WO2014184288A1 - Dispositif d'aide a la maintenance et procede de maintenance utilisant un tel dispositif - Google Patents

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WO2014184288A1
WO2014184288A1 PCT/EP2014/059937 EP2014059937W WO2014184288A1 WO 2014184288 A1 WO2014184288 A1 WO 2014184288A1 EP 2014059937 W EP2014059937 W EP 2014059937W WO 2014184288 A1 WO2014184288 A1 WO 2014184288A1
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WO
WIPO (PCT)
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maintenance
operator
orientation
sensor
views
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/059937
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English (en)
Inventor
Vincent Gicquel
Jacky NIORT
Original Assignee
Thales
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/20—Administration of product repair or maintenance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation

Definitions

  • the present invention relates to a device for assisting maintenance. It also relates to a maintenance method using such a device.
  • the invention applies in particular in the field of maintenance or training in maintenance of complex systems.
  • a maintenance tool generally comes in the form of a process intended to be applied by operators to the equipment delivered.
  • a maintenance operator must equip himself with a collection of technical document binders or a computer to visualize ⁇ , "Interactive Electronic Technical Publication", multimedia support specific to a hardware.
  • the subject of the invention is a device for assisting the maintenance of a system, said system being able to be maintained by at least one operator, the designation of a view to be displayed on display means being making by relative movement of said system, the device comprising at least:
  • an orientation sensor detecting the relative orientation of said system facing the operator resulting from said relative movement, said sensor being equipped with transmission means;
  • a machine equipped with an application said application receiving the orientation data transmitted by said sensor and storing at least one file containing the maintenance instructions of said system, said file integrating modules for graphical representation of the system;
  • display means interfaced to the application displaying views of the system according to the orientation of the sensor, a displayed view representing part of the system visible to the operator, the display of views being controlled by the application to from the received orientation data and graphical representation modules of said system.
  • the displayed views are for example 3D views, in three dimensions.
  • the device delivers for example maintenance instructions according to the views that are displayed, said instructions can be displayed in the form of text or pictograms.
  • the instructions are for example in voice form or in the form of an animated sequence, other forms being possible.
  • the maintenance instructions include, for example, an orientation indication that the system must take relative to the operator, a maintenance step being initiated when the orientation is considered sufficiently correct to engage a maintenance step.
  • the sensor is for example connected to the machine by a wireless link.
  • the machine is for example a computer whose screen is the means of visualization.
  • the device comprises means for fixing the orientation sensor on the system, the sensor being mechanically secured to the system.
  • the graphical representation modules may be external and independent of the file containing the maintenance instructions.
  • the subject of the invention is also a method of maintaining a system, said system being able to be handled by at least one operator, the designation of a view of said system to be displayed on display means being done by manipulation of said system said method comprising at least:
  • a step of loading a maintenance file into a machine interfaced with viewing means said file comprising the maintenance instructions of said system and incorporating graphic representation modules of the system;
  • a step of fixing an orientation sensor on said system said sensor detecting the relative orientation of said system facing the operator resulting from said manipulation and transmitting the orientation data to said machine, the display means being able to display system views according to the orientation of the sensor, the display of the views being controlled from the received orientation data and the graphical representation modules of said system;
  • the invention also relates to a method of maintaining a system by at least one operator, the designation of a view of said system to be displayed. by movement of the operator's gaze relative to said system, said method comprising at least:
  • a step of loading a maintenance file into a machine interfaced with viewing means said file comprising the maintenance instructions of said system and incorporating graphic representation modules of the system;
  • an orientation sensor on the operator on the operator said sensor detecting the relative orientation of the operator's gaze relative to said system resulting from said movement and transmitting the orientation data to said operator; machine, the display means being able to display views of the system according to the orientation of the sensor, the display of the views being controlled from the orientation data received and the graphic representation modules of said system;
  • FIG. 1 an exemplary maintenance assistance device according to the invention
  • FIG. 2 an example of use of the device of FIG.
  • FIG. 1 illustrates an exemplary maintenance assistance device according to the invention.
  • the system to be maintained is a helmet 10 equipped with several functions.
  • a device according to the invention comprises at least:
  • an orientation sensor 1 making it possible to obtain the orientations of the equipment being serviced, the sensor being equipped with means for transmitting the orientation data;
  • a fixing system 2 making it possible to position the sensor with sufficient precision on the system to be maintained, the fastening system being adapted to the system, to the helmet in the example of FIG. 1;
  • processing and display means in particular for the visualization of graphical representations of the material 1 of the material 10 according to the orientation of the latter, more particularly the display means displays views of the material according to the orientation information provided by the orientation sensor.
