ES2304909T1 - Procedimiento para una deteccion dinamica y sin contacto del perfil de un cuerpo solido. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para una detección dinámica y sin contacto del perfil (P) de un cuerpo sólido (1, 1a), en particular móvil, proyectándose un rayo láser expandido para formar una banda luminosa (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) en forma de línea generado desde un dispositivo láser (2) en una zona de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a), y enfocándose la luz reflejada (RL) desde allí en un dispositivo de reproducción (5), cuyo eje óptico (A-A) se encuentra en un ángulo de triangulación (psi) fijo con respecto a la dirección de proyección (O-O) del dispositivo láser (2) y está dispuesto a una distancia básica (B) fija con respecto al dispositivo láser (2), y detectándose por medio de un elemento de absorción de luz (6) planiforme, tras lo cual, a partir de señales emitidas por el elemento de absorción de luz (6), dependiendo del ángulo de triangulación (psi) y de la distancia básica (B), los valores de medición (z B) del perfil (P) se obtienen en un dispositivo de procesamiento de datos mediante relaciones trigonométricas y se guardan como perfilograma (PG), caracterizado por el hecho de que en un momento inicial (to) se produce una determinación de condiciones iniciales del cuerpo sólido (1, 1a), en particular una distancia con respecto al dispositivo láser (2), un cambio temporal de esta distancia y/o una distribución de la intensidad de luz y, a continuación, a partir de las condiciones iniciales, se determina un momento de detección (tflash) para el que se seleccionan señales emitidas por el elemento de absorción de luz (6) para obtener los valores de medición (zB) del perfil (P).

Claims (28)

1. Procedimiento para una detección dinámica y sin contacto del perfil (P) de un cuerpo sólido (1, 1a), en particular móvil, proyectándose un rayo láser expandido para formar una banda luminosa (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) en forma de línea generado desde un dispositivo láser (2) en una zona de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a), y enfocándose la luz reflejada (RL) desde allí en un dispositivo de reproducción (5), cuyo eje óptico (A-A) se encuentra en un ángulo de triangulación (\varphi) fijo con respecto a la dirección de proyección (O-O) del dispositivo láser (2) y está dispuesto a una distancia básica (B) fija con respecto al dispositivo láser (2), y detectándose por medio de un elemento de absorción de luz (6) planiforme, tras lo cual, a partir de señales emitidas por el elemento de absorción de luz (6), dependiendo del ángulo de triangulación (\varphi) y de la distancia básica (B), los valores de medición (z_{B}) del perfil (P) se obtienen en un dispositivo de procesamiento de datos mediante relaciones trigonométricas y se guardan como perfilograma (PG), caracterizado por el hecho de que en un momento inicial (t_{o}) se produce una determinación de condiciones iniciales del cuerpo sólido (1, 1a), en particular una distancia con respecto al dispositivo láser (2), un cambio temporal de esta distancia y/o una distribución de la intensidad de luz y, a continuación, a partir de las condiciones iniciales, se determina un momento de detección (t_{flash}) para el que se seleccionan señales emitidas por el elemento de absorción de luz (6) para obtener los valores de medición (z_{B}) del perfil (P).

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que, para determinar el momento de detección (t_{flash}), para el que se seleccionan señales emitidas desde el elemento de absorción de luz (6) para obtener los valores de medición (z_{B}) del perfil (P), se utiliza un procesador de señales digital (DSP).

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que el momento de detección (t_{flash}) determinado a partir de las condiciones iniciales se calcula con el criterio de la mayor cercanía posible al momento inicial (t_{o}).

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 3, caracterizado por el hecho de que para determinar las condiciones iniciales del cuerpo sólido (1, 1a) en el momento inicial (t_{o}) se utilizan las señales emitidas por el elemento de absorción de luz (6) para obtener un modelo, en particular una máscara codificada de forma binaria, y el momento de detección (t_{flash}) se determina preferiblemente con el criterio de la existencia, es decir, un nuevo reconocimiento de este modelo.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que para obtener y volver a reconocer el modelo, una distribución de la intensidad de luz existente en el cuerpo sólido (1, 1a) en el momento inicial (t_{o}) y/o en el momento de detección (t_{flash}), en particular en forma de una distribución de transparencia, se registra en un histograma y, preferiblemente utilizando una tabla Look-up (LUT), se somete a una transformación de imágenes, en particular a una operación de valor umbral, como un filtrado de paso alto realizado preferiblemente por medio de una conformación de Laplace.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, caracterizado por el hecho de que para obtener y volver a reconocer el modelo, en particular la máscara codificada de forma binaria, se utiliza un canal alfa, preferiblemente un canal alfa binario.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 4 a la 6, caracterizado por el hecho de que para obtener y volver a reconocer el modelo se utilizan métodos, en particular operaciones de filtrado, del procesamiento inteligente de imágenes, como una mejora de una imagen o la creación de un efecto cromado.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 7, caracterizado por el hecho de que el cuerpo sólido (1, 1a) es un cuerpo esencialmente de rotación simétrica, en particular una rueda de vehículo (1a), y lleva a cabo un movimiento rodante, es decir, un movimiento traslacional y al mismo tiempo rotatorio.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 8, caracterizado por el hecho de que los valores de medición (z_{B}) del perfil (P) se obtienen combinándose con valores de corrección (Ko) determinados de acuerdo con la zona de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a).

