JPH10239136A - 液体の深さを光学的に測定するための測定取付具および方法 - Google Patents
液体の深さを光学的に測定するための測定取付具および方法Info
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- JPH10239136A JPH10239136A JP10037168A JP3716898A JPH10239136A JP H10239136 A JPH10239136 A JP H10239136A JP 10037168 A JP10037168 A JP 10037168A JP 3716898 A JP3716898 A JP 3716898A JP H10239136 A JPH10239136 A JP H10239136A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液体を用いて測定を行う試験装置において、
液体の深さを光学的に測定する。 【解決手段】 測定装置１０の下面には、下面の周囲２
３を囲む平坦な接触面２２が設けられ、その周囲２３の
内側には窪み領域２５が形成されている。窪み領域２５
には、測定マーカーとして、様々な高さの測定パッド１
４，１６が設けられている。少なくとも一つの測定パッ
ド１４には、測定装置１０が平坦な面上に置かれたとき
に、測定パッド１４が接触面２２と同じ高さを有するよ
うにばね２６で荷重がかけられている。
液体の深さを光学的に測定する。 【解決手段】 測定装置１０の下面には、下面の周囲２
３を囲む平坦な接触面２２が設けられ、その周囲２３の
内側には窪み領域２５が形成されている。窪み領域２５
には、測定マーカーとして、様々な高さの測定パッド１
４，１６が設けられている。少なくとも一つの測定パッ
ド１４には、測定装置１０が平坦な面上に置かれたとき
に、測定パッド１４が接触面２２と同じ高さを有するよ
うにばね２６で荷重がかけられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体を用いて測定
を行う試験装置において液体の深さを光学的に測定する
装置および方法に関する。
を行う試験装置において液体の深さを光学的に測定する
装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】いくつかの用途のために、物体の様々な
部分とその物体が接触する面との間の深さの差を計測す
ることが望ましい。例えば、タイヤのハイドロプレーニ
ングのための試験では、特定の深さの水で覆われたガラ
ス板の上を、様々な速度でタイヤを通過させ、タイヤが
ガラス板上を通過するときにタイヤの写真を撮影する。
トレッドパターンとガラス板との接触量を比較すること
により、様々なタイヤ模様（デザイン）のハイドロプレ
ーニングを互いに比較することができる。
部分とその物体が接触する面との間の深さの差を計測す
ることが望ましい。例えば、タイヤのハイドロプレーニ
ングのための試験では、特定の深さの水で覆われたガラ
ス板の上を、様々な速度でタイヤを通過させ、タイヤが
ガラス板上を通過するときにタイヤの写真を撮影する。
トレッドパターンとガラス板との接触量を比較すること
により、様々なタイヤ模様（デザイン）のハイドロプレ
ーニングを互いに比較することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、ハイドロプレーニングが生じたときにトレッド
パターンの一部がガラス板の上方にどの位の高さに浮揚
しているかを計測する方法、換言すれば、特定の突起が
ガラス板を覆う液体媒体を通過するときにガラス板の上
方にどの位の高さに浮揚するかを計測する方法はない。
術では、ハイドロプレーニングが生じたときにトレッド
パターンの一部がガラス板の上方にどの位の高さに浮揚
しているかを計測する方法、換言すれば、特定の突起が
ガラス板を覆う液体媒体を通過するときにガラス板の上
方にどの位の高さに浮揚するかを計測する方法はない。
【０００４】そこで本発明の目的は、液体を用いて測定
を行う試験装置において液体の深さを光学的に測定する
装置および方法を提供することである。
を行う試験装置において液体の深さを光学的に測定する
装置および方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液体の深さを光学的に測定するための測定
取付具（測定装置）は、基部であって、該基部の第１の
側の周囲を取り囲む平坦な接触面および前記周囲の内側
に形成された窪み領域からなる基部と、前記窪み領域の
中に形成された様々な高さの複数の測定マーカーであっ
て、少なくとも一つの測定マーカーには、平坦な面上に
置かれたときに前記測定マーカーが前記周囲を取り囲む
