Brevet FR2849522A1 — publié le 20040702

La présente invention concerne le domaine des modèles réduits pilotés à distance au moyen d'une télécommande, et plus particulièrement un dispositif destiné au pilotage à distance d'un modèle réduit d'un véhicule au moyen d'une télécommande. Lors de la conduite d'un véhicule de taille réelle, le pilote se trouve au niveau du véhicule et se déplace avec lui. Les sensations sont donc très différentes de celles ressenties par le pilotage à distance d'un modèle 10 réduit. En effet lors du pilotage à distance d'un modèle réduit, l'utilisateur est en quelque sorte un observateur indirect du déplacement du véhicule. De plus, la difficulté est accrue dans la mesure o les distances entre le véhicule et les obstacles sont difficiles à appréhender, et 15 dans la mesure o l'utilisateur a tendance à inverser la droite et la gauche lorsque le véhicule arrive face à l'utilisateur. C'est pourquoi lors de compétition de modèles réduits automobiles, les utilisateurs sont positionnés en hauteur par rapport à la piste. Récemment, des modèles réduits avec une caméra miniature à bord du véhicule ont été réalisés. Ces modèles permettent de suivre l'évolution du modèle réduit depuis le véhicule, supprimant ainsi les difficultés liées à l'observation indirecte. De plus, ces systèmes permettent 25 de procurer une sensation visuelle similaire à celle qu'aurait le pilote du véhicule de taille réelle ou encore similaire à celle que le pilote aurait si tel Gulliver, il se retrouvait à la taille du modèle réduit pilotant au milieu d'un monde gigantesque. Néanmoins, cette sensation n'est que visuelle et il s'agit davantage d'un changement de point de vue que d'un dispositif permettant de ressentir les mêmes sensations que si l'utilisateur était embarqué à bord du véhicule de taille réelle. C'est pourquoi, le but de la présente invention est de procurer un dispositif permettant de donner à un utilisateur pilotant un modèle réduit, des sensations proches de celles qui seraient procurées par le pilotage du véhicule de taille réelle. L'objet de la présente invention est donc un dispositif destiné à un modèle réduit d'un véhicule piloté 5 à distance au moyen d'une télécommande et comprenant une caméra miniature et un émetteur vidéo reliés entre eux et destinés à être embarqués à bord du modèle réduit, un récepteur vidéo comprenant une sortie vidéo et destiné à rester à proximité de l'utilisateur, l'image filmée par la 10 caméra étant transmise par l'émetteur vidéo vers le récepteur vidéo, la sortie vidéo étant destinée à être reliée à un moyen de visualisation de l'image, de sorte que l'image perçue par l'utilisateur est proche de celle qu'il percevrait s'il pilotait le véhicule de taille réelle. Le 15 dispositif comprend en outre des moyens de simulation destinés à donner à un utilisateur pilotant le modèle réduit, des sensations non visuelles proches de celles qui seraient procurées par le pilotage du véhicule de taille réelle. Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels: la figure 1 représente un mode préférentiel de réalisation du dispositif selon l'invention, et la figure 2 représente une partie d'un autre mode préférentiel du dispositif selon la présente invention. Le dispositif selon la présente invention et tel que représenté en figure 1, est destiné à être adapté à un modèle réduit 10 de véhicule piloté à distance par une 30 télécommande 16. Pour cela, le dispositif comprend un ensemble de moyens permettant de reproduire les sensations visuelles qui seraient ressenties par l'utilisateur s'il pilotait le véhicule de taille réelle ou s'il était au volant de son modèle réduit. Néanmoins ces seules 35 sensations ne sont pas suffisantes, aussi il est important de reproduire d'autres sensations que les sensations visuelles. Les sensations visuelles sont obtenues au moyen d'une caméra miniature 20 et d'un émetteur vidéo 22 reliés entre eux et destinés à être embarqués à bord du modèle réduit 10. Le dispositif comprend également un récepteur vidéo 24 5 comprenant une sortie vidéo 26 et destiné à rester à proximité de