PL230145B1

PL230145B1 - Augmented reality protective helmet

Info

Publication number: PL230145B1
Application number: PL418984A
Authority: PL
Inventors: Wojciech Trelak; Grzegorz Palmer
Original assignee: Seemore Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2016-10-04
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2018-09-28
Also published as: PL418984A1; EP3305116A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest kask ochronny z rozszerzoną rzeczywistością, pozwalający na wyświetlanie dodatkowych informacji przed wzrokiem użytkownika kasku ochronnego z rozszerzoną rzeczywistością, znajdujący swoje zastosowanie w szczególności w kaskach motocyklowych.The subject of the invention is a protective helmet with augmented reality, which allows the display of additional information in front of the user's view of a protective helmet with augmented reality, which is used in particular in motorcycle helmets.

W przypadku wystąpienia kolizji drogowej kaski ochronne są jednym z podstawowych urządzeń zapewniających bezpieczeństwo kierowcom pojazdów mechanicznych, w szczególności motocyklistom. Konsekwencje kolizji drogowej są zwykle o wiele poważniejsze dla motocyklisty niż dla kierowcy samochodu osobowego. Nie dysponuje on takimi środkami bezpieczeństwa, a motocykle nie posiadają tylu rozwiązań i technologii, zmniejszających ryzyko wypadku.In the event of a road collision, protective helmets are one of the basic devices ensuring the safety of drivers of motor vehicles, in particular motorcyclists. The consequences of a road collision are usually much more serious for a motorcyclist than for a passenger car driver. It does not have such safety measures, and motorcycles do not have so many solutions and technologies that reduce the risk of an accident.

Jak wynika z badań przeprowadzonych przez IPSOS (raport „Europejski barometr odpowiedzialnej jazdy”), kierowcy mają dużą świadomość na temat zagrożeń, które sami powodują na drodze. Nierozważność i rozproszenie uwagi jest przez nich wskazywane jako druga w kolejności przyczyna śmiertelnych wypadków (zaraz po jeździe pod wpływem alkoholu i środków odurzających). 30% respondentów wskazuje ten czynnik jako przyczynę śmiertelnych wypadków na autostradach (zaraz po nadmiernej prędkości i senności).According to research carried out by IPSOS (European Responsible Driving Barometer report), drivers are very aware of the dangers they pose on the road. They indicate carelessness and distraction as the second leading cause of fatal accidents (immediately after driving under the influence of alcohol and drugs). 30% of respondents cited this factor as the cause of fatal accidents on motorways (right after speeding and drowsiness).

Prawie połowa wypadków z udziałem motocyklistów spowodowana jest ich działaniem, w tym dekoncentracją na drodze. Jednym z powodów rozproszenia ich uwagi jest sprawdzanie aktualnych parametrów. Odczytanie zegarów i spojrzenie w lusterka zajmuje kierowcy motocykla 1,5 sekundy. W tym czasie przy prędkości 90 km/godz. pojazd pokonuje dystans 37,5 metra (badania Uniwersytetu w Michigan). Jeśli motocyklista odwróci wzrok od toru jazdy na 2 sekundy, ryzyko wypadku lub wystąpienia niebezpiecznej sytuacji rośnie dwukrotnie (badania Uniwersytetu w Michigan). Dlatego wprowadzanie technologii, które zmniejszają ryzyko dekoncentracji motocyklisty to niezbędny element zwiększania bezpieczeństwa na drodze. Łatwiejszy i szybszy dostęp do informacji, bez konieczności odwracania wzroku od toru jazdy, będzie wpływał bezpośrednio na zwiększenie bezpieczeństwa i komfortu.Almost half of the accidents involving motorcyclists are caused by their actions, including distraction on the road. One of the reasons for their distraction is checking the actual parameters. It takes 1.5 seconds for the motorcycle rider to read the clocks and look in the mirrors. During this time, at a speed of 90 km / h. the vehicle covers a distance of 37.5 meters (University of Michigan research). If a motorcyclist looks away from the track for 2 seconds, the risk of an accident or dangerous situation doubles (University of Michigan research). Therefore, the introduction of technologies that reduce the risk of distraction of the rider is an essential element of increasing road safety. Easier and faster access to information, without having to look away from the track, will have a direct impact on increasing safety and comfort.

