Brevet FR3086420A1 — publié le 20200327

- 1 - Procédé de commande d'un système embarqué [0001] La présente invention concerne de manière générale un procédé de commande pour un système embarqué sur un véhicule automobile. [0002] Les véhicules modernes, en particulier les véhicules particuliers, comprennent un ou des systèmes embarqués perfectionnés, par exemple en charge de tâches d'information comme la localisation, l'infotrafic ou l'état du véhicule, des tâches de divertissement, notamment jouer de la musique ou passer des appels téléphoniques, ou encore des tâches de confort comme le réglage d'un système de climatisation du véhicule. [0003] Ces systèmes embarqués sont complexes à utiliser du fait du grand nombre de fonctions accessibles et leur manipulation se fait souvent à partir de boutons ou d'un écran tactile sur la planche de bord, deux types d'interfaces peu intuitives qui peuvent distraire un conducteur de la conduite du véhicule. [0004] Il est également connu dans l'art antérieur des dispositifs de reconnaissance gestuelle permettant de reconnaître la position et les mouvements d'une main d'un utilisateur. Le document W02015176707 décrit ainsi un périphérique d'entrée pour une installation de commande comprenant un dispositif de reconnaissance gestuelle et un dispositif d'affichage fournissant un environnement virtuel à un utilisateur, dans lequel l'utilisateur peut manipuler virtuellement une molette ou un joystick virtuel. [0005] En contrepartie, ce système présente notamment l'inconvénient de présenter un nombre d'interactions limitées avec le joystick ou la molette virtuels. En outre, ce périphérique d'entrée selon l'état de la technique impose l'affichage d'un environnement virtuel visible à l'utilisateur, et il n'est donc pas compatible avec la conduite d'un véhicule, notamment d'un véhicule automobile. - 2 - [0006] Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients du document de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, de proposer un procédé de commande d'un système embarqué intuitif pour l'utilisateur et ne constituant pas une distraction lors d'une 5 opération de conduite du véhicule. [0007] Pour cela, un premier aspect de l'invention concerne un procédé de commande d'un système embarqué de véhicule, le procédé de commande comprenant les étapes de : - numériser en temps réel une main d'un utilisateur, 10 - générer un objet virtuel à proximité de la main numérisée, - générer des moyens de rappel permettant de rappeler l'objet virtuel à proximité de la main numérisée, - calculer un mouvement de l'objet virtuel à partir d'une interaction avec la main numérisée, ainsi qu'un mouvement de 15 rappel de l'objet virtuel, - interpréter au moins une commande à partir du mouvement de l'objet virtuel, - commander un système embarqué selon la commande interprétée. 20 [0008] Un tel procédé permet de commander un système embarqué de manière intuitive en mimant des mouvements avec l'objet virtuel tel qu'une projection, une poussée ou une saisie. De plus, un tel procédé de commande ne nécessite pas de retour d'information sous forme visuelle susceptible de distraire un conducteur de véhicule. 25 [0009] Avantageusement, l'objet virtuel est un objet virtuel déformable, ce qui permet de rajouter un degré d'interaction avec l'objet virtuel et donc avec le système embarqué. - 3 - [0010] Avantageusement, une pluralité de commandes différentes sont interprétées à partir d'une pluralité de mouvements différents de l'objet virtuel. En effet, un objet virtuel selon la présente invention permet un grand nombre d'interactions et donc un nombre de commandes plus important 5 qu'avec un joystick, une molette ou un interrupteur virtuel. Par exemple, il peut être projeté virtuellement dans au moins six directions, résultant en au moins six commandes différentes. [0011] De manière spécialement avantageuse, aucune image de l'objet virtuel ou de la main numérisée est affichée à l'utilisateur, c'est-à-dire 10 que le présent procédé exclut d'afficher la scène virtuelle ou un élément de la scène virtuelle, cela afin d'éviter toute distraction du conducteur du véhicule. Par exemple, aucun retour d'information visuel est effectué par le présent procédé de commande. [0012] Avantageusement, le présent procédé de commande prévoit 15 une étape de génération d'un retour d'information non visuel, par exemple tactile, vibratoire, sonore ou olfactif. [0013] Par exemple, il comprend une étape de génération d'un son spécifique lié au mouvement de l'objet virtuel ce qui permet d'informer l'utilisateur que le geste qu'il a mimé en lien avec l'objet virtuel a bien été 20 compris. [0014] Alternativement ou en combinaison, le présent procédé de commande comprend une étape de génération d'un son spécifique lié à la commande interprétée. [0015] Un second aspect de l'invention est un dispositif de 25 commande d'un système embarqué dans un véhicule, comprenant : - des moyens de capture configurés pour acquérir en temps réel une main d'un utilisateur, - des moyens de calcul configurés pour mettre en oeuvre le procédé de commande selon le premier aspect de l'invention. - 4 - [0016] Un dernier aspect de l'invention concerne un véhicule automobile comportant au moins un dispositif selon le second aspect de l'invention ou bien mettant en oeuvre le procédé de commande selon le premier aspect de l'invention. 