JP5885804B1 - タイヤユニフォミティ試験機における荷重推定モデルの作成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】タイヤユニフォミティの計測に必要なタイヤ荷重が正確且つ短時間に得られる荷重推定モデルを作成することができる方法を提供すること。【解決手段】回転する回転ドラム２に押しつけられたタイヤ８に加わる荷重を計測することでタイヤ８のユニフォミティを測定するタイヤ試験装置１において、回転ドラム２に対するタイヤ８の押付位置とタイヤ８に加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する際に、タイヤ試験装置１で既にユニフォミティが測定されたタイヤについて、当該測定で得られた情報を当該タイヤの特性値ごとに保持する保持ステップと、荷重推定モデルを作成するために用いる公称モデルを、タイヤ８の特性値に応じて、保持ステップで保持した情報から取得する取得ステップと、取得した公称モデルに基づいて、タイヤ８に対する押付位置とタイヤ８に加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する作成ステップとを有する。【選択図】図２
Description
本発明は、タイヤユニフォミティ試験機において、タイヤに対する回転ドラムの押し付け位置とタイヤに発生するタイヤ荷重との関係を表現する荷重推定モデルの作成方法に関する。
従来より、製品上がりのタイヤに対してはタイヤユニフォミティ（タイヤの均一性）などを計測して良否を判定するタイヤ試験が行われている。例えば、乗用車用のタイヤについてタイヤ試験を行う場合であれば、特許文献１などに示されるような試験装置を用いて以下のような手順でタイヤユニフォミティの計測が行われる。
すなわち、特許文献１のタイヤ試験装置は、検査ラインの上流から流れてきたタイヤを上下に分割されたリムで挟み込み、タイヤを短時間で膨らまして上下リム間に固定する。その後、タイヤの内圧をテスト圧にし、テスト圧に保持されたタイヤに回転ドラムを押し付けて正転乃至は逆転させ、タイヤユニフォミティを計測する。
すなわち、特許文献１のタイヤ試験装置は、検査ラインの上流から流れてきたタイヤを上下に分割されたリムで挟み込み、タイヤを短時間で膨らまして上下リム間に固定する。その後、タイヤの内圧をテスト圧にし、テスト圧に保持されたタイヤに回転ドラムを押し付けて正転乃至は逆転させ、タイヤユニフォミティを計測する。
このようにしてタイヤユニフォミティを測定する際には、回転ドラムの押付位置と当該押付位置で発生するタイヤ荷重（押付荷重）の間の関係を正確に把握し、タイヤに対して目標の押付荷重（つまり、目標のタイヤ荷重）を正確に発生させることが必要となる。そのために、回転ドラムの押付位置と発生するタイヤ荷重との間に存在する関係を用いてタイヤ試験装置を制御し、タイヤユニフォミティの計測を実施するようにしている。
例えば、特許文献２では、回転ドラムの押付位置と当該押付位置で発生するタイヤ荷重とが線形的に変化すると仮定したときのバネ定数を用いてタイヤ試験装置を制御している。つまり、特許文献２では、押付位置と発生するタイヤ荷重との関係を予め測定し、測定された値からバネ定数を算出し、算出されたバネ定数が一定であるものとしてタイヤ荷重（押付荷重）を制御する方法が記載されている。
ところで、タイヤユニフォミティを正確に測定するためには、タイヤの種類別に所定の目標押付荷重となるように回転ドラムを押圧する必要がある。そこで、特許文献２に開示の押圧荷重設定方法は、バネ定数が一定であるとしてタイヤに対する回転ドラムの押付位置からタイヤ荷重を算出する構成となっている。つまり、特許文献２では、目標押付荷重を得るための方法として、目標押付荷重に到達するまでに測った押付位置の変位と押付荷重のフィードバック値の変化量から算出したバネ定数に基づいて計測中のタイヤ荷重を求め、タイヤの押付位置を制御している。
しかし、計測中のタイヤのバネ定数（真のバネ定数という）は外乱成分による影響を受けて変動しやすいので、計算で得られたバネ定数は、真のバネ定数と必ずしも一致せず、真のバネ定数に対して誤差を含む可能性がある。そのため、特許文献２の方法では、このような誤差を含みうる不正確なバネ定数を用いるため、タイヤユニフォミティの計測に必要なタイヤ荷重を正確にタイヤに加えることが困難である。
また、特許文献２は、バネ定数に影響を及ぼす因子として、回転ドラムの押付位置しか考慮していない。しかし実際には、バネ定数に影響を及ぼす因子として、回転ドラムの押付位置だけではなくタイヤに流入する空気の圧力なども考慮しなくてはならない。従って、仮にタイヤ内の空気圧が所定の圧力（テスト圧）からずれている場合も、バネ定数を正確に求めることが困難であり、タイヤユニフォミティの計測に必要なタイヤ荷重を正確にタイヤに加えることが困難である。
さらに、上記の理由により計算で得られたバネ定数が真のバネ定数と一致しない場合は
、必要なタイヤ荷重を実現するための押付位置を得るために、バネ定数の再計算を繰り返す必要がある。この再計算の繰り返しは、タイヤユニフォミティの計測時間を延長するので、結果として、タイヤ試験を含む検査ラインの生産性を低下させてしまう。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、タイヤユニフォミティの計測に必要なタイヤ荷重が正確且つ短時間に得られる荷重モデルを作成することができるタイヤユニフォミティ試験機における荷重モデルの作成方法を提供することを目的とする。
、必要なタイヤ荷重を実現するための押付位置を得るために、バネ定数の再計算を繰り返す必要がある。この再計算の繰り返しは、タイヤユニフォミティの計測時間を延長するので、結果として、タイヤ試験を含む検査ラインの生産性を低下させてしまう。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、タイヤユニフォミティの計測に必要なタイヤ荷重が正確且つ短時間に得られる荷重モデルを作成することができるタイヤユニフォミティ試験機における荷重モデルの作成方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明のタイヤユニフォミティ試験機における荷重推定モデルの作成方法は以下に示す技術的手段を講じている。
即ち、本発明のタイヤユニフォミティ試験機における荷重推定モデルの作成方法は、回転する回転ドラムに押しつけられたタイヤに加わる荷重を計測することで前記タイヤのユニフォミティを測定するタイヤユニフォミティ試験機において、前記回転ドラムに対するタイヤの押し付け位置と前記タイヤに加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する荷重推定モデルの作成方法であって、前記タイヤユニフォミティ試験機で既にユニフォミティが測定された試験済みのタイヤについて、当該測定で得られた情報を前記試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」ごとに保持する保持ステップと、前記荷重推定モデルを作成するために用いる公称モデルを、前記試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」に応じて、前記保持ステップで保持した情報から取得する取得ステップと、前記取得した公称モデルに基づいて、未試験の試験対象たるタイヤの押し付け位置と前記未試験の試験対象たるタイヤに加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する作成ステップと、を有することを特徴とする。
即ち、本発明のタイヤユニフォミティ試験機における荷重推定モデルの作成方法は、回転する回転ドラムに押しつけられたタイヤに加わる荷重を計測することで前記タイヤのユニフォミティを測定するタイヤユニフォミティ試験機において、前記回転ドラムに対するタイヤの押し付け位置と前記タイヤに加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する荷重推定モデルの作成方法であって、前記タイヤユニフォミティ試験機で既にユニフォミティが測定された試験済みのタイヤについて、当該測定で得られた情報を前記試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」ごとに保持する保持ステップと、前記荷重推定モデルを作成するために用いる公称モデルを、前記試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」に応じて、前記保持ステップで保持した情報から取得する取得ステップと、前記取得した公称モデルに基づいて、未試験の試験対象たるタイヤの押し付け位置と前記未試験の試験対象たるタイヤに加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する作成ステップと、を有することを特徴とする。
