Brevet FR3152998A1 — publié le 20250321

Balles lumineuses à changement de coloration et à effet culbuto, et leur utilisation dans des jeux diurnes et nocturnes. La présente invention consiste en une balle (1) disposant de moyens d’obtention de changement de coloration (12), de détection de choc (13), de pilotage du changement de coloration (14), de fourniture d’énergie (15), situés à l’intérieur de l’enveloppe externe (11) de la balle (1). Le centre de gravité de ladite balle est avantageusement déporté par rapport à son barycentre, ce qui permet d’obtenir un effet culbuto. Une telle propriété est notamment obtenue en tirant partie de la répartition des différents organes situés au cœur de la balle. On dispose ainsi d’une balle susceptible d’être utilisée dans l’obscurité voire en pleine nuit, dans des jeux de société et ce, avec un effet culbuto à la fois ludique et intéressant pour limiter les aires de jeu. Figure pour l’abrégé : Fig. 6 balles lumineuses à changement de coloration et à effet culbuto, et leur utilisation dans des jeux diurnes et nocturnes La présente invention concerne des balles lumineuses, pouvant être utilisées dans des jeux, aussi bien en intérieur qu’en extérieur, notamment dans des conditions d’obscurité importante voire, en pleine nuit. Elle porte également sur des balles lumineuses, susceptibles de changer de coloration, notamment suite à des chocs qu’elles subissent, en particulier lorsque deux (ou plusieurs) balles viennent s’entrechoquer. Elle concerne également lesdites balles, lumineuses, susceptibles de changer de coloration, et disposant d’une enveloppe externe, préférentiellement souple, de manière à absorber les chocs tout en les transmettant à l’intérieur desdites balles. Lesdites balles possèdent avantageusement, au sein de leur enveloppe externe, un capteur de choc relié à un organe de pilotage du changement de coloration des balles, lui-même relié à un organe de changement de coloration desdites balles. La coopération entre ces différents organes permet le changement de coloration des balles, dès lors qu’elles subissent un choc, soit quand elles entrent en contact avec le terrain ou un objet positionné sur le terrain, tel qu’un obstacle ou une autre balle. Selon une variante particulièrement avantageuse, le centre de gravité de ladite balle est excentré par rapport au barycentre de ladite balle. Ceci est notamment obtenu en déportant certains des organes internes de ladite balle, tels que par exemple le capteur de choc, l’organe de pilotage du changement de coloration ou encore l’organe de fourniture d’énergie. Ceci confère à l’ensemble un effet de culbuto, ce qui renforce le caractère ludique du jeu tout en améliorant sa jouabilité puisque l’effet culbuto va limiter d’autant l’aire de jeu. Les balles, boules et autres ballons font partie des accessoires de base de nombreux jeux de société, notamment de jeux pratiqués en extérieur. En vue de pérenniser ces pratiques dans des ambiances nocturnes, voire en pleine nuit, on a imaginé et eu recours à différentes technologies pour rendre lumineux ces objets voire, pour en modifier la coloration. A cet égard, on pourra se référer au document FR2739035. Ce document décrit des objets lumineux disposant d’un moyen de changement de coloration, lesdits objets étant notamment des balles susceptibles d’être mises en œuvre dans des jeux. Ces objets disposent d’un réseau lumineux tels que des diodes ou des lampes halogènes. Lesdits dispositifs lumineux sont positionnés sur un support qui s'étend à l'intérieur de la balle et comporte un interrupteur à contact extérieur qui vient en butée contre la surface intérieure de la balle. La surface extérieure de la balle est formée de deux hémisphères, avec un espace central flexible. Lorsque la balle touche le sol, l'écart se réduit et active l'interrupteur. Les hémisphères peuvent être transparents, semi-transparents ou opaques avec des trous transparents. La boule peut être ovoïde ou polyédrique et il peut aussi s’agir d’une sphère. Il existe aujourd’hui un besoin de disposer de balles, simples