sciences du sport: poursuite électronique et système d’analyse: local position measurement (lpm)

LOCALLOCALLOCALLOCALPOSITIONPOSITIONPOSITIONPOSITIONMEASUREMENT.MEASUREMENT.MEASUREMENT.MEASUREMENT. Sciences du Sport

LOCAL POSITION MEASUREMENT. LOCAL POSITION MEASUREMENT. LOCAL POSITION MEASUREMENT. LOCAL POSITION MEASUREMENT. EntreprisesEntreprisesEntreprisesEntreprises

ABATEC AG (AT) ABATEC AG (AT) ABATEC AG (AT) ABATEC AG (AT)

Développement et production de solutions électroniques High-tech

innovantes

JF PARTNERS CONSULTING UNDJF PARTNERS CONSULTING UNDJF PARTNERS CONSULTING UNDJF PARTNERS CONSULTING UNDMANAGEMENT GMBH (AT)MANAGEMENT GMBH (AT)MANAGEMENT GMBH (AT)MANAGEMENT GMBH (AT)

Commerce du système LPM dans le domaine du sport

INMOTIO OBJECT TRACKING BV (NL)INMOTIO OBJECT TRACKING BV (NL)INMOTIO OBJECT TRACKING BV (NL)INMOTIO OBJECT TRACKING BV (NL)InmotioInmotioInmotioInmotio est une sociest une sociest une sociest une sociééééttttéééé hollandaise, hollandaise, hollandaise, hollandaise, fondfondfondfondéééée par ABATEC e par ABATEC e par ABATEC e par ABATEC ElectronicElectronicElectronicElectronic AGAGAGAGpar la TNO (Payspar la TNO (Payspar la TNO (Payspar la TNO (Pays----Bas) comme Bas) comme Bas) comme Bas) comme coentreprise. coentreprise. coentreprise. coentreprise. Développement et commerce du système LPM dans le domaine du sport

Partenaires de Recherche et Partenaires de Recherche et Partenaires de Recherche et Partenaires de Recherche et DDDDééééveloppementveloppementveloppementveloppement

AEC futurelab (AT), ARC AustrianResearch Centers Seibersdorf (AT), LCM -Linz Competence Center of Mechatronics(AT), SCCH - Software CompetenceCenter Hagenberg (DE), Siemens Munich (DE), TNO - Netherlands Organization for Applied Scientific Research (NL)

LPM. LPM. LPM. LPM. TechnologieTechnologieTechnologieTechnologie

LPM comprend du matériel de mesure de position en temps réel à haute fréquence par transmission des données x, y, z et d’un vecteur de vitesse

LPM peut d’effectuer des mesures statiques et dynamiques d’une grande précision et est un outil valable pour suivi des joueurs dans les sports d'équipe.

(Frencken WGP, et al. Soccer-specific accuracy and validity of the local position

measurement (LPM) system. SciMedSport (2010))


La LPM est une technologie de transmission par radio e se compose des transpondeurs et des stations de base.


Chaque joueur à mesurer porte un transpondeur et répond par un certain signal

Le réseau de temps réel est relié àplusieurs postes de base (postes de mesure).

Les postes de base positionnés àtravers le terrain de jeu.

Chaque objet à mesurer est abordéindividuellement sur un transpondeur et répond par un certain signal.

Les postes de base reçoivent les signaux du transpondeur et transpondeur de référence, et

détectent leurs temps d’arrivée.


� Les données récensées sont traitées et converties en visualisations du terrain, du ballon et des joueursen temps réel par un logiciel convival adapté aux particularités du football.

� Présentation des données: graphique et numérique

� Les données de mesure sont synchronisées àl’image vidéo en cours (fenêtre vidéo intégrée). Il y a une interface pour l’importation des données d’autres systèmes comme p.ex. Amisco.

