Brevet FR2962659A1 — publié le 20120120

MÉTHODE D'APPRENTISSAGE D'UN JEU DE BALLE ET SYSTÈME D'APPRENTISSAGE D'UN JEU DE BALLE CORRESPONDANT. DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION. La présente invention concerne une méthode d'apprentissage d'un jeu de balle et le système d'apprentissage d'un jeu de balle correspondant. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION. De telles méthodes et de tels systèmes sont connus en soi dans le domaine lo du sport. La demande de brevet FR2702385, publiée le 16 septembre 1994 au nom de R. MASIP, décrit notamment un appareil servant à faciliter et améliorer la boucle de service au tennis. L'appareil permet de lancer un solide et de le ramener ensuite à soi. II comprend essentiellement un manche ou poignée, auquel ou à laquelle est 15 lié, au moyen d'un lien filiforme, le solide à lancer. Ce lien coulisse dans un canal qui traverse le manche ou la poignée. L'appareil peut servir également à répéter le "Drive" du golf, ainsi que le "Smash" au tennis, au badminton ou au squash. Cet appareil qui présente l'avantage d'être très simple et robuste, n'utilise pas toutefois toutes les ressources de la technologie moderne. 20 A l'inverse, la batte de baseball laser décrite dans le brevet américain US6770002, publié le 3 août 2004 au nom de C. AIGOTTI, met en oeuvre des fibres optiques pour créer un ou plusieurs faisceaux lumineux. Ces faisceaux émergent soit selon l'axe de la batte, soit perpendiculairement à celui-ci. Ils permettent au joueur, ou à son entraîneur, de vérifier que la position de la batte est correcte par 25 rapport à la balle. Ce dispositif permet au joueur d'améliorer le placement de la batte par rapport à la balle, mais ne lui permet pas obligatoirement d'acquérir le mouvement correct. La demande de brevet américain US20060058122, publiée le 16 mars 2006 30 au nom de J. R. COX, apporte une solution partielle à ce problème. Un faisceau laser émis dans l'axe de la batte de baseball forme un point lumineux sur le sol. De la sorte le joueur, ou son entraîneur, peut visualiser le mouvement de la batte et y apporter des corrections. Un fil représentant le mouvement idéal peut être posé sur le terrain de jeu, ou bien une ligne droite peut être peinte. Le principe décrit peut 35 également s'appliquer au golf. -2- Ce dernier dispositif résout le problème de la correction de la position absolue de la batte dans l'espace, sans toutefois résoudre celui de la correction de la position relative du joueur et de la batte. De plus, le joueur est contraint de maintenir son regard tourné vers sol pour 5 observer la trajectoire du point lumineux. Il demeure donc un besoin pour une méthode et un système d'apprentissage d'un jeu de balle permettant de pallier les inconvénients et limitations de l'état de la technique, notamment pour d'autres jeux que le baseball ou le golf. lo DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION. La présente invention vise par conséquent une méthode d'apprentissage d'un jeu de balle tel que ceux consistant au moins à envoyer une balle au moyen d'un accessoire tenu en main. Elle a précisément pour objet une méthode du type de celles consistant à 15 munir cet accessoire de moyens d'émission d'au moins un faisceau lumineux et dédiée de manière remarquable au tennis. De préférence, la méthode selon l'invention consiste à former par ce faisceau lumineux au moins un point lumineux sur une surface de référence. Selon une autre caractéristique de la méthode, le point lumineux est 20 avantageusement formé au voisinage d'au moins une zone de référence. On tirera bénéfice du fait que la méthode selon l'invention consiste à munir en outre l'accessoire de moyens de détermination de l'appartenance du point lumineux à la zone de référence. Fort avantageusement, la méthode consiste à munir en outre cet accessoire 25 de moyens d'avertissement d'un joueur l'utilisant de l'état des moyens de détermination. L'invention concerne également un système d'apprentissage d'un jeu de balle tel que ceux consistant au moins à envoyer une balle au moyen d'un accessoire tenu en main. 30 Le système dont il s'agit est du type ceux où cet accessoire est muni de moyens d'émission d'au moins un faisceau lumineux. Le système d'apprentissage d'un jeu de balle selon