IT201900003029A1

IT201900003029A1 - Dispositivo per il rilevamento del profilo di un battistrada e relativo procedimento di rilevamento

Info

Publication number: IT201900003029A1
Application number: IT102019000003029A
Authority: IT
Inventors: Cesare Santanera
Original assignee: Suntekne S R L
Priority date: 2019-03-01
Filing date: 2019-03-01
Publication date: 2020-09-01
Also published as: EP3702724A1; CA3073147A1; US11378389B2; US20200278196A1

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“Dispositivo per il rilevamento del profilo di un battistrada e relativo procedimento di rilevamento”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce ai dispositivi per il rilevamento del profilo di un battistrada, in particolare un battistrada di uno pneumatico automobilistico.

Tecnica nota e problema tecnico generale

Il rilevamento del profilo del battistrada degli pneumatici di un autoveicolo è in talune giurisdizioni richiesto come parte delle attività di accertamento e revisione periodica degli autoveicoli, al fine di verificare la perfetta efficienza degli stessi. La verifica dell'usura del battistrada è altresì utile a prevedere la durata residua dello stesso, ed eventualmente correggere l'allineamento delle ruote e in generale i parametri di assetto del veicolo.

Attualmente il profilo del battistrada degli pneumatici di un autoveicolo viene misurato in via preferenziale mediante dispositivi portatili, tramite i quali l'operatore scansiona la superficie del battistrada da sottoporre a verifica. Esistono molti tipi di dispositivi, dai più semplici (meccanici, a contatto: misurano una gola per volta) ai più complessi che utilizzano triangolazioni laser.

Trascurando i dispositivi puramente meccanici i dispositivi ottici noti, che impiegano laser, sono piuttosto costosi in quanto, fra l’altro, richiedono l'utilizzo di sorgenti luminose collimate (come ad esempio una sorgente di luce laser) per il loro funzionamento. L’utilizzo di una sorgente di luce laser è altresì suscettibile, sotto certe condizioni, di rendere i dispositivi di rilevamento meno robusti rispetto all’ambiente nel quale essi si trovano ad operare. Spesso maneggiare questi dispositivi è anche relativamente complesso: l’uso corretto spesso va al di là delle capacità dell’operatore medio, e la qualità della misura è affetta delle capacità dell'operatore stesso.

Scopo dell'invenzione

Lo scopo della presente invenzione è quello di risolvere i problemi tecnici precedentemente menzionati. In particolare, lo scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo per il rilevamento del profilo di un battistrada che sia economico da produrre, accurato nella misura indipendentemente dalla perizia dell’operatore, e robusto rispetto all’ambiente in cui esso si trova ad operare.

Sintesi dell'invenzione

Lo scopo della presente invenzione è raggiunto da un dispositivo e da un procedimento avente le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni che seguono, le quali formano parte integrante dell'insegnamento tecnico qui somministrato in relazione all’invenzione.

Breve descrizione delle figure

L'invenzione sarà ora descritta con riferimento alle figure annesse, provviste a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica schematica di un dispositivo di rilevamento in base a una prima forma di esecuzione dell'invenzione,

- la figura 1A è una vista in sezione del dispositivo di figura 1

- la figura 2 è una vista in sezione secondo un piano ortogonale al piano di sezione di figura 1A,

- la figura 3 è una vista prospettica schematica dell’interazione fra una sorgente luminosa del dispositivo in base all’invenzione e una maschera del dispositivo stesso, con definizione di una cortina di luce,

- la figura 4 è una vista ortogonale corrispondente alla figura 3, parzialmente sezionata,

- la figura 5 è una vista frontale sezionata e schematica di un dispositivo di rilevamento in base a una seconda forma di esecuzione dell’invenzione,

- la figura 6 è una vista in pianta di un componente del dispositivo in base a varie forme di esecuzione dell’invenzione,

- la figura 7 è una vista in sezione secondo la traccia VII-VII di figura 6,

- la figura 8 è una vista parzialmente sezionata che illustra un posizionamento relativo fra due componenti del dispositivo in base a varie forme di esecuzione dell’invenzione,

- le figure 9A-9C illustrano una acquisizione di dati di immagine esperibile mediante il dispositivo delle figure 1, 1A, e 2, e

- le figure 10A-10C illustrano una acquisizione di dati di immagine esperibile mediante il dispositivo di figura 5.

