Brevet FR3142906A1 — publié le 20240614

L’invention concerne un système d’aide à la localisation spatiale d’un objet comportant un objet dont on cherche à localiser la position dans l’espace, ledit objet comportant un élément marqueur métallique intégré en son sein ou ayant été apposé à sa surface, et un moyen émetteur/récepteur susceptible d’être manipulé par un opérateur, ledit moyen comportant un moyen émetteur pour générer et émettre un signal d’émission électromagnétique en direction de l’objet et un moyen récepteur pour réceptionner le signal électromagnétique induit par l’objet et le traduire en un signal représentatif de la présence de l’objet à distance du moyen émetteur/récepteur. Système de détection d’un objet, notamment d’une balle de golf, objet détectable, notamment balle de golf et instruments de détection et de marquage Complément à L’enveloppe Soleau N° enregistrement DSO 2022016870 déposée le 29 novembre 2022 Le domaine de l'invention concerne celui de la détection ou localisation dans l’espace d’objets et notamment mais non exclusivement le domaine du golf, et en particulier une balle de golf avec les instruments et équipements nécessaires pour assurer sa détection et son repérage dans l'espace, c'est à dire notamment sa localisation sur un parcours de golf. Les pratiquants du sport de golf savent et en particulier les débutants et les golfeurs peu expérimentés que la maîtrise de la trajectoire d'une balle de golf est difficile et que la perte d’une balle de golf sur un parcours est fréquent. La balle n’est pas véritablement perdue au sens strict dans la mesure où elle existe toujours dans sa matérialité, mais le joueur, malgré ses efforts de recherche dans zone estimée d’arrivée, est incapable de la trouver. Il n'est ainsi pas rare qu’après avoir frappé la balle avec un club de golf, la balle sorte au moins en partie du champ visuel du joueur et atteint des zones imprévisibles où sa localisation est difficile voire souvent impossible. La trajectoire finale de la balle se trouvant hors de vue du joueur, son point de chute au sol est inconnu de telle sorte qu’elle se trouve souvent perdue dans la nature. Dans ces circonstances, localiser et retrouver la balle s’avère être particulièrement difficile surtout lorsque la balle tombe hors du parcours balisé de golf, et par exemple en dehors du fairway c'est-à-dire dans des zones de hautes herbes ou de broussailles et de végétaux de toute nature. Dans ces conditions, il s'avère alors extrêmement difficile de retrouver la balle même si sa zone estimée de chute peut être parfois vaguement estimée, d'autant que le joueur dispose souvent, pour des raisons règlementaires notamment, de peu de temps (quelques minutes) pour la recherche dans la mesure où il ne doit pas ralentir le jeu des joueurs de la partie se trouvant derrière lui. Le joueur doit donc mettre en jeu une nouvelle balle ce qui se traduit par une augmentation de sa consommation de balles, cette situation de perte de balle, bien connue des joueurs de golf, pouvant se reproduire fréquemment plusieurs fois au cours d’une partie. Il s’ensuit d’une part, un surcoût économique certain pour le joueur dont la consommation de balles augmente et d’autre part, un impact écologique négatif pour l’environnement dans la mesure ou les balles de golf sont difficilement biodégradables dans la nature et relarguent dans le sol toute une série de composés chimiques néfastes pour l’environnement. Chaque année, plusieurs centaines de millions de balles de golf sont ainsi définitivement perdues dans la nature et constituent une source non négligeable de dégradation directe de l’environnement et indirecte par les activités économiques diverses liées à leur fabrication puis vente. Il a donc déjà été proposé différents dispositifs où systèmes pour faciliter où améliorer la recherche des balles de golf perdues. Il a ainsi déjà été envisagé d’enduire les balles de golf d’un revêtement réfléchissant la lumière de telle sorte que la balle est, en théorie du moins, plus facilement repérable visuellement dans la nature. Cette technique améliore très faiblement le repérage de la balle et s’avère en fin de compte peu efficace. Il a également déjà été proposé d'intégrer et de noyer dans la masse même de la balle de golf, un capteur réagissant à un signal émis par un boîtier émetteur/récepteur séparé et autonome. Un système