JPH07237270A - タイヤ判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイヤの種類の判別を自動的に行うにあた
り、その判別結果が正確でしかも装置構成が比較的簡単
なタイヤ判別装置を提供する。 【構成】 タイヤＴのトレッド側面ＴS に光を照射して
凹凸文字Ｃh などの図形の撮影を行って、その画像デー
タを制御手段ｅに採り込んで、このデータと登録済みの
文字等の図形データ群とを照合して、その認識結果から
タイヤの種類を判定する。また、文字（図形）認識を行
い易くするために、トレッド側面ＴSへの投光角度を調
整して凹凸文字Ｃh などの縁に適切な大きさの影Ｓがで
きるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤバランサ（動釣
合試験機）やタイヤユニフォミティマシン等においてタ
イヤの種類を判別するのに利用されるタイヤ判別装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤバランサ等においてタイヤの種類
を判別する手法としては、従来、タイヤの厚さ，直径等
の各部の寸法を、１台もくしく複数台の接触式測定装置
を用いて測定し、その測定値から判別する方法が採用さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の判別方法によれば、正確な判別結果を得るには、例
えばタイヤの厚さと直径といった各種の寸法をそれぞれ
個別に測定するための複数の計器が必要となり、このた
め装置構成が複雑になるという問題がある。しかも、基
準面を特定し難いタイヤの厚さや直径を接触方式により
測定するには多くの時間が必要で、このことがタイヤの
拘束時間を長くする一因となっている。

【０００４】本発明はそのような事情に鑑みてなされた
もので、タイヤバランサ等においてタイヤの種類の判別
を自動的に行うにあたり、その判別結果が正確で、しか
も装置構成が比較的簡単なタイヤ判別装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成を、図１に示す基本概念図を参照しつつ説明す
ると、本発明は、トレッド側面ＴS に付けられた凹凸文
字Ｃh などの図形を利用してタイヤの種類を判別する装
置であって、タイヤＴのトレッド側面ＴS に向けて光を
照射する照明手段ａと、そのトレッド側面ＴS に対する
光の投光角度を変更するための投光角変更手段ｂと、ト
レッド側面ＴS への光照射部位の画像を撮影する撮像手
段ｃと、制御手段ｅを有し、その制御手段ｅは、撮像手
段ｃの出力に基づく画像データから凹凸図形（凹凸文字
Ｃh ）の縁に発生する影Ｓの大きさを求め、かつその影
の大きさの値が予め設定された許容範囲ｈ内に入るよう
に投光角変更手段ｂを制御する照明制御部ｆと、その影
の大きさの値が許容範囲ｈ内となった時点で撮像手段ｃ
の出力を採り込み、その画像データと予め登録された図
形データ群ｄとを比較し、この比較結果に基づいてタイ
ヤの種類を判定する判定部ｇを備えていることによって
特徴づけられる。

【０００６】

【作用】タイヤのトレッド側面には、通常、タイヤの種
類を示すサイズ（タイヤの幅，内径の呼び）が、凹凸文
字などの図形により表示されている。そこで、本発明で
は、タイヤＴのトレッド側面ＴS に光を照射して凹凸文
字Ｃh などの撮影を行いその画像データを制御手段ｅに
採り込んで、このデータと登録済みの文字などのデータ
群ｄとを照合して、その文字認識からタイヤの種類を判
定するといった非接触の判別手法を用いている。

【０００７】ここで、タイヤのトレッド側面は曲面状で
あり、凹凸文字などを単に撮影するだけでは、適切な文
字認識ができなる可能性が高い。この点を考慮して、本
発明ではタイヤのトレッド側面ＴS に対する照明光の投
光角度を調節して、凹凸文字Ｃh などの縁に適当な大き
さの影Ｓをつくり文字認識の確実性を高めている。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説
明する。図２は本発明実施例の構成図である。

【０００９】まず、この実施例の判別装置は、照明装置
１，ＣＣＤカメラ２及びコンピュータ３などによって主
に構成されている。照明装置１は、ワーク台５上に位置
決めされるタイヤＴのトレッド側面Ｔs に光を照射する
ためのもので、タイヤＴの上方でその中心軸と一致する
位置に配置されている。また、この照明装置１には、４
個のランプＬ1 ・・Ｌ4 が上下方向に直線状に配列されて
いる。

