Brevet FR2921190A1 — publié le 20090320

Dispositif de présentation et de sélection 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 piloter 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. 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 � inforratique. On peut également utiliser des écrans tactiles pour assurer les mêmes fonctions. Actuellement, la quantité d'informations est telle qu'il n'est plus possible de présenter un seul ensemble d'informations d'un type donné sur un écran dédié à cet ensemble. II est nécessaire de présenter plusieurs ensembles d'informations de différents types sur un même écran. Par exemple, les écrans de navigation aérienne utilisés dans les cockpits d'aéronef présentent de nombreuses sources d'informations qui viennent se superposer. On citera notamment : • le relief du terrain présenté généralement avec un ombrage ; • les informations planimétriques telles que les routes, les rivières, les villes, ... ; • les informations de navigation comme les balises, les routes aériennes, le plan de vol de l'appareil,... ; • les informations de trafic aérien montrant les aéronefs situés dans le voisinage de l'appareil ; • les informations météorologiques. Chacune de ces catégories d'information peut être paramétrée avec un niveau d'informations plus ou moins dense. Ceci donne une très grande variabilité dans le paramétrage global de l'affichage cartographique. Pour permettre une lisibilité correcte de toutes ces informations, la solution la plus couramment utilisée est de proposer à l'utilisateur une liste figée de paramétrages possibles de présentation. L'utilisateur peut donc choisir entre trois ou quatre solutions d'affichage. Par exemple, on peut avoir : • la configuration � vol à vue � qui affiche uniquement les informations terrain et planimétrie, • la configuration � météo � qui affiche la météo et une représentation allégée des informations de trafic, ... Un des inconvénients de ce type de présentation est que l'on ne peut pas proposer à l'utilisateur des modes de représentation qui n'ont pas été prévu lors de la conception. Par exemple, on ne peut pas avoir les informations météorologiques superposées à celles de la planimétrie, si cela n'a pas été prévu initialement par le concepteur du système. Une autre approche possible est de fournir à l'utilisateur un 20 paramétrage complet de tout ce qu'il souhaite afficher. Cette approche présente deux inconvénients : • Ce paramétrage est fastidieux et difficile à effectuer ; • Une fois le paramétrage effectué, il est très difficile de prendre conscience de son état. Par exemple, face à un affichage ne 25 présentant pas de routes, il est très difficile de dire si l'affichage des routes a été désactivé ou s'il n'y a effectivement pas de route à cet endroit. L'invention propose un principe de présentation et de sélection de 30 ces différents modes d'affichage plus ergonomique que ceux de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objet un dispositif de visualisation pour la gestion de systèmes comprenant au moins des moyens de générer et d'afficher des informations concernant le système et un désignateur , caractérisé en ce que : • les informations sont classées par thèmes d'informations, chaque information est représentée par un ou plusieurs symboles d'information, un niveau de priorité d'affichage est associé à chaque symbole d'information d'un thème donné, agencé de façon que lorsque les symboles d'information d'un niveau de priorité donné sont affichés, tous les symboles de niveau de priorité supérieur sont affichés, tous les symboles de niveau de priorité inférieur ne sont pas affichés ; • les moyens d'affichage comportent des ensembles de symboles de commande des informations, l'affichage des symboles de commande étant commandé par le désignateur, chaque ensemble de symboles de commande étant associé à un thème d'informations donné, les symboles de commande affichés correspondant aux niveaux de priorité d'affichage des symboles d'information dudit thème, l'affichage des symboles de commande entraînant l'affichage des symboles d'information des niveaux de priorité d'affichage associés. Avantageusement, chaque ensemble de symboles de commande comprend un ensemble variable de symboles centraux, le nombre de symboles centraux affichés correspondant au niveau de priorité d'affichage du thème commandé par ledit ensemble de symboles. Avantageusement, chaque ensemble comporte au moins une première représentation d'extrémité constamment affichée et/ou au moins une seconde représentation d'extrémité constamment affichée. Avantageusement, les symboles centraux sont des rectangles identiques. Dans ce cas, le premier symbole d'extrémité est sensiblement un premier rectangle, le second symbole d'extrémité est sensiblement un trapèze, l'ensemble des symboles représentant une � tirette �. Avantageusement, les symboles centraux ont une forme 30 sensiblement triangulaire, sont tous identiques et ont tous un sommet en commun. Avantageusement, le premier symbole d'extrémité comporte une icône ou un terme représentatifs du thème associé. Avantageusement, les différents symboles de commande des 35 informations sont représentés côte à côte. Avantageusement, 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. 