CZ284874B6 - Přístroj k měření hloubky profilu pláště motorového vozidla a způsob měření - Google Patents

Abstract

K měření hloubky profilu pláště motorového vozidla pomocí laserové měřící hlavy obsahující laser (67) se laserová měřicí hlava umístí k plášti motorového vozidla tak, že referenční rovina (68) zaujme definovanou polohu vůči plášti. Laserový paprsek (66) laseru (67) se vede přes referenční rovinu (68) pod úhlem (.alfa.) na dno (64) profilu pláště, takže se na dně (64) profilu vytvoří světelná stopa (78). Polohu světelné stopy (78) sleduje čidlo (82) rozlišující obraz a z toho se získá míra (t) pro hloubku profilu pláště. ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká přístroje k měření hloubky profilu pláště motorového vozidla.

Dosavadní stav techniky

Profil pláště motorového vozidla má významný vliv na bezpečnost. Profilem může protékat dešťová voda pod pláštěm na stranu, takže nedochází k plavání pláště a ke ztrátě koheze s vozovkou. To je důležité zejména u moderních osobních automobilů jezdících vysokými rychlostmi. V mnoha zemích je proto zákonem předepsána minimální hloubka profilu (v Německu je to 1,6 mm). Už při hloubce profilu pod 3,0 mm je vytlačování vody při dešti sníženo na pouhých 30 % hodnoty nového pláště. Profil pláště motorového vozidla je vystaven silnému opotřebení. Toto opotřebení je však pro držitele vozidla obtížně poznatelné. Hloubka profilu se však vždy měří v autodílně, kde k tomu jsou měřicí přístroje.

Známé způsoby měření a měřicí přístroje k měření hloubky profilu plášťů motorových vozidel pracují mechanicky s měřicím trnem. Německý patentový spis číslo DE-GM-7 640 078 popisuje takové měřidlo se zaváděcím tělesem, do kterého je kluzně uloženo pružinou zatížené hmatadlo, které lze zastrčit do profilu pláště. Při nasazení měřidla na plášť pronikne hmatadlo do profilu. Je-li hloubka profilu menší než předem nastavitelná hodnota, spojí se kontrolka přes hmatadlo s baterií a rozsvítí se. Podobná měřidla popisují patentové spisy číslo PS-2 722 137 aDE-PS3 827 456, které pracují na stejném principu s měřicím trnem.

Z německé zveřejněné přihlášky vynálezu číslo DE-OS-2 206 743 je znám automatický měřicí systém hloubky profilu pro motorová vozidla. V nosníkové desce jsou vyčnívající, svisle pohyblivé pružinami napnuté měřicí sondy v podobě kolíků. Výčnělky profilu pláště motorového vozidla jsou kolíky zatlačeny, když se profil nachází na nosníkové desce. S každým kolíkem je spojen elektricky mikrospínač. Podle vyčnívající nebo zatlačené polohy kolíků vysílají mikrospínače dva rozdílné signály. Podle stavu pláště je vydán signál vyhověl, nevyhověl.

Z německé zveřejněné přihlášky vynálezu číslo DE-OS-2 113 522 je znám způsob bezdotykového měření povrchu profilu. Laserové paprsky z vysilače laserového záření jsou řádkovitě vychylovány po povrchu akustooptickým vychylovačem světla. Difuzně odražené laserové paprsky na povrchu dopadají přes cloněnou a zaostřenou optiku na detektor. Profil povrchu je určován elektronicky z úhlů vyzáření a příjmu. Při tom leží laser a detektor v jedné vodorovné přímce. S touto přímkou svírají vysílané paprsky určité úhly a a přijímané paprsky určité úhly β. Z těchto úhlů a a β a za známé vzdálenosti vrcholu těchto úhlů se stanoví trigonometricky vzdálenosti povrchu profilu od vztažné přímky.

Zveřejněná přihláška vynálezu číslo DE-OS-3 342 675 popisuje podobný způsob, při kterém se ještě přídavně vyhodnocuje tvar světelného bodu.

