JP2015059922A - Analysis method of grounding surface of tire, prediction method of property of tire, and program - Google Patents
Analysis method of grounding surface of tire, prediction method of property of tire, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015059922A JP2015059922A JP2013195955A JP2013195955A JP2015059922A JP 2015059922 A JP2015059922 A JP 2015059922A JP 2013195955 A JP2013195955 A JP 2013195955A JP 2013195955 A JP2013195955 A JP 2013195955A JP 2015059922 A JP2015059922 A JP 2015059922A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tire
- image
- contact surface
- block
- actual
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Tires In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、タイヤの接地面の解析方法、タイヤ特性予測方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a tire contact surface analysis method, a tire characteristic prediction method, and a program.
従来より、タイヤの接地面は、タイヤのウェット性能、磨耗性能、ドライ操縦性安定性能等に影響を与える点で、重要な要素である。例えば、トレッドパターンの周方向主溝の溝面積比率は、ウェット性能のうちハイドロプレーニングの発生速度に大きな影響を与える。また、トレッド部のトレッドパターンの形状によって定まるトレッド部のブロック剛性は、制駆動特性やコーナリング特性に大きな影響を与える。
このように、タイヤの接地面におけるトレッドパターンの特徴量は、タイヤ性能に大きな影響を与えることから、接地面の画像を取得して画像を解析することは重要である。
Conventionally, the ground contact surface of a tire has been an important factor in that it affects the wet performance, wear performance, and dry maneuverability stability performance of the tire. For example, the groove area ratio of the circumferential main grooves of the tread pattern greatly affects the hydroplaning generation speed of the wet performance. Further, the block rigidity of the tread portion determined by the shape of the tread pattern of the tread portion has a great influence on the braking / driving characteristics and cornering characteristics.
As described above, since the feature amount of the tread pattern on the tire contact surface has a great influence on the tire performance, it is important to acquire an image of the contact surface and analyze the image.
例えば、タイヤの接地解析を短い時間で行うことができる解析方法が知られている(特許文献1)。
具体的には、タイヤの接地画像から、直交して配列された複数の画素からなり、タイヤの接地部に相当する画素に第1の画素値が設定されタイヤの非接地部に相当する画素に第2の画素値が設定された二値化画像を生成する。生成した二値化画像を複数の列に区画し、各列に含まれる画素について第1の画素値の画素に挟まれた第2の画素値の画素を抽出し、抽出された画素について第2の画素値を第1の画素値に変換する。さらに変換後の二値化画像を複数の行に区画し、各行に含まれる画素について第1の画素値の画素に挟まれた第2の画素値の画素を抽出し、抽出された画素について第2の画素値を第1の画素値に変換する。これにより、短い時間で、タイヤの接地面画像から、タイヤの接地面内の実接地領域から、実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を求めることができる。
For example, an analysis method capable of performing a tire ground contact analysis in a short time is known (Patent Document 1).
Specifically, from a tire ground contact image, a plurality of pixels arranged orthogonally, a first pixel value is set in a pixel corresponding to a tire ground contact portion, and a pixel corresponding to a tire non-ground contact portion. A binarized image in which the second pixel value is set is generated. The generated binarized image is partitioned into a plurality of columns, a pixel having a second pixel value sandwiched between pixels having a first pixel value is extracted from the pixels included in each column, and a second pixel is extracted from the extracted pixels. Are converted into first pixel values. Furthermore, the binarized image after conversion is divided into a plurality of rows, pixels of the second pixel value sandwiched between the pixels of the first pixel value are extracted from the pixels included in each row, and the extracted pixels are 2 pixel values are converted into first pixel values. Thereby, in a short time, from the ground contact surface image of the tire, it is possible to obtain the total ground contact region including the groove region of the tire tread portion in addition to the actual ground contact region from the actual ground contact region in the tire ground contact surface. .
上述の公知の解析手法では、総接地領域を実接地領域から求めることができるが、実接地領域におけるトレッド部のブロック剛性の情報を算出することはできない。さらに、接地面内のトレッド部のブロック剛性の情報を接地面画像から算出する方法は知られていない。 In the known analysis method described above, the total ground contact area can be obtained from the actual ground contact area, but it is not possible to calculate the block stiffness information of the tread portion in the actual ground contact area. Furthermore, there is no known method for calculating the block stiffness information of the tread portion in the ground plane from the ground plane image.
そこで、本発明は、タイヤの接地面の解析を、接地面画像を用いて行うとき、短時間に接地面内のトレッド部の有するブロック剛性の情報を算出することができるタイヤの接地面の解析方法及びプログラム、さらには、接地面の解析結果を用いたタイヤ特性予測方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an analysis of a tire contact surface that can calculate the block rigidity information of the tread portion in the contact surface in a short time when the analysis of the contact surface of the tire is performed using the contact surface image. It is an object of the present invention to provide a method and program, and further a tire characteristic prediction method using an analysis result of a contact surface.
本発明の一つの態様は、タイヤの接地面の解析方法である。当該解析方法は、
(a)タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像を取得するステップと、
(b)取得した前記接地面画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、前記実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を決定するステップと、
(c)前記総接地領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記実接地領域を特定することにより、前記タイヤのトレッド部のブロック剛性の情報を算出するステップと、を有する。
One aspect of the present invention is a method for analyzing a contact surface of a tire. The analysis method is
(A) obtaining a contact surface image that is a digital image of the contact surface of the tire;
(B) Using the acquired contact surface image as an analysis target image, from the actual contact region representing the contact portion of the tread portion of the analysis target image, in addition to the actual contact region, the groove region of the tread portion of the tire Determining a total ground contact area including;
(C) Blocking the tread portion of the tire by identifying the actual ground contact area using a plurality of straight lines formed by pixel rows extending linearly in the pixel arrangement direction of the analysis target image in the total ground contact area. Calculating rigidity information.
その際、前記(a)のステップでは、前記タイヤの接地面画像の画素配列方向を、前記タイヤのタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に一致させ、
前記(c)のステップでは、複数の前記直線のうち前記実接地領域を通り、前記溝の部分で分断される線分及び前記実接地領域の縁から縁まで延びる線分の平均長さを、ブロックのブロック長として用いて前記ブロック剛性の情報を算出する、ことが好ましい。
At that time, in the step (a), the pixel arrangement direction of the tire contact surface image is matched with the tire circumferential direction and the tire width direction of the tire,
In the step (c), an average length of a line segment that passes through the actual grounding region among the plurality of straight lines and is divided by the groove portion and a line segment that extends from edge to edge of the actual grounding region, It is preferable to calculate the block rigidity information using the block length.
