IT201600071733A1 - Apparato di rilevazione dell'assetto di un veicolo - Google Patents

Description

“APPARATO DI RILEVAZIONE DELL’ASSETTO DI UN VEICOLO”

La presente invenzione ha per oggetto un apparato ed un procedimento di rilevazione, ovvero per la verifica dell’assetto di un veicolo.

La verifica dell’assetto di un veicolo è importante per ottimizzare la tenuta di strada, il comfort di guida e l’usura degli pneumatici.

Infatti la tenuta di strada e l’usura degli pneumatici dipendono dall’aderenza del veicolo al terreno, la quale a sua volta dipende da almeno due fattori: l’area di contatto delle ruote con il terreno e la deriva delle ruote. Tali fattori derivano entrambi dalla geometria dell’autotelaio e dalle sospensioni. Tale geometria comprende per esempio parametri geometrici rappresentativi delle posizioni e delle orientazioni delle ruote rispetto ad un sistema di riferimento spaziale, quali il passo fra gli assi delle ruote, la carreggiata fra le ruote posizionate su uno stesso asse, la campanatura e/o la convergenza delle ruote.

In questa luce, la verifica dell’assetto di un veicolo prevede di misurare periodicamente tali parametri, in modo da poterli eventualmente modificare e ricondurli ai valori corretti.

Gli apparati atti a verificare l’assetto del veicolo sono configurati per rilevare delle grandezze reali da cui dipendono tali parametri per poi inviare i rilevamenti di tali grandezze ad un processore che elabora tali rilevamenti per calcolare i valori reali di tali parametri che caratterizzano l’assetto. Tali valori reali possono essere confrontati con valori ideali, riferiti allo specifico veicolo, e immagazzinati in una banca dati, per generare in uscita eventuali correzioni da apportare, affinché i valori di tali parametri rientrino in intervalli, intorno ai rispettivi valori ideali, che siano almeno accettabili.

Nella presente domanda, la posizione di un primo oggetto, che può essere una ruota di un veicolo, rispetto ad un secondo oggetto, è da intendere come posizionamento di un sistema di assi solidale al primo oggetto, rispetto ad un sistema di assi solidale al secondo oggetto, che può essere definito sistema di riferimento. Tale posizione comprende quindi la posizione relativa dell’origine di tale sistema di assi solidale al primo oggetto rispetto all’origine di tale sistema di riferimento e la orientazione di tale sistema di assi solidale al primo oggetto rispetto al sistema di riferimento.

La orientazione del sistema di assi solidale al primo oggetto rispetto a tale sistema di riferimento è identificata da una relazione matematica, per esempio mediante almeno una parte di una matrice di coseni direttori che identifica gli angoli presenti fra ciascun rispettivo degli assi del sistema solidale al primo oggetto e gli assi del sistema di riferimento rispettivamente.

Allo stesso modo è da intendere la posizione di un generico primo sistema di assi rispetto ad un generico secondo sistema di assi, ovvero è da intendere come posizione relativa fra le rispettive origini e come orientazione di uno di tali sistemi rispetto all’altro.

Una tipologia di apparati esistenti per la verifica dell’assetto del veicolo si basa sull’acquisizione ed elaborazione di immagini di ciascuna ruota e/o di un target ad essa associato. Uno di tali apparati è per esempio descritto nel documento brevettuale EP2302318B1.

Tali apparati comprendono un gruppo rilevatore di immagini e una unità di elaborazione configurata per acquisire, mediante tale gruppo rilevatore, immagini di ciascuna delle ruote.

Mediante elaborazione di tali immagini, l’unità di elaborazione è configurata per calcolare o derivare la posizione di ciascuna ruota rispetto ad un sistema di assi solidale al gruppo rilevatore di immagini.

Il gruppo rilevatore può assumere più rispettive posizioni di rilevamento in ciascuna delle quali rileva le immagini di una rispettiva ruota. Ciascuna di tali posizioni di rilevamento è preferibilmente ottimale per scattare immagini mediante le quali il rilevamento della posizione della rispettiva ruota rispetto al gruppo rilevatore possa avvenire con una certa precisione.

Una volta derivata la posizione di ciascuna ruota rispetto al gruppo rilevatore di immagini collocato nella rispettiva posizione di rilevamento, occorre riferire le rispettive posizioni delle ruote ad un sistema di riferimento comune, per poter derivare l’assetto del veicolo.

Tali apparati devono comprendere quindi anche almeno un elemento di riferimento solidale a tale sistema di riferimento comune, al quale vanno riferite le posizioni delle ruote, e di uno strumento di acquisizione ottica solidale al gruppo rilevatore e finalizzato ad interagire con tale elemento di riferimento.

Quando il gruppo rilevatore si trova in ciascuna rispettiva delle posizioni di rilevamento, lo strumento di acquisizione ottica deve poter rilevare immagini di tale elemento di riferimento, in modo tale che l’unità di elaborazione, mediante tali immagini dell’elemento di riferimento, possa determinare la posizione del sistema di assi solidale al gruppo rilevatore e collocato nella rispettiva posizione di rilevamento, rispetto al sistema di riferimento comune.

