EP0929785B1 - Procede et appareil pour eduquer la perception tactile d'un tireur, notamment d'un tireur sportif - Google Patents

Procede et appareil pour eduquer la perception tactile d'un tireur, notamment d'un tireur sportif Download PDF

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EP0929785B1
EP0929785B1 EP97943032A EP97943032A EP0929785B1 EP 0929785 B1 EP0929785 B1 EP 0929785B1 EP 97943032 A EP97943032 A EP 97943032A EP 97943032 A EP97943032 A EP 97943032A EP 0929785 B1 EP0929785 B1 EP 0929785B1
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EP
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pressure
shooter
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electrical signals
conversion
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Pierre Trabut
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A33/00—Adaptations for training; Gun simulators

Definitions

  • the invention relates to a method for educating the tactile perception of a shooter.
  • It also relates to an apparatus for implementing such a method.
  • the invention relates more particularly to the field of sport shooting, the success depends a lot on the control of the pressure of the finger on the trigger.
  • the shooter To be in control of the start of the shot, the shooter must be able to maintain and control the pressure of his index finger on the tail of the trigger to the value as close as possible to that of the start of the blow, so as to reach it and cross the threshold without disturbing the immobility of the weapon. Otherwise, it's the "coup finger "and failure.
  • the sense of touch allows the shooter to assess the value of the pressure exerted by the index finger on the trigger tail, but we ask a shooter to compare the trigger of a "DES 69" model pistol with that of a revolver model "MR 73", it finds that of "DES” heavier while it is the opposite (1000 g against 1360 g, the error coming from the fact that the trigger of the "MR 73 "is more progressive).
  • a good shooter (regional level) supports as gradually as possible on the trigger tail. He sends the order to his index then no longer takes care of it while trying to stay online. He must be surprised by the departure of the stroke.
  • This trigger device for firing rhythm exercise comprises a trigger box (1) in which are disposed a release pawl (20) capable of being held in position and pivoting, a trigger pawl (12) capable of 'be kept in position and also pivoting as well as a pivoting trigger (3).
  • the detent pawl (12) rests, by its free end, on a support (14) in the form of a roller.
  • the preferred path is adjustable using a positioning screw (6) and (21).
  • the preferred weight is the sum of the forces of a tension spring (7 and two pressure springs (10,15), this preferential weight being adjustable by via a positioning screw (9).
  • the angle alpha is approximately 90 ° between the rest stop of the pawl (20) and the point of rotation (8) of the release pawl (20) as well as with the point of rotation (11) of the ratchet (12).
  • the release pawl (20) is released by the force of the spring (15) in the return direction on the adjusting screw (21), which simulates the release shooting.
  • the pawl (12) slides under the effect of the spring force (10) in the return position to the exit position. It is so possible to have an unlimited number of trigger movements without it being need for additional reloading or refilling process voltage.
  • this education can be carried out from a simple idea : rely on the perception of our most precise senses (hearing and especially sight) to develop the acuity of the sense of touch and the tactile perception of pressure.
  • the invention therefore sets itself the goal of providing the shooter with two concomitant perceptions of the same tactile stimulus, advantageously simultaneous and proportional, thus making it possible to refine and educate tactile perception, while at the same time as it helps to accustom the muscles concerned to dose also exactly as possible their effort to find, as a reflex, the level of contraction required.
  • Piezoelectricity which is used in a preferred embodiment of the invention, is applied to a shooting weapon and to a system for simulating a shooting which bring, in addition to the education of tactile perception in connection with the motor skills, thanks to a video system provided with a software interface, elements new pedagogical methods to improve the shooter's technique: detection of the "finger stroke" and indication of the stability of the weapon or its movement at the start of the coup.
  • a device based on the use of an electromagnet, simulating the recoil from the stroke ; the simulation of shooting being practiced by the shooters of firearms of the same as the compressed gas shooting is part of the training of these shooters.
  • the method according to the invention relates to both live fire and simulation shooting.
  • the method and apparatus according to the invention have many advantages and, in particular, they contribute effectively to the control of the blow. They solicit sense of sight and / or sense of hearing parallel to the sense of touch. We can therefore say that the process uses multi-sensory multi-solicitation concomitant, both simultaneous and proportional.
  • the conversion of the pressure exerted on the detent member (11) of any weapon (not shown) in signals electric is carried out by a hydraulic system.
  • An elastic pressure-receiving capsule (1) is stuck on a finger of glove threaded on the shooter's index finger (not shown) or fixed to the tail of trigger (11). the capsule filled with liquid is subjected to the pressure exerted by the shooter.
  • a thin flexible non-elastic tube (2) transmits this pressure through liquid to a pressure gauge (4) which by the deformation of its flattened tube, causes the cursor needle (8) of a rheostat (5).
  • a purge is planned (3).
  • a source of electric current (6) (cell or battery) rechargeable may just as well fit here) powers a serial circuit comprising the rheostat (5) and a receiving member (7), comprising a resistance entry.
  • the intensity of the current flowing in the aforementioned series circuit will be more or less strong, because the rheostat impedance (5) will vary.
  • the voltage on the input of the receiving organ (7) will therefore also vary in proportion to the pressure exerted.
  • the cursor needle (8) of a rheostat (5) driven by the pressure gauge (4) constantly converts the pressure exerted on the expansion member (11) and measured by the elastic capsule (1) in electrical signals. The signals then transmitted to the input of an operating body (27) (not shown in Figure 1) and will give rise to visual signals and / or hearing aids, as described below:
  • FIG. 2 A second embodiment of an apparatus for implementing the invention will be described with reference to FIG. 2.
  • the conversion of the pressure exerted on the detent member (11) of any weapon is effected by a mechanical system mounted on the mechanism of this weapon.
  • the apparatus comprises a rheostat (5).
