Brevet FR3074572A1 — publié le 20190607

PROCEDE DE CHRONOMETRAGE ET DE SUIVI DE PERFORMANCE D'UN UTILISATEUR La presente invention concerne un procede, systeme et dispositif de chronometrage et de suivi des performances d'un utilisateur notamment dans une competition sportive. Elle vise notamment a assurer le chronometrage et le suivi en temps reel des performances (geolocalisation, vitesse, gain d'altitude) du sportif dans des sports tels que le velo, le ski, la course a pied notamment dans des milieux accidentes (raids, trails....etc) ou sur une piste de course ( par exemple piste de ski ou snowboard). II existe differents procedes et systemes de mesure de la vitesse d'un competiteur en fonction notamment du type de course. Le systeme le plus courant consiste a equiper chaque competiteur d'un dossard muni d'un marqueur, a savoir une radio-etiquette, ou transpondeur, appelee communement puce RFID, qui est personnalisee au numero du dossard et qui est detectee lors du passage d'une ligne de depart et d'arrivee integrant une antenne de detection (le systeme lecteur ou ligne de detection) et associee a un dispositif de chronometrage plus ou moins complexe en fonction de la precision de chronometrage requise. Ces marqueurs comportent chacun une puce et une antenne de transmission permettant la detection. Si la course se deroule en circuit ferme, un seul equipement de ligne de passage et de dispositif de chronometrage est necessaire, generalement au moins deux lignes et eventuellement une troisieme ligne intermediaire sont prevues pour mesurer le temps entre les lignes de depart et d'arrivee et eventuellement intermediaire, or ce type d'equipement est couteux et complexe a mettre en oeuvre pour les organisateurs de la course, notamment a grande echelle. Par ailleurs suivant le type de course, la puce RFID est simplement collee au brassard et ensuite jetee, ce qui n'est pas optimal du point de vue du recyclage. Dans tous les cas la mesure du temps mis par le competiteur s'effectue de fawn discrete et non pas continue, d'ou le recours aux systemes de mesure de temps intermediaires dans la plupart des courses, ce qui cree neanmoins une certaine frustration pour les spectateurs. Par ailleurs, les organisateurs d'evenements sportifs (velo, trail, ski de randonnee, natation) proposent des courses de plus en plus longues et audacieuses (les trails longues distances et triathlons types » ironman « (marque deposee) avec des etapes de velo de l'ordre de 300 km), qui se deroulent parfois sur plus de 24 heures et donc egalement la nuit, ICG011235 FR Depot Texte.docx 2 et dans lesquelles le facteur de securite devient de plus en plus important, mais egalement difficile, a maitriser, et oil it devient de plus en plus important,-voire meme necessaire pour des raisons de securite-, de connaitre a chaque instant la position du competiteur. De plus les organisateurs sont confrontes a une demande croissante des coureurs et du public de 5 pouvoir suivre les performances des participants en temps reel. Pour repondre a ces exigences, les participants (parfois seulement certains) de certaines epreuves sportives sont maintenant egalement equipes d'un systeme de geolocalisation ou traceur (puce) GPS (Global Positioning System) qui s'ajoute au marqueur du systeme de chronometrage, -puce RFID-, (actif ou passif), et est fixe sur le dossard ou sur ('article de 10 sport, par exemple cadre du velo afin de suivre en continu les participants. Malgre les besoins, en terme de securite et de spectacle, le suivi en continu des competiteurs est loin d'être generalise. En effet, il impose aux participants d'emporter avec eux, en plus de la puce RFID, un systeme supplementaire, traceur GPS ou « smartphone » avec une application adequate installee, par ailleurs le traceur doit etre active au moment 15 du depart et certains peuvent oublier de le faire dans l'intensite du depart, de plus en cas d'un nombre important de participants, le reseau peut se trouver sature, enfin, le chargement d'un nombre eleve de traceurs peut etre tres chronophage et fastidieux pour l'organisateur de la competition et le probleme de consommation et de charge des batteries peut etre important notamment sur de longs trajets. 20 En effet, apres une ou plusieurs courses (en fonction de la longueur de la course), il faut recharger les batteries ou changer les piles de tous les dispositifs. Dans le Brevet EP 2770 454 Al, il est mentionne que requipement electronique est pourvu d'un connecteur USB qui va servir a transmettre les donnees de performances et recevoir des donnees de parametrage avec un ordinateur. La batterie est rechargee lorsque le connecteur est 25 connecte a ('ordinateur. II est tres fastidieux de reconnecter un chargeur filaire a chaque dispositif lorsqu'il y en a plusieurs centaines. II faut ouvrir chaque boitier pour acceder a la batterie, d'autres dispositifs sont a deposer sur un socle de recharge, dont la manipulation est delicate et va prendre du temps, de plus les connecteurs risquent de s'endommager avec le nombre d'utilisations et/ou l'humidite ou autres conditions exterieures. 