Les données fournies par les capteurs de puissance et leur intérêt
Par Technique - Commentaires : 6 .
le lundi 16 septembre 2024 07:40 -[Article écrit en collaboration avec Favero]
Les capteurs de puissance permettent de récolter et afficher de très nombreuses données. Chaque marque possède ces propres particularités.
La marque italienne Favero, qui produit tous les capteurs de puissance Assioma, n’est pas avare en nombre de données.
Equilibre gauche / droite (uniquement avec les modèles ayant une mesure gauche et droite), position du coureur (assis ou en danseuse), analyse du cycle de pédalage, autant d’informations qui vous seront nécessaires (ou pas) dans votre pratique. Je vais tenter ici de vous détailler chaque donnée, leur utilité et si, pour ma part, je me sers de ces informations ou pas.
ANT+ ou Bluetooth ?
Que vous optiez pour un appairage de votre capteur de puissance Favero Assioma en Bluetooth ou ANT+, vous n’aurez pas accès au même panel de données. Le standard ANT+ offre nettement plus d’informations.
Rares sont aujourd’hui les compteurs limités à la simple connexion via Bluetooth, vous allez le voir, vous aurez tout intérêt à préférer une connexion ANT+ qui est nettement plus riche en informations possibles, que ce soit en affichage instantané sur le compteur ou pour analyse à posteriori.
En Bluetooth, vous aurez accès à 3 données, l’équilibre gauche / droite, la cadence et, bien sûr, la puissance. Des données qui satisferont la plupart des cyclistes.
Avec un appairage ANT+, vous aurez droit en plus à :
- L’efficacité du couple
- La fluidité du pédalage
- IAV Cycling Dynamics (seulement sur Garmin)
Je vais donc vous expliquer chacune de ces données afin de vous aider à y voir plus clair.
Cadence de pédalage
Inutile d’expliquer longuement cette donnée, que tout le monde appréhende facilement, puisqu’il s’agit du nombre de tours de pédales que vous effectuez par minute.
La plupart des capteurs de puissance permettent d’avoir cette donnée sans avoir de capteur supplémentaire sur une manivelle.
Une info qui vous sera surtout utile pour mener à bien vos entraînements, que vous ayez à travailler en force ou en vélocité.
Tous les coureurs ne sont pas égaux et n’auront pas la même cadence de pédalage moyenne. Tandis que des coureurs comme Tadej Pogacar, Egan Bernal ou Remco Evenepoel (un peu plus de 100 tr/mn pour lui en contre-la-montre) ont une cadence « naturelle » entre 90 et 95 tr/mn, d’autres coureurs seront à 80 tr/mn.
Les plus jeunes pourront tenter d’améliorer un peu leur cadence même s’il sera difficile de forcer le naturel et passer par exemple d’une cadence moyenne de 80 sur 4 heures à plus de 90.
Pour ma part, je tourne autour de 80 tr/mn et je prête peu d’attention à cette information sauf dans le cas d’exercices de force où il faut tourner à moins de 50 tr/mn.
Equilibre gauche / droite
Indique, en pourcentage, la puissance générée individuellement par la jambe gauche et par la jambe droite. Cette valeur est bien sûr estimée dans le cas où votre capteur de puissance (comme les Assioma UNO) ne mesure que sur une jambe – en général la gauche – mais bien réelle quand vous possédez un capteur type DUO.
Les valeurs d’équilibre jambe gauche/jambe droite vous permettent d’observer comment varie le rapport jambe dominante/jambe non dominante en fonction des différentes conditions de course, intensités d’entraînements et de forme physique.
Ces données peuvent s’avérer utiles pour corriger un déséquilibre entre les deux jambes. Si certains coureurs arrivent à un résultat de type 50/50, beaucoup, comme moi, ont un déséquilibre de type 45/55 ou 44/56 voire pire, en raison de multiples facteurs comme une jambe plus longue que l’autre.
Il est possible de tenter de réaliser des exercices spécifiques comme de l’unijambiste pour tendre vers du 50/50, mais pour en avoir parlé avec plusieurs experts, c’est bien souvent très fastidieux pour, au final, un gain quasi nul sur la puissance totale et la capacité à avancer plus vite ou se fatiguer moins.
