Brevet FR2670390A1 — publié le 19920619

Procédé de simulation des sensations dues aux mouvements d'un cheval. Il est connu, notamment par le brevet français n" 87.08050 déposé le 10/06/1987 d'enregistrer les différents paramètres du mouvement d'un cheval au moyen d'une centrale accelérometr Ique placée sur son dos et de restituer les enregistrements ainsi obtenus à un simulateur à six degrés de liberté, ce qui permet de reproduire avec une fidélité quasi absolue les mouvements de ce cheval. Ce procédé donne des résultats extrêmement satisfaisants, mais il présente l'inconvénient majeur d'être d'une mise en oeuvre onéreuse ; de sorte que son emploi est, dans la pratique, limité à des organismes de recherches privilégiés. La présente invention a, au contraire pour objet de permettre, non pas de reproduire exactement les mouvements d'un cheval particulier, mais de simuler avec une approximation acceptable les allures types de l'équitation, telles que pas, trot, galop et saut. Il est connu, et cela a été particulièrement bien mis en lumière par les enregistrements réalisés dans le cadre de la mise en oeuvre du procédé objet du brevet n" 87.08050 cité plus haut, que les déplacements d'un cheval se traduisent par des déplacements et des rotations selon les trois axes X, Y, Z. Dans tous les appareils de simulation qui ont été fabriqués jusqu'à ce jour, (et même dans les jouets tels que chevaux mécaniques pour enfants), on a toujours cherché à reproduire simultanément ces divers déplacements et accélérations. Le principe de la présente invention est, au contraire de reproduire de façon séquentielle, c'est-à-dire les uns après les autres, les déplacements longitudinaux et les déplacements verticaux. Dans ce but le procédé selon l'invention consiste à provoquer de façon répétitive le déplacement d'un mobile portant le cavalier le long d'un parcours comprenant au moins une section horizontale et une section en pente vers le haut. Les essais ont montré qu'en jouant sur la longueur des parcours horizontaux et en pente sur les vitesses de déplacements et sur l'angle de pente, on arrivait à simuler de façon approximative certes, mais étonnamment voisine de la réalité les différentes allures d'un cheval telles que pas, trot, galop et saut. Cela est probablement dû à la remanence de la sensation. Il est alors possible de réaliser des appareils plus ou moins complets suivant la simulation que l'on cherche à obtenir: - l'appareil le plus simple comportera un parcours en deux sections : une section horizontale et une section en pente, ce qui permettra de simuler le pas, le trot et le galop; - un appareil plus complexe comprendra trois sections : une section horizontale, une section en pente faible et une section en pente plus importante ce qui permettra de simuler le pas, le trot, le galop et le saut; - une troisième solution consistera à ajouter, de l'autre coté de la section horizontale une section en pente ce qui permettra d'améliorer la simulation du saut; - pour finir, on pourra monter la selle sur le chariot de façon qu'elle puisse pivoter sur un axe parallèle à l'axe longitudinal dudit chariot et/ou autour d'un axe transversal et/ou qu'elle puisse pivoter autour d'un axe vertical. La surface sur laquelle se déplace le mobile pourra être quelconque : piste plane, double rails, monorail ou analogue. Le moyen commandant le déplacement de va et vient du mobile pourra également être tout moyen approprié tel que roues motrices, crémaillère ou vérin ; l'important étant que ce moyen de mise en action du mobile soit programmable, c'est-à-dire que l'on puisse faire varier la longueur des déplacements, les points de commencement et de fin des déplacements, la vitesse des déplacements et leurs accélérations (positives et/ou négatives). L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui sera faite ci-après, à titre d'exemple non limitatif, en relation avec les dessins sur lesquels: La figure 1 est une vue schématique en élévation latérale d'un dispositif mettant en oeuvre le procédé selon la présente invention; La figure 2 est une variante de la figure 1. Le procédé selon l'invention consiste à imprimer à un mobile 1, sur lequel est placée de préférence une selle 2, un mouvement alternatif de va et vient illustré par les flèches 3 et 4 par l'intermédiaire d'un moyen de mise en action 5, qui dans l'exemple représenté est un vérin. Le mobile 1 se déplace de façon rectiligne sur un support 10. Ce support 10 peut être une piste plane, un ensemble de rails, un monorail, une poutre ou tout autre support. Le mobile 1 peut être muni de roues 6, de patins de glissement ou autres moyens de sustentation et de mouvement. La figure 1, le support 10 est une piste plane et le mobile 1 est muni de roues 6, libres. La piste 10 comporte au maximum quatre sections 11, 12, 13 et 14. La section 11 est horizontale, la section 12 présente une faible pente, la section 13 une plus forte pente et la section 14, située à l'opposée des sections 12 et 13 une pente assez forte, de l'ordre de celle de la section 12. A titre d'exemple, on a représenté sur le schéma illustratif de la figure 1, quatre parcours possibles numérotés de I à IV. Le parcours I comporte un déplacement horizontal sur environ les 2/3 de la longueur de la section 11, puis une partie de la section 12. Les essais ont montré quten déplaçant le mobile 1 sur ce parcours I, alternativement selon les flèches 3 et 4, on obtenait : un déplacement longitudinal, un déplacement en hauteur et un déplacement en tangage qui donnaient au cavalier placé sur la selle 2, une sensation physique très voisine de celle qu'il obtient en chevauchant un cheval marchant au pas. Il s'est en particulier avéré que pour obtenir une simulation satisfaisante, il fallait jouer sur les paramètres suivants - longueur du parcours le long de la section 11, - longueur du parcours le long de la section 12, - vitesses et variations de vitesses le long de ces deux parcours, aussi bien dans le sens de la flèche 3 (aller) que dans le sens de la flèche 4 (retour). En particulier, on peut "allonger" ou "raccourcir" le pas en modifiant ces paramètres. Le parcours II comporte un déplacement qui est limité aux sections 11 et 12, mais le parcours le long de la section 11 est plus court que dans le cas précédent, tandis que le parcours selon la section 12 est plus long. En adoptant pour ce parcours une fréquence d'aller et retour plus rapide que pour le précédent, on obtient une approximation très satisfaisante du trot. Comme dans le cas du parcours I précédent, on optimise la simulation en jouant sur les valeurs des divers paramètres: longueurs des parcours selon les sections 11 et 12 ; valeurs des vitesses et des variations de vitesses. Le parcours III est celui qui correspond au galop. Comme on peut le voir sur le schéma, la course en 11 est allongée, toute la partie 12 est parcourue ainsi qu'une portion de la partie 13. Là aussi c'est en jouant sur les longueurs parcourues le long des différentes sections, ainsi que sur les vitesses et les variations de vitesses que l'on optimise la simulation. Le parcours IV est celui qui correspond au saut d'obstacle. Comme on peut le voir sur le schéma, la totalité de la section 11 est parcourue ; la totalité de la section 12 également ; ainsi que la plus grande partie de la section 13; une section supplémentaire 14 est ajoutée du côté opposé aux sections 12 et 13. Comme dans tous les autres cas, il est nécessaire de déterminer, par essais successifs les valeurs des divers paramètres déjà mentionnés. En se reportant à la figure 2, on voit que selon une variante de réalisation, on peut donner une configuration courbe aux sections autres que la section horizontale 11, c'est-à-dire aux sections 12, 13 et 14. Il s'est cependant avérée, de façon très surprenante qu'avec le procédé selon la présente invention, qui réalise une schématisation simplificatrice des mouvements très complexes d'un cheval, on obtenait une remarquable simulation des sensations provoquées par les mouvements d'un cheval aux différents allures. Le procédé ainsi décrit et expliqué peut être mis en oeuvre par tout moyen approprié. Ainsi, le support 10 peut être une piste plate, ou bien deux rails parallèles, ou un monorail ou encore une poutre porteuse, ou tout autre moyen analogue. De même, le vérin 5 peut être remplacé par tout dispositif mécanique susceptible de remplir la même fonction. Par exemple, les roues 6 peuvent être motrices de façon à entraîner le chariot. Comme cela a été expliqué plus haut, le mouvement de tangage est induit du fait que le chariot se "cabre" en montant les pentes 12 et 13 ou en descendant la pente 14. On peut, selon la présente invention améliorer