Brevet FR2893858A1 — publié le 20070601

Domaine de l'invention La présente invention concerne un simulateur de conduite de moto utilisant un écran relié à une console de jeu recevant un pro-gramme de conduite de moto et une manette de jeu. Etat de la technique Les jeux vidéo et, en particulier, les jeux simulant une con-duite de véhicule existent. Ces jeux se pratiquent avec une console de jeu recevant le disque avec le programme et reliée à une manette de jeu et à un écran. La manette de jeu comporte un levier de direction et deux bou- tons qui, pour la simulation de conduite de véhicule, sont l'un pour l'accélérateur et l'autre pour le frein, le levier de direction permettant de guider le véhicule sur l'écran. Ces jeux sont intéressants mais restent à l'état de jeu et ne constituent pas de bons simulateurs de conduite puisque la manette ne reproduit pas les caractéristiques d'un guidon de moto ni la sensation réelle de conduite. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un simulateur de conduite de moto permettant d'utiliser des programmes de jeu de conduite de moto en créant des conditions de simulation très proches de celles que l'on éprouve sur une moto réelle, sans toutefois nécessiter l'utilisation ou l'équipement d'une moto réelle. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un simulateur du type dé-25 crit ci-dessus caractérisé en ce qu'il comprend un guidon de moto porté de manière mobile par un support, - le guidon étant muni de la manette des gaz et d'une poignée de frein, - le guidon et sa manette ainsi que sa poignée de frein étant reliés aux commandes de la manette de jeu, 30 - le guidon est porté par le support fixe, de façon mobile autour d'un axe sensiblement horizontal en étant rappelé dans sa position neutre par un moyen de rappel. Contrairement à toute attente, alors qu'une transposition naturelle d'une moto sur un simulateur de conduite voudrait que le guidon pivote autour d'un axe sensiblement vertical correspondant à l'axe de direction de la roue, selon l'invention, de manière surprenante, le fait de monter le guidon de façon à basculer autour d'un axe sensiblement hori-zontal permet au joueur de s'incliner dans les virages et de bénéficier ainsi d'une sensation de réalité beaucoup plus vive qu'en tenant simplement la manette de jeu. Il retrouve sur son guidon toutes les commandes d'une conduite réelle. Par mimétisme naturel, le joueur aura ainsi tendance à se pencher sur le côté pour suivre le mouvement de la moto apparaissant sur l'écran et qui lui est suggéré quasiautomatiquement par le mouvement d'inclinaison du guidon même en l'absence de force centrifuge. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le moyen de rappel du guidon est un contrepoids. Ce contrepoids offre de manière sur-prenante un effet de rappel très naturel du guidon vers sa position neutre. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le guidon est relié à l'organe de direction de la manette de jeu par une tringlerie de transmission articulée, commandée à partir d'un bras solidaire de la par-15 tie du guidon portée par le pivot. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la tringlerie de transmission du mouvement du guidon comporte au moins un organe de liaison déformable élastiquement pour absorber tout mouvement excessif du guidon par rapport aux mouvements possibles de la manette de 20 direction. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la tringlerie de transmission du mouvement du guidon comporte un levier à fourchette porté par un pivot relié au support, la fourchette étant engagée sur la ma-nette de direction de la console de jeu pour déplacer celle-ci dans le sens 25 de la direction imposée par le guidon. Selon une autre caractéristique avantageuse, la tringlerie de transmission du mouvement du guidon comporte un levier porté par un axe du support dont une extrémité est reliée à un bras du pivot et du gui-don par un silent-bloc, l'autre extrémité étant reliée à la biellette elle- 30 même reliée à un autre levier portant la fourchette actionnant le levier de la commande de direction. Il est notamment avantageux que