ES2822336T3 - Controlador direccional de juego - Google Patents

Abstract

Controlador de juego que presenta un actuador (2, 102) móvil en rotación con respecto a una parte (3, 103) fija, de manera que simula un control de la rotación de una columna de dirección de un vehículo simulado, implementando dicho controlador de juego medios de detección del ángulo de desplazamiento en rotación de dicho actuador (2, 102) que comprende al menos un conjunto de detección de efecto Hall o de efecto magnetorresistivo, caracterizado porque dicho al menos un conjunto de detección de efecto Hall o de efecto magnetorresistivo consiste en al menos dos elementos, incluyendo un imán (37, 127b) permanente y un sensor (24, 124) magnético multiaxial que miden las características del campo magnético de dicho imán (37, 127b), y porque, al menos durante la rotación de dicho actuador (2, 102), un primero de dichos elementos es solidario en rotación con dicho actuador (2, 102) y un segundo de dichos elementos es solidario en rotación con dicha parte (3, 103) fija, y porque dicho controlador de juego implementa un sistema de retroalimentación de fuerza y/o de retorno a posición neutra del actuador (2, 102), estando dicho imán (37, 127b) sustancialmente alineado con el eje de rotación de un árbol (33, 141) de dicho sistema de retroalimentación de fuerza y/o retorno a posición neutra a través de la cual dicho sistema actúa sobre el actuador (2, 102).

Description

DESCRIPCIÓN

Controlador direccional de juego

1. Campo de la invención

El campo de la invención es aquel de los equipos y accesorios para ocio interactivo para microordenadores y consolas de juegos. Más precisamente, la invención se refiere a un controlador de juego (para programas de diversión, o para programas de simulación, de aprendizaje de la conducción o del pilotaje de vehículos, o para juegos educativos para adultos (en inglés (serious games) ), etc.) que comprende un elemento móvil en rotación con respecto a un soporte de dirección sostenido por un pedestal. Puede, por ejemplo, tratarse de un volante, un manillar o de cualquier otro elemento que se pueda utilizar en un juego de simulación, especialmente para controlar los desplazamientos de un vehículo. Algunos programas o software implementan efectivamente un vehículo simulado que evoluciona en un entorno simulado. La reproducción del vehículo simulado puede ser una reproducción fiel de un vehículo real, pero puede también no estar inspirado en un vehículo real o no tener relación con la realidad.

2. Solución de la técnica anterior

Es conocido utilizar, para controlar los videojuegos, diferentes tipos de interfaces, especialmente bajo la forma de volante o manillar de dirección, con base en las aplicaciones y las necesidades, y en general con el objeto de acercarse lo más posible de la realidad. Por tanto, para un videojuego que simule la conducción de un vehículo, la utilización de un actuador que corresponda en su forma y en su utilización al tipo de vehículo pilotado, hace la simulación más realista, por ejemplo, la utilización de un volante que tenga la forma y las funciones del volante de un coche de gran turismo para un juego de carrera de coches de gran turismo. El documento US6020875 presenta un sistema de transmisión mecánica implementado en una interfaz de retroalimentación (volante, palanca) que permite a un usuario simular la conducción de un vehículo especialmente. El documento divulga la implementación de un sensor 28 para medir la rotación de un volante.

De manera clásica, los controladores de juego de columna de dirección comprenden al menos una parte prensil (volante o manillar, por ejemplo) montada de manera pivotante alrededor de un eje con respecto a un pedestal que permite al usuario variar la trayectoria del vehículo simulado. La medición de la rotación de la parte prensil es en general efectuada mediante un sensor potenciométrico en el cual actúa la parte móvil en rotación.

Los controladores de dirección para videojuegos con sensores potenciométricos presentan diversos inconvenientes, especialmente una falta de precisión en la medición del ángulo y un juego mecánico del potenciómetro cuando la columna de dirección está cerca de la posición neutra (lo cual genera una zona muerta central). También están sujetos a la suciedad y el engrasamiento.

Además, los sensores potenciométricos tienen una vida útil a veces insuficiente. Debido al desgaste de los potenciómetros, el controlador de dirección se puede descalibrar, incluso dejar de funcionar. Sin embargo, los controladores de dirección deben soportar esfuerzos importantes (el usuario se apoya a veces en ellos), y la fragilidad de los sensores potenciométricos necesita que les proteja con el fin de que los esfuerzos no se apliquen directamente sobre ellos (lo cual aumenta el coste y altera la sensación del usuario).

Finalmente, en el caso de un controlador de dirección para juegos de coche, la utilización de un potenciómetro presenta el inconveniente de limitar el número de giros que puede hacer el volante, lo cual es perjudicial especialmente cuando se desea simular la ejecución de maniobras (por ejemplo, hacer una media vuelta con el coche simulado).

Otro inconveniente de la mayoría de los controladores de videojuegos de columna de dirección es que la rotación del controlador de dirección es demasiado débil, poco realista y esto incomoda especialmente al usuario el cual necesita ejercer acciones accesorias en el actuador (por ejemplo, accionar una velocidad, el freno o el embrague, girar la cabeza del conductor del vehículo simulado) sin cambiar de dirección de manera involuntaria. Otro inconveniente de la mayoría de los controladores de juego de columna de dirección es que están dedicados a la simulación de un solo tipo de vehículo y por lo tanto, es necesario prever diversos controladores distintos, si se desea utilizar diversos programas (por ejemplo, un simulador de carrera automovilística, un simulador de carrera motociclista y un simulador de bicicleta de estilo libre). La parte prensil del controlador de juego sólo es adecuada para el mismo tipo de vehículo simulado. No es satisfactorio controlar, por ejemplo, la aceleración de una moto a través de un botón colocado en un volante. Y, controlar la trayectoria de un Fórmula 1 a través de un manillar de moto no tiene nada de simulación realista. En cuanto a los apasionados de la simulación, solo una réplica casi exacta de la parte prensil de su vehículo real favorito les convendrá.

Más allá de la parte prensil la cual no es adaptable, en el mejor de los casos, más que a un tipo de vehículo simulado, el resto del controlador de dirección no es lo suficientemente robusto (muy particularmente para las simulaciones de motocross) para convenir a diversos tipos de vehículos simulados, por lo tanto, con interfaces de formas variadas y en el caso especialmente de un manillar, permite al usuario apoyarse en el controlador de juego y utilizar sus dos manos (una mano de cada lado del manillar), sus dedos para las acciones específicas en el actuador (por ejemplo, para accionar los frenos o el embrague del manillar) y sus muñecas (por ejemplo, para girar una perilla de aceleración en el manillar). En particular, para la mayoría de los controladores de dirección, el sensor potenciométrico, la parte fija y/o la conexión entre la parte fija y la parte prensil del controlador no son suficientemente robustos.

3. Objetos de la invención

La invención tiene especialmente por objeto corregir estos inconvenientes de la técnica anterior.

Más precisamente, la invención tiene por objeto proporcionar un controlador de juego de columna de dirección que aumente el realismo del juego y, por lo tanto, la precisión y la adaptación a un juego determinado, especialmente para las simulaciones de conducción de vehículos.

Otro objeto de la invención es proporcionar, según al menos un modo de realización, un controlador de juego de columna de dirección dotado de una gran longevidad y de una buena resistencia a los esfuerzos ejercidos por el usuario (o jugador).

La invención tiene también por objeto, según al menos un modo de realización, de hacer el controlador de juego de columna de dirección más fácil de almacenar y de transportar. Otro objeto de la invención según este aspecto es proporcionar un controlador de juego de columna de dirección que sea simple (que incluya pocas piezas) y fácil de montar. Otro objeto de la invención según este aspecto es proporcionar un controlador de juego de columna de dirección cuyo servicio posventa y el reciclaje se faciliten.

Otro objeto de la invención es proporcionar un dicho controlador de juego de columna de dirección, que permita de manera simple y eficaz, según al menos un modo de realización, utilizar los softwares diferentes, implementando, por ejemplo, vehículos diferentes.

4. Exposición de la invención

Estos objetos, así como otros que aparecerán posteriormente, se alcanzan con la ayuda de un controlador de juego que presenta un actuador móvil en rotación con respecto a una parte fija, de manera que simule un control de la rotación de una columna de dirección de un vehículo simulado.

En otros términos, se trata de un controlador direccional de juego el cual simula los órganos de dirección de un vehículo simulado dotado de una columna de dirección. Este controlador de dirección, capaz de generar señales de salida, comprende una parte fija y un actuador que simula la parte prensil de estos órganos de dirección y el cual coopera con una columna de dirección la cual es móvil en rotación con respecto a la parte fija. Cabe señalar que la parte fija puede, por su parte, ser móvil con respecto al suelo o al soporte al cual está fijado o puesto el controlador de juego.

Según la invención, el dicho controlador implementa medios de detección del desplazamiento en rotación de dicho actuador que comprende al menos un conjunto de detección de efecto Hall o de efecto magnetorresistivo (que incluye, pero no de manera limitativa, el efecto magnetorresistivo gigante), constituido de al menos dos elementos, que incluye un imán permanente y un sensor magnético, previstos de tal manera, que, al menos durante la rotación de dicho actuador, un primero de dichos elementos es solidario en rotación de dicho actuador y un segundo de dichos elementos es solidario en rotación de la dicha parte fija.

Por tanto, la medición del ángulo de rotación del actuador con respecto a la parte fija puede ser efectuada de manera más precisa que con los sensores potenciométricos. La ausencia del sensor potenciométrico confiere una mejor longevidad y fiabilidad al controlador de juego. Los esfuerzos ejercidos por el usuario no se transmiten a un sensor potenciométrico, sino a una columna de dirección del controlador, o árbol, la cual está dimensionada para soportar importantes esfuerzos. El controlador ofrece por lo tanto una sensación realista al usuario.

La medición del ángulo de rotación del actuador con respecto a la parte fija puede por tanto ser efectuada sin contacto entre el imán y el sensor magnético. Los campos magnéticos atraviesan numerosos materiales, esta medición puede ser efectuada incluso si el material se coloca entre el imán y el sensor magnético. El sensor magnético puede así, en tal caso, estar protegido mediante una carcasa del actuador constituida, por ejemplo, de plástico.

