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JP7518372B2 - Tire shape analysis system and tire shape analysis method - Google Patents

Tire shape analysis system and tire shape analysis method Download PDF

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JP7518372B2 JP2020156799A JP2020156799A JP7518372B2 JP 7518372 B2 JP7518372 B2 JP 7518372B2 JP 2020156799 A JP2020156799 A JP 2020156799A JP 2020156799 A JP2020156799 A JP 2020156799A JP 7518372 B2 JP7518372 B2 JP 7518372B2
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Description

本発明は、タイヤ形状解析システムおよびタイヤ形状解析方法に関する。 The present invention relates to a tire shape analysis system and a tire shape analysis method.

タイヤの接地面に生じる歪みを測定する技術が特許文献1に開示されている。特許文献1においては、タイヤの接地面における陸部表面と溝底とに参照点をマーキングし、第1の状態でタイヤの接地面を複数のカメラにより撮影する第1撮影工程と、試験路面に接地させたタイヤを転動させ、第1の状態とは異なる第2の状態でタイヤの接地面を複数のカメラにより撮影する第2撮影工程とを含み、陸部表面と溝底とのそれぞれについて、第1撮影工程で撮影した画像と第2撮影工程で撮影した画像とのパターンマッチングを行い、参照点の変位に基づいて二次元的または三次元的な歪みを算出している。 Patent Document 1 discloses a technology for measuring distortions occurring on the contact surface of a tire. In Patent Document 1, the method includes a first photographing process in which reference points are marked on the land surface and groove bottom of the tire contact surface and the tire contact surface is photographed in a first state by multiple cameras, and a second photographing process in which the tire is placed in contact with a test road surface and rolled, and the tire contact surface is photographed in a second state different from the first state by multiple cameras. For each of the land surface and groove bottom, pattern matching is performed between the images photographed in the first photographing process and the images photographed in the second photographing process, and two-dimensional or three-dimensional distortion is calculated based on the displacement of the reference points.

また、タイヤが接地したときの踏面の変形状態を測定する技術が特許文献2に開示されている。特許文献2においては、タイヤが接地する透明性を有する接地用板材と、接地用板材を挟んでタイヤと反対側から接地用板材を介して、タイヤ踏面にレーザ光を照射し、タイヤ踏面の画像を撮影している。これによって、接地変形状態にあるタイヤ踏面のトレッド部およびトレッド溝の変形形状を表す3次元データを取得している。 Patent Document 2 discloses a technology for measuring the deformation state of the tire tread when the tire touches the ground. In Patent Document 2, a transparent grounding plate material that the tire touches the ground is used, and a laser beam is irradiated onto the tire tread from the opposite side of the grounding plate material to the tire, via the grounding plate material, and an image of the tire tread is taken. This allows for the acquisition of three-dimensional data that represents the deformed shape of the tread portion and tread grooves of the tire tread surface in a deformed state upon contact with the ground.

特開2017-067690号公報JP 2017-067690 A 特開2009-139268号公報JP 2009-139268 A

特許文献1に開示の技術によれば、タイヤの接地面の溝底歪みを測定できる。また、特許文献2に開示の技術によれば、トレッド部およびトレッド溝の変形形状を表す3次元データを取得できる。しかしながら、これらの技術によると、タイヤの接地面の溝深さを定量的に測定することができないため改善の余地がある。 The technology disclosed in Patent Document 1 makes it possible to measure the groove bottom strain on the tire's contact surface. In addition, the technology disclosed in Patent Document 2 makes it possible to obtain three-dimensional data that represents the deformed shape of the tread portion and tread grooves. However, these technologies cannot quantitatively measure the groove depth on the tire's contact surface, so there is room for improvement.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的はタイヤの接地面の溝深さを定量的に測定することができるタイヤ形状解析システムおよびタイヤ形状解析方法を提供することである。 The present invention has been made in consideration of the above, and its purpose is to provide a tire shape analysis system and a tire shape analysis method that can quantitatively measure the groove depth of the tire's contact surface.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のある態様によるタイヤ形状解析システムは、測定対象であるタイヤの表面から凹んでいる部分である溝の三次元形状を測定する溝形状測定部と、前記タイヤの接地領域に対して溝埋めした領域である総接地領域を作成する総接地領域作成部と、前記三次元形状に基づいて、前記総接地領域内の溝の位置の溝深さを測定する溝深さ測定部と、を有する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objective, a tire shape analysis system according to one embodiment of the present invention has a groove shape measurement unit that measures the three-dimensional shape of a groove, which is a portion that is recessed from the surface of the tire being measured, a total contact area creation unit that creates a total contact area, which is an area where the grooves are filled in with the contact area of the tire, and a groove depth measurement unit that measures the groove depth of the position of the groove within the total contact area based on the three-dimensional shape .

前記溝深さ測定部は、前記総接地領域内の溝の位置を示す溝分布データを作成する溝分布データ作成部と、前記溝分布データが示す各位置の溝深さを算出する溝深さ算出部と、を有していることが好ましい。 It is preferable that the groove depth measurement unit has a groove distribution data creation unit that creates groove distribution data indicating the positions of the grooves within the total contact area, and a groove depth calculation unit that calculates the groove depth at each position indicated by the groove distribution data.

前記溝深さ算出部は、路面を模した路面板の主面に設けられたシートの形状を測定し、前記シートから、前記路面板に接しているタイヤの溝の溝底までの距離を、前記溝深さとすることが好ましい。 It is preferable that the groove depth calculation unit measures the shape of a sheet provided on the main surface of a road surface plate that imitates a road surface, and determines the groove depth as the distance from the sheet to the bottom of the tire groove that is in contact with the road surface plate.

前記溝深さ算出部によって算出した各位置の溝深さを微小な直方体によって近似し、近似した直方体の体積の総和を、前記総接地領域内の溝体積として求める溝体積算出部をさらに有することが好ましい。 It is preferable that the device further includes a groove volume calculation unit that approximates the groove depth at each position calculated by the groove depth calculation unit with a tiny rectangular parallelepiped and determines the groove volume within the total contact area as the sum of the volumes of the approximated rectangular parallelepipeds.

前記溝形状測定部は、前記タイヤの溝に形成した模様パターンを、少なくとも2つのカメラで撮影し、前記カメラの撮影画像を解析して溝の形状を測定することが好ましい。 It is preferable that the groove shape measuring unit photographs the pattern formed in the grooves of the tire with at least two cameras and measures the shape of the grooves by analyzing the images captured by the cameras.

前記溝形状測定部は、前記撮影画像について重み付け位相解析法を用いて前記模様パターンを解析し、溝の形状を測定することが好ましい。 It is preferable that the groove shape measuring unit analyzes the pattern of the captured image using a weighted phase analysis method and measures the shape of the groove.

前記溝形状測定部は、前記溝の撮影範囲を、共通の領域を含む2つの領域に分割し、前記共通の領域は、前記模様パターンの1周期以上であることが好ましい。 It is preferable that the groove shape measuring unit divides an imaging range of the groove into two areas including a common area, and that the common area is one period or more of the pattern.

前記溝形状測定部は、前記2つのカメラの移動と前記2つのカメラによる撮影とを繰り返して、前記総接地領域内の全ての溝を撮影することが好ましい。 It is preferable that the groove shape measurement unit repeatedly moves the two cameras and takes images using the two cameras to capture images of all grooves within the total contact area.

前記2つのカメラ間の中点位置を(X、Y)と定義した場合に、前記2つのカメラのタイヤ周方向の移動範囲Xは、-最大接地長/2≦X≦最大接地長/2、前記2つのカメラのタイヤ幅方向の移動範囲Yは、-最大接地幅/2≦Y≦最大接地幅/2であることが好ましい。 When the midpoint position between the two cameras is defined as (X, Y), it is preferable that the movement range X of the two cameras in the tire circumferential direction is -maximum ground contact length/2≦X≦maximum ground contact length/2, and the movement range Y of the two cameras in the tire width direction is -maximum ground contact width/2≦Y≦maximum ground contact width/2.

本発明のある態様によるタイヤ形状解析方法は、測定対象であるタイヤの表面から凹んでいる部分である溝の三次元形状を測定するステップと、前記タイヤの接地領域に対して溝埋めした領域である総接地領域を作成するステップと、前記三次元形状に基づいて、前記総接地領域内の溝の位置の溝深さを測定するステップと、を有する。 A tire shape analysis method according to one aspect of the present invention includes the steps of measuring the three-dimensional shape of a groove, which is a portion recessed from the surface of the tire being measured, creating a total contact area, which is an area where the grooves are filled in relative to the tire's contact area , and measuring the groove depth at the position of the groove within the total contact area based on the three-dimensional shape .

本発明によれば、タイヤの接地面の溝深さを定量的に測定することができる。 The present invention makes it possible to quantitatively measure the groove depth of a tire's contact surface.

図1は、本発明の実施形態にかかるタイヤ形状解析システムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a tire shape analysis system according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1中の溝形状測定部を示す構成図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the groove shape measuring unit in FIG. 図3は、図2に示した溝形状測定部の機能を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the functions of the groove shape measuring unit shown in FIG. 図4は、格子シートを撮影した画像の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an image captured of a lattice sheet. 図5は、図4に示す画像について、非接触形状測定手法の一例であるサンプリングモアレ法によって、位相解析を行った例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of phase analysis performed on the image shown in FIG. 4 by a sampling moire method, which is an example of a non-contact shape measurement technique. 図6は、格子シートの格子ピッチを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the lattice pitch of the lattice sheet. 図7は、タイヤの溝底表面の曲率半径を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the radius of curvature of the groove bottom surface of a tire. 図8は、サンプリングモアレ法におけるモアレ縞の生成について説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the generation of moire fringes in the sampling moire method. 図9は、選択型サンプリングモアレ法を説明するためのフローチャートである。FIG. 9 is a flow chart for explaining the selective sampling moire method. 図10は、5画素で間引き処理を行った結果について生成したモアレ縞の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of moire fringes generated as a result of performing thinning processing at five pixels. 図11は、格子シートの画像の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of an image of a grid sheet. 図12は、溝形状測定部による溝形状測定処理を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing a groove shape measuring process performed by the groove shape measuring unit. 図13は、本実施形態にかかるタイヤ形状解析システムによるタイヤ解析方法を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing a tire analysis method performed by the tire shape analysis system according to the present embodiment. 図14は、撮影部によって撮影した画像を二次元フーリエ変換して取得できる、パワースペクトルの例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of a power spectrum that can be acquired by performing a two-dimensional Fourier transform on an image captured by the imaging unit. 図15は、フーリエ変換法を用いて溝形状を測定する処理を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flow chart showing a process for measuring the groove shape using the Fourier transform method. 図16は、本実施形態にかかるタイヤ形状解析システムによるタイヤ解析方法を示すフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart showing a tire analysis method performed by the tire shape analysis system according to the present embodiment. 図17は、撮影対象であるタイヤとカメラとの位置関係を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing the positional relationship between the tire, which is the subject of the image capture, and the camera. 図18は、図17の一部を拡大して示す図である。FIG. 18 is an enlarged view of a portion of FIG. 図19は、カメラ同士の位置関係などを示す図である。FIG. 19 is a diagram showing the positional relationship between the cameras. 図20は、タイヤ接地面の画像の例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing an example of an image of a tire contact patch. 図21は、総接地領域作成部による総接地領域作成処理を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing the total contact area creation process performed by the total contact area creation unit. 図22は、総接地領域作成部の機能を示すブロック図である。FIG. 22 is a block diagram showing the functions of the total contact area creation unit. 図23は、路面板の移動とトリガー装置の動作とを説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating the movement of the road plate and the operation of the trigger device. 図24は、路面板の移動とトリガー装置の動作とを説明する図である。FIG. 24 is a diagram illustrating the movement of the road plate and the operation of the trigger device. 図25は、総接地領域作成部の動作を示すフロー図である。FIG. 25 is a flow chart showing the operation of the total contact area creation unit. 図26は、接地面画像取得部によって接地面画像を取得する場合のカメラおよび照明用ランプの具体的な配置の例を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing an example of a specific arrangement of the camera and the illumination lamps when the contact surface image acquisition unit acquires a contact surface image. 図27は、接地面画像取得部によって接地面画像を取得する場合のカメラおよび照明用ランプの具体的な配置の例を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing an example of a specific arrangement of the camera and the illumination lamps when the contact surface image acquisition unit acquires a contact surface image. 図28は、接地面画像取得部によって接地面画像を取得する場合のカメラおよび照明用ランプの具体的な配置の例を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing an example of a specific arrangement of the camera and the illumination lamps when the contact surface image acquisition unit acquires a contact surface image. 図29は、タイヤ周方向に対する、ランプの傾斜角度を説明する図である。FIG. 29 is a diagram illustrating the inclination angle of the ramp with respect to the tire circumferential direction. 図30は、タイヤ周方向に対する、ランプの傾斜角度を説明する図である。FIG. 30 is a diagram illustrating the inclination angle of the ramp with respect to the tire circumferential direction. 図31は、タイヤの回転軸に沿った方向から各照明用ランプの配置を見た図である。FIG. 31 is a diagram showing the arrangement of the illumination lamps as viewed from a direction along the rotation axis of the tire. 図32は、タイヤの回転軸に対して垂直に離れた方向から各照明用ランプの配置を見た図である。FIG. 32 is a diagram showing the arrangement of the illumination lamps as viewed from a direction perpendicular to the rotation axis of the tire. 図33は、路面板の上面側から各照明用ランプの配置を見た図である。FIG. 33 shows the arrangement of the lighting lamps as viewed from the top side of the road plate. 図34は、タイヤ幅方向に対する、ランプの傾斜角度を説明する図である。FIG. 34 is a diagram illustrating the inclination angle of the ramp with respect to the tire width direction. 図35は、タイヤ幅方向に対する、ランプの傾斜角度を説明する図である。FIG. 35 is a diagram illustrating the inclination angle of the ramp with respect to the tire width direction. 図36は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプからの光の照射例を示す図である。FIG. 36 is a diagram showing an example of irradiation with light from a lamp to enhance the brightness of the chamfer of the sub-groove. 図37は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプからの光の照射例を示す図である。FIG. 37 is a diagram showing an example of irradiation with light from a lamp to enhance the brightness of the chamfer of the sub-groove. 図38は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプからの光の照射例を示す図である。FIG. 38 is a diagram showing an example of irradiation with light from a lamp to enhance the brightness of the chamfer of the sub-groove. 図39は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプからの光の照射例を示す図である。FIG. 39 is a diagram showing an example of irradiation with light from a lamp to enhance the brightness of the chamfer of the sub-groove. 図40は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプからの光の照射例を示す図である。FIG. 40 is a diagram showing an example of irradiation with light from a lamp to enhance the brightness of the chamfer of the sub-groove. 図41は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプからの光の照射例を示す図である。FIG. 41 is a diagram showing an example of irradiation with light from a lamp to enhance the brightness of the chamfer of the sub-groove. 図42は、カメラの配置例を示す図である。FIG. 42 is a diagram showing an example of camera arrangement. 図43は、カメラの配置例を示す図である。FIG. 43 is a diagram showing an example of camera arrangement. 図44は、接地特性解析部による処理の例を示すフロー図である。FIG. 44 is a flow diagram showing an example of processing by the ground characteristic analysis unit. 図45は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 45 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the ground contact characteristic analysis unit. 図46は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 46 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the ground contact characteristic analysis unit. 図47は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 47 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the ground contact characteristic analysis unit. 図48は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 48 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the ground contact characteristic analysis unit. 図49は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 49 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the ground contact characteristic analysis unit. 図50は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 50 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the ground contact characteristic analysis unit. 図51は、接地特性解析部の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。FIG. 51 is a diagram showing an example of an image acquired or created by the processing of the ground contact characteristic analysis unit. 図52は、GCAの例を示す図である。FIG. 52 is a diagram showing an example of a GCA. 図53は、膨張処理の説明図である。FIG. 53 is an explanatory diagram of the expansion process. 図54は、収縮処理の説明図である。FIG. 54 is an explanatory diagram of the contraction process. 図55は、総接地領域内の溝分布の例を示す図である。FIG. 55 is a diagram showing an example of groove distribution within the total contact area. 図56は、1台のカメラを用いる場合を示す図である。FIG. 56 is a diagram showing the case where one camera is used. 図57は、3台のカメラを用いる場合を示す図である。FIG. 57 is a diagram showing a case where three cameras are used. 図58は、路面板の高さを説明する図である。FIG. 58 is a diagram for explaining the height of the road plate. 図59は、高さの分布を求めるための構成を示す図である。FIG. 59 is a diagram showing a configuration for determining the height distribution. 図60は、溝深さ算出部の処理の内容を示す図である。FIG. 60 is a diagram showing the contents of the process of the groove depth calculation unit. 図61は、溝深さ算出部の処理の内容を示す図である。FIG. 61 is a diagram showing the contents of the process of the groove depth calculation unit.

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の各実施形態の説明において、他の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。各実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。なお、この実施形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings. In the following description of each embodiment, components that are the same as or equivalent to those in other embodiments are given the same reference numerals, and their description is simplified or omitted. The present invention is not limited to each embodiment. Furthermore, the components of each embodiment include those that are easily replaceable by a person skilled in the art, or those that are substantially the same. The multiple modified examples described in this embodiment can be combined in any way that is obvious to a person skilled in the art.

図1は、本発明の実施形態にかかるタイヤ形状解析システムの構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態にかかるタイヤ形状解析システムは、溝形状測定部40と、総接地領域作成部42と、溝深さ測定部44と、溝体積算出部46とを有する。溝深さ測定部44は、溝分布データ作成部441と、溝深さ算出部442とを有する。以下、これら各部の処理内容について説明する。 Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a tire shape analysis system according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, the tire shape analysis system according to this embodiment has a groove shape measurement unit 40, a total contact area creation unit 42, a groove depth measurement unit 44, and a groove volume calculation unit 46. The groove depth measurement unit 44 has a groove distribution data creation unit 441 and a groove depth calculation unit 442. The processing content of each of these units will be described below.

(溝形状測定部)
図2は、図1中の溝形状測定部40を示す構成図である。図3は、図2に示した溝形状測定部40の機能を示すブロック図である。これらの図において、図2は、溝形状測定部40の全体構成を模式的に示し、図3は、溝形状測定部40の主たる機能を示している。
(Groove shape measuring part)
Fig. 2 is a configuration diagram showing the groove shape measuring unit 40 in Fig. 1. Fig. 3 is a block diagram showing the functions of the groove shape measuring unit 40 shown in Fig. 2. In these figures, Fig. 2 shows a schematic diagram of the overall configuration of the groove shape measuring unit 40, and Fig. 3 shows the main functions of the groove shape measuring unit 40.

溝形状測定部40は、タイヤ60の溝形状を測定する。溝形状測定部40は、撮影装置3と、タイヤ接地面解析装置20とを備える(図2参照)。 The groove shape measuring unit 40 measures the groove shape of the tire 60. The groove shape measuring unit 40 includes a photographing device 3 and a tire contact patch analysis device 20 (see FIG. 2).

タイヤ60は、溝部M1~M4を備えている。溝部M1~M4は、タイヤ60の表面から凹んでいる部分である。本実施形態では4本の溝部M1~M4を含む領域に、格子シートSS1~SS4が貼付されている。本実施形態では、4本の溝部M1、M2、M3、M4に、それぞれ、格子シートSS1、SS2、SS3、SS4が貼付されている。格子シートSS1、SS2、SS3及びSS4の貼付の際、例えば、スプレーのりが接着剤として用いられる。格子シートSS1、SS2、SS3及びSS4の貼付は、作業者が手作業で行ってもよいし、図示しない装置や治具を利用して行ってもよい。格子シートSS1、SS2、SS3及びSS4の格子は、例えば、1mm正方格子とする。なお、以降の説明では、格子シートSS1、SS2、SS3及びSS4を総称して格子シートSSと呼ぶことがある。 The tire 60 has grooves M1 to M4. The grooves M1 to M4 are recessed from the surface of the tire 60. In this embodiment, lattice sheets SS1 to SS4 are attached to the area including the four grooves M1 to M4. In this embodiment, lattice sheets SS1, SS2, SS3, and SS4 are attached to the four grooves M1, M2, M3, and M4, respectively. When attaching the lattice sheets SS1, SS2, SS3, and SS4, for example, spray glue is used as an adhesive. The lattice sheets SS1, SS2, SS3, and SS4 may be attached manually by an operator or using a device or jig not shown. The lattices of the lattice sheets SS1, SS2, SS3, and SS4 are, for example, 1 mm square lattices. In the following description, lattice sheets SS1, SS2, SS3, and SS4 may be collectively referred to as lattice sheets SS.

撮影装置3は、一対のカメラ15bおよび15cと、一対の照明用ランプ32aおよび32bとを有する。カメラ15bおよび15cは、タイヤ60を撮影する撮影部であり、例えば、CCD(Charge Coupled Device)カメラにより構成される。カメラ15bおよび15cは、より厳密には、タイヤ60の表面から凹んでいる部分である、溝部に貼付された格子シートSSを含む領域を撮影する。 The photographing device 3 has a pair of cameras 15b and 15c and a pair of illumination lamps 32a and 32b. The cameras 15b and 15c are photographing units that photograph the tire 60, and are, for example, CCD (Charge Coupled Device) cameras. More precisely, the cameras 15b and 15c photograph an area that includes the lattice sheet SS attached to the groove portion, which is a portion recessed from the surface of the tire 60.

