IT202100023453A1

IT202100023453A1 - Sistema di cinture attive e simulatore

Info

Publication number: IT202100023453A1
Application number: IT102021000023453A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Todeschini; Lorenzo Panzeri
Original assignee: Rebel Dynamics S R L
Priority date: 2021-09-10
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2023-03-10
Also published as: AU2022341600A1; WO2023037206A1; CA3230266A1; KR20240052962A; CN117980974A

Description

TITOLO: SISTEMA DI CINTURE ATTIVE E SIMULATORE

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un sistema di cinture attive per la trasmissione di carichi inerziali a un pilota o un passeggero di un veicolo durante una simulazione in un simulatore, ad esempio durante una simulazione di guida di un veicolo in un simulatore o, pi? in generale, ad un passeggero di un veicolo, ad esempio un passeggero di un veicolo di un?attrazione di un parco divertimenti, un veicolo aerospaziale e simili, simulato in un adeguato simulatore di veicolo. Generalmente, i simulatori di veicolo adottano soluzioni tecnologiche e sistemi robotici, in modo da trasmettere al pilota o al passeggero stimoli dinamici che imitino il pi? fedelmente possibile il comportamento del veicolo.

Uno degli aspetti pi? critici di tali sistemi ? l?esigenza di trasferire al pilota/passeggero anche i carichi inerziali causati dalle accelerazioni del veicolo in bassa frequenza e in statica. La maggior parte dei simulatori sacrifica tali componenti, semplicemente filtrandole, in quanto la trasmissione di tali carichi ? di difficile gestione.

Tuttavia, esistono sistemi che tentano di trasmettere anche tali componenti, ma presentando talvolta alcuni inconvenienti.

Alcuni sistemi, prevalentemente destinati a un mercato elitario, usano il movimento di uno o pi? sistemi robotici connessi alla postazione di guida. Essendo necessario trasmettere accelerazioni per periodi prolungati, tali dispositivi necessitano di prestazioni dinamiche importanti, abbinate a corse estremamente elevate. In particolare, tali dispositivi sono piuttosto ingombranti e comportano l?installazione di potenze elevate e un alto costo, spesso non giustificati dalle performance che, nella maggioranza dei casi, risultano inadeguate agli scopi preposti.

Una seconda soluzione, meno costosa e pi? semplice della precedente, prevede la trasmissione di stimoli corporei diretti, basati sulle forze inerziali desiderate. Tale modalit? consente di trasferire al corpo del pilota forze in determinate direzioni, anche per tempi indefiniti e, tipicamente, viene realizzata tramite dispositivi attivi nei sedili, e/o tramite cinture di sicurezza attuate.

L?utilizzo di dispositivi attivi nei sedili pu? prevedere l?impiego di uno o pi? cuscini pneumatici, che vengono inseriti in specifici incavi ricavati all?interno dell?imbottitura del sedile del simulatore e attuati per mezzo di aria compressa e sistemi di valvole comandate elettronicamente.

Tuttavia, tali soluzioni presentano alcune problematiche.

Sconvenientemente, i sistemi pneumatici utilizzati hanno tempi di risposta limitati e una scarsa modulabilit? delle forze trasmesse.

Inoltre, i punti di contatto tra sedile e pilota non rispecchiano sempre quanto percepito dal pilota durante la guida reale: il pilota subisce una forza potenzialmente corretta in termini di risultante, ma incoerente dal punto di vista tattile dell?interazione col sedile, e questo pu? compromettere l?effetto complessivo della simulazione.

Sconvenientemente, inoltre, questi sistemi possono essere influenzati dalla forma del sedile e delle imbottiture per l?alloggiamento, a discapito di efficacia e versatilit?.

Altre soluzioni proposte sul mercato realizzano la trasmissione dei carichi al pilota adottando sistemi meccanici mobili, solidali o interni al sedile, al posto delle imbottiture pneumatiche. Ad esempio, parte delle superfici di contatto tra pilota e sedile vengono sostituite con pannelli attuati in grado di traslare e/o ruotare. L?azione combinata di tali pannelli ? in grado di spingere il corpo del pilota in direzioni specifiche.

Svantaggiosamente, anche tali soluzioni non generano un feedback tattile ottimale.

Inoltre, sconvenientemente, tali soluzioni hanno una complessit? e un costo decisamente elevato, e necessitano di apportare modifiche sostanziali al sedile, a discapito di versatilit? e adattabilit? a sedili differenti.

Un?alternativa alle soluzioni che impiegano sedili attivi ? l?impiego di sistemi di cinture di sicurezza attive, di seguito indicati, per semplicit?, come ?sistemi di cinture attive?.

