IT201600079351A1

IT201600079351A1 - Apparato per la simulazione di guida e relativo procedimento

Info

Publication number: IT201600079351A1
Application number: IT102016000079351A
Authority: IT
Inventors: Diego Minen; Mattia Bruschetta; Stefano Bernini
Original assignee: Vi Grade Ag
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2018-01-28
Also published as: EP3491632B1; JP2019528469A; US20190236970A1; CN109690656A; KR20190031565A; WO2018019964A1; EP3491632A1

Description

"APPARATO PER LA SIMULAZIONE DI GUIDA E RELATIVO PROCEDIMENTO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

II presente trovato si riferisce ad un apparato per la simulazione della guida di un veicolo terrestre quale un’automobile, un’automobile sportiva, un autobus, un furgone, o simile.

In particolare, Tapparato di simulazione, secondo il trovato, comprende almeno una seduta nella quale un guidatore trova posto e viene sottoposto a diverse sollecitazioni idonee a riprodurre le reali condizioni di guida.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti simulatori di guida di veicoli terrestri, un esempio dei quali è descritto nel WO-A-2013/1 14179, che comprende almeno una piattaforma mobile rispetto ad un piano di supporto ed alla quale è associata almeno una seduta per un guidatore.

Fra la piattaforma mobile ed il piano di supporto sono interposti dispositivi di movimentazione previsti per movimentare almeno la piattaforma mobile e riprodurre le sollecitazioni che si verificano durante la guida, quali lo spostamento laterale, Taccelerazione/decelerazione e l’imbardata.

In accordo con la soluzione realizzativa descritta nel documento WO-A-2013/1 14179 la seduta è associata alla piattaforma mobile mediante ulteriori dispositivi di movimentazione conformati ad esapodo che permettono di simulare, in combinazione con i dispositivi di movimentazione associati al piano di supporto ed alla piattaforma mobile, le sollecitazioni cui normalmente è sottoposto un guidatore, ad esempio di rollio, imbardata, beccheggio, accelerazioni/decelerazioni.

Sono anche noti simulatori aeronautici che comprendono una seduta installata in posizione fissa rispetto ad un piano che supporta il simulatore stesso ed alla quale sono associati cuscinetti gonfiabili.

I cuscinetti gonfiabili sono solitamente associati al piano di seduta ed allo schienale, e vengono selettivamente gonfiati/sgonfiati per indurre ulteriori sollecitazioni sul guidatore al fine di incrementare la sua sensazione di guida di un veicolo.

È noto, infatti, che in ambito aeronautico le principali sollecitazioni cui è sottoposto un pilota sono di accelerazione/decelerazione nelle tre direzioni coordinate e di rollio.

È anche noto che l’entità di tali sollecitazioni sono completamente diverse nel settore aeronautico rispetto a quelle del settore dei veicoli terrestri, se non altro per la diversa dinamica cui è sottoposto un veicolo terrestre rispetto ad uno aeronautico. Ciò rende i simulatori aeronautici poco adatti ad una applicazione ai simulatori di veicoli terrestri.

Per quanto sopra esposto i simulatori impiegati in ambito aeronautico non possono essere adottati efficacemente nel settore automobilistico, o più in generale dei veicoli terrestri.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un apparato idoneo a rendere più realistica la simulazione della guida di un veicolo terrestre eseguita da un simulatore, aumentando in questo modo il tempo di esposizione di un conducente alle accelerazioni e quindi fornire una molto più realistica simulazione dell’ambiente inerziale cui il conducente è sottoposto durante la guida.

È pure uno scopo del presente trovato realizzare un apparato di simulazione di guida che produca degli stimoli, o “cues”, estremamente fedeli a quanto accade solitamente durante la guida di un veicolo terrestre.

È pure uno scopo del presente trovato realizzare un apparato di simulazione di guida in grado di stimolare il sistema vestibolare e di contatto del guidatore per incrementare la sua sensazione di reale guida di un veicolo.

Un ulteriore scopo è di mettere a punto un procedimento per la simulazione di guida di un veicolo terrestre estremamente efficace e realistico.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti, mentre le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell’idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, un apparato di simulazione di guida di veicoli terrestri comprende:

- una piattaforma mobile,

- una seduta installata sulla piattaforma mobile e provvista di superfici di contatto sulle quali si posiziona, in uso, un conducente,

- organi di comando di guida azionabili dal conducente per simulare un’azione di guida, quale ad esempio un’accelerazione, una frenata, una svolta, un cambio di marcia o altro,

- dispositivi di movimentazione configurati per movimentare la piattaforma mobile rispetto ad un piano di supporto e per indurre sollecitazioni dinamiche sul conducente che coinvolgono, ad esempio, i suoi apparati somatosensoriali ed in particolare il suo apparato vestibolare,

- un’unità di controllo di guida collegata agli organi di comando di guida ed ai dispositivi di movimentazione e configurata per comandare l’azionamento dei dispositivi movimentazione in funzione delle azioni del conducente sugli organi di comando di guida.

