KR102101646B1

KR102101646B1 - 타이어 시험 장치

Info

Publication number: KR102101646B1
Application number: KR1020207005422A
Authority: KR
Inventors: 유키히사 이토; 요이치 가네코; 가즈키 기도; 가즈키 오카모토; 도루 츠다
Original assignee: 가부시끼가이샤 에이 엔드 디
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2020-04-17
Also published as: WO2020059490A1; KR20200035084A; JP6467104B1; US20200400533A1; EP3686572A1; EP3686572A4; JP2020046383A; US20210302273A1; CN111247412B; EP3686572B1; CN111247412A

Abstract

타이어 시험 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
드럼형 타이어 시험 장치이며, 타이어 시험 장치는, 외주면에 투과부를 갖는 드럼과, 드럼의 내측으로부터 투과부를 통해 타이어의 접지면을 촬영하는 촬영 장치와, 타이어가 투과부에 접지하였을 때의 접지면을 촬영 장치로 촬영하는 접지면 촬영 처리부와, 촬영한 타이어의 접지면의 화상 정보에 대해 에지화 처리를 행하는 에지화 처리부와, 에지화 처리를 한 화상 정보에 대해, 소정의 분해능의 조건을 충족하는 영역으로 분할 처리를 행하는 분할 처리부와, 분할된 영역을 사용하여 매칭 처리를 행하는 매칭 처리부와, 매칭 처리의 결과와 드럼의 회전량에 의한 접지면 이동량을 사용하여 슬립양을 산출하는 슬립양 산출 처리부를 구비하는 타이어 시험 장치이다.

Description

타이어 시험 장치

본 발명은, 타이어 시험 장치에 관한 것이다.

자동차 등에 사용되는 타이어의 마모 시험에서는, 타이어에 가해지는 힘(접지력)과 타이어의 슬립양을 승산하여, 마모 에너지를 산출함으로써 행해진다. 그리고 종래, 접지력의 계측은, 예를 들어 노면에 접지력을 계측하기 위한 센서를 묻음으로써 행하고 있다. 또한 슬립양은 타이어의 접지면을 촬영하여 화상 처리를 행함으로써 구하고 있다.

이러한 종래 기술로서, 예를 들어 하기 특허문헌 1이 있다.

특허문헌 1에서는 노면에 카메라와 투명한 환봉을 묻고, 환봉의 주위에 압력 센서를 설치함으로써, 접지력의 계측과 타이어의 접지면의 촬영을 행하고 있다.

일본 특허 공개 제2005-214860호 공보

특허문헌 1에서는, 촬영한 화상의 일부분을 모델화하고, 그 모델화를 하는 범위에 대해 패턴 매칭을 함으로써 슬립양을 특정하고 있다. 그러나 이 모델화를 하는 범위의 설정은, 오퍼레이터 등의 수작업에 의해 행해지지만, 어떠한 범위를 설정하느냐는 어렵다고 하는 과제가 있다.

즉, 모델화를 하는 범위를 좁게 설정하면 화상에 있어서의 특징 부분이 적기 때문에, 패턴 매칭의 정밀도가 저하된다. 한편, 모델화를 하는 범위를 넓게 설정하면, 그 범위가 촬영을 한 화상으로부터 비어져 나와 버려, 패턴 매칭을 행할 수 없다고 하는 과제가 있다. 특히, 타이어를 드럼에 접촉시켜 회전시키면서 타이어를 촬영하는 드럼식 타이어 시험 장치의 경우, 타이어의 촬영 위치가 드럼의 회전과 함께 이동한다는 점에서, 패턴 매칭의 처리가 어렵다고 하는 과제가 있다.

그래서 본 발명자는 상기 과제에 비추어, 본 발명의 타이어 시험 장치를 발명하였다.

제1 발명은, 드럼형 타이어 시험 장치이며, 상기 타이어 시험 장치는, 외주면에 투과부를 갖는 드럼과, 상기 드럼의 내측으로부터 상기 투과부를 통해 타이어의 접지면을 촬영하는 촬영 장치와, 상기 타이어가 상기 투과부에 접지하였을 때의 접지면을 상기 촬영 장치로 촬영하는 접지면 촬영 처리부와, 상기 촬영한 타이어의 접지면의 화상 정보에 대해 에지화 처리를 행하는 에지화 처리부와, 상기 에지화 처리를 한 화상 정보에 대해, 소정의 분해능의 조건을 충족하는 영역으로 분할 처리를 행하는 분할 처리부와, 상기 분할된 영역을 사용하여 매칭 처리를 행하는 매칭 처리부와, 상기 매칭 처리의 결과와 상기 드럼의 회전량에 의한 접지면 이동량을 사용하여 슬립양을 산출하는 슬립양 산출 처리부를 구비하는 타이어 시험 장치이다.