I sistemi di cinture attive dell?arte nota impiegano come punto di partenza cinture di sicurezza per il motorsport, abbinate per motivi di sicurezza e immersivit? a sedili sportivi pi? o meno contenitivi. Le cinture di sicurezza abitualmente usate nelle reali auto da corsa sono costituite da cinghie, generalmente in tessuto tecnico, in un numero che pu? variare da quattro a sei, alle quali sono associate un egual numero di punti di ancoraggio (generalmente da quattro a sei, appunto). Per punti di ancoraggio si intendono i punti in cui tali cinture di sicurezza in ambito motorsport sono fissati al telaio della vettura o ai roll-bar di protezione interni.

Tali cinghie hanno lunghezza regolabile tramite apposite fibbie e sono provviste di terminazioni che consentono ad una prima estremit? il fissaggio al telaio o ai roll-bar del veicolo, e ad una seconda estremit? l?inserimento in un meccanismo di chiusura. In particolare, cinture di sicurezza motorsport con layout a quattro punti prevedono due cinghie superiori, che passano sulle spalle del pilota, sul petto, fino all?addome, e due cinghie centrali, che cingono il pilota sulla zona del bacino.

Le cinture di sicurezza motorsport con layout a 6 punti prevedono anche due cinghie addizionali, inferiori, che passano tra le gambe del pilota.

Le soluzioni note nell?ambito di sistemi di cinture attive per simulatori prevedono di mantenere la forma, il numero e la disposizione delle cinghie originali delle cinture di sicurezza sopra descritte, implementando diverse forme di attuazione, con l?obbiettivo di trazionare una o pi? cinghie superiori di tali layout. Tali sistemi, inoltre, regolano la lunghezza delle cinghie in maniera passiva tramite fibbie, mentre uno o pi? punti di ancoraggio fissi possono essere opzionalmente sostituiti con collegamenti ad elementi cedevoli, ad esempio molle. In questo modo, il movimento relativo tra sedile e cinture esercita una certa forza, tipicamente di compressione longitudinale, sul torso del pilota.

Sistemi alternativi prevedono solo l?attuazione di cinghie, mantenendo fisso anche il sedile.

I sistemi pi? modulari e versatili forniscono un sistema di tensionamento dedicato associato ad ogni singola cinghia superiore e/o ad ogni singola cinghia centrale.

Svantaggiosamente, le suddette soluzioni note sono efficaci per il trasferimento dei carichi inerziali dovuti alla dinamica longitudinale del veicolo, ma non sono in grado di trasferire carichi laterali.

Sconvenientemente, inoltre, la superficie di contatto con il pilota tramite la quale sono trasmessi i carichi ? estremamente ridotta, e di conseguenza la distribuzione delle pressioni durante la simulazione non ? omogenea n? rappresentativa della realt?.

Di conseguenza, il feedback tattile del carico risulta essere inefficace e incoerente con quanto avviene nella realt?.

? dunque fortemente sentita l?esigenza di proporre un sistema di cinture attive in grado di superare gli inconvenienti citati con riferimento all?arte nota. In particolare, ? sentita l?esigenza di aumentare l?immersivit? della simulazione di guida e di migliorare la resa, sul pilota/passeggero, di carichi inerziali statici e di bassa frequenza, soprattutto in direzione laterale.

Tali esigenze sono soddisfatte da un sistema di cinture attive e da un simulatore in accordo con le rivendicazioni indipendenti allegate. Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione preferite o vantaggiose dell?invenzione.

Le caratteristiche e i vantaggi del sistema di cinture attive e del simulatore risulteranno comunque evidenti dalla descrizione di seguito riportata di alcuni esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle allegate figure, in cui:

- la figura 1 mostra una vista frontale di un sistema di cinture attive secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

- la figura 2 mostra una vista prospettica di un sedile a cui ? vincolato un sistema di cinture attive secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; - la figura 3 mostra una vista di dettaglio del meccanismo di chiusura mostrato in figura 1;

- la figura 4a mostra una vista posteriore di un sistema di collegamento di un sistema di cinture attive secondo una forma di realizzazione dell?invenzione;

- la figura 4b mostra una vista posteriore di un sistema di collegamento di un sistema di cinture attive secondo una forma di realizzazione alternativa dell?invenzione;

- le figure 5a, 5b e 5c mostrano una vista posteriore di un elemento cinghia posteriore secondo tre forme di realizzazione alternative dell?invenzione.

Con riferimento alle suddette figure, con il numero di riferimento 1 si ? complessivamente indicato un sistema di cinture attive per la trasmissione di carichi su un passeggero o un pilota durante una simulazione di un veicolo in un simulatore.

