WO2017045818A1 - Portable system comprising a deformable support - Google Patents

Portable system comprising a deformable support Download PDF

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WO2017045818A1
WO2017045818A1 PCT/EP2016/067955 EP2016067955W WO2017045818A1 WO 2017045818 A1 WO2017045818 A1 WO 2017045818A1 EP 2016067955 W EP2016067955 W EP 2016067955W WO 2017045818 A1 WO2017045818 A1 WO 2017045818A1
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WO
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portable system
support
gaze
person
deformation
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Application number
PCT/EP2016/067955
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French (fr)
Inventor
Marc Massonneau
Marc SWYNGHEDAUW
Adrien HERBET
Original Assignee
Suricog
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    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
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    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a 3D space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors

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Abstract

The invention relates to a portable system (10) intended to be worn on the head of a person (P), comprising a deformable support (20) including an eye tracking device (1) and at least one sensor (5a, 5b, 6a, 6b) providing information relating to the deformation of the support (20).

Description

SYSTEME PORTATIF COMPORTANT UN SUPPORT DEFORMABLE  PORTABLE SYSTEM COMPRISING A DEFORMABLE SUPPORT
La présente invention concerne un dispositif portable capable de transmettre des informations sur l'œil d'une personne, notamment sur la direction de son regard.  The present invention relates to a portable device capable of transmitting information on the eye of a person, in particular on the direction of his gaze.
La demande US 2014/0009739 Al décrit un appareil portable adapté à suivre le regard d'une personne qui le porte, comportant des réglages mécaniques de manière à pouvoir ajuster sa position à proximité du centre d'un œil de la personne. L'appareil capture des images de l'œil et les transmet à un dispositif récepteur, tel qu'un ordinateur, qui les traite. Les réglages mécaniques ne sont pas mesurés, et aucune information concernant la configuration spatiale de l'appareil n'est connue de celui-ci. Autrement dit, l'appareil ne présente pas d'aspect auto-informatif concernant sa propre configuration spatiale.  The application US 2014/0009739 A1 describes a portable device adapted to follow the gaze of a person who wears it, having mechanical adjustments so as to adjust its position near the center of an eye of the person. The camera captures images of the eye and transmits them to a receiving device, such as a computer, that processes them. The mechanical settings are not measured, and no information about the spatial configuration of the device is known to it. In other words, the device does not present a self-informative aspect concerning its own spatial configuration.
La demande US 2013/0278741 Al divulgue un appareil portable de suivi du regard d'une personne à fixer à l'une de ses oreilles, comportant un corps principal et un bras pivotant sur lequel un module de prise d'image est disposé. Là encore l'appareil ne présente pas d'aspect auto-informatif concernant sa propre configuration spatiale.  The application US 2013/0278741 A1 discloses a portable device for monitoring the gaze of a person to be fixed to one of his ears, comprising a main body and a pivoting arm on which an imaging module is disposed. Here again the apparatus does not present a self-informative aspect concerning its own spatial configuration.
La non connaissance de la configuration spatiale de l'appareil portable de suivi du regard a pour inconvénient une perte de temps lors de l'utilisation de l'appareil ainsi qu'un manque de reproductibilité. En effet, une personne ayant utilisé l'appareil portable une première fois et souhaitant l'utiliser une seconde fois devra à nouveau chercher la configuration de l'appareil permettant l'observation optimale de l'œil. Par ailleurs la configuration trouvée lors de la seconde utilisation peut différer légèrement de celle adaptée lors de la première utilisation.  The lack of knowledge of the spatial configuration of the portable eye tracking device has the disadvantage of a loss of time during the use of the apparatus as well as a lack of reproducibility. Indeed, a person who has used the portable device a first time and wishing to use it a second time will again look for the configuration of the device for optimal observation of the eye. Moreover, the configuration found during the second use may differ slightly from that adapted during the first use.
De plus, la non connaissance de la configuration spatiale de l'appareil portable de suivi du regard rend impossible la détermination à partir de l'appareil de la direction du regard de la personne dans un référentiel associé à l'environnement dans lequel elle évolue.  In addition, the lack of knowledge of the spatial configuration of the portable eye tracking device makes it impossible to determine from the device the direction of the gaze of the person in a repository associated with the environment in which it evolves.
II existe ainsi un besoin pour améliorer la reproductibilité et permettre un gain de temps lors de l'utilisation de l'appareil, ainsi que pour rendre possible la détermination de suivi du regard de la personne dans un référentiel associé à l'environnement dans lequel elle évolue à partir de l'appareil portable de suivi du regard.  There is thus a need to improve the reproducibility and to allow a time saving during the use of the apparatus, as well as to make it possible to determine the follow-up of the gaze of the person in a reference system associated with the environment in which it evolves from the portable eye tracking device.
L'invention vise à répondre à tout ou partie de ces besoins.  The invention aims to meet all or part of these needs.
Système portatif  Portable system
L'invention a ainsi pour objet, selon un premier de ses aspects, un système portatif destiné à être porté par la tête d'une personne, comportant un support déformable muni d'un dispositif de suivi de son regard et d'au moins un capteur renseignant sur la déformation du support. The invention thus has, according to a first aspect, a portable system intended to be worn by the head of a person, comprising a deformable support provided with a device for monitoring his gaze and at least one sensor providing information on the deformation of the support.
