Brevet FR2854700A1 — publié le 20041112

La présente invention est relative à une interface graphique permettant la commande d'un appareil électronique embarqué, par exemple dans un véhicule automobile, et plus particulièrement à une telle interface utilisant un nouveau procédé de pointage propre à améliorer le confort et la sécurité des utilisateurs. Avec la multiplication du nombre de fonctions disponibles dans les véhicules actuels, il est fréquent d'utiliser un appareil électronique permettant de gérer de façon centralisée l'interface entre le conducteur ou l'utilisateur et les différents sous-systèmes réalisant chacune des fonctions. Un tel appareil a été schématiquement représenté sous la référence 1 à la figure 1. Il se compose en général d'un calculateur 10, associé à des moyens de mémoire 20 comportant données et programmes permettant son fonctionnement, le calculateur 10 étant en relation avec différents sous-systèmes assurant des fonctions telles que la communication (30) (téléphonie, courrier électronique, Internet, etc.), la navigation (31), les fonctions de loisir (32) (autoradio, lecteur de CD, vidéo, etc.) ou les fonctions de confort (33) (climatisation par exemple).Le calculateur 10 est également connecté à un écran 11, par exemple un écran graphique couleur à cristaux liquides (LCD) et à un dispositif de pointage 40, par exemple un clavier comportant des touches directionnelles, ou tout autre dispositif connu tel que souris, bouton rotatif, etc. propre à déplacer un pointeur sur l'écran. De tels appareils sont bien connus en eux-mêmes, par exemple du document EP 1 195 673, qui propose également une interface graphique particulière, adaptée à la sélection d'une option parmi un choix d'options possibles. Il est à noter cependant que le type de navigation permis par cette interface est limité à une navigation discrète, c'est à dire à un choix entre plusieurs options où une action sur le dispositif de pointage entraîne un saut d'une option à l'autre.Il peut s'avérer néanmoins nécessaire dans certains cas d'utiliser une navigation dite continue, dans laquelle une action sur le dispositif de pointage entraîne un déplacement continu d'un pointeur sur l'écran. Il est alors courant de représenter le pointeur par un objet graphique, par exemple une flèche, sur l'écran (cf. par exemple US 5,905,497). Il apparaît cependant à l'usage que ces différents types d'interface présentent des inconvénients en cas d'utilisation dans un appareil embarqué dans un véhicule automobile. En effet, dans ce cas, les écrans employés sont en général de petite taille comparativement aux écrans classiques, et de plus, l'attention de l'utilisateur ne doit pas être distraite de la tâche de conduite pour rechercher la position d'un pointeur de taille réduite en proportion. Il faut alors employer un objet graphique de grande taille pour matérialiser le pointeur, ce qui risque de masquer une partie des informations affichées sur l'écran. En outre, particulièrement en conduite de nuit, il est important de voiler les sources de lumière à l'intérieur de l'habitacle du véhicule afin d'éviter des reflets parasites et la distraction du conducteur.Si à cette fin on assombrit l'écran, on comprend qu'il soit alors malcommode de distinguer la position du pointeur et l'objet ou la portion de l'image qu'il désigne. La présente invention a donc pour but de proposer une interface graphique, ainsi qu'un procédé de pointage qui ne présentent pas les inconvénients de la technique antérieure. On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront dans la suite de la présente description, au moyen d'une interface graphique pour appareil électronique embarqué, du type comportant un écran représentant une image sur laquelle un pointeur se déplace en relation avec des commandes exercées sur un dispositif de pointage, caractérisée en ce que le pointeur est représenté sous la forme d'un pinceau lumineux éclairant l'image dans une zone prédéterminée autour d'une position de référence dudit pointeur. Ainsi, contrairement aux pointeurs de la technique antérieure qui masquent la partie de l'image sur laquelle ils passent, on obtient ici un effet lumineux qui rehausse la partie de l'image considérée sans en modifier la teneur en information. Suivant une caractéristique importante de la présente invention, le pinceau lumineux est modifiable en taille, forme, apparence et comportement en fonction d'un contexte de navigation dans l'interface. L'invention propose également un procédé de pointage d'un élément d'image sur un écran, dans lequel le pointeur est matérialisé en modifiant la luminosité de l'image dans une zone prédéterminée autour de la position de référence du pointeur sans altérer la représentation de l'image elle-même. Dans un premier mode de mise en u̇vre de ce procédé, la modification de la luminosité de l'image s'effectue en superposant un masque de transparence variable à l'image affichée. Dans une première variante, le masque a une taille double de