WO2016066949A1 - Cuissard instrumente - Google Patents

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WO2016066949A1
WO2016066949A1 PCT/FR2015/052893 FR2015052893W WO2016066949A1 WO 2016066949 A1 WO2016066949 A1 WO 2016066949A1 FR 2015052893 W FR2015052893 W FR 2015052893W WO 2016066949 A1 WO2016066949 A1 WO 2016066949A1
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WO
WIPO (PCT)
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pedaling
instrumented
shorts
accelerometer
bib
Prior art date
Application number
PCT/FR2015/052893
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English (en)
Inventor
Laurent Fichet
Abbas ATAYA
Original Assignee
City Zen Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D1/00—Garments
    • A41D1/06—Trousers
    • A41D1/08—Trousers specially adapted for sporting purposes
    • A41D1/084—Trousers specially adapted for sporting purposes for cycling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D1/00—Garments
    • A41D1/002—Garments adapted to accommodate electronic equipment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D2600/00—Uses of garments specially adapted for specific purposes
    • A41D2600/10—Uses of garments specially adapted for specific purposes for sport activities
    • A41D2600/104—Cycling

Definitions

  • the present invention relates to the field of instrumented clothing. It relates more particularly to an instrumented shorts intended for the practice of cycling.
  • the invention relates more precisely to an instrumented shorts intended to deduce in real time pedal cadence of the user of the shorts, as well as his pedaling posture, that is to say, it allows to determine if the user pedal dancer or sitting position.
  • the object of the present invention is therefore to provide an instrumented shorts intended for cycling and for detecting both the cadence of the user's pedaling and pedaling posture.
  • Another object of the present invention is to propose a new processing algorithm intended to be used in an electronic treatment of an instrumented shorts intended to determine the pedaling posture of the user and his pedaling frequency according to the data. transmitted by the instruments of the shorts.
  • an instrumented cycling shorts comprising a shorts type clothing incorporating an actimetry sensor, characterized in that the actimetry sensor is positioned on the thigh and features:
  • a processing electronics comprising a processor and adapted to receive the signals from the accelerometer P to derive in real time the pedaling rate of the user of the shorts as well as his posture pedaling, dancer or sitting, from a processing algorithm.
  • the accelerometer is a three-axis accelerometer, including two sensitive axes in a substantially vertical plane and a third transverse axis.
  • the actimetry sensor is positioned on the outer lateral face of a thigh, which advantageously makes it possible to measure the movements of the leg related to pedaling. Without modification of the accuracy of the algorithm, the accelerometer could be placed on any part of the thigh from the knee to the fry.
  • the acquisition frequency of the actimetry sensor is greater than or equal to 10 Hertz, which allows the detection algorithm to function properly, without consuming too much energy for calculations.
  • the processing electronics is connected to a wireless transmission module via a flexible or even elastic bus, which makes it possible to recover the data calculated by the actimetry sensor. while providing maximum comfort for the user and not hindering his movements.
  • the processing electronics may further comprise a clock which delays the transmission of data to the wireless transmission module.
  • this module can power the energy actimetry sensor, record the processed data transmitted by the actimetry sensor and transmit these data to a human-machine interface, for example a computer.
  • the processing algorithm is an algorithm based on the detection of time extremes of the signals delivered by the accelerometer and in that the detection is performed on a slippery calculation window.
  • the use of an algorithm based on time extremum detection has the advantage of requiring little memory and to allow a faster and more accurate calculation with respect to an algorithm based on frequency detection.
  • the sliding calculation window can be of a duration greater than or equal to 4 seconds, and can be shifted by one second at each new measurement, which allows a good accuracy of measurement for low pedaling rates, for example of the order of 15 to 20 revolutions per minute.
  • step d. in case of pedaling detected during step d., determining or estimating the number of cycles performed during the calculation window and calculating the pedaling frequency as a function of the number of cycles performed during the calculation window ;
  • step d. evaluation of the pedaling frequency by time smoothing during a predefined number of measurements and confirmation of a non-pedaling in case of non-pedaling detected during a number of measures greater than this predefined number.
