ITMI20130304A1 - Dispositivo di misura e kit di misurazione utilizzante detto dispositivo - Google Patents
Dispositivo di misura e kit di misurazione utilizzante detto dispositivoInfo
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Description
DESCRIZIONE
“DISPOSITIVO DI MISURA E KIT DI MISURAZIONE UTILIZZANTE DETTO DISPOSITIVO”
CAMPO DEL TROVATO
La presente invenzione concerne un dispositivo di misura ed un kit di misurazione utilizzante detto dispositivo. Il dispositivo ed il kit trovano vantaggiosa applicazione in campo sportivo, in particolare in ambito ciclistico. Ad esempio, il dispositivo ed il kit sono impiegati per l’esecuzione di test prestazionali (ad esempio per la determinazione della soglia anaerobica) oppure test di postura di un ciclista.
STATO DELL'ARTE
Come noto, in ambito sportivo sono oggi ampiamente diffusi ergometri e/o cyclette utilizzati per l’allenamento e/o per test prestazionali di uno sportivo, in particolare di un ciclista.
Sono note cyclette atte a consentire al ciclista di simulare la pedalata e, grazie a particolari strumentazioni (contachilometri, indicatori dello sforzo, velocità media e massima, variatori di resistenza allo sforzo e cardiofrequenzimetro) simulare l’allenamento e/o misurare alcune condizioni atletiche (ad esempio il grado di sforzo ed il battito cardiaco).
Una prima tipologia di cyclette note è costituita da un telaio rigido unico il quale ha lo scopo di definire la struttura di appoggio al suolo ed inoltre simulare la struttura di una biciletta: il telaio rigido unico porta stabilmente una coppia di pedali, sella e manubrio.
Queste cyclette sono dotate di un’unità di controllo atta a monitorare la pedalata e/o le condizioni del ciclista e fornire all’ utilizzatore, grazie ad un display connesso a detta unità di controllo, una serie di informazioni che possono aiutare il ciclista a monitorare il proprio sforzo fisico ai fini di un incremento delle prestazioni (come sopra descritto le informazioni possono riguardare dati relativi all’ allenamento del ciclista e/o particolari condizioni di corretta/scorretta postura di quest’ultimo).
Ovviamente, queste apparecchiature devono poter garantire l’utilizzo a diversi ciclisti; per tale ragione presentano almeno una sella regolabile nella posizione per consentire un parziale adattamento del telaio al ciclista.
La tipologia di cyclette sopra descritta presenta numerose limitazioni e svantaggi. Una prima limitazione deriva dalla struttura del corpo di sostegno: la realizzazione di quest’ultimo in un corpo unico risulta estremamente limitativa in quanto è sentita in generale la necessità di dover realizzare uno strumento in grado di simulare al meglio la postura ideale di ciascun utilizzatore (ciclista).
Di fatto, anche se il corpo di sostegno è pensato per simulare un telaio di una bicicletta non può in alcun modo adattarsi in maniera ottimale alla fisiologia di ciascun utilizzatore: il telaio è il medesimo per ciascun ciclista e quindi non può necessariamente essere ottimizzato per l’analisi della postura di ciascun atleta. Il fatto di realizzare la cyclette e/o l’ergometro in corpo unico e compatto, assemblato con unità di controllo e display, rende il dispositivo estremamente rigido in uso: questa limitazione non consente di simulare in modo corretto la normale movimentazione della bicicletta e della pedalata dell’ utilizzatore nelle condizioni di utilizzo su strada piana e/o in pendenza. Quest’ ultima condizione risulta estremamente svantaggiosa sia in fase di monitoraggio dell’allenamento, sia in fase di verifica della postura/regolazione della bicicletta del ciclista.
Se praticato ad alti livelli come in campo agonistico, risulta di particolare importanza eseguire test accurati sul ciclista utili sia per la corretta regolazione della bicicletta, sia per scopi medico-diagnostici per avere un quadro generale sulla condizione del ciclista (monitoraggio del ciclista sotto sforzo), sia per scopi agonistici per raccogliere dati prestazioni (ad esempio la potenza massima esprimibile dal ciclista e la sua resistenza in varie situazioni di sforzo).
Anche la corretta regolazione della bicicletta in termini di altezza della sella e regolazione delle tacchette sulle suole delle scarpe del ciclista assume una notevole importanza.
Per tale ragione, sono noti ergometri presentanti una struttura di sostegno predisposta per accogliere un telaio di una reale bicicletta. Sotto il profilo strutturale, questi ergometri presentano una base di appoggio dalla quale emergono una prima ed una seconda porzione di vincolo ciascuna delle quali è atta ad impegnare la forcella anteriore e posteriore di una bicicletta. I pedali della bicicletta sono connessi ad un meccanismo frenato predisposto per simulare differenti condizioni d’uso dell’attrezzo.
Ovviamente, anche questi ultimi ergometri presentano un’unità di controllo connessa al meccanismo e predisposta per raccogliere dati relativi alla pedalata del ciclista per determinarne le prestazioni.
Quest’ultima soluzione risulta migliorativa rispetto alle cyclette descritte in precedenza in quanto consente al ciclista almeno di utilizzare il proprio telaio; questa condizione migliora la simulazione in termini di pedalata e postura con conseguente miglioramento dei rilevamenti prestazionali eseguiti su quest’ultimo.
Sebbene questi ergometri descritti permettano una buona simulazione della pedalata del ciclista e quindi consentano di effettuare misurazioni accurate, il Richiedente ha riscontrato che anche quest’ultima tipologia di ergometri non risulta esente da alcuni inconvenienti e pertanto sia migliorabile sotto diversi aspetti. In particolare, gli ergometri descritti non consentono di simulare in maniera ottimale la movimentazione della bicicletta durante le normali condizioni d’uso di quest’ultima (come se ci si trovasse effettivamente su strada e/o su sterrato): in tal modo si falsa almeno in parte l’acquisizione dei dati del ciclista il che riporta, anche se in maniera meno marcata rispetto agli esempi sopra analizzati, ai problemi di verifica dell’allenamento e di misurazione propri delle cyclette sopra menzionate.
SCOPO DEL TROVATO
Scopo della presente invenzione è pertanto quello di risolvere sostanzialmente almeno uno degli inconvenienti e/o limitazioni delle precedenti soluzioni.
Un primo obiettivo dell’invenzione è quello di mettere a disposizione un dispositivo di misura ed un kit di misurazione in grado di riprodurre sostanzialmente in modo affidabile le varie condizioni di utilizzo di una bicicletta, in particolare simulare in modo affidabile le condizioni di equilibrio di una bicicletta che, su strada in piano e/o in pendenza, è mantenuta in realtà in assetto dagli effetti giroscopici delle due ruote, dalle forze aerodinamiche dell’aria e dagli spostamenti di massa del ciclista (e non rigidamente vincolata al suolo come viceversa simulato dagli ergometri noti).
Un ulteriore scopo principale dell’invenzione è quello di mettere a disposizione un dispositivo di misura ed un kit di misurazione estremamente preciso che consenta di rilevare in modo molto accurato la potenza sviluppata dalla pedalata di un ciclista e le varie movimentazioni di quest’ultimo durante la pedalata. Uno o più degli scopi sopra descritti e che meglio appariranno nel corso della seguente descrizione sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo di misura ed una kit di misurazione in accordo con una o più delle unite rivendicazioni.
SOMMARIO
Aspetti del trovato sono qui di seguito descritti.
In un 1° aspetto è previsto un dispositivo di misura (1), in particolare per monitorare la postura e/o le prestazioni di un ciclista durante la pedalata, comprendente:
> almeno una struttura di supporto (2) configurata per sostenere un telaio (3) di una bicicletta (4) del tipo comprendente:
o almeno un corpo principale (5) estendentesi lungo un piano di sviluppo prevalente (A);
o almeno una forcella anteriore (6) connessa al corpo principale (5) e presentante una porzione d’impegno (6a) configurata per vincolare il mozzo di una ruota;
o almeno una forcella posteriore (7) connessa al corpo principale (5) e presentante una porzione d’impegno (7a) configurata per vincolare il mozzo di una ruota;
o almeno una sella (8) connessa al corpo principale e predisposta per consentire la seduta di un ciclista;
o almeno un manubrio (9) connesso al corpo principale (5) ed alla forcella anteriore (6), detto manubrio (9) essendo configurato per consentire al ciclista la movimentazione di detta forcella anteriore (6) e conseguentemente la manovrabilità della bicicletta (4);
o un primo ed un secondo pedale (10; 11) connessi al corpo principale (5) e configurati con consentire, a seguito dell’applicazione di una coppia sugli stessi, la rotazione di una ruota connessa alla forcella posteriore (7);
detta struttura di supporto (2) comprendendo:
o almeno una base (2a) atta a consentire l’appoggio della struttura di supporto (2) al suolo;
o almeno una prima porzione di vincolo (12) connessa alla base (2a) e presentante una porzione d’impegno (12a) atta a connettersi alla porzione d’impegno (6a) della forcella anteriore (6) di una bicicletta (4);
o almeno una seconda porzione di vincolo (13) connessa alla base (2a) e presentante una porzione d’impegno (13a) atta a connettersi alla porzione d’impegno (7a) della forcella posteriore (7) di una bicicletta (4);
o almeno un meccanismo (14) predisposto per ricevere la coppia trasmessa sul primo e secondo pedale (10; 11);
> almeno un sensore di potenza (15) connesso con il meccanismo (14) e configurato per generare un segnale relativo almeno alla coppia in arrivo a detto meccanismo (14) e trasmessa da detto primo e secondo pedale (10; 11); > almeno un’unità di controllo (16) connessa con il sensore di potenza (15) e configurata per:
o ricevere il segnale dal primo sensore (15);
o elaborare il segnale per consentire la determinazione almeno della potenza erogata dalla pedalata del ciclista;
la prima porzione di vincolo (12) della struttura di supporto (2) comprende almeno un elemento di collegamento (17) impegnato alla base (2a) e configurato per definire tra quest’ ultima e la prima porzione di vincolo (12) medesima un vincolo di tipo cerniera, ed in cui la seconda porzione di vincolo (13) della struttura di supporto (2) comprende almeno un elemento di collegamento (18) impegnato al corpo fisso (2a) e configurato per definire tra quest’ ultima e la seconda porzione di vincolo (13) medesima un vincolo di tipo cerniera.
In un 2° aspetto in accordo con il 1° aspetto l’elemento di collegamento (17) della prima porzione di vincolo (12) comprende almeno uno snodo sferico (19) predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione della prima porzione di vincolo (12) medesimo attorno ad un primo asse (LI) parallelo al piano di sviluppo prevalente (A) della bicicletta (4), in particolare detto primo asse (LI) estendendosi, in condizioni d’uso del dispositivo (1) medesimo, lungo una direzione sostanzialmente orizzontale.