connu de ce type comporte un boîtier/radar émettant un signal sous la forme d’une radio fréquence spécifique, ledit signal étant reçu puis réfléchi par le capteur et enfin détecté, après modulation, par le boîtier qui est en possession de l’utilisateur. Le boîtier émet un son dont l’intensité augmente en fonction de la distance séparant le boîtier du capteur. Ce système permet donc au joueur de golf de se diriger vers la zone estimée de la balle perdue, puis par approximations successives de localiser la balle. Si ces systèmes donnent des résultats convenables, ils s’avèrent souffrir malgré tout de divers inconvénients. Ils compliquent tout d’abord le procédé de fabrication de la balle de golf dans la mesure où il convient de prévoir d’intégrer une étape supplémentaire de mise en place d’un capteur au cœur même de la balle et en particulier précisément en son centre ce qui s’avère une opération non seulement délicate sur le plan technique, mais encore augmentant les coûts de fabrication. Par ailleurs, la balle subissant également des chocs et déformations importants dans le cours normal du jeu de golf, il n’est pas rare que le capteur soit affecté négativement plus ou moins rapidement par les chocs et déformations subis par le corps de la balle elle-même. L’insertion d’un élément mécanique à l’intérieur d’une balle de golf a enfin des conséquences négatives sur le comportement aérodynamique de la balle de golf. Ceci conduit à des disfonctionnements du système qui nécessite en outre d’avoir recours à une balle de golf modifiée et non conventionnelle. La présente invention vise à porter remède aux divers inconvénients mentionnés précédemment et à proposer un nouveau système de détection dans l’espace d’un objet qui soit simple, fiable et peu coûteux. La présente invention vise également à proposer un nouveau système qui puisse être mis en œuvre avec des objets à détecter conventionnels dont le procédé de fabrication est conventionnel et non modifié. La présente invention vise également à proposer un nouveau système qui puisse être mis en œuvre avec un objet à détecter formé par une balle de golf conventionnelle et homologuée, et en particulier ne comportant pas de corps étrangers en son sein, et notamment pas de puces ou capteurs quelconques. Dans sa globalité, l’invention est formée par un moyen émetteur/récepteur apte à exploiter le phénomène de l’induction magnétique en générant un champ magnétique émetteur pour récupérer un champ magnétique induit par l’objet à détecter, puis l’analyser pour en déduire la présence ou non de l’objet à détecter au voisinage du moyen émetteur récepteur pour générer un signal visuel ou sonore de présence lorsque l’objet est détecté. L’invention est formée par un système d’aide à la localisation spatiale d’un objet comportant : Un objet dont on cherche à localiser la position dans l’espace, ledit objet comportant un élément marqueur métallique intégré en son sein ou ayant été apposé à sa surface, Un moyen émetteur/récepteur susceptible d’être manipulé par un opérateur, ledit moyen comportant un moyen émetteur pour générer et émettre un signal d’émission électromagnétique en direction de l’objet et un moyen récepteur pour réceptionner le signal électromagnétique induit par l’objet et le traduire en un signal représentatif de la présence de l’objet à distance du boîtier. Au sens de l’invention, on cherche à localiser ou détecter la présence d’un objet qui se trouve dans l’espace c’est-à-dire qui est dans une position fixe et repose de manière inerte sur le sol en étant en contact direct avec le sol ou indirect si l’objet repose par exemple sur une branche d’arbre ou un élément végétal ou de l’herbe ou du gazon ou autre quelconque reposant sur le sol ou en liaison avec le sol comme de l’herbe (couvert végétal). Dans sa globalité, l’invention consiste à intégrer un élément marqueur métallique ou moyen de localisation dans ou sur la balle de golf en exploitant ainsi le phénomène des courants de Foucault. Dans le système selon l’invention, et de manière préférentielle : ledit objet est une balle de golf, ledit moyen émetteur/récepteur comporte des moyens microprocesseurs aptes à analyser et traduire le signal électromagnétique induit pour émettre le signal représentatif qui permet la localisation de la balle de golf dans la zone d’activité du moyen émetteur/récepteur. L’élément marqueur