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CONCEPTION ET REALISATION D'UN PISTOLET LASER INOVANT ET EVOLUTIVE

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CONCEPTION ET REALISATION D'UN PISTOLET LASER INOVANT ET EVOLUTIVE Powered By Docstoc
					                                 UFR des Sciences - Département EEA

                              Electronique, Electrotechnique & Automatique


                               33, rue Saint Leu – 80039 AMIENS Cedex 1

                                      03 22 82 78 21 –   03 22 82 78 22




              CONCEPTION ET REALISATION D’UN PISTOLET
                    LASER INOVANT ET EVOLUTIVE




                                            Entreprise:
                       SENSPLAY, 90 rue Montmoreau 16000 ANGOULEME




                                   Responsable de stage:
                                           Patrick LOUVEL




Mission Industrielle (Master EEAII)                                          Présenté par:
du 14/04/2009 au 28/08/2009                                                  Arnaud MERCIER
SOMMAIRE

REMERCIMENT                                                                            PAGE 3



LISTE DES SYMBOLES, ABREVIATIONS ET TERMES TECHNIQUE                                   PAGE 4



PRESENTATION DE L’ENTREPRISE                                                           PAGE 5
HISTORIQUE ET PRESENTATION                                                            page 5
L’EQUIPE                                                                              page 5
LES LOCAUX                                                                            page 6
SECTEUR DE TRAVAIL                                                                    page 6
LES PRODUITS                                                                          page 7

THEME DU STAGE                                                                         PAGE 10



DEVELOPPEMENT                                                                          PAGE 12
CAHIER DES CHARGES                                                                    page 12
PREPARATION                                                                           page 14
LED RGB                                                                               page 16
GESTION DU SON                                                                        page 17
VIBREUR                                                                               page 19
COMMUNICATION IR                                                                      page 20
POINTEUR LASER                                                                        page 23
WIFI                                                                                  page 23
GESTION ELECTRIQUE                                                                    page 28
IMPLEMENTATION DANS UN PLASTIQUE DE P90 AIRSOFT                                       page 28

CONCLUSION                                                                             PAGE 32



BILAN POUR L’ENTREPRISE                                                                PAGE 32



BILAN PERSONNEL ET TECHNIQUE                                                           PAGE 33



ENGLISH PART                                                                           PAGE 34



ANNEXE                                                                                 PAGE 36


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REMERCIMENTS

Je tiens dans un premier temps à remercier mon tuteur de stage, Patrick LOUVEL, pour m’avoir une liberté dans la
gestion de ce projet .Cela m’a permis d’apprécier au mieux ce stage et de donner le meilleur de moi-même. Patrick
LOUVEL est le gérant-fondateur de SENSPLAY.

Un grand merci a Philippe GUITTON, responsable développement de SENSPLAY. Il a été Co-développeur pour le code
de mon stage. A son contact j’ai enrichi grandement mes connaissances.

Je voudrais par la suite remercier le technicien de laboratoire du MIS, Pierre DETAILLE, non seulement pour touts ses
précieux conseils mais aussi pour les validations de mes tipons.

Un remerciement chaleureux pour le chercheur du MIS Claude PEGARD, qui m’a soutenu et m’a fait une place dans
son bureau.

Je remercie également deux professeurs de l’IUP GEII. Fréderic COLET pour l’aide qu’il m’a apporté dans la
résolution de plusieurs problèmes de l’ordre électronique. André DEJARDIN pour avoir partagé ses savoirs en ce qui
concerne l’optique et la physique en général.

Pour finir je voudrais ne pas oublier de remercier toutes les personnes qui m’ont également apporté leur aide. Je
remercie donc les stagiaires qui ont travaillé au MIS et les différentes personnes qui m’ont répondu sur les forums
d’électronique.




Je dois également remercier l’entreprise et l’équipe SENSPLAY qui m’a offert ce stage. Ce poste a été pour moi une
aventure passionnante et très enrichissante.

Pour finir je voudrai remercier le laboratoire du MIS et l’IUP GEII pour m’avoir accueilli dans ses locaux pour une
majeur partie de mon stage.




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LISTE DES SYMBOLES, ABREVIATIONS ET TERMES TECHNIQUE

IR
Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de
la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.

LASER GAME
Un jeu laser est une activité physique où les participants, revêtus de combinaisons à capteurs, se tirent dessus avec
des "pistolets laser".

WIFI
Le Wi-Fi est une technologie déposée de réseau informatique sans fil mise en place pour fonctionner en réseau
interne et, depuis, devenu un moyen d’accès à haut débit à Internet. Il est basé sur la norme IEEE 802.11 (ISO/CEI
8802-11).

ZIGBEE
Le ZigBee est un protocole de haut niveau permettant la communication de petites radios, à consommation réduite,
basée sur la norme IEEE 802.15.4 pour les réseaux à dimension personnelle (Wireless Personal Area Networks :
WPANs).

LED RGB
Les led RGB sont des led qui peuvent prendre toutes les couleurs. En réalité ces leds sont composés de 3 led, une
rouge, une verte et une bleue. C’est en jouant sur la luminosité de ces trois composantes que l’on peut recréer
toutes les couleurs que l’on veut.

PWM
Le PWM est une modulation de largeur d'impulsions. Le principe général est qu'en appliquant une succession d'états
discrets pendant des durées bien choisies, on peut obtenir en moyenne sur une certaine durée n'importe quelle
valeur intermédiaire. Prenons un exemple. Si sur une sortie de microcontrôleur on applique par alternance régulière
5v et 0v, alors en moyenne nous allons avoir 2,5v en sortie.

ISD
Module d’enregistrement et de restitution de son plus ou moins long.

CONVERTISSEUR NUMERIQUE ANALOGIQUE

Composant électronique dont la fonction est de générer à partir d'une valeur numérique (codée sur plusieurs bits)
une valeur analogique proportionnelle à la valeur numérique codée. Le plus souvent il s'agira
de tensions électriques. Par exemple sur une plage de 0-5v et avec un convertisseur sur 8bits, si on applique la valeur
128 en entrée on aura en sortie 2,5v.

FN P90
Pistolet mitrailleur belge, très connu du fait de ce chargeur importent de 50 bales et de sont profil ambidextre.


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PRESENTATION DE L’ENTREPRISE

HISTORIQUE ET PRESENTATION


         Créé en 2008, Sensplay Entertainment est une société spécialisée dans la conception de projets et la
production de produits multimédias interactifs et innovants, une « spin-off » de l'Ecole nationale du Jeu et des
Médias interactifs numériques (ENJMIN) à Angoulême. L'équipe de Sensplay est expérimentée dans l'industrie du
divertissement, notamment la télévision interactive, les jeux pour mobiles et les applications multimédias
online/offline. Son cœur de métier est la conception et réalisation de projets E-learning s’appuyant sur les principes
de production issu du monde du jeu vidéo. Sensplay Entertainment est également Bureau d’Etude dont la vocation
est d’aider les entreprises ou porteur de projets innovants dans le secteur du loisir et de la culture mêlant réel et
virtuel.