In un 3° aspetto in accordo con il 2° aspetto lo snodo sferico (19) della prima porzione di vincolo (12) è predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione di quest’ultimo attorno ad un secondo asse (L2) trasversale, in particolare ortogonale, al piano di sviluppo prevalente (A) della bicicletta (4). In un 4° aspetto in accordo con il 2° o 3° aspetto lo snodo sferico (19) della prima porzione di vincolo (12) è predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione della prima porzione di vincolo (12) medesimo attorno ad un terzo asse (L3) parallelo al piano di sviluppo prevalente (A) della bicicletta (4) e trasversale, in particolare ortogonale, al primo asse (LI),
In un 5° aspetto in accordo con l’aspetto precedente il terzo asse (L3) estendendosi, in condizioni d’uso del dispositivo (1) medesimo, lungo una direzione sostanzialmente verticale.
In un 6° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 1° al 5° l’elemento di collegamento (18) della seconda porzione di vincolo (13) comprende almeno uno snodo sferico (20) predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione del seconda porzione di vincolo (13) medesimo attorno ad un quarto asse (L4) parallelo al piano di sviluppo prevalente (A) della bicicletta (4), in particolare detto quarto asse (L4) estendendosi, in condizioni d’uso del dispositivo (1) medesimo, lungo una direzione sostanzialmente orizzontale. In un 7° aspetto in accordo con il 6° aspetto lo snodo sferico (20) della seconda porzione di vincolo (13) è predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione di quest’ultimo attorno ad un quinto asse (L5) trasversale, in particolare ortogonale, al piano di sviluppo prevalente (A) della bicicletta (4). In un 8° aspetto in accordo con il 6 o 7° aspetto lo snodo sferico (20) della seconda porzione di vincolo (13) è predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione della seconda porzione di vincolo (13) medesimo attorno ad un sesto asse (L6) parallelo al piano di sviluppo prevalente (A) della bicicletta (4) e trasversale, in particolare ortogonale, al quarto asse (L4).
In un 9° aspetto in accordo con l’8° aspetto il sesto asse (L6) si estende, in condizioni d’uso del dispositivo (1) medesimo, lungo una direzione sostanzialmente verticale.
In un 10° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 6° al 9° il primo asse (LI) ed il quarto asse (L4) sono sostanzialmente paralleli tra loro,
In un 11° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 7° al 10° il secondo asse (L2) ed il quinto asse (L5) sono sostanzialmente paralleli tra loro. In un 12° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dall’ 8° all’ 11° il terzo asse (L3) ed il sesto asse (L6) sono sostanzialmente paralleli tra loro.
In un 13° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dall’8° al 12° il primo, secondo e terzo asse (LI; L2; L3) definiscono una tema di assi trasversali, in particolare ortogonali tra loro, ed in cui il quarto, quinto e sesto asse (L4; L5; L6) definiscono una tema di assi trasversali.
In un 14° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo comprende almeno un primo elemento di reazione (26) connesso da un lato alla prima porzione di vincolo (12) e dall’altro alla base (2a) della struttura di supporto (2), detto primo elemento di reazione (26) essendo configurato per definire una condizione di equilibrio della prima porzione di vincolo (12) atta a consentire a quest’ultimo una prefissata oscillazione attorno al primo asse (LI), detto dispositivo (1) comprende inoltre un secondo elemento di reazione (27) connesso da un lato alla prima porzione di vincolo (12) e dall’altro alla base (2a) della struttura di supporto (2), detto secondo elemento di reazione (27) essendo configurato per definire un’ulteriore condizione di equilibrio della prima porzione di vincolo (12) atta a consentire a quest’ultimo una prefissata oscillazione attorno al proprio secondo asse (L2), ed in cui detto dispositivo (1) comprende inoltre un terzo elemento di reazione (30) connesso da un lato alla prima porzione di vincolo (12) e dall’altro alla base (2a) della struttura di supporto (2), detto terzo elemento di reazione (30) essendo configurato per definire un’ulteriore condizione di equilibrio della prima porzione di vincolo (12) atta consentire a quest’ultimo una prefissata oscillazione attorno al proprio terzo asse (L3).
In un 15° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo comprende un quarto elemento di reazione (28) connesso da un lato alla seconda porzione di vincolo (13) e dall’altro alla base (2a) della struttura di supporto (2), detto quarto elemento di reazione (28) essendo configurato per definire una condizione di equilibrio della seconda porzione di vincolo (13) atta a consentire a quest’ultimo una prefissata oscillazione attorno al proprio quarto asse (L4), detto dispositivo (1) comprende inoltre un quinto elemento di reazione (29) connesso da un lato alla seconda porzione di vincolo (13) e dall’altro alla base (2a) della struttura di supporto (2), detto quinto elemento di reazione (29) essendo configurato per definire un’ulteriore condizione di equilibrio della seconda porzione di vincolo (13) atta a consentire a quest’ultimo una prefissata oscillazione attorno al proprio quinto asse (L5), ed in cui detto dispositivo (1) comprende inoltre un sesto elemento di reazione (43) connesso da un lato al seconda porzione di vincolo (13) e dall’altro alla base (2a) della struttura di supporto (2), detto sesto elemento di reazione (43) essendo configurato per definire un’ulteriore condizione di equilibrio della seconda porzione di vincolo (13) atta a consentire a quest’ultimo una prefissata oscillazione attorno al proprio quinto asse (L6).
In un 16° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti la prima porzione di vincolo (12) comprende almeno una porzione di aggancio (21) sostanzialmente contrapposta alla porzione di impegno (12a) rispetto alla prima porzione di vincolo (12) medesima, l’elemento di collegamento (17) della prima porzione di vincolo (12) essendo interposto tra la porzione di aggancio (21) e la porzione d’impegno (12a), ed in cui detta seconda porzione di vincolo (13) comprende almeno una porzione di aggancio (24) sostanzialmente contrapposta alla porzione di impegno (13a) rispetto alla seconda porzione di vincolo (13) medesima, l’elemento di collegamento (18) della seconda porzione di vincolo (13) essendo interposto tra la porzione di aggancio (24) e la porzione d’impegno (13a).
In un 17° aspetto in accordo con l’aspetto precedente il primo ed il secondo elemento di reazione (26; 27) sono connessi da un lato alla porzione di aggancio (21) della prima porzione di vincolo (12) e dall’altro alla base (2a), ed in cui il terzo ed il quarto elemento di reazione (28; 29) sono connessi da un lato alla porzione di aggancio (24) del seconda porzione di vincolo (13) e dall’altro alla base (2a), ed in cui detto quinto elemento di reazione (30) è associato sostanzialmente in corrispondenza del primo elemento di collegamento (17) della prima porzione di vincolo (12), in particolare interposto tra il primo elemento di collegamento (17) della prima porzione di vincolo (12) e la base (2a).
In un 18° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 15° al 17° il dispositivo comprende almeno un sensore di rollio (22) associato a ciascuno di detti primo e quarto elemento di reazione (26; 28) e configurato per generare un rispettivo segnale di controllo relativo ad uno o più sforzi agenti sull’elemento di reazione medesimo, l’unità di controllo (16) essendo connessa con detti sensori di rollio (22) e configurata per:
> ricevere il segnale di controllo da detto detti sensori di rollio (22);
> elaborare il segnale di controllo di ciascuno di detti sensori (22) per consentire la determinazione, in corrispondenza di ciascuno di detti elementi di reazione (26; 28), di almeno un carico diretto lungo una direzione laterale (Y) trasversale, in particolare ortogonale, al piano di sviluppo prevalente (A) del telaio (3).
In un 19° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 15° al 18° il dispositivo comprende almeno un sensore di beccheggio (23) associato a ciascuno di detti secondo e quarto elemento di reazione (27; 29) e configurato per generare un rispettivo segnale di controllo relativo ad uno o più sforzi agenti sull’elemento di reazione medesimo, l’unità di controllo (16) essendo connessa con detti sensori di beccheggio (23) e configurata per:
> ricevere il segnale di controllo da detto detti sensori di beccheggio (23);
> elaborare il segnale di controllo di ciascuno di detti sensori (23) per consentire la determinazione, in corrispondenza di ciascuno di detti elementi di reazione (27; 29), di almeno un carico diretto lungo una direzione longitudinale (X) parallela al piano di sviluppo prevalente (A) del telaio (3), in particolare, in condizioni d’uso del dispositivo (1) la direzione longitudinale sostanzialmente orizzontale.
In un 20° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 14° al 19° il dispositivo comprende almeno un sensore di imbardata (25) associato al quinto elemento di reazione (30) e configurato per generare un rispettivo segnale di controllo relativo ad uno o più sforzi agenti sull’elemento di reazione medesimo, l’unità di controllo (16) essendo connessa con detto sensore di imbardata (25) e configurata per:
> ricevere il segnale di controllo da detto detti sensori di imbardata (25);
> elaborare il segnale di controllo di detto sensore (25) per consentire la determinazione, in corrispondenza di detto quinto elemento di reazione (30), di almeno un carico diretto lungo una direzione laterale trasversale al piano di sviluppo prevalente (A) del telaio (3).
In un 21° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti il primo sensore (15) comprende almeno una cella torsionale disposta in corrispondenza della porzione d’impegno (13a) della seconda porzione di vincolo (13) o sostanzialmente in corrispondenza dell’elemento di collegamento (18) di quest’ultima.
In un 22° aspetto in accordo con il 20° o 21° aspetto ciascuno di detti sensori di rollio, beccheggio ed imbardata comprende almeno uno selezionato nel gruppo dei seguenti componenti: una cella di carico a torsione, un cella di carico a taglio, un sensore di rotazione, un sensore di spostamento, una cella di carico trazione-compressione
In un 23° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 15° al 22° ciascuno di detti elementi di reazione (26; 27; 28; 29; 30) comprende almeno un ammortizzatore, in particolare comprende almeno una molla e/o un elastomero. In un 24° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo definisce una condizione operativa nella quale la forcella anteriore e posteriore (6; 7) sono impegnate rispettivamente alla prima e seconda porzione di vincolo (12; 13) della struttura di supporto (2), ed in cui almeno uno tra detta prima e seconda porzione di vincolo (12; 13) è configurato per definire, in cooperazione con il corpo fisso (2a), una condizione di settaggio nella quale è mobile in avvicinamento e/o allontanamento rispetto all’altro di detta prima e seconda porzione di vincolo (12; 13) per consentire la definizione di una pluralità di condizione operative e conseguentemente dell’adattamento dimensionale del dispositivo (1) a diversi telai (3) di biciclette (4).
In un 25° aspetto in accordo con l’aspetto precedente almeno uno tra detta prima e seconda porzione di vincolo (12; 13) comprende almeno un elemento mobile (31) impegnato con almeno una guida (32) del corpo fisso (2a), detto elemento mobile (31), durante la condizione di settaggio, essendo configurato per scorrere relativamente alla guida (32), conseguentemente rispetto alla base (2a), e determinare l avvicinamento o allontanamento delle porzioni di vincolo (12; 13).
