Brevet FR3150897A1 — publié le 20250110

L’invention se rapporte à un module pour simuler un mouvement d’une moto dans un virage, ledit module comportant une selle monté sur un cadre (1), qui s’étend suivant une direction longitudinale (X), monté sur un piètement (2) qui s’étend suivant une première direction (Z), ainsi qu’un guidon sur lequel sont fixées deux poignées (31, 32), et qui est monté pivotant par rapport audit cadre (1) autour d’un axe qui s’étend suivant une seconde direction (D2) inclinée par rapport à ladite direction longitudinale (X). Le cadre (1) est monté mobile en rotation sur ledit piètement (2) autour de ladite direction longitudinale (X), une cale mobile (5) est montée pivotante sur ledit piètement (2), le guidon (3) est relié à ladite cale mobile (5) par un dispositif de liaison (4) comprenant au moins deux bielles (40, 41) montées pivotantes par leurs extrémités sur ladite cale (5) et sur le guidon. Figure pour l’abrégé : [Fig. 1] MODULE DE SIMULATION DE MOUVEMENT DE MOTO DOMAINE DE L’INVENTION L’invention concerne un module de simulation de mouvement de moto, destiné à être mis en œuvre en étant associé à un jeux vidéo ou pouvant être mis en œuvre seul, pour l’apprentissage du comportement d’une moto lors de la conduite, par exemple. ETAT DE LA TECHNIQUE Dans les salles de jeux vidéo, il existe des simulateurs de courses de motos qui comportent des écrans sur lesquels défilent un parcours, les écrans étant associés à des motos sur lesquelles les joueurs sont montés et qui peuvent s’incliner de part et d’autre d’un axe horizontal (axe sur lequel s’étend la moto et se trouvant au niveau du sol). Lorsque le joueur veut tourner à droite ou à gauche sur le parcours de jeu, il incline la moto à droite ou à gauche : ce mouvement d’inclinaison de la moto a pour objectif d’apporter des sensations au joueur, ces sensations se voulant être proches de celles ressenties par un motard prenant un virage. Or, les sensations ressenties par les joueurs sont différentes de celles réellement ressenties par un motard prenant réellement un virage, car la moto fictive ne subit pas de force centrifuges : lors de l’inclinaison de la moto, le joueur ne subit que la force de gravitation qui tend à lui donner une sensation de chute latérale. On connait du document WO2004072927 un dispositif de simulation de conduite permettant à un conducteur d'expérimenter l'état de fonctionnement d'une moto, plus précisément, d'expérimenter une sensation de fonctionnement similaire à un freinage réel, afin de pouvoir changer la sensation de fonctionnement d'un levier de manœuvre en fonction des types de transmissions, et d'expérimenter la sensation de roulement lorsque la moto tourne grâce au basculement d'un corps de moto en marche lorsque le dispositif est installé sur un élément de piédestal. Pour ce faire, le dispositif est conçu pour être fixé sur un support plan : il comporte un guidon associé à un mécanisme qui permet au conducteur apprenant de sentir le retour du guidon lors d’un freinage. Un tel dispositif ne reproduit pas les sensations que pourrait ressentir un conducteur de moto prenant un virage. On connait par ailleurs, du document WO9216267 un simulateur de course de vélo, comportant un écran associé à un vélo équipant un module qui permet au joueur de produire un effort similaire à celui qu’il ferait s’il réalisait réellement la course. Le module comporte pour ce faire, un système de pignons associé à la chaine du vélo et il est associé à un piétement qui autorise le vélo à basculer d’avant en arrière pour simuler les bosses, les montées, les descentes, par exemple. Un tel système n’est pas applicable à une moto dont les éléments sont beaucoup plus lourds. L’invention offre une nouvelle solution pour simuler la position que prend une moto dans un virage, qui assure au joueur (ou à celui qui apprend la conduite de la moto) des sensations proches de celles réellement ressenties. L’invention concerne à cet effet un module pour simuler un mouvement d’une moto dans un virage, ledit module comportant : - une selle monté sur un cadre, ledit