In accordo con l?invenzione, e con riferimento alla figura 1 allegata, il sistema di cinture attive 1 comprende:

- una prima cinghia superiore 21 e una seconda cinghia superiore 22;

- un meccanismo di chiusura 3;

- un sistema di collegamento 6?, comprendente a sua volta un elemento cinghia posteriore 6 e cinghie laterali 65, 65?.

Le citate prima e seconda cinghia superiore 21, 22 sono adatte ad abbracciare il pilota passando dalle spalle e discendendo sul petto, fino all?addome.

Ciascuna di tali prima e seconda cinghia superiore comprende ad una rispettiva estremit? inferiore 220, 220? rispettivamente una prima terminazione di chiusura 51 e una seconda terminazione di chiusura 52.

Il meccanismo di chiusura 3 comprende una prima e una seconda sede di chiusura 31, 32 adatte ad accogliere la prima 51 e la seconda terminazione di chiusura 52.

Preferibilmente, ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore 21, 22 comprende ad una rispettiva estremit? superiore 210, 210? rispettivamente una prima terminazione di aggancio 41 e una seconda terminazione di aggancio 42.

Preferibilmente, tali prima e seconda terminazione di aggancio 41, 42 sono adatte ad essere fissate al telaio del simulatore o ad uno degli elementi di regolazione 80.

In accordo con l?invenzione, il sistema di collegamento 6?, come gi? anticipato, ? costituito da:

- un elemento cinghia posteriore 6 avente un?estremit? destra 61, impegnabile con la prima cinghia superiore 21, e un?estremit? sinistra 62, impegnabile con la seconda cinghia superiore 22, in modo tale che detto elemento cinghia posteriore 6 sia adatto a cingere il pilota passando dalla schiena;

- cinghie laterali 65, 65?, unite all?elemento cinghia posteriore 6 in un qualsiasi punto compreso tra dette estremit? destra e sinistra 61, 62.

In accordo ad una forma di realizzazione, le cinghie laterali sono unite all?elemento cinghia posteriore 6 in un qualsiasi punto compreso tra dette estremit? destra e sinistra 61, 62, escluse le estremit? destra e sinistra 61, 62 stesse.

Preferibilmente, il meccanismo di chiusura 3 comprende anche un sistema di sgancio rapido che libera ciascuna di dette prima e seconda sede di chiusura 31, 32 dall?impegno con dette prima e seconda terminazione di chiusura 51, 52.

In accordo con l?invenzione, tale sistema di cinture attive 1 comprende un sistema di attuazione 8 adatto ad esercitare un carico controllabile su ciascuna prima e/o seconda cinghia superiore 21, 22 e sul sistema di collegamento 6?.

Il sistema di attuazione 8 comprende elementi di regolazione 80 e mezzi attivi 81, adatti ad attuare i suddetti elementi di regolazione 80, in modo da modificare attivamente la lunghezza della prima cinghia superiore 21 e/o della seconda cinghia superiore 22 e del sistema di collegamento 6?, modificando di conseguenza i carichi trasmessi al pilota.

Preferibilmente, gli elementi di regolazione 80 sono fibbie motorizzate, o rocchetti motorizzati, o tamburi, o slitte attive.

Preferibilmente, i mezzi attivi 81 sono motori elettrici rotativi, o motoriduttori, o motori lineari, o pistoni pneumatici, o pistoni oleodinamici operativamente connessi con gli elementi di regolazione 80 per modificare la lunghezza di ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore 21, 22 e del sistema di collegamento 6?.

Secondo una forma di realizzazione vantaggiosa, ciascuna delle cinghie laterali 65, 65? ? adatta ad essere vincolata ad una rispettiva estremit? libera a uno degli elementi di regolazione 80 e i mezzi attivi 81 sono adatti ad attuare detti mezzi di regolazione 80, in modo da modificare attivamente la lunghezza di ciascuna delle cinghie laterali 65, 65?.

In altre parole, preferibilmente, il sistema di attuazione 8 agisce sulla trasmissione dei carichi al pilota accorciando o allungando direttamente le cinghie laterali 65, 65?. Preferibilmente, quindi, il sistema di attuazione 8 agisce sull?elemento cinghia posteriore 6 in modo indiretto, passando dalla modifica della lunghezza delle cinghie laterali 65, 65?.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, ad esempio illustrata nella figura 5a, l?elemento cinghia posteriore 6 ? un unico elemento cinghia che si estende lungo una direzione preferenziale di sviluppo tra le estremit? destra e sinistra 61, 62.

