WO2017157604A1 - Device and method for determining runner stride parameters - Google Patents

Device and method for determining runner stride parameters Download PDF

Info

Publication number
WO2017157604A1
WO2017157604A1 PCT/EP2017/053423 EP2017053423W WO2017157604A1 WO 2017157604 A1 WO2017157604 A1 WO 2017157604A1 EP 2017053423 W EP2017053423 W EP 2017053423W WO 2017157604 A1 WO2017157604 A1 WO 2017157604A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flight
vertical
acceleration
determining
time
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/053423
Other languages
French (fr)
Inventor
Léa VAUCHER
Alexandre Briot
Original Assignee
Parrot Drones
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Parrot Drones filed Critical Parrot Drones
Publication of WO2017157604A1 publication Critical patent/WO2017157604A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6803Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/112Gait analysis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7239Details of waveform analysis using differentiation including higher order derivatives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7242Details of waveform analysis using integration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C22/00Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
    • G01C22/006Pedometers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/10Athletes

Definitions

  • the present invention generally relates to systems and methods for determining sport exercise parameters.
  • It relates more specifically to a device and a method for determining the parameters of a stride of a runner.
  • US 2013/0190657 A1 and US 6 018 705 A describe such devices provided with accelerometric sensors placed at the level of the belt, the ankle or the foot of the user, allowing to derive in real time a certain amount of information. which are useful for him when he walks or when he runs.
  • the Zik Sport helmet proposed by the Applicant makes it possible to provide the user, through an appropriate user interface in communication with the helmet, physiological parameters and parameters relating to the race.
  • motion sensors typically comprising an inertial unit equipped with an accelerometer and a gyrometer, and means for processing the signals delivered by these sensors in order to derive information relating to the stroke, and in particular the rate (number of strides per minute) and the vertical oscillation (amplitude of the rebound).
  • the WO 2016/029803 A1 describes such a helmet with accelerometric sensors to determine various data of interest to a user during walking or running.
  • the duration of ground contact DurationContactSol is defined from the flight time DurationVol and the duration of a stride DurationFolded by the following relation:
  • DurationContactSol DurationFlow - DurationFly
  • the present invention thus aims, from the only data of motion sensors available at a location of the body away from the feet, and typically the head of the user, to deduce from these data precise information relating to the moments at which the feet leave the ground and find the ground.
  • the invention proposes, in a first aspect, a device for determining stride parameters of a running race, this device comprising in a manner known in itself, in particular according to US 2013/0190657 A1.
  • an accelerometer capable of providing a vertical acceleration signal of an upper anatomical region of a runner, and a flight time calculating circuit from the vertical acceleration signal.
  • the flight time calculating circuit is configured to: i) determine an instant of flight start from an evolution slope of the vertical acceleration signal and a predetermined acceleration value, and ii) determining a flight duration from an information obtained by integrating the vertical acceleration, and the start of flight time.
  • This device advantageously but optionally comprises the following additional features, taken individually or in any combination that the skilled person will apprehend as being technically compatible:
  • the calculation circuit is able to determine a flight duration from a vertical position information obtained by double integration of the vertical acceleration signal; the calculation circuit is capable of determining a flight duration from the instant of the beginning of flight and a moment of vertical position of greater altitude;
  • the flight time is determined to be twice the difference between the two instants above;
  • the start time of flight is determined as an intersection between a straight line having said slope of evolution of the vertical acceleration signal with a straight line representative of a predetermined acceleration value;
  • said predetermined acceleration value is the acceleration of gravity
  • the device is subject to the movements of the runner's head.
  • an audio headset characterized in that it comprises a device as defined above.
  • a method implemented by a computing circuit for determining stride parameters of a running from a vertical acceleration signal of an upper anatomical region of a runner provided by an accelerometer is provided.
  • This method is characterized by the steps of: i) determining a start time of flight from an evolution slope of the vertical acceleration signal and a predetermined acceleration value, and ii) determining a duration flight from information obtained by integrating the vertical acceleration, and the moment of flight start.
  • Figure 1 is a perspective view of an exemplary audio headphone capable of housing a device according to the invention and to implement the corresponding method.
  • Figure 2 illustrates an example of a vertical acceleration curve of a subject collected at the subject's head as he runs.
  • Figure 3 illustrates for comparison a vertical acceleration curve during the race, collected at the bust, and a vertical acceleration curve during the same race, collected at the head.
  • FIG. 4 graphically illustrates, on the basis of curves of the type of those of FIGS. 2 and 3, a basic approach for estimating flight time with accelerometric information collected at the head.
  • FIG. 5 graphically illustrates an improved approach to making this estimate.
  • FIG. 6 is a block diagram of the various steps of a method for calculating the estimated flight time performed within the helmet of FIG. 1.
  • the reference 10 designates in a general manner a helmet equipped with a processing device for determining flight duration according to the invention, a helmet which comprises two earphones 12 joined by a connecting element comprising a central arch 14 and Two branches 16.
  • the headphones 12 are for example intra-auricular or intracoque type.
  • the two branches 16 with their earphones 12 are similar and symmetrical. Each has at its proximal end a link articulated to the central arch 14. On the distal side 22, each branch 16 carries an earpiece 12. On the other hand, the median region of each branch 16 supports a housing 40.
  • Each box 40 contains various electrical or electronic elements, for example one or more printed circuit boards 50 in one of the boxes, and a rechargeable battery 52 in the other box, the two boxes being joined via an electrical connection (not shown ) running through the central arch 14.
  • One of the housings 40 (here the housing housing the printed circuit 50) contains an inertial unit 54 with a 3-axis accelerometer and a 3-axis gyro-meter, in a manner known per se.
  • the printed circuit 50 has signal processing circuits delivered by the inertial unit 54.
  • Figure 2 gives an example of the evolution of the vertical acceleration as a function of time, measured at the level of the head of a runner
  • Figure 3 gives a comparative illustration of the evolution curves of the runner. acceleration respectively measured with an accelerometer located at the level of the bust, therefore in the vicinity of the center of gravity of the runner (dashed curve), corresponding for example to the case of an instrumented abdominal belt, and with an accelerometer located at the level of the head (curve dashed lines), for example in one of the housings of the helmet of Figure 1.