La presenza di un elemento di riferimento esterno rispetto al rilevatore, che può essere per esempio un target o una barra con due target, richiede anche la presenza di una struttura di supporto di tale elemento di riferimento. Tale struttura di supporto definisce quindi il sistema di riferimento comune. La presenza di tale struttura causa quindi un certo ingombro dell’apparato e aumenta la sua complessità strutturale.

Inoltre, considerato che occorre determinare la posizione del sistema di assi solidale al gruppo rilevatore rispetto al sistema di riferimento comune, con la stessa accuratezza e/o precisione per tutte le posizioni di rilevamento, occorre la presenza di più elementi di riferimento.

La struttura che definisce il sistema di riferimento comune e che supporta tali elementi di riferimento deve presentare quindi una certa dimensione che sia adatta per poter fissare su di essa tutti gli elementi di riferimento in zone opportune di tale struttura.

Ciò causa l’impossibilità pratica di effettuare la verifica dell’assetto del veicolo vicino ai locali del proprietario del veicolo, in quanto tale verifica deve essere fatta nell’officina dove si trova tale struttura, a causa delle difficoltà di trasporto della stessa.

Tale problematica è inoltre causata anche dal fatto che il gruppo rilevatore di immagini è, in tale apparato, situato su un carrello movimentabile, il quale dovrebbe essere trasportato insieme a tale struttura dall’officina ai locali del proprietario del veicolo.

Uno scopo della presente descrizione è di mettere a disposizione un apparato per la verifica dell’assetto di un veicolo che richieda un ingombro minore rispetto agli apparati attualmente noti e rivolti a tale verifica.

Altro scopo della presente descrizione è di mettere a disposizione un apparato per la verifica dell’assetto di un veicolo che sia di più comodo utilizzo rispetto agli apparati attualmente noti e rivolti a tale verifica, e in particolare che sia trasportabile da un luogo all’altro con facilità.

Altro scopo della presente descrizione è di mettere a disposizione un metodo per la verifica dell’assetto di un veicolo che consenta che la verifica sia di più rapido e comodo svolgimento rispetto ai metodi attualmente noti e rivolti a tale verifica.

Altro scopo della presente descrizione è di mettere a disposizione un programma per elaboratore che consenta di effettuare tale metodo secondo la presente descrizione.

Tali scopi sono ottenuti mediante un apparato e un metodo secondo la presente descrizione, che si caratterizzano per quanto contenuto nelle rivendicazioni allegate alla presente domanda.

In particolare, secondo un primo aspetto la presente descrizione concerne un apparato per la verifica dell’assetto di un veicolo, comprendente:

- un dispositivo elettronico portatile che include un gruppo rilevatore di immagini;

- una unità di elaborazione.

L’unità di elaborazione è configurata per acquisire, mediante il gruppo rilevatore, una prima immagine di una prima ruota del veicolo, in un primo istante di rilevamento in cui il dispositivo è collocato in una prima posizione di rilevamento.

L’unità di elaborazione è configurata per acquisire, mediante il gruppo rilevatore, una seconda immagine di una seconda ruota del veicolo, in un secondo istante di rilevamento in cui il dispositivo è collocato in una seconda posizione di rilevamento.

L’unità di elaborazione è programmata per elaborare la prima immagine, per derivare la posizione della prima ruota rispetto al dispositivo in detta prima posizione di rilevamento.

L’unità di elaborazione è programmata per elaborare la seconda immagine, per derivare la posizione della seconda ruota rispetto al dispositivo in detta seconda posizione di rilevamento.

Il dispositivo comprende almeno un accelerometro configurato per generare un segnale di accelerazione rappresentativo di movimenti del dispositivo.

L’unità di elaborazione è configurata per acquisire il segnale di accelerazione generato dall’accelerometro in un intervallo di tempo di riferimento. Tale intervallo di tempo di riferimento inizia in un istante iniziale e finisce in un istante finale.

Lungo tutto l’intervallo di tempo di riferimento l’unità di elaborazione acquisisce il segnale dell’accelerometro e rileva quindi i movimenti traslatori e/o rotatori del dispositivo durante tutto l’intervallo di tempo di riferimento. Ciò permette poi di elaborare il segnale acquisito per integrarlo, per esempio mediante un metodo di integrazione numerico, nel tempo, per ricavare una relazione (matematica) spaziale tre le posizioni assunte dal dispositivo negli istanti iniziale e finale dell’intervallo di riferimento, o tra due o più posizioni (qualsiasi) assunte dal dispositivo in detto intervallo di riferimento.

Per esempio, può essere utilizzato un metodo che, per ottenere una variazione angolare o uno spostamento traslatorio del dispositivo a partire rispettivamente da un rilevamento di accelerazione angolare o un rilevamento di accelerazione traslatoria, effettua due integrazioni numeriche per ciascun passo temporale.

Tale intervallo di tempo di riferimento include a sua volta un intervallo di tempo che inizia nel primo istante e finisce nel secondo istante. Quindi, l’istante iniziale dell’intervallo di tempo di riferimento coincide con o è precedente al primo istante di rilevamento summenzionato, e l’istante finale dell’intervallo di tempo di riferimento coincide con o è successivo al secondo istante di rilevamento summenzionato.

