照らすランプであり、例えば、ハロゲンランプにより構成される。これらの照明用ランプ32aおよび32bは、常時点灯タイプであっても良いし、フラッシュ点灯タイプであっても良い。 The illumination lamps 32a and 32b are lamps that illuminate the shooting range of the cameras 15b and 15c, and are composed of, for example, halogen lamps. These lighting lamps 32a and 32b may be a constantly lit type or a flash lit type.

タイヤ接地面解析装置20は、例えば、所定の解析プログラムをインストールしたPC(Personal Computer)であり、撮影装置3によって撮影されたタイヤ60の画像について画像処理を行ってタイヤ解析処理を行う。 The tire contact patch analysis device 20 is, for example, a PC (Personal Computer) in which a predetermined analysis program is installed, and performs image processing on the image of the tire 60 taken by the photographing device 3 to perform tire analysis processing.

図3に示すように、本実施形態にかかるタイヤ接地面解析装置20は、撮影装置3によって撮影されたタイヤ60の画像を、非接触形状測定手法によって解析する解析部41を備える。解析部41は、画像平滑部411と、輝度分布取得部412と、間引き処理部413と、モアレ縞作成部414と、位相分布算出部415と、三次元形状算出部416と、逆フーリエ変換部419とを備えている。 As shown in FIG. 3, the tire contact patch analysis device 20 according to the present embodiment includes an analysis unit 41 that analyzes an image of the tire 60 taken by the photographing device 3 by a non-contact shape measuring method. The analysis unit 41 includes an image smoothing unit 411, a luminance distribution acquisition unit 412, a thinning processing unit 413, a moire fringe creation unit 414, a phase distribution calculation unit 415, a three-dimensional shape calculation unit 416, and an inverse Fourier transform unit. It is equipped with 419.

画像平滑部411は、撮影した画像を平滑化する。輝度分布取得部412は、画像平滑部411が平滑化した画像から、輝度分布を示す画像を得る。間引き処理部413は、輝度分布を示す画像について間引き処理を行う。間引き処理部413と、モアレ縞作成部414は、間引き処理された画像について線形補間を行ってモアレ縞を作成する。位相分布算出部415は、モアレ縞に基づいて格子シートの位相分布を算出する。三次元形状算出部416は、算出した格子シートの位相分布に基づいて、タイヤの表面から凹んでいる部分である溝部を少なくとも含む領域における三次元形状を算出する。逆フーリエ変換部419は、後述する逆フーリエ変換処理を行う。 The image smoothing unit 411 smoothes the captured image. The luminance distribution acquisition unit 412 obtains an image showing the luminance distribution from the image smoothed by the image smoothing unit 411. The thinning processing unit 413 performs thinning processing on an image showing a luminance distribution. The thinning processing unit 413 and the moire fringe creating unit 414 perform linear interpolation on the thinned image to create moire fringes. The phase distribution calculation unit 415 calculates the phase distribution of the grid sheet based on the moire fringes. The three-dimensional shape calculation unit 416 calculates the three-dimensional shape in a region including at least a groove portion which is a portion recessed from the surface of the tire, based on the calculated phase distribution of the grid sheet. The inverse Fourier transform unit 419 performs an inverse Fourier transform process described later.

図4は、格子シートSSを撮影した画像の例を示す図である。撮影装置3によって撮影した画像には、タイヤ60の溝部表面に貼付された格子シートSSが含まれている。図4に示すように、溝底曲面部WRは、撮影装置3によって撮影することができる。 FIG. 4 is a diagram showing an example of an image obtained by photographing the lattice sheet SS. The image taken by the photographing device 3 includes a grid sheet SS attached to the surface of the groove portion of the tire 60. As shown in FIG. 4, the groove bottom curved surface portion WR can be photographed by the photographing device 3.

図5は、図4に示す画像について、非接触形状測定手法の一例であるサンプリングモアレ法によって、位相解析を行った例を示す図である。サンプリングモアレ法を利用することにより、他の手法に比べて高精度に溝底表面の歪みを算出できる。サンプリングモアレ法は、例えば、カメラ画素と同一方向に格子が周期的に配置されたパターンを位相解析の対象とするという制約がある。本実施形態ではタイヤ60の表面の格子シートSSに対して正面ではなく斜め方向から撮影することによって、上記制約を解消できる。 FIG. 5 is a diagram showing an example in which the image shown in FIG. 4 is phase-analyzed by the sampling moire method, which is an example of the non-contact shape measurement method. By using the sampling moiré method, the strain on the groove bottom surface can be calculated with higher accuracy than other methods. The sampling moiré method has a limitation that, for example, a pattern in which a grid is periodically arranged in the same direction as a camera pixel is targeted for phase analysis. In the present embodiment, the above limitation can be solved by taking a picture from an oblique direction rather than from the front with respect to the lattice sheet SS on the surface of the tire 60.

なお、非接触形状測定手法として、デジタル画像相関法、フーリエ変換法、光切断法などを用いてもよく、溝底表面の歪みを算出できる手法であればどのような手法を用いてもよい。 As the non-contact shape measuring method, a digital image correlation method, a Fourier transform method, an optical cutting method, or the like may be used, and any method may be used as long as it can calculate the distortion of the groove bottom surface.

(格子シート)
図6は、格子シートSSの格子ピッチを説明するための図である。図6に示すように、格子シートSSは、矩形の孔が多数設けられており、隣り合う孔の中心位置同士の距離KPが格子シートSSの格子ピッチである。
(Lattice sheet)
FIG. 6 is a diagram for explaining the lattice pitch of the lattice sheet SS. As shown in FIG. 6, the lattice sheet SS is provided with a large number of rectangular holes, and the distance KP between the center positions of the adjacent holes is the lattice pitch of the lattice sheet SS.

ここで、適切な格子ピッチについて、発明者が検証した結果、以下のことが判明した。溝底表面の曲率半径をRとしたとき、格子ピッチが0.21×Rより小さい場合、格子が崩れないように格子シートSSを貼り付けるのが困難であった。また、格子ピッチが2.40×Rより大きい場合、溝底表面で生じている集中歪みの最大値を検出するのが困難であった。したがって、本実施形態において用いる格子シートの格子ピッチは、式(1)を満たすことが望ましい。 Here, as a result of the inventor's verification of an appropriate lattice pitch, the following was found. When the radius of curvature of the groove bottom surface is R, and the lattice pitch is smaller than 0.21 × R, it is difficult to attach the lattice sheet SS so that the lattice does not collapse. Further, when the lattice pitch is larger than 2.40 × R, it is difficult to detect the maximum value of the concentrated strain occurring on the groove bottom surface. Therefore, it is desirable that the lattice pitch of the lattice sheet used in the present embodiment satisfies the equation (1).

0.21×R ≦ 格子ピッチ ≦ 2.40×R … (1) 0.21 x R ≤ lattice pitch ≤ 2.40 x R ... (1)

このような格子ピッチを有する格子シートを用いることにより、タイヤの溝底表面の歪みを高精度に測定することができる。なお、格子ピッチ>2.40×Rの場合、歪みの勾配が大きい箇所が増え、どれが本当の溝部表面歪みの集中部分なのかを特定するのが困難になるので、好ましくない。 By using a grid sheet having such a grid pitch, it is possible to measure the strain on the groove bottom surface of the tire with high accuracy. When the lattice pitch> 2.40 × R, the number of places where the strain gradient is large increases, and it becomes difficult to identify which is the true concentration part of the groove surface strain, which is not preferable.

なお、格子シートSSは、矩形の孔が多数設けられている場合に限らず、他の形状例えば三角形の孔が多数設けられていても良い。また、孔の大きさは任意でよい(ただし、目視で格子ピッチの距離KPを識別可能であることが前提である)。 The lattice sheet SS is not limited to the case where a large number of rectangular holes are provided, and may be provided with a large number of holes having other shapes such as triangles. Further, the size of the hole may be arbitrary (provided that the distance KP of the lattice pitch can be visually identified).

図7は、タイヤの溝底表面の曲率半径を説明するための図である。図7に示すように、タイヤ60の溝底表面に内接する円KRを想定した場合に、その円KRの半径Rがタイヤ60の溝底表面の曲率半径である。 FIG. 7 is a diagram for explaining the radius of curvature of the groove bottom surface of the tire. As shown in FIG. 7, assuming a circle KR inscribed in the groove bottom surface of the tire 60, the radius R of the circle KR is the radius of curvature of the groove bottom surface of the tire 60.

(非接触形状測定手法の例)
本実施形態では、非接触形状測定手法として、例えば、サンプリングモアレ法を用いる。サンプリングモアレ法は、2次元格子を貼り付けた計測物体の撮影画像を所定画素おき(X画素おき)にサンプリングし、形状を測定する手法である。他の非接触形状測定手法として、例えば、デジタル画像相関法やフーリエ変換法などを用いてもよい。本実施形態では、サンプリングモアレ法のうち、間引き選択型サンプリングモアレ法を用いる場合について説明する。間引き選択型サンプリングモアレ法は、サンプリングモアレ法において、撮影画像の画素ごとに、解析に最適な間引き数の位相分布を参照する方法である。
(Example of non-contact shape measurement method)
In this embodiment, for example, a sampling moire method is used as a non-contact shape measurement method. The sampling moiré method is a method of measuring a shape by sampling a captured image of a measurement object to which a two-dimensional grid is attached at predetermined pixel intervals (X pixel intervals). As another non-contact shape measuring method, for example, a digital image correlation method, a Fourier transform method, or the like may be used. In this embodiment, a case where the thinning selection type sampling moire method is used among the sampling moire methods will be described. The thinning selection type sampling moiré method is a method in the sampling moiré method in which the phase distribution of the thinning number optimal for analysis is referred to for each pixel of the captured image.

(サンプリングモアレ法)
サンプリングモアレ法では、例えば、撮影した画像について、一定方向(例えば、垂直方向)に平滑化し、平滑化した画像の間引き処理および線形補間処理を行ってモアレ縞画像を得て、位相分布を利用して2つのカメラ間の画面内の対応する点を探索する。
(Sampling moiré method)
In the sampling moire method, for example, a captured image is smoothed in a certain direction (for example, in the vertical direction), and the smoothed image is thinned out and linearly interpolated to obtain a moire fringe image, and the phase distribution is used. Search for the corresponding points in the screen between the two cameras.

ここで、サンプリングモアレ法におけるモアレ縞の生成および位相分布の算出の例について、図8を参照しながらより詳細に説明する。図8は、サンプリングモアレ法におけるモアレ縞の生成について説明するための図である。図8は、日本実験力学会講演論文集,No10(2010)「サンプリングモアレ法を用いた三次元形状・ひずみ分布の動的計測手法の精度評価」より引用、改変したものである。図8に示す例は、「4」という間引き数を用いて、間引き一律型サンプリングモアレ法によってモアレ縞を生成する例である。 Here, an example of generating moire fringes and calculating the phase distribution in the sampling moire method will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining the generation of moire fringes in the sampling moire method. FIG. 8 is quoted and modified from Proceedings of the Japanese Society of Experimental Powers, No. 10 (2010) “Accuracy evaluation of dynamic measurement method of 3D shape / strain distribution using sampling moiré method”. The example shown in FIG. 8 is an example in which moire fringes are generated by the thinning uniform sampling moire method using the thinning number “4”.

ステップS11では、解析部41が、溝底表面の撮影画像について、垂直方向(縦方向)に平滑化した画像を得る。以下は、垂直方向に平滑化した場合の処理について説明するが、水平方向(横方向)に平滑化した場合も同様の処理となる。 In step S11, the analysis unit 41 obtains an image obtained by smoothing the captured image of the groove bottom surface in the vertical direction (vertical direction). The following describes the process in the case of smoothing in the vertical direction, but the same process is performed in the case of smoothing in the horizontal direction (horizontal direction).

ステップS12では、解析部41が、平滑化した画像から、1ラインを抽出し、輝度分布を示す画像90を得る。 In step S12, the analysis unit 41 extracts one line from the smoothed image to obtain an image 90 showing the luminance distribution.

ステップS13では、解析部41が、1枚の画像90について、4画素ごとに間引くことにより、画像91a~91dという4個の画像が生成される。画像91a~91dは、それぞれ、間引きを開始する画素が異なる。画素を間引くことによって生成される画像の数は、間引き数と一致する。例えば、間引き数が「4」の場合は4個の画像が、間引き数が「5」の場合は5個の画像が、それぞれ生成される。 In step S13, the analysis unit 41 thins out one image 90 every four pixels to generate four images, images 91a to 91d. The pixels of the images 91a to 91d are different from each other. The number of images produced by thinning out the pixels matches the number of thinning out. For example, when the thinning number is "4", four images are generated, and when the thinning number is "5", five images are generated.

ステップS14では、解析部41が、画像91a~91dのそれぞれについて、間引かれた画素が設定されていない画素の輝度を、間引かれていない画素が設定されている画素の輝度を用いた線形補間によって設定する処理が施される。これにより、モアレ縞92a~92dが得られる。 In step S14, the analysis unit 41 linearly uses the brightness of the pixels in which the thinned pixels are not set and the brightness of the pixels in which the non-thinned pixels are set for each of the images 91a to 91d. Processing to be set by interpolation is performed. As a result, moire fringes 92a to 92d can be obtained.

ステップS15では、解析部41が、モアレ縞92a~92dの輝度を、以下の式(2)に当てはめることにより、間引き数に対応する位相分布における画素位置に対応する位置の位相σが得られる。 In step S15, the analysis unit 41 applies the luminance of the moire fringes 92a to 92d to the following equation (2) to obtain the phase σ of the position corresponding to the pixel position in the phase distribution corresponding to the thinning number.

Figure 2022050282000002
Figure 2022050282000002

ここで、Xは、間引き数であり(Xは自然数)、I(k)はk枚目(kは自然数)のモアレ縞の輝度を示す。すなわち、間引き数に対応する位相分布における画素位置に対応する位置の位相σを求める際は、その画素位置に対応する位置の輝度をk枚目のモアレ縞から引用し、I(k)に格納してから位相σを計算する。図8に示す例において、モアレ縞92a、92b、92c、92dはそれぞれ1番目、2番目、3番目、4番目のモアレ縞に相当する。 Here, X is a thinned number (X is a natural number), and I (k) indicates the brightness of the kth moire fringe (k is a natural number). That is, when obtaining the phase σ of the position corresponding to the pixel position in the phase distribution corresponding to the thinning number, the brightness of the position corresponding to the pixel position is quoted from the kth moire fringe and stored in I (k). Then calculate the phase σ. In the example shown in FIG. 8, the moire fringes 92a, 92b, 92c, and 92d correspond to the first, second, third, and fourth moire fringes, respectively.

モアレ縞92a~92dを参照しながら式(2)を用いてそれぞれの画素位置に対応する位相値を算出することにより、画像90を「4」という間引き数で間引いた場合の位相分布93を算出することができる。 By calculating the phase value corresponding to each pixel position using the equation (2) with reference to the moire fringes 92a to 92d, the phase distribution 93 when the image 90 is thinned out by the thinning number "4" is calculated. can do.

モアレ縞の位相分布93に参照格子の位相分布94と演算することによって、位相が-πからπまでの周期性を有する格子シートの位相分布95を得ることができる。 By calculating the phase distribution 93 of the moiré fringes with the phase distribution 94 of the reference grid, the phase distribution 95 of the lattice sheet having a periodicity from −π to π can be obtained.

図9は、選択型サンプリングモアレ法を説明するためのフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart for explaining the selective sampling moire method.

ステップS201では、解析部41の画像平滑部411が、溝底表面の撮影画像について、垂直方向(縦方向)に平滑化した画像を得る。この処理は、先述した図8のステップS11と同様である。 In step S201, the image smoothing unit 411 of the analysis unit 41 obtains an image obtained by smoothing the captured image of the groove bottom surface in the vertical direction (vertical direction). This process is the same as step S11 in FIG. 8 described above.

ステップS202では、解析部41の輝度分布取得部412が、平滑化した画像から、1ラインを抽出し、輝度分布を示す画像を得る。この処理は、先述した図8のステップS12と同様である。 In step S202, the luminance distribution acquisition unit 412 of the analysis unit 41 extracts one line from the smoothed image to obtain an image showing the luminance distribution. This process is the same as step S12 of FIG. 8 described above.

ステップS203では、解析部41の間引き処理部413が、複数種類の画素数でそれぞれ間引き処理を行う。本例では、4画素間引きまたは5画素間引きを選択して行う。4画素で間引き処理を行うことによって得られる画像は、先述したステップS13の処理によって得られる画像91a~91dと同様になる。 In step S203, the thinning processing unit 413 of the analysis unit 41 performs thinning processing with a plurality of types of pixels. In this example, 4-pixel thinning or 5-pixel thinning is selected. The image obtained by performing the thinning process with four pixels is the same as the images 91a to 91d obtained by the process of step S13 described above.

ステップS204では、ステップS203において4画素および5画素でそれぞれ間引き処理を行った結果について、解析部41のモアレ縞作成部414が、モアレ縞をそれぞれ生成する。ステップS203において4画素で間引き処理を行った結果について生成したモアレ縞は、先述したステップS14の処理によって得られたモアレ縞92a~92dと同様になる。 In step S204, the moire fringe creation unit 414 of the analysis unit 41 generates moire fringes, respectively, for the results of the thinning process of 4 pixels and 5 pixels in step S203, respectively. The moire fringes generated for the result of performing the thinning process with four pixels in step S203 are the same as the moire fringes 92a to 92d obtained by the process of step S14 described above.

図10は、5画素で間引き処理を行った結果について生成したモアレ縞の例を示す図である。図10は、日本実験力学会講演論文集,No10(2010)「サンプリングモアレ法を用いた三次元形状・ひずみ分布の動的計測手法の精度評価」より引用、改変したものである。図10に示すように、間引かれた画素が設定されていない画素の輝度を、間引かれていない画素が設定されている画素の輝度を用いた線形補間によって設定する処理を施すことにより、モアレ縞92e~92iが得られる。 FIG. 10 is a diagram showing an example of moire fringes generated for the result of thinning out with 5 pixels. FIG. 10 is quoted and modified from Proceedings of the Japanese Society of Experimental Powers, No. 10 (2010) "Evaluation of accuracy of dynamic measurement method of 3D shape / strain distribution using sampling moiré method". As shown in FIG. 10, by performing a process of setting the luminance of the pixel in which the thinned pixel is not set by linear interpolation using the luminance of the pixel in which the pixel not thinned is set. Moire fringes 92e to 92i can be obtained.

図9のステップS205では、解析部41の位相分布算出部415が、4画素で間引き処理を行った結果について生成したモアレ縞92a~92dの輝度、および、5画素で間引き処理を行った結果について生成したモアレ縞92e~92iの輝度を、上記の式(2)に当てはめることにより、間引き数に対応する位相分布における画素位置に対応する位置の位相σが得られる。 In step S205 of FIG. 9, the brightness of the moire fringes 92a to 92d generated by the phase distribution calculation unit 415 of the analysis unit 41 for the result of the thinning process with 4 pixels, and the result of the thinning process with 5 pixels. By applying the generated moiré fringes 92e to 92i to the above equation (2), the phase σ of the position corresponding to the pixel position in the phase distribution corresponding to the thinning number can be obtained.

