WO2009037083A1 - Dispositif de presentation temporaire de donnees sur un ecran de visualisation - Google Patents

Dispositif de presentation temporaire de donnees sur un ecran de visualisation Download PDF

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WO2009037083A1
WO2009037083A1 PCT/EP2008/061284 EP2008061284W WO2009037083A1 WO 2009037083 A1 WO2009037083 A1 WO 2009037083A1 EP 2008061284 W EP2008061284 W EP 2008061284W WO 2009037083 A1 WO2009037083 A1 WO 2009037083A1
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planes
displayed
display
aircraft
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Inventor
Denis Bonnet
Xavier Servantie
Nicolas Dides
Roland Tomczak
Joël VIALA
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Thales
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C23/00—Combined instruments indicating more than one navigational value, e.g. for aircraft; Combined measuring devices for measuring two or more variables of movement, e.g. distance, speed or acceleration

Definitions

  • the technical field of the invention is that of the presentation of data on display screens.
  • the invention applies more particularly to the aeronautical field.
  • mapping information or so-called ASAS information, which stands for Aviation Safety Analysis Subsystem.
  • ASAS information which stands for Aviation Safety Analysis Subsystem.
  • This information is presented on display screens arranged in the instrument panel in front of the crew.
  • the driver uses human / machine interfaces that are conventionally a computer "pointer” connected to a designator.
  • This designator is generally computer type "mouse”. Touch screens can also be used to provide the same functions or control keypads.
  • a tactical information screen used in aircraft cockpits has many sources of information that are superimposed. These include:
  • a first solution is to display all available information.
  • the AIRBUS A320 and A380 visualizations management system follows this principle.
  • a second solution is to store the information of the same theme on the same level that is also called "layer” or in English "overlays". The user can make certain layers visible or invisible. This solution is used in most current avionics solutions. For example, the user may decide to display or remove overlays for mapping or weather radar information.
  • a more sophisticated solution is to define for some layers the nature of the information displayed through the menu. For example, on the layer dedicated to tracking the flight plan, also called "FMS" for "Flight Management System", it is possible to decide to display the airport zone.
  • FMS layer dedicated to tracking the flight plan
  • This solution is developed by Honeywell and used by Dassauit under the EASy brand.
  • the invention lies in the field of tactical information display systems in the context of aircraft cockpit.
  • the aim of the invention is to provide a simple mechanism for displaying information additional information without affecting the overall readability of the information already
  • the invention relates to a display device for managing a system comprising at least means for generating and displaying on a display screen information of at least two different types concerning the system and control means for said displays, characterized in that:
  • the control means make it possible to select any one of said sets; "The selected plan is displayed in the foreground;
  • the unselected planes are displayed behind the screen, the visibility of the information of said unselected planes being substantially reduced.
  • the reduction in visibility is obtained by reducing the contrast or brightness of this information.
  • the system is a flight management system of an aircraft
  • the information relates to the piloting or navigation of said aircraft
  • the display means are the visualizations of dashboards.
  • Figure 1 shows an example of three pieces of information to be displayed
  • Figures 2 and 3 show the display of these different planes according to the prior art
  • Figures 4 and 5 show a first display mode of the preceding plans according to the invention
  • Figures 6 and 7 show a second display mode of the preceding plans according to the invention.
  • FIGS. 1 to 3 represent, in the context of an aeronautical application, an example of application according to the prior art and FIGS. 4 to 7 represent the same example in two configurations according to FIG. 'invention.
  • the images are represented in black and white or in shades of gray on these different figures.
  • On the cockpit display screens, these figures are, of course, represented in color.
  • FIG. 1 represents an example of three extracts of plans of information to be displayed on a navigation screen, the planes being denoted by L1, L2 and L3 in the various figures. They are also called "layers".
  • L1 conventionally represents a cartographic image in plan view with shading. With the indication of the city of Digne-les-Bains in France.
  • L2 represents the aircraft located in the environment close to the aircraft.
  • the aircraft "123" is represented by a white square symbol, the arrow indicating that it is descending.
  • L3 represents the flight plan.
  • the airport identifier of the city of Bordeaux in France is represented by a white rhomb with the initials "BDX".
  • BDX white rhomb with the initials "BDX"
  • FIGS. 2 and 3 the three planes are displayed simultaneously.
  • the overlapping information becomes largely illegible.
  • the display can be controlled by control means.
  • These control means can be real buttons arranged on keyboards or control stations or virtual and represented as icons on the display screen. In the latter case, they are controlled by a computer type “mouse” designator, for example.
  • Each button is associated with a layer. As long as the user holds down the button, the system is in a new mode called “X-Ray", which it leaves as soon as the user releases the button). This mode is characterized by the following characteristics:
  • the pixels constituting an image are characterized by four parameters.
  • the first three parameters correspond classically to the colorimetric coordinates and the fourth to a coefficient of transparency denoted ⁇ .
  • ⁇ a coefficient of transparency
  • the luminance value of the pixel is lowered.
  • the device thus comprises three control buttons corresponding to the layers L1, L2 and L3. These buttons are shown on the left of the figures.
  • the button L3 is activated. He is represented depressed. L3 layer representing the flight plan is put in the foreground and layers L1 and L2 pass in the background, the contrast of these layers being substantially reduced. The information of L3 becomes clearly visible.
  • the system returns to the previous interface. It can also return to the previous interface at the end of a pre-determined delay which can be of the order of a few seconds.
  • the L2 button is activated. He is represented depressed.
  • the layer L2 representing the aircraft located in the environment close to the aircraft is in the foreground and the layers L1 and L3 pass in the background, the contrast of these layers being substantially reduced.
  • the information of L2 becomes clearly visible. It should be noted that the activation of L2 could also be accompanied by the display of additional information on the layer L2, for example the name of the airlines.
  • the transition between the standard view and the "X-Ray" view can be achieved by means of a gradual transition, in particular a progressive transition over the value the coefficient ⁇ between its standard state and its attenuated state.
  • this innovation can also make it easier for users to visualize an object. For example, in the case of a traffic alert signaling a nearby aircraft, pressing the button associated with the traffic will allow much faster identification of the position of the dangerous aircraft.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Digital Computer Display Output (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

