Brevet FR2748704A1 — publié le 19971121

"Appareil de commande pour commander des unités fonc- tionnelles associées à une machine de travail tractée" La présente invention se rapporte à un appareil de commande pour commander des unités fonctionnelles associées à une machine de travail tractée, l'appareil de commande étant associé à une machine de travail de traction et présentant plusieurs éléments de commande. Il est connu d'équiper une machine de travail de traction d'un appareil de commande pour pouvoir com- mander des unités fonctionnelles disposées sur une machine de travail tractée. Cet appareil de commande comprend plusieurs interrupteurs qui peuvent occuper deux positions et permettent, par exemple, l'ouverture ou la fermeture d'une trappe arrière de la machine de travail tractée. Un inconvénient de cet appareil de commande connu réside dans le fait qu'un élément de commande est chaque fois nécessaire pour agir sur une fonction de commande et qu'en raison de l'agencement des éléments de commande dans un plan, l'appareil de commande dans son ensemble est encombrant. Il est par ailleurs connu de prévoir, dans une machine de récolte automotrice, une poignée ou manette multifonctions pivotante qui permet uniquement de régler la vitesse d'unités fonctionnelles déterminées, disposées sur la machine agricole. Par le document DE-35 14 438 C1, il est connu, pour commander des appareils additionnels dans des véhicules automobiles, de réaliser les éléments de com- mande sous la forme de touches de commande. Ces touches de commande sont également disposées dans un plan de l'appareil de commande et des symboles visuels caracté- ristiques de leurs fonctions sont associés aux diffé- rentes touches. Dans des conditions d'éclairement défavorable, par exemple en cas de rayonnement solaire ou de réflexion intense, de tels symboles sont diffici- les à reconnaître, ce qui risque de donner lieu à des erreurs de commande. La présente invention a pour but de réaliser un appareil de commande de manière à assurer une commande plus simple et un actionnement plus fiable d'unités fonctionnelles disposées sur une machine de travail tractée. Ce but est atteint par le fait que l'appareil de commande est réalisé sous forme de poignée multi- fonctions comprenant une partie-poignée qui peut être amenée par pivotement dans plusieurs positions de com- mande et un champ de commande disposé dans la zone de la tête de la partie-poignée et comportant plusieurs éléments de commande pour actionner des fonctions de commande supplémentaires et que les signaux de commande sont transmis de la poignée multifonctions par un sys- tème de bus à au moins une unité fonctionnelle. L'avantage de l'invention consiste en particu- lier dans le fait que la réalisation de l'appareil de commande sous forme de poignée multifonctions avec une partie-poignée permet une commande particulièrement simple des unités fonctionnelles disposées sur la machine de travail tractée. L'actionnement uniquement de la partie- poignée permet la commande de plusieurs unités fonctionnelles par le fait qu'en fonction du déplacement de la partie-poignée dans une position de commande déterminée, il est possible de commander une unité fonctionnelle associée à cette position de com- mande. Par la prévision d'un système de bus, il est possible de commander d'une manière simple plusieurs unités fonctionnelles par la poignée multifonctions, des unités fonctionnelles différentes pouvant être actionnées en fonction de la direction de pivotement de la partie-poignée. De préférence, la partie-poignée est réalisée de manière qu'elle permette de sélectionner deux à six positions de commande, de telle manière que dans une première position de commande, un signal d'activation soit envoyé à l'unité fonctionnelle correspondante et que dans une deuxième position de commande opposée à ladite première position de commande, un signal de désactivation soit envoyé à l'unité fonctionnelle correspondante. Par l'actionnement d'une unique partie- poignée, il est possible d'amener cette dernière dans plusieurs positions de commande. La prévision de symboles correspondants dans la zone de la tête de la partie-poignée identifie les positions de commande. Suivant une autre caractéristique de l'inven- tion, les positions de commande pour l'activation et la désactivation d'une unité fonctionnelle sont disposées face à face et/ou symétriquement l'une par rapport à l'autre. Cela simplifie encore davantage la manoeuvre de la partie-poignée en ce sens qu'il est par exemple possible de déplacer la partie-poignée vers l'avant en vue de l'activation d'une unité fonctionnelle et de la déplacer vers l'arrière en vue de la désactivation de cette unité. De préférence, des éléments de commande supplé- mentaires sont disposés dans la zone de la tête de la partie-poignée, ces éléments étant réalisés ergonomi- quement sous forme de touches de commande pouvant être actionnées essentiellement à l'aide d'un doigt, par