また、撮影装置3は、固定棒15AMを有している。一対のカメラ15bおよび15cは、固定棒15AMに固定される。一対のカメラ15bおよび15cは、タイヤ60を相互に異なる方向から撮影できるように、固定棒15AMの異なる位置に固定される。これらのカメラ15bおよび15cは、タイヤ60を左右方向から同時に撮影して、タイヤ画像(タイヤ60のデジタル画像データ)を生成する。 The photographing device 3 also has a fixed rod 15AM. A pair of cameras 15b and 15c are fixed to the fixed rod 15AM. The pair of cameras 15b and 15c are fixed to different positions on the fixed rod 15AM so that they can photograph the tire 60 from different directions. These cameras 15b and 15c simultaneously photograph the tire 60 from the left and right directions to generate a tire image (digital image data of the tire 60).

照明用ランプ32aおよび32bは、カメラ15bおよび15cの撮影範囲を照らすランプであり、例えば、ハロゲンランプにより構成される。これらの照明用ランプ32aおよび32bは、常時点灯タイプであっても良いし、フラッシュ点灯タイプであっても良い。 The illumination lamps 32a and 32b are lamps that illuminate the shooting ranges of the cameras 15b and 15c, and are, for example, halogen lamps. These illumination lamps 32a and 32b may be of a constant lighting type or a flash lighting type.

タイヤ接地面解析装置20は、例えば、所定の解析プログラムをインストールしたPC(Personal Computer)であり、撮影装置3によって撮影されたタイヤ60の画像について画像処理を行ってタイヤ解析処理を行う。 The tire contact patch analysis device 20 is, for example, a PC (Personal Computer) with a specific analysis program installed, and performs tire analysis processing by performing image processing on the image of the tire 60 captured by the imaging device 3.

図3に示すように、本実施形態にかかるタイヤ接地面解析装置20は、撮影装置3によって撮影されたタイヤ60の画像を、非接触形状測定手法によって解析する解析部41を備える。解析部41は、画像平滑部411と、輝度分布取得部412と、間引き処理部413と、モアレ縞作成部414と、位相分布算出部415と、三次元形状算出部416と、逆フーリエ変換部419とを備えている。 As shown in FIG. 3, the tire contact patch analysis device 20 according to this embodiment includes an analysis unit 41 that analyzes the image of the tire 60 captured by the imaging device 3 using a non-contact shape measurement method. The analysis unit 41 includes an image smoothing unit 411, a luminance distribution acquisition unit 412, a thinning processing unit 413, a moiré fringe creation unit 414, a phase distribution calculation unit 415, a three-dimensional shape calculation unit 416, and an inverse Fourier transform unit 419.

画像平滑部411は、撮影した画像を平滑化する。輝度分布取得部412は、画像平滑部411が平滑化した画像から、輝度分布を示す画像を得る。間引き処理部413は、輝度分布を示す画像について間引き処理を行う。間引き処理部413と、モアレ縞作成部414は、間引き処理された画像について線形補間を行ってモアレ縞を作成する。位相分布算出部415は、モアレ縞に基づいて格子シートの位相分布を算出する。三次元形状算出部416は、算出した格子シートの位相分布に基づいて、タイヤの表面から凹んでいる部分である溝部を少なくとも含む領域における三次元形状を算出する。逆フーリエ変換部419は、後述する逆フーリエ変換処理を行う。 The image smoothing unit 411 smoothes the captured image. The luminance distribution acquisition unit 412 obtains an image showing the luminance distribution from the image smoothed by the image smoothing unit 411. The thinning processing unit 413 performs thinning processing on the image showing the luminance distribution. The thinning processing unit 413 and the moiré fringe creation unit 414 perform linear interpolation on the thinned image to create moiré fringes. The phase distribution calculation unit 415 calculates the phase distribution of the lattice sheet based on the moiré fringes. The three-dimensional shape calculation unit 416 calculates the three-dimensional shape of a region that includes at least a groove portion, which is a portion recessed from the surface of the tire, based on the calculated phase distribution of the lattice sheet. The inverse Fourier transform unit 419 performs inverse Fourier transform processing, which will be described later.

図4は、格子シートSSを撮影した画像の例を示す図である。撮影装置3によって撮影した画像には、タイヤ60の溝部表面に貼付された格子シートSSが含まれている。図4に示すように、溝底曲面部WRは、撮影装置3によって撮影することができる。 Figure 4 is a diagram showing an example of an image of the lattice sheet SS. The image captured by the imaging device 3 includes the lattice sheet SS attached to the surface of the groove of the tire 60. As shown in Figure 4, the groove bottom curved surface portion WR can be captured by the imaging device 3.

図5は、図4に示す画像について、非接触形状測定手法の一例であるサンプリングモアレ法によって、位相解析を行った例を示す図である。サンプリングモアレ法を利用することにより、他の手法に比べて高精度に溝底表面の歪みを算出できる。サンプリングモアレ法は、例えば、カメラ画素と同一方向に格子が周期的に配置されたパターンを位相解析の対象とするという制約がある。本実施形態ではタイヤ60の表面の格子シートSSに対して正面ではなく斜め方向から撮影することによって、上記制約を解消できる。 Figure 5 shows an example of phase analysis performed on the image shown in Figure 4 using the sampling moiré method, which is an example of a non-contact shape measurement method. By using the sampling moiré method, the distortion of the groove bottom surface can be calculated with higher accuracy than other methods. The sampling moiré method has a restriction that, for example, the target of phase analysis is a pattern in which a lattice is periodically arranged in the same direction as the camera pixels. In this embodiment, the above restriction can be eliminated by photographing the lattice sheet SS on the surface of the tire 60 from an oblique direction rather than from the front.

なお、非接触形状測定手法として、デジタル画像相関法、フーリエ変換法、光切断法などを用いてもよく、溝底表面の歪みを算出できる手法であればどのような手法を用いてもよい。 In addition, non-contact shape measurement methods may include digital image correlation, Fourier transform, and light section methods, and any method that can calculate the distortion of the groove bottom surface may be used.

(格子シート)
図6は、格子シートSSの格子ピッチを説明するための図である。図6に示すように、格子シートSSは、矩形の孔が多数設けられており、隣り合う孔の中心位置同士の距離KPが格子シートSSの格子ピッチである。
(Grid sheet)
6 is a diagram for explaining the lattice pitch of the lattice sheet SS. As shown in Fig. 6, the lattice sheet SS has a large number of rectangular holes, and the distance KP between the centers of adjacent holes is the lattice pitch of the lattice sheet SS.

ここで、適切な格子ピッチについて、発明者が検証した結果、以下のことが判明した。溝底表面の曲率半径をRとしたとき、格子ピッチが0.21×Rより小さい場合、格子が崩れないように格子シートSSを貼り付けるのが困難であった。また、格子ピッチが2.40×Rより大きい場合、溝底表面で生じている集中歪みの最大値を検出するのが困難であった。したがって、本実施形態において用いる格子シートの格子ピッチは、式(1)を満たすことが望ましい。 The inventors verified the appropriate lattice pitch and found the following. When the lattice pitch was smaller than 0.21 x R, where R is the radius of curvature of the groove bottom surface, it was difficult to attach the lattice sheet SS without causing the lattice to collapse. Also, when the lattice pitch was larger than 2.40 x R, it was difficult to detect the maximum value of the concentrated strain occurring on the groove bottom surface. Therefore, it is desirable for the lattice pitch of the lattice sheet used in this embodiment to satisfy formula (1).

0.21×R ≦ 格子ピッチ ≦ 2.40×R … (1) 0.21×R ≦ grating pitch ≦ 2.40×R … (1)

このような格子ピッチを有する格子シートを用いることにより、タイヤの溝底表面の歪みを高精度に測定することができる。なお、格子ピッチ>2.40×Rの場合、歪みの勾配が大きい箇所が増え、どれが本当の溝部表面歪みの集中部分なのかを特定するのが困難になるので、好ましくない。 By using a lattice sheet with such a lattice pitch, the strain on the tire groove bottom surface can be measured with high precision. Note that if the lattice pitch is > 2.40 x R, the number of locations with a large strain gradient increases, making it difficult to identify which areas are the true concentrated areas of groove surface strain, which is not preferred.

なお、格子シートSSは、矩形の孔が多数設けられている場合に限らず、他の形状例えば三角形の孔が多数設けられていても良い。また、孔の大きさは任意でよい(ただし、目視で格子ピッチの距離KPを識別可能であることが前提である)。 The lattice sheet SS is not limited to having a large number of rectangular holes, and may have a large number of holes of other shapes, such as triangular holes. The size of the holes may be arbitrary (however, it is assumed that the lattice pitch distance KP can be identified visually).

図7は、タイヤの溝底表面の曲率半径を説明するための図である。図7に示すように、タイヤ60の溝底表面に内接する円KRを想定した場合に、その円KRの半径Rがタイヤ60の溝底表面の曲率半径である。 Figure 7 is a diagram for explaining the radius of curvature of the groove bottom surface of a tire. As shown in Figure 7, if a circle KR is assumed to be inscribed in the groove bottom surface of the tire 60, the radius R of the circle KR is the radius of curvature of the groove bottom surface of the tire 60.

(非接触形状測定手法の例)
本実施形態では、非接触形状測定手法として、例えば、サンプリングモアレ法を用いる。サンプリングモアレ法は、2次元格子を貼り付けた計測物体の撮影画像を所定画素おき(X画素おき)にサンプリングし、形状を測定する手法である。他の非接触形状測定手法として、例えば、デジタル画像相関法やフーリエ変換法などを用いてもよい。本実施形態では、サンプリングモアレ法のうち、間引き選択型サンプリングモアレ法を用いる場合について説明する。間引き選択型サンプリングモアレ法は、サンプリングモアレ法において、撮影画像の画素ごとに、解析に最適な間引き数の位相分布を参照する方法である。
(Example of non-contact shape measurement method)
In this embodiment, for example, a sampling moiré method is used as a non-contact shape measurement method. The sampling moiré method is a method of sampling a captured image of a measurement object to which a two-dimensional grid is attached at predetermined pixel intervals (every X pixels) to measure the shape. Other non-contact shape measurement methods, for example, a digital image correlation method or a Fourier transform method, may be used. In this embodiment, a case where a thinning-out selection type sampling moiré method is used among the sampling moiré methods will be described. The thinning-out selection type sampling moiré method is a method in which, in the sampling moiré method, a phase distribution of the optimal thinning-out number for analysis is referred to for each pixel of the captured image.

(サンプリングモアレ法)
サンプリングモアレ法では、例えば、撮影した画像について、一定方向(例えば、垂直方向)に平滑化し、平滑化した画像の間引き処理および線形補間処理を行ってモアレ縞画像を得て、位相分布を利用して2つのカメラ間の画面内の対応する点を探索する。
(Sampling Moire Method)
In the sampling moiré method, for example, a captured image is smoothed in a certain direction (e.g., the vertical direction), and the smoothed image is thinned and linearly interpolated to obtain a moiré fringe image, and corresponding points on the screen between the two cameras are searched for using the phase distribution.

ここで、サンプリングモアレ法におけるモアレ縞の生成および位相分布の算出の例について、図8を参照しながらより詳細に説明する。図8は、サンプリングモアレ法におけるモアレ縞の生成について説明するための図である。図8は、日本実験力学会講演論文集,No10(2010)「サンプリングモアレ法を用いた三次元形状・ひずみ分布の動的計測手法の精度評価」より引用、改変したものである。図8に示す例は、「4」という間引き数を用いて、間引き一律型サンプリングモアレ法によってモアレ縞を生成する例である。 Now, an example of the generation of moiré fringes and the calculation of phase distribution in the sampling moiré method will be described in more detail with reference to FIG. 8. FIG. 8 is a diagram for explaining the generation of moiré fringes in the sampling moiré method. FIG. 8 has been quoted and modified from "Accuracy Evaluation of Dynamic Measurement Method of Three-Dimensional Shape and Strain Distribution Using Sampling Moiré Method" in Proceedings of the Japan Society for Experimental Mechanics, No. 10 (2010). The example shown in FIG. 8 is an example of generating moiré fringes by the uniform thinning sampling moiré method using a thinning number of "4".

ステップS11では、解析部41が、溝底表面の撮影画像について、垂直方向(縦方向)に平滑化した画像を得る。以下は、垂直方向に平滑化した場合の処理について説明するが、水平方向(横方向)に平滑化した場合も同様の処理となる。 In step S11, the analysis unit 41 obtains an image of the captured image of the groove bottom surface that has been smoothed in the vertical direction (lengthwise direction). The following describes the process when smoothing in the vertical direction, but the process is similar when smoothing in the horizontal direction (lateral direction).

ステップS12では、解析部41が、平滑化した画像から、1ラインを抽出し、輝度分布を示す画像90を得る。 In step S12, the analysis unit 41 extracts one line from the smoothed image and obtains an image 90 showing the luminance distribution.

ステップS13では、解析部41が、1枚の画像90について、4画素ごとに間引くことにより、画像91a~91dという4個の画像が生成される。画像91a~91dは、それぞれ、間引きを開始する画素が異なる。画素を間引くことによって生成される画像の数は、間引き数と一致する。例えば、間引き数が「4」の場合は4個の画像が、間引き数が「5」の場合は5個の画像が、それぞれ生成される。 In step S13, the analysis unit 41 thins out every four pixels of one image 90, generating four images, images 91a to 91d. Images 91a to 91d each start thinning out at a different pixel. The number of images generated by thinning out pixels matches the thinning number. For example, if the thinning number is "4", four images are generated, and if the thinning number is "5", five images are generated.

ステップS14では、解析部41が、画像91a~91dのそれぞれについて、間引かれた画素が設定されていない画素の輝度を、間引かれていない画素が設定されている画素の輝度を用いた線形補間によって設定する処理が施される。これにより、モアレ縞92a~92dが得られる。 In step S14, the analysis unit 41 performs a process of setting the luminance of pixels for which thinned pixels are not set for each of the images 91a to 91d by linear interpolation using the luminance of pixels for which non-thinned pixels are set. This results in moiré fringes 92a to 92d.

ステップS15では、解析部41が、モアレ縞92a~92dの輝度を、以下の式(2)に当てはめることにより、間引き数に対応する位相分布における画素位置に対応する位置の位相σが得られる。 In step S15, the analysis unit 41 applies the luminance of the moiré fringes 92a to 92d to the following equation (2) to obtain the phase σ at the position corresponding to the pixel position in the phase distribution corresponding to the thinning number.

Figure 0007518372000001
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ここで、Xは、間引き数であり(Xは自然数)、I(k)はk枚目(kは自然数)のモアレ縞の輝度を示す。すなわち、間引き数に対応する位相分布における画素位置に対応する位置の位相σを求める際は、その画素位置に対応する位置の輝度をk枚目のモアレ縞から引用し、I(k)に格納してから位相σを計算する。図8に示す例において、モアレ縞92a、92b、92c、92dはそれぞれ1番目、2番目、3番目、4番目のモアレ縞に相当する。 Here, X is the thinning number (X is a natural number), and I(k) indicates the luminance of the kth moiré fringe (k is a natural number). That is, when calculating the phase σ at a position corresponding to a pixel position in the phase distribution corresponding to the thinning number, the luminance at the position corresponding to that pixel position is taken from the kth moiré fringe and stored in I(k), and then the phase σ is calculated. In the example shown in Figure 8, moiré fringes 92a, 92b, 92c, and 92d correspond to the first, second, third, and fourth moiré fringes, respectively.

モアレ縞92a~92dを参照しながら式(2)を用いてそれぞれの画素位置に対応する位相値を算出することにより、画像90を「4」という間引き数で間引いた場合の位相分布93を算出することができる。 By calculating the phase value corresponding to each pixel position using equation (2) while referring to the moiré fringes 92a to 92d, it is possible to calculate the phase distribution 93 when the image 90 is thinned out by a thinning factor of "4".

モアレ縞の位相分布93に参照格子の位相分布94と演算することによって、位相が-πからπまでの周期性を有する格子シートの位相分布95を得ることができる。 By calculating the phase distribution 93 of the moiré fringes with the phase distribution 94 of the reference grating, it is possible to obtain the phase distribution 95 of the grating sheet, whose phase has a periodicity ranging from -π to π.

図9は、選択型サンプリングモアレ法を説明するためのフローチャートである。 Figure 9 is a flowchart explaining the selective sampling moiré method.

ステップS201では、解析部41の画像平滑部411が、溝底表面の撮影画像について、垂直方向(縦方向)に平滑化した画像を得る。この処理は、先述した図8のステップS11と同様である。 In step S201, the image smoothing unit 411 of the analysis unit 41 obtains an image smoothed in the vertical direction (lengthwise direction) from the captured image of the groove bottom surface. This process is similar to step S11 in FIG. 8 described above.

ステップS202では、解析部41の輝度分布取得部412が、平滑化した画像から、1ラインを抽出し、輝度分布を示す画像を得る。この処理は、先述した図8のステップS12と同様である。 In step S202, the luminance distribution acquisition unit 412 of the analysis unit 41 extracts one line from the smoothed image and obtains an image showing the luminance distribution. This process is similar to step S12 in FIG. 8 described above.

ステップS203では、解析部41の間引き処理部413が、複数種類の画素数でそれぞれ間引き処理を行う。本例では、4画素間引きまたは5画素間引きを選択して行う。4画素で間引き処理を行うことによって得られる画像は、先述したステップS13の処理によって得られる画像91a~91dと同様になる。 In step S203, the thinning processing unit 413 of the analysis unit 41 performs thinning processing using multiple different numbers of pixels. In this example, thinning is performed by selecting 4 pixels or 5 pixels. The images obtained by performing thinning processing using 4 pixels are similar to the images 91a to 91d obtained by the processing in step S13 described above.

ステップS204では、ステップS203において4画素および5画素でそれぞれ間引き処理を行った結果について、解析部41のモアレ縞作成部414が、モアレ縞をそれぞれ生成する。ステップS203において4画素で間引き処理を行った結果について生成したモアレ縞は、先述したステップS14の処理によって得られたモアレ縞92a~92dと同様になる。 In step S204, the moiré fringe creation unit 414 of the analysis unit 41 generates moiré fringes for the results of the thinning process performed in step S203 by 4 pixels and 5 pixels. The moiré fringes generated for the results of the thinning process performed in step S203 by 4 pixels are similar to the moiré fringes 92a to 92d obtained by the process in step S14 described above.

図10は、5画素で間引き処理を行った結果について生成したモアレ縞の例を示す図である。図10は、日本実験力学会講演論文集,No10(2010)「サンプリングモアレ法を用いた三次元形状・ひずみ分布の動的計測手法の精度評価」より引用、改変したものである。図10に示すように、間引かれた画素が設定されていない画素の輝度を、間引かれていない画素が設定されている画素の輝度を用いた線形補間によって設定する処理を施すことにより、モアレ縞92e~92iが得られる。 Figure 10 shows an example of moiré fringes generated as a result of thinning out five pixels. Figure 10 has been quoted and modified from "Accuracy Evaluation of Dynamic Measurement Method of Three-Dimensional Shape and Strain Distribution Using Sampling Moiré Method" in Proceedings of the Japan Society for Experimental Mechanics, No. 10 (2010). As shown in Figure 10, moiré fringes 92e to 92i are obtained by performing a process in which the brightness of pixels that do not have thinned out pixels is set by linear interpolation using the brightness of pixels that have not been thinned out pixels.

図9のステップS205では、解析部41の位相分布算出部415が、4画素で間引き処理を行った結果について生成したモアレ縞92a~92dの輝度、および、5画素で間引き処理を行った結果について生成したモアレ縞92e~92iの輝度を、上記の式(2)に当てはめることにより、間引き数に対応する位相分布における画素位置に対応する位置の位相σが得られる。 In step S205 of FIG. 9, the phase distribution calculation unit 415 of the analysis unit 41 applies the luminance of the moiré fringes 92a to 92d generated as a result of performing the thinning process at four pixels, and the luminance of the moiré fringes 92e to 92i generated as a result of performing the thinning process at five pixels, to the above formula (2), thereby obtaining the phase σ at the position corresponding to the pixel position in the phase distribution corresponding to the number of thinnings.

モアレ縞92a~92d、モアレ縞92e~92iを参照しながら式(2)を用いてそれぞれの画素位置に対応する位相値を算出することにより、1ラインの画像を「4」、「5」という間引き数でそれぞれ間引いた場合の位相分布を算出することができる。つまり、モアレ縞92a~92d、モアレ縞92e~92iの位相分布に参照格子の位相分布と演算することによって、位相が-πからπまでの周期性を有する格子シートの位相分布をそれぞれ得ることができる。 By calculating the phase value corresponding to each pixel position using equation (2) while referring to moiré fringes 92a-92d and moiré fringes 92e-92i, it is possible to calculate the phase distribution when one line of an image is thinned out by thinning factors of "4" and "5". In other words, by calculating the phase distribution of moiré fringes 92a-92d and moiré fringes 92e-92i with the phase distribution of the reference grating, it is possible to obtain the phase distribution of a lattice sheet having a phase periodicity from -π to π.

