IT202000029504A1 - Sistema per pattinare e relativo metodo di funzionamento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell?invenzione avente per titolo:

?Sistema per pattinare e relativo metodo di funzionamento?

CAMPO DELL?INVENZIONE

La presente invenzione concerne un sistema per pattinare e relativo metodo di funzionamento. In particolare, il sistema per pattinare comprende un primo pattino ed un secondo pattino solidali, rispettivamente, al piede sinistro ed al piede destro di un utilizzatore. Tale sistema ? vantaggiosamente impiegato per affrontare una discesa ed una salita, permettendo tuttavia all?utilizzatore, soprattutto nel caso della salita, di poter continuare a fare esercizio fisico.

TECNICA ANTERIORE NOTA

Oggigiorno vi ? un crescente interesse nel fornire mezzi di trasporto non convenzionali, pi? sostenibili da un punto di vista ambientale e maggiormente efficienti. Approcciando tale argomento bisogna fronteggiare due principali problemi: l?individuazione del migliore schema propulsivo e la gestione del medesimo. La mobilit? elettrica ? stata largamente testata ma la gestione della coppia da erogare al motore elettrico associato al mezzo di trasporto ? ancora un problema lontano dall?essere risolto.

Molti tentativi sono stati fatti con lo scopo di combinare piccoli motori e veicoli personali. Recentemente ? stato tentato di usare un attuatore con un sensore di pressione sotto il piede montato su uno skateboard come descritto nella privativa statunitense US20130206493A1. Negli ultimi anni sono stati aggiunti dei veloci controlli di bilanciamento per mezzo di giroscopi come sviluppato da Segway?, lanciando una famiglia di skateboard a guida elettrica, conosciuto anche con il termine inglese di ?gyropode?, con e senza manico, come descritto nel documento CN203186511U.

Anche i classici pattini a rotelle ed i pattini in linea non sono stati esenti da tentativi di fornire una propulsione ausiliaria. Le prime soluzioni comprendevano motori che dovevano essere trasportati sulle spalle del pattinatore. Nella privativa statunitense US5236058 ? descritta una soluzione che comprende motori a combustione interna. In US3876032 ? descritta, come forma realizzativa preferita, una soluzione in cui il motore elettrico ? posizionato direttamente sul telaio del pattino.

Nella privativa WO2014/107653/A1 ? descritta una scarpa dotata di sensori utilizzati per individuare la posizione del piede. La scarpa contiene sensori di pressione, disposti sul tacco e sulla punta della scarpa ed una unit? di controllo che, in base ad uno specifico algoritmo, ha la funzione di misurare la cadenza dei passi e la posizione della scarpa, analizzando il contatto tra il terreno e la scarpa stessa. I sensori posizionati sul tacco e sulla punta possono essere utilizzati anche per far sterzare le scarpe. La scarpa comprende anche un sensore di ostacolo che ha il ruolo di variare le andature e mettere in campo procedure di sicurezza nel caso di rilevamento di un ostacolo di fronte all?utilizzatore.

La privativa statunitense US605037 descrive un sistema di controllo attivo installato su uno skateboard, che comprende un controller, un sensore di peso e sensore di presenza del piede e della posizione del piede sullo skateboard e per misurare la distanza tra i piedi.

La privativa US2009/0120705/A1 descrive scarpe con rotelle, o rotelle, retrattili gestibili con dispositivo trasportato a mano.

L?aumentata dimensione delle rotelle e l?utilizzo di dispositivi elettrici portatili gi? proposti nelle privative statunitensi US3876032 ed US7204330 ? stata recentemente migliorata dalla societ? Acton Rocketskates<TM >aggiungendo controlli per mezzo di sensori di inclinazione.

Anche in US2019061557 ? descritto un sistema di pattinaggio che comprende due pattini ciascuno dei quali dotato di motore, unit? di controllo e sensoristica quale ad esempio, sensore di velocit?, sensore di accelerazione ed altro ancora.

Ad ogni modo, tutte le soluzioni sopra riportate trasformano l?interazione tra uomo e veicolo, creando un modo di utilizzo completamente nuovo. In molte delle soluzioni sopra descritte ? addirittura impossibile alzare il congegno dal suolo. In pratica, viene perduto completamente l?approccio della pattinata. L?utilizzatore si trova, dunque, al di sopra di un congegno elettrico senza tuttavia avere al possibilit? reale di pattinare. L?utilizzatore, a seguito di impulsi o comandi forniti ai pattini, viene dunque trasportato da essi perdendo di fatto il gusto per la pattinata e la possibilit? di usare i pattini come strumento di esercizio fisico. In tali soluzioni il pattino risulta essere un mezzo di trasporto alternativo al pari di un monopattino o congegno simili.

Nella domanda di brevetto statunitense US2019184265 a nome della richiedente la potenza al motore ? fornita da una o pi? batterie allocate sul telaio, tuttavia tale potenza viene erogata solo dopo che l?utilizzatore produce una propria spinta e solo dopo che l?unit? di controllo, anch?essa solidale al telaio dei pattini, abbia ricevuto un segnale positivo da parte di un sensore di accelerazione sulla ruota presente sul pattino stesso. L?utilizzatore, preliminarmente all?utilizzo dei pattini, dovr? stabilire per ciascun pattino alcuni parametri quali, ad esempio, il ritardo della spinta dopo che ? stata rilevata l?accelerazione dall?accelerometro, la durata della spinta del motore elettrico e l?intensit? della spinta del motore elettrico, oltre alla velocit? minima e la velocit? massima per l?attivazione del funzionamento del motore elettrico.

