EP3881026A1 - Installation de localisation d'impacts à plaque interactive et transducteurs - Google Patents

Installation de localisation d'impacts à plaque interactive et transducteurs

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EP3881026A1
EP3881026A1 EP19818231.3A EP19818231A EP3881026A1 EP 3881026 A1 EP3881026 A1 EP 3881026A1 EP 19818231 A EP19818231 A EP 19818231A EP 3881026 A1 EP3881026 A1 EP 3881026A1
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EP
European Patent Office
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plate
interactive
additional
impact
installation
Prior art date
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Application number
EP19818231.3A
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German (de)
English (en)
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EP3881026B1 (fr
Inventor
Christian Bolzmacher
Jean-Marc Alexandre
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of EP3881026A1 publication Critical patent/EP3881026A1/fr
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Publication of EP3881026B1 publication Critical patent/EP3881026B1/fr
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41JTARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J5/00Target indicating systems; Target-hit or score detecting systems
    • F41J5/04Electric hit-indicating systems; Detecting hits by actuation of electric contacts or switches
    • F41J5/056Switch actuation by hit-generated mechanical vibration of the target body, e.g. using shock or vibration transducers

Definitions

  • Your present invention relates to an impact location installation, in particular for a recreational or sports shooting application.
  • the invention applies more particularly to an installation allowing precise location of impacts, that is to say comprising:
  • An interactive plate capable of propagating progressive mechanical waves from an impact, having a front face for receiving impacts
  • At least three transducers arranged and distributed against the front face or a rear face of the interactive plate, designed to capture the progressive mechanical waves propagating in the interactive plate and transform them into electrical signals;
  • an electronic central unit connected to the transducers to receive their electrical signals, programmed to locate the impact in the interactive plate by analyzing the electrical signals received.
  • a first solution could be to consider the interactive plate as a consumable device to be replaced regularly.
  • its cost can be relatively high given the precise positioning of the transducers and the connection constraints with the electronic central unit.
  • An interactive plate capable of propagating progressive mechanical waves from an impact, having a front face for receiving impacts; - At least three transducers arranged and distributed against the front face or a rear face of the interactive plate, designed to capture the progressive mechanical waves propagating in the interactive plate and transform them into electrical signals; and
  • an electronic central unit connected to the transducers to receive their electrical signals, programmed to locate the impact in the interactive plate by an analysis of the electrical signals received;
  • the additional plate absorbs the energy of incident impacts and protects the interactive plate while ensuring efficient propagation of progressive mechanical waves in the interactive plate from each direct impact it receives thanks to the fixing means such as configured above. It is therefore the additional plate which is deformed by impacts and which must be replaced regularly. But since it does not carry the transducers, its replacement is much simpler and economical than that of the interactive plate.
  • the fixing means comprise mechanical clamping means of the additional plate against the interactive plate.
  • the mechanical clamping means comprise screw and nut systems arranged at the periphery of the additional plate.
  • the fixing means comprise a layer for establishing contact against the entire front face portion of the interactive plate located opposite the impact receiving zone of the additional plate , this layer being interposed between the interactive plate and the additional plate.
  • the layer for establishing said contact is made of a material comprising an adhesive, in particular an epoxy adhesive and / or transparent.
  • the contact establishment layer is made of a material comprising a double-sided adhesive sheet, in particular a repositionable adhesive sheet.
  • the contact establishment layer is designed in a liquid material extending throughout the impact receiving zone of the additional plate by capillarity.
  • the fixing means comprise:
  • the interactive plate is designed in one of the materials of the assembly consisting of polycarbonate, glass, tempered glass and metal;
  • the additional plate is designed in one of the materials of the assembly consisting of metal sheet, polycarbonate, glass, tempered glass and ceramic type of aluminum oxynitride, aluminum oxide, yttrium oxide or other .
  • an impact location installation according to the invention may include, for a recreational or sports shooting application, a target representation intended to be displayed in a plane of the interactive plate or of the plate additional.
  • Figure 1 shows schematically in front view the general structure of an impact location installation, according to a first embodiment of the invention
  • FIG.2 Figure 2 schematically shows a top view of a first alternative embodiment of the impact location installation of Figure 1;
  • Figure 3 shows schematically in top view a second alternative embodiment of the impact location installation of Figure 1;
  • Figure 4 shows schematically in front view the general structure of an impact location installation, according to a second embodiment of the invention
  • Figure 5 shows schematically in side view the impact location installation of Figure 4;
  • Figure 6 shows schematically in front view the general structure of an impact location installation, according to a third embodiment of the invention.
  • Figure 7 schematically shows a side view of the impact location installation of Figure 6.
  • the installation 10 for impact location shown schematically in Figure 1 in front view, comprises an interactive plate 12 adapted to propagate progressive mechanical waves from an impact P, and a location device of any impact against this interactive plate 12. It is the front face for receiving the impacts of the interactive plate 12 which is visible in FIG. 1.