à réaliser, susceptibles d’être utilisées dans l’obscurité voire, en pleine nuit. Il existe aussi un besoin de proposer de tels objets, lumineux, et susceptibles de changer de coloration, notamment lorsque deux balles s’entrechoquent ou lorsqu’une balle entre en contact avec le sol ou avec un obstacle. Il existe aussi un besoin de disposer de tels objets, susceptibles d’absorber les chocs pour ne pas avoir recours à des terrains de jeux avec une superficie trop importante (sans absorption de chocs, l’amplitude des mouvements de deux balles qui s’entrechoquent peut être très importante, de plusieurs dizaines de mètres sur un sol lisse par exemple). Il peut aussi être très intéressant de disposer d’un effet dit « culbuto », ce qui renforce le caractère ludique du jeu en question. Cet effet culbuto renforce également la jouabilité de l’ensemble, puisqu’il limite l’amplitude des mouvements des balles. Par ailleurs, lesdites balles doivent être simples de fabrication et peu coûteuses. La présente invention consiste donc en une balle (1) disposant d’une enveloppe externe (11) ainsi que : d’un moyen d’obtention de changement de coloration (12), d’un moyen de détection de choc (13), d’un moyen de pilotage du changement de coloration (14) connecté au moyen d’obtention de changement de coloration (12) ainsi qu’au moyen de détection de choc (13), d’un moyen de fourniture d’énergie (15), lesdits moyens (12), (13), (14) et (15) étant situés à l’intérieur de l’enveloppe externe (11) de la balle (1). Lorsqu’une telle balle entre en contact avec le sol ou lorsqu’elle vient percuter une autre balle, objet ou obstacle disposé sur le sol, elle subit un choc ; ce choc est détecté par le moyen (13) prévu à cet effet. Ledit moyen de détection de choc (13) est connecté au moyen de pilotage du changement de coloration (14). L’information selon laquelle la balle vient de subir un choc est donc transmise au moyen de pilotage de changement de coloration (14). Ce dernier dispose d’un algorithme programmable permettant de gérer la coloration de la balle ; à titre d’exemple, l’algorithme permet de gérer une séquence de colorations pas-à-pas, chaque pas correspondant à un choc subi par la balle. En d’autres termes, à chaque choc, la balle passe d’une coloration à une autre selon une séquence donnée (ou mode aléatoire) et gérée par le moyen de pilotage du changement de coloration (14). Cette balle dispose donc d’un moyen de changement de coloration (12). Ledit moyen de changement de coloration consiste en un réseau lumineux (121), constitué de une ou plusieurs diodes électroluminescentes, de lampes colorées, de LEDs, ou de tout autre dispositif susceptible de produire différentes colorations, soit par la combinaison de plusieurs moyens donnant individuellement une couleur unique et activés indépendamment les uns des autres (réseau de lampes colorées, par exemple, toutes ou partie des lampes de la même couleur étant allumées ensemble), soit par utilisation d’au moins un moyen susceptible de produire différentes colorations (réseau de LEDs par exemple, toutes les LEDs étant commandées de manière à obtenir simultanément la même coloration). Ces réseaux lumineux sont positionnés à l’intérieur de l’enveloppe externe (11) et suffisamment éloignés de celle-ci, de manière à éviter les chocs directs qui pourraient les endommager. Lorsqu’ils mettent en œuvre plusieurs dispositifs lumineux, lesdits dispositifs sont suffisamment éloignés les uns des autres de manière à éviter entre eux des contacts qui pourraient aussi les endommager. L’homme du métier saura également adapter une répartition de ces dispositifs lumineux, de manière à obtenir une répartition homogène de la lumière à travers l’enveloppe externe de ladite balle A titre d’exemples non limitatifs, on pourra utiliser par exemple des produits disponibles sous les noms suivants : LED Dip, LED SMD, LED High-Power, LED COB, LED COB Filament. Ladite balle dispose aussi d’un moyen de détection de choc (13) qui est un capteur de choc notamment un capteur à ressort, un capteur d’inclinaison