In pratica, dunque, secondo tale soluzione, nel caso di accoppiamento di un motore elettrico con un dispositivo per pattinare viene completamente abbandonato il concetto dell?applicazione della forza motrice ad una o pi? rotelle erogata a seguito dell?attivazione di sensori direttamente azionati dal pattinatore, e viene sostituita in favore del concetto di pattinata assistita e controllo indiretto della pattinata. Per pattinata assistita si indica una generazione di piccole spinte adattate alle condizioni di pattinaggio e fornite quando l?utilizzatore del dispositivo per pattinare ? nella condizione di postura appropriata per riceverle. Infatti, la sfida maggiore consiste nel bilanciare la forza di propulsione e la tipica instabile postura di un individuo posizionato sopra ad un dispositivo a rotelle. In pratica, in base alla soluzione US?265 l?erogazione della coppia motrice al motore elettrico ? applicata solo quando il pattinatore produce la tipica spinta in avanti per pattinare, trovandolo in posizione avanzata con tutto il peso caricato sulla gamba che guida la pattinata.

Ad ogni modo, una tale soluzione non permetterebbe al pattinatore di affrontare una salita o una discesa. Infatti, per quanto possa essere potente il motore adottato, nel caso di salita, l?utilizzatore non sarebbe in grado di poter pattinare con regolarit? e dopo pochi metri dall?inizio della salita si dovrebbe fermare.

Una tale condizione si rivela ancora pi? critica nel caso in cui la superficie di appoggio non sia completamente liscia, ma presenti delle asperit?, come nel caso di superfici sterrate.

Anche in discesa l?utilizzatore avrebbe delle difficolt? poich? il dispositivo continuerebbe a funzionare come se fosse in pianura e ci? potrebbe portare ad accelerazioni indesiderate, o a difficolt? nella frenatura dei pattini, con probabili e conseguenti rovinose cadute.

Scopo dunque della presente invenzione ? quello di realizzare un sistema per pattinare che permetta all?utilizzatore di godere ancora del piacere di poter pattinare anche nel caso in cui egli debba affrontare salite o discese anche in terreni non perfettamente lisci.

Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un sistema per pattinare che sia comunque semplice da realizzare e sia strutturalmente meno complesso di quelli di arte nota.

Scopo infine della presente invenzione ? infine quello di realizzare un metodo per il funzionamento di un sistema per pattinare che permetta di superare gli inconvenienti sopra citati dei pattini di arte nota.

RIASSUNTO DELL?INVENZIONE

Gli scopi sopra menzionati sono raggiunti mediante un sistema per pattinare comprendente un primo pattino ed un secondo pattino associati, rispettivamente, al piede destro ed al piede sinistro di un utilizzatore, detto primo pattino e detto secondo pattino essendo dotati ciascuno di una pluralit? di rotelle e comprendenti: - almeno un primo motore elettrico ed almeno un secondo motore elettrico accoppiati funzionalmente, rispettivamente, ad almeno una rotella di detta pluralit? di rotelle di detto primo pattino e ad almeno una rotella di detta pluralit? di rotelle di detto secondo pattino;

- almeno un primo freno ed almeno un secondo freno associati funzionalmente, rispettivamente, a detto primo pattino ed a detto secondo pattino;

- almeno una prima unit? di controllo ed almeno una seconda unit? di controllo atte ad attivare a comando e controllare, rispettivamente, il funzionamento di detto primo motore elettrico e/o detto primo freno e di detto secondo motore elettrico e/o detto secondo freno, per assistere almeno in parte la pattinata di detto utilizzatore;

- primi mezzi di ricezione/trasmissione dati e secondi mezzi di ricezione/trasmissione dati per scambiare dati tra detta prima unit? di comando e controllo e detta seconda unit? di comando e controllo, e viceversa;

detto sistema essendo caratterizzato dal fatto che detto almeno un primo pattino e/o detto almeno un secondo pattino comprendono almeno un sensore di inclinazione per determinare il valore dell?inclinazione della superficie di appoggio di detto primo pattino e/o di detto secondo pattino, detto valore di inclinazione essendo trasmesso da detti primi mezzi di ricezione/trasmissione a detti secondi mezzi di ricezione/trasmissione, o viceversa, e dal fatto che detta prima unit? di controllo e detta seconda unit? di controllo, al superamento di un primo valore di soglia di detto valore di inclinazione, in cui ? rilevata la salita, o di un secondo valore di soglia, in cui ? rilevata la discesa, operano in una prima modalit?, per affrontare la salita, o in una seconda modalit?, per affrontare la discesa.

Tale soluzione permette all?utilizzatore di affrontare salite e discese grazie ad un sistema di pattinaggio che comprenda due pattini a rotelle. Infatti, la prima unit? di controllo e la seconda unit? di controllo, una volta che sono informate dai sensori di inclinazione sulla pendenza della superficie di appoggio dei pattini, entrano in modalit? salita o discesa. Ci? viene favorito dal fatto che i due pattini possono continuamente scambiare informazioni tra di loro mediante i mezzi di trasmissione/ricezione. In questo modo i due pattini sono sempre tra loro aggiornati sulle condizioni reciproche e sono dunque in grado di operare nel medesimo modo. Gli scopi proposti sono anche raggiunti grazie ad un metodo per il funzionamento di un sistema di pattinaggio secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 9 comprendente le fasi di:

a) determinare mediante detto sensore di inclinazione il valore dell?inclinazione della superficie di appoggio di detto primo e di detto secondo pattino;

b) trasmettere mediante detti primi mezzi di ricezione/trasmissione detto valore dell?inclinazione a detti secondi mezzi di ricezione/trasmissione, o viceversa;

c) al superamento di un primo valore di soglia di detto valore di inclinazione ottenuto nel corso di detta fase a), in cui ? rilevata la salita, o di un secondo valore di soglia ottenuto nel corso di detta fase a), in cui ? rilevata la discesa, detta prima unit? di controllo e detta seconda unit? di controllo operando in una prima modalit? operativa, per affrontare la salita, o in una seconda modalit? operativa, per affrontare la discesa.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Questi ed altri aspetti della presente invenzione verranno resi pi? chiari dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, qui fornita a titolo solamente esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle figure allegate, in cui:

la figura 1 mostra una vista schematica dall?alto del sistema per pattinare secondo l?invenzione.

