特許 7419031 タイヤの滑り挙動の評価方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-12

(45)【発行日】2024-01-22

(54)【発明の名称】タイヤの滑り挙動の評価方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/02 20060101AFI20240115BHJP

   B60C 19/00 20060101ALI20240115BHJP

【ＦＩ】

G01M17/02

B60C19/00 H

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019208121

(22)【出願日】2019-11-18

(65)【公開番号】P2021081281

(43)【公開日】2021-05-27

【審査請求日】2022-09-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003395

【氏名又は名称】弁理士法人蔦田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石神 直大

【審査官】佐野 浩樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０６７６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２１４８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１７９８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７８４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１０７７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６８２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２５０８４３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｃ １／００ －１９／１２ 、

Ｇ０１Ｍ１７／００ －１７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１状態における接地踏面の画像を複数回撮影する工程と、
第１状態と異なる第２状態における接地踏面の画像を複数回撮影する工程と、
第１状態及び第２状態において撮影された画像の中に特徴点を設定する工程と、
第１状態での複数枚の前記画像から明らかになる前記特徴点の変位量の時系列変化に基づき、第１状態での前記特徴点の滑り速度の時系列変化を求める工程と、
第２状態での複数枚の前記画像から明らかになる前記特徴点の変位量の時系列変化に基づき、第２状態での前記特徴点の滑り速度の時系列変化を求める工程と、
第１状態での前記特徴点の滑り速度の時系列変化と、第２状態での前記特徴点の滑り速度の時系列変化とを時間的に対応させたうえで、第１状態を基準としたときの第２状態での相対的な滑り速度の時系列変化を求める工程と、
を含み、
前記第１状態は、タイヤにトルクをかけず一定速度かつスリップ角０°で転動させている通常運転時の状態であり、
前記第２状態は、制動時、コーナリング時、駆動時、又は、制動時若しくは駆動時かつコーナリング時の状態である、
タイヤの滑り挙動の評価方法。

【請求項2】

撮影された画像の中に特徴点を設定する工程において、タイヤの溝底にも特徴点が設定され、
前記の第１状態及び第２状態の接地踏面の画像を撮影する工程の後に、溝底に設定された前記特徴点のデータを除去する、請求項１に記載のタイヤの滑り挙動の評価方法。

【請求項3】

撮影された画像の中に特徴点を設定する工程において、複数のブロックに特徴点が設定され、
各ブロックについて、前記の相対的な滑り速度の時系列変化を求める、請求項１又は２に記載のタイヤの滑り挙動の評価方法。

【請求項4】

撮影された画像の中に特徴点を設定する工程において、転動時の踏み込み領域及び蹴り出し領域に特徴点が設定され、
踏み込み領域及び蹴り出し領域のそれぞれについて、前記の相対的な滑り速度の時系列変化を求める、請求項１又は２に記載のタイヤの滑り挙動の評価方法。

【請求項5】

撮影された画像の中に特徴点を設定する工程において、複数のリブに特徴点が設定され、
各リブについて、前記の相対的な滑り速度の時系列変化を求める、請求項１又は２に記載のタイヤの滑り挙動の評価方法。

【請求項6】

滑り速度の時系列変化を、滑り速度の接地踏面での位置依存性に変換する、請求項１～５のいずれか１項に記載のタイヤの滑り挙動の評価方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はタイヤの滑り挙動の評価方法に関する。

【背景技術】

【0002】

タイヤの摩擦特性は接地踏面の滑り挙動と深く関係している。そのため、タイヤの摩擦特性を明らかにするために、タイヤの接地踏面の滑り挙動を求めることが必要である。

【0003】

タイヤの接地踏面の滑り速度を求める方法として特許文献１の方法が知られている。この方法では、タイヤが透明板に接地してから離れるまでの間、一定の時間間隔で、透明板の下のカメラが接地踏面の撮影を行う。そして撮影された画像から、所定の測定点の単位時間あたりの変位量を求め、測定点の滑り速度とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－７８４１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の方法は、ある1つの転動条件下での滑り速度を求める方法である。しかし、タイヤを一定速度での通常転動状態から制動力を与えたときの状態に変化させる等、タイヤの転動状態を変化させ、その変化に伴う滑り挙動を評価することは、従来はできていなかった。

【0006】

そこで本発明は、タイヤの転動状態の変化に伴う滑り挙動を評価できる方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様は、第１状態における接地踏面の画像を複数回撮影する工程と、第１状態と異なる第２状態における接地踏面の画像を複数回撮影する工程と、第１状態及び第２状態において撮影された画像の中に特徴点を設定する工程と、第１状態での複数枚の前記画像から明らかになる前記特徴点の変位量の時系列変化に基づき、第１状態での前記特徴点の滑り速度の時系列変化を求める工程と、第２状態での複数枚の前記画像から明らかになる前記特徴点の変位量の時系列変化に基づき、第２状態での前記特徴点の滑り速度の時系列変化を求める工程と、第１状態での前記特徴点の滑り速度の時系列変化と、第２状態での前記特徴点の滑り速度の時系列変化とを時間的に対応させたうえで、第１状態を基準としたときの第２状態での相対的な滑り速度の時系列変化を求める工程と、を含み、前記第１状態は、タイヤにトルクをかけず一定速度かつスリップ角０°で転動させている通常運転時の状態であり、前記第２状態は、制動時、コーナリング時、駆動時、又は、制動時若しくは駆動時かつコーナリング時の状態である、タイヤの滑り挙動の評価方法である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、第１状態から第２状態へのタイヤの転動状態の変化に伴う滑り挙動を評価することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】タイヤの滑り挙動の評価装置をタイヤ軸方向から見た図。