  • the approximation of indeformable solids consisting in determining the duration of flight as being the period during which the vertical acceleration is close to gravity, remains viable: in the In this case, the instants at which the acceleration race crosses a horizontal line corresponding to the acceleration of gravity are detected.
  • a first approach to the determination of the flight time can consist in causing the acceleration signal processing circuit to determine lines approaching at best the slopes of the acceleration signal during the phases of decay and growth of the acceleration, corresponding to the resumption of support of the foot with the ground and the impulse of the foot. By extrapolating these lines, we can obtain an approximation of the moments at which the signal reaches a level corresponding to the acceleration of gravity.
  • the Corresponding intersection points P2 and P3 make it possible to determine, by calculating the interval of time At which separates them, a first approximation of the flight time.
  • the calculation of the position and the slope of the straight lines D2 and D3 can be done based on the regions of the acceleration curve CA at which the evolution is the most regular. In a particular example, and as illustrated in FIG. 4, these zones are those included in a range of accelerations between -0.5g and +0.3g.
  • the settings D2 and D3 lines can be determined by linear regression calculation in such a range.
  • the flight time thus obtained can be compared with the flight time determined as explained above from an accelerometer placed at the level of the bust.
  • This comparison is clearly visible in Figure 3, and highlights a certain bias on the point of intersection between the downward slope from the point P3, compared to the true moment (point P3 ') to which, according to the sensor bust, the foot resumes contact with the ground. It is observed that this bias can introduce a relatively large error in the determination of flight time.
  • the device is designed to be based not on acceleration alone, but on both the acceleration and on a kinematic variable derived from the acceleration.
  • the body subjected to gravity alone will adopt at its center of gravity, but also in a first approximation at its head, a parabolic trajectory, illustrated by the PV curve in Figure 5, whose maximum height will be reached in the middle of the flight phase (point P4).
  • the device is then designed to derive from the vertical acceleration signal vertical position information which is known to have reached its value corresponding to a maximum altitude after substantially half the flight time.
  • the device can make a finer estimate of the flight duration by multiplying by two the time that elapses between the instant To start of the flight start (point P2 determined using the line D2 as described above). high) and the time Tp 0S vertMax which the vertical coordinate is maximum (point P4 determined as indicated above), namely:
  • DurationVol - 2 X (TposVertMax- ToehutVol) Comparative tests carried out with different runners equipped on the one hand with a device determining the duration of flight as explained above and with a system for capturing foot movements making it possible to precisely determine the moments at which the feet leave and find the ground showed that the above approach made it possible to obtain a completely satisfactory precision in order to allow a rider to realistically appreciate the qualities of his race in relation to the duration of flight.
  • FIG. 6 will now describe a method 100 for processing accelerometer signals making it possible to carry out a flight time determination as explained above, this method being implemented in a suitable computer receiving input. accelerometer signals.
  • step 102 the raw signals of the 3D accelerometer are collected.
  • a repository change is made in step 104.
  • step 106 the vertical component of the acceleration is isolated and recorded.
  • Step 108 consists in determining the straight lines approximating the slopes of the acceleration during the take-off and landing phases.
  • step 110 the intersection of the straight line D2 of increasing slope (flight phase) with the horizontal H representative of an acceleration equal to gravity is determined, to obtain and memorize the start time of the flight as explained with reference to Figure 4.
  • step 106 the vertical acceleration information recorded in step 106 is subjected to a filtering step 112, typically high-pass filtering to eliminate the DC component, and dual integration to obtain the instantaneous vertical position from acceleration information, position value which is recorded in step 114.
  • Step 116 is to determine the maximum value of the vertical position, to determine the mid-flight time, which is stored in step 118.
  • step 106 the vertical acceleration information isolated in step 106 is applied to a step 120 for determining the stride rate, implemented for example by low-pass filtering and determination of the period of the resulting cyclic signal. This period represents the duration of the stride recorded at step 122.
  • step 130 the start time of flight time determined and recorded in step 1 10, the flight time mid-point determined and recorded in step 1 18 and the duration of the determined stride and recorded at step 122 are combined to determine flight duration and ground contact time.
  • T is the duration of the stride
  • t1 is the start time of the flight
  • t2 is the mid-flight moment
  • the above treatments are, for example, implemented in a general purpose microcontroller or dedicated to this function, provided in one of the helmet housings, the acceleration signals supplied by the 3D accelerometer being the object of a prior analog / digital conversion in a manner known to those skilled in the art.
  • the above calculations are carried out periodically, either at each stride, or all the N strides, depending on whether the information to be provided to the rider must be more or less detailed. Furthermore, the calculator device can perform any appropriate post-processing and integrate the calculated data to any file or stream of data related to the race (speed, GPS race track, heart rate, etc.).
  • the data can be made available in real time or near real-time on a connected device such as a watch or smartphone connected to the cable headset or wireless link such as Bluetooth, and / or stored in the headset memory circuits for to be loaded in deferred time in a device such as a computer, a tablet, a smartphone, etc.
  • a connected device such as a watch or smartphone connected to the cable headset or wireless link such as Bluetooth
  • the headset memory circuits for to be loaded in deferred time in a device such as a computer, a tablet, a smartphone, etc.
  • the invention can be the subject of numerous variants, and in particular:
  • the calculation circuit by comparing the data obtained with the present invention with actual data obtained with appropriate sensors, it is possible, in order to improve the accuracy of the calculation of the flight time, to cause the calculation circuit to provide corrections to the processes, for example by providing a correction fixed or proportional to the slope of the acceleration during the flight phase, a correction at the acceleration threshold (strictly equal to g in the preceding example, but which may to some extent), the determination of the top of the parable, the multiplier (which may not be exactly equal to 2) of the estimated half-flight duration, and so on.
  • the treatment device and the inertial unit can be received on or in any other equipment, for example a headband, a non-audio headset, a pair glasses, etc.) intended to be placed in the vicinity of the subject's head.
  • any other equipment for example a headband, a non-audio headset, a pair glasses, etc.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

