JP6804419B2 - タイヤ変位量取得方法及びタイヤ変位量取得装置 - Google Patents

Description

本発明は、接地されて回転されたときのタイヤの変位量を取得するタイヤ変位量取得方法及びタイヤ変位量取得装置に関する。

スリップ角を与えずに接地させつつ回転させた状態（以下、「基準状態」と称する。）にあるタイヤにスリップ角を与えたときのタイヤの所定部位の歪みを取得する装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

従来装置は、上記基準状態にあるタイヤの所定部位を２つのカメラで異なる角度から撮影して撮像（以下、「基準撮像」と称する。）を取得する。更に、従来装置は、タイヤにスリップ角を与えたときのタイヤの上記所定部位を上記２つのカメラで異なる角度から撮影して撮像（以下、「動的撮像」と称する。）を取得する。

従来装置は、基準撮像から所定部位の三次元座標を取得すると共に、動的撮像から所定部位の三次元座標を取得し、これら三次元座標を比較することにより、タイヤの所定部位の歪みを取得するようにしている。

特開２０１１−２７５０９号公報

従来装置は、基準撮像から取得した三次元座標と、動的撮像から取得した三次元座標と、を比較するときに、基準撮像に含まれる所定部位の撮像と動的撮像に含まれる所定部位の撮像とが正確に一致するようにして三次元座標同士を比較するための特別な手段を備えていない。このため、基準撮像に含まれる所定部位の撮像と動的撮像に含まれる所定部位の撮像とがずれた状態で三次元座標同士が比較される可能性がある。このように三次元座標が比較された場合、タイヤの所定部位の正確な歪みを取得することはできない。

このことは、動的状態にあるタイヤの所定部位の歪みを含む変位量を取得する場合にも等しく当てはまる。

本発明は、上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の１つは、動的状態にあるタイヤの所定部位の正確な変位量を取得できるタイヤ変位量取得方法及びタイヤ変位量取得装置を提供することにある。

本発明に係るタイヤ変位量取得方法（以下、「本発明方法」と称する。）は、タイヤ（２０）とホイール（２１）とからなるタイヤ組立体の前記タイヤを接地させた状態で前記タイヤ組立体を回転させたときの前記タイヤのサイドウォール部（２２）の所定部位（３０、４０）の変位量を取得するタイヤ変位量取得方法である。

そして、本発明方法は、
前記ホイールの回転軸線に関して非対称となるように基準マーカー（５０）を前記ホイールに配設する基準マーカー配設工程と、
所定の基準状態にある前記タイヤ組立体の前記タイヤの前記サイドウォール部及び前記ホイールをカメラ（１２）によって撮影して前記サイドウォール部及び前記ホイールの撮像を基準撮像として取得する基準撮像取得工程（図７のステップ７０５を参照）と、
前記所定の基準状態とは異なる所定の動的状態であって前記タイヤを接地させて前記タイヤ組立体を回転させた所定の動的状態にある前記タイヤ組立体の前記タイヤの前記サイドウォール部及び前記ホイールを前記カメラによって撮影して前記サイドウォール部及び前記ホイールの撮像を動的撮像として取得する動的撮像取得工程（図７のステップ７１０乃至ステップ７２０を参照）と、
前記基準撮像に含まれている前記基準マーカーの撮像と、前記動的撮像に含まれている前記基準マーカーの撮像と、が同一座標系において互いに一致するように前記基準撮像及び前記動的撮像の少なくとも１つを画像処理する画像処理工程（図７のステップ７４０を参照）と、
前記基準撮像及び前記動的撮像の少なくとも１つを画像処理した後、前記基準撮像に含まれている前記サイドウォール部の所定部位の撮像と、前記動的撮像に含まれている前記サイドウォール部の前記所定部位の撮像と、の間の距離を前記所定部位の変位量として取得する変位量取得工程（図７のステップ７４５乃至７６０を参照）と、
を具備する。

本発明方法において、例えば、前記所定の基準状態は、前記タイヤを接地させておらず且つ前記タイヤ組立体を回転させていない状態であり、前記所定の動的状態は、前記タイヤが直進するように前記タイヤを接地させて前記タイヤ組立体を回転させた状態である。

或いは、本発明方法において、例えば、前記所定の基準状態は、前記タイヤを接地させておらず且つ前記タイヤ組立体を回転させていない状態であり、前記所定の動的状態は、前記タイヤが直進するように前記タイヤを接地させて回転している前記タイヤ組立体に制動力を加えた状態である。

或いは、本発明方法において、例えば、前記所定の基準状態は、前記タイヤを接地させておらず且つ前記タイヤ組立体を回転させていない状態であり、前記所定の動的状態は、前記タイヤにスリップ角を与えて前記タイヤを接地させて前記タイヤ組立体を回転させた状態である。

或いは、本発明方法において、例えば、前記所定の基準状態は、前記タイヤが直進するように前記タイヤを接地させて前記タイヤ組立体を回転させた状態であり、前記所定の動的状態は、前記タイヤにスリップ角を与えて前記タイヤを接地させて前記タイヤ組立体を回転させた状態である。

更に、本発明方法において、例えば、前記変位量は、前記基準撮像に含まれている前記所定部位の撮像を基準とした前記タイヤ組立体の径方向における前記所定部位の変位量及び前記タイヤ組立体の径方向に対して垂直で且つ前記サイドウォール部の壁面に沿った方向における前記所定部位の変位量の少なくとも１つである。

