Brevet FR2942434A1 — publié le 20100827

CONSOLE OPERATEUR LEGERE POUR SYSTEME EMBARQUE DANS UN VEHICULE. L'invention se rapporte au domaine général des consoles de visualisation à usage d'opérateur mettant en oeuvre des équipements de détection et/ou de communication. Elle concerne plus particulièrement le domaine des consoles de visualisation embarquées à bord d'un véhicule, un navire ou un aéronef par exemple. L'équipage d'un véhicule chargé de faire des mesures, en particulier celui d'un avion ou d'un hélicoptère professionnel ou militaire, est composé d'un ou deux pilotes en cabine avant et d'un ou plusieurs opérateur(s) en cabine arrière. Les opérateurs sont chargés de la mise en oeuvre du système de mission, un système de détection ou de communication par exemple. Dans le cas d'un aéronef professionnel, le système de mission comprend et fédère généralement des senseurs et équipements de mesure et/ou de télédétection. Dans le cas d'un aéronef militaire ou paramilitaire de surveillance, le système de mission comprend et fédère des senseurs, des équipements de communication et éventuellement de l'armement. Chaque opérateur dispose généralement d'une console de commande et de visualisation qui est l'interface homme-système du système et qui permet à cet opérateur de paramétrer le système et de prendre connaissance des informations ou des résultats de mesures élaborées par ce dernier. La console est agencée à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. Elle se présente généralement comme un meuble renfermant des équipements électroniques, des moyens de saisie, clavier et/ou équipement de type Joystick, des moyens de commande ainsi qu'un ou plusieurs écrans de visualisation. Elle est généralement associée à un siège à usage de l'opérateur, siège dont les caractéristiques, en terme de robustesse, d'accessibilité et de protection offerte à l'individu assis dessus, sont d'un niveau élevé. Pour un véhicule tel qu'un aéronef, avion ou hélicoptère, le siège en question est en particulier conformes aux normes de comportement attendu vis-à-vis d'un crash. La console est donc généralement associée à un siège opérateur étudié à la fois pour faciliter la mise en oeuvre de la console et pour répondre aux contraintes de sécurité des passagers, propre au véhicule considéré. Dès lors l'installation d'une console opérateur dans un tel véhicule nécessite des aménagements relativement importants, comme la mise en place dans le véhicule de points de fixation particuliers spécialement adaptés aux modèles de console et de siège opérateur installés à bord. Par suite le changement de type de console équipant un véhicule ou encore l'équipement d'un véhicule non spécifiquement prévu pour recevoir un type de console donné n'est pas sans poser de difficulté. Le problème important posé par l'installation d'une console opérateur à bord d'un véhicule, en particulier à bord d'un véhicule de petite taille présente plusieurs aspects. Ainsi, l'installation d'un tel équipement nécessite la mise en place d'éléments de fixation particuliers et donc une modification mécanique de la structure du véhicule, et/ou une modification mécanique de la structure du siège de l'opérateur. De plus, vu l'espace occupé par une console et son siège opérateur, il est généralement difficile voire impossible d'installer d'autres sièges passagers. De la sorte, si le véhicule considéré doit être temporairement affecté à une autre mission pour laquelle l'équipement n'est pas utilisé, une mission de transport de personnes par exemple, les personnes transportées sont nécessairement installées sur les sièges réservés aux opérateurs, sièges qui ne présentent généralement pas les commodités offertes par un siège passager. Le démontage de la console opérateur et du siège associé et le montage d'un siège passager n'est par ailleurs pas envisageable pour une mission temporaire de transport de personne. Enfin, le remplacement à bord du véhicule de la console existante par un équipement plus récent se traduit généralement, par un réaménagement important du véhicule. II conduit aussi généralement à des opérations de requalification qui visent en particulier à certifier que l'installation de l'équipement, l'installation de l'opérateur dans son siège et l'ergonomie d'ensemble sont conformes aux normes de sécurité en vigueur pour le véhicule considéré. Un but de l'invention est de proposer un équipement alternatif aux consoles existantes