Brevet FR2912621A1 — publié le 20080822

Procédé et dispositif de commande d'un siège La présente invention concerne un procédé de commande d'un siège muni d'un actionneur de manoeuvre d'un élément mobile du siège. De nos jours, les sièges notamment d'avion sont équipés d'actionneurs électri- ques permettant le déplacement des éléments du siège les uns par rapport aux autres. Les actionneurs sont couramment équipés de potentiomètres permettant de dé- terminer la position relative des éléments commandés par l'actionneur en fonction de l'état de l'actionneur. Lors de l'installation du siège, il est nécessaire de calibrer chaque actionneur, et notamment le potentiomètre équipant l'actionneur. A cet effet, les éléments de siège commandés par l'actionneur sont déplacés entre leur deux positions extrêmes et les valeurs correspondantes relevées par le potentiomètre de l'actionneur sont mémorisées. L'opérateur en charge de cette opération de calibration doit donc déplacer ma- nuellement l'élément de siège entre ses deux positions extrêmes. Pour ce faire, il convient, soit qu'il utilise l'actionneur en commandant celui-ci depuis le clavier adapté, soit qu'il déplace manuellement l'élément de siège en appliquant une force supérieure à l'effort de retenue imposée par l'actionneur non alimenté. En pratique, le déplacement de l'élément de siège est rendu délicat pour l'opéra- teur, soit que celui-ci n'est pas à proximité du clavier, soit qu'il est nécessaire d'exercer un effort très important pour vaincre l'effort de retenue de l'actionneur. L'invention a pour but de proposer un procédé et un siège qui permettent une manipulation simplifiée pour un utilisateur, notamment lors des phases de calibration. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de commande du type précité, ca- ractérisé en ce qu'il comporte : - la mesure de l'effort appliqué manuellement par un utilisateur sur ledit élément mobile ; - le pilotage de l'actionneur pour le déplacement dudit élément mobile dans le sens de l'effort appliqué manuellement par l'utilisateur sur l'élément mobile. L'invention a également pour objet un siège muni d'au moins deux éléments mobiles l'un par rapport à l'autre et d'un actionneur de manoeuvre d'un élément mobile, d'une unité de pilotage de l'actionneur pour le déplacement de l'élément mobile, caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens de mesure d'un effort appliqué manuellement par un utilisateur sur l'élément mobile, - l'unité de pilotage comporte : . des moyens de calcul de l'effort théorique devant être appliqué par l'actionneur sur l'élément mobile dans le sens de l'effort appliqué manuellement par l'utilisateur sur l'élément mobile ; et . des moyens de commande de l'actionneur pour le déplacement dudit élément mobile en fonction dudit effort théorique. Suivant des modes particuliers de réalisation, le siège comporte l'une ou plu-sieurs des caractéristiques suivantes : - les moyens de mesure de l'effort appliqué manuellement par un utilisateur sur l'élément mobile comportent : . des moyens de mesure d'un effort total appliqué à l'élément mobile, et . des moyens de calcul de l'effort appliqué manuellement par un utilisateur à partir de l'effort total mesuré et d'un effort théorique antérieur appliqué par l'actionneur sur l'élément mobile ; - les moyens de calcul de l'effort appliqué par l'utilisateur sont adaptés pour corriger la valeur obtenue à partir de l'effort total mesuré et de l'effort théorique appliqué par l'actionneur sur l'élément mobile à partir d'un effort statique propre au siège pour ledit élément mobile ; - le siège comporte des moyens d'estimation de l'effort statique propre au siège pour ledit élément mobile par estimation des courants consommés par l'actionneur lors du déplacement dudit élément mobile dans les deux sens opposés ; - les moyens de mesure de l'effort appliqué manuellement par l'utilisateur sur l'élément mobile comportent des moyens de mesure du courant consommé par l'actionneur ; - les moyens de calcul de l'effort théorique sont propres à déterminer l'effort théorique comme une fonction de l'effort appliqué manuellement par l'utilisateur sur l'élément mobile ; et - le siège est dépourvu de clavier de commande de l'actionneur de manoeuvre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, don- née uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un siège selon l'invention ; - la figure 2 est une vue à plus grande échelle de l'unité de pilotage du siège de la figure 1 ; - la figure 3 est un organigramme du fonctionnement de l'unité centrale du siège lors d'une phase de déplacement d'un élément de siège ; et - la figure 4 est un organigramme de la séquence de précalibration mise en oeuvre par l'unité centrale de pilotage du siège. Sur la figure 1 est illustré un siège, et notamment un siège d'avion. Celui-ci comporte une assise 12 à une extrémité de laquelle est articulé un dossier 14 et à l'autre extrémité de laquelle est articulé un repose-jambes 16. Le dossier 14 et le repose-jambes 16 sont articulés par rapport à l'assise et sont déplaçables sous