WO2020229574A1 - Protege-tibia intelligent - Google Patents

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WO2020229574A1
WO2020229574A1 PCT/EP2020/063403 EP2020063403W WO2020229574A1 WO 2020229574 A1 WO2020229574 A1 WO 2020229574A1 EP 2020063403 W EP2020063403 W EP 2020063403W WO 2020229574 A1 WO2020229574 A1 WO 2020229574A1
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WO
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shin guard
session
interface
shin
Prior art date
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PCT/EP2020/063403
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Inventor
Bakary KAMARA
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Vbkam
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Publication date
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    • A63B2230/42—Measuring physiological parameters of the user respiratory characteristics rate

Definitions

  • the present invention relates to so-called “intelligent" shin guards for measuring and transmitting data.
  • Shin guards are protections for the lower leg that are often compulsory in the context of a match and / or training and nowadays generally made of fiberglass, composite materials (carbon type ) plastic or polyurethane.
  • the chip is shaped capsule placed in the inner upper part of the shin guard and protected by a small secure enclave between the hard part and the protective foam of the shin guard and connected to a data processing and display application.
  • the chip can be removed from the enclave, with risk of loss or damage.
  • the small size of the chip allows for the capabilities of autonomy, data capture and analysis, and transfer of that data to a processing device.
  • Embodiments of the invention then relate to an intelligent shin guard comprising the electronic components of a microprocessor, data sensors, a memory, at least one wireless communication interface and a power supply integrated into the body of the shin guard, the wireless communication interface allowing the sending of at least a portion of data captured by the sensors in relation to a sport session.
  • the shin guard further comprises a
  • human-machine interface made up of light-emitting diodes arranged on the upper edge of the shin guard.
  • the shin guard further comprises a connection port for charging the power supply, the port disposed at the bottom of the shin guard and arranged downwards.
  • the power supply is in the form
  • connection port rectangular, arranged in the center between the connection port and the
  • the sensors include movement sensors of the accelerometer, gyrometer and magnetometer type, and position sensors of the global positioning system type.
  • At least certain electronic components are arranged on a flexible printed circuit to match the curved shape of the shin guard.
  • at least some electronic components are arranged on at least two printed circuits to match the curved shape of the shin guard.
  • the shin guard comprises at least two
  • one interface being used for the transfer of some real-time data during the session, the other interface being used for the transfer of other data after the session.
  • Embodiments of the invention further relate to a method of capturing and sending data from a sports session, comprising the steps of: wearing by a player, during a sports session, a protector. tibia according to one embodiment; collect data concerning the sports session; and sending at least some of the captured data to a data processing and display application.
  • Embodiments of the invention further relate to a method of receiving and processing data from a sport session, comprising the steps of: receiving, by a data processing and display application, at least some of the captured data relating to a sports session sent by means of a method of capturing and sending data according to one embodiment; and processing of the data received.
  • FIG. 1 is a schematic view of the electronic components of the shin guard according to one embodiment
  • FIG. 2 is an exploded mechanical side view of the shin guard according to one embodiment
  • FIG. 3 is a front view of the shin guard according to one embodiment
  • FIG. 4 is a view of the application installed on a smart phone
  • FIG. 5 is a view of the application installed on a smart phone
  • FIG. 6 is a view of the application installed on a smart phone
  • FIG. 7 is a view of the application installed on a smart phone
  • the session having been divided into at least two periods according to one embodiment
  • FIG. 8 is a view of the application installed on a smart phone.
  • FIG. 9 is a view of the application installed on a smart phone, these figures showing in particular the division of the data relative to the session into at least two periods according to one embodiment. It has been found that the analysis device must be integrated as much as possible into the existing shin guards, that is to say that it must not lead to
  • the electronic components have been integrated into the body of the shin guard, with clever modifications to allow maximum functionality in a small space and subject to mechanical shocks and temperature variances.
  • the shin guard is susceptible to being hit, by other players or by an object such as a ball, a stick, etc. In addition, it is in contact with the leg, usually under the player's sock, and subject to a
  • the intelligent shin guard should be able to record an entire session (hereinafter understood as a training or a match), without having to be recharged.
  • the duration of a match is of the order of two hours, and there must be time between the player's clothing and the end of the session, therefore capable of operating in autonomy of about three hours.
  • FIG.1 is a schematic view of the electronic components of the intelligent shin guard.
  • the intelligent shin guard 10 comprises a microprocessor 1 1 (CPU), data sensors, specifically motion sensors 12 (CAP) and a position sensor 13 (GPS), a memory 14 (MEM), at the minus a wireless communication interface 15 (COM), a man-machine interface 16 (HMI) and a power supply 17 (BAT).
  • a connection port 18 I / O is linked to the power supply 17, and can also be linked. to the microprocessor 1 1 to allow downloading of data, installation of features, etc.
  • the microprocessor 1 1 allows the acquisition of data by the motion sensors 12 and position 13, their storage in the memory 14, and their communication via the wireless communication interface 15.
  • the microprocessor 11 can perform start-up sequence algorithms or preprocessings.
  • the microprocessor 1 1 ideally allows multi-interface management, durability, low-power operation capacity in standby and in use, availability of boxes ensuring the required connectivity capacity, support and availability of development tools (download and installation of new features for example).
  • Motion sensors 12 can include, but are not limited to, accelerometers, gyroscopes, and the three-axis magnetic field.
  • the position sensor 13 is of the GPS type ("Global Positioning System” in English or “global positioning system”). The use of such sensors is known in the technical field.
  • the memory 14 has a data storage capacity at least equivalent to the battery life. To give an idea only, and without being limited, if the acquisitions of the sensors are made at a frequency of 100 to 200 Hz, and the data is written in blocks of sixteen bytes, i.e. 1600 to 3200 BPS (bytes per second) over a period of four hours, this gives a quantity of data of 46 MB, ie 368 Mb. A memory of 512 Mb is therefore targeted.
