Brevet FR2553915A1 — publié le 19850426

La présente invention concerne un dispositif pédagogique programmable, qui permet de simuler r le fonctionnement d'un ascenseur. Ce simulateur (1) est à connecter à un ordinateur de commande (0) comme le montre la figure 1. Un tel système peut donc être utilisé pour une initiation à l'informatique associé au pilotage de dispositifs techniques. L'idée de départ est de permettre à des débutants, principalement enfants et adolescents, de s'sir aux méthodes de l'informatique par la construction progressive du programme de fonctionnement d'un dispositif technique simple, c'est à dire qui ne pose pas de problème de représentation. En effet, le travail avec les automates programmables consiste principalement à surmonter les problèmes de représentation des mouvements nécessaires à la construction des figures et dessins; on est dans un univers de géométrie. Peu d'interfaces pédagogiques sortent de l'éternel dialogue entre le clavier et l'écran. Sur un dispositif comme celui-ci, le simulateur objet de l'invention, la représentation du mouvement vertical de la cabine ne pose pas de problèmes, par contre la réusite d'un mouvement est soumise à plusieurs conditions préalables qu'il faudra que l'elève teste. La maquette, objet de l'invention, permet de concrétiser un certain nombre de notions sous forme de dispositifs réels (capteurs par exemple) et constitue un objet d'observation en soi et une bonne motivation pour les jeunes quand elle "fonctionne". Tout étant programmable sur le simulateur l'approche de son fonctionnement peut se concevoir eelon plusieurs niveaux: méthodes et langages. Un tel système poura trouver sa place dans différents types de pédagogie et variera en fonction des capacités et des niveaux d'initiation des élèves.Par exempt le simulateur, objet de l'invention, peut être associé à un programme de guidage conversationnel pour les jeunes enfants, ou à un programme qui foumit aux sujets des primitifs de commande (monte N, descends N, ouvre, ferme etc...) et d'états (niveau ?, ouvert?, fermé ?, etc...)ljLus ou moins évolués. L'objectif pédagogique est d'amener le jeune utilisateur a construire procressivement les procédures nécessaires à telle ou telle séquence jusqu'à la procédure finale gérant le fonctionnement du système. On peut enfin, pour les utilisateurs initiés, ne donner que le code des ordres élémentaires, charge à eux de construire un véritable programme qui anime 1' assenceur. Tel qu'il est représenté à la figure 2 le simulateur est constitué d'une maquette (1) formé par l'empilage de 5 paliers (2) constituant le corps d'un immeuble de 4 étages coupé verticalement à l'emplacement des paliers de l'ascenseur. Chaque paler (2) comporte une parte coulissante (3) située dans l'axe du mouvement de la cabine. Cette porte -lorsqu'elle est ouverte s'escamote à l'amère de la cloison du palier. Elle peut etre ouverte ou fermée, grace à un moteur électrique (9) qui se trouve derrière la cloison du palier (2), figure 3. Le palier (2) a sur sa facade droite une lampe (4) qui peut être allumée ou éteinte. La cabine (5) située derrière la cloison des paliers (2) peut monter, descendre, s'aeeter à n'importe quel niveau de la hauteur de la maquette (1) et coulisse à l'intérieur d'une cage (14), figure 4. Elle a aum, ses propres équipements : des capteurs de présence ou de surcharge (8) qui permettent de savoir le nombre de personnes se trouvant à l'intérieur de la cabine; une lampe (6) qui peut être aiiumée ou éteinte. C'est un moteur pas à pas (11) qui assure le déplacement de la cabine; ceci afin de permettre un contrôle rigoureux de sa position dans la cage d'ascenseur (14). Dans le corps du batiment (1) se trouve un haut-parleur (7) qui peut émettre soit plusieurs notes pour signaler par exemple l'avivée de la cabine à l'étage désiré, sait un son dé sirène d'alarme pour notifier qu'une sécurité n'a pas été respectée. Des reproductions dé petits personnages (10) peuvent être introduits dans la cabine ou attendre sur l'avancée (13) du palier (2) d'un étage l'arrivés de l'ascenseur. Lorsqu'ils sont dans la cabine ces petits personnages (10) déclenchent des capteurs (8) gràce à un aimant fixé sur leur socle. Toutes les fonctions décrites plus haut sont gérées par un microprocesseur et les circuits qui lui sont associés. Le schéma synoptique de la partie électronique du simulateur est donné figure 5. Un