FR3046855A1

FR3046855A1 - Equipement de pilotage par teleguidage d'un engin et procede de pilotage mis en oeuvre par ledit equipement

Info

Publication number: FR3046855A1
Application number: FR1650363A
Authority: FR
Inventors: Vincent Brom
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2017-07-21
Anticipated expiration: 2036-01-18
Also published as: FR3046855B1; WO2017125428A1

Abstract

La présente invention concerne un équipement de pilotage par téléguidage d'un engin, tel qu'un engin aérien, terrestre ou aquatique, réel ou virtuel, comportant une interface de pilotage (30) et des moyens de communication (40) pour transmettre des instructions de pilotage du pilote audit engin. L'interface de pilotage (30) est une interface mécanique, orientable multi directionnellement par rapport à un référentiel fixe (XYZ), et pourvue d'au moins un organe tactile (31) agencé pour être en contact avec au moins une partie du corps du pilote positionné dans ledit référentiel fixe. Ladite interface de pilotage (30) comporte en outre des capteurs de position (34a, 36b, 36c) agencés pour transformer en instructions de pilotage des mouvements et des positions générés par le corps du pilote et transmis audit organe tactile (1), de sorte que ledit engin reproduit au moins en partie les mouvements et les positions du corps du pilote.

Description

EQUIPEMENT DE PILOTAGE PAR TELEGUIDAGE D’UN ENGIN ET PROCEDE DE PILOTAGE MIS EN ŒUVRE PAR LEDIT EQUIPEMENT

Domaine technique :

La présente invention concerne un équipement de pilotage par téléguidage d’un engin, tel qu’un engin aérien, terrestre ou aquatique, réel ou virtuel, comportant au moins une interface de pilotage et des moyens de communication pour transmettre des instructions de pilotage du pilote audit engin.

La présente invention concerne également un procédé de pilotage mis en œuvre par l’équipement de pilotage tel que défini ci-dessus.

Technique antérieure :

Le pilotage par téléguidage d’engins mobiles est largement répandu dans différents domaines techniques, tels que le modélisme, les drones, etc. aussi bien dans le cadre d’activités de loisirs ou sportives, que dans le cadre d’activités professionnelles de surveillance, d’investigations, de cartographie et d’audiovisuel. Le pilote dispose généralement d’une télécommande à poser sur un support ou à porter sur lui, pourvue d’organes de commande tels que boutons, manettes, volant ou guidon, actionnés par les doigts et/ou les mains du pilote. Ce type de télécommande comporte en outre un émetteur et une antenne pour transmettre les instructions de pilotage à l’engin mobile par radiocommunication via des ondes radioélectriques. Dans ce cas, l’engin mobile comporte un récepteur et une antenne pour capter les instructions de pilotage et les transmettre à ses moyens d’actionnement permettant son déplacement dans l’espace dans un référentiel à deux dimensions s’il s’agit d’un engin terrestre ou à trois dimensions s’il s’agit d’un engin aérien ou aquatique. L’engin peut être réel ou virtuel comme par exemple dans un simulateur de vol ou de conduite. Dans ce cas, la transmission des instructions de pilotage peut s’effectuer par une liaison filaire ou non. Lorsque l’engin est réel, le pilotage peut s’effectuer à vue, c’est-à-dire que l’engin reste à portée de vue du pilote, ou non. Dans ce dernier cas, l’engin est équipé d’une caméra et les images sont retransmisses par radiocommunication au pilote via un écran ou des lunettes-vidéo lui permettant de visualiser en temps réel l’environnement dans lequel évolue l’engin piloté à distance. Cette technique de pilotage est connue sous le nom de « pilotage en immersion » ou en anglais de « First Per son View ». D’une manière générale, les télécommandes sont compactes, de faible encombrement et ergonomiques pour que les doigts et/ou les mains du pilote puissent aisément actionner les organes de commande par des mouvements d’appui, de poussée, de traction, de rotation, de basculement correspondant à des instructions de pilotage. Le pilote peut adopter une position figée assis ou debout, ou se déplacer en marchant, car il lui suffit de bouger ses doigts et/ou ses mains par rapport à la télécommande pour piloter l’engin. En aucun cas, il peut écarter les bras et basculer son corps pour reproduire un pilotage réel. Π en découle que l’amplitude des mouvements, qu’il peut effectuer avec ses doigts et/ou ses mains, est limitée par rapport à la télécommande. De même, l’amplitude des déplacements qu’il peut générer sur les organes de commande est également limitée du fait de leur construction puisqu’ils sont liés à la plateforme de la télécommande par une seule liaison qui peut être une liaison pilot ou une liaison sphérique, et du fait de leur taille réduite n’offrant qu’un bras de levier relativement court. Ainsi, de très faibles mouvements des doigts et/ou des mains du pilote doivent générer de grandes amplitudes de déplacement de l’engin mobile, sans que le pilote puisse maîtriser correctement le pilotage. Cette technique de pilotage ne permet donc pas au pilote de s’immerger totalement dans le pilotage du fait de la limitation des mouvements, ni d’effectuer un pilotage de précision du fait que le pilotage se limite à des ordres de déplacement de l’engin par impulsions manuelles sur des organes de commande. Par conséquent, cette technique nécessite de nombreuses heures d’entraînement avant de pouvoir maîtriser le pilotage d’un engin mobile par téléguidage sans toutefois permettre au pilote de vivre pleinement le pilotage. Les mêmes remarques s’appliquent bien entendu aux simulateurs de vol et de conduite. Π existe par ailleurs des dispositifs de détection par caméra par exemple permettant de détecter des mouvements du corps du pilote pour piloter un engin par exemple aérien. Toutefois, ces dispositifs ne sont pas précis, sont difficilement transportables en extérieur, ne sont pas autonomes et sont très onéreux.