  • a dedicated SPI (“Serial Peripheral Interface”) bus can be used to connect the microprocessor 1 1 to the memory 14.
  • At least one wireless communication interface 15 is provided.
  • the wireless communication interface 15 is a WiFi module, allowing the transfer of large data packets with an acceptable transfer time.
  • a communications interface (wireless or wired) can be designated as the primary interface, with the other interface only being activated if the primary interface is no longer functioning.
  • the smart shin guard 10 is equipped with a WiFi interface and a Bluetooth interface because the connection of a smart phone to a device such as the shin guard by WiFi involves the switching of the phone network to this interface and then locks the phone's communication capability to that interface alone. The phone then loses its data connection with the outside world.
  • the constant power supply of the WiFi interface involves a high consumption. It would then be necessary to reload the shin guard halfway, or swap the shin guard for another.
  • the use of the Bluetooth interface allows a permanent connection and will allow you to connect to it with a smartphone without the latter losing its own data connection.
  • the Bluetooth interface can therefore be used for an overview of the product status, configuration, and the occasional launch of the WiFi connection.
  • an antenna common to the two interfaces is targeted.
  • the man-machine interface 16 is, in one embodiment, light emitting diodes (also known as LED, "Light Emitting Diodes” or LED in English).
  • the diodes are arranged at the top of the product, on the upper rim, as shown in [Fig. 3], so that the player can easily consult them when looking down. For example, he or she could make sure the shin guard is still on and picking up data, and see when a call is in progress.
  • the diodes can then indicate whether the shin guard is on, its charge level, whether it is connected to the network, whether the memory is full, etc.
  • the shin guard does not have a screen-type interface, which could be broken and in any case difficult to consult during a session, and no snap buttons either, which can be a source of malfunction. Tap type buttons can be used to turn the shin guard on and off, to initiate data transmission, and any other action.
  • buttons of the "tap" type used to turn on and off the
  • a procedure can involve motion 12 and position sensors 13 to define conditions on a position of the intelligent shin guard 10 and on a gesture to be performed to start and stop data recording at the guard Intelligent Shin Guard 10.
  • This procedure also includes communicating information from the Shin Guard to the player to enable them to verify that data logging has been stopped and started correctly at the Intelligent Shin Guard 10.
  • the intelligent shin guard 10 being in a vertical position, the rim comprising the diodes oriented upwards, the effect of a tap on the intelligent shin guard 10 in said position is detected by the smart shin guard 10 and triggers continuous lighting of green LEDs for 3 seconds followed by flashing for 5 seconds during which the effect of two consecutive taps on the smart shin guard 10 starts
  • a slap is the action performed by a hand movement that strikes the shin guard with sufficient force to be detected by the motion sensors 12 without damaging the intelligent shin guard 10.
  • Two consecutive taps are two taps spaced in time within 2 seconds of each other.
  • the loss of the GPS signal triggers a flashing of the green diodes until the GPS signal is received again.
  • the flashing of a blue diode indicates the correct functioning of the data recording.
  • the power supply 17 (battery) is preferably rechargeable, from
  • a Lithium-Polymer type battery can be used and associated with a 17A power management circuit (GES)
  • USB port in the described embodiment, is the only opening on the outside of the shin guard housing.
  • the USB port is arranged downwards, in order to prevent it from being filled by rainwater or sweating. It then involves the implementation of a circuit
  • a battery operating by inductive charging can also be used, taking into account the size of the battery, the autonomy time, the recharging time, etc.
  • Standard shin guards are generally narrower at the bottom and wider at the top, with a length which may vary depending on the size of the player.
  • the first constraint is therefore the total surface available for placing the electrical components.
  • the tallest and most bulky components are communication interfaces 15, power supply 17 and port 18.
  • Electromechanical integration studies show that the required surface area leads to an incompatible surface need (due to the curvature of the leg) with the use of a single PCB (“Printed Circuit Board” in English or “printed circuit”) plane, that is to say that the flat surface is insufficient to receive all the components.
  • the printed circuit could therefore be a "flex” or flexible PCB composed of three portions conforming to the curved shape of the shin guard, or three linked printed circuits.
  • the printed circuit (s) are placed in the upper part of the shin guard to have the largest possible surface area and to allow the diodes to illuminate the openings of the indicator lights.
  • the port 18 is placed at the bottom of the shin guard so as to avoid its "filling" in the rain or the player's perspiration.
  • the microprocessor 11, the motion sensors 12 and the man-machine interface 16 are arranged on a printed circuit 19-1 in the center, which is the widest thanks to its central position on the player's leg.
  • the man-machine interface is arranged at the top center, to allow quick consultation by the player, as indicated above.
  • wireless communication 15 is also preferably arranged at the top to facilitate its connection to communication networks.
  • the position sensor 13 and the wireless communication interface 15 are arranged on a printed circuit 19-2 on one side, narrower, and the memory 14 and the power supply management module 17A are arranged on a printed circuit 19-3 on the other side, also narrow.
  • Port 18 is separate from the other components, and located at the bottom center of the shin guard.
  • the power supply 17 is arranged between the port 18 and the microprocessor 1 1 on the central printed circuit 19-1.
  • FIG. 2 is an exploded side mechanical view of the shin guard 10.
  • a rear face 20 generally backed with a foam for more comfort, a front face 21 for protection of the player.
  • the electronic components are arranged between the two faces 20, 21 on the printed circuits 19-1, 19-2, 19-3.
  • Power supply 17 and port 18 are also shown, the port at the bottom of the shin guard, and power supply 17 between port 18 and the circuit boards.
  • FIG. 3 is a front view of the shin guard 10.
  • the front face 21 which can be personalized according to the wishes of the player and / or the club (with a flag, the name of the club, a photo, etc.) .
