FR3044434A1 - Systeme d'interface entre un utilisateur d'affiche dans le cockpit d'un aeronef, aeronef et procede associe - Google Patents
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Abstract
Ce système (14) comprend : - un organe rotatif (50) propre à piloter une cible (73) sur le dispositif d'affichage ; - un ensemble (58) de gestion de cible, piloté par l'organe rotatif (50) pour déplacer la cible (73) sur le dispositif d'affichage (12) lors de la rotation de l'organe rotatif (50) et/ou pour interagir avec un champ visé par la cible (73) lors de la rotation de l'organe rotatif (50); - un générateur (60) de retour haptique sur l'organe rotatif (50) lors de sa rotation. Le générateur de retour haptique (60) est propre à engendrer au moins deux profils haptiques distincts sur l'organe rotatif (50) en fonction d'états systèmes distincts et/ou d'états d'interface homme-machine distincts de l'aéronef.
Description
Système d’interface entre un utilisateur et un dispositif d’affichage dans le cockpit d’un aéronef, aéronef et procédé associé
La présente invention concerne un système d’interface entre un utilisateur et un dispositif d’affichage dans le cockpit d'un aéronef, comprenant : - un organe rotatif propre à piloter une cible sur le dispositif d’affichage ; - un ensemble de gestion de cible, piloté par l’organe rotatif pour déplacer la cible sur le dispositif d’affichage lors de la rotation de l’organe rotatif et/ou pour interagir avec un champ visé par la cible lors de la rotation de l’organe rotatif ; - un générateur de retour haptique sur l'organe rotatif lors de sa rotation.
La conduite d’un vol sur un aéronef implique de piloter l’aéronef, de mener la navigation de l'aéronef, de gérer la communication avec l’extérieur et les systèmes de l’aéronef.
Ces opérations sont réalisées par l’équipage, depuis un cockpit embarqué dans l’aéronef, ou situé dans une station sol, dans le cas des drones.
Le cockpit comporte généralement un dispositif d’affichage muni d’écrans, et de nombreuses interfaces physiques et/ou logicielles permettant d’interagir avec les systèmes de l’aéronef.
Ces interfaces incluent notamment des boutons de commande, des claviers, des organes rotatifs de commande, qui sont disposés par exemple sur la console située entre les membres d’équipage, sur un panneau situé au-dessus des écrans d’affichage, sous le pare-brise, ou encore sur un plafonnier situé au-dessus du pare-brise.
Certaines interfaces comprenant un organe rotatif sont propres à piloter directement ou indirectement des menus ou/et des champs de saisie du dispositif d’affichage, afin de naviguer entre des champs sur les écrans, de régler des paramètres, d’entrer des consignes, ou d’actionner des systèmes avion.
La rotation de l’organe rotatif s’effectue avec un couple ressenti constant pour l’utilisateur. L’utilisateur n’est donc pas en mesure de percevoir facilement où il se situe sur les écrans du dispositif d’affichage, quel type de paramètre avion il est en train de régler, ou quelles sont les conséquences de l’actionnement d’un système avion. L’utilisateur doit donc suivre attentivement les conséquences de la rotation de l’organe rotatif, et déterminer à l’aide de sa perception quel est l’état des systèmes de l'avion, pour apprécier les conséquences de son action. Ceci est consommateur en temps pour l’utilisateur, et sollicite l’attention de l’utilisateur alors qu’elle pourrait être utilisée à d'autres fins.
En outre, dans certains cas, l’actionnement de l’organe rotatif sur un champ particulier peut agir de manière totalement différente sur l’aéronef, notamment en fonction du réglage choisi pour actionner le champ.
Par exemple, les conséquences d'une consigne appliquée à un taux de descente peuvent varier notablement en fonction du type de mode de descente choisi, par exemple une pente en degrés, ou une vitesse de descente en pieds par seconde.
Ceci peut avoir des conséquences importantes sur la conduite du vol, notamment si l’utilisateur pense être dans un premier mode de descente, alors qu’un deuxième mode de descente a été sélectionné. US 2015/0081137 décrit un système d’interface du type précité, dans lequel un retour haptique est fourni à l’utilisateur pour améliorer l’interaction avec le système.
Le système d’interface décrit dans ce document décrit un profil haptique unique dans lequel la résistance fournie à l’utilisateur augmente au voisinage d’une valeur de consigne donnée devant être saisie par l’utilisateur.
Un but de l’invention est de fournir un système d’interface améliorant encore l’interaction entre l’utilisateur et le dispositif d’affichage, qui permet à l’utilisateur de mieux appréhender la configuration en cours de l’aéronef. À cet effet, l’invention a pour objet un système du type précité, caractérisé en ce que le générateur de retour haptique est propre à engendrer au moins deux profils haptiques distincts sur l’organe rotatif en fonction d'états systèmes distincts et/ou d’états d’interface homme-machine distincts de l’aéronef.