On connaît également des calculateurs paramétrables embarqués dans les engins pilotables à distance qui influent automatiquement sur les actionneurs de l’engin en fonction de capteurs embarqués détectant la position, la vitesse, la position géographique, la pression, etc. dudit engin. Toutefois, ces dispositifs ne sont jamais combinés à la position ni aux mouvements du pilote au sol pour les retransmettre audit engin.

Les techniques de pilotage connues ne sont donc pas satisfaisantes.

Exposé de l'invention :

La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un nouvel équipement de pilotage par téléguidage, qui est de conception simple et fiable, autonome, facilement transportable, utilisable aussi bien en extérieur qu’en intérieur, bon marché, et qui permet au pilote de vivre une expérience proche du pilotage réel lui procurant ainsi de nouvelles sensations et lui permettant simultanément d’améliorer grandement la précision et la fiabilité de pilotage, et de pouvoir ainsi maîtriser plus rapidement le pilotage à distance d’un engin réel ou virtuel.

Dans ce but, l'invention concerne un équipement de pilotage du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que l’interface de pilotage est une interface mécanique, orientable multi directionnellement par rapport à un référentiel fixe, et comporte au moins un organe tactile agencé pour être en contact avec au moins une partie du corps du pilote positionné dans ledit référentiel fixe, et en ce que ladite interface de pilotage comporte en outre des capteurs de position agencés pour transformer en instructions de pilotage des mouvements et des positions générés par le corps du pilote transmis audit organe tactile, de sorte que ledit engin reproduit au moins en partie les mouvements et les positions du corps du pilote. L’organe tactile peut comporter au moins deux zones de préhension distinctes agencées pour recevoir les deux mains du pilote. Π peut ainsi comporter soit au moins un guidon agencé pour être maintenu par les deux mains du pilote en position assise, debout ou couché, soit au moins un arceau délimitant un volume intérieur agencé pour recevoir au moins en partie le corps du pilote en position assise ou debout.

Dans une variante de réalisation de l’invention, l’organe tactile peut constituer l’interface de pilotage et comporter dans ce cas au moins un capteur de position gyro scopique.

