ITMI20070140A1

ITMI20070140A1 - Dispositivo di interazione uomo-bicicletta

Info

Publication number: ITMI20070140A1
Application number: IT000140A
Authority: IT
Inventors: Federico Miglioranza
Original assignee: Campagnolo Srl
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2008-07-31
Also published as: US8149098B2; EP1953074A1; TW200838759A; CN101254811A; JP2008213825A; US20080180233A1

Description

Titolo: DISPOSITIVO DI INTERAZIONE UOMO-BICICLETTA

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di interazione uomo-bicicletta.

Per l'interazione tra l'uomo e la bicicletta sono noti i cosiddetti ciclo-computer che prevedono la possibilità di visualizzare, per esempio, la velocità istantanea, media, massima e minima, i tempi di percorrenza parziali e/o totali, la distanza percorsa, la frequenza cardiaca, il rapporto di trasmissione correntemente ingranato etc.

Per fornire una visualizzazione chiara e diretta dei dati di interesse corrente, anche in considerazione delle ridotte dimensioni della zona di visualizzazione, i ciclo-computer comprendono tipicamente una pluralità di pulsanti per la scelta delle pagine da visualizzare.

I pulsanti possono anche essere previsti per scegliere o immettere valori di vari parametri, ad esempio inerenti il ciclista, quali peso ed età per una funzione di cardio frequenzimetro, nonché possono essere previsti per l'invio di comandi per l'interazione con uno o più componenti elettronici della bicicletta, quale un cambio elettronico o elettro-meccanico, per esempio per modificare rapporto di trasmissione o per impostare l'allineamento del deragliatone rispetto alle corone dentate .

Nei ciclo-computer aventi diverse funzionalità è noto di utilizzare una stessa pluralità di pulsanti la cui attuazione determina una particolare azione a seconda della pagina correntemente visualizzata sul visore.

Il numero di pulsanti previsti rimane comunque elevato, e in un ciclo-computer noto possono essere presenti per esempio quattro o sei pulsanti disposti perimetralmente o superiormente sull'involucro del ciclocomputer .

L'impiego di un numero elevato di pulsanti può risultare problematico per il ciclista nella ricerca del pulsante associato alla particolare funzione di interesse, eventualmente variabile a seconda della pagina visualizzata.

Un numero elevato di pulsanti determina, inoltre, una rilevante complessità hardware del sistema ed espone il ciclo-computer ad infiltrazioni d'acqua e sporcizia.

Considerazioni simili si applicano ai dispositivi di comando, fissabili al manubrio di una bicicletta in prossimità dell'impugnatura, e atti a impartire comandi di cambiata ad un cambio meccanico, elettronico o elettro-meccanico ed eventualmente a un freno.

Il proolema tecnico alla base della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivodi interazione uomo-bicicletca di semplice utilizzazione.

L'invenzione riguarda un dispositivo di interazione uomo-bicicletta, comprendente un'interfaccia per l'immissione di comandi elettronici da parte dell'uomo e un'unica di visualizzazione rispondente a detti comandi, in cui detta interfaccia comprende un tasto direzionale avente una posizione non operativa e almeno due posizioni operative.

Mediante il tasto direzionale è possibile effettuare più operazioni in maniera immediata, senza spostare il dito sul dispositivo di interazione uomobicicletta.

La previsione di un tasto direzionale consente di ridurre vantaggiosamente il numero di connessioni hardware rispetto ai sistemi di tipo noto.

Il dispositivo di interazione uomo-bicicletta dell'invenzione è inoltre più ermetico ad infiltrazioni d'acqua rispetto ai sistemi di tipo noto.

Le posizioni operative del tasto direzionale possono essere solo due, per esempio per impartire i soli comandi di cambiata nei due versi nel caso di dispositivo di comando, ma preferibilmente sono più di due, per consentire, anche tramite la realizzazione di una sorta di interiaccia grafica utente (GUI) sull<7>unità di visualizzazione, una gamma più ampia di funzioni. Per esempio, le posizioni operative del tasto direzionale possono essere tre, cinque o nove.

Una delle posizioni operative è preferibilmente ottenuta tramite la pressione del tasto direzionale, mentre le restanti posizioni operative sono preferibilmente ottenute inclinando un albero del tasto direzionale lungo direzioni equamente angolarmente distanziate.

Preferibilmente il dispositivo di interazione uomo-bicicletta comprende un involucro che più preferibilmente è chiuso ermeticamente.

Preferibilmente l'involucro è realizzato in due parti ermeticamente unite.

Più preferibilmente le due partì dell'involucro sono unite tramite incollaggio a ultrasuoni, incollaggio con interposizione di una colla o tramite viti con interposizione di una guarnizione sigillante.

Preferibilmente è previsto un copritasto in corrispondenza di una sfinestratura dell'involucro e del tasto direzionale, dette copritasto essendo ermeticamente associato a detto involucro.

Il copritasto è preferìbilmente realizzato in materiale siliconico e presenta un bordo di battuta, essendo previsto un elemento pressore per spingere il bordo di battuta contro l'involucro.