Technologie łączące HUD (head-up display) oraz Augmented Reality (rozszerzona rzeczywistość, AR) pozwalają szybko wyświetlać niezbędne dane przed oczami motocyklisty nie ograniczając widoczności. To maksymalne skrócenie czasu potrzebnego na sprawdzenie paramentów i ograniczenie momentów, podczas których musi on odwrócić wzrok od drogi. Motocyklista jest w stanie szybciej odczytać i przetworzyć dane. Taki sposób przekazywania informacji w o wiele mniejszym stopniu obciąża jego koncentrację niż korzystanie z innych metod (badania Monash University Accident Research Centre, listopad 2015). Rzeczywistość rozszerzona AR stanowi technologię, w której zarejestrowany na żywo obraz świata rzeczywistego rozszerzony jest o generowaną komputerowo grafikę, w takiej postaci, że użytkownikowi przedstawiany jest widok złożony, zawierający widok na żywo i generowaną komputerowo grafikę, np. w postaci superpozycji.Technologies combining HUD (head-up display) and Augmented Reality (AR) allow you to quickly display the necessary data in front of the rider's eyes without restricting visibility. This is the maximum reduction of the time needed to check the parameters and limitation of the moments during which he has to look away from the road. The motorcyclist is able to read and process the data faster. This way of providing information is much less on his concentration than using other methods (studies by Monash University Accident Research Center, November 2015). AR Augmented Reality is a technology in which the live image of the real world is enhanced with computer generated graphics such that the user is presented with a composite view including the live view and the computer generated graphics, e.g. in the form of a superposition.

W amerykańskim zgłoszeniu patentowym US2016070109A1 ujawniono kask z urządzeniem do wyświetlania treści rozszerzonej rzeczywistości. Ujawniony kask zawiera ogólnie prowadnicę, ramkę dla soczewki oraz powierzchnię wyświetlania zamocowaną do ramki. Prowadnica rozciąga się od wnęki w kasku, a ramka może poruszać się w prowadnicy pomiędzy pierwszym położeniem (np. wysuniętym) i drugim położeniem (np. schowanym we wnęce w kasku). Jak podano w opisie cytowanego zgłoszenia patentowego soczewki wyświetlacza mogą przykładowo wysuwać się lub chować się na podstawie komendy głosowej, gestu użytkownika lub położenia zegarka skomunikowanego z kaskiem.The US patent application US2016070109A1 discloses a helmet with an augmented reality content display device. The disclosed helmet generally includes a guide, a frame for a lens, and a display surface attached to the frame. The track extends from a recess in the helmet and the frame is movable in the guide between a first position (e.g., extended) and a second position (e.g., tucked in a recess in the helmet). As stated in the description of the cited patent application, the display lenses may, for example, extend or retract on the basis of a voice command, a gesture of the user or the position of a watch communicated with the helmet.

Z kolei z międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO2016022984A1 znany jest kask wyposażony w pierwszą osłonę oraz drugą osłonę, pracującą jako wyświetlacz dla treści rozszerzonej rzeczywistości. W jednej realizacji cytowanego wynalazku druga osłona i pierwsza osłona mogą przemieszczać się z położenia wysuniętego i schowanego niezależnie od siebie. W pozycji nieaktywnej druga osłona (tj. wyświetlacz AR) chowa się do wnęki utworzonej w poszczególnych komponentach kasku. W przedstawionym rozwiązaniu przewidziano również zasuwę do ręcznej manipulacji drugą osłoną, a w alternatywnej realizacji wynalazku kask jest wyposażony w aktuator, który powoduje przemieszczenie drugiej osłony z położenia wysuniętego do położenia schowanego w odpowiedzi na sygnał wejściowy.In turn, from the international patent application WO2016022984A1, a helmet is known which has a first cover and a second cover, working as a display for augmented reality content. In one embodiment of the cited invention, the second cover and the first cover are able to move from the extended and retracted position independently of each other. In the inactive position, the second shield (i.e. the AR display) retracts into a recess formed in the individual components of the helmet. The illustrated solution also provides a latch for manual manipulation of the second cover, and in an alternative embodiment of the invention the helmet is provided with an actuator which causes the second cover to move from the extended position to the retracted position in response to an input signal.

W kolejnym amerykańskim zgłoszeniu patentowym US2014130241A1 ujawniono kask z wyświetlaczem zapewniającym informacje rozszerzonej rzeczywistości. Istotę cytowanego wynalazku stanowi wyświetlacz montowany w kasku, który posiada opcję chowania się. Układ wyświetlacza jest zamocoPL 230 145 B1 wany za pomocą zespołu mocującego, który powoduje przemieszczenie wyświetlacza z pozycji przechowywania do pozycji aktywnej. Jeden z przykładów realizacji przewiduje zastosowanie mechanizmu podwójnego wciśnięcia wyświetlacza w celu jego schowania i wysunięcia (push-push system).Another US patent application US2014130241A1 discloses a helmet with a display providing augmented reality information. The essence of the cited invention is a helmet mounted display that has the option of hiding. The display system is secured by a fastening device that moves the display from the storage position to the active position. One of the embodiments provides for the use of the mechanism of double pressing the display in order to hide and slide it out (push-push system).