前記接触面と同じ高さを有するようにばねで荷重がかけ
られている複数の測定マーカーとを有する。
め、本発明の液体の深さを光学的に測定するための測定
取付具（測定装置）は、基部であって、該基部の第１の
側の周囲を取り囲む平坦な接触面および前記周囲の内側
に形成された窪み領域からなる基部と、前記窪み領域の
中に形成された様々な高さの複数の測定マーカーであっ
て、少なくとも一つの測定マーカーには、平坦な面上に
置かれたときに前記測定マーカーが前記周囲を取り囲む
前記接触面と同じ高さを有するようにばねで荷重がかけ
られている複数の測定マーカーとを有する。
【０００６】また、本発明の液体の深さを光学的に測定
する方法は、液体を使用する試験手続の間中液体の深さ
を一定の高さに維持するためのガラス板を試験装置に備
えるステップと、前記液体を完全に不透明にすることな
く、ある水準の不透明度をもたらす種類で濃度の試薬を
前記液体に随意に添加するステップと、基部であって、
該基部の第１の側の周囲を取り囲む平坦な接触面および
前記周囲の内側に形成された窪み領域からなる基部と、
前記窪み領域の中に形成された様々な高さの複数の測定
マーカーとを有する測定取付具を、前記ガラス板の上に
設置するステップと、前記測定取付具を前記試験装置の
前記ガラス板を通して観察するステップと、測定マーカ
ーに近接する前記液体の不透明度と前記マーカーの深さ
の相関関係を打ち立てるステップとを有する。
する方法は、液体を使用する試験手続の間中液体の深さ
を一定の高さに維持するためのガラス板を試験装置に備
えるステップと、前記液体を完全に不透明にすることな
く、ある水準の不透明度をもたらす種類で濃度の試薬を
前記液体に随意に添加するステップと、基部であって、
該基部の第１の側の周囲を取り囲む平坦な接触面および
前記周囲の内側に形成された窪み領域からなる基部と、
前記窪み領域の中に形成された様々な高さの複数の測定
マーカーとを有する測定取付具を、前記ガラス板の上に
設置するステップと、前記測定取付具を前記試験装置の
前記ガラス板を通して観察するステップと、測定マーカ
ーに近接する前記液体の不透明度と前記マーカーの深さ
の相関関係を打ち立てるステップとを有する。
【０００７】本発明の液体の深さを光学的に測定する方
法は、計測される試験対象物を、前記試験装置中の前記
液体を通過させるステップと、前記試験対象物を、前記
試験装置の前記ガラス板を通して観察するステップと、
前記試験対象物の周りの前記液体の様々な深さを測定す
るために、前記試験対象物のまわりの前記液体の光学特
性を前記測定取付具上の測定マーカーのまわりの液体の
光学特性と関連づけるステップとをさらに有する。
法は、計測される試験対象物を、前記試験装置中の前記
液体を通過させるステップと、前記試験対象物を、前記
試験装置の前記ガラス板を通して観察するステップと、
前記試験対象物の周りの前記液体の様々な深さを測定す
るために、前記試験対象物のまわりの前記液体の光学特
性を前記測定取付具上の測定マーカーのまわりの液体の
光学特性と関連づけるステップとをさらに有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】ここで図１を参照すると、図示さ
れた一実施形態において、本発明の測定装置１０は、基
部１２の周囲２３のまわりに、タイヤのハイドロプレー
ニング試験装置のガラス板と接触するための平坦な接触
面２２を有する基部１２を含む。このようなタイヤ試験
装置は、当業者に良く知られている。周囲２３の内部
は、多数の測定パッド１６が配列された窪み領域２５と
なっている。図示した実施形態では、測定パッド１６は
トレッドゴムで形成されているので、測定が、試験対象
タイヤ上で光学的に観測されるであろう材料と同一種類
の材料を用いてなされることとなる。図２において最も
良く分かるように、各測定パッド１６は互いに異なる高
さを有し、かつ周囲２３の平坦な接触面２２に対して異
なる高さを有する。少なくとも一つの測定パッドをガラ
ス板２９と確実に接触させるために、ばねで荷重がかけ
られた少なくとも一つの測定パッド１４が窪み領域２５
内に組込まれている。カメラ３１を随意に使用して測定
取付具（測定装置１０）および試験象物を撮影し、写真
中のそれらのコントラストを比較して測定値を得てもよ
い。
れた一実施形態において、本発明の測定装置１０は、基
部１２の周囲２３のまわりに、タイヤのハイドロプレー
ニング試験装置のガラス板と接触するための平坦な接触
面２２を有する基部１２を含む。このようなタイヤ試験
装置は、当業者に良く知られている。周囲２３の内部
は、多数の測定パッド１６が配列された窪み領域２５と
なっている。図示した実施形態では、測定パッド１６は
トレッドゴムで形成されているので、測定が、試験対象
タイヤ上で光学的に観測されるであろう材料と同一種類