le levier relié par un silent-bloc au pivot du guidon soit également relié à la biellette par un silent-bloc. 35 La transmission du mouvement entre le guidon et la ma-nette de jeu par des organes de liaison mécaniques avec interposition d'un ou plusieurs organes déformables élastiquement, c'est-à-dire qui une fois déformés et en l'absence de contrainte provoquant la déformation, repren- nent leur état ou position naturelle, simplifie considérablement la transmission du mouvement entre le guidon et la manette de jeu. Cela permet également d'absorber les mouvements excessifs du guidon par rapport à ceux autorisés par la manette de jeu ou du moins d'autoriser des mouve-ments excessifs au guidon en fin de course, ce qui augmente la sensation de réalité du jeu. Enfin, cette tringlerie, le support portant la manette de jeu et le pivot du guidon ainsi que le cas échéant le siège permettent de transmettre les vibrations qui en plus du bruit participent à la sensation de réalité du jeu. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique du simulateur de conduite de moto, - la figure 2 est une vue schématique analogue à celle de la figure 1 montrant une variante de réalisation, - la figure 3 est une vue de dessus de la partie du simulateur de con- duite comportant le guidon et la transmission de mouvements, - la figure 3A est une vue de dessus schématique d'une manette de jeu, - les figures 4, 5 sont respectivement des vues de détails de l'axe du gui- don et du bras de transmission du mouvement de pivotement du gui- don attaquant la tringlerie de transmission de mouvements, dans trois positions caractéristiques, - la figure 6 est une vue de dessus de la partie du simulateur concernant la transmission de commande de l'accélérateur et de la poignée de frein à la manette de jeu, - les figures 7A-7C montrent vues de dessus schématiques du simula-30 teur au niveau du guidon, - les figures 8A-8C sont des vues de face simplifiées du simulateur met-tant en évidence la position du guidon, Description d'un mode de réalisation Selon la figure 1, l'invention concerne de façon générale un 35 simulateur de conduite de moto représenté suivant des conventions de dessins différentes à la figure 1. Ainsi, le simulateur comprend un écran vidéo 10 représenté en vue de face, un guidon de moto 20 et les moyens de commande 21, 22 associés à ce guidon 20 ainsi que les moyens de transmission, représentés en vue de face et la manette de jeu 30 commandée à partir du guidon 20 et la selle 40, représentés en vue de dessus. La manette de jeu 30, qui ne fait pas directement partie de l'invention, est une pièce connue, en matière plastique, que, dans des conditions usuelles, un joueur utilise en la tenant par ses deux poignées pour agir sur les organes de commande 31, 32 permettant d'intervenir sur le programme de jeu. Cette manette 30 est reliée à une unité centrale ou console de jeu 120 contenant ou recevant le programme de jeu et corn-mandant l'écran d'affichage 10. Le simulateur comporte également un générateur de bruit et des haut-parleurs de sonorisation non représentés. Le guidon 20 de moto est porté de manière mobile par un support 100 portant également mais de manière fixe, la manette de jeu 30 15 et les différents moyens de transmission du mouvement. Le guidon 20 est monté pivotant non pas autour d'un axe vertical ou axe ascendant qui se-rait situé sensiblement dans le prolongement de la fourche mais autour d'un pivot d'axe sensiblement horizontal de sorte que les mouvements de direction se font par basculement du guidon imitant l'inclinaison de la 20 moto et du motocycliste en virage. Les directions verticale et horizontale qualifiant l'axe de pivotement ne sont pas à prendre au sens géométrique strict, la direction verticale étant souvent une direction légèrement inclinée mais en tous les cas correspondant à un axe ascendant et la direction horizontale envi- 25 sagée ici est une direction strictement horizontale ou légèrement inclinée par rapport à la direction horizontale. L'axe XX du pivot 40 sensiblement horizontal, est représenté perpendiculaire au plan de la figure 1, le guidon 20 porté par