ITUB20150006A1

ITUB20150006A1 - Sistema di interfaccia uomo-macchina per una bicicletta a pedalata assistita e bicicletta a pedalata assistita provvista di tale sistema di interfaccia uomo-macchina

Info

Publication number: ITUB20150006A1
Application number: ITUB2015A000006A
Authority: IT
Inventors: Matteo Corno; Sergio Matteo Savaresi; Daniele Berretta; Paolo Lisanti
Original assignee: Zehus S P A
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2016-08-10
Also published as: EP3064423B1; EP3064423A1

Description

Descrizione della domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

?Sistema di interfaccia uomo-macchina per una bicicletta a pedalata assistita e bicicletta a pedalata assistita provvista di tale sistema di interfaccia uomo-macchina?

Campo tecnico dell?invenzione

La presente invenzione riguarda il settore delle biciclette a pedalata assistita, ossia di una particolare tipologia di biciclette equipaggiate con un motore elettrico idoneo a fornire una potenza aggiuntiva rispetto a quella fornita dall?utilizzatore. La presente invenzione trova particolare, ma non esclusiva, applicazione nel settore delle biciclette a pedalata assistita cosiddette ?all-in-the-wheel?, ossia biciclette in cui motore, batterie, sensori, ed elettronica di controllo sono inseriti in un unico alloggiamento associato ad una ruota della bicicletta.

In particolare, la presente invenzione riguarda un sistema di interfaccia uomo-macchina per una bicicletta a pedalata assistita, tale da consentire all?utilizzatore di impartire istruzioni al sistema di controllo della bicicletta stessa.

Tecnica nota

Nel campo delle biciclette a pedalata assistita occorrono dispositivi di interfaccia che consentano all?utilizzatore di interagire con il sistema di controllo della bicicletta stessa, in modo tale in particolare di modificarne il comportamento in certe condizioni o di fornire specifiche istruzioni, quali ad esempio istruzioni di calibratura di sensori.

Secondo una prima tipologia proposta di dispositivi di interfaccia sono previsti appositi pulsanti, o interruttori, o manopole nella bicicletta stessa.

Un?ulteriore soluzione nota ? quella di rendere possibile l?interazione da parte dell?utilizzatore con il sistema di controllo della bicicletta tramite un dispositivo mobile, quale ad esempio uno smarthphone.

Entrambe le soluzioni presentano tuttavia l?inconveniente di richiedere un intervento anche visivo da parte dell?utilizzatore, che deve distogliere l?attenzione dalla guida per manovrare pulsanti, o interruttori, o manopole, oppure per agire sul proprio smarthpone.

Inoltre, la prima soluzione risulta in generale non bene adattabile alle biciclette di tipo ?all-inthe-wheel?, che auspicalmente dovrebbero essere prive di cablaggi visibili, o, se la comunicazione tra pulsanti, o interruttori, o manopole e il sistema di controllo ? di tipo senza fili, prive di batterie esterne di alimentazione dell?interfaccia.

L?impiego di smartphone risulta d?altra parte limitante dal momento che non tutti hanno nella propria disponibilit? un tale dispositivo. Inoltre, uno smartphone pu? scaricarsi e dunque risultare inutilizzabile durante la guida della bicicletta. La consultazione di uno smartphone pu? risultare inoltre pericolosa poich? comporta che l?utilizzatore distolga la propria attenzione dalla guida per guardare lo schermo dello smarthpone e per dare istruzioni mediante lo stesso, dovendo quindi togliere almeno una mano dal manubrio della bicicletta.

Breve sommario dell?invenzione

Il problema alla base della presente invenzione ? pertanto quello di rendere disponibile un sistema di interfaccia uomo-macchina per una bicicletta a pedalata assistita che sia di facile utilizzo per l?utilizzatore e che non richieda di distogliere lo sguardo dalla guida e/o le mani dal manubrio.

Questo ed altri scopi vengono raggiunti da un sistema di interfaccia uomo-macchina per una bicicletta a pedalata assistita secondo la rivendicazione 1.

Le rivendicazioni dipendenti definiscono possibili vantaggiose forme di realizzazione dell?invenzione.