본 발명을 사용함으로써, 슬립양을 산출하기 위한 화상 정보의 매칭 처리를 행할 때의 분할 처리를, 자동적이면서 적절하게 설정할 수 있다.

상술한 발명에 있어서, 상기 분할 처리부는, 상기 에지화 처리를 한 화상 정보를 미리 정한 크기의 영역으로 분할을 하고, 상기 분할을 한 영역에서, 그 영역에 있어서의 휘점 화소 수가 소정의 역치 미만이 될 때까지 영역의 분할을 반복하는 처리를 행하는, 타이어 시험 장치와 같이 구성할 수 있다.

매칭 처리는, 에지화한 화상 정보를 사용하여 행한다. 그 때문에, 휘점 화소 수가 소정의 역치 이상이거나 하여, 휘점 화소에 관한 소정 조건을 충족하지 않는 경우에는, 원하는 분해능을 얻을 수 없다. 그 때문에, 원하는 분해능을 얻기 위해, 휘점 화소가 소정의 조건을 충족할 때까지 영역의 분할을 반복하는 것이 바람직하다.

상술한 발명에 있어서, 상기 매칭 처리부는, 상기 분할한 영역과, 그 영역과는 다른 시간에 있어서의 에지화 처리를 한 타이어의 접지면의 화상 정보의 매칭 처리를 행하는, 타이어 시험 장치와 같이 구성할 수 있다.

본 발명에 의해, 밟기 시작해서 차낼 때까지의 슬립을 시계열로 매칭할 수 있기 때문에, 타이어 곡률 반경의 영향을 받기 어려워, 슬립양의 산출 오차를 적게 할 수 있다.

상술한 발명에 있어서, 상기 슬립양 산출 처리부는, 상기 분할된 영역에 있어서의 소정 위치의 점의 좌표와, 상기 매칭한 영역에 있어서의 대응점의 좌표를 연산함으로써 변위를 산출하고, 산출된 변위를 사용하여 슬립양을 산출하는, 타이어 시험 장치와 같이 구성할 수 있다.

접지면의 화상 정보를 사용하여 슬립양을 산출하기 위해서는 다양한 방법이 있지만, 본 발명의 처리를 실행하는 것이 바람직하다.

제1 타이어 시험 장치에 있어서는, 본 발명의 프로그램을 실행함으로써 그 제어를 실현할 수 있다. 즉, 컴퓨터를, 외주면에 투과부를 갖는 드럼의 내측으로부터 상기 투과부를 통해 타이어의 접지면을 촬영하는 촬영 장치로, 상기 타이어가 상기 투과부에 접지하였을 때의 접지면을 촬영하는 접지면 촬영 처리부, 상기 촬영한 타이어의 접지면의 화상 정보에 대해 에지화 처리를 행하는 에지화 처리부, 상기 에지화 처리를 한 화상 정보에 대해, 소정의 분해능의 조건을 충족하는 영역으로 분할 처리를 행하는 분할 처리부, 상기 분할된 영역을 사용하여 매칭 처리를 행하는 매칭 처리부, 상기 매칭 처리의 결과와 상기 드럼의 회전량에 의한 접지면 이동량을 사용하여 슬립양을 산출하는 슬립양 산출 처리부로서 기능시키는 프로그램이다.

본 발명의 타이어 시험 장치를 사용함으로써, 타이어의 슬립양을 산출하기 위한 화상의 패턴 매칭을 하는 범위의 설정을, 자동적이면서 적절하게 설정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 타이어 시험 장치의 일례의 전체를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 타이어 시험 장치의 센서 설치부 부근의 확대도다.
도 3은 본 발명의 타이어 시험 장치의 종단면 및 상방도다.
도 4는 본 발명의 타이어 시험 장치에 있어서, 촬영 장치에 의한 촬영과 센서에 의한 접지력의 계측을 행하는 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 타이어 시험 장치의 제어 컴퓨터의 하드웨어의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 제어 컴퓨터에 있어서의 처리 기능의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도다.
도 7은 본 발명의 타이어 시험 장치에 있어서의 처리 프로세스의 일례를 나타내는 흐름도다.
도 8은 타이어의 접지면을 촬영하는 상태와, 그것에 의해 얻어진 타이어 축의 각도 θ_T마다의 타이어의 접지면의 화상 정보를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 타이어의 접지면의 화상 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9의 화상 정보를 그레이 스케일화한 화상 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 에지화한 화상 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 에지화한 타이어의 접지면의 화상 정보를, 미리 정한 크기의 영역으로 분할하는 처리를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 휘점 화소 수에 기초하여 영역을 분할하는 처리를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 템플릿과 그 중심 좌표를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 다른 시간에 있어서의 에지화한 타이어의 접지면의 화상 정보와, 템플릿의 화상 정보를 매칭 처리하고, 대응하는 영역의 중심 좌표를 특정하는 처리를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 16은 에지화한 타이어의 접지면의 화상 정보에 슬립양을 중첩하여 표시한 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명의 타이어 시험 장치(1)의 외관의 일례를 도 1에 나타낸다. 또한 후술하는 접지력의 계측을 행하기 위한 센서 설치부 부근의 확대도를 도 2에 나타낸다.