qui permette de remplir les même fonctions que ces dernières tout en ne présentant pas les mêmes inconvénients en termes d'installation. Un autre but de l'invention est de proposer un système plus flexible que les systèmes existants et pouvant en particulier être déployé pour des missions opérationnelles ou placé en position de stockage pour des missions de transport de personnes, la position de stockage permettant le transport de passager dans des conditions normales d'installation. A cet effet l'invention a pour objet une console opérateur modulaire pour réaliser la supervision d'un système comportant une pluralité d'équipements gérés par un calculateur de mission, caractérisée en ce qu'elle comporte principalement: - une structure support comportant deux montants latéraux et une paroi arrière, configurée pour intégrer un siège passager destiné à accueillir 15 l'opérateur; - un bloc écrans, comportant au moins un écran tactile configuré pour être fixé par le châssis sur les parties supérieures des montants latéraux, de façon à faire face à l'opérateur avec une inclinaison variable par rapport à la verticale, le bloc écrans constituant l'interface homme-système de la console; 20 ladite console comportant en outre des moyens amovibles pour connecter le bloc écrans aux autres équipements du système. Selon l'invention, la structure support comporte en outre des moyens de fixation configurés pour permettre la fixation de la structure support sur 25 des points d'encrage identiques à ceux des sièges préexistant dans le véhicule. Dans un mode de réalisation avantageux de la console opérateur selon l'invention, la structure support comporte en outre des accoudoirs 30 montés sur les montants latéraux. Selon une configuration avantageuse, la console selon l'invention comporte en outre une mallette de stockage, apte à recevoir le bloc écrans lorsque celui-ci est inutilisé. 35 Selon une configuration avantageuse de la console selon l'invention, la paroi arrière de la structure support est configurée de façon à procurer un espace de rangement pour la mallette de stockage. Selon un mode de réalisation avantageux de la console selon l'invention, le bloc écrans est monté sur les parties supérieures des montants latéraux de la structure support par l'intermédiaire de moyens mécaniques de positionnement configurés pour permettre de faire varier l'orientation du bloc écrans par rapport au plan horizontal et son écartement par rapport au siège accueillant l'opérateur. Selon une configuration avantageuse du mode de réalisation précédent, les moyens mécaniques de positionnement sont en outre configurés pour permettre le basculement du bloc écrans le long d'un des montants latéraux de la structure support. Selon un mode de réalisation avantageux de la console selon l'invention, les moyens de fixation du bloc écrans sur la structure support comportent un système de désarrimage rapide permettant de détacher de manière quasi instantanée le bloc écrans de la structure support dans le cas où l'opérateur devrait quitter son siège de manière urgente. Selon un mode de réalisation particulier de la console selon l'invention, le boc écrans comporte deux écrans tactiles, un écran supérieur et un écran inférieur intégré au châssis, les deux écrans étant articulés en rotation l'un par rapport à l'autre de sorte qu'ils peuvent former un angle d'ouverture variable et qu'ils peuvent se replier l'un sur l'autre pour permettre le rangement du bloc lorsque celui-ci est inutilisé; le bloc écrans constituant l'interface homme-système de la console; l'un au moins des écrans étant configuré pour fournir à l'opérateur un clavier de saisie virtuel. Selon une variante avantageuse du mode de réalisation précédent, le bloc écrans comporte des moyens pour verrouiller les deux écrans tactiles dans la position relative choisie par l'opérateur.35 Selon un mode de réalisation avantageux de la console selon l'invention, le bloc écrans comporte également des moyens pour faciliter le contrôle par l'opérateur des équipements du système dont la mise en oeuvre nécessite des changements de position télé-opérés. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux appréciés grâce à la description qui suit, description qui expose l'invention au travers d'un mode de réalisation particulier pris comme exemple non limitatif et qui s'appuie sur les figures annexées, figures qui représentent:: - les figures 1 à 3, des illustrations présentant les différents éléments de la structure de la console opérateur selon l'invention; - les figures 4 à 7, des illustrations présentant la partie électronique de la console opérateur selon l'invention; - les figures 8 et 9 des illustrations présentant la structure selon 15 l'invention associée à un siège. Le but de la description qui suit est de présenter les caractéristiques générales essentielles de l'invention. Différents modes de réalisation présentant ces caractéristiques essentielles sont bien entendu possibles. 20 On s'intéresse dans un premier temps aux figures 1 à 3. Comme l'illustre la figure 1, la structure de la console opérateur selon l'invention, comporte principalement: - une structure support 11; 25 - un bloc écrans amovible 12; - une mallette de transport 13 pouvant loger le bloc écran 12, Selon l'invention, la structure support 11 est une structure légère configurée de façon à pouvoir se positionner autour d'un siège équipant le 30 véhicule, l'opérateur étant alors assis sur un des sièges standard du véhicule. La console légère selon l'invention ne nécessite donc avantageusement aucun siège opérateur particulier. Elle a pour fonction principale de servir de support au bloc écrans. Sa forme générale présente une paroi arrière 111 et deux montants latéraux 112 et 113 pourvu à leur base de moyens de fixation permettant la fixation de la structure support 11 sur le sol. Un avantage majeur de la structure selon l'invention est que, dans la mesure où elle ne s'appuie pas sur le siège, elle n'en modifie pas les caractéristiques mécaniques. Son installation ne nécessite donc pas de requalifier la conformité du siège aux normes applicables. Selon l'invention les montants latéraux 112 et 113 sont configurés de telle façon que la structure support 11 puisse être fixée au sol par io l'intermédiaire des moyens d'ancrage utilisés pour fixer les sièges au sol, ces moyens d'ancrage étant par exemple constitués par des rails de fixation intégrés au plancher du véhicule, non représentés sur la figure. Les parties supérieures 114 et 115 de ces montants, sensiblement horizontales, sont quant à elles configurées de façon à servir de support au 15 bloc écrans 12. Selon une forme de réalisation préférée, la structure support 11 comporte des moyens pour assurer l'inclinaison voulue du bloc écran par rapport au plan défini par les parties supérieures des montants 112 et 113 ainsi que l'éloignement du bloc écrans par rapport au siège. Ces moyens, 20 non représentés sur la figure, des glissières réglables en inclinaison et en longueur par exemple, sont montés sur les parties supérieures 114 et 115 des montants. Selon ce mode de réalisation préféré, la structure support 11 selon l'invention comporte des accoudoirs réglables en hauteur montés sur les montants latéraux 112 et 113. Ainsi l'opérateur peut avantageusement 25 régler l'inclinaison et l'éloignement du bloc écrans ainsi que la hauteur des accoudoirs en fonction de sa morphologie et de sa vue. Comme l'illustre la figure 2, la face arrière 111 de la structure support 11 peut dans une configuration particulière être conformée de façon à constituer un logement indiqué par la flèche 14, permettant de ranger la 30 mallette de transport 13. Selon l'invention, les dimensions de la structure support 11, la largeur de la paroi arrière 111 et la hauteur des montants latéraux 112 et 113 en particulier, sont définies en fonction du siège qui équipe le véhicule. Ainsi, la structure support étant conçue comme un complément du siège sur lequel est assis l'opérateur, aucune adaptation des sièges équipant le véhicule n'est requise pour installer la console. En outre, dans la mesure où la structure support 11 de la console ne s'appuie pas sur le siège et qu'elle n'est pas fixée à ce dernier, elle n'altère en rien les performances anti-crash du siège. Par suite son installation ne nécessite aucune requalification des sièges équipant le véhicule. La structure support 11 est réalisée de préférence en métal léger, en titane par exemple, et en matériaux plastiques ou composites. Sa constitution est définie pour chaque application, de façon à amortir les vibrations occasionnées par le déplacement du véhicule. Dans le cas d'un aéronef elle est conforme aux normes aéronautiques, et en particulier pour les hélicoptères aux normes spécifiques de résistance à un crash. On considère ensuite les figures 4 à 7, qui présentent plus 15 précisément le