Brevet FR2582802A1 — publié le 19861205

L'invention se rapporte à un dispositif de visua- lisation de pannes pour instruments gyroscopiques. On connait, par les brevets français 69.41186 et 71.15707 au nom de la Demanderesse, des dispositifs permet- tant de mettre en évidence la vitesse de rotation d'un gyros- cope et de la représenter aux yeux d'un observateur par le moyen d'un volet coloré, animé par un galvanomètre sensible. De tels dispositifs peuvent être utilisés en conju- gaison avec d'autres volets colorés, témoignant de la présen- ce ou de l'absence d'une tension d'alimentation, aux bornes du gyroscope ou en un point d'entrée dans un bottier incor- porant ledit gyroscope. Des avantages résultant d'une telle association sont décrits dans le brevet 71.15707 déjà cité. Cependant, la mise en oeuvre de solutions de ce type se heurte à des difficultés d'implantation des organes de commande, leur volume d'espace balayé par leurs dispositifs de visualisation s'accommodant généralement mal du peu d'espace disponible dans les indicateurs qui les incorporent; ces difficultés d'installation peuvent être telles, pour des indicateurs de petite taille, que l'on soit obligé de renoncer à l'inté- gration du dispositif d'illustration de la vitesse se pri- vant ainsi d'une information très utile dans les situations dites "d'urgence". Un but de la présente invention est de permettre l'installation systématique quelle que soit la taille de l'indicateur qui l'incorpore, d'un moyen d'avertissement intuitif rendant compte simultanément de la disponibilité de l'alimentation et de la conformité de vitesse du gyros- cope aux valeurs requises. On distingue dans un horizon gyroscopique habituel un tambour de figuration de tangage 1, une maquette d'avion 2 et un cadran fixe de roulis 3 doté des repères classiques, en regard desquels évolue un index mobile en roulis 4. On doit noter que ces repères fixes et mobiles en roulis peuvent être intervertis comme cela est requis quelquefois, ou bien déplacés au bas de l'indicateur (voir la figure I ds dessins annexés) . Dans une solution traditionnelle de la visualisa- tion d'alarme, la disposition décrite ci-dessus est pertur- bée par la mise en place, sous l'oeil du pilote, et au moyen d'organes électro-mécaniques, de un ou deux volets vivement colorés, en rouge par exemple. Comme il a été dit précédemment, ces solutions sont souvent difficiles à incorporer, et quelquefois impossi- bles dans le cas du deuxième volet, en raison des contraintes de volume que génèrent ces organes électro-mécaniques. Par ailleurs, et toujours en raison de ces con- traintes mécaniques, l'endroit de la figuration o l'on peut faire apparaître ces volets n'est pas toujours le meilleur, c'est-à-dire au plus près de l'indication. La présente invention substitue à la classique solution électro-mécanique, une solution électro-optique mettant à profit les propriétés de certains cristaux liquides, connus par ailleurs. Les cristaux liquides particuliers, considérés ici, présentent une apparence opaque lorsqu'ils sont soumis a une tension de commande et prennent une couleur distinctive lorsque cette tension de commande est supprimée. L'effet peut être accentué par la mise en oeuvre de dispositifs d'éclairages incorporés ou extérieurs. Par des procédés particulies à la technologie des afficheurs à cristaux liquides, il est possible de réaliser des graphismes simples ou complexes (lettres, dessins) commutables ou pas (sérigraphie extérieure par exemple). Ces différentes possibilités sont mises à profit pour un arrangement spécifique à l'indicateur gyroscopique d'aéro- nefs, offrant ainsi une meilleure qualité opérationnelle à ce type d'indicateur. Il doit être remarqué que, en raison de sa con- ception, la solution électro-optique apportée par l'inven- tion au problème de la double alarme ne perturbe que très peu l'architecture de l'indicateur traditionnel puisqu'elle ne peut se traduire que par un léger accroissement d'épais- seur du cadran fixe de roulis, déjà présent. L'invention vise plus particulièrement un dispo- sitif de visualisation de pannes pour instruments gyrosco- piques comprenant une alarme de vitesse réduite et une alarme de perte d'alimentation, caractérisé en ce que les deux alarmes sont associées ergonomiquement, le dispositif comprenant deux zones d'affichage complémentaires dans le cadran de roulis, l'une composée d'un seul élément actif pour informer de la disparition de l'alimentation, l'autre composée d'un ensemble d'éléments actifs juxtaposés, commu- tés progressivement, pour donner une perception synoptique de la réduction de vitesse de la toupie gyroscopique de l'instrument. L'invention développe plus avant l'application aux techniques des éléments à cristaux liquides notamment ceux présentant une apparence opaque en présence d'une ten- sion d'alimentation et laissant apparaitre une couleur re- quise en l'absence de tension d'alimentation, en étendant cette application à un affichage progressif, intuitif, rapide, pour offrir cette perception synoptique de la réduc- tion de vitesse de la toupie, à la vigilance d'un utilisateur appelé constamment à des tâches multiples. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue de face d'une "face avant" d'un horizon gyroscopique habituel donnant I'image que voit le pilote en fonctionnement normal. - la figure 2 est une vue de face d'une "face avant" d'horizon gyroscopique équipée conformément à l'in- vention; - la figure 3 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif selon l'invention montrant la position des moyens de visualisation; et la figure 4 représente le schéma électrique de principe du dispositif. Dans la forme de réalisation représentée & la figure 2 d'une "face avant" conforme à l'invention, qui peut s'appliquer à un horizon gyroscopique à figuration à tambour, tel que décrit dans le brevet français 1.412.614, ou à un horizon à figuration plane, tel que décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4.419.832, la partie basse du cadran de roulis montre une zone colorée 5 informant de la disparition de l'alimentation de la toupie du gyroscope. Cette zone colorée 5 peut être réalisée sous la forme d'un élément actif unique à crisrtaux liquides, à moyen de com- mande d'alimentation à seuil 5A. A la partie supérieure, une autre zone colorée 6(àgalement à cristaux liquides), disposée sous les repères de roulis, à la faculté de s'étendre progressivement au fur et à mesure que la vitesse décroît, offrant ainsi au pilote une appréciation nuancée mais simple de la situation. Une autre caractéristique du dispositif selon l'invention est que, selon la volonté des utilisateurs, l'expansion de la manifestation colorée (6), par exemple un rougeoiement proportionnel à la perte de vitesse, peut être limitée à un angle précis du cadran de roulis (90 par exemple), ou étendue jusqu'à venir rejoindre la zone 5, réalisant ainsi une couronne complète au moment o la vi- tesse est devenue insuffisante pour un pilotage sûr. Ce choix opérationnel (angle précis ou couronne complète) est obtenu, sans modification structurelle, en agissant seulement sur un réglage électronique 7 d'un circuit de commande 8 dès lors que le circuit complet est introduit (Fig. 4). Conformément à l'invention, pour obtenir le rougeoiement progressif de la couronne de roulis, celle-ci est constituée d'une série de motifs élémentaires indépen- dants 9 qui sont déconnectés les uns après les autres lors- que la vitesse décroît, laissant apparaître la couleur voulue sous les éléments déconnectés (pour la clarté du dessin seuls certains de ces motifs ont été représentés à la figure 3). Cette commande progressive est opérée par le cir- cuit de commande 8 qui est un circuit électronique classique commutant symétriquement par rapport à 0 et proportionnelle- ment à la diminution de la tension de mesure. Cette tension de mesure peut être obtenue par un dispositif comme celui décrit dans le brevet 71.15707 déjà cité ou, plus avantageu- sement, par un détecteur électro-optique 10 observant une zone 11 ayant des propriétés réfléchissantes caractéristiques, cette zone étant disposée à la périphérie du gyroscope 1 (Fig. 4). Le détecteur électro-optique de vitesse 10 est constitué d'un ensemble d'émission-réception 12 à base de diode électroluminescente, modulée à haute fréquence, d'une fibre optique 13 conduisant la lumière modulée à la péri- phérie de la toupie, au moyen d'un orifice pratiqué dans le bol du gyroscope et d'une fibre optique 14 de récupération de l'énergie réfléchie. Un circuit dit "d'amplification et mise en forme" réalise les adaptations nécessaires au bon fonctionnement du circuit de commande progressive 8. L'alimentation générale est représentée en 15 suivi d'un moyen d'adaptation d'alimentation 16 dont une branche conduit au moyen de commande à seuil 5A de la zone colorée 5. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préfé- rentiel et que l'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans, pour autant, sortir du cadre de ladite invention. C'est ainsi que la représentation curviligne (zone 6) de l'alarme progressive de vitesse peut être rem- placée par une représentation linéaire, ou d'une autre espèce, si nécessaire pour parfaire l'ergonomie du produit qui l'incorpore; de même, le cadran général de roulis peut être décomposé en éléments associés pour faciliter l'ex- i ploitation de l'invention, sans remettre en cause le cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif de visualisation de pannes pour instruments gyroscopiques comprenant une alarme de vitesse réduite et une alarme de perte d'alimentation, caractérisé en ce que les deux alarmes sont associées ergonomiquement, le dispositif comprenant deux zones d'affichage complémen- taires dans le cadran de roulis, l'une(5)composée d'un seul élément actif pour informer de la disparition de l'alimenta- tion, l'autre(6)composée d'un ensemble d'éléments actifs juxtaposés, commutés progressivement, pour donner une per- ception synoptique de la réduction de vitesse de la toupie gyroscopique de l'instrument. 2. Dispositif de visualisation de pannes selon la revendication 1 caractérisé en ce que les zones d'affichage (5-6)sont réalisées au moyen d'éléments de cristaux liquides présentant une apparence opaque en présence d'une tension d'alimentation et laissant apparaître une couleur requise en l'absence de tension d'alimentation. 3. Dispositif de visualisation de pannes selon la revendication 2 caractérisé en ce que les éléments de cristaux liquides comportent des symboles quelconques, soit intérieurement, soit extérieurement. 4. Dispositif de visualisation de pannes selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la zone progressive (6)et la zone non progressive(5) ont la faculté de se rejoindre selon la volonté ergonomi- que de l'utilisateur à l'aide d'un moyen de réglage(7)de l'étendue d'affichage de la zone d'alarme progressive(6). 5. Dispositif de visualisation de pannes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la mesure de la vitesse est obtenue à l'aide de moyens détecteurs électro-optiques (10). 6. Dispositif de visualisation de pannes selon la revendication 5 caractérisé en ce que les moyens électro- optiques (10) de mesure de la vitesse observent une zone réfléchissante située à la périphérie de la toupie du gyros- cope. 7. Dispositif de visualisation de pannes selon l'une quelconque des revendications 5 et 6 caractérisé en ce que les moyens électro-optiques (10) comprennent un ensemble émissionréception de lumière modulée (12) une fibre optique (13) conduisant la lumière à la périphérie de la toupie et une fibre optique (14) récupérant l'énergie lumineuse réfléchie.