FR3098411A1

FR3098411A1 - Dispositif ludique et d’entrainement sportif

Info

Publication number: FR3098411A1
Application number: FR1907750A
Authority: FR
Inventors: Sofiane BENTAYEB
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2039-07-10
Also published as: FR3098411B1

Abstract

L’invention concerne une installation d’entraînement sportif et ludique, comprenant au moins un module d’exercice installé au sein d’un bâtiment, ledit module comportant au moins un équipement d’évaluation de la maîtrise d’un ballon, munis d’un moyen d’acquisition automatique d’un indicateur de réussite de l’exercice. Ladite installation comporte une pluralité de modules de nature différente installés chacun dans un espace dédié et dans des salles différentes dudit bâtiment, pour définir un parcours en passant d’un module à l’autre après un temps prédéfini, les équipements associés aux salles étant constitués d’une partie au moins des éléments suivants : - Une rampe orientée munie d’un moyen d’acquisition de la zone d’arrêt du ballon - Une cage de but associée d’un moyen d’acquisition de la zone d’arrivée du ballon et de la vitesse dudit ballon - Une cage de but associée à une zone de réception du joueur et à un lanceur de ballon - Un moyen d’activation de spots lumineux aléatoire associé à un moyen d’acquisition de la présence du joueur et du ballon sous le spot actif - Un moyen de détection du toucher sur des zones prédéfinies - un système de points pour afficher les résultats d’une compétition entre plusieurs joueurs exécutant le parcours.

Description

Dispositif ludique et d’entrainement sportif

Domaine technique de l’invention

L'invention concerne les jeux de sport, et plus particulièrement un dispositif ludique et d’entrainement sportif comprenant un entrepôt contenant plusieurs ateliers. Les jeux proposés dans les ateliers comportent une balle, des capteurs de vitesse, de position et des caméras pour déterminer en temps réel la position de la balle, sa vitesse et associer chaque action à un système de points.

État de la technique

On connait dans l’état de la technique le brevet américain US9283431B2, décrivant un système de détection de trajectoire et de reporting. Le système est capable de détecter un ou plusieurs objets en mouvement en vol libre, d'analyser la trajectoire de chaque objet et de fournir immédiatement des informations en retour à un humain ayant lancé l'objet en vol et / ou à un ou plusieurs observateurs dans la zone. Dans un mode de réalisation particulier, un système de vision par ordinateur détecte à distance les trajectoires d'objets en mouvement. Il peut être utilisé pour évaluer les paramètres de trajectoire pour un tir de basketball réalisé par un joueur. Les informations de retour, telles qu'un angle d'entrée de trajectoire dans le panier de basket-ball et / ou la vitesse d'entrée dans le panier, peuvent être émises au joueur dans un format auditif à l'aide d'un dispositif de projection sonore.

On connait aussi dans l’état de la technique le brevet américain US9036864B2 qui concerne, un procédé, un système et un support permettant de déterminer la trajectoire d’une balle ainsi que sa position de rebond sur une surface de jeu. Un exemple de procédé consiste dans un premier temps à enregistrer une première et une seconde séquence d'images de la balle avant et après son rebond sur la surface de jeu. Ensuite, dans un second temps, une image composite de la trajectoire de la balle est construite à partir des première et seconde séquences. A l’aide des données précitées, il est alors possible de déterminer une position de rebond de la balle à partir de l'image composite. Plus précisément selon l’invention, il est possible de créer l’image composite en utilisant les temps les plus longs possibles d'obturation de chacune des deux caméras pour créer un maximum de flou dans chacune des séries d'images consécutives du vol de la balle. Pour cela, l’intersection des séquences d’image est utilisée (différenciation et addition des séquences d’images). Ainsi, l’image composite a une représentation en forme de tube de la trajectoire de vol de la balle sur le fond non obstrué.

