タイヤ側面故障検出方法及び装置
【課題】試験するタイヤのサイズを変更した場合にも、試験準備時間を短縮できるタイヤ側面故障検出装置を得る。
【解決手段】ビデオカメラ２０によって正面からタイヤ１２の側面を撮影する際に、撮影範囲の一方の端で正反射光が撮影範囲に入る位置となるように光ファイバー１８の先端１８Ａをビデオカメラ２０に近づける。これにより、投射された正反射光は、基準高輝度部位に発生すると共に、タイヤ１２の側面に局所的な微小な膨らみがあるその他の高輝度部位の輝度が、周辺の輝度に比べて高くなる。このため、パソコン２４で基準高輝度部位とその他の高輝度部位とのタイヤ周方向の距離、及びその他の高輝度部位の輝度から、タイヤ１２の側面の故障を検出する。
【解決手段】ビデオカメラ２０によって正面からタイヤ１２の側面を撮影する際に、撮影範囲の一方の端で正反射光が撮影範囲に入る位置となるように光ファイバー１８の先端１８Ａをビデオカメラ２０に近づける。これにより、投射された正反射光は、基準高輝度部位に発生すると共に、タイヤ１２の側面に局所的な微小な膨らみがあるその他の高輝度部位の輝度が、周辺の輝度に比べて高くなる。このため、パソコン２４で基準高輝度部位とその他の高輝度部位とのタイヤ周方向の距離、及びその他の高輝度部位の輝度から、タイヤ１２の側面の故障を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ耐久試験において回転するタイヤの側面の故障を検出するためのタイヤ側面故障検出方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの耐久試験は、ドラムの外周上で試験用のタイヤを走行させながら耐久試験を実施し、タイヤに故障が発生した段階で、その故障を検出して試験を終了させる。従来、タイヤ耐久試験において、回転するタイヤの故障を検出する場合には、タイヤ側面のように故障を生じ易い部位にタッチセンサを設置することが行われている。また、このタッチセンサを改善した技術として、タイヤの故障により膨出したタイヤ表面が検知体に接触することでタイヤの故障を検出する装置（例えば、特許文献１参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５５３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の装置では、タイヤの外縁に沿って一方のビード部側から他方のビード部側にかけて延在する曲げ変形可能なＵ字状の検知体を使用している。このため、試験するタイヤを変更した場合には、作業者が変更したタイヤの外縁に沿って検知体を変形させる必要がある。この結果、装置の設定が煩雑になり試験準備に時間がかかる。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、試験するタイヤのサイズを変更した場合にも、試験準備時間を短縮できるタイヤ側面故障検出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明のタイヤ側面故障検出方法は、タイヤの側面を撮影し、光源からの投射光により前記タイヤの側面の周方向に沿った傾き無しの基準位置での正反射による輝度が所定値より高い基準高輝度部位と、該基準位置に対応する径方向位置で、且つ前記基準位置以外で輝度が前記所定値より高いその他の高輝度部位が在るか否かを確認し、前記その他の高輝度部位が在ると確認した場合には、前記撮影画像内での前記基準高輝度部位と前記その他の高輝度部位との前記タイヤ周方向の距離及び前記その他の高輝度部位の輝度から、前記側面の故障を検出する。
【０００７】
請求項１記載のタイヤ側面故障検出方法では、タイヤの側面を撮影する際に、光源からの投射光によりタイヤの側面の周方向に沿った傾き無しの基準位置での正反射による輝度が所定値より高い基準高輝度部位と、基準位置に対応する径方向位置で、且つ基準位置以外で輝度が所定値より高いその他の高輝度部位が在るか否かを確認する。そして、その他の高輝度部位が在ると確認した場合には、撮影画像内での基準高輝度部位とその他の高輝度部位とのタイヤ周方向の距離、及び前記その他の高輝度部位の輝度から、側面の故障を検出する。このため、試験するタイヤのサイズを変更した場合にも、タイヤの側面を撮影すればよいので、タイヤのサイズに対応して容易に設定できる。この結果、試験準備時間を短縮できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ側面故障検出方法において、前記タイヤの側面の全周をＮ回に分割して撮影し、前記タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をｎＴ±（Ｔ／Ｎ）とした。
【０００９】
請求項２記載のタイヤ側面故障検出方法では、タイヤの側面の全周をＮ回に分割して撮影し、タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をｎＴ±（Ｔ／Ｎ）としたため、高速度対応の撮影装置でない一般的な撮影装置を用いて高速度対応の撮影装置と同様に、高速で回転するタイヤの側面を全周の撮影画像を得ることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のタイヤ側面故障検出方法において、前記光源を前記撮影間隔に同期して点灯させる。
【００１１】
請求項３記載のタイヤ側面故障検出方法では、光源を撮影間隔に同期して点灯させるため、光源の消費電力を抑制できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出方法において、前記光源からの投射光を前記タイヤの側面の近傍に導く。
【００１３】
請求項４記載のタイヤ側面故障検出方法では、光源からの投射光をタイヤの側面の近傍に導くため、タイヤが破裂した場合に、光源が損傷するのを防止できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出方法において、前記側面の故障検出時に、前記タイヤを停止する。
【００１５】
請求項５に記載のタイヤ側面故障検出方法では、側面の故障検出時にタイヤを停止するため、タイヤの破裂を防止できる。
【００１６】
請求項６に記載の発明のタイヤ側面故障検出装置は、タイヤを転動させる駆動装置と、前記タイヤの側面を撮影する少なくとも１台の撮影装置と、前記タイヤの側面に投射光を投射する光源と、前記撮影装置で撮影された前記側面の画像データから前記タイヤの側面の周方向に沿った傾き無しの基準位置での正反射による輝度が所定値より高い基準高輝度部位と、該基準位置に対応する径方向位置で、且つ前記基準位置以外で輝度が前記所定値より高いその他の高輝度部位が在るか否かを確認し、前記その他の高輝度部位が在ると確認した場合には、前記撮影画像内での前記基準高輝度部位と前記その他の高輝度部位との前記タイヤ周方向の距離及び前記その他の高輝度部位の輝度から、前記側面の故障を検出する画像処理手段と、を備えている。
【００１７】
