IT201900017573A1

IT201900017573A1 - Metodo e apparecchiatura per verificare e/o configurare la disposizione degli elementi fisici di un veicolo

Info

Publication number: IT201900017573A1
Application number: IT102019000017573A
Authority: IT
Inventors: Fabrizio Ribet; Elena Flaminia Dirce Tammaro; Marco Valsania; Matilde Piccioni; Remo Gorianz
Original assignee: Italdesign Giugiaro Spa
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2021-03-30
Also published as: CN114502938A; GB202204236D0; JP2023500564A; GB2603356A; US20220366095A1; GB2603356B; WO2021064563A1; EP4038479A1

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: “Metodo e apparecchiatura per verificare e/o configurare la disposizione degli elementi fisici di un veicolo”

DESCRIZIONE

Settore tecnico

La presente invenzione si colloca, in generale, nel settore dei metodi e apparecchiature di test; in particolare, l’invenzione si riferisce a un metodo e un’apparecchiatura per verificare e/o configurare la disposizione degli elementi fisici di un veicolo.

Tecnica nota

Sono note apparecchiature di test per la regolazione della disposizione delle parti fisiche di un abitacolo di veicolo, che sfruttano l’interazione con un ambiente virtuale, proiettato in 2D su pareti esterne al simulacro di veicolo, per simularne le reali condizioni di utilizzo.

Un esempio di tale apparecchiatura è noto dal documento US 2015/0228199, che illustra una piattaforma comprendente una pluralità di parti mobili, attorno alla quale è possibile generare, mediante proiettori, uno scenario virtuale, rappresentativo delle condizioni esterne all’abitacolo.

Un’apparecchiatura secondo il suddetto documento di tecnica nota consente di regolare la posizione dei vari elementi fisici costituenti l’apparecchiatura, in modo da configurare quest’ultima in una predeterminata posizione operativa.

Tuttavia, l’apparecchiatura di test secondo il suddetto documento non consente di valutare pienamente la rispondenza di tale configurazione, risultante dalla procedura di regolazione degli elementi fisici, con la struttura e le condizioni operative di un veicolo reale, né permette di generare un ambiente virtuale sufficientemente immersivo, perché l’esperienza di simulazione possa estendersi alla più ampia varietà possibile di configurazioni reali del veicolo (ad esempio, replicando integralmente l’interno dell’abitacolo, ovvero riproducendone anche caratteristiche quali finiture, colori, o componenti del veicolo non fisicamente incluse nell’apparecchiatura di test).

Tali fattori, comprensibilmente, limitano la concreta sovrapponibilità tra le condizioni di test e le condizioni di utilizzo reale del veicolo.

Sintesi dell’invenzione

Uno scopo della presente invenzione è di ovviare ai summenzionati problemi.

Per ottenere tale risultato, un metodo secondo la presente invenzione prevede le fasi di predisporre un’apparecchiatura di test, comprendente uno o più elementi fisici regolabili in posizione e/o orientamento, predeterminandone una specifica configurazione (che si voglia sottoporre a un test per valutarne caratteristiche quali ergonomia, conformità progettuale, resa estetica ecc., con riferimento ad esempio alle configurazioni di veicoli sportivi, commerciali ecc.), mediante elaborazione o acquisizione di un modello virtuale per mezzo di un’unità di elaborazione elettronica.

Quindi, gli elementi fisici dell’apparecchiatura vengono regolati, fino a che la loro posizione e/o il loro orientamento non coincidano con quelli che i medesimi elementi presentano nel modello virtuale.

Successivamente, un utilizzatore del veicolo viene interfacciato con tale unità di elaborazione elettronica per mezzo di un visore per la realtà virtuale, che consente all’utilizzatore di immergersi completamente nel modello virtuale.

