SUR UN CIRCUIT

La présente invention La présente invention concerne le domaine des circuits de modèles réduits de voitures .

Des modèles réduits de voitures circulant sur les pistes du circuit sont commandés par les joueurs grâce à des manettes de commande associées à une piste ou une voiture donnée . Les circuits disponibles dans le commerce présentent tous une commande de type filaire, ce qui limite les mouvements des joueurs, ces mouvements étant rendus nécessaires par les sorties de pistes occasionnelles des voitures . Dans un but de rendre ce type des circuits encore plus ludique, on peut proposer aux joueurs des manettes de commande sans fil, leur permettant de se positionner et de se déplacer tout autour du circuit . La mise en œuvre de cette disposition dans le domaine très concurrentiel des jouets requiert une fabrication particulièrement économique et un fonctionnement simple .

La mise en œuvre d' un procédé de commande sans fil a été décrite dans la demande de brevet FR 02/16095, mais celle-ci décrit une commande de type numérique des voitures par un module de commande équipant le circuit . Une telle disposition requiert des voitures techniquement très élaborées puisqu' elles doivent

être pourvues d' un microcontrôleur pour décoder les informations reçues .

La présente invention fournit un procédé de contrôle des modèles réduits de voitures circulant sur un circuit utilisant des manettes de commande sans fil, ce procédé permettant de réaliser un système simple et économique avec des voitures bon marché .

L' invention concerne donc un procédé pour le contrôle de la vitesse de modèles réduits de voitures circulant sur un circuit comportant au moins une piste, chaque voiture étant associée à une piste et contrôlée par un joueur grâce à une manette de commande, des informations relatives au contrôle des voitures étant échangées entre chaque manette et un module de commande via au moins un module d' émission/réception sans fil, le module de commande convertissant les informations reçues en un signal analogique transmis à chaque voiture par l' intermédiaire de la piste associée, le signal permettant de contrôler la vitesse de la voiture .

Dans une réalisation, les informations échangées entre chaque manette et le module de commande sont de type analogique, utilisant, par exemple, une modulation de fréquence, de phase ou d' amplitude .

Dans une réalisation, les informations échangées entre chaque manette et le module de commande sont de type numérique, utilisant par exemple un multiplexage en temps et/ou en fréquence .

Dans une réalisation, le procédé comprend les étapes suivantes :

- le module de commande émet périodiquement un signal de synchronisation via le module d' émission/réception, ce signal représentant le début d' une trame temporelle périodique qui est découpée en créneaux temporels,

- le signal de synchronisation est capté par chaque manette active qui renvoie en retour un signal représentant le contrôle désiré pour la voiture correspondante, les manettes

émettant leur signal successivement, chacune dans un créneau qui lui est affecté, et

- le module de commande reçoit le signal de chaque manette et contrôle chaque voiture en fonction des signaux reçus .

Dans une réalisation, la période entre l' envoi de deux signaux de synchronisation successifs est constante et indépendante du nombre de manettes actives .

Dans une réalisation, chaque manette comporte un organe de sélection pour affecter cette manette à une piste du circuit, l' actionnement de cet organe permettant de déterminer le créneau temporel d' émission pour cette manette, de façon transparente pour l' utilisateur .

Dans une réalisation, les informations sont échangées entre les manettes et le module d' émission/réception par rayonnement infrarouge .

Dans une réalisation, chaque manette de commande est pourvue d' un récepteur infrarouge et de trois émetteurs infrarouge disposés de manière à émettre selon trois directions distinctes, de façon que lorsque l' un émet vers le haut, les deux autres émettent chacun sur un côté .

Dans une réalisation, le récepteur et l' (les) émetteur (s) sont situés dans un logement présentant une partie transparente au rayonnement infrarouge . Dans une réalisation, ce logement se situe à une extrémité de la manette, un organe de commande de vitesse étant de préférence disposé à l' extrémité opposée de la manette .