ここで、前記取得ステップが、前記公称モデルを、未試験の試験対象たるタイヤと最も類似度が高い別の一つの試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」に応じて取得するとよい。
また、本発明のタイヤユニフォミティ試験機におけるもう一つの荷重推定モデルの作成方法は、回転する回転ドラムに押しつけられたタイヤに加わる荷重を計測することで前記タイヤのユニフォミティを測定するタイヤユニフォミティ試験機において、前記回転ドラムに対するタイヤの押し付け位置と前記タイヤに加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する荷重推定モデルの作成方法であって、前記タイヤユニフォミティ試験機で既にユニフォミティが測定された試験済みのタイヤについて、当該測定で得られた情報を前記試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」ごとに保持する保持ステップと、前記荷重推定モデルを作成するために用いる公称モデルを、前記試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」に基づいて、前記保持ステップで保持した情報から推定される「種類ないしは径と幅」に応じて取得する取得ステップと、前記取得した公称モデルに基づいて、前記未試験の試験対象たるタイヤの押し付け位置と前記未試験の試験対象たるタイヤに加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する作成ステップと、を有することを特徴とする。
また、本発明のタイヤユニフォミティ試験機におけるもう一つの荷重推定モデルの作成方法は、回転する回転ドラムに押しつけられたタイヤに加わる荷重を計測することで前記タイヤのユニフォミティを測定するタイヤユニフォミティ試験機において、前記回転ドラムに対するタイヤの押し付け位置と前記タイヤに加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する荷重推定モデルの作成方法であって、前記タイヤユニフォミティ試験機で既にユニフォミティが測定された試験済みのタイヤについて、当該測定で得られた情報を前記試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」ごとに保持する保持ステップと、前記荷重推定モデルを作成するために用いる公称モデルを、前記試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」に基づいて、前記保持ステップで保持した情報から推定される「種類ないしは径と幅」に応じて取得する取得ステップと、前記取得した公称モデルに基づいて、前記未試験の試験対象たるタイヤの押し付け位置と前記未試験の試験対象たるタイヤに加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する作成ステップと、を有することを特徴とする。
本発明のタイヤユニフォミティ試験機における荷重推定モデルの作成方法によれば、タイヤユニフォミティの計測に必要なタイヤ荷重が正確且つ短時間に得られる荷重推定モデルを作成することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態に共通する同一の構成部材には、同一の符号及び同一の名称を付すこととする。従って、同一の符号及び同一の名称が付された構成部材については、同じ説明を繰り返さない。
［第１実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態について説明する。
［第１実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態について説明する。
本実施形態では、図１及び図２に例示するタイヤユニフォミティ試験機１で用いる「荷重推定モデル」を作成する方法について説明する。
まず、荷重推定モデルの作成方法に説明に先立って、この作成方法により作成される荷重推定モデルを用いて回転ドラムの押付位置の制御を行うタイヤユニフォミティ試験機１の構成について説明する。
まず、荷重推定モデルの作成方法に説明に先立って、この作成方法により作成される荷重推定モデルを用いて回転ドラムの押付位置の制御を行うタイヤユニフォミティ試験機１の構成について説明する。
図１は、タイヤユニフォミティ試験機１の概略構成を示す平面図である。図２は、タイヤユニフォミティ試験機の概略構成を示す正面図である。図１及び図２を参照して、本実施形態によるタイヤユニフォミティ試験機１は、製品上がりのタイヤ８の均質性や均一性であるタイヤユニフォミティ（又は、単にユニフォミティという）、例えば、タイヤ８に発生する半径方向の力の変動（Radial Force Variation：ＲＦＶ）などを製品検査として評価するものである。
具体的に、タイヤユニフォミティ試験機１（以下、タイヤ試験装置１という）は、軸心が上下を向くように設けられた円筒状の回転体である回転ドラム２と、この回転ドラム２の軸心に対して平行に設けられた軸であって、自身の軸心を中心に回転自在であるタイヤ軸３と、を有している。
回転ドラム２は、外周面にタイヤ試験用の模擬路面が形成された円筒形状のドラム部材４と、この円筒状のドラム部材４を軸心位置で回転自在に支持する回転軸５と、回転軸５を支持するフレーム部材６とを有している。ドラム部材４は、上下方向（径方向に垂直な方向）の寸法が径方向の長さ（例えば、直径）より短い形状を有しており、円筒形状の軸心方向に沿った長さを尺と呼ぶなら、短尺広径の円筒形状に形成されているといえる。ドラム部材４の中央（軸心又は中心）には、このドラム部材４を回転自在に支持する回転軸５が設けられている。フレーム部材６は、ドラム部材４の径方向に沿った水平方向に張り出すように設けられた上下一対の支持フレームを有しており、回転軸５を、この上下一対の支持フレーム間に、上下方向に架け渡すように支持可能となっている。
回転ドラム２は、外周面にタイヤ試験用の模擬路面が形成された円筒形状のドラム部材４と、この円筒状のドラム部材４を軸心位置で回転自在に支持する回転軸５と、回転軸５を支持するフレーム部材６とを有している。ドラム部材４は、上下方向（径方向に垂直な方向）の寸法が径方向の長さ（例えば、直径）より短い形状を有しており、円筒形状の軸心方向に沿った長さを尺と呼ぶなら、短尺広径の円筒形状に形成されているといえる。ドラム部材４の中央（軸心又は中心）には、このドラム部材４を回転自在に支持する回転軸５が設けられている。フレーム部材６は、ドラム部材４の径方向に沿った水平方向に張り出すように設けられた上下一対の支持フレームを有しており、回転軸５を、この上下一対の支持フレーム間に、上下方向に架け渡すように支持可能となっている。
この回転軸５とフレーム部材６との間には、回転ドラム２をタイヤ８に押し付けた際に、回転軸５に発生する荷重やモーメントを計測可能な荷重計測手段（図示略）が設けられており、フレーム部材６（支持フレーム）はこの荷重計測手段を介して回転軸５を支持している。なお、本実施形態による荷重計測手段は、回転ドラム２の回転軸５側に取り付けられているが、この荷重計測手段を、後述するタイヤ軸３側に取り付けてタイヤ軸３に発生する荷重を計測することもできる。
さらに、フレーム部材６の下側には、タイヤ試験装置１が据え付けられる基礎に対して回転ドラム２を水平方向に移動可能なドラム移動手段７が設けられている。回転ドラム２は、このドラム移動手段７を用いることで、タイヤ軸３に対して近接及び離反が可能である。このようにドラム移動手段７の水平移動によって回転ドラム２をタイヤ軸３に対して近接させることで、テスト圧に保持されたタイヤ８に回転ドラム２が押し付けられる。
このとき、タイヤ８への回転ドラム２の押付けは、タイヤ８に対する回転ドラム２の位
置を調整することで行われる。回転ドラム２は、タイヤ８へ近づけば近づくほどタイヤ８に強く押付けられる。このとき、回転ドラム２の押付けによってタイヤ８に加わる（発生する）荷重を押付荷重という。
回転ドラム２は、タイヤ８に目標の押付荷重（目標押付荷重）が加わるように、タイヤ８に対する位置（押付位置）が調整される。つまり、種類、サイズ及び空気圧などタイヤ８についての条件が一定であれば、タイヤ８に加わる押付荷重とその押付荷重を実現する回転ドラム２の押付位置とは一対一に対応するので、目標押付荷重に対しては、一つの目標となる押付位置（目標押付位置）が決まる。