Úkolem vynálezu je poskytnout zlepšený způsob a měřicí přístroj k měření hloubky profilu plášťů motorových vozidel, kterým lze hloubku profilu měřit přesně a spolehlivě. Zvláště je úkolem vynálezu vytvořit měřidlo, kterým se umožní rutinně dozírat na profily plášťů motorových vozidel, případně kontrolovat hloubku profilu u zaparkovaných vozidel a vozidel najetých na zařízení ke kontrole brzd nebo na parkoviště.

- 1 CZ 284874 B6

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje přístroj k měření hloubky profilu pláště pneumatiky motorového vozidla, obsahující laser pro vytvoření laserového paprsku, který je nasměrován na měřenou oblast profilového povrchu pláště pneumatiky pro vytvoření světelné stopy, čidlo rozlišující obraz pro pozorování polohy světelné stopy, prostředky pro zpracovávání obrazu pro vytvoření naměřené hodnoty alespoň jedné drážky profilu z pozičních dat čidla rozlišujícího obraz, podle vynálezu, jehož podstatou je, že laser a čidlo rozlišující obraz jsou uloženy ve společné skříňce jako laserová měřicí hlava, přičemž laserová měřicí hlava má příložnou plochu pro přiložení laserové měřicí hlavy k plášti pneumatiky motorového vozidla pro dosažení definované polohy laseru a čidla rozlišujícího obraz vůči plášti pneumatiky, přičemž přístroj k měření dále obsahuje tiskárnu k vytištění výstupních dat po změření hloubky profilu a napájecí baterii, která je spojena s laserem, čidlem a tiskárnou, přičemž přístroj k měření je vytvořen jako mobilní jednotka.

Prostředky pro zpracování signálu pak podají informaci o hloubce profilu. Je-li jednotka mobilní, lze jednoduchým způsobem kontrolovat pláště parkujících vozidel a držitele vozidla upozorňovat na případné defekty vytištěním výsledku měření. Tak je možno podstatně přispět k bezpečnosti silničního provozu.

Podle výhodného provedení jsou tiskárna a baterie uspořádány ve společné skříňce.

Podle dalšího výhodného provedení jsou prostředky pro zpracování signálu, baterie a tiskárna uspořádány ve společné skříňce.

Podle výhodného provedení vynálezu je laserová měřicí hlava spojena se skříňkou ohebným vedením.

Podle dalšího výhodného provedení je laserová měřicí hlava umístěna na konci tyče, přičemž baterie s tiskárnou mohou být umístěny ve skříňce, která se může nosit na rameni nebo může být tažena na vozíčku. Laserovou hlavu je pak možno přikládat postupně k jednotlivým plášťům vozidla.

Podle výhodného provedení má tyč tvar písmene Z a má vykloněný držadlový konec, dlouhý střední díl a vykloněný měřicí konec, rovnoběžný s držadlovým koncem a nesoucí laserovou měřicí hlavu.

Podle dalšího výhodného provedení je čidlo rozlišující obraz tvořeno řádkou detektorů citlivých na světlo, která je uspořádána v rovině, v níž leží laserový paprsek, a dále zobrazovacími prostředky pro zobrazení světelné stopy, vytvořené na dně drážky profilu, na řádce detektorů citlivých na světlo.

Podle dalšího výhodného provedení jsou zobrazovací prostředky tvořeny štěrbinovou clonkou se štěrbinou uspořádanou napříč k řádce.

Podle vynálezu jde o způsob měření hloubky profilu pláště motorového vozidla pomocí laserové hlavy obsahující laser, při kterém je laserová hlava umístěna vůči plášti motorového vozidla tak, že referenční plocha zaujme definovanou polohu vůči plášti, laserový paprsek je veden přes referenční plochu pod úhlem na dno profilu pláště, takže se na dně profilu pláště vytvoří světelný bod a poloha světelného boduje pozorována čidlem rozlišujícím obraz a z toho se získá míra pro hloubku profilu pláště.

Vynález je založen na poznatku, že laserové paprsky k vyšetření profilu pláště jsou od profilu pláště dostatečně odráženy, i když je plášť černý a sestává z pryže a hloubka profilových drážek je vůči šířce velmi velká.