Problemem technicznym stawianym przed niniejszym wynalazkiem jest skonstruowanie takiego kasku z rozszerzoną rzeczywistością, który zapewni wygodny i praktyczny dostęp do danych, takich jak: rzeczywista i dozwolona prędkość, nawigacja, widok wstecznego lusterka, korki, ostrzeżenia o wypadkach czy zbliżające się punkty POI, bez konieczności zmiany położenia głowy, przy czym wyświetlane informacje nie będą przeszkadzały w obserwacji drogi. Co więcej, pożądane jest zapewnienie kasku z rozszerzoną rzeczywistością, w którym wyświetlacz AR będzie znajdował się przed wzrokiem użytkownika kasku w trakcie jego wykorzystania, natomiast w sytuacji, w której użytkownik kasku nie będzie z niego korzystał, wyświetlacz AR nie będzie zajmował pola widzenia użytkownika, natomiast zmiana tych warunków będzie odbywała się automatycznie, bez potrzeby ręcznej manipulacji. Nieoczekiwanie wspomniane problemy techniczne rozwiązał prezentowany wynalazek.The technical problem faced by the present invention is to construct such an augmented reality helmet that will provide convenient and practical access to data such as: actual and permitted speed, navigation, rearview mirror view, traffic jams, accident alerts or upcoming POIs, without the need for changes in the position of the head, and the displayed information will not interfere with the observation of the road. Moreover, it is desirable to provide an augmented reality helmet in which the AR display is in front of the user's view of the helmet during use, and in a situation where the user of the helmet is not in use, the AR display does not occupy the user's field of view. however, the change of these conditions will take place automatically, without the need for manual manipulation. The present invention has unexpectedly solved the mentioned technical problems.

Przedmiotem wynalazku jest kask ochronny z rozszerzoną rzeczywistością, zawierający skorupę stanowiącą zewnętrzną powłokę ochronną kasku, warstwę pochłaniającą siłę uderzenia przytwierdzoną do wewnętrznej powierzchni skorupy, przynajmniej częściowo przezroczysty wizjer, przytwierdzony przechylnie do skorupy tak, że może przemieszczać się pomiędzy położeniem zamkniętym i otwartym, wyświetlacz AR, umieszczony we wnętrzu kasku w obszarze wizji użytkownika, osadzony na układzie manipulatora, który zapewnia jego przemieszczanie pomiędzy położeniem wysuniętym i schowanym, charakteryzujący się tym, że zawiera dodatkowo układ detekcji położenia wizjera sprzężony z układem manipulatora tak, że gdy wizjer znajduje się w położeniu zamkniętym, wyświetlacz AR znajduje się w położeniu wysuniętym, a gdy wizjer znajduje się w położeniu otwartym, wyświetlacz AR znajduje się w położeniu schowanym.The present invention relates to an augmented reality safety helmet comprising a shell providing the outer protective shell of the helmet, an impact-absorbing layer attached to the inner surface of the shell, an at least partially transparent visor, pivotally attached to the shell so that it can move between closed and open positions, AR display , located inside the helmet in the user's vision area, mounted on a manipulator system that ensures its movement between the extended and retracted positions, characterized in that it additionally includes a viewfinder position detection system coupled to the manipulator system so that when the visor is in the closed position , the AR display is in the extended position and the AR display is in the retracted position when the viewfinder is in the open position.

W korzystnej realizacji wynalazku kask ochronny zawiera dodatkowo przełącznik wymuszający jeden z trybów pracy: automatyczne wysuwanie/chowanie wyświetlacza AR, stałe wysunięcie wyświetlacza AR, stałe schowanie wyświetlacza AR.In a preferred implementation of the invention, the protective helmet additionally includes a switch that forces one of the operating modes: automatic extension / retraction of the AR display, permanent extension of the AR display, permanent retraction of the AR display.

W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku układ manipulatora zapewnia przemieszczanie wyświetlacza AR w jednym lub więcej kierunków spośród: pierwszej strony; drugiej strony, przeciwległej względem pierwszej strony; góry; dołu.In a further preferred embodiment of the invention, the manipulator system allows the AR display to be moved in one or more directions of: the first side; the second side opposite to the first side; mountains; bottom.

W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku układ manipulatora stanowi układ o napędzie wybranym z grupy obejmującej napęd mechaniczny, elektryczny, magnetyczny, pneumatyczny, hydrauliczny.In another preferred embodiment of the invention, the manipulator system is a drive system selected from the group consisting of mechanical, electric, magnetic, pneumatic and hydraulic drives.