l'utilisateur. Cette sortie vidéo est destinée à être connectée à un moyen de visualisation 28 tel qu'une télévision standard, de manière à ce que l'image filmée par la caméra 20 soit transmise par l'émetteur vidéo 22 vers le 10 récepteur vidéo 24 et visualisée par l'utilisateur sur ce moyen de visualisation, de sorte que l'image perçue par l'utilisateur est proche de celle qu'il percevrait s'il pilotait le véhicule de taille réelle. Le moyen de visualisation 28 peut également être un écran spécialement 15 adapté ou des lunettes vidéo. Préférentiellement et tel que représenté sur les figures 1 et 2, le dispositif comprend un ensemble de commandes de taille réelle 40, 50 et 60, ou 110, 120 et 130, qui reproduisent celles du véhicule de taille réelle 20 et qui sont reliées à la télécommande 16, de manière à ce que l'utilisateur contrôle le déplacement du modèle réduit au moyen de l'ensemble de commandes 40, 50 et 60, ou 110, 120 et 130, de sorte que l'utilisateur retrouve les mêmes sensations que s'il actionnait les commandes du véhicule de 25 taille réelle. La télécommande 16 comprend un émetteur de commande qui transmet au récepteur de commande 12 du modèle réduit les instructions permettant de contrôler le déplacement du modèle réduit Cet ensemble de commandes de taille réelle peut être 30 relié électriquement à la télécommande 16. Dans ce cas les commandes 40, 50 et 60, ou 110, 120 et 130, comportent différents connecteurs de manière à ce que leur mouvement soit transformé en signaux électriques destinés à être transmis à la télécommande. Cette transmission peut être 35 effectuée au moyen d'un câble électrique comportant une prise mâle pouvant se connecter à la prise femelle de la télécommande 16. Les télécommandes couramment utilisées comprennent en effet de tels moyens de connexion et le dispositif peut donc être facilement adapté à celles-ci. Ainsi les instructions de commandes générées au niveau des commandes de taille réelle sont transmises directement par 5 la télécommande 16 au récepteur d'instructions 12 du modèle réduit, sans qu'il y ait actionnement des commandes 18 et 19 de la télécommande. Le récepteur 12 transmet ensuite les instructions au servomoteur 10 qui contrôle le déplacement du modèle réduit 10. La transmission des signaux 10 électriques peut également s'effectuer par signaux hertziens ou infrarouges. Il est également possible de transmettre ces données à travers un réseau de type Internet. Ceci permet de commander le modèle réduit à de très longues distances. Préférentiellement, l'ensemble de commandes de taille réelle 40, 50 et 60, ou 110, 120 et 130, est destiné à être relié à la télécommande au moyen de tiges flexibles à l'intérieur de gaines fixes, telles que des cordes de piano. De telles tiges permettent de pousser ou de tirer 20 les éléments auxquels elles sont connectées. Selon la présente invention, ces tiges sont d'un côté reliées aux commandes de taille réelle et sont de l'autre destinées à être reliées aux commandes de la télécommande 16, de manière à ce que le déplacement des commandes de taille 25 réelle entraîne le déplacement des commandes de la télécommande. Selon un mode particulier de réalisation, le dispositif est destiné à être adapté à un modèle réduit de voiture 10. Ce mode particulier de réalisation est 30 représenté en figure 1. L'ensemble de commandes de taille réelle comprend un volant 40 destiné à être relié à la commande de direction 18 de la télécommande 16 qui permet de diriger le modèle réduit. Une tige 46 à l'intérieur d'une gaine 44 et fixé d'un côté à un disque 42 de façon 35 excentrée permet d'effectuer cette liaison, en reliant son autre côté à la commande de direction 18. Ainsi, la commande de direction 18 se déplace à droite ou à gauche selon que l'on tourne le volant 40 à droite ou à gauche, la télécommande émettant une instruction de braquage des roues du modèle réduit à droite ou à gauche. Cet ensemble de commandes de taille réelle comprend également un jeu de 5 pédales telles qu'une pédale de frein 60 et une pédale d'accélérateur 50. Chacune de ces pédales est destinée à être reliée