The device comprises an accelerometer able to deliver a signal indicating the vertical acceleration of an upper anatomical region of a runner and a computational circuit, the computational circuit being configured to determine a start-of-flight time from a slope (D2) of the variation in the vertical-acceleration signal and to determine a time-of-flight from a datum (PV, P4) obtained by integrating the vertical acceleration.

Description

Dispositif et procédé pour Sa détermination  Device and method for its determination
de paramètres de fouiée d'une course à pied  of crazy parameters of a run
La présente invention concerne d'une façon générale les systèmes et procédés pour déterminer des paramètres d'exercice sportif. The present invention generally relates to systems and methods for determining sport exercise parameters.
Elle concerne plus précisément un dispositif et un procédé pour déterminer les paramètres d'une foulée d'un coureur.  It relates more specifically to a device and a method for determining the parameters of a stride of a runner.
Les US 2013/0190657 A1 et US 6 018 705 A décrivent de tels dispositifs munis de capteurs accélérométriques placés au niveau de la ceinture, de la cheville ou du pied de l'utilisateur, permettant de dériver en temps réel un certain nombre d'informations qui lui sont utiles de connaître quand il marche ou quand il court.  The US 2013/0190657 A1 and US 6 018 705 A describe such devices provided with accelerometric sensors placed at the level of the belt, the ankle or the foot of the user, allowing to derive in real time a certain amount of information. which are useful for him when he walks or when he runs.
Par ailleurs, les fabricants d'équipements de loisirs tels que les casques audio adaptés à la pratique sportive cherchent aujourd'hui à enrichir les fonctionnalités de tels casques au-delà de la simple écoute de musique. Ainsi, par exemple, le casque Zik Sport proposé par la Demanderesse permet de fournir à l'utilisateur, par une interface utilisateur appropriée en communication avec le casque, des paramètres physiologiques et des paramètres relatifs à la course.  In addition, manufacturers of leisure equipment such as headphones adapted to sports practice are now seeking to enhance the functionality of such headphones beyond the mere listening of music. Thus, for example, the Zik Sport helmet proposed by the Applicant makes it possible to provide the user, through an appropriate user interface in communication with the helmet, physiological parameters and parameters relating to the race.
II est connu de doter de tels casques de capteurs de mouvement, comprenant typiquement une centrale inertielle dotée d'un accéléromètre et d'un gyromètre, et de moyens de traitement des signaux délivrés par ces capteurs pour en dériver des informations relatives à la course, et en particulier la cadence (nombre de foulées par minute) et l'oscillation verticale (amplitude du rebond). It is known to equip such helmets with motion sensors, typically comprising an inertial unit equipped with an accelerometer and a gyrometer, and means for processing the signals delivered by these sensors in order to derive information relating to the stroke, and in particular the rate (number of strides per minute) and the vertical oscillation (amplitude of the rebound).
Le WO 2016/029803 A1 décrit un tel casque doté de capteurs accélérométriques permettant de déterminer diverses données intéressant un utilisateur durant la marche ou la course.  The WO 2016/029803 A1 describes such a helmet with accelerometric sensors to determine various data of interest to a user during walking or running.
L'obtention d'autres données telles que le temps de contact au sol, ou in- versement le temps de vol, sont également souhaitées.  Obtaining other data such as ground contact time or flight time are also desired.
Dans son principe, la durée de contact au sol DuréeContactSol est définie à partir du temps de vol DuréeVol et de la durée d'une foulée DuréeFoulée par la relation suivante :  In principle, the duration of ground contact DurationContactSol is defined from the flight time DurationVol and the duration of a stride DurationFolded by the following relation:
DuréeContactSol = DuréeFoulée - DuréeVol Une difficulté si l'on cherche à déterminer cette durée avec précision réside en ce qu'il est nécessaire de connaître les trajectoires précises de plusieurs points des pieds, de manière à établir les instants de début et de fin du contact des pieds avec le sol, et en déduire la durée de contact. Dans le cas où l'on cherche à effectuer cette détermination avec un équipement unique porté par exemple au niveau de la tête (typiquement un casque audio), sans instrumenter les pieds, il est bien évident que ces informations ne sont pas disponibles. DurationContactSol = DurationFlow - DurationFly A difficulty in trying to determine this time accurately is that it is necessary to know the precise trajectories of several points of the feet, so as to establish the instants of beginning and end of contact of the feet with the ground , and deduce the duration of contact. In the case where one seeks to make this determination with a single equipment worn for example at the head (typically a headphone), without instrumentation feet, it is obvious that this information is not available.
La présente invention vise ainsi, à partir des seules données de capteurs de mouvement disponibles en un endroit du corps éloigné des pieds, et typiquement la tête de l'utilisateur, de déduire de ces données des informations précises relatives aux instants auxquels les pieds quittent le sol et retrouvent le sol.  The present invention thus aims, from the only data of motion sensors available at a location of the body away from the feet, and typically the head of the user, to deduce from these data precise information relating to the moments at which the feet leave the ground and find the ground.
L'invention propose à cet effet, selon un premier aspect, un dispositif pour la détermination de paramètres de foulée d'une course à pied, ce dispositif comprenant de manière en elle-même connue, notamment d'après le US 2013/0190657 A1 précité, un accéléromètre apte à fournir un signal d'accélération verticale d'une région anatomique supérieure d'un coureur, et un circuit de calcul de temps de vol à partir du signal d'accélération ver- ticale.  To this end, the invention proposes, in a first aspect, a device for determining stride parameters of a running race, this device comprising in a manner known in itself, in particular according to US 2013/0190657 A1. above, an accelerometer capable of providing a vertical acceleration signal of an upper anatomical region of a runner, and a flight time calculating circuit from the vertical acceleration signal.
De façon caractéristique, le circuit de calcul de temps de vol est configuré pour : i) déterminer un instant de début de vol à partir d'une pente d'évolution du signal d'accélération verticale et d'une valeur d'accélération prédéterminée, et ii) déterminer une durée de vol à partir d'une information obtenue par intégration de l'accélération verticale, et de l'instant de début de vol.  Typically, the flight time calculating circuit is configured to: i) determine an instant of flight start from an evolution slope of the vertical acceleration signal and a predetermined acceleration value, and ii) determining a flight duration from an information obtained by integrating the vertical acceleration, and the start of flight time.
Ce dispositif comprend avantageusement mais facultativement les caractéristiques additionnelles suivantes, prises isolément ou en toutes combinaisons que l'homme du métier appréhendera comme étant technique- ment compatibles :  This device advantageously but optionally comprises the following additional features, taken individually or in any combination that the skilled person will apprehend as being technically compatible:
- le circuit de calcul est apte à déterminer une durée de vol à partir d'une information de position verticale obtenue par double intégration du signal d'accélération verticale ; - le circuit de calcul est apte à déterminer une durée de vol à partir de l'instant de début de vol et d'un instant de position verticale de plus grande altitude ; - The calculation circuit is able to determine a flight duration from a vertical position information obtained by double integration of the vertical acceleration signal; the calculation circuit is capable of determining a flight duration from the instant of the beginning of flight and a moment of vertical position of greater altitude;
- la durée de vol est déterminée comme étant égale au double de la dif- férence entre les deux instants ci-dessus ;  the flight time is determined to be twice the difference between the two instants above;
- l'instant de début de vol est déterminé en tant qu'intersection entre une droite ayant ladite pente d'évolution du signal d'accélération verticale avec une droite représentative d'une valeur d'accélération prédéterminée ;  the start time of flight is determined as an intersection between a straight line having said slope of evolution of the vertical acceleration signal with a straight line representative of a predetermined acceleration value;
- ladite valeur d'accélération prédéterminée est l'accélération de la pesanteur ; said predetermined acceleration value is the acceleration of gravity;
- le dispositif est assujetti aux mouvements de la tête du coureur.  - the device is subject to the movements of the runner's head.