Bloc écrans 12. Le bloc écrans 12 est un équipement électronique comportant principalement un ou deux écrans tactiles ("sensitive touch panels" selon la dénomination anglo-saxonne). Il est configuré de façon à pouvoir être fixé de manière amovible et orientable sur la structure support 11. A cet effet il peut 20 selon les modes de réalisation de l'ensemble être monté sur la structure support 11 par l'intermédiaire de moyens de fixation appropriés permettant sa fixation sur la structure support et son orientation dans une ou plusieurs positions, moyens connus par ailleurs et non détaillés ici. Selon l'invention, le bloc-écrans 12 constitue l'interface homme-système. Il permet à la fois à 25 l'opérateur de visualiser les informations élaborées par le système et les informations transmises par des équipements extérieurs au système, et de transmettre des commandes au système. Dans un mode de réalisation particulier, mais non exclusif, décrit ci- 30 dessous et illustré par les figures, le bloc écrans comporte deux écrans tactiles 121 et 122 articulés (mobiles en rotation) l'un par rapport à l'autre, par l'intermédiaire d'une charnière par exemple. De la sorte lorsque le bloc écrans n'est pas utilisé les deux écrans 121 et 122 peuvent être repliés l'un contre l'autre, comme l'illustre la figure 7, le bloc écrans 12 étant refermé 35 comme un livre, à la manière d'un ordinateur portable. Selon l'invention, en configuration de fonctionnement à bord du véhicule, le bloc écrans 12 est verrouillé mécaniquement sur les montants 112 et 113 de la structure support 11, comme l'illustre la figure 4. A cet effet, le châssis 123 de l'écran tactile bas 122 est configuré de façon à pouvoir se positionner sur la structure support 11 au niveau des parties supérieures 114 et 115 des montants latéraux 112 et 113. Selon l'invention, le montage du bloc écrans 12 sur la structure support 11 est par exemple réalisé, comme illustré schématiquement par la figure 5, par l'intermédiaire de moyens 51 qui permettent de régler la position du bloc-écrans en hauteur, profondeur et inclinaison, moyens évoqués précédemment. De la sorte, pour un bloc écran 12 comportant deux écrans par exemple, l'écran tactile bas 122 est positionné de manière sensiblement horizontale sur la structure support 11, voire de manière légèrement inclinée. L'écran tactile haut 121 est quant à lui laissé libre de pivoter autour de l'axe formé par la charnière reliant les deux écrans. Il prend ainsi une position plus ou moins inclinée par rapport à la verticale, qui correspond à la position souhaitée par l'opérateur. Le bloc écrans comporte par ailleurs un système de verrouillage qui permet de maintenir les deux écrans 121 et 122 dans une position relative donnée, par exemple sensiblement à l'équerre l'un de l'autre comme illustré par la figure 6. De la sorte lorsque le bloc écran est en marche le positionnement des écrans choisi par l'opérateur est maintenu en dépit des secousses ou des vibrations ou des accélérations brusques pouvant affecter le véhicule. Comme il a été dit précédemment, le bloc-écrans 12 constitue l'interface homme-système. A cet effet, dans le mode de réalisation particulier des figures 5 à 7, l'un au moins des deux écrans tactiles 121 et 122 peut afficher un clavier alphanumérique virtuel. Selon un mode de réalisation préférée, les deux écrans tactiles permettent l'utilisation des fonctionnalités tactiles les plus évoluées (manipulation de textes et d'images, etc...). Par ailleurs le bloc écrans 12 comporte des moyens électroniques permettant de réaliser l'interface entre le bloc écrans et le reste des éléments du système. Ces moyens sont par exemple logés dans les châssis des écrans. Dans une configuration alternative, le bloc écran 12 peut, par exemple, être constitué d'un écran et d'un châssis formant un couvercle pouvant loger un clavier ou tout autre moyen de commande, en lieu et place de l'écran 122. L'écran tactile 121 est alors articulé en rotation sur le châssis 123 de façon à faire face à l'opérateur avec une inclinaison variable par rapport à la verticale, de sorte l'écran et le châssis peuvent se replier l'une sur l'autre pour permettre le rangement du bloc lorsque celui-ci est inutilisé. Alternativement encore le bloc écran 12 peut, par exemple, être constitué d'un écran unique sans couvercle pouvant afficher un panneau de commandes virtuel ou un clavier de saisie de caractères alphanumériques. Dans une