  • the location device comprises:
  • the interactive plate 12 is arbitrary, not necessarily rectangular.
  • the number of transducers is also arbitrary, at least equal to three to allow localization by analysis of the propagation time differences as for example taught in the aforementioned document FR 3 056 780 B1. They can alternatively be arranged against the front face of the interactive plate 12.
  • the installation 10 for impact location further comprises an additional rectangular plate 16 attached against the front face of the interactive plate 12 and having an impact receiving area.
  • This area covers, for example, its entire surface and includes a representation of target 18 visible to a user for a recreational or sports shooting application. Alternatively, it could cover only part of its surface.
  • the additional plate 16 is bare, that is to say that it is itself not equipped with any sensor.
  • the installation 10 for locating impacts finally comprises means for fixing the additional plate 16 to the interactive plate 12, configured to ensure contact against the entire front face portion of the interactive plate 12 located opposite opposite the impact receiving area of the additional plate 16.
  • These fixing means include, in the embodiment of FIG. 1, four systems Fi, F 2 , F 3 and F with screws and nuts arranged at the four corners of the rectangle formed by the additional plate 16. They provide a mechanical clamping function on the periphery of the additional plate 16.
  • the additional plate 16 is arbitrary, not necessarily rectangular.
  • the number of screw and nut systems is also arbitrary, knowing that it must at least ensure the contact defined above with the front face of the interactive plate 12.
  • the screw fixing systems and nuts are advantageously arranged outside the polygon formed by the transducers to disturb the propagation of the progressive mechanical waves to be detected as little as possible.
  • FIG. 2 A first alternative embodiment of the installation 10 for locating impacts is illustrated in plan view in FIG. 2.
  • the front face 20 of the interactive plate 12 can be seen in profile, against a portion of which a contact is ensured by the fixing means, and the rear face 22 against which the PT A , PTB, PT C and PTD transducers are arranged.
  • the fixing means comprise not only the four systems Fi, F 2 , F 3 and F 4 with screws and nuts but also a layer 24 establishing the desired mechanical contact over the entire impact reception area. It is interposed between the interactive plate 12 and the additional plate 16.
  • This layer 24 makes it possible to transmit the shock waves of any impact P from the additional plate 16 to the interactive plate 12 for their reception by the transducers PT A , PT b , PT C and PTD.
  • the material of this layer 24 may consist of an adhesive, for example a transparent adhesive, for example also an epoxy type adhesive. It can also be a double-sided adhesive sheet, in particular a repositionable adhesive sheet allowing simple and rapid replacement of the additional plate 16 when it becomes too deformed by impacts. It will be noted that when the desired contact can be ensured sufficiently securely by this layer 24, the four systems Fi, F 2 , F 3 and F with screws and nuts are optional.
  • the layer 24 can be made of a non-sticky and non-adhesive material, such as a liquid which spreads by capillarity throughout the impact receiving zone to ensure contact and transmission of the waves of shock while allowing easy replacement of the additional plate 16 when it becomes necessary.
  • the electronic central unit 14 is arranged against a third plate or bar 26 forming a support, itself for example fixed to the rear of the interactive plate 12, without direct contact with it, using the four systems F 1 , F 2 , F 3 and F 4 with screws and nuts.
  • FIG. 3 A second alternative embodiment of the installation 10 for locating impacts is illustrated in plan view in FIG. 3.
  • the four systems F 1 , F 2 , F 3 and F with screws and nuts fix between them the interactive plate 12 and the additional plate 16, but also at least one rigid reinforcing plate or bar 28 disposed against the rear face 22 of the interactive plate 12.
  • the fixing means then comprise not only the four systems F 1 , F 2 , F 3 and F with screws and nuts but in addition said at least one rigid reinforcement plate or bar 28 and at least one pin 30 forming a spacer between the central parts of the interactive plate 12 and of the plate or bar rigid reinforcement 28, so as to slightly bend the interactive plate 12 and, by translation of the forces, the additional plate 16.
  • the pin 30 is for example of small size so that the bending is not perceptible at a distance, while being of size enough nte to ensure the desired mechanical contact over the entire impact receiving area.
  • Several pawns can be provided, for example two pawns one below the other.
  • the transmission of shock waves from the additional plate 16 to the interactive plate 12 for their reception by the transducers PT A , PT b , PT C and PTD is therefore direct.
  • the electronic central unit 14 can be attached directly against the available rear face of the plate or rigid reinforcement bar 28. This second variant also allows easy replacement of the additional plate 16 when it becomes necessary.
  • the interactive plate 12 can be made of polycarbonate, glass, tempered glass, metal, etc. Not being directly subjected to impacts because protected by the additional plate 16, it is not likely to deform or deteriorate.