La ausencia de contacto limita los riesgos de desgaste y de engrasamiento, y puede permitir, en algunos modos de realización, un desmontaje cómodo del actuador y, en tal caso, su intercambiabilidad inmediata, si están disponibles diversos actuadores diferentes.

En algunos modos de realización, permite también proporcionar un controlador en al menos dos partes o módulos separables. El módulo “actuador” puede ser vendido por separado del módulo “parte fija”. Esto facilita el almacenamiento: siendo los módulos separables, pueden estar separados y dispuestos juntos en una caja de un volumen más pequeño que cuando el controlador está constituido de elementos no separables. Esto permite realizar economías de escala en la fabricación de un módulo “parte fija” común a diversos controladores. Esto facilita además el transporte y el almacenamiento, ya que los módulos pueden ser transportados u ordenados de forma independiente. Finalmente, esto facilita el servicio posventa, ya que, si un módulo está defectuoso, no es necesario regresar la totalidad del controlador al vendedor o al fabricante.

También es posible en algunos modos de realización proporcionar un controlador en al menos dos módulos (o subconjuntos) separables de los cuales un módulo no comprende ningún elemento eléctrico. Proporcionar los elementos eléctricos todos reagrupados en al menos un módulo y proporcionar en al menos otro módulo los elementos no eléctricos (por ejemplo, el módulo que comprende la columna de dirección y el pedestal), también facilita el servicio posventa ya que las averías eléctricas pueden ser fácilmente distinguidas de las averías mecánicas, pudiendo el servicio posventa (devolución, cambio, etc.) por lo tanto aplicarse únicamente al módulo defectuoso. Esto también facilita el reciclaje del controlador ya que el o los módulos no eléctricos se pueden reciclar y aprovechar en unidades de reciclaje distintas.

Incluso en el caso donde el actuador no es desmontable de la parte fija, por ejemplo, mediante un operador de una unidad de reciclaje (por ejemplo, desatornillar uno o más tornillos), sigue siendo deseable, por las razones anteriormente indicadas, proporcionar un controlador constituido de al menos dos partes o subconjuntos desmontables entre sí, de los cuales al menos uno de los subconjuntos no comprende ningún elemento eléctrico.

Según un modo de realización particular de la invención, los elementos constitutivos del conjunto de detección de efecto Hall están alineados según el eje de rotación de dicho actuador.

Esto permite limitar la dispersión para recuperar el máximo rendimiento del imán. Se puede utilizar un imán menos grande y/o menos “fuerte”. Esto permite utilizar un solo sensor y un solo imán y esto facilita la elaboración del producto (lo cual resulta importante ya que el actuador es desmontable) y su desmontaje.

En un modo de realización particular, el controlador implementa dos conjuntos de detección distintos, a saber, un primer sensor ubicado en el actuador que coopera con un imán colocado cerca de la columna de dirección, y un segundo sensor colocado en frente del motor que dinamiza la columna de dirección en rotación (y en tal caso en traslación).

Según un modo de realización particular, el imán del conjunto de detección de efecto Hall es solidario de la parte fija.

El dicho imán puede ser solidario de la parte fija por intermedio de un primer árbol fijo con respecto a la parte fija del controlador, extendiéndose este primer árbol fijo según el eje de rotación del actuador y portando este imán.

Esto reduce la distancia entre el sensor y el o los imanes, lo cual resulta importante ya que la densidad del flujo magnético disminuye con la distancia.

Especialmente, este primer árbol puede ser una varilla portaimán cilíndrica y el imán puede ser un imán corona montado en el extremo de la varilla.

Según un modo de realización particular de la invención, un segundo árbol móvil en rotación con respecto a la parte fija del controlador según el eje de rotación del actuador, puede asegurar la guía de dicho imán corona con respecto a dicho sensor magnético.

Esto mejora la robustez del producto (lo cual no es anodino ya que el controlador de juego puede ser utilizado para simulaciones de motocross estilo libre y de motocross. El actuador (manillar en este caso) y la columna de dirección sufrirán, por lo tanto, importantes esfuerzos que serán superiores a aquellos que se ejercen, por ejemplo, durante simulación de carrera automovilística).

Por tanto, se puede especialmente prever que el primer árbol fijo y/o el imán sean conformados de manera que el imán sea colocado a menos de 9 mm del sensor magnético.

Según otro modo de realización particular de la invención, los medios de desplazamiento en rotación del actuador comprenden un motor eléctrico rotativo que actúa en el actuador por intermedio de medios de transmisión pertenecientes al grupo que comprende los engranajes, las poleas, las ruedas dentadas, las correas y las cadenas.

En este modo de realización, el controlador de juego no solo es capaz de generar señales de salida, sino también de recibir señales de entrada las cuales corresponden, por ejemplo, a comandos (ejecución de un efecto de par, de un efecto de vibraciones, etc.) o de los datos (datos que provienen, por ejemplo, de un pedal y/o una caja de velocidades separada del volante) o incluso de un modo de funcionamiento particular del controlador (calibración, demostración, ahorro de energía, etc.).

El controlador implementa medios de detección del desplazamiento en rotación del actuador que comprende al menos un conjunto de detección de efecto Hall o de efecto magnetorresistivo (que incluye, pero no de manera limitativa, el efecto magnetorresistivo gigante).

Especialmente, el imán es solidario del árbol de rotación del motor eléctrico rotativo, estando el sensor magnético ubicado cerca del imán sustancialmente en la prolongación del árbol del motor eléctrico rotativo. Por consiguiente, el dicho sensor y el dicho imán están sustancialmente alineados según el eje de rotación de dicho motor.

La medición del ángulo de rotación del actuador con respecto a la parte fija puede por tanto ser efectuada sin contacto entre el imán y el sensor magnético.

Esta implementación ofrece una precisión muy superior a la que existe en el campo de los videojuegos. Además, no limita el número de giros que puede efectuar la columna de dirección.

Según un modo de realización particular, el controlador de juego comprende medios de desplazamiento en traslación del actuador con respecto a la parte fija en un intervalo de desplazamiento predeterminado.

Por tanto, el actuador está montado móvil en traslación con respecto a dicho bastidor el cual está fijo (el cual constituye en este sentido un referencial del controlador de juego), en un intervalo de desplazamiento predeterminado. El control del desplazamiento en traslación del actuador puede ser asegurado mediante un motor eléctrico lineal constituido, por ejemplo, de un montaje de al menos dos piezas de deslizamiento que se deslizan una con respecto a la otra o unas con respecto a otras, siendo una de las piezas de deslizamiento solidaria del actuador y siendo otra de las piezas de deslizamiento solidaria del bastidor fijo, comprendiendo una primera de las piezas de deslizamiento al menos una ranura en la cual se puede desplazar al menos una porción penetrante de las segunda de las piezas de deslizamiento. El desplazamiento en traslación es generado por medios electromagnéticos según una señal eléctrica cuyas características varían con base en una orden recibida (la dicha orden puede ser, por ejemplo, una instrucción de desplazamiento de tipo rampa o sinusoidal, o una instrucción del tipo de mantenimiento en posición neutra), siendo una primera de las piezas de deslizamiento solidaria de al menos un bobinado recorrido por la señal eléctrica y siendo una segunda de las piezas de deslizamiento solidaria de al menos un imán.

Por tanto, la columna de dirección está dinamizada:

- en traslación mediante un sistema de retroalimentación de fuerza y/o vibración(es) a través de, por ejemplo, un dispositivo electromagnético que actúa en la columna de dirección por intermedio de un montaje de dos piezas de deslizamiento, que incluye un pedestal móvil en traslación en el cual está montada en rotación la columna, siendo el desplazamiento en traslación del pedestal controlado por medios electromagnéticos; y, en al menos un modo de realización,

- en rotación mediante un sistema de efectos de par y de vibración(es) a través de, por ejemplo, un motor eléctrico rotativo que actúa en la columna de dirección por intermedio de un sistema de engranajes y/o correas con muescas.

Como se señaló anteriormente, el control del desplazamiento en rotación del actuador puede estar asegurado por un motor eléctrico rotativo. El desplazamiento en rotación es generado por este motor eléctrico rotativo según una señal eléctrica cuyas características varían con base en una orden recibida (la dicha orden puede ser, por ejemplo, una instrucción de desplazamiento de tipo rampa o sinusoidal, o una instrucción del tipo de mantenimiento en posición neutra). Los medios de procesamiento, bajo la forma de un microprocesador, controlan la dicha señal eléctrica y ordenan por tanto el sentido, la amplitud (por ejemplo, el ángulo de rotación del motor eléctrico rotativo) y la velocidad de dicho desplazamiento.

Numerosos efectos de retroalimentación de fuerza, ( (force feedback) en inglés) son posibles, por ejemplo: inercia, resorte, bloqueo, aceleración, movimiento brusco (choque), etc.

Diferentes efectos de vibración(es) son también posibles, los que pueden especialmente diferir con base en sus amplitudes, duraciones y períodos.

El programador del software de juego elige el o los efectos de retroalimentación de fuerza que se aplicarán con base en el escenario del juego (por ejemplo: el escenario prevé una porción de carretera helada, un curso de agua por cruzar, etc.) y las acciones del usuario en el juego (por ejemplo, el usuario no ralentiza o no lo suficiente). El juego requiere la ejecución del o los efectos de retroalimentación de fuerza y/o efectos de vibración(es) elegidos por el programador para un dicho caso de figura entre una biblioteca de efectos de retroalimentación de fuerza y de vibraciones.

Un dicho controlador de juego puede así convertir los parámetros mecánicos provenientes del software en fuerzas aplicadas a la columna de dirección, y por lo tanto al volante, según los dos ejes.

Por tanto, además del sistema clásico de efectos de par y de vibración(es) aplicado en la rotación de la columna (y por lo tanto del volante o del manillar), se implementa simultáneamente al menos una retroalimentación de fuerza aplicada en la traslación de la columna por medios electromagnéticos de manera que simule, especialmente, los efectos de aceleración o de desaceleración y un efecto de suspensión.

En otros términos, el controlador de la invención acciona la columna de dirección en rotación y en traslación, ofreciendo así una sensación realista al usuario.