타이어 시험 장치(1)는, 타이어(5)의 접지력의 계측 및 타이어(5)의 접지면을 촬영하기 위한 드럼식 시험 장치이다. 타이어 시험 장치(1)는, 드럼 축(13)을 중심으로 회전하는 드럼(10)의 외주면(드럼면)에, 시험 대상 타이어(5)를 접지시킴으로써 시험을 행한다. 드럼면의 일부에는, 타이어(5)의 접지력을 계측하기 위한 센서를 구비한 센서 설치부와, 촬영 장치(14)에 의한 촬영을 행하기 위한 투과부(11)를 구비하고 있다.

센서 설치부(12)에는, 3분력 센서(12a)(X축, Y축, Z축의 각 방향의 힘을 계측하는 센서(12a))를 복수 개, 예를 들어 80개 정도를, 드럼면의 폭 방향으로 설치하고 있다. 드럼 축(13)을 중심으로 드럼(10)이 회전하여, 타이어(5)의 표면(접지면)이 센서 설치부(12)의 센서(12a)에 접지함으로써, 그 접지력의 계측을 행한다. 3분력 센서(12a)로서는, 예를 들어 출원인이 제조하는 「FMS」(Force Matrix Sensor)를 이용할 수 있다.

투과부(11)는, 촬영 장치(14)가 투과부(11)에 접지하는 타이어(5)의 접지면을 촬영 가능하도록, 드럼(10)의 내측으로부터 외측이 투명한 재질로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어 강화 유리나 강화 플라스틱 등이 있지만, 그것들에 한정되지 않는다. 또한, 투과부(11)의 마찰 계수는, 드럼면과 동일 또는 근사한 마찰 계수의 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

드럼(10)의 하우징의 내측에는, 투과부(11)를 통해 타이어(5)의 접지면을 촬영하는 촬영 장치(14)를 마련한다. 바람직하게는, 드럼 축(13)과 투과부(11)를 잇는 직경 상에 촬영 장치(14)의 렌즈를 투과부(11)의 측을 향해 고정해 두고, 드럼(10)의 하우징의 내측으로부터 투과부(11)를 통해, 투과부(11)에 접지한 타이어의 타이어면을 촬영한다. 단, 거울 등의 반사 부재를 드럼(10)의 하우징의 내측에 마련하여, 촬영 장치(14)가 반사 부재 및 투과부(11)를 통해, 타이어(5)의 접지면을 촬영하도록 구성할 수도 있다.

타이어 시험 장치(1)는, 타이어 축(51)을 중심으로 하여 타이어(5)를 회동 가능하게 지지하는 타이어 지지 기구를 구비하고 있고, 타이어 지지 기구를 드럼(10)에 대해 전후로 이동시킴으로써, 타이어(5)를 드럼(10)의 외주면에 접지시키거나, 이격시키는 등의 제어가 가능하게 되어 있다. 또한 타이어 시험 장치(1)에서는, 드럼(10)의 회전축의 방향에 대해, 드럼(10) 또는 타이어(5)를 상대적으로 횡방향으로 이동 가능하게 제어한다.

드럼(10)을 회전시키기 위한 드럼 축(13), 타이어(5)를 회전시키기 위한 타이어 축(51)에는 각각 각도 인코더(로터리 인코더)가 마련되어 있고, 각각 기준점으로부터의 각도(드럼(10)이 기준점으로부터 회전한 각도 θ_D, 타이어(5)가 기준점으로부터 회전한 각도 θ_T)를 계측하고 있다. 또한 각도가 아니어도, 기준점으로부터의 회전 위치를 검출할 수 있는 방법이면, 어떠한 것이어도 된다.