In alternativa alla previsione di copritasto ed elemento pressore, può essere prevista una zona di materiale cedevole realizzala di pezzo con l'involucro in corrispondenza del tasto direzionale.

Preferibilmente è inoltre prevista una finestra trasparente in corrispondenza dell'unità di visualizzazione, detta finestra trasparente essendo associata ermeticamente a detto involucro.

La finestra trasparente può essere realizzata di pezzo con detto involucro, per esempio tramite costampaggio, oppure può essere inserita in una sfinestratura di detto involucro, essendo previsti mezzi di tenuta tra detta finestra trasparente e detta sfinestratura.

Il dispositivo di interazione uomo-bicicletta può comprendere inoltre un connettore per dati e/o potenza per il collegamento amovibile, tramite un connettore coniugato, con una sorgente di alimentazione e/o con uno o più dispositivi della bicicletta.

Vantaggiosamente sono previsti mezzi di tenuta ermetica tra il connettore e l'involucro.

Vantaggiosamente è inoltre previsto un collare sporgente verso l'esterno dall'involucro attorno al connettore .

Il connettore può fornire la connessione di potenza con la sorgente di alimentazione.

In alternativa, il dispositivo di interazione uomo-bicicletta può comprendere una sorgente di alimentazione a batteria alloggiata entro 1'involucro.

Il dispositivo di interazione uomo-bicicletta può comprendere un'unità di ricetrasir.issione senza fili per la comunicazione con uno o più dispositivi della bicicletta.

Quando siano previsti sia la sorgente di alimentazione a batteria interna sia l'unità di ricetrasmissione senza fili, il connettore può essere vantaggiosamente assente, migliorando ulteriormente l'ermeticità del dispositivo di interazione uomobicicletta.

Il dispositivo di interazione uomo-bicicletta può comprendere una unità di gestione del tasto direzionale, una unità di gestione e controllo dell'unità di visualizzazione e una unità di gestione e controllo delle funzionalità del dispositivo di interazione uomobicicletta stesso.

Dette unità di gestione e controllo condividono vantaggiosamente un'unica unità a micro-processore.

Il tasto direzionale può comprendere una pluralità dì interruttori ciascuno avente uno stato normale e uno stato di attuazione corrispondente a una posizione operativa del tasto direzionale, l'unità di gestione del tasto direzionale essendo configurata per rilevare lo stato di attuazione di uno di detta pluralità di interruttori,

Vantaggiosamente l'unità di gestione del tasto direzionale comprende un interruttore di isolamento parziale da una tensione di alimentazione, detto interruttore di isolamento essendo pilotato con un segnale avente duty cycle comparativamente basso.

Escludendo così l'alimentazione continuata di una parte dell'unità di gestione del tasto direzionale è possibile contenere i consumi energetici del dispositivo di interazione uomo-bicicletta.

In una forma di realizzazione, l'unità di gestione del tasto direzionale comprende un'unità di codifica dello stato di detta pluralità di interruttori.

In una prima forma di realizzazione, il dispositivo di interazione uomo-bicicletta è un ciclocomputer.

Vantaggiosamente 1'interfaccia del ciclo-computer comprende unicamente il tasto direzionale.

Il tasto direzionale può essere accessibile da una superficie superiore o in una superficie inferiore di un involucro del ciclo-computer.

In una seconda forma di realizzazione, il dispositivo di interazione uomo-bicicletta è un dispositivo di comando.

II dispositivo di comando comprende preferibilmente anche almeno una leva per impartire comandi meccanici o per attuare uno o più interruttori per comandare un freno o un cambio meccanico, elettromeccanico o elettronico.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione dettagliata di alcune sue forme di realizzazione preferite, fatua con riferimento ai disegni allegati. In tali disegni:

- la fig. 1 rappresenta in vista assonometrica un dispositivo di interazione uomo-bicicletta o ciclocomputer secondo una forma di realizzazione dell'invenzione;

- la fig. 2 rappresenta la vista dal basso del ciclo-computer di fig. 1;

la fig. 3 rappresenta la vista esplosa del ciclo-computer di fig. 1;

- la fig. 4 rappresenta la vista in sezione lungo il piano I-I di fig. 1, essendo inoltre mostrato un connettore del ciclo-ccnputer;

- la fig. 5 rappresenta una vista in scala ingrandita di una prema forma di realizzazione di un tasto direzionale del ciclo-computer di fig. l;

- la fig. 6 rappresenta uno schema logico del ciclo-computer di fig. 1 con il tasto direzionale della fig. 5;

la fig. 7 rappresenta uno schema logico alternativo del ciclo-computer di fig. 1 con il tasto direzionale della fig. 5;

- la fig. 8 rappresenta un possibile segnale di gestione del ciclo-computer secondo lo schema di fig. 7;

la fig. 9 rappresenta una vista in scala ingrandita di una seconda forma di realizzazione dì un tasto direzionale del ciclo-computer di fig. 1;

- la fig. 10 rappresenta uno schema logico del ciclo-computer di fig. 1 con il tasto direzionale della fig. 9;

la fig. 11 rappresenta uno schema logico alternativo del ciclo-computer di fig. 1 con il tasto direzionale della fig. 9;

- la fig. 12 rappresenta in vista assonometrica un dispositivo di interazione uorr.o-bicicletta o ciclocomputer secondo un'altra ferma di realizzazione dell'invenzione;

- la fig. 13 rappresenta la vista esplosa del ciclo-computer di fìg. 12;

- la fig. 14 rappresenta in vista assonometrica un disposirivo di interazione uomo-bicicletta o dispositivo di comando secondo un'altra forma di realizzazione dell'invenzione; e

- la fig. 15 rappresenta in vista assonometrica un dispositivo di interazione uomo-bicicletta o dispositivo di comando secondo un'altra forma di realizzazione dell'invenzione.

