EP4127857A1 - Interface homme-machine - Google Patents

Interface homme-machine

Info

Publication number
EP4127857A1
EP4127857A1 EP21704594.7A EP21704594A EP4127857A1 EP 4127857 A1 EP4127857 A1 EP 4127857A1 EP 21704594 A EP21704594 A EP 21704594A EP 4127857 A1 EP4127857 A1 EP 4127857A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
utensil
rocker
axis
neutral position
springs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP21704594.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP4127857C0 (fr
EP4127857B1 (fr
Inventor
Hervé Carton
Morgan Verdier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales Avionics SAS
Original Assignee
Crouzet SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Crouzet SA filed Critical Crouzet SA
Publication of EP4127857A1 publication Critical patent/EP4127857A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP4127857C0 publication Critical patent/EP4127857C0/fr
Publication of EP4127857B1 publication Critical patent/EP4127857B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/05—Means for returning or tending to return controlling members to an inoperative or neutral position, e.g. by providing return springs or resilient end-stops
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/04—Controlling members for hand actuation by pivoting movement, e.g. levers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G2505/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H23/00—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
    • H01H23/28—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button with three operating positions
    • H01H23/30—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button with three operating positions with stable centre positions and one or both end positions unstable

Definitions

  • the invention relates to a man-machine interface.
  • Known human-machine interfaces include:
  • a movable utensil by a user, in rotation, around an axis, between a neutral position and an inclined position, the neutral position being the position of the utensil in the absence of external stress on this utensil, and
  • this return mechanism comprising first and second springs which permanently urge the utensil towards its neutral position.
  • such a man-machine interface can be a thumbwheel button as described in application EP2509090.
  • the user-movable utensil is a thumbwheel. This wheel is returned to its neutral position by two springs wound around the axis of rotation of the wheel. In this type of man-machine interface, as soon as one of the two springs breaks, the thumbwheel no longer returns to its neutral position and the man-machine interface is no longer usable.
  • the invention aims to overcome this drawback by providing a more robust man-machine interface. It therefore relates to such a man-machine interface according to claim 1.
  • FIG. 1 is a partial illustration, in perspective, of a man-machine interface
  • FIG. 2 is a partial illustration, in perspective, of a subset of elements of the man-machine interface of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a perspective and exploded view of the various elements of the man-machine interface of Figure 1;
  • Figures 4 and 5 are functional diagrams of the man-machine interface of Figure 1;
  • FIGS. 6 and 7 are partial illustrations, in perspective, of another man-machine interface
  • Figures 8 and 9 are functional diagrams of the man-machine interface of Figure 6.
  • Figures 1 to 3 show a man-machine interface 2 comprising a utensil 4 guided in rotation within a frame 6.
  • the utensil 4 is a wheel.
  • Interface 2 is therefore a knob.
  • the utensil 4 is only mounted in rotation about a single axis 10.
  • the axis 10 is parallel to a direction X of an orthogonal reference frame XYZ.
  • Axis 10 is systematically stationary relative to chassis 6.
  • the X and Y directions are horizontal and the Z direction is vertical.
  • terms such as “top”, “bottom”, “upper”, “lower” and the like are defined with respect to the vertical direction Z.
  • the terms “left” and “right” are defined with respect to the vertical direction Z.
  • the term “line” designates that which is to the right of the plane 30 when the direction Y points to the right.
  • the XYZ coordinate system is used to orient each of the figures.
  • the utensil 4 is accessible from outside the frame 6 so as to be directly operable by hand by a user.
  • the utensil 4 comprises a semi-circular face 12 whose axis of revolution coincides with the axis 10.
  • the face 12 extends around the axis 10 from a lower slide 12A to another slide lower 12B.
  • these parts 12A and 12B are called “slide” because, as described below, they are part of a slide connection.
  • the angle between a first plane containing the axis 10 and the slider 12A and a second plane containing the axis 10 and the slider 12B is greater than 45 ° or 90 ° and, generally, less than 270 ° or 200 °.
  • this angle is equal to 180 °.
  • the notches 14 (Fig. 1) project inwardly from the face 12.
  • the utensil 4 also comprises a lever 16 projecting outwardly from the face 12. In a neutral position, this lever 16 extends essentially vertically.
  • the lever 16 can be grasped by the fingers of the user to move the utensil 4 in rotation about the axis 10 in a forward direction S A v and, alternately, in a rear direction S AR .
  • the forward S AV and rear S AR directions are represented by arrows identified by, respectively, the symbols S AV and S AR in Figure 1.
  • the S AV direction is counterclockwise and the S AR direction is clockwise. .
  • the utensil 4 pivots, around the axis 10 and in the S AV direction, from the neutral position, shown in Figure 1, to a first inclined position shown in Figure 2.
  • the utensil 4 is also capable of pivoting, around axis 10 and in the S AR direction, from the neutral position, to a second inclined position.
  • this second inclined position of the utensil 4 is symmetrical with the first inclined position with respect to a vertical plane 30 (FIG. 1).
  • the plane 30 contains the axis 10 and extends parallel to the X and Z directions.
  • the plane 30 also passes through the lever 16 when the utensil is in its neutral position.
  • the neutral position is the position that the utensil 4 occupies in the absence of external stress.
  • the angular offset a AV between the neutral position and the first inclined position is here between 15 ° and 90 ° or between 20 ° and 45 °.
  • the utensil 4 is mounted on the axis 10 by means of two ball bearings 20, 22 (Fig. 2 and 3).
  • the utensil 4 comprises a shaft 24 which extends along the axis 10.
  • Each end of the shaft 24 is fixed, without any degree of freedom, on an inner periphery of the ball bearings 20 and 22.
  • the shaft 24 is mechanically connected to the face 12 by a wall 26.
  • the wall 26 extends in a vertical plane 28 (Fig. 1) parallel to the Y and Z directions.
  • the wall 26 is a half -disk whose center is located on axis 10.
  • the plane 28 is a plane of symmetry for the interface 2.
  • the interface 2 In the neutral position, the interface 2 is also symmetrical with respect to the plane 30.
  • the elements of the interface 2 located behind plane 28 and to the right of plane 30 are described in detail. The other elements are deduced by symmetry.
  • the half-shells 32 and 34 fit into one another along an embedding plane coincident here with the plane 28. When these half-shells 32, 34 are nested one in the other, they form the frame 6.
  • the half-shell 32 is shaped to guide and limit the angular amplitude of the displacement of the utensil 4.
  • the half-shell 32 has a circular groove 36 (Fig. 2) inside which slides a vertical edge of face 12 as utensil 4 moves between the first and second inclined positions.
  • the end of this groove 36 forms a stopper which prevents the utensil 4 from going beyond the first and second inclined positions.
  • the groove 36 defines the angular amplitude of the displacement of the utensil 4.
  • the half-shell 32 has a vertical outer face turned on the side opposite to the plane 28. This outer face has an outer housing 38 (Fig. 3) capable of receiving an electronic card 40 (Fig. 3).
  • the electronic card 40 typically includes a sensor which measures the angular position of the utensil 4 around the axis 10.
  • the interface 2 also includes a cover 42 (Fig. 3) which covers and protects the electronic card 40.
  • an electronic card 44 (Fig. 3) is received in the outer housing of the half-shell 34.
  • the electronic card 44 is covered by a cover 46 (Fig. 3).
  • the electronic circuit 44 is for example identical to the electronic circuit 40 so as to ensure redundancy in the measurement of the angular position of the utensil 4.
  • the electronic circuits 40 and 44 are electrically connected to a connector 48 (Fig. 1) through which are delivered the angular positions of the utensil 4 measured by these electronic cards.
  • the interface 2 includes a return mechanism which continuously urges the utensil 4 towards its neutral position.
  • This mechanism comprises two return springs 52 and 54 (Figs. 1 and 3) and a rocker 50 suspended on these two return springs 52 and 54.
  • the springs 52 and 54 are helical springs whose turns are wound up. around a respective central axis. In Figure 2, the springs 52 and 54 have not been shown to improve the readability of this figure.
  • the rocker 50 is movable between:
  • the second leaning position is symmetrical to the first leaning position relative to the plane 30.
  • the rocker 50 In the rest position, the rocker 50 maintains the utensil 4 in its neutral position. In the first tilted position (FIG. 2), the rocker 50 permanently urges the utensil 4 in the direction S A R to bring it back from its first tilted position to its neutral position. In the second tilted position, the rocker 50 permanently urges the utensil 4 in the direction S A v to bring it from the second tilted position to the neutral position.
  • the right part of the rocker 50 comprises a wing 60.
  • the wing 60 comprises a portion which, in the rest position, extends in a horizontal plane passing through the axis 10 and in the Y direction up to at a fulcrum 62.
  • the wing 60 comprises an arcuate portion which circumvents the shaft 24.
  • the wing 60 comprises an upper flat 64 and a underside 66 both extending in a horizontal plane in the rest position.
  • the lower face 66 comprises a reception zone 68 for receiving the upper end of the spring 52.