On connait aussi dans l’état de la technique la demande WO2002041954A1 concernant un système qui vise à améliorer les réflexes actifs d'un sportif, plus particulièrement d'un footballeur et à lui permettre d'agir par réflexe sans avoir à réfléchir sur comment agir avant d'effectuer le lancer du ballon. Doté d'un but présentant un panneau à zones illuminables indépendamment, le système comprend deux détecteurs, le premier destiné à détecter le passage d'un joueur et le second est placé en face du ballon de telle sorte que la distance séparant les deux détecteurs détermine le temps dont a besoin le joueur pour penser à la manière de lancer le ballon contre la zone illuminée qui est actionnée au passage du joueur devant le détecteur. Si les deux détecteurs sont placés à une distance zéro, le joueur sera contraint d'agir en un temps zéro de réflexion, à savoir il s'habituera à frapper le ballon instantanément et spontanément après avoir reçu l'impulsion.

L’état de la technique comprend également le brevet Koréen KR20120086171A qui présente un lanceur de ballons de football avec une unité de chargement pour maintenir le lieu de vol d’un ballon et pour augmenter la variation de l’angle de lancement.

On connait également dans l’état de la technique le brevet américain US6683558B1A traitant d’un dispositif de mesure de vitesse radar comprenant un afficheur pour afficher une vitesse de cible, un émetteur radar pour émettre des ondes radar vers une cible, un récepteur radar pour recevoir des ondes radar réfléchies par la cible, un convertisseur analogique-numérique pour produire des signaux numériques associés aux ondes radar et un processeur de signaux pour déterminer la vitesse cible en analysant les signaux numériques. Le dispositif peut également calculer des statistiques associées à la cible et comprend en outre un processeur statistique pour calculer les statistiques. Le dispositif peut fonctionner selon deux modes. Un mode de vitesse est utilisé de préférence pour déterminer la vitesse de la cible lorsque celle-ci est une voiture de course ou tout autre objet. Un mode statistique de baseball est utilisé de préférence pour déterminer la vitesse de la cible, lorsque la cible est une balle de baseball lancée par un lanceur.

Enfin, la demande WO2017083407A1 concerne un système de suivi d'événement et d'emplacement qui comprend des étiquettes et des ancrages activés par radio sur un terrain de jeu, par exemple un terrain de basket-ball. Des étiquettes sont fixées sur des joueurs et des ballons ou d'autres objets de jeu. Le système détermine l'emplacement dans l'espace de chacune des étiquettes. Pour des étiquettes reliées aux objets de jeu, le système évalue la proximité aux joueurs pour évaluer la possession de l'objet de jeu. Si l'étiquette d'objet de jeu n'est pas suffisamment proche d'un joueur pour que le joueur soit en possession de l'objet, la position de l'objet de jeu est évaluée pour déterminer si l'objet de jeu est dans une région de zone de but. Si c'est le cas, et si l'objet de jeu a été dans une zone de tentative, c'est-à-dire une sous-zone dans la région de zone de but, alors le système détermine si un but a été réalisé en évaluant si l'objet de jeu est passé dans l'ordre par un certain nombre de sous-régions avant, pendant et après le but.

Inconvénients de l’art antérieur

Les solutions de l’art antérieur sont limitées à des exercices ou contextes particuliers sans intégrer la notion de parcours complet comprenant différents ateliers. Les technologies d’identification de la position, de la localisation ou de la détermination de la vitesse des objets sont donc spécifiques et il n’est pas proposé de la diversité dans les activités en se basant pour autant sur une même approche technique. Certaines propositions de l’art antérieur nécessitent d’apposer des étiquettes aux objets servant aux jeux (objets connectés) comme les ballons ou sur les joueurs, cela pose des contraintes en termes d’équipements.

Solution apportée par l’invention

A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention se rapporte à un dispositif d’entraînement sportif et ludique, au sein d’un entrepôt (ou complexe sportif), comportant une pluralité d’équipements d’évaluation de la maîtrise d’un ballon, munis d’un moyen d’acquisition automatique de la position et de la vitesse dudit ballon et d’un indicateur de réussite de l’exercice.

