IT202000015736A1

IT202000015736A1 - Sistema di tracciatura e visualizzazione della posizione di un motoveicolo e di un utente

Info

Publication number: IT202000015736A1
Application number: IT102020000015736A
Authority: IT
Inventors: Federico Tucci
Original assignee: Federico Tucci
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2021-12-30
Also published as: EP4172975A1; WO2022003492A1; US20230230503A1; US12057028B2

Description

Domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

?Sistema di tracciatura e visualizzazione della posizione di un motoveicolo e di un utente?

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un sistema di tracciatura e visualizzazione della posizione di un motoveicolo e di un utente.

Il sistema oggetto della presente invenzione risulta indicato soprattutto per l?utilizzo durante gli allenamenti su un circuito sportivo.

In particolare, il sistema oggetto della presente invenzione permette all?utente di visualizzare in tempo reale le informazioni sulle prestazioni sportive grazie alla proiezione, istante per istante, di una immagine del motoveicolo nella prestazione di un giro precedente prescelto oppure di un giro di riferimento anche non effettuato in precedenza dallo stesso utente.

Inoltre, oltre all?immagine del motoveicolo ? possibile visualizzare in tempo reale anche la posizione del pilota.

Ad oggi, sono noti sistemi in grado di registrate i dati sulle prestazioni di un veicolo, ad esempio in termini di velocit? media, consumo, condizioni atmosferiche o percorso effettuato.

Tali sistemi noti, seppur utili al tracciamento e all?analisi delle performance di un pilota, non permettono di effettuare una indagine puntuale della prestazione.

Per indagine puntuale della prestazione si intende la possibilit? di analizzare valori chiave per la determinazione della qualit? della performance in ogni punto del tracciato.

Ad esempio, per una indagine puntuale, attraverso un dispositivo di acquisizione della telemetria, ? necessario rilevare i valori chiave in intervalli di tempo prestabiliti, indicativamente nell?ordine dei secondi o comunque in funzione della profondit? dell?analisi che si vuole effettuare.

I parametri aggregati ad oggi disponibili, come ad esempio la velocit? media, non permettono infatti di avere una comprensione profonda sull?andamento della prestazione e sulle aree che necessitano di miglioramento da parte del pilota.

Sistemi per lo studio e l?analisi delle prestazioni in modo puntuale sono ad oggi possibili solo in situazioni e ambienti attrezzati allo scopo, ad esempio con telecamere posizionate in punti di interesse.

Soluzioni di questo tipo, seppur in grado di registrare i valori chiave nei punti in cui sono installate le telecamere, rendono il sistema estremamente complesso. Tale complessit? ? data ad esempio dalla necessit? di disporre di un numero elevato di telecamere.

Inoltre, questo tipo di soluzione non permette di registrare i valori chiave sulle prestazioni di un pilota al di fuori di ambienti attrezzati allo scopo.

D?altro canto, un monitoraggio puntuale e continuo delle prestazioni di un pilota durante il suo allenamento pu? essere di aiuto, al fine di correggere eventuali errori, come ad esempio posizioni di guida scorrette oltre che, chiaramente, traiettorie non ideali.

Non poter disporre di una analisi puntuale durante ogni allenamento pu? essere infatti dannoso ai fini del miglioramento delle prestazioni del pilota.

Inoltre, i sistemi ad oggi noti non permettono al pilota stesso di analizzare puntualmente le sue prestazioni in tempo reale ed in particolare con riferimento ad un giro prescelto.

Solitamente infatti la performance, ad esempio catturata dalle telecamere, viene registrata e archiviata per una analisi che avviene solo successivamente alla prestazione stessa.

In tali situazioni il pilota non ha un immediato riscontro sugli errori o sui miglioramenti che pu? apportare alla sua guida.

Non poter rilevare in tempo reale un errore impedisce al pilota di poterlo correggere sul momento, rallentando il suo processo di apprendimento.

Un primo scopo della presente invenzione ?, quindi, quello di fornire un sistema di tracciatura e visualizzazione della posizione di un motoveicolo e di un utente per monitorare il proprio allenamento in modo agevole, istantaneo ed in tempo reale.

Inoltre, ? scopo della presente invenzione favorire il miglioramento costante delle prestazioni di un pilota durante gli allenamenti.

Un ulteriore scopo ? quello di fornire un dispositivo in grado di mantenere alta l?attenzione dell?utente, senza che questi distolga gli occhi dalla pista durante la guida del motoveicolo.

Un ulteriore scopo ? quello di fornire un sistema di semplice ed economica realizzazione, e di pratico utilizzo.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti da un sistema di tracciatura e visualizzazione della posizione di un motoveicolo e di un utente comprendente le caratteristiche tecniche descritte in una o pi? delle allegate rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di un sistema di tracciatura e visualizzazione della posizione di un motoveicolo e di un utente.

Tale descrizione verr? esposta qui di seguito con riferimento alle unite tavole, fornite con il solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nel quale:

- la figura 1 illustra, in una rappresentazione schematica, il sistema di tracciatura e visualizzazione della posizione di un motoveicolo e di un utente, e i suoi elementi costituivi principali secondo la presente invenzione;

- la figura 2 illustra, in una rappresentazione schematica, la posizione di sensori e unit? di misura inerziali secondo la presente invenzione in una prima configurazione di uso;

- la figura 3 illustra, in una rappresentazione schematica, la posizione di sensori e unit? di misura inerziali secondo la presente invenzione in una seconda configurazione di uso.

