Brevet FR3007662A1 — publié le 20150102

PROCEDE DE DETERMINATION D'AU MOINS UNE CARACTERISTIQUE D'UN COUPLE MONTURE/CAVALIER La présente invention se rapporte à un procédé de détermination d'au moins une caractéristique d'un couple monture/cavalier. Avec plus de 500 000 licenciés, l'équitation, est l'un des sports les plus pratiqués en France. A elle seule, l'équitation compte une vingtaine de disciplines, parmi ces nombreuses disciplines, la course d'endurance est l'une des plus éprouvantes, autant pour le cavalier que pour la monture. Cette discipline réunit deux espèces biologiques différentes, l'être humain et l'équidé, et demande de parcourir de longues distances sur des durées qui varient de 2h à 9h. Certaines épreuves, les raids, peuvent se dérouler sur 2 à 3 10 jours. bans ce cadre, les compétitions d'endurance sont particulièrement intenses pour l'animal, en raison de la variabilité des parcours et des fortes portions de galop. Pour réduire les risques de dommage corporel et physiologique voire de décès, le règlement des courses prévoit des contrôles vétérinaires avant, pendant et à la 15 fin de chaque course. Cela permet à l'équipe vétérinaire de surveiller l'état de santé du cheval et au moindre doute, d'éliminer les couples cheval-cavalier victimes de signes de fatigue physique et/ou physiologique trop importants. Il est bon de rappeler que les tests portent sur les chevaux seulement. Tout au long de l'épreuve, l'effort de l'animal doit donc être maîtrisé. Ainsi, la 20 réussite de ce type d'épreuve dépendrait en partie de la capacité du cavalier à suivre l'évolution de la fatigue de son cheval, et de son aptitude à y répondre de façon optimale tout au long de l'épreuve. En parallèle, en équitation des études biomécaniques ont été menées sur la description de la locomotion du cheval et sur les causes de sa variabilité. Ainsi, on connait un procédé de surveillance du mouvement des membres d'un corps, humain ou cheval, décrit dans la demande européenne n° EP2378969. Ce procédé propose d'analyser les mouvements de deux membres d'un même corps, en plaçant sur chacun d'eux au moins un capteur, et ainsi déterminer la phase relative des mouvements des membres et d'en évaluer l'allure. Ce type de procédé est relativement complexe. De plus, la simple analyse du mouvement des membres de l'animal et la détermination de son allure ne sont pas suffisantes pour déterminer l'état de fatigue de l'animal. On constate que le comportement du cavalier a un rôle non négligeable sur cet état. Aussi, la présente invention propose une solution pour déterminer au moins une caractéristique d'un couple monture/cavalier afin d'améliorer notamment les 15 performances biomécaniques du couple monture/cavalier ou d'obtenir une meilleure analyse de l'interaction entre le cavalier et sa monture. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de détermination d'au moins une caractéristique d'un couple monture/cavalier, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer concomitamment les déplacements d'un point lié à la monture, les 20 déplacements d'un point lié au cavalier, à générer une signature en couplant de manière synchrone les déplacements d'un point lié au cavalier et les déplacements d'un point lié à la monture et à déterminer au moins une caractéristique du couple monture/cavalier à partir d'au moins une caractéristique de la signature. 25 D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre du dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un schéma illustrant un dispositif pour mettre en oeuvre un procédé de détermination d'au moins une caractéristique d'un couple monture/cavalier, - la figure 2A est une courbe illustrant le déplacement en fonction du temps d'un point lié à la monture, - la figure 2B est une courbe illustrant le déplacement en fonction du temps d'un point lié au cavalier, - la figure 2C est une courbe correspondant à la somme des valeurs des deux courbes illustrées sur les figures 2A et 2B en fonction du temps, - les figures 3A à 31) sont des courbes obtenues en combinant les déplacements d'un point lié au cavalier en fonction des déplacements d'un point lié à la monture respectivement selon quatre combinaisons selon l'allure de la monture et la technique du cavalier, - la figure 4A est une partie d'une courbe obtenue en combinant les 15 déplacements d'un point lié au cavalier en fonction des déplacements d'un point lié à la monture qui illustre une caractéristique du couplage monture/cavalier, et - la figure 4B est une partie d'une courbe obtenue en combinant les déplacements d'un point lié au cavalier en fonction des déplacements d'un point lié à la monture qui illustre une caractéristique d'un autre couplage 20 monture/cavalier. Sur la figure 1, on a représenté un cheval 10 et un cavalier 12. Bien que décrite appliquée à un cheval, l'invention peut s'appliquer à différentes montures ou à un simulateur. Pour la suite de la description, on entend par direction verticale, la direction 25 suivant l'axe dorso-ventral du cheval. Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 1, le dispositif pour déterminer au moins une caractéristique du couple monture/cavalier comprend un premier capteur 14 de type accéléromètre fixé sur le cavalier 12 et un second capteur 16 de type accéléromètre fixé sur le cheval 10. be manière privilégiée, le premier capteur 14 est fixé de façon rigide à l'aide d'une ceinture en néoprène. Il est placé dans le dos au niveau des reins du cavalier. be manière privilégiée, le second capteur 16 est fixé sur une ceinture sous la partie ventrale du sternum de l'animal. Cette configuration permet d'enregistrer les accélérations des déplacements suivant l'axe vertical, du cheval et du cavalier. Par calcul, on détermine à partir 10 des accélérations les mouvements selon la direction verticale par exemple grâce à une double intégration. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à cette configuration, ni à ce type de capteur. bans tous les cas, le premier capteur 14 doit permettre de relever les déplacements d'un point lié au cavalier en fonction du temps sur des cycles 15 d'enjambées, comme illustré par exemple sur la figure 2B. En parallèle, le second capteur 16 doit permettre de relever les déplacements d'un point lié au cheval en fonction du temps sur des cycles d'enjambées, comme illustré par exemple sur la figure 2A. Les relevés des déplacements du point lié au cavalier et du point lié au cheval sont réalisés de préférence de manière concomitante. 20 Le dispositif comprend, en plus des capteurs 14 et 16, une unité 18 qui assure le couplage de manière synchrone des déplacements d'un point lié au cavalier en fonction des déplacements d'un point lié au cheval de manière à générer une signature 20. Par signature, on entend une courbe de type Lissajous qui couple de manière 25 synchrone les déplacements d'un point lié au cavalier en fonction des déplacements d'un point lié au cheval ou les déplacements d'un point lié au cheval en fonction des déplacements d'un point lié au cavalier. On note que pour un même couple cheval/cavalier, la même allure et la même technique de monte, la signature 20 correspond à une moyenne des courbes de type Lissajous, chaque courbe de type Lissajous correspond à un cycle d'enjambées. Selon les cas, cette unité 18 peut être rapportée sur le cheval, le cavalier ou être distante du cheval et du cavalier. bans ce dernier cas, les signaux des capteurs 14 et 16 sont transmis à l'unité 18 par une liaison non filaire. A titre d'exemple, l'unité 18 peut être un microprocesseur avec des moyens de calcul et de stockage d'information. L'unité 18 comprend avantageusement des moyens de filtrage des signaux générés par les capteurs. Elle peut comprendre également des moyens pour émettre des signaux de manière à transférer des informations à un point distant. Selon une caractéristique de l'invention, le procédé comprend une étape qui consiste à déterminer au moins une caractéristique du couple monture/cavalier à partir d'au moins une caractéristique de la signature. Ainsi, le dispositif comprend des moyens pour analyser au moins une caractéristique de la signature 20. Ainsi, ces caractéristiques de la signature permettent de déterminer les caractéristiques du couple monture/cavalier, à savoir au moins une caractéristique liée à la monture, au moins une caractéristique liée au cavalier et/ou au moins une caractéristique liée au couplage monture cavalier, comme par exemple l'allure du cheval et sa symétrie, la technique de monte du cavalier, la synchronisation cheval/cavalier. La signature 20 établit le profil entre les déplacements verticaux du cheval et du cavalier pendant les enjambées. Une première caractéristique d'une signature 20 est son inclinaison qui traduit la technique de monte du cavalier 12. Pour un même couple cheval/cavalier et une même allure, la technique de monte dite « assise » correspond à une signature 20.1 (voir figure 3A) qui a une inclinaison supérieure à la signature 20.2 (voir figure 3B) correspondant à la technique de monte dite « deux points ». La technique de monte dite « deux points » correspond à une technique de monte durant laquelle le cavalier n'est plus assis mais en équilibre et en appui sur les deux étriers. Selon un mode de réalisation, l'inclinaison correspond à l'angle a formé par une droite b, la signature se superposant à la droite b lors d'une coordination parfaitement en phase. Comme illustré sur la figure 4, il existe des écarts entre la signature 20 et la droite b correspondant à un écart d'amplitude entre les déplacements du cavalier et du cheval et/ou un déphasage temporel entre les déplacements du cavalier et du cheval. La droite b est déterminée en fonction de la courbe Cl représentant l'évolution dans le temps des déplacements, suivant la verticale, d'un point lié au cheval et de la courbe C2 représentant d'évolution dans le temps des déplacements, suivant la verticale, d'un point lié au cavalier et de la courbe CT qui représente la somme des valeurs des courbes Cl et C2. Cette courbe CT nous permet de déterminer les valeurs Maximum et Minimum de déplacement, respectivement