  • the location of the diodes 16 is shown, the diodes being arranged on the upper rim (between the front face 21 and the back face 20).
  • the location of port 18 is shown for the wired connection.
  • Figures 4 to 8 show examples of the analysis application installed on a smartphone which receives data from an associated intelligent shin guard 10.
  • FIG. 4 is a view of the application installed on a smartphone, including the player's profile.
  • the player can enter various parameters, for example his first name, his photo or his avatar, his height, his sex, his weight, his position on the sports team, the name of his club, the identifiers of the associated intelligent shin guard, its age, its level (beginner, amateur, professional ...), the number of years of practice, the system of units to apply (miles or kilometers for example), and many other elements.
  • the leg on which the shin guard is installed is also configurable to give more precision. The player may wish to install it on the leg with which he / she shoots most often to have a better follow-up of the number of shots, or on the contrary prefer to install it on the other leg in order to measure the number of shocks suffered for example.
  • the application can be associated with several shin guards, for example one for training and one for matches, or one for each player, in the event that a coach wishes to consult the data of all his players.
  • Session data can be stored depending on the session (date, time, location), and downloaded or transferred as desired.
  • blood oxygenation, and respiration rate can be picked up by other devices (or possibly by the shin guard itself), transferred to the smartphone or tablet application, and integrated / associated in the treatment of session data.
  • the identification or association of an intelligent shin guard with the application can be done by scanning a bar code or Q code on the shin guard itself or on its packaging, entering a '' an identification number, the connection (at least the first time for the adjustment) by cable, or simply the nearest shin guard.
  • FIG. 5 is a view of the application installed on a smart phone, including a selection of session location (stadium, field, parking, etc.).
  • the player can use his current position to locate himself on a satellite map or photo, such as Google Earth (R).
  • the information concerning the location of the session can be defined by tracing outlines on the map or photo.
  • FIG. 6 is a view of the application installed on a smart phone, including the data of a session. We can notice the session indicated by the date, as well as the statistics in relation to the session, in especially distance traveled, maximum speed, number of hits on the ball, and hitting power.
  • FIG. 7 is a view of the application installed on a smartphone, including data relative to a period of the session, the session having been divided into at least two periods. We can notice the data in relation to the first half of the current session.
  • FIG. 8] and FIG. 9] are views of the application installed on a smartphone, including the division of data relative to the session into at least two periods.
  • FIG. 8 shows all of the data recorded for the session.
  • FIG. 9 shows the division of session data into at least two
  • the raw session data is sent to the analysis application (generally mobile, such as on a smart phone or tablet, but also on a computer).
  • the application includes a programming interface (API or “Application Programming Interface”), data concerning the player (s) and the shin guards (for example, which version).
  • API Application Programming Interface
  • the programming interface transfers the raw data to processing software which analyzes it and applies algorithms.
  • the decoded data is returned to the application, which formats the displayed session data.
  • this method can be implemented differently, in particular a dedicated computer or tablet for processing session data, particularly in a professional setting.
  • the shin guard does not include motion and position sensors, but only one or the other.
  • man-machine interface 16 is not mandatory either. One could simply use the smartphone app to check the charge and condition of the shin guard.

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Abstract

Des modes de réalisation de l'invention concernent un protège- tibia intelligent (10) comprenant les composants électroniques d'un microprocesseur (11), des capteurs de données (12, 13), une mémoire (14), au moins une interface de communication sans fil (15) et une alimentation électrique (17) intégrés dans le corps du protège- tibia, l'interface de communication sans fil permettant l'envoi d'au moins une portion de données captées par les capteurs par rapport à une session de sport.

Description

Titre de l'invention : Protège-tibia intelligent
[0001 ] La présente invention concerne des protège-tibias dits « intelligents » pour la mesure et transmission des données.
[0002] Dans le monde sportif, aussi bien dans le monde professionnel (très gros moyens) que dans le monde amateur, l’analyse des matchs à postériori permet de quantifier des ressentis subjectifs permettant à terme d’améliorer les performances de l’équipe.
[0003] Plusieurs acteurs proposent des dispositifs d’analyse complexe nécessitant une infrastructure lourde ou un équipement complémentaire des joueurs, qui sont souvent assez chers, qui fait que ces dispositifs ne sont utilisés que par des très grands clubs. Ces dispositifs incluent les montres connectées, les ceintures (à la taille ou autour de la poitrine), les brassards qui portent un téléphone intelligent (smartphone), etc. Cependant, ces dispositifs d’analyse portés par les joueurs apportent un gène ou un inconfort, frein à leur utilisation et à leur adoption et la plupart de ces dispositifs ne sont pas autorisés pendant les matches officiels.
[0004] Dans certains types de sport, par exemple le football, le baseball, les arts martiaux, le hockey, le cross, le rugby, etc. (et selon la fédération, le niveau, l’âge des joueurs...) chaque joueur peut porter ou doit porter un protège-tibia. Les protège-tibias (« shin guards » en anglais) sont des protections de la jambe inférieure souvent obligatoire dans le cadre d’un match et/ou d’entrainement et de nos jours généralement fabriqués en fibre de verre, matières composites (type carbone) en plastique ou en polyuréthane.
[0005] Outre son port parfois obligatoire, celui-ci est idéalement situé pour analyser les performances du porteur car lié aux gestes conduits lors de la session (match ou entrainement), c’est-à-dire la maîtrise de la balle (dans le cas d’un sport de ballon), les coups reçus (dans le cas des arts martiaux), etc.. En équipant un protège-tibia avec des capacités de mesure, il est alors possible de proposer un dispositif d’analyse pour chaque joueur.
[0006] Le document WO20170178880 décrit un protège-tibia muni d'une puce
électronique permettant la récolte de différentes données, notamment la distance parcourue, la vitesse moyenne, la puissance et frappe, etc. La puce est en forme de capsule placée dans la partie supérieure interne du protège-tibia et protégée par une petite enclave sécurisée se situant entre la partie dure et la mousse de protection du protège-tibia et reliée à une application de traitement et d’affichage des données.