celle de l'image, et une zone de transparence variable est définie au centre du masque, le masque entier étant déplacé sur l'image en relation avec le mouvement du pointeur. Dans une seconde variante, le masque a une taille égale à celle de l'image et la zone de transparence variable est définie sur le masque autour de la position de référence du pointeur. Dans un second mode de mise en oeuvre, la modification de la luminosité s'effectue directement par calcul sur des pixels de l'image, par exemple en définissant une image initiale, en modifiant celle-ci par compression d'une échelle de luminosité des pixels de l'image selon une première loi prédéterminée, et en appliquant à chaque pixel, lors de l'affichage de l'image modifiée, une transformation selon une seconde loi dépendant de la position de ce pixel par rapport à la position de référence du pointeur. Avantageusement, la seconde loi peut être définie sous la forme d'une table de coefficients. Quel que soit le mode de mise en oeuvre, la modification de la luminosité peut avantageusement être accompagnée d'une modification de la saturation des couleurs de l'image. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente un appareil électronique tel que décrit dans le préambule, destiné à recevoir une interface graphique selon l'invention, - la figure 2 représente une vue de l'interface selon l'invention, - les figures 3 et 4 représentent des variantes d'un premier mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention au moyen de masques de transparence, - la figure 5 représente un autre mode de mise en u̇vre du procédé de l'invention, et - la figure 6 représente une autre vue de l'interface selon l'invention, comportant un pointeur en forme de croix. On se réfère à la figure 2 sur laquelle est représenté l'écran 11 sur lequel est affichée une image 12. Cette image comporte un certain nombre d'éléments selectionnables 13 représentés sous la forme de symboles évoquant les fonctions que peut commander l'appareil embarqué 1. On a représenté cette image 12 de manière grisée afin de matérialiser le fait que la luminosité de celle-ci est réduite par rapport à une image qui utiliserait le spectre complet de la luminosité permise par les caractéristiques physiques de l'écran. Par exemple, les plus hautes lumières affichées ne représentent que 45 à 50% de la valeur maximale possible pour l'écran.Afin de sélectionner un élément 14 de l'image, on déplace sur celle-ci un pointeur 15 qui se présente sous la forme d'une zone ici circulaire, centrée autour d'une position de référence 16, zone dans laquelle la luminosité de l'image utilise toute l'étendue du spectre permis par l'écran. On obtient ainsi un pointeur qui prend l'apparence d'un pinceau lumineux qui éclaire une portion de l'image autrement plongée dans la pénombre. On peut alors parfaitement distinguer la partie du symbole représentant l'élément à sélectionner 14 prise dans le pinceau lumineux. On note qu'ainsi le pointeur ne masque pas l'élément à sélectionner, comme dans la technique antérieure, mais au contraire le fait ressortir sur un fond plus sombre, permettant de le reconnaître rapidement et efficacement en minimisant la distraction du conducteur. La représentation de l'image elle-même, c'est à dire son contenu informatif, n'est pas altéré, comme cela serait le cas si le pointeur masquait une partie de celle-ci. De plus, l'ensemble de l'image 12 étant assombri à l'exception de la zone du pointeur, on a donc fortement réduit les sources de lumières susceptibles de gêner le conducteur en conduite de nuit. Avantageusement, la taille, la forme, l'apparence et le comportement du pointeur peuvent être adaptées au contexte de navigation considéré. Ainsi, dans l'exemple de la figure 2, où l'objectif est de choisir un élément 14 parmi une sélection d'éléments discrets, on a défini un pointeur dont la taille est approximativement celle des éléments à sélectionner, de forme circulaire, présentant un bord franc ou dégradé sur une bande périphérique très étroite. Le comportement du pointeur est de type adapté à une navigation continue, c'est à dire que la position de référence 16 du pointeur se déplace continûment sur l'écran. La sélection d'un élément sera effectuée par l'appui sur une touche de validation du dispositif de pointage, pour autant par exemple que le centre de l'élément soit compris dans la zone éclairée, ou de manière sensiblement équivalente, que la position de référence du pointeur se situe dans un périmètre prédéterminé autour du centre de l'élément à sélectionner 14.Bien entendu, dans un tel contexte, il serait également possible d'adapter le pointeur à une navigation discrète, en faisant coïncider la position de référence 16 du pointeur avec le centre de chaque élément 13, à chaque action sur le dispositif de pointage 40. Dans un autre exemple représenté à la figure 6, on a montré que ce principe de pointeur peut être utilisé dans un contexte où une navigation continue s'impose, comme par exemple lors