Brevet FR3021196A1 — publié le 20151127

La présente invention concerne un siège dynamique compact et économique. Le système mis en place permet l'inclinaison du siège (assise et dossier) en avant ou en arrière et latéralement indépendamment ou simultanément. D'une manière générale, le domaine de l'invention est celui des matériels et accessoires de loisirs interactifs pour micro-ordinateur et consoles de jeu. Son utilisation est principalement dédiée aux jeux vidéo de réalité virtuelle de type simulation automobile, simulation de vol, mais s'adapte aussi très bien aux autres type de jeux. Au delà de ces utilisations, ce siège reste un simple siège de bureau réglable, de par son ergonomie dite « standard » et son mécanisme à encombrement réduit. Depuis que les jeux vidéo existent, leurs utilisateurs et leurs concepteurs n'ont eu cesse de vouloir améliorer les ressentis physiques afin de se rapprocher au plus de 15 la réalité. Traditionnellement, les joueurs de jeux vidéo jouent debout ou assis face à leur plate forme de jeu, utilisant des manettes ou interfaces de toutes sortes. Depuis quelques années, nous pouvons trouver dans le commerce des équipements pour jeux de simulation automobile comprenant un siège équipé de volant à retour 20 de force, pédales et levier de vitesse. Les joueurs l'utilisant sont assis de manière statique face au jeu. Plus récemment, des sièges dynamiques font leurs apparitions, incluant par leurs mouvements, un degré de réalisme supplémentaire. Ces sièges sont généralement mis en mouvement par l'intermédiaire d'équipements hydrauliques ou pneumatiques. 25 Ces équipements sont encombrants et coûteux, limitant ainsi son accès au grand public. Pour autant, il est connu un siège dynamique nommé « rSeat RS1 D-BOX Simulateur dynamique automobile » en vente publique. Le système utilisé fait état de différents dépôt de brevet. Le dernier déposé est sous le numéro de publication 30 « US2012019030 (A1) - Electronic display for vibro-kinetic platform ». Ce système est basé sur l'utilisation de trois vérins à faibles amplitudes en position verticale, répartis entre le siège et le sol. Ils permettent de transmettre des secousses au siège, ou encore de générer de faibles inclinaisons. Bien que ce système soit efficace en terme de ressentis physiques, les matériaux et 35 équipements mis en place en font un équipement complexe, volumineux et onéreux. Par conséquent, le nouveau besoin qui émerge de ce constat est de réaliser un siège dynamique peu coûteux grâce à une conception simplifiée, à faible encombrement et présentant malgré ces contraintes un degré de ressentis physiques se rapprochant 40 de la réalité. La présente invention concerne un siège dynamique compact et économique. Selon des modes particuliers de réalisation, le mécanisme de l'invention permet l'inclinaison du siège (1) (assise et dossier) en avant ou en arrière et latéralement de 45 façon indépendante ou simultanée. Ledit mécanisme comprend un axe principal vertical (2) articulé à sa base (3). La partie supérieure de cet axe est solidaire de l'ensemble "assise et dossier" (1). Deux vérins linéaires (5a et 5b) sont fixés entre la base (4) du siège et l'axe principal (2) permettant l'inclinaison de l'ensemble "assise et dossier" (1). 50 Un premier vérin est positionné de façon à générer des mouvement sur un axe X et -2- un second vérin positionné de façon à générer des mouvement sur un axe Y. Ces vérins sont commandés via une interface électronique (6). Cette interface électronique (6) gère l'alimentation (7) des vérins, et synchronise les informations reçues de la plateforme de jeux utilisés avec les, déplacements des 5 vérins. Pour que les vérins induisent un mouvement au corps entier de l'usager, le siège dynamique possède un repose pied solidaire de l'ensemble "assise et dossier" (1). Sans contact avec le sol, l'ensemble du système procure donc de meilleurs sensations à l'usager. 10 La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation particulier pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : 15 la figure 1 présente des vues en plan et une coupe d'un mode de réalisation du siège dynamique. la figure 2 présente des vues en plan du siège dynamique, représentant les déplacements de base du siège dynamique. 20 la figure 3 présente des vues en plan et une coupe d'un second mode de réalisation du siège dynamique. la figure 4 présente le synoptique du fonctionnent global du siège dynamique. 25 En référence à la figure 1, un mode de réalisation du siège dynamique conforme à l'invention est présenté. Il comprend un axe principal vertical (2). 30 La base de cet axe est associée, en liaison complète, à une rotule. L'embase (3a) de la rotule (3) est quant à elle fixée au centre de la base (4) du siège dynamique. Ainsi nous articulons de manière simple l'axe principal qui recevra le siège (1). La personne du métier comprendra que cette rotule peut être remplacée par 35 une liaison mécanique offrant un degré de liberté suffisant à l'articulation de cet axe (2). Dans la figure 3, une alternative avec un tampon en caoutchouc (23) y est représentée. Deux vérins linéaires électriques (5a et 5b) sont fixés entre la base (4) du 40 siège et l'axe principal (2). Ils sont positionnés, d'une part, de façon à ne pas dépasser un volume défini par la projection de l'assise du siège au sol, afin de limiter l'encombrement total, et d'autre part, de façon à ce que les forces appliquées à l'axe principal (2) permettent l'inclinaison de l'axe dans chaque direction. Un premier vérin est positionné de façon à générer des inclinaisons sur un axe X et 45 un second vérin positionné de façon à générer des inclinaisons sur un axe Y (Figure 3). Les tiges des vérins sont fixées en partie supérieure de l'axe principal (2). Les bases des vérins sont fixées à l'extrémité de la base (4) du siège, en limite dudit volume. 