L’EQUIPE

       Sensplay est une jeune startup, qui regroupe des passionnés et professionnels du monde du jeu vidéo et des
médias interactifs numérique.




 Patrick Louvel : producteur exécutif




 Philippe Guitton : Responsable développement




 Arnaud Mercier : Ingénierie électronique et informatique industriel




 Sandrine Bon : Game design / Scénario




 Adèle PEREZ MORENO : Décoration




 Mathieu MICHEL : Lead graphiste 2d/3d




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LES LOCAUX


     Les locaux de Sensplay se situent dans une pépinière d’entreprise située à Angoulême. SENSPLAY, 90 rue
Montmoreau 16000 ANGOULEME.




Sensplay se pose dans un cadre agréable et conviviale.




SECTEUR DE TRAVAIL

Mon stage s’est déroulé dans le secteur recherche et développement de Sensplay. Ce secteur a été ouvert très peut
de temps avants mon arrivé dans l’entreprise. On y retrouve Philippe Guitton, Patrick Louvel et moi-même. Ce
secteur a pour but d’innover dans le milieu du jeu vidéo, du divertissement et de la domotique. C’est pour cela que
ce rapport reste confidentiel et que certaines informations on été volontairement non communiqué dans ce rapport.



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LES PRODUITS


Sensplay étant une jeune entreprise, elle ne possède pas un grand nombre de produits. Toute fois nous pouvons
parler de ses plus grands projets :

Dreampark

Dreampark est un projet de parc de loisir de centre ville sur une surface de 1200m² pour la zone de jeu. Le projet
consiste à assembler dans un même environnement intérieur un jeu de type lasertag, une aventure scénarisé
interactive et des équipements de type sportive (référence aux parcs d’aventure).

L’objectif est de proposer aux joueurs de vivre une aventure comme dans un jeu vidéo pendant un peu plus d’1h.

Dreampark est un nouveau concept de parc de jeu qui consiste à immerger des joueurs dans un jeu vidéo à l'échelle
humaine. Avec des décors réalistes, une interaction avec l'environnement, un univers sonore, visuel et olfactif.

Dans le parc de jeu : les joueurs sont les acteurs de l'aventure, ils évoluent par équipe dans des décors réalistes et
interactifs qui les mèneront jusqu'au terme d'une aventure scénarisée.

Les joueurs sont munis d’un pistolet laser et d’un Ipod qui leur donne des informations et les font participer à des
mini jeux.




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Voici un schéma qui représente Sensplay et sa position par rapport à ses collaborateurs.




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FashionSpeak
FashionSpeak est une formation e-learming pour améliorer la qualité de service du personnel de vente spécialisé
dans la mode.

Ce programme renforce le savoir-faire des vendeurs en mettant l’accent sur les techniques de vente et de langue
fondamentales pour servir au mieux une clientèle internationale.

FashionSpeak possède une solide expertise dans la vente en boutique, les méthodes pédagogiques innovantes et les
technologies interactives conviviales.

FashionSpeak est une approche pédagogique sur-mesure, conçue pour être suivie directement sur le lieu de vente.
Cette formation interactive permet à chaque stagiaire de progresser à son propre rythme. Par le biais du principe
d’apprentissage par la pratique, FashionSpeak propose une formation à la vente en trois phases.

   -   Entrainement : emploie une approche autodidacte qui allie la structure des jeux vidéo avec des séquances de
       film sur les situations quotidiennes en magasin.

   -   Evaluation : vérifie si le stagiaire a bien compris le scénario et quantifie le niveau de réussite aux objectifs à
       atteindre pour chaque situation.

   -   Consolidation : jeu de rôle qui évalue les compétences cognitives du stagiaire à utiliser ce qu’il vient
       d’apprendre dans une situation similaire ou plus complexe.




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THEME DU STAGE

Sensplay a décidé d’innover dans le monde du jeu vidéo et du divertissement. C’est comme cela qu’est né le projet
qui m’a été en partie confié. En effet le but de se projet est de réaliser un jeu vidéo « réel ». Plus précisément,
sensplay souhaite réaliser un parc d’attraction qui va comporter des phases de tir, d’énigmes et de sport. Mais
toutes ces activités vont être orchestrées par un scenario de type jeu vidéo, de tel sorte que le joueur est
l’impression de vivre le jeu vidéo. L’objectif de Sensplay est donc de réaliser un décor réaliste dans lequel le joueur
se sentira immergé. Le joueur doit pouvoir interagir avec ce décor pour faire évoluer le scenario. Le joueur doit
également posséder du matériel qui interagie avec le scenario (afficheur, pistolet laser, …). Le parc doit pouvoir
accueillir environ 40 personnes. Les entrée des joueurs dans la partie doivent se faire en continue (nous ne devons
pas attendre la fin de partie d’un groupe pour commencer).

Dreampark est un projet de parc de loisir de centre ville sur une surface de 1200m² pour la zone de jeu. Le projet
consiste à assembler dans un même environnement intérieur un jeu de type lasertag, une aventure scénarisé
interactive et des équipements de type sportif (référence aux parcs d’aventure).
L’objectif est de proposer aux joueurs de vivre une aventure comme dans un jeu vidéo pendant un peu plus d’1h.



CONCEPT
        -Le concept DreamPark est de proposer aux clients de vivre une aventure sur une durée comprise entre 70 et
        80 minutes.
        -Les joueurs (solo et/ou team) sont « intégrer » dans le jeu toutes les 10-15mn.
        -Les parties se jouent en équipe d’2 à 4 joueurs (de 1 à plus de 5 pour les versions spécifique du jeu).
        -L’arène est capable d’accueillir jusqu'à 40 joueurs en même temps dans le cadre du jeu standard (laser+
        aventure+ sport), certainement beaucoup plus pour des parties laser uniquement lors d’événements
        spéciaux avec des groupes (entreprise / mariage etc.)



DEROULEMENT
        -Les joueurs s’inscrivent dans la base de données en créant une équipe (2 à 4 joueurs). Ils s’équipent de leurs
        armes « laser » de vêtements spécifiques, d’un bracelet RFID identifiant le joueur dans le système de
        contrôle des scenarios et d’un dispositif.
        -Les joueurs passent en salle de briefing, ils reçoivent des explications concernant le fonctionnement des
        équipements, l’histoire du jeu et la quête qu’ils vont devoir faire.
        Les joueurs entre alors dans l’arène, ils doivent alors résoudre les énigmes pour progresser dans l’arène et
        gagner des points.


La 1ère phase de mon stage a donc été d’aider l’équipe de sensplay dans son choix technique et matériel. En
particulier en ce qui concerne l’interaction entre les joueurs et le scenario. Nous avons donc pu en tirer un cahier des
charges pour le pistolet laser.

Le pistolet doit pouvoir communiquer avec un PC via une communication Wifi. Il doit également comporter une
gâchette, un système sonore qui reproduit des son de laser, un vibreur, un système IR pour emmètre et recevoir des
trames IR, d’un pointeur laser et pour finir d’une LED RGB pour indiquer la couleur de l’équipe. L’ensemble de ces
fonctionnalités doit être implémenté dans le plastique qu’un P90 d’air soft.



