FR2989874A1 - Procede de calibrage d'un oculometre et dispositif associe - Google Patents

Abstract

Un procédé de calibrage d'un oculomètre (28) d'une interface homme-machine (14), ou IHM, comprenant des moyens d'affichage (24), des moyens de saisie (26) actionnables via lesquels un opérateur interagit avec des objets graphiques (34) affichés sur les moyens d'affichage (24), ainsi que l'oculomètre (28) permettant de déterminer la position du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage (24). Le procédé comprend: - une première étape d'enregistrement (111) au cours de laquelle, pour chaque actionnement des moyens de saisie (26), on réalise l'enregistrement de la position sur les moyens d'affichage (24) d'un curseur (32) associé aux moyens de saisie (26) à l'instant où l'opérateur actionne les moyens de saisie (26), et - une deuxième étape d'enregistrement (112) au cours de laquelle, pour chaque actionnement des moyens de saisie (26), on réalise l'enregistrement de toutes les positions du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage (24) déterminées par l'oculomètre (28) dans un intervalle de temps encadrant l'instant auquel l'opérateur actionne les moyens de saisie (26).

Description

Procédé de calibrage d'un oculomètre et dispositif associé La présente invention concerne un procédé de calibrage d'un oculomètre. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de calibrage d'un oculomètre d'une interface homme-machine, ou IHM, comprenant des moyens d'affichage, des moyens de saisie actionnables via lesquels un opérateur interagit avec des objets graphiques affichés sur les moyens d'affichage et auxquels est associé un curseur sur les moyens d'affichage, ainsi que l'oculomètre permettant de déterminer la position du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage. Les oculomètres sont des dispositifs propres à détecter la position du regard d'un individu. Récemment, l'utilisation de ces dispositifs s'est développée dans le domaine des interfaces homme-machine. Ces oculomètres sont en effet utilisés comme moyens d'interaction d'un opérateur avec une machine par son seul regard, ce qui permet à la fois d'améliorer considérablement la vitesse à laquelle l'opérateur interagit avec la machine et de diminuer le nombre d'actions que l'opérateur doit réaliser pour ce faire. La richesse des informations que l'opérateur peut communiquer à la machine est en outre augmentée. Toutefois, afin de fonctionner correctement, les oculomètres nécessitent d'être calibrés, par exemple lors d'un changement d'opérateur de la machine à laquelle ils sont couplés. Pour ce faire, de manière connue, le calibrage des oculomètres est généralement réalisée au moyen d'un procédé au cours duquel il est demandé à l'opérateur de fixer des yeux pendant une durée prédéterminée une succession d'objets graphiques sur les moyens d'affichage.

Un tel procédé de calibrage présente toutefois un inconvénient majeur : il nécessite l'interruption par l'opérateur de toute activité opérationnelle et mobilise toutes les ressources visuelles de celui-ci. Ceci peut s'avérer particulièrement pénalisant dans des secteurs d'activité à haut risque et dynamiques, comme le contrôle aérien, dans le domaine militaire, etc., où il est n'est pas acceptable de demander à l'opérateur d'interrompre son activité opérationnelle pour calibrer l'oculomètre. L'objet de l'invention est donc de proposer un procédé de calibrage d'oculomètre qui ne nécessite pas d'interrompre l'activité opérationnelle de l'opérateur pour être réalisé. A cet effet, l'invention concernant un procédé tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend une première étape de calibrage comprenant : - une première étape d'enregistrement au cours de laquelle, pour chaque actionnement des moyens de saisie, on réalise l'enregistrement de la position du curseur sur les moyens d'affichage à l'instant où l'opérateur actionne les moyens de saisie, et - une deuxième étape d'enregistrement au cours de laquelle, pour chaque actionnement des moyens de saisie, on réalise l'enregistrement de toutes les positions du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage déterminées par l'oculomètre dans un intervalle de temps encadrant l'instant auquel l'opérateur actionne les moyens de saisie. Selon d'autres modes de réalisation de l'invention, le procédé selon l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) : - la première étape de calibrage comprend également une étape de détermination d'une carte des erreurs de positionnement du regard de l'opérateur à partir des écarts entre les positions du curseur enregistrées au cours de la première étape d'enregistrement et, pour chacune de ces positions du curseur, la position du regard déterminée par l'oculomètre qui est la plus proche de ladite position du curseur parmi toutes les positions du curseur correspondantes enregistrées au cours de la deuxième étape d'enregistrement ; - la carte des erreurs de positionnement du regard est constituée de vecteurs correctifs destinés à être appliqués aux positions du regard de l'opérateur déterminées par l'oculomètre, chaque vecteur correctif étant associé à une position sur les moyens d'affichage ; - un vecteur correctif associé à une position sur les moyens d'affichage correspondant à une position du regard la plus proche d'une position du curseur enregistrée au cours de la première étape d'enregistrement parmi toutes les positions du regard correspondantes enregistrées lors de la deuxième étape d'enregistrement est calculé à partir de la différence entre ladite position du curseur enregistrée et ladite position du regard déterminée par l'oculomètre qui est la plus proche de ladite position du curseur parmi toutes les positions du regard enregistrées pour cette position du curseur lors de la deuxième étape d'enregistrement ; - un vecteur correctif associé à une position sur les moyens d'affichage ne correspondant pas à une position du regard la plus proche d'une position du curseur enregistrée au cours de la première étape d'enregistrement parmi toutes les positions du regard correspondantes enregistrées lors de la deuxième étape d'enregistrement est calculé par interpolation à partir des vecteurs correctifs chacun associés à une position correspondant à une position du regard la plus proche d'une position du curseur enregistrée au cours de la première étape d'enregistrement parmi toutes les positions du regard correspondantes enregistrées lors de la deuxième étape d'enregistrement ; - les moyens d'affichage sont subdivisés en régions, à chaque région étant associé un unique vecteur correctif associé à toutes les positions de cette région et calculé par interpolation à partir des différences entre les positions du curseur enregistrées au cours de la première étape d'enregistrement et, pour chacune desdites positions du curseur, la position du regard déterminée par l'oculomètre la plus proche de ladite position du curseur parmi toutes les positions du regard correspondantes enregistrées au cours de la deuxième étape d'enregistrement ; - pour tout ou une partie des actionnements des moyens de saisie par l'opérateur, chaque actionnement des moyens de saisie correspond à une interaction via les moyens de saisie de l'opérateur avec un objet graphique affiché sur les moyens d'affichage, la position du curseur enregistrée pour ledit actionnement correspondant alors à la position dudit objet graphique ; - le procédé comprend également une deuxième étape de calibrage postérieure à la première étape de calibrage, au cours de laquelle : - la position du curseur sur les moyens d'affichage à l'instant où l'opérateur actionne les moyens de saisie est enregistrée, - pour chaque actionnement des moyens de saisie, toutes les positions du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage déterminées par l'oculomètre dans un intervalle de temps encadrant l'instant auquel l'opérateur actionne les moyens de saisie sont enregistrées, et - la carte des erreurs de positionnement du regard de l'opérateur est mise à jour à partir des écarts entre les positions du curseur enregistrées au cours de la première étape d'enregistrement et pour chacune desdites positions du curseur, la position du regard déterminée par l'oculomètre la plus proche de ladite position du curseur parmi toutes les positions du regard correspondantes enregistrées lors de la deuxième étape d'enregistrement ; - au cours de la deuxième étape de calibrage, une alerte représentative d'un potentiel dysfonctionnement de l'oculomètre est émise à destination de l'opérateur lorsqu'un pourcentage d'actionnements des moyens de saisie supérieur à une valeur seuil prédéterminée donne lieu à une mise à jour de la carte ; et - tout au long de la durée de la première étape de calibrage, un indicateur de progression de la première étape de calibrage est affiché sur les moyens d'affichage, de sorte que l'opérateur est capable de déterminer si l'oculomètre est propre à être utilisé comme moyen d'interaction complémentaire.

