NL1033445C2 - Inrichting voor het controleren van een band van een voertuig. - Google Patents

Description

INRICHTING VOOR HET CONTROLEREN VAN EEN RAND VAN EEN VOERTUIG

De uitvinding betreft een inrichting voor het controleren van het profiel in het loopvlak van een band van een voertuig, omvattend sensormiddelen voor het ter plaatse van het voertuig verzamelen van informatie met betrekking tot 5 de profieldiepte van de band.

Het is uit milieutechnische en economische overwegingen van groot belang de profieldiepte van de banden van een voertuig, in het bijzonder van een vrachtwagen, te kennen.

Een auto met versleten banden of banden met een 10 onregelmatig afgesleten loopvlak heeft een verhoogde kans op klapbanden, met alle risico's op filevorming of ernstige persoonlijke ongevallen en economische schade van dien.

Het controleren van het loopvlak van de banden van een vrachtwagen gebeurt gewoonlijk met bepaalde tussenperiodes 15 door gespecialiseerde personen op een vaste locatie, bijvoorbeeld op het bedrijfsterrein van een wagenparkbeheerder.

Aan een dergelijke periodiek uitgevoerde controle is een aantal bezwaren verbonden. De controles worden handmatig 20 uitgevoerd. Het loopvlak van een band kan kwalitatief op visuele wijze worden geïnspecteerd, door de diepte van de groeven die het profiel in dat loopvlak vormen te vergelijken met de hoogte van daartoe in de groeven aanwezige verhoogde ribben, of kwantitatief op tactiele wijze worden opgemeten 25 met behulp van een daartoe bestemde tastpen.

Het door een persoon op handmatige wijze periodiek doen uivoeren van een inspectie van de banden van een voertuig is arbeidsintensief en daarmee relatief duur, en heeft bovendien het nadeel dat op het tijdstip van de inspectie veelal niet 30 alle betrokken voertuigen aanwezig zijn.

Het is een doel van de uitvinding een inrichting voor het controleren van het loopvlakprofiel van de band van een voertuig te verschaffen, die het mogelijk maakt die controle op geautomatiseerde wijze en op afstand van dat voertuig uit 1033445 2 te voeren.

Dit doel wordt bereikt, en andere voordelen worden behaald, met een inrichting van het in de aanhef genoemde type, waarbij overeenkomstig de uivinding de sensormiddelen 5 zijn ingericht voor permanente bevestiging aan het voertuig.

Permanent aan het voertuig bevestigde sensormiddelen voor het verzamelen van informatie met betrekking tot de profieldiepte van een band maken de periodieke handmatige controle door een gespecialiseerde persoon in beginsel 10 overbodig.

De sensormiddelen in een inrichting volgens de uitvinding zijn bijvoorbeeld geselecteerd uit de groep optische, elektrische, tactiele, en akoestische sensormiddelen voor het uitvoeren van een directe meting van 15 de prof ieldiepte.

Optische sensormiddelen omvatten bijvoorbeeld een laserdiode voor het zenden van een lichtbundel op het oppervlak van de band, onder vorming van een lichtvlek op de band, en een positiegevoelige detector, voor het daarop via 20 een lens projecteren van de lichtvlek.

Met behulp van dergelijke sensormiddelen kan de afstand van de detector tot de band worden bepaald uit de positie van de geprojecteerde lichtvlek en de geometrie van de sensorconfiguratie, en kan de diepte van een profiel worden 25 bepaald uit het verschil van de gemeten waarden voor de afstand van de detector tot het loopvlak en tot de bodem van een profielgroef.

Elektrische sensormiddelen omvatten bijvoorbeeld een spoel voor het genereren van een wisselend magnetisch veld 30 dat een wervelstroom induceert in de stalen wapening van een band. Deze wervelstroom heeft een verandering van de impedantie van de spoel tot gevolg.

Met behulp van dergelijke sensormiddelen kan de afstand van de detector tot de band worden bepaald uit de gemeten 35 impedantie van een op het loopvlak gedrukte spoel, en kan de profieldiepte worden bepaald door van de gemeten afstand de uit de specificaties van een band bekende afstand van 3 profielbodem tot de wapening af te trekken.

Tactiele sensormiddelen omvatten bijvoorbeeld een door een elektronische robotarm bestuurbare tastpen die achtereenvolgens op het loopvlak van een band wordt geplaatst 5 en over dat loopvlak wordt bewogen, totdat de pen in een groef daalt.

Met behulp van dergelijke sensormiddelen kan het afgelegde hoogteverschil, en daarmee de profieldiepte, in combinatie met op zich bekende resistieve of inductieve 10 afstandsmeetmiddelen worden bepaald.

Akoestische sensormiddelen omvatten bijvoorbeeld een akoestische zender, een akoestische ontvanger en een klok voor het uitvoeren van een looptijdmeting.

Met behulp van dergelijke sensormiddelen kan de afstand 15 van de ontvanger tot de band respectievelijk tot de bodem van een groef worden bepaald uit de gemeten looptijd van een door de zender uitgezonden akoestisch signaal en de geluidssnelheid, en kan de diepte van een profiel worden bepaald uit het verschil van de gemeten waarden voor de 20 afstand van de ontvanger tot het loopvlak en tot de bodem van een profielgroef.