On propose également selon l'invention un casque audio, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif tel que défini ci-dessus.  It is also proposed according to the invention an audio headset, characterized in that it comprises a device as defined above.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé mis en œuvre par un circuit de calcul pour la détermination de paramètres de foulée d'une course à pied à partir d'un signal d'accélération verticale d'une région anatomique supérieure d'un coureur fourni par un accéléromètre. In another aspect, there is provided a method implemented by a computing circuit for determining stride parameters of a running from a vertical acceleration signal of an upper anatomical region of a runner provided by an accelerometer.
Ce procédé est caractérisé par les étapes consistant à : i) déterminer un instant de début de vol à partir d'une pente d'évolution du signal d'accélération verticale et d'une valeur d'accélération prédéterminée, et ii) déterminer une durée de vol à partir d'une information obtenue par intégration de l'accélération verticale, et de l'instant de début de vol. This method is characterized by the steps of: i) determining a start time of flight from an evolution slope of the vertical acceleration signal and a predetermined acceleration value, and ii) determining a duration flight from information obtained by integrating the vertical acceleration, and the moment of flight start.
Des caractéristiques additionnelles avantageuses mais facultatives de ce procédé sont les homologues de celles du dispositif, exprimées plus haut. Additional advantageous but optional features of this method are the counterparts of those of the device, expressed above.
0 0
On va maintenant décrire un exemple de mise en œuvre de la présente invention, en référence aux dessins annexés où les mêmes références désignent d'une figure à l'autre des éléments identiques ou fonctionnelle- ment semblables. An embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings in which the same references designate identical or functionally similar elements from one figure to another.
La Figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de casque audio susceptible d'abriter un dispositif selon l'invention et de mettre en œuvre le procédé correspondant. La Figure 2 illustre un exemple d'une courbe de l'accélération verticale d'un sujet, recueillie au niveau de la tête du sujet pendant qu'il court. Figure 1 is a perspective view of an exemplary audio headphone capable of housing a device according to the invention and to implement the corresponding method. Figure 2 illustrates an example of a vertical acceleration curve of a subject collected at the subject's head as he runs.
La Figure 3 illustre à titre de comparaison une courbe d'accélération verticale pendant la course, recueillie au niveau du buste, et une courbe d'accélération verticale pendant la même course, recueillie au niveau de la tête. Figure 3 illustrates for comparison a vertical acceleration curve during the race, collected at the bust, and a vertical acceleration curve during the same race, collected at the head.
La Figure 4 illustre graphiquement, sur la base de courbes du type de celles des Figures 2 et 3, une approche de base pour estimer un temps de vol avec une information d'accélérométrie recueillie au niveau de la tête.  FIG. 4 graphically illustrates, on the basis of curves of the type of those of FIGS. 2 and 3, a basic approach for estimating flight time with accelerometric information collected at the head.
La Figure 5 illustre graphiquement une approche améliorée pour réaliser cette estimation.  Figure 5 graphically illustrates an improved approach to making this estimate.
La Figure 6 est un schéma par blocs des différentes étapes d'un procédé de calcul de la durée de vol estimée, réalisé au sein du casque de la Fi- gure 1.  FIG. 6 is a block diagram of the various steps of a method for calculating the estimated flight time performed within the helmet of FIG. 1.
On va maintenant décrire un exemple de mode de réalisation de l'invention. An exemplary embodiment of the invention will now be described.
Sur la Figure 1 , la référence 10 désigne de façon générale un casque équipé d'un dispositif de traitement pour détermination de durée de vol selon l'invention, casque qui comporte deux écouteurs 12 réunis par un élément de liaison comprenant un arceau central 14 et deux branches 16. Les écouteurs 12 sont par exemple de type intra-auriculaire ou intra- conque. Les deux branches 16 avec leurs écouteurs 12 sont semblables et symétriques. Chacune comporte à son extrémité proximale une liaison 20 articulée à l'arceau central 14. Du côté distal 22, chaque branche 16 porte un écouteur 12. D'autre part, la région médiane de chaque branche 16 supporte un boitier 40. In FIG. 1, the reference 10 designates in a general manner a helmet equipped with a processing device for determining flight duration according to the invention, a helmet which comprises two earphones 12 joined by a connecting element comprising a central arch 14 and Two branches 16. The headphones 12 are for example intra-auricular or intracoque type. The two branches 16 with their earphones 12 are similar and symmetrical. Each has at its proximal end a link articulated to the central arch 14. On the distal side 22, each branch 16 carries an earpiece 12. On the other hand, the median region of each branch 16 supports a housing 40.
Chaque boitier 40 contient divers éléments électriques ou électroniques, par exemple une ou plusieurs cartes de circuit imprimé 50 dans l'un des boîtiers, et une batterie rechargeable 52 dans l'autre boitier, les deux boîtiers étant réunis via une liaison électrique (non représentée) parcourant l'arceau central 14. L'un des boîtiers 40 (ici le boîtier abritant le circuit imprimé 50) contient une centrale inertielle 54 dotée d'un accéléromètre 3-axes et d'un gyro- mètre 3-axes, de façon connue en soi. Le circuit imprimé 50 possède des circuits de traitement des signaux délivrés par la centrale inertielle 54. À propos maintenant de la fonction d'estimation de la durée de vol objet de la présente invention, il est évident que dans le cas d'un objet indéformable, il est relativement facile de détecter les instants de début et de fin de vol à partir des données d'accélération verticale. Ainsi, lorsqu'un tel objet est en vol, c'est-à-dire en chute libre, il n'est soumis à aucune force mécanique autre que la pesanteur (en négligeant ici la résistance de l'air), et un accéléromètre délivre alors un signal nul ; en effet, avec les capteurs connus, la valeur statique de la pesanteur g est en général neutralisée, si bien que l'accéléromètre sur l'axe vertical placé sur un objet en chute libre mesure O.g (on notera ici que, dans le cas où l'accéléromètre 3-axes pla- cé dans un des boîtiers 40 possède - par exemple pour des raisons d'intégration dans l'espace réduit du boîtier - un référentiel qui ne délivre pas directement la composante verticale dans le référentiel terrestre, le circuit de traitement associé pourra assurer le calcul de changement de référentiel permettant d'obtenir cette composante verticale). Each box 40 contains various electrical or electronic elements, for example one or more printed circuit boards 50 in one of the boxes, and a rechargeable battery 52 in the other box, the two boxes being joined via an electrical connection (not shown ) running through the central arch 14. One of the housings 40 (here the housing housing the printed circuit 50) contains an inertial unit 54 with a 3-axis accelerometer and a 3-axis gyro-meter, in a manner known per se. The printed circuit 50 has signal processing circuits delivered by the inertial unit 54. Now, in the case of a non-deformable object, it is obvious that in the case of the function of estimating the flight time that is the subject of the present invention. , it is relatively easy to detect the start and end times of flight from the vertical acceleration data. Thus, when such an object is in flight, that is to say in free fall, it is not subjected to any mechanical force other than gravity (neglecting here the resistance of the air), and an accelerometer then delivers a null signal; in fact, with the known sensors, the static value of the gravity g is generally neutralized, so that the accelerometer on the vertical axis placed on a falling object measures Og (note here that, in the case where the 3-axis accelerometer placed in one of the housings 40 has - for example for reasons of integration in the reduced space of the housing - a reference system which does not directly deliver the vertical component in the terrestrial reference, the circuit of associated processing will be able to ensure the change of reference system allowing to obtain this vertical component).
Dans le cas d'un corps humain, qui s'écarte bien entendu significative- ment du modèle d'un solide indéformable, l'accélération verticale relevée pendant la course dépend largement de l'emplacement de l'accéléromètre sur le corps. In the case of a human body, which of course deviates significantly from the model of an indeformable solid, the vertical acceleration noted during the race depends largely on the location of the accelerometer on the body.