L'invention concerne également un dispositif de mise en oeuvre du procédé de calibrage d'un oculomètre tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend : - une IHM comprenant des moyens d'affichage, des moyens de saisie actionnables via lesquels un opérateur interagit avec des objets graphiques affichés sur les moyens d'affichage et auxquels est associé un curseur sur les moyens d'affichage, et un oculomètre propre à déterminer la position du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage, - une base de données graphiques pour l'enregistrement de la position du curseur sur les moyens d'affichage à l'instant où l'opérateur actionne les moyens de saisie, et - une base de données de position pour l'enregistrement, pour chaque actionnement des moyens de saisie, de toutes les positions du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage déterminées par l'oculomètre dans un intervalle de temps encadrant l'instant auquel l'opérateur actionne les moyens de saisie. Selon d'autres modes de réalisation de l'invention, le dispositif selon l'invention comprend la caractéristique suivante: - il comprend également des moyens de détermination d'une carte des erreurs de positionnement du regard de l'opérateur à partir des écarts entre les positions du curseur enregistrées dans la base de données graphiques et pour chacune desdites positions du curseur, la position du regard correspondante enregistrée dans la base de données de position qui est la plus proche de ladite position du curseur parmi toutes les positions du regard correspondantes enregistrées dans la base de données de position L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite uniquement à titre d'exemple et de façon limitative et en référence aux Figures annexées, sur lesquelles : la Figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif selon l'invention, la Figure 2 est une représentation schématique de moyens d'affichage du dispositif de la Figure 1, et la Figure 3 est un diagramme bloc de représentation d'un procédé de calibrage selon l'invention.

Comme on l'aura compris, l'invention a pour but de proposer un procédé de calibrage d'un oculomètre couplé à une machine qui soit transparent pour l'opérateur de la machine, et ce via l'utilisation comme points de calibrage d'objets graphiques présents sur des moyens d'affichage de la machine et avec lesquels l'opérateur interagit lors de son activité opérationnelle.

En référence à la Figure 1, le dispositif 10 selon l'invention comprend une machine 12 avec laquelle un opérateur est destiné à interagir et une interface homme-machine 14, ci-après IHM 14, via laquelle l'opérateur interagit avec la machine 12. La machine 12 est par exemple une station de contrôle aérien, l'opérateur étant un contrôleur aérien suivant et aiguillant le trafic aérien proche lors de son activité opérationnelle. Dans ce qui suit, par activité opérationnelle, on entend la réalisation par l'opérateur d'opérations sur la machine 12 correspondant à la finalité de la machine 12, par opposition à l'activité non opérationnelle, qui correspond à l'ensemble des tâches que la machine 12 est propre à effectuer mais qui ne constituent pas sa finalité. Dans le scénario précédent, l'activité opérationnelle de l'opérateur est uniquement constituée du contrôle aérien à proprement parler, toute autre opération réalisée par l'opérateur sur la machine 12 correspondant à une activité non opérationnelle. En variante, la machine est une station de commandement militaire, ou une station de commande d'un dispositif complexe utilisé dans un secteur industriel dit High-Tech! High-Risk, qui provient de l'anglais et signifie de haute technologie et à haut risque. La machine 12 comprend un processeur 16, une mémoire 18 ainsi qu'une base de données graphiques 20 et une base de données de position 22. Le processeur 16 est propre à exécuter des programmes contenus dans la mémoire 18, tels un système d'exploitation propre à gérer les fonctions classiques de la machine 12 et le ou les programmes nécessaires à l'activité opérationnelle de l'opérateur sur la machine 12. En outre, il est propre à générer une carte 23 des erreurs de positionnement du regard de l'opérateur sur des moyens d'affichage que comprend l'IHM 14, comme on le verra par la suite. L'IHM 14 comprend des moyens d'affichage 24, des moyens de saisie 26 ainsi qu'un oculomètre 28. Dans l'exemple de la Figure 1, les moyens d'affichage 24 sont constitués d'un écran.

