WO2004047936A1 - Exerciseur de golf - Google Patents

Abstract

L'exerciseur comporte un support et une tige d'entraînement comportant une réplique de balle de golf à une de ses extrémités. À la suite d'une frappe sur la balle, la tige d'entraînement peut subir une rotation dans les plans vertical et horizontal de même qu'une extension ou rétroaction, et une torsion. Des senseurs peuvent mesurer chacune de ces actions et communiquer des données à un processeur qui les traduit et représente toutes les caractéristiques de la trajectoire d'une balle de golf réelle si cette dernière avait été frappée avec le même élan de golf.

Description

EXERCISEUR DE GOLF

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne un exerciseur de golf. Plus précisément, l'invention est relative à un dispositif permettant d'analyser les résultats d'un élan de golf sur une réplique de balle, et de déterminer avec précision toutes les caractéristiques de la trajectoire d'une balle de golf réelle, si cette dernière avait été frappée avec le même élan. TECHNIQUE ANTÉRIEURE La pratique du golf est un sport qui a acquis une popularité qui va en croissant, avec le résultat que de plus en plus d'adeptes ont recours à des moyens divers pour améliorer leur jeu. Cela va du simple exercice dans un champ de pratique, aux conseils d'un moniteur à un appareil vidéo qui reproduit sur écran les divers élans d'un golfeur. Cependant, pour un golfeur, il n'est pas toujours facile de déceler les erreurs de son élan, ni de se déplacer vers un endroit où il pourra faire des exercices.

La plupart des dispositifs connus pour la pratique du golf demandent une frappe réelle et exigent donc beaucoup plus d'espace que ce à quoi on s'attendrait. D'autres dispositifs sont très peu précis, car ils ne captent qu'un seul paramètre pour faire une prédiction sur la trajectoire de la balle de golf. Par exemple, on connaît un système de golf virtuel où le golfeur frappe une balle vers un écran qui détecte la trajectoire qui aurait été impartie à la balle, et reproduit cette dernière sur un écran. Il s'agit là d'un dispositif complexe, peu précis et dispendieux qui nécessite une installation importante et ne peut conséquemment être mis à la disposition de la plupart des golfeurs. II existe donc un besoin pressant de mettre à la disposition des golfeurs un dispositif que chacun pourrait installer dans sa propre demeure et qui lui permette d'analyser son élan et de reproduire virtuellement la trajectoire d'une balle qu'il aurait frappée, si cette dernière avait été réelle EXPOSÉ DE L'INVENTION. L'invention à donc pour objet un exerciseur de golf destiné à exposer les résultats d'un élan de golf sous forme d'illustration virtuelle comprenant: un support; une tige d'entraînement disposée sur le support en rotation libre par rapport à ce dernier: une réplique de balle de golf; un moyen permettant de disposer en permanence la réplique de balle de golf à une extrémité de la tige d'entraînement et en rotation libre selon un axe, faisant en sorte qu'à la suite d'une frappe d'exercice sur la réplique de balle de golf, la tige d'entraînement entrent en rotation libre par rapport au support entraînant avec elle la réplique de balle de golf, cette dernière subissant alors une rotation selon ledit axe consécutif à la frappe; des moyens capteurs capables de recevoir des données concernant la réplique de balle de golf, les données étant représentatives de mouvements impartis à la réplique de balle de golf, les moyens capteurs étant ordonnés pour transmettre des signaux relatifs aux données; un dispositif d'acquisition de données destiné à recevoir les signaux émis par les moyens capteurs, et à transmettre ces derniers à une unité processeur; l'unité processeur comportant une programmation destinée à traduire les données et à les reproduire sous forme d'illustration des mouvements qu'auraient subis une balle de golf réelle si cette dernière avait subi la frappe d'exercice reçue par la réplique de balle de golf. DESCRIPTION BRÈVE DES DESSINS