モアレ縞92a~92d、モアレ縞92e~92iを参照しながら式(2)を用いてそれぞれの画素位置に対応する位相値を算出することにより、1ラインの画像を「4」、「5」という間引き数でそれぞれ間引いた場合の位相分布を算出することができる。つまり、モアレ縞92a~92d、モアレ縞92e~92iの位相分布に参照格子の位相分布と演算することによって、位相が-πからπまでの周期性を有する格子シートの位相分布をそれぞれ得ることができる。 By calculating the phase value corresponding to each pixel position using the equation (2) with reference to the moiré fringes 92a to 92d and the moiré fringes 92e to 92i, the one-line images are referred to as "4" and "5". It is possible to calculate the phase distribution when each is thinned out by the thinning number. That is, by calculating the phase distribution of the moiré fringes 92a to 92d and the moiré fringes 92e to 92i with the phase distribution of the reference lattice, it is possible to obtain the phase distribution of the lattice sheet having a periodicity from −π to π. can.

図9のステップS206では、解析部41の位相分布算出部415が、画素ごとに、形状解析に適した格子シートの位相分布を参照する。図11は、格子シートSSの画像の例を示す図である。図11において、例えば、格子シートSSを撮影した画像において、格子ピッチのある1ピッチP4が4画素に相当する場合は、4画素間引き処理を行った結果について生成した格子シートの位相分布を参照する。また、格子シートSSを撮影した画像において、格子ピッチの別の1ピッチP5が5画素に相当する場合は、5画素間引き処理を行った結果について生成した格子シートの位相分布を参照する。 In step S206 of FIG. 9, the phase distribution calculation unit 415 of the analysis unit 41 refers to the phase distribution of the grid sheet suitable for shape analysis for each pixel. FIG. 11 is a diagram showing an example of an image of the grid sheet SS. In FIG. 11, for example, in an image obtained by photographing a grid sheet SS, when one pitch P4 having a grid pitch corresponds to four pixels, the phase distribution of the grid sheet generated for the result of performing the four-pixel thinning process is referred to. .. Further, in the image obtained by photographing the grid sheet SS, when another 1 pitch P5 of the grid pitch corresponds to 5 pixels, the phase distribution of the grid sheet generated for the result of the 5-pixel thinning process is referred to.

図9のステップS207では、ステップS206において画素ごとに格子シートの位相分布を参照した結果に基づいて、解析部41の位相分布算出部415が、形状算出用の格子シートの位相分布を決定する。これにより、格子シートSSを撮影した画像において、格子ピッチの1ピッチがどのような画素数に相当しても、精度のよい形状解析結果を得ることができる。つまり、例えば、4画素に固定した間引きを行うと、1ピッチが5画素に相当する領域について解析精度の低下が生じることがある。これに対し、間引きする画素数を固定せずに先述したように4画素または5画素の間引きを行うことにより、1ピッチが5画素または4画素に相当する領域それぞれについて、解析精度の低下を回避することができる。このように、解析部41による解析に最適な間引き数の位相分布を選択する。 In step S207 of FIG. 9, the phase distribution calculation unit 415 of the analysis unit 41 determines the phase distribution of the grid sheet for shape calculation based on the result of referring to the phase distribution of the grid sheet for each pixel in step S206. As a result, accurate shape analysis results can be obtained regardless of the number of pixels in which one pitch of the grid pitch corresponds to the image obtained by capturing the grid sheet SS. That is, for example, if thinning is performed by fixing to 4 pixels, the analysis accuracy may decrease in a region where 1 pitch corresponds to 5 pixels. On the other hand, by thinning out 4 pixels or 5 pixels as described above without fixing the number of pixels to be thinned out, it is possible to avoid a decrease in analysis accuracy in each region where one pitch corresponds to 5 pixels or 4 pixels. can do. In this way, the phase distribution of the thinning number that is most suitable for the analysis by the analysis unit 41 is selected.

形状算出用の位相分布は、例えば以下のように決定する。すなわち、例えば、撮影画像を平滑化した画像から1ラインを抽出した、輝度分布を示す画像90について、最も暗い画素同士の間隔に相当する画素数を求め、その画素数を間引き画素数とする。そして、その画素数で間引き処理を行った結果に対応する位相分布を、形状算出用の位相分布とする。 The phase distribution for shape calculation is determined as follows, for example. That is, for example, for the image 90 showing the luminance distribution obtained by extracting one line from the image obtained by smoothing the captured image, the number of pixels corresponding to the distance between the darkest pixels is obtained, and the number of pixels is defined as the number of thinned pixels. Then, the phase distribution corresponding to the result of the thinning process based on the number of pixels is defined as the phase distribution for shape calculation.

図12は、溝形状測定部40による溝形状測定処理を示すフローチャートである。図12において、ステップS101では、タイヤ60の溝底表面を含む部分に格子パターンを貼付する。ステップS102では、タイヤの表面から凹んでいる部分である溝部を少なくとも含む領域に設けられた格子シートを撮影する。ステップS103では、撮影された画像を解析する。以上により、タイヤの溝形状を測定することできる。 FIG. 12 is a flowchart showing a groove shape measurement process by the groove shape measuring unit 40. In FIG. 12, in step S101, a grid pattern is attached to a portion of the tire 60 including the groove bottom surface. In step S102, a grid sheet provided in a region including at least a groove portion which is a portion recessed from the surface of the tire is photographed. In step S103, the captured image is analyzed. From the above, the groove shape of the tire can be measured.

(デジタル画像相関法)
デジタル画像相関法を用いて溝形状を測定してもよい。デジタル画像相関法では、撮影した画像に対し、パターンマッチング法を適用する。例えば、特徴ベースマッチング、領域ベースマッチング又は位相ベースマッチングのいずれか1つを適用する。次に、上述した位相分布に相応する、複数の異なる方向からの撮影画像の対応点を算出する。そして、複数の異なる方向からの撮影画像の対応点と各カメラの視線(撮影方向)とに基づいて、三次元形状を算出する。各撮影画像の対応点とカメラの視線、つまりカメラ15bとカメラ15cとタイヤ60(路面板221)との相対位置に基づいてカメラ15b、15cのそれぞれで取得した撮影画像の位相分布を視線データとして利用することで、三次元形状を得ることができる。
(Digital image correlation method)
The groove shape may be measured using a digital image correlation method. In the digital image correlation method, the pattern matching method is applied to the captured image. For example, one of feature-based matching, region-based matching, or phase-based matching is applied. Next, the corresponding points of the captured images from a plurality of different directions corresponding to the above-mentioned phase distribution are calculated. Then, the three-dimensional shape is calculated based on the corresponding points of the images taken from a plurality of different directions and the line of sight (shooting direction) of each camera. The phase distribution of the captured images acquired by the cameras 15b and 15c based on the corresponding points of the captured images and the line of sight of the camera, that is, the relative positions of the camera 15b, the camera 15c, and the tire 60 (road surface plate 221), is used as the line-of-sight data. By using it, a three-dimensional shape can be obtained.

図13は、本実施形態にかかるタイヤ形状解析システム1によるタイヤ解析方法を示すフローチャートである。図13において、ステップS601では、ランダムパターンを形成したタイヤの表面を少なくとも2台のカメラで撮影する。ステップS602では、2台のカメラによる撮影画像に対し、パターンマッチング法を適用する。ステップS603では、複数の異なる方向からの撮影画像の対応点を算出する。ステップS604では、算出した対応点(位相分布に相当)と各カメラの視線(撮影方向)とに基づいて、三次元形状を算出する。 FIG. 13 is a flowchart showing a tire analysis method by the tire shape analysis system 1 according to the present embodiment. In FIG. 13, in step S601, the surface of the tire forming the random pattern is photographed by at least two cameras. In step S602, the pattern matching method is applied to the images captured by the two cameras. In step S603, the corresponding points of the captured images from a plurality of different directions are calculated. In step S604, the three-dimensional shape is calculated based on the calculated corresponding points (corresponding to the phase distribution) and the line of sight (shooting direction) of each camera.

(フーリエ変換法)
フーリエ変換法を用いて溝形状を測定してもよい。図14は、撮影部によって撮影した画像を二次元フーリエ変換して取得できる、パワースペクトルの例を示す図である。図14は、上下方向周波数及び水平方向周波数のパワースペクトルを示す。図3中の逆フーリエ変換部419は、図14に示すパワースペクトルについて、上下方向の一次調和波WV及び水平方向の一次調和波WHを抽出する。
(Fourier transform method)
The groove shape may be measured using the Fourier transform method. FIG. 14 is a diagram showing an example of a power spectrum that can be acquired by performing a two-dimensional Fourier transform on an image captured by the photographing unit. FIG. 14 shows the power spectra of the vertical frequency and the horizontal frequency. The inverse Fourier transform unit 419 in FIG. 3 extracts the primary harmonic wave WV in the vertical direction and the primary harmonic wave WH in the horizontal direction from the power spectrum shown in FIG.

図15は、フーリエ変換法を用いて溝形状を測定する処理を示すフローチャートである。図15において、ステップS501では、模様パターンを少なくとも2台のカメラで撮影する。ステップS502では、撮影した画像を二次元フーリエ変換し、パワースペクトルを取得する。ステップS503では、取得したパワースペクトルから、上下方向の一次調和波WV及び水平方向の一次調和波WHを抽出し、それぞれについて二次元逆フーリエ変換する。ステップS504では、二次元逆フーリエ変換によって得られたラッピング型の位相分布を位相接続して、アンラッピング型に変換する。ステップS505では、各カメラによる撮影画像の位相分布と各カメラの視線(撮影方向)とに基づいて、三次元形状を算出する。 FIG. 15 is a flowchart showing a process of measuring the groove shape using the Fourier transform method. In FIG. 15, in step S501, the pattern pattern is photographed by at least two cameras. In step S502, the captured image is subjected to a two-dimensional Fourier transform to acquire a power spectrum. In step S503, the first-order harmonic wave WV in the vertical direction and the first-order harmonic wave WH in the horizontal direction are extracted from the acquired power spectrum, and two-dimensional inverse Fourier transform is performed on each of them. In step S504, the wrapping type phase distribution obtained by the two-dimensional inverse Fourier transform is phase-connected and converted into the unwrapping type. In step S505, the three-dimensional shape is calculated based on the phase distribution of the image captured by each camera and the line of sight (shooting direction) of each camera.

(重み付け位相解析法)
重み付け位相解析法を用いて溝形状を測定してもよい。図16は、本実施形態にかかるタイヤ形状解析システム1によるタイヤ解析方法を示すフローチャートである。図16において、ステップS501では、模様パターンを少なくとも2台のカメラで撮影する。ステップS502aでは、撮影した画像を縦方向、横方向にそれぞれ平滑化処理する。ステップS502bでは、ステップS502aで縦方向、横方向に平滑化処理した画像に対して、格子の位相分布を求める。例えば、特許第5795095号公報に記載の技術を用いて格子の位相分布を求める。例えば、縦方向(x方向)への重み付け関数W(k)と横方向(y方向)への重み付け関数Wy(l)とを2次元方向への重み付け関数Wxy(k、l)として表した場合、式(3)のようになる。そして、縦方向(x方向)の位相算出式は式(4)、横方向(y方向)の位相算出式は式(5)となる。式(4)および式(5)を利用して格子の位相分布を求める。
(Weighted phase analysis method)
The groove shape may be measured using a weighted phase analysis method. FIG. 16 is a flowchart showing a tire analysis method by the tire shape analysis system 1 according to the present embodiment. In FIG. 16, in step S501, the pattern pattern is photographed by at least two cameras. In step S502a, the captured image is smoothed in the vertical direction and the horizontal direction, respectively. In step S502b, the phase distribution of the grid is obtained for the image smoothed in the vertical direction and the horizontal direction in step S502a. For example, the phase distribution of the lattice is obtained by using the technique described in Japanese Patent No. 5795095. For example, the weighting function W x (k) in the vertical direction (x direction) and the weighting function W y (l) in the horizontal direction (y direction) are set as the weighting function W xy (k, l) in the two-dimensional direction. When expressed, it becomes as shown in equation (3). The phase calculation formula in the vertical direction (x direction) is the formula (4), and the phase calculation formula in the horizontal direction (y direction) is the formula (5). The phase distribution of the lattice is obtained by using the equations (4) and (5).

Figure 2022050282000003
Figure 2022050282000003

Figure 2022050282000004
Figure 2022050282000004

Figure 2022050282000005
Figure 2022050282000005

ステップS504では、ステップS502bによって得られたラッピング型(πでラップして-πに戻る)の位相分布を位相接続して、アンラッピング型に変換する。ステップS505では、各カメラによる撮影画像の位相分布と各カメラの視線(撮影方向)とに基づいて、三次元形状を算出する。 In step S504, the phase distribution of the wrapping type (wrapped by π and returned to −π) obtained by step S502b is phase-connected and converted into an unwrapping type. In step S505, the three-dimensional shape is calculated based on the phase distribution of the image captured by each camera and the line of sight (shooting direction) of each camera.

(複数回に分けて撮影)
模様パターンが設けられている溝を撮影する場合に、溝全体を1回で撮影するのではなく、撮影範囲を分割して複数回に分けて撮影することが好ましい。例えば、撮影範囲を2つに分割し、2回に分けて撮影することが好ましい。
(Shooting in multiple shots)
When photographing a groove provided with a pattern, it is preferable to divide the imaging range and photograph it in a plurality of times, instead of photographing the entire groove at one time. For example, it is preferable to divide the shooting range into two and shoot in two shots.

図17は、撮影対象であるタイヤとカメラとの位置関係を示す図である。図18は、図17の一部を拡大して示す図である。図17および図18において、図の左右方向がタイヤ幅方向であり、図の奥行き方向がタイヤ周方向、かつ、路面板221の延在方向である。図17において、路面板221の上面221Uにはタイヤ60が接している。路面板221の下面221D側には、カメラ15b1および15b2、カメラ15c1および15c2が設けられている。カメラ15b1および15b2は、図の奥行き方向に重なって配置されている。カメラ15c1および15c2は、図の奥行き方向に重なって配置されている。 FIG. 17 is a diagram showing the positional relationship between the tire to be photographed and the camera. FIG. 18 is an enlarged view showing a part of FIG. 17. In FIGS. 17 and 18, the left-right direction in the figure is the tire width direction, the depth direction in the figure is the tire circumferential direction, and the road surface plate 221 extends direction. In FIG. 17, the tire 60 is in contact with the upper surface 221U of the road surface plate 221. Cameras 15b1 and 15b2 and cameras 15c1 and 15c2 are provided on the lower surface 221D side of the road surface plate 221. The cameras 15b1 and 15b2 are arranged so as to overlap each other in the depth direction of the figure. The cameras 15c1 and 15c2 are arranged so as to overlap each other in the depth direction of the figure.

本例では、カメラ15b1および15b2、カメラ15c1および15c2が、タイヤ60の範囲Hを撮影する場合について説明する。範囲Hには、タイヤ60の溝62が含まれている。図18は、範囲Hを拡大して示す。図18に示すように、範囲Hは、2つの範囲H1と範囲H2とからなる。このため、溝62の撮影範囲が2つの範囲H1、H2に分割され、2回に分けて撮影される。2つの範囲H1、範囲H2には、共通の領域HCがある。つまり、溝62の撮影範囲が、共通の領域を含む2つの領域に分割されている。そして、共通の領域HCは、模様パターンのタイヤ幅方向の1周期以上であることが好ましい。このように共通の領域HCを設けつつ撮影範囲を分割することにより、撮影領域ごとの溝形状を精度よく合成でき、溝全体の形状を取得することができる。なお、共通の領域HCが模様パターンのタイヤ幅方向の1周期未満であると、サンプリングモアレ法の制約で溝形状の合成精度が低下するため好ましくない。 In this example, a case where the cameras 15b1 and 15b2 and the cameras 15c1 and 15c2 capture the range H of the tire 60 will be described. The range H includes the groove 62 of the tire 60. FIG. 18 shows an enlarged range H. As shown in FIG. 18, the range H includes two ranges H1 and a range H2. Therefore, the imaging range of the groove 62 is divided into two ranges H1 and H2, and the imaging is performed twice. There is a common region HC in the two ranges H1 and H2. That is, the photographing range of the groove 62 is divided into two areas including a common area. The common region HC is preferably one cycle or more in the tire width direction of the pattern pattern. By dividing the imaging range while providing the common region HC in this way, it is possible to accurately synthesize the groove shape for each imaging region and acquire the shape of the entire groove. If the common region HC is less than one cycle in the tire width direction of the pattern pattern, the accuracy of groove shape synthesis is lowered due to the limitation of the sampling moire method, which is not preferable.

ここで、カメラ同士の位置関係などについて説明する。図19は、カメラ同士の位置関係などを示す図である。図19において、カメラ15bは図17に示すカメラ15b1および15c1に相当し、カメラ15cは図17に示すカメラ15b2および15c2に相当する。 Here, the positional relationship between the cameras will be described. FIG. 19 is a diagram showing the positional relationship between the cameras. In FIG. 19, the camera 15b corresponds to the cameras 15b1 and 15c1 shown in FIG. 17, and the camera 15c corresponds to the cameras 15b2 and 15c2 shown in FIG.

図19に示すように、カメラ15bおよびカメラ15cは、固定棒15AMに固定されている。カメラ15bとカメラ15cとの間の距離(以下、カメラ間距離)は、例えば、いずれも150mm以上400mm以下であることが好ましい。カメラが固定棒に設置されている場合、固定棒15AMの中心線15Sに沿った距離15Dが、カメラ間距離である。 As shown in FIG. 19, the camera 15b and the camera 15c are fixed to the fixed rod 15AM. The distance between the camera 15b and the camera 15c (hereinafter, the distance between the cameras) is preferably, for example, 150 mm or more and 400 mm or less. When the camera is installed on the fixed rod, the distance 15D along the center line 15S of the fixed rod 15AM is the inter-camera distance.

また、カメラ15bとカメラ15cとの間の中点位置15Pから、撮影対象であるタイヤの溝に設けられた格子シートSSまでの距離(以下、タイヤ・カメラ間距離)は(10.5×F)mm以上(18.5×F)mm以下であることが好ましい。ただし、Fは、カメラのレンズの焦点距離である。 Further, the distance from the midpoint position 15P between the camera 15b and the camera 15c to the lattice sheet SS provided in the groove of the tire to be photographed (hereinafter, the distance between the tire and the camera) is (10.5 × F). ) Mm or more (18.5 × F) mm or less. However, F is the focal length of the lens of the camera.

