リムずれ測定装置およびリムずれ測定方法
【課題】耐久性を確保しつつリムずれ量を安定して測定する上で有利なリムずれ測定装置およびリムずれ測定方法を提供する。
【解決手段】タイヤ２の側面２Ｅに沿って被検出部１２を設ける。被検出部１２は、タイヤ２の周方向に沿って設けられ、周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量がタイヤ２の周方向に沿って単調に増加または減少する。リムずれ測定装置１０は、撮像部１４Ａによって撮像された被検出部１２の画像の検出結果に基づいてタイヤ２の回転角θを検出し、このタイヤ２の回転角θとリム４Ｂの回転角φとの差分をリムずれ量ｄとして算出する。
【解決手段】タイヤ２の側面２Ｅに沿って被検出部１２を設ける。被検出部１２は、タイヤ２の周方向に沿って設けられ、周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量がタイヤ２の周方向に沿って単調に増加または減少する。リムずれ測定装置１０は、撮像部１４Ａによって撮像された被検出部１２の画像の検出結果に基づいてタイヤ２の回転角θを検出し、このタイヤ２の回転角θとリム４Ｂの回転角φとの差分をリムずれ量ｄとして算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールのリムにリム組みされたタイヤのリムに対するリムずれ量を測定するリムずれ測定装置およびリムずれ測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの性能評価項目の一つとしてホイールのリムにリム組みされたタイヤのリムに対するずれ量、すなわちリムずれ量がある。
従来、リムずれ量の測定方法としては、リム組みされたタイヤとリムとにマークを付けておき、それぞれのマークのずれ量を定規などで測定することによって行っている。
しかしながらこのような方法では、測定精度を確保する上で不利であり、また、リアルタイムにリムずれ量を測定することはできない。
そこで、ホイール側にリムずれ量測定装置を設け、リムずれ量測定装置によってタイヤに接触させたローラの回転角度をポテンショメータにより電気抵抗の変化量として検出し、その変化量をブリッジ回路を用いてリムずれ量として測定する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−７１５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術は、タイヤにローラが接触するため、タイヤ試験機を用いてタイヤを回転させるといった環境においては特に問題はないものの、実際にテストコースなどの路上を走行する車両に適用した場合には、ローラやローラを支持する部材などに無理な力が繰り返して加わることから耐久性に劣り、リムずれ量を安定して測定する上で不利がある。
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、その目的は、耐久性を確保しつつリムずれ量を安定して測定する上で有利なリムずれ測定装置およびリムずれ測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明は、ホイールのリムにリム組みされたタイヤの前記リムに対するリムずれ量を測定するリムずれ測定装置であって、前記リムの回転角を検出するリム回転角検出手段と、前記タイヤの回転角を検出するタイヤ回転角検出手段と、前記リムの回転角と前記タイヤの回転角との差分をリムずれ量として算出するリムずれ量算出手段とを備え、前記タイヤ回転角検出手段によるタイヤの回転角の検出は、前記タイヤの側面に前記タイヤの周方向に沿って設けられ、前記周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が前記周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部を撮像部で撮像し撮像された画像の検出結果に基づいてなされることを特徴とする。
また本発明は、ホイールのリムにリム組みされたタイヤの前記リムに対するリムずれ量を測定するリムずれ測定方法であって、前記タイヤの側面に前記タイヤの周方向に沿って、前記周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が前記周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部を設け、前記リムの回転角を検出するリム回転角検出ステップと、前記タイヤの回転角を検出するタイヤ回転角検出ステップと、前記リムの回転角と前記タイヤの回転角との差分をリムずれ量として算出するリムずれ量算出ステップとを含み、前記タイヤ回転角検出ステップによるタイヤの回転角の検出は、前記被検出部を撮像部で撮像し撮像された画像の検出結果に基づいてなされることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、タイヤの側面にタイヤの周方向に沿って設けられ、周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部の画像の検出結果に基づいてタイヤの回転角を検出し、このタイヤの回転角とリムの回転角との差分をリムずれ量として算出する。
したがって、タイヤに接触する部材が不要となることから耐久性を確保しつつリムずれ量を安定して測定する上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】タイヤ２、ホイール４、リムずれ測定装置１０の配置を示す説明図である。
【図２】タイヤ２の側面２Ｅに設けられた被検出部１２と撮像部１４Ａとを示す説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０の構成を示す説明図である。
【図４】第１の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施の形態における被検出部１２の一例を示す展開図である。
【図６】第１の実施の形態における被検出部１２の他の例を示す展開図である。
【図７】第１の実施の形態におけるタイヤ２の回転角θと、輝度検出手段１４によって検出された輝度Ｌとの関係を示す説明図である。
【図８】第１の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０におけるデータテーブルの作成処理を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０の動作フローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態における被検出部１２の一例を示す展開図である。
【図１１】第２の実施の形態における被検出部１２の他の例を示す展開図である。
【図１２】第２の実施の形態におけるタイヤ２の回転角θと、輝度検出手段１４によって検出された輝度Ｌとの関係を示す説明図である。
【図１３】光の反射率の変化の向きが図８、図９とは逆になった場合におけるタイヤ２の回転角θと、輝度検出手段１４によって検出された輝度Ｌとの関係を示す説明図である。
【図１４】第２の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。
【図１５】第２の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０の動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明によるリムずれ測定装置およびリムずれ測定方法の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図１、図２を参照して本実施の形態のリムずれ測定装置１０によってリムずれ量が測定されるタイヤ２と、タイヤ２がリム組みされるホイール４について説明する。
図２に示すように、タイヤ２は、トレッド部２Ａと、このトレッド部２Ａの両側に連続する左右のショルダー部２Ｂと、サイドウォール部２Ｃと、ビード部２Ｄとを含んで構成されている。
ホイール４は、円盤状のディスク４Ａと、ディスク４Ａの外周に沿って延在するリム４Ｂとを備える。
ディスク４Ａは、その中央部が車両６（図１）の車軸（不図示）に設けられたハブ（不図示）にねじにより締結され、したがって、ホイール４は前記車軸と一体的に回転する。
リム４Ｂは、ウェル４Ｃと、ウェル４Ｃの両側に接続される一対のビードシート４Ｄと、各ビードシート４Ｄに接続される一対のリムフランジ４Ｅとを含んで構成されている。
タイヤ２のリム組みは、ビード部２Ｄをビードシート４Ｄおよびリムフランジ４Ｅに嵌合させてタイヤ２に内圧を付加することによってビード部２Ｄがビードシート４Ｄおよびリムフランジ４Ｅに圧着されることでなされる。
タイヤ２のリムずれは、ビード部２Ｄがビードシート４Ｄおよびリムフランジ４Ｅに対してタイヤ２の周方向にすべることで発生する。このようなリムずれは、例えば、車両の発進時あるいは制動時にタイヤ２とホイール４との間に作用する力によって生じる。
【０００９】
タイヤ２の側面２Ｅには被検出部１２が設けられている。
本明細書においてタイヤ２の側面２Ｅとは、ホイール４にリム組みされたタイヤ２をタイヤ軸方向から見て見える箇所をいい、具体的にはリム４Ｂの半径方向外側に露出するビード部２Ｄ、サイドウォール部２Ｃ、ショルダー部２Ｂの箇所である。本実施の形態では、被検出部１２はサイドウォール部２Ｃに設けられている。
被検出部１２は、タイヤ２の側面２Ｅにタイヤ２の周方向に沿って設けられ、周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が周方向に沿って単調に増加または減少するものである。
図５、図６は、タイヤ２の周方向に沿って延在する被検出部１２の全体を示す展開図である。なお、被検出部１２は円弧状に延在しているが、図示の簡略化を図るため被検出部１２を直線状として描いている。
本実施の形態では、図５、図６に示すように、被検出部１２は、光の反射量がタイヤ２の周方向の沿って単調に増加あるいは減少する単一のマーク２０を含んで構成され、マーク２０はタイヤ２の一周に沿って設けられている。
すなわち、図５に示す例では、マーク２０は、濃淡が均一であり、タイヤ２の周方向と直交する方向の幅がタイヤ２の周方向に沿って単調に変化している。
図６に示す例では、マーク２０は、タイヤ２の周方向に沿って濃淡が単調に変化している。なお、図６では、ハッチングによる描画の都合上、マーク２０における濃淡が段階的に変化した状態で図示されているが、マーク２０における濃淡は無段階に変化しているものとする。
【００１０】
本実施の形態では、タイヤ２の側面２Ｅの全周に、帯状の粘着テープ２２（図５、図６）が粘着され、被検出部１２は、粘着テープ２２の表面に形成されている。
このような粘着テープ２２を用いることにより、被検出部１２を簡単にタイヤ２の側面２Ｅに設けることができるため、測定作業の容易化を図る上で有利となる。
