FR3136679A1

FR3136679A1 - Physical training aid device

Info

Publication number: FR3136679A1
Application number: FR2205909A
Authority: FR
Inventors: Pierre HOYAU; Yann Fromont; Thierry Perrin
Original assignee: Sealynx International SAS
Current assignee: Sfc Solutions Automotive France Fr
Priority date: 2022-06-16
Filing date: 2022-06-16
Publication date: 2023-12-22
Anticipated expiration: 2042-06-16
Also published as: FR3136679B1

Abstract

Dispositif d’aide (1) à l’entraînement physique comprenant : - une base rigide (2) définissant un premier logement fermé (3) par un couvercle (4), - un socle (8) en un matériau polymère élastique reposant sur la base (2) et fixé à celle-ci, le socle (8) présentant, du côté opposé à la base (2), une paroi d’appui (9) formant une surface d’entraînement, la paroi d’appui (9) définissant avec le reste du socle (8) un deuxième logement (10) situé au-dessus du premier logement (3) et séparé de celui-ci par le couvercle (4) de la base (2), - un capteur de pression (11) disposé à l’intérieur du deuxième logement (10) en contact avec la paroi d’appui (9) du socle (8), le capteur de pression (11) étant apte à générer un signal en réponse à un effort exercé sur la paroi, - un système de gestion électronique (16) du capteur de pression (11) disposé à l’intérieur du premier logement (3) et connecté au capteur de pression (11). Figure de l’abrégé : 1 Physical training aid device (1) comprising: - a rigid base (2) defining a first housing closed (3) by a cover (4), - a base (8) made of an elastic polymer material resting on the base (2) and fixed to it, the base (8) having, on the side opposite the base (2), a support wall (9) forming a drive surface, the support wall (9) defining with the rest of the base (8) a second housing (10) located above the first housing (3) and separated from it by the cover ( 4) of the base (2), - a pressure sensor (11) disposed inside the second housing (10) in contact with the support wall (9) of the base (8), the pressure sensor (11) being capable of generating a signal in response to a force exerted on the wall, - an electronic management system (16) of the pressure sensor (11) arranged inside the first housing (3) and connected to the pressure sensor (11). Abstract figure: 1

Description

Physical training aid device

Field of the invention

L’invention se rapporte à un dispositif d’entraînement physique permettant de mesurer l’effort lorsque l’on appuie la main ou le pied dessus.The invention relates to a physical training device making it possible to measure the effort when the hand or foot is pressed on it.

State of the art

Ces dernières années, de plus en plus de personnes décident de réaliser des séances de sport à leur domicile en suivant divers programmes ou vidéos trouvés sur internet. Ainsi de nombreux dispositifs ont été développés pour aider les utilisateurs à réaliser une activité physique à la maison que ce soit dans le cadre d’une rééducation, d’un entraînement ou encore d’un jeu. L’utilisateur peut ainsi aménager l’espace avec les dispositifs existants et être guidé lors de la séance.In recent years, more and more people are deciding to do sports sessions at home by following various programs or videos found on the internet. Thus, numerous devices have been developed to help users carry out physical activity at home, whether as part of rehabilitation, training or even a game. The user can thus arrange the space with existing systems and be guided during the session.

Un de ces dispositifs correspond à une pluralité de dalles interactives configurées pour communiquer avec une application mobile pendant une session d’entraînement. Les dalles interactives sont séparées et permettent de mesurer l’effort fourni par le joueur lorsqu’il exerce une pression dessus avec la main ou le pied. Un modèle de dalles interactives est présenté dans le document WO2017025972. Les dalles décrites dans ce document comprennent une base et un socle formant un logement, le logement comprenant un capteur de pression ainsi qu’un émetteur Bluetooth® pour envoyer les informations mesurées par le capteur. Toutes les informations sont envoyées à un récepteur qui est une application mobile qui va analyser les données et présenter les informations à l’utilisateur.One of these devices corresponds to a plurality of interactive tiles configured to communicate with a mobile application during a training session. The interactive tiles are separate and allow the effort exerted by the player to be measured when they exert pressure on them with their hand or foot. A model of interactive tiles is presented in document WO2017025972. The tiles described in this document include a base and a base forming a housing, the housing comprising a pressure sensor as well as a Bluetooth® transmitter for sending the information measured by the sensor. All the information is sent to a receiver which is a mobile application that will analyze the data and present the information to the user.

Bien que pratiques, les dalles interactives existantes comprennent cependant un socle dur qui présente des problèmes de sécurité et peut entraîner des blessures chez les utilisateurs. En outre, les capteurs utilisés sont relativement coûteux à fabriquer, ce qui augmente le coût de la dalle.Although practical, existing interactive tiles include a hard base which presents safety concerns and can lead to injury to users. In addition, the sensors used are relatively expensive to manufacture, which increases the cost of the panel.

Ainsi, il existe un besoin pour un dispositif d’entraînement compact permettant d’exercer une pression des mains et des pieds sans risque de blessure tout en protégeant le système électronique lors de l’entraînement de l’utilisateur. Il existe aussi un besoin pour un dispositif d’entraînement qui permette de mesurer avec précision la pression exercée sur lui, mais qui soit simple à réaliser et à monter, et peu coûteux.Thus, there is a need for a compact training device allowing pressure to be exerted on the hands and feet without risk of injury while protecting the electronic system during the user's training. There is also a need for a training device which makes it possible to accurately measure the pressure exerted on it, but which is simple to make and assemble, and inexpensive.

A cet effet, l’invention concerne un dispositif d’aide à l’entraînement physique comprenant :
To this end, the invention relates to a physical training aid device comprising:

- une base rigide définissant un premier logement fermé par un couvercle,
- a rigid base defining a first housing closed by a cover,

- un socle en un matériau polymère élastique reposant sur la base et fixé à celle-ci, le socle présentant, du côté opposé à la base, une paroi d’appui formant une surface d’entraînement, la paroi d’appui définissant avec le reste du socle un deuxième logement situé au-dessus du premier logement et séparé de celui-ci par le couvercle de la base,
- a base made of an elastic polymer material resting on the base and fixed to it, the base having, on the side opposite the base, a support wall forming a driving surface, the support wall defining with the rest of the base a second housing located above the first housing and separated from it by the cover of the base,

- un capteur de pression disposé à l’intérieur du deuxième logement en contact avec la paroi d’appui du socle, le capteur de pression étant apte à générer un signal en réponse à un effort exercé sur la paroi,
- a pressure sensor arranged inside the second housing in contact with the support wall of the base, the pressure sensor being capable of generating a signal in response to a force exerted on the wall,

- un système de gestion électronique du capteur de pression disposé à l’intérieur du premier logement et connecté au capteur de pression.- an electronic management system for the pressure sensor placed inside the first housing and connected to the pressure sensor.

Ainsi, dans cet agencement le dispositif d’entraînement est suffisamment souple grâce au socle pour permettre une pression des mains et des pieds sans risque de blessure. La présence du premier logement permet également de protéger le système de gestion électronique du capteur sans impacter la sensibilité du capteur qui est placé dans le deuxième logement. Le dispositif d’entraînement est également compact ce qui permet de le déplacer facilement et de le positionner même dans les espaces restreints.Thus, in this arrangement the training device is sufficiently flexible thanks to the base to allow pressure of the hands and feet without risk of injury. The presence of the first housing also makes it possible to protect the electronic management system of the sensor without impacting the sensitivity of the sensor which is placed in the second housing. The training device is also compact, which allows it to be easily moved and positioned even in tight spaces.

Par « matériau polymère élastique », on entend un matériau élastique capable de revenir à sa forme initiale suite à une déformation. Typiquement, un matériau est dit élastique lorsqu’il se rétracte en 1 minute à moins de 1,5 fois sa longueur d'origine après avoir été étiré à température ambiante (18 à 29 °C) à deux fois sa longueur d’origine et maintenu pendant 1 minute avant libération.By “elastic polymer material” is meant an elastic material capable of returning to its initial shape following deformation. Typically, a material is said to be elastic when it shrinks within 1 minute to less than 1.5 times its original length after being stretched at room temperature (18 to 29°C) to twice its original length and held for 1 minute before release.