あるいは、前記(a)のステップでは、前記接地面画像を予め定めた角度ずつ回転した複数の回転画像を得、
前記(c)のステップでは、複数の前記直線のうち前記実接地領域を通り、前記溝の部分で分断される線分及び前記実接地領域の縁から縁まで延びる線分の平均長さを、ブロック剛性のブロック長として用いて前記複数の回転画像それぞれにおける前記画素配列方向のブロック剛性の情報を算出することにより、前記タイヤのトレッド部のブロック剛性の方向依存性を評価する、ことも好ましい。
Alternatively, in the step (a), a plurality of rotated images obtained by rotating the ground plane image by a predetermined angle are obtained,
In the step (c), an average length of a line segment that passes through the actual grounding region among the plurality of straight lines and is divided by the groove portion and a line segment that extends from edge to edge of the actual grounding region, It is also preferable to evaluate the direction dependency of the block stiffness of the tread portion of the tire by calculating the block stiffness information in the pixel arrangement direction in each of the plurality of rotation images using the block stiffness as the block length.
前記平均長さは、前記線分の長さの二乗平均の平方根である、ことが好ましい。 The average length is preferably a square root of a root mean square of the length of the line segment.
前記平均長さは、前記画素配列方向の互いに直交する2つの方向の長さを含む、ことが好ましい。 The average length preferably includes lengths in two directions orthogonal to each other in the pixel array direction.
また、本発明の他の一態様は、タイヤの接地面の解析結果を用いてタイヤの特性を予測するタイヤ特性予測方法である。当該方法は、
(d)タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像を取得するステップと、
(e)取得した前記接地面画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、前記実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を決定するステップと、
(f)前記総接地領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記実接地領域を特定することにより、前記タイヤのトレッド部のタイヤ周方向のブロック剛性とタイヤ幅方向のブロック剛性の比を算出するステップと、
(g)路面に対するスリップ率をタイヤに与えたときタイヤの回転軸に作用する力をシミュレーションにより算出する解析タイヤモデルで前記力を予測算出するために、算出した前記ブロック剛性の比を用いるステップと、を有する。
Another aspect of the present invention is a tire characteristic prediction method for predicting a tire characteristic using an analysis result of a tire contact surface. The method is
(D) obtaining a contact surface image that is a digital image of the contact surface of the tire;
(E) Using the acquired contact surface image as an analysis target image, from the actual contact region representing the contact portion of the tread portion of the analysis target image, in addition to the actual contact region, the groove region of the tire tread portion Determining a total ground contact area including;
(F) In the total ground contact area, by specifying the actual ground contact area using a plurality of straight lines configured by pixel rows extending linearly in the pixel arrangement direction of the analysis target image, the tire of the tread portion of the tire Calculating a ratio of block stiffness in the circumferential direction and block stiffness in the tire width direction;
(G) using the calculated block stiffness ratio to predict and calculate the force with an analysis tire model that calculates the force acting on the rotation axis of the tire by simulation when a slip ratio with respect to the road surface is given to the tire; Have.
また、本発明のさらに他の一態様は、タイヤの接地面の解析をコンピュータに実行させるプログラムである。当該プログラムは、
(h)タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像をコンピュータに取得させ、コンピュータのメモリに記憶させる手順と、
(i)取得した前記接地面画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、前記実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域をコンピュータに決定させる手順と、
(j)前記総接地領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記実接地領域を特定することにより、前記タイヤのトレッド部のブロック剛性の情報をコンピュータに算出させる手順と、を有する。
Yet another embodiment of the present invention is a program that causes a computer to execute analysis of a ground contact surface of a tire. The program is
(H) a procedure for causing a computer to acquire a contact surface image, which is a digital image of a tire contact surface, and storing the image in a computer memory;
(I) Using the acquired contact surface image as an analysis target image, from the actual contact region representing the contact portion of the tread portion of the analysis target image, in addition to the actual contact region, the groove region of the tire tread portion A procedure for the computer to determine the total ground contact area,
(J) In the total ground contact area, the actual ground contact area is specified by using a plurality of straight lines formed by pixel rows extending linearly in the pixel arrangement direction of the analysis target image, thereby to block the tread portion of the tire. And causing the computer to calculate rigidity information.
上述の態様によれば、タイヤの接地面の解析を、接地面画像を用いて行うとき、短時間に接地面内のトレッド部の有するブロック剛性の情報を算出することができる。さらに、このブロック剛性の情報を用いて、タイヤ特性を予測することができる。 According to the above-described aspect, when analyzing the contact surface of the tire using the contact surface image, it is possible to calculate information on the block rigidity of the tread portion in the contact surface in a short time. Furthermore, tire characteristics can be predicted using this block stiffness information.
以下、本発明のタイヤの接地面の解析方法、タイヤ特性予測方法及びプログラムの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a tire contact surface analysis method, a tire characteristic prediction method, and a program according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態)
図1は、タイヤの接地面の解析方法を実行するタイヤの接地面解析装置10の構成を示す図である。
接地面解析装置10が実行するタイヤの接地面の解析方法は、まず、
(a)タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像を取得する。
(b)次に、取得した接地面画像を解析対象画像として用いて、解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を決定する。
(c)次に、総接地領域において、解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて実接地領域を特定することにより、タイヤのトレッド部のブロック剛性の情報を算出する。この時、複数の前記直線は、前記直線の延在方向と直交する方向に並ぶそれぞれの画素を通る直線である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a tire contact
The tire contact surface analysis method executed by the contact
(A) A ground plane image, which is a digital image of a tire ground plane, is acquired.
(B) Next, using the acquired contact surface image as an analysis target image, from the actual contact region representing the contact portion of the tread portion of the analysis target image, in addition to the actual contact region, the groove region of the tread portion of the tire Determine the total ground area included.
(C) Next, in the total ground contact area, the block contact rigidity of the tread portion of the tire is determined by specifying the actual ground contact area using a plurality of straight lines formed by pixel rows extending linearly in the pixel arrangement direction of the analysis target image. Information is calculated. At this time, the plurality of straight lines are straight lines passing through the respective pixels arranged in a direction orthogonal to the extending direction of the straight lines.