  • FIG. 1 is a front view of three quarters of an instrumented shorts according to the invention.
  • FIG. 2 is a rear view of three quarters of an instrumented shorts according to the invention.
  • FIG. 3 is a schematic view of an actimetry sensor of the instrumented shorts according to the invention.
  • FIG. 4 is a simplified example of a processing algorithm according to the invention.
  • the instrumented shorts 1 is provided for the practice of cycling. As shown in Figures 1 and 2, it comprises a garment 2 of shorts type incorporating an actimetry sensor 3 positioned on the thigh, preferably on the outer lateral surface of a thigh, between the knee and the forearm. Note that the closer the actimetry sensor 3 is located near the knee, that is to say, away from the hinge point of articulation, the greater the range of movements associated with pedaling is important, which does not translate. better detection of these movements and better measurement accuracy.
  • the actimetry sensor 3 comprises an accelerometer 4 and a processing electronics 5.
  • the accelerometer 4 is preferably a three-axis accelerometer, including two sensitive axes in a substantially vertical plane and a third transverse axis.
  • the movement of the thighs during pedaling in seated position and in dancer is generally in a vertical plane. Also the movements associated with the pedaling are detected by the two sensitive axes in a substantially vertical plane and translated in the form of electrical signals.
  • the third ctXC, ci transversal sensitivity is not necessarily used during measurements but can automatically detect the position of the accelerometer on the thigh and choose a preferred axis.
  • the third axis which corresponds to the axis transverse to the thigh, does not play an important role in the detection of the indicators.
  • this transverse axis makes it possible to estimate the orientation of the sensor. This orientation can then be exploited to calibrate the data and return it to the base repository.
  • transverse axis can provide relates to the angle of inclination of the thigh of the cyclist during a bend (s).
  • the electrical signals originating from the detection of displacements associated with the pedaling are transmitted to the processing electronics 5.
  • This processing electronics 5 is preferably a microcontroller comprising a processor designed to process the signals coming from the accelerometer 4 and deduce therefrom real pedaling cadence of the user of the shorts, as well as his pedaling posture, from a processing algorithm. The processing electronics 5 therefore perform local processing of the received data.
  • the processing algorithm is programmed in the electronics of treatment 5 and will be detailed later.
  • the acquisition frequency of the actimetry sensor is greater than or equal to 10 Hertz for the processing algorithm to function properly. It is possible to increase this frequency to improve performance somewhat, bearing in mind that too high a frequency would lead to excessive power consumption.
  • the processing electronics 5 of the actimetry sensor 3 are connected to a wireless transmission 6 via a flexible and / or resilient bus 7.
  • This wireless transmission 6 is intended to record the processed data transmitted by the actimetry sensor 3 and transmit this data to a human-machine interface (not shown) which can be remote. It can be located anywhere on the instrumented shorts 1, preferably in a place that does not interfere with the user. In the figures, it is for example located in the back.
  • the wireless transmission module 6 comprises a power supply source and supplies the actimetry sensor 3 with electrical energy.
  • the actimetry sensor 3 does not have an integrated power supply source, which reduces its size so as to maximize miniaturization, for greater comfort of the user of the shorts 1.
  • the processing electronics 5 may also include a clock which delays the transmission of the data to the wireless transmission 6.
  • the processing algorithm is an algorithm based on the detection of time extremes of the signals delivered by the accelerometer 4 and the detection is performed on a slippery calculation window.
  • the invention prefers a temporal analysis of the data because it allows a data processing faster, more precise and less greedy in memory, which makes it possible to estimate precisely the frequency pedaling thanks to an actimetry sensor 3 of very small size and cost.
  • FIG. 4 A simplified example of an algorithm intended to be used in a processing electronics of an instrumented shorts according to the invention is shown in FIG. 4 and will be described below.