さらに、タイヤ・カメラ間距離に対する、カメラ間距離の比は、0.51以上1.35以下であることが好ましい。なお、カメラが固定棒15AMに設置されている場合、格子シートSSから中心線15Sまでの距離15Eが、タイヤ・カメラ間距離である。 Further, the ratio of the distance between cameras to the distance between tires and cameras is preferably 0.51 or more and 1.35 or less. When the camera is installed on the fixed rod 15AM, the distance 15E from the grid sheet SS to the center line 15S is the distance between the tire and the camera.

なお、図17および図18を参照して説明した例では、撮影範囲を2つの範囲に分割し、2回に分けて撮影しているが、3つ以上の範囲に分割し、分けて撮影してもよい。すなわち、撮影範囲を少なくとも2つの範囲に分割し、分けて撮影すればよい。いずれの場合でも共通の領域を含むように分割し、共通の領域は、模様パターンのタイヤ幅方向の1周期以上であることが好ましい。 In the example described with reference to FIGS. 17 and 18, the shooting range is divided into two ranges and two shots are taken, but the shooting range is divided into three or more ranges and the shots are taken separately. You may. That is, the shooting range may be divided into at least two ranges and shot separately. In any case, it is divided so as to include a common area, and the common area is preferably one cycle or more in the tire width direction of the pattern pattern.

(カメラの移動範囲)
上記のカメラ15b、15cは移動できるようになっており、タイヤ接地面の溝全てを撮影できることが好ましい。つまり、カメラ15b、15cの移動とカメラ15b、15cによる撮影とを繰り返して、総接地領域内の全ての溝を撮影することが好ましい。上記のように分割した撮影範囲について、カメラの移動と撮影とを繰り返すことにより、タイヤ接地面全体での溝深さおよび溝体積を評価することができる。
(Camera movement range)
The cameras 15b and 15c are movable, and it is preferable that all the grooves on the tire contact patch can be photographed. That is, it is preferable to repeatedly move the cameras 15b and 15c and shoot with the cameras 15b and 15c to shoot all the grooves in the total ground contact area. By repeating the movement of the camera and the shooting with respect to the shooting range divided as described above, the groove depth and the groove volume on the entire tire contact patch can be evaluated.

図20は、タイヤ接地面の画像の例を示す図である。図20において、カメラは、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向に移動できるようなっており、カメラの移動範囲HMは、以下であることが好ましい。すなわち、タイヤの接地中心610を原点(0,0)とし、2つのカメラ15b、15cの中点位置15Pを(X、Y)と定義した場合に、タイヤ周方向に沿った最大接地長L7に対してタイヤ周方向の移動範囲Xは、-L7/2以上L7/2以下であることが好ましい。また、タイヤ幅方向に沿った最大接地幅W7に対してタイヤ幅方向の移動範囲Yは、-W7/2以上W7/2以下であることが好ましい。カメラの移動範囲HMを上記のように設定することにより、タイヤ接地面全体での溝深さおよび溝体積を評価することができる。 FIG. 20 is a diagram showing an example of an image of a tire contact patch. In FIG. 20, the camera is movable in the tire width direction and the tire circumferential direction, and the movement range HM of the camera is preferably as follows. That is, when the origin (0,0) is the ground contact center 610 of the tire and the midpoint position 15P of the two cameras 15b and 15c is defined as (X, Y), the maximum ground contact length L7 along the tire circumferential direction is obtained. On the other hand, the movement range X in the tire circumferential direction is preferably −L7 / 2 or more and L7 / 2 or less. Further, the moving range Y in the tire width direction with respect to the maximum contact width W7 along the tire width direction is preferably −W7 / 2 or more and W7 / 2 or less. By setting the moving range HM of the camera as described above, it is possible to evaluate the groove depth and the groove volume in the entire tire contact patch.

(総接地領域作成処理)
図21は、総接地領域作成部42による総接地領域作成処理を示す図である。図22は、総接地領域作成部42の機能を示すブロック図である。これらの図において、図21は、総接地領域作成部42の全体構成を模式的に示し、図22は、総接地領域作成部42の主たる機能を示している。
(Total grounding area creation process)
FIG. 21 is a diagram showing a total grounding area creation process by the total grounding area creating unit 42. FIG. 22 is a block diagram showing the function of the total grounding area creating unit 42. In these figures, FIG. 21 schematically shows the overall configuration of the total grounding area creating unit 42, and FIG. 22 shows the main functions of the total grounding area creating unit 42.

総接地領域作成部42は、空気入りタイヤ60の接地面61の画像を取得することにより、接地面61の解析を行うシステムに適用される。総接地領域作成部42は、タイヤ試験機2と、撮影装置10と、タイヤ接地面解析装置20とを備える。 The total ground contact area creating unit 42 is applied to a system that analyzes the ground contact surface 61 by acquiring an image of the ground contact surface 61 of the pneumatic tire 60. The total ground contact area creating unit 42 includes a tire testing machine 2, a photographing device 10, and a tire contact patch analysis device 20.

タイヤ試験機2は、タイヤ60に試験条件を付与する装置である。図21の構成では、タイヤ試験機2は、支持装置300と、駆動装置5と、透明な路面板221とを有する。支持装置300は、タイヤ60を回転可能に支持する装置であり、タイヤ60を装着するリム400を有する。駆動装置5はタイヤ60および路面板221に駆動力を付与する装置である。駆動装置5は、タイヤ60および路面板221を駆動するモータ6と、モータ6を制御するモータ制御装置7とから構成される。なお、駆動装置5は、図示せぬギヤなどを含み、路面板221を水平に駆動する。 The tire testing machine 2 is a device that imparts test conditions to the tire 60. In the configuration of FIG. 21, the tire tester 2 has a support device 300, a drive device 5, and a transparent road surface plate 221. The support device 300 is a device that rotatably supports the tire 60, and has a rim 400 on which the tire 60 is mounted. The drive device 5 is a device that applies a driving force to the tire 60 and the road surface plate 221. The drive device 5 includes a motor 6 that drives the tire 60 and the road surface plate 221 and a motor control device 7 that controls the motor 6. The drive device 5 includes gears (not shown) and the like, and drives the road surface plate 221 horizontally.

このタイヤ試験機2では、支持装置300がリム400に装着されたタイヤ60を支持し、タイヤ60が路面板221の一主面である上面221Uに押圧されてタイヤ60に荷重を付与する。路面板221は、フラットな路面を再現する。路面板221に押圧されたタイヤ60は、フラットな路面を走行している状態と同様に接地面61が変形する。路面板221を水平に駆動することにより、車両走行時におけるタイヤ60の転動状態が、路面板221の表面を路面として再現され、動的接地特性を解析できる。また、支持装置300が、リム400を変位させてタイヤ60と路面板221との位置関係を調整することにより、タイヤ60にスリップ角又はアングル角を付与する。また、駆動装置5は、モータ制御装置7によりモータ6を駆動してリム400を所定角度回転させることができる。また、支持装置300及び駆動装置5が、荷重、回転速度、スリップ角、アングル角などを調整することにより、試験条件を変更できる。 In the tire testing machine 2, the support device 300 supports the tire 60 mounted on the rim 400, and the tire 60 is pressed against the upper surface 221U which is one main surface of the road surface plate 221 to apply a load to the tire 60. The road surface plate 221 reproduces a flat road surface. The tire 60 pressed against the road surface plate 221 deforms the ground contact surface 61 in the same manner as when traveling on a flat road surface. By driving the road surface plate 221 horizontally, the rolling state of the tire 60 when the vehicle is running is reproduced with the surface of the road surface plate 221 as the road surface, and the dynamic ground contact characteristics can be analyzed. Further, the support device 300 displaces the rim 400 to adjust the positional relationship between the tire 60 and the road surface plate 221 to impart a slip angle or an angle angle to the tire 60. Further, the drive device 5 can drive the motor 6 by the motor control device 7 to rotate the rim 400 by a predetermined angle. Further, the support device 300 and the drive device 5 can change the test conditions by adjusting the load, the rotation speed, the slip angle, the angle angle, and the like.

路面板221は、光を透過する性質を有する光透過板である。路面板221は光を100%透過しなくてもよく、路面板221を介してタイヤ60の表面を撮影することができる光透過率を有していればよい。路面板221は、例えば、アクリル樹脂製の平面板又はガラス製の平面板である。タイヤ60と平面板との接触状態を撮影して画像解析するので、タイヤ60の、より現実に近い接地状態を解析できる。路面板221について、板の厚み、屈折角などの仕様の指定はない。 The road surface plate 221 is a light transmitting plate having a property of transmitting light. The road surface plate 221 does not have to transmit 100% of light, and may have a light transmittance capable of photographing the surface of the tire 60 through the road surface plate 221. The road surface plate 221 is, for example, a flat plate made of acrylic resin or a flat plate made of glass. Since the contact state between the tire 60 and the flat plate is photographed and image analysis is performed, the ground contact state of the tire 60, which is closer to reality, can be analyzed. Regarding the road surface plate 221, specifications such as plate thickness and refraction angle are not specified.

撮影装置10は、タイヤ60を撮影する撮影部であるカメラ15aと、光源である照明用ランプ16と、トリガー装置17とを有する。カメラ15aは、例えば、CCD(Charge Coupled Device)カメラにより構成される。カメラ15aは、撮影装置10内に固定されている。カメラ15aは、路面板221を介してタイヤ60を撮影することにより、路面板221に押し付けられているタイヤ60の接地面61を撮影する。詳しくは、カメラ15aは、路面板221の他主面である下面221D側に、光軸が下面221D側に対して直交する向きで配設され、下面221D側から、路面板221を介してタイヤ60を撮影する。これにより、カメラ15aは、少なくとも接地面61を含んでタイヤ60を撮影し、接地面61を含んだタイヤ60のデジタル画像データを生成する。 The photographing device 10 includes a camera 15a which is a photographing unit for photographing the tire 60, a lighting lamp 16 which is a light source, and a trigger device 17. The camera 15a is composed of, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera. The camera 15a is fixed in the photographing device 10. The camera 15a photographs the ground contact surface 61 of the tire 60 pressed against the road surface plate 221 by photographing the tire 60 via the road surface plate 221. Specifically, the camera 15a is arranged on the lower surface 221D side, which is the other main surface of the road surface plate 221, in a direction in which the optical axis is orthogonal to the lower surface 221D side, and the tire is provided from the lower surface 221D side via the road surface plate 221. Take a picture of 60. As a result, the camera 15a photographs the tire 60 including at least the ground contact surface 61, and generates digital image data of the tire 60 including the ground contact surface 61.

照明用ランプ16は、カメラ15aの撮影範囲を照らすランプであり、例えば、ハロゲンランプにより構成される。この照明用ランプ16は、後述するように複数設けられているランプ161~168の総称である。照明用ランプ16は、路面板221に押し付けられているタイヤ60の接地面61に、光を照射する。照明用ランプ16は、光を、路面板221の下面221D側から路面板221を介して、または路面板221の上面221U側とタイヤ60との間から照射する。複数の照明用ランプ16は、路面板221が移動する位置以外の位置に、それぞれ配置されている。なお、撮影装置10の移動に伴い、撮影装置10内のカメラ15aと照明用ランプ16とが一緒に移動する。 The illumination lamp 16 is a lamp that illuminates the shooting range of the camera 15a, and is composed of, for example, a halogen lamp. The lighting lamp 16 is a general term for a plurality of lamps 161 to 168 provided as described later. The lighting lamp 16 irradiates the ground contact surface 61 of the tire 60 pressed against the road surface plate 221 with light. The lighting lamp 16 irradiates light from the lower surface 221D side of the road surface plate 221 through the road surface plate 221 or between the upper surface 221U side of the road surface plate 221 and the tire 60. The plurality of lighting lamps 16 are arranged at positions other than the position where the road surface plate 221 moves. As the photographing device 10 moves, the camera 15a in the photographing device 10 and the lighting lamp 16 move together.

なお、これらの照明用ランプ16は、タイヤ試験機2での試験の条件に応じて数を異ならせてもよい。例えば、路面板221に対してタイヤ60を押し付ける際の荷重が小さい場合は、接地領域が狭くなる。このため、この場合は、照明用ランプ16は、比較的数が少なくてもよく、路面板221の移動方向に対して斜め方向になる2箇所に配置する程度でもよい。これに対し、路面板221に対してタイヤ60を押し付ける際の荷重が大きい場合は、接地領域が広くなるため、接地面61に対してより多くの方向から光を照射する必要がある。このため、この場合は、照明用ランプ16は接地面61を囲んだ4箇所以上に配置する。また、これらの照明用ランプ16は、常時点灯タイプであってもよく、フラッシュ点灯タイプであってもよい。 The number of these lighting lamps 16 may be different depending on the test conditions of the tire testing machine 2. For example, when the load when pressing the tire 60 against the road surface plate 221 is small, the ground contact area becomes narrow. Therefore, in this case, the number of the illumination lamps 16 may be relatively small, and the number of the illumination lamps 16 may be arranged at two locations diagonal to the moving direction of the road surface plate 221. On the other hand, when the load when pressing the tire 60 against the road surface plate 221 is large, the ground contact area becomes wide, so it is necessary to irradiate the ground contact surface 61 with light from more directions. Therefore, in this case, the lighting lamps 16 are arranged at four or more locations surrounding the ground plane 61. Further, these lighting lamps 16 may be a constantly lit type or a flash lit type.

トリガー装置17は、カメラ15aによる撮影のタイミングを示すトリガー信号を出力する装置である。トリガー装置17は、半導体レーザを出力し、その反射光を検出した時にトリガー信号を出力する。本例では、路面板221の側面に再帰性反射シート18が貼付されており、トリガー装置17が出力した半導体レーザが再帰性反射シート18によって反射され、トリガー装置17の検出部171がその反射光を検出した時にトリガー信号を出力する。再帰性反射シート18の貼付位置とカメラ15aの位置との関係が固定されていれば、撮影を複数回行った場合でもタイヤ60の同じ位置の接地面61を撮影することができる。 The trigger device 17 is a device that outputs a trigger signal indicating the timing of shooting by the camera 15a. The trigger device 17 outputs a semiconductor laser and outputs a trigger signal when the reflected light is detected. In this example, a retroreflective sheet 18 is attached to the side surface of the road surface plate 221. The semiconductor laser output by the trigger device 17 is reflected by the retroreflective sheet 18, and the detection unit 171 of the trigger device 17 reflects the reflected light. Is detected, a trigger signal is output. If the relationship between the attachment position of the retroreflective sheet 18 and the position of the camera 15a is fixed, the ground contact surface 61 at the same position of the tire 60 can be photographed even when the imaging is performed a plurality of times.

タイヤ接地面解析装置20は、例えば、所定の解析プログラムをインストールしたPC(Personal Computer)であり、撮影装置10から入力されるタイヤ60の画像を処理してタイヤ60の接地面61を解析する処理を行う。タイヤ60の接地面61を解析する処理は、撮影したタイヤ60の画像に基づき、接地面61を算出する処理を含む。タイヤ接地面解析装置20は、接地面61の解析等の演算処理やデータの保存等を行う処理装置30と、オペレータがタイヤ接地面解析装置20への入力操作を行う入力部21と、解析結果や各種情報を表示する表示部22と、を有している。入力部21には、キーボードや、マウス等のポインティングデバイスが用いられており、表示部22には、液晶ディスプレイ等のディスプレイ装置が用いられている。入力部21と表示部22とは、処理装置30に電気的に接続されており、これによりタイヤ接地面解析装置20は、オペレータが表示部22を視認しながら入力部21で入力操作をすることが可能になっている。また、カメラ15aは、タイヤ接地面解析装置20の処理装置30に接続されており、これによりタイヤ接地面解析装置20は、カメラ15aで撮影した画像を取得することが可能になっている。 The tire contact patch 20 is, for example, a PC (Personal Computer) in which a predetermined analysis program is installed, and processes an image of the tire 60 input from the photographing device 10 to analyze the contact patch 61 of the tire 60. I do. The process of analyzing the contact patch 61 of the tire 60 includes a process of calculating the contact patch 61 based on the captured image of the tire 60. The tire contact patch analysis device 20 includes a processing device 30 that performs arithmetic processing such as analysis of the contact patch 61 and data storage, an input unit 21 that allows an operator to perform an input operation to the tire contact patch analysis device 20, and an analysis result. And a display unit 22 for displaying various information. A pointing device such as a keyboard or a mouse is used for the input unit 21, and a display device such as a liquid crystal display is used for the display unit 22. The input unit 21 and the display unit 22 are electrically connected to the processing device 30, whereby the tire contact patch analysis device 20 allows the operator to perform an input operation on the input unit 21 while visually recognizing the display unit 22. Is possible. Further, the camera 15a is connected to the processing device 30 of the tire contact patch analysis device 20, which enables the tire contact patch analysis device 20 to acquire an image taken by the camera 15a.

タイヤ接地面解析装置20が有する処理装置30は、CPU(Central Processing Unit)等を有する処理部31や、RAM(Random Access Memory)等の記憶部50を備えて構成されている。このように構成される処理部31と記憶部50とは、同一筐体内に設けられていてもよく、異なる筐体内に設けられていてもよく、或いは、複数の記憶部50が双方の形態で設けられていてもよい。 The processing device 30 included in the tire tread analysis device 20 includes a processing unit 31 having a CPU (Central Processing Unit) and the like, and a storage unit 50 such as a RAM (Random Access Memory). The processing unit 31 and the storage unit 50 configured in this way may be provided in the same housing, may be provided in different housings, or a plurality of storage units 50 may be provided in both forms. It may be provided.

処理装置30が有する処理部31は、接地面画像取得部32と、接地特性解析部33と、刻印抽出部401と、を機能的に有している。このうち、接地面画像取得部32は、解析対象であるタイヤ60の接地面61を撮影した撮影画像を取得する。撮影画像はカメラ15aによって撮影された、タイヤ60の接地面61のデジタル画像である。また、接地特性解析部33は、接地面画像取得部32によって取得した接地面画像に基づいて、タイヤ60の接地域を示す接地域画像を作成する。以下の説明において、接地面61の撮影画像は全て256階調からなるものとし、黒を輝度「0」、白を輝度「255」と定義する。 The processing unit 31 included in the processing device 30 functionally includes a grounding surface image acquisition unit 32, a grounding characteristic analysis unit 33, and a marking extraction unit 401. Of these, the contact patch image acquisition unit 32 acquires a photographed image of the contact patch 61 of the tire 60 to be analyzed. The captured image is a digital image of the ground contact surface 61 of the tire 60, which is captured by the camera 15a. Further, the ground contact characteristic analysis unit 33 creates a contact area image showing the contact area of the tire 60 based on the contact patch image acquired by the contact patch image acquisition unit 32. In the following description, it is assumed that all the captured images of the ground plane 61 are composed of 256 gradations, and black is defined as brightness "0" and white is defined as brightness "255".