  • the drive of the rheostat (5) is obtained by a rack and pinion system (18) and gears (19).
  • the House warming party (18) consists of a partial toothed crown located in the extension of the trigger. It rotates around a fixed axis (16). She is pushed back, on the end close to the ring gear, by a spring (17) and driven, on its other end (9), by the expansion member (11). This last in rotation around a fixed axis (15) is pushed back to its whole by a member on springs. It is precisely this organ that creates the pressure to overcome.
  • Gears (number of gears required and number of teeth each gear) are calculated so that the rack travel (18) corresponds to that of the rheostat (5). As before, this last modifies the amplitude of the current, so as to generate electrical signals proportional to the pressure exerted on the expansion member (11). For to do this, the rheostat (5) is placed in series with an electrical power source and a current measuring device (not shown), so that similar fact to what has been described in relation to figure (1). The signals The electrics thus generated are then used in the manner which will be described below.
  • FIG. 3 A third embodiment of an apparatus for implementing the invention will be described with reference to FIG. 3.
  • the conversion of the pressure exerted on the detent member (11) of a weapon is effected by making use of a piezoelectric pressure or a similar sensor (quartz sensor, ceramic, etc. ).
  • the pressure exerted on the trigger member (11) of a weapon takes place mainly by a force sensor, the pressure sensor involving the random parameter of the contact surface between the shooter's index finger and the sensor placed on the tail of the weapon.
  • the sensor (38) is connected to an electronic amplifier. This last amplifies the signal and, if necessary, adapts it for later use (impedance matching, filtering, etc.).
  • the amplifier is housed in a box (33) with its electrical supply, or else miniaturized and housed in the weapon real.
  • These signals can be displayed directly on the weapon (below the sighting system) or can be displayed by the noise canceling headset which is generally equipped with the shooter as illustrated in figure 4.
  • Figure 4 illustrates an example of a noise-canceling headset modified for the needs of the method according to the invention.
  • it has two ear protectors adjustable sides.
  • the adjustable position it includes in addition, on its front part, two glasses (24) and (25), arranged respectively in face of each shooter's eye, one transparent, the other translucent.
  • the latter displays signals from the pressure conversion exerted on the trigger member (11) ( Figures 1 to 3).
  • the visualization organ (23) is arranged, either on the glass placed in front of the directing eye (aiming eye), either in front of the other eye.
  • this display member must therefore be removable.
  • This embodiment with helmet applies more particularly to the real shot.
  • the signals can be displayed also on a distant video screen (31) simulating the target aimed by the shooter, in the case of a simulated shot.
  • the signals which represent the pressure exerted on the trigger, as well as other visual signals are displayed on the video screen (31): the pressure by representation of a rectangle representing the dial of a voltmeter or much of a liquid crystal dial (35). Pressure can still be represented in the upper half of the vertical axis of the target by a pressure vector instantaneous (36), increasing from top to bottom and arriving at the pressure of start of the hit in the center of the target.
  • the display on the video screen (31) of the pressure curve over time for the last 100 or 200 grams pressure forces before the start pressure of the blow makes it possible to detect the "finger strokes" as illustrated more particularly by the diagram of the figure 6.
  • FIG. 6 illustrates the variation of the pressure exerted on the expansion member as a function of time.
  • the origin of the times to is the instant for which the pressure force po exerted (horizontal axis) is, for example, in the range of the last 100 or 200 grams forces before departure suddenly, typically 800 or 900 gf. More precisely, two curves are represented: curve A illustrates a good shot and curve B a "finger shot", the triggering threshold p c being reached too quickly.
  • the aiming target is therefore a virtual target displayed by the video screen (31).
  • interface circuits (32) processing the received signals. It can be advantageously of a data processing system with recorded program. In this case, these circuits are provided with a conventional analog-digital converter.
  • the shooting weapon emits a collimated laser beam or the like. (infrared, etc.), the impact of which on the target is referenced 37 in FIG. 3.
  • the recorded program can advantageously consist of software configurable, so as to offer all possibilities in accordance with the rules in force in different shooting disciplines and for all calibers of weapons, this which offers great flexibility of operation. He can in particular carry out an automatic scaling of the dimensions of the target appearing on the screen, as a function of the weapon-target distance measured using a laser beam. To do this, the aforementioned laser beam can be used. Similarly, we can simulate the dimension of the impacts, according to the caliber of the weapon, the display and the numbering chronological of impacts, display of totals, and of corrections made by the shooter in his aim.
  • the software controls the display of two impacts for a single shot as illustrated in FIG. 7.
  • the first impact or “laser impact” (IL) does not take into account the impulse transverse to its trajectory imprinted on the projectile in the case of movement of the weapon at the start of the shot.
  • the second impact or “projectile impact” (IP) corresponds to the real shot with projectile.
  • the two impacts are separated on the screen by a vector (8) representing, at the desired scale, the acceleration transverse to the line of sight due to the movement of the weapon at the instant of the start of the shot.
  • the sector which separates on the video screen the point "projectile impact” from the point "laser impact” called ⁇ is in fact the velocity vector of the movement of the weapon which exerts a transverse acceleration taking the projectile away along its trajectory , this speed vector being called V.
  • the acceleration ⁇ is obtained by difference of the vector V with a second speed vector V 'obtained from a third impact on the screen.
  • the time elapsed between the first impact (known as projectile impact) and the second impact (known as "laser impact”) being equal to the time which elapses between the second and third impact.
  • This indication in addition to giving a result consistent with the actual shot, has the advantage of informing the shooter about the stability of his weapon and of give an account of what it does exactly at the very brief moment of letting go.
  • the pressure exerted on the organ of trigger can be converted into electrical signals usable by organs visualization or a program digital data processing system saved, for proper display.
  • These electrical signals can be further converted to using an electro-acoustic converter.