図9のステップS206では、解析部41の位相分布算出部415が、画素ごとに、形状解析に適した格子シートの位相分布を参照する。図11は、格子シートSSの画像の例を示す図である。図11において、例えば、格子シートSSを撮影した画像において、格子ピッチのある1ピッチP4が4画素に相当する場合は、4画素間引き処理を行った結果について生成した格子シートの位相分布を参照する。また、格子シートSSを撮影した画像において、格子ピッチの別の1ピッチP5が5画素に相当する場合は、5画素間引き処理を行った結果について生成した格子シートの位相分布を参照する。 In step S206 in FIG. 9, the phase distribution calculation unit 415 of the analysis unit 41 refers to the phase distribution of the lattice sheet suitable for shape analysis for each pixel. FIG. 11 is a diagram showing an example of an image of the lattice sheet SS. In FIG. 11, for example, in an image obtained by photographing the lattice sheet SS, if one pitch P4 of the lattice pitch corresponds to four pixels, the phase distribution of the lattice sheet generated as a result of performing a four-pixel thinning process is referenced. Also, in an image obtained by photographing the lattice sheet SS, if another pitch P5 of the lattice pitch corresponds to five pixels, the phase distribution of the lattice sheet generated as a result of performing a five-pixel thinning process is referenced.

図9のステップS207では、ステップS206において画素ごとに格子シートの位相分布を参照した結果に基づいて、解析部41の位相分布算出部415が、形状算出用の格子シートの位相分布を決定する。これにより、格子シートSSを撮影した画像において、格子ピッチの1ピッチがどのような画素数に相当しても、精度のよい形状解析結果を得ることができる。つまり、例えば、4画素に固定した間引きを行うと、1ピッチが5画素に相当する領域について解析精度の低下が生じることがある。これに対し、間引きする画素数を固定せずに先述したように4画素または5画素の間引きを行うことにより、1ピッチが5画素または4画素に相当する領域それぞれについて、解析精度の低下を回避することができる。このように、解析部41による解析に最適な間引き数の位相分布を選択する。 In step S207 of FIG. 9, the phase distribution calculation unit 415 of the analysis unit 41 determines the phase distribution of the lattice sheet for shape calculation based on the result of referring to the phase distribution of the lattice sheet for each pixel in step S206. This makes it possible to obtain accurate shape analysis results regardless of the number of pixels equivalent to one pitch of the lattice pitch in an image captured of the lattice sheet SS. In other words, for example, if thinning is performed at a fixed number of four pixels, a decrease in analysis accuracy may occur in areas where one pitch corresponds to five pixels. In contrast, by thinning out four or five pixels as described above without fixing the number of pixels to be thinned out, it is possible to avoid a decrease in analysis accuracy for each area where one pitch corresponds to five or four pixels. In this way, a phase distribution with an optimal number of thinnings is selected for analysis by the analysis unit 41.

形状算出用の位相分布は、例えば以下のように決定する。すなわち、例えば、撮影画像を平滑化した画像から1ラインを抽出した、輝度分布を示す画像90について、最も暗い画素同士の間隔に相当する画素数を求め、その画素数を間引き画素数とする。そして、その画素数で間引き処理を行った結果に対応する位相分布を、形状算出用の位相分布とする。 The phase distribution for shape calculation is determined, for example, as follows. That is, for image 90 showing the brightness distribution, for example, in which one line is extracted from an image obtained by smoothing the captured image, the number of pixels corresponding to the distance between the darkest pixels is found, and this number of pixels is set as the number of thinned pixels. Then, the phase distribution corresponding to the result of performing the thinning process with this number of pixels is set as the phase distribution for shape calculation.

図12は、溝形状測定部40による溝形状測定処理を示すフローチャートである。図12において、ステップS101では、タイヤ60の溝底表面を含む部分に格子パターンを貼付する。ステップS102では、タイヤの表面から凹んでいる部分である溝部を少なくとも含む領域に設けられた格子シートを撮影する。ステップS103では、撮影された画像を解析する。以上により、タイヤの溝形状を測定することできる。 Figure 12 is a flowchart showing the groove shape measurement process by the groove shape measurement unit 40. In Figure 12, in step S101, a grid pattern is attached to a portion of the tire 60 that includes the groove bottom surface. In step S102, an image of the grid sheet provided in an area that includes at least the groove portion, which is a portion recessed from the tire surface, is taken. In step S103, the captured image is analyzed. In this manner, the tire groove shape can be measured.

(デジタル画像相関法)
デジタル画像相関法を用いて溝形状を測定してもよい。デジタル画像相関法では、撮影した画像に対し、パターンマッチング法を適用する。例えば、特徴ベースマッチング、領域ベースマッチング又は位相ベースマッチングのいずれか1つを適用する。次に、上述した位相分布に相応する、複数の異なる方向からの撮影画像の対応点を算出する。そして、複数の異なる方向からの撮影画像の対応点と各カメラの視線(撮影方向)とに基づいて、三次元形状を算出する。各撮影画像の対応点とカメラの視線、つまりカメラ15bとカメラ15cとタイヤ60(路面板221)との相対位置に基づいてカメラ15b、15cのそれぞれで取得した撮影画像の位相分布を視線データとして利用することで、三次元形状を得ることができる。
(Digital Image Correlation Method)
The groove shape may be measured using a digital image correlation method. In the digital image correlation method, a pattern matching method is applied to the captured image. For example, any one of feature-based matching, area-based matching, and phase-based matching is applied. Next, corresponding points of the captured images from a plurality of different directions corresponding to the above-mentioned phase distribution are calculated. Then, a three-dimensional shape is calculated based on the corresponding points of the captured images from a plurality of different directions and the line of sight (photographing direction) of each camera. The three-dimensional shape can be obtained by using the phase distribution of the captured images acquired by each of the cameras 15b and 15c as line of sight data based on the corresponding points of each captured image and the line of sight of the camera, that is, the relative positions of the camera 15b, the camera 15c, and the tire 60 (road plate 221).

図13は、本実施形態にかかるタイヤ形状解析システム1によるタイヤ解析方法を示すフローチャートである。図13において、ステップS601では、ランダムパターンを形成したタイヤの表面を少なくとも2台のカメラで撮影する。ステップS602では、2台のカメラによる撮影画像に対し、パターンマッチング法を適用する。ステップS603では、複数の異なる方向からの撮影画像の対応点を算出する。ステップS604では、算出した対応点(位相分布に相当)と各カメラの視線(撮影方向)とに基づいて、三次元形状を算出する。 Figure 13 is a flowchart showing a tire analysis method using the tire shape analysis system 1 according to this embodiment. In Figure 13, in step S601, the surface of the tire on which a random pattern is formed is photographed by at least two cameras. In step S602, a pattern matching method is applied to the images photographed by the two cameras. In step S603, corresponding points of the images photographed from a plurality of different directions are calculated. In step S604, a three-dimensional shape is calculated based on the calculated corresponding points (corresponding to a phase distribution) and the line of sight (photographing direction) of each camera.

(フーリエ変換法)
フーリエ変換法を用いて溝形状を測定してもよい。図14は、撮影部によって撮影した画像を二次元フーリエ変換して取得できる、パワースペクトルの例を示す図である。図14は、上下方向周波数及び水平方向周波数のパワースペクトルを示す。図3中の逆フーリエ変換部419は、図14に示すパワースペクトルについて、上下方向の一次調和波WV及び水平方向の一次調和波WHを抽出する。
(Fourier transform method)
The groove shape may be measured using a Fourier transform method. Fig. 14 is a diagram showing an example of a power spectrum that can be obtained by performing a two-dimensional Fourier transform on an image captured by the imaging unit. Fig. 14 shows a power spectrum of vertical and horizontal frequencies. The inverse Fourier transform unit 419 in Fig. 3 extracts a first harmonic wave WV in the vertical direction and a first harmonic wave WH in the horizontal direction from the power spectrum shown in Fig. 14.

図15は、フーリエ変換法を用いて溝形状を測定する処理を示すフローチャートである。図15において、ステップS501では、模様パターンを少なくとも2台のカメラで撮影する。ステップS502では、撮影した画像を二次元フーリエ変換し、パワースペクトルを取得する。ステップS503では、取得したパワースペクトルから、上下方向の一次調和波WV及び水平方向の一次調和波WHを抽出し、それぞれについて二次元逆フーリエ変換する。ステップS504では、二次元逆フーリエ変換によって得られたラッピング型の位相分布を位相接続して、アンラッピング型に変換する。ステップS505では、各カメラによる撮影画像の位相分布と各カメラの視線(撮影方向)とに基づいて、三次元形状を算出する。 Figure 15 is a flow chart showing a process for measuring the groove shape using the Fourier transform method. In Figure 15, in step S501, the pattern is photographed with at least two cameras. In step S502, the photographed image is subjected to a two-dimensional Fourier transform to obtain a power spectrum. In step S503, the first harmonic wave WV in the vertical direction and the first harmonic wave WH in the horizontal direction are extracted from the obtained power spectrum, and each is subjected to a two-dimensional inverse Fourier transform. In step S504, the wrapping type phase distribution obtained by the two-dimensional inverse Fourier transform is phase-connected to convert it into an unwrapping type. In step S505, the three-dimensional shape is calculated based on the phase distribution of the images photographed by each camera and the line of sight (photographing direction) of each camera.

(重み付け位相解析法)
重み付け位相解析法を用いて溝形状を測定してもよい。図16は、本実施形態にかかるタイヤ形状解析システム1によるタイヤ解析方法を示すフローチャートである。図16において、ステップS501では、模様パターンを少なくとも2台のカメラで撮影する。ステップS502aでは、撮影した画像を縦方向、横方向にそれぞれ平滑化処理する。ステップS502bでは、ステップS502aで縦方向、横方向に平滑化処理した画像に対して、格子の位相分布を求める。例えば、特許第5795095号公報に記載の技術を用いて格子の位相分布を求める。例えば、縦方向(x方向)への重み付け関数W(k)と横方向(y方向)への重み付け関数Wy(l)とを2次元方向への重み付け関数Wxy(k、l)として表した場合、式(3)のようになる。そして、縦方向(x方向)の位相算出式は式(4)、横方向(y方向)の位相算出式は式(5)となる。式(4)および式(5)を利用して格子の位相分布を求める。
(Weighted Phase Analysis)
The groove shape may be measured using a weighted phase analysis method. FIG. 16 is a flowchart showing a tire analysis method by the tire shape analysis system 1 according to the present embodiment. In FIG. 16, in step S501, a pattern pattern is photographed by at least two cameras. In step S502a, the photographed image is smoothed in the vertical direction and the horizontal direction. In step S502b, the phase distribution of the lattice is obtained for the image smoothed in the vertical direction and the horizontal direction in step S502a. For example, the phase distribution of the lattice is obtained using the technology described in Japanese Patent No. 5795095. For example, when the weighting function W x (k) in the vertical direction (x direction) and the weighting function W y (l) in the horizontal direction (y direction) are expressed as a weighting function W xy (k, l) in two-dimensional directions, it becomes as shown in Equation (3). Then, the phase calculation formula in the vertical direction (x direction) is Equation (4), and the phase calculation formula in the horizontal direction (y direction) is Equation (5). The phase distribution of the grating is obtained using equations (4) and (5).

Figure 0007518372000002
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Figure 0007518372000003
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Figure 0007518372000004
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ステップS504では、ステップS502bによって得られたラッピング型(πでラップして-πに戻る)の位相分布を位相接続して、アンラッピング型に変換する。ステップS505では、各カメラによる撮影画像の位相分布と各カメラの視線(撮影方向)とに基づいて、三次元形状を算出する。 In step S504, the wrapping type phase distribution (wrapping at π and returning to -π) obtained in step S502b is phase-unwrapped to convert it into an unwrapping type. In step S505, the three-dimensional shape is calculated based on the phase distribution of the images captured by each camera and the line of sight (capture direction) of each camera.

(複数回に分けて撮影)
模様パターンが設けられている溝を撮影する場合に、溝全体を1回で撮影するのではなく、撮影範囲を分割して複数回に分けて撮影することが好ましい。例えば、撮影範囲を2つに分割し、2回に分けて撮影することが好ましい。
(Taken in multiple sessions)
When photographing a groove having a pattern, it is preferable to divide the photographing range and photograph the groove several times, rather than photographing the entire groove in one go. For example, it is preferable to divide the photographing range into two and photograph the groove twice.

図17は、撮影対象であるタイヤとカメラとの位置関係を示す図である。図18は、図17の一部を拡大して示す図である。図17および図18において、図の左右方向がタイヤ幅方向であり、図の奥行き方向がタイヤ周方向、かつ、路面板221の延在方向である。図17において、路面板221の上面221Uにはタイヤ60が接している。路面板221の下面221D側には、カメラ15b1および15b2、カメラ15c1および15c2が設けられている。カメラ15b1および15b2は、図の奥行き方向に重なって配置されている。カメラ15c1および15c2は、図の奥行き方向に重なって配置されている。 Figure 17 is a diagram showing the positional relationship between the tire, which is the subject of the image capture, and the camera. Figure 18 is a diagram showing an enlarged portion of Figure 17. In Figures 17 and 18, the left-right direction of the figure is the tire width direction, and the depth direction of the figure is the tire circumferential direction and the extension direction of the road surface plate 221. In Figure 17, the tire 60 is in contact with the upper surface 221U of the road surface plate 221. Cameras 15b1 and 15b2, and cameras 15c1 and 15c2 are provided on the lower surface 221D side of the road surface plate 221. Cameras 15b1 and 15b2 are arranged overlapping in the depth direction of the figure. Cameras 15c1 and 15c2 are arranged overlapping in the depth direction of the figure.

本例では、カメラ15b1および15b2、カメラ15c1および15c2が、タイヤ60の範囲Hを撮影する場合について説明する。範囲Hには、タイヤ60の溝62が含まれている。図18は、範囲Hを拡大して示す。図18に示すように、範囲Hは、2つの範囲H1と範囲H2とからなる。このため、溝62の撮影範囲が2つの範囲H1、H2に分割され、2回に分けて撮影される。2つの範囲H1、範囲H2には、共通の領域HCがある。つまり、溝62の撮影範囲が、共通の領域を含む2つの領域に分割されている。そして、共通の領域HCは、模様パターンのタイヤ幅方向の1周期以上であることが好ましい。このように共通の領域HCを設けつつ撮影範囲を分割することにより、撮影領域ごとの溝形状を精度よく合成でき、溝全体の形状を取得することができる。なお、共通の領域HCが模様パターンのタイヤ幅方向の1周期未満であると、サンプリングモアレ法の制約で溝形状の合成精度が低下するため好ましくない。 In this example, the case where the cameras 15b1 and 15b2, and the cameras 15c1 and 15c2 capture the range H of the tire 60 will be described. The range H includes the groove 62 of the tire 60. FIG. 18 shows an enlarged view of the range H. As shown in FIG. 18, the range H is made up of two ranges H1 and H2. Therefore, the capture range of the groove 62 is divided into two ranges H1 and H2, and is captured twice. The two ranges H1 and H2 have a common area HC. That is, the capture range of the groove 62 is divided into two areas including a common area. The common area HC is preferably one or more periods in the tire width direction of the pattern pattern. By dividing the capture range while providing the common area HC in this way, the groove shape for each capture area can be synthesized with high accuracy, and the shape of the entire groove can be obtained. Note that if the common area HC is less than one period in the tire width direction of the pattern pattern, the accuracy of synthesis of the groove shape decreases due to the constraints of the sampling moiré method, which is not preferable.

ここで、カメラ同士の位置関係などについて説明する。図19は、カメラ同士の位置関係などを示す図である。図19において、カメラ15bは図17に示すカメラ15b1および15c1に相当し、カメラ15cは図17に示すカメラ15b2および15c2に相当する。 Here, the positional relationship between the cameras will be explained. FIG. 19 is a diagram showing the positional relationship between the cameras. In FIG. 19, camera 15b corresponds to cameras 15b1 and 15c1 shown in FIG. 17, and camera 15c corresponds to cameras 15b2 and 15c2 shown in FIG. 17.

図19に示すように、カメラ15bおよびカメラ15cは、固定棒15AMに固定されている。カメラ15bとカメラ15cとの間の距離(以下、カメラ間距離)は、例えば、いずれも150mm以上400mm以下であることが好ましい。カメラが固定棒に設置されている場合、固定棒15AMの中心線15Sに沿った距離15Dが、カメラ間距離である。 As shown in FIG. 19, cameras 15b and 15c are fixed to a fixed bar 15AM. The distance between cameras 15b and 15c (hereinafter, the inter-camera distance) is preferably, for example, 150 mm or more and 400 mm or less. When the cameras are installed on a fixed bar, the inter-camera distance is the distance 15D along the center line 15S of the fixed bar 15AM.

また、カメラ15bとカメラ15cとの間の中点位置15Pから、撮影対象であるタイヤの溝に設けられた格子シートSSまでの距離(以下、タイヤ・カメラ間距離)は(10.5×F)mm以上(18.5×F)mm以下であることが好ましい。ただし、Fは、カメラのレンズの焦点距離である。 In addition, it is preferable that the distance from the midpoint position 15P between cameras 15b and 15c to the lattice sheet SS provided in the groove of the tire being photographed (hereinafter referred to as the tire-camera distance) is (10.5 x F) mm or more and (18.5 x F) mm or less, where F is the focal length of the camera lens.

さらに、タイヤ・カメラ間距離に対する、カメラ間距離の比は、0.51以上1.35以下であることが好ましい。なお、カメラが固定棒15AMに設置されている場合、格子シートSSから中心線15Sまでの距離15Eが、タイヤ・カメラ間距離である。 Furthermore, it is preferable that the ratio of the camera distance to the tire-camera distance is 0.51 or more and 1.35 or less. When the camera is installed on the fixed bar 15AM, the tire-camera distance is the distance 15E from the lattice sheet SS to the center line 15S.

なお、図17および図18を参照して説明した例では、撮影範囲を2つの範囲に分割し、2回に分けて撮影しているが、3つ以上の範囲に分割し、分けて撮影してもよい。すなわち、撮影範囲を少なくとも2つの範囲に分割し、分けて撮影すればよい。いずれの場合でも共通の領域を含むように分割し、共通の領域は、模様パターンのタイヤ幅方向の1周期以上であることが好ましい。 In the example described with reference to Figures 17 and 18, the shooting range is divided into two ranges and photographed twice, but it may be divided into three or more ranges and photographed separately. In other words, it is sufficient to divide the shooting range into at least two ranges and photograph them separately. In either case, it is preferable to divide it so as to include a common area, and the common area is at least one period of the design pattern in the tire width direction.

(カメラの移動範囲)
上記のカメラ15b、15cは移動できるようになっており、タイヤ接地面の溝全てを撮影できることが好ましい。つまり、カメラ15b、15cの移動とカメラ15b、15cによる撮影とを繰り返して、総接地領域内の全ての溝を撮影することが好ましい。上記のように分割した撮影範囲について、カメラの移動と撮影とを繰り返すことにより、タイヤ接地面全体での溝深さおよび溝体積を評価することができる。
(Camera movement range)
The above-mentioned cameras 15b and 15c are preferably movable and can capture all the grooves on the tire contact surface. In other words, it is preferable to repeat the movement of the cameras 15b and 15c and the capturing of images by the cameras 15b and 15c to capture images of all the grooves in the total contact area. By repeating the movement of the cameras and the capturing of images for the captured image range divided as described above, the groove depth and groove volume of the entire tire contact surface can be evaluated.

図20は、タイヤ接地面の画像の例を示す図である。図20において、カメラは、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向に移動できるようなっており、カメラの移動範囲HMは、以下であることが好ましい。すなわち、タイヤの接地中心610を原点(0,0)とし、2つのカメラ15b、15cの中点位置15Pを(X、Y)と定義した場合に、タイヤ周方向に沿った最大接地長L7に対してタイヤ周方向の移動範囲Xは、-L7/2以上L7/2以下であることが好ましい。また、タイヤ幅方向に沿った最大接地幅W7に対してタイヤ幅方向の移動範囲Yは、-W7/2以上W7/2以下であることが好ましい。カメラの移動範囲HMを上記のように設定することにより、タイヤ接地面全体での溝深さおよび溝体積を評価することができる。 Figure 20 is a diagram showing an example of an image of a tire contact surface. In Figure 20, the camera can move in the tire width direction and tire circumferential direction, and the camera movement range HM is preferably as follows. That is, if the tire contact center 610 is defined as the origin (0,0) and the midpoint position 15P of the two cameras 15b, 15c is defined as (X,Y), the tire circumferential movement range X for the maximum contact length L7 along the tire circumferential direction is preferably -L7/2 or more and L7/2 or less. In addition, the tire width movement range Y for the maximum contact width W7 along the tire width direction is preferably -W7/2 or more and W7/2 or less. By setting the camera movement range HM as described above, the groove depth and groove volume of the entire tire contact surface can be evaluated.

(総接地領域作成処理)
図21は、総接地領域作成部42による総接地領域作成処理を示す図である。図22は、総接地領域作成部42の機能を示すブロック図である。これらの図において、図21は、総接地領域作成部42の全体構成を模式的に示し、図22は、総接地領域作成部42の主たる機能を示している。
(Total contact area creation process)
Fig. 21 is a diagram showing a total contact area creation process by the total contact area creation unit 42. Fig. 22 is a block diagram showing functions of the total contact area creation unit 42. In these figures, Fig. 21 shows a schematic diagram of the overall configuration of the total contact area creation unit 42, and Fig. 22 shows main functions of the total contact area creation unit 42.

総接地領域作成部42は、空気入りタイヤ60の接地面61の画像を取得することにより、接地面61の解析を行うシステムに適用される。総接地領域作成部42は、タイヤ試験機2と、撮影装置10と、タイヤ接地面解析装置20とを備える。 The total contact area creation unit 42 is applied to a system that acquires an image of the contact surface 61 of a pneumatic tire 60 and analyzes the contact surface 61. The total contact area creation unit 42 includes a tire testing machine 2, an imaging device 10, and a tire contact surface analysis device 20.