In un 26° aspetto è previsto un kit di misurazione (100), in particolare per monitorare la postura di un ciclista durante la pedalata, comprendente:
> almeno un dispositivo di misura (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti;
> almeno una bicicletta (4) avente un telaio (3) presentante:
o almeno un corpo principale (5) estendentesi lungo un piano di sviluppo prevalente (A);
o almeno una forcella anteriore (6) connessa al corpo principale (5) e presentante una porzione d’impegno (6a) connessa con la porzione d’impegno (12a) della prima porzione di vincolo (12);
o almeno una forcella posteriore (7) connessa al corpo principale (5) e presentante una porzione d’impegno (7a) connessa con la porzione d’impegno (13a) della seconda porzione di vincolo (13);
o almeno una sella (8) connessa al corpo principale e predisposta per consentire la seduta di un ciclista;
o almeno un manubrio (9) connesso al corpo principale (5) ed alla forcella anteriore (6);
o un primo ed un secondo pedale (10; 11) connessi al corpo principale (5) e configurati con consentire, a seguito della pedalata di un ciclista, lo sviluppo di una prefissata coppia;
> almeno un dispositivo di rilevazione (101) connesso con l’unità di controllo (16) e configurato per scansionare un ciclista e generare un segnale di misura relativo almeno a parametri antropometrici del ciclista;
detta unità di controllo (16) essendo predisposta per:
o ricevere il segnale di misura dal dispositivo di rilevazione (101);
o elaborare detto segnale di misura per consentire la determinazione di almeno una prefissata posizione di sella (8) e manubrio (9) definenti una postura ideale per il ciclista rilevato.
In un 27° aspetto in accordo con l’aspetto precedente la bicicletta (4) è configurata per consentire almeno le seguenti regolazioni:
> la posizione della prima e seconda pedivella (10; 11);
> la posizione della sella (8);
> la posizione del manubrio (9);
In un 28° aspetto in accordo con l’aspetto precedente il kit (100) comprende almeno un dispositivo di attivazione (102) connesso con la prima e seconda pedivella (10; 11), la sella (8) ed il manubrio (9), detto dispositivo di attivazione (102) essendo configurato per movimentare le pedivelle (10; 11), la sella (8) ed il manubrio (9) e consentirne il posizionamento.
In un 29° aspetto in accordo con l’aspetto precedente il dispositivo di attivazione (102) è collegato all’unità di controllo (16) la quale, a seguito della ricezione da parte del dispositivo di rilevazione (101) del segnale di misura, è configurata per comandare all’elemento di attivazione (102) lo spostamento delle pedivelle, sella e manubrio in una prefissata posizione definente la postura ideale del ciclista.
In un 30° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 26° al 29° il dispositivo di rilevazione (101) comprende almeno uno selezionato nel gruppo dei seguenti dispositivi: un sensore ottico, un puntatore laser.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Alcune forma realizzative ed alcuni aspetti del trovato saranno qui di seguito descritti con riferimento agli uniti disegni, fomiti a solo scopo indicativo e pertanto non limitativo in cui:
> La figura 1 è una vista prospettica di un dispositivo di misura in accordo con la presente invenzione
> La figura 2 è una vista prospettica di dettaglio di una porzione del dispositivo di misura di figura 1 ;
> a figura 3 e 4 sono viste prospettiche rispettivamente di una prima e seconda porzione di vincolo del dispositivo di misura in accordo con il presente trovato;
> La figura 5 è una vista posteriore del dispositivo di misura in accordo con il presente trovato;
> La figura 6 è una sezione longitudinale del dispositivo di misura in accordo con il presente trovato;
> La figura 7 mostra, secondo una vista laterale, una schematizzazione di un kit di misurazione in accordo con il presente trovato;
> Le figure 8 e 9 sono viste dall’alto di particolari del dispositivo di misura;
> Le figure 10 e 11 sono viste di dettaglio del dispositivo di misura in accordo con il presente trovato.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Dispositivo di misura.
Con 1 è stato complessivamente indicato un dispositivo di misura, in particolare per monitorare la postura e/o le prestazioni di un ciclista durante la pedalata. Il dispositivo 1 trova vantaggiosa applicazione in ambito sportivo, in particolare a livello agonistico, per realizzare test prestazionali (ad esempio per la determinazione della soglia anaerobica) oppure test di postura di un ciclista volti a determinare la regolazione ottimale della bicicletta per consentire la determinazione della posizione in cui il ciclista riesce ad esprimere la massima potenza.
Come visibile ad esempio dalla figura 1 , il dispositivo 1 comprende una struttura di supporto 2 configurata per sostenere un telaio reale 3 di una bicicletta 4. Più in dettaglio, la struttura di supporto 2 comprende almeno una base 2a la quale è configurata per consentire l’appoggio al suolo della struttura 2 medesima e conseguentemente del dispositivo 1.
Di fatto, la struttura di supporto 2 deve consentire uno stabile sostegno del dispositivo 1 ed impedire, in condizioni d’uso dello stesso, movimentazioni indesiderate o addirittura il ribaltamento della struttura 2.
Per tale ragione, la base 2a si sviluppa vantaggiosamente lungo un piano di sviluppo prevalente che, in condizioni d’uso del dispositivo 1, è sostanzialmente orizzontale (parallelo ad un paino di appoggio, in particolare al suolo).
In una forma di realizzazione preferenziale ma non limitativa dell’invenzione, la base 2a comprende un telaio di appoggio 34 presentante, in via non limitativa, quattro barre di sostegno 35 (ovvero almeno due disposte ortogonalmente l’una rispetto all’altra) a formare una struttura a croce. In corrispondenza delle estremità della croce, la base 2a presenta dei piedini 33 di appoggio i quali definiscono gli elementi di contatto del piano di appoggio (suolo) del dispositivo 1: tali piedini sono di fatto interposti tra il suolo ed il telaio di appoggio 34. Vantaggiosamente, i piedini 33 sono realizzati in materiale plastico o gomma in modo da poter garantire alla struttura 2 un prefissato attrito (presa) al suolo in modo da ridurre o addirittura impedire eventuali movimentazioni del dispositivo 1 in condizioni d’uso dello stesso. Gli stessi possono essere indipendentemente regolabili in altezza per compensare mancanze di planarità della superficie d’appoggio.
Come ad esempio visibile dalla figura 1, la struttura di supporto 2 comprende inoltre, in via non limitativa, un corpo centrale 36 impegnato saldamente alla base 2a ed emergente trasversalmente (verticalmente) da quest’ultima.
Sotto il profilo strutturale è possibile notare che il corpo centrale 36 presenta sostanzialmente una forma piastriforme e risulta allineato con e nel medesimo piano contenente due barre 35 del telaio di appoggio 34 (in linea con due barre della croce).
Più in dettaglio, il corpo centrale 36 si estende ortogonalmente rispetto al piano di sviluppo prevalente del piano di appoggio (si estende lungo la verticale) da parte opposta ai piedini 33.
In una forma di realizzazione il corpo centrale 36 può essere posizionato al di sopra del telaio di appoggio 34, fissato saldamente a quest’ultimo.
In una forma di realizzazione preferenziale ma non limitativa dell’invenzione, il corpo centrale 36 presenta una sede di alloggiamento 37 atta ad accogliere in impegno almeno una barra 35: in tal modo il corpo centrale 36 definisce l’elemento di blocco e guida della barre 35 (condizione illustrata nelle figura 6). Vantaggiosamente, ciascuna sede di alloggiamento 37 può essere configurata per consentire lo scorrimento relativo delle barre 35 ed il bloccaggio delle stesse in differenti posizioni operative: in tal modo è possibile regolare la fuoriuscita (sbalzo) delle barre dal corpo centrale 36 e definire un telaio di appoggio regolabile.
Come visibile dalla unite figure, il corpo centrale 36 comprende inoltre una serie di elementi di aggancio 38 configurati per consentire l’impegno di una prima e seconda porzione di vincolo 12 e 13 le quali sono predisposte per impegnare rispettive parti anteriore e posteriore di un telaio 3 di una bicicletta 4. Le porzioni di vincolo 12 e 13 verranno meglio descritte in seguito.
In una forma di realizzazione preferenziale ma non limitativa dell’invenzione, ciascuno di detti elementi di aggancio 38 comprende almeno una guida 32 atta ad accogliere almeno un elemento mobile 31: ciascun elemento mobile è impegnato da un lato alla guida 32 e dall’altro ad una porzione di vincolo 12, 13.
Come visibile nella schematizzazione di figura 7, ciascuna guida 32 si estende lungo un piano di sviluppo prevalente del corpo centrale 36 ed in particolare parallelamente alle barre 35 allineate con detto corpo 36. Di fatto, in condizioni d’uso del dispositivo 1, ciascuna guida 32 si estende lungo una direzione orizzontale a partire da un bordo verticale del corpo 36 in direzione di un bordo verticale opposto.
Nelle unite figure è stato rappresentato, in via non limitativa, un corpo centrale 36 avente quattro guide 32: due guide 32 poste su un bordo verticale del corpo 36 ad altezze (livelli) differenti e due guide 32 poste sul bordo verticale opposto anch’esse posizionate ad altezze differenti.
Vantaggiosamente, ciascun elemento di aggancio 38 comprende inoltre almeno un elemento di regolazione 39 (fig. 11) associato a ciascuna guida 32 e predisposto per cooperare con una porzione di accoppiamento 40 di un elemento mobile 31. L’elemento di regolazione 39 è configurato per consentire, in una condizione di settaggio del dispositivo 1, la movimentazione (scorrimento) dell’elemento mobile 31 all’interno della giuda 32. L’elemento di regolazione 39 è inoltre configurato per consentire, in una condizione di blocco del dispositivo 1, il fissaggio dell’elemento mobile 31 aH’interno della giuda 32.
In questo modo, l’elemento di aggancio 38, in particolare l’elemento di regolazione 39, è predisposto per consentire la movimentazione degli elementi mobili 31 e conseguentemente la movimentazione relativa delle porzioni di vincolo 12, 13 per consentirne l’avvicinamento o l’allontanamento relativamente al corpo centrale 36.
Questa condizione consente di definire una pluralità di condizioni operative delle porzioni di vincolo 12, 13 e conseguentemente permettere al dispositivo 1 di adattarsi alle diverse dimensioni longitudinali di una bicicletta (adattamento alle diverse tipologie di telai 3).
Come visibile ad esempio delle figure 10 e 11, l’elemento di regolazione 39 comprende, in via non limitativa, una corona dentata atta a cooperare con una cremagliera della porzione di accoppiamento 40: la rotazione della corona consente di portare in scorrimento relativo l’elemento mobile 31 all’ interno della guida 32.
Come precedentemente descritto, il dispositivo 1 comprende inoltre una prima porzione di vincolo 12 connessa alla struttura di supporto 2, in particolare al corpo centrale 36, e configurato per impegnare almeno una porzione di telaio 3 di una bicicletta 4.
Come visibile ad esempio dalle figure 6, 7 e 10, la prima porzione di vincolo 12 presenta un corpo estendentesi lungo una direzione di sviluppo prevalente tra una prima ed una seconda estremità 41, 42.
In corrispondenza della prima estremità 41, la prima porzione di vincolo 12 è impegnata con uno degli elementi mobili 31 (elemento mobile inferiore) della struttura 2 mentre in corrispondenza della mezzeria della prima porzione di vincolo 12, quest’ultima impegna l’altro degli elementi mobili 31 (elemento mobile superiore). Di fatto, in tale configurazione, la prima porzione di vincolo 12 definisce, in cooperazione con gli elementi mobili 31 associati, una forma ad “F” rovesciata: le due porzioni orizzontali della “F” sono rappresentate dagli elementi mobili 31 mentre la porzione verticale è rappresentata dalla prima porzione di vincolo 12 medesima.
