FR3011951A1 - Designateur comprenant un repose paume ergonomique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un désignateur destiné à être manœuvré par la main d'un opérateur, le désignateur (40) comprenant un corps (12) destiné à être fixé sur un poste de travail, le corps (12) comprenant une zone d'appui (43), destinée à l'appui de la main de l'opérateur lorsqu'il manœuvre le désignateur (40). Selon l'invention, la zone d'appui (43) s'étend sensiblement selon un arc (33) se refermant vers une zone (13) destinée à recevoir les doigts de la main de l'opérateur manœuvrant le désignateur (40).

Description

DESIGNATEUR COMPRENANT UN REPOSE PAUME ERGONOMIQUE L'invention concerne un désignateur destiné à équiper un système informatique. A ce jour, le désignateur le plus utilisé est une souris dont la position sur une surface plane permet à un opérateur de pointer une position sur un écran du système informatique. De nombreux autres désignateurs sont également mis en oeuvre tels que par exemple un pavé tactile (ou touchpad dans la littérature anglo-saxonne) fixé à proximité d'un clavier du système, un mini manche (ou joystick), une boule de désignation (ou track ball). Les désignateurs peuvent être regroupés en deux grandes 10 familles, ceux possédant une partie fixe tels que la surface tactile, le mini manche et la boule de désignation et ceux ne possédant pas de partie fixe comme la souris. Un désignateur permet de pointer différentes positions sur l'écran. Pour se déplacer entre deux positions, l'opérateur déplace une partie mobile 15 du désignateur ou son doigt dans le cas du pavé tactile. Le déplacement est mesuré dans un repère orthogonal que le système informatique met en correspondance avec un repère de l'écran. Pour améliorer l'ergonomie des désignateurs, on peut prévoir une surface d'appui, destinée à l'appui de la main de l'opérateur lorsqu'il 20 manoeuvre le désignateur. Cette surface permet de limiter les tensions dans le poignet de l'opérateur. Pour une souris, la surface d'appui est directement formée par la forme de la souris sur laquelle l'opérateur pose la paume de la main. Pour la famille des désignateurs possédant une partie fixe, on peut prévoir un repose paume faisant partie intégrante de la partie fixe du 25 désignateur. Le repose paume possède une forme, par exemple en portion de sphère, ce qui permet d'épouser la surface intérieure de la paume de la main. Le repose paume est fixe par rapport au poste de travail. Le poste de travail peut être adapté à un opérateur donné ou conçu pour un opérateur 30 standard, dont on a pu définir la morphologie au moyen d'un modèle. En utilisation, l'opérateur réel peut avoir une morphologie différente de celle de l'opérateur standard, simplement parce que sa taille est différente. Pour une utilisation intensive du désignateur on peut prévoir un réglage mécanique du repose paume. Il est possible de permettre à l'opérateur de régler lui-même la position du repose paume par rapport au poste de travail. Ce type de réglage peut être long à effectuer. De plus, si un poste de travail est amené à être occupé par des opérateurs différents, le réglage est à refaire à chaque changement d'opérateur. L'invention trouve une utilité particulière dans le domaine aéronautique et plus particulièrement dans un poste de pilotage d'un aéronef. La plupart des aéronefs sont pilotés par un pilote et un copilote. Dans le poste de pilotage, un désignateur peut être disposé entre le pilote et le copilote, par exemple pour entrer des informations de navigation, notamment pour saisir les coordonnées des prochains points de passage que devra suivre l'aéronef. Il s'agit couramment d'une boule de désignation.