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs d'une réalisation donnée simplement à titre d'illustration, mais sans caractère limitatif, dans les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une exerciseur de golf selon l'invention, la figure 2 est une perspective en développé d'une l'exerciseur selon la figure 1, sans le tapis ni sa colonne de soutien, et la figure 3 est une vue schématique représentant l'exerciseur et le système informatique qui lui est associé. MANIÈRE DE RÉALISER L'INVENTION

En se référant aux dessins, on verra d'abord que l'exerciseur de golf qui est illustré comporte un mécanisme d'analyse 1 d'un élan de golf, une colonne de soutien 3 qui retient le mécanisme d'analyse 1 en position verticale fixe telle qu'illustré, un tapis 5 sur lequel le mécanisme d'analyse 1 et la colonne de soutien 3 sont solidement fixés ainsi qu'un filet 7 monté à la verticale et retenu en position, d'une part par la colonne de soutien 3 et d'autre part par la planchette 9 sur laquelle repose le tapis 5. Comme on le verra sur les dessins, le mécanisme d'analyse 1 est muni en sa partie inférieure d'une collerette 11 qui permet de le fixer au tapis 5 par vissage en 13 dans la planchette 9 de façon connue en soi. Quant à la colonne de soutien 3, cette dernière se présente sous forme d'un tuyau recourbé en U inversé dont les deux jambes se terminent pas des plaques respectivement 15 et 17 que l'on a fixées au tapis par vissage respectivement en 19 et 21 dans la planchette 9. Le filet 7, de son côté, est fixé en 23 de façon connue, à la partie supérieure du mécanisme d'analyse 1. Enfin, pour des raisons de convenance, le tapis 5 est formé de deux parties 25 et 27 qui peuvent se replier l'une sur l'autre en position de storage par un système de charnière 28, et comprend des roulettes 29 et 31 permettant de déplacer l'exerciseur avec facilité.

Revenons maintenant au mécanisme d'analyse 1 que nous allons ci-après décrire en détail, en référant plus particulièrement à la figure 2. On verra tout d'abord que le mécanisme 1 comporte essentiellement deux tiges qui se croisent l'une l'autre en l'occurrence une tige verticale 33 et une tige d'entraînement 35.

La tige verticale 33 comporte tout d'abord d'une base 37 de forme cylindrique, laquelle se termine en partie inférieure par la collerette 11 dont nous avons parlé plus haut. Pour fixer la collerette 11 en 13, au tapis 5, on utilisera les vis 39. On pourra cependant utiliser tout autre moyen connu comme cela apparaîtra évident à l'homme de l'art. La tige verticale 33 est formée en premier lieu d'une branche inférieure 41 en forme de cylindre ayant un coussinet à roulement 43 fixé à son extrémité inférieure.

Le coussinet à roulement 43 est monté fixe à l'intérieure de la base cylindrique 37 de façon à permettre à la branche inférieure 41 et à tout ce qu'elle soutien de tourner en libre rotation selon un axe vertical. La branche inférieure 41 est fixée à son extrémité supérieure de façon connue en soi à un anneau de fixation 45 de forme rectangulaire, notamment carrée. Nous allons décrire l'anneau de fixation 45 en détail plus loin.

En se référant encore une fois aux dessins, plus particulièrement à la figure 2, on verra aussi que la tige verticale 33, comporte une branche supérieure 47, aussi en forme de cylindre, fixée à son extrémité inférieure de façon connue en soi à l'anneau de fixation 45. La branche supérieure 47 est surmonté d'un cylindre 49 auquel son extrémité supérieure est fixée de façon connue en soi. Le cylindre 49 est ouvert à son extrémité supérieure et est agencé pour recevoir un coussinet à roulement 51 lequel est fixé au cylindre en 53. Un support d'encodeur 55 est placé sur le coussinet à roulement 51, et un encodeur de rotation 57 dont nous parlerons plus loin, est disposé sur le support 55.