Come visibile ad esempio dalla figura 1, in corrispondenza della seconda estremità 42, la prima porzione di vincolo 12 comprende una porzione d’impegno 12a predisposta per connettersi ad una porzione d’impegno 6a di una forcella anteriore 6 di una bicicletta 4.
Analizzando in maggiore dettaglio la condizione d’impegno della prima porzione di vincolo 12 alla struttura di supporto 2, è possibile notare che detta porzione di vincolo 12 comprende un elemento di collegamento 17 (figura 10) interposto tra la prima e seconda estremità della porzione 12, in particolare disposto in corrispondenza della mezzeria di quest’ultima, ed atto a definire una prima connessione tra porzione 12 e struttura 2.
Più in dettaglio, l’elemento di collegamento 17 è interposto tra la prima porzione di vincolo 12 e l’elemento mobile 31 superiore del corpo centrale 36 ed è configurato per definire tra quest’ultimo e la porzione di vincolo 12 medesima un vincolo di tipo cerniera; conseguentemente tale vincolo è stabilito tra la base 2a e detta porzione 12.
La cerniera comprende, in via non limitativa, una cerniera sferica, ovvero uno snodo sferico (condizione illustrata nelle unite figure).
Sotto il profilo strutturale, l’elemento di collegamento 17, comprende, in via non limitativa, uno snodo sferico 19 predisposto per consentire qualsiasi tipo di rotazione relativa tra porzione 12 e base 2a.
In particolare, lo snodo 19 è predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione della prima porzione di vincolo 12 attorno ad un primo asse LI parallelo al piano di sviluppo prevalente del corpo centrale 36 (eventualmente contenuto in detto piano); in particolare, il primo asse LI si estende, in condizioni d’uso del dispositivo 1, lungo una direzione sostanzialmente orizzontale. Lo snodo sferico 19 della prima porzione di vincolo 12 è inoltre predisposta per consentire almeno la parziale oscillazione di quest’ultima attorno ad un secondo asse L2 trasversale, in particolare ortogonale, al piano di sviluppo prevalente del corpo centrale 36. Lo snodo sferico 19 è inoltre predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione della prima porzione di vincolo 12 attorno ad un terzo asse L3 parallelo al piano di sviluppo prevalente del corpo centrale 36; in particolare, il terzo asse L3 si estende, in condizioni d’uso del dispositivo 1, lungo una direzione sostanzialmente verticale. Di fatto, come visibile ad esempio dalla figura 1, primo, secondo e terzo asse LI, L2, L3 definiscono una tema di assi trasversali, in particolare ortogonali, tra loro avente origine in corrispondenza dell’elemento di collegamento 17 della porzione 12 e conseguentemente in corrispondenza della mezzeria di quest’ ultima.
Ovviamente, in tale condizione la forcella anteriore 6 della bicicletta 4 impegnata con la prima porzione 12 risulta anch’essa libera di muoversi unitamente a quest’ultima e conseguentemente ruotare attorno agli assi LI, L2 e L3.
Per definire una corretta condizione di equilibrio della prima porzione di vincolo 12, il dispositivo 1 comprende elementi di reazione predisposti per vincolare la movimentazione della porzione 12 in modo da consentire una corretta riproduzione delle condizioni di equilibrio di una bicicletta che, su strada e/o sterrato, è mantenuta in assetto dagli effetti giroscopici delle due mote - le cui forze sono scaricate al suolo, dalle forze aerodinamiche dell’aria in movimento e dagli spostamenti di massa del ciclista per rimanere in equilibrio.
In particolare, come visibile dalla figura 2, il dispositivo 1 comprende un primo elemento di reazione 26 connesso da un lato alla prima porzione di vincolo 12 e dall’altro alla base 2a della struttura di supporto 2; il primo elemento di reazione 26 è configurato per definire una condizione di equilibrio della prima porzione primo di vincolo 12 e consentire a quest’ultima una prefissata oscillazione attorno al primo asse LI. Di fatto, il primo elemento di reazione 26 limita la rotazione della prima porzione di vincolo 12 attorno al primo asse LI permettendone solamente una prefissata oscillazione o spostamento lungo una prefissata direzione laterale Y trasversale al piano di sviluppo prevalente del corpo centrale 36.
Più in dettaglio, la prima porzione di vincolo 12 comprende almeno una porzione di aggancio 21 disposta in corrispondenza della prima estremità 41 contrapposta alla porzione di impegno 12a rispetto alla prima porzione di vincolo 12 medesima in modo tale che l’elemento di collegamento 17 della prima porzione di vincolo 12 risulti interposto tra detta porzione di aggancio 21 e la porzione d’impegno 12a.
Il primo elemento di reazione 26 è impegnato alla porzione di aggancio 21 della prima porzione di vincolo 12, in particolare risulta interposto tra la porzione di aggancio 21 e l’elemento mobile 31 inferiore della struttura di sostegno 2 (figura 2).
Sempre osservando ad esempio le figure 1 e 2, è possibile osservare che il dispositivo 1 comprende inoltre un secondo elemento di reazione 27 connesso da un lato alla prima porzione di vincolo 12 e dall’altro alla base 2a della struttura di supporto 2; il secondo elemento di reazione 27 è configurato per definire una condizione di equilibrio della prima porzione primo di vincolo 12 e consentire a quest’ultima una prefissata oscillazione attorno al secondo asse L2. Di fatto, il secondo elemento di reazione 27 limita la rotazione della prima porzione di vincolo 12 attorno al secondo asse L2 permettendone solamente una prefissata oscillazione o spostamento lungo una prefissata direzione longitudinale X.
Anche il secondo elemento di reazione 27 è impegnato alla porzione di aggancio 21 della prima porzione di vincolo 12, in particolare risulta interposto tra la porzione di aggancio 21 e l’elemento mobile 31 inferiore della struttura di sostegno 2 (figura 2).
Sempre osservando ad esempio le figure 1 e 2, è possibile notare che il dispositivo 1 comprende inoltre un terzo elemento di reazione 30 connesso da un lato alla prima porzione di vincolo 12 e dall’altro alla base 2a della struttura di supporto 2; il terzo elemento di reazione 30 è configurato per definire una condizione di equilibrio della prima porzione di vincolo 12 e consentire a quest’ultima una prefissata oscillazione attorno al terzo asse L3. Di fatto, il terzo elemento di reazione 30 limita la rotazione della prima porzione di vincolo 12 attorno al terzo asse L3 permettendone solamente una prefissata oscillazione o spostamento lungo una prefissata direzione laterale trasversale al piano di sviluppo prevalente del corpo centrale 36.
A differenza del primo e secondo elemento di reazione 26, 27, il terzo elemento 30 è impegnato, in via non limitativa, alla prima porzione di vincolo 12 in corrispondenza della mezzeria di quest’ultima, in particolare in corrispondenza dell’elemento di collegamento 17.
Il primo, secondo e terzo elemento di reazione 26, 27, 30 forniscono alla forcella anteriore della bicicletta 4 una certa stabilità ed al contempo consentono prefissate movimentazioni atte a simulare in maniera ottimale l’equilibrio della bicicletta 4.
Sotto il profilo strutturale, detti elementi di reazione 26, 27 e 28 comprendono, in via non limitativa, almeno un ammortizzatore (nella unite figure sono stati rappresentati preferenzialmente due ammortizzatori per ciascuno di detti elementi di reazione) costituiti ad esempio da una molla e/o un elastomero. Come precedentemente descritto, il dispositivo 1 comprende inoltre una seconda porzione di vincolo 13 connessa alla struttura di supporto 2, in particolare al corpo centrale 36, e configurata per impegnare almeno una porzione di telaio 3 di una bicicletta 4.
Come visibile ad esempio dalle figure 6, 7 e 11 , la seconda porzione di vincolo 13 presenta un corpo estendentesi lungo una direzione di sviluppo prevalente tra una prima ed una seconda estremità 44, 45.
Di fatto, la seconda porzione di vincolo 13 è contrapposta alla prima porzione di vincolo 12 rispetto alla base 2a della struttura di supporto 2.
In corrispondenza della prima estremità 44, la seconda porzione di vincolo 13 è impegnata con uno degli elementi mobili 31 (elemento mobile inferiore) della struttura 2 mentre in corrispondenza della mezzeria della seconda porzione di vincolo 13, quest’ultima impegna l’altro degli elementi mobili 31 (elemento mobile superiore). Di fatto, in tale configurazione, la seconda porzione di vincolo 13 definisce, in cooperazione con gli elementi mobili 31 associati, una forma ad “F” rovesciata: le due porzioni orizzontali della “F” sono rappresentate dagli elementi mobili 31 mentre la porzione verticale è rappresentata dalla seconda porzione 13 medesima.
Come visibile ad esempio dalla figura 1, in corrispondenza della seconda estremità 45, la seconda porzione di vincolo 13 comprende una porzione d’impegno 13a predisposta per connettersi ad una porzione d’impegno 7a di una forcella posteriore 7 di una bicicletta 4.
Analizzando in maggiore dettaglio la condizione d’impegno della seconda porzione di vincolo 13 alla struttura di supporto 2, è possibile notare che detta porzione di vincolo 13 comprende un elemento di collegamento 18 (figura 11) interposto tra la prima e seconda estremità della porzione 13, in particolare disposto in corrispondenza della mezzeria di quest’ ultima, ed atto a definire una prima connessione tra porzione 13 e struttura 2.
Più in dettaglio, l’elemento di collegamento 18 è interposto tra la seconda porzione di vincolo 13 e l’elemento mobile 31 superiore della corpo centrale 36 ed è configurato per definire tra quest’ultimo e la porzione di vincolo 13 medesima un vincolo di tipo cerniera; conseguentemente tale vincolo è stabilito tra la base 2a e detta porzione 13.
Sotto il profilo strutturale, l’elemento di collegamento 18, comprende, in via non limitativa, uno snodo sferico 20 predisposto per consentire qualsiasi tipo di rotazione relativa tra porzione 13 e base 2a.
In particolare, lo snodo 20 è predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione della seconda porzione di vincolo 13 attorno ad un quarto asse L4 parallelo al piano di sviluppo prevalente del corpo centrale 36; in particolare, il quarto asse L4 si estende, in condizioni d’uso del dispositivo 1, lungo una direzione sostanzialmente orizzontale. Lo snodo sferico 20 della seconda porzione di vincolo 13 è inoltre predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione di quest’ultimo attorno ad un quinto asse L5 trasversale, in particolare ortogonale, al piano di sviluppo prevalente del corpo centrale 36. Lo snodo sferico 20 è inoltre predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione della seconda porzione di vincolo 13 atorno ad un sesto asse L6 parallelo al piano di sviluppo prevalente del corpo centrale 36; in particolare, il sesto asse L6 si estende, in condizioni d’uso del dispositivo 1, lungo una direzione sostanzialmente verticale. Di fato, come visibile ad esempio dalla figura 1, quarto, quinto e sesto asse L4, L5, L6 definiscono una tema di assi trasversali, in particolare ortogonali, tra loro avente origine in corrispondenza dell’elemento di collegamento 18 della porzione 13 e conseguentemente in corrispondenza della mezzeria di quest’ultima.
