Brevet FR2532854A1 — publié le 19840316

La présente invention concerne les appareils de mesure de performances dans le domaine de l'entraînement sportif. Elle se rapporte plus particulièrement à un appareil destiné à donner à chaque instant des informations sur l'intensité de l'effort fourni par l'utilisateur d'une bicyclette ergométrique. Lorsqu'un utilisateur pédale sur une telle bicyclette, l'effort qu'il exerce est fonction a) de la dureté du pédalage réglée mécaniquement par une manette; b du temps pendant lequel on pédale mesuré à l'aide d'un chronomètre décompteur; c) de la vitesse de pédalage qui se mesure à 1'ai- de d'un compteur de vitesse. Les inconvénients des systèmes utilisés jusqu'à ce jour sont les suivants - les compteurs de vitesse utilisés dans une telle application sont généralement peu précis; - lsutilisateur doit se souvenir en permanence de l'objectif de vitesse qui lui a été assigné ou qu'il- s'est assigné au départ; - le rapport entre vitesse à atteindre (objectif) et vitesse réelle ne peut être déterminé par une simple observation - si le compteur utilisé est numérique, il est difficile et fatiguant à lire. L'invention vise à remédier aux inconvénients des systèmes de la technique antérieure en créant un appareil indicateur, notamment pour un engin d'entrainement, tel qu'une bicyclette ergométrique, qui permette à l'utilisateur de lire instantanément et sans difficulté, les informations relatives à l'objectif qu'il doit atteindre ou te- nir au cours de son exercice ainsi que celles concernant sa performance à un instant déterminé. Elle a donc pour objet un appareil indicateur du type précité comportant un microprocesseur de traitement de signaux de distance parcourue connecté à un capteur de déplacement associé à un organe mobile mis en mouvement par un utilisateur d'un engin d'entrainement, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de programmation d'un objectif de vitesse à atteindre et/ou à maintenir, des moyens d'affichage dudit objectif connectés à une première sortie du microprocesseur et des moyens de comparaison de la vitesse instantanée atteinte avec une représentation dudit objectif. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels - la Fig.l est un schéma synoptique de l'appareil indicateur de performances suivant l'invention; - la Fig.2 montre une première variante du dispositif d'affichage de l'objectif entrant dans la constitution du circuit de la Fig.l; - la Fig.3 montre une seconde variante du dispositif d'affichage; - la Fig.4 est une vue à plus grande échelle du dispositif de comparaison d'une performance instantanée avec l'objectif à atteindre. Sur la Fig.l, on a représenté schématiquement, un appareil indicateur de performances suivant l'invention qui comporte principalement un microprocesseur 1 dont une première entrée 2 est connectée à un capteur de déplacement 3, par exemple, un capteur magnétique, associé à un aimant 4 fixé sur un organe mobile 5 tel qu'une roue entraînée par un pédalier 6 d'une bicyclette ergométrique non représentée, la roue 5 étant reliée au pédalier 6 par une chaîne 7. Le capteur 3 est avantageusement constitué par un interrupteur à lame souple. Le microprocesseur 1 est en outre connecté à un clavier de commande de programmation 8 au moyen duquel il est possible de déterminer l'objectif que l'utilisateur de la bicyclette ergométrique devra atteindre et maintenir pendant son entraînement. Une première sortie du microprocesseur 1 est connectée à un circuit 3 d'affichage numérique de l'objectif à atteindre.Ce dispositif d"af- fichage comporte dans le présent exemple un en- semble de chiffres constitués par des afficheurs à cristaux liquides nématiques, dont L' obscurcissement forme le nombre indiquant un objectif à atteindre, par exemple, une vitesse, ici 35 Km/h Une seconde sortie du microprocesseur 1 est connectée à un dispositif 10 de comparaison d'une performance à un instant donné, avec un objectif à atteindre. Ce dispositif est constitué par un voltmètre comprenant une aiguille 11 qui se déplace devant une graduation 12, un repère 13 fixe d'objectif à atteindre étant figuré au centre de la graduation. Le dispositif de comparaison 10 est connecté au microprocesseur par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique 14. Une troisième sortie du microprocesseur est connectée à un générateur de signaux sonores 15 destiné à émettre des signaux avertissant que la performance de l'utilisateur passe par un seuil inférieur ou un seuil supérieur disposésde part et d'autre de l'objectif à atteindre matérialisé par le repère 13 du dispositif 10. Dans le mode de réalisation de la Fig.l, le dispositif indicateur d'objectif est constitué par un dispositif d'affichage numérique. On comprendra cependant qu'un tel dispositif peut être remplacé par un dispositif d'affichage analogique, tel que celui représenté à la Fig.2, qui est constitué par un ensemble 16 de segments d'afficheurs à cristaux liquides disposés en arc de cercle. Selon une seconde variante, le dispositif d'affichage de l'objectif peut être constitué par un ensemble de diodes électroluminescentes placées sur des segments de droite 17 disposés en éventail, figurant une gradua. tion de valeurs. L'obscurcissement d'un segment de droite 18 particulier indique,tout en simulant une aiguille, la valeur de l'objectif