PL183577B1

PL183577B1 - Sposób i urządzenie do pomiaru głębokości rowków bieżnika opony samochodu

Info

Publication number: PL183577B1
Application number: PL96319154A
Authority: PL
Inventors: Joachim Bürger
Original assignee: Burger Joachim
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 2002-06-28
Also published as: CN1061756C; WO1996037754A1; NO319252B1; KR970705005A; CZ22897A3; CN1158159A; KR100224506B1; BR9606370A; JPH09508977A; HUP9700204A2; AU680595B2; SK284898B6; SK8297A3; DK0772761T3; DE59609497D1; MY121892A; EP0772761B1; NZ309760A; CA2195102A1; ATE221645T1

Abstract

1. Sposób pomiaru glebokosci rowków bieznika opony sa mochodu przy pomocy lasera, czujnika analizujacego obraz powierzchni przylozenia przenosnej laserowej glowicy pomia- rowej, znamienny tym, ze laserowa glowice pomiarowa (42) przyklada sie do opony (54) pojazdu zgodnie z uprzednio zdefiniowanym polozeniem w stosunku do tej opony i manual- nie przesuwa sie te glowice (42) po profilu opony (54) tak, ze promien laserowy (66) lasera (67) prowadzi sie przez plaszczy- zne odniesienia (68) pod katem (a) na dno (64) profilu opony do czasu kiedy na dnie (64) utworzy sie plama swietlna (78), której pozycje obserwuje sie dzieki czujnikowi (82) analizuja- cemu obraz, a z uzyskanych wartosci odczytuje sie wynik pomiaru (t) glebokosci profilu opony (54). 3. Urzadzenie do pomiaru glebokosci rowków bieznika opo- ny samochodu zaopatrzone w laser, którego promien tworzy plame swietlna na dnie profilu opony oraz w czujnik ruchu plamy swietlnej i analizujacy obraz, a takze w srodki przetwa- rzajace obraz i dane pozycyjne z czujnika w sygnal pomiarowy odpowiadajacy glebokosci jednego albo wiecej rowków biez- nika opony, przy czym laser i czujnik analizujacy obraz sa umieszczone w jednej obudowie jako laserowa glowica pomia- rowa posiadajaca powierzchnie stykowa przykladana do opony samochodowej tak, ze laser i czujnik analizujacy obraz sa pozycjonowane do opony pojazdu, znamienne tym, ze nieru- choma w stosunku do opony samochodowej powierzchnia stykowa (44) laserowej glowicy pomiarowej sklada sie z lasera (67) i czujnika (82) analizujacego obraz, natomiast glowica pomiarowa (42) jest umieszczona na koncu recznego drazka (34) umozliwiajacego prowadzenie glowicy (42) po powierzchni opon zaparkowanego pojazdu. Fig. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do pomiaru głębokości rowków bieżnika opony samochodu.

Rzeźba bieżnika opon samochodowych jest bardzo ważna dla bezpieczeństwa użytkownika samochodu. Wzdłuż rzeźby bieżnika opon odpływa na boki woda deszczowa znajdująca

183 577 się na jezdni pod kołami samochodu, co zapobiega poślizgowi opony i utraty przyczepności. Jest to bardzo ważne w nowoczesnych pojazdach osobowych, jeżdżących z dużymi prędkościami. W wielu krajach istnieją przepisy prawne o najniższej dopuszczalnej głębokości rowków bieżnika, przykładowo w Niemczech wynosi ona 1,6 mm. Przy głębokości rowków bieżnika, która jest mniejsza od 3,0 mm wyporność wody podczas deszczu jest zmniejszona tylko do 30% wartości nowej opony. Rzeźba bieżnika opon samochodowych jest narażona na duże zużycie. Zużycie to jest jednak dla użytkownika pojazdu trudne do rozpoznania. Mierzenie głębokości rowków bieżnika obywa się z reguły w warsztatach samochodowych przy pomocy urządzeń pomiarowych.

Znane sposoby i urządzenia do pomiaru głębokości rowków bieżnika opon samochodowych pracują mechanicznie przy pomocy trzpienia pomiarowego.

Z niemieckiego opisu wyłożeniowego DK-GM-7 640 078 jest znane urządzenie pomiarowe mające korpus prowadzący, który jest zaopatrzony w sprężynowy palec wodzący zamocowany przesuwnie, który wkłada się w rowek bieżnika opony. Po nałożeniu urządzenia pomiarowego na oponę palec wodzący wchodzi w rowek bieżnika opony. W przypadku kiedy rzeźba bieżnika opony jest mniejsza od przepisowej zaświeci lampa, która jest połączona przez palec wodzący z baterią.

