Brevet FR2783327A1 — publié le 20000317

- 1 - La présente invention concerne un moyen de connaître la vitesse et la distance parcourue, ainsi que d'autres informations propres aux compteurs de vitesses pour cycles, d'un individu chaussé de roller. Il n'existe pas à l'heure actuelle de moyen de connaître sa vitesse, ni la distance parcourue, muni de roller. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cette absence. Il comporte en effet selon une première caractéristique, un aimant placé sur une roue d'un des deux patins, un interrupteur électromagnétique commandé par le passage de l'aimant (dispositif identique à celui utilisé pour les compteurs de vitesses pour cycles), un quartz piézo- électrique placé sous la semelle du patin qui délivre une brève tension lorsqu'une pression est exercée sur celui-ci, ainsi que lors d'une dépression. Ce quartz permet de savoir si le patin équipé du dispositif est en contact avec le sol ou en l'air. Ce dispositif comporte également un circuit électronique permettant, de traiter le signal rectangulaire créé par le passage de l'aimant devant l'interrupteur électromagnétique et, de tenir compte de la position du patin (au sol ou en l'air) pour obtenir à la sortie de ce circuit électronique un signal qu'un compteur de vitesses quelconque pour cycles est capable de traiter. Ainsi, en supposant que le dispositif se trouve sur le patin de droite, au moment o ce patin va toucher le sol, le pied de l'utilisateur va engendrer une pression sur le quartz, ce dernier engendrera alors une brève tension, qui grâce à l'utilisation de portes logiques et d'un compteur binaire va créer un niveau logique (le niveau logique haut par exemple) qui durera jusqu'à ce que le quartz émette une autre impulsion due à la dépression occasionnée par le décollement du patin du sol. Ce niveau logique haut va commander la fermeture de plusieurs commutateurs. De plus Le signal rectangulaire créé par le passage de l'aimant devant l'interrupteur électromagnétique est transformé en tension grâce à un convertisseur fréquence/tension. La fermeture des commutateurs précédemment évoqués et qui traduisent la position du patin (au sol à cet instant précis) permet à cette tension d'une part, de charger un condensateur et d'autre part, d'être transmise à un convertisseur tension/fréquence. Ce dernier par le biais de résistances et condensateurs habilement déterminés va réduire la fréquence de sortie du circuit électronique en raison de la fréquence élevée en entrée du circuit due au faible diamètre de la roue du patin par rapport à celle d'un cycle. -2- Le signal rectangulaire de sortie peut alors être relié à un compteur de vitesses quelconque pour cycles. Lors de l'enregistrement du périmètre de la roue dans la mémoire du compteur de vitesses pour cycles, il sera alors nécessaire de multiplier ce chiffre par un coefficient bien spécifique. Ensuite, au moment o le patin de droite va décoller du sol, les commutateurs précédemment évoqués vont s'ouvrir, ce qui aura pour conséquence d'arrêter la charge du condensateur, celui-ci aura à ses bornes une tension directement proportionnelle à la dernière vitesse qu'a eu le patin droit au sol. On fait ici l'hypothèse vraisemblable que le patin de gauche garde la même vitesse que le patin de droite, le temps que ce dernier reste en l'air. Ainsi pendant que le patin droit est en l'air, la tension aux bornes du condensateur est transmise au convertisseur tension/fréquence (toujours en réduisant la fréquence par la même occasion). Le signal de fréquence est alors transmis à un compteur de vitesses pour cycles par l'intermédiaire d'un commutateur. Lorsque le patin droit touche le sol, le cycle recommence. Selon des modes particuliers de réalisation: - le dispositif peut comporter un émetteur-récepteur radio permettant de disposer le compteur de vitesses au poignée. - selon le type de roue l'aimant peut être glissé dans l'une des ouvertures, et fixé grâce à un système de clips en plastique. Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente le quartz (4) La figure 2 représente la roue munie de l'aimant (2)&(1) La figure 3 représente le dispositif (7) constitué des portes logiques et du compteur binaire La figure 4 représente le convertisseur fréquence/tension (12) La figure 5 représente tout le circuit électronique (6) ainsi que le quartz (4), l'interrupteur (3), et le compteur de vitesses (17) La figure 6 représente le convertisseur tension/fréquence (16) En référence à ces dessins, le dispositif comporte un aimant (1) fixé dans une roue (2) du roller. L'aimant peut, soit être introduit dans la partie caoutchouteuse de la roue après perçage, soit, selon le modèle de la roue, dans l'un des orifices entourant le moyeu. -3- L'interrupteur électromagnétique (3) qui s'ouvre au passage de l'aimant doit être disposé sur la partie métallique qui supporte le chausson, et de telle sorte, qu'il frôle l'aimant à chaque passage. La facon d'attacher l'interrupteur (3) dépend du type de roller; cela peut se faire à l'aide d'une vis et d'un support plastique ou tout simplement en le scotchant solidement. Le quartz piézo-électrique (4) en forme de disque de diamètre approximatif de 40mm et d'une épaisseur de lmm, doit être placé sous la semelle d'un des rollers. La différence de potentiel créée par une pression ou une dépression est récupéré par un fil (5), lui-même relié au circuit électronique (6) ci-après. Le circuit électronique (6) contient un dispositif (7) constitué de portes logiques (8a), (8b)&(9) et d'un