Brevet FR2559975A1 — publié le 19850823

Interphone de bord L'invention concerne un interphone de bord reliant plusieurs membres d'équipage entre eux et leur permettant d'utiliser les émetteursrécepteurs radio situés à bord du véhicule. Un interphone de bord, pour un véhicule blindé par exemple, comporte autant de postes satellites qu'il y a de membres d'équipage, et comporte un poste central relié par des câbles à chacun des postes satellites, au réseau d'alimentation du bord, et aux émetteurs-récepteurs radio du véhicule. Chaque poste satellite comprend un casque d'écouteurs et un microphone reliés, par un cordon spiralé et un connecteur, à un boîtier appelé plastron, fixe sur la poitrine de l'opérateur. Chaque plastron est relié par un cordon spiralé à un connecteur fixé sur le véhicule et ce connecteur est relié au poste central. Classiquement chaque plastron comporte un commutateur rotatif permettant de sélectionner l'une des fonctions de l'interphone : la conférence entre les membres de l'équipage; la conférence plus l'écoute d'un récepteur radio; ou la conférence plus l'écoute simultanée de tous les récepteurs radio du véhicule. Le plastron comporte en outre un bouton de réglage du niveau d'écoute et un commutateur manuel d'alternat des émetteurs radio. La liaison entre chaque plastron et le poste central est réalisée par un câble et des connecteurs comportant une quinzaine de conducteurs car les liaisons sont réalisées de point à point par des conducteurs. Les câbles et les connecteurs sont de qualité militaire et déterminent en grande partie le prix de fabrication de l'interphone.En outre avec un tel interphone il n'est pas possible de réaliser des commandes supplémentaires à partir des plastrons sans augmenter exagérément le nombre de conducteurs de tous les câbles et de tous les connecteurs. L'interphone selon l'invention comporte des postes satellites reliés chacun à un poste central par une ligne bifilaire et des connecteurs à deux conducteurs seulement, donc beaucoup moins coûteux, et comporte dans chaque poste satellite un dispositif de télécommande permettant de commander un grand nombre de fonctions dans le poste central. D'autre part, cet interphone est réalisable au moyen de circuits intégrés utilisés classiquement et abondamment dans les installations téléphoniques, qui sont donc peu coûteux et facilement disponibles. Selon l'invention un interphone de bord, comportant une pluralité de postes satellites et un poste central, reliant entre eux les membres d'un équipage et les reliant à au moins un émetteur-récepteur radio, est caractérisé en ce que chaque poste satellite comporte - une ligne bifilaire de liaison au poste central; - une interface couplée à la ligne bifilaire pour séparer des courants alternatifs circulant dans les deux sens sur cette ligne et un courant continu alimentant le poste satellite; - un dispositif de télécommande couplé à la ligne par l'interface et générant des signaux de télécommande constitués de courants alternatifs supra-audio; et en ce que le poste central comporte: - une alimentation; - des interfaces couplées respectivement à chaque ligne bifilaire pour séparer des courants alternatifs circulant dans les deux sens sur ces lignes, et couplées à l'alimentation pour fournir une tension continue d'alimentation à chaque poste satellite; - des moyens de commutation couplés aux interfaces et aux émetteurs-récepteurs radio; - des moyens de décodage des télécommandes, pour commander les moyens de commutation et l'alternat des émetteurs-récepteurs radio. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails apparaîtront à l'aide de la description et de la figure l'accompagnant, qui représente le schéma synoptique d'un exemple de réalisation de l'interphone selon l'invention, comportant quatre postes satellites 1 à 4, un poste central 8, et deux émetteurs-récepteurs 6 et 7. Trois postes satellites: 1, 2, et 3 sont identiques et sont constitués d'un plastron et d'un casque, celui-ci comportant un microphone et des écouteurs reliés par un cordon spiralé au plastron. Un poste satellite 4 est constitué par un dispositif de télécommande d'un synthétiseur de parole. Les postes satellites 1 à 4 sont reliés au- poste central 8 par quatre lignes bifilaires, 20 à 23 respectivement. Deux émetteurs-récepteurs radio, 6 et 7, sont reliés au poste 8 chacun par deux lignes bifilaires pour les signaux audio et une ligne bifilaire de commande d'alternat. Par exemple, le poste satellite 1 comporte un casque muni d'un microphone 12 et d'écouteurs 13 reliés à un plastron A. Le plastron A comporte un commutateur manuel d'alternat 10, pour commander les émetteurs-récepteurs radio 6 et 7, un clavier 11, un générateur de signaux de télécommande 15, un détecteur d'activité vocale 16, un amplificateur 17, des régulateurs d'alimentation 18, une interface 19, et une ligne bifilaire 20 reliée au poste central 8. L'interface 19 est reliée, d'une part, à la ligne bifilaire 20 et, d'autre part: à une sortié du générateur 15, à une sortie du détecteur d'activité vocale 16, à une entrée de l'amplificateur 17, et à une entrée des régulateurs d'alimentation 18. Le commutateur manuel 10 et le clavier 11 sont reliés respectivement à deux entrées du générateur de signaux de télécommande 15. Le microphone 12 est relié à une entrée du détecteur d'activité vocale 16 et les écouteurs 13 sont reliés à une sortie de l'amplificateur 17. Tous ces composants sont alimentés par des tensions fournies par des régulateurs d'alimentation 18 qui reçoivent une tension continue transmise depuis le poste central 8 par la ligne bifilaire 20 et par l'interface 19. L'interface 19 est constituée par un circuit intégré MOTOROLA M C 3419, utilisé classiquement dans les postes téléphoniques pour restituer sur deux voies séparées les signaux transmis sur la même ligne 20 dans les deux sens de communication, et pour restituer une tension d'alimentation continue transmises par la ligne bifilaire 20. Cette tension d'alimentation continue est abaissée et régulée par des régulateurs d'alimentation 18. Le courant alternatif provenant du poste central 8 est transmis à l'amplificateur 17; celui-ci l'amplifie puis le fournit aux écouteurs 13. Le microphone 12 fournit un signal audio au détecteur d'activité vocale 16 qui le transmet seulement lorsqu'il s'agit d'un signal vocal. Ce signal audio est alors transmis par l'interface 19 vers la ligne 20 et le poste central 8.Le détecteur d'activité vocale peut être réalisé selon la description donnée dans la demande de brevet français nO 2 380 612. Le clavier 1 1 permet de sélectionner l'une des fonctions de l'interphone en télécommandant des commutations dans le poste central 8 : conférence entre tous les membres de l'équipage; conférence plus écoute d'un récepteur radio 6 ou 7; conférence plus écoute des deux récepteurs radio 6 et 7. Quand l'un des membres d'équipage écoute un récepteur radio, ou les deux, il peut émettre par l'émetteur associé, en actionnant le bouton 10 de commande d'alternat. Le générateur de signaux de télécommande 15 code les signaux fournis par le clavier 11 et génère un signal de télécommande constitué de deux fréquences distinctes, dont les valeurs dépendent de la touche actionnée sur le clavier 11.Le générateur 15 est constitué par un circuit intégré MOTOROLA MC 14 410, classiquement utilisé dans des postes téléphoniques pour émettre des signaux de numérotation du type multifréquence, mais ici sa fréquence d'horloge est choisie telle que les valeurs des fréquences émises sont au moins égales à 20 KHz (fréquences supra-audio) de façon à être inaudibles pendant leur transmission sur la ligne 20. Le générateur 15 permet ainsi de transmettre de nombreuses télécommandes sans utiliser plus de conducteurs que ceux de la ligne bifilaire 20. La transmission des signaux de commande déclenchée par le clavier 11 est de faible durée, par contre le commutateur manuel 10 déclenche la transmission d'un signal de commande d'alternat, constitué d'une fréquence au moins