Support et capteur(s)  Support and sensor (s)
Le support déformable peut permettre de positionner le dispositif de suivi du regard de manière à assurer un suivi du regard de la personne portant le système, en particulier à assurer un suivi du regard optimal.  The deformable support can make it possible to position the gaze tracking device in such a way as to ensure a follow-up of the gaze of the person wearing the system, in particular to ensure a follow-up of the optimal gaze.
Lorsque le support déformable est positionné dans une position optimale pour le suivi du regard de la personne le portant, un signal sonore et/ou lumineux peut être émis.  When the deformable support is positioned in an optimal position for monitoring the gaze of the person wearing it, an audible and / or luminous signal can be emitted.
Le support déformable peut être muni de plusieurs capteurs, notamment au moins quatre capteurs.  The deformable support can be provided with several sensors, in particular at least four sensors.
Le ou les capteurs peuvent être des capteurs électroniques.  The sensor or sensors may be electronic sensors.
Le ou les capteurs permettent de connaître la configuration spatiale du support, notamment à tout instant.  The sensor or sensors make it possible to know the spatial configuration of the support, in particular at any moment.
Ainsi, la configuration spatiale du support est réglable et des informations concernant sa forme sont disponibles grâce au(x) capteur(s).  Thus, the spatial configuration of the support is adjustable and information about its shape is available thanks to the (x) sensor (s).
Le support déformable peut comporter au moins une branche rigide. Il peut comporter plusieurs branches rigides et une ou plusieurs articulations reliant les branches deux à deux. La ou les articulations peuvent comporter chacune une liaison pivot. Au moins l'un des capteurs peut mesurer le déplacement en rotation d'au moins deux branches adjacentes l'une par rapport à l'autre. Plusieurs capteurs peuvent chacun mesurer le déplacement en rotation d'au moins deux branches adjacentes l'une par rapport à l'autre. Le déplacement en rotation d'au moins deux branches adjacentes l'une par rapport à l'autre peut se faire de manière incrémentielle ou continue. Le ou les capteurs mesurant le déplacement en rotation d'au moins deux branches adjacentes l'une par rapport à l'autre peuvent être des potentiomètres rotatifs qui transforment un angle en résistance électrique.  The deformable support may comprise at least one rigid branch. It can have several rigid branches and one or more joints connecting the branches two to two. The joint or joints may each comprise a pivot connection. At least one of the sensors can measure the rotational displacement of at least two adjacent branches relative to one another. Several sensors can each measure the rotational displacement of at least two adjacent branches relative to each other. The rotational displacement of at least two adjacent branches relative to each other may be incremental or continuous. The one or more sensors measuring the rotational displacement of at least two adjacent branches relative to one another may be rotary potentiometers that convert an angle into electrical resistance.
Le support déformable peut comporter au moins une branche ajustable en longueur, notamment grâce à une liaison glissière, au moins l'un des capteurs mesurant le déplacement axial de la branche.  The deformable support may comprise at least one branch adjustable in length, in particular by means of a sliding connection, at least one of the sensors measuring the axial displacement of the branch.
Plusieurs capteurs peuvent mesurer le déplacement axial de branches distinctes. Le déplacement axial de la ou des branches ajustables en longueur peut se faire de manière incrémentielle ou continue. Le ou les capteurs mesurant le déplacement axial d'une ou de plusieurs branches peuvent être des potentiomètres linéaires qui transforment une longueur en résistance électrique. Several sensors can measure the axial displacement of distinct branches. The axial displacement of the lengthwise adjustable branch or branches may be incremental or continuous. The sensor (s) measuring the axial displacement of one or more branches may be linear potentiometers which transform a length into electrical resistance.
Au moins l'un des capteurs, notamment plusieurs capteurs, peut comporter une diode électroluminescente, une fibre optique épousant la forme d'au moins une partie du support flexible, et une photodiode qui transforme le rayonnement lumineux émis par la diode électroluminescente et transmis par la fibre optique en signal électrique, relié à la déformation du support.  At least one of the sensors, in particular several sensors, may comprise a light-emitting diode, an optical fiber conforming to the shape of at least a portion of the flexible support, and a photodiode which transforms the light radiation emitted by the light-emitting diode and transmitted by the optical fiber as an electrical signal, connected to the deformation of the support.
Au moins l'un des capteurs, notamment plusieurs capteurs, peut comporter une bande souple déformable épousant la forme d'au moins une partie du support flexible et délivrant une information représentative de la déformation qu'elle subit.  At least one of the sensors, in particular several sensors, may comprise a deformable flexible band conforming to the shape of at least a portion of the flexible support and delivering information representative of the deformation that it undergoes.
Le support déformable peut comporter au moins un organe de rappel destiné à ramener une branche dans une position préétablie.  The deformable support may comprise at least one return member for returning a branch to a preset position.
Le support déformable peut comporter au moins un moyen de verrouillage en position destiné à maintenir une branche dans une position préétablie. Le support déformable peut comporter au moins une portion constituée par un flexible annelé. Le support déformable peut avoir au moins deux, notamment au moins quatre, degrés de liberté.  The deformable support may comprise at least one locking means in position for holding a branch in a preset position. The deformable support may comprise at least one portion constituted by a corrugated hose. The deformable support may have at least two, including at least four, degrees of freedom.
Le ou les capteurs peuvent permettre de connaître le changement de position et/ou d'orientation du dispositif de suivi du regard dans un référentiel associé à une zone invariable du système portatif.  The sensor or sensors may make it possible to know the change of position and / or orientation of the gaze tracking device in a repository associated with an invariable zone of the portable system.