30 En résumé, un tel ensemble de puces RFID et traceur GPS peut s'averer encombrant pour les participants et surtout couteux, notamment a grande echelle, a mettre en oeuvre pour l'organisateur. ICG011235 FR Depot Texte.docx 3 II a ete envisage, par ex par le EP 3199213 d'effectuer la mesure de vitesse en continu en utilisant un recepteur GPS. Un tel systeme n'a pas ete retenu du fait de !Imprecision qui peut resulter du relief, ou encore du temps, sur lequel est effectuee la course. Dans ce merne document EP3199213, it est explique que les dispositifs de mesure de la vitesse 5 dans une course de ski, qui peuvent etre stationnaires et constitues par exemple de deux, ou plus, cellules infrarouges disposees a distance !'une de l'autre sur une piste de ski, ne sont pas capables de fournir la vitesse en continu, mais uniquement en certains points sur la piste de course. De plus, aucun dispositif portable ne comprend de moyens capables de transmettre les resultats en temps reel a une station de base dans le but d'afficher en direct 10 la vitesse sur un ecran ou a la television. La presente invention vise a remedier a un ou plusieurs de ces inconvenients. L'invention vise notamment a permettre un chronometrage en continu des coureurs. Elle vise egalement a permettre un suivi en geolocalisation des coureurs. L'invention vise egalement a simplifier les taches des organisateurs de course et a 15 reduire les frais et couts de mise en oeuvre des equipements utilises pour le chronometrage et le suivi en geolocalisation des coureurs, tout en offrant une excellente precision de mesure. L'invention vise egalement a fournir un systeme qui soit peu gourmand en energie ou dont les possibilites notamment d'autonomie puissent etre adaptees en fonction de la 20 longueur de la course. Ce ou ces buts sont atteints dans le procede, le systeme et le dispositif de chronometrage et de suivi de performances d'un utilisateur selon les revendications qui suivent. Ainsi, le procede de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur, 25 notamment dans une competition sportive avec capteur de type transpondeur apte a cooperer avec une antenne de detection du passage disposee au niveau d'une ligne de passage, selon ('invention comprend les etapes : -de munir chaque utilisateur d'un dispositif de chronometrage comportant un capteur de passage de ligne de type transpondeur apte a detecter le passage d'une ligne de passage 30 d'un systeme de chronometrage, -d'associer un microcontroleur a chaque capteur de type transpondeur, ICG011235 FR Depot Texte.docx 4 -d'effectuer le chronometrage de chaque utilisateur au moyen de l'horloge interne du microcontroleur, et -de declencher le chronometrage par un signal d'activation provenant du capteur de type transpondeur au moment du passage d'une premiere ligne de passage, ce passage 5 definissant un premier temps To de l'horloge du microcontroleur. Ainsi, le dispositif de chronometrage est embarque directement par l'utilisateur et l'organisateur de la course peut s'affranchir des systemes classiques de chronometrage complexes qui doivent etre installes au niveau de chaque ligne de mesure du temps (depart, intermediaire, arrivee...) et qui sont generalement relies a une antenne de detection 10 disposee au sol sur chaque ligne de detection. En effet l'organisateur de course n'a plus besoin que d'installer une simple ligne de passage avec antenne de detection apte a cooperer avec le capteur de passage, le probleme de synchronisation des differents systemes de chronometrage associes aux differentes lignes de passage ne se pose pas non plus puisque c'est l'horloge du microcontroleur qui gere la mesure du temps ecoule et 15 est bien entendu synchronisee avec elle-meme. Tous ces elements facilitent grandement ('organisation de la course. De plus le systeme peut etre reutilise et reprogramme indefiniment, ce qui en diminue les couts et ('impact environnemental. Selon une autre caracteristique de l'invention, le procede comporte en outre l'etape de munir l'utilisateur d'un systeme de suivi ou traceur de type GPS, ce dispositif de suivi 20 emettant de fawn reguliere des donnees predeterminees de geolocalisation selon une reference temporelle dudit systeme de suivi, et comporte l'etape de calculer de fawn continue le temps de course de l'utilisateur, en calant le signal emis par le dispositif de suivi selon une trame temporelle predeterminee avec le temps To du microcontroleur au moment du passage d'une premiere ligne de passage. 