タイヤ試験機2は、タイヤ60に試験条件を付与する装置である。図21の構成では、タイヤ試験機2は、支持装置300と、駆動装置5と、透明な路面板221とを有する。支持装置300は、タイヤ60を回転可能に支持する装置であり、タイヤ60を装着するリム400を有する。駆動装置5はタイヤ60および路面板221に駆動力を付与する装置である。駆動装置5は、タイヤ60および路面板221を駆動するモータ6と、モータ6を制御するモータ制御装置7とから構成される。なお、駆動装置5は、図示せぬギヤなどを含み、路面板221を水平に駆動する。 The tire testing machine 2 is a device that applies test conditions to the tire 60. In the configuration of FIG. 21, the tire testing machine 2 has a support device 300, a drive device 5, and a transparent road plate 221. The support device 300 is a device that rotatably supports the tire 60, and has a rim 400 on which the tire 60 is mounted. The drive device 5 is a device that applies driving force to the tire 60 and the road plate 221. The drive device 5 is composed of a motor 6 that drives the tire 60 and the road plate 221, and a motor control device 7 that controls the motor 6. The drive device 5 includes gears and the like (not shown), and drives the road plate 221 horizontally.

このタイヤ試験機2では、支持装置300がリム400に装着されたタイヤ60を支持し、タイヤ60が路面板221の一主面である上面221Uに押圧されてタイヤ60に荷重を付与する。路面板221は、フラットな路面を再現する。路面板221に押圧されたタイヤ60は、フラットな路面を走行している状態と同様に接地面61が変形する。路面板221を水平に駆動することにより、車両走行時におけるタイヤ60の転動状態が、路面板221の表面を路面として再現され、動的接地特性を解析できる。また、支持装置300が、リム400を変位させてタイヤ60と路面板221との位置関係を調整することにより、タイヤ60にスリップ角又はアングル角を付与する。また、駆動装置5は、モータ制御装置7によりモータ6を駆動してリム400を所定角度回転させることができる。また、支持装置300及び駆動装置5が、荷重、回転速度、スリップ角、アングル角などを調整することにより、試験条件を変更できる。 In this tire testing machine 2, the support device 300 supports the tire 60 mounted on the rim 400, and the tire 60 is pressed against the upper surface 221U, which is one of the main surfaces of the road surface plate 221, to impart a load to the tire 60. The road surface plate 221 reproduces a flat road surface. When the tire 60 is pressed against the road surface plate 221, the ground contact surface 61 is deformed in the same manner as when the tire 60 is running on a flat road surface. By driving the road surface plate 221 horizontally, the rolling state of the tire 60 during vehicle running is reproduced with the surface of the road surface plate 221 as the road surface, and dynamic ground contact characteristics can be analyzed. In addition, the support device 300 displaces the rim 400 to adjust the positional relationship between the tire 60 and the road surface plate 221, thereby imparting a slip angle or angle angle to the tire 60. In addition, the drive device 5 can drive the motor 6 by the motor control device 7 to rotate the rim 400 by a predetermined angle. In addition, the support device 300 and drive device 5 can change the test conditions by adjusting the load, rotation speed, slip angle, angle angle, etc.

路面板221は、光を透過する性質を有する光透過板である。路面板221は光を100%透過しなくてもよく、路面板221を介してタイヤ60の表面を撮影することができる光透過率を有していればよい。路面板221は、例えば、アクリル樹脂製の平面板又はガラス製の平面板である。タイヤ60と平面板との接触状態を撮影して画像解析するので、タイヤ60の、より現実に近い接地状態を解析できる。路面板221について、板の厚み、屈折角などの仕様の指定はない。 The road surface plate 221 is a light-transmitting plate that has the property of transmitting light. The road surface plate 221 does not have to transmit 100% of light, as long as it has a light transmittance that allows the surface of the tire 60 to be photographed through the road surface plate 221. The road surface plate 221 is, for example, a flat plate made of acrylic resin or a flat plate made of glass. The contact state between the tire 60 and the flat plate is photographed and image analyzed, so that a more realistic ground contact state of the tire 60 can be analyzed. There are no specifications specified for the road surface plate 221, such as the plate thickness or refraction angle.

撮影装置10は、タイヤ60を撮影する撮影部であるカメラ15aと、光源である照明用ランプ16と、トリガー装置17とを有する。カメラ15aは、例えば、CCD(Charge Coupled Device)カメラにより構成される。カメラ15aは、撮影装置10内に固定されている。カメラ15aは、路面板221を介してタイヤ60を撮影することにより、路面板221に押し付けられているタイヤ60の接地面61を撮影する。詳しくは、カメラ15aは、路面板221の他主面である下面221D側に、光軸が下面221D側に対して直交する向きで配設され、下面221D側から、路面板221を介してタイヤ60を撮影する。これにより、カメラ15aは、少なくとも接地面61を含んでタイヤ60を撮影し、接地面61を含んだタイヤ60のデジタル画像データを生成する。 The photographing device 10 has a camera 15a, which is a photographing unit that photographs the tire 60, an illumination lamp 16, which is a light source, and a trigger device 17. The camera 15a is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera. The camera 15a is fixed inside the photographing device 10. The camera 15a photographs the tire 60 through the road plate 221, thereby photographing the ground contact surface 61 of the tire 60 pressed against the road plate 221. In detail, the camera 15a is disposed on the lower surface 221D side, which is the other main surface of the road plate 221, with the optical axis oriented perpendicular to the lower surface 221D side, and photographs the tire 60 from the lower surface 221D side through the road plate 221. As a result, the camera 15a photographs the tire 60 including at least the ground contact surface 61, and generates digital image data of the tire 60 including the ground contact surface 61.

照明用ランプ16は、カメラ15aの撮影範囲を照らすランプであり、例えば、ハロゲンランプにより構成される。この照明用ランプ16は、後述するように複数設けられているランプ161~168の総称である。照明用ランプ16は、路面板221に押し付けられているタイヤ60の接地面61に、光を照射する。照明用ランプ16は、光を、路面板221の下面221D側から路面板221を介して、または路面板221の上面221U側とタイヤ60との間から照射する。複数の照明用ランプ16は、路面板221が移動する位置以外の位置に、それぞれ配置されている。なお、撮影装置10の移動に伴い、撮影装置10内のカメラ15aと照明用ランプ16とが一緒に移動する。 The illumination lamp 16 is a lamp that illuminates the shooting range of the camera 15a, and is, for example, a halogen lamp. This illumination lamp 16 is a collective term for the lamps 161 to 168 that are provided in multiple numbers as described below. The illumination lamp 16 irradiates light onto the ground contact surface 61 of the tire 60 that is pressed against the road plate 221. The illumination lamp 16 irradiates light from the lower surface 221D side of the road plate 221 through the road plate 221, or from between the upper surface 221U side of the road plate 221 and the tire 60. The multiple illumination lamps 16 are each disposed at a position other than the position where the road plate 221 moves. Note that as the imaging device 10 moves, the camera 15a and the illumination lamp 16 in the imaging device 10 move together.

なお、これらの照明用ランプ16は、タイヤ試験機2での試験の条件に応じて数を異ならせてもよい。例えば、路面板221に対してタイヤ60を押し付ける際の荷重が小さい場合は、接地領域が狭くなる。このため、この場合は、照明用ランプ16は、比較的数が少なくてもよく、路面板221の移動方向に対して斜め方向になる2箇所に配置する程度でもよい。これに対し、路面板221に対してタイヤ60を押し付ける際の荷重が大きい場合は、接地領域が広くなるため、接地面61に対してより多くの方向から光を照射する必要がある。このため、この場合は、照明用ランプ16は接地面61を囲んだ4箇所以上に配置する。また、これらの照明用ランプ16は、常時点灯タイプであってもよく、フラッシュ点灯タイプであってもよい。 The number of these lighting lamps 16 may be varied depending on the test conditions in the tire tester 2. For example, when the load when the tire 60 is pressed against the road plate 221 is small, the contact area is narrow. Therefore, in this case, the number of lighting lamps 16 may be relatively small, and they may be arranged in two places diagonally with respect to the moving direction of the road plate 221. On the other hand, when the load when the tire 60 is pressed against the road plate 221 is large, the contact area is wide, so it is necessary to irradiate light from more directions to the contact surface 61. Therefore, in this case, the lighting lamps 16 are arranged in four or more places surrounding the contact surface 61. Furthermore, these lighting lamps 16 may be of a constant lighting type or a flash lighting type.

トリガー装置17は、カメラ15aによる撮影のタイミングを示すトリガー信号を出力する装置である。トリガー装置17は、半導体レーザを出力し、その反射光を検出した時にトリガー信号を出力する。本例では、路面板221の側面に再帰性反射シート18が貼付されており、トリガー装置17が出力した半導体レーザが再帰性反射シート18によって反射され、トリガー装置17の検出部171がその反射光を検出した時にトリガー信号を出力する。再帰性反射シート18の貼付位置とカメラ15aの位置との関係が固定されていれば、撮影を複数回行った場合でもタイヤ60の同じ位置の接地面61を撮影することができる。 The trigger device 17 is a device that outputs a trigger signal that indicates the timing of photographing by the camera 15a. The trigger device 17 outputs a semiconductor laser and outputs a trigger signal when the reflected light is detected. In this example, a retroreflective sheet 18 is attached to the side of the road plate 221, and the semiconductor laser output by the trigger device 17 is reflected by the retroreflective sheet 18. When the detection unit 171 of the trigger device 17 detects the reflected light, a trigger signal is output. If the relationship between the attachment position of the retroreflective sheet 18 and the position of the camera 15a is fixed, the contact surface 61 of the tire 60 at the same position can be photographed even if photographing is performed multiple times.

タイヤ接地面解析装置20は、例えば、所定の解析プログラムをインストールしたPC(Personal Computer)であり、撮影装置10から入力されるタイヤ60の画像を処理してタイヤ60の接地面61を解析する処理を行う。タイヤ60の接地面61を解析する処理は、撮影したタイヤ60の画像に基づき、接地面61を算出する処理を含む。タイヤ接地面解析装置20は、接地面61の解析等の演算処理やデータの保存等を行う処理装置30と、オペレータがタイヤ接地面解析装置20への入力操作を行う入力部21と、解析結果や各種情報を表示する表示部22と、を有している。入力部21には、キーボードや、マウス等のポインティングデバイスが用いられており、表示部22には、液晶ディスプレイ等のディスプレイ装置が用いられている。入力部21と表示部22とは、処理装置30に電気的に接続されており、これによりタイヤ接地面解析装置20は、オペレータが表示部22を視認しながら入力部21で入力操作をすることが可能になっている。また、カメラ15aは、タイヤ接地面解析装置20の処理装置30に接続されており、これによりタイヤ接地面解析装置20は、カメラ15aで撮影した画像を取得することが可能になっている。 The tire contact patch analysis device 20 is, for example, a PC (Personal Computer) with a predetermined analysis program installed, and processes the image of the tire 60 input from the image capture device 10 to analyze the contact patch 61 of the tire 60. The process of analyzing the contact patch 61 of the tire 60 includes a process of calculating the contact patch 61 based on the image of the captured tire 60. The tire contact patch analysis device 20 has a processing device 30 that performs arithmetic processing such as analysis of the contact patch 61 and data storage, an input unit 21 that an operator performs input operations to the tire contact patch analysis device 20, and a display unit 22 that displays analysis results and various information. The input unit 21 uses a pointing device such as a keyboard or a mouse, and the display unit 22 uses a display device such as a liquid crystal display. The input unit 21 and the display unit 22 are electrically connected to the processing device 30, and thus the tire contact patch analysis device 20 allows the operator to perform input operations on the input unit 21 while visually checking the display unit 22. In addition, the camera 15a is connected to the processing device 30 of the tire contact patch analysis device 20, which enables the tire contact patch analysis device 20 to acquire images captured by the camera 15a.

タイヤ接地面解析装置20が有する処理装置30は、CPU(Central Processing Unit)等を有する処理部31や、RAM(Random Access Memory)等の記憶部50を備えて構成されている。このように構成される処理部31と記憶部50とは、同一筐体内に設けられていてもよく、異なる筐体内に設けられていてもよく、或いは、複数の記憶部50が双方の形態で設けられていてもよい。 The processing device 30 of the tire contact patch analysis device 20 is configured with a processing unit 31 having a CPU (Central Processing Unit) or the like, and a storage unit 50 such as a RAM (Random Access Memory). The processing unit 31 and storage unit 50 thus configured may be provided in the same housing, or in different housings, or multiple storage units 50 may be provided in both forms.

処理装置30が有する処理部31は、接地面画像取得部32と、接地特性解析部33と、刻印抽出部401と、を機能的に有している。このうち、接地面画像取得部32は、解析対象であるタイヤ60の接地面61を撮影した撮影画像を取得する。撮影画像はカメラ15aによって撮影された、タイヤ60の接地面61のデジタル画像である。また、接地特性解析部33は、接地面画像取得部32によって取得した接地面画像に基づいて、タイヤ60の接地域を示す接地域画像を作成する。以下の説明において、接地面61の撮影画像は全て256階調からなるものとし、黒を輝度「0」、白を輝度「255」と定義する。 The processing unit 31 of the processing device 30 functionally comprises a ground contact surface image acquisition unit 32, a ground contact characteristic analysis unit 33, and an imprint extraction unit 401. Of these, the ground contact surface image acquisition unit 32 acquires a photographed image of the ground contact surface 61 of the tire 60 to be analyzed. The photographed image is a digital image of the ground contact surface 61 of the tire 60 photographed by the camera 15a. The ground contact characteristic analysis unit 33 creates a contact area image showing the contact area of the tire 60 based on the ground contact surface image acquired by the ground contact surface image acquisition unit 32. In the following description, all photographed images of the ground contact surface 61 are assumed to be composed of 256 gradations, with black defined as luminance "0" and white defined as luminance "255."

接地特性解析部33は、溝抽出部34と、接地特性算出部35とを含んでいる。溝抽出部34は、撮影画像から溝画像を抽出する。接地特性算出部35は、撮影画像について所定輝度を閾値とした二値化処理によって得た大まかな接地領域の画像から、溝画像を差し引く。接地特性算出部35は、撮影画像について、例えば平滑化処理した後、輝度閾値を「220」とした二値化処理を行って、大まかな接地領域の画像を得てもよい。平滑化処理には、例えば、注目画素から半径4画素以内にある領域を周辺画素とするメディアンフィルタを用いる処理(以下、メディアン処理と呼ぶ)を用いてもよい。なお、後述するように、溝抽出部34において、撮影画像に含まれる刻印に対応する部分を除く処理を行って、溝画像を抽出してもよい。また、後述するように、接地特性算出部35において、撮影画像に含まれる刻印に対応する部分を除く処理を行って、大まかな接地領域の画像を抽出してもよい。 The ground characteristic analysis unit 33 includes a groove extraction unit 34 and a ground characteristic calculation unit 35. The groove extraction unit 34 extracts a groove image from the photographed image. The ground characteristic calculation unit 35 subtracts the groove image from the image of the rough ground area obtained by binarization processing with a predetermined brightness as a threshold value for the photographed image. The ground characteristic calculation unit 35 may perform, for example, a smoothing process on the photographed image, and then perform a binarization processing with a brightness threshold value of "220" to obtain an image of the rough ground area. For the smoothing process, for example, a process using a median filter with a region within a radius of 4 pixels from the pixel of interest as the surrounding pixels (hereinafter referred to as median processing) may be used. Note that, as described later, the groove extraction unit 34 may extract the groove image by performing a process of removing a portion corresponding to the marking included in the photographed image. Also, as described later, the ground characteristic calculation unit 35 may extract an image of the rough ground area by performing a process of removing a portion corresponding to the marking included in the photographed image.

溝抽出部34は、面取り画像抽出部34Aと、溝底部抽出部34Bと、主溝底部抽出部34Cと、合成部34Dとを含んでいる。面取り画像抽出部34Aは、撮影画像から、タイヤ60の溝のエッジに設けられた面取り部分を示す面取り画像を抽出する。面取り画像抽出部34Aは、撮影画像から、所定輝度より高い輝度を有する部分を、面取り画像として抽出する。溝底部抽出部34Bは、撮影画像から、所定輝度より低い輝度を有する部分を、溝の底部を示す溝底部画像として抽出する。主溝底部抽出部34Cは、撮影画像から、所定輝度より高い輝度を有する部分によって囲まれた低輝度部分を、主溝の底部を示す主溝底部画像として抽出する。合成部34Dは、面取り画像と、溝底部画像と、主溝底部画像とを合成して溝画像を得る。 The groove extraction unit 34 includes a chamfer image extraction unit 34A, a groove bottom extraction unit 34B, a main groove bottom extraction unit 34C, and a synthesis unit 34D. The chamfer image extraction unit 34A extracts a chamfer image showing a chamfer portion provided at the edge of the groove of the tire 60 from the captured image. The chamfer image extraction unit 34A extracts a portion having a brightness higher than a predetermined brightness from the captured image as a chamfer image. The groove bottom extraction unit 34B extracts a portion having a brightness lower than a predetermined brightness from the captured image as a groove bottom image showing the bottom of the groove. The main groove bottom extraction unit 34C extracts a low brightness portion surrounded by a portion having a brightness higher than a predetermined brightness from the captured image as a main groove bottom image showing the bottom of the main groove. The synthesis unit 34D synthesizes the chamfer image, the groove bottom image, and the main groove bottom image to obtain a groove image.

(主溝底部抽出部)
主溝底部抽出部34Cは、平滑化処理部341と、第1候補画像抽出部342と、第2候補画像抽出部343と、重ね合わせ処理部344とを含んでいる。平滑化処理部341は、撮影画像についてタイヤ周方向に平滑化処理する。第1候補画像抽出部342は、平滑化処理部341によって平滑化された平滑化画像について、所定の第1輝度閾値により2値化処理した第1候補画像を抽出する。第2候補画像抽出部343は、平滑化処理部341によって平滑化された平滑化画像について、上記第1輝度閾値よりも低い第2輝度閾値により2値化処理した第2候補画像を抽出する。重ね合わせ処理部344は、第1候補画像に含まれかつ接地ブロックを含まない孤立物の画像と、第2候補画像とを重ね合わせて主溝底部画像を得る。
(Main groove bottom extraction part)
The main groove bottom extraction unit 34C includes a smoothing processing unit 341, a first candidate image extraction unit 342, a second candidate image extraction unit 343, and a superimposition processing unit 344. The smoothing processing unit 341 performs a smoothing process on the captured image in the tire circumferential direction. The first candidate image extraction unit 342 extracts a first candidate image obtained by binarizing the smoothed image smoothed by the smoothing processing unit 341 using a predetermined first brightness threshold. The second candidate image extraction unit 343 extracts a second candidate image obtained by binarizing the smoothed image smoothed by the smoothing processing unit 341 using a second brightness threshold lower than the first brightness threshold. The superimposition processing unit 344 obtains a main groove bottom image by superimposing an image of an isolated object that is included in the first candidate image and does not include a contact block on the second candidate image.

ここで、タイヤ60の溝とは、タイヤ60のトレッド面に設けられた、主溝、サブ溝、および、それらの溝の開口部に設けられた面取りの総称である。主溝とは、JATMAに規定されるウェアインジケータの表示義務を有する溝である。また、サブ溝とは、タイヤ幅方向に延在する横溝であり、タイヤ接地時に開口して溝として機能する。 The grooves of the tire 60 are a collective term for the main grooves, sub-grooves, and chamfers at the openings of these grooves on the tread surface of the tire 60. The main grooves are grooves that are required to display a wear indicator as stipulated by JATMA. The sub-grooves are lateral grooves that extend in the tire width direction and function as grooves by opening when the tire is in contact with the ground.

タイヤ接地面解析装置20で用いられる解析プログラムは、予め記憶部50に記憶されており、タイヤ60の接地面61の解析を行う際には、記憶部50に記憶されているプログラムを処理部31で呼び出し、プログラムに沿った動作を処理部31で実行することにより、各機能を実行する。 The analysis program used by the tire contact patch analysis device 20 is stored in advance in the memory unit 50, and when analyzing the contact patch 61 of the tire 60, the program stored in the memory unit 50 is called up by the processing unit 31, and each function is executed by having the processing unit 31 execute operations according to the program.

本実施形態に係る総接地領域作成部42は、以上のような構成からなる。以下、総接地領域作成部42の作用について説明する。総接地領域作成部42において、最初に、タイヤ60をタイヤ試験機2の支持装置300に装着し、タイヤ60を路面板221に押し付けた状態で回転させながら、カメラ15aによって接地面61を撮影する。その際に、タイヤ60に対しては、複数の方向から複数の照明用ランプ16によって光を照射した状態で撮影する。このため、カメラ15aは、接地面61と接地面61以外の部分とで、輝度差をつけてタイヤ60を撮影することができる。撮影した画像は、タイヤ接地面解析装置20で取得し、タイヤ接地面解析装置20は、取得した画像に基づいて、接地面61の解析を行う。 The total contact area creation unit 42 according to this embodiment has the above-mentioned configuration. The operation of the total contact area creation unit 42 will be described below. In the total contact area creation unit 42, first, the tire 60 is attached to the support device 300 of the tire testing machine 2, and the tire 60 is rotated while being pressed against the road plate 221, while the camera 15a photographs the contact surface 61. At that time, the tire 60 is photographed while being irradiated with light from multiple lighting lamps 16 from multiple directions. Therefore, the camera 15a can photograph the tire 60 with a difference in brightness between the contact surface 61 and the parts other than the contact surface 61. The photographed image is acquired by the tire contact surface analysis device 20, which analyzes the contact surface 61 based on the acquired image.

