Brevet FR2783072A1 — publié le 20000310

La présente invention concerne un dispositif et un procédé de codage en couleur pour les vues de l'environnement sur l'écran de contrôle d'engins volants. Il est habituel comme cela est décrit par exemple dans le document US 5 459 824, pour un affichage de naviga- tion, de faire apparaître des données d'image pour représen- ter une carte ou représenter la position actuelle en tenant compte d'un tableau d'informations correspondant à une pa- lette sélectionnée ou définie par l'utilisateur pour les don- nées en couleur sur un écran de tube cathodique. On peut certes modifier ainsi le schéma des cou- leurs de l'image affichée en choisissant dans un tableau, mais il n'y aura pas de différence entre les zones proches et les zones éloignées, ce qui complique, pour le pilote, la re- connaissance des obstacles proches, car dans la quantité d'informations affichées, il doit en fait déceler lui-même les obstacles qui le concernent. C'est pourquoi, la présente invention a pour but de développer un dispositif et un procédé de codage en cou- leur pour les vues de l'environnement sur l'écran d'affichage d'avions ou analogues, permettant une reconnaissance simple et rapide des obstacles, en particulier des obstacles les plus proches de l'avion. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type défini ci- dessus, caractérisé en ce qu'il comprend: - un capteur pour détecter les données d'éloignement des élé- ments ou objets environnants, - une installation pour traiter les données d'éloignement dé- tectées par le capteur, pour attribuer différentes plages de couleurs, aux données d'éloignement et selon des plages d'éloignement fixées au préalable, - l'affichage de ces couleurs sur l'ensemble de l'écran d'affichage. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention: - chaque plage de couleurs est définie par des valeurs RVB pour la distance initiale et la distance finale, - il effectue des interpolations pour les distances comprises entre la distance initiale et la distance finale pour des valeurs RVB, - on effectue l'interpolation des valeurs RVB en appliquant l'algorithme linéaire suivant: c = (d-dstart)/(dstop-dstart)*(Cstop-cstart)+ CStart avec c = valeur calculée de R, V, B, d = distance actuelle entre le capteur et l'obstacle dstart = distance initiale de la plage de couleurs dstop = distance finale de la plage de couleurs, CStart = valeur R, V, B pour la distance initiale, Cstop = valeur de R, V, B pour l'état final. - la couleur rouge est seulement utilisée dans une première zone pour la distance comprise depuis la position de l'engin volant ou avion, jusqu'à une première variation de couleur. L'invention concerne également un procédé carac- térisé par les étapes suivantes: - saisie des données d'éloignement des éléments ou objets en- vironnants par un capteur, - traitement des données d'éloignement saisies par le cap- teur, - attribution des données d'éloignement, des plages de cou- leurs différentes en fonction des plages d'éloignement fixées au préalable et, - représentation de ces couleurs sur l'ensemble de l'écran d'affichage. Suivant d'autres caractéristiques du procédé: - on définit chaque plage de couleurs par les valeurs RVB à la distance initiale et à la distance finale, - on interpole les valeurs RVB par le traitement des données d'éloignement détectées par le capteur pour les éloigne- ments compris entre la distance initiale et la distance fi- nale, - on effectue l'interpolation des valeurs RVB en appliquant l'algorithme linéaire suivant: C = (d-dstart) / (dstop-dstart)* (CstopCstart)+ Cstart avec: c = valeur calculée de R, V, B, d = distance actuelle entre le capteur et l'obstacle dstart = distance initiale de la plage de couleurs dstop = distance finale de la plage de couleurs, CStart = valeur R, V,B pour la distance initiale, CStop = valeur de R,V,B pour l'état final. - on utilise la couleur rouge seulement dans la première zone à distance de la position de l'engin volant, jusqu'à la première variation de couleurs. Ainsi, en navigation, pour que le pilote évite les collisions, l'interprétation du schéma de couleurs est simple puisque dans la zone proche, c'est-à-dire dans la zone de risques, il y aura des couleurs rouges, pour le ciel des couleurs bleues, et des couleurs atténuées pour les autres zones. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée. Selon l'invention, le dispositif et le procédé seront décrits à l'aide de l'exemple des éléments symboliques d'avertissement d'obstacles à codage de distance pour un sys- tème d'affichage pour des hélicoptères de secours intervenant par tous temps. Le dispositif ou le procédé selon l'invention, alimente les pilotes d'un engin volant, par exemple un héli- coptère, avec une représentation facile à comprendre utili- sant les données de distance détectées par un capteur d'obstacles, par exemple un laser d'obstacles d'un radar d'hélicoptère. Pour cela, avec un codage en couleur, on forme des images utilisant les données d'éloignement fournies par le capteur d'obstacles et qui donnent une impression des élé- ments ou objets environnant le capteur. L'image de distance fournie par le capteur est traitée pour être affichée sur l'écran-image total. Toutes les plages de distances, notamment pour le ciel et autres surfaces non réfléchissantes comme par exemple les rivières, les lacs, etc.., auront des couleurs définies. Le codage