ITVE20060079A1

ITVE20060079A1 - Metodo ed apparecchiatura per leggere il profilo di una chiave.

Info

Publication number: ITVE20060079A1
Application number: IT000079A
Authority: IT
Inventors: Renato Andreola
Original assignee: Silca Spa
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2008-06-15
Also published as: EP2102586A1; AU2007332594A1; AU2007332594B2; EP2102586B1; WO2008071619A1; ES2782351T3

Description

D E S C R I Z I O N E

dell'invenzione avente per titolo:

"Metodo ed apparecchiatura per leggere il profilo di una chiave"

della SILCA S.p.A. a Vittorio Veneto (Treviso)

depositata il 14 dicembre 2006 presso la Camera di Commercio dell'Industria, dell'Artigianato e dell'Agricoltura di Venezia.

La presente invenzione concerne un metodo ed un'apparecchiatura per leggere il profilo di una chiave.

Sono note apparecchiature per leggere il profilo di chiavi. Una di queste è descritta nel brevetto europeo 1 163 626 della stessa richiedente. Essa sfrutta il principio di investire lo stelo della chiave con un fascio laminare di luce laser, in modo da generare sullo stelo stesso una linea luminosa riproducente il profilo della chiave, e di leggere questa linea luminosa con un sensore, il cui asse ottico è inclinato rispetto all'asse del fascio di luce laser.

Poiché il profilo della chiave cifrata non è identico in ciascuna sezione dello stelo della chiave, la lettura viene effettuata lungo tutto lo stelo, che viene fatto muovere assialmente durante la lettura stessa.

Questa soluzione si è rivelata particolarmente valida, ma al tempo stesso ha rivelato alcuni limiti, che la presente invenzione si propone di eliminare.

Uno di questi limiti consiste nel tempo di lettura che è piuttosto lungo, data la necessità di esplorare lo stelo per tutta la sua lunghezza.

Un altro limite consiste in una certa complessità realizzativa dell'apparecchiatura, che deve necessariamente prevedere delle parti in movimento.

Un altro limite consiste in una certa laboriosità dell'operazione di posizionamento della chiave per effettuare la lettura, a causa del necessario rigore richiesto per tale posizionamento.

Un altro limite consiste nell'effetto "accecante" della chiave, se realizzata in materiale particolarmente riflettente, e nella conseguente scarsa definizione della linea luminosa.

Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA Un'altra nota apparecchiatura per leggere il profilo di una chiave è descritto nel brevetto europeo 999 916. Essa si basa sul principio di leggere il profilo della chiave con un tastatore meccanico o con un misuratore laser puntiforme di distanza dei vari punti dello stelo della chiave od anche con una lama di luce. Tuttavia questa apparecchiatura oltre a presentare i limiti della nota apparecchiatura precedentemente descritta, presenta anche limitazioni nella lettura, in quanto non può leggere pareti verticali e tantomeno pareti sottosquadro; inoltre presenta degli errori di misura legati al diametro del tastatore utilizzato.

Un'altra nota apparecchiatura, funzionante su un principio sostanzialmente analogo a quello utilizzato nell'apparecchiatura secondo il brevetto europeo 1 163 626 è descritta nel brevetto statunitense 6406 227.

Un'altra nota apparecchiatura, descritta nel brevetto statunitense 6 449 381 si basa sul principio di utilizzare per la determinazione del profilo di una chiave il differente comportamento di una luce incidente la superficie non fresata ed una scanalatura fresata dello stelo della chiave. Sulla base di questo differente comportamento e di un opportuno software l'apparecchiatura è in grado di ricostruire il profilo della chiave.

Inconvenienti di questa nota soluzione consistono nella scarsa accuratezza della lettura, a causa di un comportamento alla luce non nettamente differenziato tra superficie fresata e superficie non fresata dello stelo della chiave, nonché nelle limitazioni nella lettura, nel senso che per ottenere risposte attendibili è necessario avere ampie superfici non fresate.

Un'altra nota apparecchiatura per leggere il profilo della chiave è descritto nel brevetto canadese 2 353 165. Essa si basa sul principio di leggere dall'alto l'estremità interna delle fresature praticate nel profilo della

Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA chiave, e cioè l'estremità di queste fresature che è vicina alla testa della chiave, ed in corrispondenza della quale la profondità delle fresature si riduce progressivamente a zero. Dalla forma di questa estremità interna delle fresature è possibile risalire, con opportuni algoritmi, al profilo della chiave.