置を調整することで行われる。回転ドラム２は、タイヤ８へ近づけば近づくほどタイヤ８に強く押付けられる。このとき、回転ドラム２の押付けによってタイヤ８に加わる（発生する）荷重を押付荷重という。
回転ドラム２は、タイヤ８に目標の押付荷重（目標押付荷重）が加わるように、タイヤ８に対する位置（押付位置）が調整される。つまり、種類、サイズ及び空気圧などタイヤ８についての条件が一定であれば、タイヤ８に加わる押付荷重とその押付荷重を実現する回転ドラム２の押付位置とは一対一に対応するので、目標押付荷重に対しては、一つの目標となる押付位置（目標押付位置）が決まる。
タイヤ軸３は、上下方向に沿って設けられた棒状の部材である。タイヤ軸３の下端側には、このタイヤ軸３を、上下方向を向くタイヤ軸３の軸心を中心に回転させる回転手段（図示略）が設けられている。また、タイヤ軸３の上端側には、タイヤユニフォミティの測定対象であるタイヤ８を固定可能なリム部材（図示略）が設けられており、タイヤ８は、このリム部材を介してタイヤ軸３に固定可能である。
ところで、タイヤ試験装置１を用いてタイヤユニフォミティを測定する際には、タイヤ軸３に取り付けられたタイヤ８に対して、工場空気源から供給された圧縮空気が圧力調整された後に供給される。この圧縮空気によってタイヤ８を膨らますことで、タイヤ８を上下リム間に固定してタイヤ８の内部をテスト圧に保持する。その後、回転ドラム２を目標押付位置へ移動することで、テスト圧に保持されたタイヤ８に回転ドラム２が押付けられ目標押付荷重を加える。この押付けの後又は押付けと同時に、タイヤ８を正転させて正転方向のタイヤユニフォミティを測定する。正転方向での測定が終われば、タイヤ８を逆転させて、逆転方向でのタイヤユニフォミティも測定する。
このようにすれば、回転ドラム２をタイヤ８に押し付けて回転させた際にタイヤ８に加わる押付荷重を、回転ドラム２の回転軸５に取り付けられた荷重計測手段で計測することができ、この荷重計測手段で計測された押付荷重の変動からタイヤ８のタイヤユニフォミティを評価することができる。
ところで、上述したタイヤユニフォミティは、回転ドラム２をタイヤ８に目標押付荷重で正確に押圧させることを前提として測定されるものであるため、タイヤユニフォミティ試験時にタイヤ８に正確に目標押付荷重を付与することは、タイヤユニフォミティを精度良く測定する上で極めて重要である。
ところで、上述したタイヤユニフォミティは、回転ドラム２をタイヤ８に目標押付荷重で正確に押圧させることを前提として測定されるものであるため、タイヤユニフォミティ試験時にタイヤ８に正確に目標押付荷重を付与することは、タイヤユニフォミティを精度良く測定する上で極めて重要である。
そこで、図３に示すように、タイヤ試験装置１には、目標押付荷重を正確に実現するために、回転ドラム２の押付位置を制御するための制御装置１００が設けられている。
図３は、本実施形態によるタイヤ試験装置１に接続されて荷重モデルを作成する制御装置１００の構成を示すブロック図である。
制御装置１００は、タイヤ試験装置１の運転によって得られたタイヤ８についての情報を運転データとして格納するデータベースである運転ＤＢ１１０、後述する荷重推定モデル及び運転ＤＢ１１０に格納されたタイヤ８の情報の両方を用いてタイヤ８に付加される押付荷重を推定する逐次推定モデル部１２０、及び逐次推定モデル部１２０で用いる荷重モデルの公称モデルとして荷重推定モデルを作成する荷重推定モデル（公称モデル）作成部１３０を有する。
図３は、本実施形態によるタイヤ試験装置１に接続されて荷重モデルを作成する制御装置１００の構成を示すブロック図である。
制御装置１００は、タイヤ試験装置１の運転によって得られたタイヤ８についての情報を運転データとして格納するデータベースである運転ＤＢ１１０、後述する荷重推定モデル及び運転ＤＢ１１０に格納されたタイヤ８の情報の両方を用いてタイヤ８に付加される押付荷重を推定する逐次推定モデル部１２０、及び逐次推定モデル部１２０で用いる荷重モデルの公称モデルとして荷重推定モデルを作成する荷重推定モデル（公称モデル）作成部１３０を有する。
運転ＤＢ１１０が格納する運転データは、タイヤ試験装置１に取り付けられてタイヤユニフォミティが測定される（又は測定された）タイヤ８についての情報であり、タイヤ試験装置１から出力される。運転データは、タイヤ８の種類（特性値）を表す情報と、タイヤユニフォミティの測定中に得られた情報を含んでいる。例えば、タイヤ８の特性値である種類を表す情報としては、タイヤ８の銘柄、用途、及びタイヤ径、タイヤ幅などのパラメータ（以下、タイヤパラメータという）等であり、タイヤユニフォミティの測定中に得られた情報としては、押付位置、及びその押付位置での押付荷重（回転ドラム２の荷重計測手段によって計測された押付荷重）等である。
以下に、図３を参照して、制御装置１００の特徴的な構成である荷重推定モデル作成部１３０について説明する。
荷重推定モデル作成部１３０は、公称モデルである荷重推定モデルを作成するための情
報をタイヤ８の種類別に公称モデルデータとして格納するデータベースである公称モデルＤＢ１３１と、タイヤ試験装置１によってタイヤユニフォミティが測定されるタイヤ８の種類に応じて、公称モデルＤＢ１３１に格納された公称モデルデータを切替えて選択するモデル選択部１３２と、モデル選択部１３２が選択した公称モデルデータを用いて、公称モデルである荷重推定モデルを作成する公称モデル部１３３と、を備えている。
荷重推定モデル作成部１３０は、公称モデルである荷重推定モデルを作成するための情
報をタイヤ８の種類別に公称モデルデータとして格納するデータベースである公称モデルＤＢ１３１と、タイヤ試験装置１によってタイヤユニフォミティが測定されるタイヤ８の種類に応じて、公称モデルＤＢ１３１に格納された公称モデルデータを切替えて選択するモデル選択部１３２と、モデル選択部１３２が選択した公称モデルデータを用いて、公称モデルである荷重推定モデルを作成する公称モデル部１３３と、を備えている。
公称モデルＤＢ１３１は、タイヤ試験装置１の過去の運転実績をタイヤ８の種類別に公称モデルデータとして格納及び蓄積するデータベースである。例えば、公称モデルＤＢ１３１は、タイヤユニフォミティの測定中に得られて運転ＤＢ１１０が格納する運転データ（押付位置、及びその押付位置での押付荷重等）を、タイヤ８の種類別に格納及び蓄積する。
タイヤ８の種類について、例えば、タイヤパラメータ（例えば、タイヤ径やタイヤ幅）の値が同一のタイヤ８を同一種類として種類分け（分類）することができる。このタイヤパラメータの値と、タイヤ８の銘柄及び用途との組み合わせが同一のタイヤ８を同一種類として認識してもよい。
具体的に、図３を参照して、公称モデルＤＢ１３１は、タイヤ８の種類としてタイヤＡ〜タイヤＸについてのデータベースを格納している。例えば、図３において、タイヤＡ〜タイヤＸは、タイヤ径のみに基づいて分類されていてもよいし、タイヤ幅のみに基づいて分類されていてもよい。また、タイヤＡ〜タイヤＸを、タイヤ径とタイヤ幅の組み合わせに基づいて分類してもよく、さらに、タイヤ径、タイヤ幅及び銘柄の組み合わせに基づいて分類してもよい。本実施形態では、タイヤ８の種類（タイヤＡ〜タイヤＸ）は、タイヤ径とタイヤ幅の組み合わせに基づいて分類されていることを前提とする。
具体的に、図３を参照して、公称モデルＤＢ１３１は、タイヤ８の種類としてタイヤＡ〜タイヤＸについてのデータベースを格納している。例えば、図３において、タイヤＡ〜タイヤＸは、タイヤ径のみに基づいて分類されていてもよいし、タイヤ幅のみに基づいて分類されていてもよい。また、タイヤＡ〜タイヤＸを、タイヤ径とタイヤ幅の組み合わせに基づいて分類してもよく、さらに、タイヤ径、タイヤ幅及び銘柄の組み合わせに基づいて分類してもよい。本実施形態では、タイヤ８の種類（タイヤＡ〜タイヤＸ）は、タイヤ径とタイヤ幅の組み合わせに基づいて分類されていることを前提とする。
モデル選択部１３２は、運転ＤＢ１１０が格納する情報のうちタイヤ８の種類を表す情報を運転ＤＢ１１０から取得してタイヤ８の種類を特定すると共に、特定したタイヤ８の種類に対応する種類の公称モデルデータを選択する。例えば、モデル選択部１３２は、運転ＤＢ１１０から、タイヤ８のタイヤ径とタイヤ幅を取得し、この取得したタイヤ径及びタイヤ幅の組み合わせに対応する種類（タイヤＡ〜タイヤＸ）の公称モデルデータを選択して、後述する公称モデル部１３３へ出力する。
公称モデル部１３３は、モデル選択部１３２から出力された公称モデルデータを取得し、取得した公称モデルデータに基づいてタイヤ８についての荷重推定モデルを公称モデルとして作成する。本実施形態では、荷重推定モデルとして荷重推定式を例示する。
