FR3024335A1 - Dispositif de projection tete haute pour casque de moto. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de projection tête haute se fixant à l'intérieur d'un casque de moto comprenant une visière, comprenant : - des moyens (11) de maintien dudit dispositif dans le casque sous forme d'une pince accrochée sur la coque du casque dans une région proche de l'œil ; - au moins un élément (12) optique transparent placé entre la visière du casque et les yeux ; - des moyens (18) mécaniques de positionnement de moyens optiques devant l'œil entre le système de maintien et le dispositif optique.

Description

Dispositif de projection tête haute pour casque de moto. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Les dispositifs de projection tête haute sont largement développés dans le domaine militaire et tendent à se démocratiser dans le domaine civil. Ces dispositifs trouvent de nombreuses applications dans les voitures, vie courante ou logistique des entreprises. Le domaine des motards répond cependant à des exigences spécifiques. Ainsi, le dispositif proposé doit répondre à ces exigences afin qu'il ne tombe pas dans le domaine du gadget technologique inadapté.

Un motard choisit son casque en fonction de nombreux paramètres tels que la morphologie de sa tête, le confort procuré, l'insonorisation ou le prix. Le brevet US 20130305437 déposé par Skully (marque déposée) propose un casque intégral dans lequel est intégré une technologie de projection tête haute. Cette approche limite considérablement le nombre de motards visés. Ces derniers doivent non seulement racheter un casque qui leur est imposé en plus du système de projection tête haute. L'électronique et les batteries intégrées dans le casque le rendent plus lourd et bien qu'équilibré, le casque augmentera les troubles musculo-squelettiques de l'utilisateur réduisant ainsi la mobilité de sa tête. Ce fait nuit gravement sa sécurité. De plus les coûts de fabrication et donc de vente du casque seront élevés: pour pallier le poids des composants électroniques, des matériaux composites plus légers et couteux seront utilisés. Tout casque de moto est soumis à des normes de sécurité rigoureuses, ce dernier devra être certifié par les autorités compétentes. L'entreprise NUVIZ (marque déposée) propose un système adaptable se fixant à l'extérieur du casque sur la mentonnière. L'inconvénient est que ce système de projection ne peut se fixer que sur les casques intégraux, disposant d'une mentonnière. Les casques jets dominent le marché des utilisateurs de scooter. De plus, le système de projection étant à l'extérieur du casque, l'utilisateur se voit tributaire de la météo, le système de projection étant inopérant sous la pluie. Le brevet US20130222213 propose quant à lui une intégration intérieure sans toutefois préciser le type de dispositif mécanique utilisé et la fonction qu'il doit remplir. Les technologies permettant d'adapter un dispositif optique à un casque via un système mécanique sont nombreuses. De plus ce système doit permettre de respecter la boite de l'ceil imposé par la lentille de projection. Concernant l'affichage des informations, le brevet US 20130305437 Al propose une technique permettant de voir vers l'arrière ("a look down micro display" en anglais). Afin que le motard anticipe au maximum les situations dangereuses, il doit porter son regard au loin. De plus, l'affichage superposé au champ de vision de l'utilisateur ne doit pas gêner le contrôle des rétroviseurs. Le brevet US 7961117 B1 se propose d'associer la position de l'image projetée avec le déplacement de l'oeil. Il serait préférable d'associer les informations projetées avec la route suivie à la manière des panneaux de signalisation traditionnels. De plus, le champ de vision net de tout conducteur diminue avec la vitesse. Il faut donc adapter l'affichage des informations afin que ces dernières restent lisibles et ne gênent pas la conduite ou la recherche d'information visuelles de trafic. Les rétroviseurs des motos offrent un champ de vision limité et les angles morts persistent. Sans dispositif tête haute le motard doit toujours tourner la tête afin de vérifier qu'il n'y ait pas de dangers dans les angles morts. Le brevet déposé par Skully (marque déposée) WO 2013176997 Al permet de filmer ces angles morts à l'aide d'une caméra grand angle fixée à l'arrière du casque. Cette vidéo est retransmise en temps réel dans le champ de vision direct du motard grâce au module de projection. Cette innovation présente l'inconvénient d'avoir un rétroviseur mobile. Ainsi lorsque le motard tourne la tête aux intersections, des angles morts apparaissent et disparaissent en même temps que le mouvement de la tête. De plus, le mouvement de caméra continuel doit être particulièrement déstabilisant pour le motard. La détection d'accidents et l'appel automatique des secours est un enjeu de taille lorsqu'il s'agit de réduire le temps d'intervention des secours pour augmenter les chances de survie des blessés. Peugeot (marque déposée) propose un tel système à travers les brevets WO 2009083698 Al et A2. L'inconvénient est que ce système est intégré à la voiture et proposé en option à l'achat. Aujourd'hui les smartphones sont largement répandus et sont doté de capteurs suffisamment précis pour permettre une détection d'accident. Le brevet US 2013/0138715 Al propose une méthode de détection d'accidents sur un appareil portable mais nécessitant une communication avec un serveur pour être validée. Ce traitement de l'information peut être fait directement sur l'appareil portable. Le brevet US 2013/0069802 Al propose un système équivalent sans tenir compte de l'état de la chaussé, influant grandement sur les valeurs d'accélération mesurées. Il ne combine pas non plus l'utilisation du magnétomètre avec l'accéléromètre permettant de mesurer l'angle courant du véhicule par rapport à l'orientation de l'appareil mobile. Ce brevet limite la fiabilité de la détection d'accidents et restreint son utilisation aux voitures. OBJET DE L'INVENTION L'objectif de l'invention est d'améliorer la sécurité et le confort des motards grâce à un dispositif de projection tête haute intelligemment intégré au système constitué de la moto, du pilote et de son casque. L'invention concerne ainsi un dispositif de projection tête haute se fixant à l'intérieur d'un casque de moto comprenant une visière, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens de maintien dudit dispositif dans le casque sous forme d'une pince accrochée sur la coque du casque dans une région proche de l'ceil ; au moins un élément optique transparent placés entre la visière du casque et les yeux ; des moyens mécaniques de positionnement de moyens optiques devant l'oeil entre le système de maintien et le dispositif optique. lesdits moyens de maintien peuvent être composés d'aimants aux pôles opposés prenant la visière du casque de moto en étau et/ou d'un piston inséré dans l'ouverture faciale du casque, entre la tête et la visière Lesdits moyens mécaniques peuvent comprendre deux rotules en ajustement serré. Des moyens de liaison sans fil avec un terminal de télécommunication peuvent être prévus.

