Brevet FR2969355A1 — publié le 20120622

Système de présentation d'alarmes Le domaine de l'invention est celui des systèmes de présentation d'alarmes. Le système de présentation selon l'invention s'applique à tous types de systèmes industriels ou techniques complexes susceptibles de présenter des pannes et nécessitant ainsi des postes de travail et de commande munis de systèmes d'alarme visuelle permettant d'anticiper ou de corriger les défaillances éventuelles. Ce système de présentation s'applique, tout particulièrement, au domaine des cockpits aéronautiques, domaine dans lequel les impératifs de sécurité sont fondamentaux. Très classiquement, les dispositifs actuels de présentation des informations d'alarme sont trichromes et affichent les alarmes en vert, jaune ou rouge. En aéronautique, la couleur rouge est réservée au danger impliquant une action immédiate de la part de l'équipage. Cette alarme est connue sous le terme de « Warning ». La couleur jaune ou ambre indique une action future éventuelle fonction d'un problème ou incite le pilote à la prudence. Cette alarme est connue sous le terme de « Caution ». La couleur verte ou toute autre couleur distincte du rouge ou du jaune indique que tout va bien. Cette alarme est connue sous le terme de « Advisory ». La norme de certification des avions CS 25.1322 ainsi que la norme AMC 25.1322 associée définit l'usage de ces couleurs (Red for Warning, Amber for Caution et Green for Safe Operation). La figure 1 représente ces trois couleurs d'alarme dans le triangle des couleurs (x, y) selon la norme CIE 1931. On a représenté sur cette figure le « spectrum locus » et la ligne des pourpres avec l'indication de longueurs d'onde représentatives de 460 nm à 700 nm, le lieu des teintes principales qui sont le bleu, le vert, l'orange, le jaune, le rouge et le blanc. Enfin, on a figuré trois cercles en gris représentatifs des couleurs d'alarme rouge, jaune et verte. Bien entendu, il est facile de transposer cette représentation dans un autre système colorimétrique. Cette représentation selon la norme CIE 1931 est utilisée dans la suite de la description. L'inconvénient de ces alarmes discrètes est l'apparition brusque d'alarmes dépendant d'un seuil sans préparation de l'opérateur à l'action à venir. On a donc une présentation imprévisible de l'alarme. Ainsi, on peut instantanément passer de l'orange au rouge, ce qui signifie que l'opérateur doit très rapidement agir alors que le voyant a pu rester un temps important à l'orange. Le système de présentation d'alarmes selon l'invention a pour but de présenter de façon continue les alarmes et leurs tendances sans pour autant modifier leur code ou leur signification et sans modifier la philosophie et les principes des alarmes des systèmes actuels. 10 Plus précisément, l'invention a pour objet un système de présentation d'alarmes comprenant un système de gestion des alarmes permettant de déterminer un niveau d'alarme et un dispositif de présentation d'au moins une alarme lumineuse, la couleur de ladite alarme ayant comme 15 caractéristique une longueur d'onde dominante ou teinte dépendant du niveau d'alarme, caractérisé en ce que la longueur d'onde dominante ou la teinte varie continument du niveau d'alarme minimum au niveau d'alarme maximum et réciproquement. Avantageusement, la variation de longueur d'onde dominante ou 20 de teinte s'accompagne soit d'une variation de luminance, soit d'une variation de pureté ou de saturation. Avantageusement, l'alarme lumineuse comporte une première zone ayant une première couleur de première longueur d'onde dominante prédéterminée et constante et une seconde zone ayant une seconde couleur 25 fixe de seconde longueur d'onde dominante prédéterminée et constante différente de la première longueur d'onde dominante, la variation de la longueur d'onde dominante de l'alarme étant obtenue par l'accroissement de la taille de la première zone au détriment de la seconde zone. Avantageusement l'alarme est représentée par une variation 30 colorimétrique de l'éclairage ambiant du cockpit. Avantageusement, le système de gestion des alarmes comprend deux blocs fonctionnels qui sont : d'une part, un moteur de criticité permettant d'établir, à partir du statut de l'alarme, du type de paramètre concerné par l'alarme et du temps 35 disponible pour entreprendre une action, le niveau d'alarme, et5 d'autre part, un générateur de la couleur affichée permettant, compte-tenu du niveau d'alarme, de l'environnement lumineux du cockpit et de la phase de vol ou de la mission, de déterminer la longueur d'onde dominante, la luminance et la saturation de la couleur affichée. Le système selon l'invention s'applique tout particulièrement aux cockpits d'aéronefs tant civils que militaires. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non 10 limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : La figure 1 déjà décrite représente la colorimétrie des alarmes selon l'art antérieur dans le système colorimétrique CIE 1931 ; Les figures 2 et 3 représentent la colorimétrie des alarmes selon l'invention dans le système colorimétrique CIE 1931 ; 15 La figure 4 représente un mode de présentation possible des alarmes selon l'invention sur un voyant lumineux ; La figure 5 représente un système de gestion des alarmes permettant de déterminer un niveau d'alarme selon l'invention. 