なお、被検出部１２をタイヤ２の側面２Ｅに設ける方法は任意であり、タイヤ２の側面２Ｅに転写することで被検出部１２を形成してもよいし、タイヤ２の側面２Ｅに被検出部１２を直接形成しても良い。
【００１１】
次に、本実施の形態のリムずれ量測定装置１０について説明する。
図３に示すように、リムずれ量測定装置１０は、輝度検出手段１４と、ロータリーエンコーダ１６と、操作部１８と、ＥＣＵ２０とを含んで構成されている。
【００１２】
輝度検出手段１４は、予め定められた測定箇所において被検出部１２を撮像して濃淡画像を生成すると共に、図５、図６に示すように、濃淡画像のうち回転部２Ｄの外周方向に沿った一定幅の濃淡画像の領域である検出領域２４に該当する画像の輝度を検出するものである。
輝度検出手段１４は、撮像部１４Ａと、信号処理部１４Ｂとを備えている。
撮像部１４Ａは、予め定められた測定箇所において被検出部１２を撮像して濃淡画像を生成するものである。
このような撮像部１４Ａとして、複数の受光素子が格子状に配列され２次元の濃淡画像を生成するＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳセンサなど従来公知のさまざまな撮像素子が使用可能である。
信号処理部１４Ｂは、撮像部１４Ａから供給される濃淡画像のうち検出領域２４に該当する画像の輝度を検出するものである。
信号処理部１４Ｂは、図３に示すように後述するＥＣＵ２０と別に設けても、あるいは、ＥＣＵ２０によって実現してもよい。
【００１３】
なお、撮像部１４Ａは、２次元の濃淡画像を生成するものに限定されない。
撮像部１４Ａとして、複数の受光素子が直線状に配列され１次元の濃淡画像を生成するラインセンサを用いてもよい。
要するに、輝度検出手段１４は、被検出部１２を撮像して濃淡画像を生成すると共に、濃淡画像のうち検出領域２４に該当する画像の輝度を検出するものであればよい。
【００１４】
本実施の形態では、撮像部１４Ａは、図１、図２に示すように、車両６の車体の任意箇所に取着されたフレーム部材８に固定されているが、撮像部１４Ａを固定する箇所や固定手段は任意である。
【００１５】
図７は、タイヤ２の回転角θと、輝度検出手段１４によって検出された輝度Ｌとの関係を示す説明図である。
図７は、タイヤ２を１回転させた場合に、すなわち、タイヤ２を正方向（車両６が前進する方向）あるいは逆方向（車両６が後退する方向）に３６０度回転させた場合に、輝度検出手段１４によって検出される輝度Ｌを示している。
前述したように、被検出部１２は、光の反射量がタイヤ２の周方向に沿って単調に増加あるいは減少する単一のマーク２０を含んで構成され、マーク２０はタイヤ２の一周に沿って設けられているため、輝度検出手段１４で検出される輝度Ｌはタイヤ２の回転角θに応じて単調に増加あるいは減少している。
したがって、タイヤ２を３６０度以上回転させていくと、輝度Ｌはタイヤ２の回転角θ＝３６０度を１つの周期として繰り返しの波形として検出されることになる。
【００１６】
ロータリーエンコーダ１６は、ホイール４に連結された車軸の回転量に比例した数のパルスを検出信号として出力する回転角センサを構成するものである。
このような回転角センサとしてインクリメンタル型のロータリーエンコーダなど従来公知のさまざまなセンサが使用可能である。また、回転角センサとして車両に既設の車輪速センサを使用することもできる。
ロータリーエンコーダ１６から出力された検出信号は、後述するようにリム回転角算出手段３４（図４）に供給されリム回転角算出手段３４によって検出信号からリム４Ｂの回転角φが算出される。
なお、インクリメンタル型のロータリーエンコーダ１６に代えて、角度の絶対値に対応するコードデータを検出信号として出力するアブソリュート型のロータリーエンコーダを用いてもよい。その場合は、リム回転角算出手段３４によってコードデータからリム４Ｂの回転角φが算出されるようにすればよい。
ロータリーエンコーダ１６は、図示しない本体と、本体から突設された回転軸とを備え、回転軸が回転されることにより、本体から前記の検出信号が生成出力される。
本実施の形態では、図１に示すように、前記本体がフレーム部材８に取着され、前記回転軸がホイール４の中心に連結されることでホイール４と一体的に回転するように連結されている。
リム回転角算出手段３４は、ロータリーエンコーダ１６から供給された検出信号に基づいてリム４Ｂの回転角φを算出して出力するものである。
【００１７】
なお、図１において符号１０Ａは、ＥＣＵ２０、信号処理部１４Ｂ、操作部１８を収容するケースを示し、ケース１０Ａもフレーム部材８に取着されている。
また、撮像部１４Ａで撮像された濃淡画像の画像信号は図示しないケーブルを介して信号処理部１４Ｂに供給され、ロータリーエンコーダ１６で生成された検出信号は図示しない他のケーブルを介してＥＣＵ２０のインターフェース２０Ｅに供給されている。それらケーブルは、フレーム部材８に沿って配線されている。
【００１８】
図３に示すように、操作部１８は、使用者の操作に応じて生成した信号をＥＣＵ２０に供給するものである。
本実施の形態では、操作部１８は、初期化スイッチ２６を含んで構成されている。
初期化スイッチ２６の機能については後述する。
【００１９】
図３に示すように、ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ２０Ａと、制御プログラムなどを格納する第１のＲＯＭ２０Ｂと、データの再書き込みが可能な第２のＲＯＭ２０Ｃと、ワーキングエリアを提供するＲＡＭ２０Ｄと、インターフェース部２０Ｅなどがバスによって接続されたマイクロコンピュータによって構成されている。
インターフェース部２０Ｅは、輝度検出手段１４、ロータリーエンコーダ１６、操作部１８との間でインターフェースをとるものである。
【００２０】
ＥＣＵ２０は、図４に示すように、データテーブル手段２８と、データテーブル作成手段３０と、タイヤ角算出手段３２と、リム回転角算出手段３４と、リムずれ量算出手段３６とを含んで構成されている。
データテーブル手段２８は、第２のＲＯＭ２０Ｃによって構成される。
データテーブル作成手段３０と、タイヤ角算出手段３２と、リム回転角算出手段３４と、リムずれ量算出手段３６とは、ＣＰＵ２０Ａが前記制御プログラムを実行することにより実現されるものである。
【００２１】
データテーブル手段２８は、タイヤ２の１回転にわたって実測された複数のタイヤ２の回転角θと、該複数のタイヤ２の回転角θのそれぞれに対応して輝度検出手段１４で検出された輝度Ｌとを対応付けたデータテーブルを記憶するものである。
このデータテーブルは、図７に示すように輝度Ｌとタイヤ２の回転角θとが関連付けられたデータで構成される。
【００２２】
データテーブル作成手段３０は、前記データテーブルを作成してデータテーブル手段２８に格納するものである。
【００２３】
タイヤ角算出手段３２は、データテーブル手段２８のデータテーブルに基づいて、輝度検出手段１４で検出された輝度Ｌからタイヤ２の回転角θを算出して出力するものである。
本実施の形態では、タイヤ角算出手段３２は、初期化スイッチ２６の操作によって供給される初期化信号を受け付けることにより、タイヤ２の回転角θをいったん０度にリセットし、それ以後は０度を基準としてタイヤ２の回転角θの算出を行う。
【００２４】
リム回転角算出手段３４は、ロータリーエンコーダ１６から供給された検出信号に基づいてリム４Ｂの回転角φを算出して出力する。
本実施の形態では、リム回転角算出手段３４は、初期化スイッチ２６の操作によって供給される初期化信号を受け付けることにより、リム４Ｂの回転角φをいったん０度にリセットし、それ以後は０度を基準として回転角φの算出を行う。
また、算出する回転角φの範囲は０度から３６０度までであり、リム４Ｂの回転が１回転を超えた場合には、上記の範囲を繰り返して算出する。
【００２５】
リムずれ量算出手段３６は、リム回転角算出手段３４から出力されるリム４Ｂの回転角φと、タイヤ角算出手段３２から出力されるタイヤ２の回転角θとの差分をリムずれ量ｄとして算出するものである。
本実施の形態では、リムずれ量算出手段３６によりリムずれ量ｄの算出動作は、リム回転角算出手段３４によって出力される回転角φの予め定められた単位角度φ毎に実行される。
すなわち、単位角度φが２度であれば、リム４Ｂの回転角φが０度、２度、４度、……、３６０度となる毎にリムずれ量算出手段３６によるリムずれ量ｄの算出動作が実行される。
【００２６】
リムずれ量算出手段３６によって算出されたリムずれ量ｄは、ＥＣＵ２０のインターフェース部２０Ｅを介して接続された不図示の外部装置、例えば、データロガーに供給され、データロガーに蓄積され、さまざまな評価に供される。
リムずれ量ｄのデータの形態は、デジタル信号であっても、あるいは、アナログ信号であってもよい。
【００２７】
本実施の形態では、輝度検出手段１４と、データテーブル手段２８と、タイヤ回転角算出手段３２とによってタイヤ２の回転角θを検出するタイヤ回転角検出手段が構成されている。言い換えると、前記タイヤ回転角検出手段によるタイヤ２の回転角θの検出は、タイヤ２の側面２Ｅにタイヤ２の周方向に沿って設けられ、周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部１２の画像の検出結果に基づいてなされる。
また、ロータリーエンコーダ１６およびリム回転角算出手段３２によってリム４Ｂの回転角φを検出するリム回転角検出手段が構成されている。
【００２８】
次に、リムずれ量測定装置１０の動作について図８、図９のフローチャートを参照して説明する。
まず、図８に示すように、リムずれ量測定装置１０によるタイヤ２の回転角θの検出を行うに先立って、予めデータテーブルを作成してデータテーブル手段２８に格納する処理を実行する。
なお、図１に示すように、予めタイヤ２はホイール４にリム組みされ、撮像部１４Ａおよびロータリーエンコーダ１６の取り付けがなされているものとする。
使用者は、タイヤ２の回転角θを実測できるようにタイヤ２がリム組みされたホイール４に分度器を取着する（ステップＳ１０）。
次に、使用者は、データ入力用の外部装置としてのパーソナルコンピュータをインターフェース部２０Ｅに接続する（ステップＳ１２）。
そして、使用者は、分度器を参照しつつホイール４を任意に定めた基準位置から例えば正方向に向かって所定角度、例えば５度回転させる毎に、前記パーソナルコンピュータを操作する。これにより、実測されたタイヤ２の回転角θは、前記パーソナルコンピュータを介してデータテーブル作成手段３０に供給される（ステップＳ１４）。
【００２９】
データテーブル作成手段３０は、前記の実測されたタイヤ２の回転角θを受け付ける毎に、該実測されたタイヤ２の回転角θと、そのとき輝度検出手段１４で検出された輝度Ｌとを対応付けたデータをデータテーブル手段２８に格納することで中間データテーブルを作成する（ステップＳ１６）。具体的には、中間データテーブルのタイヤ２の回転角θは、所定角度の整数倍となっており、本例では、タイヤ２の回転角θ＝０度、５度、１０度、１５度、２０度、２５度、３０度、……、３６０度と離散的な値となっている。
【００３０】
次に、データテーブル作成手段３０は、前記パーソナルコンピュータから供給される前記の実測されたタイヤ２の回転角θが３６０度に到達したか否かを判定する（ステップＳ１８）。