Inne opisy o numerach DK-PS-2 722 137 i DK-PS-3 837 456 ujawniają podobne urządzenia pomiarowe, które działają na podstawie tego samego mechanicznego sposobu pomiaru przy pomocy trzpienia pomiarowego.

Z opisu DE-OS-2 206 743 jest znany automatyczny system mierzący głębokość rowków bieżnika opon samochodowych. W płycie nośnej znajdują się wystające sondy pomiarowe w postaci kołków mających zdolność poruszania się pionowo połączonych przy pomocy sprężyn. W przypadku kiedy opona znajduje się na płycie nośnej kołki są naciskane w dół dzięki wzniesieniom rzeźby bieżnika opony samochodu. Z każdym kołkiem jest połączony elektryczny mikrowyłącznik. W zależności od wychodzącego lub wchodzącego miejsca kołki dostarczają mikrowyłącznikom dwa różne sygnały. Zależnie od zużycia opony będzie wysyłany sygnał zdatny lub niezdatny.

Z opisu DE-OS-2 113 522 jest znany sposób bezdotykowego pomiaru powierzchni rzeźby bieżnika opony. Promienie laserowe wychodzące z nadajnika laserowego zbaczają rzędowo za pomocą akustyczno-optycznego odchylacza świetlnego na płaszczyznę opony. Reflektujące na powierzchni promienie laserowe padają poprzez wyciszoną i ogniskową optykę na detektor. Rzeźba bieżnika powierzchni górnej jest ustalona w drodze elektronicznej i wynika z kątów promieniowania, względnie z kątów przyjmowanych, przy czym laser i detektor leżą na linii poziomej, przy pomocy której wysyłane promienie tworzą odpowiednie kąty a, a promienie przyjmowane odpowiednie kąty β. Z kątów α, β i ze znanych odległości wierzchołków tych kątów wynikają trygonometryczne odległości powierzchni górnej rzeźby bieżnika opony od linii odniesienia.

Z kolei z opisu patentowego DE 4316 984 jest znane laserowe urządzenie pomiarowe do pomiaru głębokości rowków bieżnika opony samochodowej. Płyta pomiarowa opisanego urządzenia jest przytwierdzona na stałe do podłoża, a laser i czujnik analizujący obraz są umieszczone na suwaku napędzanym mechanizmem mimośrodowym, który to suwak przemieszcza się po płycie pomiarowej.

Sposób pomiaru głębokości rowków bieżnika opony samochodu według wynalazku z wykorzystaniem lasera i czujnika analizującego obraz polega na tym, że laserową głowicę pomiarową przykłada się do opony pojazdu zgodnie z uprzednio zdefiniowanym położeniem w stosunku do tej opony i manualnie przesuwa się tę głowicę po profilu opony tak, że promień lasera prowadzi się przez płaszczyznę odniesienia pod określonym katem na dno profilu opony, do czasu kiedy na dnie utworzy się plama świetlna, której pozycję obserwuje się dzięki czujnikowi analizującemu obraz, a z uzyskanych wartości odczytuje się wynik pomiaru głębokości rowków bieżnika opony, zależność między głębokością rowków bieżnika opony a położeniem plamy świetlnej określa się dzięki wzorcowaniu profili do uprzednio znanych głębokości rowków bieżników opon samochodowych.

183 577

Urządzenie do pomiaru głębokości rowków bieżnika opon samochodu według wynalazku posiada laserową głowicę pomiarową z laserem i moduł przetwarzający sygnał dostarczane od głowicy pomiarowej, na którego wyjściu uzyskuje się sygnały w postaci danych wyjściowych odpowiadających głębokości rzeźby bieżnika. Dzięki laserowi uzyskuje się na spodzie rowka bieżnika opony samochodowej plamę świetlną. W przypadku zmiany głębokości rowka bieżnika zmienia się jednostronnie punkt styku pochyło spadającego promienia laserowego, co powoduje, że plama świetlna leży wyżej. Dzięki czujnikowi analizującemu obraz, który w najprostszym przypadku ma postać liniowego czułego na światło rzędu detektorów, przemieszczenie to jest uchwycone i zamienione na wartość pomiarową głębokości. Laserowa głowica pomiarowa może być prowadzona ponad rzeźbą bieżnika opony, dzięki czemu można przy jednorazowym pomiarze mierzyć większą ilość rowków bieżnika.