  • the additional plate 16 must be designed in a material capable of absorbing the energy of the impacts generated by the projectiles which it receives directly. Since it is it which is likely to be replaced following the deformations which it undergoes, it can also advantageously be designed in an inexpensive material. It can for example be a simple metal sheet cut to the right dimensions with four holes to receive the four systems Fi, F 2 , F 3 and F with screws and nuts. In this case, the target representation must be printed or displayed on the front of the metal sheet. In the case of lower impact energies, it may be polycarbonate, or even glass. Indeed, although the glass is brittle because it is resistant to compression but sensitive to tension, it is then protected by the contact made with the interactive plate 12 over the entire impact receiving area.
  • the target representation can be printed or displayed in any plane of the interactive plate 12 or of the additional plate 16 and be visible from a distance by transparency (subject to also transparency of the layer 24 if necessary ). It will also be noted that the use of glass is not suitable for the variant embodiment of FIG. 3, the glass not supporting being bent.
  • the additional plate 16 is made of ceramic of the aluminum oxynitride type, which is a material very resistant to abrasion and to scratching. It is also transparent. Any other material with equivalent properties is also suitable, such as aluminum oxide or yttrium ceramic.
  • the additional plate 16 can be made in one piece or in several separate pieces as illustrated in Figure 4 (ie nine square pieces).
  • the reinforcing plate 32 also devoid of sensors and advantageously fulfilling a function of absorbing part of the energy of each shot, is in contact against the rear face of the interactive plate 12.
  • the electronic central unit 14 can be easily programmed to store in memory the history of impacts received directly by the additional plate 16, including their respective locations and powers. With this information, the deformation of the additional plate 16 can be predicted automatically and its replacement can be anticipated by defining a threshold of deformation parameter, local and / or global, not to be exceeded.
  • the additional plate 16 as described above has at least two advantages. It is first of all more easily replaceable and at a more attractive cost because it is not itself equipped with sensors. It can also be made of a material which is technically more resistant to impacts than the interactive plate 12, which is particularly advantageous in applications where it is subjected to impacts from very high energy projectiles. As a result, it is possible to design a high-quality interactive plate with very precisely placed transducers without fear of damaging it.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

Cette installation de localisation d'impacts comporte une plaque interactive (12), au moins trois transducteurs (PTA, PTB, PTC, PTD) disposés et répartis contre la plaque interactive (12) pour capter des ondes mécaniques progressives qui s'y propagent et les transformer en signaux électriques, et une unité centrale électronique (14) programmée pour localiser un impact (P) dans la plaque interactive (12) par une analyse des signaux électriques qu'elle reçoit des transducteurs. Elle comporte en outre une plaque supplémentaire (16) rapportée contre la face avant (20) de la plaque interactive (12) et présentant une zone de réception d'impacts, et des moyens (F1, F3, 24) de fixation de la plaque supplémentaire (16) à la plaque interactive (12), configurés pour assurer un contact contre toute la portion de face avant de la plaque interactive (12) située en vis-à-vis de la zone de réception d'impacts de la plaque supplémentaire (16).

Description

Description
Titre : Installation de localisation d’impacts à plaque interactive et transducteurs
[0001 ] ta présente invention concerne une installation de localisation d’impacts, notamment pour une application de tir ludique ou sportif.
[0002] L'invention s’applique plus particulièrement à une installation permettant une localisation précise des impacts, c’est-à-dire comportant :
[0003] - une plaque interactive apte à faire propager des ondes mécaniques progressives à partir d’un impact, présentant une face avant de réception d’impacts ;
[0004] - au moins trois transducteurs disposés et répartis contre la face avant ou une face arrière de la plaque interactive, conçus pour capter les ondes mécaniques progressives se propageant dans la plaque interactive et les transformer en signaux électriques ; et
[0005] - une unité centrale électronique, reliée aux transducteurs pour recevoir leurs signaux électriques, programmée pour localiser l’impact dans la plaque interactive par une analyse des signaux électriques reçus.
[0006] Une installation de ce type fait par exemple l’objet des documents de brevets FR 3 056 780 B1 et FR 3 057 368 A1 . La technologie mise en oeuvre, consistant en un positionnement précis des transducteurs et en une analyse de différences de temps de propagation des ondes mécaniques progressives issues d’un impact vers les transducteurs sur la base d’instants de détection de l’impact identifiés dans les signaux électriques, permet la localisation précise souhaitée pour des applications de tir ludique ou sportif. C’est cette technologie qui est mise en oeuvre par la société Sport Quantum dans son produit « impaQt » (marque déposée).
[0007] Mais la répétition de tirs sur une plaque d’impact interactive dans une même zone est susceptible de provoquer à terme une déformation de la plaque par enfoncement local qui nuit à la propagation des ondes et donc à la précision de la mesure. Plus la déformation est importante, plus les erreurs de mesures sont importantes. Cette déformation est en outre fonction de l’énergie d’impact et du nombre d’impacts reçus par unité de surface. C’est donc un problème particulièrement sensible pour des applications de tir sportif dans lesquelles les utilisateurs sont généralement des tireurs expérimentés. Les impacts sont alors puissants et souvent localisés dans des surfaces très réduites autour du centre de visée.