Le domaine général de l'invention est celui des dispositifs de visualisation utilisés pour la gestion de systèmes complexes. Le dispositif de visualisation comprend les fonctionnalités suivantes: - les informations d'un même type sont disposées dans un plan donné (L1, L2 et L3); - les différentes plans sont présentés en superposition sur un écran de visualisation; - le dispositif comporte des moyens de commande permettent de sélectionner l'un quelconque des dits plans; - le plan sélectionné est affiche au premier plan; - les plans non sélectionnés sont affichés en arrière-plan, la visibilité intrinsèque des informations desdits plans non sélectionnés étant sensiblement diminué.

Description

Dispositif de présentation temporaire de données sur un écran de visualisation.
Le domaine technique de l'invention est celui de la présentation de données sur écrans de visualisation. L'invention s'applique plus particulièrement au domaine aéronautique.
Dans un certain nombre d'applications industrielles, il est nécessaire de présenter à un utilisateur une grande richesse d'informations afin de gérer, de surveiller ou de piioter un système complexe. Dans le domaine aéronautique notamment, les progrès continus de l'électronique de bord et des systèmes associés permettent de présenter à l'équipage un très grand nombre d'informations concernant le pilotage, la navigation ou l'appareil lui-même. On citera notamment les informations de cartographie ou les informations dites ASAS, acronyme de « Aviation Safety Analysis Subsystem ». Ces informations sont présentées sur des écrans de visualisation disposés en planche de bord devant l'équipage. Pour sélectionner, modifier ou supprimer des informations, le pilote utilise des interfaces homme/machine qui sont classiquement un « pointeur » informatique relié à un désignateur. Ce désignateur est généralement du type « souris » informatique. On peut également utiliser des écrans tactiles pour assurer les mêmes fonctions ou des claviers de commande. La quantité d'informations proposées est telle qu'il n'est plus possible de présenter un seul ensemble d'informations d'un type donné sur un écran dédié. Il est nécessaire de présenter plusieurs ensembles d'informations de différents types sur un même écran. Par exemple, un écran d'informations tactiques utilisé dans les cockpits d'avions présente de nombreuses sources d'informations qui viennent se superposer. On citera notamment :
• le relief du terrain présenté généralement ave un ombrage ;
• les informations planimétriques telles que les routes, les rivières, les villes, ... ; « les informations de navigation comme les balises, les routes aériennes, ie plan de vol de l'appareil ; • les informations de trafic aérien montrant les aéronefs situés dans son voisinage,
• les informations météorologiques.
Pour gérer ces informations, une première solution consiste à afficher l'ensemble de l'information disponible. Le système de gestion des visualisations des avions AIRBUS A320 et A380 obéit à ce principe. Une seconde solution consiste à ranger les informations d'un même thème sur un même niveau que l'on appelle également « calque » ou en anglais « overlays ». L'utilisateur peut rendre visible ou invisible certains calques. Cette solution est retenue dans la plupart des solutions avioniques actuelles. Par exemple, l'utilisateur peut décider d'afficher ou de supprimer les « overlays » concernant la cartographie ou les informations de radar météo. Une solution plus sophistiquée consiste à définir pour certains calques la nature des informations affichées par !e biais de menu. Par exemple, sur le calque dédié au suivi du plan de vol, encore appelé « FMS » pour « Flight Management System », on peut décider d'afficher !es zone aéroportuaires. Cette solution est développée par la société Honeywell et utilisée par la société Dassauit sous la marque EASy.
Ces solutions présentent cependant certains inconvénients. Lorsque l'utilisateur souhaite disposer d'informations plus détaillées sur un des calques, par exemple les heure d'arrivées sur les points de passage du plan de voi, il doit aller dans ie menu associé et demander l'affichage de ces informations. Dans le cas où l'image est trop chargée, par exemple lorsque la cartographie est aussi affichée, il doit de plus demander que les informations non nécessaires soient masquées, par exemple demander le masquage des informations de toponymes de la cartographie. Plusieurs manipulations sont donc nécessaires pour disposer de l'information recherchée de manière lisible. Pour visualiser cette information recherchée de manière correcte, certaines autres informations doivent être totalement masquées.