Urządzenie do pomiaru głębokości rowków bieżnika opony samochodu według wynalazku w wykonaniu stacjonarnym może być częścią urządzenia testującego hamulce lub może się znajdować w powierzchni wjazdu na parking. Pomiar nastąpi wtedy kiedy pojazd będzie przejeżdżał jedną z opon przez to urządzenie. Urządzenie według wynalazku może mieć także postać ruchomą. W tej odmianie realizacji korzystnym jest umieszczenie lasera, czujnika analizującego obraz modułu przetwarzającego sygnały oraz zasilającej te bloki funkcjonalne urządzenia baterii w jednej obudowie.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok ruchomego urządzenia do pomiaru głębokości rowków bieżnika opony samochodowej, fig. 2 przedstawia urządzenie pomiarowe z fig. 1 bez pokrywy zatem z uwidocznieniem baterii i drukarki, fig. 3 jest perspektywicznym obrazem zastosowania ruchomego urządzenia z fig. 1 i fig. 2 w parkującym pojeździe, z kolei fig. 4 pokazuje wydruk otrzymywany z ruchomego urządzenia do pomiaru głębokości rowków bieżnika opony, fig. 5 obrazuje schematyczny widok i przewidziane działanie głowicy pomiarowej, fig. 6 jest wykresem przedstawiającym głębokość rowka bieżnika jako funkcję położenia plamy laserowej obserwowanej na spodzie rowka bieżnika, natomiast fig. 7 objaśnia logiczny schemat przewidzianego przebiegu pomiaru głębokości rowków bieżnika opon samochodowych przy pomocy urządzenia do pomiaru głębokości rowków bieżnika opony, fig. 8 - logiczny schemat wyniku danych przy pomiarze głębokości rowków bieżnika opony, zaś fig. 9 jest widokiem drugiego przykładu wykonania ruchomego urządzenia do pomiaru głębokości rowków bieżnika opon samochodowych.

Sposób pomiaru głębokości rowków bieżnika opony samochodu jest zilustrowany na przykładach z fig. 7 i fig. 8 rysunku.

W pierwszym rzędzie laserowa głowica pomiarowa 42 jest nałożona na oponę (fig. 3), co jest przedstawione jako blok 104 na fig. 7. Laserowa głowica pomiarowa 42 jest nałożona na krawędź opony. Pomiar zaczyna się naciśnięciem przycisku z pulpitu obsługi 50 (blok 106 na fig. 1). Dzięki naciśnięciu przycisku zostanie uruchomiony laser 67 (fig. 5) wydając akustyczny i optyczny sygnał startu, dzięki któremu osoba obsługująca jest informowana o tym, że pomiar ten odbywa się w sposób właściwy. Laserowa głowica pomiarowa 42 jest następnie prowadzona na ukos przez rzeźbę bieżnika opony, co jest zilustrowane jako blok 108, przy czym są odczytywane (blok 110) wartości pomiarowe c (fig. 5). Powstanie to dzięki temu, że czułe na światło detektory w postaci fotodiod rzędu 76 wykonanego jako diodenary z 128 diodami zamieniają intensywność światła emitowanego przez odpowiednią diodę w napięcie proporcjonalne do intensywności światła. Dzięki rozbieżności promieni z tyłu za szczeliną 74 (fig. 5) zostaje naświetlona przez światło nie tylko jedna dioda, ale także diody sąsiednie. Wartości napięcia są seryjnie odczytane dzięki częstotliwości taktowania T, a dzięki przetwornikowi analogowo-cyfrowemu są zamienione w cyfrowe wartości (8 bit). Cyfrowe wartości są zapamiętywane w FIFO-pamięci (256 kB). Po wielorazowym poprzecznym przejściu przez rzeźbę bieżnika opony laserowej głowicy pomiarowej 42, pomiar zostanie zakończony, co odbywa się dzięki zwolnieniu przycisku pulpitu obsługi 50 w bloku 112. Następnie są odczytywane wartości pomiarowe, co jest zilustrowane przez blok 114, a później bliżej opisane na fig. 8. Wyniki wartości są zapamiętywane w bloku 116. Dzięki optycznemu i akustycznemu wynikowi realizowanemu w bloku 118 osoba obsługująca urządzenie jest informowana

183 577 o pomyślnym zakończeniu pomiaru. Osoba obsługująca urządzenie decyduje o tym czy mają być mierzone dalsze głębokości rzeźby bieżnika opony (blok 120) albo czy mają być wydrukowane wyniki pomiarowe (blok 122). Wydrukowanie wyników pomiarowych odbywa się przez naciśnięcie klawisza, dzięki któremu zostaje uruchomiona drukarka 30 (fig. 2).

