INTRODUCTION
Il est intéressant de connaître le nombre de pas effectués au cours d'une marche ou d'une course ou d'avoir une estimation chiffrée dans l'unité de mesure choisie (mètres, centimètres, pieds, etc... ) de la longueur du trajet parcouru à pied ou à cheval ou de connaître avec précision la distance parcourue par un véhicule (vélo, motocyclette,etc... ) Il est aussi utile d'avoir une mesure de la vitesse d'avancement que ce soit à pied, à cheval ou avec un véhicule.
Il est également avantageux de pouvoir compter automatiquement des mouvements répétitifs effectués en gymnastique
ou en sport (par exemple le nombre de brasses en natation,
le nombre de coups de pédale à vélo, etc... ).
L'invention dont il est question ci-après permet d'effectuer
ces opérations et s'applique également à la programmation
d'un itinéraire, donnant les distances et directions successives à prendre pour effectuer un trajet prédéterminé
(à pied, à cheval, à vélo ou par tout autre véhicule). L'invention s'applique aussi à la création d'une bijouterie électronique animée grâce à l'utilisation de lampes ou de
diodes luminescentes colorées dont les instants d'éclairement peuvent être programmés en fonction des mouvements
du corps.
A ces lampes, on peut également ajouter des sources
sonores émettant des sons programmés en fonction des mouvements rythmiques du corps.
Enfin, le procédé dans son extension peut servir à divers
jeux de société.
DESCRIPTION DU PROCEDE
Capteur de mouvements
Pour intercepter un mouvement, on peut utiliser une
cellule photo-électrique, un système à contact ou à effet capacitif (touche digitale) ou un système mécanique basé sur la gravité ou l'inertie.
Nous avons retenu pour sa simplicité le système suivant :
lorsqu'on s'approche avec un aimant permanent d'un contact à palette magnétique, celui-ci qui était initialement
ouvert se ferme lorsque l'aimant est à proximité : il
s'ouvre quand on retire l'aimant.
Ce contact peut être inversé : initialement, un des contacts est normalement ouvert et le second, normalement fermé. Par l'approche de l'aimant, ces contacts s'inversent
et ils reprennent leur position initiale si on éloigne l'aimant.
Disposition des capteurs magnétiques
La disposition des capteurs magnétiques dépend de l'application.
En principe, les éléments (contacts et aimants) se fixent séparément en regard les uns des autres sur les deux parties mobiles dont on veut contrôler le mouvement relatif. Par exemple, pour compter les pas, on place un des éléments sur une jambe et l'autre sur l'autre jambe, en vis-à-vis;
au croisement des jambes, l'aimant en s'approchant du contact ferme celui-ci qui actionne un système électronique de comptage.
Pour intercepter le mouvement des bras, les parties à considérer sont, d'une part, le bras lui-même et, d'autre part, le torse. Les éléments, contact et aimant, sont également disposés de manière à ce que, dans le mouvement, ils viennent à un moment se placer l'un près de l'autre.
Pour le vélo, il suffit de fixer l'aimant sur la roue entre deux rayons, près du moyeu, par exemple, et l'autre
partie accrochée sur la fourche, à une distance suffisante pour éviter la perte de magnétisme dans le contact (si la
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En ce qui concerne certains mouvements comme ceux,
plus complexes, effectués en gymnastique, il est peut-être préférable d'utiliser un capteur capacitif placé, par exemple, au bout du doigt.
Le fait de toucher à une autre partie du corps donne une impulsion de comptage (les pieds, par exemple).
Autres types de capteurs
<EMI ID=2.1>
La pastille aimantée est logée dans une pièce moulée (en matière plastique réfléchissante éventuellement) munie de languettes de serrage (comme celles utilisées en câblage électrique).
Pour le placement de ce dispositif sur la roue, on choisit
un endroit ou deux paires de rayons se croisant près du moyeu. La pièces avec son aimant est tendue entre ces rayons en tirant sur les languettes. On peut prévoir aussi
un système d'accrochage par pinçage de la pièce contenant l'aimant au croisement de deux paires de rayons.
Pour l'accrochage de l'aimant sur le pédalier, on utilise,
de préférence, le système à languettes.
Le contact magnétique est logé dans un tube en matière plastique. Il se fixe aisément sur la fourche ou sur le
cadre au niveau des aimants.
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Un axe, une tige, dont une extrémité pivote autour de l'axe
et l'autre extrémité retient un aimant ou une pièce métallique ou non-métallique, font office de pendule.
L'aimant dans son mouvement oscillant s'approche d'un
ou de plusieurs contacts magnétiques.
