FR3115889A1 - System for assisting the guidance of a user heading towards or observing a determined area of interest - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système d’aide au guidage (100) comportant : - un pourtour périphérique (12) définissant un champ de vision périphérique, - un dispositif d’affichage (20) d’information de guidage comprenant sur le pourtour (12) des sources lumineuses (21) pouvant être pilotées par une unité de pilotage, dans lequel ledit dispositif d’affichage comprend : - un capteur d’une information spatiale relative à une position et/ou une orientation de la fenêtre de visualisation (11) ; - un circuit de traitement de ladite information spatiale en fonction de ladite zone d’intérêt (T) pour déterminer une information de guidage ; ladite unité de pilotage étant configurée pour piloter lesdites sources (21) en fonction de ladite information de guidage afin d’afficher dans ledit champ de vision une direction à suivre par ledit utilisateur. The invention relates to a guidance aid system (100) comprising: - a peripheral perimeter (12) defining a peripheral field of vision, - a guidance information display device (20) comprising on the perimeter (12 ) light sources (21) that can be controlled by a control unit, in which said display device comprises: - a sensor for spatial information relating to a position and/or an orientation of the viewing window (11) ; - a circuit for processing said spatial information as a function of said area of interest (T) to determine guidance information; said steering unit being configured to drive said sources (21) as a function of said guidance information in order to display in said field of vision a direction to be followed by said user.
Description
La présente invention concerne le domaine des systèmes d’aide au guidage.The present invention relates to the field of guidance assistance systems.
L’objet de la présente invention porte plus particulièrement sur un système d’aide au guidage permettant un affichage d’informations visuelles en temps réel pour aider un utilisateur à observer une zone d’intérêt déterminée ou se diriger vers une zone d’intérêt déterminée.The object of the present invention relates more particularly to a guidance aid system allowing a display of visual information in real time to help a user to observe a determined area of interest or to move towards a determined area of interest. .
Par zone d’intérêt au sens de la présente invention, on entend dans toute la description qui suit toute zone qui présente un intérêt pour l’utilisateur ; il peut s’agir par exemple d’une destination finale comme un point de rassemblement/ralliement, une ligne d’arrivée, une piste d’atterrissage. Il peut également s’agir d’un trajet, d’une route prédéfinie ou encore d’une ou plusieurs étapes sur un trajet ou une route prédéfinie. Il peut aussi s’agir d’une cible ou d’un point ou une personne à observer/surveiller. On comprendra ici que, généralement, cette zone d’intérêt est définie par un ensemble de coordonnées spatiales.By zone of interest within the meaning of the present invention, is meant throughout the following description any zone that is of interest to the user; it can be for example a final destination such as an assembly/rallying point, a finish line, an airstrip. It can also be a route, a predefined route or even one or more stages on a route or a predefined route. It can also be a target or a point or a person to observe/monitor. It will be understood here that, generally, this area of interest is defined by a set of spatial coordinates.
La présente invention trouve de nombreuses applications avantageuses dans le domaine du sport et notamment les sports extrêmes ou les sports de glisse comme par exemple le saut en parachute, le parapente, la descente en vélo tout-terrain, le ski, le rallye automobile, etc.The present invention finds many advantageous applications in the field of sport and in particular extreme sports or sliding sports such as for example parachute jumping, paragliding, downhill mountain biking, skiing, car rallying, etc. .
La présente invention trouve également de nombreuses autres applications avantageuses dans d’autres activités comme par exemple pour le pilotage d’un véhicule (avion ou autre) ou pour les interventions de pompiers ou de militaires dans un environnement hostile.The present invention also finds many other advantageous applications in other activities such as for example for piloting a vehicle (aircraft or other) or for firefighter or military interventions in a hostile environment.
Art antérieurPrior art
On connaît dans l’art antérieur les interfaces déportées ; ces interfaces déportées se situent par définition en dehors du champ de vision de l’utilisateur et requiert un mouvement de tête de l’utilisateur pour être consultées.Remote interfaces are known in the prior art; these remote interfaces are by definition outside the user's field of vision and require a movement of the user's head to be consulted.