Con riferimento alla figura di cui sopra, viene illustrato un sistema per pattinare 1 secondo l?invenzione.

Come mostrato sommariamente in figura 1, il sistema per pattinare 1 comprende un primo pattino 10 ed un secondo pattino 20 associati, rispettivamente, al piede destro ed al piede sinistro di un utilizzatore. Il primo pattino 10 ed il secondo pattino 20 sono dotati ciascuno di una pluralit? di rotelle 11, 21. Nel caso specifico il primo pattino 10 ? dotato di quattro rotelle 11a,11b,11c,11d accoppiate a due a due a due distinti assi di rotazione 31 e 32, mentre il secondo pattino 20 ? dotato di quattro rotelle 21a,21b,21c,21d accoppiate a due a due a due distinti assi di rotazione 41 e 42. In altre forme realizzate qui non mostrate, i due pattini 10 e 20 potrebbero anche essere del tipo in linea senza per questo uscire dall?ambito di tutela della presente invenzione. In questo caso, le ruote sono allineate lungo un asse longitudinale di ciascun pattino.

Il primo pattino 10 comprende un primo motore elettrico 12 a corrente continua, mentre il secondo pattino comprende un secondo motore elettrico 22 a corrente continua. Il primo motore elettrico 12 ? accoppiato funzionalmente a due rotelle 11a,11b della pluralit? di rotelle 11 del primo pattino 10, mentre il secondo motore elettrico 22 ? accoppiato funzionalmente a due rotelle 21a,21b della pluralit? di rotelle 21 del secondo pattino 20. Le due rotelle 11a,11b del primo pattino sono associate ad un identico asse di rotazione 31, cos? come le due rotelle 21a,21b sono associate allo stesso asse di rotazione 41.

Nella forma realizzativa qui descritta, il primo motore elettrico 12 ? accoppiato all?asse 31 mediante un riduttore 16, mentre il secondo motore elettrico 22 ? associato all?albero 41 mediante un ulteriore riduttore 17.

Il primo pattino 10 comprende inoltre un primo freno 80 ad esso funzionalmente associato, mentre il secondo pattino 20 comprende un secondo freno 81 ad esso funzionalmente associato.

Ancora, il primo pattino 10 comprende anche una prima unit? di controllo 15 ed il secondo pattino 20 comprende una seconda unit? di controllo 25. Tale prima unit? di controllo 15 e tale seconda unit? di controllo 25 sono atte ad attivare a comando e controllare, rispettivamente, il funzionamento del primo motore elettrico 12 e/o del primo freno 80 e del secondo motore elettrico 22 e/o del secondo freno 81, per assistere almeno in parte la pattinata dell?utilizzatore. In pratica, tale prima unit? di controllo 15 e tale seconda unit? di controllo 25 al verificarsi di determinate condizioni possono attivare/disattivare un primo motore 12 e un secondo motore 22 alle ruote 11, 21 a cui essi sono accoppiati e/o attivare/disattivare il primo freno 80 e/o il secondo freno 81. Il primo freno 80 ed il secondo freno 81 sono del tipo elettro attuabile su una o su una o pi? rotelle (nell?esempio se ne vede solo uno, ma in altre forme realizzative potrebbero esserci quatto freni disposti ciascuno su una delle quattro rotelle del pattino a cui sono accoppiati) al fine di bloccarne la rotazione ed arrestare la corsa dell?utilizzatore. In una differente forma realizzativa qui non mostrata, il primo freno e/o il secondo freno pu? essere implementato con una struttura dedicata separata dalle ruote del pattino ed eventualmente implementato con una piccola ruota elettro attuata, o un tampone.

Ancora, il primo pattino 10 comprende primi mezzi di ricezione/trasmissione dati 7, ed il secondo pattino 20 comprende secondi mezzi di ricezione/trasmissione dati 70 per scambiare dati tra la prima unit? di comando e controllo 15 e la seconda unit? di comando e controllo 25, e viceversa.

Vantaggiosamente, il primo pattino 10 ed il secondo pattino 20 comprendono un rispettivo sensore di inclinazione 51, 52 per determinare il valore dell?inclinazione della superficie di appoggio del primo pattino 10 e del secondo pattino 20. In particolare, il valore di inclinazione misurato dal rispettivo sensore di inclinazione 51,52 ? trasmesso dai primi mezzi di ricezione/trasmissione 7 ai secondi mezzi di ricezione/trasmissione 70, o viceversa, cos? che i due pattini 10,20 siano al corrente del fatto che il sistema per pattinare 1 sta affrontando una superficie di una determinata pendenza ed, inoltre, la prima unit? di controllo 15 e la seconda unit? di controllo 25, al superamento di un primo valore di soglia del valore di inclinazione, in cui ? rilevata la salita (pertanto un valore di inclinazione positivo), o di un secondo valore di soglia (pertanto un valore di inclinazione negativo), in cui ? rilevata la discesa, operano in una prima modalit?, per affrontare la salita, o in una seconda modalit?, per affrontare la discesa. A seconda, dunque, che venga rilevata la salita o la discesa la prima unit? di comando e controllo 15 e la seconda unit? di comando e controllo 25 operano sul primo motore 12 e/o sul primo freno 80 e sul secondo motore 22 e/o sul secondo freno 81, in modo tale da permettere in sicurezza all?utilizzatore di affrontare la salita e la discesa.

Secondo la forma realizzativa qui descritta, il primo pattino 10 ed il secondo pattino 20 comprendono un relativo sensore di peso 35, 36 per misurare il peso dell?utilizzatore.