Le système selon l'invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - le générateur de retour haptique est un générateur de couple, propre à appliquer sur l’organe rotatif un couple suivant le profil haptique engendré lors de la rotation de l’organe rotatif par l’utilisateur ; - le générateur de retour haptique est propre à engendrer les profils haptiques distincts sur l’organe rotatif lors de l’interaction avec un même champ visé par la cible, en fonction des états systèmes et/ou d’interface homme-machine de l’aéronef ; - le générateur de retour haptique est propre à engendrer des profils haptiques distincts sur l’organe rotatif lors du pilotage de deux champs visés distincts, en fonction des états systèmes et/ou d’interface homme-machine de l’aéronef ; - les états d’interface homme-machine distincts comportent des états d’interface de saisie distincts qui comprennent des vitesses de rotation distinctes de l’organe rotatif, le générateur de retour haptique étant propre à engendrer un premier profil haptique à une première vitesse de rotation de l’organe rotatif et un deuxième profil haptique distinct du premier profil haptique à une deuxième vitesse de rotation de l’organe rotatif ; - les états d’interface homme-machine distincts comportent des états d'interface graphique distincts qui comprennent des positions de la cible sur des listes successives de champs sur l’écran d’affichage, le générateur de retour haptique étant propre à engendrer un premier profil haptique lorsque la cible vise une première liste de champs et un deuxième profil haptique distinct du premier profil haptique lorsque la cible vise une deuxième liste de champs ; - les états systèmes distincts comprennent des phases de vol distinctes de l’aéronef, le générateur de retour haptique étant propre à engendrer un premier profil haptique lors d’une première phase de vol de l’aéronef, et à engendrer un deuxième profil haptique lors d’une deuxième phase de vol de l’aéronef ; - la première phase de vol est une transition basse altitude, notamment une montée ou une approche de l’aéronef, la deuxième phase de vol étant une croisière de l’aéronef ; - les états systèmes distincts comprennent un état de fonctionnement normal d’un système avion et/ou de l’aéronef et un état de fonctionnement dégradé d’un système avion et/ou de l’aéronef, le générateur de retour haptique étant propre à engendrer un premier profil haptique dans l’état de fonctionnement normal et étant propre à engendrer un deuxième profil haptique dans l’état de fonctionnement dégradé ; - le profil haptique comprend au moins un mur définissant une limite d’un domaine préféré d’utilisation de l’organe rotatif ; - chaque profil haptique comprend au moins un cran, un premier profil haptique comprenant au moins un premier cran distinct d’au moins un deuxième cran d'un deuxième profil haptique ; - le premier profil haptique comprend une première série de crans successifs, le deuxième profil haptique comprenant une deuxième série de crans successifs de profils et/ou d'intensité distincts des crans de la première série. L’invention a également pour objet un ensemble de commande d’un aéronef, comportant : - un dispositif d'affichage, disposé dans le cockpit de l’aéronef ; - un système d’interaction tel que décrit ci-dessus ; - une unité d’avionique, propre à interagir avec des systèmes avion, le système d’interaction étant propre à communiquer avec l’unité d’avionique pour déterminer les états systèmes et/ou d’interface homme-machine courants de l'aéronef. L’invention a également pour objet un procédé d’interaction entre un utilisateur et un dispositif d’affichage d’un aéronef, comprenant les étapes suivantes: - fourniture d’un système d’interaction tel que décrit ci-dessus ; - dans un premier état système et/ou d’interface homme-machine de l’aéronef, entraînement en rotation de l’organe rotatif par un utilisateur, le générateur de retour haptique engendrant un premier profil haptique sur l’organe rotatif ; - dans un deuxième état système et/ou d’interface homme-machine de l’aéronef, entraînement en rotation de l’organe rotatif par un utilisateur, le générateur de retour haptique engendrant un deuxième profil haptique sur l’organe rotatif.
Le procédé selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - l’entraînement en rotation de l’organe rotatif par un utilisateur dans le premier état système et/ou d’interface homme-machine de l’aéronef et dans le deuxième état système et/ou d’interface homme-machine de l’aéronef provoque l’interaction de la cible avec le même champ sur le dispositif d’affichage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en se référant aux dessins annexes, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d’un premier ensemble de commande d’aéronef comprenant un système d’interface selon l’invention équipé d’un organe rotatif et d’un générateur de retour haptique sur l’organe rotatif ; - la figure 2 est une vue d’une fenêtre de sélection de champs, dans un premier état d’interface graphique correspondant à la navigation parmi une première liste de champs à l’aide de l’organe rotatif ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 dans un deuxième état d’interface graphique, correspondant à la navigation parmi une deuxième liste de champs sélectionnés à partir de la première liste de champs à l’aide de l’organe rotatif ; - la figure 4 est un diagramme illustrant les profils haptiques distincts générés respectivement dans le premier état d’interface graphique et dans le deuxième état d’interface graphique ; - la figure 5 est une vue d’une fenêtre de réglage d’une consigne, propre à être activée à l’aide du système d’interface selon l’invention ; - la figure 6 illustre les différents profils haptiques distincts générés respectivement dans un premier état de l’interface homme-machine correspondant à la rotation de l’organe rotatif à une première vitesse de rotation et dans un deuxième état de l’interface homme-machine correspondant à la rotation de l’organe rotatif à une deuxième vitesse de rotation ; - la figure 7 est une vue illustrant les différents profils haptiques générés respectivement dans un premier état de l’interface homme-machine correspondant à la saisie d’une consigne d’un paramètre vol dans un premier mode de saisie et dans un deuxième état de l’interface homme-machine correspondant à la saisie d’une consigne du paramètre vol dans un deuxième mode de saisie ; - la figure 8 est une vue schématique d’un synoptique de commande d’un composant d’un système avion ; - la figure 9 est une vue d’un premier profil haptique engendré pour la commande du composant à l’aide du synoptique de la figure 8, dans un premier état système correspondant à un souhait d’interaction sécurisée ; - la figure 10 est une vue d’un deuxième profil haptique engendré pour la commande du même composant à l’aide du synoptique de la figure 8 dans un deuxième état système correspondant à un souhait d’incitation de l’interaction ; - les figures 11 et 12 décrivent deux profils haptiques distincts correspondant à la saisie de consigne de deux paramètres de vols distincts.
