Brevet FR2488008A1 — publié le 19820205

Système d'assistance pédagogique pour un ou plusieurs postes de travail réel La présente invention concerne un système d'assistance pédagogique pour un ou plusieurs postes de travail réel. On entend, par poste de travail réel, tout appareil ou toute machine, utilisé par une ou plusieurs personnes pour effectuer un travail déterminé. Il peut s'agir, par exemple, d'un terminal de saisie des données permettant l'accès â un ordinateur, soit par le personnel d'une entreprise ou d'un établissement public, soit par le public même. L'utilisation de tels terminaux, en liaison avec l'ordinateur, nécessite une période d'apprentissage suivie d'une période de travail nécessitant l'assistance d'une personne expérimentée ou entraînant la mise en oeuvre de contrôles très sévères par l'ordinateur. Il peut s'agir encore d'une machine-outil, d'un robot ou d'un automate manoeuvré par un ouvrier, un technicien ou un ingénieur dans une entreprise industrielle. Le personnel non expérimenté doit également subir un apprentissage et se soumettre à la surveillance d'une personne expérimentée avant de pouvoir exercer son travail de manière autonome et sure. Il peut s'agir encore d'un tableau de commande, d'un poste de conduite de pilotage d'un avion, d'un bateau, d'un train, etc, comportant de nombreux organes de commandes (boutons, manettes, etc ...) et de contrôle (appareils à cadran , afficheurs, écrans cathodiques, etc ...). Dans ce cas encore, le responsable du poste de travail doit se soumettre a un apprentissage de la manoeuvre puis à une assistance par une ou plusieurs personnes expérimentées dès les premières utilisations du poste de travail. Il existe à l'heure actuelle de nombreuses possibilités d'apprentissage pour la formation des opérateurs avant de leur confier la responsabilité d'un poste de travail. Les possibilités comprennent notamment des cours théoriques et pratiques, parfois dispensés à l'aide de machines pédagogi-- ques automatiques, ainsi que des exercices pratiques avec l'aide notamment de simulateurs. Cette phase d'apprentissage s'exerce sans utiliser réellement le poste de travail, celui-ci étant factice, dans le cas d'un simulateur. Au cours de la phase suivante, l'opérateur est confronté à la manipulation réelle du poste de travail, nécessairement sous surveillance d'une personne expérimentée, dont le rôle décroit progressivement jusqu'à ce que le nouvel opérateur ait acquit une maîtrise complète de son poste de travail. Le coût de cette seconde phase est nécessairement élevé puisqu'il nécessite le plus souvent le doublement du personnel sur le poste de travail et la mise en oeuvre de dispositifs de contrôles et de sécurité. Une fois cette phase terminée, l'opérateur ne dispose plus en principe de la responsabilité d'obtenir une assistance pédagogique quand il le désire et il est nécessaire de prévoir des dispositifs de sécurité tendant à éviter les erreurs éventuelles, voire les corriger quand cela est possible. Un but de la présente invention est de permettre le-remplacement du personnel d'encadrement au cours de la phase d'assistance (au moins) par un système automatique d'assistance pédagogique, permettant l'utilisation du poste de travail réel. Un autre but de la présente invention est de disposer d'une assistance pédagogique automatique sur chaque poste de travail, et sur demande de l'opérateur en cas de besoin. Enfin, un autre but de la présente invention est de permettre un contrôle des opérations sur chaque poste de travail. Suivant une caractéristique de l'invention, le système d'assistance pédagogique comprend, en combinaison avec un ou plusieurs postes de travail - un dispositif pédagogique interactif comportant des moyens de réception et d'analyse de données et/ ou de commandes provenant d'au moins un poste de travail, et des moyens d'émission de données.et/ou de commande à destination dudit poste de travail, en réponse aux données et/ou commandes reçues ; et - un dispositif de raccordement solidaire de chaque poste de travail, pour assurer les interconnexions et les échanges de données et/ou commandes entre chaque poste de travail et le dispositif pédagogi que. Le système pédagogique peut être constitué par un mini-ordinateur ou un micro-ordinateur comportant un programme de dialogue pédagogique interactif, adapté aux fonctions du ou des postes de travail auxquels il est couplé. Le dispositif de raccordement est destiné à assurer l'interface entre le poste de travail et le dispositif pédagogique. Le dispositif de raccordement est particulier à chaque poste de travail. S'il s'agit d'un terminal d'ordinateur (terminal bancaire, guichet automatique, etc ...) l'interface est particulièrement facile à réaliser. Au contraire s'i s'agit