  • the zone 68 comprises a cylindrical pin 70 able to fit inside the turns of the spring 52.
  • each of the springs 52 and 54 is dimensioned to return, on its own, the lever 50 in its rest position and that from n ' whichever of the first and second leaning positions.
  • the symmetrical wing of the wing 60 in the rest position bears the reference 80.
  • the stop 82 is a projection formed in the inner face of the half-shell 32, that is to say in the face of the half-shell 32 facing the plane 28.
  • the stop 82 extends horizontally in the direction X so that its end is located above the point support 62.
  • the length of the stop 82 in the X direction is also short enough not to hinder the movement of the utensil 4 when it moves to the second inclined position.
  • the stop 82 is short enough to allow the wall 26 to pass through when the utensil 4 is moved into the second inclined position.
  • the stop 82 is also arranged so as not to hinder the movement of the face 12.
  • the stop 82 is located between the hole which receives the ball bearing 22 and the groove 36.
  • the half-shell 32 also includes a stop 84 ( Figure 3) symmetrical to the stop 82 relative to the plane 30.
  • the fulcrum 62 and the stop 82 are also shaped to form by form cooperation, when the utensil 4 moves to its first inclined position, a joint 85 (Fig. 2).
  • the articulation 85 allows the rocker 50 to pivot about an axis 86 (Fig. 2) from its rest position to its first leaning position.
  • Axis 86 is separate and parallel to axis 10
  • the support point 62 in an active position, remains in contact with the stop 82 while the rocker 50 moves between its rest position and its first leaning position.
  • the fulcrum 62 is then located on the axis 86.
  • this fulcrum 62 moves to a distant position. in which it is no longer in contact with the stop 82.
  • the orthogonal projection of the reception area 68 in the horizontal plane containing the axes 10 and 86 is entirely located between these two axes.
  • the point of application of the return force of the spring 52 on the lever 50 is located between the axes 10 and 86.
  • This point of application corresponds to the point where a point force of the same direction and of the same amplitude as that exerted by the spring 52 on the rocker 50 produces exactly the same effects as the return force exerted by the spring 52.
  • this point application is located at the intersection of the central axis of the spring 52 and the underside 66 of the wing 60.
  • the shortest distance between this point of application of the return force and the axis 86 is greater than 1 mm, 2 mm or 3 mm. Usually this shortest distance is also less than 3cm or 1cm.
  • the interface 2 comprises a slide connection 90 which mechanically connects the utensil 4 to the rocker 50.
  • This slide connection allows the utensil 4 to drive the rocker 50 in movement against the return forces of the resources 52 and 54. It also allows the rocker 50 to drive the utensil 4 in movement.
  • the slide link is formed of a first and a second symmetrical parts of one another with respect to the plane 30 in the neutral position.
  • the first part is located to the right of the plane 30.
  • This first part comprises the flat 64 of the wing 60 facing upwards and the slide 12A of the semi-circular face 12. More precisely, the fulcrum 62 of the The wing 60 is located beyond the groove 36.
  • the slide 12A bears on the flat 64 and slides on this flat 64 along 'a direction parallel to the plane 28.
  • the slide 12A moves away from the flat 64 as shown in FIG. 2.
  • the first part of the sliding link is movable, by the utensil 4, between a mounted position in which the slide 12A slides on the flat 64 and a disassembled position in which the slide 12A is remote and mechanically isolated from the flat 64.
  • Figures 4 and 5 show the interface 2 when the utensil 4 is, respectively, in its neutral position and in its first reclined position.
  • the different elements of the interface 2 described with reference to the previous figures are shown in wireframe form and bear the same references.
  • the springs 52 and 54 maintain the support points of the wings 60 and 80 simultaneously bearing against, respectively, the stops 82 and 84 of the frame 6.
  • the rocker 50 is therefore maintained in its position rest.
  • the slides 12A and 12B of the utensil 4 are simultaneously supported on the flats of the wings 60 and 80.
  • the utensil 4 is therefore maintained in its neutral position.
  • the spring 52 maintains the fulcrum 62 of the wing 60 resting on the stop 82.
  • the rocker 50 therefore rotates around the axis 86 which passes through the fulcrum 62 of the 'wing 60 on the stop 82.
  • This rotational movement of the rocker 50 around the axis 86 also compresses the spring 52 since the reception area 68 is located between the vertical planes containing the axes 10 and 86.
  • the rocker 50 therefore moves to its first leaning position against the return forces of the springs 52 and 54.
  • Figures 6 and 7 show a man-machine interface 100 identical to the man-machine interface 2 except that:
  • rocker 50 is replaced by a rocker 150.
  • the utensil 104, the frame 106 and the rocker 150 are configured so that the springs 52 and 54 work in tension and not in compression.
  • Figures 6 and 7 only the spring 52 has been shown.
  • Figure 6 shows the utensil 104 in its neutral position and the rocker 150 in its rest position.
  • Figure 7 shows the utensil 104 in its second tilted position and the rocker 150 in its second tilted position.
  • the interface 100 is symmetrical with respect to the plane 28 and, in the neutral position, also symmetrical with respect to the plane 30.
  • the elements located in the right part of the plane 30 are described in more detail.
  • the utensil 104 is, for example, identical to the utensil 4 except that the wall 26 has a recess 120.
  • the lower part of the recess 120 forms a horizontal flat 122 in the neutral position.
  • a slide 124 of the rocker 150 rests on this flat 122 in the neutral position.
  • the symmetrical parts of the flat 122 and of the slide 124 with respect to the plane 30 bear the references, respectively, 132 and 134.
  • the frame 106 is identical to the frame 6 except that the stops 82 and 84 are replaced by stops, respectively, 136 and 138 ( Figure 6). These stops 136, 138 are located under respective support points of the rocker 150.
  • the rocker 150 is identical to the rocker 50 except that the fulcrum 62 is replaced by a fulcrum 142 which is, in the rest position, pressed against the stop 136 by the return force of the spring 52.
  • the stop 136 is located under the fulcrum 142.
  • the fulcrum 142 cooperates.
  • the rocker 150 to rotate about an axis 144 of rotation parallel to the axis 10.
  • the orthogonal projection of the reception zone of the upper end of the spring 52 in a plane containing the axes 10 and 144, is entirely situated between these two axes.
  • the point of application of the return force of the spring 52 is located between these two axes and away from the axis 144 by a distance greater than 1 mm or 2 mm or 3 mm.
  • the reception area has a hole 110 inside which the end of a coil of the spring 52 is received.
  • Figures 8 and 9 are functional representations of the interface 100. They represent the interface 100 when the utensil 106 is, respectively, in its neutral position and in its first inclined position.
  • the spring 52 As in the case of the interface 2, if the spring 54 breaks, since the point of application of the return force of the spring 52 is located between the axes 10 and 144, the spring 52 is capable on its own of returning the rocker 150 to its rest position and that as well from the first as from the second leaning position.
  • the lever 16 is omitted.
  • the lever 16 is retained and the semi-circular face 12 is omitted.
  • the utensil 4 is a lever and no longer a wheel.
  • this lever is mechanically connected to the rocker by a sliding connection such as that described in the case of interface 2 or 100.
  • the utensil 4 can also include one or more pushbuttons each movable between an extended position and a position pressed by a finger of the user when the latter grips the utensil 4.
  • the utensil is only movable between the neutral position and the first inclined position.
  • the position of the reception zone of the spring 54 along the left part of the lever can be arbitrary.
  • this reception area can be located, going to the left, on a portion of the underside of the wing 80 which is located beyond the stop 84.
  • the return mechanism then comprises a pair of additional return springs, and the lever also comprises two additional wings. These additional wings each extend parallel to the Y direction and are located on either side of the additional axis. Springs Additional and additional wings are arranged as described in the case of wings and springs previously described.
  • the utensil can rotate about all of the axes of rotation which pass through the center of rotation.
  • the mechanical connection between the utensil 4 and the frame is typically a ball joint.
  • the return mechanism then comprises at least two pairs of springs arranged as described in the previous paragraph.
  • the return mechanism can also include more than two pairs of return springs.
  • each pair of springs is arranged as described in Chapter I in order to ensure that the utensil returns to its neutral position even in the event that one of the springs in the pair breaks.
  • the utensil can also be shaped to be moved other than by the hand of the user.
  • the utensil is shaped to be moved by a user's foot.
  • the utensil can also be moved between its neutral position and a tilted position by a robot or the like.
  • slide link Other embodiments of the slide link are possible.
  • the positions of the slide and of the flat are inverted.
  • One of the slide and the flat is then fixed on the rocker and the other of the slide and the flat is fixed on the utensil.
  • the utensil rotates around the same axis or the same center of rotation. This makes it easier to measure the angular position of the utensil.
  • the return springs are not directly attached to the utensil, it is possible to disassemble the utensil without removing the springs.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
  • Harvester Elements (AREA)