Le matériau polymère élastique formant le socle peut être choisi parmi du caoutchouc, du caoutchouc synthétique (aussi appelé « EPDM » pour « Ethylène Propylène Diène Monomère »), du polypropylène (PP), du polyéthylène (PE), du poly(styrène-butadiène-styrène) (SBS), du poly(styrène-éthylène-butadiène-styrène) (SEBS), de l’acide polylactique, du silicone, du polyuréthane, et un élastomère thermoplastique. L’élastomère thermoplastique (aussi appelé « TPE ») comprend typiquement un composant élastomère et un composant rigide (généralement un bloc thermoplastique). Un élastomère thermoplastique peut être un mélange physique de polymères ou encore un copolymère bloc (polyamides, polyéther-esters, polystyroles, polyuréthanes). Les élastomères thermoplastiques qui sont des mélanges physiques de polymères peuvent être des mélanges de polyoléfines, tels que les mélanges PP/EPDM (PP : polypropylène) ou des mélanges vulcanisés dynamiquement. Les élastomères thermoplastiques qui sont des copolymères blocs peuvent être des copolymères à blocs styréniques (SBC), des copolymères à blocs polyamide/élastomère (COPA), des copolymèrse à blocs polyéther ester/élastomère (COPE) et des copolymères à blocs polyuréthane/élastomère (TPU). Le composant élastomère peut être du polybutadiène, du poly(éthylène-co-alcène), du polyisobutylène, du poly(oxyéthylène), du poly(ester), du polysiloxane ou n'importe quel élastomère, tandis que le composant rigide (thermoplastique) peut être du polystyrène, du poly(méthacrylate de méthyle), de l'uréthane, de l'ionomère - poly(éthylène-co-acide acrylique) (sel de sodium, de Mg ou de Zn), du monomère éthylène-propylène-diène et des fluoropolymères.The elastic polymer material forming the base can be chosen from rubber, synthetic rubber (also called “EPDM” for “Ethylene Propylene Diene Monomer”), polypropylene (PP), polyethylene (PE), poly(styrene-butadiene). -styrene) (SBS), poly(styrene-ethylene-butadiene-styrene) (SEBS), polylactic acid, silicone, polyurethane, and a thermoplastic elastomer. Thermoplastic elastomer (also called “TPE”) typically comprises an elastomer component and a rigid component (generally a thermoplastic block). A thermoplastic elastomer can be a physical mixture of polymers or even a block copolymer (polyamides, polyether esters, polystyroles, polyurethanes). Thermoplastic elastomers which are physical blends of polymers can be polyolefin blends, such as PP/EPDM blends (PP: polypropylene) or dynamically vulcanized blends. Thermoplastic elastomers which are block copolymers may be styrene block copolymers (SBC), polyamide/elastomer block copolymers (COPA), polyether ester/elastomer block copolymers (COPE) and polyurethane/elastomer block copolymers ( TPU). The elastomeric component may be polybutadiene, poly(ethylene-co-alkene), polyisobutylene, poly(oxyethylene), poly(ester), polysiloxane or any elastomer, while the rigid component (thermoplastic) may be polystyrene, poly(methyl methacrylate), urethane, ionomer - poly(ethylene-co-acrylic acid) (sodium, Mg or Zn salt), ethylene-propylene monomer- diene and fluoropolymers.

Typiquement, le matériau polymère élastique formant le socle peut présenter une dureté Shore A, mesurée selon la norme ISO 48-4:2018, de 40 à 90 points, notamment de 60 à 85 points ou compris dans un intervalle défini par deux quelconques des limites précédentes. En particulier, on pourra mesurer la dureté Shore A stabilisée dont la mesure est prise après 3 secondes d’application d’une force. On rappelle que la dureté Shore A est une échelle de mesure de 0 à 100 et dont les valeurs varient typiquement de 25 à 95 points.Typically, the elastic polymer material forming the base may have a Shore A hardness, measured according to standard ISO 48-4:2018, of 40 to 90 points, in particular of 60 to 85 points or included in an interval defined by any two of the limits previous ones. In particular, we can measure the stabilized Shore A hardness, the measurement of which is taken after 3 seconds of application of a force. Remember that Shore A hardness is a measurement scale from 0 to 100 and whose values typically vary from 25 to 95 points.

Avantageusement, le capteur de pression est un capteur de pression en matériaux polymères comprenant deux parties conductrices en matériau polymère conducteur électrique, séparées par au moins un espace libre. Le dispositif d’aide comprend alors également un circuit électrique associé au capteur, connecté au système de gestion électronique et connecté électriquement aux parties conductrices, ce circuit électrique étant fermé et générant un signal lorsque les parties conductrices sont en contact au travers dudit au moins un espace libre et ouvert lorsque les parties conductrices ne sont pas en contact. Notamment ce signal peut être proportionnel à la force exercée sur le capteur.Advantageously, the pressure sensor is a pressure sensor made of polymer materials comprising two conductive parts of electrically conductive polymer material, separated by at least one free space. The assistance device then also comprises an electrical circuit associated with the sensor, connected to the electronic management system and electrically connected to the conductive parts, this electrical circuit being closed and generating a signal when the conductive parts are in contact through said at least one free and open space when the conductive parts are not in contact. In particular, this signal can be proportional to the force exerted on the sensor.

L’utilisation de matériaux polymères, et notamment exclusivement de matériaux polymères, et l’agencement utilisé pour réaliser le capteur de pression permet une simplicité de réalisation tout en présentant un avantage économique par rapport aux capteurs de pression classiques utilisant des inserts métalliques. De plus, son principe peut être utilisé pour réaliser diverses formes de capteur.The use of polymer materials, and in particular exclusively polymer materials, and the arrangement used to produce the pressure sensor allows simplicity of production while presenting an economic advantage compared to conventional pressure sensors using metal inserts. In addition, its principle can be used to make various forms of sensor.

En particulier, les deux parties conductrices peuvent être séparées par au moins une partie isolante électriquement. L’une des parties conductrices et isolantes est alors avantageusement en un matériau polymère élastique.In particular, the two conductive parts can be separated by at least one electrically insulating part. One of the conductive and insulating parts is then advantageously made of an elastic polymer material.

Avantageusement, le matériau polymère conducteur peut comprendre une matrice en matériau polymère isolant à laquelle on a ajouté une charge conductrice. Le matériau polymère isolant de la matrice peut être choisi parmi du caoutchouc, du caoutchouc synthétique (aussi appelé « EPDM » pour « Ethylène Propylène Diène Monomère »), du polypropylène (PP), du polyéthylène (PE), du poly(styrène-butadiène-styrène) (SBS), du poly(styrène-éthylène-butadiène-styrène) (SEBS), du silicone, de l’acide polylactique (PLA), du polyuréthane et un élastomère thermoplastique, notamment tel que précédemment défini. Au moins l’une des parties conductrices est avantageusement en matériau polymère isolant élastique. Il présente alors une dureté Shore A mesurée selon la norme 48-4:2018 de 40 à 90 points, de préférence de 60 à 85 points. En particulier, on pourra mesurer selon la norme ISO 48-4:2018 la dureté Shore A stabilisée dont la mesure est prise après 3 secondes d’application d’une force.Advantageously, the conductive polymer material may comprise a matrix of insulating polymer material to which a conductive filler has been added. The insulating polymer material of the matrix can be chosen from rubber, synthetic rubber (also called “EPDM” for “Ethylene Propylene Diene Monomer”), polypropylene (PP), polyethylene (PE), poly(styrene-butadiene). -styrene) (SBS), poly(styrene-ethylene-butadiene-styrene) (SEBS), silicone, polylactic acid (PLA), polyurethane and a thermoplastic elastomer, in particular as previously defined. At least one of the conductive parts is advantageously made of elastic insulating polymer material. It then has a Shore A hardness measured according to standard 48-4:2018 of 40 to 90 points, preferably 60 to 85 points. In particular, the stabilized Shore A hardness can be measured according to the ISO 48-4:2018 standard, the measurement of which is taken after 3 seconds of application of a force.

La charge conductrice peut comprendre des poudres et/ou des fibres, qui peuvent être métalliques ou contenir (ou être formées par) du carbone (noir de carbone, graphite, ou similaire). Le taux de la charge conductrice dans la matrice polymère pourra être choisi de manière à obtenir un matériau polymère conducteur présentant une résistivité électrique suffisamment faible pour assurer un bon fonctionnement du capteur et suffisamment élevée pour permettre une détection d’un changement de tension ou de résistance provoqué par une variation de la surface de contact entre les parties conductrices. Typiquement, le matériau polymère conducteur pourra présenter une résistivité électrique d’au plus 10⁶Ohm.cm et d’au moins 10²Ohm.cm.The conductive filler may include powders and/or fibers, which may be metallic or contain (or be formed by) carbon (carbon black, graphite, or the like). The rate of the conductive charge in the polymer matrix can be chosen so as to obtain a conductive polymer material having an electrical resistivity low enough to ensure proper operation of the sensor and high enough to allow detection of a change in voltage or resistance. caused by a variation in the contact surface between the conductive parts. Typically, the conductive polymer material may have an electrical resistivity of at most 10 ⁶ Ohm.cm and at least 10 ² Ohm.cm.