具体的には、接地面解析装置10は、トレッドパターン付きタイヤ100の接地面画像を撮影し、タイヤ100のトレッドパターンの接地面画像をデジタル画像として取得する撮影装置12と、このタイヤの接地面画像をデジタル画像に画像処理を施して接地面の解析を行う画像処理装置14とを有する。画像処理装置14には、撮影装置12、ディスプレイ16、プリンタ18、及び、キーボード、マウスなどの公知の入力デバイス20が、画像処理装置14のデータ入出力部22を介して接続されている。
Specifically, the contact
撮影装置12は、タイヤ100を所定の負荷荷重で支持する透明性を有する強化ガラスからなる支持基板34と、この支持基板34上に載置した厚紙、紙、その他の適切なシート状媒体36と、支持基板34の下方に配置されたカメラ38とを有する。カメラ38は、例えば、デジタルカメラであり、被写体の画像を、例えば、8ビットのデジタル画像データとして取得できる。このカメラ38は、画像処理装置14に接続されている。
The photographing
撮影装置12においては、カメラ38側から照明光を当てて、支持基板34およびシート状媒体36を介して、支持基板34におけるタイヤ100の接地面を撮影する。カメラ38で得られるデジタル画像データにおいて、タイヤの接地圧力が高い部分ほど画素の信号値が高く、ディスプレイ16に明るく表示される。したがって、溝に該当する部分は、暗く画面表示される。
In the photographing
接地面解析装置10において、タイヤ100の接地面画像を取得する方法は、上記撮影装置12を用いた方法に限定されるものではない。例えば、墨、または朱肉等の転写材をタイヤ100のトレッド部に予め塗布して、紙等の被転写材に転写して、タイヤ100の接地面を得、この被転写材に転写されたタイヤ100の接地面をカメラ38で撮影して、タイヤ100の接地面画像を取得してもよい。
また、カメラ38にてタイヤの接地面画像を取得する場合、タイヤ100のトレッド部の回転方向であるタイヤ100のタイヤ周方向が、得られる接地面画像の2つの画素配列方向のうち一方の画素配列方向に一致するように取得し、タイヤ100のタイヤ幅方向を2つの画素配列方向のうち他方の画素配列方向に一致するように取得することが好ましい。
In the contact
Further, when a tire contact surface image is acquired by the
ディスプレイ16は、画像処理装置14で得られた各種画像を表示するものであり、必要に応じて画像処理条件をマウス、キーボード等の入力デバイス20を用いて入力するための入力指示画面を表示する。このディスプレイ16には、液晶表示装置等、公知の画像表示装置を用いることができる。プリンタ18は、ディスプレイ16に表示される各種画像等を紙などの記録媒体にプリントとして出力する。
The
画像処理装置14は、CPU24と、RAMやROM等のメモリ26とを有するコンピュータにより構成される。メモリ26には、本実施形態の接地面の解析を実行するプログラムが記録されている。このプログラムが呼び出されて起動することにより、後述する画像取得部28、総接地領域決定部30、及び接地面評価部32がコンピュータ内に形成される。すなわち、画像取得部28、総接地領域決定部30、及び接地面評価部32は、プログラムが起動することにより形成されるソフトウェアモジュールである。したがって、画像取得部28、総接地領域決定部30、及び接地面評価部32の演算機能は、CPU24が実質的に司る。
The
撮影装置12は、カメラ38で取得した接地面の画像を画像処理装置14に送り、データ入出力部22を通してメモリ26に供給される。メモリ26は、供給された画像を接地面画像として記憶する。
The
画像取得部28は、カメラ38から供給された、タイヤ100の接地面の画像を表すデジタル画像データについて統計処理を用いて閾値を設定し、デジタル画像データを二値の画像データに変換する処理を行って、二値化画像データを生成する。また、画像取得部28は、メモリ26に二値画像データを送り、二値画像データはメモリ26に記憶される。
具体的には、画像取得部28は、カメラ38から供給されるデジタル画像データについて、階調を横軸とした輝度頻度分布を算出し、この輝度頻度分布を微分(差分)して分布を求め、この分布から、タイヤの接地部と背景の部分(非接地部)とをわける輝度値を設定する。この輝度値を閾値として二値化処理が行われる。これにより、二値化画像データが得られる。この二値化画像データにより表される二値化画像は、直交する行方向と列方向に複数の画素が配列されてなる。本実施形態においては、二値化画像データについて、タイヤ100の接地する部分を、例えば、信号値1(第1の画素値)、他の背景部分、すなわち、非接地部を信号値0(第2の画素値)とする。さらに、二値化画像データに基づいて、例えば、信号値1を黒い画素(以下、黒画素という)とし、信号値0を白い画素(以下、白画素という)とする。
これにより、ディスプレイ16に、タイヤ100が実際に接地している接地部分が黒、非接地部分が白となった二値化画像として表示される。この二値化画像は、タイヤ100のトレッド部が実際に地面(支持基板)に接地する接地部分を表す実接地領域である。
図2(a)は、画像取得部28で得られる二値化する前の画像の一例を示す。
図2(b)は、図2(a)に示す画像から得られる二値化した実接地領域の画像の一例を示す。
The
Specifically, the
As a result, the
FIG. 2A shows an example of an image before binarization obtained by the
FIG. 2B shows an example of a binarized real ground area image obtained from the image shown in FIG.
総接地領域決定部30は、画像取得部28で得られた二値化画像から、実接地領域の他にトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を決定する。具体的には、総接地領域決定部30は、二値化画像に対して、画素配列方向の1つに並ぶ第1の走査列毎に、白画素と黒画素との位置情報に基づいて、黒画素に挟まれる白画素を抽出する。さらに黒画素に挟まれた白画素の配列長さ(ランレングス)の情報を取得する。
次に、各第1の走査列について抽出された白画素の配列長さを、予め設定されている長さと比較し、白画素の配列長さが短ければ、その白画素を黒画素に変更する。なお、タイヤの接地面以外の領域は、黒画素がないため白画素は変換されない。
The total ground contact
Next, the arrangement length of the white pixels extracted for each first scan row is compared with a preset length. If the arrangement length of the white pixels is short, the white pixel is changed to a black pixel. . In the area other than the ground contact surface of the tire, white pixels are not converted because there are no black pixels.
さらに、第1の走査列の延在方向に対して直交する方向に延材する各第2の走査列毎に、白画素と黒画素との位置情報に基づいて、黒画素に挟まれる白画素を抽出する。さらに、黒画素に挟まれた白画素の配列長さの情報を取得する。次に、各第2の走査列について抽出された白画素の配列長さを、予め設定されている長さと比較し、白画素の配列長さが短ければ、その白画素を黒画素に変更する。これにより、実接地領域の他にトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域が決定される。この総接地領域の画像データがメモリ26に記録される。図2(c)は、図2(b)に示される実接地領域の画像から上述した処理により決定される総接地領域の画像の一例を示す。
このような処理は、本出願人により出願された特許出願(特願2008−302613号、特開2010−127762号公報)の明細書に詳細に記載されている。
Further, a white pixel sandwiched between black pixels for each second scan row extending in a direction perpendicular to the extending direction of the first scan row based on positional information of the white pixel and the black pixel. To extract. Furthermore, information on the array length of white pixels sandwiched between black pixels is acquired. Next, the arrangement length of the white pixels extracted for each second scan row is compared with a preset length, and if the arrangement length of the white pixels is short, the white pixel is changed to a black pixel. . Thereby, in addition to the actual grounding region, the total grounding region including the region of the tread groove is determined. The image data of the total ground area is recorded in the memory 26. FIG. 2C shows an example of an image of the total ground contact area determined by the above-described processing from the image of the actual ground contact area shown in FIG.
Such processing is described in detail in the specifications of patent applications (Japanese Patent Application Nos. 2008-302613 and 2010-127762) filed by the present applicant.
