專利名稱：球道監(jiān)測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用于監(jiān)測保齡球球道(bowling lanc)上的球道敷料的監(jiān)測器。
納入本文供參考的1984年3月13日授予Scheie等人的普通轉(zhuǎn)讓美國許可證(letters)專利4,437,010揭示了一種用于確定保齡球球道表面上調(diào)節(jié)劑或敷料的分量的方法和設(shè)備。該專利公開的設(shè)備利用一條透明的雙倍厚度的帶材作為取樣條(sample strip)。一種取樣條是通過采用1984年12月11日也是授予Scheie等人的普通轉(zhuǎn)讓許可證的美國專利4,487,788中公開的設(shè)備獲得的，該專利的詳情納入本文供參考。這兩份專利的主題已由本申請的受讓人加以商業(yè)化并已在使保齡球中心的業(yè)主們能跟蹤它們球道上的敷料狀態(tài)以確保這些球道均滿足相應(yīng)保齡球制訂規(guī)章團(tuán)體，在美國即美保齡球協(xié)會或稱ABC的技術(shù)規(guī)格。
例如，若一個保齡球中心申請執(zhí)照，則中心要受檢驗(yàn)并在滿足諸項(xiàng)要求時(shí)才發(fā)給合格證書。為保持該執(zhí)照，美國保齡球協(xié)會具體規(guī)定“若”采用敷料，則應(yīng)滿足ABC/WIBC各項(xiàng)技術(shù)要求和必須遵守以下規(guī)定敷料必須分布在從板邊到板邊下行球道的整個予定距離內(nèi)(例如，而不是限定該距離，從犯規(guī)線起35-40英尺)。在涂敷任何敷料時(shí)，球道的被裝飾部分內(nèi)的球道表面所有點(diǎn)應(yīng)最少有3個單位的敷料。一個單位被定義為“當(dāng)用ABC/WIBC批準(zhǔn)的球道敷料測量儀測量時(shí)，相當(dāng)于每平方英尺的球道表面有0.0167立方厘米敷料的敷料膜厚度的測值”。
使用兩個上述專利的主題的商用實(shí)施例使保齡球場業(yè)主能保證其球道滿足這種技術(shù)要求從而使其能保住他的執(zhí)照。
為能進(jìn)行分析，ABC規(guī)定批準(zhǔn)的球道敷料包含精確數(shù)量的紫外光敏染料，該染料在曝光于紫外線下時(shí)將發(fā)熒光。所含染料越多，發(fā)出的熒光越強(qiáng)。這樣，通過測量熒光即可確定敷料的量。
由于該測量必須“從板邊到板邊”地進(jìn)行，而保齡球球道寬為42英寸，故有必要檢驗(yàn)球道上的多個點(diǎn)。工作時(shí)，以1—1/6″英寸的間隔(常規(guī)保齡球球道上的一塊板的寬度)進(jìn)行測量總計(jì)獲得39個測值。將一層帶從球道的第10支柱側(cè)從頭至尾一直敷設(shè)到第7支柱邊覆蓋球道。在端板處該帶上設(shè)有一英寸的不透光標(biāo)記。該帶在不接觸球道的情況下又延伸幾英寸，然后將一條密封帶敷設(shè)到第一層的粘結(jié)劑。結(jié)果形成包括大約48英寸長的樣品。敷設(shè)到球道的42英寸包含該樣品，而在所述標(biāo)記相對側(cè)面上的那部分充當(dāng)放入分析器時(shí)的取樣帶的引帶。含帶樣品通過手動旋轉(zhuǎn)帶驅(qū)動系統(tǒng)的一按鈕經(jīng)由以1—1/6″英寸遞增的機(jī)器向前進(jìn)給，帶驅(qū)動系統(tǒng)包括多個卡銷以提供帶已前進(jìn)1-1/16″的明顯指示。帶每前進(jìn)一步，讀出儀表并人工記錄該值。這些值可被繪制成圖或類似物以表明球道上被取樣的帶位置處的敷料分布。
當(dāng)系統(tǒng)為其予定目的極好地工作的同時(shí)，為分析一條取樣帶要化費(fèi)20分鐘，故它的使用可謂耗時(shí)。此外，由于該系統(tǒng)每1—1/6″僅取一個讀數(shù)，因此有可能存在該讀數(shù)并不代表那個特定點(diǎn)的狀態(tài)，比每1—1/16英寸取若干讀數(shù)更有此可能。
本發(fā)明旨在克服以上一個或多個問題。
本發(fā)明的基本目的是提供一種用于監(jiān)測保齡球球道表面上的敷料的新穎和改進(jìn)型球道監(jiān)測器。更具體地說，本發(fā)明的一個目的是提供這樣一種新的改進(jìn)型球道監(jiān)測器，即它縮短了為分析球道上敷料要求所需時(shí)間，有高度的精確度而且特別是“用戶支持的”。
本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例以一種監(jiān)測保齡球球道表面上敷料的設(shè)備達(dá)到以上目的的，該設(shè)備包括條帶進(jìn)給器，用于沿予定路徑進(jìn)給一取樣條，一個鄰近條帶路徑的傳感器，用以檢測該路徑上的一個取樣條的特性并發(fā)出代表它的信號，一個操作裝置，用于操縱條帶進(jìn)給器和檢測條帶的傳感器并以予定速率對條帶進(jìn)給器的予定移動增量發(fā)出信號，以及用于收集這些信號并貯存代表這些信號的值的裝置。
在本發(fā)明一最佳實(shí)施例中，設(shè)置有用于讀出收集信號和存儲裝置以及用于顯示存入其中之值的裝置。
本發(fā)明一個最佳實(shí)施例特別適于同透明取樣條共用，并包括界定條帶輸送路徑的裝置，該路徑一側(cè)上的光源和路徑另一側(cè)上的光敏傳感器。一個進(jìn)給滾筒是鄰近該路徑的輥頸和一個步進(jìn)電動機(jī)被設(shè)置用于以予定增量驅(qū)動滾筒。一個?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器被連接到傳感器以便從那里接收模擬信號并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。一個隨機(jī)存取存儲器被連接到模—數(shù)轉(zhuǎn)換器用以接收來自那里的信號并用于貯存由信號代表的數(shù)據(jù)。一個中央處理單元為操縱電動機(jī)和傳感器而設(shè)置，一個程序存儲器用于貯存中央處理單元的控制算法。還設(shè)有一端口，該端口被連到中央處理單元以便接收外部產(chǎn)生的命令和用于輸出數(shù)據(jù)。