Lorsque les deux parties conductrices sont séparées par au moins une partie isolante électriquement, cette dernière peut être en un matériau polymère élastique ou non, qui peut être choisi parmi l’un des matériaux polymères élastiques isolants listés ci-dessus. Il pourra être identique ou non à la matrice de matériau polymère isolant du matériau polymère conducteur. Typiquement, un matériau polymère isolant présente une résistivité électrique d’au moins 10⁸Ohm.cm.When the two conductive parts are separated by at least one electrically insulating part, the latter may be made of an elastic or non-elastic polymer material, which may be chosen from one of the insulating elastic polymer materials listed above. It may or may not be identical to the matrix of insulating polymer material of the conductive polymer material. Typically, an insulating polymer material has an electrical resistivity of at least 10 ⁸ Ohm.cm.

Avantageusement, les parties conductrices sont deux couches conductrices en matériau polymère conducteur électrique séparées par une grille en matériau polymère électriquement isolant, l’une des couches reposant sur le couvercle, l’autre étant en contact avec la paroi d’appui du socle. L’une au moins des parties conductrices ou la grille isolante est alors en matériau polymère élastique. Le matériau polymère électriquement isolant est de préférence un matériau polymère rigide, non élastique, par exemple en polypropylène, en acide polylactique (PLA) ou autre.Advantageously, the conductive parts are two conductive layers of electrically conductive polymer material separated by a grid of electrically insulating polymer material, one of the layers resting on the cover, the other being in contact with the support wall of the base. At least one of the conductive parts or the insulating grid is then made of elastic polymer material. The electrically insulating polymer material is preferably a rigid, non-elastic polymer material, for example polypropylene, polylactic acid (PLA) or the like.

Cet agencement du capteur, consistant en un empilement de couches, présente l’avantage d’être simple à réaliser.This arrangement of the sensor, consisting of a stack of layers, has the advantage of being simple to produce.

Dans une autre variante, les parties conductrices sont séparées l’une de l’autre par deux parties électriquement isolantes, les parties conductrices et électriquement isolantes sont en matériau polymère élastique et forment les parois d’un élément tubulaire creux, ledit élément tubulaire étant disposé en serpentin ou en spirale sur le couvercle en un matériau électriquement isolant ou sur un support en un matériau électriquement isolant reposant sur le couvercle, l’élément tubulaire étant en contact avec la paroi d’appui du socle, l’une de ses parties conductrices s’étendant en regard de cette dernière.In another variant, the conductive parts are separated from each other by two electrically insulating parts, the conductive and electrically insulating parts are made of elastic polymer material and form the walls of a hollow tubular element, said tubular element being arranged serpentine or spiral on the cover made of an electrically insulating material or on a support made of an electrically insulating material resting on the cover, the tubular element being in contact with the support wall of the base, one of its conductive parts extending opposite the latter.

Cet agencement du capteur présente l’avantage d’être économique, un seul capteur de longueur appropriée étant nécessaire pour recouvrir la surface du couvercle avec une quantité de matériau réduite.This sensor arrangement has the advantage of being economical, with only one sensor of suitable length being required to cover the surface of the lid with a reduced amount of material.

L’élément tubulaire peut être constitué sur toute sa longueur d’un premier matériau polymère conducteur électrique et d’un deuxième matériau polymère isolant électrique, le premier matériau polymère formant deux parties conductrices de l’élément tubulaire s’étendant au moins partiellement en regard l’une de l’autre, le deuxième matériau polymère formant deux parties électriquement isolantes s’étendant entre les deux parties conductrices afin de les isoler électriquement. Le premier matériau polymère présente alors de préférence une première dureté Shore A mesurée selon la norme ISO 48-4:2018, le deuxième matériau polymère présente une deuxième dureté shore A mesurée selon la norme 48-4:2018, et la deuxième dureté shore A est supérieure de la première dureté shore A d’au moins 10 points, optionnellement de 10 à 20 points. Ceci peut permettre d’éviter un contact entre les parties conductrices lorsque l’élément tubulaire est agencé en spirale ou en serpentin.The tubular element may consist over its entire length of a first electrically conductive polymer material and a second electrically insulating polymer material, the first polymer material forming two conductive parts of the tubular element extending at least partially opposite each other. one from the other, the second polymer material forming two electrically insulating parts extending between the two conductive parts in order to insulate them electrically. The first polymer material then preferably has a first Shore A hardness measured according to the ISO 48-4:2018 standard, the second polymer material has a second Shore A hardness measured according to the 48-4:2018 standard, and the second Shore A hardness is higher than the first Shore A hardness by at least 10 points, optionally by 10 to 20 points. This can make it possible to avoid contact between the conductive parts when the tubular element is arranged in a spiral or serpentine manner.

Avantageusement, le capteur de pression est apte à générer un signal proportionnel à l’effort exercé sur la paroi d’appui du socle.Advantageously, the pressure sensor is capable of generating a signal proportional to the force exerted on the support wall of the base.

Avantageusement, le dispositif d’aide comprend une couche de matériau polymère élastique logée entre le capteur de pression et le socle en matériau souple et en contact avec le capteur de pression et la paroi d’appui du socle.Advantageously, the aid device comprises a layer of elastic polymer material housed between the pressure sensor and the base of flexible material and in contact with the pressure sensor and the support wall of the base.

L’ajout d’une couche de matériau polymère élastique entre le socle et le capteur permet d’accentuer la souplesse du dispositif pour prévenir les risques de blessures sans nuire à la détection des efforts reçus.The addition of a layer of elastic polymer material between the base and the sensor increases the flexibility of the device to prevent the risk of injury without affecting the detection of the forces received.

Avantageusement, le socle du dispositif est fixé à la base par emboîtement. Cela permet un montage simple du dispositif, sans outil.Advantageously, the base of the device is fixed to the base by interlocking. This allows simple assembly of the device, without tools.

Avantageusement, le couvercle est une paroi plane permettant ainsi un meilleur support du capteur dans le dispositif.Advantageously, the cover is a flat wall thus allowing better support of the sensor in the device.

Avantageusement, le socle définit avec la base au moins un troisième logement latéral s’étendant sur au moins une partie de la périphérie de la base et en ce que le dispositif comprend au moins une diode à électroluminescence connectée au système de gestion disposée à l’intérieur du troisième logement.Advantageously, the base defines with the base at least a third lateral housing extending over at least part of the periphery of the base and in that the device comprises at least one electroluminescence diode connected to the management system arranged at the base. interior of the third accommodation.

L'ajout d’une diode à électroluminescence à l’intérieur du troisième permet une signalisation lumineuse du dispositif à l’utilisateur pour signaler par exemple qu’il faut appuyer sur le dispositif ou que le détecteur a détecté une pression.The addition of a light emitting diode inside the third allows light signaling from the device to the user to signal, for example, that the device must be pressed or that the detector has detected pressure.

Avantageusement, le système de gestion comprend un dispositif d’alimentation en électricité, un système de traitement du signal généré par le capteur, et optionnellement un système de communication distant avec un ordinateur, un téléphone portable, une montre ou une tablette.Advantageously, the management system includes an electricity supply device, a signal processing system generated by the sensor, and optionally a remote communication system with a computer, a mobile phone, a watch or a tablet.

D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatifs, en référence aux figures suivantes :Other particularities and advantages of the invention will emerge on reading the description given below of several particular embodiments of the invention, given for information but not limitation, with reference to the following figures:

est une vue éclatée en coupe du dispositif d’entraînement. is an exploded sectional view of the drive device.

est une vue éclatée en coupe d’un mode de réalisation du dispositif d’entraînement comprenant un capteur de pression plat. is an exploded sectional view of one embodiment of the drive device comprising a flat pressure sensor.

est un mode de réalisation d’un capteur de pression tubulaire. is an embodiment of a tubular pressure sensor.

est une vue en coupe d’un capteur de pression tubulaire. is a cross-sectional view of a tubular pressure sensor.

est une représentation schématique du système de gestion du dispositif d’entraînement. is a schematic representation of the drive device management system.

