Brevet FR2714983A1 — publié le 19950713

DISPOSITIF DE COMMANDE A CALCULATEUR ET A REPETITION VOCALE DE MESSAGES NUMERIQUES DE CONSIGNE La présente invention concerne les dispositifs de commande du type comportant au moins un calculateur numéri- que, des émetteurs de consignes sous forme de messages numériques comportant un en-tête identifiant le type de message et des données, suivant un format normalisé, et des actionneurs d'exécution des consignes, commandés par le calculateur. Classiquement, les consignes indiquées par le personnel sur un panneau de commande sont répétées sur un indicateur, permettant de vérifier que l'ordre qui a été donné est bien celui qui était prévu. Sur les avions, pour des raisons de sécurité, les procédures internationales en vigueur imposent de plus à chaque membre d'équipage d'énoncer oralement toute action qu'il entreprend, et notamment toute modification de consigne qu'il indique sur le panneau de commande, à fin d'information de l'autre pilote et de vérification par lui. La répétition purement visuelle s'est révélée insuffi- sante dans beaucoup de cas. L'obligation d'énoncé oral de toute action entreprise, dans le cas du pilotage, n'est pas toujours respectée et de plus le locuteur peut se tromper en énoncant la manoeuvre effectuée. La présente invention vise à fournir un dispositif du type ci-dessus défini, notamment utilisable pour le pilotage des avions de ligne, permettant d'améliorer la sécurité de répétition. Elle propose notamment dans ce but un dispositif comprenant également des moyens de décodage des messages numériques émis par les émetteurs et des moyens de synthèse vocale fournissant un message vocal indiquant en clair la consigne réellement émise. Un tel dispositif est complètement différent des systèmes d'alarme ou d'alerte prévus pour diffuser un message pré-enregistré lorsque se présente une situation anormale parmi un catalogue de situation (porte mal fermée dans le cas d'une automobile, température dépassée dans le cas d'un système thermique, etc). Dans ce cas en effet, il y a simplement surveillance de paramètres physiques. Au contraire, l'invention prend en compte tout message de consigne et l'énonce en clair sous forme vocale, avant même son exécution complète. L'invention présente un intérêt tout particulier lorsque le dispositif comporte des lignes ou bus série de liaison entre le panneau ou les panneaux de commande et le ou les calculateurs, utilisant des messages de format normalisé. En particulier, l'invention est particulièrement simple à mettre en oeuvre dans des dispositifs utilisant les bus série RS422 et RS232 normalisés par 1'ISO et les bus ARINC 429, ARINC 629, MIL-STD 1553 et Digibus couramment utilisés en aéronautique. Le dispositif peut être prévu pour répéter non seulement les consignes émises en numérique sous forme normalisée, mais aussi des ordres supplémentaires tout ou rien" et même des indications fournies par un émetteur analogique, ces dernières étant mises sous forme numérique avant d'être appliquées au calculateur et décodées ou appliquées direc- tement sous forme analogue, auquel cas elles subissent en premier lieu une conversion analogique - numérique. La première solution est la plus sûre, car elle garantit l'identité entre l'information reçue par le récepteur vocal et celle utilisée par les calculateurs. Mais cette solution, si on l'applique à un système existant, exige des modifica- tions au niveau du calculateur. Dans ce cas, il est préfé- rable d'adopter la seconde solution, bien qu'elle introduise un risque de divergence portant sur le bit le moins signifi- catif. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère au dessin qui l'accompagne, dans lequel: - la fig. 1 est un synoptique de principe du disposi- tif; - la fig. 2 est un schéma montrant la constitution d'un message numérique de consigne provenant d'un émetteur; Le schéma très simplifié de la fig. 1 montre une disposition qui est par exemple celle utilisée pour la liaison entre des émetteurs appartenant au panneau de commande du pilote automatique d'un avion et des calcula- teurs, au nombre de deux dans le cas illustré. Le panneau de commande 10 peut notamment comporter des émetteurs 12 destinés à émettre directement un message numérique, des émetteurs 14 destinés à émettre des messages représentant une consigne en "tout ou rien" et des émetteurs 16 fournis- sant un signal de sortie analogique. Classiquement, l'émet- teur comprend des moyens 18 d'introduction et de validation d'une consigne et un répétiteur 20 qui affiche, sous forme d'une indication visuelle, la consigne donnée une fois qu'elle a été validée. Dans le cas par exemple d'un pilote automatique, les émetteurs 12 permettent d'afficher une consigne de vitesse, de cap, d'altitude, d'attitude, de vitesse de montée ou de descente, d'angle de montée ou de descente, etc.. Une fois validée, chaque consigne est transmise au pilote automatique par un bus 22, ARINC 429 par exemple. Cette consigne est prise en charge par le ou les calculateur(s) 24 qui émet(tent) un ordre approprié vers un ou des actionneurs 26 par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique 28 et d'un amplificateur 30. Un signal de retour indiquant l'exécution des instructions peut être fourni par un capteur 32 sur l'actionneur 26. Les messages de consigne peuvent notamment avoir la structure montrée schématiquement en fig. 2 et comporter un mot de label 34, constitué de huit éléments