25 L'invention permet ainsi de fournir un dispositif unique, plus compact et moins couteux, qui rassemble a la fois la fonction de chronometrage et la fonction de suivi en continu des performances sportives et geolocalisation du participant, un tel dispositif peut etre porte par le coureur ou par son engin de sport (ski, velo... etc.) et permet de resoudre les problemes de synchronisation et mise en route evoques ci-avant et est egalement beaucoup plus facile 30 a mettre en oeuvre par les organisateurs. Selon une caracteristique, le systeme de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur convenant a la mise en oeuvre du procede selon l'invention comprend au moins une ligne de passage equipee d'une antenne emettrice alimentee en courant basse ICG011235 FR Depot Texte.docx 5 frequence et apte a etre detectee par un capteur de type transpondeur porte par l'utilisateur, un dispositif apte a etre porte par l'utilisateur et comportant un systeme de suivi ou traceur GPS, ledit capteur de type transpondeur apte a detecter le passage d'une ligne de passage, un microcontroleur programme pour calculer le temps ecoule entre deux passages de 5 lignes, et caler son horloge sur la trame temporelle du dispositif de suivi de type GPS. Selon une autre caracteristique, le dispositif du systeme de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur selon l'invention comprend une antenne de transmission sur un reseau LPWA (Low Power Wide Area) ou reseau basse puissance longue distance qui sera denomme ulterieurement LPWA. Le reseau de communication basse 10 consommation longue distance (LPWA) est un reseau national existant exploite par un operateur telephonique (par ex Orange ou Bouygues Telecom). Les donnees recueillies peuvent ainsi etre transmises avec une consommation d'energie tres reduite sur un telephone de type « smartphone » et consultees via une application WEB appropriee. Selon une autre caracteristique, le dispositif du systeme peut egalement comporter un 15 recepteur de signaux de type BLE/ANT apte a recevoir des signaux provenant de capteurs de donnees auxiliaires portes par l'utilisateur. Ainsi le systeme et le dispositif de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur selon l'invention permettent notamment de mesurer la position et la vitesse dans le referentiel terrestre local a l'aide d'un traceur GPS, horodater un temps de passage grace 20 au capteur de passage qui va recevoir le signal emis par la ligne au sol et ainsi fournir un temps a partir de la reference temporelle de la trame GPS et de I' horloge interne du dispositif et recevoir des signaux de mesure d'autres capteurs de donnees auxiliaires et notamment individuelles (ceinture de pulsation cardiaque, puissance de pedalage) via une liaison de communication sans fit BLE (Bluetooth Low Energie) ou ANT+ avec cesdits 25 capteurs. D'autres caracteristiques et avantages de la presente invention seront mis en evidence a l'aide de la description qui suit d'au moins un exemple d'execution non limitatif en reference au dessin schematique annexe dans lequel : -la Figure 1 est une vue schematique d'un velo equipe du dispositif de chronometrage 30 et de suivi selon l'invention sur la ligne de depart, -la Figure 2 est une vue schematique du dispositif de chronometrage et de suivi selon l'invention, ICG011235 FR Depot Texte.docx 6 -la Figure 3 est un schema illustrant le principe de correction des donnees GPS par les donnees d'un accelerometre, -la Figure 4 illustre un exemple de realisation de ligne de passage virtuelle sur une carte d'une application Web, 5 -la Figure 5 illustre schematiquement le fonctionnement du recepteur pour capteurs auxiliaires, -la Figure 6 est un schema du systeme de chargement de la batterie du dispositif de chronometrage et de suivi selon l'invention Dans la description qui suit les elements du procede, systeme et dispositif de 10 chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur selon l'invention qui sont connus en soi de l'homme du métier ne seront decrits que de maniere simplifiee. La figure 1 represente schematiquement un exemple d'application du procede et systeme de chronometrage et suivi selon l'invention a une course de velo. Le velo 1 est equipe, en l'occurrence sur le tube de selle ou sous la selle 2 du dispositif 100 selon 15 l'invention qui sera decrit plus en detail ulterieurement, et d'un capteur 4 de donnees auxiliaires en l'occurrence un capteur de puissance de pedalage au niveau du pedalier 3, de type connu en soi. Un tel capteur 4 de puissance permet par exemple de mesurer le couple exerce par ('utilisateur et la vitesse de rotation. Sur cette meme figure on voit le velo 1 en train de franchir une ligne de passage 10 disposee au sol, cette ligne de passage 20 integre une antenne emettrice 11 disposee au sol et un generateur basse frequence 12 relie a cette antenne de fawn a generer un signal electromagnetique apte a etre detecte par le dispositif 100 lors