  • the processing electronics 5 receive raw data from the accelerometer 4.
  • the processing electronics 5 perform a moving average of the data, also known as a running average. he This is a statistical average over time series of data that removes transient fluctuations to highlight longer-term trends. This average is called mobile because it is recalculated continuously, using each calculation a subset of elements in which a new element replaces the oldest or adds to the subset. Physically, a moving average is a low-pass filter.
  • the sliding calculation window is of a duration greater than or equal to 4 seconds, and it shifts by one second at each new measurement.
  • the processing electronics 5 averages the vertical components of the data. Comparing this average with the average previously calculated, in the case where a difference greater than a certain threshold is detected, it means that the user of the shorts 1 has changed his pedaling posture. This reflects the fact that the user has moved from a pedaling posture into a dancer to a sitting posture, or that he has moved from a sitting pedaling stance to a dancer posture.
  • This information concerning any change of posture on the part of the user of the shorts 1 is then transmitted to the wireless transmission 6.
  • the processing electronics 5 performs peak detection in the time series of data analyzed and retains the peaks coinciding on the three axes, which makes it possible to eliminate parasitic peaks. By comparing the amplitude of the peaks retained with respect to an average, the processing electronics 5 can thus detect whether the user of the shorts 1 seems to have stopped pedaling or not.
  • the processing electronics 5 can then evaluate the number of cycles and deduce the number of pedal laps per minute made by the user of the shorts 1 by means of of the following mathematical formula:
  • Revolutions per minute (Number of cycles x 60) / T where T is the duration in seconds of the sliding calculation window.
  • the processing electronics 5 then assume that the user of the shorts 1 has performed a half cycle of pedaling.
  • the processing electronics 5 extrapolates the number of cycles performed during the sliding calculation window in order to deduce the number of pedal laps per minute performed by the user. user of the shorts 1 by means of the preceding mathematical formula.
  • the processing electronics 5 detects that the user of the shorts 1 seems to have stopped his pedaling, it performs a temporal smoothing of the previous measurements in order to deduce the number of pedal laps per minute performed by the user of the shorts 1 and it starts a counter that is incremented at each measurement.
  • An instrumented shorts according to the invention is particularly useful in the field of sports training and competitions to be able to know at any time the effort provided by the user and to deduce in particular, according to the results recorded previously and the the strategy of the sports cycling team, if the user has to decrease or increase his pedaling cadence, and if he needs to change his pedaling posture or keep it.
  • the measurements made by such an instrumented shorts also make it possible to obtain data that are decisive for optimize the physical training of the user and improve his sports performance.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

Le cuissard instrumenté (1) comprend un vêtement (2) de type cuissard intégrant un capteur d'actimétrie (3) positionné sur la cuisse et comportant : - un accéléromètre (4) à trois axes, dont deux axes sensibles dans un plan sensiblement vertical et un troisième axe transversal; et - une électronique de traitement (5) comportant un processeur et adaptée pour recevoir les signaux provenant de l'accéléromètre (4) pour en déduire en temps réel la cadence de pédalage de l'utilisateur du cuissard (1), ainsi que sa posture de pédalage, en danseuse ou assise, à partir d'un algorithme de traitement. L'électronique de traitement (5) utilise un algorithme de traitement basé sur la détection d'extremums temporels des signaux délivrés par l'accéléromètre (4) sur une fenêtre de calcul glissante. L'invention permet ainsi de détecter en temps réel tout changement de posture de pédalage de la part de l'utilisateur du cuissard (1), et permet également de calculer sa fréquence de pédalage de manière rapide et précise.

Description

CUISSARD INSTRUMENTE
Domaine technique
La présente invention se rattache au domaine des vêtements instrumentés. Elle se rapporte plus particulièrement à un cuissard instrumenté destiné à la pratique du vélo. L'invention concerne plus précisément un cuissard instrumenté prévu pour déduire en temps réel la cadence de pédalage de l'utilisateur du cuissard, ainsi que sa posture de pédalage, c'est-à-dire qu'il permet de déterminer si l'utilisateur pédale en danseuse ou en position assise.