타이어 시험 장치(1)는, 그 제어를 행하는 제어 컴퓨터(7)를 갖고 있다. 제어 컴퓨터(7)는, 프로그램의 연산 처리를 실행하는 CPU 등의 연산 장치(70)와, 정보를 기억하는 RAM이나 하드 디스크 등의 기억 장치(71)와, 정보를 표시하는 디스플레이 등의 표시 장치(73)와, 정보의 입력이 가능한 키보드나 마우스 등의 입력 장치(72)와, 연산 장치(70)의 처리 결과나 기억 장치(71)에 기억시키는 정보를 인터넷이나 LAN 등의 네트워크를 통해 송수신하는 통신 장치(74)를 갖고 있다.

컴퓨터가 터치 패널 디스플레이를 구비하고 있는 경우에는, 표시 장치(73)와 입력 장치(72)가 일체적으로 구성되어 있어도 된다. 터치 패널 디스플레이는, 예를 들어 태블릿형 컴퓨터나 스마트폰 등의 가반형 통신 단말기 등에서 이용되는 경우가 많지만, 그것에 한정되는 것은 아니다.

터치 패널 디스플레이는, 그 디스플레이 상에서, 직접, 소정의 입력 디바이스(터치 패널용 펜 등)나 손가락 등에 의해 입력을 행할 수 있다는 점에서, 표시 장치(73)와 입력 장치(72)의 기능이 일체화된 장치이다.

타이어 시험 장치(1)의 드럼면에 마련한 센서 설치부(12)의 센서(12a)와, 투과부(11)의 배치 관계는 고정적이다. 타이어(5)가 드럼(10)에 접지하는 경우의 타이어 축(51)의 각도(기준점으로부터의 각도)를 θ₀(θ_T＝θ₀)라고 하고, 촬영 장치(14)가 투과부(11)를 통해 타이어(5)의 접지면을 촬영 가능한 드럼 축(13)의 각도(기준점으로부터의 각도)를 θ₁(θ_D＝θ₁)이라고 한다. 또한, 촬영의 목표가 되는 타이어(5)의 접지면이 센서 설치부(12)의 센서(12a)에 접지할 때의 드럼 축(13)의 각도(기준점으로부터의 각도)를 θ₂(θ_D＝θ₂)라고 한다. 제어 컴퓨터(7)는, 타이어 시험 장치(1)의 드럼 축(13), 타이어 축(51)에 대해, θ_T＝θ₀와 θ_D＝θ₁, θ_T＝θ₀와 θ_D＝θ₂가 되는 타이밍이 발생(동기)하도록, 각 축의 회전을 제어한다. 이것을 모식적으로 나타내는 것이 도 4이다. 예를 들어, 도 4에 나타내는 바와 같이, 드럼 축(13)과 타이어 축(51)의 각 중심의 연장선 상에 기준점 A가 있는 경우, θ_T＝180도(θ₀＝180), θ_D＝0도(θ₁＝0), θ_D＝270도(θ₂＝270)가 된다. 그리고 θ_T＝180도, θ_D＝0도일 때에 촬영 장치(14)에 의해 투과부(11)를 통해 촬영한 타이어(5)의 접지면과, θ_T＝180도, θ_D＝270도일 때에 센서 설치부(12)의 센서(12a)로 계측한 접지력이, 타이어(5)의 동일한 접지면에 대한 정보가 된다. 또한, 도 4에서는, 드럼 축(13)의 각도 θ_D의 기준점, 타이어 축(51)의 각도 θ_T의 기준점이 동일한 경우를 나타냈지만, 각각 다른 점을 기준점으로 해도 된다.

일반적으로, 드럼(10)의 반경과 타이어(5)의 반경은 일치하지 않는다. 그래서, 드럼(10)과 타이어(5)의 동기를 취하기 위해서는, 상술한 바와 같이 드럼 축(13)이나 타이어 축(51)의 회전 속도를 제어하는 것이 하나의 방법으로 되어 있다.

또한, 드럼(10)과 타이어(5)의 동기의 다른 방법으로서는, 드럼 축(13)이나 타이어 축(51)의 회전 속도 자체를 제어하는 것이 아니라, 드럼 축(13)이나 타이어 축(51)을 임의의 회전수(회전수는 고정이어도 되고 가변이어도 됨)로 회전시키면서, 센서 설치부(12)의 센서(12a)에 의한 계측, 촬영 장치(14)에 의한 타이어(5)의 접지면의 촬영을 행해 두고, 계측 시점에서의 타이어 축(51)의 각도 θ_T와 드럼 축(13)의 각도 θ_D와 센서(12a)로 계측한 접지력, 계측 시점에서의 타이어 축(51)의 각도 θ_T와 드럼 축(13)의 각도 θ_D와 촬영한 화상 정보를 대응지어 기억시켜 둔다. 그리고 어느 타이어(5)의 접지면에 대한 접지력과 화상 정보는, 당해 처리 대상으로 하는 타이어(5)의 접지면의 타이어 축(51)의 각도 θ_T와, 그것에 대응하는 드럼 축(13)의 각도 θ_D에 기초하여 특정함으로써 얻을 수도 있다.