Plus précisément, l’invention comporte une pluralité d’ateliers dans un espace dédié et dans des salles différentes, définissant un parcours en passant d’une salle à l’autre après un temps prédéfini, les équipements associés aux salles étant constitués d’une partie au moins des éléments suivants :

- Une rampe orientée munie d’un moyen d’acquisition de la zone d’arrêt du ballon (Atelier rampe)

- Une cage de but associée d’un moyen d’acquisition de la zone d’arrivée du ballon et de la vitesse dudit ballon (Atelier tir simple, le système est également capable de déterminer si les poteaux ou la barre transversales ont été touchés)

- Une cage de but associée à une zone de réception du joueur et à un lanceur de ballon, (l’atelier piscine en caoutchouc. Celui-ci possède également un système permettant de déterminer la vitesse de frappe, la précision ainsi que le contact avec les poteaux ou la barre transversale)

- Un moyen d’activation de spots lumineux aléatoire associé à un moyen d’acquisition de la présence du joueur et du ballon sous le spot actif (Atelier jeu de lumière)

- Un moyen de détection du toucher sur des zones prédéfinies (atelier bowling)

- Un système de points pour afficher les résultats d’une compétition entre plusieurs joueurs exécutant le parcours (atelier slalom, avec des composants connectés du parcours qui détectent si un joueur les touche. De même, pour le chronomètre qui détermine la rapidité du joueur à terminer le parcours)

Avantageusement, le dispositif d’entraînement sportif et ludique comporte au moins un capteur sur au moins un poteau pour la détection des poteaux « rentrants ».

Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif d’entraînement sportif et ludique est configuré pour diriger un joueur vers un ou plusieurs emplacements différents pour déclencher un tir ou pour déterminer l’emplacement dudit joueur, accompagné d’un ballon sur l'aire de jeu.

Avantageusement, le dispositif d’entraînement sportif et ludique présente une ou plusieurs délimitations dans chaque salle, agencées autour d'au moins une partie d'un périmètre de l'aire de jeu, la ou les structures de délimitation permettant d’empêcher le ballon de quitter l'aire de jeu.

Selon un mode de réalisation particulier, l'une des structures de délimitation du dispositif d’entraînement sportif et ludique comprend un filet.

Selon un autre aspect, le dispositif d’entraînement sportif et ludique comprend au moins un support de réception d’un joueur après un tir.

Avantageusement, l’un des supports de réception d’un joueur, au sein du dispositif d’entraînement sportif et ludique peut être une piscine en caoutchouc.

L’invention concerne également un dispositif d’entraînement sportif et ludique comportant au moins une zone murale éclairée.

Le dispositif d’entraînement sportif et ludique selon l’invention, présente de nombreux avantages en ce qu’il comprend un ou plusieurs capteurs permettant d’enregistrer des données desdits capteurs utilisées pour caractériser la trajectoire d’un ballon et d’en connaitre la vitesse.

Le dispositif d’entraînement sportif et ludique présente également l’avantage de comprendre au moins un spot lumineux.

Description détaillée d’un exemple non limitatif de l’invention

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d’un exemple de réalisation non limitatif de l’invention qui suit, se référant aux dessins annexés où :

La figure 1 représente l’atelier 1 avec rampe et plusieurs niveaux suivant la hauteur.

La figure 2 représente l’atelier 2 avec une cage de but, l’atelier tir simple.

La figure 3 représente l’atelier 3 avec une cage de but, une piscine et des lanceurs de ballon.

La figure 4 représente l’atelier 4 avec un parcours pour le joueur avec un ballon sur des carreaux s’illuminant entre des plots et de haies.

La figure 5 représente l’atelier 5 avec un mini-golf/billard avec des trous et des capteurs dans chaque trou.

La figure 6 représente l’atelier 6 avec un spot lumineux et un joueur accompagné d’un ballon.