ステップＳ１８の判定結果が否定であれば、データテーブル作成手段３０はステップＳ１４に戻る。
ステップＳ１８の判定結果が肯定であれば、データテーブル作成手段３０は中間データテーブルの作成を終了する。
中間データテーブルでは、タイヤ２の回転角θが離散的な値、本例ではタイヤ２の回転角θが５度毎であるため、タイヤ２の回転角θの分解能が低いものに留まっている。
そこで、より分解能の高いタイヤ２の回転角θの検出を行うため、データテーブル作成手段３０は、中間データテーブルのタイヤ２の回転角θおよび輝度Ｌについて補間処理を行うことによりタイヤ２の回転角θおよび輝度Ｌの分解能をより高くした、例えば、タイヤ２の回転角θの分解能を１度としたデータテーブルを作成する（ステップＳ２０）。なお、前記の補間処理としては従来公知のさまざまな補間方法が使用可能である。
【００３１】
次に、補間されたタイヤ２の回転角θおよび輝度Ｌに基づいてタイヤ２の１回転分（回転角θの３６０度分）にわたってデータテーブルを作成する（ステップＳ２２）。
タイヤ２の１回転分に対応したデータテーブルが作成されたならば、データテーブルをデータテーブル手段２８に格納する（ステップＳ２４）。
ここで、データテーブルは、図７に示すように輝度Ｌとタイヤ２の回転角θとが関連付けられたデータとなっている。
以上でデータテーブルを作成してデータテーブル手段２８に格納する処理が終了する。
【００３２】
次に、図９を参照してリムずれ量測定装置１０によるリムずれ量の測定動作について説明する。
使用者が初期化スイッチ２６を操作することで、初期化信号がタイヤ角算出手段３２とリム回転角算出手段３４との双方に供給される（ステップＳ３０）。
【００３３】
リム回転角算出手段３４は、初期化信号を受け付けると、その時点で検出されたリム４Ｂの回転角φを０度にリセットして出力し、以後、０度を基準としてリム４Ｂの回転角φを算出して出力する（ステップＳ３２）。
一方、タイヤ角算出手段３２は、初期化信号を受け付けると、データテーブル手段２８のデータテーブルを参照し、輝度検出手段１４から供給される輝度Ｌと合致するデータテーブル上の輝度Ｌを特定する。そして、特定した輝度Ｌに対応するタイヤ２の回転角θをデータテーブルから特定し、この特定したタイヤ２の回転角θを０度にリセットし、以後、０度を基準としてタイヤ２の回転角θを算出して出力する（ステップＳ３４）。
【００３４】
車両６が走行してタイヤ２、リム４Ｂが回転すると、リム回転角算出手段３４はリム４Ｂの回転角φを算出し、タイヤ角算出手段３２はタイヤ２の回転角θを算出する（ステップＳ３６）。
【００３５】
次いで、リムずれ量算出手段３６は、リム回転角算出手段３４から出力されるリム４Ｂの回転角φの予め定められた角度単位φ毎に、タイヤ２の回転角θとリム４Ｅの回転角φの差分をリムずれ量ｄとして算出して出力し（ステップＳ３８）、ステップＳ３６に戻り同様の処理を繰り返して実行する。
なお、リムずれ量ｄの測定は、例えば、予め定められた走行速度において車両６を制動し、あるいは、予め定められた条件で車両６を発進させて行う。
【００３６】
以上説明したように本実施の形態によれば、タイヤ２の側面２Ｅにタイヤ２の周方向に沿って設けられ、周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部１２の画像の検出結果に基づいてタイヤ２の回転角θを検出し、このタイヤ２の回転角θとリム４Ｂの回転角φとの差分をリムずれ量ｄとして算出するようにした。
したがって、被検出部１２の画像の検出結果に基づいてタイヤ２の回転角θを検出するため、タイヤ２に接触する部材が不要となることから耐久性を確保しつつリムずれ量を安定して測定する上で有利となる。特に、実際にテストコースなどの路上を走行する車両においてリムずれ量ｄを測定する場合に有利となる。
また、本実施の形態では、リムずれ量算出手段によるリムずれ量ｄの算出は、リム回転角検出手段によって検出されるリム４Ｂの回転角φの予め定められた単位角度毎になされるようにした。
したがって、タイヤ２の回転速度の影響を受けることなくリムずれ量ｄを的確に得る上で有利となる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０は、被検出部１２の構成と、タイヤ回転角検出手段の構成とが第１の実施の形態と異なっている。
すなわち、第１の実施の形態では、タイヤ２の側面２Ｅに設けられる被検出部１２のマーク２０が単一であったが、第２の実施の形態では、図１０、図１１に示すように、被検出部１２が複数のマーク４０を含んで構成されている。なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材には同一の符号を付してその説明を省略し、あるいは、簡単に行う。
第２の実施の形態では、被検出部１２は、光の反射量がタイヤ２の周方向の一定の長さ毎に単調に増加あるいは減少する複数のマーク４０を含んで構成されている。
すなわち、図１０に示す例では、マーク４０は、濃淡が均一であり、外周と直交する方向の幅が外周に沿って単調に変化している。
また、図１１に示す例では、マーク４０は、外周の延在方向に沿って濃淡が単調に変化している。なお、図１１では、ハッチングによる描画の都合上、１つのマーク４０における濃淡が段階的に変化した状態で図示されているが、１つのマーク４０における濃淡は無段階に変化しているものとする。
また、被検出部１２は、反射量がタイヤ２の周方向の一定の長さ毎に単調に増加あるいは減少するマーク４０の部分で構成される変化部４２と、複数のマーク４０の境の箇所によって構成され、光の反射量が最小値から最大値に、あるいは、最大値から最小値に遷移する遷移部４４とで構成されている。
【００３８】
図１２は、タイヤ２の回転角θと、輝度検出手段１４によって検出された輝度Ｌとの関係を示す説明図である。
図１２は、タイヤ２を１回転させた場合に、タイヤ２を正方向（車両６が前進する方向）あるいは逆方向（車両６が後退する方向）に３６０度回転させた場合に、輝度検出手段１４によって検出される輝度Ｌを示している。
前述したように、被検出部１２は、反射量がタイヤ２の周方向の一定の長さ毎に単調に増加あるいは減少する変化部４２と、光の反射量が最小値から最大値に、あるいは、最大値から最小値に遷移する遷移部４４とで構成されている。
したがって、輝度Ｌとタイヤ２の回転角θとの関係を示す波形Ｓ０は、被検出部１２の変化部４２と遷移部４４とに対応した形状を呈している。
すなわち、波形Ｓ１は、傾斜部αと直線部βとからなる単位波形Ｗが繰り返されることで構成されている。
すなわち、傾斜部αは、タイヤ２の回転角θが増加するに従って輝度Ｌが最小値から単調に増加する部分である。
直線部βは、隣接する傾斜部αの最小値と傾斜部αの最大値とを結び輝度Ｌを示す縦軸と平行する部分である。
したがって、タイヤ２を正方向あるいは逆方向に回転させていくと、輝度Ｌは単位波形Ｗ１の繰り返しの波形として検出されることになる。
【００３９】
次に、図１４を参照してＥＣＵ２０の構成について説明する。
ＥＣＵ２０は、データテーブル手段２８と、データテーブル作成手段３０と、タイヤ角算出手段３２Ａと、リム回転角算出手段３４と、リムずれ量算出手段３６と、直近タイヤ角保持手段３８とを含んで構成されている。
第２の実施の形態におけるタイヤ角算出手段３２Ａは第１の実施の形態と異なる構成を有し、また、第２の実施の形態では、直近タイヤ角保持手段３８を新たに備えている。
データテーブル作成手段３０と、タイヤ角算出手段３２Ａと、リム回転角算出手段３４と、リムずれ量算出手段３６と、直近タイヤ角保持手段３８とは、ＣＰＵ２０Ａが前記制御プログラムを実行することにより実現されるものである。
【００４０】
データテーブル手段２８は、第１の実施の形態と同様に、タイヤ２の１回転にわたって実測された複数のタイヤ２の回転角θと、該複数のタイヤ２の回転角θのそれぞれに対応して輝度検出手段１４で検出された変位量とを対応付けたデータテーブルを記憶するものである。
このデータテーブルは、図１２に示すように輝度Ｌとタイヤ２の回転角θとが関連付けられたデータで構成される。
【００４１】
データテーブル作成手段３０と、リム回転角算出手段３４と、リムずれ量算出手段３６とは第１の実施の形態と同様の構成であるため説明を省略する。
【００４２】
タイヤ角算出手段３２Ａは、データテーブル手段２８のデータテーブルに基づいて、輝度検出手段１４で検出された輝度Ｌと、直近タイヤ角保持手段３８で保持される直近の（直前の）タイヤ２の回転角θ０とに基づいてタイヤ２の回転角θを算出するものであり、この点が第１の実施の形態のタイヤ角算出手段３２と相違している。
また、タイヤ角算出手段３２Ａが、初期化スイッチ２６の操作によって供給される初期化信号を受け付けることにより、タイヤ２の回転角θをいったん０度にリセットし、それ以後は０度を基準としてタイヤ２の回転角θの算出を行う点は第１の実施の形態と同様である。
【００４３】
直近タイヤ回転角保持手段３８は、タイヤ回転角算出手段３２Ａによって新たなタイヤの回転角θが算出される毎に、該タイヤの回転角θを直近のタイヤ回転角θ０として更新して保持するものである。
【００４４】
第２の実施の形態では、輝度検出手段１４と、データテーブル手段２８と、タイヤ回転角算出手段３２Ａと、直近タイヤ回転角保持手段３８とによってタイヤ２の回転角θを検出するタイヤ回転角検出手段が構成されている。
また、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、ロータリーエンコーダ１６およびリム回転角算出手段３２によってリム４Ｂの回転角φを検出するリム回転角検出手段が構成されている。
【００４５】
次に、第２の実施の形態のリムずれ量測定装置１０の動作について説明する。
データテーブル作成手段３０によるデータテーブルの作成処理およびデータテーブル手段２８への格納処理は、第１の実施の形態と同様であるため説明を省略する。
【００４６】
次に、リムずれ量測定装置１０によるタイヤ２の回転角θの検出動作について説明する。
使用者が初期化スイッチ２６を操作することで、初期化信号がタイヤ角算出手段３２Ａとリム回転角算出手段３４との双方に供給される（ステップＳ４０）。
【００４７】
リム回転角算出手段３４は、初期化信号を受け付けると、その時点で検出されたリム４Ｂの回転角φを０度にリセットして出力し、以後、０度を基準としてリム４Ｂの回転角φを算出して出力する（ステップＳ４２）。
【００４８】
一方、タイヤ角算出手段３２Ａは、初期化信号を受け付けると、データテーブル手段２８のデータテーブルを参照し、予め定められた値の回転角θ近傍で（例えば回転角θ＝０度近傍で）輝度検出手段１４から供給される輝度Ｌと合致するデータテーブル上の輝度Ｌを特定する。そして、特定した輝度Ｌに対応する回転角θを初期化用の仮の回転角θとしてデータテーブルから算出する（ステップＳ４４）。
なお、本発明では、リムずれ量ｄをリムの回転角φとタイヤの回転角θとの差分により求めていることから、リムの回転角φおよびタイヤの回転角θを絶対的な角度で算出する必要はない。そのため、リムの回転角φおよびタイヤの回転角θとして任意の角度位置を基準とした相対的な角度が得られればリムずれ量ｄを算出することができる。