Ce désignateur peut être utilisé à la fois par le pilote et par le copilote. Il parait impossible de permettre une modification de la position du repose paume associé à cette boule de désignation lorsque l'on change d'opérateur. La position retenue est alors une position centrale de l'aéronef. Les deux opérateurs doivent alors s'adapter à cette position du repose paume. Une position médiane du repose paume entraine une gêne lors de l'utilisation du désignateur. Cette gêne peut entrainer une lenteur des déplacements et parfois même des erreurs. L'efficacité du contrôle du pointeur s'en trouve réduite. L'opérateur peut compenser l'orientation du repose paume par une torsion du poignet par rapport à l'avant bras. Cette torsion peut générer à terme des troubles musculo-squelettiques pour l'opérateur. L'invention vise à pallier tout ou partie des problèmes cités plus haut en proposant un désignateur dont le repose paume peut être facilement utilisé par des opérateurs ayant une morphologie différente, notamment pour un opérateur dont l'avant bras est désaxé par rapport à une direction principale du désignateur. A cet effet, l'invention a pour objet un désignateur destiné à être manoeuvré par la main d'un opérateur, le désignateur comprenant un corps destiné à être fixé sur un poste de travail, le corps comprenant une zone 35 d'appui, destinée à l'appui de la main de l'opérateur lorsqu'il manoeuvre le désignateur, caractérisé en ce que la zone d'appui s'étend sensiblement selon un arc se refermant vers une zone destinée à recevoir les doigts de la main de l'opérateur manoeuvrant le désignateur. L'invention présente déjà un avantage lorsqu'un seul opérateur est prévu pour manoeuvrer le désignateur. En effet, le poste de travail équipé du désignateur peut être conçu en fonction d'un opérateur standard, dont on a pu définir la morphologie au moyen d'un modèle. En utilisation, l'opérateur réel peut avoir une morphologie différente de celle de l'opérateur standard, simplement parce que sa taille est différente.

La forme particulière de la zone d'appui selon l'invention permet de standardiser la partie fixe du désignateur. Des essais d'une telle zone d'appui, essais réalisés en interne, ont montrés qu'elle convient pour un grand nombre d'opérateurs même si leur morphologie est différente.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel : la figure 1 représente en perspective une boule de désignation selon l'invention ; la figure 2 représente en vue de dessus la boule de désignation de la figure 1 actionnée par la main d'un opérateur ; la figure 3 représente une variante de boule de désignation destinée à être manoeuvrée par plusieurs opérateurs ; la figure 4 représente la boule de désignation de la figure 3 25 manoeuvrée par deux opérateurs ; la figure 5 représente un mini manche ; la figure 6 représente un pavé tactile. Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes 30 repères dans les différentes figures. La description détaillée de l'invention fait principalement référence à une boule de désignation équipant le poste de pilotage d'un aéronef. Il est bien entendu que l'invention et tous ses perfectionnements s'appliquent 35 également à tous les désignateurs possédant un corps fixe tels que les mini 301 1 9 5 1 4 manches ou les pavés tactiles. L'invention n'est pas non plus limitée à l'utilisation dans un poste de pilotage d'un aéronef. Elle peut être mise en oeuvre dans tout autre domaine où le corps du désignateur est fixé sur un poste de travail. 5 La figure 1 représente une boule de désignation 10 comprenant un corps fixe 12 et une partie mobile formée ici par une sphère 13 qu'un opérateur peut faire tourner par rapport au corps fixe 12. La boule de désignation 10 comprend un ensemble de capteurs délivrant une information de position relative de la sphère 13 par rapport au corps 12. L'information 10 peut être codée par un calculateur. L'ensemble de capteur et éventuellement le calculateur sont disposés à l'intérieur du corps 12. L'information codée est destinée à être utilisée pour désigner un objet sur l'écran d'un système informatique. Dans l'exemple représenté, le corps fixe 12 comprend une plaque 15 carrée ou rectangulaire 14 destinée à être fixée sur la planche de bord d'un aéronef. La fixation est par exemple assurée par des vis 15 disposées aux quatre coins de la plaque 14. La planche de bord peut être configurée pour recevoir la boule de désignation 10 de façon à ce que l'axe longitudinal de l'aéronef soit parallèle 20 à un des cotés de la plaque 14. Sur la figure, on a représenté un axe X qui peut être confondu avec l'axe longitudinal de l'aéronef, par exemple lorsque la boule de désignation 10 est disposée entre le pilote et le copilote de l'aéronef. L'axe X peut également être parallèle à l'axe longitudinal de l'aéronef. De façon plus générale, l'axe X de la boule de désignation est fixe par rapport à la planche de bord. Un second axe Y perpendiculaire à l'axe X forme avec l'axe X un repère orthogonal X-Y dont l'origine, l'intersection des axes X et Y, est situé sur la sphère 13. De façon plus générale, l'origine du repère X-Y est située sur une zone destinée à recevoir les doigts de la main de l'opérateur manoeuvrant le désignateur.