Dispositif ludique et d’entrainement sportif

Le système pour la mise en œuvre de l’invention comprend un entrepôt avec un parcours, composé de six ateliers dans des salles dédiées, sur un site physique de 2000 à 2500 m².

Le bâtiment est par exemple un entrepôt divisé en une successions d’espaces destinés à recevoir chacun un module comprenant un équipement spécifique.

Les espaces sont reliés par un couloir de circulation. Un local technique comprend un serveur informatique recevant les informations émanant de chacun des équipements, pour calculer des scores agrégés pour chaque participant.

Le participant est muni d’un identifiant, par exemple un badge portant un code matriciel ou une étiquette radiofréquence lui permettant de s’identifier lors du démarrage d’un nouvel exercice et d’affecter les scores à son compte personnel.

Passant 10 minutes dans chacune des salles, l’objectif pour un participant est de sortir du parcours avec un score global, cumulé, en additionnant les points acquis dans chaque atelier. Les séances durent donc au total une heure et permettent de développer les qualités suivantes : le dosage de la force, la précision, et la vitesse. Un atelier est capable de recevoir plusieurs personnes en même temps.

Equipement « rampe »

La figure 1 représente une vue schématique d’un premier équipement qui comprend une rampe (5) présentant une succession de zones (1 à 4) équipée de capteurs électromécaniques ou lumineux détectant les chocs produits par l’impact du ballon. L’objectif est de faire en sorte qu’un ballon (6) frappé par un joueur arrive, sans traverser les bordures de la rampe (5) dans la zone (4) la plus haute pour marquer le maximum de points. Typiquement la hauteur de la rampe est d’environ trois mètres et la longueur d’environ six mètres.

Les différentes zones (1 à 4) présentent des plaques rigides, inclinés selon un angle de référence constant ou progressif, et découplées deux à deux pour permettre la détection et la caractérisation par un capteur électromécanique, par exemple un capteur présentant une bobine et un aimant permanent produisant un courant électrique lors de l’apparition d’un choc ou de vibration de la plaque correspondant, ou encore d’un capteur piezo-électriques ou à sonde à effet de Hall.

Une caméra (8) placée au-dessus du pas de tir fournit une séquence d’images dont l’analyse permet d’acquérir le moment initial du tir et éventuellement des paramètres additionnels tels que la vitesse, la direction et l’effet sur le ballon. Cette caméra (8) fournit aussi une image pour le contrôle de la position du ballon au moment de la frappe.

Un moniteur (7) permet d’afficher une séquence vidéo d’explication de l’exercice et/ou du score du participant, ou encore des consignes.

Selon un exemple de fonctionnement, l’écran (7) affiche en début de session un court schéma explicatif de l’atelier suivi d’un compte un rebours, puis après identification du joueur, l’identifiant et la photo de l’utilisateur ainsi que l’historique des scores atteints lors de séances antérieures, et/ou les scores minimums et maximums d’autres participants. A chaque tir, l’écran affiche le nombre de points attribués ainsi que le cumul.

Cet atelier demande de la précision dans la direction pour atteindre la rampe, plus un dosage de la force de frappe dudit ballon pour atteindre les repères les plus élevés.

Alternativement, la rampe est équipée de capteurs délimitant chaque zone, et qui détectent le passage du ballon (qui doit rester en contact avec la rampe) dans lesdites zones (délimitées par des barrières lumineuses par exemple).

Eventuellement une ou plusieurs caméras additionnelles sont dirigées vers la zone de tir, pour enregistrer les images du participant et préparer des séquences vidéos des tirs et des scores atteints pour une visualisation ultérieure ou pour la diffusion sur des réseaux sociaux en direct ou en différé.

