Brevet FR3012631A1 — publié le 20150501

STRUCTURE DEFORMABLE MISE EN MOUVEMENT EN PRESENCE DE SPECTATEURS La présente invention se rapporte à la mise en mouvement d'une structure 5 décorative, comme par exemple une fontaine publique, cette structure étant déformable, et pouvant prendre des formes variables en fonction de paramètres extérieurs, notamment en provenance des spectateurs eux-mêmes, afin de s'intégrer naturellement et harmonieusement dans son espace et d'interférer avec l'ensemble des spectateurs. 10 Il existe déjà des structures animées, de façon permanente, par le vent, comme les mobiles de Calder, ou des structures animées par la force de l'eau comme la fontaine de Niki de Saint Phalle, proche du centre Pompidou, dans laquelle la force des jets est utilisée pour faire tourner quelques mini structures, mais 15 sans interaction des spectateurs ou de l'environnement proche influencé par les spectateurs. Il existe également des fontaines dites « cybernétiques » dans lesquelles les jets d'eau fonctionnent de façon préprogrammées, en suivant, ou non, une musique, et sans laisser la moindre place à l'improvisation et/ou à une relation 20 avec les spectateurs présents. Devant de telles structures, le spectateur est passif et ne peut intervenir sur les paramètres de l'animation qui sont, soit préprogrammés comme pour l'animation d'un automate, soit fonction de phénomènes aléatoires non maîtrisables tels que le vent, la pluie ou autres phénomènes naturels. 25 Aucune des solutions actuelles n'est adaptée pour que la structure s'anime en répondant, en temps réel, aux stimuli créés par les spectateurs eux-mêmes, qui peuvent être isolés, en groupe ou en foule, qui peuvent générer des bruits, des déplacements d'air, etc... 30 L'invention a pour but, surtout, de fournir un procédé de mise en mouvement d'une structure décorative, à partir de paramètres créés par les spectateurs eux-mêmes et de telle sorte que cette structure puisse réagir de façon simple ou complexe à l'effet des impulsions qui lui sont fournies. 35 Selon l'invention, le procédé de mise en mouvement d'une structure déformable est caractérisé en ce que : - la mise en mouvement est contrôlée par des paramètres générés par les spectateurs et fournis par des capteurs de mesures et qui communiquent avec l'unité de contrôle (C) de la structure ; - et la mise en mouvement de la structure est réalisée, par les éléments 5 moteurs commandés par l'unité de contrôle (C), en fonction des informations obtenues concernant les paramètres générés par les spectateurs. Avantageusement, la mise en mouvement prend en compte au moins l'un des paramètres suivants : 10 - le nombre de personnes présentes dans un espace défini, - le poids de personnes sur une plaque - les bruits créés par les spectateurs, en différenciant par exemple, les cris et les applaudissements, ou autres émotions. - la vitesse de déplacement des personnes... 15 - la forme créée par un groupe de personnes (par exemple, qui s'accroupissent ou se relèvent). La mise en mouvement peut prendre en compte les paramètres directement créés par les spectateurs, en les associant avec d'autres paramètres fournis 20 par des capteurs et analyseurs qui permettent d'effectuer : des mesures directes en continu de paramètres physico-chimiques : bruits, poids, CO2... des mesures intégrées au moyen d'analyseurs complexes (analyse d'images, décodeurs de sons,...) 25 des mesures liées à l'environnement (température, luminosité, quantité de pluie, pollution de l'air, ozone, ) des paramètres générés par la structure elle-même en fonction de sa position, de son mode de motricité,... - une horloge 30 Les mesures des paramètres sont effectuées de préférence en continu. Les éléments moteurs qui mettent en mouvement la structure peuvent être préférablement ceux que l'on trouve communément pour faire fonctionner les 35 fontaines, les structures gonflables ou les structures décoratives déformables. Ainsi, on utilise préférablement les débits d'eau ou d'air, les pressions d'eau ou d'air, les effets de jets d'eau ou d'air ; on peut également créer des mouvements plus ou moins compliqués à l'aide de vérins ou de moteurs électriques, hydrauliques ou pneumatiques. La mise en mouvement prend donc en compte les paramètres décrits ci- dessus, ayant les spectateurs pour origine, puis, selon une logique préétablie, la structure est animée par les éléments moteurs, en créant des enchaînements de mouvements selon une loi relative à la présence des spectateurs, mais également engendrés par la forme de la structure elle-même. L'invention est également relative à un dispositif mettant en oeuvre une structure déformable caractérisée en ce qu'elle comporte des capteurs et une unité d'animation mettant en oeuvre un procédé tel que défini précédemment. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci- après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins annexés, mais qui n'est nullement limitatif. Sur ces dessins : Fig. 1 est une représentation simplifiée d'une structure déformable selon 20 l'invention, utilisant l'eau comme élément moteur et placée dans son environnement. Fig. 2 représente en vue de dessus la partie déformable de la structure Fig. 3 représente une vue latérale de la structure déformable. Fig. 4 est un détail de la structure déformable. 25 La structure déformable S, représentée à la Fig.1 est une fontaine animée selon l'invention ; elle est représentée dans son environnement avec des exemples de capteurs pour mesurer des paramètres liés à la présence des spectateurs. L'élément moteur est l'eau ; l'eau arrive par la canalisation 1 et est 30 stockée dans le réservoir 2. Une pompe 3 permet de mettre cette eau sous pression. Un variateur de vitesse 8 permet de faire varier le débit et la pression de la pompe 3 en fonction de ses caractéristiques. La structure déformable S est composée de 4 mats flexibles verticaux 4a, 4b, 4c et 4d (seuls les mats 4a et 4b sont représentés) ; Ces mats supportent 4 plaques 5a, 5b, 5c et 5d 35 (seules les plaques 5a et 5b sont représentées) disposées en carré et décalées d'une demi-largeur. Les mats supportent également des conduites flexibles 6a, 6b, 6c et 6d se terminant par des tubulures doubles horizontales 7a/8a, 7b/8b, 7c/8c et 7d/8d en forme de cône pour créer un jet ; ces tubulures sont détaillées dans la Fig.4. Des électrovannes 9a, 9b, 9c et 9d permettent de contrôler le débit du fluide 5 moteur dans les conduites. L'unité de contrôle C reçoit les informations données par les différents capteurs décrits ci-dessous ; elle commande les éléments moteurs, à savoir le variateur de vitesse 8 qui agit sur la pompe 3, et les électrovannes 9 qui régulent les jets créés par les tubulures 7 et 8. 10 Des détecteurs 10 à 13 sont représentés qui captent les informations liées à la présence de spectateurs proches de la structure : Un détecteur de présence 10 Une balance 11 mesurant le poids d'un groupe de spectateurs - Une caméra 12 capable de compter le nombre de spectateurs 15 Une détection de bruit 13 (cri, applaudissements, conversations, cris d'enfants) Des détecteurs 14 à 16, non liés directement à la présence des spectateurs, sont représentés, sans être limitatifs : - Un capteur de lumière 14 20 - Un capteur de pluie 15 - Une horloge 16 Des analyseurs 17 et 18 peuvent mesurer des conditions environnementales, par exemple : 25 - Un analyseur d'ozone 17 - Un analyseur de CO2 18 Une boite à sons 19 peut accompagner les mouvements de la structure par des sons numériques ou analogiques. 30 L'eau peut être recyclée, après avoir subi un traitement 20, par exemple de filtration. Les informations issues des détecteurs 10 à 13, des détecteurs 14 à 16 et des 35 analyseurs 17 et 18 sont transmis à l'unité de contrôle C, soit par connexions filaires, soit par liaison hertzienne ou autre liaison sans fil. L'unité de contrôle C traduit ces informations en ordre donné, de façon adaptée, au variateur de vitesse 8 de la pompe 3, aux électrovannes 9a, 9b, 9c et 9d. L'unité de contrôle C peut également transmettre des ordres de mise en marche et/ou de modulation à la boite à sons 19. Le logiciel qui détermine la vitesse de la pompe et l'ouverture des électrovannes est rédigé de façon à établir une relation qui peut être purement proportionnelle, ou autre, entre les stimuli créés par les spectateurs et le mouvement de la structure de façon, par exemple, à avoir une structure complètement arrêtée, en absence de spectateurs, et dans son mouvement maximum lorsque le nombre maximum de spectateurs est atteint. La structure et son logiciel seront calculés pour que, à son amplitude maximale de fonctionnement, il n'y ait aucun risque ni pour les spectateurs ni pour la durabilité et la sécurité de la structure elle-même. La Fig. 2 représente une vue de dessus de la structure déformable, constituée des 4 plaques 5a, 5b, 5c et 5d. Ces plaques sont portées par des mats verticaux 4a, 4b, 4c et 4d. Ces mats supportent également des conduites flexibles 6a, 6b, 6c et 6d se terminant par les tubulures doubles horizontales 7a/8a, 7b/8b, 7c/8c et 7d/8d.. Les conduites 6a, 6b, 6c et 6d sont reliées à la pompe 3 par des électrovannes 9a, 9b, 9c et 9d. Fig. 3 représente une vue latérale de la structure déformable S ; les plaques 5 sont supportées