在一個本發(fā)明極其可取的實(shí)施例中，該設(shè)備包括用于對所述路徑上條帶的予定距離移動產(chǎn)生多個模擬信號的裝置。
最好，步進(jìn)電動機(jī)以相當(dāng)于多個模擬信號的多個增量的方式驅(qū)動條帶通過予定距離而傳感器對條帶每個這種增量取樣。
從以下結(jié)合諸附圖所作的說明中將使本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)變得顯而易見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明制成的一個球道監(jiān)視器的方塊示意圖；圖2是本發(fā)明所用的傳感器和樣品傳動裝置的平面視圖3是所述傳感器和傳動裝置的側(cè)面立視圖；圖4是球道監(jiān)視器中所用中央處理單元的一個主程序的流程示意圖；圖5是該中央處理單元的一個子程序的流程示意圖；圖6是另一子程序的流程示意圖；圖7是兩個子程序的流程示意圖；圖8是四個子程序的流程示意圖；圖9是另一子程序的流程示意圖；圖10是另一子程序的流程示意圖；圖11是又一子程序的流程示意圖；圖12是又一子程序的流程示意圖；圖13是兩個子程序的流程示意圖；圖14是六個子程序的流程示意圖；圖15是又一子程序的流程示意圖；圖16是一臺個人計(jì)算機(jī)或其他中央處理單元的主程序循環(huán)的流程圖并由圖16a，16b，16c，16d和16e組成；圖17是取樣過程中使用的用于操作個人計(jì)算機(jī)的子程序，該圖由圖17a，17b和17c組成，圖17a置于圖17b的上方，而圖17b又被置于17c的上方；圖18是用于將球道樣本統(tǒng)計(jì)量輸入系統(tǒng)的一個子程序的流程示意圖；圖19是用于打印信息的一個子程序的流程圖；圖20是與打開一個球道文件相關(guān)的子程序的流程示意圖；圖21是為保存一個文件所用子程序的流程示意圖；和圖22是為能在計(jì)算機(jī)監(jiān)視器上顯示所用的一個流程示意圖。
圖1以方塊形式示出根據(jù)本發(fā)明制成的一個球道監(jiān)視器的示范性實(shí)施例，該監(jiān)視器包括一個由電源開關(guān)部件32控制的電源30，該電源開關(guān)部件可附加包括一個熔斷器和一個當(dāng)電源被接通時(shí)點(diǎn)亮的燈。電源以傳統(tǒng)方式向各種元部件供電。
其中，球道監(jiān)視器包括一中央處理單元34，一個可擦可編程只讀存儲器(eprom)36，隨機(jī)存取存儲器(ram)38和模數(shù)轉(zhuǎn)換器40。還包括一內(nèi)部時(shí)鐘42。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器40接收來自信號調(diào)節(jié)器44的輸入，調(diào)節(jié)器44又接收來自傳感器46的模擬信號，傳感器46一般為諸如光敏二極管之類的光敏器件。該傳感器置于帶行進(jìn)_路徑48(尚待后面更詳細(xì)描述)的一側(cè)。在其相對側(cè)定位一紫外光源50和與其相關(guān)聯(lián)的光學(xué)系統(tǒng)52。紫外光源50可為發(fā)熒光型的并包括一個傳統(tǒng)的起動鎮(zhèn)流器54，該鎮(zhèn)流器可通過起動開關(guān)56被操作，開關(guān)56附裝有一個燈以表示紫外光源50正在操作。
該系統(tǒng)還包括位于鄰近帶路徑48的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的步進(jìn)電動機(jī)58。一個滾筒組件60置于帶路徑48附近并由步進(jìn)電動機(jī)58操縱。因此，置于帶路徑中的取樣帶可由滾筒組件60牽引通過經(jīng)過傳感器46和光源50的帶路徑來驅(qū)動。
步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器62由中央處理單元34操作。
在本發(fā)明最佳實(shí)施例中，CPU 34被連接到傳統(tǒng)RS-232驅(qū)動器64，驅(qū)動器64又連到RS-232串行端口66。后者提供一個用于接收外部產(chǎn)生的命令以及用于輸出數(shù)據(jù)的裝置。
在本發(fā)明一個實(shí)施例中，一個有諸如監(jiān)視器和/或打印機(jī)之類的顯示器72的常規(guī)個人計(jì)算機(jī)70可被連接到端口66，以便得以看見。然而，計(jì)算機(jī)70需要時(shí)也可用另一種CPU方便地替換。
現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖2和3，更詳細(xì)地描述帶路徑界定裝置48。該界定裝置包括細(xì)長底板80和一細(xì)長頂板82。一對隔板84以彼此相隔一定距離的方式置于板80和82之間從而為一透明取樣條或帶界定一條溝道樣(tun-nel-like)路徑。正如可從前述U.S專利4,487,788加以確定的，取樣帶將是有其彼此粘結(jié)側(cè)的兩條帶組合的雙層。其中為拾取(pick—up)敷料一條帶將被拖加于球道，即將該帶施加到球道的那個位置的敷料粘接到該帶，而第二帶被施加到該第一帶以便為分析而封閉該敷料樣品。
此外，如前所述，獲得樣品的該方式保證了帶的組成部分將具有一段無敷料的引帶接著是一段不透光段，再后面跟著的是包含部分帶的實(shí)際取樣。