de la sélection de lieux sur une carte géographique. Dans cet exemple, la forme du pointeur 15 est celle d'un réticule, défini par deux bandes éclairées, de longueur égale aux dimensions de l'écran, se croisant à angle droit sur la position de référence 16 du pointeur. La largeur des bandes éclairées peut être avantageusement déterminée en fonction de l'échelle de la carte, et comporter un dégradé d'éclairement transversal. On en vient maintenant aux figures 3 à 5, pour décrire différents procédés de réalisation d'une telle interface graphique. Comme on l'a vu plus haut, dans l'interface graphique selon l'invention, on représente le pointeur sous la forme d'un pinceau lumineux. Pour réaliser un tel effet, l'invention propose également un procédé de pointage selon lequel on modifie la luminosité de l'image 12 dans une zone prédéterminée autour de la position de référence 16 du pointeur. Pour ce faire, on utilise dans un premier mode de mise en oeuvre du procédé, la superposition d'un masque 17 de transparence variable sur une image 12 initiale, dont les caractéristiques de luminosité et de saturation de couleur sont optimales pour le type d'écran 11 utilisé. Le masque 17 est constitué par une image dont chaque point est défini par une couleur de base et un indice de transparence usuellement appelé "alpha". Lors de la superposition d'un tel masque sur une image, chaque point affiché à l'écran est défini par la relation suivante : Caff = Cmas x (1-alpha) + Cima x alpha où Caff, Cmas et Cima sont respectivement la couleur du point affiché, la couleur du point correspondant du masque et la couleur du point correspondant de l'image initiale, et alpha la valeur de l'indice de transparence, variant de 0 pour une opacité totale à 100% pour une transparence totale. Dans l'exemple illustré à la figure 3, on superpose à l'image 12, de largeur I un masque 17 de taille double dans chaque dimension de celle de l'image (largeur 21). Le masque 17 présente une couleur grise uniforme, d'une transparence de base déterminée, par exemple de 20 à 40%, à l'exception d'une zone dite transparente 18, située au centre du masque. Cette zone 18 présente une transparence totale (100%) au centre du masque 17 et rejoint la transparence de base à la périphérie de la zone, en suivant une loi prédéterminée. A titre d'exemple, pour obtenir un effet de pinceau lumineux circulaire à bords estompés, la zone transparente 18 aura une transparence de 100% sur un premier rayon à partir du centre du masque, puis cette transparence diminuera jusqu'à rejoindre la transparence de base sur un deuxième rayon légèrement supérieur au premier.La superposition du masque 17 sur l'image 12 s'effectue en déplaçant le masque 17 dans son entier de façon à faire coïncider le centre du masque avec la position de référence du pointeur sur l'image 12. On obtient ainsi un effet de voile atténuant les couleurs et la luminosité de l'écran sur toute la surface de l'image 12, à l'exception de la partie de l'image sur laquelle se superpose la zone transparente 18, où les couleurs et la luminosité de l'image 12 sont conservées. Ce procédé de superposition utilisant un masque de taille double de celle de l'image est employé lorsque le calculateur 10 de l'appareil embarqué comporte un processeur graphique adapté à ce type de fonction. Il présente l'avantage de permettre un changement de l'aspect du pointeur par simple remplacement du masque 17. En fonction des performances et capacités du processeur graphique inclus dans le calculateur 10, on peut employer en variante une autre méthode telle qu'illustrée à la figure 4. Dans cette variante, le masque 17 a une taille identique à celle de l'image 12, et la zone transparente 18 est définie sur le masque à chaque déplacement du pointeur, autour de la position de référence (x, y) de ce dernier. Dans un second mode de mise en u̇vre du procédé de pointage selon l'invention, illustré à la figure 5, on opère directement par calcul sur les points ou pixels de l'image 12. Pour ce faire, on part d'une image 12 initiale, dont les caractéristiques de luminosité et de saturation de couleur sont optimales pour le type d'écran 11 utilisé. L'apparence de chaque point ou pixel de cette image peut être déterminé par des valeurs de couleur exprimées dans un système RVB (pour Rouge, Vert, Bleu) ou être transformé par des relations connues en valeurs TSL (pour Teinte, Saturation, Luminosité). Pour la clarté de l'exposé, on retiendra cette dernière notation. On modifie l'image 12 initiale en appliquant à chaque pixel une transformation selon laquelle on remplace les valeurs de luminosité et/ou de saturation par de nouvelles valeurs obtenues par exemple par une compression de l'échelle des valeurs de l'image initiale. Par exemple, si les valeurs de luminosité des pixels de l'image initiale s'étalent sur une plage de 0 à 100%, une compression linéaire d'un facteur 2 donnera des valeurs de luminosité allant de 0 à 50% pour l'image modifiée, en divisant la valeur de