Inconveniente di questa nota soluzione consiste nella stretta dipendenza tra la forma dell'estremità di queste fresature dal diametro della fresa che le ha praticate. Inoltre la lettura richiede per la sua attendibilità una forma ben marcata dell'estremità di queste fresature, ed anche in questo caso la lettura presenta notevoli imprecisioni.

Scopo dell'invenzione è di eliminare tutti gli inconvenienti e rinvenibili dallo stato dell'arte ed effettuare la lettura del profilo di una chiave in maniera statica, precisa e veloce.

Altro scopo dell'invenzione è di effettuare la lettura del profilo della chiave che sia integrabile con la lettura della sua cifratura.

Altro scopo dell'invenzione è di effettuare la lettura del profilo di una chiave indipendentemente dal fatto che questa sia una chiave piatta, una chiave a mappa, una chiave a doppia mappa od una chiave a pompa.

Altro scopo dell'invenzione è di effettuare la lettura del profilo di una chiave che non richieda un rigoroso posizionamento della chiave stessa.

Altro scopo dell'invenzione è di effettuare la lettura del profilo di una chiave che consenta anche una determinazione del suo spessore.

Altro scopo infine dell'invenzione è di ottenere tutte queste prestazioni con un'apparecchiatura semplice e relativamente poco costosa.

Secondo l'invenzione tutti questi scopi ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti con un metodo per leggere il profilo di una chiave caratterizzato dal fatto che:

Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA - si illumina con luce diffusa lo stelo di detta chiave e

- si raccoglie su un sensore l'immagine così ottenuta secondo la direzione dell'asse di detto stelo.

Per effettuare il metodo ora descritto l'invenzione utilizza un'apparecchiatura comprendente almeno una sorgente di luce diffusa disposta in corrispondenza dello stelo della chiave ed un sensore con asse ottico sostanzialmente parallelo all'asse di detto stelo.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione riportata a scopo puramente semplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui:

la figura 1 mostra in vista laterale schematica un'apparecchiatura per leggere il profilo di chiavi secondo l'invenzione,

la figura 2 la mostra in sezione verticale,

la figura 3 mostra in vista prospettica il particolare di vincolo di una chiave piatta, di cui devono essere letti il profilo e la cifratura, la figura 4 mostra l'immagine formatasi nel sensore e comprendente il profilo e la cifratura di una chiave, e

la figura 5 mostra in vista prospettica il particolare di vincolo di una chiave a doppia mappa, di cui devono essere letti il profilo e la cifratura. Come si vede dalle figure l'apparecchiatura secondo l'invenzione è contenuta entro un involucro scatolare 2, al quale si accede dal suo lato anteriore attraverso una fessura per l'introduzione della chiave 4 da leggere, che nell'esempio qui descritto è una chiave piatta.

La fessura per l'introduzione della chiave è delimitata superiormente ed inferiormente da due barre di led 6, 6'; ciascuna di queste comprende

Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA cinque led annegati in una massa parallelepipedica di materiale diffusore di luce, costituito ad esempio da silicone o da plastica.

A ciascuna delle due barre 6, 6' sono associate molle (non rappresentate nei disegni), le quali hanno la funzione di mantenere elasticamente avvicinate tra loro le barre stesse.

Alle due barre è inoltre associato un sistema meccanico collegato ad una leva 8, che ha la funzione di distanziarle tra loro, in contrasto con la reazione elastica delle molle ad esse associate, nella fase di inserimento della chiave 4 da leggere, e di consentire poi, al rilascio della leva 8, che la reazione elastica delle molle provochi l'ammorsamento della chiave 4 da parte delle barre stesse.

All'interno dell'involucro 2, in corrispondenza della fessura di introduzione della chiave 4 è prevista una piastrina 10 di appoggio della chiave stessa.

Ad un lato di questa piastra sono associati una serie di led allineati 12, i quali hanno la funzione di illuminare per diffusione l'intero spessore della piastrina 10 per tutta la sua estensione.

In posizione ancor più interna rispetto alla piastrina 10 ed in allineamento con l'apertura ricavata nell'involucro 2, è posto un primo specchio 14, che ha la funzione di riflettere i raggi luminosi, che investono lo specchio stesso parallelamente all'asse della chiave 4, su un secondo specchio 16.

