FR2637688A1 - Appareil pour mesurer la vitesse d'un objet en mouvement - Google Patents

Appareil pour mesurer la vitesse d'un objet en mouvement Download PDF

Info

Publication number
FR2637688A1
FR2637688A1 FR8913202A FR8913202A FR2637688A1 FR 2637688 A1 FR2637688 A1 FR 2637688A1 FR 8913202 A FR8913202 A FR 8913202A FR 8913202 A FR8913202 A FR 8913202A FR 2637688 A1 FR2637688 A1 FR 2637688A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
transducers
distance
time interval
respective signals
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR8913202A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitchell Lee Thompson
Kyung Tae Park
Kumar Ogale
William Blaine Powers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pennwalt Corp
Original Assignee
Pennwalt Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pennwalt Corp filed Critical Pennwalt Corp
Publication of FR2637688A1 publication Critical patent/FR2637688A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/64Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance
    • G01P3/66Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance using electric or magnetic means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

L'invention concerne un appareil destiné à mesurer la vitesse d'un objet en mouvement. Il comporte des premier et second détecteurs d'impacts 12, 14 espacés d'une distance connue et préalablement choisie et placés sur le trajet du mouvement d'un objet 28. Lorsque l'objet frappe les premier et second détecteurs, ceux-ci produisent chacun un signal. Les signaux sont séparés par un intervalle de temps représentatif de la distance entre les détecteurs. Le temps écoulé entre les signaux est mesuré par un compteur et la vitesse de l'objet est calculée par un dispositif programmable. Domaine d'application : mesure de vitesse d'objets en mouvement tels que des balles de base-ball, de tennis, de football et autres.

Description

L'invention concerne un appareil destiné à mesurer la vitesse d'un objet
en mouvement, par exemple une
balle de base-ball ou un objet similaire.
L'appareil commercial le plus courant actuelle-
ment utilisé pour mesurer la vitesse de tels objets est un canon radar. Cependant, un canon radar est coûteux et ne produit pas toujours des lectures précises. Par conséquent, on a besoin d'un appareil de mesure de vitesse peu coûteux
tout en étant précis.
L'invention permet de mesurer à bon marché, mais avec une précision élevée, la vitesse d'une balle de base-ball ou d'un objet similaire. L'invention peut être utilisée pour mesurer, dans d'autres sports, par exemple la vitesse d'une balle de tennis, d'une balle de golf ou d'un ballon de football. L'invention peut également être utilisée pour mesurer la vitesse du swing d'une batte de base-ball, ou la vitesse à laquelle une main ou un pied délivre un coup dans la pratique des arts martiaux ou dans des sports de combat tels que la boxe. L'invention peut également être utilisée dans des contextes autres que sportifs, par exemple dans l'industrie automobile pour calculer la vitesse d'un mannequin d'essai dans des collisions simulées, ou pour étalonner la vitesse d'un
véhicule d'essai.
L'invention concerne un appareil pour mesurer la vitesse d'un objet en mouvement et comprenant des premier et second moyens de détection d'impacts disposés sur le trajet de l'objet en mouvement. Chaque moyen de détection génère un signal à impulsion lorsqu'il est heurté par l'objet. Les premier et second moyens de détection sont
séparés par une distance connue et préalablement choisie.
Un gaz ou autre milieu à haute élasticité est placé entre les premier et second moyens de détection. Un moyen de comptage, qui réagit aux signaux générés par les premier et second moyens de détection, est prévu pour mesurer l'intervalle de temps écoulé entre les signaux respectifs provenant des premier et second moyens de détection. Un moyen de calcul calcule la vitesse de l'objet en utilisant l'intervalle de temps écoulé et la distance connue et préalablement choisie séparant les deux moyens de détec- tion. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe transversale d'une partie de l'appareil selon l'invention, illustrant la structure mécanique de l'appareil; la figure 2 est un schéma fonctionnel simplifié de l'appareil selon l'invention; la figure 3 est une vue isométrique d'une deuxième forme de réalisation de l'invention; la figure 4 est une vue isométrique d'une troisième forme de réalisation de l'invention; et la figure 5 est une vue isométrique éclatée
d'une quatrième forme de réalisation de l'invention.