Przedstawione przez blok 114 na fig. 7 wyniki pomiarowe są bliżej opisane na fig. 8. Jako pierwsze będą odczytane dane (blok 124), które są zapamiętane przy sygnale taktowanym w FIFO-pamięci (blok 110, fig. 7). Najwyższa wartość tych danych jest z góry zadana (blok 126). Odpowiednią diodą w FIFO-pamięci jest ta, która przy odpowiednim pomiarze zostanie naświetlona światłem laserowym mającym największą intensywność. Diodzie tej zostanie przypisana mierzona wartość głębokości „t (fig. 5), co jest przedstawione jako blok 128. Numer diody jest porównany z zapamiętaną w pamięci tabelą wzorcową. Z tabeli wzorcowej otrzyma się odpowiednią wartość mierzonej głębokości. Wartość pomiarowa głębokości jest zapamiętana. Dalej nastąpi zapytanie czy FIFO-pamięć jest pusta, co jest realizowane przez blok 130. W przypadku, kiedy pamięć nie jest pusta, wartość pomiarowa zostanie odczytana przy następnym przerywanym sygnale w FIFO-pamięci. W przypadku kiedy FIFO-pamięć jest pusta, będą wyliczone zapamiętane wartości, co jest przedstawione jako blok 132. Wyliczenie tych wartości polega na tym. ze zostaną podane rowki opony z wartości pomiaru głębokości. Kiedy przykładowo odpowiednia liczba, np. 10, po kolei zapamiętywanych mierzonych wartości głębokości różni się od 0 mm, wtedy będą one i odpowiednie wartości mierzonych głębokości przyporządkowane jednemu rowkowi do czasu kiedy znów pojawi się wartość mierzona głębokości 0 mm. Tą metodą otrzyma się pewną liczbę rowków, które zależą od tego ile rowków zostanie uchwyconych przez laserową głowicę pomiarową przy pomiarze. Głębokości pojedynczych rowków są podane następująco. Wychodząc od największej mierzonej wartości głębokości w odpowiednim rowku będzie wyjaśnione ile jest dalszych mierzonych wartości głębokości w obrębie granicy z przykładowo +/- 15% tej mierzonej wartości głębokości. Kiedy bierze się pod uwagę więcej niż 5 takich wartości, będzie definiowana najmniejsza z tych wartości jako głębokość rowka. W przypadku kiedy bierze się pod uwagę mniej niż 5 takich wartości, bierze się wtedy pod uwagę następny pomiar głębokości, a dalej postępuje się tak samo, aż do czasu otrzymania głębokości rowka. W taki sposób otrzymane ilości rowków i odpowiednich głębokości rowków są zapamiętane w bloku 134. Teraz nastąpi ocena głębokości rowków. Jako pierwsze rowki są sortowane według głębokości rowków (blok 136). Potem będzie podobnie jak przy wyznaczeniu głębokości pojedynczych rowków, brana pod uwagę największa głębokość rowka jako głębokość wyjściowa (blok 138) i podane ile dalszych głębokości rowków znajduje się w granicach przykładowo +/- 15%o tych głębokości rowków. Kiedy przynajmniej dwie dalsze głębokości rowków leżą w obrębie tej granicy (blok 140), będzie definiowana najmniejsza z tych głębokości rowków jako wartość głębokości rowków bieżnika (blok 142). Kiedy są znalezione mniej niż dwie takie głębokości, wychodzi się od następnej większej głębokości rowka (blok 138) i postępuje się w taki sam sposób do momentu otrzymania wartości głębokości rowka bieżnika.

Na figurach rysunku użyto symboli, które oznaczają odpowiednio: t - odległość spodu 64 rowka rzeźby bieżnika 62 od powierzchni odniesienia, α - kąt między promieniem laserowym 66, wzorcem 70 do powierzchni odniesienia 68, β - kąt między promieniem światła 84 a wzorcem 70 do powierzchni odniesienia 68, a - pozioma odległość między początkiem rządu 76 czułych na światło detektorów a szczeliną 74, widoczne na fig. 5, b - pozioma odległość między punktem przejścia promienia laserowego 66 przez płaszczyznę odniesienia 68 a szczeliną 74, widoczne na fig. 5, c - pozioma odległość między płaszczyzną odniesienia 68 a rzędem 76 uporządkowanym ponad płaszczyzną odniesienia, widoczne na fig. 5, d - równoległa odległość między szczeliną 74 a punktem przejścia promienia świetlnego 84 na rząd czułych na światło detektorów, widoczne na fig. 5, e - odległość od punktu przejścia promienia świetlnego 84 na rząd 76 od początku rzędu 76, f - odległość pozioma między punktem przejścia promienia laserowego 66 przez powierzchnię odniesienia 68 a plamą świetlną 78, g - widoczna na fig. 5 pozioma odległość między plamą świetlną i szczeliną 74.