したがって、ステップＳ４４において、「予め定められた値の回転角θ」は、０度以外の任意の角度であってもよい。
【００４９】
直近回転角保持手段３８は、ステップＳ４４で算出された初期化用の仮の回転角θを直近の回転角θ０として更新して保持する（ステップＳ４６）。
タイヤ角算出手段３２Ａは、ステップＳ４４で算出した初期化用の仮の回転角θを０度にリセットして出力し、以後、タイヤ角算出手段３２Ａは、０度を基準としてタイヤ２の回転角θを算出して出力する（ステップＳ４８）。
【００５０】
車両６が走行してタイヤ２、リム４Ｂが回転すると、リム回転角算出手段３４はリム４Ｂの回転角φを算出する（ステップＳ５０）。
タイヤ角算出手段３２Ａは、検出された輝度Ｌと、直近の回転角θ０とに基づいてデータテーブルを参照して現時点での回転角θを算出し、該算出した回転角θを出力する（ステップＳ５２）。
直近回転角保持手段３８は、算出された回転角θを直近の回転角θ０として更新して保持する（ステップＳ５４）。
【００５１】
次いで、リムずれ量算出手段３６は、リム回転角算出手段３４から出力されるリム４Ｂの回転角φの予め定められた角度単位φ毎に、タイヤ２の回転角θとリム４Ｅの回転角φの差分をリムずれ量ｄとして算出して出力し（ステップＳ５６）、ステップＳ５０に戻り同様の処理を繰り返して実行する。
【００５２】
タイヤ角算出手段３２Ａによる回転角θの算出動作について具体的に説明する。
タイヤ２が正方向あるいは逆方向に回転され、タイヤ２の回転角θが変化すると、輝度検出手段１４から供給される輝度Ｌは、図１２に示す波形Ｓ０に沿って増加し、あるいは、減少する。
本実施の形態では、タイヤ２が正方向に回転された場合、タイヤ２の回転角θが正の方向に変化することから、輝度Ｌは傾斜部αに沿って増加する方向に連続的に変化し、やがて輝度Ｌは最大値に至ると直線部βに沿って最小値に瞬間的に遷移し、再び輝度Ｌは傾斜部αに沿って増加する方向に連続的に変化する。
この場合、タイヤ２の正方向への回転が続く限り、輝度Ｌは上述のような変化を繰り返す。
これに対して、タイヤ２が逆方向に回転されると、タイヤ２の回転角θが負の方向に変化することから、輝度Ｌは傾斜部αに沿って減少する方向に連続的に変化し、やがて輝度Ｌは最小値に至ると直線部βに沿って最大値に瞬間的に遷移し、再び輝度Ｌは減少する方向に連続的に変化する。
この場合、タイヤ２の逆方向への回転が続く限り、輝度Ｌは上述のような変化を繰り返す。
上述のことを言い換えると、１つの傾斜部α上においては、タイヤ２の回転角θが増加すると輝度Ｌは増加し、タイヤ２の回転角θが減少すると輝度Ｌは減少する関係となる。
【００５３】
一方、図１２から明らかなように、同一の輝度Ｌに対して複数のタイヤ２の回転角θが対応することになるため、輝度Ｌが特定されただけでは真のタイヤ２の回転角θは特定されない。ここで真のタイヤ２の回転角θとは、０度から３６０度までの範囲の角度をいう。
そこで、本実施の形態では、タイヤ角算出手段３２Ａは、現在検出されている輝度Ｌが、データテーブル上の波形Ｓ０を構成する複数の傾斜部αのうち、どの傾斜部αに対応しているかを、直近のタイヤ２の回転角θ０に基づいて算出する。
そして、タイヤ角算出手段３２Ａは、波形Ｓ０のうちこの特定した傾斜部αを用いて、現在検出されている輝度Ｌに対応するタイヤ２の回転角θを真のタイヤ２の回転角θとして特定するようにしている。
また、本実施の形態では、上述したように、１つの傾斜部α上においては、タイヤ２の回転角θが増加すると輝度Ｌは連続的に増加し、タイヤ２の回転角θが減少すると輝度Ｌは連続的に減少する関係となる。
したがって、傾斜部αが特定されている限り、１つの輝度Ｌに２つ以上のタイヤ２の回転角θが対応するといったことがなく、輝度Ｌとタイヤ２の回転角θとが必ず一対一の関係となる。
そのため、輝度Ｌに基づいて真のタイヤ２の回転角θを的確に特定することができる。
【００５４】
なお、被検出部１２の各マーク４０は、光の反射量がタイヤ２の側面２Ｅの一定の長さ毎に単調に増加あるいは減少するが、光の反射率の変化の向きが図１０、図１１とは逆になった場合は、波形Ｓ０の傾斜部αと直線部βとの位置関係も図１２とは逆になり、具体的には図１３に示すような位置関係となる。
この場合は、１つの傾斜部α上においては、タイヤ２の回転角θが増加すると輝度Ｌは連続的に減少し、タイヤ２の回転角θが減少すると輝度Ｌは連続的に増大する関係となる。
したがって、傾斜部αが特定されている限り、１つの輝度Ｌに２つ以上のタイヤ２の回転角θが対応するといったことがなく、輝度Ｌとタイヤ２の回転角θとが必ず一対一の関係となることは、図１２の場合と同様である。
【００５５】
以上説明したように第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、被検出部１２の画像の検出結果に基づいてタイヤ２の回転角θを検出するようにしたため、耐久性を確保しつつリムずれ量を安定して測定する上で有利となる。
また、第１の実施の形態と同様に、リムずれ量算出手段によるリムずれ量ｄの算出は、リム回転角検出手段によって検出されるリム４Ｂの回転角φの予め定められた単位角度毎になされるようにしたので、タイヤ２の回転速度の影響を受けることなくリムずれ量ｄを的確に得る上で有利となる。
【符号の説明】
【００５６】
２……タイヤ、４……ホイール、４Ｂ……リム、１０……リムずれ測定装置、１２……被検出部、１４……輝度検出手段、２０……マーク、２２……粘着テープ、２８……データテーブル手段、３２、３２Ａ……タイヤ回転角算出手段、３４……リム回転角算出手段、３６……リムずれ量算出手段、３８……直近タイヤ回転角保持手段、Ｌ……輝度、θ……タイヤ２の回転角、θ０……直近のタイヤ２の回転角、φ……リム４Ｂの回転角、ｄ……リムずれ量。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールのリムにリム組みされたタイヤのリムに対するリムずれ量を測定するリムずれ測定装置およびリムずれ測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの性能評価項目の一つとしてホイールのリムにリム組みされたタイヤのリムに対するずれ量、すなわちリムずれ量がある。
従来、リムずれ量の測定方法としては、リム組みされたタイヤとリムとにマークを付けておき、それぞれのマークのずれ量を定規などで測定することによって行っている。
しかしながらこのような方法では、測定精度を確保する上で不利であり、また、リアルタイムにリムずれ量を測定することはできない。
そこで、ホイール側にリムずれ量測定装置を設け、リムずれ量測定装置によってタイヤに接触させたローラの回転角度をポテンショメータにより電気抵抗の変化量として検出し、その変化量をブリッジ回路を用いてリムずれ量として測定する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−７１５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術は、タイヤにローラが接触するため、タイヤ試験機を用いてタイヤを回転させるといった環境においては特に問題はないものの、実際にテストコースなどの路上を走行する車両に適用した場合には、ローラやローラを支持する部材などに無理な力が繰り返して加わることから耐久性に劣り、リムずれ量を安定して測定する上で不利がある。
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、その目的は、耐久性を確保しつつリムずれ量を安定して測定する上で有利なリムずれ測定装置およびリムずれ測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明は、ホイールのリムにリム組みされたタイヤの前記リムに対するリムずれ量を測定するリムずれ測定装置であって、前記リムの回転角を検出するリム回転角検出手段と、前記タイヤの回転角を検出するタイヤ回転角検出手段と、前記リムの回転角と前記タイヤの回転角との差分をリムずれ量として算出するリムずれ量算出手段とを備え、前記タイヤ回転角検出手段によるタイヤの回転角の検出は、前記タイヤの側面に前記タイヤの周方向に沿って設けられ、前記周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が前記周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部を撮像部で撮像し撮像された画像の検出結果に基づいてなされることを特徴とする。
また本発明は、ホイールのリムにリム組みされたタイヤの前記リムに対するリムずれ量を測定するリムずれ測定方法であって、前記タイヤの側面に前記タイヤの周方向に沿って、前記周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が前記周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部を設け、前記リムの回転角を検出するリム回転角検出ステップと、前記タイヤの回転角を検出するタイヤ回転角検出ステップと、前記リムの回転角と前記タイヤの回転角との差分をリムずれ量として算出するリムずれ量算出ステップとを含み、前記タイヤ回転角検出ステップによるタイヤの回転角の検出は、前記被検出部を撮像部で撮像し撮像された画像の検出結果に基づいてなされることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、タイヤの側面にタイヤの周方向に沿って設けられ、周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部の画像の検出結果に基づいてタイヤの回転角を検出し、このタイヤの回転角とリムの回転角との差分をリムずれ量として算出する。
したがって、タイヤに接触する部材が不要となることから耐久性を確保しつつリムずれ量を安定して測定する上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】タイヤ２、ホイール４、リムずれ測定装置１０の配置を示す説明図である。
【図２】タイヤ２の側面２Ｅに設けられた被検出部１２と撮像部１４Ａとを示す説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０の構成を示す説明図である。
【図４】第１の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施の形態における被検出部１２の一例を示す展開図である。
【図６】第１の実施の形態における被検出部１２の他の例を示す展開図である。
【図７】第１の実施の形態におけるタイヤ２の回転角θと、輝度検出手段１４によって検出された輝度Ｌとの関係を示す説明図である。
