Brevet FR2757410A1 — publié le 19980626

La présente invention concerne un appareil de mesure de l'amplitude et de la position des coups portés par un sportif sur une cible (sac de frappe ou punching ball) d'entraînement à une quelconque forme de boxe ou à un autre sport de combat. Le sportif ou l'amateur qui désire s'entraîner à une forme quelconque de boxe utilise pour améliorer la force des coups portés plusieurs types d'appareils : sac de frappe statique, sac de frappe dynamique selon le brevet français N"2547507, punching ball monte sur pied ou entre deux cordes de rappel élastique. Aucun de ces dispositifs ne permet de juger objectivement la force et la précision des coups portés par l'utilisateur sur la cible. La présente invention consiste à ajouter aux sacs de frappe et cible des punching balls un système de mesure de l'amplitude et de la position des coups portés et à lui ajouter un dispositif d'enregistrement ou de mémorisation de ces informations pour permettre un jugement qualitatif et quantitatif sur une période d'entraînement délimitée. L'invention est particulièrement bien adaptée aux équipements comportant un sac de frappe dynamique car il permet d'apprécier le comportement du sportif tant sur le plan de sa puissance que sur le plan de sa précision dans toutes des disciplines pratiquées. L'appareil se compose d'un capteur d'efforts (1) placé dans la cible (6) d'un sac de frappe, (ce capteur peut être réalisé avec une plaque déformable (2) comportant des détecteurs de déformation (3)), d'une liaison (4) entre les détecteurs (3) et un organe (5) de calcul et d'affichage. Les coups portés sur la cible par le sportif entraînent une déformation de la plaque (2) mesurée par les détecteurs (3). Les signaux sont transmis par les détecteurs (3) à l'organe de calcul (5) par la liaison (4) et l'organe de calcul (5) assure un traitement des signaux pour donner des informations sur l'amplitude et la position des coups portés avec possibilité de traitements statistiques de ces informations. L'étalonnage de l'appareil est réalisé en fixant sur le support de la cible (6) un pendule (7) ayant une masse (8) connue pour simuler un choc dont l'amplitude est connue et permettre ainsi d'étalonner la chaîne de mesure (plaque (2) capteurs (3) organe de calcul (5)). Les figures annexées illustrent l'invention La figure 1 represente un appareil complet dans une application avec un sac de frappe dynamique. La figure 2 montre une coupe transversale du sac de frappe avec la position de la plaque support des capteurs. La figure 3 montre une coupe longitudinale du sac de frappe. La figure 4 montre une disposition des capteurs sur leur plaque support. La figure 5 représente un système pendulaire amovible utilisable pour étalonner l'appareil. La figure 6 représente un dispositif de mesures utilisant un capteur de force. Selon une réalisation préférentielle, une plaque support (2) dont la forme peut être ovale d'une taille de l'ordre de celle d'un visage humain est placée à l'intérieur d'une cible (6) ou d'un sac de frappe. Cette plaque élastique est courbée cylindriquement et est positionnée pour être sensiblement placée sur un cylindre dont l'axe correspond à l'axe de la cible. Cette plaque (2) est située à l'intérieur du cylindre à une distance de l'extérieur de l'ordre de 0,5cm à lOcm. Elle est immobilisée dans la matière souple qui constitue le cylindre de la cible (6). Des capteurs de déformation (3) sont placés sur la plaque (2). Un coup porté sur la cible à l'endroit où est placée la plaque (2) entraîne un enfoncement de la matière souple qui constitue l'intérieur de la cible (6) et une déformation de la plaque (2). Cette déformation, liée à l'importance du coup porté, est mesurée par les capteurs (3) placés sur la surface de la plaque (2) (par exemple, des capteurs d'extensométrie colles sur la face intérieure de la plaque (2)). Les capteurs (3) sont reliés par un câble de liaison (4) à une carte électronique de traitement du signal située dans un boîtier électronique (5) placé sur une partie fixe voisine de la cible d'entraînement (par exemple, la structure support de la cible ou un mur). La carte électronique donne une information (sous forme d'une grandeur électrique analogique ou d'un message codé) fonction de la déformation de la plaque (2). Cette information est traitée par une carte de calcul ou un ordinateur qui permet de garder en mémoire les informations correspondant à la période d'entraînement du sportif utilisant l'appareil. Le traitement des informations permet de donner des indications sur l'amplitude, le nombre et la position des coups portés sur la cible et de donner une indication qualitative et quantitative sur l'entraînement du sportif en les affichant sur une face du boîtier (5) ou en les imprimant sur un support d'information. Pour permettre de porter un jugement reproductible dans le temps, il est nécessaire d'étalonner l'équipement. Cet étalonnage peut être fait en utilisant un système pendulaire (7) constitué d'une boule (8) fixée à l'extrémité d'une tige (9). L'autre extrémité de la tige est fixée sur une chape (10) traversée par un axe (11) qui passe dans un trou perce horizontalement dans le support de la cible.