즉, 처리 대상으로 하는 타이어(5)의 접지면이 센서 설치부(12)의 센서(12a)나 투과부(11)에 접지할 때의 타이어 축(51)의 각도 θ_T가 θ₀가 되는 타이밍을 특정하고, 또한 타이어(5)가 드럼(10)의 투과부(11)에 접지할 때의 드럼 축(13)의 각도 θ_D가 θ₁이 되는 타이밍을 특정한다. 마찬가지로, 타이어(5)가 드럼(10)의 센서 설치부(12)에 있어서의 센서(12a)에 접지할 때의 드럼 축(13)의 각도 θ_D가 θ₂가 되는 타이밍을 특정한다. 그리고 드럼 축(13) 및 타이어 축(51)을 소정 시간 회전시킴으로써, 타이어 축(51)에 대해 0도≤θ_T≤360도, 드럼 축(13)에 대해 0도≤θ_D≤360도일 때의 타이어(5)의 접지면의 화상 정보, 타이어(5)의 접지력을 각각 취득, 계측해 두고, 소정의 역치 이상(예를 들어, 98％ 이상)의 각 데이터가 모아졌을 때, θ_T＝180도, θ_D＝0도일 때의 촬영 장치(14)에 의해 투과부(11)를 통해 촬영한 타이어(5)의 접지면의 화상 정보와, θ_T＝180도, θ_D＝270도일 때의 센서 설치부(12)의 센서(12a)로 계측한 접지력을 대응시키도록 한다.

도 6에, 제어 컴퓨터(7)에 있어서의 처리 기능의 일례를 모식적으로 블록도로 나타낸다. 제어 컴퓨터(7)의 연산 장치(70)에서는, 접지력 계측 처리부(700)와 접지면 촬영 처리부(701)와 에지화 처리부(702)와 분할 처리부(703)와 매칭 처리부(704)와 슬립양 산출 처리부(705)와 마모 에너지 산출 처리부(706)를 갖는다. 또한, 본 명세서에서는 타이어 시험 장치(1)를 제어하는 제어 컴퓨터(7)로 상술한 각 처리 기능을 실현하는 경우를 설명하지만, 타이어 시험 장치(1)를 제어하는 제어 컴퓨터(7)와는 다른 컴퓨터로 상기 각 처리 기능을 실현해도 된다.

접지력 계측 처리부(700)는, 드럼면에 설치한 센서 설치부(12)의 센서(12a)로 계측한 센서(12a)의 값과, 그때의 타이어 축(51)의 기준점으로부터의 각도 θ_T와, 드럼 축(13)의 기준점으로부터의 각도 θ_D를 계측한다. 계측한 센서(12a)의 값과 그때의 타이어 축(51)의 각도 θ_T와 드럼 축(13)의 각도 θ_D와 시간 t는 대응지어 기억 장치(71)에 기억시킨다.

접지면 촬영 처리부(701)는, 촬영 장치(14)를 사용하여, 드럼면에 설치한 투과부(11)를 통해, 투과부(11)에 접지한 타이어(5)의 접지면을 촬영한다. 촬영 장치(14)는, 투과부(11)를 통해 타이어(5)의 접지면을 촬영하기 때문에, 투과부(11)를 통한 촬영이 가능한 드럼 축(13)의 각도 θ₁(θ_D＝θ₁)일 때, 촬영 장치(14)로 투과부(11)를 통해 타이어(5)의 접지면을 촬영한다. 또한 촬영 장치(14)는 드럼 축(13)의 각도 θ₁일 때에 촬영하는 것뿐만 아니라, 항상 촬영을 해 두어, 그때의 드럼 축(13)의 각도 θ_D, 타이어 축(51)의 각도 θ_T와 대응시켜 두고, 드럼 축(13)의 각도 θ₁일 때 화상 정보를 추출하도록 해도 된다.

접지면 촬영 처리부(701)는, 바람직하게는, 타이어(5)의 전체 주위(타이어 축(51)의 각도가 0도≤θ_T≤360도)의 접지면을 촬영하고 있는 것이 바람직하다. 촬영한 타이어면의 화상 정보는, 시간 t와 타이어 축(51)의 각도 θ_T에 대응지어 기억 장치(71)에 기억시킨다.