Les moyens d'affichage 24 sont propres à permettre la visualisation d'éléments visualisables et d'objets graphiques 34. Par « objet graphique », on entend objet graphique « actif » par opposition à un simple objet graphique affiché avec lequel l'opérateur ne peut pas interagir. On entend également que l'objet graphique présente des dimensions inférieures à un seuil prédéterminé, ce qui impose à l'utilisateur de fixer l'objet graphique 34 lorsqu'il interagit avec lui. Ce seuil est prédéterminé en fonction de critères connus de l'homme du métier, comme le pas de perçage des moyens d'affichage 24, ou « pitch » en anglais. Dans ce qui suit, les objets graphiques 34 présentent tous des dimensions comprises entre cinq pixels par cinq pixels et vingt-cinq pixels par vingt-cinq pixels, et préférentiellement inférieures à vingt pixels par vingt pixels. Ces objets graphiques 34 sont représentatifs d'une information émise par la machine 12 à destination de l'opérateur lors de son activité opérationnelle, et avec lesquels l'opérateur peut interagir en retour. Cette interaction est représentative d'une information que l'opérateur émet à destination de la machine 12 et déclenche une action de la part de la machine 12, telle la disparition de la fenêtre en question, l'apparition d'une nouvelle fenêtre, la réalisation d'un calcul par le processeur 16, etc. Un objet graphique 34 est par exemple un symbole de fermeture d'une fenêtre, une icône, etc. Les moyens de saisie 26 sont actionnables et sont propres à permettre via leur actionnement une interaction physique, en particulier manuelle, de l'opérateur avec les objets graphiques 34. Les moyens de saisie 26 comprennent des moyens de commande de déplacement d'un curseur sur les moyens d'affichage 24, tels que par exemple une souris, un pavé tactile, etc.

En variante, les moyens de saisie 26 sont combinés aux moyens d'affichage 24, par exemple sous la forme d'un écran tactile. Dans l'exemple de la Figure 1, les moyens de saisie comprennent une souris 30 à laquelle est associé un curseur 32 visible sur les moyens d'affichage 24 et que l'opérateur déplace sur ces moyens d'affichage 24 en déplaçant la souris 30.

De manière classique, l'opérateur interagit avec un objet graphique 34 en pointant le curseur 32 sur cet objet 34 et en cliquant sur la souris 30. L'oculomètre 28 est propre à déterminer la position du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage 24 et à transmettre cette position du regard au processeur 16, à la mémoire 18 et aux bases de données 20, 22.

Une position du regard déterminée par l'oculomètre comprend par exemple des coordonnées de cette position du regard sur les moyens d'affichage 24. En pratique, chaque position du regard déterminée par l'oculomètre 28 correspond à une fixation, c'est-à-dire à une position du regard lissée construite par l'oculomètre à partir de plusieurs positions du regard déterminées au cours d'un intervalle de temps et auxquelles sont appliquées à un traitement bien connu de l'homme du métier.

Le recours à ces fixations plutôt qu'aux positions du regard détectées par l'oculomètre 28 à proprement parler permet notamment de s'affranchir du bruit naturel résultant du fonctionnement des yeux humains. Une fois son calibrage effectué, l'oculomètre 28 est également propre à être utilisé comme moyen d'interaction complémentaire des moyens de saisie 26 via l'information de position du regard qu'il communique à la machine 12, qui interprète cette information pour le déclenchement d'actions ou de fonctions nouvelles, telles que l'affichage d'alertes spécifiques en cas de focalisation de l'opérateur sur certaines données ou sur certaines zones des moyens d'affichage 24.

Les bases de données 20, 22 sont respectivement propres à enregistrer la position des objets graphiques 34 sur les moyens d'affichage 24 et à enregistrer les positions du regard de l'opérateur transmises par l'oculomètre 28. En référence à la Figure 2, qui illustre un scénario dans lequel l'opérateur est sur le point d'interagir avec un objet graphique 34 via le curseur 32, lors d'une interaction de l'opérateur avec un objet graphique 34 via le curseur 32, l'oculomètre relève la position du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage 24. La position du regard déterminée par l'oculomètre 28 est symbolisée par un losange 35 sur la Figure 2. La position déterminée par l'oculomètre 28 présente une erreur par rapport à la position de l'objet graphique 34 qui elle est connue.

Le but du procédé de calibrage de l'oculomètre 28 est donc la création de la carte 23 qui permet à tout instant de compenser l'erreur portant sur la position du regard déterminée par l'oculomètre 28 afin de déterminer de façon précise l'élément visualisable sur les moyens d'affichage 24 avec lequel l'opérateur est en train d'interagir. Comme illustré sur la Figure 2, la carte 23 est constituée de vecteurs correctifs 36 destinés à être appliqués aux positions du regard de l'opérateur déterminées par l'oculomètre 28, et dont le calcul est décrit plus en détail par la suite. Chaque vecteur correctif 36 est associé à une position sur les moyens d'affichage 24 et lorsque la position à laquelle il est associé correspond à une position du regard déterminée par l'oculomètre 28, le vecteur correctif 36 est appliqué à la position du regard.

