Brevet FR3011648A1 — publié le 20150410

Procédé et interface tactile de commande d'un équipement ou d'une fonction protégé L'invention concerne, de manière générale, les interfaces tactiles et la commande d'un équipement ou d'une fonction au moyen d'une telle interface. Une application particulièrement intéressante de l'invention concerne la commande d'équipements ou de fonctions embarqués à bord d'un aéronef et notamment dans le domaine de l'avionique. Actuellement, le poste de pilotage d'un avion est doté d'un ensemble d'instruments et d'interfaces nécessaires au pilotage de l'appareil. Ces instruments et interfaces regroupent un ensemble de boutons et d'actionneurs, à un ou plusieurs états permettant, lorsqu'ils sont actionnés, de mettre en oeuvre un équipement ou une fonction avionique. Comme on le conçoit, certains équipements ou fonctions avioniques sont susceptibles de mettre en jeu des systèmes qualifiés de « critiques » dans la mesure où le changement d'état des boutons ou actionneurs qui les commandent peut avoir une incidence directe sur le vol. Les activer au mauvais moment peut ainsi provoquer des incidents pouvant éventuellement aboutir à une catastrophe. Plusieurs scénarios peuvent conduire à ces incidents. Il peut en premier lieu s'agir d'une activation par erreur, lorsque le pilote se trompe de bouton. Il peut encore s'agir d'une activation par accident, lorsque le pilote enclenche un bouton sans s'en rendre compte, par exemple lorsqu'un vêtement se coince dans un bouton ou une manette ou lorsqu'un objet tombe dessus. Bien entendu, à l'heure actuelle, plusieurs moyens sont mis en oeuvre pour limiter ces mauvaises activations. Il peut en premier lieu s'agir d'organiser des procédures spécifiques amenant les pilotes à séquencer leurs actions dans un ordre prédéfini et sécuritaire ou à demander l'acquittement d'une action par l'utilisateur lui-même ou par un autre utilisateur. Il peut s'agir en second lieu de modifier l'agencement des boutons ou manettes de manière à éviter les manipulations intempestives. Il est à cet égard connu de prévoir un verrouillage mécanique des boutons de sorte que le pilote doit effectuer l'activation à deux mains ou selon deux gestes, limitant ainsi les erreurs d'inattention. Il est également connu de concevoir des boutons ayant des formes différentes pour que le pilote acquière une habitude tactile liée à ces fonctions. Par exemple, un bouton peut avoir une forme ou un sens d'activation différents des autres. On peut également prévoir de réaliser les boutons en utilisant des matières ou des couleurs différentes, une couleur vive pouvant impliquer, de la part du pilote, une attention particulière. On peut encore prévoir une protection physique du bouton ou d'une manette contre les activations par inadvertance. Par exemple, un bouton peut être placé dans un renfoncement, une paroi ou un clapet pouvant être prévus pour éviter qu'un objet ou un vêtement n'accroche et active le bouton. La disposition des boutons et des manettes dans des zones moyennement accessibles ou demandant de la part du pilote un effort particulier permet également d'éviter des manipulations intempestives en s'assurant, que le pilote, lorsqu'il atteint l'interface concernée, l'a fait en connaissance de cause. Il est par ailleurs connu de prévoir des inhibitions logicielles des fonctions ou des équipements dans des cas où il n'y a aucune raison de les activer. Par ailleurs, la tendance actuelle consiste à dématérialiser les interfaces homme-machine fondées classiquement sur l'utilisation de boutons ou manettes de commande, pour les mettre en oeuvre au moyen d'interfaces tactiles utilisant des écrans LCD sur lesquels sont affichés des objets graphiques simulant les fonctions ou équipements à commander. Comme on le conçoit, le passage d'un organe matériel de commande à un bouton tactile sur écran LCD rend caduques un certain nombre des protections utilisées classiquement pour éviter les mauvaises activations, notamment celles liées à l'utilisation de verrous, de clapets, ou, de manière générale, d'éléments de protection interdisant les manoeuvres mécaniques des organes de commande avant action préalable sur les éléments de protection. Ainsi, avec l'avènement des interfaces homme-machine tactiles, apparaît le problème de la sécurisation de fonctions critiques, qui se pose de manière accrue dans le domaine de l'aéronautique. On conçoit en outre que les écrans tactiles offrent certes une facilité d'utilisation accrue, mais leur utilisation prive l'utilisateur d'une dimension spatiale d'utilisation. Tel est en particulier le cas d'une fonction