cadre s’étendant suivant une direction longitudinale et étant monté sur un piètement qui s’étend suivant une première direction qui est perpendiculaire par rapport à ladite direction longitudinale, - un guidon, comprenant un support de guidon sur lequel sont fixées deux poignées, ledit guidon étant monté pivotant par rapport audit cadre autour d’un axe qui s’étend suivant une seconde direction inclinée par rapport à ladite direction longitudinale. Conformément à l’invention, le module est remarquable en ce que : - ledit cadre est monté mobile en rotation sur ledit piètement autour de ladite direction longitudinale, - une cale mobile est montée pivotante sur ledit piètement, autour d’un axe qui s’étend suivant une troisième direction qui est perpendiculaire à la seconde direction, et - ledit guidon est relié à ladite cale mobile par un dispositif de liaison qui comprend au moins deux bielles comportant : une première extrémité de bielle, qui est montée pivotante sur ladite cale, autour d’un axe qui s’étend suivant une quatrième direction qui est parallèle à la seconde direction, et au moins deux secondes extrémités de bielles, qui lient le support de guidon audit dispositif de liaison au voisinage des deux poignées, lesdites deux secondes extrémités de bielles étant chacune montée pivotante sur ledit support de guidon, chacune autour d’un axe parallèle à ladite seconde direction, de sorte que, quand le cadre pivote autour de l’axe longitudinal suivant un premier sens de rotation, il déclenche la rotation de la cale et du guidon en sens inverse, autour de leur axe respectif qui s’étendent chacun respectivement suivant les quatrième direction et seconde direction. Le module conforme à l’invention peut également comprendre les caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison : - ledit piètement présente une partie inférieure de piètement et une partie supérieure de piètement, et ledit cadre est monté mobile en rotation autour de l’axe qui s’étend suivant la direction longitudinale en partie supérieure dudit piètement, - la partie inférieure de piètement est fixe par rapport à un support du module ou bien, suivant une variante, la partie inférieure de piètement est montée pivotante autour d’un axe qui s’étend dans un plan parallèle au par rapport à un support plan du module, - le module comporte au moins deux moyens de rappel élastiques reliant le support plan du module audit piètement, apte à ramener ledit piètement dudit module suivant une position où la direction d’alignement du piètement est verticale ou sensiblement verticale, - ladite cale présente un plan incliné par rapport à ladite direction de piètement et en ce que ledit plan incliné supporte un mât qui s’étend suivant ladite troisième direction, parallèle audit plan incliné de ladite cale, mât autour duquel la première extrémité de bielle est montée pivotante, - les deux bielles dudit dispositif de liaison forment un V ou bien, en variante de réalisation éventuelle, les deux bielles du dispositif de liaison forment un T, - ledit cadre comporte deux repose-pieds, et éventuellement un dispositif de lest. L’invention concerne également une installation comportant un module tel que défini ci-avant et une borne de jeu électronique équipée d’un écran et d’un logiciel de jeu, ledit mouvement du module générant le mouvement d’une moto représentée sur ledit écran dans ledit jeu électronique. S’agissant de l’écran, en l’absence de casque de réalité virtuel, celui-ci pourra être placé devant le module et monté sur deux axes verticaux parallèles entre eux, pour conserver son horizontalité lorsque le module sera incliné par le joueur ou l’apprentis pilote par rapport à l’horizontal, de manière à toujours se placer à l’intérieur du virage où se trouve le regard du joueur ou de l’apprentis pilote. PRESENTATION DES FIGURES D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée d’un mode de mise en œuvre nullement limitatif, et des dessins annexés, sur lesquels : est une représentation schématique en perspective d’un module conforme à un premier mode de réalisation selon l’invention, en