Brevet FR2595492A1 — publié le 19870911

MAQUETTE DE TERRAIN POUR L'ENTRAINEMENT A LA CONDUITE DE CHARS DE COMBAT, EN CIRCULATION ROUTIERE La présente invention se rapporte à une maquette de terrain pour l'entraînement à la conduite de chars de combat, en circulation routière, dans le domaine des simulateurs d'entraînement à la conduite des véhicules et plus particulièrement à celle des chars de combat. On sait que l'entraînement à la conduite de chars est effectué actuellement au moyen de simulateurs qui offrent aux élèves conducteurs des conditions d'environnement aussi voisines que pos sible de celles d'une conduite réelle mais qui ne font intervenir aucun véhicule mobile autre que celui de l'élève. Or les chars de combat sont amenés à se déplacer sur les routes. I1 est donc nécessaire qu'en apprenant à conduire, I'élève conducteur tienne compte de la vitesse et de l'encombrement des autres véhicules. Il doit apprendre à les doubler, à les croiser et à respecter le code de la route. La présente invention a ainsi pour but la formation des conducteurs de chars de combat à la conduite en milieu routier. Dans les simulateurs actuels l'élève-conducteur est placé dans un poste de conduite simulé, monté sur une plate-forme mobile et soumis par celle-ci, à des mouvements semblables à ceux qu'effec tuerait le char réel. Un système de visualisation restitue la vue de la route ou du terrain supposé parcouru. L'image transmise au système de visualisation ainsi que les mouvements du poste de conduite sont obtenus à partir d'une caméra de télévision 113 (Fig. 1) et d'une colonne de prise de vue et de détection de relief 115 montées sur un chariot 116. Celui-ci se déplace sur un portique 112 au-dessus d'une maquette de terrain 111 qui représente à une échelle au 1/220, un environnement terrestre formé, en autres, de routes, de constructions, de terrains et de végétation. La partie inférieure de la colonne est représentée sur la figure 2. Elle comprend principalement un prisme optique 215 et un ensemble détecteur de relief. Celui-ci est formé par : un sabot 225, deux bielles d'articulation 230 et 240, et des tiges de liaison non représentées. Le prisme renvoie verticalement par un système optique non représenté, et vers la caméra de télévision 113 (figure 1) les rayons lumineux situés dans un champ optique semblable à celui du conducteur. Le sabot 225 est articulé aux extrémités des deux bielles qui sont mobiles, en particulier par rapport à la structure principale 200. Sa position et son attitude correspondent à la position et à l'attitude supposées du char simulé. Durant l'exercice de conduite, les dépacements du portique et du chariot, ainsi que la rotation de la colonne et du prisme dans la direction du déplacement du véhicule, sont commandés par le calculateur du simulateur, en fonction des actions de l'élève- conducteur sur les commandes. Le sabot se déplace verticalement et pivote en tangage et en roulis en suivant le relief de la maquette. Ces mouvements sont détectés par des capteurs potentiométriques non représentés. Cet ensemble connu est bien adapté à l'entraînement à la conduite des chars de combat, mais du fait que le char de l'élève est le seul véhicule en mouvement, il ne peut assurer l'entraînement à la conduite en présence d'autres véhicules. Cependant, il peut être complété et perfectionné par une maquette de circulation routière selon l'invention. On connaît dans le commerce des maquettes de circulation routière pour lesquelles le mouvement de chaque modèle réduit de véhicule routier est déterminé par un modèle réduit électrique de locomotive circulant sur un réseau ferroviaire, miniature, situé sous le sol simulé de la maquette et dont la configuration est identique à celle du circuit routier. Les forces de liaison respectives entre les modèles réduits de véhicules et de locomotives sont créées par un aimant fixé à chacun d'eux. Cette solution n'est pas satisfaisante car la vitesse des véhicules ne peut être déterminée de manière suffisamment précise. En particulier, les arrêts et les départs sont trop brusques. De plus leur position ne peut être connue avec précision. Enfin, la fiabilité de l'ensemble n'est pas suffisante pour une exploitation industrielle. L'objet de la maquette de circulation routière selon l'invention est donc, en étant associée de préférence à une maquette de terrain pour l'entraînement à la conduite de chars de combat, de simuler avec réalisme, sur une partie du parcours possible du char de l'élèveconducteur, une circulation routière dans laquelle ce dernier peut apprendre à s'insérer et à manoeuvrer. Une caractéristique de la maquette selon l'invention est que chaque véhicule simulé consiste en un modèle réduit de véhicule, fixé en contact par ses roues à un patin métallique susceptible de glisser sur les routes de la maquette. Une autre caractéristique de la maquette de circulation routière selon l'invention, est de comprendre une chaîne métallique sans fin, disposée et tournant parallèlement au-dessous du sol simulé de la maquette, et dans les axes creux de laquelle sont enfichés des supports de positionnement, affectés chacun à un véhicule, et dont les positions respectives sur la chaîne déterminent celles des véhicules sur la maquette. Une autre caractéristique de la maquette selon l'invention est que chaque véhicule est rendu solidaire de la chaîne dans son mouvement, au moyen de deux paires d'aimants, I'une fixée entre le modèle réduit de véhicule, plus ou moins évidé éventuellement à cet effet, et son patin, et l'autre fixée au support affecté à ce véhicule; les quatre aimants étant disposés de manière à former une boucle magnétique fermée. Une autre caractéristique de l'invention est que les routes sont simulées par des découpures, faites dans des feuilles adhésives, revêtues d'une matière dite "feutrine", adhérant sur une tale amagnétique constituant l'élément porteur du sol simulé de la maquette. D'autres caractéristiques de la maquette de circulation selon l'invention, apparaîtront dans la description, d'un exemple de réalisation non limitatif, qui fait suite et qui est illustrée par un ensemble de figures dans lequel: - les figures 1 et 2 déjà mentionnées, concernent l'exemple de maquette de terrain du type connu et précédemment décrit; - la figure 3 montre comment une maquette de circulation routière peut être associée à une maquette de terrain; - la figure 4 représente un modèle réduit de véhicule sur le sol de la maquette, ainsi que son support de positionnement, enfiché dans la chaîne d'entraînement; - les figures 5 et 6 représentent la configuration d'un guide soutenant la chaîne; - les figures 7, 8 et 9 représentent la maquette de circulation. Les véhicules sont simulés (figure 4) à partir de modèles réduits 400 en plastique, à l'échelle 1/220, par exemple, collés chacun sur un patin 495 rectangulaire en cupro-béryllium de 0,1 mm d'épaisseur. Deux aimants 498 et 41S réunis par un barreau de fer doux 410 sont placés et collés, entre le patin et le modèle réduit, évidé partiellement, si nécessaire, à la meule miniature. L'élément porteur du sol de la maquette est constitué par une tôle 430 amagnétique de 1 mm d'épaisseur, en aluminium, par exemple. Les routes sont simulées par collage sur cette tôle, de découpures de forme voulue et obtenues à partir de feuilles adhésives revêtues d'une matière connue dans le commerce sous le nom de feutrine. Cette matière qui se présente sous l'apparence d'un velours, de 0,5mm d'épaisseur, à poils très fins et très courts, possède un coefficient de frottement sec très faible, et permet d'obtenir de ce fait un glissement sans à-coups des véhicules. La chaîne 455 à axes creux 456, porte autant de supports de positionnement 490 que de véhicules. Chaque support comprend: une pièce en acier doux 465, deux pions cylindriques dont seules les extrémités 462 et 457 apparaissent sur la figure, et deux aimants 480 et 485. La pièce en acier doux 465, de forme parallélépipédique, présente deux perçages 470 et 475 dans lesquels sont introduits les deux pions à frottement dur. Les deux aimants 480 et 485 sont collés sur celle-ci. Les supports sont fixés à la chaîne, par enfichage des pions dans deux axes creux successifs. Un clip ou un joint torique élastique 460 engagé dans les gorges circulaires aux extrémités des pions, empêche le support de se dégager de la chaîne. L'utilisation de deux paires d'aimants, au lieu de deux aimants, placées respectivement sur le véhicule et sur le support de positionnement assure une orientation précise et réaliste des véhicules, en particulier dans les tournants. Les aimants doivent avoir une énergie spécifique et un champ coercitif importants. Ils sont, par exemple, en un alliage samariumcobalt. Ceux qui sont placés dans les véhicules sont obtenus à partir d'aimants commercialisés sous forme de pastilles cylindriques de 6 mm de diamètre et de 2 mm d'épaisseur. Cette forme est modifiée si nécessaire et ajustée à la lime en fonction du volume disponible dans les véhicules. Les aimants collés sur le support doivent avoir un volume aussi grand que possible. Ce sont, par exemple, des cylindres de 5 mm de diamètre et de 5 mm d'épaisseur. L'entrefer entre les aimants du support et ceux des véhicules, est de l'ordre de 2,5 mm. La chaîne engrène sur des roues dentées et des pignons (figure 7). Sa forme peut être évidemment très variable suivant la circulation routière à simuler. Deux roues dentées 710 et 730 sont au minimum nécessaires. Cependant, pour la qualité de l'entraînement à la conduite, il est indispensable de pouvoir simuler une voie à