【図2】評価対象のタイヤのトレッドパターンを示す図。

【図3】タイヤの滑り挙動の評価方法のフローチャート。

【図4】特徴点の変位量を説明する図。実線はある撮影時に撮影されたブロック及び特徴点、破線はその次の撮影時に撮影されたブロック及び特徴点を示している。

【図5】タイヤＴ１の第２状態での平均滑り速度の時系列変化を示す図。（ａ）はショルダーブロック、（ｂ）はメディエイトブロック、（ｃ）はセンターブロックの平均滑り速度を示している。

【図6】図５（ａ）の拡大図。

【図7】タイヤＴ１の相対滑り速度の時系列変化を示す図。（ａ）はショルダーブロック、（ｂ）はメディエイトブロック、（ｃ）はセンターブロックの相対滑り速度を示している。

【図8】タイヤＴ２の第２状態での平均滑り速度の時系列変化を示す図。（ａ）はショルダーブロック、（ｂ）はメディエイトブロック、（ｃ）はセンターブロックの平均滑り速度を示している。

【図9】タイヤＴ２の相対滑り速度の時系列変化を示す図。（ａ）はショルダーブロック、（ｂ）はメディエイトブロック、（ｃ）はセンターブロックの相対滑り速度を示している。

【図10】タイヤＴ１とタイヤＴ２の第２状態での平均滑り速度の時系列変化を重ねて示した図。（ａ）はショルダーブロック、（ｂ）はメディエイトブロック、（ｃ）はセンターブロックの平均滑り速度を示している。

【図11】タイヤＴ１とタイヤＴ２の相対滑り速度の時系列変化を重ねて示した図。（ａ）はショルダーブロック、（ｂ）はメディエイトブロック、（ｃ）はセンターブロックの相対滑り速度を示している。

【発明を実施するための形態】

【0010】

まず、本実施形態のタイヤの滑り挙動の評価に使用される評価装置１０について説明する。図１に示すように、この評価装置１０は、空気入りタイヤ（以下「タイヤ」）Ｔを接地させるための試験台１１と、タイヤＴを支持する支持部１２と、試験面１７に接地しているタイヤＴの接地踏面を撮影するカメラ１３と、カメラ１３で撮影した画像の処理等を行う処理装置１４とを有している。

【0011】

試験台１１の一部には穴１５が形成されている。その穴１５の上方開口部が、ガラス又はアクリルからなる透明板１６によって閉塞されている。透明板１６の上面は試験台１１の上面と同一平面を形成している。その平面が、タイヤＴが接地する試験面１７である。試験面１７には実路面と同等の凹凸が形成されていても良い。

【0012】

穴１５の内部には前記のカメラ１３が上向きで配置されている。そのため、透明板１６の上面にタイヤＴが接地しているときに、カメラ１３が透明板１６の下からタイヤＴの接地踏面を撮影することができる。このカメラ１３に前記の処理装置１４が接続されている。処理装置１４には入力装置１８と表示装置１９が接続されている。処理装置１４はコンピュータ、入力装置１８はキーボードやマウス、表示装置１９はディスプレイである。

【0013】

支持部１２は、荷重、駆動力、制動力、スリップ角、キャンバー角等をタイヤＴに付与するための公知の構成を備えている。この支持部１２によりタイヤＴが様々な状態に制御される。

【0014】

図２は本実施形態の評価対象のタイヤＴのトレッド部を簡略化して示したものである。図２に示すように、タイヤＴのトレッド部には、陸部として、タイヤ幅方向中央においてタイヤ周方向に並んでいる複数のセンターブロック２１と、タイヤ幅方向両側においてタイヤ周方向に並んでいる複数のショルダーブロック２３と、センターブロック２１とショルダーブロック２３との間においてタイヤ周方向に並んでいる複数のメディエイトブロック２２とが形成されている。

【0015】

次に、本実施形態のタイヤＴの滑り挙動の評価方法について説明する。

【0016】

図３に示すように、本実施形態の評価方法は、タイヤＴの接地踏面に着色点を付与する工程（Ｓ１）と、第１状態の接地踏面の画像を複数回撮影する工程（Ｓ２）と、第２状態の接地踏面の画像を複数回撮影する工程（Ｓ３）と、第１状態での特徴点の滑り速度の時系列変化を求める工程（Ｓ４）と、第２状態での特徴点の滑り速度の時系列変化を求める工程（Ｓ５）と、第１状態を基準としたときの第２状態での相対的な滑り速度の時系列変化を求める工程（Ｓ６）とを含んでいる。

【0017】

ここで、第１状態は評価の基準となる状態で、第２状態は基準と異なる状態である。本実施形態では、第１状態は通常転動時の状態、第２状態は第１状態に対して制動力を与えたときの状態とする。ここで、通常転動時とは、タイヤＴに軸トルクをかけず、所定の荷重を付加した状態で、一定速度で転動させているときのことを言う。また通常転動時のタイヤＴのスリップ角は０°とする。なお特徴点については後述する。