[0008] Une première solution pourrait être de considérer la plaque interactive comme un dispositif consommable à remplacer régulièrement. Mais son coût peut être relativement important compte tenu du positionnement précis des transducteurs et des contraintes de connexion avec l’unité centrale électronique.
[0009] Une autre solution proposée par la société Sport Quantum pour son produit « impaQt » (marque déposée) consiste à incliner la plaque interactive selon un ou plusieurs axes librement choisis pour la protéger contre les impacts de trop forte puissance ou énergie. En effet, plus l’inclinaison est élevée par rapport au plan orthogonal à l’axe de visée et/ou de tir souhaité, plus l’énergie d’impact est réduite par déviation de la trajectoire du projectile sans l’arrêter, ce qui qui a pour effet d’augmenter la résistance de la plaque interactive aux fortes puissances/énergies et donc sa durée de vie. Mais cette solution ne fait que retarder le remplacement nécessaire de la plaque et cela n’est pas pleinement satisfaisant.
[0010] Une autre solution également proposée par la société Sport Quantum pour son produit « impaQt » (marque déposée) consiste à déplacer la représentation de cible destinée à être affichée dans un plan de la plaque interactive pour répartir, tout au moins dans la zone centrale de la plaque interactive, les impacts reçus par unité de surface. Cette autre solution ne fait elle aussi que retarder le remplacement nécessaire de la plaque et cela n’est pas non plus pleinement satisfaisant. Elle nécessite en outre des moyens mécaniques ou électroniques de déplacement de la représentation de cible. Enfin, elle est en pratique insatisfaisante parce qu’un tireur expérimenté remarquera le changement de position du visuel pendant une série de tirs. Cela nécessite alors qu’il se déplace physiquement pour suivre ce changement de position et ce n’est pas idéal pour assurer un suivi de ses performances.
[001 1 ] Il peut ainsi être souhaité de prévoir une installation de localisation d’impacts qui permette de s’affranchir d’au moins une partie des problèmes et contraintes précités.
[0012] Il est donc proposé une installation de localisation d’impacts comportant :
[0013] - une plaque interactive apte à faire propager des ondes mécaniques progressives à partir d’un impact, présentant une face avant de réception d’impacts ; [0014] - au moins trois transducteurs disposés et répartis contre la face avant ou une face arrière de la plaque interactive, conçus pour capter les ondes mécaniques progressives se propageant dans la plaque interactive et les transformer en signaux électriques ; et
[0015] - une unité centrale électronique, reliée aux transducteurs pour recevoir leurs signaux électriques, programmée pour localiser l’impact dans la plaque interactive par une analyse des signaux électriques reçus ;
[0016] comportant en outre :
[0017] - une plaque supplémentaire rapportée contre la face avant de la plaque interactive et présentant une zone de réception d’impacts ; et
[0018] - des moyens de fixation de la plaque supplémentaire à la plaque interactive, configurés pour assurer un contact contre toute la portion de face avant de la plaque interactive située en vis-à-vis de la zone de réception d’impacts de la plaque supplémentaire.
[0019] Ainsi, la plaque supplémentaire absorbe l’énergie des impacts incidents et protège la plaque interactive tout en assurant une propagation efficace des ondes mécaniques progressives dans la plaque interactive à partir de chaque impact direct qu’elle reçoit grâce aux moyens de fixation tels que configurés ci-dessus. C’est donc la plaque supplémentaire qui est déformée par les impacts et qui doit être remplacée régulièrement. Mais comme elle ne porte pas les transducteurs, son remplacement est beaucoup plus simple et économique que celui de la plaque interactive.
[0020] De façon optionnelle, les moyens de fixation comportent des moyens de serrage mécanique de la plaque supplémentaire contre la plaque interactive.
[0021 ] De façon optionnelle également, les moyens de serrage mécanique comportent des systèmes à vis et écrous disposés en périphérie de la plaque supplémentaire.
[0022] De façon optionnelle également, les moyens de fixation comportent une couche d’établissement du contact contre toute la portion de face avant de la plaque interactive située en vis-à-vis de la zone de réception d’impacts de la plaque supplémentaire, cette couche s’interposant entre la plaque interactive et la plaque supplémentaire.
[0023] De façon optionnelle également, la couche d’établissement dudit contact est conçue dans un matériau comportant une colle, notamment une colle epoxy et/ou transparente. [0024] De façon optionnelle également, la couche d’établissement dudit contact est conçue dans un matériau comportant une feuille double face adhésive, notamment une feuille adhésive repositionnable.
[0025] De façon optionnelle également, la couche d’établissement dudit contact est conçue dans un matériau liquide s’étendant dans toute la zone de réception d’impacts de la plaque supplémentaire par capillarité.