exemple le pouce. En outre, le champ de commande plan présente de préférence des éléments indicateurs pouvant émettre des signaux d'avertissement ou indiquer des symboles caractéristiques identifiant les éléments de commande respectifs ou les positions de commande res- pectives. Suivant un autre mode de réalisation de l'in- vention, la poignée multifonctions est reliée à un microprocesseur de manière que l'actionnement d'une touche de commande sur le champ de commande permette de sélectionner plusieurs plans de menus dans chacun des- quels des fonctions de commande différentes sont asso- ciées aux éléments de commande. Cela permet d'accroître à volonté le nombre des fonctions de commande pouvant être actionnées à l'aide de la poignée multifonctions. Suivant un autre caractéristique de l'inven- tion, la poignée multifonctions peut être reliée à une unité indicatrice externe, ce qui permet de disposer d'un champ indicateur de plus grande taille. De préfé- rence, cette unité indicatrice peut également indiquer d'autres informations qui ne se trouvent pas en rela- tion directe avec la commande des unités fonctionnelles par la poignée multifonctions. De préférence, l'unité indicatrice et la poignée multifonctions, d'une part, et les unités fonctionnelles, d'autre part, sont reliées au microprocesseur par un système de bus, ce qui permet de réduire notablement les besoins en liai- son câblée. Suivant une autre caractéristique de l'inven- tion, il est possible, après actionnement d'une touche de commande déterminée, de sélectionner un menu de telle manière que la poignée multifonctions soit reliée à une unité fonctionnelle d'orientation. Par actionne- ment de la partie-poignée, il est alors possible de faire tourner toute la cabine de conducteur autour d'un axe central vertical. Il est ainsi possible d'une manière simple d'utiliser la partie-poignée pour l'ac- tionnement de fonctions de commande les plus diverses, selon la programmation du microprocesseur. D'autres caractéristiques du mode de réalisa- tion de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-après de plusieurs modes de réalisation préférés de l'invention; sur les dessins: - la figure 1 représente le schéma de principe d'un premier exemple de réalisation de l'invention; - la figure 2a est une vue en plan du champ de com- mande d'un premier exemple de réalisation de l'in- vention; - la figure 2b est une vue en plan d'un champ de com- mande d'un deuxième exemple de réalisation de l'in- vention; - la figure 3a représente un agencement des positions de commande de la partie-poignée suivant un premier exemple de réalisation de l'invention; - la figure 3b représente un agencement des positions de commande de la partie-poignée suivant un deuxième exemple de réalisation de l'invention; - la figure 4 représente le schéma de principe d'un deuxième exemple de réalisation de l'invention; et - la figure 5 représente le schéma de principe d'un troisième exemple de réalisation de l'invention. L'appareil de commande conforme à l'invention peut être utilisé sur une machine de travail de trac- tion, par exemple un véhicule porteur automoteur ou une ensileuse automotrice, en combinaison avec une machine de travail tractée par cette machine de traction, par exemple une presse, une remorque ensileuse, une remor- que chargeuse ou une autre machine agricole. Suivant un premier exemple de réalisation de l'invention, tel qu'illustré sur la figure 1, un véhi- cule porteur 10 comporte, dans sa cabine de conducteur, une poignée multifonctions 11 qui est reliée par un système de bus 12 à un microprocesseur 14 disposé sur une presse à balles 13. Par actionnement de la poignée multifonctions 11, des signaux de commande sont transmis au microprocesseur 14, sont traités dans ce dernier et sont ensuite transmis par le système de bus 12 aux unités de réglage ou unités fonctionnelles 15 correspondantes. Les unités fonctionnelles 15 peuvent être constituées par exemple par des actionneurs tels que des éléments de réglage, des servomécanismes, ou des capteurs ou détecteurs. La poignée multifonctions 11 présente une par- tie-poignée 16 qui est montée mobile dans un boîtier de support 17 de la poignée multifonctions 11 et qui peut occuper plusieurs positions de commande 18 (voir figu- res 3a et 3b). Le boîtier de support 17 présente un microcontrôleur et un interface CAN (Control Area Networks = communication avec ordinateur de bord), de sorte que les signaux de commande peuvent être transmis au microprocesseur 14 en fonction de la position de commande 18 de la partie-poignée 16, en passant par le système de bus 12 réalisé de préférence sous forme de bus CAN. Dans la zone de la tête 19 de la partie-poi- gnée, la poignée multifonctions 11 comporte des élé- ments de commande 20 permettant d'actionner des fonc- tions de commande supplémentaires de la presse à balles 13. Ces éléments de commande 19 peuvent, par exemple, être exposés latéralement sur la tête 19 de la partie- poignée 