à la commande de vitesse 19 de la télécommande 16 qui contrôle l'accélération et la décélération du modèle réduit 10. Dans le cas d'une télécommande à levier de commandes, tel que cela est représenté en figure 1, la pédale de frein 60 et la pédale d'accélérateur 50 sont reliées à un disque 56, chacune au moyen d'une tige 54 et 64. Ces deux tiges sont excentrées et fixées de part et d'autre du centre du 15 disque 56, de manière à ce que, selon que l'on appuie sur la pédale d'accélérateur 50 ou sur la pédale de frein 60, le disque 56 effectue une rotation dans un sens ou dans l'autre. Selon le même principe que pour la commande de direction 18, une tige 58 à l'intérieur d'une gaine 59 est 20 d'un côté reliée au disque 56 qui est relié aux deux pédales, et est de l'autre côté destinée à être reliée à la commande de vitesse 19 de la télécommande, de manière à ce que, selon que l'on appuie sur la pédale d'accélérateur 50 ou sur la pédale de frein 60, le levier de vitesse se 25 déplace vers le haut ou vers le bas. Préférentiellement, des moyens élastiques, tels que des ressorts 52 et 62, sont fixés aux pédales et à un support pour qu'elles reviennent dans leur position initiale lorsque la pression cesse. On peut également envisager un mode de réalisation 30 adapté à d'autres types de télécommande tel que des télécommandes de type pistolet. Dans ce dernier cas, la tige transmettant l'accélération est destinée à être reliée à la gâchette de la télécommande. Le disque 42 est relié à une tige destinée à être reliée a la molette de la 35 télécommande transmettant la direction. Le jeu de commandes 40, 50 et 60 peut donc être adapté à des modèles réduits de voiture que l'on trouve sur le marché du modèle réduit, même lorsque ces modèles réduits ne sont pas destinés à l'origine à comporter un tel dispositif. Il suffit de placer la caméra 20 et son émetteur 22 à l'intérieur du modèle réduit et de relier les 5 tiges 40 et 58 du jeu de commandes aux commandes 18 et 19 de la télécommande 16. Préférentiellement, on peut disposer le jeu de commandes 40, 50 et 60 et un écran à l'intérieur d'une cabine, reproduisant l'intérieur de la voiture de taille 10 réelle, un emplacement étant prévu pour loger la télécommande du modèle réduit. Selon d'autres modes de réalisation, le dispositif peut être adapté à d'autres types courants de modèles réduits. L'ensemble de commandes de taille réelle est dans 15 ce cas conçu en fonction des commandes du véhicule de taille réelle et également en fonction du type de télécommande utilisé. En particulier, un mode de réalisation selon la présente invention concerne un dispositif destiné à être 20 adapté à un modèle réduit de parapente. Le jeu de commandes tel qu'il est représenté en figure 2, reproduit les mêmes commandes que celles que l'on retrouve sur un parapente de taille réelle. Sur cette figure, la télécommande, le moyen de visualisation et le modèle réduit, avec caméra miniature 25 embarquée, n'ont pas été représentés. Selon cet autre moyen de réalisation le dispositif comporte alors un portique 100 auquel une sellette 110 est reliée par un câble de répartition 112, la sellette étant destinée à ce que l'utilisateur s'y assoit. Le câble de 30 répartition 112 est fixé en ses deux extrémités de chaque côté du siège 110 et passe à l'intérieur de la gouttière de deux poulies 114 et 116 montées chacune sur des axes qui sont fixés au sommet du portique 110, le câble 112 étant donc supporté par les deux poulies. Un levier 118 est monté 35 à sa base sur un axe fixé au portique, entre ces deux poulies 114 et 116. Une extrémité du levier 118 est fixée au câble de répartition 112, de manière à ce que lorsque l'utilisateur balance la sellette 110 à droite ou à gauche, le levier 118 se déplace à droite ou à gauche. Une tige à l'intérieur d'une gaine 119 est destinée à relier ce levier 118 à la commande de contrepoids de la télécommande, 5 commande qui permet d'envoyer les instructions pour qu'un contrepoids se déplace d'un côté ou de l'autre de la voile du modèle réduit de parapente. Ceci permet de donner à l'utilisateur la sensation qu'il