更に、本発明方法の前記変位量取得工程において、例えば、前記所定部位の変位量は、前記動的撮像を取得した時刻に関連づけて取得される。

更に、本発明方法の前記動的撮像取得工程において、前記サイドウォール部及び前記ホイールは、所定の時間間隔で撮影される。

更に、本発明方法は、前記所定部位を示す部位表示マーカーを前記サイドウォール部に配設する部位表示マーカー配設工程を更に具備していてもよい。この場合、前記変位量取得工程において取得される前記変位量は、前記基準撮像及び前記動的撮像の少なくとも１つを画像処理した後、前記基準撮像に含まれている前記部位表示マーカーの撮像と、前記動的撮像に含まれている前記部位表示マーカーの撮像と、の間の距離である。

更に、本発明方法において、例えば、前記部位表示マーカーは、前記タイヤ組立体の回転軸線周りで所定角度間隔をあけて前記サイドウォール部の全周にわたって配設される。

更に、本発明に係るタイヤ変位量取得装置（以下、「本発明装置」と称する。）は、上記タイヤ変位量取得方法を行う装置である。

本発明装置は、カメラ（１２）と、処理装置（９０）と、を具備する。前記カメラは、前記サイドウォール部及び前記ホイールを撮影する。前記処理装置は、前記基準撮像取得工程、前記動的撮像取得工程、画像処理工程、及び、変位量取得工程を行う。

本発明方法及び本発明装置によれば、動的状態にあるサイドウォール部の所定部位の変位量を取得する際に所定部位が比較される部位は、基準状態にあるサイドウォール部の同一の部位である。このため、動的状態にあるサイドウォール部の所定部位の正確な変位量を取得することができる。

更に、本発明方法及び本発明装置によれば、動的状態にあるサイドウォール部の特定部位の変位量を、タイヤ組立体の回転軸線を中心として全周にわたって取得することができる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係るタイヤ変位量取得装置を示した正面図である。 図２は、図１に示したタイヤ変位量取得装置を示した上面図である。 図３は、図１に示したタイヤ変位量取得装置によって変位量を取得されるタイヤ組立体を示した正面図である。 図４は、図１に示したタイヤ変位量取得装置が行うタイヤ変位量取得処理を説明するための図である。 図５は、基準撮像に含まれている内側マーカーの撮像と、動的撮像に含まれている内側マーカーの撮像と、を示した図である。 図６は、図１に示したタイヤ変位量取得装置によって作成されるグラフを示した図である。 図７は、図１に示したタイヤ変位量取得装置が行うタイヤ変位量取得処理を示したフローチャートである。 図８は、図１に示したタイヤ変位量取得装置によって作成可能なグラフを示した図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るタイヤ変位量取得方法及びタイヤ変位量取得装置について説明する。本発明の実施形態に係るタイヤ変位量取得方法は、図１に示した本発明の実施形態に係るタイヤ変位量取得装置１０（以下、「実施装置１０」と称する。）によって行われる。

実施装置１０は、支持装置１１、１つのカメラ１２、２つのライト１３Ｌ及び１３Ｒ、並びに、タイヤ試験台１４を備えている。

実施装置１０によって変位量を取得されるタイヤ２０は、ゴム製のものであり、ホイール２１に嵌め込まれている。以下、タイヤ２０がホイール２１に嵌め込まれた状態にある組立体を「タイヤ組立体」と称する。

支持装置１１は、円筒形の支持バー１５を備える。支持装置１１は、支持バー１５を上下方向に昇降可能である。支持バー１５は、その中心軸線周りで回転可能である。

支持装置１１は、支持バー１５にタイヤ組立体のホイール２１を取り付けることにより、タイヤ組立体を支持することができる。ホイール２１は、その中心軸線が支持バー１５の中心軸線と一致するように支持バー１５に取り付けられる。従って、ホイール２１が支持バー１５に取り付けられているとき、ホイール２１は、回転可能である。

カメラ１２は、支持装置１１に支持されたタイヤ組立体をその側方からタイヤ組立体全体を撮影可能に配設されている。

一方のライト１３Ｌは、カメラ１２の左側に配設され、他方のライト１３Ｒは、カメラ１２の右側に配設されている。これらライト１３Ｌ及び１３Ｒは、カメラ１２の撮影範囲を照らすように配設されている。

タイヤ試験台１４は、駆動ローラ１６Ｄ、従動ローラ１６Ｆ及びエンドレスベルト１７を備えている。

エンドレスベルト１７は、駆動ローラ１６Ｄ及び従動ローラ１６Ｆ周りに配設されている。駆動ローラ１６Ｄには、モータ１８が接続されている。駆動ローラ１６Ｄは、その中心軸線周りでモータ１８によって回転駆動される。駆動ローラ１６Ｄが回転駆動されると、エンドレスベルト１７は、駆動ローラ１６Ｄによって駆動される。エンドレスベルト１７の平坦部には、後述するように、タイヤ２０が押しつけられる。

支持装置１１、カメラ１２、ライト１３Ｌ及び１３Ｒ並びにモータ１８は、ＥＣＵ９０に接続されている。ＥＣＵ９０は、エレクトロニックコントロールユニットであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。ＥＣＵ９０は、支持装置１１、カメラ１２、ライト１３Ｌ及び１３Ｒ並びにモータ１８の作動を制御する。

カメラ１２は、タイヤ組立体を撮影してタイヤ組立体の撮像データを生成し、その撮像データをＥＣＵ９０に出力する。ＥＣＵ９０は、受信した撮像データに基づいてタイヤ組立体の撮像を取得する。