上述の通り、モデル選択部１３２から取得した公称モデルデータは、タイヤユニフォミティの測定中に得られた運転データ（押付位置、及びその押付位置での押付荷重等）を含んでいる。公称モデル部１３３は、例えば、この運転データを用いて押付位置に対する押付荷重の分布を作成し、この作成した分布において、次の式（１）に示す回帰式の係数パラメータａｉｊ及びａ０ｊを求める。
上述の通り、モデル選択部１３２から取得した公称モデルデータは、タイヤユニフォミティの測定中に得られた運転データ（押付位置、及びその押付位置での押付荷重等）を含んでいる。公称モデル部１３３は、例えば、この運転データを用いて押付位置に対する押付荷重の分布を作成し、この作成した分布において、次の式（１）に示す回帰式の係数パラメータａｉｊ及びａ０ｊを求める。
このように、公称モデルデータに基づいて係数パラメータａｉｊ及びａ０ｊが定まった
式（１）が公称モデルである。この公称モデルによって、タイヤ試験装置１でタイヤユニフォミティの測定がおこなわれるタイヤ８について、回転ドラム２の押付位置（式（１）の変数ｘに相当）によってタイヤ８に生じる押付荷重（式（１）の左辺に相当）を荷重推定値として推定することができる。
式（１）が公称モデルである。この公称モデルによって、タイヤ試験装置１でタイヤユニフォミティの測定がおこなわれるタイヤ８について、回転ドラム２の押付位置（式（１）の変数ｘに相当）によってタイヤ８に生じる押付荷重（式（１）の左辺に相当）を荷重推定値として推定することができる。
このタイヤ８についての荷重推定式である公称モデルを用いて、目標押付荷重に対応する回転ドラム２の押付位置を目標押付位置として算出し、算出した目標押付位置を後述する逐次推定モデル部１２０へ出力する。
以上が、荷重推定モデル作成部１３０についての説明である。
逐次推定モデル部１２０は、荷重推定モデル作成部１３０の公称モデル部１３３が出力した目標押付位置を取得する。その上で逐次推定モデル部１２０は、取得した目標押付位置で回転ドラム２をタイヤ８に押し付けるように指示した後に、タイヤ試験装置１から出力されて運転ＤＢ１１０が格納する運転データから、押付位置と回転ドラム２の荷重計測手段によって計測された押付荷重とを取得し、取得した押付荷重が目標押付荷重となるように回転ドラム２の押付位置を逐次算出し、タイヤ試験装置１へ出力する。
以上が、荷重推定モデル作成部１３０についての説明である。
逐次推定モデル部１２０は、荷重推定モデル作成部１３０の公称モデル部１３３が出力した目標押付位置を取得する。その上で逐次推定モデル部１２０は、取得した目標押付位置で回転ドラム２をタイヤ８に押し付けるように指示した後に、タイヤ試験装置１から出力されて運転ＤＢ１１０が格納する運転データから、押付位置と回転ドラム２の荷重計測手段によって計測された押付荷重とを取得し、取得した押付荷重が目標押付荷重となるように回転ドラム２の押付位置を逐次算出し、タイヤ試験装置１へ出力する。
以上の説明から、荷重推定モデル作成部１３０は、逐次推定モデル部１２０が回転ドラム２の押付位置を逐次算出する前に、公称モデルを用いてタイヤ８において目標押付荷重を実現する押付位置（目標押付位置）を算出し、算出した目標押付位置を、逐次推定モデル部１２０へ提供するものである。これによって、逐次推定モデル部１２０は、高い確率で目標押付荷重を実現することが可能な押付位置から、押付位置の逐次算出を開始することができる。
従って、タイヤ試験装置１は、荷重推定モデル作成部１３０を備える制御装置１００によって制御されることで、タイヤ８のタイヤユニフォミティの測定開始から非常に短時間でタイヤ８に目標押付荷重を付加することができる。このように、短時間でタイヤ８に目標押付荷重を付加することができれば、タイヤユニフォミティの測定開始を短縮することができ、タイヤ試験装置１の稼働効率及び生産性を向上させることができる。
ここで、逐次推定モデル部１２０による押付位置の逐次算出の方法を、以下に例示する。
逐次推定モデル部１２０は、タイヤＴに対する回転ドラム２の押付位置を変化させつつタイヤ荷重を逐次計測し、逐次計測されたタイヤ荷重の計測値に対して、タイヤ荷重の目標値に近づくにつれて重みを増すような重み付けをし、重み付けされた計測値に基づいて、バネ定数を用いて押付位置と押付荷重の関係を表わす荷重モデルを推定する。荷重モデルとしては、回転ドラム２の押付位置とタイヤ８に付加される押付荷重とが線形的に変化する線形式を採用し、重み付けされた計測値に対して線形式をフィッティングさせ、フィッティング後の線形式の傾きからバネ定数を求めることで、荷重モデルを推定する。
逐次推定モデル部１２０は、タイヤＴに対する回転ドラム２の押付位置を変化させつつタイヤ荷重を逐次計測し、逐次計測されたタイヤ荷重の計測値に対して、タイヤ荷重の目標値に近づくにつれて重みを増すような重み付けをし、重み付けされた計測値に基づいて、バネ定数を用いて押付位置と押付荷重の関係を表わす荷重モデルを推定する。荷重モデルとしては、回転ドラム２の押付位置とタイヤ８に付加される押付荷重とが線形的に変化する線形式を採用し、重み付けされた計測値に対して線形式をフィッティングさせ、フィッティング後の線形式の傾きからバネ定数を求めることで、荷重モデルを推定する。
つまり、逐次推定モデル部１２０で採用する荷重モデルは、広い範囲に亘る押付位置のすべてのデータに対して線形性が成立すると考えるものではなく、タイヤ８への目標押付荷重近傍の値を実現する一部の押付位置における線形性を重点的に考慮するものである。
このように、逐次推定モデル部１２０は、タイヤ荷重との間に線形関係が成立するような「目標押付荷重」の近傍の計測値を優先的に用いてタイヤ８に付加される押付荷重を正確に実現することが可能なものとなっている。
このように、逐次推定モデル部１２０は、タイヤ荷重との間に線形関係が成立するような「目標押付荷重」の近傍の計測値を優先的に用いてタイヤ８に付加される押付荷重を正確に実現することが可能なものとなっている。
具体的に、逐次推定モデル部１２０は、上述した荷重計測手段で計測された押付荷重の計測値を、所定の重み特性関数で処理して「重み付け」をし、回転ドラム２の押付位置とタイヤ８に付加される押付荷重との間に線形関係が成立するような範囲の計測データを優先的に用いてバネ定数を求める（上述の線形式を求める）。
ここで、重み特性関数は、荷重計測手段で計測されたタイヤ荷重が「目標押付荷重」であるときに、最大重みｗｍａｘが得られるような関数であり、タイヤ荷重が「目標押付荷重」から外れると「重み付け」が急激に小さくなってゼロとなるような関数である。そのため、荷重計測手段で計測された押付荷重の計測値を、上述の重み特性関数で処理すれば、「目標押付荷重」の近傍に位置する計測値を優先的に用いて線形式を求めることが可能となる。
ここで、重み特性関数は、荷重計測手段で計測されたタイヤ荷重が「目標押付荷重」であるときに、最大重みｗｍａｘが得られるような関数であり、タイヤ荷重が「目標押付荷重」から外れると「重み付け」が急激に小さくなってゼロとなるような関数である。そのため、荷重計測手段で計測された押付荷重の計測値を、上述の重み特性関数で処理すれば、「目標押付荷重」の近傍に位置する計測値を優先的に用いて線形式を求めることが可能となる。
次に、図３及び図４を参照して、制御装置１００の動作、及びタイヤ試験装置１の制御方法について説明することで、本実施形態による荷重推定モデルの作成方法を説明する。
図４は、本実施形態による荷重モデルの作成方法の処理手順であるフローチャートを示す図である。
まず、タイヤ試験装置１において、タイヤ８のタイヤユニフォミティの測定が開始されると、タイヤ試験装置１及び制御装置１００において過去に（前回の測定で）計算された各種パラメータを初期化する（ＳＴＥＰ１０００）。
図４は、本実施形態による荷重モデルの作成方法の処理手順であるフローチャートを示す図である。
まず、タイヤ試験装置１において、タイヤ８のタイヤユニフォミティの測定が開始されると、タイヤ試験装置１及び制御装置１００において過去に（前回の測定で）計算された各種パラメータを初期化する（ＳＴＥＰ１０００）。
制御装置１００は、タイヤ試験装置１から、タイヤユニフォミティの測定対象であるタイヤ８の種類を取得して運転ＤＢ１１０に格納する。
モデル選択部１３２は、タイヤ８の種類として、運転ＤＢ１１０からタイヤ８のタイヤ径とタイヤ幅を取得し、この取得したタイヤ径及びタイヤ幅の組み合わせに対応する種類（タイヤＡ〜タイヤＸ）の公称モデルデータを検索する（ＳＴＥＰ１１００）。
モデル選択部１３２は、タイヤ８の種類として、運転ＤＢ１１０からタイヤ８のタイヤ径とタイヤ幅を取得し、この取得したタイヤ径及びタイヤ幅の組み合わせに対応する種類（タイヤＡ〜タイヤＸ）の公称モデルデータを検索する（ＳＴＥＰ１１００）。