  • the orientation sensor 1 is based on an inertial unit, for example MEMS technology, associated with a wireless transmitter and a battery.
  • the sensor comprises at least:
  • a 3D gyroscope for measuring angular velocities along the three axes.
  • a 3D representation in three dimensions, is displayed on a touch screen screen 3 for example, all types of display means can be used.
  • a view of the helmet 10 is presented according to the orientation of the latter.
  • the orientation information of the helmet is marked by the sensor 1, this orientation information being in particular pitch, yaw and roll.
  • the orientation data are transmitted to unrepresented processing means associated with the screen 3.
  • the latter is for example the screen of a computer, as in the example of FIG. processing using the orientation data. It is advantageous to use a tablet incorporating the screen and the processing means.
  • the link 4 between the sensor and the processing means is for example a wireless link, of the Bluetooth type, for example.
  • a wireless link allows keep a total freedom of movement of the system during maintenance.
  • the processing means comprise in memory:
  • the graphical representation modules can be external and independent from the maintenance instructions file.
  • the processing means uses the system orientation data in combination with the stored maintenance instructions and representation modules.
  • the exploitation of these data results in the display of views and information on the screen, the views displayed being a function of the orientation data.
  • instructions or maintenance information are displayed next to the views or superimposed views. These instructions and information depend on the view displayed.
  • the maintenance information displayed corresponds to the parts of the system visible on the screen.
  • the orientation sensor 1 is for example initialized so that, during the initialization phase, the view displayed on the screen corresponds to that which the operator sees in reality. The different views that will be displayed later, during the handling of the helmet 10, will correspond to the views actually seen by the maintenance operator.
  • the fastening system 2 must in particular make it possible to create a reliable connection between the sensor 1 and the system 10 so as to render the two elements mechanically integral, in particular from the point of view of:
  • the fastening system 2 must allow easy assembly without tools specific to the operator.
  • FIG. 2 shows an exemplary implementation of the invention with a maintenance operator 21.
  • the operator has a spatially coherent view 24 with the equipment on which he operates as has been specified above.
  • the portion 22 of the helmet 10 visible to the operator is displayed on the monitor screen 3.
  • the displayed view is provided by the graphical representation modules.
  • the processing means that control the display so as to subject the 3D representation of the helmet the same movement 22 on the screen, in synchronism, to arrive at a new view 24.
  • An indication arrow 25 indicates to the operator 21 the orientation to give to the object 10 for further maintenance, the orientation to be done in the direction of the arrow.
  • Maintenance instructions 5 are for example written on the screen. They can be displayed as text or pictograms. These instructions may also be accompanied by an arrow or other visual indications that point or highlight the part of the helmet on which it is necessary to operate, with regard to the listed maintenance instructions. For example, a maintenance instruction is the unscrewing of a subset with an arrow highlighting this subset and where to unscrew.
  • FIG. 3 shows implementation elements of the invention.
  • a file 31 of the equipment maintenance procedure for example the headset 10, is loaded 32 in a host application 33.
  • This application can be in any processing means, computer type, digital tablet or other.
  • the maintenance file contains the maintenance procedures as well as the graphic representation modules of the system or equipment to be maintained.
  • the host application 33 also receives as input the orientation data provided by the orientation sensor 1, for example via a wireless link.
  • the procedure file data and the orientation data are processed by the host application to send a display command to the visualization means 3.
  • the presentation of the instructions, other information and views according to the movements of the sensor. orientation is managed by algorithms implemented in the host application. The latter make it possible in particular to synchronize the 3D view of the object in maintenance with the orientation of the real object and in coherence with the latter. All types of digital maintenance procedures, such as textual instructions, 2D and 3D representations, 3D animation sequences from CAD software, can be managed by these algorithms in relation to a specific Human Machine Interface (HMI). 3.
  • HMI Human Machine Interface
  • the invention In order to present in ⁇ the 3D view of the object 24 being maintained with the orientation of the real object 10, the invention relies in particular on a specific control of these elements 24, 10.
  • This control makes it possible to obtain the orientation of the real object from the data of the sensor 1 attached to the real object 10, and then to orient accordingly the 3D view displayed by ⁇ as described previously.
  • the invention thus proposes to an operator or a user the steps described below.
  • the file 31 relating to the object maintenance manual 10 to be maintained is loaded, a helmet in the example of FIGS. 1 and 2.
  • This autonomous file or file from a database comprises the 3D representation elements accompanied. text or animation. It is also possible to replace or supplement the text with voice or visual instructions.
  • the orientation of the equipment makes it possible to represent or filter only the procedures for maintaining the points of the view of the object displayed by ⁇ .