In accordo con un aspetto del presente trovato, ad almeno alcune delle superfici di contatto della seduta sono associati cuscinetti gonfiabili collegati fluidicamente ad un gruppo di pompaggio che è configurato per controllare la pressione di un gas all’intemo dei cuscinetti gonfiabili ed indurre sollecitazioni di pressione tattile sul conducente.

Inoltre, l’apparato secondo il presente trovato comprende un’unità di controllo e comando configurata per controllare selettivamente l’unità di controllo di guida ed il gruppo di pompaggio per combinare fra loro le sollecitazioni dinamiche dei dispositivi di movimentazione e le sollecitazioni di pressione tattile dei cuscinetti gonfiabili sul conducente. La configurazione realizzativa di apparato di simulazione sopra descritta risulta particolarmente adatta a simulare la dinamica di un veicolo terrestre in cui, ad esempio, le sollecitazioni di accelerazioni o decelerazioni cui è sottoposto un conducente possono essere molto prolungate nel tempo rispetto a quanto avviene nelle simulazioni aeronautiche.

Infatti, mediante la combinazione e la sinergia di controllo ed azionamento del gruppo di pompaggio e dell’unità di controllo di guida è possibile combinare fra loro le sollecitazioni che i dispositivi di movimentazione ed i cuscinetti gonfiabili possono indurre sul conducente sì da ottimizzare e incrementare la fedeltà di riproduzione di una simulazione di guida.

Tale combinazione di azioni permette di gestire stimoli sul conducente afferenti ad aree sensoriali diverse, ovvero è in grado di realizzare l’integrazione tra un primo sottosistema, riconducibile a percezioni vestibolari che vengono attivate dalle sollecitazioni dinamiche, ovvero di inerzia, indotte dalla movimentazione della piattaforma mobile ed un secondo sottosistema riconducibile a percezioni somatosensoriali del conducente che vengono attivate dalle pressioni generate dai cuscinetti gonfiabili.

In accordo con possibili forme realizzati ve del trovato, l’apparato comprende cinture di sicurezza associate alla seduta e configurate per allacciare il conducente. Le cinture di sicurezza sono collegate ad un dispositivo di tensionamento configurato per variare selettivamente il tensionamento delle cinture di sicurezza sul conducente. Il dispositivo di tensionamento a sua volta è collegato all’unità di controllo e comando, la quale in funzione della simulazione di guida richiesta gestisce le modalità di tensionamento delle cinture di sicurezza.

Il controllo della trazione sulle cinture di sicurezza coordinata con un controllo di pressione del gas nei cuscinetti gonfiabili ed un controllo dell’azionamento dei dispositivi di movimentazione permette di far percepire al conducente la sensazione di frenata e/o decelerazione del veicolo terrestre. Ad esempio, si può prevedere che mentre il conducente frena, egli percepisce le cinture di sicurezza maggiormente aderenti al suo busto, mentre la sua schiena percepisce lo schienale della seduta distante da essa.

Forma oggetto del presente trovato anche un procedimento di simulazione di guida di veicoli terrestri che prevede di installare su una piattaforma mobile una seduta, di posizionare in appoggio su superfici di contatto della seduta un conducente, di rilevare le azioni del conducente su organi di comando di guida, di elaborare le azioni del conducente sugli organi di comando di guida con un’unità di controllo di guida, e di determinare l’azionamento di dispositivi di movimentazione per movimentare la piattaforma mobile rispetto ad un piano di supporto in funzione delle azioni sugli organi di comando di guida e di indurre sollecitazioni dinamiche sul conducente.

In accordo con un aspetto del procedimento si prevede di controllare, con un gruppo di pompaggio, la pressione di un gas all’interno di cuscinetti gonfiabili associati ad almeno alcune delle superfici di contatto per indurre sollecitazioni di pressione tattile sul conducente. Inoltre, un’unità di controllo e comando controlla selettivamente l’unità di controllo di guida ed il gruppo di pompaggio e combina fra loro le sollecitazioni dinamiche dei dispositivi di movimentazione e le sollecitazioni di pressione tattile dei cuscinetti gonfiabili sul conducente. In accordo con possibili forme realizzative del trovato, il procedimento prevede di allacciare il conducente alla seduta con cinture di sicurezza e di variare selettivamente il tensionamento delle cinture di sicurezza sul conducente controllando l’azione di tensionamento con l’unità di controllo e comando.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fomite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 è una vista in sezione laterale di un apparato di simulazione di guida in accordo con una possibile forma realizzazione del presente trovato;

- la fig. 2 è una vista prospettica frontale in esploso di un apparato per la simulazione di guida in accordo con una possibile forma realizzativa; - la fig. 3 è una vista prospettica posteriore dell’apparato di fig. 2 in condizione assemblata;

- le figg. 4-8 sono viste prospettiche dell’apparato di fig. 2 in diverse configurazioni realizzati ve.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Con riferimento alle figg. 1 - 3 vengono ora descritte possibili forme realizzative del presente trovato relative ad un apparato di simulazione 10 di guida di veicoli terrestri.