【図８】第１の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０におけるデータテーブルの作成処理を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０の動作フローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態における被検出部１２の一例を示す展開図である。
【図１１】第２の実施の形態における被検出部１２の他の例を示す展開図である。
【図１２】第２の実施の形態におけるタイヤ２の回転角θと、輝度検出手段１４によって検出された輝度Ｌとの関係を示す説明図である。
【図１３】光の反射率の変化の向きが図８、図９とは逆になった場合におけるタイヤ２の回転角θと、輝度検出手段１４によって検出された輝度Ｌとの関係を示す説明図である。
【図１４】第２の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。
【図１５】第２の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０の動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明によるリムずれ測定装置およびリムずれ測定方法の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図１、図２を参照して本実施の形態のリムずれ測定装置１０によってリムずれ量が測定されるタイヤ２と、タイヤ２がリム組みされるホイール４について説明する。
図２に示すように、タイヤ２は、トレッド部２Ａと、このトレッド部２Ａの両側に連続する左右のショルダー部２Ｂと、サイドウォール部２Ｃと、ビード部２Ｄとを含んで構成されている。
ホイール４は、円盤状のディスク４Ａと、ディスク４Ａの外周に沿って延在するリム４Ｂとを備える。
ディスク４Ａは、その中央部が車両６（図１）の車軸（不図示）に設けられたハブ（不図示）にねじにより締結され、したがって、ホイール４は前記車軸と一体的に回転する。
リム４Ｂは、ウェル４Ｃと、ウェル４Ｃの両側に接続される一対のビードシート４Ｄと、各ビードシート４Ｄに接続される一対のリムフランジ４Ｅとを含んで構成されている。
タイヤ２のリム組みは、ビード部２Ｄをビードシート４Ｄおよびリムフランジ４Ｅに嵌合させてタイヤ２に内圧を付加することによってビード部２Ｄがビードシート４Ｄおよびリムフランジ４Ｅに圧着されることでなされる。
タイヤ２のリムずれは、ビード部２Ｄがビードシート４Ｄおよびリムフランジ４Ｅに対してタイヤ２の周方向にすべることで発生する。このようなリムずれは、例えば、車両の発進時あるいは制動時にタイヤ２とホイール４との間に作用する力によって生じる。
【０００９】
タイヤ２の側面２Ｅには被検出部１２が設けられている。
本明細書においてタイヤ２の側面２Ｅとは、ホイール４にリム組みされたタイヤ２をタイヤ軸方向から見て見える箇所をいい、具体的にはリム４Ｂの半径方向外側に露出するビード部２Ｄ、サイドウォール部２Ｃ、ショルダー部２Ｂの箇所である。本実施の形態では、被検出部１２はサイドウォール部２Ｃに設けられている。
被検出部１２は、タイヤ２の側面２Ｅにタイヤ２の周方向に沿って設けられ、周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が周方向に沿って単調に増加または減少するものである。
図５、図６は、タイヤ２の周方向に沿って延在する被検出部１２の全体を示す展開図である。なお、被検出部１２は円弧状に延在しているが、図示の簡略化を図るため被検出部１２を直線状として描いている。
本実施の形態では、図５、図６に示すように、被検出部１２は、光の反射量がタイヤ２の周方向の沿って単調に増加あるいは減少する単一のマーク２０を含んで構成され、マーク２０はタイヤ２の一周に沿って設けられている。
すなわち、図５に示す例では、マーク２０は、濃淡が均一であり、タイヤ２の周方向と直交する方向の幅がタイヤ２の周方向に沿って単調に変化している。
図６に示す例では、マーク２０は、タイヤ２の周方向に沿って濃淡が単調に変化している。なお、図６では、ハッチングによる描画の都合上、マーク２０における濃淡が段階的に変化した状態で図示されているが、マーク２０における濃淡は無段階に変化しているものとする。
【００１０】
本実施の形態では、タイヤ２の側面２Ｅの全周に、帯状の粘着テープ２２（図５、図６）が粘着され、被検出部１２は、粘着テープ２２の表面に形成されている。
このような粘着テープ２２を用いることにより、被検出部１２を簡単にタイヤ２の側面２Ｅに設けることができるため、測定作業の容易化を図る上で有利となる。
なお、被検出部１２をタイヤ２の側面２Ｅに設ける方法は任意であり、タイヤ２の側面２Ｅに転写することで被検出部１２を形成してもよいし、タイヤ２の側面２Ｅに被検出部１２を直接形成しても良い。
【００１１】
次に、本実施の形態のリムずれ量測定装置１０について説明する。
図３に示すように、リムずれ量測定装置１０は、輝度検出手段１４と、ロータリーエンコーダ１６と、操作部１８と、ＥＣＵ２０とを含んで構成されている。
【００１２】
輝度検出手段１４は、予め定められた測定箇所において被検出部１２を撮像して濃淡画像を生成すると共に、図５、図６に示すように、濃淡画像のうち回転部２Ｄの外周方向に沿った一定幅の濃淡画像の領域である検出領域２４に該当する画像の輝度を検出するものである。
輝度検出手段１４は、撮像部１４Ａと、信号処理部１４Ｂとを備えている。
撮像部１４Ａは、予め定められた測定箇所において被検出部１２を撮像して濃淡画像を生成するものである。
このような撮像部１４Ａとして、複数の受光素子が格子状に配列され２次元の濃淡画像を生成するＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳセンサなど従来公知のさまざまな撮像素子が使用可能である。
信号処理部１４Ｂは、撮像部１４Ａから供給される濃淡画像のうち検出領域２４に該当する画像の輝度を検出するものである。
信号処理部１４Ｂは、図３に示すように後述するＥＣＵ２０と別に設けても、あるいは、ＥＣＵ２０によって実現してもよい。
【００１３】
なお、撮像部１４Ａは、２次元の濃淡画像を生成するものに限定されない。
撮像部１４Ａとして、複数の受光素子が直線状に配列され１次元の濃淡画像を生成するラインセンサを用いてもよい。
要するに、輝度検出手段１４は、被検出部１２を撮像して濃淡画像を生成すると共に、濃淡画像のうち検出領域２４に該当する画像の輝度を検出するものであればよい。
【００１４】
本実施の形態では、撮像部１４Ａは、図１、図２に示すように、車両６の車体の任意箇所に取着されたフレーム部材８に固定されているが、撮像部１４Ａを固定する箇所や固定手段は任意である。
【００１５】
図７は、タイヤ２の回転角θと、輝度検出手段１４によって検出された輝度Ｌとの関係を示す説明図である。
図７は、タイヤ２を１回転させた場合に、すなわち、タイヤ２を正方向（車両６が前進する方向）あるいは逆方向（車両６が後退する方向）に３６０度回転させた場合に、輝度検出手段１４によって検出される輝度Ｌを示している。
前述したように、被検出部１２は、光の反射量がタイヤ２の周方向に沿って単調に増加あるいは減少する単一のマーク２０を含んで構成され、マーク２０はタイヤ２の一周に沿って設けられているため、輝度検出手段１４で検出される輝度Ｌはタイヤ２の回転角θに応じて単調に増加あるいは減少している。
したがって、タイヤ２を３６０度以上回転させていくと、輝度Ｌはタイヤ２の回転角θ＝３６０度を１つの周期として繰り返しの波形として検出されることになる。
【００１６】
ロータリーエンコーダ１６は、ホイール４に連結された車軸の回転量に比例した数のパルスを検出信号として出力する回転角センサを構成するものである。
このような回転角センサとしてインクリメンタル型のロータリーエンコーダなど従来公知のさまざまなセンサが使用可能である。また、回転角センサとして車両に既設の車輪速センサを使用することもできる。
ロータリーエンコーダ１６から出力された検出信号は、後述するようにリム回転角算出手段３４（図４）に供給されリム回転角算出手段３４によって検出信号からリム４Ｂの回転角φが算出される。
なお、インクリメンタル型のロータリーエンコーダ１６に代えて、角度の絶対値に対応するコードデータを検出信号として出力するアブソリュート型のロータリーエンコーダを用いてもよい。その場合は、リム回転角算出手段３４によってコードデータからリム４Ｂの回転角φが算出されるようにすればよい。
ロータリーエンコーダ１６は、図示しない本体と、本体から突設された回転軸とを備え、回転軸が回転されることにより、本体から前記の検出信号が生成出力される。
本実施の形態では、図１に示すように、前記本体がフレーム部材８に取着され、前記回転軸がホイール４の中心に連結されることでホイール４と一体的に回転するように連結されている。
リム回転角算出手段３４は、ロータリーエンコーダ１６から供給された検出信号に基づいてリム４Ｂの回転角φを算出して出力するものである。
【００１７】
なお、図１において符号１０Ａは、ＥＣＵ２０、信号処理部１４Ｂ、操作部１８を収容するケースを示し、ケース１０Ａもフレーム部材８に取着されている。
また、撮像部１４Ａで撮像された濃淡画像の画像信号は図示しないケーブルを介して信号処理部１４Ｂに供給され、ロータリーエンコーダ１６で生成された検出信号は図示しない他のケーブルを介してＥＣＵ２０のインターフェース２０Ｅに供給されている。それらケーブルは、フレーム部材８に沿って配線されている。
【００１８】
図３に示すように、操作部１８は、使用者の操作に応じて生成した信号をＥＣＵ２０に供給するものである。
本実施の形態では、操作部１８は、初期化スイッチ２６を含んで構成されている。
初期化スイッチ２６の機能については後述する。
【００１９】
図３に示すように、ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ２０Ａと、制御プログラムなどを格納する第１のＲＯＭ２０Ｂと、データの再書き込みが可能な第２のＲＯＭ２０Ｃと、ワーキングエリアを提供するＲＡＭ２０Ｄと、インターフェース部２０Ｅなどがバスによって接続されたマイクロコンピュータによって構成されている。
インターフェース部２０Ｅは、輝度検出手段１４、ロータリーエンコーダ１６、操作部１８との間でインターフェースをとるものである。
【００２０】
ＥＣＵ２０は、図４に示すように、データテーブル手段２８と、データテーブル作成手段３０と、タイヤ角算出手段３２と、リム回転角算出手段３４と、リムずれ量算出手段３６とを含んで構成されている。
データテーブル手段２８は、第２のＲＯＭ２０Ｃによって構成される。
データテーブル作成手段３０と、タイヤ角算出手段３２と、リム回転角算出手段３４と、リムずれ量算出手段３６とは、ＣＰＵ２０Ａが前記制御プログラムを実行することにより実現されるものである。
【００２１】
データテーブル手段２８は、タイヤ２の１回転にわたって実測された複数のタイヤ２の回転角θと、該複数のタイヤ２の回転角θのそれぞれに対応して輝度検出手段１４で検出された輝度Ｌとを対応付けたデータテーブルを記憶するものである。
