Brevet FR2998048A1 — publié le 20140516

Ecran tactile haptique d'aéronef et procédé pour faire fonctionner celui-ci Dans le poste de pilotage des aéronefs modernes, des systèmes d'affichage à écran tactile, autrement dit des écrans tactiles, peuvent servir à commander divers équipements des aéronefs. Ces écrans tactiles peuvent utiliser des sons ou une indication visuelle pour indiquer que la sollicitation par l'utilisateur d'une touche de saisie sur l'écran a été reconnue. Un retard, aussi court soit-il, dans cette reconnaissance de la sélection d'une touche de saisie peut laisser l'utilisateur dans le doute quant à la sélection effective d'une touche de saisie. Dans une première forme de réalisation, l'invention concerne un tableau de bord d'aéronef pour commander les opérations de vol d'un aéronef, comportant au moins un écran tactile à multiples touches de saisie utilisateur, au moins certaines des multiples touches de saisie utilisateur étant des touches de saisie haptiques, qui produisent une réponse haptique à une sollicitation, la réponse haptique pour une saisie haptique étant déterminée d'après la catégorisation d'une importance de la saisie utilisateur correspondante pour le fonctionnement de l'aéronef. Dans une autre forme de réalisation, l'invention concerne un procédé pour faire fonctionner un aéronef équipé d'un tableau de bord à système d'affichage à écran tactile haptique possédant de multiples touches de saisie haptiques, chaque touche de saisie produisant une réponse haptique, le procédé comportant la détection d'une sollicitation d'une des touches de saisie haptiques afin de définir une sélection, la détermination d'une importance de la sélection pour le fonctionnement de l'aéronef suivant une catégorisation prédéterminée, et la délivrance d'une réponse haptique en fonction de l'importance déterminée. Dans encore une autre forme de réalisation, l'invention concerne un procédé pour faire fonctionner un aéronef équipé d'un tableau de bord à système d'affichage à écran tactile haptique possédant de multiples touches de saisie haptiques, chaque touche de saisie produisant une réponse haptique, le procédé comportant la détection d'une sollicitation d'une des touches de saisie haptiques afin de définir une sélection, les saisies haptiques étant catégorisées d' après une importance qu'ont les saisies haptiques sur le fonctionnement de l'aéronef et la délivrance d'une réponse haptique en fonction de la sélection. L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : -la Figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'un poste de pilotage d'aéronef avec un tableau de bord équipé d'un système d'affichage à écran tactile selon l'invention ; -la Figure 2 est une vue agrandie de l'écran tactile de la Figure 1. La Figure 1 représente une partie d'un aéronef 10 ayant un poste de pilotage 12. Bien qu'un aéronef commercial ait été représenté, il est envisagé que des formes de réalisation de l'invention puissent être utilisées dans n'importe quel type d'aéronef, par exemple, sans limitation, des aéronefs à voilure fixe, à voilure rotative, des avions-fusées, des aéronefs privés et des appareils militaires. Un premier utilisateur (p. ex. un pilote) peut être assis sur un siège 14 sur le côté gauche dans le poste de pilotage 12 et un autre utilisateur (p. ex. un co-pilote) peut être assis sur un siège 16 sur le côté droit dans le poste de pilotage 12. Un tableau de bord 18 équipé de divers instruments 20 et de multiples écrans de vol multifonctions 22 peut être disposé face au pilote et au co-pilote et peut fournir à l'équipage de vol des informations d'assistance au vol de l'aéronef 10. Les écrans de vol 22 peuvent comprendre des écrans principaux de vol ou des écrans multifonctions et peuvent afficher toutes sortes d'informations sur l'aéronef, le vol, la navigation et autres, servant au fonctionnement et au pilotage de l'aéronef 10. Les écrans de vol 22 ont été représentés côte-à-côte, espacés l'un de l'autre. Les écrans de vol 22 peuvent être agencés autrement, entre autres avec davantage ou moins d'écrans. Par ailleurs, les écrans de vol 22 ne sont pas forcément dans le même plan et n'ont pas forcément