La représente un dispositif d’aide à l’entraînement 1 de forme générale circulaire. Cependant la forme du dispositif n’est pas limitée et peut prendre la forme d’un parallélépipède par exemple.There represents a training aid device 1 of generally circular shape. However, the shape of the device is not limited and can take the form of a parallelepiped for example.

Le dispositif d’aide à l’entrainement 1 permet de mesurer l’effort lorsque l’on appuie la main ou le pied dessus. Mais aussi avec tout autre partie du corps tel que le coude et le genou. Le dispositif peut également mesurer l’effort lorsque l’on appuie avec un accessoire d’entrainement qui peut être par exemple une raquette ou encore un vélo.The training aid device 1 allows you to measure the effort when you press your hand or foot on it. But also with any other part of the body such as the elbow and the knee. The device can also measure the effort when pressing with a training accessory which can for example be a racket or even a bicycle.

Le dispositif 1 comprend tout d’abord une base rigide 2 définissant un premier logement 3 fermé par un couvercle 4. La base rigide 2 est de préférence réalisée en matériau polymère rigide tel que de l’acide polylactique, du polypropylène, du polycarbonate ou autre. Tout autre matériau rigide, à savoir non déformable, peut être envisagé. On préfèrera néanmoins utiliser un matériau polymère.The device 1 firstly comprises a rigid base 2 defining a first housing 3 closed by a cover 4. The rigid base 2 is preferably made of rigid polymer material such as polylactic acid, polypropylene, polycarbonate or other . Any other rigid material, namely non-deformable, can be considered. We will nevertheless prefer to use a polymer material.

La base rigide 2 comprend une paroi latérale 5 et une paroi de fond 6. Cette paroi de fond 6 est ici une paroi horizontale plane pouvant être posée sur une surface. Dans cet exemple, un cylindre 25, de la même hauteur que la paroi latérale 5, est fixé à la paroi fond 6 et placé au centre de celle-ci.The rigid base 2 comprises a side wall 5 and a bottom wall 6. This bottom wall 6 is here a flat horizontal wall that can be placed on a surface. In this example, a cylinder 25, of the same height as the side wall 5, is fixed to the bottom wall 6 and placed in the center thereof.

Dans l’exemple, le couvercle 4 est fixé à la base 2 via un cylindre creux 7 de forme complémentaire au cylindre 25. Dans l’exemple, le cylindre creux 7 est vissé sur le cylindre 25, il pourrait toutefois être simplement emboîté sur ce dernier. Ce système de fixation présente l’avantage de renforcer le couvercle en son centre, ce qui peut permettre de réaliser un couvercle plus fin. Bien entendu, d’autres modes de fixation du couvercle à la base peuvent être prévus. Le manchon et le cylindre pourraient être omis et le couvercle pourrait être emboité directement sur la base, en reposant par exemple sur un méplat de la paroi latérale 5.In the example, the cover 4 is fixed to the base 2 via a hollow cylinder 7 of complementary shape to the cylinder 25. In the example, the hollow cylinder 7 is screwed onto the cylinder 25, it could however simply be fitted onto this last. This fixing system has the advantage of reinforcing the lid in its center, which can make it possible to create a thinner lid. Of course, other methods of fixing the cover to the base can be provided. The sleeve and the cylinder could be omitted and the cover could be fitted directly onto the base, resting for example on a flat part of the side wall 5.

Comme la base 2, le couvercle 4 est également de préférence réalisé en matériau polymère rigide tel que de l’acide polylactique, du polypropylène ou du polycarbonate.Like the base 2, the cover 4 is also preferably made of rigid polymer material such as polylactic acid, polypropylene or polycarbonate.

Le couvercle 4 forme ainsi une paroi fermant le premier logement 3. De préférence, tel que représenté dans ce mode de réalisation, le couvercle 4 est une paroi plane.The cover 4 thus forms a wall closing the first housing 3. Preferably, as represented in this embodiment, the cover 4 is a flat wall.

Le dispositif d’entraînement 1 comprend également un socle 8 en un matériau souple reposant sur la base 2 et fixé à celle-ci. Le socle 8 est réalisé en un matériau polymère élastique, tel que du polyuréthane thermoplastique aussi appelé du TPU.The drive device 1 also comprises a base 8 made of a flexible material resting on the base 2 and fixed thereto. The base 8 is made of an elastic polymer material, such as thermoplastic polyurethane also called TPU.

Le socle 8 peut être fixé à la base 2 par un adhésif, à l’aide de vis ou par emboîtement. Préférentiellement, le socle 8 du dispositif est fixé à la base 2 par emboîtement pour un montage simple et rapide.The base 8 can be fixed to the base 2 by adhesive, using screws or by interlocking. Preferably, the base 8 of the device is fixed to the base 2 by nesting for simple and rapid assembly.

Le socle 8 présente, du côté opposé à la base 2, une paroi d’appui 9 formant une surface d’entraînement. La paroi d’appui 9 définit avec le reste du socle un deuxième logement 10 situé au-dessus du premier logement 3 et séparé de celui-ci par le couvercle 4 de la base 2. Dans l’exemple, le socle 8 présente une paroi latérale 8a qui s’étend en regard de la paroi latérale 5 de la base 2 lorsque le socle 8 est assemblé à la base 2. La paroi latérale 8a du socle peut par exemple être emboîtée sur le bord du fond 6 de la base 2.The base 8 has, on the side opposite the base 2, a support wall 9 forming a training surface. The support wall 9 defines with the rest of the base a second housing 10 located above the first housing 3 and separated from it by the cover 4 of the base 2. In the example, the base 8 has a wall side wall 8a which extends opposite the side wall 5 of the base 2 when the base 8 is assembled to the base 2. The side wall 8a of the base can for example be fitted onto the edge of the bottom 6 of the base 2.

Disposé à l’intérieur du deuxième logement 10, le dispositif d’entraînement 1 comprend un capteur de pression 11 en contact avec la paroi d’appui 9 du socle 8, le capteur de pression 11 étant apte à générer un signal en réponse à un effort exercé sur la paroi du socle 8. Par exemple, le capteur de pression est apte à générer un signal proportionnel à l’effort.Arranged inside the second housing 10, the drive device 1 comprises a pressure sensor 11 in contact with the support wall 9 of the base 8, the pressure sensor 11 being capable of generating a signal in response to a force exerted on the wall of the base 8. For example, the pressure sensor is able to generate a signal proportional to the force.

Dans un mode de réalisation alternatif, le dispositif d'entraînement 1 comprend une couche de matériau polymère élastique logée entre le capteur de pression 11 et le socle 8 en matériau polymère élastique et en contact avec le capteur de pression 11 et la paroi d’appui 9 du socle 8. Cette couche comble ainsi un espace entre le capteur de pression 11 et le socle 8. Cette couche en matériau élastique est par exemple en un matériau polymère élastique, par exemple choisi parmi la liste susmentionnée, éventuellement sous forme d’une mousse.In an alternative embodiment, the drive device 1 comprises a layer of elastic polymer material housed between the pressure sensor 11 and the base 8 of elastic polymer material and in contact with the pressure sensor 11 and the support wall 9 of the base 8. This layer thus fills a space between the pressure sensor 11 and the base 8. This layer of elastic material is for example made of an elastic polymer material, for example chosen from the aforementioned list, possibly in the form of a mousse.

Enfin, le socle 8 définit également avec la base 2 au moins un troisième logement latéral 12 s’étendant sur la périphérie de la base 2. Ce troisième logement 12 est ici défini entre la paroi latérale 8a du socle 8 et la paroi latérale 5 de la base 2. Le dispositif 1 peut alors comprendre au moins une diode à électroluminescence (non représentée) disposée à l’intérieur du troisième logement 12 pour illuminer le dispositif 1. On choisira alors de préférence un matériau polymère transparent ou translucide pour le socle 8, ou le socle pourra présenter sur sa paroi latérale 8a des parties transparentes ou translucides.Finally, the base 8 also defines with the base 2 at least a third lateral housing 12 extending over the periphery of the base 2. This third housing 12 is here defined between the side wall 8a of the base 8 and the side wall 5 of the base 2. The device 1 can then comprise at least one electroluminescence diode (not shown) placed inside the third housing 12 to illuminate the device 1. We will then preferably choose a transparent or translucent polymer material for the base 8 , or the base may have transparent or translucent parts on its side wall 8a.