- la figura 4 illustra, in una rappresentazione schematica, le diverse fasi del sistema di cui alla figura 1 durante il suo primo utilizzo;

- la figura 5 illustra, in una rappresentazione schematica, le diverse fasi del sistema di cui alla figura 1 durante il suo uso successivo al primo utilizzo;

- la figura 6 illustra, in una rappresentazione schematica, il processo di cui alla figura 4 con in evidenza l?interazione con i diversi elementi del sistema di tracciatura e visualizzazione della posizione di un motoveicolo e di un utente di cui alla figura 1;

- la figura 7 illustra, in una rappresentazione schematica, il processo di cui alla figura 5 con in evidenza l?interazione con i diversi elementi del sistema di tracciatura e visualizzazione della posizione di un motoveicolo e di un utente di cui alla figura 1;

- la figura 8 illustra, in una rappresentazione schematica, ci? che un utente visualizza sulla visiera del proprio casco durante un utilizzo del sistema di tracciatura e visualizzazione della posizione di un motoveicolo e di un utente di cui alla figura 1;

- la figura 9 illustra, in una rappresentazione schematica, la situazione di cui alla figura 8 in una differente configurazione di uso;

- la figura 10 illustra, in una rappresentazione schematica, la situazione di cui alla figura 8 in una ulteriore differente configurazione di uso. Con il numero di riferimento 1 ? stato indicato genericamente un sistema di tracciatura e visualizzazione della posizione di un motoveicolo 9 guidato da un utente rispetto ad un percorso determinato e della posizione dell?utente rispetto al motoveicolo 9 secondo la presente invenzione.

Tale sistema ? nel prosieguo denominato semplicemente sistema 1.

Nel prosieguo, laddove non chiaramente specificato, con il termine dati si debbono intendere genericamente sia dati che immagini.

Con riferimento alla figura 1, il sistema 1 comprende: una prima unit? 2 di acquisizione dati ed una seconda unit? 3 di acquisizione dati, una unit? 4 di elaborazione e un dispositivo 5 di proiezione visiva.

La prima unit? 2 di acquisizione dati ? disposta sul motoveicolo 9 ed ? configurata per rilevare istantaneamente la posizione del motoveicolo 9 rispetto ad un percorso determinato.

Per percorso determinato si intende un percorso prescelto dall?utente.

Tale percorso rappresenta ad esempio un particolare circuito sportivo che l?utente si sta accingendo a percorrere.

La seconda unit? 3 di acquisizione dati ? solidale all?utente ed ? configurata per rilevare istantaneamente la posizione dell?utente rispetto al motoveicolo 9 e, quindi, rispetto al percorso determinato.

Il sistema 1 oggetto della presente invenzione non fa uso di telecamere.

Il sistema 1 ? basato su tecnologie di motion capture le quali sono di tipo inerziale.

Per tecnologia motion capture si intende la riproduzione di una immagine di un utente e dei suoi movimenti ricreati con sistemi software.

I sistemi di motion capture di tipo inerziale, come quelli impiegati per la presente invenzione, non prevedono l?uso di telecamere per la rilevazione della posizione dell?utente e del motoveicolo 9 facendo invece uso prevalentemente di sensori 21 e 31 di tipo inerziale. La prima 2 e la seconda 3 unit? di acquisizione dati comprendono sensori 21 e 31 inerziali.

Per sensori 21 e 31 inerziali si intendono sensori sensibili al movimento, dalla cui rilevazione ? possibile estrarre, eventualmente elaborando i dati, la posizione istantanea di un corpo nello spazio.

Per gli scopi della presente invenzione i sensori 21, 31 inerziali comprendono giroscopi e accelerometri.

Sia gli accelerometri che i giroscopi sono da intendersi monodimensionali a meno che non siano indicati diversamente.

Ad esempio, sia gli accelerometri che i giroscopi sono da intendersi tridimensionali laddove sono citati rispettivamente come accelerometri 3D e giroscopi 3D. Tre accelerometri monodimensionali disposti secondo direzioni ortogonali tra loro devono considerarsi equivalenti, ai fini della determinazione della posizione, ad un accelerometro 3D.

Analogamente, tre giroscopi monodimensionali disposti secondo direzioni ortogonali tra loro devono considerarsi equivalenti, ai fini della determinazione della posizione, ad un giroscopio 3D.

Nella presente invenzione gli accelerometri sono di tipo meccanico, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) o di altro tipo, purch? finalizzati alla misura dell?accelerazione di un corpo.

Nella presente invenzione i giroscopi sono di tipo ottico, ad esempio i giroscopi laser (RLG) o i giroscopi a fibra ottica (FOG), oppure di altro tipo come i giroscopi MEMS e i giroscopi a vibrazione.

In varianti realizzative non illustrate oltre ai sensori 21 e 31 inerziali sopra citati, il sistema comprende altri tipi di sensori, indicati come sensori 29 e 39 di supporto, utili alla rilevazione della posizione in particolari condizioni, come ad esempio in situazioni di emergenza o di ridotta copertura del segnale per il collegamento al server.