Le support déformable peut comporter un matériau à mémoire de forme.  The deformable support may comprise a shape memory material.
Dispositif de suivi du regard  Eye tracking device
Le dispositif de suivi du regard peut permettre de connaître l'orientation du regard par rapport au dispositif.  The gaze tracking device can make it possible to know the orientation of the gaze relative to the device.
Le dispositif de suivi du regard comporte de préférence un système embarqué, sans fil.  The gaze tracking device preferably comprises an embedded system, wireless.
Le dispositif de suivi du regard peut comporter au moins un capteur optique, notamment sensible au rayonnement infrarouge.  The gaze tracking device may comprise at least one optical sensor, in particular sensitive to infrared radiation.
Le dispositif de suivi du regard peut comporter au moins un éclairage, notamment un éclairage visible et/ou infrarouge, de lumière polarisée ou non, en particulier filtrée en phase ou en amplitude, notamment structurée ou non, émettant notamment un motif lumineux prédéterminé, le capteur optique étant sensible à l'éclairage. The device for monitoring the gaze may comprise at least one lighting, in particular visible and / or infrared lighting, polarized or non-polarized light, in particular filtered in phase or amplitude, in particular structured or not, emitting in particular a predetermined light pattern, the optical sensor being sensitive to lighting.
Le capteur optique peut être une caméra.  The optical sensor can be a camera.
Le capteur optique est en particulier placé à proximité d'un œil de la personne portant le système. Il est notamment orienté vers l'œil de la personne.  In particular, the optical sensor is placed near an eye of the person carrying the system. It is particularly oriented towards the eye of the person.
Le dispositif de suivi du regard peut comporter au moins un second capteur optique, notamment identique au premier capteur optique.  The gaze tracking device may comprise at least one second optical sensor, in particular identical to the first optical sensor.
Le dispositif de suivi du regard peut déterminer la direction du regard par observation d'un œil de l'utilisateur, notamment par vidéo oculographie, electro oculographie, « sciera coil » ou toute autre méthode connue.  The eye tracking device can determine the direction of the gaze by observing an eye of the user, including video oculography, electro oculography, "sciera coil" or any other known method.
La direction du regard de l'utilisateur déterminée par le dispositif de suivi du regard peut correspondre à l'axe optique de l'œil, l'axe visuel de l'œil ou au cône de vision de la fovéa.  The direction of the user's gaze determined by the gaze tracking device may correspond to the optical axis of the eye, the visual axis of the eye or the cone of vision of the fovea.
Des dispositifs de suivi du regard adaptés à l'invention sont divulgués dans les demandes WO 2013/153538 et WO 2015/056177.  Manhole tracking devices adapted to the invention are disclosed in applications WO 2013/153538 and WO 2015/056177.
Carte électronique  Electronic card
Le système portatif peut comporter une carte électronique recevant des informations émises par le dispositif de suivi du regard et par le ou les capteurs, la carte électronique effectuant notamment un traitement de ces informations.  The portable system may comprise an electronic card receiving information transmitted by the eye tracking device and by the sensor or sensors, the electronic card including processing of this information.
Le dispositif de suivi du regard peut comporter un moyen de communication, en particulier sans fil, par exemple de type RF, Bluetooth, Wifï ou autre, pour envoyer au moins une information, notamment à la carte électronique. De préférence, le moyen de communication est de type émetteur/récepteur.  The gaze tracking device may comprise a means of communication, in particular wireless, for example of the RF, Bluetooth, Wii or other type, for sending at least one piece of information, in particular to the electronic card. Preferably, the communication means is of the transmitter / receiver type.
La carte électronique peut transférer les informations, traitées ou non, à un système tiers, avec ou sans fil.  The electronic card can transfer the information, processed or not, to a third party system, wired or wireless.
Moyen de fixation  Means of fixation
Le système portatif peut comporter un moyen de fixation destiné à fixer le support déformable directement sur la tête de la personne, notamment sur l'une de ses oreilles, ou sur un dispositif placé ou destiné à être placé sur sa tête, notamment choisi parmi un casque, en particulier un casque audio ou un casque de protection, une casquette, un bandeau, une oreillette ou une monture, notamment de type lunettes. Le moyen de fixation peut notamment être destiné à fixer le support déformable sur une branche de la monture. The portable system may comprise a fixing means intended to fix the deformable support directly on the head of the person, in particular on one of his ears, or on a device placed or intended to be placed on his head, in particular chosen from a headphones, in particular an audio headset or a protective helmet, a cap, a headband, a headset or a mount, in particular of the glasses type. The fixing means may in particular be intended to fix the deformable support on a branch of the frame.
Le support peut comporter un corps sur lequel est fixé le moyen de fixation. The support may comprise a body on which is fixed the fixing means.
Le corps peut être relié à une branche rigide par une articulation. The body can be connected to a rigid branch by a hinge.
Le moyen de fixation peut comporter un système d'encliquetage et/ou de serrage, par exemple un ou plusieurs clips destinés à être fixés sur l'oreille.  The fixing means may comprise a latching and / or clamping system, for example one or more clips intended to be fixed on the ear.
Marqueur(s)  Marker (s)
Le système portatif peut comporter au moins un marqueur, notamment actif ou passif, permettant de géo-spatialiser le système grâce à un système distant capable d'observer le marqueur.  The portable system may include at least one marker, including active or passive, to geo-spatialize the system through a remote system capable of observing the marker.
