滑板的使用中表现的分析系统技术方案

本发明专利技术涉及滑板(25)的使用中表现的分析系统(200)，该分析系统包括：存储基准表现(Tref、Pref)的数据库(202)；对滑板的变形敏感的传感器(100)；和监测体(204)。该监测体(204)包括：用于基于来自传感器(100)的测量值(M、T)确定使用中表现(Ts、Ps)的装置；和用于比较使用中表现和基准表现的装置。传感器固定至滑板，并且传感器包括：至少一个压电元件，该至少一个压电元件固定至滑板，并配置为在滑板的变形期间生成电能；和电子处理电路，该电子处理电路仅由至少一个压电元件生成的电能供电。电路仅由至少一个压电元件生成的电能供电。电路仅由至少一个压电元件生成的电能供电。

【技术实现步骤摘要】
滑板的使用中表现的分析系统


[0001]本专利技术涉及用于在雪上或水上滑行——特别是速降、越野或旅行滑雪——的板的领域，或甚至滑雪板和滑水板。
[0002]更具体地，本专利技术涉及滑板的使用中表现的分析系统，即能够向滑板的用户指示滑板是否满足客观表现标准的系统。

技术介绍

[0003]存在大量能够评估滑板的用户的表现的装置。例如，法国专利申请FR 2891998提出使用集成在一件滑雪服中的位置传感器，以基于滑雪者移动的速度来表征滑雪者的表现。
[0004]此外，近年来已经开发了几种移动应用程序以测量和比较来自滑雪场的不同滑雪者的表现。这些应用使用手机的惯性传感器或陀螺仪来估计滑雪者的速度。集中式数据库收集不同滑雪者的表现，并使滑雪者的移动应用程序可以将测量的表现与其他滑雪者的表现进行比较。
[0005]然而，测量滑雪者的速度以表征他们的表现是不足够的。实际上，出于本专利技术的目的，滑雪者的“表现”不仅反映滑雪者的速度，还反映他们的技术。
[0006]为了评估滑雪者的技术，存在来自申请人的PIQ产品。
[0007]该PIQ产品对应于安装在滑雪靴上的传感器，该传感器配置为测量每次转弯由滑雪者施加的力。传感器与滑雪者的智能手机进行通信，以便通过将源自电话传感器的测量值与PIQ传感器的测量值相结合以在滑雪者的下降期间测量大量参数。PIQ产品提供的移动应用程序能够通过将几个滑雪者的表现传输到数据库来比较他们的表现。
[0008]然而，PIQ传感器具有特别高的能耗，因为它必须在一整天的滑雪中为用于测量力的装置和用于与智能手机进行无线通信的装置供电。为此，PIQ传感器集成有电池，并且设置有用于对该电池充电的模块。因此，不可能将PIQ传感器以持久的方式集成在靴子或滑雪板中，因为用户必须定期给PIQ传感器充电。
[0009]此外，从专利US 5590908已知，借助于压电传感器测量滑板的变形，以获得关于滑板与雪的接触点的信息。
[0010]从专利EP 0,841,969中还已知使用压电传感器来衰减滑板的振动。
[0011]这种类型的传感器利用压电元件的将变形的机械能转换为电能的固有特性。
[0012]为了使用压电传感器分析滑板的变形，将必须使用连续供电的电子分析电路。
[0013]因此，必须使用提供恒定电压的电能源，例如电化学电池或任何其他已知的装置。
[0014]然而，电化学电池具有尺寸及重量、耐寒性及存储性的限制，这通常与滑板不兼容。实际上，可以在-20℃附近的温度下使用雪上滑板。在此工作温度范围内，常规的电化学电池表现较差甚至不能使用。此外，电池在寒冷中会快速放电，用户必须经常更换电池或给电池充电，这是非常限制性的。此外，经常偶尔地在雪上使用雪上滑板，例如每个冬天的几天。
[0015]至少在春季和秋季之间，安装在雪上滑板上的电化学电池将因此具有长的不活动时段，在此期间，电化学电池将完全放电。此外，滑板是承受显著应力(例如扭转或冲击)的机械元件。
[0016]涉及使用安装在滑板上的电子电路和压电元件的具体应用因此受到限制，并且由于这些特定的约束，存在于其他应用领域中的绝大部分测量装置不能转移到滑板上。
[0017]文献WO 2011/160040描述了一种轮滑板(skateboard)甲板，在板上设置有电致发光二极管，用于在地面上显示光效。
[0018]二极管的供电通常由电池完成，但是实施例提出使用压电换能器来为这些电致发光二极管供电。除了该显示装置，该文献还建议将电子电路结合到轮滑板甲板上，以便随时间进行测量。该电子电路由电池供电，并且可以结合诸如先前描述的运动传感器，这意味着使用来自压电元件的变形测量的压电传感器。
[0019]然而，该文献的教导不适合于与本专利技术相对应的用于滑行的板的领域，这意味着用于在雪上或水上滑行——特别是速降、越野或旅游滑雪——的板，或甚至滑雪板和滑水板。实际上，对于这些滑板，滑板的下表面旨在与滑板前进所处的表面接触，不同于轮滑板。因此，将发光元件放置在本专利技术的滑板上是无用的，因为这些元件将不可见。此外，该文献仅描述了用于向进行测量的电子电路供电的传统方法，这意味着电池的使用。
[0020]因此，本专利技术解决的技术问题是找到如何通过获得与滑板的使用相关联的信息来分析滑板的用户的表现，同时免去额外的电源，特别是电化学电池。

