Brevet FR3051432A1 (20171124)
REVENDICATIONS1. Procédé d'estimation d'un effort utile fourni par un individu pendant une activité physique consistant à exécuter un mouvement alternatif de pédalage sur un dispositif à pédalier (4), comportant une étape (El ) de mesure d'une force d'appui (Fpn) sur une pédale (1) du pédalier (4), distincte de l'effort utile, exercée par l'individu pendant un cycle de pédalage (CP), caractérisé en ce qu'il comprend une étape (E2) de détermination d'un maximum (max(Fpn)) de la force d'appui mesurée durant le cycle de pédalage (CPU), et une étape (E3) d'estimation d'un effort utile moyen exercé par l'individu pendant ledit cycle de pédalage (CP) à partir du maximum de la force d'appui déterminé (max(Fpn)) et à l'aide d'une fonction préétablie de corrélation (faff, D) entre un maximum de force d'appui pendant un cycle de pédalage et un effort utile moyen sur ledit cycle.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la fonction préétablie est une fonction affine de régression linéaire.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la force d'appui (Fpn) est mesurée à l'aide d'un capteur de pression (CF) équipant au moins l'une des pédales (1) du pédalier (4).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'effort utile estimé est la composante tangentielle (Fmn) d'une force transmise à la manivelle (2) par appui sur la pédale (1).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, la force d'appui mesurée (Fpn) est la composante d'une force totale d'appui (Ftc) exercée par l'individu sur la pédale (1), qui est orthogonale à un plan d'appui sur la pédale (1). 3051432 28\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors d'une étape préalable de calibration (EO), on détermine la fonction de corrélation à partir d'un ensemble de mesures de ladite force d'appui et de mesures de l'effort utile correspondant. 5\n<CLM>\1\tProcédé d'estimation d'une puissance utile développée par un individu pendant une activité physique consistant à exécuter un mouvement alternatif de pédalage sur un dispositif à pédalier (4), caractérisé en ce qu'il comprend une estimation (E1-E3) de l'effort utile moyen (MCPil) exercé par l'individu 10 pendant un cycle de pédalage courant (CPU), par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, une étape (E4) de mesure d'une accélération du pédalier (4) pendant une succession de cycles de pédalage, une étape (E5) de détermination d'une cadence de pédalage valide pour le cycle de pédalage courant (CPU), à partir des mesures 15 d'accélération, et une étape (E9) de calcul de la puissance utile moyenne (g.,[CPi]) développée pendant le cycle de pédalage courant (CPU), à partir de l'effort utile moyen estimé pour ledit cycle de pédalage courant (CPU) et de la cadence de pédalage estimée valide pour ledit cycle de pédalage courant (C131). 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, lors de l'étape (E9) de calcul de la puissance utile (PaCPil), on calcule le produit de l'effort utile moyen (Fu[CPi]) estimé durant le cycle de pédalage courant (CPU), d'une vitesse angulaire courante (O]) et de la longueur (Lm) d'une manivelle 25 (2) du pédalier (4), ladite vitesse angulaire (O]) étant fonction de la cadence de pédalage estimée (8]) valide pour le cycle de pédalage courant (CPU).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de test (E6) consistant à vérifier si la cadence de 30 pédalage estimée (8]) est comprise entre 0,5 Hz et 2 Hz et en ce que le calcul de la puissance utile moyenne (e.,[CP1]) pendant le cycle de pédalage (CPU) est inhibé en cas de test négatif. 3051432 29\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de test (E7) visant à détecter des variations de l'accélération d'une valeur égale ou proche à +1 g à une valeur égale ou 5 proche à -1 g et d'une valeur égale ou proche à -1 g à une valeur égale ou proche à +1 g, et en ce que le calcul (E9) de la puissance utile moyenne pour le cycle de pédalage courant (CPU) est inhibé en cas de test positif.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'il 10 comprend une étape de test (E8) visant à détecter si l'accélération mesurée est contenue dans un gabarit prédéfini et, en cas de test négatif, le calcul de la puissance utile moyenne pour le cycle de pédalage courant (CPU) est inhibé. 15\n<CLM>\1\tUtilisation du procédé d'estimation d'une puissance utile développée par un individu pendant une activité physique consistant à exécuter un mouvement alternatif de pédalage sur un dispositif à pédalier, selon l'une des revendications 7 à 11, pour estimer une quantité de calories dépensées par l'individu pendant l'activité physique, comprenant une étape (E10) 20 d'intégration dans le temps de la puissance estimée afin de calculer une estimation de l'énergie dépensée et une étape (E11) de conversion en calories de l'énergie dépensée estimée.