les mêmes dimensions. Il est envisagé qu'un ou plusieurs dispositif(s) de commande 26 de curseur(s) et un ou plusieurs clavier(s) multifonctions 28 puissent être inclus dans le poste de pilotage 12 et puissent également servir à un ou plusieurs membres de l'équipage de vol pour interagir avec les systèmes de l'aéronef 10. Un dispositif de commande de curseur approprié 26 peut comprendre tout dispositif apte à accepter une saisie émanant d'un utilisateur et à convertir cette saisie en position graphique sur n'importe lequel des multiples écrans de vol 22. Divers manches à balais, inverseurs multivoies, souris, boules roulantes et autres s'y prêtent et chaque utilisateur peut disposer de clavier(s) 28 et de dispositif(s) de commande de curseur(s) 26 séparés. Au moins un écran tactile 30 peut être inclus dans le tableau de bord 18 et peut être utilisé par un ou plusieurs membres de l'équipage de vol, dont le pilote et le co-pilote, pour interagir avec les systèmes de l'aéronef 10. Dans l'exemple illustré, l'écran tactile 30 se trouve dans la zone du pupitre entre les sièges ; cependant, l'écran tactile 30 peut se trouver dans d'autres zones du tableau de bord 18. Un tel écran tactile 30 peut se présenter sous n'importe quelle forme appropriée, dont celle d'un afficheur à cristaux liquides (LCD). De multiples touches de saisie utilisateur 32 peuvent être présentes sur l'écran tactile 30. Ces multiples touches de saisie utilisateur 32 peuvent changer d'une manière dynamique ou peuvent rester les mêmes. L'écran tactile 30 peut utiliser divers accessoires physiques ou électriques pour détecter des saisies opérées par l'équipage de vol. Par exemple, un ou plusieurs capteurs 34 peuvent coopérer avec l'écran tactile 30 et être conçus pour détecter une sélection d'une ou de plusieurs des multiples touches de saisie utilisateur 32. Le capteur 34 peut être de n'importe quel type approprié, notamment capacitif, résistif, etc. Au moins certaines des multiples touches de saisie utilisateur 32 peuvent être des touches de saisie haptiques 36, lesquelles produisent une réponse haptique à une sollicitation ou une sélection opérée par un utilisateur. Une réponse haptique peut être n'importe quel retour physique approprié de l'écran tactile 30 à l'utilisateur au moment de la reconnaissance d'une sollicitation ou d'une sélection opérée par un utilisateur. Il est envisagé que la totalité des touches de saisies utilisateur 32 puissent être des touches de saisie haptiques 36. Il est également envisagé que des touches de saisie haptiques 36 puissent être incluses pour des parties de l'écran tactile 30 non identifiées comme touches de saisie utilisateur 32. Un ou plusieurs actionneurs 38 peuvent coopérer avec l'écran tactile 30 pour fournir des réponses haptiques à un utilisateur touchant les touches de saisie haptiques 36 de l'écran tactile 30. A titre d'exemple nullement limitatif, les actionneurs 38 peuvent être des actionneurs piézoélectriques montés sur un verso de l'écran tactile 30. Quelque soit le type d'actionneur, le ou les actionneurs 38 peuvent être placés de n'importe quelle manière appropriée au voisinage immédiat de l'écran tactile. Par exemple, un unique actionneur 38 peut être placé au centre ou près du centre de l'écran tactile 30. Selon une autre possibilité, l'actionneur 38 peut être sur un côté de l'écran tactile 30. Dans la forme de réalisation illustrée, de multiples actionneurs 38 sont placés en différents endroits sur l'écran tactile 30, notamment un actionneur 38 étant placé dans chacun des angles de l'écran tactile 30. Les actionneurs pourraient être disposés sur tout le système d'affichage. A l'aide d'un ou de plusieurs actionneurs 38 commandés par une unité de commande 40, diverses réponses haptiques peuvent être délivrées à l'utilisateur qui touche alors l'écran tactile 30. Par exemple, des secousses, des vibrations qui peuvent avoir une amplitude variable ou une amplitude constante et une fréquence variable ou une fréquence constante, ou des ondes telles que des ondes sinusoïdales, carrées, en dents de scie, etc., peuvent être produites. Il est envisagé que la réponse haptique produite pour la touche de saisie