de la balle de golf est ainsi apte à générer un signal électromagnétique induit lorsque qu’il est soumis à un flux d’ondes généré par un appareil externe, savoir le moyen émetteur/récepteur, distant de la balle de golf, le signal induit (le champ magnétique induit) générant un courant induit dans la partie réceptrice du moyen émetteur/ récepteur. Ce signal est ainsi détecté et traduit par les moyens microprocesseurs qui fournissent alors une indication, par exemple sonore ou visuelle, représentative de la localisation, plus ou moins lointaine de la balle par rapport aux moyens émetteurs récepteurs. On obtient donc ainsi un moyen simple de localisation de la balle à proximité de l’appareil externe qui est en général un boîtier manuel ou un téléphone portable en possession du golfeur. Dans le cas d’utilisation d’un téléphone portable, ce dernier est pourvu d’une application dédiée apte à fournir le signal représentatif qui permet la localisation de la balle de golf dans la zone d’activité du moyen du téléphone portable. La zone d’activité du boîtier ou du téléphone portable est par exemple de l’ordre de quelques mètres, par exemple 1 à 10 mètres, de préférence 1 à 5 et de manière encore plus préférentielle 1 à 3 voire 1 à 2 mètres. A titre de variantes, l’élément marqueur métallique peut être intégré dans la masse même de la balle de golf à différent niveau de profondeur, ou dans sa couche externe, voire de préférence, sur sa surface externe. De préférence, l’élément marqueur métallique est intégré sur la balle de golf à sa surface. De préférence, l’élément marqueur métallique est appliqué sous la forme d’une couche d’encre à la surface de la balle de golf, ladite couche étant continue ou non continue. Selon une variante préférentielle, la couche d’encre recouvre toute la surface externe de la balle de golf. Selon une autre variante préférentielle, la couche d’encre recouvre partiellement, et par exemple au moins 50%, de la surface externe de la balle de golf. Cette intégration peut avoir lieu pendant le procédé de fabrication de la balle de golf et peut être intégré dans la couche externe de la balle ou plus profondément dans la masse de la balle voire près de ou dans de son centre. Cette intégration peut également être effectuée par l’utilisateur ou le joueur de golf en assurant lui-même l’application de l’élément marqueur métallique sur la surface externe de la balle de golf, sous la forme par exemple d’une couche d’encre comportant des éléments métalliques. Le moyen de localisation forme donc une couche d’encre à la surface de la balle de golf. Dans tous les cas, l’élément marqueur métallique n’a aucune incidence sur les qualités mécaniques de la balle de golf ni sur le procédé de fabrication des balles de golf classiques et homologuées. Il est donc sans influence sur les qualités de la balle en général et en particulier sur ses qualités et propriétés mécaniques et aérodynamiques. Les procédés classiques de fabrication des balles de golf peuvent donc être inchangés. Dans une variante préférentielle de l’invention, l’élément marqueur est formé par une encre, de préférence métallique qui est apposée, par exemple manuellement, par le golfeur à l’aide d’un stylo marqueur ou d’un feutre sur la surface extérieure de la balle de golf. L’élément d’apposition ou d’application est alors formé par un stylo marqueur capable d’appliquer une encre métallique à la surface de la balle de golf. L’encre peut comprendre un ou plusieurs types d’ions ou particules métalliques, tel que non limitativement de l’or, de l’argent, du nickel, du zinc, du fer, du cuivre, de l’aluminium, du titane, du laiton, de l’étain ou un alliage métallique tel que le bronze. L’encre peut comprendre un seul type de particule métallique ou un mélange de plusieurs type de particules métalliques. Ces ions ou particules métalliques peuvent être présents par exemple sous forme de sulfate, du type de cuivre ou ferreux. L’encre sera avantageusement conçue pour être déposée sur la surface externe lisse de la balle de golf et sous forme de solution, pâte ou suspension comprenant par exemple l’un au mois des composants suivants : colorant ou pigment, solvant, liant et/ou additif. Il pourra s’agir d’une encre liquide ou grasse. Les colorants ou pigments seront par exemple des solides très finement divisés (moins d’un micromètre en général), une grande majorité