  • the earmuffs comprises a housing (20) for example arranged on the top, which receives electrical signals from electrical pressure-voltage conversion (or current), for example of the member (7) ( Figure 1), on an input (27).
  • this input can take the form of a jack or similar.
  • This housing provides control signals to the display member (23).
  • electro-acoustic transducers may however include additional electronic circuits transmitting the aforementioned signals to electro-acoustic transducers (not visible) arranged in the earmuffs of the helmet, via the connecting wires (29) and (30).
  • electroacoustic transducers for example noisemakers, are advantageously associated with potentiometers (21) carried by the ear protectors and whose control buttons are accessible from the outside.
  • the sound signal of which the intensity increases "in real time” in proportion to the pressure exerted on the trigger, stops just before the start of the blow.
  • the circuits additional arranged in the housing (20) include a generator signal signal in the range of acoustic frequencies.
  • the amplitude of the alternating signal generated, and therefore of the auditory signal perceived by the shooter is controlled by the amplitude of the electrical signals received on the input (27).
  • attenuation and / or balancing of auditory signals can be achieved via the potentiometers (21).
  • the range of "silence” is positioned thanks to an additional potentiometer (22) included in the housing circuits (20) and accessible from the outside, as illustrated more particularly in FIG.
  • This potentiometer (22) acts conventionally to set an adjustable threshold value transmitted to electronic circuits, by example a logic gate triggering a bi-stable rocker. We set the start from the range of silence to the pressure value from which the blow finger is practically no longer possible.
  • the apparatus according to the invention therefore uses, in a preferred embodiment, a piezoelectric effect sensor or the like.
  • This sensor transforms the finger pressure on the trigger in signals suitable for improving the technique of shooter either on a real weapon associated with a signal helmet or on a weapon of simulation of shooting associated with a video system software interface.
  • the barrel part (40) and the breech (39) are replaced by a case of the same height.
  • the piezoelectric sensor (38) is placed on the tail of relaxation.
  • the amplifier associated with the sensor (figure 3: 33) is housed at the location of the cylinder head (39).
  • the laser transmitter is housed at the location of the barrel (40).
  • the housing (40) carries the handlebar (41) of the sighting system.
  • the part rear of the pistol (43) can support a signal display member (42) visual (liquid crystal display, light emitting diodes or voltmeter), a female jack is placed under the handle and connects the weapon to video system (see Figure 3), by a connecting cable (not shown).
  • the display member (42) consists of two sets of three light-emitting diodes placed symmetrically with respect to to the rear sight of the weapon, also carried by the rear (43); the three diodes electroluminescent of each set being for example of colors red, green and yellow, respectively.
  • a diode of a specific color lights up therefore when the pressure exerted on the expansion member exceeds thresholds predetermined, which can be adjusted, in particular, according to the simulated weapon.
  • the display unit for example of the type of light-emitting diode arrays, can be integrated into the bezel or placed in front of it.

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Description

L'invention concerne un procédé pour éduquer la perception tactile d'un tireur.
Elle concerne également un appareil pour la mise en oeuvre d'un tel procédé.
L'invention concerne plus particulièrement le domaine du tir sportif dont la réussite dépend beaucoup de la maítrise de la pression du doigt sur la détente.
Deux paramètres fondamentaux régissent la technique du tir :
  • a/ être "en face" de la cible,
  • b/ avoir son arme stable à l'instant du départ du coup.
    • Pour être maítre du départ du coup, le tireur doit pouvoir maintenir et contrôler la pression de son index sur la queue de l'organe de détente à la valeur la plus proche possible de celle du départ du coup, de façon à l'atteindre et en franchir le seuil sans perturber l'immobilité de l'arme. Sinon, c'est le "coup de doigt" et l'échec. Le sens du toucher permet au tireur d'évaluer la valeur de la pression exercée par l'index sur la queue de détente, mais on demande à un tireur de comparer la détente d'un pistolet modèle "DES 69" à celle d'un revolver modèle "MR 73", il trouve celle du "DES" plus lourde alors que c'est l'inverse (1000 g contre 1360 g, l'erreur provenant du fait que la détente du "MR 73" est plus progressive).
    Un bon tireur (niveau régional) appuie le plus progressivement possible sur la queue de détente. Il envoie l'ordre à son index puis ne s'en occupe plus pendant qu'il s'efforce de rester en ligne. Il doit être surpris par le départ du coup.
    Un excellent tireur (niveau international) monte en pression jusqu'au seuil de départ du coup. Il se maintient à cette pression critique jusqu'au moment où sa ligne de mire est parfaite, et une fois stabilisé, il franchit le seuil sans ébranler son arme.
    L'état technique le plus proche de l'objet de la présente demande concerne un dispositif décrit dans le document EP-A-0 122 220, pour éduquer la perception tactile d'un tireur qui exerce une pression sur l'organe de détente d'une arme, ladite pression déclenchant le tir lorsqu'elle franchit un seuil prédéterminé [angle (11,22,8) > 90°. Ce dispositif de détente pour l'exercice de rythme de tir comporte un boítier de détente (1) dans lequel sont disposés un cliquet de libération (20) susceptible d'être maintenu en position et pivotant, un cliquet de détente (12) susceptible d'être maintenu en position et également pivotant ainsi qu'un levier de détente (3) pivotant. Le cliquet de détente (12) repose, par son extrémité libre, sur un support (14) en forme de rouleau.