尚、実施装置１０は、２つ以上のカメラ１２を備えていてもよい。

＜実施装置の作動の概要＞
次に、実施装置１０の作動の概要について説明する。

図３に示したように、支持装置１１に支持されるタイヤ組立体のタイヤ２０のサイドウォール部２２には、タイヤ組立体の中心軸線周りに等角度間隔をあけて且つタイヤ組立体の中心軸線から径方向の距離が第１距離Ｄ１になるようにサイドウォール部２２の全周にわたって複数のマーカー３０（以下、「内側マーカー３０」と称する。）が配設されている。内側マーカー３０は、それぞれ、同一径の円形の形状を有している。内側マーカー３０は、それぞれ、サイドウォール部２２の所定部位を示す部位表示マーカーである。

加えて、支持装置１１に支持されるタイヤ組立体のタイヤ２０のサイドウォール部２２には、タイヤ組立体の中心軸線周りに等角度間隔をあけて且つタイヤ組立体の中心軸線から径方向の距離が「上記第１距離Ｄ１よりも大きい第２距離Ｄ２」になるようにサイドウォール部２２の全周にわたって複数のマーカー４０（以下、「外側マーカー４０」と称する。）が配設されている。外側マーカー４０は、それぞれ、同一径の円形の形状を有している。外側マーカー４０は、それぞれ、サイドウォール部２２の所定部位を示す部位表示マーカーである。

尚、内側マーカー３０及び外側マーカー４０は、変位量を取得しようとする部位の位置に応じてサイドウォール部２２に配設されればよい。従って、変位量を取得しようとする部位の位置によっては、内側マーカー３０及び外側マーカー４０は、タイヤ組立体の中心軸線周りに等角度間隔で設けられていなくてもよいし、サイドウォール部２２の全周にわたって配設されていなくてもよい。

更に、タイヤ組立体のホイール２１には、２つの基準マーカー５０が配設されている。これら基準マーカー５０は、同一径の円形の形状を有している。各基準マーカー５０は、ホイール２１の中心軸線に関して非対称となる位置においてホイール２１に配設されている。

尚、同じ形状の複数の基準マーカーをホイール２１に配設する場合、これら基準マーカーがホイール２１の中心軸線に関して非対称な位置においてホイール２１に配設されるのであれば、２つ以上の基準マーカーがホイール２１に配設されてもよい。

更に、１つの基準マーカーのみがホイール２１に配設されてもよい。

加えて、それぞれ異なる形状の複数の基準マーカーをホイール２１に配設する場合、基準マーカーがホイール２１の中心軸線に関して対称となる位置においてホイール２１に配設されてもよい。

内側マーカー３０、外側マーカー４０及び基準マーカー５０が配設されたタイヤ組立体は、図４の（Ａ）に示したように、支持装置１１の支持バー１５に取り付けられる。このとき、タイヤ２０は、エンドレスベルト１７には接地されない。この状態で、ＥＣＵ９０は、カメラ１２によってタイヤ組立体を撮影する。そして、ＥＣＵ９０は、タイヤ組立体の撮像データをカメラ１２から受信して基準撮像データとしてＲＡＭ（メモリ）に保存する。

次に、図４の（Ｂ）に示したように、ＥＣＵ９０は、支持装置１１によってタイヤ組立体を下降させてタイヤ２０をエンドレスベルト１７の平坦部に接地させる。この状態で、図４の（Ｃ）に示したように、ＥＣＵ９０は、モータ１８によって駆動ローラ１６Ｄを駆動させてエンドレスベルト１７を駆動させる。これにより、エンドレスベルト１７に接地されたタイヤ組立体が回転せしめられる。このとき、ＥＣＵ９０は、タイヤ組立体が所定の回転速度で回転するようにモータ１８の作動を制御する。

ＥＣＵ９０は、所定の回転速度で回転させたタイヤ組立体を所定時間Ｔth毎にカメラ１２によって撮影する。ＥＣＵ９０は、カメラ１２によって撮影して取得されるタイヤ組立体の撮像データを動的撮像データとして取得してＲＡＭに保存する。

次いで、図４の（Ｄ）に示したように、ＥＣＵ９０は、基準撮像データに基づいてタイヤ組立体の基準撮像ＩＢを取得する。このときに取得される基準撮像ＩＢは、１つの撮像である。更に、図４の（Ｅ）に示したように、ＥＣＵ９０は、動的撮像データに基づいてタイヤ組立体の動的撮像ＩＲを取得する。このときに取得される動的撮像ＩＲは、所定時間Ｔthの間隔をあけた時刻における複数の撮像である。

そして、図４の（Ｆ）に示したように、ＥＣＵ９０は、基準撮像ＩＢに含まれている基準マーカー５０の撮像ＩＢ５０が第１撮影時刻ｔ１で取得された動的撮像ＩＲ(t1)に含まれているそれぞれ対応する基準マーカー５０の撮像ＩＲ５０(t1)と同一座標系において一致するように基準撮像ＩＢを画像処理し、画像処理後の基準撮像ＩＢ(t1)を取得する。

ＥＣＵ９０は、画像処理後の基準撮像ＩＢ(t1)に含まれている内側マーカー３０のうち、特定の１つの内側マーカー３０（以下、「特定内側マーカー３０Ａ」と称する。）の撮像ＩＢ３０Ａ(t1)の面積重心ＧＢin(t1)を取得する。基準撮像ＩＢ(t1)に含まれている特定内側マーカー３０Ａの撮像ＩＢ３０Ａ(t1)の形状は円形であるので、その撮像ＩＢ３０Ａ(t1)の面積重心ＧＢin(t1)は、基準撮像ＩＢ(t1)に含まれている特定内側マーカー３０Ａの撮像ＩＢ３０Ａ(t1)の中心点である。