Ainsi la Figure 2 donne un exemple de l'évolution de l'accélération verti- cale en fonction du temps, relevée au niveau de la tête d'un coureur, tandis que la Figure 3 donne à titre comparatif des courbes d'évolution de l'accélération relevées respectivement avec un accéléromètre situé au niveau du buste, donc au voisinage du centre de gravité du coureur (courbe en pointillés), correspondant par exemple au cas d'une ceinture abdomi- nale instrumentée, et avec un accéléromètre situé au niveau de la tête (courbe en traits tiretés), par exemple dans l'un des boîtiers du casque de la Figure 1.  Thus Figure 2 gives an example of the evolution of the vertical acceleration as a function of time, measured at the level of the head of a runner, while Figure 3 gives a comparative illustration of the evolution curves of the runner. acceleration respectively measured with an accelerometer located at the level of the bust, therefore in the vicinity of the center of gravity of the runner (dashed curve), corresponding for example to the case of an instrumented abdominal belt, and with an accelerometer located at the level of the head (curve dashed lines), for example in one of the housings of the helmet of Figure 1.
Dans le premier cas, l'approximation des solides indéformables, consistant à déterminer la durée de vol comme étant la période pendant laquelle l'accélération verticale est voisine de la pesanteur, reste viable : dans le cas d'espèce on détecte les instants auxquels la course d'accélération franchit une ligne horizontale correspondant à l'accélération de la pesanteur. In the first case, the approximation of indeformable solids, consisting in determining the duration of flight as being the period during which the vertical acceleration is close to gravity, remains viable: in the In this case, the instants at which the acceleration race crosses a horizontal line corresponding to the acceleration of gravity are detected.
Elle devient toutefois impossible à mettre en œuvre dans le cas où le si- gnal d'accélération est établi au niveau de la tête. En effet, l'élasticité du corps humain pendant la course fait que le cou va s'étirer en vol et se comprimer lors de la reprise de contact avec le sol. C'est principalement cette élasticité qui introduit dans la courbe d'accélération des écarts significatifs par rapport à une mesure effectuée au niveau du tronc, et notam- ment des oscillations et des ruptures de pente comme le montrent les Figures 2 et 3, empêchant une bonne approximation des instants auxquels les pieds quittent et retrouvent le sol.  However, it becomes impossible to implement in the case where the acceleration signal is established at the level of the head. Indeed, the elasticity of the human body during the race makes that the neck will stretch in flight and compress during the resumption of contact with the ground. It is mainly this elasticity which introduces into the acceleration curve significant deviations from a measurement made at the level of the trunk, and in particular oscillations and ruptures of slope as shown in Figures 2 and 3, preventing a good approximation of the moments at which the feet leave and find the ground.
En référence maintenant à la Figure 4, on a représenté tout d'abord la courbe CA d'accélération verticale en fonction du temps relevée au niveau de la tête du coureur.  Referring now to FIG. 4, the vertical acceleration CA vs. time curve at the runner's head is shown first.
Une première approche de la détermination du temps de vol peut consister à amener le circuit de traitement des signaux d'accélération à déterminer des droites approchant au mieux les pentes du signal d'accélération pendant les phases de décroissance et de croissance de l'accélération, correspondant à la reprise d'appui du pied avec le sol et à l'impulsion du pied. En extrapolant ces droites, on peut obtenir une approximation des instants auxquels le signal atteint un niveau correspondant à l'accélération de la pesanteur. Ainsi, en déterminant les instants auxquels les droites correspondantes, ici D2 et D3 respectivement, coupent la ligne horizontale H correspondant à l'accélération de la pesanteur (ou l'accélération nulle dans le cas où la correction de la pesanteur est intégrée), les points d'intersection correspondants P2 et P3 permettent de déterminer, par calcul de l'intervalle de temps At qui les sépare, une première approximation du temps de vol.  A first approach to the determination of the flight time can consist in causing the acceleration signal processing circuit to determine lines approaching at best the slopes of the acceleration signal during the phases of decay and growth of the acceleration, corresponding to the resumption of support of the foot with the ground and the impulse of the foot. By extrapolating these lines, we can obtain an approximation of the moments at which the signal reaches a level corresponding to the acceleration of gravity. Thus, by determining the instants at which the corresponding lines, here D2 and D3 respectively, intersect the horizontal line H corresponding to the gravitational acceleration (or the zero acceleration in the case where the gravity correction is integrated), the Corresponding intersection points P2 and P3 make it possible to determine, by calculating the interval of time At which separates them, a first approximation of the flight time.
Le calcul de la position et de la pente des droites D2 et D3 peut être effectué en se basant sur les régions de la courbe d'accélération CA au niveau desquelles l'évolution est la plus régulière. Dans un exemple particulier, et comme illustré sur la Figure 4, ces zones sont celles comprises dans une gamme d'accélérations comprises entre -0,5g et +0,3g. Les paramètres des droites D2 et D3 peuvent être déterminés par calcul de régression linéaire dans une telle gamme. The calculation of the position and the slope of the straight lines D2 and D3 can be done based on the regions of the acceleration curve CA at which the evolution is the most regular. In a particular example, and as illustrated in FIG. 4, these zones are those included in a range of accelerations between -0.5g and +0.3g. The settings D2 and D3 lines can be determined by linear regression calculation in such a range.
Pour déterminer la validité de cette approche, on peut comparer le temps de vol ainsi obtenu avec le temps de vol déterminé comme expliqué plus haut à partir d'un accéléromètre placé au niveau du buste. Cette comparaison est bien visible sur la Figure 3, et met en évidence un certain biais sur le point d'intersection entre la pente descendante à partir du point P3, par rapport au véritable instant (point P3') auquel, d'après le capteur de buste, la pied reprend contact avec le sol. On observe que ce biais peut introduire une erreur relativement importante sur la détermination du temps de vol.  To determine the validity of this approach, the flight time thus obtained can be compared with the flight time determined as explained above from an accelerometer placed at the level of the bust. This comparison is clearly visible in Figure 3, and highlights a certain bias on the point of intersection between the downward slope from the point P3, compared to the true moment (point P3 ') to which, according to the sensor bust, the foot resumes contact with the ground. It is observed that this bias can introduce a relatively large error in the determination of flight time.
Plus précisément, on observe sur la Figure 3 qu'il existe entre les points P3' et P3 une oscillation de la valeur de l'accélération qui perturbe la précision du calcul.  More precisely, it is observed in FIG. 3 that there exists between the points P3 'and P3 an oscillation of the value of the acceleration which disturbs the accuracy of the calculation.
Selon une amélioration de l'approche décrite plus haut en référence à la Figure 4, le dispositif est agencé pour se baser non plus l'accélération seule, mais à la fois sur l'accélération et sur une grandeur cinématique dérivée de l'accélération. According to an improvement of the approach described above with reference to FIG. 4, the device is designed to be based not on acceleration alone, but on both the acceleration and on a kinematic variable derived from the acceleration.
Plus particulièrement et maintenant en référence à la Figure 5, pendant la phase de vol, le corps soumis à la seule pesanteur va adopter au niveau de son centre de gravité, mais également en première approximation au niveau de sa tête, une trajectoire parabolique, illustrée par la courbe PV sur la Figure 5, dont la hauteur maximale va être atteinte au milieu de la phase de vol (point P4). Le dispositif est alors conçu pour dériver du si- gnal d'accélération verticale une information de position verticale dont on sait que sa valeur correspondant à une altitude maximale est atteinte après sensiblement la moitié de la durée de vol.  More particularly and now with reference to FIG. 5, during the flight phase, the body subjected to gravity alone will adopt at its center of gravity, but also in a first approximation at its head, a parabolic trajectory, illustrated by the PV curve in Figure 5, whose maximum height will be reached in the middle of the flight phase (point P4). The device is then designed to derive from the vertical acceleration signal vertical position information which is known to have reached its value corresponding to a maximum altitude after substantially half the flight time.
Ainsi le dispositif peut réaliser une estimation plus fine de la durée de vol en multipliant par deux la durée qui s'écoule entre l'instant Toébutvoi du dé- but de vol (point P2 déterminé à l'aide de la droite D2 comme décrit plus haut) et l'instant Tp0SvertMax auquel la coordonnée verticale est maximale (point P4 déterminé comme indiqué ci-dessus), soit : Thus, the device can make a finer estimate of the flight duration by multiplying by two the time that elapses between the instant To start of the flight start (point P2 determined using the line D2 as described above). high) and the time Tp 0S vertMax which the vertical coordinate is maximum (point P4 determined as indicated above), namely:
DuréeVol - 2 X ( TposVertMax— ToehutVol) Des essais comparatifs effectués avec différents coureurs équipés d'une part d'un dispositif déterminant la durée de vol comme expliqué ci-dessus et d'un système de captation de mouvements des pieds permettant de déterminer précisément les instants auxquels les pieds quittent et retrouvent le sol ont permis de démontrer que l'approche ci-dessus permettait d'obtenir une précision tout à fait satisfaisante pour permettre à un coureur d'apprécier de façon réaliste les qualités de sa course en relation avec la durée de vol. DurationVol - 2 X (TposVertMax- ToehutVol) Comparative tests carried out with different runners equipped on the one hand with a device determining the duration of flight as explained above and with a system for capturing foot movements making it possible to precisely determine the moments at which the feet leave and find the ground showed that the above approach made it possible to obtain a completely satisfactory precision in order to allow a rider to realistically appreciate the qualities of his race in relation to the duration of flight.
On va maintenant décrire en référence à la Figure 6 un procédé 100 de traitement de signaux d'accélérométrie permettant de réaliser une détermination de durée de vol telle qu'expliquée ci-dessus, ce procédé étant mis en œuvre dans un calculateur approprié recevant en entrée des signaux d'accélérométrie.  FIG. 6 will now describe a method 100 for processing accelerometer signals making it possible to carry out a flight time determination as explained above, this method being implemented in a suitable computer receiving input. accelerometer signals.
À l'étape 102, les signaux bruts de l'accéléromètre 3D sont recueillis. En fonction de l'orientation de l'accéléromètre dans le casque porté par le coureur, un changement de référentiel est réalisé à l'étape 104.  In step 102, the raw signals of the 3D accelerometer are collected. Depending on the orientation of the accelerometer in the helmet worn by the runner, a repository change is made in step 104.
À l'étape 106, la composante verticale de l'accélération est isolée et enregistrée. In step 106, the vertical component of the acceleration is isolated and recorded.
L'étape 108 consiste à déterminer les droites approximant les pentes de l'accélération pendant les phases de décollage et d'atterrissage. À l'étape 110, l'intersection de la droite D2 de pente croissante (phase d'envol) avec l'horizontale H représentative d'une accélération égale à la pesanteur est déterminée, pour obtenir et mémoriser l'instant de début du vol comme expliqué en référence à la Figure 4.  Step 108 consists in determining the straight lines approximating the slopes of the acceleration during the take-off and landing phases. In step 110, the intersection of the straight line D2 of increasing slope (flight phase) with the horizontal H representative of an acceleration equal to gravity is determined, to obtain and memorize the start time of the flight as explained with reference to Figure 4.
Parallèlement, l'information d'accélération verticale enregistrée à l'étape 106 est soumise à une étape 112 de filtrage, typiquement un filtrage passe-haut pour éliminer la composante continue, et de double intégration de manière à obtenir la position verticale instantanée à partir des informations d'accélération, valeur de position qui est enregistrée à l'étape 114. L'étape 116 consiste à déterminer la valeur maximale de la position verticale, pour déterminer l'instant de milieu de vol, qui est mémorisé à l'étape 118. In parallel, the vertical acceleration information recorded in step 106 is subjected to a filtering step 112, typically high-pass filtering to eliminate the DC component, and dual integration to obtain the instantaneous vertical position from acceleration information, position value which is recorded in step 114. Step 116 is to determine the maximum value of the vertical position, to determine the mid-flight time, which is stored in step 118.
Par ailleurs l'information d'accélération verticale isolée à l'étape 106 est appliquée à une étape 120 de détermination de la cadence de la foulée, mise en œuvre par exemple par filtrage passe-bas et détermination de la période du signal cyclique résultant. Cette période représente la durée de la foulée est enregistrée à l'étape 122. Furthermore, the vertical acceleration information isolated in step 106 is applied to a step 120 for determining the stride rate, implemented for example by low-pass filtering and determination of the period of the resulting cyclic signal. This period represents the duration of the stride recorded at step 122.
À l'étape 130 l'instant de début de temps de vol déterminé et enregistré à l'étape 1 10, l'instant de milieu de temps de vol déterminé et enregistré à l'étape 1 18 et la durée de la foulée déterminée et enregistrée à l'étape 122 sont combinés pour déterminer la durée de vol et la durée de contact au sol.  In step 130, the start time of flight time determined and recorded in step 1 10, the flight time mid-point determined and recorded in step 1 18 and the duration of the determined stride and recorded at step 122 are combined to determine flight duration and ground contact time.
Plus précisément, si T est la durée de la foulée, t1 est l'instant de début de vol et t2 est l'instant de milieu de vol, alors la durée de vol est égale à :  More precisely, if T is the duration of the stride, t1 is the start time of the flight and t2 is the mid-flight moment, then the flight duration is equal to:
2 x (t2 - t1) et la durée de contact au sol est égale à : T - [2 x (t2 - t1)] Ces informations sont mémorisées à l'étape 132. 2 x (t2 - t1) and the ground contact time is: T - [2 x (t2 - t1)] This information is stored in step 132.
Les traitements ci-dessus sont par exemple mis en œuvre dans un microcontrôleur généraliste ou dédié à cette fonction, prévu dans l'un des boi- tiers du casque, les signaux d'accélération fournis par l'accéléromètre 3D faisant l'objet d'une conversion analogique/numérique préalable de façon connue de l'homme du métier.  The above treatments are, for example, implemented in a general purpose microcontroller or dedicated to this function, provided in one of the helmet housings, the acceleration signals supplied by the 3D accelerometer being the object of a prior analog / digital conversion in a manner known to those skilled in the art.
Les calculs ci-dessus sont effectués périodiquement, soit à chaque foulée, soit toutes les N foulées, selon que l'information à fournir au coureur doit être plus ou moins détaillée. Par ailleurs, le dispositif calculateur peut effectuer tout post-traitement approprié et intégrer les données calculées à tout fichier ou tout flux de données relatives à la course (vitesse, tracé de la course par GPS, rythme cardiaque, etc.).  The above calculations are carried out periodically, either at each stride, or all the N strides, depending on whether the information to be provided to the rider must be more or less detailed. Furthermore, the calculator device can perform any appropriate post-processing and integrate the calculated data to any file or stream of data related to the race (speed, GPS race track, heart rate, etc.).
Les données peuvent être rendues disponibles en temps réel ou quasi- réel sur un dispositif connecté tel qu'une montre ou un smartphone reliés au casque par câble ou liaison sans fil telle que Bluetooth, et/ou stockées dans les circuits de mémoire du casque pour être chargées en temps différé dans un dispositif tel qu'un ordinateur, une tablette, un smartphone, etc. Par ailleurs, l'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes, et notamment : The data can be made available in real time or near real-time on a connected device such as a watch or smartphone connected to the cable headset or wireless link such as Bluetooth, and / or stored in the headset memory circuits for to be loaded in deferred time in a device such as a computer, a tablet, a smartphone, etc. Moreover, the invention can be the subject of numerous variants, and in particular:
- plutôt que de mettre en œuvre une intégration double du signal d'accélération pour en déduire la position verticale, il est possible d'effectuer une intégration simple, qui permet d'obtenir la vitesse, et détecter un changement de signe de l'information de vitesse, l'instant de ce changement de signe étant identique à l'instant auquel la position verticale de plus grande altitude a été atteinte ;  - rather than implementing a dual integration of the acceleration signal to deduce the vertical position, it is possible to perform a simple integration, which allows to obtain the speed, and detect a change of sign of the information velocity, the instant of this change of sign being identical to the moment at which the vertical position of greater altitude has been reached;