Breve descrizione dei disegni

Per meglio comprendere l?invenzione ed apprezzarne i vantaggi verranno di seguito descritte alcune sue forme di realizzazione esemplificative non limitative, facendo riferimento alle figure annesse, in cui:

la figura 1 ? un?illustrazione schematica di una porzione di bicicletta a pedalata assistita provvista di un sistema di interfaccia uomo-macchina secondo l?invenzione;

la figura 2 ? uno schema a blocchi del sistema di interfaccia uomo-macchina secondo una possibile forma di realizzazione dell?invenzione.

Descrizione dettagliata dell?invenzione

La figura 1 illustra schematicamente una porzione di una bicicletta a pedalata assistita 100. La bicicletta 100 comprende un motore elettrico 101 associato ad una ruota 102 delle ruote della bicicletta, anteriore o preferibilmente posteriore. La bicicletta 100 comprende inoltre un gruppo di pedalata 103, mediante il quale l?utilizzatore pu? fornire potenza alla bicicletta, collegato ad una delle ruote, preferibilmente la medesima ruota 102 cui ? associato il motore 101, mediante una trasmissione 104, ad esempio una trasmissione a catena. La trasmissione 104 comprende un meccanismo a ruota libera 105 che consente di disaccoppiare la ruota 102 ed il gruppo di pedalata 103 nel caso in cui, in condizioni di avanzamento, la velocit? della ruota 102 sia superiore a quello del gruppo di pedalata 103 o del pignone associato alla ruota 102 nel caso in cui tra il gruppo di pedalata 103 e la ruota lo stesso sia previsto. Il meccanismo a ruota libera 105 consente ad esempio il movimento all'indietro del gruppo di pedalata 103 o eventualmente l?arresto della pedalata senza che questo vada ad interferire con il movimento di avanzamento della ruota e dunque della bicicletta stessa durante il suo moto.

La bicicletta 100 ? provvista di un sistema di interfaccia uomo-macchina 1 che consente all?utilizzatore di agire sul controllo del motore elettrico 101 e/o su altre funzionalit? o parametri funzionali della bicicletta a pedalata assistita. In particolare, la bicicletta a pedalata assistita 100 comprende un?unit? di controllo che pu? avere svariate funzioni, in particolare il controllo del motore elettrico per l?assistenza alla pedalata, ma anche altre funzioni quali ad esempio la calibratura di sensori. Il sistema di interfaccia uomo-macchina 1 consente all?utilizzatore di agire sull?unit? di controllo modificandone il funzionamento, come verr? chiarito in seguito.

In accordo con una possibile forma di realizzazione, il sistema di interfaccia 1 comprende un sensore 2 configurato per rilevare la velocit?, in particolare la velocit? angolare, ?w della ruota 102 cui ? associato il meccanismo a ruota libera 105 e preferibilmente anche il motore 101. Il sensore 2 ? idoneo a generare un segnale rappresentativo di tale velocit? della ruota. Secondo ulteriori varianti dell?invenzione, il sensore 2 pu? essere assente.

Il sistema di interfaccia 1 comprende inoltre un sensore 3 configurato per rilevare la velocit?, in particolare la velocit? angolare, ?p ed il verso ?f/b del gruppo di pedalata 103. Il sensore 3 ? inoltre idoneo a generare un segnale rappresentativo di tale velocit? di pedalata ed un segnale rappresentativo di tale verso di pedalata. In alternativa al sensore 3, il sistema di interfaccia 1 pu? comprendere un sensore (non mostrato nelle figure) configurato per rilevare la coppia applicata dall?utilizzatore sul gruppo di pedalata 103 nonch? il verso di tale coppia applicata, ed idoneo a generare segnali rappresentativi di tale coppia applicata nonch? del suo verso.

Con riferimento ora alla particolare forma di realizzazione illustrata in figura 1, il sistema di interfaccia 1 comprende un modulo generatore di messaggi 4 configurato in modo tale da ricevere in ingresso i segnali rappresentativi della velocit? della ruota ?w (se il relativo sensore 2 ? presente), della velocit? di pedalata ?p e del verso di pedalata ?f/b del gruppo di pedalata 103 (o in alternativa della coppia di pedalata e del verso di tale coppia) e da generare sequenze o stringhe di lettere logiche (indicate in figura 2 convenzionalmente con i numeri 1, 2, 3?) in base a tali segnali.

Tali sequenze o stringhe di lettere logiche realizzano gli ingressi per un modulo analizzatore 5, che ? configurato per generare istruzioni (?COMM?) per l?unit? di controllo della bicicletta a pedalata assistita in base proprio alle sequenze di lettere logiche, che formano in combinazione parole logiche corrispondenti a delle istruzioni riconosciute dal modulo analizzatore 5 stesso.