égale à 20 KHz et qui dure tant que l'opérateur appuie sur ce bouton 10. Ce signal supra-audio est superposé ainsi en permanence au signal audio envoyé vers le poste central 8 et permet de commander à distance et sans conducteurs supplémentaires, l'alternat d'un émetteur ou des émetteurs radio 6 et 7 si au préalable lropérateur a télécommandé une mise en liaison de son poste satellite avec l'un des émetteurs-récepteurs 6 et 7, ou éventuellement avec les deux. Les signaux supra-audio de télécommande sont arrêtés par les filtres passebas situés à l'entrée des émetteurs radio 6 et 7, ils ne sont donc pas transmis par ceux-ci. Le poste central 8 comporte une alimentation 24 volts, 30;quatre interfaces : 31, 32, 33 et 34 deux matrices de commutation 35 et 39; un décodeur de télécommandes 36; un synthétiseur vocal 37; un additionneur-analogique 38; et deux détecteurs de signal d'alternat : 40 et 41. Chaque interface 31, 32, 33, et 34, est reliée à l'alimentation 30 pour transmettre de l'énergie vers les postes satellites 1 à 4. Ces interfaces sont respectivement reliées aux lignes bifilaires 20, 23, 21, et 22. Elles permettent la conversion 2 fils - 4 fils qui permet de séparer les signaux en provenance ou en direction des postes satellites. Elles possèdent donc chacune une entrée-sortie reliée à l'une des lignes bifilaires 20 à 23, une entrée de signal et une sortie de signal. Elles sont chacune constituées d'un circuit intégré MOTOROLA MC 3 419, qui est utilisé aussi pour les interfaces 19 des postes satellites. Les sorties de signal des interface 31, 33 et 34 sont respectivement reliées à trois entrées de la matrice de commutation 35, à trois entrées du décodeur de télécommandes 36, et à trois entrées de l'additionneur analogique 38.Les entrées de signal des interfaces 31, 33, et 34 sont reliées respectivement à trois sorties de la matrice de commutation 39. La matrice de commutation 35 possède deux sorties, l'une est reliée à une entrée du détecteur de signal d'alternat 40 et à une entrée de signal de l'émetteur-récepteur 6, et l'autre est reliée à une entrée du détecteur de signal d'alternat 41 et à une entrée de signal de l'émetteur- récepteur 7. La matrice de commutation 39 possède trois entrées; une première est reliée à une sortie de signal de l'émetteur-récepteur 6, une seconde est reliée à une sortie de signal de ltémetteur-récepteur 7, et une troisième est reliée à une sortie de l'additionneur analogique 38. L'additionneur analogique 38 possède une quatrième entrée qui est reliée à une sortie du synthétiseur vocal 37. Le synthétiseur vocal 37 possède une entrée multiple reliée à une sortie multiple du décoceur 36 de télécommandes. Une autre sortie multiple du décodeur 36 est reliée à une entrée de commande de la matrice de commutation 35 et à une entrée de commande de la matrice de commutation 39. Les matrices de commutation 35 et 39 sont constituées par des circuits intégrés MOTOROLA MC142100 qui permettent de relier quatre entrées à quatre sorties par une matrice de 16 points de commutation où l'état de chaque point peut être commandé individuellement. Les détecteurs de signal d'alternat, 40 et 41, possèdent chacun une sortie fournissant un signal logique à une entrée de commande d'alternat de l'émetteur-récepteur 6 et à une entrée de commande d'alternat de l'émetteur-récepteur 7 respectivement, lorsqu'ils détectent le signal de télécommande d'alternat dans le signal transmis respectivement par les deux sorties de la matrice de commutation 35. La réalisation des détecteurs 40 et 41 est à la portée de l'homme de l'art. Ils peuvent être constitués par un filtre actif passe-bande, dont la fréquence centrale est centrée sur la fréquence supra-audio utilisée pour télécommander l'alternat, suivi d'un détecteur d'enveloppe et d'un comparateur. Le décodeur de télécommandes 36 est constitué par un circuit intégré MITEL 88 70, utilisé classiquement dans les autocommutateurs téléphoniques pour décoder les signaux de numérotation multifréquence. I1 