JPH11134430A - タイヤの凹凸パターン読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で且つ読取精度の高いタイヤの凹凸パタ
ーン読取装置を提供する。 【解決手段】 半導体レーザ７２によって、凹凸バーコ
ード２の凹部２ｃが形成する溝に対してほぼ直角をなす
所定波長の平行光線を斜め上方から全てのバーに同時に
照射し、凹凸バーコード２からの反射光を、平行光線の
波長を透過帯域に含む帯域フィルタ７３を通して直接イ
メージセンサ７４で受光し画像データとして出力する。
さらに、この画像データを演算処理部８に取り込み、演
算処理部８によって、取り込んだ画像データに二値化処
理及び白／黒反転処理を施した画像データを用いて凹凸
バーコード２のコード読取りを行う凹凸パターン読取装
置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤに刻印され
た凹凸パターンの表すコード列を読み取るタイヤの凹凸
パターン読取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、タイヤの種類が増加すると共に、
外観形状が酷似したタイヤが増えたため、タイヤの種類
を判別する方法として、タイヤサイドウォール上に所定
の長さと幅を有する凹凸部を複数併設してなる凹凸パタ
ーンを刻印してバーコード（以下、凹凸バーコードと称
する）を表し、この凹凸パターンによってタイヤの種類
を判別する方法が用いられている。

【０００３】このような判別方法に係る技術としては、
特開昭５２−１４６８２号公報に開示される「タイヤ判
別方法」（以下、第１従来技術と称する）、特開昭５８
−１４２７７号公報に開示される「タイヤの選別装置」
（以下、第２従来技術と称する）等が知られている。

【０００４】前記第１従来技術に開示される凹凸パター
ン読取装置では、図２に示すように、タイヤ２１に刻印
された凹凸バーコード２１ａに対して投光器２２から平
行光線２３が照射され、凹凸バーコード２１ａからの反
射光がミラー２４によって反射されてイメージセンサ２
５に入射される。イメージセンサ２５は、自己走査型フ
ォトアレイによって凹凸バーコード２１ａを読取り、こ
れを直列ディジタル信号に変換してデコーダ２６に出力
する。イメージセンサ２５から出力された直列ディジタ
ル信号をデコーダ２６によりデコードした後、プロセッ
サ２７がバーコードを解読してタイヤの種類を判別す
る。

【０００５】また、前記第２の従来技術に開示される凹
凸パターン読取装置では、図３に示すように、タイヤ３
１を回転させながら、タイヤ３１に刻印された凹凸バー
コード３１ａに対してレーザ発振器３２からスポットレ
ーザ光３３を照射し、凹凸バーコード３１ａからの反射
光を集光レンズ３４を介して位置検出器３５に入射す
る。位置検出器３５は、光電変換素子を用いた一次元型
の半導体位置検出器であり、直線的に移動する光スポッ
トの位置を連続した電気信号として変換回路３６に出力
する。変換回路３６は、入力した電気信号をディジタル
信号に変換してタイヤ識別装置３７に出力する。変換回
路３６から出力されたディジタル信号に基づいて、タイ
ヤ識別装置３７はバーコードを解読してタイヤの種類を
判別する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た第１の従来技術における凹凸パターン読取装置におい
ては、凹凸バーコード２１ａからの反射光をミラー２４
によって再度反射させてイメージセンサ２５に入射して
いるため、光の屈折や干渉を引き起こしたり、外乱光が
混入して、読取精度が低下することがあった。さらに、
凹凸バーコードの読取時にタイヤを回転させなければな
らないので、装置が大型化するという問題点があった。

【０００７】また、第２の従来技術における凹凸パター
ン読取装置においては、凹凸バーコード３１ａによる反
射光（スポット光）の変位を位置検出器３５によって検
出するために、タイヤ３１を回転させているので、装置
が大型化するという問題点があった。