Par souci de clarté, seule une partie de la carte 23 est schématiquement représentée sur la Figure 2. En référence à la Figure 3, le procédé 40 de calibrage de l'oculomètre 28 selon l'invention va maintenant être décrit. Le procédé 40 comprend une première étape de calibrage 110 à l'issue de laquelle la carte 23 est générée, de sorte que l'oculomètre 28 est alors utilisable comme moyen d'interaction complémentaire.

La première étape de calibrage 110 prend fin après un nombre prédéterminé d'interactions de l'opérateur avec des objets graphiques 34. Ce nombre est préférentiellement inférieur ou égal à neuf et est choisi de sorte que la précision de la carte 23 soit suffisante pour le bon fonctionnement de l'oculomètre 28 comme moyen d'interaction complémentaire, comme on le verra par la suite. La première étape de calibrage 110 comprend une première étape d'enregistrement 111 dans la base de données graphiques 20 de la position des objets graphiques 34 avec lesquels l'opérateur interagit via les moyens de saisie 26 au cours de son activité opérationnelle.

Au cours de cette étape 111, chaque fois que l'opérateur interagit avec un objet graphique 34 via les moyens de saisie 26, la position de cet objet 34 sur les moyens d'affichage est stockée dans la base de données graphiques 20. La première étape de calibrage 110 comprend également une deuxième étape d'enregistrement 112 dans la base de données de position 22 de positions du regard de l'opérateur lorsqu'il interagit avec un objet graphique 34. Cette étape 112 se déroule concomitamment à la première étape d'enregistrement 111. Plus précisément, au cours de la deuxième étape d'enregistrement 112, chaque fois que l'opérateur interagit avec un objet graphique 34 via les moyens de saisie 26, toutes les positions du regard déterminée par l'oculomètre 28 dans un intervalle de temps encadrant de l'interaction de l'opérateur avec cet objet graphique 34 sont stockées dans la base de données de position 22 Ceci permet notamment de lisser certains biais de position du regard induits par le fonctionnement des yeux humains et une imparfaite synchronisation entre les organes du dispositif 10 Ceci est décrit plus en détail dans ce qui suit. L'intervalle de temps encadrant l'instant d'interaction présente une durée de quelques centièmes de secondes. Une étape de détermination 113 de la carte 23 se déroule concomitamment aux étapes d'enregistrement 111, 112.

Au cours de cette étape de détermination 113, le processeur 16 génère la carte 23 à partir des données enregistrées au cours des étapes d'enregistrements 111, 112. Pour ce faire, pour chaque objet graphique 34 avec lequel l'opérateur a interagi au cours des étapes d'enregistrement 111, 112, le processeur 16 détermine la position du regard enregistrée dans la base de données de position 22 qui est la plus proche de la position de l'objet graphique 34 en question parmi toutes celles enregistrées dans la base de données de position 22 pour cet objet graphique 34 et calcule un vecteur correctif 36 associé à cette position du regard la plus proche de celle de l'objet graphique 34 . Le vecteur correctif 36 correspond à la différence entre d'une part la position de l'objet graphique 34 enregistrée dans la base de données graphiques 20 et d'autre part, la position du regard enregistrée dans la base de données de position 22, la plus proche de la position de l'objet graphique 34 en question sur les moyens d'affichage 24 parmi toutes les positions du regard enregistrées pour cet objet graphique 34. En pratique, le vecteur correctif 36 comprend deux coordonnées correspondant chacune à la différence entre les coordonnées des deux positions ci-dessus.

Dans ce qui suit, par « plus proche », on entend dont les coordonnées sont elles- mêmes les plus proches. Il est fréquent que l'opérateur soit amené à quitter des yeux l'objet graphique 34 avec lequel il souhaite interagir au moment où il interagit avec. En outre, des problèmes de synchronisation entre la machine 12, l'oculomètre 28 et le curseur 32 sont susceptibles d'induire un décalage temporel important entre l'instant où l'interaction est détectée et la position du regard déterminée par l'oculomètre 28 qui doit être prise en compte pour la génération de la carte 23. La détermination de la position du regard la plus proche de la position de l'objet graphique 34 parmi toutes celles déterminées par l'oculomètre 28 dans un intervalle de temps encadrant l'instant de l'interaction de l'opérateur avec l'objet graphique 34 permet de compenser ces effets pour la détermination de la carte 23, de sorte que la carte 23 est plus précise et que le procédé selon l'invention n'impose pas à l'opérateur de modifier son comportement naturel, et notamment son regard, pour aboutir. De plus, au cours de cette étape de détermination 113, l'intégralité des vecteurs correctifs 36 de la carte 23 ne correspondant à aucune position enregistrée au cours de la deuxième étape d'enregistrement 111 est construite par interpolation linéaire par le processeur 16 à partir des vecteurs correctifs 36 précédemment calculés lors de cette étape 113. Les coordonnées de chacun de ces vecteurs correctifs 36 sont par exemple calculées à partir des coordonnées des vecteurs 36 calculés auxquelles sont affectés des facteurs de pondération fonction de la distance entre la position du vecteur correctif 36 dont les coordonnées sont interpolées et le vecteur correctif 36 calculé en question. En variante, les vecteurs correctifs 36 respectivement associés à une position autre qu'une position du regard la plus proche de la position d'un objet graphique 34 enregistrée sont interpolés par interpolation gaussienne via une loi normale à partir des vecteurs correctifs 36 précédemment calculés.

