Brevet FR2973127A1 — publié le 20120928

METHODE DE GESTION DE L'AFFICHAGE D'UN AFFICHEUR RETRO-ECLAIRE ET UNITE DE COMMANDE COMPRENANT UN TEL AFFICHEUR La présente invention concerne une méthode de gestion de l'affichage d'un afficheur retro-éclairé, ainsi qu'une unité de commande comprenant un tel afficheur. L'invention concerne le domaine des interfaces homme machine (IHM), et plus particulièrement la gestion de l'affichage d'une IHM utilisée pour piloter un système automatisé, par exemple un bâtiment équipé d'éléments de confort comme un système de régulation de la ventilation, de la température, de la hauteur des stores et de l'intensité lumineuse. De manière classique, une unité de commande est pourvue d'un module d'affichage comprenant une IHM, par exemple un écran tactile ou un écran associé à un clavier, qui permet à l'utilisateur de piloter un système automatisé. Le module d'affichage est piloté par un micro-contrôleur qui permet de stocker les ordres saisis par l'utilisateur et qui est programmé pour déterminer quelles actions appliquer pour la commande du système automatisé. De manière classique, le module d'affichage est équipé d'un contrôleur graphique qui permet d'afficher des images sur l'écran de l'IHM de manière fluide et rapide. Cependant, un contrôleur graphique est un composant complexe dont la consommation en énergie électrique est relativement élevée, ce qui n'est pas satisfaisant, en particulier en ce qui concerne le respect des normes environnementales (bâtiments HQE, ISO 14001). Pour réduire la quantité d'énergie électrique consommée par l'unité de commande, il est connu de supprimer le contrôleur graphique. Le microcontrôleur pilote alors l'affichage de l'IHM. Le microcontrôleur étant dépourvu de fonction d'accélération graphique, l'affichage réalisé par le microcontrôleur est saccadé et n'est pas aussi fluide qu'avec le contrôleur graphique. L'utilisateur perçoit un phénomène de défilement lorsque l'écran de l'IHM affiche successivement des images différentes. Sans contrôleur graphique, l'affichage apparait lent et saccadé, ce qui n'est pas satisfaisant. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une méthode de gestion de l'affichage qui permet un affichage qui apparait fluide à l'utilisateur, ainsi qu'une unité de commande incluant un module d'affichage dont l'affichage est géré selon une telle méthode et qui consomme relativement peu d'énergie électrique. A cet effet, l'invention a pour objet une méthode de gestion de l'affichage d'un afficheur rétro-éclairé par un organe lumineux, pour la transition entre l'affichage d'une première image et une seconde image. Les images affichées par l'afficheur ne sont pas visibles lorsque l'organe lumineux est éteint. Conformément à l'invention, la méthode comprend au moins : - une étape initiale, dans laquelle l'afficheur affiche la première image, l'organe lumineux étant allumé, une première étape de transition, dans laquelle l'organe lumineux s'éteint progressivement, une étape de commutation, dans laquelle l'afficheur passe de l'affichage de la première image à l'affichage de la seconde image ; une seconde étape de transition, dans laquelle l'organe lumineux s'allume progressivement ; et - une étape finale, dans laquelle l'afficheur affiche la seconde image, l'organe lumineux étant allumé. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une telle méthode d'affichage peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - Durant la première étape de transition, l'afficheur affiche, au moins partiellement, la première image. - Durant l'étape de commutation, l'organe lumineux est éteint ou présente une intensité lumineuse presque nulle. - Durant la seconde étape de transition, l'afficheur affiche, au moins partiellement, la seconde image. - Une durée entre le début de la première étape de transition et la fin de la seconde étape de transition est comprise entre 0,2 secondes et 2 secondes, de préférence comprise entre 0,8 secondes et 1 seconde. - Le module d'affichage comprend une dalle tactile et la première étape de transition est déclenchée par un appui sur la dalle tactile. L'invention concerne également une unité de commande d'un système automatisé, l'unité de commande comprenant, d'une part, un microcontrôleur programmé pour piloter le système automatisé et, d'autre part, un module d'affichage comprenant un afficheur et un organe lumineux qui réalise un rétro-éclairage de l'afficheur. Des images affichées par l'afficheur n'étant pas visibles lorsque l'organe lumineux est éteint. Conformément à l'invention, l'afficheur et l'organe lumineux sont pilotés directement par le microcontrôleur, sans l'intermédiaire d'un contrôleur graphique, par la méthode de l'invention. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel module d'affichage peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - Le module d'affichage comprend une dalle tactile. - L'organe lumineux comprend des LED. L'afficheur ou la dalle tactile constitue le couvercle d'un boitier contenant l'organe lumineux, et dont le fond est équipé d'un diffuseur de lumière qui répartit uniformément la lumière de l'organe lumineux sur la surface de l'afficheur. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un module d'affichage et d'une méthode de gestion de l'affichage conformes à l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un afficheur, d'une dalle tactile et d'un boîtier appartenant à un module d'affichage conforme à l'invention ; - la figure 2 est un schéma bloc qui représente une mise en oeuvre du module d'affichage de la figure 1, et les figures 3 à 8 représentent l'afficheur du module d'affichage de la figure 1 pendant des étapes successives dans lesquelles l'afficheur passe progressivement de l'affichage d'une première image à une seconde image. La figure 1 montre un module d'affichage 1 qui comprend un afficheur 2 rectangulaire à cristaux liquides ainsi qu'un boîtier 3 de réception de l'afficheur 2 qui comprend un fond 32 rectangulaire bordé par quatre parois latérales 34, 35, 36 et 37. L'afficheur 2 est bordé par un cadre 24. En outre, le module d'affichage 1 comprend une dalle tactile 6 de type TFT (Thin Film Transistor) qui est bordée par un cadre 62 et qui recouvre l'afficheur 2. Pour assembler le module d'affichage 1, l'afficheur 2 est mis en place contre le fond 32 du boîtier 3. Puis, la dalle tactile 6 est placée par-dessus l'afficheur 2, la dalle tactile 6 et le cadre 62 constituant un couvercle du boîtier 3. La dalle tactile 6 est maintenue en place contre l'afficheur 2 et le boîtier 3 au moyen d'éléments en relief 38 qui font saillie à partir des parois latérales 34 à 37 du boîtier 3 et qui sont prévus pour coopérer avec des ouvertures 64 ménagées dans le cadre 62 de la dalle tactile 6. En variante, la dalle tactile 6 est fixée au boîtier 3 par d'autres moyens tels que des vis ou des clips élastiques. Dans une autre variante, le module d'affichage 1 ne comprend pas de dalle tactile et l'afficheur 2 constitue le couvercle du boîtier 3. Huit diodes 4 de type LED sont fixées à la paroi latérale 37 du boîtier 3. Les diodes 4 constituent ensemble un organe lumineux pour le retro-éclairage de l'afficheur 2. En variante, le module d'affichage 1 comporte un nombre de diodes 4 différent de huit, par exemple six diodes. Lorsque les diodes 4 sont éteintes, les images affichées par l'afficheur 2 ne sont pas visibles et l'afficheur 2 apparait noir car les cristaux liquides de l'afficheur 2 ne sont pas éclairés. Lorsque les diodes 4 sont allumées, elles éclairent les cristaux liquides de l'afficheur 2 et les images affichées par l'afficheur 2 sont visibles. Le fond 32 du boîtier 3 est équipé d'un diffuseur 5 qui réfléchit la lumière et qui répartit uniformément la lumière des diodes 4 sur toute sa surface. Ainsi, lorsque les diodes 4 sont allumées, l'afficheur 2 est rétro-éclairé sur toute sa surface de manière uniforme. Le cadre 24 de l'afficheur 2 est pourvu d'une nappe de fils de connexion 20 destinée à être électriquement connecté à un élément de connexion 30 du boitier 3. De même, une nappe de fils de connexion 60 est reliée à la dalle tactile 6 et est destinée à être électriquement connectée à l'élément de connexion 30. En variante, les nappes de fils 20 et 60 sont remplacées par des pistes conductrices réalisées sur un support isolant flexible. La figure 2 montre une mise en oeuvre du module d'affichage 1 dans laquelle le module d'affichage 1 assure une fonction d'interface homme machine (IHM) permettant à un utilisateur de piloter une partie opérative 100. La partie opérative 100 est constituée par des éléments de confort d'un bâtiment, tels que des stores, des éclairages, des éléments de ventilation ou de régulation de la température. Cette mise en oeuvre est donnée uniquement à titre d'exemple. En pratique, le module d'affichage 1 peut être utilisé pour d'autres applications, par exemple pour un système d'alarme d'un bâtiment. Le module d'affichage 1 fait partie d'une unité de commande 200 dont la fonction est de piloter la partie opérative 100. L'unité de commande 200 comprend, outre le module d'affichage 1, un module d'adaptation d'énergie électrique 220 et un microcontrôleur 240, le tout disposé dans un boitier 260. En service, une source d'énergie électrique 300 délivre un courant électrique I1 au module d'adaptation d'énergie électrique 220 qui modifie