【００１０】ＣＣＤカメラ２は、タイヤＴのトレッド側
面Ｔs の平面像を撮影するもので、タイヤＴの中心軸上
で照明装置１の上方位置に配置されている。このＣＣＤ
カメラ２の出力信号はコンピュータ３に導かれる。な
お、ＣＣＤカメラ２と照明装置１との間にはハレーショ
ン防止板４が配置されている。

【００１１】コンピュータ３は、ＣＣＤカメラ２の出力
信号を採り込み、その画像データに基づいて、後述する
文字の認識及びタイヤの種類の判定などの演算処理を行
うよう構成されており、また、採取した画像データに基
づいて、後述する手順により照明装置１の各ランプＬ1
・・Ｌ4 の点灯のON/OFFを制御すべく、ドライバ６に制御
信号を出力する。なお、コンピュータ３には、ＣＣＤカ
メラ２の出力信号に基づく画像データと、後述する文字
データ、一致度合の閾値及び影の許容範囲などの登録情
報を記憶するためのメモリ（図示せず）が設けられてい
る。

【００１２】図３はコンピュータ３の動作内容を示すフ
ローチャートで、以下、この図を参照しつつ本発明実施
例の判定動作を説明する。使用に先立ち、コンピュータ
３にタイヤの文字データと、後述する影の大きさの許容
範囲及びデータの一致度合の閾値を入力・登録してお
く。なお、このとき入力する文字データとは、図５に示
すように、タイヤＴのトレッド側面ＴS に凹凸により表
示されている文字、例えば「メーカ」Ａ，「材質」Ｂ及
び「寸法」Ｃなどを示すアルファベットや数字の文字デ
ータである。また、文字データは判別対象なる全ての種
類のタイヤについて入力しておく。

【００１３】さて、タイヤＴを装置に搬入し、ワーク台
５に位置決めした後、装置をスタートさせると、まず、
照明装置１の全てのランプＬ1 ・・Ｌ4 を OFFとした状態
で、ＣＣＤカメラ２からの画像データＤ1 を採取して格
納し(STa) 、次いで、照明装置１の４個のランプのうち
ｉ位置のランプ、例えばランプＬ2 のみをONとし、この
状態での画像データＤ2 を採取して格納する(STb) 。

【００１４】次に、（Ｄ2 −Ｄ1 ）の計算を行って影の
大きさを測定し(STc) 、その影の大きさが許容範囲内に
入っているか否かにより影の適性を判断し(STd) 、適性
でない場合には影が小さいのか大きいのかを判断して(S
Te) 、小さい場合にはｉの値を１カウントアップし、一
方、大きい場合にはｉの値を１カウントダウンしてステ
ップSTb へと戻り、ランプの点灯位置を一段だけ変更し
た状態で、再度、画像データＤ2 を採取する、といった
動作を影の大きさが許容範囲内に入るまで繰り返して行
う。

【００１５】ここで、影を適性な状態とするための動作
の具体的な例を図４を参照しつつ説明する。なお、図４
の(b),(c) 及び(d) はそれぞれ(a) のＸ−Ｘ断面位置を
示している。

【００１６】まず、最初に点灯するランプを、例えば１
段目のランプＬ1 とし、このランプＬ1 の照明により凹
凸文字Ｃh の縁に生じる影Ｓが小さい場合(c) 、点灯を
行うランプを１段下げてランプＬ2 をONとする。これに
より、(a) 及び(b) に示すように影Ｓが適性な状態とな
ったときには、この影の良否の判断を完了する。

【００１７】また、このように適性な影Ｓが生じるとき
のランプ位置が、照明装置１の２段目のランプＬ2 であ
る場合に、最初に点灯するランプが、例えば４段目のラ
ンプＬ4 であったとすると、(d) に示すように影Ｓが大
きくなり、この場合には、まず点灯を行うランプを１段
上げてランプＬ3 をONとするわけであるが、このランプ
Ｌ3 の照明では適性な影ができないので、点灯するラン
プの位置をもう１段上げてランプＬ2 をONとする。