  • the operator 21 directly has the procedures being read according to the orientation of the helmet 10. This facilitates including the search and selection of maintenance procedures.
  • the invention advantageously allows a progress of the maintenance procedure respecting the coherence of the orientation between the view 24 and the real object 10, with the following possibilities:
  • the user can replay a step, go through or return to a step by using voice or touch control on ⁇ .
  • the detection of the orientation sensor does not require any operation on the part of the user in the maintenance procedure.
  • the sensor 1 does not introduce significant limitation for the operator in the organization of his maintenance station, or in the way he has the equipment during the maintenance operation.
  • the sensor has an operating range of 360 ° on all three, a precision of 1 ° in yaw and 0.5 ° in pitch, roll, and a pores of 3m in a wireless link.
  • the invention relates to assistance with the maintenance of particularly complex systems. It may also relate to the field of maintenance training, apprentices can learn more easily through the maintenance aid device according to the invention.
  • the invention has been described for systems that can be manipulated by an operator directly or with the aid of manipulation means. It can also apply in cases where the system is not manipulated.
  • the invention has thus been described for a maintenance system where it is the system to maintain that changes orientation, the sensor being fixed on the system. This is possible when the system can be oriented relatively easily, such as the helmet 10 of the example of Figures 1 and 2.
  • the system can be oriented by direct manipulation of the system or via a support, for example a table or a tablet on which is placed the system to maintain. In this case, we manipulate the tablet or the table.
  • the invention makes it possible to designate an area of a system, with a view to visualizing it, by simple manipulation of this system so that the area displayed on a maintenance screen is the view facing the operator, thanks to to the orientation sensor 1 disposed on the system.
  • the designation of an area to be displayed is therefore by manipulation of the system and detection of its orientation.
  • the senor can be attached relative to the operator and display the system views visible to the operator based on his position relative to the system.
  • the sensor can be fixed on the operator, on his head for example, by means of a suitable helmet.
  • the sensor must indeed be fixed so as to capture the orientation of the gaze of the operator, to determine the part of the system facing the operator.
  • the principle is the same as for the example described above.
  • the display is consistent with the view of the operator on the system and in synchronism with the orientation or position of that operator with respect to the system. This application case extends the notion of system manipulation to the relative movement between the operator's gaze and the system.
  • the designation of an area to be displayed is by simple relative movement between the eye of the operator and the system, and by the detection of the direction of the gaze of the operator.
  • the view of the operator is oriented in the direction of sight of the sensor, this direction corresponding to the direction of sight of the operator when he looks straight ahead.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'aide à la maintenance. Elle concerne également un procédé de maintenance utilisant un tel dispositif. L'invention s'applique notamment dans le domaine de la maintenance ou de la formation en maintenance de systèmes complexes. Le système étant apte à être maintenu par au moins un opérateur (21) le dispositif comporte au moins : - un capteur d'orientation (1) détectant l'orientation relative dudit système (10) en regard de l'opérateur (21), ledit capteur étant équipé de moyens de transmission; - une machine équipée d'un applicatif, ledit applicatif recevant les données d'orientation transmises par ledit capteur (1) et stockant au moins un fichier comportant les instructions de maintenance dudit système, ledit fichier intégrant des modules de représentation graphique du système (10); et - des moyens de visualisation (3) interfacés à l'applicatif affichant des vues (24) du système (10) en fonction de l'orientation du capteur (1), une vue affichée représentant une vue réelle du système visible par l'opérateur, l'affichage des vues étant commandé par l'applicatif à partir des données d'orientation reçues et des modules de représentation graphique dudit système.

Description

DISPOSITIF D'AIDE A LA MAINTENANCE ET PROCEDE DE MAINTENANCE UTILISANT UN TEL DISPOSITIF
La présente invention concerne un dispositif d'aide à la maintenance. Elle concerne également un procédé de maintenance utilisant un tel dispositif. L'invention s'applique notamment dans le domaine de la maintenance ou de la formation en maintenance de systèmes complexes.
Beaucoup de matériels ou d'équipements sont livrés avec un outil de maintenance. La maintenance peut être considérée comme faisant partie du matériel ou de l'équipement livré. La qualité de la maintenance est une composante essentielle de la qualité globale d'un équipement. Un outil de maintenance se décline généralement sous forme de procédé destiné à être appliqué par des opérateurs sur les équipements livrés.
Selon des méthodes selon l'art antérieur, un opérateur de maintenance doit s'équiper d'une collection de classeurs de documents techniques ou d'un ordinateur pour visualiser ΙΊΕΤΡ, « Interative Electronic Technical Publication », support multimédia propre à un matériel.