【0018】

次に各工程について詳細に説明する。

【0019】

まず、工程Ｓ１では、図２に示すようにタイヤＴのトレッド部全体に複数の着色点Ｍが付与される。着色点Ｍは接地踏面と異なる色で着色された点である。本実施形態では、複数の着色点Ｍを付与する方法として、スプレーによって付与する方法が採用されるものとする。ただし、作業者が着色点Ｍを手作業で付与する等の他の方法で付与しても良い。着色点Ｍは1つのブロックに複数付与される。

【0020】

図２に示すように、タイヤＴのトレッド部の各ブロック２１、２２、２３の間には溝２０が形成されている。着色点Ｍがスプレーによって付与された結果、図２に示すように着色点Ｍはブロック２１、２２、２３だけでなく溝２０の底（以下、溝２０の底のことを「溝底」とする）にも付与される。

【0021】

付与された着色点Ｍの分布はランダムである（つまり規則性が無い）。また、図２では全ての着色点Ｍを同じ形状の点で示してあるが、実際には各着色点Ｍの形状は様々である。そのため、接地踏面の場所毎に着色点Ｍの分布や形状が異なり、逆に着色点Ｍの分布や形状から接地踏面の場所を特定できる。

【0022】

これらの着色点Ｍは、後述するようにタイヤＴの画像に特徴点を設定するために付与される。特徴点とは、後述するトラッキング処理において追尾の対象となる特徴点のことである。特徴点は所定のアルゴリズムを用いて設定されるが、着色点ＭのないタイヤＴの表面の画像はコントラストが小さいため、そのままでは特徴点を設定するのが困難である。そこで、このように着色点Ｍを付与することにより、タイヤＴの表面の画像をコントラストの大きいものとし、特徴点を設定しやすくするのである。

【0023】

次の工程Ｓ２では、タイヤＴが試験面１７上を通常転動する。そして、タイヤＴが透明板１６の上を転動している間に、カメラ１３がタイヤＴの接地踏面の所定範囲（以下この所定範囲を「撮影範囲」とする）の画像を連続して複数回撮影する。図２に撮影範囲２４の一例を二点鎖線で示す。図２に示すように、撮影範囲２４にはそれぞれ複数のセンターブロック２１、メディエイトブロック２２及びショルダーブロック２３が含まれる。少なくとも、この撮影範囲２４が透明板１６に接地し始める直前から透明板１６から完全に離れるまでの間、撮影が行われる。本工程Ｓ２及び次の工程Ｓ３での撮影の時間間隔（以下「撮影間隔」とする）Ｔは、限定されないが、例えば１／２４～１／１２０秒（２４分の１秒～１２０分の１秒）である。

【0024】

撮影された各画像にはトレッドパターン及び着色点Ｍが写っている。撮影された各画像は処理装置１４に取り込まれる。

【0025】

次の工程Ｓ３では、再びタイヤＴが試験面１７上を走行する。このとき、前の工程Ｓ２で撮影したのと同じ撮影範囲２４が本工程Ｓ３でも撮影されるように、前の工程Ｓ２で透明板１６の上を転動した場所が、本工程Ｓ３でも透明板１６の上を転動する。

【0026】

ただし、本工程Ｓ３では、タイヤＴが透明板１６の上を通過している時又はその少し前にタイヤＴに制動力が与えられる。そして、タイヤＴが透明板１６の上を転動しつつ制動の影響を受けている間に、カメラ１３がタイヤＴの撮影範囲２４の画像を連続して複数回撮影する。前の工程Ｓ２と同様に、少なくとも撮影範囲２４が透明板１６に接地し始める直前から透明板１６から完全に離れるまでの間、撮影が行われる。そして撮影された各画像が処理装置１４に取り込まれる。

【0027】

タイヤＴの接地踏面が接地している間、タイヤＴの表面には滑りが生じている。そこで次の工程Ｓ４では、第１状態のときのタイヤＴの表面の各点の滑り速度を処理装置１４が求める。

【0028】

滑り速度を求めるために、処理装置１４は、まず、工程Ｓ２で撮影した画像に対して複数の特徴点を設定する。特徴点は、上記の着色点Ｍに基づき所定のアルゴリズムにより設定される。所定のアルゴリズムとしては、ＦＡＳＴ（Features from Accelerated Segment Test）アルゴリズムやＳＩＦＴ（Scale Invariant Feature Transform）アルゴリズム等の様々なアルゴリズムのうちのいずれかが使用される。ここで、画像中のコーナーを検出するＦＡＳＴアルゴリズムを使用した場合、１つの着色点Ｍが大きければ、１つの着色点Ｍに対して複数の特徴点が設定され得る。また、アルゴリズムによっては、１つの着色点Ｍに対して１つの特徴点を設定することも可能である。設定された複数の特徴点は、それぞれ、タイヤＴの表面に拘束されタイヤＴの表面と一体となって動く点であると言える。これらの特徴点は後述するトラッキング処理における追尾の対象となる。