ここで、ＳＴＥＰ１０００でのパラメータの初期化に先立って、タイヤ試験装置１で既にタイヤユニフォミティが測定されたタイヤについて、当該測定で得られた情報が当該タイヤの種類（特性値）ごとに公称モデルデータとして保持されている（保持ステップ）。
モデル選択部１３２は、タイヤ８の種類に対応する公称モデルデータが存在すれば、当該公称モデルデータを公称モデル部１３３へ出力し、公称モデル部１３３は、この出力された公称モデルデータを、公称モデルを作成（構築）するためのデータとして取得する。つまり、荷重推定モデル（荷重推定式）を作成するために用いる公称モデルを、タイヤ８の種類（特性値）に応じて、保持ステップで保持した情報（公称モデルデータ）から取得する（取得ステップ、ＳＴＥＰ１２００）。
モデル選択部１３２は、タイヤ８の種類に対応する公称モデルデータが存在すれば、当該公称モデルデータを公称モデル部１３３へ出力し、公称モデル部１３３は、この出力された公称モデルデータを、公称モデルを作成（構築）するためのデータとして取得する。つまり、荷重推定モデル（荷重推定式）を作成するために用いる公称モデルを、タイヤ８の種類（特性値）に応じて、保持ステップで保持した情報（公称モデルデータ）から取得する（取得ステップ、ＳＴＥＰ１２００）。
公称モデル部１３３は、モデル選択部１３２から取得した公称モデルデータに基づいて、上述の式（１）に示す回帰式の係数パラメータａｉｊ及びａ０ｊを求め、公称モデル（荷重推定式）を作成（構築）する。つまり、取得した公称モデルデータに基づいて、タイヤ８への押付位置とタイヤ８に加わる押付荷重との関係を表現する荷重推定式を公称モデルとして作成する（作成ステップ、ＳＴＥＰ１３００）。
公称モデル部１３３は、構築した公称モデルを用いて、タイヤ８の目標押付荷重に対応する回転ドラム２の押付位置を、公称モデルによる目標押付位置（公称目標押付位置）として計算し、この計算によって得られた押付位置を逐次推定モデル部１２０へ出力する（ＳＴＥＰ１４００）。
逐次推定モデル部１２０は、荷重推定モデル作成部１３０の公称モデル部１３３から出力された押付位置を取得して、取得した押付位置から回転ドラム２の押付位置の制御を開始する（ＳＴＥＰ１５００）。
逐次推定モデル部１２０は、荷重推定モデル作成部１３０の公称モデル部１３３から出力された押付位置を取得して、取得した押付位置から回転ドラム２の押付位置の制御を開始する（ＳＴＥＰ１５００）。
回転ドラム２が公称モデル部１３３から出力された押付位置に移動してタイヤ８に付加される押付荷重が計測されると、押付荷重や回転ドラム２の押付位置の計測値（押付荷重及び押付位置）は制御装置１００の運転ＤＢ１１０に出力されて、タイヤ８についての計測値として運転ＤＢ１１０に格納される。
運転ＤＢ１１０に格納された計測値（押付荷重及び押付位置）のデータは、逐次推定モデル部１２０へ出力される。
運転ＤＢ１１０に格納された計測値（押付荷重及び押付位置）のデータは、逐次推定モデル部１２０へ出力される。
逐次推定モデル部１２０は、必要に応じて「時刻カウンタの初期化」、「時刻カウンタの更新」、「測定データの保存」などを適宜行う（ＳＴＥＰ１５１０〜１５３０）。
続いて、逐次推定モデル部１２０は、運転ＤＢ１１０から出力された回転ドラム２の押付位置に基づいて、押付荷重の計測値に対して上述した重み付けが行われる。
具体的には、制御装置に予め記憶された重み関数を運転ＤＢ１１０から出力された計測値である押付荷重に適用する。この重み関数によって、回転ドラム２の押付位置が「目標押付荷重」の近傍に位置するかどうかに基づく重みが押付荷重に付与される。押付位置が「目標押付荷重」に近い値である場合は大きな重みが付与され、押付位置が「目標押付荷重」から遠い値である場合はゼロに近い重みが付与される。
続いて、逐次推定モデル部１２０は、運転ＤＢ１１０から出力された回転ドラム２の押付位置に基づいて、押付荷重の計測値に対して上述した重み付けが行われる。
具体的には、制御装置に予め記憶された重み関数を運転ＤＢ１１０から出力された計測値である押付荷重に適用する。この重み関数によって、回転ドラム２の押付位置が「目標押付荷重」の近傍に位置するかどうかに基づく重みが押付荷重に付与される。押付位置が「目標押付荷重」に近い値である場合は大きな重みが付与され、押付位置が「目標押付荷重」から遠い値である場合はゼロに近い重みが付与される。
逐次推定モデル部１２０は、このように重み付けされたタイヤ荷重の計測値（押付荷重）を用いて荷重モデルを推定する。逐次推定モデル部１２０は、この推定した荷重モデル
に基づいて、ＳＴＥＰ１４００で公称モデル部１３３から出力された押付位置に対する補正値（目標押付位置補正値）を推定する（ＳＴＥＰ１５４０）。
具体的に、逐次推定モデル部１２０は、重み付けされた押付荷重の計測値と、回転ドラム２の押付位置との間に線形性が成立するものとして、その比例定数としての「バネ定数」を計算し、荷重モデルを推定する。このように計算された「バネ定数」は、「目標押付荷重」の近傍の計測値を重点的に用いて計算されたものとなり、この推定された荷重モデルによって押付荷重を正確に推定可能なものとなっている。
に基づいて、ＳＴＥＰ１４００で公称モデル部１３３から出力された押付位置に対する補正値（目標押付位置補正値）を推定する（ＳＴＥＰ１５４０）。
具体的に、逐次推定モデル部１２０は、重み付けされた押付荷重の計測値と、回転ドラム２の押付位置との間に線形性が成立するものとして、その比例定数としての「バネ定数」を計算し、荷重モデルを推定する。このように計算された「バネ定数」は、「目標押付荷重」の近傍の計測値を重点的に用いて計算されたものとなり、この推定された荷重モデルによって押付荷重を正確に推定可能なものとなっている。
逐次推定モデル部１２０は、ＳＴＥＰ１４００で公称モデル部１３３から出力された押付位置に、ＳＴＥＰ１９００で推定された補正値（目標押付位置補正値）を加算して、回転ドラム２の目標押付位置を補正（計算）する（ＳＴＥＰ１５５０）。
逐次推定モデル部１２０で計算され補正された回転ドラム２の目標押付位置は、タイヤ試験装置１へ出力され、タイヤ試験装置１は、出力された目標押付位置に従って回転ドラム２の押付位置を制御する（ＳＴＥＰ１５６０）。
逐次推定モデル部１２０で計算され補正された回転ドラム２の目標押付位置は、タイヤ試験装置１へ出力され、タイヤ試験装置１は、出力された目標押付位置に従って回転ドラム２の押付位置を制御する（ＳＴＥＰ１５６０）。
逐次推定モデル部１２０は、上述した一連のＳＴＥＰ１５００〜ＳＴＥＰ１５６０の処理を、時刻カウンタが予め定められた時刻になるまで繰り返す（ＳＴＥＰ１５７０）。
このように、ＳＴＥＰ１４００で計算された目標押付位置（公称目標押付位置）を用いて始まったＳＴＥＰ１５００〜ＳＴＥＰ１５６０までの処理を繰り返すことで、回転ドラム２の押付位置を正確に逐次制御することが可能となる。
このように、ＳＴＥＰ１４００で計算された目標押付位置（公称目標押付位置）を用いて始まったＳＴＥＰ１５００〜ＳＴＥＰ１５６０までの処理を繰り返すことで、回転ドラム２の押付位置を正確に逐次制御することが可能となる。
つまり、回転ドラム２がタイヤ８に向かって押し付けられる動作に合わせて、上述のＳＴＥＰ１５００〜ＳＴＥＰ１５７０の一連の計算を行えば、予め、ＳＴＥＰ１１００〜ＳＴＥＰ１４００でタイヤユニフォミティの測定対象であるタイヤ８の公称モデルを構築し、目標押付荷重に対する目標押付位置を取得することができる。この目標押付位置を用いれば、回転ドラム２の押付位置の制御を、ほぼ目標押付荷重を実現する押付位置から開始することができるので、複数の計測データを利用して回転ドラム２の位置が正確に制御されると共に、タイヤ８のタイヤユニフォミティを短時間で精度よく測定することが可能となる。
［第２実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明の第２実施形態について説明する。
［第２実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態では、第１実施形態と同様に、図１及び図２に例示するタイヤユニフォミティ試験機１で用いる「荷重推定モデル」を作成する方法について説明するが、特に、図５に示す制御装置２００の構成について説明する。
本実施形態による制御装置２００は、タイヤ試験装置１によってタイヤユニフォミティが測定されるタイヤ８の種類に対応する公称モデルデータが、公称モデルＤＢ１３１に格納されていないときでも、第１実施形態で説明した「荷重推定モデル」を作成することができる。
本実施形態による制御装置２００は、タイヤ試験装置１によってタイヤユニフォミティが測定されるタイヤ８の種類に対応する公称モデルデータが、公称モデルＤＢ１３１に格納されていないときでも、第１実施形態で説明した「荷重推定モデル」を作成することができる。