La figure 2 représente en vue de dessus la boule de désignation 10 actionnée par la main 11 d'un opérateur. L'avant bras 25 de l'opérateur s'étend selon une direction X1 angulairement décalée d'un angle a par rapport à l'axe X. On considère que lorsque l'opérateur tend le bras vers la 301 1 9 5 1 5 boule de désignation 10, l'axe X1 coupe l'axe X à l'intersection des axes X et Y, c'est-à-dire à l'origine du repère X-Y. La boule de désignation 10 comprend un repose paume 30 sur lequel l'opérateur appuie la paume de sa main 11, lorsqu'il utilise la boule de 5 désignation 10. Le repose paume 30 est solidaire de la plaque 14. Le repose paume 30 est proéminent par rapport au plan de la plaque 14. En fonction de la position de l'opérateur par rapport à la boule de désignation 10, l'axe X1 n'est pas obligatoirement dans le plan de la plaque 14. La proéminence du repose paume est fonction de l'inclinaison de l'axe X1 par rapport au plan de 10 la plaque 14 et du dépassement de la sphère 13 par rapport au plan de la plaque 14. Un sommet 32 du repose paume 30 forme une zone d'appui sur laquelle l'opérateur pose la paume de la main. Selon l'invention, dans le plan de la plaque 14, la zone d'appui 32 s'étend principalement selon un arc 33 se refermant vers l'origine du repère 15 X-Y. L'arc 33 est par exemple un arc de cercle centré sur l'origine du repère X-Y. Plus précisément, la zone d'appui 32 est délimitée par un contour 34 en forme de croissant s'étendant selon l'arc 33. La boule de désignation 10 peut comprendre des boutons manoeuvrables par l'opérateur. Ces boutons permettent une entrée de 20 donnée particulière par exemple pour valider un pointage réalisé au moyen de la rotation de la sphère 13. Dans l'exemple représenté, la boule de désignation 10 comprend un bouton 37 disposé sur une face latérale du repose paume 30. La position du bouton 30 est définie de façon à ce que l'opérateur puisse le manoeuvrer avec le pouce. La boule de désignation 10 25 comprend un autre bouton 38 dont la positon est définie de façon à ce que l'opérateur puisse le manoeuvrer avec l'auriculaire. La figure 3 représente une variante 40 de boule de désignation destinée à être manoeuvrée par plusieurs opérateurs positionnés 30 différemment par rapport à la boule de désignation 40. Cette boule de désignation trouve une utilité particulière dans le poste de pilotage d'un aéronef piloté par un pilote et un copilote. La boule de désignation 40 est par exemple disposée entre le pilote et le copilote. L'axe X de la boule de désignation 40 forme par exemple l'axe longitudinal de l'aéronef. La boule de désignation 40 permet par exemple d'entrer des informations de navigation nécessaires au pilotage de l'aéronef. On retrouve le corps 12, la sphère 13 et la plaque 14. La boule de désignation 40 comprend un repose paume 42 solidaire de la plaque 14 et proéminent par rapport au plan de la plaque 14. Un sommet 43 du repose paume 42 forme la zone d'appui de la paume de la main de l'opérateur manoeuvrant la boule de désignation 40. Les deux opérateurs manoeuvrent la boule de désignation 40 alternativement. La boule de désignation 40 étant située entre les deux opérateurs, l'un manoeuvre la boule de désignation 40 avec sa main droite et l'autre avec sa main gauche. La zone d'appui 43 s'étend selon l'arc 33. La zone d'appui 43 est délimitée par un contour 44 en forme de croissant s'étendant selon l'arc 33. Le contour 44 et plus généralement le repose paume 42 sont symétriques par rapport à l'axe X. Sur la zone d'appui 43, on peut définir des zones où les deux opérateurs vont préférentiellement poser la paume de leur main respective.