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que los valores de corrección (Ko) determinados de acuerdo con la zona de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) son factores y/o sumandos vectoriales determinados dependiendo de un diámetro interior de la llanta de la rueda (D_{flx}), que no se desgasta, del cuerpo de rotación simétrica.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 10, caracterizado por el hecho de que varios perfilogramas (PG) se determinan como perfilogramas parciales utilizando dos zonas (D-i/M, D_{2}/M) situadas en distintos lados (D-i, D_{2}, M) de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) de bandas luminosas (3, 3a, 3b) proyectadas, y a partir de los mismos se obtiene un perfilograma completo (GPG).

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que las bandas luminosas (3, 3a, 3b), al mismo tiempo o con desfase de tiempo, son proyectadas en un solo lugar de medición, en particular en relación con una posición en una superficie lateral (M) del cuerpo sólido (1, 1a), determinándose para ambas bandas luminosas (3, 3a, 3b), a partir de las condiciones iniciales, el momento de detección (t_{flash}) para el que se seleccionan señales emitidas desde el elemento de absorción de luz (6) para obtener los valores de medición (z_{B}) del perfil (P).

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, caracterizado por el hecho de que en caso de un cuerpo sólido (1, 1a) con una forma básica esencialmente cilíndrica o anular, como una rueda de vehículo (1a), las zonas en las que se proyectan las bandas luminosas (3, 3a, 3b) están situadas en ambas superficies superiores (D_{1}, D_{2}) y en la superficie lateral (M) del cilindro o anillo.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 13, caracterizado por el hecho de que un perfilograma (PG) calculado, y en caso necesario, un perfilograma de referencia (PG) se refieren a una magnitud básica geométrica fija e invariable a largo plazo, como un diámetro interior de la llanta de la rueda (D_{flx}), que no se desgasta.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 14, caracterizado por el hecho de que como elemento de absorción de luz (6) se utiliza un dispositivo emisor de señales digitalizadas, como una cámara CCD con disparo controlado.

16. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 15, caracterizado por el hecho de que la banda luminosa (3, 3a, 3b) presenta una anchura (b) con un intervalo de entre 0,3 mm y 6,5 mm, en particular con un intervalo de entre 0,8 mm y 2,2 mm.

17. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 16, caracterizado por el hecho de que la banda luminosa (3, 3a, 3b) presenta una longitud (LB) con un intervalo de entre 50 mm y 750 mm, en particular con un intervalo de entre 200 mm y 400 mm.

18. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 17, caracterizado por el hecho de que la banda luminosa (3, 3a, 3b) presenta un ángulo de divergencia (\delta) superior a 45º, preferiblemente superior a 60º.

19. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 18, caracterizado por el hecho de que el ángulo de triangulación (\phi) presenta valores con un intervalo de entre 15º y 40º, en particular con un intervalo de entre 20º y 30º.

20. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 19, caracterizado por el hecho de que la frecuencia (f) con la que la luz reflejada (RL) por la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) es detectada por medio del elemento de absorción de luz (6) se sitúa en un intervalo de entre 25 Hz y 100 kHz, preferiblemente en un intervalo de entre 1 kHz y 10 kHz.

21. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 20, caracterizado por el hecho de que una velocidad de movimiento traslacional (v) del cuerpo sólido es superior a 4,0 m/s.

22. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 21, caracterizado por el hecho de que una distancia de trabajo media (L) del dispositivo láser (2) y/o del dispositivo de reproducción (5) desde la zona de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) sobre la que se proyecta la banda luminosa (3, 3a, 3b) se sitúa en un intervalo de entre 20 mm y 650 mm, en particular en un intervalo de entre 150 mm y 350 mm.

23. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 22, caracterizado por el hecho de que la distancia básica (B) entre el dispositivo de reproducción (5), en particular el punto central de una lente de enfoque (4) del dispositivo de reproducción (5), y el eje óptico (O-O) del dispositivo láser se sitúa en un intervalo de entre 30 mm y 450 mm, en particular en un intervalo de entre 60 mm y 270 mm.

24. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 23, caracterizado por el hecho de que la determinación del momento de detección (t_{flash}), para el que se seleccionan señales emitidas por el elemento de absorción de luz (6) para obtener los valores de medición (z_{B}) del perfil (P), se realiza en un ciclo de recepción (100), para cuya realización se incorpora un componente de hardware en un banco de ensayos (8) situado en una vía (9).

25. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizado por el hecho de que el ciclo de recepción (100) se realiza en un cliente de una conexión cliente-servidor con servidor distanciado espacialmente, poniéndose en marcha, a petición (90) del servidor, procedimientos de inicio de sistema (95), como una activación de un semáforo para un vehículo sobre carriles (10), la activación de un disparo para la emisión de imágenes (106) y/o una puesta en marcha del dispositivo láser (2).

26. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 25, caracterizado por el hecho de que después de obtener los valores de medición (Z_{B}) del perfil (P), en particular después de una detención (112) de la recepción de imágenes, los valores de medición (z_{B}), en particular datos de imágenes guardados (108), se envían al servidor (113).

27. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 24 a la 26, caracterizado por el hecho de que, en el ciclo de recepción (100), mediante un sensor de distancia láser (101, 6), después de un acondicionamiento de señales (102), en caso necesario incluyendo una conversión analógico-digital, se proporciona una señal (103) para las condiciones iniciales, a partir de la cual, mediante una evaluación de la señal (104), se lleva a cabo la determinación de un momento de detección (t_{flash}), en el que un impulso disparador (105) se emite al elemento de absorción de luz (6), por lo que se produce una emisión de imágenes (106), registrándose una matriz de imagen (107) y conduciéndose la imagen registrada a una memoria (108).

28. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 24 a la 27, caracterizado por el hecho de que el ciclo de recepción (100) contiene, como criterios de cancelación, comprobaciones de condiciones (110, 111) asociadas a un temporizador y/o a un número de mediciones predeterminadas.