【０００８】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、小型
で且つ読取精度の高いタイヤの凹凸パターン読取装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために請求項１では、タイヤの所定位置における
パターン形成面に所定の長さと幅を有する凹凸部を、該
凹凸部の幅方向にタイヤの種類に応じて複数併設して所
定のコードを表した凹凸パターンから前記コードを読み
取るタイヤの凹凸パターン読取装置において、前記パタ
ーン形成面に対して所定角度方向から前記凹凸部の長さ
方向に対してほぼ直角をなす所定波長の平行光線を、前
記凹凸パターンの全ての凹凸部に亘って少なくとも凹凸
部の長さ方向の一部に同時に照射する光源と、前記平行
光線の波長を含む所定の波長帯域内の光を透過させる帯
域フィルタと、前記平行光線が照射された前記凹凸パタ
ーンからの反射光を前記帯域フィルタを通して直接受光
し、少なくとも前記凹凸部の幅方向に所定の解像度をも
って検出した反射光強度をディジタルデータとして出力
するイメージセンサと、前記イメージセンサから出力さ
れるディジタルデータを用いて前記凹凸パターンの表す
コードの読取りを行うコード読取手段とを備えたタイヤ
の凹凸パターン読取装置を提案する。

【００１０】該タイヤの凹凸パターン読取装置によれ
ば、光源によって、タイヤのパターン形成面に対して所
定の角度方向から凹凸パターンに凹凸部の長さ方向に対
してほぼ直角をなす所定波長の平行光線が、全ての凹凸
部に亘って少なくとも凹凸部の長さ方向の一部に同時に
照射される。さらに、前記凹凸パターンからの反射光は
帯域フィルタを介して直接イメージセンサに入射され
る。さらに、前記イメージセンサから出力されるディジ
タルデータを用いて、コード読取手段により、前記凹凸
パターンの表すコードの読取りが行われる。

【００１１】ここで、前記凹凸パターンの形成面に対し
て所定角度方向から凹凸部の長さ方向に対してほぼ直角
をなすように前記平行光線が照射されるので、前記イメ
ージセンサに入射される反射光は前記凹凸パターンの凹
凸部に対応した縞模様に光強度が変化したものとなる。

【００１２】また、前記凹凸パターンからの反射光は、
帯域フィルタを介して前記イメージセンサに入射される
ため、前記イメージセンサには、前記平行光線の波長を
含む透過波長帯域内の光のみが入射され、該透過波長帯
域外の光はイメージセンサに入射されることがなくな
る。

【００１３】また、請求項２では、請求項１記載のタイ
ヤの凹凸パターン読取装置において、前記イメージセン
サは、前記凹凸パターンからの反射光強度を撮像対象位
置の座標に対応させた画像データとして出力し、前記コ
ード読取手段は、前記画像データを二値化する二値化手
段と、該二値化された画像データを用いて前記凹凸パタ
ーンのコード解析を行うコード解析手段とを有するタイ
ヤの凹凸パターン読取装置を提案する。

【００１４】該タイヤの凹凸パターン読取装置によれ
ば、前記イメージセンサは前記凹凸パターンからの反射
光強度を撮像対象位置の座標に対応させた画像データと
して出力する。イメージセンサから出力された画像デー
タは、二値化手段によって二値化される。これにより、
前記凹凸パターンの凹凸及び凹凸の幅が明確に識別可能
となる。さらに、コード解析手段により、該二値化され
た画像データを用いて前記凹凸パターンのコード解析が
行われる。

【００１５】また、請求項３では、請求項１または２記
載のタイヤの凹凸パターン読取装置において、前記光源
がレーザダイオードからなるタイヤの凹凸パターン読取
装置を提案する。

【００１６】該タイヤの凹凸パターン読取装置によれ
ば、レーザダイオードから所定の単一波長の平行光線が
前記凹凸パターンに照射される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。図１は、凹凸パターンとして凹凸
バーコードが刻印されたタイヤを示す平面図である。図
において、１はタイヤで、その側面（サイドウォール）
上には凹凸バーコード２が刻印されている。凹凸バーコ
ード２は、例えば８×１ｃｍ程度の大きさを有し、図４
の断面図に示すように、複数の幅広の凸部２ａと幅狭の
凸部２ｂが一定幅の凹部２ｃを挟んで並設されてなり、
幅広凸部２ａを論理値「１」、幅狭凸部２ｂを論理値
「０」とする２進符号（図示の例では２ out of ５コー
ド）のパターンとなっている。

