Brevet FR2625801A1 — publié le 19890713

Cible et répétiteur de cible électroniques. Description La présente invention est relative à un dispositif destiné à visualiser à distance, sur un écran, l'image d'une cible utilisée pour le tir et les impacts successifs des projectiles ayant atteint la cible, et à traduire phonétiquement d'une manière audible la position des impacts sur la cible. Habituellement dans un stand de tir, à chaque tir sur la cible, pour connaître l'emplacement de l'impact, il faut soit se déplacer, soit utiliser une lunette grossissante, soit ramener la cible vers le tireur, soit recevoir l'information d'une personne ayant examiné la cible. goAz Tous ces procédés, peu commodes, ne permettent pas au tireur de se concentrer sur la seule pratique du tir au mieux de ses moyens, étant entre deux tirs distrait par l'opération de repérage de l'impact. La présente invention en visualisant sur un écran, à proximité immédiate du tireur, l'image de la cible et des impacts successifs sur la } cible, de ses tirs, apporte un très grand confort à la pratique de cette activité. Confort pouvant être augmenté par une traduction phonétique audible par le tireur des positions des impacts sur la cible. Un dispositif selon l'invention utilise la propagation du son dans le matériau de la cible pour déterminer-les différences.des distances de l'impact à trois points fixes de la cible. La connaissance des différences d2 - dl et d3 - dl des distances dl, d2, d3 de l'impact à trois points fixes de la cible Ml, M2, M3 détermine en effet complètement la position de l'impact par rapport à la cible. Les mesures indirectes des différences d2 - dl et d3 - dl sont eeffectuées en mesurant le temps écoulé depuis la date d'arrivée du bruit de l'impact du projectile sur la cible s'étant propagé dans le matériau de la cible, sur le point Ml, jusqu'à l'arrivée du bruit de l'impact s'étant propagé dans les mêmes conditions sur les points M2 et M3. 26250o1 Les durées t2 et t3 ainsi mesurées correspondant respectivement aux points M2 et M3 permettent de calculer d2 - dl et d3 - dl, connaissant la vitesse du son dans le matériau de la cible. Un calcul simple conduit alors à la connaissance des coordonnées de l'impact dans un repère (oxy) lié à la cible. Suivant une variante du procédé, on mesure le temps écoulé depuis la date de l'impact jusqu'à l'arrivée du bruit de l'impact se propageant dans le matériau de la cible, sur deux points M2, M3. Ces durées t2 et t3 correspondantes conduisent à la connaissance de distances d2 et d3 de t l'impact aux points M2 et M3, ce qui est suffisant pour déterminer les coordonnées de l'impact. Mais cela suppose que l'impact soit immédiatement détecté par un capteur -accéléromètre par exemple- pour initialiser le comptage.du temps. En général ce procédé introduit une erreur sur le calcul de d2 et d3. L'utilisation de trois capteurs identiques élimine cet inconvénient. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens utilisés par le dispositif sont la cible elle-même dont le matériau doit conduire le son sans une trop grande atténuation et des moyens de comptage du temps. La cible, en carton par exemple, comporte en trois de ses points, trois trous borgnes dont le diamètre est de l'ordre de la précision attendue dans la détermination des coordonnées de l'impact. Sur chacun de ces trous est fixé un capteur sensible au son, microphone à électrets par exemple. L'extrémité libre du trou étant obturée b par le microphone, une cavité setouve ainsi ménagée dans le matériau de la cible pour servir d'adapteur d'impédance acoutique entre le matériau de la cible et le microphone. A chaque microphone on associe un circuit électronique de telle sorte que, lorsque le microphone est excité par le son de l'impact qui s'est O propagé dans le matériau de la cible jusqu'au microphone en passant par la cavité, le circuit électrique génère sans retard un signal électrique calibré propre à déclencher d'autres cicuits. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte deux chronomètres électroniques. Tout de suite après l'impact, le bruit de ce dernier se propageant dans la cible atteint le microphone le plus proche. Le signal généré par le circuit associé est utilisé pour déclencher simultanément les deux chronomètres qui mesurent alors le temps qui s'écoule jusqu'à l'arrivée du bruit de l'impact se propageant dans la cible sur les deux autres microphones. Chaque chronomètre étant affecté à un de ces deux microphones par des circuits logiques, chacun d'eux cesse de compter le temps lorsqu'il reçoit le signal généré par le circuit associé au microphone excité par le bruit de l'impact arrivé jusqu'à lui. Ainsi, les contenus des deux chronomètres représentent deux durées qui, multipliées par la valeur de la vitesse du son dans le matériau de la cible, donne deux longueurs représentant chacune la différence de la distance à l'impact du microphone associé au chronomètre et de la distance à l'impact du microphone atteint le premier par le bruit de l'impact et ayant initialisé le comptage du temps. La connaissance de ces deux longueurs et la position des trois 2oD microphones sur la cible dans un repère lié à la cible permet de calculer les coordonnées de l'impact sur la cible dans ce repère. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les deux durées mesurées par les chronomètres après l'impact du projectile sur la cible, sont utilisées dans un module de calcul qui fournit les coordonnées de l'impact sur la cible; le modulé de calcul peut se trouver dans un coffret soit près de la cible soit près du tireur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, un nombre déterminé de couples de coordonnées d'impacts possibles sur la cible sont mis en mémoire dans une mémoire électronique. Chaque couple de durées fournies par les chronomètres permettent de chercher dans une case mémoire les coordonnées correspondant à l'impact. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les coordonnées de l'impact ainsi calculées ou recherchées en mémoire, sont saisies par des circuits de gestion d'un écran de visualisation qui affiche alors un point lumineux représentant l'impact sur le dessin de la cible représenté à l'échelle sur l'écran. Sur l'écran apparaissent d'une manière fixe les points lumineux correspondant aux impacts précédant le dernier impact. Le dernier impact figurant sur l'écran sous la forme d'un point lumineux clignotant. L'écran et les circuits électroniques associés sont contenus dans un coffret à portée de vue immédiate du tireur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les divers circuits de détection, de mesure, de calcul, de gestion sont rassemblés dans deux boîtiers, l'un se trouvant au pied de la cible, l'autre à proximité du tireur. La transmission des données entre les deux boîtiers étant réalisée soit par des conducteurs soit par radio. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'écran de b visualisation est un écran plat à diodes électroluminescentes ou à cristaux liquides, mais il peut être réalisé par un tube cathodique. Bien entendu, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant seulement deux microphones fixés sur la cible; les deux chronomètres associés seraient alors déclenchés par un signal provenant d'un 0 détecteur d'impact et l'on s'efforcerait d'obtenir pour une bonne précision la simultanéité de l'impact et du signal généré par le détecteur d'impact. Les durées mesurées par les deux compteurs conduiraient alors à la connaissance des distances de chacun des microphones à l'impact, ce qui est suffisant pour déterminer la position de l'impact sur la cible. Enfin, une seule pile d'alimentation en électricité peut alimenter les deux boîtiers et les circuits électroniques dans le cas d'une liaison par câble entre les deux bottiers, deux piles étant nécessaires dans le cas d'une liaison par radio, une pile par boîtier. On ne sortirait pas non plus du cadre de l'invention en fixant les O microphones sur le matériau de la cible sans ménager, à l'endroit des microphones, de trou dans la cible, le trou n'ayant qu'un rôle d'adaptateur d'impédance. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple.non limitatif permet de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Figure 1 représente le synoptique du fonctionnement électronique du dispositif, schéma bloc de toutes les fonctions et indication des signaux et informations échangées. Figure 2 représente une cible avec dans un repère oxy les positions des microphones et d'un impact; les distances des microphones dl, d2, d3 à l'impact y figurent. Figure 3 donne le détail de la fixation d'un microphone à électret sur la cible et de la cavité. Figure 4 situe les éléments constitutifs du système complet. Le schéma électrique illustré sur la figure 1 comprend un microphone 4 associé au circuit 5 d'amplification et de mise en forme. La sensibilité et la bande passante de l'ensemble sont réglées pour ne réagir J5 qu'au seul bruit de l'impact se propageant dans le matériau de la cible, à