variante de réalisation particulière, adaptée au cas où le système considéré comporte de moyens mobiles télé-opérables, le bloc écrans 12 comporte en outre des moyens spécialement configurés pour favoriser la mise en mouvement de ces moyens. Ce peut être par exemple, dans le mode de réalisation illustré, un bouton-poussoir 61 à plusieurs positions, situé sur le châssis de l'écran tactile 122 fixé sur la structure support 11. Le bloc-écrans comprend également, selon l'application considérée, tout ou partie du calculateur de mission, c'est-à-dire du calculateur qui réalise notamment la gestion de tous les équipements du système, ainsi que la fusion et l'exploitation des données fournies par ces équipements. Le bloc écrans est relié au reste du système soit par un câble enfichable porté par la structure support 11, qui permet l'alimentation et les connexions au reste du système, ainsi qu'éventuellement, à la partie du calculateur de mission qui n'est pas logée dans le bloc écrans, soit par une liaison radio. Dans un mode de réalisation préféré, notamment, le bloc écrans renferme des moyens (magnétiques ou optiques par exemple) pour réaliser, tout au long de la mission exécutée par le véhicule, un enregistrement, de préférence daté, de l'ensemble des paramètres du système ainsi que l'ensemble des mesures effectuées et des communications échangées. Selon l'invention, Le bloc-écrans est configuré de façon à pouvoir être utilisé indépendamment du reste du système et en dehors de du véhicule. Il est ainsi par exemple possible de l'utiliser pour des applications de préparation et de restitution de mission. La mallette de transport 13, équipement optionnel, est configurée principalement pour loger le bloc-écrans 12 et le protéger pendant les transports et manipulations. Selon l'invention, elle est réalisée dans un matériau léger, résistant de préférence aux chocs, en plastique ou en composite. Elle est en outre revêtue d'un matériau permettant d'amortir les vibrations éventuellement transmises au bloc écrans lorsque ce dernier est logé à l'intérieur. Partie intégrante de la console, elle est en outre prévue pour être stocké, vide ou renfermant le bloc écrans, en position verticale dans le logement ménagé dans la paroi arrière 111 de la structure support 11. -15 On considère ensuite les figures 8 et 9 qui présentent la console légère selon l'invention associée au siège passager utilisé par l'opérateur. Comme on peut le constater sur la figure, celle-ci constitue bien une structure indépendante qui entoure le siège sans être solidaire de ce dernier. De la sorte la conformité du siège aux normes auxquelles il doit répondre, 20 des normes de résistance aux crashs par exemple, n'est donc pas remise en cause par la mise en place de la console. Pour la mise en configuration d'exploitation, l'opérateur assis sur le siège 81, sort le bloc écran 12 de la mallette 13 et le fixe sur la structure support 11 à l'aide de moyens de fixation appropriés. Après quoi il effectue 25 les réglages de position de hauteur et d'inclinaison appropriés, puis connecte le bloc au système. Il peut alors commencer son exploitation. La mallette de transport 13 est alors rangée dans le logement approprié, ménagé par exemple dans la paroi arrière 111 de la structure support 11, comme l'illustre la figure la figure 9. Alternativement le logement approprié peut être 30 aménagé au niveau d'un des montants latéraux 112 et 113. Afin de permettre à l'opérateur de quitter son siège rapidement pour une raison ou une autre, mais notamment en cas d'accident ou de malaise, les moyens permettant de fixer le bloc écrans 12 sur la structure support 11 comportent un dispositif, mécanique ou autre, de désarrimage rapide. Ce 35 mécanisme permet de désolidariser quasi instantanément le bloc écrans 12 de la structure support 11. Par ailleurs, dans une variante avantageuse la structure support 11 est équipée d'un dispositif à charnière et glissières permettant à l'opérateur, dans des circonstances normales, après avoir déverrouillé la fixation du bloc écrans 12, de faire pivoter celui-ci latéralement à la manière d'une tablette et ainsi de s'extraire du siège 81 sans avoir à tenir le bloc écrans 12 dans ses mains. Le dispositif en question, peut de manière additionnelle permettre de rabattre le bloc écrans 12 alors en position fermée latéralement le long d'un des montants 112 ou 113 de la structure support 11 pour le mettre en position