IT8123745U1 - Apparecchiatura telemetrica per la misurazione della distanza da un oggetto tramite intersezione diretta di fasci di radiazione luminosa coerente - Google Patents

Description

[0001] JACOBACCI -CASETTA PERANI .p.A.

[0002] DESCRIZIONE del modello industriale di utilita dal titolo: "Apparecchiatura telemetrica per la misurazione della distanza da un oggetto tramite intersezione diretta di fasci di radiazione luminosa coerente" di: Marcello BALDACCHINI, nazionalita italiana, Via Bollani, 8 - BRESCIA.

[0003] 2 37 4 5 B/ 81 Depositata il: 11 DIC.1981 Il presente trovato si riferisce alle apparecchiature telemetriche ed ha come oggetto un'apparecchiatura telemetrica caratterizzata dal fatto che comprende : un involucro di stazione provvisto di un braccio rettilineo, un primo dispositivo emettitore di radiazione luminosa coerente montato ad un'estremita del suddetto braccio per inviare verso un oggetto del quale si vuol misurare la distanza dall'involucro di stazione un primo fascio di radiazione diretto ortogonal- mente al suddetto braccio, un secondo dispositivo emettitore di radiazione luminosa coerente montato all'altra estremita del braccio ed angolarmente orientabile rispetto al braccio stesso per inviare verso il suddetto oggetto un secondo fascio secondo dispositivo emettitore rispetto al braccio nella condizione in cui detto primo fascio e detto secondo fascio si intersecano in corrispondenza dell'oggetto stesso.

[0004] Grazie a tale caratteristica il trovato permette di CE LB/cb JACOBACCI- CASETTA PERANI 8.p.A.

[0005] realizzare un'apparecchiatura telemetrica robusta, funzionale ed economica, il cui uso risulta essere particolarmente agevole ed efficace in applicazioni quali, ad esempio, la misurazione di distanze sul luogo di un incidente stradale e simili.

[0006] In tali applicazioni, la rilevazione delle distanze viene normalmente effettuata per mezzo di metri a nastro, il.

[0007] cui impiego, oltre ad essere particolarmente dispendioso in termini di tempo quando si debba procedere ad un numero elevato di misurazioni, pu risultare disagevole o pericoloso, come nel caso in cui la misurazione debba essere effettuata su una strada di grande traffico.

[0008] L'apparecchiatura secondo il trovato, oltre a permettere di eseguire rapidamente un numero elevato di misurazioni, permette di eseguire le misurazioni stesse in condizioni agevoli .e di sicurezza, non richiedendo 1'accesso agli oggetti dei quali si vuol rilevare la posizione.

[0009] L'impiego dell'apparecchiatura secondo trovato particolarmente vantaggiosa anche nei confronti di appa- recchiature telemetriche ottiche, radar o a raggio laser del tipo di quelle utilizzate nelle applicazioni militari.

[0010] Tali apparecchiature che sono normalmente di costo molto elevato e possono assumere dimensioni considerevoli, presentano fre- quentemente caratteristiche di scarsa selettivita sulle corte distanze e, nel caso delle apparecchiature radar, sono spesso 2.

[0011] JACOBACCI -CASETTA PERANI 8.P.A.

[0012] in grado di rilevare unicamente la posizione di oggetti metallici.

[0013] I vantaggi derivanti dal trovato risulteranno evidenti dalla descrizione che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo e riferita ai disegni annessi, nei quali: - la Fig.

[0014] 1 una vista in prospettiva di un'apparecchiatura secondo il trovato, illustrata nella sua applicazione alla misurazione della distanza di un oggetto, la Fig.

[0015] 2 e una vista in pianta, parzialmente spaccata, dell'apparecchiatura della Fig.

[0016] 1 e la Fig.

[0017] 3 illustra sotto forma di schema a blocchi la struttura di uno degli elementi illustrati nella Fig.

[0018] 2.

[0019] Nella Fig.

[0020] 1 indicato nel complesso con 1 un involucro prismatico presentante, in corrispondenza di uno dei suoi spigoli, un braccio rettilineo tubolare 2.

[0021] Il braccio 2 ê telescopicamente estensibile fra una posizione retratta (non illustrata) in cui il braccio 2 e quasi completamente ricevuto all'interno dell'involucro 1 conferendo all'apparecchiatura caratteristiche di particolare compattezza e di facilita di trasporto, ed una posizione di lavoro (illustrata nella Fig.

[0022] 1) in cui il braccio 2 sporge all'esterno dell'involucro 1.

[0023] All'interno dell'involucro 1 é montata una sorgente la una radiazione coerente nella gamma del visibile (circa 632,8 nm).

[0024] 3.

[0025] JACOBACCI - CASETTA PERANI .p.A.