帶樣品的引帶端在其端部88被引入上述溝道。
在相對端，設(shè)有滾筒組件60。該滾筒組件60包括一驅(qū)動輥92和導(dǎo)向輥94，這兩輥圍繞鄰近該溝道相對端88的端96的水平軸作樞軸旋轉(zhuǎn)。正如圖2所示，步進(jìn)電動機(jī)58有一個耦聯(lián)到驅(qū)動輥92的輸出軸100。
溝道端88和96中間的板80和82是開孔的。鄰接板82的是一個傳送紫外線吸收可見光的濾光器102。就在濾光器102上方的紫外光產(chǎn)生管104與反射鏡106一起充當(dāng)紫外光源50(圖1)。
下板80的下面是一個二極管和濾光器組件46，該組件包括置于一最終濾光器110下方的光電二極管108。
濾光器102和濾光器110均可從市場買到。前者在300至400毫微米的波長范圍內(nèi)具有高透射比，其峰值在360毫微米處。后者是可從Durgea，penn sylvania的Schott玻璃技術(shù)公司買到的玻璃—塑料疊層濾光器。該濾光器擁有以急劇升降曲線形式的長通(long pass)性和很低的固有熒光，因此是一種適用作理想的熒光阻擋濾光器。由制造商標(biāo)識為KV-418的該種濾光器是最佳的。發(fā)光二極管可為VTS—73光電二極管。
本發(fā)明的一個實(shí)施例中，個人計(jì)算機(jī)70起主機(jī)作用，提供對系統(tǒng)運(yùn)行的綜合控制。也就是說，個人計(jì)算機(jī)70將外部產(chǎn)生的命令提供給中央處理單元34，而中央處理單元34又以將要說明的方式控制諸設(shè)備。
一般來說，包括由個人計(jì)算機(jī)70執(zhí)行的控制功能的操作順序如下1.用戶接通電源，通過電源開關(guān)32供電給球道監(jiān)視器。
2.用戶通過瞬時(shí)開關(guān)56接通U.V.燈管。
3.U.V開關(guān)56點(diǎn)亮以指示U.V燈管在該部件處于接通狀態(tài)。
4.用戶將球道監(jiān)視器通過Rs 232串行端口66，連接到計(jì)算機(jī)。
5.用戶通過將控制程序裝入PC 70并運(yùn)行該程序而準(zhǔn)備好計(jì)算機(jī)/程序。
6.計(jì)算機(jī)70檢查串行端口66是否被連到球道監(jiān)視器并在其未接收到期望返回的回波時(shí)給出差錯信息。
7.計(jì)算機(jī)檢測U.V.燈50是否接通并在燈還未接通時(shí)提示用戶開燈。
8.控制程序指示球道監(jiān)視器正在予熱并給出估計(jì)所需予熱時(shí)間。
9.菜單允許用戶進(jìn)入球道統(tǒng)計(jì)，裝入先前的球道數(shù)據(jù)以便觀察，分析或打印。
10.在控制程序已確定球道監(jiān)視器被足夠予熱(30-45分鐘)之后，將提示用戶球道監(jiān)視器準(zhǔn)備好校準(zhǔn)和將“校準(zhǔn)”加到菜單中。
11.當(dāng)用戶從菜單選擇“校準(zhǔn)”時(shí)A.控制程序提示用戶去將校準(zhǔn)條插入帶路徑48。
B.控制程序提示用戶輸入校準(zhǔn)條的值。
C.控制程序讀校準(zhǔn)條。
D.控制程序提示用戶去除校準(zhǔn)條并按壓“進(jìn)入”。
E.控制程序讀零值。
F.若最后三次校準(zhǔn)調(diào)節(jié)是差不多相等時(shí)，則根據(jù)一個校準(zhǔn)條調(diào)定線性。保存該校準(zhǔn)調(diào)整。提示用戶基本校準(zhǔn)完成，部件準(zhǔn)備讀帶。
G.若最后三次校準(zhǔn)調(diào)整不接近或者用戶選擇“長校準(zhǔn)”，則對兩個附加校準(zhǔn)條重復(fù)步驟A-E。
H.若三個校準(zhǔn)條的線性可接受(合格)，則保存該校準(zhǔn)調(diào)整，并提示用戶長校準(zhǔn)完成和部件準(zhǔn)備讀帶。
I.若三校準(zhǔn)條的線性不合格，提示用戶校準(zhǔn)條之一一定太老了。建議著手新定位和重復(fù)長校準(zhǔn)或繼續(xù)提防有關(guān)以超出校準(zhǔn)量程讀出的所有數(shù)據(jù)的信息。
12.當(dāng)用戶從菜單選擇“讀帶”時(shí)A.控制程序提示用戶將帶前部插入帶路徑48并擊“進(jìn)入”鍵。
B.帶電動機(jī)起動并通過檢測球道邊緣標(biāo)記的邊沿并倒退(back-ing up)1英寸將帶定位。(若讀出程序在頭8英寸中沒檢測到球道邊緣標(biāo)記，則提示用戶檢查帶端是否已正確插入帶槽并在必要時(shí)添加球道邊緣標(biāo)記)。
C.球道監(jiān)視器讀帶上的首標(biāo)并調(diào)節(jié)用于無油帶的U.V。然后該帶驅(qū)動裝置使帶樣品向前進(jìn)了大約2英寸使傳感器剛剛超出包含帶取樣部分的樣品中的球道邊緣標(biāo)記。
D.部件對每塊板讀取3或4次并將它們平均。將每塊板的平均值送至計(jì)算機(jī)。
E.在讀出最后一條板后，將在監(jiān)視器72上顯示一幅全球道寬度的二維空間圖，并在該圖側(cè)邊一列標(biāo)以每板的數(shù)字值。
13.當(dāng)用戶從菜單選擇“進(jìn)入球道統(tǒng)計(jì)”時(shí)A.控制程序提示用戶輸入球道號，離犯規(guī)線的距離，帶被記錄的日期和時(shí)間，建立機(jī)構(gòu)名稱，記錄球道讀數(shù)的人，自球道上次調(diào)整以來的投球盤數(shù)(number of lines)和其他評價(jià)。
14.當(dāng)用戶選擇菜單“打印”時(shí)A.控制程序執(zhí)行與“打印屏幕”命令相同的命令。