L’unità di elaborazione è programmata per derivare, in funzione di detto segnale di accelerazione acquisito, una relazione matematica tra dette prima e seconda posizione di rilevamento del dispositivo e una posizione di riferimento del dispositivo stesso, per riferire la posizione della prima ruota e la posizione della seconda ruota ad un sistema di riferimento comune.

La posizione di riferimento è una posizione che viene assunta dal dispositivo o in cui si trova o è collocato il dispositivo in un istante di riferimento, anch’esso incluso nell’intervallo di tempo di riferimento.

Il sistema di riferimento comune coincide quindi con il sistema di assi mobile solidale al dispositivo quando il dispositivo stesso è collocato nella posizione di riferimento.

L’intervallo di tempo di riferimento include quindi l’istante di tempo di riferimento (in cui il dispositivo è collocato nella posizione di riferimento), il primo istante di rilevamento (in cui il dispositivo è collocato nella prima posizione di rilevamento), e il secondo istante di rilevamento (in cui il dispositivo è collocato nella seconda posizione di rilevamento).

L’istante di riferimento può coincidere con il primo istante di rilevamento, nel qual caso la posizione di riferimento coincide con la prima posizione di rilevamento.

L’istante di riferimento può coincidere con il secondo istante di rilevamento, nel qual caso la posizione di riferimento coincide con la seconda posizione di rilevamento.

Tale sistema di riferimento comune in questi casi coincide con il sistema di assi mobile solidale al dispositivo quando è collocato nella prima posizione di rilevamento o nella seconda posizione di rilevamento, rispettivamente. L’istante di riferimento può non coincidere né con il primo né con il secondo istante di rilevamento, e la posizione di riferimento può non coincidere né con la prima posizione di rilevamento né con la seconda posizione di rilevamento. L’istante di riferimento è comunque compreso nell’intervallo di tempo di riferimento.

L’istante di riferimento può anche coincidere o con l’istante iniziale o con l’istante finale dell’intervallo di tempo di riferimento.

L’istante di riferimento può comunque coincidere con un qualunque istante che fa parte dell’intervallo di tempo di riferimento.

L’unità di elaborazione è configurata per rilevare qualsiasi intervallo temporale compreso nell’intervallo di riferimento, per esempio l’intervallo dal primo al secondo istante, o i passi temporali che separano rispettive coppie di istanti di campionamento del segnale dell’accelerometro.

La relazione matematica fra detta prima posizione e tale posizione di riferimento o la relazione matematica fra detta seconda posizione di rilevamento e tale posizione di riferimento, può essere una trasformazione che comprende una componente traslatoria e/o una componente rotatoria, e che identifica il passaggio del sistema di assi mobile solidale al dispositivo da tale posizione di riferimento a tale prima posizione di rilevamento o seconda posizione di rilevamento rispettivamente.

Tale relazione matematica permette quindi di ottenere la posizione di ciascuna delle ruote rispetto ad un sistema di riferimento coincidente con il sistema di riferimento comune.

La posizione nel sistema di riferimento comune della prima e della seconda ruota permette di ottenere quindi la posizione relativa fra le ruote, e quindi l’assetto del veicolo.

Il sistema di riferimento comune si può considerare come coincidente con il sistema di assi mobile solidale al dispositivo, quando si trova nella posizione di riferimento.

La posizione di ciascuna delle ruote nel sistema di riferimento comune identifica quindi l’assetto del veicolo.

Il dispositivo può comprendere almeno un sensore ottico, configurato per generare segnali di distanza rappresentativi delle distanze rispetto a detto dispositivo a cui si trovano punti posizionati in un campo visivo del gruppo rilevatore di immagini. Tale unità di elaborazione è in tal caso configurata per acquisire almeno un primo e almeno un secondo segnale di distanza, in detti primo e secondo istante, rispettivamente.

In questo caso, inoltre, l’unità di elaborazione, al fine di derivare la posizione della prima ruota rispetto al dispositivo collocato nella prima posizione di rilevamento e la posizione della seconda ruota rispetto al dispositivo collocato nella seconda posizione di rilevamento, è configurata per elaborare, oltre che rispettivamente tale prima immagine e tale seconda immagine, anche rispettivamente tale almeno un primo segnale di distanza e tale almeno un secondo segnale di distanza.

Tale almeno un primo segnale di distanza può comprendere una pluralità di primi segnali di distanza rappresentativi di rispettive distanze di rispettivi punti della ruota rientranti nel campo visivo definito da tale prima immagine.

Tale almeno un secondo segnale di distanza può comprendere una pluralità di secondi segnali di distanza rappresentativi di rispettive distanze di rispettivi punti della ruota rientranti nel campo visivo definito da tale seconda immagine.

In una possibile realizzazione dell’apparato secondo la presente descrizione, l’unità di elaborazione è configurata per acquisire, mediante detto gruppo rilevatore, in rispettivi istanti di rilevamento in cui tale dispositivo è collocato in rispettive posizioni di rilevamento, rispettive immagini di rispettive ruote del veicolo.

In tale possibile realizzazione l’unità di elaborazione è programmata per elaborare dette rispettive immagini per derivare rispettive posizioni delle rispettive ruote del veicolo rispetto al dispositivo collocato nelle rispettive posizioni di rilevamento.