En pratique, l'interpolation des vecteurs correctifs 36 ne débute que lorsqu'un nombre prédéterminé de vecteurs correctifs 36 a été calculé. Ce nombre est supérieur ou égal à trois et est choisi de sorte que la construction de la carte 23 par interpolation puisse être réalisée.

A chaque nouvelle interaction de l'opérateur avec un objet graphique 34 lors de la première étape de calibrage 110, la carte 23 est mise à jour par le processeur 16, l'interpolation des vecteurs correctifs 36 étant de nouveau réalisée à partir des vecteurs correctifs 36 calculés précédents ainsi que du nouveau vecteur correctif 36 calculé pour cette interaction, ce qui augmente la précision de la carte 23 à chaque nouvelle interaction de l'opérateur avec un objet graphique 34. En variante, la construction de l'intégralité carte 23 est réalisée en une fois postérieurement à la dernière interaction de l'opérateur avec un objet graphique 34 de la première étape de détermination 110. Ceci permet notamment de minimiser les ressources du processeur 16 mobilisées par la construction de la carte 23.

Tout au long de la première étape de calibrage 110, un indicateur de progression 42 de la première étape de calibrage est affiché sur les moyens d'affichage 24, de sorte que l'opérateur est capable de déterminer si l'oculomètre 28 est prêt à être utilisé comme moyen d'interaction complémentaire. Suite à cette première étape de calibrage 110, une deuxième étape de calibrage 120 a lieu. Cette deuxième étape de calibrage 120 a pour but de raffiner la carte 23. Pour ce faire, au cours cette étape 120: - la position sur les moyens d'affichage 24 des objets graphiques 34 avec lesquels l'opérateur interagit via les moyens de saisie 26 est enregistrée dans la base de données graphiques 20, - pour chaque interaction avec un objet graphique 34, toutes les positions du regard de l'opérateur déterminées par l'oculomètre 38 dans un intervalle de temps encadrant l'instant auquel l'opérateur interagit avec l'objet 34 sont enregistrées dans la base de données de position 22, et - la carte 23 des erreurs de positionnement du regard de l'opérateur est mise à jour à partir de l'écart entre les positions des objets graphiques 34 enregistrées au cours de cette deuxième étape de calibrage 120 et, pour chacune de ces positions, la position du regard déterminée par l'oculomètre 28 la plus proche de la position de cet objet graphique 34 parmi toutes celles enregistrées dans un intervalle de temps encadrant l'instant d'interaction de l'opérateur avec cet objet graphique 34.

Cette deuxième étape de calibrage 120 a pour effet de permettre d'augmenter la quantité de vecteurs correctifs 36 calculés à partir desquelles la carte 23 est déterminée par le processeur 16, et donc d'augmenter sa précision. Au cours de cette étape 120, pour chaque interaction de l'opérateur avec un objet graphique 34, un vecteur correctif 36 est calculé pour cette interaction à partir des positions enregistrées. Le vecteur correctif 36 calculé est associé à la position sur les moyens d'affichage 24 de la position du regard déterminée par l'oculomètre 28 la plus proche de la position de l'objet graphique 34 parmi toutes celles enregistrées au cours de l'intervalle de temps encadrant l'instant d'interaction de l'opérateur avec cet objet graphique. Afin de prévenir la mise à jour de la carte 23 à partir de vecteurs correctifs 36 erronés, le nouveau vecteur correctif 36 n'est pas immédiatement intégré à la carte et est stocké temporairement, par exemple dans l'une des bases de données 20, 22, jusqu'à ce qu'une nouvelle interaction de l'opérateur avec un objet graphique 34 ait lieu dans un voisinage proche de la position à laquelle est associé ce vecteur correctif 36. Le vecteur correctif 36 calculé à l'occasion de cette nouvelle interaction est alors comparé au vecteur correctif 36 couramment intégré à la carte 23 et au nouveau vecteur correctif 36. Si la différence entre le vecteur correctif 36 calculé à l'occasion de cette nouvelle interaction et le nouveau vecteur correctif 36 est inférieure à une valeur seuil prédéterminée, le nouveau vecteur correctif 36 est intégré à la carte en remplacement vecteur correctif précédent. Dans le cas contraire, le nouveau vecteur correctif est supprimé. Ceci permet de continuer à augmenter la précision de la carte 23 tout en se prémunissant contre l'introduction de vecteurs correctifs 36 erronés, résultant par exemple d'une interaction non souhaitée de l'opérateur avec un objet graphique qu'il ne regardait pas. Par voisinage proche, on entend par exemple que le vecteur correctif 36 calculé à l'occasion de la nouvelle interaction est associé à une position sur les moyens d'affichage 24 située à une distance inférieure à une distance seuil prédéterminée de la position associée au nouveau vecteur correctif 36. Cette distance seuil est par exemple égale à 100 pixels. Une fois le nouveau vecteur correctif 36 intégré à la carte 23, la carte 23 est intégralement recalculée par interpolation à partir des vecteurs correctifs 36 associés aux interactions précédentes et du nouveau vecteur correctif 36 calculé.

Ainsi, le nombre de données enregistrées à partir desquelles la carte 23 est obtenue augmente, de sorte qu'elle devient graduellement de plus en plus fine et précise.

Durant cette deuxième étape 120, la mise à jour de la carte 23 est réalisée à partir d'informations natives de l'activité opérationnelle de l'opérateur, de sorte que cette étape est totalement transparente pour l'opérateur et pour le bon déroulement des opérations qu'il pilote depuis la machine 12.