このデータテーブルは、図７に示すように輝度Ｌとタイヤ２の回転角θとが関連付けられたデータで構成される。
【００２２】
データテーブル作成手段３０は、前記データテーブルを作成してデータテーブル手段２８に格納するものである。
【００２３】
タイヤ角算出手段３２は、データテーブル手段２８のデータテーブルに基づいて、輝度検出手段１４で検出された輝度Ｌからタイヤ２の回転角θを算出して出力するものである。
本実施の形態では、タイヤ角算出手段３２は、初期化スイッチ２６の操作によって供給される初期化信号を受け付けることにより、タイヤ２の回転角θをいったん０度にリセットし、それ以後は０度を基準としてタイヤ２の回転角θの算出を行う。
【００２４】
リム回転角算出手段３４は、ロータリーエンコーダ１６から供給された検出信号に基づいてリム４Ｂの回転角φを算出して出力する。
本実施の形態では、リム回転角算出手段３４は、初期化スイッチ２６の操作によって供給される初期化信号を受け付けることにより、リム４Ｂの回転角φをいったん０度にリセットし、それ以後は０度を基準として回転角φの算出を行う。
また、算出する回転角φの範囲は０度から３６０度までであり、リム４Ｂの回転が１回転を超えた場合には、上記の範囲を繰り返して算出する。
【００２５】
リムずれ量算出手段３６は、リム回転角算出手段３４から出力されるリム４Ｂの回転角φと、タイヤ角算出手段３２から出力されるタイヤ２の回転角θとの差分をリムずれ量ｄとして算出するものである。
本実施の形態では、リムずれ量算出手段３６によりリムずれ量ｄの算出動作は、リム回転角算出手段３４によって出力される回転角φの予め定められた単位角度φ毎に実行される。
すなわち、単位角度φが２度であれば、リム４Ｂの回転角φが０度、２度、４度、……、３６０度となる毎にリムずれ量算出手段３６によるリムずれ量ｄの算出動作が実行される。
【００２６】
リムずれ量算出手段３６によって算出されたリムずれ量ｄは、ＥＣＵ２０のインターフェース部２０Ｅを介して接続された不図示の外部装置、例えば、データロガーに供給され、データロガーに蓄積され、さまざまな評価に供される。
リムずれ量ｄのデータの形態は、デジタル信号であっても、あるいは、アナログ信号であってもよい。
【００２７】
本実施の形態では、輝度検出手段１４と、データテーブル手段２８と、タイヤ回転角算出手段３２とによってタイヤ２の回転角θを検出するタイヤ回転角検出手段が構成されている。言い換えると、前記タイヤ回転角検出手段によるタイヤ２の回転角θの検出は、タイヤ２の側面２Ｅにタイヤ２の周方向に沿って設けられ、周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部１２の画像の検出結果に基づいてなされる。
また、ロータリーエンコーダ１６およびリム回転角算出手段３２によってリム４Ｂの回転角φを検出するリム回転角検出手段が構成されている。
【００２８】
次に、リムずれ量測定装置１０の動作について図８、図９のフローチャートを参照して説明する。
まず、図８に示すように、リムずれ量測定装置１０によるタイヤ２の回転角θの検出を行うに先立って、予めデータテーブルを作成してデータテーブル手段２８に格納する処理を実行する。
なお、図１に示すように、予めタイヤ２はホイール４にリム組みされ、撮像部１４Ａおよびロータリーエンコーダ１６の取り付けがなされているものとする。
使用者は、タイヤ２の回転角θを実測できるようにタイヤ２がリム組みされたホイール４に分度器を取着する（ステップＳ１０）。
次に、使用者は、データ入力用の外部装置としてのパーソナルコンピュータをインターフェース部２０Ｅに接続する（ステップＳ１２）。
そして、使用者は、分度器を参照しつつホイール４を任意に定めた基準位置から例えば正方向に向かって所定角度、例えば５度回転させる毎に、前記パーソナルコンピュータを操作する。これにより、実測されたタイヤ２の回転角θは、前記パーソナルコンピュータを介してデータテーブル作成手段３０に供給される（ステップＳ１４）。
【００２９】
データテーブル作成手段３０は、前記の実測されたタイヤ２の回転角θを受け付ける毎に、該実測されたタイヤ２の回転角θと、そのとき輝度検出手段１４で検出された輝度Ｌとを対応付けたデータをデータテーブル手段２８に格納することで中間データテーブルを作成する（ステップＳ１６）。具体的には、中間データテーブルのタイヤ２の回転角θは、所定角度の整数倍となっており、本例では、タイヤ２の回転角θ＝０度、５度、１０度、１５度、２０度、２５度、３０度、……、３６０度と離散的な値となっている。
【００３０】
次に、データテーブル作成手段３０は、前記パーソナルコンピュータから供給される前記の実測されたタイヤ２の回転角θが３６０度に到達したか否かを判定する（ステップＳ１８）。
ステップＳ１８の判定結果が否定であれば、データテーブル作成手段３０はステップＳ１４に戻る。
ステップＳ１８の判定結果が肯定であれば、データテーブル作成手段３０は中間データテーブルの作成を終了する。
中間データテーブルでは、タイヤ２の回転角θが離散的な値、本例ではタイヤ２の回転角θが５度毎であるため、タイヤ２の回転角θの分解能が低いものに留まっている。
そこで、より分解能の高いタイヤ２の回転角θの検出を行うため、データテーブル作成手段３０は、中間データテーブルのタイヤ２の回転角θおよび輝度Ｌについて補間処理を行うことによりタイヤ２の回転角θおよび輝度Ｌの分解能をより高くした、例えば、タイヤ２の回転角θの分解能を１度としたデータテーブルを作成する（ステップＳ２０）。なお、前記の補間処理としては従来公知のさまざまな補間方法が使用可能である。
【００３１】
次に、補間されたタイヤ２の回転角θおよび輝度Ｌに基づいてタイヤ２の１回転分（回転角θの３６０度分）にわたってデータテーブルを作成する（ステップＳ２２）。
タイヤ２の１回転分に対応したデータテーブルが作成されたならば、データテーブルをデータテーブル手段２８に格納する（ステップＳ２４）。
ここで、データテーブルは、図７に示すように輝度Ｌとタイヤ２の回転角θとが関連付けられたデータとなっている。
以上でデータテーブルを作成してデータテーブル手段２８に格納する処理が終了する。
【００３２】
次に、図９を参照してリムずれ量測定装置１０によるリムずれ量の測定動作について説明する。
使用者が初期化スイッチ２６を操作することで、初期化信号がタイヤ角算出手段３２とリム回転角算出手段３４との双方に供給される（ステップＳ３０）。
【００３３】
リム回転角算出手段３４は、初期化信号を受け付けると、その時点で検出されたリム４Ｂの回転角φを０度にリセットして出力し、以後、０度を基準としてリム４Ｂの回転角φを算出して出力する（ステップＳ３２）。
一方、タイヤ角算出手段３２は、初期化信号を受け付けると、データテーブル手段２８のデータテーブルを参照し、輝度検出手段１４から供給される輝度Ｌと合致するデータテーブル上の輝度Ｌを特定する。そして、特定した輝度Ｌに対応するタイヤ２の回転角θをデータテーブルから特定し、この特定したタイヤ２の回転角θを０度にリセットし、以後、０度を基準としてタイヤ２の回転角θを算出して出力する（ステップＳ３４）。
【００３４】
車両６が走行してタイヤ２、リム４Ｂが回転すると、リム回転角算出手段３４はリム４Ｂの回転角φを算出し、タイヤ角算出手段３２はタイヤ２の回転角θを算出する（ステップＳ３６）。
【００３５】
次いで、リムずれ量算出手段３６は、リム回転角算出手段３４から出力されるリム４Ｂの回転角φの予め定められた角度単位φ毎に、タイヤ２の回転角θとリム４Ｅの回転角φの差分をリムずれ量ｄとして算出して出力し（ステップＳ３８）、ステップＳ３６に戻り同様の処理を繰り返して実行する。
なお、リムずれ量ｄの測定は、例えば、予め定められた走行速度において車両６を制動し、あるいは、予め定められた条件で車両６を発進させて行う。
【００３６】
以上説明したように本実施の形態によれば、タイヤ２の側面２Ｅにタイヤ２の周方向に沿って設けられ、周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部１２の画像の検出結果に基づいてタイヤ２の回転角θを検出し、このタイヤ２の回転角θとリム４Ｂの回転角φとの差分をリムずれ量ｄとして算出するようにした。
したがって、被検出部１２の画像の検出結果に基づいてタイヤ２の回転角θを検出するため、タイヤ２に接触する部材が不要となることから耐久性を確保しつつリムずれ量を安定して測定する上で有利となる。特に、実際にテストコースなどの路上を走行する車両においてリムずれ量ｄを測定する場合に有利となる。
また、本実施の形態では、リムずれ量算出手段によるリムずれ量ｄの算出は、リム回転角検出手段によって検出されるリム４Ｂの回転角φの予め定められた単位角度毎になされるようにした。
したがって、タイヤ２の回転速度の影響を受けることなくリムずれ量ｄを的確に得る上で有利となる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態に係るリムずれ測定装置１０は、被検出部１２の構成と、タイヤ回転角検出手段の構成とが第１の実施の形態と異なっている。
すなわち、第１の実施の形態では、タイヤ２の側面２Ｅに設けられる被検出部１２のマーク２０が単一であったが、第２の実施の形態では、図１０、図１１に示すように、被検出部１２が複数のマーク４０を含んで構成されている。なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材には同一の符号を付してその説明を省略し、あるいは、簡単に行う。
第２の実施の形態では、被検出部１２は、光の反射量がタイヤ２の周方向の一定の長さ毎に単調に増加あるいは減少する複数のマーク４０を含んで構成されている。
すなわち、図１０に示す例では、マーク４０は、濃淡が均一であり、外周と直交する方向の幅が外周に沿って単調に変化している。
また、図１１に示す例では、マーク４０は、外周の延在方向に沿って濃淡が単調に変化している。なお、図１１では、ハッチングによる描画の都合上、１つのマーク４０における濃淡が段階的に変化した状態で図示されているが、１つのマーク４０における濃淡は無段階に変化しているものとする。
また、被検出部１２は、反射量がタイヤ２の周方向の一定の長さ毎に単調に増加あるいは減少するマーク４０の部分で構成される変化部４２と、複数のマーク４０の境の箇所によって構成され、光の反射量が最小値から最大値に、あるいは、最大値から最小値に遷移する遷移部４４とで構成されている。
【００３８】
図１２は、タイヤ２の回転角θと、輝度検出手段１４によって検出された輝度Ｌとの関係を示す説明図である。
図１２は、タイヤ２を１回転させた場合に、タイヤ２を正方向（車両６が前進する方向）あるいは逆方向（車両６が後退する方向）に３６０度回転させた場合に、輝度検出手段１４によって検出される輝度Ｌを示している。
前述したように、被検出部１２は、反射量がタイヤ２の周方向の一定の長さ毎に単調に増加あるいは減少する変化部４２と、光の反射量が最小値から最大値に、あるいは、最大値から最小値に遷移する遷移部４４とで構成されている。