Secondo una forma di realizzazione alternativa, ad esempio illustrata nella figura 5b allegata, l?elemento cinghia posteriore 6 comprende:

- una porzione centrale 600, delimitata da una prima e una seconda estremit? di incrocio 601, 602;

- primi elementi cinghia divergenti 621, 621?, 621??, estendentesi tra detta prima estremit? di incrocio 601 e l?estremit? destra 61;

- secondi elementi cinghia divergenti 622, 622?, 622??, estendentesi tra detta seconda estremit? di incrocio 602 e l?estremit? sinistra 62;

in cui tali primi 621, 621?, 621?? e secondi elementi cinghia divergenti 622, 622?, 622?? si sviluppano a raggiera rispettivamente da detta prima 601 e seconda estremit? di incrocio 602 e individuano, rispettivamente con la prima 21 e con la seconda cinghia superiore 22, superfici incrociate, adatte ad entrare in contatto con i fianchi del pilota.

Preferibilmente, dette superfici incrociate sono a forma di ?V?.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, con riferimento alla figura 4a, le cinghie laterali 65, 65? sono unite all?elemento cinghia posteriore 6 in corrispondenza delle suddette prima e seconda estremit? di incrocio 601, 602.

Secondo una forma di realizzazione alternativa, con riferimento alla figura 4b, le cinghie laterali 65, 65? sono unite all?elemento cinghia posteriore 6 nel mezzo delle superfici incrociate.

Secondo una forma di realizzazione vantaggiosa, il sistema di collegamento 6? comprende porzioni di riempimento 67, 68, ad esempio in tessuto, disposte rispettivamente tra i primi elementi cinghia divergenti 621, 621?, 621?? e la prima cinghia superiore 21, e tra i secondi elementi cinghia divergenti 622, 622?, 622?? e la seconda cinghia superiore 22, tali da massimizzare l?area di dette superfici incrociate a contatto con i fianchi del pilota.

Secondo un?ulteriore forma di realizzazione dell?invenzione, illustrata in figura 5c, l?elemento cinghia posteriore 6 comprende cinghie multiple 70, 71, 72. Dette cinghie multiple 70, 71, 72 si estendono lungo direzioni preferenziali di sviluppo tra loro parallele tra le estremit? destra e sinistra 61, 62, in modo tale che tali cinghie multiple 70, 71, 72 individuino con detta prima e seconda cinghia superiore 21, 22 una superficie posteriore adatta ad entrare in contatto con la schiena ed i fianchi del pilota.

Preferibilmente, dette cinghie multiple 70, 71, 72 sono tra loro distanziate lungo una direzione perpendicolare alle direzioni preferenziali di sviluppo tra loro parallele.

Secondo una variante vantaggiosa, il sistema di collegamento 6? comprende porzioni di riempimento 67, 68, ad esempio in tessuto, disposte tra dette cinghie multiple 70, 71, 72 tali da massimizzare l?area di detta superficie posteriore.

Preferibilmente, le estremit? destra e sinistra 61, 62 dell?elemento cinghia posteriore 6 sono rispettivamente impegnabili in modo irremovibile, ad esempio cucite, con dette prima e seconda cinghia superiore 21, 22.

Alternativamente, le estremit? destra e sinistra 61, 62 dell?elemento cinghia posteriore 6 sono rispettivamente impegnabili amovibilmente, ad esempio tramite fibbie, con dette prima e seconda cinghia superiore 21, 22.

Preferibilmente, il sistema di cinture attive 1 comprende dispositivi di blocco meccanico adatti a stabilire una lunghezza massima di ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore 21, 22 e del sistema di collegamento 6?, in modo tale da limitare l?azione degli elementi di regolazione 80.

Preferibilmente, il sistema di attuazione 8 ? adatto a operare in una configurazione unilatera, in cui gli elementi di regolazione 80 sono adatti a ridurre la lunghezza di tali prima e seconda cinghia superiore 21, 22 e del sistema di collegamento 6?, aumentando i carichi trasmessi al pilota rispetto ad una situazione di precarico sul pilota/passeggero predeterminata.

Alternativamente, il sistema di attuazione 8 ? adatto ad operare in una configurazione bilatera, in cui gli elementi di regolazione 80 sono adatti sia a ridurre che ad aumentare la lunghezza di ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore 21, 22, e del sistema di collegamento 6?, preferibilmente al massimo fino alla lunghezza massima stabilita dai dispositivi di blocco meccanico. In questo modo, ? possibile rispettivamente aumentare o ridurre i carichi trasmessi al pilota/passeggero rispetto ad una situazione di precarico sul pilota/passeggero predeterminata.

In accordo ad una forma di realizzazione, il sistema di attuazione 8 comprende un?unit? elettronica di elaborazione e controllo configurata per comandare i mezzi attivi 81 in modo tale da aumentare e/o ridurre la lunghezza di tali prima e seconda cinghia superiore 21, 22 e del sistema di collegamento 6? rispetto ad una lunghezza predeterminata di tali prima e seconda cinghia superiore 21, 22 e del sistema di collegamento 6? che determina il precarico sul pilota/passeggero. Secondo una forma di realizzazione, mostrata ad esempio in figura 1, il sistema di cinture attive 1 comprende anche una prima cinghia centrale 23 e una seconda cinghia centrale 24, adatte ad abbracciare il pilota passando sopra al bacino.