Des butées de réglage de la course de l'aimant sont également prévues de manière à pouvoir régler la proximité de l'aimant vis-à-vis du ou des contacts magnétiques.
On peut également prévoir des butées magnétiques ou ferromagnétiques ayant un effet de retenue du pendule aux endroits souhaités.
On peut remplacer les contacts magnétiques par des microswitches ou des pastilles de contact actionnés par le pendule.
<EMI ID=4.1>
Une pièce métallique ou une ou plusieurs billes se déplacent dans un tube. Aux extrémités de ce tube sont fixés des micro-switches qui sont actionnés par la pression des
pièces mobiles lorsqu'elles arrivent en butée sous l'effet
de la gravité.
Un aimant extérieur peut exercer un effort réglable de retenue de la pièce mobile. On peut remplacer les micro-switches par des pastilles
de contact fixées sur un support élastique isolant. Les billes ou la pièce métallique peuvent venir vermer le circuit en venant buter sur ces pastilles.
On peut également fermer un circuit électrique par l'intermédiaire du tube lui-même. La présence d'un aimant placé en amont de ces pastilles
de contact exerce un effort de poussée à la fois sur la
paroi du tube et sur les pastilles de contact.
Contact aimanté
Pour améliorer les problèmes de rebondissement à la fermeture des contacts, on peut prévoir que ceux-ci sont solidaires d'un aimant permanent ou électro-magnétique fixé éventuellement sur un support élastique. Le contact mobile est constitué de la même manière.
Les contacts mobiles et les contacts fixes se collent l'un à l'autre par pression magnétique.
Capteurs de marche
A la figure 1 est représenté un ensemble destiné à
compter avec précision les impulsions d'un marcheur
pour les compter et obtenir la distance parcourue et
la vitesse d'avancement.
Le capteur est constitué d'un support fixé à la ceinture, contenant un micro-switch ou un contact magnétique et sur lequel s'articule une tige souple (nylon, plastique) dont
le mouvement est contrôlé par le mouvement de la cuisse. Le déplacement de la tige actionne un micro-switch ou
bien un contact magnétique dont l'aimant est solidaire de
la tige.
L'angle à partir duquel le contact bascule est réglable.
La longueur de la tive est elle-même réglable.
Sur la figure, on a également représenté la calculatrice placée dans un boftier amovible, fixé dans la ceinture.
A la figure 2, on montre un système semblable adapté à
la patte d'un cheval.
Connections électriques
Le procédé fait appel à un type de connections électriques spécialement conçues pour se fixer facilement aux vêtements ou aux sous-vêtements. Les borniers sont réalisés avec des boutons à pression dont un des éléments (mâle ou femelle) peut être directement cousu au vêtement.
Il est également prévu des piécettes en tissu sur lesquelles sont fixés au préalable des boutons à pression sur une face ou sur les deux faces; ces éléments sont reliés électroniquement entre eux, suivant le circuit à réaliser.
Ces piécettes peuvent elles-mêmes s'accrocher aux vêtements ou aux sous-vêtements au moyen de boutons à pression ou d'autres systèmes (épingles, velcro, etc...)
Les fils d'interconnexion sont soit intégrés dans la trame
du vêtement, ou tissés avec celui-ci, soit logés dans une gaine indépendante munie de pressions.
On peut également prévoir dans les vêtements et sous-vêtements des conduits appropriés dans lesquels on introduit
les fils électriques. Tout autre modèle de connexion électrique par fiches est également envisageable.
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Electronique de comptage
Il est facile d'élaborer un circuit électronique capable
de compter les impulsions interceptées par les capteurs décrits précédemment. L'originalité de l'invention consiste à utiliser les calculatrices de poche qu'il suffit de rendre propres au comptage d'impulsions extérieures à la machine. Introduisons dans la machine une prise de raccordement que nous désignons par prise d'entrée (input).
Cette prise d'entrée est connectée intérieurement aux bornes du circuit de fermeture de la touche dont l'enfoncement répété effectue les additions successives d'un même nombre initialement introduit avec un signe d'addition
dans la calculatrice :(sur certaines machines, il s'agit
de la touche =). Par l'intermédiaire de cette prise,
on peut connecter le contact magnétique extérieur dont
la fermeture équivaut à l'enfoncement de la touche correspondante. La machine ainsi modifiée peut donc servir
à compter les impulsions extérieures.
Il est facile de comprendre qu'en introduisant dans la calculatrice le nombre représentant la longueur moyenne d'un pas, on obtiendra sur le cadran d'affichage de la calculatrice la distance parcourue à pied. Pour connaître
la distance parcourue à vélo, il suffira d'introduire dans
la calculatrice le nombre égal au périmètre de la roue.