Nelle FIG. da 1 a 4 è illustrato un dispositivo di interazione uomo-bicicletta 1 secondo una forma di realizzazione dell'invenzione.

lì dispositivo di interazione uomo-bicicletta 1 consente in generale di fornire al ciclista dati relativi allo stato della bicicletta o alle condizioni di marcia, per esempio di fornire selettivamente uno o più dati tra la velocità istantanea, media, massima e minima, i tempi di percorrenza parziali e/o totali, la distanza percorsa, la frequenza cardiaca, il rapporto dì trasmissione correntemente ingranato ere., e/o consente al ciclista o a un tecnico di interagire con uno o più componenti elettronici della bicicletta, quale un cambio elettronico o elettro-meccanico, per esempio per modificare il rapporto di trasmissione o impostare l'allineamento del deragliatone rispetto alle corone dentate, o quale il dispositivo di interazione uomo-bicicletta 1 stesso, per esempio per immettere parametri inerenti il ciclista quali peso ed età per una funzione di cardio frequenzimetro, oltre che per selezionare il tipo di dati correntemente visualizzato.

Dispositivi di interazione uomo-bicicletta del genere sono chiamati anche ciclo-computer e tale dicitura verrà utilizzata nei prosieguo per brevità.

Il ciclo-computer 1 comprende un involucro 2 di forma compatta ed adatto ad essere montato preferibilmente sul manubrio della bicicletta in una zona facilmente visibile dal ciclista e raggiungibile agevolmente con le dita dal ciclista, normalmente in prossimità del centro del manubrio. A tale scopo il ciclo-computer 1 può essere provvisto di una fascetta per il collegamento al manubrio (non mostrata) che può essere realizzata di pezzo con l'involucro 2 o associabile ad esso mediante opportuni elementi di connessione, ad esempio una vite che si impegna in un foro filettato F realizzato inferiormente al ciclo-computer 1.

L'involucro 2 è costituito da una parte superiore 3 ed una parte inferiore 30 opportunamente unite tra loro in modo ermetico, ad esempio tramite incollaggio ad ultrasuoni, tramite incollaggio con interposizione di una colla o tramite viti con l'interposizione di una guarnizione sigillante tra le due parti 3 e 30.

Il ciclo-computer 1 comprende inoltre un'interfaccia di input nella forma di un tasto direzionale 4 alloggiate entro l'involucro 2 ed attuabile dal ciclista, come meglio descritto oltre, attraverso un'apertura 5 realizzata sulla parte superiore 3 dell'involucro 2 e un'interfaccia di output nella forma di una unità di visualizzazione 7, alloggiata entro l'involucro 2 e visibile dall'esterno attraverso una zona trasparente 8 della parte superiore 3 dell'involucro 2.

Il ciclo-compurer 1 comprende inoltre, alloggiata entro l'involucro 2, componentistica elettrica ed elettronica comprendente, dal punto di vista logico, una unità di gestione 9 del tasto direzionale 4, una unità di gestione e controllo 10 dell'unità di visualizzazione 7 e una unità di gestione e ccncrollo 11 delle funzionalità del ciclo-computer 1.

Le unità di gestione e controllo 9, 10 ed 11 condividono preferibilmente un'unica unità a microprocessore M montata su di una scheda di supporto 16 fissata tramite viti 16a, 16b alla parte inferiore 30 dell'involucro 2.

Il tasto direzionale 4 è montato sulla scheda di supporto 16.

La zona trasparente 8 in corrispondenza dell'unità di visualizzazione 7 è realizzata di pezzo con la parte superiore 3 dell'involucro, per esempio tramite co-stampaggio. In un'alternativa non mostrata, la zona trasparente 8 può essere costituita da una finestra inserita in una sfinestratura della parte superiore 3 dell'involucro 2 con interposizione di una guarnizione o un sigillante, per esempio siliconico, o altri mezzi per garantire l'ermeticità dell'involucro 2 in corrispondenza della sfinestratura.

Tra la parte superiore 3 dell'involucro 2 e il tasto direzionale 4 seno interposti un copritasto 12, preferibilmente in materiale siliconico ed avente un bordo di battuta 12a, un elemento pressore 13 provvisto di fori 13a-13d per il ricevimento di viti di fissaggio 15a-15d, ed eventualmente un elemento attuatore 14 che realizza un collegamento fisico tra il copritasto 12 ed il braccio di attuazione 4a del tasto direzionale 4. In alternativa, il copritasto 12 potrebbe agire direttamente sul braccio di attuazione 4a, l'elemento attuatore 14 essendo assente.

