JPH09277806A - タイヤ種別判別方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トレッド周方向に設けられた識別線を用いて
タイヤ種別を判別するとき、識別線の汚れ等がその判別
の信頼性の低下、処理時間の増加をもたらす。 【解決手段】 タイヤ３２をドラム３４により回転さ
せ、そのトレッド面をカラーテレビカメラ３６で撮影す
る。その画像から色ごとにトレッド識別線を抽出し、こ
れを検査対象の車体３０に装着されるべきタイヤの識別
線登録情報と照合する。タイヤ３２を回転させて撮像す
ることにより、識別線の削れ、汚れ、識別線以外の刻印
などの画像への影響が低減され、トレッド面の異なる箇
所を複数検査することなく信頼性の高い判別が短時間で
行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用タイヤ種別
を判別する方法及び装置に関し、特にタイヤのトレッド
部に設けられたカラーのトレッド識別線による判別の信
頼度向上及び迅速化に関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤ等の物品にその種別ごとに多色の
マーク線（カラーコード）を付して、それら物品種別の
区別を容易にすることが行われている。図７は、タイヤ
に設けられたマーク線（カラートレッド識別線、以下ト
レッド識別線と略す）を示すイメージ図である。タイヤ
２のトレッド識別線４はトレッド部の周方向に設けられ
ている。タイヤは外見上同一であっても、その材質が異
なる場合がある。そのような場合でも、トレッド識別線
４の色や位置、また複数のトレッド識別線におけるそれ
らの組み合わせをタイヤ種別に応じて設定することによ
り、容易に種別を判別することができる。

【０００３】従来、このトレッド識別線に基づいてタイ
ヤ種別を自動判別する装置には、特開昭６３−２０００
２７号公報に示された画像処理を用いたものがある。図
８は、この従来の装置を用いたタイヤ種別判別システム
の概略構成図である。このシステムでは、識別対象とな
るタイヤ２はベルトコンベヤ１０上を搬送される。カラ
ーテレビカメラ１２は、この搬送されるタイヤ２のトレ
ッド識別線４を含む領域を撮影する。ここでは、トレッ
ド識別線４は、赤色の線１４、青色の線１６、緑色の線
１８、黄色の線２０の４色の線から構成される場合が図
示されている。装置本体２２内の回路は、カラーテレビ
カメラ１２からの映像信号を色差信号、輝度信号に分離
し、これらを所定の基準値に基づいて２値化する。これ
ら２値化された色差信号、輝度信号を適当に組み合わせ
ることによって、上記４つの各色相ごとの２値化画像が
生成される。画像処理コンピュータはこれら２値化画像
からタイヤ２の上での各色相の順序を識別して、それに
応じた識別信号を出力する。このようにして従来装置は
トレッド識別線４の色相の順序又は配列に基づいてタイ
ヤ２の種別を判別する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】タイヤのトレッド部の
周方向に設けられたカラーのマーク線（カラートレッド
識別線、以下トレッド識別線と略す）は、バフ修正（タ
イヤのバランス調整）により一部削られたり、ほこりな
どにより汚れることがある。また、トレッド部には、カ
ラーで製造番号などの文字といったトレッド識別線以外
のものを付されることもある。これらの要因はトレッド
識別線を認識する際の信頼度を低下させるものである
が、このトレッド識別線を削る、及びトレッド部表面に
製造番号を刻印することは、タイヤ製造工程において必
要とされる処理である。また、自動車生産ラインにおい
て車体に仕様通りのタイヤが組み付けられているかどう
かを検査するような場合には、組み付け工程及び組み付
け後にタイヤへのほこり、汚れの付着を避けることも難
しい。

【０００５】このため、従来、タイヤのトレッド部の一
部を検査したのでは、トレッド識別線が所定位置に有る
か否かを正確に知ることができず、タイヤ種別の判別精
度、又は信頼度が低いという問題点があった。一方、こ
れを解決しようとするとトレッド部の広い範囲を検査す
ることになり、検査に要する時間が長くなるという問題
点があった。

【０００６】本発明は上記問題点を解決し、タイヤ種別
の判別を迅速に行いつつ、判別結果の信頼度を向上した
タイヤ種別判別方法及び装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のタイヤ種別判別
方法は、タイヤを周方向に回転させ、回転している前記
タイヤのトレッド部表面のカラー画像を撮像し、このカ
ラー画像からカラートレッド識別線に関する画像情報を
抽出し、この画像情報をカラートレッド識別線に関する
登録情報と照合してタイヤ種別を判別すること、を特徴
とする。