Dans une autre forme de réalisation de l’invention, l’interface de pilotage peut comporter en outre une embase définissant ledit référentiel fixe, un bras articulé monté sur ladite embase, et ledit organe tactile peut être couplé à l’extrémité libre dudit bras articulé. Dans ce cas, le bras articulé comporte avantageusement au moins une première et une deuxième articulations définissant respectivement un premier et un deuxième axes de pivotement perpendiculaires entre eux, et associées respectivement à un premier et un deuxième capteurs de position. Le bras articulé peut en outre être monté sur l’embase par une troisième articulation définissant un troisième axe de pivotement perpendiculaire aux premier et deuxième axes de rotation et associé à un troisième capteur de position.

Dans une variante de réalisation de l’invention, l’organe tactile peut comporter en outre au moins une plateforme agencée pour recevoir au moins en partie le corps du pilote en position allongée. Dans ce cas, la plateforme est avantageusement montée sur une embase définissant ledit référentiel fixe par l’intermédiaire d’une rotule associée à un capteur de position gyroscopique.

Au moins une des zones de préhension peut comporter une poignée pivotante associée à un capteur de position pour commander la vitesse dudit engin. L’équipement de pilotage selon l’invention peut en outre comporter au moins un calculateur et des actionneurs embarqués dans ledit engin, le calculateur étant agencé pour transformer lesdites instructions de pilotage en consignes de commande desdits actionneurs en fonction de la position instantanée dudit engin.

Dans ce but également, l’invention concerne un procédé de pilotage du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que les instructions de pilotage sont créées par les mouvements et les positions générés par le corps du pilote, lesquels mouvements et positions du corps du pilote sont détectés par l’interface de pilotage, qui est une interface mécanique, orientable multi directionnellement par rapport à un référentiel fixe, et comportant au moins un organe tactile agencé pour être en contact avec au moins une partie du corps du pilote positionné dans ledit référentiel fixe, et transformés en instructions de pilotage par des capteurs de position prévus dans ladite interface de pilotage, de sorte que ledit engin reproduit au moins en partie les mouvements et les positions du corps du pilote.

Le mouvement de basculement vers l’avant ou vers l’arrière du corps du pilote peut avantageusement permettre de créer une instruction d’avance ou de recul si l’engin est un engin roulant, flottant ou un drone à multi-rotors, ou une instruction de descente ou de montée pour commander la profondeur si l’engin est un engin aérien ou subaquatique.

Le mouvement d’inclinaison latérale vers la droite ou vers la gauche du corps du pilote peut avantageusement permettre de créer une instruction de déplacement latéral vers la droite ou vers la gauche si l’engin est un engin roulant, flottant ou un drone à multi-rotors, ou une instruction de tangage vers la droite ou vers la gauche pour commander le roulis si l’engin est un engin aérien ou subaquatique.

Le mouvement de rotation du corps du pilote autour de son axe central peut avantageusement permettre de créer une instruction de changement de direction vers la droite ou vers la gauche dudit engin.

De manière préférentielle, la position obtenue par le corps du pilote à l’issue de ses mouvements permet de créer une position identique sur ledit engin dans la limite des positions acceptables par ledit engin.

Description sommaire des dessins :

La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente schématiquement le principe de fonctionnement de l’invention appliquée à un engin aérien, la figure 2 est une vue en perspective d’une interface de pilotage selon une première variante de réalisation de l’invention, dans laquelle le pilote non représenté peut être en position assise ou debout, la figure 3 est une vue en perspective d’une interface de pilotage selon une deuxième variante de réalisation de l’invention, dans laquelle le pilote non représenté peut être en position assise ou debout, la figure 4 est une vue en plan d’une interface de pilotage selon une troisième variante de réalisation de l’invention montrant le pilote en position couchée, et les figures 5A, 5B et 5C sont des vues de dessus schématiques d’un pilote montrant trois positions de pilotage possibles.