Anche in questa realizzazione l’unità di elaborazione è configurata per acquisire il segnale di accelerazione generato dall’accelerometro in un intervallo di tempo di riferimento. Tale intervallo di tempo di riferimento inizia in un istante iniziale e finisce in un istante finale.

Lungo tutto l’intervallo di tempo di riferimento l’unità di elaborazione acquisisce il segnale dell’accelerometro per integrarlo, per esempio mediante un metodo di integrazione numerico, e rileva quindi i movimenti traslatori e/o rotatori del dispositivo durante tutto l’intervallo di tempo di riferimento.

Per esempio, può essere utilizzato un metodo che, per ottenere una variazione angolare o uno spostamento traslatorio del dispositivo a partire rispettivamente da un rilevamento di accelerazione angolare o un rilevamento di accelerazione traslatoria, effettua due integrazioni numeriche per ciascun passo temporale.

Tale intervallo di tempo di riferimento include a sua volta un intervallo di tempo che inizia nel primo dei rispettivi istanti di rilevamento e finisce nell’ultimo dei rispettivi istanti di rilevamento, e quindi include tutti gli istanti di rilevamento. Quindi, l’istante iniziale dell’intervallo di tempo di riferimento coincide con o è precedente al primo istante degli istanti di rilevamento, e l’istante finale dell’intervallo di tempo di riferimento coincide con o è successivo all’ultimo istante degli istanti di rilevamento.

L’unità di elaborazione è programmata per derivare, in funzione di detto segnale di accelerazione acquisito, una relazione matematica tra dette posizioni di rilevamento del dispositivo e una posizione di riferimento del dispositivo stesso, per riferire le posizioni delle rispettive ruote ad un sistema di riferimento comune.

La posizione di riferimento è una posizione che viene assunta dal dispositivo o in cui si trova o è collocato il dispositivo in un istante di riferimento, anch’esso incluso nell’intervallo di tempo di riferimento.

Il sistema di riferimento comune coincide quindi con il sistema di assi mobile solidale al dispositivo quando il dispositivo stesso è collocato nella posizione di riferimento.

L’intervallo di tempo di riferimento include quindi l’istante di tempo di riferimento in cui il dispositivo è collocato nella posizione di riferimento, e include anche i rispettivi istanti di rilevamento.

L’istante di riferimento può coincidere con uno degli istanti di rilevamento, nel qual caso la posizione di riferimento coincide con la corrispondente posizione di rilevamento.

Tale sistema di riferimento comune in quest’ultimo caso coincide con il sistema di assi mobile solidale al dispositivo quando è collocato in una delle posizioni di rilevamento.

L’istante di riferimento può non coincidere con alcuno degli istanti di rilevamento, e la posizione di riferimento può non coincidere con alcuna delle posizioni di rilevamento. L’istante di riferimento è comunque compreso nell’intervallo di tempo di riferimento.

L’istante di riferimento può anche coincidere o con l’istante iniziale o con l’istante finale dell’intervallo di tempo di riferimento.

L’istante di riferimento può comunque coincidere con un qualunque istante che fa parte dell’intervallo di tempo di riferimento.

L’unità di elaborazione è configurata per rilevare qualsiasi intervallo temporale compreso nell’intervallo di riferimento, per esempio l’intervallo da uno degli istanti di rilevamento ad un altro, o i passi temporali che separano rispettive coppie di istanti di campionamento del segnale dell’accelerometro.

Le rispettive posizioni nel sistema di riferimento comune delle rispettive ruote permette di ottenere quindi la posizione relativa fra le ruote, e quindi l’assetto del veicolo.

Il sistema di riferimento comune si può considerare come coincidente con il sistema di assi mobile solidale al dispositivo, quando si trova nella posizione di riferimento.

La posizione di ciascuna delle ruote nel sistema di riferimento comune identifica quindi l’assetto del veicolo.

In tale esempio di realizzazione l’unità di elaborazione è preferibilmente configurata per acquisire almeno un segnale di distanza per ciascuno di detti rispettivi istanti di rilevamento, mediante detto sensore ottico.

In questo caso, inoltre, l’unità di elaborazione, al fine di derivare la posizione di ciascuna rispettiva ruota rispetto al dispositivo collocato nella rispettiva posizione di rilevamento, è configurata per elaborare, oltre che la rispettiva immagine, anche rispettivamente tale almeno un segnale di distanza.

Tale almeno un segnale di distanza può comprendere una pluralità di segnali di distanza rappresentativi di rispettive distanze di rispettivi punti della rispettiva ruota rientranti nel campo visivo definito da tale rispettiva immagine.