請求項６に記載のタイヤ側面故障検出装置では、少なくとも１台の撮影装置によって、駆動装置よって転動するタイヤの側面を撮影する。この際、光源からの投射光をタイヤの側面に投射する。また、画像処理手段により、タイヤ側面の周方向に沿った傾き無しの基準位置での正反射による輝度が所定値より高い基準高輝度部位と、基準位置に対応する径方向位置で、且つ基準位置以外で輝度が所定値より高いその他の高輝度部位が在るか否かを確認する。そして、その他の高輝度部位が在ると確認した場合には、撮影画像内での基準高輝度部位とその他の高輝度部位とのタイヤ周方向の距離、及び前記その他の高輝度部位の輝度から、側面の故障を検出する。このため、試験するタイヤのサイズを変更した場合にも、タイヤの側面を撮影できる位置に撮影装置と光源とを配置すればよいので、タイヤのサイズに対応して容易に設定できる。この結果、試験準備時間を短縮できる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のタイヤ側面故障検出装置において、前記撮影装置は、前記タイヤの側面の全周をＮ回に分割して撮影し、前記タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をｎＴ±（Ｔ／Ｎ）とした。
【００１９】
請求項７記載のタイヤ側面故障検出装置では、撮影装置によってタイヤの側面の全周をＮ回に分割して撮影し、タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をｎＴ±（Ｔ／Ｎ）としたため、高速度対応の撮影装置でない一般的な撮影装置を用いて高速度対応の撮影装置と同様に、高速で回転するタイヤの側面を全周の撮影画像を得ることができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のタイヤ側面故障検出装置において、前記光源は前記撮影間隔に同期して点灯する。
【００２１】
請求項８記載のタイヤ側面故障検出装置では、光源を撮影間隔に同期して点灯させるため、光源の消費電力を抑制できる。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項６〜８の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出装置において、前記光源の投射光を前記タイヤの近傍に導く光ガイド手段を有する。
【００２３】
請求項９記載のタイヤ側面故障検出装置では、光ガイド手段によって、光源からの投射光をタイヤの側面の近傍に導くため、タイヤが破裂した場合に、光源が損傷するのを防止できる。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出装置において、前記駆動装置は、前記画像処理手段による前記側面の故障検出時に停止する。
【００２５】
請求項１０に記載のタイヤ側面故障検出装置では、画像処理手段が側面の故障を検出した時に駆動装置が停止する。このため、側面の故障検出時にタイヤが停止しタイヤの破裂を防止できる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように請求項１に記載の本発明のタイヤ側面故障検出方法は、試験するタイヤのサイズを変更した場合にも、試験準備時間を短縮できる。
【００２７】
請求項２に記載の本発明のタイヤ側面故障検出方法は、一般的な撮影装置を使用できる。
【００２８】
請求項３に記載の本発明のタイヤ側面故障検出方法は、光源の消費電力を抑制できる。
【００２９】
請求項４に記載の本発明のタイヤ側面故障検出方法は、光源が損傷するのを防止できる。
【００３０】
請求項５に記載の本発明のタイヤ側面故障検出方法は、タイヤの破裂を防止できる。
【００３１】
請求項６に記載の本発明のタイヤ側面故障検出装置は、試験するタイヤのサイズを変更した場合にも、試験準備時間を短縮できる。
【００３２】
請求項７に記載の本発明のタイヤ側面故障検出装置は、一般的な撮影装置を使用できる。
【００３３】
請求項８に記載の本発明のタイヤ側面故障検出装置は、光源の消費電力を抑制できる。
【００３４】
請求項９に記載の本発明のタイヤ側面故障検出装置は、光源が損傷するのを防止できる。
【００３５】
請求項１０に記載の本発明のタイヤ側面故障検出装置は、タイヤの破裂を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置で転動する空気タイヤを撮影している状態を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置の原理を示す模式図である。
【図４】比較例の撮影画像を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置の撮影画像を示す概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置における基準高輝度部位とその他の高輝度部位との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置の撮影画像を示す概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置の撮影画像を示す概略図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置の撮影画像を示す概略図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置の撮影画像を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置を図面に従って説明する。
【００３８】
図１に示すように、本実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置１０は、タイヤ１２を転動させるための駆動装置１１と、転動するタイヤ１２の側面としてのサイドウォール部１２Ｓのビード部１２Ａにハレーションを発生させるための光源の一例としてのランプ１６を備えている。このランプ１６は電源１７のオン・オフによって所定の間隔で点滅するストロボランプとなっている。また、ランプ１６とタイヤ１２との間には光ガイド手段の一例としての光ファイバー１８が設けれている。このため、ランプ１６からの投射光は、光ファイバー１８を介してタイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓの近傍に導かれ、光ファイバー１８の先端１８Ａからサイドウォール部１２Ｓに投射されるようになっている。例えば、ランプ１６及び光ファイバー１８としてＮｉｓｓｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ製のファイヤーストロボ（商品名：ＣＦ−１５）を使用する。
【００３９】
従って、ランプ１６として所定の間隔で点滅するストロボランプを使用するため、ランプを常時点灯させる装置に比べて消費電力を抑制できるようになっている。また、光ファイバー１８を使用することによって、タイヤ１２から離れた位置にランプ１６を配置することができる。このため、タイヤ１２が破裂した場合に、タイヤ１２の破片によってランプ１６が損傷するのを防止できるようになっている。
【００４０】
また、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓを撮影できる位置には撮影装置の一例としてのビデオカメラ２０が配置されている。例えば、ビデオカメラ２０としてＳｏｎｙ製のビデオカメラ（商品名：ＸＣＤ−Ｕ１００）を使用する。
【００４１】
なお、このビデオカメラ２０（商品名：ＸＣＤ−Ｕ１００）は最大撮影速度が毎秒１５コマで、トリガーモードを使用するとそのトリガー信号の間隔で撮影ができ、最大８枚までビデオカメラ内蔵メモリに保存することが可能である。また、ビデオカメラ内蔵メモリを使用せず、撮影画像を画像処理手段の一例としてのパソコン２４に直接転送し、この直接転送により撮影可能速度が低下した場合には、前記撮影加算するタイヤ回転周期の倍数を２倍以上に調整することが可能である。また、撮影時間短縮のために、撮影加算するタイヤ回転周期の倍数に１／２等の分数を用いる場合には、回転角に合わせて撮影画像の並べ替えが必要となる。