Ces solutions peuvent être appliquées mais ne sont pas optimum en termes d'efficacité, de productivité et de qualité de la maintenance. Elles nécessitent, soit :
- de se munir d'une collection complète au format papier qui devient volumineuse pour les systèmes complexes ;
- d'utiliser un ordinateur pour visualiser la documentation complète de l'ensemble d'un système sous une IETP. Ce moyen, certes exhaustif, exige un temps de recherche important pour trouver une information pertinente et relative à la maintenance d'une pièce sur un équipement complexe ;
- d'imprimer les procédures au fur et à mesure du besoin, les coûts associés étant alors conséquents.
Des risques d'incompréhension et de casse sont essentiellement dus à la rédaction et donc à la cohérence et la précision de la documentation de maintenance. Cette cohérence s'accompagne également de la bonne formation de l'opérateur de maintenance sur le système ou l'équipement à maintenir. La formation nécessite la rédaction et l'utilisation de supports de cours dont le contenu est différent de la documentation de maintenance. Les outils de maintenance actuels présentent de nombreux inconvénients. Ils sont coûteux en termes de papiers. Ils ne permettent pas d'effectuer des opérations de maintenance à la fois rapides et fiables. Ils peuvent manquer de clarté ou de précision et entraîner des incompréhensions de la part des opérateurs et même des dégradations de matérielles.
Un but de l'invention est notamment de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'aide à la maintenance d'un système, ledit système étant apte à être maintenu par au moins un opérateur, la désignation d'une vue à afficher sur des moyens de visualisation se faisant par mouvement relatif dudit système, le dispositif comportant au moins :
- un capteur d'orientation détectant l'orientation relative dudit système en regard de l'opérateur résultant dudit mouvement relatif, ledit capteur étant équipé de moyens de transmission ;
- une machine équipée d'un applicatif, ledit applicatif recevant les données d'orientation transmises par ledit capteur et stockant au moins un fichier comportant les instructions de maintenance dudit système, ledit fichier intégrant des modules de représentation graphique du système ;
- des moyens de visualisation interfacés à l'applicatif affichant des vues du système en fonction de l'orientation du capteur, une vue affichée représentant une partie du système visible par l'opérateur, l'affichage des vues étant commandé par l'applicatif à partir des données d'orientation reçues et des modules de représentation graphique dudit système.
Les vues affichées sont par exemple des vues 3D, en trois dimensions.
Le dispositif délivre par exemple des instructions de maintenance en fonction des vues qui sont affichées, lesdites instructions pouvant être affichées sous forme de texte ou de pictogrammes.
Les instructions sont par exemple sous forme vocale ou sous forme de séquence animée, d'autres formes étant possibles.
Les parties sur lesquelles l'opérateur doit opérer sont mises en évidence.
Les instructions de maintenance comportent par exemple une indication d'orientation que le système doit prendre relativement à l'opérateur, une étape de maintenance étant engagée lorsque l'orientation est considérée comme suffisamment correcte pour engager une étape de maintenance. Le capteur est par exemple relié à la machine par une liaison sans fil.
La machine est par exemple un ordinateur dont l'écran constitue les moyens de visualisation.
Dans un mode particulier de réalisation, le dispositif comporte des moyens de fixation du capteur d'orientation sur le système, le capteur étant rendu mécaniquement solidaire du système.
Les modules de représentation graphique peuvent être externes et indépendants du fichier contenant les instructions de maintenance.
L'invention a également pour objet un procédé de maintenance d'un système, ledit système étant apte à être manipulé par au moins un opérateur, la désignation d'une vue dudit système à afficher sur des moyens de visualisation se faisant par manipulation dudit système, ledit procédé comportant au moins :
- une étape de chargement d'un fichier de maintenance dans une machine interfacée à des moyens de visualisation, ledit fichier comportant les instructions de maintenance dudit système et intégrant des modules de représentation graphique du système ;
- une étape de fixation d'un capteur d'orientation sur ledit système, ledit capteur détectant l'orientation relative dudit système en regard de l'opérateur résultant de ladite manipulation et transmettant les données d'orientation à ladite machine, les moyens de visualisation étant aptes à afficher des vues du système en fonction de l'orientation du capteur, l'affichage des vues étant commandé à partir des données d'orientation reçues et des modules de représentation graphique dudit système ;
- une étape d'initialisation de l'affichage des vues dans laquelle on affiche la vue du système correspondant à la partie du système réellement vue par l'opérateur ;
les opérations de maintenance étant réalisées à l'aide d'un dispositif tel que décrit précédemment.