binaires dans le cas de la norme ARINC 429, et d'une partie utile ou de "données" 36, comportant au plus vingt-quatre éléments binaires dans le même cas. Le label 34 identifie le type de données situées dans la partie 36 et permet aux calculateurs récepteurs de sélectionner un traitement approprié. La reconnaissance du label 34 est fait à partir d'une table de décodage contenue en mémoire du calculateur. Dans ce cas particulier d'un message ARINC 429, le label constitue un champ codé en octal qui indique aux calcula- teurs quelle est la signification des 24 autres bits. Le label indique par exemple si les 24 derniers bits représen- tent la vitesse relative de l'avion, la quantité de combus- tible, l'altitude de consigne, etc.. Il n'y a pas de notion d'adresse, que ce soit de réception ou d'émission, dans un tel message. Cela est possible du fait qu'un bus ARINC comporte un seul émetteur, qui sait ce qu'il en vaut. Il peut y avoir plusieurs calculateurs récepteurs. Ces derniers identifient, par décodage de l'appel, les messages qui les intéressent dans le flot de données. Lorsque l'émetteur, 16 par exemple, est prévu pour fournir une consigne sous forme analogique, elle est admise à un ou des calculateurs 24 par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique-numérique 38. Enfin, dans le cas d'un émetteur fournissant une consigne en "tout ou rien", tel que l'émetteur 14 sur la fig. 1, la partie "données" du message peut se limiter à un bit de commande, et éventuellement des bits supplémentaires de contrôle. Les calculateurs peuvent également être affectés à d'autres fonctions et, par exemple, recevoir des consignes provenant d'émetteurs supplémentaires 40, fournissant également des messages au format ARINC 429. De tels émet- teurs peuvent par exemple commander la sortie et la rétrac- tion du train d'atterrissage, la mise en service de la pressurisation de la cabine, etc. Conformément à l'invention, le dispositif comporte de plus un système de répétition énonçant en clair, sous forme vocale, la consigne qui a été fournie. Tel qu'il est représenté sur la fig. 1, ce système comporte une unité 42 dont l'élément d'entrée est constitué par un récepteur ARINC 44, relié aux lignes et bus de transfert des messages numériques, ainsi qu'à la sortie des convertisseurs analogi- que-numérique de transformation des messages analogiques de consigne. Les récepteurs ARINC, qui peuvent être de type standard, fournissent le signal mis en forme à des moyens 46 de décodage des messages numériques et l'identification du message. Ces moyens sont reliés à une mémoire 48 contenant une table de correspondance définissant la nature du paramètre commandé et la grandeur donnée à ce paramètre. La mémoire 48 sera en général une mémoire morte. Cependant, on peut également utiliser des mémoires vives et/ou téléchargées. A partir de cette table de correspondance, les moyens 46 actionnent des moyens de synthèse vocale 50 permettant de fournir un message sur un haut-parleur 52 de diffusion dans la cabine. Ce message peut être réalisé à partir de tronçons mémorisés ou par synthèse proprement dite, à concaténation de phonèmes. Par exemple, le message ou annonce vocale pourra être constitué de trois éléments successifs: - angle de descente trois - degrés ou encore: - dégivrage - demi - puissance. Un enregistreur classique de cockpit 54 peut être prévu: il gardera alors une trace de toutes les indications vocales fournies dans le cockpit et recueillies par un microphone 56, dues soit au haut- parleur 52, soit aux membres de l'équipage. L'enregistreur peut également être prévu pour recevoir directement la sortie du synthétiseur vocal 50, sous forme électrique. Le système peut être complété de facon à émettre également des messages d'alerte ou une indication lorsqu'il apparaît qu'une consigne donnée est incompatible avec les conditions d'autres paramètres, par exemple, simultanément sortie du train d'atterrissage et maintien des propulseurs à pleine puissance. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande comportant au moins un calculateur numérique (24), des émetteurs de consignes (12, 14), sous forme de messages numériques comportant un nombre d'aides (34) identifiant le message et des données (36), suivant un format normalisé, et des actionneurs (26) d'exécution des consignes, commandées par le calculateur (24), caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens (46) de décodage des messages numériques émis par les émetteurs (12, 14) et des moyens de synthèse vocale (50) fournissant une annonce vocale indiquant en clair la consigne réellement émise. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des émetteurs de commande sous forme analogique et en ce que lesdits moyens de décodage reçoivent alors les consignes provenant de tels émetteurs par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique- numérique (38) d'entrée dans le calculateur (24) ou directement par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique-numérique (58), intégré au dispositif. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les liaisons entre les émetteurs et le calculateur (ou les calculateurs) s'effectue sous forme de message numérique au format ARINC et en ce que les moyens de décodage (46) et les moyens de synthèse vocale sont incorporés à une unité (42) ayant également des récepteurs ARINC et une mémoire de transformation des messages ARINC en données utilisables par le synthétiseur vocal.