【０００８】また本発明のタイヤ種別判別装置は、タイ
ヤを周方向に回転させる回転手段と、回転している前記
タイヤのトレッド部表面のカラー画像を撮像する画像取
込手段と、このカラー画像からカラートレッド識別線に
関する画像情報を抽出する画像情報抽出手段と、カラー
トレッド識別線に関する登録情報を格納する記憶手段
と、前記画像情報と前記登録情報とを照合する比較照合
手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】本発明の判別方法及び判別装置によれば、
タイヤを周方向に回転させながらトレッド識別線の画像
情報を抽出するので、トレッド識別線の削れ、汚れによ
る色むらが均一化され、撮像されるカラー画像がタイヤ
のトレッド部の一部であっても、有るべきトレッド識別
線を見落とすことがない。一方、トレッド識別線以外の
刻印はトレッド部円周上の一部にしか存在せず、上記回
転により、その色はほぼタイヤの地色にまで希薄化され
るので、この刻印をトレッド識別線と誤認することがな
い。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面を参照して説明する。図１は、自動車生産ライン
において本発明のタイヤ種別判別装置を適用した装着タ
イヤ種別検査システムの概略構成図である。このシステ
ムは、自動車生産ラインにおいて、自動車の車体に組み
付けられたタイヤが仕様通りのものであることを確認す
るものであり、タイヤ種別をトレッドパタンと従来技術
で説明したトレッド識別線４（図７）とに基づいて判別
する。ここではトレッド識別線４はトレッド面に例えば
１〜３本設けられる。

【００１１】車体３０に組み付けられたタイヤ３２を回
転させる手段として、床面から部分的に露出したドラム
３４が設けられている。このドラム３４は床下でその軸
に接続された例えばモータなどの動力源によって回転可
能である。車体３０は、タイヤ３２がこのドラム３４の
円周面に接触した状態で支持され、タイヤ３２はドラム
３４の回転を伝達されて回転する。カメラ３６はタイヤ
３２のトレッド面３８のカラー画像を撮影する画像取り
込み手段であって、ここではカラーテレビカメラであ
る。カメラ３６は、ガイドレール４０上を移動可能に設
けられ、車種の違いや車体の支持位置の変動に応じて最
適な撮影位置に移動される。カメラ３６による画像を鮮
明にするため、トレッド面３８は照明器４２によって照
明されている。ここでは、照明器４２には、カメラ３６
からの画像のフリッカーを防止するように高周波蛍光灯
が使用されているが、特にそれに限られずその他のも
の、例えば白熱灯でもよい。カメラ３６からの映像信号
は信号処理ユニット４４に入力される。信号処理ユニッ
ト４４に接続されたモニタ４６は、撮像した画像、検査
結果やその他のデータを表示する。

【００１２】図２は、本装置の信号処理系の概略のブロ
ック構成図である。ここでは簡単のため１つのタイヤの
検査系のみを示している。信号処理ユニット４４は、ト
レッドパタンを照合するトレッドパタン認識装置５０と
トレッド識別線認識装置５２とを含み、これらにはイン
ターフェース５４を介してカメラ３６からの映像信号が
それぞれ入力される。

【００１３】トレッドパタン認識装置５０は、パタンマ
ッチング処理部６０とメモリ６２とを含む。メモリ６２
は生産ラインで使用されるタイヤのトレッドパタンに関
する情報である登録モデルパタンを格納している。パタ
ンマッチング処理部６０は、映像信号から検査対象のタ
イヤ３２のトレッドパタンを取り出し、これを生産指示
情報から得られる検査対象の車種に対応する登録モデル
パタンと照合して、トレッドパタン種別の一致、不一致
を判別する。

【００１４】トレッド識別線認識装置５２は、識別線マ
ッチング処理部７０とメモリ７２とを含む。メモリ７２
は生産ラインで使用されるタイヤのトレッド識別線に関
する識別線登録情報を格納している。識別線マッチング
処理部７０は、映像信号から検査対象のタイヤ３２のト
レッド識別線を画像情報として取り出し、これを生産指
示情報から得られる検査対象の車種に対応する識別線登
録情報と照合して、トレッド識別線の一致、不一致を判
別する比較照合手段である。各処理装置の判別結果や入
力画像がモニタ４６に表示される。