Abstract

Interface homme-machine comportant un mécanisme de rappel d'un ustensile (4) vers sa position neutre. Le mécanisme de rappel comporte une bascule (50) suspendue sur des premier et second ressorts (52, 54). Cette bascule est déplaçable en rotation autour d'un deuxième axe (86) et comporte une première et une seconde ailes (60, 80) situées chacune d'un côté respectif d'un plan médian contenant un premier axe (10) autour duquel tourne l'ustensile (4). Ces première et seconde ailes comportent, respectivement, des première et seconde zones d'accueil d'une extrémité des premier et second ressorts, la projection orthogonale de la seconde zone d'accueil, dans un plan contenant les premier et deuxième axes (10, 86), étant entièrement située entre les premier et deuxième axes.

Description

INTERFACE HOMME-MACHINE
[001] L'invention concerne une interface homme-machine.
[002] Des interfaces hommes-machines connues comportent :
- un châssis fixe,
- un ustensile déplaçable, par un utilisateur, en rotation, autour d'un axe, entre une position neutre et une position inclinée, la position neutre étant la position de l'ustensile en absence de sollicitation extérieure sur cet ustensile, et
- un mécanisme de rappel de l'ustensile vers sa position neutre, ce mécanisme de rappel comportant des premier et second ressorts qui sollicitent en permanence l'ustensile vers sa position neutre.
[003] Par exemple, une telle interface homme-machine peut être un bouton à molette ("Thumbwheel" en anglais) tel que décrit dans la demande EP2509090. Dans le cas de ce bouton à molette, l’ustensile déplaçable à la main par l’utilisateur est une molette. Cette molette est ramenée dans sa position neutre par deux ressorts enroulés autour de l'axe de rotation de la molette. Dans ce type d’interface homme-machine, dès qu’un des deux ressorts casse, la molette ne revient plus dans sa position neutre et l’interface homme-machine n’est plus utilisable.
[004] De l'état de la technique est aussi connu de US2761026A, US2019/189373A1 et JP2009117361A. Dans ces interfaces hommes-machines, lorsque l'ustensile est déplacé en rotation dans un sens, une bascule est déplacée en rotation autour d'un autre axe en sens opposé.
De l'état de la technique est également connu de FR3051927 et JPS5899734U.
[005] L’invention vise à pallier à cet inconvénient en proposant une interface homme-machine plus robuste. Elle a donc pour objet une telle interface homme- machine conforme à la revendication 1.
[006] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
- la figure 1 est une illustration partielle, en perspective, d’une interface homme- machine ; - la figure 2 est une illustration partielle, en perspective, d'un sous-ensemble d'éléments de l’interface homme-machine de la figure 1 ;
- la figure 3 est une illustration en perspective et en vue éclatée des différents éléments de l’interface homme-machine de la figure 1 ;
- les figures 4 et 5 sont des schémas fonctionnels de l’interface homme-machine de la figure 1 ;
- les figures 6 et 7 sont des illustrations partielles, en perspective, d’une autre interface homme-machine ;
- les figures 8 et 9 sont des schémas fonctionnels de l’interface homme-machine de la figure 6.
[007] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l’homme du métier ne sont pas décrites en détail.
[008] Dans cette description, des exemples détaillés de mode de réalisation sont d’abord décrits dans le chapitre I en référence aux figures. Ensuite, dans le chapitre Il suivant, des variantes de ces modes de réalisation sont présentées. Enfin, les avantages des différents modes de réalisation sont présentés dans un chapitre III.
[009] Chapitre I : Exemples de modes de réalisation :
[0010] Les figures 1 à 3 représentent une interface homme-machine 2 comportant un ustensile 4 guidé en rotation à l’intérieur d’un châssis 6. Ici, l’ustensile 4 est une molette. L'interface 2 est donc un bouton à molette. L'ustensile 4 est uniquement montée en rotation autour d’un seul axe 10. L'axe 10 est parallèle à une direction X d’un repère orthogonal XYZ. L’axe 10 est systématiquement immobile par rapport au châssis 6.
[0011] Dans ce repère XYZ, les directions X et Y sont horizontales et la direction Z est verticale. Par la suite, les termes tels que « haut », « bas », « supérieur », « inférieur » et similaires sont définis par rapport à la direction verticale Z. Les termes "gauche" et "droite" sont définis par rapport à la direction Y et un plan médian vertical 30 de l'interface 2. Ainsi, le terme "droite" désigne ce qui se trouve à droite du plan 30 lorsque la direction Y pointe vers la droite. Par la suite, le repère XYZ est utilisé pour orienter chacune des figures.
[0012] L’ustensile 4 est accessible depuis l’extérieur du châssis 6 de manière à être directement actionnable à la main par un utilisateur. A cet effet, dans ce mode de réalisation, l’ustensile 4 comporte une face semi-circulaire 12 dont l’axe de révolution est confondu avec l’axe 10. La face 12 s’étend autour de l’axe 10 depuis un coulisseau inférieur 12A jusqu’à un autre coulisseau inférieur 12B. Ici, ces parties 12A et 12B sont appelées "coulisseau" car, comme décrit plus loin, elles font parties d'une liaison glissière. L'angle entre un premier plan contenant l'axe 10 et le coulisseau 12A et un second plan contenant l'axe 10 et le coulisseau 12B est supérieur à 45° ou 90° et, généralement, inférieur à 270° ou 200°. Ici, cet angle est égal à 180°.
[0013] Dans cet exemple de réalisation, des crans 14 (Fig. 1) font saillie vers l’intérieur à partir de la face 12.
[0014] Dans ce mode de réalisation, l’ustensile 4 comporte aussi un levier 16 en saillie vers l'extérieur à partir de la face 12. Dans une position neutre, ce levier 16 s’étend essentiellement verticalement. Le levier 16 peut être saisi par les doigts de l’utilisateur pour déplacer l’ustensile 4 en rotation autour de l’axe 10 dans un sens avant SAv et, en alternance, dans un sens arrière SAR. Les sens avant SAV et arrière SAR sont représentés par des flèches identifiées par, respectivement, les symboles SAV et SAR sur la figure 1. Ici, le sens SAV est le sens antihoraire et le sens SAR est le sens horaire.
[0015] L’ustensile 4 pivote, autour de l’axe 10 et dans le sens SAV, depuis la position neutre, représentée sur la figure 1, vers une première position inclinée représentée sur la figure 2. L’ustensile 4 est aussi capable de pivoter, autour de l’axe 10 et dans le sens SAR, depuis la position neutre, vers une seconde position inclinée. Typiquement, cette seconde position inclinée de l’ustensile 4 est le symétrique de la première position inclinée par rapport à un plan vertical 30 (Fig. 1). Le plan 30 contient l’axe 10 et s'étend parallèlement aux directions X et Z. Le plan 30 passe également par le levier 16 lorsque l'ustensile est dans sa position neutre.
[0016] La position neutre est la position que l’ustensile 4 occupe en absence de sollicitation extérieure. Le décalage angulaire aAV entre la position neutre et la première position inclinée est ici compris entre 15° et 90° ou entre 20° et 45°.
[0017] Pour limiter les frottements entre l’ustensile 4 et l’axe 10, l’ustensile 4 est monté sur l’axe 10 par l’intermédiaire de deux roulements à billes 20, 22 (Fig. 2 et 3). A cet effet, l’ustensile 4 comporte un arbre 24 qui s’étend le long de l’axe 10. Chaque extrémité de l’arbre 24 est fixée, sans aucun degré de liberté, sur une périphérie intérieure des roulements à billes 20 et 22. [0018] L’arbre 24 est mécaniquement raccordé à la face 12 par une paroi 26. La paroi 26 s’étend dans un plan vertical 28 (Fig. 1) parallèle aux directions Y et Z. Ici, la paroi 26 est un demi-disque dont le centre est situé sur l’axe 10.