notamment un capteur à bille, un capteur de vibrations notamment un capteur piézoélectrique, un interrupteur de choc, un capteur magnétique, un capteur de son, un capteur de lumière ou un accéléromètre, ou un gyroscope, préférentiellement, un capteur de choc unique, même si la présente invention peut également mettre en œuvre plusieurs capteurs de choc. Il peut s’agir dans ce cas d’un capteur de vibration ou d’inclinaison. On peut utiliser indépendamment un capteur statique ou un capteur dynamique tel qu’un accéléromètre ou un gyroscope, même si le choix d’un capteur statique est préférable, pour des questions d’économie d’énergie. Préférentiellement, il s’agit d’un capteur de sensibilité réglable ce qui permet de filtrer le niveau des chocs en changeant la sensibilité du capteur. L’homme du métier saura adapter la sensibilité du capteur, notamment en fonction du matériau constituant l’enveloppe externe de la balle. A cet égard, il est souhaitable d’obtenir au final une sensibilité supérieure à celle d’un choc intempestif, tel que le mouvement des joueurs sur le terrain, mais évidemment inférieure à l’impact d’une balle sur le terrain ou au choc entre deux balles. A titre d’exemples non limitatifs, on pourra utiliser par exemple les capteur de vibration de la série dite SW 180, comme les capteurs SW18010P, SW18015P, SW18020P, SW18030P, commercialisés par exemple par la société MOBICON Electronic component. Ladite balle dispose donc aussi d’un moyen de pilotage du changement de coloration (14), connecté à la fois au moyen d’obtention de changement de coloration (12) et au moyen de détection de choc (13). Cette connexion est notamment établie grâce à une carte électronique (16). De ce fait, ledit moyen de pilotage du changement de coloration (14) est susceptible de recevoir une information de la part du capteur (présence d’un choc) et de transformer cette information en une instruction transmise au moyen d’obtention de coloration (choix d’une coloration). Le choix de ladite coloration est commandé par un algorithme, ledit algorithme ayant été configuré au préalable, de manière à réaliser une séquence donnée de colorations. Ce moyen de pilotage du changement de coloration est une porte logique, et plus classiquement un ensemble de portes logiques réalisant des opérations logiques (booléennes), bien connues de l’homme du métier. Les opérations logiques sont réalisées électriquement par une combinaison de bascules ou inverseurs, à base de transistors. Ladite balle objet de la présente invention dispose d’un bouton poussoir (17), qui permet d’activer ou de désactiver l’organe de fourniture d’énergie. Le passage de l’un à l’autre de ces états correspond aux modes “marche” et “arrêt” du système de pilotage du changement de luminosité. Le mode “marche” correspond à la phase où les balles sont utilisées pour jouer par exemple, et le mode “arrêt” correspond à la phase où les balles ne sont pas ou plus utilisées et ce, afin d’économiser l’organe de fourniture d’énergie. Ladite balle dispose donc aussi d’un moyen de fourniture d’énergie (15). Un tel moyen est constitué de piles ou de batteries, de tailles et de formes variables. Il s’agit préférentiellement de batteries, lesdites batteries étant idéalement solidaires du moyen de pilotage du changement de couleur (14). A titre d’exemples, des piles susceptibles d’être mises en œuvre dans la présente invention sont des piles AA (LR6), des piles AAA (LR03), des piles de 9 V, des piles CR123A, des piles lithium 3V coin-cell, des piles 3,6 V au lithium-ion, des piles AG10. A titre d’exemples, des batteries susceptibles d’être mises en œuvre dans la présente invention sont des piles AA rechargeables, des piles AAA rechargeables, des batteries rechargeables 9V, des piles rechargeables CR123A, des piles rechargeables lithium 3V coin-cell (CR2032), des batteries rechargeables au lithium-ion de 3,6 V, des batteries rechargeables AG10 (LR54). Par balle, on entend un objet disposant d’une enveloppe externe, complètement fermée ou non, de forme sensiblement sphérique. Par sensiblement