respectivement par les mats 4. Ces mêmes mats verticaux supportent respectivement les parties verticales des conduites 6, qui se terminent par les doubles tubulures horizontales 7/8. L'axe de ces tubulures est dirigé vers le centre de la plaque qui leur fait face. Fig. 4 est un détail de la conduite 6 fixée au mat 4 et se terminant par des 30 double tubulures 7 et 8, ouvertes en forme de cône à l'extrémité. La plaque 5 est également représentée reliée au mat 4. Exemple d'animation simple d'une structure L'animation prend en considération un seul paramètre lié au nombre de 35 spectateurs et contrôle la vitesse de la pompe 3 et l'ouverture et la fermeture des électrovannes 9 ; par exemple la présence de 3 spectateurs autorisent l'ouverture d'une électrovanne 9a, la pompe tournant à une vitesse V1 ; la présence de 6 spectateurs autorisent l'ouverture de deux électrovannes 9a, 9b, la pompe tournant à une vitesse V2 ; la présence de 9 spectateurs autorisent l'ouverture de trois électrovannes 9a, 9b, 9c, la pompe tournant à une vitesse V3 et la présence de 12 spectateurs autorisent l'ouverture de quatre électrovannes 9a, 9b, 9c et 9d, la pompe tournant à une vitesse V4 ; ainsi, la structure reste immobile lorsqu'il n'y a pas de spectateurs et s'anime d'autant plus que le nombre de spectateurs est important. Pour un débit d'eau défini, lorsque l'électrovanne 9a est ouverte, un jet est produit par les tubulures 7a et 8a en direction de la plaque 5b. Dès qu'un jet frappe la plaque 5b supportée par son mat souple 4b, celle-ci a tendance à se déplacer vers l'arrière ; de ce fait, le jet ne la frappe plus en face mais avec un certain angle. La force du jet est alors diminuée et la plaque peut revenir à son état initial. Elle est alors de nouveau frappée par le jet. Si le jet devient plus fort, du fait de l'augmentation du nombre de spectateurs, la plaque peut être repoussée à tel point que le jet ne la frappe plus. Elle revient donc avec d'autant plus de force à son été initial. On constate que le mouvement de la plaque qui cherche à échapper à l'effet de jet procure un mouvement aléatoire qui se superpose au mouvement programmé. Si l'électrovanne 9d est elle-même ouverte, la plaque 5a se déplace sous l'action des jets provenant des tubulures 7d et 8d ; les tubulures 7a et 8a qui sont solidaires de la plaque 5a vont également se déplacer, superposant encore des mouvements aléatoires. Les mesures de présence des spectateurs étant réalisées en temps réel, l'animation de la structure sera représentative du nombre de spectateurs présents Exemple d'animation plus complexe d'une structure Une animation plus compliqué pourrait prendre en compte tous les paramètres de 10 à 18 pour rendre les mouvements de la structure plus complexes. On comprend alors qu'il peut y avoir une infinité de mouvements de la structure, en jouant sur les débits et sur les pressions créés à la sortie des doubles tubulures 7 et 8. Par exemple les mouvements de la structure sont moins rapides pendant la nuit, ou au contraire, ils sont plus rapides en temps de pluie... et ils sont différents en fonction de l'heure de la journée. Une autre possibilité est que la structure prenne une animation particulière (affolement) en cas de mesure excessive de pollution de l'air, par les capteurs 17 et 18, délivrant ainsi un signal aux spectateurs présents. Exemple de fonctionnement d'une structure animée La structure est formée par 4 plaques se faisant face mais décalées d'un demi-diamètre, comme indiquée sur Fig 2. Elle est située dans un jardin public. A l'ouverture du jardin public, la structure est complètement à l'arrêt, c'est à dire qu'aucun fluide n'en sort. On considère le logiciel programmé en « bataille d'eau » dans laquelle les spectateurs présents d'un côté vont chercher à arroser les spectateurs présents de l'autre côté de la structure. Des personnes commencent à s'approcher d'un premier côté de la structure ; un des capteurs a détecté ces personnes et commence à mettre en marche la pompe 3. Les électrovannes opposées aux spectateurs sont ouvertes, alors que les électrovannes, du côté des personnes signalées, restent fermées. Le fluide sortant des tubulures exercent une force sur les plaques du côté opposé aux spectateurs signalés. La force fait se mouvoir les plaques qui cherchent à s'échapper de l'effet du jet. Dès que le mouvement est suffisant pour s'échapper au jet, la plaque reprend sa place, et donc, est à nouveau frappée par le jet. Les spectateurs présents du côté opposés aux spectateurs actifs sont donc arrosés. Mais si des spectateurs installent maintenant du côté opposé aux premiers 25 arrivés, les tubulures