JP6050280B2 - 試験装置および試験方法 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、金属材料・樹脂材料・複合材料などの材料、自動車部品などの機械部品、これらの完成品、さらには、橋梁・ビル・住宅などの建築物などの構造物からなる被試験対象物に対して、外力を負荷して行われる、加速度試験、衝撃試験、振動試験、疲労試験、耐久試験、特性試験などの各種の試験のための試験装置および試験方法に関する。
また、本発明は、被試験対象物、特に、自動車・バイク・トロリーバス・航空機・水陸両用車などの運輸機器に用いられるタイヤについて、被試験体であるタイヤを回転ドラムに接触させ、異物を乗り越える際のタイヤの耐久性能を試験するタイヤ試験装置に関する。
より詳細には、タイヤに所定の速度（回転力）と押圧力が作用している状態で、ドラムの回転表面に任意の突起物を設置して、タイヤが突起物を乗り越える際の挙動を試験するタイヤ試験装置に関する。
従来、この種のタイヤ試験装置として、特許文献１（特開平６−１２９９５４号公報）には、図１８に示したようなタイヤ試験装置２００が開示されている。
すなわち、この特許文献１のタイヤ試験装置２００は、図１８に示したように、回転駆動する走行ドラム２０２と、タイヤ押し付け装置２０６とを備えている。このタイヤ押し付け装置２０６は、走行ドラム２０２の表面２０４にタイヤＴを押し付けることによって走行ドラム２０２の回転に応じてタイヤＴが回転するように保持するとともに、この走行ドラム２０２の表面２０４に対して離接可能に配置されている。
この特許文献１のタイヤ試験装置２００では、走行ドラム２０２の表面２０４は、平坦な表面であり、実際の道路に対応して、縁石や石などを乗り越える際に、これらの障害物の形状に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するようには構成されていない。
このため、特許文献２（特開２０１０−５４３１６号公報）には、図１９に示したようなタイヤ試験装置３００が開示されている。
すなわち、特許文献２のタイヤ試験装置３００では、図１９に示したように、回転駆動する走行ドラム３０２と、タイヤ押し付け装置３０６とを備えている。このタイヤ押し付け装置３０６は、走行ドラム３０２の表面３０４にタイヤＴを押し付けることによって走行ドラム３０２の回転に応じてタイヤＴが回転するように保持するとともに、この走行ドラム３０２の表面３０４に対して離接可能に配置されている。
そして、路面の小石などを模擬して凹凸状の面でタイヤＴについて試験を行うために、走行ドラム３０２に凸部３０８を直接形成して試験を行うように構成している。
また、特許文献３（特開２００１−２８９７４０公報）には、図２０に示したように、走行ドラム４０２の内部に、アクチュエータ４０４を設けて、このアクチュエータ４０４の先端に突起部４０６を設けたタイヤ試験装置４００が開示されている。
そして、アクチュエータ４０４の伸縮作動によって、アクチュエータ４０４の先端に設けた突起部４０６が、走行ドラム４０２の半径方向に、走行ドラム４０２の表面４０８から出没するように構成したタイヤ試験装置４００が開示されている。
しかしながら、特許文献２のタイヤ試験装置３００では、走行ドラム３０２に凸部３０８を直接形成して試験を行うように構成しているので、凸部３０８の形状が固定されてしまい、実際の道路の形状、縁石、小石などの障害物の種々の形状に対応することができず、実際の道路形状などとはかけ離れたタイヤ試験しかできないことにもなる。
また、特許文献２のタイヤ試験装置３００では、平坦な道路状態の走行状態のタイヤ試験と、走行ドラム３０２に凸部３０８を形成した状態のタイヤ試験とを比較して同時に行うことは不可能である。
一方、特許文献３のタイヤ試験装置４００では、平坦な道路状態の走行状態のタイヤ試験と、走行ドラム４０２の表面４０８から突起部４０６が突出する状態のタイヤ試験とを行うことができるようには構成されている。
しかしながら、平坦な道路状態の走行状態のタイヤ試験を行うためには。図２１の部分拡大断面図に示したように、アクチュエータ４０４が縮んだ状態で、突起部４０６の表面４１０が、走行ドラム４０２の表面４０８と同じ形状の表面（円弧状の平坦な表面）を形成する必要があり、突起部４０６の形状が固定される（円弧状の平坦な表面に固定される）ことになる。
このため、特許文献３のタイヤ試験装置４００では、実際の道路に対応して、各種の形状の縁石や石などの障害物に応じて、これらの障害物を乗り越える際に、これらの障害物の形状に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定することは不可能である。
本出願人は、このような現状に鑑み、実際の道路に対応して、各種の形状の縁石や石などに応じて、これらの障害物を乗り越える際に、障害物の形状に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験を簡単容易に行うことが可能なタイヤ試験装置を開発している。
また、本出願人は、平坦な道路状態の走行状態のタイヤ試験と、実際の道路に対応して、各種の形状の縁石や石などに応じて、これらの障害物を乗り越える際に、障害物の形状に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験とを同時に行うことが可能なタイヤ試験装置を開発している。
この本出願人の開発したタイヤ試験装置５００の概略を説明すると、図２２のような構成である。
図２２（Ａ）は、タイヤ試験装置５００を説明する走行ドラム５０２の短手方向の断面概略図、図２２（Ｂ）は、タイヤ試験装置５００の作動を説明する走行ドラム５０２の長手方向の断面概略図である。
図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）に示したように、タイヤ試験装置５００は、図示しないドラム駆動装置によって、Ａ方向に回転駆動する走行ドラム５０２を備えている。また、走行ドラム５０２の表面５０４に対して離接可能に配置され、走行ドラム５０２の回転に応じてタイヤＴが回転するように保持する図示しないタイヤ押し付け装置を介して、走行ドラム５０２の表面５０４にタイヤＴを押し付けるように構成されている。
さらに、タイヤ押し付け装置に保持されたタイヤＴが走行ドラム５０２の表面５０４に押し付けられるタイヤ接触位置Ｃ１と、タイヤ接触位置Ｃ１から走行ドラム５０２の軸方向に離間し、タイヤＴが走行ドラム５０２の表面５０４と接触しないタイヤ待機位置Ｃ２との間で、走行ドラム５０２の表面５０４から突設する突設部材（図示せず）を、走行ドラム５０２の軸方向Ｂに移動させるように構成した突設部材移動装置５０６を備えている。
この突設部材移動装置５０６には、図示しないが、センサから構成される荷重検出器が備えられている。
この場合、荷重検出器が、走行ドラム５０２のドラム回転円周上に配置されているので、図２３のグラフのＮに示したように、走行ドラム５０２の回転ムラや動バランスの影響によって、この荷重検出器の計測値に外乱が入力されることになる。
また、図２２（Ｃ）に示したように、突設部材移動装置５０６の走行ドラム５０２の軸方向Ｂへの移動は、ステップ入力によって動作するので、図２３のグラフのＨに示したように、この動作による慣性力もまた外乱として荷重検出器に入力されることになる。
このため、これらの外乱を除去する方法として、従来、例えば、ローパスフィルタ（低域通過フィルタ）、ハイパスフィルタ（高域通過フィルタ）を通す方法がある。
しかしながら、このようなローパスフィルタ、ハイパスフィルタを通す方法では、実信号との間に位相差が生じ、また、計測波形の周波数成分と外乱の周波数が重なる場合には、図２３のグラフのＩ部分の計測したい信号の一部成分まで除去してしまい、計測結果に影響を及ぼすおそれがあり、正確な試験を実施することができないことになる。
本発明は、このような現状に鑑み、実信号との間に位相遅れが生じず、しかも、計測波形の周波数成分と外乱の周波数が重なる場合にも外乱信号のみを除去でき、計測結果に影響を及ぼすおそれがなく、正確な試験を実施することができる試験装置および試験方法を提供することを目的とする。
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の試験装置は、
被試験対象物に対して、外力を負荷して各種の試験を行うための試験装置であって、
前記試験装置に被試験対象物を取り付けていない状態で、前記試験装置を作動させて、試験装置に設けたセンサによって得られた外乱計測データを記憶する外乱計測データ記憶部と、
前記試験装置に被試験対象物を取り付けた状態で、前記試験装置を作動させて、試験装置に設けたセンサによって得られた試験計測データを記憶する試験計測データ記憶部と、
前記外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データと、前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データとに基づいて、マッチドフィルタを介して、前記外乱計測データの外乱データの位置を特定して、前記試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得るデータ解析部と、
を備えることを特徴とする。
被試験対象物に対して、外力を負荷して各種の試験を行うための試験装置であって、
前記試験装置に被試験対象物を取り付けていない状態で、前記試験装置を作動させて、試験装置に設けたセンサによって得られた外乱計測データを記憶する外乱計測データ記憶部と、
前記試験装置に被試験対象物を取り付けた状態で、前記試験装置を作動させて、試験装置に設けたセンサによって得られた試験計測データを記憶する試験計測データ記憶部と、
前記外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データと、前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データとに基づいて、マッチドフィルタを介して、前記外乱計測データの外乱データの位置を特定して、前記試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得るデータ解析部と、
を備えることを特徴とする。
また、本発明の試験方法は、
被試験対象物に対して、外力を負荷して各種の試験を行うための試験方法であって、
試験装置に被試験対象物を取り付けていない状態で、前記試験装置を作動させて、試験装置に設けたセンサによって得られた外乱計測データを記憶する外乱計測データ記憶ステップと、
前記試験装置に被試験対象物を取り付けた状態で、前記試験装置を作動させて、試験装置に設けたセンサによって得られた試験計測データを記憶する試験計測データ記憶ステップと、