Descrizione particolareggiata

Il numero di riferimento 1 in figura 1 indica nel complesso un dispositivo per il rilevamento di un profilo di un battistrada in base a una prima forma di esecuzione dell'invenzione. Il dispositivo 1 comprende una sorgente di luce 2, una maschera 4, almeno un dispositivo di acquisizione di immagine 6 e un'unità di elaborazione dati 8 operativamente connessa al dispositivo di acquisizione di immagine 6. L’unità di elaborazione può essere incorporata in parte o in tutto entro il dispositivo 1. Il dispositivo di acquisizione di immagine è di preferenza realizzato come una telecamera con rateo di acquisizione compreso fra 12 fps e 60 fps, eventualmente controllata mediante un applicativo o un algoritmo di pre-trattamento dell’immagine al fine di estrarre in tempo reale la frazione di interesse dell'immagine, eliminando la frazione non utile.

La sorgente di luce 2 è di preferenza una sorgente di luce con sviluppo lineare, che in questa forma di esecuzione comprende una schiera lineare di sorgenti luminose concentrate 10, in particolare diodi a emissione di luce (LED) con emissione nello spettro della luce visibile. In alternativa, in ulteriori forme di esecuzione preferite è possibile utilizzare diodi laser non collimati o a bassa collimazione. Quest’ultima possibilità è contemplata, ad esempio ma non esclusivamente, per forme di esecuzione del dispositivo 1 (e in generale del dispositivo in base all’invenzione) per il rilevamento del profilo di un battistrada di uno pneumatico per aviazione (ad esempio per velivoli civili).

L'emissione di luce di ciascuna sorgente concentrata 10 è associata al riferimento L10, e per comodità di rappresentazione nella figura 1 essa è illustrata come fosse sezionata su di un piano.

Nella pratica, con riferimento alle figure 3 e 4, l'emissione di luce L10 ha – nel caso di sorgente concentrata corrispondente a un diodo a emissione luminosa - la forma di un cono ellittico con vertice sito in forte prossimità della sorgente stessa.

In ogni caso, la sorgente 2, sia essa singola o composta da una pluralità di sorgenti concentrate, è una sorgente di luce non collimata.

La maschera 4 comprende una fenditura 12 con sviluppo lineare, rispetto alla quale la sorgente 2 si estende parallelamente e – preferibilmente – in posizione colineare.

Con riferimento alle figure 6 a 8, la fenditura 12 è realizzata (passante) nella maschera 4 in modo tale per cui, dette W una larghezza della fenditura 12 e D una profondità della fenditura 12, un rapporto W/D sia compreso fra 0.05 e 1

In generale, con riferimento alle figure 4 a 6, la larghezza W della fenditura 12 è compresa fra 0.1 mm. e 0.4 mm, mentre la profondità D della fenditura 12 è generalmente compresa fra 0.4 mm. e 2 mm.

Inoltre, detta X12 una lunghezza della fenditura 12 nella direzione principale di sviluppo di essa, tale lunghezza – a parità di rapporto W/D - può variare in funzione della forma di esecuzione del dispositivo in base all’invenzione, e può essere in particolare scelta in modo tale da coprire solo una porzione della larghezza di un battistrada per autoveicolo (con riferimento alle misure più diffuse sul mercato o comunque alle necessità dell'utilizzatore, che possono comprendere anche pneumatici gemellati) oppure può essere dimensionata in modo tale da estendersi lungo l'intero sviluppo trasversale del battistrada. Quest’ultimo è il caso della figura γ, come verrà dettagliato più avanti.