W następnej korzystnej realizacji wynalazku wyświetlacz AR stanowi wyświetlacz wybrany z grupy obejmującej wyświetlacze LCD, LED, OLED, OLET, DLP, LCoS, SED, FED, QDLED, iMOD, TMOS, DMS, LPD, FLCD, TDEL, TPD, laserowe oraz płaszczyznę, na którą rzucany jest obraz.In a further preferred embodiment of the invention, the AR display is a display selected from the group consisting of LCD, LED, OLED, OLET, DLP, LCoS, SED, FED, QDLED, iMOD, TMOS, DMS, LPD, FLCD, TDEL, TPD, laser and plane displays, on which the image is projected.

W korzystnej realizacji wynalazku układ wyzwalający przemieszczenie wyświetlacza AR wybrano z grupy obejmującej przekładnię mechaniczną, korzystnie zębatą, czujnik przesunięcia położenia wizjera, korzystnie optyczny, indukcyjny, potencjometryczny, wiroprądowy, pojemnościowy lub ultradźwiękowy, element zmieniający ciśnienie płynu w obwodzie.In a preferred embodiment of the invention, the AR display displacement trigger system is selected from the group consisting of a mechanical transmission, preferably a gear, a viewfinder displacement sensor, preferably optical, inductive, potentiometric, eddy current, capacitive or ultrasonic, a fluid pressure variator in the circuit.

Korzystnie kask ochronny stanowi motocyklowy kask integralny, szczękowy, otwarty lub enduro.Preferably, the protective helmet is an integral, jaw-dropping, open-face or enduro motorcycle helmet.

Kask ochronny z rozszerzoną rzeczywistością według niniejszego wynalazku zapewnia wygodny i praktyczny dostęp do danych, takich jak: rzeczywista i dozwolona prędkość, nawigacja, widok wstecznego lusterka, korki, ostrzeżenia o wypadkach czy zbliżające się punkty POI, bez konieczności zmiany położenia głowy, przy czym wyświetlane informacje nie przeszkadzają w obserwacji drogi. Dzięki temu kierowca pozostaje skupiony na tym, co dzieje się wokół niego, zachowuje pełną kontrolę, zwiększając bezpieczeństwo - swoje i innych użytkowników drogi. Co więcej wyświetlacz AR jest ulokowany przed wzrokiem użytkownika kasku w trakcie jego wykorzystania, natomiast w sytuacji, w której użytkownik kasku nie korzysta z niego (np. na postoju), wyświetlacz AR jest schowany do wnętrza kasku ochronnego i nie zajmuje pola widzenia użytkownika. Minimalizuje to ryzyko uszkodzenia twarzy lub narządu wzroku w momencie podniesionego wizjera, w przypadku wystąpienia nieprzewidzianego wypadku. Zmiana tych warunków odbywa się automatycznie, bez potrzeby ręcznej manipulacji, natomiast przewidziano również na kasku przycisk umożliwiający wybranie dodatkowych trybów pracy układu wyświetlania treści rozszerzonej rzeczywistości, takich jak stałe wysunięcie wyświetlacza AR i wyświetlanie treści, stałe schowanie wyświetlacza AR i niewyświetlanie treści rozszerzonej rzeczywistości. Co więcej, sygnał chowania/wysuwania wyświetlacza pochodzi z wnętrza kasku co stanowi o większej niezawodności prezentowanego rozwiązania.A protective helmet with augmented reality according to the present invention provides convenient and practical access to data such as: actual and permitted speed, navigation, rearview mirror view, traffic jams, accident warnings or upcoming POIs, without having to change the position of the head. the information does not interfere with the observation of the road. As a result, the driver remains focused on what is happening around him, maintains full control, increasing safety - for himself and other road users. What's more, the AR display is located in front of the user's view of the helmet during its use, while in a situation where the user of the helmet is not using it (e.g. when stationary), the AR display is hidden inside the protective helmet and does not occupy the user's field of view. This minimizes the risk of damage to the face or eyes when the visor is raised in the event of an unforeseen accident. Changing these conditions takes place automatically, without the need for manual manipulation, but there is also a button on the helmet that allows you to select additional operating modes of the augmented reality content display system, such as permanent extension of the AR display and display of content, permanent hiding of the AR display and not displaying the content of augmented reality. What's more, the signal to hide / extend the display comes from the inside of the helmet, which makes the presented solution more reliable.