183 577

Parametry α, a, b, c mogą być mierzone i nastawione. Parametry mogą również być podane przez wzorcowanie. Do tego celu będą zmierzone cztery części ze znaną różną głębokością rowków bieżnika. Do każdego znanego ”t będzie dopasowane należące do niego e.

Z następujących zależności:

(1) e = a + d (2) b = f+g (3) f=ttana (4) g = t tanp (5) d = c tan|3 uzyska się, po wstawieniu równań (3) i (4) w równanie (2): b = t tana +1 tanP b/t = tana + tan tanP = b/t - tana (6) β = arctg(b/t-tana)

Po wstawieniu równania (5) w równanie (1) uzyskuje się zależność:

(7) e = a + c tane natomiast po wstawieniu równania (6) w równanie (7) otrzymamy zależność e = a + c tan(arct(b/t - tana)) e = a + c (b/t - tana) (e - a)/c = b/t - tana (e- a)/c + tana = b/t (8) t = b/((e-a)/c + tana), która przedstawia szukaną głębokość rowka bieżnika opony jako funkcję zależności od płaszczyzny odniesienia 68 położenia rzędu 76 i plamy świetlnej 78 obserwowanych detektorów 86.

Wielkości a, b, c są stałymi aparatu. Głębokość t jest tym mniejsza, im większa jest różnica (e-a), to znaczy im więcej na prawo od szczeliny 74 widocznej na fig. 5 leży naświetlony przez promień świetlny 84 detektor rzędu 76. Jest to widoczne dzięki kreskowanemu promieniowi 88 na fig 5. Głębokość przy takim samym położeniu naświetlonych detektorów, przykładowo 86, jest tym większa, im większe jest e. W przypadku górnego równoległego przesunięcia rzędu 76 i detektorów 86, to znaczy powiększenia odległości c między rzędem 76 i płaszczyzną odniesienia 68 promień świetlny 84 przesuwa się w przeciwnym kierunku do kierunku wskazówek zegara o szczelinę 74. Promień świetlny przecina dzięki temu promień laserowy 66 dalej na dole, co jest widoczne na fig.5. W końcowym rezultacie mierzona głębokość t jest w niezmienionej geometrii mniejsza, kiedy a jest większy, wtedy promień laserowy 66 pochyli się wokół swojego punktu przebicia przez płaszczyznę odniesienia 68 w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara co jest widoczne na fig. 5.

Z formy równania (8) w przypadku, kiedy każdorazowo są znane wartości t oraz e wywodzą się cztery parametry a, a, b, i c. Z uprzednio wskazanych zależności otrzymuje następujące korzystne wartości dla stałych urządzenia:

tana = 0,286 <=> a = 15 a = 0,2 mm b = 12 mm c = 5 mm

Z danych tych wynika dla zależności głębokości t od obserwowanej dzięki czujnikowi 82 położenia plamy świetlnej 78 na spodzie 64 rowka profilu 62 droga e leżąca na poziomie rzędu 76 co jest pokazane za pomocą wykresu na fig. 6 przedstawiającym funkcję z równania (8).

Urządzenie do pomiaru głębokości rowków bieżnika opony samochodu według wynalazku może mieć postać urządzenia stacjonarnego możliwego do zabudowania w już istniejące urządzenie testujące hamulce lub w myjniach samochodowych. W tym celu głowica pomiarowa będzie przykładowo zabudowana na drodze przemieszczania się pojazdu i przy pomocy silników poruszana ponad rzeźbą bieżnika opony, w przy przypadku kiedy głowica pomiarowa znajduje się ponad oponą. Zasilanie w prąd odbywa się z sieci elektrycznej. Mierzone wartości głębokości rowków bieżnika mogą być umieszczone już w protokołach testowania hamulców.