à atteindre. Sur la Fig.4, on a représenté à plus grande échelle, le dispositif de comparaison 10 de la Fig.1. On voit sur cette figure, que l'échelle graduée 12 présente une zone étalée 20 disposée de part et d'autre du repère 13 de l'objectif à atteindre et délimitée par deux graduations 21 et 22 correspondant as seuilsinférieur et supérieur pour lesquels le générateur 15 de signaux sonores émet des signaux indiquant à l'utilisateur que l'aiguille indiquant sa performance du moment pénètre dans la zone d'échelle étalée ou sort de cette zone. La présence d'une échelle étalée autour du repère 13 d'objectif à atteindre permet à l'utilisateur de comparer sa performance du moment indiquée par l'aiguille 11 avec ledit objectif, de façon plus précise et par conséquent de se maintenir plus aisément sur cet objectif. Le fonctionnement de l'indicateur qui vient d'être décrit est le suivant. Avant de commencer un exercice, on programme sur le clavier 8, l'objectif vitesse que l'on fixe par exemple à 35 Km/h. Le microprocesseur qui reçoit le signal de programmation 8 provoque l'affichage de cet objectif sur le dispositif 9. Lorsque l'utilisateur commence à pédaler, le capteur 3 transmet les informations de distance parcourue au microprocesseur, â mesure que la vite sa se de pédalage augmente,l'aiguille li se déplace sur la graduation 12 et lorsqu'elle atteint le seuil matérialisé par la graduation 21, le microprocesseur commande l'émission par le générateur 15 dlun premier signal sonore indiquant que l'aiguille Il entre dans la plage de proximité de l'objectif.Ensuite, compte tenu de l'étalement de l'échelle autour du repère d'objectif 13, l'aiguille se rapproche du centre de la graduation assez rapidement. Lorsque l'aiguille après avoir franchi le repère d'objectif 13 continue à se déplacer vers la droite et atteint le seuil supérieur 22 de l'échelle étalée, le microproces- seur commande l'émission par le générateur 15 d'un second signal indiquant que l'aiguille 11 franchit le seuil su supérieur de cette partie de l'échelle. Par conséquent,- les signaux sonores Emis par le générateur 15, qui matérialisent respectivement les seuils inférieur 21 et supérieur 22 de l'échelle étalée, permettent à l'utilisateur de se maintenir plus aisément à proximité de son objectif- de vitesse et de fournir ainsi un effort régulier. Le fait que l'échelle soit étalée autour de l'objectif permet à l'utilisateur d'avoir une idée plus précise de sa performance du moment. Bien entendu, l'effort sur le pédalier 6 peut être poussé jusqu'à bloquer l'aiguille il contre une butée 24 correspondant à une vitesse maximum. L'étaiement de l'échelle autour du repère 13 d'ob- jectif de vitesse est constant sur l'appareil 10, mais on conçoit qu'une telle représentation constante matérialise en fait une sensibilité variable-en fonction de la valeur de l'objectif programme. C'est ainsi qu'un étalement de l'échelle, cinq kilomètres au-dessus et au-dessous de 35 Km/h correspond à une sensibilité plus importante que ce même étalement autour d'un objectif de 40 Km/h et à une sensibilité moins importante que ce même étalement autour d'un objectif de 20 Km/h. Dans une variante, le générateur 15 de signaux sonores peut être avantageusement constitué par un circuit de synthèse de la parole, de type connu. REVENDICATIONS 1. Appareil indicateur notamment pour bicyclette ergométrique comportant un microprocesseur (1) de traite ment de signaux de distance parcourue connecté à un cap teur (3,4) de déplacement associé à un organe mobile (5) mis en mouvement par un utilisateur d'un engin d'entraî- nement, caractérisé en ce quoil comporte en outre des moyens (8) de programmation d'un objectif de vitesse à atteindre et/ou à maintenir, des moyens (9) d'affichage dudit objectif connectée à une première sortie du micro processeur et des moyens (10) de comparaison de la vites se instantanée atteinte avec une représentation dudit ob jectif connectés à une seconde sortie du microprocesseur. 2, Appareil indicateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de programmation de l'objectif de vitesse sont constitués par un clavier (8) connecté au microprocesseur (1) et en ce que les moyens d'affichage de l'objectif de vitesse sont constitués par un dispositif d'affichage numérique (9) à cristaux liquides ou un dispositif d'affichage analogique (16; 17,18). 3. Appareil indicateur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de comparaison de la vitesse instantanée atteinte avec la représentation de l'objectif sont constitués par un voltmètre (10) comportant une aiguille (11) se déplaçant devant une graduation (12), la représentation de l'objectif étant formée par un trait fixe (13) dispos au milieu de la graduation (12) de l'échelle, la graduation (12) étant étalée de part et d'autre du trait fixe (13) et étant délimitée par un seuil inférieur (21) et un seuil supérieur (22) 4. Appareil indicateur suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un générateur de signaux sonores (15) destiné à émettre un signal d'aver tissement de l'utilisateur lorsque l'aiguille (11) du dispositif de comparaison (16) franchit le seuil inférieur (21) ou le seuil supérieur (22). 5. Appareil indicateur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit générateur de signaux sonores (15) est un circuit de synthèse de la parole.