Brevet FR3085119A1 — publié le 20200228

-1- Système d'entraînement pour l'utilisation d'un extincteur Domaine de l'invention La présente invention concerne des procédés et un appareil d'entraînement d'extincteur, en particulier des procédés d'entraînement d'extincteur sans flamme et un appareil comprenant un contrôle électronique d'une flamme simulée et des capteurs adaptés pour détecter l'application d'extincteurs dirigés vers la flamme simulée. La bonne maîtrise de l'utilisation d'un extincteur peut être une question de survie ou de mort. Bien que le fonctionnement d'un extincteur soit 15 apparemment simple, l'entraînement est nécessaire pour assurer une parfaite maîtrise en situation réelle, avec du stress, une visibilité dégradée et des éléments perturbateurs. L'entraînement est toutefois préférable sans la création d'une flamme nue lors de la formation pour ne pas faire 20 encourir de dangers inutiles, éviter le problème de l'inhalation de fumée et le coût et l'utilisation d'extincteurs. Il n'est par ailleurs pas souhaitable de créer une flamme dans certains environnements où les flammes sont dangereuses, par exemple, à bord d'un navire ou lorsque des matériaux 25 combustibles, par exemple des produits pétroliers, sont proches. Ainsi, il existe un besoin dans la technique pour des procédés, des systèmes et des appareils d'entraînement d'extincteurs qui ne génèrent pas de flamme, et mettent en oeuvre des solutions de réalité augmentée ou de réalité virtuelle pour simuler les 30 flammes et la fumée. Etat de la technique On connaît par exemple dans l'état de la technique 35 la demande de brevet australienne AU2012202842 décrivant un -2- système pour l'entraînement à l'extinction d'un incendie. Il comprend un écran d'affichage ayant une pluralité de sources de lumière adaptées pour afficher un motif de lumière variable simulant une flamme dynamique; un capteur adapté pour détecter 5 un stimulus émis par un extincteur d'incendie et un simulateur d'extincteur d'incendie et émettre un signal correspondant au stimulus détecté; et un ou plusieurs processeurs adaptés pour recevoir la sortie du capteur et faire varier le diagramme de lumière simulant la flamme dynamique sur l'affichage en réponse 10 au stimulus détecté par le capteur. Le document US 6500008 décrit un procédé et un appareil pour un système d'entraînement de pompier basé sur la réalité augmentée. Le système comprend du matériel pour le suivi de mouvement, l'affichage et l'instrumentation de vari-buse. Le logiciel système comprend un modèle de feu en temps réel, un modèle d'obscurcissement de fumée en couches, la simulation d'un agent d'extinction et une interface avec un modèle de feu. La modélisation physique et les éléments graphiques du logiciel se combinent pour créer des images réalistes de feu, de fumée et d'extinction. Les composants matériels et logiciels contribuent ensemble à une expérience de formation interactive et réaliste pour les pompiers. La demande de brevet coréenne décrit un extincteur d'incendie pour une formation en réalité virtuelle, permettant 25 à un utilisateur de faire l'expérience d'un procédé d'utilisation de l'extincteur pour éteindre un incendie par extinction. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'extincteur d'incendie pour l'apprentissage en réalité virtuelle peut être utilisé par les étapes suivantes : 30 l'utilisateur découvre l'extincteur lorsqu'un feu virtuel a lieu en réalité virtuelle; l'utilisateur se déplace avec l'extincteur; et l'utilisateur positionne une buse vers le feu. Il est possible de créer une situation d'extinction d'incendie à l'intérieur semblable à la réalité. 35 -3- La demande de brevet internationale W02018009075A1 décrit un autre exemple de système comprenant un dispositif de commande pour simuler un incendie, un casque immersif comprenant un écran et un système de suivi monté sur la tête, l'écran 5 affichant l'incendie simulé par le dispositif de commande, un système d'extincteur comprenant un boîtier, un ensemble buse, et un tuyau reliant le boîtier à l'ensemble buse, l'ensemble buse comprenant en outre une structure de suivi de buse. 10 Inconvénients de l'art antérieur L'inconvénient de la solution décrite dans le brevet US6500008 est de nécessiter plusieurs composants de géolocalisation (« tracker » en anglais), deux pour équiper les 15 poignées de l'utilisateur et connaître la position des mains, un pour fixer sur l'extincteur et connaître sa position et son orientation et un pour la tête de l'utilisateur pour connaitre la direction de son regard. Cela entraîne des coûts significatifs et nécessite 20 des puissances de calcul importante pour traiter l'ensemble des données. Solution apportée par l'invention Pour remédier à ces inconvénients, l'invention concerne selon son acception la plus générale un système d'entraînement pour l'utilisation d'un extincteur, comprenant une maquette d'extincteur muni d'un moyen de géolocalisation, ladite maquette comprenant une chambre, un tuyau et une poignée munie d'une gâchette équipée d'un capteur délivrant un signal en cas d'activation, le système comprenant en outre des composants de géolocalisation des mains, ainsi qu'un casque immersif et un calculateur générant une image de synthèse de l'extincteur dans un environnement réaliste, caractérisé en ce que le calculateur détermine la position de la poignée de la maquette de - 4 - l'extincteur en fonction de la position des composants de géolocalisation des mains et du modèle géométrique numérique de ladite maquette d'extincteur. Selon une variante préférée, le tromblon équipant 5 l'extrémité dudit tuyau incorpore une masse mobile dont le déplacement est commandé par l'activation de ladite gâchette. Selon une autre variante, ledit moyen de géolocalisation est constitué par un marquage apposé sur ladite maquette d'extincteur et par une caméra procédant à une 10 acquisition de l'image de ladite maquette, associée à un calculateur réalisant un traitement d'analyse de l'image de ladite maquette et du marquage. Selon une autre variante, le casque immersif (est en 15 fait un casque de Réalité Augmentée) est capable de présenter l'environnement extérieur de la pièce et de superposer les éléments virtuels. En effet, pour l'apprentissage de la gestion d'un extincteur en entreprise. Avec de la réalité augmentée, il sera 20 possible d'ajouter une poubelle par exemple qui possède un marqueur spécial pour que la simulation soit capable de montrer de la fumée ou un feu virtuel, et cela dans un contexte familier pour l'utilisateur. 