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 : Les figures 1, 2 et 3 représentent, dans le cadre d'une application 10 aéronautique, un écran de visualisation mettant en oeuvre l'invention selon une première représentation graphique. La figure 4 représente, dans le cadre d'une application aéronautique, un écran de visualisation mettant en oeuvre l'invention selon une seconde représentation graphique. 15 A titre d'exemple, la description du dispositif selon l'invention est réalisée dans le cadre d'applications aéronautiques. Dans ce cadre, le système est un système de gestion de vol d'un aéronef comportant essentiellement des calculateurs électroniques, des capteurs, des 20 visualisations de planche de bord et au moins un désignateur. Les informations concernent alors le pilotage ou la navigation de l'aéronef. Pour la mise en oeuvre du dispositif selon l'invention, on groupe les différentes informations par thème. Par exemple, les différents thèmes 25 sont la planimétrie, la météorologie, le trafic aérien au voisinage de l'appareil,... Pour chacun des thèmes considérés, on définit un ensemble de configurations d'affichage allant du moins chargé au plus chargé. A titre d'exemple, pour le trafic aérien, on peut avoir cinq niveaux de 30 configurations qui sont : • niveau � zéro � : aucune information de trafic ; • niveau � minimal � : seuls les trafics présentant un risque pour l'aéronef sont représentés par un symbole uniquement ; • niveau � normal � : tous les trafics sont représentés par un 35 symbole unique ; • niveau � détaillé � : tous les trafics sont représentés par un symbole, un cap, et une vitesse ; • niveau � maximal � : tous les trafics sont représentés par un symbole, un cap, une vitesse, un nom et d'autres informations 5 détaillées On peut faire le même tri pour chaque thème. L'utilisateur peut sélectionner ces différentes configurations au moyen d'ensembles de symboles de commande dont I 'aspect évolue en proportion du niveau de 10 détail sélectionné pour le type d'information représenté. Cet aspect pouvant par exemple être présenté sous la forme de � tirettes � ou de � camemberts �, cette dernière représentation graphique étant connue sous le terme anglais de � pie chart �. On présente sur l'écran cartographique, et de manière permanente une � tirette � ou un � camembert � pour chaque 15 thème disponible. Trois � tirettes � notées Ta, Tb et Tc sont représentées sur les figures 1, 2 et 3. Ces figures représentent, de façon très schématique, un écran de visualisation de type � Navigation Display �. Cet écran présente au pilote toutes les informations nécessaires à la navigation de l'appareil. Elles 20 consistent essentiellement en une vue de dessus du terrain survolé comportant des informations concernant l'appareil et son environnement. Sur les figures 1, 2 et 3, les trois tirettes sont positionnées en colonne sur le bord gauche de l'écran. Elles pourraient, bien entendu, être disposées sur n'importe quel autre bord de l'écran. II faudrait, dans ce cas, 25 modifier leur agencement. Chaque tirette comprend au moins deux symboles SEE et SES dits d'extrémité et un ensemble variable de symboles centraux SC disposés entre les deux symboles d'extrémité, le nombre de symboles centraux affichés correspondant au niveau d'affichage du thème commandé par ledit 30 ensemble de symboles. Sur les figures 1, 2 et 3, le premier symbole d'extrémité SEE est sensiblement un premier rectangle, le second symbole d'extrémité SES est sensiblement un trapèze et les symboles centraux SC sont des rectangles identiques de dimensions légèrement inférieurs au premier rectangle de façon à donner l'illusion que les symboles centraux 35 � sortent � du premier rectangle SEE, en étant tirés par l'extrémité SES. Le premier symbole d'extrémité SEE peut comporter une icône ou un terme représentatifs du thème associé. Par exemple, le premier symbole d'extrémité SEEa de la � tirette � Ta commandant les informations météorologiques peut comporter une icône permettant de le relier mentalement au type d'information représenté. Les � tirettes � peuvent être de couleur identique ou différente, comporter un ombrage ou tout autre graphisme susceptible d'améliorer leur ergonomie ou leur représentation. Les � tirettes � sont manipulées au moyen d'un désignateur. Le désignateur peut être une souris ou un � trackball � ou un � joystick � ou tout autre moyen de désignation. Par exemple, on peut manipuler une tirette en actionnant la molette d'une souris. En tournant la molette, on fait apparaître ou disparaître un certain nombre de symboles centraux SC, faisant varier le niveau d'affichage de la � tirette �. Les � tirettes � sont plus ou moins sorties en fonction du niveau de configuration souhaitée pour chacun des thèmes. Par exemple, sur les figures 1, 2 et 3, la troisième � tirette � Tc représente l'état du trafic aérien. Les informations de trafic aérien sont représentés en traits gras sur ces différentes figures. Sur la figure 