In altre forme realizzative, il peso dell?utilizzatore pu? anche essere impostato dall?utilizzatore stesso. In particolare, in una forma realizzativa di questo tipo il sistema 1 comprende anche un dispositivo di controllo da remoto 8 quale ad esempio, uno smartphone entro cui ? installato e gira un programma (o ?app?) che possa essere in grado di permettere al dispositivo di controllo da remoto 8 di tramettere istruzioni e/o comandi e/o informazioni ai primi mezzi di ricezione/trasmissione dati 7 ed ai secondi mezzi di trasmissione/ricezione dati 70 i quali, a loro volta, possono scambiare informazioni, oltre che fra di loro, anche con il dispositivo da remoto 8. Il dispositivo da remoto 8, che pu? anche comprendere uno smartphone o dispositivo simile, comprende anche uno schermo 8a da cui ? possibile inserire parametri di controllo dei due pattini 10 e 20 e/o monitorare in tempo reale alcuni dati quali la velocit? dei pattini 10,20, il tempo dall?inizio della pattinata, la distanza percorsa dall?inizio della pattinata, o altri parametri che possano essere utili all?utilizzatore.

Inoltre, i sensori di inclinazione 51 e 52 comprendono, nella forma realizzativa qui descritta, un accelerometro ed un giroscopio cos? che sia sempre possibile conoscere anche la posizione dei pattini 10 e 20 nello spazio.

Ancora, il primo pattino 10 ed il secondo pattino 20 comprendono ciascuno una batteria 71,72 che hanno la funzione di alimentare la prima unit? di comando e controllo 15 e la seconda unit? di comando e controllo 25, il primo motore elettrico 15 ed il secondo motore elettrico 25, oltre a tutti i congegni elettronici quali sensori e o altro attuatore quale, ad esempio, il freno 80,81 presente sui pattini 10 e 20. Le batterie 71 e 72 sono peraltro accoppiate anche funzionalmente alla rispettiva unit? di controllo 15 e 25 per permettere a quest?ultima di monitorare il livello di carica della batteria monitorata ed informare l?utilizzatore o attraverso un segnale acustico o inviando un segnale al dispositivo da remoto 8 sul livello insufficiente di carica della batteria monitorata.

Ancora, sempre secondo l?invenzione. il primo pattino 10 ed il secondo pattino 20 comprendono un rispettivo sensore di velocit? 60, 61. In questo modo, in ogni istante, la prima unit? logica 15 e la seconda unit? logica di comando 25 conoscono la velocit? istantanea di ciascun pattino 10,20.

Nel corso della seconda modalit? operativa, ovvero nel caso in cui sia rilevata dai sensori di inclinazione 51,52 la discesa, la prima unit? di comando e controllo 15 e la seconda unit? di comando e controllo 25 comandano il primo motore 12 ed il secondo motore 22 ad operare come generatori elettrici per rigenerare le rispettive batterie 71,72.

Inoltre, almeno nel corso di detta seconda modalit? operativa, la prima unit? di controllo 15 e la seconda unit? di controllo 25 calcola, al variare del valore rilevato dal sensore di inclinazione 51,52, il parametro relativo alla velocit? massima ?Vmax? al di sopra della quale sono attivati il primo freno 80 ed il secondo freno 81 ed il livello di intensit? della frenatura applicata. In pratica, nel caso in cui la pendenza della discesa sia molto elevata, ad esempio del 10%, le due unit? logiche di controllo 15 e 25 possono fissare come velocit? massima Vmax un valore molto basso, ad esempio 5 km/h, per evitare indesiderate accelerazioni del pattinatore, mentre nel caso in cui la pendenza della discesa sia ridotta, ad esempio del 3%, allora la velocit? massima Vmax pu? essere aumentata e portata anche a 25km/h prima che vengano attivati il primo freno 80 ed il secondo freno 81. Anche l?intensit? della frenatura, in questo caso, potr? essere inferiore a quella che si avrebbe nel caso in cui si affronti una discesa di maggiore pendenza.

L?intensit? di frenatura pu? dipendere anche dal peso dell?utilizzatore. Infatti, maggiore sar? il peso dell?utilizzatore, maggiore sar? l?intensit? di frenatura che la prima unit? 15 e la seconda unit? logica 15 dovranno comandare attivando i freni 80 ed 81.

Nel corso invece della prima modalit? operativa, le batterie 71,72 alimentano il primo motore elettrico 12 del primo pattino 10 ed il secondo motore elettrico 22 del secondo pattino 20.

In tale prima modalit? operativa, la prima unit? di controllo 15 e la seconda unit? di controllo 25 calcolano, al variare del valore rilevato dal sensore di inclinazione 51 e 52, il parametro relativo alla velocit? minima ?Vmin? al di sopra della quale pu? essere attivato il primo motore elettrico 12 ed il secondo motore elettrico 22. In pratica, l?attivazione dei motori elettrici 12, 22 ? possibile solo dopo che il primo ed il secondo misuratore di velocit? 60, 61 hanno superato appunto una velocit? minima Vmin prestabilita.

Pertanto, nel caso in cui la pendenza della salita sia molto bassa, ad esempio del 4%, le due unit? logiche di controllo 15 e 25 possono fissare come velocit? minima Vmin un valore relativamente alto, ad esempio 10 km/h, che sia ancora raggiungibile dall?utilizzatore anche nelle meno favorevoli condizioni riscontrate. Ancora, quando la pendenza della salita potr? ulteriormente aumentare, ad esempio con un valore del 10%, allora la velocit? minima Vmin pu? essere ulteriormente ridotta e portata anche a 2 km/h prima che venga resa possibile l?attivazione del primo motore 12 e del secondo motore 22.