Dans une réalisation, le module d' émission/réception est connecté par fil au module de commande . Le module d' émission/réception est par exemple pourvu à son sommet d' au moins un récepteur et d' au moins un émetteur à large angle d' émission.

Dans une réalisation, le module d' émission/réception est pourvu de plusieurs émetteurs à large angle d' émission,

chacun d' eux émettant dans un angle solide distinct de l' angle solide d' émission des autres émetteurs .

Dans une réalisation, plusieurs modules d' émission/réception sont connectés au module de commande . Dans une réalisation, le module de commande et le module d' émission/réception sont intégrés dans un boîtier unique .

Dans une réalisation, chaque manette comporte un organe de commande additionnel, commandant par exemple une fonction « turbo » permettant de conférer instantanément une vitesse importante à la voiture commandée .

Dans une réalisation, des manettes de commande de type filaire sont connectables au module de commande, celui-ci étant pourvu d' un interrupteur par piste pour choisir le mode de fonctionnement filaire ou sans fil .

L' invention concerne également un système pour le contrôle de la vitesse de modèles réduits de voitures circulant sur un circuit comportant au moins une piste, chaque voiture étant associée à une piste et contrôlée par un joueur grâce à une manette de commande, des informations relatives au contrôle des voitures étant échangées entre chaque manette et un module de commande via au moins un module d' émission/réception sans fil, le module de commande étant pourvu de moyens pour convertir les informations reçues en un signal analogique, et de moyens pour transmettre un tel signal à chaque voiture par l' intermédiaire de la piste associée, ce signal permettant de contrôler la vitesse de la voiture .

Dans une réalisation, le système comprend des moyens pour que les informations échangées entre chaque manette et le module de commande soient de type analogique, utilisant par exemple une modulation de fréquence, de phase ou d' amplitude

Dans une réalisation, le système comprend des moyens pour que les informations échangées entre chaque manette et le module de commande soient de type numérique, utilisant par exemple un multiplexage en temps et/ou en fréquence .

Dans une réalisation, le système est tel que :

- le module de commande comporte des moyens pour émettre périodiquement un signal de synchronisation via le module d' émission/réception, ce signal représentant le début d' une trame temporelle périodique qui est découpée en créneaux temporels,

- chaque manette comporte des moyens pour capter le signal de synchronisation , et des moyens pour renvoyer en retour un signal représentant le contrôle désiré pour la voiture correspondante, les manettes émettant leur signal successivement, chacune dans un créneau qui lui est affecté,

- le module de commande est pourvu de moyens pour recevoir le signal de chaque manette et pour contrôler chaque voiture en fonction des signaux reçus . Dans une réalisation, le module de commande comporte des moyens pour que la période entre l' envoi de deux signaux de synchronisation successifs soit constante et indépendante du nombre de manettes actives .

Dans une réalisation, chaque manette comporte un organe de sélection pour affecter cette manette à une piste du circuit, l' actionnement de cet organe permettant de déterminer le créneau temporel d' émission pour cette manette, de façon transparente pour l' utilisateur .

Dans une réalisation, les informations sont échangées entre les manettes et le module d' émission/réception par rayonnement infrarouge .

Dans une réalisation, chaque manette de commande est pourvue d' un récepteur infrarouge et de trois émetteurs infrarouge disposés de manière à émettre selon trois directions distinctes, de façon que lorsque l' un émet vers le haut, les deux autres émettent chacun sur un côté .

Dans une réalisation, le récepteur et l' (les) émetteur (s) sont situés dans un logement présentant une partie transparente au rayonnement infrarouge . Dans une réalisation, ce logement se situe à une

extrémité de la manette, un organe de commande de vitesse étant de préférence disposé à l' extrémité opposée de la manette .

Dans une réalisation, le module d' émission/réception est connecté par fil au module de commande . Le module d' émission/réception est par exemple pourvu à son sommet d' au moins un récepteur et d' au moins un émetteur à large angle d' émission.