On comprend aisément que l’utilisation de telles interfaces n’est pas envisageable pour certaines applications comme par exemple la pratique d’un sport extrême. Le sportif a en effet besoin d’être focalisé sur sa pratique pour éviter tout accident ; il en est de même du pompier ou du militaire lors d’une opération car ni l’un ni l’autre ne peut utiliser ses mains pour interagir avec l’écran.It is easy to understand that the use of such interfaces is not possible for certain applications such as for example the practice of an extreme sport. The athlete needs to be focused on his practice to avoid any accident; the same is true of the firefighter or the soldier during an operation because neither of them can use their hands to interact with the screen.
On connaît dans l’art antérieur d’autres types d’interfaces qui se situent dans le champ de vision de l’utilisateur.Other types of interfaces which are located in the user's field of vision are known in the prior art.
Dans l’aviation et plus récemment dans l’automobile, de telles interfaces se présentent sous la forme de dispositifs d’affichage tête haute également connus sous l’acronyme HUD (de l’anglais « Head Up Display »).In aviation and more recently in the automobile, such interfaces are in the form of head-up display devices also known by the acronym HUD (from the English "Head Up Display").
Ces dispositifs d’affichage tête haute intègrent le plus souvent des moyens d’affichage en réalité augmentée qui permettent de fournir à l’utilisateur des informations additionnelles comme par exemple des informations extrinsèques portant sur l’environnement du véhicule.These head-up display devices most often incorporate augmented reality display means which make it possible to provide the user with additional information such as for example extrinsic information relating to the environment of the vehicle.
L’affichage de ces informations extrinsèques contribue bien souvent à la sécurité du véhicule et permet au conducteur ou au pilote d’appréhender l’environnement dans lequel celui-ci évolue en améliorant sa perception de l’environnement.The display of this extrinsic information very often contributes to the safety of the vehicle and allows the driver or the pilot to apprehend the environment in which this one evolves by improving his perception of the environment.
Ainsi, dans le domaine de l’automobile, on connaît déjà certains systèmes ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé ») qui sont munis d’une caméra embarquée et qui sont configurés pour afficher sur un écran, par exemple un écran tête haute ou HUD, un élément de l’environnement routier tel que par exemple un panneau de signalisation routière de l’environnement routier et/ou un pictogramme représentatif d’un véhicule circulant devant ledit véhicule ou un danger détecté.Thus, in the automotive field, we already know certain ADAS systems (from the English "Advanced Driver-Assistance System" or in French "Advanced Driving Assistance System") which are equipped with an on-board camera and which are configured to display on a screen, for example a head-up screen or HUD, an element of the road environment such as for example a road sign of the road environment and/or a pictogram representing a vehicle traveling in front of said vehicle or a detected danger.
On connaît également d’autres casques ou lunettes intégrant un écran comme par exemple ceux proposés dans les documents EP3028121B1, FR3061312A1, FR3017966A1, US2003/0184868A1, US6,394,601B1ou encore FR 2806312A1.Other helmets or glasses incorporating a screen are also known, such as those proposed in the documents EP3028121B1, FR3061312A1, FR3017966A1, US2003/0184868A1, US6,394,601B1 or even FR 2806312A1.
Ces dispositifs apportent donc des informations additionnelles soit décalées soit en superposition du champ de vision de l’utilisateur.These devices therefore provide additional information either offset or superimposed on the user's field of vision.
Le principe de superposer des informations additionnelles dans le champ de vision d’un utilisateur rend toutefois l’usage de ce type de dispositif impropre à certaines applications.However, the principle of superimposing additional information in a user's field of vision makes the use of this type of device unsuitable for certain applications.
Le Demandeur soumet en effet que la pratique intensive comme la pratique d’un sport extrême ou une intervention par des forces de sécurité nécessite la fourniture d’une information simple et intuitive pour l’utilisateur. Cette information ne doit pas venir obstruer le champ de vision de l’utilisateur et doit être exploitable par l’utilisateur sans trop de charge cognitive. En effet, les informations explicites, les chiffres, les lettres demandent à l’utilisateur de se défocaliser de l’activité sur laquelle il est concentré.The Applicant submits that intensive practice such as the practice of an extreme sport or an intervention by security forces requires the provision of simple and intuitive information for the user. This information must not obstruct the user's field of vision and must be usable by the user without too much cognitive load. Indeed, explicit information, numbers, letters ask the user to defocus from the activity on which he is focused.
