[发明专利]用于分析和检测物体几何特征的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于分析和检测物体的几何特征或参数的设备和方法，该物体比如为轮胎式车轮的轮胎，物体的几何特征或参数比如为轮胎的胎面的磨损状态或轮胎的几何形状、比如说螺尾形(run-out)或渐缩形。

背景技术

已经提出了用于对轮胎胎面磨损进行测量的许多手段，所述手段基于通常通过机械探头的接触技术或避免与轮胎接触的视觉技术。

所提出的非接触式解决方案主要通过一种或多种三角测量系统获得，所述三角测量系统在可视区域中使用点式激光器和叶片式激光器以及摄像机。在点式三角测量仪的情况下，测量头可移动并作为激光扫描仪工作。使用叶片状激光而不是多个单独的点状激光避免了使各部件机械地运动。

然而，这些解决方案提供了用于激光三角测量仪的特定的位置校准，并且还要求摄像机轴和激光器之间角度随着时间的稳定性。此外，由于摄像机位置与激光照射器位置之间的水平距离，因此可能需要现场校准。

US2012007956A1教示了一种用于检测轮胎的特征的设备，其包括两个摄像机和照亮装置。在该设备中，为了进行合适的检测，必须使轮胎围绕其旋转轴旋转一圈。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于分析和检测物体比如轮胎式车轮的轮胎的几何特征或参数的新的设备。

本发明的另一目的是提供一种如上所述的实施起来简单并且同时有效的设备。

本发明的另一目的是提供一种能够获取关于轮胎式车轮的轮胎的多个数据或信息的设备，多个数据或信息比如为轮胎胎面的磨损状况、轮胎的几何形状比如为螺尾形或渐缩形、由于车辆配置或由于车辆在道路上的行驶而导致的不规则性。

本发明的另一目的是提供一种用于分析和检测轮胎式车轮的轮胎的几何特征或参数的新方法。

根据本发明的一方面，提供了一种根据权利要求1所述的设备。

根据本发明的一方面，提供了一种根据权利要求15所述的方法。

从属权利要求涉及本发明的优选和有利的各实施方式。

附图说明

根据通过附图中的指示的方式示出的设备的实施方式的描述，本发明的其他特征和优点将变得明显，在附图中：

-图1和图2分别是根据本发明的设备的俯视图和侧视图；

-图3是根据本发明的设备的截面图；

-图4至图6分别是根据本发明的设备的立体图、侧视图和俯视图，其中，示出有轮胎式车轮；

-图7是根据本发明的设备的截面图，其中，摄像机处于两个位置中；以及

-图8是由根据本发明的设备或方法执行的旋转平移的示意图。

在附图中，相同的零件或部件用相同的附图标记表示。

具体实施方式

参照附图，设备1被示出用于对物体、特别地是轮胎式车轮TW或者确切地是轮胎式车轮TW的轮胎T的几何特征或参数进行分析和检测，设备1限定或识别或限制物体比如轮胎式车轮TW或者确切地是轮胎式车轮TW的轮胎T的前进或滚动路径RP，并且设备1包括：

-至少一个照亮装置2，比如设计成使物体比如在路径RP上滚动或前进的车轮TW的轮胎T的一个部分照亮的激光器；

-至少两个摄像机3，每个摄像机3被设计成对例如在路径RP上滚动或前进的物体T的由照亮装置2照亮的部分的一个图像进行检测，其中，摄像机3优选地相对于滚动或前进路径RP的纵向延伸对称轴线y-y安置成彼此相对。

此外，滚动或前进路径RP具有位于待分析的车轮TW的一侧的入口端部RP1以及待分析的车轮TW的出口端部RP2。

下文将参照检测或获取的特征比如轮胎式车轮TW或者轮胎式车轮TW的轮胎T的几何形状给出本专利申请的发明主题的描述，但是应当理解的是，类似的考虑因素适用于物体，通常特别地适用于在滚动或前进路径上滚动或前进的物体。

替代性地，物体还可以静止或者以固定的步数前进、即以非连续的方式前进。

特别地，使用根据本发明的设备或方法可分析的物体为下述物体：所述物体安装在相应的框架上且在相应的使用期间被设计成前进或滚动，例如，所述物体为安装在车辆的轴上的轮胎式车轮。

更特别地，根据本发明的设备被设计成或适于对安装在相应车辆比如摩托车、汽车或卡车的轴上的轮胎式车轮TW或轮胎式车轮TW的轮胎T的几何特征或参数进行分析和检测，因而在对轮胎分析之前无需将车轮从车辆拆卸下来。

根据较不优选的变型，物体安装在设备本身的框架上并且借助于所述框架在前进或滚动路径上前进或滚动。