FR2988490A1 - Serre-tete modulaire pour pilote - Google Patents
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Abstract
Le domaine général de l'invention est celui des celui des systèmes dits à « réalité augmentée ». Le dispositif selon l'invention est un serre-tête comprenant une première structure (10) externe rigide en forme de demi-cercle , une seconde structure (20) souple interne en forme de demi-cercle comportant à son extrémité gauche un premier écouteur radiophonique (21) et à son extrémité droite un second écouteur radiophonique (21). Ledit serre-tête comporte au moins un élément optique ou opto-électronique (30, 31, 33, 34) monté entre la première structure externe rigide et la seconde structure souple interne au niveau des écouteurs, ledit élément optique ou optoélectronique étant ou une visière de protection ou un ensemble de visualisation comprenant un système de projection d'images (30) et/ou un système de détection (33) de position dudit serre-tête et/ou une caméra (34).
Description
Serre-tête modulaire pour pilote Le domaine de l'invention est celui des systèmes dits à « réalité augmentée », c'est-à-dire des systèmes comportant des dispositifs de visualisation portés par la tête de l'utilisateur et lui présentant des images vidéo dans son champ visuel. Ces images peuvent être superposées ou non à la vision du paysage extérieur. Ces systèmes sont tout particulièrement utilisés en aéronautique pour présenter au pilote soit des informations concernant le pilotage, la navigation ou la mission à accomplir soit une image vidéo du paysage extérieur. On les utilise notamment de nuit avec des caméras à bas niveau de lumière. Dans ce cas, il est nécessaire que le système comporte un dispositif de détection de position et d'orientation de la tête du pilote de façon que, quels que soient les déplacements de la tête, l'image projetée soit constamment en conformité avec le paysage extérieur. Le pilote porte également des moyens acoustiques d'émission et 15 de réception lui permettant de communiquer avec l'extérieur. Il existe différents types de support des différents éléments nécessaires au système à réalité augmentée portés par la tête d'un utilisateur. Pour les applications grand public, on utilise généralement comme 20 support une monture de lunette. Les sociétés françaises Laster Technologies ou Optivent industrialisent et commercialisent ce type de produit. Ce type de fixation a le mérite de la simplicité et de la légèreté. Il a cependant comme inconvénient d'être difficilement adaptable aux applications aéronautiques qui nécessitent des équipements de visualisation spécifiques comme des 25 caméras à intensificateurs de lumière, des systèmes de détection de position et des équipements audio. Pour les applications aéronautiques, le support est généralement le casque de protection du pilote. Ainsi, la société Thales a développé sous la marque « TopOwl » un casque comportant un système de visualisation 30 binoculaire, un système de détection de casque associé, des caméras à bas niveau de lumière et des équipements de phonie. Ce casque est essentiellement destiné à des applications aéronautiques militaires sur hélicoptères ou sur avions d'arme. Ce dernier type de casque assure donc la totalité des fonctions possibles d'un équipement de tête. Il existe cependant des applications où il n'est pas nécessaire d'avoir en permanence à disposition toutes ces fonctions. D'autre part, une protection importante de la tête du pilote comme l'offre les casques de pilote actuels n'est pas toujours indispensable. L'objet du dispositif selon l'invention ne présente pas les inconvénients précédents. Il consiste à remplacer la coque externe du casque par un simple serre-tête comportant les équipements de phonie, les différents équipements de visualisation étant modulaires et se montant sur le serre-tête au niveau des écouteurs radiophoniques en fonction de la mission à accomplir. On obtient ainsi un système plus léger, moins coûteux qu'un casque tout en conservant une rigidité et des capacités de modularité supérieures à celles d'une monture de lunette. Plus précisément, l'invention a pour objet un serre-tête comprenant une première structure externe rigide en forme d'arceau, une seconde structure souple interne en forme d'arceau comportant à son extrémité gauche un premier écouteur radiophonique et à son extrémité droite un second écouteur radiophonique, caractérisé en ce que ledit serre-tête comporte au moins un élément optique ou opto-électronique monté entre la première structure externe rigide et la seconde structure souple interne au niveau des écouteurs, ledit élément optique ou opto-électronique étant ou une visière de protection ou un ensemble de visualisation comprenant un système de projection