接地面評価部32は、決定された総接地領域において、上述の二値化画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて実接地領域の部分を特定することにより、タイヤのトレッド部のブロック剛性の情報を算出する。具体的には、接地面評価部32は、ブロック剛性の情報を算出し、タイヤ周方向のブロック剛性とタイヤ幅方向のブロック剛性の比を算出する。
In the determined total ground area, the ground
図3(a)は実接地領域の部分を特定するために用いるタイヤ周方向に延びる複数の直線を説明する図である。図3(b)は実接地領域の部分を特定するために用いるタイヤ幅方向に延びる複数の直線を説明する図である。図3(a),(b)では、直線を画素列の中心を通る細い直線で示している。このような直線群は、2つの画素配列方向のそれぞれにおいて、隣接する画素が実接地領域の部分に在るか否かを調べることにより直線を設定することができる。具体的には、設定される直線は、画像中のそれぞれの画素を通る画素列で構成された複数の直線のうち、実接地領域を通り、溝の部分で分断される線分及び実接地領域の縁から縁まで延びる線分である。溝の部分は、総接地領域から実接地領域を差し引いた部分であるので、総接地領域及び実接地領域が定まることにより、溝の部分は一意的に特定される。このような直線は、総接地領域内の直線であって、実接地領域を通る直線であって、直線の延在方向と直交する方向に隣接する画素毎に設定される。このような直線の長さの情報を用いて、接地面評価部32は、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向のブロック剛性のそれぞれをトレッドゴムのヤング率で割って得られるブロック剛性の形状因子をブロック剛性の情報として下記式にしたがって求める。図4はブロックの形状を説明する図である。例えば、図4に示すように、幅がbで、接地面の平均長さがaであり、ブロックの高さがtであるブロックにおいて、平均長さがaの辺の方向に力を加えたときのブロック剛性は、下記式で表される。Eはトレッドゴムのヤング率である。
ブロック剛性=E/{4t3/(a3b)+3t/(a・b)}
したがって、ブロックの単位面積当たりのブロック剛性は、下記式で表される。
単位面積当たりのブロック剛性=E/(4t3/a2+3t)
同様に、幅bの辺の方向に力を加えたときの単位面積当たりのブロック剛性は、下記式で表される。
単位面積当たりのブロック剛性=E/(4t3/b2+3t}
したがて、ブロック剛性の形状因子Fは、上記単位面積当たりのブロック剛性をヤング率Eで割ることにより下記式(1),(2)が得られる。
・平均長さがaの辺の方向に力を加えた場合、
F=1/(4t3/a2+3t) (1)
・幅bの辺の方向に力を加えた場合、
F=1/(4t3/b2+3t) (2)
また、後述するように、上述し平均長さがaの辺の方向をタイヤ周方向としてaを求めてタイヤ周方向の形状因子を求め、さらに、幅bの辺の方向をタイヤ幅方向としてbを求めてタイヤ幅方向の形状因子を求め、この2つの形状因子の比を求めることにより、タイヤ周方向のブロック剛性とタイヤ幅方向のブロック剛性の比を求めることもできる。この点は後述する。
FIG. 3A is a view for explaining a plurality of straight lines extending in the tire circumferential direction used for specifying the portion of the actual ground contact area. FIG. 3B is a view for explaining a plurality of straight lines extending in the tire width direction used for specifying the portion of the actual ground contact area. 3A and 3B, the straight line is shown as a thin straight line passing through the center of the pixel column. Such a straight line group can set a straight line by examining whether or not adjacent pixels are in the actual ground region in each of the two pixel arrangement directions. Specifically, a straight line to be set is a line segment and an actual grounding area that are divided by a groove portion through a real grounding area among a plurality of straight lines configured by pixel rows passing through respective pixels in the image. Is a line segment extending from edge to edge. Since the groove portion is a portion obtained by subtracting the actual ground region from the total ground region, the groove portion is uniquely specified when the total ground region and the actual ground region are determined. Such a straight line is a straight line within the total grounding area, and is a straight line passing through the actual grounding area, and is set for each pixel adjacent in a direction orthogonal to the extending direction of the straight line. Using such straight line length information, the contact
Block rigidity = E / {4t 3 / (a 3 b) + 3t / (a · b)}
Therefore, the block rigidity per unit area of the block is expressed by the following equation.
Block rigidity per unit area = E / (4t 3 / a 2 + 3t)
Similarly, the block rigidity per unit area when a force is applied in the direction of the side of the width b is expressed by the following equation.
Block rigidity per unit area = E / (4t 3 / b 2 + 3t}
Therefore, the following formulas (1) and (2) are obtained by dividing the block rigidity per unit area by the Young's modulus E as the block rigidity form factor F.
・ When a force is applied in the direction of the side whose average length is a,
F = 1 / (4t 3 / a 2 + 3t) (1)
・ When force is applied in the direction of the side of width b
F = 1 / (4t 3 / b 2 + 3t) (2)
Further, as will be described later, the shape factor in the tire circumferential direction is obtained by obtaining a with the direction of the side having the average length of a described above as the tire circumferential direction, and further, the direction of the side of the width b is designated as b with the tire width direction. By obtaining the shape factor in the tire width direction and obtaining the ratio of the two shape factors, the ratio of the block stiffness in the tire circumferential direction to the block stiffness in the tire width direction can be obtained. This point will be described later.
このように、接地面評価部32は、実接地領域を特定するために用いる複数の直線のうち実接地領域を通り、溝の部分で分断される線分及び実接地領域の縁から縁まで延びる線分の平均長さを、ブロックのブロック長として用いてブロック剛性の形状因子Fを算出することが好ましい。この場合、上述の平均長さは、線分の長さの二乗平均の平方根であることが好ましい。二乗平均とは、各線分の長さの二乗の平均値である。長さの短い線分の寄与はブロック剛性にとって小さいため、線分の長さの二乗平均の平方根を平均長さとして用いることはブロック剛性の情報を算出する点で有効である。また、上述した形状因子Fでは、力を加える方向のブロックの長さa,bが、a2,b2の形で形状因子Fに影響を与えるので、線分の長さの二乗平均を用いることがブロック剛性の情報を算出する点で有効である。また、平均長さは、画素配列方向の互いに直交する2つの方向の長さを含むことが、2方向のブロック剛性の情報を同時に求めることができるので好ましい。
In this way, the ground contact
図5(a)〜(c)は、ブロックの変形を説明する図である。
上記式で規定されるブロック剛性の形状因子Fは、図5(a)に示すせん断変形と、図5(b)に示す曲げ変形とが組み合わさった、図5(c)に示す全変形である。上記式(1)は、図5(a)及び図5(b)の変形形態を組み合わせた図5(c)に示す全変形によって規定されるブロック剛性の形状因子Fの算出式である。
FIGS. 5A to 5C are diagrams for explaining block deformation.
The form factor F of the block rigidity defined by the above formula is the total deformation shown in FIG. 5 (c), which is a combination of the shear deformation shown in FIG. 5 (a) and the bending deformation shown in FIG. 5 (b). is there. The above formula (1) is a formula for calculating the form factor F of the block stiffness defined by the total deformation shown in FIG. 5C, which is a combination of the deformation modes of FIG. 5A and FIG. 5B.
