Brevet FR2692687A1 — publié le 19931224

SYSTEME DE COMMANDE A SOURCES DE COMMANDE INTERACTIVES, PERMETTANT D'ACCEDER A UN NOMBRE QUELCONQUE DE SYSTEMES HETEROGENES. La présente invention concerne un système de commande à sources de commande multiples, interactives, permettant d'accéder à un nombre quelconque de systèmes hétérogènes. Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, à l'élaboration des commandes des différents systèmes d'un aérodyne. On sait, en effet, qu'à l'intérieur d'un poste de pilo- tage d'un aérodyne moderne, on peut utiliser une multi- plicité de sources de commande parmi lesquelles on men- tionnera par exemple: les claviers multiplexés, respectivement destinés au pilote, au copilote et autres membres d'équipage; ces claviers permettent notamment le dialogue avec le calculateur de gestion de vol qui calcule la route à suivre aussi bien dans le plan vertical que le plan horizontal, et avec le système électronique de visuali- sation; ce dialogue peut comprendre la saisie ou la modification des paramètres associés au pilotage de l'aérodyne (hauteur de décision, pente de l'aérodyne, calage barométrique); la modification des modes de - 2- visualisation de données de navigation (portées, élé- ments visualisés, radiobalises), et le choix de la page système de servitude à visualiser; une surface tactile associée au calculateur de gestion de vol ou aux différents systèmes de visualisation, notamment pour sélecter un mode de visualisation sur l'écran de navigation (carte, plan, rose des vents, etc); l'unité de commande de vol qui sert au dialogue avec le pilote automatique sur lequel le pilote affiche, par exemple, son cap ou sa vitesse sélectée. En plus de ces sources de commande, il est en outre envi- sageable d'utiliser des moyens de commande vocale aussi bien pour le pilote que pour ce qui concerne le copilote. Il s'avère que la coexistence de tous ces moyens de com- mande distincts les uns des autres et situés en des emplacements différents, est peu commode pour le pilote qui doit instinctivement associer à une fonction, un sys- tème, et la position de la source de commande correspon- dante Bien entendu, le pilote doit en outre retrouver, sur les sources de commande, l'état réel du système com- mandé Il convient de préciser que, dans la suite de la description, sous l'appellation système on regroupe une partie quelconque des éléments d'un ensemble (l'avion). Le choix du découpage correspondant est généralement éta- bli sur la base d'objectifs opérationnels. On notera qu'il peut éventuellement s'agir d'un système au sens le plus courant sur un avion, mais également d'une partie d'un système, ou même du regroupement de parties de différents systèmes. -3- L'invention a donc plus particulièrement pour but de sup- primer ces inconvénients grâce à un système de commandes permettant de commander différents systèmes hétérogènes et faisant intervenir une pluralité de sources de com- mande reconfigurables possédant chacune deux types de commande, à savoir: des commandes d'un premier type provoquant un change- ment de configuration de cette source, chaque configu- ration étant associée à un système commandé; et des commandes d'un second type, spécifiques de chacune des configurations, et donc de chacun des systèmes com- mandés, qui permettent de transmettre des messages de commande au système commandé concerné. Le système de commande comprend des moyens pour trans- mettre, entre autre à la fin de l'exécution de la com- mande, des informations relatives à l'état du système commandé (mot d'état système commandé) pour effectuer une remise à jour de l'affichage de l'état du système com- mandé, d'une part, d'une façon perceptible sur les sources de commande qui se trouvent dans la configuration correspondant à la commande qui vient de S 'exécuter et, d'autre part, en aveugle, dans les espaces mémoire alloués aux sources de commande qui se trouvent dans d'autres configurations. Il importe de noter que sous l'appellation "affichage" on regroupe tout moyen permettant un retour d'information vers les opérateurs. On y trouve donc, à titre d'exemples, des affichages lumineux, des affichages numériques, des affichages gra- phiques, des messages sonores, -4- Avantageusement, les sources de commande reconfigurables pourront consister en des claviers tactiles transparents placés sur des afficheurs reconfigurables. Toutefois, l'invention ne se limite pas à une telle solu- tion: le système de commande pourra comprendre en plus des sources de commande reconfigurables, des sources de commande non reconfigurables telles que, par exemple, des roues codeuses qui exigent, cependant, une remise à jour à la dernière valeur de la variable commandée. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux des- sins annexés dans lesquels La figure 1 est une représentation schématique permettant d'illustrer le principe d'un système de commande selon l'invention, permettant d'accéder à l'un des systèmes d'un avion; La figure 2 est un schéma représentatif d'un exemple de l'architecture matérielle d'une des sources Si, 52, 53 Sn du système de com- mande illustré figure 1, en l'occurrence un clavier tactile, étant entendu que des schémas équivalents des sources Si Sn sont pos- sibles pour d'autres types de sources tels que commandes vocales, tablette tactile à affichage éventuellement déporté, etc Les figures 3 et 4 sont des organigrammes illustrant le mode de reconfiguration des sources de commande dans le cas d'une source de commande de type clavier reconfigurable. Le système de commande représenté sur la figure 1 fait intervenir une pluralité de sources de commande, Si, 52, 53 Sn comprenant chacune un afficheur 1 recouvert par un clavier transparent 2 comprenant une multiplicité de plages tactiles organisées, par exemple, de façon matri- cielle Bien entendu, le système de commande pourrait comprendre des sources de commande de types différents, telles que, par exemple, une source de commande vocale, comportant un transducteur (analogue au clavier 2) asso- cié à un circuit de synthèse vocale. Le motif lumineux engendré par l'afficheur, et visible au travers du clavier transparent, peut servir à la présen- tation d'informations et/ou à la délimitation de zones de commande par exemple similaires à des touches classiques sur lesquelles peuvent être indiquées des fonctions. Grâce à cette structure, les sources Si, 52, 53 Sn sont reconfigurables, c'est-à-dire que les zones réser- vées à l'affichage, les zones de commande et les fonc- tions indiquées sur ces zones peuvent être modifiées d'une configuration à une autre, chaque configuration étant spécifique d'un système. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le clavier transparent 2 est connecté à un interface de gestion de clavier 3, lui-même connecté à un Bus de communication 4. L'afficheur 1 se trouve, quant à lui, connecté à un module générateur de symboles 5 également relié au Bus 4. Bien entendu, sur le Bus de communication 4 sont égale- ment raccordées une unité de traitement 6 qui exécute des séquences de traitement telles que celles illustrées sur les figures 3 et 4, ainsi qu'une unité émet- trice/réceptrice 7 qui permet de communiquer avec le sys- tème avion commandé V, grâce à des lignes d'émission Tx et de réception Rx. Comme précédemment mentionné, les sources de commande Sl, 52, 53 Sn sont interactives entre elles Chacune de -6- ces sources peut envoyer des commandes vers un système avion par l'intermédiaire d'un émetteur récepteur tel que l'unité 7. Dans le mode de représentation utilisé sur la figure 1, les informations engendrées par les sources Si, 52, 53 Sn sont appliquées aux entrées d'une porte OU, 8 dont la sortie est reliée au système pour commander une variable du système V sélecté par la source Si qui se trouve sollicitée par le doigt d'un opérateur. Le système avion qui reçoit un message de commande exé- cute cette commande, puis renvoie, sous la forme d'un mot d'état, une information relative à son nouvel état, vers toutes les sources de commande Sl, 52, 53 Sn, et ce, afin de procéder à leur remise à jour. Cette remise à jour entraînera une modification de l'affichage produit par les sources de commande Si, 52, 53 Sn, uniquement dans le cas o celles-ci se trou- vent dans une configuration o le nouveau vecteur d'état du système commandé est visualisé. Dans le cas contraire, la remise à jour s'effectuera en aveugle, c'est-à-dire seulement au niveau des mémoires dans lesquelles sont stockées les informations relatives aux différentes configurations de ces sources. Dans cet exemple, chaque clavier peut engendrer deux types de commande, à savoir: des commandes de reconfiguration du clavier que le pilote utilise pour accéder à une commande d'un système avion et obtenir la configuration du clavier qui est appropriée à ce système; pour chacune des susdites configurations, des commandes du système avion commandé. -7- En fait, une commande (l'appui sur une touche du clavier par exemple) déclenche le traitement associé à cette com- mande Ce traitement peut être un changement de configu- ration clavier par exemple, ou l'envoi d'un mot de com- mande, vers le système commandé. D'une façon plus précise, une commande (l'appui sur une touche du clavier par exemple) provoque une interruption (IT touche tactile, figure 4) de la tâche de fond (bloc ) exécutée par l'unité de traitement du moyen de com- mande. Au cours de cette interruption, l'unité de traitement du moyen de commande procède à l'analyse de la commande et au codage de la fonction demandée. C'est au cours de la tâche de fond que l'unité de traite- ment du moyen de commande effectue alors un test (bloc 11) pour déterminer si la fonction