Brevet FR2885816A1 — publié le 20061124

La présente invention concerne un procédé et un dispositif autonome permettant d'analyser la trajectoire d'une balle de golf de façon à optimiser le geste d'un sportif ou d'une personne en entraînement ou apprentissage qui propulse cette balle de golf, ou optimiser les clubs de golf utilisés. Le procédé et le dispositif proposés permettent d'acquérir, transmettre, traiter et restituer de façon simultanée des informations sur le positionnement instantané et les déplacements suivant les trois axes ( en directions, vitesses , accélérations et rotations ) de la balle de golf par rapport à un point choisi comme origine et par rapport à une origine de temps choisie. Le domaine technique de l'invention est, mais pas uniquement, celui de la réalisation de matériel d'entraînement ou d'évaluation de sportifs. Le procédé et le dispositif de la présente invention sont utilisables dans toutes les applications où, l'identification et l'optimisation de la synchronisation des mouvements d'un sportif sont recherchées. Pour simplifier la présentation de l'art antérieur dans le domaine, on se bornera à rappeler que des dispositifs ont déjà été décrits qui permettent d'estimer partiellement les déplacements d'une balle de golf, ces dispositifs étant situés extérieurement à celle-ci. Ainsi, différents dispositifs permettent de restituer partiellement le déplacement d'une balle de golf de golf après la frappe par la tête d'un club de golf. Les informations concernant les mouvements de la balle de golf, ne sont jamais acquises à partir de capteurs situés dans le corps de la balle de golf. Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent de remédier à cet inconvénient. Il comporte en effet quatre parties interdépendantes, fonctionnant simultanément et de façon autonome : Première partie : Un système de module-capteurs électro-informatique original autonome ( Fig. 1 ) disposé à l'intérieur de la balle de golf, qui permet de déterminer les positions instantanées et les déplacements suivant les trois axes ( en directions, vitesses , accélérations et rotations ) de la balle par rapport à un point origine choisi et par rapport à une origine de temps choisie. Le module-capteurs permet la transmission des informations correspondant aux valeurs mesurées vers un ou plusieurs concentrateurs ou directement vers une unité centrale d'ordinateur standard ( de type PC ou similaire ). Dans un mode de réalisation, mais pas le seul, les informations collectées peuvent être transmises en temps réel, par liaison sans fil, directement vers une unité centrale d'ordinateur standard ( de type PC ou similaire.Dans un mode de réalisation, mais pas le seul, les capteurs sont de type accéléromètres , magnétiques ou gyroscopiques. L'ensemble du module-capteurs électro-informatique original fonctionnant de façon autonome, est de faible volume ( quelques centimètres cube ) et de faible poids ( moins de 25 grammes ). Dans un mode de réalisation, mais pas le seul, les informations collectées peuvent être stockées dans la balle de golf et déchargées lors de la pose de la balle sur un module concentrateur - chargeur spécifique prévu à cet effet. Deuxième partie : Un ou plusieurs concentrateurs-chargeurs électro-informatiques originaux autonomes ( Fig. 2 ) de faible volume ( quelques centimètres cube ) et de faible poids ( moins de cent grammes ) qui ne perturbent pas les gestes naturels de la personne utilisatrice et permettent, d'une part de recharger la batterie incluse dans la balle et, d'autre part, dans une première étape la réception et la concentration des informations transmises par le module-capteurs et, dans une deuxième étape la transmission, effectuée avec ou sans fil, des informations concentrées vers une unité centrale d'ordinateur standard ( de type PC ou similaire ).Dans un mode de réalisation, mais pas le seul, le ou les concentrateurs sont équipés d'un dispositif de mémoire, amovible ou non, permettant de sauvegarder un ensemble de mesures collectées et son transfert différé dans le temps sur une unité de traitement. Troisième partie : Un progiciel spécifique et original qui permet de recevoir, stocker, traiter et restituer les mesures de l'ensemble des capteurs en temps réel ( ou avec un décalage paramétrable ). Le traitement du progiciel spécifique prend en compte les mesures relatives aux positions instantanées et aux déplacements dans les trois axes ( en directions, vitesses, accélérations et rotations ) de la balle de golf par rapport à un point choisi comme origine et par rapport à une origine de temps choisie. Ce progiciel peut être installé sur une unité centrale d'ordinateur standard ( de type PC ou similaire ). Quatrième partie : Un système qui permet de restituer, à titre d'exemple non limitatif, de façon visuelle et / ou sonore en temps réel ( ou avec un décalage paramétrable ) les informations traitées par le progiciel spécifique. Les informations restituées donnent les mesures caractérisant les positionnements et déplacements dans les trois axes ( en directions, vitesses, accélérations et rotations ) de la balle de golf. La restitution des informations est réalisée sans gêner la personne effectuant les mouvements, en temps réel ou plus tard, au moyen d'un écran d'ordinateur standard ( Fig. 3 ). La restitution peut également être réalisée par tout autre moyen, tels que : tableaux de valeurs, abaques et courbes imprimables, sons, messages vocaux, lunettes pour vision virtuelle ( Fig. 4 ).Ces valeurs peuvent être comparées à des valeurs fixées comme objectifs ou à des images de référence. Les valeurs obtenues lors d'une série de déplacements peuvent également être comparées les unes aux autres. Le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être