【００４２】
本実施形態では、ビデオカメラ２０が、例えば、ＩＥＥＥ１３９４に準拠したケーブル２２によって、画像処理手段の一例としてのパソコン２４に接続されており、ビデオカメラ２０とパソコン２４との間で撮影条件の制御と撮影画像の転送が行われるようになっている。
【００４３】
ビデオカメラ２０はカメラケーブル２６によってカメラアダプター２８（例えば、ソニー製のＣＤ−７００）に接続されている。また、カメラアダプター２８はＢＮＣケーブル３０によって電源１７に接続されており、ランプ１６がビデオカメラ２０の撮影間隔に同期して点灯するようになっている。さらに、駆動装置１１はパソコン２４に接続されており、駆動装置１１はパソコン２４からの制御信号によって作動または停止するようになっている。
【００４４】
図２に示すように、タイヤ１２はリムを組み込んだ状態で駆動装置１１の回転軸１１Ａに装着されており、図２の矢印Ａ方向へ回転可能となっている。また、ビデオカメラ２０は駆動装置１１を覆うカバー３４の下面３４Ａに固定されており、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓを撮影できるようになっている。なお、ビデオカメラ２０の撮影画像では矢印ＵＰ方向が画面上方となっている。また、タイヤ１２の接地面１２Ｂは試験用の無端ベルト３６に当接しており、無端ベルト３６はタイヤ１２の回転によって図２の矢印Ｂ方向へ回転するようになっている。
【００４５】
（タイヤ側面故障検出の原理）
図３に示すように、ビデオカメラ２０の撮影範囲（撮影角度）をθ１（例えば、２４度）とし、撮影距離をＱ１（例えば、１００ｍｍ）とした場合には、光ファイバー１８の先端１８Ａをビデオカメラ２０から距離Ｍ１（約４２．５ｍｍ）離すことで、撮影範囲の一端で、タイヤ１２の側面の一例としてのビード部１２Ａの周方向に沿った傾き無しの基準位置の入射角θ２と反射角θ３とが等しくなり（例えば、１２度）正反射する（基準高輝度部位Ｐ１）。
【００４６】
この時、光ファイバー１８の先端１８Ａからの投射光が、画像中央部で正反射する（その他の基準高輝度部位Ｐ２）ためには、ビード部１２Ａの膨らみ等による表面の周方向に沿った傾き（α２）が約１１．５度必要でる。また、光ファイバー１８の先端１８Ａからの投射光が、他方の撮影範囲の他端で正反射（その他の基準高輝度部位Ｐ３）するためには、ビード部１２Ａの膨らみ等による表面の周方向に沿った傾き（α３）が約２２．３（２４／２＋１０．３）度必要になる。
【００４７】
即ち、タイヤ１２のビード部１２Ａの局所的な膨らみ等によるビード部１２Ａの表面の周方向に沿った傾きの増加に伴い、傾き無しの基準高輝度部位（Ｐ１）からより離れた（距離が長い）位置で正反射する。
【００４８】
なお、ビデオカメラ２０によって正面からタイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓを撮影する場合に、光ファイバー１８の先端１８Ａを、正反射光が撮影範囲に入らない位置までビデオカメラ２０から離して配置すると、図４に示すように、破線四角で示した局所的な微小な膨らみ（Ｆ１）で、斜めからの照射光による薄い陰影があるのみで明確でない。
【００４９】
これに対して、本実施形態では、ビデオカメラ２０によって正面からタイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓを撮影する際に、図５に示すように、撮影範囲の一方の端で正反射光が撮影範囲に入る位置（基準高輝度部位Ｐ１）となるように光ファイバー１８の先端１８Ａをビデオカメラ２０に近づける。これにより、光ファイバー１８の先端１８Ａから投射された正反射光は、図３に示すように、撮影面（基準高輝度部位Ｐ１）に対する垂直軸（Ｈ）に対称で入射角（θ２）と反射角（θ３）が等しい方向に発生する。一方、タイヤ１２のビード部１２Ａの側面は黒色で表面が滑らかなため、局所的な微小な膨らみ（その他の高輝度部位Ｐ２、Ｐ３）の周辺では拡散反射となる。この結果、局所的な微小な膨らみ（その他の高輝度部位Ｐ２、Ｐ３）の輝度が、周辺の輝度に比べて高くなる。
【００５０】
即ち、タイヤ耐久試験における局所的は微小な膨らみ（その他の高輝度部位Ｐ２、Ｐ３）においては、傾き無しの（平らな）基準高輝度部位（Ｐ１）から膨らみ（その他の高輝度部位Ｐ２、Ｐ３）に向かって徐々に傾きが増加し、膨らみの中腹から頂点に向かい傾きが減少する。このため、その他の高輝度部位（Ｐ２、Ｐ３）の輝度は、図６に示すようになる。
【００５１】
この結果、図６に示すように、ビード部１２Ａの基準高輝度部位（Ｐ１）の輝度（Ｋ１）と、例えば、その他の高輝度部位（Ｐ２）の輝度（Ｋ２）とが閾値（Ｋ０）より高くなり、基準高輝度部位（Ｐ１）での正反射光の光量（Ｓ１）と、その他の高輝度部位（Ｐ２）での正反射光の光量（Ｓ２）が大きくなる。
【００５２】
このため、パソコン２４では、基準高輝度部位（Ｐ１）に対してその他の高輝度部位（Ｐ２）が在るか否かを確認し、その他の高輝度部位（Ｐ２）が在ると確認した場合には、撮影画像内での基準高輝度部位（Ｐ１）とその他の高輝度部位（Ｐ２）とのタイヤ周方向の距離（Ｌ１）、及びその他の高輝度部位（Ｐ２）の輝度（Ｓ２）から、タイヤ１２のビード部１２Ａの故障を検出することができる。
【００５３】
（タイヤ回転中の同期及遅延撮影）
タイヤの耐久試験中の回転数は、例えば、時速８０ｋｍ／ｈの条件では約４００ｒｐｍとなる。このため、図３に示すように、撮影範囲を角度θ１（例えば、２４度）としたビデオカメラ２０で、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓの全域を撮影するためには、タイヤ１２の１回転に２４枚撮影することになる。このため、撮影間隔が約０．００６２５＝（６０／４００）×（１／２４）秒となり、高速度ビデオカメラが必要となる。
【００５４】
これに対して、本実施形態では、タイヤ１２の１回転で１枚撮影し、タイヤ１２が２４回転することで、サイドウォール部１２Ｓの全域を撮影する。これは、タイヤの耐久試は長時間であるため、タイヤ１２を２４回転させて、サイドウォール部１２Ｓの全域を撮影しても検出精度に大きな問題はないためである。
【００５５】
即ち、本実施形態では、タイヤ１２の回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をＴ±（Ｔ／Ｎ）とする。具体的には、撮影間隔をタイヤ１２の回転周期Ｔの１倍となる約０．０１５秒を加え約０．１５６２５秒≒（６０／４００）×（１＋１／２４）とする。これによって、撮影間隔が毎秒６．４コマとなる。
【００５６】
このため、図７に示す１枚目の画像に対し、図８に示す２枚目の画像は１＋１／２４回転後の画像であり、図９に示す３枚目の画像は２＋２／２４回転後の画像である。このように、試験時間の長いタイヤの耐久試験では、１＋１／２４回転後や２＋２／２４回転後となってもタイヤの変化に大きな違いはない。なお、図７〜図９の矢印Ａは画像上でのタイヤ１２の回転方向を示している。
【００５７】
従って、本実施形態では、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓの全域を撮影するために、高速度ビデオカメラを必要としない。
【００５８】
（試験例）