ce pivot 40, comporte un moyen de rappel en position neutre 50, c'est-à-dire 30 en position horizontale (pour le guidon 20) et en position verticale ou dans un plan vertical pour l'organe de liaison 23 reliant le guidon 20 à son pivot 40. Dans l'exemple représenté, le moyen de rappel 50 en posi- tion neutre est constitué par une masselotte accrochée à l'équipage pivotant formé par le guidon 20. Le guidon 20 est figuré par une partie droite, horizontale en position neutre, terminée à chaque extrémité par une bran- che munie d'une poignée. Le mouvement de pivotement du guidon 20 au- tour de son pivot 40 ou de son axe XX est figuré par les doubles flèches B. Ce mouvement de pivotement autorisé est limité par deux butées non représentées imitant en cela la limitation du mouvement de direction d'un véritable guidon de moto. Cet équipage pivotant (20, 40, 50) comporte également un bras 24 relié par une articulation 25 a une biellette 60 transmettant le mouvement vers la commande de direction 31 portée par la manette 30. Cette commande de direction 31 est un petit levier qui se pivote dans deux directions comme cela est représenté par une flèche C, de manière à commander le mouvement de direction de la moto apparaissant sur l'écran 10. La biellette 60 transmet son mouvement à ce levier de di-rection 31 par l'intermédiaire d'un levier coudé 61 porté par une articulation 62 solidaire du support 100 et terminée d'un côté par une fourche 63 chevauchant le levier 31 et de l'autre par l'articulation 64 reliée à la biel- lette 60. Le guidon 20 porte également de façon habituelle une ma-nette des gaz 21 et une poignée de frein 22. Ces deux organes constituant les moyens de commande 21, 22, sont reliés par des organes de transmission de mouvement 65 souples, aux organes correspondants 32 (32-1, 32- 2) de la manette de jeu 30. Le pivot 40 du guidon 20, la manette de jeu 30 et les pivots ou axes 25, 61 des organes de transmission de mouvement 24, 60, 61, 65 sont portés par le support 100 tel qu'un piétement relié de préférence également à une selle de moto 110. Le joueur s'installe sur la selle 110 et tient le guidon 20, comme s'il était installé sur une moto, face à l'écran 10. Il peut ainsi, après avoir introduit le disque de jeu ou le programme dans l'unité centrale 120, lancer le jeu et guider la moto sur l'écran 10. Le mouvement d'inclinaison du guidon 20 autour de son axe XX horizontal oblige le joueur à se pencher pour suivre le mouvement du guidon 20, par un mimétisme naturel, imitant ainsi le mouvement que ferait le conducteur de la moto en situation réelle. La transformation du mouvement de pivotement du gui- don 20 autour d'un axe x, x horizontal en un mouvement de pivotement du levier de l'organe de commande de direction 31 qui lui, se fait par un mouvement du levier 31 dans un plan sensiblement vertical, transforme le mouvement pivotant autour de l'axe xx en un mouvement de pivotement du levier 61 autour d'un axe yy sensiblement perpendiculaire à l'axe xx de façon à basculer le levier 31 par la tringle 60 et ses articulations 25, 64, les bras de levier étant choisis en fonction de l'amplitude des mouvements possibles pour le guidon 20 et le levier 31 de la manette 30. La figure 2 montre une variante du principe général du si- mulateur représenté à la figure 1 et plus précisément, des éléments de la transmission du mouvement de direction entre le guidon 20 et le levier de direction 31 de la manette 30. Le mouvement de pivotement du guidon 20 autour de son pivot horizontal 40 (double flèche A) est transmis par l'intermédiaire d'un levier 71 formant un organe de renvoi, porté par un axe 72 du support 100. Ce levier 71 est lui-même relié par une biellette 60A au levier 61A formant également un organe de renvoi et monté pivotant sur le support 100 et qui porte la fourchette 63A coopérant avec le levier de direction 31 de la manette 30. La biellette 60A est reliée par une articulation 74 au le-15 vier 71 et une articulation 64A, au levier 61A et comporte une fourchette 63A coopérant avec le levier 63A. Entre le premier levier 71 et le bras 24 porté par le pivot 40 du guidon 20, il