position de repos, est une vue de dessus du module illustré en , en position de repos, est une vue de côté du module illustré en , en position de repos est une représentation schématique illustrant les positions prises par un guidon, un cadre et une cale du module conforme à l’invention, respectivement (de gauche à droite sur la figure) quand le cadre est penché à droite, quand il est en position de repos et quand il est penché à gauche, est une vue avant du module en position de repos, est une vue avant du module quand le cadre est penché à droite, illustre un second mode de réalisation d’un module conforme à l’invention, vu en perspective et de côté, le cadre étant penché à gauche et le guidon tournant vers la droite, et illustre le module de la , avec le cadre penché à droite et le guidon tournant vers la gauche. DESCRIPTION D’UN MODE DE REALISATION Les figures 1 à 6 illustrent un premier mode de réalisation du module conforme à l’invention. Il s’agit d’un module qui est conçu pour simuler les mouvements d’une moto : un tel module peut être mis en œuvre dans le cadre d’une salle de jeux, en étant associé à un jeu de courses de motos, par exemple. Il peut également être mis en œuvre dans le cadre de l’apprentissage de la conduite à moto, pour permettre aux conducteurs/apprentis de ressentir les sensations et le comportement d’une moto, notamment lorsque la moto prend un virage : en effet, le module conforme à l’invention a pour objectif premier de rester le plus fidèle possible au comportement adopté par la moto lors d’un virage. En effet, lors de la conduite réelle d’une moto, elle subit plusieurs forces qui agissent pour garder en équilibre la moto. Par exemple, la force centrifuge se manifeste lorsqu’un corps est en mouvement circulaire : elle tend à éloigner le corps du centre de courbure de sa trajectoire. Dans ce cas de la conduite d’un véhicule ne comportant que deux roues, la force centrifuge permet au pilote de rester en équilibre sur le véhicule lors d’un virage. La gravité (qui maintien le véhicule au sol) et la force centrifuge (qui tend à emmener le véhicule vers l’extérieure du virage) permet un équilibre global du pilote. Par ailleurs, lorsqu’un véhicule deux roues se penche dans un virage, un effet gyroscopique se produit : en effet, au-delà de 35 km/h, c’est l’effet gyroscopique qui permet de maintenir la roue en équilibre – la moto ne se dirige plus, elle s’incline. Le module conformément à l’invention est conçu pour simuler l’effet gyroscopique : cela est imité mécaniquement par le module, en produisant une action de contre-braquage du guidon lorsque la moto est penché d’un côté ou de l’autre par le joueur. La montre un exemple d’armature d’un module conforme à l’invention, qui sera habillé par de véritables pièces de moto par exemple. Il devra être compris que les exemples représentés et décrits ne sont pas limitatifs : d’autres réalisations pourraient correspondre à l’invention. Sur la , seule l’armature est montrée pour mieux distinguer les éléments du module tel que défini par l’invention. Le module comporte un cadre 1 qui présente globalement la forme d’un rectangle 10 prolongé par un triangle 11: ce cadre sera par exemple recouvert d’une selle et d’un carter de moto (voir illustration sur la en traits pointillés). La partie rectangulaire porte également deux cale pieds 12 et 13, qui assurent un positionnement du joueur (ou de l’apprenti pilote) en position penchée vers l’avant. Ainsi conçu, le cadre s’étend suivant une direction longitudinale X qui correspond sensiblement à une direction horizontale. Le cadre 1 est monté sur un piètement 2, solidaire d’un un support plan 20 (par exemple pour fixer le module au sol d’une salle de jeux vidéo). Le support plan 20 peut également être équipé de roulettes pour permettre de déplacer le module. Le piètement 2 s’étend suivant une première direction Z qui est perpendiculaire par rapport à ladite direction longitudinale X : la direction Z est une direction verticale, ou sensiblement verticale. Un guidon 3 est monté à l’extrémité de la partie triangulaire 11 du