IT201800001652A1

IT201800001652A1 - Sistema elettronico per la movimentazione di imbarcazioni

Info

Publication number: IT201800001652A1
Application number: IT201800001652A
Authority: IT
Inventors: Pont Giulia Dal
Original assignee: Pont Giulia Dal
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2018-01-23
Publication date: 2019-07-23
Also published as: EP3743328C0; US20200346721A1; EP3743328A1; ES2958108T3; EP3743328B1; US11292557B2; WO2019145984A1

Description

SISTEMA ELETTRONICO PER LA MOVIMENTAZIONE DI

IMBARCAZIONI

La presente invenzione si riferisce genericamente ad un sistema elettronico utilizzato per gestire la movimentazione di imbarcazioni, tramite l’azione di spinta di un utilizzatore combinata con l’azione di un motore idrogetto elettrico.

Più in particolare, l’invenzione riguarda un sistema elettronico che permette agli utilizzatori (utenti generici, sportivi e/o disabili) di imbarcazioni o attrezzature sportive acquatiche in genere, quali ad esempio canoa, kayak, Stand Up Paddle (SUP) o simili, per le quali è previsto l’uso di pagaie e/o remi, nonché pinne o estensioni palmari per la loro movimentazione, di aumentare la propulsione offerta dalla muscolatura del corpo umano, in modo sincrono e proporzionale, tramite la forza espressa da un motore idrogetto elettrico montato sull’imbarcazione (canoa, kayak, Stand Up Paddle (SUP), ecc.).

I sistemi attuali di propulsione elettrica con motore idrogetto per sport acquatici non prevedono una connessione funzionale con lo sforzo esercitato dall’uomo e la velocità di avanzamento viene regolata agendo manualmente su un regolatore per aumentare o diminuire la velocità stessa.

Il sistema elettronico relativo alla presente invenzione permette, invece, di ottenere una vera e propria pagaiata assistita modulando la potenza del motore idrogetto elettrico in modo proporzionale all’intensità dello sforzo muscolare esercitato dal vogatore. La coordinazione della spinta del motore con la forza propulsiva muscolare del gesto atletico permette, oltre all’incremento della velocità grazie alla spinta assistita del motore, di diminuire la fatica muscolare necessaria per l’avanzamento.

I dispositivi elettronici impiegati nel sistema secondo la presente invenzione sono i seguenti:

- un primo dispositivo elettronico composto sostanzialmente da un circuito elettronico con processore, Bluetooth o Wi-Fi, giroscopio, accelerometro e sensori per il rilievo della forza di spinta muscolare, il tutto alimentato da una o più batterie ricaricabili con cavo USB o da un sistema ad induzione gestito da software e firmware dedicati, posizionato sulla pagaia, remo/i, pinna/e o altra estensione/i palmare/i dell’imbarcazione ed atto a rilevare, tramite specifici sensori, la forza della spinta muscolare esercitata dal vogatore sulla pagaia, remo, pinna o altra estensione palmare, e di comunicare queste informazioni ad un secondo dispositivo elettronico;

- un secondo dispositivo elettronico composto sostanzialmente da un circuito elettronico con processore, Bluetooth o Wi-Fi, giroscopio, accelerometro, GPS e sensori per il rilievo della spinta del motore elettrico dell’imbarcazione, il tutto alimentato da una o più batterie ricaricabili con cavo USB o da un sistema ad induzione gestito da software e firmware dedicati, posizionato sull’imbarcazione, quale canoa, kayak, Stand Up Paddle (SUP) o simili, che è atto a ricevere ed elaborare le informazioni inviate dal primo dispositivo elettronico relative alla forza della spinta muscolare esercitata dal vogatore ed a gestire la potenza del motore idrogetto elettrico ivi installato.

Quindi, scopo della presente invenzione è quello di realizzare un sistema elettronico per la movimentazione di imbarcazioni, quali canoe, kayak, Stand Up Paddles (SUP), tramite motore elettrico (pagaiata assistita), da parte di utenti, sportivi e/o disabili di tali imbarcazioni, che sia in grado di coordinare in modo proporzionale la forza della spinta muscolare del vogatore e la spinta espressa da un motore idrogetto elettrico che equipaggia l’imbarcazione al fine di ottenere i seguenti vantaggi:

- riduzione della quantità necessaria di energia alla batteria per alimentare il motore idrogetto elettrico, grazie alla maggiore efficienza del sistema propulsivo, integrato con la forza muscolare del vogatore, rispetto all’arte nota;

- incremento del livello di soddisfazione per l’utente dovuto alla interattività dinamica fra il gesto atletico muscolare e la spinta meccanica del motore elettrico;

- incremento di efficacia dello sforzo muscolare per utenti con disabilità o scarsa forza muscolare.

Inoltre, grazie alla pagaiata assistita realizzata secondo la presente invenzione, l’utente potrà risalire più facilmente contro vento e contro corrente e raggiungere la riva in condizioni di difficoltà, così come, grazie al ridotto consumo elettrico associato all’aumento della velocità, lo stesso utente sarà in grado di intraprendere percorsi più lunghi con maggior soddisfazione e minor fatica.