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Dans un 1er temps il parait importent de bien détailler le sujet de mon projet et le mètre dans son contexte.

Voici un schéma qui représente le projet global pour Dreampark. Chaque partie indique la technologie à métriser
pour valider le système informatique du parc, et donc son ouverture. Vous pouvez voir une partie encadré en rouge,
qui représente le sujet de mon stage.




Il faut savoir que Sensplay ne possédai aucun électronicien-informaticien en système embarqué. Mais pour leur
projet de parc, il leur fallait une personne qui possède ces compétences pour réaliser le pistolet laser. Bien entendu
avant de faire appelle à mes services Sensplay s’est intéressé de prêt à ce qui se faisait déjà dans le domaine du laser
game. Malheureusement les différents équipements proposés par les fabricants de laser game ne correspondait pas
aux attentes de l’équipe Sensplay. En effet les équipements ne permettent pas ou très peut l’interaction avec un
serveur. De plus une des attentes majeur de Sensplay, qui est l’entré et la sortie de joueur a n’importe quel moment,
n’est absolument pas possible avec les pistolets laser actuellement disponible sur le marché.




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Des lors l’équipe de Sensplay a décidé d’ouvrir un pole de recherche et développement pour concevoir un prototype
de pistolet laser innovent. Ce pistolet a une place importante dans le futur parc de Sensplay. C’est pour cela qu’il est
apparus importent pour Sensplay de réaliser son propre pistolet laser. En effet cela nous permet de proposer un
équipement :

                -   Maitrisé, évolutive et sur-mesure, puisque nous somme des développeurs de notre équipement.
                -   Compétitive, puisque nous innovons dans le domaine des lasers game et des divertissements en
                    général.
                -   Bon marché, en effet les pistolets laser proposé par les fabricants spécialisé, coute environs
                    1 000€ l’unité, pour un équipement qui ne correspond pas a nos attentes. Nous verrons par la
                    suite que notre version de laser game devrait couter bien moins cher.




DEVELOPPEMENT

CAHIER DES CHARGES

Nous allons donc voir à présent un peut plus en détaille les attentes de Dreampark pour ce prototype de pistolet
laser.

Dans un premier temps il est importent de parler de l’une des caractéristique majeur de notre version de pistolet
laser. Je parle ici de son interaction avec un serveur. Le but est d’avoir un contrôle permanent sur le pistolet, mais
aussi de pouvoir modifier son comportement. Par exemple, si dans le scenario le joueur doit récupérer 30 munitions
on envoi au pistolet de se joueur une information pour qu’il récupère 30 munitions. On peut aussi imaginer que
lorsqu’un joueur est touché, l’information soit reliée au serveur pour faire évoluer le scénario. Le but de Dreampark
est tout simplement de créer un jeu vidéo réel. C’est l’idée de base pour la création du parc. Le fait que l’équipement
des joueurs soit relier au serveur, permet également a Dreampark de faire des entrées et des sorties de joueurs a
tout moment. En effet, contrairement a un laser game traditionnel ou il faut attendre la fin de jeu de l’équipe
précédente, ici nous avons l’évolution de la partie qui est en permanence enregistré dans le serveur.

Un autre intérêt a notre gestion des pistolets par serveur, est de pouvoir changer l’utilité du matériel sans avoir à le
modifier. Par exemple nous pouvons changer la vitesse de tir, le nombre de dégâts causé par l’arme ou encore le
temps de recharge et tout cela par l’intermédiaire du serveur. Cela signifie que nous pourrons modifier les
caractéristiques des armes à tout moment et de manière instantanée. Cela représente également un grand avantage
pour Sensplay. En effet en dehors de son utilisation personnelle de ces pistolets, il est maintenant parfaitement
envisageable pour l’entreprise de rentrer dans le marché de la vente de matériel pour laser game. Cela est du encore
une fois a la flexibilité de notre pistolet laser.




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Voici un schéma et un tableau qui permettent de bien visualiser ce a quoi le prototype doit ressembler et qu’elles
fonctionnalités il doit comporter.




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PREPARATION


Pour une majeure partie de la création du pistolet laser de Dreampark nous nous somme inspiré de ce qui se faisait
déjà dans le monde professionnel et amateur des lasers game. De plus l’année dernière mon groupe de projet avais
pour mission de réaliser un pistolet de laser game traditionnel. Cela m’a donc permis de très vite obtenir des
résultats satisfaisant.

Avant toutes chose nous avons passé quelques semaines a bien définir nos attentes pour le pistolet. Puis nous avons
pu en tirer un cahier des charges. Cela m’a permis par la suite de réaliser un fichier MS Project pour organiser mon
travail. Les fichiers MS Project permettent de sortir un diagramme et un tableau de PERTE. Ces deux représentations
indiquent les différentes taches à accomplir, le temps qu’elles vont prendre et les ressources qui lui sont nécessaire.
Tout cela en prenant en compte des possibles retards ou avances sur le planning.


Voici le tableau de gant associé au projet du pistolet :




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A l’aide de cette outil j’ai pue me mètre d’accord avec le reste de l’équipe Sensplay sur, les dates des différents
livrables (taches qui dure 0 jours). De plus cela m’a permis de découper le travail en sous parties.
Nous allons donc passer a la partie réalisation du pistolet laser. Pour la suite je vais vous présenter les différents
livrables que j’ai proposés au reste de l’équipe Sensplay, car cela est, pour moi, très représentatif de l’évolution du
projet et des différentes problématiques qui se sons posés.




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LED RGB

Le pistolet laser de Dreampark doit comporter une led RGB couplé à un tub plastique qui va créer un effet néon. Cet
ensemble a pour but, a l’aide de la couleur de la led, d’indiquer a qu’elle d’équipe appartient le joueur. Pour les
besoins de Dreampark il est nécessaire d’avoir au minimum 10 couleurs différentes. De plus la led doit indiquer
différents état du pistolet, comme par exemple :

                -   Pistolet désactivé.
                -   Joueur touché.
                -   Joueur mort.
                -   …

Ce système de led RGB couplé à un tube à effet néon est bien plus avantageux qu’un vrai néon puisqu’il est plus
solide, moins cher et consomme moins d’énergie.

La led RGB est contrôlé en PWM sur 3 pates, une pour chaque composantes (Red, Gren et Blue). Le principe est très
simple. Il suffit de joueur sur l’intensité d’émission de chacune de ces composantes pour créer une couleur. C’est le
principe du mélange de deux couleurs de peinture pour en obtenir une troisième. Prenons un exemple très simple.
On supprime la composante Green et on laisse les deux autres composantes à des niveaux d’intensité lumineuse
identique. On mélange alors du bleu avec du rouge ce qui nous donne du violet:




Avants même de commencé nos essais sur une plaque de test, un autre point nous a semblé importent a soulevé. Si
nous utilisons le PWM pour contrôler la led, nous allons avoir une fréquence de rafraichissement de la couleur de la
led. Or un rafraichissement à intervalle trop grand provoque des clignotements visibles par l’œil humain. Il faut donc
un taux de rafraichissement supérieur à 60hz (taux de rafraichissement des télévisions par exemple), pour que l’œil
humain ne puisse pas percevoir les clignotements.