luminosité de chaque pixel par 2.D'autres lois de compression peuvent être employées en fonction de l'esthétique ou de la lisibilité de l'image modifiée que l'on souhaite obtenir, par exemple des lois à plusieurs variables, dans lesquelles les valeurs de saturation et de luminosité obtenues peuvent dépendre de chacune des valeurs de teinte, saturation et luminosité de l'image initiale. On notera que cette transformation de l'image 12 initiale peut n'être effectuée qu'une fois, et que seule l'image modifiée sera enregistrée dans la mémoire 20 de l'appareil embarqué 1. Lors de l'affichage de l'image modifiée sur l'écran 11, on fait subir à chaque pixel 19 une transformation de ses valeurs de teinte To, de saturation So et de luminosité Lo par une seconde loi prédéterminée dépendant de la position du pixel considéré par rapport à la position de référence 16 du pointeur. Dans l'exemple illustré à la figure 5, le pixel 19 de valeurs To, So et Lo dans l'image modifiée est affiché avec de nouvelles valeurs S et L dépendant de ses valeurs initiales et de la distance R entre le pixel 19 et la position de référence du pointeur.La seconde loi employée peut être, dans le cas d'une image modifiée obtenue par une compression linéaire de facteur 2, de multiplier les valeurs de saturation et de luminosité par 2 si le pixel 19 est à une distance R inférieure à une distance prédéterminée, et de les conserver inchangés dans le cas contraire. On obtient ainsi un pointeur sous la forme d'un pinceau lumineux circulaire, à l'intérieur duquel l'image a les caractéristiques de l'image 12 initiale alors qu'à l'extérieur, on conserve l'image modifiée (assombrie). Avantageusement, pour obtenir des pinceaux lumineux de forme et d'apparence complexes, on peut définir la seconde loi par un tableau de coefficients multiplicateurs des valeurs TSL de chaque pixel 19, chaque case du tableau correspondant à la position du pixel considéré par rapport à la position de référence du pointeur. On se rapproche ainsi du masque de transparence proposé par le premier mode de mise en u̇vre du procédé, dans lequel le masque serait de la taille du pointeur, et la transparence totale correspondrait à des coefficients permettant une transformation inverse de celle appliquée par la première loi. REVENDICATIONS 1. Interface graphique pour appareil électronique embarqué (1), du type comportant un écran (11) représentant une image (12) sur laquelle un pointeur (15) se déplace en relation avec des commandes exercées sur un dispositif de pointage (40), caractérisée en ce que le pointeur est représenté sous la forme d'un pinceau lumineux éclairant l'image dans une zone prédéterminée autour d'une position de référence (16) dudit pointeur. 2. Interface graphique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit pinceau lumineux est modifiable en taille, forme, apparence et comportement en fonction d'un contexte de navigation dans l'interface. 3. Procédé de pointage d'un élément d'image (13;14) sur un écran, du type comportant un écran (11) sur lequel est affichée une image (12) et un pointeur (15) déplacé par un dispositif de pointage (40) en regard d'un élément à sélectionner (14), caractérisé en ce que le pointeur est matérialisé en modifiant la luminosité de l'image dans une zone prédéterminée autour de la position de référence (16) du pointeur sans altérer la représentation de l'image elle-même. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la modification de la luminosité de l'image s'effectue en superposant un masque (17) de transparence variable à l'image (12) affichée. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le masque a une taille double de celle de l'image, en ce qu'une zone de transparence variable (18) est définie au centre du masque, et en ce que le masque entier est déplacé sur l'image en relation avec le mouvement du pointeur 6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le masque a une taille égale à celle de l'image et en ce qu'une zone de transparence variable (18) est définie sur le masque autour de la position de référence (16) du pointeur. 7. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la modification de la luminosité s'effectue directement par calcul sur des pixels (19) de l'image. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que : - on définit une image (12) initiale, - on modifie cette image par compression d'une échelle de luminosité et/ou de saturation des pixels de l'image selon une première loi prédéterminée, et - lors de l'affichage de l'image modifiée, on applique à chaque pixel une transformation selon une seconde loi dépendant de la position du pixel (19) considéré par rapport à la position de référence (16) du pointeur. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la seconde loi est définie sous la forme d'une table de coefficients. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que la modification de la luminosité est accompagnée d'une modification de la saturation des couleurs de l'image.