Многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения Российский патент 2025 года по МПК G02B27/01 

Изобретение относится к персональным средствам автоматизации и информационной поддержки производственного персонала и может быть применено для оперативного информационного обеспечения пользователя при выполнении задач сложных, дискретных и высокотехнологичных производств с использованием технологии «hands free».

Известно устройство для мониторинга персонала на производстве (RU 217729, кл. G01C 21/18, G06Q 50/08, H04W 4/80, G08C 17/02, опубл. 14.04.2023), содержащее единый корпус, в котором располагаются литий-полимерный аккумулятор, выполненный с возможностью обеспечения контролируемого заряда; акселерометр-гироскоп и барометрический датчик давления, выполненные с возможностью контролирования падения и удара человека; управляющий микроконтроллер, выполненный с возможностью управления компонентами системы; контроля целостности записанной информации, обнаружения ошибок и исключения не рабочих блоков памяти из энергонезависимой памяти; энергонезависимая Flash-память, выполненная с возможностью передавать за один такт 4 бита информации; LoRaWAN-устройство класса А для передачи данных на сервер; модуль GSM.

Техническое решение направлено на повышение точности наблюдения за персоналом на производстве. При этом недостатком устройства является отсутствие технической возможности отображения различной информации и документации, необходимой рабочему на производственных объектах. Кроме того, техническое решение не позволяет осуществлять обмен видеоданными с пользователем, а также взаимодействовать с пользователем в режиме телемоста.

Известна сменная оптика, установленная на голове пользователя (US 10437070, кл. G02B 27/01; А42В 3/04; G06F 1/16; G06F 3/01, опубл. 08.10.2019), включающий стойку дисплея, камеру, микрофон, компонент отслеживания положения и т.д., а также механизм крепления выбранных компонентов к элементу головного убора. Дисплей, устанавливаемый на голове, может включать в себя модуль отображения для визуального отображения, подходящее для конкретного приложения. Модуль отображения может включать в себя микродисплей для обеспечения отображения дополненной реальности для пользователя, выполненный непрозрачным и/или волноводно-оптическим, который является по меньшей мере частично прозрачным.

Недостатком технического решения является ограниченное применение устройства на производственных объектах вследствие того, что устройство дополняет и искажает изображение наблюдаемых объектов. Несоответствие дополненной реальности текущему состоянию наблюдаемых объектов может привести к травмоопасным ситуациям на производстве.

Известно пользовательское носимое устройство (RU 2745205, кл. G02B 27/01, опубл. 22.03.2021), выполненное с возможностью связи с промышленными системами автоматизации и состоящее из трех модулей. Первый модуль содержит электротехнические и электромеханические компоненты и оснащен направляющими для установки второго модуля. Второй выполнен с возможностью перемещения вдоль направляющих первого модуля для изменения фокусного расстояния блока линз и является подвижным оптическим блоком, состоящим из блока линз и промежуточного отражателя. Третий модуль выполнен с возможностью подстройки под положение глаза человека и является подвижным голографическим отражателем. Все модули в совокупности являются корпусом, выполненным с возможностью крепления на головной элемент. На корпусе размешены светодиодная подсветка, модуль камеры, выполненный с возможностью фото-/видеофиксации объектов вокруг пользователя для проведения телемоста с удаленным специалистом, регистрации действий пользователя, сканирования по меньшей мере одного QR-кода, содержащего информацию для настройки пользовательского носимого устройства и получения информации с систем промышленной автоматизации.

В данном техническом решении для изображения информации используется голографический отображатель, такой способ отображения информации искажает восприятие реальных объектов, что ограничивает применение устройства на производственных объектах, а также может привести к травмоопасным ситуациям. С помощью средств ввода данных обеспечивается организация обмена данными по проводному или беспроводному каналу передачи данных, например, WAN, PAN, ЛВС (LAN), Интранет, Интернет, WLAN, WMAN или GSM. Сетевой модуль получает данные по вышеуказанным протоколам от систем промышленной автоматизации или иных устройств. Использование указанных способов передачи данных увеличивает энергозатраты и снижает время автономной работы устройства. Кроме того, в устройстве используются кнопки и выключатели, что ограничивает использование устройства производственными рабочими, так как в соответствии с требованиями техники безопасности на производстве используются средства индивидуальной защиты (перчатки).