L'invention a également pour objet un procédé de maintenance d'un système par au moins un opérateur, la désignation d'une vue dudit système à afficher se faisant par mouvement du regard de l'opérateur relativement audit système, ledit procédé comportant au moins :
- une étape de chargement d'un fichier de maintenance dans une machine interfacée à des moyens de visualisation, ledit fichier comportant les instructions de maintenance dudit système et intégrant des modules de représentation graphique du système ;
- une étape de fixation d'un capteur d'orientation sur l'opérateur sur l'opérateur, ledit capteur détectant l'orientation relative du regard de l'opérateur par rapport audit système résultant dudit mouvement et transmettant les données d'orientation à ladite machine, les moyens de visualisation étant aptes à afficher des vues du système en fonction de l'orientation du capteur, l'affichage des vues étant commandé à partir des données d'orientation reçues et des modules de représentation graphique dudit système ;
- une étape d'initialisation de l'affichage des vues dans laquelle on affiche la vue du système correspondant à la partie du système réellement vue par l'opérateur ;
les opérations de maintenance étant réalisées à l'aide d'un dispositif tel que décrit précédemment.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit, faite en regard de dessins annexés qui représentent :
- la figure 1 , un exemple de dispositif d'aide à la maintenance selon l'invention ;
- la figure 2, un exemple d'utilisation du dispositif de la figure 1 ,
- la figure 3, des éléments de mise en œuvre de l'invention.
La figure 1 illustre un exemple de dispositif d'aide à la maintenance selon l'invention. Dans l'exemple de la figure 1 , le système à maintenir est un casque 10 équipé de plusieurs fonctions.
Un dispositif selon l'invention comporte au moins :
- un capteur d'orientation 1 permettant d'obtenir les orientations de l'équipement en cours de maintenance, le capteur étant équipé de moyens de transmission des données d'orientation ; - un système de fixation 2 permettant de positionner le capteur avec une précision suffisante sur le système à maintenir, le système de fixation étant adapté au système, au casque dans l'exemple de la figure 1 ;
- des moyens de traitement et de visualisation, notamment pour la visualisation de représentations graphiques du matériel 1 du matériel 10 en fonction de l'orientation de ce dernier, plus particulièrement le moyen de visualisation affiche des vues du matériel fonction des informations d'orientation fournies par le capteur d'orientation.
Le capteur d'orientation 1 repose sur une centrale inertielle, par exemple en technologie MEMS, associée à un émetteur sans fil et à une batterie. Le capteur comprend au moins :
- un accéléromètre 3D, permettant d'obtenir la verticale par la mesure de l'accélération de la pesanteur ;
- un magnétomètre 3D permettant d'obtenir la direction du champ magnétique local ;
- un gyroscope 3D permettant de mesurer les vitesses angulaires selon les trois axes.
Dans l'exemple de la figure 1 une représentation 3D, en trois dimensions, est affichée sur un écran de tablette tactile 3 par exemple, tous types de moyens de visualisation pouvant être utilisés. Une vue du casque 10 est présentée en fonction de l'orientation de ce dernier.
Les informations d'orientation du casque sont repérées par le capteur 1 , ces informations d'orientation étant notamment le tangage, le lacet et le roulis. Les données d'orientation sont transmises vers des moyens de traitement non représentés associés à l'écran 3. Ce dernier est par exemple l'écran d'un ordinateur, comme dans l'exemple de la figure 1 , intégrant par ailleurs les moyens de traitement exploitant les données d'orientation. On peut avantageusement utiliser une tablette intégrant l'écran et les moyens de traitement.
La liaison 4 entre le capteur et les moyens de traitement est par exemple une liaison sans fil, du type Bluetooth par exemple. Une liaison sans fil permet de garder une liberté de mouvement totale du système au cours de la maintenance.
Les moyens de traitement comportent en mémoire :
- des instructions de maintenance ou tout autre type d'information de maintenance ;
- des modules de représentation graphique du système à maintenir, le casque dans le présent exemple ;
Les modules de représentation graphique peuvent être externes et indépendants du fichier des instructions de maintenance.
Les moyens de traitement exploitent les données d'orientation du système en combinaison avec les instructions de maintenance et les modules de représentation mémorisés. L'exploitation de ces données se traduit par l'affichage de vues et d'informations sur l'écran, les vues affichées étant fonction des données d'orientation. Des instructions ou des informations de maintenance 5 sont par exemple affichées à côté des vues ou en superposition des vues. Ces instructions et informations étant fonction de la vue affichée. En d'autres termes, les informations de maintenance affichées correspondent aux parties du système visibles à l'écran. Ainsi, au fur et à mesure qu'un opérateur manipule le casque 10, en modifiant son orientation, différentes vues et informations de maintenance s'affichent successivement. Le capteur d'orientation 1 est par exemple initialisé de sorte que, lors de la phase d'initialisation, la vue affichée à l'écran corresponde à celle que l'opérateur voit dans la réalité. Les différentes vues qui s'afficheront par la suite, au cours de la manipulation du casque 10, correspondront aux vues que voit réellement l'opérateur de maintenance.
