WO2007048431A2 - Force sensor for bicycle, training aid - Google Patents

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WO2007048431A2 PCT/EP2005/011572 EP2005011572W WO2007048431A2 WO 2007048431 A2 WO2007048431 A2 WO 2007048431A2 EP 2005011572 W EP2005011572 W EP 2005011572W WO 2007048431 A2 WO2007048431 A2 WO 2007048431A2
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    • A63B2230/06Measuring physiological parameters of the user heartbeat characteristics, e.g. ECG, blood pressure modulations heartbeat rate only

Definitions

  • the invention is a device embedded on a bicycle, allowing its driver to be informed at all times the status of his performance on a given course.
  • the device can therefore be used for sports training purposes or information or recording during an excursion.
  • this device is capable of measuring, graphically displaying, accurately recording the speed of rotation and the angular acceleration of the pedal, to calculate the engine torque provided by the cyclist , the instantaneous power output provided as well as the energy expended by a cyclist and his cardiac activity; this information is correlated with other quantities known in advance, measured or calculated such as the weight of the cyclist, the speed or position of the bicycle in a given course, the temperature and the air pressure.
  • Fig. 03 5 represents a typical curve of muscular energy expenditure, during which all the first two biochemical energy sectors are exhausted at the beginning of the effort. A profile of power and energy expenditure below the curve (93) will not cause inconvenience to the cyclist. On the other hand, any 0 overpowering of the curve (93) will result in a penalty, which the cyclist will have to pay later in the form of either excessive stressing of the cardiovascular system, premature exhaustion, or muscle soreness due to excess production of lactic acid.
  • the rest periods either when the freewheel is used or during a break, are also recorded in order to follow the physical recovery of the cyclist.
  • the invention is of particular importance because the 0 reaction of the cyclist 's cardiovascular system is always •
  • the invention is of particular importance, because the reaction of the cyclist's cardiovascular system is always consistent with the effort provided, and therefore always late compared to the action.
  • the device thus allows the cyclist to optimize in real time the use of his muscular resources and to avoid penalizing overloads.
  • the invention directly uses the teeth of the trays to detect the essential parameters required. There is no encoder wheel to add. • Given the small number of components to add, the weight of the bicycle will not be affected too much by the invention, which will satisfy the athletes concerned about the weight of their equipment.
  • Proposals have been made to include a greater number of magnetic singularities in the pedalboard, but they typically lead either to the replacement of a component of the existing pedalboard, or to the creation of measurement noise directly related to inaccuracy. angular positioning of the singularities.
  • the measurements thus obtained are not always representative of the useful torque, have a very low dynamics, a very low signal-to-noise ratio because the intrinsically high rigidity of the constituent elements of the bicycle limits the range of use of the sensors.
  • a proposal (DE 34 46 689 A1) introduces an elastic element with strain gauge mounted on the movable assembly of the trays; an electronic circuit ensures the conditioning of the
  • the system must have an autonomous power supply.
  • JP10035567 the proposed method does not allow measurement of the torque provided by a single leg of the cyclist.
  • the rudimentary 140 could not guarantee its use in the environmental conditions of an outdoor bicycle. In addition, this system did not manage the combination plateau-pinion and therefore the calculation of the developed useful power was difficult to exploit.
  • the invention uses an original and sequential method for estimating the external forces applied to the bicycle - bicycle assembly, thereby making it possible to calculate the useful torque 170 supplied.
  • the expression [3] contains two unknowns, the useful torque C that one wants to measure, and the components of the external forces.
  • invention will use 185 in principle a particularity of the system related to the cyclic and quasi-discontinuous appearance of the application of the engine torque: •
  • the useful torque C passes twice per cycle by a minimum value, this inside the high dead band 190 or bottom of the pedal (6), it is possible to define the dead band by the angular zone of rotation of the pedal (6) in which the pedal A dead end arm can be simply defined in advance by a frame of the values 195 of angles of rotation of the pedal (6), or well by detection and locating the relative minimum of the angular acceleration that is by definition within the dead band, or by detecting the concavity of the angular acceleration curve.
  • the duration of a cycle of rotation of the pedal (6) is about one second for a walk (0.6 seconds for a race), and it can rightly be considered that external efforts
  • the useful torque C can be calculated from the expression [6] and so on. Note that it is also possible to calculate an average of the acceleration values measured in the deadband, instead of
  • FIG. 02A, Fig. 02B, Fig. 02C represent the temporal evolution of the main states that are useful for the presentation for different path profiles, respectively, ascent up, descent start,
  • the markers represent the same magnitudes on each figure concerned. We note the very different character of these curves as a function of the path profile. In principle, there is no real limitation to the application of this method.
  • the acceleration measurement teta "n" is valid only as long as the rider keeps pedaling the freewheel locked in torque transmission to the rear wheel. The whole thing is to have a sufficiently rich, dynamic information, and at a minimum. sampling frequency well 240 greater than IHz.
  • the invention proposes an original method for detecting the angular acceleration of the crankset, ie the direct use of the toothing of one of the existing plates (7) (8) (9) on the
  • the method of optical detection of the passage of teeth is based on a particular control sequence of an optoelectronic component. Indeed, it is necessary to detect the useful signal of the surrounding noise, here created by ambient light, natural or artificial, essentially variable on a path.
  • the value of the reduction ratio between the active plate and the pinion in service is essential to calculate the 265 torque. It is therefore necessary to add to the system a real-time calculation of the gear ratio n 2 / n, failing to have the information directly from the derailleurs or their control system.
  • the information extracted from the described principle is processed by the onboard processing unit (1) and is graphically displayed on its screen and recorded sequentially for further processing on another non-embedded computer.
  • Central unity Onboard also handles other signals such as the distance traveled pulses or the position obtained by a global positioning system (Gobai Positioning System), the atmospheric pressure, the temperature of the air.
  • a global positioning system Gobai Positioning System
  • the invention is therefore also an onboard system enabling the cyclist to prepare his strategy and adapt his racing tactics while following the course according to his own physiological data, the course profile, the conditions of the race. environment and the estimation of its aerobic and anaerobic energy expenditure (lactic or alactic) and 285 of the estimated state of its reserves in ATP (Adenosine Tri-Phosphate).
  • the instantaneous power supplied by the cyclist is compared to the registered cyclist's personalized physiological values and
  • 305 Fig.01 general view of the system consisting of the on-board CPU (1), the pedal-plate assembly (2), the equipped plate (3) for taking information from the pedal, the magnetic sensor ( 4) rotation of the bicycle wheel.
  • the interconnection (not shown) of the components is in principle
  • Fig.02 Main equations that govern the system. [1] gives the equivalent mass M of the frame-cyclist assembly (mi), and wheels (m).
  • [3] gives the equation of the movement of the angular rotation of the pedal, in which C is the engine torque applied by the cyclist on the pedal, n and n 2 respectively the number of
  • teta is the angular rotation of the pedal
  • teta 'the angular velocity and teta' is the angular acceleration of the pedal
  • teta r is the angular rotation of the rear wheel
  • alpha the inclination of the plan on which the bicycle moves in relation to the horizontal
  • [4] expresses the non-slip rolling relationship between the X translation movement of the bicycle on the ground and the rotational movement of the rear wheel.
  • [6] expresses the relation [3] between two dead spots and in the absence of coasting operation. It makes it possible to calculate C on the basis of the value Teta " bm memorized at the point
  • Fig. 02A The graph shows the evolution of the acceleration teta "(122) during a part of the pedals rotation cycle In the dead band (121), the useful torque C is almost zero 345 and the acceleration measured teta is representative of external efforts; it has the value (120) teta " bm at the relative minimum
  • the signals are in fact sampled at all delta t (132), which applies to the angular rotation speed signal (125). 350
  • the points (126) and (127) represent the points of a pedal rotation speed measurement on a complete pedal revolution, and show that the latitudinal sampling does not allow to have access to the fast variations of the states .
  • the sampling (132) makes it possible to follow the speed signal
  • the instantaneous power curve (129) intercepts the power threshold (131).
  • the average power is represented by the
  • F ⁇ g. 02B Evolution of the same curves as in FIG. 02A, but in a situation where the result of actions outside the bicycle and the cyclist gives a component (120) positive 365 (as for example during a descent).
  • Fig. 02D Simplified algorithm for calculating the torque
  • the signal (141) from the magnetic sensor (4) Fig. 01 triggers the calculation of the gear ratio n / n 2 based on the number of pulses (140) generated by the motion detection (16). 05 with each pass of a plateau tooth.
  • formula (146) shows that one can perform the calculation between two pulses (141) of the magnetic sensor signal (4) or more, in order to improve the accuracy of calculation.
  • the other asynchronous algorithm of the previous one is triggered by the pulse (140) of the motion detection (16).
  • the speed of rotation and the acceleration are calculated in (142), and depending on the passage of the acceleration teta ⁇ n by a minimum, the comparator (143) selects the calculation (144) of the useful torque and other states after exceeding the minimum, or
  • Fig. 03 Available power curves during an example of muscular energy expenditure. Curve (90) represents the anaerobic alactic contribution of creatine and
  • the curve (91) represents the lactic anaerobic contribution
  • the curve (92) aerobically the contribution of the aerobic die.
  • the curve (93) represents the sum of the contributions.
  • the threshold (94) decides the passage between the consumption of the resources of the alactic or anaerobic
  • the threshold (95) decides the passage between the consumption of the resources of the lactic anaerobic sector or the aerobic sector.
  • the curve (93) and the thresholds (94) (95) are displayed graphically on the screen (51) Fig.10, and when the
  • the cursor When the cursor reaches the right end of the screen, the cursor restarts to the left of the screen erasing the previous data with each subsequent movement to the right.
  • Fig. 03A Display of ATP resources on the on-board central unit (1): three counters (96) (101) (106) respectively representing the resources of the three anaerobic alactic, anaerobic lactic, aerobic, the remaining resources indicated by the height of the graphical bar
  • FIG. 05 Partial section of a pedalboard (6) with three trays equipped for the example of two motion sensors, one transmissive (15) on the outer ring, the other reflective (13) measuring the angular rotation of the plate (9).
  • Fig. 05A detail of the fixing of the sensor holder bracket (17) covered with an adhesive coating on the frame (12) of the bicycle 430 by means of an elastic link (18). The pressure exerted by the elastic tie keeps the square in position.
  • Fig. 07 Schematic diagram of optical motion detection: a clock (31) synchronizes the emission of photons by the diode
  • the transceiver torque receiver signal (30) is filtered by a unit (34) and continuously supplies the non-inverting input of the comparator (36).
  • the transistor (32) When the light emitting diode of the transceiver pair (30) is not energized, the transistor (32) is on and the capacitor (35) records the average value of the ambient illumination of the transceiver pair (30). When the light-emitting diode of the transceiver pair
  • the senor does not detect a change in illumination.
  • the timing diagram shows a sequence of detection of the passage of a tooth of the plate (7) (8) (9) in front of one of the transceiver pair (30). This sequence applies either to the transmissive sensor (15) for the case of the absence of tooth for the edges (40) (41) and the presence of plateau tooth for
  • step (49) or the reflective sensor (13) for the case of the presence of tooth for the edges (40) (41) and the absence of plateau tooth for the step (49).
  • the comparator changes state (45). It is only at the arrival of the falling edge (41) of the control signal coming from (31) that the state of the output (38) of the comparator (36) will be memorized (47) by (33) before the fallout of
  • Fig. 08 reflective sensor (13) equipped with the sun screen brush (25) also protecting the sensor against dirt 505
  • Fig- 09 Transmissive sensor (15) equipped with the sun screen brush (25) also protecting the sensor against dirt
  • Fig. 10 embedded central unit as shown schematically.
  • 510 (1) comprising a watertight housing (50), a graphic display (51), micro-contacts (53) (54) (55) for controlling the functions of the equipment, a connector (56) ) used for connecting the on-board CPU (1) with the different sensors Fig. 05 (14) (16) and FIG. 01 (4), a connector (57) for connection with an additional GPS unit or with a PC computer for operating recordings or setting parameters of the on - board CPU, and a connector (58) for auxiliary power supply.
  • An assembly (52) of a battery or accumulator module and a solar module provides the normal supply 520 of the onboard CPU (1) and its sensors.
  • Mechanical fasteners are provided for fixing the central unit on the handlebar of the bicycle.
  • Fig. 11 Embedded CPU support. It comprises a flat section (62) mounted on the handlebar of the bicycle (60) with a tubular shock absorber (61) made of synthetic material, the whole being fixed by the plate (71) by means of the bolts (66). ) (67); the assembly is therefore adjustable, so as to maximize the comfort of operation and reading of the screen.
  • the onboard CPU (1) is held in the carrier and abuts on the damper (68), its interface connector FIG. 12 (56) is nested in the interface connector (72) of the support, and the upper part of the onboard CPU (1) is held by the locking 535 (69) (70), whose holding force is produced by the spring (65) and transmitted by the pins (63) and (64).
  • Fig. 12 Assembly of the interface connector (72) with the flat profile (62) and the damper (68).
  • the interface connector 540 (72) is slidably mounted through the flat profile (62) so as not to transmit radial force to the onboard CPU (1).
  • (73) represents the strands of the cable going to the different sensors.
  • 545 Fig. 13 Oscillating motion sensor variant of the damped oscillator type.
  • the coil (80) and its magnetic circuit are placed close to the ring gear (7). In the absence of metal toothing, the coil (80) and the associated capacitor (81) are controlled by the integrated circuit (82) operating on the
  • the signal (141) coming from the magnetic sensor (4) for rotating the wheel of the bicycle triggers the counting of the counting of the pulses coming from a plate (7) or (8) or (9) which is known in advance. the number of teeth, the division according to the expression (146), the resetting of the
  • the second synchronized loop on the signal (140) coming from the passage of the teeth of a plate (7) or (8) or (9) in front of the motion detection (16) computes in sequence: • in (142), the speed rotation teta 'of the pedal (6),
  • optical sensors or non-contact inductive sensors with damped oscillator or variable reluctance are preferred.
  • Optical detection whose schematic diagram given in FIG. 07 uses a transceiver pair (30) with a maximum of
  • 645 sensitivity is in the infrared, for a wavelength of 950 nm, so as to deviate as much as possible from the peak of the frequencies contained in sunlight or artificial light.
  • the detector is a phototransistor, but could also be a photodiode.
  • a brush (25) made of synthetic fibers makes it possible to
  • a second brush can be added to protect the sensor from dirt projections coming from the
  • the proposed transceiver pair can be indifferently transmissive as shown in FIG. 09 or reflective 08, depending on the ease of installation on the bicycle.
  • 660 are mechanically assembled to form a unit with an output cable.
  • a synthetic resin molding makes it possible to make the assembly in its (16) or (14) form.
