Brevet FR2844073A1 — publié le 20040305

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CALCUL D'UN DELAI D'AFFICHAGE DANS UN SYSTEME DE SIMULATION La présente invention concerne un procédé de calcul d'un délai d'affichage dans un système de simulation, et son dispositif associé. Plus particulièrement elle concerne un procédé de calcul d'un délai d'affichage dans un simulateur, ce simulateur comprenant un objet en 10 mouvement, des moyens de détection des mouvements de l'objet et des moyens d'affichage sur un écran d'une image illustrant une situation simulée résultant de ces mouvements. Actuellement, dans les systèmes de simulation, l'affichage des images 15 présente des retards dus aux temps de traitement des données acquises par les détecteurs de mouvement, et/ou aux temps de calcul des données à émettre pour l'affichage, et/ou aux dispositifs et appareils de transformation des données et de formation des images sur un écran. Ces retards doivent être calculés et pris en compte pour établir la validité et la qualité du système de simulation. Pour cela, les systèmes de mesure des délais d'affichage existants effectuent, d'une part, l'analyse des données reçues de l'objet en 25 mouvement, et d'autre part, l'analyse des données émises vers les moyens d'affichage. Cette analyse est réalisée grâce à un système informatique, qui recueille les données relatives aux mouvements de l'objet et qui fournit les signaux aux moyens d'affichage en fonction des données recueillies. Une telle solution permet de mesurer le délai ou le retard entre le mouvement de l'objet et l'émission des données pour l'affichage de l'image, mais elle ne prend, notamment, pas en compte le temps de transmission des données pour l'affichage de l'image sur l'écran, et le délai nécessaire à la formation de l'image proprement dite. De plus cette solution propose un dispositif de mesure intégré dans un simulateur donné, et qui, par conséquent, ne peut être utilisé que sur un seul système de simulation. Pour remédier à ces inconvénients, l'invention propose un procédé de 10 mesure du délai d'affichage d'une image dans un simulateur du type décrit précédemment, ce procédé consistant à réaliser un traitement des données relatives aux mouvements de l'objet et des données relatives à l'image. Pour cela l'invention propose un procédé de mesure du délai d'affichage 15 d'une image dans un simulateur du type décrit précédemment, caractérisé en ce que les données relatives à l'image sont obtenues par mesure d'un paramètre lumineux, représentatif de l'état d'au moins une zone de l'écran d'affichage. Selon un autre aspect de l'invention, la mesure du paramètre lumineux est réalisée par un capteur d'éclairement. Dans un autre mode de réalisation, le mouvement de l'objet est provoqué par l'action directe ou indirecte d'un utilisateur sur cet objet. 25 Avantageusement, le capteur d'éclairement est positionné de façon à mesurer le paramètre lumineux dans une zone d'affichage de l'écran dans laquelle toute les conséquences des mouvements de l'objet, pendant la mesure, peuvent être visualisés. L'invention propose aussi un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit précédemment, comprenant un système informatique de traitement des données, caractérisé en ce que le système informatique est relié à un capteur d'éclairement qui lui transmet les données relatives à l'image. Selon un autre aspect de l'invention, le capteur d'éclairement comporte un cache, permettant de définir le périmètre de ladite zone de l'écran. Selon un aspect particulier de l'invention, le capteur d'éclairement est une photodiode. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés. La figure 1 représente un schéma fonctionnel des systèmes de simulation 15 existants. La figure 2 représente le dispositif objet de l'invention utilisée dans un simulateur de conduite d'un véhicule. La figure 1 schématise un système de simulation existant, sur lequel les flèches représentent les relations fonctionnelles entre les différentes entités du système. Les parallélépipèdes 10, 12 et 14 représentent respectivement un objet, qui peut être en mouvement, un moyen de mise en mouvement de cet objet et un capteur de mouvement. Les données de 25 ce dernier sont émises vers un système informatique 16, qui, après traitement, les transmet aux moyens d'affichage 18, pour l'affichage des images sur l'écran 20. Ce système informatique 16 est aussi prévu pour calculer le temps écoulé 30 entre la réception des données fournies par le capteur de mouvement, et l'émission de celles relatives à l'affichage de l'image. Ce résultat apparaît alors sur le périphérique de visualisation 22. Sur la figure 2, le système de simulation, ou simulateur sur lequel peut être appliqué le procédé objet de l'invention, comprend un objet 24, tel qu'un véhicule automobile, en mouvement dans l'espace. Le mouvement 5 de cet objet est obtenu au moyen d'une plate-forme 26, qui est mobile selon les trois axes de l'espace, et sur laquelle le véhicule, ou une maquette de véhicule, est fixé. Les déplacements de la plate-forme 26 sont déclenchés par une action 10 directe ou indirecte, sur cet objet, d'un conducteur utilisant le simulateur, par exemple, en fonction de l'image représentée sur l'écran, et qui est visible directement par l'utilisateur. Cette action peut être la rotation du volant 28 ou l'appui sur une pédale. Le mouvement simulé doit se rapprocher au maximum de celui produit par une action identique à bord d'un véhicule réel, pour donner l'impression à l'utilisateur d'être impliqué dans l'activité simulée représentée à l'écran. Des moyens 30 de détection des mouvements de l'objet, tel que par exemple, un accéléromètre permettent de fournir à chaque instant les 20 composantes de position, de vitesse ou d'accélération du véhicule de simulation. Ces composantes sont transmises à un système informatique 32, tel que représenté par la flèche