Dans une réalisation, le module d' émission/réception est pourvu de plusieurs émetteurs à large angle d' émission, chacun d' eux émettant dans un angle solide distinct de l' angle d' émission des autres émetteurs .

Dans une réalisation, plusieurs modules d' émission/réception sont connectés au module de commande .

Dans une réalisation, le module de commande et le module d' émission/réception sont intégrés dans un boîtier unique .

Dans une réalisation, chaque manette comporte un organe de commande additionnel, commandant par exemple une fonction « turbo » permettant de conférer instantanément une vitesse importante à la voiture commandée .

Dans une réalisation, des manettes de commande de type filaire sont connectables au module de commande, celui-ci étant pourvu d' un interrupteur par piste pour choisir le mode de fonctionnement filaire ou sans fil . Enfin, l' invention concerne également une manette de commande pour contrôler la vitesse de modèles réduits de voitures circulant sur un circuit comportant plusieurs pistes, la manette contrôlant une voiture associée à une piste, et échangeant des informations relatives au contrôle de la voiture avec un module de commande connecté par fil à un module d' émission/réception, la manette comportant des moyens pour émettre et recevoir des informations grâce à une liaison sans fil avec le module d' émission/réception .

Dans une réalisation, les informations échangées avec le module de commande sont de type analogique, utilisant, par

exemple, une modulation de fréquence, de phase, ou d' amplitude .

Dans une réalisation, les informations échangées avec le module de commande sont de type numérique, utilisant, par exemple, un multiplexage en temps et/ou en fréquence . Dans une réalisation, la manette comporte :

- des moyens pour recevoir un signal de synchronisation que le module de commande émet périodiquement via le module d' émission/réception, ce signal représentant le début d' une trame temporelle périodique qui est découpée en créneaux temporels,

- des moyens pour émettre, après réception du signal de synchronisation, un signal représentant le contrôle désiré pour la voiture correspondante, ce signal étant émis dans un créneau qui lui est affecté. Dans une réalisation, la manette est pourvue d' un récepteur infrarouge et de trois émetteurs infrarouge disposés de manière à émettre selon trois directions distinctes, de façon que lorsque l' un émet vers le haut, les deux autres émettent chacun sur un côté . Dans une réalisation, le récepteur et l' (les) émetteur (s) sont situés dans un logement présentant une partie transparente aux rayons infrarouges .

Dans une réalisation, ce logement se situe à une extrémité de la manette, un organe de commande de vitesse étant de préférence disposé à l' extrémité opposée de la manette .

Dans une réalisation, la manette comporte un organe de sélection pour affecter cette manette à une piste du circuit, 1' actionnement de cet organe permettant de déterminer le créneau temporel d' émission pour cette manette, de façon transparente pour l'utilisateur.

Dans une réalisation, la manette comporte un organe de commande additionnel, commandant par exemple une fonction « turbo » permettant de conférer instantanément une vitesse importante à la voiture commandée .

D' autres caractéristiques et avantages de l ' invention apparaîtront avec la description faite ci-dessous, cette dernière étant effectuée à titre d' exemple non limitatif en faisant référence aux dessins ci-après sur lesquels : La figure 1 représente un circuit muni d' un dispositif de commande sans fil selon l' invention ;

La figure 2 représente une manette de commande selon l' invention ;

La figure 3 est un schéma de trame temporelle utilisée pour la communication à distance entre les manettes et le module de commande, d' un système selon l' invention ;

La figure 4 est un schéma d' un positionnement possible des émetteurs infrarouge dans une manette selon l' invention ;

Les figures 5a et 5b montrent un joueur dans des positions différentes .

Le système que l' on va décrire en relation avec les figures concerne un circuit à plusieurs pistes, sur chacune desquelles circule un modèle réduit de voiture à moteur électrique . A chaque piste est affectée une manette commandant la vitesse de la voiture sur cette piste grâce à une transmission sans fil .