図５は、本実施形態によるタイヤ試験装置１に接続されて荷重モデルを作成する制御装置２００の構成を示すブロック図である。制御装置２００は、目標押付荷重を正確に実現するためにタイヤ試験装置１に設けられており、回転ドラム２の押付位置を制御する。
制御装置２００は、運転ＤＢ１１０、逐次推定モデル部１２０及び荷重推定モデル作成部２３０を備えており、運転ＤＢ１１０及び逐次推定モデル部１２０は、第１実施形態で説明した運転ＤＢ１１０及び逐次推定モデル部１２０と同様の構成を有している。
制御装置２００は、運転ＤＢ１１０、逐次推定モデル部１２０及び荷重推定モデル作成部２３０を備えており、運転ＤＢ１１０及び逐次推定モデル部１２０は、第１実施形態で説明した運転ＤＢ１１０及び逐次推定モデル部１２０と同様の構成を有している。
荷重推定モデル作成部２３０は、公称モデルＤＢ１３１、モデル選択部１３２、公称モデル部１３３及びタイヤ類似度計算部２３１を備えており、公称モデルＤＢ１３１、モデル選択部１３２及び公称モデル部１３３は、第１実施形態で説明した公称モデルＤＢ１３１、モデル選択部１３２及び公称モデル部１３３と同様の構成を有している。
つまり、制御装置２００はタイヤ類似度計算部２３１を備えることに特徴を有するものであるため、タイヤ類似度計算部２３１の構成を以下に説明する。
つまり、制御装置２００はタイヤ類似度計算部２３１を備えることに特徴を有するものであるため、タイヤ類似度計算部２３１の構成を以下に説明する。
タイヤ類似度計算部２３１は、運転ＤＢ１１０が格納する情報のうちタイヤ８の種類を表す情報を運転ＤＢ１１０から取得して測定対象であるタイヤ８の種類を特定すると共に、特定したタイヤ８の種類に対応する種類の公称モデルデータを公称モデルＤＢ１３１内
で検索し、目的の公称モデルデータが存在しないときに、タイヤ８の種類に最も類似度の高い種類を取得するものである。具体的に、タイヤ類似度計算部２３１は、公称モデルＤＢ１３１に公称モデルデータが格納されているタイヤの種類（特性値）の中から、測定対象であるタイヤ８の種類（特性値）に最も類似性が高い種類を計算し取得する。
で検索し、目的の公称モデルデータが存在しないときに、タイヤ８の種類に最も類似度の高い種類を取得するものである。具体的に、タイヤ類似度計算部２３１は、公称モデルＤＢ１３１に公称モデルデータが格納されているタイヤの種類（特性値）の中から、測定対象であるタイヤ８の種類（特性値）に最も類似性が高い種類を計算し取得する。
この類似性は、例えば、タイヤの種類（特性値）を決めるタイヤパラメータ（タイヤ径及びタイヤ幅）のパラメータ空間において、次の式（２）を用いて得られるパラメータ空間での距離に基づいて評価される。
タイヤ類似度計算部２３１は、測定対象であるタイヤ８の種類（特性値）と公称モデルＤＢ１３１に格納されている全てのタイヤの種類（特性値）とのパラメータ空間における距離を、上記式（２）に基づいて計算する。
式（２）における、測定対象であるタイヤ８のタイヤ種類ｎについての標準化値は、次の式（３）によって得られ、公称モデルＤＢ１３１におけるタイヤ種類ｊについての標準化値は、次の式（４）によって得られる。
式（２）における、測定対象であるタイヤ８のタイヤ種類ｎについての標準化値は、次の式（３）によって得られ、公称モデルＤＢ１３１におけるタイヤ種類ｊについての標準化値は、次の式（４）によって得られる。
式（３）及び式（４）における平均ρ及び標準偏差σは、次の式（５）及び式（６）によって得られる。
タイヤ類似度計算部２３１が、このような式（３）〜式（６）に基づく式（２）によって、測定対象であるタイヤ８の種類（特性値）と公称モデルＤＢ１３１の全てのタイヤの種類（特性値）との距離を求めると、例えば、図６に示す結果が得られる。図６は、測定対象であるタイヤ８の種類について、パラメータ空間における公称モデルＤＢのタイヤの種類からの距離を模式的に示す図である。
図６では、２つのタイヤパラメータであるタイヤ径（外径）とタイヤ幅によるパラメータ空間に、測定対象であるタイヤ８（測定タイヤ）の位置と、公称モデルデータの１０個のタイヤ（タイヤＡ〜タイヤＪ）の位置とが示されている。この図６において、タイヤ類似度計算部２３１は、タイヤ８からタイヤＡ〜タイヤＪまでの距離を上記式（２）を用いて計算し、この計算で得られた距離のうち、タイヤ８から最短距離にある公称モデルデータのタイヤの種類を、次の式（７）に基づいて決定し取得する。
図６では、タイヤ８から最短距離にある公称モデルデータは、タイヤＢのデータであることが示されており、タイヤ類似度計算部２３１は、この最短距離にあるタイヤＢの種類が、タイヤ８の種類に最も類似度が高いと判断し、この判断の結果をモデル選択部１３２へ出力する。
次に、図５及び図７を参照して、上述のタイヤ類似度計算部２３１を備える制御装置２００の動作、及びタイヤ試験装置１の制御方法について説明することで、本実施形態による荷重推定モデルの作成方法を説明する。
次に、図５及び図７を参照して、上述のタイヤ類似度計算部２３１を備える制御装置２００の動作、及びタイヤ試験装置１の制御方法について説明することで、本実施形態による荷重推定モデルの作成方法を説明する。
図７は、本実施形態による荷重モデルの作成方法の処理手順であるフローチャートを示
す図である。図７に示すフローチャートにおいて、第１実施形態で説明した図４のフローチャートと同様の処理については、同じステップ（ＳＴＥＰ）番号を付した。つまり、ＳＴＥＰ１０００、及びＳＴＥＰ１２００〜ＳＴＥＰ１６００は、第１実施形態と同様の処理であり、本実施形態では、タイヤ類似度計算部２３１が行うＳＴＥＰ２０００〜ＳＴＥＰ２２００の処理に特徴がある。従って、以下の説明では、ＳＴＥＰ２０００〜ＳＴＥＰ２２００の処理についてのみ説明する。
す図である。図７に示すフローチャートにおいて、第１実施形態で説明した図４のフローチャートと同様の処理については、同じステップ（ＳＴＥＰ）番号を付した。つまり、ＳＴＥＰ１０００、及びＳＴＥＰ１２００〜ＳＴＥＰ１６００は、第１実施形態と同様の処理であり、本実施形態では、タイヤ類似度計算部２３１が行うＳＴＥＰ２０００〜ＳＴＥＰ２２００の処理に特徴がある。従って、以下の説明では、ＳＴＥＰ２０００〜ＳＴＥＰ２２００の処理についてのみ説明する。
ＳＴＥＰ１０００でのパラメータの初期化が終了すると、タイヤ類似度計算部２３１は、上述の式（２）を用いて、測定対象であるタイヤ８の種類（特性値）と公称モデルＤＢ１３１に格納されている全てのタイヤの種類（特性値）とのパラメータ空間における距離を計算する（ＳＴＥＰ２０００）。
タイヤ類似度計算部２３１は、ＳＴＥＰ２０００で計算した距離に基づいて、式（７）を用いて、タイヤ８から最短距離にある公称モデルデータのタイヤの種類を決定し取得する（ＳＴＥＰ２１００）。
タイヤ類似度計算部２３１は、ＳＴＥＰ２０００で計算した距離に基づいて、式（７）を用いて、タイヤ８から最短距離にある公称モデルデータのタイヤの種類を決定し取得する（ＳＴＥＰ２１００）。
タイヤ類似度計算部２３１は、最短距離にある公称モデルデータのタイヤの種類が、測定対象であるタイヤ８の種類から所定距離以下であるか否かを判断し、つまり、測定対象であるタイヤ８の種類から最短距離にあるタイヤの種類までの距離が閾値以下であるか否かを判定し、閾値以下であれば、最短距離にあるタイヤの種類をモデル選択部１３２へ出力する（ＳＴＥＰ２２００）。
モデル選択部１３２は、タイヤ類似度計算部２３１から出力された最短距離にあるタイヤの種類を取得する。モデル選択部１３２は、この取得したタイヤの種類の公称モデルデータを公称モデル部１３３へ出力し、公称モデル部１３３は、この出力された公称モデルデータを、公称モデルを作成（構築）するためのデータとして取得する。つまり、保持ステップで保持された情報を用いて、荷重推定式（荷重推定モデル）である公称モデルを作成するために用いる公称モデルデータを、タイヤ８に対して最も類似度が高い別の一つのタイヤの特性値に応じて取得する（取得ステップ、ＳＴＥＰ１２００）。
以下、第１実施形態で説明したＳＴＥＰ１３００〜ＳＴＥＰ１６００が行われる。
このような制御装置２００によってタイヤ試験装置１を動作させれば、測定対象であるタイヤ８の種類に対応する種類の公称モデルデータが存在しない場合でも、タイヤ８の公称モデルを構築し、目標押付荷重に対する目標押付位置を取得することができる。この目標押付位置を用いれば、第１実施形態と同様に、回転ドラム２の押付位置の制御を、ほぼ目標押付荷重を実現する押付位置から開始することができるので、複数の計測データを利用して回転ドラム２の位置が正確に制御されると共に、タイヤ８のタイヤユニフォミティを短時間で精度よく測定することが可能となる。
［第３実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明の第３実施形態について説明する。