� Technologie micro-ondes radar

� Fréquence porteuse: 5,8 GHz (du poste de base au transpondeur)

� Maximum d’objets mesurables: jusqu’à 16 384 (transpondeurs)

� Rayon de mesure maximal: 1 000 mètres

� Taux de mesure: jusqu’à 1 000/s

� Usage à l’intérieur et extérieur

� Précision de mesures: Erreur position: dynamique 2 - 3 cm, statique: 0 - 1 cmErreur distance (dynamique): < 1,6%, video-tracking (4.8%), GPS (5.8%) (Frencken WGP, et al. Soccer-specific accuracy and validity of the LPM system.

SciMedSport (2010))

� Interface système: UDP/Ethernet

� Canal de données de transpondeur: 32 bit/s/quantité Transpondeur

� Raccord au poste de base: fibre optique en forme d’étoile ou sans fil


LPM.LPM.LPM.LPM. ComposantsComposantsComposantsComposants supplsupplsupplsuppléééémentairesmentairesmentairesmentaires

Mesure et le transfert de la frMesure et le transfert de la frMesure et le transfert de la frMesure et le transfert de la frééééquence cardiaquequence cardiaquequence cardiaquequence cardiaque

� Systeme Hosand/Polar

� La fréquence cardiaque est transmise par le canal télémétriquedu transpondeur

CCD CCD CCD CCD camcamcamcaméééérararara dômedômedômedôme ---- VidVidVidVidééééosurveillanceosurveillanceosurveillanceosurveillance

� Le système peut être connecté et synchronisé avec le logiciel d’analyse

� Le vidéo serveur integré est capable d’enregistrer 8 vidéo streamsen même temps

� La caméra dôme dispose d’un fonction zoom et rotation

SystSystSystSystèèèème de camme de camme de camme de camééééra pour suivre et enregistrer le ballonra pour suivre et enregistrer le ballonra pour suivre et enregistrer le ballonra pour suivre et enregistrer le ballon

� Le ballon (football, handball) est connecté au logiciel d’analyse et il est visualisé en temps réel

1111 Opérateur

2222 Serveur Linux

(3(3(3(3 Hub)

6666 Postes de base

7 7 7 7 Antennas

8888 transpondeur de référence

1

23

4

7

8

6

5

L‘équipement peut être installé

• mobile

• semi-mobile

• fixe

• sans fil

Les composants stationnaires au cas d‘emploi d‘une installation semi-mobile:

(4(4(4(4 Câbles à fibres optiques)

5555 Trépied

LPM.LPM.LPM.LPM. OptionsOptionsOptionsOptions dddd´́́́installationinstallationinstallationinstallation

LPM. LPM. LPM. LPM. En En En En comparaisoncomparaisoncomparaisoncomparaison avecavecavecavec la la la la vidvidvidvidééééoooo

Video tracking systemVideo tracking systemVideo tracking systemVideo tracking system

� Traitement manuel pour l’identification du joueur nécessaire

� Coûts courants d'exécution

� Dépendant du temps et des conditions de luminosité

� Pas de transmission du rythme cardiaque ni d’autres données du joueur

� 25 images/s

Avantage de la vidAvantage de la vidAvantage de la vidAvantage de la vidééééoooo

L'utilisation du transpondeur pendant le match de football n’étant pas permise, il est possible d’employer un système vidéo; les données peuvent être importés au système LPM

LPM. LPM. LPM. LPM. En En En En comparaisoncomparaisoncomparaisoncomparaison avecavecavecavec le GPS et UWBle GPS et UWBle GPS et UWBle GPS et UWB

Ultra Wide Band (UWB)Ultra Wide Band (UWB)Ultra Wide Band (UWB)Ultra Wide Band (UWB)

� UWB: Petits rayons de mesure

� Usage UWB seulement à l’intérieur

AvantagesAvantagesAvantagesAvantages en en en en comparaisoncomparaisoncomparaisoncomparaison avec le GPS:avec le GPS:avec le GPS:avec le GPS:

� Précision élevée

� Utilisable à l’intérieur

� Fréquence d’échantillonnage élevée(1 000 Hz)

� Aucune ombre

LPM. LPM. LPM. LPM. PortfolioPortfolioPortfolioPortfolio

Le système LPM est disponible en tant que système de base (mesure de position, vitesse et

accélération) ou avec logiciel d’analyse pour

� Patinage de vitesse (lpm Skate 3D®)

� Hockey sur glace (lpm Ice Hockey 3D®)

� Football (lpm Soccer 3D®) and

� Les sports d'équipe (Handball, Hockey etc.)

Le recours au système LPM est également utile dans d’autres sports comme le cyclisme sur route, la course automobile/motocycliste, ski, athlétisme, équitation etc. où la mesure de position, la vitesse et l’accélération jouent un rôle.

LPM. LPM. LPM. LPM. VisualisationVisualisationVisualisationVisualisation et et et et analyseanalyseanalyseanalyse

Les données en temps réel permettent un entraînement précis, une observation exacte et une analyse de chaque joueur et de l’équipe.

� Position du chaque joueur mesuré

� Visualisation du ballon (handball, football)

� Vitesse (maximum, moyenne, sectoral)

� Acceleration, décélération

� Distances parcourues, distance complète/par secteur

� Distance entre une sélection de joueurs

� Rythme cardiaque, contraintes physiques, rétablissement

� Pistes de courses

� Rayon d'action

� Intensité de mouvement

� Temps passé sur la glace (hockey sur glace)


TactiqueTactiqueTactiqueTactique

� Marquage individuel d’un joueur

� Visualisation de la zone couverte par la défense

� Comportement d’attaque de l’équipe/du joueur

� Durée de la conversion entre défense et formation d'attaque et inversement / la zone press / transition de la défensive àl´offensive


Rapports et Rapports et Rapports et Rapports et graphiquesgraphiquesgraphiquesgraphiques

� Intensité à cinq différents niveaux de vitesse

� Vitesse/distance

� Acceleration, décélération, courbe d'accélération

� Comparaison entre les diagrammes

� Rythme cardiaque, rhythme cardiaquevs. vitesse

� Distance complète/secteur

� Performances de chaque joueur comparéesaux autres joueurs


OptionsOptionsOptionsOptions

� Différentes perspectives: navigation du terrain, représentation virtuelle de différents points de vue et vision des différents joueurs

� Affichage de la vidéo

� Affichage des données physiques d’un joueur

� Ralentisseur et accélérateur

� Fonction de marquer les importants points d´entraînement

� Présentation des données (graphiques et numériques) entre les deux marqueurs

� Exportation des données, base de donnée

LPM SOCCER 3DLPM SOCCER 3DLPM SOCCER 3DLPM SOCCER 3D®®®®.... LogicielLogicielLogicielLogiciel dddd´́́́analyseanalyseanalyseanalyse FOOTBALLFOOTBALLFOOTBALLFOOTBALL

LPM HANDBALL.LPM HANDBALL.LPM HANDBALL.LPM HANDBALL. LogicielLogicielLogicielLogiciel dddd´́́́analyseanalyseanalyseanalyse

LPM SKATE 3DLPM SKATE 3DLPM SKATE 3DLPM SKATE 3D®®®®. . . . PATINAGE DE VITESSEPATINAGE DE VITESSEPATINAGE DE VITESSEPATINAGE DE VITESSE

LPM SKATE 3DLPM SKATE 3DLPM SKATE 3DLPM SKATE 3D®®®®. . . . PATINAGE DE VITESSE PATINAGE DE VITESSE PATINAGE DE VITESSE PATINAGE DE VITESSE

Courte Courte Courte Courte PistePistePistePiste

LPM SKATE 3DLPM SKATE 3DLPM SKATE 3DLPM SKATE 3D®®®®. . . . PATINAGE DE VITESSE PATINAGE DE VITESSE PATINAGE DE VITESSE PATINAGE DE VITESSE