試験用のタイヤ１２として、空気入りトラックバス用タイヤ２９５／７５Ｒ２２．５を使用し、タイヤ１２に正規リムを組み込んで正規内圧とし、タイヤ１２を回転させる試験装置に取付け、正規荷重を負荷した。ここで、「正規リム」とは、例えばＪＡＴＭＡが発行する２００９年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指し、「正規荷重」及び「正規内圧」とは、同様に、ＪＡＴＭＡが発行する２００９年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重及び該最大荷重に対する空気圧を指す。使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は、各々の規格に従う。
【００５９】
そして、このタイヤ１２を時速８０ｋｍ／ｈの走行となるように転動させた。この時、回転数は４３０ｒｐｍ前後となる。また、光ファイバー１８の先端１８Ａからの投射光をタイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓに投射し、ビデオカメラ２０で撮影した。この撮影画像を図５に示す。また、ビデオカメラ２０で撮影された録画データをパソコン２４で演算処理する。そして、図６に示す輝度の変化に基づいて、タイヤ１２のビード部１２Ａの膨らみ、例えば、その他の高輝度部位（Ｐ２）が在るか否かを確認し、その他の高輝度部位（Ｐ２）が在ると確認した場合には、撮影画像内での基準高輝度部位（Ｐ１）とその他の高輝度部位（Ｐ２）とのタイヤ周方向の距離（Ｌ１）、及びその他の高輝度部位（Ｐ２）の輝度（Ｓ２）から、Ｌ１とＳ２の両者が予め定めた値の範囲外となった場合に、タイヤ１２のビード部１２Ａの故障を検出し、駆動装置１１を停止させた。これは、タイヤの表面には、タイヤ円周方向にも微細な凹凸が存在しており、高輝度部位が現れたとしても、あまりに基準高輝度部位に近い場合には、そもそものタイヤの凹凸が影響している場合の可能性が高い。そのため、Ｓ２に加えてＬ１についても所定の値を超えた場合に故障だと判定することで、故障ではない箇所を故障だと判定するような場合の割合を低減し、検査の工程速度を速めることを可能とするためである。
【００６０】
（作用・効果）
このように、本実施形態では、試験するタイヤ１２のサイズを変更した場合にも、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓを撮影できる位置にビデオカメラ２０と光ファイバー１８の先端１８Ａとを配置すればよいので、タイヤ１２のサイズに対応して容易に設定できる。この結果、試験準備時間を短縮できる。
【００６１】
また、本実施形態では、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓの全域を撮影するために、ビデオカメラ２０の撮影間隔を、タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合にＴ±（Ｔ／Ｎ）としたため、撮影間隔が長い。この結果、高速度対応の高速ビデオカメラでない一般的なビデオカメラを用いて高速度対応の撮影装置と同様なタイヤ１２の１回転分の撮影画像を得ることができる。この結果、タイヤサイドウォール部故障検出装置１０のコストを低減できる。
【００６２】
また、本実施形態では、ランプ１６がビデオカメラ２０の撮影間隔に同期して点灯するため、ランプ１６の消費電力や温度上昇を抑制できる。
【００６３】
また、本実施形態では、ランプ１６とタイヤ１２との間に、ランプ１６の投射光をタイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓに導く光ファイバー１８を設けた。このため、タイヤ１２から離れ位置にランプ１６を配置できる。この結果、タイヤ１２が破裂した場合にランプ１６が損傷するのを防止できる。
【００６４】
また、本実施形態では、図１０に示す画像のように、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓに亀裂Ｙ１が発生した場合に、亀裂Ｋ１が発生した部位の輝度が正常な部位の輝度と比較して下がる。このため、この輝度の変化からサイドウォール部１２Ｓの亀裂の発生も検出できる。
【００６５】
［その他の実施形態］
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、本発明はタイヤ１２の側面におけるビード部１２Ａ以外の他の部位の故障検出にも適用できる。
【符号の説明】
【００６６】
１０ タイヤサイドウォール部故障検出装置
１１ 駆動装置
１２ タイヤ
１２Ａ タイヤのビード部
１２Ｓ タイヤのサイドウォール部（タイヤの側面）
１６ ランプ（光源）
１８ 光ファイバー（光ガイド手段）
２０ ビデオカメラ（撮影装置）
２４ パソコン（画像処理手段）
２６ カメラケーブル
２８ カメラアダプター
３０ ケーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ耐久試験において回転するタイヤの側面の故障を検出するためのタイヤ側面故障検出方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの耐久試験は、ドラムの外周上で試験用のタイヤを走行させながら耐久試験を実施し、タイヤに故障が発生した段階で、その故障を検出して試験を終了させる。従来、タイヤ耐久試験において、回転するタイヤの故障を検出する場合には、タイヤ側面のように故障を生じ易い部位にタッチセンサを設置することが行われている。また、このタッチセンサを改善した技術として、タイヤの故障により膨出したタイヤ表面が検知体に接触することでタイヤの故障を検出する装置（例えば、特許文献１参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５５３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の装置では、タイヤの外縁に沿って一方のビード部側から他方のビード部側にかけて延在する曲げ変形可能なＵ字状の検知体を使用している。このため、試験するタイヤを変更した場合には、作業者が変更したタイヤの外縁に沿って検知体を変形させる必要がある。この結果、装置の設定が煩雑になり試験準備に時間がかかる。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、試験するタイヤのサイズを変更した場合にも、試験準備時間を短縮できるタイヤ側面故障検出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明のタイヤ側面故障検出方法は、タイヤの側面を撮影し、光源からの投射光により前記タイヤの側面の周方向に沿った傾き無しの基準位置での正反射による輝度が所定値より高い基準高輝度部位と、該基準位置に対応する径方向位置で、且つ前記基準位置以外で輝度が前記所定値より高いその他の高輝度部位が在るか否かを確認し、前記その他の高輝度部位が在ると確認した場合には、前記撮影画像内での前記基準高輝度部位と前記その他の高輝度部位との前記タイヤ周方向の距離及び前記その他の高輝度部位の輝度から、前記側面の故障を検出する。
【０００７】