次いで、ＥＣＵ９０は、特定内側マーカー３０Ａの撮像ＩＢ３０Ａ(t1)の面積重心ＧＢin(t1)を原点とした二次元座標系を取得する。より具体的には、図５に示したように、ＥＣＵ９０は、面積重心ＧＢin(t1)を原点とし、タイヤ組立体の径方向にタイヤ組立体の中心軸線から離れる方向に延びる軸をＸ軸とし、タイヤ組立体の径方向に対して垂直な軸をＹ軸とした二次元座標系を内側マーカー座標系Ｓin(t1)として取得する。

そして、ＥＣＵ９０は、動的撮像ＩＲ(t1)に含まれている特定内側マーカー３０Ａの撮像ＩＲ３０Ａ(t1)の面積重心ＧＲin(t1)を取得する。そして、ＥＣＵ９０は、上記内側マーカー座標系Ｓin(t1)における面積重心ＧＲin(t1)のＸ座標及びＹ座標を取得する。

ＥＣＵ９０は、面積重心ＧＲin(t1)のＸ座標から動的状態にあるタイヤ２０の径方向の変位量Ｄin_X(t1)を取得すると共に、面積重心ＧＲin(t1)のＹ座標から動的状態にあるタイヤ２０の周方向の変位量Ｄin_Y(t1)を取得する。

同様に、ＥＣＵ９０は、画像処理後の基準撮像ＩＢ(t1)に含まれている外側マーカー４０のうち、タイヤ組立体の回転軸線周りにおける角度位置が特定内側マーカー３０Ａの角度位置と同じ外側マーカー４０（以下、「特定外側マーカー４０Ａ」と称する。）の撮像ＩＢ４０Ａ(t1)の面積重心ＧＢout(t1)を取得する。基準撮像ＩＢ(t1)に含まれている特定外側マーカー４０Ａの撮像ＩＢ４０Ａ(t1)の形状は円形であるので、その撮像ＩＢ４０Ａ(t1)の面積重心ＧＢout(t1)は、基準撮像ＩＢ(t1)に含まれている特定外側マーカー４０Ａの撮像ＩＢ４０Ａ(t1)の中心点である。

ＥＣＵ９０は、特定外側マーカー４０Ａの撮像ＩＢ４０Ａ(t1)の面積重心ＧＢout(t1)を原点とした二次元座標系を取得する。より具体的には、ＥＣＵ９０は、面積重心ＧＢout(t1)を原点とし、タイヤ組立体の径方向にタイヤ組立体の中心軸線から離れる方向に延びる軸をＸ軸とし、タイヤ組立体の径方向に対して垂直な軸をＹ軸とした二次元座標系を外側マーカー座標系Ｓout(t1)として取得する。

そして、ＥＣＵ９０は、動的撮像ＩＲ(t1)に含まれている特定外側マーカー４０Ａの撮像ＩＲ４０Ａ(t1)の面積重心ＧＲout(t1)を取得する。そして、ＥＣＵ９０は、上記外側マーカー座標系Ｓout(t1)における面積重心ＧＲout(t1)のＸ座標及びＹ座標を取得する。

ＥＣＵ９０は、面積重心ＧＲout(t1)のＸ座標から動的状態にあるタイヤ２０の径方向の変位量Ｄout_X(t1)を取得すると共に、面積重心ＧＲout(t1)のＹ座標から動的状態にあるタイヤ２０の周方向の変位量Ｄout_Y(t1)を取得する。

次いで、ＥＣＵ９０は、基準撮像ＩＢに含まれている基準マーカー５０の撮像ＩＢ５０が「上記第１撮影時刻ｔ１から所定時間Ｔthが経過した第２撮影時刻ｔ２」に取得された動的撮像ＩＲ(t2)に含まれているそれぞれ対応する基準マーカー５０の撮像ＩＲ５０(t2)と同一座標系において一致するように基準撮像ＩＢを画像処理し、画像処理後の基準撮像ＩＢ(t2)を取得する。

ＥＣＵ９０は、画像処理後の基準撮像ＩＢ(t2)に含まれている特定内側マーカー３０Ａの撮像ＩＢ３０Ａ(t2)の面積重心ＧＢin(t2)を取得する。基準撮像ＩＢ(t2)に含まれている特定内側マーカー３０Ａの撮像ＩＢ３０Ａ(t2)の形状は円形であるので、その撮像ＩＢ３０Ａ(t2)の面積重心ＧＢin(t2)は、基準撮像ＩＢ(t2)に含まれている特定内側マーカー３０Ａの撮像ＩＢ３０Ａ(t2)の中心点である。

ＥＣＵ９０は、特定内側マーカー３０Ａの撮像ＩＢ３０Ａ(t2)の面積重心ＧＢin(t2)を原点とした二次元座標系を取得する。より具体的には、ＥＣＵ９０は、面積重心ＧＢin(t2)を原点とし、タイヤ組立体の径方向にタイヤ組立体の中心軸線から離れる方向に延びる軸をＸ軸とし、タイヤ組立体の径方向に対して垂直な軸をＹ軸とした二次元座標系を内側マーカー座標系Ｓin(t2)として取得する。