15.當(dāng)用戶從菜單選擇“文件保存”時(shí)A.控制程序首先檢查球道號，離開犯規(guī)線的距離和進(jìn)入球道統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)并提示用戶輸入任何遺漏的信息。若監(jiān)視器上顯示出一個以上的球道寬度信息，則控制程序?qū)⑻崾居脩魞H保存“基本(base)”文件。
B.然后控制程序建議一標(biāo)準(zhǔn)文件名并允許用戶在保存文件以前改變該文件名。
16.當(dāng)用戶從菜單選擇“打開文件”時(shí)A.控制程序先提示用戶在打開新文件之前先保存當(dāng)前文件。
B.控制程序先給予任選擦除當(dāng)前顯示信息或新文件與當(dāng)前文件進(jìn)行比較。
C.若選擇“擦除”項(xiàng)，則控制程序裝入新文件并以與其被從實(shí)際帶讀出時(shí)同樣的方式顯示它。
D.若選擇“比較”項(xiàng)，則控制程序裝入新文件并在現(xiàn)有監(jiān)視器的顯示器頂部顯示它。一次僅能顯示三個文件(球道寬度圖)。這些圖將以不同風(fēng)格的線加以描繪，故可在單色監(jiān)視器上或打印在單色打印機(jī)上加以識別。在該圖一側(cè)僅列出每個板的“基本”文件數(shù)字值。
中央處理單元34響應(yīng)一系列命令執(zhí)行包括如圖5-15所描述的諸子程序等各種功能。這些命令可逐字描述如下<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[＞01 Echo back＞01 followed by″PC Lane monitor ver X.XX”＞02 Clear Reading(s)area from RAM＞03 Advance the motor 1 step＞04 Advance the motor to get approximately 1/4＂ tape travel＞05 Advance the motor to get approximately 1＂ tape travel＞06 Reverse the motor 1 step＞07 Reverse the motor to get approximately 1/4＂ tape travel＞08 Reverse the motor get approximately 1＂ tape travel＞09 Turn off motor current＞10 Take a reading and store in next RAM location＞11 Take a reading and send to computer 70 in 4 hex digits＞12 Take a reading and send to computer 70 in 4 Decimal digits＞13 Send all accumulated readings from RAM to computer 70 as HEX＞14 Send all accumulated readings from RAM to computer 70 as Decimal＞15 Read a tape，readings every approximate 1/4＂ store data in RAM＞16 Read a tape，readings every approximate 1＂ store data in RAM＞17 Read a tape，readings every approximate 1/4＂ send data to computer 70 in HEX＞18 Read a tape，readings every approximate 1＂ send data to computer 70 in HEX＞19 Read a tape，readings every approximate 1/4＂ send data to computer 70 in Decimal＞20 Read a tape， readings every approximate 1＂ send data to computer 70 in Decimal＞21 Place Marker in RAM that all following readings are from a new tape]]></pre>現(xiàn)來看圖4，描述由CPU34執(zhí)行的主程序。從個人計(jì)算機(jī)70接收一起動信號同時(shí)CPU主板被初始化。接著，子程序9(圖9)運(yùn)行以關(guān)斷步進(jìn)電動機(jī)58。步進(jìn)電動機(jī)甚至當(dāng)不運(yùn)行時(shí)也會消耗(draw)電流為將其內(nèi)可裝各種元部件的機(jī)殼內(nèi)所產(chǎn)生熱量降至最小，最好可能時(shí)隨時(shí)關(guān)斷步進(jìn)電動機(jī)58。下一步是確定串行端口66處是否可得到數(shù)據(jù)。若可得到，下一問題是該數(shù)據(jù)是否代表一命令，即，請求執(zhí)行一個具體子程序的1-21號命令之一。
若是，得到該命令號。于是進(jìn)行檢驗(yàn)以確定該命令號是否正確。若是，則程序跳至由該命令號表示的特定子程序。
任何時(shí)侯，若這些問題中的任一答案是否定時(shí)，該程序便循環(huán)返回到檢驗(yàn)串行數(shù)據(jù)存在的那點(diǎn)。類似地，一旦任何給定子程序結(jié)束，該程序便循環(huán)回到那個點(diǎn)。
子程序1(圖5)是僅僅將該信息傳送回到個人計(jì)算機(jī)70的內(nèi)容。這樣，個人計(jì)算機(jī)70的程序執(zhí)行功能6，即，檢驗(yàn)是否已進(jìn)行諸連接，若沒連接則產(chǎn)生一差錯指示。
子程序2示于圖6，是當(dāng)需要清除RAM 38中所包含信息時(shí)執(zhí)行。