-2 CZ 284874 B6

Laser tedy vytvoří na dně drážky profilu pláště světelný bod. Jestliže se hloubka této profilové drážky mění, posouvá se bod dopadu šikmo dopadajícího laserového paprsku stranou. To je způsobeno tím, že světelný bod leží výše. Tento posuv může být zachycen čidlem rozlišujícím obraz, které je v nejjednodušším případě tvořeno přímkovou řadou detektorů citlivých na světlo a může být převeden na naměřenou hodnotu hloubky.

Laserová měřicí hlava může být vedena napříč profilu pláště. Tím může být proměřeno více drážek profilu v jednom měřicím pochodu. Jednotlivé naměřené hodnoty se pak mohou vyhodnotit tak, že se pro plášť vytvoří jedna naměřená hodnota, která má vypovídací schopnost pro relevantní hloubku profilu.

Měřicí přístroj může být proveden jako stacionární jednotka. Může být například součástí stanoviště pro zkoušení brzd, nebo může být zabudována do povrchu silnice při vjezdu na parkoviště. Měření se provede, jakmile se vozidlo vyskytne pláštěm nad měřicím přístrojem.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn na příkladném, avšak nijak neomezujícím, provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje provedení mobilního měřicího přístroje k měření hloubky profilu pláště motorového vozidla. Obr. 2 ukazuje měřicí přístroj z obr. 1 se sejmutým krytem, takže je vidět baterii a tiskárnu.

Na obr. 3 je perspektivní pohled na použití mobilního měřicího přístroje z obr. 1 a 2 u parkujícího automobilu.

Na obr. 4 je vytištěný výsledek poskytovaný mobilním měřicím přístrojem.

Obr. 5 je schéma znázorňující způsob účinkování laserové hlavy.

Na obr. 6 je diagram závislosti hloubky drážky profilu na poloze pozorovaného světelného bodu ve dně drážky vytvořeného laserem pro laserovou měřicí hlavu z obr. 5.

Na obr. Ί je diagram postupných kroků znázorňující průběh měření hloubky profilů plášťů mobilním měřicím přístrojem podle vynálezu.

Na obr. 8 je diagram postupných kroků znázorňující průběh vyhodnocování dat při měření hloubky profilů plášťů.

Na obr. 9 je pohled na jiné provedení mobilního měřicího přístroje k měření hloubky profilu pláště motorového vozidla.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Mobilní měřicí přístroj na obr. 1 sestává z hlavního dílu 10 a z dílu 12 s měřicí hlavou 42. Díl 12 s měřicí hlavou je s hlavním dílem 10 spojen spirálním kabelem 14.

Hlavní díl 10 je namontován na dvojkolovém vozíku 16. Vozík 16 má dvě kolečka, levé kolečko 18 a pravé kolečko 20, zadní stěnu 22 s na ní upevněným držadlem 24 a opěru 26. Vozík 16 muže být proveden jako taška, držadlem se překlopí dozadu a na kolečkách se s ní pojíždí. Vozík 16 se však může k odstavení překlopit dopředu, takže spočívá na opeře 26.

Hlavní díl 10 obsahuje baterii 28, zabezpečenou proti vybití, a tiskárnu 30 (obr. 2). Baterie je umístěna hluboko dole a svým těžištěm před osou levého kolečka 18 a pravého kolečka 20. Tím je celé uspořádání stabilní. Jakmile se držadlo upustí, má vozík 16 tendenci podepřít se o opěru 26.

Nad baterií 28, zabezpečenou proti vybití, má hlavní díl tiskárnu 30. Tiskárna 30 je zařízena k tisknutí měřicích protokolů. Baterii 28 a tiskárnu 30 zakrývá kryt 32, který je na obr. 2 odstraněn a na obr. 1 je patrný. Kryt 32 může být z plastu nebo z kovu. V krytu je štěrbina, kterou vycházejí vytištěné měřicí protokoly.

Díl 12 s měřicí hlavou má tvar tyče 34 zahnuté do tvaru písmene Z. Na jeho normálně horním konci vykazuje tyč 34 v tupém úhlu zahnutý držadlový konec 36. Držadlový konec 36 tvoří držadlo 38. Dolní měřicí konec 40 tyče 34 je na opačné straně zahnut v tupém úhlu podobně jako držadlový konec 3, takže je v podstatě rovnoběžný s držadlovým koncem 36. Na měřicím konci 40 spočívá laserová měřicí hlava 42. Laserová měřici hlava 42 může být svou boční plochou nasazena na plášť motorového vozidla. Laserová měřicí hlava 42 obsahuje laser, jehož pomocí se měření hloubky profilu pláště provádí.