20 Le système de présentation d'alarmes selon l'invention représenté en figure 5 comprend : un système de gestion des alarmes permettant de déterminer un niveau d'alarme et ; un dispositif de présentation d'alarmes lumineuses, la couleur de 25 ladite alarme ayant comme caractéristique une longueur d'onde dominante ou teinte dépendant du niveau d'alarme. Le système de gestion des alarmes élabore, à partir des informations venant d'un système complexe comme, par exemple, le système avionique d'un aéronef, un code couleur et sa tendance basée sur 30 un modèle simplifié de criticité de l'information. Dans le cas d'un système avionique, l'élaboration de ces codes d'alarmes tient compte des évolutions des paramètres systèmes tels que les températures ou les pressions de fluides, la proximité du sol, la vitesse de l'avion, ... Un automate d 'état de type logique floue peut avantageusement 35 être utilisé pour piloter cette interface. Une des données d'entrée peut être un indice de sévérité du risque tel que décrit dans le brevet CA 2 270 259 de N. Patrick, intitulé « Système de mise en priorité dynamique des risques, à attributs multiples pour aéronef ». Plus particulièrement, le système de gestion des alarmes 5 comprend deux blocs fonctionnels tels que représentés en figure 5 et qui sont : D'une part, un moteur de criticité permettant d'établir, à partir du statut de l'alarme, du type de paramètre concerné par l'alarme et du temps disponible pour entreprendre une action, le niveau 10 d'alarme, et D'autre part, un générateur de la couleur affichée permettant, compte-tenu du niveau d'alarme, de l'environnement lumineux du cockpit et de la phase de vol ou de la mission, de déterminer la longueur d'onde dominante, la luminance et la saturation de la 15 couleur affichée. La tendance de l'alarme dépend : De l'état courant de l'information comme précédemment décrit. Dans le domaine aéronautique, il existe trois niveaux d'alarmes principaux qui sont « Advisory », « Caution » et « Warning » ; 20 De la dynamique de la situation. A titre d'exemple, on citera pour le domaine aéronautique comme paramètres importants : la vitesse de l'appareil, la température, la pression ou le volume de différents fluides comme le carburant, ... Tous paramètres susceptibles d'évolution plus ou moins rapides ; 25 Du temps disponible pour réagir à l'information liée à la compréhension de l'alarme et à l'action requise. L'information colorimétrique issue du système de gestion des alarmes est transmise à tout type de dispositif lumineux et coloré apte à 30 afficher un spectre continu de couleurs. La caractéristique fondamentale du dispositif lumineux est que, la couleur affichée ayant comme caractéristique une longueur d'onde dominante ou teinte dépendant du niveau d'alarme, la longueur d'onde dominante ou la teinte doit pouvoir varier continument du niveau d'alarme minimum au niveau d'alarme maximum. Ainsi, à titre d'exemple, la teinte peut passer continument et progressivement du vert au rouge en passant par toutes les teintes du jaune-vert, du jaune, de l'orange et du rouge orange. La figure 2 représente ce continuum de variation colorimétrique dans le triangle des couleurs (x, y) selon la norme CIE 1931. Ce continuum est représenté en gris sur cette figure 2. Comme on le voit dans cet exemple, la couleur reste proche de la saturation, les couleurs restant pratiquement pures. Ces dispositifs lumineux ne présentent pas de difficultés de réalisation et peuvent être : - Des voyants colorés réalisés, par exemple, à partir de plusieurs diodes électroluminescentes de couleur différente. On peut choisir ainsi un voyant à trois diodes, une diode rouge, une diode verte et une diode bleue. En réglant l'intensité dans chaque diode, on couvre ainsi une grande partie du spectre visible. Bien entendu, d'autres combinaisons de diodes sont possibles ; Des symboles affichés sur les écrans de visualisation de cockpit à LCD. Là encore, un grand choix de couleurs est possible ; L'éclairage du cockpit dont on peut modifier le contenu chromatique et le niveau de luminance selon la criticité de l'alarme. L'affichage coloré dépend également de : L'ambiance lumineuse exprimée en lux qui nécessite une plus grande saturation des couleurs sous fort éclairement solaire ; La composition spectrale de l'éclairement ambiant ; La phase de vol qui détermine la disponibilité du pilote pour percevoir les alarmes. Comme il a été dit, le changement d'état est d'abord un changement de longueur d'onde dominante. Ainsi, en fonction du niveau d'alarme, la présentation de l'alarme passe graduellement du vert à l'ambre et de l'ambre au rouge. Cependant, on peut renforcer l'effet de ce changement de teinte en jouant sur d'autres paramètres colorimétriques. Ainsi, dans un premier mode de représentation, la transition des 35 couleurs par un état désaturé ou tirant sur le blanc permet d'afficher les tendances ou les écarts à la tendance. Les études d'Ingrid Vogels et al. (Journal of SID 17/01/2009) montrent l'importance des transitions colorées pour en