Ciascuna di dette prima e seconda cinghia centrale 23, 24 comprende ad una rispettiva estremit? prossimale 240, 240?, rispettivamente una prima terminazione centrale di chiusura 53 e una seconda terminazione centrale di chiusura 54.

Secondo tale forma di realizzazione, il meccanismo di chiusura 3 comprende dunque una terza e una quarta sede di chiusura 33, 34 impegnabili con dette prima e seconda terminazione centrale di chiusura 53, 54.

Tali cinghie centrali 23, 24 possono essere anch?esse attuate dal sistema di attuazione 8, oppure contribuire passivamente alla trasmissione dei carichi al pilota/passeggero ed essere vincolate al telaio.

In particolare, preferibilmente, la prima cinghia centrale 23 e la seconda cinghia centrale 24 comprendono ad una rispettiva estremit? distale 230, 230? rispettivamente una prima terminazione centrale di aggancio 43 e una seconda terminazione centrale di aggancio 44.

Tali prima e seconda terminazione centrale di aggancio 43, 44 sono adatte ad essere fissate al telaio del simulatore, o a uno dei mezzi di regolazione 80 e i mezzi attivi 81 sono adatti ad attuare detti elementi di regolazione 80, in modo da modificare attivamente la lunghezza della prima cinghia centrale 23 e/o della seconda cinghia centrale 24.

Secondo un?ulteriore forma di realizzazione, il sistema di cinture attive 1 comprende anche una prima cinghia inferiore 25 e una seconda cinghia inferiore 26, adatte ad abbracciare il pilota passando tra le gambe.

In particolare, ciascuna di dette prima e seconda cinghia inferiore 25, 26 comprende ad una rispettiva estremit? inferiore di cinghia inferiore 250, 250? rispettivamente una prima terminazione inferiore di aggancio 45 e una seconda terminazione inferiore di aggancio 46, adatte ad essere fissate al telaio o al sedile del simulatore.

Ciascuna di dette prima e seconda cinghia inferiore 25, 26 ? vincolata al meccanismo di chiusura 3.

In particolare, preferibilmente, ciascuna di dette prima e seconda cinghia inferiore 25, 26 comprende ad una rispettiva estremit? superiore di cinghia inferiore 260, 260? rispettivamente una prima terminazione inferiore di chiusura 55 e una seconda terminazione inferiore di chiusura 56; secondo tale forma realizzativa, il meccanismo di chiusura 3 comprende una quinta e una sesta sede di chiusura 35, 36 impegnabili a scatto con dette prima e seconda terminazione inferiore di chiusura 55, 56.

Secondo tale forma realizzativa, quindi, il meccanismo di chiusura pu? essere sganciato dalle cinghie inferiori, che invece rimangono vincolate al telaio o al sedile.

Alternativamente, ciascuna di dette prima e seconda cinghia inferiore 25, 26 ? vincolata stabilmente, ad esempio fissata irremovibilmente, al meccanismo di chiusura 3.

In altre parole, secondo tale variante le cinghie inferiori sono un tutt?uno con il meccanismo di chiusura, e non possono essere sganciate da esso.

Tramite tali cinghie inferiori, il meccanismo di chiusura ? dunque costretto a rimanere vincolato al telaio o al sedile.

Secondo una variante di realizzazione, ad esempio mostrata nelle figure 1, 4a e 4b, il sistema di cinture attive 1 comprende anche collegamenti ausiliari 10, adatti a collegare tra di loro la prima 21 e la seconda cinghia superiore 22, passando sul petto del pilota.

Preferibilmente, il sistema di cinture attive 1 comprende anche mezzi di regolazione manuali 100, ad esempio fibbie a scorrimento, per ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore 21, 22, e per l?elemento cinghia posteriore 6.

Tali mezzi di regolazione manuali 100 sono adatti ad essere manipolati per modificare manualmente la lunghezza di ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore 21, 22 e dell?elemento cinghia posteriore 6. Tali mezzi di regolazione manuali sono preferibilmente adatti ad essere manipolati per modificare manualmente la lunghezza anche di ciascuna di dette prima e seconda cinghia centrale 23, 24, e di ciascuna di dette prima e seconda cinghia inferiore 25, 26.