Con riferimento alla figura 8, la sorgente di luce 2 è preferibilmente posizionata a una distanza h dal filo della fenditura 12 che è compresa fra 1 mm e 10 mm, preferibilmente 3 mm e 10 mm.

Quale che sia la tecnologia adottata per la sorgente luminosa 2 (ad esempio diodi a emissione luminosa nel visibile o diodi laser), la distanza h è in generale la distanza tra la superficie della maschera 4 (nella quale è ricavata la fenditura) esposta alla sorgente 2 ed il centro ottico della sorgente luminosa. Molte sorgenti luminose comunemente disponibili comprendono – anche quando sono classificate come non collimate o a bassa collimazione – una lente interna, per cui il centro ottico è valutato in rapporto alle caratteristiche della lente interna. Nel caso di ipotesi in cui la sorgente luminosa sia sprovvista di lente interna, il centro ottico è sulla superficie emittente.

Con riferimento alle figure 1A e 2, queste illustrano schematicamente una collocazione dei componenti del dispositivo 1 all'interno di un involucro 14 di uno strumento portatile.

L’involucro 14 comprende un’impugnatura 16 (che può essere orientata almeno in due possibile direzioni, l’una – preferita - visualizzata in figura 1A, l’altra visualizzata in figura 2), ed è di preferenza realizzato mediante una coppia di gusci di materiale plastico 18, 20 (o più di due, in funzione dei vincoli sussistenti per la realizzazione di essi mediante stampaggio a iniezione o mediante formature di altro tipo). Il guscio 18 alloggia uno schermo trasparente 22 permeabile all'emissione di luce L10 emessa dalla sorgente 2, allo scopo di proteggere i componenti in terni del dispositivo dalla contaminazione da parte di agenti esterni.

Come si può osservare nella vista di figura 2, il dispositivo di acquisizione di immagine 6 è disposto rispetto alla maschera 4 in modo tale per cui un asse ottico Ȗ6 di esso sia inclinato di un angolo ȕ rispetto a un piano di riferimento π4 parallelo al piano della fenditura 12. L'angolo ȕ è preferibilmente compreso fra … 45° e 70° in funzione delle necessità.

Come visibile nelle figure 1A, 2, tramite l'involucro 14 il dispositivo 1 prende sostanzialmente la forma di un dispositivo palmare mediante il quale un operatore può eseguire una scansione manuale di un battistrada di uno pneumatico per autoveicoli. La forma globale dell’involucro 14 del dispositivo 1 può comunque variare in funzione delle esigenze, ad esempio il fatto che il dispositivo inglobi o meno uno schermo e/o anche altri componenti quali ad esempio una telecamera per fotografare il veicolo o la targa di esso, oppure ancora un dispositivo di lettura di codici a barre per il rilevamento del numero di telaio del veicolo.

Il funzionamento del dispositivo 1 è il seguente.

Con riferimento alle figure 1, 3 e 4 in particolare, la sorgente di luce 2 è configurata per produrre un’emissione di luce non collimata che nella forma di esecuzione di figura 1 consiste in una pluralità di emissioni luminose coniche da ciascuno dei led 10 (o delle sorgenti concentrate) che incidono la maschera 4.

La maschera 4 è permeabile rispetto all'emissione di luce della sorgente 2 soltanto in corrispondenza della fenditura 12. Come visibile dalle figure 3 e 4, la fenditura 12 lascia passare solo la frazione di raggi di luce dell’emissione L10 nell’intorno dell’asse di ciascuna sorgente concentrata 10. Questo richiede che la fenditura 12 sia posizionata in modo da essere attraversata dagli assi delle sorgenti concentrate 10, e a una distanza h tale per cui la frazione di emissione di luce L10 comprenda raggi più paralleli possibile. Di fatto, una fenditura 12 posta quasi accostata alle sorgenti 10 intercetterebbe solo le porzioni di emissione luminosa L10 con traiettoria molto angolata rispetto all’asse della sorgente 10; i raggi che passano attraverso alla fessura sarebbero ancora troppo divergenti. Una fenditura 12 molto lontana dalla sorgente lascerebbe passare soltanto raggi molto poco divergenti (quindi poco angolati rispetto all’asse della sorgente 10), e sarebbe quindi l'ideale per l'applicazione; il problema sarebbe però che la potenza luminosa di questi pochi raggi sarebbe una quota troppo piccola della potenza luminosa totale emessa.