【0029】

次に、処理装置１４は、工程Ｓ２で撮影した複数の画像に基づき、各特徴点の変位量の時系列変化を求める。ここで、特徴点の変位量とは、１枚の画像の撮影時から次の１枚の画像の撮影時までに特徴点が移動した距離のことである。

【0030】

図４は、特徴点の変位量について説明するために、撮影された画像の中の１つのセンターブロック２１と、センターブロック２１に付与された複数の特徴点のうちの１つ（図中の丸）を示した図である。この図において、実線はある１枚の画像の撮影時に撮影された画像、破線はその次の１枚の画像の撮影時に撮影された画像を表している。この図のように、接地踏面が接地している間、センターブロック２１には滑りが生じており、２回の撮影の間に特徴点が滑りによって移動している。図中の矢印はある１つの特徴点の変位のベクトルを表している。特徴点の変位量とはこの矢印の長さのことである。なお、カメラ１３が固定されているため、特徴点の画像中での座標は、特徴点の透明板１６上での座標に対応している。そのため、特徴点の画像中での座標の変化量から、特徴点の透明板１６上での実際の変位量を求めることができる。

【0031】

以上が特徴点の変位量だが、特徴点の変位量の時系列変化とは、時間の経過に伴う特徴点の変位量の変化のことで、特徴点の変位量の時間依存性と言うこともできる。

【0032】

各特徴点の変位量の時系列変化は、公知のトラッキング処理により求めることができる。トラッキング処理ではそれぞれの特徴点の追尾が行われる。追尾の処理には例えばＫＬＴ（Kanade-Lucas-Tomasi）法が用いられる。複数の特徴点の追尾により、それらの特徴点の変位量の時系列変化が求まる。

【0033】

次に、処理装置１４は、特徴点の変位量の時系列変化に基づき、各特徴点の各時点での滑り速度を求め、各特徴点の滑り速度の時系列変化を求める。特徴点の滑り速度の時系列変化とは、時間の経過に伴う特徴点の滑り速度の変化のことで、特徴点の滑り速度の時間依存性と言うこともできる。また時点とは、１回の撮影から次の１回の撮影までの間の任意の時点のことであり、例えば、連続する２回の撮影の中間時点、又は連続する２回の撮影のうち前又は後の方の撮影時点のことである。

【0034】

特徴点の各時点での滑り速度は、連続して撮影された２枚の画像間での特徴点の変位量を撮影間隔Ｔで割ることにより求めることができる。例えば、第１画像の撮影時から第２画像の撮影時までの間の任意の時点での滑り速度は、第１画像の撮影時から第２画像の撮影時までの特徴点の変位量を、撮影間隔Ｔ（第１画像の撮影時から第２画像の撮影時までの時間）で割ることにより求めることができる。

【0035】

すなわち、撮影間隔Ｔの間に特徴点が移動した距離（すなわち変位量）をＬ１とすると、第１状態のときの特徴点の滑り速度Ｖ１は

【0036】

【数1】

である。

【0037】

処理装置１４は、変位量の時系列変化を求めた各特徴点について、このようにして滑り速度Ｖ１を求める。また、処理装置１４は、撮影範囲２４が透明板１６に接地し始める直前から透明板１６から完全に離れるまでの間を含む時間帯の各時点について、滑り速度Ｖ１を求める。それにより、各特徴点の滑り速度Ｖ１の時系列変化が求まる。

【0038】

次の工程Ｓ５では、前の工程Ｓ４と同じ方法で、処理装置１４が、第２状態のときに撮影された画像の中に特徴点を設定し、第２状態のときの特徴点の滑り速度の時系列変化を求める。上記と同様に、撮影間隔Ｔの間に特徴点が移動した距離（すなわち変位量）をＬ２とすると、第２状態のときの滑り速度をＶ２は

【0039】

【数2】

である。

【0040】

処理装置１４は、変位量の時系列変化を求めた各特徴点について、このようにして滑り速度Ｖ２を求める。また、処理装置１４は、撮影範囲２４が透明板１６に接地し始める直前から透明板１６から完全に離れるまでの間を含む時間帯の各時点について、滑り速度Ｖ２を求める。それにより、各特徴点の滑り速度Ｖ２の時系列変化が求まる。

【0041】

なお、処理装置１４が各時点における各特徴点の滑り速度Ｖ１、Ｖ２を求めることにより、各時点での所定範囲内の滑り速度Ｖ１、Ｖ２の分布を表示できるようになる。

【0042】

本実施形態では、ここまでの工程で、少なくとも１つのショルダーブロック２３、１つのメディエイトブロック２２及び１つのセンターブロック２１を含む範囲の各特徴点について、滑り速度Ｖ１、Ｖ２を求めたものとする。そして以下では、１つのショルダーブロック２３、１つのメディエイトブロック２２及び１つのセンターブロック２１のみに着目する。そして、これらのブロック２１、２２、２３の特徴点の滑り速度Ｖ１、Ｖ２の時系列変化のみを使用して、これらのブロック２１、２２、２３毎の滑り挙動を見ることとする。