Il est par ailleurs préférable que le casque soit léger et peu encombrant afin d’éviter de gêner la pratique ou de créer des troubles ou des fatigues sur le cou de l’utilisateur.It is also preferable for the helmet to be light and compact in order to avoid interfering with practice or creating problems or fatigue on the user's neck.
Il est également préférable que les temps de calcul soient très courts, ceci notamment pour fournir une information en temps réel et garantir une bonne autonomie énergétique.It is also preferable for the calculation times to be very short, in particular to provide information in real time and guarantee good energy autonomy.
Le Demandeur soumet respectueusement que les solutions de l’art antérieur ne sont pas satisfaisantes et n’offrent pas de système à la fois ergonomique et léger, nécessitant peu de ressources informatiques et fournissant à l’utilisateur une information visuelle fiable et intuitive sans obstruer son champ de vision ni gêner la pratique.The Applicant respectfully submits that the solutions of the prior art are not satisfactory and do not offer a system that is both ergonomic and light, requiring few computer resources and providing the user with reliable and intuitive visual information without obstructing his field of vision or interfere with practice.
La présente invention vise à améliorer la situation décrite ci-dessus.The present invention aims to improve the situation described above.
Un des objectifs de la présente invention est notamment de remédier aux différents inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant une solution d’aide au guidage d’un utilisateur se dirigeant vers ou observant une zone d’intérêt.One of the objectives of the present invention is in particular to remedy the various drawbacks mentioned above by proposing a solution to help guide a user heading towards or observing an area of interest.
A cet effet, l’objet de la présente invention concerne selon un premier aspect un système d’aide au guidage d’un utilisateur se dirigeant vers ou observant une zone d’intérêt déterminée.To this end, the object of the present invention relates, according to a first aspect, to a system for assisting the guidance of a user heading towards or observing a determined area of interest.
Avantageusement, le système selon la présente invention comporte une fenêtre de visualisation présentant un pourtour périphérique définissant un champ de vision périphérique de l’utilisateur.Advantageously, the system according to the present invention comprises a viewing window having a peripheral perimeter defining a peripheral field of vision of the user.
Avantageusement, le système selon la présente invention comporte en outre un dispositif d’affichage d’information de guidage comprenant une pluralité de sources lumineuses s’étendant au moins partiellement le long du pourtour périphérique de la fenêtre de visualisation, les sources lumineuses étant aptes à être pilotées indépendamment les unes des autres par une unité de pilotage.Advantageously, the system according to the present invention further comprises a device for displaying guidance information comprising a plurality of light sources extending at least partially along the peripheral periphery of the viewing window, the light sources being capable of be controlled independently of each other by a control unit.
Avantageusement, le dispositif d’affichage comprend en outre :Advantageously, the display device further comprises:
- au moins un capteur configuré pour capturer une information spatiale relative à une position et/ou une orientation de la fenêtre de visualisation par rapport à la zone d’intérêt ; et- at least one sensor configured to capture spatial information relating to a position and/or an orientation of the viewing window with respect to the area of interest; And
- un circuit de traitement configuré pour traiter l’information spatiale en fonction de la zone d’intérêt afin de déterminer une information de guidage de l’utilisateur vers la zone d’intérêt.- a processing circuit configured to process the spatial information according to the area of interest in order to determine information guiding the user to the area of interest.
Avantageusement, l’unité de pilotage est configurée pour piloter (sélectivement) les sources lumineuses en fonction de l’information de guidage afin d’afficher dans le champ de vision périphérique une direction à suivre par l’utilisateur pour se diriger vers ou observer la zone d’intérêt.Advantageously, the control unit is configured to (selectively) control the light sources as a function of the guidance information in order to display in the peripheral field of vision a direction to be followed by the user to move towards or observe the area of interest.
De préférence, la fenêtre de visualisation est équipée d’un écran optique de visualisation (transparent). Par écran optique de visualisation, on entend ici un écran de protection optique tel qu’une visière et non un écran d’affichage.Preferably, the viewing window is equipped with an optical viewing screen (transparent). By optical display screen is meant here an optical protective screen such as a visor and not a display screen.