[0007] Cependant, la puce peut être enlevée de l’enclave, avec des risques de perte ou de dommage. En outre, la taille réduite de la puce fait que les capacités d’autonomie, de capture et analyse de données, et de transfert de ces données à un dispositif de traitement.
[0008] Il serait donc souhaitable de parvenir à ces inconvenances.
[0009] Des modes de réalisation de l’invention concernent alors un protège-tibia intelligent comprenant les composants électroniques d’un microprocesseur, des capteurs de données, une mémoire, au moins une interface de communication sans fil et une alimentation électrique intégrés dans le corps du protège-tibia, l’interface de communication sans fil permettant l’envoi d’au moins une portion de données captées par les capteurs par rapport à une session de sport.
[0010] Selon un mode de réalisation, le protège-tibia comprend en outre une
interface homme-machine composé de diodes électroluminescentes disposées sur le rebord supérieur du protège-tibia.
[001 1 ] Selon un mode de réalisation, le protège-tibia comprend en outre un port de connexion pour charger l’alimentation électrique, le port disposé en bas du protège-tibia et agencé vers le bas.
[0012] Selon un mode de réalisation, l’alimentation électrique est de forme
rectangulaire, disposée au centre entre le port de connexion et le
microprocesseur.
[0013] Selon un mode de réalisation, les capteurs comprennent des capteurs de mouvement du type accéléromètre, gyromètre, et magnétomètre, et des capteurs de position du type système mondial de positionnement.
[0014] Selon un mode de réalisation, aux moins certains composants électroniques sont disposés sur un circuit imprimé souple pour épouser la forme courbée du protège-tibia. [0015] Selon un mode de réalisation, au moins certains composants électroniques sont disposés sur au moins deux circuits imprimés pour épouser la forme courbée du protège-tibia.
[0016] Selon un mode de réalisation, le protège-tibia comprend au moins deux
interfaces de communication sans fil selon différents protocoles de
communication, une interface étant utilisée pour le transfert de certaines données en temps-réel pendant la session, l’autre interface étant utilisée pour le transfert d’autres données après la session.
[0017] Des modes de réalisation de l’invention concernent en outre un procédé de capture et d’envoi des données d’une session de sport, comprenant les étapes de : porter par un joueur, pendant une session de sport, un protège-tibia selon un mode de réalisation ; capter des données concernant la session de sport ; et envoyer d’au moins certaines des données captées à une application de traitement et d’affichage des données.
[0018] Des modes de réalisation de l’invention concernent en outre un procédé de réception et de traitement des données d’une session de sport, comprenant les étapes de : réception, par une application de traitement et d’affichage de données, d’au moins certaines des données captées concernant une session de sport envoyées au moyen d’un procédé de capture et d’envoi des données selon un mode de réalisation ; et de traitement des données reçues.
[0019] Selon un mode de réalisation, le procédé de réception et de traitement
comprend en outre une étape de division des données en au moins deux périodes pour analyse.
[0020] Avant de décrire en détail les modes de réalisation de l'invention, il faut
comprendre que l'invention n'est pas limitée dans son application aux détails de construction et aux agencements des composants exposés dans la description suivante ou illustrés dans les schémas. L'invention est capable d'autres modes de réalisation et peut être mise en pratique et réalisée de différentes manières.
De plus, il faut comprendre que la phraséologie et la terminologie employées ici sont aux fins de la description et ne doivent pas être considérées comme limitatives. [0021 ] D'autres objets et avantages de la présente invention deviendront évidents pour le lecteur et il est prévu que ces objets et avantages entrent dans le cadre de la présente invention.
[0022] Pour atteindre les objectifs ci-dessus et les objets associés, la présente
invention peut être mise en oeuvre sous la forme illustrée dans les schémas annexés, en se référant au fait que les schémas ne sont qu'illustratifs et que des modifications peuvent être apportées à la construction spécifique illustrée et décrite dans le cadre des revendications annexées.
[0023] Divers autres objets, caractéristiques et avantages associés à la présente invention seront compris lors de la lecture des schémas annexés, dans lesquels des références désignent les mêmes parties ou des parties similaires dans les différentes vues et dans lesquels :
[0024] [Fig. 1 ] est une vue schématique des composants électroniques du protège- tibia selon un mode de réalisation ;
[0025] [Fig. 2] est une vue éclaté mécanique éclatée de côté du protège-tibia selon un mode de réalisation ;
[0026] [Fig. 3] est une vue de face du protège-tibia selon un mode de réalisation ;
[0027] [Fig. 4] est une vue de l’application installé sur un téléphone intelligent,
notamment le profil du joueur selon un mode de réalisation ;
[0028] [Fig. 5] est une vue de l’application installé sur un téléphone intelligent,
notamment une sélection de lieu de session selon un mode de réalisation ;
[0029] [Fig. 6] est une vue de l’application installé sur un téléphone intelligent,
notamment les données d’une de session selon un mode de réalisation ;
[0030] [Fig. 7] est une vue de l’application installé sur un téléphone intelligent,
notamment les données par rapport à une période de la session, la session ayant été divisé en au moins deux périodes selon un mode de réalisation ;
[0031 ] [Fig. 8] est une vue de l’application installé sur un téléphone intelligent, et
[0032] [Fig. 9] est une vue de l’application installé sur un téléphone intelligent, ces figures montrant notamment la division des données par rapport à la session en au moins deux périodes selon un mode de réalisation. [0033] Il a été constaté que le dispositif d’analyse doit être intégré au maximum dans les protège-tibias existant, c’est-à-dire qu’il ne doit pas amener des
excroissances extérieures sur le produit, pour des raisons de poids, ne pas gêner le joueur, d’être intégré dans les produits et procédés de fabrication existants, etc.