接地特性解析部33は、溝抽出部34と、接地特性算出部35とを含んでいる。溝抽出部34は、撮影画像から溝画像を抽出する。接地特性算出部35は、撮影画像について所定輝度を閾値とした二値化処理によって得た大まかな接地領域の画像から、溝画像を差し引く。接地特性算出部35は、撮影画像について、例えば平滑化処理した後、輝度閾値を「220」とした二値化処理を行って、大まかな接地領域の画像を得てもよい。平滑化処理には、例えば、注目画素から半径4画素以内にある領域を周辺画素とするメディアンフィルタを用いる処理(以下、メディアン処理と呼ぶ)を用いてもよい。なお、後述するように、溝抽出部34において、撮影画像に含まれる刻印に対応する部分を除く処理を行って、溝画像を抽出してもよい。また、後述するように、接地特性算出部35において、撮影画像に含まれる刻印に対応する部分を除く処理を行って、大まかな接地領域の画像を抽出してもよい。 The ground contact characteristic analysis unit 33 includes a groove extraction unit 34 and a ground contact characteristic calculation unit 35. The groove extraction unit 34 extracts the groove image from the captured image. The grounding characteristic calculation unit 35 subtracts the groove image from the image of the rough grounding region obtained by the binarization process with the predetermined brightness as the threshold value for the captured image. The grounding characteristic calculation unit 35 may, for example, perform a smoothing process on the captured image and then perform a binarization process with the luminance threshold value set to “220” to obtain an image of a rough grounding region. For the smoothing process, for example, a process using a median filter having a region within a radius of 4 pixels from the pixel of interest as a peripheral pixel (hereinafter referred to as a median process) may be used. As will be described later, the groove extraction unit 34 may perform a process of removing the portion corresponding to the marking included in the captured image to extract the groove image. Further, as will be described later, the grounding characteristic calculation unit 35 may perform a process of removing the portion corresponding to the marking included in the captured image to extract a rough grounded area image.

溝抽出部34は、面取り画像抽出部34Aと、溝底部抽出部34Bと、主溝底部抽出部34Cと、合成部34Dとを含んでいる。面取り画像抽出部34Aは、撮影画像から、タイヤ60の溝のエッジに設けられた面取り部分を示す面取り画像を抽出する。面取り画像抽出部34Aは、撮影画像から、所定輝度より高い輝度を有する部分を、面取り画像として抽出する。溝底部抽出部34Bは、撮影画像から、所定輝度より低い輝度を有する部分を、溝の底部を示す溝底部画像として抽出する。主溝底部抽出部34Cは、撮影画像から、所定輝度より高い輝度を有する部分によって囲まれた低輝度部分を、主溝の底部を示す主溝底部画像として抽出する。合成部34Dは、面取り画像と、溝底部画像と、主溝底部画像とを合成して溝画像を得る。 The groove extraction unit 34 includes a chamfered image extraction unit 34A, a groove bottom extraction unit 34B, a main groove bottom extraction unit 34C, and a synthesis unit 34D. The chamfer image extraction unit 34A extracts a chamfer image showing the chamfered portion provided at the edge of the groove of the tire 60 from the captured image. The chamfered image extraction unit 34A extracts a portion having a brightness higher than a predetermined brightness from the captured image as a chamfered image. The groove bottom extraction unit 34B extracts a portion having a brightness lower than a predetermined brightness from the captured image as a groove bottom image showing the bottom of the groove. The main groove bottom extraction unit 34C extracts a low-luminance portion surrounded by a portion having a brightness higher than a predetermined brightness from the captured image as a main groove bottom image showing the bottom of the main groove. The compositing unit 34D combines the chamfered image, the groove bottom image, and the main groove bottom image to obtain a groove image.

(主溝底部抽出部)
主溝底部抽出部34Cは、平滑化処理部341と、第1候補画像抽出部342と、第2候補画像抽出部343と、重ね合わせ処理部344とを含んでいる。平滑化処理部341は、撮影画像についてタイヤ周方向に平滑化処理する。第1候補画像抽出部342は、平滑化処理部341によって平滑化された平滑化画像について、所定の第1輝度閾値により2値化処理した第1候補画像を抽出する。第2候補画像抽出部343は、平滑化処理部341によって平滑化された平滑化画像について、上記第1輝度閾値よりも低い第2輝度閾値により2値化処理した第2候補画像を抽出する。重ね合わせ処理部344は、第1候補画像に含まれかつ接地ブロックを含まない孤立物の画像と、第2候補画像とを重ね合わせて主溝底部画像を得る。
(Extracting part at the bottom of the main groove)
The main groove bottom extraction unit 34C includes a smoothing processing unit 341, a first candidate image extraction unit 342, a second candidate image extraction unit 343, and a superposition processing unit 344. The smoothing processing unit 341 smoothes the captured image in the tire circumferential direction. The first candidate image extraction unit 342 extracts the first candidate image that has been binarized by a predetermined first luminance threshold value from the smoothed image smoothed by the smoothing processing unit 341. The second candidate image extraction unit 343 extracts a second candidate image obtained by binarizing the smoothed image smoothed by the smoothing processing unit 341 with a second luminance threshold value lower than the first luminance threshold value. The superposition processing unit 344 obtains a main groove bottom image by superimposing the image of the isolated object included in the first candidate image and not including the ground block and the second candidate image.

ここで、タイヤ60の溝とは、タイヤ60のトレッド面に設けられた、主溝、サブ溝、および、それらの溝の開口部に設けられた面取りの総称である。主溝とは、JATMAに規定されるウェアインジケータの表示義務を有する溝である。また、サブ溝とは、タイヤ幅方向に延在する横溝であり、タイヤ接地時に開口して溝として機能する。 Here, the groove of the tire 60 is a general term for the main groove, the sub-groove, and the chamfer provided in the opening of the groove provided on the tread surface of the tire 60. The main groove is a groove having an obligation to display a wear indicator specified in JATTA. Further, the sub-groove is a lateral groove extending in the tire width direction, and opens when the tire touches the ground and functions as a groove.

タイヤ接地面解析装置20で用いられる解析プログラムは、予め記憶部50に記憶されており、タイヤ60の接地面61の解析を行う際には、記憶部50に記憶されているプログラムを処理部31で呼び出し、プログラムに沿った動作を処理部31で実行することにより、各機能を実行する。 The analysis program used in the tire contact patch 20 is stored in advance in the storage unit 50, and when analyzing the contact patch 61 of the tire 60, the program stored in the storage unit 50 is stored in the processing unit 31. Each function is executed by calling in and executing the operation according to the program in the processing unit 31.

本実施形態に係る総接地領域作成部42は、以上のような構成からなる。以下、総接地領域作成部42の作用について説明する。総接地領域作成部42において、最初に、タイヤ60をタイヤ試験機2の支持装置300に装着し、タイヤ60を路面板221に押し付けた状態で回転させながら、カメラ15aによって接地面61を撮影する。その際に、タイヤ60に対しては、複数の方向から複数の照明用ランプ16によって光を照射した状態で撮影する。このため、カメラ15aは、接地面61と接地面61以外の部分とで、輝度差をつけてタイヤ60を撮影することができる。撮影した画像は、タイヤ接地面解析装置20で取得し、タイヤ接地面解析装置20は、取得した画像に基づいて、接地面61の解析を行う。 The total grounding area creation unit 42 according to the present embodiment has the above configuration. Hereinafter, the operation of the total grounding area creating unit 42 will be described. In the total ground contact area creating unit 42, first, the tire 60 is attached to the support device 300 of the tire tester 2, and the ground contact surface 61 is photographed by the camera 15a while rotating the tire 60 while being pressed against the road surface plate 221. .. At that time, the tire 60 is photographed in a state of being irradiated with light by a plurality of lighting lamps 16 from a plurality of directions. Therefore, the camera 15a can take a picture of the tire 60 with a difference in brightness between the ground contact surface 61 and the portion other than the ground contact surface 61. The captured image is acquired by the tire contact patch analysis device 20, and the tire contact patch analysis device 20 analyzes the contact patch 61 based on the acquired image.

タイヤ60の溝部分の抽出については、三角測量法を利用して高さ(深さ)の違いを検出する距離センサーを用いることもできる。しかしながら、接地面61の全体について溝部分を検出するには、距離センサーの検出範囲を走査する必要がある。したがって、距離センサーを用いるだけでは、タイヤ60が転動する状態での動的接地特性を解析することが困難である。 For the extraction of the groove portion of the tire 60, a distance sensor that detects the difference in height (depth) by using the triangulation method can also be used. However, in order to detect the groove portion of the entire ground plane 61, it is necessary to scan the detection range of the distance sensor. Therefore, it is difficult to analyze the dynamic ground contact characteristics in a state where the tire 60 is rolling only by using the distance sensor.

(撮影における照明条件)
タイヤ60の接地面61の接地域の画像を取得する場合、路面板221の上面221U側において、接地面61を包囲するように路面板221の上面221U側に照明用ランプ16を配置することが好ましい。タイヤ60の接地面61の接地域の画像を取得する場合、上面221U側に接触部分を包囲するように配置された照明用ランプ16によってタイヤ60に光を照射して画像を取得することが好ましい。
(Lighting conditions for shooting)
When acquiring an image of the contact area of the ground contact surface 61 of the tire 60, the lighting lamp 16 may be arranged on the upper surface 221U side of the road surface plate 221 so as to surround the ground contact surface 61 on the upper surface 221U side of the road surface plate 221. preferable. When acquiring an image of the contact area of the ground contact surface 61 of the tire 60, it is preferable to irradiate the tire 60 with light by an illumination lamp 16 arranged so as to surround the contact portion on the upper surface 221U side to acquire the image. ..

(路面板の移動とトリガー装置の動作)
図23および図24は、路面板221の移動とトリガー装置17の動作とを説明する図である。図23は、路面板221が移動する前の状態であり、かつ、トリガー装置17が再帰性反射シート18による反射光を検出する前の状態を示す。図24は、路面板221が移動した後の状態であり、かつ、トリガー装置17が再帰性反射シート18による反射光を検出した時の状態を示す。
(Movement of road plate and operation of trigger device)
23 and 24 are diagrams illustrating the movement of the road surface plate 221 and the operation of the trigger device 17. FIG. 23 shows a state before the road surface plate 221 moves and before the trigger device 17 detects the reflected light by the retroreflective sheet 18. FIG. 24 shows a state after the road surface plate 221 has moved and when the trigger device 17 detects the reflected light by the retroreflective sheet 18.

図23において、路面板221の上面221Uは平らであり、上面221Uはタイヤ60が転動するためのフラットな路面となる。図23において、タイヤ60は路面板221の上面221Uに接した状態で支持装置300のリム400に固定されている。このため、路面板221の移動に伴い、タイヤ60は回動する。総接地領域作成部42は、路面板221を矢印Y1の方向に移動させる。路面板221が矢印Y1の方向に移動することにより、タイヤ60は矢印Y2の方向に回動する。図23に示す状態では、トリガー装置17の検出部171は再帰性反射シート18による反射光を検出していない。トリガー装置17が再帰性反射シート18による反射光を検出しない限り、路面板221は矢印Y1の方向に移動し続ける。撮影装置10は路面板221に固定されているため、路面板221の移動に伴って撮影装置10も移動する。路面板221の移動速度は、例えば時速0.5kmである。なお、路面板221の代わりに、外周面が透明な回転ドラムを用いてもよい。 In FIG. 23, the upper surface 221U of the road surface plate 221 is flat, and the upper surface 221U is a flat road surface for the tire 60 to roll. In FIG. 23, the tire 60 is fixed to the rim 400 of the support device 300 in a state of being in contact with the upper surface 221U of the road surface plate 221. Therefore, the tire 60 rotates with the movement of the road surface plate 221. The total ground contact area creation unit 42 moves the road surface plate 221 in the direction of the arrow Y1. As the road surface plate 221 moves in the direction of the arrow Y1, the tire 60 rotates in the direction of the arrow Y2. In the state shown in FIG. 23, the detection unit 171 of the trigger device 17 does not detect the reflected light by the retroreflective sheet 18. Unless the trigger device 17 detects the light reflected by the retroreflective sheet 18, the road surface plate 221 continues to move in the direction of the arrow Y1. Since the photographing device 10 is fixed to the road surface plate 221, the photographing device 10 also moves with the movement of the road surface plate 221. The moving speed of the road surface plate 221 is, for example, 0.5 km / h. Instead of the road surface plate 221, a rotating drum having a transparent outer peripheral surface may be used.

路面板221が矢印Y1の方向に移動し、図24に示す状態になると、トリガー装置17の検出部171は再帰性反射シート18による反射光を検出する。トリガー装置17の検出部171が反射光を検出した時、総接地領域作成部42は、カメラ15aに撮影指示の信号を出力する。これにより、タイヤ60の接地面61を撮影することができる。なお、路面板221は、カメラ15aの撮影範囲に対応する部分110が透明であれば良く、部分110以外の部分が不透明であってもよい。つまり、路面板221は、全体が透明であってもよいし、撮影範囲に対応する部分110だけが透明であってもよい。 When the road surface plate 221 moves in the direction of the arrow Y1 and reaches the state shown in FIG. 24, the detection unit 171 of the trigger device 17 detects the reflected light by the retroreflective sheet 18. When the detection unit 171 of the trigger device 17 detects the reflected light, the total grounding region creation unit 42 outputs a signal of a shooting instruction to the camera 15a. As a result, the contact patch 61 of the tire 60 can be photographed. The road surface plate 221 may be transparent as long as the portion 110 corresponding to the shooting range of the camera 15a is transparent, and the portion other than the portion 110 may be opaque. That is, the road surface plate 221 may be entirely transparent, or only the portion 110 corresponding to the photographing range may be transparent.

(総接地領域作成部の動作)
図25は、総接地領域作成部42の動作を示すフロー図である。総接地領域作成部42は、タイヤ60の解析を行う場合、路面板221に押し付けられているタイヤ60に、照明用ランプ16から光を照射する(ステップS201)。次に、総接地領域作成部42は、モータ制御装置7によって、モータ6の駆動を開始する(ステップS202)。総接地領域作成部42は、モータ6の駆動を継続しているとき(ステップS203)、トリガー装置17が再帰性反射シート18による反射光を検出したか否か判定する(ステップS204)。総接地領域作成部42は、トリガー装置17が再帰性反射シート18による反射光を検出していない場合、モータ6の駆動を継続する(ステップS204,No→S203)。
(Operation of the total grounding area creation unit)
FIG. 25 is a flow chart showing the operation of the total grounding area creating unit 42. When analyzing the tire 60, the total ground contact area creating unit 42 irradiates the tire 60 pressed against the road surface plate 221 with light from the lighting lamp 16 (step S201). Next, the total ground contact area creation unit 42 starts driving the motor 6 by the motor control device 7 (step S202). The total grounding region creation unit 42 determines whether or not the trigger device 17 has detected the reflected light by the retroreflective sheet 18 while the motor 6 is being driven (step S203) (step S204). When the trigger device 17 does not detect the light reflected by the retroreflective sheet 18, the total grounding region creating unit 42 continues to drive the motor 6 (steps S204, No → S203).

総接地領域作成部42は、トリガー装置17が再帰性反射シート18による反射光を検出した場合、タイヤ60をカメラ15aによって撮影する(ステップS204,Yes→S205)。その後、総接地領域作成部42は、モータ6の駆動および光の照射を停止する(ステップS206)。 When the trigger device 17 detects the reflected light from the retroreflective sheet 18, the total ground contact area creating unit 42 takes a picture of the tire 60 by the camera 15a (step S204, Yes → S205). After that, the total ground contact area creation unit 42 stops driving the motor 6 and irradiating light (step S206).

(具体的な配置の例および撮影画像の例)
次に、カメラ15aおよび照明用ランプ16の具体的な配置の例について説明する。図26から図28は、接地面画像取得部32によって接地面画像を取得する場合のカメラ15aおよび照明用ランプ16の具体的な配置の例を示す図である。図26は、タイヤ60の回転軸に沿った方向から各照明用ランプ16の配置を見た図である。図27は、路面板221の上面221U側から各照明用ランプ16の配置を見た図である。図28は、タイヤ60の回転軸に対して垂直に離れた方向から各照明用ランプ16の配置を見た図である。以下の説明において、タイヤ60の回転軸に沿った方向をタイヤ幅方向、回転軸に対して垂直な方向をタイヤ周方向と呼ぶ。
(Example of specific arrangement and example of captured image)
Next, an example of a specific arrangement of the camera 15a and the lighting lamp 16 will be described. 26 to 28 are views showing an example of a specific arrangement of the camera 15a and the lighting lamp 16 when the ground plane image acquisition unit 32 acquires the ground plane image. FIG. 26 is a view of the arrangement of the lighting lamps 16 from the direction along the rotation axis of the tire 60. FIG. 27 is a view of the arrangement of the lighting lamps 16 from the upper surface 221U side of the road surface plate 221. FIG. 28 is a view of the arrangement of the lighting lamps 16 from a direction perpendicular to the rotation axis of the tire 60. In the following description, the direction along the rotation axis of the tire 60 is referred to as the tire width direction, and the direction perpendicular to the rotation axis is referred to as the tire circumferential direction.

本装置による撮影において、解析対象であるタイヤ60は、空気圧を230kPa、荷重を6kN、回転速度を0.5km/h、スリップ角を0°とした。カメラ15aについては、カメラゲインを3dBとし、F値を4、露光時間を1msとした。 In the photographing by this apparatus, the tire 60 to be analyzed had an air pressure of 230 kPa, a load of 6 kN, a rotation speed of 0.5 km / h, and a slip angle of 0 °. For the camera 15a, the camera gain was set to 3 dB, the F value was set to 4, and the exposure time was set to 1 ms.

図26から図28を参照すると、路面板221の上面221Uにタイヤ60が接触している。路面板221の下面221D側にカメラ15aが設けられている。カメラ15aは、その光軸151がタイヤ60の接地面61の中心点の法線上に位置するように配置される。カメラ15aの光軸151が接地面61の中心点を通るように配置されることにより、接地面61の中心点の法線方向から接地面61を撮影することができる。これにより、安定した解析精度を確保することができる。撮影画像の端部に近づくほどレンズ収差の影響が大きくなり、空間分解能が変動し、解析精度が不安定になる。このようにカメラ15aを配置することによって、レンズ収差の影響を最小限に抑えることができる。 Referring to FIGS. 26 to 28, the tire 60 is in contact with the upper surface 221U of the road surface plate 221. A camera 15a is provided on the lower surface 221D side of the road surface plate 221. The camera 15a is arranged so that its optical axis 151 is located on the normal line of the center point of the ground contact surface 61 of the tire 60. By arranging the optical axis 151 of the camera 15a so as to pass through the center point of the ground plane 61, the ground plane 61 can be photographed from the normal direction of the center point of the ground plane 61. As a result, stable analysis accuracy can be ensured. The closer to the edge of the captured image, the greater the effect of lens aberrations, the more the spatial resolution fluctuates, and the more unstable the analysis accuracy becomes. By arranging the camera 15a in this way, the influence of lens aberration can be minimized.