    Le chemin préférentiel est réglable à l'aide d'une vis de positionnement (6) et (21). Le poids préférentiel est la somme des forces d'un ressort de traction (7 et de deux ressorts de pression (10,15), ce poids préférentiel étant réglable par l'intermédiaire d'une vis de positionnement (9). En position de pression, l'angle alpha est d'environ de 90° entre l'arrête de repos du cliquet (20) et le point de rotation (8) du cliquet de libération (20) ainsi qu'avec le point de rotation (11) du cliquet (12). En poursuivant le mouvement de la détente (2) en position de déclenchement X, le cliquet de libération (20) est libéré par la force du ressort (15) en direction de retour sur la vis de réglage (21), ce qui permet de simuler la libération du tir. Après libération du tir, le cliquet (12) glisse sous l'effet de la force du ressort (10) en position de retour vers la position de sortie. Il est ainsi possible d'avoir un nombre de mouvements de détente illimités sans qu'il soit nécessaire de processus supplémentaire de rechargement ou de remise sous tension.
    Un très bon tireur (niveau national) oscille entre les deux techniques précédentes, selon sa forme du moment.
    A partir de la constatation que le sens du toucher donne une donne une évaluation quantitative de la pression très insuffisante et pour pallier cette défaillance physiologique, on ne peut que conclure à la nécessité d'éduquer les corpuscules de Pacini qui sont les récepteurs de la pression profonde situés sous la peau de la première phalange de l'index.
    Selon l'invention, cette éducation peut s'effectuer à partir d'une idée simple : s'appuyer sur la perception de nos sens les plus précis (l'ouïe et surtout la vue) pour développer l'acuité du sens du toucher et de la perception tactile de pression.
    Par au moins une perception supplémentaire (visuelle et/ou auditive), l'invention se fixe donc pour but d'apporter au tireur deux perceptions concomitantes du même stimulus tactile, avantageusement simultanées et proportionnelles, permettant ainsi d'affiner et d'éduquer la perception tactile, en même temps qu'elle permet d'habituer les muscles concernés à doser aussi exactement que possible leur effort pour arriver à trouver, comme par réflexe, le niveau de contraction requis.
    Dans l'art connu, rien n'existe de semblable dans de domaine, d'où l'idée de construire un appareil permettant de quantifier la pression exercée par l'index sur la queue de détente et de la transformer pour la rendre accessible simultanément et de façon proportionnellement quantifiée au sens de l'ouïe et au sens de la vue, qui sont plus précis que le sens du toucher, donc d'en avoir une appréhension plus exacte.
    La transformation de la pression en signaux peut s'effectuer selon trois modes de réalisation principaux; ces modes de réalisation étant chronologiquement de mieux en mieux adaptées à l'objectif, le dernier mode faisant appel à un récepteur piézo-électrique étant le mieux adapté.
    La piézo-electricité, qui est retenue dans un mode de réalisation préféré de l'invention, est appliquée à une arme de tir et à un système de simulation de tir qui apportent, outre l'éducation de la perception tactile en liaison avec la motricité, grâce à un système vidéo muni d'un interface logiciel, des éléments pédagogiques nouveaux propres à améliorer la technique du tireur : détection du "coup de doigt" et indication de la stabilité de l'arme ou de son mouvement au départ du coup. Au système de simulation de tir, on peut adjoindre un dispositif, basé sur l'utilisation d'un électro-aimant, simulant le recul au départ du coup ; la simulation de tir étant pratiquée par les tireurs d'armes à feu de la même façon que le tir à gaz comprimé fait partie de l'entraínement de ces tireurs.
    Le procédé selon l'invention concerne aussi bien le tir réel que la simulation de tir.
    L'invention a donc pour objet un procédé pour éduquer la perception tactile d'un tireur, notamment d'un tireur sportif, ledit tireur exerçant une pression sur l'organe de détente d'une arme, réelle ou de simulation, ladite pression déclenchant le tir lorsqu'elle franchit un seuil prédéterminé, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes :
    • mesure de la pression exercée sur ledit organe de détente par le doigt dudit tireur,
    • conversion de ladite pression mesurée en signaux électriques représentant l'amplitude instantanée du vecteur pression,
    • traitement desdits signaux électriques perceptibles par un sens du tireur autre que le sens du toucher, pour qu'il puisse suivre en temps réel la variation de la pression exercée sur ledit organe de détente jusqu'au départ dudit tir en simultanéité et synchronisé avec la perception tactile perçue par ledit doigt.
    Le procédé et l'appareil selon l'invention présentent de nombreux avantages et, notamment, ils contribuent efficacement à la maítrise du coup. Ils sollicitent le sens de la vue et/ou le sens de l'ouïe parallèlement au sens du toucher. On peut donc affirmer que le procédé utilise une pluri-sollicitation multi-sensorielle concomitante, à la fois simultanée et proportionnelle.
    L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaítront à la lecture de la description qui suit en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
    • la figure 1 représente des circuits hydraulique et électrique de modulation, selon un premier mode de réalisation de l'invention,
    • la figure 2 représente un mécanisme de modulation et son circuit électrique sur des armes de simulation de tir;
    • la figure 3 représente un appareil de simulation de tir selon l'invention et son système de visualisation vidéo;
    • la figure 4 représente un casque porte-signaux;
    • la figure 5 représente le boítier électronique du casque porte-signaux de la figure 4;
    • la figure 6 représente la courbe de la pression sur l'organe de détente en fonction du temps, avant le départ du coup;
    • la figure 7 représente un affichage vidéo de l'impact d'un faisceau laser et de l'impact simulé d'un projectile;
    • la figure 8 représente un pistolet de simulation de tir dérivé d'un modèle d'arme réelle.
    On va maintenant décrire un premier mode de réalisation d'un appareil pour la mise en oeuvre de l'invention, par référence à la figure 1.
    Selon ce mode de réalisation, la conversion de la pression exercée sur l'organe de détente (11) d'une arme quelconque (non représentée) en signaux électriques s'effectue par un système hydraulique.