このような制御装置２００によってタイヤ試験装置１を動作させれば、測定対象であるタイヤ８の種類に対応する種類の公称モデルデータが存在しない場合でも、タイヤ８の公称モデルを構築し、目標押付荷重に対する目標押付位置を取得することができる。この目標押付位置を用いれば、第１実施形態と同様に、回転ドラム２の押付位置の制御を、ほぼ目標押付荷重を実現する押付位置から開始することができるので、複数の計測データを利用して回転ドラム２の位置が正確に制御されると共に、タイヤ８のタイヤユニフォミティを短時間で精度よく測定することが可能となる。
［第３実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態では、第１実施形態と同様に、図１及び図２に例示するタイヤユニフォミティ試験機１で用いる「荷重推定モデル」を作成する方法について説明するが、特に、図８に示す制御装置３００の構成について説明する。
本実施形態による制御装置３００は、タイヤ試験装置１によってタイヤユニフォミティが測定されるタイヤ８の種類に対応する公称モデルデータが、公称モデルＤＢ１３１に格納されていないときでも、第１実施形態で説明した「荷重推定モデル」を作成することができる。
本実施形態による制御装置３００は、タイヤ試験装置１によってタイヤユニフォミティが測定されるタイヤ８の種類に対応する公称モデルデータが、公称モデルＤＢ１３１に格納されていないときでも、第１実施形態で説明した「荷重推定モデル」を作成することができる。
図８は、本実施形態によるタイヤ試験装置１に接続されて荷重モデルを作成する制御装置３００の構成を示すブロック図である。制御装置３００は、目標押付荷重を正確に実現するためにタイヤ試験装置１に設けられており、回転ドラム２の押付位置を制御する。
制御装置３００は、運転ＤＢ１１０、逐次推定モデル部１２０及び荷重推定モデル作成部３３０を備えており、運転ＤＢ１１０及び逐次推定モデル部１２０は、第１実施形態で説明した運転ＤＢ１１０及び逐次推定モデル部１２０と同様の構成を有している。
制御装置３００は、運転ＤＢ１１０、逐次推定モデル部１２０及び荷重推定モデル作成部３３０を備えており、運転ＤＢ１１０及び逐次推定モデル部１２０は、第１実施形態で説明した運転ＤＢ１１０及び逐次推定モデル部１２０と同様の構成を有している。
荷重推定モデル作成部３３０は、公称モデルＤＢ１３１、係数パラメータ計算部３３２、係数パラメータデータベース（ＤＢ）３３３、係数パラメータ推定部３３４及び公称モ
デル部３３５を備えており、公称モデルＤＢ１３１は、第１実施形態で説明した公称モデルＤＢ１３１と同様の構成を有している。
以下に、制御装置３００の特徴的構成である係数パラメータ計算部３３２、係数パラメータデータベース（ＤＢ）３３３、係数パラメータ推定部３３４及び公称モデル部３３５について説明する。これから説明する係数パラメータ計算部３３２、係数パラメータデータベース（ＤＢ）３３３、係数パラメータ推定部３３４及び公称モデル部３３５は、後に説明する次式（８）を、荷重推定モデル（公称モデル）である荷重推定式として求めるものである。
デル部３３５を備えており、公称モデルＤＢ１３１は、第１実施形態で説明した公称モデルＤＢ１３１と同様の構成を有している。
以下に、制御装置３００の特徴的構成である係数パラメータ計算部３３２、係数パラメータデータベース（ＤＢ）３３３、係数パラメータ推定部３３４及び公称モデル部３３５について説明する。これから説明する係数パラメータ計算部３３２、係数パラメータデータベース（ＤＢ）３３３、係数パラメータ推定部３３４及び公称モデル部３３５は、後に説明する次式（８）を、荷重推定モデル（公称モデル）である荷重推定式として求めるものである。
この式（８）として示す公称モデルは、最終的に公称モデル部３３５によって求められるが、公称モデル部３３５は、この公称モデルを、係数パラメータ推定部３３４において次式（９）によって求められる係数パラメータ推定値を用いて作成する。
次に説明する係数パラメータ計算部３３２は、この係数パラメータ推定値を求めるための式（９）において係数として用いられる重回帰係数ベクトルを求めるものである。
係数パラメータ計算部３３２は、公称モデルＤＢ１３１に格納される公称モデルデータ別に、当該公称モデルデータを用いて、次式（１０）及び式（１１）による重回帰係数ベクトルｂｉを求める。本実施形態では、公称モデルデータ別で且つタイヤパラメータの種別（つまり、タイヤ径やタイヤ幅）ごとに、重回帰係数ベクトルｂｉを求める。
係数パラメータ計算部３３２は、公称モデルＤＢ１３１に格納される公称モデルデータ別に、当該公称モデルデータを用いて、次式（１０）及び式（１１）による重回帰係数ベクトルｂｉを求める。本実施形態では、公称モデルデータ別で且つタイヤパラメータの種別（つまり、タイヤ径やタイヤ幅）ごとに、重回帰係数ベクトルｂｉを求める。
その上で、係数パラメータ計算部３３２は、式（１０）及び式（１１）による重回帰係数ベクトルｂｉを用いて、式（９）に示す係数パラメータ推定式を決定し、タイヤパラメータに対応する係数パラメータを、タイヤ８又は公称モデルデータの特性値として計算する。これによって、例えば、タイヤパラメータがタイヤ径である場合、公称モデルデータごとに、タイヤ径に対応する係数パラメータが、公称モデルデータの特性値として計算される。タイヤパラメータがタイヤ幅である場合も同様に、公称モデルデータ別に、タイヤ幅に対応する係数パラメータが公称モデルデータの特性値として計算される。
係数パラメータＤＢ３３３は、係数パラメータ計算部３３２が求めた係数パラメータを、公称モデルデータ別に格納する。この係数パラメータＤＢ３３３が格納する係数パラメータを用いれば、公称モデルＤＢ１３１に格納される公称モデルデータの全てについて、タイヤ径についての係数パラメータの分布や、タイヤ幅についての係数パラメータの分布など、あるタイヤパラメータについての係数パラメータの分布を得ることができる。
係数パラメータ推定部３３４は、測定対象であるタイヤ８についての係数パラメータを推定し、推定した係数パラメータを公称モデル部３３５へ出力するものである。
具体的に、図９を参照しながら説明する。図９は、本実施形態における係数パラメータの推定方法を示す図である。図９に示す複数の黒丸「●」一つ一つは、係数パラメータＤＢ３３３から取得した係数パラメータを表しており、これら複数の黒丸「●」によって係数パラメータの分布が示されている。
具体的に、図９を参照しながら説明する。図９は、本実施形態における係数パラメータの推定方法を示す図である。図９に示す複数の黒丸「●」一つ一つは、係数パラメータＤＢ３３３から取得した係数パラメータを表しており、これら複数の黒丸「●」によって係数パラメータの分布が示されている。
係数パラメータ推定部３３４は、測定対象であるタイヤ８の種類を表す情報を運転ＤＢ１１０から取得すると共に、係数パラメータＤＢ３３３からタイヤパラメータについての係数パラメータの分布を取得する。その上で、図９に示すように、係数パラメータ推定部３３４は、取得した係数パラメータの分布に対して、式（１０）及び式（１１）によって最小二乗法などを用いて式（９）をフィッティングすることで、係数パラメータ推定式を求める。さらに、求めた係数パラメータ推定式に、運転ＤＢ１１０から取得したタイヤパラメータの値（測定タイヤのタイヤパラメータ条件）を適用することで、測定対象であるタイヤ８についての係数パラメータ値を推定する。
公称モデル部３３５は、係数パラメータ推定部３３４から出力された係数パラメータを上記式（８）に適用して荷重推定モデル（公称モデル）である荷重推定式を作成する。このタイヤ８についての荷重推定式である公称モデルを用いて、目標押付荷重に対応する回転ドラム２の押付位置を目標押付位置として算出し、算出した目標押付位置を後述する逐次推定モデル部１２０へ出力する。
次に、図８及び図１０を参照して、上述の制御装置３００の動作、及びタイヤ試験装置１の制御方法について説明することで、本実施形態による荷重推定モデルの作成方法を説明する。
図１０は、本実施形態による荷重モデルの作成方法の処理手順であるフローチャートを示す図である。図１０に示すフローチャートにおいて、第１実施形態で説明した図４のフローチャートと同様の処理については、同じステップ（ＳＴＥＰ）番号を付した。つまり、ＳＴＥＰ１０００、及びＳＴＥＰ１４００〜ＳＴＥＰ１６００は、第１実施形態と同様の処理であり、本実施形態では、係数パラメータ計算部３３２、係数パラメータデータベース（ＤＢ）３３３及び係数パラメータ推定部３３４が行うＳＴＥＰ３０００〜ＳＴＥＰ３３００の処理に特徴がある。従って、以下の説明では、ＳＴＥＰ３０００〜ＳＴＥＰ３３００の処理についてのみ説明する。