La détermination par le dispositif de suivi du regard de la direction du regard de la personne évoluant dans un environnement, notamment réel, associée à la connaissance de la configuration spatiale du support et à la géo-spatialisation du système grâce au(x) marqueur(s) peut ainsi permettre la détermination de la direction du regard de la personne dans un référentiel lié l'environnement.  The determination by the gaze tracking device of the direction of the gaze of the person moving in a particular real environment, associated with the knowledge of the spatial configuration of the support and the geo-spatialization of the system thanks to the (x) marker ( s) can thus make it possible to determine the direction of the gaze of the person in a frame linked to the environment.
Le(s) marqueur(s) peut également permettre l'identification du système portatif. The marker (s) may also allow identification of the portable system.
Selon une première variante, le système portatif comporte au moins un marqueur, formant notamment un motif d'identification visuel, en particulier lumineux, destiné à être repéré par au moins un récepteur de manière à géo-spatialiser le système. According to a first variant, the portable system comprises at least one marker, forming in particular a visual identification pattern, in particular a luminous pattern, intended to be located by at least one receiver in order to geo-spatialize the system.
Le marqueur peut comporter au moins une source lumineuse émettant dans le domaine du visible, de l'infrarouge et/ou du proche infrarouge. La ou les source(s) lumineuse(s) peuvent notamment être chacune une source lumineuse ponctuelle telle une LED.  The marker may comprise at least one light source emitting in the visible, infrared and / or near infrared range. The source (s) light (s) can in particular each be a point light source such as a LED.
La lumière émise peut être polarisée linéairement ou circulairement. La lumière peut être modulée en amplitude ou en fréquence.  The emitted light can be polarized linearly or circularly. The light can be modulated in amplitude or frequency.
Le marqueur peut être codé par une modulation d'amplitude ou de fréquence des sources lumineuses.  The marker may be encoded by amplitude or frequency modulation of the light sources.
Indépendamment ou en complément, le marqueur peut être codé par le motif géométrique formé par une disposition particulière des sources lumineuses.  Independently or in addition, the marker may be encoded by the geometric pattern formed by a particular arrangement of the light sources.
Une caméra peut acquérir une ou plusieurs images du marqueur.  A camera can acquire one or more images of the marker.
Un processeur peut traiter en temps réel l'information reçue des images de la caméra. De préférence, la disposition des sources lumineuses permet au processeur d'exploiter la propriété d'invariance par projection qui se traduit par des valeurs mesurables invariantes dans l'espace et dans des projections 2D. Cette propriété, décrite notamment par Meer dans l'article « Efficient Invariant Représentations » [ International Journal of Computer Vision 26(2), 137-152 (1998)] et Bergamasco dans « Pi-Tag: A Fast Image- Space Marker Design Based on Projective Invariants » [Machine Vision and Applications August 2013, Volume 24, Issue 6, pp 1295-1310], est particulièrement avantageuse pour simplifier et accélérer les algorithmes de reconnaissance et de reconstruction des motifs des marqueurs dans l'espace. En effet, selon la complexité des motifs recherchés, cette reconnaissance peut être très coûteuse en temps et puissance de calcul. En particulier, dans le cas d'un environnement comportant plusieurs utilisateurs, ou avec une luminosité produisant des images très bruitées, dues par exemple à un usage extérieur, la luminosité du soleil et des réflexions sur des fenêtres, un éclairage intérieur notamment de type néons l'image reçue de la caméra comporte un nombre important de points lumineux parmi lesquels le processeur doit reconnaître les marqueurs. A processor can process in real time the information received from the images of the camera. Preferably, the arrangement of the light sources allows the processor to exploit the projection invariance property which results in measurable invariant values in space and in 2D projections. This property, described in particular by Meer in the article "Efficient Invariant Representations" [International Journal of Computer Vision 26 (2), 137-152 (1998)] and Bergamasco in "Pi-Tag: A Fast Image- Space Marker Design Based on Projective Invariants "[Machine Vision and Applications August 2013, Volume 24, Issue 6, pp 1295-1310], is particularly advantageous for simplifying and accelerating the recognition and reconstruction algorithms of the markers patterns in space. Indeed, depending on the complexity of the desired patterns, this recognition can be very expensive in terms of time and computing power. In particular, in the case of an environment with several users, or with a brightness producing very noisy images, for example due to outdoor use, the brightness of the sun and reflections on windows, indoor lighting including neon type the image received from the camera comprises a large number of light spots among which the processor must recognize the markers.
Ainsi, le marqueur comporte de préférence au moins quatre sources lumineuses ponctuelles colinéaires ou cinq sources lumineuses ponctuelles coplanaires dont aucun triplet de points n'est colinéaire.  Thus, the marker preferably comprises at least four collinear point light sources or five coplanar point light sources of which no triplet of points is collinear.
Le marqueur peut comporter une source lumineuse non ponctuelle. Le marqueur peut comporter une fibre optique à éclairage latéral. La fibre peut être partiellement occultée et former notamment des points lumineux et/ou des segments lumineux.  The marker may include a non-point light source. The marker may include a side-illuminated optical fiber. The fiber may be partially obscured and in particular form light spots and / or light segments.
Le marqueur peut notamment former un motif comportant au moins deux segments de droite non colinéaires. Ces segments forment ou non des structures simples, en particulier polygonales (carré, rectangle).  The marker may in particular form a pattern comprising at least two non-collinear line segments. These segments form or not simple structures, in particular polygonal (square, rectangle).
