FR2600423A1 - Device for measuring and displaying the speed of a moving object - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF POUR MESURER ET AFFICHER LA VITESSE D'UN MOBILE
La présente invention concerne un dispositif pour mesurer et afficher la vitesse d'un mobile se déplaçant sur terre, sur l'eau ou dans l'air, notamment d'un skieur, ce dispositif comportant une turbine montée folle sur un axe, un aimant permanent solidaire de la turbine et disposé de telle manière que ses pâles soient diamétralement oppo sés par rapport å l'axe de rotation de cette turbine, et des moyens de mesure et d'affichage de la vitesse du mobile distants de la turbine et sans liaison mécanique avec elle.DEVICE FOR MEASURING AND DISPLAYING THE SPEED OF A MOBILE
The present invention relates to a device for measuring and displaying the speed of a mobile moving on land, on water or in the air, in particular of a skier, this device comprising a turbine mounted madly on an axis, a magnet permanent integral with the turbine and arranged in such a way that its blades are diametrically opposed with respect to the axis of rotation of this turbine, and means for measuring and displaying the speed of the moving object remote from the turbine and without connection mechanical with it.
Les dispositifs de mesure de la vitesse d'un skieur connus sont en général très sophistiqués et exclusivement utilisables en compétition.The devices for measuring the speed of a known skier are generally very sophisticated and exclusively usable in competition.
Ils se composent d'organes de pointage ou de repérage liés à une centrale de calcul connectée a un tableau d'affichage qui indique, de façon quasi instantanée, la vitesse d'un skieur en un point donné pendant une course. I1 n'existe cependant aucun moyen simple connu permettant à n'importe quel skieur de connaître sa vitesse instantanée sur une piste de ski.They consist of pointing or tracking devices linked to a computer center connected to a display board which indicates, almost instantaneously, the speed of a skier at a given point during a race. However, there is no known simple means allowing any skier to know his instantaneous speed on a ski slope.
La présente invention se propose de pallier cet inconvénient en réalisant un dispositif de mesure et d'affichage de la vitesse d'un mobile, tel que mentionné ci-dessus, en particulier mais non exclusivement d'un skieur se déplaçant sur une piste de ski.The present invention proposes to overcome this drawback by providing a device for measuring and displaying the speed of a mobile, as mentioned above, in particular but not exclusively of a skier moving on a ski slope. .
Dans ce but, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens de mesure comportent une bobine agencée pour induire un signal électriqu représentatif des variations de champ magnétique engendrées par la rotation de l'aimant, au moins un organe d'amplification pour amplifier ce signal tout en éliminant les fréquences basses, et un fréquencemètre pour déterminer la fréquence du signal apres amplification, et en ce que les moyens d'affichage comportent un écran d'affichage de la vitesse mesurée.For this purpose, the device according to the invention is characterized in that the measuring means comprise a coil arranged to induce an electrical signal representative of the variations in magnetic field generated by the rotation of the magnet, at least one amplification member to amplify this signal while eliminating the low frequencies, and a frequency meter to determine the frequency of the signal after amplification, and in that the display means comprise a screen for displaying the measured speed.
Selon un mode de réalisation particulierement avantageux, la bobine comporte au moins 2'000 spires. Le dispositif comprend une source de courant continu avantageusement constituée par une batterie de cel lules photovoltaïques.According to a particularly advantageous embodiment, the coil comprises at least 2,000 turns. The device comprises a direct current source advantageously constituted by a battery of photovoltaic cells.
L'organe d'affichage est de préférence du type à cristaux liquides.The display member is preferably of the liquid crystal type.
Selon un mode de réalisation préféré, la turbine est montée sur la poignée d'un bâton de ski et les moyens de mesure et d'affichage sont montés a l'extrémité du second bâton de ski.According to a preferred embodiment, the turbine is mounted on the handle of a ski pole and the measurement and display means are mounted at the end of the second ski pole.