Illustrations de l'invention et différentes manières de la réaliser :

En référence aux figures, l’équipement de pilotage selon l’invention peut s’appliquer à tout type d’engins 10, réels ou virtuels, tel qu’un engin aérien, terrestre ou aquatique, via des moyens de communication 20 filaires ou non filaires par radiocommunication. La figure 1 illustre le principe de fonctionnement de l’invention appliqué à un engin aérien tel qu’un avion, et consiste à piloter ledit engin 10 en utilisant des mouvements et des positions générés par le corps du pilote 1 de sorte que l’engin 10 reproduise au moins en partie ces mouvements et ces positions. Ainsi, le pilote 1 peut commander l’engin en étant libre de ses mouvements, en jouant sur ses positions que l’engin va reproduire et en effectuant des amplitudes de mouvement beaucoup plus grandes que dans les techniques de pilotage de l’état de l’art, lui permettant à la fois d’obtenir un pilotage beaucoup plus précis et de ressentir de sensations nouvelles proches d’un pilotage réel. Cette technique de pilotage s’apparente à un pilotage en immersion totale et peut s’appliquer aussi bien à un pilotage à distance qu’à un pilotage en simulateur de vol ou de conduite.

Les mouvements et les positions du pilote 1 permettent en effet de créer toutes les instructions de pilotage nécessaires au pilotage de l’engin 10, générant ainsi un nouveau procédé de pilotage dans lequel l’engin 10 reproduit au moins en partie les mouvements et les positions du corps du pilote 1.

En effet, on peut citer à titre d’exemple les mouvements du corps du pilote 1 suivants :

Le mouvement de basculement vers l’avant ou vers l’arrière du corps du pilote 1 selon les flèches Ml peut correspondre à une instruction d’avance ou de recul si l’engin 10 est un engin roulant, flottant ou un drone à multi-rotors, ou une instruction de descente ou de montée selon les flèches PI pour commander la profondeur si l’engin 10 est un engin aérien ou subaquatique, Le mouvement d’inclinaison latérale vers la droite ou vers la gauche du corps du pilote 1 selon les flèches M2 correspond à une instruction de déplacement latéral vers la droite ou vers la gauche si l’engin 10 est un engin roulant, flottant ou un drone à multi-rotors, ou une instruction de tangage vers la droite ou vers la gauche selon la flèche P2 pour commander le roulis si l’engin 10 est un engin aérien ou subaquatique,

Le mouvement de rotation du corps du pilote 1 autour de son axe central selon les flèches M3 correspond à une instruction de changement de direction vers la droite ou vers la gauche quel que soit l’engin 10 selon la flèche P3.

De même, la position du corps du pilote 1 obtenue à l’issue de ses mouvements est conservée par l’engin 10, bien entendu dans la limite des amplitudes acceptables par ledit engin 10, jusqu’à ce que le pilote initie un autre mouvement qui va générer un autre déplacement de l’engin 10. A titre d’exemple, le pilote 1 peut en maintenant son corps en position inclinée de 30° maintenir l’engin 10 dans une position de tangage de 30° par rapport à l’horizontale, puis il peut un instant plus tard ramener sa position inclinée à 20° pour modifier la position de tangage à 20° dudit engin 10. Ainsi, la position du pilote 1 est reproduite au moins en partie par l’engin 10, ce qui induit pour le pilote 1 de vivre pleinement l’opération de pilotage et d’en ressentir les sensations lui permettant une plus grande finesse dans le choix des trajectoires imposées à l’engin 10.

Le pilote 1 commande la mise en marche et l’arrêt de l’engin 10 ainsi que de sa vitesse par un organe de commande accessible par exemple par une main ou un pied. La commande de la vitesse ou des gaz peut être gérée par un potentiomètre ou tout autre moyen équivalent actionné depuis une poignée, un pupitre de commande, une pédale, ou tout organe de commande équivalent. Le calculateur embarqué dans l’engin 10 peut aussi influer sur la commande de la vitesse ou des gaz par exemple pour arrêter le moteur en cas de perte de signal du pilote 1.