タイヤ60の溝部分の抽出については、三角測量法を利用して高さ(深さ)の違いを検出する距離センサーを用いることもできる。しかしながら、接地面61の全体について溝部分を検出するには、距離センサーの検出範囲を走査する必要がある。したがって、距離センサーを用いるだけでは、タイヤ60が転動する状態での動的接地特性を解析することが困難である。 To extract the grooves of the tire 60, a distance sensor that uses triangulation to detect differences in height (depth) can be used. However, to detect the grooves on the entire ground contact surface 61, it is necessary to scan the detection range of the distance sensor. Therefore, it is difficult to analyze the dynamic ground contact characteristics while the tire 60 is rolling by using only a distance sensor.

(撮影における照明条件)
タイヤ60の接地面61の接地域の画像を取得する場合、路面板221の上面221U側において、接地面61を包囲するように路面板221の上面221U側に照明用ランプ16を配置することが好ましい。タイヤ60の接地面61の接地域の画像を取得する場合、上面221U側に接触部分を包囲するように配置された照明用ランプ16によってタイヤ60に光を照射して画像を取得することが好ましい。
(Lighting conditions during photography)
When acquiring an image of the contact area of the ground contact surface 61 of the tire 60, it is preferable to arrange the lighting lamps 16 on the upper surface 221U side of the road surface plate 221 so as to surround the ground contact surface 61. When acquiring an image of the contact area of the ground contact surface 61 of the tire 60, it is preferable to acquire the image by irradiating the tire 60 with light from the lighting lamps 16 arranged on the upper surface 221U side so as to surround the contact portion.

(路面板の移動とトリガー装置の動作)
図23および図24は、路面板221の移動とトリガー装置17の動作とを説明する図である。図23は、路面板221が移動する前の状態であり、かつ、トリガー装置17が再帰性反射シート18による反射光を検出する前の状態を示す。図24は、路面板221が移動した後の状態であり、かつ、トリガー装置17が再帰性反射シート18による反射光を検出した時の状態を示す。
(Movement of road plate and operation of trigger device)
23 and 24 are diagrams for explaining the movement of the road plate 221 and the operation of the trigger device 17. Fig. 23 shows the state before the road plate 221 moves and before the trigger device 17 detects the light reflected by the retroreflective sheet 18. Fig. 24 shows the state after the road plate 221 moves and when the trigger device 17 detects the light reflected by the retroreflective sheet 18.

図23において、路面板221の上面221Uは平らであり、上面221Uはタイヤ60が転動するためのフラットな路面となる。図23において、タイヤ60は路面板221の上面221Uに接した状態で支持装置300のリム400に固定されている。このため、路面板221の移動に伴い、タイヤ60は回動する。総接地領域作成部42は、路面板221を矢印Y1の方向に移動させる。路面板221が矢印Y1の方向に移動することにより、タイヤ60は矢印Y2の方向に回動する。図23に示す状態では、トリガー装置17の検出部171は再帰性反射シート18による反射光を検出していない。トリガー装置17が再帰性反射シート18による反射光を検出しない限り、路面板221は矢印Y1の方向に移動し続ける。撮影装置10は路面板221に固定されているため、路面板221の移動に伴って撮影装置10も移動する。路面板221の移動速度は、例えば時速0.5kmである。なお、路面板221の代わりに、外周面が透明な回転ドラムを用いてもよい。 23, the upper surface 221U of the road plate 221 is flat, and the upper surface 221U forms a flat road surface on which the tire 60 rolls. In FIG. 23, the tire 60 is fixed to the rim 400 of the support device 300 in contact with the upper surface 221U of the road plate 221. Therefore, the tire 60 rotates as the road plate 221 moves. The total ground contact area creation unit 42 moves the road plate 221 in the direction of the arrow Y1. As the road plate 221 moves in the direction of the arrow Y1, the tire 60 rotates in the direction of the arrow Y2. In the state shown in FIG. 23, the detection unit 171 of the trigger device 17 does not detect the reflected light by the retroreflective sheet 18. As long as the trigger device 17 does not detect the reflected light by the retroreflective sheet 18, the road plate 221 continues to move in the direction of the arrow Y1. Since the imaging device 10 is fixed to the road plate 221, the imaging device 10 moves as the road plate 221 moves. The moving speed of the road plate 221 is, for example, 0.5 km per hour. Note that a rotating drum with a transparent outer surface may be used instead of the road plate 221.

路面板221が矢印Y1の方向に移動し、図24に示す状態になると、トリガー装置17の検出部171は再帰性反射シート18による反射光を検出する。トリガー装置17の検出部171が反射光を検出した時、総接地領域作成部42は、カメラ15aに撮影指示の信号を出力する。これにより、タイヤ60の接地面61を撮影することができる。なお、路面板221は、カメラ15aの撮影範囲に対応する部分110が透明であれば良く、部分110以外の部分が不透明であってもよい。つまり、路面板221は、全体が透明であってもよいし、撮影範囲に対応する部分110だけが透明であってもよい。 When the road surface plate 221 moves in the direction of arrow Y1 and reaches the state shown in FIG. 24, the detection unit 171 of the trigger device 17 detects the reflected light by the retroreflective sheet 18. When the detection unit 171 of the trigger device 17 detects the reflected light, the total ground contact area creation unit 42 outputs a signal to the camera 15a to instruct the camera 15a to take a picture. This allows the ground contact surface 61 of the tire 60 to be photographed. Note that the road surface plate 221 only needs to have a transparent portion 110 that corresponds to the imaging range of the camera 15a, and the portions other than the portion 110 may be opaque. In other words, the road surface plate 221 may be entirely transparent, or only the portion 110 that corresponds to the imaging range may be transparent.

(総接地領域作成部の動作)
図25は、総接地領域作成部42の動作を示すフロー図である。総接地領域作成部42は、タイヤ60の解析を行う場合、路面板221に押し付けられているタイヤ60に、照明用ランプ16から光を照射する(ステップS201)。次に、総接地領域作成部42は、モータ制御装置7によって、モータ6の駆動を開始する(ステップS202)。総接地領域作成部42は、モータ6の駆動を継続しているとき(ステップS203)、トリガー装置17が再帰性反射シート18による反射光を検出したか否か判定する(ステップS204)。総接地領域作成部42は、トリガー装置17が再帰性反射シート18による反射光を検出していない場合、モータ6の駆動を継続する(ステップS204,No→S203)。
(Operation of total ground contact area creation unit)
25 is a flow diagram showing the operation of the total ground contact area creation unit 42. When analyzing the tire 60, the total ground contact area creation unit 42 irradiates light from the illumination lamp 16 to the tire 60 pressed against the road plate 221 (step S201). Next, the total ground contact area creation unit 42 starts driving the motor 6 by the motor control device 7 (step S202). When the total ground contact area creation unit 42 continues driving the motor 6 (step S203), it determines whether the trigger device 17 has detected the reflected light by the retroreflective sheet 18 (step S204). When the trigger device 17 has not detected the reflected light by the retroreflective sheet 18, the total ground contact area creation unit 42 continues driving the motor 6 (step S204, No → S203).

総接地領域作成部42は、トリガー装置17が再帰性反射シート18による反射光を検出した場合、タイヤ60をカメラ15aによって撮影する(ステップS204,Yes→S205)。その後、総接地領域作成部42は、モータ6の駆動および光の照射を停止する(ステップS206)。 When the trigger device 17 detects the light reflected by the retroreflective sheet 18, the total ground contact area creation unit 42 photographs the tire 60 with the camera 15a (step S204, Yes → S205). After that, the total ground contact area creation unit 42 stops driving the motor 6 and emitting light (step S206).

(具体的な配置の例および撮影画像の例)
次に、カメラ15aおよび照明用ランプ16の具体的な配置の例について説明する。図26から図28は、接地面画像取得部32によって接地面画像を取得する場合のカメラ15aおよび照明用ランプ16の具体的な配置の例を示す図である。図26は、タイヤ60の回転軸に沿った方向から各照明用ランプ16の配置を見た図である。図27は、路面板221の上面221U側から各照明用ランプ16の配置を見た図である。図28は、タイヤ60の回転軸に対して垂直に離れた方向から各照明用ランプ16の配置を見た図である。以下の説明において、タイヤ60の回転軸に沿った方向をタイヤ幅方向、回転軸に対して垂直な方向をタイヤ周方向と呼ぶ。
(Examples of specific layouts and photographed images)
Next, a specific example of the arrangement of the camera 15a and the lighting lamps 16 will be described. Figures 26 to 28 are diagrams showing a specific example of the arrangement of the camera 15a and the lighting lamps 16 when the ground contact surface image acquisition unit 32 acquires a ground contact surface image. Figure 26 is a diagram showing the arrangement of the lighting lamps 16 from a direction along the rotation axis of the tire 60. Figure 27 is a diagram showing the arrangement of the lighting lamps 16 from the upper surface 221U side of the road surface plate 221. Figure 28 is a diagram showing the arrangement of the lighting lamps 16 from a direction perpendicular to the rotation axis of the tire 60. In the following description, the direction along the rotation axis of the tire 60 is called the tire width direction, and the direction perpendicular to the rotation axis is called the tire circumferential direction.

本装置による撮影において、解析対象であるタイヤ60は、空気圧を230kPa、荷重を6kN、回転速度を0.5km/h、スリップ角を0°とした。カメラ15aについては、カメラゲインを3dBとし、F値を4、露光時間を1msとした。 When photographing with this device, the tire 60 to be analyzed had an air pressure of 230 kPa, a load of 6 kN, a rotational speed of 0.5 km/h, and a slip angle of 0°. For the camera 15a, the camera gain was set to 3 dB, the F-number to 4, and the exposure time to 1 ms.

図26から図28を参照すると、路面板221の上面221Uにタイヤ60が接触している。路面板221の下面221D側にカメラ15aが設けられている。カメラ15aは、その光軸151がタイヤ60の接地面61の中心点の法線上に位置するように配置される。カメラ15aの光軸151が接地面61の中心点を通るように配置されることにより、接地面61の中心点の法線方向から接地面61を撮影することができる。これにより、安定した解析精度を確保することができる。撮影画像の端部に近づくほどレンズ収差の影響が大きくなり、空間分解能が変動し、解析精度が不安定になる。このようにカメラ15aを配置することによって、レンズ収差の影響を最小限に抑えることができる。 Referring to Figures 26 to 28, a tire 60 is in contact with the upper surface 221U of the road plate 221. A camera 15a is provided on the lower surface 221D side of the road plate 221. The camera 15a is positioned so that its optical axis 151 is located on the normal to the center point of the ground contact surface 61 of the tire 60. By positioning the optical axis 151 of the camera 15a so that it passes through the center point of the ground contact surface 61, the ground contact surface 61 can be photographed from the normal direction of the center point of the ground contact surface 61. This ensures stable analysis accuracy. The closer to the edge of the captured image, the greater the influence of lens aberration, causing spatial resolution to fluctuate and analysis accuracy to become unstable. By positioning the camera 15a in this way, the influence of lens aberration can be minimized.

図26から図28を参照すると、路面板221の上面221U側に、一主面側ランプとしてランプ161、162、163および164が配置されている。また、路面板221の221D側に、他主面側ランプとしてランプ165、166およびカメラ15aが配置されている。ランプ161および162は、タイヤ60に対し、タイヤ周方向に離れた位置に配置されている。ランプ161と、ランプ162とは、タイヤ60を挟んで互いに異なる側に設けられている。ランプ163およびランプ164は、タイヤ60に対し、タイヤ幅方向に離れた位置に配置されている。ランプ163とランプ164とは、タイヤ60を挟んで互いに異なる側に設けられている。このように、ランプ161~164は、タイヤ60の接地面61を包囲するように配置される。タイヤ60の接地面61の四方にわたって照射しないと、接地形状の輪郭を出すのが難しくなり、解析精度が低下する可能性がある。これに対し、タイヤ60の接地面61を包囲するようにランプ161~164を配置し、接地面61の四方にわたって光を照射することにより、接地形状の輪郭を明確にすることができ、解析精度を向上させることができる。 26 to 28, lamps 161, 162, 163, and 164 are arranged on the upper surface 221U side of the road plate 221 as one main surface side lamps. Lamps 165, 166 and camera 15a are arranged on the 221D side of the road plate 221 as the other main surface side lamps. Lamps 161 and 162 are arranged at positions spaced apart in the tire circumferential direction with respect to the tire 60. Lamps 161 and 162 are provided on different sides of the tire 60. Lamps 163 and 164 are arranged at positions spaced apart in the tire width direction with respect to the tire 60. Lamps 163 and 164 are provided on different sides of the tire 60. In this way, lamps 161 to 164 are arranged to surround the ground contact surface 61 of the tire 60. If the light is not irradiated on all four sides of the ground contact surface 61 of the tire 60, it becomes difficult to obtain the outline of the ground contact shape, and the analysis accuracy may decrease. In response to this, lamps 161-164 are arranged to surround the contact surface 61 of the tire 60, and light is shone on all four sides of the contact surface 61, making it possible to clarify the outline of the contact shape and improving the analysis accuracy.

ここで、図26および図28において、各ランプ161~164の発光面中心から路面板221の上面221Uまでの高さをH1~H4とする。図26および図28において、各ランプ161~164の傾斜角度、すなわち路面板221の上面221Uに対する、光照射方向のなす角度をθ1~θ4とする。図27において、各ランプ161、162の発光面中心からタイヤ60の中心までのタイヤ周方向の距離を距離D1、D2とする。図27において、各ランプ163、164の発光面中心からタイヤ60の中心までのタイヤ幅方向の距離をD3、D4とする。図27において、各ランプ161、162のタイヤ幅方向位置における発光面中心はタイヤ中心に一致している。 26 and 28, the heights from the center of the light-emitting surface of each lamp 161-164 to the upper surface 221U of the road plate 221 are designated as H1-H4. In FIG. 26 and FIG. 28, the inclination angles of each lamp 161-164, i.e., the angles of the light irradiation direction with respect to the upper surface 221U of the road plate 221, are designated as θ1-θ4. In FIG. 27, the distances in the tire circumferential direction from the center of the light-emitting surface of each lamp 161, 162 to the center of the tire 60 are designated as distances D1 and D2. In FIG. 27, the distances in the tire width direction from the center of the light-emitting surface of each lamp 163, 164 to the center of the tire 60 are designated as distances D3 and D4. In FIG. 27, the light-emitting surface centers of each lamp 161, 162 at the tire width direction positions coincide with the tire center.

高さH1からH4については、0mm以上201mm以下であることが好ましい。高さH1からH4の最低値は0mmである。照明用ランプ16を路面板221の上に置くためである。高さH1からH4が201mmを超えると、照明からの光が接地面61に上手く入り込まず、接地面の輪郭が不正確となって解析精度が低下するため好ましくない。 It is preferable that the heights H1 to H4 are 0 mm or more and 201 mm or less. The minimum value of the heights H1 to H4 is 0 mm. This is because the lighting lamps 16 are placed on the road surface plate 221. If the heights H1 to H4 exceed 201 mm, the light from the lighting will not penetrate the ground surface 61 well, the outline of the ground surface will become inaccurate, and the analysis accuracy will decrease, which is not preferable.

タイヤ周方向の距離D1、D2は、タイヤ60の最大接地長の半分より大きく、1345mmより小さいことが好ましい。ただし、各照明用ランプ16がタイヤ60に接触しないようにする必要がある。距離D1、D2の最小値を、タイヤ60の最大接地長の半分より小さくすることは好ましくない。照明用ランプ16がタイヤ60に接触しないようにするためである。距離D1、D2が1345mmを超えると、接地面61に当たる照明の光量が不足し、接地面61の輪郭が不正確となって解析精度が低下するため好ましくない。 The distances D1 and D2 in the tire circumferential direction are preferably greater than half the maximum contact length of the tire 60 and less than 1345 mm. However, it is necessary to ensure that each lighting lamp 16 does not come into contact with the tire 60. It is not preferable to set the minimum value of the distances D1 and D2 smaller than half the maximum contact length of the tire 60. This is to ensure that the lighting lamps 16 do not come into contact with the tire 60. If the distances D1 and D2 exceed 1345 mm, the amount of illumination light hitting the contact surface 61 will be insufficient, making the contour of the contact surface 61 inaccurate and reducing the analysis accuracy, which is not preferable.

タイヤ幅方向の距離D3、D4は、タイヤ60の最大接地幅の半分より大きく、300mmより小さいことが好ましい。ただし、各照明用ランプ16がタイヤ60に接触しないようにする必要がある。距離D3、D4の最小値を、タイヤ60の最大接地幅の半分より小さくすることは好ましくない。各照明用ランプ16がタイヤ60に接触しないようにするためである。距離D3、D4が300mmを超えると、接地面61に当たる照明の光量が不足し、接地面61の輪郭が不正確となって解析精度が低下するため好ましくない。 The distances D3 and D4 in the tire width direction are preferably greater than half the maximum ground contact width of the tire 60 and less than 300 mm. However, it is necessary to ensure that each lighting lamp 16 does not come into contact with the tire 60. It is not preferable to set the minimum value of the distances D3 and D4 smaller than half the maximum ground contact width of the tire 60. This is to ensure that each lighting lamp 16 does not come into contact with the tire 60. If the distances D3 and D4 exceed 300 mm, the amount of illumination light hitting the ground contact surface 61 will be insufficient, making the contour of the ground contact surface 61 inaccurate and reducing the analysis accuracy, which is not preferable.

各照明用ランプ16の傾斜角度θ1からθ4については、Atan(Hn/Dn)/π*180-0.6°以上Atan(Hn/Dn)/π*180+0.6°以下であることが好ましい(n=1~4)。θ1からθ4について、各照明用ランプ16は接地面61の中心に向けて光を照射するのが好ましい。このように光を照射すれば、接地面61に光が上手く入り込む。このため、照明用ランプ16の傾斜角度θ1からθ4は、Atan(Hn/Dn)/π*180が好ましい(n=1~4)。ただし、計測誤差±0.6°を許容範囲とした。 The inclination angles θ1 to θ4 of each lighting lamp 16 are preferably Atan(Hn/Dn)/π*180-0.6° or more and Atan(Hn/Dn)/π*180+0.6° or less (n=1 to 4). For θ1 to θ4, each lighting lamp 16 preferably irradiates light toward the center of the ground surface 61. Irradiating light in this manner allows the light to penetrate well into the ground surface 61. For this reason, the inclination angles θ1 to θ4 of the lighting lamps 16 are preferably Atan(Hn/Dn)/π*180 (n=1 to 4). However, the allowable range is a measurement error of ±0.6°.

本実施形態では、H1=H2=30mm、H3=H4=13mm、D1=D2=260mm、D3=D4=230mm、θ1=9.7°、θ2=11.6°、θ3=θ4=0°とした。 In this embodiment, H1 = H2 = 30 mm, H3 = H4 = 13 mm, D1 = D2 = 260 mm, D3 = D4 = 230 mm, θ1 = 9.7°, θ2 = 11.6°, θ3 = θ4 = 0°.

図26から図28を参照して説明したようにランプ161から164を配置することにより、タイヤ60の接地面61を囲むように光が照射され、接地面画像を取得することができる。 By arranging lamps 161 to 164 as described with reference to Figures 26 to 28, light is irradiated so as to surround the contact surface 61 of the tire 60, and an image of the contact surface can be obtained.

また、図26から図28を参照すると、路面板221の下面221D側に、他主面側ランプとしてランプ165、166が配置されている。ランプ165、166は、ともに、タイヤ周方向を長手方向とするライン照明である。ランプ165、166は、タイヤ60のタイヤ幅方向に離れた位置に配置されている。ランプ165とランプ166とは、タイヤ60を挟んで互いに異なる側に設けられている。つまり、ランプ165、ランプ166は、タイヤ幅方向の外側から内側に向けて、接地面61に光を照射する幅方向ランプである。このようにランプ165、166は、タイヤ60の接地面61にタイヤ幅方向に光を照射するように配置される。ランプ165、ランプ166からの光によって、主溝のエッジを光らせ、主溝を判定し易くすることができる。 Referring to Figs. 26 to 28, lamps 165 and 166 are arranged on the lower surface 221D side of the road plate 221 as other main surface side lamps. Both lamps 165 and 166 are line lights with the tire circumferential direction as the longitudinal direction. Lamps 165 and 166 are arranged at positions separated in the tire width direction of the tire 60. Lamps 165 and 166 are provided on different sides of the tire 60. In other words, lamps 165 and 166 are width direction lamps that irradiate light onto the ground contact surface 61 from the outside to the inside in the tire width direction. In this way, lamps 165 and 166 are arranged to irradiate light onto the ground contact surface 61 of the tire 60 in the tire width direction. The light from lamps 165 and 166 illuminates the edges of the main grooves, making it easier to determine the main grooves.