図26から図28を参照すると、路面板221の上面221U側に、一主面側ランプとしてランプ161、162、163および164が配置されている。また、路面板221の221D側に、他主面側ランプとしてランプ165、166およびカメラ15aが配置されている。ランプ161および162は、タイヤ60に対し、タイヤ周方向に離れた位置に配置されている。ランプ161と、ランプ162とは、タイヤ60を挟んで互いに異なる側に設けられている。ランプ163およびランプ164は、タイヤ60に対し、タイヤ幅方向に離れた位置に配置されている。ランプ163とランプ164とは、タイヤ60を挟んで互いに異なる側に設けられている。このように、ランプ161~164は、タイヤ60の接地面61を包囲するように配置される。タイヤ60の接地面61の四方にわたって照射しないと、接地形状の輪郭を出すのが難しくなり、解析精度が低下する可能性がある。これに対し、タイヤ60の接地面61を包囲するようにランプ161~164を配置し、接地面61の四方にわたって光を照射することにより、接地形状の輪郭を明確にすることができ、解析精度を向上させることができる。 Referring to FIGS. 26 to 28, lamps 161 and 162, 163 and 164 are arranged as one main surface side lamp on the upper surface 221U side of the road surface plate 221. Further, a lamp 165, 166 and a camera 15a are arranged as other main surface side lamps on the 221D side of the road surface plate 221. The lamps 161 and 162 are arranged at positions separated from the tire 60 in the tire circumferential direction. The lamp 161 and the lamp 162 are provided on different sides of the tire 60. The lamp 163 and the lamp 164 are arranged at positions separated from the tire 60 in the tire width direction. The lamp 163 and the lamp 164 are provided on different sides of the tire 60. In this way, the lamps 161 to 164 are arranged so as to surround the ground contact surface 61 of the tire 60. If the tire 60 is not irradiated over all four sides of the contact patch 61, it becomes difficult to outline the contact patch, and the analysis accuracy may decrease. On the other hand, by arranging the lamps 161 to 164 so as to surround the ground contact surface 61 of the tire 60 and irradiating light over all four sides of the ground contact surface 61, the outline of the ground contact shape can be clarified and the analysis accuracy can be improved. Can be improved.

ここで、図26および図28において、各ランプ161~164の発光面中心から路面板221の上面221Uまでの高さをH1~H4とする。図26および図28において、各ランプ161~164の傾斜角度、すなわち路面板221の上面221Uに対する、光照射方向のなす角度をθ1~θ4とする。図27において、各ランプ161、162の発光面中心からタイヤ60の中心までのタイヤ周方向の距離を距離D1、D2とする。図27において、各ランプ163、164の発光面中心からタイヤ60の中心までのタイヤ幅方向の距離をD3、D4とする。図27において、各ランプ161、162のタイヤ幅方向位置における発光面中心はタイヤ中心に一致している。 Here, in FIGS. 26 and 28, the height from the center of the light emitting surface of each of the lamps 161 to 164 to the upper surface 221U of the road surface plate 221 is defined as H1 to H4. In FIGS. 26 and 28, the inclination angles of the lamps 161 to 164, that is, the angles formed by the light irradiation direction with respect to the upper surface 221U of the road surface plate 221 are set to θ1 to θ4. In FIG. 27, the distance in the tire circumferential direction from the center of the light emitting surface of each of the lamps 161 and 162 to the center of the tire 60 is defined as the distances D1 and D2. In FIG. 27, the distances in the tire width direction from the center of the light emitting surface of each of the lamps 163 and 164 to the center of the tire 60 are defined as D3 and D4. In FIG. 27, the center of the light emitting surface of each of the lamps 161 and 162 at the position in the tire width direction coincides with the center of the tire.

高さH1からH4については、0mm以上201mm以下であることが好ましい。高さH1からH4の最低値は0mmである。照明用ランプ16を路面板221の上に置くためである。高さH1からH4が201mmを超えると、照明からの光が接地面61に上手く入り込まず、接地面の輪郭が不正確となって解析精度が低下するため好ましくない。 The heights H1 to H4 are preferably 0 mm or more and 201 mm or less. The lowest value of heights H1 to H4 is 0 mm. This is because the lighting lamp 16 is placed on the road surface plate 221. If the heights H1 to H4 exceed 201 mm, the light from the illumination does not enter the ground plane 61 well, the contour of the ground plane becomes inaccurate, and the analysis accuracy deteriorates, which is not preferable.

タイヤ周方向の距離D1、D2は、タイヤ60の最大接地長の半分より大きく、1345mmより小さいことが好ましい。ただし、各照明用ランプ16がタイヤ60に接触しないようにする必要がある。距離D1、D2の最小値を、タイヤ60の最大接地長の半分より小さくすることは好ましくない。照明用ランプ16がタイヤ60に接触しないようにするためである。距離D1、D2が1345mmを超えると、接地面61に当たる照明の光量が不足し、接地面61の輪郭が不正確となって解析精度が低下するため好ましくない。 The distances D1 and D2 in the tire circumferential direction are preferably larger than half of the maximum contact length of the tire 60 and smaller than 1345 mm. However, it is necessary to prevent each lighting lamp 16 from coming into contact with the tire 60. It is not preferable to make the minimum values of the distances D1 and D2 smaller than half of the maximum contact length of the tire 60. This is to prevent the lighting lamp 16 from coming into contact with the tire 60. If the distances D1 and D2 exceed 1345 mm, the amount of light of the illumination that hits the ground plane 61 is insufficient, the contour of the ground plane 61 becomes inaccurate, and the analysis accuracy is lowered, which is not preferable.

タイヤ幅方向の距離D3、D4は、タイヤ60の最大接地幅の半分より大きく、300mmより小さいことが好ましい。ただし、各照明用ランプ16がタイヤ60に接触しないようにする必要がある。距離D3、D4の最小値を、タイヤ60の最大接地幅の半分より小さくすることは好ましくない。各照明用ランプ16がタイヤ60に接触しないようにするためである。距離D3、D4が300mmを超えると、接地面61に当たる照明の光量が不足し、接地面61の輪郭が不正確となって解析精度が低下するため好ましくない。 The distances D3 and D4 in the tire width direction are preferably larger than half of the maximum contact width of the tire 60 and smaller than 300 mm. However, it is necessary to prevent each lighting lamp 16 from coming into contact with the tire 60. It is not preferable to make the minimum values of the distances D3 and D4 smaller than half of the maximum contact width of the tire 60. This is to prevent each lighting lamp 16 from coming into contact with the tire 60. If the distances D3 and D4 exceed 300 mm, the amount of light of the illumination that hits the ground plane 61 is insufficient, the contour of the ground plane 61 becomes inaccurate, and the analysis accuracy is lowered, which is not preferable.

各照明用ランプ16の傾斜角度θ1からθ4については、Atan(Hn/Dn)/π*180-0.6°以上Atan(Hn/Dn)/π*180+0.6°以下であることが好ましい(n=1~4)。θ1からθ4について、各照明用ランプ16は接地面61の中心に向けて光を照射するのが好ましい。このように光を照射すれば、接地面61に光が上手く入り込む。このため、照明用ランプ16の傾斜角度θ1からθ4は、Atan(Hn/Dn)/π*180が好ましい(n=1~4)。ただし、計測誤差±0.6°を許容範囲とした。 The inclination angles θ1 to θ4 of each lighting lamp 16 are preferably Atan (Hn / Dn) /π*180-0.6 ° or more and Atan (Hn/Dn)/π*180+0.6 ° or less (preferably. n = 1 to 4). For θ1 to θ4, it is preferable that each lighting lamp 16 irradiates light toward the center of the ground plane 61. By irradiating the light in this way, the light enters the ground plane 61 well. Therefore, the inclination angles θ1 to θ4 of the lighting lamp 16 are preferably Atan (Hn / Dn) / π * 180 (n = 1 to 4). However, the measurement error of ± 0.6 ° was set as the allowable range.

本実施形態では、H1=H2=30mm、H3=H4=13mm、D1=D2=260mm、D3=D4=230mm、θ1=9.7°、θ2=11.6°、θ3=θ4=0°とした。 In this embodiment, H1 = H2 = 30 mm, H3 = H4 = 13 mm, D1 = D2 = 260 mm, D3 = D4 = 230 mm, θ1 = 9.7 °, θ2 = 11.6 °, θ3 = θ4 = 0 °. did.

図26から図28を参照して説明したようにランプ161から164を配置することにより、タイヤ60の接地面61を囲むように光が照射され、接地面画像を取得することができる。 By arranging the lamps 161 to 164 as described with reference to FIGS. 26 to 28, light is irradiated so as to surround the contact patch 61 of the tire 60, and the contact patch image can be acquired.

また、図26から図28を参照すると、路面板221の下面221D側に、他主面側ランプとしてランプ165、166が配置されている。ランプ165、166は、ともに、タイヤ周方向を長手方向とするライン照明である。ランプ165、166は、タイヤ60のタイヤ幅方向に離れた位置に配置されている。ランプ165とランプ166とは、タイヤ60を挟んで互いに異なる側に設けられている。つまり、ランプ165、ランプ166は、タイヤ幅方向の外側から内側に向けて、接地面61に光を照射する幅方向ランプである。このようにランプ165、166は、タイヤ60の接地面61にタイヤ幅方向に光を照射するように配置される。ランプ165、ランプ166からの光によって、主溝のエッジを光らせ、主溝を判定し易くすることができる。 Further, referring to FIGS. 26 to 28, lamps 165 and 166 are arranged as other main surface side lamps on the lower surface 221D side of the road surface plate 221. The lamps 165 and 166 are both line illuminations whose longitudinal direction is the tire circumferential direction. The lamps 165 and 166 are arranged at positions separated from each other in the tire width direction of the tire 60. The lamp 165 and the lamp 166 are provided on different sides of the tire 60. That is, the lamps 165 and 166 are widthwise lamps that irradiate the ground plane 61 with light from the outside to the inside in the tire width direction. In this way, the lamps 165 and 166 are arranged so as to irradiate the ground contact surface 61 of the tire 60 with light in the tire width direction. The light from the lamp 165 and the lamp 166 illuminates the edge of the main groove, making it easier to determine the main groove.

ここで、図28において、ランプ165、166の発光面中心から下面221Dまでの高さをH5、H6とする。図28において、ランプ165、166の傾斜角度、すなわち路面板221の下面221Dに対する、光照射方向のなす角度をθ5、θ6とする。図27において、ランプ165、166の発光面中心からタイヤ中心までのタイヤ幅方向の距離をD5、D6とする。角度θ5およびθ6は、19.4°以上22.4°以下の範囲が好ましい。高さH5、H6が変われば、そのときの適切な角度θ5、θ6も変わる。その際はカメラ15aによって取得される画像をライブ表示にし、表示内容を確認しながら、主溝のエッジが最も光るように角度θ5、θ6を調整すればよい。本実施形態では、H5=H6=62mm、D5=D6=215mm、θ5=21.8°、θ6=20.1°とした。 Here, in FIG. 28, the heights from the center of the light emitting surface of the lamps 165 and 166 to the lower surface 221D are H5 and H6. In FIG. 28, the inclination angles of the lamps 165 and 166, that is, the angles formed by the light irradiation direction with respect to the lower surface 221D of the road surface plate 221 are set to θ5 and θ6. In FIG. 27, the distances in the tire width direction from the center of the light emitting surface of the lamps 165 and 166 to the center of the tire are defined as D5 and D6. The angles θ5 and θ6 are preferably in the range of 19.4 ° or more and 22.4 ° or less. If the heights H5 and H6 change, the appropriate angles θ5 and θ6 at that time also change. In that case, the images acquired by the camera 15a may be displayed live, and the angles θ5 and θ6 may be adjusted so that the edges of the main groove shine most while checking the displayed contents. In this embodiment, H5 = H6 = 62 mm, D5 = D6 = 215 mm, θ5 = 21.8 °, and θ6 = 20.1 °.

図29および図30は、タイヤ周方向に対する、ランプ165、166の傾斜角度を説明する図である。図29は、ランプ165、166からの光の方向である矢印Y5、Y6がタイヤ幅方向に沿っている。ランプ165、166からの光がタイヤ幅方向に進めば、タイヤ周方向に延びる主溝のエッジを高輝度に光らせることができる。 29 and 30 are views illustrating the tilt angle of the ramps 165 and 166 with respect to the tire circumferential direction. In FIG. 29, arrows Y5 and Y6, which are the directions of light from the lamps 165 and 166, are along the tire width direction. If the light from the lamps 165 and 166 travels in the tire width direction, the edge of the main groove extending in the tire circumferential direction can be made to shine with high brightness.

図30に示す、タイヤ周方向に対するランプ165の長手方向の角度θ15、タイヤ周方向に対するランプ166の長手方向の角度θ16は、ともに0°であることが好ましい。角度θ15、角度θ16が、ともに0°であれば、ランプ165の長手方向とランプ166の長手方向とが平行になり、接地面61に存在する主溝の面取りの全てについて良好に輝度を高め、安定した解析精度が確保できる。角度θ15、角度θ16は0°±1°であれば主溝の面取りの輝度を高めるうえで問題はない。角度θ15、角度θ16が0°±1°の範囲を超えると、接地面61に存在する主溝の面取りの全てについて輝度を高めることができなくなる場合、例えば一部の面取りのみ輝度を高めることしかできない場合が生じ、解析精度が低下することがある。 It is preferable that both the longitudinal angle θ15 of the lamp 165 with respect to the tire circumferential direction and the longitudinal angle θ16 of the lamp 166 with respect to the tire circumferential direction shown in FIG. 30 are 0 °. When both the angle θ15 and the angle θ16 are 0 °, the longitudinal direction of the lamp 165 and the longitudinal direction of the lamp 166 become parallel, and the brightness is satisfactorily increased for all the chamfers of the main groove existing in the ground plane 61. Stable analysis accuracy can be ensured. If the angle θ15 and the angle θ16 are 0 ° ± 1 °, there is no problem in increasing the brightness of the chamfer of the main groove. If the angle θ15 and the angle θ16 exceed the range of 0 ° ± 1 °, it is not possible to increase the brightness of all the chamfers of the main groove existing on the ground plane 61. For example, only a part of the chamfers can be increased in brightness. In some cases, it may not be possible and the analysis accuracy may decrease.

ここで、サブ溝のエッジに面取りがある場合、路面板の下に、タイヤ周方向に光が進むランプが設けられていることが好ましい。図31は、タイヤ60の回転軸に沿った方向から各照明用ランプ16の配置を見た図である。図31に示すように、路面板221の他主面である下面221D側に、他主面側ランプとしてランプ167、168が設けられていることが好ましい。ランプ167、168は、ともに、タイヤ幅方向を長手方向とするライン照明である。ランプ167、168は、タイヤ60のタイヤ周方向に離れた位置に配置されている。ランプ167とランプ168とは、タイヤ60を挟んで互いに異なる側に設けられている。つまり、ランプ167、ランプ168は、タイヤ周方向の外側から内側に向けて、接地面61に光を照射する周方向ランプである。このようにランプ167、168は、タイヤ60の接地面61にタイヤ周方向に光を照射するように配置される。ランプ167、168により、サブ溝の面取りの輝度を高めることができる。つまり、ランプ167、168は、サブ溝のエッジの輝度を高める光を、接地面61に照射する。 Here, when the edge of the sub-groove is chamfered, it is preferable that a lamp that allows light to travel in the tire circumferential direction is provided under the road surface plate. FIG. 31 is a view of the arrangement of the lighting lamps 16 from the direction along the rotation axis of the tire 60. As shown in FIG. 31, it is preferable that lamps 167 and 168 are provided as lamps on the other main surface side on the lower surface 221D side, which is the other main surface of the road surface plate 221. The lamps 167 and 168 are both line illuminations whose longitudinal direction is the tire width direction. The lamps 167 and 168 are arranged at positions apart from each other in the tire circumferential direction of the tire 60. The lamp 167 and the lamp 168 are provided on different sides of the tire 60. That is, the lamp 167 and the lamp 168 are circumferential lamps that irradiate the ground plane 61 with light from the outside to the inside in the tire circumferential direction. In this way, the lamps 167 and 168 are arranged so as to irradiate the ground contact surface 61 of the tire 60 with light in the tire circumferential direction. Lamps 167 and 168 can increase the brightness of the chamfering of the sub-groove. That is, the lamps 167 and 168 irradiate the ground plane 61 with light that enhances the brightness of the edge of the sub-groove.

また、図31において、ランプ167、168の発光面中心から下面221Dまでの高さをH7、H8とする。図31において、ランプ167、168の傾斜角度、すなわち路面板221の下面221Dに対する、光照射方向のなす角度をθ7、θ8とする。図32は、タイヤ60の回転軸に対して垂直に離れた方向から各照明用ランプ16の配置を見た図である。図33は、路面板221の上面221U側から各照明用ランプ16の配置を見た図である。サブ溝の面取りを最大限に光らせるために、角度θ7およびθ8は、3.5°以上6.0°以下であることが好ましい。本実施形態では、H7=H8=30mm、θ7=4.2°、θ8=4.9°とした。 Further, in FIG. 31, the heights from the center of the light emitting surface of the lamps 167 and 168 to the lower surface 221D are H7 and H8. In FIG. 31, the inclination angles of the lamps 167 and 168, that is, the angles formed by the light irradiation direction with respect to the lower surface 221D of the road surface plate 221 are set to θ7 and θ8. FIG. 32 is a view of the arrangement of the lighting lamps 16 from a direction perpendicular to the rotation axis of the tire 60. FIG. 33 is a view of the arrangement of the lighting lamps 16 from the upper surface 221U side of the road surface plate 221. The angles θ7 and θ8 are preferably 3.5 ° or more and 6.0 ° or less in order to maximize the chamfering of the sub-groove. In this embodiment, H7 = H8 = 30 mm, θ7 = 4.2 °, and θ8 = 4.9 °.

図33において、各ランプ167、168の発光面中心からタイヤ60の中心までのタイヤ周方向の距離をD7、D8とする。ランプ167、168からの光により、接地面61に存在するサブ溝の面取りの輝度を高めることができる。本実施形態では、D7=D8=183mmとした。 In FIG. 33, the distances in the tire circumferential direction from the center of the light emitting surface of each lamp 167 and 168 to the center of the tire 60 are defined as D7 and D8. The light from the lamps 167 and 168 can increase the brightness of the chamfer of the sub-groove existing on the ground plane 61. In this embodiment, D7 = D8 = 183 mm.

図34および図35は、タイヤ幅方向に対する、ランプ167、168の傾斜角度を説明する図である。図34は、ランプ167、168からの光の方向である矢印Y7、Y8がタイヤ周方向に沿っている。ランプ167、168からの光がタイヤ周方向に進めば、タイヤ幅方向に延びるサブ溝のエッジを高輝度に光らせることができる。 34 and 35 are views illustrating the tilt angle of the ramps 167 and 168 with respect to the tire width direction. In FIG. 34, arrows Y7 and Y8, which are the directions of light from the lamps 167 and 168, are along the tire circumferential direction. If the light from the lamps 167 and 168 travels in the tire circumferential direction, the edge of the sub-groove extending in the tire width direction can be made to shine with high brightness.

