Brevet FR2615971A1 — publié le 19881202

CHRONOMETRE A INFRAROUGE POUR PISCINES. La présente invention s'applique dans le domaine sportif, et plus particulièrement dans le décomptage des temps mis pour parcourir une ou plusieurs longueurs de bassin de natation. En effet, lorsqu'un nageur désire s'entrainer, ou plus simplement, se maintenir en forme physique, il est nécessaire qu'il connaisse ses temps intermédiaires et le temps total de l'exercice physique. Pour effectuer ces mesures de temps le nageur peut actuellement avoir recours à divers moyens connus, tels que la manipulation d'un chronomètre traditionnel par un tiers, ou lorsque la piscine en est pourvue, l'utilisation d'une installation couteuse et à poste fixe, d'un chronomètre à déclancheur automatique. Ce genre d'installation qui n'existe en principe, que dans les piscines publiques, dites olympiques, nécessite des travaux de pose, voire d'encastrement des circuits électriques de détection du départ et de l'arrivée des nageurs. Il faut donc faire partie d'un club sportif pour bénéficier de ce genre d'appareillage, alors que beaucoup de nageurs aimant la natation n'envisagent pas la pratique de ce sport d'une façon intensive, mais plutôt comme une occupation saine et valorisante des moments de loisirs. Ils souhaitent, néanmoins, se perfectionner et à ce jour, il n'existe pas de moyens de contrôle pouvant être facilement utilisable. Par ailleurs, le développement constant du marché de la piscine individuelle nécessite une adaptation des accessoires pour piscines dont on peut considérer que ce chronomètre fait partie. Il a donc été conçu un chronomètre portable et automatique, ne nécessitant pas d'intervention spécifique de la part d'un chronométreur ou du nageur luimême, et c'est l'objet de la présente invention. Dans ce but, le déclenchement doit se faire automatiquement au moment où les pieds du nageur quit tent le sol pour le plongeon du départ, ce qui est obtenu par la coupure d'un faisceau infrarouge situé entre deux bras positionnés sur le dessus de l'appareil. Par ailleurs, lorsque le nageur a parcouru deux longu-rsdu bassin et qu'il s'apprête à toucher le mur de départ, il faut que l'arrêt du chronomètre soit commandé On détecte, alors, la présence du nageur par un autre faisceau infrarouge placé dans l'eau à quelques centimètres du mur. Si le nageur désire faire quatre longueurs de bassin avant de relever son temps de passage, il lui suffit de faire demi-tour hors de la zone de détection, celle-ci n'occupant que quelques dizaines de centimètres de largeur. Le chronomètre, objet de l'invention est constitué d'une horloge électronique à alimentation autonome basse tension associé à un ou plusieurs afficheurs dont les caractéristiques essentielles sont constituées par un circuit d'horloge doté de moyens de détection départ et arrivée à infrarouge, de moyens de remise à zéro, de moyens de commande des afficheurs pour indiquer les temps intermédiaires et totalisés et d'un moyen de comptage et d'affichage du nombre de passages, l'ensemble étant portable et d'installation aisée. Le dit ensemble est monté dans un boitier étanche muni de bras tubulaires, léger, peu encombrant, installé rapidement et peu onéreux, il offre l'avantage de pouvoir être présent, aussi bien, dans les piscines publiques que privées. La technologie C MOS de l'électronique associée aux afficheurs à cristaux liquides ainsi qu'aux détecteurs infrarouges permet d'obtenir une faible consommation de l'appareil, d'où une grande autonomie sur piles ou sur batteries de faible capacité. Il est, évidemment, possible d'utiliser des détecteurs lumineux, telles que des cellules photoélectriques ou des détecteurs à ultrasons microphoniques , mais le meilleur rendement des transducteurs, en particulier à l'émission, est obtenu grâce aux diodes infrarouges. de chronomètre peut être utilisé dans d'autres domaines. A cet effet, il a été conçu une variante permettant son utilisation pour d'autres épreuves sportives, tells que course à pieds, le ski ou encore le chronométrage automobile , pour ne citer que quelques sports, et ce, à titre d'exemples. Dans cette variante, les deux transducteurs émission et réception sont plaçés parallèlement sur l'appareil de manière à obtenir un renvoi du faisceau émis par l'intermédiaire d'un miroir ou d'un réflecteur de préférence convergent installé de l'autre coté de la barrière infrarouge. Dans le but d'expliciter l'invention et de faire apparaitre, éventuellement, d'autres caractéristiques nouvelles, il- est donné à titre d'exemple, non limitatif, un mode de réalisation de l'invention décrit et illustré par les dessins ci-annéxés: FIGURE 1 : Vue en perspective de l'appareil posé sur la margelle d'une piscine. FIGURE 2 : Schéma fonctionnel du montage électronique La figure 1 représente une vue en perspective de l'appareil (1) posé sur le rebord d'une margelle (2) surplombant une piscine, de laquelle, il n'a été représenté que le mur (3) dit de départ. Le nageur se place sensiblement dans l'axe de l'appareil et au plus près derrière celui-ci ( symbolisé par la lettre A), lorsqu'il va plonger ses pieds vont couper le faisceau infrarouge (4) déclenchant le départ de l'horloge et donc les chiffres de l'afficheur horizontal (5) , ainsi que ceux de l'afficheur vertical (6), lesquels vont commencer à défiler. Lorsque le nageur aura parcouru un aller-retour (soit deux longueurs de bassin), l'afficheur horizontal (7), ainsi que l'afficheur vertical (8) indiqueront le nombre "01" ce qui signifie, que l'on peut savoir à quel nombre de passage correspond le temps 'affiché. Ces indications apparaîtront lorsque le nageur viendra couper le faisceau infrarouge (9), lequel , situé au dessous de la surface de l'eau (10) enregistrera le passage du nageur au moment où celui-ci effectue son demi-tour sous l'eau, en prenant appui sur le mur (3). Pour constituer la barrière infrarouge (4) et obtenir un fonctionnement correct, même en plein soleil, il a été ncécessaire de placer les diodes infrarouge à l'intérieur de bras tubulaires (11) pouvant être pivotants, articulés, télescopiques ou rabattables. Dans le but d'obtenir le bon fonctionnement de la barrière infrarouge (9) dans l'eau de la piscine, les diodes infrarouge ont été placées à l'intérieur de bras tubulaires (12) pouvant être pivotants, articulés, télescopiques ou rabattables. Ces bras tubulaires (12) sont étanches à l'eau et sont , en outre, équipés de lentilles (13) qui compensent l'indice de réfraction propre à ce milieu. Les organes de commande et de mise en service de l'appareil se compose essentiellement d'un commutateur marche-arrêt (14) déclenchant l'activation des afficheurs à cristaux liquides, ce qui signale à l'utilisateur la mise sous tension des circuits. Dès que le nageur est prêt, il agit sur le bouton de remise à zéro (15) et vérifie à l'aide de l'indicateur de présence du signal infrarouge (16) pouvant être une diode éméttrice de lumière, que l'appareil est prêt au comptage. Un autre commutateur (17) permet d'afficher sur les afficheurs (5) et (6) le temps intermédiaire du dernier passage. Dans une variante, il est prévu de pouvoir contrôler les temps de tous les passages intermédiaires pour ce faire, il a été adjoint une mémoire aux circuits électroniques. Dans une autre variante, tenant compte du fait que, lorsque la longueur de la barrière infrarouge (9) devra dépasser très sensiblement la longueur de l'appareil (1), onprévoit que les diodes infrarouges sont incluses dans des petits tubes munis de lentilles (13), se raccordant à l'appareil (1) par des cordons souples, éventuellement spiralés; le positionnement correct de ces embouts étant assuré par des ventouses collées contre le mur (3) sous la surface de l'eau (10). Il est possible d'obtenir le fonctionnement du chronomètre pour un nombre de passage déterminé à l'avance et correspondant à une distance à parcourir. Lorsque le nageur aura effectué ce nombre de passages , en coupant la barrière infrarouge (9), un indicateur de type D.E.L. signalera la fin du parcours, et simultanément le décompte du temps sera stoppé. La figure 2 représente le schéma fonctionnel du montage électronique adapté à la présente invention. Le décompte de temps est associé à une détection de barrière infrarouge par une bascule (33) qui permet, également, de comptabiliser le nombre de passage par l'intermédiaire de la porte NAND (34). Ce schéma fait ressortir l'utilisation d'un circuit d'horloge (18) piloté par un quartz (19) fournissant un signal envoyé dans une porte NAND (20) placée devant un compteur (21) suivi d'un transcodeur (22) activant l'afficheur des temps à cristaux liquides (23). La barrière infrarouge (24) transmet un signal modulé grâce à un transducteur (25) constitué de diodes infrarouges qui est excité par un émetteur modulateur (26) lequel envoie également un signal au démodulateur (27). Le détecteur (28) produit un signal amplifié et démodulé par le récepteur démodulateur (27) lequel attaque un amplificateur à courant continu (29) dont le rôle est d'envoyer une information logique à une porte NAND (30) via un circuit donnant une constante de temps (31). Le signal de sortie de l'amplificateur (29) sert également, à signaler la présence ou l'absence du signal infrarouge par la commande d'un circuit indicateur (32) associé à une diode émettrice de lumière. Cette indication est très utile, car sans elle il est impossible de savoir pourquoi le décompte de temps ne s'effectue pas. I1 est donc nécessaire d'obtenir une bonne liaison infrarouge entre le détecteur et le transducteur (25) en réalisant sensiblement un bon alignement entre ces deux éléments, sans obstacle opaque et sans que le soleil ne vienne perturber le fonctionnement du détecteur (28) en étant trop près de l'axe d'ouverture de celui-ci. Lorsque l'indicateur (32) est allumé, si l'on coupe la barrière infrarouge (24), le signal à la sortie de la porte NAND (30) va passer de zéro à un et va déclencher une bascule (33) appropriée à ce type de signal. Cette bascule (33) restera avec un niveau un de sortie tant qu'une autre transition positive n'aura pas lieu, et