L’apparato di simulazione 10 comprende una seduta 11 provvista di superfici di contatto 14 sulle quali si posiziona, in uso, un conducente C. In accordo con una possibile soluzione realizzativa del presente trovato, l’apparato di simulazione 10 comprende organi di comando di guida azionabili 27, 28, 29, 34 dal conducente C per simulare un’azione di guida, ad esempio un’accelerazione, una decelerazione, una frenata, una svolta, un cambio di marcia o simili.

Gli organi di comando di guida possono essere scelti in un gruppo comprendente almeno uno fra un volante 27, un pedale del freno 28, un pedale della frizione 29, un pedale dell’acceleratore 34 sui quali il conducente C può agire con i piedi o le mani, per simulare delle condizioni di guida predefinite.

In particolare, si può prevedere che a ciascuno dei suddetti organi di comando di guida 27, 28, 29, 34 siano associati sensori configurati per rilevare le movimentazioni, ad esempio una rotazione, una pressione, una movimentazione o simili, indotte sugli organi di comando di guida 27, 28, 29, 34 stessi. I dati rilevati dai sensori vengono successivamente elaborati per estrapolare le successive azioni da indurre sul conducente C come di seguito descritte.

In accordo con un ulteriore aspetto del trovato, la seduta 11 è installata su una piattaforma mobile 30 che, a sua volta, è collegata a dispositivi di movimentazione 31 configurati per movimentare la piattaforma mobile 30 rispetto, ad esempio, ad un piano di supporto 35.

I dispositivi di movimentazione 3 1 possono comprendere, a solo titolo esemplificativo, almeno uno fra attuatori lineari, guide, ralle, cuscinetti aerodinamici, o simili.

In accordo con possibili soluzioni realizzative, i dispositivi di movimentazione 31 possono comprendere una struttura ad esapodo configurata per movimentare la piattaforma mobile 30 secondo almeno sei gradi di libertà.

La movimentazione della piattaforma mobile 30 permette di indurre sollecitazioni dinamiche sul conducente quali forze di inerzia o centrifughe.

La piattaforma mobile 30 può simulare la scocca di un veicolo, ad esempio di un’automobile.

Alla piattaforma mobile 30 può essere associato anche uno schermo di proiezione per proiettare immagini dell’ambiente in cui è immerso il conducente C durante la guida.

Secondo una possibile soluzione realizzativa, l’apparato di simulazione 10 comprende un’unità di controllo di guida 32 collegata ai dispositivi di movimentazione 3 1 ed agli organi di comando di guida 27, 28, 29, 34 per controllare e comandare le modalità di azionamento dei dispositivi di movimentazione 31 in relazione all’azione del conducente C sugli organi di comando di guida 27, 28, 29, 34.

In particolare, l’unità di controllo di guida 32 rilevando le azioni del conducente C sugli organi di comando di guida 27 28, 29, 34 ad esempio per mezzo dei suddetti sensori, permette di traslare tali azioni in movimentazione dei dispositivi di movimentazione 3 1.

La seduta 1 1 può essere provvista di un piano di seduta 12 e di almeno uno schienale 13.

Il piano di seduta 12 e lo schienale 13 possono essere provvisti di elementi di imbottitura per rendere confortevole ed ergonomica la seduta da parte del conducente C.

Il piano di seduta 12 e lo schienale 13 sono provvisti di rispettive superfici di contatto 14 sulle quali si posiziona, in uso, il conducente C. Le superfici di contatto 14 del piano di seduta 12 sono disposte trasversalmente rispetto alle superfici di contatto 14 dello schienale 13 a definire una conformazione concava della seduta 11 per accogliere il conducente C.

In accordo con un aspetto del presente trovato, ad almeno alcune delle superfici di contatto 14 della seduta 11 sono associati cuscinetti gonfiabili, nel caso illustrato primi cuscinetti gonfiabili 15 e secondi cuscinetti gonfiabili 18, selettivamente gonfiabili/sgonfiabili per indurre sul conducente C sollecitazioni di pressione tattile funzionali alla simulazione di guida di un veicolo terrestre.