Un premier ensemble 10 de commande d’aéronef est illustré schématiquement sur la figure 1. L’ensemble 10 comporte un dispositif d’affichage 12, une unité centrale d’avionique 13 et un système 14 d’interface entre un utilisateur et le dispositif d’affichage 12. L’unité centrale d’avionique 13 est notamment raccordée à des systèmes avion, notamment des systèmes 24 de mesure sur l’aéronef, à des systèmes 26 de communication extérieure, et à des systèmes 28 d’actionnement des commandes de l’aéronef.
Les systèmes de mesure 24 comportent par exemple des capteurs de mesure de paramètres extérieurs à l’aéronef, tels que la température, la pression ou la vitesse, des capteurs de mesure de paramètres internes à l’aéronef et à ses différents systèmes fonctionnels et des capteurs de positionnement, tels que des capteurs GPS, des centrales à inertie, et/ou un altimètre.
Les systèmes de communication extérieure 26 incluent par exemple des systèmes radio VOR/LOC, ADS, DME, ILS, NLS, ou/et des systèmes radars.
Les systèmes de commande 28 incluent des actionneurs propres à actionner des commandes de l’aéronef, tels que des volets, des gouvernes, des pompes, ou encore des circuits mécaniques, électriques ou/et hydrauliques, et des actionneurs logiciels propres à configurer les états avioniques de l'aéronef.
Les différents systèmes 24 à 28 sont raccordés à l’unité centrale de commande 13, par exemple de manière numérique, par au moins un bus de données circulant sur un réseau interne à l’aéronef. L’unité centrale d’avionique 13 comporte au moins un calculateur et une mémoire propre à recevoir les informations des différents systèmes 24 à 28 et à les traiter, et éventuellement à commander les systèmes 28 pour exécuter des commandes de vol. L’unité d’affichage 12 est de préférence placée dans le cockpit de l’aéronef. Elle comporte au moins une zone d’affichage 30. L’unité d’affichage 12 comporte en outre un ensemble 31 de gestion d’affichage propre à piloter l’affichage sur la ou chaque zone d’affichage 30.
De manière classique, des zones d’affichage 30 sont généralement définies sur des écrans primaires d’affichage, situés en regard du siège de chaque membre d’équipage respectif, sur un écran multifonctionnel de navigation et/ou sur un écran de commande et de suivi de systèmes avioniques. L’affichage sur chaque zone d’affichage 30 est piloté par l’ensemble de gestion d’affichage 31. L’ensemble de gestion d’affichage 31 est raccordé à l’unité centrale de commande d’avionique 13 pour recevoir les données des différents systèmes 24, 26, 28 de l’avion.
Il comporte un processeur, et une mémoire comprenant au moins une application logicielle d’affichage de fenêtres 32 sur la zone d’affichage 30, propre à être exécutée par le processeur.
Les fenêtres 32 sont par exemple des fenêtres de paramètres de vol, des fenêtres de navigation, des fenêtres de communication, ou/et des fenêtres de gestion des systèmes avion
Les fenêtres 32 sont par exemple des cadres dans lesquels sont affichés des éléments graphiques. Elles occupent tout ou partie de la zone d’affichage 30 dans laquelle elles sont destinées à être affichées.
Les fenêtres 32 comprennent des éléments graphiques, avec lesquels l’utilisateur est propre à interagir, notamment au moyen du système d’interface 14.
En référence aux figures 2 et 3, les éléments graphiques comprennent par exemple des menus 34 actionnables par l’utilisateur, par exemple par sélection d’un champ du menu au moyen du système d’interface 14, afin de naviguer dans une arborescence comprenant des listes de champs.
La navigation permet notamment de faire apparaître d’autres fenêtres, et/ou de dérouler une procédure.