Na rovném středním díle 46 tyče 34 je upevněna řídicí a přenosová jednotka 48 signálu. Na držadlovém konci 36 je ovládací jednotka 50 se čtyřmi ovládacími členy jejíchž pomocí se udává poloha právě měřeného pláště 54 motorového vozidla. Ovládacími členy ovládací jednotky 50 jsou čtyři tlačítka, jak patrno na obr. 1. Kromě toho je na středním díle 46 upevněno madlo 52. Madlo 52 je kolmé ke střednímu dílu 46 a v podstatě kolmé k rovině tvořené středním dílem 46, držadlovým koncem 36 a měřicím koncem 40 měřicí hlavy.

Obr. 3 znázorňuje použití měřicího přístroje uvedeného druhu k měření hloubky profilu plášťů zaparkovaného automobilu. Měřicí hlava 42 se vede napříč profilem pláště 54. Přitom lze tyč pohodlně vést držadlem 38 a madlem 52. Laserová měřicí hlava je na tyči 34 nasazena tak, že toto vedení napříč pláště 54 lze pohodlně provést. Uživatel při tom může stát zpříma. Měření se provede stejným způsobem u všech čtyř plášťů 54 motorového vozidla a na čtyřech ovládacích členech ovládací jednotky 50 se udá, který plášť se právě měří.

Na obr. 4 je vytištěný měřicí protokol vydaný popsaným přístrojem. Na předtištěném formuláři 56 je vyznačeno vozidlo se čtyřmi políčky 58. Do těchto políček 58 vytiskne tiskárna naměřené hodnoty hloubky profilu pro čtyři měřené pláště. Ovládacími členy na ovládací jednotce 50 se tiskárně 30 udá, do kterého z těchto políček 58 má být naměřená hodnota vytištěna.

Ve schématu na obr. 5 je vyznačen měřený plášť 60 vykazující profil pláště s drážkami 62 profilu. Drážky 62 profilu tvoří dno 64. Referenční rovina 68 je definována povrchem pláště mezi drážkami 62 profilu. Laserová měřicí hlava 42 zachovává tuto referenční rovinu 68 v definované vzdálenosti od povrchu pláště.

Laserový paprsek 66 svírá s kolmicí 70 k referenční rovině 68 a se dnem 64 drážky profilu úhel a. Uhel a je volen tak, že laserový paprsek 66 vždy při relativní poloze měřicí hlavy 42 a pláště může vniknout do drážky 62 profilu až do jejího dna 64, jak je to znázorněno na obr. 5.

V referenční rovině 68 je uspořádána štěrbinová clonka 72 se štěrbinou 74. Celá štěrbinová clonka 72 může ležet v jedné rovině. Je však výhodné, je-li levá část 73 štěrbinové clonky 72 oproti pravé části 71 poněkud přesazena směrem nahoru. Leží-li celá štěrbinová clonka v jedné rovině, ztrácejí světelné paprsky, které se odrážejí od povrchu pláště, procházejí pod tupým

-4CZ 284874 B6 úhlem štěrbinou 74 a dopadají na detektory ležící daleko od štěrbiny 74, velmi mnoho na intenzitě, jelikož efektivní otvor štěrbiny 74 je pro takové světelné paprsky velmi malý. Vertikálním přesazením pravé části 71 vůči levé části 73 je tento problém odstraněn. Efektivní otvor štěrbiny 74 je tím pro šikmo dopadající světelné paprsky zvětšen, bez negativního vlivu na intenzitu světelných paprsků, které pak pronikají štěrbinou 74 téměř kolmo.

Vzdáleně od clonky 72 je uspořádána řádka 76 detektorů citlivých na světlo. Řádka 76 leží v rovině, jež obsahuje laserový paprsek 66. Podélný směr řádku 76 probíhá napříč vůči štěrbině 74. Jinak řečeno, laserový paprsek 66 a řádka 76 definují rovinu. To je rovina průmětny na obr. 5. Štěrbina 74 leží v referenční rovině 68 kolmé k této rovině.