Con riferimento alla figura 2, verranno ora descritti dettagliatamente il modulo generatore di messaggi 4 ed il modulo analizzatore 5 secondo alcune possibili forme di realizzazione dell?invenzione.

In accordo con una forma di realizzazione, il modulo generatore di messaggi 4 comprende un modulo 6 per la determinazione dello stato del meccanismo a ruota libera 105. Il modulo generatore di messaggi 4 pu? comprendere inoltre un modulo 7 per la determinazione dello stato del verso di pedalata del gruppo di pedalata 103. In aggiunta, il modulo generatore di messaggi 4 pu? comprendere inoltre un modulo 8 per la determinazione di due o pi? stati corrispondenti a livelli di velocit? di pedalata del gruppo di pedalata 103.

Il modulo 6 per la determinazione dello stato del meccanismo a ruota libera ? configurato per determinare se il meccanismo a ruota libera 105 si trovi in uno stato ?impegnato?, ossia in uno stato in cui la ruota 102 viene effettivamente movimentata dal gruppo di pedalata 103 tramite la trasmissione 104, o in uno stato ?disimpegnato?, ossia in uno stato in cui la ruota 102 ed il gruppo di pedalata 103 sono disaccoppiati tra loro, ad esempio quando l?utilizzatore tiene fermi i pedali o pedala all?indietro durante il moto della bicicletta, condizione corrispondente ad un movimento in avanti della ruota 102. In figura 2 lo stato ?impegnato? ? indicato dalla dicitura ?engaged? e lo stato disimpegnato ? indicato dalla dicitura ?disengaged?.

Il modulo 6, vantaggiosamente, ? in grado di distinguere tra lo stato ?impegnato? e lo stato ?disimpegnato? in base ai segnali rappresentativi della velocit? della ruota ?w, della velocit? di pedalata ?p (o della coppia di pedalata) e del verso di pedalata ?f/w del gruppo di pedalata 103 (o del verso della coppia di pedalata applicata sul gruppo di pedalata).

Ad esempio, il modulo 6 pu? essere configurato per determinare lo stato ?impegnato? quando il verso di pedalata ? in avanti (dunque l?utilizzatore sta effettivamente pedalando. Tale informazione ? ricavabile alternativamente dal segnale rappresentativo della velocit? di pedalata o della coppia di pedalata) e le due velocit? della ruota e del gruppo pedalata sono uguali tra loro, oppure proporzionali tra loro secondo un rapporto di trasmissione noto dovuto alla configurazione della trasmissione stessa.

Il modulo 7 pu? determinare lo stato ?avanti? o ?indietro? del gruppo di pedalata 103 sulla base semplicemente del segnale rappresentativo del verso di pedalata ?f/b o del verso della coppia applicata sul gruppo di pedalata. In figura 2 gli stati ?avanti? e ?indietro? sono indicati rispettivamente con le diciture ?forward? and ?backward?.

Il modulo 8 per la determinazione degli stati corrispondenti a livelli di velocit? di pedalata del gruppo di pedalata 103 stabilisce tali stati a seconda che la velocit? di pedalata rilevata, e trasmessa al modulo 8 tramite il segnale rappresentativo della velocit? di pedalata, ricada o meno in intervalli di velocit? predefiniti. Ad esempio, possono essere previsti due livelli di velocit?: ?basso? e ?alto?. In tal caso, se la velocit? di pedalata ? compresa tra 0 e un valore a>0, la velocit? di pedalata ? considerata ?bassa?, mentre se ? compresa tra il valore a ed un valore b>a ? considerata alta. Con lo stesso criterio, naturalmente, ? possibile stabilire che gli stati della velocit? possono essere pi? di due, ad esempio ?basso?, ?medio? e ?alto?. In figura 2 sono riportati a titolo esemplificativo proprio gli stati ?basso?, ?medio?, ?alto?, indicati rispettivamente con le diciture ?low?, ?medium? e ?high?. Il medesimo risultato, ossia gli medesimi stati, possono essere ricavati a partire dal segnale rappresentativo della coppia applicata sul gruppo di pedalata, che pu? essere ad esempio ?bassa? o ?alta?, o ?bassa?, ?media?, ?alta?.