En référence à présent aux dessins, sur lesquels les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments sur les différentes figures, la figure 1 représente un appareil 10 de mesure de vitesse selon l'invention. L'appareil 10 comprend des premier et second moyens de détection d'impacts sous la forme d'un premier transducteur 12 et d'un second transducteur 14 séparés l'un de l'autre par une couche intermédiaire 16. La couche 16 est avantageusement en une matière cellulaire aisément compressible, mais elle peut être également formée d'un gaz (tel que de l'air) ou tout autre milieu élastique ou souple. Si une matière cellulaire ou une mousse est utilisée, la matière est choisie de façon à rendre négligeable tous manques de linéarité liés à la matière, sous l'effet d'une compression. Pour plus de commodité, l'invention sera décrite en référence à une couche 16 de mousse. Chacun des transducteurs 12 et 14 comprend
avantageusement une couche formée d'un film piézo-
électrique flexible 18 ayant un revêtement d'électrode intérieur 20 et un revêtement d'électrode extérieur 20'. Le film 18 peut être constitué d'un polymère de fluorure de polyvinylidène, ou PVDF, ou d'une autre matière polymérique piézo-électrique. Le revêtement d'électrode intérieur 20 du premier transducteur 12 présente une face en contact avec
l'une des surfaces de la couche 16. Le revêtement d'élec-
trode intérieur 20 du second transducteur 14 présente une face en contact avec la surface opposée de la couche 16. Le revêtement d'électrode extérieur 20' du second transducteur 14 présente une face en contact avec une surface d'une plaque sensiblement rigide 22 de montage qui supporte les transducteurs 12 et 14 et la couche élastique 16. La plaque 22 peut être formée de toute matière sensiblement rigide convenable telle que du bois, du métal, une matière plastique du type polycarbonate, etc. La plaque 22 peut être montée sur un support, suspendue par le dessus ou fixée à un mur, par exemple, pour supporter l'appareil 10 à une hauteur et dans une orientation appropriées pour son utilisation prévue. Par exemple, pour mesurer la vitesse d'une bague de base-ball, l'appareil 10 est avantageusement place au voisinage de la zone du batteur, tandis que pour mesurer la vitesse d'impact d'un coup à la boxe, l'appareil 10 est placé à la
hauteur du torse d'un homme.
Le premier transducteur 12 est connecté à l'entrée "DEPART" d'un compteur électronique classique 30 par deux fils électriquement conducteurs 24 qui sont reliés aux électrodes 20, 20' du premier transducteur 12 (voir
figure 2). Le second transducteur 14 est connecté similai-
rement à l'entrée "ARRET" du compteur 30 par deux fils conducteurs 26. Le compteur 30 peut être un compteur d'intervalle convenable quelconque, bien connu dans la technique, et il est attaqué par un oscillateur 32 qui fournit une fréquence de référence au compteur 30. Comme l'homme de l'art le comprendra clairement, un signal apparaissant à l'entrée "DEPART" du compteur 30 amène le compteur à cumuler le nombre de cycles ou de périodes en sortie de l'oscillateur 32, appliqués au compteur 30. Le cumul se poursuit jusqu'à la réception d'un signal à l'entrée "ARRET". Le nombre cumulé de cycles ou de périodes est donc représentatif de l'intervalle de temps écoulé
entre les apparitions des signaux "DEPART" et "ARRET".
En fonctionnement, lorsqu'une balle de base-
ball ou un autre objet 28 dont la vitesse doit être mesurée, représenté (non à l'échelle) se déplaçant vers le dispositif de la figure 1, frappe le premier transducteur 12, il amène le transducteur 12 à générer un signal à impulsion électrique à l'instant de l'impact. Ce signal à impulsion est transmis par les conducteurs 24 à l'entrée "DEPART" du compteur 30, amenant le compteur 30 à commencer à compter. Etant donné que le transducteur 12 comprend un film piézo-électrique flexible, il n'arrête pas la poursuite du mouvement vers l'avant de l'objet 28. Par contre, le transducteur 12 se déforme vers l'intérieur sous l'impact, comprimant la couche 16, comme représenté en trait tireté sur la figure 1. En continuant de se déplacer vers l'avant, l'objet 28 frappe le second transducteur 14, à travers la mousse 16, amenant le transducteur 14 à générer un signal a impulsion électrique qui est transmis par les conducteurs 26 à l'entrée "ARRET" du compteur 30, ce qui provoque l'arrêt du comptage par ce dernier. La poursuite du mouvement vers l'avant de l'objet 28 est
arrêtée par la plaque 22.
En utilisant le temps écoulé mesuré par le compteur 30 entre les signaux "DEPART" et "ARRET", on peut
calculer la vitesse de l'objet 28 au moyen d'un micro-
processeur convenablement programmé ou d'un autre dis-
positif programmable 34. Le dispositif programmable 34 peut être programmé de façon à calculer la vitesse de l'objet à partir de l'intervalle de temps écoulé et de l'écartement connu entre les premier et second transducteurs, en utilisant la formule v = x/t, o v est la vitesse, x est l'écartement entre les transducteurs et t est l'intervalle de temps écoulé. Le dispositif programmable 34 peut également être programmé pour commander un afficheur convenable 36 qui peut être un afficheur à DEL ou à cristaux liquides, par exemple, destiné à afficher la
vitesse calculée pour l'utilisateur.
Dans une autre forme de réalisation, montrée sur la figure 3, les premier et second transducteurs 12' et 14' comprennent chacun, avantageusement, une couche formée d'un film piézo-électrique flexible 18'. Des revêtements d'électrodes 40, 40' sont situés sur les faces opposées respectives de chaque film 18'. Les transducteurs 12' et 14' sont montés sur des feuilles élastiques et poreuses 38 et 38', respectivement, de manière que chaque transducteur couvre une face entière (la face avant ou la face arrière) de la feuille respective sur laquelle il est monté. Les feuilles 38, 38' peuvent être réalisées, par exemple, en une matière du type toile poreuse. La feuille 38, dont une face est représentée par le transducteur 12', est montée tendue sur un cadre 42, par exemple au moyen de ressorts 44. La feuille 38', dont une face est recouverte du transducteur 14', est montée similairement tendue sur un
cadre 42'.