에지화 처리부(702)는, 접지면 촬영 처리부(701)로 촬영한 화상 정보에 대해 에지 검출하는 에지화 처리를 실행한다. 에지 검출 처리란, 화상 정보에 포함되는 윤곽을 검출하기 위한 처리이며, 다양한 공지의 방법이 있다. 예를 들어 화상 정보의 각 화소값의 변화(구배)를 미분 등으로 산출함으로써, 에지를 검출할 수 있다. 본 발명에서는, 타이어(5)의 접지면을 촬영하고 있기 때문에, 타이어(5)의 접지면의 윤곽(트레드 패턴)을 검출하게 된다.

분할 처리부(703)는, 어느 접지면(어느 타이어 축(51)의 각도)에 있어서의, 에지화 처리부(702)에서 에지화한 화상 정보를 미리 정한 크기의 영역으로 분할을 한다. 그리고 각 영역에 있어서의 휘점 화소 수가 소정의 역치 이상이면, 다시 그 영역을 분할한다. 이 분할 시에는, 2분할로 하는 것이 바람직하지만 그것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 그 영역에 있어서의 휘점 화소 수가 소정의 역치 미만이면 영역의 분할은 행하지 않는다. 분할 처리부(703)는, 영역에 있어서의 휘점 화소 수가 소정의 역치 미만이 될 때까지 영역의 분할을 반복한다. 휘점 화소 수에 기초하는 영역의 분할은, 원하는 분해능에 의한 매칭 처리를 위해 행하는 것이기 때문에, 원하는 분해능이 얻어지는 분할 처리이면, 휘점 화소 이외의 기준, 예를 들어 휘점 화소와 그 이외의 화소의 비율에 의해 판정을 해도 된다. 또한 휘점 화소 수를 사용하는 경우라도, 화소 수와 역치의 비교 이외의 처리여도 된다.

매칭 처리부(704)는, 분할 처리부(703)에서 분할한 영역 중 하나를 템플릿으로 하고, 그 중심 좌표를 취득한다. 또한 다른 시간에 있어서의 에지화된 화상 정보와, 템플릿의 영역의 화상을 매칭 처리하여, 대응하는 영역(예를 들어, 가장 유사도가 높은 영역)을 특정하고, 그 중심 좌표를 취득한다. 매칭 처리부(704)는, 필요한 영역이나 타이어 축(51)의 각도(타이어(5)의 접지면)에 있어서, 매칭 처리를 실행한다.

슬립양 산출 처리부(705)는, 각 영역 및 각 타이어 축(51)의 각도에 있어서의, 템플릿의 중심 좌표와, 그 템플릿과의 매칭 처리의 결과 특정한 영역의 중심 좌표의 차분을 연산한다. 또한, 슬립양 산출 처리부(705)는, 드럼(10)의 회전에 의한 세로의 접지면 이동량(＝시간(매칭 처리 시의 템플릿으로 한 화상과의 차의 시간 Δt)×속도)을 상기 차분의 연산 결과로부터 또한 감산한다. 이와 같이 산출한 결과를 집계함으로써, 슬립양을 산출할 수 있다.

마모 에너지 산출 처리부(706)는, 접지력 계측 처리부(700)에서 계측한 접지력과, 슬립양 산출 처리부(705)에서 산출한 슬립양을 대응시켜, 그들을 연산, 예를 들어 승산함으로써, 마모 에너지를 산출한다.

다음으로 본 발명의 타이어 시험 장치(1)의 처리 프로세스의 일례를 도 7의 흐름도를 사용하여 설명한다.

먼저 타이어 시험 장치(1)에서는, 처리 대상으로 하는 타이어(5)를 타이어 축(51)에 설치한 후, 소정의 하중 및 소정의 속도로 타이어(5)를, 타이어 축(51)을 중심으로 하여 회전시킨다. 이에 의해, 접지력 계측 처리부(700)는, 드럼면에 설치한 센서 설치부(12)의 센서(12a)로 계측한 센서(12a)의 값과, 그때의 타이어 축(51)의 기준점으로부터의 각도 θ_T와, 드럼 축(13)의 기준점으로부터의 각도 θ_D를 계측하고, 시간 t에 대응지어 기억시킨다.