Vantaggiosamente, il modulo generatore di messaggi 4 comprende inoltre un modulo 9 per la generazione delle precedentemente citate lettere logiche, configurato per generare ciascuna di tali lettere logiche in base alle combinazioni degli stati provenienti dai moduli 6, 7, 8, a seconda di quelli che sono effettivamente previsti.

Ad esempio, nel caso in cui siano previsti tutti i moduli 6, 7 e 8, il modulo 8 sia configurato per determinare gli stati ?basso?, ?medio?, ?alto?, e il sistema riceva in ingresso i segnali rappresentativi della velocit? di pedalata e del suo verso, le possibili combinazioni degli stati, ciascuna delle quali corrisponde ad una lettera, possono essere quelle riportate nella seguente tabella 1:

Tabella 1

Si noti che la lettera 0 corrisponde convenzionalmente alla condizione in cui la bicicletta sia ferma e l?utilizzatore non stia pedalando.

Si noti inoltre che le condizioni di meccanismo a ruota libera in stato ?impegnato? e verso di pedalata in stato ?indietro?, non sono possibili in quanto incompatibili con il funzionamento del meccanismo a ruota libera stesso.

Nel caso in cui il modulo 8 per la determinazione degli stati della velocit? del gruppo di pedalata 103 non sia presente, le combinazioni di stati e conseguentemente il numero di lettere generabili ? inferiore, come riportato nella tabella 2 esemplificativa seguente:

Naturalmente ? possibile ottenere differenti combinazioni di stati a seconda dei sensori, e conseguentemente dei moduli, effettivamente disponibili nel sistema. Ad esempio, nel caso in cui il sensore per la determinazione della velocit? della ruota sia assente, sar? altres? assente il modulo 6. Le lettere in uscita saranno quindi ottenute a partire dagli stati forniti dai soli moduli 7 o 8 o eventualmente da uno solo dei due, basati alternativamente sui segnali rappresentativi della velocit? e del verso di pedalata, o della coppia di pedalata e del verso della coppia di pedalata applicata sul gruppo di pedalata.

Vantaggiosamente, il modulo 9 per la generazione delle lettere logiche ? configurato in modo tale da generare una lettera logica ulteriore rispetto a quelle sopra indicate, corrispondenti a combinazioni di stati. Tale lettera aggiuntiva corrisponde ad un ?fine parola? e, come si vedr?, serve a separare le stringhe di lettere logiche tra loro in modo tale da riconoscere istruzioni in certe condizioni. In altre parole, il ?fine parola? serve a identificare il fatto che una parola composta da lettere logiche successive ? conclusa. Preferibilmente, il ?fine parola? ? generato in base non solo ad una combinazione di stati predefinita, ma anche se tale combinazione perdura per un tempo predeterminato oppure se tale combinazione ? associata ad un certo numero di giri o di frazioni di giro del gruppo di pedalata. Ad esempio, il ?fine parola? pu? essere generato se l?utilizzatore pedala in avanti con ruota libera innestata ad una velocit? qualsiasi per un tempo sufficientemente lungo, oppure per un numero di giri o di frazioni di giro del gruppo di pedalata predeterminati. In altre parole, con riferimento alle lettere dell?esempio di tabella 1, viene generato un ?fine parola? se una qualsiasi delle combinazioni degli stati corrispondente alle lettere 1, 2, 3 perdura per un tempo sufficientemente lungo, oppure per un numero di giri o di frazioni di giro del gruppo di pedalata predeterminati. Con riferimento alternativamente alle lettere dell?esempio in tabella 2, viene generato un ?fine parola? se la combinazione degli stati corrispondente alla lettera 1 perdura per un tempo sufficientemente lungo, oppure per un numero di giri o di frazioni di giro del gruppo di pedalata predeterminati.

Queste condizioni di ?fine parola? corrispondono, vantaggiosamente, ad una pedalata in avanti a seguito di un?istruzione corrispondente ad una sequenza di lettere impartita agendo opportunamente sui pedali. Pertanto il fine parola viene semplicemente comandato da parte dell?utilizzatore riprendendo a pedalare normalmente al termine di un?istruzione specifica data agendo in modo particolare sul gruppo di pedalata.

Si noti che, al fine di garantire un?adeguata robustezza alla generazione delle lettere da parte del modulo 9, ovvero al fine di evitare che eventi accidentali vengano interpretati come stati, con il conseguente possibile avvio di istruzioni indesiderate, anche le lettere logiche possono essere generate solo al verificarsi di criteri analoghi a quelli descritti con riferimento alla generazione del fine parola. Ad esempio, occorre evitare che situazioni come un colpo accidentale dato ai pedali del gruppo di pedalata mentre la bicicletta ? ferma, con conseguente avvio della stessa per un brevissimo tempo, venga confuso con una combinazione di stati ad esempio del tipo corrispondente alla lettera 1 di tabella 1.