Laserový paprsek 66 vytváří na dně 64 drážky 62 profilu světelnou stopu. Stranová poloha této světelné stopy 78 závisí na hloubce drážky 62 profilu. Kdyby leželo dno 64 drážky 62 profilu v čárkované poloze, vytvořila by se světelná stopa v místě 80. Polohu světelné stopy sleduje čidlo 82 rozlišující obrazy. Toto čidlo 82, rozlišující obrazy, je zde tvořeno štěrbinovou clonkou 72 a řádkou 76 detektorů citlivých na světlo. Z rozptýleně odraženého světla světelné stopy 78 dopadá světelný paprsek 84 štěrbinou 74 na jeden detektor 86 řádky 76. Ze světelné stopy v místě 80 by dopad 1 čerchovaný světelný paprsek 88 štěrbinou 74 na další detektor 90 řádku 76. Je zřejmé, že jak stranové přemístění světelné stopy doleva na obr. 5, tak také svislý posun nahoru na obr. 5 ve smyslu vychýlení laserového paprsku 84 případně čerchovaného světelného paprsku 88 působí kolem štěrbiny 74 ve směru hodinových ručiček, takže světelný paprsek zasáhne detektor, který na obr. 5 leží dále vpravo v řádce 76. Z obrazu světelné stopy na řádce detektorů citlivých na světlo je možno usuzovat na polohu dna 64 vůči referenční rovině 68 a tím na hloubku drážky 62 profilu.

Kvantitativně vychází následující:

t znamená vzdálenost dna 64 drážky 62 profilu od referenční roviny a je úhel, který svírá laserový paprsek 66 s kolmicí 70 k referenční rovině 68, β je úhel, který svírá světelný paprsek 84 s kolmicí 70 k referenční rovině 68, a je vodorovná vzdálenost mezi začátkem řádky 76 detektorů citlivých na světlo a štěrbinou 74 na obr. 5, b je vodorovná vzdálenost mezi průsečíkem laserového paprsku 66 s referenční rovinou 68 a štěrbinou 64 na obr. 5, c je svislá vzdálenost mezi referenční rovinou 68 a řádkou 76 umístěnou nad referenční rovinou na obr. 5, d je vodorovná vzdálenost mezi štěrbinou 74 a místem dopadu světelného paprsku 84 na řádce 76 detektorů citlivých na světlo na obr. 5, e je vzdálenost bodu dopadu světelného paprsku 84 na řádku 76 od začátku řádky 76, f je vodorovná vzdálenost mezi průsečíkem laserového paprsku 66 a referenční roviny 68 a světelnou stopou 78 na obr. 5 a g je vodorovná vzdálenost mezi světelnou stopou 78 a štěrbinou 74 na obr. 5.

Pak platí následující vztahy:

(1) e = a + d (2) b = f+g (3) f=t.tga (4) g = t.tgp (5) d = c.tgP

-5CZ 284874 B6

Dosazením rovnic (3) a (4) do rovnice (2) vychází:

b = t.tga + t.tgP b/t = tga + tgP tg3 =b/t - tga (6) β = arctg(b/t - tga)

Dosazením rovnice (5) do rovnice (1) vychází.

(7) e = a + c.tgP

Dosadí-li se rovnice (6) do rovnice (7) získají se vztahy e = a+c.tg [arctg(b/t - tga)] e = a + c(b/t - tga) (e-a)/c = b/t - tga (e-a)/c + tga = b/t (8) t =b/[(e-a)/c + tga]

To představuje hledanou hloubku drážky 62 profilu (vztaženou k referenční rovině 68 jako funkci polohy detektoru 86 v řádce 76 pozorujícího světelnou stopu 78. Veličiny a, b a c jsou parametry přístroje. Hloubka t je tím menší, čím větší je rozdíl (e - a), tedy čím více vpravo leží od štěrbiny 74 na obr. 5 detektor řádky 76, na který dopadá světelný paprsek 84. To je na obr. 5 patrno z čerchovaného světelného paprsku 88. Pří stejné poloze osvětleného detektoru například detektoru 86 je hloubka tím větší, čím větší je c. Posune-li se na obr. 5 řádka 76 s detektory 86 rovnoběžně nahoru, tedy zvětší-li se vzdálenost c mezi řádkou 76 a referenční rovinou 68, vychýlí se laserový paprsek 84 proti směru hodinových ručiček kolem štěrbiny 74. Světelný paprsek 84 protíná proto laserový paprsek 66 na obr. 5 dále níže. Konečně je naměřená hloubka t při jinak nezměněné geometrii menší, když se úhel a zvětší, tedy laserový paprsek 66 se vychýlí kolem svého průsečíku s referenční rovinou 68 na obr. 5 proti směru hodinových ručiček.