そして、ＥＣＵ９０は、動的撮像ＩＲ(t2)に含まれている特定内側マーカー３０Ａの撮像ＩＲ３０Ａ(t2)の面積重心ＧＲin(t2)を取得する。そして、ＥＣＵ９０は、上記内側マーカー座標系Ｓin(t2)における面積重心ＧＲin(t2)のＸ座標及びＹ座標を取得する。

ＥＣＵ９０は、面積重心ＧＲin(t2)のＸ座標から動的状態にあるタイヤ２０の径方向の変位量Ｄin_X(t2)を取得すると共に、面積重心ＧＲin(t2)のＹ座標から動的状態にあるタイヤ２０の周方向の変位量Ｄin_Y(t2)を取得する。

同様に、ＥＣＵ９０は、画像処理後の基準撮像ＩＢ(t2)に含まれている特定外側マーカー４０Ａの撮像ＩＢ４０Ａ(t2)の面積重心ＧＢout(t2)を取得する。基準撮像ＩＢ(t2)に含まれている特定外側マーカー４０Ａの撮像ＩＢ４０Ａ(t2)の形状は円形であるので、その撮像ＩＢ４０Ａ(t2)の面積重心ＧＢout(t2)は、基準撮像ＩＢ(t2)に含まれている特定外側マーカー４０Ａの撮像ＩＢ４０Ａ(t2)の中心点である。

ＥＣＵ９０は、特定外側マーカー４０Ａの撮像ＩＢ４０Ａ(t2)の面積重心ＧＢout(t2)を原点とした二次元座標系を取得する。より具体的には、ＥＣＵ９０は、面積重心ＧＢout(t2)を原点とし、タイヤ組立体の径方向にタイヤ組立体の中心軸線から離れる方向に延びる軸をＸ軸とし、タイヤ組立体の径方向に対して垂直な軸をＹ軸とした二次元座標系を外側マーカー座標系Ｓout(t2)として取得する。

そして、ＥＣＵ９０は、動的撮像ＩＲ(t2)に含まれている特定外側マーカー４０Ａの撮像ＩＢ４０Ａ(t2)の面積重心ＧＲout(t2)を取得する。そして、ＥＣＵ９０は、上記外側マーカー座標系Ｓout(t2)における面積重心ＧＲout(t2)の座標を取得する。

ＥＣＵ９０は、面積重心ＧＲout(t2)のＸ座標から動的状態にあるタイヤ２０の径方向の変位量Ｄout_X(t2)を取得すると共に、面積重心ＧＲout(t2)のＹ座標から動的状態にあるタイヤ２０の周方向の変位量Ｄout_Y(t2)を取得する。

ＥＣＵ９０は、第２撮影時刻ｔ２以降、所定時間Ｔthの間隔をあけた所定の撮影時刻ｔｍに取得された動的撮像ＩＲ(tm)それぞれについて所定の撮影時刻ｔｎまでの特定内側マーカー３０Ａの変位量Ｄin_X及びＤin_Yを、上述した特定内側マーカー３０Ａの変位量Ｄin_X(t1)、Ｄin_Y(t1)、Ｄin_X(t2)及びＤin_Y(t2)の取得方法と同様の方法によって取得する。

同様に、ＥＣＵ９０は、第２撮影時刻ｔ２以降、所定時間Ｔthの間隔をあけた所定の撮影時刻ｔｍに取得された動的撮像ＩＲ(tm)それぞれについて所定の撮影時刻ｔｎまでの特定外側マーカー４０Ａの変位量Ｄout_X及びＤout_Yを、上述した特定外側マーカー４０Ａの変位量Ｄout_X(t1)，Ｄout_Y(t1)、Ｄout_X(t2)及びＤout_Y(t2)の取得方法と同様の方法によって取得する。

そして、図６に示したように、ＥＣＵ９０は、取得したタイヤ２０の径方向の変位量Ｄin_X(t1)乃至Ｄin_X(tn)を、「横軸を時刻ｔ、縦軸を変位量Ｄとする時刻変位量座標系」にプロットし、これらプロットをラインＬＤin_Xで結ぶことにより、特定内側マーカー３０Ａに対応するタイヤ２０のサイドウォール部２２の部位の径方向の変位量Ｄin_Xの時間変化を表すグラフを作成し、ディスプレイ等に出力する。

同様に、図６に示したように、ＥＣＵ９０は、取得したタイヤ２０の周方向の変位量Ｄin_Y(t1)乃至Ｄin_Y(tn)を上記時刻変位量座標系にプロットし、これらプロットをラインＬＤin_Yで結ぶことにより、特定内側マーカー３０Ａに対応するタイヤ２０のサイドウォール部２２の部位の周方向の変位量Ｄin_Yの時間変化を表すグラフを作成し、ディスプレイ等に出力する。

同様に、図６に示したように、ＥＣＵ９０は、取得したタイヤ２０の径方向の変位量Ｄout_X(t1)乃至Ｄout_X(tn)を上記時刻変位量座標系にプロットし、これらプロットをラインＬＤout_Xで結ぶことにより、特定外側マーカー４０Ａに対応するタイヤ２０のサイドウォール部２２の部位の径方向の変位量Ｄout_Xの時間変化を表すグラフを作成し、ディスプレイ等に出力する。

同様に、図６に示したように、ＥＣＵ９０は、取得したタイヤ２０の周方向の変位量Ｄout_Y(t1)乃至Ｄout_Y(tn)を上記時刻変位量座標系にプロットし、これらプロットをラインＬＤout_Yで結ぶことにより、特定外側マーカー４０Ａに対応するタイヤ２０のサイドウォール部２２の部位の周方向の変位量Ｄout_Yの時間変化を表すグラフを作成し、ディスプレイ等に出力する。