  • 05 waterproof and easy to mount on the plate (17) Fig. 05
  • ambient light level (its light-emitting diode being non-energized), which level is stored just before commissioning of its light-emitting diode, and secondly to measure with its phototransistor the energy received from its light-emitting diode fed .
  • ambient light measurement phase with the signal received in the power supply phase of the light emitting diode makes it possible to decide on the presence of a tooth or its absence.
  • the output state of the comparator (36) indicating the presence or absence of a tooth is stored (38) on the front (41) of
  • the nominal rotation speed of the plate for high level pistars is 100 revolutions per minute, which gives a frequency of
  • the maximum frequency of the oscillator (31) of the optical detection is preferably of the order of 20 to 50 kHz.
  • the power supply duration of the light-emitting diode is preferably of the order of 10 ⁇ s, ie 1/5 of the optical detection period, which makes it possible to reduce the electrical energy consumed.
  • the optical detection oscillator (31) is integrated with the optical detection FIG. 07, so as to avoid problems of electromagnetic compatibility, given the stiffness of the fronts of this clock.
  • This clock can also be supplied from the on-board CPU (1),
  • a diode can be added in parallel with the charge (34) of the phototransistor, providing an automatic correction of the transfer coefficient.
  • Optical detection Fig. 07 is powered by the embedded central unit (1); the detected signal (38) is sent to the on-board CPU (1); it is the on-board CPU (1) that thus manages the power on or off of the module of
  • the calculated value of the useful torque C is then multiplied by the value of teta 'present, so as to obtain the useful instantaneous power.
  • the calculation of the energy is an accumulation of the instantaneous power values on a pedal revolution multiplied by the duration during which the torque C has been motor.
  • FIG. 03 The three A.T. P. channels are symbolized by dynamic accumulators, preloaded 100% for an excursion and visible on the graphic screen (51) of the onboard central unit (1).
  • the accumulator of the Creatine Phosphocreneine CP (96) FIG. 03 will be decremented at each unit of time only when the
  • the cyclist's instantaneous power will exceed the predefined value (94) predefined by the cyclist in advance and an audible signal (series of rapid beeps) will be issued by the on-board central unit (1).
  • an audible signal series of rapid beeps
  • the accumulator AN (101) FIG. 03 of the lactic anaerobic branch is also decremented at each unit of time, as soon as the instantaneous power supplied by the cyclist is between
  • this accumulator counter will fill again instantly when it is empty and the indication (108) will continue to be incremented until the end of the excursion .
  • the minimum and maximum heart rate indicators (99) (100), (104) (105), (109) (110) located next to each accumulator (96), (101), (106) are updated according to the information available. All the
  • the time evolution of the instantaneous power (93) and the thresholds P1 (94) and P2 (95) represented in the form of horizontal line 800 dashed as in FIG. 03 are also available on the graphic display (51) of the onboard central unit (1), at the cyclist's choice.
  • the accumulators (96) and (97) have a set slider respectively (111) and (112) which allow the cyclist to know at this specific point of the course what should be the state of his reserves. 815
  • the description given is for a bicycle equipped with any number of trays.
  • the light-emitting diodes of the optical sensors can be replaced by optically focused or non-optically focussed laser diodes, which improve the immunity to ambient light at the expense of the electrical consumption, however.
  • the phototransistor can be replaced by a photodiode associated with an amplifier (transistor or operational amplifier JFET).
  • optical sensors can be replaced by damped oscillator sensors of the type Siemens TCA 105 or TCA 355B, which have
  • the calculation method can also be performed from analog circuits, or a combination of digital and analog circuits.

Abstract

The invention concerns a method for calculating the useful torque imparted by a cyclist to a bicycle, by detecting the angular acceleration of the chainset (2) and searching for local minima to determine the resultant of external efforts in combination with the transmission gear ratio, the computation of which is performed using data from the magnetic sensor (4). The invention concerns an adequate method for measuring the movement of the chainset (2) by a self-adapting detector (3) operating directly on the teeth of a chainset, insensitive to ambient light, and delivering with precision and the bandwidth required the information to an onboard central processing unit (1) for computation, the graphic display, the audio signalling, the recording and the digital reproduction of the acceleration, the useful torque, the instantaneous, average, maximum power, the energy consumed in three categories of biochemical resources during the course. The invention also concerns an integral standalone device using said methods allowing a cyclist to maximize his performance and avoid harmful muscular overstrains. Other devices may be used for detecting the movement of the chainset or computing the gear ratio.

Description

Capteur d'effort pour bicyclette, assistance à l'entraînement Bicycle effort sensor, training assistance
Domaine technique :Technical area :
5 L'invention est un dispositif embarqué sur une bicyclette, permettant à son conducteur d'être à tout instant informé l'état de sa performance sur un parcours donné. Le dispositif peut donc être utilisé à des fins d'entraînement sportif ou bien d'information ou d'enregistrement lors d'une excursion. 0The invention is a device embedded on a bicycle, allowing its driver to be informed at all times the status of his performance on a given course. The device can therefore be used for sports training purposes or information or recording during an excursion. 0
Quel que soit la profil du trajet et les conditions aérodynamiques, ce dispositif est capable de mesurer, d'afficher graphiquement, d'enregistrer précisément la vitesse de rotation et l' accélération angulaire du pédalier, de calculer le couple moteur 5 fourni par le cycliste, la puissance utile instantanée fournie ainsi que l'énergie dépensée par un cycliste et son activité cardiaque ; ces informations sont corrélées avec d'autres grandeurs connues à l'avance, mesurées ou calculées telles que le poids du cycliste, la vitesse ou la position de la bicyclette dans Q un parcours donné, la température et la pression de l'air.Whatever the path profile and the aerodynamic conditions, this device is capable of measuring, graphically displaying, accurately recording the speed of rotation and the angular acceleration of the pedal, to calculate the engine torque provided by the cyclist , the instantaneous power output provided as well as the energy expended by a cyclist and his cardiac activity; this information is correlated with other quantities known in advance, measured or calculated such as the weight of the cyclist, the speed or position of the bicycle in a given course, the temperature and the air pressure.
Le dispositif permet de situer l' effort fourni par le cycliste, dans la zone dite anaérobie alactique, ou dans la zone anaérobie lactique, ou finalement dans la zone aérobie. La Fig. 03 5 représente une courbe typique de dépense d'énergie musculaire, au cours de laquelle toutes les deux premières filières d'énergie biochimique sont épuisées en début d'effort. Un profil de puissance et de dépense énergétique au dessous de la courbe (93) n'induira pas de désagrément pour le cycliste. Par contre, tout 0 dépassement en surpuissance de la courbe (93) entraînera une pénalité, que le cycliste aura à payer ultérieurement sous forme soit de sollicitation exagérée du système cardio-vasculaire, soit d'épuisement musculaire prématuré, soit de courbatures dues à la production en excès d'acide lactique. Les temps de repos soit lors 5 d' usage conséquent de la roue libre, soit lors d' une pause sont aussi enregistrés afin de suivre la récupération physique du cycliste.The device makes it possible to locate the effort provided by the cyclist, in the so - called anaerobic alactic zone, or in the lactic anaerobic zone, or finally in the aerobic zone. Fig. 03 5 represents a typical curve of muscular energy expenditure, during which all the first two biochemical energy sectors are exhausted at the beginning of the effort. A profile of power and energy expenditure below the curve (93) will not cause inconvenience to the cyclist. On the other hand, any 0 overpowering of the curve (93) will result in a penalty, which the cyclist will have to pay later in the form of either excessive stressing of the cardiovascular system, premature exhaustion, or muscle soreness due to excess production of lactic acid. The rest periods, either when the freewheel is used or during a break, are also recorded in order to follow the physical recovery of the cyclist.
• L' invention est d' une importance particulière, car la réaction 0 du système cardio-vasculaire du cycliste est toujours • L'invention est d'une importance particulière, car la réaction du système cardio-vasculaire du cycliste est toujours conséquentielle à l'effort fourni, et donc toujours en retard par rapport à l'action. Le dispositif permet donc au cycliste d'optimiser en temps réel l'usage de ses ressources musculaires et d'éviter des surcharges pénalisantes.• The invention is of particular importance because the 0 reaction of the cyclist 's cardiovascular system is always • The invention is of particular importance, because the reaction of the cyclist's cardiovascular system is always consistent with the effort provided, and therefore always late compared to the action. The device thus allows the cyclist to optimize in real time the use of his muscular resources and to avoid penalizing overloads.
• Parce que l'invention n'altère pas la structure mécanique de la bicyclette, l'intégrité de la bicyclette d'origine est conservée. Il n'y a pas de comportement différent de la bicyclette avant et après montage de l'invention. Le principe, les capacités à remplir sa fonction, le confort et les sensations de conduite de la bicyclette restent les mêmes . Ceci est essentiel eu égard aux efforts extrêmement intenses qui peuvent être développés par des sportifs .• Because the invention does not alter the mechanical structure of the bicycle, the integrity of the original bicycle is retained. There is no different behavior of the bicycle before and after assembly of the invention. The principle, the capabilities to fulfill its function, the comfort and the driving sensations of the bicycle remain the same. This is essential in view of the extremely intense efforts that can be developed by athletes.
• Le- système n'est pas sujet à une usure mécanique. • II n' est pas nécessaire de démonter une quelconque partie de la bicyclette pour installer le système.• The system is not subject to mechanical wear. • It is not necessary to disassemble any part of the bicycle to install the system.
• L' invention utilise directement les dentures des plateaux pour détecter les paramètres essentiels nécessaires. Il n'y a donc pas de roue codeuse à rajouter. • Compte tenu du nombre réduit de composants à rajouter, le poids de la bicyclette ne sera pas trop affecté par l' invention, ce qui donnera satisfaction aux sportifs soucieux du poids de leur équipement.• The invention directly uses the teeth of the trays to detect the essential parameters required. There is no encoder wheel to add. • Given the small number of components to add, the weight of the bicycle will not be affected too much by the invention, which will satisfy the athletes concerned about the weight of their equipment.
• En cas de panne du système, le fonctionnement de la bicyclette n' est pas altéré• In case of system failure, the operation of the bicycle is not impaired
• La visualisation des informations est réalisée par une écran graphique, offrant une flexibilité plus importante et un choix plus varié dans la présentation des informations qu' avec un affichage traditionnel numérique.• The visualization of the information is done by a graphic screen, offering a greater flexibility and a more varied choice in the presentation of the information than with a traditional digital display.
Technique antérieure :Prior art:
Les premiers équipements historiquement réalisés ont été les compteurs kilométriques et indicateurs de vitesse, puis sont arrivés les indicateurs de rythme de pédalage. La plupart de ces équipements ne sont capables encore aujourd'hui que de détecter des valeurs moyennes, car le signal provient d'une unique singularité en général magnétique montée sur l'élément mobile en 80 rotation et délivrant une impulsion magnétique au capteur fixé sur une partie du cadre de la bicyclette, pour chaque tour complet effectué. La fréquence de cet échantillonnage est donc réduite . Compte tenu du caractère intrinsèquement pulsatoire de l'effort fourni par le cycliste, toute variation de vitesse qui 85 en résulte lors d'un cycle de rotation ne peut donc pas être observée .The first equipment historically realized were the mileage counters and speed indicators, then came the indicators of pedaling rhythm. Most of these devices are still able today only to detect average values, because the signal comes from a single generally magnetic singularity mounted on the movable member in rotation and delivering a magnetic pulse to the sensor attached to a portion of the frame of the bicycle, for each complete turn performed. The frequency of this sampling is therefore reduced. Given the intrinsically pulsating nature of the effort provided by the cyclist, any variation in speed which results in a rotation cycle can not be observed.
Des propositions ont été faites pour inclure un plus grand nombre de singularités magnétiques dans le pédalier, mais elles conduisent typiquement soit au remplacement d' un constituant du 90 pédalier existant, soit à la création d'un bruit de mesure directement lié à l'imprécision du positionnement angulaire des singularités .Proposals have been made to include a greater number of magnetic singularities in the pedalboard, but they typically lead either to the replacement of a component of the existing pedalboard, or to the creation of measurement noise directly related to inaccuracy. angular positioning of the singularities.
La mesure de forces exercées par la chaîne sur les palier du 95 moyeu de roue arrière est proposée dans (WO0130643).The measurement of forces exerted by the chain on the bearings of the rear wheel hub 95 is proposed in (WO0130643).
Les mesures ainsi obtenues ne sont par toujours représentatives du couple utile, ont une dynamique très réduite, un rapport signal bruit très faible car la rigidité intrinsèquement élevée des éléments constitutifs de la bicyclette limite la plage 100 d'utilisation des capteurs.The measurements thus obtained are not always representative of the useful torque, have a very low dynamics, a very low signal-to-noise ratio because the intrinsically high rigidity of the constituent elements of the bicycle limits the range of use of the sensors.
Dans certaines inventions on a introduit des dispositifs élastiques déformables dans les éléments de transmission des efforts utiles à la propulsion de la bicyclette, ce afinIn certain inventions elastic deformable devices have been introduced into the transmission elements of the forces which are useful for the propulsion of the bicycle, in order to
105 d'amplifier mécaniquement les déformations à mesurer. Ainsi on trouve des éléments élastiquement déformables insérés dans le palier de pédalier, qui permettent de mesurer avec une meilleure sensibilité la composante de la force radiale qui s'exerce sur ce palier dans une direction fixe donnée à l'avance (JP2002082003) .105 to mechanically amplify the deformations to be measured. Thus there are elastically deformable elements inserted in the bottom bracket, which can measure with greater sensitivity the component of the radial force exerted on this bearing in a fixed direction given in advance (JP2002082003).
110 Cependant la composante de l'effort radial sur le palier dans une direction donnée n'est pas toujours une bonne approximation du couple utile : pour donner un résultat correct, l'effort radial doit être vectoriellement combiné avec les bras de leviers générateurs de couple utile, valeurs dépendantes soit de l'angle110 However, the component of the radial force on the bearing in a given direction is not always a good approximation of the useful torque: to give a correct result, the radial force must be vectorially combined with the torque-generating levers arms. useful, dependent values from the angle
115 instantané de rotation du pédalier, soit de la combinaison plateaux-pignons actuelle. La mesure des micro-déformations dues au moment de flexion exercé sur un bras de pédale fait partie des premières méthodes directes115 instantaneous rotation of the crankset, or of the combination trays-sprockets current. The measurement of micro-deformations due to the bending moment exerted on a pedal arm is one of the first direct methods
120 à avoir été expérimentées, n'a pas de grande dynamique de mesure.120 to have been experimented, does not have great dynamics of measurement.