de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques, parmi lesquelles : · Les noirs de carbone pulvérulents à haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant (black carbon) et qui constituent d’excellents pigments noirs. · Le trioxyde de fer (III), Fe 2 O 3 , finement broyé, comme pigment rouge. · Les oxydes de titane ou d’aluminium pour les pigments blancs. De manière générale, l’encre est composée de plusieurs constituants : Un colorant : substance souvent solide, en solution ou en suspension (cas des pigments) et qui lui donne sa couleur. Ils peuvent être de nature inorganique (noir de carbone, trioxyde de fer Fe2O3 comme pigment rouge, oxyde de titane ou d’aluminium pour les pigments blancs…) ou bien organique d’origine naturelle (animale, végétale…) ou industrielle (synthèse et artificiel : nitro dérivés, dérivés du triphénylmethane, xanthéniques, de l’acridine, de la quinoléine, anthraquinoniques, indigoïdes, phthlocyanines, bases d’oxydation et azoïques). Un solvant qui va dissoudre ou mettre en suspension le colorant. Il s’agit la plupart du temps de solvants dits pétroliers (non aromatiques), mais aussi des alcools, des esters, des glycols, de l’eau… Un liant : matrice polymérique naturelle ou synthétique qui permet de maintenir le pigment en suspension et/ou de donner à l’encre une certaine viscosité, ainsi que de permettre la fixation du pigment sur le support. Quelques exemples de liants analysables (identification et parfois quantification) dans une matrice par Pyrolyse/GCMS : Polyuréthane, Polyacrylique, Polyvinylique, Epoxy, Phénoplaste, Huile végétale, Résine naturelle… Des additifs divers pour donner de la brillance, accélérer le séchage, permettre une réticulation sous UV, etc…. Quelques exemples d’additifs analysables (identification et quantification) dans une matrice par GCMS, Pyrolyse/GCMS, UPLC/TOF-MS, MEB/EDX : cires animales (Abeille), végétales (Carnauba, Jojoba, Candelilla…) ou minérales (PE ou PTFE), plastifiants, antioxydants, agents anti-maculants (silice, amidon, cellulose…), agents siccatifs, photo-initiateurs, fongicides, épaississants, aromatisants, promoteurs d’adhésion… De manière générale, il s’agit d’une encre dite indélébile et/ou inaltérable. Selon une variante préférentielle de l’invention, l’appareil externe apte à générer le flux d’ondes est un boîtier manuel comportant une bobine émettrice d’un champ magnétique émis et une bobine réceptrice d’un champ magnétique reçu et induit, ledit boîtier comportant un moyen microprocesseur adapté à comparer les champs magnétiques émis et reçus ainsi que les courants électriques émis et reçus à l’origine pour émettre un signal de localisation, par exemple sonore ou visuel, représentatif de la comparaison et de la proximité plus ou moins grande de la balle de golf du boîtier. Les bobines peuvent être choisies pour fonctionner à fréquence élevée, par exemple de l’ordre de, voire plus de 18 kHz. En pratique, les deux bobines sont alimentées par un courant électrique, à l’aide par exemple d’une pile ou batterie rechargeable ou non, de façon à fournir un premier champ magnétique, savoir le champ émis par la bobine émettrice, qui va lui-même générer au sein de la balle de golf par l’intermédiaire des courants de Foucault crées par les ions ou particules métalliques de l’encre, un second champ magnétique dit résultant ou induit qui sera détecté par la bobine réceptrice tout en induisant un second courant électrique induit au sein de cette seconde bobine. Ce second champ magnétique résultant induit et le second courant électrique sont variables et proportionnels à la distance entre le boîtier et le lieu de la localisation de la balle de golf de telle sorte que le signal sonore ou visuel émis, une fois traité par le moyen microprocesseur est représentatif, non seulement de la zone directionnelle de la balle de golf, mais encore de sa distance par rapport au boîtier tenu par l’utilisateur. Selon une variante, on peut avoir recours à un détecteur à induction pulsée ne nécessitant qu’une seule bobine. Selon une variante simplifiée de l’invention, on peut le traitement du signal peut se limiter à fournir un simple signal sonore ou visuel de présence de la balle de golf dans la zone d’activité du boîtier, 1 à 2 ou 3 mètres par exemple. Le boîtier fonctionne en exploitant le phénomène physique connu de l’induction magnétique, les