est prévu une liaison par silent-bloc 75 de manière à absorber l'amplitude de mouvement ou la différence d'amplitude entre le 20 mouvement possible de l'organe de direction 31 de la manette 30 et le mouvement de pivotement du guidon 20. En effet, même si la tringlerie permet de réduire ce mouvement, il est intéressant de permettre au gui-don 20 de pivoter au-delà de la position nécessaire au basculement du levier de direction 31 de la manette 30, ce mouvement excessif étant ab- 25 sorbé par la déformation de l'organe de liaison élastique 75 constitué par le silent-bloc. En outre, ce silent-bloc 75 permet de compenser les différences de trajectoires et de mouvements entre les différentes pièces mécaniques 40, 24, 71, 60A, 61, 31 de liaison de manière à simplifier la 30 structure de ces pièces. Certains programmes de jeux prévoient de faire vibrer la manette de jeu 30 pour créer un effet de réalisme. Ces vibrations sont transmises en réaction par la tringlerie reliant la manette 30 au guidon 20 de sorte que ces vibrations sont perçues dans les poignées du guidon 20. 35 Ces vibrations sont également transmises par le support 100 qui porte le guidon 20. Les autres éléments de cette installation, analogues à ceux de la figure 1, portent les mêmes références et leur description ne sera pas reprise. Les figures 3, 3A, 4, 5 et 6 montrent un mode de réalisation 5 correspondant à la variante de la figure 2. Pour la description de ce mode de réalisation, on utilisera les mêmes références qu'aux figures 1 et 2 pour désigner les mêmes éléments. Le guidon 20 se compose d'une plaque centrale 20-1 de 10 forme triangulaire portant les deux branches 20-2. Cette plaque est reliée aux deux tiges 20-3 de la fourche et aussi au pivot 40 d'axe XX par l'organe de liaison 23 n'apparaissant pas dans ces figures. Le levier 71 de forme triangulaire est porté par l'axe 72 du support 100. Le levier 71 est relié au pivot 40 par l'intermédiaire du si-15 lent-bloc 75 (figures 4 et 5) qui, en se déformant, permet d'absorber la variation de longueur de la liaison entre le levier 71 et le pivot 40 comme le montre la figure 4 qui représente le silent-bloc 75 déformé dans deux positions à droite et à gauche, 75', 75". La transmission du mouvement entre les leviers 71 et 61A 20 se fait par leur pivotement autour d'axes yy perpendiculaires au support 100 et donc parallèles alors que la transmission du mouvement entre le pivot 40 et le levier 71 se fait par déformation du silent-bloc 75 (figure 4) qui assure la liaison de façon simple tout en constituant un moyen de rappel vers la position neutre en plus de la masse 50 et aussi un moyen 25 permettant d'absorber les mouvements excessifs en fin de course et cela en complément ou en combinaison avec le silent-bloc 80. La figure 4 montre clairement que le levier 71 ne pivote qu'autour de l'axe 72 et reste parallèle à lui-même au cours du pivotement du pivot 40 et du déplacement avec déformation du silent-bloc 75 consti- 30 tuant le moyen de liaison. L'autre extrémité du levier 71 est reliée à la biellette 60A non par une articulation 74 est schématisé à la figure 2 et constituée ici par un autre silent-bloc 80 qui constitue une articulation pouvant absorber les déformations produites par la différence de mouvements entre le 35 levier 71 et la biellette 60A ou les pièces en aval de la biellette 60A. Ce silent-bloc 80 est terminé par deux tiges, l'une (80-1) reliée au levier 71 et l'autre, (81-2) reliée à la biellette 60A par une liaison qui elle, est articulée. Le levier 61A porté par l'axe 62A solidaire du support 100, est relié par une articulation 64A à l'extrémité de l'un de ses bras et son autre bras porte la fourchette 63A chevauchant chacune la commande de direction 31. Le fonctionnement de ce mode de réalisation est identique à celui des modes de réalisation généraux décrits ci-dessus. Les moyens de fixation de la console de jeu 30 sur le support 100 n'ont pas été représentés à la figure 3. Ces moyens sont constitués par des butées et des moyens de serrage permettant de positionner la manette de jeu 30 dans des logements de forme appropriés de manière à