La prima 2 e la seconda 3 unit? di acquisizione dati comprendono almeno un sensore 29 e/o 39 di supporto a scelta tra GPS, magnetometro, odometro, girometro, interferometro a laser, termometro, barometro o una loro combinazione.

Ad esempio, il GPS ? vantaggiosamente utilizzato per la determinazione della posizione di riferimento iniziale. Il magnetometro ? vantaggiosamente utilizzato per la rilevazione di disturbi dovuti a campi magnetici che possono inficiare, ad esempio, il funzionamento dei sensori 21 e 31 inerziali.

I sensori di tipo magnetico sono inoltre vantaggiosamente utilizzati per la rilevazione delle vibrazioni.

Un giroscopio 3D e un accelerometro 3D nel loro insieme definiscono una unit? di misura inerziale, anche detta IMU (Inertial Measurement Unit) per la rilevazione del moto di un corpo.

Alternativamente, il giroscopio 3D e l?accelerometro 3D possono essere sostituiti rispettivamente da 3 giroscopi unidirezionali e da 3 accelerometri unidirezionali operativamente connessi fra loro.

La prima 2 e la seconda 3 unit? di acquisizione dati comprendono una rispettiva Unit? di Misura Inerziale (IMU) 22 e 32.

Per avviare correttamente una IMU, ovverosia permettere il corretto posizionamento del corpo nello spazio, ? vantaggioso l?utilizzo di un sensore GPS, oppure di una diversa forma di sistema di navigazione satellitare. Con riferimento alla figura 6, un sensore 29 di supporto nella forma di un GPS permette di determinare la posizione di riferimento iniziale.

La posizione di riferimento iniziale permette di collocare correttamente sulla terra il motoveicolo 9 e l?utente.

Successivamente alla determinazione della posizione di riferimento iniziale, l?IMU non necessita di riferimenti esterni per determinare istante per istante la sua posizione, il suo orientamento, o la sua velocit?.

In varianti realizzative non illustrate, che ad esempio prevedono l?uso di giroscopi ottici, l?integrazione con sistemi satellitari come il GPS non ? necessaria in quanto i giroscopi ottici sono in grado di determinare indipendentemente la posizione di riferimento iniziale. In ulteriori soluzioni realizzative non illustrate, il sistema 1 comprende un sistema di navigazione satellitare configurato per effettuare la correzione di eventuali errori di deriva delle IMU 22 e 32.

Vantaggiosamente tutti i sensori impiegati nel sistema 1 oggetto della presente invenzione sono di tipo wireless.

In forme realizzative non illustrate, i sensori sono cablati integrando nel corpo del motoveicolo 9, o dell?abbigliamento del pilota, l?unit? 4 di elaborazione dati.

In tali forme realizzative i sensori sono integrati nell?abbigliamento del pilota, come ad esempio nella tuta 8, nel casco 7 e nella carena del motoveicolo 9. In tali forme realizzative la qualit? dei dati e della loro corretta elaborazione ? determinata anche dalla qualit? del cablaggio dei sensori e dalla qualit? del segnale.

In forme realizzative non illustrate i sensori sono invece posizionati sulla superficie dell?abbigliamento del pilota, come ad esempio della tuta 8, del casco 7 o della carena del motoveicolo 8.

Ad esempio, elementi di ancoraggio fisso o rimovibile, come magneti o strisce adesive, non illustrate, sono associati ai sensori.

Il sistema 1 prevede diversi tipi di configurazioni definite a seconda della posizione e del tipo di sensori impiegati.

Si riportano alcune esempi a titolo puramente indicativo.

Con riferimento alle figure 2 e 3, sono illustrate due diverse configurazioni di posizionamento delle IMU 22 e 32 e di altre ancora.

Secondo la configurazione di uso mostrata in figura 2, la prima unit? 2 di acquisizione dati disposta sul motoveicolo 9 comprende una prima IMU 22 atta ad essere posizionata in corrispondenza di una porzione anteriore del motoveicolo 9 ed una seconda IMU 23 atta ad essere posizionata in corrispondenza di una porzione posteriore del motoveicolo 9.

Secondo la configurazione di uso mostrata in figura 3, la prima unit? 2 di acquisizione dati disposta sul motoveicolo comprende, oltre ad una prima IMU 22 atta ad essere posizionata in corrispondenza di una porzione anteriore del motoveicolo 9 ed una seconda IMU 23 atta ad essere disposta in corrispondenza di una porzione posteriore del motoveicolo 9, una terza ed una quarta IMU, rispettivamente indicate con i numeri di riferimento 24 e 25, atte ad essere disposte rispettivamente su una porzione destra e su una porzione sinistra del motoveicolo 9 ed una quinta IMU 26 atta ad essere disposta in corrispondenza di una porzione inferiore del motoveicolo 9.

In forme realizzative non illustrate, ulteriori sensori sono posizionati sulle ruote del motoveicolo 9 per la misurazione dello spin delle ruote.

Il sistema 1 secondo la presente invenzione prevede inoltre l?uso di unit? 3 di acquisizione dati sull?utente, ovverosia sul pilota.

Al fine di dettagliare la posizione assunta dall?utente, (rispetto sia al motoveicolo 9 che al percorso determinato), l?unit? 3 di acquisizione dati prevede il rilevamento sia della posizione del corpo dell?utente che della sua testa.