In condizioni assemblate, l'elemento pressore 13 è connesso in modo fisso alla parte superiore 3 dell'involucro 2 attraverso le vini di fissaggio 15a-15b estese nei fori 13a-13d e in appositi fori filettati dell'involucro 2. L'elemento pressore 13 spinge contro il bordo dì battuta 12a del copritasto 12 realizzando una chiusura ermetica dell' apertura 5 dell'involucro 2 rispetto all'esterno.

Vale la pena di sottolineare che la previsione nell'involucro 2 di un unico foro o apertura 5 per il tasto direzionale 4 consente di contenere al minimo le superfici da isolare per mantenere ermetico lo spazio interno dell'involucro 2 rispetto all'esterno.

In una forma di realizzazione alternativa, non mostrata, il copritasto 12 e l'elemento pressore 13 potrebbero essere sostituiti da una zona di materiale cedevole della parte superiore 3 dell'involucro 2, realizzata ad esempio di pezzo mediante co-stampaggio del materiale cedevole con il materiale del resto della parte superiore 3 oppure da una zona di materiale cedevole inserita in una sfinestratura della parte superiore 3 dell'involucro 2 con interposizione di una guarnizione o un sigillante, per esempio siliconico, o altri mezzi per garantire l'ermeticità dell'involucro 2 in corrispondenza della sfinestratura.

Come illustrato in FIG. 4, un connettore amovibile per dati e/o potenza 60, preferibilmente di tipo femmina, è collegato in una apertura 30a della parte inferiore 30 dell'involucro 2 per il collegamento, tramite un connettore coniugano (non mostrato), dei componenti interni all'involucro 2 con una sorgente di alimentazione e/o con uno o più dispositividella bicicletta, per esempio un sensore di velocità, un inclinometro, un attuatone di un deragliatone etc.

II connettore 60 può essere per esempio il connettore femmina della serie HR30 della HIROSE ELECTRIC CO., LTD - TOKYO, Giappone ed in particolare l'HR30-8R-12SD, ed essere previsto per la connessione con un connettore "maschio" al quale afferiscono ì cavi dalla sorgente di alimentazione e/o dai dispositivi elettronici della bicicletta, ad esempio il connettore maschio della serie HR30 della HIRC3E ELECTRIC CO. ed in particolare 1'HR30-8P-12PC .

Il connettore 60 comprende un corpo principale 61 dalla cui parte superiore sporgono contatti 62 saldabìli alla scheda di supporto 16. Il corpo principale è provvisto nella sua porzione superiore in fig. 4 di una filettatura esterna 63. Una flangia anulare 67 si estende perifericamente attorno al corpo principale 61 al di sotto della filettatura esterna 63.

Per il fissaggio del connettore 60 alla parte inferiore 30 dell'involucro 2 è prevista una ghiera di chiusura 66 avente una filettatura interna coniugata alla filettatura esterna 63 del corpo principale 61. La ghiera di chiusura 66 è alloggiata entro l'involucro 2 e viene avvitata sul corpo principale 61 serrandosi contro l'involucro 2 con l'interposizione di un anello antifrizione 65 in metallo esteso attorno all'apertura 30a . Un anello di tenuta 64 in gomma è esteso attorno all'apertura 30a, esternamente all'involucro 2 e viene portato in battuta contro l'involucro 2 dalla flangia anulare 67 del connettore 6C.

Un collare 31 sporge verso l'esterno attorno all'apertura 30a dell'involucro 2, per migliorare ulteriormente l'ermeticità del ciclo-computer 1 e per proteggere la connessione tra i connettori 60 e coniugato. Il collare 31 potrebbe comunque essere assente.

In una forma di realizzazione alternativa, quando il ciclo-computer 1 sia provvisto di una sorgente di energia a batteria alloggiata entro l'involucro 2, il connettore 60 e l'apertura 30a dell'involucro 2 potrebbero non essere presenti e la trasmissione avvenire attraverso segnali radio, il ciclo-computer 1 essendo provvisto di una unità di ricetrasnissione alloggiata entro l'involucro 2.

In una ulteriore forma di realizzazione, l'involucro 2 potrebbe alloggiare solo il tasto direzionale 4 e l'unità di visualizzazione 7, mentre l'elettronica M potrebbe essere esterna all'involucro 2.

La comunicazione tra l'elettronica M del ciclo-computer 1 e i dispositivi elettronici della bicicletta potrebbe avvenire attraverso una connessione fisica, ad esempio tramite il connettore 60 e coniugato, o attraverso segnali radio, prevedendo in tal caso 1'impiego della sorgente di energia incerna.

Il tasto direzionale 4 può essere per esempio il "4-directional TACI Switch with Center Push" della serie SKRH della ALPS ELECTRIC CO., LTD - TOKYO, Giappone. Tale tasto direzionale 4 comprende una base 18 ove sono presenti i terminali di collegamento, in numero di sei e di cui tre 18a-18c visibili ir. FIG. 5, ed un albero di attuazione 4a che può assumere cinque posizioni operative, indicate con L (left), R (right), U (up), D (down) e P (push), oltre alla posizione non operativa, centrato e trasversale alla base 18, nella quale si riporta dopo il rilascio da una delle posizione operative.