du passage de la ligne de passage 10 comme on le verra plus tard. L'antenne emettrice 11 pourrait egalement etre disposee autrement et par exemple en l'air. Sur la figure 1 sont egalement representees des antennes 15 d'un reseau LPWA permettant 25 la reception et reemission de signaux provenant du dispositif 100. Le schema de principe du dispositif 100 selon l'invention est montre plus particulierement dans la figure 2. Ce dispositif 100 comporte a l'interieur d'un boitier 110 un microcontroleur 101, un traceur (ou «puce») GPS 102, un capteur de type transpondeur 103, qui comporte une boucle d'induction 113 et un circuit 123 de regulation du courant et de detection de 30 ligne au sol, et fait egalement office de chargeur inductif ainsi qu'on le verra plus loin, un recepteur de signaux 104 par exemple recepteur d'ondes UHF 2,4 GHz base sur le protocole Bluetooth Low Energie, du type BLE/ANT 2,4 Ghz, qui recoit egalement des signaux bases sur le protocole de communication ANT+, un accelerometre 3D 105, un ICG011235 FR Depot Texte.docx 7 module de communication sur reseau sans fil LPWA 106, une batterie 107 et un bouton d'alerte et de couplage 108, associe dans le present exemple a une Led 3 couleurs Le module de communication 106 sur un reseau LPWA opere dans la bande de frequence 850 a 950 MHz. Le module de communication recoit les donnees provenant du 5 microcontroleur 101 et les transmets sur le reseau LPWA via sa propre antenne 116 integree a la carte electronique du dispositif 100. Le protocole de communication implements sur le reseau LPWA va adapter regulierement le facteur d'etalement de spectre de maniere a assurer un transfert des donnees fiable sur une longue distance (22 km maximum) ou reduire la consommation de courant du composant electronique de 10 communication 106 lorsque les passerelles(Gateway) du reseau LPWA sont proches du dispositif. Le protocole de communication LPWA utilise par le dispositif est donc nettement plus econome en energie qu'un module GSM ou GPRS. Cela augmente alors grandement l'autonomie de la batterie 107. A la figure 6 est represents le schema de principe d'un dispositif de charge 150 prevu 15 pour recharger les batteries 107 du dispositif 100 selon l'invention en cooperation avec la boucle d'induction 113 et circuit 123 du capteur 103. Le dispositif de charge 150 comporte un circuit d'alimentation 151, un controleur 152 et une boucle d'induction ou bobine primaire 153, it comporte egalement des supports (non representes sur le dessin) aptes a recevoir les boitiers 110 et disposes dans une valise ou autre support. 20 La bobine secondaire du dispositif de charge 150 est donc constituee par la boucle 113 installee dans le boitier du dispositif 100 selon l'invention, elle est traversee par une champ magnetique genere par la bobine primaire 153 installs dans une valise (ou autre support) du dispositif de charge 150. Le courant engendre dans la bobine du secondaire va recharger la batterie 107 du dispositif selon l'invention 100. Un avantage de ce boitier 110 25 du dispositif 100 integrant la recharge inductive est de ne pas avoir de connecteur. Le dispositif 100 est alors beaucoup plus resistant aux projections d'eau qu'un boitier disposant d'un connecteur externe ouvert sur l'exterieur. Par ailleurs la recharge est tres facile et rapide a effectuer puisqu'il suffit de placer les boitiers 110 des dispositifs selon l'invention 100 sur le dispositif de charge. II n'y a pas non plus de risque d'endommagement des 30 connecteurs comme avec les systemes a cle USB (ou liaison filaires USB) de l'art anterieur. Selon un exemple de realisation, la boucle 113 sera dimensionnee pour realiser les deux fonctions de charge et de detection, par exemple en choisissant une bobine inductive de Marque Wurth et de dimension 37 mm x 28 mm ICG011235 FR Depot Texte.docx 8 L'instant de passage sur la ligne de passage 10 (cf. Figure 1), qui peut etre une ligne de depart, une ligne de temps intermediaire ou une ligne d'arrivee, est declenche dans le dispositif de chronometrage et de suivi 100 du participant par la detection d'un signal electromagnetique basse frequence genere par l'antenne emettrice 11, en ('occurrence 5 disposee au sol. La reception du signal basse frequence emis par l'antenne au sol 11 est assuree dans le dispositif 100 par la boucle d'induction 113. Cette boucle d'induction 113 est utilisee egalement comme recepteur de charge inductive de la batterie comme indique precedemment. Ainsi, une seule boucle de cuivre (qui forme egalement antenne) est exploitee pour deux fonctions tres differentes : 10 -la reception du champ induit pendant la charge de la batterie -la reception du signal de passage sur une ligne passage (de depart, intermediaire, ou d'arrivee) Le temps de passage est mesure grace a la reference temporelle donnee par le signal GPS propre au