Pour rendre le dispositif sensiblement indépendant de l'orientation du baton de ski, la turbine est partiellement masquée par un cache qui recouvre sensiblement la moitié de la surface apparente de ses pales.To make the device substantially independent of the orientation of the ski pole, the turbine is partially masked by a cover which substantially covers half of the apparent surface of its blades.
Les pales de la turbine comportent de préférence chacune une partie centrale voisine de l'axe, sensiblement orientée selon un plan radial passant par cet axe et une partie extérieure incurvée inclinée par rapport a ce pln. The blades of the turbine preferably each have a central part adjacent to the axis, substantially oriented along a radial plane passing through this axis and an curved outer part inclined relative to this pln.
Les moyens de mesure et d'affichage sont de préférence contenus dans un boîtier équipé d'un écran d'affichage a cristaux liquides.The measurement and display means are preferably contained in a housing equipped with a liquid crystal display screen.
Selon un mode de réalisation préféré, le boîtier comporte un couvercle de protection pourvu d'une surface réfléchissante intérieure agencée pour former une image visible pour le skieur des valeurs affichées sur 1 'écran. According to a preferred embodiment, the housing includes a protective cover provided with an internal reflecting surface arranged to form a visible image for the skier of the values displayed on the screen.
La turbine et le dispositif de mesure et d'affichage sont avantageusement au moins partiellement intégrés dans les poignées respectives d'une paire de batons de ski.The turbine and the measurement and display device are advantageously at least partially integrated into the respective handles of a pair of ski poles.
La présente invention sera mieux comprise en référence å la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel
La figure 1 représente une vue en élévation, partiellement coupée, des l'extrémités d'une paire de bâtons de ski équipés d'un dispositif selon l'invention,
La figure 2 représente une vue en plan de la turbine illustrée par la figure 1,
La figure 3 représente une vue en plan des moyens d'affichage représentés par la figure 1,
La figure 4 représente une vue des moyens d'affichage illustrant le principe d'utilisation du miroir pour lire la valeur de la vitesse affichée, et
La figure 5 représente une vue schématique du circuit électronique du dispositif de mesure de la vitesse d'un mobile selon l'invention.The present invention will be better understood with reference to the description of an exemplary embodiment and the accompanying drawing in which
FIG. 1 represents an elevation view, partially cut away, of the ends of a pair of ski poles equipped with a device according to the invention,
FIG. 2 represents a plan view of the turbine illustrated by FIG. 1,
FIG. 3 represents a plan view of the display means represented by FIG. 1,
FIG. 4 represents a view of the display means illustrating the principle of using the mirror to read the value of the displayed speed, and
FIG. 5 represents a schematic view of the electronic circuit of the device for measuring the speed of a mobile according to the invention.
Bien que le dispositif selon l'invention soit utilisable pour mesurer la vitesse de n'importe quel mobile se déplaçant sur terre, sur l'eau ou dans l'air, tel que par exemple un véhicule quelconque, une embarcation, un planeur, un véliplanchiste, un parachutiste, etc.., l'exemple décrit e détail et illustré par les figures concerne les skieurs.Although the device according to the invention can be used to measure the speed of any mobile moving on land, on water or in the air, such as for example any vehicle, a boat, a glider, a windsurfers, paratroopers, etc., the example described in detail and illustrated by the figures concerns skiers.
Comme le montre plus particulièrement la figure 1, les poignées 10 et 11 des deux battons d'un skieur sont respectivement équipées d'une turbine 12 et d'un boîtier 13 contenant des moyens de mesure et d'affichage de la vitesse instantanée atteinte sur la piste. La turbine comporte un support composé d'une base 14 qui, dans l'exemple décrit, est collée ou vissée sur la surface supérieure sensiblement plane du bâton 10 et un cache 15 qui masque partiellement les pales 16 de la turbine. Cette turbine est montée folle sur un axe 17 dont les extrémités sont resFs -ivement engagées dans la base 14 et le cache 15.As shown more particularly in FIG. 1, the handles 10 and 11 of the two sticks of a skier are respectively equipped with a turbine 12 and a housing 13 containing means for measuring and displaying the instantaneous speed reached on Track. The turbine comprises a support composed of a base 14 which, in the example described, is glued or screwed onto the substantially planar upper surface of the stick 10 and a cover 15 which partially masks the blades 16 of the turbine. This turbine is mounted idly on an axis 17, the ends of which are engaged in the base 14 and the cover 15.