【0043】

ここで、上記の方法で求めた第２状態のときの滑り速度Ｖ２の時系列変化の実例を図５に示す。図５は、図２のようにショルダーブロック２３、メディエイトブロック２２及びセンターブロック２１を有するタイヤＴ１についての、第２状態での平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化を示したものである。図５において、（ａ）はショルダーブロック２３、（ｂ）はメディエイトブロック２２、（ｃ）はセンターブロック２１の平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化をそれぞれ示している。ここで、平均滑り速度Ｖ２ａｖｇとは、１つのブロック内の複数の特徴点の滑り速度Ｖ２の平均値のことである。従って図５の（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、時間を横軸とし、各時点での複数の特徴点の滑り速度Ｖ２の平均値を縦軸として、グラフ化したものである。

【0044】

図５の見方の説明のために、図５（ａ）を拡大して図６に示す。図６において、Ａで示す範囲はショルダーブロック２３が接地する前の時間帯である。この時間帯ではショルダーブロック２３が接地していないため、計算上、平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの絶対値が大きくなっている。

【0045】

また、Ｂで示す位置はショルダーブロック２３が接地した時で、平均滑り速度Ｖ２ａｖｇが若干大きくなっている。また、Ｃ及びＤで示す範囲はショルダーブロック２３が接地している間の時間帯である。Ｃで示す範囲は特徴点が粘着域にあるときの時間帯で、平均滑り速度Ｖ２ａｖｇが０又はほぼ０になっている。Ｄで示す範囲は特徴点が滑り域にあるときの時間帯で、Ｃで示す範囲と比べて平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの絶対値が大きくなっている。またＥで示す位置はショルダーブロック２３が透明板１６を離れる時である。このように特徴点は、接地してしばらくは粘着域にありほとんど滑らないが、その後滑り域に入り、透明板１６を離れる前に大きく滑る。

【0046】

またＦで示す範囲はショルダーブロック２３が透明板１６から離れた後の時間帯である。この時間帯ではショルダーブロック２３が接地していないため、計算上、平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの絶対値が大きくなっている。

【0047】

図５（ｂ）、（ｃ）も図６と同じ見方をすれば良い。

【0048】

このように、平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化から、第２状態での各ブロック２１、２２、２３の滑り挙動を見ることができる。同様に、平均滑り速度Ｖ１ａｖｇ（すなわち、１つのブロック内の複数の特徴点の滑り速度Ｖ１の平均値）の時系列変化から、第１状態での各ブロック２１、２２、２３の滑り挙動を見ることもできる。

【0049】

さて、次の工程Ｓ６では、各ブロック２１、２２、２３について、第１状態での平均滑り速度Ｖ１ａｖｇを基準としたときの第２状態での相対的な平均滑り速度の時系列変化を、処理装置１４が求める。

【0050】

そのために、処理装置１４は、第１状態での平均滑り速度Ｖ１ａｖｇの時系列変化と、第２状態での平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化とを、時間的に対応させる。その方法は様々であり限定されない。

【0051】

例えば、処理装置１４は、滑り速度Ｖ１の時系列変化等に基づき、第１状態においてショルダーブロック２３内の特定の特徴点が接地した瞬間を特定する。また、処理装置１４は、滑り速度Ｖ２の時系列変化等に基づき、第２状態において同じ特定の特徴点が接地した瞬間を特定する。そして、処理装置１４は、それらの瞬間を一致させることにより、ショルダーブロック２３についての、滑り速度Ｖ１の時系列変化のデータ全体と、滑り速度Ｖ２の時系列変化のデータ全体とを、時間的に対応させる。それにより、ショルダーブロック２３についての、平均滑り速度Ｖ１ａｖｇの時系列変化と、平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化とを、時間的に対応させることができる。これと同じ方法で、処理装置１４は、メディエイトブロック２２と、センターブロック２１とのそれぞれについて、平均滑り速度Ｖ１ａｖｇの時系列変化と、平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化とを、時間的に対応させる。

【0052】

他にも、平均滑り速度Ｖ１ａｖｇの時系列変化と平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化とを時間的に対応させる方法として、タイヤＴの回転角の測定結果を利用する方法や、第１状態と第２状態の接地踏面の形状をマッチングさせる方法等がある。

【0053】

処理装置１４は、このように対応付けをした後、各ブロック２１、２２、２３について、第１状態での平均滑り速度Ｖ１ａｖｇを基準としたときの第２状態での相対的な滑り速度を求める。すなわち、処理装置１４は、各ブロック２１、２２、２３について、それぞれの時点における

【0054】

【数3】

を計算する。このようにして求まるＶｓを「相対滑り速度」と言うこととする。

【0055】

先にタイヤＴ１の滑り速度Ｖ２の時系列変化を図５に示したが、それと同じタイヤＴ１についての、相対滑り速度Ｖｓの時系列変化の実例を図７に示す。この図７は、図５の作成に使用した平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化のデータと、それとは別に求めた平均滑り速度Ｖ１ａｖｇの時系列変化のデータとから求めた、相対滑り速度Ｖｓの図である。