Jako výhodné se osvědčily následující konstanty přístroje:

tga = 0, 286 <=> a = 15° a = 0,2 mm b = 12 mm c = 5 mm

S těmito hodnotami počítá diagram závislosti hloubky t na poloze světelné stopy 78 na dně 64 drážky 62 profilu pozorovaného čidlem 82 totiž dráhy e v rovině zobrazení obsahující řádku 76, znázorněný na obr. 6. Tento diagram je zobrazením funkce definované rovnicí (8).

Laserová měřicí hlava je provedena tak, že referenční rovina 68 se nachází ve vzdálenosti asi 4 mm od povrchu 92 pláště ležící ho mezí drážkami profilu. Kritická hloubka profiluje mezi 0 až 3 mm. Měřicí rozsah, ve kterém musí laserová měřicí hlava 42 pracovat s vysokým rozlišením, leží tedy mezi 4 až 7 mm. To je silně vytažená oblast 94 v diagramu na obr. 6. Jak patrno, odpovídá velmi malé změně hloubky t dosti velká změna polohy e detektoru zasaženého světelným paprskem 84. Řádka 76 detektorů citlivých na světlo obsahuje přibližně 8 detektorů na milimetr, takže lze rozlišit 8 bodů na milimetr. Z toho vychází teoretická rozlišovací schopnost přibližně 0,1 až 0,2 mm.

Při měření se laserovou měřicí hlavou 42 pohybuje napříč profilem a určují se maxima naměřených hloubek drážek 62 profilu pláště. Pomocí obr. 7 a 8 je nyní popsán sled následných kroků.

-6CZ 284874 B6

Napřed se laserová měřicí hlava 42 přisadí k plášti 54 (obr. 3). To je na obr. 7 vyznačeno rámečkem 104. S výhodou se laserová měřicí hlava 42 přisazuje k okraji pláště. Započne měření (rámeček 106) tím, že se stiskne jedno ze čtyř tlačítek ovládací jednotky 50 (obr. 1). Stisknutím tlačítka se uvede do činnosti laser 67 (obr. 5) a je vydán akustický a optický signál, kterými je obsluha informována, že měření správně probíhá. Laserovou měřicí hlavou 42 se pak pohybuje napříč pláštěm (rámeček 108), přičemž se zaznamenávají naměřené hodnoty e (obr. 5) (rámeček 110). K. tomu dochází tím, že detektory citlivé na světlo (například fotodiody) řádky 76 (například Diodenarray se 128 diodami) přemění intenzitu světla dopadajícího na příslušnou diodu na napětí úměrné příslušné intenzitě světla. Vlivem určitého rozptylu světla za štěrbinou 74 (obr. 5) není obecně zasažena světlem pouze jedna dioda, ale také sousední diody. Tyto napěťové hodnoty se sériově přečtou s určitou taktovou frekvencí a měničem A/D se přemění na číslicové hodnoty (8 bitů). Tyto digitální hodnoty se uloží do paměti FIFO (256 kB).

Poté, když se laserovou měřicí hlavou 42 přejelo několikrát napříč profilem pláště, se měření ukončí tím, že se uvolní stisknuté tlačítko ovládací jednotky 50 (rámeček 112). Naměřené hodnoty se pak vyhodnotí. To je vyznačeno rámečkem 114 a bude blíže popsáno u obr. 8. Výsledky vyhodnocení se uvedou do paměti (rámeček 116). Optickým a akustickým výsledným signálem se obsluha dozví, zda bylo měření úspěšné. Obsluha se nyní rozhodne, zda se budou měřit profily dalších plášťů (rámeček 120) nebo zda mají být výsledky měření vydány (rámeček 122). Povel k vydání výsledků měření se vydává tlačítkem, kterým se uvede do činnosti tiskárna 30 (obr. 2).