図35に示す、タイヤ幅方向に対するランプ167の長手方向の角度θ17、タイヤ幅方向に対するランプ168の長手方向の角度θ18は、ともに0°であることが好ましい。角度θ17、角度θ18が、ともに0°であれば、ランプ167の長手方向とランプ168の長手方向とが平行になり、接地面61に存在するサブ溝の面取りの全てについて良好に輝度を高め、安定した解析精度が確保できる。角度θ17、角度θ18は0°±1°であれば輝度を高めるうえで問題はない。角度θ17、角度θ18が0°±1°の範囲を超えると、接地面61に存在するサブ溝の面取りの全てについて輝度を高めることができなくなる場合、例えば一部の面取りのみ輝度を高めることしかできない場合が生じ、解析精度が低下することがある。 It is preferable that both the longitudinal angle θ17 of the lamp 167 with respect to the tire width direction and the longitudinal angle θ18 of the lamp 168 with respect to the tire width direction shown in FIG. 35 are 0 °. When both the angle θ17 and the angle θ18 are 0 °, the longitudinal direction of the lamp 167 and the longitudinal direction of the lamp 168 become parallel, and the brightness is satisfactorily increased for all the chamfers of the sub-grooves existing on the ground plane 61. Stable analysis accuracy can be ensured. If the angle θ17 and the angle θ18 are 0 ° ± 1 °, there is no problem in increasing the brightness. If the angle θ17 and the angle θ18 exceed the range of 0 ° ± 1 °, it is not possible to increase the brightness of all the chamfers of the sub-grooves existing on the ground plane 61. For example, only a part of the chamfers can be increased in brightness. In some cases, it may not be possible and the analysis accuracy may decrease.

図36から図41は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプ167、168からの光の照射例を示す図である。図36は、ランプ167、168からの光が強めの場合の撮影画像の例を示す。図36は、照度130万ルクス程度の光を接地面61に照射した場合の撮影画像の例を示す。図37は、図36内のサブ溝の部分201を拡大して示す図である。図37において、サブ溝のエッジE1は白く光っており、タイヤ周方向への光量が十分であることがわかる。図38は、図36内のサブ溝の部分202を拡大して示す図である。図38において、サブ溝のエッジE2は白く光っており、タイヤ周方向への光量が十分であることがわかる。図37、図38に示すように、ランプ167、168からの光が強く、サブ溝のエッジE1、エッジE2が白く光っている場合、接地部分の輝度とサブ溝のエッジの輝度との差が大きいため、撮影画像からサブ溝のエッジ部分を容易に分離することができる。 36 to 41 are views showing an example of irradiation of light from the lamps 167 and 168, which enhances the brightness of the chamfer of the sub-groove. FIG. 36 shows an example of a captured image when the light from the lamps 167 and 168 is strong. FIG. 36 shows an example of a photographed image when the ground plane 61 is irradiated with light having an illuminance of about 1.3 million lux. FIG. 37 is an enlarged view showing a portion 201 of the sub-groove in FIG. 36. In FIG. 37, the edge E1 of the sub-groove glows white, indicating that the amount of light in the tire circumferential direction is sufficient. FIG. 38 is an enlarged view showing a portion 202 of the sub-groove in FIG. 36. In FIG. 38, the edge E2 of the sub-groove glows white, indicating that the amount of light in the tire circumferential direction is sufficient. As shown in FIGS. 37 and 38, when the light from the lamps 167 and 168 is strong and the edges E1 and E2 of the sub-groove are shining white, the difference between the brightness of the grounded portion and the brightness of the edge of the sub-groove is large. Due to its large size, the edge portion of the sub-groove can be easily separated from the captured image.

図39は、ランプ167、168からの光が弱めの場合の撮影画像の例を示す。図39は、照度60万ルクス程度の光を接地面61に照射した場合の撮影画像の例を示す。図40は、図39内のサブ溝の部分201’を拡大して示す図である。図40において、サブ溝のエッジE1’はあまり光っておらず、タイヤ周方向への光量が不十分であることがわかる。図41は、図39内のサブ溝の部分202’を拡大して示す図である。図41において、サブ溝のエッジE2’はあまり光っておらず、タイヤ周方向への光量が不十分であることがわかる。図40、図41に示すように、ランプ167、168からの光が弱く、サブ溝のエッジE1’、エッジE2’があまり光っていない場合、接地部分の輝度とサブ溝のエッジの輝度との差が小さく、撮影画像からサブ溝のエッジ部分を分離することは難しい。 FIG. 39 shows an example of a captured image when the light from the lamps 167 and 168 is weak. FIG. 39 shows an example of a photographed image when the ground plane 61 is irradiated with light having an illuminance of about 600,000 lux. FIG. 40 is an enlarged view showing a portion 201'of the sub-groove in FIG. 39. In FIG. 40, the edge E1'of the sub-groove is not so bright, and it can be seen that the amount of light in the tire circumferential direction is insufficient. FIG. 41 is an enlarged view showing a portion 202'of the sub-groove in FIG. 39. In FIG. 41, the edge E2'of the sub-groove is not so bright, and it can be seen that the amount of light in the tire circumferential direction is insufficient. As shown in FIGS. 40 and 41, when the light from the lamps 167 and 168 is weak and the edges E1'and the edge E2'of the sub-groove are not so bright, the brightness of the ground contact portion and the brightness of the edge of the sub-groove The difference is small, and it is difficult to separate the edge portion of the sub-groove from the captured image.

図36から図41によってわかるように、ランプ167、168からの光を照度130万ルクス程度の強めに設定し、サブ溝のエッジが光っている撮影画像を取得することが好ましい。 As can be seen from FIGS. 36 to 41, it is preferable to set the light from the lamps 167 and 168 to a high illuminance of about 1.3 million lux and acquire a captured image in which the edge of the sub-groove is shining.

図26から図35において、ランプ161から164による、タイヤ幅方向の照度とタイヤ周方向の照度とは、同じ程度の照度であってもよいし、どちらかの照度が大きくなってもよい。ランプ165から168については、タイヤ幅方向の照度よりタイヤ周方向の照度を大きめにしたほうが好ましい。そのようにしないと、接地面61に存在するサブ溝の面取りを光らせることができず、解析精度が低下する。なお、ランプ161から164の各照度は、ランプ165から168の各照度と同等もしくはそれ以上にする必要がある。そのようにしないと、タイヤ接地形状の輪郭を判断できなくなり、精度が低下する。 In FIGS. 26 to 35, the illuminance in the tire width direction and the illuminance in the tire circumferential direction according to the lamps 161 to 164 may be the same degree of illuminance, or either illuminance may be increased. For the lamps 165 to 168, it is preferable to make the illuminance in the tire circumferential direction larger than the illuminance in the tire width direction. Otherwise, the chamfer of the sub-groove existing on the ground plane 61 cannot be illuminated, and the analysis accuracy is lowered. The illuminances of the lamps 161 to 164 need to be equal to or higher than the illuminances of the lamps 165 to 168. Otherwise, the contour of the tire ground contact shape cannot be determined and the accuracy is reduced.

図42および図43は、カメラ15aの配置例を示す図である。図42は、タイヤ60の回転軸に沿った方向からカメラ15aを見た図である。図43は、タイヤ60の回転軸に垂直な方向からカメラ15aを見た図である。図42および図43に示すように、カメラ15aは、接地面61の下方に設けることが好ましい。図42および図43に示すように、カメラ15aは、接地面61のタイヤ周方向の範囲W1内の下方で、かつ、接地面61のタイヤ幅方向の範囲W2の下方に設けることが好ましい。つまり、カメラ15aは、接地面61の輪郭から、路面板221の下面221D側に対して垂直な方向に延ばした線によって囲まれる範囲に設けられる。この範囲にカメラ15aを配置することにより、安定した解析精度を確保できる。カメラ15aを接地面61から離して撮影すると、溝壁が邪魔で、主溝のエッジを観測できず解析精度が低下するので好ましくない。図42、図43において、路面板221の下面221Dからカメラ15aまでのタイヤ径方向の距離Lは、121mm以上240mm以下であることが好ましい。タイヤ径方向の距離Lは、例えば、206mmである。ただし、距離Lは接地面61に存在する溝幅によって最適値が異なる。 42 and 43 are views showing an arrangement example of the camera 15a. FIG. 42 is a view of the camera 15a viewed from a direction along the rotation axis of the tire 60. FIG. 43 is a view of the camera 15a viewed from a direction perpendicular to the rotation axis of the tire 60. As shown in FIGS. 42 and 43, the camera 15a is preferably provided below the ground plane 61. As shown in FIGS. 42 and 43, the camera 15a is preferably provided below the range W1 in the tire circumferential direction of the contact patch 61 and below the range W2 in the tire width direction of the contact patch 61. That is, the camera 15a is provided in a range surrounded by a line extending in a direction perpendicular to the lower surface 221D side of the road surface plate 221 from the contour of the ground plane 61. By arranging the camera 15a in this range, stable analysis accuracy can be ensured. If the camera 15a is taken away from the ground plane 61, the groove wall is an obstacle, the edge of the main groove cannot be observed, and the analysis accuracy is lowered, which is not preferable. In FIGS. 42 and 43, the distance L in the tire radial direction from the lower surface 221D of the road surface plate 221 to the camera 15a is preferably 121 mm or more and 240 mm or less. The distance L in the tire radial direction is, for example, 206 mm. However, the optimum value of the distance L differs depending on the groove width existing on the ground plane 61.

(接地特性解析部の処理)
接地特性解析部33による処理およびその処理によって取得または作成される画像の例について説明する。図44は、接地特性解析部33による処理の例を示すフロー図である。図44は、接地特性解析部33を中心とする処理部31による処理の例を示す。図45から図51は、接地特性解析部33の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。
(Processing of grounding characteristic analysis unit)
An example of the processing by the grounding characteristic analysis unit 33 and the image acquired or created by the processing will be described. FIG. 44 is a flow chart showing an example of processing by the grounding characteristic analysis unit 33. FIG. 44 shows an example of processing by the processing unit 31 centered on the grounding characteristic analysis unit 33. 45 to 51 are diagrams showing an example of an image acquired or created by the processing of the grounding characteristic analysis unit 33.

図44において、最初に、接地面画像取得部32により、タイヤの接地面61を撮影した撮影画像を取得する(ステップS31)。ステップS31の処理により、例えば、図45に示す撮影画像を取得できる。 In FIG. 44, first, the contact patch image acquisition unit 32 acquires a photographed image of the contact patch 61 of the tire (step S31). By the process of step S31, for example, the captured image shown in FIG. 45 can be acquired.

次に、溝抽出部34の面取り画像抽出部34Aにより、撮影画像から、所定輝度より高い輝度を有する部分を、溝の面取り部分を示す面取り画像として抽出する(ステップS32)。ステップS32の処理により、例えば、図46に示す面取り画像を取得できる。 Next, the chamfered image extraction unit 34A of the groove extraction unit 34 extracts from the captured image a portion having a brightness higher than a predetermined brightness as a chamfered image showing the chamfered portion of the groove (step S32). By the process of step S32, for example, the chamfered image shown in FIG. 46 can be acquired.

溝抽出部34の溝底部抽出部34Bにより、撮影画像から、所定輝度より低い輝度を有する部分を、溝の底部を示す溝底部画像として抽出する(ステップS33)。ステップS33の処理により、例えば、図47に示す溝底部画像を取得できる。 The groove bottom extraction unit 34B of the groove extraction unit 34 extracts a portion having a brightness lower than a predetermined brightness from the captured image as a groove bottom image showing the bottom of the groove (step S33). By the process of step S33, for example, the groove bottom image shown in FIG. 47 can be acquired.

溝抽出部34の主溝底部抽出部34Cにより、撮影画像から、所定輝度より高い輝度を有する部分によって囲まれた低輝度部分を、主溝の底部を示す主溝底部画像として抽出する(ステップS34)。ステップS34の処理により、例えば、図48に示す主溝底部画像を取得できる。 The main groove bottom extraction unit 34C of the groove extraction unit 34 extracts a low-brightness portion surrounded by a portion having a brightness higher than a predetermined brightness as a main groove bottom image showing the bottom of the main groove from the captured image (step S34). ). By the process of step S34, for example, the image of the bottom of the main groove shown in FIG. 48 can be acquired.

溝抽出部34の合成部34Dにより、面取り画像と、溝底部画像と、主溝底部画像とを合成して溝画像を得る(ステップS35)。ステップS35の処理により、例えば、図49に示す溝画像を取得できる。 The composite unit 34D of the groove extraction unit 34 combines the chamfered image, the groove bottom image, and the main groove bottom image to obtain a groove image (step S35). By the process of step S35, for example, the groove image shown in FIG. 49 can be acquired.

次に、接地特性算出部35により、撮影画像について、所定閾値に基づき、高輝度の部分を白、中輝度部分および低輝度部分を黒として分離することにより、大まかな接地領域画像を得る(ステップS36)。ステップS36の処理により、例えば、図45に示す撮影画像から図50に示す、大まかな接地領域画像を得る。これにより、例えば、非接地面のブロック、溝の面取りおよび刻印を白とし、溝の底部および接地ブロックの部分を黒とした、大まかな接地領域画像を得ることができる。 Next, the grounding characteristic calculation unit 35 separates the captured image with the high-luminance portion as white and the medium-luminance portion and the low-luminance portion as black based on a predetermined threshold value to obtain a rough grounding region image (step). S36). By the process of step S36, for example, a rough ground contact area image shown in FIG. 50 is obtained from the captured image shown in FIG. 45. Thereby, for example, it is possible to obtain a rough grounded area image in which the block of the non-grounded surface, the chamfering and marking of the groove are white, and the bottom of the groove and the portion of the grounded block are black.

さらに、接地特性算出部35により、大まかな接地領域画像(図50)から、溝画像(図49)を差し引くことにより、実接地面積画像(Actual Contact Area、以下ACAと略称する)を得る(ステップS37)。ステップS37の処理により、例えば、図51に示すACAを得ることができる。 Further, the grounding characteristic calculation unit 35 subtracts the groove image (FIG. 49) from the rough grounding area image (FIG. 50) to obtain an actual grounding area image (Actual Contact Area, hereinafter abbreviated as ACA) (step). S37). By the process of step S37, for example, the ACA shown in FIG. 51 can be obtained.

ここで、「大まかな接地領域画像から、溝画像を差し引く」とは、大まかな接地領域画像の輝度値から、溝の輝度値を同一画素位置ごとに減算処理することを指す。本実施例では、接地特性解析部33による処理およびその処理によって取得または作成される画像は全て256階調からなるものとし、撮影画像を除いて、黒を輝度「255」、白を輝度「0」と定義する。ただし、減算後の値が「0」より低い場合は、「0」に置換する。本例では、減算処理後に、収縮処理1回、膨張処理2回、収縮処理1回、黒対象物の占有面積100画素以下を削除(=白画素に置換。以後同様)、収縮処理2回、膨張処理4回、収縮処理2回の順番に行った。その後、白対象物の占有面積200画素以下を削除(=黒画素に置換。以後同様)し、黒対象物の占有面積200画素以下を削除して、図51に示すACAを得た。 Here, "subtracting the groove image from the rough grounded area image" means that the luminance value of the groove is subtracted from the luminance value of the rough grounded area image for each same pixel position. In this embodiment, the processing by the grounding characteristic analysis unit 33 and the images acquired or created by the processing are all composed of 256 gradations, and black is the luminance "255" and white is the luminance "0" except for the captured image. Is defined. However, if the value after subtraction is lower than "0", it is replaced with "0". In this example, after the subtraction process, the shrinkage process is performed once, the expansion process is performed twice, the shrinkage process is performed once, the area occupied by the black object is 100 pixels or less (= replaced with white pixels, the same applies hereinafter), the shrinkage process is performed twice, and so on. The expansion treatment was performed 4 times and the contraction treatment was performed 2 times in this order. After that, the occupied area of 200 pixels or less of the white object was deleted (= replaced with black pixels; the same applies hereinafter), and the occupied area of 200 pixels or less of the black object was deleted to obtain the ACA shown in FIG. 51.

図51に示すACAは、路面に接地しているブロックの全面積である。図51に示すACAに基づき、例えば、図52に示す総接地面積画像(Ground Contact Area、以下GCAと略称する)を得ることができる。 The ACA shown in FIG. 51 is the total area of the block grounded on the road surface. Based on the ACA shown in FIG. 51, for example, a total ground contact area image (Ground Contact Area, hereinafter abbreviated as GCA) shown in FIG. 52 can be obtained.

GCAは、ACAについて、溝を埋めたときの、外輪線で囲まれた全面積である。図52は、GCAの例を示す図である。図51に示すACAについて、例えば、膨張処理5回、収縮処理10回、膨張処理12回、収縮処理14回、膨張処理17回、収縮処理20回、膨張処理109回、収縮処理99回の順番に処理することにより、図52のGCAを得ることができる。 GCA is the total area of ACA surrounded by an outer ring line when the groove is filled. FIG. 52 is a diagram showing an example of GCA. Regarding the ACA shown in FIG. 51, for example, the order of expansion treatment 5 times, shrinkage treatment 10 times, expansion treatment 12 times, shrinkage treatment 14 times, expansion treatment 17 times, shrinkage treatment 20 times, expansion treatment 109 times, shrinkage treatment 99 times. The GCA of FIG. 52 can be obtained by processing the above.

図53は、膨張処理の説明図である。図54は、収縮処理の説明図である。膨張処理は、図53に示すように、注目画素の周辺に1画素でも黒画素があれば、注目画素を黒画素に置き換える処理である。つまり、膨張処理は、白画素をそれぞれ中心画素とし、その周辺の8画素(中心画素から最も近い左上、上、右上、右、右下、下、左下、左の各1画素)のうち1つでも黒画素が存在すれば、その中心画素を黒画素に置き換える処理である。反対に収縮処理は、例えば注目画素を黒画素とする場合に、図54に示すように、注目画素の周辺に1画素でも白画素があれば、注目画素を白画素に置き換える処理である。つまり、収縮処理は、黒画素をそれぞれ中心画素とし、その周辺の8画素(中心画素から最も近い左上、上、右上、右、右下、下、左下、左の各1画素)のうち1つでも白画素が存在すれば、その中心画素を白画素に置き換える処理になっている。 FIG. 53 is an explanatory diagram of the expansion process. FIG. 54 is an explanatory diagram of the shrinkage process. As shown in FIG. 53, the expansion process is a process of replacing the pixel of interest with a black pixel if there is even one black pixel around the pixel of interest. That is, in the expansion process, each white pixel is set as the center pixel, and one of the eight pixels around it (one pixel each of the upper left, upper, upper right, right, lower right, lower, lower left, and left closest to the center pixel). However, if a black pixel exists, it is a process of replacing the center pixel with a black pixel. On the contrary, the shrinkage processing is a process of replacing the attention pixel with a white pixel if there is even one white pixel around the attention pixel, as shown in FIG. 54, for example, when the attention pixel is a black pixel. That is, in the shrinkage processing, each black pixel is set as the center pixel, and one of the eight pixels around it (one pixel each of the upper left, upper, upper right, right, lower right, lower, lower left, and left closest to the center pixel). However, if a white pixel exists, the central pixel is replaced with a white pixel.