子程序3和6，除了以下事實(shí)子程序3使步進(jìn)電動機(jī)前進(jìn)一步(約0.01英寸)而子程序6使步進(jìn)電動機(jī)后退一步，是基本相同的。對兩者公共的基本子程序示于圖7中。CPU 34獲得電動機(jī)相數(shù)(phasenumber)，然后在該電動機(jī)相數(shù)上遞增1。于是CPU 34輸出相位代碼給電動機(jī)使其前進(jìn)一步。貯存該新相數(shù)再將該子程序轉(zhuǎn)換到子程序9以關(guān)斷電動機(jī)，然后才返回到主循環(huán)。
子程序4，5，7和8彼此不同之點(diǎn)僅在于電動機(jī)是前進(jìn)還是倒退，僅在于電動機(jī)是否進(jìn)一步足以獲得大約1/4英寸帶行程或大約1英寸行程(實(shí)際上分別為17/64英寸和17/16英寸)。因此除了它有進(jìn)一步有關(guān)是否已執(zhí)行所需步數(shù)的詢問和一相應(yīng)循環(huán)以確保已發(fā)生的步進(jìn)以外，非常象圖7所示子程序。
子程序9示于圖9中并僅僅相當(dāng)于CPU 34給步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器發(fā)出一信號以關(guān)斷電動機(jī)然后返回到主循環(huán)。
子程序10示于圖10并用于獲得一取樣。開始，命令模數(shù)轉(zhuǎn)換器40起動將在其輸入端連續(xù)接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。當(dāng)完成該轉(zhuǎn)換時(shí)，由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存入RAM 38中由RAM指針指向的存儲單元。該子程序中包含一個返回循環(huán)是當(dāng)詢問時(shí)，從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換還未完全完成的事件中起作用。
子程序11和12(分別為圖11和12)由于它們均涉及讀取讀數(shù)并將其輸出至個人計(jì)算機(jī)70，故基本上完全相同。區(qū)別在于子程序11是將四個16進(jìn)位數(shù)字的數(shù)據(jù)送往個人計(jì)算機(jī)70而子程序12卻以四位十進(jìn)制數(shù)字發(fā)送相同信息。以兩種相同方法之任一種發(fā)送該信息的目的僅為能對個人計(jì)算機(jī)72和加到那里的附件進(jìn)行靈活編程。在通常使用中僅用子程序11或12之一而不用另一個。
圖13說明子程序13和14兩個子程序除了下述一種情況以外基本相同，該情況是子程序13以十六進(jìn)制形式傳送信號而子程序14則以十進(jìn)制形式發(fā)送信號。在兩種情況下，子程序空出RAM 38并將其內(nèi)容發(fā)送至個人計(jì)算機(jī)72。
圖14示出子程序15，16，17，18，19和20。所有這些子程序全涉及讀取樣帶和發(fā)送或存貯樣品數(shù)據(jù)。子程序15，17和19在帶行程的每1/4英寸左右處讀取帶，而子程序16，18和20每大約1英寸帶行程讀取帶數(shù)據(jù)。
子程序15和16使數(shù)據(jù)能存入RAM 38而子程序17—20導(dǎo)致數(shù)據(jù)以十六進(jìn)制或十進(jìn)制形式被傳送至個人計(jì)算機(jī)70。
最后子程序，即子程序21示于圖1中并僅相當(dāng)于將一標(biāo)記置于RAM38中，用作所有接著的讀數(shù)是從新取樣帶來的指示。
包括以傳統(tǒng)方式存入EPROM 36的主循環(huán)和子程序以流程圖形式示于圖4-15中。返回到圖14，應(yīng)理解由該圖表示的子程序(包括子程序15—20)是在球道分析中至關(guān)重要的。開始，該子程序請求運(yùn)行子程序2(圖6)以清除RAM 38。
接著，將RAM指針設(shè)定至開始位置。
在下一步指示每條帶讀數(shù)，這決定了應(yīng)以1/4英寸行程還是以1英寸行程進(jìn)行讀數(shù)。
然后該子程序進(jìn)到子程序10，以從模數(shù)轉(zhuǎn)換器得到對應(yīng)于由光電二極管提供的模擬信號的數(shù)字讀數(shù)。
一旦獲得該讀數(shù)，于是將該數(shù)據(jù)存入RAM 38的指定存儲單元。
接著，RAM指針被變址即遞增一步，準(zhǔn)備好接收下一讀數(shù)。
在這一點(diǎn)即時(shí)執(zhí)行子程序4或5以正確地遞增步進(jìn)電動機(jī)58。
接著，將讀取的該讀數(shù)相對先前設(shè)定在程序中待取讀數(shù)進(jìn)行比較。若兩數(shù)不等，則返回子程序10以從模數(shù)轉(zhuǎn)換器得到另一讀數(shù)。重復(fù)這一循環(huán)直至這次所取讀數(shù)等于命令讀數(shù)為止。
當(dāng)這兩數(shù)相等時(shí)，則在該信息要以十六進(jìn)制形式發(fā)送情況下執(zhí)行子程序13。另一方面在該信息要以十進(jìn)制形式發(fā)送情況下，執(zhí)行子程序14。
一旦完成這項(xiàng)，即執(zhí)行子程序21，以布置一個指示任何接著數(shù)據(jù)是來自一新帶的標(biāo)記。接著返回主循環(huán)。
圖16-22中示出用于控制個人計(jì)算機(jī)70(或其他CPU)以使其能執(zhí)行為實(shí)現(xiàn)包括列為系統(tǒng)功能1-17的那些功能所必須的那些命令的流程示意圖。圖16表示個人計(jì)算機(jī)70的主循環(huán)程序同時(shí)參考圖16a，可見，一旦起動它便命令CPU 34去執(zhí)行其子程序1。這實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能6，因?yàn)槿粑唇邮盏椒祷氐幕夭▌t個人計(jì)算機(jī)70認(rèn)定它未被正確連到串行端口66。