compteur binaire (10); ce dispositif (7) permet à partir d'une première impulsion engendrée par le quartz (4) de changer un niveau logique de bas à haut, puis à la deuxième impulsion de changer le niveau logique qui passe de haut à bas. Ainsi un même signal bref commande la mise au niveau haut puis la mise au niveau bas. Ce dispositif (7) comporte des portes logiques: une des nombreuses possibilités est d'utiliser une porte OU (9) et deux portes Inhibition (8a)&(8b) ainsi qu'un compteur binaire sur quatre bits: 74LS93 (10). Ce compteur permet indirectement de différencier la deuxième impulsion de la première. Le fil de sortie du dispositif commande plusieurs commutateurs(1 la&l lb&l lc): CMOS 4016. Le circuit électronique (6) comporte aussi un convertisseur fréquence/tension (12): LM2907 accompagné de résistances et de condensateurs. Puis on dispose, d'un condensateur (13) chargé de "mémoriser "> la tension directement proportionnelle à la vitesse du roller, ainsi que de deux résistances (14)&(15) différentes permettant d'avoir un temps de charge plus rapide que le temps de décharge. C'est aussi ici que les commutateurs(l 1) interviennent. Les commutateurs ( 1 a)&(1 lb) fonctionnent de façon identique, contrairement au commutateur (I Ic). Ces premiers se ferment dès la première impulsion du quartz, c'est-à-dire lorsque le roller est au sol, et s'ouvrent à la deuxième impulsion. -4- Dans la première situation: fermeture des commutateurs (1 la)&(l lb) et ouverture du commutateur (1 lc), le condensateur (13) se charge. Et dans la deuxième situation: ouverture des commutateurs (1 la)&(l lb) et fermeture du commutateur (1 c), la charge est interrompue. Mais dans les deux situations, le signal de tension entre ensuite dans un convertisseur tension/fréquence (16): LM1 31 accompagné de résistances et de condensateurs. La fréquence de sortie obtenue qui a été réduite par rapport à la fréquence d'entrée du circuit (6) (car la fréquence de rotation d'une roue de roller est très supérieure à celle d'une roue de cycle) va commander un autre commutateur (1 d). Dans ce dispositif adapté à l'utilisation de roller ce dernier (1 ld) se substitue à l'interrupteur électromagnétique qui se trouve généralement dans les compteurs de vitesses pour cycles. Le commutateur (1 d) ferme et ouvre le circuit relié au compteur de vitesses pour cycles (17). Selon une variante non illustrée, le circuit (6) peut être "relié">) à distance au compteur de vitesses grâce à un émetteur-récepteur radio d'une portée de deux mètres environ. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à mesurer la vitesse et la distance parcourue d'un roller. -5- REVENDICATIONS 1)Dispositif pour connaître la vitesse, la distance parcourue, ainsi que toutes autres informations propres aux compteurs de vitesses pour cycles, d'un individu chaussé de roller, caractérisé en ce qu'il comporte un aimant (1), un interrupteur électromagnétique (3), un quartz piézoélectrique (4), ainsi qu'un circuit électronique (6) et un compteur de vitesses quelconque pour cycles. 2)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'aimant (1) est placé sur une roue du roller et qu'il commande un changement d'état de l'interrupteur (3) à chaque passage, ce dernier étant disposé sur la partie fixe du roller. 3)Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que le quartz piézo-électrique est placé sous la semelle du roller et qu'il permet de savoir si le roller se trouve au sol ou en l'air, du fait de la brève tension qu'il engendre sous l'effet d'une pression ou dépression. 4)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le circuit électronique (6) permet, de traiter le signal engendré par le passage de l'aimant (1) devant l'interrupteur (3), tout en tenant compte de la position du roller,et cela dans le but que le signal de sortie du dispositif (6) soit compréhensible par un compteur de vitesses (17) quelconques pour cycles. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le circuit électronique (6) comporte lui-même un convertisseur fréquence/tension (12), un convertisseur tension/fréquence (16), un condensateur (13) et deux résistances (14)&(15), plusieurs commutateurs (1 la)&(1 lb)&(1 lc)&(1 ld), ainsi qu'un dispositif (7) composé de portes logiques (8a)&(8b)&(9) et d'un compteur binaire (10). 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le condensateur (13) permet la mémorisation de la dernière vitesse atteinte par le patin muni du dispositif, car au moment o ce patin est en l'air, la tension aux bornes du condensateur va être transformée en une fréquence et va se substituer au signal d'entrée rectangulaire que le compteur de vitesses (17) reçoit. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les résistances (14)&(15) permettent d'avoir un temps de charge plus rapide que le temps de décharge. -6- 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif (7) permet d'obtenir un changement de niveau logique à partir de la brève impulsion du quartz (4), ainsi que son maintien jusqu'à l'impulsion suivante du quartz (4). 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les commutateurs (1 la)&(1 lb)&(1 lc) permettent, lorsque le patin muni du dispositif est au sol, de charger le condensateur (13) et de transmettre, une fois traité, le signal rectangulaire d'entrée vers un compteur de vitesse (17), et lorsque ce même patin est en l'air, d'arrêter la charge et d'utiliser la tension aux bornes du condensateur pour la transformer en un signal rectangulaire, traitable par le compteur (17).