Ciò consentirebbe altresì di ricreare e modellare pressoché integralmente il veicolo reale nell’ambiente virtuale, comprese quelle parti del veicolo che non abbiano corrispondenti fisici nell’apparecchiatura di test (ad esempio, un cruscotto sagomato secondo una certa forma, quando magari l’apparecchiatura di test non presenti un elemento equivalente) e/o alle quali si vogliano conferire caratteristiche (come ad esempio colori e finiture) che le corrispondenti parti fisiche dell’apparecchiatura di test non presentano.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi sono raggiunti, secondo un aspetto dell’invenzione, da un procedimento e un’apparecchiatura aventi le caratteristiche definite nelle rivendicazioni annesse. Breve descrizione dei disegni

Verranno ora descritte le caratteristiche funzionali e strutturali di alcune forme di attuazione preferite di un procedimento e un’apparecchiatura secondo l’invenzione. Si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica schematica di un’apparecchiatura di test, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

- la figura 2 è una vista schematica laterale dell’apparecchiatura di test in figura 1;

- le figure 3A e 3B sono rispettivamente una vista schematica laterale di un sedile incorporabile nell’apparecchiatura di test, e di un ingrandimento di tale sedile, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; - la figura 4 è una vista prospettica schematica di uno sterzo incorporabile nell’apparecchiatura di test, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; - le figure 5A e 5B sono rispettivamente una vista prospettica schematica di una struttura (incorporabile nell’apparecchiatura di test) che simula il tetto di un veicolo, e di un ingrandimento di tale struttura, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

- le figure da 6A a 6d sono rispettivamente una vista prospettica schematica di una pedaliera, incorporabile nell’apparecchiatura di test, e di una pluralità di ingrandimenti di tale pedaliera, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; e

- le figure da 7A a 8B sono viste schematiche di fasi del metodo per verificare e/o configurare la disposizione degli elementi fisici di un veicolo, in cui parti dell’apparecchiatura di test vengono posizionate in funzione di punti di riferimento (rispettivamente, un punto indicativo di una posizione standard del tallone di un utilizzatore, un punto indicativo di una posizione del piede di un utilizzatore, e un punto indicativo di una posizione massimamente arretrata e abbassata di un sedile rispetto alla parte frontale del veicolo), in modo tale che posizioni e/o orientamenti di tali parti dell’apparecchiatura, rispetto alla struttura di supporto dell’apparecchiatura di test, coincidano con le posizione e/o gli orientamenti che tali parti dell’apparecchiatura presentano in un modello virtuale pre-elaborato o pre-acquisito, secondo una forma di attuazione dell’invenzione.

Descrizione dettagliata

Prima di spiegare nel dettaglio una pluralità di forme di realizzazione dell’invenzione, va chiarito che l’invenzione non è limitata nella sua applicazione ai dettagli costruttivi e alla configurazione dei componenti presentati nella seguente descrizione o illustrati nei disegni. L’invenzione è in grado di assumere altre forme di realizzazione e di essere attuata o realizzata praticamente in diversi modi. Si deve anche intendere che la fraseologia e la terminologia hanno scopo descrittivo e non vanno intese come limitative.

Facendo esemplificativamente riferimento alla figura 1, un metodo per verificare e/o configurare la disposizione degli elementi fisici di un veicolo, comprende le fasi di predisporre un’apparecchiatura di test 9, atta a simulare la disposizione degli elementi fisici del veicolo.

Tale apparecchiatura di test 9 comprende una struttura di supporto 10, alla quale sono associati uno o più elementi fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22, la cui posizione e/o il cui orientamento sono regolabili rispetto alla struttura di supporto 10.

Detti elementi fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22 comprendono almeno un sedile 12, e/o uno sterzo 14, e/o una pedaliera 16, e/o un tetto 18, e/o almeno una portiera, e/o un appoggiabraccio per un utilizzatore dell’apparecchiatura di test 9, e/o un vano adibito a baule.

Il metodo comprende inoltre la fase di acquisire o elaborare, tramite un’unità di elaborazione elettronica, un modello virtuale rappresentativo di una disposizione degli uno o più elementi fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22 rispetto alla struttura di supporto 10 dell’apparecchiatura di test; disporre gli uno o più elementi fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22 secondo detta disposizione, in modo tale che la posizione e/o l’orientamento di detti uno o più elementi fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22 rispetto alla struttura di supporto 10 coincidano con la posizione e/o l’orientamento dei corrispondenti uno o più elementi fisici in detto modello virtuale; interfacciare detto utilizzatore con detta unità di elaborazione elettronica tramite un visore per realtà virtuale, in cui viene visualizzato il modello virtuale di cui sopra da un determinato punto di vista POV; acquisire, e trasmettere a detta unità di elaborazione elettronica, dati indicativi dei movimenti dell’utilizzatore.

