Brevet FR2818557A3 — publié le 20020628

FR 2818557 A3 20020628 FR 0016731 A 20001221 DISPOSITIF DE COMMANDE DE DIRECTION POUR UNE BICYCLETTE STATIONNAIRE VIRTUELLE La présente invention concerne un dispositif de commande de direction pour une bicyclette stationnaire virtuelle, particulièrement une bicyclette pourvue d'un guidon commandant un moniteur vidéo pour montrer un cycliste placé sur la biçyclette changeant de position pour donner au cycliste l'impression de rouler sur une bicyclette réelle sur une route pour augmenter le plaisir de l'exercice. Une bicyclette stationnaire traditionnelle comprend généralement un cadre de bicyclette, un guidon, une selle, des pédales et un volant d'inertie permettant à un utilisateur de pédaler pour un exercice et de regarder seulement vers l'avant de manière monotone. Une bicyclette stationnaire virtuelle classique de ce type décrite dans un brevet de Taiwan publié sous le numéro 205368, comprend, de plus, un moniteur vidéo placé à l'avant de la bicyclette, et un ordinateur placé entre le moniteur vidéo et le volant d'inertie, soit dans le corps de la bicyclette, soit à l'extérieur du corps de la bicyclette. Le moniteur vidéo montre des images d'un cycliste sur la bicyclette roulant sur une route, avec des scènes des deux côtés de la route changeant selon la conception programmée. Lorsque le volant commence à tourner, le moniteur peut montrer les scènes se déplaçant vers l'arrière du cycliste placé sur la bicyclette, et on a l'impression que le cycliste sur la bicyclette avance virtuellement sur une route, donnant à l'utilisateur un sentiment agréable. L'objet de l'invention est de fournir un dispositif de commande de direction pour une bicyclette stationnaire virtuelle, permettant à un utilisateur de la bicyclette stationnaire d'avoir l'impression de rouler virtuellement sur une bicyclette, ce qui augmente le plaisir de l'exercice. Une caractéristique de l'invention est un boîtier de commande fixé à une extrémité inférieure d'un guidon, et un capteur contenu dans le boîtier de commande et ayant une borne de sortie reliée à un ordinateur afin que le guidon commande l'ordinateur. L'ordinateur est relié à un moniteur vidéo placé à l'avant du corps de la bicyclette pour être vu par un utilisateur. Le moniteur montre des images d'un cycliste roulant sur une bicyclette sur une route changeant selon différents signaux envoyés par l'ordinateur activé par le guidon, qui a une tige de transmission fixée à une extrémité inférieure d'une tige intérieure du guidon pénétrant dans le boîtier de commande et reliée au capteur. La rotation du guidon active le capteur qui envoie différents signaux de sortie selon les modes de rotation du guidon, et les signaux sont envoyés à l'ordinateur, le moniteur montrant les images changeantes. La présente invention sera mieux comprise en se reportant aux dessins d'accompagnement, illustrant un exemple de réalisation non limitatif et sur lesquels : La figure 1 est une vue de côté d'une bicyclette stationnaire virtuelle pourvue d'un dispositif de commande de direction selon la présente invention. La figure 2 est une vue agrandie partielle de la figure 1 La figure 3 est une vue en perspective explosée d'un boîtier de commande et d'un capteur selon la présente invention. La figure 4 est une vue en coupe d'un dispositif de commande de direction pour une bicyclette statipnnaire virtuelle selon la présente invention. La figure 5 est une vue de dessus du dispositif de commande de direction selon la présente invention en fonctionnement. La figure 6 est une vue de dessus d'une plaque obturatrice du capteur selon la présente invention. La figure 7 est une vue développée de la plaque obturatrice selon la présente invention. La bicyclette stationnaire virtuelle selon la présente invention, représentée sur les figures 1 et 2, comprend un corps 10 de bicyclette, un moniteur vidéo 20 placé à l'avant du corps 10 de bicyclette, un ordinateur 30 pourvu d'un programme (dans la présente description l'ordinateur est indépendant, mais le programme peut être installé dans le corps de la bicyclette ou dans le moniteur vidéo 20), et le programme est commandé par un volant du corps 10 de la bicyclette de telle manière que le moniteur vidéo puisse montrer l'image du cycliste sur la bicyclette se déplaçant sur une route. Le corps 10 de la bicyclette comprend un guidon mobile 101 pourvu d'une tige verticale 102, l'extrémité