Según un modo de realización particular de la invención, el actuador puede ser desmontable de la parte fija del controlador de juego.

El dicho actuador puede comprender un alojamiento que forma la parte hembra, previsto para encajarse en una parte macho correspondiente en la parte fija.

Según un modo de realización particular, el controlador de juego prevé los medios de bloqueo del actuador en la parte fija.

Según un aspecto particular, el actuador incluye un conector en el cual puede llegar a conectarse un cable.

Según un modo de realización particular, el actuador pertenece al grupo que comprende:

- Los volantes;

- Los manillares;

- Las barras de timón de barco.

En un modo de realización particular, se puede prever que el controlador de juego comprenda o sea compatible con al menos dos actuadores intercambiables.

Se puede especialmente prever que los dichos actuadores intercambiables presenten características que suministren una ergonomía diferente al usuario.

Esta diferencia de ergonomía puede provenir especialmente de actuadores que pueden tener formas diferentes, diámetros diferentes, comandos diferentes (por ejemplo, botones diferentes, una perilla de aceleración y no una paleta de comando, etc.), estar cableado o sin cable, etc.

Según un aspecto particular de la invención, los dichos actuadores intercambiables pueden presentar sensores magnéticos o imanes diferentes, de manera que se obtengan efectos restituidos diferentes, una resolución diferente (medidas de desplazamiento más o menos precisas), y/o una resistencia más o menos mayor a las perturbaciones magnéticas o a las variaciones de temperatura, etc.

Según un modo de realización particular de la invención, el controlador está constituido de al menos dos partes (por ejemplo, una parte fija y una parte móvil 'actuadora'), de las cuales al menos una (de preferencia, la parte fija) no contiene ningún elemento que funcione gracias a corrientes eléctricas o a campos electromagnéticos.

En particular, el controlador de juego puede estar constituido de diversos módulos montados por el usuario, estando los dichos módulos en sí mismos constituidos de elementos proporcionados previamente montados al usuario, no conteniendo al menos uno de dichos módulos ningún elemento el cual implemente corrientes eléctricas o campos electromagnéticos ni ningún elemento el cual controle o encauce corrientes eléctricas.

En un modo de realización particular de la invención, una porción del actuador que le sirve de carcasa puede proteger el sensor magnético.

La invención también se refiere al actuador móvil en rotación con respecto a una parte fija, de manera que simule un control de la rotación de una columna de dirección, destinado a un controlador de juego.

Así mismo, la invención también se refiere a la parte fija destinada a formar, con un actuador móvil en rotación con respecto a esta parte fija, un controlador de juego.

En lugar de un sensor magnético que cuente el número de giros de uno o más imanes (captando un número de inversiones de polo magnético), se trata de preferencia de otro tipo de sensor magnético, multiaxial (por ejemplo, 2D o 3D) el cual capturará las características del campo magnético de uno o más imanes (midiendo la rotación del campo magnético, es decir las densidades de flujo) según al menos dos direcciones. Un algoritmo permite calcular valores angulares a partir de las mediciones y de determinar la señal -el sentido de rotación- (y luego calcular una velocidad y una aceleración o desaceleración). Este enfoque ofrece una precisión la cual es muy superior a la precisión obtenida en el campo del videojuego de la técnica anterior.

En una alternativa, el motor eléctrico rotativo no actúa en el actuador por intermedio de medios de transmisión (engranajes, poleas, ruedas dentadas, correas y cadenas). Por consiguiente, el motor eléctrico rotativo (para los efectos de par) está en conexión directa con la columna de dirección (el motor eléctrico rotativo puede hacer parte de esta columna de dirección) y actúa en el actuador (a través de la columna de dirección y, según el caso, a través de una pieza de conexión la cual hace al actuador desmontable de la parte fija).

En otra alternativa, el motor eléctrico rotativo (para los efectos de par) y el motor eléctrico lineal (para los efectos de retroalimentación de fuerza) pueden ser colocados en el actuador, lo cual permite, obtener efectos de par y de retroalimentación de fuerza a la vez que tiene una parte fija la cual no contiene ningún elemento el cual implemente corrientes eléctricas o campos electromagnéticos, ni ningún elemento el cual encauce corrientes eléctricas.

5. Lista de figuras

Otras características y ventajas de la invención aparecerán más claramente con la lectura de la descripción siguiente de dos modos de realización preferentes, dados a manera de simples ejemplos ilustrativos y no limitativos, y de los dibujos adjuntos, entre los cuales:

- La Figura 1 es una vista en perspectiva del controlador de juego según un primer modo de realización preferente de la invención, y más precisamente de un ejemplo de controlador de dirección de volante para el control especialmente de videojuegos;

- La Figura 2 es una vista en perspectiva del controlador de juego de la Figura 1, estando el actuador desmontable separado de la parte fija;

- La Figura 3 es una vista en perspectiva del actuador del controlador de juego de la Figura 1;

- La Figura 4 es una vista en perspectiva de la parte fija del controlador de juego de la Figura 1;

- La Figura 5 es una vista en perspectiva del interior de la parte fija de la Figura 1;

- La Figura 6 es una vista en sección del controlador de la Figura 1;

- La Figura 7 es una vista en perspectiva del actuador y de una parte de las piezas que constituyen la parte fija del controlador de juego según un segundo modo de realización preferente de la invención;

- La Figura 8 es otra vista en perspectiva del actuador y de un conjunto de piezas ubicadas en el interior de la parte fija del controlador de la Figura 7;

- La Figura 9 es una vista en perspectiva del actuador del controlador de la Figura 7;

- Las Figuras 10A y 10B son respectivamente vistas inferior y frontal del sistema de fijación del controlador de la Figura 7;

- La Figura 10C es una vista en perspectiva de la parte fija del controlador de la Figura 7;

- La Figura 11 es otra vista en perspectiva de piezas ubicadas en el interior de la parte fija del controlador de la Figura 7;

- La Figura 12 es una vista lateral del interior de la parte fija del controlador de la Figura 7;

- La Figura 13 es una vista detallada de los medios de retroalimentación de fuerza en traslación del actuador del controlador de la Figura 7.

6. Descripción detallada de la invención

6.1 Principio general y variantes

Los actuadores de los controladores direccionales de juego son en general los manillares o los volantes cuyo ángulo de rotación con respecto al pedestal es medido por intermedio de un potenciómetro. Otros tipos de actuadores pueden por supuesto ser considerados, por ejemplo, para simular el control de un barco, de una nave espacial, etc.

La invención propone utilizar un conjunto de detección con sensor magnético e imán permanente para medir el desplazamiento en rotación, y en tal caso en traslación, del actuador con respecto a la parte fija del controlador de juego, de manera que se libere de cualquier contacto entre los medios de medición y de obtener una buena precisión. Se señalará que un dicho conjunto de detección puede no solamente medir el ángulo de rotación del actuador, sino también la velocidad y el sentido de rotación del actuador. A continuación, se describen los sistemas con base en el efecto Hall. Sin embargo, los mismos enfoques pueden ser implementados con sistemas con base en el efecto magnetorresistivo especialmente, pero no de manera limitativa, el efecto magnetorresistivo gigante.

Son posibles numerosas implementaciones de la invención. A continuación se proponen algunos ejemplos.

6.1.1 Variante 1

En un primer modo de realización preferente, el sensor magnético puede ser montado móvil con respecto a la parte fija, más precisamente puede ser solidario del actuador (que incluye una pieza solidaria del actuador) cuando el actuador pivota alrededor del eje A. Por ejemplo, el sensor magnético puede estar colocado en un PCB fijo en el actuador. El imán puede por su parte ser montado solidario de la parte fija cuando el actuador pivota alrededor del eje A. Por ejemplo, el imán puede ser montado en una pieza fijada a la parte fija, esta pieza puede ser un árbol (un árbol no es necesariamente cilíndrico o tubular) que se extiende según el eje A.

6.1.2 Variante 1 bis

En otro ejemplo, este sensor magnético (aquí móvil) puede también estar montado en la parte fija, más precisamente puede ser solidario de una pieza de conexión montada en pivote en la parte fija, estando la dicha pieza de conexión destinada a cooperar con una cavidad complementaria del actuador y un imán permanente siendo solidario de la parte fija del controlador. En este modo de realización, el sensor magnético no está en el actuador (es decir, que no está en la parte prensil del controlador) sino en la parte fija. Cuando el actuador es montado -de manera amovible o no- a la pieza de conexión, el sensor magnético el cual está fijado a la pieza de conexión se vuelve solidario en rotación del actuador. El ángulo de rotación del actuador es idéntico al ángulo de rotación de la pieza de conexión y el sensor magnético interactúa con el imán permanente el cual por su parte está fijo con respecto al actuador.

6.1.3 Variante 1 ter.

En otro ejemplo, el imán puede ser colocado en una pieza móvil en rotación con respecto a la parte fija (por ejemplo, en el actuador o en una pieza de conexión, pero móvil en rotación con respecto al actuador montando el imán en un rodamiento de rodillos) y el bloqueo del actuador a la parte fija al mismo tiempo que bloquea el imán que no puede girar más con respecto a la parte fija permitiendo aún la rotación del actuador con respecto a la parte fija. El sensor magnético es por su parte solidario en rotación del actuador (por ejemplo, está en el actuador o en una pieza solidaria del actuador cuando el actuador pivota con respecto a la parte fija).

6.1.4 Variante 2

En un segundo modo de realización, el sensor magnético puede ser montado fijo con respecto a la parte fija, más precisamente puede ser solidario de la parte fija (que incluye una pieza fija con respecto a la parte fija incluso cuando el actuador pivota alrededor del eje A) cuando el actuador pivota alrededor del eje A. Por ejemplo, el sensor magnético puede ser fijado en la parte fija. El imán puede por su parte estar montado solidario del actuador cuando el actuador pivota alrededor del eje A. Por ejemplo, el imán puede ser fijado al actuador o montado en una pieza fija - de manera permanente o no- al actuador.

En otro ejemplo, el imán solidario en rotación del actuador, y por lo tanto móvil con respecto a la parte fija, es llevado por un árbol móvil (que incluye una varilla) el cual es solidario del actuador (que incluye una pieza de conexión móvil en rotación alrededor del eje A con respecto a la parte fija) y el cual lleva este imán cerca del sensor magnético. El sensor magnético es entonces fijado a la parte fija.