技术实现思路

[0021]本专利技术提出通过使用包括固定至滑板的至少一个压电元件的传感器，并且通过使用该压电元件来对传感器的电子处理电路进行供电，使得能够估计滑板的变形阶段的持续时间，以及在所述滑板的变形期间耗散的机械能的图像，从而解决上述技术问题。
[0022]为此，本专利技术涉及滑板的使用中表现的分析系统，该分析系统包括：
[0023]数据库，其存储基准表现；
[0024]传感器，其对所述滑板的变形敏感；和
[0025]监测体，包括：
[0026]用于基于来自所述传感器的测量值确定所述滑板的使用中表现的装置；和
[0027]用于比较所述使用中表现与所述基准表现的装置。
[0028]本专利技术的特征在于，所述传感器固定至所述滑板，并且所述传感器包括：
[0029]至少一个压电元件，其固定至所述滑板，并且配置为在所述滑板的变形期间生成电能；和
[0030]电子处理电路，其仅由所述至少一个压电元件生成的所述电能供电，配置为估计所述滑板的变形阶段的持续时间，并且估计在所述滑板的变形期间耗散的机械能的图像。
[0031]所述使用中表现包括：与所述滑板的变形阶段的所述持续时间相对应的应力时间，以及与所述图像和变形阶段的持续时间之间的关系相对应的平均应力功率的图像；所述基准表现由类似于固定至所述滑板的所述传感器的传感器确定，以获得基准应力时间和基准应力平均值。
[0032]因此，本专利技术能够获得与滑板的使用相关联的两项信息——应力时间和平均应力
功率，同时免去额外的电源，特别是电化学电池。
[0033]滑板的用户可以在下降之前将该信息重置为零，并恢复随着下降而获取的信息。用户优选地具有移动应用程序和智能手机，该智能手机配置为与固定至滑板的传感器一起工作。可以使用类似于智能手机的任何其他电器代替该智能手机，诸如，例如放置在衣服上或集成在衣服中的连接的手表或连接的对象。例如，传感器可以集成旨在经由NFC(Near Field Communication，近场通信)协议与智能手机的天线协作的射频天线。根据一个实施例，所述监测体被集成到智能手机的移动应用程序中。
[0034]这项技术能够使用由智能手机发出的射频信号的电磁电力为传感器供电并写入或恢复包含在芯片中的信息。
[0035]此外，该信息可以与由智能手机或包括其他类型的传感器的类似装置所获取的其他信息相关联，而与固定到滑板的传感器无关。
[0036]根据一个实施例，所述使用中表现包括由位置传感器测量的速度。测量的速度与基准速度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.滑板(25)的使用中表现的分析系统(200)，包括：数据库(202)，其存储基准表现；传感器(100)，其对所述滑板(25)的变形敏感；和监测体(204)，其包括：用于基于来自所述传感器(100)的测量值确定所述滑板(25)的使用中表现的装置；和用于比较所述使用中表现和所述基准表现的装置；其特征在于，所述传感器(100)固定至所述滑板(25)，并且所述传感器(100)包括：至少一个压电元件(11a-11b)，其固定至所述滑板(25)，并且配置为在所述滑板(25)的变形期间生成电能；和电子处理电路(15)，其仅由所述至少一个压电元件(11a-11b)生成的所述电能供电，配置为估计所述滑板(25)的变形阶段的持续时间(T)，并且估计在所述滑板(25)的变形期间耗散的机械能的图像(M)；所述使用中表现包括：与所述滑板(25)的变形阶段的所述持续时间(T)相对应的应力时间(Ts)，以及与所述图像(M)和变形阶段的所述持续时间(T)之间的关系相对应的平均应力功率(Ps)的图像；所述基准表现由类似于固定至所述滑板(25)的所述传感器(100)的传感器确定，以获得基准应力时间(Tref)和基准应力平均值(Pref)。2.根据权利要求1所述的分析系统，其中，所述使用中表现包括由位置传感器(207)测量的速度(Vs)；该测量的速度(Vs)与基准速度(Vref)相比较。3.根据权利要求1或2所述的分析系统，其中，所述使用中表现包括由陀螺仪(208)检测的做出转弯的次数(Ns)；该做出转弯的次数(Ns)与基准做出转弯的次数(Nref)相比较。4.根据权利要求1至3中任一项所述的分析系统，其中，用于确定所述使用中表现的装置配置为基于所述使用中表现(Ts、Ps、Vs、Ns)并且基于与所述滑板(25)的抗弯刚度相关的变量(αm)来确定校正的使用中表现(Tsc、Psc、Vsc、Nsc)；所述用于比较的装置是根据所述校正的使用中表现(Tsc、...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉，
申请(专利权)人：原子能与可替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：