cadre 1 : le guidon comprend un support 30, sur lequel (ou auquel) sont fixées deux poignées 31 et 32. Plus précisément, dans le cadre du mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 6, le guidon comprend deux plaques triangulaires 33 et 34, parallèles et placées l’une par-dessus d’autre, avec deux poignées 31 et 32 fixées à deux coins/ extrémités des deux plaques 33 et 34 superposées, de sorte que les poignées 31 et 32 forment sensiblement, avec un côté 35 des deux plaques triangulaires, un arc de cercle. Les deux plaques triangulaires 33 et 34 présentent une troisième extrémité 36 qui est montée pivotante par rapport audit cadre 1 autour d’un axe qui s’étend suivant une seconde direction D2. Comme on peut le voir en ou 3, la direction D2 est inclinée par rapport à ladite direction longitudinale X : il s’agit de l’angle α formé par la colonne de direction du module de moto par rapport à la verticale. Comme on peut le voir sur les figures 1 à 3 et conformément à l’invention, le cadre 1 est monté mobile en rotation autour de ladite direction longitudinale X. Pour ce faire, la partie rectangulaire 10 est montée pivotante sur un axe transversal au piètement 2. On notera également que l’axe de pivot du cadre 1 positionné en partie supérieure du piètement, contrairement aux solution de l’état de la technique qui assurent souvent un pivot du simulateur de moto en partie médiane du piètement ou en partie basse de piètement. Pour assurer un équilibre du joueur ou de l’apprentis pilote, il est également possible de lester le cadre en partie arrière, entre les cale-pieds 12 et 13 : la montre un lest 100 qui est positionné entre les cale-pieds. La réalisation du pivot en partie haute du piètement permet d’utiliser le poids du joueur (ou de l’apprenti pilote) pour contrebalancer le poids de l’inclinaison que le joueur va donner à la moto : en effet, en positionnant l’axe de pivot du cadre sous la selle et sous le réservoir de la moto fictive, le poids du bas du corps du pilote (bassin et jambes) peut compenser l’inclinaison du haut du corps. Il peut également être judicieux de lester le bas du module pour augmenter la résistance à l’inclinaison. Sur le piètement 2, sensiblement à mi-hauteur (dans le cadre de l’exemple illustré) on observe que le module comporte une cale 5. La cale 5 est montée pivotante par rapport au piètement 2 autour d’un axe qui s’étend suivant une seconde direction D3 qui est perpendiculaire à la direction D2 : pour ce faire, la cale 5 est montée pivotante sur une surface inclinée d’un même angle que l’angle d’inclinaison α de l’axe de direction D2 par rapport à l’axe longitudinal X (voir ). De plus, le guidon 3 est relié à la cale 5 mobile par un dispositif de liaison 4. Le dispositif de liaison 4 est articulé à la fois sur la cale 5 et sur le guidon 3 : il comprend au moins deux bielles 40 et 41 qui forment un V entre elles dans le cadre de ce mode de réalisation. Les bielles 40 et 41 comportent : - une première extrémité commune de bielle 42, qui est montée pivotante sur ladite cale 5, autour d’un axe qui s’étend suivant une direction D3, parallèle à la seconde direction D2. Les bielles 40 et 41 comportent également chacune une extrémité 43 et 44, respectivement, qui lient le support 30 de guidon 3 audit dispositif de liaison 4, au voisinage des deux poignées 31 et 32. Les extrémités de bielles 43 et 44 sont chacune montées pivotantes sur ledit support 30, autour d’axes qui sont parallèles à ladite seconde direction D2. Ainsi réalisée, et comme on peut le voir en , quand le cadre 1 pivote autour de l’axe X suivant un premier sens S1 de rotation (le cadre penche à droite), il déclenche la rotation en sens inverse du guidon 3 autour de l’axe qui s’étend suivant la seconde direction D2 et la poigné droite s’éloigne du cadre 1, la cale 5 étant entrainée en rotation inverse S2 autour de l’axe X1. Cette position est également illustrée en . Inversement, quand le cadre 1 pivote autour de l’axe X suivant un second sens S2 de rotation (le cadre penche à gauche), il déclenche la rotation en sens inverse du guidon 3 autour