【0056】

Ｖ１ａｖｇは第１状態（通常転動状態）、Ｖ２ａｖｇは第２状態（制動時の状態）の平均滑り速度なので、図７（ａ）～（ｃ）は、タイヤＴ１に制動力が与えられたことによるブロック２１、２２、２３毎の滑り挙動を示している。ここで、図５と図７との対比から、図７においてブロック２１、２２、２３が接地していた時間帯（接地時間帯）がわかる。そして、接地時間帯における相対滑り速度Ｖｓの積算値、接地時間帯における相対滑り速度Ｖｓの最大値、相対滑り速度Ｖｓが所定の大きさを示している時間帯の長さ等から、タイヤＴ１に制動力が与えられたことの各ブロック２１、２２、２３の滑り挙動への影響を定量的に評価することができる。例えば、接地時間帯における相対滑り速度Ｖｓの積算値から、タイヤＴ１に制動力が与えられたことの影響としての滑りの量を定量的に求めることができる。さらに、各ブロック２１、２２、２３の滑り挙動を比較することにより、ブロック２１、２２、２３間の滑りのバランスを定量的に評価することもできる。

【0057】

このような評価結果は、タイヤＴ１のトレッドパターンの改善等に利用することができる。例えば評価の結果ブロック２１、２２、２３間の滑りのバランスが悪いことが判明した場合は、設計者が、滑りのバランスが良くなるようにトレッドパターンの設計変更を行う。

【0058】

このように１つのタイヤＴ１についての滑り挙動の評価ができるだけでなく、複数のタイヤについての滑り挙動の評価をすることもできる。ここでは、トレッドパターンの異なる２つタイヤの滑り挙動の違いを評価する例について説明する。

【0059】

図８及び図９に、上記のタイヤＴ１と異なるタイヤＴ２の平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化及び相対滑り速度Ｖｓの時系列変化の実例を示す。タイヤＴ２は、タイヤＴ１と同じくショルダーブロック２３、メディエイトブロック２２及びセンターブロック２１を有するが、各ブロック２１、２２、２３の形状がタイヤＴ１と若干異なる。

【0060】

図１０には、タイヤＴ１の第２状態での平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化と、タイヤＴ２の第２状態での平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化とが重ねて示してある。また、図１１には、タイヤＴ１の相対滑り速度Ｖｓの時系列変化と、タイヤＴ２の相対滑り速度Ｖｓの時系列変化とが重ねて示してある。

【0061】

図１０を見ると、タイヤＴ１とタイヤＴ２とで、第２状態での平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化に大きな違いがないことがわかる。しかし図１１を見ると、タイヤＴ１とタイヤＴ２とで、相対滑り速度Ｖｓに大きな違いがあることがわかる。つまり、タイヤＴ１とタイヤＴ２とでは制動時の平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化はほぼ同じであるが、通常転動時を基準としたときの制動時の相対的な滑り速度Ｖｓを見ると、タイヤＴ１とタイヤＴ２とに大きな違いがあることがわかる。

【0062】

具体的には、ショルダーブロック２３及びセンターブロック２１において、タイヤＴ２の方が早い時点から相対滑り速度Ｖｓの値がピークに向かって上昇し始めている。このことから、制動力が与えられたことの効果としての滑りは、ショルダーブロック２３及びセンターブロック２１においてタイヤＴ２の方が早く発生することがわかる。その早さは相対滑り速度Ｖｓの時系列変化のデータから定量的に求めることができる。

【0063】

このようにして２つのタイヤＴ１、Ｔ２についての滑り挙動の評価ができれば、トレッドパターンの改善等を行うことができる。例えば上記の実例からタイヤＴ２のショルダーブロック２３及びセンターブロック２１において滑りが発生するのが早過ぎることがわかるので、その対策として、設計者がタイヤＴ２のトレッドパターンの設計変更を行うことができる。

【0064】

次に本実施形態の効果について説明する。

【0065】

上記の通り、本実施形態では、第１状態及び第２状態それぞれにおいての特徴点の滑り速度Ｖ１、Ｖ２の時系列変化を求めるだけでなく、第１状態を基準としたときの第２状態での相対的な滑り速度Ｖｓの時系列変化を求める。それにより、第１状態から第２状態への転動状態の変化に伴う滑り挙動を評価することができる。上記実施形態のように第１状態を通常転動時の状態、第２状態を第１状態に対して制動力が与えられたときの状態とすれば、制動力が与えられたことの効果としての相対的な滑り速度Ｖｓの時系列変化を求めることができ、制動力が与えられたことの効果としての滑り挙動を評価することができる。滑り挙動の評価結果は、トレッドパターンの改善等に利用することができる。

【0066】

また、ブロック２１、２２、２３毎の相対滑り速度Ｖｓの時系列変化を求めることにより、ブロック２１、２２、２３毎の滑り挙動を評価することができるのはもちろんのこと、各ブロック２１、２２、２３の滑り挙動を比較することもできる。

【0067】

以上の実施形態は例示であり、発明の範囲は以上の実施形態に限定されない。以上の実施形態に対し、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、様々な変更を行うことができる。以下では複数の変更例について説明するが、上記実施形態に対して、複数の変更例のうちいずれか１つを適用しても良いし、複数の変更例のうちいずれか２つ以上を組み合わせて適用しても良い。

【0068】

（変更例１）
第１状態及び第２状態として様々な状態を選択することが可能である。例えば、第１状態を通常転動時の状態とし、第２状態をコーナリング時の状態とすることができる。また、第１状態を通常転動時の状態とし、第２状態を加速時の状態とすることもできる。