Etat de la technique
Bien qu'il existe de nos jours des vêtements instrumentés permettant de détecter les mouvements de l'utilisateur, il n'existe pas de cuissard instrumenté destiné à la pratique du vélo et permettant de détecter à la fois la cadence de pédalage de l'utilisateur et la posture de pédalage.
On connaît par exemple des vélos comportant des capteurs montés sur les pédales pour mesurer la fréquence de pédalage, mais cela ne permet pas d'obtenir d'indications sur la posture de pédalage ni aucune information sur les mouvements précis des jambes.
Description de l'invention
L'objet de la présente invention vise par conséquent à fournir un cuissard instrumenté destiné à la pratique du vélo et permettant de détecter à la fois la cadence de pédalage de l'utilisateur et sa posture de pédalage.
Un autre objet de la présente invention vise à proposer un nouvel algorithme de traitement prévu pour être utilisé dans une électronique de traitement d'un cuissard instrumenté et destiné à déterminer la posture de pédalage de l'utilisateur et sa fréquence de pédalage en fonction des données transmises par les instruments du cuissard.
Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un cuissard instrumenté pour la pratique du vélo, comprenant un vêtement de type cuissard intégrant un capteur d'actimétrie, caractérisé en ce que le capteur d'actimétrie est positionné sur la cuisse et comporte :
- un accéléromètre ; et
- une électronique de traitement comportant un processeur et adaptée pour recevoir les signaux provenant de P accéléromètre pour en déduire en temps réel la cadence de pédalage de l'utilisateur du cuissard, ainsi que sa posture de pédalage, en danseuse ou assise, à partir d'un algorithme de traitement.
Selon un exemple de mise en œuvre, l'accéléromètre est un l'accéléromètre à trois axes, dont deux axes sensibles dans un plan sensiblement vertical et un troisième axe transversal.
Selon un exemple de mise en œuvre, le capteur d'actimétrie est positionné sur la face latérale externe d'une cuisse, ce qui permet avantageusement de mesurer les déplacements de la jambe liés au pédalage. Sans modification de la précision de l'algorithme, l'accéléromètre pourrait être placé, sur toutes parties de la cuisse allant du genou à l'enfourchure.
Selon un autre exemple de mise en œuvre, la fréquence d'acquisition du capteur d'actimétrie est supérieure ou égale à 10 Hertz, ce qui permet à l'algorithme de détection de fonctionner correctement, sans consommer trop d'énergie pour les calculs.
Selon un exemple supplémentaire de mise en œuvre, l'électronique de traitement est reliée à un module de transmission sans fil par l'intermédiaire d'un bus flexible, voire élastique, ce qui permet de récupérer les données calculées par le capteur d'actimétrie tout en fournissant un confort maximum pour l'utilisateur et n'entravant pas ses mouvements.
Selon l'exemple de mise en œuvre précédent, l'électronique de traitement peut comporter en outre une horloge qui temporise la transmission des données vers le module de transmission sans fil. De même, ce module peut alimenter le capteur d'actimétrie en énergie, enregistrer les données traitées transmises par le capteur d'actimétrie et transmettre ces données vers une interface homme- machine, par exemple un ordinateur.
Selon un autre exemple de mise en œuvre, l'algorithme de traitement est un algorithme basé sur la détection d'extremums temporels des signaux délivrés par l'accéléromètre et en ce que la détection s'effectue sur une fenêtre de calcul glissante. L'utilisation d'un algorithme basé sur une détection d'extremums temporels présente l'avantage de nécessiter peu de mémoire et de permettre un calcul plus rapide et plus précis par rapport à un algorithme basé sur une détection fréquentielle.