Sistemi elettronici simili a quanto previsto nella presente invenzione non sono attualmente sul mercato. Ulteriori caratteristiche e vantaggi del sistema elettronico per la movimentazione di imbarcazioni, quali canoe, kayak, Stand Up Paddle (SUP) e simili, tramite motore elettrico (pagaiata assistita), da parte di utenti, sportivi o disabili, atto a coordinare in modo proporzionale la forza della spinta muscolare del vogatore e la spinta espressa da un motore idrogetto elettrico che equipaggia l’imbarcazione stessa, secondo la presente invenzione, risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una modalità di esecuzione esemplificativa e preferita, ma non limitativa, e dai disegni allegati, in cui:

- la figura 1 mostra una vista laterale schematica di una imbarcazione o attrezzatura sportiva acquatica (in questo caso, una canoa) guidata da un vogatore; - la figura 2 mostra una vista prospettica e di dettaglio dell’imbarcazione dotata del sistema elettronico di movimentazione, secondo l’invenzione; - la figura 3 mostra un remo o pagaia dell’imbarcazione di cui alle figure 1 e 2 dotato del sistema elettronico di movimentazione, secondo l’invenzione. Si badi innanzitutto che, anche se nel seguito della trattazione si farà esplicito riferimento a specifiche imbarcazioni, quali canoe, kayak e Stand Up Paddle (SUP), nonché a pagaie o remi, l’invenzione è impiegabile vantaggiosamente per qualsiasi tipologia di imbarcazione o attrezzatura sportiva acquatica, per qualsiasi mezzo di spinta manuale (quali pinne o estensioni palmari in genere) dell’imbarcazione, nonché per qualsiasi tipologia di utilizzatore, quali vogatori, sportivi, utenti generici e/o disabili.

In particolare, la canoa illustrata nelle figure allegate presenta un propulsore o motore idrogetto elettrico, una serie di batterie a servizio del motore ed un dispositivo elettronico di movimentazione dotato di un proprio display, mentre la pagaia è dotata di un proprio dispositivo elettronico, che ingloba un sensore dell’intensità dello sforzo muscolare esercitato dal vogatore, inserito nella superficie della pagaia stessa (il suddetto sensore può essere un sensore passante ad elica disposto nella direzione di avanzamento dell’imbarcazione).

Il dispositivo elettronico presente sulla pagaia è dotato altresì di un sensore di pressione (posto sulla superficie posteriore della pagaia), che è in grado di percepire la forza peso dovuta alla compressione dell’acqua sulla superficie della pagaia stessa (tale forza peso, espressa in g/cm<2>, corrisponde all’intensità della forza esercitata dalla muscolatura del vogatore per spingere l’acqua indietro e promuovere l’avanzamento dell’imbarcazione), e di un sensore estensimetro, solitamente posto sull’asta della pagaia, che è in grado di percepire la flessione dell’asta stessa e la conseguente spinta della pagaia contro l’acqua (va precisato che la tipologia ed il luogo di applicazione del sensore di cui sopra sono indifferenti purché rilevino lo sforzo muscolare esercitato dal vogatore per la spinta sull’acqua).

Con particolare riferimento alle figure menzionate, l’utente o vogatore (1), che utilizza un’imbarcazione o attrezzatura sportiva acquatica (10) sulla quale è presente un motore idrogetto elettrico (11) alimentato da batterie (12) e che impiega una pagaia o remo (20) per determinare gli spostamenti dell’imbarcazione (10), può usufruire, secondo la presente invenzione, di un sistema elettronico per coordinare in modo sincronizzato e proporzionale la propria spinta o sforzo muscolare e la forza propulsiva del motore idrogetto elettrico; tale sistema elettronico è composto da due dispositivi elettronici (30, 40) posti, rispettivamente, all’interno della pagaia o remo (20) e nell’imbarcazione (10).

La pagaia o remo (20) presenta, preferibilmente sulla propria superficie inferiore, un sensore passante ad elica (21) disposto nella direzione di avanzamento dell’intensità dello sforzo muscolare esercitato dal vogatore per spostare l’acqua e produrre l’avanzamento dell’imbarcazione (10), in modo che al crescere della spinta muscolare sulla pagaia (20) corrisponde un aumento dei giri dell’elica conseguentemente al flusso dell’acqua spostata; il sensore ad elica (21) è gestito dal dispositivo elettronico (30), posizionato nella parte superiore dell’asta della pagaia (20) e composto da un circuito elettronico (31), un microprocessore (32), un chip Bluetooth o Wi-Fi (33) ed un accelerometro (34), il tutto alimentato da una batteria a bottone e/o ricaricabile (35).

Quando l’utente/vogatore (1) utilizza la suddetta pagaia (20), il dispositivo elettronico (30) acquisisce i dati del sensore ad elica (21) e dell’accelerometro (34) e provvede ad elaborarli e ad inviarli in tempo reale, tramite il chip Bluetooth o Wi-Fi (33), al dispositivo elettronico (40) presente sull’imbarcazione (10) e collegato al motore idrogetto elettrico (11).