Au sein du deuxième logement 10, le capteur de pression 11 est un capteur de pression en matériaux polymères comprenant deux parties conductrices en matériau polymère conducteur électrique, dont au moins une en matériau polymère conducteur élastique, séparées par au moins un espace libre et connectées électriquement à un circuit électrique associé au capteur. Ce circuit électrique est fermé et génère un signal lorsque les parties conductrices sont en contact au travers dudit au moins un espace libre et ouvert lorsque les parties conductrices ne sont pas en contact.Within the second housing 10, the pressure sensor 11 is a pressure sensor made of polymer materials comprising two conductive parts of electrically conductive polymer material, at least one of which is made of elastic conductive polymer material, separated by at least one free space and electrically connected to an electrical circuit associated with the sensor. This electrical circuit is closed and generates a signal when the conductive parts are in contact through said at least one free space and open when the conductive parts are not in contact.

Dans un premier mode de réalisation, selon la , le capteur de pression 11 est un capteur se présentant sous la forme d’une plaque dans lequel les parties conductrices sont deux couches conductrices 13 et 14 en matériau polymère électriquement conducteur séparées par une grille 15 en matériau polymère électriquement isolant, l’une des couches 14 reposant sur le couvercle 4, l’autre 13 étant en contact avec la paroi d’appui 9 du socle 8. La couche 14 reposant sur le couvercle 4 peut être une plaque formée d’un matériau polymère conducteur rigide ou élastique. Il peut s’agir d’un caoutchouc conducteur ou de tout autre matériau polymère conducteur, tandis que la couche 13 en contact avec la paroi d’appui 9 du socle 8 peut être également une plaque formée d’un matériau polymère conducteur élastique, (caoutchouc conducteur ou autre matériau conducteur). A noter que la couche 13 pourrait être en matériau polymère rigide ou élastique et la couche 14 en matériau polymère élastique, mais ce n'est pas préféré. Il est en effet préférable que la couche 13 soit en un matériau polymère plus souple (plus élastique) que celui de la couche 14 pour une meilleure détection des déformations subies par la paroi d’appui 9 sous l’effet d’une pression exercée sur le socle 8. La grille isolante 15 quant à elle est de préférence en un matériau polymère rigide ayant des propriétés isolantes, par exemple en acide polylactique ou tout autre polymère rigide isolant. La grille isolante peut avoir une épaisseur de l’ordre du millimètre, par exemple de 0,5 à 5 mm, préférentiellement 0,5 à 2 mm. L’épaisseur de la grille et/ou les dimensions des mailles de la grille pourront être choisies en fonction de la sensibilité recherchée du capteur : plus l’épaisseur de la grille est élevée, plus la pression à exercer sur la couche 13 doit être élevée pour que cette couche entre en contact avec la couche 14. De manière similaire, plus les dimensions des mailles de la grille sont grandes, plus la pression à exercer sur la couche 13 doit être faible pour que cette couche entre en contact avec la couche 14.In a first embodiment, according to the , the pressure sensor 11 is a sensor in the form of a plate in which the conductive parts are two conductive layers 13 and 14 of electrically conductive polymer material separated by a grid 15 of electrically insulating polymer material, one of layers 14 resting on the cover 4, the other 13 being in contact with the supporting wall 9 of the base 8. The layer 14 resting on the cover 4 can be a plate formed of a rigid or elastic conductive polymer material. It may be a conductive rubber or any other conductive polymer material, while the layer 13 in contact with the supporting wall 9 of the base 8 may also be a plate formed of an elastic conductive polymer material, ( conductive rubber or other conductive material). Note that layer 13 could be made of rigid or elastic polymer material and layer 14 of elastic polymer material, but this is not preferred. It is in fact preferable for layer 13 to be made of a more flexible (more elastic) polymer material than that of layer 14 for better detection of the deformations undergone by the support wall 9 under the effect of pressure exerted on the base 8. The insulating grid 15 for its part is preferably made of a rigid polymer material having insulating properties, for example polylactic acid or any other rigid insulating polymer. The insulating grid can have a thickness of the order of a millimeter, for example from 0.5 to 5 mm, preferably 0.5 to 2 mm. The thickness of the grid and/or the dimensions of the meshes of the grid can be chosen according to the desired sensitivity of the sensor: the higher the thickness of the grid, the higher the pressure to be exerted on layer 13. so that this layer comes into contact with layer 14. Similarly, the larger the dimensions of the meshes of the grid, the lower the pressure to be exerted on layer 13 for this layer to come into contact with layer 14 .

Le circuit électrique 26 est connecté électriquement aux parties conductrices 13, 14 du capteur. Ce circuit électrique 26 est ainsi fermé et génère un signal lorsque les parties conductrices 13, 14 sont en contact au travers des mailles de la grille (suite à l’exercice d’une pression suivant une direction rapprochant les parties conductrices jusqu’à ce qu’elles se touchent) et ouvert lorsque les parties conductrices 13, 14 ne sont pas en contact.The electrical circuit 26 is electrically connected to the conductive parts 13, 14 of the sensor. This electrical circuit 26 is thus closed and generates a signal when the conductive parts 13, 14 are in contact through the mesh of the grid (following the exercise of pressure in a direction bringing the conductive parts together until 'they touch each other) and open when the conductive parts 13, 14 are not in contact.

Le circuit électrique 26 comporte trois fils conducteurs électriques : deux fils conducteurs 27, 28 reliés chacun à l’une des parties conductrices 13, 14, dont l’un est un fil conducteur 27 relié à la borne positive de l’alimentation électrique du dispositif d’alimentation 17 et l’autre est un fil conducteur 28 relié à la borne négative de l’alimentation électrique du dispositif d’alimentation 17. Le circuit électrique comprend un troisième fil conducteur 29 de mesure qui relie l’une des parties conductrices, ici la partie conductrice 14, au système de gestion 16, lequel est également relié au pôle négatif de l’alimentation électrique du dispositif d’alimentation 17 par un fil conducteur 33.The electrical circuit 26 comprises three electrical conductor wires: two conductor wires 27, 28 each connected to one of the conductive parts 13, 14, one of which is a conductor wire 27 connected to the positive terminal of the electrical power supply of the device power supply 17 and the other is a conductive wire 28 connected to the negative terminal of the electrical supply of the power supply device 17. The electrical circuit comprises a third conductive measuring wire 29 which connects one of the conductive parts, here the conductive part 14, to the management system 16, which is also connected to the negative pole of the electrical supply of the power supply device 17 by a conductive wire 33.

Dans un deuxième mode de réalisation, selon la , le capteur de pression 11 est un capteur tubulaire dans lequel les parties conductrices sont reliées l’une de l’autre par des parties électriquement isolantes en matériaux polymère, les parties conductrices et électriquement isolantes formant les parois d’un élément tubulaire creux, cet élément tubulaire étant disposé en serpentin ou en spirale sur le couvercle 4 en un matériau électriquement isolant ou sur un support en un matériau électriquement isolant reposant sur le couvercle, l’élément tubulaire étant en contact avec la paroi d’appui du socle.In a second embodiment, according to the , the pressure sensor 11 is a tubular sensor in which the conductive parts are connected to each other by electrically insulating parts made of polymer materials, the conductive and electrically insulating parts forming the walls of a hollow tubular element, this tubular element being arranged in a serpentine or spiral on the cover 4 made of an electrically insulating material or on a support made of an electrically insulating material resting on the cover, the tubular element being in contact with the support wall of the base.

Tel que représenté , l’élément tubulaire est constitué sur toute sa longueur d’un premier matériau polymère conducteur électrique et d’un deuxième matériau polymère isolant électrique. Le premier matériau polymère forme deux parties conductrices 30a, 30b de l’élément tubulaire s’étendant en regard l’une de l’autre. Le deuxième matériau polymère s’étend entre les deux parties conductrices 30a, 30b afin de les isoler électriquement. Le deuxième matériau polymère forme ainsi deux parties électriquement isolantes 31a, 31b, chacune s’étendant entre deux parties conductrices 30a, 30b afin de les séparer. En outre, le premier matériau polymère présente une première dureté Shore A mesurée selon la norme ISO 48-4:2018, le deuxième matériau polymère présente une deuxième dureté Shore A mesurée selon la norme 48-4:2018, et la deuxième dureté Shore A est supérieure de la première dureté Shore A d’au moins 5 points, optionnellement de 5 à 50 points, tel que précédemment expliqué.As shown , the tubular element is made up over its entire length of a first electrically conductive polymer material and a second electrically insulating polymer material. The first polymer material forms two conductive parts 30a, 30b of the tubular element extending facing each other. The second polymer material extends between the two conductive parts 30a, 30b in order to insulate them electrically. The second polymer material thus forms two electrically insulating parts 31a, 31b, each extending between two conductive parts 30a, 30b in order to separate them. Furthermore, the first polymer material has a first Shore A hardness measured according to ISO 48-4:2018, the second polymer material has a second Shore A hardness measured according to ISO 48-4:2018, and the second Shore A hardness is greater than the first Shore A hardness by at least 5 points, optionally from 5 to 50 points, as previously explained.