Selon une seconde variante, le système portatif comporte au moins une centrale inertielle, notamment de type gyroscope, accéléromètre ou magnétomètre, en particulier gérée par la carte électronique, la centrale inertielle étant destinée à géo-spatialiser le système.  According to a second variant, the portable system comprises at least one inertial unit, in particular of the gyroscope, accelerometer or magnetometer type, in particular managed by the electronic card, the inertial unit being intended to geospatialize the system.
Selon une troisième variante, le système portatif comporte les marqueurs et la centrale inertielle décrits dans les première et seconde variantes. Le système portatif est notamment ajustable au visage de la personne le portant. Il est de préférence de faible empreinte sur le visage. According to a third variant, the portable system comprises the markers and the inertial unit described in the first and second variants. The portable system is in particular adjustable to the face of the person wearing it. It is preferably of low footprint on the face.
Ensemble  Together
L'invention a également pour objet un ensemble comportant le système portatif selon l'invention et le dispositif placé ou destiné à être placé sur la tête de la personne.  The invention also relates to an assembly comprising the portable system according to the invention and the device placed or intended to be placed on the head of the person.
Procédé de mémorisation  Memory method
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de mémorisation d'une déformation du support tel que décrit précédemment, notamment de la déformation permettant le suivi optimal du regard d'une personne lorsque le support est porté par sa tête, comportant la détermination de la déformation du support à l'aide du ou des capteurs décrits précédemment, et la mémorisation de la déformation du support par un dispositif électronique.  Another subject of the invention, according to another of its aspects, is a method of memorizing a deformation of the support as described above, in particular of the deformation allowing the optimal follow-up of the gaze of a person when the support is carried by its head, comprising the determination of the deformation of the support using the sensor or sensors described above, and the storage of the deformation of the support by an electronic device.
Ainsi la personne n'a pas à retrouver la position optimale du support pour le suivi de son regard à chaque fois qu'elle utilise le système portatif.  Thus the person does not have to find the optimal position of the support for the follow-up of his look every time it uses the portable system.
Procédé de mise en place du système dans une configuration prédéterminée Method of setting up the system in a predetermined configuration
Selon un autre aspect, l'invention a pour objet un procédé de mise en place du système selon l'invention dans une configuration prédéterminée, comportant la mémorisation d'une déformation prédéterminée du support, notamment de la déformation du support permettant le suivi optimal du regard d'une personne lorsque le système est porté par sa tête, notamment selon le procédé de mémorisation précité, et la déformation du support selon ladite déformation prédéterminée à l'aide d'un dispositif automatisé. According to another aspect, the subject of the invention is a method for setting up the system according to the invention in a predetermined configuration, comprising the memorization of a predetermined deformation of the support, in particular of the deformation of the support allowing the optimal tracking of the support. view of a person when the system is carried by his head, in particular according to the aforementioned method of storage, and the deformation of the support according to said predetermined deformation with the aid of an automated device.
Ainsi la position optimale du système portatif peut être automatiquement retrouvée à chaque fois que la personne l'utilise.  Thus the optimal position of the portable system can be automatically found each time the person uses it.
Procédé de détermination de la direction du regard d'une personne évoluant dans un environnement  Method for determining the gaze direction of a person moving in an environment
Selon un autre de ses aspects, l'invention a pour objet un procédé de détermination de la direction du regard d'une personne évoluant dans un environnement, comportant la détermination de la direction du regard de la personne dans un référentiel associé au dispositif de suivi du regard décrit précédemment, la détermination de la déformation du support défni précédemment à l'aide du ou des capteurs définis précédemment, la détermination de la position, dans un référentiel associé à l'environnement, du ou des marqueurs définis précédemment, et la détermination de la direction du regard de la personne dans le référentiel associé à l'environnement au moins à partir des trois déterminations précédentes. According to another of its aspects, the subject of the invention is a method for determining the direction of gaze of a person moving in an environment, comprising determining the direction of the gaze of the person in a repository associated with the tracking device. of the gaze described above, the determination of the deformation of the previously defined support using the sensor or sensors defined above, the determination of the position, in a frame associated with the environment, of the markers defined above, and the determination of of the direction of the gaze of the person in the repository associated with the environment at least from the three previous determinations.
Ainsi la connaissance de l'orientation du regard par rapport au dispositif de suivi du regard, de la déformation du support et de la position du ou des marqueurs dans un référentiel associé à l'environnement dans lequel se situe la personne permet de déterminer l'orientation du regard dans le référentiel lié à l'environnement.  Thus, the knowledge of the orientation of the gaze with respect to the gaze tracking device, the deformation of the support and the position of the marker or markers in a reference system associated with the environment in which the person is located makes it possible to determine the gaze orientation in the frame of reference related to the environment.
Description des figures  Description of figures
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :  The invention will be better understood on reading the following detailed description, non-limiting examples of implementation of the invention, and on examining the appended drawing, in which:
- la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de système portatif selon l'invention, et  FIG. 1 is a perspective view of an example of a portable system according to the invention, and
- la figure 2 représente de manière schématique et partielle un ensemble selon l'invention, placé sur la tête d'une personne.  - Figure 2 shows schematically and partially an assembly according to the invention, placed on the head of a person.
On a représenté à la figure 1 un exemple de système portatif 10 selon l'invention. Ce système portatif 10 est destiné à être porté par la tête d'une personne P.  FIG. 1 shows an example of a portable system 10 according to the invention. This portable system 10 is intended to be worn by the head of a person P.