[0019] Le plan 28 est un plan de symétrie pour l'interface 2. Dans la position neutre, l'interface 2 est également symétrique par rapport au plan 30. Ainsi, par la suite, seuls les éléments de l'interface 2 situés derrière le plan 28 et à droite du plan 30 sont décrits en détail. Les autres éléments se déduisent par symétrie.
[0020] La périphérie extérieure des roulements 20, 22 est fixée sans aucun degré de liberté à l’intérieur de trous respectifs aménagés dans des demi-coques rigides, respectivement, 32 et 34 (Fig. 3).
[0021] Les demi-coques 32 et 34 s’emboîtent l’une dans l’autre le long d’un plan d’encastrement confondu ici avec le plan 28. Lorsque ces demi-coques 32, 34 sont emboîtées l’une dans l’autre, elles forment le châssis 6.
[0022] La demi-coque 32 est conformée pour guider et limiter l’amplitude angulaire du déplacement de l’ustensile 4. Par exemple, la demi-coque 32 comporte une rainure circulaire 36 (Fig. 2) à l’intérieur de laquelle glisse un bord vertical de la face 12 lorsque l’ustensile 4 se déplace entre les première et seconde positions inclinées. L’extrémité de cette rainure 36 forme un arrêtoir qui empêche l’ustensile 4 d’aller au- delà des première et seconde positions inclinées. Ainsi, la rainure 36 délimite l’amplitude angulaire du déplacement de l’ustensile 4.
[0023] La demi-coque 32 comporte une face extérieure verticale tournée du côté opposé au plan 28. Cette face extérieure comporte un logement extérieur 38 (Fig. 3) apte à recevoir une carte électronique 40 (Fig. 3). La carte électronique 40 comporte typiquement un capteur qui mesure la position angulaire de l’ustensile 4 autour de l’axe 10.
[0024] L’interface 2 comporte aussi un capot 42 (Fig. 3) qui recouvre et protège la carte électronique 40.
[0025] De façon similaire, une carte électronique 44 (Fig. 3) est reçue dans le logement extérieur de la demi-coque 34. La carte électronique 44 est recouverte par un capot 46 (Fig. 3). Le circuit électronique 44 est par exemple identique au circuit électronique 40 de manière à assurer une redondance de la mesure de la position angulaire de l’ustensile 4. [0026] Les circuits électroniques 40 et 44 sont électriquement raccordés à un connecteur 48 (Fig. 1) par l’intermédiaire duquel sont délivrées les positions angulaires de l’ustensile 4 mesurées par ces cartes électroniques.
[0027] L’interface 2 comporte un mécanisme de rappel qui sollicite en permanence l’ustensile 4 vers sa position neutre. Ce mécanisme comporte deux ressorts de rappel 52 et 54 (Fig. 1 et 3) et une bascule 50 suspendue sur ces deux ressorts de rappel 52 et 54. Par exemple, les ressorts 52 et 54 sont des ressorts hélicoïdaux dont les spires s’enroulent autour d’un axe central respectif. Sur la figure 2, les ressorts 52 et 54 n’ont pas été représentés pour améliorer la lisibilité de cette figure. [0028] La bascule 50 est déplaçable entre :
- une position de repos, représentée sur la figure 1,
- une première position penchée représentée sur la figure 2, et
- une seconde position penchée.
[0029] La seconde position penchée est le symétrique de la première position penchée par rapport au plan 30.
[0030] Dans la position de repos, la bascule 50 maintient l’ustensile 4 dans sa position neutre. Dans la première position penchée (figure 2), la bascule 50 sollicite en permanence l’ustensile 4 dans le sens SAR pour le ramener de sa première position inclinée vers sa position neutre. Dans la seconde position penchée, la bascule 50 sollicite en permanence l’ustensile 4 dans le sens SAv pour le ramener de la seconde position inclinée vers la position neutre.
[0031] La partie droite de la bascule 50 comporte une aile 60. L'aile 60 comporte une portion qui, dans la position de repos, s’étend dans un plan horizontal passant par l’axe 10 et dans la direction Y jusqu’à un point d'appui 62. Du côté opposé au point d'appui 62, l’aile 60 comporte une portion en arc de cercle qui contourne l’arbre 24. [0032] L’aile 60 comporte un méplat supérieur 64 et une face inférieure 66 s'étendant tous les deux dans un plan horizontal dans la position de repos. La face inférieure 66 comporte une zone 68 d’accueil pour recevoir l’extrémité supérieure du ressort 52. Ici, la zone 68 comporte un pion cylindrique 70 apte à s’emboîter à l’intérieur des spires du ressort 52. L’extrémité inférieure du ressort 52 repose sur un méplat aménagé dans la partie inférieure de la demi-coque 32. Chacun des ressorts 52 et 54 est dimensionné pour ramener, à lui-seul, la bascule 50 dans sa position de repos et cela à partir de n'importe laquelle des première et seconde positions penchées. [0033] Sur les figures 1 à 3, l’aile symétrique de l’aile 60 dans la position de repos, porte la référence 80.
[0034] Dans la position de repos, le point d'appui 62 de l’aile 60 est poussée contre une butée 82 de la demi-coque 32 par le ressort 52. La butée 82 est une saillie formée dans la face intérieure de la demi-coque 32, c’est-à-dire dans la face de la demi-coque 32 tournée vers le plan 28. La butée 82 s’étend horizontalement dans la direction X de sorte que son extrémité est située au-dessus du point d'appui 62. La longueur de la butée 82 dans la direction X est aussi suffisamment courte pour ne pas entraver le déplacement de l’ustensile 4 lorsqu’il se déplace vers la seconde position inclinée. Ainsi, la butée 82 est suffisamment courte pour laisser passer la paroi 26 lorsque l’ustensile 4 est déplacé dans la seconde position inclinée. De même, la butée 82 est aussi agencée pour ne pas entraver le déplacement de la face 12. A cet effet, ici, la butée 82 est située entre le trou qui reçoit le roulement à billes 22 et la rainure 36.
[0035] La demi-coque 32 comporte aussi une butée 84 (figure 3) symétrique de la butée 82 par rapport au plan 30.
[0036] Le point d'appui 62 et la butée 82 sont également conformées pour former par coopération de forme, lorsque l’ustensile 4 se déplace vers sa première position inclinée, une articulation 85 (Fig. 2). L'articulation 85 permet à la bascule 50 de pivoter autour d’un axe 86 (Fig. 2) depuis sa position de repos jusqu’à sa première position penchée. L'axe 86 est distinct et parallèle à l’axe 10
[0037] Pour cela, le point d’appui 62, dans une position active, reste en contact avec la butée 82 alors que la bascule 50 se déplace entre sa position de repos et sa première position penchée. Le point d’appui 62 est alors situé sur l’axe 86. Lorsque, à l’inverse, la bascule 50 se déplace de la position de repos vers sa seconde position penchée, ce point d’appui 62 se déplace vers une position éloignée dans laquelle il n’est plus en contact avec la butée 82.
[0038] Dans la position de repos, la projection orthogonale de la zone d’accueil 68 dans le plan horizontal contenant les axes 10 et 86 est entièrement située entre ces deux axes. Ainsi, le point d’application de la force de rappel du ressort 52 sur la bascule 50 est situé entre les axes 10 et 86. Ce point d’application correspond au point où une force ponctuelle de même direction et de même amplitude que celle exercée par le ressort 52 sur la bascule 50 produit exactement les mêmes effets que la force de rappel exercée par le ressort 52. Dans ce mode de réalisation, ce point d’application est situé à l’intersection de l’axe central du ressort 52 et de la face inférieure 66 de l’aile 60. La distance la plus courte entre ce point d’application de la force de rappel et l’axe 86 est supérieure à 1 mm, 2 mm ou 3 mm. Généralement, cette distance la plus courte est également inférieure à 3 cm ou 1 cm.
[0039] Pour déplacer la bascule 50 entre sa position de repos et ses première et seconde positions penchées, l’interface 2 comporte une liaison glissière 90 qui relie mécaniquement l’ustensile 4 à la bascule 50. Cette liaison glissière permet à l'ustensile 4 d’entraîner en déplacement la bascule 50 à l’encontre des forces de rappel des ressources 52 et 54. Elle permet aussi à la bascule 50 d’entraîner en déplacement l'ustensile 4.