de l’axe qui s’étend suivant la seconde direction D2 et la poignée gauche s’éloigne du cadre 1, la cale 5 étant entrainée en rotation inverse S1 autour de l’axe X1. Il devra être compris que l’invention n’est pas limitée à la forme spécifique en V du dispositif de liaison 4 : en effet, suivant le mode de réalisation illustré en figures 7 et 8, le dispositif de liaison 4 peut présenter une différence de forme sans sortir du cadre de l’invention. Pour ce faire, on observe que le dispositif de liaison 4 comporte un bras 45 qui a une forme courbe, qui est relié au piètement 2 par une cale 5 pivotante autour de l’axe D3 : la cale 5 présente une surface plane qui glisse sur le plan incliné du piètement 2. Le bras courbe 45 présente une extrémité opposée 46 qui est formée par une pièce transversale 46. La pièce 46 est montée pivotante en son centre autour de l’axe D2 à l’extrémité du bras 45, et elle est solidaire du guidon 3. Vu de dessous (ou de dessus), le dispositif de liaison a la forme d’un T. Grâce aux renvois de mouvement du dispositif de liaison articulé 4, le module du mode de réalisation des figures 7 et 8 fonctionne de la même manière que le module illustré sur les figures 1 à 6 : quand le cadre 4 est entrainé en rotation vers la droite ou vers la gauche (quand le joueur ou l’apprenti penche vers la droite ou vers la gauche) le guidon s’anime d’un mouvement de contrebraquage et tourne en sens inverse (soit vers la gauche et vers la droite, respectivement). Pour simuler les sensations de la moto lors d’un freinage ou d’une accélération, le piètement 2 peut être monté mobile autour d’un axe transversal T par rapport au piètement 2, l’axe de pivot étant situé en partie inférieure du piètement. On prévoit également des moyens de rappel élastique 21 et 22, pour ramener en position verticale le piètement 2. Ces moyens de rappel élastique retiennent le piètement 2 au sol ou au support de piètement 20 à une hauteur h1 du piètement, la hauteur h1 correspondant sensiblement à la moitié de la hauteur du piètement 2. L’extrémité des moyens de rappels élastiques est, par exemple, monté mobile autour d’un second axe transversal T1 parallèle à l’axe transversal T. En , l’axe transversal T1 est positionné à une hauteur h2 plus basse que la hauteur h1 du mode de réalisation illustré en , h2 étant compris entre 1/3 et ½ de la hauteur du piètement 2. Les moyens de rappel élastique 21 et 22 peuvent être réalisés par des vérins pneumatiques dans le cadre du mode de réalisation montré en , ou bien encore par des ressorts comme illustré en figures 7 et 8. Il devra être compris que tout autre moyen de rappel élastique pourrait être prévu sans sortir du cadre de l’invention. Grâce à ces moyens de rappel élastique en position verticale du piètement, on peut simuler les sensations ressenties par un pilote de moto qui accélère ou freine : en effet ; tout véhicule qui accélère ou freine voit son assiette changer et tout particulièrement un véhicule deux roues. Le module repose sur un axe reproduisant les transferts de masse vers l’avant et vers l’arrière du module. Lorsque le joueur ou l’apprenti freine, le module vient se positionner vers l’avant et lorsque le joueur ou l’appentis accélère, le module vient se positionner vers l’arrière (commande d’accélérateur par câble). Cette mobilité du module peut également intervenir en réaction à la position du joueur ou de l’apprenti sur le module : il pourra ainsi s’entrainer à prendre une position neutre (c’est-à-dire sans conséquence sur le mouvement de la moto) afin d’assurer un centrage des masses optimal sur la moto. On comprend de la description qui précède comment l’invention permet de simuler les effets que l’on peut ressentir sur une moto lorsqu’elle est en mouvement, en simulant des effets qui visent à reproduire des forces qui n’existent que lors du mouvement de la moto et seulement à partir du moment où la moto a atteint une vitesse minimum. L’invention s’étend à la mise en œuvre de tout moyen technique équivalent à ceux illustrés sur les figures et décrits précédemment. Module pour simuler un mouvement