Le système de fixation 2 doit notamment permettre de créer une liaison fiable entre le capteur 1 et le système 10 de façon à rendre les deux éléments mécaniquement solidaires, en particulier du point de vue :
- de la robustesse du montage, une fois monté le capteur ne devant pas se détacher accidentellement du système 10 ou bouger relativement à celui-ci ;
- de la reproductibilité du montage, à chaque montage du capteur sur le système 10, le capteur ayant la même orientation relative par rapport au système 10. De préférence, le système de fixation 2 doit permettre un montage facile sans outillage spécifique pour l'opérateur.
La figure 2 présente un exemple de mise en œuvre de l'invention avec un opérateur de maintenance 21 . Durant la procédure de maintenance, l'opérateur dispose d'une vue 24 cohérente spatialement avec l'équipement sur lequel il intervient comme cela a été précisé précédemment. Ainsi, la partie 22 du casque 10 visible par l'opérateur est affichée sur l'écran du moniteur 3. La vue affichée est fournie par les modules de représentation graphique. Lorsque l'opérateur manipule le casque 1 0, ce dernier subit un mouvement 23 qui est détecté par le capteur d'orientation 1 . Ce dernier transmet les données d'orientation aux moyens de traitement qui commandent l'affichage de façon à faire subir à la représentation 3D du casque le même mouvement 22 sur l'écran, en synchronisme, pour aboutir à une nouvelle vue 24. Une indication fléchée 25 indique à l'opérateur 21 l'orientation à donner à l'objet 10 pour la suite de la maintenance, l'orientation devant se faire selon le sens de la flèche.
Des instructions de maintenance 5 sont par exemple inscrites sur l'écran. Elles peuvent être affichées sous forme de texte ou de pictogrammes. Ces instructions peuvent également être accompagnées d'une flèche ou autres indications visuelles qui pointent ou qui mettent en évidence la partie du casque sur laquelle il faut opérer, en regard des instructions de maintenance inscrites. A titre d'exemple, une instruction de maintenance est le dévissage d'un sous-ensemble avec une flèche mettant en évidence ce sous-ensemble et l'endroit où il faut dévisser.
La figure 3 présente des éléments de mise en œuvre de l'invention. Un fichier 31 de procédure de maintenance de l'équipement, par exemple le casque 10, est chargé 32 dans une application hôte 33. Cette application peut être dans tous moyens de traitement, du type ordinateur, tablette numérique ou autre. Le fichier de maintenance comporte les procédures de maintenance ainsi que les modules de représentation graphique du système ou de l'équipement à maintenir.
L'application hôte 33 reçoit par ailleurs en entrée les données d'orientation fournies par le capteur d'orientation 1 , par exemple via une liaison sans fil. Les données du fichier de procédure et les données d'orientation sont traitées par l'application hôte pour envoyer une commande de visualisation aux moyens de visualisation 3. La présentation des instructions, des autres informations et des vues en fonction des mouvements du capteur d'orientation est gérée par des algorithmes implantés dans l'application hôte. Ces derniers permettent notamment de synchroniser la vue 3D de l'objet en maintenance avec l'orientation de l'objet réel et en cohérence avec ce dernier. Tous types de procédures de maintenance numérique, par exemple des instructions textuelles, les représentations 2D et 3D, des séquences d'animations 3D issues de logiciels de CAO, peuvent être gérées par ces algorithmes en relation avec une interface Homme-machine (IHM) spécifique 3. Plusieurs exemples d'IHM ont été présentés précédemment. D'autres IHM sont possibles, par exemple des représentations holographiques.
Afin de présenter dans ΙΊΗΜ la vue 3D de l'objet 24 en cours de maintenance avec l'orientation de l'objet réel 10, l'invention s'appuie notamment sur un pilotage spécifique de ces éléments 24, 10.
Ce pilotage permet d'obtenir l'orientation de l'objet réel à partir des données du capteur 1 attaché à l'objet réel 10, puis d'orienter en conséquence la vue 3D affichée par ΓΙΗΜ comme cela a été décrit précédemment.
En regard de la figure 3, l'invention propose donc à un opérateur ou un utilisateur les étapes décrites ci-dessous.