假定已建立正確連接，則個人計(jì)算機(jī)70命令CPU 34去執(zhí)行其子程序12。光電二極管108被讀而在其十進(jìn)制值小于予定閥值的情況下，給予用戶一提示，指示用戶接通紫外燈104。這就實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)的功能7。
一旦建立紫外燈104被激活，給予用戶一提示以指示為穩(wěn)定起見正在予熱燈104并指示其可被執(zhí)行的有限的功能數(shù)目。具體地說，此時(shí)，用戶有機(jī)會選擇個人計(jì)算機(jī)70的子程序(1)進(jìn)入球道統(tǒng)計(jì)，(2)打開現(xiàn)有球道文件，(3)打印，或(4)觀看。
若一子程序被選，個人計(jì)算機(jī)70跳至所選子程序，執(zhí)行該程序然后回到如圖16a中表示的提示點(diǎn)。這實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能9。
觀看圖16b，一個基準(zhǔn)值被設(shè)定，來自光電二極管108的信號將相對該基準(zhǔn)值判定。然后個人計(jì)算機(jī)請求CPU 34執(zhí)行其子程序12，該子程序?qū)е伦x光電二極管108和將對應(yīng)于該讀數(shù)的十進(jìn)制值送至個人計(jì)算機(jī)70，然后從該十進(jìn)制值減去基準(zhǔn)值并檢驗(yàn)差值。若該差值小于對操作該系統(tǒng)來說足夠小的某一予定差，則發(fā)出通知用戶予熱已完成和該儀器準(zhǔn)備運(yùn)行通過校準(zhǔn)步驟的提示。若該差值小于某個予定幅度，多少大于第一基準(zhǔn)基，則產(chǎn)生表示予熱近似完成75％的指示。同樣，若差值甚至更大，則發(fā)出指示予熱僅完成50％的提示，而若差值甚至再大于前一個則發(fā)生指示予熱完成還未過25％的指示。
在予熱未完成的情況下，每次均要回到設(shè)置基準(zhǔn)十進(jìn)制值的那點(diǎn)位置。另一方面，在予熱完成的場合，系統(tǒng)進(jìn)到發(fā)出關(guān)于執(zhí)行如圖16c所示校準(zhǔn)系統(tǒng)的提示。
如先有技術(shù)設(shè)備方面已知的，提供當(dāng)處于該系統(tǒng)中時(shí)產(chǎn)生已知值的多個校準(zhǔn)取樣條。校準(zhǔn)條上有其指示值。這樣，圖16c所示提示要求用戶將校準(zhǔn)條放入帶路徑48并在個人計(jì)算機(jī)70的鍵盤上輸入其值。
一旦已正確輸入，CPU 34被導(dǎo)向經(jīng)歷其子程序12，致使校準(zhǔn)條被讀和檢測到的值送回到個人計(jì)算機(jī)70。然后設(shè)置該校準(zhǔn)等于接收到的十進(jìn)制值。
然后提示用戶除去校準(zhǔn)條，再通過CPU 34運(yùn)行程序12，以設(shè)置槽中無帶時(shí)的基準(zhǔn)值。
然后機(jī)器依據(jù)一條校準(zhǔn)條和基準(zhǔn)值計(jì)算校準(zhǔn)值。一旦刻度接近最后三次得到的校準(zhǔn)值則該儀器被校準(zhǔn)，將當(dāng)前刻度保存下來以供將來使用，同時(shí)通過用戶校準(zhǔn)完成。
另一方面，若現(xiàn)時(shí)刻度未接近最后三次設(shè)置值，則繼續(xù)進(jìn)行圖16d中所示“長校準(zhǔn)”程序。正如從圖16b中流程簡圖易于確定的，采用了三條不同的校準(zhǔn)條而最終校準(zhǔn)是基于用這三條校準(zhǔn)條獲得值與槽中無條時(shí)的基準(zhǔn)值。
當(dāng)校準(zhǔn)超出給定范圍時(shí)，可通知所包含的一個分支。在校準(zhǔn)時(shí)間過長情況下應(yīng)更換條，用更新的條。也有可能輸入了錯誤值。該提示通知用戶檢查這兩種可能性。
當(dāng)作為執(zhí)行圖16d所示功能或圖16c所示功能的結(jié)果而給出校準(zhǔn)完成提示時(shí)，主循環(huán)進(jìn)到圖16e要求用戶選擇一給定的菜單項(xiàng)。一旦已作出正確的菜單選擇，則循環(huán)移到對該菜單項(xiàng)來說的一個適宜子程序，這些子程序包括以流程圖形式描繪于圖17-22中。
這些子程序中第一個稱為“讀帶”是為分析取樣帶以提供與從球道一邊板到另一邊的敷料高度有關(guān)的信息而被執(zhí)行的。該子程序示于圖17中并一旦被起動，便給用戶發(fā)出將帶條頭插入帶路徑48的提示。一旦取樣帶已正確進(jìn)入，即命令CPU 34執(zhí)行其子程序4，該程序使步進(jìn)電動機(jī)前進(jìn)1/4英寸帶行程。接著的是子程序12，讀光電二極管108并將該讀數(shù)的十進(jìn)制值送回到個人計(jì)算機(jī)70。
若該十進(jìn)制值不等于或小于閾值，則依次重復(fù)兩子程序直至這一情況發(fā)生。該過程這點(diǎn)是為在取樣時(shí)定位置于取樣條上的球道邊緣標(biāo)記，使取樣條能從球道一邊到另一邊正確地被讀。
當(dāng)十進(jìn)制值小于或等于閾值時(shí)，執(zhí)行子程序6，以使步進(jìn)電動機(jī)58倒退一步——例如這步可對應(yīng)于大約等于0.01英寸的距離。然后執(zhí)行子程序12再次接著判定讀取的十進(jìn)制值是否小于或等于閾值。若答案為“是”，則連續(xù)重復(fù)子程序6和12，對每次重復(fù)返回1/100英寸增量的帶，以找到球道標(biāo)記邊緣的正確位置。