[0034] A cette fin, les composants électroniques ont été intégrés dans le corps du protège-tibia, avec des modifications astucieuses pour permettre le maximum de fonctionnalité dans un espace réduit et sujette à des chocs mécaniques et des variances de température.
[0035] Le protège-tibia est susceptible de recevoir des coups, par les autres joueurs ou par un objet comme une balle, un bâton, etc. En outre, il est en contact avec la jambe, généralement sous la chaussette du joueur, et assujetti à un
environnement humide lié à la transpiration du joueur et une variation de température entre l’extérieur (entre hiver et l’été) et la température du corps. Les protège-tibia actuels ont une durée de vie typique de deux ans.
[0036] Idéalement mais pas obligatoirement, le protège-tibia intelligent doit pouvoir enregistrer toute une session (ci-après compris comme un entrainement ou un match), sans devoir être rechargé. La durée d’un match est de l’ordre de deux heures, et il faut prévoir du temps entre l’habillement du joueur et la fin de la session, donc capable de fonctionner en autonomie d’environ trois heures.
[0037] La [Fig.1 ] est un vu schématique des composants électroniques du protège- tibia intelligent.
[0038] Le protège-tibia intelligent 10 comprend un microprocesseur 1 1 (CPU), des capteurs de données, spécifiquement des capteurs de mouvement 12 (CAP) et un capteur de position 13 (GPS), une mémoire 14 (MEM), au moins une interface de communication sans fil 15 (COM), une interface homme-machine 16 (IHM) et une alimentation électrique 17 (BAT). En outre, si l’alimentation électrique 17 est du type recharge grâce à un fil (par rapport à la charge inductive), un port de connexion 18 (I/O) est lié à l’alimentation électrique 17, et peut être lié aussi au microprocesseur 1 1 afin de permettre le téléchargement de données, l’installation de fonctionnalités, etc.
[0039] Le microprocesseur 1 1 permet l’acquisition de données par les capteurs de mouvement 12 et de position 13, leur stockage dans la mémoire 14, et leur communication par l’interface de communication sans fil 15. Le microprocesseur 11 peut effecteur des algorithmes de séquences de démarrage ou des prétraitements. Le microprocesseur 1 1 permet idéalement la gestion multi interfaces, la pérennité, la capacité de fonctionnement en basse consommation en veille et en utilisation, la disponibilité en boîtiers assurant la capacité de connectivité requise, support et disponibilité des outils de développement (téléchargement et installation de nouvelles fonctionnalités par exemple).
[0040] Les capteurs de mouvement 12 peuvent inclure, mais ne sont pas limités à, des accéléromètres, des gyroscopes et le champ magnétique sur trois axes.
[0041 ] Le capteur de position 13 est du type GPS (« Global Positioning System » en anglais ou « système mondial de positionnement »). L’utilisation de tels capteurs est connue dans le domaine technique.
[0042] La mémoire 14 a une capacité de stockage de données au moins équivalente à l’autonomie de la batterie. Pour donner un ordre d’idée seulement, et sans se limiter, si les acquisitions des capteurs sont faites à une fréquence de 100 à 200 Hz, et les données sont écrites par blocs de seize octets, c’est-à-dire 1600 à 3200 BPS (bytes per seconde) sur une durée de quatre heures, cela donne une quantité de données de 46 MB, i.e. 368 Mb. Une mémoire de 512 Mb est donc visée. Un bus SPI (« Serial Peripheral Interface » en anglais) dédié peut être utilisé pour connecter le microprocesseur 1 1 à la mémoire 14.
[0043] Afin que le protège-tibia intelligent 10 puisse communiquer avec un moyen d’analyse de données (par exemple un téléphone intelligent ou une tablette tactile), au moins une interface de communication sans fil 15 est prévue.
Plusieurs différents moyens de communication sans fil sont possibles selon les différentes standards ou protocoles de communication - WiFi, Bluetooth, GSM, etc. Chaque moyen a ses avantages et inconvenances, notamment la
consommation d’énergie, la distance de communication, et la taille de l’interface.
[0044] Dans un mode de réalisation, l’interface de communication sans fil 15 est un module WiFi, permettant le transfert des paquets de données importants avec un temps de transfert acceptable.
[0045] Cependant, plusieurs interfaces peuvent être prévues, par exemple une
interface qui permet l’envoi rapide de certaines données en permanence (l’entraineur souhaite suivre en temps-réel la distance parcourue par chacun des joueurs), tandis qu’une autre interface du type port USB ou Bluetooth permet le téléchargement après la session d’autres données pour l’analyse plus approfondi. De même, une interface de communication (sans fil ou filaire) peut être désignée comme l’interface principale, l’autre interface n’étant activé que si l’interface principale ne fonctionne plus.
[0046] Dans un mode de réalisation, le protège-tibia intelligent 10 est équipé d’une interface WiFi et d’une interface Bluetooth car la connexion d’un téléphone intelligent à un dispositif comme le protège-tibia par WiFi implique le basculement du réseau du téléphone vers cette interface et verrouille alors la capacité de communication du téléphone à cette seule interface. Le téléphone perd alors sa connexion data avec le monde extérieur. En outre, l’alimentation en permanence de l’interface WiFi implique une consommation importante. Il serait alors nécessaire de recharger le protège-tibia à mi-temps, ou d’échanger le protège- tibia pour un autre. L’utilisation de l’interface Bluetooth permet une connexion permanente et permettra de s’y connecter avec un téléphone intelligent sans que celui-ci perde sa propre connexion data. L’interface Bluetooth peut être donc utilisée pour un aperçu du statut du produit, la configuration, et le lancement ponctuel de la connexion WiFi.
[0047] Dans le cas des deux interfaces de communication, une antenne commune aux deux interfaces est visée.