Con riferimento alla forma di realizzazione illustrata in figura 2, il sistema di cinture attive 1 comprende elementi guidacinghia 99, ad esempio staffe con guidacinghia con rullo singolo o doppio, adatti ad essere fissati al sedile o al telaio di un simulatore, adatti a stabilizzare lo scorrimento di ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore 21, 22, e di detto sistema di collegamento 6?, in modo tale da mantenere costante la direzione in cui agiscono i mezzi di regolazione 80.

Secondo una forma di realizzazione, il meccanismo di chiusura 3 ? adatto ad essere ancorato ad almeno un punto di ancoraggio solidale al telaio o al sedile del simulatore. In particolare, il meccanismo di chiusura 3 ? vincolato almeno parzialmente in modo non attivamente regolabile, ad esempio tramite un collegamento con il sedile o con il telaio del simulatore mediante cinghie solo passivamente regolabili tramite mezzi di regolazione manuali. Tali cinghie solo passivamente regolabili possono essere una o pi? di dette prima e seconda cinghia centrale 23, 24 o di dette prima e seconda cinghia inferiore 25, 26.

Forma oggetto della presente invenzione anche un simulatore comprendente un telaio, un sedile e almeno un sistema di cinture attive 1 secondo la presente invenzione e descritto nei precedenti paragrafi.

Preferibilmente, il simulatore ? dotato di display ed attuatori, di per s? noti al tecnico del settore e, pertanto, qui non descritti.

Ad esempio, il simulatore ? un simulatore di guida di un veicolo su ruote, o di un veicolo aerospaziale, o di un mezzo di trasporto navale o simile. Alternativamente, il simulatore ? ad esempio un sistema in grado di simulare i carichi su un passeggero seduto sul sedile di un ottovolante, o sul sedile di un cinema 4D.

Innovativamente, la presente invenzione consente di superare brillantemente gli inconvenienti dei sistemi dell?arte nota.

Innovativamente, infatti, la presente invenzione consente di trasferire ad un passeggero seduto su un sedile una risultante di forze con componenti verticali, longitudinali e soprattutto laterali, aumentando in modo considerevole l?immersivit? della simulazione.

Vantaggiosamente, inoltre, la presente invenzione migliora la capacit? di qualsiasi simulatore di far percepire al pilota carichi inerziali statici e di bassa frequenza.

Vantaggiosamente, la presente invenzione rende la simulazione pi? fedele alla trasmissione di carichi durante l?utilizzo reale del veicolo. Infatti, il sistema di cinture attive oggetto dell?invenzione non fa uso di elementi attivi all?interno del sedile del veicolo, ed impiega unicamente le cinture come mezzo di stimolazione. Il sedile agisce passivamente come mezzo di contenimento del driver e come fonte di reazioni vincolari, come avviene nella normale dinamica reale. Convenientemente, quindi, tale invenzione ? adattabile all?utilizzo con sedili differenti, e richiede minime modifiche ai sedili per consentire il passaggio degli elementi cinghia laterali.

In particolare, in maniera estremamente vantaggiosa, la presente invenzione consente di esercitare una forza orientabile sul torso del pilota, soprattutto grazie all?elemento cinghia posteriore 6 e ancor pi? in maniera efficace grazie alle cinghie laterali 65, 65?.

Secondo un ulteriore vantaggio, il sistema di cinture attive in accordo con l?invenzione, grazie alla sinergica combinazione tra il sistema di attuazione 8 e l?aggiunta del sistema di collegamento 6?, consente di esercitare forze indipendenti su ciascuna cinghia per ottenere una risultante di forze diretta in modo arbitrario in qualsiasi direzione che punti verso il sedile.

Secondo un vantaggio ancora ulteriore, il sistema di cinture attive consente di generare una forza le cui componenti vengono modulate con continuit? e con un?ampia finestra di ampiezza e con bassa latenza, trasferendo al pilota un complesso feedback dinamico, statico e di bassa frequenza.

Innovativamente, la presente invenzione migliora la resa tattile della trasmissione delle forze in direzione laterale.

Vantaggiosamente, la presenza di sistemi di blocco meccanico consente di mantenere la funzionalit? delle cinture di sicurezza, in particolare l?abilit? di trattenere efficacemente il torso in caso di emergenza. Vantaggiosamente, il sistema di attuazione agente in maniera dedicata su ciascuna cinghia del sistema di cinture attive oggetto dell?invenzione aumenta la prontezza e la coordinazione tra differenti sistemi in commercio.

Vantaggiosamente, la variante del sistema di collegamento con incroci e porzioni di riempimento permette di massimizzare la superficie di contatto con i fianchi del pilota/passeggero, migliorando la distribuzione delle pressioni e dei carichi inerziali. Vantaggiosamente, le porzioni di riempimento garantiscono maggiore ergonomia e resistenza al sistema di collegamento.

Convenientemente, inoltre, gli elementi guidacinghia garantiscono supporto alle cinghie e generano una direzione di tiro costante.