demandée est une reconfiguration de la source de commande. Si tel est le cas, l'unité de traitement du moyen de com- mande procède à la reconfiguration demandée en effectuant un changement de l'affichage (éventuel) associé à ce moyen de commande. Ensuite, l'unité de traitement du moyen de commande pro- cède à une mise à jour de toutes les pages en mémoire en fonction de l'état système avion (bloc 13) puis de tous les mots de commande à émettre (bloc 14). La tâche de fond (bloc 10) du système peut être en outre interrompue par les cycles d'émission des mots de commande aux systèmes avion commandés (IT émission, figure 4), et la réception du mot de l'état du système (IT réception, figure 4). On rappelle que la réception d'un mot d'état système pro- voque la mise à jour de l'affichage du système, sur toutes sources de commande se trouvant dans la configura- tion correspondant à ce système et en aveugle pour les sources de commande qui se trouvent momentanément dans une autre configuration. Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode d'exécution précédemment décrit. Ainsi, les sources de commande pourraient éventuellement consister en: des commandes vocales utilisant la synthèse vocale, l'objectif étant d'utiliser autant que possible le lan- gage naturel pour engendrer des commandes et de solli- citer le moins possible l'opérateur, des tablettes tactiles permettant de restituer la posi- tion d'un doigt posé sur une surface inerte, cette tablette tactile pouvant être éventuellement associée à un écran déporté par rapport à la tablette, pour assu- rer un retour visuel à l'opérateur, des moyens de commande conventionnels, tels que ceux couramment utilisés sur un panneau de type "Flight control unit" qui comprend des boutons d'activation de modes, de sélecteurs de valeurs numériques, des affi- chages de valeurs de consigne. -9- Revendications 1 Système de commande comprenant une pluralité de sources de commande interactives (Si, 52, 53 Sn) permettant d'accéder à un nombre quelconque de systèmes hétérogènes, caractérisé en ce que chacune des sources de commande (Si, 52, 53 Sn) est reconfigurable et possède deux types de commande, à savoir: des commandes d'un premier type qui provoquent un changement de configuration de cette source, chaque configuration étant associée à un système, et des commandes d'un second type, spécifiques de chacune des configurations et donc de chacun des sys- tèmes (V), qui permettent de transmettre des messages de commande au système (V) concerné, et en ce que chaque système (V) comprend des moyens permettant de trans- mettre, à la fin de l'exécution de la commande, des informations relatives à l'état du système (V) pour effectuer une remise à jour de l'affichage de l'état du système, d'une part, d'une façon perceptible sur les sources (Si, 52, 53 Sn) de commande qui se trouvent dans la configuration correspondant à la commande qui vient de s'exécuter et, d'autre part, en aveugle dans les espaces mémoire alloués aux sources de commande (Sl, 52, 53 Sn) qui se trouvent dans d'autres configurations. 2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sources de commande reconfigu- rables (Sî, 52, 53 Sn) consistent en des claviers tactiles transparents ( 2) placés sur un afficheur recon- figurable ( 1). 3 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les susdites sources de commande (Si, 52, 53 Sn) consistent en des commandes vocales utilisant la synthèse vocale. - 4 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les susdites sources de commande (Sl, 52, 53 Sn) sont des tablettes tactiles à affi- chages éventuellement déportés. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les susdites sources de commande (Sî, 52, 53 Sn) sont de type conventionnel et com- prennent des boutons d'activation de modes des sélecteurs de valeur numérique, et des affichages de valeurs de consigne. 6 Système selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que les susdites sources (Si, 52, 53 Sn) communiquent avec le système commandé (V) grâce à des lignes d'émission (Tx) et de réception (Rx). 7 Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que, au cours d'une interruption de la tâche de fond qu'elle exécute, l'unité de traitement du système de commande effectue un test (bloc 11) pour déterminer si la fonction demandée est une reconfigura- tion de la source de commande et, dans l'affirmative, procède à la reconfiguration demandée en effectuant un changement de l'affichage, puis à une mise à jour de toutes les pages en mémoire, en fonction de l'état du système (bloc 13) puis de tous les mots de commande à émettre (bloc 14). 8 Système selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que les informations servant à la remise à jour de l'affichage de l'état d'un système (V) sont transmises par ce système sous la forme d'un mot d'état.