d'images et/ou un système de détection de position dudit serre-tête et/ou une caméra. Avantageusement, l'ensemble de visualisation est un système monoculaire comprenant un premier module de projection d'images et une visière de projection comportant une zone semi-réfléchissante, le premier module de projection monté au niveau du premier écouteur ou du second écouteur. Avantageusement, l'ensemble de visualisation est un système 35 binoculaire comprenant deux modules de projection d'images et une visière de projection comportant deux zones semi-réfléchissantes, le premier module de projection d'images monté au niveau du premier écouteur, le second module de projection d'images monté au niveau du second écouteur. Avantageusement, l'élément opto-électronique est une caméra de 5 vision de nuit ou un ensemble de deux caméras de vision de nuit. Avantageusement, le serre-tête comporte, monté entre la première structure externe rigide et la seconde structure souple interne : une visière de projection comportant deux zones semiréfléchissantes ; 10 au niveau du premier écouteur, un premier module de projection d'images et une première caméra de vision de nuit ; au niveau du second écouteur, un second module de projection d'images et une seconde caméra de vision de nuit. Avantageusement, le serre-tête comporte, monté entre la 15 première structure externe rigide et la seconde structure souple interne un système de détection de position dudit serre-tête. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non 20 limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : La figure 1 représente un synoptique en vue éclatée des différents modules composant le serre-tête selon l'invention ; La figure 2 représente une vue en perspective d'un serre-tête selon l'invention comprenant un certain nombre de modules de visualisation. 25 A titre d'exemple non limitatif, la figure 1 représente un synoptique en vue éclatée des différents modules composant le serre-tête selon l'invention. Il comprend essentiellement comme éléments de base une première structure 10 externe rigide en forme d'arceau et une seconde 30 structure souple interne 20 à la première structure. La première structure 10 peut être réalisée en matériau composite. Cette seconde structure 20 est également en forme d'arceau et comporte à son extrémité gauche un premier écouteur radiophonique 21 et à son extrémité droite un second écouteur radiophonique 21. Cet ensemble 35 comporte généralement un microphone 22.
La position des deux écouteurs 21 est réglable de façon que les écouteurs étant placés sur les oreilles d'un utilisateur, la structure 20 soit bien en appui sur le haut de sa tête. Cette structure 20 est également connue sous la terminologie anglaise « headset ».
Entre la première structure externe rigide et la seconde structure souple interne, on peut monter au niveau des écouteurs un ou plusieurs éléments optiques ou opto-électroniques détaillés ci-dessous. La première et la seconde structure comporte des moyens d'accouplement mécanique ainsi que des moyens d'interconnexion électrique permettant de fixer mécaniquement et d'interconnecter les différents éléments optiques ou optoélectroniques. Classiquement, l'assemblage peut se faire au moyen de systèmes à baïonnette, de moyens de clipsage ou de vissage ou d'aimantation. L'élément optique peut être une visière de protection pouvant 15 assurer à la fois la protection d'une partie du visage de l'utilisateur mais également certaines fonctions optiques. On peut ainsi atténuer le rayonnement solaire ou filtrer certaines bandes spectrales spécifiques. L'élément optoélectronique peut être un ensemble de visualisation comprenant un système de projection d'images. Ce système peut être 20 monoculaire ou binoculaire. Dans le cas d'un système binoculaire tel que représenté sur la figure 1, l'ensemble de visualisation comprend deux modules de projection d'images 30 et une visière de projection 31 comportant deux zones semi-réfléchissantes 32. Chaque module de projection comporte un micro-afficheur et une optique de projection. On 25 appelle encore ces modules « moteur optique ». L'image issue du micro-afficheur transmise par l'optique de projection et réfléchie par chaque zone semi-réfléchissante 32 est sensiblement à l'infini. Les images issues des afficheurs peuvent être de différents types. Lorsqu'elles sont conformes, c'est-à-dire qu'elles comportent des 30 informations destinées à se superposer parfaitement à un endroit précis du paysage extérieur, le serre-tête doit disposer d'un système de détection de position 33 dudit serre-tête. Il existe différentes familles de systèmes de détection. On citera les systèmes électromagnétiques, les systèmes optiques à caméras ou les systèmes à détection inertielle.