    Une capsule élastique réceptrice de pression (1) est collée sur un doigt de gant enfilé sur l'index du tireur (non représenté) ou bien fixée à la queue de détente (11). la capsule remplie de liquide est soumise à la pression exercée par le tireur. Un tube fin souple non élastique (2) transmet cette pression grâce au liquide à un manomètre (4) qui par la déformation de son tube aplati, entraíne l'aiguille-curseur (8) d'un rhéostat (5). De façon en elle-même classique, on prévoit une purge (3). Une source de courant électrique (6) (pile ou batterie rechargeable peuvent tout aussi bien convenir ici) alimente un circuit série comprenant le rhéostat (5) et un organe récepteur (7), comportant une résistance d'entrée. En fonction de la pression exercée par le tireur, l'intensité du courant circulant dans le circuit série précité va être plus ou moins forte, car l'impédance rhéostat (5) va varier. La tension sur l'entrée de l'organe récepteur (7) va donc également varier proportionnellement à la pression exercée. En d'autres termes, l'aiguille-curseur (8) d'un rhéostat (5), entraínée par le manomètre (4) convertit à tout instant la pression exercée sur l'organe de détente (11) et mesurée par la capsule élastique (1) en signaux électriques. Les signaux électriques sont ensuite transmis à l'entrée d'un organe d'exploitation (27) (non représenté sur la figure 1) et donneront naissante à des signaux visuels et/ou auditifs, de la manière décrite ci-après :
    Un deuxième mode de réalisation d'un appareil pour la mise en oeuvre de l'invention va être décrit par référencé à la figure 2.
    Selon ce mode de réalisation, la conversion de la pression exercée sur l'organe de détente (11) d'une arme quelconque (non représentée) s'effectue par un système mécanique monté sur le mécanisme de cette arme.
    L'appareil comprend un rhéostat (5). L'entraínement du rhéostat (5)est obtenu par un système de crémaillère (18) et d'engrenages (19). La crémaillère (18) est constituée d'une couronne partielle dentée située dans le prolongement de la gâchette. Elle est en rotation autour d'un axe fixe (16). Elle est repoussée, sur l'extrémité proche de la couronne dentée, par un ressort (17) et entraínée, sur son autre extrémité (9), par l'organe de détente (11). Cette dernière en rotation autour d'un axe fixe (15) est repoussée à son tout par un organe à ressort. C'est précisément cet organe qui créé la pression à vaincre. Les engrenages (nombre d'engrenages nécessaires et nombre de dents de chaque engrenage) sont calculés de manière à ce que la course de la crémaillère (18) corresponde à celle du rhéostat (5). Comme précédemment, ce dernier modifie l'amplitude du courant, de manière à générer des signaux électriques proportionnels à la pression exercée sur l'organe de détente (11). Pour ce faire, le rhéostat (5) est placé en série avec une source d'alimentation électrique et un organe de mesure du courant (non représentés), de façon tout à fait similaire à ce qui a été décrit en relation avec la figure (1). Les signaux électriques ainsi générés sont ensuite utilisés de la manière qui sera décrite ci-après.
    Un troisième mode de réalisation d'un appareil pour la mise en oeuvre de l'invention va être décrit par référence à la figure 3.
    Selon ce mode de réalisation, la conversion de la pression exercée sur l'organe de détente (11) d'une arme s'effectue en faisant appel à un capteur de pression piézo-électrique ou un capteur similaire (capteur à quartz, céramique, etc. ).
    La pression exercée sur l'organe de détente (11) d'une arme s'effectue principalement par un capteur de force, le capteur de pression faisant intervenir le paramètre aléatoire de la surface de contact entre l'index du tireur et le capteur placé sur la queue de détende de l'arme.
    Le capteur de pression (38) est :
    • placé sur la queue de détente, dans un logement d'où il affleure pour être en contact avec le doigt du tireur (non représente) sur l'arme de simulation de tir, comme illustré par la figure 3;
    • ou clipsé par son support en matériau plastique façonné en profil de mortaise et adapté au profil de la queue de détente et qui en constitue le tenon;
    • ou encore place sur un gant ou un doigt de gant, de telle façon qu'il soit positionne entre le doigt et la queue de détente (sur une arme réelle).
    Le capteur (38) est connecte à un amplificateur électronique. Ce dernier amplifie le signal et, si besoin est, l'adapte pour une utilisation ultérieure (adaptation d'impédance, filtrage, etc.). L'amplificateur est logé dans un boítier (33) avec son alimentation électrique, ou bien miniaturisé et logé dans l'arme réelle.
    Les signaux électriques en sortie de l'amplificateur sont transmis à des circuits d'utilisation (32) qui vont être détaillés ci-après.
    On va maintenant décrire la conversion des signaux électriques en signaux lumineux ou visuels.
    Les signaux visuels peuvent être présentés au tireur par différents organes de visualisation, et notamment :
  • a) par un cadran de voltmètre à aiguille ou à bande, avec un curseur indiquant la pression d'échappement qui correspond au départ du coup;
  • b) par un organe de visualisation à cristaux liquides à trois chiffres significatifs exprimés en dizaines, centaines et milliers de grammes forces;
  • c) ou un ensemble de diodes électroluminescentes de différentes couleurs, s'allumant à partir de seuils de pression remarquables.
    • Ces signaux peuvent être affichés directement sur l'arme (en dessous du système de visée) ou bien peuvent être affichés par le casque antibruit dont est généralement muni le tireur comme illustré à la figure 4.
    La figure 4 illustre un exemple de casque antibruit modifié pour les besoins du procédé selon l'invention. De façon classique, il comporte deux protège-oreilles latéraux réglables. Egalement en position réglable il comporte en outre, sur sa partie avant, deux verres (24) et (25), disposés respectivement en face de chaque oeil du tireur, l'un transparent, l'autre translucide.