Vantaggiosamente, infine, tale invenzione ? in grado di migliorare significativamente l?efficacia di un simulatore di guida e di influenzarne radicalmente il funzionamento. La descrizione iniziale dell?arte nota mostra come i simulatori noti siano fortemente influenzati nel design, nel costo e nelle prestazioni dalle problematiche risolte dall?invenzione in oggetto.

Di conseguenza il sistema di cinture attive appena descritto, se adottato in un simulatore, pu? radicalmente influenzarne le specifiche di progetto, le prestazioni finali, il design e il costo.

Alle forme di realizzazione della presente invenzione, un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze specifiche, potrebbe apportare varianti o sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti.

Anche tali varianti sono contenute nell?ambito di tutela come definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Sistema di cinture attive (1) per la trasmissione di carichi su un passeggero o un pilota durante una simulazione di un veicolo in un simulatore, comprendente

- una prima cinghia superiore (21) e una seconda cinghia superiore (22), adatte ad abbracciare il pilota passando dalle spalle e discendendo sul petto, fino all?addome, ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore (21, 22) comprendendo ad una rispettiva estremit? inferiore (220, 220?) rispettivamente una prima terminazione di chiusura (51) e una seconda terminazione di chiusura (52);

- un meccanismo di chiusura (3), comprendente una prima e una seconda sede di chiusura (31, 32) impegnabili con dette prima e seconda terminazione di chiusura (51, 52);

- un sistema di collegamento (6?), comprendente

- un elemento cinghia posteriore (6) avente un?estremit? destra (61), impegnabile con la prima cinghia superiore (21), e un?estremit? sinistra (62), impegnabile con la seconda cinghia superiore (22), in modo tale che detto elemento cinghia posteriore (6) sia adatto a cingere il pilota passando dalla schiena;

- cinghie laterali (65, 65?), unite all?elemento cinghia posteriore (6) in un qualsiasi punto compreso tra dette estremit? destra e sinistra (61, 62);

in cui detto sistema di cinture attive (1) comprende un sistema di attuazione (8) adatto ad esercitare un carico controllabile su ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore (21, 22) e su detto sistema di collegamento (6?), in cui il sistema di attuazione (8) comprende elementi di regolazione (80) e mezzi attivi (81), adatti ad attuare detti elementi di regolazione (80), in modo da modificare attivamente la lunghezza della prima cinghia superiore (21) e/o della seconda cinghia superiore (22) e del sistema di collegamento (6?), modificando di conseguenza i carichi trasmessi al pilota.

2. Sistema di cinture attive (1) secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore (21, 22) comprende ad una rispettiva estremit? superiore (210, 210?) rispettivamente una prima terminazione di aggancio (41) e una seconda terminazione di aggancio (42), dette prima e seconda terminazione di aggancio (41, 42) essendo adatte ad essere fissate al telaio del simulatore o ad uno degli elementi di regolazione (80).

3. Sistema di cinture attive (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui ciascuna delle cinghie laterali (65, 65?) ? adatta ad essere vincolata ad una rispettiva estremit? libera a uno degli elementi di regolazione (80),

e in cui i mezzi attivi (81) sono adatti ad attuare detti mezzi di regolazione (80), in modo da modificare attivamente la lunghezza di ciascuna delle cinghie laterali (65, 65?).

4. Sistema di cinture attive (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?elemento cinghia posteriore (6) ? un unico elemento cinghia estendentesi lungo una direzione preferenziale di sviluppo tra dette estremit? destra e sinistra (61, 62).

5. Sistema di cinture attive (1) secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, in cui l?elemento cinghia posteriore (6) comprende:

- una porzione centrale (600), delimitata da una prima e una seconda estremit? di incrocio (601, 602);

- primi elementi cinghia divergenti (621, 621?, 621??), estendentesi tra detta prima estremit? di incrocio (601) e l?estremit? destra (61);

- secondi elementi cinghia divergenti (622, 622?, 622??), estendentesi tra detta seconda estremit? di incrocio (602) e l?estremit? sinistra (62);

in cui detti primi (621, 621?, 621??) e secondi elementi cinghia divergenti (622, 622?, 622??) si sviluppano a raggiera rispettivamente da detta prima (601) e detta seconda estremit? di incrocio (602) e individuano, rispettivamente con detta prima (21) e seconda cinghia superiore (22), superfici incrociate adatte ad entrare in contatto con i fianchi del pilota.

6. Sistema di cinture attive (1) secondo la rivendicazione 5, in cui detto sistema di collegamento (6?) comprende porzioni di riempimento (67, 68), ad esempio in tessuto, disposte rispettivamente tra detti primi elementi cinghia divergenti (621, 621?, 621??) e detta prima cinghia superiore (21), e tra detti secondi elementi cinghia divergenti (622, 622?, 622??) e detta seconda cinghia superiore (22), tali da massimizzare l?area di dette superfici incrociate.

