FR2757410A1 - Amplitude and precision measurement device for detecting hits to training target - Google Patents

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Abstract

The amplitude and precision measurement device includes force detectors attached to a target to be monitored. A calculation device provides information on amplitude, number and position of hits. A cylindrical deformable elastic plate approximately the size of a human face is placed inside a target. The axes of the target and the plate may be either common or closely related. Detectors on the plate measure its deformation. The detectors are connected to a signal processor. The plate is positioned between 5mm and 100mm of an external surface of the target.

Description

La présente invention concerne un appareil de mesure de l'amplitude et de la position des coups portés par un sportif sur une cible (sac de frappe ou punching ball) d'entraînement à une quelconque forme de boxe ou à un autre sport de combat. The present invention relates to an apparatus for measuring the amplitude and the position of the blows struck by an athlete on a target (punching bag or punching ball) for training in any form of boxing or in another combat sport.

Le sportif ou l'amateur qui désire s'entraîner à une forme quelconque de boxe utilise pour améliorer la force des coups portés plusieurs types d'appareils : sac de frappe statique, sac de frappe dynamique selon le brevet français N"2547507, punching ball monte sur pied ou entre deux cordes de rappel élastique. Aucun de ces dispositifs ne permet de juger objectivement la force et la précision des coups portés par l'utilisateur sur la cible. The sportsman or the amateur who wishes to train in any form of boxing uses to improve the force of the blows struck several types of apparatus: static punching bag, dynamic punching bag according to French patent N "2547507, punching ball mounted on a stand or between two elastic return cords, none of which allows an objective assessment of the force and precision of the blows struck by the user on the target.

La présente invention consiste à ajouter aux sacs de frappe et cible des punching balls un système de mesure de l'amplitude et de la position des coups portés et à lui ajouter un dispositif d'enregistrement ou de mémorisation de ces informations pour permettre un jugement qualitatif et quantitatif sur une période d'entraînement délimitée. The present invention consists in adding to the punching bags and targets of the punching balls a system for measuring the amplitude and the position of the strikes and adding to it a device for recording or memorizing this information to allow a qualitative judgment. and quantitative over a defined training period.

L'invention est particulièrement bien adaptée aux équipements comportant un sac de frappe dynamique car il permet d'apprécier le comportement du sportif tant sur le plan de sa puissance que sur le plan de sa précision dans toutes des disciplines pratiquées.The invention is particularly well suited to equipment comprising a dynamic punching bag because it makes it possible to assess the behavior of the sportsman both in terms of his power and in terms of his precision in all the disciplines practiced.

L'appareil se compose d'un capteur d'efforts (1) placé dans la cible (6) d'un sac de frappe, (ce capteur peut être réalisé avec une plaque déformable (2) comportant des détecteurs de déformation (3)), d'une liaison (4) entre les détecteurs (3) et un organe (5) de calcul et d'affichage. The device consists of a force sensor (1) placed in the target (6) of a punching bag, (this sensor can be produced with a deformable plate (2) comprising deformation detectors (3) ), a link (4) between the detectors (3) and a member (5) for calculation and display.

Les coups portés sur la cible par le sportif entraînent une déformation de la plaque (2) mesurée par les détecteurs (3).The blows struck on the target by the sportsman cause a deformation of the plate (2) measured by the detectors (3).

Les signaux sont transmis par les détecteurs (3) à l'organe de calcul (5) par la liaison (4) et l'organe de calcul (5) assure un traitement des signaux pour donner des informations sur l'amplitude et la position des coups portés avec possibilité de traitements statistiques de ces informations.The signals are transmitted by the detectors (3) to the calculation unit (5) by the link (4) and the calculation unit (5) provides signal processing to give information on the amplitude and the position. blows struck with the possibility of statistical processing of this information.

L'étalonnage de l'appareil est réalisé en fixant sur le support de la cible (6) un pendule (7) ayant une masse (8) connue pour simuler un choc dont l'amplitude est connue et permettre ainsi d'étalonner la chaîne de mesure (plaque (2) capteurs (3) organe de calcul (5)). The calibration of the device is carried out by fixing on the support of the target (6) a pendulum (7) having a known mass (8) to simulate a shock whose amplitude is known and thus allow to calibrate the chain. measurement (plate (2) sensors (3) calculation unit (5)).

Les figures annexées illustrent l'invention
La figure 1 represente un appareil complet dans une application avec un sac de frappe dynamique.The attached figures illustrate the invention
Figure 1 shows a complete device in an application with a dynamic punching bag.