La distanza h è quindi scelta come compromesso, avendo come obiettivo di mantenere una linea di luce non eccessivamente spessa sull'oggetto da misurare, ma anche sufficientemente luminosa.

Con riferimento alle figure 3 e 4, la quota di emissione di luce L10 della sorgente 2 che transita attraverso la fenditura 12 è identificata dal riferimento LC*, e la somma di tutte le quote LC* da origine a una cortina di luce LC con caratteristiche almeno grossolanamente assimilabili a quelle di un’emissione di luce collimata. In particolare un angolo di apertura φ della quota di emissione di luce LC* è inferiore rispetto all'angolo di apertura ψ in qualunque piano radiale rispetto all’asse del cono ellittico che definisce l'emissione di luce L10 a monte della fenditura 12.

Ciò significa che la maschera 4 sostituisce in modo semplice la funzione di un dispositivo collimatore, e in particolare filtra l'emissione di luce globale della sorgente 2 lasciando passare solo la frazione necessaria alla creazione di una cortina (o lama) di luce che incida sul battistrada di uno pneumatico.

Più in dettaglio, la cortina di luce LC che fuoriesce dalla fenditura 12 incide un battistrada TH di uno pneumatico T di un autoveicolo, generando una proiezione P che si estende trasversalmente rispetto al battistrada TH per lo sviluppo X12 della fenditura 12.

Nella forma d'esecuzione delle figure 1, 1A e 2 la fenditura 12 ha dimensione X12 minore della larghezza del battistrada TH, per cui è necessario per l'operatore che rileva il profilo del battistrada TH eseguire manualmente una scansione trasversale da un capo all'altro del battistrada TH, come esemplificato dalla freccia SC di figura 1. La conformazione dell’involucro 14 con un'impugnatura 16 agevola l'operazione, ma si tenga comunque presente che l’involucro 14 può assumere altre forme ad esempio nel caso in cui esso incorpori uno schermo).

La proiezione P della cortina di luce LC sul battistrada TH prende la forma di una linea o di una banda (in funzione dell’angolo φ) grecata – a causa della presenza di inevitabili gole sul battistrada dovute alla scolpitura dello stesso - che si sviluppa lungo la superficie del battistrada TH sulla quale essa incide. La proiezione P è quindi inquadrata e acquisita come complesso di dati dal dispositivo di acquisizione di immagine 6. Il complesso di dati acquisiti dal dispositivo 6 comprende un insieme di fotogrammi per ciascuna posizione del dispositivo 1 rispetto al battistrada TH risultante dalla scansione manuale di esso, secondo la frequenza di acquisizione della telecamera 6.

Le figure 9A-9C sono esemplificative di un corredo di fotogrammi acquisito durante una scansione del battistrada TH mediante il dispositivo 1. Ciascun diagramma rappresenta – per comodità di illustrazione – un singolo fotogramma acquisito in un istante temporale (se l’unità di tempo considerata fosse il secondo (s), allora il diagramma dovrebbe comprendere k curve parzialmente sovrapposte, ove k è il numero di fotogrammi al secondo – fps – che il dispositivo 6 è in grado di acquisire). Il numero totale di fotogrammi acquisiti è pari al rateo di acquisizione misurato in fps moltiplicato per il tempo totale di attivazione del dispositivo 1 (si suppone che l'utente lo attivi all'inizio della scansione e lo disattivi alla fine, mediante uno o più pulsanti; ad es. un singolo pulsante potrebbe essere mantenuto premuto durante l'acquisizione). Le curve raffigurate nelle figure 9A-9C illustrano, al netto dei disturbi del segnale, l’immagine della proiezione P generata dalla cortina di luce LC quando incide sul battistrada TH, come acquisita dal dispositivo 6.