I dati ricevuti dal rispettivo chip Bluetooh (43) del dispositivo elettronico (40) sono gestiti dal microprocessore (42), posto sul circuito elettronico (41), ove sono altresì presenti anche un accelerometro (44), un giroscopio (45), un chip GPS (46) ed un sensore (47) della velocità di rotazione dell’elica del motore idrogetto elettrico (11), che sono alimentati da una batteria a bottone e/o ricaricabile (48) e che consentono di modulare l’attivazione e la potenza del motore idrogetto elettrico (11) in modo sincrono e proporzionale con l’attività rilevata dal sensore passante ad elica (21) inserito nella pagaia (20).

La coordinazione della spinta del motore idrogetto elettrico (11) con la forza propulsiva muscolare del gesto atletico del vogatore (1), rilevata dal sensore passante ad elica (21) inserito nella pagaia (20), permette un incremento o un decremento di velocità dell’imbarcazione (10) grazie alla spinta assistita del motore idrogetto elettrico (11) e, di conseguenza, permette di aumentare o diminuire la fatica muscolare necessaria per l’avanzamento da parte del vogatore (1). Inoltre, la sincronizzazione e la modulazione di potenza del motore idrogetto elettrico (11) con la velocità e con la forza della spinta muscolare rilevata dal sensore passante ad elica (21) inserito nella pagaia (20) annullano spinte propulsive inadeguate e destabilizzanti da parte del motore idrogetto elettrico (11); l’utente/vogatore (1) potrà anche selezionare manualmente, tramite un display (50) dell’imbarcazione (10), il rapporto fra il numero delle rotazioni del sensore ad elica (21) posto sulla pagaia (20) ed il numero di giri del motore idrogetto elettrico (11), al fine di stabilire l’entità dell’assistenza fornita dal motore idrogetto elettrico (11).

L’invenzione così concepita e qui illustrata è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Infine, i componenti impiegati, purché compatibili con l’uso specifico, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati acclusi al solo scopo di aumentare l’intelligibilità delle rivendicazioni e, di conseguenza, tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull’interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema elettronico per la movimentazione di imbarcazioni (10), dette imbarcazioni (10) essendo dotate di un motore idrogetto elettrico (11) collegato ad una serie di batterie di alimentazione (12) ed essendo movimentate da un utilizzatore (1) tramite almeno una pagaia, remo, pinna o altra estensione palmare (20), caratterizzato dal fatto di comprendere: - un primo dispositivo elettronico (30), composto sostanzialmente da un circuito elettronico (31), dotato di una propria alimentazione (35), con un primo processore (32), un primo circuito Bluetooth o Wi-Fi (33), un primo accelerometro (34) ed almeno un primo sensore (21) atto a rilevare una forza di spinta dell’utilizzatore (1), detto primo dispositivo elettronico (10) essendo posizionato su detta pagaia, remo, pinna o altra estensione palmare (20) dell’imbarcazione (10) e detto primo circuito Bluetooth o Wi-Fi (33) essendo atto a comunicare le informazioni relative a detta forza di spinta ad un secondo dispositivo elettronico (40) posizionato sull’imbarcazione (10); - un secondo dispositivo elettronico (40) posizionato sull’imbarcazione (10) e composto sostanzialmente da un secondo circuito elettronico (41), dotato di una propria alimentazione (48), con un secondo processore (42), un secondo circuito Bluetooth o Wi-Fi (43), un secondo accelerometro (44), un giroscopio (45), un chip GPS (46) ed almeno un secondo sensore (47) atto a rilevare una forza di spinta di detto motore idrogetto elettrico (11) dell’imbarcazione (10), detto secondo processore (42) e detto secondo circuito Bluetooth o Wi-Fi (43) essendo atti a ricevere ed elaborare le informazioni inviate da detto almeno un primo sensore (21) e da detto primo accelerometro (34) di detto primo dispositivo elettronico (30) ed a gestire, in base a dette informazioni, la potenza di detto motore idrogetto elettrico (11) dell’imbarcazione (10).
2. Sistema elettronico come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno un primo sensore (21) è un sensore passante ad elica disposto su una superficie di detta pagaia, remo, pinna o altra estensione palmare (20) che intercetta una direzione di avanzamento di detta imbarcazione (10).
3. Sistema elettronico come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo dispositivo elettronico (30) prevede almeno un secondo sensore estensimetro, posto su detta pagaia, remo, pinna o altra estensione palmare (20), atto a rilevare una forza di flessione di detta pagaia, remo, pinna o altra estensione palmare (20).
4. Sistema elettronico come alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto sensore passante ad elica rileva un numero di giri di un’elica proporzionali al flusso di acqua spostata da detta imbarcazione (10).
5. Sistema elettronico come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta imbarcazione (10) presenta un display (50), su cui detto utilizzatore (1) può selezionare il rapporto fra il numero di rotazioni di detto sensore ad elica ed il numero di giri del motore idrogetto elettrico (11).