dispositif 100 et a l'horloge interne du microcontroleur 101 integre au 15 dispositif. Le temps de passage declenche par le franchissement d'une ligne de detection ou passage 10 est ensuite transmis via le circuit de communication 106 du dispositif 110 et son antenne 116 a travers un reseau sans fil de communication LPWA L'horodatage du temps de passage est declenche par un signal d'activation provenant du circuit de detection103 de l'antenne inductive 113 du dispositif. Ce circuit electronique 20 est en fait un circuit de conditionnement du signal d'onde recu et est compose (de fawn connue en soi et donc non representee sur le dessin) d'un amplificateur d'instrumentation, d'un filtre passe-bas pour rejeter les perturbations sur le signal de mesure, et d'une bascule de Schmitt (ou bascule a seuil, non representee sur le dessin). Lorsqu'un seuil est depasse, la bascule de Schmitt va changer l'etat du signal de sortie, 25 cela correspond au passage du coureur a la verticale de la ligne de passage 10 (depart, eventuellement intermediaire, arrivee). Le changement d'etat du signal en sortie du circuit de conditionnement est transmis au microcontroleur101. Le microcontroleur va alors horodater le franchissement grace a sa propre horloge et initialiser le chronometrage et va egalement calculer le temps ecoule depuis le dernier signal issu de la plus recente trame 30 GPS, revue au format NMEA et caler ainsi le signal recu du GPS avec sa propre horloge interne. ICG011235 FR Depot Texte.docx 9 Par exemple si au moment du passage au-dessus de la ligne de passage 10, le temps ecoule depuis la derniere trame recue du GPS par le microcontroleur est de 2478ms et que l'horodatage de la trame derniere trame GPS recue est 192101,000 sec alors, le signal d'horodatage de passage de la ligne sera de 192103,478 sec ( soit un passage de la ligne 5 a 19H21min3sec et 478ms en heure UTC) Le dispositif permet donc d'avoir une mesure en continu du temps ecoule grace au signal GPS et une mesure plus precise du temps ecoule grace a l'horloge interne du microcontroleur 101. La precision de l'horodatage par le GPS est de 1 milliseconde. L'horloge interne RTC (Real Time Clock) du microcontroleur a une precision de l'ordre de 10 la microseconde. L'horodatage est reproduit a chaque franchissement d'une ligne au sol (ligne intermediaire ou ligne d'arrivee) pour fournir les temps intermediaires depuis la ligne de depart ou le temps parcours entre la ligne de depart et la ligne d'arrivee. Ainsi le dispositif selon l'invention ne necessite pas de decodeur et de systeme de 15 chronometrage compliques relies a l'antenne au sol sur la ligne de depart et la ligne d'arrivee comme dans les systemes anterieurs connus. Seul un generateur basse frequence couple a l'antenne au sol suffira pour generer un champ electromagnetique, le chronometrage etant realise dans le dispositif selon l'invention 100. Le chronometrage est donc beaucoup plus facile a mettre en oeuvre et moins couteux pour l'organisateur de la 20 course. Par ailleurs it est egalement possible d'effectuer un chronometrage en temps reel avec le GPS, mais avec une precision moindre, pendant la course et par exemple une application (logiciel) pourra etre prevue pour fournir le temps de passage au-dessus d'une ligne de passage virtuelle V definie par l'organisateur sur une interface WEB, comme montre a la 25 figure 4. Le temps de passage d'un coureur au-dessus d'une ligne de passage virtuelle V sera estime de la meme fawn a partir de l'horodatage de la trame NMEA recue juste avant le franchissement de la ligne virtuelle V et juste apres cette ligne. On obtient des temps T1 et T2. Connaissant la distance entre les 2 points grace a leur latitude et longitude respective, 30 on peut interpoler le temps de passage a la verticale de la ligne virtuelle. Cette operation sera realisee par un logiciel de traitement et d'affichage des donnees sur le WEB implante sur des serveurs distants. ICG011235 FR Depot Texte.docx 10 II resulte de ce procede un temps de passage dont la precision va dependre de ('interpolation et de la precision de mesure de la position GPS (latitude, longitude) Le recepteur GPS 102 recoit les donnees emises par cheque satellite sur 2 frequences porteuses L1 de 1 575,42 MHz et L2 de 1227,6 MHz. Ces donnees sont traitees par le 5 calculateur du recepteur GPS 102 pour en deduire sa position dans le repere terrestre ainsi que d'autres parametres constituant une trame NMEA. Le calculateur du recepteur GPS 102 envoie une trame au format NMEA au microcontroleur a une frequence parametrable entre 1 fois / Sec et 1 fois / 30 minutes. Lorsque la frequence de rafraichissement est faible, cela conduit fortement a la reduction 10 de la consommation de courant et ainsi augmente nettement l'autonomie du dispositif. De la trame NMEA revue, le microcontroleur extrait, selon un