[0026] De façon optionnelle également, les moyens de fixation comportent :
[0027] - au moins une plaque ou barre de renfort rigide fixée, à l’arrière de la plaque interactive, aux deux plaques interactive et supplémentaire ; et [0028] - au moins une entretoise disposée entre des parties centrales de la plaque interactive et de ladite au moins une plaque ou barre de renfort rigide de manière à cintrer la plaque interactive et la plaque supplémentaire.
[0029] De façon optionnelle également :
[0030] - la plaque interactive est conçue dans l’un des matériaux de l’ensemble constitué de polycarbonate, verre, verre trempé et métal ;
[0031 ] - la plaque supplémentaire est conçue dans l’un des matériaux de l’ensemble constitué de tôle métallique, polycarbonate, verre, verre trempé et céramique de type oxynitrure d’aluminium, oxyde d’aluminium, oxyde d’yttrium ou autre.
[0032] De façon optionnelle également, une installation de localisation d’impacts selon l’invention peut comporter, pour une application de tir ludique ou sportif, une représentation de cible destinée à être affichée dans un plan de la plaque interactive ou de la plaque supplémentaire.
[0033] L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
[0034] [Fig.1 ] la figure 1 représente schématiquement en vue de face la structure générale d’une installation de localisation d’impacts, selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
[0035] [Fig.2] la figure 2 représente schématiquement en vue de dessus une première variante de réalisation de l’installation de localisation d’impacts de la figure 1 ; [0036] [Fig.3] la figure 3 représente schématiquement en vue de dessus une deuxième variante de réalisation de l’installation de localisation d’impacts de la figure 1 ;
[0037] [Fig.4] la figure 4 représente schématiquement en vue de face la structure générale d’une installation de localisation d’impacts, selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;
[0038] [Fig.5] la figure 5 représente schématiquement en vue de côté l’installation de localisation d’impacts de la figure 4 ;
[0039] [Fig.6] la figure 6 représente schématiquement en vue de face la structure générale d’une installation de localisation d’impacts, selon un troisième mode de réalisation de l’invention ; et
[0040] [Fig.7] la figure 7 représente schématiquement en vue de côté l’installation de localisation d’impacts de la figure 6.
[0041 ] L’installation 10 de localisation d’impacts, représentée schématiquement sur la figure 1 en vue de face, comporte une plaque interactive 12 apte à faire propager des ondes mécaniques progressives à partir d’un impact P, et un dispositif de localisation de tout impact contre cette plaque interactive 12. C’est la face avant de réception des impacts de la plaque interactive 12 qui est visible sur la figure 1.
[0042] Le dispositif de localisation comporte :
[0043] - quatre transducteurs PTA, PTb, PTC et PTD disposés et répartis contre une face arrière de la plaque interactive 12, plus précisément aux milieux respectifs des quatre bords du rectangle qu’elle forme, conçus pour capter les ondes mécaniques progressives se propageant dans la plaque interactive 12 et les transformer en signaux électriques ; et
[0044] - une unité centrale électronique 14, reliée aux transducteurs PTA, PTb, PTC et PTD pour recevoir leurs signaux électriques, programmée pour localiser l’impact P dans la plaque interactive 12 par une analyse des signaux électriques reçus, par exemple une analyse de différences de temps de propagation des ondes mécaniques progressives issues de l’impact P vers les transducteurs PTA, PTB, PTC et PTD sur la base d’instants de détection de l’impact P identifiés dans les signaux électriques reçus. [0045] On notera que, de façon générale, la plaque interactive 12 est quelconque, pas nécessairement rectangulaire. Le nombre de transducteurs est également quelconque, au minimum égal à trois pour permettre une localisation par analyse des différences de temps de propagation comme par exemple enseigné dans le document précité FR 3 056 780 B1 . Ils peuvent en variante être disposés contre la face avant de la plaque interactive 12.
[0046] L’installation 10 de localisation d’impacts comporte en outre une plaque supplémentaire rectangulaire 16 rapportée contre la face avant de la plaque interactive 12 et présentant une zone de réception d’impacts. Cette zone recouvre par exemple toute sa surface et comporte une représentation de cible 18 visible par un utilisateur pour une application de tir ludique ou sportif. Elle pourrait en variante ne recouvrir qu’une partie de sa surface. La plaque supplémentaire 16 est nue, c’est-à-dire qu’elle n’est elle-même équipée d’aucun capteur.