Le système portatif 10 comporte un support déformable 20 muni d'un dispositif de suivi du regard 1 et de plusieurs capteurs 5a, 5b, 6a et 6b renseignant sur la déformation du support 20.  The portable system 10 comprises a deformable support 20 provided with a device for monitoring the sight 1 and several sensors 5a, 5b, 6a and 6b providing information on the deformation of the support 20.
Le support déformable 20 comporte deux branches rigides l ia et 11b, reliées entre elles par une articulation 12b, et un corps 13 relié à la branche rigide l ia par une articulation 12a. Les articulations 12a et 12b comportent des liaisons pivots, respectivement référencées 4a et 4b.  The deformable support 20 comprises two rigid branches 11a and 11b, interconnected by a hinge 12b, and a body 13 connected to the rigid branch 11a by a hinge 12a. The joints 12a and 12b comprise pivot links, respectively referenced 4a and 4b.
Les capteurs 5a et 5b mesurent le déplacement en rotation respectivement de la branche 1 la par rapport au corps rigide 13 et des branches 1 la et 1 lb entre elles.  The sensors 5a and 5b measure the rotational movement respectively of the branch 1a relative to the rigid body 13 and branches 1a and 1bb between them.
Les capteurs 5 a et 5b sont par exemple des potentiomètres rotatifs qui transforment un angle en résistance électrique, tels que des capteurs de position résistifs trois broches 3382G-1-103G commercialisés par la société Bourns.  The sensors 5a and 5b are, for example, rotary potentiometers that transform an angle into electrical resistance, such as 3382G-1-103G three-pin resistive position sensors marketed by Bourns.
Les branches l ia et 11b sont ajustables en longueur grâce aux liaisons glissières respectives 7a et 7b.  The branches 11a and 11b are adjustable in length through the respective sliding links 7a and 7b.
Un moyen de verrouillage est prévu au sein de chaque liaison glissière 7a et 7b. Le moyen de verrouillage comporte des trous de fixation 14 et un frotteur (non représenté), destiné à s'engager dans les trous de fixation 14, pour ajuster la longueur des branches. Locking means is provided within each slide link 7a and 7b. The locking means comprises fixing holes 14 and a wiper (not shown), intended to engage in the fixing holes 14, to adjust the length of the branches.
Le frotteur créée un point dur au niveau de chaque trou 14 qui immobilise la liaison glissière dans la position correspondante. Le frotteur comporte par exemple une bille maintenue contre l'autre élément de la glissière par un ressort.  The wiper creates a hard point at each hole 14 which immobilizes the slide connection in the corresponding position. The shoe comprises for example a ball held against the other element of the slide by a spring.
Les capteurs 6a et 6b mesurent le déplacement axial respectivement de la branche 1 la et de la branche 11b.  The sensors 6a and 6b measure the axial displacement respectively of the branch 1a and the branch 11b.
Les capteurs 6a et 6b sont par exemple des potentiomètres linéaires qui transforment une longueur en résistance électrique, tels que des potentiomètres slide 10k 45 mm PTA4543-2015DPB103 commercialisés par la société Bourns.  The sensors 6a and 6b are, for example, linear potentiometers which transform a length into electrical resistance, such as slide potentiometers 10k 45mm PTA4543-2015DPB103 sold by the company Bourns.
Grâce aux capteurs 5a, 5b, 6a et 6b la configuration spatiale du support 20 est connue à tout moment.  Thanks to the sensors 5a, 5b, 6a and 6b, the spatial configuration of the support 20 is known at all times.
Le dispositif de suivi du regard 1 comporte un capteur optique (non représenté) destiné à déterminer l'orientation du regard par rapport au dispositif.  The gaze tracking device 1 comprises an optical sensor (not shown) for determining the orientation of the gaze relative to the device.
Le système portatif 10 comporte une carte électronique 3 recevant des informations émises par le dispositif de suivi du regard 1 et par les capteurs 5a, 5b, 6a et 6b. La carte électronique 3 effectue un traitement de ces informations et transfère les informations traitées à un système tiers.  The portable system 10 comprises an electronic card 3 receiving information transmitted by the tracking device 1 and the sensors 5a, 5b, 6a and 6b. The electronic card 3 performs a processing of this information and transfers the processed information to a third party system.
La carte électronique 3 est fixée au corps 13 du support 20.  The electronic card 3 is fixed to the body 13 of the support 20.
Le système portatif 10 comporte un moyen de fixation 2 destiné à fixer le support 20 sur l'une des oreilles de la personne P. Le moyen de fixation 2 représenté dans l'exemple décrit se présente sous la forme d'une accroche épousant la forme du contour extérieur de l'oreille. Le moyen de fixation 2 est fixé au corps 13, à l'aide d'un système d'encliquetage.  The portable system 10 comprises a fixing means 2 for fixing the support 20 on one of the ears of the person P. The fastening means 2 shown in the example described is in the form of a hook in the shape of the outer contour of the ear. The fastening means 2 is fixed to the body 13, by means of a latching system.
Le système portatif 10 comporte un marqueur, formé d'une pluralité d'éléments 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, et 8g, destiné à être repéré par au moins un récepteur de manière à géo-spatialiser le système.  The portable system 10 comprises a marker, formed of a plurality of elements 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, and 8g, intended to be located by at least one receiver so as to geo-spatialize the system.
On a représenté à la figure 2 une personne P portant un ensemble 40 selon l'invention.  FIG. 2 shows a person P carrying a set 40 according to the invention.