[0026] La sorgente laser 3, che viene alimentata da un disposi- tivo alimentatore indicato nel complesso con 4, provvista alla sua uscita di un divisore di fascio (beam splitter , delle estremita del braccio tubolare 2.

[0027] Il divisore 5 suddivide la radiazione prodotta dalla sorgente laser 3 in un primo fascio 6, che fuoriesce dall'in- volucro 1 attraverso un'apertura 7 in direzione normale al braccio tubolare 2, ed in un fascio ausiliario 8, che si propaga all'interno del braccio tubolare 2 verso uno specchio metallico 9 montato all'altra estremita del braccio tubolare 2 stesso.

[0028] ortogonalmente al piano identificato dal primo fascio 6 e dal braccio 2.

[0029] Lo specchio 9, la cui distanza dal divisore 5 indicata con b nella Fig.

[0030] 1, produce per riflessione del fascio ausiliario 8 un secondo fascio di radiazione luminosa coerente 10 che fuoriesce dal braccio 2 attraverso un'apertura 11 formando rispetto all'asse del braccio stesso un angolo indicato con B nella Fig.

[0031] 1.

[0032] L'angolo B e variabile per effetto della rotazione dello specchio 9.

[0033] Tale rotazione pu essere ottenuta, come illustrato nella Fig.

[0034] 2, azionando un motore a corrente continua 4.

[0035] JACOBACC!-CASETTA PERANI S.p.A.

[0036] 12 che e collegato allo specchio 9 attraverso un cinematismo comprendente una scatola d'ingranaggi di riduzione 13 ed una vite senza fine 13a che ingrana con la dentatura periferica di un disco solidale con lo specchio 9 stesso.

[0037] Il motore 12, che collegato tramite mezzi di connes- sione non illustrati ad una batteria di alimentazione l4, viene comandato nei due versi di rotazione agendo su due pulsanti 15, 16 che si trovano sulla faccia superiore dell'involucro 1.

[0038] La batteria 14 provvede anche all'alimentazione della sorgente laser 3 e degli altri dispositivi elettrici dell'ap- parecchiatura telemetrica.

[0039] Quando l'apparecchiatura posizionata secondo lo schema illustrato nella Fig.

[0040] l, in cui l'involucro 1 e orientato in modo che il primo fascio di radiazione 6 colpisca un oggetto T (ad esempio la fiancata di un veicolo) posto ad una distanza d dall'involucro 1 stesso, agendo sui pulsanti 15, 16 ed osservando le tracce luminose prodotte dai fasci 6 e 10 sull'oggetto T, possibile orientare lo specchio 9 nella posizione in cui il secondo fascio di radiazione 10 si interseca con il primo fascio di radiazione 6 in corrisponden- za dell'oggetto T.

[0041] In tali condizioni, la distanza d e esprimibile, secondo relazioni trigonometriche elementari, nella forma: d = b : tg B.

[0042] Tenuto conto del fatto che la distanza b fra il divisore 5 e lo specchio 9 e nota e calibrata, un segnale indicativo 5.

[0043] JACOBACCI -CASETTA PERANI 8.p.A della distanza d pu essere ottenuto.

[0044] attraverso un rivelatore potenziometrico 17 che calettato sull'albero che porta la vite senza fine 13a ed e pertanto sensibile alla posizione angolare nello specchio 9..

[0045] Il rivelatore potenziometrico l7 pu presentare ad esempio una legge di variazione di resistenza proporzionale alla tangente dell'angolo B formato dal secondo fascio di radiazione l0 rispetto al braccio 2.

[0046] Tale legge di variazione pu essere ottenuta con un rivelatore potenziometrico del tipo a filo, a strato metallico o del tipo in cui il deposito di materiale resistivo ottenuto con una tecnologia analoga a quella usata per potenziometri logaritmici o antilogarit- mici.

[0047] Il segnale in uscita dal rivelatore 17 viene presentato su di una unita di visualizzazione l8 che si trova sulla faccia superiore dell'involucro 1 ed e provvista, ad esempio, di scale di misura per la determinazione diretta del valore della distanza d in funzione del livello del segnale stesso.

[0048] Preferibilmente, secondo quanto illustrato nella Fig.

[0049] 3, il rivelatore potenziometrico 17 e di tipo lineare.

[0050] Il segnale in uscita dal rivelatore l7 viene allora alimentato ad un circuito elaboratore 19 comprendente un amplificatore 20 ed un convertitore analogico/digitale collegato ad un oscillatore 22 che genera la base tempi di conversione.

[0051] 11 segnale cosi convertito viene alimentato ad un 6.

[0052] JACOBACCI-CASETTA PERANI 8.p.A.