[0040] Ici, la liaison glissière est formée d'une première et d'une seconde parties symétriques l'une de l'autre par rapport au plan 30 dans la position neutre. La première partie est située à droite du plan 30. Cette première partie comporte le méplat 64 de l'aile 60 tourné vers le haut et le coulisseau 12A de la face semi- circulaire 12. Plus précisément, le point d'appui 62 de l’aile 60 se situe au-delà de la rainure 36. Ainsi, lorsque l’ustensile 4 pivote de sa position neutre vers sa seconde position inclinée, le coulisseau 12A vient en appui sur le méplat 64 et glisse sur ce méplat 64 le long d'une direction parallèle au plan 28. A l'inverse, lorsque l'ustensile 4 pivote de sa position neutre vers sa première position, le coulisseau 12A s'éloigne du méplat 64 comme représenté sur la figure 2. Ainsi, la première partie de la liaison glissière est déplaçable, par l'ustensile 4, entre une position montée dans laquelle le coulisseau 12A glisse sur le méplat 64 et une position démontée dans laquelle le coulisseau 12A est éloigné et mécaniquement isolé du méplat 64.
[0041] Dans la position de repos, les coulisseaux 12A et 12B de la face 12 sont simultanément en appui sur les méplats, respectivement, des ailes 60 et 80. Ainsi, dès qu’un utilisateur déplace l’ustensile 4 à partir de sa position neutre, dans le sens SAR OU dans le sens SAv, cela entraîne immédiatement en rotation, dans le même sens, la bascule 50. En dehors de la position de repos, seule une des coulisseaux 12A, 12B est en appui sur le méplat d’une aile de la bascule 50.
[0042] Le fonctionnement de l’interface 2 va maintenant être décrit à l’aide des représentations fonctionnelles des figures 4 et 5. Les figures 4 et 5 représentent l’interface 2 lorsque l’ustensile 4 est, respectivement, dans sa position neutre et dans sa première position inclinée. Dans ces représentations fonctionnelles, les différents éléments de l’interface 2 décrits en référence aux précédentes figures sont représentés sous une forme filaire et portent les mêmes références.
[0043] En absence de sollicitation extérieure, les ressorts 52 et 54 maintiennent les points d'appui des ailes 60 et 80 simultanément en appui contre, respectivement, les butées 82 et 84 du châssis 6. La bascule 50 est donc maintenue dans sa position de repos. Lorsque la bascule 50 est dans sa position de repos, les coulisseaux 12A et 12B de l’ustensile 4 sont simultanément en appui sur les méplats des ailes 60 et 80. L’ustensile 4 est donc maintenu dans sa position neutre.
[0044] Lorsqu’un utilisateur exerce une force F (Fig. 5) sur l’ustensile 4 dans le sens S AV, l’ustensile 4 se déplace vers sa première position inclinée en tournant autour de l’axe 10. Le coulisseau 12B est alors en appui et glisse sur le méplat de l’aile 80. La seconde partie de la liaison glissière est alors dans sa position montée. Ainsi, par l'intermédiaire de cette seconde partie de la liaison glissière, l'ustensile 4 pousse l’aile 80 vers le bas. Le ressort 54 se comprime et le point d'appui de l’aile 80 n’est plus en appui sur la butée 84. Le coulisseau 12A s’éloigne du méplat 64 de l’aile 60 et n’est plus en contact avec l’aile 60.
[0045] En parallèle, le ressort 52 maintient le point d'appui 62 de l’aile 60 en appui sur la butée 82. La bascule 50 tourne donc autour de l’axe 86 qui passe par le point d’appui 62 de l’aile 60 sur la butée 82. Ce mouvement de rotation de la bascule 50 autour de l’axe 86 comprime aussi le ressort 52 puisque la zone 68 d’accueil est située entre les plans verticaux contenant les axes 10 et 86. La bascule 50 se déplace donc vers sa première position penchée à l’encontre des forces de rappel des ressorts 52 et 54.
[0046] Lorsque l’utilisateur relâche l’ustensile 4 et n’exerce plus aucune force sur cet ustensile, les ressorts 52 et 54 ramènent automatiquement la bascule 50 dans sa position de repos. Lorsque la bascule 50 retourne dans sa position de repos, le méplat de l’aile 80 repousse vers le haut le coulisseau 12B, ce qui ramène l’ustensile 4 dans sa position neutre.
[0047] Lorsque le ressort 54 est cassé, il n’exerce plus aucune force de rappel sur la bascule 50. Par contre, le ressort 52, qui n’est pas endommagé, reste apte à ramener, à lui seul, la bascule 50 dans sa position de repos et cela aussi bien à partir de la première que de la seconde position penchée. Ainsi, même lorsque le ressort 54 est cassé, l’interface 2 reste utilisable. [0048] De plus, lorsque le ressort 54 est cassé, la force de rappel qui sollicite la bascule 50 vers sa position de repos est plus faible que lorsque les deux ressorts 52 et 54 sont intacts. Ainsi, lorsque le ressort 54 est cassé, la force que doit exercer l’utilisateur pour déplacer l’ustensile 4 entre les première et seconde positions inclinées est plus faible. L’utilisateur ressent alors cette différence dans la force de rappel et peut déclencher les opérations de maintenance appropriées avant que le ressort 52 ne casse à son tour.
[0049] Le fonctionnement de l'interface 2 dans le cas où c'est le ressort 52 qui est cassé est le même que celui décrit ci-dessus dans le cas où c'est le ressort 54 qui est cassé.
[0050] Les figures 6 et 7 représentent une interface homme-machine 100 identique à l’interface homme-machine 2 sauf que :
- l’ustensile 4 est remplacé par un ustensile 104,
- le châssis 6 est remplacé par un châssis 106, et
- la bascule 50 est remplacée par une bascule 150.
[0051] Dans ce mode de réalisation, l’ustensile 104, le châssis 106 et la bascule 150 sont configurés pour que les ressorts 52 et 54 travaillent en traction et non pas en compression. Pour simplifier les figures 6 et 7, seul le ressort 52 a été représenté. La figure 6 représente l’ustensile 104 dans sa position neutre et la bascule 150 dans sa position de repos. La figure 7 représente l’ustensile 104 dans sa seconde position inclinée et la bascule 150 dans sa seconde position penchée.
[0052] Comme dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, l’interface 100 est symétrique par rapport au plan 28 et, dans la position neutre, également symétrique par rapport au plan 30. Ainsi, par la suite, seuls les éléments situés dans la partie droite du plan 30 sont décrits plus en détails.
[0053] L’ustensile 104 est, par exemple, identique à l’ustensile 4 sauf que la paroi 26 comporte un évidement 120. La partie inférieure de l'évidement 120 forme un méplat 122 horizontal dans la position neutre. Un coulisseau 124 de la bascule 150 est en appui sur ce méplat 122 dans la position neutre. Les symétriques du méplat 122 et du coulisseau 124 par rapport au plan 30 portent les références, respectivement, 132 et 134.
[0054] Le châssis 106 est identique au châssis 6 sauf que les butées 82 et 84 sont remplacées par des butées, respectivement, 136 et 138 (figure 6). Ces butées 136, 138 sont situées sous des points d'appui respectifs de la bascule 150. [0055] La bascule 150 est identique à la bascule 50 sauf que le point d'appui 62 est remplacé par un point d'appui 142 qui est, dans la position de repos, plaqué contre la butée 136 par la force de rappel du ressort 52. La butée 136 est située sous le point d'appui 142. De façon similaire à ce qui a été décrit précédemment, lorsque la bascule 150 se déplace de sa position de repos vers la seconde position penchée, le point d'appui 142 coopère avec la butée 136 pour former une articulation qui permet à la bascule 150 de tourner autour d’un axe 144 de rotation parallèle à l’axe 10. La projection orthogonale de la zone d’accueil de l’extrémité supérieure du ressort 52 dans un plan contenant les axes 10 et 144, est entièrement située entre ces deux axes. Ainsi, le point d’application de la force de rappel du ressort 52 est situé entre ces deux axes et éloigné de l’axe 144 par une distance supérieure à 1 mm ou 2 mm ou 3 mm. Ici, la zone d’accueil comporte un trou 110 à l’intérieur duquel est reçue l’extrémité d'une spire du ressort 52.