La figure 1 représente un circuit muni d' un dispositif de contrôle sans fil . Le circuit comporte une ou plusieurs pistes 10 sur lesquelles circulent les voitures qui sont des modèles réduits, par exemple à l' échelle l/43 ^e ou l/32 ^e . Un module de commande 30 est relié à chacune des pistes 10 de manière à contrôler l' allure (vitesse et accélération) de chaque voiture . Le module de commande est relié par fil à un ou plusieurs modules d' émission/réception 40. Une ou plusieurs manettes 20 permettent de contrôler la vitesse d' une voiture associée à une piste . Ainsi dans l' exemple de la figure 1, le module d' émission/réception 4Oi échange des informations avec la manette 2Oi et le module 4O ₂ échange des informations avec les manettes 2O ₂ , 2O ₃ et 2O ₄ . La figure 2 représente une manette 20 de commande

selon l' invention. Celle-ci présente une forme ergonomique classique pour une bonne préhension . La manette 20 possède un organe de commande de vitesse 22, qui peut être de type gâchette ou de type curseur, et un organe de sélection de la piste désirée . L' organe de sélection de la piste est, dans l' exemple, composé de deux interrupteurs 24i, 24 ₂ à deux positions permettant par combinaison de disposer de quatre positions . En variante, L' organe de sélection peut être un interrupteur unique à quatre positions . Avant de débuter la partie, chaque joueur sélectionne l' une des quatre positions, ce qui permet de choisir la piste sur laquelle va circuler la voiture qu' il contrôle .

Lorsque l' organe de commande de vitesse 22 est un curseur, celui-ci est placé au sommet de la manette 20 de manière à ce que ce curseur soit manœuvré aisément avec le pouce . Dans cette configuration, un organe de commande additionnel 26, de type gâchette et destiné à être actionné avec l' index peut être disposé sur la manette 20. Cet organe de commande additionnel 26 sert par exemple à commander une fonction « turbo » pour la voiture, c' est-à-dire à conférer de façon instantanée la vitesse maximum à la voiture correspondante .

A l' extrémité basse de la manette, se trouve un logement 28 présentant une saillie 280. Cette saillie 280 est transparente aux rayons infrarouges et elle intègre des moyens pour émettre et recevoir un signal infrarouge . Dans ce but, chaque manette est équipée d' un récepteur infrarouge et d' un ensemble de trois émetteurs infrarouges 282i, 282 ₂ et 282 ₃ (figure 4 ) . Ces trois émetteurs 282 sont disposés de manière à émettre dans des directions différentes . Ainsi l' un des émetteurs 282 émet vers le haut tandis que les deux autres émetteurs émettent chacun sur un côté .

Cette configuration permet d' assurer une grande liberté de mouvement aux joueurs, tout en assurant une bonne communication entre le module de commande et les manettes . Ainsi, on a observé qu' au bout d' une certaine durée de jeu, le

joueur a tendance à replier son bras contre son corps pour pallier la fatigue musculaire, comme représenté sur la figure 5b . Le fait que deux des émetteurs 282 ₂ , 282 ₃ émettent dans des directions différentes, notamment sur les côtés, assure, dans ce cas, que les signaux émis par la manette 20 soient captés par le module d' émission/réception.

Le logement 28 accueille également des piles ou accus nécessaires au fonctionnement de la manette 20.

La figure 3 est un schéma d' une trame temporelle utilisée par le dispositif selon l' invention pour la communication entre les différentes manettes 20 et le module de commande 30. Dans cet exemple, il s' agit d' une trame temporelle dans une configuration avec un module de commande pouvant gérer au plus quatre voitures, et donc recevoir les ordres de quatre manettes .

Lorsqu' il est activé, le module de commande 30 émet un signal de synchronisation 50 qui représente le début d' une trame temporelle de durée T, par exemple de 75 millisecondes . Ce signal est émis via le ou les modules d' émission/réception 40 connectés au module de commande 30. La trame temporelle est divisée en créneaux temporels égaux, de durée t= T/5. Le signal de synchronisation émis par le module de commande 30 occupe le premier créneau 50, et ce signal est capté par toutes les manettes 20 actives . Les manettes 20 vont ensuite envoyer successivement un signal correspondant au contrôle désiré par le joueur pour sa voiture . Chaque manette émet dans un des créneaux 52 , 54, 56, 58 de durée t de la trame temporelle .