6.2 Descripción detallada de un primer modo de realización preferente

En el primer modo de realización preferente descrito a continuación, el actuador es un volante (tipo volante de coche de gran turismo) desmontable de la parte fija. Se coloca un imán permanente en la parte fija del controlador y un sensor magnético biaxial (2D) rotativo de efecto Hall en el volante. La utilización de un conjunto de detección de efecto Hall, que comprende al menos dos elementos, incluido un imán permanente y un sensor magnético, permite evitar el paso de un cable eléctrico entre el actuador y la parte fija (en el caso de un actuador no separable de la parte fija) o evitar un conector eléctrico entre el actuador y la pieza de conexión (la presencia de un conector a nivel de la conexión entre el actuador y la parte fija presenta especialmente el inconveniente de generar una debilidad ya que el conector es requerido con cada desmontaje, y remontaje del actuador desmontable).

En otros modos de realización, el imán y el sensor se pueden invertir. Además, aunque la utilización de un solo imán y de un solo sensor sea ventajosa, especialmente en una posición donde están alineados con la columna de dirección, es posible utilizar diversos imanes y/o sensores distribuidos de manera adecuada.

Además, en otros modos de realización se puede considerar que el sensor magnético de efecto Hall sea un sensor magnético de efecto Hall 3D.

Sin embargo, dependiendo del tipo de sensor magnético utilizado una buena alineación puede ser muy importante.

Por lo tanto, la Figura 1 es una vista en perspectiva de un ejemplo de controlador de juego según la invención. Este controlador 1 comprende un actuador 2, bajo la forma de un volante móvil en rotación con respecto a una parte 3 fija según un eje A de rotación.

Se distinguen especialmente en esta figura los botones 26 y las paletas 25 de mando dispuestos en el actuador.

Según el modo de realización del ejemplo, la Figura 2 ilustra mediante una vista en perspectiva el actuador 2, una vez separado de la parte 3 fija.

Para montar el actuador 2 con la parte 3 fija, una pieza 31 de conexión, montada en pivote en la parte 3 fija, está destinada a cooperar con una cavidad 21 complementaria del actuador 2. Las formas de la cavidad 21 y de la pieza 31 de conexión se ajustan y permiten (cuando estas dos partes cooperan) la transmisión del movimiento de rotación del actuador 2 hacia la pieza 31 de conexión.

El controlador incluye un sistema de fijación que permite fijar y cerrar de manera reversible el actuador 2 en una pieza 31 de conexión. El sistema de fijación incluye, en este modo de realización, un eje 311 dispuesto en la pieza 31 de conexión. Este eje 311 está destinado a colocarse en un alojamiento 211 ubicado en la cavidad 21. El sistema de fijación también incluye un pestillo 22 de bloqueo dispuesto en el actuador 2. Este pestillo está formado de una parte 221 superior la cual está prevista para colocarse en una cavidad 312 (visible en la Figura 4) en la pieza 31 de conexión, y de una parte 222 inferior que permite al usuario llegar a accionar este pestillo 22 cuando desee desolidarizar el actuador 2 de la parte 3 fija.

Por supuesto, numerosos otros medios de fijación reversibles pueden o no ser implementados, sin salirse del campo de la invención, que incluyen un simple encajamiento a fuerza del volante en la columna 33 de dirección, en un modo de realización simplificado.

La Figura 3 es una vista en perspectiva del actuador 2 visto de abajo. Esta figura deja especialmente aparecer un conector 23 en el cual se puede llegar a conectar un cable, para la alimentación de energía eléctrica y/o la transmisión de datos (por ejemplo, informaciones sobre la rotación del actuador 2, y en tal caso informaciones complementarias, tales como una orden de cambio de velocidad, cuando el usuario actúa en las paletas 25, o aún de otros comandos desencadenados por la activación de los botones 26 (visibles en la Figura 1) ubicados en el actuador 2).

En otro modo de realización, la transmisión de datos puede ser efectuada sin cable, mediante un transmisor de radiofrecuencia (por ejemplo, 2,4 GHz) colocado en el actuador 2; siendo entonces la alimentación de energía eléctrica asegurada por una o diversas baterías o acumuladores colocados en una caja instalada en el actuador 2 o en una caja desmontable y conectable al actuador 2.

La Figura 4 es una vista en perspectiva de la parte 3 fija. Se distingue especialmente, en el extremo frontal de la parte 3 fija, la pieza 31 de conexión que permite hacer la interfaz entre el actuador 2 y la parte 3 fija. Esta pieza 31 de conexión es móvil en rotación con respecto al pedestal 32, según el eje A y permite transmitir a la columna de dirección del controlador 1, el cual en este modo de realización es el árbol 33 (visible en la Figura 5), el movimiento de rotación ejercido por el usuario en el actuador 2 y a un sistema de dinamización y/o de retorno del volante en posición neutra (o sistema de retorno al centro), detallado a continuación.

La Figura 5 es una vista en perspectiva del interior de la parte 3 fija que muestra especialmente el sistema de retorno al centro (mediante elástico en este modo de realización).

En este modo de realización, el árbol 33 está diseñado de tal modo que constituye a la vez el eje principal de rotación del controlador 1 (el cual, por lo tanto, puede calificarse de columna de dirección del controlador 1), y que también constituye una parte del sistema de retorno al centro del actuador 2. El árbol 33 está formado de una sola pieza, pero podría estar formado de diversas piezas fijadas entre sí (por ejemplo, un árbol y una pieza de retorno sobre la cual se ejercen las fuerzas de retorno al centro). El árbol 33 (o columna 33 de dirección) está montado pivotante alrededor del eje A con respecto al soporte del mecanismo 35 de rotación, estando este último fijado a la parte 3 fija. El pedestal 32 y el soporte del mecanismo 35 de rotación aseguran la guía en rotación de la columna 33 de dirección. La columna 33 de dirección es solidaria en rotación de la pieza 31 de conexión, y por lo tanto del actuador 2, y por lo tanto se desplaza en rotación de la misma manera que el actuador.

Un árbol 36 fijo es fijado al soporte del mecanismo 35 de rotación (está, por ejemplo, encajado a fuerza en el soporte del mecanismo de rotación) y se extiende a lo largo del eje A para acercar el imán más cerca del sensor magnético. El imán es en este modo de realización, un imán 37 corona. La columna 33 de dirección incluye un espacio interior tubular en el cual penetran el árbol 36 fijo y el imán 37 corona.

La sección circular del espacio interior de la columna 33 de dirección es, por consiguiente, complementaria de la sección circular del imán 37 corona. Por lo tanto, la columna 33 de dirección guía el imán 37 corona y vuelve a centrar este imán con respecto al eje A. Esto equilibra la mecánica y permite una mejora en la precisión de la medición de la rotación (evitando un desajuste, un desequilibrio del imán, una flexión del árbol 36). La medición sigue siendo precisa incluso en caso de flexión de la columna 33 de dirección.

En una variante, el imán corona es colocado en un árbol 36 fijo, y la forma de este imán completa la guía en rotación del actuador 2 alrededor del eje A, guiando la rotación de la columna 33 de dirección.

En otra variante, el árbol 36 fijo asegura la guía en rotación de la columna 33 de dirección y por lo tanto del actuador 2 alrededor del eje A. Una forma en corona del imán no ofrece entonces mayor ventaja y la forma del imán puede por lo tanto ser diferente (por ejemplo, un imán debe poder ser fijado al extremo de un alojamiento instalado al extremo del árbol 36).

En el modo de realización representado en las Figuras 5 y 6, la columna 33 de dirección es móvil en rotación con respecto a la parte fija y el pedestal 32, y el árbol 36 están fijos con respecto a la parte 3 fija. Este enfoque se puede invertir. El árbol 33 puede estar fijo con respecto a la parte 3 fija y al pedestal 32. El árbol 36 es entonces móvil en rotación con respecto a la parte 3 fija. El árbol 33 asegura la guía en rotación. La pieza de conexión cooperaría con el extremo del árbol 36 y el actuador 2 (y aseguraría una conexión no definitiva entre ellos). La rotación del actuador provoca la rotación del árbol 36. El imán puede estar fijo con respecto a la parte 3 fija. Por ejemplo, un imán corona podría encajarse a fuerza en el árbol 33. El árbol 36 es móvil en rotación en el imán corona (el imán corona contribuiría entonces en parte a la guía en rotación). El PCB que lleva el sensor 24 magnético es entonces móvil con respecto a la parte 3 fija.

En variante a este enfoque invertido, el imán corona podría ser enmangado a fuerza alrededor del árbol 33 en lugar de ser encajado a fuerza en el árbol 33 (el árbol 33 está fijo ya que se trata del enfoque inverso).

En segunda variante de este enfoque invertido, en lugar de ser un imán corona encajado a fuerza en el árbol 33, el imán puede ser un imán recto de una longitud inferior al diámetro de un árbol 36 cilíndrico el cual podría ser encajado a fuerza -sin sobresalir radialmente- en una ranura instalada en el extremo de un dicho árbol 36 (en este caso, el árbol 33 no es más necesario, la guía en rotación podría entonces estar asegurada directamente mediante el pedestal 32 de la parte 3 fija, y el diámetro del árbol 36 puede ser más grande).

En el primer modo de realización preferente representado en las Figuras 5 y 6, la columna 33 de dirección incluye una primera polea, o una porción de polea, 331, centrada en el eje A, y dos árboles cortos sustancialmente paralelos al eje A y que lleva cada uno una pequeña polea 332 de reenvío (siendo una sola visible en la Figura 5, estando la otra montada de manera simétrica). Estas poleas 331 y 332 guían una cuerda 34 elástica, cuyos extremos son anclados al soporte del mecanismo 35 de rotación fijado a la parte 3 fija, al nivel de las dos ranuras 351.

El eje de cada una de las poleas 332 es solidario de la columna 33 de dirección. Las poleas 332 pueden girar de preferencia alrededor de su eje. Los extremos de la cuerda 34 elástica no están fijados al soporte del mecanismo 35 de rotación, simplemente están anclados, mantenidos solidarios del soporte del mecanismo 35 de rotación mediante el pretensado de la cuerda elástica. En efecto, cada extremo de la cuerda 34 elástica está unido a una bobina (una pieza en forma de bobina de cable, es decir, una especie de polea sin eje de rotación).