La testa infatti pu? ruotare almeno parzialmente rispetto al corpo dell?utente.

In una forma realizzativa non illustrata, il sistema 1 comprende vantaggiosamente una IMU 22 disposta sul motoveicolo 9 ed una IMU 32 disposta sul casco 7 dell?utente.

Con riferimento alle figure 2 e 3, la seconda unit? 3 di acquisizione dati comprende una IMU 32 configurata per fissarsi solidalmente al casco 7 dell?utente ed ? configurata per generare un?immagine I? della posizione del casco 7 indossato dall?utente.

La seconda unit? 3 di acquisizione dati comprende inoltre almeno una IMU 33 atta ad essere fissata sulla tuta 8 dell?utente, ed ? configurata per generare un?immagine I?? della posizione della tuta 8 indossata dall?utente. Con riferimento alla figura 2, sulla tuta 8 sono installate tre diverse IMU 33, 34, 35.

Vantaggiosamente tali IMU 34 e 35 sono sistemate all?altezza delle spalle e la IMU 33 all?altezza del petto dell?utente.

In una seconda configurazione di uso, illustrata in figura 3, sulla tuta 8 ? installata una pluralit? di IMU 33, di sensori 31 inerziali e di sensori 39 di supporto. La tuta 8 in questa seconda configurazione permette di determinare con precisione la posizione del corpo dell?utente e delle sue parti.

Con riferimento alla figura 1 ? illustrato l?utilizzo di due IMU: una IMU 22 posizionata sul motoveicolo 22 ed una IMU 32 posizionata sul casco 7 dell?utente.

Un GPS sistemato sul motoveicolo 9 e un ulteriore sensore di supporto 39 e un sensore inerziale 31 sistemati sul corpo dell?utente.

L?unit? 4 di elaborazione ? atta a generare un?immagine I della posizione del motoveicolo 9 e della posizione dell?utente.

Pi? in particolare, l?unit? 4 di elaborazione comprende una unit? 41 di elaborazione dati per l?elaborazione dei dati provenienti dalle unit? 2 e 3 di acquisizione dati e/o dai vari sensori 29 o 39 di supporto utilizzati. L?unit? 4 di elaborazione comprende inoltre una unit? 42 di elaborazione immagini per la creazione e l?elaborazione delle immagini I del motoveicolo e dell?utente.

Tali immagini I sono realizzate facendo uso dei dati provenienti dalle unit? 2 e 3 di acquisizione dati e/o dai sensori 29 e 39 di supporto impiegati dal sistema 1, oltre che dai risultati elaborati dall?unit? 41 di elaborazione dati.

Sia l?unit? 41 di elaborazione dati che unit? 42 di elaborazione immagini sono dotate di dispositivi di conservazione dei dati e delle immagini.

Tali dispositivi di conservazione dei dati seppur con ridotte capacit? di immagazzinamento, permetto l?utilizzo del sistema 1 in completa autonomia.

Con riferimento alla figura 1 il sistema impiega una unit? 6 di memorizzazione dati, meglio descritta in seguito.

Tale unit? 6 di memorizzazione dati ? di supporto all?attivit? dell?unit? 4 di elaborazione.

L?unit? 4 di elaborazione comprende una unit? 43 di elaborazione di supporto delle immagini.

Tale unit? 43 di elaborazione di supporto ? impiegata nella elaborazione delle immagini al fine di variarle in base alla curvatura della visiera 71 del casco 7 in modo tale che queste non risultino distorte da tale curvatura. In alcune forme realizzative alternative, non illustrate, l?unit? 43 di elaborazione di supporto ? integrata nel proiettore del dispositivo 5 di proiezione, piuttosto che nell?unit? 4 di elaborazione. In forme realizzative non illustrate, l?unit? 43 di elaborazione di supporto comprende un sistema software per compensare i movimenti della testa dell?utente, in modo da lasciare che l?immagine I sia visualizzata nella posizione corretta.

In questo modo l?immagine I risulta facilmente comprensibile da parte dell?utente qualunque sia la posizione della sua testa.

In particolare, il piano di riferimento su cui si muove l?immagine I risulta sempre in orizzontale rispetto al terreno a prescindere dalla inclinazione della testa dell?utente durante la performance.

Il sistema 1 oggetto della presente invenzione comprende inoltre interfacce 44 utente le quali permettono di visualizzare i dati elaborati dal sistema 1 stesso e di impostare in modo prescelto il sistema 1.

Le interfacce 44 utente permettono, ad esempio, di visualizzare dati, come il tempo impiegato per effettuare un predeterminato percorso (vantaggiosamente un giro intero), la visualizzazione di intertempi di un predeterminato percorso, indicatori che mostrano il miglioramento o peggioramento della prestazione rispetto, ad esempio, ad un giro precedente.

Alle interfacce 44 utente sono associate anche funzioni per la scelta di immagini campioni del pilota, del motoveicolo e le loro texture, in modo da rendere pi? realistica l?immagine I proiettata.

In forme realizzative non illustrate le interfacce 44 utente sono realizzate in unit? distinte rispetto al unit? 4 di elaborazione dati.

Secondo forme realizzative non illustrate, al sistema 1 secondo la presente invenzione ? associata una strumentazione tattile o vocale.

Per strumentazione tattile si intende una strumentazione attivata dal tocco da parte dall?utente.