【００１５】図３は、これらトレッドパタン認識装置５
０とトレッド識別線認識装置５２とを用いたタイヤ種別
の判別処理の概略のフロー図である。各装置の詳細は後
述することとし、ここでは図３を用いてそれらの概略を
述べる。メモリ６２、７２には生産情報として、それぞ
れ登録モデルパタン８２と識別線登録情報８４が保持さ
れる。トレッドパタン認識装置５０の処理９０は、イン
ターフェース５４からタイヤ３２の静止画像を取り込み
（静止画像取込ステップ９２）、この画像から切り出さ
れたトレッドパタンと、メモリ６２内から車種に対応し
て取り出された登録モデルパタン８２との比較を行い
（トレッドパタン比較ステップ９４）、両パタンの一致
度を求める。一致度が所定の閾値を超えなければ検査不
合格とする（一致度判定ステップ９６、矢印９８）。一
致度が閾値を超えた場合、それによってタイヤ種別が１
つに特定されれば検査合格とし（ステップ１００、矢印
１０２）、一方そのトレッドパタンに対応するタイヤ種
別が複数あれば、トレッド識別線認識装置５２に処理を
委ねる（矢印１０４）。

【００１６】トレッド識別線認識装置５２の処理１１０
は、まずインターフェース５４から映像信号を取り込
む。このとき、タイヤ３２はその周方向に回転され、カ
メラ３６はその回転状態のタイヤ３２を撮像する（タイ
ヤ回転及び画像取込ステップ１１２）。その映像信号は
トレッド面３８の十分に広い範囲に対する平滑化が行わ
れたものである。この平滑化された画像の映像信号から
は抽出識別線情報が取り出される。また、検査対象車種
の識別線登録情報８４がメモリ７２から取り出され、こ
れらと上記抽出識別線情報とが照合される（トレッド識
別線の抽出及び比較照合ステップ１１４）。その結果、
一致すれば検査合格とし（判定ステップ１１６、矢印１
１８）、一致しなければ検査不合格とする（矢印１２
０）。

【００１７】次に、トレッドパタン認識装置５０とトレ
ッド識別線認識装置５２での処理を順次、詳しく説明す
る。図４はトレッドパタン認識装置５０における処理の
イメージ図である。メモリ６２に保持された登録モデル
パタン８２には、タイヤ種別ごとに３つのモデルパタン
１３０、１３２、１３４が用意されている。これら３つ
は、トレッドの形状は相似であるが、トレッドのピッチ
が異なり、パタン１３０はピッチ大、パタン１３２はピ
ッチ中、パタン１３４は小に対応する。このようにピッ
チを変えたパタンを用意する主な理由は、走行時の振動
や騒音を抑制するために異なるピッチのパタンがタイヤ
の周方向にランダムに配置されることが多いからであ
る。そのような場合に例えば単一のピッチのパタンのみ
しか備えていなければ、複数の撮像位置に対して一致度
を調べる必要が生じ、検査時間が長くなり不都合であ
る。そこでパタンはピッチの異なるものを複数用意し
て、一回の撮像でトレッドパタン認識処理が完了するこ
ととして検査時間の短縮を図った。用意する登録モデル
パタン１３６は検査パタン１４６のピッチ種類の数やそ
の変動幅に応じて３つ以上用意することが望ましい場合
もあるし、より少ない数でよい場合もある。また複数ピ
ッチを用意することにより、例えカメラ３６とタイヤ３
２のトレッド面３８との位置関係が変動して画像上のピ
ッチの差異が生じても許容されるという効果も得られ
る。

【００１８】パタンマッチング処理部６０は、生産指示
情報から検査対象の車体の車種を得てこれに対応する登
録モデルパタン１３６（ピッチ大中小に対応するパタン
１３８、１４０、１４２を含んでいる）を取り出し、ま
たカメラ３６による画像１４４から上記モデルパタンに
相当する範囲のトレッドパタンの画像を検査パタン１４
６として切り出す。そして、これら検査パタン１４６と
登録モデルパタン１３６とから一致度を求める。

【００１９】図５は検査パタン１４６と登録モデルパタ
ン１３６とから上記一致度を求める手順を説明するフロ
ー図である。検査パタン１４６の画素ごとの濃淡のデー
タ値と各パタン１３８、１４０、１４２の画素ごとの濃
淡のデータ値との間で正規化相関係数を求める（ステッ
プ１５０）。この正規化相関係数は３つのモデルパタン
ごとに求められ、これらをパタンごとの一致度１５２、
１５４、１５６とする。これら３つの一致度のうち最大
値を算出し（ステップ１５８）、その最大値を検査対象
車種の仕様で指定されたタイヤ種別に対する検査パタン
１４６のトレッドパタンの一致度１６０とする。