[0048] L’interface homme-machine 16 est, dans un mode de réalisation, des diodes électroluminescentes (aussi connu comme DEL, « Light Emitting Diodes » ou LED en anglais). De préférence, les diodes sont agencées en haut du produit, sur le rebord supérieur, comme montré à la [Fig. 3], afin que le joueur puisse les consulter facilement en regardant vers le bas. Il ou elle pourrait par exemple s’assurer que le protège-tibia est toujours allumé et entrain de capter des données, et voir quand une communication est en cours.
[0049] Les diodes peuvent alors indiquer si le protège-tibia est allumé, son niveau de charge, s’il est connecté au réseau, si la mémoire est pleine, etc.
[0050] De préférence encore, le protège-tibia ne comporte pas d’interface du type écran, qui pourrait être cassé et en tout cas difficile à consulter lors d’une session, et pas de boutons type pression non plus, qui peuvent être une source de dysfonctionnement. Des boutons du type « tap » peuvent être utilisés pour allumer et éteindre le protège-tibia, pour déclencher la transmission de données, et toute autre action.
[0051 ] A la place de boutons du type « tap » utilisés pour allumer et éteindre le
protège-tibia, une procédure peut faire intervenir les capteurs de mouvement 12 et de position 13 pour définir des conditions sur une position du protège- tibia intelligent 10 et sur un geste à effectuer pour démarrer et arrêter l’enregistrement de données au niveau du protège tibia intelligent 10. Cette procédure comprend également la communication d'informations du protège-tibia vers le joueur pour lui permettre de vérifier le bon arrêt et le bon démarrage de l’enregistrement de données au niveau du protège-tibia intelligent 10.
[0052] Dans un mode de réalisation, le protège-tibia intelligent 10 étant en position verticale, le rebord comprenant les diodes orientés vers le haut, l’effet d’une tape sur le protège tibia intelligent 10 dans ladite position est détecté par le protège- tibia intelligent 10 et déclenche l'allumage en continu de diodes vertes pendant 3 secondes suivi d’un clignotement pendant 5 secondes durant lesquelles l’effet de deux tapes consécutives sur le protège-tibia intelligent 10 démarre
l'enregistrement de données.
[0053] Une tape est l’action effectuée grâce à un mouvement de main qui permet de frapper le protège-tibia avec une force suffisante pour être détectée par les capteurs de mouvement 12 sans pour autant endommager le protège tibia intelligent 10.
[0054] Deux tapes consécutives sont deux tapes espacées dans le temps à moins de 2 secondes l’une de l’autre.
[0055] Afin d’arrêter l’enregistrement de données, le protège-tibia étant en position verticale, le rebord comprenant les diodes orientés vers le bas, l’effet de deux tapes consécutives sur le protège-tibia intelligent 10 permet de stopper
l'enregistrement des données.
[0056] Pendant l'enregistrement des données, la perte du signal GPS déclenche un clignotement des diodes vertes jusqu’à ce que le signal GPS soit reçu à nouveau. [0057] Le clignotement d’une diode bleue indique le bon fonctionnement de l’enregistrement des données.
[0058] L’alimentation électrique 17 (batterie) est de préférence rechargeable, de
faible poids et de faible encombrement. Une batterie du type Lithium-Polymer peut être utilisé et associé à un circuit de gestion d’alimentation 17A (GES)
(PMIC ou « Power Management Integrated Circuit » en anglais) regroupant les fonctions de charge, gestion de charge, contrôle des interfaces DELs si présent, jauge, et protection de la batterie. Dans le cas d’une alimentation électrique rechargeable, un connecteur du type USB C peut être inclus pour charger la batterie. De préférence, le port USB, dans la mode de réalisation décrit, est la seul ouverture à l’extérieur du boîtier du protège-tibia. De préférence, le port USB est agencé vers le bas, afin d’éviter son remplissage par l’eau de pluie ou de suer. Il implique alors la mise en oeuvre d’un circuit
d’identification/reconnaissance lié à l’interface.
[0059] Néanmoins, comme indiqué plus haut, une batterie fonctionnant par charge inductive peut être utilisée aussi, en prenant en compte la taille de la batterie, le temps d’autonomie, le temps de recharge, etc.
[0060] Les composants électriques décrits, il faut tenir compte des contraintes
mécaniques du protège-tibia, notamment la surface totale disponible, l’épaisseur, et la courbure de la jambe.
[0061 ] Les protège-tibias standards sont généralement plus étroits vers le bas et plus larges vers le haut, avec une longueur qui peut varier selon la taille du joueur.
[0062] La première contrainte est donc la surface totale disponible pour disposer les composants électriques. Les composants les plus hauts et les plus encombrants sont les interfaces de communication 15, l’alimentation électrique 17 et le port 18. Les études d’intégration électromécanique montrent que la surface requise conduit à un besoin de surface incompatible (dû à la courbure de la jambe) avec l’utilisation d’un unique PCB (« Printed Circuit Board » en anglais ou « circuit imprimé ») plan, c’est-à-dire que la surface plane est insuffisante pour recevoir toutes les composants. Le circuit imprimé pourrait donc être un « PCB flex » ou souple composé de trois portions épousant la forme courbée du protège-tibia, ou trois circuits imprimés liés entre-eux. Le ou les circuits imprimés sont mis dans la partie haute du protège-tibia pour disposer de la plus grande surface possible et permettre aux diodes d’éclairer les orifices des voyants.
[0063] La contrainte de hauteur et d’encombrement a aussi un impact sur la taille de l’alimentation électrique 17. Des études d’intégration électromécanique montrent que, au moins avec les contraintes actuelles, une batterie rectangulaire allongée placée de façon centrée dans la partie basse du protège-tibia est la meilleure solution.
[0064] Comme indiqué plus haut, le port 18 est placé en bas du protège-tibia de façon à éviter son « remplissage » sous la pluie ou la transpiration du joueur.