améliorer la perception. Ce mode de fonctionnement est illustré en figure 3 qui représente le continuum de variation colorimétrique dans le triangle des couleurs (x, y) selon la norme CIE 1931. Ce continuum est représenté en gris sur cette figure 3. Comme on le voit dans cet exemple, les couleurs verte, orange et rouge restent pratiquement saturées alors que les passages du vert à l'orange et de l'orange au rouge se lavent de blanc. De façon pratique, dans un voyant à trois diodes électroluminescentes respectivement verte, rouge et bleue. L'allumage progressif de la diode bleue avec celui des diodes vertes ou rouges permet de « laver » de blanc la couleur émise par le voyant. Dans un second mode de représentation, on peut baisser les 15 intensités respectives des niveaux de vert et des niveaux de rouge pour créer une transition continue du vert vers le rouge en passant par le jaune. Enfin, dans, un troisième mode de réalisation illustrée en figure 4, l'alarme lumineuse ou le voyant comporte une première zone Z1 ayant une 20 première couleur fixe de première longueur d'onde dominante prédéterminée et une seconde zone Z2 ayant une seconde couleur fixe de seconde longueur d'onde dominante prédéterminée différente de la première longueur d'onde dominante, la variation de la longueur d'onde dominante de l'alarme étant obtenue par l'accroissement de la taille de la première zone Z1 au 25 détriment de la seconde zone Z2. Ainsi, en l'absence de danger, le voyant est totalement vert (Etat 1 de la figure 4 correspondant à l'état Advisory). La zone Z1 occupe toute la surface du voyant et la zone Z2 n'existe pas. Lorsque le danger augmente, une zone centrale Z2 ambre apparaît, la périphérie du voyant reste verte (Etat 2 de la figure 4). Lorsque le danger 30 augmente encore, la zone centrale ambre a envahi la totalité du voyant (Etat 3 de la figure 4 correspondant à l'état Caution). Elle est devenue Z1'. Lorsque le danger augmente, une zone centrale rouge Z2' apparaît, la périphérie du voyant reste ambre (Etat 4 de la figure 4). Enfin, lorsque le danger est maximal, la zone centrale rouge a envahi la totalité du voyant 35 (Etat 5 de la figure 4 correspondant à l'état Warning). Elle est devenue Z1". Une solution de ce type est plutôt destinée à être mise en oeuvre sur un afficheur. Cette dernière méthode a pour avantage de distinguer dans le même afficheur ou dans l'ensemble du cockpit les tendances respectives de 5 chaque alarme. Un premier mode global de ce type d'alarmes est une information synthétique, présente dans le champ visuel du pilote affichant les tendances par une couleur allant du vert au rouge sur un seul voyant coloré. Un second mode global consiste à modifier la colorimétrie de 10 l'éclairage ambiant du cockpit, passant ainsi progressivement au rouge en cas de danger. REVENDICATIONS1. Système de présentation d'alarmes comprenant un système de gestion des alarmes permettant de déterminer un niveau d'alarme et un dispositif de présentation d'au moins une alarme lumineuse, la couleur de ladite alarme ayant comme caractéristique une longueur d'onde dominante ou teinte dépendant du niveau d'alarme, caractérisé en ce que la longueur d'onde dominante ou la teinte varie continument du niveau d'alarme minimum au niveau d'alarme maximum et réciproquement. 2. Système de présentation d'alarmes selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce que la variation de longueur d'onde dominante ou de teinte s'accompagne d'une variation de luminance 3. Système de présentation d'alarmes selon la revendication 1, caractérisé en ce que la variation de longueur d'onde dominante ou de teinte 15 s'accompagne d'une variation de pureté ou de saturation. 4. Système de présentation d'alarmes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alarme lumineuse comporte une première zone ayant une première couleur de première 20 longueur d'onde dominante prédéterminée et une seconde zone ayant une seconde couleur de seconde longueur d'onde dominante prédéterminée et différente de la première longueur d'onde dominante, la variation de la longueur d'onde dominante de l'alarme étant obtenue par l'accroissement de la taille de la première zone au détriment de la seconde zone. 25 5. Système de présentation d'alarmes selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'alarme lumineuse s'obtient par modification de la colorimétrie de l'éclairage ambiant du cockpit. 30 6. Système de présentation d'alarmes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de gestion des alarmes comprend deux blocs fonctionnels qui sont :d'une part, un moteur de criticité permettant d'établir, à partir du statut de l'alarme, du type de paramètre concerné par l'alarme et du temps disponible pour entreprendre une action, le niveau d'alarme, et d'autre part, un générateur de la couleur affichée permettant, compte-tenu du niveau d'alarme, de l'environnement lumineux du cockpit et de la phase de vol ou de la mission, de déterminer la longueur d'onde dominante, la luminance et la saturation de la couleur affichée. 7. Cockpit d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend un système 10 de présentation d'alarmes selon l'une des revendications précédentes.