Al fine di assistere maggiormente la pattinata dell?utilizzatore, il primo pattino 10 ed il secondo pattino 20 comprendono un rispettivo sensore di accelerazione 13, 23 accoppiato funzionalmente alla relativa rotella 11a, 21a della pluralit? di rotelle 11,21. La prima unit? di controllo 15 e la seconda unit? di controllo 25 sono atte ad attivare, rispettivamente, il funzionamento del primo motore elettrico 12 ed il secondo motore elettrico 22 almeno quando il sensore di accelerazione 13, 23 rileva una determinata accelerazione positiva della rotella a cui ? associato a seguito della spinta esercitata dall?utilizzatore sul primo pattino 10, o sul secondo pattino 20. La quantit? di potenza elettrica erogata dal primo motore elettrico 12 e dal secondo motore elettrico 22 alla relativa rotella ? calcolata in funzione della velocit? misurata dal sensore di velocit? 60,61, almeno quando il sensore di accelerazione 13, 23 rileva una determinata accelerazione positiva e solo quando il pattino 10, o 20, raggiunge una velocit? superiore alla velocit? minima calcolata dalle unit? logiche 15 e 25.

Nel caso limite in cui la pendenza sia eccessivamente elevata, ad esempio superiore al 10% allora la velocit? minima Vmin pu? anche essere ridotta a 0 Km/h, pertanto i due motori 12 e 22 possono essere sempre attivati nel momento in cui il pattino sente una accelerazione positiva a cui un pattino 10 o 20 ? sottoposto dall?utilizzatore a seguito della spinta che egli esercita.

Nel corso del raggiungimento di tale situazione limite (pendenza superiore ad un valore che, solo esemplificativamente. pi? sopra ? stato indicato del 10%) in tale prima modalit? operativa il primo freno 80 ed il secondo freno 81 sono attivati in maniera alternata in modo tale che il primo freno 80 sia attivato almeno quando la velocit? del primo pattino 10, successivamente alla spinta esercitata dall?utilizzatore sul primo pattino 10, sia divenuta nulla, ed il secondo freno sia attivato quando la velocit? del secondo pattino 20, successivamente alla spinta esercitata dall?utilizzatore sul secondo pattino 20, sia divenuta nulla.

In pratica il pattinatore, nella situazione limite di velocit? minima Vmin per l?assistenza nulla (ovvero 0 km/h), ha la possibilit? di fare perno sul pattino frenato. Pertanto, qualora nella prima modalit? operativa una considerevole pendenza non consenta una spinta alternata con i due pattini, ma porti l?utilizzatore a seguito di una prima spinta in una situazione di velocit? nulla prima di avere la possibilit? di procedere con una seconda spinta, il pattino frenato evita lo scivolamento a valle. Pertanto, nel corso di tale spinta, al raggiungimento di una certa velocit? minima per l?assistenza, il motore elettrico associato al pattino spinto comincia ad assistere l?utilizzatore per un determinato intervallo di tempo. La potenza elettrica erogata al motore pu? essere funzione del peso dell?utilizzatore e dipendere da parametri selezionati dall?utilizzatore sull?intervallo di durata dell?erogazione della potenza erogata al motore, sulla velocit? di soglia oltre la quale assistere il pattinatore, il ritardo nell?erogazione della potenza e altre caratteristiche ancora. Durante tale fase il pattinatore potrebbe anche sollevare da terra il pattino frenato dato che a quel punto sta scivolando via con il pattino spinto ed assistito. Il ciclo si ripete nel momento in cui il pattino spinto arriva a velocit? nulla e viene frenato dall?unit? di controllo ad esso associato.

Va osservato che i sensori di inclinazione 51, 52 possono comprendere un giroscopio ed un accelerometro dedicato cos? che il valore di inclinazione del pattino sulla superficie di appoggio pu? essere calcolato mediante una combinazione sistemica di dati provenienti da accelerometro e giroscopio, che garantisco un monitoraggio costante della posizione nello spazio del pattino.

Il sistema per pattinare 1 sopra descritto opera secondo il metodo di funzionamento pi? sotto riportato.

Tale metodo di funzionamento comprende le fasi di:

a) determinare mediante i sensori di inclinazione il valore dell?inclinazione 51 e 52 della superficie di appoggio del primo pattino 10 e del secondo pattino 20;

b) trasmettere mediante i primi mezzi di ricezione/trasmissione 7 il valore dell?inclinazione ai secondi mezzi di ricezione/trasmissione 70, o viceversa;

c) al superamento di un primo valore di soglia del valore di inclinazione ottenuto nel corso della fase a), in cui ? rilevata la salita, o di un secondo valore di soglia ottenuto nel corso di detta fase a), in cui ? rilevata la discesa, la prima unit? di controllo 15 e la seconda unit? di controllo 25 operano in una prima modalit? operativa, per affrontare la salita, o in una seconda modalit? operativa, per affrontare la discesa. In pratica, alla luce del valore di inclinazione rilevato dai sensori 51, 52 presenti sui pattini 10 e 20 e, poi, fra loro scambiato al fine di permettere ad entrambe le unit? di controllo 15 e 25 di condividere la stessa operazione, tali unit? di controllo 15 e 25 opereranno secondo una prima o una seconda modalit? operativa.

In accordo ad una prima forma realizzativa dell?invenzione, preliminarmente alla fase a), ? compresa la fase z) di misurare il peso dell?utilizzatore mediante il sensore di peso 35, 36, al fine poi di utilizzare tale informazione nella fase di discesa, o salita.

In una forma realizzativa alternativa il valore del peso dell?utilizzatore potrebbe anche essere impostato dall?utilizzatore comunicando tale valore alla prima unit? di controllo operativa 15 ed alla seconda unit? di controllo operativa 25 mediante il dispositivo da remoto 8.

Nel caso in cui, nel corso della fase c), venga rilevato il superamento del secondo valore di soglia e, dunque, venga rilevata la discesa, il metodo comprende la fase d) di rigenerare le batterie 71,72 facendo lavorare il primo motore elettrico 12 ed il secondo motore 22 come generatore. Per quanto detto pi? sopra, saranno le rispettive unit? di controllo 15 e 25 a comunicare la modalit? in cui debbono funzionare il primo motore 12 ed il secondo motore 22. Alla luce di quanto detto, una volta che l?utilizzatore comincer? ad affrontare la discesa, la prima unit? di controllo 15 e la seconda unit? di controllo 25, che grazie ai sensori di inclinazione 51,52 saranno entrati nella loro seconda modalit? operativa, istruiranno i motori 12 e 22 a funzionare da generatori, ricaricando cos? le rispettive batterie 71,72.