In accordo con una possibile forma realizzativa, al piano di seduta 12 ed allo schienale 13 sono associati i primi cuscinetti gonfiabili 15 selettivamente gonfiabili con un gas per modificare la sensazione di pressione che il conducente C percepisce dalla seduta 11 a seguito di azioni di simulazioni di guida.

In accordo con possibili forme realizzative i primi cuscinetti gonfiabili 15 possono essere integrati nello spessore del piano di seduta 12 e/o dello schienale 13.

Secondo possibili varianti realizzative, i primi cuscinetti gonfiabili 15 possono essere associati esternamente al piano di seduta 12 e/o allo schienale 13, dalla parte opposta rispetto alle superfici di contatto 14, ed il gonfiaggio/sgonfiaggio dei primi cuscinetti gonfiabili 15 determina una deformazione elastica del piano di seduta 12 e/o dello schienale 13 che si traduce in una variazione della sensazione di pressione della seduta 11 sul conducente C.

Secondo ulteriori forme realizzative, i primi cuscinetti gonfiabili 15 possono definire essi stessi il piano di seduta 12 e lo schienale 13, o almeno parte di questi ultimi. In ancora altre varianti realizzative i primi cuscinetti gonfiabili 15 sono posizionati al di sopra delle superfici di contatto 14 del piano di seduta 12 e dello schienale 13.

Secondo possibili soluzioni realizzative del presente trovato lo schienale 13 e/o il piano di seduta 12 sono provvisti ciascuno di almeno due primi cuscinetti gonfiabili 15 reciprocamente distanziati fra loro sulle rispettive superfici di contatto 14 per differenziare sul conducente C le sollecitazioni di pressione tattile, ad esempio per simulare uno sbilanciamento verso destra o verso sinistra del conducente C stesso. In accordo con possibili forme realizzative, il piano di seduta 12 e lo schienale 13 sono provvisti di rispettivi bordi laterali 16 contrapposti fra loro e definenti sostanzialmente la larghezza del piano di seduta 12 e dello schienale 13.

Il piano di seduta 12 e lo schienale 13, in corrispondenza dei loro rispettivi bordi laterali 16, sono provvisti di porzioni di contenimento 17 laterali sporgenti trasversalmente rispetto alle rispettive superfici di contatto 14.

Le porzioni di contenimento 17 definiscono in questo modo un contenimento laterale per il conducente C e, a loro volta, rispettive superfici di contatto 14 con quest’ultimo.

Le porzioni di contenimento 17 possono comprendere e/o essere definite da elementi di imbottitura e/o scocche di contenimento.

Le porzioni di contenimento 17 del piano di seduta 12 e dello schienale 13 possono essere ricavate in corpo unico fra loro come illustrato nelle figg. 1-3 oppure, in alternativa, possono essere ricavati come elementi distinti e separati.

In accordo con un aspetto del presente trovato, alle porzioni di contenimento 17 sono associati i secondi cuscinetti gonfiabili 18 selettivamente gonfiabili con un gas per modificare la sensazione di pressione che le porzioni di contenimento 17 esercitano sul conducente C.

La presenza di secondi cuscinetti gonfiabili 18 sulle porzioni di contenimento 17 permette di aumentare l’efficacia di stimolazione del conducente C per ottenere delle simulazioni di guida estremamente fedeli alla realtà di un veicolo terrestre. A solo titolo esemplificativo si può prevedere che i secondi cuscinetti gonfiabili 18 permettano di completare la simulazione almeno dell’imbardata di un veicolo terrestre.

La combinazione di azioni sui primi cuscinetti gonfiabili 15 e sui secondi cuscinetti gonfiabili 18 permette di ottenere simulazioni del rollio, imbardata, beccheggio, accelerazioni/decelerazioni cui normalmente è sottoposto un veicolo terrestre.

I secondi cuscinetti gonfiabili 18 possono essere integrati nelle, o posizionati sopra le porzioni di contenimento 17 laterali del piano di seduta 12 e dello schienale 13.

In accordo con possibili varianti realizzative, i secondi cuscinetti gonfiabili 18 possono definire essi stessi le porzioni di contenimento 17 del piano di seduta 12 e dello schienale 13.

A ciascuna porzione di contenimento 17, del piano di seduta 12 e/o dello schienale 13, possono essere associati uno, due o più secondi cuscinetti gonfiabili 18.

In accordo con un ulteriore aspetto del presente trovato, l’apparato di simulazione 10 comprende un gruppo di pompaggio 19 configurato per controllare la pressione di un gas all’ interno dei primi cuscinetti gonfiabili 15 e dei secondi cuscinetti gonfiabili 18 e pertanto indurre sollecitazioni di pressione tattile sul conducente C.