ここで、図28において、ランプ165、166の発光面中心から下面221Dまでの高さをH5、H6とする。図28において、ランプ165、166の傾斜角度、すなわち路面板221の下面221Dに対する、光照射方向のなす角度をθ5、θ6とする。図27において、ランプ165、166の発光面中心からタイヤ中心までのタイヤ幅方向の距離をD5、D6とする。角度θ5およびθ6は、19.4°以上22.4°以下の範囲が好ましい。高さH5、H6が変われば、そのときの適切な角度θ5、θ6も変わる。その際はカメラ15aによって取得される画像をライブ表示にし、表示内容を確認しながら、主溝のエッジが最も光るように角度θ5、θ6を調整すればよい。本実施形態では、H5=H6=62mm、D5=D6=215mm、θ5=21.8°、θ6=20.1°とした。 Here, in FIG. 28, the heights from the center of the light-emitting surface of the lamps 165, 166 to the lower surface 221D are H5 and H6. In FIG. 28, the inclination angles of the lamps 165, 166, that is, the angles of the light irradiation direction with respect to the lower surface 221D of the road plate 221, are θ5 and θ6. In FIG. 27, the distances in the tire width direction from the center of the light-emitting surface of the lamps 165, 166 to the center of the tire are D5 and D6. The angles θ5 and θ6 are preferably in the range of 19.4° to 22.4°. If the heights H5 and H6 change, the appropriate angles θ5 and θ6 at that time also change. In that case, the image acquired by the camera 15a is displayed live, and the angles θ5 and θ6 can be adjusted so that the edges of the main grooves are most bright while checking the displayed contents. In this embodiment, H5 = H6 = 62 mm, D5 = D6 = 215 mm, θ5 = 21.8°, and θ6 = 20.1°.

図29および図30は、タイヤ周方向に対する、ランプ165、166の傾斜角度を説明する図である。図29は、ランプ165、166からの光の方向である矢印Y5、Y6がタイヤ幅方向に沿っている。ランプ165、166からの光がタイヤ幅方向に進めば、タイヤ周方向に延びる主溝のエッジを高輝度に光らせることができる。 29 and 30 are diagrams explaining the inclination angle of lamps 165, 166 with respect to the tire circumferential direction. In FIG. 29, arrows Y5, Y6, which indicate the direction of light from lamps 165, 166, are aligned with the tire width direction. If the light from lamps 165, 166 travels in the tire width direction, the edges of the main grooves extending in the tire circumferential direction can be illuminated with high brightness.

図30に示す、タイヤ周方向に対するランプ165の長手方向の角度θ15、タイヤ周方向に対するランプ166の長手方向の角度θ16は、ともに0°であることが好ましい。角度θ15、角度θ16が、ともに0°であれば、ランプ165の長手方向とランプ166の長手方向とが平行になり、接地面61に存在する主溝の面取りの全てについて良好に輝度を高め、安定した解析精度が確保できる。角度θ15、角度θ16は0°±1°であれば主溝の面取りの輝度を高めるうえで問題はない。角度θ15、角度θ16が0°±1°の範囲を超えると、接地面61に存在する主溝の面取りの全てについて輝度を高めることができなくなる場合、例えば一部の面取りのみ輝度を高めることしかできない場合が生じ、解析精度が低下することがある。 As shown in FIG. 30, the angle θ15 of the longitudinal direction of the lamp 165 relative to the tire circumferential direction and the angle θ16 of the longitudinal direction of the lamp 166 relative to the tire circumferential direction are preferably both 0°. If the angles θ15 and θ16 are both 0°, the longitudinal direction of the lamp 165 and the longitudinal direction of the lamp 166 are parallel, and the brightness of all the chamfers of the main groove present on the ground contact surface 61 can be increased satisfactorily, ensuring stable analysis accuracy. If the angles θ15 and θ16 are 0°±1°, there is no problem in increasing the brightness of the chamfers of the main groove. If the angles θ15 and θ16 exceed the range of 0°±1°, it may not be possible to increase the brightness of all the chamfers of the main groove present on the ground contact surface 61, for example, it may only be possible to increase the brightness of some of the chamfers, which may result in a decrease in analysis accuracy.

ここで、サブ溝のエッジに面取りがある場合、路面板の下に、タイヤ周方向に光が進むランプが設けられていることが好ましい。図31は、タイヤ60の回転軸に沿った方向から各照明用ランプ16の配置を見た図である。図31に示すように、路面板221の他主面である下面221D側に、他主面側ランプとしてランプ167、168が設けられていることが好ましい。ランプ167、168は、ともに、タイヤ幅方向を長手方向とするライン照明である。ランプ167、168は、タイヤ60のタイヤ周方向に離れた位置に配置されている。ランプ167とランプ168とは、タイヤ60を挟んで互いに異なる側に設けられている。つまり、ランプ167、ランプ168は、タイヤ周方向の外側から内側に向けて、接地面61に光を照射する周方向ランプである。このようにランプ167、168は、タイヤ60の接地面61にタイヤ周方向に光を照射するように配置される。ランプ167、168により、サブ溝の面取りの輝度を高めることができる。つまり、ランプ167、168は、サブ溝のエッジの輝度を高める光を、接地面61に照射する。 Here, when the edge of the sub-groove is chamfered, it is preferable that a lamp that advances light in the tire circumferential direction is provided under the road plate. FIG. 31 is a view of the arrangement of each illumination lamp 16 viewed from the direction along the rotation axis of the tire 60. As shown in FIG. 31, it is preferable that lamps 167 and 168 are provided as other main surface side lamps on the lower surface 221D side, which is the other main surface of the road plate 221. Both lamps 167 and 168 are line lights whose longitudinal direction is the tire width direction. The lamps 167 and 168 are arranged at positions separated in the tire circumferential direction of the tire 60. The lamps 167 and 168 are provided on different sides of the tire 60. In other words, the lamps 167 and 168 are circumferential lamps that irradiate light to the ground contact surface 61 from the outside to the inside in the tire circumferential direction. In this way, the lamps 167 and 168 are arranged so as to irradiate light to the ground contact surface 61 of the tire 60 in the tire circumferential direction. Lamps 167 and 168 can increase the brightness of the chamfer of the sub-groove. In other words, lamps 167 and 168 irradiate the ground surface 61 with light that increases the brightness of the edge of the sub-groove.

また、図31において、ランプ167、168の発光面中心から下面221Dまでの高さをH7、H8とする。図31において、ランプ167、168の傾斜角度、すなわち路面板221の下面221Dに対する、光照射方向のなす角度をθ7、θ8とする。図32は、タイヤ60の回転軸に対して垂直に離れた方向から各照明用ランプ16の配置を見た図である。図33は、路面板221の上面221U側から各照明用ランプ16の配置を見た図である。サブ溝の面取りを最大限に光らせるために、角度θ7およびθ8は、3.5°以上6.0°以下であることが好ましい。本実施形態では、H7=H8=30mm、θ7=4.2°、θ8=4.9°とした。 In addition, in FIG. 31, the heights from the center of the light-emitting surface of the lamps 167, 168 to the lower surface 221D are H7 and H8. In FIG. 31, the inclination angles of the lamps 167, 168, that is, the angles of the light irradiation direction with respect to the lower surface 221D of the road plate 221, are θ7 and θ8. FIG. 32 is a diagram showing the arrangement of each lighting lamp 16 from a direction perpendicular to the rotation axis of the tire 60. FIG. 33 is a diagram showing the arrangement of each lighting lamp 16 from the upper surface 221U side of the road plate 221. In order to maximize the illumination of the chamfer of the sub-groove, it is preferable that the angles θ7 and θ8 are 3.5° or more and 6.0° or less. In this embodiment, H7 = H8 = 30 mm, θ7 = 4.2°, and θ8 = 4.9°.

図33において、各ランプ167、168の発光面中心からタイヤ60の中心までのタイヤ周方向の距離をD7、D8とする。ランプ167、168からの光により、接地面61に存在するサブ溝の面取りの輝度を高めることができる。本実施形態では、D7=D8=183mmとした。 In FIG. 33, the distances in the tire circumferential direction from the center of the light-emitting surface of each lamp 167, 168 to the center of the tire 60 are designated as D7 and D8. The light from the lamps 167, 168 can increase the brightness of the chamfer of the sub-groove present on the ground contact surface 61. In this embodiment, D7 = D8 = 183 mm.

図34および図35は、タイヤ幅方向に対する、ランプ167、168の傾斜角度を説明する図である。図34は、ランプ167、168からの光の方向である矢印Y7、Y8がタイヤ周方向に沿っている。ランプ167、168からの光がタイヤ周方向に進めば、タイヤ幅方向に延びるサブ溝のエッジを高輝度に光らせることができる。 Figures 34 and 35 are diagrams explaining the inclination angle of lamps 167, 168 with respect to the tire width direction. In Figure 34, arrows Y7, Y8, which indicate the direction of light from lamps 167, 168, are aligned along the tire circumferential direction. If the light from lamps 167, 168 travels in the tire circumferential direction, the edges of the sub-grooves extending in the tire width direction can be illuminated with high brightness.

図35に示す、タイヤ幅方向に対するランプ167の長手方向の角度θ17、タイヤ幅方向に対するランプ168の長手方向の角度θ18は、ともに0°であることが好ましい。角度θ17、角度θ18が、ともに0°であれば、ランプ167の長手方向とランプ168の長手方向とが平行になり、接地面61に存在するサブ溝の面取りの全てについて良好に輝度を高め、安定した解析精度が確保できる。角度θ17、角度θ18は0°±1°であれば輝度を高めるうえで問題はない。角度θ17、角度θ18が0°±1°の範囲を超えると、接地面61に存在するサブ溝の面取りの全てについて輝度を高めることができなくなる場合、例えば一部の面取りのみ輝度を高めることしかできない場合が生じ、解析精度が低下することがある。 As shown in FIG. 35, it is preferable that the angle θ17 of the longitudinal direction of the lamp 167 relative to the tire width direction and the angle θ18 of the longitudinal direction of the lamp 168 relative to the tire width direction are both 0°. If the angles θ17 and θ18 are both 0°, the longitudinal direction of the lamp 167 and the longitudinal direction of the lamp 168 are parallel, and the brightness of all the chamfers of the sub-grooves present on the ground contact surface 61 can be increased satisfactorily, ensuring stable analysis accuracy. If the angles θ17 and θ18 are 0°±1°, there is no problem in increasing the brightness. If the angles θ17 and θ18 exceed the range of 0°±1°, it may not be possible to increase the brightness of all the chamfers of the sub-grooves present on the ground contact surface 61, for example, it may be possible to increase the brightness of only some of the chamfers, which may result in a decrease in analysis accuracy.

図36から図41は、サブ溝の面取りの輝度を高める、ランプ167、168からの光の照射例を示す図である。図36は、ランプ167、168からの光が強めの場合の撮影画像の例を示す。図36は、照度130万ルクス程度の光を接地面61に照射した場合の撮影画像の例を示す。図37は、図36内のサブ溝の部分201を拡大して示す図である。図37において、サブ溝のエッジE1は白く光っており、タイヤ周方向への光量が十分であることがわかる。図38は、図36内のサブ溝の部分202を拡大して示す図である。図38において、サブ溝のエッジE2は白く光っており、タイヤ周方向への光量が十分であることがわかる。図37、図38に示すように、ランプ167、168からの光が強く、サブ溝のエッジE1、エッジE2が白く光っている場合、接地部分の輝度とサブ溝のエッジの輝度との差が大きいため、撮影画像からサブ溝のエッジ部分を容易に分離することができる。 Figures 36 to 41 are diagrams showing examples of light irradiation from lamps 167 and 168 to increase the brightness of the chamfer of the sub-groove. Figure 36 shows an example of a captured image when the light from lamps 167 and 168 is strong. Figure 36 shows an example of a captured image when light with an illuminance of about 1.3 million lux is irradiated onto the ground contact surface 61. Figure 37 is an enlarged view of a portion 201 of the sub-groove in Figure 36. In Figure 37, the edge E1 of the sub-groove shines white, and it can be seen that the amount of light in the tire circumferential direction is sufficient. Figure 38 is an enlarged view of a portion 202 of the sub-groove in Figure 36. In Figure 38, the edge E2 of the sub-groove shines white, and it can be seen that the amount of light in the tire circumferential direction is sufficient. As shown in Figures 37 and 38, when the light from lamps 167 and 168 is strong and the edges E1 and E2 of the sub-groove are shining white, the difference in brightness between the contact area and the edges of the sub-groove is large, making it easy to separate the edges of the sub-groove from the captured image.

図39は、ランプ167、168からの光が弱めの場合の撮影画像の例を示す。図39は、照度60万ルクス程度の光を接地面61に照射した場合の撮影画像の例を示す。図40は、図39内のサブ溝の部分201’を拡大して示す図である。図40において、サブ溝のエッジE1’はあまり光っておらず、タイヤ周方向への光量が不十分であることがわかる。図41は、図39内のサブ溝の部分202’を拡大して示す図である。図41において、サブ溝のエッジE2’はあまり光っておらず、タイヤ周方向への光量が不十分であることがわかる。図40、図41に示すように、ランプ167、168からの光が弱く、サブ溝のエッジE1’、エッジE2’があまり光っていない場合、接地部分の輝度とサブ溝のエッジの輝度との差が小さく、撮影画像からサブ溝のエッジ部分を分離することは難しい。 Figure 39 shows an example of a captured image when the light from the lamps 167 and 168 is weak. Figure 39 shows an example of a captured image when light with an illuminance of about 600,000 lux is irradiated onto the ground contact surface 61. Figure 40 is an enlarged view of the sub-groove portion 201' in Figure 39. In Figure 40, it can be seen that the edge E1' of the sub-groove is not very bright, and the amount of light in the tire circumferential direction is insufficient. Figure 41 is an enlarged view of the sub-groove portion 202' in Figure 39. In Figure 41, it can be seen that the edge E2' of the sub-groove is not very bright, and the amount of light in the tire circumferential direction is insufficient. As shown in Figures 40 and 41, when the light from the lamps 167 and 168 is weak and the edges E1' and E2' of the sub-groove are not very bright, the difference in brightness between the ground contact portion and the edges of the sub-groove is small, and it is difficult to separate the edges of the sub-groove from the captured image.

図36から図41によってわかるように、ランプ167、168からの光を照度130万ルクス程度の強めに設定し、サブ溝のエッジが光っている撮影画像を取得することが好ましい。 As can be seen from Figures 36 to 41, it is preferable to set the light from lamps 167 and 168 to a strong illuminance of about 1.3 million lux to capture an image in which the edges of the sub-grooves are shining.

図26から図35において、ランプ161から164による、タイヤ幅方向の照度とタイヤ周方向の照度とは、同じ程度の照度であってもよいし、どちらかの照度が大きくなってもよい。ランプ165から168については、タイヤ幅方向の照度よりタイヤ周方向の照度を大きめにしたほうが好ましい。そのようにしないと、接地面61に存在するサブ溝の面取りを光らせることができず、解析精度が低下する。なお、ランプ161から164の各照度は、ランプ165から168の各照度と同等もしくはそれ以上にする必要がある。そのようにしないと、タイヤ接地形状の輪郭を判断できなくなり、精度が低下する。 26 to 35, the illuminance of the lamps 161 to 164 in the tire width direction and the tire circumferential direction may be the same, or one of them may be greater. For the lamps 165 to 168, it is preferable to make the illuminance in the tire circumferential direction greater than the illuminance in the tire width direction. Otherwise, the chamfer of the sub-groove present in the contact surface 61 cannot be illuminated, and the analysis accuracy decreases. Note that the illuminance of each of the lamps 161 to 164 must be equal to or greater than the illuminance of each of the lamps 165 to 168. Otherwise, the outline of the tire contact shape cannot be determined, and the accuracy decreases.

図42および図43は、カメラ15aの配置例を示す図である。図42は、タイヤ60の回転軸に沿った方向からカメラ15aを見た図である。図43は、タイヤ60の回転軸に垂直な方向からカメラ15aを見た図である。図42および図43に示すように、カメラ15aは、接地面61の下方に設けることが好ましい。図42および図43に示すように、カメラ15aは、接地面61のタイヤ周方向の範囲W1内の下方で、かつ、接地面61のタイヤ幅方向の範囲W2の下方に設けることが好ましい。つまり、カメラ15aは、接地面61の輪郭から、路面板221の下面221D側に対して垂直な方向に延ばした線によって囲まれる範囲に設けられる。この範囲にカメラ15aを配置することにより、安定した解析精度を確保できる。カメラ15aを接地面61から離して撮影すると、溝壁が邪魔で、主溝のエッジを観測できず解析精度が低下するので好ましくない。図42、図43において、路面板221の下面221Dからカメラ15aまでのタイヤ径方向の距離Lは、121mm以上240mm以下であることが好ましい。タイヤ径方向の距離Lは、例えば、206mmである。ただし、距離Lは接地面61に存在する溝幅によって最適値が異なる。 42 and 43 are diagrams showing an example of the arrangement of the camera 15a. FIG. 42 is a diagram showing the camera 15a viewed from a direction along the rotation axis of the tire 60. FIG. 43 is a diagram showing the camera 15a viewed from a direction perpendicular to the rotation axis of the tire 60. As shown in FIG. 42 and FIG. 43, it is preferable that the camera 15a is provided below the ground contact surface 61. As shown in FIG. 42 and FIG. 43, it is preferable that the camera 15a is provided below the range W1 in the tire circumferential direction of the ground contact surface 61 and below the range W2 in the tire width direction of the ground contact surface 61. In other words, the camera 15a is provided in a range surrounded by a line extending from the outline of the ground contact surface 61 in a direction perpendicular to the lower surface 221D side of the road plate 221. By placing the camera 15a in this range, stable analysis accuracy can be ensured. It is not preferable to take an image with the camera 15a away from the ground contact surface 61 because the groove wall gets in the way and the edge of the main groove cannot be observed, resulting in a decrease in analysis accuracy. In Figures 42 and 43, the distance L in the tire radial direction from the lower surface 221D of the road plate 221 to the camera 15a is preferably 121 mm or more and 240 mm or less. The distance L in the tire radial direction is, for example, 206 mm. However, the optimal value of the distance L varies depending on the groove width present in the contact surface 61.

(接地特性解析部の処理)
接地特性解析部33による処理およびその処理によって取得または作成される画像の例について説明する。図44は、接地特性解析部33による処理の例を示すフロー図である。図44は、接地特性解析部33を中心とする処理部31による処理の例を示す。図45から図51は、接地特性解析部33の処理によって取得または作成される画像の例を示す図である。
(Ground characteristic analysis section processing)
An example of the processing by the ground contact characteristic analysis unit 33 and an image acquired or created by the processing will be described. Fig. 44 is a flow diagram showing an example of the processing by the ground contact characteristic analysis unit 33. Fig. 44 shows an example of the processing by the processing unit 31 centering on the ground contact characteristic analysis unit 33. Figs. 45 to 51 are diagrams showing examples of images acquired or created by the processing by the ground contact characteristic analysis unit 33.

図44において、最初に、接地面画像取得部32により、タイヤの接地面61を撮影した撮影画像を取得する(ステップS31)。ステップS31の処理により、例えば、図45に示す撮影画像を取得できる。 In FIG. 44, first, the ground contact surface image acquisition unit 32 acquires an image of the ground contact surface 61 of the tire (step S31). By the processing of step S31, for example, the captured image shown in FIG. 45 can be acquired.

次に、溝抽出部34の面取り画像抽出部34Aにより、撮影画像から、所定輝度より高い輝度を有する部分を、溝の面取り部分を示す面取り画像として抽出する(ステップS32)。ステップS32の処理により、例えば、図46に示す面取り画像を取得できる。 Next, the chamfered image extraction unit 34A of the groove extraction unit 34 extracts from the captured image a portion having a brightness higher than a predetermined brightness as a chamfered image showing the chamfered portion of the groove (step S32). By the processing of step S32, for example, a chamfered image shown in FIG. 46 can be obtained.

溝抽出部34の溝底部抽出部34Bにより、撮影画像から、所定輝度より低い輝度を有する部分を、溝の底部を示す溝底部画像として抽出する(ステップS33)。ステップS33の処理により、例えば、図47に示す溝底部画像を取得できる。 The groove bottom extraction unit 34B of the groove extraction unit 34 extracts from the captured image a portion having a brightness lower than a predetermined brightness as a groove bottom image showing the bottom of the groove (step S33). By the processing of step S33, for example, a groove bottom image shown in FIG. 47 can be obtained.

溝抽出部34の主溝底部抽出部34Cにより、撮影画像から、所定輝度より高い輝度を有する部分によって囲まれた低輝度部分を、主溝の底部を示す主溝底部画像として抽出する(ステップS34)。ステップS34の処理により、例えば、図48に示す主溝底部画像を取得できる。 The main groove bottom extraction unit 34C of the groove extraction unit 34 extracts, from the captured image, low-luminance parts surrounded by parts having a luminance higher than a predetermined luminance as a main groove bottom image showing the bottom of the main groove (step S34). By processing in step S34, for example, a main groove bottom image shown in FIG. 48 can be obtained.

溝抽出部34の合成部34Dにより、面取り画像と、溝底部画像と、主溝底部画像とを合成して溝画像を得る(ステップS35)。ステップS35の処理により、例えば、図49に示す溝画像を取得できる。 The synthesis unit 34D of the groove extraction unit 34 synthesizes the chamfer image, the groove bottom image, and the main groove bottom image to obtain a groove image (step S35). By the processing of step S35, for example, a groove image shown in FIG. 49 can be obtained.

次に、接地特性算出部35により、撮影画像について、所定閾値に基づき、高輝度の部分を白、中輝度部分および低輝度部分を黒として分離することにより、大まかな接地領域画像を得る(ステップS36)。ステップS36の処理により、例えば、図45に示す撮影画像から図50に示す、大まかな接地領域画像を得る。これにより、例えば、非接地面のブロック、溝の面取りおよび刻印を白とし、溝の底部および接地ブロックの部分を黒とした、大まかな接地領域画像を得ることができる。 Next, the ground contact characteristic calculation unit 35 separates the captured image based on a predetermined threshold value, with high brightness areas as white and medium and low brightness areas as black, to obtain a rough ground contact area image (step S36). By the processing of step S36, for example, a rough ground contact area image as shown in FIG. 50 is obtained from the captured image shown in FIG. 45. This makes it possible to obtain a rough ground contact area image in which, for example, the blocks on the non-ground surface, the chamfers of the grooves and the markings are white, and the bottoms of the grooves and the ground contact blocks are black.