16. Suivant un exemple de réalisation préféré, la tête 10 de la partie-poignée présente un champ de commande 21 plan qui est disposé presque horizontale- ment ou sous un angle aigu par rapport à un plan hori- zontal. Suivant un premier exemple de réalisation du champ de commande 21, illustré par la figure 2a, les éléments de commande 20 sont réalisés sous forme de touches de commande 22. Dans la partie supérieure du champ de commande 21, sont disposés deux éléments indi- cateurs 23 qui peuvent être réalisés sous forme de voyants de signalisation/avertissement et/ou qui indi- quent la fonction de commande actionnée par l'opéra- teur. Suivant un deuxième exemple de réalisation tel qu'illustré par la figure 2b, un champ de commande 24 présente des touches de commande 25 disposées en croix. Dans la partie supérieure du champ de commande 24 sont disposés deux voyants de contrôle 26 indiquant par exemple la capacité de fonctionnement de la presse ou la fin de la réserve de fil de liage. Au voisinage de ces voyants, est prévue une unité indicatrice 27 s'étendant sur la largeur du champ de commande 24 et réalisée sous forme d'unité de visualisation à cristaux liquides, cette unité affichant des symboles ou mots concernant l'opération de commande sélectionnée ou don- nant une indication sur la cause de l'illumination du voyant de contrôle 26. On va décrire ci-après le mode de manipulation de la poignée multifonctions 11. Par actionnement de la partie-poignée 16, il est possible de sélectionner sui- vant la figure 3a quatre positions de commande 18. Pour assurer une commande confortable, on associe à ces qua- tre positions de commande 18 les fonctions de commande de la presse à balles 13 qui se répètent relativement fréquemment. Il est ainsi par exemple possible d'asso- cier à une position de commande 28a, la fonction de commande "ouverture trappe arrière", et, à une position de commande 28b opposée, la fonction de commande "fermeture trappe arrière". Par déplacement de la par- tie-poignée 16 à la position de commande 29a, on sélec- tionne la fonction "abaissement ramasseur" et, dans la position opposée 29b, la fonction "soulèvement ramas- seur". D'autres fonctions de commande qui ne sont pas utilisées fréquemment, telles que par exemple la fonc- tion de commande "entraînement fil de liage", sont actionnées à l'aide de la touche de commande 25 sur la tête 19 de la partie-poignée 16. Suivant un deuxième exemple de réalisation de l'invention illustré par la figure 4, la poignée multi- fonctions 11 est reliée à une unité indicatrice 30. Cette unité indicatrice 30 offre d'une part la possibi- lité d'indiquer dans un champ indicateur 31 plus grand et plus facilement lisible, les fonctions de commande sélectionnées par la poignée multifonctions 11 et d'in- diquer les informations fournies par le microprocesseur 14 en ce qui concerne l'opération de travail. I1 est par exemple possible d'indiquer en mots que la trappe arrière est fermée ou ouverte, que l'opération de liage est terminée ou que la réserve de fil de liage est epulsee. Suivant un autre exemple de réalisation de l'invention illustré par la figure 5, la poignée multi- fonctions 11 sur le véhicule porteur 10 est reliée à un microprocesseur 32 disposé dans le véhicule porteur 10. Ce microprocesseur 32 comprend d'une part des touches de commande 33 pour l'affichage de données relatives à la commande et, d'autre part, une grande fenêtre indi- catrice 34 dans laquelle peuvent être représentées tou- tes les données pertinentes pour l'opérateur. En parti- culier, la taille de la fenêtre indicatrice 34 est telle que la presse 13 dans son ensemble peut être visualisée avec les unités fonctionnelles 15 à comman- der. Ce mode de réalisation permet une commande simple et aisée de la machine de travail tractée. En variante, la poignée multifonctions 11 peut également être utilisée pour actionner des unités fonc- tionnelles disposées sur le véhicule porteur 10. Si le véhicule porteur 10 comprend, par exemple, une servo- commande d'orientation non représentée permettant un pivotement de la cabine de conducteur sur le véhicule porteur 10 autour d'un axe central vertical, la posi- tion de commande 35a peut provoquer une orientation vers la gauche et la position de commande 35b une orientation vers la droite, comme indiqué sur la figure 3b. Suivant une autre variante de réalisation, une touche de commande 22 (ou 25) du champ de commande 21 (ou 24) selon la figure 2 (ou selon la figure 2b) peut être réalisée sous forme de touche de sélection de menus 36 dans la mesure o le nombre des touches de commande 22 (ou 25) d'une part et le nombre des posi- tions de commande 18 de la partie-poignée 16, d'autre part, ne sont pas suffisants. Pour la commande, par exemple, d'une remorque chargeuse, il est nécessaire que des fonctions de commande supplémentaires puissent être exécutées. A l'aide de la touche de sélection de menus 36 qui est de préférence décalée dans l'espace par rapport