Les cadres 42 et 42' sont espacés d'une distance fixe et connue et sont reliés l'un à l'autre par des organes de fixation 46. Ces derniers peuvent être des tiges cylindriques ou tout autre dispositif reliant les cadres 42 et 42' l'un à l'autre tout en les maintenant espacés d'une distance fixe et connue. La distance entre
les cadres 42 et 42' est avantageusement faible. Habituel-
lement, l'air occupe l'espace se trouvant entre les transducteurs 12' et 14'. Cependant, il est bien entendu que toute matière cellulaire aisément compressible pourrait
être placée entre les deux transducteurs.
Le premier transducteur 12' est disposé sur le trajet du mouvement de l'objet 28. De même que pour le premier transducteur 12 de la première forme de réalisation (décrit ci-dessus), dans cette forme de réalisation, le premier transducteur 12' est connecté à l'entrée "DEPART" d'un compteur électronique classique 30, du type montré sur la figure 2, par deux fils électriquement conducteurs (non représentés) qui sont reliés aux revêtements d'électrodes 40, 40' sur les deux faces du premier transducteur 12'. Le second transducteur 14' est connecté similairement à l'entrée "ARRET"I du compteur 30 par deux conducteurs (non représentés). Comme décrit pour la première forme de réalisation, le compteur 30 est attaqué par un oscillateur
32 qui fournit une fréquence de référence au compteur 30.
Un signal arrivant a l'entrée "DEPART" du compteur 30 amène ce dernier à cumuler le nombre de cycles ou de périodes
appliqués par la sortie de l'oscillateur 32 au compteur 30.
Le cumul se poursuit jusqu'à la réception d'un signal à l'entrée "ARRET". Le nombre cumulé de cycles ou de périodes représente donc l'intervalle de temps écoulé entre les
arrivées des signaux "DEPART" et "ARRET".
En fonctionnement, lorsqu'une balle de base-
ball ou un autre objet 28 dont la vitesse doit être mesurée, représenté se déplaçant vers le dispositif de la figure 3, heurte le premier transducteur 12', il amène celui-ci à générer un signal à impulsion électrique à l'instant de l'impact. Ce signal à impulsion est transmis à l'entrée "DEPART" du compteur 30 par les conducteurs (non représentés), provoquant le commencement du comptage par le compteur 30. Etant donné que le transducteur 12' comprend un film piézo-électrique flexible qui est monté sur une feuille élastique reliée par des ressorts à un cadre, il n'arrête pas la poursuite du mouvement de l'objet 28 vers l'avant. Par contre, il se déforme vers l'intérieur sous l'impact, permettant à l'objet 28 de continuer a se déplacer et de heurter le second transducteur 14', à travers le transducteur 12', amenant le transducteur 14' à générer un signal à impulsion électrique a l'instant de l'impact. Ce second signal est transmis par des conducteurs (non représentés) a l'entrée "ARRET" du compteur 30, amenant ce dernier à cesser de compter. Les toiles déformées et les ressorts étirés reviennent ensuite vers leur position initiale, arrêtant la poursuite du mouvement de l'objet 28 vers l'avant et le renvoyant vers le lanceur sous l'effet d'une force de rappel accompagnant le
relâchement des ressorts.
En utilisant le temps écoulé, mesuré par le compteur 30 entre les signaux "DEPART" et "IARRET"II, on peut
calculer- la vitesse de l'objet 28 au moyen d'un micro-
processeur programmé de façon appropriée ou d'un autre dispositif programmable 34. Comme décrit pour la première forme de réalisation, le dispositif programmable 34 peut être programmé pour calculer la vitesse de l'objet et pour commander un afficheur convenable 36 afin d'afficher pour
l'utilisateur la vitesse calculée.
Les feuilles 38 et 38' sont réalisées en une matière poreuse qui permet à l'air de les traverser librement. Cependant, comme décrit précédemment, les transducteurs 12' et 14' recouvrent chacun une face entière des feuilles 38 et 38', respectivement. Les transducteurs 12' et 14' ne sont pas poreux. De ce fait, lorsque les transducteurs sont comprimés par l'objet 28, l'air qui occupe l'espace compris entre les deux transducteurs ne peut pas aisément passer à travers les couches combinées de film et de feuille poreuse. Par conséquent, lorsque l'objet 28 frappe le premier transducteur 12', déclenchant le compteur, la déformation du transducteur et de la feuille 38 vers l'intérieur, plutôt que de permettre à l'air de s'échapper, pousse devant elle l'air se trouvant entre les feuilles 38 et 38', en direction du transducteur 14' monté sur la feuille 38'. L'air comprimé heurte le transducteur 14' peu de temps avant l'objet 28. L'impact de l'air comprimé sur le transducteur 14' doit mener le transducteur à générer un signal prématuré, amenant ainsi le compteur 30 à arrêter le comptage avant que l'objet 28 ait réellement frappé le transducteur 14'. Le temps écoulé enregistré, dans ce cas, n'est pas précis et il en résulterait une vitesse calculée de façon imprécise (c'est-à-dire une vitesse plus élevée). Les figures 4 et 5 montrent des troisième et quatrième formes de réalisation selon
l'invention qui, toutes deux, minimisent ce problème.