Наиболее близким к заявляемому изобретению является техническое решение «Система «Индустриальный MR-ассистент» (RU 2782735, кл. G02B 27/01, опубл. 01.11.2022), представляющее систему поддержки пользователя удаленным экспертом, включающую автоматизированное рабочее место (АРМ) удаленного эксперта и пользовательское носимое устройство. Пользовательское носимое устройство представляет собой модульную конструкцию, с возможностью размещения модулей на теле пользователя, и/или элементах одежды и/или средствах индивидуальной защиты пользователя, причем каждый модуль выполнен в ударопрочном корпусе и включает микрокомпьютер, к которому подключаются модули пользовательского носимого устройства, модуль сетевого взаимодействия с возможностью обеспечения устойчивой и беспроводной связи; дисплей для отображения информации; модуль камеры; модуль управляемого стабилизатора модуля камеры для стабилизации кадра съемки, а также для изменения положения модуля камеры удаленным экспертом; модуль адаптивного освещения, модуль управляемых лазерных целеуказателей, модуль записи звука, модуль человекомашинного интерфейса с возможностью взаимодействия пользователя и пользовательского носимого устройства. При этом модуль камеры представляет собой монокулярную камеру высокого разрешения или стереокамеру высокого разрешения.

В описании прототипа раскрыт следующий вариант исполнения. На каске, которая является средством индивидуальной защиты, размещаются следующие модули: микрокомпьютер, размещенный на специальном креплении на боковой части каски; дисплей, размещенный на поворотном креплении, рядом с микрокомпьютером; модуль камеры, модуль управляемого стабилизатора модуля камеры, модуль управляемых лазерных целеуказателей, находятся в связке друг с другом и расположены на центральной части лицевой стороны каски; модуль адаптивного освещения расположен на боковых частях каски (слева и справа), модуль воспроизведения звука выполнен в виде беспроводных или проводных наушников и расположены в ушных раковинах пользователя, модуль записи звука выполнен в виде петличного микрофона и закреплен на зажим на одежде пользователя; переносной аккумуляторный модуль подсоединен к микрокомпьютеру проводным способом и находится в кармане одежды пользователя или на поясном ремне одежды пользователя; модуль человекомашинного интерфейса расположен на боковой части каски, рядом с микрокомпьютером.

Недостатком технического решения является низкое качество поступающего изображения в глаз пользователя из-за использования модуля камеры, представляющего собой монокулярную камеру или стереокамеру, что ограничивает возможности пользователя по работе с документацией. Кроме того, при длительном использовании такое устройство нагружает глаз, провоцируя у пользователя развитие компьютерного зрительного синдрома и профессиональных заболеваний зрительных органов. Следует отметить, что размещение прототипа на средствах индивидуальной защиты загораживает обзор рабочему в производственном помещении, что также может привести к аварийным и травмоопасным ситуациям. Размещение датчиков на одежде и средствах индивидуальной защиты производственного персонала приводит к их повреждению, искажению значений и снижению их точности, что влияет на достоверность получаемой и обрабатываемой информации. Кроме того, доступ к пользовательскому устройству одного или двух удаленных экспертов, подразумевает передачу больших объемов данных, включая видеоданные, что существенно увеличивает энергозатраты устройства и снижает время его автономной работы.

Технической проблемой, решаемой изобретением, является создание энергоэффективного многофункционального устройства поддержки пользователя с улучшенным качеством поступающего в глаза пользователя изображения.

Техническим результатом является повышение разрешающей способности, а также снижение хроматических и сферических аберраций поступающего в глаза пользователя изображения, повышение энергоэффективности и времени автономной работы многофункционального устройства поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения.