PL 230 145 B1PL 230 145 B1

Przykładowe realizacje wynalazku zaprezentowano na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny widok z boku kasku z rozszerzoną rzeczywistością według pierwszej realizacji niniejszego wynalazku, fig. 2 przedstawia schematyczny widok z boku kasku z rozszerzoną rzeczywistością według drugiej realizacji niniejszego wynalazku, fig. 3 przedstawia schematyczny widok z boku kasku z rozszerzoną rzeczywistością według trzeciej realizacji niniejszego wynalazku, natomiast fig. 4 przedstawia schematyczny widok z boku kasku z rozszerzoną rzeczywistością według czwartej realizacji niniejszego wynalazku.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a schematic side view of an augmented reality helmet according to a first embodiment of the present invention, Fig. 2 shows a schematic side view of an augmented reality helmet according to a second embodiment of the present invention, Fig. 3 shows a schematic view. a side view of an augmented reality helmet according to a third embodiment of the present invention, while Fig. 4 shows a schematic side view of an augmented reality helmet according to a fourth embodiment of the present invention.

P r z y k ł a dP r z k ł a d

Kask ochronny z rozszerzoną rzeczywistością według jednego przykładu realizacji został przedstawiony w schematycznym widoku z boku na fig. 1. Na fig. 2, 3, 4 przedstawiono odpowiednio kolejne przykłady realizacji przedmiotowego wynalazku. W przedstawionych przykładach realizacji kask ochronny przyjął postać motocyklowego kasku integralnego. W ogólności tego typu kask ochronny zawiera powłokę zewnętrzną nazywaną skorupą 1, która stanowi zewnętrzną powłokę ochronną. Jest ona z reguły wykonana z tworzywa sztucznego lub kompozytowego. Od wewnętrznej strony kasku ochronnego, do skorupy 1 przytwierdzona jest warstwa pochłaniająca siłę uderzenia. Stanowi ona jeden z najistotniejszych elementów składowych współczesnych kasków ochronnych, gdyż w głównej mierze to ona odpowiada za należyte rozproszenie energii uderzenia i zabezpieczenie głowy użytkownika kasku przed uszkodzeniem. Z reguły kolejną warstwę we wnętrzu kasku ochronnego stanowi wyściółka, która w istocie jest miękkim elementem zapewniającym dopasowanie kasku do głowy użytkownika oraz wygodę użytkowania. Kask ochronny wyposażony jest dodatkowo w zapięcie, mocowane z reguły do skorupy 1 i zapewniające utrzymanie kasku ochronnego w prawidłowym położeniu. Kask ochronny według niniejszej realizacji wynalazku zawiera wizjer 2 przymocowany wychylnie po obydwu stronach kasku do skorupy 1 w taki sposób, że możliwe jest przemieszczanie wizjera 2 z położenia zamkniętego, w którym osłania on oczy i nozdrza użytkownika kasku przed wiatrem, i położenia otwartego, w którym wspomniane elementy twarzy nie są przysłonięte. Wizjer 2 z reguły wykonany jest z przezroczystego tworzywa sztucznego w celu zapewnienia odpowiedniej wizji użytkownika. W stanie techniki występują również barwione lub przyciemnione wizjery 2, które charakteryzują się stopniem transparentności umożliwiającym wyraźne obserwowanie środowiska. Należy jednak podkreślić, że barwa i stopień transparentności wizjera 2 nie stanowi żadnego ograniczenia niniejszego wynalazku. W celu zapewnienia informacji rozszerzonej rzeczywistości AR użytkownikowi, we wnętrzu kasku ochronnego ulokowany jest wyświetlacz AR 3, który rozmieszczony jest w obszarze wizji użytkownika. W przykładzie realizacji wynalazku przedstawionym na fig. 1 wyświetlacz AR 3 rozmieszczony jest powyżej wzroku użytkownika kasku ochronnego i rozciąga się z górnej części kasku ochronnego. Rodzaj zastosowanego wyświetlacza AR 3 nie stanowi ograniczenia niniejszego wynalazku i może obejmować wyświetlacze LCD, LED, OLED, OLET, DLP, LCoS, SED, FED, QDLED, iMOD, TMOS, DMS, LPD, FLCD, TDEL, TPD, laserowe oraz płaszczyznę, na którą rzucany jest obraz. Wyświetlacz AR 3 ulokowany jest wewnątrz kasku ochronnego na układzie manipulatora 4, który zapewnia jego przemieszczanie w co najmniej dwóch płaszczyznach (korzystnie w trzech płaszczyznach) w celu z jednej strony dopasowania jego lokalizacji do wymagań użytkownika (np. wysokość, kąt nachylenia, przesunięcie boczne), umożliwiając z drugiej strony jego chowanie do przestrzeni kasku ochronnego, gdy nie jest on wykorzystywany (np. na postojach). W niniejszej realizacji przedmiotowego wynalazku układ manipulatora 4 zapewnia chowanie się wyświetlacza AR 3 w górnej części kasku ochronnego. Kierunek chowania się wyświetlacza AR 3 nie stanowi jednak ograniczenia niniejszego wynalazku, a sam wyświetlacz AR 3 może być chowany w stronę lewą, prawą, górę, dół lub kombinację tych kierunków, bez odchodzenia od istoty niniejszego wynalazku. W okolicy występowania połączenia wychylnego wizjera 2 ze skorupą 1 kasku ochronnego zapewniono układ wyzwalający przemieszczenie wyświetlacza AR 5, sprzężony z układem manipulatora 4 tak, że gdy wizjer 2 znajduje się w położeniu zamkniętym, wyświetlacz AR 3 znajduje się w położeniu wysuniętym, gdy wizjer 2 znajduje