Pour mettre en œuvre cette nouvelle technique de pilotage, l’équipement de pilotage selon l’invention comporte au moins : une interface de pilotage 30, 30’ associée à une unité de transmission 40, pour détecter les mouvements et les positions du corps du pilote 1, les transformer en instructions de pilotage, et transmettre lesdites instructions de pilotage à l’engin 10, et un calculateur (non représenté) couplé à des actionneurs (non représentés) embarqués dans l’engin 10 pour recevoir les instructions de pilotage, les comparer avec la position de l’engin 10 et les transformer en consignes de commande des actionneurs, de sorte que l’engin 10 reproduise au moins en partie les mouvements et les positions du corps du pilote 1. Le calculateur et les actionneurs sont des dispositifs connus et utilisés dans le domaine du téléguidage d’engins et ne seront pas détaillés davantage.

Dans le cas d’un pilotage à distance, le pilotage peut s’effectuer à vue, c’est-à-dire que l’engin 10 reste visible par le pilote 10, ou non. Dans ce dernier cas, l’équipement de pilotage peut être complété par une caméra embarquée dans l’engin 10 permettant de transmettre en temps réel au pilote 1 via un écran ou des lunettes-vidéo les images de l’environnement dans lequel évolue l’engin 10 piloté à distance.

En référence plus particulièrement à la figure 2, l’interface de pilotage 30 selon une première variante de l’invention comporte un organe tactile 31 mobile dans l’espace et destiné à être en contact avec le pilote 1 (non représenté sur cette figure), un bras articulé 32 portant à l’une de ses extrémités ledit organe tactile 31, et une embase 33 dans laquelle est montée l’autre extrémité du bras articulé 32. L’embase 33 peut être posée au sol ou sur n’importe quel support, et constitue un référentiel fixe dans un repère orthonormé XYZ. L’organe tactile 31 est dans l’exemple représenté constitué d’un arceau, symétrique par rapport à un plan médian XZ, et délimitant un volume intérieur tel qu’il peut recevoir au moins en partie le corps du pilote 1 en position assise ou debout. Cet arceau peut ainsi entourer au moins partiellement le corps du pilote 1 et décrire un périmètre suffisamment grand pour qu’il puisse être maintenu à deux mains par le pilote 1, bras tendus en partie ou en totalité, vers l’avant, de côté ou vers l’arrière selon la position de pilotage qu’il souhaite adopter et selon l’engin 10 qu’il dirige. Ces différentes positions de pilotage sont représentées schématiquement aux figures 5A, 5B et 5C et peuvent correspondre par exemple à une position de conduite d’une moto lorsque les bras du pilote sont dirigés vers l’avant (figure 5A), une position de pilotage d’un avion lorsque les bras du pilote sont écartés sur les côtés (figure 5B) et une position de pilotage d’une aile lorsque les bras du pilote sont dirigés vers l’arrière (figure 5C). Bien entendu, l’organe tactile 31 peut être différent d’un arceau tenu par les mains du pilote, comme par exemple un guidon plus ou moins droit, une ceinture portée à la taille, une plateforme sur lequel le pilote 1 est allongé en référence à la figure 4 et tout autre organe tactile compatible à la position que le pilote 1 souhaite adopter en fonction de l’engin 10 à piloter. L’organe tactile 31 comporte des zones de préhension distinctes et éloignées. Au moins une de ses zones de préhension, par exemple celle à droite du plan médian XZ pour les pilotes droitiers, comporte une poignée pivotante 34 actionnable par une des mains du pilote 1 pour commander la vitesse de l’engin 10 par accélération et de décélération via un capteur de position 34a. Cet exemple n’est pas limitatif, la poignée pivotante 34 pouvant être située à gauche du plan médian XZ pour les pilotes gauchers. De même, la poignée pivotante 34 peut être remplacée par tout autre organe de commande adapté, pouvant être disposé devant le pilote 1 ou à tout autre endroit sur l’organe tactile 31.