前記外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データと、前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データとに基づいて、マッチドフィルタを介して、前記外乱計測データの外乱データの位置を特定して、前記試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得るデータ解析ステップと、
を備えることを特徴とする。
被試験対象物に対して、外力を負荷して各種の試験を行うための試験方法であって、
試験装置に被試験対象物を取り付けていない状態で、前記試験装置を作動させて、試験装置に設けたセンサによって得られた外乱計測データを記憶する外乱計測データ記憶ステップと、
前記試験装置に被試験対象物を取り付けた状態で、前記試験装置を作動させて、試験装置に設けたセンサによって得られた試験計測データを記憶する試験計測データ記憶ステップと、
前記外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データと、前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データとに基づいて、マッチドフィルタを介して、前記外乱計測データの外乱データの位置を特定して、前記試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得るデータ解析ステップと、
を備えることを特徴とする。
このように構成することによって、外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データと、試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データとに基づいて、マッチドフィルタを介して、外乱計測データの外乱データの位置を特定することができる。
そして、試験計測データから位置が特定された外乱データを除去することにより、計測データを得ることができ、正確な試験を実施することができる。
しかも、実信号との間に位相遅れが生じず、計測波形の周波数成分と外乱の周波数が重なる場合にも外乱信号のみを除去でき、計測結果に影響を及ぼすおそれがなく、正確な試験を実施することができる。
さらに、時系列データ内のどの時点でも外乱信号のみを除去でき、計測結果に影響を及ぼすおそれがなく、正確な試験を実施することができる。
また、本発明の試験装置は、
前記データ解析部が、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データを読み込み、フーリエ変換を実施し、
前記外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データを読み込み、フーリエ変換を実施し、
前記試験計測データのフーリエ変換結果と、前記外乱計測データのフーリエ変換結果とに基づいて、畳み込み積分を実施し、
前記畳み込み積分の結果について、逆フーリエ変換を実施して、強調された外乱データを得て、
前記強調された外乱データに基づいて、前記外乱計測データの外乱データの位置を特定して、前記試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得るように構成したことを特徴とする。
前記データ解析部が、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データを読み込み、フーリエ変換を実施し、
前記外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データを読み込み、フーリエ変換を実施し、
前記試験計測データのフーリエ変換結果と、前記外乱計測データのフーリエ変換結果とに基づいて、畳み込み積分を実施し、
前記畳み込み積分の結果について、逆フーリエ変換を実施して、強調された外乱データを得て、
前記強調された外乱データに基づいて、前記外乱計測データの外乱データの位置を特定して、前記試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得るように構成したことを特徴とする。
また、本発明の試験方法は、
前記データ解析ステップが、
前記試験計測データ記憶ステップで記憶された試験計測データを読み込み、フーリエ変換を実施する試験計測データフーリエ変換ステップと、
前記外乱計測データ記憶ステップで記憶された外乱計測データを読み込み、フーリエ変換を実施する外乱計測データフーリエ変換ステップと、
前記試験計測データフーリエ変換ステップのフーリエ変換結果と、前記外乱計測データフーリエ変換ステップのフーリエ変換結果とに基づいて、畳み込み積分を実施する畳み込み積分ステップと、
前記畳み込み積分ステップの畳み込み積分の結果について、逆フーリエ変換を実施して、強調された外乱データを得る外乱データ強調ステップと、
前記外乱データ強調ステップで強調された外乱データに基づいて、前記外乱計測データの外乱データの位置を特定して、前記試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得る計測データ取得ステップと、
を備えることを特徴とする。
前記データ解析ステップが、
前記試験計測データ記憶ステップで記憶された試験計測データを読み込み、フーリエ変換を実施する試験計測データフーリエ変換ステップと、
前記外乱計測データ記憶ステップで記憶された外乱計測データを読み込み、フーリエ変換を実施する外乱計測データフーリエ変換ステップと、
前記試験計測データフーリエ変換ステップのフーリエ変換結果と、前記外乱計測データフーリエ変換ステップのフーリエ変換結果とに基づいて、畳み込み積分を実施する畳み込み積分ステップと、
前記畳み込み積分ステップの畳み込み積分の結果について、逆フーリエ変換を実施して、強調された外乱データを得る外乱データ強調ステップと、
前記外乱データ強調ステップで強調された外乱データに基づいて、前記外乱計測データの外乱データの位置を特定して、前記試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得る計測データ取得ステップと、
を備えることを特徴とする。
このように構成することによって、外乱データ強調ステップで強調された外乱データに基づいて、外乱計測データの外乱データの位置を特定して、試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得ることができ、正確な試験を実施することができる。
また、本発明では、
前記試験装置が、被試験対象物であるタイヤの耐久性能を試験するタイヤ試験装置であって、
走行ドラムを回転駆動するドラム駆動装置と、
前記走行ドラムの表面に対して離接可能に配置され、前記走行ドラムの表面にタイヤを押し付けることによって、走行ドラムの回転に応じてタイヤが回転するように保持するタイヤ押し付け装置と、
前記タイヤ押し付け装置に保持されたタイヤが走行ドラムの表面に押し付けられるタイヤ接触位置と、前記タイヤ接触位置から走行ドラムの軸方向に離間し、タイヤが走行ドラムの表面と接触しないタイヤ待機位置との間で、前記走行ドラムの表面から突設する突設部材を、前記走行ドラムの軸方向に移動させるように構成した突設部材移動装置と、
を備えることを特徴とする。
前記試験装置が、被試験対象物であるタイヤの耐久性能を試験するタイヤ試験装置であって、
走行ドラムを回転駆動するドラム駆動装置と、
前記走行ドラムの表面に対して離接可能に配置され、前記走行ドラムの表面にタイヤを押し付けることによって、走行ドラムの回転に応じてタイヤが回転するように保持するタイヤ押し付け装置と、
前記タイヤ押し付け装置に保持されたタイヤが走行ドラムの表面に押し付けられるタイヤ接触位置と、前記タイヤ接触位置から走行ドラムの軸方向に離間し、タイヤが走行ドラムの表面と接触しないタイヤ待機位置との間で、前記走行ドラムの表面から突設する突設部材を、前記走行ドラムの軸方向に移動させるように構成した突設部材移動装置と、
を備えることを特徴とする。
このように構成することによって、突設部材移動装置の作動により、走行ドラムの表面から突設する突設部材が、タイヤ接触位置と、この位置から走行ドラムの軸方向に離間したタイヤ待機位置とを移動する。
突設部材がタイヤ待機位置にある状態では、タイヤ接触位置には、走行ドラムの表面から突設する突設部材が、走行ドラムの表面に存在しない状態であるので、平坦な道路状態の走行状態のタイヤ試験を行うことができる。
また、突設部材移動装置の作動により、走行ドラムの表面から突設する突設部材が、タイヤ待機位置から走行ドラムの軸方向に移動して、タイヤ押し付け装置に保持されたタイヤが走行ドラムの表面に押し付けられるタイヤ接触位置に移動する。
突設部材がタイヤ接触位置にある状態では、タイヤ接触位置には、走行ドラムの表面から突設する突設部材が、走行ドラムの表面に存在している状態であるので、各種の形状の縁石や石などに応じて、これらの障害物を乗り越える際に、障害物の形状（突設部材の形状）に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験を行うことができる。
これにより、実際の道路に対応して、各種の形状の縁石や石などに応じて、これらの障害物を乗り越える際に、障害物の形状に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験を簡単容易に行うことが可能である。
また、平坦な道路状態の走行状態のタイヤ試験と、実際の道路に対応して、各種の形状の縁石や石などに応じて、これらの障害物を乗り越える際に、障害物の形状に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験とを同時に行うことが可能である。
また、外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データと、試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データとに基づいて、マッチドフィルタを介して、外乱計測データの外乱データの位置を特定することができる。
そして、試験計測データから位置が特定された外乱データを除去することにより、計測データを得ることができ、正確な試験を実施することができる。
しかも、実信号との間に位相遅れが生じず、計測波形の周波数成分と外乱の周波数が重なる場合にも外乱信号のみを除去でき、計測結果に影響を及ぼすおそれがなく、正確なタイヤ試験を実施することができる。
さらに、時系列データ内のどの時点でも外乱信号のみを除去でき、計測結果に影響を及ぼすおそれがなく、正確なタイヤ試験を実施することができる。
また、本発明の試験装置は、