La figure 2 montre une coupe transversale du sac de frappe avec la position de la plaque support des capteurs. Figure 2 shows a cross section of the punching bag with the position of the sensor support plate.

La figure 3 montre une coupe longitudinale du sac de frappe. Figure 3 shows a longitudinal section of the punching bag.

La figure 4 montre une disposition des capteurs sur leur plaque support. Figure 4 shows an arrangement of the sensors on their support plate.

La figure 5 représente un système pendulaire amovible utilisable pour étalonner l'appareil. FIG. 5 represents a removable pendulum system usable for calibrating the device.

La figure 6 représente un dispositif de mesures utilisant un capteur de force. FIG. 6 represents a measurement device using a force sensor.

Selon une réalisation préférentielle, une plaque support (2) dont la forme peut être ovale d'une taille de l'ordre de celle d'un visage humain est placée à l'intérieur d'une cible (6) ou d'un sac de frappe. Cette plaque élastique est courbée cylindriquement et est positionnée pour être sensiblement placée sur un cylindre dont l'axe correspond à l'axe de la cible. Cette plaque (2) est située à l'intérieur du cylindre à une distance de l'extérieur de l'ordre de 0,5cm à lOcm. Elle est immobilisée dans la matière souple qui constitue le cylindre de la cible (6). Des capteurs de déformation (3) sont placés sur la plaque (2). Un coup porté sur la cible à l'endroit où est placée la plaque (2) entraîne un enfoncement de la matière souple qui constitue l'intérieur de la cible (6) et une déformation de la plaque (2). Cette déformation, liée à l'importance du coup porté, est mesurée par les capteurs (3) placés sur la surface de la plaque (2) (par exemple, des capteurs d'extensométrie colles sur la face intérieure de la plaque (2)). Les capteurs (3) sont reliés par un câble de liaison (4) à une carte électronique de traitement du signal située dans un boîtier électronique (5) placé sur une partie fixe voisine de la cible d'entraînement (par exemple, la structure support de la cible ou un mur). According to a preferred embodiment, a support plate (2) whose shape can be oval of a size of the order of that of a human face is placed inside a target (6) or a bag typing. This elastic plate is cylindrical curved and is positioned to be substantially placed on a cylinder whose axis corresponds to the axis of the target. This plate (2) is located inside the cylinder at a distance from the outside on the order of 0.5 cm to 10 cm. It is immobilized in the flexible material which constitutes the cylinder of the target (6). Deformation sensors (3) are placed on the plate (2). A blow on the target at the place where the plate (2) is placed causes a sinking of the flexible material which constitutes the interior of the target (6) and a deformation of the plate (2). This deformation, linked to the importance of the hit, is measured by the sensors (3) placed on the surface of the plate (2) (for example, extensometry sensors bonded to the interior face of the plate (2). ). The sensors (3) are connected by a connecting cable (4) to an electronic signal processing card located in an electronic box (5) placed on a fixed part close to the drive target (for example, the support structure target or wall).

La carte électronique donne une information (sous forme d'une grandeur électrique analogique ou d'un message codé) fonction de la déformation de la plaque (2). Cette information est traitée par une carte de calcul ou un ordinateur qui permet de garder en mémoire les informations correspondant à la période d'entraînement du sportif utilisant l'appareil. Le traitement des informations permet de donner des indications sur l'amplitude, le nombre et la position des coups portés sur la cible et de donner une indication qualitative et quantitative sur l'entraînement du sportif en les affichant sur une face du boîtier (5) ou en les imprimant sur un support d'information.The electronic card gives information (in the form of an analog electrical quantity or a coded message) depending on the deformation of the plate (2). This information is processed by a calculation card or a computer which allows to keep in memory the information corresponding to the training period of the athlete using the device. The processing of information makes it possible to give indications on the amplitude, the number and the position of the blows struck on the target and to give a qualitative and quantitative indication on the training of the sportsman by displaying them on one side of the case (5) or by printing them on an information medium.