d'une machine-outil autonome habituellement, le dispositif de raccordement pourra comprendre des organes électromécaniques, des capteurs de position, de vitesse, et des circuits électroniques permettant de délivrer des signaux électriques pour le dispositif pédagogique.En sens inverse, le dispositif de raccordement pourra même comporter des moyens d'affichage d'information (téléviseur, afficheurs à diodes électroluminescentes, à cristaux liquides, ect ...) si les moyens d'affichage du poste de travail sont insuffisants. La présente invention permet ainsi de rendre automatique la surveillance et l'assistance de l'opérateur du poste de travail pendant sa formation, en réduisant autant que possible la mobilisation des personnes d'encadrement. Elle permet à l'opérateur également d'obtenir des informations immédiatement depuis son poste de travail sans entraîner de pertes de temps. Elle permet donc d'accroître considérablement la rentabilité de chaque personne et de chaque poste de travail grace à un appareillage souple et peu onéreux. D'autres avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit. Celle-ci est illustrée par les figures qui représentent La figure 1, un système pédagogique conforme à l'invention, relatif à un poste de travail autonome La figure 2, un système pédagogique comprenant un poste de travail couplé à un ordinateur La figure 3, un système pédagogique comprenant plusieurs postes de travail couplés à un même ordinateur central, et La figure 4, un système pédagogique comprenant un unique dispositif pédagogique commun à plusieurs postes de travail. Pour améliorer la clarté de l'exposé ; des numéros de référence identiques sont utilisés sur les figures pour désigner des éléments identiques ou équivalents. La figure 1 représente un poste de travail 1 couplé à un dispositif pédagogique 4 par l'intermédiaire d'un dispositif de raccordement 2 et d'une liaison électrique 3. Comme indiqué précédemment, la notion de "poste de travail" peut comprendre un très grand nombre d'appareils de machines tres différents (terminal d'ordinateur de banque, d'administration, de point de vente, machine-outil, robot, automate, etc ...). Le but de l'invention est de permettre à l'opérateur de pouvoir réaliser un dialogue avec le dispositif pédagogique, à partir même de son poste de travail, ce qui distingue l'invention des simulateurs d'apprentissage. Le poste de travail doit donc comporter des moyens de saisies 12 de données et/ou commandes, c'est-à-dire des actions de l'opérateur-et des moyens de présentation 11 des réponses ou de toutes autres informations transmises par le dispositif pédagogique 4. Bien entendu les moyens de saisies 12 et de présentation 11 peuvent prendre des formes diverses, qui sont chaque fois adaptées au poste de travail. Un terminal d'ordinateur, par exemple, est un poste de travail que l'on rencontre de plus en plus fréquemment dans les entreprises, les administrations, ou dans les lieux fréquentés par le public (banques, guichets, points de vente, etc..). Il peut s'agir aussi d'un terminal intelligent ou non, ou même d'un système informatique intégré comportant un ou plusieurs microordinateurs. Ce terminal comprend déjà un clavier et un écran d'affichage permettant un dialogue avec 1 'opérateur. Le dispositif de raccordement 2 est constitué dans ce cas d'un circuit d'interface de communication pour assurer la transmission des données introduites au clavier 12 et la réception des informations à afficher sur l'écran 11, sur la ligne de liaison 3. De tels circuits d'interface existent actuellement sur le marché et permettent de réaliser des liaisons selon des normes de transmissions parfaitement définies (liaisons séries ou liaisons parallèles). Dans le cas ou l'affichage est insuffisant, un dispositif d'affichage annexe 10 peut être disposé à côté ou sur le poste de travail même, et couplé a ce dispositif 2. Dans le cas où le poste de travail 1 n'est pas autonome, c' est-à-dire lorsqu'il est relié à un système extérieur (ordinateur central par exemple), le dispositif de raccordement 2 assure la déviation des informations pédagogiques vers le dispositif pédagogique commun indiqué sur la figure 2. Le poste de travail 1 peut également prendre un aspect tout autre que celui d'un terminal d'ordinateur. Il peut s'agir d'une machine-outil, d'un robot, d'un automate, d'un poste de pilotage d'un véhicule terrestre, maritime ou aérien, d'un poste de commande et de contrôle d'une machine ou d'un ensemble de machines, ou d'une usine. Dans le cas d'une machine-outil, les organes d'entrées sont constitués des commandes habituelles de la machine (manettes, boutons, etc ...) qui sont associés à des circuits de détection (détections de position, de vitesse, d'accélération) permettant