Il diagramma di figura 7A è riferito all’istante t = t1, quello di figura 7B all’istante t = t2, e quello di figura 7C all’istante t = t3, con t1 < t2 < t3.

Come evidente dalla figura, in ciascun istante viene acquisita una porzione del profilo del battistrada, e le diverse porzioni vengono ricombinate in fase di post trattamento dei dati per restituire l’immagine del profilo del battistrada TH. Le acquisizioni in ciascun istante esibiscono un certo grado di sovrapposizione con le acquisizioni agli istanti immediatamente precedente e immediatamente successivo: tali sovrapposizioni sono identificate dal riferimento O e possono arrivare – per ciascun istante - alla misura del 50% delle acquisizioni all’istante precedente e all’istante successivo.

La sovrapposizione è necessaria al fine di una corretta ricombinazione dei vari fotogrammi acquisiti nel profilo globale del battistrada.

Il dispositivo di acquisizione di immagine 6 trasmette quindi i dati all'unità di elaborazione 8 che è configurata per la comunicazione operativa con un elaboratore esterno CM, ad esempio mediante protocollo di comunicazione bluetooth o mediante altro tipo di trasmissione in radiofrequenza, a bordo del quale avvengono le operazioni di risoluzione del profilo per composizione delle immagini (frame) acquisite dalla telecamera 6 durante la scansione. Ciascun fotogramma, come accennato, può essere preliminarmente processato già a bordo del dispositivo 1 proprio tramite l’unità 8, ad esempio mediante un algoritmo che amplifica nell’immagine acquisita il colore dell’emissione di luce della sorgente 10.

In alcune forme di esecuzione, qualora l'unità 8 includa un microprocessore con potenza di calcolo sufficiente a eseguire l'elaborazione dei fotogrammi e il successivo calcolo del profilo del battistrada TH a bordo del dispositivo 1, l’elaboratore esterno CM viene utilizzato unicamente per la proiezione dei dati (immagine e parametri del profilo) a favore dell’operatore e/o per la archiviazione.

Mediante il dispositivo 1 è dunque possibile porre in essere un procedimento per il rilevamento del profilo di un battistrada che comprende:

- attivare la sorgente di luce 2

- incidere il battistrada TH mediante la cortina di luce LC per generare una proiezione trasversale P su di esso,

- acquisire una o più immagini della proiezione trasversale P mediante il dispositivo di acquisizione di immagine 6

- elaborare dati corrispondenti all’una o più immagini per determinare un profilo del battistrada TH.

Nel caso del dispositivo 1, l’incidere il battistrada TH mediante la cortina di luce LC comprende scansionare il battistrada TH in direzione trasversale (ossia nel senso della larghezza del battistrada, parallelo all’asse di rotazione dello pneumatico T) mediante il dispositivo 1 stesso, in particolare mediante la cortina di luce LC emessa attraverso la fenditura 12. Questo – come descritto – poiché la fenditura 1β non si estende per l’intera larghezza del battistrada TH.

Con riferimento alla figura 5, una seconda forma di esecuzione del dispositivo in base all'invenzione è identificata dal numero di riferimento 100. I numeri di riferimento identici a quelli già utilizzati per il dispositivo 1 designano i medesimi componenti. Il dispositivo 100 è di costruzione identica al dispositivo 1, ad eccezione delle dimensioni lineari di maschera 4 e sorgente 2, e del numero di dispositivi di acquisizione di immagine.

A differenza del dispositivo 1, il dispositivo 100 è configurato per il funzionamento statico, ossia non richiede una scansione della superficie del battistrada TH da parte dell'operatore. Questo grazie al fatto che la maschera 4 è sostituita da una maschera 104 provvista di una fenditura 112 di estensione pari o superiore a un'estensione di riferimento, rappresentativa di un valore massimo di larghezza di battistrada per i pneumatici in un determinato segmento di misure. La fenditura 112 si caratterizza per i medesimi intervalli del rapporto W/D già dettagliati in relazione alla maschera 4.