fournit, d'une part, des signaux de commande des matrices de commutation 35 et 39 et, d'autre part, des signaux de commande du synthétiseur vocal 37. Le détecteur d'activité vocale 16 dont est muni chaque poste satellite 1, 2, et 3, permet d'éviter la transmission des bruit ambiants par l'interphone en l'absence de parole, mais ces bruits ambiants sont inévitables pendant la transmission des paroles par l'intermédiaire d'un microphone. Le poste satellite 4 est un dispositif manuel de transmission d'ordre par synthèse vocale. Il est utilisé parallèlement avec le poste satellite 1, par exemple.Il comprend un palonnier 27 muni de commutateurs reliés à un générateur 24 de signaux de télécommande. La sortie du générateur 24 est reliée à la ligne bifilaire 21 par l'intermédiaire d'une interface 26 analogue à l'interface 19. Une sortie de l'interface 26 est reliée à des régulateurs d'alimentation 25 alimentant l'ensemble du poste satellite 4 à partir de la composante continue du courant circulant dans la ligne 21. Le palonnier 27 est manipulé par le chef du véhicule pour transmettre un ordre vocal au conducteur du véhicule sans avoir à prononcer cet ordre.Le synthétiseur 37 est télécommandé pour énoncer cet ordre sous la forme d'une parole synthétique dénuée de bruit ambiant, contrairement à un ordre transmis par un microphone. Un ordre transmis ainsi est beaucoup plus intelligible. Le palonnier 27 et le générateur 24 de signaux de télécommande transmettent une télécommande au synthétiseur 37 par l'intermédiaire de l'interface 32 et du décodeur 36 de télécommandes. Le synthétiseur 37 fournit un signal audio qui est appliqué à l'additionneur analogique 38 qui l'additionne aux autres signaux audio fournis par les postes satellites 1, 2, et 3, puis l'envoie à la matrice de commutation 39 pour être retransmis à tous les membres de l'équipage. Les matrices de commutation 35 et 39 permettent de réaliser des liaisons multiples simultanées, autrement dit plusieurs circuits peuvent être fermés simultanément par une même matrice. Cette propriété est utilisée pour réaliser l'addition de signaux. La matrice de commutation 39 possède trois sorties fournissant trois signaux audio à destination du plastron A, du plastron B et du plastron C respectivement. Elle possède trois entrées recevant respectivement un signal de conférence fourni par l'additionneur 38 et deux signaux audio respectivement fournis par les récepteurs radio 6 et 7. Selon les commandes fournies par le décodeur 36, un plastron peut recevoir: soit le signal de conférence; soit le signal de conférence plus un signal reçu par le récepteur 6 ou par le récepteur 7; soit le signal de conférence plus les deux signaux reçus par les récepteurs 6 et 7. La matrice de commutation 35 permet d'aiguiller vers les deux émetteurs-récepteurs radio 6 et 7 les signaux audio, superposés à un signal de commande d'alternat, provenant des plastrons A, B, et C. I1 est à noter que si deux opérateurs utilisent simultanément un même émetteur radio leurs voix se superposent pour moduler l'émetteur, mais se superposent aussi dans le signal de conférence, par conséquent ils sont avertis immédiatement qu'il y a un autre utilisateur de cet émetteur radio. La sélection des fonctions de l'interphone par le clavier 11 peut être facilement étendue à un nombre de fonctions plus important en -augmentant le nombre de touches du clavier 11, ou en utilisant deux touches successivement pour commander chaque fonction. Par exemple, on peut envisager une télécommande couplant les deux émetteurs-récepteurs radio 6 et 7 pour qu'ils relayent une liaison radio; ou encore une télécommande interrogeant l'un des équipements électroniques du véhicule, cet équipement répondant sous une forme vocale synthétisée. Naturellement, le clavier 11 peut être remplacé par tout autre dispositif de commande manuelle tel qu'un commutateur rotatif associé à un poussoir de validation. La facilité de raccordement d'un poste satellite au poste central, par une simple ligne