L'ensemble 40 comporte le système portatif 10 et un casque audio 50 placé sur la tête de la personne, sur lequel est fixé le système portatif 10. Les mises en œuvre représentées ne sont données qu'à titre illustratif et ne sont pas limitatives de l'invention. Par exemple, le système portatif peut comporter un nombre différent de capteurs 5a, 5b, 6a, 6b et/ou de branches l ia, 11b et/ou d'éléments formant le marqueur 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, et 8g. Le système portatif 10 peut être rendu solidaire de n'importe quel dispositif déjà porté par la tête de la personne. La nature des capteurs 5a, 5b, 6a, 6b et/ou des éléments 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f et 8g peut différer. The assembly 40 comprises the portable system 10 and an audio headset 50 placed on the head of the person, on which the portable system 10 is fixed. The illustrated implementations are given for illustrative purposes only and are not limiting of the invention. For example, the portable system may comprise a different number of sensors 5a, 5b, 6a, 6b and / or branches 11a, 11b and / or elements forming the marker 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, and 8g. The portable system 10 can be secured to any device already worn by the head of the person. The nature of the sensors 5a, 5b, 6a, 6b and / or elements 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f and 8g may differ.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système portatif (10) destiné à être porté par la tête d'une personne (P), comportant un support déformable (20) muni d'un dispositif de suivi de son regard (1) et d'au moins un capteur (5a, 5b, 6a, 6b) renseignant sur la déformation du support (20). 1. Portable system (10) intended to be carried by the head of a person (P), comprising a deformable support (20) provided with a device for tracking his gaze (1) and at least one sensor ( 5a, 5b, 6a, 6b) providing information on the deformation of the support (20).
2. Système portatif selon la revendication 1, le support déformable étant muni de plusieurs capteurs (5a, 5b, 6a, 6b), notamment au moins quatre capteurs (5a, 5b, 6a, 6b).  2. Portable system according to claim 1, the deformable support being provided with a plurality of sensors (5a, 5b, 6a, 6b), in particular at least four sensors (5a, 5b, 6a, 6b).
3. Système portatif (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, le support déformable (20) comportant plusieurs branches rigides (l ia, 11b) et une ou plusieurs articulations (12b) reliant les branches (l ia, 1 lb) deux à deux.  3. Portable system (10) according to one of claims 1 or 2, the deformable support (20) having a plurality of rigid branches (l ia, 11b) and one or more joints (12b) connecting the branches (l ia, 1 lb). ) two by two.
4. Système portatif (10) selon la revendication 3, au moins l'un des capteurs (5a, 5b, 6a, 6b) mesurant le déplacement en rotation d'au moins deux branches adjacentes (l ia, 1 lb) l'une par rapport à l'autre.  4. A portable system (10) according to claim 3, at least one of the sensors (5a, 5b, 6a, 6b) measuring the rotational displacement of at least two adjacent branches (l ia, 1 lb) one compared to each other.
5. Système portatif (10) selon l'une des revendications 3 ou 4, le support déformable (20) comportant au moins une branche (l ia, 11b) ajustable en longueur, notamment grâce à une liaison glissière (7a, 7b), au moins l'un des capteurs (5a, 5b, 6a, 6b) mesurant le déplacement axial de la branche (l ia, 11b).  5. Portable system (10) according to one of claims 3 or 4, the deformable support (20) having at least one branch (l ia, 11b) adjustable in length, in particular by means of a slide connection (7a, 7b), at least one of the sensors (5a, 5b, 6a, 6b) measuring the axial displacement of the branch (11a, 11b).
6. Système portatif (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, le support déformable (20) comportant au moins un organe de rappel destiné à ramener une branche dans une position préétablie.  6. Portable system (10) according to any one of claims 3 to 5, the deformable support (20) comprising at least one return member for returning a branch in a preset position.
7. Système portatif (10) selon l'une quelconque des 3 à 6, le support déformable comportant au moins un moyen de verrouillage (14) en position destiné à maintenir une branche dans une position préétablie.  7. Portable system (10) according to any one of 3 to 6, the deformable support comprising at least one locking means (14) in position for holding a branch in a preset position.
8. Système portatif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le support déformable (20) ayant au moins deux, notamment au moins quatre, degrés de liberté.  8. Portable system (10) according to any one of the preceding claims, the deformable support (20) having at least two, including at least four degrees of freedom.
9. Système portatif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de suivi du regard (1) comportant au moins un capteur optique, notamment sensible au rayonnement infrarouge.  9. Portable system (10) according to any one of the preceding claims, the gaze tracking device (1) comprising at least one optical sensor, in particular sensitive to infrared radiation.
10. Système portatif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant une carte électronique (3) recevant des informations émises par le dispositif de suivi du regard (1) et par le ou les capteurs (5a, 5b, 6a, 6b), la carte électronique (3) effectuant notamment un traitement de ces informations. 10. Portable system (10) according to any preceding claim comprising an electronic card (3) receiving information transmitted by the device of monitoring the gaze (1) and by the sensor or sensors (5a, 5b, 6a, 6b), the electronic card (3) carrying out in particular a processing of this information.
11. Système portatif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le ou les capteurs (5a, 5b, 6a, 6b) permettant de connaître le changement de position et/ou d'orientation du dispositif de suivi du regard (1) dans un référentiel associé à une zone invariable du système portatif (10).  11. Portable system (10) according to any one of the preceding claims, the sensor or sensors (5a, 5b, 6a, 6b) for knowing the change of position and / or orientation of the device for monitoring the gaze (1). ) in a repository associated with an invariable zone of the portable system (10).