Lo schema logico del ciclo-computer 1 è mostrato in FIG. 6.

Il tasto direzionale 4 comprende cinque interruttori normalmente aperti SW1-SW5, rispettivamente chiusi quando l'albero di attuazione 4a è portato in una delle posizioni operative. Gli interruttori SW1-SW5 sono interposti tra un terminale comune 18a posto a massa e i terminali di uscita I8b-18f.

Ciascun terminale di uscita 18b-18f dell'interruttore 4 è connesso a un corrispondente ingresso 11-15 del microprocessore M parte dell'unitàdi gestione 9 del tasto direzionale 4.

Ciascuna linea rra un terminale di uscita 18b-18fdell'interruttore 4 e un ingresso 11-15 del microprocessore M è collegata ad un terminale comune di alimentazione Vcc attraverso una corrispondente resistenza di pull-up R1-R5.

Quando il tasto direzionale 4 è nella posizione non operativa, tutti gli interruttori SW1-SW5 sono aperti e le tensioni rilevate agli ingressi 11-15 dal microprocessore M corrispondono alla tensione Vcc, tensione alla quale è assegnato, ad esempio, il valore logico 1.

Quando il tasto direzionale 4 viene attuato azionandolo in una delle posizioni operative L, R, U, D, P, il corrispondente interruttore SW1-SW5 viene chiuso ed il corrispondente terminale di uscita 18b-18f dell'interruttore 4 viene portato alla tensione di massa del terminale comune 18a.

Tale valore di tensione, al quale è assegnato ad esempio il valore logico 0, viene rilevato al corrispondente ingresso IÌ-I5 dei microprocessore M parte dell'unità di gestione 9. L'unità di gestione 9 è opportunamente in comunicazione con l'unità di gestione e controllo 10 dell'unità di visualizzazione 7 ed all'unità di gestione e controllo 11 delle funzionalità del ciclocomputer 1.

In tal modo, ad ogni azionamento del tasto direzionale 4 corrisponde un'azione del ciclo-computer 1 che può comportare, ad esempio, una variazione della visualizzazione corrente sull'unita di visualizzazione 7, per esempio una variazione del tipo di dati correntemente visualizzato e/o l'emissione di un comando verso dispositivi elettronici della bicicletta, ad esempio l'emissione di un comando per un attuatore di un cambio elettronico o elettro-meccanico per effettuare una cambiata in alto o in basse.

Nel caso preferito di utilizzo di un microprocessore M comune tra le tre unità 9, 10, 11, la comunicazione può avvenire per esempio tramite condivisione di accesso a locazioni di memoria.

Nella forma di realizzazione dì FIG. 6 le resistenze di pull-up R1-R5 sono costantemente connesse al terminale comune di alimentazione Vcc. Una delle resistenze di pull-up R1-R5 per tutto il perìodo in cui il corrispondente interrutucre SW1-SW5 è mantenuto chiuso è percorsa da una corrente eleuurica, con relativo consumo di energia.

Per ridurre tale consumo di energia, tra le resistenze di pull-up R1-R5 ed il terminale comunedi alimentazione Vcc può essere interposto un interruttore controllato SW6 che viene gestito in chiusura edin apertura da un'uscita 01 del microprocessore M parte dell'unità di gestione 9 , come mostrato nella formadi realizzazione di FIG. 7. 'Jna possibile ferma del segnale di controllo all'uscita CI è mostrata in FIG. 8. Il segnale di controllo mostrato è un'onda quadra avente duty cycle comparativamente basso. L'interruttore SW6 viene chiuso dal microprocessore M solo per brevi istanti di tempo Ts ciclicamente su un periodo T, ad esempio per 0,1 ms ogni 1 ms, in mode tale che agli ingressi 11-15 si rilevi solo in tali brevi istanti di tempo Ts in quale posizione operativa L, R, U, D, P sia azionato il tasto direzionale 4. Se il tasto direzionale 4 è azionato per un tempo maggiore di Ts, nonostante uno degli interruttori SW1-SW5 sia corrispondentemente chiuso, l'apertura dell'interrutrore SW6 interrompe 1'alimentazione Vcc alle resistenze di pull-up R1-R5, che pertanto non dissipano energia al di fuori di tali intervalli di tempo Ts.

La forma di realizzazione di FIG. 8 consente pertanto la diminuzione dei consumi di energia, a discapito di un aumento di complessità dell'unità di gestione 9, che deve gestire anche l'interruttore SW6.

In FIG. 9 è mostrata una forma di realizzazione alternativa di un casto direzionale 40. Il tasto direzionale 40 comprende una base 41 e un albero di attuazione 40a che può assumere nove posizioni operative corrispondenti allo spostamento dell'albero di attuazione 40a in otto posizioni L, R, U, D, UL, UR, DL, DR sostanzialmente a 45° una dall'altra ed alla spinta P dell'albero 40a verso la base 41, oltre a una posizione non operativa, centrato e trasversale alla base 41, nella quale si riporta dopo il rilascio da una delle posizione operative.

Lo schema logico del ciclo-computer 1 nel caso di utilizzo del tasto direzionale 40 è mostrato in FIG. 10.