de transformer l'action de l'opérateur en signaux électriques pour le dispositif pédagogique,quand de tels circuits n'existent pas. Ces moyens d'entrées peuvent être complétés, le cas échéant, par un clavier numérique ou alphabétique et les circuits de décodage et de transmission associés. Les organes d'affichage et de présentation des informations délivrées par le dispositif pédagogique peuvent être constitués par des voyants électriques, des appareils à cadran, des afficheurs, sur écran de télévision, etc... qui existent déjà sur le poste de travail ou qui sont ajoutés ou installés sur le poste (affichage 10) en combinaison avec des circuits de commande d'affichage qui traduisent les signaux électriques transmis sur la ligne 3 par le disposi tif pédagoglque, par l'intermédiaire du dispositif de raccordement 2. Bien entendu le choix des organes d'entrées et d'affichage ainsi que leur qualité et leur quantité peut être différent d'un poste à un autre et dépendent essentiellement de la quantité et de la nature des informations qui devront être échangées entre le poste de travail et le dispositif pédagogique. Ils dépendent également de la natures du travail qui doit être effectué sur le poste. Le dispositif de raccordement 2 est donc de nature plus ou moins complexe suivant la nature et le nombre des informations à émettre et recevoir à partir du poste de travail. La structure est particulièrement simple dans le cas d'un poste de travail constitué par un ordinateur ou un terminal et dans le cas ou le dispositif pédagogique est ainsi cons titué par un ordinateur, les organes d'entrées -sorties étant faciles à raccorder entre eux. Le dispositif de raccordement 2 est plus complexe au fur et à mesure où le poste de travail est de structure plus différente de celle du système pédagogique. Dans le cas d'une machine-outil, par exemple, le dispositif de raccordemant peut comporter des capteurs pour convertir les actions de l'opérateur en signaux électriques, des moyens de conversion des signaux analogiques en signaux numériques, des moyens de transmission vers le dispositif pédagogique et, en sens inverse, des moyens de réception et de commande de voyants lumineux, d'appareils d'affichage à cadran, d'indicateurs numériques ou alphanumériques. Le dispositif de raccordement est, par essence même, intégré dans le poste de travail et permet les communications outre ce poste de travail et le dispositif pédagogique. Comme indiqué précédemment, l'insuffisance des moyens d'affichage sur le poste de travail peut être compensée par l'adjonction aux moyens de raccordement 2, d'un dispositif d'affichage annexe 10 tel qu'un téléviseur. De plus, le boîtier du téléviseur peut comporter un certain nombre de boutons de commandes permettant à l'opérateur de transmettre certains ordres spécifiques au système pédagogique. Le dispositif pédagogique est constitué, par exemple, par un ordinateur ou un micro-ordinateur spécialisé, c'est-àdire, programmé pour établir et soutenir un dialogue avec le poste de travail. Il comporte des moyens d'analyse des informations qui lui sont transmises par le dispositif de raccordement. Il mémorise ces informations, et, en fonction de leur contenu et de celui d'autres informations en mémoire, il élabore et transmet une réponse adaptée aux moyens d'affichage du poste de travail. Le dispositif pédagogique est avantageusement réalisé à l'aide d'un micro-ordinateur qui comprend des moyens d'entrées-sorties couplés au dispositif de raccordement 2 par la liaison 3, une unité centrale à microprocesseur associée à des mémoires de données et des mémoires de programmes. Le système pédagogique peut comprendre en outre des moyens d'enregistrement-lecture (magnétoscope) ou de lecture seulement (vidéodisque) d'informations et, plus particulièrement, d'images destinées à un téléviseur ou un écran, si le poste de travail en comporte un (intégré au poste ou externe 10). Il peut comporter également des moyens audiovisuels (téléviseur, par exemple) qui peuvent être placés à côté du poste de travail pour faciliter le dialogue. L'analyse des données reçues et l'élaboration des réponses sont déterminées par le programme en mémoire, le plus souvent par comparaison avec les données préenregistrées. L'analyse des données reçues peut également prendre en compte des données reçues au cours d'une période précédente. Un tel dispositif pédagogique, permettant un dialogue avec l'opérateur dans un but de formation, d'apprentissage ou de perfectionnement, a déjà fait l'objet d'une description dans la demande de brevet n0 78/26697 du 18 Septembre 1978 de la demanderesse. En outre, le dispositif pédagogique peut comporter des liaisons 5, 6, etc .., avec plusieurs postes de travail, et, bien entendu, des moyens de