Ainsi le module de commande 30 va émettre dans le premier créneau 50, à l' instant 0, la première manette va émettre dans le deuxième créneau 52 de la trame, soit à l' instant t, la deuxième manette 20 va émettre dans le troisième créneau 54 , soit à l' instant 2t, etc .

L' ordre d' émission des manettes 20 est déterminé par le numéro de piste sélectionné sur la manette 20, grâce à l' organe de sélection . Ainsi, lorsque chaque joueur choisit et

sélectionne la piste sur laquelle va circuler sa voiture, il sélectionne de manière transparente le créneau temporel qui sera utilisé par sa manette pour émettre.

Après avoir émis un signal de synchronisation, le module de commande 30 reçoit successivement, via le module d' émission/réception 40, le signal émis par chaque manette, en déduit le contrôlé désiré pour chaque voiture, et commande en conséquence l' intensité des courants électriques circulant dans chaque piste. Une fois qu' il a reçu tous les signaux, donc au bout d' un temps T après le début de l' émission de son signal, le module de commande 30 émet à nouveau le signal de synchronisation, ce qui représente le début de la trame temporelle suivante.

Il est à noter que si toutes les manettes 20 prévues pour être gérées par le module de commande 30 ne sont pas actives, i . e. il y a moins de quatre joueurs, la trame temporelle garde une durée constante et chaque manette active émet dans son propre créneau, de façon indépendante des autres manettes . La communication entre le module de commande 30 et les manettes 20 de commande, repose donc sur le principe de multiplexage en temps . On peut également envisager un multiplexage en fréquence, où chaque manette dispose de sa propre fréquence d' émission, mais cela nécessite des circuits de décodage plus complexes et donc plus coûteux dans le module de commande 30.

Le module d' émission/réception 40 se présente sous forme d'un boîtier connecté par fil au module de commande. La longueur de la connexion permet une certaine liberté dans le placement du module d' émission/réception. Plusieurs modules d' émission/réception 40 peuvent être connectés au module de commande 30 : dans le cas de circuits de grande taille, on peut ainsi d' augmenter la zone d' émission et de réception couverte, et donc laisser plus de liberté de mouvement aux joueurs . Chaque module d' émission/réception est pourvu à son sommet d' un

récepteur infrarouge et de quatre émetteurs infrarouges à large angle d' émission . Cet ensemble émetteur/récepteurs a la référence 60 sur la figure 1. Les émetteurs émettent dans des directions différentes et sont répartis autour du boîtier . Ce dernier a, par exemple, la forme d' une colonne cylindrique ou parallélépipédique .

Le module d' émission/réception 40 peut être intégré avec le module de commande 30 dans un boîtier unique, notamment pour des circuits de petite taille, pour lesquels l' intérêt de disposer d' un module d' émission/réception déplaçable par rapport au module de commande est plus limité .

Les informations sont échangées sous forme numérique entre le module de commande 30 et les manettes 20. Afin de pallier le problème du bruit ambiant, chaque bit est codé grâce à un code du type « Manchester ». Ainsi, chaque bit est représenté par une transition, où le bit 1 correspond à la transition 10 et le bit 0 correspond à la transition 01.

Par ailleurs, les signaux transmis du module de commande 30 aux voitures sont analogiques, ce qui permet d' utiliser des voitures classiques, bon marché .

Il est à noter que le module de commande permet également l' utilisation de manettes de commande classiques, de type filaire . Il dispose pour cela d' un connecteur et d' un interrupteur par piste . Chaque connecteur permet de raccorder une manette de type filaire, et chaque interrupteur possède deux positions, permettant de basculer entre le mode de commande filaire et mode de commande sans fil . Cette disposition permet de garder une compatibilité avec les circuits plus anciens .