Ancora, se nel corso di detta fase c) ? rilevato il superamento del secondo valore di soglia, il metodo comprende la fase e) di misurare la velocit? del primo pattino 10 e/o del secondo pattino 20 e la fase f) di calcolare mediante l?unit? di controllo 15 e 25, al variare del valore di inclinazione rilevato dai sensori di inclinazione 51,52, il valore di velocit? massima Vmax al di sopra della quale sono attivati il primo freno 80 ed il secondo freno 81 ed il livello di intensit? della frenatura applicata.

Come detto pi? sopra, almeno nel corso di detta seconda modalit? operativa, la prima unit? di controllo 15 e/o la seconda unit? di controllo 25 calcola, al variare del valore rilevato dal sensore di inclinazione 51,52, il parametro relativo alla velocit? massima ?Vmax? al di sopra della quale sono attivati il primo freno 80 ed il secondo freno 81 ed il livello di intensit? della frenatura applicata. In pratica, nel caso in cui la pendenza della discesa sia molto elevata, ad esempio del 10%, le due unit? logiche di controllo 15 e 25 possono fissare come velocit? massima Vmax un valore molto basso, ad esempio 5 km/h, per evitare indesiderate accelerazioni del pattinatore, mentre nel caso in cui la pendenza della discesa sia ridotta, ad esempio del 3%, allora la velocit? massima Vmax pu? essere aumentata e portata anche a 25km/h prima che vengano attivati il primo freno 80 ed il secondo freno 81. Anche l?intensit? della frenatura, in questo caso, potr? essere inferiore a quella che si avrebbe nel caso in cui si affronti una discesa di maggiore pendenza.

Sempre secondo il metodo, se nel corso di detta fase c) ? rilevato il superamento di detto primo valore di soglia, ovvero nel caso di identificazione di una salita, il metodo comprende le fasi d?) di misurare la velocit? del primo pattino 10 e/o del secondo pattino 10 e la fase e?) di calcolare mediante le unit? di controllo 15 e 25, al variare del valore rilevato dal sensore di inclinazione 51,52, il valore del parametro velocit? minimo Vmin al di sopra della quale pu? essere attivato il primo motore elettrico 12 ed il secondo motore elettrico 22. Tale valore pu? dipendere anche dal peso dell?utilizzatore. In pratica, una volta calcolato il parametro della velocit? minima Vmin, sar? possibile l?attivazione del primo motore elettrico 12 e del secondo motore elettrico 22 solo dopo che tale pattino 10 o 20 avr? una velocit? superiore al valore minimo di velocit? Vmin calcolato.

Ancora, se nel corso di detta fase c) ? rilevato il superamento di detto primo valore di soglia, detto metodo comprende la fase f?) di misurare l?accelerazione del primo pattino 10 e/o del secondo pattino 20 mediante i sensori di accelerazione 13 e 23 e la fase g?) di attivare mediante la prima unit? di controllo 15 e la seconda unit? di controllo 25, rispettivamente, il funzionamento del primo motore elettrico 12 e del secondo motore elettrico 22, almeno quando i sensori di accelerazione 13 e 23 rilevano una accelerazione positiva della rotella a seguito della spinta esercitata dall?utilizzatore sul primo pattino 10 o sul secondo pattino. In sostanza, il primo motore elettrico 12 e del secondo motore elettrico 22 vengono attivati solo se i sensori di accelerazione 13 e 23 rilevano una prefissata accelerazione positiva della rotella a seguito della spinta esercitata dall?utilizzatore sul primo pattino 10, o sul secondo pattino 20 e solo se la velocit? raggiunta da uno dei due pattini 10 o 20 ? superiore al valore di velocit? minima Vmin calcolato nel corso della fase e?).

Nel caso limite, qualora la pendenza sia molto elevata, ? possibile che il valore di velocit? minima Vmin che deve essere superata affinch? possano essere attivati il primo motore 12 ed il secondo motore 22 sia nullo, ovvero 0 Km/h. Ad ogni modo, se non venisse rilevata alcuna accelerazione dai pattini 10 e 20, allora i motori elettrici 12 e 22, comunque non verrebbero attivati.

Soprattutto nel caso di elevate pendenze, il primo freno 80 ? attivato almeno quando la velocit? del primo pattino 10, successivamente alla spinta esercitata dall?utilizzatore sul primo pattino 10, sia divenuta nulla, e/o il secondo freno 81 sia attivato almeno quando la velocit? del secondo pattino 20, successivamente alla spinta esercitata dall?utilizzatore sul secondo pattino 20, sia divenuta nulla. In sostanza, soprattutto nel caso di forti pendenze, ad esempio superiori al 10% di inclinazione, il solo modo che ha l?utilizzatore per poter affrontare la salita ? quello di fare perno con uno dei due pattini, frenato, e spingere l?altro pattino fino a che esso non arrivi alla velocit? nulla, dopo essere stato assistito dall?erogazione di potenza da parte del motore del pattino spinto alla rotella a cui esso ? accoppiato. Tale secondo pattino 20, una volta raggiunta velocit? nulla, sarebbe frenato ed utilizzato dal pattinatore per spingersi in avanti con il primo pattino 10 non frenato. In pratica, in salita, il primo pattino 10 ed il secondo pattino 20 sono eventualmente alternativamente frenati in modo tale che l?utilizzatore possa utilizzare il pattino frenato per spingersi in avanti con il pattino non frenato e continuare cos? fino a quando ? operativa la prima modalit? delle due unit? di controllo 15 e 25.