aspect de l'invention, seulement une partie des donnees, ce qui permet de reduire egalement la consommation d'energie. En particulier selon un mode de l'invention, le microcontroleur extrait les donnees suivantes : 15 - L'horodatage en ms - La Latitude en degres - La Longitude en degres - HDOP et VDOP (coefficients de dilution de precision respectivement horizontale et verticale sur la position) 20 - La vitesse au sol en nceuds - L'angle de cap magnetique en degres Bien entendu it peut etre prevu que d'autres donnees soient egalement extraites (en plus ou en moins) selon les cas particuliers Parmi ces donnees, Le GPS fournit donc une mesure de vitesse au sol Vs ou Vxydans 25 le plan horizontal (XY) d'un repere terrestre (X, Y, Z). Lorsque la trajectoire du porteur P, par exemple un coureur cycliste ou un skieur, est dans la pente, une erreur de mesure peut se produire. Pour pallier a ce manque de precision sur la mesure de vitesse, le dispositif 100 selon l'invention integre l'accelerometre 105 donnant la mesure des accelerations subies par le porteur sur 3 axes (X', Y', Z') d'un repere (X',Y',Z') lie au porteur P, ou repere 30 du porteur, respectivement Accel X, Accel Y',Accel Z', accelerations selon chacun des axes respectivement X',Y', Z'. En utilisant les formules de trigonometrie (cf. figure 3), on en deduit l'inclinaison (angle de tangage et de roulis) du porteur par rapport au vecteur ou axe de ICG011235 FR Depot Texte.docx 11 gravite (Z). En utilisant la mesure de ces angles d'inclinaison, une projection vectorielle est implementee dans le microcontroleur du dispositif pour obtenir la vitesse Vp du porteur Ainsi l'angle de tangage 0 (angle de rotation par rapport a l'axe Y) sera donne par la formule : 5 0 = arctan( Accel_X' )I Accel_Z'2 + Accel_Y'2+Accel_X'2 L'angle de roulis fl (angle par rapport a l'axe X) sera donne par la formule : accel_Y' fl = arctan( Accel_Z'2 + Accel_X'2 + Accel_Y'2 La vitesse Vxlyl ou Vp dans le repere du porteur sera donnee par la formule : Vx/y/ = Vxy cos 0 10 On notera que 0 est l'angle entre X et X', et fl est l'angle entre Y et Y'.La vitesse porteur Vp (voir figure 3) est directement transmise via le reseau LPWA en continu. En outre, it est possible d'utiliser un recepteur GPS-RTK pour ameliorer la precision de mesure de la position dans le referentiel terrestre, cela sera avantageux pour mesurer et transmettre en temps reel les performances des competiteurs d'une epreuve se deroulant sur du relief et 15 par exemple d'une epreuve de ski. Le GPS-RTK (Real Time Kinematic ou cinernatique temps reel) utilise le principe de GPS differentiel. L'interet principal du DGPS est de corriger les retards de trajet des ondes provenant des satellites a travers les couches de ('atmosphere et leur rebond sur les batiments. 20 Le signal DGPS est corrige specifiquement de ces erreurs. II utilise un reseau de stations terrestres fixes ou bases de reference qui transmet l'ecart entre les positions indiquees par les satellites et leurs positions reelles connues. Le reseau de bases est implante par l'utilisateur, des agences gouvernementales, ou des societes privees qui revendent les corrections. Dans ce cas it peut etre prevu qu'une base dont la position est 25 connue transmette les corrections au recepteur GPS-RTK du dispositif selon ('invention. Le GPS-RTK permet alors d'atteindre une precision de positionnement inferieure a 10 cm. Pour completer, le dispositif inclut un recepteur 104 d'onde UHF 2,4 GHz, base sur le Protocol Bluethooth Low Energie. Comme montre a la figure 5, ce recepteur 104 va recevoir ICG011235 FR Depot Texte.docx 12 les signaux provenant des capteurs de donnees auxiliaires voisins (cad situes a moins de 3m) du dispositif 100: et par exemple une ceinture thoracique de pulsation cardiaque 5 portee par l'utilisateur ou un capteur 4 de puissance de pedalage. Le recepteur UHF 104 peut egalement recevoir des signaux bases sur le protocole de communication ANT+. 5 Le couplage entre le recepteur 104 du dispositif 100 selon ('invention et l'emetteur du ou des capteur 4,5 esclaves est realise par une etape d'appariement ou couplage declenchee par microcontroleur 101 et appui par l'utilisateur sur le bouton d'alerte et de couplage 108, par exemple selon le processus suivant programme dans le microcontroleur : tout d'abord l'utilisateur active un processus de detection des capteurs auxiliaires 4,5 par le recepteur 10 104 en retournant le boitier du dispositif sur lui-meme ( rotation sur 180 degres) et en pressant simultanement le bouton d'alerte et d'appariement 108 , lorsque le capteur auxiliaire 4 est detecte via le protocole de communication BLE ou ANT+, la diode (led) du bouton d'alerte 108 clignote, au fur et a mesure qu'elle se rapproche dudit capteur auxiliaire 4,5 la frequence de clignotement de la diode va augmenter jusqu'a devenir une lumiere 