Dés lors nous avons pu réaliser une plaque de test comportent une led RGB et un microcontrôleur PIC de la famille
Microchip pour la contrôler en PWM. En ce qui concerne le code dans le microcontrôleur, nous avons 3 variable qui
vont de 0 a 255 et qui représente l’intensité lumineuse des 3 composante de la led RGB. Cela nous donne alors 2563
soit 16777216 couleurs différentes. En réalité il faut bien comprendre que l’œil humain ne peut pas distinguer 2
couleurs trop proches, ce qui risque de diminuer énormément le nombre de couleurs exploitable.

Apres une série de test, nous avons remarqué qu’il était possible de générer bien plus de 10 couleurs différentes et
remarquables, ce qui correspond aux attentes de l’équipe. Ceci nous a également permis de mètre le doit sur un
problème qui risque de se poser lors de la mise en place de la led RGB avec le reste du pistolet. En effet la génération
de trames PWM utilise énormément les ressource du microprocesseur car elles doivent être en permanence
générés. Il sera donc nécessaire d’utiliser un microcontrôleur dédié à cette tache.


Voir vidéo Led RBG et annexe page xx




                                                                 Document strictement confidentiel              16/36
GESTION DU SON

Afin de renforcer l’immersion du joueur dans le parc, nous avons décidé de générer des sons pour le tir, la recharge
du pistolet et pour indiquer que le chargeur est vide. Dreampark souhaite donc avoir sur son pistolet, un son de
bonne qualité et suffisamment fort pour être audible par le joueur.


M’on premier objective pour la gestion du son a donc été l’amplification
sonore. En effet, il nous faut au moins 1wat sur le haut parleur pour
obtenir un son de bonne puissance. Malheureusement un PIC ne peut
fournir cette puissance. Dans ce but j’ai réalisé une enceinte pour pc. La
sortie casque d’un pc ne fournie pas une grande puissance. C’est pour
cela que les enceintes de pc sont munies d’un circuit d’amplification
sonore.


                                             Il n’a pas été difficile de trouver un amplificateur adapté au traitement
                                             de signal sonore. Malheureusement le résultat était très insatisfaisant,
                                             car le sont étai puissant mais très bruité. Encore une fois, après quelque
                                             recherche sur internet, j’ai trouvé de l’aide pour réaliser un filtrage sur
                                             ma carte d’amplification sonore. Dés lors, nous avons obtenue un son
                                             de bonne qualité (sans bruit) et suffisamment puissant.<voir vidéo ‘HP’>


La deuxième partie pour la gestion du son est bien entendu l’enregistrement et la restitution d’un son. Pour cela
nous avions trouvé un module ISD, qui pouvait enregistrer et restituer jusque 30s de son a 10khz. Ce module
correspondait parfaitement à nos attentes. Malheureusement nous avons appris quelque temps après, que ce
produit n’était plus distribué. Nous n’avons pas trouvé de substitue a ce produit qui correspond vraiment a nos
attentes. Nous avons donc décidé de trouver une alternative a l’utilisation de module.

Dans un premier temps nous avons réalisé un programme qui permet de générer toutes les notes que l’on veut. En
fait le principe n’est pas très compliqué. Une note ce n’est autre qu’une fréquence émise, par exemple un DO a une
fréquence de 261,6 Hz. Voici un petit exemple explicatif, qui donne une représentation des signaux générés par le
PIC.




                                                                 Document strictement confidentiel              17/36
Puis nous avons rajouté la notion de ton de la note. Cela permet de rendre la note plus ou moins grave ou aigue.
Pour cela il suffit de multiplier ou diviser la fréquence de base de la note. Si on diminue la fréquence, alors la note
sera plus grave. Au contraire si on augmente la fréquence, alors la note sera plus aigue. Pour finir j’ai implémenté la
possibilité de faire varier le volume de la note, cela a l’aide d’un convertisseur numérique-analogique.
Je peux ainsi faire varier le volume du son sur 256 paliers. Cela m’a donc permis de générer des sons simples et des
petites musiques. <voir vidéo ‘au claire de la lune‘>


Mais un autre problème s’est présenté à nous. Reproduire un son de pistolet laser avec seulement des notes n’est
pas impossible, mais très difficile à réaliser. En effet il faut enchainer les bonnes notes avec les bons tons et bons
volumes pour obtenir un bruit de laser. Mais ce travail n’a pas été inutile car pour indiquer que le chargeur est vide
ou que l’on recharge, la génération de son par notes est exploitable. En effet ces deux sons ne sont pas très
complexe a réalisé en comparaison d’un son de pistolet laser.


Pour ce qui est du bruit de tir, nous avons pensé à réaliser un échantillonnage d’un son de pistolet laser, trouvé par
internet, sur la prise casque du PC. Le montage est simple. Il faut relier la sortie casque du pc amplifié a une entrée
analogique du PIC, puis de faire la lecture et la sauvegarde de cette entrée tout les x temps. En théorie cela parait
être une solution très proche de l’ISD. La seule différence est qu’un PIC possède très peu de mémoire, ce qui réduit
grandement la qualité de notre échantillonnage. Apres un échantillonnage à 4khz nous avons remarqué que le son
n’était pas très fidele à l’original mais comportait un certain charme. <voir vidéo et son>




Voici un exemple d’échantillonnage de la fonction sinus. Chaque cercle représente un enregistrement effectué. Lors
de la restitution de cette fonction nous allons avoir bien entendu perdu des informations en cour de route (points
entre chaque relevé). C’est pour cela que si nous prenons une fréquence d’échantillonnage trop faible, nous allons
perdre trop d’information et donc perdre de la qualité sonore.




                                                                 Document strictement confidentiel             18/36
C’est alors que nous avons décidé d’utiliser une mémoire externe. Mais la encore nous avons réalisé que cela n’était
pas viable. Non seulement cela augmentait le coup du pistolet laser mais en plus nous avons remarqué que le temps
d’enregistrement de données dans une mémoire externe était plus élevé que le laps de temps entre chaque prise de
valeurs sur l’entrée analogique. Ce qui au final diminuerai notre fréquence d’échantillonnage. En effet imaginons que
l’enregistrement sur mémoire externe prenne 5us alors qu’une lecture correcte doit être de 1us, alors nous voyons
bien qu’au final c’est comme si nous réalisions une lecture toute les 5us.

Voici une petite illustration de ce problème. En ver nous avons les enregistrements dans la mémoire et en rouge les
lectures sur le port analogique.




Au final nous somme resté sur un mix entre la génération de notes et l’échantillonnage du son de tir sur la mémoire
du pic. C'est-à-dire que nous avons généré les sons de recharge et de chargeur vie à l’aide des notes et nous avons
généré le son de tir à l’aide de l’échantillonnage. Toute fois nous pensons également tester un nouveau type de
module qui permet la lecture de son MP3 sur carte SD. Ce système est un peu lourd pour notre utilisation mais
parait la meilleure alternative à notre système actuel.




