[Use Case] Luciole l’innovation inclusive au service du vol libre

Et si la technologie rendait le ciel accessible à tous ?

C’est le pari relevé par Julien Le Guen, architecte en systèmes embarqués au KZS Lab et moniteur de parapente, et la KZS School avec Luciole.

Le défi : rendre le vol libre accessible à tous

Le parapente est un sport où la communication entre le moniteur et le pilote est vitale.
Mais pour les pilotes sourds ou malentendants, cette communication devient un frein à la pratique du parapente en toute sécurité.

C’est ce problème concret qu'ont voulu résoudre Julien et son équipe de stagiaires, en créant Luciole : un système embarqué reposant sur une infrastructure hybride Rust + LoRa + BLE capable de remplacer les consignes vocales en signaux lumineux et haptiques.

On voulait un système autonome, qui fonctionne partout, tout le temps.

Julien Le Guen 

Avant Luciole, plusieurs approches tentaient déjà de rendre le parapente accessible aux pilotes sourds et malentendants.
Mais aucune ne répondait pleinement aux exigences de sécurité, de réactivité et d’ergonomie du vol libre.

Technologies et architecture

Le dispositif s’appuie sur :

• Des lunettes connectées ActiveLook, de véritables lunettes de soleil dotées d’un afficheur tête haute.
  Elles permettent l’affichage d’instructions textuelles simples ou de symboles visuels (flèches, pictogrammes, ou messages courts) lisibles même en plein soleil et positionnés dans le champ visuel sans gêner la vision du relief.
• Une manette de jeu programmable, transmettant des instructions depuis le sol par le moniteur.
  Chaque bouton, gâchette ou joystick peut être associé à une instruction spécifique grâce à une application mobile dédiée, offrant une flexibilité totale dans la personnalisation du guidage selon le niveau de l’élève ou le type d’exercice (initiation, perfectionnement, SIV).
•  2 radios / transmetteurs SX1276 de Semtech avec microcontrôleur ESP 32
• Le dispositif optique est complété par un système de vibreurs haptiques, positionnés de chaque côté du corps.
  Ces vibreurs transmettent des signaux directionnels (gauche, droite, frein, action réflexe, etc.).
  Cette partie reste en phase de finalisation, mais elle vise à renforcer la perception multisensorielle et la sécurité du vol.

• LoRa : transmission longue portée, faible consommation sans dépendance réseau.
• Bluetooth / Bluetooth Low Energy : communication locale instantanée entre la manette, le microcon trôleur et les lunettes
• Rust avec le framework ESPIDF : langage embarqué choisi pour sa sécurité mémoire et son contrôle fin des ressources, crucial dans les environnements temps réel.

Défis techniques

• Synchroniser LoRa et BLE ;
• Minimiser la latence des signaux ;
• Garantir une communication sans réseau ;
• Assurer la robustesse radio en montagne ;
• Maintenir une ergonomie simple.
  

Validation et performances du dispositif Luciole

Après plusieurs semaines de développement, le dispositif Luciole a été testé en conditions réelles d’abord par l’équipe technique puis lors d’un stage découverte de vol libre.

Les essais lors du stage découverte se sont déroulés en deux temps :

1.  Tests au sol, en mode simulation, pour permettre aux élèves de s’approprier le plan de vol et de comprendre les signaux ;
2.  Essais en vol, réalisés sur des biplaces pédagogiques, avec plusieurs élèves sourds et malentendants.

Les résultats sont très positifs :

• Les élèves ont rapidement compris le fonctionnement, réagi aux instructions, et exprimé un enthousiasme fort face à la fluidité et à la précision du dispositif.
• Les moniteurs ont salué la fiabilité du système, notamment la latence quasi nulle et la lisibilité parfaite de l’affichage même en plein soleil.

Luciole démontre ainsi :

• une communication fiable et instantanée grâce au couple LoRa / BLE et au code embarqué en Rust ;
• une expérience utilisateur fluide et intuitive, adaptable au niveau du pilote avec
  • des instructions claires et contextualisées
  • un double canal sensoriel
  • un champ visuel préservé
  • une flexibilité totale : configuration personnalisable via smartphone, possibilité d’associer plusieurs manettes pour les relais entre moniteurs.
  • un coût maîtrisé, fondé sur des composants standards.

Ces tests terrain valident la maturité technologique du projet et confirment son potentiel à transformer la pédagogie du vol libre pour les pilotes en situation de handicap.

Pistes d’amélioration et prochaines étapes

Comme tout prototype en développement, Luciole présente encore quelques limites :

• un temps d’adaptation nécessaire pour la configuration initiale et la prise en main des manettes, tant pour les moniteurs que pour les élèves ;
• une incompatibilité temporaire avec les lunettes de vue, liée au design des lunettes ActiveLook — un ajustement prévu dans les prochaines versions via un support optique adaptable.

Fidèle à sa démarche d’amélioration continue (tester, mesurer, corriger, améliorer), l’équipe poursuit l’optimisation du dispositif autour de trois axes majeurs :

1. Retour d’information moniteur
   → Développer un mode multi-récepteurs pour permettre au moniteur au sol et au moniteur biplace d’avoir un retour visuel en temps réel des instructions envoyées à l’élève.
2. Ergonomie visuelle
   → Intégrer un système de réglage plus fin de la position de l’affichage dans le champ de vision — idéalement en partie basse, comme des sous-titres, afin d’éviter toute gêne visuelle.
3. Compatibilité optique
   → Rendre le dispositif adaptable aux lunettes correctrices, par exemple via un montage sur visière de casque ou un support optique modulable.
4. Diffusion open source
   → Favoriser la collaboration et l’amélioration continue de cette innovation inclusive.

Un impact qui dépasse la technique

Au-delà des performances, Luciole réinvente la pédagogie du vol libre.
Une innovation inclusive qui pourrait inspirer d’autres sports nécessitant guidage et sécurité.