Une proposition (DE 34 46 689 Al) introduit un élément élastique avec jauge de contrainte monté sur l'assemblage mobile des plateaux ; un circuit électronique assure le conditionnement duA proposal (DE 34 46 689 A1) introduces an elastic element with strain gauge mounted on the movable assembly of the trays; an electronic circuit ensures the conditioning of the
125 signal et sa transmission à un récepteur situé à proximité sur le cadre de la bicyclette. Outre le fait que l'objet est assez encombrant et qu' il faut apporter des modifications importantes dans un endroit où la place fait défaut, le système doit avoir une alimentation autonome .125 signal and its transmission to a receiver located nearby on the frame of the bicycle. In addition to the fact that the object is rather bulky and that it is necessary to make significant changes in a place where the place is lacking, the system must have an autonomous power supply.
130130
Dans l'invention JP10035567, la méthode proposée ne permet la mesure du couple fourni par une seule jambe du cycliste.In the invention JP10035567, the proposed method does not allow measurement of the torque provided by a single leg of the cyclist.
L'un des système les plus intéressant publié (US5031455) estOne of the most interesting published system (US5031455) is
135 constitué d'un nouveau moyeu arrière avec des ressorts de torsion réalisant un couplage élastique entre l'effort transmis par la chaîne et la roue arrière. Un dispositif original de mesure combinée de l'effort et de la vitesse de rotation était proposé. Un capteur optique était proposé, dont le schéma très135 consists of a new rear hub with torsion springs making an elastic coupling between the force transmitted by the chain and the rear wheel. An original device for combined measurement of the force and the speed of rotation was proposed. An optical sensor was proposed, whose very schematic
140 rudimentaire ne pouvait garantir son utilisation dans les conditions d'environnement d'une bicyclette en plein air. Par ailleurs, ce système ne gérait pas la combinaison plateau-pignon et donc le calcul de la puissance utile développée était difficilement exploitable.The rudimentary 140 could not guarantee its use in the environmental conditions of an outdoor bicycle. In addition, this system did not manage the combination plateau-pinion and therefore the calculation of the developed useful power was difficult to exploit.
145145
Des produits récents ont fait leur apparition sur le marché, incluant un système de positionnement GPS, mais aucun n'intègre une mesure de couple instantané associé à un dispositif de suivi des ressources énergétiques du cycliste.Recent products have appeared on the market, including a GPS positioning system, but none incorporates an instantaneous torque measurement associated with a device for monitoring the energy resources of the cyclist.
150150
Enfin, les ergomètres de laboratoire d' exploration fonctionnelle ou certains équipements d'entraînement disposent déjà de dispositifs de mesure de puissance, mais leurs principes ne sont pas applicables à une bicyclette évoluant normalement dans le butLastly, functional laboratory ergometers or certain training equipment already have power measuring devices, but their principles are not applicable to a bicycle that normally moves for the purpose.
155 de se déplacer sur un itinéraire sans assistance technique. Le résultat de la situation est qu'aujourd'hui, le marché propose quelques produits qui n'ont pas connu un réel essor commercial. De plus, les équipements actuels ne permettent d'afficher que des 160 valeurs numériques rafraîchies cycliquement, mais ces afficheurs ne permettent pas de représenter graphiquement des grandeurs, ni de les représenter sous forme d'historique.155 to travel on a route without technical assistance. The result of the situation is that today, the market offers some products that have not experienced a real commercial boom. In addition, the current equipment can only display 160 cyclically refreshed numerical values, but these displays do not allow to graph the quantities, nor to represent them in the form of history.
165 Exposé de l' Invention :165 Statement of the Invention:
L' invention fait appel à une méthode originale et séquentielle d' estimation des efforts extérieurs appliqués à l' ensemble cycliste-bicyclette, permettant alors de calculer le couple utile 170 fourni.The invention uses an original and sequential method for estimating the external forces applied to the bicycle - bicycle assembly, thereby making it possible to calculate the useful torque 170 supplied.
Afin d' éclairer la présentation du principe de mesure du couple utile, on fait référence à la Fig. 02 où l'on a modélisé le système cycliste/bicyclette et les principaux paramètres 175 régissant le mouvement. L'expression [3] montre la relation entre l'accélération angulaire teta", le couple utile C, les forces extérieures incluant l'action de la pesanteur, et cette expression n'est valable que lorsqu'il n' y a pas d'effet de roue libre . 180In order to illuminate the presentation of the useful torque measurement principle, reference is made to FIG. 02 where the bicycle / bicycle system and the main parameters 175 governing the movement have been modeled. The expression [3] shows the relation between the teta "angular acceleration, the useful torque C, the external forces including the action of the gravity, and this expression is valid only when there is no Freewheel effect 180
À supposer que l'on arrive à mesurer très précisément l'accélération angulaire teta", l'expression [3] contient encore deux inconnues, le couple utile C que l'on cherche à mesurer, et la composantes des efforts extérieurs. L'invention va utiliser 185 dans son principe une particularité du système liée à l'aspect cyclique et quasi discontinu de l'application du couple moteur : • En l'absence de fonctionnement en roue libre, ce qui est le cas normal, le couple utile C passe deux fois par cycle par une valeur minimum, ce à l'intérieur de la bande morte haute 190 ou basse du pédalier (6); on peut définir la bande morte par la zone angulaire de rotation du pédalier (6) dans laquelle la pédale d'un bras de pédalier est proche soit du point mort haut soit du p'oint mort bas . La bande morte peut être simplement définie à l'avance par un encadrement des valeurs 195 d'angles de rotation du pédalier (6), ou bien par détection et localisation du minimum relatif de l'accélération angulaire qui est par définition à l'intérieur de la bande morte, ou encore par détection de la concavité de la courbe d'accélération angulaire.Assuming that one can measure the teta "angular acceleration very precisely, the expression [3] contains two unknowns, the useful torque C that one wants to measure, and the components of the external forces. invention will use 185 in principle a particularity of the system related to the cyclic and quasi-discontinuous appearance of the application of the engine torque: • In the absence of freewheeling operation, which is the normal case, the useful torque C passes twice per cycle by a minimum value, this inside the high dead band 190 or bottom of the pedal (6), it is possible to define the dead band by the angular zone of rotation of the pedal (6) in which the pedal A dead end arm can be simply defined in advance by a frame of the values 195 of angles of rotation of the pedal (6), or well by detection and locating the relative minimum of the angular acceleration that is by definition within the dead band, or by detecting the concavity of the angular acceleration curve.
200 Λ l'intérieur de la bande morte ou au passage de tetaΛΛ par le minimum, le terme correspondant (n2/n)2 C dans [3] devient négligeable . Donc dans la bande morte ou au minimum de l'accélération angulaire teta", la mesure de l'accélération angulaire du pédalier téta" donne précisément une valeur200 Λ inside the dead band or at the passage of teta ΛΛ by the minimum, the corresponding term (n 2 / n) 2 C in [3] becomes negligible. So in the dead band or at least the angular acceleration teta ", the measure of the angular acceleration of the crankset teta" gives precisely a value
205 proportionnelle à la somme des efforts extérieurs appliqués au système cycliste-bicyclette.205 proportional to the sum of the external forces applied to the bicycle-bicycle system.
La durée d'un cycle de rotation du pédalier (6) est d'environ une seconde pour une promenade (0,6 secondes pour une course), et on peut considérer à juste titre que les efforts extérieursThe duration of a cycle of rotation of the pedal (6) is about one second for a walk (0.6 seconds for a race), and it can rightly be considered that external efforts
210 appliqués au cycliste-bicyclette ne varieront pas de manière sensible sur un demi-cycle. Donc, si on utilise une méthode consistant à mémoriser lors du passage dans chaque bande morte haute ou basse la valeur du minimum relatif téta"bπl de l'accélération, et que l'on soustraie algébriquement cette210 applied to the bicycle rider will not vary significantly over half a cycle. So, if we use a method consisting of storing during the passage in each high or low dead band the value of the relative minimum téta " bπl of the acceleration, and that we subtract algebraically this
215 valeur mémorisée à celle de l'accélération mesurée dans le demi-cycle suivant, on peut calculer le couple utile C grâce à l'expression [6] et ainsi de suite. A noter que l'on peut aussi procéder au calcul d'une moyenne des valeurs d'accélération mesurées dans la bande morte, en lieu et placeIf the value stored in the next half-cycle is memorized to that of the acceleration, the useful torque C can be calculated from the expression [6] and so on. Note that it is also possible to calculate an average of the acceleration values measured in the deadband, instead of
220 de la valeur du minimum tetaΛΛ bm, ou au filtrage de la valeur des minima teta"bm mesurés à chaque demi-cycle, et utiliser la valeur ainsi filtrée dans le calcul séquentiel tel que décrit précédemment .220 of the value of the minimum teta ΛΛ bm , or the filtering of the value of the minima teta " bm measured at each half-cycle, and use the value thus filtered in the sequential calculation as described above.
225 Dans la pratique, on peut illustrer les cas d'application de cette méthode par les diagrammes de la Fig. 02A, Fig. 02B, Fig. 02C, qui représentent l'évolution temporelle des états principaux utiles à l'exposé pour des profils de trajet différents, respectivement démarrage en montée, démarrage en descente,In practice, it is possible to illustrate the cases of application of this method by the diagrams of FIG. 02A, Fig. 02B, Fig. 02C, which represent the temporal evolution of the main states that are useful for the presentation for different path profiles, respectively, ascent up, descent start,
230 ralentissement en montée. Les repères représentent les mêmes grandeurs sur chaque figure concernée . On note le caractère très différent de ces courbes en fonction du profil du trajet. Sur le principe, il n'y a pas de réelle limitation à 235 l'application de cette méthode. La mesure d'accélération teta" n' est valide que tant que le cycliste maintient par son pédalage la roue libre bloquée en transmission de couple à la roue arrière. Le tout est de disposer d'une information suffisamment riche, dynamique, et à une fréquence d'échantillonnage bien 240 supérieure à IHz .230 slowdown uphill. The markers represent the same magnitudes on each figure concerned. We note the very different character of these curves as a function of the path profile. In principle, there is no real limitation to the application of this method. The acceleration measurement teta "n" is valid only as long as the rider keeps pedaling the freewheel locked in torque transmission to the rear wheel.The whole thing is to have a sufficiently rich, dynamic information, and at a minimum. sampling frequency well 240 greater than IHz.
L' invention propose une méthode originale pour détecter l'accélération angulaire du pédalier, soit l'utilisation directe de la denture de l'un des plateaux (7) (8) (9) existants sur laThe invention proposes an original method for detecting the angular acceleration of the crankset, ie the direct use of the toothing of one of the existing plates (7) (8) (9) on the
245 bicyclette et d'un capteur de mouvement qui détecte dans les conditions normales d'utilisation de la bicyclette le passage des dents et calcule la durée de passage d'une dent, ou de deux dents ou plus pour en déduire la vitesse de rotation angulaire teta' et l'accélération angulaire teta". Cette détection fait partie de245 bicycle and a motion sensor which detects the passage of the teeth in the normal conditions of use of the bicycle and calculates the duration of passage of a tooth, or two or more teeth to deduce the angular rotation speed. teta 'and teta angular acceleration. "This detection is part of
250 l'ensemble, car elle n'est en fait qu'une extension de l'unité centrale embarquée .250 as a whole, because it is in fact only an extension of the embedded central unit.
Par contre, les plateaux ,,non-réguliers", pour lesquels le diamètre d'enroulement ne sont pas constants, sont impropres à cet usage et l'adjonction d'une roue codeuse à haute densité deOn the other hand, the "non-regular" plates, for which the winding diameter is not constant, are unfit for this purpose and the addition of a high-density coding wheel of
255 singularités sur l'arbre (5) du pédalier s'impose en alternative.255 singularities on the shaft (5) of the pedalboard is an alternative.
La méthode de détection optique du passage des dents est basée sur une séquence de commande particulière d'un composant optoélectronique. En effet, il faut détecter le signal utile du 260 bruit environnant, ici créé par la lumière ambiante, naturelle ou artificielle, essentiellement variable sur un trajet.The method of optical detection of the passage of teeth is based on a particular control sequence of an optoelectronic component. Indeed, it is necessary to detect the useful signal of the surrounding noise, here created by ambient light, natural or artificial, essentially variable on a path.
La valeur du rapport de démultiplication entre le plateau en service et le pignon en service est indispensable au calcul du 265 couple. Il faut donc rajouter au système un calcul en temps réel du rapport de démultiplication n2/n, à défaut de disposer de l'information provenant directement des dérailleurs ou de leur système de commande.The value of the reduction ratio between the active plate and the pinion in service is essential to calculate the 265 torque. It is therefore necessary to add to the system a real-time calculation of the gear ratio n 2 / n, failing to have the information directly from the derailleurs or their control system.
270 Les informations extraites du principe décrit sont traitées par l'unité centrale embarquée (1) et sont affichées graphiquement sur son écran et enregistrées séquentiellement pour un traitement ultérieur sur un autre ordinateur non-embarqué . L'unité centrale embarquée gère aussi d' autres signaux comme les impulsions de 275 distance parcourue ou la position obtenue par un système de positionnement global (Gobai Positioning System) , la pression atmosphérique, la température de l'air.The information extracted from the described principle is processed by the onboard processing unit (1) and is graphically displayed on its screen and recorded sequentially for further processing on another non-embedded computer. Central unity Onboard also handles other signals such as the distance traveled pulses or the position obtained by a global positioning system (Gobai Positioning System), the atmospheric pressure, the temperature of the air.
L' invention est donc aussi un système embarqué permettant au 280 cycliste de préparer sa stratégie et d' adapter sa tactique de course tout en suivant en suivant le déroulement, ce en fonction de ses propres données physiologiques, du profil du parcours, des conditions d' environnement et de l' estimation de sa dépense énergétique aérobique et anaérobique (lactique ou alactique) et 285 de l'état estimé de ses réserves en A.T. P. (Adénosine Tri-Phosphate) .The invention is therefore also an onboard system enabling the cyclist to prepare his strategy and adapt his racing tactics while following the course according to his own physiological data, the course profile, the conditions of the race. environment and the estimation of its aerobic and anaerobic energy expenditure (lactic or alactic) and 285 of the estimated state of its reserves in ATP (Adenosine Tri-Phosphate).
La puissance instantanée fournie par le cycliste est comparée aux valeurs physiologiques personnalisées du cycliste enregistrées etThe instantaneous power supplied by the cyclist is compared to the registered cyclist's personalized physiological values and
290 les surcharges involontaires dont la pénalité serait critique sur les résultats de l'excursion sont signalées accoustiquement . Par exemple, l'utilisation des filières anaérobies est cruciale et seul les sportifs très entraînés ont une connaissance personnelle de leurs limites, connaissance acquise par des entraînements290 involuntary overloads whose penalty would be critical on the results of the excursion are reported accoustically. For example, the use of anaerobic pathways is crucial and only highly trained athletes have personal knowledge of their limitations, knowledge gained through training
295 successifs. Par contre, un cycliste non spécialement entraîné pourra de manière involontaire épuiser rapidement ses réserves en295 successive. On the other hand, a cyclist who has not been specially trained may involuntarily deplete his reserves rapidly.