de rangement. Il est à noter que, comme il a été dit précédemment, la structure support 11 peut comporter des accoudoirs réglables en hauteur et montés sur les montants 112 et 113. De tels accoudoirs ont avantageusement le même régime vibratoire que le bloc-écrans sur lequel se déplacent les doigts de l'opérateur lorsque ses bras sont en appui sur les accoudoirs. De la sorte, ils permettent à ce dernier de conserver, en dépit des vibrations pouvant affecter le véhicule, sa capacité à effectuer le pointage précis d'un point situé sur l'un des écrans 121 ou 122. REVENDICATIONS1. Console opérateur modulaire pour véhicule, destinée à la supervision d'un système comportant une pluralité d'équipements gérés par un calculateur de mission, caractérisée en ce qu'elle comporte principalement: - une structure support (11) comportant deux montants latéraux (112, 113) et une paroi arrière (11), configurée de façon à pouvoir être positionner autour d'un siège passager (81) destiné à accueillir l'opérateur; - un bloc écrans (12), comportant au moins un écran tactile (121) configuré pour être fixé sur les parties supérieures (114, 115) des montants latéraux (112, 113), de façon à faire face à l'opérateur avec une inclinaison variable par rapport à la verticale, le bloc écrans constituant l'interface homme-système de la console; ladite console comportant en outre des moyens amovibles pour 15 connecter le bloc écrans (12) aux autres équipements du système. 2. Console opérateur selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure support (11) comporte en outre des moyens de fixation configurés pour permettre la fixation de la structure support 20 (11) sur des points d'encrage identiques à ceux des sièges (81) préexistant dans le véhicule. 3. Console opérateur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la structure support (11) comporte en outre 25 des accoudoirs montés sur les montants latéraux (112, 113). 4. Console opérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une mallette de stockage (13), apte à recevoir le bloc écrans (12) lorsque 30 celui-ci est inutilisé. 5. Console opérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi arrière (111) de lastructure support (11) est configurée de façon à procurer un espace de rangement pour la mallette de stockage (13). 6. Console opérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bloc écrans (12) est monté sur les parties supérieures (114, 115) des montants latéraux (112, 113) de la structure support (11) par l'intermédiaire de moyens mécaniques de positionnement (51) configurés pour permettre de faire varier l'orientation du bloc écrans (12) par rapport au plan horizontal et son écartement par rapport au siège (81) accueillant l'opérateur. 7. Console opérateur selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens mécaniques de positionnement (51) sont en outre configurés pour permettre le basculement du bloc écrans le long d'un des montants latéraux (112, 113) de la structure support (11). 8. Console opérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de fixation du bloc écrans (12) sur la structure support (11) comportent un système de désarrimage rapide permettant de détacher de manière quasi instantanée le bloc écrans (12) de la structure support (11) dans le cas où l'opérateur doit quitter son siège de manière urgente. 9. Console opérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le boc écrans (12) comporte deux écrans tactiles, un écran supérieur (121) et un écran inférieur (122) intégré au châssis (123), les deux écrans étant articulés en rotation l'un par rapport à l'autre de sorte qu'ils peuvent former un angle d'ouverture variable et qu'ils peuvent se replier l'une sur l'autre pour permettre le rangement du bloc (12) lorsque celui-ci est inutilisé; le bloc écrans constituant l'interface homme-système de la console; l'un au moins des écrans (121, 122) étant configuré pour fournir à l'opérateur un clavier de saisie virtuel.35 10. Console opérateur selon la revendication 9, caractérisée en ce que le bloc écrans (12) comporte des moyens pour verrouiller les deux écrans tactiles (121, 122) dans la position choisie par l'opérateur. 11. Console opérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bloc écrans (12) comporte également des moyens (61) pour faciliter le contrôle par l'opérateur des équipements du système dont la mise en oeuvre nécessite des changements de position télé-opérés.