objets conducteurs, et en particulier les métaux ou ions ou éléments métalliques compris dans la balle de golf étant le siège de courants induits dits de Foucault Le boîtier détecteur est ainsi composé de préférence de deux bobines : la bobine émettrice alimentée par un courant électrique alternatif sinusoïdal. la bobine réceptrice qui réagit au champ magnétique induit par les courants de Foucault et produit un courant électrique qui présente un décalage de phase par rapport au courant de la bobine émettrice. Et d’un d’un microprocesseur apte à analyser l'intensité du courant induit (réfléchi par la balle de golf) ainsi que son décalage de phase pour opérer l’analyse permettant de percevoir la distance ou au moins la zone de présence de l'objet marqué, en l’occurrence la balle de golf. Plus l'objet métallique ou la masse métallique est importante, plus la conduction sera importante et plus le décalage de fréquence sera grand. De même certains métaux sont meilleurs conducteurs (l'argent notamment) de telle sorte que le décalage de fréquence sera d'autant plus grand. Dès lors, l’analyse du décalage de fréquence de l'objet détecté peut permettre une certaine discrimination, c'est-à-dire réussir à distinguer et trouver la nature du métal et sa distance. Le boîtier se présentera de préférence sous la forme d’un boitier manuel capable d’émettre un signal sur 360 ° et de détecter le signal secondaire sur 360°, avec un bouton de Réglage de la sensibilité et un bouton pour éliminer les interférences. Il comporte également de préférence une larme sonore ( vibreur par exemple) ou visuelle ainsi qu’un contrôle du volume. Avantageusement, la couche d’encre recouvre toute la surface externe de la balle de golf. Avantageusement, la couche d’encre recouvre partiellement, et par exemple au moins 50%, de la surface externe de la balle de golf. Elle peut se présenter sous la forme de lettres, de noms, de slogans ou de marques de fabrique. Avantageusement, la couche d’encre est une composition comprenant des particules métalliques, en particulier du Cuivre. Avantageusement, le système est tel que la couche d’encre est appliquée manuellement à l’aide d’un stylo marqueur après la fabrication industrielle de la balle de golf. Dans ce cas, il s’agit d’une balle de golf conventionnelle ne comportant pas d’éléments marqueurs métalliques, ces derniers étant apposés par le joueur de golf lui-même avant de jouer à l’aide du stylo marqueur, type feutre. Ainsi, selon l’invention, le système comporte un moyen émetteur/récepteur tel que décrit précédemment, au moins une balle de golf non marquée, c’est-à-dire dépourvue d’éléments marqueurs métalliques et un élément marqueur formé par un stylo marqueur capable d’appliquer une encre métallique à la surface de la balle de golf. Avantageusement, le système selon l’invention comporte un moyen émetteur/récepteur qui est un boîtier manuel ou un téléphone portable, type IPhone® ou Androïd®. Avantazgeusement, le téléphone portable est pourvu d’une application dédiée apte à fournir le signal représentatif qui permet la localisation de la balle de golf dans la zone d’activité du moyen du téléphone portable. L’ensemble selon l’invention peut être formé par au moins une balle de golf dépourvue d’éléments marqueurs métalliques (balle conventionnelle non marquée par des élément marqueurs métalliques) et au moins un stylo marqueur capable d’appliquer une encre métallique à la surface de la balle de golf. En pratique, le joueur de golf doit tout d’abord utiliser et mettre en jeu une balle de golf comportant des éléments ou particules métalliques qui font parti du corps ou de la masse même de la balle de golf et qui y ont été introduits au cours du procédé de fabrication industriel de la balle. Si le joueur met en jeu une balle « classique » sans éléments métalliques et issues des procédés traditionnels de fabrication, il doit auparavant revêtir ou enduire sa balle dune couche ou pellicule d’encre pourvue de particules métalliques à l’aide d’un stylo marqueur. La surface d’enduction doit être suffisante pour être capable de fournir un signal induit suffisant. La surface d’enduction sera de préférence par exemple telle que la couche d’encre recouvre partiellement, et par exemple au moins 30 % et voire au moins 50%, de la surface externe de la balle de golf. Ainsi, le joueur de golf souhaitant localiser une balle