5 [0017] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une scène virtuelle selon le présent 10 procédé de commande, - la figure 2 représente une autre scène virtuelle selon le présent procédé de commande. [0018] Le procédé de commande selon la présente invention est mis en oeuvre par un système embarqué dans un véhicule, par exemple un 15 véhicule particulier, utilitaire ou commercial à trois ou quatre roues, le système embarqué comprenant des moyens de capture en temps réel d'une main d'un utilisateur. De plus, il comprend des moyens de calcul comprenant une ou plusieurs unités de calculs et de mémoire permettant de modéliser la main capturée ainsi que générer un objet virtuel à proximité de cette main 20 numérisée et des interactions entre la main numérisée et l'objet virtuel. Ces moyens sont connus de l'homme du métier et ne seront donc pas détaillés. [0019] La figure 1 représente ainsi la main 10 d'un utilisateur ou d'un conducteur, numérisée en temps réel, c'est-à-dire que chaque mouvement ou déplacement de la main est acquis et modélisé sans délais. Par exemple, 25 la main de l'utilisateur est numérisée uniquement quand elle est dans une position déterminée, par exemple levée ou face à une zone spécifique de la planche de bord pouvant contenir les moyens de capture, ce qui permet de limiter les sollicitations des moyens de calculs. [0020] Un objet virtuel 20 sous la forme d'une balle est généré par les 30 moyens de calcul à proximité de la main numérisée 10. Cet objet virtuel 20 - 5 - constitue un moyen d'interaction avec la main numérisée 10 et donc la main de l'utilisateur, comme expliqué ci-après. Par exemple, cet objet virtuel 20 peut être généré uniquement quand la main de l'utilisateur est dans une position déterminée ou bien suite à un geste spécifique de la main de 5 l'utilisateur, permettant de déclencher le présent procédé de commande. [0021] En outre, des moyens de rappel 30 par exemple sous la forme d'un cordon élastique ou d'un ressort sont générés de telle sorte à rappeler l'objet virtuel 20 à proximité de la main numérisée 10 de l'utilisateur. [0022] Une interaction virtuelle entre l'objet virtuel 20 et un 10 mouvement de la main de l'utilisateur, capturé et retranscrit par la main numérisée 10, génère un mouvement ou un déplacement de l'objet virtuel 20 dans l'espace virtuel généré par les moyens de calcul. Par exemple, l'utilisateur peut faire un geste mimant le fait de projeter ou balayer l'objet virtuel 20 vers un côté de l'habitacle du véhicule, par exemple vers la droite 15 selon les flèches de la figure 1 et les moyens de calculs génèrent alors un mouvement de l'objet virtuel 20 dans cette direction. [0023] Les moyens de calcul calculent ainsi sur la base de cette interaction un mouvement rapide vers la droite de l'objet virtuel 20 dans l'espace virtuel et ce mouvement peut être interprété comme une commande 20 spécifique par les moyens de calcul. Par exemple, cette commande peut consister en un changement d'une piste musicale, ou bien un changement du niveau de ventilation ou de température de l'habitacle du véhicule. [0024] À l'issue du mouvement de l'objet virtuel 20, les moyens de rappel 30 vont rappeler l'objet virtuel 20 à proximité de la main numérisée 10 25 de l'utilisateur comme représenté sur la figure 2, afin que celui-ci puisse s'en servir virtuellement à nouveau, c'est-à-dire mimer un nouveau geste pour entrer une nouvelle commande au système embarqué du véhicule. [0025] Ainsi, un objet virtuel 20 selon la présente invention peut être facilement déplacé ou projeté virtuellement par un utilisateur, ce qui rend 30 l'interaction avec le système embarqué intuitive pour un utilisateur et prévient - 6 - toute distraction d'une opération de conduite, augmentant par là même le niveau de sécurité d'un véhicule embarquant un tel système virtuel embarqué. [0026] De plus, l'objet virtuel 20 peut être déformable et/ou élastique. 