inférieure de la tige verticale 102 ayant la forme d'une tige intérieure 104 montée dans un cylindre avant 103 du corps 10 de la bicyclette et libre de tourner avec le guidon 101. En outre, une tige de transmission non circulaire 105 avec un angle coupé prédéterminé est prévue pour s'étendre au-dessous de l'extrémité inférieure de la tige intérieure 104, comme le montrent les figures 3 et 4. Le cylindre avant 103 a son extrémité inférieure fixée à un couvercle supérieur 11 d'un boîtier de commande 1, qui est composé du couvercle supérieur 11 et d'un couvercle inférieur 12. Le couvercle supérieur 11 a un trou central 111 pour recevoir la tige de transmission non circulaire 105. Le boîtier de commande 1 représenté sur la figure 3 a une borne de sortie 214 connectée au capteur 2 de l'ordinateur 30 et le couvercle supérieur 11 a, de plus, plusieurs récepteurs taraudés 112 faisant saillie vers le bas à partir de la surface de fpnd qui lui permettent de se visser au couvercle de fond 12 pourvu de plusieurs bagues de support 121 traversées par des vis 122. Le capteur 2 est composé de deux plaquettes 21 - l'une supérieure et l'autre inférieure-maintenues ensemble symétriquement et un intervalle adéquat est formé entre les deux plaquettes 21. Une pluralité d'éléments électroniques émetteurs de lumière 212 sont fixés sur une surface supérieure de la plaquette supérieure 21 et sur une surface inférieure de la plaquette inférieure 21 en se faisant face respectivement. La borne de sortie 214 s'étend hors du boîtier de commande 1 à partir d'une extrémité gauche de la plaquette supérieure 21 pour transmettre le signal provenant des éléments électroniques 212, comme le montre la figure 4. En outre, un trou 215 est percé respectivement dans les deux plaquettes 21 près du côté droit des éléments électroniques 212, et une plaque obturatrice en forme d'éventail 22 est placée entre les deux plaquettes 21 (voir également la figure 6) ayant un trou non circulaire 221 percé dans une partie de petite taille et aligné avec les trous 215 des deux plaquettes 21 pour y introduire une colonne de connexion d'insertion 23. La colonne de connexion d'insertion 23 a une rainure non circulaire 231 formée dans une surface supérieure pour se conformer à la forme de la tige de transmission 105 et un bloc non circulaire 232 pourvu d'un trou taraudé 233 formé dans une extrémité inférieure pour s'adapter au trou non circulaire 221 de la plaque obturatrice 22. De plus, une courte colonne cylindrique 24 pénètre par en dessous dans le trou 215 de la plaquette inférieure 21 ayant une rainure d'insertion 241 de la même forme que le bloc d'insertion 232 sur une surface supérieure et un trou de passage 242 aligné avec le trou taraudé 233 de la colonne de connexion d'insertion 23. La plaque obturatrice 22 en forme d'éventail a, en outre, une pluralité de trous non circulaires et de fentes 222 de différentes tailles disposés suivant plusieurs cercles concentriques dans la partie en forme d'éventail 22, comme le montre la figure 5, et il y a 16 trous et fentes 222 illustrés dans cette forme de réalisation. L'assemblage du boîtier de commande 1 et du capteur 2 est représenté sur la figure 4, avec la plaque obturatrice 22 placée entre les plaquettes supérieure et inférieure 21, et le trou d'engagement 221 aligné avec le trou 215 des deux plaquettes 21. La plaque obturatrice en forme d'éventail 22 est positionnée en face des éléments électroniques 212, et la colonne 23 de connexion d'insertion est introduite par en haut dans le trou 215 des plaquettes 21, le bloc d'insertion 232 passant par le trou d'engagement non circulaire 221 de la plaque obturatrice 22. La courte colonne cylindrique 24 passe par le trou 215 de la plaquette inférieure 21 en partant du dessous, laissant le bloc d'insertion 232 de la colonne de connexion d'insertion 23 se loger dans un trou de montage 241 de la courte colonne cylindrique 24. Enfin, une vis 243 passe par le trou de passage 242 de la courte colonne 24, se vissant dans le trou taraudé 233 de la colonne de connexion d'insertion 23, la plaque obturatrice 22 étant serrée entre la colonne de connexion d'insertion 23 et la courte colonne 24 et également entre les deux plaquettes supérieure et inférieure 21, les côtés supérieur et inférieur de la plaque obturatrice 22 n'étant pas en contact avec les plaquettes supérieure et inférieure 21 séparées par une distance