aux temps Tmax et Tmin. Le report sur les courbes Cl et C2 des temps Tmax et Tmin permet l'identification du déplacement du cheval (sur C1) en la valeur de A à T=Tmax et B à T=Tmin, ainsi que l'identification du déplacement du cavalier (sur C2) en la valeur de A' à T=Tmax et B' à T=Tmin. Sur la signature, comme illustré sur la figure 1, la droite b passe par le point ayant les coordonnées (A, A') et le point ayant les coordonnées (B, B'). L'angle a pour la technique de monte dite « deux points » est inférieur à l'angle a pour la technique de monte assise. Généralement, pour la technique de monte « assise », l'angle a est supérieur à 45°. be préférence, il avoisine 55°. Pour la technique de monte dite « deux points », l'angle a est inférieur ou égal à 45°. Sur les figures 3A à 31), on a représenté différentes signatures 20.1 à 20.4, la signature 20.1 correspondant à l'allure galop et à la technique de monte « assise », la signature 20.2 correspondant à l'allure galop et à la technique dite « deux points », la signature 20.3 correspondant à l'allure trot et à la technique de monte adaptée pour le trot enlevé et la signature 20.4 correspondant à l'allure trot et à la technique de monte dite « deux points ». On note même si cela est peu visible sur la figure 31) que la signature 20.4 comprend deux boucles sensiblement superposées. Une deuxième caractéristique d'une signature est sa forme qui comprend une boucle ou plusieurs boucles. Une courbe avec une seule boucle ne comprend aucun point d'intersection. A contrario, une courbe avec au moins deux boucles comprend au moins un point d'intersection. La forme de la boucle permet d'identifier l'allure du cheval. Le trot correspond à 15 une courbe avec au moins deux boucles. Le galop correspond à une courbe avec une seule boucle. Les différentes allures du cheval interférant directement sur la période des oscillations dorso-ventrales du cheval, la fréquence de déplacement indique si le cheval est au trot ou au galop. Par exemple, deux oscillations répétées par 20 enjambée pour le trot, contre une seule pour le galop. Une troisième caractéristique d'une signature est donnée par l'écartement des points de tangence, notamment en partie inférieure de la signature. Comme illustré sur la figure 4A, en partie inférieure de la signature 20, il existe deux points de tangence, un premier point de tangence 22 dont la tangente est 25 parallèle à l'axe des abscisses (et correspond au point bas du cavalier) et un second point de tangence 24 dont la tangente est parallèle à l'axe des ordonnées (et correspond au bas du cheval). En partie haute de la signature 20, il existe deux points de tangence, un premier point de tangence dont la tangente est parallèle à l'axe des abscisses (et correspond au point haut du cavalier) et un second point de tangence dont la tangente est parallèle à l'axe des ordonnées (et correspond au haut du cheval). Le décalage entre les deux points de tangence 22 et 24 indique le déphasage dans le temps entre le cheval et le cavalier. La figure 4A indique que le cavalier est en retard par rapport au cheval, la flèche 28 indiquant le sens de rotation de la courbe. Lorsque le cavalier et le cheval sont synchronisés, les points de tangence se 10 confondent et deviennent un point de rebroussement 26, comme illustré sur la figure 4B. REVENDICATIONS1. Procédé de détermination d'au moins une caractéristique d'un couple monture/cavalier, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer les déplacements d'un point lié à la monture (10), les déplacements d'un point lié au cavalier (12), à générer une signature (20) en couplant de manière synchrone les déplacements d'un point lié au cavalier (12) et les déplacements d'un point lié à la monture (10) et à déterminer au moins une caractéristique du couple monture/cavalier à partir d'au moins une caractéristique de la signature (20). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape qui consiste à déterminer l'inclinaison de la signature (20) qui indique la 10 technique de monte du cavalier (12). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour un même couple monture/cavalier et une même allure, la technique de monte « assise » correspond à une signature (20.1) qui a une inclinaison supérieure à la signature (20.2) correspondant à la technique de monte dite « deux points ». 15 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape qui consiste à déterminer la forme de la signature (20) qui indique l'allure de la monture (10), ladite forme comprenant au moins une boucle. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la signature (20) comprenant une seule boucle correspond à une allure de type galop. 20 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que k signature (20) comprenant au moins deux boucles correspond à une allure de type trot. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape qui consiste à déterminer l'écartement des points de tangence (22, 24) d'une signature (20), ledit écartement indiquant le déphasage dans le temps entre la 25 monture (10) et le cavalier (12).