Des moyens de liaison sans fil avec une caméra fixée à l'arrière de la moto faisant face à la route peuvent également être prévus, permettant notamment de reproduire un rétroviseur virtuel immobile à travers lesdits moyens optiques. Le dispositif de projection peut comprendre et/ou coopérer avec un boitier électronique en liaison filaire ou non filaire avec lesdits moyens optiques.

Il peut comprendre un gyroscope situé à l'intérieur ou à l'extérieur du casque. Le dispositif peut comprendre et/ou coopérer avec des moyens de traitement, aptes à détecter une situation et/ou un risque d'accident. Dans ce cas, lesdits moyens de traitement peuvent être mis en oeuvre au moins en partie dans un terminal de télécommunication.

Lesdits moyens de traitement peuvent notamment comprendre au moins un des moyens suivants : moyen de lecture d'au moins une valeur d'accélération ; moyen de calibration, en fonction d'au moins une valeur d'accélération de référence obtenue lors d'un parcours de calibration ; moyen de génération d'alerte, en fonction d'une comparaison des accélérations lues et de référence ; moyen de transmission d'une alerte, pouvant comprendre la position GPS et/ou le groupe sanguin du conducteur ; moyen d'obtention et d'analyse de l'orientation gyroscopique ; moyen de détection de mouvement ; moyen de détermination de la vitesse, par exemple à partir de données GPS , moyen d'adaptation du champ de vision net fonction de cette vitesse. moyen de déplacement d'images projetées pour rester dans un champ de vision net ; moyen de lecture et /ou de calcul d'un cap GPS ; moyen de récupération l'orientation de la tête grâce à un gyroscope situé sur le casque ; moyen de détermination du roulis ; moyen de translation et/ou de rotation des images projetées.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS FIG 1 représente l'interaction entre les différents systèmes FIG 2 représente le système mécanique adaptable basé sur une pince FIG 3 représente un autre système mécanique adaptable basé sur le principe du vérin FIG 4 représente un autre système mécanique adaptable basé sur l'aimantation ou un dispositif adhésif FIG 5 représente le champ de netteté du motard à 130 km/h et les informations projetées en conséquence grâce à l'algorithme. FIG 6 l'algorithme de contrôle d'affichage en fonction de la vitesse.