się w położeniu otwartym, wyświetlacz AR 3 znajduje się w położeniu schowanym. W przykładzie realizacji przedstawionym schematycznie na fig. 1 układ wyzwalający przemieszczenie wyświetlacza AR 4 przyjmuje postać przekładni zębatej stożkowej, która przenosi ruch obrotowy elementu łączącego wizjer 2 ze skorupą 1 na sprzężoną zębatkę stożkową, która z kolei połączona jest wałem z układem manipulatora 4 również za pośrednictwem przekładni zębatej. Wychylenie wizjera 2 powoduje przeniesienie ruchu obrotowego z elementu łączącego wizjer 2 ze skorupą 1 kasku ochronnego na wał, który z kolei przenosi ten ruch dalej na układ manipulatora 4, powodując wysuwanie/chowanie wyświetlacza AR 3. W przykładzie realizacji przedstawionym schematycznie naAn augmented reality safety helmet according to one embodiment is shown in a schematic side view in Fig. 1. Figs. 2, 3, 4 show further embodiments of the present invention, respectively. In the shown embodiments, the protective helmet takes the form of an integral motorcycle helmet. In general, this type of safety helmet includes an outer shell, known as the shell 1, which is the outer protective shell. It is usually made of plastic or composite. On the inside of the protective helmet, an impact-absorbing layer is attached to the shell 1. It is one of the most important components of modern protective helmets, because it is mainly responsible for the proper dispersion of the impact energy and protecting the helmet user's head against damage. As a rule, the next layer inside the protective helmet is the lining, which in fact is a soft element that ensures the helmet fits the user's head and is comfortable to use. The protective helmet is additionally equipped with a clasp, usually fixed to the shell 1 and ensuring that the protective helmet is kept in the correct position. A protective helmet according to the present embodiment comprises a visor 2 pivotably attached on both sides of the helmet to the shell 1 such that it is possible to move the visor 2 from a closed position in which it shields the helmet wearer's eyes and nostrils from the wind, and an open position in which said facial features are not obscured. The visor 2 is usually made of transparent plastic in order to ensure the proper vision of the user. In the prior art, there are also tinted or tinted visors 2, which are characterized by a degree of transparency that makes it possible to clearly see the environment. It should be emphasized, however, that the color and degree of transparency of the viewfinder 2 do not constitute any limitation of the present invention. In order to provide AR information to the user, an AR display 3 is located inside the protective helmet, which is arranged in the vision area of the user. In the embodiment of the invention shown in Figure 1, the AR display 3 is positioned above the eyesight of the wearer of the protective helmet and extends from the top of the protective helmet. The type of AR 3 display used is not a limitation of the present invention and may include LCD, LED, OLED, OLET, DLP, LCoS, SED, FED, QDLED, iMOD, TMOS, DMS, LPD, FLCD, TDEL, TPD, laser and plane displays, on which the image is projected. The AR display 3 is located inside the protective helmet on the manipulator system 4, which allows it to be moved in at least two planes (preferably in three planes) in order to adjust its location to the user's requirements (e.g. height, angle of inclination, side shift). , allowing on the other hand to hide it into the space of the protective helmet when it is not used (e.g. at stops). In the present embodiment of the present invention, the manipulator system 4 allows the AR display 3 to hide in the upper part of the protective helmet. The hiding direction of the AR display 3 is not, however, a limitation of the present invention, and the AR display 3 itself can be retracted to the left, right, up, down or a combination of these directions without departing from the gist of the present invention. In the vicinity of the presence of the pivoting viewfinder 2 with the helmet shell 1, there is provided a system that triggers the displacement of the display AR 5, coupled to the manipulator system 4, so that when the viewfinder 2 is in the closed position, the display AR 3 is in the extended position when the viewfinder 2 is in position. in the open position, the AR 3 display is in the stowed position. In the embodiment shown schematically in Fig. 1, the displacement triggering system of the AR display 4 takes the form of a bevel gear that transmits the rotational movement of the element connecting the visor 2 with the shell 1 to the coupled bevel gear, which in turn is connected by the shaft to the manipulator system 4 also via toothed gear. The deflection of the visor 2 transfers the rotational movement from the connecting element of the visor 2 with the helmet shell 1 to the shaft, which in turn transfers this movement to the manipulator system 4, causing the display AR 3 to extend / retract.