In accordo con forme realizzative del trovato, il gruppo di pompaggio 19 è collegato fluidicamente ai primi cuscinetti gonfiabili 15 e ai secondi cuscinetti gonfiabili 18 ed è configurato per controllare la pressione del gas al loro interno.

Il gruppo di pompaggio 19, infatti, permette di introdurre e/o di rilasciare in modo selettivo il gas contenuto nei primi cuscinetti gonfiabili 15 e nei secondi cuscinetti gonfiabili 18, in modo da regolare la pressione in questi ultimi.

Secondo una soluzione realizzativa vantaggiosa, nei primi cuscinetti gonfiabili 15 e nei secondi cuscinetti gonfiabili 18 viene introdotta aria. In accordo con una possibile forma realizzativa, il gruppo di pompaggio 19 comprende un dispositivo di pompaggio 21 del suddetto gas, ovvero aria, collegato fluidicamente ad un dispositivo distributore 22.

Il dispositivo di pompaggio 21 può comprendere un compressore ad esempio di tipo rotativo o di tipo alternativo.

Il dispositivo distributore 22 è collegato, con rispettivi condotti 23, ai primi cuscinetti gonfiabili 15 ed ai secondi cuscinetti gonfiabili 18.

L’apparato di simulazione 10 comprende, inoltre, un’unità di controllo e comando 20 collegata almeno al gruppo di pompaggio 19 ed all’unità di controllo di guida 32 e configurata per controllare sia il gruppo di pompaggio 19 sia l’unità di controllo di guida 32, e per combinare fra loro le sollecitazioni dinamiche indotte dai dispositivi di movimentazione 3 1 e le sollecitazioni di pressione tattile indotte dai cuscinetti gonfiabili 15 e 18.

Vantaggiosamente, l’unità di controllo e comando 20 è configurata per stimare le modalità di azione sui dispositivi di movimentazione 31 e sui cuscinetti gonfiabili 15, 18.

Tale unità di controllo e comando 20 può essere configurata per implementare algoritmi matematici che combinano la dinamica percettiva tattile di una persona con una serie di modelli massa molla smorzatore idonei ad emulare la reazione del corpo umano soggetto ad accelerazioni e rotazioni. I risultati ottenuti da tali algoritmi matematici determinano successivamente le azioni di pressione tattile da imprimere sulla seduta 11 per mezzo dei cuscinetti gonfiabili 15, 18 e le entità di movimentazione, ovvero velocità ed accelerazioni da imprimere alla piattaforma mobile 30 per mezzo dei dispositivi di movimentazione 31.

Inoltre, l’unità di controllo e comando 20 può ricevere informazioni relative alle azioni sugli organi di comando di guida 27, 28, 29, 34 e, in funzione di tali informazioni gestisce sia l’azionamento dell’unità di controllo di guida 32 e pertanto condiziona il funzionamento dei dispositivi di movimentazione 31, sia l’azionamento dei cuscinetti gonfiabili 15, 18 e pertanto condiziona il funzionamento del gruppo di pompaggio 19. Si può prevedere, ad esempio, uno scambio continuo dei dati rilevati ed elaborati dall’unità di controllo di guida 32 attraverso i sensori associati agli organi di comando di guida 27, 28, 29, 34, per fornirli all’unità di controllo e comando 20. Infatti, fra le azioni indotte dai dispositivi di movimentazione 31 e le azioni di gonfiaggio e sgonfiaggio dei primi cuscinetti gonfiabili 15 e dei secondi cuscinetti gonfiabili 18 vi è una completa sinergia al fine di ottimizzare e rendere efficace la simulazione della guida.

In ulteriori forme realizzative, l’unità di controllo e comando 20 può essere configurata per controllare e comandare in modo indipendente la pressione dei gas nei primi cuscinetti gonfiabili 15 e nei secondi cuscinetti gonfiabili 18.

In particolare, mediante l’unità di controllo e comando 20 è possibile inviare comandi al gruppo di pompaggio 19 affinché in modo opportuno regoli la pressione nei primi cuscinetti gonfiabili 15 e nei secondi cuscinetti gonfiabili 18.

In accordo con una possibile soluzione realizzativa, l’unità di controllo e comando 20 è collegata al dispositivo distributore 22 per controllare selettivamente l’alimentazione di gas nei primi cuscinetti gonfiabili 15 e nei secondi cuscinetti gonfiabili 18 e di regolarne in modo indipendente la pressione.

In accordo con possibili soluzioni realizzative, ciascun cuscinetto gonfiabile, sia esso compreso fra i primi cuscinetti gonfiabili 15 che fra i secondi cuscinetti gonfiabili 18, può essere collegato in modo indipendente al dispositivo distributore 22 il quale è configurato per gestire il livello di gonfiaggio di ciascuno di essi. Tale soluzione realizzativa permette di controllare in modo preciso il grado di gonfiaggio di ciascun cuscinetto potendo in questo modo gestire accuratamente anche le modalità di simulazione richieste.