FIG 7 algorithme de contrôle d'affichage en fonction du cap de la route. FIG 8 algorithme de détection d'accidents FIG 9 Interaction entre les différents systèmes. DESCRIPTION DETAILLEE DES DESSINS Les figures illustrent des modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 illustre les différents éléments pouvant intervenir dans la mise en oeuvre de l'invention. La figure 9 présente sous forme schématique ces mêmes éléments, et leurs interactions.

Grâce à un dispositif mécanique 11, 18 l'utilisateur pourra intégrer un module optique de projection tête haute 12 à l'intérieur de son propre casque 13. Ce dispositif permettra de respecter la boite de l'oeil intrinsèque à chaque système optique fonctionnant comme une lentille et ainsi garantir le confort visuel du motard. Comme le montrent les figures 2 à 4, ces systèmes mécaniques 11 sont composés de deux parties. La première partie permettant de fixer le dispositif au casque 13 sans le dénaturer c'est à dire sans modifications de sa structure. La seconde 18 permettant de régler précisément la position du dispositif 11 pour qu'il soit centré sur l'oeil de l'utilisateur. Le dispositif de serrage sur le pourtour de l'ouverture du casque peut par exemple être réalisée grâce à une pince 21 (figure 2), un système 31 (figure 3) agissant comme un piston via une tige fileté ou encore un système aimanté 41 (figure 4) fixé sur la visière. Le dispositif de réglage 18 peut permettre de compenser une translation et trois rotations du module optique grâce à deux rotules en ajustement serré. Ainsi le motard pourra utiliser le dispositif de projection tête haute par temps de pluie.

L'électronique de contrôle du module optique, l'alimentation et communication avec les autres périphériques peuvent être excentrés dans un boitier 14 que l'utilisateur pourra facilement loger par exemple dans une poche 15 de veste ou de pantalon. Ce boîtier peut accueillir des batteries nécessaires à l'alimentation. La liaison privilégiée est filaire, mais une liaison sans fil peut aussi être envisagée. Ainsi, les éléments lourds ne sont pas stockés dans le casque et ce dernier n'est pas modifié. Le dispositif de projection des images de l'invention améliore sensiblement la sécurité du motard grâce à: -un algorithme qui recentre les informations (de vitesse ou GPS 16 ou caméra arrière 17 filmant notamment les angles morts) projetées en temps réel en fonction de la vitesse de la moto. L'utilisateur perçoit toujours les informations nettement. -un algorithme qui projette, comme illustré sur un exemple figure 5, les informations en fonction du cap de la route et qui annule les mouvements de tête afin que l'information projetée reste fixe par rapport à la route. Toujours dans une optique de sécurité afin de na pas gêner les rétroviseurs ou une recherche d'information latérale lorsque le motard tourne la tête (intersections, voitures en insertion, panneaux d'affichage). -Une caméra grand angle 17 fixée à l'arrière de la moto (filmant les angles morts) permettant d'afficher un rétroviseur fixe dans le champ de vision supérieur direct de l'utilisateur grâce au module optique. Ce dispositif est en liaison sans fil avec le boitier. De préférence Wifi. Cette caméra est montée sur une liaison pivot permettant de compenser le tangage et dispose d'un système d'atténuation des vibrations de la moto. Les informations projetées telles que le guidage GPS, la vitesse, les valeurs accélérométriques ou gyroscopiques sont récupérées par exemple via les senseurs d'un téléphone équipé de moyens de traitement (« smartphone ») 16. Comme détaillé par l'algorithme de la figure 6, le champ de vision (illustré figure 5) peut être adapté en fonction de la vitesse, et des préférences de l'utilisateur. La position et/ou le contenu de l'image projetée peut également être adaptée, par exemple selon l'algorithme de la figure 7.

Selon un autre aspect, illustré par l'algorithme de la figure 8, le dispositif de l'invention permet la détection d'une situation d'accident. Lors d'un accident caractérisé par un choc ou une inclinaison trop importante de la moto (supérieure à 50 degrés), un appel de détresse pourra être émis pour avertir les secours en cas d'inactivité du motard. Le choc sera enregistré par l'accéléromètre calibré préalablement par l'utilisateur en fonction de son type de véhicule. L'angle par rapport à l'orientation courante du Smartphone sera enregistré par l'ensemble accéléromètre + magnétomètre. La calibration et l'implémentation spécifique de ces senseurs dans l'algorithme embarqué présenté permet de fiabiliser la détection d'accidents et d'envisager cette application pour la moto, la voiture, le ski ou encore le vélo.