qui, lorsqu'elle est activable au moyen d'un bouton poussoir, nécessite une action positive de la part de l'utilisateur tendant à enfoncer le bouton alors qu'un simple effleurement d'un objet graphique sur un écran LCD permet d'activer cette fonction de sorte que le premier niveau de sécurité de cette fonction disparaît lors du passage à une interface tactile. Le but de l'invention est donc de pallier les inconvénients précités et, notamment, de permettre la mise en oeuvre d'une sécurité lors de la commande d'un équipement ou d'une fonction au moyen d'une interface tactile. L'invention a donc pour objet, selon un premier aspect, un procédé de commande d'un équipement ou d'une fonction au moyen d'une interface tactile comprenant les étapes de : -affichage sur un écran tactile de l'interface d'un premier objet graphique manipulable pour commander ledit équipement ou ladite fonction et d'un deuxième objet graphique ayant une première configuration dans laquelle le premier objet graphique est inhibé et une deuxième configuration dans laquelle le premier objet graphique est activable ; -détection d'une première gestuelle sur l'écran tendant à faire passer le deuxième objet graphique de la première configuration à la deuxième configuration ; -activation dudit premier objet graphique tant que le deuxième objet graphique est manipulé ; et -détection d'une deuxième gestuelle sur l'écran tendant actionner le premier objet graphique activé. En d'autres termes, la commande de la fonction protégée s'effectue en manipulant l'interface à deux doigts servant l'un à déplacer le deuxième objet graphique pour désinhiber le premier objet graphique et l'autre à actionner le premier objet graphique à la fin de la première gestuelle mais tant que le deuxième objet graphique est manipulé et maintenu dans la deuxième configuration. On évite ainsi toutes manipulation intempestive du premier objet graphique. De préférence, dans la première configuration, le deuxième objet graphique est superposé au premier objet graphique et, dans la deuxième configuration, le deuxième objet graphique est décalé par rapport au premier objet graphique. Dans un mode de mise en oeuvre, la première configuration est une configuration stable, et la deuxième configuration est une configuration instable, le deuxième objet graphique étant sollicité dans la première configuration. On peut prévoir qu'à partir de la deuxième configuration, le deuxième objet graphique est sollicité dans la première configuration à l'expiration d'une temporisation. On peut également prévoir qu'après détection de la deuxième gestuelle, on modifie l'apparence du premier objet graphique. De préférence, le deuxième objet graphique a la forme d'une grille. Par ailleurs, dans un mode de mise en oeuvre, l'équipement ou la fonction commandé est un équipement ou une fonction embarqué à bord d'un aéronef. L'invention a également pour objet, selon un deuxième aspect, une interface tactile comprenant un écran tactile, un contrôleur tactile apte à interpréter des gestuelles sur l'écran, et une unité de traitement graphique associée à une unité centrale adaptée pour mettre en oeuvre un procédé tel que défini ci-dessus. Avantageusement, afin de proposer une interface de solidité accrue, celle-ci est par exemple une interface de type à infrarouges. Elle peut alors être particulièrement adaptée pour constituer une interface homme-machine embarquée à bord d'un aéronef. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : -la figure 1 est un schéma synoptique d'une interface tactile conforme à l'invention ; -la figure 2 est une vue de détail de l'écran de l'interface tactile de la figure 1 ; et -les figures 3 à 6 illustrent la mise en oeuvre du procédé de commande d'un équipement ou d'une fonction selon l'invention au moyen de l'interface de la figure 1. On se référera tout d'abord à la figure 1, qui illustre l'architecture générale d'une interface tactile selon l'invention, désignée par la référence numérique générale 1. Dans l'application envisagée, cette interface tactile est destinée à être embarquée à bord d'un cockpit d'aéronef, tel qu'un avion commercial pour commander un ensemble d'équipements ou de fonctions de l'avion. Comme on le voit sur cette figure, l'interface 1 est organisée autour d'un écran tactile 2 qui est associé à une unité centrale CPU qui incorpore tous les moyens matériels et logiciels permettant de gérer le fonctionnement de l'interface et à une unité de traitement graphique GPU qui assure, conjointement avec l'unité centrale CPU, l'affichage sur l'écran d'objets graphiques 0 permettant chacun de commander le