183 577

Ί

Jak pokazano w przykładowym wykonaniu na rysunku według fig. 1 ruchome urządzenie pomiarowe ma część podstawową 10 i głowicową część pomiarową 12. Głowicowa część pomiarowa 12 jest połączona z częścią podstawową 10 przy pomocy przewodu 14. Część podstawowa 10 jest zamontowana na dwukołowej taczce 16. Taczka 16 ma dwa koła 18 i 20, ścianę tylnią 22 z uchwytem 24 i podporę 26. Uchwyt 24 jest zgięty do tylu co jest widoczne na fig. 1. Taczkę 16 można postawić przechylając ją do przodu tak, że będzie się ona opierała na podporze 26. Część podstawowa 10 posiada baterię 28 i drukarkę 10 do druku protokołów pomiarowych (fig. 2). Bateria 28 leży nisko z punktem ciężkości przyporządkowanym przed osią 31 kół 18 i 20, dzięki czemu całość jest stabilna. Bateria 28 i drukarka 30 są pokryte osłoną 12 uwidocznioną na fig. 1 rysunku i ściągniętą na fig. 2. Osłona 32 jest wykonana z tworzywa sztucznego albo z metalu. Pokrywa 12 ma boczny otwór do wydawania protokołów pomiarowych. Głowicowa część pomiarowa 12 ma drążek 14 w formie litery z zakończony od góry uchwytem 38. Dolny głowicowy odcinek pomiarowy drążka 14 jest podobnie jak koniec 16 zgięty na przeciwnym dolnym końcu pod lekkim kątem, tak, że jest równoległy do uchwytu końcowego 36. Na końcu pomiarowym 40 znajduje się laserowa głowica pomiarowa 42. którą można jej powierzchnią styku 44 przyłożyć na oponę pojazdu. W laserowej głowicy pomiarowej 42 wyróżnia się laser, przy pomocy którego następuje pomiar głębokości rowków bieżnika opony. Na prostej części 46 drążka 34 znajduje się element sterownicznoprzenoszący 48. Na końcowym uchwycie 36 znajduje się element obsługi 10 z czterema klawiszami przyciskowymi, dzięki którym jest każdorazowo podawana pozycja mierzonej opony. Dalej na części środkowej 46 znajduje się uchwyt 52, który jest umieszczony pod kątem prostym w stosunku do części środkowej 46, a szczególnie do płaszczyzny części środkowej 46, końca uchwytu ręcznego 36 i końcowej części pomiarowej 40.

Laserowa głowica pomiarowa jest ukształtowana tak, że płaszczyzna odniesienia 68 leży w odległości 4 mm od wypustki opony 92. Krytyczna głębokość rowków bieżnika leży między 0 a 3 mm. Obszar pomiarowy, w którym pracuje z dużą rozdzielnością laserowa głowica pomiarowa 42 leży między 4 i 7 mm. Jest to mocno rozciągnięty obszar 94 na wykresie z fig. 6. Rozpoznaje się, że w tym obszarze mała zmiana głębokości t jest przyporządkowana stosunkowo dużej zmianie położenia e detektora czułego na światło naświetlonego przez promień świetlny 84. Rząd 76 czułych na światło detektorów ma 8 detektorów przypadających na jeden milimetr, dzięki czemu może być rozdzielonych 8 punktów przyporządkowanych jednemu milimetrowi, z czego wynika teoretyczne rozwiązanie głębokości około 0,1 do 0,2 mm.

W ruchomym urządzeniu pomiarowym przedstawionym na fig. 9 drukarka, akumulator i cala elektronika tego urządzenia pomiarowego znajduje się w obudowie 98, którą można przenosić trzymając za pas 96. Drążek 34 i głowica pomiarowa są zbudowane podobnie jak w przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 1.

W innym przykładzie wykonania środek sterowniczy i przenoszący sygnały 48 (fig. 1) nie jest umieszczony na drążku 34 lecz w obudowie 98. Realizacja takiego przykładu jest możliwa dzięki mniejszej drukarce i mniejszej baterii. Na stronie frontowej przenośnej obudowy 98 są umieszczone przyciski wprowadzające urządzenie do działania 100 jak również pudełko z wydrukami 102. Sposób funkcjonowania urządzenia zgodnego z tym przykładem wykonania jest taki sam jak w pierwszym urządzeniu, urządzenie pomiarowe może być zaopatrzone w ekran. Mierzone wartości mogą wtedy być sprawdzone przed wydrukowaniem.