La liaison par fil entre le capteur et la calculatrice
peut être éventuellement assurée par onde radio. Indicateurs de vitesse
Une calculatrice de poche peut être adaptée à l'affichage
de la vitesse d'avancement. Elle doit disposer, à cet effet, d'une base de temps comme c'est le cas des calculatrices chronomètres. En effet, la calculatrice peut, à tout moment, effectuer la division de la distance parcourue par le temps nécessaire pour effectuer ce parcours, en utilisant un temps noyen pour ce calcul, fixe ou réglable.
Roulette de comptage
Pour connaître, dans l'unité de son choix, la longueur entre deux points déterminés ou d'un tracé quelconque,
on utilisera une roue graduée à la périphérie sur laquelle est fixé , latéralement, un aimant. A chaque tour de roue, l'aimant actionnera un contact magnétique dont le circuit est relié à la calculatrice. Cette calculatrice peut être glissée dans un étui solidaire du manche de la roue.
Un repère est visible en face du départ du comptage.
En fin de parcours, on ajoutera le nombre de la graduation périphérique qui est en regard du repère.
Cette roue convient particulièrement aux architectes, géomètres, gendarmes et, dans ce cas, la roulette est munie d'un manche de rallonge.
Signalisation programmée
Ayant obtenu un dispositif de comptage et un calculateur de parcours, il est possible de programmer un itinéraire
ou un entraînement sportif, etc...
Introduisons pour ce faire, dans la calculatrice de poche, une prise de sortie (output) et quelques touches supplémentaires sur le clavier.
Nous n'entrerons pas dans les détails des circuits électroniques internes pour insister sur les nouvelles fonctions demandées à la calculatrice.
Enregistrement du programme
On dispose sur la calculatrice d'une touche "comptage";
en actionnant cette touche, il est permis d'enregistrer,
par l'intermédiaire du clavier normal, le nombre d'impulsions transmises à la calculatrice nécessaire pour qu'elle
délivre un signale (logique) à sa prise de sortie.
Suivant la capacité de la machine, on peut enregistrer plusieurs nombres successifs au moyen d'une semblable opération.
A chacun de ces nombres, on peut, par l'intermédiaire d'une touche de signalisation, faire correspondre un signal de sortie applicable à un appareil électronique
de signalisation.
Ainsi, sur la figure 3, est représentée une calculatrice de poche avec ses touches de comptage et de signalisation et sa prise d'entrée, à laquelle est raccordé le signal
du capteur de mouvement.
L'appareil de signalisation dessiné à l'extérieur de la calculatrice peut éventuellement être incorporé à celle-ci .
On a dessiné 12 lampes de signalisation numérotées de là 12 et, en regard de chacune de ces lampes, existe une fenêtre de lecture faisant apparaître les indications inscrites sur une feuille de programme.
Avec cette machine, on peut, par exemple, programmer un itinéraire comportant 12 étapes distinctes. On inscrit sur la feuille-programme, en regard des fenêtres, les données relatives à chacune de ces étapes.
Ce programme est introduit dans la calculatrice au moyen des touches "comptage et signalisation". Au fur et à mesure qu'on effectue l'itinéraire, les voyants de signalisation (diodes luminescentes ou des points visibles en cristal liquide) s'allumeront au moment voulu pour indiquer les changements d'étapes successifs. Un top sonore peut aussi attirer l'attention aux différents changements d'étapes.
D'autres modèles de calculatrices de poche peuvent être spécialement étudiés pour des applications spécifiques :
- calculatrice boussole (figure 4).
La boussole peut être fixée sur la machine ou extérieure à celle-ci. Sur le cadran de la boussole sont répartis
des voyants lumineux ou des points de cristaux liquides indiquant la direction exprimée en degrés.
La calculatrice est équipée d'une touche "comptage" et d'une touche "direction" et d'une prise d'entrée et d'une prise de sortie, si la boussole est extérieure à celle-ci.
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On programme l'itinéraire de la manière suivante :
on enfonce la touche "direction" et on inscrit sur le
clavier le nombre représentant la direction à suivre en degrés. On enfonce ensuite la touche "comptage" pour introduire le nombre de mètres à parcourir dans cette direction. Il est possible de continuer la programmation
de l'itinéraire en direction et en distance de la même manière, suivant la capacité de mémorisation de la calculatrice. Cette calculatrice étant reliée au capteur de
pas ou du nombre de tours de roue d'un véhicule, va pouvoir, en fonction de l'état d'avancement du marcheur ou du véhicule, lui indiquer automatiquement le cap à tenir.