【００２０】この一致度１６０が閾値を超えるとトレッ
ドパタンの一致が判定される。ここでもし、そのトレッ
ドパタンに対応して、例えば異なる材質などの複数のタ
イヤ種別がある場合には続いて識別線マッチング処理部
７０での処理が行われる。図６はトレッド識別線認識装
置５２における処理のイメージ図である。メモリ７２に
はタイヤ種別ごとにトレッド識別線４の色と位置とが識
別線登録情報８４として格納され、またそのトレッド識
別線の色の定義情報、例えば色相、彩度、明度が登録色
情報１７０として格納されている。ちなみにトレッド識
別線の色としては例えば赤、緑、青、黄、白、茶などが
使用される。識別線マッチング処理部７０は、トレッド
パタン認識装置５０により処理を起動されると生産指示
情報から検査対象の車体の車種を得て、これに対応する
タイヤ種別の識別線登録情報８４を取り出して処理を行
う。

【００２１】まず識別線マッチング処理部７０は、登録
色情報１７０に基づいて、カメラ３６による画像１７２
を２値化した色抽出２値化画像を生成する。ここで色の
種類が多い場合などには、例えば、車体に装着されてい
るべきタイヤの種別が有するトレッド識別線４の色の種
類を識別線登録情報８４から得てその色の種類に関する
２値化処理を行うことにより、処理負荷を軽減すること
もできる。その場合には、例えば、タイヤが赤と緑のト
レッド識別線４を有するはずであれば、赤抽出２値化画
像１７４と緑抽出２値化画像１７６のみが生成される。
次に、色抽出２値化画像におけるタイヤの幅方向の強度
分布１７８を求め、これを識別線登録情報８４から得た
各色のトレッド識別線の位置の指定範囲１８０と比較す
る。例えば赤の強度ピーク１８２、緑の強度ピーク１８
４がそれぞれ赤の指定範囲１８６、緑の指定範囲１８８
に位置するかが調べられる。各色のピーク位置と各色の
指定範囲とが合致した場合、仕様で指定されたタイヤで
あると判断し検査合格とする。一方、指定範囲内にピー
クがない場合やピークが指定範囲外にある場合には仕様
外タイヤと判断し検査不合格とする。

【００２２】さて、本システムではタイヤを回転させな
がら撮像することによりタイヤの周方向の画像データの
変動を平滑化する。上記トレッド識別線認識装置５２は
この平滑化された画像に基づいて処理を行うことは上述
した。この平滑化を行うため、例えば、カメラ３６が１
画像を得る時間（フレームレートまたはシャッター速度
で定まる時間）の間に、タイヤ３２はタイヤ回転手段で
あるドラム３４によって１回転させられる。平滑化の度
合いを向上させるためには、タイヤ３２の回転速度その
ものを上げる方法と、カメラ３６の撮像速度を低下させ
る方法とがある。なお、タイヤ回転手段は、ドラム３４
に限られず、例えば、駆動輪は車体を浮かせて自動車本
体のエンジンで回転させてもよい。

【００２３】上述のように、タイヤ３２を周方向に回転
させ、画像を平滑化することにより、タイヤ３２製造時
のトレッド識別線４の削れ、車体への組み付け時及び組
み付け後の工程間移動における汚れ、トレッド識別線以
外の例えば製造番号といった刻印が希薄化される。つま
り、これら削れ等はトレッド部の周上に占める割合は基
本的に小さいので、周方向の平滑化を行うとこれらに起
因する映像信号の成分は低下し、逆に回転におけるトレ
ッド表面３８の移動方向に対して常に同じ位置にあるト
レッド識別線４の成分が安定して支配的な比率を占め
る。よって、トレッド識別線４は確実に認識され、ま
た、トレッド識別線以外の刻印がトレッド識別線と誤認
されることがなくなる。本システムのこの効果は、タイ
ヤ３２の回転速度が低くても、例えば、映像信号をデジ
タル化して複数フレームの映像を累積加算平均すること
によって得ることができる。

