Brevet FR3015019A1 — publié le 20150619

La présente invention a pour objet l'entraînement au tir avec des armes à feu réelles et fonctionnelles, sans modification ou ajout de dispositif externe à l'arme, en remplaçant les munitions réelles par une cartouche électronique. Ce système n'est en aucun cas un système d'aide à la visée. Pour être pleinement efficace, l'entraînement au tir sportif doit être fait en utilisant sa propre arme, avec ses propres réglages de visée. Cet entraînement étant fait avec des munitions réelles, le tireur doit s'entraîner dans des installations spécialisées (stands de tir), ce qui le contraint au niveau des horaires et des déplacements. De plus, l'entraînement avec des munitions réelles est coûteux, et financièrement, et en termes de consommation de ressources naturelles (douilles, poudre, projectiles souvent en plomb). Divers types de dispositifs d'entraînement simulant le tir sans munition réelle ont déjà été proposés: - Brevet US 4367516 (Marksmanship Training Device and Method) par Lionel C. Jacob : ce dispositif nécessite le démontage et le remplacement temporaire de certaines parties de l'arme pour émettre un faisceau lumineux lors de l'appui sur la queue de détente. De plus ce système est dépendant du type d'arme utilisée, donc peu pratique et limité. - Brevet US 3938262 (Laser Weapon Simulator) par Richard A. Dye and Donald A. Rowley : ce dispositif détecte le choc du percuteur par un moyen piézoélectrique excité par une cartouche à blanc, et émet un faisceau Laser. Le désavantage de ce système est qu'il est destiné à des armes d'épaule uniquement, et il est constitué d'un dispositif monté en bout de canon, ce qui modifie l'équilibre de l'arme. De plus, la consommation de cartouches à blanc ne procure pas de gain, autant financièrement que sur le plan environnemental. - Brevet US 3633285 (Laser Markmanship Traîner) par Sensney Cleatus R : ce dispositif détecte le choc du percuteur par un moyen piézoélectrique, et émet un faisceau Laser. Le Laser est émis par un dispositif monté sous le canon de l'arme, qui ne semble pas montable facilement sur une arme de poing. De plus, le montage sous le canon introduit une différence dans la visée, puisque le trajet lumineux ne suit pas le trajet de la balle, et une modification de l'équilibre de l'arme. - Brevet WO 1996013693 (Acoustic Triggered Laser Device for Simulating Firearms) par Gary E Seeton : ce dispositif détecte le choc du percuteur par un moyen piézoélectrique, et émet un faisceau Laser. Le Laser est émis par un dispositif monté sous le canon de l'arme. Par rapport au brevet US 3633285, la différence est essentiellement dans le filtrage des fréquences générées à la percussion. Comme pour le brevet US 3633285, le montage sous le canon introduit une différence dans la visée, puisque le trajet lumineux ne suit pas le trajet de la balle, et une modification de l'équilibre de l'arme. - Brevet EP 0837298 (Cordless laser hand gun) par Johann Fischer, Heinz Renner, Thomas Weiss : ce dispositif émet un faisceau Laser par établissement d'un contact lorsque la queue de détente est pressée. Le Laser est émis par un dispositif monté dans le canon de l'arme. Les piles sont situées dans un chargeur spécialement conçu pour cette application. Ce dispositif n'est pas applicable aux révolvers qui ne possèdent pas de chargeur, et nécessite la réalisation d'un chargeur spécifique. Le système d'entraînement au tir selon l'invention permet de remédier à ces contraintes. En effet, il comporte : - Une cartouche électronique, introduite dans la chambre ou dans le barillet de l'arme, qui émet une impulsion Laser lors du choc du percuteur sur le culot de la cartouche. Cette cartouche intègre une -2- source d'énergie (par exemple pile/batterie) lui permettant d'être utilisée plusieurs centaines ou milliers de fois. - Une cible électronique permettant de détecter l'impulsion Laser et de générer les informations nécessaires pour afficher la position de l'impact correspondant. Ainsi, le rayon Laser empruntant le trajet de la balle, le tireur peut s'entraîner dans des conditions totalement réalistes, avec les armes qu'il utilise habituellement, sans modification de son arme, sans dispositif extérieur monté quelque part