Esta bobina se encierra contra el soporte del mecanismo 35 de rotación (la altura de la bobina no le permite cruzar la ranura 351) pero bajo condición de haber eliminado previamente la parte 3 fija (o antes haber atornillado la pieza 31 de conexión a la columna 33 de dirección, el pedestal 32 a la parte 3 fija y el soporte del mecanismo 35 de rotación a la parte 3 fija), es posible tirar radialmente de la bobina (oponiéndose a la fuerza elástica) para liberar la bobina del soporte del mecanismo 35 de rotación estirando el elástico más allí de la ranura 351. Esto permite eliminar la cuerda 34 elástica del sistema de retorno al centro, y luego de eliminar la columna 33 de dirección del soporte del mecanismo 35 de rotación.

La cuerda 34 elástica ejerce, cuando el actuador 2 se desplaza, una fuerza de recuperación que tiende a llevar las poleas 332 y por tanto la columna 33 de dirección y el actuador 2, en una posición neutra (correspondiente, en el caso donde se simula un coche, a una posición de las ruedas alineadas con el vehículo simulado). La fricción de la cuerda 34 elástica permite simular una resistencia en la dirección. La cuerda 34 elástica ejerce especialmente una fuerza resultante sustancialmente vertical sobre la polea 331, la cual sostiene la columna de dirección lo que mejora la calidad percibida por el usuario.

En otro modo de realización, el sistema de retorno a neutro del volante puede utilizar dos resortes de tracción que tienen características idénticas que actúan a ambos lados de la columna de dirección en lugar de una cuerda elástica y de poleas. En la posición neutra del actuador, los dos resortes de tracción están ligeramente pretensados. Cuando el actuador 2 se desplaza, cada uno de los dos resortes ejerce una fuerza de recuperación la cual tiende a llevar la columna de dirección y el actuador en posición neutra.

En aún otro modo de realización, el sistema de retorno a neutro del volante (o retorno al centro) es aún más simple: un resorte de torsión cuyo diámetro interno de las espiras es ligeramente superior al diámetro exterior de la columna de dirección se coloca alrededor de la columna de dirección. Este resorte de torsión coopera con una saliente instalada en la cara interna de la pieza 32 del pedestal. Este resorte incluye pocas espiras y, en la posición final, las secciones de este resorte están a trescientos sesenta grados (es decir sustancialmente paralelas). En la posición neutra del actuador, el resorte está ligeramente pretensado y las dos secciones de este resorte de torsión presionan contra la saliente. Cuando el actuador 2 se desplaza, una de las secciones del resorte se aleja de la saliente y una fuerza de recuperación tiende a llevar esta sección contra la saliente y por lo tanto la columna de dirección y el actuador en posición neutra.

En un modo de realización particular, la rotación de la columna 33 de dirección es dinamizada mediante un sistema de fuerza de retroalimentación a través de, por ejemplo, un motor eléctrico rotativo que actúa en la columna de dirección por intermedio de un sistema de engranajes y/o de correa con muescas. En este caso, un engranaje de gran diámetro (para la precisión) se fija de manera coaxial a la columna 33 de dirección. Este engranaje recibe mecánicamente (a través de un tren de engranajes y o de ruedas y correas con muescas) las fuerzas ejercidas por el motor eléctrico el cual es accionado con base en los efectos de retroalimentación de fuerza ( (force feedback) en inglés) implementados mediante un programa (por ejemplo, un videojuego). El engranaje, y por lo tanto la columna 33 de dirección y el actuador 2, pivotan o detienen su rotación alrededor del eje A bajo la acción del motor eléctrico, por ejemplo, puede llevar el actuador 2 en posición neutra, u oponerse a la rotación de la columna 33 de dirección, provocar la rotación de la columna 33 de dirección, provocar sacudidas en la rotación de la columna 33 de dirección, etc.

La Figura 5 deja aparecer claramente el imán 37 corona. Como se ha indicado anteriormente, la forma del imán 37 corona permite guiarlo con respecto a la columna 33 de dirección, es decir de mantenerlo coaxial con el eje A. Se coloca en la parte superior del árbol 36 y, por lo tanto, puede encontrarse a proximidad inmediata (por ejemplo, menos de 9 mm) del sensor 24 magnético de efecto Hall colocado en el actuador 2. Por tanto, el árbol 36 constituye en este modo de realización una varilla portaimán. De manera general, cuanto más fuerte es el imán, mayor puede ser la distancia entre el sensor magnético y el imán. En este modo de realización, esta distancia es de 8,05 mm.

Según una variante de este primer modo de realización de la invención, el sensor 24 magnético (y en tal caso uno u otros sensores asociados, por ejemplo, a un sistema de dinamización de la columna de dirección en traslación) proporciona en tiempo real los datos los cuales permiten a un microprocesador (el cual puede estar colocado en un PCB ubicado ya sea en el actuador 2 o ya sea en la parte 3 fija) controlar en tiempo real el desplazamiento en rotación de la columna 33 de dirección, determinando en tiempo real el o los desplazamientos reales (el ángulo real puede ser medido directamente pero también es posible determinar el sentido, la aceleración y la velocidad real del desplazamiento).

Por tanto, es posible tener en cuenta las consecuencias provocadas por los esfuerzos ejercidos por el usuario en el actuador 2 (y por tanto en la columna 33 de dirección) y ajustar si es necesario la señal eléctrica.

Por ejemplo, si el efecto de retroalimentación de fuerza es una inmovilidad (es decir, una ausencia de movimiento de rotación del actuador y de la columna de dirección), es probable que el usuario luche contra esta inmovilidad. Entonces, sin sometimiento, es probable que la columna 33 de dirección se desplace bajo la acción de los esfuerzos ejercidos por el usuario a pesar de la señal eléctrica utilizada. En este ejemplo, si el sensor 24 mide un cambio de posición a la vez que el microprocesador ejecuta una instrucción de “ inmovilidad”, entonces el microprocesador puede ajustar la señal eléctrica en tiempo real para contrarrestar los esfuerzos del usuario (por ejemplo, aumentando la tensión eléctrica).

El control del desplazamiento en rotación comprende, por lo tanto, aquí la orden de la amplitud del desplazamiento (que incluye una carrera de desplazamiento nulo), de su sentido, de la aceleración y de la velocidad de desplazamiento, mediante una señal eléctrica cuyas características permiten teóricamente obtener estos parámetros de desplazamiento, la verificación de la ejecución real de estos parámetros y el ajuste del desplazamiento si es necesario. Por lo tanto, en esta variante del primer modo de realización particular, el desplazamiento está sometido.

En otros términos, existen dos maneras de implementar este primer modo de realización particular de la invención:

- la primera, sin sometimiento, en la cual se controla el desplazamiento en bucle abierto, sin conocer el desplazamiento real, por lo tanto, sin tener en cuenta si el usuario ejerce o no esfuerzos que afecten el desplazamiento (por ejemplo, la posición o la velocidad); y

- la segunda, con sometimiento, en la cual se mide el desplazamiento real en tiempo real para ajustar si es necesario la señal eléctrica (que incluye, por ejemplo, la tensión).

En otros modos de realizaciones, el imán 37 corona se puede colocar en otra ubicación fija con respecto a la parte 3 fija. Por ejemplo, puede estar montado en el pedestal 32 y colocado alrededor de la boquilla del pedestal 32, es decir de la abertura instalada en este pedestal para que la columna 33 de dirección pueda desembocar a lo largo del pedestal 32. En este caso, el árbol 36 no sería más necesario y el diámetro exterior de la columna 33 de dirección podría ser reducido. Y, es posible extender la boquilla del pedestal 32 en la dirección del eje A para que forme un tubo más largo que el cojinete tubular corto representado en la Figura 6, de modo que el imán corona esté ubicado al extremo de este tubo y en el interior de la pieza de conexión y esté lo más cercano del sensor magnético.

En el primer modo de realización preferente ilustrado por las Figuras 4 y 5, la parte 3 fija no incluye ningún elemento que funcione gracias a las corrientes eléctricas o los campos electromagnéticos. En efecto, esta parte fija no incluye ningún elemento que funcione gracias a corrientes eléctricas o campos electromagnéticos (no hay especialmente ni motor eléctrico ni componente electrónico). Además, en el modo de realización ilustrado mediante las Figuras 4 y 5, la parte 3 fija no incluye ningún elemento que controle o encauce las corrientes eléctricas (no hay especialmente ni conector eléctrico, ni cable eléctrico, ni interruptor eléctrico).

La Figura 6 es una vista en sección del controlador. Permite ver el interior del actuador 2 y el interior de la parte 3 fija. El sensor 24 magnético de efecto Hall, solidarizado en el interior del actuador 2, está ubicado a proximidad inmediata de la cavidad 21 en la cual se aloja la pieza 31 de conexión de la parte 3 fija. De esta manera, el sensor 24 magnético se ubica muy cerca del imán 37 corona, el cual ejerce un campo magnético que atraviesa la pieza 31 de conexión. Se puede así efectuar una medición de gran precisión.

Más precisamente, cuando el usuario desplaza el actuador 2 en rotación, arrastra simultáneamente en rotación el sensor 24 magnético con respecto al imán 37 corona, el cual permanece fijo ya que este último es solidario del soporte del mecanismo 35 de rotación y por lo tanto a la parte 3 fija. Por consiguiente, el sensor 24 magnético mide según dos direcciones al menos una variación del campo magnético debido al desplazamiento rotativo del sensor con respecto al imán, el cual puede entonces ser transformado en un ángulo de rotación preciso, sentido de rotación y velocidad de rotación, y transmitido al sistema de procesamiento de datos que ejecuta el juego. Este movimiento de rotación del actuador 2 se aplica al mismo tiempo a la pieza 31 de conexión, y a la columna 33 de dirección que incluye la porción o pieza de retorno que lleva los dos árboles cortos y las poleas 332. Este actúa entonces, a través de la cuerda 34 elástica, anclada al soporte del mecanismo 35 de rotación (por lo tanto, a la parte 3 fija), para generar una fuerza de recuperación elástica que permite el retorno al centro del actuador 2, en posición neutra, tan pronto como el usuario deja de ejercer un par en él.