12. Système portatif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le support déformable (20) comportant un matériau à mémoire de forme.  12. Portable system (10) according to any one of the preceding claims, the deformable support (20) comprising a shape memory material.
13. Système portatif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un moyen de fixation (2) destiné à fixer le support déformable (20) directement sur la tête de la personne (P) , notamment sur l'une de ses oreilles, ou sur un dispositif (50) placé ou destiné à être placé sur sa tête, notamment choisi parmi un casque, en particulier un casque audio ou un casque de protection, une casquette, un bandeau, une oreillette ou une monture, notamment de type lunettes.  13. Portable system (10) according to any one of the preceding claims, comprising a fixing means (2) for fixing the deformable support (20) directly on the head of the person (P), in particular on one of his ears, or on a device (50) placed or intended to be placed on his head, in particular chosen from a helmet, in particular an audio headset or a protective helmet, a cap, a headband, a headset or a mount, in particular glasses type.
14. Système portatif (10) selon la revendication précédente, le moyen de fixation 14. Portable system (10) according to the preceding claim, the fixing means
(2) comportant un système d'encliquetage et/ou de serrage. (2) comprising a latching and / or clamping system.
15. Système portatif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant au moins un marqueur (8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, 8g), formant notamment un motif d'identification visuel, en particulier lumineux, destiné à être repéré par au moins un récepteur de manière à géo-spatialiser le système (10).  15. A portable system (10) according to any one of the preceding claims comprising at least one marker (8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, 8g), forming in particular a visual identification pattern, particularly bright, intended for to be located by at least one receiver so as to geo-spatialize the system (10).
16. Système portatif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant au moins un marqueur et une centrale inertielle, notamment de type gyroscope, accéléromètre ou magnétomètre, en particulier gérée par la carte électronique décrite à la revendication 10, le marqueur et la centrale inertielle étant destinés à géo-spatialiser le système.  16. A portable system (10) according to any one of the preceding claims comprising at least one marker and an inertial unit, in particular of the gyroscope, accelerometer or magnetometer type, in particular managed by the electronic card described in claim 10, the marker and the inertial unit being intended to geo-spatialize the system.
17. Ensemble comportant le système portatif selon l'une quelconque des revendications 13 à 16 et ledit dispositif (50) placé ou destiné à être placé sur la tête de la personne (P).  17. An assembly comprising the portable system according to any one of claims 13 to 16 and said device (50) placed or intended to be placed on the head of the person (P).
18. Procédé de mémorisation d'une déformation du support défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 16, notamment de la déformation permettant le suivi optimal du regard d'une personne (P) lorsque le support (20) est porté par sa tête, comportant la détermination de la déformation du support (20) à l'aide du ou des capteurs (5a, 5b, 6a, 6b) définis dans l'une quelconque des revendications 1 à 16, et la mémorisation de la déformation du support (20) par un dispositif électronique. 18. A method of memorizing a deformation of the support defined in any one of claims 1 to 16, in particular of the deformation allowing the optimal tracking of the gaze of a person (P) when the support (20) is carried by its head, comprising determining the deformation of the support (20) using the one or more sensors (5a, 5b, 6a, 6b) defined in any one of claims 1 to 16, and storing the deformation of the support (20) by an electronic device.
19. Procédé de mise en place du système selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 dans une configuration prédéterminée, comportant la mémorisation d'une déformation prédéterminée du support (20), notamment de la déformation du support (20) permettant le suivi optimal du regard d'une personne (P) lorsque le système (10) est porté par sa tête, notamment selon le procédé de mémorisation selon la revendication précédente, et la déformation du support (20) selon ladite déformation prédéterminée à l'aide d'un dispositif automatisé.  19. A method of setting up the system according to any one of claims 1 to 16 in a predetermined configuration, comprising the storage of a predetermined deformation of the support (20), in particular the deformation of the support (20) for monitoring optimum view of a person (P) when the system (10) is carried by its head, in particular according to the storage method according to the preceding claim, and the deformation of the support (20) according to said predetermined deformation using an automated device.
20. Procédé de détermination de la direction du regard d'une personne (P) évoluant dans un environnement, comportant la détermination de la direction du regard de la personne (P) dans un référentiel associé au dispositif de suivi du regard défini dans l'une quelconque des revendication 1 à 16, la détermination de la déformation du support (20) défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 16 à l'aide du ou des capteurs (5a, 5b, 6a, 6b) définis dans l'une quelconque des revendication 1 à 16, la détermination de la position, dans un référentiel associé à l'environnement, du ou des marqueurs (8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, 8g) définis dans l'une quelconque des revendications 15 ou 16, et la détermination de la direction du regard de la personne (P) dans le référentiel associé à l'environnement au moins à partir des trois déterminations précédentes.  20. A method for determining the direction of gaze of a person (P) operating in an environment, comprising determining the direction of gaze of the person (P) in a repository associated with the gaze tracking device defined in the any one of claims 1 to 16, determining the deformation of the support (20) defined in any one of claims 1 to 16 with the one or more sensors (5a, 5b, 6a, 6b) defined in the any one of claims 1 to 16, determining the position, in an environment-related frame of reference, of the one or more markers (8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, 8g) defined in any one of the claims 15 or 16, and determining the direction of gaze of the person (P) in the repository associated with the environment at least from the three previous determinations.
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