Equipement « tir au but »

La figure 2 représente une vue d’un module pour un deuxième type d’exercice. Il comprend une cage de but (20) équipée d’un capteur de vitesse et de position d’entrée (21) d’un ballon (6) dans la cage (20). La cage est quadrillée de sorte que selon la vitesse et la position d’entrée de la balle, il soit possible de déterminer une correspondance de points. Techniquement, l’atelier est équipé d’un système pour déterminer la position ainsi que la vitesse de la balle.

Trois technologies pour déterminer la position ainsi que la vitesse de la balle existent actuellement sur le marché.

La première technologie, couramment appelée stéréovision ou mesure stéréoscopique, consiste à réaliser la détection par une pluralité de caméras vidéo à grande vitesse capturant des images des cages de but de chaque côté du terrain. Les caméras sont connectées à un ordinateur central qui détermine en continu la position du ballon. Si le ballon franchit entièrement la ligne de but, l'ordinateur central transmet un signal à un dispositif porté par l'arbitre, se présentant par exemple sous la forme d'une montre, lequel dispositif émet alors un signal sonore. L'arbitre peut ensuite immédiatement valider le but.

La deuxième technologie connue consiste à créer un champ magnétique particulier au niveau de la cage de but, de part et d'autre, ou de chaque côté de la ligne de but en enterrant des fils électriques parcourus par du courant dans cette zone du terrain de jeu et à équiper le ballon d'un capteur destiné à mesurer ce champ magnétique. Le capteur du ballon mesure le champ magnétique notamment lorsque le ballon pénètre dans la zone du but et envoie des données relatives à cette mesure à un ordinateur central. Ce dernier détermine ensuite à partir de ces données si le ballon a franchi ou non la ligne de but. Dans l'affirmative, l'ordinateur central transmet un signal à un dispositif porté par l'arbitre qui émet alors un signal sonore.

Une troisième technologie de système de détection du franchissement d'une ligne de but d'une cage de but par un ballon, est adaptée à une cage de but s'étendant verticalement au-dessus de la ligne de but, un plan vertical, dit plan de ligne de but, étant défini à partir d'un bord arrière de la ligne de but. Ce système comprend :

- au moins un lidar agencé pour balayer, au moyen d'un faisceau laser et selon un mouvement de rotation, un plan vertical, dit plan de détection, parallèle audit plan de ligne de but et disposé derrière la cage de but, ledit plan de détection étant distant du plan de ligne de but d'une distance inférieure au diamètre du ballon, ledit lidar générant un signal de mesure, et

- une unité de traitement pour traiter ledit signal de mesure de sorte à détecter la présence d'un ballon à l'intérieur d'une zone, dite de détection, du plan de détection délimitée par la projection orthogonale de la cage de but sur le plan de détection et déterminer la position du ballon par rapport à la ligne de but.

Une telle solution est par exemple décrite dans le brevet français FR3067126A1.

Equipement « tir tête »

Un autre exercice illustré par la figure 3 comprend une piscine en caoutchouc (30) pour recevoir le joueur lors d’une tête. L’exercice se base sur le même système que l’exercice précédent avec des capteurs de précision et de force (vitesse du ballon). Des machines (31, 32) positionnées à côté de la piscine (30) propulsent des ballons, le but pour les utilisateurs étant de sauter et de frapper le ballon (par une tête par exemple). Le système est équipé d’un capteur de vitesse et de localisation d’entrée de la balle dans un but, avec propulseur de ballon au-dessus de la « piscine à balles » pour déterminer des points associés aux coups avec les « têtes ».

Atelier « slalom »

Le module représenté en figure 4 comprend un parcours à réaliser balle au pied par le participant, avec des carrés (40) s’illuminant sur le parcours. Le but est d’aller le plus loin possible dans la trajectoire prévue. Le parcourt de motricité se fait entre plots (43) et haies (42) et demande une maîtrise de la balle (absence de touche avec l’obstacle).

Une caméra de plafond acquière les images pendant le déplacement en vue d’une analyse automatique du respect de la trajectoire et de l’absence de contact entre le ballon et les obstacles (42, 43) à suivre balle au pied après la zone de positionnement aléatoire.