In weer een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding omvatten de sensormiddelen een camera voor het uitvoeren van een indirecte meting van de profieldiepte.

25 Met behulp van een camera kan een beeld van een deel van het loopvlak worden opgenomen, waaruit door middel van beeldbewerkingstechnieken de profieldiepte kan worden bepaald.

Bij voorkeur zijn de sensormiddelen in een inrichting 30 volgens de uitvinding opgenomen in een stof- en vochtdicht afsluitbare behuizing in de directe nabijheid van de band.

Een dergelijke behuizing, die alleen bij stilstand van het voertuig wordt geopend voor het verzamelen van de informatie, voorkomt het onklaar raken van de sensormiddelen 35 door vervuiling of opspringende steentjes, of onder inwerken van vocht.

In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat een inrichting 4 volgens de uitvinding voorts permanent met de band koppelbare sensormiddelen voor het verzamelen van informatie met betrekking tot de spanning van de band.

Bekend is dat een auto waarvan de banden een 5 onderspanning van ca. 15% vertonen, ca. 2% meer brandstof verbruikt dan eenzelfde auto waarvan de banden op de voorgeschreven spanning zijn. Onderspanning van banden leidt voorts tot een versnelde slijtage van die banden. Bekend is dat een continue onderspanning van 20% tot 30% ten opzichte 10 van voorgeschreven waarde voor de bandenspanning kan resulteren in een levensduurverkorting van een band van 25% tot 50%. Een te lage bandenspanning resulteert voorts in een langere remweg, een hogere slipkans, een verhoogde kans op klapbanden, een afgenomen vermogen om onregelmatigheden in 15 een wegdek op te vangen en een aanzienlijk verminderde wegligging.

In weer een uitvoeringsvorm zijn de sensormiddelen door middel van een interface koppelbaar met een netwerk voor datacommunicatie.

20 Het netwerk is bijvoorbeeld geselecteerd uit de groep netwerken voor datacommunicatie volgens een LIN-, een MOST-of een IDB 1394-protocol.

In een praktisch voordelige uitvoeringsvorm is het netwerk uit de groep netwerken voor datacommunicatie volgens 25 een CAN- of een FlexRay-protocol.

Een netwerk volgens een CAN-protocol is geschikt voor datacommunicatie met een snelheid van 1 Mb/s, met geavanceerde sensoren in real-time toepassingen. Een CAN-netwerk biedt voorts het voordeel dat het speciaal voor de 30 voertuigenindustrie is ontworpen.

Een netwerk volgens een FlexRay-protocol is geschikt voor datacommunicatie met een snelheid van 10 Mb/s.

In een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding waarin de voordelen van de uitvinding in het 35 bijzonder worden benut, zijn zendermiddelen voor het verzenden van de verzamelde informatie naar een controlestation, ontvangermiddelen voor het ontvangen van de 5 verzamelde informatie op het controlestation, en verwerkingsmiddelen voor het verwerken van de verzamelde informatie verschaft.

De zender- en ontvangermiddelen omvatten bijvoorbeeld 5 middelen voor mobiele datacommunicatie, of zijn ingericht voor het verzenden en ontvangen van de verzamelde informatie via ten minste een communicatiesatelliet.

Middelen voor mobiele datacommunicatie zijn bijvoorbeeld ingericht voor datacommunicatie via een GSM-netwerk (GPRS) of 10 een UMTS-netwerk.

Een inrichting volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding waarin zendermiddelen, ontvangermiddelen en verwerkingsmiddelen zijn verschaft, biedt de mogelijkheid om van een vrachtwagen bijvoorbeeld de informatie met betrekking 15 tot gewenste en actuele bandenspanning en profieldieptes, kilometerstanden, bandenprijzen, wielposities, bandenmaten, bandentype te verzamelen en naar het controlestation te zenden, alwaar een wagenparkbeheerder zo nodig actie kan ondernemen om een band te laten herprofileren of te 20 vernieuwen, of een signaal te doen uitgaan naar de chauffeur dat de bandenspanning op peil moet worden gebracht.

De uitvinding zal in het volgende worden toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden, onder verwijzing naar de tekeningen.

25 In de tekeningen tonen

Fig. 1 in een sterk vereenvoudigde schematische weergave een eerste uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding,

Fig. 2a, b, c, d enkele opnamen van het loopvlak van een 30 band, gemaakt met een camera voor de in fig. 1 weergegeven inrichting.

Fig. 1 toont een tankwagen, die bij elk van zijn banden 2 is voorzien van een stof- en vochtdichte behuizing waarin een camera 3 is opgenomen voor het maken van een opname van 35 het loopvlak (getoond in fig. 2a-d) van de respectieve band 2. De door elk van de camera's 3 verzamelde informatie wordt via het CAN-netwerk van de tankwagen la, b en een 6 verwerkingseenheid 4 in de cabine gezonden naar een zender 6, die de informatie converteert in een signaal (voorgesteld door pijlen 5) dat via een satelliet 7 wordt gezonden naar een ontvanger 8, vanwaar het signaal 5 wordt gezonden naar 5 een centrale verwerkingseenheid 9.