Un top sonore peut aussi être prévu pour attirer l'attention au moment du changement de cap.
Calculatrice-boussole avec correction automatique d'itinéraire
En plus des possibilités décrites précédemment sur
la calculatrice de poche associée à une boussole,
on peut obtenir l'affichage des distances séparant le marcheur ou le cycliste, etc... de la direction initiale programmée.
Cette distance sera affectée du signe positif ou négatif suivant que l'individu se trouve dans l'espace situé
à l'est ou à l'ouest de la direction programmée.
Pour réaliser cette performance, il suffit de prévoir sur
la boussole la possibilité de mesurer l'angle entre la
direction programmée repérée par l'allumage du segment
et la position de l'aiguille aimantée (série de cellules photo-électriques disposées sur la graduation angulaire
de la boussole, l'aiguille aimantée obstruant une source lumineuse ou infra-rouge située en regard de ces cellules
Avec cet angle, la calculatrice calculera le cosinus et
fera la correction nécessaire automatiquement, de l'avancement réel dans l'axe initialement choisi, de même, elle pourra donner à tout moment la distance séparant le marcheur
de cette même direction.
- Calculatrice étanche pour son utilisation dans l'eau
(Natation)
- Calculatrice-montre avec prise d'entrée pour obtenir le résultat de comptage au poignet.
- Calculatrice à deux ou plusieurs entrées de comptage avec affichage et programmation sélectionnés par touches ou à cadrans multiples pour affichage simultané des résultats de comptage.
Intérêt du calculateur compteur et totalisateur
Sport
Programmation d'un entraînement sportif (course à pied, natation).
Gymnastique_
Programmation des exercices.
Militaire
Programmer un itinéraire ou un exercice d'entraînement. Professionnel
Forestier, géomètre, architecte (estimation d'une distance).
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Etablir suivant les professions le nombre de pas effectués au cours d'une journée :
- garçons de café, infirmières, ménagères, citadins, policiers, enfants, adultes, vieillards, etc... Amusements
Scoutisme et jeux divers.
Le compteur peut être appliqué sur des animaux sauvages ou domestiques pou en étudier le comportement et évaluer les distances parcourues par ceux-ci.
Bijouterie électronique à diodes luminescentes
Grâce au dispositif capteur de mouvement et à la technologie des connexions électriques décrites ci-avant, on
peut créer une bijouterie électronique d'un type nouveau. Des diodes luminescentes de couleurs et de formes diverses peuvent être introduites dans des bijoux existants ou être utilisées telles quelles pour la création de bijoux ou de figures nouvelles.
L'éclairement des diodes de même couleur ou disposées d'une certaine manière peut suivre un ordre d'allumage
qui est lié aux mouvements du corps (marche, danse, etc... ) On peut également, moyennant une ajoute d'un circuit électronique simple, choisir un cycle d!allumage répétitif accentuant une mesure ou un rythme de danse.
Utilisation des diodes luminescentes pour la confection
de bijoux et de figures électroniques
Pour éviter un assemblage par soudure, il suffit de percer d'un fin trou les extrémités des pattes de connection des diodes (Figure 5). Les fils d'alimentation électrique
sont enfilés dans ces trous. La construction de colliers ou de bracelets est simple et accessible aux enfants.
On peut s'y prendre de la manière suivante :
on enfile des perles décoratives sur les pattes repliées
des diodes, en même temps qu'un fil en nylon ou un fil isolant, en veillant à ce qu'il y ait recouvrement des
pattes de signes contraires sous ces perles.
Pour la connection en série de ces diodes, il suffit d'introduire les fils d'alimentation dans les trous des
diodes d'extrémités.
<EMI ID=8.1>
alimentation aux extrémités et une au centre du collier, les diodes ayant un point de départ commun à cet endroit.
Module préfabriqué
Une autre méthode d'assemblage de diodes luminescentes pour la construction de colliers ou de bijoux divers est d'avoir
à sa disposition des modules préfabriqués (figure 6).
Les pattes des diodes sont repliées et pourvues de perles décoratives. Aux extrémités de ces pattes, on a soudé des éléments de pressions complémentaires, l'élément mâle sur
la branche positive de la diode et l'élément femelle sur
la branche négative.
On peut prévoir d'autres systèmes d'assemblage de diodes en utilisant des raccords souples (figure 7).
Dans l'assemblage des diodes par des perles, comme décrit précédemment, on peut utiliser des perles en caoutchouc ou des perles ayant un trou caoutchouté de manière à assurer une pression sur les pattes conductrices des diodes.