L' appel de détresse communiquera les coordonnées GPS de l'accident et le cas échéant des informations relatives au motard, tel que le groupe sanguin. L'IHM est une application pour Smartphone permettant par exemple d'enregistrer les numéro à prévenir en cas d'accident, son groupe sanguin, de définir son itinéraire ou les différents modes de visualisation des images projetées. Le Smartphone et le boitier sont en liaison sans fil de type wifi ou Bluetooth. Certains aspects de mise en oeuvre sont rappelés ci-après : 1 l'utilisateur pourra par exemple opter pour les systèmes mécaniques FIG 2, FIG 3 ou FIG 4 en fonction de son casque. 2 Le boitier pourra par exemple se loger facilement dans une poche ou se fixera sur l'extérieur du casque à l'aide d'un adhésif. 3 La caméra arrière filmant les angles morts se fixant sur la moto sera par exemple montée sur un système mécanique absorbant les vibrations de la moto et compensant le tangage de la moto (via une liaison pivot) afin d'optimiser l'angle de vue. Un adhésif est utilisé pour fixer cette caméra à la moto. Une caméra pourra aussi être placée à l'avant de la moto selon le même principe afin de fournir une preuve en cas d'accident. 4 Une interface optique/électrique permet le transfert des images vers le dispositif de projection. Cette partie pourra être munie d'un accéléromètre 3 axes permettant de détecter les mouvements de tête de l'utilisateur. Cette interface est aussi mécanique: partie femelle de la rotule autobloquante. 5 Double rotule autobloquante sur le même axe. Par rotule autobloquante nous entendons un ajustement serré ou un recours aux caoutchoucs afin que la rotule reste en position, supporte le poids du module optique et la force exercée par le vent sur le module lorsque l'utilisateur roule visière ouverte. Cette double rotule permet de compenser toutes les rotations et de faibles translations afin de positionner au mieux le module optique devant l'oeil. Cet ensemble est réalisé en aluminium de préférence, plastique ou matériau composite. 6 pince venant prendre en étau la partie rigide du casque, se fixe sur la coque. La pince reçoit la parie mâle de la deuxième rotule. Cette pince peut se positionner sur tout le pourtour de l'ouverture du casque en fonction des souhaits de l'utilisateur. La pince permet d'effectuer un réglage en translation et un maintien en position. Pince en acier inoxydable de préférence mais peut être réalisée en plastique ou monolithique carbone. 7 autre système de maintien en position est basé sur le principe du vérin. Le vérin reçoit la partie male de la deuxième rotule. Réalisé à l'aide d'une tige filetée ou un dispositif sous tension basé sur ressort ou air comprimé. 8 Autre système de maintien en position met en oeuvre deux aimants aux pôles magnétiques opposés prenant en étau la visière du casque. L'un d'eux reçoit la partie mâle de la 2e rotule. Une autre solution de maintien consiste à considérer le système mécanique actuel sans la partie aimantée venant se fixer à l'extérieur de la visière.

L'autre partie agit comme un adhésif classique. Cette pièce est réalisée en plastique de préférence ou en aluminium. 9 zone floue non interprétée par le cerveau à 130 km/h et exemple de projection d'informations GPS et vitesse. 10 L'utilisateur pourra régler l'intervalle de vitesse souhaité dans lequel l'affichage des informations n'évoluera pas. Il s'agit la d'une question de ratio confort visuel/ affichage adapté à la conduite de l'utilisateur. L'invention concerne donc également un procédé de détection d'accidents sur un terminal de télécommunication comprenant au moins certaines des étapes suivantes: - Lire les valeurs d'accélération d'un terminal de télécommunication - Faire la somme des accélérations lues sur les trois axes en valeur absolue. G= I GX I + I GY I + I GZ I - Enregistrer les valeurs d'accélération lors d'un parcours habituel, analyser le signal et en extraire la valeur maximale d'accélération Gmax afin de définir une valeur de non déclenchement minimale. Cette étape de calibration est réalisée une seule fois.