Fig. 2a toont een opname van het loopvlak 10 van een nieuwe band 2, gemaakt in radiale richting, met een camera die op een afstand van 30 cm boven het loopvlak was bevestigd. De opname toont twee omtreksgroeven 11, 13 aan 10 weerzijden van een centrale omtreksgroef 12, en zich schuin van die langsgroeven 11, 12, 13 uitstrekkende dwarsgroeven 14 en T-vormige profieldelen 15. Om het vergelijken van deze opname met de onder 2b - 2d getoonde opnamen te vergemakkelijken zijn in omtreksrichting markeringslijnen 16, 15 17 op het loopvlak 10 aangebracht.

Fig. 2b toont een opname van het loopvlak 10 van de band 2, gemaakt in onder een hoek van 45° ten opzichte van de radiale richting en 90° ten opzichte van de asrichting van de band, met een camera die op een afstand van 4 cm boven het 20 loopvlak 10 was bevestigd. De opname toont de in fig. 2a afgebeelde omtreksgroef 11, waarin een zogeheten profielindicator 18 zichtbaar is, een dwarsgroef 14 , T-vormige profieldelen 15 en de markeringslijn 16.

Fig. 2c toont een opname van het loopvlak 10 van de band 25 2, gemaakt in radiale richting, met een camera die op een afstand van 4 cm boven het loopvlak 10 was bevestigd. De opname toont de in fig. 2a afgebeelde centrale omtreksgroef 12.

Fig. 2d toont een opname van het loopvlak 10 van de band 30 2, gemaakt onder een hoek van 45° ten opzichte van de radiale richting en 45° ten opzichte van de asrichting van de band, met een camera die op een afstand van 4 cm boven het loopvlak 10 was bevestigd. De opname toont de in fig. 2a afgebeelde omtreksgroef 11 en een T-vormige profieldeel 15.

35 In een meetinrichting volgens de uitvinding zijn de geometrie van de camera-opstelling bekend, zodat het met behulp van op zich bekende beeldbewerkingstechnieken mogelijk 7 is de diepte van de groeven 11, 12, 13 te bepalen uit de met een camera onder verschillende hoeken gemaakte opnamen. Gevonden is dat de diepte van een groef met een nauwkeurigheid van 0,1 mm kan worden bepaald, bij een 5 nauwkeurigheid van 0,6 graden in de waarde van de hoek waaronder de camera is opgesteld. De nauwkeurigheidseis aan laatstgenoemde hoek kan aanzienlijk worden verruimd, indien de inrichting wordt gecalibreerd, waarbij bijvoorbeeld gebruik wordt gemaakt van bekende parameters van de 10 desbetreffende band.

033445

Claims (11)

1. Inrichting voor het controleren van het profiel in het loopvlak van een band (2) van een voertuig (la, b), omvattend sensormiddelen (3) voor het ter plaatse van het voertuig (la, b) verzamelen van informatie (5) met betrekking 5 tot de profieldiepte van de band (2), met het kenmerk, dat de sensormiddelen (3) zijn ingericht voor permanente bevestiging aan het voertuig (la. b) .

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de sensormiddelen (3) zijn geselecteerd uit de groep 10 optische, elektrische, tactiele, en akoestische sensormiddelen voor het uitvoeren van een directe meting van de profieldiepte.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de sensormiddelen (3) een camera omvatten voor het uitvoeren 15 van een indirecte meting van de profieldiepte.

4. Inrichting volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de sensormiddelen (3) zijn opgenomen in een stof- en vochtdichte behuizing in de directe nabijheid van de band (2).

5. Inrichting volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat deze voorts permanent met de band (2) koppelbare sensormiddelen voor het verzamelen van informatie met betrekking tot de spanning van de band (2) omvat.

6. Inrichting volgens een der conclusies 1-5, met het 25 kenmerk, dat de sensormiddelen (3) door middel van een interface koppelbaar zijn met een netwerk voor datacommunicatie.

7 Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het netwerk is geselecteerd uit de groep netwerken voor 30 datacommunicatie volgens een LIN-, een MOST- of een IDB 1394-protocol.

8. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het netwerk is geselecteerd uit de groep netwerken voor datacommunicatie volgens een CAN- of een FlexRay-protocol. 1033445

9. Inrichting volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat zendermiddelen (6, 7) voor het verzenden van de verzamelde informatie (5) naar een controlestation, 5 ontvangermiddelen (8) voor het ontvangen van de verzamelde informatie (5) op het controlestation, en verwerkingsmiddelen (4, 9) voor het verwerken van de verzamelde informatie (5) zijn verschaft.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat 10 de zender- en ontvangermiddelen middelen voor mobiele datacommunicatie omvatten.

11. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de zender- en ontvangermiddelen zijn ingericht voor het verzenden en ontvangen van de verzamelde informatie via een 15 communicatiesatelliet (7) 1033445