les paramètres du courant I1 pour les adapter aux besoins en énergie électrique du microcontrôleur 240 et du module d'affichage 1. Ainsi, le module d'adaptation d'énergie électrique 220 délivre respectivement au microcontrôleur 240 et au module d'affichage 1 des courants I2 et I3 d'alimentation en énergie électrique. Le microcontrôleur 240 est programmé pour décider quelles actions doit effectuer la partie opérative 100 en fonction des ordres saisis par l'utilisateur au moyen du module d'affichage 1 ou d'un clavier non représenté. Lorsque l'utilisateur manipule la dalle tactile 6 du module d'affichage 1 pour régler un paramètre de la partie opérative 100, par exemple dans le but de modifier l'éclairage d'une pièce d'habitation, le module d'affichage 1 transmet un signal S4 représentatif de cet ordre au microcontrôleur 240 qui décide quelles actions doit effectuer la partie opérative 100. Le microcontrôleur 240 délivre à cet effet un signal électrique S6 à la partie opérative 100, par l'intermédiaire d'une connexion électrique non représentée. Le microcontrôleur 240 n'est pas spécialement prévu pour gérer de manière fluide et rapide les changements d'image de l'afficheur 2. En particulier, le microcontrôleur 240 n'est pas équipé d'un contrôleur graphique. De ce fait, lorsque le microcontrôleur 240 envoie un signal S5 à l'afficheur 2 pour que l'afficheur 2 modifie l'image qu'il affiche, la nouvelle image n'est pas immédiatement affichée de manière correcte sur l'afficheur 2. En général, la nouvelle image est affichée pixel par pixel, ce qui donne un rendu visuel saccadé qu'il n'est pas souhaitable de montrer à l'utilisateur. Environ 0,2 secondes sont nécessaires pour que l'afficheur 2 passe de l'affichage d'une image à une autre. Cette durée de rafraichissement de l'afficheur 2 est relativement longue et laisse le temps à l'oeil humain de percevoir les défauts d'affichage. La suite de la description concerne une méthode de gestion de l'affichage de l'afficheur 2 pour la transition fluide entre l'affichage d'une première image A et une seconde image B. Les figures 3 à 8 montrent l'afficheur 2 passant de manière progressive entre l'affichage de la première image A et l'affichage de la seconde image B. La figure 3 montre l'afficheur 2 lors d'une étape initiale 101, dans laquelle l'afficheur 2 affiche la première image A dans sa totalité, les diodes 4 étant allumées à une intensité maximum. Le diffuseur 5 répartit la lumière des diodes 4 sur l'ensemble de la surface de l'afficheur 2. Ainsi, les cristaux-liquides de l'afficheur 2 sont rétro-éclairés et l'utilisateur perçoit distinctement la première image A. La première image A indique notamment à l'utilisateur que la température du bâtiment est égale à 23,5°C. En bas de la première image A, quatre icones A1, A2, A3 et A4 permettent à l'utilisateur de choisir un élément de confort à régler. Ainsi, de gauche à droite, les icones Al à A4 montrent respectivement un ventilateur, un thermomètre, un store et une ampoule. Lorsque l'utilisateur souhaite régler un des éléments de confort de la partie opérative 100, par exemple modifier l'éclairage, il appuie sur la dalle tactile 6, au niveau de l'icone A4 correspondante. Le module d'affichage 1 transmet cette information au microcontrôleur 240 au moyen du signal S4. Une première étape de transition 102 du rétro-éclairage, dont le début est représenté à la figure 3 et la fin à la figure 5, débute lorsqu'il convient d'afficher la seconde image B à l'afficheur 2 à la place de la première image A, c'est-à-dire lors d'un appui sur la dalle tactile 6. Le microcontrôleur 240 transmet alors au module d'affichage 1 un signal S5 donnant l'ordre d'éteindre progressivement les diodes 4. La figure 4 montre l'afficheur 2 au cours de la première étape de transition 102. L'intensité de l'éclairage des diodes 4 est plus faible que lors de l'étape initiale 101, ce qui est représenté par des hachures en traits d'axe à la figure 4. L'afficheur 2 apparait relativement sombre, ce qui ne permet pas à l'utilisateur de discerner clairement la première image A. La teinte sombre de l'afficheur 2 à la fin de la première étape de transition 102 résulte de l'extinction des diodes 4 et l'afficheur 2, durant la première étape de transition 102, affiche la première image A en entier. Comme le montre la figure 5, à la fin de la première étape de transition 102, les diodes 4 sont complètement éteintes et l'afficheur 2 apparaît noir ou gris foncé, ce qui est représenté par des hachures en traits d'axe plus serrées qu'à la figure 4. Au cours de la première étape de transition 102, grâce à la gestion de l'intensité lumineuse des diodes 4, l'afficheur 2 passe progressivement