perdue de vue et dont il ne connait qu’une vague zone d’atterrissage, se dirige vers la zone estimée d’atterrissage de la balle tout en activant le boîtier qui émet alors un signal magnétique. Lorsque le joueur en se déplaçant de manière continue parvient à une distance proche de la balle perdue, par exemple quelques mètres, par exemple 1 à 10 mètres, de préférence 1 à 5 et de manière encore plus préférentielle 1 à 3 voire 1 à 2 mètres, le boîtier est apte à détecter le signal induit et réfléchi par les éléments métalliques de la balle et à traduire cette détection par l’émission d’un signal sonore ou visuel. La zone où se trouve la balle est alors localisée et le joueur n’a alors plus qu à chercher activement la balle dans une zone de surface réduite ce qui facilite sa localisation. Le système décrit peut bien évidemment être utilisé pour localiser d’autres objets que des balles de golf dès l’instant où elles comportent des élément marqueurs comportant des éléments métalliques. -Système d’aide à la localisation spatiale d’un objet comportant : Un objet dont on cherche à localiser la position dans l’espace, ledit objet comportant un élément marqueur métallique intégré en son sein ou ayant été apposé à sa surface, Un moyen émetteur/récepteur susceptible d’être manipulé par un opérateur, ledit moyen comportant un moyen émetteur pour générer et émettre un signal d’émission électromagnétique en direction de l’objet et un moyen récepteur pour réceptionner le signal électromagnétique induit par l’objet et le traduire en un signal représentatif de la présence de l’objet à distance du boîtier. – Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que : ledit objet est une balle de golf, ledit moyen émetteur/récepteur comporte des moyens microprocesseurs aptes à analyser et traduire le signal électromagnétique induit pour émettre le signal représentatif qui permet la localisation de la balle de golf dans la zone d’activité du moyen émetteur/récepteur. – Système selon revendication 2 caractérisé en ce que l’élément marqueur métallique est intégré dans la masse même de la balle de golf au cours de son procédé de fabrication, de préférence dans l’une de ses couches proches de la surface. – Système selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que l’élément marqueur est intégré sur la balle de golf à sa surface externe. 5- Système selon les revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que l’élément marqueur métallique est appliqué sous la forme d’une couche d’encre à la surface de la balle de golf, ladite couche étant continue ou non continue. – Système selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que l’élément marqueur métallique est une couche d’encre comportant des particules métalliques – Système selon les revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que la couche d’encre recouvre toute la surface externe de la balle de golf. – Système selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que la couche d’encre recouvre partiellement, et par exemple au moins 50%, de la surface externe de la balle de golf. – Système selon l’une des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que la couche d’encre est une composition comprenant des particules métalliques, en particulier du Cuivre. - Système selon l’une des revendications 5 à 9 caractérisé en ce que la couche d’encre est appliquée manuellement à l’aide d’un stylo marqueur après la fabrication industrielle de la balle de golf. - Système selon l’une des revendications précédentes comportant un moyen émetteur/récepteur selon l’une des revendications 1 ou 2, au moins une balle de golf selon l’une des revendications 2 à 10 et un élément marqueur formé par un stylo marqueur capable d’appliquer une encre métallique à la surface de la balle de golf. – Système selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen émetteur/récepteur est un boîtier manuel ou un téléphone portable. 13- Système selon la revendication 11 caractérisé en ce que le téléphone portable est pourvu d’une application dédiée apte à fournir le signal représentatif qui permet la localisation de la balle de golf dans la zone d’activité du moyen du téléphone portable. – Ensemble formé par au moins une balle de golf dépourvue d’éléments marqueurs métalliques et au moins un stylo marqueur capable d’appliquer une encre métallique à la surface de la balle de golf.