前記タイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けていない状態で、前記ドラム駆動装置と、突設部材移動装置を作動させて、前記試験装置に設けたセンサによって得られた外乱計測データを外乱計測データ記憶部に記憶し、
前記タイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けた状態で、前記ドラム駆動装置と、突設部材移動装置と、タイヤ押し付け装置を作動させて、前記試験装置に設けたセンサによって得られた試験計測データを試験計測データ記憶部に記憶するように構成したことを特徴とする。
前記タイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けていない状態で、前記ドラム駆動装置と、突設部材移動装置を作動させて、前記試験装置に設けたセンサによって得られた外乱計測データを外乱計測データ記憶部に記憶し、
前記タイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けた状態で、前記ドラム駆動装置と、突設部材移動装置と、タイヤ押し付け装置を作動させて、前記試験装置に設けたセンサによって得られた試験計測データを試験計測データ記憶部に記憶するように構成したことを特徴とする。
また、本発明の試験方法は、
前記外乱計測データ記憶ステップにおいて、前記タイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けていない状態で、前記ドラム駆動装置と、突設部材移動装置を作動させて、前記試験装置に設けたセンサによって得られた外乱計測データを外乱計測データ記憶部に記憶し、
前記試験計測データ記憶ステップにおいて、前記タイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けた状態で、前記ドラム駆動装置と、突設部材移動装置と、タイヤ押し付け装置を作動させて、前記試験装置に設けたセンサによって得られた試験計測データを試験計測データ記憶部に記憶するように構成したことを特徴とする。
前記外乱計測データ記憶ステップにおいて、前記タイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けていない状態で、前記ドラム駆動装置と、突設部材移動装置を作動させて、前記試験装置に設けたセンサによって得られた外乱計測データを外乱計測データ記憶部に記憶し、
前記試験計測データ記憶ステップにおいて、前記タイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けた状態で、前記ドラム駆動装置と、突設部材移動装置と、タイヤ押し付け装置を作動させて、前記試験装置に設けたセンサによって得られた試験計測データを試験計測データ記憶部に記憶するように構成したことを特徴とする。
このようにタイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けていない状態で、ドラム駆動装置と、突設部材移動装置を作動させることによって、試験装置に設けたセンサによって外乱計測データを得て、外乱計測データを外乱計測データ記憶部に記憶することができる。
また、タイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けた状態で、ドラム駆動装置と、突設部材移動装置と、タイヤ押し付け装置を作動させることによって、試験装置に設けたセンサによって試験計測データを得て、試験計測データを試験計測データ記憶部に記憶することができる。
これにより、外乱信号のみを除去でき、計測結果に影響を及ぼすおそれがなく、正確なタイヤ試験を実施することができる。
これにより、外乱信号のみを除去でき、計測結果に影響を及ぼすおそれがなく、正確なタイヤ試験を実施することができる。
また、本発明の試験装置は、
前記データ解析部において、マッチドフィルタの原理に基づいて、外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データを除去すべき信号とし、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データと、前記除去すべき信号との自己相関を計算して、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データの中から、前記除去すべき信号の周波数形状が最大エネルギーとなる場所を時系列上で特定し、
前記特定した位置を、除去すべき信号の除去対象位置として、前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データから、前記除去すべき信号を時系列上で除去するように構成したことを特徴とする。
また、本発明の試験方法は、
前記データ解析ステップにおいて、マッチドフィルタの原理に基づいて、外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データを除去すべき信号とし、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データと、前記除去すべき信号との自己相関を計算して、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データの中から、前記除去すべき信号の周波数形状が最大エネルギーとなる場所を時系列上で特定し、
前記特定した位置を、除去すべき信号の除去対象位置として、前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データから、前記除去すべき信号を時系列上で除去するように構成したことを特徴とする。
前記データ解析部において、マッチドフィルタの原理に基づいて、外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データを除去すべき信号とし、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データと、前記除去すべき信号との自己相関を計算して、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データの中から、前記除去すべき信号の周波数形状が最大エネルギーとなる場所を時系列上で特定し、
前記特定した位置を、除去すべき信号の除去対象位置として、前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データから、前記除去すべき信号を時系列上で除去するように構成したことを特徴とする。
また、本発明の試験方法は、
前記データ解析ステップにおいて、マッチドフィルタの原理に基づいて、外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データを除去すべき信号とし、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データと、前記除去すべき信号との自己相関を計算して、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データの中から、前記除去すべき信号の周波数形状が最大エネルギーとなる場所を時系列上で特定し、
前記特定した位置を、除去すべき信号の除去対象位置として、前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データから、前記除去すべき信号を時系列上で除去するように構成したことを特徴とする。
本発明によれば、外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データと、試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データとに基づいて、マッチドフィルタを介して、外乱計測データの外乱データの位置を特定することができる。
そして、試験計測データから位置が特定された外乱データを除去することにより、計測データを得ることができ、正確な試験を実施することができる。
しかも、実信号との間に位相遅れが生じず、しかも、計測波形の周波数成分と外乱の周波数が重なる場合にも外乱信号のみを除去でき、計測結果に影響を及ぼすおそれがなく、正確な試験を実施することができる。
さらに、時系列データ内のどの時点でも外乱信号のみを除去でき、計測結果に影響を及ぼすおそれがなく、正確な試験を実施することができる。
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
（実施例１）
（実施例１）
図１は、本発明の試験装置および試験方法を、試験装置として、タイヤ試験装置に適用した実施例を説明するタイヤ試験装置全体の概略図、図２は、図１のタイヤ試験装置のブロック図、図３は、図１のタイヤ試験装置のタイヤ試験装置本体の一部を切り欠いた状態の正面図、図４は、図３のタイヤ試験装置本体のＡ方向の側面図、図５は、図４のタイヤ試験装置本体の部分拡大図、図６は、図３のタイヤ試験装置本体の部分拡大図、図７は、図６において突設部材６４がタイヤ接触位置Ｃ１にある状態を示す部分拡大図である。
図１において、符号１は、全体で本発明のタイヤ試験装置を示しており、タイヤ試験装置１は、タイヤ試験装置本体１０を備えている。
本発明のタイヤ試験装置１は、例えば、平坦な道路状態の走行状態のタイヤ試験と、実際の道路に対応して、各種の形状の縁石や石などに応じて、これらの障害物を乗り越える際に、障害物の形状に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験とを同時に行うためのものである。
図３〜図６に示したように、本発明のタイヤ試験装置本体１０は、例えば、床などに設置される基台１２を備えており、基台１２の上面には、走行ドラム１４を回転可能に支持する一対の走行ドラム支持フレーム１６が立設されている。
そして、図３〜図６に示したように、走行ドラム支持フレーム１６には、それぞれ、ベアリング１８が設けられており、走行ドラム１４の円管形状の軸部２０の端部２２、２４が挿通されることによって、走行ドラム１４が回転可能に支持されている。
また、図３〜図６に示したように、走行ドラム１４の軸部２０の一方の端部２２は、一方の走行ドラム支持フレーム１６ａを通り、駆動モータ３２に接続されている。これにより、駆動モータ３２の回転が、走行ドラム１４に伝達されるように構成されている。なお、駆動モータ３２には、例えば、図示しないが、速度検知センサが付設されている。
さらに、図３〜図６に示したように、走行ドラム１４には、突設部材移動装置４２が備えられている。この突設部材移動装置４２は、走行ドラム１４の軸部２０の軸線Ｘに走行ドラム１４の内部に配置した内部移動機構４４から構成されている。
すなわち、内部移動機構４４として、図３〜図６に示したように、走行ドラム１４の軸部２０の内部には、シリンダ室４６が形成されており、このシリンダ室４６内にピストン４８が軸方向に移動可能に収納されている。