Secondo un altro aspetto la presente descrizione concerne un metodo per la verifica dell’assetto di un veicolo, tramite un dispositivo portatile comprendente un gruppo rilevatore di immagini, comprendente le seguenti fasi:

- in un primo istante di rilevamento, in cui il dispositivo è collocato in una prima posizione di rilevamento, acquisizione di una prima immagine di una prima ruota del veicolo;

- in un secondo istante di rilevamento, in cui il dispositivo è collocato in una seconda posizione di rilevamento, acquisizione di una seconda immagine di una seconda ruota del veicolo;

- elaborazione di dette prima e seconda immagine, per derivare una posizione della prima e della seconda ruota rispetto al dispositivo collocato nella prima e nella seconda posizione di rilevamento, rispettivamente, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi:

- in un intervallo di tempo di riferimento che include un intervallo di tempo dal primo al secondo istante di rilevamento e che include un istante di tempo di riferimento in cui detto dispositivo è collocato in una posizione di riferimento, acquisizione di un segnale di accelerazione generato da un accelerometro del dispositivo e rappresentativo dei movimenti del dispositivo durante tale intervallo di riferimento;

- elaborazione del segnale di accelerazione per derivare una relazione matematica tra dette prima e seconda posizione di rilevamento del dispositivo e detta posizione di riferimento del dispositivo;

- calcolo, in funzione di detta relazione matematica, della posizione della prima e della seconda ruota rispetto ad un sistema di riferimento comune. Le considerazioni di cui sopra inerenti agli istanti inziale e finale dell’intervallo di tempo riferimento, agli istanti inziale e finale di tale intervallo di riferimento, ai rispettivi istanti di rilevamento, e all’istante di riferimento, e inerenti alle loro possibili correlazioni, nonché quelle inerenti alla posizione di riferimento, al sistema di riferimento comune, e alle posizioni di rilevamento del dispositivo, sono applicabili anche in tale metodo. Quindi anche per il metodo la posizione di riferimento del dispositivo può coincidere con una delle posizioni di rilevamento, e l’istante di riferimento può coincidere con uno degli istanti di rilevamento. Tale metodo permette il calcolo o la derivazione degli angoli e/o delle distanze che caratterizzano l’assetto del veicolo.

Le considerazioni fatte in precedenza riferite all’apparato secondo la presente descrizione, in particolare per quanto riguarda il sistema di riferimento mobile solidale al dispositivo nelle varie posizioni di rilevamento, alla posizione di riferimento del dispositivo e al sistema di riferimento comune, nonché a tale relazione matematica, sono applicabili anche a tale metodo secondo la presente descrizione.

Il metodo comprende di preferenza una fase di acquisizione, almeno in detti primo e secondo istante, rispettivamente di almeno un primo e almeno un secondo segnale di distanza rappresentativo delle distanze rispetto a detto dispositivo a cui si trovano punti posizionati in un campo visivo del gruppo rilevatore di immagini.

In questo caso, la derivazione di una posizione di ciascuna di dette prima e seconda ruota rispetto al dispositivo collocato nella prima e nella seconda posizione di rilevamento, rispettivamente, avviene mediante elaborazione anche di detti almeno un primo e almeno un secondo segnali di distanza, rispettivamente.

In un possibile esempio di realizzazione di tale metodo, lo stesso può comprendere le seguenti fasi:

- in rispettivi istanti di rilevamento in cui il dispositivo è collocato in rispettive posizioni di rilevamento, acquisizione di rispettive immagini di rispettive ruote del veicolo;

- elaborazione di dette rispettive immagini, per derivare rispettive posizioni delle rispettive ruote rispetto al dispositivo collocato nelle rispettive posizioni di rilevamento;

- in un intervallo di tempo di tempo di riferimento che include un intervallo di tempo dal primo all’ultimo di detti istanti di rilevamento e un istante di riferimento in cui detto dispositivo è collocato in detta posizione di riferimento, acquisizione di detto segnale di accelerazione;

- elaborazione di detto segnale di accelerazione acquisito per derivare una relazione matematica tra dette posizioni di rilevamento del dispositivo e detta posizione di riferimento del dispositivo;

- calcolo, in funzione di tale relazione matematica, della posizione delle rispettive ruote rispetto ad un sistema di riferimento comune.

Le considerazioni di cui sopra inerenti agli istanti inziale e finale dell’intervallo di tempo riferimento, agli istanti inziale e finale di tale intervallo di riferimento, ai rispettivi istanti di rilevamento, e all’istante di riferimento, e inerenti alle loro possibili correlazioni, nonché quelle inerenti alla posizione di riferimento, al sistema di riferimento comune, e alle posizioni di rilevamento del dispositivo, sono applicabili anche in tale metodo. Quindi anche per il metodo la posizione di riferimento del dispositivo può coincidere con una delle posizioni di rilevamento, e l’istante di riferimento può coincidere con uno degli istanti di rilevamento. In tale esempio di realizzazione il metodo comprende una fase di acquisizione di almeno un segnale di distanza per ciascuno di detti istanti di rilevamento.

In questo caso la derivazione della posizione di ciascuna rispettiva ruota rispetto al dispositivo collocato rispettiva posizione di rilevamento del dispositivo avviene mediante elaborazione, oltre della rispettiva immagine, anche del rispettivo almeno un segnale di distanza.

Tali apparato e metodo possono essere ciascuno applicati alla verifica dell’assetto di un veicolo avente un numero qualsiasi di ruote.

Tali apparato e metodo possono essere applicati per esempio ad un veicolo dotato di ruote gommate, come una automobile o altro tipo di veicolo con ruote gommate, ad esempio un autocarro.

I segnali di distanza menzionati sopra possono essere generati mediante il sensore ottico menzionato in precedenza, che per esempio può funzionare mediante tecnologia a laser.