Noyau à prises multiples
Ces noyaux de formes diverses (cylindrique, sphérique, cubique, etc... ) peuvent être garnis de diodes luminescentes introduites dans les fiches femelles du noyau.
On peut également prévoir des bijoux moulés avec des diodes incorporés ou avec logements pour introduction facile des diodes. (Bagues, lunettes, bracelets, etc...)
En ce qui concerne les dipositifs capteurs de mouvements
(pour le comptage ou pour la bijouterie électronique)
on a également conçu un capteur qui tient compte de la gravité et de l'inertie.
Ce capteur est constitué d'un contact simple ou inverseur sensible au champ magnétique' et fixé sur la paroi externe d'une enceinte dans laquelle est logé un aimant permanent.
Il peut s'y déplacer sous l'effet de la gravité ou des mouvements qu'on lui imprime.
Dans son mouvement, l'aimant actionne le contact.
Pour tenir compte des forces d'inertie engendrées par des mouvements rapides, il suffit de placer aux extrémités de l'enceinte des butées réglables, et derrière ces butées,
d'autres pastilles aimantées ou ferro-magnétiques réglables,
exerçant une force d'attraction réglable sur l'aimant
mobile pouvant être supérieure à la force de gravité.
Seul un mouvement rapide peut libérer l'aimant de la
butée en l'envoyant à l'autre extrémité (comptage de pas,
de sauts, de mouvements de cavalier sur son cheval).
Pour faciliter le déplacement de l'élément mobile, on peut
le placer dans une enceinte remplie d'un liquide lubrifiant.
Connections électriques par contacts aimantés
Ces contacts sont adaptés à leur utilisation sur des
vêtements et sous-vêtements. Ils sont constitués d'une
part, de pastilles magnétiques dans lesquelles sont prévues
un ergot de centrage et des contacts en cuivre constituant
les deux pôles à connecter et, d'autre part, de fiches
magnétiques pour assurer un bon accouplement des deux
parties.
Intérêt du procédé
Cette bijouterie électronique animée peut servir dans la
mode vestimentaire avec la création de vêtements garnis
de diodes luminescentes dont l'allumage est associé aux
divers mouvements du corps (marche, danse, etc...)
Fabrication de vêtements et de sous-vêtements munis
des connections électriques et des logements ou moyens
de fixation des capteurs magnétiques.
Création de nouveaux bijoux à diodes luminescentes
intégrées ou non à des bijoux traditionnels.
Jeux éducatifs d'assemblage pour la confection de figures
lumineuses.
Enjoliver un spectacle de music-hall, de cabaret etc...
et jeux divers de société. En complément avec ce qui précède
le procédé fait aussi appel à des calculatrices où sont fixés au
boîtier ou intégrés à celui-ci, ou placés à l'intérieur de la calculatrice des contacts magnétiques, des relais, des cellules photoélectriques, des photo-transistors, des micro-switches. Les figures et les revendications s'y rapportant sont suffisamment explicites pour qu'il ne soit pas besoin d'en faire une description détaillée. Il en va de même des dispositifs et des accessoires s'y rapportant (roues de mesure, comptage de pas, vélos ou cycles etc..)
INTRODUCTION
It is interesting to know the number of steps taken during a walk or a run or to have an estimate in the chosen measurement unit (meters, centimeters, feet, etc ...) of the length of the distance traveled on foot or on horseback or to know precisely the distance traveled by a vehicle (bicycle, motorcycle, etc.) It is also useful to have a measurement of the forward speed whether on foot, on horseback or with a vehicle.
It is also advantageous to be able to automatically count repetitive movements performed in gymnastics
or in sport (for example the number of breaststrokes in swimming,
the number of pedal pedal strokes, etc.).
The invention which is discussed below makes it possible to carry out
these operations and also applies to programming
a route, giving the successive distances and directions to take to make a predetermined route
(on foot, on horseback, by bicycle or by any other vehicle). The invention also applies to the creation of an animated electronic jewelry store through the use of lamps or
colored light-emitting diodes whose lighting times can be programmed according to the movements
from the body.
To these lamps, one can also add sources
sound emitting sounds programmed according to the rhythmic movements of the body.
Finally, the process in its extension can be used for various
board games.
DESCRIPTION OF THE PROCESS
Motion sensor
To intercept a movement, you can use a
photocell, a contact or capacitive effect system (digital key) or a mechanical system based on gravity or inertia.
We have chosen the following system for its simplicity:
when approaching a permanent magnet with a magnetic paddle contact, which was originally
open closes when the magnet is nearby: it
opens when the magnet is removed.