La strumentazione tattile ? vantaggiosamente posizionata in corrispondenza del manubrio del motoveicolo per essere comodamente azionata da parte dell?utente.

Analogamente, per strumentazione vocale si intende una strumentazione attivata dalla voce dell?utente.

Inoltre, in forme realizzative non illustrate, il sistema 1 dispone di ulteriori comandi posizionati sul manubrio del motoveicolo per gestire una o pi? funzioni del sistema.

Tali funzioni possono, ad esempio, essere l?accensione o lo spegnimento del sistema di tracciatura, l?avvio della registrazione della prestazione e il suo eventuale salvataggio, la regolazione della luminosit? dell?immagine I proiettata, la regolazione di altri parametri di visualizzazione dell?immagine I al fine di migliorarne la leggibilit? in diverse condizioni di luminosit?, la regolazione del volume di un interfaccia vocale associata al sistema, il reset del sistema 1 oppure altre funzioni similari a supporto di una confortevole esperienza dell?utente durante l?uso del sistema 1 secondo la presente invenzione.

Il dispositivo 5 di proiezione visiva ? connesso all? unit? 4 di elaborazione ed ? atto ad essere disposto all?interno di un casco 7 di protezione dell?utente. Il dispositivo 5 di proiezione visiva ? inoltre connesso all? unit? 6 di memorizzazione per l?acquisizione di dati e immagini necessarie alla proiezione.

Il dispositivo 5 di proiezione visiva ? atto ad essere disposto stabilmente all?interno di un casco 7 di protezione.

Il dispositivo 5 di proiezione visiva, in forme realizzative non illustrate ? di tipo ?head-up? anche detto HUD.

L?HUD comprende una unit? di proiezione comprendente un collimatore.

Il collimatore ? costituito, ad esempio, da una lente o da uno specchio, e un display a cristalli liquidi o tipo olografico o di altro tipo.

L?HUD comprende inoltre un combinatore, ovverosia un divisore del fascio di luce, come ad esempio un vetro piatto.

Il combinatore ? situato davanti al display che reindirizza l?immagine proiettata dall?unit? di proiezione in modo che l?utente possa vedere contemporaneamente il campo visivo e l?immagine I proiettata.

In forme realizzative non illustrate, il combinatore ? sostituito dalla visiera 71 del casco 7.

In forme realizzative non illustrate, l?HUD comprende un computer che fornisce l?interfaccia tra l?unit? di proiezione e i dati e le immagini I da visualizzare. Il computer dell?HUD ? inserito all?interno dell?unit? di 4 di elaborazione.

In ulteriori forme realizzative il computer dell?HUD ? inserito all?interno dello stesso dispositivo 5 di visualizzazione.

Il dispositivo 5 di proiezione visiva ? configurato per proiettare su una visiera 71 del casco 7 l?immagine I generata dall?unit? 4 di elaborazione.

Il dispositivo 5 di proiezione visiva ? configurato inoltre per proiettare l?immagine I sull?intera area di una visiera 71 del casco 7, come illustrato in figure da 8 a 10.

L?immagine I, visualizzata dall? utente, ? proiettata in modo che sia sovrapposta sulla reale superficie SS stradale del percorso determinato, come illustrato in figure da 8 a 9.

In particolare, l?immagine I ? tale da rappresentare istantaneamente le effettive posizioni del motoveicolo 9 e dell?utente assunte in un passaggio precedente sul medesimo tratto di percorso determinato.

La posizioni assunta dell?utente ? identificata come la posizione assunta dal casco 7 e dalla tuta 8 indossati dall?utente stesso.

Al casco 7 ? quindi associata una immagine I? e alla tuta 8 ? associata una immagine I??.

L?immagine I? e l?immagine I??, insieme all?immagine del motoveicolo, definiscono l?immagine I generata dal sistema 1.

L?immagine I ? inoltre tale da essere visualizzata sul dispositivo 5 di proiezione visiva al bisogno.

Il sistema 1 comprende inoltre una unit? 6 di memorizzazione dell?immagine I istantanea generata dall? unit? 4 di elaborazione e dei dati sulle prestazioni. L?unit? 6 di memorizzazione al bisogno pu? richiamare e rendere disponibile l?immagine I all?unit? 4 di elaborazione e/o al dispositivo 5 di visualizzazione per utilizzi successivi.

Vantaggiosamente, l?unit? 6 di memorizzazione comprende uno o pi? server in cui sono contenuti uno o pi? database per il salvataggio e l?archiviazione dei dati sulle prestazioni e delle immagini I di uno o pi? percorsi effettuati dall?utente.

Con riferimento alla figura 1, l?unit? 6 di memorizzazione comprende un database 61 di dati, un database 62 di immagini e un database 63 di professionisti.

I dati sulle prestazioni memorizzati sono, ad esempio, le misurazioni rilevate dai sensori, i dati e le immagini elaborate dall?unit? 4 di elaborazione, i dati standard come ad esempio le prestazioni di un pilota professionista oppure le prestazioni relative ad un giro precedente effettuato dallo stesso utente.

Nel database 61 di dati sono archiviati i dati cos? come rilevati dalle unit? 2 e 3 di acquisizione dati e i dati elaborati dall?unit? 41 di elaborazione dati.