[0056] Le fonctionnement de l’interface 100 va maintenant être décrit à l’aide des figures 8 et 9. Les figures 8 et 9 sont des représentations fonctionnelles de l'interface 100. Elles représentent l’interface 100 lorsque l’ustensile 106 est, respectivement, dans sa position neutre et dans sa première position inclinée.
[0057] En absence de sollicitation extérieure, les ressorts 52 et 54 plaquent les points d'appui opposés de la bascule 150 contre, respectivement, les butées 136 et 138. Les méplats 122, 132 sont alors simultanément en appui contre les coulisseaux 124 et 134. L'ustensile 104 est donc maintenu dans sa position neutre.
[0058] Lorsque l’utilisateur exerce une force F (Fig. 9) qui déplace l’ustensile 104 de sa position neutre vers sa première position inclinée, le méplat 122 tire vers le haut le coulisseau 124. Dans le même temps, le point d'appui gauche de la bascule 150 reste en appui sur la butée 138. La bascule 150 pivote donc, à l’encontre des forces de rappel des ressorts 52 et 54, autour de l’axe horizontal qui passe par ce point d'appui gauche contre la butée 138.
[0059] Lorsque l’utilisateur relâche l’ustensile 104, les ressorts 52 et 54 ramènent automatiquement la bascule 150 dans sa position de repos. Lorsque la bascule 150 retourne dans sa position de repos, le coulisseau 124 appuie sur le méplat 122, ce qui ramène en même temps l’ustensile 104 dans sa position neutre.
[0060] Comme dans le cas de l’interface 2, si le ressort 54 casse, puisque le point d’application de la force de rappel du ressort 52 est situé entre les axes 10 et 144, le ressort 52 est capable à lui seul de ramener la bascule 150 dans sa position de repos et cela aussi bien à partir de la première que de la seconde position penchée.
[0061] Chapitre II : Variantes de l’ustensile :
[0062] Variantes de l’ustensile
[0063] De nombreuses formes différentes sont possibles pour l’ustensile 4. Par exemple, dans une première variante, le levier 16 est omis. Dans une autre variante, seul le levier 16 est conservé et la face semi-circulaire 12 est omise. Dans ce dernier cas, l’ustensile 4 est un levier et non plus une molette. Cependant, même dans le cas d'un simple levier, ce levier est mécaniquement raccordé à la bascule par une liaison glissière telle que celle décrite dans le cas de l'interface 2 ou 100.
[0064] L’ustensile 4 peut également comporter un ou plusieurs boutons-poussoirs déplaçables chacun entre une position sortie et une position enfoncée par un doigt de l’utilisateur lorsque celui-ci agrippe l’ustensile 4.
[0065] Dans une variante simplifiée, l’ustensile est seulement déplaçable entre la position neutre et la première position inclinée. Dans ce cas, la position de la zone d'accueil du ressort 54 le long de la partie gauche de la bascule peut être quelconque. Par exemple, dans le cas de la bascule 50, cette zone d’accueil peut être située, en allant vers la gauche, sur une portion de la face inférieure de l’aile 80 qui se trouve au-delà de la butée 84.
[0066] Ce qui a été décrit dans le cas particulier où l’ustensile 4 est uniquement apte à pivoter autour d'un seul axe peut aussi être appliqué à des ustensiles aptes à pivoter autour de plusieurs axes de rotation non-parallèles entre eux et qui passent tous par un même point appelé "centre de rotation". Ce centre de rotation est fixé, sans aucun degré de liberté, au châssis de l'interface. Ainsi, ce qui a été décrit s'applique aussi au cas d’un ustensile apte à pivoter autour de l’axe 10 et autour d’un axe horizontal supplémentaire parallèle à la direction Y et coupant l'axe 10. Dans ce cas, tout ce qui a été décrit pour ramener l’ustensile 4 vers sa position neutre après qu’il ait pivoté autour de l’axe 10 est aussi appliqué pour ramener l’ustensile 4 vers sa position neutre après qu’il ait pivoté autour de l’axe supplémentaire. En particulier, le mécanisme de rappel comporte alors une paire de ressorts supplémentaires de rappel, et la bascule comporte en plus deux ailes supplémentaires. Ces ailes supplémentaires s’étendent chacune parallèlement à la direction Y et sont situées de part et d’autre de l’axe supplémentaire. Les ressorts supplémentaires et les ailes supplémentaires sont agencés comme décrit dans le cas des ailes et des ressorts précédemment décrits.
[0067] En variante, l’ustensile peut pivoter autour de tous les axes de rotation qui passe par le centre de rotation. Dans ce dernier cas, la liaison mécanique entre l’ustensile 4 et le châssis est typiquement une liaison rotule. Pour assurer le retour de l’ustensile dans sa position neutre, le mécanisme de rappel comporte alors au moins deux paires de ressorts disposées comme décrit dans le paragraphe précédent.
[0068] Lorsque l’ustensile peut pivoter autour d’au moins trois axes de rotation non colinéaire, le mécanisme de rappel peut aussi comporter plus de deux paires de ressorts de rappel. Dans tous les cas, chaque paire de ressorts est agencée comme décrit dans le chapitre I afin d’assurer un retour de l’ustensile vers sa position neutre même dans le cas où l'un des ressorts de la paire casse.
[0069] L'ustensile peut aussi être conformé pour être déplacé autrement que par la main de l'utilisateur. Par exemple, en variante, l'ustensile est conformé pour être déplacé par un pied de l'utilisateur. L'ustensile peut aussi être déplacé entre sa position neutre et une position inclinée par un robot ou autre.
[0070] Autres variantes :
[0071] D'autres modes de réalisation de la liaison glissière sont possibles. Par exemple, dans un mode de réalisation particulier, les positions du coulisseau et du méplat sont interverties. L'un du coulisseau et du méplat est alors fixé sur la bascule et l'autre du coulisseau et du méplat est fixé sur l'ustensile.
[0072] Chapitre III : Avantages des modes de réalisation décrits :
[0073] Lorsque l’un des ressorts 52, 54 casse, il n’exerce plus aucune force de rappel sur la bascule. Toutefois, dans les modes de réalisation décrits ici, cela n’empêche pas de ramener l’ustensile dans sa position neutre en absence de sollicitation extérieure sur ce dernier. Ainsi, même si l'un des ressorts 52, 54 casse, l'interface homme-machine reste utilisable.
[0074] De plus, lorsqu’un des ressorts 52, 54 est cassé, la force que doit exercer un utilisateur pour déplacer l’ustensile de sa position neutre vers l’une de ses positions inclinées est plus faible. L’utilisateur perçoit ce retour haptique. Il est donc informé qu’un des deux ressorts 52, 54 est cassé. Cela permet de déclencher les opérations de maintenance nécessaires avant que l’autre ressort casse et donc avant que l’interface soit totalement inutilisable.
[0075] Grâce à l'utilisation de la bascule dans le mécanisme de rappel, quel que soit le sens dans lequel est incliné l'ustensile, l'ustensile tourne autour du même axe ou d'un même centre de rotation. Cela facilite la mesure de la position angulaire de l'ustensile. De plus, puisque les ressorts de rappel ne sont pas directement fixés sur l'ustensile, il est possible de démonter l'ustensile sans démonter les ressorts.
[0076] Le fait de placer les deux zones d’accueil des ressorts entre, respectivement, l’axe 10 et les axes de rotation de la bascule, permet de conserver la possibilité de ramener l’ustensile dans sa position neutre à partir de n’importe laquelle des première et seconde positions inclinées.