bifilaire, permet de multiplier aisément le nombre de postes satellites, notamment pour des télécommandes telles que celles réalisées par le poste satellite 5 décrit précédemment. I1 est possible aussi de prévoir une ligne bifilaire reliant le poste central 8 à un connecteur extérieur au véhicule et permettant de relier celui-ci à un réseau téléphonique de campagne, puisque chaque poste satellite de l'interphone selon l'invention possède une interface de type téléphonique classique. I1 est possible aussi de combiner un poste satellite tel que le poste 1 avec un poste satellite tel que le poste 4 pour utiliser une interface 19 commune, des régulateurs d'alimentation 18 communs, et un même générateur de signaux de télécommande 15, ces éléments étant situés dans un coffret fixé dans le véhicule, ou dans le plastron de l'opérateur, celui-ci étant alors relié par un câble souple à plusieurs conducteurs au palonnier qui, lui, est fixé au véhicule. Il est à la portée de l'homme de l'art de remplacer les circuits intégrés cités dans la description par des équivalents fabriqués par d'autres firmes. L'interphone selon l'invention peut être appliqué à l'interphonie dans tous les types de véhicule : chars, hélicoptères, corvettes, etc... REVENDICATIONS 1. Interphone de bord, comportant une pluralité de postes satellites (1 à 4) et un poste central (8), reliant entre eux les membres d'un équipage et les reliant à au moins un émetteur-récepteur radio (6, 7 > , caractérisé en ce que chaque poste satellite (1 à 4) comporte: - une ligne bifilaire (20 à 23) de liaison au poste central (8); - une interface (19 ou 26) couplée à la ligne bifilaire (20 à 23) pour séparer des courants alternatifs circulant dans les deux sens sur cette ligne et un courant continu alimentant le poste satellite (1 à 4) - un dispositif de télécommande (10, 11, 15, ou 27, 24) couplé à la ligne (20 à 23) par l'interface (19 ou 26) et générant des signaux de télécommande constitués de courants alternatifs supra-audio; et en ce que le poste central (8) comporte: - une alimentation (30) ; - des interfaces (31 à 34) couplées respectivement à chaque ligne bifilaire (20 à 23) pour séparer des courants alternatifs circulant dans les deux sens sur ces lignes, et couplées à l'alimentation (30) pour fournir une tension continue d'alimentation à chaque poste satellite (1 à 4) - des moyens de commutation (35, 39) couplés aux interfaces (31 à 34) et aux émetteurs-récepteurs radio (6, 7); - des moyens (36, 40, 41) de décodage des télécommandes, pour commander les moyens de commutation (35, 39) et l'alternat des émetteurs-récepteurs radio (6, 7). 2. Interphone selon la revendication 1, caractérisé en ce que des postes satellites (1 à 3) comportent un dispositif de télécommande comportant: - un commutateur manuel (10) couplé au générateur (15) pour télécommander l'alternat d'un émetteur-récepteur radio (6, 7) en superposant sur la ligne (20 à 22) un signal supra-audio à un signal audio fourni par un microphone (12), pendant toute la durée de rémission - des commutateurs manuels (11) couplés au générateur (15) pour télécommander les moyens de commutation (35, 39), en transmettant momentanément un signal supra-audio sur la ligne bifilaire (20 à 22) reliant le poste satellite (1 à 3) au poste central (8). 3. Interphone selon la revendication 1, caractérisé en ce que des postes satellites (1 à 3) comportant un microphone (12), comportent en outre un détecteur d'activité vocale (16) pour ne transmettre un signal du microphone à l'interface (19) que si ce signal comporte un signal vocal. 4. Interphone selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de télécommande (27, 24) d'un des postes satellites (4) comporte un palonnier (27) commandant un générateur (24) de signaux supra-audio de télécommande; et en ce que le poste central (8) comporte un synthétiseur vocal (37) commandé par le dispositif (36) de décodage des télécommandes, pour émettre des ordres vocaux prédéterminés, en direction de postes satellites (1 à 3).