Secondo una possibile variante realizzativa, il dispositivo distributore 22 comprende valvole distributrici 24 collegate fluidicamente ai primi cuscinetti gonfiabili 15 ed ai secondi cuscinetti gonfiabili 18 e selettivamente azionabili dall’unità di controllo e comando 20.

Le valvole distributrici 24 possono comprendere valvole servocomandate, ad esempio elettrovalvole, valvole ad azionamento pneumatico, o simili.

Le valvole distributrici 24 possono essere collegate ai primi cuscinetti gonfiabili 15 e ai secondi cuscinetti gonfiabili 18 mediante i condotti 23. Ciascun cuscinetto, sia esso appartenente ai primi cuscinetti gonfiabili 15 ed ai secondi cuscinetti gonfiabili 18, può essere collegato ad una rispettiva valvola distributrice 24, e ciascuna di queste ultime viene selettivamente comandata dall’unità di controllo e comando 20 in funzione delle specifiche simulazioni richieste.

In accordo con possibili forme realizzative, il dispositivo distributore 22 comprende valvole di scarico 25 collegate fluidicamente ai primi cuscinetti gonfiabili 15 ed ai secondi cuscinetti gonfiabili 18 e selettivamente azionabili dall’unità di controllo e comando 20 per controllare lo scarico del gas dai primi cuscinetti gonfiabili 15 e dai secondi cuscinetti gonfiabili 18.

In accordo con possibili forme realizzative, le valvole di scarico 25 possono comprendere valvole servocomandate.

In particolare, l’unità di controllo e comando 20 coordinando opportunamente la gestione delle valvole distributrici 24 e delle valvole di scarico 25, permette di gestire in modo indipendente la pressione di gas nei primi cuscinetti gonfiabili 15 e nei secondi cuscinetti gonfiabili 18 immettendo o rispettivamente scaricando il gas.

In accordo con una possibile soluzione realizzativa, l’apparato comprende cinture di sicurezza 26 associate alla seduta 11 e configurate per allacciare il conducente C.

Le cinture di sicurezza 26 sono collegate ad un dispositivo di tensionamento 33 configurato per variare selettivamente il tensionamento delle cinture di sicurezza 26 sul conducente C.

Il dispositivo di tensionamento 33 è collegato, a sua volta, all’unità di controllo e comando 20 la quale, in relazione alle condizioni di simulazione, rilascia o tensiona le cinture di sicurezza 26 ad esempio per simulare uno spostamento in avanti o indietro del conducente C.

Durante la simulazione è pertanto possibile indurre sul conducente C tre sollecitazioni diverse, ovvero quelle dinamiche dovute ai dispositivi di movimentazione, quelle di pressione dovute ai cuscinetti gonfiabili 15, 18 e quelle di tensione dovute alle cinture di sicurezza 26. Coordinando opportunamente queste sollecitazioni è possibile ottimizzare l’azionamento dei dispositivi di movimentazione 31 ed aumentare l’intervallo temporale di esposizione del conducente C alle sollecitazioni di simulazione.

Nel caso in cui l’apparato di simulazione 10 prevedesse solo l’azione dei dispositivi di movimentazione 31 questi ultimi per avere un elevato tempo di esposizione del conducente C, richiederebbero elevate corse di movimentazione della piattaforma mobile 30, con tutte le problematiche ad esse connesse.

Con il presente trovato è pertanto possibile ottenere apparati di simulazione 10 estremamente compatti ma che al tempo stesso sono in grado esporre il conducente C a sollecitazioni di simulazione prolungate nel tempo.

Forma oggetto del presente trovato anche un procedimento per la simulazione di guida mediante l’utilizzo dell’apparato 10.

In generale il procedimento si basa su azioni comandate dal conducente C in base al percorso di guida che sta effettuando ed in generale corrispondenti ad un’accelerazione, decelerazione causata dal cambio di marcia, sterzata a destra o sinistra, frenata, o loro combinazioni.

Il conducente C imprime azioni mediante gli organi di comando di guida 27, 28, 29, 34 e, tali azioni, vengono convertite in segnali inviati all’unità di controllo di guida 32 ed all’unità di controllo e comando 20. Tali dati vengono elaborati per gestire il funzionamento almeno dei dispositivi di movimentazione 31 e del gruppo di pompaggio 19.

In particolare, i dati fomiti per gestire il funzionamento del gmppo di pompaggio 19 possono essere convertiti almeno in valori di portata e pressione di aria da inviare ai primi cuscinetti gonfiabili 15 ed ai secondi cuscinetti gonfiabili 18.