haptique 36 puisse reposer sur une catégorisation d'une importance de la touche de saisie utilisateur correspondante 32 pour le fonctionnement de l'aéronef 10. La réponse haptique peut être diverse ; par exemple, la fréquence de vibrations produites par un actionneur 38 peut être modifiée en fournissant différents signaux de commande à l'actionneur 38. En outre, l'amplitude des impulsions, vibrations ou ondes peut être modifiée suivant la catégorisation. Dans le cas illustré, où sont présents de multiples actionneurs 38, différentes réponses haptiques peuvent être obtenues en n'activant que certains des actionneurs. Par exemple, des vibrations plus fortes peuvent être communiquées à l'écran tactile 30 en activant simultanément deux ou plus de deux actionneurs 38. De la sorte, l'unité de commande 40 peut commander la réponse physique de l'actionneur 38 pour faire varier la réponse physique produite. L'unité de commande 40 peut également permettre à un utilisateur d'établir la fréquence, la forme d'onde, l'amplitude, etc., ce qui donne la possibilité d'agir sur ces caractéristiques. L'unité de commande 40 peut coopérer avec des organes de l'aéronef 10, dont les divers instruments 20, les écrans de vol 22, les dispositifs de commande 26 de curseurs, les claviers 28, l'écran tactile 30, le capteur 34 et les actionneurs 38. L'unité de commande 40 peut également être connectée à d'autres unités de commande et systèmes de l'aéronef 10. L'unité de commande 40 peut comprendre une mémoire 42 et des processeurs 44, lesquels peuvent exécuter n'importe quels programmes adéquats pour mettre en oeuvre une interface utilisateur graphique (GUI) et un système d'exploitation. Ces programmes comprennent ordinairement un pilote de périphériques qui permet à l'utilisateur d'exécuter des fonctions sur l'écran tactile 30, dont la sélection des multiples touches de saisie utilisateur 32 et touches de saisie haptiques 36. Cela peut comprendre la sélection et l'ouverture de fichiers, le déplacement d'icones, la sélection d'options et la saisie d'instructions et autres données à l'aide de l'écran tactile 30. Le capteur 34 peut fournir des informations à l'unité de commande 40, dont le fait que des multiples touches de saisie utilisateur 32 et touches de saisie haptiques 36 ont été sélectionnées. Selon une autre possibilité, l'unité de commande 40 peut traiter les données fournies par le capteur 34 et déterminer, d'après les données fournies, que de multiples touches de saisie utilisateur 32 et touches de saisie haptiques 36 ont été sélectionnées. L'unité de commande 40 peut également recevoir, d'un ou de plusieurs autres capteurs supplémentaires (non représentés), des données d'entrée pouvant fournir à l'unité de commande 40 diverses informations d'assistance au fonctionnement de l'aéronef 10. La Figure 2 représente plus clairement l'écran tactile 30 avec divers exemples de touches de saisie utilisateur 32 et de touches de saisie haptiques 36. Des rubriques 50 de menu sont affichées en haut et peuvent être sélectionnées par un utilisateur pour naviguer entre des affichages graphiques correspondant chaque rubrique 50 de menu. L'exemple d'illustration représente diverses commandes de liaisons de données VHF servant à échanger des informations entre l'aéronef et des stations au sol. En fonctionnement, l'unité de commande 40 peut déterminer quelle touche de saisie haptique 36 a été sélectionnée et peut déterminer une réponse haptique pour la touche de saisie haptique en fonction d'une catégorisation d'importance de la touche de saisie utilisateur correspondante pour le fonctionnement de l'aéronef. Dans un exemple de forme de réalisation, l'unité de commande 40 peut être conçue pour déterminer la catégorie d'une sélection détectée et provoquer la délivrance d'un retour haptique à l'écran tactile 30 par l'intermédiaire d'un actionneur 38 en fonction de la catégorie déterminée. Les touches de saisie haptiques 36 peuvent être catégorisées par l'unité de commande 40 parmi une fonction de menu, une action de menu, une action forte, une action à erreur, etc. Chacune de ces catégories peut avoir une importance différente pour le fonctionnement de l'aéronef 