In questo modo, l’utilizzatore avrà la possibilità di immergersi completamente nell’ambiente virtuale, e di valutare la conformità ergonomica, strutturale ed estetica del veicolo oggetto di test.

Il modello virtuale potrà essere elaborato o acquisito mediante, ad esempio, una piattaforma di tipo CAD/CAE/CAM.

Secondo una forma di attuazione preferita, il metodo comprende inoltre le fasi di definire un primo punto di riferimento, la cui posizione relativamente alla struttura di supporto 10 sia nota; misurare una distanza relativa tra detto primo punto di riferimento e un secondo punto di riferimento sul visore; e posizionare, tramite detta unità di elaborazione, il punto di vista POV del visore in funzione di tale distanza relativa.

In questo modo, la visuale dell’utilizzatore viene agganciata al modello virtuale e, di conseguenza, la porzione che l’utilizzatore vedrà del modello virtuale dipenderà dai reali movimenti del proprio capo.

Secondo una forma di attuazione, la suddetta fase di disporre gli uno o più elementi fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22, in modo tale che la loro posizione e/o orientamento coincidano con la posizione e/o l’orientamento dei corrispondenti uno o più elementi fisici in detto modello virtuale, viene eseguita muovendo gli uno o più elementi fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22 in funzione di una distanza degli stessi da uno o più punti di riferimento P, O, H predeterminati, individuati rispetto alla struttura di supporto 10, fino alla coincidenza tra posizione e/o orientamento degli uno o più elementi fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22 con la posizione e/o l’orientamento che tali parti dell’apparecchiatura presentano nel modello virtuale pre-elaborato o pre-acquisito.

Ad esempio, gli uno o più elementi fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22 possono essere movimentati fino a che la loro posizione e/o orientamento non determinino una specifica disposizione del tallone di un utente rispetto a un punto tallone P, indicativo di una posizione standard del tallone di un utilizzatore (come esemplificativamente illustrato in figura 7A), e/o fino a che la loro posizione e/o orientamento non determinino una specifica disposizione del piede di un utente rispetto a un punto tacco O, indicativo di una posizione del piede di un utilizzatore (come esemplificativamente illustrato in figura 7B), e/o fino a che la loro posizione e/o orientamento non determinino una specifica disposizione di un sedile 12 rispetto a un punto sedile H, indicativo di una posizione massimamente arretrata e abbassata del sedile rispetto alla parte frontale del veicolo (come esemplificativamente illustrato nelle figure 8A e 8B). La posizione di tali punti di riferimento P, O, H è generalmente predeterminata in funzione di specifiche omologative convenzionali.

Convenientemente, è inoltre presente la fase di elaborare, tramite detta unità di elaborazione elettronica, il suddetto modello virtuale e ottenere un modello virtuale integrato comprendente inoltre elementi virtuali, rappresentativi di elementi interni e/o esterni al veicolo, per simulare una condizione di uso reale del veicolo. Tale fase è ottenibile, ad esempio, mediante l’impiego di un software di rendering e prototipazione virtuale, quale ad esempio il programma noto commercialmente con la sigla VRED<TM>, distribuito da Autodesk.

Secondo una forma di attuazione, il metodo comprende inoltre la fase di interfacciare

l’utilizzatore con una pluralità di sensori indossabili, atti ciascuno a trasmettere un segnale rappresentativo della propria posizione e/o del proprio movimento nello spazio. È possibile attuare tale fase, ad esempio, mediante un sistema fotogrammetrico, mediante un dispositivo per il cosiddetto “motion capture”, di per sé noto.

Secondo una forma di attuazione, la suddetta fase di disporre gli elementi fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22, in conformità alla posizione e/o l’orientamento da essi assunto nel modello virtuale, è effettuata tramite regolazione elettromeccanica.