當(dāng)最終完成這項(xiàng)工作時(shí)，執(zhí)行子程序8，該程序要求后退出一個全長帶行程。在這一點(diǎn)，在引帶中為拾取敷料而未同球道接觸的一部份帶處于待由傳感器讀的某一位置。于是，執(zhí)行子程序12并將由此得到的十進(jìn)制值送到個人計(jì)算機(jī)72。它又設(shè)置“0”偏置一個等于剛接收到的十進(jìn)制值的量。
上述序列的目的在讀取樣帶的自然熒光并對將來讀數(shù)提供調(diào)整以補(bǔ)償帶的自然熒光。
在完成這項(xiàng)以后，子程序5運(yùn)行兩次，使帶前進(jìn)了總計(jì)大約2英寸，以便回到帶邊緣，其取樣部分的開始點(diǎn)。此外，執(zhí)行子程序15，使取樣帶每大約1/4英寸地受到分析并將由此得到的讀數(shù)存入RAM。
接著根據(jù)校準(zhǔn)值和讀數(shù)計(jì)算每個十進(jìn)制值。該結(jié)果在計(jì)算機(jī)監(jiān)視器上顯示成二維圖象并帶有按ABC對每個板定義的敷料單位的數(shù)字值。傳統(tǒng)球道每板一個的顯示器呈列狀，由39行組成一列。
接著，CPU 34被導(dǎo)向執(zhí)行子程序5接著子程序12，以便帶繼續(xù)前進(jìn)直至該帶離開儀器。該過程列于圖17b中。
一旦帶離開儀器，子程序9被執(zhí)行以關(guān)斷步進(jìn)電動機(jī)58和接著執(zhí)行子程序12以使能確定由此得到的十進(jìn)制值讀數(shù)與基準(zhǔn)值之差。若該差值大于所需差，則發(fā)出要求再校準(zhǔn)和重復(fù)上一讀過程的提示。然后程序進(jìn)到如圖16c所示作為個人計(jì)算機(jī)70的主程序中的“C”點(diǎn)。
若差值不大于予定差，則程序回到如圖16e中可找到的主程序的點(diǎn)“E”。
“進(jìn)入球道統(tǒng)計(jì)”子程序示于圖18中而且若選擇(圖16e)使發(fā)出如此提示即，要求用戶根據(jù)一統(tǒng)計(jì)表輸入球道統(tǒng)計(jì)量，該統(tǒng)計(jì)量包括球道號，犯規(guī)線離開取得取樣的距離，取該取樣的日期和時(shí)間，該保齡球組織的名稱，自上次調(diào)整以來該球道經(jīng)歷的盤數(shù)(numberof gams)，和操作者姓名。若這些統(tǒng)計(jì)量未進(jìn)入，留下該提示而若統(tǒng)計(jì)量被進(jìn)入，該發(fā)出一命令將球道統(tǒng)計(jì)量保存在個人計(jì)算機(jī)70，然后程序回到主程序(圖16e)上的點(diǎn)“E”。
“打印屏幕”子程序示于圖19中并在被選擇時(shí)，僅相當(dāng)于執(zhí)行PC的傳統(tǒng)打印屏幕命令。一旦被完成，該子程序回到主程序中的“E”點(diǎn)。
“打印現(xiàn)有球道文件”子程序示于圖20中并在一旦被選擇時(shí)立即判定當(dāng)前基本文件是否已被保存。若不是，則提示用戶去保持基本文件而該子程序進(jìn)到圖21所示和待后面描述的“文件保存”子程序。然而假設(shè)現(xiàn)已保存了當(dāng)前基本文件，則詢問用戶要否要擦除當(dāng)前文件。若是，則裝入和顯示新文件而且該子程序回到主程序的點(diǎn)“E”(圖16e)。若不是，則判定是否已經(jīng)顯示了三個文件。若答案是“是”，發(fā)出一提示通知用戶僅可顯示有限數(shù)目的圖重疊以及必須去除一個圖重疊。于是，該子程序進(jìn)到圖2 2中所示和待以后說明的“觀看”子程序。
另一方面，若未曾顯示三個文件，則可將新文件裝入在現(xiàn)有基本文件的頂部而且該子程序回到主程序的“E”點(diǎn)。
參考前述如圖21所示的“文件保存”子程序并當(dāng)被選擇時(shí)，首先詢問是否已進(jìn)入球道號，離犯規(guī)線距離和取樣日期。若回答是“否”則提示用戶將該結(jié)果和子程序轉(zhuǎn)移至圖18中所示和前面已描述過的“進(jìn)入球道統(tǒng)計(jì)”子程序。
若信息已進(jìn)入，則查詢是否顯示一個以上的球道圖形。若答案為“是”，則向用戶發(fā)出一提示，通知他將只保存基本球道數(shù)據(jù)文件。于是該程序使基本球道文件能被保存并且該子程序返回到主程序的“E”點(diǎn)(圖16e)。
如果，另一方面，只顯示一個球道圖，則該程序開始保存基本球道文件然后回到如前述的點(diǎn)“E”。
圖22示出“觀看”子程序，當(dāng)被選擇時(shí)，開始引起對當(dāng)前二維圖形和數(shù)字單位列的顯示。然后產(chǎn)生有關(guān)是否需要改變該顯示的查詢。
若回答是“否”，則子程序回到主程序的點(diǎn)“E”。若回答為“是”，則允許用戶呼叫一個不同的基本文件和/或擦除一個圖重疊。當(dāng)完成此項(xiàng)后，子程序回到主程序的“E”點(diǎn)。
由以上說明不難理解，根據(jù)本發(fā)明制成的球道監(jiān)測器擁有勝過迄今已知的那些球道監(jiān)測器的顯著優(yōu)點(diǎn)。其一，由于每1/4英寸帶的取樣頻度，故在保齡球道寬度上每塊板可有效獲得四個讀數(shù)。因此，一個異常讀數(shù)不會對所獲得信息的精度有實(shí)質(zhì)性影響，因?yàn)樵撔畔⒖蔀榭紤]了同一板的若干其他讀數(shù)的結(jié)果。