10. Par exemple, la fonction de menu peut n'avoir d'effet que sur le menu lui-même ; par exemple, cela peut comprendre le passage d'une fonction de menu d'un état d'attente à un état actif. Par rapport à l'exemple de touches de saisie haptiques 36 représentées sur la figure 2, une sélection d'une rubrique 50 de menu peut être catégorisée comme fonction de menu et peut n'avoir aucune incidence sur le fonctionnement de l'aéronef 10. L'unité de commande peut délivrer une réponse haptique telle qu'une impulsion pour indiquer que la sélection s'est enregistrée. Une action de menu peut comprendre une navigation dans le menu ou une sélection d'option dans le menu. Par rapport à l'exemple de touches de saisie haptiques 36 représentées sur la figure 2, un changement de la désignation de bande sur un canal en attente peut être catégorisée comme action de menu et peut n'avoir aucune incidence sur le fonctionnement de l'aéronef 10. L'unité de commande 40 peut délivrer une réponse haptique telle qu'une impulsion pour indiquer que la sélection s'est enregistrée. La réponse haptique peut être la même pour la fonction de menu et l'action de menu. Une action forte a un effet sur un système de l'aéronef 10 ou peut modifier de quelque manière le profil de l'aéronef 10. Par exemple, une action forte peut comprendre l'arrêt d'une pompe de carburant, la sortie du train d'atterrissage, le remplacement du carburant dans les réservoirs de carburant, la sélection d'un plan de vol temporaire comme plan de vol à exécuter, la prise en compte d'une alerte dans le poste de pilotage, le transfert de la maîtrise de l'aéronef à un agent au sol ou autonome. Dans l'exemple illustré, le choix du passage d'un des canaux actifs à un canal en attente peut être catégorisé comme action forte car il a un effet sur la détermination de la bande servant à émettre des données vers et depuis l'aéronef 10. L'unité de commande 40 peut délivrer une réponse haptique plus importante que la réponse haptique pour la fonction de menu et l'action de menu. A titre d'exemple nullement limitatif, la réponse haptique pour l'action forte peut consister en vibrations à amplitude croissante. Une action à erreur peut être liée à une sélection indisponible comme option ou à une saisie inacceptable de données. Par exemple, une action à erreur peut comprendre une erreur de frappe d'un point de route qui ne figure pas dans la base de données, etc. Dans l'exemple illustré, la sélection du passage à une désignation de bande en attente qui est la même désignation de bande que le canal actif peut être catégorisé comme action à erreur. En outre, au cours d'une saisie de données où un utilisateur tape à l'écran une lettre ou un chiffre non valable à l'aide d'un moyen de commande tel qu'un clavier, un pavé numérique ou un bouton de défilement, une telle sélection peut être catégorisée comme action à erreur. En outre encore, la sélection d'une page de menu pour un système qui n'est pas en marche peut être catégorisée comme action à erreur. Les touches de saisie haptiques 36 peuvent aussi être des parties de l'écran tactile 30 où ne figure pas de touche de saisie utilisateur 32. Par exemple, un utilisateur peut chercher à appuyer sur une zone de l'écran tactile 30 s'il ne dispose que d'options limitées. Par exemple, s'il faut prendre en compte une alerte et qu'il n'y a aucune autre saisie utilisateur valable, une sollicitation sur n'importe quelle zone de l'écran tactile 30 en dehors de la touche de saisie de prise en compte sera catégorisée comme action à erreur. Quel que soit le type d'action à erreur, lorsque la sélection est une action à erreur, l'unité de commande 40 peut délivrer une réponse haptique plus importante que la réponse haptique pour l'action forte. A titre d'exemple nullement limitatif, la réponse haptique pour l'action à erreur peut être une onde sinusoïdale à amplitude ou fréquence croissante ou des vibrations à amplitude accrue par suite de l'utilisation de plus d'actionneurs 38. Dans toutes les formes de réalisation décrites, les saisies haptiques peuvent être catégorisées parmi une fonction de menu, une action de menu, une action forte ou une action à erreur. La réponse