Es posible prever un tope solidario del árbol 33 móvil y el cual coopera con la parte fija (o el soporte del mecanismo 35 de rotación) para limitar la rotación del árbol 33 de manera de evitar una ruptura de la cuerda 34 elástica o prevenir que la cuerda elástica genere un par de recuperación peligroso para el usuario.

Sin embargo, también es posible prever, en un modo de realización particular, que el actuador pueda hacer un gran número de giros, incluso de no estar limitado en número de giros. Esto es especialmente posible por la ausencia de contactos entre el actuador 2 y la parte 3 fija. Esto presenta un interés especialmente cuando se desea simular la ejecución de maniobras (por ejemplo, hacer una media vuelta en el automóvil simulado).

6.3 Descripción detallada de un segundo modo de realización preferente

En el segundo modo de realización preferente descrito a continuación, el controlador del juego implementa dos sistemas de retroalimentación de fuerza, que suministran cada uno de los efectos variados (sensaciones de inercia, de bloqueo, de amortiguación, de choque, de vibración,...).

Más precisamente, la rotación y la traslación de la columna de dirección del volante son dinamizadas mediante motores eléctricos rotativos y lineales, respectivamente.

Por tanto, la rotación de la columna de dirección está dinamizada por un sistema de efecto de par y de vibración(es) que permite crear efectos de par y/o efectos de vibración(es) alrededor del eje de rotación del controlador de juego.

Además, se prevé un nuevo eje de retroalimentación de fuerza en el controlador del juego mediante al menos una traslación de la columna de dirección, que ofrece así nuevos efectos de retroalimentación de fuerza y simulaciones más realistas. Es posible prever especialmente una traslación de la columna de dirección efectuándose en una carrera corta.

Esta traslación es efectuada dependiendo el eje de la columna o dependiendo un eje cercano a través de un montaje de dos piezas de deslizamiento que se deslizan entre sí y de un dispositivo electromagnético simulando así especialmente los efectos de suspensión, de aceleración y/o de desaceleración, por ejemplo, según la técnica descrita en la solicitud de patente FR 1053757, incorporada como referencia.

La Figura 7 es una vista en perspectiva de un segundo ejemplo del controlador de juego según la invención. Este controlador 101 comprende un actuador 102, bajo la forma de un volante (por ejemplo, tipo volante de coche de gran turismo) móvil en rotación con respecto a una parte fija o bastidor 103 según un eje A de rotación, y desmontable de esta parte 103 fija. La parte 103 fija puede estar montada en un soporte S fijo a través de un sistema F de fijación conocido, como se representa en las Figuras 10A y 10B. La parte 103 fija comprende, como se ilustra en la Figura 10C, una cubierta 103a superior montada de manera amovible a una cubierta 103b inferior y a una cara 103c frontal.

La cubierta 103b inferior de la parte 103 fija asegura la conexión o la solidarización, reversible o no, del controlador 101 con un soporte tal como una mesa, una superficie de trabajo o una cabina de mando. El controlador 101 de juego puede estar asociado con los pedales y, en el caso donde el paso de las velocidades no se efectúe en el volante, a una caja de velocidades separada del volante.

La Figura 7 ilustra, mediante una vista en perspectiva, el interior del controlador 101 una vez retiradas la cubierta 103a superior y la cara 103c frontal especialmente.

Se distingue en esta figura una platina 134 conectada de manera fija a la parte 103 fija, al árbol 133 (el cual constituye la columna de dirección del controlador 101) al cual está conectado el actuador 102. El árbol 133 (o columna 133 de dirección) es solidario del actuador 102, y se desplaza por lo tanto en rotación alrededor del eje A de la misma manera que el actuador 102.

La Figura 8 ilustra, mediante una vista en perspectiva, el interior del controlador 101 una vez retiradas la cubierta 103a superior, la cara 103c frontal y la cubierta 103b inferior especialmente.

La rotación de la columna 133 de dirección está dinamizada mediante un primer sistema, denominado sistema de efecto de par y, en tal caso, de vibración(es), a través de, por ejemplo, un motor 141 eléctrico rotativo cuyo eje de rotación es de preferencia sustancialmente paralelo con aquel de la columna 133 de dirección. El motor 141 eléctrico rotativo actúa en la columna 133 de dirección por intermedio de un sistema de poleas o de ruedas dentadas y de correas o cadenas. En el modo de realización ilustrado, se utilizan una correa con muescas y ruedas dentadas.

En este caso, una rueda 142 dentada de gran diámetro (para la precisión) es fijada de manera coaxial a la columna 133 de dirección. Esta rueda 142 dentada recibe mecánicamente (a través de un tren de ruedas y una correa con muescas) las fuerzas ejercidas por el motor 141 eléctrico el cual es accionado con base en los efectos de par o los efectos de vibración(es) implementados por el juego.

Así, en esta rueda 142 dentada está montada una correa 143 con muescas conectada a una pequeña rueda dentada de la rueda 145 intermedia. Esta rueda 145 intermedia incluye en efecto una pequeña rueda dentada (no representada ya que la rueda intermedia está sólo parcialmente representada) y una gran rueda dentada las cuales son coaxiales (la rueda 145 intermedia forma una sola pieza, pero podría estar formada de dos piezas fijadas entre sí). La gran rueda dentada de la rueda 145 intermedia arrastra una correa 144 con muescas. Esta correa 144 con muescas está conectada al árbol del motor 141 eléctrico rotativo (el cual dinamiza en rotación el árbol 133 del actuador 102).

La rueda 142 dentada, y por lo tanto la columna 133 de dirección y el actuador 102, pivotan o detienen su rotación alrededor del eje A bajo la acción del motor 141 eléctrico. Por ejemplo, puede llevar el actuador 102 en posición neutra, u oponerse a la rotación de la columna 133 de dirección, provocar la rotación de la columna 133 de dirección, provocar sacudidas en la rotación de la columna 133 de dirección, etc.

Inversamente, la columna 133 de dirección del actuador (volante en el caso ilustrado) 102 está conectada al motor 141 eléctrico rotativo mediante un sistema de rueda(s) dentada(s) y de correa(s), un movimiento del actuador 102 es transmitido a la columna 133 de dirección del volante y al árbol (o eje) del motor 141 eléctrico rotativo.

Así, el sistema de ruedas y correas con muescas transmite el movimiento de rotación del árbol del volante al árbol del motor eléctrico rotativo (y de manera recíproca). En este sentido, estos árboles son solidarios en rotación.

Un dicho sistema de efecto de par que utiliza un motor eléctrico rotativo permite un retorno al centro (aquí un retorno del actuador 102 en posición angular neutra) el cual no limita el número de giros que puede hacer el actuador 102, contrariamente de lo que permite un sistema de retorno al centro mediante elástico o resorte(s).

Un portaimán 127a (es decir, un soporte 127a de imán) está montado solidario del eje o del árbol del motor 141 eléctrico rotativo. Este portaimán 127a, y por lo tanto el imán 127b, está móvil en rotación alrededor del eje de rotación del motor 141 eléctrico rotativo.

Un sensor 124 magnético (aquí un sensor biaxial de efecto Hall) montado en un PCB 126 es colocado cerca del portaimán 127a sustancialmente en la prolongación del eje del motor 141 eléctrico rotativo.

En otros términos, el sensor 124 magnético no se coloca en frente del árbol 133 del actuador 102 como en el primer modo de realización, sino en frente del árbol del motor 141 eléctrico rotativo.

Se señalará que el soporte del PCB 126 del sensor magnético no se representa en las Figuras 7 y 8, pero es visible en la Figura 12 (referencia 180). Este soporte 180 del PCB 126 y el sensor 124 magnético son solidarios de la parte fija del motor, es decir de la caja o carcasa del motor eléctrico la cual está fijada mediante tornillos a la media cubierta 129 superior del motor 141 eléctrico rotativo. El soporte 180 del PCB 126 y el sensor 124 magnético no son solidarios de la parte 103 fija del controlador 101.

Como se verá a continuación, el motor 141 eléctrico rotativo es arrastrado en traslación, con la media cubierta 128 inferior y con la media cubierta superior (la cual no está representada), por el motor eléctrico lineal con respecto a la parte 103 fija del controlador 101. Además, el árbol 133 del actuador 102 es móvil en rotación con respecto a la media cubierta 128 inferior la cual es móvil en traslación, pero no en rotación, con respecto a la parte 103 fija del controlador 101.

La columna 133 de dirección, y por lo tanto el volante 102, están dinamizados en traslación mediante un segundo sistema, denominado sistema de retroalimentación de fuerza.

Para hacer esto, el controlador 102 del controlador 101 de juego está montado móvil en traslación con respecto a la parte 103 fija dependiendo su eje de rotación A o dependiendo un eje cercano (y por lo tanto distinto) de este eje A, en un intervalo de desplazamiento predeterminado, con la ayuda de un montaje de dos piezas de deslizamiento que se deslizan entre sí. El desplazamiento en traslación del controlador 102 está controlado mediante un dispositivo 190 electromagnético (o motor eléctrico lineal) parcialmente visible en la Figura 12 (el casco 161 lo oculta casi por completo), al igual que el soporte 180 del PCB 126 del sensor magnético.

Más precisamente, como se ilustra en la Figura 13, el dispositivo 190 electromagnético ordena el desplazamiento en traslación de un cuerpo 191 de guía móvil con respecto al soporte 103 fijo y en el cual están solidarizados la columna 133 de dirección y el actuador 102. Este cuerpo 191 de guía se desliza con respecto a una placa 192 de guía la cual es solidaria de la parte 103 fija.

El cuerpo 191 de guía se presenta bajo la forma de un pedestal de forma sustancialmente paralelepípeda que comprende una ranura (o alojamiento) accesible a través de dos aberturas rectangulares ubicadas en dos caras opuestas del pedestal.