[0065] Dans l’exemple montré à la [Fig. 1 ], le microprocesseur 11 , les capteurs de mouvement 12 et l’interface homme-machine 16 sont disposés sur un circuit imprimé 19-1 au centre, qui est le plus large grâce à sa position centrale sur la jambe du joueur. Plus particulièrement, l’interface homme-machine est disposée en haut au centre, afin de permettre la consultation rapide par le joueur, comme indiqué plus haut. De même, l’antenne (non-montrée) de l’interface de
communication sans fil 15 est aussi agencé de préférence en haut pour faciliter sa connexion aux réseaux de communication.
[0066] Le capteur de position 13 et l’interface de communication sans fil 15 sont disposés sur un circuit imprimé 19-2 d’un côté, plus étroite, et la mémoire 14 et le module de gestion de l’alimentation électrique 17A sont disposés sur un circuit imprimé 19-3 de l’autre côté, aussi étroite. Le port 18 est séparé des autres composants, et disposé en bas au centre du protège-tibia. L’alimentation électrique 17 est disposée entre le port 18 et le microprocesseur 1 1 sur le circuit imprimé 19-1 central.
[0067] Dans le cas où l’interface de communication sans fil 15 (ou une des aux
moins une interfaces de communication sans fil 15) est du type WiFi, elle est disposé sur le circuit imprimé central 19-1 , car à l’heure actuelle, en raison de la taille de cette interface, la partie centrale est la seule capable de l’accepter. De préférence, le microprocesseur 11 est aussi agencé de façon centrale pour réduire la complexité des liens entre les composants. [0068] La [Fig. 2] est une vue mécanique éclatée de côté du protège-tibia 10. On peut remarquer une face arrière 20, généralement adossée d’une mousse pour plus de confort, une face devant 21 pour protection du joueur. Les composants électroniques sont agencés entre les deux faces 20, 21 sur les circuits imprimés 19-1 , 19-2, 19-3. L’alimentation électrique 17 et le port 18 sont aussi montrés, le port en bas du protège-tibia, et l’alimentation électrique 17 entre le port 18 et les circuits imprimés.
[0069] La [Fig. 3] est une vue de face du protège-tibia 10. On peut constater la face devant 21 qui peut être personnalisé selon les souhaits du joueur et/ou du club (avec un drapeau, le nom du club, une photo, etc.). En haut, l’emplacement des diodes 16 est montré, les diodes étant agencés sur le rebord supérieur (entre la face devant 21 et la face derrière 20). Enfin, l’emplacement du port 18 est montré pour la connexion filaire.
[0070] Les figures 4 à 8 montrent des exemples de l’application d’analyse installée sur un téléphone intelligent qui reçoit les données d’un protège-tibia intelligent 10 associé.
[0071 ] La [Fig. 4] est une vue de l’application installé sur un téléphone intelligent, notamment le profil du joueur. Le joueur peut renseigner différents paramètres, par exemple son prénom, sa photo ou son avatar, sa taille, son sexe, son poids, sa position sur l’équipe sportive, le nom de son club, les identifiants du protège- tibia intelligent associé, son âge, son niveau (débutant, amateur, professionnel...), le nombre d’années de pratique, le système d’unités à appliquer (des miles ou des kilomètres par exemple), et bien d’autres éléments. En outre, la jambe sur laquelle le protège-tibia est installé est aussi paramétrable pour donner plus de précision. Le joueur peut souhaiter l’installer sur la jambe avec laquelle il/elle tire la plus souvent pour avoir une meilleure suivie du nombre de tirs, ou au contraire préférer de l’installer sur l’autre jambe afin de mesurer le nombre de chocs subis par exemple.
[0072] En outre, rien n’empêche l’utilisation de deux protège-tibias intelligents 10 (un pour chaque jambe) en même temps. Ceci pourrait être utile pour évaluer le nombre de tirs par chaque jambe, déterminer la jambe dominante, contrôler les données de l’un par rapport à l’autre - c’est-à-dire trouver la marge de différence entre les données captées par le protège-tibia installé sur la jambe gauche par rapport à celui installé sur la jambe droite, etc. Dans le cas d’une analyse collective, il convient également d’équiper les jambes de chaque joueur afin par exemple de déterminer les circuits de passe préférentiels.
[0073] L’application peut être associé avec plusieurs protège-tibias, par exemple un pour les entraînements et un pour les matches, ou un pour chaque joueur, dans le cas où un entraîneur souhaite consulter les données de tous ses joueurs. Les données de sessions peuvent être stockées selon la session (date, heure, endroit), et téléchargées ou transférées à souhait.
[0074] En outre, d’autres données, par exemple la fréquence cardiaque,
l’oxygénation du sang, et la fréquence de respiration peuvent être captés par d’autres dispositifs (ou éventuellement par le protège-tibia lui-même), transférés à l’application téléphone intelligent ou tablette, et intégrées/associées dans le traitement des données de session.
[0075] L’identification ou l’association d’un protège-tibia intelligent avec l’application peut être fait par scan d’un code barre ou code Q sur le protège-tibia lui-même ou sur son emballage, la saisie d’un numéro d’identification, la connexion (au moins une première fois pour le réglage) par câble, ou tout simplement le protège-tibia le plus proche.
[0076] Il est aussi possible de saisir des données concernant le lieu de la session (entrainement ou match), par exemple le nom ou les coordonnées du stade. Certains stades ont des différents paramètres techniques, par exemple le type de surface (le gazon, le goudron, etc.), sa superficie et sa planéité.
[0077] La [Fig. 5] est une vue de l’application installé sur un téléphone intelligent, notamment une sélection de lieu de session (stade, terrain, parking, etc.). Dans un mode de réalisation, le joueur peut utiliser sa position actuelle pour se localiser sur une carte ou photo satellite, du type Google Earth (R). Les informations concernant le lieu de session (sa taille, sa position) peuvent être définies par traçage des contours sur la carte ou photo.