【００１８】なお、このような影の良否判断に用いる影
の大きさの適性値は、凹凸文字Ｃhの上面（底面）に対
して投光角度が４５°程度の角度で生じる影の大きさが
好ましく、また、その許容範囲は、凹凸文字Ｃh の高さ
（または凹み深さ）に応じて決定するが、例えば４５°
±１０°程度が好ましい。

【００１９】そして、先の動作により影が適性となった
時点で、画像データと登録済みの文字データのｊ番目の
データとを比較し(STf) 、その一致の度合を計算する。
このとき、画像データが登録データと一致したときには
(STg) 、その登録データに基づいてタイヤを種類を確定
する。なお、ここで言う一致の度合とは、画像認識によ
り得られた文字配列が、登録データの内容、例えば「Ｒ
Ｄ１３−１８５」など文字配列に対して、いくつの個数
の文字が一致しているかを示す度合である。

【００２０】一方、一回目のデータ比較(STg) の結果が
一致でない場合、ｉの値を１カウントアップして、再
度、登録データと画像データとの比較を行うといった動
作を、データ一致となるまで順次に繰り返してゆく。ま
た、この動作過程において、カウントアップしたｊの値
が登録データの個数の最大値に達したときには(STh) 、
画像データＤ3 との一致度合が最大となる登録データを
捜査し(STi) 、この捜査により選定された登録データと
画像データとの一致度合が、設定された閾値以上である
場合には(STj) 、捜査で選定したデータに基づいてタイ
ヤを種類を確定する。ここで、閾値はタイヤの種類を決
定する上で最小限に必要な一致文字の下限を示す値で、
一致度合がこの値以下となったときにはタイヤの種類の
判定は不可能となる。なお、閾値はタイヤに表示されて
いる凹凸文字の個数等に応じて適宜に決定する。

【００２１】以上で判別の１サイクルが完了し、以後、
ワーク台５にタイヤＴが搬入・位置決めされるごとに、
上記と同様な動作によりタイヤの種類を判定してゆく。
このとき、タイヤＴが装置に装着されるごとに、都度、
その種類を判定するルーチン（ステップSTf 〜STj ）を
実行してもよいし、あるいは、タイヤが装着されるごと
にステップSTa 〜STe までのルーチンを実行して画像デ
ータを求め、その画像データを順次にメモリに格納して
おき、所要本数のタイヤのデータ採取を終えた時点で、
例えば図６に示すように格納した画像データ群；Ａ1,Ｂ
1,・・, Ｂ2,Ｃ2と登録データ；Ａ，Ｂ，Ｃとの比較・捜
査により各タイヤＴ1,Ｔ2 ・・の種類を判定するようにし
てもよい。

【００２２】ここで、以上の本発明実施例では、タイヤ
側面に表示された凹凸文字の全てを認識することが可能
となるので、従来では、判別できなかったタイヤデータ
すなわち寸法以外のタイヤの種類（ラジアルタイヤ，ス
タットレスタイヤ，スパイクタイヤ等）やメーカ名等の
データの判別も可能になる。さらに、タイヤの側面全体
の平面像をＣＣＤカメラ２で撮影しているので、従来、
作業者らが目視により行っていた、タイヤの外見上の歪
検査や不良品チェックを自動的に行うことも可能にな
る。なお、トレッド側面の線や記号などの図形に対して
光を照射しても上記と同様な判別や検査等を行うこと可
能である。

【００２３】また、以上説明した装置をタイヤバランサ
に適用すると、凹凸文字位置に対する不釣合位置の測定
情報も得ることができ、また、不釣合の絶対位置をその
大きさの分布データの採取も可能となり、これらの情報
を前工程の品質向上のための情報つまり不釣合を少なく
するための情報として供することができる。さらに、タ
イヤバランサの場合、ワーク台５をバランサとし、判定
後、バランサを即時作動させてバランス測定を行うよう
にすることもできる。この場合、照明装置１がタイヤに
中心に位置させると有利である。すなわち、タイヤの円
周上に形成された例えばリング状の突状線を判別してタ
イヤのセンタリング測定をも同時に行わせることができ
る。また、このようなセッティングではセンタリング情
報のほかタイヤを設置した際の他の位置情報の測定も可
能になる。