Dans la troisième forme de réalisation, montrée sur la figure 4, les premier et second transducteurs 12" et 14" comprennent avantageusement chacun une couche formée d'un film piézo-électrique flexible 18". Les surfaces opposées de chaque film 18" sont recouvertes de revêtements d'électrodes 50 et 50', respectivement. Les transducteurs 12" et 14" sont montés sur une petite partie de la surface d'un premier côté de feuilles élastiques 48 et 48', respectivement, en laissant une partie importante des
feuilles à découvert. Les feuilles 48 et 48' sont avanta-
geusement réalisées en une toile poreuse. Par conséquent, lorsque la feuille 48 est frappée par l'objet 28, l'air se trouvant entre les feuilles 48 et 48' peut passer à travers la partie des feuilles poreuses 48 et 48' non recouverte par les transducteurs 12" et 14". De même qu'avec la
seconde forme de réalisation, dans cette forme de réalisa-
tion, chaque feuille est montée tendue, par exemple, au
moyen de ressorts 54, sur un cadre individuel 52 ou 52'.
Les cadres 52 et 52' sont espacés et fixes l'un à l'autre au moyen d'organes de fixation 56. De même que les organes de fixation 46 de la figure 3, les organes de fixation 56
peuvent être des tiges cylindriques ou tout autre dis-
positif reliant entre eux les cadres 52 et 52', tout en les maintenant séparés d'une distance fixe et connue. La
distance comprise entre les cadres 52 et 52' est avantageu-
sement petite.
Lors de l'utilisation, la feuille 48 est placée sur le trajet du mouvement de l'objet 28. Lorsque l'objet 28 frappe la feuille 48, il génère une onde de choc qui se propage à travers la feuille 48 et est détectée par le transducteur 12", amenant ce dernier à générer un signal &
impulsion représentatif de l'impact sur la feuille 48.
Etant donné que la feuille 48 est réalisée en une matière élastique et est reliée à un cadre 52 par des ressorts 54, elle n'arrête pas la poursuite du mouvement de l'objet 28 vers l'avant. Par contre, elle se déforme vers l'intérieur sous l'impact, permettant à l'objet 28 de continuer son mouvement vers l'avant et de heurter la feuille 48', à travers la feuille 48, en générant une onde de choc à l'intérieur de la feuille 48'. L'onde de choc se propage à travers la feuille 48' et est détectée par le transducteur 14", amenant ce dernier à générer un signal à impulsion
représentatif de l'impact sur la feuille 48'.
Les feuilles 48 et 48' sont réalisées dans la même matière, qui est choisie de façon qu'une onde de choc se propage & des vitesses identiques dans les deux feuilles. Le temps mis par l'onde de choc pour se déplacer du point d'impact jusqu'au transducteur, à travers la feuille, est appelé le "délai de propagation". Par conséquent, si tp1 est le délai de propagation d'une onde de choc dans la feuille 48 (par exemple le temps mis par une onde de choc, genérée à un instant t1 par l'impact de l'objet 28 sur la feuille 48, pour se propager a travers la feuille 48 jusqu'au point de sa surface o est monté le transducteur 12"), le signal à impulsion provenant du transducteur 12" et transmis par des conducteurs (non représentés) à l'entrée "DEPART" du compteur 30, apparaît au temps t1 + tpl. Similairement, si l'objet frappe la feuille 48' au temps t1 et que la feuille 48' présente un temps de propagation de tp2, le signal à impulsion provenant du transducteur 14", transmis par des conducteurs (non représentés) à l'entrée "ARRET" du compteur 30, apparaît à un temps t2 + tp2. Le temps écoulé du départ à l'arrêt est alors t = (t2 + tp2) - (t1 + tpl). Si tpl = tp2, alors t = t2 - tl, donnant une mesure précise du temps écoulé entre les signaux "DEPART" et "ARRET" indépendamment du temps réel de propagation et donc indépendamment de la matière utilisée pour les feuilles 48
et 48'.
En utilisant le temps écoulé entre les signaux "'DEPART" et "ARRET", tel que mesuré par le compteur 30 du type montré sur la figure 2, on peut calculer la vitesse de l'objet 28 par un microprocesseur programmé de façon
appropriée ou par tout autre dispositif programmable 34.