そして、図３〜図６に示したように、ピストン４８の一端４８ａは、シリンダ室４６の外部まで延びており、走行ドラム１４の軸部２０の軸線Ｘに対して、垂直方向で半径方向に延びる移動板部材５０に連結されている。
この移動板部材５０の一方の端部５０ａは、軸部２０の軸線方向に形成されたスリット開口部２０ａを介して、平行な４つのフランジ３８の間に架け渡すように設けたガイド支持フレーム５２に形成されたスリット開口部５２ａを通り、半径方向に延びて軸方向移動部５４に連結されている。
図３〜図６に示したように、軸方向移動部５４は、矩形板形状のベース部材５６を備えている。このベース部材５６の下面に形成された案内機構５８によって、ベース部材５６が、走行ドラム１４の軸方向に移動できるように構成されている。
すなわち、案内機構５８は、例えば、いわゆるＬＭガイドから構成されており、フランジ枠４０のガイド支持フレーム５２の両端部に形成され、走行ドラム１４の軸方向に延びる２つの平行な案内レール６０と、ベース部材５６の下面に形成され、この案内レール６０に沿って案内される案内部材６２とから構成されている。
また、図３〜図６に示したように、軸方向移動部５４には、ベース部材５６の上面に、走行ドラム１４の軸方向に、突設部材６４が配置される突設部６６と、走行ドラム１４の表面（走行面）３６の一部を構成する走行表面部６８とが隣接して配置されている。
この場合、図６の拡大図に示したように、走行表面部６８は、走行ドラム１４の表面（走行面）３６と略同一の円弧形状の表面６８ａを形成するような形状に構成されている。
一方、突設部６６の突設部材６４は、走行ドラム１４の表面（走行面）３６から半径方向外側に突設するような形状に構成されている。すなわち、この突設部材６４の形状は、特に限定されるものではなく、実際の道路に対応して、各種の形状の縁石や石などに応じた形状とすればよく、適宜変更可能である。
また、この実施例の突設部６６の突設部材６４には、その下面のベース部材５６の上面との間に、荷重検知センサ７０が備えられている。
このように構成することによって、突設部材移動装置４２の軸方向移動部５４の突設部材６４に、荷重検出部である荷重検知センサ７０が備えられているので、突設部材移動装置４２の軸方向移動部５４の突設部材６４にタイヤＴによって負荷される圧力を測定することができ、より正確にタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験を行うことができる。
また、図３に示したように、走行ドラム１４の表面（走行面）３６には、突設部材移動装置４２の軸方向移動部５４が、走行ドラム１４の軸方向に移動できるように、矩形形状の開口部７２が形成されている。
さらに、図３、図４に示したように、移動板部材５０の一方の端部５０ａと、中心角１８０°離間した位置にある、移動板部材５０の他方の端部５０ｂも、移動板部材５０の一方の端部５０ａとほぼ同様な構成となっている。従って、同じ構成部材には、同じ参照番号を付して簡単に説明する。
すなわち、移動板部材５０の他方の端部５０ｂは、軸部２０の軸線方向に形成されたスリット開口部２０ａを介して、平行な２つのフランジ枠４０の間に架け渡すように設けたガイド支持フレーム５２に形成されたスリット開口部５２ａを通り、半径方向に延びて軸方向移動部５４に連結されている。
図３〜図６に示したように、軸方向移動部５４は、矩形板形状のベース部材５６を備えている。このベース部材５６の下面に形成された案内機構５８によって、ベース部材５６が、走行ドラム１４の軸方向に移動できるように構成されている。
すなわち、案内機構５８は、フランジ枠４０のガイド支持フレーム５２の両端部に形成され、走行ドラム１４の軸方向に延びる２つの平行な案内レール６０と、ベース部材５６の下面に形成され、この案内レール６０に沿って案内される案内部材６２とから構成されている。
また、走行ドラム１４の表面（走行面）３６には、突設部材移動装置４２の軸方向移動部５４が、走行ドラム１４の軸方向に移動できるように、矩形形状の開口部７２が形成されている。
なお、図３に示したように、移動板部材５０の他方の端部５０ｂに連結された軸方向移動部５４には、突設部６６の突設部材６４が形成されておらず、突設部６６の突設部材６４の部分まで、走行ドラム１４の表面（走行面）３６の一部を構成する走行表面部６８が延設された形状となっている。
また、この実施例のタイヤ試験装置本体１０では、図３に示したように、外部移動機構として、サーボ式の移動機構１３を用いている。
すなわち、このサーボ式の移動機構１３では、図３に示したように、ピストン４８の他方の端部４８ｃが、回転継手１１を介して、走行ドラム１４の軸部２０の外部に設けられたボールスプライン１５のスプライン軸１７の一端１７ａに接続されている。
そして、スプライン軸１７の他端１７ｂが、サーボモータ１９に連結されている。
また、図３に示したように、ボールスプライン１５のスプライン軸１７の一端１７ａには、スプライン軸１７の走行ドラム１４の軸部２０の軸線Ｘ方向への移動量を検知するために、変位センサ２１が設けられている。
このように構成することによって、サーボモータ１９の作動によって、ボールスプライン１５のスプライン軸１７が伸縮することによって、ピストン４８が、走行ドラム１４の軸部２０の軸線Ｘ方向に沿って移動するようように構成されている。
すなわち、サーボモータ１９の作動によって、走行ドラム１４の表面（走行面）３６から突設する突設部材６４が、タイヤ接触位置Ｃ１と、この位置から走行ドラムの軸方向に離間し、タイヤＴが走行ドラム１４の表面３６と接触しないタイヤ待機位置Ｃ２とを移動するように構成されている。
なお、この実施例では、走行ドラム１４の軸部２０の軸線Ｘに走行ドラム１４の外部に配置した外部移動機構として、サーボ式の移動機構１３を配置したが、図示しないが、走行ドラム１４の軸部２０の軸線Ｘに走行ドラム１４の内部に配置した内部移動機構として、サーボ式の移動機構を配置することも可能である。
さらに、図３に示したように、一方の走行ドラム支持フレーム１６ａには、走行ドラム１４の回転角度を検出する角度センサ８０が設けられている。
一方、図４に示したように、基台１２の上面には、上面視で略コ字形状のタイヤ支持フランジ８４が立設されており、タイヤ支持フランジ８４は、一対の平行に配置するように立設されたタイヤ支持フランジ部８４ａを備えている。そして、図示しないが、これらのタイヤ支持フランジ部８４ａの間には、２組の平行なタイヤ案内レールが設けられている。
さらに、２組の平行なタイヤ案内レールの間には、タイヤ押し付け装置９０が設けられており、タイヤ押し付け装置９０には、これらのタイヤ案内レールに案内される。また、タイヤ押し付け装置９０には、回転装着軸９０ａが設けられており、この回転装着軸９０ａに、被試験体であるタイヤＴが回転可能に脱着自在に装着されている。
さらに、タイヤ押し付け装置９０の基端部９０ｂには、タイヤ支持フランジ８４に固定された、例えば、ピストンシリンダ機構からなる押し付け駆動装置９２が連結されているとともに、この押し付け駆動装置９２のピストン９２ａには、荷重検出器９４が設けられている。
従って、このように構成することによって、タイヤ押し付け装置９０により、図４の矢印Ｂに示したように、走行ドラム１４の表面（走行面）３６に対してタイヤＴが離接可能に配置される。
そして、押し付け駆動装置９２を駆動させて、走行ドラム１４の表面（走行面）３６にタイヤＴを押し付けることによって、走行ドラム１４の回転に応じてタイヤＴが回転するように構成されている。
従って、上記のように構成することによって、図３、図６に示したように、本発明のタイヤ試験装置１では、
（１）タイヤ押し付け装置９０に保持されたタイヤＴが走行ドラム１４の表面（走行面）３６に押し付けられるタイヤ接触位置Ｃ１と、
（２）図７に示したように、タイヤ接触位置Ｃ１から走行ドラム１４の軸方向に離間し、タイヤＴが走行ドラム１４の表面３６と接触しないタイヤ待機位置Ｃ２との間で、
走行ドラム１４の表面（走行面）３６から突設する突設部材６４を、突設部材移動装置４２を作動させることによって、走行ドラム１４の軸方向に移動することができるように構成されている。
（１）タイヤ押し付け装置９０に保持されたタイヤＴが走行ドラム１４の表面（走行面）３６に押し付けられるタイヤ接触位置Ｃ１と、
（２）図７に示したように、タイヤ接触位置Ｃ１から走行ドラム１４の軸方向に離間し、タイヤＴが走行ドラム１４の表面３６と接触しないタイヤ待機位置Ｃ２との間で、
走行ドラム１４の表面（走行面）３６から突設する突設部材６４を、突設部材移動装置４２を作動させることによって、走行ドラム１４の軸方向に移動することができるように構成されている。
このように構成することによって、突設部材移動装置４２の作動により、走行ドラム１４の表面（走行面）３６から突設する突設部材６４が、タイヤ接触位置Ｃ１と、この位置から走行ドラムの軸方向に離間したタイヤ待機位置Ｃ２とを移動する。
突設部材６４がタイヤ接触位置Ｃ１にある状態から、突設部材移動装置４２の作動により、ピストン４８が、図３、図６において、走行ドラム１４の軸方向の右側に移動する。
これにより、ピストン４８の一端４８ａに連結された移動板部材５０が、ピストン４８の一端４８ａを介して走行ドラム１４の軸方向の右側に移動する。これに伴って、移動板部材５０に連結された軸方向移動部５４が、走行ドラム１４の軸方向の右側に移動する。
この際、移動板部材５０の一方の端部５０ａに連結された軸方向移動部５４が、ベース部材５６に備えられた案内機構５８、すなわち、ベース部材５６の案内部材６２が、フランジ枠４０のガイド支持フレーム５２の案内レール６０に沿って走行ドラム１４の軸方向の右側に移動する。
図６で説明すると、ベース部材５６の上面の突設部６６の突設部材６４が、走行ドラム１４の軸方向の右側に移動して、タイヤ待機位置Ｃ２に移動する。そして、この状態で、走行ドラム１４の表面（走行面）３６の一部を構成する走行表面部６８が、タイヤ接触位置Ｃ１に位置することになる。
この状態では、タイヤ接触位置Ｃ１には、走行ドラム１４の表面（走行面）３６から突設する突設部材６４が、走行ドラム１４の表面に存在しない状態であるので、平坦な道路状態の走行状態のタイヤ試験を行うことができる。
次に、図７の状態から、突設部材移動装置４２の作動により、走行ドラム１４の表面（走行面）３６から突設する突設部材６４が、走行ドラム１４の軸方向に移動して、タイヤ待機位置Ｃ２から、タイヤ押し付け装置９０に保持されたタイヤＴが走行ドラム１４の表面（走行面）３６に押し付けられるタイヤ接触位置Ｃ１に移動する。
すなわち、突設部材６４がタイヤ待機位置Ｃ２にある状態から、突設部材移動装置４２の作動により、すなわち、サーボモータ１９の作動によって、図３、図６の状態から、ピストン４８が、図３、図６において、走行ドラム１４の軸方向の左側に移動する。