PL 230 145 B1 fig. 1 układ manipulatora 4 stanowi układ o napędzie mechanicznym (przekładni mechanicznej) w postaci przekładni zębatych. Niniejszy wynalazek do wysuwania/chowania wyświetlacza AR 3 przewiduje również zastosowanie innego rodzaju układów manipulatora 4 opartych przykładowo o napęd elektryczny (jak przedstawiono w realizacji wynalazku na fig. 2), magnetyczny (jak przedstawiono w realizacji wynalazku na fig. 3), pneumatyczny lub hydrauliczny (jak przedstawiono w realizacji wynalazku na fig. 4). Wobec powyższego należy zauważyć, że rodzaj zastosowanego napędu w układzie manipulatora 4 nie stanowi ograniczenia niniejszego wynalazku. Co więcej, w zależności od zastosowanego napędu w układzie manipulatora 4 można wykorzystać następujące układy wyzwalające przemieszczenie wyświetlacza AR 5: przekładnię mechaniczną, korzystnie zębatą, czujnik przesunięcia położenia wizjera, korzystnie optyczny, indukcyjny, potencjometryczny, wiroprądowy, pojemnościowy lub ultradźwiękowy, element zmieniający ciśnienie płynu w obwodzie. Rodzaj układu wyzwalającego przemieszczenie wyświetlacza AR 5 również nie stanowi ograniczenia niniejszego wynalazku. Ponadto na kasku ochronnym, na przykład na górnej części skorupy 1, przewidziano przełącznik 6 wymuszający jeden z trybów pracy: automatyczne wysuwanie/chowanie wyświetlacza AR 3, stałe wysunięcie wyświetlacza AR 3, stałe schowanie wyświetlacza AR 3, co dodatkowo zwiększa funkcjonalność przedmiotowego kasku ochronnego. Oprócz trybu automatycznego wysuwania/chowania wyświetlacza AR 3 użytkownik może wybrać opcję stałego wysunięcia oraz stałego schowania wyświetlacza AR 3. Rodzaj zastosowanego przełącznika, jak również jego ulokowanie, również nie stanowią istoty niniejszego wynalazku.1, the manipulator system 4 is a mechanically driven (mechanical transmission) system in the form of gears. The present invention also envisages the use of other types of manipulator systems 4 based on, for example, an electric drive (as shown in the embodiment of the invention in Fig. 2), magnetic (as shown in an embodiment of the invention in Fig. 3), pneumatic or hydraulic drive for the extension / retraction of the AR display 3. (as illustrated in an embodiment of the invention in Fig. 4). In view of the above, it should be noted that the type of drive used in the manipulator system 4 is not a limitation of the present invention. Moreover, depending on the drive used, the manipulator system 4 can use the following systems to trigger the displacement of the AR 5 display: mechanical gear, preferably toothed, viewfinder position shift sensor, preferably optical, inductive, potentiometric, eddy-current, capacitive or ultrasonic, fluid pressure changing element circuit. The type of circuit that triggers the displacement of the AR display 5 is also not limited to the present invention. Moreover, on the protective helmet, e.g. on the upper part of the shell 1, there is provided a switch 6 forcing one of the operating modes: automatic extension / retraction of the AR 3 display, permanent extension of the AR 3 display, permanent retraction of the AR 3 display, which additionally increases the functionality of the protective helmet in question. In addition to the automatic eject / hide mode of the AR 3 display, the user may choose to permanently extend and hide the AR 3 display. The type of switch used, as well as its location, also do not constitute the essence of the present invention.