5 Ainsi, un utilisateur peut également se saisir de l'objet virtuel 20 afin de le presser ou l'écraser, ce qui enrichit le nombre d'interaction possible avec l'objet virtuel 20 et donc le nombre de commandes différentes qui peuvent être interprétées. Par exemple, les moyens de rappel permettent à l'objet virtuel de reprendre sa forme après que la commande ait été interprétée ou 10 réalisée. [0027] En outre, l'objet virtuel 20 peut être également projeté virtuellement vers des zones spécifiques de l'habitacle du véhicule, correspondant chacune à une commande spécifique. Par exemple, l'utilisateur peut mimer la projection de l'objet virtuel vers les bouches 15 d'aération de l'habitacle afin de régler un niveau de ventilation du véhicule. [0028] Cependant, la main numérisée 10 ou l'objet virtuel 20 ne sont pas représentés ou affichés à la vue du conducteur, ceci afin de prévenir toute distraction durant une opération de conduite du véhicule. Le conducteur ou l'utilisateur n'a donc pas de moyen visuel de savoir que la commande 20 désirée a été interprétée correctement par les moyens de calcul. [0029] Un son spécifique peut être généré afin de constituer un retour d'information dans l'habitacle du véhicule. Par exemple, ce son peut être lié à un mouvement de l'objet virtuel 20, par exemple un son de roulement ou de rebond. Alternativement ou en combinaison, le son généré peut être lié à la 25 commande interprétée, par exemple un son de souffle dans le cas de la ventilation ou encore un son de sélection ou de cloche, selon la commande effectuée. [0030] Dans le cas d'une fonction liée au système audio du véhicule, un changement de piste musicale ou une modification du niveau de volume - 7 - peut également informer l'utilisateur que la commande a bien été interprétée à partir du mouvement de sa main via le mouvement de l'objet virtuel. [0031] Par exemple, un écran d'habitacle du véhicule peut représenter uniquement le résultat de la commande, comme une échelle de 5 volume sonore, une échelle de niveau de ventilation ou un changement de piste musicale ou de radio, sans afficher la scène virtuelle comprenant la main numérisée 10 ou l'objet virtuel 20. [0032] On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents 10 modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, il est fait référence aux moyens de rappel 30 qui peuvent être implémentés sous différentes formes, en plus du cordon élastique ou du ressort déjà mentionné. Par exemple, la main numérisée 10 peut attirer l'objet virtuel 20 sur le modèle d'une force de 15 gravitation. Alternativement ou en combinaison, l'objet virtuel projeté au-delà d'une certaine limite, par exemple au-delà de l'espace virtuel généré par les moyens de calcul, peut être supprimé et régénéré à proximité de la main numérisée 20. [0033] En outre, l'objet virtuel 20 n'est pas limité à une balle comme 20 représentée sur les figures 1 et 2, mais comprend tout type d'objet virtuel approprié, par exemple une balle de forme ovale, un pavé, REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un système embarqué de véhicule, le procédé de commande comprenant les étapes de : - numériser en temps réel une main d'un utilisateur, - générer un objet virtuel (20) à proximité de la main numérisée (10), - générer des moyens de rappel (30) permettant de rappeler l'objet virtuel (20) à proximité de la main numérisée (10), - calculer un mouvement de l'objet virtuel (20) à partir d'une interaction avec la main numérisée (10), ainsi qu'un mouvement de rappel de l'objet virtuel (20), - interpréter au moins une commande à partir du mouvement de l'objet virtuel (20), - commander un système embarqué selon la commande interprétée. 2. Procédé de commande selon la revendication précédente, dans lequel l'objet virtuel est un objet virtuel déformable. 3. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une pluralité de commandes 20 différentes sont interprétées à partir d'une pluralité de mouvements différents de l'objet virtuel (20). 4. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel aucune image de l'objet virtuel (20) est affichée. - 9 - 5. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape de génération d'un retour d'information non visuel. 6. Procédé de commande selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes, comprenant une étape de génération d'un son spécifique lié au mouvement de l'objet virtuel (20). 7. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape de génération d'un son spécifique lié à la commande interprétée. 10 8. Dispositif de commande d'un système embarqué dans un véhicule, comprenant : - des moyens de capture configurés pour acquérir une main d'un utilisateur, - des moyens de calcul configurés pour mettre en oeuvre le 15 procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Véhicule automobile comportant au moins un dispositif de commande selon la revendication précédente.20