This contact can be reversed: initially, one of the contacts is normally open and the second, normally closed. By the approach of the magnet, these contacts are reversed
and they return to their original position if the magnet is moved away.
Magnetic sensor layout
The arrangement of the magnetic sensors depends on the application.
In principle, the elements (contacts and magnets) are fixed separately opposite each other on the two moving parts whose relative movement is to be controlled. For example, to count steps, one of the elements is placed on one leg and the other on the other leg, opposite;
at the crossing of the legs, the magnet approaching the contact closes it which activates an electronic counting system.
To intercept the movement of the arms, the parts to be considered are, on the one hand, the arm itself and, on the other hand, the torso. The elements, contact and magnet, are also arranged so that, in the movement, they come at a time to be placed close to each other.
For cycling, just attach the magnet to the wheel between two spokes, near the hub, for example, and the other
part hooked on the fork, at a sufficient distance to avoid loss of magnetism in contact (if the
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Regarding certain movements like those,
more complex, performed in gymnastics, it may be better to use a capacitive sensor placed, for example, at the fingertip.
Touching another part of the body gives a counting impulse (the feet, for example).
Other types of sensors
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The magnetized pad is housed in a molded part (possibly in reflective plastic) fitted with clamping tabs (like those used in electrical wiring).
For the placement of this device on the wheel, we choose
a place or two pairs of spokes crossing near the hub. The piece with its magnet is stretched between these spokes by pulling on the tabs. We can also plan
a gripping system by pinching the part containing the magnet at the intersection of two pairs of spokes.
For the attachment of the magnet on the crankset, we use,
preferably the tab system.
The magnetic contact is housed in a plastic tube. It is easily attached to the fork or to the
frame at the magnets.
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An axis, a rod, one end of which pivots around the axis
and the other end holds a magnet or a metallic or non-metallic piece, acts as a pendulum.
The magnet in its oscillating movement approaches a
or several magnetic contacts.
Magnet stroke adjustment stops are also provided so as to be able to adjust the proximity of the magnet to the magnetic contact (s).
One can also provide magnetic or ferromagnetic stops having a pendulum retaining effect at the desired locations.
The magnetic contacts can be replaced by microswitches or contact pads activated by the pendulum.
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A metal part or one or more balls move in a tube. At the ends of this tube are fixed micro-switches which are actuated by the pressure of
moving parts when they come into abutment under the effect
of gravity.
An external magnet can exert an adjustable effort to retain the moving part. You can replace the micro-switches with pads
contacts fixed on an insulating elastic support. The balls or the metal part can come to vermerate the circuit by coming to abut on these pellets.
One can also close an electrical circuit through the tube itself. The presence of a magnet placed upstream of these pellets
of contact exerts a pushing force on both the
wall of the tube and on the contact pads.
Magnetic contact
To improve the problems of rebounding when the contacts are closed, provision can be made for them to be secured to a permanent or electromagnetic magnet possibly fixed on an elastic support. The mobile contact is made in the same way.
The movable contacts and the fixed contacts stick to each other by magnetic pressure.
Walk sensors
In Figure 1 is shown an assembly intended for
accurately count the impulses of a walker
to count them and get the distance traveled and
forward speed.
The sensor consists of a support fixed to the belt, containing a micro-switch or a magnetic contact and on which a flexible rod (nylon, plastic) is articulated,
movement is controlled by the movement of the thigh. The displacement of the rod activates a micro-switch or
well a magnetic contact whose magnet is integral with
the stem.
The angle from which the rocking contact is adjustable.
The length of the tive is itself adjustable.
In the figure, there is also shown the calculator placed in a removable box, fixed in the belt.
In Figure 2, a similar system is shown suitable for
the leg of a horse.
Electrical connections
The process uses a type of electrical connection specially designed to easily attach to clothing or underwear. The terminal blocks are made with press studs, one of the elements of which (male or female) can be directly sewn onto the garment.
There are also fabric small pieces on which pressure buttons are fixed on one side or on both sides; these elements are electronically linked together, according to the circuit to be produced.
These coins can themselves hang on clothes or underwear by means of snaps or other systems (pins, velcro, etc ...)
Interconnection wires are either integrated into the frame
of the garment, or woven with it, is housed in an independent sheath provided with pressures.
One can also provide in the clothes and underwear suitable conduits in which one introduces
electrical wires. Any other model of electrical connection by plugs is also possible.
<EMI ID = 5.1>
Counting electronics
It is easy to build an electronic circuit capable
count the pulses intercepted by the sensors described above. The originality of the invention consists in using the pocket calculators which need only be made suitable for counting pulses outside the machine. Let us introduce into the machine a connection socket which we designate as input socket.