Comme le montre plus particulièrement la figure 2, le cache 15 est construit de telle manière qu'il obture une surface quelque peu infe- rieure à la surface du cercle apparent de la turbine vue de dessus. La surface masquée est presque entierement disposée d'un même côté d'un axe médian MM'. Cette disposition a l'avantage de rendre la mesure de la vitesse quasiment indépendante de la position des bâtons pendant le deplacement du skieur. Les pales 16 de la turbine comportent chacune une partie centrale 18 qui constitue le noyau de la turbine, disposée sensiblement dans un plan radial passant par l'axe 17 et une partie d'extrémité progressivement inclinée par rapport a ce plan et se rapprochant d'un plan perpendiculaire a l'axe 17.Le noyau central porte un aimant permanent bipolaire 19 dont les deux pôles sont symétriques par rapport à cet axe.As shown more particularly in FIG. 2, the cover 15 is constructed in such a way that it closes a surface which is somewhat smaller than the surface of the apparent circle of the turbine seen from above. The masked surface is almost entirely disposed on the same side of a median axis MM '. This arrangement has the advantage of making the speed measurement almost independent of the position of the poles during the movement of the skier. The blades 16 of the turbine each comprise a central part 18 which constitutes the core of the turbine, disposed substantially in a radial plane passing through the axis 17 and an end part progressively inclined relative to this plane and approaching a plane perpendicular to the axis 17. The central core carries a bipolar permanent magnet 19, the two poles of which are symmetrical with respect to this axis.
Le boîtier 13 appelé boitier de lecture est, dans la version représentee, également monté contre la surface plane supérieure de la poignée de l'autre baton de ski 11. Ce boîtier comporte un couvercle de protection 20 présentant une surface réfléchissante intérieure 21, et un corps 22 contenant un circuit électronique 23 décrit plus en détail en référence a la figure 5, un écran d'affichage 24 a cristaux liquides et une plaquette 25 de cellules photovoltalques apparente sur l'une des faces extérieures du boîtier. La vitesse du skieur, proportionnelle au nombre de tours effectués par la turbine, est affichée å l'envers sur l'écran d'affichage 24.Comme le montrent les figures 3 et.4, une image inversérde cette valeur est formée par le miroir 21, ce qui permet au skieur, tenant son bâton de ski incliné ou a l'horizontale lorsqu'il se trouve dans la position de recherche de vitesse, de lire le nombre qui correspond a sa vitesse instantanée. Cette vitesse peut être affichée en kilomètres par heure, en miles par heure ou en toute autre unité choisie par le constructeur.The housing 13 called a reading housing is, in the version shown, also mounted against the upper flat surface of the handle of the other ski pole 11. This housing has a protective cover 20 having an internal reflecting surface 21, and a body 22 containing an electronic circuit 23 described in more detail with reference to FIG. 5, a liquid crystal display screen 24 and a plate 25 of photovoltaic cells visible on one of the external faces of the housing. The speed of the skier, proportional to the number of turns made by the turbine, is displayed upside down on the display screen 24. As shown in Figures 3 and 4, a mirror image of this value is formed by the mirror 21, which allows the skier, holding his ski pole inclined or horizontal when he is in the speed search position, to read the number which corresponds to his instantaneous speed. This speed can be displayed in kilometers per hour, in miles per hour or in any other unit chosen by the manufacturer.
Selon une variante de réalisation, et en particulier si le boîtier 13 est incrusté dans la poignée du bâton de ski au lieu d'être collé ou vissé 9 son extrémité supérieure, l'affichage de la vitesse peut être effectué directement sur l'une des faces extérieures de ce boîtier, de sorte que la lecture puisse se faire directemert sans que l'on soit obligé de recourir a un miroir pour redresser l'image.According to an alternative embodiment, and in particular if the housing 13 is embedded in the handle of the ski pole instead of being glued or screwed 9 at its upper end, the speed can be displayed directly on one of the external sides of this box, so that reading can be done directly without having to use a mirror to straighten the image.