On verra d'autre part que l'anneau de fixation 45 comporte quatre côtés, notamment deux côtés latéraux 59, 61, une base 63 et un côté supérieur 65. C'est ainsi que la branche inférieure 4 est fixée à la base 63 et que la branche supérieure 47 est fixée au côté supérieur 65. '

Nous allons maintenant décrire en détail la tige d'entraînement 35. Cette dernière est essentiellement constituée d'une barre cylindrique 65 à laquelle est fixée une mâchoire en C 67 dans laquelle une réplique de basse de golf 69 est montée en libre rotation. Plus précisément, on verra que la réplique de balle de golf 69 est construite en un matériau similaire à celui utilisé pour produire une balle de golf normale. Dans l'axe vertical de la réplique de balle de golf, on a enlevé un secteur sphérique au sommet et un autre secteur sphérique à la base pour obtenir la forme tronquée illustrée sur les dessins. De plus, on a introduit de façon connue, dans le même axe, des cheville 71 et 73 qui serviront à assurer la libre rotation de la réplique de balle de golf 69, comme on le verra plus loin.

Revenons à la mâchoire en C 67. Nous verrons que cette dernière est constituée d'un aileron supérieure 75 et d'un aileron inférieur 77. Ces ailerons sont respectivement percés de trous 79 et 81, alignés l'un par rapport et destinés à recevoir respectivement les chevilles 71 et 73. Une fois l'ensemble monté on recouvre les chevilles 71 et 73 de capuchons 83 et 85 de façon conventionnelle. De cette façon, sur simple impulsion contre la réplique de balle de golf 69, cette dernière entrera en rotation libre. Comme on l'a vu plus haut, la mâchoire en forme de C est fixée à une extrémité de la barre cylindrique 65. Cela est rendu possible en pratiquant un trou 87 dans la partie verticale de la mâchoire en C 67. Il s'agit tout simplement de visser ou de fixer de façon connue, l'extrémité de la barre cylindrique dans le trou 87.

En revenant encore une fois aux dessins, on verra que la barre cylindrique 65 se prolonge au-delà de l'anneau de fixation 45 et au travers de cette dernière. Nous avons vu plus haut que l'anneau de fixation 45 est agencé pour tourner de façon libre selon un axe vertical. En fixant la barre cylindrique à angle droit par rapport au plan de l'anneau de fixation on permettra à cette dernière d'être rotative dans un plan horizontal. Pour ce faire, on aura pratiqué des trous 89 opposés et vis-à-vis l'un de l'autre respectivement sur chacun des côtés latéraux 59 et 61. À l'intérieur de l'anneau de fixation, on retrouve un dispositif de retenue 91 qui apparaît sous forme d'une pièce octogonale irrégulière percée d'un alésage 93 dont nous allons parler plus loin. Le dispositif de retenue 91 est fixé à l'intérieure de l'anneau de fixation 41 par l'entremise de vis 95 qui s'introduisent de façon connue dans le dispositif de retenue 91 en passant par les trous 89 pratiqués respectivement dans les côtés latéraux 59 et 61 de l'anneau de fixation 45. Les vis 95 et les trous 89 de même que la fixation des vis 95 sur le dispositif de retenue sont faits de façon à ce que le dispositif de retenue 91 puisse être en rotation libre dans un plan horizontal mais fixe par rapport à l'anneau de fixation 45, dans un plan vertical.

Revenons encore une fois à la tige d'entraînement 35. Comme on l'a vu précédemment, cette dernière comporte une barre cylindrique 65 et se prolonge de part et d'autre de l'anneau de fixation 45. Sur la barre cylindrique 65. on a disposé d'abord deux coussinets linéaires 99 et 101 qui viennent se disposer côte à côte une fois l'assemblage terminé. Entre le coussinet linéaire 99 et la mâchoire en C 67 on retrouve un cylindre de caoutchouc 103 qui sert simplement à des fins de protection du mécanisme et d'absorption des chocs. Au-delà du coussinet linéaire 101 et entourant l'autre extrémité de la barre cylindrique 65 on a disposé un petit cylindre de caoutchouc 105 qui sert de pad. Des «snap rings» 107 et 109 viennent bien engager les coussinets linéaires 99 et 101 avec les cylindres de caoutchouc 103 et 105.