A tal scopo, vantaggiosamente, il modulo 9 per la generazione di lettere logiche ? configurato in modo tale da generare una singola lettera logica quando la medesima combinazione di stati perdura in concomitanza con una delle seguenti condizioni, a seconda di quale si verifica per prima:

- la combinazione di stati perdura per almeno un tempo predeterminato;

- la combinazione di stati perdura per un numero di giri o di frazioni di giri predeterminato del gruppo di pedalata.

In questo modo si evita che eventi accidentali o transitori vengano interpretati dal modulo 9 come combinazioni di stati che devono essere tradotte in lettere logiche.

Il modulo analizzatore 5 riceve le sequenze di lettere logiche, corrispondenti a parole, generate con le modalit? sopra dette, e le traduce in istruzioni per l?unit? di controllo della bicicletta a pedalata assistita, ad esempio per intervenire sul motore elettrico.

Secondo una possibile forma di realizzazione, il modulo analizzatore 5 pu? funzionare secondo due modalit? distinte, operanti con modalit? differenti, in particolare secondo una modalit? chiusa e secondo una modalit? aperta, preferibilmente entrambe attive e operanti in parallelo. Con riferimento alla figura 2, sono illustrati un modulo 5? del modulo analizzatore operante nella sopra citata modalit? chiusa ed un modulo 5?? del modulo analizzatore operante nella sopra citata modalit? aperta.

Secondo la modalit? chiusa, il modulo analizzatore 5 ? configurato in modo tale da generare un segnale di comando COMM a seguito della ricezione dal modulo generatore di messaggi 4, in particolare dal modulo per la generazione di lettere logiche 9, di una stringa di lettere logiche terminanti con un ?fine parola?, ottenuto secondo le modalit? precedentemente dette. In assenza di un ?fine parola? la parola non viene riconosciuta come ben formata e pertanto il relativo segnale di comando non viene generato.

Secondo la modalit? aperta, invece il modulo analizzatore 5 ? configurato in modo tale da generare il segnale di comando COMM ogniqualvolta riconosce sequenze di lettere logiche, provenienti dal modulo generatore di messaggi 4, in particolare dal modulo per la generazione di lettere logiche 9, prive di fine parola ma corrispondenti ad un?istruzione predeterminata. Questa modalit?, che non richiede la presenza del ?fine parola? pu? essere vantaggiosamente sfruttata per comandi prolungati nel tempo.

Esempi

Vengono ora riportati alcuni esempi di generazione di segnali di comando in modalit? chiusa e in modalit? aperta. Per la generazione delle lettere si fa riferimento alle combinazioni degli stati riportati nella tabella 1. Naturalmente, come risulter? chiaro alla persona esperta, i comandi generati e le parole alla base della loro generazione sono puramente esemplificativi. Sono quindi possibili comandi ulteriori rispetto a quelli indicati o i medesimi comandi possono generati a partire da stringhe di lettere differenti rispetto a quelle che verranno indicate.

Generazione di comandi in modalit? chiusa

1) Uscita da modalit? di stand-by/accensione

A partire dalla modalit? in stand-by/spenta della bicicletta a pedalata assistita, si pu? generare un segnale di comando di accensione con quattro pedalate all?indietro lente che terminano con un fine parola. Ciascuna delle quattro pedalate pu? essere riconosciuta o in base al numero di frazioni di giro, oppure al tempo per il quale la pedalata perdura. Sulla base della tabella 1, queste azioni corrispondono alla sequenza di lettere: 7-7-7-7-7-?fine parola?.

Opzionalmente, si pu? scegliere che pi? di una stringa di lettere, ossia pi? di una parola, abbiano lo stesso significato. Ad esempio, l?uscita dalla modalit? di stand-by pu? essere comandata alternativamente con quattro pedalate all?indietro a velocit? media, o a velocit? alta. Quanto detto si traduce rispettivamente nelle parole: 8-8-8-8-?fine parola? e 9-9-9-9-?fine parola?.