de l'affichage de la première image A à un aspect noir ou foncé. Le module d'affichage 1 réalise ainsi de manière fluide un fondu au noir. Une étape de commutation 103 de l'image A affichée par l'afficheur 2, représentée aux figures 5 et 6, débute lorsque les diodes 4 sont éteintes. Le début de l'étape de commutation 103 coïncide avec la fin de la première étape de transition 102. Durant l'étape de commutation 103, les diodes 4 sont éteintes et l'afficheur 2 passe petit à petit de l'affichage de l'image A à l'affichage de l'image B. L'image B remplace progressivement l'image A, pixel par pixel, ce qui donne un rendu visuel saccadé que l'utilisateur ne voit pas puisque les diodes 4 sont éteintes. Autrement dit, le rafraichissement de l'afficheur 2 est masqué grâce à l'extinction des diodes 4. Dans une seconde étape de transition 104 du rétro-éclairage, dont le début est représenté à la figure 6 et la fin à la figure 8, les diodes 4 s'allument progressivement. La seconde étape de transition 104 débute à la fin de l'étape de commutation 103, lorsque l'afficheur 2 affiche en entier l'image B. Durant la seconde étape de transition 104, l'afficheur 2 apparaît d'abord noir, puis s'éclaircit, laissant apparaitre petit à petit la seconde image B. A la figure 7, la seconde image B n'est pas clairement discernable. L'intensité de l'éclairage des diodes 4 est plus faible que lors de l'étape de commutation 103, ce qui est représenté à la figure 7 par des hachures en traits d'axe moins espacées qu'aux figures 5 et 6. La figure 8 montre une étape finale 105 qui se déroule à la fin de la seconde étape de transition 104. Les diodes 4 sont allumées à une intensité maximum, ce qui permet à l'utilisateur de distinguer clairement la seconde image B qui est affichée en entier. Les étapes 101, 102, 103, 104 et 105 sont successives. Au cours des différentes étapes 101 à 105, l'utilisateur a l'impression, grâce à la gestion de l'intensité lumineuse des diodes 4, que l'afficheur 2 passe, progressivement et sans saccades, de la première image A à la seconde image B. Le module d'affichage 1 réalise ainsi de manière fluide un fondu enchainé, ce qui permet de masquer les étapes intermédiaires d'affichage pendant lesquelles l'image B apparait de manière saccadée. L'invention permet, en éteignant et allumant progressivement les diodes 4, de donner à l'utilisateur une impression de « fondu » qui masque les étapes intermédiaires d'affichage qui ne sont pas destinées à être vues par l'utilisateur et dans lesquelles les images A et B sont affichées partiellement. La durée de l'étape de commutation 103 est comprise entre 0,05 secondes et 0,5 secondes, de préférence de l'ordre de 0,2 secondes, ce qui est suffisant, lorsque l'affichage n'est pas géré par la méthode de l'invention, pour que l'oeil de l'utilisateur perçoive les défauts d'affichage. Grâce à la méthode de l'invention, les défauts d'affichage sont masqués. Une durée de la première étape de transition 102 est comprise entre 0,1 secondes et 1 seconde, de préférence de l'ordre de 0,5 secondes. De même, une durée de la seconde étape de transition 104 est comprise entre 0,1 secondes et 1 secondes, de préférence de l'ordre de 0,5 secondes. Une durée entre le début de la première étape de transition 102 et la fin de la seconde étape de transition 104 est comprise entre 0,2 secondes et 2 secondes, de préférence comprise entre 0,8 secondes et 1 seconde. L'unité de commande 200 de l'invention consomme peu d'énergie électrique par rapport à une unité de commande de l'art antérieur, puisque l'unité de commande n'est pas équipée d'un contrôleur graphique. La fonction de contrôleur graphique est assurée par le microcontrôleur 240 et par la gestion de l'intensité lumineuse des diodes 4. Grâce à l'invention, la consommation d'énergie électrique de l'unité de commande 200 est réduite et l'affichage parait fluide et non saccadé. Dans la méthode d'affichage décrite ci-dessus, les étapes 101, 102, 103, 104 et 105 se déroulent les unes après les autres, autrement dit, les étapes 102, 103, 104 et 105 débutent une fois que l'étape précédente 101, 102, 103 et 104 est terminée. De plus, les étapes 101, 102, 103, 104 et 105 débutent successivement. Dans une première variante de la méthode d'affichage, l'étape de commutation 103 débute légèrement avant la fin de la première étape de transition 102, lorsque l'intensité lumineuse des diodes 4 est faible, presque nulle, ce qui ne permet pas de discerner précisément l'image affichée par l'afficheur 2. Dans l'étape de commutation 103, l'afficheur 2 passe petit à petit de l'affichage de l'image A à l'affichage de l'image B, les diodes 4 étant très faiblement