Di fato, l’elemento di collegamento 18 presenta la medesima strutura dell’elemento di collegamento 17: in tal modo gli elementi 17 e 18 definiscono teme d’assi sostanzialmente identiche aventi origine rispetivamente in corrispondenza delle mezzeria della prima e seconda porzione di vincolo 12, 13. Ovviamente, in tale condizione la forcella posteriore 7 della bicicleta 4 impegnata con la seconda porzione 13 risulta anch’essa libera di muoversi unitamente a quest’ultima e conseguentemente ruotare atorno agli assi L4, L5 e L6.
Per definire una correta condizione di equilibrio della seconda porzione di vincolo 13, il dispositivo 1 comprende elementi di reazione predisposti per vincolare la movimentazione della porzione 13 in modo da consentire una correta riproduzione delle condizioni di equilibrio di una bicicleta che, su strada e/o sterrato, è mantenuta in asseto dagli effeti giroscopici delle due mote - le cui forze sono scaricate al suolo -, dalle forze aerodinamiche dell’aria in movimento e dagli spostamenti di massa del ciclista per rimanere in equilibrio. In particolare, come visibile dalla figura 11, il dispositivo 1 comprende un quarto elemento di reazione 28 connesso da un lato alla seconda porzione di vincolo 13 e dall’altro alla base 2a della struttura di supporto 2; il quarto elemento di reazione 28 è configurato per definire una condizione di equilibrio della seconda porzione di vincolo 13 e consentire a quest’ultima una prefissata oscillazione attorno al quarto asse L4. Di fatto, il quarto elemento di reazione 28 limita la rotazione della seconda porzione di vincolo 13 attorno al quarto asse L4 permettendone solamente una prefissata oscillazione o spostamenti lungo una prefissata direzione laterale Y trasversale al piano di sviluppo prevalente del corpo centrale 36.
Più in dettaglio, la seconda porzione di vincolo 13 comprende almeno una porzione di aggancio 24 disposta in corrispondenza della prima estremità 44 contrapposta alla porzione di impegno 13a rispetto alla seconda porzione di vincolo 13 medesima in modo tale che l’elemento di collegamento 18 della seconda porzione di vincolo 13 risulti interposto tra detta porzione di aggancio 24 e la porzione d’impegno 13 a.
II quarto elemento di reazione 28 è impegnato alla porzione di aggancio 24 della seconda porzione di vincolo 13, in particolare risulta interposto tra la porzione di aggancio 24 e l’elemento mobile 31 inferiore della struttura di sostegno 2 (figura 11).
Sempre osservando ad esempio le figure 1 e 2, è possibile notare che il dispositivo 1 comprende inoltre un quinto elemento di reazione 29 connesso da un lato alla seconda porzione di vincolo 13 e dall’altro alla base 2a della struttura di supporto 2; il quinto elemento di reazione 29 è configurato per definire una condizione di equilibrio della seconda porzione di vincolo 12 e consentire a quest’ultima una prefissata oscillazione attorno al quinto asse L5. Di fatto, il quinto elemento di reazione 29 limita la rotazione della seconda porzione di vincolo 13 attorno al quinto asse L5 permettendone solamente una prefissata oscillazione o spostamenti lungo una prefissata direzione longitudinale X.
Anche il quinto elemento di reazione 29 è impegnato alla porzione di aggancio 24 della seconda porzione di vincolo 13, in particolare risulta interposto tra la porzione di aggancio 24 e l’elemento mobile 31 inferiore della struttura di sostegno 2 (figura 2).
In un ulteriore forma di realizzazione non illustrata nelle unite figure, il dispositivo 1 può comprende, in via non limitativa, un sesto elemento di reazione connesso da un lato alla seconda porzione di vincolo 13 e dall’altro alla base 2a della struttura di supporto 2; il sesto elemento di reazione è configurato per definire una condizione di equilibrio della seconda porzione di vincolo 13 e consentire a quest’ultima una prefissata oscillazione attorno al sesto asse L6. Di fatto, il sesto elemento di reazione limita la rotazione della seconda porzione di vincolo 13 attorno al sesto asse L6 permettendone solamente una prefissata oscillazione o spostamenti lungo una prefissata direzione laterale trasversale al piano di sviluppo prevalente del corpo centrale 36.
Il quarto, quinto e sesto elemento di reazione forniscono alla forcella posteriore della bicicletta 4 una certa stabilità ed al contempo consentono prefissate movimentazioni atte a simulare in maniera ottimale l’equilibrio della bicicletta 4.
Sotto il profilo strutturale, gli elementi di reazione associati alla seconda porzione di vincolo 13 comprendono, in via non limitativa, almeno un ammortizzatore (nella unite figure sono stati rappresentati preferenzialmente due ammortizzatori per ciascuno di detti elementi di reazione) costituiti ad esempio da una molla e/o un elastomero.
Come precedentemente descritto, il dispositivo 1 è utilizzato per simulare le condizioni di utilizzo di una bicicletta da parte di un utilizzatore. Per poter definire una corretta simulazione, il dispositivo è dotato di un meccanismo 14 predisposto per ricevere la coppia trasmessa dal ciclista sui pedali della bicicletta 4.
Im meccanismo 14 comprende degli organi di trasmissione predisposti per connettersi con una catena di una bicicletta 4 e ricevere il moto trasmesso dai pedali. Vantaggiosamente, il meccanismo 14 comprende inoltre almeno un elemento attivo 46 connesso con gli organi di trasmissione ed atto ad agire su questi ultimi in modo da definire una differenti resistenze alla pedalata: in tal modo è possibile simulare diverse condizioni di utilizzo della bicicletta 4.
Vantaggiosamente, l’elemento attivo comprende almeno una cella di carico torsionale atta a leggere direttamente la coppia/potenza generata sugli organi di trasmissione (dalla pedalata), senza attriti o dispersioni: questa misura è fondamentale per poter avere informazioni affidabili, che permettano di fare confronti tra diverse misurazioni, essendo garantite precisione e ripetibilità dei dati.
La cella di carico è configurata per definire una tolleranza nella misurazione della potenza espressa dal ciclista inferiore al 1%, in particolare inferiore allo 0.5%. Non è assolutamente pensabile ottenere tali tolleranze nella misurazione della potenza con i sistemi impiegati sulle cyclette e/o ergometri oggi noti. Queste apparecchiature utilizzano dei freni che, a causa della loro struttura, subiscono surriscaldamento e deformazioni durante l’utilizzo che non consentono di ottenere misurazioni precise ed affidabili; le migliori accuratezze di misure dichiarate, effettuate con tali freni, sono intorno al 2% (tali dichiarazioni non specificano la stabilità in temperatura delle misurazioni effettuate con i freni le quali, in quest’ultimo caso potrebbe peggiorare ulteriormente l’accuratezza portandola ad esempio in un intorno del 5%).
Nelle unite figure è stata rappresentata una forma di realizzazione preferenziale nella quale l’elemento attivo 46 è disposto in corrispondenza dell’elemento di collegamento 18 (mezzeria della seconda porzione di vincolo 13) e pertanto gli organi di trasmissione dovranno essere atti a trasmettere il moto impartito dai pedali dalla porzione d’impegno 13a fino in corrispondenza dell’elemento di collegamento 18.
Alternativamente, l’elemento attivo 46 può essere disposto in corrispondenza della porzione d’impegno 13a: in tale condizione organi di trasmissione ed elemento attivo saranno disposti entrambe in corrispondenza della porzione 13a a definire una configurazione compatta del meccanismo 14 (condizione non illustrata nelle unite figure).
Come visibile dalla figura 7, il dispositivo 1 comprende inoltre almeno un sensore di potenza 15 connesso con il meccanismo 14 e configurato per generare un segnale relativo almeno alla coppia in arrivo al meccanismo 14 e trasmessa dal ciclista attraverso i pedali. Il sensore 15 è posizionato, in via non limitativa, in corrispondenza della porzione d’impegno 13 a, in particolare con un mozzo portante una serie di pignoni (rapporti) del meccanismo 14.
Il dispositivo 1 è inoltre dotato di un’unità di controllo 16 connessa con il meccanismo 14 e configurata per: ricevere il segnale dal sensore 15, elaborare detto segnale per consentire la determinazione almeno della potenza erogata dalla pedalata del ciclista. Di fatto, in tale condizione l’unità di controllo 16 è in grado di monitorare la pedalata del ciclista in termini di prestazioni.
Al fine di poter monitorare le movimentazioni del ciclista durante la pedalata è possibile dotare il dispositivo 1 di sensori connessi con gli elementi di reazione ed in grado di ricevere gli spostamenti e/o sforzi impressi su questi ultimi.
In particolare, il dispositivo 1 comprende almeno un sensore di rollio 22 associato a ciascuno di detti primo e quarto elemento di reazione 26, 28 e configurato per generare un rispettivo segnale di controllo relativo ad uno o più sforzi agenti sull’elemento di reazione medesimo; l’unità di controllo 16 è connessa con detti sensori di rollio 22 e configurata per: ricevere il segnale di controllo da detto detti sensori 22, elaborare il segnale di controllo di ciascuno di detti sensori 22 per consentire la determinazione, in corrispondenza di ciascuno di detti elementi di reazione 26 e 28, di almeno un carico diretto lungo la direzione laterale Y trasversale al piano di sviluppo prevalente del corpo centrale 36.
In tale condizione, l’unità di controllo 16 è atta a monitorare le oscillazioni impartite dal ciclista attorno al primo e quarto asse (LI e L4) rispettivamente della prima e seconda porzione di vincolo 12, 13.
Il dispositivo 1 comprende inoltre almeno un sensore di beccheggio 23 associato a ciascuno di detti secondo e quinto elemento di reazione 27, 29 e configurato per generare un rispettivo segnale di controllo relativo ad uno o più sforzi agenti sull’elemento di reazione medesimo; l’unità di controllo 16 è connessa con detti sensori di beccheggio 23 e configurata per: ricevere il segnale di controllo da detto detti sensori di beccheggio 23, elaborare il segnale di controllo di ciascuno di detti sensori 23 per consentire la determinazione, in corrispondenza di ciascuno di detti elementi di reazione 27 e 29, di almeno un carico diretto lungo la direzione longitudinale X.
In tale condizione, l’unità di controllo 16 è atta a monitorare le oscillazioni impartite dal ciclista attorno al secondo e quinto asse (L2 e L5) rispettivamente della prima e seconda porzione di vincolo 12, 13.
Il dispositivo 1 comprende inoltre almeno un sensore di imbardata 25 ad almeno il terzo elemento di reazione 30, in particolare a detto terzo e sesto elemento di reazione, e configurato per generare un rispettivo segnale di controllo relativo ad uno o più sforzi agenti sull’elemento di reazione medesimo; l’unità di controllo 16 è connessa con detto sensore di imbardata 25 e configurata per: ricevere il segnale di controllo da detto detti sensori di imbardata 25, elaborare il segnale di controllo di detto sensore 25 per consentire la determinazione, in corrispondenza di detto terzo elemento di reazione 30, di almeno un carico diretto lungo una direzione laterale.
In tale condizione, l’unità di controllo 16 è atta a monitorare le oscillazioni impartite dal ciclista attorno al terzo e sesto asse (L3 e L6) rispettivamente della prima e seconda porzione di vincolo 12, 13.