sphérique, on entend une forme dont l’enveloppe externe peut être contenue dans l’espace délimitée par 2 sphères dont les centres sont confondus, et dont les mesures des rayons diffèrent de 10 % au maximum. A ce titre, cet objet peut être par exemple un polyèdre constitué de plusieurs panneaux, un ovoïde ou encore une sphère. Lorsqu’elle n’est pas complètement fermée, ladite balle présente des trous ou ouvertures au niveau de son enveloppe externe, lesdits trous ayant une taille de l’ordre de quelques millimètres, idéalement de 0,5 à 5 mm. La présente invention n’est aucunement limitée à une taille de balle particulière, mais dans un jeu où on manipule manuellement de tels objets, une taille comprise entre 5 et 10 cm de diamètre représente une variante intéressante. Ladite balle est préférentiellement constituée d’une enveloppe externe souple, ce qui lui permet d’absorber les chocs auxquels elle est soumise. A ce titre, il est avantageux de choisir ledit matériau qui constitue ladite enveloppe externe de manière à obtenir une déformation de 30 % au minimum (diminution de 30 % la longueur du diamètre de la balle, dans le cas d’une sphère) lorsque ladite balle est soumise à une force de 15 Newtons. Une telle force représente approximativement la force susceptible d’être exercée par un enfant de 4 ans, tenant ladite balle dans sa main. Il est aussi avantageux de choisir ledit matériau, de manière à obtenir une déformation de 30 % au maximum (diminution de 30 % la longueur du diamètre de la balle, dans le cas d’une sphère) lorsque ladite balle est soumise à une force de 10 Newtons. A titre d’exemples, le matériau constituant l’enveloppe externe pourra être choisi parmi le silicone, le caoutchouc thermoplastique (TPE), le polyuréthane thermoplastique (TPU), l’acétate de cellulose, le PVC, les gels de silicone, le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), les polyéthylènes éventuellement modifiés, les élastomères thermoplastiques (TPE), les silicones et les caoutchoucs de silicone , les mousses thermoplastiques et notamment les mousses à base d’éthylène vinyle acétate (EVA), le PETG, l’ABS, le liège. Ladite balle, et notamment son enveloppe externe, est obtenue par des procédés classiques de fabrication, bien connus de l’homme du métier. Avantageusement, ladite enveloppe externe peut être constituée de différentes parties, vissables, collables ou encastrables les unes dans / avec les autres. Elle peut notamment être constituée de deux demi-sphères collées l’une à l’autre. Dans une variante particulièrement intéressante, le centre de gravité de ladite balle est déporté par rapport à son barycentre. Il est entendu que le barycentre désigne le point situé à équidistance de l’ensemble des points constitutifs de l’enveloppe externe de ladite balle. Dans le cas d’une sphère, il s’agit donc du centre de ladite sphère. Quant au centre de gravité de ladite balle, il est entendu qu’il désigne le point d’application de la résultante des forces de gravité relatives à ladite balle. Lorsque ladite balle est une sphère et si elle était limitée à sa seule enveloppe externe (ce qui n’est pas le cas de la présente invention), le centre de gravité serait confondu avec le barycentre, et serait donc le centre de ladite sphère. C’est notamment en déportant le centre de gravité de la balle objet de la présente invention par rapport à son barycentre, qu’on obtient un effet culbuto. Cet effet culbuto s’avère particulièrement intéressant en vue de limiter l’aire de jeu dans des espaces aux dimensions restreintes (pièces en intérieur ou jardins de petites tailles) ; l’effet culbuto va provoquer des rotations de balle sur elle-même jusqu’à un retour à une position d’équilibre. De plus, cet effet culbuto va renforcer le caractère ludique du jeu en question. Il existe différents moyens pour atteindre un tel objectif. On peut notamment avoir recours à des lests supplémentaires, de forme et de nature quelconque, dont le poids et la disposition à l’intérieur de l’enveloppe externe vont permettre de déplacer le centre de gravité