Comme décrit en liaison avec la première forme de réalisa-
tion, le dispositif programmable 34 peut être programmé
pour calculer la vitesse d'un objet à partir de l'inter-
valle de temps écoulé et de l'écartement connu entre les premier et second transducteurs en utilisant la formule v = x/t o v est la vitesse, x est l'écartement entre les transducteurs et t est l'intervalle de temps écoulé, calculé par l'utilisation de la formule pour le délai de
propagation dans le milieu donné. Le dispositif program-
mable 34 peut également être programmé pour commander un visuel convenable 36 qui peut être un visuel ou afficheur à DEL ou à cristaux liquides, par exemple, afin d'afficher
pour l'utilisateur la vitesse calculée.
Dans une quatrième forme de réalisation montrée sur la figure 5, des feuilles élastiques et poreuses 58 et 58' sont montées tendues, chacune, par exemple à l'aide de ressorts 64, sur un cadre individuel 62 ou 62'. Les cadres 62 et 62' sont espacés et assujettis l'un à l'autre au moyen d'organes de fixation 66. Les organes de fixation 66
peuvent être des tiges cylindriques ou tout autre dis-
positif pour relier les cadres 62, 62' l'un à l'autre, tout en les maintenant écartés d'une distance fixe et connue. La distance entre les cadres 62 et 62' est avantageusement faible. Les feuilles 58, 58' peuvent être réalisées, par exemple en une toile poreuse. Une ou plusieurs bandes transductrices 12A sont montées sur la face avant ou sur la face arrière de la feuille 58. Chaque bande est placée parallèlement à chacune des autres bandes et en est espacée, et elle comprend avantageusement une couche formée d'un film piézo-électrique flexible 18A. Les surfaces opposées du film 18A sont recouvertes d'un revêtement d'électrode 60 et 60', respectivement. Le film 18A est
d'une polarité connue. Une ou plusieurs bandes transduc-
trices 14A sont montées sur la face avant ou sur la face arrière de la feuille 58'. Chaque bande est placée parallèlement à chacune des autres bandes et en est espacée, et elle comprend avantageusement une couche formée d'un film piézo-électrique flexible 18B. Les surfaces opposées du film 18B sont recouvertes d'un revêtement d'électrode 68 et 68', respectivement. Le film 18B est monté de façon à avoir une polarité opposée à celle du film 18A. Les bandes transductrices 12A et 14A sont orientées à ' les unes par rapport aux autres. En raison de la configuration en bandes des transducteurs, des parties
importantes des feuilles 58 et 58' restent à découvert.
Lors de l'utilisation, la feuille 58 est placée sur le trajet du mouvement d'un objet 28. Comme décrit en
liaison avec les formes de réalisation décrites précédem-
ment, lorsque l'objet 28 frappe la feuille 58, il amène un ou plusieurs des transducteurs 12A à générer un signal à impulsion à l'instant du choc. Par conséquent, des réponses imprécises, dues à l'impact prématuré sur la feuille 58' par l'élévation de la pression de l'air en arrière de la feuille 58, sont notablement réduites. Autrement dit, l'air se trouvant en arrière de la feuille 58 peut s'échapper à travers les parties à découvert de la matière poreuse de la feuille 58 entre les bandes transductrices 12A et 14A. De cette manière, la pression de l'air a peu d'effet sur le
signal de sortie général par les secondes bandes transduc-
trices 14A. L'objet 28 continue sa course après avoir heurté la feuille 58 et il frappe la feuille 58', à travers la feuille 58, amenant une ou plusieurs des bandes transductrices 14A a générer un signal à impulsion électrique à l'instant de l'impact. Les toiles déformées et les ressorts tendus reviennent ensuite vers leur position initiale, arrêtant la poursuite du mouvement d'avance de l'objet 28 et le renvoyant vers le lanceur sous une force de rappel. La vitesse de l'objet 28 est ensuite calculée
comme décrit pour les formes de réalisation précédentes.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté
sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (15)

REVENDICATIONS
1. Appareil pour mesurer la vitesse d'un objet (28) en mouvement, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second moyens (12, 14) de détection d'impacts espacés d'une distance préalablement choisie et disposes sur le trajet du mouvement de l'objet afin de générer des signaux respectifs lors d'un impact de l'objet sur les moyens de détection, lesdits signaux étant séparés par un intervalle de temps représentatif de la distance entre les moyens de détection, des moyens (30) qui, en réponse aux signaux respectifs provenant des premier et second moyens
de détection d'impacts, sont destinés à mesurer l'inter-
valle de temps entre ces signaux respectifs, et des moyens (34) destinés à calculer la vitesse de l'objet à partir de
l'intervalle de temps.
2. Appareil selon la revendication 1, carac-
térisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (36)
destinés à afficher pour un opérateur la vitesse calculée.
3. Appareil selon la revendication 2, carac-
térisé en ce que les premier et second moyens de détection
d'impacts comprennent chacun un transducteur à film piézo-
électrique (18) dont les surfaces portent chacune un revêtement conducteur (20, 20'), ces revêtements étant
destinés à former des électrodes.