l'action d'un actionneur respectivement 18, 20 dont une extrémité est reliée à l'assise et dont l'autre extrémité est reliée, respectivement, au dossier 14 et au repose jambes 16. Les actionneurs 18, 20 comprennent chacun un moteur électrique relié pour son alimentation à une unité centrale de pilotage 22 du siège. Cette unité 22 comporte des moyens de mise en forme du courant/tension pour l'alimentation de l'actionneur en vue de son déplacement dans un sens ou dans l'autre. En outre, chaque actionneur est équipé d'un potentiomètre permettant de déterminer son état et la position relative des éléments du siège entre lesquels il est disposé. Ce potentiomètre est relié, pour chaque actionneur, à l'unité centrale de pilotage 22 à laquelle il est propre à fournir une valeur représentative de la position. Selon l'invention, chaque actionneur 18, 20 est équipé d'un moyen 24 de mesure de l'effort Cm appliqué sur l'actionneur. Suivant un premier mode de réalisation, ce moyen 24 est formé par un capteur d'effort disposé entre les deux parties mobiles de l'actionneur. En variante, et de préférence, le moyen 24 de mesure de l'effort est constitué d'un capteur de courant propre à mesurer le courant, et/ou la dérivée du courant par rapport au temps, circulant dans le bobinage du moteur. En l'absence d'alimentation, ce courant est induit par la mise en rotation du moteur sous l'action du déplacement de l'élément de siège provoqué par l'opérateur. L'unité centrale de pilotage 22 comporte une unité 25 de mesure de l'effort Cu appliqué manuellement par l'opérateur sur un élément du siège à partir de la mesure Cm effectuée, de l'effort théorique Cth antérieur normalement appliqué par l'actionneur et de l'effort statique Cstat, comme cela sera décrit ultérieurement. Elle comporte en outre une unité 26 de calcul de l'effort théorique Cth devant être fourni par l'actionneur en fonction de l'effort Cu calculé comme étant appliqué par l'opérateur. Une unité 28 de calcul d'une consigne Ccom en fonction de l'effort théorique Cth calculé est prévue dans l'unité centrale de pilotage 22. Elle est reliée à des moyens 30 de mise en forme du courant/tension pour la commande de l'actionneur afin d'obtenir l'effort de consigne Ccom. Enfin, l'unité centrale de pilotage 22 comporte une unité 32 d'estimation de l'effort statique Cstat propre au siège pour ledit élément mobile. Cette unité 32 est propre à mettre en oeuvre un processus de pré-calibration pour déterminer l'effort statique Cstat, comme cela sera détaillé en regard de la figure 4. Les différentes unités sont pilotées afin de mettre en oeuvre l'organigramme illustré sur la figure 3 lorsque le siège est en mode de calibration. Ainsi, à l'étape 34, l'effort Cm appliqué sur l'élément de siège est mesuré par le moyen 24 de mesure d'effort prévu dans l'actionneur. A l'étape 36, l'unité 25 détermine l'effort Cu appliqué manuellement par l'opérateur directement sur l'élément de siège. Cet effort de l'opérateur est égal l'effort mesuré Cm auquel est soustrait l'effort théorique antérieur Cth appliqué par l'actionneur et résultant de l'alimentation de celui-ci ainsi que l'effort statique Cstat résultant des frottements mécaniques dus à l'assemblage du siège. Ainsi, l'effort manuel Cu appliqué par l'opérateur est donné par : Cu=Cm-Cth Cstat. A l'étape 38, un nouvel effort théorique Cth devant être fourni par l'actionneur est déterminé par l'unité 28 en fonction de l'effort manuel Ch appliqué par l'opérateur sui-vant une fonction f prédéterminée. Cette fonction est par exemple une fonction affine. A l'étape 40, une commande Ccom est déterminée en fonction de l'effort théorique Cth préalablement calculé auquel est ajouté l'effort statique Cstat du siège. Les étapes 34 à 40 sont répétées en continu tant que le siège est maintenu dans ce mode dit "mode de calibration". On comprend que dans ce mode de fonctionnement, en l'absence de l'effort appliqué par l'opérateur sur l'élément de siège, l'effort théorique est nul, de sorte que l'actionneur n'est pas alimenté et l'élément de siège reste immobile. Lorsque l'opérateur applique un effort sur l'élément de siège, cet effort étant supérieur à un seuil prédéterminé, et notamment supérieur à l'effort statique Cstat, cet ef- fort est déterminé par l'unité centrale de pilotage 22 qui calcule un nouvel effort théorique Cth correspondant à l'étape 38 et assure une commande de l'actionneur en fonction de ce nouvel effort théorique Cth calculé. Ainsi, l'actionneur agit dans un sens tel qu'il participe au déplacement de l'élément de siège évitant à l'opérateur d'avoir à fournir un effort trop important pour dépla- cer l'élément de siège. Tant qu'un effort est appliqué par l'opérateur, l'élément de siège est déplacé. Lorsque l'opérateur applique un effort en sens inverse, l'actionneur est d'abord arrêté puis, si l'effort est maintenu, l'actionneur déplace l'élément de siège en sens inverse. On comprend qu'avec un tel dispositif, une assistance est fournie à l'opérateur pour déplacer le siège dans un sens ou dans l'autre. Sur la figure 4 est représenté un