Inoltre, un’apparecchiatura di test 9, per la verifica della disposizione degli elementi fisici di un veicolo, comprende una struttura di supporto 10 alla quale sono associati gli uno o più elementi fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22 la cui posizione e/o il cui orientamento sono regolabili rispetto alla struttura di supporto 10, tali elementi fisici comprendendo almeno un sedile 12, e/o uno sterzo 14, e/o una pedaliera 16, e/o un tetto 18, e/o almeno una portiera, e/o un appoggiabraccio per un utilizzatore dell’apparecchiatura di test, e/o un vano adibito a baule; un’unità di elaborazione elettronica, configurata per acquisire o elaborare il modello virtuale rappresentativo di una disposizione degli uno o più elementi fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22 rispetto alla struttura di supporto 10 dell’apparecchiatura di test 9; un visore per realtà virtuale, atto a visualizzare detto modello virtuale da un determinato punto di vista POV; e mezzi di acquisizione e trasmissione atti, rispettivamente, ad acquisire e trasmettere a detta unità di elaborazione elettronica, dati indicativi dei movimenti dell’utilizzatore.

Secondo una forma di realizzazione, detti mezzi di acquisizione comprendono una pluralità di sensori indossabili (non illustrati), atti ciascuno a trasmettere un segnale rappresentativo della propria posizione e/o del proprio movimento nello spazio.

Convenientemente, l’apparecchiatura di test 9 comprende inoltre mezzi di regolazione elettromeccanica 26, atti a regolare la posizione e/o l’orientamento degli uno o più elementi interni fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22 rispetto alla struttura di supporto 10.

Preferibilmente, la struttura di supporto 10 comprende guide 10a e/o colonne telescopiche 10b atte a supportare scorrevolmente e/o girevolmente gli uno o più elementi fisici del veicolo 12, 14, 16, 18, 20, 22.

Secondo una forma di realizzazione preferita, detta unità di elaborazione elettronica è inoltre configurata per elaborare detto modello virtuale per ottenere un modello virtuale integrato comprendente inoltre elementi virtuali, rappresentativi di elementi interni e/o esterni al veicolo.