aux autres touches de commande 25, il est possible de sélectionner plusieurs niveaux de menus de telle manière que les fonctions de commande fréquentes déjà décrites puissent être sélectionnées dans le pre- mier niveau de menus et que les fonctions de commande "levage timon articulé" et "abaissement timon arti- culé", "ouverture auget" et "fermeture auget" ainsi que la mise en marche et l'arrêt du transporteur transver- sal puissent y être ajoutées dans un autre niveau de menus. Par ailleurs, il est également possible, par actionnement simultané des touches de commande 22 (ou ), de régler sans fin la vitesse du fond racleur de la remorque chargeuse. La vitesse du fond racleur peut alors être indiquée dans le champ indicateur 31 (figure 4) ou dans la fenêtre indicatrice 34 (figure 5). Suivant un autre exemple de réalisation, le véhicule porteur 10 et la presse 13 présentent chacun une unité d'émission et une unité de réception à l'aide desquelles une communication sans fil peut avoir lieu dans les deux sens entre le véhicule porteur 10 et la presse 13. Compte tenu de la proximité du véhicule por- teur 10 et de la presse 13, cela s'effectue de préfé- rence par émission d'ondes radio dans une plage haute fréquence. En variante, on pourrait également utiliser des ondes infrarouges ou des micro-ondes pour transmet- tre les signaux de commande ou données d'information. La transmission sans fil par ondes radio peut être réalisée d'une manière simple par montage d'une carte d'adaptation radio avec un module radio dans le micro- processeur. Par ailleurs, la transmission peut égale- ment s'effectuer par ondes lumineuses, à l'aide d'une fibre optique. Les signaux de commande sont transmis au micro- processeur sous forme de signaux codés par impulsions ou modulés par codage d'impulsions dans une unité de codage non représentée de la poignée multifonctions 11. Une unité de décodage associée décode les signaux de commande et les transmet, par exemple par le système de bus 12 entre les deux machines agricoles, aux unités fonctionnelles 15. Afin que la partie-poignée 16 revienne toujours à une position neutre, la partie-poignée 16 est solli- citée par ressort élastique, de sorte que la partie- poignée 16 est automatiquement ramenée de la position de commande à la position neutre lorsqu'elle a été lâchée par l'opérateur. En variante, l'appareil de commande peut égale- ment être monté sur une machine de récolte automotrice, de sorte que les unités fonctionnelles associées à cette machine puissent être actionnées à partir de l'appareil de commande. REVENDICATIONS 1.- Appareil de commande pour commander des unités fonctionnelles associées à une machine de récolte (13) tractée, l'appareil de commande étant dis- posé sur une machine de travail (10) de traction et présentant plusieurs éléments de commande (20), carac- térisé par le fait que l'appareil de commande est réa- lisé sous forme de poignée multifonctions (11) et com- prend une partie-poignée (16) qui peut être amenée par pivotement dans plusieurs positions de commande (18), et un champ de commande (21, 24) disposé dans la zone d'une tête (19) de la partie-poignée (16) et présentant plusieurs éléments de commande (20) pour l'actionnement de fonctions de commande supplémentaires, et que les signaux de commande sont transmis de la poignée multi- fonctions (11) par un système de bus (12) à au moins une unité fonctionnelle (15). 2.- Appareil de commande suivant la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que les positions de commande (18) sont disposées de telle manière que l'unité fonctionnelle (15) reçoive un signal d'activa- tion (28a, 29a) lors du déplacement de la partie-poi- gnée (16) dans une première position de commande (18) et reçoive un signal de désactivation (28b, 29b) qui annule le signal d'activation (28a, 29a) lors du dépla- cement de la partie-poignée (16) dans une position de commande (18) opposée à la première position de com- mande. 3.- Appareil de commande suivant la revendi- cation 2, caractérisé par le fait que les positions de commande (18) servant à l'émission d'un signal d'acti- vation (28a, 29a) et les positions de commande (18) servant a l'émission du signal de désactivation (28b, 29b) sont disposées face à face et/ou symétriquement l'une par rapport à l'autre. 4.- Appareil de commande suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les éléments de commande (20) sont constitués par des touches d'actionnement (22, 25, 33) répondant à une pression. 5.- Appareil de commande suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le champ de commande (21, 24) présente des éléments indicateurs (23, 26) pour l'indication des états produits au niveau de l'unité fonctionnelle (15) par l'actionnement de la partie-poignée (16) et/ou des éléments de commande (20), et/ou pour l'indication de signaux d'avertissement. 6.