【0069】

（変更例２）
上記実施形態では1台のカメラ１３で接地踏面の画像を撮影したが、複数台のカメラで画像を撮影しても良い。また動画を撮影しても良い。

【0070】

（変更例３）
上記実施形態では撮影範囲２４の中の全ての特徴点について滑り速度Ｖ１、Ｖ２が計算されたが、滑り速度Ｖ１、Ｖ２の計算の前に作業者が一部の特徴点のみを選択し、選択された特徴点について処理装置１４が滑り速度Ｖ１、Ｖ２を計算し、それ以後の工程を行っても良い。

【0071】

（変更例４）
後述する変更例７のように、複数のブロック２１、２２、２３にまたがる広範囲について滑り挙動を評価する場合がある。ところが、上記実施形態では溝底にも着色点Ｍが付与されている。そのため、上記実施形態のように撮影範囲２４内の全ての着色点Ｍに基づき特徴点を設定し、それらの特徴点について滑り速度Ｖ１、Ｖ２を求めた場合、溝底にも特徴点が設定され、溝底の特徴点についても滑り速度Ｖ１、Ｖ２が計算されてしまう。すると、最終的な評価結果に、溝底の特徴点のデータが入り込んで、評価結果に影響が出てしまう。

【0072】

それを防ぐために、処理装置１４は、溝底を含む広範囲の中にある全ての着色点Ｍに基づき複数の特徴点を設定し、それらの特徴点についてそれぞれ滑り速度Ｖ１、Ｖ２を求めた場合、溝底の特徴点についての滑り速度Ｖ１、Ｖ２のデータを除去することが好ましい。

【0073】

溝底の特徴点とブロック２１、２２、２３上の特徴点とでは計算上の滑り速度が大きく異なる。ブロック２１、２２、２３上の特徴点は接地して試験面１７に拘束されているので、この特徴点に滑りが生じたとしても変位量が小さく滑り速度が小さい。それに対し溝底の特徴点は、接地しておらず試験面１７に拘束されていないうえ、透明板１６から距離が離れているため、変位量が大きく計算上の滑り速度が大きい。

【0074】

そこで、処理装置１４は、予め設定されている滑り速度の閾値Ｖｔｈと、工程Ｓ４及び工程Ｓ５で求まった各特徴点の滑り速度Ｖ１、Ｖ２とを比較し、閾値Ｖｔｈより滑り速度Ｖ１、Ｖ２が大きい特徴点のデータを除去する。これにより、溝底の特徴点についての滑り速度Ｖ１、Ｖ２のデータが除去される。

【0075】

このように溝底の特徴点のデータを除去すれば、最終的な評価結果に溝底の特徴点のデータが入り込んで評価結果に影響が出ることを防ぐことができる。ここで、閾値Ｖｔｈと、各特徴点の滑り速度Ｖ１、Ｖ２とを比較し、閾値Ｖｔｈより滑り速度Ｖ１、Ｖ２が大きい特徴点のデータを除去することにより、溝底の特徴点のデータを容易かつ確実に除去することができる。

【0076】

（変更例５）
溝底の特徴点のデータを除去する方法は、滑り速度の閾値Ｖｔｈを使用した上記変更例の方法に限定されない。

【0077】

例えば、タイヤＴの接地面圧を測定すると、ブロック２１、２２、２３の場所には大きな接地圧が生じ、溝２０の場所には接地圧が生じない。そこで、処理装置１４が、タイヤＴの接地面圧の分布とカメラ１３で撮影した画像とを対応させ、接地圧が０又は所定の小ささの場所の特徴点のデータを除去し、それによって溝底の特徴点のデータを除去しても良い。

【0078】

（変更例６）
タイヤＴの接地踏面に着色点Ｍを付与する工程（Ｓ１）において、ブロック２１、２２、２３の表面のみに着色点Ｍを付与し、溝底に着色点Ｍを付与しなくても良い。その場合、溝底の特徴点のデータを除去する作業が必要ない。

【0079】

（変更例７）
上記実施形態ではブロック毎の相対滑り速度Ｖｓの時系列変化を求め、ブロック単位で滑り挙動を比較したが、評価単位はこれに限定されない。

【0080】

例えば、1つのブロックを転動時の踏み込み側と蹴り出し側の２つの領域に分け、２つの領域のそれぞれについて、上記実施形態の方法で相対滑り速度Ｖｓの時系列変化を求め、２つの領域の滑り挙動を比較しても良い。この場合、踏み込み側と蹴り出し側の２つの領域のそれぞれに、１又は複数の着色点Ｍを付与しておき、それらの着色点Ｍに基づき各領域に特徴点を設定しておく必要がある。

【0081】

また、複数のブロックを含む広い接地踏面全体の中から転動時の踏み込み側と蹴り出し側の２つの領域（複数のブロックを含む領域）を抽出し、２つの領域のそれぞれについて、上記実施形態の方法で相対滑り速度Ｖｓの時系列変化を求め、２つの領域の滑り挙動を比較しても良い。この場合、接地踏面全体の中の踏み込み側と蹴り出し側の２つの領域のそれぞれに、１又は複数の着色点Ｍを付与しておき、それらの着色点Ｍに基づき各領域に特徴点を設定しておく必要がある。