の材料を用いてなされることとなる。図２において最も
良く分かるように、各測定パッド１６は互いに異なる高
さを有し、かつ周囲２３の平坦な接触面２２に対して異
なる高さを有する。少なくとも一つの測定パッドをガラ
ス板２９と確実に接触させるために、ばねで荷重がかけ
られた少なくとも一つの測定パッド１４が窪み領域２５
内に組込まれている。カメラ３１を随意に使用して測定
取付具（測定装置１０）および試験象物を撮影し、写真
中のそれらのコントラストを比較して測定値を得てもよ
い。
【０００９】図示された本実施形態において、測定装置
１０は取手２０を備えた取手組立体１８を有し、取手２
０は測定装置１０のガラス板への設置及びガラス板から
の取外しをより容易にするために使用される。また、取
手組立体１８は、ばねで荷重がかけられた測定パッド１
４に対して力を加えるばね２６を保持するために用いら
れるボルト２１を含む。図３および図４に示された実施
形態では、測定装置１０の４つの角部にある測定パッド
１４は、ばねで荷重がかけられている。
１０は取手２０を備えた取手組立体１８を有し、取手２
０は測定装置１０のガラス板への設置及びガラス板から
の取外しをより容易にするために使用される。また、取
手組立体１８は、ばねで荷重がかけられた測定パッド１
４に対して力を加えるばね２６を保持するために用いら
れるボルト２１を含む。図３および図４に示された実施
形態では、測定装置１０の４つの角部にある測定パッド
１４は、ばねで荷重がかけられている。
【００１０】当業者は、ばねで荷重がかけられた任意の
数の測定パッド１４を測定装置１０に備えることがで
き、少なくとも一つを用いることが望ましいことを認め
るであろう。また、当業者は、測定装置を円形、正方
形、長方形、五角形等の形状を含む任意の好適な幾何学
的形状にすることができることを認めるであろう。
数の測定パッド１４を測定装置１０に備えることがで
き、少なくとも一つを用いることが望ましいことを認め
るであろう。また、当業者は、測定装置を円形、正方
形、長方形、五角形等の形状を含む任意の好適な幾何学
的形状にすることができることを認めるであろう。
【００１１】ばねで荷重がかけられた各測定パッド１４
は異なる既知のばね圧力を有していてもよく、そして、
圧力が異なると、ばねで荷重がかけられた測定パッド１
４が示すガラス板２９上での不透明度が異なることが発
見されている。種々の不透明度は加えられる圧力の量と
相関関係を有すること、および、ばねで荷重がかけられ
た測定パッド１４の、不透明度のタイヤ突起の不透明度
との比較を用いて、特定のタイヤ突起がガラス板２９上
のタイヤ跡に示す圧力を見積ることができることが知ら
れている。
は異なる既知のばね圧力を有していてもよく、そして、
圧力が異なると、ばねで荷重がかけられた測定パッド１
４が示すガラス板２９上での不透明度が異なることが発
見されている。種々の不透明度は加えられる圧力の量と
相関関係を有すること、および、ばねで荷重がかけられ
た測定パッド１４の、不透明度のタイヤ突起の不透明度
との比較を用いて、特定のタイヤ突起がガラス板２９上
のタイヤ跡に示す圧力を見積ることができることが知ら
れている。
【００１２】測定装置１０の窪み領域２５内における液
体２８の水位を、液体２８自身の水位に容易に到達させ
るために、液体２８を窪み領域２５に流入させかつ窪み
領域２５から流出させることを可能とする少なくとも一
つの切欠き２４が、周囲２３に備えられている。
体２８の水位を、液体２８自身の水位に容易に到達させ
るために、液体２８を窪み領域２５に流入させかつ窪み
領域２５から流出させることを可能とする少なくとも一
つの切欠き２４が、周囲２３に備えられている。
【００１３】図４を参照すると、測定装置１０が液体２
８で覆われたガラス板２９の上に置かれ、かつ液体２８
がガラス板２９を通して観察されるとき、液体２８の光
学的密度は、各測定パッド１６について知られている液
体２８の深さに依存する。そして、光学的密度が深さと
関連づけられるとき、試験対象物上の深さの測定は、試
験対象物の特定部分における液体の光学的密度を測定す
ることにより行うことができる。
８で覆われたガラス板２９の上に置かれ、かつ液体２８
がガラス板２９を通して観察されるとき、液体２８の光
学的密度は、各測定パッド１６について知られている液
体２８の深さに依存する。そして、光学的密度が深さと
関連づけられるとき、試験対象物上の深さの測定は、試
験対象物の特定部分における液体の光学的密度を測定す
ることにより行うことができる。
【００１４】図示された本実施形態において、液体２８
は、水の不透明度を変える物質、すなわち染料を含有す
る水である。当業者は、天然の色を有し、それゆえに天
然の不透明度を有する他の液体を本発明の装置において
使用できることを、その液体が色を有しかつ観測対象の