これにより、ピストン４８の一端４８ａに連結された移動板部材５０が、ピストン４８の一端４８ａを介して走行ドラム１４の軸方向の左側に移動する。これに伴って、移動板部材５０に連結された軸方向移動部５４が、走行ドラム１４の軸方向の左側に移動する。
この際、移動板部材５０の一方の端部５０ａに連結された軸方向移動部５４が、ベース部材５６に備えられた案内機構５８、すなわち、ベース部材５６の案内部材６２が、フランジ枠４０のガイド支持フレーム５２の案内レール６０に沿って走行ドラム１４の軸方向の左側に移動する。
図７で説明すると、ベース部材５６の上面の突設部６６の突設部材６４が、走行ドラム１４の軸方向の左側に移動して、タイヤ接触位置Ｃ１に移動する。
この状態では、タイヤ接触位置Ｃ１には、走行ドラム１４の表面（走行面）３６から突設する突設部材６４が、走行ドラム１４の表面（走行面）３６に存在している状態である。
従って、各種の形状の縁石や石などに応じて、これらの障害物を乗り越える際に、障害物の形状（突設部材６４の形状）に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験を行うことができる。
これにより、実際の道路に対応して、各種の形状の縁石や石などに応じて、これらの障害物を乗り越える際に、障害物の形状に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験を簡単容易に行うことが可能である。
また、平坦な道路状態の走行状態のタイヤ試験と、実際の道路に対応して、各種の形状の縁石や石などに応じて、これらの障害物を乗り越える際に、障害物の形状に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験とを同時に行うことが可能である。
この場合、図４に示したように、突設部材移動装置４２の作動のタイミングは、
（１）突設部材移動装置４２の走行ドラム１４の軸方向に移動する軸方向移動位置Ｇが、走行ドラム１４の回転方向Ｄのタイヤ押し付け装置９０のタイヤ押し付け位置Ｅを通過した第１の角度位置θ１と、
（２）突設部材移動装置４２の走行ドラム１４の軸方向に移動する軸方向移動位置Ｇが、走行ドラム１４の回転方向Ｄのタイヤ押し付け装置９０のタイヤ押し付け位置Ｅに入る前の第２の角度位置θ２との間を回転する間に、
すなわち、図４の矢印Ｆで示した角度範囲で、突設部材６４が、タイヤ接触位置Ｃ１とタイヤ待機位置Ｃ２との間を、走行ドラム１４の表面（走行面）３６に軸方向に移動するようにすればよい。
（１）突設部材移動装置４２の走行ドラム１４の軸方向に移動する軸方向移動位置Ｇが、走行ドラム１４の回転方向Ｄのタイヤ押し付け装置９０のタイヤ押し付け位置Ｅを通過した第１の角度位置θ１と、
（２）突設部材移動装置４２の走行ドラム１４の軸方向に移動する軸方向移動位置Ｇが、走行ドラム１４の回転方向Ｄのタイヤ押し付け装置９０のタイヤ押し付け位置Ｅに入る前の第２の角度位置θ２との間を回転する間に、
すなわち、図４の矢印Ｆで示した角度範囲で、突設部材６４が、タイヤ接触位置Ｃ１とタイヤ待機位置Ｃ２との間を、走行ドラム１４の表面（走行面）３６に軸方向に移動するようにすればよい。
すなわち、突設部材移動装置４２の走行ドラム１４の軸方向に移動する軸方向移動位置Ｇが、走行ドラム１４の回転方向Ｄのタイヤ押し付け装置９０のタイヤ押し付け位置Ｅを通過した第１の角度位置θ１で、突設部材移動装置４２を作動させる。
これによって、突設部材６４をタイヤ待機位置Ｃ２（図６の状態）からタイヤ接触位置Ｃ１（図７の状態）へ、走行ドラム１４の表面（走行面）３６での軸方向の移動を開始する。
この状態では、突設部材移動装置４２の走行ドラム１４の軸方向に移動する軸方向移動位置Ｇが、走行ドラム１４の回転方向Ｄのタイヤ押し付け位置Ｅには位置しないので、突設部材６４をタイヤ待機位置Ｃ２からタイヤ接触位置Ｃ１へ、走行ドラム１４の表面（走行面）３６に軸方向に移動できる。
さらに、突設部材移動装置４２の走行ドラム１４の軸方向に移動する軸方向移動位置Ｇが、走行ドラム１４の回転方向Ｄのタイヤ押し付け装置９０のタイヤ押し付け位置Ｅに入る前の第２の角度位置θ２まで、この状態が持続して、突設部材６４をタイヤ待機位置Ｃ２からタイヤ接触位置Ｃ１へ移動することができる。
そして、突設部材移動装置４２の走行ドラム１４の軸方向に移動する軸方向移動位置Ｇが、走行ドラム１４の回転方向Ｄのタイヤ押し付け装置９０のタイヤ押し付け位置Ｅに入る前の第２の角度位置θ２で、突設部材６４のタイヤ待機位置Ｃ２からタイヤ接触位置Ｃ１への移動が完了する。
これにより、所定の回数、突設部材６４をタイヤＴが乗り越え、障害物を乗り越える際に、障害物の形状（突設部材６４の形状）に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験を行うことができる。
そして、所定の回数、突設部材６４をタイヤＴが乗り越えるタイヤ試験が完了した後、再び、突設部材移動装置４２の走行ドラム１４の軸方向に移動する軸方向移動位置Ｇが、走行ドラム１４の回転方向Ｄに、タイヤ押し付け装置９０のタイヤ押し付け位置Ｅを通過した第１の角度位置θ１で、突設部材移動装置４２を作動させる。
これによって、突設部材６４をタイヤ接触位置Ｃ１からタイヤ待機位置Ｃ２へ、走行ドラム１４の表面（走行面）３６での軸方向の移動を開始する。
この状態では、突設部材移動装置４２の走行ドラム１４の軸方向に移動する軸方向移動位置Ｇが、走行ドラム１４の回転方向Ｄのタイヤ押し付け位置Ｅには位置しないので、突設部材６４をタイヤ接触位置Ｃ１からタイヤ待機位置Ｃ２へ、走行ドラム１４の表面（走行面）３６に軸方向に移動できる。
さらに、突設部材移動装置４２の走行ドラム１４の軸方向に移動する軸方向移動位置Ｇが、走行ドラム１４の回転方向Ｄのタイヤ押し付け装置９０のタイヤ押し付け位置Ｅに入る前の第２の角度位置θ２まで、この状態が持続して、突設部材６４をタイヤ接触位置Ｃ１からタイヤ待機位置Ｃ２へ移動することができる。
そして、突設部材移動装置４２の走行ドラム１４の軸方向に移動する軸方向移動位置Ｇが、走行ドラム１４の回転方向Ｄのタイヤ押し付け装置９０のタイヤ押し付け位置Ｅに入る前の第２の角度位置θ２で、突設部材６４のタイヤ接触位置Ｃ１からタイヤ待機位置Ｃ２への移動が完了する。
この状態では、タイヤ接触位置Ｃ１には、走行ドラム１４の表面（走行面）３６から突設する突設部材６４が、走行ドラム１４の表面（走行面）３６に存在しない状態である。また、この状態では、走行ドラム１４の表面（走行面）３６の一部を構成する走行表面部６８が、タイヤ接触位置Ｃ１に位置することになるので、平坦な道路状態の走行状態のタイヤ試験を行うことができる。
従って、平坦な道路状態の走行状態のタイヤ試験と、実際の道路に対応して、各種の形状の縁石や石などに応じてこれらの障害物を乗り越える際に、障害物の形状に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験とを同時に行うことが可能である。
なお、この場合、第１の角度位置θ１、第２の角度位置θ２は、特に限定されるものではなく、走行ドラム１４の回転速度に応じて適宜設定することができる。
また、この実施例では、軸方向移動部５４には、ベース部材５６の上面に、走行ドラム１４の軸方向に、１つの突設部材６４が配置される突設部６６と、走行ドラム１４の表面（走行面）３６の一部を構成する１つの走行表面部６８とが隣接して配置している。
しかしながら、図示しないが、軸方向移動部５４に、走行ドラム１４の軸方向に、複数の突設部材６４が配置される突設部６６を備えるようにしても良い。
ところで、この場合、荷重検出器である荷重検知センサ７０が、走行ドラム１４のドラム回転円周上に配置されているので、前述した図２３のグラフのＮと同様に、走行ドラム１４の回転ムラや動バランスの影響によって、この荷重検出器の計測値に外乱が入力されることになる。
また、前述の図２２（Ｂ）と同様に、突設部材移動装置４２の走行ドラム１４の軸方向Ｂへの移動は、ステップ入力によって動作するので、前述した図２３のグラフのＨと同様に、この動作による慣性力もまた外乱として荷重検出器に入力されることになる。
このため、これらの外乱を除去する方法として、従来、例えば、ローパスフィルタ（低域通過フィルタ）、ハイパスフィルタ（高域通過フィルタ）を通す方法がある。
しかしながら、このようなローパスフィルタ、ハイパスフィルタを通す方法では、実信号との間に位相差が生じ、また、計測波形の周波数成分と外乱の周波数が重なる場合には、図２３のグラフのＩ部分の計測したい信号の一部成分まで除去してしまい、計測結果に影響を及ぼすおそれがあり、正確な試験を実施することができないことになる。
このため、本発明のタイヤ試験装置１は、下記のように構成されている。
すなわち、本発明のタイヤ試験装置１では、図１に示したように、タイヤ試験装置本体１０の走行ドラム１４の駆動モータ３２の回転駆動を制御するドラム制御装置１００を備えている。
このドラム制御装置１００は、駆動モータ３２に対して、指令信号を出すとともに、駆動モータ３２に付設された、図示しない速度検知センサからの回転角信号を受信するように構成されている。
そして、このドラム制御装置１００は、ユーザーインターフェイス（PC Sysytem）１０２に接続されており、ユーザーインターフェイス１０２から動作指令を受けとるように構成されている。また、ドラム制御装置１００は、駆動モータ３２から受け取った速度検知センサからの回転角信号に基づいて、ユーザーインターフェイス１０２へ、回転角計測データを送るように構成されている。
また、突設部材移動装置４２と、荷重検出部である荷重検知センサ７０とは、突設部材移動装置制御装置１０４に接続されている。そして、この突設部材移動装置制御装置１０４から、突設部材移動装置４２に指令信号が送られるとともに、荷重検知センサ７０で計測された位置・荷重信号が、突設部材移動装置制御装置１０４に送られるように構成されている。
さらに、突設部材移動装置制御装置１０４は、ユーザーインターフェイス１０２に接続されており、ユーザーインターフェイス１０２から位置の動作指令を受けとるように構成されている。また、突設部材移動装置制御装置１０４は、荷重検知センサ７０から受け取った位置・荷重信号に基づいて、ユーザーインターフェイス１０２へ、位置・荷重信号計測データを送るように構成されている。
一方、タイヤ押し付け装置９０は、タイヤＴの走行ドラム１４の表面（走行面）３６への押し付けを制御するタイヤ押し付け装置制御装置１０６に接続されている。そして、このタイヤ押し付け装置制御装置１０６から、タイヤ押し付け装置９０に指令信号が送られるとともに、タイヤ押し付け装置９０のタイヤ押し付け荷重検出器９４で計測された位置・荷重信号が、タイヤ押し付け装置制御装置１０６に送られるように構成されている。
さらに、タイヤ押し付け装置制御装置１０６は、ユーザーインターフェイス１０２に接続されており、ユーザーインターフェイス１０２から動作指令を受けとるように構成されている。また、タイヤ押し付け装置制御装置１０６は、タイヤ押し付け荷重検出器９４から受け取った位置・荷重信号に基づいて、ユーザーインターフェイス１０２へ、位置・荷重信号等計測データを送るように構成されている。