ここで、図51に示すACAと図52のGCAとを用いることにより、溝埋めした領域である総接地領域内の溝分布を求めることができる。すなわち、図52のGCAを示す画像の輝度値から、図51のACAを示す画像の輝度値を同一画素位置ごとに減算処理することにより、総接地領域内の溝分布の画像が得られる。図55は、総接地領域内の溝分布の例を示す図である。なお、減算処理後、必要に応じてノイズ除去を行ってもよい。例えば図55は、図52のGCAを示す画像の輝度値から、図51のACAを示す画像の輝度値を同一画素位置ごとに減算処理した後、収縮処理3回、膨張処理3回、黒対象物の占有面積1000画素以下を削除、の順に実行して取得する。 Here, by using the ACA shown in FIG. 51 and the GCA shown in FIG. 52, the groove distribution in the total ground contact region, which is the groove-filled region, can be obtained. That is, by subtracting the luminance value of the image showing ACA of FIG. 51 from the luminance value of the image showing GCA of FIG. 52 for each same pixel position, an image of the groove distribution in the total ground contact region can be obtained. FIG. 55 is a diagram showing an example of the groove distribution in the total ground contact area. After the subtraction process, noise may be removed if necessary. For example, in FIG. 55, after subtracting the luminance value of the image showing ACA of FIG. 51 from the luminance value of the image showing GCA of FIG. 52 for each same pixel position, the shrinkage process, the expansion process three times, and the black object It is acquired by executing in the order of deleting 1000 pixels or less of the occupied area of the object.

(総接地領域内の溝分布)
溝分布データ作成部441は、溝分布データを作成する。溝分布データは、図55に示す、総接地領域内の溝分布である。図55に示す、総接地領域内の溝分布をM(i,j)とする。ここで、iは画像の水平方向(タイヤ周方向)位置、jは画像の垂直方向(タイヤ幅方向)位置を示す。溝分布M(i,j)のi、jは画素単位であるため、後述するように、長さ単位x、yに変換する必要がある。長さ単位に変換したときの総接地領域内の溝分布をM(x,y)とすると、タイヤ接地面の溝深さは、以下の式(4)によって表すことができる。
タイヤ接地面の溝深さ=(Z(x,y)-α)×M(x,y) …(4)
(Groove distribution in the total ground contact area)
The groove distribution data creation unit 441 creates groove distribution data. The groove distribution data is the groove distribution in the total ground contact area shown in FIG. 55. Let M (i, j) be the groove distribution in the total ground contact area shown in FIG. 55. Here, i indicates a horizontal direction (tire circumferential direction) position of the image, and j indicates a vertical direction (tire width direction) position of the image. Since i and j of the groove distribution M (i, j) are in pixel units, it is necessary to convert them into length units x and y as described later. Assuming that the groove distribution in the total ground contact area when converted into length units is M (x, y), the groove depth of the tire contact patch can be expressed by the following equation (4).
Groove depth on the tire contact patch = (Z (x, y) -α) x M (x, y) ... (4)

なお、式(4)において、xはタイヤ周方向位置、yはタイヤ幅方向位置、Z(x,y)は溝の高さ分布、αは路面板の高さ、(Z(x,y)-α)は溝深さを示す。M(x,y)が「1」である位置には溝が存在し、M(x,y)が「0」である位置には溝以外が存在することを示す。 In the equation (4), x is the tire circumferential position, y is the tire width direction position, Z (x, y) is the groove height distribution, α is the road surface plate height, and (Z (x, y). -Α) indicates the groove depth. It is shown that a groove exists at the position where M (x, y) is "1", and there is a groove other than the groove at the position where M (x, y) is "0".

ここで、溝の高さ分布Z(x,y)は、例えば、距離計や三次元スキャナを測定機器として用いることによって、得られる。すなわち、路面板の下面側で測定機器を走査して移動させながら、路面板の各位置について距離を測定し、距離の測定結果を測定機器の移動情報と対応付けて記憶することによって溝の高さ分布Z(x,y)が得られる。 Here, the height distribution Z (x, y) of the groove can be obtained, for example, by using a range finder or a three-dimensional scanner as a measuring device. That is, the height of the groove is measured by measuring the distance at each position of the road surface plate while scanning and moving the measuring device on the lower surface side of the road surface plate, and storing the measurement result of the distance in association with the movement information of the measuring device. The height distribution Z (x, y) is obtained.

また、2台のカメラを用いて溝の高さ分布Z(x,y)を測定することもできる。この場合、2台のカメラによる撮影画像について、例えば、上述したサンプリングモアレ法と同様に、溝の三次元座標を計算する。すなわち、各カメラの位相分布(アンラッピング化)と各カメラの視線とを基にして溝の三次元形状を計算し、三次元座標を出す。この三次元座標は上述したタイヤ周方向位置x、タイヤ幅方向位置y、および路面板221に垂直な方向の座標zからなる。このx、y、zの方向は互いに垂直である。また、x、yの方向は路面板の上面、もしくは下面に平行である。したがって、路面板上の位置(x、y)におけるzを溝の高さ分布Z(x,y)と定義することで、溝の高さ分布Z(x,y)が得られる。 It is also possible to measure the groove height distribution Z (x, y) using two cameras. In this case, the three-dimensional coordinates of the groove are calculated for the images taken by the two cameras, for example, in the same manner as the sampling moire method described above. That is, the three-dimensional shape of the groove is calculated based on the phase distribution (unwrapping) of each camera and the line of sight of each camera, and the three-dimensional coordinates are obtained. The three-dimensional coordinates include the above-mentioned tire circumferential position x, tire width direction position y, and coordinates z in the direction perpendicular to the road surface plate 221. The directions of x, y, and z are perpendicular to each other. Further, the directions of x and y are parallel to the upper surface or the lower surface of the road surface plate. Therefore, by defining z at the position (x, y) on the road surface plate as the groove height distribution Z (x, y), the groove height distribution Z (x, y) can be obtained.

式(4)を用いることにより、タイヤ接地面の溝深さを定量的に測定することができる。これにより、タイヤの開発方向が明確になるため、開発効率が向上する。 By using the formula (4), the groove depth of the tire contact patch can be quantitatively measured. As a result, the development direction of the tire becomes clear, and the development efficiency is improved.

(画素単位から長さ単位への変換)
上述した溝分布M(i,j)のi、jは、画素単位であるため、長さ単位に変換する必要がある。長さ単位に変換するには、画素に対する長さの比率を求めておき、その比率をi、jの値に乗じればよい。例えば、透明の路面板221の上面221Uに、升目シートまたは格子シートを設けておき、それを測定することにより、画素に対する長さの比率を求めることができる。なお、ここでは、方眼紙のように比較的細い線による升目を有するものを升目シート、方眼紙の升目の線を太くしたものを格子シート、と定義する。
(Conversion from pixel unit to length unit)
Since i and j of the groove distribution M (i, j) described above are in pixel units, they need to be converted into length units. To convert to a unit of length, the ratio of the length to the pixel may be obtained, and the ratio may be multiplied by the values of i and j. For example, by providing a grid sheet or a grid sheet on the upper surface 221U of the transparent road surface plate 221 and measuring it, the ratio of the length to the pixel can be obtained. Here, a grid sheet is defined as a graph paper having squares with relatively thin lines, and a grid paper with thick grids is defined as a grid sheet.

図56は、1台のカメラを用いる場合を示す図である。図56に示すように、透明の路面板221の上面221Uに、縦および横の長さが既知の升目を有する升目シートST1を設ける。路面板221の下面221D側には、1台のカメラ15aが設けられている。カメラ15aによって、升目シートST1を撮影した画像の画素ごとに空間分解能を求めることができる。その空間分解能に基づいて、上記iおよび上記jを長さ単位に変換することができる。1台のカメラ15aを用いるため、上述した総接地領域を作成する際に用いるカメラをそのまま利用することができる。 FIG. 56 is a diagram showing a case where one camera is used. As shown in FIG. 56, a square sheet ST1 having squares having known vertical and horizontal lengths is provided on the upper surface 221U of the transparent road surface plate 221. One camera 15a is provided on the lower surface 221D side of the road surface plate 221. With the camera 15a, the spatial resolution can be obtained for each pixel of the image in which the square sheet ST1 is captured. Based on the spatial resolution, the above i and the above j can be converted into length units. Since one camera 15a is used, the camera used when creating the above-mentioned total ground contact area can be used as it is.

図56において、升目シートST1の代わりに、縦および横の長さが既知の升目を有する格子シートを用いてもよい。その場合、カメラ15aによって、格子シートを撮影した画像を上述したサンプリングモアレ法などで解析する。すなわち、格子シートを撮影した画像を垂直方向(縦方向)、水平方向(横方向)にそれぞれ平滑化して、格子の位相分布を求める。位相値が0、2π、4π、・・・と2π進むごとに格子(升目)は1周期進む。したがって位相値が0、2π、4π、・・・(以後、2π加算)に対応する撮影画像の画面内座標を調べ、2πだけ隣り合う位相値での画面内座標の差を出す。例えば0と2π、2πと4πなどに対して、画面内座標の差をそれぞれ出す。縦および横の長さが既知、すなわち縦および横に沿った格子の1周期分の長さが既知であるため、格子の1周期分の長さを画面内座標の差で割った値を、画素に対する長さの比率として求めることが出来る。その長さの比率に基づいて、上記iおよび上記jを長さ単位に変換する。画素に対する長さの比率は、撮影画像の画素ごとに求めるのが好ましい。画素に対する長さの比率を撮影画像の画素ごとに求める際、その画素が対応する位相値を挟むように、2πだけ隣り合う位相値を選定して画面内座標の差を計算する。例えば、撮影画像のある画素が対応する位相値が7πであれば、位相値が6πと8πでの画面内座標の差を計算し、格子の1周期分の長さをその差で割った値を、画素に対する長さの比率として求める。また、2πだけ隣り合う位相値として、例えば位相値がx、x+2π、x+4π、・・・(以後、同様に2πを加算する。x:任意の実数)に対応する撮影画像の画面内座標を調べて、画素に対する長さの比率を算出してもよい。 In FIG. 56, instead of the square sheet ST1, a grid sheet having squares having known vertical and horizontal lengths may be used. In that case, the image obtained by capturing the grid sheet is analyzed by the camera 15a by the sampling moire method described above. That is, the image obtained by capturing the grid sheet is smoothed in the vertical direction (vertical direction) and the horizontal direction (horizontal direction), respectively, to obtain the phase distribution of the grid. Every time the phase value advances by 2π such as 0, 2π, 4π, ..., The lattice (square) advances by one cycle. Therefore, the in-screen coordinates of the captured image corresponding to the phase values of 0, 2π, 4π, ... (Hereinafter, 2π addition) are examined, and the difference in the in-screen coordinates at the adjacent phase values by 2π is obtained. For example, the difference in the coordinates in the screen is calculated for 0 and 2π, 2π and 4π, respectively. Since the length and width are known, that is, the length of one cycle of the grid along the length and width is known, the value obtained by dividing the length of one cycle of the grid by the difference in the coordinates in the screen is calculated. It can be obtained as the ratio of the length to the pixel. Based on the ratio of the lengths, the above i and the above j are converted into length units. The ratio of the length to the pixel is preferably obtained for each pixel of the captured image. When the ratio of the length to the pixel is obtained for each pixel of the captured image, the difference in the coordinates in the screen is calculated by selecting the phase values adjacent to each other by 2π so that the pixels sandwich the corresponding phase value. For example, if the corresponding phase value of a pixel in the captured image is 7π, the difference in in-screen coordinates between the phase values 6π and 8π is calculated, and the length of one cycle of the grid is divided by the difference. Is calculated as the ratio of the length to the pixel. Further, as the phase values adjacent to each other by 2π, for example, the coordinates in the screen of the captured image corresponding to the phase values of x, x + 2π, x + 4π, ... The ratio of the length to the pixel may be calculated.

図57は、3台のカメラを用いる場合を示す図である。図57に示すように、本例では、縦および横の長さが既知の升目を有する格子シートST2と、3台のカメラ15a、15bおよび15cとを用いる。3台のカメラ15a、15bおよび15cは、路面板221の下面221D側に設けられている。カメラ15a、15bおよび15cによって撮影することにより、格子シートの三次元形状(x,y,z)の画像が得られる。 FIG. 57 is a diagram showing a case where three cameras are used. As shown in FIG. 57, in this example, a grid sheet ST2 having squares having known vertical and horizontal lengths and three cameras 15a, 15b, and 15c are used. The three cameras 15a, 15b and 15c are provided on the lower surface 221D side of the road surface plate 221. By taking pictures with the cameras 15a, 15b and 15c, an image of the three-dimensional shape (x, y, z) of the grid sheet can be obtained.

この三次元形状(x、y、z)の画像を総接地領域算出の際に用いるカメラ15aに反映させ、画面内対応点を探索することにより、上記iおよび上記jを長さ単位に変換できる。 The above i and the above j can be converted into length units by reflecting the image of the three-dimensional shape (x, y, z) on the camera 15a used when calculating the total ground contact area and searching for the corresponding points in the screen. ..

ここで、各カメラ15a、15b、15cの撮影画像の位相分布について、位相値は格子シートST2の表面の位置に対して固有の値を持っているため、これを利用して、以下の処理を行う。すなわち、各カメラ15a、15b、15cの撮影画像に対して、上述したサンプリングモアレ法、フーリエ変換法、重み付け位相解析法のいずれかを適用し、位相分布を算出する。次に、カメラ15b、15cによる撮影画像の位相分布とカメラ15b、15cの視線とを基にして、位相値ごとに三次元座標を算出する。一方、カメラ15aによる撮影画像の位相分布のなかから、長さ単位に変換対象となる画素位置(i、j)に対応する位相値を探索する。位相値が見つかったら、その位相値に対応する三次元座標(x、y、z)を先述したカメラ15b、15cによる結果から引用する。その位相値に対応する画素位置(i、j)は、引用した三次元座標のうちのx、yに変換する。この作業を他の位相値に対しても同様に行うことで、画素単位を長さ単位に変換する。位相値が見つからない場合には、長さ単位の変換対象から外す。なお、溝分布M(i、j)はデジタルデータであり、点々の分布を持つ。その分布を連続的にするため、点(i、j)から画像の水平方向に±1/2画素、画像の垂直方向に±1/2画素の範囲の溝分布は、値をM(i、j)に一律設定する。そのあと、画素位置(i、j)の周辺8か所の位置(i-1/2、j-1/2)、(i、j-1/2)、(i+1/2、j-1/2)、(i+1/2、j)、(i+1/2、j+1/2)、(i、j+1/2)、(i-1/2、j+1/2)、(i-1/2、j)についても、上述したように画素単位から長さ単位に変換する。すなわち、カッコ内の画素単位としての数値を長さ単位に変換する。 Here, regarding the phase distribution of the captured images of the cameras 15a, 15b, and 15c, the phase value has a value peculiar to the position of the surface of the lattice sheet ST2, and therefore, the following processing is performed using this. conduct. That is, any one of the sampling moire method, the Fourier transform method, and the weighted phase analysis method described above is applied to the captured images of the cameras 15a, 15b, and 15c to calculate the phase distribution. Next, the three-dimensional coordinates are calculated for each phase value based on the phase distribution of the images captured by the cameras 15b and 15c and the line of sight of the cameras 15b and 15c. On the other hand, the phase value corresponding to the pixel position (i, j) to be converted is searched for in the length unit from the phase distribution of the image captured by the camera 15a. When the phase value is found, the three-dimensional coordinates (x, y, z) corresponding to the phase value are quoted from the results obtained by the cameras 15b and 15c described above. The pixel positions (i, j) corresponding to the phase value are converted into x, y of the quoted three-dimensional coordinates. By performing this work for other phase values in the same manner, the pixel unit is converted into the length unit. If the phase value cannot be found, it is excluded from the conversion target in length units. The groove distribution M (i, j) is digital data and has a point distribution. In order to make the distribution continuous, the groove distribution in the range of ± 1/2 pixels in the horizontal direction of the image and ± 1/2 pixels in the vertical direction of the image from the point (i, j) has a value of M (i, Set uniformly to j). After that, eight positions (i-1 / 2, j-1 / 2), (i, j-1 / 2), (i + 1/2, j-1 /) around the pixel position (i, j). 2), (i + 1/2, j), (i + 1/2, j + 1/2), (i, j + 1/2), (i-1 / 2, j + 1/2), (i-1 / 2, j) Also, as described above, the pixel unit is converted to the length unit. That is, the numerical value in parentheses as a pixel unit is converted into a length unit.

(路面板の高さの分布)
図58は、路面板221の高さαを説明する図である。図58に示すように、路面板221の高さαは、測定機器SKから路面板221の上面221U(タイヤ60が接触する面)までの距離である。高さαは以下の手法によって取得できる。
(Distribution of height of road surface plate)
FIG. 58 is a diagram illustrating the height α of the road surface plate 221. As shown in FIG. 58, the height α of the road surface plate 221 is the distance from the measuring device SK to the upper surface 221U (the surface on which the tire 60 contacts) of the road surface plate 221. The height α can be obtained by the following method.

例えば、距離計、三次元スキャナを測定機器SKとする場合、上面221Uから測定機器SKまでの距離を指定できるようになっていれば、その指定した距離が高さαとなる。この場合、指定した距離に基づいて、例えば、ステッピングモータが動き、測定機器SKの位置が変化する。 For example, when a range finder or a three-dimensional scanner is used as a measuring device SK, if the distance from the upper surface 221U to the measuring device SK can be specified, the specified distance becomes the height α. In this case, for example, the stepping motor moves based on the specified distance, and the position of the measuring device SK changes.

また、2台のカメラを用いて高さαを測定することもできる。この場合、以下のように高さαを測定する。すなわち、路面板221の下面221D側に2台のカメラを設けておき、路面板221の上面221Uに見える特徴点(例えば、タイヤ60の接地ブロックの角など)を探し、その特徴点における各カメラの画面内座標(X,Y)を算出する。このとき、2台のカメラの撮影画像に対して、パターンマッチングを行う。これにより、ある特徴点は各カメラのどの画面内座標に属するのかを算出する。そして、各カメラの画面内座標(X,Y)と、カメラキャリブレーションの結果とに基づいて高さαを算出する。ここで、カメラキャリブレーションとは、2台のカメラの視線を求める測定方法である。したがって、各カメラの画面内座標(X、Y)と各カメラの視線とを基にして三次元形状を計算し、三次元座標(x、y、z)を出し、その三次元座標の路面板221に垂直な方向の座標zを高さαとして抽出できる。 It is also possible to measure the height α using two cameras. In this case, the height α is measured as follows. That is, two cameras are provided on the lower surface 221D side of the road surface plate 221 to search for a feature point (for example, the corner of the grounding block of the tire 60) visible on the upper surface 221U of the road surface plate 221 and each camera at the feature point. In-screen coordinates (X, Y) are calculated. At this time, pattern matching is performed on the images taken by the two cameras. As a result, it is calculated which in-screen coordinates of each camera the feature point belongs to. Then, the height α is calculated based on the in-screen coordinates (X, Y) of each camera and the result of the camera calibration. Here, camera calibration is a measurement method for obtaining the line of sight of two cameras. Therefore, the three-dimensional shape is calculated based on the in-screen coordinates (X, Y) of each camera and the line of sight of each camera, the three-dimensional coordinates (x, y, z) are obtained, and the road surface plate of the three-dimensional coordinates is obtained. The coordinates z in the direction perpendicular to 221 can be extracted as the height α.