実施装置１０によれば、動的状態にあるサイドウォール部２２の各部位の変位量を取得する際に各部位が比較される部位は、基準状態にあるサイドウォール部２２のそれぞれ対応する同一の部位である。このため、動的状態にあるサイドウォール部２２の各部位の正確な変位量を取得することができる。

更に、実施装置１０によれば、動的状態にあるサイドウォール部２２の各部位の変位量を、タイヤ組立体の回転軸線を中心として全周にわたって取得することができる。

従って、実施装置１０によって取得される変位量のデータを用いれば、走行中のタイヤ２０の挙動について、精度の高いシミュレーションを行うことができる。

実施装置１０は、特定内側マーカー３０Ａ以外の内側マーカー３０についても、上述した方法と同じ方法によって、各内側マーカー３０に対応するタイヤ２０のサイドウォール部２２の部位の径方向及び周方向の変位量Ｄin_X及びＤin_Yの時間変化を表すグラフを作成し、ディスプレイ等に出力することもできる。

同様に、実施装置１０は、特定外側マーカー４０Ａ以外の外側マーカー４０についても、上述した方法と同じ方法によって、各外側マーカー４０に対応するタイヤ２０のサイドウォール部２２の部位の径方向及び周方向の変位量Ｄout_X及びＤout_Yの時間変化を表すグラフを作成し、ディスプレイ等に出力することもできる。

次に、上述した実施装置１０の作動について図７に示したフローチャートを用いて説明する。実施装置１０のＥＣＵ９０のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」と称する。）は、図７にフローチャートによって示したタイヤ変位量取得処理を開始すると、以下に述べるステップ７０５乃至ステップ７２０の処理を順に行う。

ステップ７０５：ＣＰＵは、基準状態にあるタイヤ組立体をカメラ１２によって撮影し、カメラ１２からタイヤ組立体の撮像データを取得し、その撮像データを基準撮像データとしてＲＡＭに保存する。

ステップ７１０：ＣＰＵは、支持装置１１を作動させてタイヤ組立体のタイヤ２０をエンドレスベルト１７に接地させる。

ステップ７１５：ＣＰＵは、モータ１８を駆動させてタイヤ組立体を回転させる。

ステップ７２０：ＣＰＵは、所定時間Ｔthの間隔をあけた各時刻においてタイヤ組立体をカメラ１２によって撮影し、カメラ１２からタイヤ組立体の撮像データを取得し、その撮像データを、撮影した時刻と関連づけて動的撮像データとしてＲＡＭに保存する。

ＣＰＵは、所定数の動的撮像データをＲＡＭに保存すると、ステップ７２５に進んでモータ１８を停止させる。

次いで、ＣＰＵは、以下に述べるステップ７３０乃至ステップ７６５の処理を順に行う。

ステップ７３０：ＣＰＵは、基準撮像データに基づいて基準撮像ＩＢを取得する。

ステップ７３５：ＣＰＵは、第１撮影時刻ｔ１乃至ｔｎそれぞれに対応する動的撮像データに基づいて動的撮像ＩＲ(t1)乃至ＩＲ(tn)を取得する。

ステップ７４０：ＣＰＵは、基準撮像ＩＢに含まれている基準マーカー５０の撮像ＩＢ５０が動的撮像ＩＲ(t1)乃至ＲＩ(tn)に含まれている基準マーカー５０の撮像ＩＲ５０(t1)乃至ＩＲ５０（tn)それぞれと同一座標系において一致するように基準撮像ＩＢを画像処理することにより、各撮影時刻ｔ１乃至ｔｎに関連づけて画像処理後の基準撮像ＩＢ(t1)乃至ＩＢ(tn)を取得する。

ステップ７４５：ＣＰＵは、画像処理後の基準撮像ＩＢ(t1)乃至ＩＢ(tn)に含まれている特定内側マーカー３０Ａの撮像ＩＢ３０Ａ(t1)乃至ＩＢ３０Ａ(tn)の面積重心ＧＢin(t1)乃至ＧＢin(tn)を取得すると共に、基準撮像ＩＢ(t1)乃至ＩＢ(tn)に含まれている特定外側マーカー４０Ａの撮像ＩＢ４０Ａ(t1)乃至ＩＢ４０Ａ(tn)の面積重心ＧＢout(t1)乃至ＧＢout(tn)を取得する。

ステップ７５０：ＣＰＵは、各面積重心ＧＢin(t1)乃至ＧＢin(tn)を原点とした内側マーカー座標系Ｓin(t1)乃至Ｓin(tn)を取得すると共に、各面積重心ＧＢout(t1)乃至ＧＢout(tn)を原点とした外側マーカー座標系Ｓout(t1)乃至Ｓout(tn)を取得する。

ステップ７５５：ＣＰＵは、動的撮像ＩＲ(t1)乃至ＩＲ(tn)に含まれている特定内側マーカー３０Ａの撮像ＩＲ３０Ａ(t1)乃至ＩＲ３０Ａ(tn)の面積重心ＧＲin(t1)乃至ＧＢin(tn)の、それぞれ対応する内側マーカー座標系Ｓin(t1)乃至Ｓin(tn)における座標Ｃin(t1)乃至Ｃin(tn)を取得すると共に、動的撮像ＩＲ(t1)乃至ＩＲ(tn)に含まれている特定外側マーカー４０Ａの撮像ＩＲ４０Ａ(t1)乃至ＩＲ４０Ａ(tn)の面積重心ＧＲout(t1)乃至ＧＲout(tn)の、それぞれ対応する外側マーカー座標系Ｓout(t1)乃至Ｓout(tn)における座標Ｃout(t1)乃至Ｃout(tn)を取得する。