VIBREUR

Pour encore et toujours améliorer l’immersion du joueur dans
l’aventure, nous avons ajouté au pistolet un vibreur qui se d’éclanche a
chaque tir. Pour cela nous avons pris un moteur a courent continue que
lequel nous avons fixé une masse excentré sur son arbre de rotation.
Ainsi nous avons obtenue un vibreur. Au final le rendu des vibrations
s’est avéré plus désagréable qu’immersive. Sans compté que l’utilisation
du moteur avais doublé la consommation du pistolet. Nous avons donc
naturellement décidé de retirer le vibreur du cahier des charges.




                                                               Document strictement confidentiel              19/36
COMMUNICATION IR

La communication IR qui se découpe en deux grandes étapes (émission et réception), est indispensable pour
Dreampark. Elle permet aux joueurs de se tirer dessue tout en échangeant des informations capital pour la gestion
du jeu a une distance maximal de 30m. Le pistolet qui tire envoie le numéro du joueur et le nombre de dégâts causé.




La 1ère étape a été bien entendu la recherche sur internet de solution pour l’émission et la réception IR. Pour les
récepteurs, nous avons opté pour des modèles de télévision car ils comportent un filtre fréquentiel. Il faut bien
comprendre ici que si nous prenons un récepteur sans filtre, toute source d’IR pourrait perturber notre système.
Parmi ces source de perturbation, nous trouvons le soleil, les éclairages a néon, ou encore les ordinateurs. Nous
avons donc pris un récepteur de télévision a 38khz et qui possède un conne de captage de 90°. Il est évident que
pour capter dans toutes les directions nous allons devoir coupler plusieurs récepteurs.


En ce qui concerne la led émettrice, nous en avons dans un 1er temps cherché une qui possède un angle d’émission
le plus petit possible. En effet si l’angle de la diode est de 14° alors à 30m le rayon IR va recouvrir un rayon de plus de
3m. Cela ne peut être viable dans un jeu de tir. En effet a 30m le joueur va pouvoir toucher ses adversaire même si il
tir 6m a coté d’eux. Malheureusement la diode avec le plus petit angle (14°) est toujours trop divergente pour nous.


Pour remédier à ce problème nous avons eu recours à un système optique à base de lentilles convergente. Le but de
la lentille, est de ramener parallèle tout les rayons IR qui lui parviens. En théorie le diamètre du faisceau IR ne doit
pas varier avec la distance. Donc si nous avons un rayon de 5cm en sortie de la lentille nous aurons également un
diamètre de 5cm à 30m de distance.




                                                                   Document strictement confidentiel               20/36
Voici un petit schéma qui explique tout cela. Pour que les rayons sortent parallèle de il faut que la led soit placé
parfaitement sur la focal de la lentille. La focal (f) est une distance caractéristique par rapport au centre de la lentille.
Une des propriétés d’optique est, que tout rayon qui partent de la focal et qui rentre dans la lentille, ressortent
parallèles.




Nous avions donc une led IR de 14° d’angle, il nous fallait donc trouver
une lentille adapté. Mais trouvé une lentille est plus compliqué qu’il
n’en parait. Et l’autre possibilité qui est de les faire fabriquer est très
couteuse. Mais nous avons fini par trouver la solution. Nous avons
acheté des petites loupes de poche. En effet les loupes ne sont en fait
qu’une simple lentille convergente. Toute fois nous ne pouvions prendre
n’importe qu’elle loupe. Il faut une lentille pas très grande (<5cm) et
avec une focal la plus petite possible (< 8cm). De plus, pour éviter toute
perte nous devions nous assurer que tout les rayons IR qui partent de la
led passe bien par la lentille.


J’ai donc réalisé une petite macro de calcul sur Excel. Cela nous permet d’avoir le diamètre minimal de la lentille à
prendre en fonction de la distance focal et inversement. Voici un exemple de son utilisation :


                angle                                                    angle
                diode           14             °                         diode           14             °
               focale           10            mm                       diamètre           5            mm
              diamètre         2,44           mm                         focal          20,46          mm



Ainsi nous avons pu réaliser un système d’émission IR
précis. Mais la porté de celui si n’est pas suffisante (15m).
Ceci était prévisible, en effet nous pouvons voir qu’une
télécommande de télévision a une portée plutôt restreinte.
Cela est du au fait que la puissance envoyé a la led est très
faible. Toute fois une led IR ne peut supporter une trop
grosse puissance. Notre objectif était de pulser la diode à
1A alors qu’elle ne supporte que 200mA en continue. Mais
il ne faut pas oublier que le récepteur possède un filtre a
28khz ce qui signifie que l’émetteur lui aussi doit être pulsé
a la même fréquence.


                                                                    Document strictement confidentiel                21/36
                                                         Or comme on peut le voir sur le schéma le temps à l’état
                                                         haut est moins grand que le temps a l’état bas. Ce qui
                                                         signifie qu’en moyenne la diode IR doit supporter une
                                                         moins grande puissance. Plus précisément la diode doit
                                                         supporter ici 5,5 fois moins de puissance que si on lui
                                                         appliquait 1A constant. Au final nous arrivons bien en
                                                         dessous des 200mA de moyenne. Voici le schéma de
                                                         contrôle de la diode pulsée.



Nous avons donc à présent un système d’émission
réception fonctionnel. Nous avons couplé 4 récepteurs à
une porte ET pour permettre une capture des trames IR
dans tout les sens. Mais pourquoi une porte ET ? Nous
pouvons voir dans le schéma ci-dessus que les récepteurs
sont actifs à l’état bas et lorsqu’ils ne reçoivent pas de
rayon IR à 38khz, ils appliquent un état logique haut sur
leur sortie. Donc si on veut détecter que l’un des récepteurs
a capté quelque chose, il faut que la sortie de notre porte
logique réagie à un front descendant de l’un des
récepteurs.




Mais un nouveau problème s’est dressé sur notre chemin. Malgré notre filtre a 38khz, des perturbations parasitent
notre système de communication IR. Dès lors nous avons du mètre en place un système de codage de la trame IR.
Nous avons opté pour un codage personnel. Dans un premier temps nous avons codé les bits, un 1 est codé avec
2ms à l’état haut et 1ms à l’état bas, alors qu’un 0 est codé avec 1 ms à l’état haut et 2ms a l’état bas. Puis nous
avons décidé d’utiliser un format de trame très proche de l’UART, comme vous pouvez le voir sur cet exemple.




Des lors nous avons entamé une série de test en intérieur et en extérieur (milieu très perturbent pour l’IR), et nous
avons obtenue des résultats très satisfaisant. Nous avons une très bonne précision à plus de 30m, et tout cela sans la
moindre perturbation.


Pour finir nous avons utilisé un régulateur, de tentions batterie vers une tentions de 5v, séparé du régulateur pour le
reste du pistolet car nous voulions éviter des trop grosses variations de courent dans le reste du pistolet, ce qui
aurais pu provoquer des problèmes comme par exemple des redémarrage du pic non prévus.