Dans l’exemple de la figure 5, les éléments graphiques comprennent avantageusement des champs 36 de saisie de données alphanumériques au moyen du système d’interface 14, notamment pour saisir une consigne appliquée sur un paramètre de l'aéronef.
Les consignes sont par exemple des consignes de pilotage donné à un pilote automatique ou à une auto-manette, pour modifier un paramètre de vol tel qu’un cap, un taux de descente, un régime moteur.
En variante, la consigne est une consigne de navigation, tel qu’une consigne de plan de vol ou de commande de direction de l’aéronef vers un point géographique donné.
En variante encore, la consigne est une consigne de communication extérieure, par exemple un changement de fréquence radio.
Dans l’exemple de la figure 8, les éléments graphiques comportent des commandes 38 actionnables par l’utilisateur, au moyen du système d’interface 14, notamment pour commander ou suivre un système avion.
En particulier, la commande est une consigne d’ouverture ou de fermeture de pompes, d’actionneurs, de circuits mécaniques, électriques et/ou hydrauliques.
En référence à la figure 1, le système d’interface 14 comprend au moins un organe rotatif 50 de pilotage d’une cible sur le dispositif d’affichage 12, des capteurs 52, 54 respectivement de déplacement angulaire et de couple appliqué sur l’organe rotatif 50, et un générateur 56 de couple, avantageusement formé par le capteur de couple 54.
Par «pilotage de cible», on entend notamment que l’organe rotatif est propre à déplacer une cible ou «focus» au sein de différents champs d’une arborescence d’une interface graphique, où à faire changer la valeur numérique ou logique d’un champ particulier pointé par la cible, en particulier lorsque le champ est un champ de saisie.
Le système d’interface 14 comporte en outre un ensemble 58 de gestion de la cible sur le dispositif d’affichage 12, piloté par l’organe rotatif 50, et un générateur 60 de retour haptique sur l’organe rotatif 50 lors de sa rotation, propre à engendrer des profils haptiques distincts sur le bouton rotatif en fonction d’états systèmes distincts ou/et d’états d’interface homme-machine distincts de l’aéronef, pour commander le générateur de couple 56.
Les états d’interface homme-machine comprennent notamment des états d’interface graphique et des états d’interface de saisie.
Dans cet exemple, le système d’interface 14 comprend en outre avantageusement au moins une interface homme-machine 22 distincte de l’organe rotatif 50. L’organe rotatif 50 est ici formé par un bouton rotatif ou « rotacteur » autour d’un axe unique A-A'. Le capteur de déplacement angulaire 52 est propre à déterminer à chaque instant la position angulaire de l’organe rotatif 50 autour de l’axe A-A'.
Le capteur de couple 54 est propre à déterminer, à chaque instant, le couple appliqué sur l’organe rotatif 50 lors de sa rotation autour de l’axe A-A’. L’ensemble de gestion de cible 58 comprend de préférence un processeur 64 et une mémoire 66 contenant des applications logicielles propres à être exécutées par le processeur.
La mémoire 66 contient notamment une application 68 de gestion de cible, une application 70 de génération et de déplacement d’une cible 73 sur une fenêtre 32 d’une zone d’affichage 30 et une application 72 de gestion de contexte, propre à déterminer au moins un état système et/ou d’interface homme-machine actuel de l’aéronef, pertinent vis-à-vis de la position de la cible sur la fenêtre 32. L’application de gestion de cible 68 est propre à recevoir les signaux provenant du capteur de positionnement angulaire 52 pour déterminer la position d’une cible 73 sur la fenêtre 32, et le blocage éventuel de la cible 73 sur un champ de menus, de saisie de consigne ou de commande de la fenêtre 32, pour l’actionnement de ce champ. L’application de génération et de déplacement 70 de cible est propre à recevoir les données de l’application de gestion de cible 68 et à engendrer l’affichage d’une cible 73 à la position déterminée à l’aide de l’application de gestion de cible 68 en fonction de la rotation de l’organe rotatif 50 et du blocage éventuel de la cible 73 dans un champ. L’application de génération et de déplacement 70 est propre à transmettre les données d’affichage de cible à l’ensemble de gestion d’affichage 31.
La cible 73 est par exemple matérialisée par un curseur comme sur la figure 1, ou par un affichage particulier d’un champ, notamment un surlignage, comme sur les figures 2 ou 3. L’application de gestion de contexte 72 est propre à recevoir les informations de position de la cible 73 et à collecter la ou les données d’état système ou d’état d’interface homme-machine pertinentes vis-à-vis de cette position, notamment en interrogeant l’unité d’avionique 13. L’application de gestion de contexte 72 est propre à transmettre les données d’état système ou/et d'état d’interface homme-machine au générateur de couple 60.
Par exemple, lorsque la cible 73 évolue dans des listes de champs de menus, comme illustré sur la figure 2, l’application de gestion de contexte 72 est propre à déterminer la nature de la liste dans laquelle évolue la cible 73, le nombre de champs de cette liste, et les champs particuliers de la liste de champs permettant d’accéder à d’autres listes, ou à d’autres menus et à obtenir des données d’état d’interface homme-machine, ici des données d’état d’interface graphique pertinentes correspondantes.