De préférence, l’affichage se fait directement par les points lumineux situés dans le pourtour périphérique de la fenêtre de visualisation.Preferably, the display is done directly by the light points located in the peripheral periphery of the viewing window.
Dans un autre mode de réalisation avantageux de la présente invention, l’écran optique de visualisation est pourvu de gravures et/ou d’inclusions formées dans l’écran, par exemple verticalement et/ou horizontalement, pour conduire la lumière émise par l’au moins une source lumineuse sur l’écran, de préférence vers le centre du champ de vision de manière à recentrer l’information pour que celle-ci soit moins dans la zone de vision périphérique.In another advantageous embodiment of the present invention, the optical display screen is provided with etchings and/or inclusions formed in the screen, for example vertically and/or horizontally, to conduct the light emitted by the at least one light source on the screen, preferably towards the center of the field of vision so as to refocus the information so that it is less in the peripheral vision zone.
Dans un mode de réalisation avantageux, il est de préférence prévu que l’unité de pilotage soit configurée pour piloter les sources lumineuses de manière à former un réticule virtuel (ou un autre symbole) dans le champ de vision de l’utilisateur.In an advantageous embodiment, provision is preferably made for the steering unit to be configured to drive the light sources so as to form a virtual reticle (or another symbol) in the user's field of vision.
On comprend ici que les sources lumières sont actionnées sélectivement sur le pourtour périphérique de la fenêtre de visualisation de manière à s’interposer les unes par rapport aux autres pour se croiser et former un réticule virtuel dans l’axe de champ de vision de l’utilisateur, un tel réticule virtuel indiquant avec précision la direction/orientation de la zone cible à observer ou atteindre.It is understood here that the light sources are actuated selectively on the peripheral periphery of the viewing window so as to interpose with respect to each other to intersect and form a virtual reticle in the axis of the field of vision of the user, such a virtual reticle indicating with precision the direction/orientation of the target zone to be observed or reached.
On parle ici de réticule virtuel car les sources lumineuses sont ici sur le pourtour périphérique de la fenêtre de visualisation et ne viennent pas dans l’axe central du champ de vision de l’utilisateur. La présence des sources lumineuses actionnées sélectivement en périphérie permet la formation d’un réticule non réel qui est perçu par le cerveau de l’utilisateur par extrapolation des sources lumineuses et qui est formé fictivement par le cerveau de l’utilisateur dans le champ de vision sans gêner la concentration et la vision de celui-ci.We speak here of virtual reticle because the light sources are here on the peripheral edge of the viewing window and do not come in the central axis of the field of vision of the user. The presence of selectively activated light sources at the periphery allows the formation of a non-real reticle which is perceived by the user's brain by extrapolation of the light sources and which is fictitiously formed by the user's brain in the field of vision without interfering with his concentration and vision.
Préférentiellement, l’au moins un capteur est un capteur de position et/ou un capteur d’azimut et/ou un capteur d’inclinaison et/ou un accéléromètre.Preferably, the at least one sensor is a position sensor and/or an azimuth sensor and/or an inclination sensor and/or an accelerometer.
Un tel capteur permet ainsi de récupérer une information relative à la position relative de la fenêtre de visualisation par rapport à la zone d’intérêt, l’azimut et/ou l’inclinaison de la fenêtre de visualisation.Such a sensor thus makes it possible to recover information relating to the relative position of the viewing window with respect to the zone of interest, the azimuth and/or the inclination of the viewing window.
Avantageusement, le dispositif d’affichage comprend des moyens de communication sans fil configurés pour communiquer avec une entité externe afin de récupérer au moins une information externe relative à l’environnement externe de l’utilisateur.Advantageously, the display device comprises wireless communication means configured to communicate with an external entity in order to retrieve at least one external piece of information relating to the external environment of the user.
Avantageusement, le dispositif d’affichage comprend des moyens d’acquisition configurés pour acquérir au moins une information d’état du système.Advantageously, the display device comprises acquisition means configured to acquire at least one piece of system status information.
Préférentiellement, l’unité de pilotage est configurée pour contrôler chacune des sources lumineuses en intensité et/ou en couleur.Preferably, the control unit is configured to control each of the light sources in terms of intensity and/or color.
Préférentiellement, la pluralité de sources lumineuses comprend un ruban LED ou OLED.Preferably, the plurality of light sources comprises an LED or OLED ribbon.