fonctionnement d'un ou plusieurs équipements ou fonctions de l'avion. L'écran tactile 2 est encore associé à un contrôleur tactile 3 qui permet d'interpréter les appuis ou les gestuelles tactiles et incorpore un ou plusieurs capteurs assurant la détection proprement dite des appuis ou gestuelles tactiles. Comme cela est classique, l'interface 1 est complétée par un ensemble de mémoires 5 comprenant, notamment, une mémoire vive et une mémoire non volatile dans laquelle sont chargés les programmes permettant le fonctionnement de l'interface 1. L'ensemble de ces éléments, à savoir, notamment, l'unité centrale CPU, l'unité de traitement graphique GPU, le contrôleur tactile 3, les capteurs et l'ensemble de mémoires 5 peuvent être placés sur un ou plusieurs circuits imprimés et communiquer par l'intermédiaire d'un réseau de bus. On notera que l'écran tactile 2 peut être soit tactile par nature soit être rendu tactile. En se référant à la figure 2, de préférence, l'écran tactile 2 est un écran de type infrarouge rendu tactile en équipant le cadre C de l'écran d'un réseau de diodes D associées à un réseau de récepteurs R correspondant équipés de filtres assurant le filtrage du rayonnement capté par les récepteurs en dehors de la longueur d'ondes du rayonnement émis par les diodes. Comme indiqué précédemment, l'unité de traitement graphique GPU provoque l'affichage sur l'écran tactile 2 d'un certain nombre d'objets graphiques 0 actionnables manuellement pour la commande d'un ou plusieurs équipements ou fonctions de l'aéronef dans lequel l'interface 1 est embarquée. Il s'agit de préférence d'icônes, ici fictivement au nombre de 9, dont la représentation graphique correspond à celle de l'équipement ou de la fonction commandée. En ce qui concerne les fonctions critiques, notamment celles qui ont une incidence particulière sur les performances du vol, afin d'éviter les activations par erreur ou par accident, l'unité de traitement graphique GPU provoque en outre l'affichage, sur l'écran, pour chaque fonction critique à protéger d'un deuxième objet graphique qui permet d'inhiber le fonctionnement de l'objet graphique associé à cette fonction critique. Par exemple, comme on le voit sur la figure 1, un certain nombre d'icônes 01, 02 et 03 assurent chacune la commande d'une fonction ou d'un équipement critique. Pour ces premiers objets graphiques, l'unité de traitement graphique provoque l'affichage d'un deuxième objet graphique 0'1, 0'2 et 0'3 qui permettent chacun d'inhiber le fonctionnement du premier objet graphique auquel il est associé. De préférence, et comme représenté, le deuxième objet graphique vient se superposer au premier objet graphique auquel il est associé de manière à, d'une part, permettre d'identifier le premier objet graphique dont le fonctionnement est inhibé et, d'autre part, d'inhiber son fonctionnement. Les deuxièmes objets graphiques sont chacun susceptibles d'adopter une première configuration visible sur les figures 1 et 3 dans laquelle le deuxième objet graphique est superposé au premier objet graphique et le premier objet graphique est inhibé et une deuxième configuration, visible par exemple sur la figure 5, dans laquelle le deuxième objet graphique est décalé par rapport au premier objet graphique, pour le rendre accessible. Ainsi, comme visible sur les figures 4 et 6, le passage du deuxième objet graphique tel que 0'1, de la première configuration à la deuxième configuration s'effectue ici au moyen d'une gestuelle tendant à positionner un doigt Dgtl d'un utilisateur sur ce deuxième objet graphique et à le déplacer latéralement jusqu'à ce que le deuxième objet graphique soit situé dans sa deuxième configuration (figure 5). Dans cette position, c'est-à-dire après que le contrôleur tactile a détecté et interprété la gestuelle de déverrouillage de l'équipement ou de la fonction inhibé par le deuxième objet graphique, le premier objet graphique, tel que 01, est rendu activable. On peut à cet égard prévoir que, dans cette position, son aspect soit modifié, par exemple en changeant sa couleur ou son intensité de manière à montrer à l'utilisateur qu'il est désormais activable. L'équipement ou la fonction associé au premier objet graphique peut alors être commandé lorsque le contrôleur graphique détecte qu'une gestuelle de commande correspondante a été effectuée en relation avec le premier objet graphique. Selon un aspect particulièrement avantageux de l'invention, la fonction protégée peut être activée en déplaçant le deuxième objet graphique 0'1 jusqu'à ce qu'il soit situé dans la deuxième configuration et tant que le deuxième objet graphique