LPM SKATE 3DLPM SKATE 3DLPM SKATE 3DLPM SKATE 3D®®®®. . . . PATINAGE DE VITESSEPATINAGE DE VITESSEPATINAGE DE VITESSEPATINAGE DE VITESSE

IndicateursIndicateursIndicateursIndicateurs de performances de performances de performances de performances mesurmesurmesurmesurééééeseseses

� Temps effectué par tour ou segment

� Chronométrage secteur

� Mesure de vitesse dès le départ et par la suite

� Vitesse moyenne par secteur et tour

� Mesure de la vitesse maximale (instantanée) durant la course

� La vitesse, la fréquence cardiaque et la position du patineur peuvent être montrées individuellement en temps réel par simple clic sur le patineur

Une installation autour d’une patinoire peut également être employée pour d’autres sports sur glace par exemple sur courte piste, le hockey sur glace et le patinage artistique

LPM ICE HOCKEY 3DLPM ICE HOCKEY 3DLPM ICE HOCKEY 3DLPM ICE HOCKEY 3D®®®®. . . . LogicielLogicielLogicielLogiciel dddd´́́́analyseanalyseanalyseanalyse

LPM ICE HOCKEY 3DLPM ICE HOCKEY 3DLPM ICE HOCKEY 3DLPM ICE HOCKEY 3D®®®®. . . . LogicielLogicielLogicielLogiciel dddd´́́́analyseanalyseanalyseanalyse

Graphique de pression

Graphique de transition de la défensive à l´offensive

LPM HOCKEY.LPM HOCKEY.LPM HOCKEY.LPM HOCKEY. LogicielLogicielLogicielLogiciel dddd´́́́analyseanalyseanalyseanalyse

LPM PORTFOLIO. LPM PORTFOLIO. LPM PORTFOLIO. LPM PORTFOLIO. AutresAutresAutresAutres domainesdomainesdomainesdomaines sportifssportifssportifssportifs

� Cyclisme sur piste

� Sport automobile/motocyclisme

� Athlétisme

� Ski et saut à ski

� Équitation

Les pages qui suivent comportent des données indicatrices de l’outil d’analyse LPM pour cesdifférents sports

LPM CYCLISME.LPM CYCLISME.LPM CYCLISME.LPM CYCLISME.

LPM CYCLISME. LPM CYCLISME. LPM CYCLISME. LPM CYCLISME. ValeursValeursValeursValeurs de de de de mesuremesuremesuremesure

DistanceDistanceDistanceDistance

� Comparaison entre deux pistes

� Comparaison entre deux cyclistes

� Analyse de mouvement

� Temps de tour et par tronçon

� Accélération/tronçon

� Comparaison entre tronçons

RouteRouteRouteRoute

� Vitesse (maximum, moyenne, sectoral)

� Intervalle après prédécesseur

� Comportement lors du changement de position


� Analyse erreur

LPM SPORT AUTOMOBILE.LPM SPORT AUTOMOBILE.LPM SPORT AUTOMOBILE.LPM SPORT AUTOMOBILE.

LPM SPORT AUTOMOBILE. LPM SPORT AUTOMOBILE. LPM SPORT AUTOMOBILE. LPM SPORT AUTOMOBILE. ValeursValeursValeursValeurs de de de de mesuremesuremesuremesure

IntervalleIntervalleIntervalleIntervalle

� Évolution de la vitesse

� Comportement de freinage/accélération

� Analyse erreur


SuiviSuiviSuiviSuivi

� Comparaison entre chaque secteur/deux pistesde cours/points de freinage

� Temps de tour, temps par secteur

� Distance complète/par secteur

� Vitesse moyenne/par secteur

Analyse de driftAnalyse de driftAnalyse de driftAnalyse de drift

� Représentation et détermination de l’angle de drift


� Chronométrage

LPM SPORT AUTOMOBILE. LPM SPORT AUTOMOBILE. LPM SPORT AUTOMOBILE. LPM SPORT AUTOMOBILE. Mises Mises Mises Mises àààà jourjourjourjour