Dans l'alésage 93 du dispositif de retenue 91 on a fixe de façon connue un anneau cylindrique central 111 et on a fait en sorte que les coussinets linéaires 99 et 101 viennent se placer côte à côte à l'intérieur de l'anneau cylindrique central 111, et en rotation libre par rapport à ce dernier. De cette façon, la tige d'entraînement peut entrer en rotation axiale dans un sens ou dans l'autre sous impulsion de la mâchoire en C 67. À l'extrémité de la barre cylindrique 65 on a monté un ressort à boudin 113 muni de deux crochets de fixation 115 et 117. Pour appuyer à demeure le ressort à boudin 113 contre la tige d'entraînement, on a prévu un piston 119 qu'on fixe contre le ressort à boudin 113 au moyen d'une vis 121 qui vient se boulonner de façon connue à l'extrémité de la barre cylindrique 65. On verra aussi qu'en effectuant cet assemblage, le cylindre de caoutchouc 105 vient s'introduire à l'intérieur du ressort à boudin 113 tout en entourant l'extrémité de la tige 65. Les deux crochets de fixation 115 et 117 qu'on fixe respectivement de façon connue dans le piston 117 et dans l'anneau cylindrique central permettent au ressort de faire retourner la tige d'entraînement 35 à sa position initiale lorsque cette dernière aura subi une rotation dans un sens ou dans l'autre, consécutive à une frappe sur la réplique de balle de golf. Pour mesurer cette rotation on a recours à une «limit switch» (non illustrée) qu'on aura placée de façon conventionnelle sur la tige d'entraînement 35. Le ressort à boudin 113 fera aussi en sorte qu'à la suite d'une extension axiale de la tige d'entraînement 35 dans un sens ou dans l'autre, la tige reviendra immédiatement à sa position initiale. Cette extension dans un sens ou dans l'autre sera aussi déterminée et mesurée par la «limit switch»é

On verra donc que par la structure de l'ensemble et de ses parties constitutives il sera possible de faire subir à la tige d'entraînement 35 une rotation dans un plan horizontal de par les propriétés rotatives de la tige verticale et une rotation dans un plan vertical par le montage du dispositif de retenue 91 à rotation libre dans l'anneau de fixation 45.

On a vu que la mesure de la rotation de la tige verticale 33 et donc de la tige d'entraînement 35 dans un plan horizontal se fait par l'encodeur 57. La rotation de la tige d'entraînement 35 dans un plan vertical quant à elle s'effectue par une encodeur 123 qu'on a fixé sur l'anneau de fixation 45 par l'entremise d'une tige 125 et d'un manchon 127. Enfin, pour mesurer la rotation de la réplique de balle de golf, on a recours à deux capteurs à fibre optique 129 et 131 qu'on a fixés aux ailerons 75 et 77 de la mâchoire en C.

Enfin, pour permettre à une personne de placer la réplique de balle de golf 69 à une hauteur désirée selon le club qu'il désire utiliser on aura placé un té 133 ajustable en hauteur de façon connue.