double sens de circulation, ce qui est possible en formant deux parties rectilignes de chaîne côte à côte au moyen de deux pignons supplémentaires 715 et 720. Ces deux parties rectilignes, en raison de leur longueur, sont soutenues et glissent dans un guide en matière plastique 500 (figures 5 et 6). Dans l'exemple de maquette décrite, un troisième pignon 725 modifie encore le parcours de la chaîne et permet d'améliorer la qualité de la simulation (figure 9). La structure de la maquette est constituée par un bâti de profilés mécano-soudés 750 sur lequel est fixée une tôle en acier 700 (figure 7). La figure 8 montre la maquette de circulation vue de côté. La plaque 430 en tôle amagnétique est fixée au bâti 750 au moyen d'entretoises 820 au-dessus de la chaîne et des roues dentées. Elle porte les différents éléments fixes et à échelle réduite susceptibles d'imiter une zone -de terrain et une circulation routière. De plus, et selon l'invention, les routes y sont simulées par des découpures en feutrine. Les véhicules 400 et les supports d'entraînement 500 difficilement représentables à l'échelle de la figure, sont simplement rappelés sur celle-ci. Les roues et les pignons dentés sont montés de manière classique et leur montage n'est pas représenté. Un groupe d'asservissement moteur-générateur-réducteur 800 est fixé sous la plaque 700. Son axe de sortie traverse cette plaque et reçoit directement le pignon d'entraînement 715. Ce groupe est alimenté par les circuits du simulateur. Solidaires du mouvement de la roue 710, un potentiomètre 810 ainsi qu'une came actionnant un micro-contact permettent au calculateur du simulateur de connaître la position de la chaîne et celles des véhicules. Au lieu du potentiomètre on peut utiliser un dispositif télé-transmetteur tel qu'un selsyn. La maquette selon l'invention permet ainsi de simuler un circuit routier tel que celui qui est représenté sur la figure 9, et peut être associée à une maquette de terrain existante (figure 1) à la place de l'extrémité 17 découpée de celle-ci. La ligne en pointillé indique le passage possible des véhicules. La forme est évidemment identique à celle de la chaîne. Le char de combat de l'élèveconducteur, qui dans la simulation est constitué par le sabot 225 (figure 2), accède à la maquette par les deux voies 960 et 927. Bien que les moyens qui constituent la maquette selon l'invention soient simples et peu coûteux, le circuit routier simulé comprend une route à double sens 920, une route de dégagement 915, un croisement simple 900, une bretelle d'accès 950, une route à deux voies à sens unique 935, un carrefour 925. REVENDICATIONS 1. Maquette de terrain pour l'entraînement en simulateur à la conduite de chars de combat en circulation routière, caractérisée par le fait que chaque véhicule routier simulé (400) consiste en un modèle réduit de véhicule, fixé en contact par ses roues à un patin (495) susceptible de glisser sur les routes de la maquette. 2. Maquette selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend une chaîne sans fin (455) disposée et tournant parallèlement au-dessous du sol simulé (430) de la maquette et comportant des moyens d'entraînement (480, 485) des véhicules simulés. 3. Maquette selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la chaîne est du type à axes creux (456) dans lesquels sont enfichés des supports de positionnement (490), affectés chacun à un véhicule, et dont les positions respectives sur la chaîne déterminent celles des véhicules sur la maquette. 4. Maquette selon la revendication 2 ou 3, caractérisée par le fait que chaque véhicule est rendu solidaire de la chaîne dans son mouvement au moyen de deux paires d'aimants, I'une fixée (495) entre le modèle réduit de véhicule et son patin, et l'autre (480, 485) fixée auxdits moyens d'entraînement, les quatre aimants étant disposés de manière à former une boucle magnétique fermée. 5. Maquette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les routes sont simulées par des découpures, faites dans des feuilles adhésives, revêtues d'une matière dite "feutrine", adhérant sur une tôle magnétique constituant l'élément porteur du sol simulé (430) de la maquette. 6. Maquette selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée par le fait que l'on simule une voie à double sens de circulation en disposant deux parties de chaîne côte à côte (figure 7). 7. Maquette selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée par le fait que la chaîne coopère avec des moyens (810) reliés au simulateur, permettant au calculateur de ce dernier de connaître la position de la chaîne et celle des véhicules simulés. 8. Maquette selon la revendication 7, caractérisée par le fait que les moyens reliés au simulateur comportent un potentiomètre et une came actionnant un micro-contact.