FR2999312A1 - Systeme de visualisation comportant un dispositif de visualisation semi-transparent affichant des symboles a contour contraste - Google Patents

Systeme de visualisation comportant un dispositif de visualisation semi-transparent affichant des symboles a contour contraste Download PDF

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Abstract

Le domaine général de l'invention est celui des systèmes de visualisation (1) comprenant des moyens de génération (10) de symboles graphiques et un dispositif de visualisation semi-transparent associé. Le dispositif de visualisation selon l'invention comporte deux écrans de visualisation plats semi-transparents superposés, l'un (11) passif et l'autre (12) actif, chaque symbole affiché sur le dispositif de visualisation semi-transparent comprenant une première représentation et une seconde représentation. La première représentation est affichée sur le premier écran de visualisation avec un faible taux de transmission de la lumière et avec une première taille prédéterminée. La seconde représentation est affichée sur le second écran de visualisation au même emplacement que la première représentation, avec une luminance et une seconde taille prédéterminée inférieure à la première taille de façon que la seconde représentation soit superposée à la première représentation et que le symbole affiché apparaisse lumineux avec une bordure sombre.

Description

Système de visualisation comportant un dispositif de visualisation semi-transparent affichant des symboles à contour contrasté Le domaine de l'invention est celui des dispositifs de visualisation disposés dans les cockpits d'aéronefs civils et militaires. Actuellement, les planches de bord des cockpits d'aéronefs modernes comportent sur la majeure partie de leur surface des écrans de visualisation et des instruments, diminuant ainsi la vision directe du paysage extérieur dans la zone basse du cockpit. Dans un certain nombre d'applications, dont le vol à vue à basse altitude, cette absence de vision directe peut être gênante.
Une première solution simple consiste pour le pilote à se contorsionner pour voir au-dessus des écrans de visualisation, quand cela est possible. Une seconde solution consiste à utiliser des systèmes de visualisation collimatés encore appelés en terminologie anglaise « See through ». Ils comportent essentiellement deux grandes familles qui sont les viseurs de casque portés par la tête du pilote et les dispositifs d'affichage dits « Tête Haute » ou « Head-Up Displays » montés à demeure dans le cockpit. Ces dispositifs superposent des informations sous forme d'imagerie ou de symbologie au paysage extérieur.
Ces derniers équipements ont la particularité d'être collimatés, c'est à dire que les informations issues d'un afficheur sont projetées à « infini » au moyen d'une optique adaptée. Le pilote n'a donc pas besoin d'accommoder sur les informations ou sur le paysage, les deux étant vus nets simultanément. Ces équipements présentent une certaine complexité 25 technique et ont donc un coût important. De plus, les informations sont présentées de manière spécifique pour ne pas masquer le paysage en arrière plan, ce qui implique une représentation différente de celle des écrans dits « tête-basse ». Le pilote doit alors fournir un effort dans ses allers-retours entre les écrans « tête-haute » et « tête-basse » pour retrouver ses 30 repères.
Une troisième solution consiste à utiliser des écrans de visualisation semi-transparents placés dans le champ de vision de l'utilisateur et qui permettent de projeter une image en superposition sur le paysage extérieur. Un des points délicats de la superposition est que la 5 luminance du paysage extérieur peut être très contrastée et/ou très lumineuse. Il est, bien entendu, essentiel que quelques soient les variations de luminance, l'image superposée reste parfaitement lisible sans atténuer de façon trop importante la vision du paysage extérieur. Il est possible de réaliser des écrans émissifs à luminance élevée mais ces écrans de 10 visualisation restent chers et ont une consommation électrique importante. Le système de visualisation selon l'invention ne présente pas ces inconvénients. Il comporte un dispositif de visualisation comportant deux écrans de visualisation plats semi-transparents superposés, l'un passif et 15 l'autre actif. Cette disposition permet d'afficher une symbologie à contour sombre qui reste visible quelque soit le niveau de luminance du paysage extérieur. Plus précisément, l'invention a pour objet un système de visualisation comprenant des moyens de génération d'au moins un symbole 20 graphique et un dispositif de visualisation semi-transparent associé, caractérisé en ce que le dispositif de visualisation comporte deux écrans de visualisation plats semi-transparents superposés, le premier écran de visualisation étant passif et fonctionnant par modulation d'une lumière externe, le second écran de visualisation étant actif et fonctionnant par 25 émission de lumière, chaque symbole affiché sur le dispositif de visualisation semi-transparent comprenant une première représentation et une seconde représentation, la première représentation étant affichée sur le premier écran de visualisation avec un faible taux de transmission de la lumière et avec une première taille prédéterminée, la seconde représentation étant 30 affichée sur le second écran de visualisation au même emplacement que la première représentation, avec une luminance prédéterminée et avec une seconde taille prédéterminée inférieure à la première taille de façon que la seconde représentation soit superposée à la première représentation et que le symbole affiché apparaisse lumineux avec une bordure sombre.