Il complesso comprendente le due barre 6, 6' e la piastrina 10 è montato su una struttura, che può ruotare attorno ad un asse verticale rispetto all'involucro 2, in modo da assicurare che l'asse della chiave 4 da leggere, trattenuta dalla coppia di barre 6, 6', sia correttamente posizionata per la sua

Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA lettura, e cioè abbia il suo asse longitudinale perfettamente ortogonale alla superficie frontale dell'involucro 2. La regolazione della posizione angolare della chiave 4 viene effettuata manualmente e può essere controllata via software, come meglio verrà illustrato nel corso della descrizione di funzionamento dell'apparecchiatura.

Il secondo specchio 16 è disposto in modo da riflettere l'immagine ricevuta dal primo specchio 14 su un terzo specchio 18, il quale a sua volta è disposto in modo da riflettere l'immagine da questo ricevuta su una parte di un quarto specchio 20. A questo è parallelamente affacciato un quinto specchio 22, che riceve l'immagine riflessa dal quarto specchio 20 e la restituisce su una differente parte dello specchio stesso, che a sua volta la riflette su un obiettivo 24, dietro al quale è posto un sensore ottico 26.

Questo complesso di specchi e di riflessioni multiple fa sì che l'immagine della chiave 4 giunga al sensore 26 dopo aver compiuto un percorso ottico relativamente lungo (almeno 60 cm) allo scopo di evitare errori di parallasse ed al tempo stesso di contenere le dimensioni dell'apparecchiatura.

In alternativa, è possibile raccogliere l'immagine illuminata su un obiettivo telecentrico.

Il funzionamento dell'apparecchiatura ora descritta è il seguente: l'operatore introduce la chiave 4, della quale deve rilevare il profilo, nella fessura frontale dell'involucro 2, dopo aver distanziato tra loro le due barre di led 6, 6' per l'azionamento della leva 8.

Dopo l'introduzione della chiave 4 rilascia la leva 8 e consente che le molle associate alle due barre di led 6, 6' si avvicinino tra loro e trattengano a morsa la chiave stessa.

Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA La successiva accensione dei led crea attorno alla chiave 4 una zona di luce diffusa che definisce il profilo scuro della chiave stessa sullo sfondo chiaro dovuto alla luce diffusa. Questa immagine viene raccolta dallo specchio 14 ed attraverso una serie di riflessione sugli specchi 16,18,20,22 attraversa l'obiettivo 24 e si forma sul sensore 26, dal quale poi può essere visualizzato in maniera tradizionale sullo schermo 28, nel quale appare l'immagine del profilo scuro su fondo chiaro, come risulta dall'area 30 dello schermo stesso (cfr. fig. 4).

Allo scopo comunque di avere un'immagine nitida l'invenzione prevede anche di utilizzare un software in grado di elaborare l'immagine effettivamente letta dal sensore, per estrarre da questo il solo profilo della chiave.

In questa fase, poiché l'asse longitudinale della chiave può non essere perfettamente parallelo all'asse ottico del sistema, è prevista la possibilità del complesso formato dalle due barre 6, 6' di led e dalla piastrina 10 di ruotare attorno ad un asse verticale per ricreare questo parallelismo. Come si è detto questa rotazione viene effettuata manualmente dall'operatore che osserva lo schermo 28, e può eventualmente essere controllata via software.

Nello stesso schermo inoltre può essere visualizzata anche la cifratura della chiave 4.

A tal fine è previsto che i led della piastrina 10 vengano alimentati con alternanza rispetto ai led delle barre 6, 6' in modo che quando sono illuminati proiettano sul secondo specchio 16 l'immagine nera su fondo bianco della chiave.

Pertanto nel secondo specchio 16 si forma contemporaneamente l'immagine del profilo della chiave, ricevuta dal primo specchio 14 e

Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA l'immagine della cifratura della chiave, ricevuta direttamente dalla piastra di led 10.

A tal fine è preferibile che alla piastra di led 10 siano associati filtri direzionali 36, che orientano la luce emessa dalla piastra stessa in direzione ortogonale alla sua superficie.

Le due immagini affiancate raggiungono poi, attraverso le riflessioni multiple, il sensore 26 e possono essere visualizzate nelle due aree 30 e 32 dello schermo 28.