Tale sensore ottico può essere configurato per inviare rispettivi raggi luminosi in uscita incidenti in rispettivi punti rientranti nel campo visivo del gruppo rilevatore, e per ricevere rispettivi raggi riflessi generati da tali rispettivi di uscita, in modo da determinare la distanza di ciascuno di tali punti rientranti nel campo visivo del gruppo rilevatore.

Tale sensore ottico può essere per esempio un sensore LIDAR (Light Detection and Ranging o Image Detection and Ranging).

Tale sensore ottico può essere una parte del gruppo rilevatore di immagini.

Il gruppo rilevatore di immagini può includere almeno una telecamera a tempo di volo.

In quest’ultimo caso, il sensore ottico summenzionato è un sensore a tempo di volo associato a tale telecamera a tempo di volo.

Il gruppo rilevatore di immagini può includere almeno due telecamere in configurazione stereo.

Il gruppo rilevatore di immagini potrebbe includere quindi sia tale almeno una telecamera a tempo di volo che tali almeno due telecamere in configurazione stereo.

L’accelerometro è solidale al dispositivo, nel senso che è montato nel o sul dispositivo portatile in modo da rimanere fisso rispetto allo stesso dispositivo.

Il gruppo rilevatore è solidale al dispositivo, nel senso che è montato nel o sul dispositivo portatile in modo da rimanere fisso rispetto allo stesso dispositivo.

L’accelerometro può essere predisposto per rilevare accelerazioni lineari di tale dispositivo.

L’accelerometro può essere predisposto per rilevare accelerazioni rotatorie (o angolari) di tale dispositivo.

Tali accelerazioni sono quindi accelerazioni lineari e/o angolari del sistema di riferimento mobile solidale al dispositivo.

Tale sistema di riferimento mobile solidale al dispositivo si può considerare anche come solidale anche al gruppo rilevatore, in quanto quest’ultimo è solidale e/o fissato rispetto al dispositivo.

L’unità di elaborazione è preferibilmente inclusa o integrata nel dispositivo portatile.

Tale dispositivo portatile può essere per esempio un telefono cellulare, uno smartphone, un tablet, un pc, o simile.

In alternativa, almeno una parte dell’unità di elaborazione, o tutta l’unità di elaborazione, può essere integrata o inclusa in un ulteriore dispositivo elettronico portatile o anche non portatile.

L’apparato può comprendere una interfaccia configurata per permettere l’interazione dell’utente con l’apparato.

Tale interfaccia può comprendere un display atto a visualizzare i parametri operativi impostati dall’utente per l’utilizzo dell’apparato e/o parametri rappresentativi dell’operatività di detto apparato.

Tale display può essere per esempio touch screen.

Tale interfaccia può essere integrata in o fissata a tale dispositivo portatile o a tale ulteriore dispositivo.

Nella figura 1 allegata alla presente domanda, che si riferisce ad una realizzazione esclusivamente offerta a titolo esemplificativo e non limitativo di un apparato e un metodo secondo la presente descrizione, sono mostrate schematicamente quattro ruote R1-R4 di un esempio di veicolo del quale si desidera verificare l’assetto.

La prima ruota R1 e la seconda ruota R2 sono posizionate su un primo asse A1 del veicolo, mentre la terza ruota R3 e la quarta ruota R4 sono posizionate su un secondo asse A2 del veicolo.

Il piano della figura è da considerare come un piano parallelo a quello sul quale sono posizionate le ruote R1-R4.

Il dispositivo D è disegnato schematicamente come un blocco. In un esempio di metodo secondo la presente descrizione, il dispositivo D viene posizionato in sequenza:

- nella prima posizione di rilevamento P1, per rilevare almeno una immagine della prima ruota R1 in almeno un primo istante;

- nella seconda posizione di rilevamento P2, per rilevare almeno una immagine della seconda ruota R2 in almeno un secondo istante;

- nella terza posizione di rilevamento P3, per rilevare almeno una immagine della terza ruota R3 in almeno un terzo istante;

- nella quarta posizione di rilevamento P4, per rilevare almeno una immagine della quarta ruota R4 in almeno un quarto istante.

Il dispositivo D include, nell’esempio realizzativo mostrato, il gruppo rilevatore, l’accelerometro e l’unità di elaborazione.

La prima posizione di rilevamento P1 è indicata anche con P0 in quanto la prima posizione P0 può essere, per esempio, la posizione di riferimento. Tale posizione di riferimento del dispositivo D corrisponde al sistema di riferimento mobile solidale al dispositivo D quando tale dispositivo D si trova collocato in tale posizione di riferimento P0. Tale posizione di riferimento rimane fissa e non segue quindi il dispositivo D, in quanto viene utilizzata per riferire le posizioni delle ruote ad un unico sistema di riferimento comune.

Nel caso di figura 1, la posizione di riferimento P0 coincide quindi con la prima posizione di rilevamento P1.

In ognuna delle posizioni di rilevamento P1-P4 il dispositivo D rileva almeno una immagine di una rispettiva delle ruote R1 - R4.