Поставленные проблема и технический результат достигаются тем, что многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения содержит мини-компьютер для управления работой устройства, подключенные к нему модуль сетевого взаимодействия для двунаправленной передачи информации, устройство для отображения видеоинформации, камеру с возможностью съемки области обзора пользователя, лазерный указатель, устройство адаптивного освещения, устройство воспроизведения и записи звука, модуль человекомашинного интерфейса, автономный источник питания. Согласно изобретению устройство для отображения видеоинформации состоит из двух экранов высокого разрешения, между устройством для отображения видеоинформации и зрачками пользователя установлен бинокулярный оптический блок высокого разрешения, состоящий из двух четырехлинзовых систем, каждая из которых включает два двухлинзовых склеенных объектива со сферическими поверхностями, при этом расположенный перед экраном высокого разрешения первый склеенный объектив с отрицательной оптической силой состоит из отрицательной двояковогнутой и положительной двояковыпуклой линз, а второй склеенный объектив с положительной оптической силой состоит из отрицательного мениска и положительной двояковыпуклой линзы, причем бинокулярный оптический блок высокого разрешения установлен с выносом выходного зрачка в диапазоне 20-25 мм и с возможностью проекции широкоформатного изображения, модуль сетевого взаимодействия для двунаправленной передачи информации содержит устройства приема и передачи данных на основе технологий LORA, Wi-Fi, UWB, Bluetooth; к устройству для отображения видеоинформации подключена плата обработки мультимедийной, графической и видеоинформации для ее преобразования в форму, пригодную для вывода на экран, к мини-компьютеру подключены датчики положения пользователя и датчики мониторинга окружающей среды, мини-компьютер и подключенные к нему модуль сетевого взаимодействия для двунаправленной передачи информации, устройство для отображения видеоинформации с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения, камера, устройство воспроизведения и записи звука, модуль человекомашинного интерфейса, автономный источник питания, плата обработки мультимедийной, графической и видеоинформации, датчики положения пользователя и датчики мониторинга окружающей среды, лазерный указатель и устройство адаптивного освещения закреплены на корпусе, размещенном на головном средстве индивидуальной защиты.

Крепление элементов устройства на корпусе, размещенном на головном средстве индивидуальной защиты позволяет не перекрывать основной обзор рабочего процесса и оставляет руки пользователя свободными для выполнения производственных задач.

Установка между устройством для отображения видеоинформации и зрачками пользователя бинокулярного оптического блока высокого разрешения позволяет достичь увеличенный до 25 мм вынос выходного зрачка, что обеспечивает оператору комфортное использование системы, а также при необходимости позволяет использовать дополнительные очки для коррекции зрения. Кроме того, разрабатываемый модуль обеспечивает возможность формирования без виньетирования широкоформатного изображения диагональю 55 дюймов на расстоянии 2 м, что достигается за счет развития углового поля оптического модуля до 38,5 градусов. При этом предложенный бинокулярный оптический блок высокого разрешения, включающий две четырехлинзовые системы, каждая из которых состоит из двух двухлинзовых склеенных объективов со сферическими поверхностями, позволяет получить высокое разрешение передаваемого изображения по всему наблюдаемому полю. Кроме того, бинокулярный оптический блок высокого разрешения предназначен для использования с цветным бинокулярным экраном с низкими хроматическими и сферическими аберрациями поступающего в глаза пользователя изображения, достигаемые за счет подбора материалов компонентов.

Выполнение модуля сетевого взаимодействия для двунаправленной передачи информации на основе технологии передачи данных технологий LORA, Wi-Fi, UWB, Bluetooth позволяет работать практически с любыми протоколами и устройствами передачи данных. Основным рабочим режимом является передача данных с использованием технологии LoRa. LoRa позволяет организовать беспроводную сеть как в пределах всего производственного объекта, так и на значительном удалении от принимающей станции. Обычным стандартом связи являются беспроводные сети Wi-Fi, но развернуть данную сеть в реальном производстве требует разработки сложной проектной документации, установки большого количества роутеров и прокладки кабелей, а также выполнения большого объема монтажных работ. Развертывание беспроводных сетей с использованием технологии LoRa значительно доступнее для производственных предприятий, позволяет существенно повысить энергоэффективность и продолжительности времени автономной работы многофункционального устройства поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения.