W przypadku, kiedy urządzenie pomiarowe ma postać ruchomą w prosty sposób mogą być kontrolowane opony samochodów parkujących, a posiadacz, samochodu dzięki wydrukowi z drukarki jest informowany o ewentualnych defektach, co przyczynia się do zwiększenia bezpieczeństwa na drogach.

Inny wariant realizacji rozwiązania według wynalazku jest pokazany na fig. 3 rysunku przedstawiającej urządzenie do pomiaru głębokości rowków bieżnika opon samochodu nałożone na oponę parkującego samochodu. Głowica pomiarowa 42 jest prowadzona przez rzeźbę bieżnika opony, przy czym drążek 34 może być swobodnie trzymany przy pomocy uchwytów 38 i 52. Głowica pomiarowa lasera jest przymocowana do drążka tak, że może być wygodnie prowadzona ponad oponą. Mierzenie odbywa się w taki sam sposób na wszystkich oponach

183 577 samochodowych. Cztery elementy obsługi 50 służą do zadania pomiaru tej opony, która jest aktualnie poddawana pomiarowi. Wydruk z opisanego urządzenia jest przedstawiony na fig. 4. Wstępny wydruk 36 przedstawia pojazd z czterema polami 58, w które są wpisane przy pomocy drukarki 30 wartości głębokości rowków bieżnika. Przyciskami 51 zadaje się drukarce 30, w które z pól 58 ma być wdrukowana mierzona wartość. W schematycznym ujęciu z fig. 5 symbolem 60 jest oznaczona opona, z rzeźbą bieżnika opony i rowkami 62. Rowki 62 tworzą powierzchnię dolną 64. Powierzchnia odniesienia 68 jest zdefiniowana przez powierzchnię górną opony między rowkami profilu 62. Laserowa głowica pomiarowa 42 trzyma powierzchnię odniesienia 68 w zdefiniowanej odległości od powierzchni górnej opony. Promień laserowy 66 tworzy kąt α zwzorcem 70 w stosunku do powierzchni porównawczej 68 i ze spodem 64 rowka profilu 62. Kąt α jest tak wybrany, ze promień laserowy 66 w każdym razie przy odpowiedniej relatywnej pozycji głowicy pomiarowej 42 i opony może wejść w rowek 62 aż do dna 64, co jest pokazane na fig. 5. W powierzchni odniesienia 68 znajduje się przysłona szczelinowa 72 ze szczeliną 74. Cała przysłona szczelinowa 72 może leżeć na jednym poziomie. Korzystne jest jednak, kiedy lewa część 73 przysłony szczelinowej 72 leży naprzeciw prawej części 71 i jest przesunięta lekko w górę, tak jak pokazuje fig. 5. W przypadku, kiedy całość przesłony szczelinowej leży na jednym poziomie promienie świetlne, które są reflektowane z powierzchni górnej opony, padając przez szczelinę 74 pod bardzo małym kątem na detektory, które leżąc daleko od szczeliny 74 tracą na intensywności dlatego, że efektywny otwór szczeliny 74 jest bardzo mały dla takich promieni świetlnych. Problem ten zniknie dzięki przesunięciu części 71 i 73. W pewnej odległości, z tyłu za przysłoną szczelinową. 74 znajduje się rząd 76 czułych na światło detektorów. Rząd 76 leży w płaszczyźnie mającej promień laserowy 66. Kierunek podłużny rzędu 76 jest skrzyżowany w stosunku do szczeliny 74, to znaczy promień laserowy 66 i rząd 76 znajdują się w jednej płaszczyźnie - na fig. 5 jest to płaszczyzna papieru. Szczelina 74 rozciąga się w płaszczyźnie odniesienia 68 pionowo do tej płaszczyzny. Dzięki promieniowi laserowemu 66 powstaje na spodzie 64 rowka 62 rzeźby bieżnika opony plama świetlna 78. Boczne położenie plamy świetlnej 78 zależy od głębokości rowka 62 bieżnika. W przypadku kiedy spód 64 rowka 62 profilowego będzie leżał na zakreskowanej wysokości plama świetlna będzie w punkcie 80. Położenie plamy świetlnej jest obserwowane przez czujnik 82 analizujący obraz. Czujnik 82 analizujący obraz składa się tutaj z przysłony szczelinowej 72 i rzędu 76 składającego się z czułych na światło detektorów. Z rozpraszającego promienia światła plamy świetlnej 78 pada promień świetlny 84 przechodząc przez szczelinę 74 na detektor 86 rzędu 76. Z plamy świetlnej 80 pada na detektor 90 rzędu 76 promień świetlny 88 przechodząc przez szczelinę 74. Jest doskonale widoczne, że lewe boczne przedłużenie plamy świetlnej uwidocznione na fig. 5 jak również pionowe przedłużenie do góry widoczne na fig. 5 w sensie odchylenia promienia świetlnego 84, względnie 88 przechodzącego przez szczelinę 74 odbywa się zgodnie z ruchem wskazówek zegara tak, że promień światła trafia na dalszy leżący na prawo detektor rzędu 76 co jest również widoczne na fig. 5. Z obrazu plamy świetlnej padającej na rząd czułych na światło detektorów można wywnioskować położenie spodu 64 związanego z powierzchnią odniesienia 68 jak również głębokość rowka profilowego 62. Przy pomiarze laserowa głowica pomiarowa 42 jest prowadzona ponad rzeźbą bieżnika opony i najwyższe z mierzonych głębokości, będą głębokościami rowków rzeźby bieżnika 62.