dialogue avec les différents postes. Le dispositif pédagogique peut encore comprendre un simulateur ou être couplé à un simulateur d'entraînement à la manoeuvre du ou des postes de travail. Dans ce dernier cas, le dispositif pédagogique réalise un véritable filtrage entre le poste de travail et le simulateur, c'est-à-dire un partage des tâches de dialogues avec le poste de travail. La figure 2 représente plus particulièrement un poste de travail 1 du type terminal informatique relié par une-liaison 8 a un ordinateur central 7. Cet ordinateur peut être couplé à d'autres postes de travail non représentés, par des liaisons 81, 82, etc Le dispositif de raccordement 2 est inséré entre le poste de travail 1 et la ligne 8. Outre l'adaptation au poste de travail comme énuméré précédemment il permet de raccorder le dispositif pédagogique 4 au poste de travail 1, en dérivation sur la ligne 8, de manière à pouvoir raccorder le poste de travail, soit à l'ordinateur, soit au dispositif pédagogique, soit au deux. En outre, en option, un simulateur d'entraînement 9 peut être couplé au dispositif pédagogique comme indiqué précédemment. La liaison 3 entre le dispositif pédagogique 4 et le dispositif de raccordement 2 permet des transferts d'informations : - du poste de travail au dispositif pédagogique et inversement par un couplage directe dans le dispositif de raccordement - du poste de travail et de l'ordinateur au disposi tif pédagogique, celui-ci étant en écoute seule ment sur une liaison directe poste de travail ordinateur - de l'ordinateur au dispositif pédagogique et in versement. Comme le représente schématiquement la figure, le dispositif de raccordement comporte des moyens d'aiguillage 21 qui permettent d'établir soit une liaison directe poste de travaile ordinateur, soit une liaison délivrée poste de travailtcdispositif pédagogique#ordinateur. Ces moyens d'aiguillage peuvent être commandes par le dispositif pédagogique par une liaison 31. L'assistance pédagogique dont peut bénéficier l'opérateur directement à partir de son poste de travail peut ainsi prendre 3 formes différentes correspondant à 3 phases d'apprentissage distinctes. - Dans une première phase, le poste de travail est couplé uniquement au dispositif pédagogique. Les opérations effectuées sur le poste de travail ne sont pas trans mises à l'ordinateur qui est donc déchargé compléte ment des opérations d'apprentissage. Celles-ci sont entièrement prises en compte par le dispositif pédago gique assisté éventuellement du simulateur. Dans une deuxième phase, le poste de travail est couplé a l'ordinateur par l'intermédiaire du dispositif péda gogique qui opère une fonction de filtre. Les informa tions transmises à l'ordinateur sont éventuellement corrigées par le dispositif pédagogique. Un dialogue peut même s'instaurer entre le dispositif pédagogique et le poste de travail avant la transmission à l'ordi nateur. Dans une troisième phase, le poste de travail est couplé directement à l'ordinateur. il n'y a donc plus de possibilités de rattrapage par le dispositif pédagogique Celui-ci reste néanmoins couplé à la ligne 8, en écoute seulement, et, grâce à la commande (liaison 31) de l'aiguilleur 21 il peut reprendre le contrôle de la ligne en cas d'erreur. Le choix de la phase de fonctionnement peut être opéré soit par ordinateur, soit par l'opérateur. Dans les deux cas, le dispositif pédagogique comprend des moyens de décodage des ordres particuliers qui lui sont transmis. Quand les commandes sont émises par le poste de travail, celui-ci comporte à cet effet des moyens de commande spéci fiques (touches de fonction) réservés au dispositif pédagogique (commande du choix de la phase d'apprentissage, par exemple). Dans le cas où un dispositif d'affichage annexe (10 fig.l) est associé au poste de travail, ces touches de fonction sont, de préférence, disposées sur ce dispositif d'affichage, le poste de travail -n'étant pas modifié. La transformation d'un poste de travail opérationnel en poste de travail assité selon l'invention est ainsi particulièrement simple. Il consiste à intercaler le dispositif de raccordement 2, au niveau du poste de travail, et ensuite à connecter le dispositif pédagogique qui peut être commun à plusieurs postes de travail. Dans les cas où la fréquence des interventions apprentissage assistance est élevée, un dispositif de raccordement 2 peut même être inséré a demeure en liaison avec chaque poste de travail. La figure 3 représente un système d'assistance pédagogique pour plusieurs postes de travail P1, P2, P3, etc .... Chaque poste est en liaison avec un ordinateur 0 par l'intermédiaire d'une ligne de transmission L. Des dispositifs de raccordement R1, R2, R3, etc ... sont insérés entre chaque poste respectivement et