此外，借助對取樣帶的自動變址，在由存入EPROM 36中的算法或子程序控制的CPU 34的引導(dǎo)下對其進(jìn)行自動取樣，數(shù)據(jù)的收集可比現(xiàn)有技術(shù)裝置快得多，從而大大縮短了取樣過程，這本身又使其易于使用機(jī)器。這又可能導(dǎo)致保齡球業(yè)主更頻繁地使用該機(jī)器并最終確保已由相應(yīng)管理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的球道將更可能在任何給定時(shí)間點(diǎn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
更重要的是，使用容易使其可能利用該監(jiān)測器作為日常維護(hù)工具。當(dāng)如此使用時(shí)，可確保球道狀態(tài)一致性。因此，使用這些球道的保齡球手將會由于它們的一致狀態(tài)而該一致性因素本身能使保齡球手獲得較高分?jǐn)?shù)，而更為滿意。因此，使用該球道監(jiān)測器是成本合算的因?yàn)樗鼘?dǎo)致眾多滿意的消費(fèi)者而這本身又產(chǎn)生附加的商業(yè)效果。
此外，連接到個人計(jì)算機(jī)或類似裝置的能力提供了形成計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的可比較圖形的性能，若甚至表示該球道上每一點(diǎn)從該球道的1英寸到另一點(diǎn)的敷料高度的簡單圖形，取樣品時(shí)無需化費(fèi)手工勞動改變帶條地址，讀取指示敷料高度的模擬驅(qū)動儀表，以及手動地對其作圖或進(jìn)行記錄。
雖然本文沒有具體描述，但應(yīng)明白本發(fā)明不限于將發(fā)熒光的添加劑加到被分析的球道敷料。例如，球道敷料可以是利用一種金屬或磁性添加劑或除紫外光敏添加劑以外的光敏添加劑配制而成。然后可利用一種金屬，起偏鏡(polarized)或磁性傳感器來分析這種添加劑。
權(quán)利要求
1.用于監(jiān)測保齡球道表面上的敷料的儀器，由以下組合而成一條帶進(jìn)給器，用于沿一予定路徑進(jìn)給取樣條；鄰近所述路徑的傳感器，用于檢測所述路徑中一取樣條的特性并發(fā)出代表該特性的信號；用于操作所述條帶進(jìn)給器和檢測所述條的所述傳感器，并以每個由所述進(jìn)給器移動所述條的予定增量的予定速率發(fā)出所述信號的裝置；以及用于收集所述信號和用于貯存代表所述信號的值的裝置。
2.權(quán)利要求1所述儀器，其特征在于還包括用于讀所述收集和存儲裝置和用于顯示其內(nèi)值的裝置。
3.用于監(jiān)測保齡球道上敷料當(dāng)由通常置于球道上的透明條取樣時(shí)的儀器，包括用于界定所述條的行進(jìn)路徑的裝置；所述路徑一側(cè)的光源；所述路徑另一側(cè)上的光敏傳感器；鄰近所述路徑軸頸式進(jìn)給輥；步進(jìn)電動機(jī)，用于以予定增量為單位驅(qū)動所述輥；連到所述傳感器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于從那里接收模擬信號并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；隨機(jī)存取存儲器，連到所述轉(zhuǎn)換器，用于從那里接收信號并存儲由所述信號代表的數(shù)據(jù)；中央處理單元；用于操作所述電動機(jī)，所述傳感器和所述隨機(jī)存取存儲器；程序存儲裝置，用于貯存所述中央處理單元的控制算法；和連到所述中央處理單元的端口，用于接收外部產(chǎn)生的命令和用于輸出所述數(shù)據(jù)。
4.權(quán)利要求3的儀器，其特征在于所述儀器包括用于對所述路徑中條帶移動一予定距離產(chǎn)生多個所述模擬信號的裝置。
5.權(quán)利要求4的儀器，其特征在于所述步進(jìn)電動機(jī)以等于所述多個模擬信號的多個增量中將所述條驅(qū)動所述予定距離，所述傳感器對每個所述增量取樣所述條。
6.從施加到保齡球道并有引帶的一帶狀條確定保齡球道表面上敷料量的監(jiān)測器，包括界定條帶行進(jìn)路徑的裝置；沿所述路徑的光源；沿所述路徑的光電傳感器；沿所述路徑用于通過包括驅(qū)動電動機(jī)的所述路徑進(jìn)給所述條的裝置，以及控制裝置包括(a)用于周期地操作所述傳感器同時(shí)以小增量為單位操作所述電動機(jī)的裝置，以確定所述引帶何時(shí)已移過所述傳感器；和(b)用于此后操作所述傳感器同時(shí)以大增量為單位操作所述電動機(jī)的裝置，以檢測所述條上的敷料量。
7.權(quán)利要求6所述監(jiān)測器，其特征在于尤其適于同下述條帶連用，即其引帶材料與該條帶其余部分材料相同，所述控制裝置還包括在所述周期操作裝置之后而在所述之后操作裝置之前操作的裝置，以使所述電動機(jī)反向進(jìn)給所述條帶，將一部分所述引帶導(dǎo)入用所述光電傳感器記錄和用于操作所述傳感器，以檢測該引帶并從而提供代表所述條帶的自然熒光的信號。
全文摘要
克服耗時(shí)分析保齡球道敷料量的設(shè)備，包括取樣條行進(jìn)路徑48，路徑(48)一側(cè)的光源50和路徑另一側(cè)的光敏傳感器46。進(jìn)給輥(60)鄰近該路徑由步進(jìn)馬達(dá)58驅(qū)動。模數(shù)轉(zhuǎn)換器40連到傳感器(46)。RAM(38)被連到轉(zhuǎn)換器(40)。CPU(34)為操作馬達(dá)58，傳感器46和RAM38而設(shè)。程序存儲器(38)用以存儲CPU34的控制算法，與連到CPU34的端口66一起，接收外部命令輸出存貯的或其他獲得的數(shù)據(jù)。
文檔編號A63D5/00GK1126834SQ95107839
公開日1996年7月17日 申請日期1995年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月27日
發(fā)明者R·A·伯克霍爾德, J·R·愛德華茲, S·R·吉布森 申請人:布倫瑞克保齡及桌球公司