Quanto ora descritto vale nel caso di una chiave piatta 4. Tuttavia l'apparecchiatura secondo l'invenzione è in grado di leggere il profilo e la cifratura anche di una chiave 4' a mappa, a doppia mappa od a pompa. In questo caso però è necessario che prima dell'introduzione della chiave 4' nella fessura dell'involucro 2, la chiave venga munita di uno schermo diffusore, costituito da un anello 34, che abbraccia lo stelo della chiave 4' ed aderisce, quando la chiave stessa è inserita nella fessura affacciata alle barre di led 6, 6', alla fessura stessa.

In questo modo lo schermo 34 diffonde la luce emessa dai led delle due barre 6, 6' e rende più netto il contrasto tra la forma del profilo della chiave e l'area circostante.

Indipendentemente comunque dal tipo di chiave analizzata, dopo che il suo profilo e la sua cifratura sono stati rilevati, i relativi dati possono essere utilizzati per visualizzare le immagini ed anche per la ricerca in un database di un tipo di chiave analizzata ed eventualmente per effettuare una sua duplicazione, al termine della quale la stessa apparecchiatura consente di verificare se la chiave duplicata corrisponda, nei limiti degli standard predefiniti, alla chiave originale.

Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA La presente invenzione è stata illustrata e descritta in una sua preferita forma di realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi, senza peraltro uscire dall'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.

Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Metodo per leggere il profilo di una chiave caratterizzato dal fatto che - si illumina con luce diffusa lo stelo di detta chiave (4,4') e - si raccoglie su un sensore (26) l'immagine così ottenuta secondo la direzione dell'asse di detto stelo.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si illumina lo stelo di detta chiave (4,4') con almeno una sorgente luminosa sostanzialmente a contatto con detto stelo.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si illumina contemporaneamente lo stelo da entrambi i lati.
4. Metodo secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che si illumina lo stelo con due barre di led (6,6') che trattengono a morsa detto stelo.
5. Metodo secondo la rivendicazione 1 per leggere il profilo di una chiave piatta caratterizzato dal fatto che si illumina la parte di stelo vicina alla testa della chiave (4,4').
6. Metodo secondo la rivendicazione 1 per leggere il profilo di una chiave a mappa, a doppia mappa ed a pompa caratterizzato dal fatto che si illumina la porzione di chiave diversa dalla testa, dopo aver interposto tra la sorgente luminosa e detta testa uno schermo diffusore chiaro (34).
7. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si raccoglie l'immagine della chiave illuminata ad una distanza ottica non inferiore a 60 cm.
8. Metodo secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che raccoglie l'immagine della chiave illuminata dopo una serie di riflessioni multiple di detta immagine. Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA
9. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si raccoglie l'immagine della chiave illuminata con un obiettivo telecentrico.
10. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si elabora l'immagine letta dal sensore (26), per estrarre da questo la sola immagine del profilo della chiave.
11. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si integra la lettura del profilo della chiave con una lettura della cifratura di detta chiave, effettuata in un momento distinto dalla lettura di detto profilo.
12. Metodo secondo la rivendicazione 11 caratterizzato dal fatto che si tiene ferma la chiave durante le due letture del profilo e della cifratura.
13. Metodo secondo la rivendicazione 11 caratterizzato dal fatto che si fa giungere ad un unico sensore (26) in momenti distinti l'immagine del profilo e l'immagine della cifratura della chiave.
14. Metodo secondo la rivendicazione 11 caratterizzato dal fatto che si fa giungere su due distinte aree di un unico sensore le due differenti immagini del profilo e della cifratura della chiave.
15. Metodo secondo la rivendicazione 1 e/o 11 caratterizzato dal fatto che si elabora l'immagine formata nel sensore per la successiva utilizzazione.
16. Metodo secondo la rivendicazione 15 caratterizzato dal fatto che si visualizza su uno schermo (28) l'immagine raccolta dal sensore.
17. Apparecchiatura per effettuare il metodo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 16 caratterizzato dal fatto di comprendere - una sorgente di luce diffusa (6,6') disposta in corrispondenza dello stelo della chiave (4,4') e - un sensore (26) con asse ottico sostanzialmente parallelo all'asse di detto stelo. Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA
18. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 17 caratterizzata dal fatto che la sorgente di luce diffusa comprende almeno una barra di led (6,6').
19. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 17 caratterizzata dal fatto che la sorgente di luce diffusa comprende almeno una barra (6,6') di led annegati in una massa di materiale diffusore di luce.
20. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 19 caratterizzata dal fatto che la sorgente di luce diffusa comprende almeno una barra (6,6') di led annegati in una massa di silicone.
21. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 19 caratterizzata dal fatto che la sorgente di luce diffusa comprende almeno una barra (6,6') di led annegati in una massa di materiale plastico.
22. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 18 caratterizzata dal fatto che la sorgente di luce diffusa comprende una coppia di barre di led (6,6') disposte da entrambi i lati dello stelo della chiave (4,4') da illuminare.
23. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 22 caratterizzata dal fatto che alla coppia di barre di led (6,6') sono associati mezzi elastici agenti nel senso di mantenere ciascuna barra elasticamente avvicinata all'altra barra e di trattenere a morsa l'interposto stelo di detta chiave (4,4').
24. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 22 caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo a leva (8) agente nel senso di distanziare tra loro dette barre di led (6,6') in contrasto con la reazione elastica dei mezzi elastici ad esse associati, in fase di introduzione della chiave da analizzare (4,4') tra dette barre (6,6').
25. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 17 caratterizzata dal fatto che la distanza ottica tra detta sorgente di luce diffusa (6,6') e detto sensore (26) è pari ad almeno 60 cm. Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA
26. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 25 caratterizzata dal fatto che tra detta sorgente di luce diffusa (6,6') e detto sensore (26) sono interposti una pluralità di specchi (14,16,18,20,22).
27. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 17 caratterizzata dal fatto che tra detta sorgente di luce diffusa (6,6') e detto sensore (26) è interposto un obiettivo (24).
28. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 27 caratterizzata dal fatto che tra detta sorgente di luce diffusa (6,6') e detto sensore (26) è interposto un obiettivo telecentrico.
29. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 17 caratterizzata dal fatto che detta sorgente di luce diffusa (6,6') è montata su una struttura in grado di ruotare attorno ad un asse ortogonale all'asse longitudinale di detto stelo.
30. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 17 caratterizzata dal fatto di comprendere una ulteriore sorgente di luce diffusa (10) ed un sensore con asse ottico sostanzialmente ortogonale all'asse dello stelo della chiave (4,4').
31. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 30 caratterizzato dal fatto che detta ulteriore sorgente di luce diffusa è costituita da una piastrina di led (10), alla quale viene appoggiata detta chiave (4,4').
32. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 31 caratterizzata dal fatto che detta ulteriore sorgente di luce è costituita da una piastrina (10) di materiale diffusore di luce e da una pluralità di led (12) affacciati allo spessore di dette piastrine in corrispondenza di un suo lato.
33. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 31 caratterizzata dal fatto che alla piastrina di led sono associati filtri direzionali (36) agenti nel senso di orientare la luce dei led diffusi da detta piastrina (10) ortogonalmente alla piastrina stessa. Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA
34. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 30 caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di alimentazione alternata di detta barra di led (6,6') e di detta piastrina di led (10).
35. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 34 caratterizzata dal fatto di comprendere un unico sensore (26), sul quale si formano le immagini del profilo e della cifratura di detta chiave (4,4'), una di dette immagini essendo riflessa sul sensore (26) da uno specchio (14).
36. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 35 caratterizzata dal fatto che a detto sensore (26) è associato un software per estrarre dall'immagine in esso formata la sola parte concernente il profilo e/o la cifratura della chiave.
37. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 17 caratterizzata dal fatto che al sensore (26) è associato uno schermo (28) per la visualizzazione dell'immagine.
38. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 37 caratterizzata dal fatto che detto schermo (28) è suddiviso in due zone (30,32) nelle quali si formano le immagini del profilo e della cifratura della chiave (4,4').
39. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 17 per la lettura di chiavi a mappa, a doppia mappa ed a pompa caratterizzata dal fatto di comprendere uno schermo chiaro diffusore (34), da applicare tra detta sorgente di luce diffusa (6,6') e la testa di detta chiave (4,4').
40. Metodo per leggere il profilo di una chiave secondo le rivendicazioni da 1 a 16, apparecchiatura per effettuare il metodo secondo le rivendicazioni da 17 a 39 e sostanzialmente come illustrati e descritti. p.i. della SILCA S.p.A. Dr. Ing. Paolo Piovesana Dr. Ing. PAOLO PIOVESANA