L'élément optoélectronique peut être une caméra ou un ensemble de deux caméras 34. Pour les applications aéronautiques de vol de nuit, la caméra est une caméra de vision nocturne. Le capteur d'images peut être de type « ILCMOS », acronyme signifiant « Intensifier Light Complementary- Metal-Oxyde Semiconductor » ou de type CCD, acronyme signifiant « Charge Coupled Device » ou de type « EBCMOS », acronyme signifiant « Electron Beam Complementary-Metal-Oxyde Semiconductor ». Les différents ensembles optiques ou opto-électroniques peuvent être commandés au moyen d'une interface 40 liée au serre-tête et 10 permettant la mise en fonctionnement des différents éléments et le choix entre différentes options. La figure 2 représente une vue en perspective d'un serre-tête selon l'invention comprenant un certain nombre de modules de visualisation 15 dans une configuration binoculaire. Il comprend la première structure 10, la seconde structure 20, les écouteurs 21, le microphone 22, deux modules de projection d'images 30, une visière de projection 31, deux caméras 34 et une interface de commande 40.
Claims (7)
- REVENDICATIONS1. Serre-tête comprenant une première structure (10) externe rigide en forme d'arceau, une seconde structure (20) souple interne en forme d'arceau comportant à son extrémité gauche un premier écouteur radiophonique (21) et à son extrémité droite un second écouteur 5 radiophonique (21), caractérisé en ce que ledit serre-tête comporte au moins un élément optique ou opto-électronique (30, 31, 33, 34) monté entre la première structure externe rigide et la seconde structure souple interne au niveau des écouteurs, ledit élément optique ou opto-électronique étant ou une visière de protection ou un ensemble de visualisation comprenant un 10 système de projection d'images (30) et/ou un système de détection (33) de position dudit serre-tête et/ou une caméra (34).
- 2. Serre-tête selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de visualisation est un système monoculaire comprenant un 15 premier module de projection d'images (30) et une visière de projection (31) comportant une zone semi-réfléchissante (32), le premier module de projection monté au niveau du premier écouteur ou du second écouteur.
- 3. Serre-tête selon la revendication 1, caractérisé en ce que 20 l'ensemble de visualisation est un système binoculaire comprenant deux modules de projection d'images (30) et une visière de projection (31) comportant deux zones semi-réfléchissantes (32), le premier module de projection d'images monté au niveau du premier écouteur, le second module de projection d'images monté au niveau du second écouteur. 25
- 4. Serre-tête selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément opto-électronique est une caméra de vision de nuit.
- 5. Serre-tête selon la revendication 1, caractérisé en ce que 30 l'élément opto-électronique est un en semble de deux caméras (34) de vision de nuit.
- 6. Serre-tête selon la revendication 1, caractérisé en ce que le serre-tête comporte, monté entre la première structure externe rigide et la seconde structure souple interne : une visière de projection comportant deux zones semi5 réfléchissantes ; au niveau du premier écouteur, un premier module de projection d'images et une première caméra de vision de nuit ; au niveau du second écouteur, un second module de projection d'images et une seconde caméra de vision de nuit. 10
- 7. Serre-tête selon la revendication 6, caractérisé en ce que le serre-tête comporte, monté entre la première structure externe rigide et la seconde structure souple interne un système de détection de position dudit serre-tête. 15
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