En entrée, on charge le fichier 31 relatif au manuel de maintenance d'objet 10 à maintenir, un casque dans l'exemple des figures 1 et 2. Ce fichier autonome ou issu d'une base de données comporte les éléments de représentation 3D accompagnés de texte ou d'animation. Il est possible par ailleurs de remplacer ou de compléter le texte par des instructions vocales ou visuelles.
L'orientation de l'équipement permet de ne représenter ou de ne filtrer que les procédures de maintenance des points de la vue de l'objet affichée par ΙΊΗΜ. L'opérateur 21 dispose directement des procédures en cours de lecture suivant l'orientation du casque 10. Cela facilite notamment la recherche et la sélection des procédures de maintenance. L'invention permet avantageusement un déroulement de la procédure de maintenance respectant la cohérence de l'orientation entre la vue 24 et l'objet réel 10, avec les possibilités suivantes :
- le déroulement est assisté par des indications fléchées 25 sur ΓΙΗΜ qui permettent de donner des consignes de rotation tant que l'objet n'a pas été correctement positionné ;
- la représentation de détails graphiques, comme des zooms ou des vues éclatées, peut être demandée selon l'orientation de l'objet ;
- le marquage des points sur lesquels il faut opérer selon les procédures est réalisée dans l'orientation telle que vue par l'opérateur ;
- lors d'une procédure de maintenance comportant plusieurs étapes, l'utilisateur peut rejouer une étape, passer ou revenir sur une étape par l'utilisation de commande vocale ou tactile sur ΙΊΗΜ.
Il est à noter que seule une synchronisation initiale de la vue 3D avec l'orientation de l'équipement réel est nécessaire. Il faut en effet que l'opérateur réalise une étape initiale de synchronisation entre l'objet réel d'une part et la vue 3D d'autre part. Avantageusement, la prise en compte de la détection du capteur d'orientation ne nécessite pas d'opération de la part de l'utilisateur dans la procédure de maintenance. Par ailleurs, le capteur 1 n'introduit pas de limitation significative pour l'opérateur dans l'organisation de son poste de maintenance, ou dans la manière dont il dispose l'équipement pendant l'opération de maintenance. Par exemple, le capteur a une plage de fonctionnement de 360° sur les trois a<es, une précision de 1 ° en lacet et de 0,5° en tangage, roulis, et une porëe de 3m dans une liaison sans fil.
L'invention concerne l'aide à la maintenance de systèmes notamment complexes. Elle peut aussi concerner le domaine de la formation en maintenance, les apprentis pouvant apprendre plus facilement grâce au dispositif d'aide à la maintenance selon l'invention. L'invention a été décrite pour des systèmes manipulables par un opérateur, directement ou avec l'aide de moyens de manipulation. Elle peut aussi s'appliquer dans les cas où le système n'est pas manipulé. L'invention a donc été décrite pour un système de maintenance où c'est le système à maintenir qui change d'orientation, le capteur étant fixé sur le système. Cela est possible lorsque l'on peut orienter le système relativement facilement, comme le casque 10 de l'exemple des figures 1 et 2. Le système peut être orienté par une manipulation directe du système ou via un support, par exemple une table ou une tablette sur laquelle est posé le système à maintenir. Dans ce cas, on manipule la tablette ou la table.
Avantageusement, l'invention permet de désigner une zone d'un système, en vue de la visualiser, par simple manipulation de ce système de sorte que la zone affichée sur un écran de maintenance soit la vue en regard de l'opérateur, cela grâce au capteur d'orientation 1 disposé soit sur le système. La désignation d'une zone à afficher se fait donc par manipulation du système et par la détection de son orientation.