4. Appareil pour mesurer la vitesse d'un objet (28) en mouvement, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second transducteurs (121, 14') séparés par une distance fixe et placés sur le trajet du mouvement de l'objet afin de générer des signaux respectifs lors d'un impact de l'objet sur les transducteurs, les signaux étant séparés par un intervalle de temps représentatif de la distance entre les transducteurs, un milieu élastique (16) entre les premier et second transducteurs et en contact avec eux afin de maintenir ladite distance fixe, un moyen de comptage (30) qui, en réponse aux signaux respectifs provenant des premier et second transducteurs, mesure l'intervalle de temps entre les signaux respectifs, et des moyens (34) destinés à calculer la vitesse de l'objet à
partir de l'intervalle de temps.
5. Appareil selon la revendication 4, carac- térisé en ce que les premier et second transducteurs et le milieu élastique sont supportés par un encadrement
sensiblement rigide (42, 42').
6. Appareil selon la revendication 5, carac-
térisé en ce que la hauteur de l'encadrement est réglable.
7. Appareil pour mesurer la vitesse d'un objet (28) en mouvement, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second transducteurs piézo-électriques (12, 14) dont chacune des faces porte un revêtement conducteur (20,
20'), les revêtements étant destinés à former des électro-
des, les transducteurs étant espacés d'une distance préalablement choisie et placés sur le trajet du mouvement de l'objet afin de générer des signaux respectifs lors d'un impact de l'objet sur les premier et second transducteurs, lesdits signaux étant séparés par un intervalle de temps représentatif de la distance entre les transducteurs, un milieu élastique (16) d'une épaisseur égale à la distance préalablement choisie étant placé entre les premier et second transducteurs piézo-électriques et en contact avec eux, un compteur (30) étant destiné, en réponse aux signaux respectifs provenant des premier et second transducteurs piézoélectriques, à mesurer l'intervalle de temps entre les signaux respectifs, un moyen programmable (34) étant destiné à calculer la vitesse de l'objet à partir de l'intervalle de temps et de la distance préalablement choisie, et un moyen d'affichage (36) étant destiné à afficher pour l'opérateur la vitesse calculée en réponse
aux moyens programmables.
8. Appareil selon la revendication 7, carac-
térisé en ce que les premier et second transducteurs piézo-
électriques sont montés chacun sur des premier et second moyens élastiques de support (38, 38') qui sont fixés l'un à l'autre et qui sont espacés d'une distance fixe et connue.
9. Appareil selon la revendication 8, carac- térisé en ce que les moyens élastiques de support sont
réalisés en une matière poreuse.
10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que les premier et second transducteurs (12', 14') recouvrent, respectivement, toute la surface
d'un côté de chacun desdits moyens élastiques de support.
11. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que les premier et second transducteurs (12', 14') ne recouvrent, respectivement, qu'une partie de la totalité de la surface de chacun des moyens élastiques
de support.
12. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier transducteur comprend plusieurs bandes (12A) espacées et disposées parallèlement les unes aux autres sur le premier moyen élastique (58) de support, le second transducteur comprend plusieurs bandes (14A) espacées et disposées parallèlement les unes aux autres sur le second moyen élastique (58') de support, les secondes bandes étant orientées à 90 par rapport aux
bandes du premier transducteur.
13. Appareil pour mesurer la vitesse d'un objet (28) en mouvement, caractérise en ce qu'il comporte des premier et second transducteurs piézo-électriques (12', 14') portant, sur chacune de leurs surfaces, un revêtement conducteur (40, 40'), les revêtements étant destinés à former des électrodes, les transducteurs étant espacés d'une distance préalablement choisie et étant disposés sur le trajet du mouvement de l'objet afin de générer des signaux respectifs lors d'un impact de l'objet sur les premier et second transducteurs, lesdits signaux étant séparés par un intervalle de temps représentatif de la distance entre les transducteurs, les premier et second
transducteurs piézo-électriques étant montés, respective-
ment, sur des premier et second moyens élastiques (38, 38') de support, réalisés en matière poreuse, et couvrant la totalité de la surface d'un premier côté de chacun de ces moyens, lesdits moyens de support étant fixés l'un à l'autre et séparés par une distance fixe et connue, un milieu élastique d'une épaisseur égale à la distance préalablement choisie se trouvant entre les premier et second transducteurs piézo- électriques et étant en contact avec eux, l'appareil comportant en outre un compteur (30) qui, en réponse aux signaux respectifs provenant des premier et second transducteurs piézo-électriques, est destiné à mesurer l'intervalle de temps entre les signaux respectifs, un moyen programmable (34) destiné à calculer la vitesse de l'objet à partir de l'intervalle de temps et
de la distance préalablement choisie, et un moyen d'affi-
chage (36) qui, en réponse au moyen programmable, est
destiné à afficher pour l'opérateur la vitesse calculée.