Установка датчиков положения пользователя и датчиков мониторинга окружающей среды в корпусе устройства позволяет исключать возможность их повреждения. Следует отметить, что датчики откалиброваны и показывают точные показания, что, соответственно, повышает качество работы устройства.

Выполнение корпуса пользовательского носимого устройства в виде обода, на головном средстве индивидуальной защиты в виде каски, является необходимым условием для обеспечения безопасности на производстве.

Выполнение линз оптического блока из тяжелых и сверхтяжелых флинтов позволяет эффективно корректировать сферическую и хроматические аберрации.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

Фиг. 1 - общий вид устройства поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения;

Фиг. 2 - оптическая схема четырехлинзовой системы оптического блока высокого разрешения;

Фиг. 3 - схема обмена данными в устройстве поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения;

Многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения (фиг. 1), содержащее мини-компьютер 1 для управления работой устройства, подключенные к нему модуль сетевого взаимодействия 2 для двунаправленной передачи информации, устройство для отображения видеоинформации, состоящее из двух экранов высокого разрешения 3, камеру 4 с возможностью съемки области обзора пользователя, лазерный указатель 5, устройство адаптивного освещения 6, устройство воспроизведения и записи звука 7, модуль человекомашинного интерфейса 8, автономный источник питания 9, плату обработки мультимедийной, графической и видеоинформации 10. Между устройством для отображения видеоинформации и зрачками пользователя установлен бинокулярный оптический блок высокого разрешения, состоящий из двух четырехлинзовых систем 11 (фиг. 2), каждая из которых включает два двухлинзовых склеенных объектива со сферическими поверхностями, при этом первый склеенный объектив 12 с отрицательной оптической силой установлен перед экраном высокого разрешения 3 и состоит из отрицательной двояковогнутой линзы 13 и положительной двояковыпуклой линзы 14, а второй склеенный объектив 15 с положительной оптической силой состоит из отрицательного мениска 16 и положительной двояковыпуклой линзы 17, причем бинокулярный оптический блок высокого разрешения установлен с выносом выходного зрачка в диапазоне 20-25 мм и с возможностью проекции широкоформатного изображения.

Модуль сетевого взаимодействия 2 для двунаправленной передачи информации содержит устройства приема и передачи данных на основе технологий LORA, Wi-Fi, UWB, Bluetooth.

К устройству для отображения видеоинформации подключена плата обработки мультимедийной, графической и видеоинформации 10 для ее преобразования в форму, пригодную для вывода на экран. К мини-компьютеру 1 подключены расположенные на корпусе датчики положения пользователя и датчики мониторинга окружающей среды (не показаны). Мини-компьютер (фиг. 3) и подключенные к нему модуль сетевого взаимодействия для двунаправленной передачи информации 2, экраны 3 устройства для отображения видеоинформации с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения, камера 4, лазерный указатель 5, устройство адаптивного освещения 6, устройство воспроизведения и записи звука 7, модуль человекомашинного интерфейса 8, автономный источник питания 9, плата обработки мультимедийной, графической и видеоинформации 10, датчики положения пользователя и датчики мониторинга окружающей среды закреплены на корпусе (не показаны), установлены на корпусе 18, закрепленном на головном средстве индивидуальной защиты. Модуль человекомашинного интерфейса содержит энкодер углового и линейного перемещения, который преобразует угловое или линейное перемещение в последовательность сигналов. При помощи энкодера пользователь управляет мини-компьютером.

В качестве датчиков мониторинга окружающей среды выбраны барометр и термометр, а в качестве датчиков мониторинга положения выбраны гироскоп, акселерометр и магнетометр. Автономный источник питания представляет собой аккумулятор, заряжаемый при помощи зарядного устройства, автономный источник питания может быть выполнен сменным.