                                                                 Document strictement confidentiel             22/36
POINTEUR LASER

Nous avons remarqué qu’il était difficile de déterminer a qu’el endroit
nous tirions. En effet l’IR est invisible à l’ œil nue, dans ce cas le joueur
ne peut savoir si il tir loin ou non de sa cible. Toujours dans un soucie de
plaisir du jeu, nous avons rajouté au pistolet un pointeur laser. Mais il
faut bien comprendre ici que le pointeur ne donne qu’une indication sur
l’endroit ou on a tiré et ne permet en aucun cas d’avoir un pointage
permanent, car cela userai bien trop vite la batterie et rendrai la phase
de tir du jeu un peut trop facile. Nous avons donc démonté un pointeur
laser pour l’intégrer dans le pistolet et le relier a une sortie du PIC. Ainsi
nous activons le pointeur laser à chaque appui sur la gâchette de tir
pendant 500ms. <voir vidéo xxxx>




WIFI

La grande innovation de Dreampark, est de pouvoir faire communiquer l’équipement du joueur avec un serveur
central en temps réel. Pour cela nous avions besoins d’une technologie qui permet de réaliser un réseau en étoile.



Voici une représentation d’un réseau en étoile. En ver nous
avons le serveur centrale et en rouge des petites unités
intelligentes comme par exemple le pistolet laser de
Dreampark. Nous pouvons voir que toutes informations qui
transitent, passent forcement par le serveur.



De plus il nous faut une technologie qui est très robuste face aux perturbations. Il faut a tout pris éviter des erreurs
lors de l’échange d’informations. Pour finir Dreampark a besoins d’une technologie qui supporte un grand débit
d’information. En effet la taille des informations qui vont transiter sont de faibles importances. Mais il ne faut pas
oublier que le parc risque d’utiliser environ 100 équipements reliés à ce serveur. Au final la quantité d’information
qui risque de transité par le serveur risque d’être plutôt importante.




                                               Nous avons donc opté pour un module wifi de la marque Wifly. Ce
                                               module communique facilement avec un microcontrôleur (liaison série),
                                               il ne coute pas excessivement cher (environ 50€) et pour finir sa
                                               consommation électrique est très raisonnable (en moyenne 100mA). Le
                                               module utilise un protocole TCPIP qui lui permet donc aussi bien de se
                                               connecté sur un réseau domestique comme sur un réseau internet.




                                                                    Document strictement confidentiel           23/36
Notre travail sur ce module c’est donc divisé en trois grandes étapes. La
1ere a consisté, en plus de faire connaissance avec la datasheet, à
configurer le module. En effet le module possède un très grand nombre
de paramètre réglable. Comme par exemple son adresse IP. Il est
également possible de consulté certaine information sur le module
comme par exemple son adresse MAC. Pour cela il existe une platine de
développement proposé par le fabricant du module Wifly. Le problème
de cette platine de développement est qu’elle coute très cher (environ
150€). Mais malheureusement la datasheet du module Wifly n’est pas
très complète, ce qui nous a poussé a acheté cette platine pour mieux
comprendre le fonctionnement de la Wifly.

Voici l’interface complète fournis avec la platine de développement.




                                                                Document strictement confidentiel   24/36
    1) Cette page permet de configurer certain paramètres du module wifi. Nous pouvons voir qu’il est possible
       d’indiquer l’adresse ip, le port ou encore le type de chiffrement de sécurité. Il est également possible
       d’enregistrer notre configuration sur l’ordinateur.

    2) Cette page permet de visualiser les paramètres statiques du module, comme par exemple l’adresse mac.

    3) Cette page quant à elle, permet de visualiser l’état dans lequel se trouve le module. On peut ainsi savoir s’il
       est connecté à internet ou encore s’il possède une adresse ip correcte.

    4) La dernière page a pour objectif de réaliser des tests de pings sur d’autre machine du même réseau.


Contrairement a ce que l’on pourrait croire a 1er vue, cette interface est loin d’être complète. En effet est possible de
configurer seulement une partie restreinte des paramètres du module Wifly. Il n’est pas possible par exemple de
changer la vitesse de la communication UART. Il est également impossible de réaliser un transfert d’information
entre le module et une autre machine du réseau. De plus nous avons remarqué plus tard que les configurations
réalisées sur la platine de développement, sons sauvegardé sur le PC et non directement dans le module wifi.
Malheureusement lorsque nous allons implémenter le module dans le pistolet, nous n’aurons plus accès à la
configuration sauvegardé. Du coup la platine n’a pas été aussi bénéfique que nous le pension.

Par chance une nouvelle version de la datasheet est sortie sur le site du fabricant, ce qui nous a permis de mieux
comprendre le fonctionnement de la configuration du module wifi. Des lors nous avons entrepris la réalisation de
notre propre platine de développement. Notre objectif était de pouvoir modifier tout les paramètres du module,
sauvegarder et charger nos configurations et pour finir d’établir une communication type ‘msn’ entre le module et
un PC sur le réseau.

Cette carte est relier et alimenté directement sur un port USB d’un PC. Elle comporte un microcontrôleur, un
connecteur USB et un support pour le module wifi. Pour accompagné cette carte nous avons développé une
interface a invite de commande directement sur le PIC. Il suffi donc de branché la carte et de lancer un virtual
terminal.




Nous avons ainsi une platine de développement qui ne nécessite aucune installation sur le PC.




                                                                  Document strictement confidentiel              25/36
Voici un exemple de la partie configuration de notre
platine. Nous pouvons voir qu’il est très facilement possible
de visionner, modifier, sauvegarder ou encore charger des
paramètres du module wifi. La liste des commandes
possibles sons celle indiqué dans la datasheet du fabricant.
A l’aide de cette interface, nous avons donc configuré le
module pour qu’il fonctionne correctement sur le réseau de
l’entreprise. Nous avons ensuite sauvegardé cette
configuration directement dans le module. Ce qui nous
permet a chaque mise sous tentions de charger les bons
paramètres.




Après avoir configuré le module correctement, nous avons tenté de faire communiquer le module avec un pc du
réseau à l’aide d’un petit programme que nous avons réalisé en delphi. Ce programme a pour but d’établir une
liaison client-serveur entre deux machines ou plus. Quant la connexion est établie, il est alors possible de faire une
communication, dans l’esprit de msn, entre les machine. Voici le schéma de l’expérience que nous avons fait.




                                                                Document strictement confidentiel             26/36
Nous somme donc parvenue à établir une communication entre le module et le wifi et un pc. Des lors il nous restait
à créer un protocole de communication robuste. Voici la forme des trames qui transite entre le serveur et le module
wifi.



                          ENTETE     COMMANDE       DONNEE      FIN DE TRAME




ENTETE : Constitué de deux caractères, elle permet d’identifier le nom du réseau. Par exemple pour Dreampark nous
avons ‘DP’.