- Appareil de commande suivant l'une quel- conqcue des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le champ de commande (21, 31) présente au moins une unité indicatrice (27, 39) pour l'indication de symboles qui caractérisent les fonctions de commande actionnées à l'aide de la partie-poignée (16) et/ou à l'aide des éléments de commande (20). 7.- Appareil de commande suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la poignée multifonctions (11) est reliée électriquement à un microprocesseur (14) et que le champ de commande (21, 24) présente une première touche de commande réalisée sous forme de touche de sélection de menus (36) de telle manière que l'actionnement de la touche de sélection de menus (36) permette de sélec- tionner plusieurs niveaux de menus, des fonctions de commande différentes étant associées à chaque élément de commande (20) et/ou aux positions de commande (18) de la partie-poignée (16) en fonction du niveau de menu. 8.- Appareil de commande suivant la revendi- cation 7, caractérisé par le fait que la touche de sélection de menu (36) est décalée dans l'espace par rapport aux autres touches de commande (25), les élé- ments indicateurs voisins (unités indicatrices 27) ser- vant à la représentation visuelle du niveau de menus sélectionné. 9.- Appareil de commande suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les éléments indicateurs sont constitués par des éléments indicateurs à cristaux liquides et forment une unité indicatrice (27, 30). 10.- Appareil de commande suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la poignée multifonctions (11) est reliée par un système de bus CAN (12) au microprocesseur (14) et que les unités réceptrices (15) sont commandées par un système de bus (12) supplémentaires, par le micro- processeur (14). 11.- Appareil de commande suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'une unité de réception et une unité d'émission sont associées à la poignée multifonctions (11) et au microprocesseur (14), en vue de la transmission des signaux de commande. 12.- Appareil de commande suivant la revendi- cation 11, caractérisé par le fait que l'unité d'émis- sion et l'unité de réception sont réalisées de manière que les signaux de commande soient transmis sans fil par ondes radio, ondes infrarouge ou micro-ondes de la machine de travail (10) de traction à la machine de travail (13) tractée, et inversement. 13.- Appareil de commande suivant la revendi- cation 11, caractérisé par le fait que l'unité d'émis- sion et l'unité de réception sont réalisées de manière que les signaux de commande soient transmis sous forme d'ondes lumineuses par fibre optique de la machine de travail (10) de traction à la machine de travail (13) tractée, et inversement. 14.- Appareil de commande suivant l'une quel- conque des revendications i à 13, caractérisé par le fait qu'une unité indicatrice (27, 30) externe est associée à la poignée multifonctions (11) à l'intérieur de la machine de travail (10) de traction, en vue de l'indication de symboles de grande taille et/ou de mots. 15.- Appareil de commande suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que la poignée multifonctions (11) est reliée à un microprocesseur (32) disposé dans la machine de travail (10) de traction, en vue du traitement des signaux de commande, microprocesseur auquel est intégrée une unité indicatrice (30) pour la représentation des fonctions de commande, la représentation des niveaux de menu et d'autres informations décrivant la commande. 16.- Appareil de commande suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait qu'à la poignée multifonctions (11) et/ou au microprocesseur (14, 32) sont associées une unité de codage et une unité de décodage de telle manière que les signaux de commande puissent être transmis de la poignée multifonctions (11) au microprocesseur (14, 32) et inversement sous forme de signaux codés par impul- sions ou modulés par codage d'impulsions. 17.- Appareil de commande suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que la partie-poignée (16) est sollicitée élasti- quement par ressort de telle manière que lorsque l'opé- rateur lâche la partie-poignée (16), cette dernière est ramenée de la position de commande (18) à une position neutre. 18.- Appareil de commande suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait que la poignée multifonctions (11) est reliée à une servocommande d'orientation de telle manière que la cabine du conducteur de la machine de traction puisse, par actionnement de la poignée multifonctions (11), tourner autour d'un axe central vertical de la cabine de conducteur. 19.- Appareil de commande suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 18, caractérisé par le fait que le champ de commande est disposé sous un angle aigu par rapport à l'axe longitudinal de la partie-poi- gnée (16). 20.- Appareil de commande suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 19, caractérisé par le fait que la poignée multifonctions (11) sert à comman- der des unités fonctionnelles disposées sur la machine de travail (10) de traction.