또한 그것과 병행하여, 접지면 촬영 처리부(701)는, 드럼면에 설치한 투과부(11)를 통해, 투과부(11)에 접지한 타이어(5)를 촬영함으로써, 타이어(5)의 전체 주위 또는 일부의 접지면의 화상 정보를 취득한다(S100). 접지면 촬영 처리부(701)는, 촬영한 화상 정보에, 그때의 타이어 축(51)의 각도 θ_T, 드럼 축(13)의 각도 θ_D와 시간 t와 대응지어 기억 장치(71)에 기억시킨다. 이것을 모식적으로 나타내는 것이 도 8이다. 도 8의 (a)는, 타이어(5)의 접지면을 촬영하는 상태를 모식적으로 나타내는 도면이고, 도 8의 (b)는 그것에 의해 얻어진 타이어 축(51)의 각도 θ_T마다의 타이어(5)의 접지면의 화상 정보를 나타내는 도면이다. 또한, 도 9에, 타이어(5)의 접지면의 화상 정보의 일례를 나타낸다.

이상과 같이 하여 타이어(5)의 접지면의 화상 정보를 취득하면, 에지화 처리부(702)는, 각 화상 정보를 그레이 스케일화하고, 그레이 스케일화한 화상 정보에 대해 에지화 처리를 행한다(S110). 도 9의 타이어(5)의 접지면의 화상 정보를 그레이 스케일화한 화상 정보를, 도 10에 나타낸다. 또한 에지화한 화상 정보를 도 11에 나타낸다.

에지화 처리부(702)에 있어서의 에지화 처리 후, 분할 처리부(703)는, 처리 대상으로 하는 접지면(처리 대상으로 하는 접지면에 대응하는 타이어 축(51)의 각도)에 있어서의, 에지화 처리부(702)에서 에지화한 화상 정보를 미리 정한 크기의 영역으로 분할을 한다(S120). 이것을 모식적으로 나타내는 것이 도 12이다. 그리고 분할 처리부(703)는, 각 영역에 있어서의 휘점 화소 수가 소정 조건, 예를 들어 소정의 역치 이상이면, 다시 그 영역을 분할하고, 분할 후의 영역에 있어서의 휘점 화소 수가 소정의 역치 미만이 될 때까지 영역의 분할을 반복한다(S130). 이것을 모식적으로 나타내는 것이 도 13이다.

이와 같이 휘점 화소 수가 소정의 역치 미만이 될 때까지 영역을 분할하면, 매칭 처리부(704)는, 그 영역 중 하나를 템플릿으로 하여 그 중심 좌표(X1,Y1)를 취득한다(S140). 이것을 모식적으로 나타내는 것이 도 14이다.

또한, 매칭 처리부(704)는, S120에서 분할한 화상 정보(시간 t의 화상 정보)의, 다른 시간(시간 t＋Δt)에 있어서의 에지화된 화상 정보와, 템플릿의 영역의 화상을 매칭 처리하여, 대응하는 영역(예를 들어, 가장 유사도가 높은 영역)을 특정하고, 그 중심 좌표(X2,Y2)를 취득한다(S150). 이때, 매칭 처리하는 범위로서, 템플릿을 구성하는 영역(시간 t에 있어서의 에지화한 화상 정보에 있어서의 당해 템플릿의 좌표에 의해 구성하는 영역)으로부터 상하 좌우의 일정 범위만을 매칭 처리하는 것이 좋다. 타이어(5)의 접지면에서는 유사한 면이 많기 때문에, 매칭 처리하는 범위를 일정 범위로 한정함으로써, 매칭 처리의 정밀도를 향상시킬 수 있기 때문이다. 이것을 모식적으로 나타내는 것이 도 15이다. 그리고 템플릿의 중심 좌표(X1,Y1)와, 중심 좌표(X2,Y2)의 대응 관계를 기억 장치(71)에 기억시킨다.

이상의 처리를, 슬립양의 산출이 필요한 타이어(5)의 접지면(타이어 축(51)의 각도)에 있어서의 화상 정보의 모든 영역에 대해 실행한다(S160, S170).

그리고 슬립양의 산출이 필요한 모든 영역, 타이어 축(51)의 각도에 대해, 템플릿의 중심 좌표(X1,Y1)와, 중심 좌표(X2,Y2)의 대응 관계를 특정하면, 슬립양 산출 처리부(705)는, 그 대응 관계에 기초하여, 중심 좌표의 변위를 산출한다(S180). 즉, 중심 좌표(X2,Y2)－중심 좌표(X1,Y1)를 연산하여 변위를 산출한다. 이때, 드럼(10)의 회전에 의한 세로의 접지면 이동량(＝시간(Δt)×속도)을 상기 차분의 연산 결과로부터 또한 감산한다(S190). 이와 같이 산출한 결과를 집계함으로써, 슬립양을 산출할 수 있다. 이와 같이 산출한 슬립양을, 시간 t에 있어서의 에지화한 화상 정보(도 11)에 중첩하여 표시시킨다. 슬립양은, 슬립양에 따른 길이나 굵기, 색 등의 화살표로 시각적으로 구별 가능한 표시를 하는 것이 좋다. 이것을 모식적으로 나타내는 것이, 도 16이다.