[0047] L’installation 10 de localisation d’impacts comporte enfin des moyens de fixation de la plaque supplémentaire 16 à la plaque interactive 12, configurés pour assurer un contact contre toute la portion de face avant de la plaque interactive 12 située en vis- à-vis de la zone de réception d’impacts de la plaque supplémentaire 16. Ces moyens de fixation incluent, dans le mode de réalisation de la figure 1 , quatre systèmes Fi , F2, F3 et F à vis et écrous disposés aux quatre coins du rectangle que forme la plaque supplémentaire 16. Ils assurent une fonction de serrage mécanique en périphérie de la plaque supplémentaire 16. On notera également que, de façon générale, la plaque supplémentaire 16 est quelconque, pas nécessairement rectangulaire. Le nombre de systèmes à vis et écrous est également quelconque, sachant qu’il doit a minima assurer le contact défini précédemment avec la face avant de la plaque interactive 12. Comme illustré sur la figure 1 , on notera que les systèmes de fixation à vis et écrous sont avantageusement disposés à l’extérieur du polygone formé par les transducteurs pour perturber le moins possible la propagation des ondes mécaniques progressives à détecter.
[0048] Une première variante de réalisation de l’installation 10 de localisation d’impacts est illustrée en vue de dessus sur la figure 2. On y voit de profil la face avant 20 de la plaque interactive 12, contre une portion de laquelle un contact est assuré par les moyens de fixation, et la face arrière 22 contre laquelle sont disposés les transducteurs PTA, PTB, PTC et PTD. Dans cette variante, les moyens de fixation comportent non seulement les quatre systèmes Fi , F2, F3 et F4 à vis et écrous mais en outre une couche 24 d’établissement du contact mécanique souhaité sur toute la zone de réception d’impacts. Elle s’interpose entre la plaque interactive 12 et la plaque supplémentaire 16. Cette couche 24 permet de transmettre les ondes de choc de tout impact P depuis la plaque supplémentaire 16 vers la plaque interactive 12 pour leur réception par les transducteurs PTA, PTb, PTC et PTD. Le matériau de cette couche 24 peut être constitué d’une colle, par exemple une colle transparente, par exemple également une colle de type epoxy. Il peut également s’agir d’une feuille à double face adhésive, notamment une feuille adhésive repositionnable permettant un remplacement simple et rapide de la plaque supplémentaire 16 lorsqu’elle devient trop déformée par les impacts. On notera que lorsque le contact souhaité peut être assuré suffisamment solidement par cette couche 24, les quatre systèmes Fi , F2, F3 et F à vis et écrous sont optionnels. On notera également que la couche 24 peut être constituée d’un matériau non collant et non adhésif, tel qu’un liquide qui se répand par capillarité dans toute la zone de de réception d’impacts pour assurer le contact et la transmission des ondes de choc tout en permettant un remplacement facilité de la plaque supplémentaire 16 lorsque cela devient nécessaire. Dans cette première variante, l’unité centrale électronique 14 est disposée contre une troisième plaque ou barre 26 formant support, elle-même par exemple fixée à l’arrière de la plaque interactive 12, sans contact direct avec elle, à l’aide des quatre systèmes F1 , F2, F3 et F4 à vis et écrous.
[0049] Une deuxième variante de réalisation de l’installation 10 de localisation d’impacts est illustrée en vue de dessus sur la figure 3. Dans cette variante, les quatre systèmes F1 , F2, F3 et F à vis et écrous fixent entre elles la plaque interactive 12 et la plaque supplémentaire 16, mais également au moins une plaque ou barre de renfort rigide 28 disposée contre la face arrière 22 de la plaque interactive 12. Les moyens de fixation comportent alors non seulement les quatre systèmes F1 , F2, F3 et F à vis et écrous mais en outre ladite au moins une plaque ou barre de renfort rigide 28 et au moins un pion 30 formant entretoise entre les parties centrales de la plaque interactive 12 et de la plaque ou barre de renfort rigide 28, de manière à cintrer légèrement la plaque interactive 12 et, par translation des efforts, la plaque supplémentaire 16. Le pion 30 est par exemple de petite taille pour que le cintrage ne soit pas perceptible à distance, tout en étant de taille suffisante pour assurer le contact mécanique souhaité sur toute la zone de réception d’impacts. Plusieurs pions peuvent être prévus, par exemple deux pions l’un en dessous de l’autre. Dans cette deuxième variante, il n’est pas nécessaire de prévoir une couche 24 telle que celle de la figure 2. La transmission des ondes de choc de la plaque supplémentaire 16 vers la plaque interactive 12 pour leur réception par les transducteurs PTA, PTb, PTC et PTD est donc directe. Dans cette deuxième variante également, l’unité centrale électronique 14 peut être rapportée directement contre la face arrière disponible de la plaque ou barre de renfort rigide 28. Cette deuxième variante permet elle aussi un remplacement facilité de la plaque supplémentaire 16 lorsque cela devient nécessaire.
[0050] En termes de matériaux, la plaque interactive 12 peut être en polycarbonate, en verre, en verre trempé, en métal, etc. N’étant pas directement soumise aux impacts parce que protégée par la plaque supplémentaire 16, elle n’est pas susceptible de se déformer ou s’altérer.