Il tasto direzionale 40 comprende nove interruttori normalmente aperti SW10-SW18, che vengono chiusi quando l'albero dì attuazione 40a è portato in una rispettiva delle posizioni operative. Gli interruttori SW10-SW18 sono interposti tra un terminale comune 48a posto a massa e i terminali di uscita 48b-481 del tasto direzionale 40, di cui solo tre mostrati in FIG. 9.

Ciascun terminale di uscita 48b-481 del tasto direzionale 40 è connesso a un corrispondente ingresso 49a-49i di una unità di codifica 49 parte dell'unità dì gestione 9 del testo direzionale 40. L'unità di codifica 49 è connessa a un terminale di alimentazioneVcc e comprende quattro uscite 491-49o connesse a corrispondenti ingressi I1C-I13 di un microprocessore M parte dell<7>unirà di gestione 9.

Quando il tasto direzionale 40 è nella posizione non operativa, tutti gli interruttori SW10-SW18 sono aperti. Quando il tasto direzionale 40 viene attuato azionandolo in una delle posizioni operative L, R, U, D, UL, UR, DL, DR, P, il corrispondente interruttore SW10-SW18 viene chiuso, poruando a massa il rispettivo terminale 48b-481 e l'associato ingresso 49a-49i dell'unità di codifica 49.

L'unità di codifica 49 emette quattro segnali logici alle uscite 491-49o che nel complesso codificano la condizione della tensione ai suoi ingressi 49a-49i. Ad esempio, nel caso di utilizzo di un codice binario, la condizione non operativa del tasto direzionale 40 può corrispondere al codice 0000, vale a dire a quattro segnali a livello logico 0 alle uscite 491-49o, la prima condizione operativa del tasto direzionale 40 può corrispondere al codice 0001, vale a dire a tre segnali a livello logico 0 alle uscite 491-49n e un segnale a livello logico 1 all'uscita 49o, ... la nona condizione operativa del tasto direzionale 40 può corrispondere al codice 1001, vale a dire a un segnale a livello logico 1 all'uscita 491, due segnali a livello logico 0 alle uscite 49m e 49n e un segnale a livello logico 1 all'uscita 49o.

Si noti che l'utilizzo dell'unità di codifica 49 in codice binario con quattro uscite 491-49o, ad esempio, consente la codifica e la gestione di sedici ingressi 49a-49i e quindi, al limite, la gestione di un tasto direzionale a quindici posizioni operative oltre alla posizione non operativa. Nel caso di utilizzo di un'unità di codifica 49 per un tasto direzionale a cinque posizioni come il tasto direzionale 4 della forma di realizzazione sopra descritta, sono viceversa sufficienti tre uscite.

In alternativa, può essere utilizzato un diverso tipo di codifica, per esempio un codice BCD, un codice Gray, etc.

I segnali alle uscite 401-49o dell'unità di codifica 49 sono rilevati agli ingressi del microprocessore M dell'unità di gestione 9 del tasto direzionale 40 e seno opportunamente utilizzati da quest'ultima, dall'unità di gestione e controllo 10 dell'unità di visualizzazione 7 e dall'unità di gestione e controllo 11 delle funzionalità del ciclo-computer 1.

Nella forma di realizzazione di FIG. 10, l'unità di codifica 49 è costantemente connessa ad un terminale di alimentazione Vcc. Per ridurre il consumo di energia dell'unità di codifica 49, era l'unità di codifica49 ed il terminale di alimentazione Vcc può essere interposto un interruttore controllato SW19 che viene gestito in chiusura ed in apertura da un'uscita 01 del microprocessore M, come mostrato nella forma di realizzazione di FIG. 11. Una possibile forma del segnale di controllo all'uscita 01 potrebbe essere quella descritta precedentemente con riferimento alla FIG. 8. L'interruttore SW19 viene chiuso dall'unita di gestione 9 solo per brevi istanti di tempo Ts, ciclicamente su un periodo T, ad esempio per 0,1 ms ogni 1 ras, in modo tale che l'alimentazione dell'unità di codifica 49 e la rilevazione agli ingressi 110-113 avvenga solo in tali brevi istanti di tempo Ts.

Nelle FIG. 12 e 13 è rappresentata una seconda forma dì realizzazione di un dispositivo di interazione uomo-bicicletta secondo l'invenzione nella forma di un ciclo-computer 100. Le parti uguali o corrispondenti al ciclo-computer 1 della prima forma di realizzazione sono numerate con riferimenti corrispondenti, maggiorati dì 100 e si fa qui riferimento a quanto sopra descritto, applicabile mutatis mutandis . Il ciclo-computer 100 differisce dal ciclo-computer 1 sopra descritto per il retto che il tasto direzionale 140 è disposto inferiormente al ciclo-computer 100. Di conseguenza, a parità di dimensioni dell'unità di visualizzazione 7, la dimensione del ciclo-computer 100 può essere ulteriormente ridotta. Inoltre, il tasto direzionale 140 previsto inferiormente risulta più protetto dalla pioggia . Il connettore è omesso dalla FIG. 13 per chiarezza .