Le bras articulé 32 comporte dans l’exemple représenté trois tronçons 32a, 32b, 32c, reliés entre deux à deux par une articulation à pivot. Le tronçon 32b médian est assemblé au tronçon 32a inférieur par une première articulation à pivot 35b selon l’axe Y et le tronçon 32c supérieur est assemblé au tronçon 32b médian par une deuxième articulation à pivot 35c selon l’axe X. Le tronçon 32a inférieur est assemblé à l’embase 33 selon l’axe Z, cet assemblage pouvant être fixe comme dans l’exemple illustré ou effectué par une troisième articulation (non représentée) d’axe Z. Chaque articulation à pivot 35b, 35c est associée à un capteur de position 36b, 36c. Chaque articulation à pivot 35b, 35c peut en outre comporter un organe de rappel (non représenté) agencé pour rappeler l’interface de pilotage 30 dans une position initiale de départ. L’organe tactile 31 est assemblé à l’extrémité libre du tronçon 32c supérieur en un point central fixe passant par le plan médian XZ. Il porte également l’unité de transmission 40 qui comporte au moins une batterie (non représentée), un émetteur et une antenne radio, et qui est reliée électriquement aux différents capteurs de position 34a, 36b, 36c.

Ainsi, cette interface de pilotage 30 est orientable dans différentes directions, et au moins dans le plan XZ et dans le plan YZ. Si une troisième articulation est prévue entre l’embase 33 et le tronçon 32a inférieur, elle serait également orientable autour de l’axe Z. Les capteurs de position 34a, 36b, 36c sont des capteurs de position angulaire permettant de transformer un changement de position angulaire du corps du pilote 1 par rapport au référentiel fixe via l’organe tactile 31 tenu à deux mains en un signal électrique représentatif d’une instruction de pilotage. Ces capteurs de position sont par exemple des potentiomètres résistifs, fiables et bon marché, étant précisé que tout autre type de capteurs de position peut convenir.

En référence à présent à la figure 3, l’interface de pilotage 30’ selon une deuxième variante de l’invention comporte l’organe tactile 31 de l’exemple précédent, mobile dans l’espace, destiné à être en contact avec le pilote 1 (non représenté sur cette figure) et non lié à un support. L’organe tactile 31 porte l’unité de transmission 40 qui comporte dans ce cas un capteur de position gyroscopique (non représenté) capable de transformer un changement de position angulaire du corps du pilote 1 par rapport à un référentiel fixe via l’organe tactile 31 tenu à deux mains en un signal électrique représentatif d’une instruction de pilotage. Dans cette variante de réalisation, le référentiel fixe est défini par le pilote 1 lui-même dans un repère orthonormé XYZ dont l’origine correspond à la position initiale de départ du capteur de position gyroscopique.

Ainsi, cette interface de pilotage 30’ est orientable dans les trois axes XYZ, sans limite imposée par un support mécanique.

La figure 4 illustre schématiquement une interface de pilotage 30” selon une troisième variante de réalisation de l’invention. Elle comporte en tant qu’organe tactile 31”, une plateforme 37 sur laquelle peut se coucher le pilote 1 à plat vente et un guidon 38 que le pilote 1 peut saisir à deux mains. Dans cette variante, la plateforme 37 est montée, par l’intermédiaire d’une rotule 39a, sur une embase 39 définissant un référentiel fixe. L’organe tactile 31” porte l’unité de transmission 40 qui comporte dans ce cas un capteur de position gyroscopique (non représenté) capable de transformer un changement de position angulaire du corps du pilote 1 par rapport audit référentiel fixe via l’organe tactile 31” en un signal électrique représentatif d’une instruction de pilotage.

Lorsque l’engin 10 piloté est un engin réel, il est par exemple équipé d’un récepteur pour réceptionner par ondes radioélectriques les instructions de pilotage envoyées par l’émetteur de l’unité de transmission 40, d’un ou de plusieurs capteurs gyroscopiques qui transmettent à un calculateur la position instantanée de l’engin 10, d’un calculateur qui compare les instructions de pilotage à la position instantanée de l’engin 10 dans chaque axe XYZ et, en cas de différence, envoie des consignes de commande aux actionneurs des organes mobiles de l’engin 10 pour les déplacer en conséquence jusqu’à faire correspondre les instructions de pilotage à la position instantanée de l’engin 10.