25 Description détaillée d'un exemple de l'invention L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référant aux dessins annexés illustrant 30 un exemple non limitatif de réalisation, où : - La figure 1 représente une vue schématique du système ; - La figure 2 représente une vue schématique d'une variante de réalisation du système. 35 -5- Le système comprend un masque immersif (1) et deux capteurs de géolocation (2, 3). Il s'agit par exemple de composants de la marque « HTC Vive Tracker ». L'utilisateur en formation utilise un extincteur 5 réel (4) ou une réplique d'un extincteur. La buse de l'extincteur est dépourvue de capteur de géolocalisation. Éventuellement, une caméra capte les images de l'utilisateur et les transmet à un calculateur exécutant une application de reconnaissance d'image pour reconnaître 10 automatiquement le type d'extincteur et fournir une information permettant à un programme informatique de paramétrer les conditions d'utilisation et automatiser la vérification de sa bonne utilisation par la personne en formation, en fonction d'un scénario visualisé sur le casque immersif (1). 15 La position de l'extincteur (4) est déterminée indirectement à partir des informations fournies par les deux capteurs de géolocalisation (2, 3). Au départ, pour déterminer où se trouve 20 l'extincteur, il faut tout de même un tracker sur la chambre de l'extincteur, ou sinon, il faut définir une procédure d'initialisation permettant à l'utilisateur de trouver l'extincteur. 25 Selon une autre variante, deux capteurs de pression peuvent être utilisés. Le premier sur la poignée du corps de l'extincteur et le second sur le tube du tromblon. Si l'utilisateur pose l'extincteur au sol, mais bouge le tube, il est donc toujours possible de suivre les déplacements du tube ; 30 l'extincteur n'ayant pas bougé, la simulation continue d'afficher au bon emplacement l'extincteur virtuel. Lorsque le capteur de pression de l'extincteur (4) est activé, le calculateur identifie la main qui touche la 35 poignée, en fonction des positions relatives des deux mains. -6- L'autre main est ainsi associée au tube et permet de déterminer l'orientation de l'extrémité du tube. Selon une variante de réalisation, une masselotte 5 est logée dans le tromblon (5). Cette masselotte est mobile dans une cavité tubulaire, et est propulsée vers l'extrémité ouverte du tromblon sous l'effet d'un ressort. La course est arrêtée par un épaulement limitant la course. Le réarmement est assuré par un mécanisme électromécanique ramenant la masselotte en position 10 arrière. Variante de réalisation Selon une variante illustrée par la figure 2, les 15 moyens de géolocalisation sont constitués par un marquage (6) présentant une texture distinctive apposée sur l'extincteur, et par une caméra RGB (7) procédant à l'acquisition de l'image de la maquette de l'extincteur, associée à un calculateur procédant à un traitement de l'image acquise de l'extincteur pour 20 reconnaître le marqueur et calculer l'orientation par analyse de l'image. REVENDICATIONS1 Système d'entraînement pour l'utilisation d'un extincteur (4), comprenant une maquette d'extincteur muni d'un 5 moyen de géolocalisation, ladite maquette comprenant une chambre, un tuyau et une poignée munie d'une gâchette équipée d'un capteur délivrant un signal en cas d'activation, le système comprenant en outre des moyens de géolocalisation des mains, ainsi qu'un casque immersif (1) et. un calculateur générant une 10 image de synthèse de l'extincteur dans un environnement réaliste, caractérisé en ce que le calculateur détermine la position de la poignée de la maquette de l'extincteur en fonction de la position des mains et du modèle géométrique numérique de ladite maquette d'extincteur. 15 2 - Système d'entraînement pour l'utilisation d'un extincteur selon la revendication 1. caractérisé en ce que le tromblon (5) équipant l'extrémité dudit tuyau incorpore une masse mobile dont le déplacement est commandé par l'activation 20 de ladite gâchette. 3 - Système d'entraînement pour l'utilisation d'un extincteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit moyen de géolocalisation est constitué par un marquage apposé 25 sur ladite maquette d'extincteur et par une caméra procédant à une acquisition de l'image de ladite maquette, associée à un calculateur réalisant un traitement d'analyse de l'image de ladite maquette et du marquage. 30 4 - Système d'entraînement pour l'utilisation d'un extincteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyen de géolocalisation des mains sont constitués par d'un capteur de pression sur la poignée du tube de l'extincteur et l'utilisation du moyen de géolocalisation des mains associé à un 35 calculateur. - Système d'entraînement pour l'utilisation d'un extincteur selon la revendication I caractérisé en ce que lesdits moyen de géolocalisation des mains sont constitués par des composants de géolocalisation (2, 3).