Le premier matériau polymère élastique conducteur peut comprendre une matrice en un matériau polymère élastique isolant et une charge conductrice. La matrice du premier matériau polymère et le deuxième matériau polymère élastique peuvent être un matériau polymère isolant élastique tel que précédemment décrit.The first conductive elastic polymer material may include a matrix of an insulating elastic polymer material and a conductive filler. The matrix of the first polymer material and the second elastic polymer material may be an elastic insulating polymer material as previously described.

Chaque matériau polymère élastique peut présenter une dureté Shore A mesurée selon la norme ISO 48-4:2018 qui est de 5 à 95 points, de préférence de 60 à 90 points, davantage de préférence de 70 à 90 points. En particulier, on pourra mesurer selon la norme ISO 48-4:2018 la dureté Shore A stabilisée dont la mesure est prise après 3 secondes d’application d’une force.Each elastic polymer material can have a Shore A hardness measured according to ISO 48-4:2018 which is 5 to 95 points, preferably 60 to 90 points, more preferably 70 to 90 points. In particular, the stabilized Shore A hardness can be measured according to the ISO 48-4:2018 standard, the measurement of which is taken after 3 seconds of application of a force.

Le capteur tubulaire est conçu pour présenter une longueur assez longue, typiquement supérieure à 10-20 cm et pouvant atteindre 2 à 5 mètres. Il peut ainsi être agencé en spirale ou en serpentin sur le couvercle. La cavité de l’élément tubulaire présente typiquement une dimension interne minimale, mesurée dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du capteur, de 0,1 mm à 3 mm, de préférence de 0,3 à 2,5mm.The tubular sensor is designed to have a fairly long length, typically greater than 10-20 cm and reaching 2 to 5 meters. It can thus be arranged in a spiral or serpentine pattern on the lid. The cavity of the tubular element typically has a minimum internal dimension, measured in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the sensor, of 0.1 mm to 3 mm, preferably of 0.3 to 2.5 mm.

En général, l’épaisseur de l’élément tubulaire, définie comme l’épaisseur de matériau s’étendant depuis une face interne de l’élément tubulaire définissant la cavité jusqu’à une face externe de l’élément tubulaire et mesurée en section transversale, peut être de 0,4 à 10mm, de préférence de 0,4 à 6 mm.In general, the thickness of the tubular element, defined as the thickness of material extending from an internal face of the tubular element defining the cavity to an external face of the tubular element and measured in cross section , can be from 0.4 to 10 mm, preferably from 0.4 to 6 mm.

L’invention n’est pas limitée à une forme spécifique de la section de l’élément tubulaire. On pourrait notamment prévoir un élément tubulaire de section transversale trapézoïdale, ovoïde ou autre. Un méplat peut notamment être prévu sur une face externe de l’élément tubulaire, le long d’une partie conductrice, pour faciliter son positionnement sur le couvercle, le méplat pouvant alors reposer sur le couvercle.The invention is not limited to a specific shape of the section of the tubular element. In particular, a tubular element of trapezoidal, ovoid or other cross section could be provided. A flat surface can in particular be provided on an external face of the tubular element, along a conductive part, to facilitate its positioning on the cover, the flat surface can then rest on the cover.

Les parties conductrices et isolantes de l’élément tubulaire peuvent en outre être définies de la manière suivante :The conductive and insulating parts of the tubular element can also be defined as follows:

(i) chaque partie électriquement isolante 31a, 31b s’étend sur une longueur de la périphérie de l’élément tubulaire, mesurée dans un plan transversal à la direction longitudinale de l’élément tubulaire, qui est de 0,5 à 3 fois une épaisseur minimale de l’élément tubulaire, et/ou(i) each electrically insulating part 31a, 31b extends over a length of the periphery of the tubular element, measured in a plane transverse to the longitudinal direction of the tubular element, which is 0.5 to 3 times a minimum thickness of the tubular element, and/or

(ii) chaque partie électriquement isolante 31a, 31b s’étend sur une longueur de la périphérie de l’élément tubulaire, mesurée dans un plan transversal à la direction longitudinale de l’élément tubulaire, qui est de 0,2 à 6 fois une dimension minimale de la cavité.(ii) each electrically insulating part 31a, 31b extends over a length of the periphery of the tubular element, measured in a plane transverse to the longitudinal direction of the tubular element, which is 0.2 to 6 times a minimum dimension of the cavity.

Le capteur élastomère tubulaire peut être assemblé au couvercle ou à un support isolant reposant sur le couvercle, par un ou plusieurs des moyens suivants : des agrafes, des brides, de la colle, une bande adhésive, notamment une bande adhésive double face et/ou une bande adhésive repositionnable, une bande de type Velcro®, emboîtement de l’élément tubulaire dans une rainure du couvercle ou du support, couture et fusion.The tubular elastomeric sensor can be assembled to the cover or to an insulating support resting on the cover, by one or more of the following means: staples, flanges, glue, adhesive tape, in particular double-sided adhesive tape and/or a repositionable adhesive strip, a Velcro® type strip, nesting of the tubular element in a groove in the cover or support, sewing and fusion.

Le capteur tubulaire est connecté à un circuit électrique similaire à celui décrit en référence à la .The tubular sensor is connected to an electrical circuit similar to that described with reference to .

Le dispositif d’entraînement 1 comprend également un système de gestion électronique 16 connecté au capteur de pression 11 par le circuit électrique 26. Tel que représenté , le système de gestion 16, situé au sein du premier logement, comprend un dispositif d’alimentation 17 en électricité et un système de traitement du signal 20 généré par le capteur.The drive device 1 also includes an electronic management system 16 connected to the pressure sensor 11 by the electrical circuit 26. As shown , the management system 16, located within the first housing, comprises an electricity supply device 17 and a signal processing system 20 generated by the sensor.

Le dispositif d’alimentation peut être par exemple une batterie. On pourra par exemple utiliser une batterie Lithium-ion de 3,7 V et 250 mAh. La recharge de la batterie est typiquement gérée par une carte électronique (non représentée) avec une prise micro USB par exemple.The power supply device may for example be a battery. For example, we could use a 3.7 V and 250 mAh Lithium-ion battery. Battery charging is typically managed by an electronic card (not shown) with a micro USB socket for example.

Le système de traitement du signal 20 peut être un microcontrôleur qui va permettre de gérer tous les périphériques. On pourra par exemple utiliser un microcontrôleur ESP32®. Le système de traitement 20 du signal est notamment raccordé au capteur de pression 11 par le circuit électrique 26. Pour cela, le couvercle présente une ouverture permettant aux fils x et y de passer du premier au deuxième logement. Le microcontrôleur peut être alimenté par la batterie, par exemple après conversion de la tension de 3,7 Volts en 5 Volts par un convertisseur 18. Une ouverture peut pour cela être aménagée dans la paroi latérale de la base rigide. L’ouverture étant adaptée pour faire passer un fil et le brancher. Le dispositif d’alimentation 17 peut également permettre d’alimenter au moins une diode à électroluminescence 23, en utilisant, si nécessaire, un second convertisseur de tension 19 convertissant par exemple du 3,7V en 12V (ou du 5V en 12V en reliant le convertisseur 19 au convertisseur 18).The signal processing system 20 can be a microcontroller which will make it possible to manage all the peripherals. For example, we could use an ESP32® microcontroller. The signal processing system 20 is in particular connected to the pressure sensor 11 by the electrical circuit 26. For this, the cover has an opening allowing the wires x and y to pass from the first to the second housing. The microcontroller can be powered by the battery, for example after converting the voltage from 3.7 Volts to 5 Volts by a converter 18. An opening can be provided for this in the side wall of the rigid base. The opening is suitable for passing a wire through and connecting it. The power supply device 17 can also make it possible to power at least one electroluminescence diode 23, using, if necessary, a second voltage converter 19 converting for example 3.7V into 12V (or 5V into 12V by connecting the converter 19 to converter 18).