14. Appareil pour mesurer la vitesse d'un objet (28) en mouvement, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second transducteurs piézo-électriques (12", 14") portant un revêtement conducteur (50, 50') sur chacune de leurs surfaces afin de former des électrodes, les transducteurs étant espacés d'une distance préalablement choisie et étant disposés sur le trajet du mouvement de l'objet afin de générer des signaux respectifs lors d'un impact de l'objet sur les premier et second transducteurs, lesdits signaux étant séparés par un intervalle de temps représentatif de la distance entre les transducteurs, les premier et second transducteurs piézo-électriques étant montés, respectivement, sur des premier et second moyens élastiques de support (48, 48'), réalisés en matière poreuse, et ne recouvrant qu'une partie des surfaces de ces moyens de support qui sont fixes l'un à l'autre et séparés par une distance fixe et connue, un milieu élastique d'une épaisseur égale à la distance préalablement choisie se
trouvant entre les premier et second transducteurs piézo-
électriques et étant en contact avec eux, l'appareil comportant en outre un compteur (30) qui, en réponse aux signaux respectifs provenant des premier et second transducteurs piézo-électriques, est destiné à mesurer l'intervalle de temps entre ces signaux respectifs, un moyen programmable (34) destiné à calculer la vitesse de l'objet à partir de l'intervalle de temps et de la distance préalablement choisie, et un moyen d'affichage (36) qui, en réponse au moyen programmable, est destiné à afficher pour
l'opérateur la vitesse calculée.
15. Appareil pour mesurer la vitesse d'un objet (28) en mouvement, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second transducteurs piézo-électriques portant un revêtement conducteur (60, 60'; 68, 68') sur. chacune de
leurs surfaces pour former des électrodes, les transduc-
teurs étant espacés d'une distance préalablement choisie et étant disposés sur le trajet du mouvement de l'objet afin de générer des signaux respectifs lors d'un impact de l'objet sur les premier et second transducteurs, les
signaux étant séparés par un intervalle de temps représen-
tatif de la distance entre les transducteurs, le premier transducteur piézo-électrique comprenant plusieurs bandes
(12A) espacées les unes des autres et disposées parallèle-
ment les unes aux autres sur un premier moyen élastique (58) de support, et le second transducteur piézo-électrique comprenant plusieurs bandes (14A) espacées et disposées parallèlement les unes aux autres sur un second moyen élastique (58') de support, les bandes situées sur le premier moyen de support formant un angle de 90 avec les bandes situées sur le second moyen de support, les moyens élastiques de support étant réalisés en une matière poreuse et étant fixes l'un à l'autre et séparés par une distance fixe et connue, un milieu élastique d'une épaisseur égale à la distance préalablement choisie se trouvant entre les premier et second transducteurs piézo-électriques et étant en contact avec eux, l'appareil comportant en outre un compteur (30) qui, en réponse aux signaux respectifs
provenant des premier et second transducteurs piézo-
électriques, est destiné à mesurer l'intervalle de temps entre les signaux respectifs, un moyen programmable (34) destiné à calculer la vitesse de l'objet a partir de l'intervalle de temps et de la distance préalablement choisie, et un moyen d'affichage (36) -qui, en réponse au moyen programmable, est destiné à afficher pour l'opérateur
la vitesse calculée.
FR8913202A 1988-10-11 1989-10-10 Appareil pour mesurer la vitesse d'un objet en mouvement Withdrawn FR2637688A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/255,932 US4959807A (en) 1988-10-11 1988-10-11 Device for measuring the speed of a moving object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2637688A1 true FR2637688A1 (fr) 1990-04-13

Family

ID=22970444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8913202A Withdrawn FR2637688A1 (fr) 1988-10-11 1989-10-10 Appareil pour mesurer la vitesse d'un objet en mouvement

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4959807A (fr)
JP (1) JPH0328767A (fr)
DE (1) DE3933842A1 (fr)
FR (1) FR2637688A1 (fr)
GB (1) GB2223852B (fr)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5336959A (en) * 1988-12-16 1994-08-09 The Whitaker Corporation Impact zone detection device
JPH0750117B2 (ja) * 1990-01-18 1995-05-31 株式会社椿本チエイン 車輌の速度制御方法及び速度制御装置
US5163014A (en) * 1990-07-13 1992-11-10 Calimeri Joseph J Pitching speed indicator
US5210444A (en) * 1991-12-20 1993-05-11 The B. F. Goodrich Company Duty cycle meter
US5637996A (en) * 1993-02-05 1997-06-10 Link Group International Toy system with movable vehicles
US5672809A (en) * 1996-02-29 1997-09-30 Brandt; Richard A. Method and apparatus for determining the performance of sports bats and similar equipment
FR2754921B1 (fr) * 1996-10-22 1998-12-18 Dziulko Adolphe Richard Montre services-tennis permettant de visualiser instantanement la vitesse de la balle de service