В основном варианте исполнения, показанной на фигуре 1 корпус 18 многофункционального устройства поддержки пользователя выполнен в виде обода, размещаемого на головном средстве индивидуальной защиты в виде каски (не показана). В этом варианте устройство для отображения видеоинформации с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения установлено на корпусе с возможностью регулировки их вертикального положения. Обод закреплен к козырьку каски при помощи крепления типа скрепка 19, а с боков установлен при помощи защелок 20 в виде пластин, вставленных в боковые прорези каски и жестко закрепленных при помощи фиксатора (не показан).

Так же возможны варианты исполнения многофункционального устройства поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения в которых линзы оптического блока выполнены из тяжелых флинтов, либо тяжелых флинтов и сверхтяжелых флинтов

Работа устройства осуществляется следующим образом. Устройство размещается на головном средстве индивидуальной защиты (каске). Включается при помощи модуля человекомашинного интерфейса. На экранах высокого разрешения пользователь видит «меню»: задания, контактная информация (для осуществления связи), статусы и др. поля. Используя модуль человекомашинного интерфейса (энкодер углового и линейного перемещения), пользователь выбирает задачу, далее, при помощи установленного программного обеспечения, в зависимости от выбранной задачи на экраны выводится видеоинформация, попадающая через бинокулярный оптический блок высокого разрешения в глаз пользователя: инструкции, документация, презентации, схемы, статусы и другая. Звуковая информация поступает пользователю через устройство воспроизведения и записи звука. Также, задействуя устройство воспроизведения и записи звука, у пользователя имеется возможность позвонить эксперту.

Передача данных осуществляется модулем сетевого взаимодействия для двунаправленной передачи информации, содержащего устройства приема и передачи данных на основе технологий LORA, Wi-Fi, UWB, Bluetooth. В зависимости от вида выполняемой задачи и доступной инфраструктуры происходит выбор и определяется канал передачи данных с использованием технологий LORA, Wi-Fi, UWB, Bluetooth. В частности, для функции обеспечения идентификации нарушения режимов безопасности работником предлагается использовать LoRa в виде основного канала, в качестве резервного - канал WiFi. Канал LoRa задействован на прием и передачу данных небольшого объема, в частности управляющих команд, для отправки ограниченных (в основном текстовых) данных (команды и результаты команд), при этом данный канал передачи данных является основным, за счет чего и достигается энергоэффективность устройства. В случае, если пользователю не обязательно формировать и передавать видеоинформацию в режиме реального времени, то видеоинформация записывается, а затем, а когда устройство попадает в зону устойчивого канала связи (WiFi или иного), то устройство синхронизируется с сетями передачи данных и передает недостающую информацию (фото, видео, звук и пр.). Для передачи данных большого объема в режиме он-лайн (фото, видео и другие мультимедийные данные) устройство использует каналы передачи данных Wi-Fi, UWB, Bluetooth. В процессе функционирования устройства прорабатывается реализация следующих алгоритмов работы:

Функция обратной связи осуществляется через датчики для взаимодействия работника с системой выдачи и подтверждения выдачи заданий при помощи установленного ПО верхнего уровня. Модуль камеры позволяет вести запись, а также в зависимости от поставленных задач, может осуществлять протоколирование внешней ситуации, либо контроль выполнения каких либо производственных задач..

Многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения позволяет показывать человеку различную информацию, документацию через бинокулярный оптический блок, не перекрывающую человеку основной обзор рабочего процесса и оставляющий руки свободными для выполнения производственных задач. Имеющаяся в устройстве камера, лазерный указатель, микрофоны и динамики позволяют при наличии соответствующего канала связи подключить «удаленного» эксперта онлайн в процессе выполнения задания, который может видеть производственный объект «от первого лица» и транслировать на экран устройства и передавать в виде аудиопотока необходимые подсказки сотруднику, использующему предлагаемое бинокулярное устройство. Посредством встроенного приемо-передатчика, основанного на технологии LORA, осуществляется постановка задач работнику, и контроль их исполнения, а встроенные в устройство датчики обеспечивают отслеживание состояния человека, его местоположение, возможные экстренные ситуации и передают советующую информацию на сервер.