(6). La disposition de la chape, de l'axe et de la tige est telle que la tige peut se mouvoir dans un plan vertical passant par l'axe de la cible quand celle-ci est au repos et que, en position basse de la tige, la boule (8) vient contre la cible à l'endroit ou est placée la plaque (2). I1 est possible de réaliser de façon reproductible des chocs d'une amplitude déterminée et d'étalonner ainsi 1 'équipement. Le système d'étalonnage (7) (la tige, la boule, la chape, l'axe) est séparé de l'appareil quand l'opération d'étalonnage est terminée. D'autres modes de réalisations peuvent être utilisés, notamment en plaçant plusieurs plaques (2) support de détecteurs dans la cible à des endroits différents. La cible peut être réalisée en totalité ou en partie sous la forme d'un volume gonflable avec un gaz ou d'un volume en matériau légèrement élastique rempli d'un liquide. De même, on peut utiliser un dispositif de mesure constitué par un capteur de force (12) placé entre 2 plaques (13) et (14) et mis en place dans la cible à l'endroit où les coups doivent être portés. La mesure de l'amplitude des coups portés peut être faite en plaçant des capteurs d'accélération dans la cible. Dans ce cas, un organe de traitement des informations d'accélération prenant en compte la période naturelle de balancement de la cible et le coefficient d'amortissement de ce balancement déduit de l'information d'accélération l'amplitude des coups portés en tenant compte de la période propre de l'oscillation de la cible. Le traitement et affichage des informations peuvent être faits de différentes façons par : - Variation de la durée de la période d'entraînement - Enregistrement du coup d'amplitude maximum. - Enregistrement de l'amplitude des coups portés et présentation du nombre de coups par classe d'amplitude. - Décomposition de la période d'entraînement en plusieurs parties pour juger les temps d'adaptation et de fatigue de l'utilisateur. Le système pendulaire d'étalonnage peut être réalisé par un poids attaché à une corde, cette corde étant elle-même attachée à un point fixe du support de la cible. Enfin, l'étalonnage du système peut être fait de façon statique en plaçant la cible sur un plan horizontal ou en posant un poids sur la zone où sont placés les capteurs pour créer une déformation résultant de l'application d'une force connue. REVENDICATIONS 1) Appareillage, pour mesurer l'amplitude et la précision de coups portés à une cible d'entraînement à un sport de combat constituée de matière souple et sensiblement élastique, ladite cible étant mobile avec rappel en position d'équilibre, soit par gravité, soit par un dispositif élastique, caractérisé par la mise en place d'un ou de capteurs d'efforts dans la cible, reliés à un organe de calcul qui donne une information sur l'amplitude, le nombre et la position des coups portés. 2) Appareillage selon la revendication (1) caractérisé par une plaque déformable élastiquement, sensiblement cylindrique, ayant approximativement la taille d'un visage humain, placée à l'intérieur d'une cible, les axes de la cible et de la plaque étant communs ou voisins, des capteurs fixés sur la plaque mesurant la déformation de la plaque, ces capteurs étant reliés à un organe de traitements des signaux transmis par les capteurs. 3) Appareillage selon la revendication (2) caractérisé par une plaque, sensiblement cylindrique et déformable élastiquement qui supporte les capteurs, positionnée dans la cible à une distance comprise entre 5 mm et 100 mm de la surface extérieure de la cible. 4)Appareillage selon les revendications (2) ou (3) caractérisé par la mise en place de capteurs sur différentes parties de la plaque ayant la taille d'un visage pour permettre un jugement sur la position des coups portés. 5) Appareillage selon la revendication (1) caractérisé par l'utilisation d'un capteur de compression placé entre deux plaques sensiblement parallèles et situe à l'intérieur de la cible mobile à l'endroit ou les coups doivent être portés. 6) Appareillage pour mesurer l'amplitude et la précision de coups portés à une cible d'entraînement à un sport de combat constituée de matière souple et sensiblement élastique, ladite cible étant mobile avec rappel en position d'équilibre, soit par gravité, soit par un dispositif élastique, caractérisé par la mise en place de capteurs d'accélération dans la cible, ces capteurs étant reliés à un organe de traitement permettant de transformer les informations d'accélération transmises en information sur l'amplitude des coups portés à la cible. 7) Appareillage selon la revendication (6) caractérisé par un organe de traitement des informations d'accélération prenant en compte la période naturelle de balancement de la cible et le coefficient d'amortissement de ce balancement. 8) Appareillage selon l'une des revendications précédentes caractérisé par la mise en place de plusieurs plaques supports de capteurs à différents endroits de la cible pour faire varier les conditions d'entraînement de l'utilisateur en lui fixant comme points de frappe différents endroits de la cible. 9) Appareillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un système pendulaire, pour realiser l'étalonnage, constitué d'une corde attachée sur la partie fixe qui supporte la cible comportant un poids fixe à l'autre exrémité de la corde de façon à être en position basse devant l'emplacement d'une plaque support de capteurs, ce pendule, par rotation et en fonction de l'angle de chute, permettant de réaliser des chocs d'amplitude et de position connues pour étalonner l'appareil.