est maintenu dans cette position par l'un des doigts Dgtl de l'utilisateur, le premier objet graphique peut -être manipulé par un deuxième doit Dgt2 (figure 4) pour commander la fonction activée. On notera par ailleurs que la première configuration du deuxième objet graphique est une position stable, tandis que la deuxième configuration est instable de sorte qu'après relâchement de ce deuxième objet graphique, celui-ci revient spontanément à sa position initiale interdisant la manoeuvre du premier objet graphique (figure 6). On pourra par exemple prévoir que ce retour à la première configuration peut s'effectuer à l'expiration d'une temporisation suffisamment longue pour permettre selon une cinématique particulière pour obtenir par exemple un déplacement lent du deuxième objet graphique et rendre le moment visuellement esthétique pour l'utilisateur. Dans l'exemple de mise en oeuvre qui vient d'être décrit, le passage de la première configuration à la deuxième configuration s'effectue par un décalage latéral du deuxième objet graphique, ici vers la gauche. Bien entendu, un tel décalage peut s'effectuer soit vers la droite, soit vers le haut ou le bas, ou encore selon autre toute direction. De même, on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque le passage de la première configuration à la deuxième configuration s'effectue selon toute autre gestuelle détectée par le contrôleur tactile. Dans l'exemple de réalisation envisagé, le premier objet graphique se présente sous la forme d'une icône illustrant la fonction commandée. Le deuxième objet graphique se présente quant à lui sous la forme d'une grille permettant, d'une part, de laisser visible l'icône qu'elle recouvre et, d'autre part, de simuler visuellement le capot utilisé dans les interfaces traditionnelles. On notera enfin que le deuxième objet graphique peut être associé à une indication visuelle permettant d'informer l'utilisateur de la gestuelle à utiliser pour provoquer sa manipulation. REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un équipement ou d'une fonction au moyen d'une interface tactile, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de : -affichage sur un écran tactile (2) de l'interface d'un premier objet graphique (0, 01, 02, 03) manipulable pour commander ledit équipement ou ladite fonction et d'un deuxième objet graphique (0'1, 0'2, 0'3) ayant une première configuration dans laquelle le premier objet graphique est inhibé et une deuxième configuration dans laquelle le premier objet graphique est activable ; -détection d'une première gestuelle sur l'écran tendant à faire passer le deuxième objet graphique de la première configuration à la deuxième configuration ; -activation du premier objet graphique tant que le deuxième objet graphique (0'1, 0'2, 0'3) est manipulé ; et -détection d'une deuxième gestuelle sur l'écran tendant actionner le premier objet graphique activé. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, dans la première configuration, le deuxième objet graphique est superposé au premier objet graphique et dans la deuxième configuration, le deuxième objet graphique est décalé par rapport au premier objet graphique. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la première configuration est une configuration stable et la deuxième configuration est une configuration instable, le deuxième objet graphique étant sollicité dans la première configuration. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel, à partir de la deuxième configuration, le deuxième objet graphique est sollicité dans la première configuration à l'expiration d'une temporisation. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, lorsque le deuxième objet graphique est dans la deuxième configuration, on modifie l'apparence du premier objet graphique. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le deuxième objet graphique a la forme d'une grille. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'équipement ou la fonction commandé est un équipement ou une fonction embarqué à bord d'un aéronef. 8. Interface tactile, comprenant un écran tactile, un contrôleur tactile (3) apte à interpréter les gestuelles sur l'écran, et une unité de traitement graphique (GPU) associée à une unité centrale (CPU) adaptée pour mettre en oeuvre un procédé de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9. Interface selon la revendication 8, dans laquelle l'interface tactile est une interface de type à infrarouges. 10. Interface selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisée en ce qu'elle constitue une interface homme-machine embarquée à bord d'un aéronef.