A. T. P. dans une filière donnée et ne s'en rendre compte que trop tard.A. T. P. in a given sector and realize it only too late.
Une surveillance auxiliaire de l'activité cardiaque du cyclisteAuxiliary monitoring of cyclist's cardiac activity
300 par un système indépendant est conseillée dans tous le cas .300 by an independent system is recommended in all cases.
Description sommaire des dessins :Brief description of the drawings:
305 Fig.01 : vue générale du système composé de l'unité centrale embarquée (1), de l'ensemble pédalier-plateau (2), de la platine équipée (3) pour la prise des informations du pédalier, du capteur magnétique (4) de rotation de la roue de la bicyclette. L'interconnexion (non représentée) des composants est en principe305 Fig.01: general view of the system consisting of the on-board CPU (1), the pedal-plate assembly (2), the equipped plate (3) for taking information from the pedal, the magnetic sensor ( 4) rotation of the bicycle wheel. The interconnection (not shown) of the components is in principle
310 réalisée par câble électrique. Fig.02 : Principales équations qui régissent le système. [1] donne la masse équivalente M de l'ensemble cycliste-cadre (mi),et des roues (m) .310 made by electric cable. Fig.02: Main equations that govern the system. [1] gives the equivalent mass M of the frame-cyclist assembly (mi), and wheels (m).
315 [2] donne l'inertie équivalente J du système ramenée à l'axe de rotation du pédalier.315 [2] gives the equivalent inertia J of the system reduced to the axis of rotation of the pedal.
[3] donne l'équation du mouvement de la rotation angulaire du pédalier, dans lequel C est le couple moteur appliqué par le cycliste sur le pédalier, n et n2 respectivement le nombre de[3] gives the equation of the movement of the angular rotation of the pedal, in which C is the engine torque applied by the cyclist on the pedal, n and n 2 respectively the number of
320 dents du plateau et celui du pignon utilisés, teta est la rotation angulaire du pédalier, teta' la vitesse angulaire et teta" est l'accélération angulaire du pédalier, tetar est la rotation angulaire de la roue arrière, alpha l'inclinaison du plan sur lequel évolue la bicyclette par rapport à l'horizontale,320 teeth of the plate and that of the gear used, teta is the angular rotation of the pedal, teta 'the angular velocity and teta' is the angular acceleration of the pedal, teta r is the angular rotation of the rear wheel, alpha the inclination of the plan on which the bicycle moves in relation to the horizontal,
325 r le rayon des roues arrière et avant, g est l'accélération de la pesanteur, Fr les forces de frottement entre les roues et le sol, et Fv toutes les autres forces extérieures qui agissent sur la bicyclette et le cycliste (vent, etc...). Cette expression est valable hors des périodes de roue libre, c'est à dire lorsque le325 r the radius of the rear and front wheels, g is the acceleration of gravity, F r the friction forces between the wheels and the ground, and F v all other external forces acting on the bicycle and the cyclist (wind , etc ...). This expression is valid outside the freewheeling periods, ie when the
330 cycliste contribue quasiment continûment à l'effort de propulsion.The cyclist contributes almost continuously to the propulsive effort.
[4] exprime la relation de roulement sans glissement entre le mouvement de translation X de la bicyclette sur le sol et le mouvement de rotation de la roue arrière .[4] expresses the non-slip rolling relationship between the X translation movement of the bicycle on the ground and the rotational movement of the rear wheel.
335 [5] exprime la relation [3] pour chaque minimum dans la bande morte. Teta"bm est une valeur mémorisée.335 [5] expresses the relation [3] for each minimum in the dead band. Teta " bm is a stored value.
[6] exprime la relation [3] entre deux points morts et en l'absence de fonctionnement en roue libre. Elle permet de calculer C sur la base de la valeur Teta"bm mémorisée au point[6] expresses the relation [3] between two dead spots and in the absence of coasting operation. It makes it possible to calculate C on the basis of the value Teta " bm memorized at the point
340 mort précédent.340 previous death.
Fig. 02A : Le graphique montre l'évolution de l'accélération teta" (122) au cours d'une partie de cycle de rotation du pédalier. Dans la bande morte (121), le couple utile C est quasi 345 nul et l'accélération teta" mesurée est représentative des efforts extérieurs ; elle a la valeur (120) teta"bm au minimum relatif. Les signaux sont en réalité échantillonnés tous les delta t (132), ce qui s'applique au signal de vitesse de rotation angulaire (125). 350 Les points (126) et (127) représentent les points d'une mesure de vitesse de rotation du pédalier sur un tour complet de pédalier, et montrent que l'échantillonnage au tour ne permet pas d'avoir accès aux variations rapides des états. Par contre l'échantillonnage (132) permet de suivre le signal de vitesseFig. 02A: The graph shows the evolution of the acceleration teta "(122) during a part of the pedals rotation cycle In the dead band (121), the useful torque C is almost zero 345 and the acceleration measured teta is representative of external efforts; it has the value (120) teta " bm at the relative minimum The signals are in fact sampled at all delta t (132), which applies to the angular rotation speed signal (125). 350 The points (126) and (127) represent the points of a pedal rotation speed measurement on a complete pedal revolution, and show that the latitudinal sampling does not allow to have access to the fast variations of the states . On the other hand, the sampling (132) makes it possible to follow the speed signal
355 avec une bonne précision (entre 30 et plus de 50 échantillons par tour) .355 with good accuracy (between 30 and more than 50 samples per revolution).
La courbe de couple calculé (128) .The calculated torque curve (128).
La courbe de puissance instantanée (129) intercepte le seuil de puissance (131) . La puissance moyenne est représentée par laThe instantaneous power curve (129) intercepts the power threshold (131). The average power is represented by the
360 courbe pointillée (130) .360 dotted curve (130).
F±g. 02B : Evolution des mêmes courbes qu'en Fig. 02A, mais dans une situation où la résultante des actions extérieures à la bicyclette et au cycliste donne une composante (120) positive 365 (comme par exemple lors d'une descente).F ± g. 02B: Evolution of the same curves as in FIG. 02A, but in a situation where the result of actions outside the bicycle and the cyclist gives a component (120) positive 365 (as for example during a descent).
F±g. 02C : Evolution des mêmes courbes qu'en Fig. 02A, mais dans une situation où la résultante des actions extérieures à la bicyclette et au cycliste donne une composante (120) très 370 négative (comme par exemple lors d'une montée et lorsque la contribution du cycliste ne réussit pas à maintenir sa vitesse constante) .F ± g. 02C: Evolution of the same curves as in Fig. 02A, but in a situation where the result of actions outside the bicycle and the cyclist gives a component (120) very negative 370 (such as during a climb and when the contribution of the cyclist fails to maintain its constant speed ).
Fig. 02D : Algorithme simplifié de calcul du couple, de laFig. 02D: Simplified algorithm for calculating the torque, the
375 puissance, et de l'énergie.375 power, and energy.
Le signal (141) provenant du capteur magnétique (4) Fig. 01 déclenche le calcul du rapport de démultiplication n/n2 sur la base du nombre d'impulsions (140) générées par la détection de mouvement (16) Fig. 05 à chaque passage d'une dent du plateau. LaThe signal (141) from the magnetic sensor (4) Fig. 01 triggers the calculation of the gear ratio n / n 2 based on the number of pulses (140) generated by the motion detection (16). 05 with each pass of a plateau tooth. The
380 formule (146) montre que l'on peut effectuer le calcul entre deux impulsions (141) du signal du capteur magnétique (4) ou plus de deux, ce afin d'améliorer la précision du calcul. L' autre algorithme asynchrone du précédent est déclenché par l'impulsion (140) de la détection de mouvement (16) Fig. 05 à380 formula (146) shows that one can perform the calculation between two pulses (141) of the magnetic sensor signal (4) or more, in order to improve the accuracy of calculation. The other asynchronous algorithm of the previous one is triggered by the pulse (140) of the motion detection (16). 05 to
385 chaque passage d'une dent ou plus, selon la valeur donné à i.385 each passage of one tooth or more, according to the value given to i.
La vitesse de rotation et l'accélération sont calculés en (142), et en fonction du passage de l' accélération tetaΛΛn par un minimum, le comparateur (143) sélectionne le calcul (144) du couple utile et des autres états après dépassement du minimum, ouThe speed of rotation and the acceleration are calculated in (142), and depending on the passage of the acceleration teta ΛΛ n by a minimum, the comparator (143) selects the calculation (144) of the useful torque and other states after exceeding the minimum, or
390 bien la recherche du minimum local strict ou relatif et sa mémorisation (145).390 well the search for the strict or relative local minimum and its memorization (145).
Fig. 03 : Courbes de puissance disponible au cours d'un exemple de dépense énergétique musculaire. La courbe (90) représente la contribution anaérobie alactique de la créatine etFig. 03: Available power curves during an example of muscular energy expenditure. Curve (90) represents the anaerobic alactic contribution of creatine and
395 phosphocréatine . La courbe (91) représente la contribution anaérobie lactique, la courbe (92) aérobie la contribution de la filière aérobie. La courbe (93) représente la somme des contributions. Le seuil (94) décide du passage entre la consommation des ressources de la filière anaérobie alactique ou395 phosphocreatine. The curve (91) represents the lactic anaerobic contribution, the curve (92) aerobically the contribution of the aerobic die. The curve (93) represents the sum of the contributions. The threshold (94) decides the passage between the consumption of the resources of the alactic or anaerobic
400 de la filière anaérobique lactique .400 of the lactic anaerobic sector.
Le seuil (95) décide du passage entre la consommation des ressources de la filière de la filière anaérobie lactique ou de la filière aérobie. La courbe (93) et les seuils (94) (95) sont affichés graphiquement sur l'écran (51) Fig.10, et lorsque leThe threshold (95) decides the passage between the consumption of the resources of the lactic anaerobic sector or the aerobic sector. The curve (93) and the thresholds (94) (95) are displayed graphically on the screen (51) Fig.10, and when the
405 curseur atteint l'extrémité droite de l'écran, le curseur redémarre à gauche de l'écran effaçant les données précédentes à chaque mouvement suivant vers la droite .When the cursor reaches the right end of the screen, the cursor restarts to the left of the screen erasing the previous data with each subsequent movement to the right.
Fig. 03A : Affichage des ressources ATP sur l'unité centrale 410 embarquée (1) : trois compteurs (96) (101) (106) représentant respectivement les ressources des trois filières anaérobie alactique, anaérobie lactique, aérobie, le niveau des ressources restantes indiqué par la hauteur de la barre graphiqueFig. 03A: Display of ATP resources on the on-board central unit (1): three counters (96) (101) (106) respectively representing the resources of the three anaerobic alactic, anaerobic lactic, aerobic, the remaining resources indicated by the height of the graphical bar
(97) (102) (107) . La valeur en unité de temps durant laquelle on 415 fait appel à l'une des ressources est donné par l'indication(97) (102) (107). The value in unit of time during which one 415 uses one of the resources is given by the indication
(98) (103) (108). Pour chaque ressource (96) (101) (106) on peut afficher la valeur de la fréquence cardiaque et les extrema(98) (103) (108). For each resource (96) (101) (106) it is possible to display the value of the heart rate and the extrema
(99) (100), (104) (105), (109) (110) .(99) (100), (104) (105), (109) (110).
420 Fig. 05 : coupe partielle d'un pédalier (6) à trois plateaux équipé pour l'exemple de deux capteurs de mouvement, l'un transmissif (15) sur la couronne extérieure, l'autre réflectif (13) mesurant la rotation angulaire du plateau (9). Ces deux exemples de configuration permettent de mesurer la rotation420 FIG. 05: Partial section of a pedalboard (6) with three trays equipped for the example of two motion sensors, one transmissive (15) on the outer ring, the other reflective (13) measuring the angular rotation of the plate (9). These two examples of configuration make it possible to measure the rotation
425 angulaire de l'équipage des plateaux (7) (8) (9) sur l'un desquels s'engrène la chaîne de traction (19). Fig. 05A : détail de la fixation de l'équerre porte-capteurs (17) recouverte d'un revêtement adhésif sur le cadre (12) de la 430 bicyclette au moyen d'un lien élastique (18). La pression exercée par le lien élastique maintient l'équerre en position.425 angular crew of trays (7) (8) (9) on which one meshes the traction chain (19). Fig. 05A: detail of the fixing of the sensor holder bracket (17) covered with an adhesive coating on the frame (12) of the bicycle 430 by means of an elastic link (18). The pressure exerted by the elastic tie keeps the square in position.
Fig. 07 : Schéma de principe de la détection optique de mouvement : une horloge (31) synchronise l'émission de photons par la diodeFig. 07: Schematic diagram of optical motion detection: a clock (31) synchronizes the emission of photons by the diode
435 électroluminescente du couple émetteur-récepteur (30) avec la commande d'un dispositif suiveur-mémoire (32) et le déclenchement d'une mémoire d'état (33). Le signal du récepteur du couple émetteur-récepteur (30) est filtré par une unité (34) et alimente en permanence l'entrée non-inverseuse du comparateur (36).435 electroluminescent transceiver pair (30) with the control of a follower-memory device (32) and the triggering of a state memory (33). The transceiver torque receiver signal (30) is filtered by a unit (34) and continuously supplies the non-inverting input of the comparator (36).
440 Lorsque la diode électroluminescente du couple émetteur-récepteur (30) n'est pas alimentée, le transistor (32) est passant et la capacité (35) enregistre la valeur moyenne de l' éclairement ambiant du couple émetteur-récepteur (30) . Lorsque la diode électroluminescente du couple émetteur-récepteur440 When the light emitting diode of the transceiver pair (30) is not energized, the transistor (32) is on and the capacitor (35) records the average value of the ambient illumination of the transceiver pair (30). When the light-emitting diode of the transceiver pair
445 (30) est alimentée, le transistor (32) est bloqué, permettant au comparateur (36) de comparer la valeur actuelle de la sortie du couple émetteur-récepteur (30) avec la valeur de l' éclairement ambiant mémorisé. Dans le cas du capteur réflectif Fig. 05 (13), la présence d'une445 (30) is energized, the transistor (32) is turned off, allowing the comparator (36) to compare the current value of the output of the transceiver pair (30) with the value of the stored ambient illumination. In the case of the reflective sensor Fig. 05 (13), the presence of a
450 dent dans le trajet du faisceau lumineux émis entraînera un changement d'état du comparateur (36) qui sera enregistré dans la mémoire (33) .450 tooth in the path of the emitted light beam will cause a state change of the comparator (36) which will be stored in the memory (33).