Vyhodnocení výsledků měření vyznačené rámečkem 114 na obr. 7 je nyní blíže popsáno na obr. 8. Napřed se přečtou data, (rámeček 124), která byla načtena při prvním taktovém signálu do paměti FIFO (rámeček 110, obr. 7). Zjistí se nej vyšší hodnota těchto dat (rámeček 126). Odpovídající adresa v paměti FIFO odpovídá číslu diody, která byla při měření zasažena největší intensitou světelného paprsku. Nyní se stanoví hodnota naměření hloubky t (obr. 5) odpovídající této diodě. To je vyznačeno rámečkem 128. Číslo z diody se porovná s cejchovací tabulkou zaznamenanou v paměti. Z cejchovací tabulky se pak získá příslušná hodnota naměřené hloubky. Tato hodnota se uloží do paměti. Nyní následuje dotaz, zda je paměť FIFO prázdná (rámeček 130). Není-li paměť FIFO prázdná, přečtou se data načtená do paměti FIFO při následujícím taktovém signálu (rámeček 124) a postupuje se podle údajů v rámečku 126 až 130. Je-li paměť FIFO prázdná, vyhodnotí se uložené hodnoty. To je vyznačeno rámečkem 132. Vyhodnocení spočívá v tom, že se vyšetří drážky pláště z naměřených hodnot hloubek. Při tom nulové naměřené hodnoty odpovídají povrchu pláště. Pokud se určitý po sobě následující počet (například 10) po sobě uložených naměřených hodnot hloubky liší od 0 mm, přisoudí se tyto a následující hodnoty naměřených hodnot hloubky až do okamžiku, kdy se opět objeví nulová hodnota naměřené hloubky jedné drážky. Tímto způsobem se získá určitý počet drážek, který závisí na tom, kolik drážek bylo laserovou měřicí hlavou při měření pojmuto.

Hloubky jednotlivých drážek se zjistí následovně: vyjde se z největší naměřené hloubky v určité drážce a zjistí se, kolik dalších naměřených hodnot hloubky se nachází v rozmezí například ±15 % této hodnoty. Pokud je naměřených hodnot více než 5, definuje se nejmenší z těchto naměřených hodnot hloubky jako skutečná hloubka drážky. Pokud je takových hodnot méně než 5, vyjde se z nejbližší vyšší hodnoty a postupuje se stejně, až se získá hloubka drážky.

Takto vyšetřený počet drážek a příslušné hloubky drážek se uloží do paměti (rámeček 134). Nyní následuje vyhodnocení hloubek drážek. Napřed se drážky seřadí podle hloubek drážek (rámeček 136). Pak se postupuje podobně jako při vyšetřování hloubek jednotlivých drážek, vyjde se od největší hloubky drážky (rámeček 138) a zjistí se kolik hloubek drážek se nachází v mezích například ±15 % těchto hloubek drážek. Pokud v tomto rozmezí leží nejméně dvě další hloubky drážky (rámeček 140), je nejmenší z těchto hloubek definována jako skutečná hodnota profilu pláště (rámeček 142). Pokud se najdou méně než dvě takové hloubky drážky, vyjde se z nejbližší

-7CZ 284874 B6 větší hloubky drážky (rámeček 138) a postupuje se stejným způsobem až se získá hodnota profilu pláště.

Parametry a, a, b, c se dají měřit a přímo nastavovat. Parametry mohou být však určeny i cejchováním. K tomu se proměří čtyři díly se známými, rozdílnými hloubkami profilu. Ke každému známému t se určí příslušné e. Z toho pak vyplynou čtyři rovnice typu (8) vždy se známým t a známýme Z těchto čtyř rovnic lze pak parametry a, a, b, c vypočítat.