請求項１記載のタイヤ側面故障検出方法では、タイヤの側面を撮影する際に、光源からの投射光によりタイヤの側面の周方向に沿った傾き無しの基準位置での正反射による輝度が所定値より高い基準高輝度部位と、基準位置に対応する径方向位置で、且つ基準位置以外で輝度が所定値より高いその他の高輝度部位が在るか否かを確認する。そして、その他の高輝度部位が在ると確認した場合には、撮影画像内での基準高輝度部位とその他の高輝度部位とのタイヤ周方向の距離、及び前記その他の高輝度部位の輝度から、側面の故障を検出する。このため、試験するタイヤのサイズを変更した場合にも、タイヤの側面を撮影すればよいので、タイヤのサイズに対応して容易に設定できる。この結果、試験準備時間を短縮できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ側面故障検出方法において、前記タイヤの側面の全周をＮ回に分割して撮影し、前記タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をｎＴ±（Ｔ／Ｎ）とした。
【０００９】
請求項２記載のタイヤ側面故障検出方法では、タイヤの側面の全周をＮ回に分割して撮影し、タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をｎＴ±（Ｔ／Ｎ）としたため、高速度対応の撮影装置でない一般的な撮影装置を用いて高速度対応の撮影装置と同様に、高速で回転するタイヤの側面を全周の撮影画像を得ることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のタイヤ側面故障検出方法において、前記光源を前記撮影間隔に同期して点灯させる。
【００１１】
請求項３記載のタイヤ側面故障検出方法では、光源を撮影間隔に同期して点灯させるため、光源の消費電力を抑制できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出方法において、前記光源からの投射光を前記タイヤの側面の近傍に導く。
【００１３】
請求項４記載のタイヤ側面故障検出方法では、光源からの投射光をタイヤの側面の近傍に導くため、タイヤが破裂した場合に、光源が損傷するのを防止できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出方法において、前記側面の故障検出時に、前記タイヤを停止する。
【００１５】
請求項５に記載のタイヤ側面故障検出方法では、側面の故障検出時にタイヤを停止するため、タイヤの破裂を防止できる。
【００１６】
請求項６に記載の発明のタイヤ側面故障検出装置は、タイヤを転動させる駆動装置と、前記タイヤの側面を撮影する少なくとも１台の撮影装置と、前記タイヤの側面に投射光を投射する光源と、前記撮影装置で撮影された前記側面の画像データから前記タイヤの側面の周方向に沿った傾き無しの基準位置での正反射による輝度が所定値より高い基準高輝度部位と、該基準位置に対応する径方向位置で、且つ前記基準位置以外で輝度が前記所定値より高いその他の高輝度部位が在るか否かを確認し、前記その他の高輝度部位が在ると確認した場合には、前記撮影画像内での前記基準高輝度部位と前記その他の高輝度部位との前記タイヤ周方向の距離及び前記その他の高輝度部位の輝度から、前記側面の故障を検出する画像処理手段と、を備えている。
【００１７】
請求項６に記載のタイヤ側面故障検出装置では、少なくとも１台の撮影装置によって、駆動装置よって転動するタイヤの側面を撮影する。この際、光源からの投射光をタイヤの側面に投射する。また、画像処理手段により、タイヤ側面の周方向に沿った傾き無しの基準位置での正反射による輝度が所定値より高い基準高輝度部位と、基準位置に対応する径方向位置で、且つ基準位置以外で輝度が所定値より高いその他の高輝度部位が在るか否かを確認する。そして、その他の高輝度部位が在ると確認した場合には、撮影画像内での基準高輝度部位とその他の高輝度部位とのタイヤ周方向の距離、及び前記その他の高輝度部位の輝度から、側面の故障を検出する。このため、試験するタイヤのサイズを変更した場合にも、タイヤの側面を撮影できる位置に撮影装置と光源とを配置すればよいので、タイヤのサイズに対応して容易に設定できる。この結果、試験準備時間を短縮できる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のタイヤ側面故障検出装置において、前記撮影装置は、前記タイヤの側面の全周をＮ回に分割して撮影し、前記タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をｎＴ±（Ｔ／Ｎ）とした。
【００１９】
請求項７記載のタイヤ側面故障検出装置では、撮影装置によってタイヤの側面の全周をＮ回に分割して撮影し、タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をｎＴ±（Ｔ／Ｎ）としたため、高速度対応の撮影装置でない一般的な撮影装置を用いて高速度対応の撮影装置と同様に、高速で回転するタイヤの側面を全周の撮影画像を得ることができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のタイヤ側面故障検出装置において、前記光源は前記撮影間隔に同期して点灯する。
【００２１】
請求項８記載のタイヤ側面故障検出装置では、光源を撮影間隔に同期して点灯させるため、光源の消費電力を抑制できる。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項６〜８の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出装置において、前記光源の投射光を前記タイヤの近傍に導く光ガイド手段を有する。
【００２３】
請求項９記載のタイヤ側面故障検出装置では、光ガイド手段によって、光源からの投射光をタイヤの側面の近傍に導くため、タイヤが破裂した場合に、光源が損傷するのを防止できる。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出装置において、前記駆動装置は、前記画像処理手段による前記側面の故障検出時に停止する。
【００２５】
請求項１０に記載のタイヤ側面故障検出装置では、画像処理手段が側面の故障を検出した時に駆動装置が停止する。このため、側面の故障検出時にタイヤが停止しタイヤの破裂を防止できる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように請求項１に記載の本発明のタイヤ側面故障検出方法は、試験するタイヤのサイズを変更した場合にも、試験準備時間を短縮できる。
【００２７】
請求項２に記載の本発明のタイヤ側面故障検出方法は、一般的な撮影装置を使用できる。
【００２８】
請求項３に記載の本発明のタイヤ側面故障検出方法は、光源の消費電力を抑制できる。
【００２９】
請求項４に記載の本発明のタイヤ側面故障検出方法は、光源が損傷するのを防止できる。
【００３０】
請求項５に記載の本発明のタイヤ側面故障検出方法は、タイヤの破裂を防止できる。
【００３１】
請求項６に記載の本発明のタイヤ側面故障検出装置は、試験するタイヤのサイズを変更した場合にも、試験準備時間を短縮できる。
【００３２】
請求項７に記載の本発明のタイヤ側面故障検出装置は、一般的な撮影装置を使用できる。
【００３３】
請求項８に記載の本発明のタイヤ側面故障検出装置は、光源の消費電力を抑制できる。
【００３４】
請求項９に記載の本発明のタイヤ側面故障検出装置は、光源が損傷するのを防止できる。
【００３５】