Ci? permette di assistere nella spinta l?utilizzatore nel corso della salita, quando in appoggio su un pattino frenato, spinge l?altro pattino. Il pattino spinto, dunque, in base all?accelerazione e al peso sar? soggetto ad una potenza erogata dal motore 10, o 20, in grado di assistere l?utilizzatore per alcuni secondi facilitandogli l?operazione. Ulteriormente, sempre nel caso in cui nel corso di detta fase c) sia stato rilevato il superamento di detto primo valore di soglia, il metodo comprende la fase h?) di erogare per un determinato intervallo di tempo mediante il motore elettrico 12, o il secondo motore elettrico 22, una determinata potenza elettrica alla rotella del primo pattino 10, o del secondo pattino 20, calcolata in funzione della velocit? misurata durante la fase d?), ed in funzione del peso dell?utilizzatore misurato, o impostato, nel corso di detta fase z).

Infine, l?intervallo di durata e l?intensit? dell?erogazione della potenza da parte del primo motore 12 e/o del secondo motore 22 ed il ritardo nell?erogazione della potenza, sono impostabili mediante il dispositivo da remoto 8.

Claims (21)

RIVENDICAZIONI

1) Sistema per pattinare (1) comprendente un primo pattino (10) ed un secondo pattino (20) associati, rispettivamente, al piede destro ed al piede sinistro di un utilizzatore, detto primo pattino e detto secondo pattino essendo dotati ciascuno di una pluralit? di rotelle (11,21) e comprendenti:

- almeno un primo motore elettrico (12) ed almeno un secondo motore elettrico (22) accoppiati funzionalmente, rispettivamente, ad almeno una rotella (11a) di detta pluralit? di rotelle (11) di detto primo pattino (10) e ad almeno una rotella (21a) di detta pluralit? di rotelle (21) di detto secondo pattino (20);

- almeno un primo freno (80) ed almeno un secondo freno (81) associati funzionalmente, rispettivamente, a detto primo pattino ed a detto secondo pattino; - almeno una prima unit? di controllo (15) ed almeno una seconda unit? di controllo (25) atte ad attivare a comando e controllare, rispettivamente, il funzionamento di detto primo motore elettrico (12) e/o detto primo freno e di detto secondo motore elettrico (22) e/o detto secondo freno, per assistere almeno in parte la pattinata di detto utilizzatore;

- primi mezzi di ricezione/trasmissione dati (7) e secondi mezzi di ricezione/trasmissione dati (70) per scambiare dati tra detta prima unit? di comando e controllo (15) e detta seconda unit? di comando e controllo (25), e viceversa; detto sistema essendo caratterizzato dal fatto che detto almeno un primo pattino (10) e/o detto almeno un secondo pattino (20) comprendono almeno un sensore di inclinazione (51,52) per determinare il valore dell?inclinazione della superficie di appoggio di detto primo pattino (10) e/o di detto secondo pattino (20), detto valore di inclinazione essendo trasmesso da detti primi mezzi di ricezione/trasmissione a detti secondi mezzi di ricezione/trasmissione, o viceversa, e dal fatto che detta prima unit? di controllo (15) e detta seconda unit? di controllo (25), al superamento di un primo valore di soglia di detto valore di inclinazione, in cui ? rilevata la salita, o di un secondo valore di soglia, in cui ? rilevata la discesa, operano in una prima modalit?, per affrontare la salita, o in una seconda modalit?, per affrontare la discesa.

2) Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo pattino (10) e/o detto secondo pattino (20) comprende/comprendono un sensore di peso per misurare il peso dell?utilizzatore.

3) Sistema secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 2, caratterizzato dal fatto che detto primo pattino e detto secondo pattino comprendono una o pi? batterie (71,72) per alimentare detto prima e detta seconda unit? di controllo.

4) Sistema secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che detto primo pattino e detto secondo pattino comprendono almeno un sensore di velocit? (60,61).

5) Sistema secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che, almeno nel corso di detta seconda modalit? operativa, detta prima unit? di controllo e/o da detta seconda unit? di controllo comandano detto primo motore e/o detto secondo motore ad operare come generatori elettrici per rigenerare dette una o pi? batterie (71,71).

6) Sistema secondo la rivendicazione 4 e 5, caratterizzato dal fatto che, almeno nel corso di detta seconda modalit? operativa, detta unit? di controllo (15,25) calcola, al variare del valore rilevato da detto almeno un sensore di inclinazione (51,52), il valore di velocit? massima (Vmax) al di sopra della quale sono attivati detto primo freno e/o detto secondo freno ed il livello di intensit? della frenatura applicata.

7) Sistema secondo almeno la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che, almeno nel corso di detta prima modalit? operativa, detta unit? di controllo (15,25) calcola, al variare del valore rilevato da detto almeno un sensore di inclinazione (51,52), il valore di velocit? minima (Vmin) al di sopra della quale pu? essere attivato detto primo motore elettrico (12) e/o detto secondo motore elettrico (22).

8) Sistema secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto primo pattino (10) e detto secondo pattino (20) comprendono almeno un sensore di accelerazione (13,23) accoppiato funzionalmente ad almeno una rotella (11a,21a) di detta pluralit? di rotelle (11,21), detta prima unit? di controllo e detta seconda unit? di controllo essendo atte ad attivare, rispettivamente, il funzionamento di detto primo motore elettrico (12) e/o di detto secondo motore elettrico (22), almeno quando detto almeno un sensore di accelerazione rileva detta prefissata accelerazione positiva di detta almeno una rotella a seguito della spinta esercitata dall?utilizzatore su detto primo pattino o su detto secondo pattino, ed al superamento di detta velocit? in salita (Vmin) calcolata da detta unit? logica (15,25).

9) Sistema secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che la quantit? di potenza elettrica erogata da detto primo motore elettrico e da detto secondo motore elettrico a detta almeno una rotella ? calcolata in funzione della velocit? misurata da detto almeno un sensore di velocit?, almeno quando detto sensore di accelerazione rileva detta prefissata accelerazione positiva.