adéquate. Ainsi, l'assemblage du capteur 2 est achevé. Le capteur 2 est placé sur le couvercle de fond 12 du boîtier de commande 1, laissant le trou rond 211 des plaquettes 21 aligné avec les bagues de support 121 sur le couvercle inférieur 12, et le couvercle supérieur 11 est fermé sur le couvercle inférieur 12, les récepteurs taraudés 112 passant par les trous ronds relatifs 211 des deux plaquettes 21 et étant alignés avec les bagues de support 121 du couvercle inférieur 12. Enfin, les vis 122 passent par les bagues de support 121 et se vissent dans les récepteurs taraudés 112 du couvercle supérieur 11, fixant fermement le capteur 2 dans le boîtier de commande 1, le trou d'insertion 231 de la colonne de connexion d'insertion 23 du capteur 2 étant juste aligné avec le trou d'insertion central 111 du couvercle supérieur 11. Comme le montre la figure 4, le boîtier de commande 1 est fixé à une extrémité inférieure du cylindre 103, dans lequel la tige intérieure 104 de la tige verticale 102 du guidon 101 est insérée. Et la tige de transmission 105 s'insère dans le trou central 111 du couvercle supérieur 11 et également dans le trou d'insertion 231 de la colonne de connexion d'insertion 23. La borne de sortie 214 du capteur 2 est connectée à l'ordinateur 30 pour envoyer des signaux émis par les éléments électroniques 212 à l'ordinateur 30. En conséquence, lorsque le guidon 101 de la bicyclette stationnaire 10 est tourné à droite ou à gauche, la tige de transmission 105 tourne en même temps que la tige de connexion d'insertion 23 et la courte colonne cylindrique 24, et la plaque obturatrice en forme d'éventail 22 tourne de manière excentrique à la position située entre les deux plaquettes 21 en synchronisme. L'étendue de la rotation de la plaque obturatrice 22 est limitée entre deux des récepteurs taraudés 112, comme le montre la figure 5. Autrement dit, lorsque la plaque obturatrice 22 tourne pour entrer en contact avec ceux-ci, elle est arrêtée par l'un des récepteurs taraudés 112, la plaque obturatrice 22 tourne en sens inverse, ne se déplaçant pas au-delà de la limite. En utilisant la bicyclette stationnaire 10, le volant peut activer le moniteur vidéo pour qu'il montre une image d'un utilisateur sur la bicyclette se déplaçant vers l'avant sur une route, et l'utilisateur peut déplacer le guidon 101 dans la même direction que la route sinueuse, la partie en forme d'éventail de la plaque obturatrice 22 se déplaçant en même temps que le guidon 101 en synchronisme. Les lumières émises par les éléments électroniques supérieurs et inférieurs 212 passent par les trous et les fentes 222 de la plaque obturatrice 22, formant l'emplacement d'un signal (ou l'emplacement des lumières des éléments électroniques 121 obturés) se modifiant également de sorte que le signal du capteur 2 se modifie également. Lorsque le programme d'ordinateur reçoit différents signaux, l'emplacement de l'image de l'utilisateur et de la bicyclette sur la route sur le moniteur vidéo peut se déplacer vers la gauche de la route, et revient à l'emplacement d'origine si le guidon 101 est ramené à la position droite. Ainsi, un utilisateur peut changer son emplacement et celui de la bicyclette à tout moment, comme si l'utilisateur était virtuellement monté sur une bicyclette, éliminant l'impression monotone du programme d'ordinateur classique de la bicyclette stationnaire classique, gardant toujours le même emplacement sans mouvement sur le moniteur vidéo. En ce qui concerne le dessin de la plaque obturatrice 22, comme le montrent les figures 6 et 7, ses dimensions angulaires, sa taille et les positions des fentes sont calculées minutieusement et disposées selon le mode de codage de Gray. Comme le montre la figure 7, le diagramme développé de la plaque obturatrice 22, la rotation de la plaque obturatrice 22 peut produire de 0 à 31 modes des cinq trous et fentes 222, soit 32 modes au total. Autrement dit, la rotation de la plaque obturatrice 22 obturant les lumières émises par les éléments électroniques 212 peut produire 32 sortes de signaux différents à envoyer au programme d'ordinateur pour permettre à l'image de l'utilisateur et de la bicyclette sur une route sur le moniteur vidéo de changer de 32 manières différentes. Et, afin d'affecter à chacune de ces manières une zone tampon, chaque valeur dispose de trois degrés, ce qui fait 96 degrés au total, l'angle entre le bord extérieur du trou 222 le plus extérieur et la ligne centrale étant de 96 degrés. La plaque obturatrice 22 a un angle de 106 degrés. Cependant, ces valeurs peuvent changer selon les différents dessins. L'invention présente les avantages suivants, comme on peut le comprendre d'après la description précédente. 