À l'usage, on verra que la tige d'entraînement 35 subira différentes impulsion selon l'élan utilisé pour frapper la réplique de balle de golf 69. Théoriquement, une frappe géométriquement parfaite pourrait ne pas entraîner la réplique de balle de golf en rotation.. Mais en pratique, cela s'avère impossible et il y aura forcément rotation de la balle dans un sens ou dans l'autre. Cet effet sera déterminé et mesuré par les deux capteurs à fibre optique 129 et 131 dont on a parlé plus haut. La vitesse engendré par la frappe et donc la distance théorique parcourue par une balle réelle qui aurait été frappé de la même façon se reflète par la rotation dans le plan horizontal de la tige d'entraînement et se mesure par l'encodeur 57. L'angle d'élévation ou de départ et donc la trajectoire en hauteur résulte d'une frappe qui provoque entre autre un pivotement dans un plan vertical de la tige d'entraîment et se mesure par le capteur 123. Enfin, selon que l'élan de golf est de droite à gauche au de gauche à droite (de l'extérieur vers l'intérieure ou de l'intérieur vers l'extérieur, comme on le dit couramment) il y aura extension longitudinal de la tige d'entraînement dans un sens ou dans l'autre, ce qui sera déterminée et mesurée par la «limit switch» dont il fut question plus haut. On verra d'autre part que si la frappe fait en sorte qu'il y aura torsion de la tige d'entraînement, cette dernière reviendra immédiatement à sa position initiale alors que la mâchoire en C revient à la verticale et ceci grâce à l'effet induit par le ressort à boudin 113. Le mouvement de torsion de la tige sera annulé par le ressort qui ramènera la tige en position initiale. Dans ce cas, le ressort ne fait qu'apporter un degré de liberté de plus, évitant que le mouvement de la tige en rotation soit bloqué ou subisse des efforts trop intenses. Chacun des capteurs à fibre optique, des encodeurs et de la «limit switch» transmettra des signaux correspondant à une carte d'acquisition 135 laquelle communiquera avec un processeur 137 programmé pour traduire les données reçues en forme d'illustration des mouvements qu'aurait subis une balle de golf réelle si cette dernière avait reçu une frappe équivalente à celle reçue par la réplique de balle de golf. Quand il aura visionné le parcours virtuel de la balle, le joueur n'aura qu'à apporter les corrections à son élan qui s'imposent pour améliorer son golf.

Enfin, la nature et les caractéristiques des capteurs et des encodeurs, ainsi que de la «limit switch» de même que de la carte d'acquisition, du processeur et du programme, pourront facilement être déterminés, sélectionnés et aménagés par l'homme de l'art, et n'ont pas à être précisées plus avant dans la présente divulgation. Pour revenir au filet 7 dont il fut question plus haut, on se rendra compte que ce dernier servira à stopper la rotation de la tige d'entraînement lorsque cette dernière aura fait demi-tour ce qui lui permettra de facilement revenir à son point de départ.

Bien que nous ayons décrit cette invention par rapport à une réalisation spécifique il est entendu que des modifications sont possibles à la condition bien entendu qu'elles soient prévues par les revendications qui suivent.

Claims

REVENDICATIONS

1. Exerciseur de golf destiné à exposer les résultats d'un élan de golf sous forme d'illustration virtuelle, comprenant: un support; une tige d'entraînement disposée sur ledit support et en rotation libre par rapport à ce dernier; une réplique de balle de golf; un moyen permettant de disposer en permanence ladite réplique de balle de golf à une extrémité de ladite tige d'entraînement et en rotation libre selon un axe, faisant en sorte qu'à la suite d'une frappe d'exercice sur ladite réplique de balle de golf, la tige d'entraînement entre en rotation libre par rapport audit support entraînant avec elle ladite réplique de balle de golf, cette dernière subissant alors une rotation selon ledit axe, consécutif à ladite frappe; des moyens capteurs capables de recevoir des données concernant ladite réplique de balle de golf, lesdites données étant représentatives de mouvements impartis à ladite réplique de balle de golf, lesdits moyens capteurs étant ordonnés pour transmettre des signaux relatifs auxdites données; un dispositif d'acquisition de données destiné à recevoir les signaux émis par lesdits moyens capteurs, et à transmettre ces derniers à une unité processeur; ladite unité processeur comportant une programmation destinée à traduire lesdites données et à les reproduire sous forme d'illustrations des mouvements qu'aurait subi une balle de golf réelle si cette dernière avait subi la frappe d'exercice reçue par la réplique de balle de golf.

2. Exerciseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un tapis sur lequel ledit support est fixé.

3. Exerciseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support est constitué d'une base et d'une tige verticale montée en rotation libre sur ladite base.

4. Exerciseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite base est constitué d'une partie cylindrique terminée à sa partie inférieure par une collerette comportant des moyens de fixation au tapis.

5. Exerciseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite tige verticale comporte une branche inférieure et une branche supérieure, lesquelles sont réunies entre elles par un anneau de fixation de la tige d'entraînement, la branche inférieure ayant un coussinet fixé à sa base, lequel est monté fixe dans la partie cylindrique de la base pour assurer une libre rotation simultanée de la branche inférieure, de l'anneau de fixation et de la branche supérieure, la branche supérieure se terminant par un premier encodeur capable d'acquérir des données concernant la rotation horizontale de la tige d'entraînement, et de transmettre des signaux correspondants au dispositif d'acquisition.