l'invention est remarquable en ce que l'accessoire est une raquette de tennis. De préférence, dans le système selon l'invention, ce faisceau lumineux forme 35 au moins un point lumineux sur une surface de référence. -3- Avantageusement, cette surface de référence comprend au moins une zone de référence d'au moins une position du point lumineux et comprend en outre au moins un emplacement de référence d'un joueur utilisant la raquette. Cette zone de référence comprend préférentiellement un matériau rétro 5 réfléchissant. On tirera bénéfice du fait que la raquette comprend des moyens de détection optiques et des moyens de génération d'un signal d'avertissement quand ces moyens de détection optiques détectent une lumière du faisceau lumineux réfléchie par la zone de référence. lo Ces quelques spécifications essentielles auront rendu évidents pour l'homme de métier les avantages apportés par cette méthode et ce système d'apprentissage d'un jeu de balle par rapport à l'état de la technique antérieur. Les spécifications détaillées de l'invention sont données dans la description qui suit en liaison avec les dessins ci-annexés. Il est à noter que ces dessins n'ont 15 d'autre but que d'illustrer le texte de la description et ne constituent en aucune sorte une limitation de la portée de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS. Les Figures la et lb montrent deux exemples de mise en oeuvre de la 20 méthode d'apprentissage d'un jeu de balle selon l'invention. Les Figures 2a, 2b et 2c montrent trois modes de réalisation préférés de la raquette de tennis du système d'apprentissage d'un jeu de balle selon l'invention. La Figure 3 est un schéma synoptique montrant les éléments électroniques du troisième mode de réalisation préféré de la raquette de tennis du système 25 d'apprentissage d'un jeu de balle selon l'invention montré sur la Figure 2c. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS DE L'INVENTION. La méthode permet un apprentissage du tennis très rapide par ateliers, pour débutants de tous âges. 30 Des références aux Figures la et lb feront bien comprendre le principe de cette méthode et le matériel utilisé. Le joueur de tennis - l'élève - 1 tient en main une raquette de tennis 2 conçue spécialement, ou d'un type standard modifié, pour émettre des faisceaux lumineux 3. -4- Ces faisceaux lumineux 3 sont émis dans le plan de la raquette 2, comme le montre bien la Figure la, ou, alternativement, perpendiculairement au plan de la raquette 2, comme le montre bien la Figure 1 b. Dans le premier cas (Figure la), à la fin de la préparation à la réception ou à l'envoi de la balle 4, l'élève 1 place la raquette 2 afin que les faisceaux lumineux 3 projetés au sol 5 soient dirigés vers un dessin ou une photographie 6 de raquette placés au sol 5. Au moment de l'impact raquette 2/ balle 4, l'élève déplace la raquette 2 afin que les faisceaux lumineux 3 restent dirigés vers des dessins ou photographies 7 io de balles placés au sol 5 et répartis selon une trajectoire correspondant à un mouvement 8 dont les principes de base sont respectés. Le second cas (Figure lb) permet à l'élève 1 de s'exercer à des gestes à blanc ou à des échanges de balles 4 contre un mur 9, la trace 10 de la pluralité des faisceaux lumineux 3 sur le mur 9 reproduisant la forme du cadre 11 de la 15 raquette 2. Comme le montre bien la Figure la, des dessins ou photographies de pieds 12 sont de préférence placés au sol 5, afin de matérialiser la position correcte de ceux-ci au cours de l'exercice. De préférence, la méthode d'apprentissage selon l'invention offre aussi à 20 l'élève 1 la possibilité de contrôler lui-même l'exécution correcte de l'exercice en lui fournissant un retour sous la forme d'un signal sonore, ou d'une vibration du manche de la raquette 2, quand les faisceaux lumineux sont en bonne position sur les zones de référence 6, 7 constituées par les images de la raquette 6 et des balles 7 au début et au cours de l'exercice. 25 Comme il le sera expliqué en détail en liaison avec la Figure 3 ci-dessous, la détermination de l'appartenance, ou non, des points lumineux 13 formés sur le sol 5 aux zones de référence 6, 7 est rendue possible par la détection de la lumière réfléchie 14 par ces zones de référence 6, 7 dans le mode de réalisation de l'invention le plus complet. 