Non cambia per il dispositivo 100 la disposizione dei componenti rispetto al dispositivo 1, ossia rimangono applicabili tutte le prescrizioni in termini di posizionamento relativo dei componenti (distanza h, angolo ȕ) già descritti, in particolare in ordine alla posizione della sorgente di luce 2 rispetto alla maschera 104.

Per compensare la maggior estensione della fenditura 112 rispetto alla fenditura 12, il dispositivo 100 comprende un numero maggiore di dispositivi di acquisizione di immagine 106, e in particolare – nella forma di esecuzione qui raffigurata – in luogo del singolo dispositivo 6 di figura 1 figurano ora tre dispositivi di acquisizione di immagine (preferibilmente telecamere) disposte spaziate lungo la direzione di sviluppo principale della fenditura 112. Chiaramente, in funzione dello sviluppo della fenditura 112 il numero di dispositivi 106 può essere variato di conseguenza, da un minimo di due (se il dispositivo fosse singolo la forma di esecuzione corrisponderebbe a quella delle figure 1, 2) a un massimo dipendente dalla larghezza di battistrada più ampia che si intende ispezionare. Anche la risoluzione/accuratezza di misura desiderata influenza il numero di telecamere.

Il dispositivo 100 può quindi essere realizzato in diverse versioni differenti per lunghezza della fenditura 112 per gamme di pneumatici corrispondenti, in cui ciascuna versione è configurata per la scansione statica di una determinata gamma di larghezze di battistrada, ove ciascuna gamma può riflettere una corrispondente classe di veicoli. Ciascun dispositivo 100 concepito per una gamma di misure di pneumatici superiore è in grado di scansionare staticamente anche le misure inferiori, mentre il viceversa non vale. Per scansionare la superficie di un battistrada fuori misura rispetto alla lunghezza della fenditura 112 occorrerà scansionare manualmente la superficie del battistrada TH, a condizione che gli algoritmi di trattamento dell’immagine consentano l’elaborazione di una scansione dinamica eseguita da più dispositivi 106 affiancati.

Nel caso di funzionamento in condizioni nominali, ossia con il dispositivo 100 utilizzato su un battistrada di misura compatibile con l’estensione della fenditura 11β rispettiva, il dispositivo 100 viene mantenuto fermo al di sopra del battistrada TH, mentre questo è integralmente investito da una cortina di luce LC di ampiezza pari o superiore alla dimensione trasversale di esso.

Il risultato è quello della generazione di una proiezione P (figura 5) con caratteristiche analoghe a quelle già descritte, ma estesa senza soluzione di continuità all'intera larghezza del battistrada TH.

Le figure 10A-10C sono esemplificative di un corredo di fotogrammi acquisito durante una scansione (statica) del battistrada TH mediante il dispositivo 100. Ciascun diagramma rappresenta – per comodità di illustrazione – un singolo fotogramma acquisito nel medesimo istante temporale (se l’unità di tempo considerata fosse il secondo (s), allora il diagramma dovrebbe comprendere k curve sovrapposte, ove k è il numero di fotogrammi al secondo – fps – che il dispositivo 106 è in grado di acquisire). Siccome la proiezione P della cortina di luce LC è inquadrata simultaneamente ed integralmente da tutte le telecamere 106, a stretto rigore non è necessario acquisire molti fotogrammi. Idealmente, una doppia serie di fotogrammi (per ridondanza e controllo di coerenza) è già sufficiente per determinare il profilo del battistrada TH mediante ricombinazione.

Le curve raffigurate nelle figure 10A-10C raffigurano, al netto dei disturbi del segnale, l’immagine della proiezione P generata dalla cortina di luce LC quando incide sul battistrada TH, come acquisita da ciascun dispositivo 106. Allo scopo, sono definiti tre sistemi di riferimento locali x1-y1, x2-y2, x3-y3, uno per ciascun dispositivo 106 di figura 3, e un sistema di riferimento globale X-Y, in cui l’asse X coincide con ciascuno degli assi x1, x2, x3, mentre l’asse Y coincide a titolo esemplificativo con l’asse y2.