1. Un utilisateur peut utiliser le mouvement du guidon 101 pour changer l'image de l'utilisateur et de la bicyclette roulant sur une route sur le moniteur vidéo 30, ce qui la modifie en comparaison avec le programme d'ordinateur classique utilisé dans la bicyclette stationnaire classique, avec quelques obstacles (tels qu'une petite flaque d'eau ou une petite pierre placée sur la route) pour que l'utilisateur les évite et ait l'impression de rouler réellement sur une bicyclette. 2. Le capteur 2 utilise un signal d'obturation des lumières émises par les éléments électroniques 212, n'ayant pas de points de contact dans la structure et ne provoquant pas de changement de résistance ou d'usure mécanique, non affectés par une variation de tension, et la plaque obturatrice 122 a les trous et fentes 222 disposés pour être placés en utilisant le code de Gray afin qu'il ne puisse pas apparaître de codes interrompus ou de doubles codes. 3. Le capteur 2 est fixé fermement entre les deux plaquettes supérieure et inférieure 21 et la plaque obturatrice 22, et ensuite combiné dans le boîtier de commande 1, et ainsi il peut être assemblé avec un moule. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de direction pour une bicyclette stationnaire virtuelle comprenant : un moniteur vidéo (20) placé à l'avant de ladite bicyclette stationnaire ; un ordinateur (30) placé entre la bicyclette et le moniteur vidéo (20) et activé par la bicyclette stationnaire ; le moniteur vidéo (20) montrant des images d'un cycliste et de ladite bicyclette se déplaçant sur une route et des données de marche ; caractérisé par un guidon (101) placé à l'avant de ladite bicyclette et mobile vers la droite et vers la gauche, ledit guidon (101) étant pourvu d'une tige verticale (102) et l'extrémité inférieure de la tige verticale (102) étant pourvue d'une tige de transmission (104) qui se déplace en même temps que ledit guidon (101), un boîtier de commande (1) fixé à l'extrémité inférieure dudit guidon (101), un capteur (2) contenu dans ledit boîtier de commande (1) et ayant une borne de sortie (214) connectée à une borne de sortie dudit ordinateur, des signaux dudit capteur envoyés audit ordinateur, ladite tige de transmission (104) introduite dans ledit boîtier de commande (1) et connectée audit capteur (2) et changeant le signal de sortie du capteur dans le cas où le guidon (101) est tourné vers la droite ou vers la gauche, le mouvement du guidon (101) lorsqu'on roule sur la bicyclette stationnaire commandant la tige de transmission (104) et le capteur (2) envoyant différents signaux à l'ordinateur de façon à commander les images de l'utilisateur et de la bicyclette changeant de direction et de position en se déplaçant sur une route sur le moniteur vidéo (20). 2. Dispositif de commande de direction pour une bicyclette stationnaire virtuelle selon la revendication 1, dans lequel ledit capteur comprend deux plaquettes (21)-l'une supérieure et l'autre inférieurefixées ensemble avec un intervalle entre elles, une pluralité de paires d'éléments électroniques (212) émettant de la lumière sont fixés sur ladite plaquette supérieure et sous ladite plaquette inférieure pour émettre des lumières, et une plaque obturatnce (22) placée entre lesdites deux plaquettes (212) est déplacée par la tige de transmission (105) sous la tige intérieure (104) du guidon (101), ladite plaque obturatrice (22) séparée des deux plaquettes par une distance adéquate et ayant une pluralité de trous et de fentes (222) qui correspondent auxdits éléments électroniques (212), ladite plaque obturatrice (22) étant déplacée en même temps que la tige de transmission (105) du guidon (101) lorsqu'on fait tourner le guidon (101) de telle manière que les emplacements d'obturation des lumières émises par les éléments électroniques (212) se modifient pour former différents signaux lumineux à envoyer à l'ordinateur (30) de manière à modifier les images du cycliste et de la bicyclette représentés sur le moniteur vidéo (20). 