Lorsque la cible 73 est disposée dans un champ de saisie, comme illustré sur la figure 5, l’application de gestion de contexte 72 est propre à déterminer le type de champ de saisie sur lequel est positionné la cible, et à obtenir des données d’état système ou/et d’interface homme-machine pertinentes relatives à ce champ de saisie.
Les données pertinentes sont par exemple des données reçues de l’organe rotatif 50, tel qu’une vitesse de rotation du capteur. En variante ou en complément, les données pertinentes sont le mode de saisie et/ou l’unité, dans laquelle la consigne doit être entrée, la phase de vol dans laquelle se trouve l’aéronef, la consigne cible visée, et/ou le domaine préférentiel de valeurs de la saisie.
Lorsque la cible est disposée sur une commande, comme illustré sur la figure 8, l’application de gestion de contexte 72 est propre à déterminer le type de commande visée par la cible, et à obtenir des données pertinentes d’état système ou/et d’interface homme-machine relatives à cette commande.
Les données pertinentes d’état système sont par exemple un état de fonctionnement normal du système avion affecté par la commande ou/et de l’aéronef, ou au contraire un état de fonctionnement dégradé du système avion affecté par la commande ou/et de l’aéronef.
Le générateur de couple 60 comporte un processeur 80 et une mémoire 82 contenant des applications logicielles propres à être exécutées par le processeur 80.
La mémoire contient ainsi une application 84 de génération de profils haptiques distincts 92, 94, en fonction des données d’état système et/ou d’interface homme-machine reçues, et une application 86 de transmission du profil haptique généré par l’application 84 au générateur de couple 56 de l’organe rotatif 50.
Chaque profil haptique 92, 94 engendré par l’application 84 comporte au moins un cran 90, de préférence une pluralité de crans 90 successifs visibles sur les figures 4, 6, 7, et 9 à 12. Chaque profil haptique 92, 94 comprend avantageusement des murs 91 d’intensité supérieure à celle des crans 90 pour matérialiser les limites d’un intervalle adéquat de rotation de l’organe rotatif 50.
Les profils haptiques distincts 92, 94 présentent par exemple un nombre de crans 90 différents, et/ou au moins deux crans 90 de longueur, d’intensité ou de forme différentes, pour matérialiser des états système et/ou d'interface graphique différents.
Par exemple, comme illustré par la figure 4, un premier profil 92 présente un nombre de crans 90 distincts d’un deuxième profil 94, par exemple trois crans de faible intensité et un cran de plus forte intensité pour le premier profil 92 et deux crans de faible intensité et un mur 91 pour le deuxième profil 94.
Ceci matérialise le nombre de champs de menus disponibles dans une liste de champs 110, 112, le cran 90 de plus forte intensité matérialisant un champ de passage vers une autre liste de champs.
Dans l’exemple illustré par la figure 6, un premier profil 92 présente des crans de longueur plus grande et d’intensité maximale plus faible que les crans d’un deuxième profil 94, pour matérialiser une vitesse de rotation différente de l’organe rotatif 50.
Dans l’exemple illustré par la figure 7, les crans 90 d’un premier profil haptique 92 présentent une forme de créneau, différente des crans 90 d’un deuxième profil haptique 94 qui présentent une forme de triangle, pour matérialiser un mode différent de saisie de paramètres, ou une échelle de saisie différente.
Dans l’exemple représenté sur les figures 9 et 10, un premier profil haptique 92 présente un cran 90 d’intensité supérieure à celle du cran 90 d’un deuxième profil haptique 94, pour matérialiser une différence d’état de fonctionnement d’un système avion sur lequel une commande doit être appliquée.
Dans l’exemple représenté sur les figures 11 et 12, un premier profil 92 présente une première série de crans 90 et une deuxième série de crans 90 entourant un creux 98 unique, pour matérialiser une valeur cible précise destinée à être saisie. Un deuxième profil haptique 94 comporte deux séries de crans d’intensité plus élevée qu’une série intermédiaire matérialisant une plage de valeurs cibles préférées.
Les profils haptiques distincts 92, 94 sont générés par l’application de génération 84 en fonction des données d’état système et/ou d’interface graphique transmises par l’application de gestion de contexte 72.
Les profils haptiques distincts 92, 94 sont par exemple générés en fonction de l’affichage présent sur la zone d’affichage 30, par exemple des menus ou des champs disponibles sur la zone d’affichage 30. Ils peuvent être générés en fonction du type d’action sur l’organe rotatif, par exemple de la vitesse de rotation de cet organe de rotation 50.
En variante, les profils haptiques différents sont propres à être engendrés en fonction du type de saisie, par exemple du mode de saisie ou de l’unité choisie pour la saisie.