このようにして求めた平均ブロック長及びブロック剛性の比の例が、図6(a)〜(c)に示されている。ブロック剛性の比は、タイヤ周方向の形状因子Fをタイヤ幅方向の形状因子で割って得ることができる。
図6(a)は、タイヤサイズ195/65R15、空気圧230kPa,負荷荷重4.50kNにおけるタイヤの接地面画像の例を示す図である。図6(a)の例では、平均ブロック長は、タイヤ周方向に関して19.3mm、タイヤ幅方向に関して19.5mmである。平均ブロック長は、上記線分の長さの二乗平均の平方根の長さである。このようなブロック長のブロックの形状Saが図示されている。そして、上記平均ブロック長のそれぞれの値を上述の式(1),(2)に代入して得られた形状因子Fから求められるブロック剛性の比(=タイヤ周方向のブロック剛性/タイヤ幅方向のブロック剛性の比)の値は、40.997(t=7mm)であることが示されている。
図6(b)は、タイヤサイズ245/40R18、空気圧230kPa,負荷荷重3.92kNにおけるタイヤの接地面画像の例を示す図である。図6(b)の例では、平均ブロック長は、タイヤ周方向に関して53.0mm、タイヤ幅方向に関して21.5mmである。このようなブロック長のブロックの形状Sbが図示されている。そして、上記平均ブロック長の値と上述の式(1),(2)を用いて得られたブロック剛性の比の値は1.116(t=7mm)であることが示されている。
図6(c)は、タイヤサイズ195/65R15、空気圧230kPa,負荷荷重4.50kNにおけるタイヤの接地面画像の例を示す図である。図6(c)の例では、平均ブロック長は、タイヤ周方向に関して105.1mm、タイヤ幅方向に関して19.4mmである。このようなブロック長のブロックの形状Scが図示されている。そして、上記平均ブロック長の値と上述の式(1),(2)を用いて得られたブロック剛性の比の値は1.167(t=7mm)であることが示されている。
接地面評価部32は、図6(a)〜(c)に示すような情報をディスプレイ16に表示するために、ディスプレイ16にデータを供給する。
Examples of the ratio of the average block length and the block rigidity thus obtained are shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c). The ratio of block rigidity can be obtained by dividing the shape factor F in the tire circumferential direction by the shape factor in the tire width direction.
FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a tire contact surface image at a tire size of 195 / 65R15, an air pressure of 230 kPa, and a load load of 4.50 kN. In the example of FIG. 6A, the average block length is 19.3 mm in the tire circumferential direction and 19.5 mm in the tire width direction. The average block length is the length of the square root of the root mean square of the length of the line segment. A block shape Sa of such a block length is shown. Then, the ratio of block stiffness obtained from the shape factor F obtained by substituting the respective values of the average block length into the above formulas (1) and (2) (= block stiffness in the tire circumferential direction / tire width direction) The value of the block rigidity ratio) is shown to be 40.997 (t = 7 mm).
FIG. 6B is a diagram showing an example of a tire contact surface image at a tire size of 245 / 40R18, an air pressure of 230 kPa, and a load load of 3.92 kN. In the example of FIG. 6B, the average block length is 53.0 mm in the tire circumferential direction and 21.5 mm in the tire width direction. A block shape Sb of such a block length is shown. Then, it is shown that the value of the ratio of the block rigidity obtained by using the above average block length value and the above formulas (1) and (2) is 1.116 (t = 7 mm).
FIG. 6C is a diagram illustrating an example of a tire contact surface image at a tire size of 195 / 65R15, an air pressure of 230 kPa, and a load load of 4.50 kN. In the example of FIG. 6C, the average block length is 105.1 mm in the tire circumferential direction and 19.4 mm in the tire width direction. A block shape Sc having such a block length is illustrated. Then, it is shown that the value of the ratio of the block rigidity obtained by using the above average block length value and the above formulas (1) and (2) is 1.167 (t = 7 mm).
The ground
このように接地面評価部32で求められたブロック剛性の特徴量を用いて、接地面評価部32は、例えばトレッドパターンがドライ操縦安定性に優れたトレッドパターンであるか、あるいは、制駆動特性に優れたトレッドパターンであるかといった評価を行う。このような評価は、求められた特徴量と、ドライ操縦安定性の指標であるコーナリングパワーの値や制駆動特性の指標である制駆動スティフネスの値等の評価情報との間の対応関係を予め作成しておき、求められた特徴量を用いることによりトレッドパターンのブロック剛性の評価、例えば、トレッドパターンは、ドライ操縦安定性に特に優れたブロックを有する、といった評価をすることができる。
In this way, using the feature value of the block rigidity obtained by the contact
本実施形態では、コンピュータ上でプログラムを起動させて画像取得部28、総接地領域決定部30、及び接地面評価部32の各処理を機能させる。このようなプログラムは、以下のような手順を含む。すなわち、
(h)タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像をコンピュータに取得させ、コンピュータのメモリ26に記憶させる手順と、
(i)取得した接地面画像を解析対象画像として用いて、解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、この実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝を含んだ総接地領域をコンピュータに決定させる手順と、
(j)総接地領域において、解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて実接地領域を特定することにより、タイヤのトレッド部のブロック剛性の情報をコンピュータに算出させる手順。
このようなプログラムは、ネットワークやCD−ROMやDVD等の記録媒体により頒布あるいは譲渡される。
In this embodiment, a program is started on a computer, and each process of the
(H) a procedure for causing a computer to acquire a ground plane image, which is a digital image of a tire ground plane, and storing the image in a memory 26 of the computer;
(I) Using the acquired contact surface image as an analysis target image, from the actual contact region representing the contact portion of the tread portion of the analysis target image, the total contact including the tire tread groove in addition to the actual contact region A procedure to let the computer determine the area;
(J) In the total ground contact area, by specifying a real ground contact area using a plurality of straight lines composed of pixel rows extending linearly in the pixel arrangement direction of the analysis target image, block rigidity information of the tread portion of the tire is obtained. A procedure that causes a computer to calculate.
Such a program is distributed or transferred via a network, a recording medium such as a CD-ROM or a DVD.