【００１８】前述の凹凸バーコード２の刻印方法として
は、例えば、図５に示すような幅の異なった凹部３ａ，
３ｂ、即ち凹凸バーコード２の凸部２ａ，２ｂに対応し
た幅の凹部３ａ，３ｂが形成されているステンシル３
を、タイヤ製造時においてタイヤモールドにねじ止めし
ておけば良い。これにより、加硫時において、ステンシ
ル３に対応した凹凸バーコード２がタイヤのサイドウォ
ールに刻印される。

【００１９】図６は、本実施形態における凹凸パターン
読取装置を示す構成図である。図において、６は凹凸パ
ターン読取装置で、センサ部７と演算処理部８から構成
されている。

【００２０】センサ部７は、持ち運び可能なハンディー
型の筐体７１内に設けられた半導体レーザ７２、帯域フ
ィルタ７３、及びイメージセンサ７４から構成されてい
る。

【００２１】筐体７１には、第１開口部７１ａと第２開
口部７１ｂが形成されており、第１開口部７１ａの内側
に半導体レーザ７２が固定され、第１開口部７１ａから
外部に向けて開口面にほぼ直角な方向に平行光線を射出
できるようになっている。

【００２２】さらに、筐体７の第２開口部７１ｂの内側
には、第２開口部７１ｂからの入射光を受光できるよう
にイメージセンサ７４が配置されると共に、イメージセ
ンサ７４の入射光面を覆うように帯域フィルタ７３が固
定されている。

【００２３】また、筐体７１は、第２開口部７１ｂの開
口面に対して第１開口部７１ａの開口面が所定の鈍角を
なし、第２開口部７１ａの開口面に対向して所定距離の
位置に平行に置かれた凹凸バーコード２に対して、半導
体レーザ７２から射出された平行光が凹凸バーコード２
の全ての凹凸部２ａ，２ｂ，２ｃに亘って少なくとも凹
凸部２ａ，２ｂ，２ｃの長さ方向の一部に同時に照射さ
れるように設定されている。これにより、半導体レーザ
７２によって凹凸バーコード２に照射された平行光は、
凹凸バーコード２を含むタイヤサイドウォールによって
反射され、第２開口部７１ｂ及び帯域フィルタ７３を透
過してイメージセンサ７４に入射される。

【００２４】半導体レーザ７２は、例えば射出光波長６
７０ｎｍのレーザダイオードを備え、このレーザダイオ
ードから第１開口部７１ａを通して平行光が射出され
る。

【００２５】帯域フィルタ７３は、帯域透過型の光フィ
ルタであり、半導体レーザ７２から射出された平行光の
波長、即ち６７０ｎｍの波長を中心とする所定帯域内の
波長を有する光のみを透過する。

【００２６】イメージセンサ７４は、例えば、周知のモ
ノクロＣＣＤカメラからなり、各ピクセル毎に多段階の
輝度階調を有する画像データを出力する。これにより、
イメージセンサ７４は、帯域フィルタ７３を透過して入
射した光によって凹凸バーコード２の画像を捉え、この
画像データを出力する。この凹凸バーコード２の画像に
おいては、凸部２ａ，２ｂの輝度が凹部２ｃの輝度より
も高くなる。

【００２７】演算処理部８は、二値化処理部８１、白／
黒反転処理部８２、コード解析部８３及びタイヤ種類識
別部８４から構成されている。

【００２８】二値化処理部８１は、イメージセンサ７４
から出力された画像データを取り込み、この画像データ
の各ピクセル毎の輝度を所定の閾値で分けて明暗の２値
（白と黒）で表した２値画像データを生成して出力す
る。これにより、凹凸バーコード２の凸部２ａ，２ｂが
明（白）となり、凹部２ｃが暗（黒）となる。

【００２９】白／黒反転処理部８２は、二値化処理部８
１から出力された２値画像データをを取り込み、この２
値画像データの各ピクセルの明暗、即ち白黒を反転させ
た反転画像データを生成して出力する。これにより、反
転画像データにおいては、凹凸バーコード２の凸部２
ａ，２ｂが暗（黒）となり、凹部２ｃが明（白）とな
る。