ここで、実際の路面板221の高さαは、場所によって異なる。そこで、以下の手法によって、路面板221の高さαの分布R(x,y)を求めて上記の式(4)を補正することができる。 Here, the actual height α of the road surface plate 221 differs depending on the location. Therefore, the above equation (4) can be corrected by obtaining the distribution R (x, y) of the height α of the road surface plate 221 by the following method.

図59は、高さαの分布R(x,y)を求めるための構成を示す図である。図59に示すように、路面板221の上面221U側にシートSTが設けられている。シートSTは、例えば、柔軟性を有する、模様シートまたは反射シートとする。路面板221の下面221D側に測定機器SKが設けられている。 FIG. 59 is a diagram showing a configuration for obtaining the distribution R (x, y) of the height α. As shown in FIG. 59, the sheet ST is provided on the upper surface 221U side of the road surface plate 221. The sheet ST may be, for example, a flexible patterned sheet or reflective sheet. A measuring device SK is provided on the lower surface 221D side of the road surface plate 221.

測定機器SKは、例えば、距離計、三次元スキャナである。測定機器SKは路面板221の各位置について、測定機器SKから上面221U側に設けられたシートSTまでの距離を測定する。なお、2台のカメラを測定機器SKとして用い、画像処理によって、路面板221の各位置について、シートSTまでの距離を測定してもよい。例えば路面板221の上面221U側に設けた格子シートを2台のカメラで撮影し、上述したサンプリングモアレ法で解析を行うことにより、格子の位相分布を算出する。格子の位相分布と各カメラの視線を基にして三次元形状を計算し、三次元座標(x、y、z)を出す。この三次元座標はタイヤ周方向位置x、タイヤ幅方向位置y、および路面板221に垂直な方向の座標zからなる。このx、y、zの方向は互いに垂直である。したがって、路面板上の位置(x、y)におけるzを高さαの分布R(x,y)と定義することで、高さαの分布R(x,y)が得られる。 The measuring device SK is, for example, a range finder or a three-dimensional scanner. The measuring device SK measures the distance from the measuring device SK to the sheet ST provided on the upper surface 221U side at each position of the road surface plate 221. It should be noted that the two cameras may be used as the measuring device SK, and the distance to the seat ST may be measured for each position of the road surface plate 221 by image processing. For example, the phase distribution of the grid is calculated by photographing the grid sheet provided on the upper surface 221U side of the road surface plate 221 with two cameras and analyzing by the sampling moire method described above. The three-dimensional shape is calculated based on the phase distribution of the grid and the line of sight of each camera, and the three-dimensional coordinates (x, y, z) are obtained. The three-dimensional coordinates include the tire circumferential position x, the tire width direction position y, and the coordinates z in the direction perpendicular to the road surface plate 221. The directions of x, y, and z are perpendicular to each other. Therefore, by defining z at the position (x, y) on the road surface plate as the distribution R (x, y) of the height α, the distribution R (x, y) of the height α can be obtained.

路面板221の各位置についての、シートSTまでの距離は、高さαの分布R(x,y)であるため、上記の式(4)の高さαを、高さαの分布R(x,y)に置き換えることにより、次式(5)が得られる。
タイヤ接地面の溝深さ=(Z(x,y)-R(x,y))×M(x,y)…(5)
Since the distance to the seat ST for each position of the road surface plate 221 is the distribution R (x, y) of the height α, the height α of the above equation (4) is used as the distribution R of the height α ( By substituting with x, y), the following equation (5) can be obtained.
Groove depth on the tire contact patch = (Z (x, y) -R (x, y)) x M (x, y) ... (5)

路面板221の高さαの分布R(x,y)を求めて上記の式(4)を補正した式(5)を用いることにより、路面板の高さが場所によって異なる場合でも、タイヤ接地面の溝深さを高精度に測定できる。分布R(x,y)については、高さの数値が格納されている。M(x,y)については、「1」または「0」が格納されている。 By finding the distribution R (x, y) of the height α of the road surface plate 221 and using the equation (5) obtained by correcting the above equation (4), even if the height of the road surface plate varies depending on the location, the tire contact patch. The groove depth on the ground can be measured with high accuracy. For the distribution R (x, y), the numerical value of the height is stored. For M (x, y), "1" or "0" is stored.

(溝深さ算出部)
次に、溝深さ算出部442の処理について説明する。図60および図61は、溝深さ算出部442の処理の内容を示す図である。
(Groove depth calculation unit)
Next, the processing of the groove depth calculation unit 442 will be described. 60 and 61 are diagrams showing the contents of processing of the groove depth calculation unit 442.

図60に示すように、溝深さ算出部442は、溝の形状を微小な直方体で近似する。図60に示す各直方体8ijは、溝62の形状に沿った高さを有する。ここで、図61に示すように、各直方体8ijの位置すなわち計測点をタイヤ周方向(x方向)の座標についてx11~xNM(N、Mは自然数)、タイヤ幅方向(y方向)の座標についてy11~yNM(N、Mは自然数)、とする。図61に示す位置(xN-1,2、yN-1,2)に着目すると、その位置の直方体の底面のタイヤ周方向の長さ(微小な長さ)はdxN-1,2、タイヤ幅方向の長さ(微小な長さ)はdyN-1,2である。 As shown in FIG. 60, the groove depth calculation unit 442 approximates the shape of the groove with a minute rectangular parallelepiped. Each rectangular parallelepiped 8 ij shown in FIG. 60 has a height along the shape of the groove 62. Here, as shown in FIG. 61, the position of each rectangular body 8 ij , that is, the measurement point is x 11 to x NM (N and M are natural numbers) and the tire width direction (y direction) with respect to the coordinates in the tire circumferential direction (x direction). The coordinates of are y 11 to y NM (N and M are natural numbers). Focusing on the positions (x N-1 , 2, y N-1 , 2) shown in FIG. 61, the length (minor length) of the bottom surface of the rectangular parallelepiped at that position in the tire circumferential direction is dx N-1,2 . , The length (minor length) in the tire width direction is dy N-1,2 .

直方体8ijの底面については、図60に示すように、タイヤ周方向の長さがdxij、タイヤ幅方向の長さがdyijである。このため、直方体8の底面積はdxij×dyijである。また、直方体8ijの高さは、Z(xij,yij)-R(xij,yij)である。このため、直方体8ijの体積は、上記底面積に上記高さを乗じた、dxij×dyij×[Z(xij,yij)-R(xij,yij)]となる。 As shown in FIG. 60, the bottom surface of the rectangular parallelepiped 8 ij has a length in the tire circumferential direction of dx ij and a length in the tire width direction of dy ij . Therefore, the bottom area of the rectangular parallelepiped 8 is dx ij × dy ij . The height of the rectangular parallelepiped 8 ij is Z (x ij , y ij ) -R (x ij , y ij ). Therefore, the volume of the rectangular parallelepiped 8 ij is dx ij x dy ij x [Z (x ij , y ij ) -R (x ij , y ij )] obtained by multiplying the base area by the height.

(溝体積算出部)
溝体積算出部46の処理について説明する。溝体積算出部46は、溝62の形状に沿った各直方体8ijの体積を求め、それらの総和を求める。これにより、溝62の体積(容積)を算出することができる。つまり、タイヤ接地面の溝体積は、次の式(6)によって算出できる。
(Groove volume calculation unit)
The processing of the groove volume calculation unit 46 will be described. The groove volume calculation unit 46 obtains the volume of each rectangular parallelepiped 8 ij along the shape of the groove 62, and obtains the sum of them. Thereby, the volume (volume) of the groove 62 can be calculated. That is, the groove volume of the tire contact patch can be calculated by the following equation (6).

タイヤ接地面の溝体積
=ΣΣ((Z(xij,yij)-R(xij,yij))×dxij×dyij×M(xij,yij ))
…(6)
Groove volume on the tire contact patch = ΣΣ ((Z (x ij , y ij ) -R (x ij , y ij )) x dx ij x dy ij x M (x ij , y ij ))
… (6)

なお、M(xij,yij )が「1」である場合は溝があり、「0」である場合は溝以外が存在することを示す。また、dxij、dyijは、1mm以下であることが好ましい。dxij、dyijが1mmを超えると、正解の溝体積に対する誤差が大きくなり(例えば、1%を超える)、好ましくない。dxij、dyijは、0.5mm以下としてもよい。これにより、誤差をより小さくすることできる。ただし、処理時間が長くなる。 When M (x ij , y ij ) is "1", it means that there is a groove, and when M (x ij, y ij) is "0", it means that there is a groove other than the groove. Further, dx ij and dy ij are preferably 1 mm or less. If dx ij and dy ij exceed 1 mm, the error with respect to the groove volume of the correct answer becomes large (for example, it exceeds 1%), which is not preferable. dx ij and dy ij may be 0.5 mm or less. This makes it possible to reduce the error. However, the processing time becomes long.

発明者は、上記のdxij、dyijについて、1mm、0.5mm、0.1mm、0.05mmとして処理を行った。その結果、誤差は、1%、0.25%、0.01%、0.0025%であった。 The inventor treated the above dx ij and dy ij as 1 mm, 0.5 mm, 0.1 mm and 0.05 mm. As a result, the error was 1%, 0.25%, 0.01%, 0.0025%.

以上のように、溝の各位置の溝深さを微小な直方体によって近似し、近似した直方体の体積の総和を、総接地領域内の溝体積として求めることにより、タイヤ接地面の溝体積を定量的に測定できる。 As described above, the groove depth at each position of the groove is approximated by a minute rectangular parallelepiped, and the total volume of the approximated rectangular parallelepiped is obtained as the groove volume in the total ground contact region to quantify the groove volume of the tire contact surface. Can be measured.

(タイヤ形状解析方法)
以上説明したタイヤ形状解析システムによれば、以下のようなタイヤ形状解析方法が実現される。すなわち、測定対象であるタイヤの表面から凹んでいる部分である溝の三次元形状を測定するステップと、前記タイヤの接地領域に対して溝埋めした領域である総接地領域を作成するステップと、前記総接地領域内の溝の位置の溝深さを測定するステップと、を有するタイヤ形状解析方法が実現される。このタイヤ形状解析方法により、タイヤの接地面の溝深さを定量的に測定することができる。
(Tire shape analysis method)
According to the tire shape analysis system described above, the following tire shape analysis method is realized. That is, a step of measuring the three-dimensional shape of the groove, which is a portion recessed from the surface of the tire to be measured, and a step of creating a total ground contact area, which is a region filled with the ground contact region of the tire. A tire shape analysis method having a step of measuring the groove depth at the position of the groove in the total ground contact region is realized. By this tire shape analysis method, the groove depth of the contact patch of the tire can be quantitatively measured.

1 タイヤ形状解析システム
2 タイヤ試験機
6 モータ
7 モータ制御装置
8 直方体
15AM 固定棒
15a、15b、15c カメラ
16 照明用ランプ
17 トリガー装置
18 再帰性反射シート
20 タイヤ接地面解析装置
21 入力部
22 表示部
30 処理装置
31 処理部
32 接地面画像取得部
33 接地特性解析部
34 溝抽出部
35 接地特性算出部
40 溝形状測定部
41 解析部
42 総接地領域作成部
44 溝深さ測定部
46 溝体積算出部
50 記憶部
60 タイヤ
61 接地面
161~168 ランプ
171 検出部
221 路面板
221D 下面
221U 上面
300 支持装置
341 平滑化処理部
342 第1候補画像抽出部
343 第2候補画像抽出部
344 重ね合わせ処理部
400 リム
401 刻印抽出部
411 画像平滑部
412 輝度分布取得部
413 間引き処理部
414 モアレ縞作成部
415 位相分布算出部
416 三次元形状算出部
419 逆フーリエ変換部
441 溝分布データ作成部
442 溝深さ算出部
SK 測定機器
1 Tire shape analysis system 2 Tire tester 6 Motor 7 Motor control device 8 Square body 15AM Fixed rods 15a, 15b, 15c Camera 16 Lighting lamp 17 Trigger device 18 Retroreflective sheet 20 Tire tread analysis device 21 Input unit 22 Display unit 30 Processing device 31 Processing unit 32 Ground plane image acquisition unit 33 Ground characteristic analysis unit 34 Groove extraction unit 35 Ground characteristic calculation unit 40 Groove shape measurement unit 41 Analysis unit 42 Total ground area creation unit 44 Groove depth measurement unit 46 Groove volume calculation Unit 50 Storage unit 60 Tire 61 Ground plane 161 to 168 Lamp 171 Detection unit 221 Road surface plate 221D Bottom surface 221U Top surface 300 Support device 341 Smoothing processing unit 342 First candidate image extraction unit 343 Second candidate image extraction unit 344 Overlay processing unit 400 Rim 401 Marking extraction unit 411 Image smoothing unit 412 Brightness distribution acquisition unit 413 Thinning processing unit 414 Moare fringe creation unit 415 Phase distribution calculation unit 416 Three-dimensional shape calculation unit 419 Inverse Fourier conversion unit 441 Groove distribution data creation unit 442 Groove depth Calculation unit SK measuring device

Claims (10)

測定対象であるタイヤの表面から凹んでいる部分である溝の三次元形状を測定する溝形状測定部と、
前記タイヤの接地領域に対して溝埋めした領域である総接地領域を作成する総接地領域作成部と、
前記総接地領域内の溝の位置の溝深さを測定する溝深さ測定部と、
を有するタイヤ形状解析システム。
A groove shape measuring unit that measures the three-dimensional shape of a groove that is recessed from the surface of the tire to be measured, and a groove shape measuring unit.
A total ground contact area creation unit that creates a total ground contact area that is a groove-filled area with respect to the ground contact area of the tire, and a total ground contact area creation unit.
A groove depth measuring unit for measuring the groove depth at the groove position in the total ground contact area, and a groove depth measuring unit.
Tire shape analysis system with.
前記溝深さ測定部は、
前記総接地領域内の溝の位置を示す溝分布データを作成する溝分布データ作成部と、
前記溝分布データが示す各位置の溝深さを算出する溝深さ算出部と、
を有する請求項1に記載のタイヤ形状解析システム。
The groove depth measuring unit is
A groove distribution data creation unit that creates groove distribution data indicating the position of the groove in the total ground contact area, and a groove distribution data creation unit.
A groove depth calculation unit that calculates the groove depth at each position indicated by the groove distribution data, and a groove depth calculation unit.
The tire shape analysis system according to claim 1.
前記溝深さ算出部は、
路面を模した路面板の主面に設けられたシートの形状を測定し、前記シートから、前記路面板に接しているタイヤの溝の溝底までの距離を、前記溝深さとする請求項2に記載のタイヤ形状解析システム。
The groove depth calculation unit is
2. Tire shape analysis system described in.
前記溝深さ算出部によって算出した各位置の溝深さを微小な直方体によって近似し、近似した直方体の体積の総和を、前記総接地領域内の溝体積として求める溝体積算出部をさらに有する請求項2または請求項3に記載のタイヤ形状解析システム。 A claim having a groove volume calculation unit for approximating the groove depth at each position calculated by the groove depth calculation unit with a minute rectangular parallelepiped and obtaining the total volume of the approximated rectangular parallelepiped as the groove volume in the total ground contact region. Item 2 or the tire shape analysis system according to claim 3. 前記溝形状測定部は、
前記タイヤの溝に形成した模様パターンを、少なくとも2つのカメラで撮影し、前記カメラの撮影画像を解析して溝の形状を測定する請求項1から請求項4のいずれか1つに記載のタイヤ形状解析システム。
The groove shape measuring unit is
The tire according to any one of claims 1 to 4, wherein the pattern pattern formed in the groove of the tire is photographed by at least two cameras, and the image captured by the cameras is analyzed to measure the shape of the groove. Shape analysis system.
前記溝形状測定部は、
前記撮影画像について重み付け位相解析法を用いて前記模様パターンを解析し、溝の形状を測定する請求項5に記載のタイヤ形状解析システム。
The groove shape measuring unit is
The tire shape analysis system according to claim 5, wherein the pattern pattern is analyzed on the captured image by using a weighted phase analysis method, and the shape of the groove is measured.
溝形状測定部は、
前記溝の撮影範囲を、共通の領域を含む2つの領域に分割し、
前記共通の領域は、前記模様パターンの1周期以上である請求項5または請求項6に記載のタイヤ形状解析システム。
The groove shape measuring unit is
The imaging range of the groove is divided into two areas including a common area.
The tire shape analysis system according to claim 5 or 6, wherein the common area is one cycle or more of the pattern pattern.
前記溝形状測定部は、
前記2つのカメラの移動と前記2つのカメラによる撮影とを繰り返して、前記総接地領域内の全ての溝を撮影する請求項5から請求項7のいずれか1つに記載のタイヤ形状解析システム。
The groove shape measuring unit is
The tire shape analysis system according to any one of claims 5 to 7, wherein the movement of the two cameras and the photographing by the two cameras are repeated to photograph all the grooves in the total ground contact area.
前記2つのカメラ間の中点位置を(X、Y)と定義した場合に、
前記2つのカメラのタイヤ周方向の移動範囲Xは、
-最大接地長/2≦X≦最大接地長/2
前記2つのカメラのタイヤ幅方向の移動範囲Yは、
-最大接地幅/2≦Y≦最大接地幅/2
である請求項5から請求項8のいずれか1つに記載のタイヤ形状解析システム。
When the midpoint position between the two cameras is defined as (X, Y),
The movement range X of the two cameras in the tire circumferential direction is
-Maximum grounding length / 2≤X≤Maximum grounding length / 2
The movement range Y of the two cameras in the tire width direction is
-Maximum grounding width / 2≤Y≤Maximum grounding width / 2
The tire shape analysis system according to any one of claims 5 to 8.
測定対象であるタイヤの表面から凹んでいる部分である溝の三次元形状を測定するステップと、前記タイヤの接地領域に対して溝埋めした領域である総接地領域を作成するステップと、前記総接地領域内の溝の位置の溝深さを測定するステップと、を有するタイヤ形状解析方法。 A step of measuring the three-dimensional shape of a groove which is a portion recessed from the surface of the tire to be measured, a step of creating a total ground contact area which is a region filled with the ground contact region of the tire, and the total of the above. A tire shape analysis method comprising measuring the groove depth at the position of the groove in the ground contact area.
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