(変形例1)
上述の実施形態では、画像取得部28が接地面画像を取得するとき、タイヤの接地面画像の2つの画素配列方向が、タイヤ100のタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に一致するように接地面画像は取得される。そして、この接地面画像を用いてタイヤ周方向のブロック剛性の情報及びタイヤ幅方向のブロック剛性の情報を算出する。しかし、変形例1では、画像取得部28で得た接地面画像をさらに、予め定めた角度ずつ回転処理して複数の回転画像を得、この回転画像それぞれを接地面の解析対象画像として用いて、任意の設定した方向におけるブロック剛性の方向依存性を求め、評価する。任意の設定した方向には、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向を含んだ全周の方向(360度の方向)が含まれる。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, when the
具体的には、画像取得部28は、接地面画像を予め定めた角度ずつ回転処理した複数の回転画像を得る。
接地面評価部32は、実接地領域を特定するために用いる複数の直線のうち実接地領域を通り、溝の部分で分断される線分及び実接地領域の縁から縁まで延びる線分の平均長さを、ブロックのブロック長として用いて複数の回転画像それぞれにおける画素配列方向のブロック剛性の情報(形状因子F)を算出する。これにより、回転画像それぞれにおける画素配列方向は、設定された方向の範囲でタイヤ周方向あるいはタイヤ幅方向に対して方向がずれているので、算出されるブロック剛性の情報(形状因子)は、設定された方向におけるブロック剛性の情報(形状因子)となっている。このブロック剛性の情報を用いて接地面評価部32は、タイヤのトレッド部のブロック剛性の方向依存性を評価する。ブロック剛性は、タイヤ周方向あるいはタイヤ幅方向においてブロック剛性の値が大きくても、タイヤ周方向あるいはタイヤ幅方向から少し外れた方向においてブロック剛性の値が急激に低下するといった場合もあり、制動特性やコーナリング特性に影響を与える。このため、ブロック剛性の方向依存性を求め、ブロック剛性の方向依存性が強いか弱いかを評価することは好ましい。
Specifically, the
The ground contact
(ブロック剛性の比の利用法)
このようにして得られたブロック剛性の比は、例えば以下のように利用することもできる。図7はブロック剛性の比の利用の一例を説明する図である。上述したタイヤ周方向とタイヤ幅方向のブロック剛性の比は、予め評価されたコーナリングスティフネスKyとともに用いて、制駆動スティフネスKxを算出するために用いられる。
コーナリングスティフネスKyとは、転動中のタイヤに微小なスリップ角αがついて横力Fyが発生したとき、Ky=Fy/tanαであらわされる量である。このKyは、単位接地面積当たりのタイヤ幅方向のトレッドゴムの弾性定数Cyを用いてKy=Cy×(w・l2/2)と表される。ここで、wは、タイヤの接地面の幅(タイヤ接地面のタイヤ幅方向の平均長さ)であり、lは、タイヤの接地長(タイヤ接地面のタイヤ周方向の平均長さ)である。
また同様に、走行中のタイヤに微小なスリップ率Sがタイヤ周方向に加えられて前後力Fxが発生したとき、制駆動スティフネスKxが、Kx=Fx/Sで表される。このKxは、単位接地面積当たりのタイヤ周方向のトレッドゴムの弾性定数Cxを用いてKx=Cx×(w・l2/2)と表される。この弾性定数の比Cx/Cyは、図6(a)〜(c)に示すようなタイヤ周方向のブロック剛性とタイヤ幅方向のブロック剛性の比に相当する。したがって、このブロック剛性の比が求められれば、ブロック剛性の比を弾性定数の比Cx/Cyとして、予め評価されたコーナリングスティフネスKyを用いて、制駆動時のタイヤ回転軸に作用する力、すなわち制駆動時の前後力を算出することができる。
(Use of block stiffness ratio)
The ratio of the block rigidity thus obtained can be used as follows, for example. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of use of the block stiffness ratio. The ratio of the block stiffness in the tire circumferential direction and the tire width direction described above is used together with the cornering stiffness Ky evaluated in advance to calculate the braking / driving stiffness Kx.
The cornering stiffness Ky is an amount expressed by Ky = Fy / tan α when a lateral force Fy is generated with a small slip angle α on a rolling tire. The Ky is expressed as Ky = Cy × (w ·
Similarly, when a small slip ratio S is applied to the running tire in the tire circumferential direction and the longitudinal force Fx is generated, the braking / driving stiffness Kx is expressed by Kx = Fx / S. The Kx is expressed as Kx = Cx × (w ·
図8は、タイヤ解析モデルの例を説明する図である。タイヤ解析モデルは、図8に示すように、剛体の円筒部材にサイドウォールのばね特性を表す複数のばね要素を有するサイドウォールモデルM1と、これらのバネ要素に接続された弾性リング体からなるベルトモデルM2と、この弾性リング体の表面に接続されトレッド部のブロック剛性を再現したばね要素を有するトレッドモデルM3とを含むモデルを数式で表したタイヤ力学モデルである。このようなタイヤ解析モデルは、公知のモデルが用いられ、例えば、本出願人の出願した公開公報である特開2005−88832号公報に記載されるタイヤ力学モデルが挙げられる。
上述したコーナリングスティフネスKyについての記述式Ky=Cy×(w・l2/2)は、トレッドモデルM3のみの変形を考慮した「剛輪系」と呼ばれるものに相当する。しかし、実際にタイヤのコーナリング試験を行うとき、サイドウォールモデルM1、ベルトモデルM2及びトレッドモデルM3の全ての変形の産物として横力FyとセルフアライニングトルクMzが計測される。上記タイヤ力学モデルを用いて、コーナリング試験の計測データを解析することにより、「剛輪系」におけるコーナリングスティフネスKy=Cy×(w・l2/2)を求めることができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a tire analysis model. As shown in FIG. 8, the tire analysis model includes a sidewall model M 1 having a plurality of spring elements representing the spring characteristics of the sidewalls on a rigid cylindrical member, and an elastic ring body connected to these spring elements. a belt model M 2, a tire dynamic model representing a model including a tread model M 3 having reproduced spring element block rigidity of the connected tread portion on the surface of the elastic ring in the formula. As such a tire analysis model, a publicly known model is used, and examples thereof include a tire dynamic model described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-88832, which is a published publication filed by the present applicant.
Description of cornering stiffness Ky described above formulas Ky = Cy × (w ·
こうして求められた「剛輪系」におけるコーナリングスティフネスKy=Cy×(w・l2/2)と、比Cx/Cyに相当する、タイヤ周方向のブロック剛性とタイヤ幅方向のブロック剛性の比を用いて制駆動スティフネスKx=Ky×(ブロック剛性の比)が求められる。
A cornering stiffness Ky = Cy × (w ·
上述したようなブロック剛性の比をタイヤ特性の予測に用いる場合、以下のようなステップが実行される。
(d)タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像を取得する。
(e)取得した前記接地面画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、前記実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を決定する。
(f)前記総接地領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記実接地領域を特定することにより、前記タイヤのトレッド部のタイヤ周方向のブロック剛性とタイヤ幅方向のブロック剛性の比を算出する。
(g)コーナリング試験の試験データから求められる「剛輪系」のコーナリングスティフネスKyを用いて、制駆動スティフネスKxを求めるために、算出したタイヤ周方向のブロック剛性とタイヤ幅方向のブロック剛性の比が用いられる。求めた制駆動スティフネスKxは、路面に対するスリップ率をタイヤに与えたときタイヤの回転軸に作用する前後力をシミュレーションにより算出するタイヤ解析モデルで前後力を予測算出する。
When the block stiffness ratio as described above is used for prediction of tire characteristics, the following steps are executed.
(D) Obtaining a contact surface image that is a digital image of the contact surface of the tire.
(E) Using the acquired contact surface image as an analysis target image, from the actual contact region representing the contact portion of the tread portion of the analysis target image, in addition to the actual contact region, the groove region of the tire tread portion Determine the total ground area included.
(F) In the total ground contact area, by specifying the actual ground contact area using a plurality of straight lines configured by pixel rows extending linearly in the pixel arrangement direction of the analysis target image, the tire of the tread portion of the tire The ratio of block stiffness in the circumferential direction and block stiffness in the tire width direction is calculated.