Atelier « mini-golf/billard »

Cet atelier illustré par la figure 5 concerne un mini-golf/billard avec des trous (50) et des capteurs dans chaque trou (50). L’objectif est d’envoyer la balle dans les trous les plus difficiles d’accès et donc qui rapportent le plus de points.

Deux caméras, une à l’arrière et une à l’avant permettent l’acquisition d’un échantillon vidéo de la performance, disponible en ligne sur le compte de l’utilisateur avec la possibilité pour lui de la partager sur ses réseaux sociaux. La version complète est disponible à l’accueil du complexe. Un dénivelé est situé en dessous de la zone de tir pour récupérer les ballons.

Atelier « jeu de lumière »

La figure 6 représente un autre équipement pour un atelier se déroulant dans un local peu éclairé. Chaque participant dispose de deux minutes et l’objectif est de se déplacer le plus rapidement possible avec un ballon, et de se positionner en dessous de spots lumineux (60) s’activant aléatoirement.

Des détecteurs en dessous du spot lumineux (41) captent la présence du joueur (optionnellement avec une balle) et un système permet d’éteindre le spot validé puis d’en allumer un autre. Pour marquer un maximum de points, il faut donc comptabiliser le plus grand nombre de spots validés. Le parcours peut comprendre en outre des obstacles (42, 43) pour déterminer une trajectoire.

Claims

Installation d’entraînement sportif et ludique, comprenant au moins un module d’exercice installé au sein d’un bâtiment, ledit module comportant au moins un équipement d’évaluation de la maîtrise d’un ballon, muni d’un moyen d’acquisition automatique d’un indicateur de réussite de l’exercice,
caractérisé en ce que ladite installation comporte une pluralité de modules de nature différente installés chacun dans un espace dédié et dans des salles différentes dudit bâtiment, pour définir un parcours en passant d’un module à l’autre après un temps prédéfini, les équipements associés aux salles étant constitués d’une partie au moins des éléments suivants :
- Une rampe orientée munie d’un moyen d’acquisition de la zone d’arrêt du ballon
- Une cage de but associée d’un moyen d’acquisition de la zone d’arrivée du ballon et de la vitesse dudit ballon
- Une cage de but associée à une zone de réception du joueur et à un lanceur de ballon,
- Un moyen d’activation de spots lumineux aléatoire associé à un moyen d’acquisition de la présence du joueur et du ballon sous le spot actif
- Un moyen de détection du toucher sur des zones prédéfinies
- Un système de points pour afficher les résultats d’une compétition entre plusieurs joueurs exécutant le parcours.
Dispositif d’entraînement sportif et ludique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un capteur sur au moins un poteau pour la détection des poteaux «rentrants».
Dispositif d’entraînement sportif et ludique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il est configuré pour diriger un joueur vers un ou plusieurs emplacements différents pour déclencher un tir ou pour déterminer l’emplacement dudit joueur, accompagné d’un ballon sur l'aire de jeu.
Dispositif d’entraînement sportif et ludique selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu’il présente une ou plusieurs délimitations dans chaque salle, agencées autour d'au moins une partie d'un périmètre de l'aire de jeu, la ou les structures de délimitation permettant d’empêcher le ballon de quitter l'aire de jeu.
Dispositif d’entraînement sportif et ludique selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'une des structures de délimitation comprend un filet.
Dispositif d’entraînement sportif et ludique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il comprend au moins un support de réception d’un joueur après un tir.
Dispositif d’entraînement sportif et ludique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’un des supports de réception peut être une piscine en caoutchouc.
Dispositif d’entraînement sportif et ludique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend un ou plusieurs capteurs permettant d’enregistrer des données desdits capteurs utilisés pour caractériser la trajectoire du ballon et d’en connaitre la vitesse.
Dispositif d’entraînement sportif et ludique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un spot lumineux.