Ces zones préférentielles ont par exemple une forme bombée complémentaire de l'intérieure d'une paume de main. Le contour de la forme bombée est par exemple circulaire afin de d'épouser au mieux l'intérieur de la paume de la main. Pour la boule de désignation 40, la zone d'appui 43 comprend 20 deux formes bombées 45 et 46 distinctes chacune prévue pour s'insérer dans la paume d'une main d'un des deux opérateurs. Les formes bombées 45 et 46 sont disposées chacune aux extrémités de la zone d'appui 43. On peut qualifier la boule de désignation 40 d'ambidextre car manoeuvrable par une main droite ou par une main gauche. 25 De façon plus générale, une boule de désignation peut être destinée à être manoeuvrée par plusieurs opérateurs (deux ou plus de deux) disposés différemment par rapport à la boule de désignation. La zone d'appui comprend alors plusieurs formes bombées chacune prévue pour s'insérer dans la paume de la main d'un des opérateurs. 30 Pour revenir à la boule de désignation ambidextre 40, celle-ci comprend le bouton 37 qu'un premier opérateur manoeuvre avec le pouce de la main droite. Le bouton 37 est situé au voisinage de la forme bombée 46. De façon symétrique par rapport à l'axe X, la boule de désignation 40 comprend un bouton 39 situé au voisinage de la forme bombée 45 et 35 manoeuvrable par la main gauche du second opérateur. Le bouton 38, situé 3 0 1 1 9 5 1 7 sur l'axe X, est manoeuvrable par l'auriculaire de la main droite du premier opérateur ou par l'auriculaire de la main gauche du second opérateur. La figure 4 représente un poste de travail dans lequel deux 5 opérateurs 47 et 48 sont susceptibles d'utiliser alternativement la même boule de désignation 40. Ce poste de travail est par exemple le poste de pilotage d'un aéronef et les deux opérateurs 47 et 48 sont le pilote et le copilote de l'aéronef. La boule de désignation 40 est placée entre le pilote et le copilote. 10 Les positions des opérateurs 47 et 48 peuvent être prédéfinies lors de la conception du poste de travail dans lequel est disposée la boule de désignation 40. On peut définir l'arc 33 et la hauteur de la zone d'appui 43 par rapport à la plaque 14 qui conviennent à la plupart des opérateurs. Les formes bombées 45 et 46 ne sont pas obligatoires. Elles améliorent le confort 15 de l'opérateur et donc la fiabilité du pointage réalisé par l'opérateur manoeuvrant la boule de désignation 40. Néanmoins, si l'angle a associé à chaque opérateur peut être amené à varier de façon importante, notamment en fonction de leur morphologie, il peut être préférable de conserver le zone d'appui 43 sensiblement plane sans forme bombée. Ainsi la main d'un opérateur peut rester bien alignée avec son avant bras. Toutefois, de façon classique dans un poste de pilotage d'aéronef, il est classique que les sièges occupés par le pilote et le copilote soient réglables, ce qui permet d'assurer pour chacun des opérateurs un angle a sensiblement constant pour différentes morphologies d'opérateurs. On peut admettre un léger décalage de l'orientation de la main par rapport à l'axe longitudinal de l'avant bras 25. Des tests réalisés en interne ont montré qu'aucune gêne n'est ressentie pour un décalage inférieur à 5°. La figure 5 représente un mini manche 50 comprenant le corps fixe 12 et une partie mobile formée ici par un manche 51 relié au corps à l'une de ses extrémités 52 par une liaison à deux degrés de libertés en rotation. Le manche 51 forme la partie mobile du mini manche 50. Les mouvement du manche 51 permettent à l'opérateur de désigner un objet sur un écran du système informatique auquel est relié le mini manche 50.