US6985206B2 (en) * 2003-06-02 2006-01-10 Anderson James R Baseball pitch speed measurement and strike zone detection devices
JP5374984B2 (ja) 2008-09-12 2013-12-25 豊田合成株式会社 誘電アクチュエータ
US10695639B2 (en) * 2016-09-16 2020-06-30 Robert Moran Speed tracker
US11198050B1 (en) 2016-09-16 2021-12-14 Robert Moran Speed tracker
RU2672808C1 (ru) * 2017-12-01 2018-11-19 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Устройство для определения положения в пространстве и скорости движущейся плоской поверхности

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2587775A (en) * 1950-05-06 1952-03-04 Donald F Sheldon Apparatus for determining the speed of objects
GB1144406A (en) * 1966-02-18 1969-03-05 Franz Valentin Gebert Vehicle speed timing apparatus
DE2836097A1 (de) * 1978-08-17 1980-02-28 Meyer Jutta Messvorrichtung fuer bewegungskenngroessen von geschossen
EP0222640A2 (fr) * 1985-10-10 1987-05-20 Barry J. French Procédé et dispositif de mesure d'un impact

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2294730A (en) * 1939-09-05 1942-09-01 Gen Electric Projectile timer
US2819085A (en) * 1955-06-13 1958-01-07 Reflectone Corp Electrically scoring target
US3274828A (en) * 1963-08-27 1966-09-27 Charles F Pulvari Force sensor
US3222596A (en) * 1965-03-31 1965-12-07 Earl A Meyer Device for measuring the velocity of a projectile using spaced penetrable actuators in sheet form
GB1116445A (en) * 1965-07-07 1968-06-06 Germain Burger Improvements relating to golf practice devices
US3469843A (en) * 1965-08-13 1969-09-30 Joseph W Hubbard Electrical target with impactdeforming electrode
US3587291A (en) * 1968-03-26 1971-06-28 North American Rockwell Particle detection method and apparatus
US3602510A (en) * 1969-07-14 1971-08-31 Babcock Electronics Corp Projectile hit scorer and detection means
US3987320A (en) * 1974-01-02 1976-10-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Multiaxis piezoelectric sensor
US3971250A (en) * 1975-02-18 1976-07-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Electret sensing medium having plural sensing units
US4031373A (en) * 1976-06-01 1977-06-21 Robert Beckwith Velocity computing chronograph
US4352064A (en) * 1979-06-01 1982-09-28 Dunn Ervin T Device for measuring the speed of an object traveling between two fixed points from a stationary observation point
US4385227A (en) * 1980-03-06 1983-05-24 Bridges Danny E Automatic delay and high velocity sensing system
US4592001A (en) * 1983-07-22 1986-05-27 Lindsay E. Austin Speed gauging indicator
US4546658A (en) * 1984-02-24 1985-10-15 General Electric Company Piezoelectric force/pressure sensor
US4763284A (en) * 1986-02-20 1988-08-09 Carlin John A Reaction time and force feedback system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2587775A (en) * 1950-05-06 1952-03-04 Donald F Sheldon Apparatus for determining the speed of objects
GB1144406A (en) * 1966-02-18 1969-03-05 Franz Valentin Gebert Vehicle speed timing apparatus
DE2836097A1 (de) * 1978-08-17 1980-02-28 Meyer Jutta Messvorrichtung fuer bewegungskenngroessen von geschossen
EP0222640A2 (fr) * 1985-10-10 1987-05-20 Barry J. French Procédé et dispositif de mesure d'un impact

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0328767A (ja) 1991-02-06
DE3933842A1 (de) 1990-04-12
GB8922381D0 (en) 1989-11-22
US4959807A (en) 1990-09-25
GB2223852A (en) 1990-04-18
GB2223852B (en) 1992-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2637688A1 (fr) Appareil pour mesurer la vitesse d'un objet en mouvement
US5099702A (en) Perimeter mounted polymeric piezoelectric transducer pad
US5209126A (en) Force sensor
US5741970A (en) Impact measuring apparatus
US8537564B2 (en) Systems and methods for grounding a movable component
US8434951B2 (en) Systems and methods for coupling a cover to an enclosure
US20120175506A1 (en) Sheet and block for enhancing proximity sensor performance
US5054785A (en) Game ball support device and piezoelectric ball motion detector
US4817485A (en) Pedal operated electronic drum
EP1721145A1 (fr) Sonde tribo acoustique
US5811680A (en) Method and apparatus for testing the quality of fruit
US6571600B2 (en) Apparatus and method for measurement of coefficient of restitution and contact time
US20050064948A1 (en) Golf club and ball performance monitor having an ultrasonic trigger
EP0377007A1 (fr) Appareil de sport permettant de mesurer un impact
JP2010063863A (ja) ヘッドのフェース部背面に音響振動の異なるパイプまたは平板を複数設けた打点位置表示型ゴルフ練習用クラブとその製法
JPS63167264A (ja) 物体剛性測定装置
FR3057368B1 (fr) Dispositif de localisation d'un impact contre une surface interactive transparente
FR2682608A1 (fr) Dispositif pour determiner la position d'impact d'un projectile, notamment balle de golf, sur un panneau cible.
US6552961B1 (en) Seismic source sensor
AU2001285174A1 (en) Seismic source sensor
EP0746765A1 (fr) Procede et appareil pour le controle de la qualite des fruits
JP3143390B2 (ja) 青果物類の熟度計
JPS61193647A (ja) 肌質測定装置
US6981420B2 (en) Omni-directional movement sensor
JPH02257970A (ja) 衝撃領域検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse