Source: https://patents.google.com/patent/EP2377587A1/en
Timestamp: 2019-05-27 07:23:43+00:00
Document Index: 176181113

Matched Legal Cases: ['art.\n6', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 31', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 32', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 3', 'art 103', 'art 103', 'art 103', 'art 103', 'art 103', 'art 103', 'art 103', 'art 102', 'art 103', 'art 102', 'art 103', 'art 3', 'art 3']

EP2377587A1 - Directional game controller - Google Patents
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EP2377587A1
EP2377587A1 EP11163062A EP11163062A EP2377587A1 EP 2377587 A1 EP2377587 A1 EP 2377587A1 EP 11163062 A EP11163062 A EP 11163062A EP 11163062 A EP11163062 A EP 11163062A EP 2377587 A1 EP2377587 A1 EP 2377587A1
EP11163062A
2010-04-19 Priority to FR1052966A priority Critical patent/FR2958862A1/en
2010-05-12 Priority to FR1053757A priority patent/FR2959942B1/en
2010-10-27 Priority to FR1058873A priority patent/FR2958863B1/en
2011-04-19 Application filed by Guillemot Corp filed Critical Guillemot Corp
2011-10-19 Publication of EP2377587A1 publication Critical patent/EP2377587A1/en
The controller (1) has an activator (2) that is movable in rotation with respect to a fixed part (3) to simulate control of rotation of a steering column of a simulated vehicle. A detecting unit detects rotational displacement of the activator, where the detecting unit has a magnetoresistive effect or Hall effect detection assembly that comprises a permanent magnet e.g. crown magnet, and a magnetic sensor. The sensor is integrated in rotation to the activator, and the permanent magnet is integrated in rotation to the fixed part. The activator is chosen from a hand wheel, handlebar or ship steering wheel.
Le domaine de l'invention est celui des matériels et accessoires de loisirs interactifs pour micro-ordinateurs et consoles de jeux. The field of the invention is that the materials and interactive entertainment accessories for computers and game consoles. Plus précisément, l'invention concerne un contrôleur de jeu (pour programmes de divertissement, ou pour programmes de simulation, d'apprentissage de la conduite ou du pilotage de véhicules, ou pour jeux éducatifs pour adulte (en anglais « serious games »), etc.) comprenant un élément mobile en rotation par rapport à un support de direction porté par un socle. More specifically, the invention relates to a game controller (for entertainment programs, or simulation programs, learning to drive or vehicle control, or educational games for adults (in English "serious games") etc.) comprising a rotatable element with respect to a steering rack supported by a base. Il peut par exemple s'agir d'un volant, d'un guidon, ou de tout autre élément pouvant être utilisé dans un jeu de simulation, notamment pour contrôler les déplacements d'un véhicule. It can for example be a wheel, handlebars, or any other element that can be used in a simulation game, especially for controlling the movements of a vehicle. Certains programmes ou logiciels mettent en effet en oeuvre un véhicule simulé qui évolue dans un environnement simulé. Some software programs or indeed put out a simulated vehicle operating in a simulated environment. La reproduction du véhicule simulé peut être une reproduction fidèle d'un véhicule réel, mais elle peut également n'être qu'inspirée d'un véhicule réel, ou être sans lien avec la réalité. The reproduction of the simulated vehicle can be a faithful reproduction of a real vehicle, but it can also being than inspired from a real vehicle, or be unrelated to reality.
2. Solution de l'art antérieur 2. Solution of the prior art
Il est connu d'utiliser, pour contrôler les jeux vidéo, différents types d'interfaces, notamment sous la forme de volant ou guidon directionnel, en fonction des applications et des besoins, et généralement dans le but de se rapprocher le plus possible de la réalité. It is known to use, to control video games, different types of interfaces, such as steering wheel or steering handlebars, depending on the applications and needs, and generally in order to get as close as possible to the reality. Ainsi pour un jeu vidéo simulant la conduite d'un véhicule, l'utilisation d'un actionneur correspondant dans sa forme et dans son utilisation au type de véhicule piloté rend la simulation plus réaliste, par exemple, l'utilisation d'un volant ayant la forme et les fonctions du volant d'une voiture grand tourisme pour un jeu de course de voitures grand tourisme. Thus, for a video game simulating the driving of a vehicle, the use of a corresponding actuator in its shape and in its use to the type of controlled vehicle makes the most realistic simulation, for example, the use of a steering wheel having the form and function of driving a car touring for a racing game Gran Turismo cars.
De façon classique, les contrôleurs de jeu à colonne de direction comprennent au moins une partie préhensible (volant ou guidon, par exemple) montée pivotante autour d'un axe par rapport à un socle permettant à l'utilisateur de faire varier la trajectoire du véhicule simulé. Conventionally, game controllers steering column comprise at least one gripping portion (steering wheel or handlebar, for example) mounted to pivot about an axis relative to a base allowing the user to vary the trajectory of the vehicle simulated. La mesure de la rotation de la partie préhensible est généralement effectuée par un capteur potentiométrique sur lequel agit la partie mobile en rotation. Measuring the rotation of the gripping portion is generally carried out by a potentiometric sensor which acts on the rotatable portion.
Les contrôleurs de direction pour jeux vidéo à capteurs potentiométriques présentent plusieurs inconvénients, notamment un manque de précision dans la mesure de l'angle et un jeu mécanique du potentiomètre lorsque la colonne de direction est à proximité de la position neutre (ce qui engendre une zone morte centrale). The direction controllers for video games potentiometric sensors have several drawbacks, including a lack of precision in the measurement of the angle and a mechanical play of the potentiometer when the steering column is close to the neutral position (which creates a zone central dead). Ils sont également sujets à la poussière et à l'encrassement. They are also prone to dust and dirt.
En outre, les capteurs potentiométriques ont une durée de vie parfois insuffisante. Furthermore, potentiometric sensors are sometimes insufficient life. Du fait de l'usure des potentiomètres, le contrôleur de direction peut se décalibrer, voire cesser de fonctionner. Because of the wear of the potentiometers, the steering controller may be out of calibration or even stop working. Or, les contrôleurs de direction doivent supporter des efforts importants (l'utilisateur prend parfois appui sur eux), et la fragilité des capteurs potentiométriques nécessite de les protéger afin que les efforts ne s'appliquent pas directement sur eux (ce qui augmente le coût et altère le ressenti de l'utilisateur). However, the management controllers must withstand significant efforts (sometimes the user rests on them), and the fragility of potentiometric sensors need to protect so that efforts do not apply directly to them (which increases the cost and alters the feel of the user).
Enfin, dans le cas d'un contrôleur de direction pour jeux de voiture, l'utilisation d'un potentiomètre présente l'inconvénient de limiter le nombre de tour(s) que peut faire le volant ce qui est préjudiciable en particulier lorsque l'on souhaite simuler l'exécution de manoeuvres (par exemple, faire faire un demi-tour à la voiture simulée). Finally, in the case of a steering controller for driving game, the use of a potentiometer has the disadvantage of limiting the number of revolution (s) that may be the wheel which is detrimental in particular when the one wishes to simulate the execution of maneuvers (eg, to make a U-turn at the simulated car).
Un autre inconvénient de la plupart des contrôleurs de jeu vidéo à colonne de direction est que la rotation du contrôleur de direction est trop molle, peu réaliste, et cela gène notamment l'utilisateur qui a besoin d'exercer des actions accessoires sur l'actionneur (par exemple, actionner une vitesse, le frein ou l'embrayage, tourner la tête du conducteur du véhicule simulé) sans changer de direction de façon involontaire. Another disadvantage of most video game controllers steering column is that the rotation of the steering controller is too soft, unrealistic, and this particular gene the user who needs to perform ancillary activities on the actuator (e.g., operating speed, the brake or the clutch, rotating the head of the driver of the simulated vehicle) without changing direction unintentionally.
Un autre inconvénient de la plupart des contrôleurs de jeu à colonne de direction est qu'ils sont dédiés à la simulation d'un seul type de véhicule, et qu'il faut donc prévoir plusieurs contrôleurs distincts, si l'on souhaite utiliser plusieurs programmes (par exemple un simulateur de course automobile, un simulateur de course motocycliste et un simulateur de vélo freestyle). Another disadvantage of most steering column game controllers is that they are dedicated to the simulation of a single type of vehicle, and should therefore provide several separate controllers if you want to use several programs (eg a racing simulator, a motorcycle racing simulator and a freestyle bike simulator). La partie préhensible du contrôleur de jeu ne convient au mieux qu'à un même type de véhicule simulé. The handle portion of the game controller will be at best only one type of simulated vehicle. Il n'est pas satisfaisant de contrôler par exemple, l'accélération d'une moto au moyen d'un bouton placé sur un volant. It is not satisfactory to control, for example, the acceleration of a motorcycle using a button on the steering wheel. Et, contrôler la trajectoire d'une Formule 1 au moyen d'un guidon de moto n'a rien d'une simulation réaliste. And control the path of a Formula 1 using a handlebar bike is not a realistic simulation. Quant aux passionnés de simulation, seule une réplique quasi-exacte de la partie préhensible de leur véhicule réel favori leur conviendra. As for simulation enthusiasts, only an almost exact replica of the gripping portion of their real favorite vehicle suits them.
Au delà de la partie préhensible qui n'est adaptée, au mieux, qu'à un type de véhicule simulé, le reste du contrôleur de direction n'est pas suffisamment robuste (tout particulièrement pour les simulations de moto cross) pour convenir à plusieurs types de véhicules simulés, donc à des interfaces de formes variées et dans le cas notamment d'un guidon, permettre à l'utilisateur de s'appuyer sur le contrôleur de jeu et d'utiliser ses deux mains (une main de chaque coté du guidon), ses doigts pour des actions spécifiques sur l'actionneur (par exemple, pour actionner les freins ou l'embrayage au guidon), et ses poignets (par exemple, pour tourner une molette d'accélération sur le guidon). Beyond the handle portion which is adapted, at best, a type of simulated vehicle, the rest of the steering controller is not robust enough (especially for motocross simulations) to suit more types of simulated vehicles, so to various forms of interfaces and particularly in the case of a handlebar, allowing the user to rely on the game controller and use both hands (one hand on each side of handlebar), fingers for specific actions on the actuator (e.g., to operate the brakes or clutch to the handlebar), and wrists (e.g., to turn a wheel acceleration on the handlebar). En particulier, pour la plupart des contrôleurs de direction, le capteur potentiomètrique, la partie fixe et/ou la liaison entre la partie fixe et la partie préhensible du contrôleur ne sont pas suffisamment robustes. In particular, for most of direction controllers, the potentiometric sensor, the fixed part and / or the connection between the fixed part and the gripping part of the controller are not sufficiently robust.
Plus précisément, l'invention a pour objectif de fournir un contrôleur de jeu à colonne de direction augmentant le réalisme du jeu, et donc la précision et l'adaptation à un jeu donné, notamment pour les simulations de conduite de véhicules. More precisely, the invention aims to provide a steering column game controller increasing the realism of the game, and therefore the accuracy and adaptation to a given game, particularly for vehicle driving simulations.
Un autre objectif de l'invention est de fournir, selon au moins un mode de réalisation, un contrôleur de jeu à colonne de direction doté d'une grande longévité et d'une bonne résistance aux efforts exercés par l'utilisateur (ou joueur). Another object of the invention is to provide, in at least one embodiment, a steering column game controller with large longevity and a good resistance to forces exerted by the user (or player) .
L'invention a également pour objectif, selon au moins un mode de réalisation, de rendre le contrôleur de jeu à colonne de direction plus facile à stocker et à transporter. The invention also has the objective, according to at least one embodiment, to make the game controller easier steering column to store and transport. Un autre objectif de l'invention selon cet aspect, est de fournir un contrôleur de jeu à colonne de direction qui soit simple (comportant peu de pièces) et facile à assembler. Another object of the invention according to this aspect is to provide a game controller steering column which is simple (involving few parts) and easy to assemble. Un autre objectif de l'invention selon cet aspect, est de fournir un contrôleur de jeu à colonne de direction dont le service après-vente et le recyclage soient facilités. Another object of the invention according to this aspect is to provide a game controller column direction which the after-sales service and recycling are facilitated.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel contrôleur de jeu à colonne de direction, permettant de façon simple et efficace, selon au moins un mode de réalisation, d'utiliser des logiciels différents, mettant par exemple en oeuvre des véhicules différents. Another object of the invention is to provide such a game controller steering column, for simple and effective manner, according to at least one embodiment, using different software, using, for example out of different vehicles .
4. Exposé de l'invention 4. Summary of the Invention
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'un contrôleur de jeu présentant un actionneur mobile en rotation par rapport à une partie fixe, de façon à simuler un contrôle de la rotation d'une colonne de direction d'un véhicule simulé. These objects, and others which will become apparent hereinafter are achieved with a game controller having an actuator movable in rotation relative to a fixed part, so as to simulate a rotation control of a steering column of a simulated vehicle.
En d'autres termes, il s'agit d'un contrôleur directionnel de jeu qui simule les organes de direction d'un véhicule simulé disposant d'une colonne de direction. In other words, there is a directional controller game that simulates steering units of a simulated vehicle having a steering column. Ce contrôleur de direction, capable de générer des signaux de sortie, comprend une partie fixe et un actionneur qui simule la partie préhensible de ces organes de direction et qui coopère avec une colonne de direction qui est mobile en rotation par rapport à la partie fixe. This steering controller, capable of generating output signals comprises a fixed part and an actuator that simulates the gripping portion of the steering units and which cooperates with a steering column which is movable in rotation relative to the fixed part. Il est à noter que la partie fixe peut être quant à elle mobile par rapport au sol ou au support sur lequel est fixé ou posé le contrôleur de jeu. It should be noted that the fixed portion can be in turn movable with respect to the floor or support on which is fixed or placed on the game controller.
Selon l'invention, ledit contrôleur met en oeuvre des moyens de détection du déplacement en rotation dudit actionneur comprenant au moins un ensemble de détection à effet Hall ou à effet magnétorésistif (y compris, mais non limitativement, l'effet magnétorésistif géant), constitué d'au moins deux éléments, dont un aimant permanent et un capteur magnétique, prévus de telle manière, que, au moins lors de la rotation dudit actionneur, un premier desdits éléments est solidaire en rotation dudit actionneur et un second desdits éléments est solidaire en rotation de ladite partie fixe. According to the invention, said controller implements means for detecting the rotational displacement of said actuator comprising at least one detection assembly Hall effect or magnetoresistive effect (including, but not limitatively, the giant magnetoresistance effect), consisting at least two elements including a permanent magnet and a magnetic sensor provided in such a manner that, at least during the rotation of said actuator, one of said members is integral in rotation of said actuator and a second of said elements is integral in rotation of said fixed part.
Ainsi, la mesure de l'angle de rotation de l'actionneur par rapport à la partie fixe peut être effectuée de façon plus précise qu'avec des capteurs potentiométriques. Thus, measuring the angle of rotation of the actuator relative to the fixed part can be effected more precisely than with potentiometric sensors. L'absence de capteur potentiométrique confère une meilleure longévité et fiabilité au contrôleur de jeu. Les efforts exercés par l'utilisateur ne se transmettent pas à un capteur potentiométrique, mais à une colonne de direction du contrôleur, ou arbre, qui est dimensionnée pour supporter d'importants efforts. The absence of potentiometric sensor provides better reliability and longevity to the game controller. The forces exerted by the user does not transmit to a potentiometric sensor, but in a direction controller column, or tree, which is dimensioned to support significant efforts. Le contrôleur offre donc un ressenti réaliste à l'utilisateur. The controller thus offers a realistic feel to the user.
La mesure de l'angle de rotation de l'actionneur par rapport à la partie fixe peut ainsi être effectuée sans contact entre l'aimant et le capteur magnétique. Measuring the angle of rotation of the actuator relative to the fixed part can thus be carried out without contact between the magnet and the magnetic sensor. Les champs magnétiques traversant nombres de matériaux, cette mesure peut être effectuée même si de la matière est placée entre l'aimant et le capteur magnétique. Magnetic fields crossing numbers of materials, this measurement can be performed even if the material is placed between the magnet and the magnetic sensor. Le capteur magnétique peut ainsi, le cas échéant, être protégé par un carter de l'actionneur constitué, par exemple, de plastique. The magnetic sensor can thus, if necessary, be protected by a housing of the actuator constituted, for example, plastic.
L'absence de contact limite les risques d'usure et d'encrassement, et peut permettre, dans certains modes de réalisation, un démontage aisé de l'actionneur, et le cas échéant son interchangeabilité immédiate, si plusieurs actionneurs différents sont disponibles. The lack of contact reduces the risk of wear and fouling, and can allow, in some embodiments, easy disassembly of the actuator, and if necessary its immediate interchangeability, if several different actuators are available.
Dans certains modes de réalisation, elle permet également de fournir un contrôleur en au moins deux parties ou modules séparables. In some embodiments, it also enables to provide a controller in at least two parts separable or modules. Le module 'actionneur' peut être vendu séparément du module 'partie fixe'. The module actuator 'can be sold separately from the module fixed part. Cela facilite le stockage : les modules étant séparables, ils peuvent être séparés et agencés ensemble dans une boîte d'un plus petit volume que lorsque le contrôleur est constitué d'éléments non séparables. This facilitates storage: the modules are separable, they can be separated and arranged together in a box of a smaller volume than when the controller is composed of non-separable parts. Cela permet de réaliser des économies d'échelle sur la fabrication d'un module 'partie' fixe commun à plusieurs contrôleurs. This allows for economies of scale on the production of a module part of common fixed multiple controllers. Cela facilite de plus le transport et le stockage, puisque les modules peuvent être transportés ou rangés indépendamment. This further facilitates the transport and storage, since the modules can be transported or stored independently. Cela facilite enfin le service après-vente puisque si un module est défaillant, il n'est pas nécessaire de retourner l'intégralité du contrôleur au vendeur ou au fabricant. This also facilitates the after-sales service since if one module fails, it is not necessary to return the entire controller to the seller or manufacturer.
Il est également possible dans certains modes de réalisation de fournir un contrôleur en au moins deux modules (ou sous-ensembles) séparables dont un module ne comprenant aucun élément électrique. It is also possible in some embodiments to provide a controller in at least two modules (or subsets) of which a separable module comprising no electrical element. Fournir les éléments électriques tous regroupés dans au moins un module et fournir dans au moins un autre module les éléments non électriques (par exemple le module comprenant la colonne de direction et le socle) facilite également le service après-vente car les pannes électriques pouvant être facilement distinguées des pannes mécaniques, le service après vente (retour, échange, etc.) peut donc s'appliquer uniquement au module défaillant. Providing all electrical elements grouped into at least one module and provided in at least one other module non-electric elements (for example the module comprising the steering column and the base) also facilitates the after-sales service because electrical failures can be easily distinguished from mechanical failures, customer service (return, exchange, etc.) can therefore apply only to the failed module. Cela facilite également le recyclage du contrôleur car le ou les modules non électriques peuvent être recyclés et valorisés dans des unités de recyclage distinctes. This also facilitates the recycling of the controller or for the non-electric modules can be recycled and recovered in separate recycling units.
Même dans le cas où l'actionneur n'est que démontable de la partie fixe, par exemple par un opérateur d'une unité de recyclage (par exemple, en dévissant une ou plusieurs vis), il reste souhaitable, pour les raisons précédemment indiquées, de fournir un contrôleur constitué d'au moins deux parties ou sous-ensembles démontables l'un de l'autre, dont au moins un sous-ensemble ne comprenant aucun élément électrique. Even in the case where the actuator is only removable from the fixed part, for example by an operator of a recycling unit (e.g., by unscrewing one or more screws), it is still desirable for the reasons given above to provide a controller consisting of at least two parts or subassemblies demountable from each other, at least one subset comprising no electrical element.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les éléments constitutifs de l'ensemble de détection à effet Hall sont alignés selon l'axe de rotation dudit actionneur. According to a particular embodiment of the invention, the constituent elements of the set of Hall effect sensing are aligned along the axis of rotation of said actuator.
Ceci permet de limiter la dispersion pour récupérer la performance maximale de l'aimant. This limits the dispersion to recover the maximum performance of the magnet. On peut utiliser un aimant moins gros et/ou moins « fort ». less large magnet can be used and / or less "strong." Cela permet d'utiliser un seul capteur et un seul aimant et cela facilite la mise au point du produit (qui se révèle importante car l'actionneur est détachable) et son démontage. This allows a single sensor and a single magnet and facilitates the development of the product (which proves important because the actuator is detachable) and disassembly.
Dans un mode de réalisation particulier, le contrôleur met en oeuvre deux ensembles de détection distincts, à savoir un premier capteur situé dans l'actionneur coopérant avec un aimant placé à proximité de la colonne de direction, et un deuxième capteur placé en vis-à-vis du moteur dynamisant la colonne de direction en rotation (et le cas échéant en translation). In a particular embodiment, the controller implements two separate detection assemblies, namely a first sensor located in the actuator cooperating with a magnet placed near the steering column, and a second sensor placed in facing -vis energizing the motor rotation in the direction of column (and optionally translating).
Selon un mode de réalisation particulier, l'aimant de l'ensemble de détection à effet Hall est solidaire de la partie fixe. According to a particular embodiment, the magnet of the Hall effect sensor assembly is secured to the fixed part.
Ledit aimant peut être solidaire de la partie fixe par l'intermédiaire d'un premier arbre fixe par rapport à la partie fixe du contrôleur, ce premier arbre fixe s'étendant selon l'axe de rotation de l'actionneur et portant cet aimant. Said magnet may be secured to the fixed part via a first fixed shaft relative to the fixed part of the controller, said first fixed shaft extending along the axis of rotation of the actuator and on this magnet.
Cela réduit la distance entre le capteur et le ou les aimants ce qui s'avère important car la densité du flux magnétique décroit avec la distance. This reduces the distance between the sensor and the magnet that which is important because the magnetic flux density decreases with distance.
Notamment, ce premier arbre peut être une tige porte aimant cylindrique et l'aimant peut être un aimant couronne monté à l'extrémité de la tige. In particular, this first shaft rod can be a cylindrical magnet holder and the magnet may be a ring magnet mounted at the end of the rod.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, un second arbre mobile en rotation par rapport à la partie fixe du contrôleur selon l'axe de rotation de l'actionneur, peut assurer le guidage dudit aimant couronne par rapport audit capteur magnétique. According to a particular embodiment of the invention, a second rotatable shaft relative to the fixed portion of the controller along the axis of rotation of the actuator may be ensured by guiding said ring magnet relative to said magnetic sensor.
Ceci améliore la robustesse du produit (ce qui n'est pas anodin car le contrôleur de jeu peut être utilisé pour des simulations de motocross freestyle et de moto-cross. L'actionneur (guidon dans ce cas) et la colonne de direction subiront donc d'important efforts qui seront supérieurs à ceux qui s'exercent par exemple lors de simulation de course automobile). This improves the robustness of the product (which is not trivial because the game controller can be used for freestyle motocross simulation and motocross. The actuator (handlebar in this case) and the steering column so will suffer significant efforts will be higher than that exerted by example when racing simulation).
On peut ainsi notamment prévoir que le premier arbre fixe et/ou l'aimant sont conformés de façon que l'aimant soit placé à moins de 9 mm du capteur magnétique. It is thus possible in particular provided that the first fixed shaft and / or the magnet are shaped so that the magnet is placed within the magnetic sensor 9 mm.
Selon un autre mode de réalisation particulier de l'invention, les moyens de déplacement en rotation de l'actionneur comprennent un moteur électrique rotatif agissant sur l'actionneur par l'intermédiaire de moyens de transmission appartenant au groupe comprenant les engrenages, les poulies, les roues dentées, les courroies et les chaînes. According to another particular embodiment of the invention, the means for rotational movement of the actuator comprises a rotary electric motor acting on the actuator via the transmission means belonging to the group consisting of gears, pulleys, sprockets, belts and chains.
Dans ce mode de réalisation, le contrôleur de jeu est non seulement capable de générer des signaux de sortie, mais également de recevoir des signaux d'entrée qui correspondent, par exemple, à des commandes (exécution d'un effet de couple, d'un effet de vibrations, etc.) ou à des données (données provenant par exemple, d'un pédalier et ou d'une boîte de vitesses séparée du volant) ou encore à un mode de fonctionnement particulier du contrôleur (calibrage, démonstration, économie d'énergie, etc.). In this embodiment, the game controller is not only capable of generating output signals but also receiving input signals which correspond, for example, controls (execution of a torque effect, of a result of vibration, etc.) or data (originating, for example, a pedal and or a gearbox separate from the steering wheel) or to a particular operating mode of the controller (calibration, demonstration, economy energy, etc.).
Le contrôleur met en oeuvre des moyens de détection du déplacement en rotation de l'actionneur comprenant au moins un ensemble de détection à effet Hall ou à effet magnétorésistif (y compris, mais non limitativement, l'effet magnétorésistif géant). The controller implements means for detecting the rotational movement of the actuator comprising at least one detection assembly Hall effect or magnetoresistive effect (including, but not limitatively, the giant magnetoresistance effect).
Notamment, l'aimant est solidaire de l'arbre de rotation du moteur électrique rotatif, le capteur magnétique étant situé à proximité de l'aimant sensiblement dans le prolongement de l'arbre du moteur électrique rotatif. In particular, the magnet is secured to the rotation shaft of the rotary electric motor, the magnetic sensor being located close to the magnet substantially in the extension of the shaft of the rotary electric motor. Par conséquent, ledit capteur et ledit aimant sont sensiblement alignés selon l'axe de rotation dudit moteur. Therefore, said sensor and said magnet are substantially aligned along the axis of rotation of said motor.
La mesure de l'angle de rotation de l'actionneur par rapport à la partie fixe peut ainsi être effectuée sans contact entre l'aimant et le capteur magnétique. Measuring the angle of rotation of the actuator relative to the fixed part can thus be carried out without contact between the magnet and the magnetic sensor.
Cette mise en oeuvre offre une précision bien supérieure à ce qui existe dans le domaine des jeux vidéo. This implementation provides an accuracy far greater than what exists in the field of video games. De plus, elle ne limite pas le nombre de tours que peut effectuer la colonne de direction. Moreover, it does not limit the number of rounds that can perform the steering column.
Selon un mode de réalisation particulier, le contrôleur de jeu comprend des moyens de déplacement en translation de l'actionneur par rapport à la partie fixe sur une plage de déplacement prédéterminée. According to a particular embodiment, the game controller includes translational moving means of the actuator relative to the fixed part over a predetermined displacement range.
Ainsi, l'actionneur est monté mobile en translation par rapport audit bâti qui est fixe (en ce sens qu'il constitue un référentiel du contrôleur de jeu), sur une plage de déplacement prédéterminée. Thus, the actuator is mounted mobile in translation relative to said frame which is fixed (in the sense that it is a game controller in the repository), over a predetermined displacement range. Le contrôle du déplacement en translation de l'actionneur peut être assurée par un moteur électrique linéaire constitué, par exemple, d'un assemblage d'au moins deux pièces de coulissement coulissant l'une par rapport à l'autre ou les unes par rapport aux autres, une des pièces de coulissement étant solidaire de l'actionneur et une autre des pièces de coulissement étant solidaire du bâti fixe, une première des pièces de coulissement comprenant au moins une fente dans laquelle peut se déplacer au moins une portion pénétrante de la seconde des pièces de coulissement. Controlling the translational movement of the actuator may be provided by a linear electric motor consisting, for example, an assembly of at least two sliding parts slide relative to each other or from each the other one of the sliding parts being integral with the actuator and one of the sliding parts being integral with the fixed frame, a first of the sliding parts comprising at least one slot in which can move at least one penetrating portion of the second of the sliding parts. Le déplacement en translation est généré par des moyens électromagnétiques selon un signal électrique dont les caractéristiques varient en fonction d'une commande reçue (ladite commande peut être, par exemple, une consigne de déplacement de type rampe ou sinus, ou une consigne de type maintien en position neutre), une première des pièces de coulissement étant solidaire d'au moins un bobinage parcouru par le signal électrique et une seconde des pièces de coulissement étant solidaire d'au moins un aimant. The translational movement is generated by electromagnetic means to an electric signal whose characteristics vary in accordance with a received command (said control may be, for example, a type displacement setpoint ramp or sinus, or a holding type setpoint in the neutral position), a first of the sliding parts being integral with at least one winding through which the electric signal and a second of the sliding parts being integral with at least one magnet.
Ainsi, la colonne de direction est dynamisée : Thus, the steering column is energized:
en translation par un système de retour de force et/ou de vibration(s) au moyen, par exemple, d'un dispositif électromagnétique agissant sur la colonne de direction par l'intermédiaire d'un assemblage de deux pièces de coulissement, dont un socle mobile en translation sur lequel est monté en rotation la colonne, le déplacement en translation du socle étant contrôlé par des moyens électromagnétiques ; in translation by a force feedback system and / or vibration (s) by means, for example, an electromagnetic device acting on the steering column by means of an assembly of two sliding parts including a movable base in translation on which is rotatably mounted the column, the translational movement of the base being controlled by electromagnetic means; et, dans au moins un mode de réalisation, and in at least one embodiment,
en rotation par un système d'effets de couple et de vibration(s) au moyen, par exemple, d'un moteur électrique rotatif agissant sur la colonne de direction par l'intermédiaire d'un système d'engrenages et/ou de courroies crantées. rotated by an effects torque and vibration system (s) using, for example, a rotating electric motor acting on the steering column via a system of gears and / or belts toothed.
Comme souligné auparavant, le contrôle du déplacement en rotation de l'actionneur peut être assuré par un moteur électrique rotatif. As noted above, the rotational movement of the control actuator may be provided by a rotary electric motor. Le déplacement en rotation est généré par ce moteur électrique rotatif selon un signal électrique dont les caractéristiques varient en fonction d'une commande reçue (ladite commande peut être, par exemple, une consigne de déplacement de type rampe ou sinus, ou une consigne de type maintien en position neutre). The rotational movement is generated by the rotary electric motor according to an electric signal whose characteristics vary in accordance with a received command (said control may be, for example, a type displacement setpoint ramp or sinus, or a type setpoint maintaining the neutral position). Des moyens de traitement, sous la forme d'un microprocesseur contrôlent ledit signal électrique et commandent ainsi le sens, l'amplitude (par exemple, l'angle de rotation du moteur électrique rotatif) et la vitesse dudit déplacement. Processing means in the form of a microprocessor controls said electrical signal and thus control the direction, amplitude (e.g., the rotation angle of the rotary electric motor) and the speed of said displacement.
De nombreux effets de retour de force (« force feedback » en anglais) sont possibles, par exemple : inertie, ressort, blocage, accélération, mouvement brusque (choc), etc. Many effects of force feedback ( "force feedback" in English) are possible, for example: inertia, spring, locking, rapid, sudden movements (shock), etc.
Différents effets de vibration(s) sont également possibles, ils peuvent notamment différer en fonction de leurs amplitudes, durées, et périodes. Different effects of vibration (s) are also possible, they can differ notably depending on their amplitudes, durations and periods.
Le programmeur du logiciel de jeu choisit le ou les effets de retour de force à appliquer en fonction du scénario du jeu (par exemple : le scénario prévoit une portion de route verglacée, un cours d'eau à traverser, etc) et des actions de l'utilisateur sur le jeu (par exemple, l'utilisateur n'a pas ralenti ou pas suffisamment). The programmer of the game software chooses the force feedback effects to be applied depending on the game scenario (ie the scenario a stretch of road icy, a river to cross, etc) and actions the user on the game (for example, the user did not slow or not enough). Le jeu requiert l'exécution du ou des effets de retour de force et/ou des effets de vibration(s) choisis par le programmeur pour un tel cas de figure parmi une librairie d'effets de retour de force et de vibrations. The game requires the implementation or effects return force and / or vibration effects (s) selected by the programmer for such a scenario from a library of effects return force and vibration.
Un tel contrôleur de jeu peut ainsi convertir des paramètres mécaniques provenant du logiciel en forces appliquées à la colonne de direction, et donc au volant, selon deux axes. Such a game controller can thus converting mechanical parameters from the software forces applied to the steering column, and thus the wheel, according to two axes.
Ainsi, en plus du système classique d'effets de couple et de vibration(s) appliqué sur la rotation de la colonne (et donc du volant ou du guidon), on met en oeuvre simultanément au moins un retour de force appliqué sur la translation de la colonne par des moyens électromagnétiques de façon à simuler, notamment, des effets d'accélération ou de décélération et un effet de suspension. Thus, in addition to the classical system of torque and vibration effect (s) applied to the rotation of the column (and therefore the steering wheel or handlebar) is carried out simultaneously at least one return force applied to the translation of the column by electromagnetic means so as to simulate, in particular, the effects of acceleration or deceleration and a suspension effect.
En d'autres termes, le contrôleur de l'invention actionne la colonne de direction en rotation et en translation offrant ainsi un ressenti réaliste à l'utilisateur. In other words, the inventive controller actuates the rotation direction of column and translationally providing a realistic feel to the user.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'actionneur peut être détachable de la partie fixe du contrôleur de jeu. According to a particular embodiment of the invention, the actuator may be detachable from the fixed part of the game controller.
Ledit actionneur peut comprendre un logement formant partie femelle, prévu pour s'emboîter sur une partie mâle correspondante sur la partie fixe. Said actuator may comprise a housing forming a female part, adapted to fit onto a corresponding male part on the fixed part.
Selon un mode de réalisation particulier, le contrôleur de jeu prévoit des moyens de verrouillage de l'actionneur sur la partie fixe. According to a particular embodiment, the game controller includes the actuator locking means on the fixed part.
Selon un aspect particulier, l'actionneur comporte un connecteur sur lequel peut venir se connecter un câble. In a particular aspect, the actuator comprises a connector which can connect a cable protested.
Selon un mode de réalisation particulier, l'actionneur appartient au groupe comprenant : According to a particular embodiment, the actuator belongs to the group comprising:
Les volants; Flying;
Les guidons; The handlebars;
Les barres à roue de bateau. ship wheel to the bars.
Dans un mode de réalisation particulier, on peut prévoir que le contrôleur de jeu comprend ou est compatible avec au moins deux actionneurs interchangeables. In a particular embodiment, it is anticipated that the game controller comprises or is compatible with at least two interchangeable actuators.
On peut notamment prévoir que les lesdits actionneurs interchangeables présentent des caractéristiques procurant une ergonomie différente à l'utilisateur. Mention may in particular provide that said interchangeable actuators have characteristics providing different ergonomics for the user.
Cette différence d'ergonomie peut notamment provenir d'actionneur pouvant avoir des formes différentes, des diamètres différents, des commandes différentes (par exemple, des boutons différents, une molette d'accélération et pas de palette de commande, etc.), être filaire ou sans fil, etc. This difference ergonomics may in particular originate actuator may have different shapes, different diameters, different commands (for example, various buttons, a wheel acceleration and pitch control range, etc.), be wired wireless, etc.
Selon un aspect particulier de l'invention lesdits actionneurs interchangeables peuvent présenter des capteurs magnétiques ou des aimants différents, de façon à obtenir des effets restitués différents, une résolution différente (des mesures de déplacement plus ou moins précises), et/ou une résistance plus ou moins grande aux perturbations magnétiques ou aux variations de température, etc. According to a particular aspect of the invention said interchangeable actuators may be magnetic sensors or various magnets, so as to obtain different effects returned, a different resolution (more or less accurate displacement measurements), and / or a resistance or less to the magnetic disturbance or temperature variations, etc.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le contrôleur est constitué d'au moins deux parties (par exemple, une partie fixe et une partie mobile 'actionneur'), dont l'une au moins (de préférence, la partie fixe) ne contient aucun élément fonctionnant grâce à des courants électriques ou à des champs électromagnétiques. According to a particular embodiment of the invention, the controller comprises at least two parts (e.g., a fixed part and a movable part actuator), including at least one (preferably, the fixed part ) contains no element is dependent on electric currents or electromagnetic fields.
En particulier, le contrôleur de jeu peut être constitué de plusieurs modules assemblés par l'utilisateur, lesdits modules étant eux-mêmes constitués d'éléments fournis pré-assemblés à l'utilisateur, au moins un desdits modules ne contenant aucun élément qui met en oeuvre des courants électriques ou des champs électromagnétiques ni aucun élément qui contrôle ou achemine des courants électriques. In particular, the game controller may be comprised of several modules assembled by the user, said modules being themselves constituted of elements provided pre-assembled to the user, at least one of said modules containing no element that uses of electrical currents or electromagnetic fields or any element that controls or directs electrical currents.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, une portion de l'actionneur lui servant de carter peut protéger le capteur magnétique. In a particular embodiment of the invention, a portion of the actuator serving as a casing can protect the magnetic sensor.
L'invention concerne également l'actionneur mobile en rotation par rapport à une partie fixe, de façon à simuler un contrôle de la rotation d'une colonne de direction, destiné à un contrôleur de jeu. The invention also relates to the actuator movable in rotation relative to a fixed part, so as to simulate a rotation control of a steering column, for a game controller.
De même, l'invention concerne aussi la partie fixe destinée à former, avec un actionneur mobile en rotation par rapport à cette partie fixe, un contrôleur de jeu. Similarly, the invention also relates to the fixed part intended to form, with an actuator movable in rotation relative to this fixed part, a game controller.
Au lieu d'un capteur magnétique comptant le nombre de tours d'un ou plusieurs aimants (en captant un nombre d'inversions de pôle magnétique), il s'agit ici de préférence d'un autre type de capteur magnétique, multiaxial (par exemple, 2D ou 3D) qui va capter les caractéristiques du champ magnétique d'un ou plusieurs aimants (en mesurant la rotation du champ magnétique c'est-à-dire les densités de flux) selon deux directions au moins. Instead of a magnetic sensor counting the number of turns of one or more magnets (by capturing a number of magnetic pole reversals), this is preferably another type of magnetic sensor, multiaxial (by example, 2D or 3D) that will capture the characteristics of the magnetic field of one or more magnets (measuring the rotation of the magnetic field that is to say, the flux densities) as claimed in at least two directions. Un algorithme permet de calculer des valeurs angulaires à partir des mesures et de déterminer le signe -le sens de rotation- (et ensuite de calculer une vitesse et une accélération ou décélération). An algorithm calculates the angular values ​​from the measurements and to determine the sign -the direction of rotation- (and then to calculate a speed and acceleration or deceleration). Cette approche offre une précision qui est bien supérieure à la précision obtenue dans le domaine du jeu vidéo de l'art antérieur. This approach offers a precision that is greater than the accuracy achieved in the field of video game prior art.
Dans une alternative, le moteur électrique rotatif n'agit pas sur l'actionneur par l'intermédiaire de moyens de transmission (engrenages, poulies, roues dentées, courroies et chaînes). In an alternative, the rotary electric motor does not act on the actuator via transmitting means (gears, pulleys, sprockets, belts and chains). Par conséquent, le moteur électrique rotatif (pour les effets de couple) est en liaison directe avec la colonne de direction (le moteur électrique rotatif peut faire partie de cette colonne de direction) et il agit sur l'actionneur (par le biais de la colonne de direction et, selon le cas, via une pièce de liaison qui rend l'actionneur détachable de la partie fixe). Therefore, the rotary electric motor (for torque effects) is connected to the steering column (the rotary electric motor can be part of the steering column) and acts on the actuator (through the column direction and, as appropriate, via a connecting piece which makes the detachable actuator the fixed part).
Dans une autre alternative, le moteur électrique rotatif (pour les effets de couple) et le moteur électrique linéaire (pour les effets de retour de force) peuvent être placés dans l'actionneur, ce qui permet, d'obtenir des effets de couple et de retour de force tout en ayant une partie fixe qui ne contient aucun élément qui met en oeuvre des courants électriques ou des champs électromagnétiques, ni aucun élément qui achemine des courants électriques. In another alternative, the rotary electric motor (for the effects of torque) and the linear electric motor (for the effect of force feedback) can be placed in the actuator, which allows to obtain torque effects and force feedback while having a fixed portion which does not contain any element that uses electrical currents or electromagnetic fields or any member which conveys electrical current.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation préférentiels, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels : Other features and advantages of the invention will become apparent from reading the following description of two preferred embodiments, given by way of illustrative and non-limiting examples and the accompanying drawings, wherein:
la the figure 1 figure 1 est une vue en perspective du contrôleur de jeu selon un premier mode de réalisation préférentiel de l'invention, et plus précisément d'un exemple de contrôleur de direction à volant pour le contrôle notamment de jeux vidéo ; is a perspective view of the game controller according to a first preferred embodiment of the invention, and more precisely of an exemplary wheel steering controller for controlling such video games;
la the figure 2 Figure 2 est une vue en perspective du contrôleur de jeu de la is a perspective view of the game controller of the figure 1 figure 1 , l'actionneur détachable étant séparé de la partie fixe ; , The detachable actuator being separated from the fixed part;
la the figure 3 Figure 3 est une vue en perspective de l'actionneur du contrôleur de jeu de la is a perspective view of the game controller of the actuator of figure 1 figure 1 ; ;
la the figure 4 Figure 4 est une vue en perspective de la partie fixe du contrôleur de jeu de la is a perspective view of the fixed part of the game controller of the figure 1 figure 1 ; ;
la the figure 5 Figure 5 est une vue en perspective de l'intérieur de la partie fixe de la is a perspective view of the interior of the fixed part of the figure 1 figure 1 ; ;
la the figure 6 Figure 6 est une vue en coupe du contrôleur de la is a sectional view of the controller of figure 1 figure 1 ; ;
la the figure 7 Figure 7 est une vue en perspective de l'actionneur et d'une partie des pièces constituant la partie fixe du contrôleur de jeu selon un deuxième mode de réalisation préférentiel de l'invention ; is a perspective view of the actuator and a portion of parts constituting the fixed part of the game controller according to a second preferred embodiment of the invention;
la the figure 8 Figure 8 est une autre vue en perspective de l'actionneur et d'un ensemble de pièces situées à l'intérieur de la partie fixe du contrôleur de la is another perspective view of the actuator and a set of rooms located inside the fixed part of the controller of figure 7 Figure 7 ; ;
la the figure 9 Figure 9 est une vue en perspective de l'actionneur du contrôleur de la is a perspective view of the controller of the actuator figure 7 Figure 7 ; ;
les the figures 10A et 10B Figures 10A and 10B sont respectivement des vues de dessous et de face du système de fixation du contrôleur de la are respectively bottom and side of the fastening system of the controller of figure 7 Figure 7 ; ;
la the figure 10C 10C est une vue en perspective de la partie fixe du contrôleur de la is a perspective view of the fixed part of the controller of figure 7 Figure 7 ; ;
la the figure 11 Figure 11 est une autre vue en perspective de pièces situées à l'intérieur de la partie fixe du contrôleur de la is another perspective view of parts located inside the fixed part of the controller of figure 7 Figure 7 ; ;
la the figure 12 Figure 12 est une vue de côté de l'intérieur de la partie fixe du contrôleur de la is a plan view of the inner side of the fixed part of the controller of figure 7 Figure 7 ; ;
la the figure 13 Figure 13 est une vue de détail des moyens de retour de force en translation de l'actionneur du contrôleur de la is a detailed view of the means of translational force feedback of the actuator of the controller of figure 7 Figure 7 . .
6. Description détaillée de l'invention 6. Detailed Description of the Invention 6.1 principe général et variantes 6.1 General principle and variants
Les actionneurs des contrôleurs directionnels de jeu sont généralement des guidons ou des volants dont l'angle de rotation par rapport au socle est mesuré par l'intermédiaire d'un potentiomètre. The actuators directional game controllers are generally handlebars or flying with an angle of rotation relative to the base is measured by means of a potentiometer. D'autres types d'actionneurs peuvent bien sûr être envisagés, par exemple pour simuler le contrôle d'un bateau, d'un vaisseau spatial, ... Other types of actuators may of course be considered, for example to simulate the control of a ship, a spaceship ...
L'invention propose d'utiliser un ensemble de détection à capteur magnétique et aimant permanent pour mesurer le déplacement en rotation, et le cas échéant en translation, de l'actionneur par rapport à la partie fixe du contrôleur de jeu, de façon à s'affranchir de tout contact entre les moyens de mesure, et d'obtenir une bonne précision. The invention proposes to use a set of magnetic detection sensor and permanent magnet for measuring the rotational displacement, and optionally in translation of the actuator relative to the fixed part of the game controller so as to s 'free from any contact between the measurement means, and get good accuracy. On notera qu'un tel ensemble de détection peut non seulement mesurer l'angle de rotation de l'actionneur, mais également la vitesse et le sens de rotation de l'actionneur. It will be appreciated that such a detection assembly can not only measure the angle of rotation of the actuator, but also the speed and direction of rotation of the actuator. Par la suite, on décrit des systèmes basés sur l'effet Hall. Subsequently describes systems based on the Hall effect. Les mêmes approches peuvent cependant être mises en oeuvre avec des systèmes basés sur l'effet magnétorésistif notamment, mais non limitativement, l'effet magnétorésistif géant. The same approaches can however be implemented with systems based on the magnetoresistive effect including, but not limited to, the giant magnetoresistive effect.
De nombreuses mises en oeuvre de l'invention sont envisageables. Many implementations of the invention are possible. Quelques exemples sont proposés ci-après. Some examples are provided below.
6.1.1 Variante 1 6.1.1 Description 1
Dans un premier mode de réalisation préférentiel, le capteur magnétique peut être monté mobile par rapport à la partie fixe, plus précisément il peut être solidaire de l'actionneur (y compris d'une pièce solidaire de l'actionneur) lorsque l'actionneur pivote autour de l'axe A. Par exemple, le capteur magnétique peut être placé sur un PCB fixé dans l'actionneur. In a first preferred embodiment, the magnetic sensor can be mounted movable relative to the fixed part, more precisely it can be integral with the actuator (including a part integral with the actuator) when the actuator pivots around the axis A. for example, the magnetic sensor can be placed on a PCB fixed in the actuator. L'aimant peut quant à lui être monté solidaire de la partie fixe lorsque l'actionneur pivote autour de l'axe A. Par exemple, l'aimant peut être monté sur une pièce fixée à la partie fixe, cette pièce peut être un arbre (un arbre n'est pas nécessairement cylindrique ou tubulaire) s'étendant selon l'axe A. The magnet can be mounted on integral therewith from the fixed portion when the actuator pivots about the axis A. For example, the magnet can be mounted on a part fixed to the fixed part, this part may be a shaft (one tree is not necessarily cylindrical or tubular) extending along the axis A.
6.1.2 Variante 1 bis 6.1.2 Description 1a
Dans un autre exemple, ce capteur magnétique (ici mobile) peut également être monté dans la partie fixe, plus précisément il peut être solidaire d'une pièce de liaison montée en pivot sur la partie fixe, ladite pièce de liaison étant destinée à coopérer avec une cavité complémentaire de l'actionneur et un aimant permanent étant solidaire de la partie fixe du contrôleur. In another example, this magnetic sensor (here mobile) can also be mounted in the fixed part, more specifically it can be secured to a pivot mounted in the connecting part on the fixed part, said connecting part being intended to cooperate with a complementary cavity of the actuator and a permanent magnet being secured to the fixed part of the controller. Dans ce mode de réalisation, le capteur magnétique n'est pas dans l'actionneur (c'est-à-dire qu'il n'est pas dans la partie préhensible du contrôleur) mais dans la partie fixe. In this embodiment, the magnetic sensor is not in the actuator (that is to say that it is not in the gripping portion of the controller) but in the fixed part. Lorsque l'actionneur est assemblé -de façon amovible ou non- à la pièce de liaison, le capteur magnétique qui est fixé à la pièce de liaison devient solidaire en rotation de l'actionneur. When the actuator is assembled -from removably or non to the connecting piece, the magnetic sensor which is attached to the connecting piece is rotationally fixed to the actuator. L'angle de rotation de l'actionneur est identique à l'angle de rotation de la pièce de liaison et le capteur magnétique interagit avec l'aimant permanent qui est quant à lui fixe par rapport à l'actionneur. The actuator's rotation angle is identical to the rotation angle of the connecting piece and the magnetic sensor interacts with the permanent magnet which is fixed on it with respect to the actuator.
6.1.3 Variante 1 ter 6.1.3 Description 1b
Dans un autre exemple, l'aimant peut être placé dans une pièce mobile en rotation par rapport à la partie fixe (par exemple, dans l'actionneur ou dans une pièce de liaison, mais mobile en rotation par rapport à l'actionneur en montant l'aimant sur un roulement à rouleaux) et le verrouillage de l'actionneur à la partie fixe en même temps bloque l'aimant qui ne peut plus tourner par rapport à la partie fixe tout en permettant la rotation de l'actionneur par rapport à la partie fixe. In another example, the magnet can be placed in a mobile part in rotation relative to the fixed part (for example, in the actuator or in a connecting piece, but mobile in rotation relative to the actuator amount the magnet on a roller bearing) and the actuator lock to the fixed part at the same time blocks the magnet can not rotate relative to the fixed part while allowing the rotation of the actuator relative to the fixed part. Le capteur magnétique est quant à lui solidaire en rotation de l'actionneur (par exemple, il est dans l'actionneur ou dans une pièce solidaire de l'actionneur lorsque l'actionneur pivote par rapport à la partie fixe). The magnetic sensor is in turn integral in rotation with the actuator (e.g., it is in the actuator or in a part fixed to the actuator when the actuator is pivoted to the fixed portion).
6.1.4 Variante 2 6.1.4 Description 2
Dans un second mode de réalisation, le capteur magnétique peut être monté fixe par rapport à la partie fixe, plus précisément il peut être solidaire de la partie fixe (y compris d'une pièce fixe par rapport à la partie fixe même lorsque l'actionneur pivote autour de l'axe A) lorsque l'actionneur pivote autour de l'axe A. Par exemple, le capteur magnétique peut être fixé dans la partie fixe. In a second embodiment, the magnetic sensor may be mounted stationary relative to the fixed part, more specifically it can be secured to the fixed portion (including a fixed part relative to the fixed part even when the actuator pivots about the axis A) when the actuator pivots about the axis A. for example, the magnetic sensor can be mounted in the fixed part. L'aimant peut quant à lui être monté solidaire de l'actionneur lorsque l'actionneur pivote autour de l'axe A. Par exemple, l'aimant peut être fixé à l'actionneur ou monté sur une pièce fixée - de façon permanente ou non - à l'actionneur. The magnet may in turn be mounted integral with the actuator when the actuator pivots about the axis A. For example, the magnet can be fixed to the actuator or mounted on a part fixed - permanently or not - to the actuator.
Dans un autre exemple, l'aimant solidaire en rotation de l'actionneur, donc mobile par rapport à la partie fixe est porté par un arbre mobile (y compris une tige) qui est solidaire de l'actionneur (y compris d'une pièce de liaison mobile en rotation autour de l'axe A par rapport à la partie fixe) et qui porte cet aimant auprès du capteur magnétique. In another example, magnet to rotate with the actuator, so movable relative to the fixed part is carried by a movable shaft (including a rod) which is integral with the actuator (including a part movably connecting in rotation about the axis A relative to the fixed part) and bringing this magnet with the magnetic sensor. Le capteur magnétique est alors fixé à la partie fixe. The magnetic sensor is then attached to the fixed part.
6.2 description détaillée d'un premier mode de réalisation préférentiel 6.2 detailed description of a first preferred embodiment
Dans le premier mode de réalisation préférentiel décrit par la suite, l'actionneur est un volant (type volant de voiture de grand tourisme) détachable de la partie fixe. In the first preferred embodiment described below, the actuator is a steering wheel (steering wheel type of large passenger car) detachable from the fixed part. On place un aimant permanent sur la partie fixe du contrôleur et un capteur magnétique bi-axial (2D) rotatif à effet Hall dans le volant. a permanent magnet placed on the fixed part of the controller and a bi-axial magnetic sensor (2D) rotary Hall effect in the steering wheel. L'utilisation d'un ensemble de détection à effet Hall, comprenant au moins deux éléments, dont un aimant permanent et un capteur magnétique, permet d'éviter le passage d'un câble électrique entre l'actionneur et la partie fixe (dans le cas d'un actionneur non séparable de la partie fixe) ou d'éviter un connecteur électrique entre l'actionneur et la pièce de liaison (la présence d'un connecteur au niveau de la liaison entre l'actionneur et la partie fixe présente notamment l'inconvénient d'engendrer une faiblesse car le connecteur est sollicité à chaque dépose, repose de l'actionneur détachable). The use of a set of sensing Hall effect, comprising at least two elements including a permanent magnet and a magnetic sensor, prevents the passage of an electric cable between the actuator and the fixed part (in the if a non-separable actuator the fixed part), or to avoid an electrical connector between the actuator and the connecting part (the presence of a connector at the connection between the actuator and the fixed part has, in particular the drawback of generating a weakness because the connector is applied to each file, installing the detachable actuator).
Dans d'autres modes de réalisation, l'aimant et le capteur peuvent être inversés. In other embodiments, the magnet and the sensor may be reversed. Par ailleurs, bien que l'utilisation d'un unique aimant et d'un unique capteur soit avantageuse, notamment dans une position où ils sont alignés avec la colonne de direction, il est envisageable d'utiliser plusieurs aimants et/ou capteurs distribués de façon adéquate. Furthermore, although the use of a single magnet and a single sensor is advantageous, particularly in a position where they are aligned with the steering column, it is conceivable to use more magnets and / or sensors distributed adequately.
En outre, dans d'autres modes de réalisation, il peut être envisagé que le capteur magnétique à effet Hall soit un capteur magnétique 3D à effet Hall. In addition, in other embodiments, it is conceivable that the Hall effect magnetic sensor is a magnetic 3D Hall sensor.
Cependant, suivant le type de capteur magnétique utilisé un bon alignement peut être très important. However, depending on the type of magnetic sensor used proper alignment can be very important.
La The figure 1 figure 1 est donc une vue en perspective d'un exemple de contrôleur de jeu selon l'invention. is a perspective view of an exemplary game controller according to the invention. Ce contrôleur 1 comprend un actionneur 2, sous la forme d'un volant mobile en rotation par rapport à une partie fixe 3 selon un axe A de rotation. The controller 1 comprises an actuator 2, in the form of a mobile wheel in rotation with respect to a fixed part 3 according to an axis A of rotation.
On distingue notamment sur cette figure des boutons 26 et des palettes 25 de commande disposés sur l'actionneur. being prominent in this figure buttons 26 and 25 control paddles arranged on the actuator.
Selon le mode de réalisation de l'exemple, la According to the embodiment of the example, figure 2 Figure 2 illustre par une vue en perspective l'actionneur 2, une fois séparé de la partie fixe 3. illustrates by a perspective view the actuator 2, once separated from the fixed part 3.
Pour assembler l'actionneur 2 avec la partie fixe 3, une pièce de liaison 31, montée en pivot sur la partie fixe 3, est destinée à coopérer avec une cavité complémentaire 21 de l'actionneur 2. Les formes de la cavité 21 et de la pièce de liaison 31 sont ajustées et permettent (lorsque ces deux parties coopèrent) la transmission du mouvement de rotation de l'actionneur 2 vers la pièce de liaison 31. To assemble the actuator 2 with the fixed part 3, a connecting part 31, pivotally mounted on the fixed part 3, is intended to cooperate with a complementary recess 21 of the actuator 2. The shapes of the cavity 21 and the connecting member 31 are adjusted and allow (when the two parts co-operate) the transmission of the rotational movement of the actuator 2 to the connecting piece 31.
Le contrôleur comporte un système de fixation qui permet de fixer et de verrouiller de façon réversible l'actionneur 2 sur une pièce de liaison 31. Le système de fixation comporte, dans ce mode de réalisation, un axe 311 disposé sur la pièce de liaison 31. Cet axe 311 est destiné à venir se placer dans un logement 211 situé dans la cavité 21. Le système de fixation comporte aussi un loquet de verrouillage 22 disposé sur l'actionneur 2. Ce loquet est formé d'une partie supérieure 221 qui est prévue pour venir se placer dans une cavité 312 (visible sur la The controller comprises a fastening system for attaching and reversibly lock the actuator 2 of a connecting piece 31. The mounting system comprises in this embodiment, an axis 311 disposed on the connecting piece 31 . This axis 311 is intended to be placed in a housing 211 located in the cavity 21. the attachment system also includes a latch 22 disposed on the actuator 2. This latch is formed of an upper portion 221 which is provided in order to place in a cavity 312 (shown in figure 4 Figure 4 ) sur la pièce de liaison 31, et d'une partie inférieure 222 permettant à l'utilisateur de venir actionner ce loquet 22 lorsqu'il souhaite désolidariser l'actionneur 2 de la partie fixe 3. ) On the connecting piece 31 and a bottom portion 222 allowing the user to come actuate the latch 22 when he wishes to disengage the actuator 2 of the fixed part 3.
De nombreux autres moyens de fixation réversibles ou non peuvent bien sûr être mis en oeuvre, sans sortir du champ de l'invention, y compris un simple emboîtement à force du volant sur la colonne de direction 33, dans un mode de réalisation simplifié. Many other reversible fixing means or not can of course be implemented without departing from the scope of the invention, including a simple force-fitting of the steering wheel on the steering column 33, in a simplified embodiment.
La The figure 3 Figure 3 est une vue en perspective de l'actionneur 2 vue de dessous. is a perspective view of the actuator 2 seen from below. Cette figure laisse notamment apparaître un connecteur 23 sur lequel peut venir se connecter un câble, pour l'alimentation en énergie électrique et/ou la transmission de données (par exemple, des informations sur la rotation de l'actionneur 2, et le cas échéant des informations complémentaires, tels qu'une commande de changement de vitesse, lorsque l'utilisateur agit sur les palettes 25, ou encore d'autres commandes déclenchées par l'activation des boutons 26 (visibles sur la This figure particularly leaves show a connector 23 which can come to connect a cable, for the supply of electrical energy and / or data transmission (e.g., information on the rotation of the actuator 2, and optionally further information, such as a shift command when the user acts on 25 pallets, or other commands triggered by the activation of buttons 26 (visible in figure 1 figure 1 ) situés sur l'actionneur 2). ) Located on the actuator 2).
Dans un autre mode de réalisation, la transmission des données peut être effectuée sans fil, par un émetteur à radio fréquence (par exemple, 2,4 GHz) placé dans l'actionneur 2 ; In another embodiment, the data transmission may be performed wirelessly by a radio frequency transmitter (e.g., 2.4 GHz) located in the actuator 2; l'alimentation en énergie électrique étant alors assurée par une ou plusieurs piles ou accumulateurs placée(s) dans un boîtier aménagé dans l'actionneur 2 ou dans un boîtier détachable et connectable à l'actionneur 2. electric power supply then being provided by one or more batteries or accumulators placed (s) in a housing arranged in the actuator 2 or in a detachable and connectable to the actuator housing 2.
La The figure 4 Figure 4 est une vue en perspective de la partie fixe 3. On distingue notamment, à l'extrémité avant de la partie fixe 3, la pièce de liaison 31 permettant de faire l'interface entre l'actionneur 2 et la partie fixe 3. Cette pièce de liaison 31 est mobile en rotation par rapport au socle 32, selon l'axe A et permet de transmettre à la colonne de direction du contrôleur 1, qui dans ce mode de réalisation est l'arbre 33 (visible sur la is a perspective view of the fixed part 3. These elements include, at the front end of the fixed part 3, the connecting piece 31 to make the interface between the actuator 2 and the stationary part 3. This part link 31 is rotatable relative to the base 32 along the axis A and allows to transmit to the direction of the controller 1 column, which in this embodiment is the shaft 33 (visible in figure 5 Figure 5 ), le mouvement de rotation exercé par l'utilisateur sur l'actionneur 2 et à un système de dynamisation et/ou de retour du volant en position neutre (ou système de retour au centre), détaillés ci-dessous. ), The rotary movement exerted by the user on the actuator 2 and a boosting system and / or return the steering wheel to the neutral position (or return system center), detailed below.
La The figure 5 Figure 5 est une vue en perspective de l'intérieur de la partie fixe 3 montrant notamment le système de retour au centre (par élastique dans ce mode de réalisation). is a perspective view of the interior of the fixed part 3 in particular showing the system back to the center (by resilient in this embodiment).
Dans ce mode de réalisation, l'arbre 33 est conçu de telle sorte qu'il constitue à la fois l'axe principal de rotation du contrôleur 1 (qui peut donc être qualifié de colonne de direction du contrôleur 1), et qu'il constitue également une partie du système de retour au centre de l'actionneur 2. L'arbre 33 est formé d'une seule pièce mais il pourrait être formé de plusieurs pièces fixées les unes aux autres (par exemple, un arbre et une pièce de retour sur laquelle s'exercent les forces de retour au centre). In this embodiment, the shaft 33 is designed such that it constitutes both the main axis of rotation of the controller 1 (which may be referred to as steering controller column 1), and that also constitutes a part of the return system in the center of the actuator 2. the shaft 33 is formed in one piece but could be formed of several parts fixed to each other (e.g., a shaft and a part return on which exert return forces at the center). L'arbre 33 (ou colonne de direction 33) est monté pivotant autour de l'axe A par rapport au support du mécanisme de rotation 35, ce dernier étant fixé à la partie fixe 3. Le socle 32 et le support du mécanisme de rotation 35 assurent le guidage en rotation de la colonne de direction 33. La colonne de direction 33 est solidaire en rotation de la pièce de liaison 31, et donc de l'actionneur 2, et se déplace donc en rotation de la même façon que l'actionneur. The shaft 33 (or steering column 33) is pivotally mounted about the axis A relative to the support of the rotation mechanism 35, the latter being fixed to the fixed portion 3. The base 32 and support the rotation mechanism 35 ensure guiding in rotation of the steering column 33. the steering column 33 is rotationally fixed to the connecting piece 31, and thus of the actuator 2, and therefore moves in rotation in the same way that the actuator.
Un arbre 36 fixe est fixé au support du mécanisme de rotation 35 (il est, par exemple, emboîté à force dans le support du mécanisme de rotation) et s'étend le long de l'axe A pour approcher l'aimant au plus près du capteur magnétique. A fixed shaft 36 is fixed to the support of the rotation mechanism 35 (it is, for example, force-fitted in the support of the rotation mechanism) and extends along the axis A to close the magnet closest the magnetic sensor. L'aimant est dans ce mode de réalisation un aimant couronne 37. La colonne de direction 33 comporte un espace intérieur tubulaire dans lequel pénètrent l'arbre 36 fixe et l'aimant couronne 37. The magnet is in this embodiment a ring magnet 37. The steering column 33 includes a tubular interior space, into which the stationary shaft 36 and the magnet ring 37.
La section circulaire de l'espace intérieur à la colonne de direction 33 est par conséquent complémentaire de la section circulaire de l'aimant couronne 37. La colonne de direction 33 guide donc l'aimant couronne 37 et recentre cet aimant par rapport à l'axe A. Cela équilibre la mécanique et permet une amélioration de la précision de la mesure de la rotation (en évitant un balourd, un déséquilibre de l'aimant, une flexion de l'arbre 36). The circular section of the inner space to the steering column 33 is therefore complementary to the circular section of the magnet ring 37. The guide column direction 33 so the magnet ring 37 and refocuses this magnet in relation to the axis A. This balances the mechanical and enables improved measurement accuracy of the rotation (avoiding unbalance, an unbalance of the magnet, a shaft deflection 36). La mesure demeure précise même en cas de flexion de la colonne de direction 33. The measurement remains accurate even when bending of the steering column 33.
Dans une variante, l'aimant couronne est placé sur un arbre 36 fixe, et la forme de cet aimant complète le guidage en rotation de l'actionneur 2 autour de l'axe A, en guidant la rotation de la colonne de direction 33. Alternatively, the magnet ring 36 is placed on a fixed shaft, and the form of the complete magnet guiding in rotation of the actuator 2 about the axis A, by guiding the rotation of the steering column 33.
Dans une autre variante, l'arbre 36 fixe assure le guidage en rotation de la colonne de direction 33 et donc de l'actionneur 2 autour de l'axe A. Une forme en couronne de l'aimant ne procure alors plus d'avantage et la forme de l'aimant peut donc être différente (par exemple, un aimant droit peut être fixé à l'extrémité d'un logement aménagé à l'extrémité de l'arbre 36). In another variant, the fixed shaft 36 ensures the guiding in rotation of the steering column 33 and hence the cylinder 2 about the axis A. A shaped crown of the magnet while providing more advantageous and the shape of the magnet may be different (e.g., a bar magnet may be attached to the end of a housing provided to shaft end 36).
Dans le mode de réalisation représenté sur les In the embodiment shown in figures 5 figures 5 et and 6 6 , la colonne de direction 33 est mobile en rotation par rapport à la partie fixe et au socle 32, et l'arbre 36 est fixe par rapport à la partie fixe 3. Cette approche peut être inversée. , The steering column 33 is movable in rotation relative to the fixed part and to the base 32 and the shaft 36 is fixed relative to the fixed portion 3. This approach can be reversed. L'arbre 33 peut être fixe par rapport à la partie fixe 3 et au socle 32. L'arbre 36 est alors mobile en rotation par rapport à la partie fixe 3. L'arbre 33 assure le guidage en rotation. The shaft 33 may be fixed relative to the fixed part 3 and the base 32. The shaft 36 is then movable in rotation relative to the fixed portion 3. The shaft 33 provides rotational guidance. La pièce de liaison coopérerait avec l'extrémité de l'arbre 36 et l'actionneur 2 (et assure une liaison non définitive entre eux). The connecting member cooperate with the end of the shaft 36 and the actuator 2 (and provides a non-definitive interconnection). La rotation de l'actionneur provoque la rotation de l'arbre 36. L'aimant peut être fixe par rapport à la partie fixe 3. Par exemple, un aimant couronne pourrait être emboîté à force dans l'arbre 33. L'arbre 36 est mobile en rotation dans l'aimant couronne (l'aimant couronne contribuerait alors en partie au guidage en rotation). Rotation of the actuator causes the rotation of the shaft 36. The magnet can be fixed relative to the fixed portion 3. For example, a magnet ring could be force-fitted in the shaft 33. The shaft 36 is rotatable in the ring magnet (the magnet ring then contribute in part to the guiding in rotation). Le PCB portant le capteur magnétique 24 est alors mobile par rapport à la partie fixe 3. The PCB bearing the magnetic sensor 24 is then movable relative to the fixed part 3.
En variante à cette approche inversée, l'aimant couronne pourrait être emmanché à force autour de l'arbre 33 au lieu d'être emboîté à force dans l'arbre 33 (l'arbre 33 étant fixe car nous sommes dans l'approche inversée). Alternatively this reverse approach, the magnet ring could be press fitted around the shaft 33 instead of being force-fitted into the shaft 33 (the shaft 33 being fixed because we are in the reverse approach ).
En seconde variante à cette approche inversée, au lieu d'être un aimant couronne emboîté à force dans l'arbre 33, l'aimant peut être un aimant droit d'une longueur inférieure au diamètre d'un arbre 36 cylindrique qui pourrait être emboîté à force -sans dépasser radialement- dans une fente aménagée dans l'extrémité d'un tel arbre 36 (dans ce cas l'arbre 33 n'est plus nécessaire, le guidage en rotation pouvant alors être assuré directement par le socle 32 de la partie fixe 3, et le diamètre de l'arbre 36 peut être plus grand). In the second variant of this reverse approach, instead of being a magnet ring force-fitted in the shaft 33, the magnet may be a bar magnet of a length less than the diameter of a cylindrical shaft 36 which may be fitted to force -without exceed radialement- in a slot in the end of such a shaft 36 (in this case the shaft 33 is no longer needed, the rotational guidance can then be provided directly by the base 32 of the fixed part 3, and the diameter of the shaft 36 may be greater).
Dans le premier mode de réalisation préférentiel représenté sur les In the first preferred embodiment shown in figures 5 figures 5 et and 6 6 , la colonne de direction 33 comporte une première poulie, ou une portion de poulie, 331, centrée sur l'axe A, et deux courts arbres sensiblement parallèles à l'axe A et qui portent chacun une petite poulie de renvoi 332 (une seule étant visible sur la , The steering column 33 comprises a first pulley or a pulley portion, 331, centered on the axis A, and two short shafts substantially parallel to the axis A and which each carry a small pulley 332 (one being visible in figure 5 Figure 5 , l'autre étant montée de façon symétrique). And the other being mounted symmetrically). Ces poulies 331 et 332 guident une corde élastique 34 dont les extrémités sont ancrées au support du mécanisme de rotation 35 fixé à la partie fixe 3, au niveau des deux rainures 351. These pulleys 331 and 332 guide a elastic cord 34 whose ends are anchored to the support of the rotation mechanism 35 secured to the fixed part 3, at the two grooves 351.
L'axe de chacune des poulies 332 est solidaire de la colonne de direction 33. Les poulies 332 peuvent de préférence tourner autour leur axe. The axis of each of the pulleys 332 is secured to the steering column 33. The pulleys 332 can preferably rotate around their axis. Les extrémités de la corde élastique 34 ne sont pas fixées au support du mécanisme de rotation 35, elles sont simplement ancrées, maintenues solidaires du support du mécanisme de rotation 35 par la précontrainte de la corde élastique. The ends of the elastic cord 34 is not fixed to the support of the rotation mechanism 35, they are simply anchored maintained integral with the support of the rotation mechanism 35 by the preload of the elastic cord. En effet, chaque extrémité de la corde élastique 34 est attachée à une bobine (une pièce en forme de bobine de fil, c'est-à-dire une sorte de poulie sans axe de rotation). Indeed, each end of the elastic cord 34 is attached to a coil (a part in the form of yarn package, that is to say, a kind of pulley without rotation axis).
Cette bobine vient se coincer contre le support du mécanisme de rotation 35 (la hauteur de la bobine ne lui permet pas de franchir la rainure 351) mais sous réserve d'avoir au préalable ôté la partie fixe 3 (ou avant d'avoir vissé la pièce de liaison 31 à la colonne de direction 33, le socle 32 à la partie fixe 3 et le support du mécanisme de rotation 35 à la partie fixe 3), il est possible de tirer radialement sur la bobine (en s'opposant à la force élastique) pour dégager la bobine du support du mécanisme de rotation 35 en étirant l'élastique au-delà de la rainure 351. Cela permet d'ôter la corde élastique 34 du système de retour au centre, puis d'ôter la colonne de direction 33 du support du mécanisme de rotation 35. This coil gets wedged against the support of the rotation mechanism 35 (the coil height does not allow it to cross the groove 351) but subject to having previously removed the fixed part 3 (or before the screw connecting piece 31 to the steering column 33, the base 32 to the fixed part 3 and the support of the rotation mechanism 35 to the fixed part 3), it is possible to draw radially the coil (in opposition to the elastic force) to disengage the coil support of the rotation mechanism 35 by stretching the elastic beyond the groove 351. This allows to remove the elastic cord 34 of the feedback system in the center, and then to remove the column direction 33 of the rotation support mechanism 35.
La corde élastique 34 exerce, lorsque l'actionneur 2 est déplacé, une force de rappel tendant à ramener les poulies 332 et donc la colonne de direction 33 et l'actionneur 2, dans une position neutre (correspondant, dans le cas où une voiture est simulée, à une position des roues alignées avec le véhicule simulé). The elastic cord 34 exerts, when the actuator 2 is moved, a restoring force tending to return the pulley 332 and thus the steering column 33 and the actuator 2 in a neutral position (corresponding, in the case where a car is simulated at a position of the wheels aligned with the simulated vehicle). Les frottements de la corde élastique 34 permettent de simuler une résistance dans la direction. Friction of the elastic cord 34 to simulate a resistor in the direction. La corde élastique 34 exerce notamment une force de résultante sensiblement verticale sur la poulie 331, qui soutient la colonne de direction ce qui améliore la qualité perçue par l'utilisateur. The elastic cord 34 in particular has a substantially vertical resultant force on the pulley 331, which supports this steering column which improves the quality perceived by the user.
Dans un autre mode de réalisation, le système de retour au neutre du volant peut utiliser deux ressorts de traction ayant des caractéristiques identiques agissant de part et d'autre de la colonne de direction au lieu d'une corde élastique et de poulies. In another embodiment, the feedback system to the neutral of steering wheel may use two tension springs having identical characteristics acting on either side of the steering column instead of an elastic cord and pulley. En position neutre de l'actionneur, les deux ressorts de traction sont légèrement précontraints. In the neutral position of the actuator, the two tension springs are slightly prestressed. Lorsque l'actionneur 2 est déplacé, chacun des deux ressorts exerce une force de rappel qui tend à ramener la colonne de direction et l'actionneur en position neutre. When the actuator 2 is moved, each of the two springs exerts a restoring force which tends to return the steering column and the actuator in the neutral position.
Dans encore un autre mode de réalisation, le système de retour au neutre (ou retour au centre) du volant est encore plus simple : un ressort de torsion dont le diamètre interne des spires est légèrement supérieur au diamètre extérieur de la colonne de direction est placé autour de la colonne de direction. In yet another embodiment, the system back to neutral (or return to center) of the flywheel is more simple: a torsion spring whose internal diameter of the turns is slightly greater than the outside diameter of the steering column is placed around the steering column. Ce ressort de torsion coopère avec un ergot aménagé sur la face interne de la pièce 32 du socle. This torsion spring cooperating with a lug provided on the inner face of the part 32 of the base. Ce ressort ne comporte que peu de spires et, en position finale, les branches de ce ressort sont à trois cent soixante degrés (c'est-à-dire sensiblement parallèles). This spring has few turns and in the final position, the branches of the spring are at three hundred and sixty degrees (i.e., substantially parallel). En position neutre de l'actionneur, le ressort est légèrement précontraint et les deux branches de ce ressort de torsion appuient contre l'ergot. In the neutral position of the actuator, the spring is slightly prestressed and the two arms of the torsion spring supported against the lug. Lorsque l'actionneur 2 est déplacé, l'une des branches du ressort s'éloigne de l'ergot et une force de rappel tend à ramener cette branche contre l'ergot et donc la colonne de direction et l'actionneur en position neutre. When the actuator 2 is moved, one of the branches of the spring moves away from the lug and a biasing force tending to return this branch against the lug and therefore the steering column and the actuator in the neutral position.
Dans un mode de réalisation particulier, la rotation de la colonne de direction 33 est dynamisée par un système de force feedback au moyen, par exemple, d'un moteur électrique rotatif agissant sur la colonne de direction par l'intermédiaire d'un système d'engrenages et/ou de courroie crantée. In a particular embodiment, the rotation of the steering column 33 is driven by a force feedback system through, for example, a rotating electric motor acting on the steering column via a system gear and / or toothed belt. Dans ce cas, un engrenage de grand diamètre (pour la précision) est fixé de façon coaxiale à la colonne de direction 33. Cet engrenage reçoit mécaniquement (via un train d'engrenages et ou de roues et courroies crantées) les forces exercées par le moteur électrique qui est actionné en fonction des effets de retour de force (« force feedback » en anglais) implémentés par un programme (par exemple, un jeu vidéo). In this case, a large diameter gear (for accuracy) is fixed coaxially to the steering shaft 33. This gear mechanically receives (via a train of gears and toothed wheels and or belts) the forces exerted by the electric motor which is operated according to the effects of force feedback ( "force feedback" in English) implemented by a program (eg, a video game). L'engrenage, et donc la colonne de direction 33 et l'actionneur 2, pivote ou stoppe sa rotation autour de l'axe A sous l'action du moteur électrique, par exemple, il peut ramener l'actionneur 2 en position neutre, ou s'opposer à la rotation de la colonne de direction 33, provoquer la rotation de la colonne de direction 33, provoquer des à-coups dans la rotation de la colonne de direction 33, etc. The gear and hence the steering column 33 and the actuator 2 rotates or stops its rotation about the axis A under the action of the electric motor, for example, it may bring the actuator 2 in the neutral position, or oppose the rotation of the steering column 33, cause rotation of the steering column 33, cause surges in the rotation of the steering column 33, etc.
La The figure 5 Figure 5 laisse apparaître clairement l'aimant couronne 37. Comme indiqué ci-avant, la forme de l'aimant couronne 37 permet de le guider par rapport à la colonne de direction 33, c'est-à-dire de le maintenir coaxial avec l'axe A. Il est placé au sommet de l'arbre 36, et peut donc se trouver à proximité immédiate (par exemple moins de 9 mm) du capteur magnétique 24 à effet Hall placé dans l'actionneur 2. L'arbre 36 constitue ainsi dans ce mode de réalisation une tige porte aimant. shows clearly the magnet ring 37. As indicated above, the shape of the magnet ring 37 allows the guide relative to the steering column 33, that is to say, to maintain the coaxial with the axis A. It is placed at the top of the shaft 36, and may be in close proximity (e.g. less than 9 mm) of the magnetic sensor 24 Hall effect disposed in the actuator 2. the shaft 36 is thus in this embodiment a rod magnet carrier. De manière générale, plus l'aimant est fort, plus la distance entre le capteur magnétique et l'aimant peut être grande. Generally, the greater the magnet, the stronger the distance between the magnetic sensor and the magnet can be. Dans ce mode de réalisation, cette distance est de 8. 05 mm. In this embodiment, this distance is 8 mm 05.
Selon une variante de ce premier mode de réalisation de l'invention, le capteur magnétique 24 (et le cas échéant un ou d'autres capteurs associés par exemple, à un système de dynamisation de la colonne de direction en translation) fournit en temps réel les données qui permettent à un microprocesseur (qui peut être placé sur un PCB situé soit dans l'actionneur 2, soit dans la partie fixe 3) de contrôler en temps réel le déplacement en rotation de la colonne de direction 33, en déterminant en temps réel le ou les déplacements réels (l'angle réel peut être mesuré directement mais il est également possible de déterminer le sens, l'accélération et la vitesse réelle du déplacement). According to a variant of this first embodiment of the invention, the magnetic sensor 24 (and optionally one or more sensors associated with for example, a system of boosting the steering column translation) provides real-time data that enable a microprocessor (which may be placed on a PCB is located in the actuator 2, or in the fixed part 3) to monitor in real time the rotational displacement of the steering column 33, by determining to time the real or actual movement (actual angle may be measured directly, but it is also possible to determine the direction, acceleration and the actual speed of movement).
Il est ainsi possible de tenir compte des conséquences provoquées par les efforts exercés par l'utilisateur sur l'actionneur 2 (et donc sur la colonne de direction 33) et d'ajuster si nécessaire le signal électrique. It is thus possible to take account of the consequences caused by the forces exerted by the user on the actuator 2 (and hence the steering column 33) and adjust if necessary the electrical signal.
Par exemple, si l'effet de retour de force est une immobilité (c'est-à-dire une absence de mouvement de rotation de l'actionneur et de la colonne de direction), l'utilisateur est susceptible de lutter contre cette immobilité. For example, if the force feedback effect is immobility (that is to say not of the actuator rotational movement and the steering column), the user is able to fight against this immobility . Dès lors, sans asservissement, la colonne de direction 33 est susceptible de se déplacer sous l'action des efforts exercés par l'utilisateur malgré le signal électrique utilisé. Accordingly, without servo-control, the steering column 33 is movable under the action of forces exerted by the user in spite of the electric signal used. Dans cet exemple, si le capteur 24 mesure un changement de position alors que le microprocesseur exécute une consigne « immobilité », alors le microprocesseur peut ajuster en temps réel le signal électrique pour contrer les efforts de l'utilisateur (par exemple, en augmentant la tension électrique). In this example, if the sensor 24 measures a change in position while the microprocessor performs a "immobility" setpoint, then the microprocessor can adjust in real time the electrical signal to counteract the user's efforts (e.g., by increasing the electric tension).
Le contrôle du déplacement en rotation comprend donc ici la commande de l'amplitude du déplacement (y compris une course de déplacement nulle), de son sens, de l'accélération et de la vitesse de déplacement, par un signal électrique dont les caractéristiques permettent théoriquement d'obtenir ces paramètres de déplacement, la vérification de l'exécution réelle de ces paramètres et l'ajustement du déplacement si nécessaire. The rotational displacement of the control thus here comprises controlling the amount of displacement (including a zero displacement path), its direction, acceleration and velocity of displacement, by an electric signal whose characteristics allow theoretically achieve these movement parameters, verification of the actual implementation of these parameters and adjusting the movement if necessary. Dans cette variante du premier mode de réalisation particulier, le déplacement est donc asservi. In this variant of the first particular embodiment, the displacement is controlled.
En d'autres termes, il y a deux façons de mettre en oeuvre ce premier mode de réalisation particulier de l'invention : In other words, there are two ways to implement this first particular embodiment of the invention:
la première, sans asservissement, dans laquelle on contrôle le déplacement en boucle ouverte, sans connaître le déplacement réel donc sans tenir compte si l'utilisateur exerce ou non des efforts qui affectent le déplacement (par exemple, la position ou la vitesse) ; the first, without servo wherein one controls the movement open-loop, without knowing the actual displacement so regardless of whether the user applies or not efforts that affect displacement (e.g., the position or speed); et and
la seconde, avec asservissement, dans laquelle on mesure le déplacement réel en temps réel pour ajuster si nécessaire le signal électrique (y compris, par exemple, la tension). the second, with servo, wherein measuring the actual displacement in real time to adjust if necessary the electrical signal (including, for example, voltage).
Dans d'autres modes de réalisation, l'aimant couronne 37 peut être placé à un autre emplacement fixe par rapport à la partie fixe 3. Par exemple, il peut être monté sur le socle 32 et placé autour de l'embouchure du socle 32, c'est-à-dire de l'ouverture aménagée dans ce socle pour que la colonne de direction 33 puisse déboucher à travers le socle 32. Dans ce cas, l'arbre 36 ne serait plus nécessaire et le diamètre extérieur de la colonne de direction 33 pourrait être réduit. In other embodiments, the magnet ring 37 can be placed at another fixed location relative to the fixed portion 3. For example, it may be mounted on the base 32 and placed around the mouth of the base 32 , that is to say the opening in the base section so that the steering column 33 can lead through the base 32. in this case, the shaft 36 is no longer necessary and the outer diameter of the column direction 33 could be reduced. Et, il est possible de prolonger l'embouchure du socle 32 dans la direction de l'axe A pour qu'elle forme un tube plus long que le court palier tubulaire représenté sur la And, it is possible to extend the mouth of the base 32 in the direction of the axis A so that it forms a longer tube that the short tubular bearing shown on the figure 6 Figure 6 , de sorte que l'aimant couronne soit situé à l'extrémité de ce tube et à l'intérieur de la pièce de liaison et soit au plus près du capteur magnétique. , So that the magnet ring is located at the end of this tube and inside the connecting piece and is closest to the magnetic sensor.
Dans le premier mode de réalisation préférentiel illustré par les In the first preferred embodiment illustrated by the figures 4 figures 4 et and 5 5 , la partie fixe 3 ne comporte aucun élément fonctionnant grâce à des courants électriques ou à des champs électromagnétiques. , The fixed part 3 there is no element which is dependent on electric currents or electromagnetic fields. En effet, cette partie fixe ne comporte aucun élément fonctionnant grâce à des courants électriques ou à des champs électromagnétiques (il n'y a notamment ni moteur électrique, ni composant électronique). Indeed, this fixed part has no component which is dependent on electric currents or electromagnetic fields (there is in particular no electric motor or the electronic component). Par ailleurs, dans le mode de réalisation illustré par les Moreover, in the embodiment illustrated by figures 4 figures 4 et and 5 5 , la partie fixe 3 ne comporte aucun élément contrôlant ou acheminant des courants électriques (il n'y a notamment ni connecteur électrique, ni câble électrique, ni interrupteur électrique). , The fixed part 3 there is no element controlling or conveying electric currents (there is in particular no electrical connector or electrical cable, or electric switch).
La The figure 6 Figure 6 est une vue en coupe du contrôleur. controller is a sectional view. Elle permet de voir l'intérieur de l'actionneur 2 et l'intérieur de la partie fixe 3. Le capteur magnétique 24 à effet Hall, solidarisé à l'intérieur de l'actionneur 2, est situé à proximité immédiate de la cavité 21 dans laquelle vient se loger la pièce de liaison 31 de la partie fixe 3. De cette manière, le capteur magnétique 24 est situé très proche de l'aimant couronne 37, qui exerce un champ magnétique traversant la pièce de liaison 31. On peut ainsi effectuer une mesure de grande précision. It allows to view the interior of the actuator 2 and the inside of the fixed part 3. The magnetic sensor 24 Hall effect secured to the inside of the actuator 2, is located in close proximity to the cavity 21 wherein is housed the connecting piece 31 of the fixed part 3. in this way, the magnetic sensor 24 is located very close to the magnet ring 37, which exerts a magnetic field passing through the connecting piece 31. it is thus possible perform a measurement accuracy.
Plus précisément, lorsque l'utilisateur déplace l'actionneur 2 en rotation, il entraîne simultanément en rotation le capteur magnétique 24 par rapport à l'aimant couronne 37, qui reste fixe puisque ce dernier est solidaire du support du mécanisme de rotation 35 et donc de la partie fixe 3. Par conséquent, le capteur magnétique 24 mesure selon deux directions au moins une variation du champ magnétique due au déplacement rotatif du capteur par rapport à l'aimant, qui peut alors être transformée en un angle de rotation précis, sens de rotation et vitesse de rotation, et transmis au système de traitement de données exécutant le jeu. Ce mouvement de rotation de l'actionneur 2 est en même temps appliqué à la pièce de liaison 31, et à la colonne de direction 33 y compris à la portion ou pièce de retour portant les deux courts arbres et les poulies 332. Celle-ci agit alors, via la corde élastique 34, ancré au support du mécanisme de rotation 35 (donc à la partie f More specifically, when the user moves the actuator 2 rotates, it simultaneously drives in rotation the magnetic sensor 24 with respect to the magnet ring 37, which remains stationary since the latter is integral with the support of the rotation mechanism 35 and therefore of the fixed part 3. therefore, the magnetic sensor 24 measures at least two directions according to a change of magnetic field due to the rotary movement of the sensor relative to the magnet, which can then be transformed into a specific angle of rotation, direction of rotation and rotational speed, and transmitted to the data processing system executing the game. 2 of the actuator rotational motion is simultaneously applied to the connecting piece 31, and the steering column 33 including portion or the back piece carrying the two short shafts and pulleys 332. it is then, via the elastic cord 34 anchored to the support of the rotation mechanism 35 (and therefore the part f ixe 3), pour générer une force de rappel élastique permettant le retour au centre de l'actionneur 2, en position neutre, dès que l'utilisateur cesse d'exercer un couple dessus. ninth 3) to generate an elastic restoring force to return to the center of the actuator 2 in the neutral position as soon as the user ceases to exert a torque on it.
Il est possible de prévoir une butée solidaire de l'arbre 33 mobile et qui coopère avec la partie fixe (ou le support du mécanisme de rotation 35) pour limiter la rotation de l'arbre 33 de façon à prévenir une rupture de la corde élastique 34 ou empêcher que la corde élastique génère un couple de rappel dangereux pour l'utilisateur. It is possible to provide a stop integral with the movable shaft 33 and cooperates with the fixed part (or the support of the rotation mechanism 35) for limiting the rotation of the shaft 33 so as to prevent breakage of the elastic cord 34 or prevent the elastic cord generates a return torque dangerous for the user.
Cependant, il est aussi possible de prévoir, dans un mode de réalisation particulier, que l'actionneur puisse faire un grand nombre de tours, voire de ne pas être limité en nombre de tours. However, it is also possible to provide, in a specific embodiment, the actuator can do a lot of laps and even not being limited number of turns. Cela est notamment permis par l'absence de contacts entre l'actionneur 2 et la partie fixe 3. Cela présente un intérêt notamment lorsque l'on souhaite simuler l'exécution de manoeuvres (par exemple, faire faire un demi-tour à la voiture simulée). This is enabled by the lack of contact between the actuator 2 and the fixed part 3. This is of particular interest when it is desired to simulate the execution of maneuvers (eg, to make a turn to the car simulated).
6.3 description détaillée d'un deuxième mode de réalisation préférentiel 6.3 Detailed description of a second preferred embodiment
Dans le deuxième mode de réalisation préférentiel décrit ci-après, le contrôleur de jeu met en oeuvre deux systèmes de retour de force procurant chacun des effets variés (sensations d'inertie, de blocage, d'amortissement, de choc, de vibration, ...). In the second preferred embodiment described below, the game controller uses two force feedback systems providing each of the various effects (inertial sensations, locking, cushioning, shock, vibration. ..).
Plus précisément, la rotation et la translation de la colonne de direction du volant sont dynamisées par des moteurs électriques rotatif et linéaire respectivement. Specifically, the rotation and translation of the steering column direction are energized by the rotary and linear electric motors respectively.
Ainsi, la rotation de la colonne de direction est dynamisée par un système d'effet de couple et de vibration(s) qui permet de créer des effets de couple et/ou des effets de vibration(s) autour de l'axe de rotation du contrôleur de jeu. Thus, the rotation of the steering column is driven by a torque steer system and vibration (s) for creating torque effects and / or effects of vibration (s) around the axis of rotation the game controller.
En outre, on prévoit un nouvel axe de retour de force sur le contrôleur de jeu par au moins une translation de la colonne de direction offrant ainsi de nouveaux effets de retour de force et des simulations plus réalistes. In addition, it provides a new line of force feedback to the game controller by at least one translation of the steering column thereby providing new effects of force feedback and more realistic simulation. Il est possible de prévoir notamment une translation de la colonne de direction s'effectuant sur une course courte. It is possible to provide in particular a translation of the steering column are made over a short stroke.
Cette translation est effectuée suivant l'axe de la colonne ou suivant un axe proche par le biais d'un assemblage de deux pièces de coulissement coulissant l'une par rapport à l'autre et d'un dispositif électromagnétique simulant ainsi notamment des effets de suspension, d'accélération et/ou de décélération, par exemple selon la technique décrite dans la demande de brevet This translation is performed along the axis of the column or along an axis close through an assembly of two sliding parts slide relative to one another and an electromagnetic device including simulating the effects of suspension, acceleration and / or deceleration, for example according to the technique described in patent application FR 1053757 FR 1053757 , incorporée par référence. , Incorporated by reference.
La The figure 7 Figure 7 est une vue en perspective d'un deuxième exemple de contrôleur de jeu selon l'invention. is a perspective view of a second example game controller according to the invention. Ce contrôleur 101 comprend un actionneur 102, sous la forme d'un volant (type volant de voiture de grand tourisme par exemple) mobile en rotation par rapport à une partie fixe ou bâti 103 selon un axe A de rotation, et détachable de cette partie fixe 103. La partie fixe 103 peut être montée sur un support S fixe par le biais d'un système de fixation F connu, comme représenté sur les This controller 101 includes an actuator 102, in the form of a wheel (wheel type grand touring car for example) mobile in rotation relative to a fixed portion or frame 103 according to an axis A of rotation, and detachable from that portion fixed 103. the fixed part 103 may be mounted on a stationary support S by means of a known fastening system F, as shown in figures 10A et 10B Figures 10A and 10B . . La partie fixe 103 comprend, comme illustré sur la The fixed part 103 comprises, as illustrated in figure 10C 10C , une coque supérieure 103a assemblée de manière amovible à une coque inférieure 103b et à une face avant 103c. , An upper shell 103a removably joined to a lower shell 103b and a front face 103c.
La coque inférieure 103b de la partie fixe 103 assure la liaison ou la solidarisation, réversible ou non, du contrôleur 101 avec un support tel qu'une table, un plan de travail ou un cockpit. The lower shell 103b of the fixed portion 103 ensures the connection or fastening, reversible or not, the controller 101 with a carrier such as a table, countertop or a cockpit. Le contrôleur de jeu 101 peut être associé à des pédales et, dans le cas où le passage des vitesses ne s'effectue pas au volant, à une boîte de vitesses séparée du volant. The game controller 101 may be associated with the pedals and, in the case where the shifting is not carried out while driving, a gear box separate from the steering wheel.
La The figure 7 Figure 7 illustre, par une vue en perspective, l'intérieur du contrôleur 101 une fois la coque supérieure 103a et la face avant 103c retirées notamment. illustrates, in a perspective view, inside the controller 101 once the upper shell 103a and the front face 103c removed especially.
On distingue sur cette figure une platine 134 reliée de manière fixe à la partie fixe 103, l'arbre 133 (qui constitue la colonne de direction du contrôleur 101) auquel est relié l'actionneur 102. L'arbre 133 (ou colonne de direction 133) est solidaire de l'actionneur 102, et se déplace donc en rotation autour de l'axe A de la même façon que l'actionneur 102. There are in this Figure a plate 134 fixedly connected to the fixed portion 103, the shaft 133 (which is the controller of the steering column 101) to which is connected the actuator 102. The shaft 133 (or steering column 133) is integral with the actuator 102, and thus moves in rotation about the axis A in the same way that the actuator 102.
La The figure 8 Figure 8 illustre, par une vue en perspective, l'intérieur du contrôleur 101 une fois la coque supérieure 103a, la face avant 103c et la coque inférieure 103b retirées notamment. illustrates, in a perspective view, inside the controller 101 once the upper shell 103a, the front face 103c and the lower shell 103b removed especially.
La rotation de la colonne de direction 133 est dynamisée par un premier système, dit système d'effet de couple et, le cas échéant, de vibration(s), au moyen, par exemple, d'un moteur électrique 141 rotatif dont l'axe de rotation est de préférence sensiblement parallèle à celui de la colonne de direction 133. Le moteur électrique 141 rotatif agit sur la colonne de direction 133 par l'intermédiaire d'un système de poulies ou de roues dentées et de courroies ou chaînes. The rotation of the steering column 133 is driven by a first system, said torque steer system and, if necessary, vibration (s), using, for example, a rotary electric motor 141 whose rotation axis is preferably substantially parallel to that of the steering column 133. the rotary electric motor 141 acts on the steering column 133 via a system of pulleys or toothed wheels and belts or chains. Dans le mode de réalisation illustré, on utilise une courroie crantée et des roues dentées. In the illustrated embodiment, using a toothed belt and toothed wheels.
Dans ce cas, une roue dentée 142 de grand diamètre (pour la précision) est fixée de façon coaxiale à la colonne de direction 133. Cette roue dentée 142 reçoit mécaniquement (via un train de roues dentées et une courroie crantée) les forces exercées par le moteur électrique 141 qui est actionné en fonction des effets de couple ou des effets de vibration(s) implémentés par le jeu. In this case, a toothed wheel 142 of large diameter (for accuracy) is fixed coaxially to the steering column 133. This toothed wheel 142 receives mechanically (via a gear train and a timing belt) the forces exerted by the electric motor 141 which is operated depending on the effects of torque or vibration effects (s) implemented by the game.
Ainsi, sur cette roue dentée 142 est montée une courroie crantée 143 reliée à une petite roue dentée de la roue intermédaire 145. Cette roue intermédiaire 145 comporte en effet une petite roue dentée (non représentée car la roue intermédiaire n'est qu'en partie représentée) et une grande roue dentée qui sont coaxiales (la roue intermédaire 145 forme une seule pièce mais elle pourrait être formée de deux pièces fixées l'une à l'autre. La grande roue dentée de la roue intermédiaire 145 entraîne une courroie crantée 144. Cette courroie crantée 144 est reliée à l'arbre du moteur électrique rotatif 141 (qui dynamise en rotation l'arbre 133 de l'actionneur 102). Thus, this gear 142 is mounted a toothed belt 143 connected to a small gear of the INTERIM wheel 145. The intermediate wheel 145 includes indeed a small gear (not shown because the intermediate wheel is only partly shown) and a large gear that are coaxial (the iNTERIM wheel 145 form a single piece but could be formed of two parts attached to each other. the large gear wheel of the intermediate wheel 145 drives a toothed belt 144 . This timing belt 144 is connected to the shaft of the rotary electric motor 141 (which energizes the rotating shaft 133 of the actuator 102).
La roue dentée 142, et donc la colonne de direction 133 et l'actionneur 102, pivote ou stoppe sa rotation autour de l'axe A sous l'action du moteur électrique 141. Par exemple, il peut ramener l'actionneur 102 en position neutre, ou s'opposer à la rotation de la colonne de direction 133, provoquer la rotation de la colonne de direction 133, provoquer des à-coups dans la rotation de la colonne de direction 133, etc. The toothed wheel 142, and thus the steering column 133 and the actuator 102 rotates or stops its rotation about the axis A under the action of the electric motor 141. For example, it may bring the actuator 102 in position neutral, or to oppose the rotation of the steering shaft 133, causing rotation of the steering column 133, cause surges in the rotation of the steering column 133, etc.
Inversement, la colonne de direction 133 de l'actionneur (volant dans le cas illustré) 102 étant reliée au moteur électrique rotatif 141 par un système de roues dentée(s) et de courroie(s), un mouvement de l'actionneur 102 est transmis à la colonne de direction 133 du volant et à l'arbre (ou axe) du moteur électrique rotatif 141. Conversely, the steering column 133 of the actuator (steering wheel in the illustrated case) 102 being connected to the rotary electric motor 141 by a gear wheel system (s) and belt (s), a movement of the actuator 102 is transmitted to the steering column 133 of steering wheel and to the shaft (or axis) of the rotary electric motor 141.
Ainsi, le système de roues et courroies crantées transmet le mouvement de rotation de l'arbre du volant à l'arbre du moteur électrique rotatif (et réciproquement). Thus, the system of wheels and toothed belt transmits the rotational movement of the steering wheel shaft to the shaft of the rotary electric motor (and vice versa). En ce sens, ces arbres sont solidaires en rotation. In this sense, these trees are integral in rotation.
Un tel système d'effet de couple utilisant un moteur électrique rotatif permet un retour au centre (ici un retour de l'actionneur 102 en position angulaire neutre) qui ne limite pas le nombre de tours que peut faire l'actionneur 102, contrairement à ce que permet un système de retour au centre par élastique ou ressort(s). Such torque using a rotary electric motor effect system allows a return to the center (here a return of the actuator 102 in the neutral angular position) which does not limit the number of turns can be the actuator 102, in contrast to that enables a feedback system to the elastic or spring center (s).
Un porte-aimant 127a (c'est-à-dire un support d'aimant 127a) est monté solidaire de l'axe ou de l'arbre du moteur électrique rotatif 141. Ce porte-aimant 127a, et donc l'aimant 127b, est mobile en rotation autour de l'axe de rotation du moteur électrique rotatif 141. A magnet carrier 127a (that is to say, a magnet carrier 127a) is mounted integral with the shaft or the shaft of the rotary electric motor 141. This magnet holder 127a, and therefore the magnet 127b , is rotatable about the axis of rotation of the rotary electric motor 141.
Un capteur magnétique (ici un capteur bi-axial à effet Hall) 124 monté sur un PCB 126 est placé à proximité du porte-aimant 127a sensiblement dans le prolongement de l'axe du moteur électrique rotatif 141. A magnetic sensor (here a biaxial Hall effect sensor) 124 mounted on a PCB 126 is placed close to the magnet carrier 127a substantially in the extension of the axis of the rotary electric motor 141.
En d'autres termes, le capteur magnétique 124 est placé non pas en regard de l'arbre 133 de l'actionneur 102 comme dans le premier mode de réalisation mais en regard de l'arbre du moteur électrique rotatif 141. In other words, the magnetic sensor 124 is not placed next to the shaft 133 of the actuator 102 as in the first embodiment, but next to the shaft of the rotary electric motor 141.
On notera que le support du PCB 126 du capteur magnétique n'est pas représenté sur les Note that the PCB support 126 of the magnetic sensor is not shown in figures 7 figures 7 et and 8 8 , mais est visible sur la , But is visible in figure 12 Figure 12 (référencé 180). (Referenced 180). Ce support 180 du PCB 126 et le capteur magnétique 124 sont solidaires de la partie fixe du moteur, c'est-à-dire du boîtier ou enveloppe du moteur électrique qui est fixé par des vis à la demi-coque supérieure 129 du moteur électrique rotatif 141. Le support 180 du PCB 126 et le capteur magnétique 124 ne sont pas solidaires de la partie fixe 103 du contrôleur 101. This support 180 of the PCB 126 and the magnetic sensor 124 are integral with the fixed part of the engine, that is to say the housing or casing of the electric motor which is fixed by screws to the upper half-shell 129 of the electric motor 141. the rotary bracket 180 of the PCB 126 and the magnetic sensor 124 are not integral with the fixed part 103 of the controller 101.
Comme on le verra par la suite, le moteur électrique rotatif 141 est entraîné en translation, avec la demi-coque inférieure 128 et avec la demi-coque supérieure (qui n'est pas représentée), par le moteur électrique linéaire par rapport à la partie fixe 103 du contrôleur 101. Par ailleurs, l'arbre 133 de l'actionneur 102 est mobile en rotation par rapport à la demi-coque inférieure 128 qui est elle mobile en translation, mais pas en rotation, par rapport à la partie fixe 103 du contrôleur 101. As will be seen subsequently, the rotary electric motor 141 is driven in translation, with the lower half-shell 128 and the upper half-shell (not shown) by the linear electric motor with respect to the fixed portion 103 of the controller 101. Furthermore, the shaft 133 of the actuator 102 is rotatable relative to the lower half-shell 128 that it is movable in translation, but not rotation relative to the fixed part 103 of the controller 101.
La colonne de direction 133, et donc le volant 102, est dynamisée en translation par un deuxième système, dit système de retour de force. The steering column 133, and therefore the wheel 102, is boosted in translation by a second system, said force feedback system.
Pour ce faire, le contrôleur 102 du contrôleur de jeu 101 est monté mobile en translation par rapport à la partie fixe 103 suivant son axe de rotation A ou suivant un axe proche (et donc distinct) de cet axe A, sur une plage de déplacement prédéterminée, à l'aide d'un assemblage de deux pièces de coulissement coulissant l'une par rapport à l'autre. To do this, the controller 102 of the game controller 101 is mounted mobile in translation relative to the fixed portion 103 along its axis of rotation A or following the near axis (and thus separate) this axis A, on a range of motion predetermined by means of an assembly of two sliding parts slide relative to each other. Le déplacement en translation du contrôleur 102 est contrôlé par un dispositif électromagnétique 190 (ou moteur électrique linéaire) visible en partie sur la The translational movement of the controller 102 is controlled by an electromagnetic device 190 (or linear electric motor) visible in part on the figure 12 Figure 12 (le sabot 161 le cachant presque entièrement), de même que le support 180 du PCB 126 du capteur magnétique. (The shoe 161 almost completely hiding), as well as the support 180 of the PCB 126 of the magnetic sensor.
Plus précisément, comme illustré Specifically, as shown figure 13 Figure 13 , le dispositif électromagnétique 190 commande le déplacement en translation d'un corps de guidage 191 mobile par rapport au support fixe 103 et sur lequel sont solidarisés la colonne de direction 133 et l'actionneur 102. Ce corps de guidage 191 coulisse par rapport à un plateau de guidage 192 qui est solidaire de la partie fixe 103. , The electromagnetic device 190 controls the translational movement of a movable guide body 191 relative to the fixed support 103 and on which are fastened the steering column 133 and the actuator 102. The guide body 191 slides relative to a guide plate 192 which is secured to the fixed portion 103.
Le corps de guidage 191 se présente sous la forme d'un socle de forme sensiblement parallélépipédique comprenant une fente (ou logement) accessible par deux ouvertures rectangulaires situées sur deux faces opposées du socle. The guide body 191 is in the form of a substantially parallelepiped-shaped base including a slot (or housing) accessible by two rectangular openings on two opposite sides of the base.
Le plateau de guidage 192 se présente sous la forme d'un plateau porte-aimant qui porte au moins un aimant (non représenté) et comprend une partie ou portion pénétrante 51 destinée à être logée dans le logement du corps de guidage 191, comme illustré sur la The guide tray 192 is in the form of a plate magnet holder which carries at least one magnet (not shown) and includes a portion or penetrating portion 51 intended to be housed in the housing of the guide body 191, as shown on the figure 13 Figure 13 . . Ce plateau porte-aimant 192 est en outre solidarisé (ici par vissage) aux pattes 1341 de la platine 134 et aux deux sabots droit 161 et gauche 160. Le socle du corps de guidage 191 comprend au moins un bobinage (non représenté) qui, en fonction du signal électrique le parcourant, provoque le déplacement du socle par rapport au plateau porte-aimant 192. On comprend aisément que le sens, la course (ou plage) et/ou la vitesse de déplacement du socle du corps de guidage 191, et donc de la colonne de direction 133, sont fonction du signal électrique parcourant le ou les bobinages. This plate magnet holder 192 is further secured (here by screwing) to the legs 1341 of the plate 134 and the two right and left clogs 161 160. The base of the guide body 191 includes at least a coil (not shown) which, according to the electric signal the browsing, causes the movement of the base relative to the plate magnet holder 192. it is easily understood that the direction, the stroke (or track) and / or the moving speed of the base of the guide body 191, and therefore of the steering column 133, are function of the electrical signal passing through the coil or coils. La course maximale dépend des dimensions du moteur linéaire utilisé. The maximum stroke depends on the dimensions of the linear motor used. Il est possible d'utiliser un moteur linéaire dont le corps de guidage 191 est plus long pour obtenir une amplitude de déplacement relatif plus grande du corps de guidage 191 par rapport au plateau porte-aimant 192 et donc une course maximale plus longue de la colonne de direction 133. It is possible to use a linear motor, the guide body 191 is longer to obtain a greater amplitude of relative displacement of the guide body 191 relative to the plate magnet carrier 192 and therefore a longer maximum stroke of the column direction 133.
On notera que dans ce deuxième mode préférentiel de réalisation, la colonne de direction 133 n'est pas horizontale mais inclinée par rapport à l'horizontale pour permettre de faire ressentir à l'utilisateur des effets de retour de force selon quatre directions (haut, bas, avant, arrière) grâce à seulement un dispositif électromagnétique, un corps de guidage 191 et un plateau de guidage 192. Note that in this second preferred embodiment, the steering column 133 is not horizontal but inclined relative to the horizontal to allow the user to experience force feedback effects in four directions (up, bottom, front, back) through only an electromagnetic device, a guide body 191 and guide plate 192.
Dans une variante du mode de réalisation décrit ci-dessus, le corps de guidage 191 peut être solidaire de la partie fixe 103 et le plateau de guidage 192 peut être solidaire de l'actionneur 102. In an alternative embodiment described above, the guide body 191 may be integral with the fixed part 103 and the guide plate 192 may be integral with the actuator 102.
Dans un autre mode de réalisation, la colonne de direction 133 peut être sensiblement horizontale. In another embodiment, the direction 133 column can be substantially horizontal.
Sur la On the figure 11 Figure 11 , on distingue l'intérieur du contrôleur 101 une fois le volant 102, la coque supérieure 103a, la coque inférieure 103b et la face avant 103 retirées (ainsi que les palettes 125 de changement de vitesse, le cache 174, le soufflet 175, le manchon 172 avec son connecteur 123, et l'écrou 173). Are distinguished within the controller 101 once the wheel 102, the upper shell 103a, the lower shell 103b and the front panel 103 removed (and the vanes 125 of shift, the cache 174, the bellows 175, the sleeve 172 with the connector 123, and the nut 173). Les demi-coques inférieure 128 et supérieure 129 sont fixées l'une à l'autre, par exemple, par des vis. The lower half-shells 128 and top 129 are fixed to each other, for example, by screws.
Pour permettre la translation de la colonne de direction 133 (et en même temps des demi-coques 128, 129 et du système d'effet de couple et de vibration(s), mettant en oeuvre le moteur électrique 141 rotatif notamment), un moteur électrique linéaire (non-représenté sur la To enable translation of the steering column 133 (and at the same time the half-shells 128, 129 and of the effect of torque and vibration system (s), employing the electric motor 141 rotatable in particular), a motor linear electrical connector (not shown in the figure 11 Figure 11 , mais visible sur la , But visible in figure 13 Figure 13 (référencé 190)) comportant deux éléments, l'un étant mobile en translation par rapport à l'autre en fonction d'un signal électrique, est mis en oeuvre. (Referenced 190)) comprising two elements, one being mobile in translation relative to each other according to an electric signal, is implemented. L'un des éléments du moteur électrique linéaire est fixée à la platine 134 et aux deux sabots droit 161 et gauche 160 (qui sont fixes par rapport à la partie fixe 103) et l'autre élément est fixé la demi-coque inférieure 128, par exemple par des vis. One of the linear electric motor element is attached to the plate 134 and the two right and left clogs 161 160 (which are fixed relative to the fixed part 103) and the other element is attached the lower half-shell 128, for example by screws.
Par ailleurs, une platine 163 est fixée aux demi-coques 128, 129, par exemple par des vis, cette platine 163 étant mobile en translation mais non en rotation. Furthermore, a plate 163 is fixed to the half-shells 128, 129, for example by screws, said plate 163 being movable in translation but not rotation. Elle comporte deux tendeurs à galet 162 qui agissent sur la courroie crantée 143. It comprises two tensioning roller 162 acting on the toothed belt 143.
Le contrôleur 101 comporte un système de fixation qui permet de fixer et de verrouiller de façon réversible l'actionneur 102 au support fixe 103 de façon à permettre la transmission du mouvement de rotation de l'actionneur 102 vers la colonne de direction qui, dans ce mode de réalisation, est l'arbre 133. The controller 101 comprises a fastening system for attaching and locking reversibly the actuator 102 to the fixed support 103 so as to allow transmission of the rotational movement of the actuator 102 to the steering column, which in this embodiment, the shaft 133 is.
La The figure 9 Figure 9 illustre le volant 102a lorsqu'il détaché de la partie fixe 103. Le volant 102a comprend un embout fileté 170 qui comporte une cavité-réceptacle 171, sous la forme d'une extrémité femelle, dans laquelle est logé un connecteur 123a, pour l'alimentation en énergie électrique et/ou la transmission de données. illustrates the steering wheel 102 when detached from the stationary part 103. The steering wheel 102 includes a threaded stud 170 which comprises a receptacle, cavity 171, in the form of a socket end, in which is housed a connector 123a, for electrical power supply and / or transmission of data. Ces données correspondent par exemple à des informations sur la rotation de l'actionneur 102, et le cas échéant des informations complémentaires, tels qu'une commande de changement de vitesse, lorsque l'utilisateur agit sur les palettes 125 (visibles sur la These data correspond for example to information on the rotation of the actuator 102, and optionally additional information such as a speed change control, when the user acts on the pallet 125 (visible in figure 10C 10C ), ou encore d'autres commandes déclenchées par l'activation de boutons 126 (visibles sur la ), Or other commands triggered by the activation buttons 126 (visible in figure 7 Figure 7 ) situés sur l'actionneur 102, ou le cas échéant à des états à afficher par des voyants, ou enfin à des informations sur des vibrations (ou des signaux électriques correspondants aux vibrations) qui doivent être exécutées par des petits systèmes de vibrations intégrés dans la roue du volant 102a (un tel système de vibrations comprend un petit moteur électrique rotatif et une masse dissymétrique fixée à l'arbre de ce petit moteur, de sorte que le centre de gravité de cette masse soit éloigné de l'axe de rotation du petit moteur électrique rotatif et que cela provoque un balourd et donc des vibrations dans la roue du volant 102a). ) Located on the actuator 102, or optionally to states to be displayed by LEDs, or finally to information on vibrations (or electrical signals corresponding to vibration) to be performed by small integrated vibration systems in the wheel of the wheel 102a (such a vibration system comprises a small rotary electric motor and an unbalanced weight attached to the shaft of the small motor, so that this mass center of gravity from the axis of rotation of the small rotary electric motor and this causes an imbalance and therefore vibrations in the steering wheel 102a).
L'autre partie 102b de l'actionneur 102 solidaire de la face avant 103c de la partie fixe 103 est illustrée sur la The other part 102b of the actuator 102 integral with the front face 103c of the fixed portion 103 is illustrated in figure 10 Figure 10 . . Elle comprend un manchon 172 sous la forme d'une extrémité mâle qui est fixée à l'arbre 133 de l'actionneur 102. Un écrou ou bague mobile 173 dont l'alésage intérieur est fileté est placé sur le manchon 172. L'écrou 173 est mobile en rotation et en translation tant qu'il n'est pas vissé, un épaulement du manchon 172 formant toutefois une butée en translation qui empêche l'écrou 173 de se désolidariser complètement du manchon 172. It includes a sleeve 172 as a male end which is fixed to the shaft 133 of the actuator 102. A nut or movable ring 173 whose inner bore is threaded is placed on the sleeve 172. The nut 173 is movable in rotation and in translation so that it is not screwed a shoulder of the sleeve 172, however, forming an abutment in translation which prevents the nut 173 to disengage completely from the sleeve 172.
Pour solidariser le volant 102a illustré sur la To secure the steering wheel 102a shown in figure 9 Figure 9 à la partie 102b de l'actionneur 102 illustrée sur la in the 102b portion of the actuator 102 illustrated in figure 10 Figure 10 , il est nécessaire de pousser le volant 102a contre le manchon 172 de la colonne de direction ou arbre 133 de l'actionneur 102 et de placer l'extrémité mâle du manchon 172 dans l'extrémité femelle de la cavité-réceptacle 171 de l'embout 170 du volant 102a. , It is necessary to push the wheel 102 against the sleeve 172 of the steering column or shaft 133 of the actuator 102 and placing the male end of the sleeve 172 into the female end of the receptacle-cavity 171 of the tip 170 of wheel 102a. Il est ensuite nécessaire de tourner l'écrou 173 pour le visser sur le pas de vis de l'embout fileté 170 du volant 102a. It is then necessary to turn the nut 173 to screw it onto the thread of the threaded end 170 of the wheel 102a. Le volant 102a est dès lors solidaire en rotation et en translation du manchon 172 et donc de la colonne de direction 133. The wheel 102a is therefore fixed in rotation and in translation of the sleeve 172 and therefore of the steering column 133.
Bien entendu, il est possible de remplacer ce système de fixation du volant 102a par le système de fixation décrit dans le premier mode de réalisation préférentiel de sorte que la partie fixe 103 utilise le système de fixation qui permet de fixer et de verrouiller de façon réversible l'actionneur 2 sur une pièce de liaison 31. L'actionneur 2 pourra alors être fixé de façon réversible sur une telle partie fixe. Of course, it is possible to replace the flywheel mounting system 102a by the mounting system described in the first preferred embodiment so that the fixed portion 103 uses the fixing system for attaching and locking reversibly the actuator 2 of a connecting piece 31. the actuator 2 can then be fixed reversibly on such stationary part. Dans ce cas (si le volant 102a comporte des éléments électriques), le connecteur 123 est remplacé par un connecteur 23 (ou par un boîtier de piles et le cas échéant un dispositif de transmission sans-fil si des signaux doivent être envoyés ou reçus par le volant 102a). In this case (if the 102a flywheel comprises electric elements), the connector 123 is replaced by a connector 23 (or by a battery pack and optionally a wireless transmission device if signals are to be sent or received by 102a wheel).
Sur la On the figure 10C 10C sont également représentés un soufflet 175 et un cache 174, destinés à empêcher, ou à tout le moins limiter, la présence de poussières et l'encrassement dans la partie fixe 103 du contrôleur 101. are also shown a bellows 175 and a cover 174 for preventing, or at least limit, the presence of dust and dirt in the fixed part 103 of the controller 101.
L'autre partie 102b de l'actionneur 102 comprend également un connecteur 123b, les signaux électriques étant transmis via ces connecteurs 123a, 123b de façon bi-directionnelle. The other part 102b of the actuator 102 also includes a connector 123b, the electrical signals being transmitted via these connectors 123a, 123b for bi-directionally.
Les dimensions et les formes de l'embout 170 de l'actionneur 102, du manchon 172 et de l'écrou 173 sont choisies de façon que les connecteurs ne subissent pas d'efforts importants et, par conséquent ,ne se dégradent pas. Dimensions and forms of the tip 170 of the actuator 102, the sleeve 172 and nut 173 are selected so that the connectors do not undergo significant effort and, therefore, do not degrade.
De nombreux autres moyens de fixation réversibles peuvent bien sûr être mis en oeuvre, sans sortir du champ de l'invention, y compris un simple emboîtement à force du volant 102a sur la colonne de direction 133, dans un mode de réalisation simplifié. Many other reversible fixing means can of course be implemented without departing from the scope of the invention, including a simple push-in steering force 102a on the steering column 133, in a simplified embodiment.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le capteur magnétique 124 fournit en temps réel les données qui permettent à un microprocesseur de contrôler en temps réel le déplacement en rotation (et le cas échéant le déplacement en translation), en déterminant en temps réel le ou les déplacements réels (la course réelle et l'angle réel peuvent être mesurés directement mais il est également possible de déterminer le sens, l'accélération et la vitesse réels du déplacement). According to a particular embodiment of the invention, the magnetic sensor 124 provides real-time data that enable a microprocessor control in real time the rotational displacement (and optionally the translational movement), by determining time the real or actual movement (actual stroke and the actual angle can be measured directly but it is also possible to determine the direction, acceleration and the actual speed of travel).
Ce mode de réalisation particulier permet de tenir compte des conséquences provoquées par les efforts exercés par l'utilisateur sur l'actionneur 102 (et donc sur la colonne de direction 133 et sur l'arbre du moteur électrique rotatif 141 qui en est solidaire) et d'ajuster si nécessaire le signal électrique. This particular embodiment allows to take into account the consequences caused by the forces exerted by the user on the actuator 102 (and therefore the steering column 133 and on the shaft of the rotary electric motor 141 integral therewith) and adjusting if necessary the electrical signal. Il permet un contrôle du déplacement en rotation (et, le cas échéant, du déplacement en translation). It allows a rotational movement of the control (and, where appropriate, the translational movement). Dans ce mode de réalisation particulier, le déplacement est donc asservi. In this particular embodiment, the displacement is controlled.
Dans le deuxième mode de réalisation illustré notamment sur les In the second embodiment illustrated in particular in figures 7 figures 7 et and 9 9 , la partie 102a de l'actionneur comporte des boutons 126 et un connecteur 123a. , The portion 102a of the actuator includes buttons 126 and a connector 123a. Selon une variante de l'invention, l'actionneur 102a peut ne comporter aucun élément contrôlant ou acheminant des courants électriques (notamment aucun bouton et aucun connecteur). According to a variant of the invention, the actuator 102a can comprise any element that controls or conveying electric currents (including any buttons or any connector). En effet, les actions qui correspondent aux boutons peuvent être effectuées via un ou plusieurs dispositifs de la partie fixe 103, plus précisément grâce à un ou plusieurs dispositifs de commande. Indeed, the actions that correspond to the buttons can be performed via one or more devices of the fixed portion 103, specifically with one or more control devices. Ces dispositifs de commande peuvent, par exemple, se présenter sous une forme ressemblant à celle d'un comodo d'essui glace et/ou à un comodo de clignotant. These control devices can, for example, be in a form resembling that of a comodo of windscreen wiper and / or a flashing of handlebar switch. Par ailleurs, il convient de noter que la présence de systèmes de vibrations intégrés dans la roue du volant 102a n'est pas indispensable car le système d'effet de couple est apte à produire également des vibrations et ce de façon plus réaliste. Moreover, it should be noted that the presence of vibration systems integrated into the steering wheel 102 is not essential because the torque effect system is also able to produce vibrations and more realistically. Par conséquent, selon cette variante, seule la partie fixe 103 comporte alors des éléments contrôlant ou acheminant des courants électriques (tous les éléments "électriques" du contrôleur de jeu sont alors regroupés dans la partie fixe 103), à l'inverse du premier mode de réalisation préférentiel de l'invention selon lequel l'actionneur 2 regroupe tous les éléments "électriques"). Therefore, according to this embodiment, only the fixed part 103 then includes elements controlling or conveying electric currents (every "electrical" elements of the game controller are grouped together to form the fixed portion 103), unlike the first embodiment preferred embodiment of the invention in which the actuator 2 includes all "electrical" elements).
Du fait de l'absence de nécessité de contact permanent entre l'actionneur 2, 102 et la partie fixe 3, 103, l'actionneur peut être aisément changé pour un autre type d'actionneur. Due to the lack of necessity of permanent contact between the actuator 2, 102 and the fixed part 3, 103, the actuator can be easily changed to another type of actuator. Ceci peut se faire en cohérence avec le logiciel et plus précisément selon le véhicule simulé par ce logiciel, et permet d'adapter l'ergonomie et le ressenti des différents actionneurs. This can be done in line with the software and more specifically according to the simulated vehicle with the software, and can be adapted ergonomics and feel different actuators.
Par exemple, l'utilisateur peut facilement changer un actionneur du type volant pour mettre en place un actionneur de type guidon si le jeu vidéo auquel il joue simule une moto, à la place d'un volant préalablement monté. For example, the user can easily change a wheel actuator type for establishing a handlebar type actuator if the video game he plays simulates a bike instead of a previously mounted wheel. Il est également possible de prévoir une déclinaison de volant, selon le type de véhicule simulé. It is also possible to provide a wheel of variation depending on the type of the simulated vehicle. Pour les voitures, les déclinaisons de volant peuvent notamment être : formule 1, grand tourisme, rallye, tout-terrain, kart, etc. For cars, the wheel of variations may especially be: Formula 1, touring, rally, motocross, kart, etc. Pour les trains, les déclinaisons peuvent être : Micheline, TGV, ... Pour les motocyclettes, les déclinaisons de guidon peuvent être : moto non préparée, moto de course, moto de cross, moto de rallye, scooter, etc. For trains, the variations can be: Micheline, TGV, ... For motorcycles, handlebar versions may be: unprepared motorcycle, motorcycle racing, motocross bike, rally bike, scooter, etc. Pour les vélos, les déclinaisons de guidon peuvent être : vélo de course, VTC, VTT, vélo de ville, etc. Cyclist, handlebar versions may be: racing bikes, hybrid bikes, mountain bikes, city bikes, etc. Pour les bateaux, les déclinaisons de roue peuvent être : barre à roue en bois de Galions, barre à roue de voilier moderne, volant, etc. For boats, wheel versions can be: wood steering wheel Galleons, steering wheel modern sailing, flying, etc. Les actionneurs peuvent donc avoir des formes différentes, des diamètres différents, des boutons différents de sorte que leur ergonomie soit adaptée au type de véhicule simulé. So the actuators can have different shapes, different sizes, different buttons so their ergonomics is appropriate to the simulated vehicle. Ils peuvent également comporter, des moteurs de vibrations différents, ils peuvent être filaires ou sans fil (pour la transmission de données), etc. They may also include, different vibration motors, they can be wired or wireless (for data transmission), etc.
Il est aussi possible de prévoir, dans un mode de réalisation particulier, que le nombre de tours que l'actionneur peut faire par rapport à la partie fixe diffère suivant le type d'actionneur utilisé ou selon le type de partie fixe utilisée ou encore suivant le niveau de gamme du contrôleur de jeu. Ainsi, on peut prévoir des capteurs magnétiques ou des aimants différents, selon les actionneurs, de façon à obtenir des effets restitués différents, une résolution différente (des mesures de déplacement plus ou moins précises), et/ou une résistance plus ou moins grande aux perturbations magnétiques ou aux variations de température, etc. It is also possible to provide, in a particular embodiment, the number of revolutions that the actuator can be compared to the fixed part differs depending on the type of actuator used or depending on the type of fixed part used or following the level range of the game controller. Thus, there can be provided magnetic sensors or various magnets, depending on the actuators, so as to obtain different returned effects, a different resolution (more or less accurate displacement measurements), and / or a greater or lesser resistance to magnetic disturbance or temperature variations, etc.
Sur les figures, le contrôleur de jeu est représenté sans dispositif assurant la liaison avec le sol ou la fixation réversible ou non avec un support tel qu'une table ou un plan de travail ou un cockpit. In the figures, the game controller is shown without device providing the connection with the ground or the reversible attachment with or without a support such as a table or work surface or a cockpit. De tels dispositifs existent. Such devices exist. Par exemple, le contrôleur de jeu peut être fourni avec un dispositif selon le document de brevet For example, the game controller may be provided with a device according to patent document US6378826 US6378826 et dans ce cas, avec une partie fixe réalisée selon le premier mode de réalisation préférentiel, la partie fixe et le dispositif ne comportent aucun élément fonctionnant grâce à des courants électriques ou à des champs électromagnétiques et aucun élément contrôlant ou acheminant des courants électriques. and in this case, with a fixed part made according to the first preferred embodiment, the fixed part and the device do not include any element which is dependent on electric currents or electromagnetic fields and no element controlling or conveying electric currents. De préférence, ce dispositif est séparable de la partie fixe. Preferably, this device is separable from the fixed part.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on combine le premier mode de réalisation avec le deuxième mode de réalisation décrits ci-dessus. According to another embodiment of the invention, combining the first embodiment with the second embodiment described above. En particulier, la partie fixe 3 peut être modifiée de sorte que cette partie fixe comporte le premier système d'effet de couple et de vibration(s) et le deuxième système, dit système de retour de force, décrits dans le deuxième mode de réalisation préférentiel. In particular, the fixed part 3 can be modified so that the fixed part comprises the first system of effect of torque and vibration (s) and the second system, said system force feedback, as described in the second embodiment preferential. Un premier ensemble de détection à effet Hall ou à effet magnétorésistif peut être utilisé pour mesurer le déplacement en rotation de l'axe du moteur électrique rotatif 141 du système d'effet de couple et de vibration(s). A first set of sensing Hall effect or magnetoresistance effect may be used to measure the rotational movement of the axis of the rotary electric motor 141 of the effect of torque and vibration system (s). A cet effet, un capteur magnétique 124 monté sur un PCB 126 peut alors être placé à proximité du porte-aimant 127a sensiblement dans le prolongement de l'axe du moteur électrique rotatif 141 pour mesurer le déplacement en rotation de l'aimant 127b. For this purpose, a magnetic sensor 124 mounted on a PCB 126 may then be placed close to the magnet carrier 127a substantially in the extension of the axis of the rotating electric motor 141 to measure the rotational movement of the magnet 127b. Il est également possible de mesurer le déplacement en translation de la colonne de direction : It is also possible to measure the displacement in translation of the steering column:
soit par un second capteur (placé sur un PCB vissé à un support fixé au sabot ou à la coque supérieure 103a) mesurant le déplacement en translation de l'aimant 127b (c'est-à-dire le déplacement en translation de l'axe du moteur électrique rotatif 141 du système d'effet de couple et de vibration(s) qui est solidaire en translation de la colonne de direction 133); either by a second sensor (placed on a PCB screwed to a bracket attached to the shoe or the upper shell 103a) measuring the displacement in translation of the magnet 127b (that is to say, the translational movement of the axis the rotating electric motor 141 of the effect of torque and vibration system (s) which is integral in translation with the steering column 133);
soit par un second ensemble de détection à effet Hall ou à effet magnétorésistif mesurant le déplacement en translation de la colonne de direction (ou d'une autre pièce solidaire en translation de la colonne de direction). either by a second set of detection Hall effect or magnetoresistance effect measuring the displacement in translation of the steering column (or another part secured in translation of the steering column).
Dans un tel mode de réalisation, un capteur magnétique embarqué dans l'actionneur 2 (destiné à coopérer avec un aimant 37 de la partie fixe qui est placé à proximité du système de fixation) n'est plus indispensable car les informations relatives à la mesure du déplacement de la colonne de direction en rotation sont alors redondantes avec les informations du premier ensemble de détection à effet Hall ou à effet magnétorésistif. In such an embodiment, a magnetic sensor embedded in the actuator 2 (intended to cooperate with a magnet 37 of the fixed part that is placed near the fastening system) is no longer necessary because the information relating to the measurement the displacement of the rotation in the direction of column are then redundant with information from the first set of Hall effect detection or the magnetoresistive effect. Toutefois, le capteur magnétique embarqué dans l'actionneur permet de détecter la présence et le type de partie fixe avec laquelle coopère l'actionneur 2 (si la partie fixe intègre le premier ensemble de détection, alors pour éviter la redondance et économiser de l'énergie, il est possible de désactiver automatiquement l'ensemble de détection embarqué dans l'actionneur jusqu'à la réinitialisation ou la remise en marche du contrôleur de jeu, et de désactiver l'ensemble des circuits embarqués si la partie fixe comporte toutes les commandes nécessaires et si l'utilisateur n'a pas appuyé sur un bouton d'activation de l'actionneur pendant un délai prédéterminé). However, the board in the actuator magnetic sensor can detect the presence and type of fixed part which cooperates with the actuator 2 (where the stationary part includes the first sensor assembly, then to avoid redundancy and save the energy, it is possible to automatically switch off the entire board detection in the actuator to reset or restart of the game controller, and to disable all the circuits board if the fixed part comprises all commands if necessary and the user does not press an actuator activation button for a predetermined time). En outre, la présence du capteur magnétique embarqué dans l'actionneur rend l'actionneur 2 pleinement compatible avec les différents types de partie fixe (celles qui comportent un premier ensemble de détection à effet Hall ou à effet magnétorésistif et celles qui n'en comportent pas). In addition, the presence of embedded magnetic sensor in the actuator makes the actuator 2 fully compatible with different types of fixed part (those involving a first set of sensing Hall effect or magnetoresistance effect and those that do include not).
Contrôleur de jeu présentant un actionneur (2, 102) mobile en rotation par rapport à une partie fixe (3, 103), de façon à simuler un contrôle de la rotation d'une colonne de direction d'un véhicule simulé, game controller having an actuator (2, 102) rotatable relative to a fixed part (3, 103), so as to simulate a rotation control of a steering column of a simulated vehicle,
caractérisé en ce qu' il met en oeuvre des moyens de détection du déplacement en rotation dudit actionneur (2, 102) comprenant au moins un ensemble de détection à effet Hall ou à effet magnétorésistif, constitué d'au moins deux éléments, dont un aimant permanent et un capteur magnétique (24, 124), characterized in that it implements means for detecting the rotational displacement of said actuator (2, 102) comprising at least one detection assembly Hall effect or magnetoresistance effect, comprising at least two elements, of which a magnet permanent and a magnetic sensor (24, 124),
et en ce que , au moins lors de la rotation dudit actionneur (2, 102), un premier desdits éléments est solidaire en rotation dudit actionneur (2, 102) et un second desdits éléments est solidaire en rotation de ladite partie fixe (3, 103). and in that, at least during the rotation of said actuator (2, 102), one of said members is integral in rotation of said actuator (2, 102) and a second of said elements is fixed in rotation to said fixed part (3, 103).
Contrôleur de jeu selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux au moins desdits éléments sont sensiblement alignés selon l'axe de rotation dudit actionneur (2). Game controller according to claim 1, characterized in that at least two of said elements are substantially aligned along the axis of rotation of said actuator (2).
Contrôleur de jeu selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit aimant est solidaire de ladite partie fixe (3). Game controller according to any one of claims 1 and 2, characterized in that said magnet is secured to said fixed portion (3).
Contrôleur de jeu selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit aimant est solidaire de ladite partie fixe (3) par l'intermédiaire d'un premier arbre (36) fixe par rapport à ladite partie fixe (3) s'étendant selon l'axe de rotation dudit actionneur (2) et portant cet aimant. Game controller according to claim 3, characterized in that said magnet is secured to said fixed part (3) via a first shaft (36) fixed relative to said fixed part (3) extending along the axis of rotation of said actuator (2) and carrying said magnet.
Contrôleur de jeu selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit premier arbre (36) est une tige porte-aimant cylindrique et en ce que ledit aimant est un aimant couronne (37) monté à l'extrémité de ladite tige. Game controller according to claim 4, characterized in that said first shaft (36) is a cylindrical rod magnet carrier and in that said magnet is a magnet ring (37) mounted at the end of said rod.
Contrôleur de jeu selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu' un second arbre mobile en rotation par rapport à ladite partie fixe (3) selon l'axe de rotation dudit actionneur (2), assure le guidage dudit aimant par rapport audit capteur magnétique (24). Game controller according to one of Claims 4 and 5, characterized in that a second rotatable shaft relative to said fixed part (3) along the axis of rotation of said actuator (2), ensures the guiding of said magnet relative to said magnetic sensor (24).
Contrôleur de jeu selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ledit premier arbre (36) fixe et/ou ledit aimant sont conformés de façon que ledit aimant soit placé à moins de 9 mm dudit capteur magnétique (24). Game controller according to one of Claims 4 to 6, characterized in that said first shaft (36) fixed and / or said magnet are configured such that said magnet is positioned within 9mm said magnetic sensor (24) .
Contrôleur de jeu selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déplacement en rotation comprennent un moteur électrique (141) rotatif agissant sur l'actionneur (2, 102) par l'intermédiaire de moyens de transmission appartenant au groupe comprenant les engrenages, les poulies, les roues dentées, les courroies et les chaînes. Game controller according to claim 1, characterized in that the rotational displacement means comprises an electric motor (141) rotating acting on the actuator (2, 102) through transmission means belonging to the group comprising the gears , pulleys, sprockets, belts and chains.
Contrôleur de jeu selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit aimant (127b) est solidaire de l'arbre dudit moteur électrique (141) rotatif, ledit capteur magnétique (124) étant situé à proximité dudit aimant (127b) sensiblement dans le prolongement de l'arbre dudit moteur électrique (141) rotatif. Game controller according to claim 8, characterized in that said magnet (127b) is integral with the shaft of said electric motor (141) rotating said magnetic sensor (124) being located proximate to said magnet (127b) substantially in the extension of the shaft of said electric motor (141) rotating.
Contrôleur de jeu selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu' il comprend des moyens de déplacement en translation dudit actionneur (2, 102) par rapport à ladite partie fixe (3, 103) sur une plage de déplacement prédéterminée. Game controller according to claim 8 or 9, characterized in that it comprises means for translational displacement of said actuator (2, 102) relative to said fixed part (3, 103) over a predetermined movement range.
Contrôleur de jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit actionneur (2, 102) est détachable de ladite partie fixe (3, 103). Game controller according to any one of claims 1 to 10, characterized in that said actuator (2, 102) is detachable from said fixed part (3, 103).
Contrôleur de jeu selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit actionneur (2, 102) comprend un logement formant partie femelle, prévu pour s'emboîter sur une partie mâle correspondante sur ladite partie fixe (3, 103). Game controller according to claim 11, characterized in that said actuator (2, 102) comprises a housing forming a female part, adapted to fit onto a corresponding male part on said fixed part (3, 103).
Contrôleur de jeu selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce qu' il comprend des moyens de verrouillage dudit actionneur (2, 102) sur ladite partie fixe (3, 103). Game controller according to any one of claims 11 and 12, characterized in that it comprises locking means of said actuator (2, 102) on said fixed part (3, 103).
Contrôleur de jeu selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que ledit actionneur (2, 102) comporte un connecteur (23, 123) sur lequel peut venir se connecter un câble. Game controller according to any one of claims 11 to 13, characterized in that said actuator (2, 102) comprises a connector (23, 123) which can come to connect a cable.
Contrôleur de jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que ledit actionneur (2, 102) appartient au groupe comprenant : Game controller according to any one of claims 1 to 14, characterized in that said actuator (2, 102) belongs to the group comprising:
- les volants ; - flying;
- les guidons ; - handlebars;
- les barres à roue de bateau. - bar ship wheel.
Contrôleur de jeu selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisé en ce qu' il comprend ou est compatible avec au moins deux actionneurs (2, 102) interchangeables. Game controller according to any one of claims 11 to 15, characterized in that it comprises or is compatible with at least two actuators (2, 102) interchangeable.
Contrôleur de jeu selon la revendication 16, caractérisé en ce que lesdits actionneurs (2, 102) interchangeables présentent des formes différentes et/ou des commandes différentes. Game controller according to claim 16, characterized in that said actuators (2, 102) interchangeable have different shapes and / or various commands.
Contrôleur de jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 caractérisé en ce que ladite partie fixe (3) ou ledit actionneur (102) ne contient aucun élément mettant en oeuvre des courants électriques ou des champs électromagnétiques. Game controller according to any one of claims 1 to 17 characterized in that said fixed part (3) or said actuator (102) contains no element employing on electric currents or electromagnetic fields.
Contrôleur de jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu' il est constitué de plusieurs modules assemblés par l'utilisateur, lesdits modules étant eux-mêmes constitués d'éléments fournis pré-assemblés à l'utilisateur, dont au moins un desdits modules ne contient aucun élément mettant en oeuvre des courants électriques ou des champs électromagnétiques ni aucun élément qui contrôle ou achemine des courants électriques. Game controller according to any one of claims 1 to 18, characterized in that it consists of several modules assembled by the user, said modules being themselves constituted of elements provided pre-assembled to the user, at least one of said modules contains no element employing on electric currents or electromagnetic fields or any element that controls or directs electrical currents.
Contrôleur de jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu' une portion de l'actionneur (2) formant carter assure la protection du capteur magnétique (24). Game controller according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a portion of the actuator (2) forming the housing protects the magnetic sensor (24).
Actionneur (2, 102) mobile en rotation par rapport à une partie fixe (3), de façon à simuler un contrôle de la rotation d'une colonne de direction, destiné à un contrôleur de jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 20. Actuator (2, 102) rotatable relative to a fixed part (3), so as to simulate a rotation control of a steering column, for a game controller according to any one of claims 1 to 20.
Partie fixe (3, 103) destinée à former, avec un actionneur (2) mobile en rotation par rapport à ladite partie fixe, un contrôleur de jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 20. fixed part (3, 103) for forming, with an actuator (2) mobile in rotation relative to said fixed portion, a game controller according to any one of claims 1 to 20.
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