haptique produite pour une action forte peut être plus importante que pour une fonction de menu et une action de menu. La réponse haptique produite pour l'action à erreur peut être plus importante que la réponse haptique pour l'action forte. En effet, chaque sélection de catégorie peut avoir une importance différente sur le fonctionnement de l'aéronef 10. Que les saisies haptiques ci-dessus soient catégorisées ou non dans les diverses actions, la saisie haptique peut être catégorisée comme ayant une incidence nulle, un effet sur un système et un événement d'erreur. Il est envisagé que la réponse haptique délivrée pour une sélection qui a effet sur un système soit plus importante que pour une sélection à incidence nulle. Par ailleurs, la réponse haptique produite pour la sélection d'événement d'erreur peut être plus importante que la réponse haptique pour la sélection d'effet sur un système. Les formes de réalisation des procédés selon l'invention décrites ci-dessous servent à faire fonctionner l'aéronef 10 de diverses manières pour produire une réponse haptique en fonction de l'importance déterminée qu'a la saisie sur le fonctionnement de l'aéronef. Une première forme de réalisation peut déterminer une importance de la sélection sur le fonctionnement de l'aéronef 10 d'après une catégorisation prédéterminée des saisies. Par exemple, un procédé pour faire fonctionner l'aéronef 10 peut comporter la détection d'une sollicitation d'une des touches de saisie haptiques. Cela peut comprendre la détection d'un objet touchant l'écran tactile 30 pour définir une sélection. L'unité de commande 40 peut alors déterminer une importance de la sélection pour le fonctionnement de l'aéronef en fonction d'une catégorisation prédéterminée. Par exemple, l'unité de commande 40 peut déterminer si la saisie haptique a une incidence nulle sur le fonctionnement de l'aéronef, un effet sur un système de l'aéronef, ou si la saisie haptique est un événement d'erreur. Une réponse haptique peut alors être délivrée en fonction de l'importance déterminée. Plus particulièrement, le/les actionneurs 38 peut/peuvent être employé(s) pour produire une réponse haptique en fonction de l'importance déterminée. Selon une autre possibilité, une autre forme de réalisation peut comporter le fait que les réponses haptiques pour chaque type de catégorie différent peuvent être fournies par une connexion filaire à la touche de saisie haptique 36. Dans ce cas, il suffirait qu'une sollicitation d'une des touches de saisie haptiques 36 soit détectée pour définir une sélection et une réponse haptique appropriée serait produite. Les touches de saisie haptiques 36 seraient catégorisées en fonction de l'importance qu'ont les saisies haptiques sur le fonctionnement de l'aéronef au moment où les touches de saisie haptiques 36 ont été connectées par une liaison filaire pour une réponse haptique. Les formes de réalisation décrites plus haut permettent l'utilisation d'un écran tactile apte à contribuer à une interaction rapide et pouvant constituer une interface homme-machine (HMI) intuitive pour l'équipage. Les formes de réalisation décrites plus haut offrent divers avantages, dont une confiance accrue de l'utilisateur dans les sélections sur l'écran tactile. Sur le tableau de bord, l'objectif est de limiter le plus possible le temps que l'équipage doit passer à regarder l'écran tactile ; cela vaut en particulier si l'écran tactile est situé dans le pupitre entre les sièges. Les formes de réalisation décrites plus haut apportent une réponse haptique différente pour différentes sélections opérées par l'utilisateur, permettant à l'utilisateur de déceler l'incidence de leur sélection sur le fonctionnement de l'aéronef. REVENDICATIONS1. Tableau de bord (18) d'aéronef pour commander des opérations de vol d'un aéronef (10), comportant : au moins un écran tactile (30) à multiples touches de saisie utilisateur (32) ; et au moins certaines des multiples touches de saisie utilisateur (32) étant des touches de saisie haptiques (36), qui produisent une réponse haptique à une sollicitation ; la réponse haptique pour une touche de saisie haptique (36) étant déterminée d'après la catégorisation d'une importance de la touche de saisie utilisateur correspondante (32) pour le fonctionnement de l'aéronef (10). 