This input socket is internally connected to the terminals of the closing circuit of the key, the repeated pressing of which makes successive additions of the same number initially entered with an addition sign.
in the calculator: (on some machines, this is
of the key =). Via this socket,
we can connect the external magnetic contact of which
closing is equivalent to pressing the corresponding key. The modified machine can therefore be used
to count the external impulses.
It is easy to understand that by entering the number representing the average length of a step into the calculator, the distance traveled on foot will be obtained on the calculator display dial. To know
the distance traveled by bicycle, it will suffice to enter into
the calculator the number equal to the perimeter of the wheel.
The wire connection between the sensor and the calculator
can possibly be ensured by radio wave. Speed indicators
Pocket calculator can be adapted to display
forward speed. For this purpose, it must have a time base as is the case with stopwatch calculators. In fact, the calculator can, at any time, divide the distance traveled by the time necessary to complete this route, using a fixed or adjustable time for this calculation.
Counting wheel
To find out, in the unit of your choice, the length between two determined points or any route,
we will use a graduated wheel at the periphery on which is fixed, laterally, a magnet. At each revolution of the wheel, the magnet will activate a magnetic contact, the circuit of which is connected to the calculator. This calculator can be slipped into a case integral with the handle of the wheel.
A mark is visible in front of the start of the count.
At the end of the course, we will add the number of the peripheral graduation which is opposite the reference.
This wheel is particularly suitable for architects, surveyors, gendarmes and, in this case, the caster is provided with an extension handle.
Scheduled signaling
Having obtained a counting device and a route calculator, it is possible to program a route
or sports training, etc.
To do this, let's introduce an output socket and a few additional keys on the keyboard into the pocket calculator.
We will not go into the details of the internal electronic circuits to insist on the new functions requested from the calculator.
Program recording
There is a "counting" button on the calculator;
by pressing this key, you can save,
via the normal keyboard, the number of pulses transmitted to the calculator necessary for it
delivers a signal (logic) to its output socket.
Depending on the capacity of the machine, several successive numbers can be registered by means of a similar operation.
To each of these numbers, it is possible, by means of a signaling key, to match an output signal applicable to an electronic device.
signaling.
Thus, in FIG. 3, a pocket calculator is represented with its counting and signaling keys and its input socket, to which the signal is connected
of the motion sensor.
The signaling device designed outside the calculator can optionally be incorporated into it.
12 numbered signal lamps have been drawn from there 12 and, opposite each of these lamps, there is a reading window showing the indications written on a program sheet.
With this machine, you can, for example, program a route with 12 distinct stages. The data relating to each of these stages are entered on the program sheet, next to the windows.
This program is entered into the calculator using the "counting and signaling" keys. As the route is carried out, the indicator lights (light-emitting diodes or visible points in liquid crystal) will light up when required to indicate successive changes in stages. A sound top can also draw attention to the different step changes.
Other models of pocket calculators can be specially studied for specific applications:
- compass calculator (figure 4).
The compass can be attached to or outside the machine. On the compass dial are distributed
indicator lights or dots of liquid crystal indicating the direction expressed in degrees.
The calculator is equipped with a "counting" key and a "direction" key and an input socket and an output socket, if the compass is outside of it.
<EMI ID = 6.1>
We program the route as follows:
press the "direction" key and write on the
keyboard the number representing the direction to follow in degrees. Then press the "count" button to enter the number of meters to travel in this direction. It is possible to continue programming
of the route in the same direction and distance, depending on the memory capacity of the calculator. This calculator being connected to the
step or the number of wheel turns of a vehicle, will be able, depending on the progress of the walker or the vehicle, automatically indicate the course to take.
A sound top can also be provided to attract attention when changing course.
Compass calculator with automatic route correction
In addition to the possibilities described above on
the pocket calculator associated with a compass,
it is possible to obtain the display of the distances separating the walker or the cyclist, etc ... from the initial programmed direction.
This distance will be affected by the positive or negative sign depending on whether the individual is in the space located
east or west of the programmed direction.
To achieve this performance, it is sufficient to plan on
the compass the ability to measure the angle between the
programmed direction identified by the ignition of the segment
and the position of the magnetic needle (series of photocells arranged on the angular scale
of the compass, the magnetic needle obstructing a light or infrared source located opposite these cells
With this angle, the calculator will calculate the cosine and
will make the necessary correction automatically, of the real progress in the initially chosen axis, likewise, it will be able to give at any time the distance separating the walker
from this same direction.
- Waterproof calculator for use in water
(Swimming)
- Watch calculator with input socket to obtain the counting result on the wrist.