Dans le cas du capteur transmissif Fig. 05 (15), l'absence de dent dans le trajet du faisceau lumineux entraînera un changementIn the case of the transmissive sensor Fig. 05 (15), the absence of a tooth in the path of the light beam will cause a change
455 d'état du comparateur (36) qui sera mémorisé dans le détecteur (33) .455 comparator (36) which will be stored in the detector (33).
Dans les autres cas, le capteur ne détecte pas de changement de l' éclairement .In other cases, the sensor does not detect a change in illumination.
460 Fig. 07A : Le chronogramme montre une séquence de détection du passage d'une dent du plateau (7) (8) (9) devant un du couple émetteur-récepteur (30). Cette séquence s'applique soit au capteur transmissif (15) pour le cas de l'absence de dent pour les fronts (40) (41) et la présence de dent de plateau pour460 Fig. 07A: The timing diagram shows a sequence of detection of the passage of a tooth of the plate (7) (8) (9) in front of one of the transceiver pair (30). This sequence applies either to the transmissive sensor (15) for the case of the absence of tooth for the edges (40) (41) and the presence of plateau tooth for
465 l'échelon (49), soit au capteur réflectif (13) pour le cas de la présence de dent pour les fronts (40) (41) et l'absence de dent de plateau pour l'échelon (49).465 the step (49) or the reflective sensor (13) for the case of the presence of tooth for the edges (40) (41) and the absence of plateau tooth for the step (49).
l'influence du front montant du signal de commande (40) venant dethe influence of the rising edge of the control signal (40) coming from
470 (31) sur le démarrage de la comparaison de la tension (43) venant du phototransistor du couple émetteur-récepteur (30) et allant sur l'entrée du comparateur (36), alors que le transistor (32) bloque la tension (44) venant du phototransistor du couple émetteur-récepteur (30) qui se trouve maintenant isolé et sous la470 (31) on starting the comparison of the voltage (43) from the phototransistor of the transceiver pair (30) and going to the input of the comparator (36), while the transistor (32) blocks the voltage ( 44) from the phototransistor of the transceiver pair (30) which is now isolated and under
475 dépendance du dispositif (35) et alimente l'autre entrée du comparateur (36) . Comme le phototransistor du couple émetteur-récepteur (30) reçoit des photons émis par la diode électroluminescente, le courant qui le traverse augmente et s'ajoute à celui qui est créé par l' éclairement ambiant ; lorsque475 dependence of the device (35) and feeds the other input of the comparator (36). As the phototransistor of the transceiver pair (30) receives photons emitted by the light emitting diode, the current flowing therethrough increases and is added to that generated by the ambient illumination; when
480 la tension (43) dépasse le seuil (42), dépendant de la réaction sur la sortie (37), le comparateur change d'état (45). Ce n'est qu'à l'arrivée du front descendant (41) du signal de commande venant de (31) que le l'état de la sortie (38) du comparateur (36) sera mémorisé (47) par (33) avant le retombée du480 the voltage (43) exceeds the threshold (42), depending on the reaction on the output (37), the comparator changes state (45). It is only at the arrival of the falling edge (41) of the control signal coming from (31) that the state of the output (38) of the comparator (36) will be memorized (47) by (33) before the fallout of
485 front (46). La diode électroluminescente n'étant plus alimentée, la tension de sortie du phototransistor du couple émetteur-récepteur (30) revient à la valeur imposée par l' éclairement ambiant, et le transistor (32) se retrouve en conduction et la tension du dispositif (35) se remet à suivre la485 front (46). Since the light-emitting diode is no longer powered, the output voltage of the phototransistor of the transceiver pair (30) returns to the value imposed by the ambient illumination, and the transistor (32) is again conductive and the voltage of the device ( 35) goes back to following the
490 valeur de l' éclairement ambiant. La sortie du comparateur (36) revient à zéro mais ne peut pas transiter au travers de (33) . Le cycle suivant se réalise similairement, à la différence que l'absence de photons reçus par le phototransistor du couple émetteur-récepteur (30) n'affecte pas le courant qui le traverse490 value of the ambient illumination. The output of the comparator (36) returns to zero but can not pass through (33). The following cycle is similarly performed, with the difference that the absence of photons received by the phototransistor of the transceiver pair (30) does not affect the current flowing through it.
495 et la tension (43) reste égale à celle donnée par l' éclairement ambiant. Le comparateur (36) ne changera pas d'état. Lorsque le front descendant de l'échelon de commande (49) arrivera, la sortie du comparateur (36) déjà à zéro sera mémorisée par (33) dont la sortie changera sur le front (48) .495 and the voltage (43) remains equal to that given by the ambient illumination. The comparator (36) will not change state. When the falling edge of the control step (49) arrives, the output of the comparator (36) already at zero will be memorized by (33) whose output will change on the front (48).
500500
Fig. 08 : capteur réflectif (13) équipé de la brosse écran pare-soleil (25) protégeant aussi le capteur contre les salissures 505 Fig- 09 : capteur transmissif (15) équipé de la brosse écran pare-soleil (25) protégeant aussi le capteur contre les salissuresFig. 08: reflective sensor (13) equipped with the sun screen brush (25) also protecting the sensor against dirt 505 Fig- 09: Transmissive sensor (15) equipped with the sun screen brush (25) also protecting the sensor against dirt
Fig. 10 : unité centrale embarquée telle que schématisée Fig. 01 510 (1) comprenant un boîtier étanche à l'eau(50), un écran graphique (51), des micro contacts (53) (54) (55) permettant la commande des fonctions de l'équipement, un connecteur (56) utilisé pour la liaison de l'unité centrale embarquée (1) avec les différents capteurs Fig. 05 (14) (16) et Fig. 01 (4), un connecteur (57) pour 515 la liaison avec une unité GPS additionnelle ou avec un ordinateur PC pour l' exploitation des enregistrements ou le réglage des paramètres de l'unité centrale embarquée, et un connecteur (58) d'alimentation auxiliaire. Un ensemble (52) d'un module de piles ou accumulateurs et d'un module solaire assure l'alimentation 520 normale de l'unité centrale embarquée (1) et des ses capteurs.Fig. 10: embedded central unit as shown schematically. 510 (1) comprising a watertight housing (50), a graphic display (51), micro-contacts (53) (54) (55) for controlling the functions of the equipment, a connector (56) ) used for connecting the on-board CPU (1) with the different sensors Fig. 05 (14) (16) and FIG. 01 (4), a connector (57) for connection with an additional GPS unit or with a PC computer for operating recordings or setting parameters of the on - board CPU, and a connector (58) for auxiliary power supply. An assembly (52) of a battery or accumulator module and a solar module provides the normal supply 520 of the onboard CPU (1) and its sensors.
Des fixations mécaniques sont prévues pour fixer l'unité centrale embarquée sur le guidon de la bicyclette.Mechanical fasteners are provided for fixing the central unit on the handlebar of the bicycle.
Fig. 11 : Support d'unité centrale embarquée. Il est constitué 525 d'un profilé plat (62) monté sur le guidon de la bicyclette (60) avec un amortisseur (61) tubulaire en matière synthétique, le tout étant fixé par la contre plaque (71) au moyen des boulons (66) (67) ; l'ensemble est donc orientable, de manière à maximiser le confort d'exploitation et de lecture des l'écran.Fig. 11: Embedded CPU support. It comprises a flat section (62) mounted on the handlebar of the bicycle (60) with a tubular shock absorber (61) made of synthetic material, the whole being fixed by the plate (71) by means of the bolts (66). ) (67); the assembly is therefore adjustable, so as to maximize the comfort of operation and reading of the screen.
530 L'unité centrale embarquée (1) est maintenue dans le support et vient en butée inférieure sur l'amortisseur (68), son connecteur d'interface Fig. 12 (56) est emboîté dans le connecteur d'interface (72) du support, et la partie supérieure de l'unité centrale embarquée (1) est maintenue par le verrouillage 535 (69) (70), dont l'effort de maintien est produit par le ressort (65) et transmis par les pions (63) et (64) .530 The onboard CPU (1) is held in the carrier and abuts on the damper (68), its interface connector FIG. 12 (56) is nested in the interface connector (72) of the support, and the upper part of the onboard CPU (1) is held by the locking 535 (69) (70), whose holding force is produced by the spring (65) and transmitted by the pins (63) and (64).
Fig. 12 : Assemblage du connecteur d'interface (72) avec le profilé plat (62) et l'amortisseur (68). Le connecteur 540 d'interface (72) est monté coulissant au travers du profilé plat (62) de manière à ne pas transmettre d'effort radial à l'unité centrale embarquée (1) . (73) représente les brins du câble allant aux différents capteurs . 545 Fig. 13 : Variante capteur de mouvement de denture du type oscillateur amorti. La bobine (80) et son circuit magnétique sont placés à proximité de la couronne dentée (7). En l'absence de denture métallique, la bobine (80) et le condensateur associé (81) sont pilotés par le circuit intégré (82) fonctionnant sur leFig. 12: Assembly of the interface connector (72) with the flat profile (62) and the damper (68). The interface connector 540 (72) is slidably mounted through the flat profile (62) so as not to transmit radial force to the onboard CPU (1). (73) represents the strands of the cable going to the different sensors. 545 Fig. 13: Oscillating motion sensor variant of the damped oscillator type. The coil (80) and its magnetic circuit are placed close to the ring gear (7). In the absence of metal toothing, the coil (80) and the associated capacitor (81) are controlled by the integrated circuit (82) operating on the
550 principe du type Siemens TCA 355B ou TCA 105 par exemple, et excités à leur fréquence propre. Lorsqu'une dent approche et passe devant l'extrémité du détecteur (80), les pertes électriques occasionnées dans la denture déséquilibrent l'oscillateur et le circuit intégré (82) monté sur la plaquette550 principle of the type Siemens TCA 355B or TCA 105 for example, and excited at their natural frequency. When a tooth approaches and passes in front of the end of the detector (80), the electrical losses caused in the toothing unbalance the oscillator and the integrated circuit (82) mounted on the wafer
555 (83) détecte la présence d'une dent, signal envoyé à l'unité centrale embarquée (1) .555 (83) detects the presence of a tooth, signal sent to the onboard CPU (1).
Meilleure manière de réaliser l'invention :Best way to realize the invention:
560560
L'algorithme présenté en Fig. 02D permet de suivre l'évolution des calculs à mettre en oeuvre .The algorithm presented in FIG. 02D makes it possible to follow the evolution of the calculations to be implemented.
On doit tout d' abord calculer le rapport actuel de démultiplication de la transmission du mouvement du pédalier (6)First of all, we have to calculate the current gear ratio of the gearbox transmission (6).
565 à la roue arrière de la bicyclette. Le signal (141) venant du capteur magnétique (4) de rotation de la roue de la bicyclette déclenche le relevé du comptage des impulsions venant d' un plateau (7) ou (8) ou (9) dont on connaît à l'avance le nombre de dents, la division selon l'expression (146), la remise à zéro du565 to the rear wheel of the bicycle. The signal (141) coming from the magnetic sensor (4) for rotating the wheel of the bicycle triggers the counting of the counting of the pulses coming from a plate (7) or (8) or (9) which is known in advance. the number of teeth, the division according to the expression (146), the resetting of the
570 compteur d' impulsions venant du plateau et dont le comptage n' est pas interrompu. La précision obtenue sur n/n2 est de l'ordre du pour-cent lorsque i=l, c'est à dire qu'on mesure sur une période du signal (141) . En utilisant des valeurs supérieures de i, on acquiert plus de précision et les valeurs de i=l ou i=2 donnent570 count of pulses coming from the board and whose counting is not interrupted. The precision obtained on n / n 2 is of the order of the percent when i = 1, ie it is measured over a period of the signal (141). By using values higher than i, we acquire more precision and the values of i = 1 or i = 2 give
575 de bons résultats.575 good results.
La deuxième boucle synchronisée sur le signal (140) provenant du passage des dents d'un plateau (7) ou (8) ou (9) devant la détection de mouvement (16) calcule en séquence : • en (142), la vitesse de rotation teta' du pédalier (6),The second synchronized loop on the signal (140) coming from the passage of the teeth of a plate (7) or (8) or (9) in front of the motion detection (16) computes in sequence: • in (142), the speed rotation teta 'of the pedal (6),
580 obtenue par la division du temps delta t multiplié du nombre d'échantillons i, par la différence de valeur Tn-Tn-I du compteur de l'horloge de l'unité centrale embarquée (1), dont la fréquence est typiquement de 5 MHz . Une valeur de i=l indique que l'on calcule la vitesse entre deux échantillons 585 consécutifs, soit un calcul entre deux dents adjacentes. On peut aussi obtenir de bons résultats avec i=2, ce qui donne une bande passante plus faible mais au bénéfice d'un effet de lissage des mesures.580 obtained by the division of the time delta t multiplied by the number of samples i, by the difference in value T n -T n - I of the counter of the clock of the on-board central unit (1), whose the frequency is typically 5 MHz. A value of i = 1 indicates that the velocity between two consecutive samples 585 is calculated, ie a calculation between two adjacent teeth. We can also get good results with i = 2, which gives a lower bandwidth but the benefit of a smoothing effect measures.
• (142) calcule l'accélération angulaire teta" par division de 590 l'écart de vitesse entre le résultat du calcul ci-dessus avec la valeur calculée à l'échantillon précédent, rapportée au temps delta t multiplié du le nombre d'échantillons i.• (142) calculates the teta angular acceleration by dividing by 590 the speed difference between the result of the calculation above and the value calculated with the preceding sample, related to the time delta t multiplied by the number of samples i.
• (143) permet d'orienter le calcul en fonction de la nouvelle valeur de l'accélération teta" ; la première fois que• (143) makes it possible to orient the calculation according to the new value of the acceleration teta ", the first time
595 l'accélération recommence à augmenter après une série de valeurs décroissantes, indiquant qu'on vient juste de dépasser le minimum relatif, on mémorise la valeur de l'accélération minimum teta"bm.595 the acceleration starts to increase after a series of decreasing values, indicating that we have just exceeded the relative minimum, we memorize the value of the minimum acceleration teta " bm .