La placa 192 de guía se presenta bajo la forma de una placa portaimán la cual lleva al menos un imán (no representado) y comprende una parte o porción 51 penetrante destinada a estar alojada en el alojamiento del cuerpo 191 de guía, como se ilustra en la Figura 13. Esta placa 192 portaimán está además solidarizada (aquí mediante atornillado) a las pestañas 1341 de la platina 134 y a los dos cascos derecho 161 e izquierdo 160. El pedestal del cuerpo 191 de guía comprende al menos un bobinado (no representado) el cual, con base en la señal eléctrica que lo recorre, provoca el desplazamiento del pedestal con respecto a la placa 192 portaimán. Se comprende fácilmente que el sentido, la carrera (o intervalo) y/o la velocidad de desplazamiento del pedestal del cuerpo 191 de guía, y por lo tanto de la columna 133 de dirección, dependen de la señal eléctrica que recorre el o los bobinados. La carrera máxima depende de las dimensiones del motor lineal utilizado. Es posible utilizar un motor lineal cuyo cuerpo 191 de guía es más largo para obtener una amplitud de desplazamiento relativa mas grande del cuerpo 191 de guía con respecto a la placa 192 portaimán y por lo tanto una carrera máxima más larga de la columna 133 de dirección.

Se señalará que, en este segundo modo de realización preferente, la columna 133 de dirección no está horizontal, sino inclinada con respecto a la horizontal para hacer sentir al usuario los efectos de retroalimentación de fuerza según cuatro direcciones. (arriba, abajo, adelante, atrás) gracias a solamente un dispositivo electromagnético, un cuerpo 191 de guía y una placa 192 de guía.

En una variante del modo de realización descrita anteriormente, el cuerpo 191 de guía puede ser solidario de la parte 103 fija y la placa 192 de guía puede ser solidaria del actuador 102.

En otro modo de realización, la columna 133 de dirección puede ser sustancialmente horizontal.

En la Figura 11, se distingue el interior del controlador 101 una vez retirados el volante 102, la cubierta 103a superior, la cubierta 103b inferior y la cara 103c frontal (así como las paletas 125 de cambio de velocidad, el escudo 174, el fuelle 175, el manguito 172 con su conector 123 y la tuerca 173). Las semicubiertas inferior 128 y superior 129 están fijadas entre sí, por ejemplo, mediante tornillos.

Para permitir la traslación de la columna 133 de dirección (y al mismo tiempo de las semicubiertas 128, 129 y del sistema de efecto de par y de vibración(es), implementando el motor 141 eléctrico rotativo especialmente), se implementa un motor eléctrico lineal (no representado en la Figura 11, pero visible en la Figura 13 (referencia 190)) que incluye dos elementos, siendo uno móvil en traslación con respecto al otro con base en una señal eléctrica. Uno de los elementos del motor eléctrico lineal está fijado a la platina 134 y a los dos cascos derecho 161 e izquierdo 160 (los cuales están fijos con respecto a la parte 103 fija) y el otro elemento está fijado a la media cubierta 128 inferior, por ejemplo, mediante tornillos.

Además, una platina 163 está fijada a las semicubiertas 128, 129, por ejemplo, mediante tornillos, siendo esta platina 163 móvil en traslación, pero no en rotación. Incluye dos tensores 162 de rodillo los cuales actúan sobre la correa 143 con muescas.

El controlador 101 incluye un sistema de fijación el cual permite fijar y bloquear de manera reversible el actuador 102 al soporte 103 fijo de manera que permita la transmisión del movimiento de rotación del actuador 102 hacia la columna de dirección la cual, en este modo de realización, es el árbol 133.

La Figura 9 ilustra el volante 102a cuando se suelta de la parte 103 fija. El volante 102a comprende una boquilla 170 roscada la cual incluye una cavidad-receptáculo 171, bajo la forma de un extremo hembra, en el cual se aloja un conector 123a, para la alimentación de energía eléctrica y/o la transmisión de datos. Estos datos corresponden, por ejemplo, a informaciones sobre la rotación del actuador 102, y en tal caso informaciones complementarias, tales como una orden de cambio de velocidad, cuando el usuario actúa en las paletas 125 (visibles en la Figura 10C), o aún de otros comandos desencadenados por la activación de los botones 126 (visibles en la Figura 7) ubicados en el actuador 102, o, en tal caso, los estados por mostrar mediante los pilotos, o finalmente las informaciones sobre vibraciones (o señales eléctricas correspondientes a las vibraciones) las cuales deben ser ejecutadas por pequeños sistemas de vibraciones integrados en la rueda del volante 102a (un dicho sistema de vibraciones que comprende un pequeño motor eléctrico rotativo y una masa asimétrica fijada al árbol de este pequeño motor, de modo que el centro de gravedad de esta masa se aleje del eje de rotación del pequeño motor eléctrico rotativo y que esto provoque un desajuste y por lo tanto vibraciones en la rueda del volante 102a).

La otra parte 102b del actuador 102 solidario de la cara 103c frontal de la parte 103 fija se ilustra en la Figura 10C. Comprende un manguito 172 bajo la forma de un extremo macho el cual está fijado al árbol 133 del actuador 102. Una tuerca o anillo 173 móvil cuyo orificio interior es roscado, está colocado en el manguito 172. La tuerca 173 es móvil en rotación y en traslación siempre que no esté atornillada, sin embargo, un reborde del manguito 172 forma un tope en traslación el cual evita que la tuerca 173 deje de ser solidaria completamente del manguito 172.

Para solidarizar el volante 102a ilustrado en la Figura 9 a la parte 102b del actuador 102 ilustrado en la Figura 10C, es necesario empujar el volante 102a contra el manguito 172 de la columna de dirección o el árbol 133 del actuador 102 y colocar el extremo macho del manguito 172 en el extremo hembra de la cavidad-receptáculo 171 de la boquilla 170 del volante 102a. Entonces es necesario girar la tuerca 173 para atornillarla en el paso del tornillo de la boquilla 170 roscada del volante 102a. El volante 102a es entonces solidario en rotación y en traslación del manguito 172 y, por lo tanto, de la columna 133 de dirección.

Por supuesto, es posible remplazar este sistema de fijación del volante 102a por el sistema de fijación descrito en el primer modo de realización preferente de modo que la parte 103 fija utilice el sistema de fijación el cual permite fijar y bloquear de manera reversible el actuador 2 en una pieza 31 de conexión. El actuador 2 podrá entonces fijarse de manera reversible en una dicha pieza fija. En este caso (si el volante 102a incluye elementos eléctricos), el conector 123 es remplazado por un conector 23 (o por una caja de baterías y, en tal caso, un dispositivo de transmisión sin cable si las señales deben ser enviadas o recibidas por el volante 102a).

En la Figura 10C también se representan un fuelle 175 y un escudo 174, destinados a prevenir, o por lo menos limitar, la presencia de polvo y engrasamiento en la parte 103 fija del controlador 101.

La otra parte 102b del actuador 102 también incluye un conector 123b, siendo las señales eléctricas transmitidas a través de estos conectores 123a, 123b de manera bidireccional.

Las dimensiones y las formas de la boquilla 170 del actuador 102, del manguito 172 y de la tuerca 173 son elegidas de manera que los conectores no sufran esfuerzos importantes y, por consiguiente, no se deterioren.

Por supuesto, pueden implementarse numerosos otros medios de fijación reversibles, sin salirse del campo de la invención, incluyendo un simple encajamiento a fuerza del volante 102a en la columna 133 de dirección, en un modo de realización simplificado.

Según un modo de realización particular de la invención, el sensor 124 magnético proporciona en tiempo real los datos que permiten a un microprocesador controlar en tiempo real el desplazamiento en rotación (y en tal caso el desplazamiento en translación), determinando en tiempo real el o los desplazamientos reales (la carrera y el ángulo reales pueden ser medidos directamente pero también es posible determinar el sentido real, la aceleración y la velocidad reales del desplazamiento).

Este modo de realización particular permite tener en cuenta las consecuencias provocadas por los esfuerzos ejercidos por el usuario en el actuador 102 (y por tanto en la columna 133 de dirección y en el árbol del motor 141 eléctrico rotativo el cual es solidario) y ajustar si es necesario la señal eléctrica. Permite un control del desplazamiento en rotación (y, en tal caso, del desplazamiento en translación). En este modo de realización particular, el desplazamiento es por lo tanto sometido.

En el segundo modo de realización ilustrado especialmente en las Figuras 7 y 9, la parte 102a del actuador incluye los botones 126 y un conector 123a. Según una variante de la invención, el actuador 102a puede no incluir ningún elemento que controle o encauce las corrientes eléctricas (especialmente, ningún botón ni conector). En efecto, las acciones las cuales corresponden a los botones pueden ser efectuadas a través de uno o más dispositivos de la parte 103 fija, más precisamente gracias a uno o más dispositivos de mando. Estos dispositivos de mando pueden, por ejemplo, presentarse bajo una forma parecida a la de un interruptor de limpiaparabrisas y/o un interruptor de señal de giro. Además, es conveniente señalar que la presencia de sistemas de vibraciones integrados en la rueda del volante 102a no son indispensables ya que el sistema de efecto de par también es capaz de producir vibraciones y de una manera más realista. Por consiguiente, según esta variante, solo la parte 103 fija incluye entonces elementos que controlan o encaucen las corrientes eléctricas (todos los elementos “eléctricos” del controlador de juego son entonces reagrupados en la parte 103 fija), inverso del primer modo de realización preferente de la invención según la cual el actuador 2 reagrupa todos los elementos “eléctricos”).

Debido a la ausencia de la necesidad de contacto permanente entre el actuador 2, 102 y la parte 3, 103 fija, el actuador puede ser fácilmente cambiado por otro tipo de actuador. Esto puede hacerse en coherencia con el software y más precisamente según el vehículo simulado por este software, y permite adaptar la ergonomía y la sensación de los diferentes actuadores.