    Dans ce mode de réalisation, on dispose sur le haut d'un des verres, (24) ou (25), un organe de visualisation (23), par exemple à diodes électroluminescentes. Ce dernier affiche des signaux issus de la conversion de la pression exercée sur l'organe de détente (11) (figures 1 à 3). L'organe de visualisation (23) est disposé, soit sur le verre placé en face de l'oeil directeur (oeil qui vise), soit en face de l'autre oeil. De façon avantageuse, cet organe de visualisation doit donc pouvoir être fixé de façon amovible.
    Ce mode de réalisation avec casque s'applique plus particulièrement au tir réel.
    Si on se rapporte de nouveau à la figure 3, les signaux peuvent être affichés également sur un écran vidéo éloigné (31) simulant la cible que vise le tireur, dans le cas d'un tir simulé.
    Les signaux qui représentent la pression exercée sur l'organe de détente, ainsi que d'autres signaux visuels sont affichés sur l'écran vidéo (31) : la pression par représentation d'un rectangle représentant le cadran d'un voltmètre ou bien d'un cadran à cristaux liquides (35). La pression peut encore être représentée dans la moitié supérieure de l'axe vertical de la cible par un vecteur-pression instantanée (36), croissant de haut en bas et arrivant à la pression de départ du coup au centre de la cible. L'affichage sur l'écran vidéo (31) de la courbe de pression en fonction du temps des 100 ou 200 derniers grammes forces de pression avant la pression de départ du coup permet de détecter les "coups de doigt" comme illustré plus particulièrement par le diagramme de la figure 6.
    Cette figure 6 illustre la variation de la pression exercée sur l'organe de détente en fonction du temps. Sur l'axe vertical, ou axe des temps, l'origine des temps to est l'instant pour lequel la force de pression po exercée (axe horizontal) est, par exemple, dans la gamme des 100 ou 200 derniers grammes forces avant départ du coup, typiquement 800 ou 900 gf. De façon plus précise, il est représenté deux courbes : la courbe A illustre un bon tir et la courbe B un "coup de doigt", le seuil de déclenchement pc étant trop rapidement atteint.
    La cible de visée est donc une cible virtuelle affichée par l'écran vidéo (31). Pour ce faire, on dispose, entre la cible et la sortie du boítier amplificateur (33), des circuits d'interface (32) traitant les signaux reçus. Il peut s'agir avantageusement d'un système de traitement de données à programme enregistré. Dans ce cas, ces circuits sont munis d'un convertisseur classique analogique-numérique.
    En outre, l'arme de tir émet un rayon laser collimaté ou similaire (infrarouge, etc.), dont l'impact sur la cible est référencé 37 sur la figure 3.
    Le programme enregistré peut consister avantageusement en un logiciel paramétrable, de manière à offrir toutes les possibilités conformes aux règles en vigueur dans différentes disciplines de tir et pour tous calibres d'armes, ce qui offre une grande souplesse de fonctionnement. Il peut notamment réaliser une mise à l'échelle automatique des dimensions de la cible apparaissant sur l'écran, en fonction de la distance arme-cible mesurée à l'aide d'un rayon laser. Pour ce faire on peut utiliser le rayon laser précité. De même, on peut simuler la dimension des impacts, selon le calibre de l'arme, l'affichage et la numérotation chronologique des impacts, l'affichage de totaux, et de corrections apportées par le tireur dans sa visée.
    Enfin, il traite les signaux reçus du boítier amplificateur (33) pour assurer l'affichage correct de la pression sur les organes de visualisation (35) et (36).
    Pour palier l'absence de l'effet sur le projectile de l'impulsion transversale à sa trajectoire au départ de la bouche du canon lorsque l'arme n'est pas stabilisée dans le cas du tir de simulation par rayon (rayon laser ou autre), le logiciel commande l'affichage de deux impacts pour un seul tir comme illustre par la figure 7. Le premier impact ou "impact laser" ( I.L.) ne tient pas compte de l'impulsion transversale à sa trajectoire imprimée au projectile dans le cas de mouvement de l'arme au départ du coup. Le second impact ou "impact projectile" ( I.P.) correspond au tir réel avec projectile. Les deux impacts sont séparés sur l'écran par un vecteur (8) représentant, à l'échelle voulue, l'accélération transversale à la ligne de mire due au mouvement de l'arme à l'instant du départ du coup. Le secteur qui sépare sur l'écran vidéo le point "impact projectile" du point "impact laser" appelé γ est en fait le vecteur de vitesse du mouvement de l'arme qui exerce une accélération transversale déportant le projectile tout au lonf de sa trajectoire, ce vecteur de vitesse étant appelé V. L'accélération γ est obtenue par différence du vecteur V avec un second vecteur de vitesse V' obtenu à partir d'un troisième impact sur l'écran. Le temps écoulé entre le premier impact (dit impact projectile) et le deuxième impact (dit "impact laser") étant égal au temps qui s'écoule entre le deuxième et le troisième impact. Un simple coup d'oeil permet au tireur de savoir si son mouvement est uniforme (V = V'), s'il est accéléré (V < V') ou bien décéléré (V >V'). Sur la figure 7, on a représenté deux valeurs du vecteur γ : en C, une valeur forte (c'est-à-dire mouvement important de l'arme) et en D une faible valeur (arme stable).
    Cette indication, outre le fait de donner un résultat conforme au tir réel, présente l'avantage de renseigner le tireur sur la stabilité de son arme et de se rendre compte de ce qu'il fait exactement à l'instant très bref du lâcher.
    Comme il a été décrit jusqu'à présent, la pression exercée sur l'organe de détente peut être convertie en signaux électriques utilisables par des organes de visualisation ou un système de traitement de données numérique à programme enregistré, en vue d'un affichage approprié.
    Ces signaux électriques peuvent subir une conversion supplémentaire à l'aide d'un convertisseur électro-acoustique.