Préférentiellement, la pluralité de sources lumineuses comprend une fibre optique.Preferably, the plurality of light sources comprises an optical fiber.
Corrélativement, l’objet de la présente invention concerne selon un deuxième aspect un support facial destiné à être porté directement ou indirectement sur la tête de l’utilisateur et comprenant un système d’aide au guidage tel que décrit ci-dessus dans lequel la fenêtre de visualisation est assemblée solidairement audit support facial.Correlatively, the object of the present invention relates, according to a second aspect, to a facial support intended to be worn directly or indirectly on the head of the user and comprising a guidance aid system as described above in which the window display is integrally assembled to said facial support.
Avantageusement, le support facial est constitué d’une paire de lunette, d’un masque ou d’un casque. On comprend ici que le support facial peut également se présenter sous la forme d’une visière par exemple.Advantageously, the facial support consists of a pair of glasses, a mask or a helmet. We understand here that the facial support can also be in the form of a visor for example.
Avantageusement, le support facial est pourvu d’au moins une sangle de maintien en position dudit support sur la tête dudit utilisateur.Advantageously, the facial support is provided with at least one strap for holding said support in position on the head of said user.
Ainsi, l’objet de la présente invention, par ses différents aspects fonctionnels et structurels décrits ci-dessus, permet de fournir en temps réel une information de guidage fiable à destination de l’utilisateur pour le guider ou orienter son regard vers une zone d’intérêt prédéterminée.Thus, the object of the present invention, by its various functional and structural aspects described above, makes it possible to provide in real time reliable guidance information intended for the user to guide him or direct his gaze towards a zone of predetermined interest.
Description des figuresDescription of figures
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-dessous, en référence aux figures 1 à 9 annexées qui en illustrent différents exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif et sur lesquelles :Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description below, with reference to the appended FIGS.
La
La
La
La
La
La
La
La
La
Claims (13)
- une fenêtre de visualisation (11) présentant un pourtour périphérique (12) définissant un champ de vision périphérique dudit utilisateur (U), et
- un dispositif d’affichage (20) d’information de guidage (I2) comprenant une pluralité de sources lumineuses (21) s’étendant au moins partiellement le long dudit pourtour périphérique (12) de la fenêtre de visualisation (11), lesdites sources lumineuses (21) étant aptes à être pilotées indépendamment les unes des autres par une unité de pilotage (22),
dans lequel ledit dispositif d’affichage (20) comprend en outre :
- au moins un capteur (23) configuré pour capturer une information spatiale (I1) relative à une position et/ou une orientation de la fenêtre de visualisation (11)) par rapport à ladite zone d’intérêt (T) ;
- un circuit de traitement (24) configuré pour traiter ladite information spatiale (I1) en fonction de ladite zone d’intérêt (T) afin de déterminer une information de guidage (I2) dudit utilisateur (U) vers ladite zone d’intérêt (T) ;
ladite unité de pilotage (22) étant configurée pour piloter au moins l’une desdites sources lumineuses (21) en fonction de ladite information de guidage (I2) afin d’afficher dans ledit champ de vision périphérique une direction à suivre par ledit utilisateur (U) pour se diriger vers ou observer ladite zone d’intérêt (T).Guiding aid system (100) for a user (U) heading towards or observing a determined area of interest (T), said system (100) comprising:
- a viewing window (11) having a peripheral perimeter (12) defining a peripheral field of vision of said user (U), and
- a display device (20) for guidance information (I2) comprising a plurality of light sources (21) extending at least partially along said peripheral periphery (12) of the viewing window (11), said light sources (21) being capable of being controlled independently of each other by a control unit (22),
wherein said display device (20) further comprises:
- at least one sensor (23) configured to capture spatial information (I1) relating to a position and/or an orientation of the viewing window (11)) with respect to said zone of interest (T);
- a processing circuit (24) configured to process said spatial information (I1) as a function of said area of interest (T) in order to determine guidance information (I2) from said user (U) towards said area of interest ( T);
said driving unit (22) being configured to drive at least one of said light sources (21) as a function of said guidance information (I2) in order to display in said peripheral field of vision a direction to be followed by said user ( U) to move towards or observe said area of interest (T).
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