6. Exerciseur de golf selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second encodeur monté sur l'anneau de fixation, ce second encodeur étant capable de déterminer tout pivotement vertical de la tige d'entraînement et par conséquent l'angle initial de départ de la réplique de balle de golf.

7. Exerciseur de golf selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen pour disposer la réplique de balle de golf à l'extrémité de la tige d'entraînement comprend une mâchoire en C avec aileron supérieure et aileron inférieur, la mâchoire en C étant fixé à l'extrémité de ladite tige d'entraînement, des orifices étant prévues dans chacun des ailerons, vis-à-vis l'une de l'autre, la réplique de balle de golf comportant deux tiges de roulement fixées en positions diamétralement opposées selon un axe vertical et adaptées à s'introduire dans les orifices prévus dans la mâchoire en C pour que la réplique de balle de golf puisse entrer en rotation libre selon ledit axe à la suite de ladite frappe.

8. Exerciseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on prévoit deux capteurs à fibre optique, tous deux fixés à la mâchoire en C respectivement sur les ailerons de cette dernière pour capter respectivement la vitesse de rotation et la direction de rotation de ladite réplique de balle de golf lorsque cette dernière a subi une frappe.

9. Exerciseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la tige d'entraînement est disposée dans un anneau central monté fixe dans ledit anneau de fixation.

10. Exerciseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la tige d'entraînement comprend une barre cylindrique sur laquelle sont enroulés de façon fixe un premier et un second coussinets linéaires, la barre cylindrique se prolongeant de part et d'autre de l'anneau de fixation et étant montée libre dans l'anneau contrai par l'entremise des premier et second coussinets linéaires, de façon à permettre tout déplacement axial et/ou rotatif de ladite tige d'entraînement depuis une position initiale prédéterminée de ladite tige d'entraînement par rapport à l'anneau de fixation et par conséquent de la tige verticale.

11. Exerciseur selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen élastique associé à ladite tige d'entraînement faisant en sorte que cette dernière revient toujours à sa position initiale prédéterminée par suite de tout déplacement axial et/ou rotatif de ladite tige d'entraînement consécutif à ladite frappe sur la réplique de balle de golf.

12. Exerciseur selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit moyen élastique comprend un ressort à boudin muni d'un premier et d'un second crochet de fixation, le premier crochet de fixation étant introduit dans l'anneau central, et le deuxième crochet de fixation étant introduit dans un piston fixé à l'extrémité de la tige d'entraînement opposée à l'extrémité comportant la réplique de balle de golf.

13. Exerciseur de golf selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend une «limit switch» disposée sur la tige d'entraînement et capable de déterminer tout déplacement axial de la tige d'entraînement dans un sens ou dans l'autre, faisant suite à ladite frappe sur la réplique de balle de golf.

14. Exerciseur de golf selon la revendication 13, caractérisé en ce que chacun des deux encodeurs, des deux capteurs à fibre optique et de la «limit switch» émettent des signaux représentatifs des données reçues, ces signaux sont ensuite transmis à une carte d'acquisition, qui les transfère à l'unité processeur, laquelle représente ensuite les résultats consécutifs à ladite frappe sous forme de trajectoire incluant «spin», vitesse initiale, angle de départ, angle d'élévation et direction par recourbement vers la gauche ou vers la droite, le cas échéant.

15. Exerciseur de golf selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une colonne de soutien en forme de U inversé, fixée au tapis de part et d'autre de la tige d'entraînement et en tête de l'exerciseur.

16. Exerciseur de golf selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comporte un filet disposé à la vertical à l'opposé de la réplique de balle de golf et agencé pour arrêter la rotation de la tige d'entraînement lorsque cette dernière aura parcouru 180°.

17. Exerciseur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un tee ajustable en hauteur, fixé au tapis vis-à-vis la réplique de balle de golf.