さらに、接地特性算出部35により、大まかな接地領域画像(図50)から、溝画像(図49)を差し引くことにより、実接地面積画像(Actual Contact Area、以下ACAと略称する)を得る(ステップS37)。ステップS37の処理により、例えば、図51に示すACAを得ることができる。 Furthermore, the ground contact characteristic calculation unit 35 subtracts the groove image (FIG. 49) from the rough ground contact area image (FIG. 50) to obtain an actual contact area image (hereinafter abbreviated as ACA) (step S37). By the processing of step S37, for example, the ACA shown in FIG. 51 can be obtained.

ここで、「大まかな接地領域画像から、溝画像を差し引く」とは、大まかな接地領域画像の輝度値から、溝の輝度値を同一画素位置ごとに減算処理することを指す。本実施例では、接地特性解析部33による処理およびその処理によって取得または作成される画像は全て256階調からなるものとし、撮影画像を除いて、黒を輝度「255」、白を輝度「0」と定義する。ただし、減算後の値が「0」より低い場合は、「0」に置換する。本例では、減算処理後に、収縮処理1回、膨張処理2回、収縮処理1回、黒対象物の占有面積100画素以下を削除(=白画素に置換。以後同様)、収縮処理2回、膨張処理4回、収縮処理2回の順番に行った。その後、白対象物の占有面積200画素以下を削除(=黒画素に置換。以後同様)し、黒対象物の占有面積200画素以下を削除して、図51に示すACAを得た。 Here, "subtracting the groove image from the rough contact area image" refers to subtracting the luminance value of the groove from the luminance value of the rough contact area image for each pixel position. In this embodiment, the processing by the contact characteristic analysis unit 33 and the images acquired or created by the processing are all made of 256 gradations, and black is defined as luminance "255" and white is defined as luminance "0" except for the photographed image. However, if the value after subtraction is lower than "0", it is replaced with "0". In this example, after the subtraction processing, the contraction processing is performed in the order of one contraction processing, two expansion processing, one contraction processing, deletion of the occupied area of 100 pixels or less of the black object (=replacement with white pixels. The same applies below), two contraction processing, four expansion processing, and two contraction processing. After that, the occupied area of 200 pixels or less of the white object is deleted (=replacement with black pixels. The same applies below), and the occupied area of 200 pixels or less of the black object is deleted to obtain the ACA shown in FIG. 51.

図51に示すACAは、路面に接地しているブロックの全面積である。図51に示すACAに基づき、例えば、図52に示す総接地面積画像(Ground Contact Area、以下GCAと略称する)を得ることができる。 The ACA shown in FIG. 51 is the total area of the blocks that are in contact with the road surface. Based on the ACA shown in FIG. 51, for example, a total ground contact area image (GCA) shown in FIG. 52 can be obtained.

GCAは、ACAについて、溝を埋めたときの、外輪線で囲まれた全面積である。図52は、GCAの例を示す図である。図51に示すACAについて、例えば、膨張処理5回、収縮処理10回、膨張処理12回、収縮処理14回、膨張処理17回、収縮処理20回、膨張処理109回、収縮処理99回の順番に処理することにより、図52のGCAを得ることができる。 The GCA is the total area enclosed by the outer ring line of the ACA when the grooves are filled. Figure 52 is a diagram showing an example of a GCA. For the ACA shown in Figure 51, the GCA in Figure 52 can be obtained by processing the ACA in the following order, for example, 5 expansion processes, 10 contraction processes, 12 expansion processes, 14 contraction processes, 17 expansion processes, 20 contraction processes, 109 expansion processes, and 99 contraction processes.

図53は、膨張処理の説明図である。図54は、収縮処理の説明図である。膨張処理は、図53に示すように、注目画素の周辺に1画素でも黒画素があれば、注目画素を黒画素に置き換える処理である。つまり、膨張処理は、白画素をそれぞれ中心画素とし、その周辺の8画素(中心画素から最も近い左上、上、右上、右、右下、下、左下、左の各1画素)のうち1つでも黒画素が存在すれば、その中心画素を黒画素に置き換える処理である。反対に収縮処理は、例えば注目画素を黒画素とする場合に、図54に示すように、注目画素の周辺に1画素でも白画素があれば、注目画素を白画素に置き換える処理である。つまり、収縮処理は、黒画素をそれぞれ中心画素とし、その周辺の8画素(中心画素から最も近い左上、上、右上、右、右下、下、左下、左の各1画素)のうち1つでも白画素が存在すれば、その中心画素を白画素に置き換える処理になっている。 Figure 53 is an explanatory diagram of the expansion process. Figure 54 is an explanatory diagram of the contraction process. As shown in Figure 53, the expansion process is a process in which if there is even one black pixel around the target pixel, the target pixel is replaced with a black pixel. In other words, the expansion process is a process in which a white pixel is set as the center pixel, and if there is even one black pixel among the eight surrounding pixels (one pixel each of the top left, top, top right, right, bottom right, bottom, bottom left, and left closest to the center pixel), the center pixel is replaced with a black pixel. On the other hand, the contraction process is a process in which, for example, when the target pixel is a black pixel, if there is even one white pixel around the target pixel, the target pixel is replaced with a white pixel, as shown in Figure 54. In other words, the contraction process is a process in which a black pixel is set as the center pixel, and if there is even one white pixel among the eight surrounding pixels (one pixel each of the top left, top, top right, right, bottom right, bottom, bottom left, and left closest to the center pixel), the center pixel is replaced with a white pixel.

ここで、図51に示すACAと図52のGCAとを用いることにより、溝埋めした領域である総接地領域内の溝分布を求めることができる。すなわち、図52のGCAを示す画像の輝度値から、図51のACAを示す画像の輝度値を同一画素位置ごとに減算処理することにより、総接地領域内の溝分布の画像が得られる。図55は、総接地領域内の溝分布の例を示す図である。なお、減算処理後、必要に応じてノイズ除去を行ってもよい。例えば図55は、図52のGCAを示す画像の輝度値から、図51のACAを示す画像の輝度値を同一画素位置ごとに減算処理した後、収縮処理3回、膨張処理3回、黒対象物の占有面積1000画素以下を削除、の順に実行して取得する。 Here, by using the ACA shown in FIG. 51 and the GCA shown in FIG. 52, the groove distribution in the total ground contact area, which is the groove-filled area, can be obtained. That is, an image of the groove distribution in the total ground contact area is obtained by subtracting the luminance value of the image showing the ACA in FIG. 51 from the luminance value of the image showing the GCA in FIG. 52 for each identical pixel position. FIG. 55 is a diagram showing an example of the groove distribution in the total ground contact area. Note that after the subtraction process, noise removal may be performed as necessary. For example, FIG. 55 is obtained by subtracting the luminance value of the image showing the ACA in FIG. 51 for each identical pixel position from the luminance value of the image showing the GCA in FIG. 52, then executing the contraction process three times, the expansion process three times, and deleting the area occupied by the black object of 1000 pixels or less in that order.

(総接地領域内の溝分布)
溝分布データ作成部441は、溝分布データを作成する。溝分布データは、図55に示す、総接地領域内の溝分布である。図55に示す、総接地領域内の溝分布をM(i,j)とする。ここで、iは画像の水平方向(タイヤ周方向)位置、jは画像の垂直方向(タイヤ幅方向)位置を示す。溝分布M(i,j)のi、jは画素単位であるため、後述するように、長さ単位x、yに変換する必要がある。長さ単位に変換したときの総接地領域内の溝分布をM(x,y)とすると、タイヤ接地面の溝深さは、以下の式(4)によって表すことができる。
タイヤ接地面の溝深さ=(Z(x,y)-α)×M(x,y) …(4)
(groove distribution within total contact area)
The groove distribution data creation unit 441 creates groove distribution data. The groove distribution data is the groove distribution in the total ground contact area shown in FIG. 55. The groove distribution in the total ground contact area shown in FIG. 55 is M(i,j). Here, i indicates the horizontal (tire circumferential) position of the image, and j indicates the vertical (tire width) position of the image. Since i and j in the groove distribution M(i,j) are in pixel units, they need to be converted into length units x and y, as described later. If the groove distribution in the total ground contact area when converted into length units is M(x,y), the groove depth of the tire ground contact surface can be expressed by the following formula (4).
Tire contact surface groove depth=(Z(x,y)−α)×M(x,y) (4)

なお、式(4)において、xはタイヤ周方向位置、yはタイヤ幅方向位置、Z(x,y)は溝の高さ分布、αは路面板の高さ、(Z(x,y)-α)は溝深さを示す。M(x,y)が「1」である位置には溝が存在し、M(x,y)が「0」である位置には溝以外が存在することを示す。 In formula (4), x is the circumferential position of the tire, y is the widthwise position of the tire, Z(x, y) is the groove height distribution, α is the height of the road plate, and (Z(x, y) - α) is the groove depth. A position where M(x, y) is "1" indicates that a groove exists, and a position where M(x, y) is "0" indicates that something other than a groove exists.

ここで、溝の高さ分布Z(x,y)は、例えば、距離計や三次元スキャナを測定機器として用いることによって、得られる。すなわち、路面板の下面側で測定機器を走査して移動させながら、路面板の各位置について距離を測定し、距離の測定結果を測定機器の移動情報と対応付けて記憶することによって溝の高さ分布Z(x,y)が得られる。 The groove height distribution Z(x,y) can be obtained by using, for example, a range finder or a three-dimensional scanner as a measuring device. That is, the groove height distribution Z(x,y) can be obtained by measuring the distance for each position on the road plate while scanning and moving the measuring device on the underside of the road plate, and storing the distance measurement results in association with the movement information of the measuring device.

また、2台のカメラを用いて溝の高さ分布Z(x,y)を測定することもできる。この場合、2台のカメラによる撮影画像について、例えば、上述したサンプリングモアレ法と同様に、溝の三次元座標を計算する。すなわち、各カメラの位相分布(アンラッピング化)と各カメラの視線とを基にして溝の三次元形状を計算し、三次元座標を出す。この三次元座標は上述したタイヤ周方向位置x、タイヤ幅方向位置y、および路面板221に垂直な方向の座標zからなる。このx、y、zの方向は互いに垂直である。また、x、yの方向は路面板の上面、もしくは下面に平行である。したがって、路面板上の位置(x、y)におけるzを溝の高さ分布Z(x,y)と定義することで、溝の高さ分布Z(x,y)が得られる。 Two cameras can also be used to measure the groove height distribution Z(x,y). In this case, the three-dimensional coordinates of the grooves are calculated for the images captured by the two cameras, for example, in the same manner as the above-mentioned sampling moiré method. That is, the three-dimensional shape of the grooves is calculated based on the phase distribution (unwrapping) of each camera and the line of sight of each camera, and the three-dimensional coordinates are obtained. These three-dimensional coordinates consist of the above-mentioned tire circumferential position x, tire width direction position y, and coordinate z in the direction perpendicular to the road plate 221. The directions of x, y, and z are perpendicular to each other. In addition, the directions of x and y are parallel to the upper or lower surface of the road plate. Therefore, the groove height distribution Z(x,y) can be obtained by defining z at the position (x,y) on the road plate as the groove height distribution Z(x,y).

式(4)を用いることにより、タイヤ接地面の溝深さを定量的に測定することができる。これにより、タイヤの開発方向が明確になるため、開発効率が向上する。 By using equation (4), the groove depth of the tire contact surface can be quantitatively measured. This clarifies the direction of tire development, improving development efficiency.

(画素単位から長さ単位への変換)
上述した溝分布M(i,j)のi、jは、画素単位であるため、長さ単位に変換する必要がある。長さ単位に変換するには、画素に対する長さの比率を求めておき、その比率をi、jの値に乗じればよい。例えば、透明の路面板221の上面221Uに、升目シートまたは格子シートを設けておき、それを測定することにより、画素に対する長さの比率を求めることができる。なお、ここでは、方眼紙のように比較的細い線による升目を有するものを升目シート、方眼紙の升目の線を太くしたものを格子シート、と定義する。
(Pixel to length unit conversion)
Since i and j in the above-mentioned groove distribution M(i,j) are in pixel units, they need to be converted into length units. To convert to length units, the ratio of the length to the pixel is calculated and the values of i and j are multiplied by this ratio. For example, a square sheet or a grid sheet is provided on the upper surface 221U of the transparent road surface plate 221, and the ratio of the length to the pixel can be calculated by measuring the sheet. Here, a square sheet is defined as one having squares with relatively thin lines like graph paper, and a grid sheet is defined as one having thicker square lines like graph paper.

図56は、1台のカメラを用いる場合を示す図である。図56に示すように、透明の路面板221の上面221Uに、縦および横の長さが既知の升目を有する升目シートST1を設ける。路面板221の下面221D側には、1台のカメラ15aが設けられている。カメラ15aによって、升目シートST1を撮影した画像の画素ごとに空間分解能を求めることができる。その空間分解能に基づいて、上記iおよび上記jを長さ単位に変換することができる。1台のカメラ15aを用いるため、上述した総接地領域を作成する際に用いるカメラをそのまま利用することができる。 Figure 56 is a diagram showing the case where one camera is used. As shown in Figure 56, a grid sheet ST1 having grids with known vertical and horizontal lengths is provided on the upper surface 221U of a transparent road plate 221. One camera 15a is provided on the lower surface 221D side of the road plate 221. The camera 15a can determine the spatial resolution for each pixel of the image captured of the grid sheet ST1. Based on the spatial resolution, the above i and j can be converted into length units. Because one camera 15a is used, the camera used to create the total contact area described above can be used as is.

図56において、升目シートST1の代わりに、縦および横の長さが既知の升目を有する格子シートを用いてもよい。その場合、カメラ15aによって、格子シートを撮影した画像を上述したサンプリングモアレ法などで解析する。すなわち、格子シートを撮影した画像を垂直方向(縦方向)、水平方向(横方向)にそれぞれ平滑化して、格子の位相分布を求める。位相値が0、2π、4π、・・・と2π進むごとに格子(升目)は1周期進む。したがって位相値が0、2π、4π、・・・(以後、2π加算)に対応する撮影画像の画面内座標を調べ、2πだけ隣り合う位相値での画面内座標の差を出す。例えば0と2π、2πと4πなどに対して、画面内座標の差をそれぞれ出す。縦および横の長さが既知、すなわち縦および横に沿った格子の1周期分の長さが既知であるため、格子の1周期分の長さを画面内座標の差で割った値を、画素に対する長さの比率として求めることが出来る。その長さの比率に基づいて、上記iおよび上記jを長さ単位に変換する。画素に対する長さの比率は、撮影画像の画素ごとに求めるのが好ましい。画素に対する長さの比率を撮影画像の画素ごとに求める際、その画素が対応する位相値を挟むように、2πだけ隣り合う位相値を選定して画面内座標の差を計算する。例えば、撮影画像のある画素が対応する位相値が7πであれば、位相値が6πと8πでの画面内座標の差を計算し、格子の1周期分の長さをその差で割った値を、画素に対する長さの比率として求める。また、2πだけ隣り合う位相値として、例えば位相値がx、x+2π、x+4π、・・・(以後、同様に2πを加算する。x:任意の実数)に対応する撮影画像の画面内座標を調べて、画素に対する長さの比率を算出してもよい。 In FIG. 56, a grid sheet having grids with known vertical and horizontal lengths may be used instead of the grid sheet ST1. In that case, the image of the grid sheet photographed by the camera 15a is analyzed by the above-mentioned sampling moire method or the like. That is, the image of the grid sheet photographed is smoothed in the vertical direction (lengthwise direction) and the horizontal direction (horizontal direction), respectively, to obtain the phase distribution of the grid. The grid (grid) advances one period every time the phase value advances by 2π, i.e., 0, 2π, 4π, .... Therefore, the in-screen coordinates of the photographed image corresponding to the phase value of 0, 2π, 4π, ... (hereinafter, 2π addition) are examined, and the difference in the in-screen coordinates at the phase values adjacent by 2π is obtained. For example, the difference in the in-screen coordinates is obtained for 0 and 2π, 2π and 4π, etc. Since the vertical and horizontal lengths are known, that is, the length of one period of the grid along the vertical and horizontal directions is known, the value obtained by dividing the length of one period of the grid by the difference in the in-screen coordinates can be obtained as the ratio of the length to the pixel. Based on the ratio of the length, the above i and the above j are converted into length units. It is preferable to calculate the ratio of the length to the pixel for each pixel of the photographed image. When calculating the ratio of the length to the pixel for each pixel of the photographed image, adjacent phase values that are 2π apart are selected so that the phase value corresponding to the pixel is sandwiched between them, and the difference in the coordinates on the screen is calculated. For example, if the phase value corresponding to a pixel of the photographed image is 7π, the difference in the coordinates on the screen at phase values of 6π and 8π is calculated, and the length of one period of the lattice is divided by this difference to calculate the ratio of the length to the pixel. In addition, the coordinates on the screen of the photographed image that correspond to phase values x, x+2π, x+4π, ... (hereinafter, 2π is added in the same manner; x: any real number) that are adjacent by 2π may be examined to calculate the ratio of the length to the pixel.

図57は、3台のカメラを用いる場合を示す図である。図57に示すように、本例では、縦および横の長さが既知の升目を有する格子シートST2と、3台のカメラ15a、15bおよび15cとを用いる。3台のカメラ15a、15bおよび15cは、路面板221の下面221D側に設けられている。カメラ15a、15bおよび15cによって撮影することにより、格子シートの三次元形状(x,y,z)の画像が得られる。 Figure 57 is a diagram showing the use of three cameras. As shown in Figure 57, this example uses a lattice sheet ST2 having squares with known vertical and horizontal lengths, and three cameras 15a, 15b, and 15c. The three cameras 15a, 15b, and 15c are provided on the lower surface 221D side of the road plate 221. By taking pictures with cameras 15a, 15b, and 15c, an image of the three-dimensional shape (x, y, z) of the lattice sheet is obtained.

この三次元形状(x、y、z)の画像を総接地領域算出の際に用いるカメラ15aに反映させ、画面内対応点を探索することにより、上記iおよび上記jを長さ単位に変換できる。 The image of this three-dimensional shape (x, y, z) is reflected on the camera 15a used when calculating the total contact area, and the above i and j can be converted into length units by searching for corresponding points within the screen.

ここで、各カメラ15a、15b、15cの撮影画像の位相分布について、位相値は格子シートST2の表面の位置に対して固有の値を持っているため、これを利用して、以下の処理を行う。すなわち、各カメラ15a、15b、15cの撮影画像に対して、上述したサンプリングモアレ法、フーリエ変換法、重み付け位相解析法のいずれかを適用し、位相分布を算出する。次に、カメラ15b、15cによる撮影画像の位相分布とカメラ15b、15cの視線とを基にして、位相値ごとに三次元座標を算出する。一方、カメラ15aによる撮影画像の位相分布のなかから、長さ単位に変換対象となる画素位置(i、j)に対応する位相値を探索する。位相値が見つかったら、その位相値に対応する三次元座標(x、y、z)を先述したカメラ15b、15cによる結果から引用する。その位相値に対応する画素位置(i、j)は、引用した三次元座標のうちのx、yに変換する。この作業を他の位相値に対しても同様に行うことで、画素単位を長さ単位に変換する。位相値が見つからない場合には、長さ単位の変換対象から外す。なお、溝分布M(i、j)はデジタルデータであり、点々の分布を持つ。その分布を連続的にするため、点(i、j)から画像の水平方向に±1/2画素、画像の垂直方向に±1/2画素の範囲の溝分布は、値をM(i、j)に一律設定する。そのあと、画素位置(i、j)の周辺8か所の位置(i-1/2、j-1/2)、(i、j-1/2)、(i+1/2、j-1/2)、(i+1/2、j)、(i+1/2、j+1/2)、(i、j+1/2)、(i-1/2、j+1/2)、(i-1/2、j)についても、上述したように画素単位から長さ単位に変換する。すなわち、カッコ内の画素単位としての数値を長さ単位に変換する。 Here, the phase distribution of the images captured by each of the cameras 15a, 15b, and 15c has a unique value for the position on the surface of the lattice sheet ST2, so this is used to perform the following processing. That is, the phase distribution is calculated by applying one of the above-mentioned sampling moiré method, Fourier transform method, and weighted phase analysis method to the images captured by each of the cameras 15a, 15b, and 15c. Next, based on the phase distribution of the images captured by the cameras 15b and 15c and the lines of sight of the cameras 15b and 15c, three-dimensional coordinates are calculated for each phase value. Meanwhile, a phase value corresponding to the pixel position (i, j) to be converted into a length unit is searched for from the phase distribution of the image captured by the camera 15a. When a phase value is found, the three-dimensional coordinates (x, y, z) corresponding to that phase value are quoted from the results of the cameras 15b and 15c described above. The pixel position (i, j) corresponding to that phase value is converted to x, y of the quoted three-dimensional coordinates. This operation is performed similarly for other phase values to convert pixel units into length units. If the phase value is not found, it is excluded from the conversion of length units. Note that the groove distribution M(i,j) is digital data, and has a dotted distribution. In order to make the distribution continuous, the groove distribution within the range of ±1/2 pixel in the horizontal direction of the image and ±1/2 pixel in the vertical direction of the image from the point (i,j) is uniformly set to the value M(i,j). After that, the eight positions (i-1/2, j-1/2), (i, j-1/2), (i+1/2, j-1/2), (i+1/2, j), (i+1/2, j+1/2), (i, j+1/2), (i-1/2, j+1/2), (i-1/2, j+1/2), (i-1/2, j) surrounding the pixel position (i,j) are also converted from pixel units to length units as described above. In other words, the numerical value in pixel units in parentheses is converted to length units.