すなわち、図２のブロック図に示したように、突設部材移動装置４２、走行ドラム１４（駆動モータ３２）、および、タイヤ押し付け装置制御装置１０６は、制御装置１０８（ドラム制御装置１００、突設部材移動装置制御装置１０４、タイヤ押し付け装置制御装置１０６）を介して、ユーザーインターフェイス１０２と接続されている。
これによって、前述したように、突設部材移動装置４２、走行ドラム１４（駆動モータ３２）、および、タイヤ押し付け装置制御装置１０６と、ユーザーインターフェイス１０２との間で、動作指令、各計測データを交信することができるように構成されている。
そして、図２に示したように、ユーザーインターフェイス１０２は、後述するように、外乱計測データ（参照信号）を記憶する外乱計測データ記憶部（記憶領域１）１１０を備えている。また、ユーザーインターフェイス１０２は、試験計測データを記憶する試験計測データ記憶部（記憶領域２）１１２を備えている。
さらに、図２に示したように、ユーザーインターフェイス１０２は、後述するように、データ解析部においてマッチドフィルタを介して、試験計測データから外乱データを除去することにより得られた計測データを記憶する解析データ記憶部（記憶領域３）１１４を備えている。
また、図２に示したように、ユーザーインターフェイス１０２は、試験条件を記憶する試験条件記憶部（記憶領域４）１１６を備えている。
このように構成される本発明のタイヤ試験装置１は、図８〜図１０のフローチャート、図１１の本発明のタイヤ試験装置１の作動の概念図、図１２〜図１５のグラフに示したように作動するように構成されている。
すなわち、図８のフローチャートに示したように、タイヤ試験装置１が始動して、ステップＳ１において、外乱を予め計測する。このステップＳ１の外乱の計測では、ドラム制御装置１００の指令信号によって、駆動モータ３２を駆動させて、走行ドラム１４を回転させる。また、突設部材移動装置制御装置１０４の指令信号によって、突設部材移動装置４２を任意の時間で作動させる。
これにより、突設部材移動装置４２の荷重検出部である荷重検知センサ７０によって、突設部材移動装置４２の作動によって生じる慣性力と回転ムラによって生じる力を外乱として計測し、図２に示したように、外乱計測データを外乱計測データ記憶部（記憶領域１）１１０に記憶する。
この外乱計測データは、図１１、図１２のグラフに示したように、突設部材移動装置４２の突設部材６４のタイヤ接触位置Ｃ１とタイヤ待機位置Ｃ２との間の移動によって生じる慣性力による外乱である荷重波形部分Ｊと、回転ムラなどによって生じる外乱部分Ｋとから構成されている。
具体的には、このステップＳ１の外乱の計測は、図９のフローチャートに示したように実施される。
先ず、ステップＳ１１において、図３、図６に示したように、突設部材移動装置４２の軸方向移動部５４の突設部６６に、突設部材６４を設置する。
次に、ステップＳ１２において、図６に示したように、突設部材移動装置制御装置１０４の指令信号によって、突設部材移動装置４２を作動させて、ベース部材５６の上面の突設部６６の突設部材６４を、走行ドラム１４の軸方向の右側に移動させて、タイヤ待機位置Ｃ２（初期位置）に移動させる。
そして、ステップＳ１３において、ドラム制御装置１００の指令信号によって、駆動モータ３２を駆動させて、走行ドラム１４を回転させる。
ステップＳ１４において、走行ドラム１４が、予め設定された所定の回転数に到達したか否かが、ドラム制御装置１００によって判断される。そして、ステップＳ１４において所定の回転数に到達したと判断された場合には、ステップＳ１５に進み、計測が開始される。
一方、ステップＳ１４において所定の回転数に到達していないと判断された場合には、再び、ステップＳ１４に戻り、走行ドラム１４が、予め設定された所定の回転数に到達したか否かが、ドラム制御装置１００によって判断される。
そして、ステップＳ１５に進み、計測が開始された後、ステップＳ１６において、図７に示したように、突設部材移動装置制御装置１０４の指令信号によって、突設部材移動装置４２を作動させて、ベース部材５６の上面の突設部６６の突設部材６４を、走行ドラム１４の軸方向の左側に移動して、タイヤ接触位置Ｃ１に移動させる。
次に、ステップＳ１７において、突設部材移動装置制御装置１０４の指令信号によって、突設部材移動装置４２を作動させて、ベース部材５６の上面の突設部６６の突設部材６４を、走行ドラム１４の軸方向の右側に移動させて、元のタイヤ待機位置Ｃ２（初期位置）に移動させる。
そして、ステップＳ１５、ステップＳ１６において、突設部材移動装置４２の荷重検出部である荷重検知センサ７０によって、突設部材移動装置４２の作動によって生じる慣性力と回転ムラによって生じる力を外乱として計測し、図２に示したように、外乱計測データを外乱計測データ記憶部（記憶領域１）１１０に記憶する。
そして、ステップＳ１８において、計測を終了する。
そして、ステップＳ１８において、計測を終了する。
このように、図８のフローチャートに示したように、ステップＳ１において、外乱を予め計測し、外乱計測データを外乱計測データ記憶部（記憶領域１）１１０に記憶した後、図８のフローチャートのステップＳ２において、外乱計測データの計測、記憶が終了したか否かが判断される。
そして、ステップＳ２において、外乱計測データの計測、記憶が終了していないと判断された場合には、ステップＳ１に戻り、外乱の計測が行われる。
一方、ステップＳ２において、外乱計測データの計測、記憶が終了したと判断された場合には、ステップＳ３に進み、試験が実施される。
すなわち、ドラム制御装置１００の指令信号によって、駆動モータ３２を駆動させて、走行ドラム１４を回転させる。また、タイヤ押し付け装置９０の回転装着軸９０ａに被試験体であるタイヤＴを回転可能に装着する。そして、タイヤ押し付け装置制御装置１０６の指令信号によって、押し付け駆動装置９２を駆動させて、走行ドラム１４の表面（走行面）３６にタイヤＴを押し付ける。
また、突設部材移動装置制御装置１０４の指令信号によって、突設部材移動装置４２を任意の時間で作動させる。
これにより、図８のフローチャートに示したように、ステップＳ４において、突設部材移動装置４２の荷重検出部である荷重検知センサ７０からの試験計測データを、図２に示したように、ユーザーインターフェイス１０２の試験計測データを記憶する試験計測データ記憶部（記憶領域２）１１２に記憶する。
また、ステップＳ４において、押し付け駆動装置９２のピストン９２ａに付設した荷重検出器９４からの試験計測データを、図２に示したように、ユーザーインターフェイス１０２の試験計測データを記憶する試験計測データ記憶部（記憶領域２）１１２に記憶する。
なお、この試験計測データは、図１１、図１３のグラフに示したように、突設部材移動装置４２の突設部材６４のタイヤ接触位置Ｃ１とタイヤ待機位置Ｃ２との間の移動によって生じる慣性力による外乱である荷重波形部分Ｌと、突設部材６４をタイヤＴが乗り越える際の計測データ部分Ｍと、回転ムラなどによって生じる外乱部分Ｏとから構成されている。
なお、ステップＳ３、ステップＳ４の試験の実施、試験計測データの記憶は、図９のフローチャートに示したように、前述のステップＳ１の外乱の計測と同様に実施される。
但し、ステップＳ１の外乱の計測では、図９のフローチャートのステップＳ１５、ステップＳ１６において、外乱計測データが、外乱計測データ記憶部（記憶領域１）１１０に記憶されるように構成されている。
この代わりに、ステップＳ３、ステップＳ４の試験の実施、試験計測データの記憶は、突設部材移動装置４２の荷重検出部である荷重検知センサ７０からの試験計測データが、図２に示したように、ユーザーインターフェイス１０２の試験計測データ記憶部（記憶領域２）１１２に記憶される。
また、押し付け駆動装置９２のピストン９２ａに付設した荷重検出器９４からの試験計測データが、図２に示したように、ユーザーインターフェイス１０２の試験計測データを記憶する試験計測データ記憶部（記憶領域２）１１２に記憶されるように構成されている。
このようにステップＳ３、ステップＳ４の試験の実施、試験計測データの記憶が行われた後、図８のフローチャートに示したように、ステップＳ５において、データ解析部において、データ解析が実施される。
すなわち、図１１に示したように、外乱計測データ記憶部（記憶領域１）１１０に記憶された外乱計測データ（図１１（Ａ）のグラフ、図１２のグラフ参照）と、試験計測データ記憶部（記憶領域２）１１２に記憶された試験計測データ（図１１（Ｂ）のグラフ、図１３のグラフ参照）とに基づいて、マッチドフィルタ１２０を介して、外乱計測データの外乱データの位置を特定する（図１１（ｃ）のグラフ、図１４のグラフ参照）。
そして、マッチドフィルタ１２０を介して、外乱計測データの外乱データの位置を特定した後、試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得て（図１１（Ｄ）のグラフ、図１５のグラフ参照）、得られた計測データを、ユーザーインターフェイス１０２の解析データ記憶部（記憶領域３）１１４に記憶するように構成されている。
そして、図８のフローチャートに示したように、ステップＳ６において、試験を終了する。
ところで、このデータ解析部におけるデータ解析は、下記のようなマッチドフィルタの理論に基づいて行われる。
先ず、目標信号（今回は予め計測した外乱信号）をｓ（ｔ）、その周波数スペクトルをｓ（ｆ）、目標信号のエネルギーをＥとし、
と定義する時、マッチドフィルタの出力Ｖ（ｘ０）は、
で与えられ、Ｘ＝Ｘ０の時、最大のエネルギーを得る事が出来るフィルタをマッチドフィルタと定義し、本提案はこの理論を利用して特定信号を除去し計測信号を得る方法である。
すなわち、Ｘ＝Ｘ０の時（場所が一致した時）、その周波数形状と場所が一致した時に、最大のエネルギーを得る理論を用いる方法である。
具体的には、図１０のフローチャート、図１１の本発明のタイヤ試験装置１の作動の概念図、図１６のマッチドフィルタ１２０の概念図、図１７のグラフに基づいて、以下のように実施される。
先ず、図１０のフローチャートに示したように、ステップＳ２０において、ユーザーインターフェイス１０２の解析データ記憶部（記憶領域３）１１４に記憶された計測データ（図１１（Ｂ）のグラフ、図１３のグラフ参照）を読み込み、マッチドフィルタ１２０に入力される。
一方、ステップＳ２１において、ユーザーインターフェイス１０２の外乱計測データ記憶部（記憶領域１）１１０に記憶された外乱計測データ（図１１（Ａ）のグラフ、図１２のグラフ参照）を読み込み、マッチドフィルタ１２０に入力される。
そして、ステップＳ２２において、マッチドフィルタ１２０に入力された計測データについて、フーリエ変換が実施される。