L’unità di elaborazione calcola la posizione di ciascuna di tali ruote R1- R4 rispetto al dispositivo D collocato nella rispettiva posizione di rilevamento P1, P2, P3 o P4, mediante almeno l’elaborazione di tale almeno una rispettiva immagine acquisita mediante il gruppo rilevatore.

L’accelerometro genera segnali rappresentativi dello spostamento e/o del movimento del dispositivo D fra tali posizioni di rilevamento P1-P4, e fra quindi anche i rispettivi istanti in cui il dispositivo D si trova nelle rispettive posizioni di rilevamento P1-P4.

L’unità di elaborazione ricostruisce i movimenti angolari e traslazionali del dispositivo D fra le varie posizioni di rilevamento. I movimenti traslazionali del dispositivo D fra le varie posizioni di rilevamento P1-P4 sono indicati dai tre settori di percorso tratteggiati e indicati rispettivamente con S1, S2 ed S3.

I movimenti rotazionali del dispositivo D, intesi come rotazioni del sistema di riferimento mobile solidale al dispositivo D durante lo spostamento lungo i settori di percorso S1, S2 ed S3, non sono mostrati nella figura allegata.

L’unità di elaborazione mediante l’acquisizione, e preferibilmente l’integrazione, dei segnali dell’accelerometro, calcola o deriva almeno una relazione matematica fra ciascuna delle posizioni di rilevamento P1-P4 del dispositivo D e la posizione di riferimento P0, in modo da calcolare la posizione di ciascuna delle ruote R1-R4 nel sistema di riferimento comune. Tale sistema di riferimento comune coincide, come detto sopra, con il sistema di riferimento mobile solidale al dispositivo D mentre lo stesso dispositivo D si trova nella posizione di riferimento P0.

La posizione di ciascuna ruota comprende almeno il suo posizionamento e/o la sua orientazione.

Una particolare realizzazione di un metodo secondo la presente descrizione, può comprendere quindi le seguenti fasi:

- predisposizione di un dispositivo portatile D comprendente un gruppo rilevatore di immagini associato ad un sensore ottico con tecnologia a tempo di volo;

- posizionamento iniziale del dispositivo portatile D, in una posizione di riferimento P0;

- navigazione intorno al veicolo, acquisizione e memorizzazione in tempo reale del percorso in termini di posizione e angolazione rispetto alla posizione di riferimento P0;

- per ciascuna delle ruote R1-R4 del veicolo, utilizzo del gruppo rilevatore per il riconoscimento della rispettiva ruota del veicolo;

- per ciascuna delle ruote R1-R4 del veicolo, ricostruzione con tecniche di visione artificiale delle distanze dei punti della rispettiva ruota rispetto al sistema di riferimento mobile solidale al dispositivo D mentre quest’ultimo si trova nella rispettiva posizione di rilevamento P1-P4, e della orientazione della rispettiva ruota stessa rispetto a tale sistema di riferimento mobile nella rispettiva posizione di rilevamento P1-P4;

- per ciascuna delle ruote R1-R4, calcolo del posizionamento e della orientazione della rispettiva ruota rispetto alla posizione di riferimento P0; - calcolo degli angoli che caratterizzano l’assetto del veicolo.

In una diversa realizzazione rispetto a quella a cui si è fatto finora riferimento, un apparato secondo la presente descrizione comprende una ulteriore telecamera, che potrebbe comunque essere anche una di quelle che fanno parte del gruppo rilevatore. Tale ulteriore telecamera è preposta a rilevare i movimenti del dispositivo.

In questo caso l’unità di elaborazione calcola i movimenti del dispositivo nell’intervallo di tempo di riferimento mediante tale ulteriore telecamera, anziché mediante l’accelerometro.

È anche previsto che la stessa telecamera utilizzata per acquisire le immagine delle ruote venga utilizzata anche per acquisire una successione (ininterrotta) di immagini (filmato) durante l’intervallo di tempo dal primo al secondo istante di rilevazione. Da tale filmato è previsto di derivare, mediante elaborazione dati, la relazione matematica di posizione tra la prima posizione e la seconda posizione in cui il dispositivo è collocato nei primo e secondo istante di rilevazione; anche tale tecnica può essere impiegata in alternativa o in aggiunta all’utilizzo dell’accelerometro.

Per aumentare l’accuratezza nel rilevamento dei movimenti del dispositivo e quindi nella derivazione della relazione matematica fra le posizioni di rilevamento e la posizione di riferimento, si potrebbero utilizzare, per calcolare tali movimenti, sia l’accelerometro che l’ulteriore telecamera. Secondo un altro aspetto, la presente descrizione concerne un programma per elaboratore comprendente istruzioni operative configurate per eseguire le fasi di un metodo secondo uno o più degli aspetti della presente descrizione.