2) Calibrazione sensori

Nell?impiego della bicicletta a pedalata assistita pu? rendersi periodicamente necessario ricalibrare alcuni dei suoi sensori. Ad esempio, la bicicletta pu? essere equipaggiata con sensori inerziali per la rilevazione delle accelerazioni, che di quando in quando devono essere ricalibrati per assicurare un funzionamento ottimale della bicicletta. Tale comando pu? essere fornito, a bicicletta ferma, ad esempio mediante due coppie di pedalate all?indietro, intervallate da un?interruzione nella pedalata (ossia da pedali fermi) e terminanti con un ?fine parola?. A seconda che le pedalate all?indietro siano a bassa, media, o alta velocit?, le parole per generare questo comando possono essere le seguenti: 7-7-0-7-7-?fine parola?; 8-8-0-8-8-?fine parola?; 9-9-0-9-9-?fine parola?.

3) Calibrazione dell?asservimento

Mediante la modalit? chiusa ? possibile impostare il livello di asservimento della bicicletta, ossia l?intensit? dell?aiuto che il motore fornisce all?utilizzatore, ad esempio la massima potenza erogabile dal motore durante il funzionamento. Tale comando pu? essere fornito ad esempio mediante la sequenza di due parole, la prima indicante il comando ?calibrare il livello di asservimento? e la seconda indicante il comando corrispondente al livello di asservimento desiderato. Il comando ?calibrare il livello di asservimento? pu? essere impartito mediante ad esempio tre coppie di pedalate all?indietro, intervallate tra loro da un?interruzione nella pedalata (ossia da pedali fermi) e terminanti con un ?fine parola?. A seconda che le pedalate all?indietro siano a bassa, media, o alta velocit? le parole per generare questo comando possono essere le seguenti: 7-7-7-0-7-7-7-?fine parola?; 8-8-8-0-8-8-8-?fine parola?; 9-9-9-0-9-9-9-?fine parola?.

Una volta che questa modalit? ? stata attivata ? possibile scegliere il livello di asservimento, basso, medio, o alto, mediante una pedalata in avanti rispettivamente a velocit? bassa, media, alta, terminante con un fine parola: 1-?fine parola?; 2-?fine parola?; 3-?fine parola?.

In tutti i casi, il riconoscimento dal parte del sistema della parola terminante con un ?fine parola? pu? essere confermato all?utilizzatore mediante un segnale acustico o l?accensione di una o pi? spie luminose da parte del sistema di interfaccia 1.

Generazione di comandi in modalit? aperta

Gli esempi sopra riportati di comandi in modalit? chiusa sono particolarmente idonei nel caso in cui la bicicletta sia ferma. La modalit? aperta, che non richiede il fine parola, risulta invece pi? adatta, in quanto pi? semplice, alla condizione di moto della bicicletta. Di seguito si riportano alcuni possibili esempi di generazione di comandi in modalit? aperta.

1) Attivazione della frenata con recupero energetico

Nelle biciclette a pedalata assistita, come noto, il motore elettrico pu? essere utilizzato come generatore per ricaricare le batterie presenti sulla bicicletta stessa. Quando agisce da generatore, il motore impartisce una coppia frenante che provoca il rallentamento della bicicletta. Tale condizione viene quindi comunemente denominata ?frenata rigenerativa?.

Ad esempio, la frenata rigenerativa pu? essere attivata ogniqualvolta si pedala all?indietro, e l?intensit? di frenata pu? essere modulata con la velocit? di pedalata. La frenata rigenerativa pu? quindi essere interrotta fermando i pedali. Ad esempio, la sequenza: 7-7-7-8-8-8-9-9-9-0 si traduce in una frenata rigenerativa con coppia frenante gradualmente crescente.

2) Comando di boost

In certe condizioni pu? rendersi necessaria una coppia extra da parte del motore elettrico rispetto a quello erogata nelle normali modalit? di funzionamento della bicicletta. Ad esempio, pu? essere necessaria una coppia extra nel caso in cui venga avvistata una salita. Ad esempio, il comando di boost pu? essere impartito alternando una pedalata veloce in avanti ed una pedalata veloce all?indietro (o alternativamente una pedalata con alta coppia in avanti ed una pedalata con alta coppia indietro), indipendentemente dalle modalit? di azione sui pedali impartite successivamente a questo comando (indicato con *): 9-3-9-3-*

3) Comando di spinta immediata

Tale comando ? simile al comando di boost, ma viene impartito a bicicletta ferma, e sostanzialmente rappresenta la richiesta di avvio della coppia motrice da parte del motore elettrico. Tale comando pu? essere ad esempio impartito mediante un?azione di pedalata all?indietro, a velocit? bassa, media, o alta, seguita da una pausa, e quindi da una pedalata in avanti, a velocit? alta, media o bassa: 7(o 8 o 9)?7 (o 8 o 9)-7 (o 8 o 9)-0-0 ? 1 (o 2 o 3).