En variante encore, les profils haptiques différents sont engendrés en fonction de la phase de vol considérée, par exemple d’une phase de roulage, de décollage, de croisière, ou d’atterrissage, ou encore en fonction d’états de fonctionnement des systèmes avion, ou de l’aéronef, par exemple un état de fonctionnement normal ou un état de fonctionnement dégradé lors d’une panne. L’application de transmission 86 est propre à traduire le profil haptique généré par l’application de génération 84 en un signal électrique de commande du générateur de couple 56 pour appliquer le profil haptique à l’organe rotatif 50 lors de sa rotation, en fonction des données d’état système et/ou d’interface graphique.
Le générateur de couple est propre à engendrer un couple correspondant au profil haptique donné, au cours de la rotation de l’organe rotatif 50 par l’utilisateur. Ce profil se traduit par une course et un effort variable à produire par l’utilisateur pour vaincre le couple engendré.
Des exemples de procédés d’interaction entre un utilisateur et un dispositif d’affichage d’un aéronef, mise en oeuvre à l’aide du système 14 vont maintenant être décrits.
Dans un premier exemple, illustré par les figures 2 à 4, l’utilisateur actionne l’organe rotatif 50 pour naviguer dans des listes 110,112 successives de champs.
Certains champs particuliers 114 de la liste, ici le dernier champ de la liste matérialisent une fin de liste, un bas de page, un changement de liste ou de fenêtres.
Lors de l’actionnement de l’organe rotatif 50, l’application de gestion de cible 68 détermine la position de la cible 73 sur la fenêtre 32, et la transmet à l’application de génération et de déplacement de cible 70 pour engendrer l’affichage de la cible 73 sur la fenêtre 32. Dans cet exemple, l’affichage de la cible 73 est matérialisé par un surlignage du champ sélectionné par l’utilisateur. L’application de gestion de contexte 72 détermine dans quelle liste 110, 112 de champs se trouve la cible 73 et fournit des données d’état d’interface graphique comprenant le nombre de champs dans la liste, et la position des champs particuliers 114 de la liste à l'application 84 de génération de profils haptiques. L’application 84 de génération de profils haptiques engendre alors un premier profil haptique 92 comprenant un nombre de crans 90 correspondant au nombre de champs de la liste 110, l’intensité du cran correspondant à un champ particulier 114 étant supérieure à l’intensité des autres crans.
Le profil haptique 92 engendré est transmis au générateur de couple 56 par l’application de transmission de profil 86. À chaque passage entre deux champs, le générateur de couple 56 engendre un couple correspondant au cran défini 90 dans le profil haptique 92.
Lorsque l’utilisateur bascule sur la deuxième liste 112, l’application 72 de gestion de contexte détecte le changement d’état d’interface graphique et transmet les données d’état d’interface graphique comprenant le nombre de champs dans la deuxième liste 112 et la position des champs particuliers 114 de la liste à l’application 84 de génération de profil haptique. L’application 84 de génération de profil haptique engendre alors un deuxième profil haptique 94 distinct du premier profil haptique 92, par le nombre de crans de faible intensité. L’utilisateur perçoit facilement, en fonction du profil haptique ressenti lors de la rotation, quel est le nombre de champs disponibles dans la liste 110, 112, et quels sont les champs particuliers 114, puisque ceux-ci nécessitent de vaincre une force supérieure pour passer le cran engendré par le profil haptique.
Ceci améliore les déplacements de cible dans l’interface graphique, et facilite la tâche de l’équipage.
Dans un deuxième exemple illustré par la figure 5 et par la figure 6, l’utilisateur se place sur un champ de saisie 36 d’un paramètre de vol, et modifie la consigne associée à ce paramètre de vol en faisant tourner l’organe rotatif 50.
En fonction de la vitesse de rotation de l’organe rotatif 50, des incréments rapides ou des incréments lents de la valeur de consigne sont appliqués. Par exemple, dans le cas du réglage d’une altitude de consigne, les incréments lents sont de 100 pieds, et les incréments rapides sont de 1000 pieds. L'application de gestion de contexte 72 reçoit des données de vitesse de rotation de l’organe rotatif 50 et fournit des données d’état d’interface homme-machine, ici des données d’état d'interface de saisie à l’application de génération de profil haptique 84, en fonction de la vitesse de rotation de l’organe rotatif 50.
Dans une première gamme de vitesses de rotation de l’organe rotatif 50, supérieure à une vitesse de rotation prédéterminée, la vitesse de rotation est considérée comme élevée, alors que dans une deuxième gamme de vitesses de rotation, inférieure à une vitesse de rotation prédéterminée, la vitesse de rotation est considérée comme lente.
Lorsque la vitesse de rotation est élevée, l’application de gestion de contexte 72 transmet une donnée d'état d’interface homme-machine constitué par une indication de vitesse de rotation élevée à l’application de génération de profil haptique 84.
Un premier profil haptique 92, constitué de crans 90 de faible intensité et de d’étendue relativement élevée est alors engendré et est transmis au générateur de couple 56 par l’application 86.
Lorsque la vitesse de rotation est faible, l’application de gestion de contexte 72 transmet une donnée d’état d’interface homme-machine constitué par une indication de vitesse de rotation faible à l’application de génération de profil haptique 84.