L'invention se situe dans le domaine des systèmes d'affichage d'information tactique dans le cadre des cockpit d'avion. L'invention vise à fournir un mécanisme simple pour permettre d'afficher des informations supplémentaires sans pour autant nuire à la lisibilité globale des informations déjà présentes.
Plus précisément, l'invention a pour objet un dispositif de visualisation pour la gestion d'un système comprenant au moins des moyens de générer et d'afficher sur un écran de visualisation des informations d'au moins deux types différents concernant Ie système et des moyens de commande desdits affichages, caractérisé en ce que :
• les informations d'un même type sont disposées dans un plan donné ;
• les différents plans sont présentés en superposition sur l'écran de visualisation ;
• les moyens de commande permettent de sélectionner l'un quelconque des dits pians ; « le plan sélectionné est affiché au premier plan ;
• les plans non sélectionnés sont affichés en arrière-pian, Ia visibilité des informations desdits plans non sélectionnés étant sensiblement diminuée.
Avantageusement, la diminution de visibilité est obtenue en diminuant le contraste ou la luminosité de ces informations.
Avantageusement, toutes les informations contenues dans le plan sélectionné sont affichées et la sélection des plans n'est effective que pendant la durée d'action d'un utilisateur sur le moyen de commande ou que pendant une durée transitoire. De manière préférentielle, le système est un système de gestion de vol d'un aéronef, les informations concernent le pilotage ou la navigation dudit aéronef et les moyens d'affichage sont les visualisations de planches de bord.
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 un exemple de trois pians d'informations à afficher ; Les figures 2 et 3 représentent l'affichage de ces différents plans selon l'art antérieur ;
Les figures 4 et 5 représentent un premier mode d'affichage des plans précédents selon l'invention ; Les figures 6 et 7 représentent un second mode d'affichage des plans précédents selon l'invention.
Pour illustrer le dispositif selon l'invention, les figures 1 à 3 représentent, dans le cadre d'une application aéronautique, un exemple d'application selon l'art antérieur et les figures 4 à 7 représentent le même exemple dans deux configurations selon l'invention. Les images sont représentées en noir et blanc ou en nuances de gris sur ces différentes figures. Sur les écrans de visualisation de cockpit, ces figures sont, bien entendu, représentées en couieur.
La figure 1 représente un exemple de trois extraits de plans d'informations à afficher sur un écran de navigation, les plans étant notés L1 , L2 et L3 sur les différentes figures. On les appelle également « calques ».
• L1 représente classiquement une image cartographique en vue de dessus avec ombrage. Avec l'indication de la ville de Digne- les-Bains en France.
• L2 représente les aéronefs situés dans l'environnement proche de l'aéronef. Sur le plan L2 de la figure 1 , l'aéronef « 123 » est représenté par un symbole carré blanc, ia flèche signalant le fait qu'il descende.
• L3 représente le plan de vol. Sur le plan L3 de la figure 1 , l'indicatif de l'aéroport de la ville de Bordeaux en France est représenté par un losange blanc accompagné des initiales « BDX ». Classiquement, comme il a été dit et comme illustrés en figures 2 et 3, les trois plans sont affichés simultanément. Comme on le voit sur la figure 3, les informations qui se chevauchent deviennent en grande partie illisibles. Dans le dispositif selon l'invention, l'affichage peut être commandé par des moyens de commande. Ces moyens de commande peuvent être des boutons réels disposés sur des claviers ou des postes de commande ou virtuels et représentés sous forme d'icônes sur l'écran d'affichage. Dans ce dernier cas, ils sont commandés par un désignateur de type « souris » informatique, par exemple. Chaque bouton est associé à un calque. Tant que l'utilisateur maintient le bouton enfoncé, le système est dans un mode nouveau nommé « X-Ray », qu'il quitte dès que l'utilisateur relâche le bouton). Ce mode se caractérise par les caractéristiques suivantes :
• II est provisoire ;
• II met au premier plan le calque auquel le bouton est associé ;
• II affiche toutes les informations complémentaires requises. Par exemple, il affiche les heures d'arrivée prévues au point de passage du plan de vol ;