30 Le système d'apprentissage selon l'invention se décline en effet en trois modes de réalisation préférés: - un premier mode de réalisation montré sur la Figure 2a ne comportant que des faisceaux lumineux 3 émis dans le plan du cadre 11 de la raquette 2; -5- - un deuxième mode de réalisation montré sur la Figure 2b comportant de plus des faisceaux lumineux 3 émis perpendiculairement au plan du cadre 11 de la raquette 2; - un troisième mode de réalisation montré sur la Figure 2c comportant de plus des 5 moyens de détection optiques. Dans le premier mode de réalisation (Figure 2a), les faisceaux lumineux 3 sont émis par des premières diodes laser 15, au nombre de deux, agencées sur un côté du cadre 11 dans une position symétrique par rapport au petit axe de l'ellipse schématisant le cadre 11, et dont la direction d'émission est parallèle à ce petit axe. io Ces premières diodes laser 15 sont des modèles miniatures émettant dans le spectre visible (de préférence à 650 nm, c'est-à-dire en lumière rouge) dans une limite de puissance autorisée pour un usage en public sans précaution particulière (1 mW au plus en France). Elles sont chacune munies de préférence d'une optique de collimation 15 permettant de régler la collimation du faisceau émis, c'est-à-dire la taille de la tache lumineuse produite sur la surface de référence 5, 9, et d'un circuit de régulation de puissance intégré. Les premières diodes laser 15 sont alimentées par des piles ou batteries 16 agencées de préférence dans le manche 17 de la raquette 2. Un interrupteur à 20 poussoir 18 agencé à l'extrémité du manche 17 en permet la mise en marche et l'arrêt. De manière très remarquable, les deux premières diodes laser 15 sont séparées par une distance D sensiblement égale au diamètre moyen d'une balle de tennis 4, c'est-à-dire par une distance de l'ordre de 65 mm. Cette caractéristique 25 permet de repérer très précisément la position de la raquette 2 au dessus des images des balles 7: les points lumineux 13 formés par les faisceaux parallèles 3 sur le sol 5 sont simultanément à l'intérieur des images des balles 7 quand la position est correcte. Dans le deuxième mode de réalisation préféré de l'invention (Figure 2b), le 30 cadre 11 de la raquette 2 comprend de plus des secondes diodes laser 19, de préférence au nombre de six, avantageusement du même type que les premières 15, réparties le long du cadre 11. Leur direction d'émission est perpendiculaire au plan du cadre 11 ou du tamis de la raquette 2. Ces secondes diodes laser 19 sont également alimentées par les piles ou 35 batteries alimentant les premières diodes laser 15. Un commutateur 20 agencé au -6- bout du manche 17 permet la mise en marche de l'un ou l'autre des ensembles de diodes laser 15, 19, et l'arrêt. Le troisième mode de réalisation préféré de l'invention (Figure 2c) comprend en plus des premières et secondes diodes laser 15, 19 des modes de réalisation préférés précédents, une photodiode 21 agencée sur le cadre 11, ainsi qu'un bloc de traitement électronique 22 et un transducteur 23 placés dans le manche 17. La photodiode 21 située sur le cadre 11 entre les premières diodes laser 15 permet de détecter la lumière réfléchie, ou diffusée, quand l'image de la raquette 6 et les images des balles 7 sont éclairées par les premières diodes laser 15. io Pour la mise en oeuvre de la méthode d'apprentissage selon l'invention, les caractéristiques de réflexion et/ ou de diffusion des zones de référence 6, 7 doivent bien sûr être différentes de celles du sol 5. De préférence, ces zones de référence 6, 7 comprennent donc en surface un matériau rétro réfléchissant, c'est-à-dire qui renvoie la lumière dans la direction 15 d'incidence, et non selon un angle de réflexion égal à l'angle d'incidence. Ce matériau peut être celui utilisé, par exemple, pour les gilets de sécurité, ou bien être constitué de microbilles de verre dans un verni. Dans ce dernier cas, les dessins et photographies de la raquette 6 et des balles 7 sont recouverts de ce verni. 