Selon l'exemple de mise en œuvre précédent, la fenêtre de calcul glissante peut être d'une durée supérieure ou égale à 4 secondes, et se décaler d'une seconde à chaque nouvelle mesure, ce qui permet une bonne précision de mesure pour des cadences de pédalage peu élevées, par exemple de l'ordre de 15 à 20 tours par minute.
Les objets assignés à l'invention sont atteints également à l'aide d'un algorithme de traitement prévu pour être utilisé dans une électronique de traitement d'un cuissard instrumenté tel que décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes qui sont effectuées au cours d'une fenêtre de calcul :
a. réception des données de la part de l'accéléromètre ;
b. calcul de la moyenne mobile des données ;
c. détection du changement de la posture de pédalage de l'utilisateur du cuissard selon les variations d'amplitude des déplacements détectés dans un plan sensiblement vertical ;
d. détection du pédalage ou du non-pédalage en fonction de l'amplitude des déplacements détectés par rapport à une moyenne ;
e. en cas de pédalage détecté au cours de l'étape d., détermination ou estimation du nombre de cycles effectués au cours de la fenêtre de calcul et calcul de la fréquence de pédalage en fonction du nombre de cycles effectués au cours de la fenêtre de calcul ; et
f. en cas de non pédalage détecté au cours de l'étape d., évaluation de la fréquence de pédalage par lissage temporel pendant un nombre prédéfini de mesures et confirmation d'un non pédalage en cas de non pédalage détecté au cours d'un nombre de mesures supérieur à ce nombre prédéfini.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de face de trois quart d'un cuissard instrumenté selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue de dos de trois quart d'un cuissard instrumenté selon l'invention ;
- la figure 3 est une vue schématique d'un capteur d'actimétrie du cuissard instrumenté selon l'invention ; et
- la figure 4 est un exemple simplifié d'algorithme de traitement selon l'invention.
Mode(s) de réalisation de l'invention
Les éléments structurellement et fonctionnellement identiques présents sur plusieurs figures distinctes, sont affectés d'une même référence numérique ou alphanumérique.
Le cuissard instrumenté 1 selon l'invention est prévu pour la pratique du vélo. Tel que représenté sur les figures 1 et 2, il comprend un vêtement 2 de type cuissard intégrant un capteur d'actimétrie 3 positionné sur la cuisse, de préférence sur la face latérale externe d'une cuisse, entre le genou et l'enfourchure. On notera que plus le capteur d'actimétrie 3 est situé proche du genou, c'est-à-dire éloigné du point d'articulation de la hanche, plus l'amplitude des mouvements associés au pédalage est importante, ce qui se traduit pas une meilleure détection de ces mouvements et par une meilleure précision des mesures.
Tel que représenté de manière schématique sur la figure 3, le capteur d'actimétrie 3 comporte un accéléromètre 4 et une électronique de traitement 5.
L'accéléromètre 4 est préférentiellement un accéléromètre à trois axes, dont deux axes sensibles dans un plan sensiblement vertical et un troisième axe transversal. Le déplacement des cuisses lors du pédalage en positon assise et en danseuse se fait globalement dans un plan vertical. Aussi les mouvements associés au pédalage sont détectés par les deux axes sensibles dans un plan sensiblement vertical et traduits sous la forme de signaux électriques.
Le troisième ctXC, ci sensibilité transversale, n'est pas forcément utilisé lors des mesures mais permet de détecter automatiquement la position de l'accéléromètre sur la cuisse et de choisir un axe préférentiel.
Si le capteur est bien placé, c'est-à-dire si les deux axes d'intérêts se trouvent dans le plan vertical, le troisième axe, qui correspond à l'axe transversal à la cuisse, ne joue pas un rôle important dans la détection des indicateurs. Cependant, si le positionnement du capteur est initialement mauvais ou bien s'il s'est altéré au cours de l'activité, cet axe transversal permet d'estimer l'orientation du capteur. Cette orientation peut ensuite être exploitée afin de calibrer les données et de les ramener dans le référentiel de base.