Capteurs inertielsCapteurs inertielsCapteurs inertielsCapteurs inertiels� Capteurs d’accélération (gyrocapteur)� Capteurs gyroscopiques� Capteur de hauteur� Capteur compas(-> Compensation de la condition Line-of-sight du système LPM)

SystSystSystSystèèèème de vidme de vidme de vidme de vidééééosurveillanceosurveillanceosurveillanceosurveillance� Transcription vidéo automatique (documentation)� Vérification de la situation réelle� Suivi automatique des véhicules prédéfinis

Enregistrement des donnEnregistrement des donnEnregistrement des donnEnregistrement des donnééééeseseses� Synchronisation des données de mesure du véhicule aux donnéesde position� Températures� Oscillation, pression (essence, air,…)� Vitesse de rotation, etc.

LPM ATHLLPM ATHLLPM ATHLLPM ATHLÉÉÉÉTISME. TISME. TISME. TISME. LogicielLogicielLogicielLogiciel dddd´́́́analyseanalyseanalyseanalyse

LPM ATHLLPM ATHLLPM ATHLLPM ATHLÉÉÉÉTISME. TISME. TISME. TISME. ValeursValeursValeursValeurs de de de de mesuremesuremesuremesure

SuiviSuiviSuiviSuivi

� Distance complète

� Distances par secteur

� Comparaison entre 2 pistes de courses

� Comparaison entre 2 coureurs ou plus

� Rythme cardiaque vs. vitesse

� Analyse du modèle de mouvement

� Temps de tour/secteur

LPM ATHLETICS. LPM ATHLETICS. LPM ATHLETICS. LPM ATHLETICS. ValeursValeursValeursValeurs de de de de mesuremesuremesuremesure

IntervalleIntervalleIntervalleIntervalle


� Vitesse moyenne/maximale/par secteur

� Intervalle après prédécesseur


� Analyse erreur

LPM LPM LPM LPM ÉÉÉÉQUITATION.QUITATION.QUITATION.QUITATION.

LPM LPM LPM LPM ÉÉÉÉQUITATION. QUITATION. QUITATION. QUITATION. ValeursValeursValeursValeurs de de de de mesuremesuremesuremesure

ContrôleContrôleContrôleContrôle dddd’’’’entraentraentraentraîîîînementnementnementnement

� Contrôle du rythme cardiaque du cheval

� Contrôle du temps de régénération

� Analyse de l’intensité d’entraînement

� Analyse de l’efficacité de l’entraînement

� Comparaison de différentes données d’entraînement

CourseCourseCourseCourse

� Comparaison entre deux pistes de course

� Analyse du parcours de course

� Temps de tour, temps par secteur

� Distance complète/par secteur

� Vitesse moyenne/par secteur


� Analyse erreur

LPM SKI.LPM SKI.LPM SKI.LPM SKI.

LPM SKI. LPM SKI. LPM SKI. LPM SKI. ValeursValeursValeursValeurs de de de de mesuremesuremesuremesure

� Chaque point de mesure (par ski, avant et arrière) est transcrit à un débit de 250 Hz. Axes de

coordonnées calculés : x et y

� Transpondeur fixé à la chaussure et aux antennesdu ski

� Vitesse de conduite

� Accélération

� Comparaison de pistes de conduite

� Distance entre le skieur et la barrière

� Longueur de la piste

� Rayons

� Temps d’une barrière à l’autre

� Temps par secteur

� Voie totale

LPM SKI. LPM SKI. LPM SKI. LPM SKI. ÉÉÉÉvaluationvaluationvaluationvaluation des des des des donndonndonndonnééééeseseses