    Si on se rapporte de nouveau à la figure 4, on constate que le casque antibruit comporte un boítier (20) par exemple disposé sur le dessus, qui reçoit les signaux électriques issus de la conversion pression-tension électrique (ou courant), par exemple de l'organe (7) (figure 1), sur une entrée (27). De façon pratique, cette entrée peut prendre la forme d'une prise jack ou similaire. Ce boítier fournit des signaux de commandes à l'organe de visualisation (23).
    Il peut cependant comprendre des circuits électroniques supplémentaires transmettant les signaux précités à des transducteurs électro-acoustiques (non visibles) disposés dans les protège-oreilles du casque, via les fils de liaison (29) et (30). Ces transducteurs électroacoustiques, par exemple des bruiteurs, sont avantageusement associés à des potentiomètres (21) portés par les protège-oreilles et dont les boutons de commande sont accessibles de l'extérieur.
    Selon cette variante de réalisation de l'invention, le signal sonore, dont l'intensité croit "en temps réel" proportionnellement à la pression exercée sur l'organe de détente, cesse juste avant le départ du coup. Pour ce faire, les circuits supplémentaires disposés dans le boítier (20) comprennent un générateur de signal alternatif dans la gamme des fréquences acoustiques. L'amplitude du signal alternatif généré, et donc du signal auditif perçu par le tireur, est commandé par l'amplitude des signaux électriques reçus sur l'entrée (27). En outre, une atténuation et/ou un équilibrage des signaux auditifs peut être obtenu par l'intermédiaire des potentiomètres (21). Enfin, la plage de "silence" est positionnée grâce à un potentiomètre supplémentaire (22) compris dans les circuits du boítier (20) et accessible de l'extérieur, comme illustré plus particulièrement sur la figure 5. Ce potentiomètre (22) agit de façon classique pour fixer une valeur de seuil réglable transmise à des circuits électroniques, par exemple une porte logique déclenchant une bascule bi-stable. On règle le début de la plage de silence à la valeur de pression à partir de laquelle le coup de doigt n'est pratiquement plus possible.
    Sur le simulateur de tir, un bip sonore ou tout autre signal sonore, est en outre déclenché à l'instant du départ simulé du coup. Pour ce faire, on peut utiliser le haut-parleur dont est généralement muni un système vidéo (figure 3 : 31).
    L'appareil selon l'invention utilise donc, dans un mode de réalisation préféré, un capteur à effet piézo-électrique ou similaire. Ce capteur transforme la pression du doigt sur la détente en signaux propres à améliorer la technique du tireur soit sur une arme réelle associée à un casque porte-signaux, soit sur une arme de simulation de tir associée à un système vidéo interface logiciel.
    On va maintenant décrire un pistolet de simulation de tir, dérivé d'un modèle d'arme réelle. La partie canon (40) et la culasse (39) sont remplacées par un boítier de même hauteur. Le capteur piézo-électrique (38) est placé sur la queue de détente. L'amplificateur associé au capteur (figure 3 : 33) est logé à l'emplacement de la culasse (39). L'émetteur laser est logé à l'emplacement du canon (40). Le boítier (40) porte le guidon (41) du système de visée. La partie arrière du pistolet (43) peut supporter un organe d'affichage (42) d'un signal visuel (écran à cristaux liquides, diodes électroluminescentes ou cadran de voltmètre), une prise jack femelle est placée sous la poignée et relie l'arme au système vidéo (voir figure 3), par un câble de liaison (non représenté). De façon préférentielle, l'organe de visualisation (42) est constitué de deux ensembles de trois diodes électroluminescentes placés symétriquement par rapport au cran de mire de l'arme, porté également par l'arrière (43) ; les trois diodes électroluminescentes de chaque ensemble étant par exemple de couleurs rouge, verte et jaune, respectivement. On associe à chaque couleur une amplitude de pression déterminée. Une diode d'une couleur déterminée s'allume donc lorsque la pression exercée sur l'organe de détente dépasse des seuils prédéterminés, qui peut être réglé, notamment, selon l'arme simulée.
    Pour loger l'émetteur de rayons laser et l'amplificateur du capteur piézo-électrique, comme on est limité en hauteur par le système de visée, on peut trouver le volume nécessaire en prenant sur la largeur des compartiments (39) et (40), tout en respectant le même équilibre des masses que sur l'arme réelle par la répartition adéquate de lests. On veille à ce que la masse globale de l'arme de simulation soit identique à celle de l'arme réelle.
    A la lecture de ce qui précède, on constate aisément que l'invention atteint bien les buts qu'elle s'est fixés.
    Elle permet notamment une pluri-sollicitation multi-sensorielle synchronisée, simultanée et avantageusement proportionnelle. Elle permet un contrôle en temps réel de la pression exercée et une éducation de la sensibilité tactile du tireur. Elle est compatible avec de nombreuses disciplines de tir et n'est pas limitée à des types d'armes précis. Sa mise en oeuvre s'adapte aisément au cas d'un système de simulation de tir.
    Il doit être clair cependant que l'invention n'est pas limitée aux seuls exemples de réalisations explicitement décrits, notamment en relation avec les figures 1 à 8.
    Dans une variante non représentée, il est notamment possible d'adapter le procédé selon l'invention à une arme de chasse, voire une arme militaire, comportant une lunette de visée. L'organe de visualisation, par exemple du type barrettes de diodes électroluminescentes, peut être intégré dans la lunette ou placé devant celle-ci.