• (143) peut aussi utiliser une autre méthode pour mémoriser la 600 valeur du minimum de l'accélération teta" en utilisant une connaissance à priori de la localisation des bandes mortes sur un tour de plateau : on compte en effet le passage des dents devant le capteur de déplacement, on peut définir des intervalles de rotation angulaire à l'intérieur desquels on 605 calcule une valeur représentative qui peut être la valeur moyenne ou la valeur minimum de l'accélération angulaire, qui sera mémorisée pour son usage à l'extérieur des bandes mortes.• (143) can also use another method to memorize the 600 value of the minimum of the acceleration teta "by using a priori knowledge of the location of the dead bands on a turn of board: one counts indeed the passage of the teeth in front the displacement sensor, it is possible to define angular rotation intervals within which a representative value which can be the average value or the minimum value of the angular acceleration, which will be stored for its use outside, is calculated. dead bands.
• (143) peut aussi détecter la concavité de la courbe d'accélération angulaire et permettre de conclure à l'entrée• (143) can also detect the concavity of the angular acceleration curve and allow to conclude at the entrance
610 dans une bande morte par le changement de signe de la dérivée de teta" par rapport au temps .610 in a dead band by the change of sign of the derivative of teta "with respect to time.
• (145) mémorise la valeur de l'accélération teta"bm.• (145) stores the value of the acceleration teta " bm .
• (144) calcule le couple C selon les formules indiquées, puis on calcule la puissance instantanée Pn, l' énergie cumulée En,• (144) calculates the torque C according to the formulas indicated, then calculates the instantaneous power P n , the cumulated energy E n ,
615 la comparaison avec les seuils de puissance, en fonction de quoi on incrémente les compteurs de ressources (96) (101) (106), et finalement on actualise la valeur de la vitesse teta' mémorisée pour l'itération suivante. La fin de (144) ramène à l'attente d'une nouvelle impulsion venant de (140).615 the comparison with the power thresholds, according to which the resource counters (96) (101) (106) are incremented, and finally the value of the stored teta 'speed is updated for the next iteration. The end of (144) brings back the expectation of a new impulse coming from (140).
620 La réalisation de cette méthode de mesure du couple ne nécessite que très peu de modifications à apporter à la bicyclette et cela représente un intérêt économique certain pour les consommateurs . Un seul capteur Fig. 05 (15) ou (13) suffit pour mesurer la620 The realization of this method of measuring the torque requires very few modifications to be made to the bicycle and this represents a certain economic interest for consumers. One sensor Fig. 05 (15) or (13) is sufficient to measure the
625 rotation angulaire du pédalier (6). Il n'y a pas de préférence sur l'usage de tel ou tel plateau. Le capteur (15) ou (13) compte le passage des dents du plateau (7) ou (8) ou (9) . Cependant, l'application de la méthode nécessite d'utiliser un capteur de position de denture extrêmement précis et consommant625 angular rotation of the pedal (6). There is no preference on the use of this or that plate. The sensor (15) or (13) counts the passage of the teeth of the plate (7) or (8) or (9). However, the application of the method requires the use of an extremely precise and consuming tooth position sensor
630 peu d' énergie électrique pour ce qui concerne la détection de rotation angulaire teta Fig. 02. la précision de taillage habituelle des dents d' un plateau est largement suffisante pour garantir la précision des mesures. Cependant, en cas d'adaptation du capteur sur du matériel usé630 little electrical energy for the detection of angular rotation teta Fig. 02. The usual cutting precision of the teeth of a plate is largely sufficient to guarantee the accuracy of the measurements. However, if the sensor is fitted to worn equipment
635 (denture usée, chaîne usée, palier usé) , il se peut que ces imperfections mécaniques ou un encrassement excessif perturbent la mesure, mais le remplacement de ces pièces par du neuf ou leur nettoyage rétablit la qualité de la mesure. Les capteurs choisis pour la détection des dents sont de635 (worn toothing, worn chain, worn bearing), it is possible that these mechanical imperfections or excessive fouling disturb the measurement, but the replacement of these parts by new or their cleaning restores the quality of the measurement. The sensors chosen for the detection of the teeth are
640 préférence des capteurs optiques ou des capteurs sans contact inductifs à oscillateur amorti ou à réluctance variable.Preferably, optical sensors or non-contact inductive sensors with damped oscillator or variable reluctance are preferred.
La détection optique dont le schéma de principe donné en Fig. 07 utilise un couple émetteur-récepteur (30) dont le maximum deOptical detection whose schematic diagram given in FIG. 07 uses a transceiver pair (30) with a maximum of
645 sensibilité se situe dans l'infrarouge, pour une longueur d'onde de 950 nm, de manière à s'écarter au maximum du pic des fréquences contenues dans la lumière solaire ou artificielle. Le détecteur est un phototransistor, mais pourrait aussi être une photodiode. Une brosse (25) en fibres synthétiques permet de645 sensitivity is in the infrared, for a wavelength of 950 nm, so as to deviate as much as possible from the peak of the frequencies contained in sunlight or artificial light. The detector is a phototransistor, but could also be a photodiode. A brush (25) made of synthetic fibers makes it possible to
650 limiter l' entrée de lumière solaire directe sur le phototransistor et évite aussi les salissures dues à la poussière ou à l'eau projetée, tout en laissant passer les dents des plateaux librement. Une deuxième brosse peut être rajoutée pour protéger le capteur de projections de salissures venant de la650 limit the entry of direct sunlight on the phototransistor and also prevents dirt from dust or projected water, while letting the teeth of the trays freely. A second brush can be added to protect the sensor from dirt projections coming from the
655 partie inférieure de la bicyclette.655 lower part of the bicycle.
Le couple émetteur-récepteur proposé peut être indifféremment transmissif comme présenté Fig. 09 ou réflectif Fig. 08, en fonction de la facilité d'implantation sur la bicyclette. Le couple émetteur-récepteur (30) et l'électronique associée Fig. 07The proposed transceiver pair can be indifferently transmissive as shown in FIG. 09 or reflective 08, depending on the ease of installation on the bicycle. The transceiver pair (30) and the associated electronics Fig. 07
660 sont assemblés mécaniquement de manière à former une unité avec un câble de sortie. Un moulage en résine synthétique permet de rendre l'ensemble sous sa forme (16) ou (14) Fig. 05 étanche à l'eau et aisément montable sur la platine (17) Fig. 05660 are mechanically assembled to form a unit with an output cable. A synthetic resin molding makes it possible to make the assembly in its (16) or (14) form. 05 waterproof and easy to mount on the plate (17) Fig. 05
665 La méthode de détection proposée dont un chronogramme est donnée en Fig. 07A permet toutefois de s'affranchir du niveau de lumière ambiante qui pourrait perturber la détection du passage des dents par le capteur. Le couple émetteur-récepteur (30) est donc utilisé de manière séquentielle, d'une part pour mesurer le665 The proposed detection method of which a chronogram is given in Fig. 07A, however, eliminates the ambient light level that could disturb the detection of the passage of teeth by the sensor. The transceiver pair (30) is therefore used sequentially on the one hand to measure the
670 niveau d' éclairement ambiant (sa diode électroluminescente étant non-alimentée) , niveau qui est mémorisé juste avant la mise en service de sa diode électroluminescente, puis d'autre part pour mesurer avec son phototransistor l'énergie reçue de sa diode électroluminescente alimentée. La comparaison du signal reçu en670 ambient light level (its light-emitting diode being non-energized), which level is stored just before commissioning of its light-emitting diode, and secondly to measure with its phototransistor the energy received from its light-emitting diode fed . The comparison of the received signal
675 phase de mesure d' éclairement ambiant avec le signal reçu en phase d'alimentation de la diode électroluminescente permet de décider de la présence d'une dent ou de son absence. L'état de sortie du comparateur (36), indiquant la présence ou l'absence d'une dent est mémorisée (38) sur le front (41) de675 ambient light measurement phase with the signal received in the power supply phase of the light emitting diode makes it possible to decide on the presence of a tooth or its absence. The output state of the comparator (36) indicating the presence or absence of a tooth is stored (38) on the front (41) of
680 coupure d'alimentation de la diode électroluminescente.680 power failure of the light emitting diode.
Pour un grand plateau (7) équipé de 50 dents par exemple, la vitesse de rotation nominale du plateau pour des pistards de haut niveau est de 100 tours par minute, ce qui donne une fréquence deFor a large plate (7) equipped with 50 teeth, for example, the nominal rotation speed of the plate for high level pistars is 100 revolutions per minute, which gives a frequency of
685 passage de dents de 83 Hz, celle d'un routier en bonne forme est aux environs de 80 tours par minute pour des épreuves d'endurance (soit une fréquence de 65 Hz) . La fréquence maximum de l'oscillateur (31) de la détection optique est de préférence de l'ordre de 20 à 50 kHz.685 83 Hz tooth pass, that of a road in good shape is around 80 revolutions per minute for endurance events (a frequency of 65 Hz). The maximum frequency of the oscillator (31) of the optical detection is preferably of the order of 20 to 50 kHz.
690 Le durée d'alimentation de la diode électroluminescente est préférentiellement de l'ordre de 10 μs soit 1/5 de la période de détection optique, ce qui permet de réduire l'énergie électrique consommée.The power supply duration of the light-emitting diode is preferably of the order of 10 μs, ie 1/5 of the optical detection period, which makes it possible to reduce the electrical energy consumed.
695 De manière préférentielle, l'oscillateur (31) de détection optique est intégré à la détection optique Fig. 07, de manière à éviter des problèmes de compatibilité électromagnétique, compte tenu de la raideur des fronts de cette horloge. On peut aussi fournir cette horloge à partir de l'unité centrale embarquée (1),In a preferred embodiment, the optical detection oscillator (31) is integrated with the optical detection FIG. 07, so as to avoid problems of electromagnetic compatibility, given the stiffness of the fronts of this clock. This clock can also be supplied from the on-board CPU (1),
700 mais on devrait alors faire transiter ce signal par des câbles ; dans ce cas, on peut combiner astucieusement la fourniture des signaux d'horloge venant de (1) avec une estimation de l'instant d'arrivée du front de denture suivant, de manière à éviter d'alimenter l'émetteur optoélectronique lorsque le système sait700 but we should then pass this signal through cables; in this case, it is possible to cleverly combine the supply of the clock signals coming from (1) with an estimate of the arrival time of the next tooth front, so as to avoid feeding the optoelectronic transmitter when the system know
705 que la dent sera présente ou absente pendant un certain temps, fonction du pas de la denture et de la vitesse de rotation teta' du plateau. On réalise ainsi une économie d'énergie substantielle . Un hystérésis est créé sur la détection de passage des dents, de705 that the tooth will be present or absent for a certain time, depending on the pitch of the teeth and the speed of rotation teta 'of the plate. This produces a substantial energy saving. A hysteresis is created on the detection of passage of teeth,
710 manière à éviter les instabilités de détection, grâce à la réaction (37) sur le comparateur (36).710 to avoid the instabilities of detection, thanks to the reaction (37) on the comparator (36).
Lorsque l' éclairement ambiant augmente, le coefficient de transfert (rapport du courant du phototransistor par le courantWhen the ambient illumination increases, the transfer coefficient (ratio of the current of the phototransistor by the current
715 de la diode électroluminescente) du couple émetteur-récepteur715 of the light-emitting diode) of the transmitter-receiver
(30) augmente aussi, et la détection peut en être affectée. Une diode peut être rajoutée en parallèle avec la charge (34) du phototransistor, apportant une correction automatique du coefficient de transfert.(30) also increases, and detection can be affected. A diode can be added in parallel with the charge (34) of the phototransistor, providing an automatic correction of the transfer coefficient.
720720
La détection optique Fig. 07 est alimentée par l'unité centrale embarquée (1) ; le signal détecté (38) est envoyé à l'unité centrale embarquée (1) ; c'est l'unité centrale embarquée (1) qui gère donc la mise sous tension ou hors tension du module deOptical detection Fig. 07 is powered by the embedded central unit (1); the detected signal (38) is sent to the on-board CPU (1); it is the on-board CPU (1) that thus manages the power on or off of the module of
725 détection en fonction de l'utilisation du système complet.725 detection depending on the use of the complete system.
La valeur calculée du couple utile C est ensuite multipliée par la valeur de teta' présente, de manière à obtenir la puissance instantanée utile. L'échantillonnage du calcul du couple utile CThe calculated value of the useful torque C is then multiplied by the value of teta 'present, so as to obtain the useful instantaneous power. The sampling of the calculation of the useful torque C
730 et de la puissance instantanée P se produit à chaque passage d' une nouvelle dent ou de plusieurs dents du plateau devant le capteur de rotation angulaire . Sur un tour de roue et pour un plateau de 50 dents, on dispose donc en général jusqu'à 50 échantillons, soit 25, la moitié, pour le travail de la jambe730 and the instantaneous power P occurs at each passage of a new tooth or several teeth of the plate in front of the angular rotation sensor. On a wheel and for a 50-tooth plate, we usually have up to 50 samples, or 25, half, for the work of the leg
735 gauche et autant pour l'autre jambe.735 left and as much for the other leg.
Le calcul de l' énergie est un cumul des valeurs de puissance instantanées sur un tour de pédalier multiplié par la durée pendant laquelle le couple C a été moteur. Pour tous les calculs numériques des expressions données en Fig.The calculation of the energy is an accumulation of the instantaneous power values on a pedal revolution multiplied by the duration during which the torque C has been motor. For all numerical calculations of the expressions given in FIG.
740 02, certaines valeurs doivent être enregistrées par le cycliste avant la course, comme son poids, celui du cadre de la bicyclette, de chaque roue, afin que l'inertie équivalente J puisse être calculée.740 02, some values must be recorded by the cyclist before the race, as its weight, that of the frame of the bicycle, of each wheel, so that the equivalent inertia J can be calculated.
745 Les trois filières A.T. P. sont symbolisées par des accumulateurs dynamiques, préchargés à 100% pour une excursion et visibles sur l'écran graphique (51) de l'unité centrale embarquée (1). L'accumulateur de la filière Créatine Phosphocrêatine CP (96) Fig. 03 ne sera décrémenté à chaque unité de temps que lorsque laThe three A.T. P. channels are symbolized by dynamic accumulators, preloaded 100% for an excursion and visible on the graphic screen (51) of the onboard central unit (1). The accumulator of the Creatine Phosphocreneine CP (96) FIG. 03 will be decremented at each unit of time only when the
750 puissance instantanée du cycliste dépassera la valeur Pl (94) pré-définie par le cycliste à l'avance et un signal sonore (série de bip rapides) sera émis par l'unité centrale embarquée (1) . Une fois l'accumulateur CP (96) vide, celui-ci restera vide pour toute la durée de l'excursion, c'est à dire qu'il ne se rempliraThe cyclist's instantaneous power will exceed the predefined value (94) predefined by the cyclist in advance and an audible signal (series of rapid beeps) will be issued by the on-board central unit (1). Once the accumulator CP (96) empty, it will remain empty for the duration of the excursion, ie it will not fill
755 pas à nouveau. Par contre, si au cours de l'excursion, le cycliste délivre une puissance à nouveau supérieure à Pl (94), cela veut dire que la valeur de Pl (94) a été sous-estimée, et l'indication (98) continuera a évoluer de manière à donner en fin d'excursion la valeur finale atteinte. Cette valeur permet donc755 not again. On the other hand, if, during the excursion, the cyclist delivers a power again greater than Pl (94), this means that the value of P1 (94) has been underestimated, and the indication (98) will continue to evolve so as to give at the end of the excursion the final value reached. This value therefore allows
760 d'une excursion à l'autre, de mesurer les changements de forme physique du cycliste.760 from one excursion to another, to measure the changes in fitness of the cyclist.