Tale programma per elaboratore comprende istruzioni operative configurate per eseguire le fasi di un metodo secondo uno o più degli aspetti della presente descrizione, preferibilmente quando tale metodo è eseguito mediante un apparato secondo la presente descrizione.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato per la verifica dell’assetto di un veicolo preferibilmente dotato di ruote gommate, comprendente: - un dispositivo elettronico portatile (D) che include un gruppo rilevatore di immagini; - una unità di elaborazione configurata per acquisire, mediante detto gruppo rilevatore, una prima immagine di una prima ruota (R1) del veicolo, in un primo istante di rilevamento in cui il dispositivo è collocato in una prima posizione di rilevamento (P1), e per acquisire una seconda immagine di una seconda ruota (R2) del veicolo, in un secondo istante di rilevamento in cui il dispositivo è collocato in una seconda posizione di rilevamento (P2), detta unità di elaborazione essendo programmata per elaborare dette prima e seconda immagine per derivare la posizione della prima ruota rispetto al dispositivo (D) in detta prima posizione di rilevamento (P1), e la posizione della seconda ruota rispetto al dispositivo in detta seconda posizione di rilevamento (P2), l’apparato essendo caratterizzato dal fatto che il dispositivo (D) comprende almeno un accelerometro configurato per generare almeno un segnale di accelerazione rappresentativo di movimenti del dispositivo (D), e dal fatto che l’unità di elaborazione è configurata per acquisire detto segnale di accelerazione in un intervallo di tempo di riferimento che include il primo e il secondo istante di rilevamento ed è programmata per derivare, in funzione di detto segnale di accelerazione acquisito, una relazione matematica tra dette prima (P1) e seconda posizione di rilevamento (P2) del dispositivo (D) e una posizione di riferimento (P0) del dispositivo (D) assunta dal dispositivo (D) in un istante di tempo di riferimento incluso nell’intervallo di tempo di riferimento, per riferire la posizione della prima ruota (R1) e la posizione della seconda ruota (R2) ad un sistema di riferimento comune.
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo comprende almeno un sensore ottico, configurato per generare segnali di distanza rappresentativi delle distanze rispetto a detto dispositivo a cui si trovano punti posizionati in un campo visivo del gruppo rilevatore di immagini, e in cui detta unità di elaborazione è configurata per acquisire almeno un primo e almeno un secondo segnale di distanza, in detti primo e secondo istante, rispettivamente.
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 2, in cui detto sensore ottico comprende un sensore laser.
4. 4. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto gruppo rilevatore comprende almeno una telecamera a tempo di volo.
5. 5. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto gruppo rilevatore comprende almeno due telecamere in configurazione stereo.
6. 6. Apparato secondo la rivendicazione 5, in cui detto accelerometro è configurato per rilevare accelerazioni traslatorie e rotatorie di detto dispositivo.
7. 7. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una interfaccia configurata per permettere l’interazione dell’utente con l’apparato, detta interfaccia comprendendo un display atto a visualizzare i parametri operativi impostati dall’utente per l’utilizzo dell’apparato e/o parametri rappresentativi dell’operatività di detto apparato.
8. 8. Metodo per la verifica dell’assetto di un veicolo preferibilmente dotato di ruote gommate, tramite un dispositivo portatile comprendente un gruppo rilevatore di immagini, comprendente le seguenti fasi: - in un primo istante di rilevamento, in cui il dispositivo è collocato in una prima posizione di rilevamento, acquisizione di una prima immagine di una prima ruota del veicolo; - in un secondo istante di rilevamento, in cui il dispositivo è collocato in una seconda posizione di rilevamento, acquisizione di una seconda immagine di una seconda ruota del veicolo; - elaborazione di dette prima e seconda immagine, per derivare una posizione della prima e della seconda ruota rispetto al dispositivo collocato nella prima e nella seconda posizione di rilevamento, rispettivamente, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi: - in un intervallo di tempo di riferimento che include il primo e il secondo istante di rilevamento e che include un istante di tempo di riferimento in cui detto dispositivo è collocato in una posizione di riferimento, acquisizione di un segnale di accelerazione generato da un accelerometro del dispositivo e rappresentativo dei movimenti del dispositivo in detto intervallo di tempo di riferimento; - elaborazione del segnale di accelerazione per derivare una relazione matematica tra dette prima e seconda posizione di rilevamento del dispositivo e detta posizione di riferimento del dispositivo stesso; - calcolo, in funzione di detta relazione matematica, della posizione della prima e della seconda ruota rispetto ad un sistema di riferimento comune.
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui l’elaborazione di detto segnale di accelerazione comprende almeno una integrazione del segnale di accelerazione acquisito nell’intervallo di tempo di riferimento, per ricostruire i movimenti del dispositivo in detto intervallo di tempo di riferimento.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 8 o 9, comprendente una fase di acquisizione, almeno in detti primo e secondo istante di rilevamento, di segnali di distanza rappresentativi delle distanze rispetto a detto dispositivo a cui si trovano punti posizionati in un campo visivo del gruppo rilevatore di immagini.
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui detti segnali di distanza vengono acquisiti mediante un sensore laser incluso nel dispositivo portatile.
12. 12. Metodo secondo la rivendicazione 10 o la 11, in cui la derivazione della posizione della prima e della seconda ruota rispetto al dispositivo collocato nella prima e nella seconda posizione, rispettivamente, viene effettuata elaborando anche i segnali di distanza acquisiti in detti primo e secondo istante di rilevamento, rispettivamente.
13. 13. Programma per elaboratore comprendente istruzioni operative configurate per eseguire le fasi del metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni dalla 8 alla 12, quando eseguite sull’apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 7.