Pour permettre de porter un jugement reproductible dans le temps, il est nécessaire d'étalonner l'équipement. Cet étalonnage peut être fait en utilisant un système pendulaire (7) constitué d'une boule (8) fixée à l'extrémité d'une tige (9). L'autre extrémité de la tige est fixée sur une chape (10) traversée par un axe (11) qui passe dans un trou perce horizontalement dans le support de la cible.(6). La disposition de la chape, de l'axe et de la tige est telle que la tige peut se mouvoir dans un plan vertical passant par l'axe de la cible quand celle-ci est au repos et que, en position basse de la tige, la boule (8) vient contre la cible à l'endroit ou est placée la plaque (2). In order to make a reproducible judgment over time, it is necessary to calibrate the equipment. This calibration can be done using a pendulum system (7) consisting of a ball (8) fixed to the end of a rod (9). The other end of the rod is fixed to a yoke (10) crossed by an axis (11) which passes through a hole drilled horizontally in the support of the target. (6). The arrangement of the yoke, the axis and the rod is such that the rod can move in a vertical plane passing through the axis of the target when the latter is at rest and that, in the low position of the rod , the ball (8) comes against the target at the place where the plate (2) is placed.

I1 est possible de réaliser de façon reproductible des chocs d'une amplitude déterminée et d'étalonner ainsi 1 'équipement.  It is possible to reproducibly produce shocks of a determined amplitude and thus calibrate the equipment.

Le système d'étalonnage (7) (la tige, la boule, la chape, l'axe) est séparé de l'appareil quand l'opération d'étalonnage est terminée. The calibration system (7) (the rod, the ball, the yoke, the axis) is separated from the device when the calibration operation is complete.

D'autres modes de réalisations peuvent être utilisés, notamment en plaçant plusieurs plaques (2) support de détecteurs dans la cible à des endroits différents. La cible peut être réalisée en totalité ou en partie sous la forme d'un volume gonflable avec un gaz ou d'un volume en matériau légèrement élastique rempli d'un liquide. De même, on peut utiliser un dispositif de mesure constitué par un capteur de force (12) placé entre 2 plaques (13) et (14) et mis en place dans la cible à l'endroit où les coups doivent être portés.  Other embodiments can be used, in particular by placing several detector support plates (2) in the target at different locations. The target can be produced in whole or in part in the form of an inflatable volume with a gas or a volume of slightly elastic material filled with a liquid. Similarly, one can use a measuring device constituted by a force sensor (12) placed between 2 plates (13) and (14) and placed in the target at the place where the shots are to be made.

La mesure de l'amplitude des coups portés peut être faite en plaçant des capteurs d'accélération dans la cible. The measurement of the amplitude of the shots struck can be made by placing acceleration sensors in the target.

Dans ce cas, un organe de traitement des informations d'accélération prenant en compte la période naturelle de balancement de la cible et le coefficient d'amortissement de ce balancement déduit de l'information d'accélération l'amplitude des coups portés en tenant compte de la période propre de l'oscillation de la cible.In this case, an acceleration information processing member taking into account the natural period of rocking of the target and the damping coefficient of this rocking deduces from the acceleration information the amplitude of the blows taken taking into account of the proper period of the target's oscillation.

Le traitement et affichage des informations peuvent être faits de différentes façons par :
- Variation de la durée de la période d'entraînement
- Enregistrement du coup d'amplitude maximum.The processing and display of information can be done in different ways by:
- Variation of the duration of the training period
- Recording of the maximum amplitude stroke.

- Enregistrement de l'amplitude des coups portés et présentation du nombre de coups par classe d'amplitude. - Recording of the amplitude of the hits and presentation of the number of shots by amplitude class.

- Décomposition de la période d'entraînement en plusieurs parties pour juger les temps d'adaptation et de fatigue de l'utilisateur. - Breakdown of the training period into several parts to judge the user's adaptation and fatigue times.

Le système pendulaire d'étalonnage peut être réalisé par un poids attaché à une corde, cette corde étant elle-même attachée à un point fixe du support de la cible. The pendulum calibration system can be achieved by a weight attached to a rope, this rope itself being attached to a fixed point on the target support.