éprouverait s'il était à bord d'un parapente de taille réelle et, en se balançant 10 d'un côté ou de l'autre, répartissait son poids sur un côté de la voile pour la faire tourner. Le portique 100 comprend également deux sangles 120 et 130 reliées de façon excentrée respectivement à deux disques 124 et 134, montés chacun sur un axe fixé au sommet 15 du portique. Chaque disque est également relié à une tige de freinage 126 ou 136 à l'intérieur d'une gaine, la tige de freinage étant fixée de façon excentrée sur le disque, de manière à ce que, lorsque l'une des sangles est tirée vers le bas, le disque correspondant 124 ou 134 tourne et 20 entraîne une traction sur le câble de freinage correspondant 126 ou 136. Lorsque ces câbles sont fixés aux commandes de bord de fuite de la télécommande, ces commandes sont actionnées et entraînent ainsi une traction sur le bord de fuite droit ou gauche de la voile du modèle 25 réduit, entraînant ainsi le freinage de la voile à droite ou à gauche et reproduisant ainsi les sensations d'actionnement des bords de fuite d'une voile de taille réelle. Préférentiellement et quel que soit le type de modèle 30 réduit, le dispositif comprend également des moyens pour reproduire des sensations auditives proches de celles qui seraient entendues à bord du véhicule de taille réelle. Ces moyens comprennent au moins un micro 30 et un émetteur audio 32 reliés entre eux et destinés à être embarqués à 35 bord du modèle réduit. Ils comprennent également un récepteur audio 34 comprenant une sortie audio 36 et destiné à rester à proximité de l'utilisateur, le son enregistré par le micro étant ainsi transmis par l'émetteur audio vers le récepteur audio, la sortie audio 36 étant destinée à être reliée à un moyen d'audition 38 du son, de sorte que l'utilisateur entend le son à côté de lui, comme s'il était à bord du modèle réduit. Préférentiellement, lorsque le moteur du modèle réduit est électrique, ces moyens comprennent en outre un module audio entre le micro 30 et l'émetteur audio 32, le module audio étant également connecté au moteur, de manière à 10 convertir les variations électriques générées par les variations du régime du moteur en un signal audio transmis au récepteur audio 34. Ce signal audio est superposé au signal transmis par le micro. Les moyens pour reproduire les sensations auditives, comprennent également dans ce cas 15 un amplificateur et un filtre 37 situés entre le récepteur audio 34 et la sortie audio 36 permettant ainsi de transformer le signal correspondant au régime du moteur, en un signal sonore voisin de celui qui serait généré par le moteur du véhicule de taille réelle. Préférentiellement, le dispositif selon la présente invention comprend des haut-parleurs pour restituer les fréquences audibles et/ou éventuellement des haut-parleurs vibrants, émettant préférentiellement à des fréquences inférieures à 300 Hz, pour restituer les vibrations. Les 25 haut-parleurs vibrants peuvent être ainsi placés à différents endroits tels que les sièges ou parois de la cabine dans laquelle l'utilisateur s'installe, pour restituer les chocs et vibrations. Le moyen d'audition 38 peut être une paire 30 d'écouteurs, qui peuvent être intégrés dans un casque destiné à être porté par l'utilisateur. Ce casque peut également comprendre une paire de lunettes vidéo qui constitue le moyen de visualisation 28. Le réalisme peut être amélioré en ajoutant des 35 capteurs sur le modèle réduit. L'information détectée est alors transmise au niveau d'une cabine de pilotage dans laquelle l'utilisateur a pris place à des récepteurs reliés à des moteurs actionnant des vérins, de manière à restituer au niveau de la cabine, les chocs, l'inclinaison, et les mouvements qui seraient ressentis à bord du véhicule de taille réelle. Le dispositif peut également comprendre une seconde caméra miniature embarquée à bord du modèle réduit 10, parallèle à la première caméra 20 et filmant dans la même direction qu'elle, de manière à ce que les deux caméras génèrent une image en relief, permettant ainsi une 10 meilleure appréciation des distances par l'utilisateur. Selon