7. Sistema di cinture attive (1) secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, in cui l?elemento cinghia posteriore (6) comprende cinghie multiple (70, 71, 72), che si estendono su direzioni preferenziali di sviluppo tra loro parallele e tra dette estremit? destra e sinistra (61, 62), in modo tale che dette cinghie multiple (70, 71, 72) individuino con detta prima e seconda cinghia superiore (21, 22) una superficie posteriore adatta ad entrare in contatto con la schiena ed i fianchi del pilota.

8. Sistema di cinture attive (1) secondo la rivendicazione 7, in cui detto sistema di collegamento (6?) comprende porzioni di riempimento (67, 68), ad esempio in tessuto, disposte tra dette cinghie multiple (70, 71, 72) tali da massimizzare l?area di detta superficie posteriore.

9. Sistema di cinture attive (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente dispositivi di blocco meccanico adatti a stabilire una lunghezza massima di ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore (21, 22), e del sistema di collegamento (6?), in modo tale da limitare l?azione degli elementi di regolazione (80).

10. Sistema di cinture attive (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il sistema di attuazione (8) ? adatto a operare in una configurazione unilatera, in cui gli elementi di regolazione (80) sono adatti a ridurre la lunghezza di ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore (21, 22) e del sistema di collegamento (6?), aumentando i carichi trasmessi al pilota/passeggero rispetto ad una situazione di precarico sul pilota/passeggero predeterminata.

11. Sistema di cinture attive (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il sistema di attuazione (8) ? adatto a operare in una configurazione bilatera, in cui gli elementi di regolazione (80) sono adatti sia a ridurre la lunghezza di ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore (21, 22), e del sistema di collegamento (6?), sia ad aumentare la lunghezza di ciascuna di ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore (21, 22) e del sistema di collegamento (6?), in modo tale da rispettivamente aumentare o ridurre i carichi trasmessi al pilota/passeggero rispetto ad una situazione di precarico sul pilota/passeggero predeterminata.

12. Sistema di cinture attive (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una prima cinghia centrale (23) e una seconda cinghia centrale (24), adatte ad abbracciare il pilota passando sopra al bacino, in cui la prima cinghia centrale (23) e la seconda cinghia centrale (24) comprendono ad una rispettiva estremit? distale (230, 230?) rispettivamente una prima terminazione centrale di aggancio (43) e una seconda terminazione centrale di aggancio (44), dette prima e seconda terminazioni centrali di aggancio (43, 44) essendo adatte ad essere fissate al telaio del simulatore, o a uno dei mezzi di regolazione (80),

e in cui i mezzi attivi (81) sono adatti ad attuare detti elementi di regolazione (80), in modo da modificare attivamente la lunghezza della prima cinghia centrale (23) e/o della seconda cinghia centrale (24).

13. Sistema di cinture attive (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente anche una prima cinghia inferiore (25) e una seconda cinghia inferiore (26), adatte ad abbracciare il pilota passando tra le gambe, ciascuna di dette prima e seconda cinghia inferiore (25, 26) comprendendo ad una rispettiva estremit? inferiore di cinghia inferiore (250, 250?) rispettivamente una prima terminazione inferiore di aggancio (45) e una seconda terminazione inferiore di aggancio (46), dette prima e seconda terminazione inferiore di aggancio (45, 46) essendo adatte ad essere fissate al telaio o al sedile del simulatore,

e in cui ciascuna di dette prima e seconda cinghia inferiore (25, 26) ? vincolata al meccanismo di chiusura.

14. Sistema di cinture attive (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente mezzi di regolazione manuali (100), ad esempio fibbie a scorrimento, per ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore (21, 22), e per l?elemento cinghia posteriore (6),

detti mezzi di regolazione manuali (100) essendo adatti ad essere manipolati per modificare manualmente la lunghezza di ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore (21, 22) e dell?elemento cinghia posteriore (6).

15. Sistema di cinture attive (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente elementi guidacinghia (99), ad esempio staffe con guidacinghia con rullo singolo o doppio, adatti ad essere fissati al sedile o al telaio di un simulatore, adatti a stabilizzare lo scorrimento di ciascuna di dette prima e seconda cinghia superiore (21, 22), e di detto sistema di collegamento (6?), in modo tale da mantenere costante la direzione in cui agiscono i mezzi di regolazione (80).

16. Simulatore, comprendente

- un telaio;

- un sedile,

- un sistema di cinture attive (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti adatto a cooperare con il telaio e/o il sedile.