L'accumulateur AN (101) Fig. 03 de la filière anaérobie lactique est aussi décrémenté à chaque unité de temps, dès que la puissance instantanée fournie par le cycliste est comprise entreThe accumulator AN (101) FIG. 03 of the lactic anaerobic branch is also decremented at each unit of time, as soon as the instantaneous power supplied by the cyclist is between
765 la valeur Pl (94) et la valeur P2 (95) aussi pré définie à l'avance et un signal sonore (série de bip lents) sera émis par l'unité centrale embarquée (1). L'accumulateur AN (101) à la différence de CP (96) a la possibilité de se remplir durant l'excursion, de manière à représenter la récupération et765 the value Pl (94) and the value P2 (95) also pre-defined in advance and a sound signal (series of slow beep) will be emitted by the onboard central unit (1). The accumulator AN (101) unlike CP (96) has the possibility of filling during the excursion, so as to represent the recovery and
770 l'élimination de l'acide lactique par l'organisme. Un fonctionnement continu dans la zone Pl (94) P2(95) videra l'accumulateur AN (101) en 2 à 4 minutes typiquement , et l'accumulateur AN (101) se reremplira automatiquement en 15 à 20 minutes typiquement (constante de temps T paramétrable au départ770 elimination of lactic acid by the body. Continuous operation in the area P1 (94) P2 (95) will empty the accumulator AN (101) in typically 2 to 4 minutes, and the accumulator AN (101) will self-refill in typically 15 to 20 minutes (time constant T configurable at the start
775 de l'excursion) ; c'est à dire que le cycliste aura la possibilité de fournir un nouvel effort dans cette filière si son excursion le lui permet. Dans ce cas, le cycliste est sûr de ne pas avoir à subir d' effet négatif sur sa performance ou sa physiologie. L'indication (103) n'est jamais saturée et775 of the excursion); that is to say that the cyclist will have the opportunity to provide a new effort in this sector if his excursion allows it. In this case, the cyclist is sure not to have a negative effect on his performance or physiology. The indication (103) is never saturated and
780 s'incrémente dès que la puissance est dans la zone Pl (94) P2(95). Finalement, le dernier accumulateur (106) de la filière aérobie AE est décrémenté dès que la puissance instantanée fournie est supérieure à un seuil minimum (non représenté) et inférieure au seuil P2 (95). Comme cette filière n'est pas limitée dans le780 is incremented as soon as the power is in the area P1 (94) P2 (95). Finally, the last accumulator (106) of the aerobic die AE is decremented as soon as the instantaneous power supplied is greater than a minimum threshold (not shown) and less than the threshold P2 (95). As this sector is not limited in the
785 temps et que les réserves énergétiques du cyclistes ne sont pratiquement pas épuisables complètement, cet accumulateur compteur se remplira à nouveau instantanément dès qu' il sera vide et l'indication (108) continuera à être incrémentée jusqu'à la fin de l'excursion.785 times and that the energy reserves of the cyclists are practically not exhaustible completely, this accumulator counter will fill again instantly when it is empty and the indication (108) will continue to be incremented until the end of the excursion .
790790
Pour chaque filière ci-dessus, les indicateurs de minimum et maximum de fréquence cardiaque (99) (100), (104) (105), (109) (110) situés à côté de chaque accumulateur (96), (101), (106) sont actualisés en fonction des informations disponibles. Toutes lesFor each die above, the minimum and maximum heart rate indicators (99) (100), (104) (105), (109) (110) located next to each accumulator (96), (101), (106) are updated according to the information available. All the
795 valeurs intermédiaires restent affichées sur leur barre graphique .795 intermediate values remain displayed on their bar graph.
L'évolution temporelle de la puissance instantanée (93) et les seuils Pl (94) et P2(95) représentés sous la forme de ligne 800 horizontales pointillées comme sur la Fig. 03 sont aussi disponibles sur l'écran graphique (51) de l'unité centrale embarquée (1) , au choix du cycliste.The time evolution of the instantaneous power (93) and the thresholds P1 (94) and P2 (95) represented in the form of horizontal line 800 dashed as in FIG. 03 are also available on the graphic display (51) of the onboard central unit (1), at the cyclist's choice.
Lorsque l'unité centrale embarquée (1) utilise en temps réel les 805 informations de position issues d'un capteur de PositionnementWhen the on-board CPU (1) uses in real time the 805 position information from a Positioning sensor
Global (GPS) non représenté, on rajoute à l'évolution temporelle de la puissance instantanée (93) un curseur (113) qui permet d'indiquer au cycliste quelle est la valeur de puissance qu'il devrait fournir à cet endroit précis de son parcours pour 810 atteindre son objectif conformément à sa préparation.Global (GPS) not shown, we add to the time evolution of the instantaneous power (93) a slider (113) which indicates to the cyclist what is the value of power that it should provide at this precise location of its course to 810 achieve its goal in accordance with its preparation.
De même, les accumulateurs (96) et (97) disposent d'un curseur de consigne respectivement (111) et (112) qui permettent au cycliste de connaître à cet endroit précis du parcours quelle devrait être l'état de ses réserves. 815Similarly, the accumulators (96) and (97) have a set slider respectively (111) and (112) which allow the cyclist to know at this specific point of the course what should be the state of his reserves. 815
Manières de réaliser l'inventionWays to realize the invention
La description qui est donnée s'applique à une bicyclette équipée 820 d'un nombre quelconque de plateaux. Les diodes électroluminescentes des capteurs optiques peuvent être remplacés par des diodes laser à faisceau focalisé optiquement ou non, qui améliorent l'immunité à la lumière ambiante au détriment de la consommation électrique cependant. DeThe description given is for a bicycle equipped with any number of trays. The light-emitting diodes of the optical sensors can be replaced by optically focused or non-optically focussed laser diodes, which improve the immunity to ambient light at the expense of the electrical consumption, however. Of
825 même le phototransistor peut être remplacé par une photodiode associée à un amplificateur (transistor ou amplificateur opérationnel JFET) .825 even the phototransistor can be replaced by a photodiode associated with an amplifier (transistor or operational amplifier JFET).
Les capteurs optiques peuvent être remplacés par des capteurs à oscillateur amorti du genre Siemens TCA 105 ou TCA 355B, qui ontThe optical sensors can be replaced by damped oscillator sensors of the type Siemens TCA 105 or TCA 355B, which have
830 l'avantage de ne pas être sensibles à la lumière environnante ou à la saleté. Par contre ils ont l'inconvénient d'être sensible à l'entrefer entre leur face de mesure et la roue dentée, créant par là-même une perturbation sur le signal qui, si elle est maîtrisée, peut donner de bons résultats.830 the advantage of not being sensitive to surrounding light or dirt. On the other hand, they have the disadvantage of being sensitive to the gap between their measurement face and the toothed wheel, thereby creating a disturbance on the signal which, if it is controlled, can give good results.
835835
On peut aussi vouloir remplacer la détection sur les dentures mêmes des plateaux (7) (8) (9) par une roue codeuse ou autres moyens tels que l'état de la technique les propose.One can also want to replace the detection on the teeth of the same trays (7) (8) (9) by an encoder wheel or other means as the state of the art offers them.
840 Le principe de la détection s'applique aussi au pignons arrière sur l'un desquels on peut ajouter un détecteur optique.840 The principle of detection also applies to the rear gears on one of which can be added an optical detector.
En fonction du volume des séries de fabrication de l'invention, on peut avoir recours à différentes technologies de production,Depending on the volume of the production series of the invention, it is possible to use different production technologies,
845 soit de manière programmée à l'aide de mémoires, soit de manière fondue dans le silicium, soit à l'aide de logique floue. La méthode de calcul peut aussi être réalisée à partir de circuits analogiques, ou d'une combinaison de circuits numériques et analogiques .845 is programmed using memories, or melted in the silicon, or using fuzzy logic. The calculation method can also be performed from analog circuits, or a combination of digital and analog circuits.
850 850

Claims

REVENDICATIONS : CLAIMS:
1. Une méthode de calcul du couple moteur instantané appliquée à une bicyclette dont le pédalier est équipé d'un dispositif de1. A method for calculating the instantaneous engine torque applied to a bicycle whose crankset is equipped with a
855 mesure de mouvement et de calcul de sa vitesse et de son accélération angulaires, et d'un dispositif de mesure du mouvement de rotation d'une roue, méthode dans laquelle la détection du minimum local de l'accélération angulaire du pédalier et la mémorisation de la valeur de ce minimum à855 measurement of movement and calculation of its angular velocity and acceleration, and a device for measuring the rotational movement of a wheel, method in which the detection of the local minimum of the angular acceleration of the pedal and memorization from the value of this minimum to
860 l'intérieur de chaque demi-cycle ou plusieurs demi-cycles de rotation du pédalier permet d'une part de discriminer la contribution de tous les efforts extérieurs à l'ensemble formé par la bicyclette et son conducteur de celle du couple moteur, et d' autre part de la quantifier en vue du calcul de la860 inside each half-cycle or several half-cycles of rotation of the crankset allows on the one hand to discriminate the contribution of all the external forces to the assembly formed by the bicycle and its driver from that of the engine torque, and on the other hand to quantify it in order to calculate the
865 puissance instantanée, moyenne, ou crête fournie par le cycliste lorsqu'il y transmission directe et continue du mouvement du pédalier à la roue motrice .865 instantaneous, average, or peak power supplied by the cyclist when there is direct and continuous transmission of pedal movement to the driving wheel.
2. La méthode 1 dans laquelle le rapport actuel de2. Method 1 in which the current report of
870 démultiplication de la transmission par chaîne, soit le rapport du nombre de dents du plateau menant à celui du pignon mené, est obtenu ou bien par comptage du nombre d'impulsions reçues du dispositif de mesure de mouvement du pédalier pendant une ou plusieurs rotation complètes de la roue équipée870 reduction of the chain transmission, that is the ratio of the number of teeth of the plate leading to that of the driven pinion, is obtained either by counting the number of pulses received from the device for measuring the movement of the pedal during one or more complete rotations equipped wheel
875 du dispositif de mesure du mouvement de rotation, ou bien directement du traitement de signaux émis par les dispositifs de commande des dérailleurs ou les dérailleurs eux-même, permettant de calculer couple et puissance utile instantanés.875 of the device for measuring the rotational movement, or directly the processing of signals emitted by the derailleur control devices or the derailleurs themselves, for calculating torque and instantaneous power output.
880 3. Une méthode de détection du mouvement de rotation d'un plateau utilisant directement le profil de sa denture, c'est à dire l'ensemble des formes, surfaces et volumes nécessaire à l ' engrènement harmonieux de la chaîne en vue de transmettre l'effort moteur, pour influencer le trajet d'un faisceau de880 3. A method of detecting the rotational movement of a plate directly using the profile of its toothing, ie all shapes, surfaces and volumes necessary for the smooth meshing of the chain in order to transmit the motor force, to influence the path of a beam of
885 photons émis par un émetteur optoélectronique dont la commande périodique et en séquence consiste d'une part à mesurer par un récepteur photosensible, protégé de l' éclairement ambiant par une ou des brosses réalisant un écran protecteur entre le capteur et le plateau, la valeur de l' éclairement environnant885 photons emitted by an optoelectronic emitter whose periodic and sequential control consists on the one hand of measuring by a photosensitive receiver, protected from ambient illumination by one or more brushes producing a protective screen between the sensor and the plate, the value surrounding illumination
890 seul et de la mémoriser, et d'autre part à comparer cette valeur mémorisée avec la valeur actuelle mesurée par le même récepteur photosensible lorsque l'émetteur optoélectronique est mis en service, en vue déterminer la présence ou l'absence d'une dent dans le trajet du faisceau photons émis par un 895 émetteur optoélectronique et d'en mémoriser l'état jusqu'à la séquence de détection suivante.890 alone and memorize it, and secondly to compare this stored value with the current value measured by the same photosensitive receiver when the optoelectronic transmitter is put into operation, to determine the presence or absence of a tooth in the path of the photon beam emitted by an optoelectronic emitter 895 and storing the state until the next detection sequence.
4. La méthode 3, dans laquelle la mesure de l' éclairement environnant mémorisé ou non-memorisé est effectuée par un4. The method 3, in which the measurement of the stored or non-memorized ambient illumination is carried out by a
900 deuxième récepteur photosensible indépendant du premier.900 second photosensitive receiver independent of the first.
5. La méthode 3 dans laquelle le capteur optique est du type transmissif, c'est à dire que la présence d'une dent dans le faisceau lumineux émis par l'émetteur optoélectronique5. The method 3 in which the optical sensor is transmissive type, that is to say that the presence of a tooth in the light beam emitted by the optoelectronic transmitter
905 interrompt la réception des photons par le photo-détecteur.905 interrupts photon reception by the photodetector.
6. La méthode 3 dans laquelle le capteur optique est du type réflectif, c'est à dire que la l'absence de dent dans le faisceau lumineux émis par l'émetteur optoélectronique6. Method 3 in which the optical sensor is of the reflective type, ie the absence of a tooth in the light beam emitted by the optoelectronic emitter
910 interrompt la réception des photons par le photo-détecteur.910 interrupts photon reception by the photodetector.
7. La méthode 3 dans laquelle la fréquence de commande de l'émetteur optoélectronique n'est pas constante mais dépendante de la prévision calculée de l'instant probable7. The method 3 in which the control frequency of the optoelectronic transmitter is not constant but dependent on the calculated prediction of the probable instant
915 d'apparition ou de disparition d'une dent du plateau.915 appearance or disappearance of a plateau tooth.