Une autre information utile que l'axe transversal peut fournir concerne l'angle de l'inclinaison de la cuisse du cycliste lors d'un (des) virage(s).
Les signaux électriques provenant de la détection des déplacements associés au pédalage sont transmis à l'électronique de traitement 5. Cette électronique de traitement 5 est préférentiellement un microcontrôleur comportant un processeur prévu pour traiter les signaux provenant de l'accéléromètre 4 et en déduire en temps réel la cadence de pédalage de l'utilisateur du cuissard, ainsi que sa posture de pédalage, à partir d'un algorithme de traitement. L'électronique de traitement 5 effectue par conséquent un traitement local des données reçues.
L'algorithme de traitement est programmé dans l'électronique de traitement 5 et sera détaillé plus loin.
La fréquence d'acquisition du capteur d'actimétrie est supérieure ou égale à 10 Hertz pour que l'algorithme de traitement puisse fonctionner correctement. Il est possible d'augmenter cette fréquence pour améliorer quelque peu les performances, tout en ayant à l'esprit qu'une fréquence trop élevée conduirait à une consommation électrique excessive.
Tel que cela est représenté sur les figures 1 à 3, l'électronique de traitement 5 du capteur d'actimétrie 3 est reliée à une transmission sans fil 6 par l'intermédiaire d'un bus 7 souple et/ou élastique. Cette transmission sans fil 6 est prévue pour enregistrer les données traitées transmises par le capteur d'actimétrie 3 et transmettre ces données vers une interface homme-machine (non représentée) qui peut être distante. Elle peut être située n'importe où sur le cuissard instrumenté 1, préférentiellement à un endroit qui ne gêne pas l'utilisateur. Sur les figures, elle est par exemple située dans le dos.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le module de transmission sans fil 6 comprend une source d'alimentation électrique et alimente le capteur d'actimétrie 3 en énergie électrique. Ainsi le capteur d'actimétrie 3 ne comporte pas de source d'alimentation électrique intégrée, ce qui permet de réduire sa taille de manière à la miniaturiser au maximum, pour un plus grand confort de l'utilisateur du cuissard 1.
L'électronique de traitement 5 peut également comporter une horloge qui temporise la transmission des données vers la transmission sans fil 6.
L'algorithme de traitement est un algorithme basé sur la détection d'extremums temporels des signaux délivrés par l'accéléromètre 4 et la détection s'effectue sur une fenêtre de calcul glissante.
Alors qu'une analyse fréquentielle des données aurait pu paraître plus évidente, l'invention préfère une analyse temporelle des données car elle permet un traitement des données plus rapide, plus précis et moins gourmand en mémoire, ce qui permet d'estimer précisément la fréquence de pédalage grâce à un capteur d'actimétrie 3 de taille et de coût très réduits.
Un exemple simplifié d'algorithme prévu pour être utilisé dans une électronique de traitement d'un cuissard instrumenté selon l'invention est représenté sur la figure 4 et sera décrit ci-après.
Au cours d'une première étape, l'électronique de traitement 5 reçoit des données brutes de la part de l'accéléromètre 4.
Au cours d'une seconde étape, l'électronique de traitement 5 effectue une moyenne mobile des données, également connue en tant que moyenne glissante. Il s'agit d'une moyenne statistique effectuée sur des séries temporelles de données qui permet de supprimer les fluctuations transitoires de façon à en souligner les tendances à plus long terme. Cette moyenne est dite mobile parce qu'elle est recalculée de façon continue, en utilisant à chaque calcul un sous-ensemble d'éléments dans lequel un nouvel élément remplace le plus ancien ou s'ajoute au sous-ensemble. Physiquement, une moyenne mobile est un filtre passe-bas.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la fenêtre de calcul glissante est d'une durée supérieure ou égale à 4 secondes, et elle se décale d'une seconde à chaque nouvelle mesure.