3. Dispositif de commande de direction pour une bicyclette stationnaire virtuelle selon les revendications 1 ou 2, dans lequel ledit boîtier de commande (1) comprend un couvercle supérieur (11) et un couvercle inférieur (12), ledit couvercle supérieur (11) ayant une pluralité de récepteurs taraudés (112) sous sa surface de fond, ledit couvercle inférieur (12) ayant une pluralité de bagues de support (121) correspondant auxdits récepteurs taraudés (112) dudit couvercle supérieur (11), lesdites plaquettes (21) ayant des trous ronds (215) correspondant auxdits récepteurs taraudés (112) dudit couvercle supérieur (11), ledit capteur (2) étant placé sur ledit couvercle inférieur (12), lesdits récepteurs taraudés (112) passant par lesdits trous ronds desdites plaquettes supérieure et inférieure (21) et étant serrés à fond sur lesdites bagues de support (121) dudit couvercle inférieur (12) par des vis ; la rotation de la plaque obturatrice (22) étant limitée par une distance angulaire entre deux desdits récepteurs taraudés (112) dudit couvercle supérieur (11). 4. Dispositif de commande de direction pour une bicyclette stationnaire virtuelle selon la revendication 1, dans lequel la tige de transmission (105) du guidon (101) a une forme non circulaire avec un angle coupé prédéterminé. 5. Dispositif de commande pour une bicyclette stationnaire virtuelle selon la revendication 2, dans laquelle les deux plaquettes (21) du capteur (2) ont respectivement un trou de passage (215) près d'un côté desdits éléments électroniques (212), ladite plaque obturatrice (22) a une partie en forme d'éventail et une partie de petite taille percée d'un trou d'engagement non circulaire (221) aligné avec ledit trou de passage (215) desdites deux plaquettes (21), lesdites deux plaquettes (21) ayant respectivement une colonne de connexion d'insertion (23) et une courte colonne cylindrique (24), ladite colonne de connexion d'insertion (23) passant par ledit trou (215) de ladite plaquette supérieure (21) et ledit trou d'engagement non circulaire (221) de ladite plaque obturatrice (22), ladite courte colonne cylindrique (24) passant par ledit trou (215) de ladite plaquette inférieure (21) et étant fixée fermement à une extrémité inférieure de ladite colonne de connexion d'insertion (23) de manière à tenir de manière stable ladite plaque obturatrice (22) positionnée entre lesdites deux plaquettes (21). 6. Dispositif de commande de direction pour une bicyclette stationnaire virtuelle selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite partie de petite taille inférieure de ladite plaque obturatrice (22) est percée d'un trou d'engagement non circulaire (221), ladite colonne de connexion d'insertion (23) a un bloc d'insertion (232) formé sous une extrémité inférieure, ledit bloc d'insertion (232) ayant la même forme que ledit trou d'engagement (221) de ladite plaque obturatrice (22), ladite courte colonne cylindrique (24) ayant une rainure évidée (241) pour s'adapter audit bloc d'insertion (232), ledit bloc d'insertion (232) passant par ledit trou d'engagement (221) de ladite plaque obturatrice (22) et s'ajustant ensuite dans ladite rainure d'insertion (241) de ladite courte colonne cylindrique (24) de manière à laisser ladite rainure d'insertion (241) de ladite courte colonne cylindrique (24) de manière à laisser ladite colonne de connexion d'insertion (23), ladite plaque obturatrice (22) et ladite courte colonne cylindrique (24) tourner en synchronisme. 7. Dispositif de commande de direction pour une bicyclette stationnaire virtuelle selon la revendication 6, dans lequel ladite colonne de connexion d'insertion (23) a une rainure supérieure non circulaire (221) formée sur une surface supérieure conformée à ladite rainure d'insertion non circulaire (221) de ladite tige de transmission (105) dudit guidon (101) de manière à laisser ladite tige de transmission (105) s'insérer et faire tourner ladite colonne de connexion d'insertion (23), ladite plaque obturatrice (22) et ladite courte colonne cylindrique (24) en synchronisme. 8. Dispositif de commande de direction pour une bicyclette stationnaire virtuelle selon la revendication 2, dans laquelle lesdits trous et lesdites fentes (222) de ladite plaque obturatrice (22) sont disposés suivant plusieurs cercles concentriques de tailles différentes et régulièrement espacés. 9. Dispositif de commande de direction pour une bicyclette stationnaire virtuelle selon la revendication 8, dans lequel lesdits trous et lesdites fentes (222) de ladite plaque (22) sont disposés suivant le code Gray.