請求項１０に記載の本発明のタイヤ側面故障検出装置は、タイヤの破裂を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置で転動する空気タイヤを撮影している状態を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置の原理を示す模式図である。
【図４】比較例の撮影画像を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置の撮影画像を示す概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置における基準高輝度部位とその他の高輝度部位との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置の撮影画像を示す概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置の撮影画像を示す概略図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置の撮影画像を示す概略図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置の撮影画像を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の一実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置を図面に従って説明する。
【００３８】
図１に示すように、本実施形態に係るタイヤ側面故障検出装置１０は、タイヤ１２を転動させるための駆動装置１１と、転動するタイヤ１２の側面としてのサイドウォール部１２Ｓのビード部１２Ａにハレーションを発生させるための光源の一例としてのランプ１６を備えている。このランプ１６は電源１７のオン・オフによって所定の間隔で点滅するストロボランプとなっている。また、ランプ１６とタイヤ１２との間には光ガイド手段の一例としての光ファイバー１８が設けれている。このため、ランプ１６からの投射光は、光ファイバー１８を介してタイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓの近傍に導かれ、光ファイバー１８の先端１８Ａからサイドウォール部１２Ｓに投射されるようになっている。例えば、ランプ１６及び光ファイバー１８としてＮｉｓｓｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ製のファイヤーストロボ（商品名：ＣＦ−１５）を使用する。
【００３９】
従って、ランプ１６として所定の間隔で点滅するストロボランプを使用するため、ランプを常時点灯させる装置に比べて消費電力を抑制できるようになっている。また、光ファイバー１８を使用することによって、タイヤ１２から離れた位置にランプ１６を配置することができる。このため、タイヤ１２が破裂した場合に、タイヤ１２の破片によってランプ１６が損傷するのを防止できるようになっている。
【００４０】
また、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓを撮影できる位置には撮影装置の一例としてのビデオカメラ２０が配置されている。例えば、ビデオカメラ２０としてＳｏｎｙ製のビデオカメラ（商品名：ＸＣＤ−Ｕ１００）を使用する。
【００４１】
なお、このビデオカメラ２０（商品名：ＸＣＤ−Ｕ１００）は最大撮影速度が毎秒１５コマで、トリガーモードを使用するとそのトリガー信号の間隔で撮影ができ、最大８枚までビデオカメラ内蔵メモリに保存することが可能である。また、ビデオカメラ内蔵メモリを使用せず、撮影画像を画像処理手段の一例としてのパソコン２４に直接転送し、この直接転送により撮影可能速度が低下した場合には、前記撮影加算するタイヤ回転周期の倍数を２倍以上に調整することが可能である。また、撮影時間短縮のために、撮影加算するタイヤ回転周期の倍数に１／２等の分数を用いる場合には、回転角に合わせて撮影画像の並べ替えが必要となる。
【００４２】
本実施形態では、ビデオカメラ２０が、例えば、ＩＥＥＥ１３９４に準拠したケーブル２２によって、画像処理手段の一例としてのパソコン２４に接続されており、ビデオカメラ２０とパソコン２４との間で撮影条件の制御と撮影画像の転送が行われるようになっている。
【００４３】
ビデオカメラ２０はカメラケーブル２６によってカメラアダプター２８（例えば、ソニー製のＣＤ−７００）に接続されている。また、カメラアダプター２８はＢＮＣケーブル３０によって電源１７に接続されており、ランプ１６がビデオカメラ２０の撮影間隔に同期して点灯するようになっている。さらに、駆動装置１１はパソコン２４に接続されており、駆動装置１１はパソコン２４からの制御信号によって作動または停止するようになっている。
【００４４】
図２に示すように、タイヤ１２はリムを組み込んだ状態で駆動装置１１の回転軸１１Ａに装着されており、図２の矢印Ａ方向へ回転可能となっている。また、ビデオカメラ２０は駆動装置１１を覆うカバー３４の下面３４Ａに固定されており、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓを撮影できるようになっている。なお、ビデオカメラ２０の撮影画像では矢印ＵＰ方向が画面上方となっている。また、タイヤ１２の接地面１２Ｂは試験用の無端ベルト３６に当接しており、無端ベルト３６はタイヤ１２の回転によって図２の矢印Ｂ方向へ回転するようになっている。
【００４５】
（タイヤ側面故障検出の原理）
図３に示すように、ビデオカメラ２０の撮影範囲（撮影角度）をθ１（例えば、２４度）とし、撮影距離をＱ１（例えば、１００ｍｍ）とした場合には、光ファイバー１８の先端１８Ａをビデオカメラ２０から距離Ｍ１（約４２．５ｍｍ）離すことで、撮影範囲の一端で、タイヤ１２の側面の一例としてのビード部１２Ａの周方向に沿った傾き無しの基準位置の入射角θ２と反射角θ３とが等しくなり（例えば、１２度）正反射する（基準高輝度部位Ｐ１）。
【００４６】
この時、光ファイバー１８の先端１８Ａからの投射光が、画像中央部で正反射する（その他の基準高輝度部位Ｐ２）ためには、ビード部１２Ａの膨らみ等による表面の周方向に沿った傾き（α２）が約１１．５度必要でる。また、光ファイバー１８の先端１８Ａからの投射光が、他方の撮影範囲の他端で正反射（その他の基準高輝度部位Ｐ３）するためには、ビード部１２Ａの膨らみ等による表面の周方向に沿った傾き（α３）が約２２．３（２４／２＋１０．３）度必要になる。
【００４７】
即ち、タイヤ１２のビード部１２Ａの局所的な膨らみ等によるビード部１２Ａの表面の周方向に沿った傾きの増加に伴い、傾き無しの基準高輝度部位（Ｐ１）からより離れた（距離が長い）位置で正反射する。
【００４８】
なお、ビデオカメラ２０によって正面からタイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓを撮影する場合に、光ファイバー１８の先端１８Ａを、正反射光が撮影範囲に入らない位置までビデオカメラ２０から離して配置すると、図４に示すように、破線四角で示した局所的な微小な膨らみ（Ｆ１）で、斜めからの照射光による薄い陰影があるのみで明確でない。
【００４９】