sur l'arme, sans modifier ou adapter ses organes et ses réglages de visée, ce qui lui permet de travailler la répétitivité de son tir, sans danger pour son entourage, tout en minimisant ses coûts en déplacements et en munition, et en minimisant son impact environnemental. Ce système d'entraînement offre donc les avantages suivants : - Entraînement possible hors des infrastructures spécialisées (stands de tir) - Entraînement 'comme au stand' - Coûts très réduits par rapport à un entraînement à balles réelles - Respect de l'environnement : consommation réduite en douilles/poudre/projectiles (dont plomb), moins de déplacements, - Réduction de l'usure de l'arme La cartouche électronique est introduite dans la chambre de l'arme, telle une cartouche réelle. Ce système étant destiné à tous types d'armes (Pistolets, Revolvers, Fusils, Carabines) la cartouche électronique est déclinée en différentes tailles et formes pour pouvoir être chambrée dans tous les calibres standards, et au minimum (liste non exhaustive) : - 9x19 mm - 38 SP/357 MAG - 223 REM - Etc. La cartouche électronique est équipée au moins: - D'un Laser - D'un circuit électronique - D'un dispositif de détection du choc du percuteur - D'un dispositif permettant d'amortir le choc du percuteur sur le culot La cartouche est mise automatiquement sous tension à l'introduction dans la chambre de l'arme, et hors tension automatiquement lors de l'extraction de la chambre. Dans une variante non illustrée, la cartouche électronique est composée au moins de 2 parties, la partie Laser est introduite dans le canon soit par la chambre soit par la bouche du canon, la partie détection de choc est introduite dans la chambre de l'arme, telle une cartouche réelle. Un module Laser est monté dans la cartouche électronique, positionné, centré et réglé afin que le rayonnement Laser sorte par la bouche du canon, empruntant donc le chemin d'une balle réelle. Différents types de modules Laser peuvent être utilisés (actifs ou passifs), pouvant émettre dans tout le spectre Visible, dans le spectre Ultra-violet ou en Infrarouge. - 44 - 45 - 50 -3- Le circuit électronique comprend des composants électroniques et des batteries. Il a pour fonctions: - La détection du choc du percuteur, - La mise sous tension/hors tension du module Laser, - Le déclenchement d'une base de temps permettant de régler (en usine) la durée de l'impulsion Laser compatible avec la cible électronique. La détection du choc du percuteur est réalisée : - Soit par une détection en acoustique aérienne (bruit de percussion), - Soit par une détection mécanique, le mouvement d'une pièce projetée par le choc permettant d'établir un contact électronique déclenchant la base de temps. La percussion sur une pièce métallique pouvant détériorer le percuteur et/ou mater le chien, un mécanisme permet d'amortir le choc afin de reproduire un amortissement du type choc sur amorce. Ce mécanisme est basé : 1) Soit sur un amortissement par une pièce en matériau souple (mousse, caoutchouc, etc.), 2) Soit sur un amortissement par un ressort (lame ressort, ressort à boudin, etc.) La cible électronique est principalement constituée : - D'un plastron laissant passer la lumière par un maillage de trous, - D'un panneau en verre, plastique ou tout autre matériau, permettant de diriger la lumière vers des capteurs optiques, - D'un capteur optique de type CCD, CMOS, photo-composants (photodiodes, photorésistances, etc.) etc. permettant de capter les points lumineux générés sur le dépoli par le faisceau Laser. - D'un circuit électronique permettant de traiter les détections optiques. Ce traitement permet de calculer les coordonnées des points d'impact, puis de les restituer par logiciel, ou bien par affichage de type LED. Les dessins annexés illustrent l'invention : - La figure 1 représente le principe d'utilisation du système d'entraînement. - La figure 2 représente à titre d'exemple la disposition interne des différents composants de la cartouche électronique dans le calibre le plus contraignant à cause de ses faibles dimensions : le 9x19 mm. - La figure 3 représente à titre d'exemple des dispositifs d'amortissement du percuteur sur le culot de la cartouche électronique Les dessins présentés dans ce document