Un deuxième profil haptique 92 comprenant des crans de plus forte intensité maximale, mais de longueurs moindres sont alors engendrées.
Par ailleurs, l’application de gestion de contexte 72 définit des bornes minimales et maximales recommandées du paramètre de vol et transmet ces bornes à l’application de génération 84 pour matérialiser les bornes par des murs 91 dans le profil haptique 92, 94.
Ainsi, l’utilisateur peut déterminer très simplement à quelle vitesse il modifie la consigne du paramètre de vol, et avec quel incrément. Ceci limite le risque d’erreur et facilite la saisie.
Un troisième exemple de mise en oeuvre du procédé est illustré par la figure 7. Dans cet exemple, l’utilisateur règle le même paramètre de vol, à savoir la vitesse. Il dispose de deux modes de saisie pour procéder au réglage, par exemple une vitesse vraie (IAS) indiquée en nœuds ou un nombre de Mach. L’application de gestion de contexte 72 transmet à l’application de génération de profil haptique 84 une donnée d’état d’interface homme-machine comportant une indication du type de mode de saisie et/ou d’échelle choisie pour le paramètre.
Lorsque l’indication correspond à un premier type d’échelle, par exemple une vitesse vraie indiquée en nœuds, l’application de génération 84 engendre un premier profil haptique 90 par exemple constitué de crans 90 en forme de créneau.
Lorsque l’indication de type d’échelle correspond à un deuxième type d’échelle, par exemple à un nombre de Mach, l’application de génération 84 engendre un deuxième profil haptique 92, par exemple constitués de crans 90 en dents de scie. L’application de transmission 86 transmet alors le profil haptique au générateur de couple 56. L’utilisateur perçoit alors très facilement quel est le type d’échelle choisie, ce qui limite le risque d’erreur de saisie.
En variante, le paramètre de vol est une altitude, et les échelles sont données en pieds ou en niveau de vol. En variante encore, le paramètre de vol est une vitesse de descente, et les échelles sont données en pente ou en vitesse verticale.
En variante encore, le type d’échelle pour la saisie dépend de la phase de vol dans laquelle se trouve l’aéronef. Dans ce cas, l’application de gestion de contexte 72 transmet à l’application de génération de profil haptique 84 des données d’état système comportant ainsi des données d’identification de la phase de vol, et le profil haptique 92, 94 est choisi en fonction de la phase de vol.
Dans le quatrième exemple, représenté sur la figure 10, l’utilisateur actionne une commande 38 d’un système avion. Dans un état normal du système avion, ou plus généralement de l’aéronef, la commande ne doit généralement pas être activée, alors que dans d’une procédure de panne, correspondant à un état dégradé du système avion ou de l’aéronef, la commande peut être exécutée ou doit l’être. L’application de gestion de contexte 72 est propre à identifier l’état opérationnel du système avion ou de l’aéronef, et à produire une donnée d’état système correspondant à un indicateur de besoin de sécurisation de l’interaction.
Lorsque le système avion ou l’aéronef est dans un état opérationnel de fonctionnement normal, l’application de génération 84 engendre un premier profil haptique 92 présentant un cran 90 de forte intensité, pour décourager l’utilisateur d’exécuter la commande.
Au contraire, lorsque le système avion ou l’aéronef est dans un état opérationnel de fonctionnement dégradé, l’application de génération 84 engendre un deuxième profil haptique 94 présentant un cran 90 de faible intensité suggérant à l’utilisateur qu’il peut effectuer la commande, voire qu’il doit effectuer la commande.
Les figures 11 et 12 illustrent deux profils haptiques distincts 92, 94 qui peuvent être engendrés en fonction du type de paramètre de vol saisi sur deux champs distincts de saisie.
Dans le profil de la figure 11, le paramètre de vol doit être réglé de manière précise à une valeur de consigne. Le premier profil haptique 92 comporte deux séries de crans 90 entourant un creux 98 matérialisant la valeur de consigne.
Au contraire, dans le profil de la figure 12, le paramètre de vol doit être réglé au sein d'une gamme préférentielle. Le deuxième profil haptique 94 comporte ainsi une série de crans 90 de forte intensité entourant une série de crans 90 de faible intensité, matérialisant la gamme préférentielle.
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. -Système d’interface (14) entre un utilisateur et un dispositif d’affichage (12) d’un aéronef, comprenant : - un organe rotatif (50) propre à piloter une cible (73) sur le dispositif d’affichage ; - un ensemble (58) de gestion de cible, piloté par l’organe rotatif (50) pour déplacer la cible (73) sur le dispositif d’affichage (12) lors de la rotation de l’organe rotatif (50) et/ou pour interagir avec un champ visé par la cible (73) lors de la rotation de l’organe rotatif (50); - un générateur (60) de retour haptique sur l’organe rotatif (50) lors de sa rotation ; caractérisé en ce que le générateur de retour haptique (60) est propre à engendrer au moins deux profils haptiques distincts (92, 94) sur l’organe rotatif (50) en fonction d’états systèmes distincts et/ou d’états d’interface homme-machine distincts de l’aéronef.
