Brevet FR2686797A1 — publié le 19930806

DESCRIPTION 1. TITRE : Comparateur visuel par deux mobiles pour stimuler l'exercice physique sur des appareils mécaniques de sport individueL 2. DOMAINE TECHNIQUE Matériels de mesure pour exerciseurs sportifs (vélo, rameur d'appartement, etc). 3. TECHNIQUES ANTERIEURES Elles sont constituées d'appareils de mesure mécanique (tachymètre) ou électronique donnant des mesures chiffrées sous forme numérique (distance parcourue, vitesse, durée de l'exercice... Ils ne constituent pas d'éléments stimulants pour pratiquer l'exercice physique sur ces appareils. 4. EXPOSE L'invention est constituée de deux diagrammes superposés (dénommés "bar-graphs" dans les dessins). L'un, référentiel permet la progression d'un mobile régi par une horloge. Celle-ci permet de programmer la durée de progression du mobile et donc sa vitesse, pour passer du point O (départ) au point d'arrivée (F). Fig. 1. En outre, il possède - une remise à zéro automatique, - une remise à zéro manuelle (BP 1), Fig. 1, - une remise en fonction (BP 2), Fig. 1. L'autre, concurrentiel permet la progression d'un mobile régi par des impulsions émises par un capteur spécifique à l'appareil d'exercice choisi. La fréquence des mouvements réalisée par le sportif sur le dit appareil d'exercice conditionne donc la vitesse de ce mobile. En outre, il possède - une remise à zéro manuelle (BP 3), Fig. 1, - une remise en fonction (BP 4), Fig. 1, - un réglage de fréquence des impulsions du capteur (C 2), Fig. 1. L'ensemble du système apparaît sous forme d'un boîtier de comparateur visuel d'efforts physiques à la Figure 1 ; on y trouve également - un réglage de la fréquence horloge (C1), - un sélecteur secteur ou batterie (T), - un témoin lumineux de fonctionnement (t), - un sélecteur de capteurs (C3), - l'entrée du capteur (variable suivant l'appareil d'exercice choisi), - l'alimentation secteur ou batterie, Fig. 8. SOLUTIONS DE L'INVENTION Elle vise à activer la pratique de l'effort physique sur appareils d'appartement (vélo, rameur, etc) par visualisation comparative entre les deux mobiles précédemment décrits et dont le concurrrentiel permet un effet interactif avec l'utilisateur. Mais aussi, par la compétition qu'elle suggère, elle développe la notion de jeu. Elle permet de mesurer en étalonnant spécifiquement le module référentiel l'effort réalisé par le concurrent. 5. APPLICATIONS INDUSTRIELLES Le but est d'utiliser l'invention sous forme de jeux vidéos en perfectionnant le procédé par microprocesseur. L'on peut varier les illustrations des mobiles, leurs mouvements, directions, formes, couleurs et aboutir ainsi à la pratique ludique de l'effort physique. MODE DE REALISATION L'invention se compose d'un appareil servant à comparer l'effort physique à une référence dont on a programmé le temps. L'indication se fait sur deux diagrammes : l'un pour le référentiel, l'autre pour le concurrentiel. En fait, ce système peut s'appliquer à différents types d'appareils d'exercices physiques. Le schéma électronique (Fig. 2) se compose pour le module référentiel (Fig. 3 et Fig. 4) d'une horloge dont la fréquence est de quelques hertz. Les signaux carrés issus de cette horloge transitent via un transistor de façon à être inversés avant d'être appliqués à un diviseur de fréquence bâti autour du compteur/diviseur 4040. Ce 4040 a des possibilités de division en puissance de 2 jusqu'à 2** soit par 4096 ; c'est à dire que la fréquence d'entrée dans le diviseur ressort de celui-ci divisée à 2** soit par 4096, ceci est le maximum de ses possibilités. Un commutateur à 12 positions permet d'utiliser ses différentes possibilités. Cette fréquence une fois divisée aboutit à l'entrée de l'horloge d'un compteur 4029 intégré, lequel s'incrémente à chaque impulsion. Ce compteur délivre l'information sous la forme binaire sur 4 bits, qui est décodée par un décodeur/démultiplieur 4514. Ce décodage a pour but d'activer pas à pas les différentes sorties de (S O) à (S 14) seulement pour l'affichage (S 15) ne servant exclusivement qu'à la RAZ (remise à zéro) du système. Ce décodeur délivre sur chacune de ses sorties un courant de base nécessaire aux transistors (T 1) à (T 14) qui alimentent à leur tour une led ou un groupe de leds. L'alimentation de tous les circuits intégrés doit être découplée par un condensateur de lOnF entre le +12 volts de chaque circuit et la masse, de façon à se protéger des éventuels parasites vue l'impédance d'entrée des circuits