positionner le levier de commande de direction 31 dans la fourchette 63A. Les autres moyens de commande associés à la manette des gaz 21 et au levier de frein 22 ne sont pas représentés dans ces figures. La figure 6 est une vue de dessus du guidon 20 et de la manette de jeu 30 montrant la liaison 65 entre la poignée d'accélération 22 et le levier de frein 21 et les deux organes de commande 32-1, 32-1 de la manette 30. Ces organes commandent le freinage et l'accélération. Le mouvement transmis par la liaison 65 réalisée par exemple par des câbles Bowden, est transmis aux organes de com- mande 31-1, 32-2 par des organes basculants 21-1, 21-2 portés par le support 100 et agissant sur les boutons 32-1, 32-2 de commande de la manette de jeu 30. Comme pour la transmission du mouvement de pivotement du guidon 20 autour de l'axe xx horizontal, suivant la description faite à propos du mode de réalisation de la figure 1, dans le cas de celui de la figure 2 ou des figures 3-6, la présence du silent-bloc 75 combiné au silentbloc 80 dans la chaîne cinématique permet un actionnement et une transmission de mouvements particulièrement simple sûre et efficace.Le fonctionnement du simulateur de conduite des figures 3, 4, 5 et 6 appa- raîtra ci-après à l'aide du mouvement du guidon représenté en vue de dessus aux figures 7A, 7B, 7C et en vue de face aux figures 7A, 7B, 7C. Les figures 7A, 8A montrent le guidon 20 en position neutre c'est-à-dire pour un déplacement en ligne droite. Les figures 7B, 8B montrent la position du guidon 20 pour un virage à gauche et les figures 7C, 8C montrent la position du gui-don 20 pour un virage à droite. REVENDICATIONS 1 ) Simulateur de conduite de moto utilisant un écran (10) relié à une console de jeu (12) recevant un programme de conduite de moto et une manette (30), caractérisé par un support (100) portant de manière mobile un guidon de moto (20) muni de la poignée de gaz (21) et d'un levier de frein (22), - le guidon (20) et sa poignée (21) ainsi que son levier de frein (22) étant reliés aux commandes (31, 32-1, 32-2) de la manette de jeu (30), - le guidon (20) étant porté par le support fixe (100), de façon mobile autour d'un pivot (40) sensiblement horizontal en étant rappelé dans sa position neutre par un moyen de rappel (50). 2 ) Simulateur selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que le moyen de rappel (50) du guidon (20) est un contrepoids. 3 ) Simulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que 20 le guidon (20) est relié à l'organe de commande de direction (31) de la ma-nette de jeu (30) par une tringlerie de transmission articulée (75, 71, 60A, 61A, 63A), commandée à partir d'un bras (24) solidaire en rotation de la partie du guidon (20) portée par le pivot (40). 25 4 ) Simulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tringlerie de transmission du mouvement du guidon comporte au moins un organe de liaison (75) déformable élastiquement pour absorber tout mouvement excessif du guidon (20) par rapport aux mouvements possibles de l'organe de commande de direction (31). 5 ) Simulateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tringlerie de transmission du mouvement du guidon (20) comporte un 35 levier (61, 61A) à fourchette (63, 63A) porté par un pivot (62, 62A) relié au support (100), la fourchette (63, 63A) étant engagée sur la manette de di- rection (31) de la console de jeu (30) pour déplacer celle-ci dans le sens de la direction imposée par le pivotement du guidon (20) autour de l'axe (x, x) du pivot (40). 6 ) Simulateur selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que la tringlerie de transmission du mouvement du guidon (20) comporte un levier (71) porté par un axe (72) du support (100) dont une extrémité est reliée à un bras (24) du pivot (40) et du guidon (20) par un silent-bloc (75), l'autre extrémité étant reliée à la biellette (60A) elle-même reliée à un autre levier (61A) portant la fourchette (63, 63A) actionnant le levier de la commande de direction (31). 7 ) Simulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le levier (71) est relié à la biellette (60A) par un silent-bloc (80).