Sotto il profilo strutturale, ciascuno dei sensori associati agli elementi di reazione può comprende almeno uno selezionato nel gruppo dei seguenti componenti: un sensore estensimetrico, una cella di carico trazionecompressione, una cella di carico a torsione, un sensore di rotazione, un sensore di spostamento.
Kit di misurazione.
Forma inoltre oggetto della presente invenzione un kit di misurazione 100 predisposto per monitorare la postura e/o le prestazioni di un ciclista durante la pedalata. Il kit 100 trova vantaggiosa applicazione in ambito sportivo, in particolare a livello agonistico, per realizzare test prestazionali (ad esempio per la determinazione della soglia anaerobica) oppure test di postura di un ciclista volti a determinare la posizione ottimale di quest’ultimo in bicicletta per consentire la determinazione della posizione in cui il ciclista riesce ad esprimere la massima potenza.
II kit 100 comprende il dispositivo 1 sopra descritto ed almeno una bicicletta 4 impegnata a quest’ultimo. La bicicletta 4 presenta un telaio 3 comprendente: almeno un corpo principale 5 estendentesi lungo un piano di sviluppo prevalente A, una forcella anteriore 6 connessa al corpo principale 5 e presentante una porzione d’impegno 6a connessa con la porzione d’impegno 12a della prima porzione di vincolo 12, una forcella posteriore 7 connessa al corpo principale 5 e presentante una porzione d’impegno 7a connessa con la porzione d’impegno 13a della seconda porzione di vincolo 13, una sella 8 connessa al corpo principale 5 e predisposta per consentire la seduta di un ciclista, un manubrio 9 connesso al corpo principale 5 ed alla forcella anteriore 6, un primo ed un secondo pedale 10, 11 connessi al corpo principale 5 e configurati con consentire la pedalata del ciclista e la trasmissione sugli stessi di una coppia.
La bicicletta 4 è configurata per consentire almeno le seguenti regolazioni: la posizione della prima e seconda pedivella 10, 11, la posizione della sella 8 e la posizione del manubrio 9. Di fatto, per mezzo della regolazione in termini di posizione di questi componenti (pedivelle, sella e manubrio) è possibile determinare diversi settaggi della bicicletta 4 volti a seguire la postura ottimale del ciclista.
Di fatto, il kit 100 può accogliere una bicicletta standard e quindi presentante i normali vincoli relativi al settaggio di una bicicletta 4 (non risulta possibile regolare la posizione delle pedivelle 10, 11). Alternativamente, il kit 100 può essere dotato di un prototipo o bicicletta programmabile atto a simulare il telaio di una bicicletta 4 senza tuttavia disporre di particolari vincoli di settaggio, ovvero poter determinare un qualsiasi posizionamento di pedivelle, sella e manubrio.
Di fatto, s’installa sul dispositivo 1, al posto di una normale bicicletta, detta bicicletta programmabile la quale mantiene la principali caratteristiche di ima bicicletta, inclusa la leggerezza e le possibilità di sterzo. La bicicletta programmabile consente, di fatto, le seguenti regolazioni: punto di attacco del gruppo pedivelle, posizione della sella, posizione del manubrio, lunghezza del gambo porta-manubrio (pipetta).
In entrambi i casi, le regolazioni possono essere eseguite manualmente oppure è possibile dotare il kit 100 di un dispositivo di attivazione 102 connesso gli elementi regolabili (vantaggiosamente primo e secondo pedale 10, 11, sella 8 e manubrio 9) e configurato per movimentare questi ultimi e consentirne il posizionamento.
In una forma di realizzazione preferenziale il kit 100 comprende inoltre un dispositivo di rilevazione 101, connesso con l’unità di controllo 16, e configurato per scansionare un ciclista e generare un segnale di misura relativo almeno a parametri antropometrici di quest’ultimo.
Il dispositivo di rilevazione 101 può ad esempio comprendere un sensore ottico e/o un puntatore laser in grado di scansionare un utilizzatore (ciclista).
In tale condizione, l’unità di controllo 16 è predisposta per ricevere il segnale di misura dal dispositivo di rilevazione 101, elaborare detto segnale di misura per consentire la determinazione di almeno una prefissata posizione di sella 8, manubrio 9 e/o pedivelle (primo e secondo pedale 10, 11) definenti una postura ideale stabilita a priori ed eventualmente memorizzata per il ciclista rilevato. In una prima forma di realizzazione, l’unità di controllo 16 può determinare la posizione ideale degli elementi regolabili e fornire tali posizioni tramite un display ad un utilizzatore il quale potrà eseguire il settaggio manualmente.
In una seconda forma di realizzazione, l’unità di controllo 16 può utilizzare il dispositivo di rilevazione (ad esempio un puntatore laser) per identificare sulla bicicletta i punti in cui posizionare gli elementi regolabili. L’ utilizzatore, seguendo il segnale di misura emesso dal dispositivo 101 può posizionare manualmente gli elementi di regolazione nella postura ideale stabilita dall’unità di controllo 16. Di fatto, il sistema laser permette di posizionare il puntatore nelle posizioni definite dall’unità di controllo 16 in modo tale che, posizionando la bicicletta, si possano regolare sella e manubrio in modo preciso, noto e riproducibile.
In una terza forma di realizzazione, l’unità di controllo 16 è configurata per comandare in automatico, tramite l’elemento di attivazione 102, lo spostamento degli elementi di regolazione in una prefissata posizione definita dell’unità di controllo 16 medesima ed ottenuta per mezzo del dispositivo di rilevazione 102.
VANTAGGI DEL TROVATO
La presente soluzione mette a disposizione un dispositivo di misura 1 ed un kit di misurazione 100 predisposti per permettere una realistica simulazione delle libertà di movimentazione/rotazione del telaio di una bicicletta in una condizione di lavoro (durante la pedalata di un ciclista) permettendo movimentazioni lungo/attorn agli assi X (rollio), Y (beccheggio), Y (imbardata).
L’analisi dei momenti e delle forze triassiali permette di quantificare le forze disperse dal ciclista durante la pedalata e convogliarle (mediante regolazione della posizione e del punto di fissaggio dei piedi sui pedali) nella movimentazione rotativa e fluida della spinta del ciclista sui pedali.
La reale simulazione dei movimenti di un ciclista permette al dispositivo 1 ed al kit 100 di ottenere misurazioni estremamente precise che consentono di rilevare in modo molto accurato la potenza sviluppata dalla pedalata di un ciclista e le varie movimentazioni di quest’ultimo durante la pedalata.
LEGENDA
1 Dispositivo di misura
2 Struttura di supporto
2a Base
3 Telaio
4 Bicicletta
5 Corpo principale
6 Forcella anteriore
6a porzione d’impegno della forcella anteriore 7 Forcella posteriore
7a porzione d’impegno della forcella posteriore 8 Sella
9 Manubrio
10 Prima pedivella
11 Seconda pedivella
12 Prima porzione di vincolo
13 Seconda porzione di vincolo
14 Meccanismo
15 Sensore di potenza
16 Unità di controllo
17 Primo elemento di collegamento
18 Secondo elemento di collegamento
19 Snodo sferico
20 Snodo sferico
21 Porzione di aggancio
22 Sensore di rollio
23 Sensore di beccheggio
24 Pozione di aggancio
25 Quarto sensore o sensore d’imbardata
26 Primo elemento di reazione
27 Secondo elemento di reazione
28 Quarto elemento di reazione
29 Quinto elemento di reazione
30 Terzo elemento di reazione
31 Elemento mobile
32 Guida
33 Piedini
34 Telaio di appoggio
35 Barre di sostegno
36 Corpo centrale
37 Sede di alloggiamento
38 Elemento di aggancio
39 Elemento di regolazione
40 Porzione di accoppiamento
41 Prima estremità della prima porzione di vincolo 12 42 Seconda estremità della prima porzione di vincolo 12 43 Sesto elemento di reazione
44 Prima estremità della seconda porzione di vincolo 13 45 Seconda estremità della seconda porzione di vincolo 13 46 Elemento attivo
100 Kit di misurazione
101 Dispositivo di rilevazione 102 Elemento di attivazione A Piano di sviluppo prevalente LI Asse
L2 Asse
L3 Asse
L4 Asse
L5 Asse
L6 Asse
X Direzione longitudinale
Y Direzione laterale
Z Direzione verticale
Claims (13)
- SET DI RIVENDICAZIONI COMPLETO 1. Dispositivo di misura (1), in particolare per monitorare la postura e/o le prestazioni di un ciclista durante la pedalata, comprendente: > almeno una struttura di supporto (2) configurata per sostenere un telaio (3) di una bicicletta (4) del tipo comprendente: o almeno un corpo principale (5) estendentesi lungo un piano di sviluppo prevalente (A); o almeno una forcella anteriore (6) connessa al corpo principale (5) e presentante una porzione d’impegno (6a) configurata per vincolare il mozzo di una ruota; o almeno una forcella posteriore (7) connessa al corpo principale (5) e presentante una porzione d’impegno (7a) configurata per vincolare il mozzo di una ruota; o almeno una sella (8) connessa al corpo principale e predisposta per consentire la seduta di un ciclista; o almeno un manubrio (9) connesso al corpo principale (5) ed alla forcella anteriore (6), detto manubrio (9) essendo configurato per consentire al ciclista la movimentazione di detta forcella anteriore (6) e conseguentemente la manovrabilità della bicicletta (4); o un primo ed un secondo pedale (10; 11) connessi al corpo principale (5) e configurati con consentire, a seguito dell’applicazione di una coppia sugli stessi, la rotazione di una ruota connessa alla forcella posteriore (7); detta struttura di supporto (2) comprendendo: o almeno una base (2a) ata a consentire l’appoggio della strutura di supporto (2) al suolo; o almeno una prima porzione di vincolo (12) connessa alla base (2a) e presentante una porzione d’impegno (12a) ata a connettersi alla porzione d’impegno (6a) della forcella anteriore (6) di una bicicleta (4); o almeno una seconda porzione di vincolo (13) connessa alla base (2a) e presentante una porzione d’impegno (13a) ata a connetersi alla porzione d’impegno (7a) della forcella posteriore (7) di una bicicletta (4); o almeno un meccanismo (14) predisposto per ricevere la coppia trasmessa sul primo e secondo pedale (10; 11); > almeno un sensore di potenza (15) connesso con il meccanismo (14) e configurato per generare un segnale relativo almeno alla coppia in arrivo a deto meccanismo (14) e trasmessa da deto primo e secondo pedale (10; 11); > almeno un’unità di controllo (16) connessa con il sensore di potenza (15) e configurata per: o ricevere il segnale dal primo sensore (15); o elaborare il segnale per consentire la determinazione almeno della potenza erogata dalla pedalata del ciclista; caratterizzato dal fato che la prima porzione di vincolo (12) della strutura di supporto (2) comprende almeno un elemento di collegamento (17) impegnato alla base (2a) e configurato per definire tra quest’ ultima e la prima porzione di vincolo (12) medesima un vincolo di tipo cerniera, ed in cui la seconda porzione di vincolo (13) della struttura di supporto (2) comprende almeno un elemento di collegamento (18) impegnato al corpo fisso (2a) e configurato per definire tra quest’ultima e la seconda porzione di vincolo (13) medesima un vincolo di tipo cerniera. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui l’elemento di collegamento (17) della prima porzione di vincolo (12) comprende almeno uno snodo sferico (19) predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione della prima porzione di vincolo (12) medesimo attorno ad un primo asse (LI) parallelo al piano di sviluppo prevalente (A) della bicicletta (4), in particolare detto primo asse (LI) estendendosi, in condizioni d’uso del dispositivo (1) medesimo, lungo una direzione sostanzialmente orizzontale, ed in cui lo snodo sferico (19) della prima porzione di vincolo (12) è predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione di quest’ultimo attorno ad un secondo asse (L2) trasversale, in particolare ortogonale, al piano di sviluppo prevalente (A) della bicicletta (4), ed in cui lo snodo sferico (19) della prima porzione di vincolo (12) è predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione della prima porzione di vincolo (12) medesimo attorno ad un terzo asse (L3) parallelo al piano di sviluppo prevalente (A) della bicicletta (4) e trasversale, in particolare ortogonale, al primo asse (LI), detto terzo asse (L3) estendendosi, in condizioni d’uso del dispositivo (1) medesimo, lungo una direzione sostanzialmente verticale. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui ed in cui l’elemento di collegamento (18) della seconda porzione di vincolo (13) comprende almeno uno snodo sferico (20) predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione della seconda porzione di vincolo (13) medesimo attorno ad un quarto asse (L4) parallelo al piano di sviluppo prevalente (A) della bicicletta (4), in particolare detto quarto asse (L4) estendendosi, in condizioni d’uso del dispositivo (1) medesimo, lungo una direzione sostanzialmente orizzontale, ed in cui lo snodo sferico (20) della seconda porzione di vincolo (13) è predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione di quest’ultimo attorno ad un quinto asse (L5) trasversale, in particolare ortogonale, al piano di sviluppo prevalente (A) della bicicletta (4), ed in cui lo snodo sferico (20) della seconda porzione di vincolo (13) è predisposto per consentire almeno la parziale oscillazione della seconda porzione di vincolo (13) medesimo attorno ad un sesto asse (L6) parallelo al piano di sviluppo prevalente (A) della bicicletta (4) e trasversale, in particolare ortogonale, al quarto asse (L4), detto sesto asse (L6) estendendosi, in condizioni d’uso del dispositivo (1) medesimo, lungo una direzione sostanzialmente verticale. 