Claims

REVENDICATIONS
1. Interface homme-machine comportant :
- un châssis (6; 106),
- un ustensile (4; 104) déplaçable, par un utilisateur, en rotation dans un premier sens, autour d'un premier axe, depuis une position neutre vers une première position inclinée, la position neutre étant la position de l'ustensile en absence de sollicitation extérieure sur cet ustensile,
- un mécanisme de rappel de l'ustensile vers sa position neutre, ce mécanisme de rappel comportant :
- des premier et second ressorts (52, 54) qui sollicitent en permanence l'ustensile vers sa position neutre,
- une bascule (50; 150) suspendue sur les premier et second ressorts (52, 54), cette bascule étant déplaçable en rotation dans le premier sens, autour d'un deuxième axe (86; 144), entre une position de repos dans laquelle la bascule maintient l'ustensile dans sa position neutre et une première position penchée dans laquelle l'ustensile est dans sa première position inclinée, le deuxième axe étant distinct et parallèle au premier axe, la bascule comportant une première et une seconde ailes (60, 80) situées chacune d'un côté respectif d'un plan médian (30) contenant le premier axe (10), ces première et seconde ailes comportant, respectivement, des première et seconde zones (68; 110) d'accueil d'une extrémité d'un ressort, la projection orthogonale de la seconde zone (68, 110) d'accueil, dans un plan contenant les premier et deuxième axes (10, 86; 144), étant entièrement située entre les premier et deuxième axes, et
- les premier et second ressorts (52, 54) comportent chacun un première extrémité fixée sur le châssis et une seconde extrémité reçue à l'intérieur, respectivement, de la première et de la seconde zones d'accueil caractérisé en ce que le mécanisme de rappel comporte une liaison glissière (12A, 12B, 64; 122, 132, 124, 134) entre la bascule et l'ustensile, cette liaison glissière étant apte à transformer le déplacement, en rotation dans le premier sens, de l'ustensile vers la première position inclinée en un déplacement, en rotation dans le premier sens, de la bascule vers la première position penchée et à transformer le déplacement de la bascule vers sa position de repos en un déplacement de l'ustensile vers sa position neutre.
2. Interface selon la revendication 1, dans laquelle :
- l’ustensile est déplaçable, par l'utilisateur, en rotation dans un second sens opposé au premier sens, autour du premier axe (10) depuis la position neutre vers une seconde position inclinée,
- la bascule est déplaçable en rotation dans le second sens autour d’un troisième axe (144) de rotation depuis sa position de repos vers une seconde position penchée dans laquelle l’ustensile est dans sa seconde position inclinée, le troisième axe étant distinct et parallèle au premier axe et situé, par rapport au plan médian (30), d’un côté opposé au côté où se trouve le deuxième axe,
- la liaison glissière (12A, 12B, 64; 122, 132, 124, 134) est également apte à transformer le déplacement de l'ustensile vers la seconde position inclinée en un déplacement de la bascule vers la seconde position penchée.
3. Interface selon la revendication 2, dans laquelle :
- le châssis comporte une première et une seconde butées (82, 84; 136, 138) situées aux emplacements, respectivement, du deuxième et du troisième axes,
- la bascule comporte :
- un premier point d’appui (62) déplaçable entre :
- une position active dans laquelle il est en appui sur la première butée (82; 138) pour former, par coopération de forme avec cette première butée, une première articulation qui permet à la bascule de tourner autour du deuxième axe (86) lorsque l’ustensile est déplacé depuis sa position neutre vers sa première position inclinée, et
- une position éloignée dans laquelle le premier point d’appui (62) est éloigné de la première butée (82; 138) lorsque l'ustensile est déplacé depuis sa position neutre vers sa seconde position inclinée,
- un second point d’appui (142) déplaçable entre :
- une position active dans laquelle il est en appui sur la seconde butée (84, 136) pour former, par coopération de forme avec cette seconde butée, une seconde articulation qui permet à la bascule de tourner autour du troisième axe (144) lorsque l’ustensile est déplacé depuis sa position neutre vers sa seconde position inclinée, et - une position éloignée dans laquelle le second point d’appui (142) est éloigné de la seconde butée (136) lorsque l'ustensile est déplacé depuis sa position neutre vers sa première position inclinée.
4. Interface selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle la liaison glissière comporte :
- une première partie comportant un premier coulisseau (12B; 124) et un premier méplat (122), le premier coulisseau étant formé sur l'un de l'ustensile et de la première aile et le premier méplat étant formée sur l'autre de l'ustensile et de la première aile, cette première partie de la liaison glissière étant déplaçable par l'ustensile entre :
- une position montée dans laquelle le premier coulisseau (12B; 124) glisse sur le premier méplat (122) lorsque l’ustensile est déplacé entre sa position neutre et sa première position inclinée, et
- une position démontée dans laquelle le premier coulisseau est séparé du premier méplat (122) lorsque l'ustensile est déplacé entre sa position neutre et sa seconde position inclinée,
- une seconde partie comportant un second coulisseau (12A; 134) et un second méplat (64; 132), le second coulisseau étant formé sur l'un de l'ustensile et de la seconde aile et le second méplat étant formé sur l'autre de l'ustensile et de la seconde aile, cette seconde partie de la liaison glissière étant déplaçable par l'ustensile entre :
- une position montée dans laquelle le second coulisseau (12A; 134) glisse sur le second méplat (64; 132) lorsque l’ustensile est déplacé entre sa position neutre et sa seconde position inclinée, et
- une position démontée dans laquelle le second coulisseau (12A; 134) est séparée du second méplat (64; 132) lorsque l'ustensile est déplacé entre sa position neutre et sa première position inclinée.
5. Interface selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans laquelle la projection orthogonale de la première zone d’accueil, dans un plan passant par les premier et troisième axes, est entièrement située entre ces premier et troisième axes.
6. Interface selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les premières extrémités des premier et second ressorts (52, 54) sont fixés au châssis de manière à ce que ces deux ressorts travaillent en compression lorsque l’ustensile est déplacé de sa position neutre vers l'une quelconque de ses première et seconde positions inclinées.
7. Interface selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle les premières extrémités des premier et second ressorts (52, 54) sont fixés au châssis de manière à ce que ces deux ressorts travaillent en traction lorsque l’ustensile est déplacé de sa position neutre vers l'une quelconque de ses première et seconde positions inclinées.
8. Interface selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chacun des premier et second ressorts (52, 54) est apte, à lui seul, à ramener la bascule depuis l’une quelconque de ses positions penchées vers sa position de repos en absence de sollicitation extérieure.
9. Interface selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la distance entre le deuxième axe et un point d’application sur la seconde aile (60) de la force de rappel du second ressort (52) est supérieure à 1 mm.
10. Interface selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans laquelle la distance entre le troisième axe et un point d’application sur la première aile (80) de la force de rappel du premier ressort (54) est supérieure à 1 mm.
11. Interface selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'ustensile est uniquement déplaçable en rotation autour d'un ou plusieurs axes qui passent tous par un même point fixe par rapport au châssis.
12. Interface selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle - les premier et second ressorts (52, 54) sont agencés pour exercer sur l'ustensile, par l'intermédiaire de la bascule (50; 150), une première force d'appui dans une première direction perpendiculaire au plan passant par les premier et deuxième axes, et - l'interface est dépourvue de ressorts complémentaires agencés pour exercer sur l'ustensile une seconde force d'appui dans une seconde direction de sens opposé à la première direction et dont l'amplitude est comprise entre 0,9|Fi| et l,l|Fi|, où |Fi| est l’amplitude de la première force d'appui.
EP21704594.7A 2020-03-27 2021-02-17 Interface homme-machine Active EP4127857B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2003046A FR3108773B1 (fr) 2020-03-27 2020-03-27 Interface homme-machine
PCT/EP2021/053901 WO2021190826A1 (fr) 2020-03-27 2021-02-17 Interface homme-machine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP4127857A1 true EP4127857A1 (fr) 2023-02-08
EP4127857C0 EP4127857C0 (fr) 2024-03-20
EP4127857B1 EP4127857B1 (fr) 2024-03-20