15 continue lorsque le capteur 4,5 et le boitier sont en contact. A ce moment l'utilisateur peut valider le couplage du capteur auxiliaire 4,5 en maintenant l'appui sur le bouton d'alerte et de couplage 108 pendant un certain laps de temps et par exemple, pendant 3 secondes. Bien entendu, un processus d'appariement ou de couplage different peut etre mis au point sans sortir du cadre de l'invention._La diode pourra etre choisie avec des couleurs de 20 clignotement differentes en fonction des taches effectuees et par exemple, avec une diode(LED) 3 couleurs (Rouge, Vert, Bleu) on pourra avoir la Led clignotant bleu lorsque l'appariement est declenche, la Led clignotant rouge lorsque le bouton d'alerte est appuye plus de 3 secondes, la Led continument verte lorsque la batterie est chargee a 100%, la Led clignotant verte lorsque le dispositif est en service (pendant a ('utilisation). 25 Bien entendu un autre type de commande de la phase de couplage peut etre prevu. A ('issue de la phase de couplage du dispositif, les donnees arrivant du/ des capteurs auxiliaires 5,4 (pulsation cardiaque, couple pedalage) sont agregees par le microcontroleur 101, puis transmises sur le reseau Basse consommation longue distance via le module de communication 106. 30 Au final, Le microcontroleur 101 execute un logiciel qui va realiser les operations suivantes : Assurer l'horodatage lors de la detection d'une onde basse frequence revue par la boucle d'induction 113 lors du franchissement d'une ligne de passage 10, ICG011235 FR Depot Texte.docx 13 - Traiter les donnees GPS issues de la trame NMEA - Traiter les mesures d'acceleration provenant de l'accelerometre 105 - Traiter les donnees provenant du recepteur 104 de signaux ANT+/BLE et effectuer le couplage avec d'autres capteurs 4 5 - Agreger ('ensemble des donnees traitees avant de les envoyer vers le composant de communication 116 sur le reseau LPWA - Realiser le parametrage de la frequence de rafraichissement de la trame NEMA provenant du composant GPS (entre une fois / Sec et une fois/ 30 min) Le dispositif et systeme de chronometrage et de suivi des performances d'un utilisateur 10 notamment dans une competition sportive selon ('invention permet donc de : - Mesurer la position et la vitesse dans le referentiel terrestre local a l'aide d'un recepteur GPS . - Horodater un temps de passage grace a une bobine inductive de charge 103 qui va recevoir le signal emis par la ligne au sol et ainsi fournir un temps a partir de la 15 reference temporelle de la trame GPS et de son horloge interne - Recevoir des signaux de mesure d'autres capteurs 4 (ceinture de pulsation cardiaque, puissance de pedalage) via une liaison de communication sans fil Bluetooth Low Energie ou ANT+ - Mesurer ('acceleration subie et l'inclinaison du boitier du dispositif 100 par rapport 20 a la verticale locale - Implementer ('execution du logiciel de gestion et de traitements des signaux de mesure recus sur un microcontroleur 101 - Transmettre les donnees traitees par le microcontroleur 101 grace module de communication 106 vers un reseau sans fil LPWA 25 - Recharger une batterie 107 grace a une boucle d'induction receptrice 113 integree au boitier 100°, celle-ci va generer un courant de charge lorsqu' un champ magnetique est cree en son voisinage par une bobine emettrice 153 du champ inducteur. Au final, on obtient un dispositif polyvalent qui integre dans un seul boitier, porte par 30 ('utilisateur ou son engin de sport, non seulement toutes les fonctions souhaitees de chronometrage et de suivi des performance sportives, mais egalement d'autres fonctions ICG011235 FR Depot Texte.docx 14 et notamment fonction de securite et de couplage avec des capteurs auxiliaires, et qui de plus remedie aux inconvenients de l'art anterieur, en etant leger ( selon un mode de realisation, batterie : 18g + carte electronique : 5g + boitier plastique : 30g soit un total de l'ordre de 60g), facile d'utilisation et notamment s'auto-initialisant, et etant tres facilement 5 rechargeable, tout en etant peu consommateur d'energie et adaptable aux types de courses par exemple. Bien entendu la presente invention n'est pas limitee au seul mode de realisation decrit ci-avant a titre d'exemple non limitatif mais en englobe tous les modes de realisation similaires ou equivalents. Par exemple d'autres donnees que celles indiquees peuvent etre 10 extraites de la trame NMEA du signal GPS sans que l'on REVENDICATIONS1 Procede de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur, notamment dans une competition sportive avec capteur de type transpondeur, comprenant les etapes de : -munir chaque utilisateur d'un dispositif de chronometrage (100) comportant un capteur (103) de type transpondeur apte a detecter le passage d'une ligne de passage (10) d'un systeme de chronometrage, -à associer un microcontroleur (101) a chaque capteur de type transpondeur, -a effectuer le chronometrage de chaque utilisateur au moyen de l'horloge interne du microcontroleur (101), et - declencher le chronometrage par un signal d'activation provenant du capteur (103) de type transpondeur au moment du passage d'une premiere ligne de passage (10), ce passage definissant un premier temps To de l'horloge du microcontroleur (101). 