Au cours d'une troisième étape, l'électronique de traitement 5 effectue une moyenne des composantes verticales des données. En comparant cette moyenne à la moyenne calculée précédemment, dans le cas où une différence supérieure à un certain seuil est détectée, cela signifie que l'utilisateur du cuissard 1 a changé sa posture de pédalage. Cela traduit le fait que l'utilisateur est passé d'une posture de pédalage en danseuse à une posture assise, ou qu'il est passé d'une posture de pédalage assise à une posture en danseuse.
Cette information concernant tout changement de posture de la part de l'utilisateur du cuissard 1 est alors transmise vers la transmission sans fil 6.
Parallèlement à la troisième étape, l'électronique de traitement 5 effectue une détection des pics dans la série temporelle de données analysées et retient les pics coïncidant sur les trois axes, ce qui permet d'éliminer les pics parasites. En comparant l'amplitude des pics retenus par rapport à une moyenne, l'électronique de traitement 5 peut ainsi détecter si l'utilisateur du cuissard 1 semble avoir arrêté son pédalage ou non.
Selon le cas, les étapes suivantes de l'algorithme diffèrent.
L'utilisateur du cuissard ne semble pas avoir arrêté son pédalage
Si le nombre de pics retenus pendant la fenêtre de calcul est supérieur à 1, l'électronique de traitement 5 peut alors évaluer le nombre de cycles et en déduire le nombre de tours de pédale par minute effectués par l'utilisateur du cuissard 1 au moyen de la formule mathématique suivante :
Tours par minute = (Nombre de cycles x 60) / T où T est la durée en seconde de la fenêtre de calcul glissante.
Si le nombre de pics retenus pendant la fenêtre de calcul n'est pas strictement supérieur à 1, l'électronique de traitement 5 suppose alors que l'utilisateur du cuissard 1 a effectué un demi-cycle de pédalage.
Si l'utilisateur du cuissard 1 a effectué un demi-cycle, l'électronique de traitement 5 prédit par extrapolation le nombre de cycles effectués pendant la fenêtre de calcul glissante afin d'en déduire le nombre de tours de pédale par minute effectués par l'utilisateur du cuissard 1 au moyen de la formule mathématique précédente.
Si l'utilisateur du cuissard 1 n'a pas effectué de demi-cycle, l'électronique de traitement 5 en déduit alors que l'utilisateur du cuissard 1 a cessé son pédalage.
L'utilisateur du cuissard semble avoir arrêté son pédalage
Lorsque l'électronique de traitement 5 détecte que l'utilisateur du cuissard 1 semble avoir arrêté son pédalage, elle effectue un lissage temporel des mesures précédentes afin d'en déduire le nombre de tours de pédale par minute effectués par l'utilisateur du cuissard 1 et elle démarre un compteur qui est incrémenté à chaque mesure.
Au bout d'un certain nombre de mesures, par exemple au bout de trois mesures, si l'électronique de traitement 5 détecte toujours que l'utilisateur du cuissard 1 semble avoir arrêté son pédalage, elle en déduit que l'utilisateur a effectivement cessé de pédaler.
Il est évident que la présente description ne se limite pas aux exemples explicitement décrits, mais comprend également d'autres modes de réalisation et/ou de mise en œuvre. Ainsi, une caractéristique technique décrite peut être remplacée par une caractéristique technique équivalente sans sortir du cadre de la présente invention et une étape décrite de mise en œuvre du procédé peut être remplacée par une étape équivalente sans sortir du cadre de l'invention.
Un cuissard instrumenté selon l'invention est particulièrement utile dans le domaine de l'entraînement sportif et des compétitions afin de pouvoir connaître à tout moment l'effort fourni par l'utilisateur et d'en déduire notamment, selon les résultats enregistrés précédemment et la stratégie de l'équipe de cyclisme sportif, si l'utilisateur doit diminuer sa cadence de pédalage ou l'augmenter, et s'il doit changer de posture de pédalage ou la conserver.