En variante, les bases de données 20, 22 sont comprises dans une seule et même base de données. Du fait qu'il utilise, en tant que points de calibrage, des objets graphiques 34 natifs de l'activité opérationnelle de l'opérateur et non des objets dédiés à le calibrage de l'oculomètre 28 et donc sans valeur opérationnelle, le procédé 40 selon l'invention ne nécessite donc pas d'interrompre cette activité pour être réalisé, de sorte qu'il est rendu totalement transparent pour l'opérateur et n'entrave en rien le bon déroulement des opérations pilotées par la machine 12. En outre, du fait de la deuxième étape de calibrage 120, le calibrage de l'oculomètre 28 est constamment affiné, de sorte que l'utilisation de l'oculomètre 28 en tant que moyen d'interaction complémentaire est rendue plus sûre et plus efficace. Enfin, la génération de la carte 23 est réalisée à partir d'un petit nombre d'interactions de l'opérateur avec des objets graphiques 34. En variante, les interactions de l'opérateur avec les objets graphiques 34 sont généralisées à tous les actionnements des moyens de saisie 26 par l'opérateur, les autres aspects du procédé demeurant les mêmes, les vecteurs correctifs 36 étant calculés à partir des positions du curseur 32 lors de l'actionnement des moyens de saisie 26 et des positions du regard déterminées par l'oculomètre 28. Pour ce faire, au cours de la première étape d'enregistrement 111, pour chaque actionnement des moyens de saisie 26, on enregistre dans la base de données graphiques 20 la position du curseur 32 à l'instant auquel l'opérateur actionne les moyens de saisie 26. Au cours de la deuxième étape d'enregistrement 112, pour chaque actionnement des moyens de saisie 26, on enregistre dans la base de données de position 22 toutes les positions du regard déterminées par l'oculomètre 28 dans un intervalle de temps de même ordre de grandeur que précédemment et encadrant l'instant d'actionnement des moyens de saisie 26. Au cours de l'étape de détermination 113, la carte 23 est déterminée à partir des écarts entre les positions du curseur 32 enregistrées au cours de la première étape d'enregistrement 111 et, pour chacune de ces positions du curseur 32, la position du regard déterminée par l'oculomètre 28 la plus proche de la position du curseur 32 en question parmi toutes celles déterminées par l'oculomètre 28 dans un intervalle de temps encadrant l'instant d'actionnement des moyens de saisie 26 correspondant. Chaque actionnement des moyens de saisie 26 donne lieu au calcul d'un vecteur correctif 36 associé à la position du regard déterminée par l'oculomètre 28 la plus proche de la position du curseur 32 parmi toutes celles enregistrées pour cet actionnement des moyens de saisie 26, la carte 23 étant par suite recalculée comme précédemment lors de l'étape de détermination 113 ou de la deuxième étape de calibrage 120 à partir des vecteurs correctifs 36 déjà calculés et du nouveau vecteur correctif 36. Cette variante est avantageusement utilisée pour accélérer le calibrage de l'oculomètre 28 par l'opérateur. Pour ce faire, après avoir déplacé le curseur 32 au dessus d'un espace vide des moyens d'affichage 24, c'est-à-dire un espace ne contenant pas d'objet graphique 34, l'opérateur actionne spontanément les moyens de saisie 26 tout en fixant du regard le curseur 32. Ceci a pour effet de permettre de rendre n'importe quel point des moyens d'affichage 24 propre à être utilisé comme point de calibrage pour la génération de la carte 23 par le processeur 16, et donc d'accélérer le déroulement du procédé de calibrage. Cette variante est particulièrement avantageuse lorsque l'activité opérationnelle implique peu d'interactions avec des objets graphiques 34 sur les moyens d'affichage 24, ce qui tend à rallonger le procédé de calibrage 40. Le premier mode de réalisation décrit correspond alors à un cas particulier du cas général que constitue cette variante dans lequel, pour tout ou une partie des actionnements des moyens de saisie 26 par l'opérateur, chaque actionnement des moyens de saisie 26 correspond à une interaction via les moyens de saisie 26 de l'opérateur avec un objet graphique 34 affiché sur les moyens d'affichage 24, la position du curseur 32 enregistrée pour ledit actionnement correspondant alors à la position dudit objet graphique 34. La position dudit objet graphique 34 est alors enregistrée dans la base de données graphiques 20 en lieu et place de la position du curseur 32.

En variante, dans le premier mode de réalisation, la position du curseur 32 lors des interactions de l'opérateur avec des objets graphiques 34 est utilisée pour la détermination de la carte 23 en lieu et place des positions des objets graphiques 34. En variante encore, l'étape de détermination 113 de la carte 23 fait suite aux étapes d'enregistrement 111, 112 et est déclenchée après un nombre prédéterminé d'actionnements des moyens de saisie 26 par l'opérateur et/ou d'interactions de l'opérateur avec un objet graphique 34. Les vecteurs correctifs 36 et la carte 23 ne sont calculés qu'une fois ce nombre prédéterminé d'actionnements atteint. En variante, au cours de l'étape de détermination 113 et de la deuxième étape de calibrage 120, les vecteurs correctifs 36 de la carte 23 ne sont pas construits par interpolation, mais sont étendus à des régions des moyens d'affichage 24 comme décrit ci-dessous (la logique d'association de ces vecteurs correctifs à une position sur les moyens d'affichage restant la même). A cet effet, les moyens d'affichage 24 sont subdivisés en régions 37 définies de sorte que lorsqu'un vecteur correctif 36 associé à une position appartenant à cette région 37 est calculé au cours de l'étape de détermination 113, la portion de la carte 23 correspondant à cette région 37 est intégralement construite par propagation de ce vecteur correctif 36 à toutes les positions des moyens d'affichage 24 contenues dans cette région 37. Le nombre de régions 37 est par exemple fixe et prédéterminé. Chaque région 37 présente par exemple des dimensions de cent pixels par cent pixels. Dans cette variante, lors de l'étape de détermination 113, les vecteurs correctifs 36 associés à chacune des régions 37 sont construits par interpolation à partir des vecteurs correctifs 36 calculés, le premier vecteur correctif 36 calculé étant propagé à toutes les régions 37.