COMMANDE : Constitué également de deux caractères, elle permet d’identifier le nom de la commande. Ex : GI-> get
ip

DONNEE : Optionnelle, elle permet de passé des donné ou des arguments pour les commandes. Ex : si on veut
changer l’adresse ip on envoie DP SI 192.168.1.1 (SI pour Set Ip). Ex : si on veut redonner 20 munitions au joueur, on
envoie DP MU 20.

FIN DDE TRAME : correspond au caractère EOT(end of trame). EOT est un caractère ASCII spécialement utilisé pour
marquer la fin de trame.


Quant le serveur ou le module wifi récupère une trame, ils renvoient a l’émetteur un AOK (acquittement) si la trame
est reconnu, et un NAK (non acquittement) si la trame n’est pas reconnue. De plus si l’émetteur de la trame n’a pas
de réponse, alors il renvoie la trame jusque 3 foies. Si toute foi le récepteur reste muée, alors un message d’alerte
est lancé. Tout cela nous permet d’avoir un système très robuste, ce qui nous garanti une bonne gestion du parc et
du matériels de bonne fiabilité.


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GESTION ELECTRIQUE

Pour Dreampark, il est importent que les pistolets possède une autonomie suffisante pour assurer 1 journée
complète de fonctionnement. C’est pour cela que nous nous somme penché sur la partie électrique du pistolet.

En ce qui concerne la batterie, nous en avions une fournie avec la coque du pistolet. Malheureusement elle possède
une capacité de seulement 400mA/h, alors que le pistolet consomme entre 300 et 400mA/h. cette capacité nous
permet de faire fonctionner le pistolet pendant 1h maximum. Nous avons donc trouvé une batterie de même
format et de même tension (7,2v) mais avec cette fois ci 4000mA/h de capacité, Ce qui nous donne environs 10h
d’autonomie.

La majeur partie des composants utilisés dans le pistolet sont alimenté en 5v sauf la led d’émission IR. Or la batterie
est de 7,2v. Nous avons donc du réaliser une carte de régulation de tension. Cette carte prend en entré la batterie de
7,2v et donne en sortie du 7,2v, du 5v et du 3,3v. Cette carte comporte en plus sur chacun des régulateur de tension
une série de condensateurs pour filtrer les sorties. Ainsi nous avons a notre disposition plusieurs tentions filtré pour
alimenter notre pistolet.




IMPLEMENTATION DANS UN PLASTIQUE DE P90 AIRSOFT

Dans le but d’offrir encore plus d’immersion et de plaisir aux joueurs, nous avons choisi une coque pour le pistolet
qui soit :

                -   Jolie à voir.
                -   Agréable et facile de prise en main par tout type de personnes.
                -   Connu des joueurs et apprécié.

Nous avons donc choisi d’utiliser le FN P90. Ce pistolet mitrailleur belge est parfaitement adapté à nos besoins car
elle est légère, ambidextre, très agréable à prendre en main. De plus cette arme est connue d’un grand nombre de
personnes du fait de sont utilisation dans de nombreuses armée (ex : américaine) et surtout dans de nombreuses
série comme par exemple Stargate.




Une fois le plastique choisi et les différentes technologies maitrisé, il nous restait encore la réalisation des cartes
électronique et leur l’implémentation dans le P90.



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Malheureusement cela n’a pas été aussi simple que nous le pensions au départ. Nous n’avons que très peu de place
dans la coque du P90. De plus les quelques place libres sons réparties en petite zones. Comme nous pouvons le voir
sur cette photo, il y a des petits renforts en plastique qui sons indispensable a la rigidité de l’arme.




Nous avons alors décidé de réaliser le pistolet avec une multitude de petites cartes : une par fonctionnalité du
pistolet. Cela nous permet de placer les cartes dans tout le pistolet et nous permet un débogage rapide et simple
puisqu’il nous suffit de changer la carte défectueuse et nom l’ensemble du pistolet, ce qui signifie également un cout
moins grand pour la maintenance. Voici deux schémas, un qui représente la communication entre les cartes et
l’autre qui représente la distribution électrique.




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Il existe toute fois une autre solution bien plus efficace. Si nous pouvions réaliser nos cartes en CMS alors elles
prendraient moins de place, consommeraient moins et seraient plus résistantes. On pourrait même rassembler
toutes les cartes en une seule. Malheureusement nous ne possédons pas encore le matériel requit pour cette
technologie. Mais il faut bien savoir qu’il est incontournable pour nous de passer en CMS pour notre futur
production de pistolet laser. Comme vous pouvez le voir sur cette photo, une version non CMS n’est pas viable dans
le parc. En effet il n’y a pas suffisamment de place et les risques de court circuit sons trop grand, nous en avons fait
plusieurs fois les frais. De plus, pour éviter les perturbations et augmenter le refroidissement du pistolet, nous avons
réalisé nos cartes avec un plan de mas.




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1) Carte son

2) Carte de puissance

3) Carte mère

4) Carte réception IR

5) Carte led RGB

6) Pointeur laser

7) Emission IR

8) wifi

9) gâchette

10) compartiment batterie




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CONCLUSION

        Sensplay a décidé de réaliser son propre pistolet laser plutôt que de l’acheter dans le commerce, dans le but
d’avoir du matériel qui correspond parfaitement à leurs attentes et leur budget.

          L’objectif de Sensplay était donc de réaliser un pistolet qui comporte les caractéristiques communes à tous
les lasers game, comme par exemple la possibilité de tirer et d’être touché. Mais le plus importent pour Sensplay
était l’évolution de ce mode de jeu a l’aide d’une communication entre le pistolet et un serveur.

       Au final nous avons très bien réussi à reproduire les caractéristique de base des lasers game, tout en y
ajoutent la communication avec le serveur.

       En conclusion nous pouvons dire que le projet est fini et abouti, le cahier des charges est respecté mais nous
avons encore beaucoup de travail sur le projet global. En effet bien que le prototype soit fini, il reste quelque
amélioration à y apporter notamment en ce qui concerne le son.

        Il reste bien entendu une phase importante qui est de trouver un moyen de produire les pistolets en grande
quantité et de manière fiable. Mais un premier pat a été réalisé puisque nous somme rentré en contact avec
l’entreprise franco-chinoise du nom de TC Technochina. Cette entreprise est spécialisée dans la sous-traitance en
plasturgie et électronique, elle a notamment sous-traité le développement plastique du robot NAO.




BILAN POUR L’ENTREPRISE

        Mon stage a donné a Sensplay une vision un peut plus précise de ce qui est possible ou non pour leur parc
d’attraction.

       De plus la réalisation d’un 1er prototype de pistolet laser, a permis à l’ensemble de l’équipe de réfléchir a
une prochaine version encore moins cher et plus performante.

        Ce stage a également permis a Sensplay de faire un pistolet qui correspond parfaitement a leurs attentes et
leur budget, tout en ayan un contrôle totale sur le matériel et le logiciel des pistolet. Cela va permettre a l’entreprise
de faire évoluer le pistolet sans avoir à le modifier. Ce qui signifie que cette version peut très bien être vendue sur le
marché des lasers game, et laisse la possibilité aux acheteurs de paramétrer leurs équipements à leurs guises.




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BILAN PERSONNEL ET TECHNIQUE

        Pour moi, ce projet fût le premier de la sorte, les études que nous avions faites jusqu’à présent nous avaient
donné l’occasion de faire aussi de grands projets mais pas aussi complets.

        En effet, ce projet est le premier à demander autant de travail car, pour celui-ci, je devais travailler sur tous
les terrains en même temps, aussi bien sur la conception physique et électrique que sur la partie informatique et
programmation.

        Pour ce projet, j’ai dû approfondir toutes mes connaissances dans les domaines vus en cours, en plus, il m’a
obligé à prendre en main d’autres notions qui relèvent d’avantages du domaine du monde du travail comme la
gestion de projet ou encore la gestion d’un budget.

       Ce projet m’a aussi permis d’acquérir de nouvelles compétences et de maitriser de nouveaux outils que nous
ne connaissions que très peu comme la gestion d’un module wifi et la mise en place d’un réseau.

       Au final, je suis satisfait du travail réalisé en si peu de temps. J’ai appris énormément de choses sur des
technologies passionnantes comme le wifi ou l’optique.

        Lors du stage j’ai entamé une démarche, à mi-chemin entre la gestion de projet et l’auto-formation, qui a
permis de me faire la main sur de nombreuses ressources et composants. Ceci m’a permis de passer toutes les
étapes de développement (i.e. gestion de projet, conception, achat des composants, réalisation, débugage, tests)
avec succès et ce, selon le calendrier au préalablement défini.

        Ce n’est pas un simple projet comme j’ai pu avoir jusque la. En effet tout le travail réalisé va être utilisé par
de nombreuses personnes dans un parc d’attraction. Mon travail a donné naissance a un produit qui va être
commercialisé. Cette idée d’avoir une responsabilité plutôt élevé a été dans un premier temps une source de
stresse. Mais petit à petit j’ai pris plaisir à avoir des responsabilités dans l’entreprise et la bonne réussite de ce
projet.

        De plus ce stage m’a offert la possibilité d’intégrer l’entreprise Sensplay l’année prochaine, lors de mon
alternance de Master 2.

        Pour conclure, je dirais que ce projet a été très bénéfique pour moi car il m’a aidé à mieux comprendre le
métier vers lequel me dirige en me montrant les problèmes que peut poser un projet de cette envergure et la
somme de travail qu’il demande. Mais cela m’a aussi montré la satisfaction que l’on éprouve à la bonne réalisation
d’un tel projet.




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ENGLISH PART


During my internship, Sensplay told me the following mission: to design and construct a prototype laser gun. This
laser gun is intended to be used in a fleet of innovative game halfway between the world of video games and
entertainment services. This project is to make a video game real human scale. The parts of the game are composed
of phases of a treasure hunt, shooting with the laser gun and sports. In very immersive scenery, a scenario drives the
progression of the player and his team which makes them heroes of their story.

About the laser gun, my objective was to design a communicating laser gun which:

        - can shot and receive hit by itself

        - can be configurated at any time

        - can be evolutive: a laser gun which can get any types of weapon capabilities

        - can give different feedback to the player with sounds and/or light (LED for example)



Then, in a first time I designed a laser gun with two basics functions: shooting with infrared LED emitter and
receiving shots by IR sensor.



In a second time I added other specific features:

        - Sound: gives feedback to the player about the state of the weapon: the shot, the clip of the weapon is
        empty, the gun is hit.

        - Vibration motor: gives feedback to the player about him is hit.

        - Multicolor LED: gives feedback to the player about different states of the weapon and the color of the
        player's team.

        - Wifi module: for the communication between the weapon and the computer server by a specific
        communication protocol.



As some of the other laser guns, our communicating laser gun can be configured at any time in real time. But, in our
concept, we can configure our weapon even in party game to add or delete specific capabilities according to the
scenario. Moreover, we have specific capabilities, our laser gun can be completely configured to become another
weapon with different features as a pistol or a submachine gun or a sniper rifle. With a unique shape the laser gun
could get any other weapon capabilities such as firing rate, reload rate, firepower and so on.

This laser gun could be used for different kind of games: adventure with specific capabilities or FPS-like (First Person
Shooter) that allows you have several types of weapons. Moreover, it can be used both outdoor and indoor.


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        Nous avons commencé par travailler sur des plaques test, pour métriser les technologies que nous utilisons
pour le pistolet, avant de tirer les cartes final.

        Notre 1ère carte test concernait l’indicateur coloré lumineux pour différencier les équipes. Nous avons
développé un montage avec un microprocesseur et une led multi couleur. Pour améliroré le rendu nous avons
couplé ce montage a un tube en plastique pour donné un effet néon.

      Nous nous somme par la suite intéressé a la génération du son. Nous sommes passés par de nombreuse
méthode pour finir par réaliser un enregistrement d’un son provenant d’un pc.

        En ce qui concerne le tir entre joueur, nous avons utilisé une technologie très rependu dans le monde du
laser game. Je parle ici de l’IR. Nous avons utilisé une diode IR pour l’émission et un récepteur de TV pour la
réception. Pour amélioré notre système IR, nous avons utilisé une loupe pour concentré les rayons de la led

       Pour la communication avec le serveur, nous avons utilisé un module wifi. Nous avons commencé par créer
une carte pour paramétrer le module, puis nous avons créé un protocole de communication entre le serveur et le
module wifi.

       Nous avons enfin tiré les cartes imprimés pour ensuite les installer dans le plastique d’un P90 d’airesoft.

         Pour finir, nous avons fait une présentation devant le reste de l’équipe. Dans cette présentation nous avions
un pistolet de laser game capable de communiquer avec le serveur. En effet le pistolet renvoyai en temps réel le
nombre de munition restante, cette information était ensuite affiché sur l’écran du serveur. Le pistolet informai
également le serveur si il était touché. Pour recharger, l’arme était muni d’une puce RFID. Il fallai donc passé le
pistolet devan un lecteur RFID relié au serveur. A ce moment la le serveur donnai 20 munitions au pistolet.

         L’objectif de Sensplay était donc de réaliser un pistolet qui comporte les caractéristiques communes à tous
les lasers game, comme par exemple la possibilité de tirer et d’être touché. Mais le plus importent pour Sensplay
était l’évolution de ce mode de jeu a l’aide d’une communication entre le pistolet et un serveur.

       Au final nous avons très bien réussi à reproduire les caractéristique de base des lasers game, tout en y
ajoutent la communication avec le serveur.

       En conclusion nous pouvons dire que le projet est fini et abouti, le cahier des charges est respecté mais nous
avons encore beaucoup de travail sur le projet global. En effet bien que le prototype soit fini, il reste quelque
amélioration à y apporter notamment en ce qui concerne le son.




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ANNEXE

Pour des soucis de place et de clarté j’ai décidé de fournir mon annexe sous la forme d’un cd. Vous y trouverait une
sélection d’images, photos, tipons, codes, datasheet et documents. Vous y trouverait également la version PDF de ce
rapport.




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