Nella FIG. 14 è rappresentata una forma di realizzazione di un dispositivo di interazione uomobicicletta secondo l'invenzione nella forma di un dispositivo di comando 20G.

Il dispositivo di comando 200 comprende un corpo principale 201 che è fissabile al manubrio di una bicicletta, in prossimità dell'impugnatura, in modo convenzionale, ad esempio mediante una fascetta 202, e comprende un'unità di visualizzazione 207, un tasto direzionale 204 e, preferibilmente, una leva freno 203. La forma di realizzazione mostrata è atta al montaggio su un manubrio ricurvo, ma l'invenzione si applica parimenti a manubri diritti.

Il tasto direzionale 204 è a due posizioni operative, oltre a quella non operativa, indicate con A e B ed è utilizzato dal ciclista per esempio per impartire comandi di cambiata nei due versi ad un cambio elettronico o elettro-meccanico. Nel caso di FIG. 14, trattandosi di dispositivo di comando 200 destro, il tasto direzionale 204 è utilizzato per il controllo del deragliatone posteriore associato ai pignoni e la leva freno 203 è utilizzata per il controllo del freno posteriore. Sull'unità di visualizzazione 207 è visualizzato il pignone correntemente ingranato dalla catena.

I dettagli costruttivi del dispositivo di comando 200 non vengono descri.ti per brevità e in quanto sono alla portata di coloro esperti del settore alla luce della descrizione precedente.

In una forma di realizzazione alternativa, il tasto direzionale 204 potrebbe essere a tre o più direzioni. Ad esempio si può prevedere di gestire una terza posizione operativa per consentire la visualizzazione sull'unità di visualizzazione 207 di altri parametri, ad esempio la velocità, il battito cardiaco, la temperatura, etc.

Ad esempio, nella forma di realizzazione di dispositivo di interazione uomo-bicicletta o dispositivo di comando 300 mostrata nella FIG. 15, il tasto direzionale 304 corrisponde al tasto direzionale 4 o al tasto direzionale 40 sopra descritti. Le parti uguali o corrispondenti al dispositivo di comando 200 della FIG.

14 sono numerate con riferimenti corrispondenti, maggiorati di 100.

In una forma di realizzazione alternativa, il dispositivo di comando 200 o 300 potrebbe comprendere anche una o due leve per il comando meccanico o elettrico di un deragliatore, il tasto direzionale 204 o 304 essendo utilizzato per impartire comandi di gestione dell'unità di visualizzazione 207 o 307 quali la selezione dei dati correnrem.ente visualizzati.

Nelle varie forme di realizzazione descritte, l'unità di visualizzazione 7, 107, 207, 307 è preferibilmente un display a cristalli liquidi con uno o più caratteri a sette segmenti, ma in alternativa potrebbero essere utilizzate tecnologie alternative, quali ad esempio OLED (orgar.ic LED). Qualora la funzione associata alle diverse posizioni operative del tasto direzionale 4, 40, 140, 204, 304 cambi a seconda della visualizzazione corrente sull'unità di visualizzazione 7, 107, 207, 307, tale funzione può essere indicata sull'unità di visualizzazione 7, 107, 207, 307 stessa, realizzando pertanto una sorta di interfaccia grafica utente (GUI).

Coloro esperti del sentore comprenderanno che gli interruttori normalmente aperti SW1-SW19 potrebbero essere sostituiti da interruttori normalmente chiusi, pur dì apportare le necessarie modifiche circuitali.