深さにおいて不透明ではないことを本発明における使用
のための唯一の要件として、認めるであろう。
は、水の不透明度を変える物質、すなわち染料を含有す
る水である。当業者は、天然の色を有し、それゆえに天
然の不透明度を有する他の液体を本発明の装置において
使用できることを、その液体が色を有しかつ観測対象の
深さにおいて不透明ではないことを本発明における使用
のための唯一の要件として、認めるであろう。
【００１５】従来技術のタイヤのハイドロプレーニング
装置においては、水中蛍光染料が液体２８として使用さ
れている。図５において、測定感度を計測するためのこ
のような水中蛍光染料に対して、輝度対水深のグラフが
与えられている。このグラフから分かるように、この液
体に関しては、感度は０.０１インチ（０.２５４ｍｍ）
未満である。
装置においては、水中蛍光染料が液体２８として使用さ
れている。図５において、測定感度を計測するためのこ
のような水中蛍光染料に対して、輝度対水深のグラフが
与えられている。このグラフから分かるように、この液
体に関しては、感度は０.０１インチ（０.２５４ｍｍ）
未満である。
【００１６】ここで図６を参照すると、タイヤのハイド
ロプレーニング試験の図を用いると、本発明の測定方法
では、タイヤ３０を様々な速度でガラス板２９上を走行
させ得るのであり、タイヤ３０の空隙領域３２下の液体
２８の測定を用いて、どのくらいの量のトレッドが、ま
たトレッドのどの部分が、各速度においてガラス板２９
の上の液体２８によって浮揚されるのかを分析すること
ができ、かつトレッドがガラス板２９から離れる量の正
確な測定を行うことができる。
ロプレーニング試験の図を用いると、本発明の測定方法
では、タイヤ３０を様々な速度でガラス板２９上を走行
させ得るのであり、タイヤ３０の空隙領域３２下の液体
２８の測定を用いて、どのくらいの量のトレッドが、ま
たトレッドのどの部分が、各速度においてガラス板２９
の上の液体２８によって浮揚されるのかを分析すること
ができ、かつトレッドがガラス板２９から離れる量の正
確な測定を行うことができる。
【００１７】当業者は、本発明の測定装置が、ボートの
船体形状の観測のような、タイヤ試験以外の実用性を有
することを認識するであろう。
船体形状の観測のような、タイヤ試験以外の実用性を有
することを認識するであろう。
【００１８】才能のある人が訓練をして、視覚での観測
により深さの相関性を求めることは可能であろうが、当
業者は、光学スキャナーを使用することにより自動的に
結果が得られ、かつ光学スキャナーから得られるデータ
がコンピューターを用いて関連付けられ、かつ自動的に
分析されることができることを認識するであろう。ま
た、そのデータを、ガラス板２９を観測することによ
り、またはガラス板２９、測定装置１０および試験対象
物の写真もしくはビデオテープを分析することにより、
直接的に収集することができることは明らかであろう。
により深さの相関性を求めることは可能であろうが、当
業者は、光学スキャナーを使用することにより自動的に
結果が得られ、かつ光学スキャナーから得られるデータ
がコンピューターを用いて関連付けられ、かつ自動的に
分析されることができることを認識するであろう。ま
た、そのデータを、ガラス板２９を観測することによ
り、またはガラス板２９、測定装置１０および試験対象
物の写真もしくはビデオテープを分析することにより、
直接的に収集することができることは明らかであろう。
【図１】本発明の、液体の深さを測定する測定装置を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】本発明の、液体の深さを測定する測定装置を示
す破断側面図である。
す破断側面図である。
【図３】本発明の、液体の深さを測定する測定装置の接
触面を示す図である。
触面を示す図である。
【図４】ガラス板上の液体に浸された本発明の液体の深
さを測定する測定装置を示す図である。
さを測定する測定装置を示す図である。
【図５】液体が水である場合において、その液体に添加
された特定の染料に関するコントラスト感度を示す図で
ある。
された特定の染料に関するコントラスト感度を示す図で
ある。
【図６】ガラス板上の、染料で染色された液体を通過す
るタイヤを示す図である。
るタイヤを示す図である。
１０ 測定装置 １２ 基部 １４，１６ 測定パッド １８ 取手組立体 ２０ 取手 ２１ ボルト ２２ 接触面 ２３ 周囲 ２４ 切欠き ２５ 窪み領域 ２６ ばね ２８ 液体 ３０ タイヤ
フロントページの続き (71)出願人 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅ ｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ.