Предлагаемое изобретение реализовано в проектной документации, на основании которой изготовлен опытный образец многофункционального устройства поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения для размещения на каске. Корпус представляет собой обод, установленный на козырьке каски при помощи соединения типа «скрепка», а с боков прикреплен через вставленные в боковые прорези каски защелки - пластины, зафиксированные фиксаторами. На корпусе размещены мини-компьютер и подключенные к нему модуль сетевого взаимодействия для двунаправленной передачи информации, устройство для отображения видеоинформации с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения, камера, устройство воспроизведения и записи звука, модуль человекомашинного интерфейса, автономный источник питания, плата обработки мультимедийной, графической и видеоинформации, датчики положения пользователя и датчики мониторинга окружающей среды, также лазерный указатель и устройство адаптивного освещения закреплены на корпусе, размещенном на головном средстве индивидуальной защиты. Устройство имеет следующие размеры 297×222×44 мм. (длина×ширина×высота) и массу не более 0,45 кг. Устройство для отображения видеоинформации состоит из двух экранов, размером 8×6 кв.мм. и разрешением 1024×768. Параметры бинокулярного оптического блока, состоящего из двух четырехлинзовых систем: марки материала примененных линз: H-ZF62, H-ZLAF50, Н-ZF62, H-ZLAF3, однослойное угловое поле на выходе составляет 2W=38,5 град, диаметр выходного зрачка 6 мм., удаление выходного зрачка 25 мм., угловой размер пятна рассеивания по уровню энергии 0,7 (разрешение): 1,7 угл. мин. для точки на оси, 5,2 угл. мин. для точки на краю поля. Устройство оснащено датчиками: гироскоп, акселерометр, магнетометр, барометр, термометр. Модуль человекомашинного интерфейса представляет собой энкодер инкрементальный с количеством импульсов/оборот не менее 15 и температурным диапазоном работы от -40 до +85 градусов С.Применен лазерный указатель: цвет свечения красный, вид излучения: точка, напряжение питания модуля: 3-5 В, управление программное. Характеристики камеры с возможностью съемки области обзора пользователя: матрица, 8 Мп, размер 1/3.2 дюйма, область изображения: 6,18 мм × 5,85 мм, формат выходного изображения: MJPG/YUY2. 11. Устройство воспроизведения и записи звука характеризуется наличием двух микрофонов типа MEMS с рабочим напряжением от 1.64 до 3.6 В, а также динамиков (сигнал - шум: 61 дБА, чувствительность 26 dBFS). Фонарик подключен к микрокомпьютеру и включается программно. Плата обработки мультимедийной, графической и видеоинформации подключена к миникопьютеру и дисплею. Для обеспечения работы устройства используется автономный источник питания, представляющий собой две заряжаемые аккумуляторные батареи с емкостью каждой 3400 мАч. Модуль сетевого взаимодействия для двунаправленной передачи информации содержит устройства приема и передачи данных LORA, Wi-Fi, UWB, Bluetooth. Время работы устройства в смешанном режиме (с приоритетом использования канала передачи LORA) 10-12 часов. Средняя потребляемая мощность научно-технического продукта не превышает 2,5 Вт. Таким образом существенно увеличена энергоэффективность и время автономной работы устройства. Применяемый бинокулярный оптический блок позволил получить высокое разрешение передаваемого изображения по всему наблюдаемому полю: 1,7 угл. мин. для центра поля и 5,2 угл. мин на краю поля. Оптические аберрации минимальны. Технический результат изобретения достигнут.