allumées. Ainsi, lors de la première étape de transition 102, en particulier à la fin, l'image A est affichée partiellement. Dans une seconde variante de la méthode d'affichage, la seconde étape de transition 104 débute légèrement avant la fin de l'étape de commutation 103. Autrement dit, l'allumage progressif des diodes 4 commence lorsque l'image B n'est pas totalement affichée à la place de l'image A. Ainsi, dans la seconde variante, lors de la seconde étape de transition 104, en particulier au début, l'image B est affichée partiellement. Lors du début de la seconde étape de transition 104, l'intensité lumineuse des diodes 4 est faible, ce qui ne permet pas à l'utilisateur de percevoir que l'image B n'est pas affichée en entier. Dans les première et seconde variantes, les étapes 101, 102, 103, 104 et 105 débutent successivement et l'étape de commutation 103 se superpose légèrement respectivement avec la première étape de transition 102 et la seconde étape de transition 104, c'est-à-dire que l'étape de commutation 103 débute durant la première étape de transition 102 et se termine durant la seconde étape de transition 104. En outre, les différents modes de réalisation et variantes décrits ci-dessus peuvent être combinés entre eux, totalement ou partiellement, dans le cadre de l'invention. En particulier, on pourra combiner les première et seconde variantes. REVENDICATIONS1.- Méthode de gestion de l'affichage d'un afficheur (2) rétro-éclairé par un organe lumineux (4), pour la transition entre l'affichage d'une première image (A) et une seconde image (B), les images (A, B) affichées par l'afficheur (2) n'étant pas visibles lorsque l'organe lumineux (4) est éteint, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins : - une étape initiale (101), dans laquelle l'afficheur (2) affiche la première image (A), l'organe lumineux (4) étant allumé, - une première étape de transition (102), dans laquelle l'organe lumineux (4) s'éteint progressivement, - une étape de commutation (103), dans laquelle l'afficheur (2) passe de l'affichage de la première image (A) à l'affichage de la seconde image (B) ; une seconde étape de transition (104), dans laquelle l'organe lumineux (4) s'allume progressivement ; et - une étape finale (105), dans laquelle l'afficheur (2) affiche la seconde image (B), l'organe lumineux (4) étant allumé. 2.- Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que durant la première étape de transition (102), l'afficheur (2) affiche, au moins partiellement, la première image (A). 3.- Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que durant l'étape de commutation (103), l'organe lumineux (4) est éteint ou présente une intensité lumineuse presque nulle. 4.- Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que durant la seconde étape de transition (104), l'afficheur (2) affiche, au moins partiellement, la seconde image (B). 5.- Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une durée entre le début de la première étape de transition (102) et la fin de la seconde étape de transition (104) est comprise entre 0,2 secondes et 2 secondes, de préférence comprise entre 0,8 secondes et 1 seconde. 35 6.- Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le module d'affichage (1) comprend une dalle tactile (6) et en ce que la première étape de transition (102) est déclenchée par un appui sur la dalle tactile (6). 7.- Unité de commande (200) d'un système automatisé (100), l'unité de commande (200) comprenant, d'une part, un microcontrôleur (240) programmé pour piloter le système automatisé (100) et, d'autre part, un module d'affichage (1) comprenant un afficheur (2) et un organe lumineux (4) qui réalise un rétro-éclairage de l'afficheur (2), des images (A, B) affichées par l'afficheur (2) n'étant pas visibles lorsque l'organe lumineux (4) est éteint, l'unité de commande (200) étant caractérisée en ce que l'afficheur (2) et l'organe lumineux (4) sont pilotés directement par le microcontrôleur (240), sans l'intermédiaire d'un contrôleur graphique, par une méthode selon l'une des revendications précédentes. 8.- Unité de commande (200) selon la revendication 7, caractérisée en ce que le module d'affichage (1) comprend une dalle tactile (6). 9.- Unité de commande (200) selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que l'organe lumineux (4) comprend des LED. 10.- Unité de commande (200) selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que l'afficheur (2) ou la dalle tactile (6) constitue le couvercle d'un boitier (3) contenant l'organe lumineux (4), et dont le fond est équipé d'un diffuseur de lumière (5) qui répartit uniformément la lumière de l'organe lumineux (4) sur la surface de l'afficheur (2).