4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente almeno un primo elemento di reazione (26) connesso da un lato alla prima porzione di vincolo (12) e dall’altro alla base (2a) della struttura di supporto (2), detto primo elemento di reazione (26) essendo configurato per definire una condizione di equilibrio della prima porzione di vincolo (12) atta a consentire a quest’ultimo una prefissata oscillazione attorno al primo asse (LI), detto dispositivo (1) comprende inoltre un secondo elemento di reazione (27) connesso da un lato al prima porzione di vincolo (12) e dall’altro alla base (2a) della struttura di supporto (2), detto secondo elemento di reazione (27) essendo configurato per definire un’ulteriore condizione di equilibrio della prima porzione di vincolo (12) atta a consentire a quest’ultimo una prefissata oscillazione attorno al proprio secondo asse (L2), ed in cui detto dispositivo (1) comprende inoltre un terzo elemento di reazione (30) connesso da un lato alla prima porzione di vincolo (12) e dall’altro alla base (2a) della struttura di supporto (2), detto terzo elemento di reazione (30) essendo configurato per definire un’ulteriore condizione di equilibrio della prima porzione di vincolo (12) atta consentire a quest’ultimo una prefissata oscillazione attorno al proprio terzo asse (L3). 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo comprende un quarto elemento di reazione (28) connesso da un lato alla seconda porzione di vincolo (13) e dall’altro alla base (2a) della struttura di supporto (2), detto quarto elemento di reazione (28) essendo configurato per definire una condizione di equilibrio della seconda porzione di vincolo (13) atta a consentire a quest’ultimo una prefissata oscillazione attorno al proprio quarto asse (L4), detto dispositivo (1) comprende inoltre un quinto elemento di reazione (29) connesso da un lato alla seconda porzione di vincolo (13) e dall’altro alla base (2a) della struttura di supporto (2), detto quinto elemento di reazione (29) essendo configurato per definire un’ulteriore condizione di equilibrio della seconda porzione di vincolo (13) atta a consentire a quest’ultimo una prefissata oscillazione attorno al proprio quinto asse (L5), ed in cui detto dispositivo (1) comprende inoltre un sesto elemento di reazione (43) connesso da un lato al seconda porzione di vincolo (13) e dall’altro alla base (2a) della struttura di supporto (2), detto sesto elemento di reazione (43) essendo configurato per definire un’ulteriore condizione di equilibrio della seconda porzione di vincolo (13) atta a consentire a quest’ultimo una prefissata oscillazione attorno al proprio quinto asse (L6). 6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima porzione di vincolo (12) comprende almeno una porzione di aggancio (21) sostanzialmente contrapposta alla porzione di impegno (12a) rispetto alla prima porzione di vincolo (12) medesima, l’elemento di collegamento (17) della prima porzione di vincolo (12) essendo interposto tra la porzione di aggancio (21) e la porzione d’impegno (12a), ed in cui detta seconda porzione di vincolo (13) comprende almeno una porzione di aggancio (24) sostanzialmente contrapposta alla porzione di impegno (13a) rispetto alla seconda porzione di vincolo (13) medesima, l’elemento di collegamento (18) della seconda porzione di vincolo (13) essendo interposto tra la porzione di aggancio (24) e la porzione d’impegno (13a), ed in cui il primo ed il secondo elemento di reazione (26; 27) sono connessi da un lato alla porzione di aggancio (21) della prima porzione di vincolo (12) e dall’altro alla base (2a), ed in cui il terzo ed il quarto elemento di reazione (28; 29) sono connessi da un lato alla porzione di aggancio (24) del seconda porzione di vincolo (13) e dall’altro alla base (2a), ed in cui detto quinto elemento di reazione (30) è associato sostanzialmente in corrispondenza del primo elemento di collegamento (17) della prima porzione di vincolo (12), in particolare interposto tra il primo elemento di collegamento (17) della prima porzione di vincolo (12) e la base (2a). 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente almeno un sensore di rollio (22) associato a ciascuno di detti primo e quarto elemento di reazione (26; 28) e configurato per generare un rispettivo segnale di controllo relativo ad uno o più sforzi agenti sull’elemento di reazione medesimo, l’unità di controllo (16) essendo connessa con detti sensori di rollio (22) e configurata per: > ricevere il segnale di controllo da detto detti sensori di rollio (22); > elaborare il segnale di controllo di ciascuno di detti sensori (22) per consentire la determinazione, in corrispondenza di ciascuno di detti elementi di reazione (26; 28), di almeno un carico diretto lungo una direzione laterale (Y) trasversale, in particolare ortogonale, al piano di sviluppo prevalente (A) del telaio (3). 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente almeno un sensore di beccheggio (23) associato a ciascuno di detti secondo e quarto elemento di reazione (27; 29) e configurato per generare un rispettivo segnale di controllo relativo ad uno o più sforzi agenti sull’elemento di reazione medesimo, l’unità di controllo (16) essendo connessa con detti sensori di beccheggio (23) e configurata per: > ricevere il segnale di controllo da detto detti sensori di beccheggio (23); > elaborare il segnale di controllo di ciascuno di detti sensori (23) per consentire la determinazione, in corrispondenza di ciascuno di detti elementi di reazione (27; 29), di almeno un carico diretto lungo una direzione longitudinale (X) parallela al piano di sviluppo prevalente (A) del telaio (3), in particolare, in condizioni d’uso del dispositivo (1) la direzione longitudinale sostanzialmente orizzontale. 9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente almeno un sensore di imbardata (25) associato al quinto elemento di reazione (30) e configurato per generare un rispettivo segnale di controllo relativo ad uno o più sforzi agenti sull’elemento di reazione medesimo, l’unità di controllo (16) essendo connessa con detto sensore di imbardata (25) e configurata per: > ricevere il segnale di controllo da detto detti sensori di imbardata (25); > elaborare il segnale di controllo di detto sensore (25) per consentire la determinazione, in corrispondenza di detto quinto elemento di reazione (30), di almeno un carico diretto lungo una direzione laterale trasversale al piano di sviluppo prevalente (A) del telaio (3). 10. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, in cui il primo sensore (15) comprende almeno una cella torsionale disposta in corrispondenza della porzione d’impegno (13a) della seconda porzione di vincolo (13) o sostanzialmente in corrispondenza dell’elemento di collegamento (18) di quest 'ultima. 11. Kit di misurazione (100), in particolare per monitorare la postura di un ciclista durante la pedalata, comprendente: > almeno un dispositivo di misura (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti; > almeno una bicicletta (4) avente un telaio (3) presentante: o almeno un corpo principale (5) estendentesi lungo un piano di sviluppo prevalente (A); o almeno una forcella anteriore (6) connessa al corpo principale (5) e presentante una porzione d’impegno (6a) connessa con la porzione d’impegno (12a) della prima porzione di vincolo (12); o almeno una forcella posteriore (7) connessa al corpo principale (5) e presentante una porzione d’impegno (7a) connessa con la porzione d’impegno (13a) della seconda porzione di vincolo (13); o almeno una sella (8) connessa al corpo principale e predisposta per consentire la seduta di un ciclista; o almeno un manubrio (9) connesso al corpo principale (5) ed alla forcella anteriore (6); o un primo ed un secondo pedale (10; 11) connessi al corpo principale (5) e configurati con consentire, a seguito della pedalata di un ciclista, lo sviluppo di una prefissata coppia; > almeno un dispositivo di rilevazione (101) connesso con l’unità di controllo (16) e configurato per scansionare un ciclista e generare un segnale di misura relativo almeno a parametri antropometrici del ciclista; detta unità di controllo (16) essendo predisposta per: o ricevere il segnale di misura dal dispositivo di rilevazione (101); o elaborare detto segnale di misura per consentire la determinazione di almeno una prefissata posizione di sella (8) e manubrio (9) definenti una postura ideale per il ciclista rilevato. 12. Kit secondo la rivendicazione precedente, in cui la bicicletta (4) è configurata per consentire almeno le seguenti regolazioni: > la posizione della prima e seconda pedivella (10; 11); > la posizione della sella (8); > la posizione del manubrio (9); ed in cui detto kit (100) comprende inoltre almeno un dispositivo di attivazione (102) connesso con la prima e seconda pedivella (10; 11), la sella (8) ed il manubrio (9), detto dispositivo di attivazione (102) essendo configurato per movimentare le pedivelle (10; 11), la sella (8) ed il manubrio (9) e consentirne il posizionamento, ed in cui detto dispositivo di attivazione (102) è inoltre collegato all’unità di controllo (16) la quale, a seguito della ricezione da parte del dispositivo di rilevazione (101) del segnale di misura, è configurata per comandare all’ elemento di attivazione (102) lo spostamento delle pedivelle, sella e manubrio in una prefissata posizione definente la postura ideale del ciclista. 13. Kit secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui il dispositivo di rilevazione (101) comprende almeno uno selezionato nel gruppo dei seguenti dispositivi: un sensore ottico, un puntatore laser. COMPLETE SET OF CLAIMS 1. A measuring device (1), in particular for monitoring a posture and/or a performance of a cyclist during pedalling, comprising: > at least a support structure (2) configured such as to support a frame (3) of a bicycle (4)of a type comprising: o at least a main body (5) extending along a prevalent development plane (A); o at least a front fork (6) connected to the main body (5) and exhibiting an engaging portion (6a) configured such as to constrain a hub of a wheel; o at least a rear fork (7) connected to the main body (5) and exhibiting an engaging portion (7a) configured such as to constrain a hub of a wheel; o at least a saddle (8) connected to the main body and predisposed to enable a cyclist to sit; o at least a handlebar (9) connected to the main body (5) and to the front fork (6), the handlebar (9) being configured to enable the cyclist to move the front fork (6) and consequently adjust the manoeuvrability of the bicycle (4); o a first and a second pedal (10; 11) connected to the main body (5) and configured to enable, following application of a torque force thereon, rotation of a wheel connected to the rear fork (7); said support structure (2) comprising: o at least a base (2a) adapted to enable the support structure (2) to lean on a ground surface; o at least a first constraining portion (12) connected to the base (2a) and exhibiting an engaging portion (12a) able to connect to the engaging portion (6a) of the front fork (6) of a bicycle (4); o at least a second constraining portion (13) connected to the base (2a) and exhibiting an engaging portion (13a) able to connect to the engaging portion (7a) of the rear fork (7) of a bicycle (4); o at least a mechanism (14) predisposed to receive the torque transmitted on the first and second pedal (10, 11); > at least a power sensor (15) connected to the mechanism (14) and configured such as to generate a signal relating at least to the torque reaching said mechanism (14) and transmitted from said first and second pedal (10, 11); > at least a control unit (16) connected to the power sensor (15) and configured such as: o to receive the signal from the first sensor (15); o to process the signal to enable to define at least the power dispensed by the pedalling of the cyclist; characterised in that the first constraining portion (12) of the support structure (2) comprises at least a connecting element (17) engaged to the base (2a) and configured such as to define, between the base and the first constraining portion (12), a hinge-type constraint, and wherein the second constraining portion (13) of the support structure (2) comprises at least a connecting element (18) engaged to the fixed body (2a) and configured such as to define between the support structure (2) and the second constraining portion (13) a hinge-type constraint.