En fonction de l’intensité que vous produisez, cette valeur peut changer. Pour ma part, si je suis en général à 45/55, je suis quasiment à 50/50 au-delà de 300 watts.
Puissance
Si on achète un capteur de puissance, c’est avant tout pour cette donnée qui est devenue cruciale chez les cyclistes aujourd’hui et bien plus intéressante que la fréquence cardiaque.
J’utilise principalement deux données de puissance, la donnée moyenne sur 3 secondes, la valeur instantanée bougeant beaucoup trop pour être utilisable. J’utilise aussi l’affichage de la puissance moyenne normalisée sur le circuit, très utile pour être sûr que l’on fait correctement des exercices spécifiques (30 s à 330 watts ou 30 mn à 230 watts par exemple).
L’IAV Power de Favero : une précision d’avance
Comme vous le savez, tous les capteurs ne se valent pas pour mesurer la puissance avec précision. Favero a pour sa part développé le système IAV Power qui se révèle être un des plus précis à ce jour pour la mesure au niveau des pédales.
De nombreux capteurs de puissance calculent la puissance sur la base de la vitesse angulaire (ou cadence) moyenne par tour, comme si chaque coup de pédale était toujours parfaitement rond et uniforme. Cette approximation peut avoir un impact important sur la précision des données de puissance mesurées, en particulier lors de l'utilisation de plateaux ovales.
Les capteurs de puissance effectuent le calcul de puissance sur la base de deux grandeurs : la force et la vitesse angulaire.
La composante de force et la composante de vitesse angulaire ne sont pas constantes, mais varient continuellement à l'intérieur d'un même tour de pédalage.
Ces variations peuvent également être très importantes et dépendent de divers facteurs, tels que : le style de pédalage, la préparation athlétique du cycliste, le type de plateau utilisé, la pente, etc.
Par conséquent, afin de garantir le plus haut degré de précision dans n'importe quelle situation, le calcul de la puissance devrait prendre en compte les variations de la force ET de la vitesse angulaire.
En général, les capteurs de puissance détectent la variation de la force à l'aide de capteurs appropriés comme des jauges de contrainte ; ceux-ci permettent de mesurer la force des centaines de fois par seconde pendant toute la rotation. Les valeurs mesurées sont des échantillons.
En revanche, la variation de la vitesse angulaire est bien souvent négligée, c'est-à-dire qu'elle n'est pas échantillonnée. En effet, de nombreux capteurs de puissance utilisent la vitesse angulaire moyenne du tour au lieu de la valeur instantanée. Cela introduit une erreur imprévisible dans le calcul de la puissance.
Utiliser la valeur moyenne de la vitesse angulaire au lieu de la donnée instantanée, signifie considérer chaque coup de pédale comme parfaitement rond et uniforme : ce type de coup de pédale n'existe pas dans la réalité.
Ne pas tenir compte des changements de vitesse angulaire a un impact négatif sur la précision de la mesure de la puissance dans n'importe quelle situation de pédalage, en particulier lorsque l'on utilise des plateaux ovales.
Dans certains cas, l’erreur peut atteindre +4,5%.
Le système IAV Power (Instantaneous Angular Velocity-based Power calculation) est le système de calcul de puissance d’Assioma basé sur la vitesse angulaire instantanée. Grâce à des solutions logicielles propriétaires, Assioma exploite pleinement le gyroscope à trois axes intégré : ainsi il peut détecter la tendance réelle de la vitesse angulaire, avec ses variations, et l’intégrer dans le calcul de puissance.
De cette façon, non seulement la précision globale a été augmentée à +/- 1%, mais elle est également garantie dans toutes les conditions de pédalage réelles.
IAV Cycling Dynamics
Les données IAV Cycling Dynamics sont uniquement disponibles via ANT+ et sur quelques compteurs Garmin :
- Edge 520 Plus
- Edge 530
- Edge 540 Series
- Edge 820
- Edge 830
- Edge 840 Series
- Edge 1030 Series
- Edge 1040 Series
- Edge Explore 21
PCO ou décalage par rapport au centre de la plate-forme
Pour le moment, le PCO n’est disponible que pour ASSIOMA PRO MX, c’est à dire la gamme de capteurs de puissance VTT / gravel.