Nel database 62 di immagini sono archiviate le immagini cos? come rilevate dalle unit? 2 e 3 di acquisizione dati e le immagini elaborate dall?unit? 42 di elaborazione immagini.

Nel database 63 di professionisti sono archiviate le immagini e i dati relativi alle prestazioni di piloti professionisti.

Attraverso il database 63 di professionisti ? possibile richiamare le immagini I e i dati sulle prestazioni di un pilota professionista prescelto dall?utente del sistema 1 per il percorso determinato.

Il sistema 1 consente di salvare le prestazioni effettuate e di richiamarle al bisogno.

Ad esempio, i dati salvati possono essere richiamati per confrontare due differenti prestazioni, come ad esempio le prestazioni di uno o pi? giri precedenti.

Il sistema 1 secondo la presente invenzione ? inoltre in grado di elaborare i valori medi delle prestazioni precedenti, generando una prestazione ?fittizia? (ideal lap) ottenuta dai valori medi di tali prestazioni.

Con riferimento alle figure da 4 e 7 sono illustrate le fasi del processo durante il primo utilizzo del sistema 1 secondo la presente invenzione e i suoi usi successivi al primo utilizzo.

Nelle figure da 4 a 7 si fa riferimento, a titolo esemplificativo, alla configurazione di sensori di supporto e IMU di cui alla figura 2.

In particolare, con riferimento alle figure 4 e 6 sono illustrate le fasi del processo durante il primo utilizzo del sistema 1 secondo la presente invenzione.

In uso, durante il primo avvio, nella fase 100, l?utente seleziona un circuito, che costituisce il percorso determinato a cui fa riferimento il sistema 1.

L?utente indossa la tuta 8 e il casco 7 su cui ? sistemata l?unit? 3 di acquisizione dati, relativa alla configurazione prescelta, per la rilevazione della posizione del corpo e della testa dell?utente stesso. Analogamente sul motoveicolo 9 ? sistemata l?unit? 2 di acquisizione dati, relativa alla configurazione prescelta, per la rilevazione della posizione del motoveicolo 9.

Dopodich? l?utente pu? iniziare a percorrere il percorso determinato.

Mentre l?utente si muove sulla pista, ovverosia nella fase 101, le unit? 2 e 3 di acquisizione dati acquisiscono i dati provenienti dalle IMU 22, 23, 32, 33, 34 e 35, e dal sensore 29 di supporto e li inviano all?unit? 4 di elaborazione.

In particolare, le IMU 33, 34 e 35 sistemate sulla tuta 8 dell?utente acquisiscono i dati che permettono all?unita 4 di elaborazione di determinare la posizione del corpo dell?utente all?istante t rispetto al sistema fisso, come rappresentato nella fase 111.

Per istante t si intende l?istante in cui viene effettuata la rilevazione da parte delle unit? 2 e 3 di acquisizione dati.

Per sistema fisso si intende la terra.

La IMU 32 sistemata sul casco 7 dell?utente acquisisce i dati che permettono all?unita 4 di elaborazione di determinare la posizione della testa dell?utente all?istante t rispetto al sistema fisso, come rappresentato nella fase 141.

Le IMU 22 e 23 sistemate sul motoveicolo 9 acquisiscono i dati che permettono all?unita 4 di elaborazione di determinare la posizione del motoveicolo 9 all?istante t rispetto al sistema fisso, come rappresentato nella fase 121.

Inoltre, il sensore 29 di supporto, ovverosia un GPS, permette di determinare l?esatta posizione iniziale dell?utente sulla terra, come rappresentato nella fase 131.

Successivamente, nella fase 102, i dati acquisiti dalle unita 2 e 3 di acquisizione dati sono elaborati dall?unit? 4 di elaborazione.

L?unit? 4 di elaborazione determina le posizioni relative tra il pilota, il motoveicolo 9 e il sistema fisso (posizione sulla terra), come rappresentato nella fase 112.

Successivamente, nella fase 122, l?unit? 4 di elaborazione crea le immagini I relative alle posizioni calcolate.

Nella fase successiva fase 103 i dati e le immagini elaborate dall?unit? 4 di elaborazione vengono salvate sull?unit? 6 di memorizzazione, per essere richiamati in seguito, come rappresentato nelle rispettive fasi 113 e 123.

Successivamente, nella fase 104, i dati sulle prestazioni dell?utente nel giro corrente sono inviati al dispositivo 5 di proiezione.

In questo modo l?utente pu? visualizzare, fase 105, i dati come ad esempio il giorno, l?ora, la velocit? nell?istante t, l?umidit? e la temperatura relativi al percorso che egli sta percorrendo.

Durante il primo avvio, l?utente visualizza unicamente i dati sulle proprie prestazioni.

Non disponendo al primo avvio di immagini I, l?utente pu? selezionare una prestazione relativa ad un pilota professionista memorizzata sull?unit? 6 di memorizzazione.

In tale situazione e nei giri successivi al primo sul percorso determinato il sistema 1 segue le fasi di cui alle figure 5 e 7.

Con riferimento alle figure 5 e 7 sono illustrate le fasi del processo durante un uso del sistema 1 successivo al primo utilizzo.

Nella fase 200, l?utente seleziona un percorso determinato.