(G) The ratio of the block stiffness in the tire circumferential direction to the block stiffness in the tire width direction to obtain the braking / driving stiffness Kx using the cornering stiffness Ky of the “rigid wheel system” obtained from the test data of the cornering test. Is used. The obtained braking / driving stiffness Kx predicts and calculates the longitudinal force by a tire analysis model that calculates the longitudinal force acting on the rotation axis of the tire when a slip ratio with respect to the road surface is given to the tire.
図9(a),(b)は、本実施形態の方法で求めたブロック剛性の比の有効性を示す図である。図9(a)のプロットグラフは、コーナリング試験の計測データを用いて求めた「剛輪系」のコーナリングスティフネスKyから、ブロック剛性の比を用いて求めた制駆動スティフネスKxの値(グラフの縦軸)と、実際に計測した制駆動スティフネスKx(グラフの横軸)の値の一致度を示す図である。図9(b)の横軸は、図9(a)と同じであるが、図9(b)の縦軸は、ブロック剛性の比を1としたときの制駆動スティフネスKx、すなわち、コーナリングスティフネスKyの値を制駆動スティフネスKxの値としたものである。
図9(a),(b)のプロットは、タイヤ幅145〜245のサイズの乗用車用タイヤの例である。
図9(a),(b)の比較からわかるように、本実施形態の方法で求めたブロック剛性の比を用いて制駆動スティフネスKxを求める方法は、実際に計測した制駆動スティフネスKxによく近似していることがわかる。
FIGS. 9A and 9B are diagrams showing the effectiveness of the block rigidity ratio obtained by the method of the present embodiment. The plot graph of FIG. 9 (a) shows the value of braking / driving stiffness Kx obtained by using the ratio of block stiffness from the cornering stiffness Ky of the “rigid ring system” obtained using the measurement data of the cornering test (the vertical axis of the graph). It is a figure which shows the coincidence degree of the value of braking / driving stiffness Kx (horizontal axis of a graph) actually measured. The horizontal axis of FIG. 9B is the same as FIG. 9A, but the vertical axis of FIG. 9B is the braking / driving stiffness Kx when the block stiffness ratio is 1, that is, the cornering stiffness. The value of Ky is the value of braking / driving stiffness Kx.
Plots in FIGS. 9A and 9B are examples of passenger car tires having a tire width of 145 to 245. FIG.
As can be seen from the comparison between FIGS. 9A and 9B, the method of obtaining the braking / driving stiffness Kx using the ratio of the block stiffness obtained by the method of the present embodiment is well suited to the actually measured braking / driving stiffness Kx. It can be seen that they are approximate.
なお、上述したように、コーナリングの試験データである横力Fy、セルフアライニングトルクMzからコーナリングスティフネスKyを求め、さらに、ブロック剛性の比を用いて制駆動スティフネスKxを求め、この制駆動スティフネスKxをタイヤ解析モデルに用いて前後力Fxを算出する第1の方法の他に、制駆動の試験データである前後力Fxから制駆動スティフネスKxを求め、さらに、ブロック剛性の比を用いてコーナリングスティフネスKyを求め、このコーナリングスティフネスKyをタイヤ解析モデルに用いて横力Fy、セルフアライニングトルクMzを算出する第2の方法もあることを説明したが、第1の方法を用いることがより好ましい。制駆動の試験データは、コーナリングの試験データに比べて精度高く得られないため、精度の高いコーナリングの試験データを用いて、コーナリングスティフネスKyの値を求める第1の方法が好ましい。 As described above, the cornering stiffness Ky is obtained from the lateral force Fy and the self-aligning torque Mz as the cornering test data, and the braking / driving stiffness Kx is obtained by using the ratio of the block stiffness. In addition to the first method for calculating the longitudinal force Fx using the tire analysis model, the braking / driving stiffness Kx is obtained from the longitudinal force Fx, which is the braking / driving test data, and the cornering stiffness is calculated using the block stiffness ratio. It has been described that there is a second method for obtaining Ky and calculating the lateral force Fy and the self-aligning torque Mz using the cornering stiffness Ky as a tire analysis model, but it is more preferable to use the first method. Since the braking / driving test data cannot be obtained with higher accuracy than the cornering test data, the first method of obtaining the cornering stiffness Ky using the highly accurate cornering test data is preferable.
以上のように、本実施形態の接地面評価部32が、総接地領域において、解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された複数の直線を用いて実接地領域を特定することにより、タイヤのトレッド部のブロック剛性の情報である形状因子を算出する。このため、短時間に接地面内のトレッド部の有するブロック剛性の情報である形状因子を算出することができる。
As described above, the ground-
以上、本発明のタイヤの接地面の解析方法、タイヤ特性予測方法及びプログラムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 The tire contact surface analysis method, tire characteristic prediction method, and program according to the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. Of course, you may make changes.
10 接地面解析装置
12 撮影装置
14 画像処理装置
16 ディスプレイ
18 プリンタ
20 入力デバイス
22 データ入出力部
24 CPU
26 メモリ
28 画像取得部
30 総接地領域決定部
32 接地面評価部
34 支持板
36 シート状媒体
38 カメラ
DESCRIPTION OF
26
Claims (7)
(a)タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像を取得するステップと、
(b)取得した前記接地面画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、前記実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を決定するステップと、
(c)前記総接地領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記実接地領域を特定することにより、前記タイヤのトレッド部のブロック剛性の情報を算出するステップと、を有することを特徴とする接地面の解析方法。 A method for analyzing a tire contact surface,
(A) obtaining a contact surface image that is a digital image of the contact surface of the tire;
(B) Using the acquired contact surface image as an analysis target image, from the actual contact region representing the contact portion of the tread portion of the analysis target image, in addition to the actual contact region, the groove region of the tread portion of the tire Determining a total ground contact area including;
(C) Blocking the tread portion of the tire by identifying the actual ground contact area using a plurality of straight lines formed by pixel rows extending linearly in the pixel arrangement direction of the analysis target image in the total ground contact area. And a step of calculating rigidity information.
前記(c)のステップでは、複数の前記直線のうち前記実接地領域を通り、前記溝の部分で分断される線分及び前記実接地領域の縁から縁まで延びる線分の平均長さを、ブロックのブロック長として用いて前記ブロック剛性の情報を算出する、請求項1に記載の接地面の解析方法。 In the step (a), the pixel arrangement direction of the tire contact surface image is matched with the tire circumferential direction and the tire width direction of the tire,
In the step (c), an average length of a line segment that passes through the actual grounding region among the plurality of straight lines and is divided by the groove portion and a line segment that extends from edge to edge of the actual grounding region, The ground plane analysis method according to claim 1, wherein the block rigidity information is calculated using the block length as a block length.