F1, qui va traiter ces données. Le système 32 va transmettre, à des moyens d'affichage 34, et comme indiqué par la flèche F2, les signaux nécessaires à l'affichage d'images illustrant 25 une situation simulée en fonction de ces mouvements. Les moyens d'affichage 34 utilisés sont ceux utilisés habituellement dans les systèmes de simulation, tels que par exemple, ici un vidéo-projecteur 34 et un écran 36. Ils peuvent aussi être composé d'un moniteur, formé de 30 circuits annexes et d'un écran pour recevoir et afficher l'information. Dans ce cas l'écran peut être associé à un tube à rayon cathodique, ou bien être en écran plat à plasma ou à cristaux liquides. Ces moyens d'affichage peuvent aussi être composés d'un casque de réalité virtuelle, formés d'écrans miniaturisés et d'oculaires adaptés Dans le cas d'un système de simulation de conduite d'un véhicule automobile, les images affichées représentent l'environnement dans lequel le véhicule évolue. Lorsque l'image est projetée sur l'écran 36, et conformément aux enseignements de l'invention, un capteur d'éclairement 38 enregistre des paramètres lumineux, et fournit, par exemple, une tension proportionnelle à l'éclairement auquel il est soumis. Pour cela, le capteur de mesure 10 d'éclairement 38 est positionné face à une zone déterminée d'affichage de l'écran. Dans le cas o les moyens d'affichage sont composés d'un vidéoprojecteur et d'un écran, le capteur peut être positionné derrière cet écran si ce dernier est suffisamment transparent pour laisser paraître l'image affichée. Le capteur 38 est, par exemple, monté sur un support coulissant permettant les réglages de sa position par rapport à l'écran, selon les trois axes de l'espace. L'ensemble est ici fixé sur un trépied 40 permettant les réglages de la position du capteur 38 selon un axe vertical. 20 Le capteur 38 peut comporter une photodiode 42, ou un groupe de photodiodes qui produit un courant photoélectrique par absorption du rayonnement optique incident qu'elle reçoit de l'écran. Le capteur peut être équipé d'un cache destiné, d'une part, à isoler la photodiode de la lumière ambiante et, d'autre part, à définir le périmètre de l'aire 44 de mesure. Cette zone 44 doit permettre de visualiser toutes les conséquences des mouvements de l'objet, pendant la mesure. Elle sera choisie par approches successives, et fixée à l'issue de plusieurs essais 30 satisfaisants lors d'une phase d'initialisation du procédé selon l'invention. Plusieurs méthodes de calcul existent pour déterminer les variations de l'image. Par exemple la méthode nommée " bord - contraste " propose de mesurer les déplacements, sur l'écran d'affichage, d'un périmètre de surface d'une couleur déterminée. Cette méthode nécessite que le capteur d'éclairement 38 visualise une zone 44 contenant deux couleurs distinctes et contrastées. Les données enregistrées par le capteur de lumière seront relatives au déplacement de la limite commune des deux parties colorées et contrastées. 10 Le capteur envoie alors les données au système informatique 32 auquel il est relié, comme représenté par la flèche F3. Le système informatique 32 établit, par calcul, une relation entre les données fournies par le capteur de lumière et celles provenant du détecteur de mouvement, pour 15 déterminer le temps écoulé entre le moment o le conducteur réalise une action, et le moment o la variation correspondante de l'image est affichée sur l'écran. Par la suite le résultat obtenu est affiché sur l'interface du système 20 informatique. Il est évident que l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré, qui n'a été donné qu'à titre d'exemple, et peut s'appliquer à toute sorte de système de simulation, tel qu'un 25 simulateur de vol. REVENDICATIONS 1. Procédé de calcul d'un délai d'affichage d'une image dans un 5 simulateur, ce simulateur comprenant un objet (24) en mouvement, des moyens de détection (30) des mouvements de l'objet, des moyens d'affichage (34) sur un écran (36) d'une image illustrant une situation simulée en fonction de ces mouvements, ce procédé consistant à réaliser un traitement des données relatives aux mouvements de l'objet et des 10 données relatives à ladite image, caractérisé en ce que lesdites données relatives à l'image sont obtenues par mesure d'un paramètre lumineux représentatif de l'état d'au moins une zone (44) de l'écran d'affichage. 2. Procédé de calcul d'un délai d'affichage d'une image dans un 15 simulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mesure du paramètre lumineux est réalisée par un capteur d'éclairement (38). 3. Procédé de calcul d'un délai d'affichage d'une image dans un simulateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 20 que le mouvement de l'objet est provoqué par l'action directe ou indirecte d'un utilisateur sur cet objet (24). 4 Procédé de calcul d'un délai d'affichage d'une image dans un simulateur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le capteur 25 d'éclairement est positionné de façon à mesurer le paramètre lumineux dans une zone (44) d'affichage de l'écran dans laquelle toutes les conséquences des mouvements de l'objet, pendant la mesure, peuvent être visualisées. 5. Dispositif pour mesurer un délai d'affichage d'une image dans un simulateur selon la revendication 1, ce dispositif comprenant un système informatique (32) de traitement des données, caractérisé en ce que le système informatique est relié à un capteur d'éclairement (38) qui lui transmet les données relatives à l'image. 6. Dispositif pour mesurer un délai d'affichage d'une image dans un 5 simulateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le capteur d'éclairement (38) comporte un cache pour définir le périmètre de ladite zone de l'écran. 7. Dispositif pour mesurer un délai d'affichage d'une image dans un 10 simulateur selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le capteur d'éclairement (38) comporte une photodiode (42).