Изобретение относится к персональным средствам автоматизации и информационной поддержки производственного персонала. Многофункциональное устройство поддержки пользователя содержит размещенный на головном средстве индивидуальной защиты корпус, на котором закреплены миникомпьютер, а также подключенные к нему модуль сетевого взаимодействия, камеру, лазерный указатель, устройство адаптивного освещения, устройство воспроизведения и записи звука, модуль человекомашинного интерфейса, автономный источник питания, устройство для отображения видеоинформации из двух экранов высокого разрешения. Между устройством для отображения видеоинформации и зрачками пользователя установлен бинокулярный оптический блок высокого разрешения, состоящий из двух четырехлинзовых систем, каждая из которых включает два двухлинзовых склеенных объектива со сферическими поверхностями. Первый склеенный объектив с отрицательной оптической силой состоит из отрицательной двояковогнутой и положительной двояковыпуклой линз, а второй - из отрицательного мениска и положительной двояковыпуклой линзы. Бинокулярный оптический блок высокого разрешения установлен с выносом выходного зрачка в диапазоне 20-25 мм. Технические результаты - повышение разрешающей способности, снижение хроматических и сферических аберраций, повышение энергоэффективности и времени автономной работы устройства. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения, содержащее мини-компьютер для управления работой устройства, подключенные к нему модуль сетевого взаимодействия для двунаправленной передачи информации, устройство для отображения видеоинформации, камеру с возможностью съемки области обзора пользователя, лазерный указатель, устройство адаптивного освещения, устройство воспроизведения и записи звука, модуль человекомашинного интерфейса, автономный источник питания, отличающееся тем, что устройство для отображения видеоинформации состоит из двух экранов высокого разрешения, между устройством для отображения видеоинформации и зрачками пользователя установлен бинокулярный оптический блок высокого разрешения, состоящий из двух четырехлинзовых систем, каждая из которых включает два двухлинзовых склеенных объектива со сферическими поверхностями, при этом расположенный перед экраном высокого разрешения первый склеенный объектив с отрицательной оптической силой состоит из отрицательной двояковогнутой и положительной двояковыпуклой линз, а второй склеенный объектив с положительной оптической силой состоит из отрицательного мениска и положительной двояковыпуклой линзы, причем бинокулярный оптический блок высокого разрешения установлен с выносом выходного зрачка в диапазоне 20-25 мм и с возможностью проекции широкоформатного изображения, модуль сетевого взаимодействия для двунаправленной передачи информации содержит устройства приема и передачи данных на основе технологий LORA, Wi-Fi, UWB, Bluetooth, к устройству для отображения видеоинформации подключена плата обработки мультимедийной, графической и видеоинформации для ее преобразования в форму, пригодную для вывода на экран, к мини-компьютеру подключены датчики положения пользователя и датчики мониторинга окружающей среды, мини-компьютер и подключенные к нему модуль сетевого взаимодействия для двунаправленной передачи информации, устройство для отображения видеоинформации с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения, камера, устройство воспроизведения и записи звука, модуль человекомашинного интерфейса, автономный источник питания, плата обработки мультимедийной, графической и видеоинформации, датчики положения пользователя и датчики мониторинга окружающей среды, также лазерный указатель и устройство адаптивного освещения закреплены на корпусе, размещенном на головном средстве индивидуальной защиты.

2. Многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде обода, размещаемого на головном средстве индивидуальной защиты в виде каски.

3. Многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения по п. 1, отличающееся тем, что линзы оптического блока выполнены из тяжелых флинтов.

4. Многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения по п. 1, отличающееся тем, что линзы оптического блока выполнены из тяжелых флинтов и сверхтяжелых флинтов.

5. Многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения по п. 1, отличающееся тем, что устройство для отображения видеоинформации с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения установлены на корпусе с возможностью регулировки их вертикального положения.

6. Многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения по п. 1, отличающееся тем, что в качестве датчиков мониторинга окружающей среды выбраны барометр и термометр.

7. Многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения по п. 1, отличающееся тем, что в качестве датчиков мониторинга положения выбраны гироскоп, акселерометр и магнетометр.

8. Многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения по п. 1, отличающееся тем, что автономный источник питания выполнен с возможностью подзарядки.

9. Многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения по п. 1, отличающееся тем, что модуль человекомашинного интерфейса содержит энкодер углового и линейного перемещения.

10. Многофункциональное устройство поддержки пользователя с бинокулярным оптическим блоком высокого разрешения по п. 2, отличающееся тем, что обод закреплен на козырьке каски при помощи соединения типа скрепка, а с боков установлен при помощи защелок в виде пластин, вставленных в боковые прорези каски и жестко закрепленных при помощи фиксатора.