2 Procede de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur, selon la revendication 1 comportant en outre : - l'etape de munir l'utilisateur d'un dispositif de suivi de type GPS (102), ce dispositif de suivi emettant de fawn reguliere des donnees predeterminees de geolocalisation selon une reference temporelle dudit systerne de suivi, et -à calculer de fawn continue au moyen du microcontroleur (101) le temps de course de l'utilisateur en calant le signal, &Ills par le dispositif de suivi GPS (102) selon une trame temporelle predeterminee, avec le temps To Mini par le microcontroleur au moment du passage d'une premiere ligne de passage (10). 3 Procede de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur P, selon la revendication 2 comportant en outre : -l'etape de munir l'utilisateur P d'un accelerometre (105) donnant Ia mesure des accelerations subies par l'utilisateur sur 3 axes (X',Y',Z'), -'etape de recevoir en continu Ia vitesse au sol Vs de l'utilisateur, dans un plan (XY) d'un referentiel terrestre (X,Y,Z), donnee par le dispositif de suivi de type GPS, et -à calculer l'inclinaison (angle de tangage et de roulis) du porteur par rapport au vecteur de gravite (Z) du referentiel (X,Y,Z), - et a calculer Ia vitesse reelle Vp de l'utilisateur, a partir d'une projection vectorielle de Ia vitesse Vs dans le referentiel (X',Y',Z') de l'utilisateur a partir du ou des angles d'inclinaison (tangage ,roulis) calcules a partir des donnees de l'accelerometre. 15 4 Systeme de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur convenant Ia mise en oeuvre du procede selon ('une des revendications precedentes, caracterise en qu'il comprend : -au moins une ligne de passage (10) equipee d'une antenne emettrice (11) 5 alimentee en courant basse frequence et apte a etre detectee par un capteur (103) de type transpondeur pone par ('utilisateur, -un dispositif (100) apte a etre porte par ('utilisateur et comportant : -un systerne de suivi GPS (102), -le capteur (103) de type transpondeur apte a detecter le passage d'une ligne de 10 passage (10), -un microcontroleur (101) programme pour calculer le temps ecoule entre deux passages de lignes (1D), et cater son horloge sur la trame temporelle du dispositif de suivi de type GPS (102). 5 Systeme de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur selon Ia 15 revendication 4 caracterise en ce qu'il comprend une antenne de transmission (106) sur le reseau LPWA. 6 Systeme de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur selon ('une des revendications 4 et 5, caracterise en ce qu'il comprend un accelerometre (105). 7 Systeme de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur selon ('une 20 des revendications 4 a 6, caracterise en ce qu'il comprend un systerne (150, 113) de recharge des batteries par induction utilisant ('antenne (113) du capteur de type transpondeur (103). 8 Systeme de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur selon ('une des revendications 4 a 7, caracterise en ce le calculateur (101) rafraichit Ia trame 25 NMEA et n'en extrait que certaines donnees predeterminees 9 Systeme de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur selon Ia revendication 8 caracterise en ce que les donnees predeterminees de geolocalisation extraites sont : l'horodatage en ms, 30 Ia latitude, la longitude, le coefficient HDOP, le coefficient VDOP, la vitesse au sol en km/h, 35 ['angle de cap magnetique en degre, 16 10 Systeme de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur selon Tune quelconque des revendications 4 a 9, caracterise en ce qu'iI comporte un recepteur de signaux BLE/ANT (104) apte a recevoir des signaux provenant de capteurs (4) de donnees portes par ('utilisateur. 5 11 Dispositif de chronometrage et de suivi de performance d'un utilisateur pour la mise en oeuvre du procede de chronometrage selon I'une quelconque des revendications 1 a 3, caracterise en ce qu'iI comporte un systerne de suivi GPS (102),un capteur (103) de type transpondeur apte a detecter le passage d'une ligne de passage (10), un microcontroleur (101) programme pour calculer le temps ecoule entre deux 10 passages de lignes (10), et cater son horloge sur la trame temporelle du dispositif de suivi de type GPS (102) ,une antenne de transmission (106) sur le reseau LPWA, un recepteur de signaux BLE/ANT (104) apte a recevoir des-signaux provenant de capteurs (4) de donnees portes par ('utilisateur et un bouton d'alerte (108). 15 20