organigramme de l'algorithme mis en oeuvre pour la détermination de l'effort statique Cstat et l'étalonnage de l'unité centrale de pilotage 22. Ainsi, alors que le mode de calibration n'est pas encore sélectionné et qu'un mode de précalibration est sélectionné, une consigne prédéterminée +u est appliquée à l'actionneur pour provoquer le déplacement de l'élément de siège dans un premier sens, à l'étape 52. A l'étape 54, le courant 1+ consommé par le moteur est mesuré. Un effort C+ correspondant au déplacement dans le premier sens est calculé, à l'étape 56. De même, à l'étape 58, une commande ùu opposée à la commande appliquée à l'étape 52 est imposée à l'actionneur. Aux étapes 60 et 62, le courant L consommé par le moteur et l'effort C_ correspondant fourni par l'actionneur sont déterminés. Enfin, à l'étape 64, l'effort statique Cstat est déterminé comme étant la moyenne des efforts mesurés dans les deux sens de déplacement de l'élément de siège ie : C+ -C_ Cstat ù 2 Suivant une variante de réalisation, l'élément de siège est déverrouillé et est libéré afin qu'il chute sous l'action de la seule masse de l'élément de siège en agissant sur l'actionneur. Le courant engendré dans le moteur de l'actionneur lors de la chute de l'élément de siège est mesuré et l'effort statique est déduit. Un tel procédé de commande et un tel système de commande peuvent être mis en oeuvre dans un siège en exploitation en remplacement du clavier habituellement prévu sur le siège. Le siège est alors dépourvu de clavier ou le siège comporte un clavier et les actionneurs peuvent être pilotés indifféremment soit depuis le clavier, soit depuis le système de commande. Dans un tel siège, le passager souhaitant modifier la configuration du siège exerce un effort sur l'élément à déplacer et l'actionneur associé assure le déplacement de l'élément. REVENDICATIONS 1.- Procédé de commande d'un siège (10) muni d'un actionneur (18, 20) de ma- noeuvre d'un élément mobile (14, 16) du siège, caractérisé en ce qu'il comporte : - la mesure (34, 36) de l'effort (Cu) appliqué manuellement par un utilisateur sur 5 ledit élément mobile (14, 16) ; - le pilotage (40) de l'actionneur (18, 20) pour le déplacement dudit élément mobile (14, 16) dans le sens de l'effort (Cu) appliqué manuellement par l'utilisateur sur l'élément mobile (14, 16). 2.- Siège muni d'au moins deux éléments mobiles (12, 14 ; 16, 18) l'un par rap- 10 port à l'autre et d'un actionneur (18, 20) de manoeuvre d'un élément mobile (14, 16), d'une unité (22) de pilotage de l'actionneur (18, 20) pour le déplacement de l'élément mobile (14, 16), caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens (24, 25) de mesure d'un effort (Cu) appliqué manuellement par un utilisateur sur l'élément mobile (14, 16), 15 -l'unité de pilotage comporte : . des moyens (26) de calcul de l'effort théorique (Cth) devant être appliqué par l'actionneur (18, 20) sur l'élément mobile (14, 16) dans le sens de l'effort (Cu) appliqué manuellement par l'utilisateur sur l'élément mobile (14, 16) ; et . des moyens (28, 30) de commande de l'actionneur (18, 20) pour le déplace- 20 ment dudit élément mobile (14, 16) en fonction dudit effort théorique (Cth). 3.- Siège selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de mesure de l'effort (Cu) appliqué manuellement par un utilisateur sur l'élément mobile (14, 16) comportent : - des moyens (24) de mesure d'un effort total (Cm) appliqué à l'élément mobile 25 (14, 16), et - des moyens (25) de calcul de l'effort (Cu) appliqué manuellement par un utilisateur à partir de l'effort total (Cm) mesuré et d'un effort théorique antérieur (Cth) appliqué par l'actionneur (18, 20) sur l'élément mobile (14, 16). 6.- Siège selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens (25) de cal- 30 cul de l'effort (Cu) appliqué par l'utilisateur sont adaptés pour corriger la valeur obtenue à partir de l'effort total (Cm) mesuré et de l'effort théorique (Cth) appliqué par l'actionneur (18, 20) sur l'élément mobile (14, 16) à partir d'un effort statique (Cstat) propre au siège pour ledit élément mobile (14, 16). 7.- Siège selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens 35 (32) d'estimation de l'effort statique (Cstat) propre au siège pour ledit élément mobile(14, 16) par estimation des courants consommés par l'actionneur (18, 20) lors du dé-placement dudit élément mobile (14, 16) dans les deux sens opposés. 6.- Siège selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les moyens (25) de mesure de l'effort (Cu) appliqué manuellement par l'utilisateur sur l'élément mobile (14, 16) comportent des moyens de mesure du courant consommé par l'actionneur (18, 20). 7.- Siège selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les moyens (26) de calcul de l'effort théorique (Cth) sont propres à déterminer l'effort théorique (Cih) comme une fonction de l'effort (Cu) appliqué manuellement par l'utilisateur sur l'élément mobile (14, 16). 8.-Siège selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il est dépourvu de clavier de commande de l'actionneur (18, 20) de manoeuvre.