- 2. - Système (14) selon la revendication 1, dans lequel le générateur de retour haptique est un générateur de couple, propre à appliquer sur l’organe rotatif (50) un couple suivant le profil haptique engendré lors de la rotation de l’organe rotatif (50) par l’utilisateur.
- 3. - Système (14) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le générateur de retour haptique (60) est propre à engendrer les profils haptiques distincts (92, 94) sur l’organe rotatif (50) lors de l’Interaction avec un même champ visé par la cible (73), en fonction des états systèmes et/ou d’interface homme-machine de l’aéronef.
- 4. - Système (14) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le générateur de retour haptique (60) est propre à engendrer des profils haptiques distincts (92, 94) sur l’organe rotatif (50) lors du pilotage de deux champs visés distincts, en fonction des états systèmes et/ou d’interface homme-machine de l’aéronef.
- 5. - Système (14) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les états d’interface homme-machine distincts comportent des états d’interface de saisie distincts qui comprennent des vitesses de rotation distinctes de l’organe rotatif (50), le générateur de retour haptique (60) étant propre à engendrer un premier profil haptique (92) à une première vitesse de rotation de l’organe rotatif (50) et un deuxième profil haptique (94) distinct du premier profil haptique (92) à une deuxième vitesse de rotation de l’organe rotatif (50).
- 6. - Système (14) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les états d’interface homme-machine distincts comportent des états d’interface graphique distincts qui comprennent des positions de la cible (73) sur des listes successives de champs sur l’écran d’affichage, le générateur de retour haptique étant propre à engendrer un premier profil haptique (92) lorsque la cible (73) vise une première liste (110) de champs et un deuxième profil haptique (94) distinct du premier profil haptique lorsque la cible (73) vise une deuxième liste (112) de champs.
- 7. - Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les états systèmes distincts comprennent des phases de vol distinctes de l’aéronef, le générateur de retour haptique (60) étant propre à engendrer un premier profil haptique (92) lors d’une première phase de vol de l’aéronef, et à engendrer un deuxième profil haptique (94) lors d’une deuxième phase de vol de l’aéronef.
- 8. - Système (14) selon la revendication 6, dans lequel la première phase de vol est une transition basse altitude, notamment une montée ou une approche de l’aéronef, la deuxième phase de vol étant une croisière de l’aéronef.
- 9. - Système (14) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les états systèmes distincts comprennent un état de fonctionnement normal d’un système avion et/ou de l’aéronef et un état de fonctionnement dégradé d'un système avion et/ou de l’aéronef, le générateur de retour haptique (60) étant propre à engendrer un premier profil haptique (92) dans l’état de fonctionnement normal et étant propre à engendrer un deuxième profil haptique (94) dans l’état de fonctionnement dégradé.
- 10. - Système (14) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le profil haptique (92) comprend au moins un mur (91) définissant une limite d’un domaine préféré d’utilisation de l’organe rotatif (50).
- 11. - Système (14) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque profil haptique (92, 94) comprend au moins un cran (90), un premier profil haptique (92) comprenant au moins un premier cran (90) distinct d’au moins un deuxième cran (90) d’un deuxième profil haptique (94).
- 12. - Système (14) selon la revendication 11, dans lequel le premier profil haptique (92) comprend une première série de crans (90) successifs, le deuxième profil haptique (94) comprenant une deuxième série de crans (90) successifs de profils et/ou d’intensité distincts des crans (90) de la première série.
- 13. - Ensemble (10) de commande d’un aéronef, comportant : - un dispositif d'affichage (12), disposé dans le cockpit de l’aéronef ; - un système (14) d’interaction selon l’une quelconque des revendications précédentes ; - une unité d’avionique (13), propre à interagir avec des systèmes avion, le système d’interaction (14) étant propre à communiquer avec l’unité d’avionique (13) pour déterminer les états systèmes et/ou d’interface homme-machine courants de l’aéronef.
- 14, - Procédé d’interaction entre un utilisateur et un dispositif d’affichage (12) d’un aéronef, comprenant les étapes suivantes: - fourniture d’un système d’interaction (14) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 ; - dans un premier état système et/ou d’interface homme-machine de l’aéronef, entraînement en rotation de l’organe rotatif (50) par un utilisateur, le générateur de retour haptique (60) engendrant un premier profil haptique (92) sur l’organe rotatif (50); - dans un deuxième état système et/ou d’interface homme-machine de l’aéronef, entraînement en rotation de l'organe rotatif (50) par un utilisateur, le générateur de retour haptique (60) engendrant un deuxième profil haptique (94) sur l’organe rotatif (50).
- 15. - Procédé selon la revendication 14, dans lequel l’entraînement en rotation de l’organe rotatif (50) par un utilisateur dans le premier état système et/ou d’interface homme-machine de l’aéronef et dans le deuxième état système et/ou d’interface homme-machine de l’aéronef provoque l’interaction de la cible (73) avec le même champ sur le dispositif d’affichage (12).
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