L’unità di controllo e comando 20, infatti, gestisce l’azionamento del dispositivo distributore 22, ad esempio delle valvole distributrici 24 e delle valvole di scarico 25 per regolare la pressione di aria da mantenere e/o generare nei primi cuscinetti gonfiabili 15 e nei secondi cuscinetti gonfiabili 18, in funzione dell’intensità dell’effetto di accelerazione, decelerazione, sterzata, frenata, o loro combinazioni.

Inoltre, tali dati rilevati dall’azione sugli organi di comando di guida 27, 28, 29, 34 possono essere elaborati dall’unità di controllo e comando 20 per generare delle condizioni particolari di tensionamento da trasferire al dispositivo di tensionamento 33 delle cinture di sicurezza 26.

Nel caso di simulazione dell’accelerazione di un veicolo terrestre (fig.

4), i primi cuscinetti gonfiabili 15 posizionati in corrispondenza dello schienale 13 vengono gonfiati in funzione dell’intensità dell’accelerazione, mentre i rimanenti primi cuscinetti gonfiabili 15 del piano di seduta 12 ed i secondi cuscinetti gonfiabili 18 sono sgonfi.

In questo modo il conducente C percepisce la sua schiena premuta contro lo schienale 13.

Nel caso di simulazione della decelerazione (fig. 5), in particolare durante il cambio incrementale della marcia di guida, i primi cuscinetti gonfiabili 15 posizionati in corrispondenza dello schienale 13 vengono sgonfiati nel momento in cui si sviluppa un’accelerazione longitudinale negativa, per esempio quando viene premuto il pedale della frizione 29, per poi sgonfiarsi nuovamente quando l’accelerazione longitudinale toma positiva, una volta avvenuto il cambio della marcia. I rimanenti primi cuscinetti gonfiabili 15 ed i secondi cuscinetti gonfiabili 18 sono sgonfi.

In questo modo la percezione del conducente C di essere a contatto contro lo schienale 13 diminuisce.

Nel caso di simulazione della sterzata a destra (fig. 6) o a sinistra (fig.

7), i secondi cuscinetti gonfiabili 18 posizionati in corrispondenza della porzione di contenimento 17 rispettivamente sinistra (fig. 6) o destra (fig.

7) vengono gonfiati in funzione dell’accelerazione laterale sviluppata, mentre i primi cuscinetti gonfiabili 15 ed i rimanenti secondi cuscinetti gonfiabili 18 sono sgonfi.

Nel caso di simulazione di eventuali discontinuità del terreno, i primi cuscinetti gonfiabili 15 posizionati in corrispondenza del piano di seduta 12 vengono gonfiati o sgonfiati.

In questi quattro casi le cinture di sicurezza 26 sono in posizione inattiva.

Nel caso di simulazione della frenata (fig. 8), i primi cuscinetti gonfiabili 15 ed i secondi cuscinetti gonfiabili 18 sono sgonfi, mentre le cinture di sicurezza 26 sono in posizione di trazione, ovvero vengono percepite dal conducente C molto aderenti ad esso.