l'exclusion de tous les autres bruits. Un détecteur d'impact 3 qui, dans cet exemple, est un ensemble identique au système 4 et 5, générant un signal 7 de déclenchement des chronomètres électroniques 8. J-Z Le circuit 5 génère un signal électrique 11 qui, appliqué au chronomètre 8, détermine la fin du comptage du temps. Un module de calcul 16 fonctionnant sur la base d'un microprocesseur reçoit les valeurs 10 des contenus des chronomètres et calcule les coordonnées de l'impact. Dans une autre variante, une mémoire 24 9 contient un nombre déterminé de couples de coordonnées d'impacts. Chaque couple de coordonnées se trouvant dans une case mémoire dont l'adresse est en relation directe avec le contenu des chronomètres correspondant à l'impact, cette relation étant établie par un calcul préalable. L'alimentation en énergie électrique peut se faire à partir d'une o pile électrique, ou d'une batterie d'accumulateurs ou d'une alimentation ó fonctionnant sur le secteur, située dans le bottier 15, par des conducteurs du câble 9 alimentant aussi le bottier 14. Le fonctionnement est le suivant: le tireur actionne son arme, arme à feu, à gaz, à flèche, le projectile 6 atteignant la cible 1 génère dans le matériau de la cible un bruit impulsionnel qui se propage dans toute la cible à la vitesse du son dans le matériau de la cible. Le bruit commence par atteindre le microphone 3 le plus proche et son circuit associé génère un signal électrique 7 (Fig. 1). 2 O Le signal 7 est appliqué aux deux chronomètres 8, déclenchant leur fonctionnement. En même temps, les deux chronomètres 8 sont affectés aux deux autres microphones 4 (Fig. 1). Lorsque les microphones 4 (Fig. 1) reçoivent à leur tour le bruit de l'impact qui se propage dans la cible, leurs circuits respectifs 5 A génèrent chacun un signal électrique li qui appliqué au chronomètre associé 8 met fin à son comptage. Les deux chronomètres 8 contiennent ainsi les valeurs de deux durées t2 et t3 correspondant au parcours des distances d2-dl et d3-dl (figure 2) par le bruit de l'impact dans le matériau de la cible 1. Les valeurs t2 et t3 disponibles sur les sorties des chronomètres 8 (signaux 10) sont intégrées par le module de calcul 16 qui fournit sur ses sorties les valeurs xI et yI des coordonnées de l'impact calculées à partir des valeurs t2, t3, de la valeur de la vitesse du son dans le matériau de la cible et des coordonnées des points de fixation des microphones. Dans une variante, le couple (t2,t3) est utilisé pour générer une adresse de la case mémoire contenant le couple (xI,yI) dans la mémoire 24. Un écran plat à cristaux liquides ou à diodes électroluminescentes 18 est géré par des circuits 17 qui reçoivent les valeurs des coordonnées des impacts successifs générant sur l'écran un point lumineux figurant t l'impact. Ces circuits peuvent, en outre, générer diverses informations affichées sur l'écran comme le numéro de l'impact, le nombre de points correspondant, le total des points réalisés. L'écran porte le dessin de la cible à l'échelle. Les circuits 17 peuvent transmettre des informations à des circuits de synthèse de la parole qui génère des vocables informant le tireur par des transducteurs phoniques 26 des résultats de ses tirs successifs par exemple en annonçant après un tir le nombre de points correspondant et la situation de l'impact en coordonnées polaires. 1 0 La cible 1 est constituée d'un panneau de carton, carré ou rectangulaire; elle est percée de trois trous 12 aux emplacements 3 et 4. Sur l'une de ses faces, ces trous sont obturés par collage d'une pastille 27. Sur l'autre face, un capuchon 20 en élastomère contient un microphone à électret 22 et est fixé sur la cible à l'aide d'un adhésif 13, à l'endroit du trou 12, ménageant une cavité 21; les fils électriques de liaison avec le microphone 23 sortent du capuchon -20. Grâce à l'adhésif, le capuchon est démontable et peut s'installer sur une nouvelle cible. Chaque cible comporte les trous borgnes et à l'endroit des trous, l'adhésif protégé par une pastille. Pour utiliser la cible, on 6te les pastilles et l'on fixe les capuchons sur l'adhésif. Les six fils des trois microphones 22 arrivent dans un seul cable dans un coffret 14 qui contient les circuits 5 et la pile électrique d'alimentation. Les circuits 8 à 26 sont répartis dans les deux bottiers 14 et 15 et la liaison entre les deux bottiers pour la transmission des données est D? assurée par un câble à plusieurs conducteurs 9. Ce câble peut, par exemple, véhiculer les signaux 