Dalla descrizione sopra fornita la persona esperta potr? apprezzare come il sistema di interfaccia secondo l?invenzione consenta all?utilizzatore di una bicicletta a pedalata assistita di impartire comandi semplicemente mediante specifiche azioni sui pedali. Non occorrono quindi dispositivi di comando specifici, quali pulsanti o manopole, n? ? indispensabile associare al sistema di controllo della bicicletta un dispositivo portatile quale uno smartphone. Comandare la bicicletta ? quindi un?attivit? semplice che non richiede all?utilizzatore di distogliere la propria attenzione dalla guida, con un conseguente vantaggio in termini di sicurezza della guida.

Si noti che, nella presente descrizione e nelle annesse rivendicazioni, il sistema di interfaccia uomo-macchina 1, nonch? gli elementi indicati con l?espressione ?modulo?, possono essere implementati mediante dispositivi hardware (ad esempio centraline), mediante software o mediante una combinazione di hardware e software.

Alle forme di realizzazione descritte del sistema di interfaccia uomo-macchina per una bicicletta a pedalata assistita la persona esperta, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti specifiche, potr? apportare numerose aggiunte, modifiche, o sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza tuttavia uscire dall?ambito delle annesse rivendicazioni.

Claims

Rivendicazioni 1. Sistema (1) di interfaccia uomo-macchina per una bicicletta a pedalata assistita (100) comprendente un motore elettrico (101) associato ad una delle ruote (102) della bicicletta, un gruppo di pedalata (103) per la pedalata da parte di un utilizzatore, una trasmissione (104) operativamente interposta tra detto gruppo di pedalata (103) ed una delle ruote (102) della bicicletta comprendente un meccanismo a ruota libera (105), un?unit? per il controllo del motore elettrico (101) e/o di ulteriori parametri funzionali della bicicletta a pedalata assistita, in cui detto sistema di interfaccia (1) comprende: - un sensore configurato per rilevare la velocit? (?p) ed il verso (?f/b) di pedalata del gruppo di pedalata (103), o la coppia di pedalata ed il verso della coppia di pedalata applicata sul gruppo di pedalata (103), e per generare un segnale rappresentativo della velocit? di pedalata o della coppia di pedalata ed un segnale rappresentativo del verso di pedalata o del verso della coppia di pedalata; - un modulo (4) generatore di messaggi configurato per generare sequenze di lettere logiche (1,2,3?) in base a detti segnali rappresentativi della velocit? di pedalata (?p) e del verso di pedalata (?f/b) del gruppo di pedalata, o della coppia di pedalata e del verso della coppia di pedalata applicata sul gruppo di pedalata; - un modulo analizzatore (5) configurato per generare segnali di comando (COMM) per detta unit? di controllo in base a dette sequenze di lettere logiche.
2. Sistema (1) di interfaccia uomo-macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detto modulo generatore di messaggi (4) comprende un modulo (7) per la determinazione dello stato del verso di pedalata del gruppo di pedalata (103), configurato per determinare uno stato ?avanti? o uno stato ?indietro? di detto verso di pedalata in base a detto segnale rappresentativo del verso di pedalata (?f/b) o del verso della coppia di pedalata applicata sul gruppo di pedalata.
3. Sistema (1) di interfaccia uomo-macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto modulo generatore di messaggi (4) comprende inoltre un modulo (8) per la determinazione di due o pi? stati corrispondenti a livelli di velocit? di pedalata del gruppo di pedalata (103) o a livelli di coppia di pedalata applicata sul gruppo di pedalata, quali ?basso? e ?alto?, o ?basso?, ?medio? e ?alto?, in base a detto segnale rappresentativo della velocit? di pedalata (?p) del gruppo di pedalata o della coppia di pedalata applicata sul gruppo di pedalata.
4. Sistema (1) di interfaccia uomo-macchina secondo le rivendicazioni 2 e 3, comprendente inoltre un modulo (9) per la generazione di lettere logiche configurato per generare ciascuna di dette lettere logiche in base alle combinazioni degli stati di detto verso di pedalata (?f/b) del gruppo di pedalata (103) e di detta velocit? di pedalata (?p) del gruppo di pedalata (103) o di detta coppia di pedalata applicata sul gruppo di pedalata.