前記(c)のステップでは、複数の前記直線のうち前記実接地領域を通り、前記溝の部分で分断される線分及び前記実接地領域の縁から縁まで延びる線分の平均長さを、ブロックのブロック長として用いて前記複数の回転画像それぞれにおける前記画素配列方向のブロック剛性の情報を算出することにより、前記タイヤのトレッド部のブロック剛性の方向依存性を評価する、請求項1に記載の接地面の解析方法。 In the step (a), a plurality of rotated images obtained by rotating the ground plane image by a predetermined angle are obtained,
In the step (c), an average length of a line segment that passes through the actual grounding region among the plurality of straight lines and is divided by the groove portion and a line segment that extends from edge to edge of the actual grounding region, The direction dependency of the block stiffness of the tread portion of the tire is evaluated by calculating block stiffness information in the pixel arrangement direction in each of the plurality of rotation images using the block length of the block. Method of analyzing the ground contact surface.
(d)タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像を取得するステップと、
(e)取得した前記接地面画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、前記実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を決定するステップと、
(f)前記総接地領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記実接地領域を特定することにより、前記タイヤのトレッド部のタイヤ周方向のブロック剛性とタイヤ幅方向のブロック剛性の比を算出するステップと、
(g)路面に対するスリップ率をタイヤに与えたときタイヤの回転軸に作用する力をシミュレーションにより算出する解析タイヤモデルで前記力を予測算出するために、算出した前記ブロック剛性の比を用いるステップと、を有するタイヤ特性予測方法。 A tire characteristic prediction method for predicting a tire characteristic using an analysis result of a tire contact surface,
(D) obtaining a contact surface image that is a digital image of the contact surface of the tire;
(E) Using the acquired contact surface image as an analysis target image, from the actual contact region representing the contact portion of the tread portion of the analysis target image, in addition to the actual contact region, the groove region of the tire tread portion Determining a total ground contact area including;
(F) In the total ground contact area, by specifying the actual ground contact area using a plurality of straight lines configured by pixel rows extending linearly in the pixel arrangement direction of the analysis target image, the tire of the tread portion of the tire Calculating a ratio of block stiffness in the circumferential direction and block stiffness in the tire width direction;
(G) using the calculated block stiffness ratio to predict and calculate the force with an analysis tire model that calculates the force acting on the rotation axis of the tire by simulation when a slip ratio with respect to the road surface is given to the tire; The tire characteristic prediction method which has these.
(h)タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像をコンピュータに取得させ、コンピュータのメモリに記憶させる手順と、
(i)取得した前記接地面画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、前記実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域をコンピュータに決定させる手順と、
(j)前記総接地領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記実接地領域を特定することにより、前記タイヤのトレッド部のブロック剛性の情報をコンピュータに算出させる手順と、を有することを特徴とするプログラム。 A program for causing a computer to perform analysis of a tire contact surface,
(H) a procedure for causing a computer to acquire a contact surface image, which is a digital image of a tire contact surface, and storing the image in a computer memory;
(I) Using the acquired contact surface image as an analysis target image, from the actual contact region representing the contact portion of the tread portion of the analysis target image, in addition to the actual contact region, the groove region of the tire tread portion A procedure for the computer to determine the total ground contact area,
(J) In the total ground contact area, the actual ground contact area is specified by using a plurality of straight lines formed by pixel rows extending linearly in the pixel arrangement direction of the analysis target image, thereby to block the tread portion of the tire. A program for causing a computer to calculate rigidity information.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013195955A JP2015059922A (en) | 2013-09-20 | 2013-09-20 | Analysis method of grounding surface of tire, prediction method of property of tire, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013195955A JP2015059922A (en) | 2013-09-20 | 2013-09-20 | Analysis method of grounding surface of tire, prediction method of property of tire, and program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015059922A true JP2015059922A (en) | 2015-03-30 |
Family
ID=52817559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013195955A Pending JP2015059922A (en) | 2013-09-20 | 2013-09-20 | Analysis method of grounding surface of tire, prediction method of property of tire, and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015059922A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017129491A (en) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 横浜ゴム株式会社 | Device, system, and method for tire tread analysis |
JP2017129492A (en) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 横浜ゴム株式会社 | Device, system, and method for tire tread analysis |
JP7462480B2 (en) | 2020-06-16 | 2024-04-05 | Toyo Tire株式会社 | Tire performance prediction model learning method, tire performance prediction method, system, and program |
-
2013
- 2013-09-20 JP JP2013195955A patent/JP2015059922A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017129491A (en) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 横浜ゴム株式会社 | Device, system, and method for tire tread analysis |
JP2017129492A (en) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 横浜ゴム株式会社 | Device, system, and method for tire tread analysis |
JP7462480B2 (en) | 2020-06-16 | 2024-04-05 | Toyo Tire株式会社 | Tire performance prediction model learning method, tire performance prediction method, system, and program |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8037744B2 (en) | Method for measuring deformation of tire tread | |
US9052257B2 (en) | Method of testing rubber wear, and method, device and program of calculating rubber index of tire using method of testing rubber wear | |
KR101108250B1 (en) | Measuring apparatus for tire wear | |
JP2015059888A (en) | Analysis method of grounding surface of tire, analysis method of tread pattern, and program | |
JP6514620B2 (en) | Tire contact surface measurement method | |
JP6035141B2 (en) | Evaluation method for cracks in crosslinked rubber | |
JP5625376B2 (en) | Wear resistance performance evaluation apparatus, wear resistance performance evaluation method, and computer program for wear resistance performance evaluation | |
JPH05196557A (en) | Method and device for imaging tyre grounding patch | |
JP6665550B2 (en) | Tire contact surface analysis device, tire contact surface analysis system, and tire contact surface analysis method | |
JP2015059922A (en) | Analysis method of grounding surface of tire, prediction method of property of tire, and program | |
CN103649995A (en) | Method for determining elements in relief on the surface of a tyre | |
JP2019211223A (en) | Image processing device, overload detection device, overload detection system and program | |
JP7428870B2 (en) | Tire wear degree estimation device, tire wear degree learning device, tire wear degree estimation method, learned model generation method and program | |
JP6575373B2 (en) | Tire contact surface analysis device, tire contact surface analysis system, and tire contact surface analysis method | |
JP5386949B2 (en) | Tire contact analysis device, tire contact analysis method, and tire contact analysis program | |
JP4840261B2 (en) | Rim displacement measuring apparatus and rim displacement measuring method | |
JP4322642B2 (en) | Tire contact image analysis method, tire contact image analysis apparatus, and tire contact image analysis program | |
US20220082460A1 (en) | Stress analysis device for moving body | |
US20140297224A1 (en) | Data processing method of tire shape inspecting device | |
JP6665549B2 (en) | Tire contact surface analysis device, tire contact surface analysis system, and tire contact surface analysis method | |
JP2008256619A (en) | Tire testing device and method | |
JP2016136108A (en) | Rigidity measurement method of side wall of tyre | |
JP4322652B2 (en) | Tire contact image analysis method, tire contact image analysis apparatus, and tire contact image analysis program | |
JP6394223B2 (en) | Tire condition evaluation system and tire condition evaluation method | |
JP2007216895A (en) | Behavior simulation device for tire tread rubber and test method for tire tread rubber |