同様に、ステップＳ２３において、マッチドフィルタ１２０に入力された外乱計測データについて、フーリエ変換が実施される。
次に、ステップＳ２４において、ステップＳ２３においてフーリエ変換された外乱計測データについて、共役数に変換する演算処理が行われる。
そして、ステップＳ２５において、ステップＳ２２においてフーリエ変換された計測データと、ステップＳ２４において共役数に変換された外乱計測データとに基づいて、畳み込み積分が実施される。
次に、ステップＳ２６において、ステップＳ２５において畳み込み積分されたデータについて、逆フーリエ変換が実施される。これにより、ステップＳ２７において、外乱信号が強調された信号を得る（図１１（ｃ）のグラフ、図１４のグラフ参照）。
そして、ステップＳ２８において、外乱計測データの外乱データの位置を特定した後、試験計測データから外乱データを除去（Ｄ＝Ｂ−Ｃ）する。
これにより、ステップＳ２９において、計測データのみが抽出され（図１１（Ｄ）のグラフ、図１５のグラフ参照）、得られた計測データを、ユーザーインターフェイス１０２の解析データ記憶部（記憶領域３）１１４に記憶するように構成されている。
これらのステップＳ２０〜Ｓ２９は、詳細に説明すれば、図１６のマッチドフィルタ１２０の概念図に基づいて、以下のように演算処理がなされるようになっている。
先ず、信号関数ｘ（ｔ）があり、この関数の周波数次元の関数をｘ（ｆ）とする時、以下の関係が成り立つ。
ここで、下記のように矩形波信号を考える。
そして、式（１）に（３）を代入すると、
となる。
ここで、積分範囲を−τ／２〜τ／２とすると、
と表され、図１７に示したようなグラフが描かれる。
ここで、図１７のグラフにおいて、横軸は周波数となり、実際の値は正しかとらないが、式（５）は、図１７のグラフに示すように、負の値も有している。
これは、時間遅れの信号（ここでは、ｘ（ｔ−ｔ０））とオリジナルな信号のフーリエ変換後の関数をかけたものに等しい。
すなわち、時間遅れの信号ｘ（ｔ−ｔ０）のフーリエ変換をｘ'（ｆ）とすると、
の様になり、tをt'として、ｔ−ｔ０を式（６）に与えると、
となる。逆演算も同様に、周波数をシフトする式で展開すれば、同じような事になる。
次に、自己相関関数（外乱計測データ（参照信号））は、共役時間軸上の複素数で考える。すなわち、
で定義される。ここで、τは関数ｘ（ｔ）の時間遅れであり、自己相関関数は、
式（８）をフーリエ変換すると、
となり、この式を展開すると、
のように、スペクトルの２乗となる（最大のエネルギー）。
この証明は、下記のように、δ関数を用いることによってできる。
ここで、ｆ（０）とｆ（ｔ０）は、関数ｆ（□）のはじめ（０）とｔ０遅れた時の値である。
この時、矩形波について考える。矩形波は、
で定義したとする。
この矩形波の幅がτで振幅が（１／τ）とすると、τが０に限りなく近づく時を、次のように近似する。
この時、τが０となる場合は、∞になる事から、δ関数として取り扱うと、
式（１１）から、δ関数は、
で表現できる。このＩ（ｆ）の解は１となる。この式（１４）の逆変換は、
で表現できる。
式（１１）から、δ関数は、
ここで、｜ｘ（ｆ）｜２の逆変換を考える。
そして、式（１）に、Ｘ（ｆ）と共役のｘ＊（ｆ）について代入すると、式（１６）は、
となる。これを周波数ｆについて展開すると、
となる。これを、さらに、ｔ'について展開すると、
この式は、自己相関の定義と同じになる。
このような考え方に基づいて、図１６のマッチドフィルタ１２０の概念図に示したように、目標とする外乱信号をｓ（ｔ）、計測した信号をｘ（ｔ）、出力信号をｖ（ｔ）とすると、
となる。
すなわち、この式（２５）のようになり、前述した自己相関の定義から、ｔ＝ｔ０の時、すなわち、τの時に最大のエネルギーを得ることができ、強調された信号が出てくることになる。
これにより、図１０のステップＳ２８において、場所が一致した時、すなわち、その周波数形状と場所が一致した時に、最大のエネルギーを得ることができるので、これにより、外乱計測データの外乱データの位置を特定した後、試験計測データから外乱データを除去（Ｄ＝Ｂ−Ｃ）する。
そして、図１０のステップＳ２９において、計測データのみが抽出され（図１１（Ｄ）のグラフ、図１５のグラフ参照）、得られた計測データを、ユーザーインターフェイス１０２の解析データ記憶部（記憶領域３）１１４に記憶するように構成されている。
このように構成することによって、外乱計測データ記憶部（記憶領域１）１１０に記憶された外乱計測データと、試験計測データ記憶部（記憶領域２）１１２に記憶された試験計測データとに基づいて、マッチドフィルタ１２０を介して、外乱計測データの外乱データの位置を特定することができる。
そして、試験計測データから位置が特定された外乱データを除去することにより、計測データを得ることができ、正確な試験を実施することができる。
しかも、実信号との間に位相遅れが生じず、計測波形の周波数成分と外乱の周波数が重なる場合にも外乱信号のみを除去でき、計測結果に影響を及ぼすおそれがなく、正確な試験を実施することができる。
さらに、時系列データ内のどの時点でも外乱信号のみを除去でき、計測結果に影響を及ぼすおそれがなく、正確な試験を実施することができる。
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、本発明の試験装置および試験方法を、試験装置として、タイヤ試験装置に適用した実施例を説明した。
しかしながら、本発明の試験装置および試験方法を、例えば、金属材料・樹脂材料・複合材料などの材料、自動車部品などの機械部品、これらの完成品、さらには、橋梁・ビル・住宅などの建築物などの構造物からなる被試験対象物に対して、外力を負荷して行われる、加速度試験、衝撃試験、振動試験、疲労試験、耐久試験、特性試験などの各種の試験のための試験装置および試験方法に適用することができる。
また、上記実施例では、１つの走行ドラム１４に対して、１つの突設部材移動装置４２、１つのタイヤ押し付け装置９０を設けたが、例えば、図示しないが、１つの走行ドラム１４に対して、複数の突設部材移動装置４２、複数のタイヤ押し付け装置９０を設けて、複数のタイヤＴに対して同時にタイヤ試験を実施することもできる。
さらに、上記実施例では、平坦な道路状態の走行状態のタイヤ試験と、実際の道路に対応して、各種の形状の縁石や石などに応じてこれらの障害物を乗り越える際に、障害物の形状に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験とを同時に行うようにしたが、障害物の形状に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験のみを行ってもよい。
また、例えば、悪路の道路を走行する悪路状態を模したタイヤ試験を行うように、突設部材６４の形状、材質、濡れ具合、温度状態、試験環境などを変更して、様々なその他のタイヤ試験を行うようにすることも可能である。
また、上記実施例では、軸方向移動部５４のベース部材５６の上面に、走行ドラム１４の軸方向に、突設部材６４が配置される突設部６６と、走行ドラム１４の表面（走行面）３６の一部を構成する走行表面部６８とを隣接して配置したが、突設部材６４が配置される突設部６６のみを設けても良い。
これにより、突設部材６４をタイヤが乗り越え、障害物を乗り越える際に、障害物の形状（突設部材６４の形状）に応じタイヤＴに及ぼす影響を測定するタイヤ試験のみを行うように構成しても良い。
また、本発明のタイヤ試験装置１に適用されるタイヤとしては、ゴム製のタイヤに限らず、樹脂製のタイヤ、金属製のタイヤなど種々のタイヤに適用することが可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本発明は、例えば、金属材料・樹脂材料・複合材料などの材料、自動車部品などの機械部品、これらの完成品、さらには、橋梁・ビル・住宅などの建築物などの構造物からなる被試験対象物に対して、外力を負荷して行われる、加速度試験、衝撃試験、振動試験、疲労試験、耐久試験、特性試験などの各種の試験のための試験装置に適用することができる。
また、本発明は、被試験対象物、特に、自動車・バイク・トロリーバス・航空機・水陸両用車などの運輸機器に用いられるタイヤについて、被試験体であるタイヤを回転ドラムに接触させ、異物を乗り越える際のタイヤの耐久性能を試験するタイヤ試験装置に適用することができる。
より詳細には、タイヤに所定の速度（回転力）と押圧力が作用している状態で、ドラムの回転表面に任意の突起物を設置して、タイヤが突起物を乗り越える際の挙動を試験するタイヤ試験装置に適用することができる。
１ タイヤ試験装置
１０ タイヤ試験装置本体
１１ 回転継手
１２ 基台
１３ 移動機構
１４ 走行ドラム
１５ ボールスプライン
１６ 走行ドラム支持フレーム
１６ａ 走行ドラム支持フレーム
１７ スプライン軸
１７ａ 一端
１７ｂ 他端
１８ ベアリング
１９ サーボモータ
２０ 軸部
２０ａ スリット開口部
２１ 変位センサ
２２ 端部
３２ 駆動モータ
３４ フランジ
３８ フランジ
４０ フランジ枠
４２ 突設部材移動装置
４４ 内部移動機構
４６ シリンダ室
４８ ピストン
４８ａ 一端
４８ｃ 端部
５０ 移動板部材
５０ａ 端部
５０ｂ 端部
５２ ガイド支持フレーム
５２ａ スリット開口部
５４ 軸方向移動部
５６ ベース部材
５８ 案内機構
６０ 案内レール
６２ 案内部材
６４ 突設部材
６６ 突設部
６８ 走行表面部
６８ａ 表面
７０ 荷重検知センサ
７２ 開口部
８０ 角度センサ
８４ タイヤ支持フランジ
８４ａ タイヤ支持フランジ部
９０ 装置
９０ａ 回転装着軸
９０ｂ 基端部
９２ 駆動装置
９２ａ ピストン
９４ 荷重検出器
１００ ドラム制御装置
１０２ ユーザーインターフェイス
１０４ 突設部材移動装置制御装置
１０６ タイヤ押し付け装置制御装置
１０８ 制御装置
１１０ 外乱計測データ記憶部
１１２ 試験計測データ記憶部
１２０ マッチドフィルタ
２００ タイヤ試験装置
２０２ 走行ドラム
２０４ 表面
２０６ タイヤ押し付け装置
３００ タイヤ試験装置
３０２ 走行ドラム
３０４ 表面
３０６ タイヤ押し付け装置
３０８ 凸部
３１０ 表面
４００ タイヤ試験装置
４０２ 走行ドラム
４０４ アクチュエータ
４０６ 突起部
４０８ 表面
５００ タイヤ試験装置
５０２ 走行ドラム
５０４ 表面
５０６ 突設部材移動装置
Ｂ 軸方向
Ｃ１ タイヤ接触位置
Ｃ２ タイヤ待機位置
Ｄ 回転方向
Ｅ 位置
Ｇ 軸方向移動位置
Ｊ 荷重波形部分
Ｋ 外乱部分
Ｌ 荷重波形部分
Ｍ 計測データ部分
Ｏ 外乱部分
Ｔ タイヤ
θ１ 角度位置
θ２ 角度位置
１０ タイヤ試験装置本体
１１ 回転継手
１２ 基台
１３ 移動機構
１４ 走行ドラム
１５ ボールスプライン
１６ 走行ドラム支持フレーム
１６ａ 走行ドラム支持フレーム
１７ スプライン軸
１７ａ 一端
１７ｂ 他端
１８ ベアリング
１９ サーボモータ