un autre mode de réalisation, au lieu d'être conçu pour être relié à la télécommande du modèle réduit, l'ensemble de commandes est conçu pour pouvoir être substitué à la télécommande 16 du modèle réduit. Dans ce 15 cas, un émetteur de commande est placé à l'intérieur de l'une des commandes de taille réelle, pour convertir directement les mouvements de la commande de taille réelle en signaux transmis au récepteur de commande 12 du modèle réduit 10. Il est possible de concevoir également un unique 20 émetteur à l'intérieur de l'une des commandes pour transmettre l'ensemble des signaux correspondant au mouvement des commandes de taille réelle. Préférentiellement, chacune des commandes de taille réelle comprend un tel émetteur transmettant les signaux de 25 commande qui lui sont propres. Le dispositif selon la présente invention est donc appréciable tant pour une utilisation ludique que pour une utilisation dans le cadre d'un apprentissage au pilotage. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à un modèle réduit (10) d'un véhicule piloté à distance au moyen d'une télécommande (16), ledit dispositif comprenant une caméra miniature (20) et un émetteur vidéo (22) reliés entre eux et destinés à 5 être embarqués à bord dudit modèle réduit, un récepteur vidéo (24) comprenant une sortie vidéo (26) et destiné à rester à proximité de l'utilisateur, l'image filmée par la caméra étant transmise par ledit émetteur vidéo vers ledit récepteur vidéo, ladite sortie vidéo étant destinée à être 10 reliée à un moyen de visualisation (28) de ladite image, de sorte que l'image perçue par l'utilisateur est proche de celle qu'il percevrait s'il pilotait ledit véhicule de taille réelle; ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il 15 comprend en outre des moyens de simulation destinés à donner à un utilisateur pilotant ledit modèle réduit, des sensations non visuelles proches de celles qui seraient procurées par le pilotage dudit véhicule de taille réelle. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de simulation comprennent un ensemble de commandes de taille réelle (40, 50 et 60, ou 110, 120 et 130), qui reproduisent celles dudit véhicule de taille réelle et qui sont destinées à être reliées à la dite 25 télécommande (16), de manière à ce que l'émetteur de commande de la télécommande transmette à un récepteur de commande (12) du modèle réduit les instructions permettant de contrôler le déplacement du modèle réduit, de sorte que l'utilisateur retrouve les mêmes sensations que s'il 30 actionnait les commandes du véhicule de taille réelle. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de simulation comprennent un ensemble de commandes de taille réelle qui reproduisent celles dudit 35 véhicule de taille réelle, au moins l'une des commandes de taille réelle comprenant un émetteur de commande de manière à transmettre au récepteur de commande (12) dudit modèle réduit (10) les instructions de commande de l'ensemble de commandes ou de seulement la commande à laquelle il est 5 intégré, de manière à ce que ledit ensemble de commandes puisse être directement substitué à la télécommande (16) pour contrôler le déplacement du modèle réduit, de sorte que l'utilisateur retrouve les mêmes sensations que s'il actionnait les commandes du véhicule de taille réelle. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le modèle réduit de véhicule auquel ledit dispositif est destiné, est un modèle réduit de voiture (10), ledit 15 ensemble de commandes comprenant: - au moins un volant (40), de manière à ce que selon que l'utilisateur tourne ledit volant à droite ou à gauche, l'émetteur de commande émette une instruction de braquage des roues du modèle réduit à droite ou à gauche, éventuellement un jeu de pédales, comprenant la pédale de frein (60) et la pédale d'accélérateur (50) de manière à ce que selon que l'utilisateur appuie sur la pédale de frein (60) ou la pédale d'accélération (50), l'émetteur de commande émette une instruction de freinage ou 25 d'accélération. 