Le système de traitement 20 mesure la réponse du capteur de pression 11 sur une des entrées du convertisseur analogique-numérique (CAN 12bits = 4096 valeurs) et contrôle les entrées de la diiode à électroluminescence via un signal modulation par largeur d’impulsion (aussi appelé MLI ou Pulse Width Modulation en anglais) envoyé sur des transistors. On pourra en particulier utiliser un CAN présentant une résolution plus ou moins élevée pour une sensibilité plus ou moins importante de la mesure. Par exemple, un CAN 12 bits permet de fournir un signal numérique de 0 à 2¹²=4095. Lorsque le CAN mesure une tension en entrée maximale, le signal numérique émis par le CAN sera de 4095. Pour toute valeur de tension intermédiaire entrant dans le CAN, le signal numérique émis aura donc une valeur comprise entre 0 et 4095. La tension mesurée par le CAN sera d’autant plus élevée que la surface de contact des parties conductrices sera grande.The processing system 20 measures the response of the pressure sensor 11 on one of the inputs of the analog-digital converter (12-bit ADC = 4096 values) and controls the inputs of the electroluminescence diode via a pulse width modulation signal (also called MLI or Pulse Width Modulation in English) sent to transistors. In particular, it will be possible to use an ADC having a more or less high resolution for a more or less significant sensitivity of the measurement. For example, a 12-bit ADC can provide a digital signal from 0 to 2 ¹² =4095. When the ADC measures a maximum input voltage, the digital signal emitted by the ADC will be 4095. For any intermediate voltage value entering the ADC, the digital signal emitted will therefore have a value between 0 and 4095. The voltage measured by the CAN will be higher as the contact surface of the conductive parts is large.

Le circuit électrique génère un signal (i) représentatif de la valeur d’une tension mesurée entre les parties conductrices ou un signal (ii) représentatif de la valeur d’une résistance mesurée entre les parties conductrices. Ce signal est détecté par le système de traitement, notamment par un convertisseur analogique-numérique intégré au système de traitement. En particulier, lorsque les parties conductrices entrent en contact l’une avec l’autre, l’intensité du signal généré par le circuit électrique va augmenter au fur et à mesure que la surface de contact entre les parties conductrices augmente. Autrement dit, l’intensité du signal est proportionnelle à la surface en contact des parties conductrices et par conséquent à la tension mesurée entre les parties conductrices du capteur de pression. Cette relation entre l’intensité du signal généré et la surface de contact des parties conductrices résulte du fait que les parties conductrices présentent une résistivité électrique suffisamment élevée pour que le changement de tension provoqué par une variation de la surface de contact entre les parties conductrices puisse être détecté par le système de traitement. Les matériaux polymères conducteurs ont en général une résistivité volumique de 10⁶Ohm.cm ou moins. Des matériaux polymères conducteurs utilisables dans la présente invention peuvent présenter une résistivité volumique de 10²Ohm.cm à 10⁶Ohm.cm.The electrical circuit generates a signal (i) representative of the value of a voltage measured between the conductive parts or a signal (ii) representative of the value of a resistance measured between the conductive parts. This signal is detected by the processing system, in particular by an analog-digital converter integrated into the processing system. In particular, when the conductive parts come into contact with each other, the intensity of the signal generated by the electrical circuit will increase as the contact surface between the conductive parts increases. In other words, the intensity of the signal is proportional to the contact surface of the conductive parts and therefore to the voltage measured between the conductive parts of the pressure sensor. This relationship between the intensity of the signal generated and the contact surface of the conductive parts results from the fact that the conductive parts have a sufficiently high electrical resistivity so that the change in voltage caused by a variation in the contact surface between the conductive parts can be detected by the processing system. Conductive polymer materials generally have a volume resistivity of 10 ⁶ Ohm.cm or less. Conductive polymer materials usable in the present invention can have a volume resistivity of 10 ² Ohm.cm to 10 ⁶ Ohm.cm.

Le système de traitement peut ainsi être configuré (programmé) pour :The treatment system can thus be configured (programmed) to:

(a) recevoir le signal généré par circuit électrique et déterminer une valeur mesurée (i) de tension, et optionnellement la valeur mesurée (ii) de résistance, et(a) receiving the signal generated by the electrical circuit and determining a measured value (i) of voltage, and optionally the measured value (ii) of resistance, and

(b1) déterminer, à partir de la valeur mesurée (i) de tension ou (ii) de résistance, si une pression est exercée sur le capteur élastomère tubulaire, puis générer un signal de détection d’une pression lorsqu’une pression est exercée, ou(b1) determining, from the measured value of (i) voltage or (ii) resistance, whether pressure is exerted on the tubular elastomer sensor, then generating a pressure detection signal when pressure is exerted , Or

(b2) déterminer, à partir à partir de la valeur mesurée (i) de tension ou (ii) de résistance, une information d’amplitude de la pression exercée sur le capteur élastomère tubulaire, puis générer un signal représentatif de l’information d’amplitude de pression.(b2) determine, from the measured value (i) of voltage or (ii) of resistance, information on the amplitude of the pressure exerted on the tubular elastomer sensor, then generate a signal representative of the information d pressure amplitude.

La détermination de la valeur de résistance mesurée au cours de l’étape (a2) peut comprendre l’utilisation d’une résistance de référence, qui est une résistance physique réelle 32 de valeur connue montée dans le circuit électrique entre le pôle positif du dispositif d’alimentation 17 et l’une des parties conductrices. La valeur de résistance mesurée Rm (qui correspond à la résistance de la partie conductrice à laquelle est connectée le fil conducteur de mesure) est alors déterminée à partir de la valeur Ui de tension mesurée du circuit électrique (tension entre le fil conducteur de mesure 29 et le pôle négatif du dispositif d’alimentation 17), d’une tension d’alimentation U (mesurée entre le fil conducteur 27 et le fil conducteur 28), et de la résistance Rf de la résistance de référence 32. En utilisant la formule d’un pont diviseur de tension Ui = U . Rm/(Rm + Rf), on peut alors déterminer Rm.Determining the resistance value measured during step (a2) may include the use of a reference resistance, which is a real physical resistance 32 of known value mounted in the electrical circuit between the positive pole of the device power supply 17 and one of the conductive parts. The measured resistance value Rm (which corresponds to the resistance of the conductive part to which the measuring conductive wire is connected) is then determined from the measured voltage value Ui of the electrical circuit (voltage between the measuring conductive wire 29 and the negative pole of the power supply device 17), a supply voltage U (measured between the conductive wire 27 and the conductive wire 28), and the resistance Rf of the reference resistor 32. Using the formula of a voltage divider bridge Ui = U. Rm/(Rm + Rf), we can then determine Rm.

L’étape (b1) est généralement mise en œuvre par comparaison de la valeur de tension mesurée ou de la valeur de résistance mesurée avec une valeur seuil. Cette valeur seuil peut être déterminée par expérimentation, en fonction du seuil de détection souhaité, lequel peut varier selon l’utilisation du dispositif d’entrainement. On notera que ce seuil dépendra de la forme et des matériaux du capteur tubulaire élastomère : plus les matériaux seront rigides, plus le seuil sera élevé. En outre, plus l’espace séparant les parties conductrices sera de faibles dimensions, plus le seuil sera faible. On comprend ainsi qu’en choisissant les matériaux et les dimensions de l’espace, l’homme du métier peut réaliser des capteurs présentant différents seuils de détection.Step (b1) is generally implemented by comparing the measured voltage value or the measured resistance value with a threshold value. This threshold value can be determined by experimentation, depending on the desired detection threshold, which can vary depending on the use of the training device. Note that this threshold will depend on the shape and materials of the tubular elastomeric sensor: the more rigid the materials, the higher the threshold will be. In addition, the smaller the space separating the conductive parts, the lower the threshold will be. We thus understand that by choosing the materials and the dimensions of the space, those skilled in the art can produce sensors having different detection thresholds.

Le système de traitement est alors configuré pour déterminer qu’une pression est exercée sur le capteur élastomère tubulaire lorsque la valeur mesurée est supérieure à la valeur seuil.The processing system is then configured to determine that pressure is exerted on the tubular elastomeric sensor when the measured value is greater than the threshold value.