２０ 軸部
２０ａ スリット開口部
２１ 変位センサ
２２ 端部
３２ 駆動モータ
３４ フランジ
３８ フランジ
４０ フランジ枠
４２ 突設部材移動装置
４４ 内部移動機構
４６ シリンダ室
４８ ピストン
４８ａ 一端
４８ｃ 端部
５０ 移動板部材
５０ａ 端部
５０ｂ 端部
５２ ガイド支持フレーム
５２ａ スリット開口部
５４ 軸方向移動部
５６ ベース部材
５８ 案内機構
６０ 案内レール
６２ 案内部材
６４ 突設部材
６６ 突設部
６８ 走行表面部
６８ａ 表面
７０ 荷重検知センサ
７２ 開口部
８０ 角度センサ
８４ タイヤ支持フランジ
８４ａ タイヤ支持フランジ部
９０ 装置
９０ａ 回転装着軸
９０ｂ 基端部
９２ 駆動装置
９２ａ ピストン
９４ 荷重検出器
１００ ドラム制御装置
１０２ ユーザーインターフェイス
１０４ 突設部材移動装置制御装置
１０６ タイヤ押し付け装置制御装置
１０８ 制御装置
１１０ 外乱計測データ記憶部
１１２ 試験計測データ記憶部
１２０ マッチドフィルタ
２００ タイヤ試験装置
２０２ 走行ドラム
２０４ 表面
２０６ タイヤ押し付け装置
３００ タイヤ試験装置
３０２ 走行ドラム
３０４ 表面
３０６ タイヤ押し付け装置
３０８ 凸部
３１０ 表面
４００ タイヤ試験装置
４０２ 走行ドラム
４０４ アクチュエータ
４０６ 突起部
４０８ 表面
５００ タイヤ試験装置
５０２ 走行ドラム
５０４ 表面
５０６ 突設部材移動装置
Ｂ 軸方向
Ｃ１ タイヤ接触位置
Ｃ２ タイヤ待機位置
Ｄ 回転方向
Ｅ 位置
Ｇ 軸方向移動位置
Ｊ 荷重波形部分
Ｋ 外乱部分
Ｌ 荷重波形部分
Ｍ 計測データ部分
Ｏ 外乱部分
Ｔ タイヤ
θ１ 角度位置
θ２ 角度位置
Claims (10)
- 被試験対象物に対して、外力を負荷して各種の試験を行うための試験装置であって、
前記試験装置に被試験対象物を取り付けていない状態で、前記試験装置を作動させて、試験装置に設けたセンサによって得られた外乱計測データを記憶する外乱計測データ記憶部と、
前記試験装置に被試験対象物を取り付けた状態で、前記試験装置を作動させて、試験装置に設けたセンサによって得られた試験計測データを記憶する試験計測データ記憶部と、
前記外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データと、前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データとに基づいて、マッチドフィルタを介して、前記外乱計測データの外乱データの位置を特定して、前記試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得るデータ解析部と、
を備えることを特徴とする試験装置。 - 前記データ解析部が、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データを読み込み、フーリエ変換を実施し、
前記外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データを読み込み、フーリエ変換を実施し、
前記試験計測データのフーリエ変換結果と、前記外乱計測データのフーリエ変換結果とに基づいて、畳み込み積分を実施し、
前記畳み込み積分の結果について、逆フーリエ変換を実施して、強調された外乱データを得て、
前記強調された外乱データに基づいて、前記外乱計測データの外乱データの位置を特定して、前記試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得るように構成したことを特徴とする請求項１に記載の試験装置。 - 前記試験装置が、被試験対象物であるタイヤの耐久性能を試験するタイヤ試験装置であって、
走行ドラムを回転駆動するドラム駆動装置と、
前記走行ドラムの表面に対して離接可能に配置され、前記走行ドラムの表面にタイヤを押し付けることによって、走行ドラムの回転に応じてタイヤが回転するように保持するタイヤ押し付け装置と、
前記タイヤ押し付け装置に保持されたタイヤが走行ドラムの表面に押し付けられるタイヤ接触位置と、前記タイヤ接触位置から走行ドラムの軸方向に離間し、タイヤが走行ドラムの表面と接触しないタイヤ待機位置との間で、前記走行ドラムの表面から突設する突設部材を、前記走行ドラムの軸方向に移動させるように構成した突設部材移動装置と、
を備えることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の試験装置。 - 前記タイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けていない状態で、前記ドラム駆動装置と、突設部材移動装置を作動させて、前記試験装置に設けたセンサによって得られた外乱計測データを外乱計測データ記憶部に記憶し、
前記タイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けた状態で、前記ドラム駆動装置と、突設部材移動装置と、タイヤ押し付け装置を作動させて、前記試験装置に設けたセンサによって得られた試験計測データを試験計測データ記憶部に記憶するように構成したことを特徴とする請求項３に記載の試験装置。 - 前記データ解析部において、マッチドフィルタの原理に基づいて、外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データを除去すべき信号とし、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データと、前記除去すべき信号との自己相関を計算して、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データの中から、前記除去すべき信号の周波数形状が最大エネルギーとなる場所を時系列上で特定し、
前記特定した位置を、除去すべき信号の除去対象位置として、前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データから、前記除去すべき信号を時系列上で除去するように構成したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の試験装置。 - 被試験対象物に対して、外力を負荷して各種の試験を行うための試験方法であって、
試験装置に被試験対象物を取り付けていない状態で、前記試験装置を作動させて、試験装置に設けたセンサによって得られた外乱計測データを記憶する外乱計測データ記憶ステップと、
前記試験装置に被試験対象物を取り付けた状態で、前記試験装置を作動させて、試験装置に設けたセンサによって得られた試験計測データを記憶する試験計測データ記憶ステップと、
前記外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データと、前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データとに基づいて、マッチドフィルタを介して、前記外乱計測データの外乱データの位置を特定して、前記試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得るデータ解析ステップと、
を備えることを特徴とする試験方法。 - 前記データ解析ステップが、
前記試験計測データ記憶ステップで記憶された試験計測データを読み込み、フーリエ変換を実施する試験計測データフーリエ変換ステップと、
前記外乱計測データ記憶ステップで記憶された外乱計測データを読み込み、フーリエ変換を実施する外乱計測データフーリエ変換ステップと、
前記試験計測データフーリエ変換ステップのフーリエ変換結果と、前記外乱計測データフーリエ変換ステップのフーリエ変換結果とに基づいて、畳み込み積分を実施する畳み込み積分ステップと、
前記畳み込み積分ステップの畳み込み積分の結果について、逆フーリエ変換を実施して、強調された外乱データを得る外乱データ強調ステップと、
前記外乱データ強調ステップで強調された外乱データに基づいて、前記外乱計測データの外乱データの位置を特定して、前記試験計測データから外乱データを除去することにより、計測データを得る計測データ取得ステップと、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の試験方法。 - 前記試験装置が、被試験対象物であるタイヤの耐久性能を試験するタイヤ試験装置であって、
走行ドラムを回転駆動するドラム駆動装置と、
前記走行ドラムの表面に対して離接可能に配置され、前記走行ドラムの表面にタイヤを押し付けることによって、走行ドラムの回転に応じてタイヤが回転するように保持するタイヤ押し付け装置と、
前記タイヤ押し付け装置に保持されたタイヤが走行ドラムの表面に押し付けられるタイヤ接触位置と、前記タイヤ接触位置から走行ドラムの軸方向に離間し、タイヤが走行ドラムの表面と接触しないタイヤ待機位置との間で、前記走行ドラムの表面から突設する突設部材を、前記走行ドラムの軸方向に移動させるように構成した突設部材移動装置と、
を備えることを特徴とする請求項６から７のいずれかに記載の試験方法。 - 前記外乱計測データ記憶ステップにおいて、前記タイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けていない状態で、前記ドラム駆動装置と、突設部材移動装置を作動させて、前記試験装置に設けたセンサによって得られた外乱計測データを外乱計測データ記憶部に記憶し、
前記試験計測データ記憶ステップにおいて、前記タイヤ押し付け装置にタイヤを取り付けた状態で、前記ドラム駆動装置と、突設部材移動装置と、タイヤ押し付け装置を作動させて、前記試験装置に設けたセンサによって得られた試験計測データを試験計測データ記憶部に記憶するように構成したことを特徴とする請求項８に記載の試験方法。 - 前記データ解析ステップにおいて、マッチドフィルタの原理に基づいて、外乱計測データ記憶部に記憶された外乱計測データを除去すべき信号とし、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データと、前記除去すべき信号との自己相関を計算して、
前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データの中から、前記除去すべき信号の周波数形状が最大エネルギーとなる場所を時系列上で特定し、
前記特定した位置を、除去すべき信号の除去対象位置として、前記試験計測データ記憶部に記憶された試験計測データから、前記除去すべき信号を時系列上で除去するように構成したことを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の試験方法。
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