ステップ７６０：ＣＰＵは、ステップ７５５にて取得した座標Ｃin(t1)乃至Ｃin(tn)に基づいて特定内側マーカー３０Ａの変位量Ｄin_X及びＤin_Yを取得すると共に、ステップ７５５にて取得した座標Ｃout(t1)乃至Ｃout(tn)に基づいて特定外側マーカー４０Ａの変位量Ｄout_X及びＤout_Yを取得する。

ステップ７６５：ＣＰＵは、ステップ７６０にて取得した変位量Ｄin_X、Ｄin_Y、Ｄout_X及びＤout_Yを用いて、各変位量の時間変化を表すグラフを作成してディスプレイ等に出力する。

その後、ＣＰＵは、タイヤ変位量取得処理を終了する。

本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

例えば、上記実施装置１０は、タイヤ２０の変位量Ｄin_X、Ｄout_Y、Ｄout_X及びＤout_Yをグラフにプロットした結果をディスプレイ等に出力しているが、これら変位量Ｄin_X、Ｄout_Y、Ｄout_X及びＤout_Yそのものをディスプレイ等に出力させるようにしてもよい。

更に、上記実施装置１０は、図８に示したように、タイヤ２０が直進するようにタイヤ２０をエンドレスベルト１７に接地させて回転させているタイヤ組立体に制動力を加えた動的状態にあるタイヤ２０のサイドウォール部２２の変位量の時間変化を示すグラフを取得するようにも構成され得る。

図８の（Ｂ）は、図８の（Ａ）に示したタイヤ組立体が紙面上、右回転をしている場合において、タイヤ２０がエンドレスベルト１７に接地する位置Ｐ１（図８の（Ａ）を参照）を通過するサイドウォール部２２の外側マーカー４０の、基準状態にあるサイドウォール部２２の外側マーカー４０に対する径方向の変位量Ｄout_X及び周方向の変位量Ｄout_Y の時間変化ＬＤout_X及びＬＤout_Yを示している。

尚、タイヤ組立体に制動力を加え始めた時刻は、図８の（Ｂ）において時刻ｔ８０である。以下、図８の（Ｃ）乃至（Ｅ）においても、同様である。又、図８の（Ｂ）において、各径方向の変位量Ｄout_X及び周方向の変位量Ｄout_Yが上下に変動しているのは、タイヤ２０のユニフォミティの影響によるものである。

図８の（Ｃ）は、図８の（Ａ）に示したタイヤ組立体が紙面上、右回転をしている場合において、タイヤ２０がエンドレスベルト１７に接地する位置Ｐ１からタイヤ組立体の回転方向に９０°回転した位置Ｐ２（図８の（Ａ）を参照）を通過するサイドウォール部２２の外側マーカー４０の、基準状態にあるサイドウォール部２２の外側マーカー４０に対する径方向の変位量Ｄout_X及び周方向の変位量Ｄout_Y の時間変化ＬＤout_X及びＬＤout_Yを示している。

図８の（Ｄ）は、図８の（Ａ）に示したタイヤ組立体が紙面上、右回転をしている場合において、タイヤ２０がエンドレスベルト１７に接地する位置Ｐ１からタイヤ組立体の回転方向に１８０°回転した位置Ｐ３（図８の（Ａ）を参照）を通過するサイドウォール部２２の外側マーカー４０の、基準状態にあるサイドウォール部２２の外側マーカー４０に対する径方向の変位量Ｄout_X及び周方向の変位量Ｄout_Y の時間変化ＬＤout_X及びＬＤout_Yを示している。

図８の（Ｅ）は、図８の（Ａ）に示したタイヤ組立体が紙面上、右回転をしている場合において、タイヤ２０がエンドレスベルト１７に接地する位置Ｐ１からタイヤ組立体の回転方向に２７０°回転した位置Ｐ４（図８の（Ａ）を参照）を通過するサイドウォール部２２の外側マーカー４０の、基準状態にあるサイドウォール部２２の外側マーカー４０に対する径方向の変位量Ｄout_X及び周方向の変位量Ｄout_Y の時間変化ＬＤout_X及びＬＤout_Yを示している。

更に、上記実施装置１０は、タイヤ２０をエンドレスベルト１７に接地させておらず且つタイヤ組立体を回転させていない状態を基準状態とし、タイヤ２０にスリップ角を与えてタイヤ２０をエンドレスベルト１７に接地させてタイヤ組立体を回転された状態を動的状態としたうえで、基準状態にあるサイドウォール部２２の各部位に対する、動的状態にあるサイドウォール部２２の各部位の変位量を取得するようにも構成され得る。

更に、上記実施装置１０は、タイヤ２０が直進するようにタイヤ２０をエンドレスベルト１７に接地させてタイヤ組立体を回転させた状態を基準状態とし、タイヤ２０にスリップ角を与えてタイヤ２０をエンドレスベルト１７に接地させてタイヤ組立体を回転された状態を動的状態としたうえで、基準状態にあるサイドウォール部２２の各部位に対する、動的状態にあるサイドウォール部２２の各部位の変位量を取得するようにも構成され得る。