Příklad 2

U druhého provedení mobilního měřicího přístroje znázorněného na obr. 9, je tiskárna, baterie, veškerá elektronika měřicího přístroje v přenosné skříňce zavěšené na řemeni 96. Tyč 34 a měřicí hlava 42 jsou podobné jako v provedení znázorněném na obr. 1. U tohoto druhého příkladu provedení však není řídicí a přenosová jednotka 48 signálu (obr. 1) upevněna na tyči 34, aleje ve skříňce 98. Takové kompaktnější provedení měřicího přístroje podle vynálezu je možné zejména tím, že se volí menší baterie a menší tiskárna. Na čelní straně přenosné skříňky 98 jsou ovládací tlačítka 100 a krabice 102 k vyhazování výtisků. Funkce druhého příkladu provedení vynálezu odpovídá funkci prvního příkladu provedení.

Mobilní měřicí přístroj může být vybaven obrazovkou. Naměřené hodnoty tak mohou být přezkoumány než se vytisknou.

Měřicí zařízení podle vynálezu může být také provedeno jako stacionární. Může být zabudováno do existujících stanovišť pro měření brzd nebo do umývačích stanovišť. K tomu se měřicí hlava může například zapustit do vozovky a krokovým motorem se může přesouvat napříč profilem pláště, když se plášť nachází nad měřicí hlavou. Napájení proudem pak jde ze sítě. Naměřené hodnoty mohou být integrovány se stávajícími měřícími protokoly pro zkoušku brzd.

Průmyslová využitelnost

Přístroj k měření hloubky profilu pláště motorového vozidla s laserovou měřicí hlavou obsahující laser a zařízení ke zpracování signálu laserové měřicí hlavy v podobě výstupních údajů podle naměřené hloubky profilu.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Přístroj k měření hloubky profilu pláště pneumatiky motorového vozidla, obsahující laser (67) pro vytvoření laserového paprsku, který je nasměrován na měřenou oblast profilového povrchu pláště (54) pneumatiky pro vytvoření světelné stopy (78), čidlo (82) rozlišující obraz pro pozorování polohy světelné stopy (78), prostředky pro zpracovávání obrazu pro vytvoření naměřené hodnoty (t) alespoň jedné drážky (62) profilu z pozičních dat (e) čidla (82) rozlišujícího obraz, vyznačující se tím, že laser (67) a čidlo (82) rozlišující obraz jsou uloženy ve společné skříňce jako laserová měřicí hlava (42), přičemž laserová měřicí hlava (42) má příložnou plochu (44) pro přiložení laserové měřicí hlavy (54) k plášti (54) pneumatiky motorového vozidla pro dosažení definované polohy laseru (67) a čidla (82) rozlišujícího obraz vůči plášti (54) pneumatiky, přičemž přístroj k měření dále obsahuje tiskárnu (30) k vytištění

   -8CZ 284874 B6 výstupních dat po změření hloubky profilu a napájecí baterii (28), která je spojena s laserem (67), čidlem (82) a tiskárnou (30), přičemž přístroj k měření je vytvořen jako mobilní jednotka.
2. 2. Přístroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že tiskárna (30) a baterie (28) jsou 5 uspořádány ve společné skříňce (98).
3. 3. Přístroj podle nároku 2, vyznačující se tím, že prostředky pro zpracování signálu, baterie (28) a tiskárna (30) jsou uspořádány ve společné skříňce (98).

   ío
4. 4. Přístroj podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že laserová měřicí hlava (42) je spojena se skříňkou (98) ohebným vedením.
5. 5. Přístroj podle jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že laserová měřicí hlava (42) je umístěna na konci tyče (34).
6. 6. Přístroj podle nároku 5, vyznačující se tím, že tyč (34) má tvar písmene Z a má vykloněný držadlový konec (36), dlouhý střední díl (46) a vykloněný měřicí konec (40), rovnoběžný s držadlovým koncem (36) a nesoucí laserovou měřicí hlavu (42).

   20
7. 7. Přístroj podle jednoho z nároků laž6, vyznačující se tím, že čidlo (82) rozlišující obraz je tvořeno řádkou (76) detektorů citlivých na světlo, která je uspořádána v rovině, v níž leží laserový paprsek (66), a dále zobrazovacími prostředky pro zobrazení světelné stopy (78), vytvořené na dně (64) drážky (62) profilu, na řádce (76) detektorů citlivých na světlo.
8. 8. Přístroj podle nároku 7, vyznačující se tím, že zobrazovací prostředky jsou tvořeny štěrbinovou clonkou (72) se štěrbinou (74) uspořádanou napříč k řádce (76).