【００３０】コード解析部８３は、白／黒反転処理部８
２から出力された反転画像データを取り込み、周知のパ
ターン認識処理を行い、反転画像データからバーコード
を読み取り、コード列を数字列に変換して出力する。

【００３１】タイヤ種類識別部８４は、コード解析部８
３から出力された数字列を入力し、この数字列と予め記
憶されているタイヤ種別毎の数字列とを比較して、入力
した数字列が表すタイヤ種別を選定してこれを表示器に
表示する。

【００３２】前述の構成よりなる凹凸バーコード読取装
置６によれば、タイヤ１に刻印された凹凸バーコード２
を読み取る際には、読み取り操作員等によってセンサ部
７を前述したように凹凸バーコード２に対向させる。

【００３３】これにより、半導体レーザ７２によって凹
凸バーコード２に対して斜め上方から凹凸バーコード２
の溝に対してほぼ直角をなす平行光線が、凹凸バーコー
ド２の全てのバーに対して同時に照射される。

【００３４】凹凸バーコード２からの反射光は帯域フィ
ルタ７３を介して直接イメージセンサ７４に入射され
る。

【００３５】ここで、凹凸バーコード２に対して斜め上
方から凹凸バーコード２の凸部２ａ，２ｂと凹部２ｃに
よって形成される溝に対してほぼ直角をなすように平行
光線が照射されるので、イメージセンサ７４に入射され
る反射光は、凹凸バーコード２の凹凸に対応した縞模様
に光強度が変化したものとなる。

【００３６】また、凹凸バーコード２からの反射光は、
帯域フィルタ７３を介してイメージセンサ７４に入射さ
れるため、イメージセンサ７４には、平行光線の波長、
即ち前述した６７０ｎｍの波長を含む透過波長帯域内の
光のみが入射され、透過波長帯域外の光はイメージセン
サに入射されることがなくなるので、外乱光等のノイズ
となる光がイメージセンサに入射されることがなくな
り、凹凸バーコード２の鮮明な画像を得ることができ、
読み取り精度が向上する。

【００３７】さらに、凹凸バーコード２からの反射光は
帯域フィルタ７３を介して直接イメージセンサ７４に入
射されるので、光の屈折や干渉を引き起こすことがな
く、これら光の屈折や干渉による読取精度の低下を招く
ことがない。

【００３８】一方、イメージセンサ７４から出力された
画像データは、演算処理部８の二値化処理部８１によっ
て二値化される。これにより、凹凸バーコード２の凹凸
及び凹凸の幅がさらに明確に識別可能となる。さらに、
前述した白／黒反転処理が行われた後、コード解析部８
３により、二値化され白黒反転された画像データを用い
て凹凸バーコード２のコード解析が行われ、バーコード
のコード列は数字列に変換され、タイヤ種類識別部８４
によって、この数字列が表すタイヤ種別が選定されて表
示器に表示される。

【００３９】前述したように、本実施形態の凹凸パター
ン読取装置によれば、光の屈折や干渉を引き起こすこと
がなく、さらに外乱光の混入も阻止できるので、読取精
度の向上を図ることができる。

【００４０】また、第２の従来技術のようにタイヤを回
転させる必要がないので、装置を小型化することができ
る。

【００４１】尚、本実施形態の構成は一例であり、本発
明がこれに限定されることはない。

【００４２】また、本発明の凹凸パターン読取装置は、
周知の白黒ラベルバーコードの読取りを行うことも可能
であり、凹凸パターンの読取りと白黒ラベルバーコード
の読取りを並行して行うことができるため、タイヤ等の
生産工程における本装置の適用範囲を拡大できることは
言うまでもないことである。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
よれば、光源から射出された所定波長の平行光線が凹凸
パターンの全ての凹凸部に亘って少なくとも凹凸部の長
さ方向の一部に同時に照射され、該凹凸パターンからの
反射光がイメージセンサに入射されるため、イメージセ
ンサによって同時に凹凸パターンの表すコードの全ての
イメージを取得することができるので、従来例のように
タイヤを回転させる必要がなく、装置の小型化を図るこ
とができる。さらに、前記凹凸パターンからの反射光を
帯域フィルタを介して直接イメージセンサに入射してい
るので、前記イメージセンサには前記平行光線の波長を
含む透過波長帯域内の光のみが入射され、該透過波長帯
域外の光、例えば外乱光等はイメージセンサに入射され
ることがなくなると共に光の屈折や干渉の発生を防止で
きるため凹凸パターンの表すコードの読取精度の向上を
図ることができる。