これに対して、本実施形態では、ビデオカメラ２０によって正面からタイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓを撮影する際に、図５に示すように、撮影範囲の一方の端で正反射光が撮影範囲に入る位置（基準高輝度部位Ｐ１）となるように光ファイバー１８の先端１８Ａをビデオカメラ２０に近づける。これにより、光ファイバー１８の先端１８Ａから投射された正反射光は、図３に示すように、撮影面（基準高輝度部位Ｐ１）に対する垂直軸（Ｈ）に対称で入射角（θ２）と反射角（θ３）が等しい方向に発生する。一方、タイヤ１２のビード部１２Ａの側面は黒色で表面が滑らかなため、局所的な微小な膨らみ（その他の高輝度部位Ｐ２、Ｐ３）の周辺では拡散反射となる。この結果、局所的な微小な膨らみ（その他の高輝度部位Ｐ２、Ｐ３）の輝度が、周辺の輝度に比べて高くなる。
【００５０】
即ち、タイヤ耐久試験における局所的は微小な膨らみ（その他の高輝度部位Ｐ２、Ｐ３）においては、傾き無しの（平らな）基準高輝度部位（Ｐ１）から膨らみ（その他の高輝度部位Ｐ２、Ｐ３）に向かって徐々に傾きが増加し、膨らみの中腹から頂点に向かい傾きが減少する。このため、その他の高輝度部位（Ｐ２、Ｐ３）の輝度は、図６に示すようになる。
【００５１】
この結果、図６に示すように、ビード部１２Ａの基準高輝度部位（Ｐ１）の輝度（Ｋ１）と、例えば、その他の高輝度部位（Ｐ２）の輝度（Ｋ２）とが閾値（Ｋ０）より高くなり、基準高輝度部位（Ｐ１）での正反射光の光量（Ｓ１）と、その他の高輝度部位（Ｐ２）での正反射光の光量（Ｓ２）が大きくなる。
【００５２】
このため、パソコン２４では、基準高輝度部位（Ｐ１）に対してその他の高輝度部位（Ｐ２）が在るか否かを確認し、その他の高輝度部位（Ｐ２）が在ると確認した場合には、撮影画像内での基準高輝度部位（Ｐ１）とその他の高輝度部位（Ｐ２）とのタイヤ周方向の距離（Ｌ１）、及びその他の高輝度部位（Ｐ２）の輝度（Ｓ２）から、タイヤ１２のビード部１２Ａの故障を検出することができる。
【００５３】
（タイヤ回転中の同期及遅延撮影）
タイヤの耐久試験中の回転数は、例えば、時速８０ｋｍ／ｈの条件では約４００ｒｐｍとなる。このため、図３に示すように、撮影範囲を角度θ１（例えば、２４度）としたビデオカメラ２０で、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓの全域を撮影するためには、タイヤ１２の１回転に２４枚撮影することになる。このため、撮影間隔が約０．００６２５＝（６０／４００）×（１／２４）秒となり、高速度ビデオカメラが必要となる。
【００５４】
これに対して、本実施形態では、タイヤ１２の１回転で１枚撮影し、タイヤ１２が２４回転することで、サイドウォール部１２Ｓの全域を撮影する。これは、タイヤの耐久試は長時間であるため、タイヤ１２を２４回転させて、サイドウォール部１２Ｓの全域を撮影しても検出精度に大きな問題はないためである。
【００５５】
即ち、本実施形態では、タイヤ１２の回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をＴ±（Ｔ／Ｎ）とする。具体的には、撮影間隔をタイヤ１２の回転周期Ｔの１倍となる約０．０１５秒を加え約０．１５６２５秒≒（６０／４００）×（１＋１／２４）とする。これによって、撮影間隔が毎秒６．４コマとなる。
【００５６】
このため、図７に示す１枚目の画像に対し、図８に示す２枚目の画像は１＋１／２４回転後の画像であり、図９に示す３枚目の画像は２＋２／２４回転後の画像である。このように、試験時間の長いタイヤの耐久試験では、１＋１／２４回転後や２＋２／２４回転後となってもタイヤの変化に大きな違いはない。なお、図７〜図９の矢印Ａは画像上でのタイヤ１２の回転方向を示している。
【００５７】
従って、本実施形態では、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓの全域を撮影するために、高速度ビデオカメラを必要としない。
【００５８】
（試験例）
試験用のタイヤ１２として、空気入りトラックバス用タイヤ２９５／７５Ｒ２２．５を使用し、タイヤ１２に正規リムを組み込んで正規内圧とし、タイヤ１２を回転させる試験装置に取付け、正規荷重を負荷した。ここで、「正規リム」とは、例えばＪＡＴＭＡが発行する２００９年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指し、「正規荷重」及び「正規内圧」とは、同様に、ＪＡＴＭＡが発行する２００９年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重及び該最大荷重に対する空気圧を指す。使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は、各々の規格に従う。
【００５９】
そして、このタイヤ１２を時速８０ｋｍ／ｈの走行となるように転動させた。この時、回転数は４３０ｒｐｍ前後となる。また、光ファイバー１８の先端１８Ａからの投射光をタイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓに投射し、ビデオカメラ２０で撮影した。この撮影画像を図５に示す。また、ビデオカメラ２０で撮影された録画データをパソコン２４で演算処理する。そして、図６に示す輝度の変化に基づいて、タイヤ１２のビード部１２Ａの膨らみ、例えば、その他の高輝度部位（Ｐ２）が在るか否かを確認し、その他の高輝度部位（Ｐ２）が在ると確認した場合には、撮影画像内での基準高輝度部位（Ｐ１）とその他の高輝度部位（Ｐ２）とのタイヤ周方向の距離（Ｌ１）、及びその他の高輝度部位（Ｐ２）の輝度（Ｓ２）から、Ｌ１とＳ２の両者が予め定めた値の範囲外となった場合に、タイヤ１２のビード部１２Ａの故障を検出し、駆動装置１１を停止させた。これは、タイヤの表面には、タイヤ円周方向にも微細な凹凸が存在しており、高輝度部位が現れたとしても、あまりに基準高輝度部位に近い場合には、そもそものタイヤの凹凸が影響している場合の可能性が高い。そのため、Ｓ２に加えてＬ１についても所定の値を超えた場合に故障だと判定することで、故障ではない箇所を故障だと判定するような場合の割合を低減し、検査の工程速度を速めることを可能とするためである。
【００６０】
（作用・効果）
このように、本実施形態では、試験するタイヤ１２のサイズを変更した場合にも、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓを撮影できる位置にビデオカメラ２０と光ファイバー１８の先端１８Ａとを配置すればよいので、タイヤ１２のサイズに対応して容易に設定できる。この結果、試験準備時間を短縮できる。
【００６１】
また、本実施形態では、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓの全域を撮影するために、ビデオカメラ２０の撮影間隔を、タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合にＴ±（Ｔ／Ｎ）としたため、撮影間隔が長い。この結果、高速度対応の高速ビデオカメラでない一般的なビデオカメラを用いて高速度対応の撮影装置と同様なタイヤ１２の１回転分の撮影画像を得ることができる。この結果、タイヤサイドウォール部故障検出装置１０のコストを低減できる。
【００６２】
また、本実施形態では、ランプ１６がビデオカメラ２０の撮影間隔に同期して点灯するため、ランプ１６の消費電力や温度上昇を抑制できる。
【００６３】
また、本実施形態では、ランプ１６とタイヤ１２との間に、ランプ１６の投射光をタイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓに導く光ファイバー１８を設けた。このため、タイヤ１２から離れ位置にランプ１６を配置できる。この結果、タイヤ１２が破裂した場合にランプ１６が損傷するのを防止できる。