Il mesure la pression horizontale, interne et externe exercée sur la surface de la pédale. Une information qui peut vous permet d’optimiser notamment le positionnement de vos cales.
Phase de poussée ou Phase de puissance (PP)
Désigne le segment d’un tour de pédalage où un couple positif est produit, c’est-à-dire, plus de 90 % de la force propulsive qui pousse le vélo en avant.
Le graphique ci-contre à gauche représente la puissance exprimée en un seul tour de pédalage. Le Power Phase est indiqué par le segment vert clair pour la jambe gauche et bleu ciel sur la jambe droite sur la circonférence, entre le point mort haut et le point mort bas de la poussée sur la pédale.
Le sous-segment en foncé (vert ou bleu) indique, en revanche, le pic de phase de puissance (Power Phase Peak), c’est-à-dire, la partie où se concentre le plus la production de puissance sur le tour de pédale. Habituellement, les compteurs de vélo font correspondre le Power Phase Peak (PPP) à 50 % de la puissance produite en phase de poussée.
Position assise/en danseuse
Montre le temps passé assis ou debout sur les pédales.
La métrique Rider Position associée au tracé enregistré, permet d’étudier la tendance au changement de position à certains moments d’une course, en d’autres termes, de comprendre dans quelle mesure une position donnée peut influencer la performance à différents moments du parcours.
Une donnée qui me semble, personnellement, moins utile que bien d'autres mais qui a tout de même le mérite d'exister et qui, pour des cas particuliers, pourrait sans doute avoir un intérêt.
Efficacité du couple (TE)
Indique, en pourcentage, la quantité d'énergie qui a réellement contribué à la propulsion du cycliste.
La puissance négative, principalement causée par le poids de la jambe du cycliste, peut être contrée en aidant le pied à « remonter » dans la phase de récupération, en le tirant sur la chaussure.
L’efficacité de couple atteint 100 % lorsqu’aucune puissance négative n'a été accumulée pendant un coup de pédale, ce qui est quasiment impossible. La valeur typique d'efficacité du couple peut varier entre 60 % et 100 %.
Une efficacité de couple de 100% signifie que la résultante des forces appliquées sur la pédale est toujours parfaitement tangentielle. On peut donc avoir une efficacité de pédalage excellente en écrasant les pédales et en tirant à peine sur la remontée (juste de quoi soulever le poids de la jambe montante).
Je tourne pour ma part entre 63 et 70% en fonction de la jambe et des intensités. Mais à dire vrai, cette donnée a assez peu d’importance.
Il est possible que tirer sur votre pédale et essayer d'obtenir un coup de pédale parfait n'augmentera pas vos performances sur le vélo. En fait, travailler à la remontée est plus susceptible de provoquer une diminution des performances et peut-être même des blessures.
Fluidité du pédalage (PS)
Cette donnée indique l’uniformité avec laquelle la puissance est répartie sur un tour de pédale complet.
Des valeurs très élevées de fluidité de pédalage correspondent à un pédalage « rond ».
La fluidité du pédalage est identifiée en mettant en relation la puissance moyenne et la puissance maximale mesurées en une seule rotation de la manivelle.
Une fluidité de pédalage de 100% signifierait que le couple appliqué sur le pédalier est constant sur toute une rotation. Ce qui bien évidement est impossible, on appuie plus fort qu'on ne tire sur les pédales.
Les données calculées par votre compteur grâce au capteur de puissance
D’autres données sont ensuite calculées par votre compteur grâce au capteur de puissance. Ce sont donc des données extrapolées par votre compteur en fonction de plusieurs paramètres et différents algorithmes. Chaque marque utilisant ses propres modèles algorithmiques, des différences minimes peuvent apparaître.
- NP (Puissance Normalisée)
- IF Intensity Factor, zones de puissance (Z1 à Z7)
- TSS Training Stress Score
- ACL
- TCL
- Energie consommée
- Puissance au seuil fonctionnel / Functional Threshold Power (FTP)
- Rapport puissance/poids
- W'Bal
- Wbal
IF – Intensity Factor
Le chiffre Intensity Factor est une indication de la difficulté d’une sortie de vélo par rapport à votre niveau athlétique général. Les valeurs IF sont calculées en prenant votre Puissance Normalisée (NP) et en le divisant par votre seuil fonctionnel de puissance (FTP).