図１０は、本実施形態による荷重モデルの作成方法の処理手順であるフローチャートを示す図である。図１０に示すフローチャートにおいて、第１実施形態で説明した図４のフローチャートと同様の処理については、同じステップ（ＳＴＥＰ）番号を付した。つまり、ＳＴＥＰ１０００、及びＳＴＥＰ１４００〜ＳＴＥＰ１６００は、第１実施形態と同様の処理であり、本実施形態では、係数パラメータ計算部３３２、係数パラメータデータベース（ＤＢ）３３３及び係数パラメータ推定部３３４が行うＳＴＥＰ３０００〜ＳＴＥＰ３３００の処理に特徴がある。従って、以下の説明では、ＳＴＥＰ３０００〜ＳＴＥＰ３３００の処理についてのみ説明する。
ＳＴＥＰ１０００でのパラメータの初期化が終了すると、係数パラメータ計算部３３２は、上記式（１０）及び式（１１）による重回帰係数ベクトルｂｉを用いて、上記式（９）に示す係数パラメータ推定式を決定し、全ての公称モデルデータについて、タイヤパラメータに対応する係数パラメータを計算する（ＳＴＥＰ３０００）。
係数パラメータＤＢ３３３は、ＳＴＥＰ１０００に先立つ保持ステップで保持した情報を用いてＳＴＥＰ３０００で計算された係数パラメータを、公称モデルデータ別に格納する（ＳＴＥＰ３１００）。
係数パラメータＤＢ３３３は、ＳＴＥＰ１０００に先立つ保持ステップで保持した情報を用いてＳＴＥＰ３０００で計算された係数パラメータを、公称モデルデータ別に格納する（ＳＴＥＰ３１００）。
係数パラメータ推定部３３４は、係数パラメータＤＢ３３３から取得した図９に示す係数パラメータの分布に対して、式（９）をフィッティングすることで係数パラメータ推定式を求める。さらに、係数パラメータ推定部３３４は、求めた係数パラメータ推定式に、測定対象であるタイヤ８のタイヤパラメータの値を適用することで、当該タイヤ８についての係数パラメータ値を推定する。係数パラメータ推定部３３４は、推定した係数パラメータ値を公称モデル部３３５へ出力する（ＳＴＥＰ３２００）。
公称モデル部３３５は、係数パラメータ推定部３３４から出力された係数パラメータを上記式（８）に適用して荷重推定式（公称モデル）を作成（構築）する。これによって公称モデル部３３５は、ＳＴＥＰ３２００で推定されたタイヤ（つまり、公称モデルデータ）の既存の特性値（係数パラメータ）に基づいて推定されるタイヤ８の特性値（係数パラメータ）に応じて、荷重推定式を作成するために用いる公称モデルを取得する（ＳＴＥＰ３３００）。
つまり、ＳＴＥＰ３２００とＳＴＥＰ３３００を合わせれば、荷重推定モデル（荷重推定式）を作成するために用いる公称モデルを、測定対象であるタイヤ８の特性値（タイヤパラメータ）に基づいて、ＳＴＥＰ１０００でのパラメータの初期化に先立つ保持ステップで保持した情報（公称モデルデータ）から推定される特性値（係数パラメータ）に応じて取得する取得ステップとなる。
以下、第１実施形態で説明したＳＴＥＰ１４００〜ＳＴＥＰ１６００が行われる。
このような制御装置３００によってタイヤ試験装置１を動作させれば、測定対象であるタイヤ８の種類に対応する種類の公称モデルデータが存在しない場合でも、タイヤ径やタイヤ幅などのタイヤパラメータに基づいてタイヤ８の公称モデルを構築し、目標押付荷重に対する目標押付位置を取得することができる。
このような制御装置３００によってタイヤ試験装置１を動作させれば、測定対象であるタイヤ８の種類に対応する種類の公称モデルデータが存在しない場合でも、タイヤ径やタイヤ幅などのタイヤパラメータに基づいてタイヤ８の公称モデルを構築し、目標押付荷重に対する目標押付位置を取得することができる。
例えば、タイヤ径が１５インチ以下と１７インチ以上の公称モデルデータしか無い場合において測定対象であるタイヤ８のタイヤ径が１６インチである場合でも、１５インチ以下と１７インチ以上の公称モデルデータについての係数パラメータの分布に基づいて係数パラメータ推定式を求めて、１６インチに対応する係数パラメータを推定することができる。この係数パラメータの推定によって、１６インチのタイヤ８についての公称モデルを構築することができる。
従って、本実施形態による荷重推定モデルの作成方法も、第１実施形態と同様に、回転ドラム２の押付位置の制御を、ほぼ目標押付荷重を実現する押付位置から開始することができるので、複数の計測データを利用して回転ドラム２の位置が正確に制御されると共に、タイヤ８のタイヤユニフォミティを短時間で精度よく測定することが可能となる。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
１ タイヤ試験装置（タイヤユニフォミティ試験機）
２ 回転ドラム
３ タイヤ軸
４ ドラム部材
５ 回転軸
６ フレーム部材
７ ドラム移動手段
８ タイヤ
１００，２００，３００ 制御装置
１１０ 運転データベース（ＤＢ）
１２０ 逐次推定モデル部
１３０，２３０，３３０ 荷重推定モデル（公称モデル）作成部
１３１ 公称モデルデータベース（ＤＢ）
１３２ モデル選択部
１３３，３３５ 公称モデル部
２３１ タイヤ類似度計算部
３３２ 係数パラメータ計算部
３３３ 係数パラメータデータベース（ＤＢ）
３３４ 係数パラメータ推定部
２ 回転ドラム
３ タイヤ軸
４ ドラム部材
５ 回転軸
６ フレーム部材
７ ドラム移動手段
８ タイヤ
１００，２００，３００ 制御装置
１１０ 運転データベース（ＤＢ）
１２０ 逐次推定モデル部
１３０，２３０，３３０ 荷重推定モデル（公称モデル）作成部
１３１ 公称モデルデータベース（ＤＢ）
１３２ モデル選択部
１３３，３３５ 公称モデル部
２３１ タイヤ類似度計算部
３３２ 係数パラメータ計算部
３３３ 係数パラメータデータベース（ＤＢ）
３３４ 係数パラメータ推定部
Claims (3)
- 回転する回転ドラムに押しつけられたタイヤに加わる荷重を計測することで前記タイヤのユニフォミティを測定するタイヤユニフォミティ試験機において、前記回転ドラムに対するタイヤの押し付け位置と前記タイヤに加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する荷重推定モデルの作成方法であって、
前記タイヤユニフォミティ試験機で既にユニフォミティが測定された試験済みのタイヤについて、当該測定で得られた情報を前記試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」ごとに保持する保持ステップと、
前記荷重推定モデルを作成するために用いる公称モデルを、前記試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」に応じて、前記保持ステップで保持した情報から取得する取得ステップと、
前記取得した公称モデルに基づいて、未試験の試験対象たるタイヤの押し付け位置と前記未試験の試験対象たるタイヤに加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する作成ステップと、を有することを特徴とするタイヤユニフォミティ試験機における荷重推定モデルの作成方法。 - 前記取得ステップが、前記公称モデルを、未試験の試験対象たるタイヤと最も類似度が高い別の一つの試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」に応じて取得することを特徴とする請求項１に記載のタイヤユニフォミティ試験機における荷重推定モデルの作成方法。
- 回転する回転ドラムに押しつけられたタイヤに加わる荷重を計測することで前記タイヤのユニフォミティを測定するタイヤユニフォミティ試験機において、前記回転ドラムに対するタイヤの押し付け位置と前記タイヤに加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する荷重推定モデルの作成方法であって、
前記タイヤユニフォミティ試験機で既にユニフォミティが測定された試験済みのタイヤについて、当該測定で得られた情報を前記試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」ごとに保持する保持ステップと、
前記荷重推定モデルを作成するために用いる公称モデルを、前記試験済みのタイヤの「種類ないしは径と幅」に基づいて、前記保持ステップで保持した情報から推定される「種類ないしは径と幅」に応じて取得する取得ステップと、
前記取得した公称モデルに基づいて、前記未試験の試験対象たるタイヤの押し付け位置と前記未試験の試験対象たるタイヤに加わる荷重との関係を表現する荷重推定モデルを作成する作成ステップと、を有することを特徴とするタイヤユニフォミティ試験機における荷重推定モデルの作成方法。
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