更に、上記実施装置１０は、図７のステップ７４０において、基準撮像ＩＢを画像処理しているが、動的撮像ＩＲ(tn)に含まれている基準マーカー５０の撮像ＩＲ５０(tn)が基準撮像ＩＢに含まれているそれぞれ対応する基準マーカー５０の撮像ＩＢ５０と同一座標系において一致するように動的撮像ＩＲ(tn)を画像処理するようにも構成され得る。

１０…タイヤ変位量取得装置、１１…支持装置、１２…カメラ、１４…タイヤ試験台、１７…エンドレスベルト、２０…タイヤ、２１…ホイール、３０…内側マーカー、４０…外側マーカー、５０…基準マーカー、９０…ＥＣＵ

Claims (11)

1. タイヤとホイールとからなるタイヤ組立体の前記タイヤを接地させた状態で前記タイヤ組立体を回転させたときの前記タイヤのサイドウォール部の所定部位の変位量を取得するタイヤ変位量取得方法であって、
   前記ホイールの回転軸線に関して非対称となるように基準マーカーを前記ホイールに配設する基準マーカー配設工程と、
   所定の基準状態にある前記タイヤ組立体の前記タイヤの前記サイドウォール部及び前記ホイールをカメラによって撮影して前記サイドウォール部及び前記ホイールの撮像を基準撮像として取得する基準撮像取得工程と、
   前記所定の基準状態とは異なる所定の動的状態であって前記タイヤを接地させて前記タイヤ組立体を回転させた所定の動的状態にある前記タイヤ組立体の前記タイヤの前記サイドウォール部及び前記ホイールを前記カメラによって撮影して前記サイドウォール部及び前記ホイールの撮像を動的撮像として取得する動的撮像取得工程と、
   前記基準撮像に含まれている前記基準マーカーの撮像と、前記動的撮像に含まれている前記基準マーカーの撮像と、が同一座標系において互いに一致するように前記基準撮像及び前記動的撮像の少なくとも１つを画像処理する画像処理工程と、
   前記基準撮像及び前記動的撮像の少なくとも１つを画像処理した後、前記基準撮像に含まれている前記サイドウォール部の所定部位の撮像と、前記動的撮像に含まれている前記サイドウォール部の前記所定部位の撮像と、の間の距離を前記所定部位の変位量として取得する変位量取得工程と、
   を具備する、タイヤ変位量取得方法。
2. 前記所定の基準状態は、前記タイヤを接地させておらず且つ前記タイヤ組立体を回転させていない状態であり、
   前記所定の動的状態は、前記タイヤが直進するように前記タイヤを接地させて前記タイヤ組立体を回転させた状態である、
   請求項１に記載のタイヤ変位量取得方法。
3. 前記所定の基準状態は、前記タイヤを接地させておらず且つ前記タイヤ組立体を回転させていない状態であり、
   前記所定の動的状態は、前記タイヤが直進するように前記タイヤを接地させて回転している前記タイヤ組立体に制動力を加えた状態である、
   請求項１に記載のタイヤ変位量取得方法。
4. 前記所定の基準状態は、前記タイヤを接地させておらず且つ前記タイヤ組立体を回転させていない状態であり、
   前記所定の動的状態は、前記タイヤにスリップ角を与えて前記タイヤを接地させて前記タイヤ組立体を回転させた状態である、
   請求項１に記載のタイヤ変位量取得方法。
5. 前記所定の基準状態は、前記タイヤが直進するように前記タイヤを接地させて前記タイヤ組立体を回転させた状態であり、
   前記所定の動的状態は、前記タイヤにスリップ角を与えて前記タイヤを接地させて前記タイヤ組立体を回転させた状態である、
   請求項１に記載のタイヤ変位量取得方法。
6. 前記変位量は、前記基準撮像に含まれている前記所定部位の撮像を基準とした前記タイヤ組立体の径方向における前記所定部位の変位量及び前記タイヤ組立体の径方向に対して垂直で且つ前記サイドウォール部の壁面に沿った方向における前記所定部位の変位量の少なくとも１つである、
   請求項１に記載のタイヤ変位量取得方法。
7. 前記変位量取得工程において、前記所定部位の変位量は、前記動的撮像を取得した時刻に関連づけて取得される、
   請求項１に記載のタイヤ変位量取得方法。
8. 前記動的撮像取得工程において、前記サイドウォール部及び前記ホイールは、所定の時間間隔で撮影される、
   請求項７に記載のタイヤ変位量取得方法。
9. 前記所定部位を示す部位表示マーカーを前記サイドウォール部に配設する部位表示マーカー配設工程を更に具備し、
   前記変位量取得工程において取得される前記変位量は、前記基準撮像及び前記動的撮像の少なくとも１つを画像処理した後、前記基準撮像に含まれている前記部位表示マーカーの撮像と、前記動的撮像に含まれている前記部位表示マーカーの撮像と、の間の距離である、
   請求項１に記載のタイヤ変位量取得方法。
10. 前記部位表示マーカーは、前記タイヤ組立体の回転軸線周りで所定角度間隔をあけて前記サイドウォール部の全周にわたって配設される、
    請求項９に記載のタイヤ変位量取得方法。
11. 請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載のタイヤ変位量取得方法を行うタイヤ変位量取得装置であって、
    前記サイドウォール部及び前記ホイールを撮影するカメラと、
    前記基準撮像取得工程、前記動的撮像取得工程、画像処理工程、及び、変位量取得工程を行う処理装置と、
    を具備する、
    タイヤ変位量取得装置。
    
    

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