【００６４】
また、本実施形態では、図１０に示す画像のように、タイヤ１２のサイドウォール部１２Ｓに亀裂Ｙ１が発生した場合に、亀裂Ｋ１が発生した部位の輝度が正常な部位の輝度と比較して下がる。このため、この輝度の変化からサイドウォール部１２Ｓの亀裂の発生も検出できる。
【００６５】
［その他の実施形態］
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、本発明はタイヤ１２の側面におけるビード部１２Ａ以外の他の部位の故障検出にも適用できる。
【符号の説明】
【００６６】
１０ タイヤサイドウォール部故障検出装置
１１ 駆動装置
１２ タイヤ
１２Ａ タイヤのビード部
１２Ｓ タイヤのサイドウォール部（タイヤの側面）
１６ ランプ（光源）
１８ 光ファイバー（光ガイド手段）
２０ ビデオカメラ（撮影装置）
２４ パソコン（画像処理手段）
２６ カメラケーブル
２８ カメラアダプター
３０ ケーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの側面を撮影し、光源からの投射光により前記タイヤの側面の周方向に沿った傾き無しの基準位置での正反射による輝度が所定値より高い基準高輝度部位と、該基準位置に対応する径方向位置で、且つ前記基準位置以外で輝度が前記所定値より高いその他の高輝度部位が在るか否かを確認し、前記その他の高輝度部位が在ると確認した場合には、前記撮影画像内での前記基準高輝度部位と前記その他の高輝度部位との前記タイヤ周方向の距離及び前記その他の高輝度部位の輝度から、前記側面の故障を検出するタイヤ側面故障検出方法。
【請求項２】
前記タイヤの側面の全周をＮ回に分割して撮影し、前記タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をｎＴ±（Ｔ／Ｎ）とした請求項１に記載のタイヤ側面故障検出方法。
【請求項３】
前記光源を前記撮影間隔に同期して点灯させる請求項２に記載のタイヤ側面故障検出方法。
【請求項４】
前記光源からの投射光を前記タイヤの側面の近傍に導く請求項１〜３の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出方法。
【請求項５】
前記側面の故障検出時に、前記タイヤを停止する請求項１〜４の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出方法。
【請求項６】
タイヤを転動させる駆動装置と、
前記タイヤの側面を撮影する少なくとも１台の撮影装置と、
前記タイヤの側面に投射光を投射する光源と、
前記撮影装置で撮影された前記側面の画像データから前記タイヤの側面の周方向に沿った傾き無しの基準位置での正反射による輝度が所定値より高い基準高輝度部位と、該基準位置に対応する径方向位置で、且つ前記基準位置以外で輝度が前記所定値より高いその他の高輝度部位が在るか否かを確認し、前記その他の高輝度部位が在ると確認した場合には、前記撮影画像内での前記基準高輝度部位と前記その他の高輝度部位との前記タイヤ周方向の距離及び前記その他の高輝度部位の輝度から、前記側面の故障を検出する画像処理手段と、
を備えたタイヤ側面故障検出装置。
【請求項７】
前記撮影装置は、前記タイヤの側面の全周をＮ回に分割して撮影し、前記タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をｎＴ±（Ｔ／Ｎ）とした請求項６に記載のタイヤ側面故障検出装置。
【請求項８】
前記光源は前記撮影間隔に同期して点灯する請求項７に記載のタイヤ側面故障検出装置。
【請求項９】
前記光源の投射光を前記タイヤの近傍に導く光ガイド手段を有する請求項６〜８の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出装置。
【請求項１０】
前記駆動装置は、前記画像処理手段による前記側面の故障検出時に停止する請求項６〜９の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出装置。
【請求項１】
タイヤの側面を撮影し、光源からの投射光により前記タイヤの側面の周方向に沿った傾き無しの基準位置での正反射による輝度が所定値より高い基準高輝度部位と、該基準位置に対応する径方向位置で、且つ前記基準位置以外で輝度が前記所定値より高いその他の高輝度部位が在るか否かを確認し、前記その他の高輝度部位が在ると確認した場合には、前記撮影画像内での前記基準高輝度部位と前記その他の高輝度部位との前記タイヤ周方向の距離及び前記その他の高輝度部位の輝度から、前記側面の故障を検出するタイヤ側面故障検出方法。
【請求項２】
前記タイヤの側面の全周をＮ回に分割して撮影し、前記タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をｎＴ±（Ｔ／Ｎ）とした請求項１に記載のタイヤ側面故障検出方法。
【請求項３】
前記光源を前記撮影間隔に同期して点灯させる請求項２に記載のタイヤ側面故障検出方法。
【請求項４】
前記光源からの投射光を前記タイヤの側面の近傍に導く請求項１〜３の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出方法。
【請求項５】
前記側面の故障検出時に、前記タイヤを停止する請求項１〜４の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出方法。
【請求項６】
タイヤを転動させる駆動装置と、
前記タイヤの側面を撮影する少なくとも１台の撮影装置と、
前記タイヤの側面に投射光を投射する光源と、
前記撮影装置で撮影された前記側面の画像データから前記タイヤの側面の周方向に沿った傾き無しの基準位置での正反射による輝度が所定値より高い基準高輝度部位と、該基準位置に対応する径方向位置で、且つ前記基準位置以外で輝度が前記所定値より高いその他の高輝度部位が在るか否かを確認し、前記その他の高輝度部位が在ると確認した場合には、前記撮影画像内での前記基準高輝度部位と前記その他の高輝度部位との前記タイヤ周方向の距離及び前記その他の高輝度部位の輝度から、前記側面の故障を検出する画像処理手段と、
を備えたタイヤ側面故障検出装置。
【請求項７】
前記撮影装置は、前記タイヤの側面の全周をＮ回に分割して撮影し、前記タイヤの回転周期をＴ、ｎを正整数とした場合に、その撮影間隔をｎＴ±（Ｔ／Ｎ）とした請求項６に記載のタイヤ側面故障検出装置。
【請求項８】
前記光源は前記撮影間隔に同期して点灯する請求項７に記載のタイヤ側面故障検出装置。
【請求項９】
前記光源の投射光を前記タイヤの近傍に導く光ガイド手段を有する請求項６〜８の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出装置。
【請求項１０】
前記駆動装置は、前記画像処理手段による前記側面の故障検出時に停止する請求項６〜９の何れか１項に記載のタイヤ側面故障検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２２０９６４（Ｐ２０１１−２２０９６４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９３１２５（Ｐ２０１０−９３１２５）
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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