Comme expliqué précédemment, la vitesse de l’engin 10 peut être commandée par le pilote 1 via la poignée pivotante 34 prévue sur l’arceau ou le guidon de l’organe tactile 31, 31”. La consigne de vitesse est directement transmise de l’émetteur au récepteur qui pilote directement l’actionneur des gaz ou le variateur de vitesse du moteur de l’engin 10. Comme expliqué précédemment, tout autre organe de commande de la vitesse de l’engin 10 peut être prévu, y compris à l’intérieur dudit engin 10 par l’intermédiaire du calculateur.

Lorsque l’engin 10 piloté est un engin virtuel, les instructions de pilotage sont transformées en signaux numériques traités par un logiciel d’ordinateur pour modifier directement la position de l’engin virtuel sur un écran d’un simulateur de vol ou de conduite, conformément aux simulateurs connus. L’interface de pilotage 31, 30’, 30” peut être complétée par des boutons de commande spécifiques (non représentés) permettant de dépasser les positions angulaires du pilote 1 afin par exemple de pouvoir générer une bouche dans le cas du pilotage d’un avion ou toute autre figure pour tout autre engin piloté. Π ressort clairement de cette description que l’invention permet d’atteindre les buts fixés, à savoir de permettre à un pilote de vivre une expérience proche de celle du pilotage réel améliorant grandement la précision du pilotage tout en lui procurant de nouvelles sensations étant donné que l’engin reproduit quasi à l’identique les déplacements angulaires faits par le corps du pilote.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier.

Notamment la forme et la disposition des organes tactiles et des organes de commande décrits peuvent varier pour s’adapter à d’autres parties du corps du pilote en fonction de la position qu’il souhaite adopter et de l’engin à piloter. De même, le choix des capteurs n’est pas limitatif et s’étend à tout autre capteur compatible.