183 577

Fig.2

183 577

Fig.3

183 577

Fig.4

183 577

Fig.5

183 577 t [mml

Fig.6

183 577

FIG. 7

183 577

FIG. 8

183 577

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób pomiaru głębokości rowków bieżnika opony samochodu przy pomocy lasera, czujnika analizującego obraz powierzchni przyłożenia przenośnej laserowej głowicy pomiarowej, znamienny tym, że laserową głowicę pomiarową (42) przykłada się do opony (54) pojazdu zgodnie z uprzednio zdefiniowanym położeniem w stosunku do tej opony i manualnie przesuwa się tę głowicę (42) po profilu opony (54) tak, że promień laserowy (66) lasera (67) prowadzi się przez płaszczyznę odniesienia (68) pod kątem (a) na dno (64) profilu opony do czasu kiedy na dnie (64) utworzy się plama świetlna (78), której pozycję obserwuje się dzięki czujnikowi (82) analizującemu obraz, a z uzyskanych wartości odczytuje się wynik pomiaru (t) głębokości profilu opony (54).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zależność między głębokością profilu opony (54) a położeniem plamy świetlnej (78), której pozycję obserwuje się za pomocą czujnika (82) analizującego obraz określa się dzięki wzorcowaniu profili do uprzednio znanych głębokości profili opon samochodowych.
3. Urządzenie do pomiaru głębokości rowków bieżnika opony samochodu zaopatrzone w laser, którego promień tworzy plamę świetlną na dnie profilu opony oraz w czujnik ruchu plamy świetlnej i analizujący obraz, a także w środki przetwarzające obraz i dane pozycyjne z czujnika w sygnał pomiarowy odpowiadający głębokości jednego albo więcej rowków bieżnika opony, przy czym laser i czujnik analizujący obraz są umieszczone w jednej obudowie jako laserowa głowica pomiarowa posiadająca powierzchnię stykową przykładaną do opony samochodowej tak, że laser i czujnik analizujący obraz są pozycjonowane do opony pojazdu, znamienne tym, że nieruchoma w stosunku do opony samochodowej powierzchnia stykowa (44) laserowej głowicy pomiarowej składa się z lasera (67) i czujnika (82) analizującego obraz, natomiast głowica pomiarowa (42) jest umieszczona na końcu ręcznego drążka (34) umożliwiającego prowadzenie głowicy (42) po powierzchni opon zaparkowanego pojazdu.
4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że laser (67) i czujnik (82) analizujący obraz są połączone z baterią (28), do której jest również przyłączona drukarka (30) do drukowania danych wyjściowych odpowiednich do głębokości profili, która to drukarka (30) wraz z baterią (28) są umieszczone w jednej obudowie (10, 98), a pomiarowa głowica (42) jest połączona z obudową (10, 98) poprzez przyłącze (14).
5. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że drążek (34) ma postać litery z ze zgiętym uchwytem ręcznym (36) z długą częścią środkową (46) i końcem pomiarowym (40), na którym jest umieszczona pomiarowa głowica (42), przy czym koniec (40) jest równoległy do zgiętego zakończenia uchwytu ręcznego (36).
6. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że czujnik (82) analizujący obraz ma rząd czułych na światło detektorów, umieszczonych w płaszczyźnie z promieniem laserowym (66) i ma środek optyczny (72, 73, 74) odtwarzający plamę świetlną (78) na rzędzie (76) powstałą na dnie rowka profilu opony (64).
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że środkiem optycznym jest szczelinowa przesłona (72, 73) ze szczeliną (74) przebiegającą w sposób krzyżowy do rzędu (76).