Casque en tête et marcher dans le monde

1993/12/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Teknologia

Le 15 juillet 1990, sur le célèbre circuit de Silverstone en Grande-Bretagne, le pilote français Eric Bernard a eu des problèmes visuels dans son bolide Lamborghini. Je voyais les formes et les couleurs floues, le panneau ne pouvait pas lire et ne pouvait pas distinguer les bolides de la concurrence. La raison en était la résonance de deux types de vibrations de 80 et 90 hertz de fréquence. Comme le pneu s'érode, le pilote souffre de ces vibrations, avec sa rétine ou des vibrations naturelles dans le réseau. L'amplitude des vibrations a augmenté et des problèmes visuels lui sont apparus.

En principe, quand le pilote va sur la piste, il a quelques obstacles pour obtenir des informations visuelles. Par exemple, l'énorme bruit produit par le moteur du bolide peut être un facteur de déséquilibre visuel. C'est ce que suspectent au moins les chercheurs de l'organisation française IBSV (Institut Biomedical Sports et Vie). Cette organisation étudie depuis 1988 les barrières physiques et psychologiques des pilotes de formule 1.

Les astronautes et les coureurs de chasse doivent gouverner une autre dimension dans l'espace et lorsque l'organe d'équilibre est très activé, ils ont parfois des difficultés à intégrer des stimuli visuels. Ainsi, même dans les voitures terrestres, lorsque les fonctions auditives sont activées, des déséquilibres visuels peuvent se produire.

Quand le pilote prend une courbe pendant la course, il subit des accélérations tangentielles de 3, 4 et 5 G. (Le nombre G indique le facteur de charge correspondant à une accélération de 9,8 m/s ^2. Par exemple, quand il s'agit d'accélérations 3G, le poids est trois fois plus élevé). La tête, équipée de Kmucha, pèse en réalité 6,5 kilos, mais en raison de l'accélération tangentielle ce poids se multiplie. En conséquence, les muscles du cou ont besoin de forces énormes pour contrôler la tête. Cependant, en prenant les courbes très souvent sur le circuit de course, l'endurance musculaire du cou est affectée. La tête subit des mouvements incontrôlés par l'effet de la force centrifuge, ce qui perturbe le système de collecte d'information visuelle du pilote.

Pour éviter cet obstacle, les pilotes limitent le mouvement du casque en plaçant quelques sangles par l'aisselle. La longueur des courroies doit être réglée très précisément, car la balançoire du cou empêche la synchronisation entre celui-ci et les ballons oculaires.

Après avoir analysé les casques utilisés actuellement par les pilotes de la formule 1, on a pu constater qu'ils ont beaucoup de défauts. D'une part, ils ont un “trou” trop petit pour voir l'environnement, et d'autre part, les visières qu'ils utilisent ne sont pas appropriées, car ils déforment l'image et provoquent une fatigue visuelle. En outre, compte tenu de l'état de lumière, les pilotes choisissent souvent la couleur du filtre viseur. Par conséquent, les visières mal sélectionnées produisent des distorsions dans les couleurs et les contrastes, et la recommandation de les choisir correctement est le jaune en temps pluvieux ou nuageux et le gris en temps ensoleillé.

Un autre problème qui affecte la psychologie du pilote. Et c'est que quand le pilote cesse de regarder pendant un moment la voie asphalte et fixe le regard sur les données que l'ordinateur du bolide lui offre sur l'écran, les yeux doivent changer son axe et profondeur de champ. Pour cela, il faut une seconde et demie. Quand il regarde ensuite le chemin, les yeux prennent autant de temps à s'adapter, c'est-à-dire trois secondes au total. Il faut penser qu'il n'y a pas d'autre sortie pour le pilote et c'est un mal de regarder l'écran sur les tronçons droits du circuit. Mais cela signifie que certaines données d'intérêt, comme le régime moteur, ne peut pas les connaître dans les virages.

Selon le Brésilien Ayrton Senna (le supérieur), l'art de piloter en reculant dans la technologie prendra place. Le Français Alain Prost (ci-dessous), quant à lui, assure qu'avec les progrès le rôle du pilote sera plus intellectuel.

Mais il y a une solution. Le pilote peut afficher les données de l'écran sans baisser la vue via le système Racing Helmet Display (RHD). Lotus l'a testé pour la première fois en 1992 et a depuis été développé par GEC Avionics et Frazer Nash Technology. Il s'agit d'un petit écran installé sur le casque, semblable à celui utilisé par plusieurs pilotes d'avions et d'hélicoptères pendant la guerre du Golfe. (Voir Elhuyar. Science et Technique. Numéro 46.