[0078] La [Fig. 6] est une vue de l’application installé sur un téléphone intelligent, notamment les données d’une de session. On peut remarquer la session indiquée par la date, ainsi que les statistiques par rapport à la session, en particulier la distance parcourue, la vitesse maximum, le nombre de touches de la balle, et la puissance de frappe.
[0079] La [Fig. 7] est une vue de l’application installé sur un téléphone intelligent, notamment les données par rapport à une période de la session, la session ayant été divisé en au moins deux périodes. On peut remarquer les données par rapport à la première mi-temps de la session en cours.
[0080] La [Fig. 8] et [Fig. 9] sont des vues de l’application installé sur un téléphone intelligent, notamment la division des données par rapport à la session en au moins deux périodes.
[0081 ] La [Fig. 8] montre la totalité de données enregistrées pour la session.
[0082] La [Fig. 9] montre la division des données de session en au moins deux
périodes, ici une première période correspondant à la première mi-temps, et une deuxième période correspondant à la deuxième mi-temps. Les données correspondant aux périodes de temps avant l’entrainement, pendant les pauses, et après l’entrainement sont donc écartées. Cette division permet de comparer l’activité physique du joueur entre les deux périodes. Par exemple, peut-être il ou elle était plus fatigué(e) ou à eu plus de touches de balle. Comme on peut voir à la [Fig. 7], la distance parcourue, le nombre de touches, etc. sont alors
spécifiques à la période en question.
[0083] D’autres applications et utilisations des données sont envisageables.
[0084] En ce qui concerne le transfert et le traitement des données, les données de session brute sont envoyées à l’application d’analyse (généralement mobile comme sur une téléphone intelligent ou tablette, mais aussi sur un ordinateur). L’application comprend une interface de programmation (API ou « Application Programming Interface » en anglais), des données concernant le ou les joueurs et les protège-tibias (par exemple, quelle version). L’interface de programmation transfère les données brutes à un logiciel de traitement qui les analyse et applique des algorithmes. Les données décodées sont renvoyées à l’application, qui met en forme les données de session affichées. Néanmoins, ce procédé peut être mis en oeuvre différemment, notamment un ordinateur ou tablette dédié pour le traitement des données des sessions, particulièrement dans un cadre professionnel. [0085] La présente invention a été décrite et illustrée dans la présente description détaillée en référence aux figures jointes. Toutefois, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation présentées.
[0086] Dans un mode de réalisation, le protège-tibia ne comprend pas des capteurs de mouvement et de position, mais seulement l’un ou l’autre.
[0087] En outre, l’interface homme-machine 16 n’est pas obligatoire non plus. On pourrait tout simplement utiliser l’application téléphone intelligent pour vérifier l’état de charge et d’état du protège-tibia.
[0088] D'autres variantes et modes de réalisation peuvent être déduits et mis en oeuvre par la personne compétente dans le domaine de l’invention à la lecture de la présente description et des figures annexées.

Claims

Revendications
[Revendication 1 ] Un protège-tibia intelligent (10) comprenant les composants électroniques d’un microprocesseur (11 ), des capteurs de données (12, 13), une mémoire (14), au moins une interface de communication sans fil (15) et une alimentation électrique (17) intégrés dans le corps du protège-tibia, l’interface de communication sans fil permettant l’envoi d’au moins une portion de données captées par les capteurs par rapport à une session de sport.
[Revendication 2] Le protège-tibia selon la revendication 1 , comprenant en outre une interface homme-machine (16) composé de diodes électroluminescentes disposées sur le rebord supérieur du protège-tibia.
[Revendication 3] Le protège-tibia selon l’une des revendications 1 ou 2,
comprenant en outre un port de connexion (18) pour charger l’alimentation électrique, le port disposé en bas du protège-tibia et agencé vers le bas.
[Revendication 4] Le protège-tibia selon la revendication 3, dans lequel
l’alimentation électrique (17) est de forme rectangulaire, disposée au centre entre le port de connexion (18) et le microprocesseur (1 1 ).
[Revendication 5] Le protège-tibia selon l’une des revendications 1 à 3, dans
lequel les capteurs comprennent des capteurs de mouvement (12) du type accéléromètre, gyromètre, et magnétomètre, et des capteurs de position (13) du type système mondial de positionnement.
[Revendication 6] Le protège-tibia selon l’une des revendications 1 à 4, dans
lequel au moins certains composants électroniques sont disposés sur un circuit imprimé souple pour épouser la forme courbée du protège-tibia.
[Revendication 7] Le protège-tibia selon l’une des revendications 1 à 4, dans
lequel au moins certains composants électroniques sont disposés sur au moins deux circuits imprimés (19-1 , 19-2, 19-3) pour épouser la forme courbée du protège-tibia.
[Revendication 8] Le protège-tibia selon l’une des revendications 1 à 6,
comprenant au moins deux interfaces de communication sans fil, selon différents protocoles de communication, une interface étant utilisée pour le transfert de certaines données en temps-réel pendant la session, l’autre interface étant utilisée pour le transfert d’autres données après la session.
[Revendication 9] Un procédé de capture et d’envoi des données d’une session de sport, comprenant les étapes de : porter par un joueur, pendant une session de sport, un protège-tibia selon l’une des revendications 1 à 8 ; capter des données concernant la session de sport ; et envoyer d’au moins certaines des données captées à une application de traitement et d’affichage des données.
[Revendication 10] Un procédé de réception et de traitement des données d’une session de sport, comprenant les étapes de : réception, par une application de traitement et d’affichage de données, d’au moins certaines des données captées concernant une session de sport envoyées au moyen d’un procédé de capture et d’envoi des données selon la revendication 9 ; et de traitement des données reçues.
[Revendication 11 ] Le procédé de réception et de traitement selon la revendication 10, comprenant en outre une étape de division des données en au moins deux périodes pour analyse.
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