lorsqu'elle se produira au moment où la barrière infrarouge (24) sera coupée à nouveau, le signal de sortie de la bascule (33) passera à zéro , bloquant la porte NAND (20), stoppant ainsi le comptage du temps. à ce moment la porte NAND (34) envoie une impulsion dans le compteur (35) qui via le transcodeur (36) va indiquer par l'afficheur (37) le nombre de passages du nageur dans la barrière infrarouge (24). Le commutateur de remise à zéro (38) commande simultanément les compteurs (21) et (35) ainsi que ia bascule (33). Dans une variante plus avantageuse sur le plan de la consommation électrique tout en ayant le maximum de visibilité, le temps d'allumage de la D.E.L. associée au circuit indicateur (32) est inversé par rapport au temps d'extinction, c'est à dire que la D.E.L. ne sera éteinte qu'en présence du signal infrarouge. r REVENDICATIONS 1.- Chronomètre pour piscines du type comportant une horloge électronique associée à un ou plusieurs afficheurs à cristaux liquides, caractérisé en ce que le circuit d'horloge est doté de moyens de détection départ et ar rivée à infrarouge. 2.- Chronomètre pour piscines , selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est doté d'une alimentation autonome basse tension et que les éléments qui le constituent sont étudiés pour qu'il soit portable. 3.- Chronomètre pour piscines, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande des afficheurs pour indiquer les temps intermédiaires et/ou totalisés, et des moyens de comptage et d'af fichage du nombre des passages du nageur. 4.- Chronomètre pour piscines, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les diodes infrarouges sont placées à l'intérieur de bras tubulaires pivotants ou rabattables (11) et (12) afin d'assurer le bon fonction nement des barrières infrarouges (4) et (9). 5.- Chronomètre pour piscines, selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que dans une variante les bras télescopiques (11) et (12) sont soit articulés, soit télescopiques. 6.- Chronomètres pour piscines, selon la revndication 1 , caractéri sé en ceq le moyen de détection départ est assuré par le passage du nageur au moment du plongeon, devant le faisceau infrarouge (4) lequel étant coupé , déclenche le départ de l'horloge et par la même les chiffres de 1' afficheur horizontal (5) ainsi que ceux de l'afficheur vertical (6) qui commencent à défiler; le moyen de détection arrivée étant pour sa part assuré par le passage du nageur, lequel viendra couper le faisceau infra rouge (9) situé au dessous de la surface de l'eau (10). 7.- Chronomètre pour piscines, selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les bras tubulaires (12) étanches à l'eau sont équipés de lentilles (13) qui compensent l'indice de réfraction propre à ce milieu. 8.- Chronomètre pour piscines selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas où la longueur de la barrière infrarouge (9) doit dépasser très sensiblement la longueur de l'appareil (1) , les diodes infrarouges sont incluses dans des petits tubes munis de lentilles (13) se raccor dant à l'appareil (1) par des cordons souples, le positionnement des embouts étant assurés par des ventouses collées contre le mur (3) sous la surface de l'eau. 9.- Chronomètre pour piscines , selon les revendications 1 et 3, caractéri sé en ce que le temps intermédiaire du dernier passage est affiché par l' intermédiaire d'un commutateur (17) sur les afficheurs (5)(6), les temps de tous les passages intermédiaires étant contrôlés, éventuellement, par une mémoire adjointe aux circuits électroniques. 10.- Chronomètre pour piscines, selon les revendications 1 et 3, caracté risé en ce que le fonctionnement du chronomètre pour un nombre de passages déterminé à l'avance est obtenu par un indicateur du type D.E.L., lequel signalera la fin du parcours et simultanément le décompte du temps sera stoppé. 11.- Chronomètre pour piscines, selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que dans une variante le temps d'allumage de la D.E.L. associée au circuit indicateur (32) est inversé, la D.E.L. n'étant éteinte qu'en présence du signal infrarouge, ce qui permet tout en ayant un maximum de visibilité d'avoir une consommation d'électricité moindre et donc d'augmenter l'autonomie de l'appareil. 12.- Chronomètre pour piscines du type-comportant une horloge électronique à alimentation autonome basse tension associée à un ou à plusieurs afficheurs , caractérisé en ce que le montage électronique comporte un dé compte de temps associé à une détection de barrières infrarouges par une bascule (33) qui permet également de compter le nombre de passage grâce à la porte NAND (34). 13.- Chronomètre pour piscines , selon l'une quelconque des revendications ou 12, caractérisé en ce que dans une variante permettant son application à d'autres sports, les deux transducteurs émission et réception sont placés parallèlement de manière à obtenir un renvoi de faisceaux émis par l'intermédiaire d'un miroir ou d'un réflecteur de préférence conver gent lequel est installé de l'autre côté de la barrière infrarouge.