microprocesseur ur (15) dont le cadencement est assuré par une haloge (16) écoute grace au programme gravé dans une mémoire marte (17) les informations arrivant dans le circuit de communication série (18). Ces informations mises en forme par le circuit adaptateur (19) sont analysées, es, par le microprocesseur (15) et exécutées si elles sont cohérentes pour le système décrit. Deux circuits d'interface (20) et (21) sont chargés de faire la liaison entre le monde du microprocesseur et les différents organes du simulateur moteurs, lampes, capteurs, haut-parleur, etc... Les circuits (22), (23), (24), (25), sont de ports cucuits chargés d'adapter et/ou d'amplifier les signaux électriques pour qu'ils puissent commander les moteurs des portes palières (3), le moteur (11) de la cabine (5), le hautaileur (7) ou les lampes (4) et (6).Les échanges d'informations avec l'ordinateur extérieur (0) de commande se fait sous le protocole de transmission RS 232 C, et plusieurs viesses de transmission sont possible grâce aux circuits (26) et (27). Le logiciel qui est gravé dans la mémoire morte (17) a pour mission de reconnaître un code binaire et d'exécuter la commande qui lui est dédiée. Trois codes sont réservés à l'interrogation de l'état du simulateur. Au code ASCII "W" le mîcroprosseur teste les capteurs dé porte (28) et répond en renvoyant un code hinaire qui est représentatif de l'état dans lequel se trouve les portes du simulateur. Au code ASC1I "X" le microprocesseur analyse la position dé la cabine (5) dans la cage de l'ascenseur et émet via les circuits (18) et (19) un code binaire qui rend compte à l'ordinateur de commande (0) de la position de la cabine (5). Enfin au code ASCII "Y" le microprocessur analyse les capteurs (8) de la cabine (5) et indique le nombre de personnes (10) qui se trowent à l'intérieur. Le logidel rajoute à ces codes une valeur pour que le code renvoyé à l'ordinateur de commande se situe dans la zone des codes alphanumériques affichables sur les écrans. Un bloc d'alimentation (28) délivre les tensions (29) nécessaire au fonctionnement du simulateur. La présente invention ne se limite pas aux formes dé réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution notamment en ce qui concerne le nombre des pallers (2) ou leurs équipements, porte (3), lampes (4) et (6), qui pewent ne pas se réduire à ceux représents mais comporter des éléments décoratifs. REVENDICATIONS 1. Dispositif pédagogique programmable caractérisé en ce qu'il comporte une maquette (1) à connecter à un ordinateur (0), représentant un immeuble de 4 étages coupé verticalament, à l'emplacement des paliers (2) de l'ascenseur, avec à chaque paliers des équipements: porte (3), lampe (4), une cabine mobile (5) possédant des capteurs (8), une lampe (6), et des personnages momies (10), qui peuvent être placés sur les pali (2) Ou dans la cabine (5). 2. Dispositif pédagogique suivant la revendication 1 caractérisé par des paliers (2) identiques, situés les uns au dessus des autres, et constituant le corps du dispositif. 3. Dispositif pédagogique suivant les revendications 1 ou 2 caractérisé sur chaque palier par une lampe (4), qui peut être allumée ou éteinte par un code binaire, et une porte coulissante (3), dont l'ouverture est aussi commandée par un code binaire, située dans l'axe du mouvement de l'ascenseur et actionnée par un moteur (9). 4. Dispositif Pédagogique suivant la revendication 1 caractérisé par une cabine (5), située derrière les cloisons des paliers, qui peut monter, descendre, s'arreter à nimporte quel niveau de la hauteur du dispositif, grace à un moteur "pas à pas" (il), comportant commandé par un code binaire, des capteurs (8), signalant le nombre de peronnes (10) se trouvant dans la cabine (5), et une lampe (6) qui peut etre allumée ou éteinte. 5. Dispositif pédagogique selon les revendications 1, 3, et 4, caractérisé en ce qu'il comporte dans le corps du dispositif (1), un haut-parleur (7), commandé par un code binaire, pouvant émettre pssieurs sons, signalant l'arrivée de la cabine à l'étage désiré ou signant par un son de sirène d'alarme qu'une sécurité n'a pas été respectée. 6. Dispositif Pédagogique selon la revendication 1, 3, 4, et 5, caractérssé en ce qu'il est animé par un microprocesseur et les circuhs qui lui sont associés en ce qui concerne le traitement des informations qu'il recoit ou qu'il emet du ou vs 1'ordinateur de commande (O).