- en confrontant les données obtenues avec la présente invention avec des données réelles obtenues avec des capteurs appropriés, il est possible, dans le but d'améliorer la précision du calcul de la durée de vol, d'amener le circuit de calcul à apporter des corrections aux traitements, par exemple en apportant une correction fixe ou proportionnelle à la pente de l'accélération lors de la phase d'envol, une correction au seuil d'accélération (strictement égal à g dans l'exemple qui précède, mais qui peut s'en distinguer dans une certaine mesure), à la détermination du sommet de la parabole, au coefficient multiplicateur (qui peut ne pas être exactement égal à 2) de la demi-durée de vol estimée, etc. by comparing the data obtained with the present invention with actual data obtained with appropriate sensors, it is possible, in order to improve the accuracy of the calculation of the flight time, to cause the calculation circuit to provide corrections to the processes, for example by providing a correction fixed or proportional to the slope of the acceleration during the flight phase, a correction at the acceleration threshold (strictly equal to g in the preceding example, but which may to some extent), the determination of the top of the parable, the multiplier (which may not be exactly equal to 2) of the estimated half-flight duration, and so on.
- le dispositif de traitement et la centrale inertielle (ou seulement un ac- céléromètre, ou encore seulement un accéléromètre travaillant sur un axe vertical) peuvent être reçus sur ou dans tout autre équipement, par exemple un bandeau, un casque non audio, une paire de lunettes, etc.) destiné à être placé au voisinage de la tête du sujet. the treatment device and the inertial unit (or only an accelerometer, or only an accelerometer working on a vertical axis) can be received on or in any other equipment, for example a headband, a non-audio headset, a pair glasses, etc.) intended to be placed in the vicinity of the subject's head.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif pour la détermination de paramètres de foulée d'une course à pied, comprenant : 1. Device for determining stride parameters of a run comprising:
- un accéléromètre (54) apte à fournir un signal d'accélération verticale d'une région anatomique supérieure d'un coureur ; et  an accelerometer (54) able to provide a vertical acceleration signal of an upper anatomical region of a runner; and
- un circuit de calcul de temps de vol à partir du signal d'accélération verticale (50), a flight time calculation circuit starting from the vertical acceleration signal (50),
caractérisé en ce que le circuit de calcul de temps de vol est configuré pour : characterized in that the flight time calculating circuit is configured to:
i) déterminer un instant de début de vol (P2, Toébutvoi) à partir d'une pente (D2) d'évolution du signal d'accélération verticale et d'une valeur d'accélération prédéterminée (g), et i) determining a start time of flight (P2, start-up) from a slope (D2) of evolution of the vertical acceleration signal and a predetermined acceleration value (g), and
ii) déterminer une durée de vol (DuréeVof) à partir d'une information (PV, P4) obtenue par intégration de l'accélération verticale, et de l'instant de début de vol (P2, Toébutvo! . ii) determining a flight duration (DurationVof) from information (PV, P4) obtained by integrating the vertical acceleration, and the start time of flight (P2, Toébutvo!.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le circuit de calcul de temps de vol (50) est apte à déterminer la durée de vol à partir d'une information de position verticale (PV) obtenue par double intégration du signal d'accélération verticale. 2. Device according to claim 1, characterized in that the flight time calculation circuit (50) is able to determine the flight time from a vertical position information (PV) obtained by double integration of the signal d vertical acceleration.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de calcul de temps de vol (50) est apte à déterminer la durée de vol à partir de l'instant de début de vol (P2, T∞butvoi) et d'un instant de position verticale de plus grande altitude (P4). 3. Device according to claim 2, characterized in that the flight time calculation circuit (50) is able to determine the flight time from the moment of the beginning of flight (P2, T'butvoi) and d a moment of vertical position of greater altitude (P4).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la durée de vol est déterminée comme étant égale au double de la différence entre les instants de début de vol (P2, Toébutvoi) et de position verticale de plus grande altitude (P4). 4. Device according to claim 3, characterized in that the flight time is determined to be equal to twice the difference between the start of flight times (P2, Toboutvoi) and vertical position of greater altitude (P4).
5. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'instant de début de vol (P2, Toebu i) est déterminé en tant qu'intersection entre une droite ayant ladite pente (D2) d'évolution du signal d'accélération verticale avec une droite (H) représentative de ladite valeur d'accélération prédéterminée (g). 5. Device according to claim 1, characterized in that the start of flight time (P2, Toebu i) is determined as an intersection between a straight line having said slope (D2) of evolution of the vertical acceleration signal. with a line (H) representative of said predetermined acceleration value (g).
6. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite valeur d'accélération prédéterminée est l'accélération de la pesanteur (g). 6. Device according to claim 1, characterized in that said predetermined acceleration value is the acceleration of gravity (g).
7. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il est assujetti aux mouvements de la tête du coureur. 7. Device according to claim 1, characterized in that it is subject to the movements of the head of the runner.
8. Casque audio (10), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (50, 52, 54) selon la revendication 7. 8. Headphone (10), characterized in that it comprises a device (50, 52, 54) according to claim 7.
9. Procédé (100) mis en oeuvre par un circuit de calcul d'un temps de vol pour la détermination de paramètres de foulée d'une course à pied à par- tir d'un signal d'accélération verticale d'une région anatomique supérieure d'un coureur fourni par un accéléromètre, 9. Method (100) implemented by a flight time calculating circuit for determining stride parameters of a run from a vertical acceleration signal of an anatomical region superior of a runner provided by an accelerometer,
caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : characterized in that it comprises the following steps:
i) déterminer (108, 1 10) un instant de début de vol (P2, Toétu i) à partir d'une pente (D2) d'évolution du signal d'accélération verticale et d'une valeur d'accélération prédéterminée (g), et i) determining (108, 1 10) a start time of flight (P2, Toetu i) from a slope (D2) of evolution of the vertical acceleration signal and a predetermined acceleration value (g ), and
ii) déterminer (130) une durée de vol (DuréeVol) à partir d'une information (PV, P4) obtenue par intégration (1 12) de l'accélération verticale, et de l'instant de début de vol (P2, Toéhutvoi). ii) determining (130) a flight duration (FlightTime) from an information item (PV, P4) obtained by integration (1 12) of the vertical acceleration, and the start of flight time (P2, Tohutvoi ).
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce l'étape de détermination (130) de la durée de vol est mise en œuvre à partir d'une information de position verticale (PV) obtenue par double intégration du signal d'accélération verticale (CA). 10. Method according to claim 9, characterized in that the step of determining (130) the flight duration is implemented from a vertical position information (PV) obtained by double integration of the vertical acceleration signal. (IT).
1 1 . Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'étape de détermination de la durée de vol est mise en œuvre à partir de l'instant de début de vol (P2, Toébutvoi) et d'un instant (P4) de position verticale de plus grande altitude. 1 1. A method according to claim 10, characterized in that the step of determining the flight time is implemented from the moment of start of flight (P2, To start) and a moment (P4) of vertical position higher altitude.
12. Procédé selon la revendication 11 , caractérisé en ce que la durée de vol est déterminée comme étant égale au double de la différence entre les instants de début de vol (P2, Toébutvoi) et de position verticale de plus grande altitude (P4). 12. The method of claim 11, characterized in that the flight duration is determined to be equal to twice the difference between the start of flight instants (P2, Toeto) and the vertical position of greater altitude (P4).
13. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'instant de début de vol (P2, T∞butvoi) est déterminé en tant qu'intersection entre une droite ayant ladite pente d'évolution (D2) du signal d'accélération verticale avec une droite (H) représentative de ladite valeur d'accélération prédé- terminée. 13. The method as claimed in claim 9, characterized in that the flight start instant (P2, T∞butter) is determined as an intersection between a line having said slope of evolution (D2) of the acceleration signal. vertical with a line (H) representative of said predetermined acceleration value.
14. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite valeur d'accélération prédéterminée est l'accélération de la pesanteur (g). 14. The method of claim 9, characterized in that said predetermined acceleration value is the acceleration of gravity (g).
PCT/EP2017/053423 2016-03-17 2017-02-15 Device and method for determining runner stride parameters WO2017157604A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1652261A FR3048868A1 (en) 2016-03-17 2016-03-17 DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING CROWN PARAMETER OF A FOOT RUN.
FR1652261 2016-03-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017157604A1 true WO2017157604A1 (en) 2017-09-21

