Nahełmowe wyświetlacze informacyjne i przetworniki ochrony wzroku

• Autorzy: Kloske M. , Pępczyńska M.

Warianty tytułu

EN

Helmet-mounted Displays and Automatic Systems of Sight Protection

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy opisano możliwości zastosowania zaawansowanych technologii ciekłokrystalicznych w hełmach ochronnych ratowników. Zasadnicza część artykułu jest poświęcona nahełmowym wyświetlaczom informacyjnym HMD. Urządzenia tego rodzaju umożliwiają, w zależności od stopnia zaawansowania, wyświetlenie informacji alfanumerycznej, graficznejlub wideo przed twarzą ratownika. Ma to szczególne znaczenie w przypadku silnie ograniczonej widoczności w trakcie akcji ratunkowo-gaśniczej, np. w warunkach znacznego zadymienia. Wyświetlana informacja może dotyczyć rozkładu pomieszczeń w budynku, lokalizacji źródeł ognia, położenia osób poszkodowanych, a także ogólnego przebiegu akcji i komend ze stanowiska dowodzenia akcją. Dzięki temu ratownik jest znacznie lepiej zorientowany w sytuacji i może prowadzić skuteczniejsze działania. Ważnymi cechami HMD są: przezierność elementu wyświetlającego, umożliwiająca niezakłóconą obserwację wzrokową otoczenia przy jednoczesnym odczytywaniu przekazywanej informacji oraz niska masa zapewniająca komfort użytkowania hełmu. Omówiono podstawowe typy konstrukcji HMD stosowanych obecnie na świecie z uwzględnieniem układów rzutujących i mikrowyświetlaczy. Sformułowano możliwe niedogodności stosowania różnych rozwiązań HMD z punktu widzenia osobniczych cech wzroku ratownika. Zaproponowano wyposażenie co najmniej jednego członka zespołu ratowniczo-gaśniczego w hełm ochronny zawierający HMD. Wspomniano o możliwości wykorzystania HMD w układach trenażerów wykorzystujących rzeczywistość wirtualną. W drugiej części artykułu omówiono wykorzystanie efektów elektrooptycznych występujących w ciekłych kryształach do budowy automatycznych systemów ochrony wzroku ratownika przed promieniowaniem świetlnym o dużym natężeniu, jakie może zaistnieć np. w wyniku wybuchu substancji pirotechnicznych lub palnych oraz na skutek celowego działania osób trzecich. Przedstawiono podstawy działania takich systemów oraz nowe możliwości ich konstrukcji w oparciu o najnowsze wyniki badań. Podkreślono możliwość opracowania obu dyskutowanych układów nahełmowych w warunkach krajowych.

EN

This paper describes possibilities of an application of advanced liquid-crystal technologies in rescuer protective helmets. The main part of the paper is devoted to helmet-mounted-displays – HMD. Such devices make able, depending on the advancement level, visualization of alphanumerical, graphic or video information directly in front of the user face. This is especially important in case of extremely limited visibility during rescue and fire extinguishing action, e.g., under conditions of severe smoke. Visualized information may contain location of rooms and victims in the building, fire sources, moreover the general course of the action and orders from the commanding point. For this reason the rescuer is much better oriented in situation and can act more effectively. The important features of HMD are its transparence enabling undisturbed visual observation of the environment with reading of obtained information at the same time as well as low weight providing the comfort of helmet usage. The article describes the main types of HMD construction including projecting systems and microdisplays used worldwide nowadays. The possible disadvantages of different HMD types are presented from a rescuer’s individual vision features point of view. The authors proposed to equip at least one member of the rescue team in helmet with HMD. Furthermore, it is also mentioned adopting HMD in training systems using virtual reality. The second part of the article discuses an application of electrooptical effects observed in liquid crystals for construction of automatic sight protection systems against radiation of high intensity light. Such flash can be caused by the explosion of pyrotechnic combustible materials moreover as the effect of third person action. The paper presents the principle of action of such systems as well as new possibilities based on the latest research results. The possibility of development of both discussed systems by Polish teams is underlined.

Słowa kluczowe

PL

wyświetlacze informacyjne; akcja ratowniczo-gaśnicza; ochrona wzroku

EN

information displays; rescue and fire extinguishing action; sight protection

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 3
• Strony: 97--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il.

Twórcy

autor

Kloske M.

• Centralny Ośrodek Analizy Skażeń, ul. Radiowa 49, 01-499 Warszawa, Polska

autor

Pępczyńska M.

• Instytut Fizyki Technicznej Wojskowej Akademii Technicznej, 00-908 Warszawa, Polska, tel. [phone]

Bibliografia

• 1. Burch D. P., Braasch M.S., Enhanced head-up display for general aviation aircraft, Proceedings of AIAA/IEEE Digital Avionics Systems Conference, 2002, Vol. 2, 11C61-11C611.
• 2. http://en.wikipedia.org/wiki/File:HUD_view.jpg.
• 3. http://en.wikipedia.org/wiki/File:Joint_Helmet_Mounted_Cueing_System.jpg.
• 4. Schor C. M., Task L., Effects of Overlay Symbology in Night Vision Goggles on Accommodation and Attention Shift Reaction Time, Aviation, „Space and Environmental Medicine”, 1996, 67, 1039–1047.
• 5. Inoue T., Ohzu H., Accommodation and Convergence When Looking at Binocular 3D Images, [in] Human Factors in Organizational Design and Management III, K. Noro and O. Brown, Jr. (eds), Elsevier Science Publishers, Amsterdam, 1990, 249–252.
• 6. http://cordis.europa.eu/projects/rcn/63972_en.html.
• 7. Swanson E. A., Izatt A., Hee, M. R., Huang D., Lin P., Schuman J. S., Puliafito C. A In vivo retinal imaging by optical coherence tomography, „Optics Letters”, 1993, 1 (21), 1864-1866.
• 8. Liang J., Williams D. R., Miller D. T., Supernormal vision and high-resolution retinal imaging through adaptive optics, J. Opt. Soc. Am. A, Vol. 14, No. 11, November 1997 2884-2892.
• 9. Hua H., Gao Ch., A compact eyetracked optical see-through head-mounted display, Proc. SPIE 8288, Stereoscopic Displays and Applications XXIII, 82881F (February 9, 2012); doi:10.1117/12.909523; http://dx.doi.org/10.1117/12.909523 .
• 10. Kloske M., Kłosowicz S. J., Modern battlefield and new materials for eye protection, Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej, 2010, (3), 355-374.
• 11. JetBlue pilot‘s eye damaged in laser pointer attack on cockpit while he was landing... as blinding flashes from the ground grow at alarming rate, „Daily Mail Online”, July, 17, 2012.