Sono stati descritti diversi aspetti e forme di realizzazione di un metodo e un’apparecchiatura per verificare e/o configurare la disposizione degli elementi fisici di un veicolo, secondo l’invenzione. Si intende che ciascuna forma di realizzazione può essere combinata con qualsiasi altra forma di realizzazione. L’invenzione, inoltre, non è limitata alle forme di realizzazione descritte, ma potrà essere variata entro l’ambito definito dalle rivendicazioni annesse.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per verificare e/o configurare la disposizione degli elementi fisici di un veicolo, comprendente le fasi di: a) predisporre un’apparecchiatura di test (9) atta a simulare la disposizione degli elementi fisici del veicolo, detta apparecchiatura di test (9) comprendendo una struttura di supporto (10) alla quale sono associati uno o più elementi fisici (12, 14, 16, 18, 20, 22) la cui posizione e/o il cui orientamento sono regolabili rispetto alla struttura di supporto (10), detti elementi fisici (12, 14, 16, 18, 20, 22) comprendendo almeno un sedile (12), e/o uno sterzo (14), e/o una pedaliera (16), e/o un tetto (18), e/o almeno una portiera, e/o un appoggiabraccio per un utilizzatore dell’apparecchiatura di test (9), e/o un vano adibito a baule; b) acquisire o elaborare, tramite un’unità di elaborazione elettronica, un modello virtuale rappresentativo di una disposizione degli uno o più elementi fisici (12, 14, 16, 18, 20, 22) rispetto alla struttura di supporto (10) dell’apparecchiatura di test; c) disporre gli uno o più elementi fisici 12, 14, 16, 18, 20, 22) secondo detta disposizione di cui alla fase b), in modo tale che la posizione e/o l’orientamento di detti uno o più elementi fisici (12, 14, 16, 18, 20, 22) rispetto alla struttura di supporto (10) coincidano con la posizione e/o l’orientamento dei corrispondenti uno o più elementi fisici in detto modello virtuale; d) interfacciare detto utilizzatore con detta unità di elaborazione elettronica tramite un visore per realtà virtuale, in cui viene visualizzato il modello virtuale di cui alla fase b) da un determinato punto di vista (POV); e e) acquisire, e trasmettere a detta unità di elaborazione elettronica, dati indicativi dei movimenti dell’utilizzatore.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detta fase c) comprende i passi di: c1) definire un primo punto di riferimento , la cui posizione relativamente alla struttura di supporto (10) è nota; c2) misurare una distanza relativa tra detto primo punto di riferimento e un secondo punto di riferimento sul visore; c3) posizionare, tramite detta unità di elaborazione, il punto di vista (POV) del visore in funzione della distanza relativa misurata in detta fase c2).
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la suddetta fase (c) viene eseguita muovendo gli uno o più elementi fisici (12, 14, 16, 18, 20, 22) in funzione di una distanza degli stessi da uno o più punti di riferimento (P, O, H) predeterminati, individuati rispetto alla struttura di supporto (10), fino alla coincidenza tra posizione e/o orientamento degli uno o più elementi fisici (12, 14, 16, 18, 20, 22) con la posizione e/o l’orientamento che tali parti dell’apparecchiatura presentano nel modello virtuale pre-elaborato o pre-acquisito.
4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui gli uno o più elementi fisici (12, 14, 16, 18, 20, 22) sono movimentati fino a che la loro posizione e/o orientamento non determinino una specifica disposizione del tallone di un utente rispetto a un punto tallone (P), indicativo di una posizione standard del tallone di un utilizzatore, e/o fino a che la loro posizione e/o orientamento non determinino una specifica disposizione del piede di un utente rispetto a un punto tacco (O), indicativo di una posizione del piede di un utilizzatore, e/o fino a che la loro posizione e/o orientamento non determinino una specifica disposizione di un sedile (12) rispetto a un punto sedile (H), indicativo di una posizione massimamente arretrata e abbassata del sedile (12) rispetto a una parte frontale del veicolo
5. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente inoltre la fase di: f) elaborare, tramite detta unità di elaborazione elettronica, il modello virtuale ottenuto nella fase b) e ottenere un modello virtuale integrato comprendente inoltre elementi virtuali, rappresentativi di elementi interni e/o esterni al veicolo, per simulare una condizione di uso reale del veicolo.
6. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente inoltre la fase di: g) interfacciare detto utilizzatore con una pluralità di sensori indossabili, atti ciascuno a trasmettere un segnale rappresentativo della propria posizione e/o del proprio movimento nello spazio.
7. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta fase c) di disposizione degli elementi fisici (12, 14, 16, 18, 20, 22) è effettuata tramite regolazione elettromeccanica.
8. Apparecchiatura di test (9) per la verifica della disposizione degli elementi fisici di un veicolo, comprendente: - una struttura di supporto (10) alla quale sono associati uno o più elementi fisici (12, 14, 16, 18, 20, 22) la cui posizione e/o il cui orientamento sono regolabili rispetto alla struttura di supporto (10), detti elementi fisici comprendendo almeno un sedile (12), e/o uno sterzo (14), e/o una pedaliera (16), e/o un tetto (18), e/o almeno una portiera, e/o un appoggiabraccio per un utilizzatore dell’apparecchiatura di test, e/o un vano adibito a baule; - un’unità di elaborazione elettronica configurata per acquisire o elaborare un modello virtuale rappresentativo di una disposizione degli uno o più elementi fisici (12, 14, 16, 18, 20, 22) rispetto alla struttura di supporto (10) dell’apparecchiatura di test (9); - un visore per realtà virtuale atto a visualizzare detto modello virtuale da un determinato punto di vista (POV); e - mezzi di acquisizione e trasmissione atti, rispettivamente, ad acquisire e trasmettere a detta unità di elaborazione elettronica, dati indicativi dei movimenti dell’utilizzatore.
9. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, in cui detti mezzi di acquisizione comprendono una pluralità di sensori indossabili, atti ciascuno a trasmettere un segnale rappresentativo della propria posizione e/o del proprio movimento nello spazio.
10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 8 o 9, comprendente inoltre mezzi di regolazione elettromeccanica (26) atti a regolare la posizione e/o l’orientamento degli uno o più elementi interni fisici (12, 14, 16, 18, 20, 22) rispetto alla struttura di supporto (10).
11. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 8 alla 10, in cui la struttura di supporto (10) comprende guide (10a) e/o colonne telescopiche (10b) atte a supportare scorrevolmente e/o girevolmente gli uno o più elementi fisici del veicolo (12, 14, 16, 18, 20, 22).
12. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 8 alla 11, in cui detta unità di elaborazione elettronica è inoltre configurata per elaborare detto modello virtuale per ottenere un modello virtuale integrato comprendente inoltre elementi virtuali, rappresentativi di elementi interni e/o esterni al veicolo.