de ladite balle et de le déporter par rapport à son barycentre. Une alternative particulièrement intéressante est de tirer profit des moyens (12), (13), (14) et (15) situés au sein de l’enveloppe externe, en les disposant de manière à ce que la répartition de leurs masses permette justement d’obtenir ce décalage entre le centre de gravité et le barycentre de ladite balle. Dans une variante préférée, le centre de gravité de l’ensemble constitué du moyen de détection de choc (13), du moyen de pilotage du changement de coloration (14) et du moyen de fourniture d’énergie (15), est déporté par rapport au barycentre de la balle (1). De manière préférée, ladite balle est une sphère et son centre de gravité est déporté par rapport à son barycentre à une distance dudit barycentre comprise entre 1/3 et 2/3 du rayon de ladite sphère. L’utilisation de la balle, telle que décrite et revendiquée dans la présente Demande, dans un jeu de société, notamment en extérieur, dans des conditions d’obscurité voir en pleine nuit, fait aussi partie des objets de la présente invention. Les dessins annexés illustrent l’invention : La FIG. 1 illustre un mode particulier selon lequel la balle objet de la présente invention est une sphère. Sur la FIG. 1 cette sphère est constituée de deux demi-sphères. Ces deux demi-sphères sont en silicone, et peuvent être obtenues par des procédés de fabrication -tel que l’injection- bien connus de l’homme du métier. Alternativement, ces deux demi-sphères peuvent être obtenues par découpage d’un produit commercial, qui est une sphère notamment en silicone, telle que par exemple une “bombe à eau”. Ces deux demi-sphères sont solidaires l’une de l’autre, notamment ici grâce à une liaison chimique à base d’une colle de silicone qui est le produit Sili-Glue commercialisé par la société CLÉOPÂTRE®. La FIG. 2 illustre le mode particulier selon lequel la balle objet de la présente invention est une sphère. Cette figure est une vue en coupe diamétrale de ladite sphère, et de son enveloppe externe (11). La coupe est réalisée ici selon un plan qui est parallèle à la carte (16) qui apparaît à l’intérieur de l’enveloppe interne (11). Cette figure illustre un montage de ses éléments internes, notamment le moyen de changement de coloration (12) constitué de 4 LEDs (121), le moyen de détection de choc (13), le moyen de pilotage du changement de coloration (14), le moyen de fourniture d’énergie (15) constitué ici de 2 piles (151) CR2032, l’ensemble de ces moyens étant fixés (soudure) sur la carte (16). Un bouton poussoir (17) est également fixé à la carte (16). La FIG. 3 illustre une vue en coupe diamétrale de ladite balle, selon un plan perpendiculaire à la carte (16). Elle illustre le même mode de réalisation que celui de la FIG. 2 . Selon cette vue, la FIG. 3 illustre la variante particulière selon laquelle le centre de gravité de la balle est déporté par rapport à son barycentre. Ceci est obtenu en disposant les moyens (12), (13), (14) et (15) dans un plan situé sous le plan parallèle et qui coupe ladite balle en son centre. On tire ainsi avantage des éléments présents au sein de ladite balle, pour déporter son centre de gravité et ce, sans avoir recours à des lests supplémentaires. Une telle disposition permet avantageusement de conduire à l’effet culbuto recherché. Cette figure fait apparaître les 4 LEDs tournées vers le haut, mais il est bien entendu que d'autres configurations sont possibles, telles que, par exemple, 2 LEDs tournées vers le haut et 2 LEDs tournées vers le bas. Les FIG. 4 et FIG. 5 illustrent un montage similaire mais, dans les cas respectifs où ladite balle est un ovoïde et un polyèdre. La FIG. 6 illustre le cas où la balle est une sphère. Elle illustre notamment la déformation d’une telle sphère, au moment où la personne qui la manipule appuie sur l’enveloppe externe (11) en vue d’appuyer sur le bouton poussoir (17). Le bouton poussoir est ici disposé de part et d’autre des moyens de fourniture d’énergie (15), centré sur la carte (16). Avantageusement, il présente une hauteur moins élevée