[0053] circuito aritmetico 23 (chip trigonometrico) del tipo corren- temente impiegato nelle minicalcolatrici, che provvede a ricavare dal segnale numerizzato un dato corrispondente al prodotto della distanza b per il valore della tangente dell'angolo B secondo la relazione trigonometrica sopra richiamata.

[0054] Questo dato, che corrisponde al valore della distanza d, viene alimentato all'unita di visualizzazione l8 che e del tipo a segmenti luminosi.

[0055] In modo particolarmente vantaggioso, la funzione del circuito elaboratore 19 pu essere svolta, almeno in parte, da un microprocessore che permette inoltre, qualora .lo si desideri, di svolgere ulteriori operazioni di elaborazione sui dati relativi alle distanze d misurate.

[0056] Utilmente, l'apparecchiatura secondo il trovato pu essere corredata di un gruppo ottico (non illustrato) che permette di osservare la coincidenza delle tracce luminose prodotte dai due fasci di radiazione coerente 6, 10 su un oggetto T posto a grande distanza dall'apparecchiatura, in ne dei due fasci stessi.

[0057] Nell'applicazione su grandi distanze, l'uso di collima- tori permette di ridurre l'eventuale espansione dei fasci 6, 10.

[0058] Naturalmente, gli effetti del presente trovato :si 7.

[0059] JACOBACCI -CASETTA.

[0060] PERANI 8.p.A.

[0061] estendono anche ai modelli che conseguono pari utilita utilizzando lo stesso concetto innovativo, come ad esempio le apparecchiature in cui la rotazione dello specchio 9.

[0062] ottenuta manualmente od in cui lo specchio 9 sostituito da un'altra sorgente laser, ovvero ancora alle apparecchiature in cui il braccio 2 presenti elementi disaccoppiabili che b che costituisce la base per la misurazione.

[0063] .

Claims (1)

1. 1: Apparecchiatura telemetrica, caratterizzata dal fatto che comprende un involucro di stazione (1) provvisto di un braccio rettilineo (2), un primo dispositivo (3) emettitore di radiazione luminosa coerente montato ad un'estremita del Top (i) ottaggo un osaaa auedaut tod (t) otooedq ottoppns quale si vuol misurare la distanza dall'involucro di stazione (l un primo fascio (6) di radiazione diretto ortogonalmente al suddetto braccio (2), un secondo dispositivo (9) emettitore di radiazione luminosa coerente montato all'altra estremita del braccio (2 ed angolarmente orientabile rispetto al (l) ottegao osteppns t! osaaa asetaut aad ossets (t) otooeaq un secondo fascio di radiazione (10) e mezzi (17, 18, 19) misuratori della posizione angolare (B) del secondo dispositi- vo emettitore (9) rispetto al braccio (2) nella condizione in cui detto primo fascio (6) e detto secondo fascio (10) si intersecano in corrispondenza dell'oggetto (T) stesso.

8.

JACOBACCI -CASETTA PERANt AA 2.

Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratteriz- zata dal fatto che il suddetto braccio (2) estensibile telescopicamente.

3.

Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 o la rivendi- cazione 2, caratterizzata dal fatto che il primo dispositivo g estosn tns rtte (e Jaset atuagaos ean apaaaduos aaottotaaa associato un divisore di fascio (5) che produce, a partire dalla radiazione della sorgente laser (3), il suddetto primo fascio (6) ed un fascio ausiliario (8) e dal fatto che il secondo dispositivo emettitore comprende uno specchio orienta- bile (9) che riflette il suddetto fascio ausiliario (8).

4.

Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, caratteriz- zato dal fatto che il suddetto braccio (2) ha struttura tubolare e dal fatto che detto fascio ausiliario (8) si propaga all'interno del braccio (2) stesso.

5.

Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che i suddetti mezzi misuratori comprendono un rivelatore potenziometrico (17) presentante una legge di variazione di resistenza proporziona- le alla tangente dell'angolo (B) formato dal suddetto secondo fascio di radiazione (l0) rispetto al braccio (2) dell'involu- cro di stazione (1).

6.

Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazio- ni 1 a 4, caratterizzata dal fatto che i suddetti mezzi misuratori comprendono un rivelatore potenziometrico (17) ed 9.

JACOBACCI -CASETTA PERANI S.p.A.

un circuito elaboratore (19) collegato al rivelatore (17) per ricavare un segnale indicativo della tangente dell'angolo (B) formato dal secondo fascio di radiazione (l0) rispetto al braccio (2) dell'involucro di stazione (1).

7.

Apparecchiatura secondo la rivendicazione 6, caratteriz- zata dal fatto che il suddetto circuito elaboratore (19) comprende un microprocessore.

Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.

JACOBACCI- CASETTA PERANI S.p.A.

unto Va 10.

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