d’une moto dans un virage, ledit module comportant : - une selle monté sur un cadre (1), ledit cadre (1) s’étendant suivant une direction longitudinale (X) et étant monté sur un piètement (2) qui s’étend suivant une première direction (Z) qui est perpendiculaire par rapport à ladite direction longitudinale (X) , - un guidon (3), comprenant un support (33, 34) de guidon sur lequel sont fixées deux poignées (31, 32), ledit guidon (3) étant monté pivotant par rapport audit cadre (1) autour d’un axe qui s’étend suivant une seconde direction (D2) inclinée par rapport à ladite direction longitudinale (X), ledit module étant caractérisé : - en ce que ledit cadre (1) est monté mobile en rotation sur ledit piètement (2) autour de ladite direction longitudinale (X), - en ce que une cale mobile (5) est montée pivotante sur ledit piètement (2), autour d’un axe qui s’étend suivant une troisième direction (D3) qui est perpendiculaire à la seconde direction (D2) , et - en ce que ledit guidon (3) est relié à ladite cale mobile (5) par un dispositif de liaison (4) ledit dispositif de liaison comprenant au moins deux bielles (40, 41) comportant : une première extrémité de bielle (42), qui est montée pivotante sur ladite cale (5), autour d’un axe qui s’étend suivant une quatrième direction (D1) qui est parallèle à la seconde direction (D2), et au moins deux secondes extrémités de bielles (43, 44), qui lient le support de guidon (33, 34) audit dispositif de liaison (4) au voisinage des deux poignées (31 32), lesdites deux secondes extrémités de bielles (43, 44) étant chacune montée pivotante sur ledit support de guidon (33, 34), chacune autour d’un axe parallèle à ladite seconde direction (D2), de sorte que, quand le cadre (1) pivote autour de l’axe longitudinal (X) suivant un premier sens (S1) de rotation, il déclenche la rotation de la cale (5) et du guidon (3) en sens inverse, autour de leur axe respectif qui s’étendent chacun respectivement suivant les quatrième direction (D1) et seconde direction (D2). Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit piètement (2) présente une partie inférieure de piètement et une partie supérieure de piètement, et en ce que ledit cadre (1) est monté mobile en rotation autour de l’axe qui s’étend suivant la direction longitudinale (X) en partie supérieure dudit piètement (2). Module suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la partie inférieure de piètement est fixe par rapport à un support (20) du module. Module suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la partie inférieure de piètement est montée pivotante autour d’un axe (T1) qui s’étend dans un plan parallèle au par rapport à un support plan du module. Module selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il comporte au moins deux moyens de rappel élastiques (21, 22) reliant le support plan (20) du module audit piètement (2), apte à ramener ledit piètement (2) dudit module suivant une position où la direction d’alignement (Z) du piètement est verticale ou sensiblement verticale. Module selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite cale (5) présente un plan incliné par rapport à ladite direction de piètement (Z) et en ce que ledit plan incliné supporte un mât qui s’étend suivant ladite troisième direction (D3), parallèle audit plan incliné de ladite cale, mât autour duquel la première extrémité (42) de bielle est montée pivotante. Module selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux bielles (40, 41) dudit dispositif de liaison (4) forment un V. Module selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux bielles (45, 46) du dispositif de liaison (4) forment un T. Module selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit cadre (1) comporte deux repose-pieds (12, 13), et éventuellement un dispositif de lest. Installation comportant un module selon l’une quelconque des revendications précédentes et une borne de jeu électronique équipée d’un écran et d’un logiciel de jeu, ledit mouvement du module générant le mouvement d’une moto représentée sur ledit écran dans ledit jeu électronique.