Pour ce faire, les coordonnées d'un vecteur correctif 36 d'une région 37 donnée sont par exemple construites par interpolation linéaire, les coordonnées étant calculées à partir des coordonnées des vecteurs correctifs 36 calculés lors des interactions précédentes auxquelles sont affectés des facteurs de pondération fonction de leur distance à la région 37 considérée.

En outre, lorsqu'un vecteur correctif 36 est calculé pour une position appartenant à une région 37 donnée, les coordonnées dudit vecteur correctif 36 se voient attribuer un facteur de pondération plus élevé que ceux affectés aux coordonnées des vecteurs correctifs des autres régions 37. En pratique, ceci se traduit par le fait que le vecteur correctif 36 d'une région 37 correspond à une interpolation des vecteurs correctifs 36 calculés pour les interactions dans laquelle les vecteurs correctifs 36 calculés pour une position appartenant à ladite région 37 sont prépondérants. En outre, lors de la deuxième étape de calibrage 120, lorsqu'une région 37 est le siège d'une interaction de l'opérateur avec un objet graphique 34, le nouveau vecteur correctif 36 calculé n'est pas immédiatement utilisé pour le calcul de la carte 23. Il est temporairement stocké par exemple dans l'une des bases de données 20, 22 jusqu'à ce qu'une autre interaction ait lieu dans la région 37. Le vecteur correctif 36 calculé à l'occasion de cette autre interaction est alors comparé au nouveau vecteur correctif 36 et au vecteur correctif 36 couramment utilisé pour le calcul de la carte 23. Si la différence entre le vecteur correctif 36 calculé à l'occasion de cette autre interaction et le nouveau vecteur 36 est inférieure à une valeur seuil prédéterminée, le nouveau vecteur 36 est utilisé pour le calcul de la carte 23 en remplacement du précédent. Si ce n'est pas le cas, le nouveau vecteur 36 est supprimé. Comme précédemment, ceci permet de prévenir le remplacement d'un vecteur correctif 36 précis par un autre vecteur correctif 36 moins précis et donc potentiellement source d'erreurs lors du fonctionnement de l'oculomètre 28 calibré. Cette variante est alors valable dans le cas où les interactions de l'opérateur avec un objet graphique 34 sont généralisées à tous les actionnements des moyens de saisie 26, la position des objets graphiques étant remplacée par la position du curseur 32.

Enfin, en variante, lors de la deuxième étape de calibrage 120, une alerte 44 est émise à destination de l'opérateur lorsqu'un pourcentage des actionnements des moyens de saisie 26 supérieur à une valeur seuil prédéterminée donne lieu à une mise à jour de la carte 23. Une mise à jour très fréquente de la carte 23, c'est-à-dire le remplacement fréquent d'un vecteur correctif 36 de la carte 23 par un autre, est un indicateur d'un dysfonctionnement possible de l'oculomètre 28, auquel cas celui-ci ne doit plus être utilisé comme moyen de saisie complémentaire. En d'autres termes, l'alerte 44 est représentative d'un potentiel dysfonctionnement de l'oculomètre 28. La valeur seuil est par exemple comprise entre 20% et 40% des actionnements des moyens de saisie 26, et vaut préférentiellement 30% des actionnements des moyens de saisie. L'alerte 44 est par exemple un symbole visuel émis à destination de l'opérateur par le processeur 16 via les moyens d'affichage 24. Cette variante est avantageusement mise en oeuvre pour augmenter la sûreté de fonctionnement du dispositif 10.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1.- Procédé de calibrage d'un oculomètre (28) d'une interface homme-machine (14), ou IHM, comprenant des moyens d'affichage (24), des moyens de saisie (26) actionnables via lesquels un opérateur interagit avec des objets graphiques (34) affichés sur les moyens d'affichage (24) et auxquels est associé un curseur (32) sur les moyens d'affichage (24), ainsi que l'oculomètre (28) permettant de déterminer la position du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage (24), caractérisé en ce qu'il comprend une première étape de calibrage (110) comprenant: - une première étape d'enregistrement (111) au cours de laquelle, pour chaque actionnement des moyens de saisie (26), on réalise l'enregistrement de la position du curseur (32) sur les moyens d'affichage (24) à l'instant où l'opérateur actionne les moyens de saisie (26), et - une deuxième étape d'enregistrement (112) au cours de laquelle, pour chaque actionnement des moyens de saisie (26), on réalise l'enregistrement de toutes les positions du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage (24) déterminées par l'oculomètre (28) dans un intervalle de temps encadrant l'instant auquel l'opérateur actionne les moyens de saisie (26).

   2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première étape de calibrage (110) comprend également une étape de détermination (113) d'une carte (23) des erreurs de positionnement du regard de l'opérateur à partir des écarts entre les positions du curseur (32) enregistrées au cours de la première étape d'enregistrement (111) et, pour chacune de ces positions du curseur (32), la position du regard déterminée par l'oculomètre (28) qui est la plus proche de ladite position du curseur (32) parmi toutes les positions du curseur (32) correspondantes enregistrées au cours de la deuxième étape d'enregistrement (112).