L’étape (b2) est généralement mise en œuvre par comparaison de la valeur de tension mesurée ou de la valeur de résistance mesurée avec une pluralité de valeurs de référence, chaque valeur de référence correspondant à une tension mesurée, ou à une résistance mesurée, pour une pression exercée d’une amplitude prédéterminée. Le système de traitement est alors configuré pour déterminer l’information d’amplitude de la pression exercée.Step (b2) is generally implemented by comparing the measured voltage value or the measured resistance value with a plurality of reference values, each reference value corresponding to a measured voltage, or to a measured resistance, for a pressure exerted of a predetermined amplitude. The processing system is then configured to determine the amplitude information of the pressure exerted.

On pourra par exemple établir préalablement une base de données de ces valeurs de référence, typiquement par expérimentation. Cette base de données peut par exemple être établie lors d’une opération de calibration au cours de laquelle on enregistre les signaux générés par le capteur pour différentes amplitudes de pression exercées sur le capteur. Ainsi, la base de données associe, à chaque amplitude de pression exercée, un signal généré par le circuit électrique. Le système de traitement est alors configuré, notamment programmé, pour extraire de cette base de données une information d’amplitude de la pression exercée.For example, we could establish a database of these reference values beforehand, typically by experimentation. This database can for example be established during a calibration operation during which the signals generated by the sensor are recorded for different pressure amplitudes exerted on the sensor. Thus, the database associates, with each amplitude of pressure exerted, a signal generated by the electrical circuit. The processing system is then configured, in particular programmed, to extract from this database information on the amplitude of the pressure exerted.

Cette base de données pourra notamment être établie par l’utilisateur.This database may in particular be established by the user.

Alternativement, le système de capteur de déformation peut comprendre uniquement un module de traitement relié directement au circuit électrique, et comprenant un amplificateur opérationnel qui ne laissera passer le courant que lorsque la tension entre les fils conducteurs auxquels il est connecté (fil conducteur 28 et fil conducteur de mesure 29) est supérieure à une valeur seuil. Dans ce mode de réalisation, il n’est pas nécessaire de prévoir une résistance physique réelle 32 dans le circuit électrique.Alternatively, the deformation sensor system can comprise only a processing module connected directly to the electrical circuit, and comprising an operational amplifier which will only let the current flow when the voltage between the conductive wires to which it is connected (conductive wire 28 and wire measuring conductor 29) is greater than a threshold value. In this embodiment, it is not necessary to provide a real physical resistance 32 in the electrical circuit.

Optionnellement, le système de gestion 16 comprend également un système de communication distant 22 avec un appareil externe 24 tel qu’un ordinateur, un téléphone portable, une montre ou une tablette. Le système de communication 22 peut être tous systèmes de communication sans fils radio. Préférentiellement ce sera un système Bluetooth®. L’appareil externe 24 présente avantageusement une application permettant de gérer le dispositif d’entraînement (de l’allumer et de l’éteindre) mais également de choisir la séance d’entraînement voulu ou encore d’afficher les données transmises par le système de communication distant du système de gestion. Le système de communication distant 22 est contrôlé par le système de traitement du signal 20.Optionally, the management system 16 also includes a remote communication system 22 with an external device 24 such as a computer, a mobile phone, a watch or a tablet. The communication system 22 can be any wireless radio communication system. Preferably it will be a Bluetooth® system. The external device 24 advantageously presents an application making it possible to manage the training device (to turn it on and off) but also to choose the desired training session or to display the data transmitted by the monitoring system. remote communication from the management system. The remote communication system 22 is controlled by the signal processing system 20.

Dans le cas d’une séance d’entraînement, l’utilisateur peut utiliser plusieurs dispositifs d’entraînement communiquant avec par exemple un téléphone portable au travers d’une application dédiée.In the case of a training session, the user can use several training devices communicating with, for example, a mobile phone through a dedicated application.

Les dispositifs d’entraînement étant espacés les uns les autres dans un espace défini par l’utilisateur. Chacun des dispositifs d’entraînement peut alors être configuré pour : fournir un signal lumineux détectable par l’utilisateur, recevoir des instructions de l’application incitant l’utilisateur à exercer une activité physique ou un exercice physique, et transmettre des signaux en réponse à une action de l’utilisateur lors de l’activité physique. L'activité physique comprend par exemple une ou plusieurs des activités suivantes : courir, sauter ou encore toucher un ou plusieurs dispositifs d’entraînement avec les pieds ou les mains.The training devices are spaced from each other in a user-defined space. Each of the training devices can then be configured to: provide a light signal detectable by the user, receive instructions from the application encouraging the user to perform a physical activity or physical exercise, and transmit signals in response to a user action during physical activity. Physical activity includes, for example, one or more of the following activities: running, jumping or touching one or more training devices with the feet or hands.

Dans un mode de réalisation, les dispositifs d’entraînement peuvent être adaptés pour communiquer entre eux. Un dispositif d’entraînement peut être désigné comme dispositif principal et les autres comme des dispositifs affiliés. Son système de gestion peut alors être configuré pour recevoir les signaux de tous les dispositifs affiliés et transmettre des informations à l’application. Dans le cas où ce dispositif n’a plus de batterie alors un autre dispositif d’entrainement peut prendre le relai.In one embodiment, the drive devices may be adapted to communicate with each other. One training device may be designated as the primary device and the others as affiliated devices. Its management system can then be configured to receive signals from all affiliated devices and transmit information to the application. If this device no longer has a battery then another training device can take over.

Claims

Physical training aid device (1) comprising:
- a rigid base (2) defining a first housing closed (3) by a cover (4),
- a base (8) made of an elastic polymer material resting on the base (2) and fixed to it, the base (8) having, on the side opposite the base (2), a support wall (9) forming a drive surface, the support wall (9) defining with the rest of the base (8) a second housing (10) located above the first housing (3) and separated from it by the cover ( 4) of the base (2),
- a pressure sensor (11) disposed inside the second housing (10) in contact with the support wall (9) of the base (8), the pressure sensor (11) being capable of generating a signal in response to a force exerted on the wall,
- an electronic management system (16) of the pressure sensor (11) arranged inside the first housing (3) and connected to the pressure sensor (11).

Assistance device (1) according to claim 1, characterized in that the elastic polymer material of the base (8) is chosen from rubber, synthetic rubber, polypropylene, polyethylene, poly(styrene-butadiene-styrene) , poly(styrene-ethylene-butadiene-styrene), polylactic acid, silicone, polyurethane and a thermoplastic elastomer.

Assistance device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that
the pressure sensor (11) is a pressure sensor made of polymer materials comprising two conductive parts of electrically conductive polymer material, separated by at least one free space,
and in that it comprises an electrical circuit (26) associated with the sensor (11), connected to the electronic management system (16) and electrically connected to the conductive parts, this electrical circuit (26) being closed and generating a signal when the conductive parts are in contact through said at least one free and open space when the conductive parts are not in contact.

Assistance device (1) according to claim 3, characterized in that the conductive parts are two conductive layers (13,14) of electrically conductive polymer material separated by a grid (15) of electrically insulating polymer material, one of layers (14) resting on the cover (4), the other (13) being in contact with the supporting wall (9) of the base (8), at least one of the conductive parts (13,14) or the grid (15) being made of elastic polymer material.

Assistance device (1) according to claim 3, characterized in that the conductive parts (30a, 30b) are separated from each other by two electrically insulating parts (31a, 31b), the conductive parts (30a, 30b) and electrically insulating (31a, 31b) are made of elastic polymer material and form the walls of a hollow tubular element, said tubular element being arranged in a serpentine or spiral on the cover (4) made of an electrically insulating material or on a support made of an electrically insulating material resting on the cover (4), the tubular element being in contact with the support wall (9) of the base (8) one of its conductive parts extending opposite the latter .

Assistance device (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the pressure sensor (11) is capable of generating a signal proportional to the force exerted on the support wall (9) of the base (8).

Assistance device (1) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a layer of elastic polymer material housed between the pressure sensor (11) and the base (8) of flexible material and in contact with the pressure sensor (11) and the support wall (9) of the base (8).

Assistance device (1) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the base (8) of the device is fixed to the base (2) by interlocking.

Assistance device (1) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the cover (4) is a flat wall.

Aid device (1) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the base (8) defines with the base (2) at least one third lateral housing (12) extending over at least one part of the periphery of the base (2) and in that the device (1) comprises at least one electroluminescence diode (23) connected to the management system (16) arranged inside the third housing (12).

Assistance device (1) according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the management system (16) comprises an electricity supply device (17), a signal processing system (20) generated by the sensor, and optionally a remote communication system (22) with a computer, a mobile phone, a watch or a tablet.