- Calculator with two or more counting inputs with display and programming selected by keys or multiple dials for simultaneous display of counting results.
Interest of the counter and totalizer calculator
Sport
Schedule of sports training (running, swimming).
Gymnastic_
Programming of exercises.
Military
Plan a route or a training exercise. Professional
Forester, surveyor, architect (estimated distance).
<EMI ID = 7.1>
Establish according to the professions the number of steps taken during a day:
- waiters, nurses, housewives, city dwellers, police, children, adults, old people, etc.
Scouting and various games.
The counter can be applied to wild or domestic animals to study their behavior and assess the distances traveled by them.
Electronic jewelry store with light-emitting diodes
Thanks to the motion sensor device and the technology of the electrical connections described above,
can create a new type of electronic jewelry. Light emitting diodes of various colors and shapes can be introduced into existing jewelry or be used as such for the creation of jewelry or new figures.
Illumination of diodes of the same color or arranged in a certain way can follow a lighting order
which is linked to body movements (walking, dancing, etc.) You can also, with the addition of a simple electronic circuit, choose a repetitive ignition cycle accentuating a dance measure or rhythm.
Use of light-emitting diodes for clothing
jewelry and electronic figures
To avoid assembly by welding, it suffices to drill a fine hole at the ends of the diode connection tabs (Figure 5). Power supply wires
are threaded through these holes. The construction of necklaces or bracelets is simple and accessible to children.
This can be done as follows:
we put decorative beads on the folded legs
diodes, together with a nylon wire or an insulating wire, ensuring that there is overlapping
legs of contrary signs under these pearls.
For the serial connection of these diodes, simply introduce the supply wires into the holes of the
end diodes.
<EMI ID = 8.1>
power supply at the ends and one in the center of the collar, the diodes having a common starting point at this location.
Prefabricated module
Another method of assembling light emitting diodes for the construction of necklaces or various jewelry is to have
at its disposal prefabricated modules (Figure 6).
The legs of the diodes are folded and provided with decorative beads. At the ends of these legs, additional pressure elements have been welded, the male element on
the positive branch of the diode and the female element on
the negative branch.
Other diode assembly systems can be provided using flexible connectors (Figure 7).
In the assembly of the diodes by beads, as described above, rubber beads or beads having a rubberized hole can be used so as to ensure pressure on the conductive tabs of the diodes.
Multi-take core
These nuclei of various shapes (cylindrical, spherical, cubic, etc.) can be fitted with luminescent diodes introduced into the female plugs of the nucleus.
Molded jewelry can also be provided with incorporated diodes or with housings for easy introduction of the diodes. (Rings, glasses, bracelets, etc ...)
Regarding the motion sensors
(for counting or for electronic jewelry)
we also designed a sensor that takes gravity and inertia into account.
This sensor consists of a single contact or reversing switch sensitive to the magnetic field 'and fixed to the external wall of an enclosure in which a permanent magnet is housed.
It can move there under the effect of gravity or of the movements that are imparted to it.
In its movement, the magnet activates the contact.
To take account of the inertial forces generated by rapid movements, it suffices to place adjustable stops at the ends of the enclosure, and behind these stops,
other adjustable magnetic or ferro-magnetic pads,
exerting an adjustable force of attraction on the magnet
mobile may be greater than the force of gravity.
Only a quick movement can free the magnet from
stop by sending it to the other end (step counting,
jumps, rider movements on his horse).
To facilitate the movement of the movable element, one can
place it in an enclosure filled with a lubricating liquid.
Electrical connections by magnetic contacts
These contacts are suitable for their use on
clothing and underwear. They consist of a
hand, magnetic pads in which are provided
a centering lug and copper contacts constituting
the two poles to be connected and, on the other hand, plugs
magnetic to ensure a good coupling of the two
parts.
Interest of the process
This animated electronic jewelry can be used in the
clothing fashion with the creation of garnished clothing
light-emitting diodes, the ignition of which is associated with
various body movements (walking, dancing, etc.)
Manufacture of fitted clothing and underwear
electrical connections and housing or means
for fixing magnetic sensors.
Creation of new light-emitting diode jewelry
whether or not incorporated into traditional jewelry.
Educational assembly games for making figures
bright.
Embellish a music hall, cabaret show etc ...
and various board games. In addition to the above
the process also uses calculators where are attached to the
housing or integrated into it, or placed inside the calculator magnetic contacts, relays, photoelectric cells, photo-transistors, micro-switches. The figures and the claims relating thereto are sufficiently self-explanatory that there is no need to describe them in detail. The same applies to related devices and accessories (measuring wheels, step counting, bikes or cycles, etc.)