En général, un chiffre IF sera situé entre 0,75 et 1,15. 0,75 correspond à l’activité la plus facile alors que 1,15 représente la sortie la plus difficile.
Le système IF vous permet de comparer l’énergie exercée lors de deux entraînements différents et de voir des changements dans votre FTP. Une sortie avec un IF de 1,0 serait égale à votre FTP. Si on reçoit un IF supérieur à 1,05 lors d’une sortie de vélo d’une heure, cela indique d’habitude que le FTP du cycliste a augmenté. De cette façon, on peut remarquer des changements de FTP sans nécessairement avoir besoin de réaliser un test d’effort.
Voici un exemple d’une utilisation potentielle de ce système :
Votre puissance normalisée sur une sortie est de 300 watts. Si votre FTP est de 310 watts, la valeur IF de cette sortie serait donc 0,97.
Si vous effectuiez le même entraînement plus tard dans l’année et que votre FTP a augmenté à 320 watts, votre IF serait 0,93. Cela veut dire que le même entraînement a nécessité l’utilisation de moins d’énergie.
L’exemple du TSS
Le Training Stress Score est une formule développée par Andrew Coggan, décrivant la charge de travail d’un entraînement basé sur l’intensité de votre séance, le fameux indice IF que je viens d’évoquer ci-dessu. Le TSS est donc propre à chacun et défini en fonction de ses propres zones d’entrainement, calculées en pourcentage de FTP (puissance maximale que vous pouvez tenir sur 1h).
Le Training Stress Score permet de structurer un plan d’entraînement et de planifier l’avenir.
Pour comprendre la logique derrière le Training Stress Score, il faut comprendre comment il est calculé. La formule exacte est la suivante : TSS = (durée de la séance en secondes x NP x IF )/(FTP x 3600) x 100.
La FTP étant votre puissance record sur 1h, NP votre puissance normalisée et IF le facteur d’intensité, qui se calcule en divisant votre puissance normalisée par votre FTP actuelle.
Une séance d’entraînement d’une heure à FTP correspond exactement à 100 TSS. Alors qu’une séance d’entraînement d’une heure en zone d’endurance serait d’environ 60 TSS.
Il existe aussi des variantes à ce Training Stress Score calculé grâce aux données du capteur de puissance. On parle notamment du hrTSS, proposé par TrainingPeaks, qui prend en compte les données cardiaques, d’où le nom de Heart Rate Training Score. Ce dernier se base sur le temps passé dans chacune des zones cardiaques pour établir la charge d’entrainement.
Voici les différentes possibilités de données de TSS que votre application de suivi d’entraînement vous fera ressortir :
- Inférieur à 150 – Votre corps aura probablement récupéré avant le lendemain (faible)
- 150 à 300 – Vous risquez d’être toujours fatigué le lendemain mais vous aurez récupéré le jour d’après (moyen)
- 300 à 450 – Vous pourriez être fatigué même après deux jours (élevé)
- Supérieur à 450 – Votre corps aura besoin d’une période de récupération qui dure plusieurs jours (très élevé)
Attention, ces chiffres sont purement indicatifs et propres à chacun. De même que si vous enchainez plusieurs journées à 130 TSS par exemple, le délai de récupération après 3 journées sera plutôt long.
Alban Lorenzini :
Une sénace de récup 1H30 c'est 50 TSS max. Pour un 8/10 h / semaine. On aurait 2 séances faciles de 50 TSS, 2 séances de qualités courtes vers 100 à 130 TSS et une sortie longue foncière 250/300 TSS.
Conclusion
Vous le constatez, les données fournies par un capteur de puissance vont bien au-delà de la simple puissance brute.
Des données qui permettent d’évaluer le niveau physique d’un athlète, de structurer des entraînements mais aussi d’analyser le niveau de fatigue du cycliste.
Ensuite, les compteurs mais surtout les logiciels spécialisés comme Strava, TrainingPeaks et bien d’autres vont utiliser toutes ces données pour mesurer de nombreux paramètres. Des paramètres qu’un entraîneur spécialisé sera à même d’utiliser pour planifier sur le long terme des entraînements.
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