ne sont pas contractuels, mais seulement proposés pour présenter l'invention. Ils pourront être modifiés si besoin sans changer l'esprit de l'invention. En référence à ces dessins, dans le mode de réalisation selon la figure 2 pour une cartouche de 9x19 mm, la cartouche comporte 3 compartiments : - Le compartiment Électronique (1), qui contient le module Laser (2) et le circuit électronique (3). Le module Laser est acheté dans le commerce. Il est inséré dans l'ogive (4) située à l'avant du compartiment, permettant ainsi d'assurer l'alignement du rayon par rapport au canon de l'arme. L'ogive peut être réalisée en métal, résine, plastique, ou tout autre matériau présentant une résistance mécanique suffisante. Le circuit électronique est fait sur un support flexible, ce qui permet -4- d'obtenir la surface suffisante pour disposer l'ensemble des composants électroniques. Il est connecté d'un côté au module Laser, et de l'autre côté au compartiment 'Batteries'. - Le compartiment 'Amortissement' (5) : contient la pièce qui reçoit le choc du percuteur (6) (pièce en métal dur), le caoutchouc d'amortissement du choc (7), ainsi que le dispositif de maintien de ces pièces (8). Compte tenu du système de verrouillage des pièces d'amortissement, cette pièce peut être réalisée par impression 3D. - Le compartiment 'Batteries' (9) : réalisé par un tube de cuivre de 9 mm de diamètre et 2/10 mm d'épaisseur (10), il abrite les batteries de type SR71 (11) ainsi que le mécanisme de mise sous tension/hors tension (12). Les compartiments 'Électronique' et 'Amortissement' viennent s'insérer de part et d'autre du compartiment 'Batteries'. La cible électronique est principalement constituée : - D'un plastron laissant passer la lumière par un maillage de trous, - D'un panneau permettant de diriger la lumière reçue du faisceau Laser vers un système de capteurs optiques - D'un système de capteurs optiques de type CCD, CMOS, photo-composants (photodiodes, photorésistances, etc.) etc. permettant de capter les points lumineux générés par le faisceau Laser. Le traitement des données reçues par le système de capteurs optiques est fait soit par logiciel, soit par un composant électronique de type FPGA. Ce traitement permet de calculer les coordonnées des points d'impact, puis de les restituer par logiciel, ou bien par affichage de type LED. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à compléter l'entrainement des tireurs sportifs en dehors des installations spécifiques.20 REVENDICATIONS1) Système d'entraînement au tir caractérisé en ce qu'il comporte une cartouche électronique réutilisable introduite dans la chambre de l'arme pour tous types d'armes à feu et tous calibres, et une cible permettant détecter et visualiser les points d'impact. 2) Cartouche électronique caractérisée en ce qu'elle est introduite dans la chambre de l'arme ou en partie dans la chambre de l'arme et en partie dans le canon de l'arme, et permet l'entraînement au tir par impulsions Laser 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'impulsion Laser est générée par la détection du choc du percuteur sur le culot de la cartouche électronique 4) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la détection du choc du percuteur sur le culot de la cartouche soit réalisée par dispositif piézoélectrique, d'acoustique aérienne ou moyen mécanique 5) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le système d'amortissement du choc du percuteur sur le culot de la cartouche par matériau souple (mousse, caoutchouc, etc.) ou amortissement par un ressort (lame ressort, ressort à boudin, etc.) 6) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la cartouche électronique embarque sa source d'énergie (pas de source d'énergie externe) 7) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la mise sous tension de la cartouche soit réalisée automatiquement lors de l'introduction de la cartouche dans le chambre de l'arme, et la mise hors tension lors de l'extraction de la cartouche. 8) Dispositif de détection (cible) caractérisé par la détection de points lumineux sur la cible générés par le faisceau Laser et calcul des coordonnées des impacts Laser pour une restitution des points d'impact dans le cadre du système d'entraînement.25