• II masque provisoirement et partiellement les autres calques. Ces calques restent visibles mais sont atténués, la visibilité intrinsèque des informations desdits plans non sélectionnés étant sensiblement diminuée, par exemple en réduisant soit le contraste intrinsèque, soit la luminance des calques non sélectionnés.
Généralement, les pixels constituant une image sont caractérisés par quatre paramètres. Les trois premiers paramètres correspondent classiquement aux coordonnées colorimétriques et le quatrième à un coefficient de transparence noté α. En baissant simultanément les trois premiers paramètres d'un même facteur, on baisse la valeur de la luminance du pixel. En jouant sur la valeur de α, il est facile de diminuer ou d'augmenter le contraste des calques. Les figures 4 à 7 montrent la mise en œuvre du dispositif selon ces dispositions. Dans ce cas, le dispositif comporte donc trois boutons de commande correspondant aux calques L1 , L2 et L3. Ces boutons sont représentés à gauche des figures.
Sur les figures 4 et 5, le bouton L3 est activé. Il est représenté enfoncé. Le calque L3 représentant le plan de vol est mis au premier plan et les calques L1 et L2 passent à l'arrière-plan, le contraste de ces calques étant sensiblement diminué. L'information de L3 devient nettement visible. Lorsque l'utilisateur cesse de maintenir le bouton L3, le système revient à l'interface précédente. Il peut également revenir à l'interface précédente à la fin d'un délai pré-déterminé qui peut être de l'ordre de quelques secondes.
Sur les figures 6 et 7, le bouton L2 est activé. Il est représenté enfoncé. Le calque L2 représentant ies aéronefs situés dans l'environnement proche de l'aéronef est mis au premier plan et ies calques L1 et L3 passent à l'arrière-plan, le contraste de ces calques étant sensiblement diminué. L'information de L2 devient nettement visible. Il est à noter que l'activation de L2 pourrait également s'accompagner d'affichage d'informations complémentaires sur le calque L2, par exemple le nom des compagnies aériennes. Lorsque l'utilisateur cesse de maintenir le bouton L2, le système revient à l'interface précédente.
Afin de favoriser la continuité de la représentation mentale de l'utilisateur, le passage entre la vue standard et la vue « X-Ray » peut être réalisée par le biais d'une transition progressive, en particulier d'une transition progressive sur ia valeur du coefficient α entre son état standard et son état atténué.
Au delà de permettre de visualiser de manière claire une information qui n'aurait pu l'être normalement, cette innovation peut aussi permettre aux utilisateurs de visualiser beaucoup plus facilement un objet. Par exemple, dans le cas d'une alerte trafic signalant un avion proche, l'appui sur le bouton associé au trafic va permettre de beaucoup plus vite identifier la position de l'avion dangereux.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de visuaiisation pour la gestion d'un système comprenant au moins des moyens de générer et d'afficher sur un écran de visualisation des informations d'au moins deux types différents concernant le système et des moyens de commande desdits affichages, caractérisé en ce que :
• les informations d'un même type sont disposées dans un plan donné (L1. L2. L3) ;
• les différents plans sont présentés en superposition sur l'écran de visualisation ;
• les moyens de commande permettent de sélectionner l'un quelconque des dits plans ; • le plan sélectionné est affiché au premier plan ;
• les plans non sélectionnés sont affichés en arrière-plan, la visibilité intrinsèque des informations desdits plans non sélectionnés étant sensiblement diminué ;
• la sélection des plans n'est effective que pendant une durée transitoire ou que pendant la durée d'action d'un utilisateur sur le moyen de commande.
2. Dispositif de visualisation selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la diminution de visibilité des informations des plans est obtenue en diminuant le contraste ou la luminosité de ces informations.
3. Dispositif de visualisation selon la revendication 1 , caractérisé en ce que toutes les informations contenues dans le plan sélectionné sont affichées.
4. Dispositif de visualisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système est un système de gestion de vol d'un aéronef, que les informations concernent le pilotage ou la navigation dudit aéronef et que les moyens d'affichage sont les visualisations de planches de bord.
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