7 et 11 dans le cas o le bottier 14 ne contient que les circuits 5. Les valeurs des coordonnées de l'impact 2 (xI,yI) sont introduites dans le circuit 17 de gestion de l'écran 18 qui génère l'apparition d'un %o point lumineux sur l'écran, occupant sur l'écran, à l'échelle, la même position que l'impact 2 sur la cible 1. Le dernier impact est figuré sur l'écran par un point lumineux clignotant, les impacts précédents étant figurés par des points lumineux sans clignotement. En même temps, le circuit 17 génère les informations utiles au tireur, sous forme alphanumérique sur l'écran, comme le nombre de points correspondant à chaque tir, le total des points, le numéro de chaque tir par exemple. Un perfectionnment permet à un circuit 25 de synthèse de la parole, recevant des données du circuit 17 de fournir au tireur par l'intermédiaire 1O du transducteur 26 des informations audibles sur la position de l'impact de son tir sur la cible comme par exemple: "7 à vingt heures". Suivant une utilisation très simplifiée du dispositif, un seul ensemble microphone 4 circuit associé 5- est utilisé sur la cible dans les mêmes conditions d'utilisation précédentes. Le signal ll généré par le circuit 5 de suite après l'impact est utilisé pour déclencher un signal lumineux ou sonore, perceptible par le tireur, lui signalant que le projectile qu'il vient de tirer a atteint la cible. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour déterminer d'une manière indirecte la position de l'impact d'un projectile, sur une cible de tir et à transmettre à distance cette information pour être visualisée, caractérisé en ce qu'il comporte les éléments suivants: -> - Un capteur (3) sensible à l'impact (2) du projectile (6) sur la cible (1) délivrant un signal électrique (7) à chaque impact, ce signal définissant l'origine du comptage du temps qui coincide avec la date de son apparition. - Deux capteurs (4) sensibles au son fixés sur la cible (1) en deux )C points fixes -les deux capteurs sont identiques- associés chacun à un circuit électronique (5) réglé pour délivrer un signal électrique (11) seulement lorsque le capteur (4) est excité par le bruit de l'impact (2) qui s'est propagé dans le matériau de la cible (1) depuis l'impact (2) jusqu'à lui. ) - Deux chronomètres électroniques (8), chaque chronomètre associé à un capteur (4) est déclenché par le signal (7) et mesure le temps qui s'écoule depuis son déclenchement jusqu'à l'arrivée du bruit de l'impact (2) -s'étant propagé dans le matériau de la cible- sur le capteur (4) qui lui est associé, la fin du comptage étant obtenue en appliquant au chronomètre (8) le signal électrique (11). Les deux durées (10) ainsi mesurées par les deux chronomètres (8) après chaque impact sur la cible, en association avec la connaissance de la vitesse du son dans le matériau de la cible (1) et la position des trois capteurs (3) et (4) sur la cible déterminent complètement la position de l'impact (2) sur la cible (1). - Une cible -feuille plane en matériau conducteur du son- et donc du bruit de l'impact -sur laquelle sont fixés les capteurs (3) et (4) d'une manière démontable et étanche aux bruits extérieurs. - Un système de transmission des données (9) depuis un coffret (14) situé au pied de la cible (1) jusqu'à un coffret (15) situé à proximité 1O immédiate du tireur. - Un circuit de calcul (16) qui calcule à partir des valeurs des durées (10) les coordonnées (xI,yI) de l'impact (2). - Un écran de visualisation (18) de l'image de la cible (1) et des impacts (2) géré par un circuit électronique (17) recevant les valeurs des coordonnées (xI,yl) pour générer les points lumineux figurant les impacts (2). - Un générateur électrique (19) alimentant l'ensemble des circuits 1électroniques. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les U0 capteurs sensibles au son (4) sont constitués de microphones (22) logés dans un capuchon (20) se fixant sur la cible de façon démontable. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cible (1) est en carton et comporte à l'endroit de fixation des capteurs (4) et (3) un trou borgne (12), la fixation du microphone (22) et de son )> capuchon (20) à l'endroit du trou (12) ferme l'orifice libre.-du trou (12) créant ainsi une cavité (21) dans la cible (1) contenant de l'air et jouant Le rôle d'adaptateur d'impédance acoustique entre le carton de la cible (1) et le microphone (22) le bruit de l'impact (2) se propageant dans le carton de la cible (1) puis dans la cavité (21) avant d'exciter le microphone (22). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cible (1) comporte un adhésif (13) déposé sur sa surface autour de l'orifice libre du trou (12) pour servir de moyen de fixation du capuchon (20) et du microphone (22) sur la cible (1) d'une manière démontable afin de pouvoir changer de cible, l'adhésif étant protégé par une pastille lorsque la cible n'est pas utilisée pour le tir, la pastille étant facilement Otée pour l'utilisation de la cible et la fixation des microphones (22) et des capuchons (20). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (3) de détection d'impact est constitué d'un accéléromètre fixé sur ?O la cible (1). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (3) de détection d'impact est constitué d'un accéléromètre fixé sur la cible (1). 7. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur d'impact (3) est constitué d'un microphone (22) associé à un circuit (5), le microphone (22) étant fixé par l'intermédiaire d'un capuchon (20), sur la cible (1) en coincidence avec un trou borgne (12) pratiqué sur la cible (1), le capuchon (20) et le microphone (22) fermant l'orifice libre du trou (12) ménageant une cavité (21) dans le carton de la cible (1) à cet endroit, le bruit de l'impact (2) sur la cible (1) se propageant dans le carton de la cible, puis dans la cavité (21) pour venir- exciter le microphone (22) qui provoque l'émission d'un signal électrique (11) par le circuit (5). Le fonctionnement de ce détecteur d'impact (3) étant en tout point )? identique à celui des capteurs sensibles au son (4) équipés de microphones identiques (22). Dans ce cas, le microphone (22) le plus proche de l'impact (2), recevbnt donc, le premier, le bruit de l'impact (2) se propageant dans la cible (1) sert de capteur de détection d'impact et le signal émis par son tC circuit associé fixe l'origine de comptage du temps. 8. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que l'écran de visualisation (18) est soit un tube cathodique, soit un écran plat à diodes électroluminescentes ou à cristaux liquides comportant le-.module 17 de gestion de l'écran. g 9. Dispositif selon revendications 1 et 7, caractérisé en ce que l'écran (18) est incorporé à un coffret (15) utilisé pour loger un nombre quelconque de circuits électroniques du dispositif, pouvant être répartis entre le coffret (15) et un cqffret (14) situé au pied de la cible (1), le coffret (14) contenant au moins les circuits (5) des conducteurs (23) les 0 reliant aux microphones (22), les liaisons électriques entre les coffrets (14) et (15) étant réalisrées par des conducteurs (9), la pile d'alimentation électrique (19) se trouvant indifféremment dans l'un ou l'autre coffret. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la transmission des données entre les coffrets (14) et (15) s'effectue par voie hertzienne, le coffret-(14) contenant alors un émetteur, une pile électrique d'alimentation et comporte une antenne d'émission, le coffret (15) contenant le récepteur radio, une pile électrique d'alimentation et comporte une antenne de réception. 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il )0 comporte une mémoire électronique (24) contenant un nombre déterminé de couples (xI,yl) de coordonnées d'impacts possibles sur la cible (1), nombre compatible avec la définition et la capacité de l'écran (18), la recherche en mémoire d'un couple de coordonnées (xI,yI) correspondant à un impact (2) venant de se produire sur la cible (1) se faisant directement à partir des contenus (10) des chronomètres (8). 12. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les. impacts successifs sur la cible (1) sont visualisés sous forme de points lumineux sur l'écran (18), le dernier impact étant visualisé par un point lumineux clignotant, la position des impacts sur l'écran étant identique, à -3 l'échelle près, à la position des impacts sur la cible. 13. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les microphones (22) sont des microphones à électrets. 14. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cible est constituée d'un matériau fait de polymères. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des circuits (25), de synthèse de la parole, recevant les données du module (17) et du module (16) générant des vocables par le transducteur 26, audibles par le tireur, traduisant phonétiquement le résultat du dernier tir sur la cible (1) en donnant la valeur des points correspondant à l'impact 2 sur la cible (1) et la position de l'impact en coordonnées polaires.