20 La surface de référence 5 est avantageusement constituée d'un tapis de sol 5 portant les zones de référence 6, 7 ainsi que les emplacements de référence 12 pour les pieds de l'élève 1. Les dessins et photographies de la raquettes 6, des balles 7, des pieds 12 sont alternativement fort avantageusement fournis sous la forme d'autocollants à 25 placer sur le sol 5 ou un tapis 5. La Figure 3 montre en détail l'ensemble des éléments électroniques permettant la détermination de l'appartenance, ou non, des points lumineux 13 formés par les premières diodes laser 15 aux zones de référence 6, 7. Des signaux de commandes El, E2 produits par deux oscillateurs 24 du bloc 30 de traitement électronique 22 modulent la puissance des faisceaux 3 des diodes laser 15 via leurs modules de régulation de puissance intégrés à deux fréquences de modulation différentes F1 et F2. La photodiode 21 reçoit la lumière ambiante, mais aucun signal de réception R à la fréquence de modulation F1 ou F2, si aucun des faisceaux émis par les 35 premières diodes laser 15 n'est réfléchi par les zones de référence 6, 7. La -7- photodiode 21 reçoit un seul signal de réception R à la fréquence de modulation F1 ou F2, si un seul des faisceaux 3 frappe les zones de référence 6, 7. La photodiode 21 reçoit simultanément des signaux de réception R aux fréquences de modulation FI et F2 quand les faisceaux 3 frappent simultanément les zones de référence 6, 7, c'est-à-dire notamment quand la raquette 2 est placée au dessus et exactement à cheval du chemin de balles 7. De manière connue en soi, le signal de réception R de la photodiode 21 est amplifié et filtré par un module de réception 25 à grand gain éliminant la composante continue due à la lumière ambiante et les fréquences parasites. io La sensibilité du système est améliorée en munissant la photodiode 21 d'une optique collectrice et d'un filtre optique centré sur la longueur d'onde d'émission des premières diodes laser 15. Les signaux de réception aux fréquence de modulation F1 et F2 sont détectés par deux décodeurs 26 et leurs simultanéité est déterminée par une porte 15 logique 27. En fonction du résultat de la détermination, un signal d'avertissement S est généré. Ce signal d'avertissement S déclenche de préférence un moteur vibreur 23 du type de ceux utilisé dans les téléphones portables agencé dans le manche 17. Alternativement, le signal d'avertissement S déclanche un signal sonore 20 produit par un transducteur 23, haut-parleur ou vibrateur piézoélectrique, agencé de préférence dans le coeur de la raquette 2. L'élève 1 est ainsi averti du positionnement correct de la raquette 2 et de l'exécution parfaite du mouvement 8. Il peut s'auto corriger s'il ne perçoit pas la vibration du manche, ou, alternativement, n'entend pas le signal sonore 25 En variante, le bloc de traitement électronique 22 indique par une vibration du manche la position correcte de la raquette 2 par rapport aux zones de référence 6, 7, évalue, par exemple en comptant le nombre de zones survolées, le respect de la trajectoire et déclenche un signal sonore en cas de réussite. Les fréquences de modulation F1, F2 sont choisies dans une gamme 30 compatible avec la bande passante des modules de régulation de puissance des diodes laser 15 utilisées, tout en étant différentes de celles des lumières parasites éventuelles, et de préférence comprises entre 30 KHz et 50 KHz. Les signaux de commande El, E2 sont avantageusement commutés périodiquement pendant une durée T par un circuit séquenceur 28. Cette 35 caractéristique a pour résultat de produire des trajectoires en pointillés quand les -8- points lumineux 13 se déplacent sur la surface de référence 5. Pour une durée T déterminée, la longueur de ces pointillés est proportionnelle à la vitesse de la raquette 2. Par exemple, pour une durée T de 0,1 s, les pointillés ont une longueur de 10 cm quand la raquette 2 est mue à 1 m/s. C'est une information supplémentaire qui permet à l'élève 1, et à son professeur, de juger de l'exécution correcte du mouvement 8. Le bloc de traitement électronique 22 est réalisé en utilisant des techniques analogiques et/ou numériques classiques, que l'homme de métier choisira facilement en fonction des outils de développement dont il dispose et de ses io impératifs de coût de production. Par exemple, le module amplificateur 25 et les décodeurs 26 sont avantageusement des circuits intégrés de réception utilisés pour la transmission de données au standard IrDA. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seuls modes d'exécution 15 préférentiels décrits ci-dessus. Notamment, l'usage de secondes diodes laser 19 pour la formation des faisceaux lumineux 3 reproduisant la forme du cadre 11 sur le mur 9 n'est pas limitatif. Des ampoules électriques ou des diodes électroluminescentes permettant de projeter une image du tamis sont, en variante, utilisées dans le même but. 20 Les nombres des premières et secondes diodes laser 15, 19 seront adaptés par l'homme du métier en fonction des besoins des utilisateurs du système. Les faisceaux lumineux 3 pourront être formés par des conduits de lumière à partir de sources lumineuses situées dans une ou plusieurs parties de la raquette 2. Le bloc de traitement électronique 22, un bloc d'alimentation 29 comprenant 25 les piles ou les batteries 16 et un élément de commande M/ A 18, 20 ne sont pas limitativement agencés dans le manche 17. Ils sont alternativement agencés dans d'autres parties de la raquette 2, notamment au niveau du coeur. La description ci-dessus s'applique également à un ensemble d'éléments 22, 23, 29, 30, 31 prêt à monter, notamment au moyen de clips, et distribués dans le 30 commerce sous forme de "kit" pour la transformation d'une raquette standard. L'invention embrasse donc toutes les variantes possibles de réalisation dans la mesure elles ne sortent pas du cadre fixé par les revendications ci-après. REVENDICATIONS1) Méthode d'apprentissage d'un jeu de balle tel que ceux consistant au moins à lancer une balle (4) au moyen d'un accessoire (2) tenu en main, ladite méthode étant du type de celles consistant à munir ledit accessoire (2) de moyens d'émission (15, 19) d'au moins un faisceau lumineux (3), caractérisée en ce que ledit jeu de balle est le tennis et ledit accessoire une raquette de tennis. 2) Méthode d'apprentissage d'un jeu de balle selon la revendication 1, caractérisée io en ce qu'elle consiste à former par ledit faisceau lumineux (3) au moins un point lumineux (13) sur une surface de référence (5, 9). 3) Méthode d'apprentissage d'un jeu de balle selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit point lumineux (13) est formé au voisinage d'au moins une zone de 15 référence (6, 7). 4) Méthode d'apprentissage d'un jeu de balle selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle consiste en outre à déterminer une appartenance dudit point lumineux (13) à ladite zone de référence (6, 7) en munissant de plus ladite raquette (2) de 20 moyens de détermination (21, 22) de ladite appartenance. 5) Méthode d'apprentissage d'un jeu de balle selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle consiste en outre à avertir un joueur (1) utilisant ladite raquette (2) de l'état desdits moyens de détermination (21, 22) en munissant de plus ladite raquette 25 (2) de moyens d'avertissement (23) dudit joueur (1). 6) Système d'apprentissage d'un jeu de balle tel que ceux consistant au moins à lancer une balle (4) au moyen d'un accessoire (2) tenu en main, ledit système étant du type ceux où ledit accessoire (2) est muni de moyens d'émission (15, 19) d'au 30 moins un faisceau lumineux (3), caractérisé en ce que ledit accessoire est une raquette de tennis (2). 9 _ 10_ 7) Système d'apprentissage d'un jeu de balle selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit faisceau lumineux (3) forme au moins un point lumineux (13) sur une surface de référence (5, 9). 8) Système d'apprentissage d'un jeu de balle selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite surface de référence (5, 9) comprend au moins une zone de référence (6, 7) d'au moins une position dudit point lumineux (13) et comprend en outre au moins un emplacement de référence (12) d'un joueur (1) utilisant ladite raquette (2). i0 9) Système d'apprentissage d'un jeu de balle selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite zone de référence (6, 7) comprend un matériau rétro réfléchissant. 10) Système d'apprentissage d'un jeu de balle selon la revendication 9, caractérisé 15 en ce que ladite raquette (2) comprend des moyens de détection optiques (21) et des moyens de génération (25, 26, 27) d'un signal d'avertissement (S) quand lesdits moyens de détection optiques (21) détectent une lumière (14) dudit faisceau lumineux (3) réfléchie par ladite zone de référence (6, 7).