8. Une méthode de calcul des ressources énergétiques consommées par l'utilisateur d'un bicyclette équipée d'un dispositif sachant calculer la puissance instantanée fournie et sa valeur8. A method for calculating the energy resources consumed by the user of a bicycle equipped with a device able to calculate the instantaneous power supplied and its value
920 moyenne, et consistant d'une part à comparer l'amplitude de la puissance instantanée fournie ou sa valeur moyenne à des seuils pré-définis à l'avance, et d'autre part à quantifier la durée de l'excursion du signal au delà de ces seuils, en vue de comptabiliser la consommation dans chacune des trois920 average, and consisting on the one hand to compare the amplitude of the instantaneous power supplied or its average value to pre-defined thresholds in advance, and secondly to quantify the duration of the excursion of the signal to the above these thresholds, in order to account for consumption in each of the three
925 filières énergétiques anaérobie alactique, anaérobie lactique, ou aérobie, avec la finalité de générer des signaux visuels et accoustiques à usage du cycliste.925 alaactic anaerobic, anaerobic lactic or aerobic energy sectors, with the aim of generating visual and acoustic signals for use by the cyclist.
9. La méthode 8 dans laquelle les valeurs des ressources des 930 trois filières au départ d'un trajet sont initialisées, le compteur de la filière anaérobie lactique rechargé au cours de la réalisation du trajet en fonction du profil de dépense énergétique de ladite réalisation, ce en fonction des données physiologiques et de la capacité de récupération propres au 935 cycliste, ce en vue de fournir en fin de trajet une information cumulée sur la dépense totale d' énergie dans chaque filière .9. The method 8 in which the values of the resources of the 930 three sectors starting from a path are initialized, the counter of the lactic anaerobic die recharged during the course of the journey according to the energy expenditure profile of said embodiment, this according to the physiological data and recovery capacity specific to the 935 cyclist, in order to provide at the end of cumulative information on total energy expenditure in each sector.
10.Une méthode selon 8 gérant les informations d'un dispositif de 940 mesure d'activité cardio-vasculaire permettant d'afficher l'évolution du minimum et du maximum de la fréquence cardiaque en correspondance avec l'activité dans chaque filière.10.A method according to 8 managing the information of a device 940 measuring cardiovascular activity to display the evolution of the minimum and maximum of the heart rate in correspondence with the activity in each sector.
11.Un dispositif monté sur le cadre de la bicyclette de mesure 945 directe et sans contact du mouvement de rotation d'un plateau utilisant sa denture et constitué de :11.A device mounted on the frame of the measuring bicycle 945 direct and without contact of the rotational movement of a plate using its toothing and consisting of:
- un couple optique à faisceau protégé focalisé émetteur-récepteur à diode électroluminescente et phototransistor, du genre fourchette transmissive ou blocan optical pair with a focused light-emitting transceiver with a light-emitting diode and a phototransistor, of the genus transmissive fork or block
950 réflectif,950 reflective,
- un comparateur analogique rapide comparant le signal du phototransistor avec une valeur fonction du niveau d' éclairement ambiant du capteur,a fast analogue comparator comparing the signal of the phototransistor with a value which is a function of the level of ambient illumination of the sensor,
- une adaptation du gain du phototransistor en fonction de 955 l' éclairement ambiant,an adaptation of the gain of the phototransistor as a function of 955 the ambient illumination,
- une mémoire d'état de la sortie du comparateur analogique,a status memory of the output of the analog comparator,
- une horloge rapide pilotant en séquence l'émission des photons par la diode électroluminescente et pilotant d'unea fast clock controlling in sequence the emission of photons by the light-emitting diode and driving with a
960 part un dispositif suiveur mémoire du niveau d' éclairement ambiant et d'autre part la mise en mémoire d'état de la sortie du comparateur, qui est une représentation directe de la présence ou de l'absence d'une dent.960 leaves a memory follower device of the level of ambient illumination and secondly the state storage of the output of the comparator, which is a direct representation of the presence or absence of a tooth.
965 12.Un dispositif, autonome et comprenant une unité centrale, monté sur une bicyclette et permettant le calcul de la vitesse et l'accélération angulaires du pédalier grâce à un dispositif de mesure du mouvement d' un plateau, qui combiné à un dispositif de calcul du rapport de démultiplication965 12.A device, autonomous and comprising a central unit, mounted on a bicycle and making it possible to calculate the speed and the angular acceleration of the crankset by means of a device for measuring the movement of a plate, which combined with a device for calculating the gear ratio
970 plateau/pignon permettant de calculer, grâce à la détection du passage de l'accélération angulaire du pédalier par un minimum local au cours de la rotation, d'afficher graphiquement, d'émettre un signal sonore, d'enregistrer et de restituer ultérieurement le couple instantané, la puissance instantanée970 plate / pinion to calculate, thanks to the detection of the passage of the angular acceleration of the pedal by a local minimum during the rotation, to graphically display, to emit a sound signal, to record and to restore the instantaneous torque, the instantaneous power
975 et leurs valeurs moyennes, maximum maximorum, et comprenant : -une unité centrale à processeur d'acquisition, de calcul, de communication, de datation et de stockage en mémoire, -un moniteur temps réel multitâche, -une unité d'affichage mixte matriciel et numérique, rétro975 and their average values, maximum maximorum, and comprising: a central unit with acquisition, calculation, communication, memory dating and memory processor, a multitasking real-time monitor, a mixed display unit matrix and digital, retro
980 éclairée à processeur numérique placé sous la commande de l ' unité centrale,980 illuminated digital processor placed under the control of the central unit,
-un émetteur de signal acoustique,an acoustic signal emitter,
-une unité de gestion de l'énergie permettant d'isoler l'alimentation des capteurs et de l'afficheur,a power management unit for isolating the supply of the sensors and the display,
985 -une interface utilisateur par moyen de micro-contacts, -une interface liaison série pour communication avec un équipement de positionnement global (GPS) ou un ordinateur non-embarqué, -une alimentation par batteries ou accumulateurs985 -a user interface by means of micro-contacts, -a serial link interface for communication with global positioning equipment (GPS) or a non-embedded computer, -a battery or accumulator power supply
990 rechargeables,990 rechargeable,
-un panneau solaire capable d'alimenter le système et de recharger les batteries,-a solar panel capable of powering the system and recharging the batteries,
-une protection mécanique de l'équipement électronique contre les intempéries, la poussière et les chocs,a mechanical protection of the electronic equipment against bad weather, dust and shocks,
995 -un dispositif de montage amovible sur le guidon de la bicyclette,995 - a removable mounting device on the handlebars of the bicycle,
-un faisceau de raccordement aux capteurs électroniques, -un moyen de détection de rotation angulaire du pédalier et sa fixation sur le cadre de la bicyclette, sa fixation et sa 1000 protection mécanique,a beam for connection to the electronic sensors, means for detecting the angular rotation of the pedal and fixing it on the frame of the bicycle, its attachment and its mechanical protection,
-un moyen de détection de rotation angulaire du plateau lié à la chaîne et sa fixation sur le cadre de la bicyclette, sa fixation et sa protection mécanique, -un capteur de rotation angulaire de la roue. 1005a means for detecting the angular rotation of the plate connected to the chain and its attachment to the frame of the bicycle, its attachment and mechanical protection, a sensor for angular rotation of the wheel. 1005
13.Un dispositif selon 12 dans lequel la comparaison de l'amplitude de la puissance instantanée ou de la puissance moyenne fournie à des seuils physiologiques permet de 1010 déterminer la filière d'exploitation des ressources A. T. P. du cycliste, soit anaérobie alactique, soit anaérobie lactique, ou enfin aérobie, de l'afficher, d'émettre des signaux sonores ou optiques, d'enregistrer et de combiner ces informations avec la position du cycliste sur un trajet.13.A device according to 12 in which the comparison of the amplitude of the instantaneous power or the average power supplied to physiological thresholds makes it possible to determine the operating path of the ATP resources of the cyclist, either anaerobic alactic, or lactic anaerobic, or finally aerobic, to display it, to emit sound or optical signals, to record and combine this information with the position of the cyclist on a path.
10151015
14.La mise en oeuvre de l'algorithme tel que décrit en 1 procède d'une programmation numérique complète ou partielle utilisée par une unité centrale équipée d'un ou plusieurs microprocesseur ou microcontôleur ou processeur de signaux14.The implementation of the algorithm as described in 1 proceeds from a complete or partial digital programming used by a central unit equipped with one or more microprocessor or microcontoller or signal processor
1020 numérique ou en logique fondue ou en logique floue sur une ou plusieurs puces électroniques.1020 digital or in logic or fuzzy logic on one or more chips.
15.La mise en oeuvre de l'algorithme tel que décrit en 1 réalisée complètement ou partiellement à partir de composants15.The implementation of the algorithm as described in 1 made completely or partially from components
1025 électroniques actifs et passifs discrets, intégrés ou hybrides, comme un dispositif suiveur mémoire, multiplicateur analogique, différenciateur analogique, amplificateur opérationnel sommateur, comparateur, et les convertisseurs analogiques-numériques pour exploitation sur une unité de1025 active and passive electronic discrete, integrated or hybrid, such as a memory follower device, analog multiplier, analog differentiator, summing operational amplifier, comparator, and analog-digital converters for operation on a unit of
1030 traitement ou affichage.1030 treatment or display.
16.La mise en oeuvre d'un algorithme tel que décrit en 1 et réalisée par toute combinaison technique de solution de fabrication telles que décrites en 14 et en 15.16.The implementation of an algorithm as described in 1 and carried out by any technical combination of manufacturing solution as described in 14 and 15.
10351035
17. un assistant aidant à la gestion des ressources musculaires incorporant :17. an assistant assisting with the management of muscular resources incorporating:
-un algorithme de calcul tel que décrit en 1, -un méthode de calcul telle que décrite en 8,a calculation algorithm as described in 1, a calculation method as described in 8,
1040 -un équipement électronique tel que décrit en 12,1040 -an electronic equipment as described in 12,
-trois compteurs temps de fonctionnement dans les trois gammes de puissance correspondantes au filières anaérobie alactique, anaérobie lactique et aérobie, -un affichage des informations provenant d' un système-Three counters operating time in the three power ranges corresponding to the anaerobic alactic, lactic and aerobic anaerobic sectors, -a display of information from a system
1045 indépendant de mesure d'activité cardio-vasculaire,1045 independent measuring of cardiovascular activity,
-la gestion de la position actuelle de la bicyclette sur un parcours déterminé à l'avance, donnant une indication au cycliste sur l'instant de déclenchement opportun et l'amplitude de son effort.management of the current position of the bicycle on a course determined in advance, giving the cyclist an indication of the moment of timely initiation and the amplitude of his effort.
1050 1050
18.Un dispositif selon 17 dans lequel la détection de mouvement de rotation du pédalier est effectuée à l'aide d'un dispositif tel que 11.18.A device according to 17 wherein the detection of rotational movement of the pedal is carried out using a device such as 11.
1055 19.Un dispositif selon 17 dans lequel la détection de mouvement de rotation du pédalier est effectuée à l'aide d'un dispositif à singularités multiples, optique, magnétique, inductif, capacitif, réluctant, rajouté sur le pédalier ou les plateaux. 19. A device according to 17 wherein the detection of rotational movement of the pedal is carried out using a device with multiple singularities, optical, magnetic, inductive, capacitive, reluctant, added to the pedal or the trays.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8011242B2 (en) 2008-07-29 2011-09-06 Garmin Switzerland Gmbh System and device for measuring and analyzing forces applied by a cyclist on a pedal of a bicycle
EP2705791A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-12 Toumaz Healthcare Limited A device and method for estimating energy expenditure during exercise
WO2014199376A1 (en) * 2013-06-10 2014-12-18 Danimar Ltd. Device and method for monitoring a chain parameter

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3143250A1 (en) * 1981-10-31 1983-05-11 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Engine control device
JPS6017363A (en) * 1984-06-08 1985-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Bicycle ergometer
US5401224A (en) * 1991-03-30 1995-03-28 Combi Corporation Method for measuring instantaneous power generated by a leg extending force
DE4428927A1 (en) * 1994-08-16 1996-02-22 Wolfgang Dr Oberheim Determining and indicating of power applied by muscle power to bicycle drive crank
EP0841079A2 (en) * 1996-11-07 1998-05-13 Mavic S.A. Indication or registration system for physical condition-related parameters of a cyclist
DE19949225A1 (en) * 1999-10-13 2001-04-26 Edgar Loehr Vehicle with two or more wheels with hybrid drive of motor and muscle power drive including torque or a force sensor to determine directly the instantaneous torque of the crank or the pedal force
DE10007841A1 (en) * 2000-02-21 2001-09-06 Wolfgang Petzke Force and power measuring device for pedal crank of bicycle, includes resistance strain gauge that determines the resultant force by measuring the shear deformation of the crank pin
US6450922B1 (en) * 1996-07-02 2002-09-17 Graber Products, Inc. Electronic exercise system
WO2004016173A1 (en) * 2002-08-16 2004-02-26 Firstbeat Technologies Oy Method for monitoring accumulated body fatigue for determining recovery during exercise or activity

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3143250A1 (en) * 1981-10-31 1983-05-11 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Engine control device
JPS6017363A (en) * 1984-06-08 1985-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Bicycle ergometer
US5401224A (en) * 1991-03-30 1995-03-28 Combi Corporation Method for measuring instantaneous power generated by a leg extending force
DE4428927A1 (en) * 1994-08-16 1996-02-22 Wolfgang Dr Oberheim Determining and indicating of power applied by muscle power to bicycle drive crank
US6450922B1 (en) * 1996-07-02 2002-09-17 Graber Products, Inc. Electronic exercise system
EP0841079A2 (en) * 1996-11-07 1998-05-13 Mavic S.A. Indication or registration system for physical condition-related parameters of a cyclist
DE19949225A1 (en) * 1999-10-13 2001-04-26 Edgar Loehr Vehicle with two or more wheels with hybrid drive of motor and muscle power drive including torque or a force sensor to determine directly the instantaneous torque of the crank or the pedal force
DE10007841A1 (en) * 2000-02-21 2001-09-06 Wolfgang Petzke Force and power measuring device for pedal crank of bicycle, includes resistance strain gauge that determines the resultant force by measuring the shear deformation of the crank pin
WO2004016173A1 (en) * 2002-08-16 2004-02-26 Firstbeat Technologies Oy Method for monitoring accumulated body fatigue for determining recovery during exercise or activity

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 133 (P-362), 8 June 1985 (1985-06-08) & JP 60 017363 A (MATSUSHITA DENKI SANGYO KK), 29 January 1985 (1985-01-29) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8011242B2 (en) 2008-07-29 2011-09-06 Garmin Switzerland Gmbh System and device for measuring and analyzing forces applied by a cyclist on a pedal of a bicycle
EP2705791A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-12 Toumaz Healthcare Limited A device and method for estimating energy expenditure during exercise
WO2014199376A1 (en) * 2013-06-10 2014-12-18 Danimar Ltd. Device and method for monitoring a chain parameter
US9429489B2 (en) 2013-06-10 2016-08-30 Danimar Ltd. Device and method for monitoring a chain parameter

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