【００２４】なお、以上の実施例では、照明装置１の消
灯時の画像データＤ1 と、点灯時の画像データＤ2 との
差を求めることで、外部光の影響を少なくするように構
成しているが、この構成は省略しても、本発明の目的は
十分に達成できる。

【００２５】また、以上の実施例では、照明装置に複数
個のランプを配置して、そのランプの点灯のON/OFF制御
によりタイヤのトレッド側面への投光角度の変更を行っ
ているが、このほか、例えば図７に示すように、照明装
置を、１個のランプＬ7 と、このランプをタイヤの径方
向を中心軸方向の２軸に移動する移動機構７１により構
成し、その移動機構７１をドライバ７６により駆動制御
することにより投光角度の変更を行うようにしてもよ
い。この場合、移動機構７１に複数個のランプを取り付
けてもよい。

【００２６】ここで、本発明において、タイヤのトレッ
ド側面への投光角度を変更する手段としては、複数のラ
ンプをトレッド側面に対して略垂直方向に配列して照明
手段を構成し、その各ランプの点灯のON/OFF制御に投光
角度を変える構造、あるいはランプを移動機構に保持し
てトレッド側面に対して略垂直方向に移動させる構造な
どが挙げられる。あるいは、タイヤ側をその中心軸に沿
って移動させることにより投光角度を変更するといった
構造を採用しても本発明は実施可能である。

【００２７】また、本発明において使用する撮像手段と
して、ＣＣＤなどの固体撮像デバイスあるいはイメージ
撮像管など、この種の画像認識で利用される各種の利用
可能である。

【００２８】さらに、本発明において、照明手段の消灯
時の画像データと、点灯時の画像データとの差を求めて
外部光の影響を少なくする機能を付加しておけば、より
正確な文字認識（図形認識）が可能になる。

【００２９】さらにまた、撮像手段によりタイヤの側面
全体の平面像を撮影する構造とすれば、タイヤの寸法情
報のほか、ラジアルタイヤやスタットレスタイヤ等のタ
イヤの種別を判別することでき、また、タイヤの外観検
査の自動化も可能になる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のタイヤ判
別装置によれば、タイヤのトレッド側面に表示された凹
凸文字などの図形を撮影して、その文字（図形）認識に
よりタイヤの種類を判定するといった光学的な手法を採
用しているので、タイヤ判別のための情報を、従来行わ
れていた接触方式の測定に比して短時間で採取すること
が可能となり、その結果、タイヤの拘束時間の短縮化を
はかることができる。しかも、このような効果を比較的
簡単な構成のもとに達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す基本概念図

【図２】本発明実施例の構成図

【図３】その実施例の動作を示すフローチャート

【図４】本発明実施例の作用説明図

【図５】タイヤのトレッド側面に凹凸文字により表示さ
れる内容の例を示す図

【図６】本発明実施例のタイヤ判定動作のアルゴリズム
の一例を示す図

【図７】本発明実施例の照明装置の変形例の説明図

【符号の説明】

１ 照明装置 Ｌ1 ・・Ｌ4 ランプ ２ ＣＣＤカメラ ３ コンピュータ Ｔ タイヤ ＴS トレッド側面 Ｃh 凹凸文字 Ｓ 影

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０１Ｍ 17/02

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレッド側面に付けられた凹凸文字など
   の図形を利用してタイヤの種類を判別する装置であっ
   て、タイヤのトレッド側面に向けて光を照射する照明手
   段と、そのトレッド側面に対する投光角度を変更するた
   めの投光角変更手段と、上記トレッド側面への光照射部
   位の画像を撮影する撮像手段と、制御手段を有し、その
   制御手段は、上記撮像手段の出力に基づく画像データか
   ら上記凹凸図形の縁に発生する影の大きさを求め、か
   つ、その影の大きさの値が予め設定された許容範囲内に
   入るように上記投光角変更手段を制御する照明制御部
   と、その影の大きさの値が許容範囲内となった時点で上
   記撮像手段の出力を採り込み、その画像データと予め登
   録された図形データ群とを比較し、この比較結果に基づ
   いてタイヤの種類を判定する判定部を備えていることを
   特徴とするタイヤ判別装置。