50 La personne du métier comprendra que ces vérins linéaires électriques (5a et 302 1 196 5b) peuvent être remplacés par des vérins linéaires utilisant d'autres énergies telles que pneumatiques ou hydrauliques. Les quatre liaisons de fixation (8) des vérins linéaires (5a et 5b) sont réalisées de telle sorte que les faibles translations latérales du premier vérin, générées par te 5 mouvement du deuxième vérin (et réciproquement), soient compensées. Le degré de liberté de ces liaisons nécessaire à cette compensation est réalisé à partir d'une rotule (8). La personne du métier comprendra que ces rotules (8) peuvent être remplacées par des liaisons mécaniques offrant un degré de liberté suffisant à la 10 compensation des efforts soumis à ces liaisons. Dans la figure 3, une alternative avec des liaisons double pivot (28) y est représentée. La partie supérieure de l'axe principal (2) est associée, en liaison complète, au siège (1). Bien entendu, l'axe (2) est fixé au niveau du centre de la partie inférieure 15 de l'assise afin que les forces exercées par le poids de l'usager soit principalement supportées par cet axe (2). La gestion des vérins est réalisée par l'intermédiaire d'une interface électronique qui est alimentée via une alimentation électrique basse tension indépendante. Cette interface électronique (6) gère l'alimentation (7) des vérins et 20 synchronise les informations reçues de la plateforme de jeux utilisée avec les déplacements des vérins. Pour une compréhension globale de fonctionnement, voir la figure 4. Dans le but de limiter l'encombrement du siège dynamique, l'interface électronique (6) et l'alimentation (7) sont positionnées de telle sorte qu'elles ne dépassent pas 25 ledit volume. En limite dudit volume, sur la base (4) du siège dynamique, on implante une platine de connexions (9) positionnée de sorte à faciliter le branchement à l'usager et contrôler l'état de fonctionnement. Cette platine est composée d'une fiche de branchement d'alimentation électrique, 30 d'une fiche de branchement de connexion filaire de transfert de données, d'un voyant indiquant l'état de la connexion sans fil, d'un interrupteur de mise en marche, et d'une commande forcée de remise à zéro. La personne du métier comprendra que les équipements de cette platine pourront varier en fonction des options incorporées au siège dynamique. 35 Dans un souci d'optimisation du ressenti physique des mouvements du siège dynamique, nous fixons un repose pieds (10) solidaire au siège (1). En effet, ce repose pieds (10) permettra à l'usager de ne plus être en contact avec le sol. Du fait que ce repose pieds (10) soit solidaire du siège (1) mis en mouvement par 40 l'actionnement des vérins, le corps entier sera soumis aux mouvements générés. De par son mécanisme réduit à son minimum, ce siège dynamique est facilement réalisable, donc facilement industrialisable. De par son mécanisme réduit à son minimum, ce siège dynamique possède un 45 encombrement ne demandant pas plus de place qu'un siège de bureau dit standard. De par son mécanisme réduit à son minimum, ce siège dynamique a un poids global réduit et est aussi facilement déplaçable qu'un siège de bureau dit standard. De par son mécanisme réduit à son minimum, ce siège dynamique s'adresse au grand public par un coût réduit à son minimum. 50 -4- La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés par les différentes figures, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. Ces modifications sont considérées comme des variantes possibles comprises dans le champ d'application de l'invention.5 REVENDICATIONS1. Un siège dynamique à domicile caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble "assise et dossier" (1) avec le centre de l'assise fixé sur un axe principal vertical (2) reposant sur une rotule (3) ancrée à la base (4), ainsi que deux vérins linéaires (5a et 5b) fixés entre la base (4) et l'axe principal (2) et commandés de manière indépendante par une interface électronique (6) gérant leurs alimentations en interprétant des commandes reçues par le dispositif informatique, permettant ainsi l'inclinaison en avant, en arrière, à gauche et à droite de l'ensemble "assise et dossier" (1). 2. Un siège dynamique à domicile selon la revendication 1 caractérisé en ce que les vérins linéaires (5a et 5b) fixés entre la base (4) du siège et l'axe principal (2) sont positionnés, d'une part, de façon à ne pas dépasser un volume défini par la projection de l'assise du siège au sol afin d'en limiter l'encombrement total, et d'autre part, de façon à ce que les forces appliquées à l'axe principal (2) permettent l'inclinaison de l'ensemble "assise et dossier" (1) en exploitant les degrés de liberté permis par la rotule (3), un premier vérin générant les inclinaisons avant et arrière et un second vérin générant les inclinaisons gauche et droite. 3. Un siège dynamique à domicile selon les revendications précédentes caractérisé en ce que les quatre liaisons de fixation (8) des vérins linéaires (5a et 5b) sont réalisées à l'aide de rotules (8) de telle sorte que le mouvement d'un vérin n'induise pas de contrainte sur le second vérin. 4. Un siège dynamique à domicile selon les revendications précédentes caractérisé en ce que l'aliMentation (7) des vérins et l'interface électronique (6) sont fixées sous l'assise de façon à ne pas dépasser le volume défini par la projection de l'assise du siège au sol afin de limiter l'encombrement total. 5. Un siège dynamique selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu'une platine (9) est positionnée de manière à faciliter à l'usager le branchement ainsi que le contrôle de l'état de fonctionnement, cette platine étant composée, d'une fiche de branchement d'alimentation électrique, d'une fiche de branchement de connexion filaire de transfert de données, d'un voyant indiquant l'état de la connexion sans fil, d'un interrupteur de mise en marche, et d'une commande de réinitialisation du système siège dynamique. 6. Un siège dynamique selon les revendications précédentes caractérisé en la mise en place d'un repose pied (10) à hauteur réglable et escamotable, le repose pied (10) étant solidaire de l'ensemble "assise et dossier" (1).