È chiaro che all’apparato 10 ed al procedimento per la simulazione della guida di veicoli terrestri fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall’ambito del presente trovato.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz’altro realizzare molte altre forme equivalenti di apparato 10 e di procedimento per la simulazione della guida di veicoli terrestri, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell’ambito di protezione da esse definito.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparato di simulazione di guida di veicoli terrestri comprendente una piattaforma mobile (30); una seduta (11) installata su detta piattaforma mobile (30) e provvista di superfici di contatto (14) sulle quali si posiziona, in uso, un conducente (C); organi di comando di guida (27, 28, 29, 34) azionabili da detto conducente (C) per simulare un’azione di guida; dispositivi di movimentazione (31) configurati per movimentare detta piattaforma mobile (30) rispetto ad un piano di supporto (35) ed indurre sollecitazioni dinamiche su detto conducente (C); e un’unità di controllo di guida (32) collegata a detti organi di comando di guida (27, 28, 29, 34) ed a detti dispositivi di movimentazione (31) e configurata per comandare l’azionamento di detti dispositivi movimentazione (31) in funzione delle azioni del conducente (C) su detti organi di comando di guida (27, 28, 29, 34), caratterizzato dal fatto che ad almeno alcune di dette superfici di contatto (14) sono associati cuscinetti gonfiabili (15, 18) collegati fluidicamente ad un gruppo di pompaggio (19) configurato per controllare la pressione di un gas all’ interno di detti cuscinetti gonfiabili (15, 18) ed indurre sollecitazioni di pressione tattile su detto conducente (C), e dal fatto che comprende un’unità di controllo e comando (20) configurata per controllare selettivamente detta unità di controllo di guida (32) e detto gruppo di pompaggio (19) e per combinare fra loro le sollecitazioni dinamiche di detti dispositivi di movimentazione (31) e le sollecitazioni di pressione tattile di detti cuscinetti gonfiabili (15, 18) su detto conducente (C).
2. Apparato come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende cinture di sicurezza (26) associate a detta seduta (11) e configurate per allacciare detto conducente (C), e che dette cinture di sicurezza (26) sono collegate ad un dispositivo di tensionamento (33) configurato per variare selettivamente il tensionamento di dette cinture di sicurezza (26) su detto conducente (C), detto dispositivo di tensionamento (33) essendo collegato a detta unità di controllo e comando (20).
3. Apparato di simulazione come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta seduta (11) comprende un piano di seduta (12) ed uno schienale (13) provvisti di dette superfici di contatto (14) ed alle quali sono associati primi cuscinetti gonfiabili (15) collegati fluidicamente a detto gruppo di pompaggio (19).
4. Apparato di simulazione come nella rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto piano di seduta (12) e detto schienale (13), in corrispondenza di loro rispettivi bordi laterali (16), sono provvisti di porzioni di contenimento (17) laterali sporgenti trasversalmente rispetto a dette superfici di contatto (14), e che a dette porzioni di contenimento (17) sono associati secondi cuscinetti gonfiabili (18) collegati a detto gruppo di pompaggio (19) e per controllare la pressione del gas all’ interno di detti secondi cuscinetti gonfiabili (18).
5. Apparato di simulazione come nella rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta unità di controllo e comando (20) è configurata per controllare selettivamente ed in modo indipendente la pressione di detti primi cuscinetti gonfiabili (15) e di detti secondi cuscinetti gonfiabili (18).
6. Apparato come nella rivendicazione 4 o 5, caratterizzato dal fatto che detto gruppo di pompaggio (19) comprende un dispositivo di pompaggio (21) di detto gas collegato fluidicamente ad un dispositivo distributore (22), detto dispositivo distributore (22) essendo collegato, con rispettivi condotti (23), a detti detti primi cuscinetti gonfiabili (15) ed a detti secondi cuscinetti gonfiabili (18), e che detta unità di controllo e comando (20) è collegata a detto dispositivo distributore (22) per controllare selettivamente l’alimentazione di detto gas verso detti primi cuscinetti gonfiabili (15) e detti secondi cuscinetti gonfiabili (18).
7. Apparato come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 6, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo distributore (22) comprende valvole distributrici (24) e valvole di scarico (25) collegate fluidicamente a detti primi cuscinetti gonfiabili (15) e detti secondi cuscinetti gonfiabili (18) e selettivamente azionabili da detta unità di controllo e comando (20) per controllare rispettivamente l’introduzione e lo scarico di detto gas da detti primi cuscinetti gonfiabili (15) e da detti secondi cuscinetti gonfiabili (18).
8. Apparato come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti organi di comando di guida sono scelti in un gruppo comprendente almeno uno fra un volante (27), un pedale del freno (28), un pedale della frizione (29), un pedale dell’acceleratore (34).
9. Procedimento di simulazione di guida di veicoli terrestri che prevede di installare su una piattaforma mobile (30) una seduta (11), di posizionare in appoggio su superfici di contatto (14) di detta seduta (11) un conducente (C), di rilevare le azioni di detto conducente (C) su organi di comando di guida (27, 28, 29, 34), di elaborare le azioni di detto conducente (C) su detti organi di comando di guida (27, 28, 29, 34) con un’unità di controllo di guida (32), e di determinare l’azionamento di dispositivi di movimentazione (31) per movimentare detta piattaforma mobile (30) rispetto ad un piano di supporto (35) in funzione delle azioni di detto conducente (C) su detti organi di comando di guida (27, 28, 29, 34) ed indurre sollecitazioni dinamiche su detto conducente (C), caratterizzato dal fatto che si prevede di controllare, con un gruppo di pompaggio (19), la pressione di un gas all’ interno di cuscinetti gonfiabili (15, 18) associati ad almeno alcune di dette superfici di contatto (14) per indurre sollecitazioni di pressione tattile su detto conducente (C), e dal fatto che un’unità di controllo e comando (20) controlla selettivamente detta unità di controllo di guida (32) e detto gruppo di pompaggio (19) e combina fra loro le sollecitazioni dinamiche di detti dispositivi di movimentazione (31) e le sollecitazioni di pressione tattile di detti cuscinetti gonfiabili (15, 18) su detto conducente (C).
10. Procedimento come nella rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che prevede di allacciare detto conducente (C) a detta seduta (11) con cinture di sicurezza (26) e di variare selettivamente il tensionamento di dette cinture di sicurezza (26) su detto conducente (C) controllando l’azione di tensionamento con detta unità di controllo e comando (20).