Por ejemplo, el usuario puede fácilmente cambiar un actuador del tipo volante para establecer un actuador del tipo manillar si el videojuego al cual se está jugando simula una moto, en lugar de un volante previamente montado. También es posible prever una declinación del volante, según el tipo de vehículo simulado. Para los coches, las declinaciones del volante pueden ser especialmente: fórmula 1, gran turismo, rally, todoterreno, kart, etc. Para los trenes, las declinaciones pueden ser: Micheline, T.G.V.,... Para las motocicletas, las declinaciones del manillar pueden ser: moto no preparada, moto de carreras, moto de motocross, moto de rally, motoneta, etc. Para las bicicletas, las declinaciones del manillar pueden ser: bicicleta de carrera, V.T.C., V.T.T., bicicleta de ciudad, etc. Para los barcos, las declinaciones de rueda pueden ser: barras de timón de madera de Galeones, barra de timón de velero moderno, volante, etc. Por lo tanto, los actuadores pueden tener formas diferentes, diámetros diferentes, botones diferentes de modo que su ergonomía sea adaptada al tipo de vehículo simulado. También pueden incluir motores de vibraciones diferentes, pueden ser cableados o sin cable (para la transmisión de datos), etc.

También es posible prever, en un modo de realización particular, que el número de giros que el actuador puede hacer con respecto a la parte fija, difiera dependiendo del tipo de actuador utilizado o según el tipo de parte fija utilizada o también dependiendo el nivel de juego del controlador de juego. Así, se pueden prever sensores magnéticos o imanes diferentes, según los actuadores, de manera que se obtengan efectos restituidos diferentes, una resolución diferente (medidas de desplazamiento más o menos precisas), y/o una resistencia más o menos grande a las perturbaciones magnéticas o a las variaciones de temperatura, etc.

En las figuras, el controlador de juego es representado sin dispositivo que asegure o no la conexión con el suelo o la fijación reversible con un soporte tal como una mesa o una superficie de trabajo o una cabina de mando. Existen dichos dispositivos. Por ejemplo, el controlador de juego se puede proporcionar con un dispositivo según el documento de patente US6378826 y en este caso, con una parte fija realizada según el primer modo de realización preferente, la parte fija y el dispositivo no incluyen ningún elemento que funcione gracias a las corrientes eléctricas o a los campos electromagnéticos y ningún elemento que controle o encauce las corrientes eléctricas. De preferencia, este dispositivo es separable de la parte fija.

Según otro modo de realización de la invención, se combina el primer modo de realización con el segundo modo de realización descrito anteriormente. En particular, la parte 3 fija puede ser modificada de modo que esta parte fija incluya el primer sistema de efecto de par y de vibración(es) y el segundo sistema, denominado sistema de retroalimentación de fuerza, descrito en el segundo modo de realización preferente. Un primer conjunto de detección de efecto Hall o efecto magnetorresistivo puede ser utilizado para medir el desplazamiento en rotación del eje del motor 141 eléctrico rotativo del sistema de efecto de par y de vibración(es). Para este propósito, un sensor 124 magnético montado en un PCB 126 puede entonces ser colocado cerca del portaimán 127a sustancialmente en la prolongación del eje del motor 141 eléctrico rotativo para medir el desplazamiento en rotación del imán 127b. También es posible medir el desplazamiento en traslación de la columna de dirección:

- sea mediante un segundo sensor (colocado en un PCB atornillado a un soporte fijado al casco o a la cubierta 103a superior) que mide el desplazamiento en traslación del imán 127b (es decir, el desplazamiento en traslación del eje del motor 141 eléctrico rotativo del sistema de efecto de par y vibración(es) el cual es solidario en traslación de la columna 133 de dirección);

- sea mediante un segundo conjunto de detección de efecto Hall o de efecto magnetorresistivo que mide el desplazamiento en traslación de la columna de dirección (o de otra pieza solidaria en traslación de la columna de dirección).

En un dicho modo de realización, un sensor magnético incorporado en el actuador 2 (destinado a cooperar con un imán 37 de la parte fija la cual es colocada cerca del sistema de fijación) no es más indispensable ya que las informaciones relativas a la medición del desplazamiento de la columna de dirección en rotación son entonces redundantes con las informaciones del primer conjunto de detección de efecto Hall o efecto magnetorresistivo. Sin embargo, el sensor magnético incorporado en el actuador permite detectar la presencia y el tipo de parte fija con la cual coopera el actuador 2 (si la parte fija integra el primer conjunto de detección, entonces para evitar la redundancia y economizar energía, es posible desactivar automáticamente el conjunto de detección incorporado en el actuador hasta la reinicialización o la puesta en marcha del controlador de juego, y desactivar la totalidad de circuitos incorporados si la parte fija incluye todos los comandos necesarios y si el usuario no ha presionado en un botón de activación del actuador durante un plazo predeterminado). Además, la presencia del sensor magnético incorporado en el actuador hace el actuador 2 totalmente compatible con los diferentes tipos de parte fija (aquellos que incluyen un primer conjunto de detección de efecto Hall o efecto magnetorresistivo y aquellos que no lo incluyen).

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Controlador de juego que presenta un actuador (2, 102) móvil en rotación con respecto a una parte (3, 103) fija, de manera que simula un control de la rotación de una columna de dirección de un vehículo simulado, implementando dicho controlador de juego medios de detección del ángulo de desplazamiento en rotación de dicho actuador (2, 102) que comprende al menos un conjunto de detección de efecto Hall o de efecto magnetorresistivo, caracterizado porque dicho al menos un conjunto de detección de efecto Hall o de efecto magnetorresistivo consiste en al menos dos elementos, incluyendo un imán (37, 127b) permanente y un sensor (24, 124) magnético multiaxial que miden las características del campo magnético de dicho imán (37, 127b), y porque, al menos durante la rotación de dicho actuador (2, 102), un primero de dichos elementos es solidario en rotación con dicho actuador (2, 102) y un segundo de dichos elementos es solidario en rotación con dicha parte (3, 103) fija,

y porque dicho controlador de juego implementa un sistema de retroalimentación de fuerza y/o de retorno a posición neutra del actuador (2, 102), estando dicho imán (37, 127b) sustancialmente alineado con el eje de rotación de un árbol (33, 141) de dicho sistema de retroalimentación de fuerza y/o retorno a posición neutra a través de la cual dicho sistema actúa sobre el actuador (2, 102).

2. Controlador de juego según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos dos de dichos elementos están sustancialmente alineados según el eje de rotación de dicho árbol (33, 141) de dicho sistema de retroalimentación de fuerza y/o retorno a posición neutra.

3. Controlador de juego según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dicho imán es solidario con dicha parte (3) fija.

4. Controlador de juego según la reivindicación 3, caracterizado porque el dicho imán es solidario con dicha parte (3) fija por intermedio de un primer árbol (36) fijo con respecto a dicha parte (3) fija que se extiende según el eje de rotación de dicho actuador (2) y sostiene este imán.

5. Controlador de juego según la reivindicación 4, caracterizado porque dicho primer árbol (36) es una varilla portaimán cilíndrica y porque dicho imán es un imán (37) de corona montado en el extremo de dicha varilla.

6. Controlador de juego según una cualquiera de las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque un segundo árbol móvil en rotación con respecto a dicha parte (3) fija según el eje de rotación de dicho actuador (2), asegura la guía de dicho imán con respecto a dicho sensor (24) magnético, porque el dicho primer árbol (36) fijo y/o dicho imán están conformados de manera que dicho imán sea colocado a menos de 9 mm de dicho sensor (24) magnético, y porque una porción del actuador (2) que forma una carcasa asegura la protección de dicho sensor (24) magnético.

7. Controlador de juego según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho sistema de retroalimentación de fuerza y/o retorno a posición neutra del actuador (2, 102) comprende un motor rotativo y, porque al menos dos de dichos elementos están sustancialmente alineados según el eje de rotación de dicho motor rotativo.

8. Controlador de juego según la reivindicación 7, caracterizado porque dicho imán (127b) es solidario con un árbol de dicho motor rotativo, estando dicho sensor magnético (124) ubicado cerca de dicho imán (127b) sustancialmente en la prolongación del árbol de dicho motor rotativo.

9. Controlador de juego según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho motor rotativo es un motor eléctrico (141) rotativo.

10. Controlador de juego según la reivindicación 9, caracterizado porque dicho motor eléctrico (141) rotativo actúa sobre el actuador (2, 102) por intermedio de medios de transmisión pertenecientes al grupo que comprende los engranajes, las poleas, las ruedas dentadas, las correas y las cadenas.

11. Controlador de juego según una cualquiera de las reivindicaciones 2 o 7, caracterizado porque dicho actuador (2, 102) es desmontable de dicha parte (3, 103) fija.

12. Controlador de juego según la reivindicación 11, caracterizado porque dicho actuador (2, 102) comprende un alojamiento que forma una parte hembra, prevista para encajarse en una parte macho correspondiente en dicha parte (3, 103) fija.

13. Controlador de juego según una cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12, caracterizado porque comprende medios de bloqueo de dicho actuador (2, 102) en dicha parte (3, 103) fija.

14. Controlador de juego según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque dicho actuador (2, 102) incluye un conector (23, 123) al cual puede conectarse un cable.

15. Controlador de juego según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque dicho actuador (2, 102) pertenece al grupo que comprende:

- volantes;

- manillares;

- barras de timón de barco.

16. Controlador de juego según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque comprende o es compatible con al menos dos actuadores (2,102) intercambiables.

17. Controlador de juego según la reivindicación 16, caracterizado porque dichos actuadores (2, 102) intercambiables presentan formas diferentes y/o comandos diferentes.

18. Controlador de juego según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque dicha parte (3) fija o dicho actuador (102) no contiene ningún elemento que implemente corrientes eléctricas o campos electromagnéticos.

19. Controlador de juego según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque consiste en diversos módulos montados por el usuario, estando dichos módulos en sí mismos constituidos por elementos proporcionados premontados para el usuario, de los cuales al menos uno de dichos módulos no contiene ningún elemento que implemente corrientes eléctricas o campos electromagnéticos ni ningún elemento que controle o encauce corrientes eléctricas.

20. Controlador de juego según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque una porción del actuador (2) que forma una carcasa asegura la protección del sensor (24) magnético.

21. Actuador (2, 102) móvil en rotación con respecto a una parte (3) fija, de manera que simul un control de la rotación de una columna de dirección, destinado a un controlador de juego según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20.

22. Parte (3, 103) fija destinada a formar, con un actuador (2) móvil en rotación con respecto a la dicha parte fija, un controlador de juego según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20.