    Claims (10)

    1. Procédé pour éduquer la perception tactile d'un tireur, notamment d'un tireur sportif, ledit tireur exerçant une pression sur l'organe de détente (11) d'une arme, réelle ou de simulation, ladite pression déclenchant le tir lorsqu'elle franchit un seuil prédéterminé ( pc ), caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes :
      mesure de la pression exercée sur ledit organe de détente (11) par le doigt dudit tireur;
      conversion de ladite pression mesurée en signaux électriques représentant l'amplitude instantanée du vecteur de pression;
      traitement desdits signaux électriques perceptibles par un sens du tireur autre que le sens du toucher, pour qu'il puisse suivre en temps réel la variation de la pression exercée sur ledit organe de détente (11) jusqu'au départ dudit tir en simultanéité et en synchronisme avec la perception tactile perçue par ledit doigt.
    2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit sens est le sens de la vue et en ce que ladite étape de traitement de signaux consiste en une transformation des signaux électriques obtenus pendant l'étape de conversion en signaux lumineux représentant, proportionnellement en continu ou par bonds discrets, les variations de l'amplitude de ladite pression exercée sur ledit organe de détente (11).
    3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit sens est le sens de l'ouïe et en ce que ladite étape de traitement de signaux consiste en une transformation des signaux électriques obtenus pendant l'étape de conversion en signaux auditifs dont l'intensité représente, proportionnellement en continu ou par bonds discrets, les variations de l'amplitude de ladite pression exercée sur ledit organe de détente (11).
    4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de pression, pour la mesure de la pression exercée par le doigt dudit tireur sur ledit organe de détente (11) et la conversion en signaux électriques, constitué d'un circuit hydraulique comportant une capsule élastique réceptrice de pression (1) remplie de liquide recevant ladite pression exercée par le tireur, un tube souple fin non élastique (2) transmettant cette pression via ledit liquide à un manomètre (4) couplé mécaniquement à l'aiguille-curseur (8) d'un rhéostat (5) et faisant varier son impédance, et en ce que ledit rhéostat (5) est disposé dans un circuit série comprenant une source d'alimentation électrique (6) et un organe (7) mesurant l'amplitude instantanée du courant circulant dans ledit circuit série, de manière à générer des signaux électriques représentant la pression instantanée exercée sur l'organe de détente (11) et à obtenir ladite conversion.
    5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de pression, pour la mesure de la pression exercée par le doigt dudit tireur sur ledit organe de détente (11) et la conversion en signaux électriques, constitué d'une crémaillère (18) actionnée par ledit organe de détente (11) et entraínant un jeu d'engrenages (19) entraínant à son tout un rhéostat rotatif (5), et en ce que ledit rhéostat rotatif (5) est disposé dans circuit série comprenant une source d'alimentation électrique (6) et un organe (7) mesurant l'amplitude instantanée du courant circulant dans ledit circuit série, de manière à générer des signaux électriques représentant la pression instantanée exercée sur l'organe de détente (11) et à obtenir ladite conversion.
    6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de force ou de pression (38) à effet piézo-électrique pour la mesure de la pression exercée par le doigt dudit tireur sur ledit organe de détente (11), en ce que ledit capteur (38) à effet piézo-électrique génère des signaux électriques dont l'amplitude est proportionnelle à la pression exercée, en ce que ce capteur (38) à effet piézo-électrique est placé dans un doigt de gant ou fixé sur l'organe de détente (11) et en ce que lesdits signaux électriques sont transmis à un amplificateur électronique (33) dont la sortie génère lesdits signaux électriques de conversion.
    7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un organe transformant lesdits signaux électriques issus de la conversion en signaux lumineux et un organe d'affichage de ces signaux lumineux constitue par un voltmètre à aiguille ou à bande, une série de diodes électroluminescentes (23, 42) ou un afficheur vidéo (31, lesdits signaux étant affichés de façon continûment variable pour représenter la variation instantanée de ladite pression exercée, ou par bonds discrets lorsque cette pression franchit des seuils prédéterminés.
    8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un organe (20) transformant lesdits signaux électriques issus de la conversion en signaux dans la bande des fréquences acoustiques et en ce qu'il comprend au moins un transducteur électroacoustique disposé dans les protège-oreilles d'un casque antibruit porté par ledit tireur, de manière à émettre un signal audible représentant, de façon continûment variable la variation instantanée de ladite pression exercée, ou par bonds discrets lorsque cette pression franchit des seuils prédéterminés.
    9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que ladite arme étant une arme de simulation et ledit afficheur un afficheur vidéo (31), ladite arme est en outre munie de moyens de génération d'un faisceau laser ou similaire vers un écran cible et de circuits d'interface (32) recevant lesdits signaux électriques issus de la conversion, en ce que ces circuits d'interface (32) sont constituée de circuits de traitement de signaux à programme enregistré, paramétrables tenant compte de disciplines, et en ce que lesdites règles permettent au moins la génération de signaux de commande dudit affichage pour la mise à l'échelle de ladite cible en fonction de la distance cible-arme, l'affichage d'impacts simulés (37) sur ladite cible dont les dimensions varient en fonction dudit calibre, du minutage spécifique à chacune desdites disciplines, l'affichage et la numérotation chronologique des impacts, de totaux et de corrections apportées par ledit tireur dans sa visée.
    10. Dispositif selon revendication 9 caractérisé en ce que ledit afficheur vidéo (31) comprend une zone centrale ((36) permettant l'affichage d'une indication visuelle continûment variable, selon un axe vertical de ladite cible, représentant le vecteur de pression instantanée exercée sur ledit organe de détente (11), ladite indication visuelle croissant de haut en bas et atteignant la pression d'échappement au centre de la cible et une zone d'affichage du vecteur accélération transversale (y) de ladite arme à l'instant du tir à partir d'un impact dit "laser" vers un impact dit "projectile" qui tient compte de l'effet, sur un projectile, de l'impulsion transversale à sa trajectoire lors du tir, par mesure du segment parcouru sur ladite cible pendant des laps de temps prédéterminés encadrant ce tir, et en ce que lesdits affichages sont sous la commande du programme enregistré dans lesdits circuits d'interface (32).
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