Ciascun diagramma delle figure 8A-8C è riferito al medesimo istante t = t1 (le telecamere 106 acquisiscono tutte simultaneamente), e differisce unicamente per collocazione spaziale della telecamera 106 rispetto al sistema di riferimento X-Y.

Come evidente dalle figure, in ciascun istante ciascun dispositivo 106 acquisita la porzione del profilo del battistrada TH all’interno del rispettivo campo visivo (i campi visivi possono preferibilmente presentare aree di sovrapposizione), e i gruppi di immagini acquisite in ogni istante vengono ricombinati in fase di post trattamento dei dati per restituire l’immagine del profilo del battistrada TH

Sempre in ragione dell’acquisizione statica e simultanea della proiezione P, non è necessario prevedere grosse sovrapposizioni fra i campi visivi delle varie telecamere 106: a titolo esemplificativo, le sovrapposizioni sono qui associate ai riferimenti O1/2 e O2/3 (le cifre sono relative ai sistemi di riferimento di ciascuna telecamera 106) e hanno ampiezza inferiore rispetto alle sovrapposizioni O che caratterizzano le acquisizioni parziali delle figure 9A-9C.

L'unità di elaborazione dati 8 riceve quindi i fotogrammi acquisiti da ciascun dispositivo di acquisizione di immagine 106 (applicandovi eventualmente un pretrattamento con amplificazione del colore dell’emissione di luce della sorgente 2) e al momento dell'invio all'elaboratore esterno CM i gruppi di fotogrammi vengono ricombinati dall’elaboratore CM in modo tale da ricostruire il profilo.

Come per il dispositivo 1, è possibile equipaggiare l'unità 8 con un microprocessore in grado di eseguire la ricombinazione dei dati e il calcolo del profilo del battistrada a bordo dello strumento, per poi inviare i risultati all’elaboratore CM.

Come considerazione valida sia per il funzionamento del dispositivo 1, sia per il funzionamento del dispositivo 100, siccome la funzione di trasferimento del sistema non è lineare, l’unità di elaborazione 8 (e/o l’elaboratore esterno CM) è configurata per estrarre il profilo della proiezione P, e successivamente per linearizzare e ricondurre l’informazione associata alla proiezione P a sagome note. Ciò è possibile mediante calibrazione preliminare del sistema, ad esempio mediante tavole di calibrazione che associano a un determinato campione di acquisizioni di proiezioni P rispettive sagome note. Ad esempio, è possibile definire campioni statistici di immagini di proiezioni P per ciascun tipo di sagoma caratteristica (tasselli, scolpiture, lamelle o altro) riscontrabile sui battistrada dei veicoli – passeggeri, industriali, agricoli – di utilizzo più comune: in sede di esecuzione del rilevamento del profilo del battistrada, l’unità di elaborazione 8 e/o l’elaboratore CM confrontano il dato di immagine corrispondente alla proiezione P acquisita tramite la/le telecamera/e 6, 106 con i vari campioni di riferimento, giungendo in tal modo (con il tramite del campione) ad associare l’immagine acquisita alla corrispondente (ed effettiva) sagoma.

Il procedimento di rilevamento del profilo di un battistrada esperibile mediante il dispositivo 100 è quindi identico nella definizione generali delle varie fasi a quanto già descritto per il dispositivo 1. L’unica differenza risiede nel fatto che la fase di incidere il battistrada TH mediante la cortina di luce LC è eseguita mantenendo il dispositivo 100 stazionario al di sopra del battistrada, e per il fatto che i dati di immagine provengono dalla pluralità di dispositivi di acquisizione di immagine 106, ciascuno agente in modo sincrono rispetto agli altri e per la rispettiva porzione di battistrada.