Le circuit de mesure représenté par le schéma-bloc de la figure 5 est logé a l'intérieur du boîtier 13 . Pour détecter les variations périodiques du champ magnétique provoquées par la rotation de l'aimant permanent 19, le circuit de mesure comprend une bobine 30 comportant au moins 2'000 et de préférence plusieurs dizaines de milliers de spires et un noyau magnétisable. bans l'exemple décrit, la bobine 30 comporte 20'000 spires de fil de cuivre de 0,02 mm de diametre. La faible tension induite dans la bobine 30 est fortement amplifiée par un amplificateur 31 associe à un filtre 32 destiné a éliminer la composante basses fréquences générée par la bobine 30 lorsqu'elle se déplace dans le champ magnétique terrestre.La batterie de cellules photovoltaîques 25 exposees à la lumière ambiante alimente l'ensemble du circuit de mesure. Lorsque l'aimant permanent 19 est en rotation, ce circuit produit, a la sortie 38 de l'amplificateur 31, un signal électrique carré dont la fréquence correspond a la vitesse de rotation de la turbine. The measurement circuit represented by the block diagram of FIG. 5 is housed inside the housing 13. To detect the periodic variations of the magnetic field caused by the rotation of the permanent magnet 19, the measurement circuit comprises a coil 30 comprising at least 2,000 and preferably several tens of thousands of turns and a magnetizable core. In the example described, the coil 30 comprises 20,000 turns of copper wire 0.02 mm in diameter. The low voltage induced in the coil 30 is strongly amplified by an amplifier 31 associated with a filter 32 intended to eliminate the low frequency component generated by the coil 30 when it moves in the terrestrial magnetic field. The battery of photovoltaic cells 25 exposed with ambient light supplies the entire measurement circuit. When the permanent magnet 19 is in rotation, this circuit produces, at the output 38 of the amplifier 31, a square electrical signal whose frequency corresponds to the speed of rotation of the turbine.
Ce signal carré est transmis a un fréquencemètre 35, connu en soi, raccordé a une base de temps 36 å quartz ou réglable pour permettre l'étalonnage de l'appareil. Le fréquencemètre 35 comprend un décodeur qui commande l'unité d'affichage 24 a cristaux liquides, Le fréquencemètre est réalisé au moyen de circuits du type CMOS a très faible consommation d'énergie, qui permettent d'utiliser une alimentation de faible puissance telle que la batterie 25 de cellules photovoltai ques. This square signal is transmitted to a frequency meter 35, known per se, connected to a time base 36 å quartz or adjustable to allow the calibration of the device. The frequency meter 35 includes a decoder which controls the liquid crystal display unit 24. The frequency meter is produced by means of CMOS type circuits with very low power consumption, which make it possible to use a low power supply such as the battery 25 of photovoltaic cells.
Il est bien entendu que ce circuit électronique pourrait être modifié selon les besoins, en particulier l'amplificateur 31 pourrait être remplace par une suite de plusieurs amplificateurs opérationnels connectés en série ou par exemple comporter un dispositif de mémorisation de la valeur maximale atteinte. It is understood that this electronic circuit could be modified as required, in particular the amplifier 31 could be replaced by a series of several operational amplifiers connected in series or for example comprising a device for memorizing the maximum value reached.
La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite, mais peut subir de nombreuses modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. The present invention is not limited to the embodiment described, but can undergo many modifications and come in various variants obvious to those skilled in the art.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8609163A FR2600423A1 (en) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | Device for measuring and displaying the speed of a moving object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8609163A FR2600423A1 (en) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | Device for measuring and displaying the speed of a moving object |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2600423A1 true FR2600423A1 (en) | 1987-12-24 |
Family
ID=9336676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8609163A Pending FR2600423A1 (en) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | Device for measuring and displaying the speed of a moving object |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2600423A1 (en) |
Cited By (3)
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