utilisés CMOS. Lorsque la (S 15) passe au niveau logique haut, elle active la base d'un transistor (T 16) qui initialise une bascule (SR) (set reset). La sortie de la bascule active un transistor (T 17) qui de ce fait, relie la base du (T 18) à la masse et la sortie reliée à (PE) (pin du compteur) passe au niveau haut mettant ainsi le compteur 4029 à O. Cette information de RAZ est conservée en mémoire par la bascule (SR) 4044 jusqu'à nouvel ordre, c'est à dire la remise en fonction du référentiel par l'intermédiaire du (BP 2) (bouton poussoir). Le (BP 1) sert à la RAZ manuelle en cours de cycle. La fréquence de l'horloge du référentiel peut être ajustée une fois pour toute par la résistance ajustable ou le condensateur chimique. La division de fréquence permet de modifier le temps à attendre jusqu'à la RAZ. La description du module concurrentiel (Fig. 5, Fig. 6 et Fig. 7) est exactement la même que celle du référentiel, mise à part l'horloge. La RAZ de ce module se fait de la même manière que sur le module référentiel, c'est à dire automatiquement. Par contre, si on désire la provoquer pendant le cycle, on appuie sur le bouton poussoir (BP 4). La RAZ du module concurrentiel a pour but de porter au niveau haut la pin (1 PE) du 4029. Pour remettre en fonction le concurrentiel, après une remise à zéro éventuelle, il suffit d'appuyer sur le bouton poussoir (BP 4) ayant pour but de faire un reset sur la bascule (SR) et de porter la pin (1 PE) du 4029 au niveau bas. Les capteurs utilisables sont un interrupteur à contact reed ou un optocoupleur à fourche, à réflexion, etc. Dans la partie supérieure gauche de la figure 6 est représenté un contact reed se fermant à l'approche d'un aimant fixé sur la partie mobile du rameur ou autre système. Un commutateur de sélection du type de capteur envoie l'information sur un monostable bâti autour du 4001 et d'un circuit (RC) permettant de régler la fenêtre dont la largeur est très faible. Ce circuit a aussi pour but de mettre en forme les impulsions issues du capteur afin de réduire les rebondissements de contact et de les rendre ainsi conformes pour qu'elles soient acceptées par l'unité de comptage. L'optocoupleur transmet son information à travers un détecteur de seuil constitué d'un transistor, d'une zéner et d'une résistance. Dans le cas d'une utilisation de ce type d'optocoupleur, ce détecteur est nécessaire car la tension VCE (tension entre collecteur et émetteur) saturation du transistor de l'optocoupleur est de quelques volts au niveau bas. L'appareil est alimenté soit avec le secteur 220 volts, soit avec une batterie de 12 volts de 2 à 6 ampères/heure. L'alimentation secteur comprend un transformateur d'une puissance à 30 volts/ampères. Un relais "220 volts inverseur Relais Secteur/Batterie" fait la bascule secteur/batterie. La régulation est assurée par un régulateur intégré 7812 largement suffisant pour la consommation des circuits CMOS constituant l'appareil plus celle des deux leds. Fig. 8. REVENDICATIONS 1. Dispositif électronique permettant la stimulation visuelle d'une personne lors d'exercices physiques sur un appareil d'appartement (vélo, rameur ou autres..), caractérisé en ce qu'il comporte deux diagrammes permettant la comparaison entre la progression d'un mobile servant de référence et un mobile représentant l'effort fourni. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un module référentiel et un module concurrentiel. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage (C 1) du temps au niveau du diviseur de fréquence. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est adaptable à divers types d'appareils d'appartement par bouton (C 3), - par contact reed pour rameur position A, - par optocoupleur pour vélo position B. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte différents boutons de remise à zéro - (BP 1) : remise à zéro du module référentiel, - (BP 3) : remise à zéro du module concurrentiel. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte également un bouton poussoir (BP 2) de mise en fonctionnement d'un cycle ainsi qu'une mise à zéro automatique en fin de cycle du module référentiel. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un bouton poussoir (BP 4) de mise en fonctionnement d'un cycle ainsi qu'une mise à zéro automatique en fin de cycle du module concurrentiel. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un bouton (C 2) permettant de régler la fréquence des impulsions issues du capteur.