したがって、輝度Ｌとタイヤ２の回転角θとの関係を示す波形Ｓ０は、被検出部１２の変化部４２と遷移部４４とに対応した形状を呈している。
すなわち、波形Ｓ１は、傾斜部αと直線部βとからなる単位波形Ｗが繰り返されることで構成されている。
すなわち、傾斜部αは、タイヤ２の回転角θが増加するに従って輝度Ｌが最小値から単調に増加する部分である。
直線部βは、隣接する傾斜部αの最小値と傾斜部αの最大値とを結び輝度Ｌを示す縦軸と平行する部分である。
したがって、タイヤ２を正方向あるいは逆方向に回転させていくと、輝度Ｌは単位波形Ｗ１の繰り返しの波形として検出されることになる。
【００３９】
次に、図１４を参照してＥＣＵ２０の構成について説明する。
ＥＣＵ２０は、データテーブル手段２８と、データテーブル作成手段３０と、タイヤ角算出手段３２Ａと、リム回転角算出手段３４と、リムずれ量算出手段３６と、直近タイヤ角保持手段３８とを含んで構成されている。
第２の実施の形態におけるタイヤ角算出手段３２Ａは第１の実施の形態と異なる構成を有し、また、第２の実施の形態では、直近タイヤ角保持手段３８を新たに備えている。
データテーブル作成手段３０と、タイヤ角算出手段３２Ａと、リム回転角算出手段３４と、リムずれ量算出手段３６と、直近タイヤ角保持手段３８とは、ＣＰＵ２０Ａが前記制御プログラムを実行することにより実現されるものである。
【００４０】
データテーブル手段２８は、第１の実施の形態と同様に、タイヤ２の１回転にわたって実測された複数のタイヤ２の回転角θと、該複数のタイヤ２の回転角θのそれぞれに対応して輝度検出手段１４で検出された変位量とを対応付けたデータテーブルを記憶するものである。
このデータテーブルは、図１２に示すように輝度Ｌとタイヤ２の回転角θとが関連付けられたデータで構成される。
【００４１】
データテーブル作成手段３０と、リム回転角算出手段３４と、リムずれ量算出手段３６とは第１の実施の形態と同様の構成であるため説明を省略する。
【００４２】
タイヤ角算出手段３２Ａは、データテーブル手段２８のデータテーブルに基づいて、輝度検出手段１４で検出された輝度Ｌと、直近タイヤ角保持手段３８で保持される直近の（直前の）タイヤ２の回転角θ０とに基づいてタイヤ２の回転角θを算出するものであり、この点が第１の実施の形態のタイヤ角算出手段３２と相違している。
また、タイヤ角算出手段３２Ａが、初期化スイッチ２６の操作によって供給される初期化信号を受け付けることにより、タイヤ２の回転角θをいったん０度にリセットし、それ以後は０度を基準としてタイヤ２の回転角θの算出を行う点は第１の実施の形態と同様である。
【００４３】
直近タイヤ回転角保持手段３８は、タイヤ回転角算出手段３２Ａによって新たなタイヤの回転角θが算出される毎に、該タイヤの回転角θを直近のタイヤ回転角θ０として更新して保持するものである。
【００４４】
第２の実施の形態では、輝度検出手段１４と、データテーブル手段２８と、タイヤ回転角算出手段３２Ａと、直近タイヤ回転角保持手段３８とによってタイヤ２の回転角θを検出するタイヤ回転角検出手段が構成されている。
また、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、ロータリーエンコーダ１６およびリム回転角算出手段３２によってリム４Ｂの回転角φを検出するリム回転角検出手段が構成されている。
【００４５】
次に、第２の実施の形態のリムずれ量測定装置１０の動作について説明する。
データテーブル作成手段３０によるデータテーブルの作成処理およびデータテーブル手段２８への格納処理は、第１の実施の形態と同様であるため説明を省略する。
【００４６】
次に、リムずれ量測定装置１０によるタイヤ２の回転角θの検出動作について説明する。
使用者が初期化スイッチ２６を操作することで、初期化信号がタイヤ角算出手段３２Ａとリム回転角算出手段３４との双方に供給される（ステップＳ４０）。
【００４７】
リム回転角算出手段３４は、初期化信号を受け付けると、その時点で検出されたリム４Ｂの回転角φを０度にリセットして出力し、以後、０度を基準としてリム４Ｂの回転角φを算出して出力する（ステップＳ４２）。
【００４８】
一方、タイヤ角算出手段３２Ａは、初期化信号を受け付けると、データテーブル手段２８のデータテーブルを参照し、予め定められた値の回転角θ近傍で（例えば回転角θ＝０度近傍で）輝度検出手段１４から供給される輝度Ｌと合致するデータテーブル上の輝度Ｌを特定する。そして、特定した輝度Ｌに対応する回転角θを初期化用の仮の回転角θとしてデータテーブルから算出する（ステップＳ４４）。
なお、本発明では、リムずれ量ｄをリムの回転角φとタイヤの回転角θとの差分により求めていることから、リムの回転角φおよびタイヤの回転角θを絶対的な角度で算出する必要はない。そのため、リムの回転角φおよびタイヤの回転角θとして任意の角度位置を基準とした相対的な角度が得られればリムずれ量ｄを算出することができる。
したがって、ステップＳ４４において、「予め定められた値の回転角θ」は、０度以外の任意の角度であってもよい。
【００４９】
直近回転角保持手段３８は、ステップＳ４４で算出された初期化用の仮の回転角θを直近の回転角θ０として更新して保持する（ステップＳ４６）。
タイヤ角算出手段３２Ａは、ステップＳ４４で算出した初期化用の仮の回転角θを０度にリセットして出力し、以後、タイヤ角算出手段３２Ａは、０度を基準としてタイヤ２の回転角θを算出して出力する（ステップＳ４８）。
【００５０】
車両６が走行してタイヤ２、リム４Ｂが回転すると、リム回転角算出手段３４はリム４Ｂの回転角φを算出する（ステップＳ５０）。
タイヤ角算出手段３２Ａは、検出された輝度Ｌと、直近の回転角θ０とに基づいてデータテーブルを参照して現時点での回転角θを算出し、該算出した回転角θを出力する（ステップＳ５２）。
直近回転角保持手段３８は、算出された回転角θを直近の回転角θ０として更新して保持する（ステップＳ５４）。
【００５１】
次いで、リムずれ量算出手段３６は、リム回転角算出手段３４から出力されるリム４Ｂの回転角φの予め定められた角度単位φ毎に、タイヤ２の回転角θとリム４Ｅの回転角φの差分をリムずれ量ｄとして算出して出力し（ステップＳ５６）、ステップＳ５０に戻り同様の処理を繰り返して実行する。
【００５２】
タイヤ角算出手段３２Ａによる回転角θの算出動作について具体的に説明する。
タイヤ２が正方向あるいは逆方向に回転され、タイヤ２の回転角θが変化すると、輝度検出手段１４から供給される輝度Ｌは、図１２に示す波形Ｓ０に沿って増加し、あるいは、減少する。
本実施の形態では、タイヤ２が正方向に回転された場合、タイヤ２の回転角θが正の方向に変化することから、輝度Ｌは傾斜部αに沿って増加する方向に連続的に変化し、やがて輝度Ｌは最大値に至ると直線部βに沿って最小値に瞬間的に遷移し、再び輝度Ｌは傾斜部αに沿って増加する方向に連続的に変化する。
この場合、タイヤ２の正方向への回転が続く限り、輝度Ｌは上述のような変化を繰り返す。
これに対して、タイヤ２が逆方向に回転されると、タイヤ２の回転角θが負の方向に変化することから、輝度Ｌは傾斜部αに沿って減少する方向に連続的に変化し、やがて輝度Ｌは最小値に至ると直線部βに沿って最大値に瞬間的に遷移し、再び輝度Ｌは減少する方向に連続的に変化する。
この場合、タイヤ２の逆方向への回転が続く限り、輝度Ｌは上述のような変化を繰り返す。
上述のことを言い換えると、１つの傾斜部α上においては、タイヤ２の回転角θが増加すると輝度Ｌは増加し、タイヤ２の回転角θが減少すると輝度Ｌは減少する関係となる。
【００５３】
一方、図１２から明らかなように、同一の輝度Ｌに対して複数のタイヤ２の回転角θが対応することになるため、輝度Ｌが特定されただけでは真のタイヤ２の回転角θは特定されない。ここで真のタイヤ２の回転角θとは、０度から３６０度までの範囲の角度をいう。
そこで、本実施の形態では、タイヤ角算出手段３２Ａは、現在検出されている輝度Ｌが、データテーブル上の波形Ｓ０を構成する複数の傾斜部αのうち、どの傾斜部αに対応しているかを、直近のタイヤ２の回転角θ０に基づいて算出する。
そして、タイヤ角算出手段３２Ａは、波形Ｓ０のうちこの特定した傾斜部αを用いて、現在検出されている輝度Ｌに対応するタイヤ２の回転角θを真のタイヤ２の回転角θとして特定するようにしている。
また、本実施の形態では、上述したように、１つの傾斜部α上においては、タイヤ２の回転角θが増加すると輝度Ｌは連続的に増加し、タイヤ２の回転角θが減少すると輝度Ｌは連続的に減少する関係となる。
したがって、傾斜部αが特定されている限り、１つの輝度Ｌに２つ以上のタイヤ２の回転角θが対応するといったことがなく、輝度Ｌとタイヤ２の回転角θとが必ず一対一の関係となる。
そのため、輝度Ｌに基づいて真のタイヤ２の回転角θを的確に特定することができる。
【００５４】
なお、被検出部１２の各マーク４０は、光の反射量がタイヤ２の側面２Ｅの一定の長さ毎に単調に増加あるいは減少するが、光の反射率の変化の向きが図１０、図１１とは逆になった場合は、波形Ｓ０の傾斜部αと直線部βとの位置関係も図１２とは逆になり、具体的には図１３に示すような位置関係となる。
この場合は、１つの傾斜部α上においては、タイヤ２の回転角θが増加すると輝度Ｌは連続的に減少し、タイヤ２の回転角θが減少すると輝度Ｌは連続的に増大する関係となる。
したがって、傾斜部αが特定されている限り、１つの輝度Ｌに２つ以上のタイヤ２の回転角θが対応するといったことがなく、輝度Ｌとタイヤ２の回転角θとが必ず一対一の関係となることは、図１２の場合と同様である。
【００５５】
以上説明したように第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、被検出部１２の画像の検出結果に基づいてタイヤ２の回転角θを検出するようにしたため、耐久性を確保しつつリムずれ量を安定して測定する上で有利となる。
また、第１の実施の形態と同様に、リムずれ量算出手段によるリムずれ量ｄの算出は、リム回転角検出手段によって検出されるリム４Ｂの回転角φの予め定められた単位角度毎になされるようにしたので、タイヤ２の回転速度の影響を受けることなくリムずれ量ｄを的確に得る上で有利となる。
【符号の説明】
【００５６】
２……タイヤ、４……ホイール、４Ｂ……リム、１０……リムずれ測定装置、１２……被検出部、１４……輝度検出手段、２０……マーク、２２……粘着テープ、２８……データテーブル手段、３２、３２Ａ……タイヤ回転角算出手段、３４……リム回転角算出手段、３６……リムずれ量算出手段、３８……直近タイヤ回転角保持手段、Ｌ……輝度、θ……タイヤ２の回転角、θ０……直近のタイヤ２の回転角、φ……リム４Ｂの回転角、ｄ……リムずれ量。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールのリムにリム組みされたタイヤの前記リムに対するリムずれ量を測定するリムずれ測定装置であって、
前記リムの回転角を検出するリム回転角検出手段と、
前記タイヤの回転角を検出するタイヤ回転角検出手段と、
前記リムの回転角と前記タイヤの回転角との差分をリムずれ量として算出するリムずれ量算出手段とを備え、
前記タイヤ回転角検出手段によるタイヤの回転角の検出は、