Family

ID=70457062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21704594.7A Active EP4127857B1 (fr) 2020-03-27 2021-02-17 Interface homme-machine

Country Status (7)

Country Link
US (1) US12019463B2 (fr)
EP (1) EP4127857B1 (fr)
CN (1) CN115668094A (fr)
BR (1) BR112022019340A2 (fr)
CA (1) CA3173627A1 (fr)
FR (1) FR3108773B1 (fr)
WO (1) WO2021190826A1 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3108773B1 (fr) 2020-03-27 2022-12-16 Crouzet Automatismes Interface homme-machine

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2761026A (en) * 1952-10-24 1956-08-28 Casco Products Corp Toggle switch
US3303311A (en) 1964-11-17 1967-02-07 Oak Electro Netics Corp Push button rotary switch
US3394611A (en) 1966-04-25 1968-07-30 Bell Telephone Labor Inc Output control device with adjustable self-returning null
GB1389409A (en) 1971-08-06 1975-04-03 Lucas Electrical Co Ltd Switch actuating mechanism
JPS5899734U (ja) * 1981-12-26 1983-07-07 株式会社東海理化電機製作所 スイツチ装置
JP3410007B2 (ja) 1997-11-26 2003-05-26 ホシデン株式会社 多方向キースイッチ
DE10117597C1 (de) 2001-04-07 2002-11-28 Itt Mfg Enterprises Inc Wippschalter
FR2899995B1 (fr) * 2006-04-12 2008-07-04 Bosch Rexroth D S I Soc Par Ac Dispositif de controle rotatif pour une telecommande d'engin mobile, en particulier engin de travaux publics, engin agricole ou de manutention
DE102006041951B4 (de) * 2006-08-30 2022-05-05 Deltatech Controls Usa, Llc Wippschalter
DE102007052655A1 (de) * 2007-11-05 2009-05-07 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Schalter, insbesondere Fensterheberschalter
FR2973527B1 (fr) 2011-04-04 2013-03-29 Bosch Rexroth Dsi Sas Rappel au neutre par double ressort
US10073489B2 (en) * 2015-09-21 2018-09-11 Deere & Company Rolling return to neutral depressable control
FR3051953A1 (fr) * 2016-05-30 2017-12-01 Bosch Gmbh Robert Dispositif de pivot a compensation de jeu et telecommande ainsi equipee
FR3075457B1 (fr) * 2017-12-19 2019-11-15 Airbus Helicopters Mecanisme de commande electrique et aeronef
FR3088739B1 (fr) 2018-11-15 2020-11-13 Crouzet Automatismes Joystick
FR3108773B1 (fr) 2020-03-27 2022-12-16 Crouzet Automatismes Interface homme-machine

Also Published As

Publication number Publication date
EP4127857C0 (fr) 2024-03-20
US12019463B2 (en) 2024-06-25
CA3173627A1 (fr) 2021-09-30
BR112022019340A2 (pt) 2022-11-29
US20230350448A1 (en) 2023-11-02
FR3108773A1 (fr) 2021-10-01
FR3108773B1 (fr) 2022-12-16
CN115668094A (zh) 2023-01-31
EP4127857B1 (fr) 2024-03-20
WO2021190826A1 (fr) 2021-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2204719B1 (fr) Joystick à effet Hall, procédé de fabrication et manette correspondants
EP2341410B1 (fr) Joystick à ressorts de compensation, procédé de fabrication et manette correspondants
EP3233617B1 (fr) Vehicule de type trottinette repliable
FR2927027A1 (fr) Mecanisme d'articulation a elements de verrouillage pivotant pour siege de vehicule et siege comportant un tel mecanisme
FR2910401A1 (fr) Appui-tete escamotable
EP1677633B1 (fr) Dispositif coupe-cigares
FR2707911A1 (fr) Manipulateur à actionnement multimode.
EP3135350A1 (fr) Dispositif de freinage pour fixation d'une planche de glisse
EP4127857B1 (fr) Interface homme-machine
FR2881238A1 (fr) Perfectionnements aux peripheriques d'entree pour ordinateur ou similaire
FR3104753A1 (fr) Interrupteur de commande à bascule et ensemble de commande associé
FR2734167A1 (fr) Dispositif de retenue d'une chaussure sur une planche de glisse destinee a la pratique du surf sur la neige
EP0488857B1 (fr) Dispositif interne de commande de boîte de vitesses
FR2826881A1 (fr) Dispositif de pipette a bout jetable
WO2001076750A1 (fr) Pipette de prelevement d'echantillons liquides a ejecteur reglable
FR2879018A1 (fr) Actionneur multidirectionnel a effort de rappel variable
EP3881160A1 (fr) Joystick
EP4127858B1 (fr) Interface homme-machine
EP0201424A1 (fr) Fauteuil, notamment pour handicapés, équipé d'un dispositif pour verrouiller rapidement des repose-pied
WO2017050964A1 (fr) Poignée pliante de poussette pour enfant
FR2772625A1 (fr) Dispositif de fixation rapide de chaussure sur planche de surf
EP0533565B1 (fr) Commutateur électrique perfectionné, notamment pour véhicules automobiles
EP3381759A1 (fr) Liaison mecanique a double liaison pivot, et vehicule ferroviaire comportant une telle liaison mecanique
FR2747626A1 (fr) Articulation pour siege, et siege pour vehicule automobile muni de cette articulation
FR2891684A1 (fr) Terminal portable multifonction a double charniere pouvant prendre des positions stables

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220922

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: H01H 23/30 20060101ALI20231005BHEP

Ipc: G05G 1/04 20060101ALI20231005BHEP

Ipc: G05G 5/05 20060101AFI20231005BHEP

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20231121

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 602021010658

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: FRENCH

U01 Request for unitary effect filed

Effective date: 20240411

U07 Unitary effect registered

Designated state(s): AT BE BG DE DK EE FI FR IT LT LU LV MT NL PT SE SI

Effective date: 20240419

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20240621

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20240320

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20240620

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20240620

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20240620

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20240320

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20240621