- 2. The device of claim 1, wherein the connecting element (17) of the first constraining portion (12) comprises at least a spherical joint (19) predisposed to enable at least a partial oscillation of the first constraining portion (12) about a first axis (L1) parallel to the prevalent development plane (A) of the bicycle (4), in particular said first axis (L1) extending, in use conditions of the device (1), along a substantially horizontal direction, and wherein the spherical joint (19) of the first constraining portion (12) is predisposed such as to enable at least a partial oscillation of the first constraining portion (12) about a second axis (L2) transversal, in particular perpendicular, to the prevalent development plane (A) of the bicycle (4), and wherein the spherical joint (19) of the first constraining portion (12) is predisposed to enable at least a partial oscillation of the first constraining portion (12) about a third axis (L3) parallel to the prevalent development plane (A) of the bicycle (4) and transversal, in particular perpendicular, to the first axis (L1), said third axis (L3) extending, in use conditions of the device (1), along a substantially vertical direction.
- 3. The device of claim 1 or 2, wherein the connecting element (18) of the second constraining portion (13) comprises at least a spherical joint (20) predisposed to enable at least a partial oscillation of the second constraining portion (13) about a fourth axis (L4) parallel to the prevalent development plane (A) of the bicycle (4), in particular said fourth axis (L4) extending, in use conditions of the device (1), along a substantially horizontal direction, and wherein the spherical joint (20) of the second constraining portion (13) is predisposed to enable at least a partial oscillation thereof about a fifth axis (L5) transversal, in particular perpendicular, to the prevalent development plane (A), of the bicycle (4), and wherein the spherical joint (20) of the second constraining portion (13) is predisposed to enable at least partial oscillation of the second constraining portion (13) about a sixth axis (L6) parallel to the prevalent development plane (A) of the bicycle (4) and transversal, in particular perpendicular, to the fourth axis (L4), said sixth axis (L6) extending, in use conditions of the device (1), along a substantially vertical direction.
- 4. The device of any one of the preceding claims, comprising at least a first reaction element (26) connected at a side to the first constraining portion (12) and at another side to the base (2a) of the support structure (2), said first reaction element (26) being configured such as to define an equilibrium condition of the first constraining portion (12) enabling the first reaction element (26) a predetermined oscillation about the first axis (L1), said device (1) further comprises a second reaction element (27) connected at a side to the first constraining portion (12) and at another side to the base (2a) of the support structure (2), the second reaction element (27) being configured such as to define a further condition of equilibrium of the first constraining portion (12) enabling the second reaction element (27) a predetermined oscillation about the second axis (L2), and wherein the device (1) further comprises a third reaction element (30) connected at a side to the first constraining portion (12) and at another side to the base (2a) of the support structure (2), the third reaction element (30) being configured such as to define a further condition of equilibrium of the first constraining portion (12) enabling the third reaction element (30) a predetermined oscillation about the third axis (L3) thereof.
- 5. The device of any one of the preceding claims, wherein the device comprises a fourth reaction element (28) connected at a side to the second constraining portion (13) and at another side to the base (2a) of the support structure (2), the fourth element (28) being configured such as to define a condition of equilibrium of the second constraining portion (13) enabling the fourth reaction element a predetermined oscillation about the fourth axis (L4), the device (1) further comprises a fifth reaction element (29) connected at a side to the second constraining portion (13) and at another side to the base (2a) of the support structure (2), the fifth reaction element (29) being configured such as to define a further condition of equilibrium of the second constraining portion (13) enabling the fifth reaction element (29) a predetermined oscillation about the fifth axis (L5), and wherein the device (1) further comprises a sixth reaction element (43) connected at a side to the second constraining portion (13) and at another side to the base (2a) of the support structure (2), the sixth reaction element (43) being configured such as to define a further condition of equilibrium of the second constraining portion (13) enabling the sixth reaction element a predetermined oscillation about the fifth axis (L6).
- 6. The device of any one of the preceding claims, wherein the first constraining portion (12) comprises at least an engaging portion (21) substantially opposite the engaging portion (12a) with respect to the first constraining portion (12), the connecting element (17) of the first constraining portion (12) being interposed between the engaging portion (21) and the engaging portion (12a), and wherein the second constraining portion (13) comprises at least an engaging portion (24) substantially opposite the engaging portion (13a) with respect to the second constraining portion (13), the connecting element (18) of the second constraining portion (13) being interposed between the engaging portion (24) and the engaging portion (13a), and wherein the first and the second reaction element (26, 27) are connected at a side to the engaging portion (21) of the first constraining portion (12) and on another side to the base (2a), and wherein the third and the fourth reaction element (28, 29) are connected at a side to the engaging portion (24) of the second constraining portion (13) and on another side to the base (2a), and wherein the fifth reaction element (30) is associated substantially at the first connecting element (17) of the first constraining portion (12), in particular interposed between the first connecting element (17) of the first constraining portion (12) and the base (2a).
- 7. The device of any one of the preceding claims comprises at least a roll sensor (22) associated to each of said first and fourth reaction element (26; 28) and configured such as to generate a respective control signal relative to one or more stresses acting on the reaction element, the control unit (16) being connected to the roll sensors (22) and configured for: > receiving the control signal from the roll sensors (22); > processing the control signal of each of the sensors (22) in order to enable calculating, at each of the reaction elements (26; 28), at least a load directed along a lateral direction (Y) transversal, in particular perpendicular, to the prevalent development plane (A) of the frame (3).
- 8. The device of any one of the preceding claims, comprising at least a pitch sensor (23) associated to each of said second and fourth reaction element (27; 29) and configured such as to generate a respective control signal relative to one or more forces acting on the reaction element, the control unit (16) being connected to the pitch sensors (23) and configured for: > receiving the control signal from the pitch sensors (23); > processing the control signal of each of the sensors (23) in order to enable determination, at each of the reaction elements (27; 29), of at least a load directed along a longitudinal direction (X) parallel to the prevalent development plane (A) of the frame (3), in particular, in use conditions of the device (1) the longitudinal direction being substantially horizontal.
- 9. The device of any one of the preceding claims, comprising at least a yaw sensor (25) associated to the fifth reaction element (30) and configured such as to generate a respective control signal relative to one or more forces acting on the reaction element, the control unit (16) being connected to the yaw sensor (25) and configured for: > receiving the control signal from said yaw sensors (25); > processing the control signal of said sensor (25) to enable calculation, at said first reaction element (30), of at least a load directed along a lateral direction transversal to the prevalent development plane (A) of the frame (3).
- 10. The device of the preceding claim, wherein the first sensor (15) comprises at least a torsion cell arranged at the engaging portion (13a) of the second constraining portion (13) or substantially at the connecting element (18) thereof.
- 11. A measuring kit (100), in particular for monitoring a posture of a cyclist during pedalling, comprising: > at least a measuring device (1) according to any one of the preceding claims; > at least a bicycle (4) having a frame (3) exhibiting: o at least a main body (5) extending along a prevalent development plane (A); o at least a front fork (6) connected to the main body (5) and exhibiting an engaging portion (6a) connected to the engaging portion (12a) of the first constraining portion (12); o at least a rear fork (7) connected to the main body (5) and exhibiting an engaging portion (7a) connected to the engaging portion (13a) of the second constraining portion (13); o at least a saddle (8) connected to the main body and predisposed to enable a cyclist to sit; o at least a handlebar (9) connected to the main body (5) and to the front fork (6); o a first and a second pedal (10; 11) connected to the main body (5) and configured such as to enable, following a pedalling of a cyclist, a developing of a predetermined torque; > at least a detecting device (101) connected to the control unit (16) and configured to scan a cyclist and generate a measuring signal relating at least to anthropometric parameters of the cyclist; sais control unit (16) being predisposed for: o receiving a measuring signal from the detecting device (101); o processing the measuring signal such as to enable determining at least a predetermined position of the saddle (8) and the handlebar (9) defining an ideal posture for the detected cyclist.
- 12. The kit of the preceding claim, wherein the bicycle (4) is configured such as to enable at least following regulations: > the position of a first and second pedal (10; 11); > the position of the saddle (8); > the position of the handlebar (9); and wherein the kit (100) further comprises at least an actuating device (102) connected to the first and second pedal (10, 11), the saddle (8) and the handlebar (9), said actuating device (102) being configured such as to move the pedals (10, 11), the saddle (8) and the handlebar (9) and enable positioning thereof, and wherein said actuating device (102) is further connected to the control unit (16) which, following receiving by the detecting device (101) of the measuring signal, is configured such as to command the actuating device (102) to displace the pedals, saddle and handlebar into a predetermined position defining the ideal posture of the cyclist.
- 13. The kit of claim 11 or 12, wherein the detecting device (101) comprises at least one selected in a group of a following devices: an optic sensor, a laser pointer.
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Cited By (1)
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| CN108195601B (zh) * | 2018-04-04 | 2023-07-11 | 吉林大学 | 一种单车车架可靠性试验装置 |
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| EP2772286B1 (en) | 2017-05-24 |
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