la ligne L. Ces dispositifs sont également reliés à des dispositifs pédagogiques D1, D2, D3, etc ... a l'aide de liaisons Tl, T2, T3, etc Bien entendu, tous les postes de travail ne sont pas nécessairement couplés à un dispositif pédagogique. Il est également possible, dans le cas où le nombre des postes est grand, de relier l'ensemble des dispositifs de raccordement à un unique dispositif pédagogique comportant des moyens d'aiguillage des données émises et reçues, vers et depuis les postes concernés. La figure 4 représente un exemple d'application de l'invention aux terminaux de points de vente (ou caisses enregistreuses). Le personnel habituellement affecté à ces postes de travail est en général fréquemment renouvelé et ne dispose pas au départ d'une formation suffisante et adaptée au poste. Une nécessité de formation s'impose donc fréquemment pour ce type de poste. Cette formation doit en outre être aussi efficace et rapide que possible sans entraîner un coût élevé. De plus, une grande sécurité des opérations doit être obtenue rapidement. Le poste de travail 1 est donc constitué de la caisse enregistreuse même, celle-ci comportant des organes de saisie des donnees 12 (boutons, touches) et d'affichage 11 (affichage alphanumérique, imprimante). Elle est reliée par un cordon 8 à un ordinateur 7. Le dispositif pédagogique 4 est couplé à un boîtier de raccordement 2 inséré dans la liaison 8. Comme indiqué précédemment, un dispositif d'affichage et de saisie 10 est ajouté, à côté de- la caisse 1. L'écran 100 permet d'obtenir un dialogue avec l'opérateur, plus clair et plus agréable, en ajoutant les avantages des moyens audiovisuels modernes (textes bien présentés, images en sousimpression, signaux sonores, etc...). Sous l'écran sont disposés un ensemble de touches ou poussoirs 101 permettant d'émettre des commandes spécifiques vers le dispositif pédagogique (ceci pour éviter d'ajouter des touches de fonction spéciales sur le poste de travail). Ces touches permettent notamment le choix de la phase d'assistance. Ainsi, au cours de la phase 1, l'apprenti-operateur peut être placé devant un poste de travail identique en tous points à un poste réel, le téléviseur 10 servant par exemple à simuler une clientèle, et à expliquer le fonctionnement de la caisse. Celle-ci est seulement couplée au dispositif pédagogique. Au cours de la deuxième phase, l'opérateur exécute des travaux réels, pour le contrôle du dispositif pédagogique qui l'assiste efficacement et automatiquement grâce aux informations appropriées qu'il peut afficher sur l'écran 100. Au cours de la troisième phase, le dispositif pédagogique disparaît. Néanmoins, il peut être consulté à tout moment, grâce aux touches 101 et délivrer toutes informations utiles (prix d'articles sans étiquettes ou d'articles courants dont le cours est variable, informations de service, etc...). Bien entendu l'invention s'applique à d'autres domaines, et d'autres postes de travail, comme expliqué précédemment, en permettant de réaliser une formation sur des postes de travail réels. Revendications de brevet 1. Système d'assistance pédagogique pour un ou plusieurs postes de travail réel, caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison avec ledit poste de travail (1) - un dispositif pédagogique (4) intéractif comportant des moyens de réception et d'analyse des données et/ou des commandes provenant d'au moins un poste de travail, et des moyens d'émission de données et/ou des commandes a destination dudit poste de travail, en réponse aux don nées et/ou commandes reçues ; et - un dispositif de raccordement (2) pour assurer les interconnexions et les échanges de données et/ou commande entre chaque poste de travail (1) et le dispositif pédagc gique (4). 2. Système d'assistance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de raccordement (2) est solidaire du poste de travail (1). 3. Système d'assistance selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de raccordement (2) comporte en outre des moyens d'affichage (10). 4. Système d'assistance selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de raccordement comporte en outre des moyens de commande spécifiques (101 figure 3) du dispositif pédagogique. 5. Système d'assistance selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de raccordement (2) compor des moyens de commutation (21 fig. 2) pour connecter le poste travail (1) au dispositif pédagogique (4). 6. Système d'assistance selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif pédagogique 4 comporte un micro-ordinateur des mémoires de données et de programmes et des moyens d'entrées/sorties. 7. Système d'assistance selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif pédagogique comporte en outre des moyens audiovisuels.