L?utente indossa la tuta 8 e il casco 7 su cui ? sistemata l?unit? 3 di acquisizione dati, e utilizza il motoveicolo su cui ? sistemata l?unit? 2 di acquisizione dati.

Dopodich? l?utente pu? iniziare a percorrere il percorso determinato.

Oppure, viceversa l?utente effettua un nuovo giro sul medesimo percorso determinato.

Mentre l?utente si muove sulla pista, ovverosia nella fase 201, le unit? 2 e 3 di acquisizione dati acquisiscono i dati provenienti dai diversi sensori e dalle IMU sistemate sulla tuta, sul casco e sul motoveicolo e li inviano all?unit? 4 di elaborazione. Tali dati sono riferiti alla prestazione che l?utente stesso sta effettuando in quel preciso istante.

In particolare, le IMU 33, 34 e 35 sistemate sulla tuta 8 dell?utente, per come detto in precedenza, acquisiscono i dati che permettono all?unita 4 di elaborazione di determinare la posizione del corpo dell?utente all?istante t rispetto al sistema fisso, come rappresentato nella fase 211.

La IMU 32 sistemata sul casco 7 dell?utente acquisisce i dati che permettono all?unita 4 di elaborazione di determinare la posizione della testa dell?utente all?istante t rispetto al sistema fisso, come rappresentato nella fase 241.

Le IMU 22 e 23 sistemate sul motoveicolo 9 acquisiscono i dati che permettono all?unita 4 di elaborazione di determinare la posizione del motoveicolo 9 all?istante t rispetto al sistema fisso, come rappresentato nella fase 221.

Il sensore 29 di supporto ? disattivato nel caso in cui venga effettuato pi? volte il medesimo percorso prescelto e riattivato solo nel caso in cui si effettui un nuovo o un differente percorso.

Alternativamente il sensore 29 di supporto pu? essere attivato al bisogno per riallineare o resettare il sistema 1.

Successivamente, nella fase 202, i dati acquisiti dalle unita 2 e 3 di acquisizione dati sono elaborati dall?unit? 4 di elaborazione.

L?unit? 4 di elaborazione determina le posizioni relative tra il pilota, il motoveicolo 9 e il sistema fisso (la terra), come rappresentato nella fase 212, e crea le immagini relative alle posizioni calcolate, come rappresentato nella fase 222.

Nella fase successiva fase 203 i dati e le immagini elaborate dall?unit? 4 di elaborazione vengono salvati sull?unit? 6 di memorizzazione, per essere richiamati in seguito, come rappresentato nelle rispettive fasi 213 e Successivamente, il processo si suddivide in due diversi sotto-processi 200? e 200??.

Il sotto-processo 200? ? relativo alla proiezione e/o visualizzazione dei dati relativi alle prestazioni associate al giro corrente dell?utente.

Mentre il sotto-processo 200?? ? relativo alla proiezione e/o visualizzazione delle immagini relativi alla prestazione associata ad un giro precedente dell?utente o ad un giro prescelto, anche non effettuato dall?utente stesso.

Nel sotto-processo 200?, nella fase 204, i dati sulle prestazioni dell?utente nel giro corrente sono inviati al dispositivo 5 di proiezione.

In questo modo l?utente pu? visualizzare, fase 205, i dati come ad esempio il giorno, l?ora, la velocit? nell?istante t, l?umidit? e la temperatura relativi al percorso che egli sta effettuando.

Nel sotto-processo 200??, nella fase 206, i dati e le immagini I sulle prestazioni dell?utente in un giro precedente prescelto, anche non percorso dall?utente stesso, come nel caso di un giro effettuato da un pilota professionista, sono estratti dall?unit? 6 di memorizzazione e inviati al dispositivo 5 di proiezione, nella fase 207.

In questo modo l?utente pu? visualizzare, fase 208, l?immagine I del motoveicolo e dell?utente proiettata sulla superficie SS stradale.

Pi? in particolare, se l?utente al giro corrente ha una velocit? inferiore alla prestazione precedente prescelta allora l?utente vedr? davanti a s? proiettata sulla superficie SS stradale l?immagine I.

Mentre se l?utente al giro corrente ha una velocit? maggiore alla prestazione precedente prescelta allora l?utente non vedr? davanti a s? proiettata sulla superficie SS stradale l?immagine I.

In questo caso infatti l?immagine I dovrebbe essere proiettata in un punto che rimane fuori dal campo visivo dell?utente stesso.

In questo modo viene segnalato all?utente immediatamente un miglioramento delle prestazioni rispetto alla prestazione precedente prescelta.

La sequenza di immagini I che vengono proiettate per ogni posizione assunta dall?utente possono essere relative ad un giro precedente, ad un giro fittizio, ad un giro effettuato da un pilota professionista o ad un giro prescelto.

Il confronto con le prestazioni precedenti pu? essere fatto in relazione ad un giro effettuato da un pilota professionista le cui prestazioni sono caricate e salvate sull?unita 6 di memorizzazione ed eventualmente richiamate nella fase 206.

Con riferimento alle figure da 8 a 10 sono illustrate tre diverse fasi in cui ? rappresentato come il sistema 1 interagisce con l?utente nel caso in cui questo ruoti la testa.

Ovverosia, il sistema 1 prevede che l?immagine I sia proiettata sulla reale superficie SS stradale nell?esatto punto che corrisponde all?esatta posizione in cui la prestazione che viene proiettata ? avvenuta in un passaggio precedente.