前記タイヤの側面に前記タイヤの周方向に沿って設けられ、前記周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が前記周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部を撮像部で撮像し撮像された画像の検出結果に基づいてなされる、
ことを特徴とするリムずれ測定装置。
【請求項２】
前記被検出部は、前記光の反射量が前記タイヤの周方向の一周に沿って単調に増加あるいは減少する単一のマークを含んで構成され、
前記タイヤ回転角検出手段は、
予め定められた測定箇所において前記撮像部により前記被検出部を撮像した画像から濃淡画像を生成すると共に、前記濃淡画像のうち前記周方向に沿った一定幅の前記濃淡画像の領域である検出領域に該当する画像の輝度を検出する輝度検出手段と、
前記タイヤの１回転にわたって実測された複数のタイヤ回転角と、該複数のタイヤ回転角のそれぞれに対応して前記輝度検出手段で検出された輝度とを対応付けたデータテーブルを記憶するデータテーブル手段と、
前記データテーブルに基づいて前記輝度検出手段で検出された輝度から前記タイヤ回転角を算出するタイヤ回転角算出手段とを備える、
ことを特徴とする請求項１記載のリムずれ測定装置。
【請求項３】
前記マークは、濃淡が均一であり、前記タイヤの周方向と直交する方向の幅が前記外周に沿って単調に変化する、
ことを特徴とする請求項２記載の回転角検出装置。
【請求項４】
前記マークは、前記タイヤの周方向に沿って濃淡が単調に変化する、
ことを特徴とする請求項２記載の回転角検出装置。
【請求項５】
前記被検出部は、前記光の反射量が前記タイヤの周方向の一定の長さ毎に単調に増加あるいは減少する複数のマークを含んで構成され、
前記タイヤ回転角検出手段は、
予め定められた測定箇所において前記撮像部により前記被検出部を撮像した画像から濃淡画像を生成すると共に、前記濃淡画像のうち前記周方向に沿った一定幅の前記濃淡画像の領域である検出領域に該当する画像の輝度を検出する輝度検出手段と、
前記タイヤの１回転にわたって実測された複数のタイヤ回転角と、該複数のタイヤ回転角のそれぞれに対応して前記輝度検出手段で検出された輝度とを対応付けたデータテーブルを記憶するデータテーブル手段と、
前記データテーブルに基づいて前記輝度検出手段で検出された輝度から前記タイヤ回転角を算出するタイヤ回転角算出手段と、
前記タイヤ回転角算出手段によって新たなタイヤ回転角が算出される毎に、該タイヤ回転角を直近のタイヤ回転角として更新して保持する直近タイヤ回転角保持手段とを備え、
前記タイヤ回転角算出手段による前記タイヤ回転角の算出は、前記輝度検出手段で検出された輝度と、前記直近のタイヤ回転角とに基づいてなされる、
ことを特徴とする請求項１記載のリムずれ測定装置。
【請求項６】
前記マークは、濃淡が均一であり、前記タイヤの周方向と直交する方向の幅が前記外周に沿って単調に変化する、
ことを特徴とする請求項５記載の回転角検出装置。
【請求項７】
前記マークは、前記タイヤの周方向に沿って濃淡が単調に変化する、
ことを特徴とする請求項５記載の回転角検出装置。
【請求項８】
前記複数のマークの境の箇所は、前記光の反射量が最小値から最大値に、あるいは、最大値から最小値に遷移する遷移部として形成されている、
請求項５乃至７に何れか１項記載の回転角検出装置。
【請求項９】
前記リムずれ量算出手段による前記リムずれ量の算出は、前記リム回転角検出手段によって検出される前記リムの回転角の予め定められた単位角度毎になされる、
ことを特徴とする請求項１乃至８に何れか１項記載のリムずれ測定装置。
【請求項１０】
前記リム回転角検出手段は、
前記ホイールに連結された車軸の回転量に比例した数のパルスを検出信号として出力する回転角センサと、
前記検出信号に基づいて前記リム回転角を算出するリム回転角算出手段とを備える、
ことを特徴とする請求項１乃至９に何れか１項記載のリムずれ測定装置。
【請求項１１】
前記タイヤの側面の周方向全周に帯状の粘着テープが粘着され、
前記被検出部は、前記粘着テープの表面に形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至１０に何れか１項記載のリムずれ測定装置。
【請求項１２】
ホイールのリムにリム組みされたタイヤの前記リムに対するリムずれ量を測定するリムずれ測定方法であって、
前記タイヤの側面に前記タイヤの周方向に沿って、前記周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が前記周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部を設け、
前記リムの回転角を検出するリム回転角検出ステップと、
前記タイヤの回転角を検出するタイヤ回転角検出ステップと、
前記リムの回転角と前記タイヤの回転角との差分をリムずれ量として算出するリムずれ量算出ステップとを含み、
前記タイヤ回転角検出ステップによるタイヤの回転角の検出は、前記被検出部を撮像部で撮像し撮像された画像の検出結果に基づいてなされる、
ことを特徴とするリムずれ測定方法。
【請求項１】
ホイールのリムにリム組みされたタイヤの前記リムに対するリムずれ量を測定するリムずれ測定装置であって、
前記リムの回転角を検出するリム回転角検出手段と、
前記タイヤの回転角を検出するタイヤ回転角検出手段と、
前記リムの回転角と前記タイヤの回転角との差分をリムずれ量として算出するリムずれ量算出手段とを備え、
前記タイヤ回転角検出手段によるタイヤの回転角の検出は、
前記タイヤの側面に前記タイヤの周方向に沿って設けられ、前記周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が前記周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部を撮像部で撮像し撮像された画像の検出結果に基づいてなされる、
ことを特徴とするリムずれ測定装置。
【請求項２】
前記被検出部は、前記光の反射量が前記タイヤの周方向の一周に沿って単調に増加あるいは減少する単一のマークを含んで構成され、
前記タイヤ回転角検出手段は、
予め定められた測定箇所において前記撮像部により前記被検出部を撮像した画像から濃淡画像を生成すると共に、前記濃淡画像のうち前記周方向に沿った一定幅の前記濃淡画像の領域である検出領域に該当する画像の輝度を検出する輝度検出手段と、
前記タイヤの１回転にわたって実測された複数のタイヤ回転角と、該複数のタイヤ回転角のそれぞれに対応して前記輝度検出手段で検出された輝度とを対応付けたデータテーブルを記憶するデータテーブル手段と、
前記データテーブルに基づいて前記輝度検出手段で検出された輝度から前記タイヤ回転角を算出するタイヤ回転角算出手段とを備える、
ことを特徴とする請求項１記載のリムずれ測定装置。
【請求項３】
前記マークは、濃淡が均一であり、前記タイヤの周方向と直交する方向の幅が前記外周に沿って単調に変化する、
ことを特徴とする請求項２記載の回転角検出装置。
【請求項４】
前記マークは、前記タイヤの周方向に沿って濃淡が単調に変化する、
ことを特徴とする請求項２記載の回転角検出装置。
【請求項５】
前記被検出部は、前記光の反射量が前記タイヤの周方向の一定の長さ毎に単調に増加あるいは減少する複数のマークを含んで構成され、
前記タイヤ回転角検出手段は、
予め定められた測定箇所において前記撮像部により前記被検出部を撮像した画像から濃淡画像を生成すると共に、前記濃淡画像のうち前記周方向に沿った一定幅の前記濃淡画像の領域である検出領域に該当する画像の輝度を検出する輝度検出手段と、
前記タイヤの１回転にわたって実測された複数のタイヤ回転角と、該複数のタイヤ回転角のそれぞれに対応して前記輝度検出手段で検出された輝度とを対応付けたデータテーブルを記憶するデータテーブル手段と、
前記データテーブルに基づいて前記輝度検出手段で検出された輝度から前記タイヤ回転角を算出するタイヤ回転角算出手段と、
前記タイヤ回転角算出手段によって新たなタイヤ回転角が算出される毎に、該タイヤ回転角を直近のタイヤ回転角として更新して保持する直近タイヤ回転角保持手段とを備え、
前記タイヤ回転角算出手段による前記タイヤ回転角の算出は、前記輝度検出手段で検出された輝度と、前記直近のタイヤ回転角とに基づいてなされる、
ことを特徴とする請求項１記載のリムずれ測定装置。
【請求項６】
前記マークは、濃淡が均一であり、前記タイヤの周方向と直交する方向の幅が前記外周に沿って単調に変化する、
ことを特徴とする請求項５記載の回転角検出装置。
【請求項７】
前記マークは、前記タイヤの周方向に沿って濃淡が単調に変化する、
ことを特徴とする請求項５記載の回転角検出装置。
【請求項８】
前記複数のマークの境の箇所は、前記光の反射量が最小値から最大値に、あるいは、最大値から最小値に遷移する遷移部として形成されている、
請求項５乃至７に何れか１項記載の回転角検出装置。
【請求項９】
前記リムずれ量算出手段による前記リムずれ量の算出は、前記リム回転角検出手段によって検出される前記リムの回転角の予め定められた単位角度毎になされる、
ことを特徴とする請求項１乃至８に何れか１項記載のリムずれ測定装置。
【請求項１０】
前記リム回転角検出手段は、
前記ホイールに連結された車軸の回転量に比例した数のパルスを検出信号として出力する回転角センサと、
前記検出信号に基づいて前記リム回転角を算出するリム回転角算出手段とを備える、
ことを特徴とする請求項１乃至９に何れか１項記載のリムずれ測定装置。
【請求項１１】
前記タイヤの側面の周方向全周に帯状の粘着テープが粘着され、
前記被検出部は、前記粘着テープの表面に形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至１０に何れか１項記載のリムずれ測定装置。
【請求項１２】
ホイールのリムにリム組みされたタイヤの前記リムに対するリムずれ量を測定するリムずれ測定方法であって、
前記タイヤの側面に前記タイヤの周方向に沿って、前記周方向に沿った一定の長さの領域の光の反射量が前記周方向に沿って単調に増加または減少する被検出部を設け、
前記リムの回転角を検出するリム回転角検出ステップと、
前記タイヤの回転角を検出するタイヤ回転角検出ステップと、
前記リムの回転角と前記タイヤの回転角との差分をリムずれ量として算出するリムずれ量算出ステップとを含み、
前記タイヤ回転角検出ステップによるタイヤの回転角の検出は、前記被検出部を撮像部で撮像し撮像された画像の検出結果に基づいてなされる、
ことを特徴とするリムずれ測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−７３０４８（Ｐ２０１２−７３０４８Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１６３７９（Ｐ２０１０−２１６３７９）
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
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