Enfin, l'étalonnage du système peut être fait de façon statique en plaçant la cible sur un plan horizontal ou en posant un poids sur la zone où sont placés les capteurs pour créer une déformation résultant de l'application d'une force connue.  Finally, system calibration can be done statically by placing the target on a horizontal plane or by placing a weight on the area where the sensors are placed to create deformation resulting from the application of a known force.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1) Appareillage, pour mesurer l'amplitude et la précision de coups portés à une cible d'entraînement à un sport de combat constituée de matière souple et sensiblement élastique, ladite cible étant mobile avec rappel en position d'équilibre, soit par gravité, soit par un dispositif élastique, caractérisé par la mise en place d'un ou de capteurs d'efforts dans la cible, reliés à un organe de calcul qui donne une information sur l'amplitude, le nombre et la position des coups portés. 1) Apparatus, for measuring the amplitude and the precision of blows struck at a target for training in a combat sport made of flexible and substantially elastic material, said target being movable with return to the equilibrium position, either by gravity, either by an elastic device, characterized by the installation of one or more force sensors in the target, connected to a calculating member which gives information on the amplitude, the number and the position of the strikes. 2) Appareillage selon la revendication (1) caractérisé par une plaque déformable élastiquement, sensiblement cylindrique, ayant approximativement la taille d'un visage humain, placée à l'intérieur d'une cible, les axes de la cible et de la plaque étant communs ou voisins, des capteurs fixés sur la plaque mesurant la déformation de la plaque, ces capteurs étant reliés à un organe de traitements des signaux transmis par les capteurs. 2) Apparatus according to claim (1) characterized by an elastically deformable plate, substantially cylindrical, having approximately the size of a human face, placed inside a target, the axes of the target and the plate being common or neighbors, sensors fixed on the plate measuring the deformation of the plate, these sensors being connected to a device for processing the signals transmitted by the sensors. 3) Appareillage selon la revendication (2) caractérisé par une plaque, sensiblement cylindrique et déformable élastiquement qui supporte les capteurs, positionnée dans la cible à une distance comprise entre 5 mm et 100 mm de la surface extérieure de la cible. 3) Apparatus according to claim (2) characterized by a plate, substantially cylindrical and elastically deformable which supports the sensors, positioned in the target at a distance between 5 mm and 100 mm from the outer surface of the target. 4)Appareillage selon les revendications (2) ou (3) caractérisé par la mise en place de capteurs sur différentes parties de la plaque ayant la taille d'un visage pour permettre un jugement sur la position des coups portés. 4) Apparatus according to claims (2) or (3) characterized by the installation of sensors on different parts of the plate having the size of a face to allow a judgment on the position of the blows. 5) Appareillage selon la revendication (1) caractérisé par l'utilisation d'un capteur de compression placé entre deux plaques sensiblement parallèles et situe à l'intérieur de la cible mobile à l'endroit ou les coups doivent être portés. 5) Apparatus according to claim (1) characterized by the use of a compression sensor placed between two substantially parallel plates and located inside the moving target at the place where the shots must be made. 6) Appareillage pour mesurer l'amplitude et la précision de coups portés à une cible d'entraînement à un sport de combat constituée de matière souple et sensiblement élastique, ladite cible étant mobile avec rappel en position d'équilibre, soit par gravité, soit par un dispositif élastique, caractérisé par la mise en place de capteurs d'accélération dans la cible, ces capteurs étant reliés à un organe de traitement permettant de transformer les informations d'accélération transmises en information sur l'amplitude des coups portés à la cible. 6) Apparatus for measuring the amplitude and the accuracy of shots taken at a target for training in a combat sport made of flexible and substantially elastic material, said target being movable with return to the equilibrium position, either by gravity or by an elastic device, characterized by the installation of acceleration sensors in the target, these sensors being connected to a processing member making it possible to transform the acceleration information transmitted into information on the amplitude of the blows struck at the target . 7) Appareillage selon la revendication (6) caractérisé par un organe de traitement des informations d'accélération prenant en compte la période naturelle de balancement de la cible et le coefficient d'amortissement de ce balancement. 7) Apparatus according to claim (6) characterized by a member for processing the acceleration information taking into account the natural period of rocking of the target and the damping coefficient of this rocking. 8) Appareillage selon l'une des revendications précédentes caractérisé par la mise en place de plusieurs plaques supports de capteurs à différents endroits de la cible pour faire varier les conditions d'entraînement de l'utilisateur en lui fixant comme points de frappe différents endroits de la cible. 8) Apparatus according to one of the preceding claims characterized by the establishment of several sensor support plates at different locations of the target to vary the training conditions of the user by fixing him as striking points different locations target. 9) Appareillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un système pendulaire, pour realiser l'étalonnage, constitué d'une corde attachée sur la partie fixe qui supporte la cible comportant un poids fixe à l'autre exrémité de la corde de façon à être en position basse devant l'emplacement d'une plaque support de capteurs, ce pendule, par rotation et en fonction de l'angle de chute, permettant de réaliser des chocs d'amplitude et de position connues pour étalonner l'appareil.  9) Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized by a pendulum system, for performing the calibration, consisting of a rope attached to the fixed part which supports the target having a fixed weight at the other end of the rope so as to be in the low position in front of the location of a sensor support plate, this pendulum, by rotation and as a function of the angle of fall, making it possible to produce shocks of amplitude and of position known for calibrating the apparatus.
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