Claims

Revendications

1. Equipement de pilotage par téléguidage d’un engin (10), tel qu’un engin aérien, terrestre ou aquatique, réel ou virtuel, ledit équipement comportant au moins une interface de pilotage (30, 30’, 30”) et des moyens de communication (40) pour transmettre des instructions de pilotage du pilote (1) audit engin (10), caractérisé en ce que ladite interface de pilotage (30, 30’, 30”) est une interface mécanique, orientable multi directionnellement par rapport à un référentiel fixe (XYZ), et comporte au moins un organe tactile (31, 31”) agencé pour être en contact avec au moins une partie du corps du pilote (1) positionné dans ledit référentiel fixe, et en ce que ladite interface de pilotage comporte en outre des capteurs de position (34a, 36b, 36c) agencés pour transformer en instructions de pilotage des mouvements et des positions générés par le corps du pilote transmis audit organe tactile (31, 31”), de sorte que ledit engin (10) reproduit au moins en partie les mouvements et les positions du corps du pilote (1).
2. Equipement de pilotage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe tactile (31) comporte au moins deux zones de préhension distinctes agencées pour recevoir les deux mains du pilote.
3. Equipement de pilotage selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit organe tactile (31) comporte au moins un guidon agencé pour être maintenu par les deux mains du pilote en position assise, debout ou couché.
4. Equipement de pilotage selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit organe tactile (31) comporte au moins un arceau délimitant un volume intérieur agencé pour recevoir au moins en partie le corps du pilote (1) en position assise ou debout.
5. Equipement de pilotage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe tactile (31) constitue ladite interface de pilotage (30’) et comporte au moins un capteur de position gyro scopique.
6. Equipement de pilotage selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite interface de pilotage (31) comporte en outre une embase (33) définissant ledit référentiel fixe, un bras articulé (32) monté sur ladite embase, et en ce que ledit organe tactile (31) est couplé à l’extrémité libre dudit bras articulé (32).
7. Equipement de pilotage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit bras articulé (32) comporte au moins une première et une deuxième articulations (35b, 35c) définissant respectivement un premier et un deuxième axes de pivotement perpendiculaires entre eux, et associées respectivement à un premier et un deuxième capteurs de position (36b, 36c).
8. Equipement de pilotage selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit bras articulé (32) est monté sur ladite embase (33) par une troisième articulation définissant un troisième axe de pivotement perpendiculaire aux premier et deuxième axes de rotation et associé à un troisième capteur de position.
9. Equipement de pilotage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe tactile (31”) comporte en outre au moins une plateforme (37) agencée pour recevoir au moins en partie le corps du pilote (1) en position allongée.
10. Equipement de pilotage selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite plateforme (37) est montée sur une embase (39) définissant ledit référentiel fixe par l’intermédiaire d’une rotule (39a) associée à un capteur de position gyroscopique.
11. Equipement de pilotage selon l’une des revendications 3 ou 8, caractérisé en ce qu’au moins une des zones de préhension comporte une poignée pivotante (34) associée à un capteur de position (34a) pour commander la vitesse dudit engin (10).
12. Equipement de pilotage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre au moins un calculateur et des actionneurs embarqués dans ledit engin (10) et en ce que ledit calculateur est agencé pour transformer lesdites instructions de pilotage en consignes de commande desdits actionneurs en fonction de la position instantanée dudit engin (10).
13. Procédé de pilotage par téléguidage d’un engin (10), tel qu’un engin aérien, terrestre ou aquatique, réel ou virtuel, mis en œuvre par ledit équipement de pilotage selon l’une quelconque des revendications précédentes, procédé dans lequel le pilote (1) transmet des instructions de pilotage audit engin (10) via une interface de pilotage (30, 30’, 30”) et des moyens de communication (40), caractérisé en ce que lesdites instructions de pilotage sont créées par les mouvements et les positions générés par le corps du pilote (1), lesquels mouvements et positions du corps du pilote (1) sont détectés par ladite interface de pilotage (30, 30’, 30”), qui est une interface mécanique, orientable multi directionnellement par rapport à un référentiel fixe (XYZ), et comportant au moins un organe tactile (31, 31”) agencé pour être en contact avec au moins une partie du corps du pilote (1) positionné dans ledit référentiel fixe, et transformés en instructions de pilotage par des capteurs de position (34a, 36b, 36c) prévus dans ladite interface de pilotage, de sorte que ledit engin (10) reproduit au moins en partie les mouvements et les positions du corps du pilote (1).
14. Procédé de pilotage selon la revendication 13, caractérisé en ce que le mouvement de basculement vers l’avant ou vers l’arrière du corps du pilote (1) crée une instruction d’avance ou de recul si l’engin (10) est un engin roulant, flottant ou un drone à multi-rotors, ou une instruction de descente ou de montée pour commander la profondeur si l’engin (10) est un engin aérien ou subaquatique.
15. Procédé de pilotage selon la revendication 13, caractérisé en ce que le mouvement d’inclinaison latérale vers la droite ou vers la gauche du corps du pilote (1) crée une instruction de déplacement latéral vers la droite ou vers la gauche si l’engin (10) est un engin roulant, flottant ou un drone à multi-rotors, ou une instruction de tangage vers la droite ou vers la gauche pour commander le roulis si l’engin (10) est un engin aérien ou subaquatique.
16. Procédé de pilotage selon la revendication 13, caractérisé en ce que le mouvement de rotation du corps du pilote (1) autour de son axe central crée une instruction de changement de direction vers la droite ou vers la gauche dudit engin (10).
17. Procédé de pilotage selon l’une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que la position obtenue par le corps du pilote (1) à l’issue de ses mouvements crée une position identique sur ledit engin (10) dans la limite de ses positions acceptables par ledit engin (10).