Comme pour les boules de désignation 10 et 40, le mini manche 50 comprend une plaque carrée 14 destinée à être fixée sur un plan de travail tel que la planche de bord d'un aéronef. Le mini manche 40 comprend en outre un repose paume 53 semblable au repose paume 42, solidaire de la plaque 14 et proéminent par rapport au plan de la plaque 14.

La figure 6 représente un pavé tactile 60 comprenant le corps 12 et une surface tactile 61. Le corps 12 comprend la plaque 14. La surface tactile 61 peut être disposée dans le plan que la plaque 14 ou légèrement abaissée afin d'en distinguer tactilement les contours. Un opérateur déplace un doigt sur la surface tactile pour désigner un objet. Le doigt forme la partie mobile du pavé tactile 60 utilisé comme désignateur. Le pavé tactile 60 comprend en outre un repose paume 62 semblable au repose paume 42, solidaire de la plaque 14 et proéminent par rapport au plan de la plaque 14.15

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Désignateur destiné à être manoeuvré par la main d'un opérateur, le désignateur (10, 40, 50 ; 60) comprenant un corps (12) destiné à être fixé sur un poste de travail, le corps (12) comprenant une zone d'appui (32, 43), destinée à l'appui de la main de l'opérateur lorsqu'il manoeuvre le désignateur (10, 40, 50 ; 60), caractérisé en ce que la zone d'appui (32, 43) s'étend sensiblement selon un arc (33) se refermant vers une zone (13, 52, 61) destinée à recevoir les doigts de la main de l'opérateur manoeuvrant le désignateur (10, 40, 50 ; 60).
2. 2. Désignateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (12) comprend une plaque plane (14), en ce que la zone d'appui (32, 43) est proéminente par rapport à la plaque plane (14).
3. 3. Désignateur selon l'une des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce qu'il comprend un repose paume (30, 42, 53, 62) et en ce que le zone d'appui (32, 43) forme un sommet du repose paume (30).
4. 4. Désignateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone d'appui (32, 43) est délimitée par un contour 20 (34, 44) en forme de croissant s'étendant selon l'arc (33).
5. 5. Désignateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est destiné à être manoeuvré par plusieurs opérateurs (47, 48) disposés différemment par rapport au désignateur (40, 50 ; 60), en 25 ce que la zone d'appui (32, 43) comprend plusieurs formes bombées (45, 46 ; 54) distinctes, chacune prévue pour s'insérer dans la paume de la main de l'un des opérateurs (47, 48).
6. 6. Désignateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les 30 formes bombées (45, 46 ; 54) ont un contour sensiblement circulaire.
7. 7. Désignateur selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il est destiné à être manoeuvré par deux opérateurs eten ce qu'il comprend deux formes bombées (45, 46), disposées chacune aux extrémités de l'arc (33).
8. 8. Désignateur selon l'une des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce qu'il comprend une partie mobile (13) par rapport au corps (12), et un ensemble de capteurs (15, 16, 17, 18), la partie mobile (13) étant destinée à être manoeuvrée par les doigts de l'opérateur.
9. 9. Désignateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la 10 partie mobile est une sphère (13) pouvant tourner sur elle-même par rapport à la partie fixe (12).
10. 10. Désignateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie mobile est un manche (51) relié au corps (12) à l'une de ses 15 extrémités (52) par une liaison à deux degrés de libertés en rotation.
11. 11. Désignateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps (12) comprend une surface tactile (61) sur laquelle un doigt de l'opérateur peut se déplacer. 20