이상과 같이 처리 대상으로 하는 타이어(5)의 접지면(타이어 축(51)의 각도 θ_T)에 있어서의 슬립양을 산출하면, 마모 에너지 산출 처리부(706)는, 당해 타이어 축(51)의 각도 θ_T에 대응하는 접지력을 기억부로부터 추출하여, 그것들을 연산함으로써, 마모 에너지를 산출한다.

이상과 같은 처리를 실행함으로써, 슬립양을 산출하기 위한 매칭 처리를 행할 때의 영역을 자동적으로 설정할 수 있기 때문에, 매칭 처리에 걸리는 부담도 경감시킬 수 있다.

본 발명의 타이어 시험 장치(1)를 사용함으로써, 타이어(5)의 슬립양을 산출하기 위한 화상 패턴 매칭을 하는 범위의 설정을, 자동적이면서 적절하게 설정할 수 있다.

1: 타이어 시험 장치
5: 타이어
7: 제어 컴퓨터
10: 드럼
11: 투과부
12: 센서 설치부
12a: 센서
13: 드럼 축
14: 촬영 장치
51: 타이어 축
70: 연산 장치
71: 기억 장치
72: 입력 장치
73: 표시 장치
74: 통신 장치
700: 접지력 계측 처리부
701: 접지면 촬영 처리부
702: 에지화 처리부
703: 분할 처리부
704: 매칭 처리부
705: 슬립양 산출 처리부
706: 마모 에너지 산출 처리부

Claims

드럼형 타이어 시험 장치이며,
상기 타이어 시험 장치는,
외주면에 투과부를 갖는 드럼과,
상기 드럼의 내측으로부터 상기 투과부를 통해 타이어의 접지면을 촬영하는 촬영 장치와,
상기 타이어가 상기 투과부에 접지하였을 때의 접지면을 상기 촬영 장치로 촬영하는 접지면 촬영 처리부와,
상기 촬영한 타이어의 접지면의 화상 정보에 대해 에지화 처리를 행하는 에지화 처리부와,
상기 에지화 처리를 한 화상 정보에 대해, 소정의 분해능의 조건을 충족하는 영역으로 분할 처리를 행하는 분할 처리부와,
상기 분할된 영역을 사용하여 매칭 처리를 행하는 매칭 처리부와,
상기 매칭 처리의 결과와 상기 드럼의 회전량에 의한 접지면 이동량을 사용하여 슬립양을 산출하는 슬립양 산출 처리부
를 구비하는 것을 특징으로 하는 타이어 시험 장치.
제1항에 있어서,
상기 분할 처리부는,
상기 에지화 처리를 한 화상 정보를 미리 정한 크기의 영역으로 분할을 하고,
상기 분할된 영역에서, 그 영역에 있어서의 휘점 화소 수가 소정의 역치 미만이 될 때까지 영역의 분할을 반복하는 처리를 행하는
것을 특징으로 하는 타이어 시험 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 매칭 처리부는,
상기 분할된 영역과, 그 영역과는 다른 시간에 있어서의 에지화 처리를 한 타이어의 접지면의 화상 정보의 매칭 처리를 행하는
것을 특징으로 하는 타이어 시험 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 슬립양 산출 처리부는,
상기 분할된 영역에 있어서의 소정 위치의 점의 좌표와, 상기 매칭한 영역에 있어서의 대응점의 좌표를 연산함으로써 변위를 산출하고,
산출한 변위를 사용하여 슬립양을 산출하는
것을 특징으로 하는 타이어 시험 장치.
컴퓨터를,
외주면에 투과부를 갖는 드럼의 내측으로부터 상기 투과부를 통해 타이어의 접지면을 촬영하는 촬영 장치로, 상기 타이어가 상기 투과부에 접지하였을 때의 접지면을 촬영하는 접지면 촬영 처리부,
상기 촬영한 타이어의 접지면의 화상 정보에 대해 에지화 처리를 행하는 에지화 처리부,
상기 에지화 처리를 한 화상 정보에 대해, 소정의 분해능의 조건을 충족하는 영역으로 분할 처리를 행하는 분할 처리부,
상기 분할된 영역을 사용하여 매칭 처리를 행하는 매칭 처리부,
상기 매칭 처리의 결과와 상기 드럼의 회전량에 의한 접지면 이동량을 사용하여 슬립양을 산출하는 슬립양 산출 처리부
로서 기능시키는 것을 특징으로 하는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.