Pour des systèmes peu ou pas mobiles, on peut fixer le capteur relativement à l'opérateur et afficher les vues du système visibles par l'opérateur en fonction de sa position par rapport au système. Dans ce cas, le capteur peut être fixé sur l'opérateur, sur sa tête par exemple, au moyen d'un casque adapté. Le capteur doit en effet être fixé de manière à capter l'orientation du regard de l'opérateur, pour déterminer la partie du système faisant face à l'opérateur. Le principe est le même que pour l'exemple décrit précédemment. L'affichage est cohérent avec la vue de l'opérateur sur le système et en synchronisme avec l'orientation ou la position de cet opérateur par rapport au système. Ce cas d'application étend la notion de manipulation du système au mouvement relatif entre le regard de l'opérateur et le système. La désignation d'une zone à afficher se fait par simple mouvement relatif entre le regard de l'opérateur et le système, et par la détection de l'orientation du regard de l'opérateur. Pour l'initialisation de l'affichage, on considère par exemple que le regard de l'opérateur est orienté dans la direction de visée du capteur, cette direction correspondant à la direction de visée de l'opérateur lorqu'il regarde droit devant lui.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif d'aide à la maintenance d'un système (10), ledit système étant apte à être maintenu par au moins un opérateur (21 ) caractérisé en ce que la désignation d'une vue dudit système à afficher se faisant par mouvement relatif dudit système (10) en regard de l'opérateur (21 ), ledit dispositif comporte au moins :
- un capteur d'orientation (1 ) détectant l'orientation relative dudit système (10) en regard de l'opérateur (21 ) résultant dudit mouvement relatif, ledit capteur étant équipé de moyens de transmission ;
- une machine équipée d'un applicatif (33), ledit applicatif recevant les données d'orientation transmises par ledit capteur (1 ) et stockant au moins un fichier (31 ) comportant les instructions de maintenance dudit système, ledit fichier intégrant des modules de représentation graphique du système (10) ;
- des moyens de visualisation (3) interfacés à l'applicatif (33) affichant des vues (24) du système (10) en fonction de l'orientation du capteur
(1 ), une vue affichée représentant une partie (22) du système visible par l'opérateur, l'affichage des vues étant commandé par l'applicatif (33) à partir des données d'orientation reçues et des modules de représentation graphique dudit système.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les vues affichées sont des vues 3D, en trois dimensions.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il délivre des instructions de maintenance en fonction des vues qui sont affichées.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites instructions sont affichées sous forme de texte ou de pictogrammes.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les instructions sont sous forme vocale.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les instructions sont sous forme de séquence animée.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les parties sur lesquelles l'opérateur doit opérer sont mises en évidence.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les instructions de maintenance comportent une indication d'orientation que le système (10) doit prendre relativement à l'opérateur, une étape de maintenance étant engagée lorsque l'orientation est considérée comme suffisamment correcte pour engager une étape de maintenance.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (1 ) est relié à la machine (3) par une liaison sans fil.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la machine est un ordinateur dont l'écran constitue les moyens de visualisation (3).
1 1 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de fixation (2) du capteur d'orientation (1 ) sur le système (10), le capteur étant rendu mécaniquement solidaire du système.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modules de représentation graphique sont externes et indépendants du fichier (31 ) contenant les instructions de maintenance.
13. Procédé de maintenance d'un système (10), ledit système étant apte à être manipulé par au moins un opérateur (21 ) caractérisé en ce que la désignation d'une vue dudit système à afficher se faisant par manipulation dudit système (10), ledit procédé comporte au moins : - une étape de chargement d'un fichier de maintenance dans une machine interfacée à des moyens de visualisation (3), ledit fichier comportant les instructions de maintenance dudit système et intégrant des modules de représentation graphique du système (10) ;
- une étape de fixation d'un capteur d'orientation (1 ) sur ledit système (10), ledit capteur détectant l'orientation relative dudit système en regard de l'opérateur résultant de ladite manipulation et transmettant les données d'orientation à ladite machine, les moyens de visualisation (3) étant aptes à afficher des vues (24) du système (10) en fonction de l'orientation du capteur (1 ), l'affichage des vues étant commandé à partir des données d'orientation reçues et des modules de représentation graphique dudit système ;
- une étape d'initialisation de l'affichage des vues dans laquelle on affiche la vue du système correspondant à la partie du système réellement vue par l'opérateur ;
les opérations de maintenance étant réalisées à l'aide d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.
14. Procédé de maintenance d'un système (10) par au moins un opérateur (21 ) caractérisé en ce que la désignation d'une vue dudit système à afficher se faisant par mouvement du regard de l'opérateur relativement audit système, ledit procédé comporte au moins :
- une étape de chargement d'un fichier de maintenance dans une machine interfacée à des moyens de visualisation (3), ledit fichier comportant les instructions de maintenance dudit système et intégrant des modules de représentation graphique du système (10) ;
- une étape de fixation d'un capteur d'orientation (1 ) sur l'opérateur (21 ), ledit capteur détectant l'orientation relative du regard de l'opérateur par rapport audit système résultant dudit mouvement et transmettant les données d'orientation à ladite machine, les moyens de visualisation (3) étant aptes à afficher des vues (24) du système (10) en fonction de l'orientation du capteur (1 ), l'affichage des vues étant commandé à partir des données d'orientation reçues et des modules de représentation graphique dudit système ;
- une étape d'initialisation de l'affichage des vues dans laquelle on affiche la vue du système correspondant à la partie du système réellement vue par l'opérateur ; les opérations de maintenance étant réalisées à l'aide d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
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