5. Dispositif selon la revendications 2 ou 3, dans lequel le modèle réduit de véhicule auquel ledit dispositif est destiné, est un modèle réduit de parapente, ledit ensemble 30 de commandes comprenant: - une sellette de parapente (110) supportée par au moins un câble de répartition (112) maintenu au niveau d'un portique (100), - une sangle droite (120) d'actionnement du bord de fuite 35 droit, - une sangle gauche (130) d'actionnement du bord de fuite gauche, de manière à ce que l'actionnement de la sangle droite ou gauche entraîne l'émission par l'émetteur de commande d'instructions pour déformer le bord de fuite droit ou gauche de la voile dudit modèle réduit. 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel ledit câble de répartition (112) est relié à la télécommande, de manière à ce que le balancement à droite ou à gauche de l'utilisateur assis sur ledit siège (110), entraîne 10 l'émission par l'émetteur de commande d'une instruction pour le déplacement d'un poids sur la droite ou sur la gauche de la voile dudit modèle réduit, reproduisant ainsi les mêmes sensations qu'aurait l'utilisateur s'il répartissait son poids sur une voile de parapente de taille 15 réelle. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications de 2 à 6, dans lequel les commandes dudit ensemble de commandes (40, 50 et 60, ou 110, 120 et 130) sont reliées à 20 un ensemble de composants électroniques et de connecteurs de manière à transformer leur actionnement en signaux électriques destinés à être transmis à l'émetteur de commande, de sorte que celui-ci émet directement les instructions de commandes correspondantes vers ledit modèle 25 réduit (10). 8. Dispositif selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications de 4 à 6, comprenant en outre des tiges flexibles (46 et 58 ou 119, 126 et 136) destinés 30 à relier directement ou indirectement lesdites commandes (40, 50 et 60, ou 110, 120 et 130) de taille réelle aux commandes de la télécommande (16), de manière à ce que le déplacement des commandes de taille réelle entraîne le déplacement des commandes de la télécommande. 35 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de simulation comprennent: - au moins un micro (30) et un émetteur audio (32) reliés 5 entre eux et destinés à être embarqués à bord dudit modèle réduit (10), - un récepteur audio (34) comprenant une sortie audio (36) et destiné à rester à proximité de l'utilisateur, le son enregistré par ledit micro étant transmis par ledit 10 émetteur audio vers ledit récepteur audio, ladite sortie audio étant destinée à être reliée à un moyen d'audition (38) dudit son, de sorte que l'utilisateur entend à côté de lui ledit son, et éventuellement ledit moyen d'audition constitué par des 15 haut- parleurs pour restituer le son, et/ou des hauts parleurs vibrants pour restituer les vibrations, lesdits haut-parleurs vibrant émettant préférentiellement à des fréquences inférieures à 300 Méga Hz. 10. Dispositif selon la revendication 9, comprenant en outre: - un module audio entre ledit micro (30) et ledit émetteur audio (32), ledit module audio étant également connecté au moteur, de manière à convertir le régime du moteur en un 25 signal audio transmis au récepteur audio (34), - un amplificateur et un filtre (37) situés entre ledit récepteur audio (34) et ladite sortie audio (36) permettant de transformer le signal audio correspondant au régime du moteur en un signal sonore voisin de celui qui serait 30 généré par le moteur du véhicule de taille réelle. 11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend le moyen de visualisation (28) qui est une paire de lunettes vidéo et en ce qu'il comprend ledit 35 moyen d'audition (38) qui est une paire d'écouteurs, ladite paire de lunettes et ladite paire d'écouteurs étant comprises dans un casque destiné à être porté par l'utilisateur. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une seconde caméra miniature embarquée à bord du modèle réduit (10), parallèle à la première caméra (20) et filmant dans la même direction qu'elle, de manière à ce que les deux caméras génèrent une image en relief, permettant ainsi une 10 meilleure appréciation des distances par l'utilisateur.