de tous les côtés se mettent en marche. A un moment, le nombre maximum de spectateurs est enregistré et les forces exercées par les tubulures sur les plaque est maximum. En plus de ces paramètres liés aux spectateurs, le logiciel peut faire intervenir de façon programmée ou aléatoire, les détecteurs secondaires ou les 30 analyseurs pour corriger la force des jets. Enfin, l'unité de contrôle pour envoyer des informations à la boite à sons, qui accompagnera les mouvements des plaques L'invention décrite ci-dessus peut se décliner en de nombreux autres exemples de structures comme : 35 - Des structures verticales indépendantes dont les jets vont frapper un seule côté ; la structure sera donc en rotation partielle sur son axe vertical. Des structures dont les plaques se font face et qui, sous la force des jets vont être projetées vers l'arrière avant de revenir en se choquant et donc en se transformant en sorte de boite à musique. Des structures composées uniquement de tuyaux souples, ces derniers comme des tuyaux d'arrosage vont chercher à se redresser sous la pression du fluide. Le procédé de l'invention conduit à une animation intelligente interférant avec l'ensemble des spectateurs. On peut citer les avantages suivants : Meilleure intégration de la structure dans son espace Optimisation de l'aspect culturel, social, ludique... Meilleure approche de l'eau comme « fournisseur d'énergie » Développer la créativité en trouvant les positions, les sons etc. ; qui vont animer ou au contraire « tromper » la structure (qui ne reconnaitra pas les stimuli proposé) L'invention permet : d'optimiser l'impact d'une structure déformable d'élargir le potentiel d'une oeuvre d'art de créer un lien social de « renforcer l'idée d'un art « accessible à tous » de permettre à un large public de « faire partie d'une oeuvre d'art » de présenter l'art non plus comme un « produit fini » mais au contraire comme une oeuvre jamais terminée et toujours vivante25 REVENDICATIONS1. Procédé de mise en mouvement d'une structure déformable (S), caractérisé en ce que : - la mise en mouvement est contrôlée par des paramètres générés par les spectateurs et fournis par des capteurs de mesures et qui communiquent avec l'unité de contrôle (C) de la structure déformable (S) ; - et la mise en mouvement de la structure déformable (S) est réalisée, par les éléments moteurs commandés par l'unité de contrôle (C), en fonction des informations obtenues concernant les paramètres générés par les spectateurs. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mise en 15 mouvement prend en compte au moins l'un des paramètres suivants : - le nombre de personnes présentes dans un espace défini, - le poids de personnes sur une plaque - les bruits créés par les spectateurs, en différenciant par exemple, les cris et les applaudissements, ou autres émotions. 20 - la vitesse de déplacement des personnes. - la forme créée par un groupe de personnes. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la mise en mouvement prend en compte au moins l'un des paramètres suivants : 25 des mesures directes en continu de paramètres physico-chimiques : bruits, poids, CO2... des mesures intégrées au moyen d'analyseurs complexes (analyse d'images, décodeurs de sons,...) des mesures liées à l'environnement (température, luminosité, quantité 30 de pluie, pollution de l'air, ozone, ) des paramètres générés par la structure elle-même en fonction de sa position, de son mode de motricité,... une horloge 35 4. Procédé selon les revendications 3, caractérisé en ce que la structure animée ajuste en temps réel, les enchaînements de mouvements avec une logique préétablie. 5. Structure déformable (S) caractérisé en ce que elle met en oeuvre une unité de contrôle (C) qui reçoit les informations de capteurs qui mesurent des paramètres générés par les spectateurs et qui contrôle la mise en mouvement de la structure déformable (S) par des éléments moteurs, en fonction des informations obtenues sur les paramètres générés par les spectateurs. 6. Structure déformable (S) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les éléments moteurs sont actionnés par de l'eau sous pression. 7. Structure déformable (S) selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que c'est une fontaine animée. 8. Structure déformable (S) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'elle est constituée de mats flexibles (4) qui supportent des plaques (5). 9. Structure déformable (S) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'elle comporte des tubulures (7) et (8) qui créent un jet venant frapper la plaque (5) située en face, créant ainsi la déformation. 20