(路面板の高さの分布)
図58は、路面板221の高さαを説明する図である。図58に示すように、路面板221の高さαは、測定機器SKから路面板221の上面221U(タイヤ60が接触する面)までの距離である。高さαは以下の手法によって取得できる。
(Distribution of road plate height)
Fig. 58 is a diagram for explaining the height α of the road surface plate 221. As shown in Fig. 58, the height α of the road surface plate 221 is the distance from the measuring device SK to the upper surface 221U of the road surface plate 221 (the surface that comes into contact with the tire 60). The height α can be obtained by the following method.

例えば、距離計、三次元スキャナを測定機器SKとする場合、上面221Uから測定機器SKまでの距離を指定できるようになっていれば、その指定した距離が高さαとなる。この場合、指定した距離に基づいて、例えば、ステッピングモータが動き、測定機器SKの位置が変化する。 For example, if the measuring device SK is a range finder or a three-dimensional scanner, and if the distance from the upper surface 221U to the measuring device SK can be specified, then the specified distance becomes the height α. In this case, for example, a stepping motor moves based on the specified distance, and the position of the measuring device SK changes.

また、2台のカメラを用いて高さαを測定することもできる。この場合、以下のように高さαを測定する。すなわち、路面板221の下面221D側に2台のカメラを設けておき、路面板221の上面221Uに見える特徴点(例えば、タイヤ60の接地ブロックの角など)を探し、その特徴点における各カメラの画面内座標(X,Y)を算出する。このとき、2台のカメラの撮影画像に対して、パターンマッチングを行う。これにより、ある特徴点は各カメラのどの画面内座標に属するのかを算出する。そして、各カメラの画面内座標(X,Y)と、カメラキャリブレーションの結果とに基づいて高さαを算出する。ここで、カメラキャリブレーションとは、2台のカメラの視線を求める測定方法である。したがって、各カメラの画面内座標(X、Y)と各カメラの視線とを基にして三次元形状を計算し、三次元座標(x、y、z)を出し、その三次元座標の路面板221に垂直な方向の座標zを高さαとして抽出できる。 The height α can also be measured using two cameras. In this case, the height α is measured as follows. That is, two cameras are provided on the lower surface 221D side of the road surface plate 221, and a feature point (for example, a corner of the contact block of the tire 60) that is visible on the upper surface 221U of the road surface plate 221 is searched for, and the in-screen coordinates (X, Y) of each camera at the feature point are calculated. At this time, pattern matching is performed on the images captured by the two cameras. This calculates which in-screen coordinates of each camera a certain feature point belongs to. Then, the height α is calculated based on the in-screen coordinates (X, Y) of each camera and the result of camera calibration. Here, camera calibration is a measurement method for determining the line of sight of the two cameras. Therefore, a three-dimensional shape is calculated based on the in-screen coordinates (X, Y) of each camera and the line of sight of each camera, three-dimensional coordinates (x, y, z) are obtained, and the coordinate z of the three-dimensional coordinates in the direction perpendicular to the road surface plate 221 can be extracted as the height α.

ここで、実際の路面板221の高さαは、場所によって異なる。そこで、以下の手法によって、路面板221の高さαの分布R(x,y)を求めて上記の式(4)を補正することができる。 Here, the actual height α of the road surface plate 221 varies depending on the location. Therefore, the following method can be used to obtain the distribution R(x, y) of the height α of the road surface plate 221 and correct the above formula (4).

図59は、高さαの分布R(x,y)を求めるための構成を示す図である。図59に示すように、路面板221の上面221U側にシートSTが設けられている。シートSTは、例えば、柔軟性を有する、模様シートまたは反射シートとする。路面板221の下面221D側に測定機器SKが設けられている。 Figure 59 is a diagram showing a configuration for determining the distribution R(x, y) of height α. As shown in Figure 59, a sheet ST is provided on the upper surface 221U side of the road surface plate 221. The sheet ST is, for example, a flexible patterned sheet or reflective sheet. A measuring device SK is provided on the lower surface 221D side of the road surface plate 221.

測定機器SKは、例えば、距離計、三次元スキャナである。測定機器SKは路面板221の各位置について、測定機器SKから上面221U側に設けられたシートSTまでの距離を測定する。なお、2台のカメラを測定機器SKとして用い、画像処理によって、路面板221の各位置について、シートSTまでの距離を測定してもよい。例えば路面板221の上面221U側に設けた格子シートを2台のカメラで撮影し、上述したサンプリングモアレ法で解析を行うことにより、格子の位相分布を算出する。格子の位相分布と各カメラの視線を基にして三次元形状を計算し、三次元座標(x、y、z)を出す。この三次元座標はタイヤ周方向位置x、タイヤ幅方向位置y、および路面板221に垂直な方向の座標zからなる。このx、y、zの方向は互いに垂直である。したがって、路面板上の位置(x、y)におけるzを高さαの分布R(x,y)と定義することで、高さαの分布R(x,y)が得られる。 The measuring device SK is, for example, a distance meter or a three-dimensional scanner. The measuring device SK measures the distance from the measuring device SK to the sheet ST provided on the upper surface 221U side for each position of the road plate 221. Two cameras may be used as the measuring device SK, and the distance to the sheet ST may be measured for each position of the road plate 221 by image processing. For example, the grid sheet provided on the upper surface 221U side of the road plate 221 is photographed by two cameras, and the phase distribution of the grid is calculated by analyzing it using the sampling moiré method described above. The three-dimensional shape is calculated based on the phase distribution of the grid and the line of sight of each camera, and three-dimensional coordinates (x, y, z) are obtained. The three-dimensional coordinates consist of the tire circumferential position x, the tire width direction position y, and the coordinate z in the direction perpendicular to the road plate 221. The x, y, and z directions are perpendicular to each other. Therefore, by defining z at position (x, y) on the road plate as the distribution R(x, y) of height α, the distribution R(x, y) of height α can be obtained.

路面板221の各位置についての、シートSTまでの距離は、高さαの分布R(x,y)であるため、上記の式(4)の高さαを、高さαの分布R(x,y)に置き換えることにより、次式(5)が得られる。
タイヤ接地面の溝深さ=(Z(x,y)-R(x,y))×M(x,y)…(5)
Since the distance to the sheet ST for each position on the road plate 221 is the distribution R(x, y) of height α, by replacing the height α in the above equation (4) with the distribution R(x, y) of height α, the following equation (5) is obtained.
Tire contact surface groove depth=(Z(x,y)−R(x,y))×M(x,y) (5)

路面板221の高さαの分布R(x,y)を求めて上記の式(4)を補正した式(5)を用いることにより、路面板の高さが場所によって異なる場合でも、タイヤ接地面の溝深さを高精度に測定できる。分布R(x,y)については、高さの数値が格納されている。M(x,y)については、「1」または「0」が格納されている。 By calculating the distribution R(x, y) of the height α of the road plate 221 and using equation (5), which is a corrected version of equation (4) above, the groove depth of the tire contact surface can be measured with high accuracy even if the height of the road plate varies depending on the location. For distribution R(x, y), a height value is stored. For M(x, y), a "1" or "0" is stored.

(溝深さ算出部)
次に、溝深さ算出部442の処理について説明する。図60および図61は、溝深さ算出部442の処理の内容を示す図である。
(Groove depth calculation unit)
Next, a description will be given of the processing performed by the groove depth calculation unit 442. Figures 60 and 61 are diagrams showing the processing performed by the groove depth calculation unit 442.

図60に示すように、溝深さ算出部442は、溝の形状を微小な直方体で近似する。図60に示す各直方体8ijは、溝62の形状に沿った高さを有する。ここで、図61に示すように、各直方体8ijの位置すなわち計測点をタイヤ周方向(x方向)の座標についてx11~xNM(N、Mは自然数)、タイヤ幅方向(y方向)の座標についてy11~yNM(N、Mは自然数)、とする。図61に示す位置(xN-1,2、yN-1,2)に着目すると、その位置の直方体の底面のタイヤ周方向の長さ(微小な長さ)はdxN-1,2、タイヤ幅方向の長さ(微小な長さ)はdyN-1,2である。 As shown in FIG. 60, the groove depth calculation unit 442 approximates the shape of the groove with a tiny rectangular parallelepiped. Each rectangular parallelepiped 8 ij shown in FIG. 60 has a height that follows the shape of the groove 62. Here, as shown in FIG. 61, the positions of each rectangular parallelepiped 8 ij , i.e., the measurement points, are defined as x 11 to x NM (N and M are natural numbers) in terms of coordinates in the tire circumferential direction (x direction) and y 11 to y NM (N and M are natural numbers) in terms of coordinates in the tire width direction (y direction). Focusing on the position (x N-1,2 , y N-1,2 ) shown in FIG. 61, the length (tiny length) of the bottom surface of the rectangular parallelepiped at that position in the tire circumferential direction is dx N-1,2 , and the length (tiny length) in the tire width direction is dy N-1,2 .

直方体8ijの底面については、図60に示すように、タイヤ周方向の長さがdxij、タイヤ幅方向の長さがdyijである。このため、直方体8の底面積はdxij×dyijである。また、直方体8ijの高さは、Z(xij,yij)-R(xij,yij)である。このため、直方体8ijの体積は、上記底面積に上記高さを乗じた、dxij×dyij×[Z(xij,yij)-R(xij,yij)]となる。 As shown in Fig. 60, the length of the bottom surface of the rectangular parallelepiped 8ij in the tire circumferential direction is dxij and the length in the tire width direction is dyij . Therefore, the bottom area of the rectangular parallelepiped 8ij is dxij x dyij . In addition, the height of the rectangular parallelepiped 8ij is Z( xij , yij ) - R( xij , yij ). Therefore, the volume of the rectangular parallelepiped 8ij is dxij x dyij x [Z( xij , yij ) - R( xij , yij )] obtained by multiplying the bottom area by the height.

(溝体積算出部)
溝体積算出部46の処理について説明する。溝体積算出部46は、溝62の形状に沿った各直方体8ijの体積を求め、それらの総和を求める。これにより、溝62の体積(容積)を算出することができる。つまり、タイヤ接地面の溝体積は、次の式(6)によって算出できる。
(Groove volume calculation unit)
The processing of the groove volume calculation unit 46 will be described. The groove volume calculation unit 46 calculates the volume of each rectangular parallelepiped 8ij along the shape of the groove 62, and calculates the sum of these volumes. This makes it possible to calculate the volume (capacity) of the groove 62. In other words, the groove volume of the tire contact surface can be calculated by the following formula (6).

タイヤ接地面の溝体積
=ΣΣ((Z(xij,yij)-R(xij,yij))×dxij×dyij×M(xij,yij ))
…(6)
Groove volume of tire contact surface = ΣΣ((Z(x ij ,y ij )−R(x ij ,y ij ))×dx ij ×dy ij ×M(x ij ,y ij ))
…(6)

なお、M(xij,yij )が「1」である場合は溝があり、「0」である場合は溝以外が存在することを示す。また、dxij、dyijは、1mm以下であることが好ましい。dxij、dyijが1mmを超えると、正解の溝体積に対する誤差が大きくなり(例えば、1%を超える)、好ましくない。dxij、dyijは、0.5mm以下としてもよい。これにより、誤差をより小さくすることできる。ただし、処理時間が長くなる。 It should be noted that when M(x ij , y ij ) is "1", it indicates that there is a groove, and when it is "0", it indicates that something other than a groove is present. It is preferable that dx ij and dy ij are 1 mm or less. If dx ij and dy ij exceed 1 mm, the error with respect to the correct groove volume becomes large (for example, exceeds 1%), which is not preferable. dx ij and dy ij may be 0.5 mm or less. This can further reduce the error. However, the processing time will be longer.

発明者は、上記のdxij、dyijについて、1mm、0.5mm、0.1mm、0.05mmとして処理を行った。その結果、誤差は、1%、0.25%、0.01%、0.0025%であった。 The inventors performed processing with dx ij and dy ij set to 1 mm, 0.5 mm, 0.1 mm, and 0.05 mm, resulting in errors of 1%, 0.25%, 0.01%, and 0.0025%.

以上のように、溝の各位置の溝深さを微小な直方体によって近似し、近似した直方体の体積の総和を、総接地領域内の溝体積として求めることにより、タイヤ接地面の溝体積を定量的に測定できる。 As described above, the groove depth at each position in the groove is approximated by a tiny rectangular parallelepiped, and the sum of the volumes of the approximated rectangular parallelepipeds is calculated as the groove volume within the total contact area, making it possible to quantitatively measure the groove volume of the tire contact surface.

(タイヤ形状解析方法)
以上説明したタイヤ形状解析システムによれば、以下のようなタイヤ形状解析方法が実現される。すなわち、測定対象であるタイヤの表面から凹んでいる部分である溝の三次元形状を測定するステップと、前記タイヤの接地領域に対して溝埋めした領域である総接地領域を作成するステップと、前記三次元形状に基づいて、前記総接地領域内の溝の位置の溝深さを測定するステップと、を有するタイヤ形状解析方法が実現される。このタイヤ形状解析方法により、タイヤの接地面の溝深さを定量的に測定することができる。
(Tire shape analysis method)
The tire shape analysis system described above realizes the following tire shape analysis method. That is, the tire shape analysis method includes the steps of measuring the three-dimensional shape of the grooves, which are recessed from the surface of the tire to be measured, creating a total contact area, which is an area where the grooves are filled in the contact area of the tire, and measuring the groove depth at the position of the groove within the total contact area based on the three-dimensional shape . This tire shape analysis method makes it possible to quantitatively measure the groove depth of the contact surface of the tire.

1 タイヤ形状解析システム
2 タイヤ試験機
6 モータ
7 モータ制御装置
8 直方体
15AM 固定棒
15a、15b、15c カメラ
16 照明用ランプ
17 トリガー装置
18 再帰性反射シート
20 タイヤ接地面解析装置
21 入力部
22 表示部
30 処理装置
31 処理部
32 接地面画像取得部
33 接地特性解析部
34 溝抽出部
35 接地特性算出部
40 溝形状測定部
41 解析部
42 総接地領域作成部
44 溝深さ測定部
46 溝体積算出部
50 記憶部
60 タイヤ
61 接地面
161~168 ランプ
171 検出部
221 路面板
221D 下面
221U 上面
300 支持装置
341 平滑化処理部
342 第1候補画像抽出部
343 第2候補画像抽出部
344 重ね合わせ処理部
400 リム
401 刻印抽出部
411 画像平滑部
412 輝度分布取得部
413 間引き処理部
414 モアレ縞作成部
415 位相分布算出部
416 三次元形状算出部
419 逆フーリエ変換部
441 溝分布データ作成部
442 溝深さ算出部
SK 測定機器
1 Tire shape analysis system 2 Tire testing machine 6 Motor 7 Motor control device 8 Rectangular parallelepiped 15AM Fixed rod 15a, 15b, 15c Camera 16 Illumination lamp 17 Trigger device 18 Retroreflective sheet 20 Tire contact patch analysis device 21 Input unit 22 Display unit 30 Processing device 31 Processing unit 32 Contact patch image acquisition unit 33 Contact characteristic analysis unit 34 Groove extraction unit 35 Contact characteristic calculation unit 40 Groove shape measurement unit 41 Analysis unit 42 Total contact area creation unit 44 Groove depth measurement unit 46 Groove volume calculation unit 50 Memory unit 60 Tire 61 Contact surfaces 161 to 168 Lamp 171 Detection unit 221 Road surface plate 221D Lower surface 221U Upper surface 300 Support device 341 Smoothing processing unit 342 First candidate image extraction unit 343 Second candidate image extraction unit 344 Overlay processing unit 400 Rim 401 Engraving extraction unit 411, image smoothing unit 412, brightness distribution acquisition unit 413, thinning processing unit 414, moire fringe creation unit 415, phase distribution calculation unit 416, three-dimensional shape calculation unit 419, inverse Fourier transform unit 441, groove distribution data creation unit 442, groove depth calculation unit SK, measuring device

Claims (10)

測定対象であるタイヤの表面から凹んでいる部分である溝の三次元形状を測定する溝形状測定部と、
前記タイヤの接地領域に対して溝埋めした領域である総接地領域を作成する総接地領域作成部と、
前記三次元形状に基づいて、前記総接地領域内の溝の位置の溝深さを測定する溝深さ測定部と、
を有するタイヤ形状解析システム。
a groove shape measuring unit for measuring the three-dimensional shape of a groove, which is a recessed portion from the surface of a tire to be measured;
a total ground contact area creation unit that creates a total ground contact area, which is an area where grooves are filled in the ground contact area of the tire;
a groove depth measuring unit for measuring a groove depth at a position of the groove within the total ground contact area based on the three-dimensional shape ;
A tire shape analysis system having the above structure.
前記溝深さ測定部は、
前記総接地領域内の溝の位置を示す溝分布データを作成する溝分布データ作成部と、
前記溝分布データが示す各位置の溝深さを算出する溝深さ算出部と、
を有する請求項1に記載のタイヤ形状解析システム。
The groove depth measuring unit is
a groove distribution data creating unit that creates groove distribution data indicating positions of grooves within the total ground contact area;
a groove depth calculation unit that calculates a groove depth at each position indicated by the groove distribution data;
The tire shape analysis system according to claim 1 .
前記溝深さ算出部は、
路面を模した路面板の主面に設けられたシートの形状を測定し、前記シートから、前記路面板に接しているタイヤの溝の溝底までの距離を、前記溝深さとする請求項2に記載のタイヤ形状解析システム。
The groove depth calculation unit
The tire shape analysis system of claim 2, wherein the shape of a sheet provided on a main surface of a road surface plate simulating a road surface is measured, and the distance from the sheet to the bottom of the groove of the tire that is in contact with the road surface plate is defined as the groove depth.
前記溝深さ算出部によって算出した各位置の溝深さを微小な直方体によって近似し、近似した直方体の体積の総和を、前記総接地領域内の溝体積として求める溝体積算出部をさらに有する請求項2または請求項3に記載のタイヤ形状解析システム。 The tire shape analysis system according to claim 2 or 3, further comprising a groove volume calculation unit that approximates the groove depth at each position calculated by the groove depth calculation unit with a tiny rectangular parallelepiped and determines the total volume of the approximated rectangular parallelepiped as the groove volume within the total contact area. 前記溝形状測定部は、
前記タイヤの溝に形成した模様パターンを、少なくとも2つのカメラで撮影し、前記カメラの撮影画像を解析して溝の形状を測定する請求項1から請求項4のいずれか1つに記載のタイヤ形状解析システム。
The groove shape measuring unit is
5. The tire shape analysis system according to claim 1, wherein a pattern formed in the grooves of the tire is photographed by at least two cameras, and the images photographed by the cameras are analyzed to measure the shape of the grooves.
前記溝形状測定部は、
前記撮影画像について重み付け位相解析法を用いて前記模様パターンを解析し、溝の形状を測定する請求項5に記載のタイヤ形状解析システム。
The groove shape measuring unit is
The tire shape analysis system according to claim 5 , wherein the captured image is subjected to a weighted phase analysis method to analyze the pattern, thereby measuring the shape of the grooves.
前記溝形状測定部は、
前記溝の撮影範囲を、共通の領域を含む2つの領域に分割し、
前記共通の領域は、前記模様パターンの1周期以上である請求項5または請求項6に記載のタイヤ形状解析システム。
The groove shape measuring unit is
Dividing the imaging range of the groove into two areas including a common area;
The tire shape analysis system according to claim 5 or 6, wherein the common area is one or more periods of the design pattern.
前記溝形状測定部は、
前記2つのカメラの移動と前記2つのカメラによる撮影とを繰り返して、前記総接地領域内の全ての溝を撮影する請求項5から請求項7のいずれか1つに記載のタイヤ形状解析システム。
The groove shape measuring unit is
8. The tire shape analysis system according to claim 5, wherein the movement of the two cameras and the photographing by the two cameras are repeated to photograph all of the grooves within the total contact area.
前記2つのカメラ間の中点位置を(X、Y)と定義した場合に、
前記2つのカメラのタイヤ周方向の移動範囲Xは、
-最大接地長/2≦X≦最大接地長/2
前記2つのカメラのタイヤ幅方向の移動範囲Yは、
-最大接地幅/2≦Y≦最大接地幅/2
である請求項5から請求項8のいずれか1つに記載のタイヤ形状解析システム。
If the midpoint between the two cameras is defined as (X, Y),
The moving range X of the two cameras in the tire circumferential direction is
- Maximum ground length/2≦X≦Maximum ground length/2
The moving range Y of the two cameras in the tire width direction is
- Maximum ground contact width/2≦Y≦Maximum ground contact width/2
9. The tire shape analysis system according to claim 5, wherein:
測定対象であるタイヤの表面から凹んでいる部分である溝の三次元形状を測定するステップと、前記タイヤの接地領域に対して溝埋めした領域である総接地領域を作成するステップと、前記三次元形状に基づいて、前記総接地領域内の溝の位置の溝深さを測定するステップと、を有するタイヤ形状解析方法。 A tire shape analysis method comprising the steps of: measuring the three-dimensional shape of a groove, which is a portion recessed from the surface of a tire being measured; creating a total contact area, which is an area where the grooves are filled in relative to the tire's contact area ; and measuring the groove depth at the position of the groove within the total contact area based on the three-dimensional shape .
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