Si apprezzerà pertanto che i dispositivi 1, 100 in base all'invenzione consentono di acquisire in modo estremamente rapido, preciso e impiegando componenti poco soggetti a degrado in ambienti ostili risolvendo in tal modo i problemi tecnici menzionati in esordio. Si osservi in particolare che la sorgente di luce 2 può essere realizzata in una tale varietà di soluzioni da rendere esperibile anche l'impiego di sorgenti luminose a basso costo (ad es. LED) e non collimate.

Naturalmente, i particolari di realizzazione e le forme d'esecuzione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione, così come definita dalle rivendicazioni annesse.

Si consideri ad esempio la possibilità di prevedere, in base all’invenzione, anche forme di esecuzione “intermedie” fra quelle qui descritte, ossia forme di esecuzione multi-telecamera (o multi-dispositivo di acquisizione di immagine) in cui la fenditura 12, 112 non copra comunque l’intera larghezza del battistrada TH. Tali forme di esecuzione consentono una più rapida velocità di scansione rispetto al dispositivo 1, o – equivalentemente – a parità di velocità di scansione consentono una maggiore accuratezza di misura.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1; 100) per il rilevamento del profilo di un battistrada (TH), il dispositivo comprendendo: - una sorgente di luce (2), - una maschera (4; 104) configurata per ricevere un’emissione di luce (L10) di detta sorgente di luce (2) e permeabile a detta emissione di luce (L10) in corrispondenza di una fenditura (12; 112) in essa provvista, detta fenditura (12; 112) essendo configurata per generare, quando attraversata da detta emissione di luce (L10), una cortina di luce (LC), - almeno un dispositivo di acquisizione di immagine (6; 106) configurato per acquisire una proiezione (P) di detta cortina di luce su di un battistrada (TH), - un’unità di elaborazione dati (8) operativamente connessa a detto dispositivo di acquisizione di immagine (6; 106) per la ricezione di dati di immagine da essa acquisiti.
2. Dispositivo (1; 100) secondo la rivendicazione 1, in cui detta sorgente di luce (2) è una sorgente di luce a sviluppo lineare.
3. Dispositivo (1; 100) secondo la rivendicazione 2, in cui detta sorgente di luce (2) è parallela, preferibilmente anche allineata, a detta fenditura (12; 112).
4. Dispositivo (1; 100) secondo la rivendicazione 2 o la rivendicazione 3, in cui detta sorgente di luce (2) comprende una schiera lineare di sorgenti luminose concentrate (10).
5. Dispositivo (1; 100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta sorgente di luce (2) ha un’emissione di luce (L10) nello spettro della luce visibile.
6. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, includente una schiera di dispositivi di acquisizione di immagine (106) disposti lungo detta fenditura (112), ciascun dispositivo di acquisizione di immagine essendo configurato per l’acquisizione di una rispettiva porzione della proiezione (P) della cortina di luce su un battistrada (TH).
7. Dispositivo (1; 100) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 7, in cui, detta W una ampiezza della fenditura (12; 112) in direzione trasversale a una direzione di sviluppo principale, e detta D una profondità della fenditura (12; 112), un rapporto W/D è compreso fra 0.05 e 1.
8. Dispositivo (1; 100) secondo la rivendicazione 1, in cui detta unità di elaborazione dati (8) è configurata per comunicare i dati provenienti da detto almeno un dispositivo di acquisizione di immagine (6; 106) a un elaboratore esterno (CM) per determinare il profilo di un battistrada (TH) sulla base di detti dati.
9. Procedimento per il rilevamento del profilo di un battistrada (TH) mediante un dispositivo (1; 100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, il procedimento comprendendo: - attivare detta sorgente di luce (2), - incidere un battistrada (TH) mediante detta cortina di luce (LC) per generare una proiezione trasversale (P) su di esso, - acquisire una o più immagini di detta proiezione trasversale (P) mediante detto almeno un dispositivo di acquisizione di immagine (6; 106), - elaborare dati corrispondenti a detta una o più immagini per determinare un profilo di detto battistrada (TH).
10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, in cui detto incidere il battistrada (TH) comprende scansionare il battistrada trasversalmente mediante detto dispositivo (1), in particolare mediante detta cortina di luce (LC).