2. Tableau de bord (18) d'aéronef selon la revendication 1, dans lequel les saisies haptiques sont catégorisées parmi une fonction de menu, une action de menu, une action forte et une action à erreur. 3. Tableau de bord (18) d'aéronef selon la revendication 2, dans lequel la réponse haptique pour une action forte est plus importante que la réponse haptique pour une fonction de menu et une action de menu. 4. Tableau de bord (18) d'aéronef selon la revendication 3, dans lequel la réponse haptique pour une action à erreur est plus importante que la réponse haptique pour une action forte. 5. Tableau de bord (18) d'aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'importance de la touche de saisie haptique correspondante pour le fonctionnement de l'aéronef (10) peut être catégorisée parmi une incidence nulle, un effet sur un système ou un événement d'erreur. 6. Tableau de bord (18) d'aéronef selon la revendication 5, dans lequel la réponse haptique pour un événement d'erreur est plus importante que la réponse haptique pour un effet sur un système. 7. Procédé pour faire fonctionner un aéronef (10) équipé d'un tableau de bord (18) à système d'affichage à écran tactile haptique (30) possédant de multiples touches de saisie haptiques (36), chaque touche de saisie (36) produisant une réponse haptique, le procédé comportant la détection d'une sollicitation d'une des touches de saisie haptiques (36) afin de définir une sélection ; la détermination d'une importance de la sélection pour le fonctionnement de l'aéronef (10) suivant une catégorisation prédéterminée ; et la délivrance d'une réponse haptique en fonction de l'importance déterminée. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel les touches de saisie haptiques (36) sont catégorisées parmi une fonction de menu, une action de menu, une action forte et une action à erreur. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la réponse haptique pour une action forte est plus importante que pour une fonction de menu et une action de menu. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la réponse haptique pour une action à erreur est plus importante que la réponse haptique pour une action forte. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, dans lequel l'importance de la sélection pour le fonctionnement de l'aéronef (10) est catégorisée parmi une incidence nulle, un effet sur un système ou un événement d'erreur. 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la réponse haptique délivrée pour une sélection d'un effet sur un système est plus importante qu'une sélection d'incidence nulle. 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel la réponse haptique produite pour la sélection d'un événement d'erreur est plus importante que la réponse haptique pour la sélection d'un effet sur un système. 14. Procédé pour faire fonctionner un aéronef (10) équipé d'un tableau de bord (18) à système d'affichage à écran tactile haptique (30) possédant de multiples touches de saisie haptiques (36), chaque touche de saisie (36) produisant une réponse haptique, le procédé comportant la détection d'une sollicitation d'une des touches de saisie haptiques (36) afin de définir une sélection, les touches de saisie haptiques (36) étant catégorisées en fonction d'une importance qu'ont les touches de saisie haptiques (66) pour le fonctionnement de l'aéronef (10) ; et la délivrance d'une réponse haptique en fonction de la sélection. 15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel l'importance est catégorisée parmi une saisie haptique d'incidence nulle, une saisie haptique d'effet sur un système et une saisie haptique d'événement d'erreur. 16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel la réponse haptique produite pour une saisie haptique d'effet sur un système est plus importante que pour une saisie haptique d'incidence nulle. 17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel la réponse haptique produite pour une saisie haptique d'événement d'erreur est plus importante que pour une saisie haptique d'effet sur un système.