Claims

RIVENDICAZIONI 1- Dispositivo di interazione uomo-bicicletta (1, 100, 200, 300), comprendente un'interfaccia (4, 40, 104, 204, 304) per l'immissione di comandi elettronici da parte dell'uomo e un'unità (7, 107, 207, 307) di visualizzazione rispondente a detti comandi, in cui detta interfaccia comprende un tasto direzionale (4, 40, 104, 204, 304) avente una posizione non operativa e almeno due posizioni operative (L, R, U, D, UL, UR, DL, DR, P, A, B).
2. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo la rivendicazione 1, in cui dette posizioni operative (L, R, U, D, UL, UR, DL, DR, P, A, B) sono in un numero scelto tra due, tre, cinque e nove.
3. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui una delle posizioni operative (?) è ottenuta tramite la pressione del tasto direzionale (4, 40, 104, 204, 300).
4. Dispositivo (1, 100, 300) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui parte delle posizioni operative (L, R, U, D, UL, UR, DL, DR, A, B) sono ottenute inclinando un albero (4a, 40a, 104a) del tasto direzionale (4, 40, 104, 304) lungo direzioni equamente angolarmente distanziate.
5. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un involucro (2, 102, 201, 301).
6. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo la rivendicazione 5, in cui l'involucro (2, 102, 201, 301) è realizzato in due parti (3, 30, 103, 130) ermeticamente unite .
7. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo la rivendicazione, in cui le due parti (3, 30, 103, 130) dell'involucro (2, 102, 201, 301) sono unite tramite incollaggio a ultrasuoni, incollaggio con interposizione di una colla o tramite viti con interposizione di una guarnizione sigillante.
8. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo qualsiasi delle rivendicazioni 5-7, comprendente un copritasto (12, 112) in corrispondenza di una sfinestratura (5, 105) dell'involucro (2, 102, 201, 301) e di detto tasto direzionale (4, 40, 104, 204, 304), detto copritasto (12, 112) essendo ermeticamente associato a detto involucro (2, 102, 201, 301).
9. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo la rivendicazione 8, in cui il copritasto (12, 112) è in materiale siliconico e presenza un bordo di battuta (12a, 112a), essendo previsto un elemento pressore (13, 113) per spingere il bordo di battuna (12a, 112a) contro l'involucro (2, 102, 201).
10. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo qualsiasi delle rivendicazioni 5-7, comprendente una zona di materiale cedevole realizzata di pezzo con l'involucro (2, 102, 201, 301) in corrispondenza di detto tasto direzionale (4, 40, 1C4, 204, 304).
11. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo qualsiasi delle rivendicazioni 5-7, comprendente una finestra trasparente (8, 108) in corrispondenza di detta unità di visualizzazione (7, 107, 207, 307), detta finestra trasparente (8, 108) essendo associata ermeticamente a detto involucro (2, 102, 201, 301).
12. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo la rivendicazione 11, in cui la finestra trasparente (8, 108) è realizzata di pezzo con detto involucro (2, 102, 201, 301).
13. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo la rivendicazione 11, in cui la finestra trasparente è inserita in una sfinestratura di detto involucro (2, 102, 201, 300), essendo previsti mezzi di tenuta tra detta finestra trasparente e denta sfinestratura.
14. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un connettore (60) per dati e/o potenza per il collegamento amovibile, tramite un connettore coniugato, con una sorgente di alimentazione e/o con uno o più dispositivi della bicicletta.
15. Dispositivo (1, 10C, 200, 300) secondo la rivendicazione 14, comprendente mezzi di tenuta ermetica<(>64<)>tra il connettore (60) e un involucro (2, 102, 201, 301) del dispositivo (1, ICO, 200, 300).
16. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo la rivendicazione 14 o 15, comprendente un collare (31) sporgente verso l'esterno dall'involucro (2, 102, 201, 301) attorno al connettore (60).
17. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo qualsiasi delle rivendicazioni 5-16, comprendente una sorgente di alimentazione a batteria alloggiata entro l'involucro (2, 102, 201, 301).
18. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un'unità di ricetrasmissione senza fili per la comunicazione con uno o più dispositivi della bicicletta.
19. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre una unità di gestione (9, 109) del tasto direzionale (4, 40, 104, 204, 304), una unità di gestione e controllo (10, 110) dell'unità di visualizzazione (7, 107, 207, 307) e una unità di gestione e controllo (11, 111) delle funzionalità del dispositivo di interazione uomo-bicicletta (1, 100, 2CC, 300).
20 . Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo la rivendicazione 19, in cui le unità di gestione e controllo (9, 109, 10, 110, 11, 111) condividono un'unica unità a micro-processore (M).
21. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il tasto direzionale (4, 40, 104, 204, 304) comprende una pluralità di interruttori ciascuno avente uno stato normale e uno stato di attuazione corrispondente a una posizione operativa (L, R, U, D, UL, UR, DL, DR, P, A, B) del tasto direzionale, e comprendente un'unità di gestione (9, 109) del tasto direzionale (4, 40, 104, 204, 304) configurata per rilevare lo stato di attuazione di uno di detta pluralità di interruttori (SW1-SW5, SW10-SW18).
22. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo la rivendicazione 19, in cui detta unità di gestione (9, 109) del tasto direzionale (4, 40, 104, 204, 304) comprende un interruttore (SW6, SW19) di isolamento parziale da una tensione di alimentazione (+Vcc), detto interruttore di isolamento (SW6, SW19) essendo pilotato con un segnale avente duty cycle comparativamente basso.
23. Dispositivo (1, 100, 200, 300) secondo la rivendicazione 21 o 22, in cui detta unità di gestione (9, 109) del tasto direzionale (4, 40, 104, 204, 304) comprende un'unità (49) di coaifica dello stato di detta pluralità di interruttori (SW1-SW5, SW10-SW18).
24. Dispositivo (1, 100) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, nella forma di un ciclocomputer.
25. Dispositivo (1, 100) secondo la rivendicazione 24, in cui detta interfaccia comprende unicamente un tasto direzionale (4, 40, 104).
26. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 24 o 25, in cui il tasto direzionale è accessibile da una superficie superiore di un involucro (2) del ciclocomputer (1).
27. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 24 o 25, in cui il tasto direzionale accessibile da in una superficie inferiore di un involucro (102) del ciclocomputer (100).
28. Dispositivo (200, 300) secondo qualsiasi delle rivendicazioni 1-23, nella forma di un dispositivo di comando.
29. Dispositivo (200, 300) secondo la rivendicazione 28, comprendente inoltre almeno una leva (203).
30. Dispositivo (200) secondo la rivendicazione 29, in cui detta almeno una leva (203, 303) impartisce comandi meccanici. 31- Dispositivo (200, 300) secondo la rivendicazione 29, in cui detta almeno una leva (203, 303) attua almeno un interruttore.