[0051 ] La plaque supplémentaire 16 doit être conçue dans un matériau apte à absorber l’énergie des impacts engendrés par les projectiles qu’elle reçoit directement. Etant donné que c’est elle qui est susceptible d’être remplacée suite aux déformations qu’elle subit, elle peut également avantageusement être conçue dans un matériau bon marché. Il peut par exemple s’agir d’une simple tôle métallique découpée aux bonnes dimensions avec quatre trous pour recevoir les quatre systèmes Fi, F2, F3 et F à vis et écrous. Dans ce cas, la représentation de cible doit être imprimée ou affichée en face avant de la tôle métallique. Dans le cas de plus faibles énergies d’impact, il peut s’agir de polycarbonate, voire même de verre. En effet, bien que le verre soit cassant car résistant à la compression mais sensible à la tension, il est alors protégé par le contact établi avec la plaque interactive 12 sur toute la zone de réception des impacts. Il permet alors une très bonne résistance de la plaque supplémentaire 16 à l’abrasion. Dans ce cas, la représentation de cible peut être imprimée ou affichée dans un plan quelconque de la plaque interactive 12 ou de la plaque supplémentaire 16 et être visible à distance par transparence (sous réserve d’une transparence également de la couche 24 le cas échéant). On notera également que l’utilisation de verre n’est pas adaptée à la variante de réalisation de la figure 3, le verre ne supportant pas d’être cintré.
[0052] Une autre solution consiste à concevoir une plaque supplémentaire 16 dans un matériau plus résistant aux impacts et donc plus cher. Mais ce surcoût en matériau peut être compensé par une moindre épaisseur de la plaque supplémentaire 16. Un exemple est illustré sur les figures 4 (en vue de face) et 5 (en vue de côté). Dans cet exemple, la plaque supplémentaire 16 est conçue en céramique de type oxynitrure d’aluminium qui est un matériau très résistant à l’abrasion et à la rayure. Il est en outre transparent. Tout autre matériau aux propriétés équivalentes convient également, tel que la céramique en oxyde d’aluminium ou d’yttrium. La plaque supplémentaire 16 peut être constituée en une seule pièce ou en plusieurs morceaux distincts comme illustré sur la figure 4 (i.e. neuf morceaux carrés). Elle est appliquée par collage contre la face avant de la plaque interactive 12, par exemple en verre trempé, elle-même fixée sur une plaque de renfort 32, par exemple en polycarbonate, à l’aide d’éléments de fixation identifiés par les disques noirs aux quatre coins ainsi que par collage. Ces éléments de fixation sont par exemple les quatre systèmes Fi , F2, F3 et F à vis et écrous. La plaque de renfort 32, dénuée elle aussi de capteurs et remplissant avantageusement une fonction d’absorption d’une partie de l’énergie de chaque tir, est en contact contre la face arrière de la plaque interactive 12. Quatre encoches 34A, 34B, 34c et 34D sont en outre formées respectivement en parties centrales des quatre bords de la plaque de renfort 32 pour recevoir les quatre transducteurs PTA, PTb, PTC et PTD disposés contre la face arrière de la plaque interactive 12. Enfin, une plaque ou barre 36 de support, sur laquelle est disposée l’unité centrale électronique 14, est fixée à l’arrière de la plaque de renfort 32, sans contact direct avec elle, à l’aide des quatre systèmes Fi , F2, F3 et F4 à vis et écrous.
[0053] Une autre solution, illustrée sur les figures 6 (en vue de face) et 7 (en vue de côté), diffère de la précédente en ce qu’elle consiste à concevoir la plaque supplémentaire 16 aux mêmes dimensions latérales que la plaque interactive 12 et à les fixer entre elles, et avec la plaque de renfort 32, par collage et/ou à l’aide d’éléments de fixation identifiés par les quatre systèmes Fi , F2, F3 et F à vis et écrous aux quatre coins. La plaque supplémentaire 16 est par exemple en verre trempé, la plaque interactive 12 en verre ou verre trempé et la plaque de renfort 32 en polycarbonate ou polyméthacrylate de méthyle.
[0054] On notera que, dans une utilisation en tir ludique ou sportif de l’installation précédemment décrite, l’unité centrale électronique 14 peut être aisément programmée pour enregistrer en mémoire l'historique des impacts reçus directement par la plaque supplémentaire 16, incluant leurs localisations et puissances respectives. Grâce à ces informations, la déformation de la plaque supplémentaire 16 peut être prédite automatiquement et son remplacement peut être anticipé en définissant un seuil de paramètre de déformation, local et/ou global, à ne pas dépasser.
[0055] Il apparaît clairement qu’une installation de localisation d’impacts telle que celle décrite précédemment selon différents modes et variantes de réalisation permet de protéger efficacement la plaque interactive 12 munie de transducteurs et connectée à une unité centrale électronique 14 de traitement des signaux fournis par les transducteurs. La plaque supplémentaire 16 telle que décrite précédemment présente au moins deux avantages. Elle est tout d’abord plus facilement remplaçable et à un coût plus intéressant parce qu’elle n’est pas elle-même équipée de capteurs. Elle peut en outre être conçue en un matériau techniquement plus résistant aux impacts que la plaque interactive 12, ce qui est particulièrement avantageux dans des applications où elle est soumise à des impacts de projectiles à très forte énergie. En conséquence, il est possible de concevoir une plaque interactive de grande qualité avec des transducteurs placés de façon très précise sans craindre de l’endommager.