Comparer G avec Gmax en tenant compte de la précision des capteurs. Si G>Gmax, les secours sont alertés, la position GPS et/ou le groupe sanguin du conducteur sont transmis. Le procédé peut également comprendre, alternativement ou en combinaison, au moins certaines des étapes suivantes : Enregistrer l'orientation gyroscopique du dit terminal après un temps deltaT. Extraire le Roulis initial Ri Comparer l'orientation gyroscopique courante (Roulis du terminal en temps réel (R)) avec Ri. Si R>Ri+50 ou R<Ri-50 les secours sont alertés, la position GPS et/ou le groupe sanguin du conducteur sont transmis. Le procédé peut comprendre en outre au moins certaines des étapes suivantes : Lire la vitesse (transmise par le signal GPS) /accéléromètre après 30s si un ou plusieurs des test susmentionnés sont positifs. L'appel d'urgence est émis seulement si la vitesse est nulle ou bien si l'accéléromètre ne varie pas (donc pas de mouvements). L'invention concerne encore un procédé de projection des images comprenant au moins certaines des étapes suivantes : Lire la vitesse transmise par GPS en temps réel. Calculer la loi de rétrécissement du champ de vision net fonction de cette vitesse. Translater les images projetées pour rester dans le champ de vision net en fonction de cette loi sans gêner le champ de vision central. Ce procédé peut également comprendre au moins certaines des étapes suivantes : Lire le cap GPS courant lorsque la vitesse est différente de 0 ou calculer le cap à suivre en fonction de « webs services ». Récupérer l'orientation de la tête grâce au gyroscope situé sur le casque Comparer les deux données précédentes et translater l'image à l'opposé Récupérer le roulis R sur le terminal de communication Appliquer une rotation des images de -R.30

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1- Dispositif de projection tête haute se fixant à l'intérieur d'un casque de moto comprenant une visière, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens (11) de maintien dudit dispositif dans le casque sous forme d'une pince accrochée sur la coque du casque dans une région proche de l'ceil ; au moins un élément (12) optique transparent placés entre la visière du casque et les yeux ; des moyens (18) mécaniques de positionnement de moyens optiques devant l'oeil entre le système de maintien et le dispositif optique.
2. 2- Dispositif de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (11) de maintien sont composés d'aimants aux pôles opposés prenant la visière du casque de moto en étau et/ou d'un piston inséré dans l'ouverture faciale du casque, entre la tête et la visière
3. 3.- Dispositif de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (18) mécaniques comprennent deux rotules en ajustement serré.
4. 4. Dispositif de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de liaison sans fil avec un terminal de télécommunication.
5. 5- Dispositif de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de liaison sans fil avec une caméra (17) fixée à l'arrière de la moto faisant face à la route, permettant notamment de reproduire un rétroviseur virtuel immobile à travers ledit élément optique (12).
6. 6- Dispositif de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend et/ou coopère avec un boitier électronique (14) en liaison filaire ou non filaire avec ledit élément optique (12).
7. 7. Un dispositif de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un gyroscope situé à l'intérieur ou à l'extérieur du casque (13).
8. 8- Dispositif de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend et/ou coopère avec des moyens de traitement (16), aptes à détecter une situation et/ou un risque d'accident.
9. 9- Dispositif de projection selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement (16) sont mis en oeuvre au moins en partie dans un terminal de télécommunication.
10. 10. Dispositif de projection selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement (16) comprennent au moins un des moyens suivants : moyen de lecture d'au moins une valeur d'accélération ; moyen de calibration, en fonction d'au moins une valeur d'accélération de référence obtenue lors d'un parcours de calibration ; moyen de génération d'alerte, en fonction d'une comparaison des accélérations lues et de référence ; moyen de transmission d'une alerte, pouvant comprendre la position GPS et/ou le groupe sanguin du conducteur ; moyen d'obtention et d'analyse de l'orientation gyroscopique ; moyen de détection de mouvement ; moyen de détermination de la vitesse, par exemple à partir de données GPS , moyen d'adaptation du champ de vision net fonction de cette vitesse. moyen de déplacement d'images projetées pour rester dans un champ de vision net ; moyen de lecture et /ou de calcul d'un cap GPS ;moyen de récupération l'orientation de la tête grâce à un gyroscope situé sur le casque ; moyen de détermination du roulis ; moyen de translation et/ou de rotation des images projetées.5