Avril 1991. “Casque de nuit pour les pilotes”. Article de Jon Otaolaurretxe). Entre l'œil et le casque se trouve une petite lentille optique dans laquelle apparaissent des paramètres techniques, surmontant artificiellement le paysage. Ainsi, l'œil du pilote regarde toujours en avant et entre-temps il a les informations nécessaires, sans avoir besoin des temps d'adaptation des yeux de trois secondes.

Dans les essais privés réalisés sur le circuit, les pilotes de Johnny Herbert et Mika Kakkin ont pu voir dans la visière les chiffres indiquant le régime du moteur, la rangée de points lumineux qui marque quand il convient de changer la position de la boîte de vitesses, une lumière verte qui s'allume lorsqu'il convient d'introduire une vitesse plus rapide et un pilote rouge qui s'allume lorsque le moteur est trop rapide ou menacé.

Il semble que ce système est testé par ceux du Lotus. Cependant, les experts en aéronautique s'assurent qu'il ne suffit pas de donner les données sur le panneau d'avion ou d'un bolide. Livraison de données au pilote par traitement. Sur les avions, le parcours à suivre est fourni au conducteur à partir de trois coordonnées par un symbole, mais le système Racing Helmet Display n'offre aucune aide tactique ou stratégique au pilote de Formule 1. D'autre part, la lentille optique située en face de l'œil droit du pilote ne correspond pas exactement à l'axe du regard fixé sur la piste, ce qui suppose un petit temps d'adaptation. Il est nécessaire d'améliorer le système.

Aujourd'hui, le pilote de la formule qui est mis dans son siège de bolide, en plus de supporter la chaleur, les fortes accélérations, les vibrations et le stress, voit que de nombreux paramètres et données lui viennent et, pour son travail excessif dans la manipulation de tous, est sur le point d'échouer. C'est pourquoi des systèmes experts sont en préparation dans le domaine de l'intelligence artificielle pour permettre au pilote d'effectuer une analyse détaillée de l'information et de prendre la bonne décision. Comme dans le cas de l'aéronautique, il est prévu de mettre à la disposition de la machine une grande partie des tâches de perception du pilote afin que celui-ci puisse utiliser son intelligence et son temps dans la réalisation de ses possibilités tactiques et stratégiques. Par conséquent, pour les couples de personnes/machines, les systèmes experts traiteront l'information et le pilote prendra des décisions.

Par des systèmes experts, le pilote, dans une courbe et avec le sol mouillé, connaîtrait la marge du bolide jusqu'à ce qu'il glisse sur le sol, car à travers un curseur on lui fournirait cette information. Autant peut être dit du régime du moteur. Et il serait également informé qu'il ne se heurte pas entre les nuages d'eau que les précédents bolides soulèvent à la pluie. Tout cela semble être à la limite de la science-fiction, mais grâce aux progrès en informatique, vous ne pouvez pas dire que c'est un rêve.

Pour le moment, FISA (Federation Internationale du Sport Auto) refuse d'utiliser ce genre de progrès dans la course. Mais il ya aussi un autre obstacle, le poids du casque. Bien que seulement quelques centaines de grammes soient ajoutés, ce poids devrait être multiplié par le facteur dû aux accélérations (aux G mentionnés ci-dessus). Par conséquent, une solution peut être d'envoyer des informations du panneau de bolide au casque par ondes radio. La projection d'images à optique diffractive sur des surfaces courbes, c'est-à-dire sur la visière du casque, serait également une solution adéquate, car il ne serait pas nécessaire de placer une lentille optique devant le pilote.

Pour voir les données du pilote sur le panneau du bolide, il faut arrêter de regarder la piste et baisser les yeux. Pour économiser cette opération laborieuse, deux maisons anglaises veulent offrir les données au pilote dans le même casque. Pour ce faire, dans le casque du pilote (1) est placé un écran à cristaux liquides (2 et 3) dans lequel sont donnés quatre informations importantes prises par différents capteurs: le régime du moteur (qui est émis ici par 14.500 r.p.m. ), la position de la boîte de vitesses (allant dans le cinquième), le bon moment pour le changement de vitesse (le carré vert est allumé) et le signal de danger du régime moteur (allumé le carré rouge). L'image du panneau est prise par un miroir semi-réfléchissant et envoyée dans un miroir concave, qui l'envoie en regardant le pilote (4). Cette image est superposée au paysage.