10) Sistema secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che almeno nel corso di detta prima modalit? operativa detto primo freno (80) sia attivato almeno quando la velocit? di detto primo pattino (10), successivamente alla spinta esercitata dall?utilizzatore su detto primo pattino, sia divenuta nulla, o detto secondo freno (81) sia attivato almeno quando la velocit? di detto secondo pattino (20), successivamente alla spinta esercitata dall?utilizzatore su detto secondo pattino, sia divenuta nulla.

11) Sistema secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 10, caratterizzato dal fatto che detto sistema (1) comprende almeno un dispositivo di controllo da remoto (8), detti primi mezzi di ricezione/trasmissione dati (7) e detti secondi mezzi di trasmissione/ricezione dati (70) trasmettendo informazioni a detto dispositivo da remoto e ricevendo comandi e/o istruzioni da detto dispositivo da remoto (8), preferibilmente detto peso dell?utilizzatore essendo impostabile mediante detto dispositivo di controllo da remoto (8).

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12) Sistema secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 11, caratterizzato dal fatto che detto almeno un sensore di inclinazione (51,52) comprende almeno un accelerometro ed almeno un giroscopio.

13) Metodo per il funzionamento di un sistema di pattinaggio secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 12 comprendente le fasi di:

a) determinare mediante detto almeno sensore di inclinazione il valore dell?inclinazione della superficie di appoggio di detto primo pattino e/o di detto secondo pattino;

b) trasmettere mediante detti primi mezzi di ricezione/trasmissione (7) detto valore dell?inclinazione a detti secondi mezzi di ricezione/trasmissione (70), o viceversa; c) al superamento di un primo valore di soglia di detto valore di inclinazione ottenuto nel corso di detta fase a), in cui ? rilevata la salita, o di un secondo valore di soglia ottenuto nel corso di detta fase a), in cui ? rilevata la discesa, detta prima unit? di controllo (15) e detta seconda unit? di controllo (25) operando in una prima modalit? operativa, per affrontare la salita, o in una seconda modalit? operativa, per affrontare la discesa.

14) Metodo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che preliminarmente a detta fase a) ? compresa la fase z) di misurare il peso dell?utilizzatore mediante detto sensore di peso, o di impostare detto peso mediante detto dispositivo di controllo da remoto (8).

15) Metodo secondo una o pi? delle rivendicazioni da 13 a 14, caratterizzato dal fatto che, se nel corso di detta fase c) ? rilevato il superamento di detto secondo valore di soglia, detto metodo comprende la fase d) di rigenerare dette una o pi? batterie (71,72) facendo lavorare detto primo (12) e detto secondo motore (22) come generatore.

16) Metodo secondo una o pi? delle rivendicazioni da 13 a 15, caratterizzato dal fatto che, se nel corso di detta fase c) ? rilevato il superamento di detto secondo valore di soglia, detto metodo comprende la fase e) di misurare la velocit? di detto primo e/o di detto secondo pattino e la fase f) di calcolare mediante detta almeno una prima unit? di controllo (15) e/o detta almeno una seconda unit? di controllo (25), al variare del valore rilevato da detto almeno un sensore di inclinazione (51,52), il valore di velocit? massimo (Vmax) al di sopra della quale sono attivati detto primo freno (80) e detto secondo freno (81) ed il livello di intensit? di frenatura applicata.

17) Metodo secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che, se nel corso di detta fase c) ? rilevato il superamento di detto primo valore di soglia, detto metodo comprende le fasi d?) di misurare la velocit? di detto un primo pattino (10) e/o di detto secondo pattino (20) e la fase e?) di calcolare mediante detta almeno una prima unit? di controllo (15) e/o detta almeno una seconda unit? di controllo (25), al variare del valore rilevato da detto almeno un sensore di inclinazione (51,52), il valore di velocit? minima (Vmin) al di sopra della quale pu? essere attivato detto primo motore elettrico (12) e detto secondo motore elettrico (22).

18) Metodo secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto se nel corso di detta fase c) ? rilevato il superamento di detto primo valore di soglia, detto metodo comprende la fase f?) di misurare l?accelerazione di detto primo pattino (10) e/o di detto secondo pattino (20) mediante detto almeno un sensore di accelerazione (13,23) e la fase g?) di attivare mediante detta prima unit? di controllo (15) e/o detta seconda unit? di controllo (25), rispettivamente, il funzionamento di detto primo motore elettrico (12) e di detto secondo motore elettrico (22) almeno quando detto almeno sensore di accelerazione (13,23) rileva una accelerazione positiva di detta almeno una rotella a seguito della spinta esercitata dall?utilizzatore su detto primo pattino (10) o su detto secondo pattino (20).

19) Sistema secondo la rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto che, se nel corso di detta fase c) ? rilevato il superamento di detto primo valore di soglia, detto primo freno (80) ? attivato almeno quando la velocit? di detto primo pattino (10), successivamente alla spinta esercitata dall?utilizzatore su detto primo pattino, sia divenuta nulla, e/o detto secondo freno (81) sia attivato almeno quando la velocit? di detto secondo pattino (20), successivamente alla spinta esercitata dall?utilizzatore su detto secondo pattino (20), sia divenuta nulla.

20) Metodo secondo una o pi? delle rivendicazioni da 18 a 19, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase h?) di erogare per un determinato intervallo di tempo mediante detto primo motore elettrico (10), o detto secondo motore elettrico (20), una determinata potenza elettrica a detta almeno una rotella di detto primo pattino, o di detto secondo pattino, calcolata in funzione della velocit? misurata durante detta fase d?), e/o del peso di detto utilizzatore misurato, o impostato, nel corso di detta fase z).

21) Metodo secondo la rivendicazione 20, caratterizzato dal fatto che l?intervallo di durata e l?intensit? dell?erogazione di detta potenza da parte di detto primo motore e/o di detto secondo motore ed il ritardo nell?erogazione della potenza, sono impostabili mediante detto dispositivo da remoto (8).