Claims (6)
- 【請求項１】 液体の深さを光学的に測定するための測
定取付具であって、 基部であって、該基部の第１の側の周囲を取り囲む平坦
な接触面および前記周囲の内側に形成された窪み領域か
らなる基部と、 前記窪み領域の中に形成された様々な高さの複数の測定
マーカーであって、少なくとも一つの測定マーカーに
は、平坦な面上に置かれたときに前記測定マーカーが前
記周囲を取り囲む前記接触面と同じ高さを有するように
ばねで荷重がかけられている複数の測定マーカーとを有
する液体の深さを光学的に測定するための測定取付具。 - 【請求項２】 ばねで荷重がかけられている種々の測定
マーカーが種々のばね圧力で負荷をかけられている請求
項１に記載の液体の深さを光学的に測定するための測定
取付具。 - 【請求項３】 試験装置における液体の深さを光学的に
測定する方法であって、 液体を使用する試験手続の間中液体の深さを一定の高さ
に維持するためのガラス板を試験装置に備えるステップ
と、 前記液体を完全に不透明にすることなく、ある水準の不
透明度をもたらす種類で濃度の試薬を前記液体に随意に
添加するステップと、 基部であって、該基部の第１の側の周囲を取り囲む平坦
な接触面および前記周囲の内側に形成された窪み領域か
らなる基部と、前記窪み領域の中に形成された様々な高
さの複数の測定マーカーとを有する測定取付具を、前記
ガラス板の上に設置するステップと、 前記測定取付具を前記試験装置の前記ガラス板を通して
観察するステップと、測定マーカーに近接する前記液体
の不透明度と前記マーカーの深さの相関関係を打ち立て
るステップとを有する試験装置における液体の深さを光
学的に測定する方法。 - 【請求項４】 計測される試験対象物を、前記試験装置
中の前記液体を通過させるステップと、 前記試験対象物を、前記試験装置の前記ガラス板を通し
て観察するステップと、 前記試験対象物のまわりの前記液体の様々な深さを測定
するために、前記試験対象物のまわりの前記液体の光学
特性を、前記測定取付具上の測定マーカーのまわりの液
体の光学特性と関連づけるステップとをさらに有する請
求項３に記載の試験装置における液体の深さを光学的に
測定する方法。 - 【請求項５】 多数の測定マーカーに種々のばね圧力で
ばねにより荷重をかけ、前記ガラス板上におけるばねに
より荷重がかけられた測定マーカーの不透明度と加えら
れたばね圧力の相関関係を打ち立てるステップをさらに
有する請求項３に記載の試験装置における液体の深さを
光学的に測定する方法。 - 【請求項６】 被試験タイヤ上の種々の突起の不透明度
を、ばねで荷重がかけられた測定マーカーに負荷される
種々の圧力に関して確立された不透明度と関連づけるス
テップをさらに有する請求項５に記載の試験装置におけ
る液体の深さを光学的に測定する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/804,721 US5777731A (en) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Calibration of optical properties to measure depth of a liquid |
| US08/804721 | 1997-02-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10239136A true JPH10239136A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=25189663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10037168A Pending JPH10239136A (ja) | 1997-02-21 | 1998-02-19 | 液体の深さを光学的に測定するための測定取付具および方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5777731A (ja) |
| JP (1) | JPH10239136A (ja) |
| BR (1) | BR9800702A (ja) |
| FR (1) | FR2760087B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012154858A (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-16 | Bridgestone Corp | タイヤ形状計測方法及びタイヤ形状計測装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6661506B2 (en) | 2000-08-24 | 2003-12-09 | Og Technologies, Inc. | Engine bearing inspection system |
| GB2378242B (en) * | 2001-06-26 | 2005-08-03 | Univ Hull | Depth and concentration estimation |
| US6546791B2 (en) | 2001-08-08 | 2003-04-15 | Bridgestone/Firestone North American Tire, Llc | Indoor hydroplaning test apparatus and method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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