【0082】

また、接地踏面内を、タイヤ周方向に並ぶ複数のショルダーブロック２３からなるショルダーリブ、タイヤ周方向に並ぶ複数のメディエイトブロック２２からなるメディエイトリブ、及びタイヤ周方向に並ぶ複数のセンターブロック２１からなるセンターリブに分割する。そして、各リブについて、上記実施形態の方法で相対滑り速度Ｖｓの時系列変化をそれぞれ求め、３つのリブの滑り挙動を比較しても良い。この場合、３つのリブのそれぞれに、１又は複数の着色点Ｍを付与しておき、それらの着色点Ｍに基づき各リブに特徴点を設定しておく必要がある。

【0083】

ここで、評価単位が複数のブロック２１、２２、２３を含む領域やリブの場合、その領域やリブ内には溝２０が存在する。しかし、処理装置１４が上記変更例の方法で溝底の特徴点のデータが除去すれば、溝底の特徴点のデータの影響を受けずにブロック２１、２２、２３の表面だけの滑り挙動を評価することができる。

【0084】

（変更例８）
相対滑り速度Ｖｓの時系列変化を、相対滑り速度Ｖｓの接地踏面での位置依存性に変換して、タイヤの滑り挙動を評価しても良い。又は、滑り速度Ｖ１、Ｖ２の時系列変化を、滑り速度Ｖ１、Ｖ２の接地踏面での位置依存性に変換して、滑り速度Ｖ１、Ｖ２の接地踏面での位置依存性に基づき、相対滑り速度Ｖｓの接地踏面での位置依存性を求めても良い。

【0085】

これらの変換は、時系列変化の時間にタイヤＴの転動速度を掛けることにより行うことができる。

【0086】

例えば、図６のデータの時間にタイヤＴの転動速度を掛けると、図６のデータの時間０のときの滑り速度Ｖ２が、基準位置における滑り速度Ｖ２に変換され、その後の各時間（時刻）での滑り速度Ｖ２が、各位置（基準位置からの各距離）での滑り速度Ｖ２に変換される。その結果、図６の横軸が、時間から、接地踏面での位置（基準位置からの距離）に変更される。

【0087】

（変更例９）
上記実施形態では、処理装置１４が、第１状態での複数の特徴点の平均滑り速度Ｖ１ａｖｇの時系列変化と、第２状態での複数の特徴点の平均滑り速度Ｖ２ａｖｇの時系列変化とを求めた後、これらの平均滑り速度Ｖ１ａｖｇ、Ｖ２ａｖｇの時系列変化に基づき、ブロック２１、２２、２３毎の相対滑り速度Ｖｓの時系列変化を求めた。しかし、平均滑り速度Ｖ１ａｖｇ、Ｖ２ａｖｇを求めずに相対滑り速度Ｖｓの時系列変化を求める方法もある。

【0088】

例えば、処理装置１４は、まず、第１状態のときに撮影した画像中の各特徴点と、第２状態のときに撮影した画像中の各特徴点とを対応付ける。ここで、上記のように第１状態と第２状態とで撮影範囲２４が同じで、第１状態と第２状態とで同じ着色点Ｍが撮影されたので、第１状態で撮影した画像中のそれぞれの特徴点と、第２状態で撮影した画像中のそれぞれの特徴点とを、１：１で対応付けることができる。しかも、上記のように着色点Ｍの分布がランダムなので、特徴点の分布もランダムであり、対応付けに間違いがあれば明らかに分かる。この対応付けは公知のパターンマッチング法により行うことができる。

【0089】

さらに、処理装置１４は、第１状態での滑り速度Ｖ１の時系列変化のデータと、第２状態での滑り速度Ｖ２の時系列変化のデータとを、時間的に対応させる。その方法は、上記実施形態における平均滑り速度Ｖ１ａｖｇとＶ２ａｖｇの時系列変化を対応させる方法と同様である。

【0090】

処理装置１４は、このように対応付けをした後、それぞれの特徴点について、第１状態での滑り速度Ｖ１を基準としたときの第２状態での相対的な滑り速度を求める。すなわち、処理装置１４は、それぞれの特徴点について、それぞれの時点における

【0091】

【数4】

を計算する。このようにして相対滑り速度Ｖｓが求まる。相対滑り速度Ｖｓは、対応付けできた全ての特徴点について、かつ対応付けできた全ての時点について計算される。その計算結果から、特徴点毎の相対滑り速度Ｖｓの時系列変化が求まる。

【0092】

なお、以上の計算により、それぞれの時点における、所定範囲内の相対滑り速度Ｖｓの分布を表示できるようになる。

【0093】

処理装置１４は、特徴点毎の相対滑り速度Ｖｓの時系列変化を求めた後、ブロック２１、２２、２３毎に、ブロック内の複数の特徴点の相対滑り速度Ｖｓの平均値の時系列変化を求めれば良い。

【符号の説明】

【0094】

Ｍ…着色点、Ｔ…タイヤ、１０…評価装置、１１…試験台、１２…支持部、１３…カメラ、１４…処理装置、１５…穴、１６…透明板、１７…試験面、１８…入力装置、１９…表示装置、２０…溝、２１…センターブロック、２２…メディエイトブロック、２３…ショルダーブロック、２４…撮影範囲

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】