5. Sistema (1) di interfaccia uomo-macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un sensore configurato per rilevare la velocit? (?w) della ruota (102) cui ? associato il meccanismo a ruota libera (105) e per generare un segnale rappresentativo della velocit? di detta ruota, in cui detto modulo (4) generatore di messaggi ? configurato per generare dette sequenze di lettere logiche (1,2,3?) in base a detti segnali rappresentativi della velocit? della ruota (?w), della velocit? di pedalata (?p) o della coppia di pedalata, e del verso di pedalata (?f/b) o del verso della coppia di pedalata applicata sul gruppo di pedalata.
6. Sistema (1) di interfaccia uomo-macchina secondo la rivendicazione precedente, in cui detto modulo generatore di messaggi (4) comprende inoltre un modulo (6) per la determinazione dello stato del meccanismo a ruota libera (105), configurato per determinare uno stato ?impegnato? o uno stato ?disimpegnato? di detto meccanismo a ruota libera (105) in base a detti segnali rappresentativi della velocit? della ruota (?w), della velocit? di pedalata (?p) o della coppia di pedalata, e del verso di pedalata (?f/b) o del verso della coppia di pedalata applicata sul gruppo di pedalata.
7. Sistema (1) di interfaccia uomo-macchina secondo la rivendicazione 6 quando dipendente dalla rivendicazione 4, in cui detto modulo (9) per la generazione di lettere logiche ? configurato per generare ciascuna di dette lettere logiche in base alle combinazioni degli stati di detto meccanismo a ruota libera (105), di detto verso di pedalata (?f/b) del gruppo di pedalata (103) ed inoltre di detta velocit? di pedalata (?p) del gruppo di pedalata (103) o della coppia di pedalata applicata sul gruppo di pedalata.
8. Sistema (1) di interfaccia uomo-macchina secondo la rivendicazione 4 o 7, in cui detto modulo (9) per la generazione di lettere logiche ? configurato per generare ciascuna lettera logica di dette lettere logiche quando la medesima combinazione di stati perdura: per almeno un tempo predeterminato; o per un numero di giri o di frazioni di giri del gruppo di pedalata predeterminati, a seconda della condizione che si verifica per prima.
9. Sistema (1) di interfaccia uomo-macchina secondo la rivendicazione 4 o 7 o 8, in cui detto modulo (9) per la generazione di lettere logiche ? configurato in modo tale che una lettera logica di dette lettere logiche corrisponda ad un ?fine parola? di una sequenza di lettere logiche.
10. Sistema (1) di interfaccia uomo-macchina secondo la rivendicazione 9, in cui detto modulo (9) per la generazione di lettere logiche ? configurato in modo tale che detto ?fine parola? sia generato quando una combinazione di stati predefinita perdura per un tempo predeterminato oppure in associazione ad un numero di giri o di frazioni di giro predefinito del gruppo di pedalata.
11. Sistema (1) di interfaccia uomo-macchina secondo la rivendicazione 4 o una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10, in cui detto modulo (9) per la generazione di lettere logiche realizza una macchina a stati finiti.
12. Sistema (1) di interfaccia uomo-macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto modulo analizzatore (5) ? configurato in modo tale da inviare detto segnale di comando (COMM) a seguito della ricezione di una stringa di lettere logiche terminanti con una lettera corrispondente ad un fine parola.
13. Sistema (1) di interfaccia uomo-macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto modulo analizzatore (5) ? configurato in modo tale da generare detto segnale di comando (COMM) ogniqualvolta riconosce sequenze di lettere logiche prive di un fine parola corrispondenti ad un?istruzione predeterminata.
14. Bicicletta (100) a pedalata assistita comprendente: - un motore elettrico (101) associato ad una delle ruote (102) della bicicletta, - un gruppo di pedalata (103) per la pedalata da parte di un utilizzatore, - una trasmissione (104) operativamente interposta tra detto gruppo di pedalata ed una delle ruote (102) della bicicletta comprendente un meccanismo a ruota libera (105); - un unit? per il controllo del motore elettrico (101) e/o di ulteriori parametri funzionali della bicicletta a pedalata assistita; - un sistema di interfaccia uomo-macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.