[0056] On notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation ou applications décrits précédemment.
[0057] En particulier, seule une application de tir sportif ou ludique sur cible a été décrite précédemment mais d’autres applications utilisant des mesures de positions d’impacts peuvent également être envisagées.
[0058] Il apparaîtra plus généralement à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation et applications décrits ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention aux modes de réalisation et applications exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en oeuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.;

Claims

Revendications
[Revendication 1 ] Installation (10) de localisation d’impacts comportant :
une plaque interactive (12) apte à faire propager des ondes mécaniques progressives à partir d’un impact (P), présentant une face avant (20) de réception d’impacts ;
au moins trois transducteurs (PTA, PTb, PTC, PTd) disposés et répartis contre la face avant (20) ou une face arrière (22) de la plaque interactive (12), conçus pour capter les ondes mécaniques progressives se propageant dans la plaque interactive (12) et les transformer en signaux électriques ; et une unité centrale électronique (14), reliée aux transducteurs (PTA, PTB, PTc, PTd) pour recevoir leurs signaux électriques, programmée pour localiser l’impact (P) dans la plaque interactive (12) par une analyse des signaux électriques reçus;
caractérisée en ce qu’elle comporte en outre :
une plaque supplémentaire (16) rapportée contre la face avant (20) de la plaque interactive (12) et présentant une zone de réception d’impacts ; et
des moyens (Fi , F2, F3, F4, 24 ; Fi , F2, F3, F4, 28, 30) de fixation de la plaque supplémentaire (16) à la plaque interactive (12), configurés pour assurer un contact contre toute la portion de face avant de la plaque interactive (12) située en vis-à-vis de la zone de réception d’impacts de la plaque supplémentaire (16).
[Revendication 2] Installation (10) de localisation d’impacts selon la revendication 1 , dans laquelle les moyens de fixation comportent des moyens (Fi , F2, F3, F4) de serrage mécanique de la plaque supplémentaire (16) contre la plaque interactive (12).
[Revendication 3] Installation (10) de localisation d’impacts selon la revendication 2, dans laquelle les moyens de serrage mécanique (Fi , F2, F3, F4) comportent des systèmes à vis et écrous disposés en périphérie de la plaque supplémentaire (16).
[Revendication 4] Installation (10) de localisation d’impacts selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les moyens de fixation comportent une couche (24) d’établissement du contact contre toute la portion de face avant de la plaque interactive (12) située en vis-à-vis de la zone de réception d’impacts de la plaque supplémentaire (16), cette couche (24) s’interposant entre la plaque interactive (12) et la plaque supplémentaire (16).
[Revendication 5] Installation (10) de localisation d’impacts selon la revendication 4, dans laquelle la couche (24) d’établissement dudit contact est conçue dans un matériau comportant une colle, notamment une colle epoxy et/ou transparente.
[Revendication 6] Installation (10) de localisation d’impacts selon la revendication 4, dans laquelle la couche (24) d’établissement dudit contact est conçue dans un matériau comportant une feuille double face adhésive, notamment une feuille adhésive repositionnable.
[Revendication 7] Installation (10) de localisation d’impacts selon la revendication 4, dans laquelle la couche (24) d’établissement dudit contact est conçue dans un matériau liquide s’étendant dans toute la zone de réception d’impacts de la plaque supplémentaire (16) par capillarité.
[Revendication 8] Installation (10) de localisation d’impacts selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle les moyens de fixation comportent :
- au moins une plaque ou barre de renfort rigide (28) fixée, à l’arrière de la plaque interactive (12), aux deux plaques interactive (12) et supplémentaire (16) ; et
au moins une entretoise (30) disposée entre des parties centrales de la plaque interactive (12) et de ladite au moins une plaque ou barre de renfort rigide (28) de manière à cintrer la plaque interactive (12) et la plaque supplémentaire (16).
[Revendication 9] Installation (10) de localisation d’impacts selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle :
la plaque interactive (12) est conçue dans l’un des matériaux de l’ensemble constitué de polycarbonate, verre, verre trempé et métal ; la plaque supplémentaire (16) est conçue dans l’un des matériaux de l’ensemble constitué de tôle métallique, polycarbonate, verre, verre trempé et céramique de type oxynitrure d’aluminium, oxyde d’aluminium, oxyde d’yttrium ou autre.
[Revendication 10] Installation (10) de localisation d’impacts selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, pour une application de tir ludique ou sportif, comportant une représentation de cible (18) destinée à être affichée dans un plan de la plaque interactive (12) ou de la plaque supplémentaire (16).
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