AnalyseAnalyseAnalyseAnalyse statistiquestatistiquestatistiquestatistique

� Vitesse moyenne et vitesse maximale

� Voie totale, parcours d’une barrière à l’autre

� Temps: départ-arrivée, barrière à barrière,temps de secteur

� Distance entre le skieur et la barrière

� Rayon des skis

AnalyseAnalyseAnalyseAnalyse du du du du skieurskieurskieurskieur

� Analyse de la piste (en retard ou en avance à la barrière)

� Superposition d’autres voies (voie idéale, voie de professionnels, propre voie, etc.)

� Drift de ski par comparaison entre la piste précédente et la piste suivante d’un skieur

� Angle optimal à la vitesse la plus haute possible par rapport à la barrière (rayon vs. angle vs. vitesse)

SKIING. SKIING. SKIING. SKIING. LogicielLogicielLogicielLogiciel dddd´́́́analyseanalyseanalyseanalyse

� Représentation en temps réel du parcours, du temps, de la vitesse et de l’intervalle par rapport au piquet de slalom

� Analyse de secteur avec données de départ-arrivée et informations de barrière à barrière

LPM SKIING. LPM SKIING. LPM SKIING. LPM SKIING. Logiciel dLogiciel dLogiciel dLogiciel d´́́́analyseanalyseanalyseanalyse

� Comparaison de deux départs d’unskieur en ce qui concerne le parcours,le temps et la vitesse par visualisationde la piste� Possibilité d’association de la pisteavec des temps et parcours de tronçon

Parcours: 86,73 mTemps: 8,8 s

Parcours: 84,37 mTemps: 8,23 s

DÉPART

BUTBUT

DÉPART

Course directe:78,93 m

LPM SKIING. LPM SKIING. LPM SKIING. LPM SKIING. ValeursValeursValeursValeurs de de de de mesuremesuremesuremesure

� Angle de driftAngle de driftAngle de driftAngle de drift

� AnalyseAnalyseAnalyseAnalyse de driftde driftde driftde driftLe comportement de drift est clairement reconnaissable du départ jusqu’à la deuxième courbe à la surface produite -> le point de contrôle arrière dévie du point avant

SKI JUMPING. SKI JUMPING. SKI JUMPING. SKI JUMPING. ValeursValeursValeursValeurs de de de de mesuremesuremesuremesure

� Vitesse de démarrage

� Annonce de la courbe aérienne

� Saut

REFERENCES.REFERENCES.REFERENCES.REFERENCES. SportsSportsSportsSports

NLPiste de glace Heerenveen

HURed Bull Air RaceAviation

RU

DE

Fédération de Russie de patinage

Soc. allemande de patinage de vitesse

Patinage à glace

DEFC Bayern München

ITAC Milan

NLAjax Amsterdam

NLPSV Eindhoven, AZ Alkmaar, Football

NLCentre sportif olympique PapendalHandball

REFERENCES.REFERENCES.REFERENCES.REFERENCES. ScienceScienceScienceScience

DEInstitut de recherche en communication, traitement d’informations et ergonomie (FKIE), Institut de recherche en optronique et reconnaissance de modèle (FOM), Institut de recherche en sciences naturelles appliquées (FGAN)

DEInstitut Fraunhofer de technique de production et automatisation, Université de Magdebourg

DEInstitut Fraunhofer d’automatisation et opération d’usine

DEInstitut de technique agricole, Université de Bonn

DECentre agricole bavarois (Lfl), Institut d’élevage et de technique agricole (ILT)

CHDivision de recherche du Ministère suisse de l’Agriculture

REFERENCES.REFERENCES.REFERENCES.REFERENCES. IndustrieIndustrieIndustrieIndustrie

NLCSTI - Solutions Technology Innovation

Installation événements

DELOCANIS AGLogistique

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AT

DE

Z Koor

Holiday On Ice

Technique de scène

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