   3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la carte (23) des erreurs de positionnement du regard est constituée de vecteurs correctifs (36) destinés à être appliqués aux positions du regard de l'opérateur déterminées par l'oculomètre (28), chaque vecteur correctif (36) étant associé à une position sur les moyens d'affichage (24).

   4.- Procédé sur la revendication 3, caractérisé en ce qu'un vecteur correctif (36) associé à une position sur les moyens d'affichage (24) correspondant à une position du regard la plus proche d'une position du curseur (32) enregistrée au cours de la première étape d'enregistrement (111) parmi toutes les positions du regard correspondantes enregistrées lors de la deuxième étape d'enregistrement (112) est calculé à partir de la différence entre ladite position du curseur (32) enregistrée et ladite position du regard déterminée par l'oculomètre (28) qui est la plus proche de ladite position du curseur (32)parmi toutes les positions du regard (32) enregistrées pour cette position du curseur (32) lors de la deuxième étape d'enregistrement (112).

   5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un vecteur correctif (36) associé à une position sur les moyens d'affichage (24) ne correspondant pas à une position du regard la plus proche d'une position du curseur (32) enregistrée au cours de la première étape d'enregistrement (111) parmi toutes les positions du regard correspondantes enregistrées lors de la deuxième étape d'enregistrement (112) est calculé par interpolation à partir des vecteurs correctifs (36) chacun associés à une position correspondant à une position du regard la plus proche d'une position du curseur (32) enregistrée au cours de la première étape d'enregistrement (111) parmi toutes les positions du regard correspondantes enregistrées lors de la deuxième étape d'enregistrement (112).

   6.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'affichage (24) sont subdivisés en régions (37), à chaque région (37) étant associé un unique vecteur correctif (36) associé à toutes les positions de cette région (37) et calculé par interpolation à partir des différences entre les positions du curseur (32) enregistrées au cours de la première étape d'enregistrement (111) et, pour chacune desdites positions du curseur (32), la position du regard déterminée par l'oculomètre (28) la plus proche de ladite position du curseur (32) parmi toutes les positions du regard correspondantes enregistrées au cours de la deuxième étape d'enregistrement (112).

   7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour tout ou une partie des actionnements des moyens de saisie (26) par l'opérateur, chaque actionnement des moyens de saisie (26) correspond à une interaction via les moyens de saisie (26) de l'opérateur avec un objet graphique (34) affiché sur les moyens d'affichage (24), la position du curseur (32) enregistrée pour ledit actionnement correspondant alors à la position dudit objet graphique (34) sur les moyens d'affichage (24).

   8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend également une deuxième étape de calibrage (120) postérieure à la première étape de calibrage (110), au cours de laquelle : - la position du curseur (32) sur les moyens d'affichage (24) à l'instant où l'opérateur actionne les moyens de saisie (26) est enregistrée, - pour chaque actionnement des moyens de saisie (26), toutes les positions du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage (24) déterminées par l'oculomètre (28) dans un intervalle de temps encadrant l'instant auquel l'opérateur actionne les moyens de saisie (26) sont enregistrées, et- la carte (23) des erreurs de positionnement du regard de l'opérateur est mise à jour à partir des écarts entre les positions du curseur (32) enregistrées au cours de la première étape d'enregistrement (111) et pour chacune desdites positions du curseur (32), la position du regard déterminée par l'oculomètre (28) la plus proche de ladite position du curseur (32) parmi toutes les positions du regard correspondantes enregistrées lors de la deuxième étape d'enregistrement (112).

   9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au cours de la deuxième étape de calibrage, une alerte (44) représentative d'un potentiel dysfonctionnement de l'oculomètre (28) est émise à destination de l'opérateur lorsqu'un pourcentage d'actionnements des moyens de saisie (26) supérieur à une valeur seuil prédéterminée donne lieu à une mise à jour de la carte (23).

   10.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que tout au long de la durée de la première étape de calibrage (110), un indicateur de progression (42) de la première étape de calibrage (110) est affiché sur les moyens d'affichage (24), de sorte que l'opérateur est capable de déterminer si l'oculomètre (28) est propre à être utilisé comme moyen d'interaction complémentaire.

   11.- Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé de calibrage (40) d'un oculomètre (28) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend : - une IHM (14) comprenant des moyens d'affichage (24), des moyens de saisie (26) actionnables via lesquels un opérateur interagit avec des objets graphiques (34) affichés sur les moyens d'affichage (34) et auxquels est associé un curseur (32) sur les moyens d'affichage (24), et un oculomètre (28) propre à déterminer la position du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage (34), - une base de données graphiques (20) pour l'enregistrement de la position du curseur (34) sur les moyens d'affichage (24) à l'instant où l'opérateur actionne les moyens de saisie (26), et - une base de données de position (22) pour l'enregistrement, pour chaque actionnement des moyens de saisie (26), de toutes les positions du regard de l'opérateur sur les moyens d'affichage (24) déterminées par l'oculomètre (28) dans un intervalle de temps encadrant l'instant auquel l'opérateur actionne les moyens de saisie (26).

   12.- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens de détermination (16) d'une carte (23) des erreurs de positionnement du regard de l'opérateur à partir des écarts entre les positions du curseur (32) enregistrées dans la base de données graphiques (20) et pour chacune desdites positions du curseur (32), la position du regard correspondante enregistrée dans la basede données de position (22) qui est la plus proche de ladite position du curseur (32) parmi toutes les positions du regard correspondantes enregistrées dans la base de données de position (22).5