encore la simulation en rendant la selle 2 mobile par rapport au chariot selon un axe longitudinal X-X, ce qui correspond au roulis, on peut également la rendre mobile autour d'un axe transversal Y-Y (pour améliorer la sensation de tangage qui est déjà obtenue, mais seulement de façon induite) et, en plus, selon un axe vertical Z-Z, ce qui correspond aux lacets. Le procédé selon la présente invention permet donc de simuler les mouvements complexes du déplacement dlun cheval avec des moyens très simples et donc peu onéreux. Il y a, entre autres choses, lieu de noter qu'avec le dispositif antérieur, les vérins de simulation à 6 degrés de liberté portent la selle et donc le poids du cavalier, tandis qu'avec le dispositif selon la présente invention, le vérin tel que 5 n'a aucun rôle porteur, ce qui permet une réalisation beaucoup moins onéreuse. De plus, comme on peut jouer sur les différents paramètres, la simulation obtenue n'est pas figée une fois pour toute comme elle le serait dans le cas d'un cheval mécanique actionné par des bielles et des cames, elle peut être modifiée à volonté, ce qui lui confère une grande souplesse d'emploi. Revendications 1. Procédé de simulation des mouvements d'un cheval consistant à animer un mobile (1), portant une selle (2), d'un mouvement rectiligne au cours duquel il effectue de fagon séquentielle et répétitive des déplacements longitudinaux et verticaux. 2. Procédé selon la revendication 1, selon lequel on imprime au mobile (1) un mouvement alternatif de va et vient le long d'un parcours (10) comprenant au moins une section (11) horizontale et une section (12) en pente vers le haut, les moyens (5) de mise en mouvement du mobile (1) étant tels que l'on puisse faire varier à volonté les divers paramètres du déplacement du mobile (1) à savoir la distance parcourue le long de chacune des sections (11, 12), la vitesse de déplacement, les variations de la vitesse de déplacement. 3. Procédé selon la revendication 2, selon lequel le parcours (10) comporte : une section (11) horizontale, une section (12) en pente vers le haut, suivie d'une autre section (13) également en pente vers le haut, la pente étant plus forte. 4. Procédé selon la revendication 3, selon lequel le parcours (10) comporte, à l'opposé des deux sections (12, 13) en pente vers le haut, une section (14) en pente vers le haut. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel les diverses sections (11, 12, 13, 14) sont rectilignes 6. Procédé selon la revendication 4, selon lequel les diverses sections (12, 13, 14) situées de part et d'autre de la section droite horizontale (11) sont incurvées. 7. Procédé selon la revendication 4, selon lequel la section horizontale (11), la première section en pente (12) sont rectilignes de fagon à faire un angle entre elles, les autres sections (13, 14) étant incurvées. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon lequel le parcours (10) est constitué par une piste plane le chariot (1) étant muni de roues (6). 9. procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 selon lequel le parcours (10) est constitué de deux rails, le chariot (1) étant muni de roues adaptées auxdits rails. 10. Procédé selon la revendication 9, selon lequel l'organe porteur est un monorail, le chariot étant muni de moyens de stabilisation latérale. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, selon lequel les roues (6) du chariot (1) sont motrices, le moteur d'entraînement étant programmable de façon à pouvoir faire varier à volonté la vitesse de déplacement du chariot, la longueur de ses déplacements, leur vitesse et les variations de leur vitesse. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, selon lequel les roues (6) du chariot (1) sont libres, ledit chariot (1) étant actionné par un vérin (5) qui est programmable de façon à pouvoir faire varier à volonté la vitesse de déplacement du chariot (1), la longueur de ses déplacements, leur vitesse et les variations de leur vitesse. t 13. Procédé selon la revendication 8, selon lequel les roues (6) sont remplacées par des patins de glissement ou tout autre moyen. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, selon lequel le chariot (1) est muni de moyens permettant de faire pivoter la selle (2) qu'il porte autour d'un axe longitudinal (X-X) transversal Y-Y et/ou d'un axe vertical (Z-Z).