Brevet FR2413634A1 — publié le 19790727

Dispositif électronique pour mesurer la longueur de sauts en ski du tremplin. La présente invention concerne la compétition sportive de sauts du tremplin dans son aspect proncipal, c'est à dire,la mesure de longueur exacte de sauts. Lors de compétitions ,habituellement, on place un certain nombre de juges tout au long de la piste de reception afin qu'ils puissent observer le lieu de chute du skieur et annoncer la longueur du saut.On connaît aussi les moyens plus sophistiqués (tels comme radars) qui ne sont pratiquement pas en service officielement.La présente invention est basée sur l'effet acoustique,audible,lors de l'atterrissage du skieur sur la piste de réception.Le principe même de cette invention nta jamais servi à( l'obtention du resultat de saut,puihuton a jamais songé a l'enregistrement de l'effet sonore de chute de skieur par les microphones liés au times interval meter. Le dispositif décrit ci-dessous permet de mesurer plus précisement et de façon plus scientifique la longueur de sauts en ski du tremplin. L'invention indique de façon générale une possibilité de mesures de longueur et de distance grâce à l'effet acoustique capté par deux micros. Dans les endroits précis prés de la piste de réception on installe deux microphones:MI et M2 (Fig.l). Leur emplacement dépend de données du tremplin et de la piste de réception.L'effet sonore produit par la chute (atterrissage) de skieur sur la piste est très caractéristique et facilement perceptible lors de retransmissions radio-télévisée en direct. Les ondes sonores mettent le temps tl pour parcourir la distance r au micro M1 et le temps t2 pour parcourir la distance r2 au micro M2. Les signaux provenants des deux micros sont conduits vers le chronomètre électronique (time interval meter) qui mesure la différence entre tl et t2 c 'est à dire tl-t2= A t En fonction du lieu de chute du skieur iSt peut avoir la valeur positive, négative ou nule. Le point de repère se trouve à mi-chemin entre M1 et M2. Si r1 > r2 \ t est positif. Si rl = r2 nous avons it t = O. Si enfin rlv r2 nous avons a t qui est négatif. L'analyse de l'ensemble démontre que le point de chute P (ou P') (Fig.2) se trouve à l'intérsection de la ligne droite y = d et de la courbe de laquelle la différence des distances à M1 et à M2 est constante et égale à rl - r2 = r (soit r; - r2 = r). Aux conditions décrites ci-dessus répond une hyperbole dont les foyers sont M1 et M2 et pour laquelle l'équation générale est: 2 2 x y - =1 a h I1 est évident que pour chaque point de chute cette hyperbole a une forme diférente qui dépend de la valeur r (Fig. 3).Mais les foyers restent toujours les mêmes.Si la ligne y se trouve au pied du tremplin nous obtenons pour le point P (Fig.2) l'équation suivante: y = d-(la distance entre l'axe de tremplin où se trouvent les points de chute et ltaxe x où on installe les micros.) (les données x c a sont propres de chaque hyperbole) Après l'application de valeurs reçues ci-dessus à l'équation de hyperbole et après la transformation nous avons: a t multiplié par la vitesse de son annonce la valeur r en metres.Sans oublier que # t peut être positif ou négatif, on obtient une équation générale pour les calculs de longueur de saut du chaque tremplin L'instalation de l'ensemble des dispositifs est simple : deux micros sont fixés sur les petits poteaux installés définitivement sur la piste. Les câbles de liason sont conduits directement dans la neige. Le calculateur (l'ordinateur) qui effectue tous les calculs à partir des données reçues du times interval meter peut se trouver soit dans la cabine de juges soit sous une tente pour le préserver de. mauvais temps. Le type de micros choisis doit correspondre à leur tâche principale: capter le bruit provoqué par le skieur au moment de chute. Afin d'empêcher l'effet d'interférence des ondes sonores, time interval meter bloque l'arrivé d'autres signaux comme applaudissement, etc., après la réception de signaux de chute de skieur. Il est vrai que le vent très violent perturbe la diffusion des ondes sonores. Mais les concours de sauts en ski ne se deroulent pas dans des telles conditions atmosphérique. L'ensemble de l'installation dans la version économique" peut être composé uniquement de time interval meter et d'un tableau de calculs (nomogramme). Il est suffisant aussi d'avoir seulement le calculateur et de connaître la vitesse de son. Au cours d'une compétition internationale l'ordinateur peut exécuter tous les calculs nécessaires (en fonction de la vitesse de vent ) et ensuite con duire le résultat obtenu au tableau lumineux d'affichage.Il peut aussi enregistrer ce: resultat pour l'usage ultérieur. Voici un exemple concret de calculs qui permet d'expliquer cette invention à l'aide de chiffres Nous avons un tremplin pour les sauts de 100 mètrs environ. M1 est installé à 75 m du pied de tremplin M2 est à 125 m du pied de tremplin (Fig. 4). Nous obtenons la partie constante de l'équation; 11+12 75 + 125 = = 100 m 2 2 Supposons que nos calculs s'effectuent pour température - 100 C à laquelle la vitesse de son c = 325,6 m/s. Time interval meter indique par exemple t t = 0,0994 seconde . Les calculs de la partie facultative si y = 10 mètres: r = 0,0994 x 325,6 = 32,36 r 16,18 Après l'application dans l'équation nous avons La vitesse de son dépend de la température ambiante. Si la température baisse, la vitesse augmente. Supposons que nos calculs s'effectuent pour la température de 0 C à laquelle la vitesse de son c = 331,8 m/s. Time interval meter indique par exemple toujours At= 0,0994 s. r = 0,0994 x 331,8 = 32,98 r/2 = 16,49 L'exemple demontre que dans deux températures différentes et le meme la différence de longueur de sauts était de 0,4 m.Cette différence est évidemment importante pour des compétitions internationales. Dans la pratique quotidienne des clubs sportifs, elle peut être négligée. Pour connaître la vitesse de son dans la température donnée il n'est pas nécessaire d'avoir le thermomètre et le tableau comparatif. Il suffit de produir un effet sonore quelZconque (à l'aide d'un gong par exemple) près du micro M pour que le time interval meter puisse indiquer le temps de parcours entre M1 et M2 i En connaissant la distance entre deux micros on obtient la vitesse du son s t Pour iit dont valeur rest négative et la température -100C iS t = 0,045 s r = - 0,045 x 325,6 = v 14,7m Dans les exemples décrits ci-dessus le skieur touche la piste toujours à l'axe de tremplin. S'il touche le sol à coté de l'axe-de tremplinJil peut provoquer une légère erreur de calculs. On peut réctifier cela en installant de chaque coté de l'axe de tremplin une paire de micros identique, afin d'obtenir une moyenne de calculs de chaque coté de la piste. REVENDICATIONS 1. Dispositif électronique pour mesurer la longueur de sauts en ski du tremplin caractérisé par le fait que l'effet acoustique de chute de skieur sur la piste de réception est capté par les microphones. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les micros sont placés sur l'axe parallele à l'axe de la piste de reception. 3. Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé par le fait que les micros sont placés sur la piste dans les endroits definis mathématiquement à l'aide de foyers d'une hyperbole. 4. Dispositif selon les revendications 1,2,3 caractérisé par le fait que les micros sont liés au chronomètre électronique qui indique la différence de temps entre les signaux provenant des micros. 5. Dispositif selon les revendication 1,2,3,4 caractérisé par le fait que la mesure de longueur de sauts d'un tremplin est obtenu à la suite d'une part, des indications du chronomètre électronique,d'autre part des calculs basés sur l'équation générale de l'hyperbole.