【００４４】また、請求項２によれば、上記の効果に加
えて、イメージセンサからは前記凹凸パターンからの反
射光強度が前記撮像対象位置の座標に対応させた画像デ
ータとして出力されると共に、前記イメージセンサから
出力された画像データが、二値化手段によって二値化さ
れるので、前記凹凸パターンの凹凸及び凹凸の幅が明確
に識別可能となり、凹凸パターンの表すコードの読取精
度をさらに向上させることができる。

【００４５】また、請求項３によれば、上記の効果に加
えて、光源としてレーザダイオードを用いることにより
容易に平行光線を得ることができる。さらに、光源とし
てレーザダイオードを用いることにより平行光線の波長
を単一波長に特定することができるので、帯域フィルタ
の透過波長帯域を狭帯域に設定することができ、外乱光
の影響をさらに低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る凹凸バーコードが刻印されたタイ
ヤを示す平面図

【図２】従来例の凹凸パターン読取装置を示す構成図

【図３】他の従来例の凹凸パターン読取装置を示す構成
図

【図４】本発明の一実施形態における凹凸バーコードを
示す断面図

【図５】凹凸部を有するステンシルの一例を示す平面図

【図６】本発明の一実施形態における凹凸パターン読取
装置を示す構成図

【符号の説明】

１…タイヤ、２…凹凸バーコード、２ａ…幅広凸部、２
ｂ…幅狭凸部、２ｃ…凹部、３…ステンシル、３ａ，３
ｂ…凹部、６…凹凸パターン読取装置、７…センサ部、
８…演算処理部、７１…筐体、７１ａ…第１開口部、７
１ｂ…第２開口部、７２…半導体レーザ、７３…帯域フ
ィルタ、７４…イメージセンサ、８１…二値化処理部、
８２…白／黒反転処理部、８３…コード解析部、８４…
タイヤ種類識別部。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０６Ｋ 19/06 Ｇ０６Ｋ 19/06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤの所定位置におけるパターン形成
   面に所定の長さと幅を有する凹凸部を、該凹凸部の幅方
   向にタイヤの種類に応じて複数併設して所定のコードを
   表した凹凸パターンから前記コードを読み取るタイヤの
   凹凸パターン読取装置において、 前記パターン形成面に対して所定角度方向から前記凹凸
   部の長さ方向に対してほぼ直角をなす所定波長の平行光
   線を、前記凹凸パターンの全ての凹凸部に亘って少なく
   とも凹凸部の長さ方向の一部に同時に照射する光源と、 前記平行光線の波長を含む所定の波長帯域内の光を透過
   させる帯域フィルタと、 前記平行光線が照射された前記凹凸パターンからの反射
   光を前記帯域フィルタを通して直接受光し、少なくとも
   前記凹凸部の幅方向に所定の解像度をもって検出した反
   射光強度をディジタルデータとして出力するイメージセ
   ンサと、 前記イメージセンサから出力されるディジタルデータを
   用いて前記凹凸パターンの表すコードの読取りを行うコ
   ード読取手段とを備えたことを特徴とするタイヤの凹凸
   パターン読取装置。
2. 【請求項２】 前記イメージセンサは、前記凹凸パター
   ンからの反射光強度を撮像対象位置の座標に対応させた
   画像データとして出力し、 前記コード読取手段は、前記画像データを二値化する二
   値化手段と、該二値化された画像データを用いて前記凹
   凸パターンのコード解析を行うコード解析手段とを有す
   ることを特徴とする請求項１記載のタイヤの凹凸パター
   ン読取装置。
3. 【請求項３】 前記光源がレーザダイオードからなるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤの凹凸パタ
   ーン読取装置。