【００２４】ちなみに、上述したトレッドパタン認識装
置５０に対するトレッド面３８の静止画像は、識別線マ
ッチング処理部５２の処理１１０の前にタイヤ３２が静
止している状態で撮像すればよい。また、タイヤ３２が
回転している状態でも、カメラ３６の撮像速度を高速に
すれば、静止画像を得ることができる。そのような撮像
速度の高速化を実現する方法としては、例えばＣＣＤ固
体撮像素子における電子シャッタ動作がある。

【００２５】また、上記システムでは、トレッドパタン
のマッチング処理でタイヤ種別を確認できない場合に、
トレッド識別線によるタイヤ種別を判別したが、トレッ
ド識別線のみを用いてタイヤ種別を判別することもでき
る。本発明ではタイヤを回転させて撮像することとした
ので周方向の情報は均質化され、そのためトレッド識別
線の判別に関しては、タイヤ３２のトレッド面３８から
は、タイヤ３２の幅方向の色の強度分布といった１次元
の画像情報を得れば十分である。すなわち、トレッド識
別線の判別を、２次元画像を得るカメラを用いず、例え
ば１次元ＣＣＤ撮像素子を用いて得られる１次元画像に
基づいて行うことも可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明のタイヤ種別判別方法及び装置に
よれば、タイヤを回転させて撮像することにより得られ
るタイヤの周方向に平均化した画像に基づいてトレッド
識別線の判別処理が行われる。よってタイヤのトレッド
部の一部にトレッド識別線の削れや汚れ、またトレッド
識別線以外の例えば製造番号等の刻印があっても、それ
らの影響は低減され、タイヤのトレッド部の部分的な画
像のみで、確実にトレッド識別線が判別され、判別精
度、信頼度の高いタイヤ種別の判別が行われるという効
果がある。これは、いわば回転するタイヤの画像の一部
を検査するだけで、トレッド部の複数箇所または広範囲
を検査したのと同様の統計的効果が得られることに起因
する。本発明の効果は、精度を上げるために複数箇所の
検査を逐一行って統計処理するという従来の方法と同様
の高精度の検査を、極めて短時間で行うことができると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のタイヤ種別判別装置を適用した装着
タイヤ種別検査システムの概略構成図。

【図２】 本装置の信号処理系の概略のブロック構成
図。

【図３】 本装置のタイヤ種別の判別処理の概略のフロ
ー図。

【図４】 トレッドパタン認識装置における処理のイメ
ージ図。

【図５】 トレッドパタン認識処理における一致度を求
める手順のフロー図。

【図６】 トレッド識別線認識装置における処理のイメ
ージ図。

【図７】 トレッド識別線のイメージ図。

【図８】 従来の装置を用いたタイヤ種別判別システム
の概略構成図。

【符号の説明】

２，３２ タイヤ、４ トレッド識別線、３０ 車体、
３４ ドラム、３６カメラ、３８ トレッド面、４４
信号処理ユニット、５０ トレッドパタン認識装置、５
２ トレッド識別線認識装置、６０ パタンマッチング
処理部、６２，７２ メモリ、７０ 識別線マッチング
処理部、８２，１３６ 登録モデルパタン、８４ 識別
線登録情報、１１２ タイヤ回転及び画像取込ステッ
プ、１１４ トレッド識別線の抽出及び比較照合ステッ
プ、１４６ 検査パタン、１７０登録色情報、１７８
強度分布、１８０ トレッド識別線の位置の指定範囲。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤのトレッド部の周方向に設けられ
   たカラートレッド識別線を用いたタイヤ種別判別方法に
   おいて、 タイヤを周方向に回転させ、 回転している前記タイヤのトレッド部表面のカラー画像
   を撮像し、 このカラー画像からカラートレッド識別線に関する画像
   情報を抽出し、 この画像情報をカラートレッド識別線に関する登録情報
   と照合してタイヤ種別を判別すること、を特徴とするタ
   イヤ種別判別方法。
2. 【請求項２】 タイヤのトレッド部の周方向に設けられ
   たカラートレッド識別線を用いたタイヤ種別判別装置に
   おいて、 タイヤを周方向に回転させる回転手段と、 回転している前記タイヤのトレッド部表面のカラー画像
   を撮像する画像取込手段と、 このカラー画像からカラートレッド識別線に関する画像
   情報を抽出する画像情報抽出手段と、 カラートレッド識別線に関する登録情報を格納する記憶
   手段と、 前記画像情報と前記登録情報とを照合する比較照合手段
   と、 を備えたことを特徴とするタイヤ種別判別装置。