\n<CLM>\1\tDispositif d'estimation d'un effort utile fourni par un individu pendant une 25 activité physique consistant à exécuter un mouvement alternatif de pédalage sur un dispositif à pédalier, comportant un capteur (CF) de mesure d'une force d'appui (Fpn) sur une pédale (1) du pédalier (4), distincte de l'effort utile, exercée par l'individu pendant un cycle de pédalage (CPi), caractérisé en ce qu'il comprend un module (50) de détermination d'un maximum de la 30 force d'appui mesurée (max(Fpn)) durant un cycle de pédalage courant (CPU), et un estimateur d'effort utile (53) destiné à estimer un effort utile moyen (Fu[CPi]) exercé par l'individu pendant ledit cycle de pédalage courant (CPU) à partir du maximum de la force d'appui déterminé (max(Fpn)) et à 3051432 30 l'aide d'une fonction préétablie de corrélation (faff) entre un maximum de la force d'appui exercée pendant un cycle de pédalage et un effort utile moyen sur ledit cycle de pédalage. 5\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la force d'appui est mesurée à l'aide d'un capteur de pression (CF) équipant au moins l'une des pédales (1) du pédalier (4).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé en ce qu'il 10 comprend une mémoire (51) de stockage d'une fonction affine de régression linéaire, constituant la fonction de corrélation.\n<CLM>\1\tSystème d'estimation d'une puissance utile développée par un individu pendant une activité physique consistant à exécuter un mouvement alternatif 15 de pédalage sur un dispositif à pédalier, caractérisé en ce qu'il comprend - un dispositif (6) d'estimation de l'effort utile moyen exercé par l'individu pendant un cycle de pédalage CPU, selon l'une des revendications 13 à 15, - un capteur (CA) de mesure d'une accélération du pédalier (4) 20 pendant une succession de cycles de pédalage, - un module (52) de détermination d'une cadence de pédalage (8j) valide pour un cycle de pédalage courant (CPU), à partir des mesures d'accélération, et - un calculateur de puissance utile (54) destiné à calculer la 25 puissance utile moyenne développée pendant un cycle de pédalage, à partir de l'effort utile moyen estimé pour ledit cycle de pédalage (CPU) et de la cadence de pédalage valide déterminée pour ledit cycle de pédalage (CPU). 30\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 16, caractérisé en ce que le capteur de mesure d'une accélération (CA) est disposé dans ou sur une pédale (1) du pédalier (4). 3051432 31\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de contrôle (5), intégrant l'estimateur d'effort utile (53) et le calculateur de puissance utile (54), agencée pour communiquer par liaison sans fil avec le capteur de force (CF) et avec le capteur d'accélération (CA) 5 équipant une pédale (1) du pédalier (4).\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que le calculateur de puissance utile (54) est agencé pour calculer le produit de l'effort utile moyen estimé pour un cycle de pédalage (CPU), d'une vitesse angulaire (O]) du pédalier (4) valide pour ledit cycle de pédalage (CPU) et de la longueur (Lm) d'une manivelle (3) du pédalier (4), ladite vitesse angulaire (O]) étant fonction de la cadence de pédalage déterminée (8]).\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 16 à 18, caractérisé en ce qu'il 15 comprend un premier module de test (55) consistant à vérifier si la cadence de pédalage estimée est comprise entre 0,5 Hz et 2 Hz, le calculateur de puissance étant agencé pour inhiber le calcul de la puissance utile en cas de test négatif. 20\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième module de test (56) visant à détecter des variations de l'accélération entre une valeur égale ou proche de +1 g et une valeur égale ou proche de -1 g, le calculateur de puissance (54) étant agencé pour inhiber le calcul de la puissance utile en cas de test positif. 25\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 16 à 20, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième module de test (57) visant à détecter si l'accélération mesurée est contenue dans un gabarit prédéfini, le calculateur de puissance (54) étant agencé pour inhiber le calcul de la puissance utile en cas de test 30 négatif.\n<CLM>\1\tVélo à assistance électrique, comprenant un moteur électrique, une batterie d'alimentation et un dispositif de pilotage du moteur, caractérisé en ce qu'il 3051432 32 comprend un système (100) d'estimation d'une puissance utile développée par un individu pendant le pédalage sur ledit vélo, selon l'une des revendications 16 à 22, le dispositif de pilotage étant agencé pour piloter le moteur électrique en fonction de la puissance utile estimée. 5\n<CLM>\1\tKit de motorisation pour vélo, comprenant un moteur électrique ou thermique, une batterie d'alimentation et un dispositif de pilotage du moteur, caractérisé en ce qu'il comprend un système d'estimation d'une puissance utile développée par un individu pendant le pédalage sur ledit vélo, selon 10 l'une des revendications 16 à 22, le dispositif de pilotage étant agencé pour piloter le moteur en fonction de la puissance utile estimée. 15