utilisés, à titre d'exemple non limitatif, pour analyser et optimiser les déplacements dans les trois dimensions et en rotation d'une balle de golf en mouvement. Le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être utilisés, à titre d'exemple non limitatif, pour effectuer un relevé et une analyse topographique du terrain sur lequel évolue une balle de golf, par exemple mais pas uniquement, le green d'un terrain de golf. Le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être utilisés, à titre d'exemple non limitatif, pour analyser et optimiser les gestes et les mouvements de personnes effectuant des exercices physiques ou de la rééducation, ou du matériel propulsif utilisé. Le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être utilisés, à titre d'exemple non limitatif, pour analyser et optimiser l'efficacité des clubs de golf utilisés. Le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être utilisés, à titre d'exemple non limitatif, en bio feed back. Le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être utilisés, à titre d'exemple non limitatif, avec un entraîneur ou seul, pour analyser et optimiser la coordination des mouvements de sportifs et ainsi améliorer leurs performances lors de la frappe d'une balle. Le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être utilisés, à titre d'exemple non limitatif, pour l'analyse et l'optimisation des appuis et de la synchronisation des mouvements de golfeurs lors de la frappe d'une balle de golf. Les dessins annexés illustrent l'invention ( annexes 1/4 à 4/4 ) La Figure 1 représente un exemple de disposition du module-capteurs dans une balle de golf: Réf. C : micro-ordinateur avec progiciel spécifique REVENDICATIONS Ref. A : Modules capteurs intégrés dans la balle de golf Ref. A 1 : Capteurs Ref. A 2 : Batterie Ref. A 3 : Circuit intégré / Microprocesseur type 1 Réf. A 4 : Mémoire Ref. A 5 : Emetteur / Récepteur La Figure 2 représente le schéma d'un concentrateur Ref. B : Concentrateur Réf. B1 Liaison balle de golf / concentrateur Ref. B 2 : Batterie Ref. B 3 : Circuit intégré / Microprocesseur type 2 Ref. B 4 : Mémoire ( amovible ou non ) Ref. B 5 : Emetteur / Récepteur La Figure 3 représente le schéma de l'ensemble des liaisons entre les différentes parties de l'invention Réf. A : Modules capteurs intégrés dans la balle de golf Ref. B : Concentrateur Ref. t 1 : transmission de type 1 Ref. t 2 : transmission de type 2 La Figure 4 représente des exemples de restitution des informations Ref. C. 01 : Déplacements suivant deux axes ( X et Y ) Ref.C. 02 : Déplacement suivant l'axe vertical ( Z ) Ref. C. 01 : Evolution des rotations suivant chaque axe 1/ Dispositif permettant d'analyser et optimiser la trajectoire d'une balle de golf, caractérisé en ce qu'il est constitué de quatre parties interdépendantes, fonctionnant simultanément et de façon autonome : - un système de module-capteurs (A), - un ou plusieurs concentrateurs-chargeurs électro-informatiques (B), - une unité centrale d'ordinateur (C) équipée d'un progiciel spécifique, - des moyens de restitution de façon visuelle et / ou sonore, en temps réel ou plus tard, d'informations, ces quatre parties permettant d'acquérir, transmettre, traiter et restituer de façon simultanée des informations sur le positionnement instantané et les déplacements d'une balle. 2/ Dispositif selon la revendication 1 et caractérisé en ce que le module-capteurs (A) comprend des composants électro-informatiques originaux de faible volume (quelques centimètres cubes) et de faible poids (moins de 25 grammes ) disposés à l'intérieur de la balle ; ces capteurs mis en u̇vre fonctionnent de façon autonome et ne perturbent pas les déplacements de la balle. 3/ Dispositif selon la revendication 2 et caractérisé en ce que le système de module-capteurs (A) comprend des composants électro-informatiques originaux permettant le stockage des informations des capteurs et leur transmission en temps réel vers le ou les concentrateurs (B) ou vers l'unité centrale d'ordinateur (C). 4/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes et caractérisé en ce que le ou les concentrateurs (B) comprennent des composants électro-informatiques originaux de faible volume (quelques centimètres cubes) et de faible poids ( moins de 100 grammes ) ; ces composants mis en u̇vre fonctionnent de façon autonome et permettent de recharger la batterie du module-capteurs (A), de stocker des informations venant de (A) et transmettre des informations vers l'unité centrale d'ordinateur (C). 5/ Dispositif selon la revendication 4 et caractérisé en ce que les composants (B 4) du ou des concentrateurs (B) qui permettent de stocker des informations sont amovibles ou non. 6/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes et caractérisé en ce que l'unité centrale d'ordinateur (C) (type PC) équipée du progiciel spécifique comporte des moyens pour stocker et traiter, en temps réel ou plus tard, les informations captées par (A) et transmises par (A) ou (B).. 7/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes et caractérisé en ce que les moyens de restitution visuelle et ou sonore des informations sur les positions et les mouvements de la balle sont choisis parmi : un écran, des tableaux de valeurs, abaques et courbes imprimables, sons, messages vocaux, ou lunettes pour vision virtuelle ; ces informations sont restituées sous forme de valeurs qui peuvent être comparées à des valeurs fixées comme objectifs, ou des images de référence, ou comparées les unes aux autres lors d'une série de déplacements. 8/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes et caractérisé en ce que les quatre parties interdépendantes fonctionnent sans gêner la personne mettant en mouvement la balle.