Se l?utente muove la proprio testa, ad esempio ruotandola verso sinistra, come indicato in figure dalla freccia A, l?immagine I rimane nell?esatto punto che corrisponde all?esatta posizione in cui la prestazione che viene proiettata ? avvenuta in precedenza.

Ci? comporta che, se l?utente ruota molto la sua testa, l?immagine I pu? uscire dal campo visivo dell?utente stesso.

Ci? permette all?utente di mantenere alta l?attenzione sulla superficie SS stradale durante l?allenamento.

Il sistema secondo l?invenzione raggiunge gli scopi prefissi e consegue importanti vantaggi.

Un primo vantaggio del sistema 1 secondo l?invenzione ? rappresentato dalla possibilit? di rilevare in tempo reale i dati sulle prestazioni di un utente.

Vantaggio ulteriore ? quello di monitorare gli allenamenti di un utente e favorirne l?apprendimento costante grazie ad una correzione in tempo reale di eventuali errori.

Altro vantaggio ancora ? quello di fornire un sistema adatto all?allenamento del pilota basato sulla riproduzione e il confronto con le performance di piloti professionisti di comprovata esperienza.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Sistema di tracciatura e visualizzazione della posizione di un motoveicolo (9) guidato da un utente rispetto ad un percorso determinato e della posizione di detto utente rispetto a detto motoveicolo (9), detto sistema comprendendo:

- una prima unit? (2) di acquisizione dati disposta su detto motoveicolo (9) e configurata per rilevare istantaneamente la posizione di detto motoveicolo (9) rispetto a detto percorso determinato;

- una seconda unit? (3) di acquisizione dati solidale a detto utente e configurata per rilevare istantaneamente la posizione di detto utente rispetto a detto motoveicolo (9) e a detto percorso determinato;

- una unit? (4) di elaborazione per generare un?immagine (I) di detta posizione di detto motoveicolo (9) e di detta posizione di detto utente;

- un dispositivo (5) di proiezione visiva, connesso a detta unit? (4) di elaborazione ed atto ad essere disposto all?interno di un casco (7) di protezione di detto utente, detto dispositivo (5) di proiezione essendo configurato per proiettare su una visiera (71) di detto casco (7) detta immagine (I) generata da detta unit? (4) di elaborazione sovrapposta sulla reale superficie (SS) stradale di detto percorso determinato visualizzata da detto utente, in modo da rappresentare istantaneamente l?effettiva posizione di detto motoveicolo (9) e di detto utente assunte in un passaggio precedente sul medesimo tratto di detto percorso determinato.

2. Sistema di tracciatura e visualizzazione secondo la rivendicazione 1 in cui detta prima e detta seconda unit? (2, 3) di acquisizione dati comprendono sensori (21, 31) inerziali.

3. Sistema di tracciatura e visualizzazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta prima e detta seconda unit? (2, 3) di acquisizione dati comprendono una Unit? (22, 23, 24, 25, 26, 32, 33, 34, 35) di Misura Inerziale (IMU).

4. Sistema di tracciatura e visualizzazione secondo la rivendicazione 1 in cui detto dispositivo (5) di proiezione visiva ? atto ad essere disposto stabilmente all?interno di un casco (7) di protezione e configurato per proiettare detta immagine (I) sull?intera area di una visiera (71) di detto casco (7).

5. Sistema di tracciatura e visualizzazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente una unit? (6) di memorizzazione di detta immagine (I) generata da detta unit? (4) di elaborazione e atta ad essere visualizzata su detto dispositivo (5) di proiezione visiva.

6. Sistema di tracciatura e visualizzazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta seconda unit? (3) di acquisizione dati comprende una IMU (32) configurata per fissarsi solidalmente al casco (7) di detto utente ed essendo configurata per generare un?immagine (I?) della posizione di detto casco (7).

7. Sistema di tracciatura e visualizzazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta seconda unit? (3) di acquisizione dati comprendente una IMU (33, 34, 35) atta ad essere fissata su una tuta (8) di detto utente, ed essendo configurata per generare un?immagine (I??) della posizione di detta tuta (8).

8. Sistema di tracciatura e visualizzazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta prima e seconda unit? (2, 3) di acquisizione dati comprendono un sensore (29, 39) di supporto a scelta tra GPS, magnetometro, odometro, girometro, interferometro a laser, termometro, barometro o una loro combinazione.

9. Sistema di tracciatura e visualizzazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta prima unit? (2) di acquisizione dati disposta su detto motoveicolo (9) comprende una prima IMU (22) atta ad essere disposta in corrispondenza di una porzione anteriore di detto motoveicolo (9), una seconda IMU (23) atta ad essere disposta in corrispondenza di una porzione posteriore di detto motoveicolo (9).

10. Sistema di tracciatura e visualizzazione secondo la rivendicazione precedente in cui detta prima unit? (2) di acquisizione dati disposta su detto motoveicolo (9) comprende una terza ed una quarta IMU (24, 25) atte ad essere disposte rispettivamente su una porzione destra e su una porzione sinistra di detto motoveicolo (9) ed una quinta IMU (26) atta ad essere disposta in corrispondenza di una porzione inferiore di detto motoveicolo (9).