en couleur donne un contraste maximum entre des ob- jets voisins ou placés les uns derrière les autres. Dans une représentation, on distingue notamment différentes plages de couleurs, et chaque plage de couleurs est associée à une plage d'éloignement ou de distance défi- nie. Le dispositif ou le procédé selon l'invention, fixent la teinte principale de cette représentation en cou- leur en utilisant les deux points de vue suivants: - le contraste entre les différentes plages de couleurs doit être optimisé, - la couleur rouge doit servir à des fins de signalisation. C'est pourquoi, la couleur rouge ne sera utilisée que dans la première zone, c'est-à-dire dans la zone proche, à distance de la position de l'hélicoptère, jusqu'à la pre- mière variation de couleurs. Chaque plage de couleurs est définie par les va- leurs RVB pour la distance initiale et la distance finale. Pour des intervalles compris entre ces limites, on interpole les valeurs RVB en appliquant l'algorithme linéaire suivant: c = (d-dstart)/(dstopdstart)*(Cstop-Cstart)+ CStart avec: c = valeur calculée de R, V, B, d = distance actuelle entre le capteur et l'obstacle dstart = distance initiale de la plage de couleurs dstop = distance finale de la plage de couleurs, CStart = valeur R,V,B pour la distance initiale, CStop = valeur de R,V,B pour l'état final. Dans un schéma de couleurs, donné à titre d'exemple, du dispositif ou du procédé selon l'invention, on applique des valeurs à des plages suivantes: Distance [m] Valeur du rouge Valeur du vert Valeur du bleu [0-255] [0-255] [0-255] 100000 0 0 O 2000 0 0 0 1000 200 200 200 800 226 226 108 550 30 80 30 350 252 252 20 275 60 40 73 200 200 0 255 0 0 9 45 45 110 0 45 45 110 Le dispositif ou le procédé selon l'invention permettent ainsi de simplifier considérablement la reconnais- sance des obstacles pour les pilotes. Le schéma de couleurs est conçu de manière intuitive, les teintes rouges servant pour la zone proche (zone de risques); les teintes bleues sont utilisées pour le ciel et les couleurs atténuées sont utilisées pour les autres plages. Ainsi l'interprétation du schéma ne nécessite aucun apprentissage particulier et ce schéma donne l'impression d'un environnement naturel. RE VE N D I C AT I ON S 1 ) Dispositif de codage en couleur des vues de l'environnement sur des écrans d'affichage d'un engin volant, caractérisé en ce qu' il comprend: - un capteur pour détecter les données d'éloignement des élé- ments ou objets environnants, - une installation pour traiter les données d'éloignement dé- tectées par le capteur, pour attribuer différentes plages de couleurs, aux données d'éloignement et selon des plages d'éloignement fixées au préalable, - l'affichage de ces couleurs sur l'ensemble de l'écran d'affichage. 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque plage de couleurs est définie par des valeurs RVB pour la distance initiale et la distance finale. 3 ) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' il effectue des interpolations pour les distances comprises entre la distance initiale et la distance finale pour des va- leurs RVB. 4 ) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on effectue l'interpolation des valeurs RVB en appliquant l'algorithme linéaire suivant: c = (d-dstart)/(dstop-dstart)* (Cstop- cstart)+ CStart avec c = valeur calculée de R, V, B, d = distance actuelle entre le capteur et l'obstacle dstart = distance initiale de la plage de couleurs dstop = distance finale de la plage de couleurs, Cstart = valeur R, V, B pour la distance initiale, CStop = valeur de R, V, B pour l'état final. ) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couleur rouge est seulement utilisée dans une première zone pour la distance comprise depuis la position de l'engin volant ou avion, jusqu'à une première variation de couleur. 6 ) Procédé de codage en couleur des vues de l'environnement sur les écrans d'affichage d'un engin volant ou avion, caractérisé par les étapes suivantes: - saisie des données d'éloignement des éléments ou objets en- vironnants par un capteur, - traitement des données d'éloignement saisies par le cap- teur, - attribution aux données d'éloignement, des plages de cou- leurs différentes en fonction des plages d'éloignement fixées au préalable et, - représentation de ces couleurs sur l'ensemble de l'écran d'affichage. 7 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' on définit chaque plage de couleurs par les valeurs RVB à la distance initiale et à la distance finale. 8 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu' on interpole les valeurs RVB par le traitement des données d'éloignement détectées par le capteur pour les éloignements compris entre la distance initiale et la distance finale. 9 ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' on effectue l'interpolation des valeurs RVB en appliquant l'algorithme linéaire suivant: c = (d-dstart)/(dstop-dstart)*(Cstop-cstart)+ Cstart avec: c = valeur calculée de R, V, B, d = distance actuelle entre le capteur et l'obstacle dstart = distance initiale de la plage de couleurs dstop = distance finale de la plage de couleurs, CStart = valeur R,V,B pour la distance initiale, cstop = valeur de R,V,B pour l'état final. ) Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu' on utilise la couleur rouge seulement dans la première zone à distance de la position de l'engin volant, jusqu'à la pre- mière variation de couleurs.