Avantageusement, le dispositif de visualisation comporte une surface tactile transparente. Avantageusement, le système de visualisation est un système de planche de bord d'aéronef.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : La figure 1 représente une vue générale du système de 10 visualisation selon l'invention ; La figure 2 représente la configuration des écrans en mode nuit à faible luminosité ; La figure 3 représente la configuration des écrans en mode jour à forte luminosité. 15 A titre d'exemple non limitatif, un système de visualisation selon l'invention est représenté en figure 1 dans une configuration opérationnelle. Le système représenté est un système de visualisation 1 de planche de bord d'aéronef ; Il peut être adapté à tous types de véhicules nécessitant que des 20 informations soient superposées sur l'extérieur. Il comprend : - un calculateur électronique 10 comportant des premiers moyens de génération d'images et/ou de symboles et différents moyens de calcul et de commande ; 25 - un dispositif de visualisation semi-transparent associé disposé devant un paysage extérieur. Ce dispositif comporte deux écrans de visualisation 11 et 12 plats semi-transparents superposés. On entend par écran plat un écran de faible épaisseur, ne dépassant pas quelques millimètres à quelques centimètres. Un écran plat n'est pas nécessairement 30 plan, il peut être également courbe. Sur la figure 1, ces écrans ont été séparés pour des raisons de clarté. Le premier écran de visualisation 11 est passif, son taux de transmission est commandé par les premiers moyens de génération d'images. A titre d'exemple, un tel écran passif ou bloquant peut être un écran à cristaux liquides ou « LCD ». Il est disposé côté paysage 35 extérieur. Le second écran de visualisation 12 est actif, son émission de lumière est commandée par les premiers moyens de génération d'images. Il est disposé côté utilisateur. A titre d'exemple, un tel écran émissif peut être du type « OLED », signifiant « Organic Light Emitting Diode ». Ces deux écrans transmissif et bloquant peuvent être monochromes ou couleurs.
Le fonctionnement des écrans est le suivant. Chaque symbole graphique est généré par le calculateur. Il comporte une première représentation et une seconde représentation. La première représentation est affichée sur le premier écran de visualisation avec un faible taux de transmission de la lumière et avec une première taille prédéterminée, la seconde représentation est affichée sur le second écran de visualisation au même emplacement que la première représentation, avec une luminance prédéterminée et avec une seconde taille prédéterminée inférieure à la première taille de façon que la seconde représentation soit superposée à la première représentation et que le symbole affiché apparaisse lumineux avec une bordure sombre. La taille de la bordure sombre dépend de la taille des symboles affichés. Elle doit avoir une épaisseur suffisante pour être clairement lisible. A titre d'exemples, les figures 2 et 3 représentent l'affichage de l'indication « 201NM » dans un système selon l'invention. Chaque chiffre et chaque lettre composant cette indication comprennent une première représentation « noire » ou opaque affichée par le premier écran de visualisation et une seconde représentation lumineuse de plus petite taille affichée par le second écran de visualisation de façon que chaque seconde représentation est entourée d'une bordure noire issue de la première représentation. Comme on le voit sur la figure 2, lorsque la luminance externe est faible, la bordure noire est peu visible. On voit cependant parfaitement les symboles grâce à la seconde représentation lumineuse. Comme on le voit sur la figure 3, lorsque la luminance externe est forte, c'est l'inverse qui se produit. La bordure noire est bien visible alors que la seconde représentation est noyée dans le flux lumineux externe. Cette disposition présente l'avantage de donner un bon contraste quelque soit le niveau d'éclairement externe et sans qu'il soit nécessaire d'asservir la luminance ou le contraste des symboles affichés.
Optionnellement, l'écran peut devenir interactif tout en gardant sa transparence en superposant aux écrans de visualisation une surface tactile transparente. Il existe différentes technologies possibles permettant de réaliser une surface tactile. On citera, à titre d'exemples : - La technologie tactile optique : un réflecteur de lumière est installé sur le tour de l'ensemble de l'écran. Un ensemble de couples émetteur/récepteur optiques est logé dans le système de maintien de l'écran. Ainsi, il est possible de détecter les interactions du pilote sur cet écran ; - La technologie capacitive projetée : on colle une dalle tactile 10 capacitive sur chaque dalle émissive ou le système de détection tactile est intégrer à l'écran de visualisation. - La technologie dite « in-cell capacitive » : les capteurs sont intégrés dans l'écran, entre les pixels.

Claims (3)

  1. REVENDICATIONS1. Système de visualisation (1) comprenant des moyens de génération (10) d'au moins un symbole graphique et un dispositif de visualisation semi-transparent associé, caractérisé en ce que le dispositif de visualisation comporte deux écrans de visualisation plats semi-transparents superposés, le premier écran de visualisation (11) étant passif et fonctionnant par modulation d'une lumière externe, le second écran de visualisation (12) étant actif et fonctionnant par émission de lumière, chaque symbole affiché sur le dispositif de visualisation semi-transparent comprenant une première représentation et une seconde représentation, la première représentation étant affichée sur le premier écran de visualisation avec un faible taux de transmission de la lumière et avec une première taille prédéterminée, la seconde représentation étant affichée sur le second écran de visualisation au même emplacement que la première représentation, avec une luminance prédéterminée et avec une seconde taille prédéterminée inférieure à la première taille de façon que la seconde représentation soit superposée à la première représentation et que le symbole affiché apparaisse lumineux avec une bordure sombre.
  2. 2. Système de visualisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de visualisation comporte une surface tactile transparente.
  3. 3. Système de visualisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de visualisation est un système de planche de bord d'aéronef.
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