W opisie przykładu realizacji niniejszego wynalazku przedstawiono jedynie elementy składowe kasku ochronnego istotne dla istoty wynalazku. Dla klarowności opisu nie opisano oczywistych elementów dodatkowych kasku ochronnego niezbędnych do jego prawidłowego funkcjonowania, jak również elementów dodatkowych układu wyświetlania treści AR, takich jak kontroler z procesorem - odpowiedzialny za komunikację i wyświetlanie oraz baterię. Warto również zwrócić uwagę na fakt, że cały moduł wyświetlacza AR 3 montowany jest wewnątrz kasku ochronnego. Na zewnątrz nie ma zbędnych elementów, które mogłyby ograniczać pole widzenia kierowcy i zmniejszać komfort podczas jazdy. Jedynie wyświetlacz AR 3 znajduje się tuż przed wzrokiem kierowcy, a dzięki regulacji, możliwe jest pełne dostosowanie do wzroku motocyklisty. Co więcej, wraz z otwieraniem wizjera 2, np. na postoju, wyświetlacz AR 3 automatycznie chowa się, co zwiększa zakres wizji kierowcy oraz nie ogranicza obszaru obserwacji, i analogicznie wraz z zamykaniem wizjera 2 wyświetlacz AR automatycznie wysuwa się, zapewniając kierowcy treści rozszerzonej rzeczywistości. Dodatkowo, zastosowanie przełącznika 6 umożliwia zachowanie jednego z trybów ulokowania wyświetlacza AR 3, np. w sytuacji gdy kierowca z zasuniętym wizjerem 2 nie chce korzystać z wyświetlacza AR 3, lub gdy kierowca z otwartym wizjerem 2 dalej posiłkuje się treściami rozszerzonej rzeczywistości, wyświetlanymi na wyświetlaczu AR 3.In the description of an embodiment of the present invention, only the components of a protective helmet relevant to the essence of the invention are shown. For the sake of clarity of the description, the obvious additional elements of the protective helmet necessary for its proper functioning are not described, as well as additional elements of the AR content display system, such as a controller with a processor - responsible for communication and display, and a battery. It is also worth paying attention to the fact that the entire AR 3 display module is mounted inside the protective helmet. Outside, there are no unnecessary elements that could limit the driver's field of vision and reduce driving comfort. Only the AR 3 display is right in front of the rider's eyesight, and thanks to the adjustment, it is possible to fully adjust it to the rider's eyesight. Moreover, when the viewfinder 2 is opened, e.g. when stationary, the AR display 3 automatically retracts, which increases the scope of the driver's vision and does not limit the observation area, and similarly, when the viewfinder 2 closes, the AR display automatically pops up, providing the driver with augmented reality content. . In addition, the use of switch 6 allows you to maintain one of the AR 3 display placement modes, e.g. when the driver with the viewfinder 2 closed does not want to use the AR 3 display, or when the driver with the viewfinder 2 open still uses the augmented reality content displayed on the display. AR 3.

Claims

Patent claims

1.A protective augmented reality helmet, comprising a shell (1) as the outer protective shell of the helmet, an impact-absorbing layer attached to the inner surface of the shell (1), an at least partially transparent visor (2), pivotally attached to the shell (1) so that can move between the closed and open positions, the AR display (3) located inside the helmet in the vision area of the user, mounted on a manipulator system (4) that provides its movement between the extended and retracted positions, characterized in that it additionally includes a triggering system moving the AR display (5) coupled to the manipulator system (4) so that when the viewfinder (2) is in the closed position, the AR display (3) is in the extended position, and when the viewfinder (2) is in the open position, the AR display (3) is in the stowed position.

2. A protective helmet according to claim 1 The device as claimed in claim 1, characterized in that it additionally comprises a switch (6) forcing one of the operating modes: automatic extension / retraction of the AR display (3), permanent extension of the AR display (3), permanent retraction of the AR display (3).

3. A protective helmet according to claim 1 The method of claim 1 or 2, characterized in that the manipulator system (4) provides for movement of the AR display (3) in one or more directions of: the first side; the second side opposite to the first side; mountains; bottom.

PL 230 145 B1

4. A protective helmet as claimed in any one of claims 1 to 5; from 1 to 3, characterized in that the manipulator system (4) is a drive system selected from the group consisting of mechanical, electric, magnetic, pneumatic and hydraulic drives.

5. A protective helmet as claimed in any of claims 1 to 5. from 1 to 4, characterized in that the AR (3) display is a display selected from the group consisting of LCD, LED, OLED, OLET, DLP, LCoS, SED, FED, QDLED, iMOD, TMOS, DMS, LPD, FLCD, TDEL displays , TPD, laser and the plane onto which the image is projected.

6. A protective helmet as claimed in any one of claims 1 to 5. from 1 to 6, characterized in that the AR display displacement triggering system (5) is selected from the group consisting of a mechanical transmission, preferably a gear, a viewfinder displacement sensor, preferably optical, inductive, potentiometric, eddy-current, capacitive or ultrasonic, a fluid pressure changing element in perimeter.

7. A protective helmet as claimed in any of claims 1 to 7. A motorcycle helmet from 1 to 6, characterized in that it is an integral, jaw, open or enduro motorcycle helmet.