que celle des moyens de fourniture d’énergie. Une telle disposition permet d’allumer manuellement ou d’éteindre le réseau lumineux (démarrage ou arrêt du jeu), sans pour autant que le bouton poussoir ne soit sollicité pendant le jeu (pas d’éteinte intempestive du réseau lumineux, dû par exemple pendant le jeu à un choc de la balle avec le sol, un obstacle ou une autre balle). La FIG. 7 représente un montage particulier où le centre de gravité de l’ensemble constitué du moyen de détection de choc (13), du moyen de pilotage du changement de coloration (14) et du moyen de fourniture d’énergie (15), est déporté par rapport au barycentre de la balle (1); Balle (1) disposant d’une enveloppe externe (11) ainsi que : d’un moyen d’obtention de changement de coloration (12), d’un moyen de détection de choc (13), d’un moyen de pilotage du changement de coloration (14) connecté au moyen d’obtention de changement de coloration (12) ainsi qu’au moyen de détection de choc (13), d’un moyen de fourniture d’énergie (15), lesdits moyens (12), (13), (14) et (15) étant situés à l’intérieur de l’enveloppe externe (11) de la balle (1) Balle (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que son centre de gravité est déporté par rapport à son barycentre. Balle (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le centre de gravité de l’ensemble constitué du moyen de détection de choc (13), du moyen de pilotage du changement de coloration (14) et du moyen de fourniture d’énergie (15), est déporté par rapport au barycentre de la balle (1). Balle (1) selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle dispose d’une carte électronique (16) réalisant la connexion entre le moyen d’obtention de changement de coloration (12) et le moyen de détection de choc (13). Balle (1) selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de changement de coloration (12) est un réseau lumineux (121), constitué de une ou plusieurs diodes électroluminescentes, de lampes colorées ou de LEDs. Balle (1) selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de détection de choc (13) est un capteur de choc notamment un capteur à ressort, un capteur d’inclinaison notamment un capteur à bille, un capteur de vibrations notamment un capteur piézoélectrique, un interrupteur de choc, un capteur magnétique, un capteur de son, un capteur de lumière ou un accéléromètre, ou un gyroscope. Balle (1) selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de pilotage de changement de coloration (14) est un ensemble de portes logiques. Balle (1) selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de fourniture d’énergie (15) est constitué de piles ou de batteries. Balle (1) selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle dispose d’un bouton poussoir (16). Balle (1) selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau constituant l’enveloppe externe (11) est choisi parmi le silicone, le caoutchouc thermoplastique, le polyuréthane thermoplastique, l’acétate de cellulose, le PVC, les gels de silicone, le polyméthacrylate de méthyle, les polyéthylènes éventuellement modifiés, les élastomères thermoplastiques (TPE), les silicones et les caoutchoucs de silicone, les mousses thermoplastiques et notamment les mousses à base d’éthylène vinyle acétate, le PETG, l’ABS, le liège. Balle (1) selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que son enveloppe externe (11) est constituée de différentes parties, vissables, collables ou encastrables les unes dans / avec les autres. Balle (1) selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle est une sphère, un ovoïde, un polyèdre. Balle (1) selon la revendication 12, caractérisée en ce qu’elle est une sphère dont le centre de gravité est déporté par rapport à son barycentre à une distance dudit barycentre comprise entre 1/3 et 2/3 du rayon de ladite sphère. Balle (1) selon la revendication 13, caractérisée en ce qu’elle est une sphère constituée de deux demi-sphères, collées l’une à l’autre. Utilisation de la balle, selon une des revendications précédentes, dans un jeu de société.