Family

ID=56087348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/053423 WO2017157604A1 (en) 2016-03-17 2017-02-15 Device and method for determining runner stride parameters

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3048868A1 (en)
WO (1) WO2017157604A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6018705A (en) 1997-10-02 2000-01-25 Personal Electronic Devices, Inc. Measuring foot contact time and foot loft time of a person in locomotion
US20130190657A1 (en) 2010-06-16 2013-07-25 Myotest Sa Integrated portable device and method implementing an accelerometer for analyzing biomechanical parameters of a stride
WO2015131065A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Valencell, Inc. Method and apparatus for generating assessments using physical activity and biometric parameters
WO2016029803A1 (en) 2014-08-26 2016-03-03 Ping Kow Gait monitor and method of monitoring gait of person

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6018705A (en) 1997-10-02 2000-01-25 Personal Electronic Devices, Inc. Measuring foot contact time and foot loft time of a person in locomotion
US20130190657A1 (en) 2010-06-16 2013-07-25 Myotest Sa Integrated portable device and method implementing an accelerometer for analyzing biomechanical parameters of a stride
WO2015131065A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Valencell, Inc. Method and apparatus for generating assessments using physical activity and biometric parameters
WO2016029803A1 (en) 2014-08-26 2016-03-03 Ping Kow Gait monitor and method of monitoring gait of person

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WIEBREN ZIJLSTRA ET AL: "Assessment of spatio-temporal gait parameters from trunk accelerations during human walking", GAIT & POSTURE, vol. 18, no. 2, 1 October 2003 (2003-10-01), pages 1 - 10, XP055144251, ISSN: 0966-6362, DOI: 10.1016/S0966-6362(02)00190-X *

Also Published As

Publication number Publication date
FR3048868A1 (en) 2017-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2381845B1 (en) Device, method and system for characterising foot movements
EP1673590B1 (en) Stride-monitoring device
EP2646776B1 (en) Method and system for determining the values of parameters representative of a movement of at least two limbs of an entity represented in the form of an articulated line
EP2106747B1 (en) Device for analysing walking
EP1984696B1 (en) Motion capture device and associated method
EP2350565B1 (en) Device and method for determining a characteristic of a path formed by consecutive positions of a triaxial accelerometer rigidly connected to a mobile element
EP2910901A1 (en) Method for determining an instant velocity of a user and for improving estimation of heart rate
JP6318784B2 (en) Rotational speed detection device, rotational speed detection method, and program
EP2494366B1 (en) System and method for counting the changes in direction of a person
FR2959112A1 (en) SYSTEM FOR ANALYZING CROWDS OF A USER
EP3060881A1 (en) Method for indoor and outdoor positioning and portable device implementing such a method
WO2014087166A1 (en) Terrain-topography motion capture system, apparatus and method
EP1913336B1 (en) Method and device for determining the speed of a runner
WO2017157604A1 (en) Device and method for determining runner stride parameters
JP6164515B2 (en) Moving state measuring device, moving state measuring method, moving state measuring program
FR3041753B1 (en) METHOD FOR DETERMINING THE SURFACE OF AERODYNAMIC TRAINING OF A VEHICLE
EP3292894B1 (en) Device for measuring the orientation of two skis or two ski boots
WO2018002517A1 (en) Sensor, statistical analysis system and method for determining and displaying the height of a jump performed by a sports practitioner
WO2020104554A1 (en) Physical exercise apparatus and method for training on such an apparatus
FR3039890A1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE ORIENTATION OF TWO SKIS OR TWO SKI SHOES
Kuznietsov et al. A wireless framework for movement activity monitoring of sprinters
FR3042371A1 (en) METHOD FOR VISUALIZING A VIDEO OF AN EQUESTRIAN COURSE ACCOMPANIED BY AT LEAST ONE INFORMATION DETERMINED FROM A FLOW OF DATA COLLECTED DURING THE COURSE
EP4329607A1 (en) Crossed fields of view
CH713221A2 (en) Method for detecting and calculating the height of a jump.
FR2973256A1 (en) Method for detection of external mechanical stress i.e. double tap, applied by user to quadricopter, involves validating sequence of application of double tap to deliver passage marker for activating function of start/stop/lap timing

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17705401

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17705401

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1