1, cette � tirette � Tc ne comporte qu'un seul symbole central SC1 c, ce qui correspond au niveau � minimal � de présentation des informations de trafic. Seul, le carré 1 qui représente un appareil susceptible de représenter un danger pour l'aéronef est figuré. Sur la figure 2, cette � tirette � Tc comporte deux symboles centraux SC1 c et SC2c, ce qui correspond au niveau � normal � de présentation des informations de trafic. Tous les appareils placés dans l'environnement pour l'aéronef sont figurés par un symbole unique noté 2. Sur la figure 3, cette � tirette � comporte trois symboles centraux SC1c, SC2c et SC3c, ce qui correspond au niveau � détaillé � de présentation des informations de trafic. Tous les appareils placés dans l'environnement pour l'aéronef sont figurés par plusieurs symboles 3. Puisque toutes les � tirettes � sont présentées côte à côte, le pilote connaît immédiatement la configuration globale retenue pour l'affichage. Il voit tout de suite quel thème est privilégié. Il peut facilement interagir sur les � tirettes � pour alléger ou enrichir un type d'information. Sur la figure 4, à titre de second exemple, les symboles rectangulaires des � tirettes � de commande ont été remplacées par des symboles Ca, Cb et Cc en forme de secteur circulaire, l'ensemble des symboles affichés remplissant progressivement des � camemberts �. Trois � camemberts � Ca, Cb et Cc sont représentés sur la figure 4. Le mode de commande des secteurs circulaires est identique à celui des symboles des � tirettes �. Là encore, les � camemberts � peuvent être de couleur identique ou différente, comporter un ombrage ou tout autre graphisme susceptible d'améliorer leur ergonomie ou leur représentation. Dans une première variante, on peut également envisager d'utiliser des configurations prédéfinies qui positionnent automatiquement toutes les tirettes dans un état enregistré. Dans une seconde variante, on peut ajouter une fonction d'enregistrement de l'état courant des � tirettes � ou des � camemberts �, ainsi que des boutons conduisant directement à un état prédéfini de l'ensemble des � tirettes � ou des � camemberts �. REVENDICATIONS 1. Dispositif de visualisation pour la gestion de systèmes comprenant au moins des moyens de générer et d'afficher des informations concernant le système et un désignateur , caractérisé en ce que : • les informations sont classées par thèmes d'informations, chaque information est représentée par un ou plusieurs symboles d'information, un niveau de priorité d'affichage est associé à chaque symbole d'information d'un thème donné agencé de façon que lorsque les symboles d'information d'un niveau de priorité donné sont affichés, tous les symboles de niveau de priorité supérieur sont affichés, tous les symboles de niveau de priorité inférieur ne sont pas affichés ; • les moyens d'affichage comportent des ensembles de symboles de commande des informations, l'affichage des symboles de commande étant commandé par le désignateur, chaque ensemble de symboles de commande étant associé à un thème d'informations donné, les symboles de commande affichés correspondant aux niveaux de priorité d'affichage des symboles d'information dudit thème, l'affichage des symboles de commande commandant l'affichage des symboles d'information des niveaux de priorité d'affichage associés. 2. Dispositif de visualisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque ensemble de symboles de commande comprend un ensemble variable de symboles centraux (SC1, SC2, SC3), le nombre de symboles centraux affichés correspondant au niveau de priorité d'affichage du thème commandé par ledit ensemble de symboles. 3. Dispositif de visualisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque ensemble comporte au moins une première représentation d'extrémité (SEE) constamment affichée. 4. Dispositif de visualisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque ensemble comporte au moins une seconde représentation d'extrémité (SEE, SES) constamment affichée. 5. Dispositif de visualisation selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les symboles centraux sont des rectangles identiques. 6. Dispositif de visualisation selon les revendication 5, caractérisé en ce que le premier symbole d'extrémité (SEE) est sensiblement un premier rectangle, le second symbole d'extrémité (SES) est sensiblement un trapèze, l'ensemble des symboles représentant une � tirette � (Ta, Tb, Tc). 7. Dispositif de visualisation selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les symboles centraux ont une forme sensiblement triangulaire, sont tous identiques et ont tous un sommet en commun, l'ensemble des symboles représentant un � camembert � (Ca, Cb, Cc). 8. Dispositif de visualisation selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le premier symbole d'extrémité comporte une icône ou 20 un terme représentatifs du thème associé. 9. Dispositif de visualisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différents symboles de commande des informations sont représentés côte à côte. 25 10. 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 30 planches de bord.