Associé à d'autres mesures, par exemple des mesures du rythme cardiaque, de la tension cardiaque, de la fréquence respiratoire, de la température, du flux thermique, du flux hydrique, de l'oxygénation sanguine, de l'oxygénation musculaire, de la composition chimique de la sueur, de la bio- impédance, de la position du sportif, de sa vitesse et/ou de son accélération, les mesures réalisées par un tel cuissard instrumenté permettent en outre d'obtenir des données déterminantes pour optimiser l'entraînement physique de l'utilisateur et améliorer ses performances sportives.

Claims

REVENDICATIONS
1. Cuissard instrumenté (1) pour la pratique du vélo, comprenant un vêtement (2) de type cuissard intégrant un capteur d'actimétrie (3), caractérisé en ce que le capteur d'actimétrie est positionné sur la cuisse et comporte :
- un accéléromètre (4) ; et
- une électronique de traitement (5) comportant un processeur et adaptée pour recevoir les signaux provenant de P accéléromètre pour en déduire en temps réel la cadence de pédalage de l'utilisateur du cuissard, ainsi que sa posture de pédalage, en danseuse ou assise, à partir d'un algorithme de traitement.
2. Cuissard instrumenté (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que P accéléromètre (4) est un accéléromètre (4) à trois axes, dont deux axes sensibles dans un plan sensiblement vertical et un troisième axe transversal.
3. Cuissard instrumenté (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur d'actimétrie (3) est positionné sur la face latérale externe d'une cuisse.
4. Cuissard instrumenté (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fréquence d'acquisition du capteur d'actimétrie (3) est supérieure ou égale à 10 Hertz.
5. Cuissard instrumenté (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'électronique de traitement (5) est reliée à une transmission sans fil (6) par l'intermédiaire d'un bus élastique (7).
6. Cuissard instrumenté (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'électronique de traitement (5) comporte en outre une horloge qui temporise la transmission des données vers la transmission sans fil (6).
7. Cuissard instrumenté (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le module de transmission sans fil alimente (6) le capteur d'actimétrie (3) en énergie, enregistre les données traitées transmises par le capteur d'actimétrie (3) et transmet ces données vers une interface homme-machine.
8. Cuissard instrumenté (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'algorithme de traitement est un algorithme basé sur la détection d'extremums temporels des signaux délivrés par Paccéléromètre (4) et en ce que la détection s'effectue sur une fenêtre de calcul glissante.
9. Cuissard instrumenté (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la fenêtre de calcul glissante est d'une durée supérieure ou égale à 4 secondes, et en ce qu'elle se décale d'une seconde à chaque nouvelle mesure.
10. Algorithme de traitement prévu pour être utilisé dans une électronique de traitement d'un cuissard instrumenté (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes qui sont effectuées au cours d'une fenêtre de calcul :
a. réceptions des données de la part de Paccéléromètre (4) ;
b. moyenne mobile des données ;
c. détection du changement de la posture de pédalage de l'utilisateur du cuissard (1) selon les variations d'amplitude des déplacements détectés dans un plan sensiblement vertical ;
d. détection du pédalage ou du non-pédalage en fonction de l'amplitude des déplacements détectés par rapport à une moyenne ;
e. en cas de pédalage détecté au cours de l'étape d, détermination ou estimation du nombre de cycles effectués au cours de la fenêtre de calcul et calcul de la fréquence de pédalage en fonction du nombre de cycles effectués au cours de la fenêtre de calcul ; et
f. en cas de non pédalage détecté au cours de l'étape d, évaluation de la fréquence de pédalage par lissage temporel pendant un nombre prédéfini de mesures et confirmation d'un non pédalage en cas de non pédalage détecté au cours d'un nombre de mesures supérieur à ce nombre prédéfini.
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