Brevet FR2831980A1 — publié le 20030509

SP 20391 DB PROCEDE DE GESTION D'UN DISPOSITIF D' INFORMATION LUMINEUSE ET DISPOSITIF METTANT EN _UVRE CE PROCEDE, NOTAMMENT DANS LE DOMAINE AVIONIQUE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé de gestion d'un dispositif d' information lumineuse et un dispositif mettant en _uvre ce procédé, notamment dans le domaine avionique. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Pour simplifier la description, on considérera dans la suite, à titre d'exemple, une mise en _uvre de l' invention dans le domaine avionique. Actuellement de nombreux indicateurs de signalisation de type voyants lumineux, par exemple des diodes électroluminescentes, sont utilisés dans les cockpits d'avions pour informer les pilotes, éventuellement les opérateurs de maintenance, des états de fonctionnement des différents systèmes présents dans ces avions. La perte d'une information délivrée par un tel indicateur, principalement en fonctionnement opérationnel, peut s'avérer délicate, voire dangereuse. Les pilotes sont donc amenés à vérifier réqulièrement le bon état de fonctionnement de tels indicateurs par l'intermédiaire d'une commande de test qui a pour effet d'allumer un ensemble pré-déterminé de ceux-ci, par exemple ceux du panneau plafond. Les SP 20645 DB pilotes doivent alors changer les voyants défectueux ligne. Ainsi, comme illustré sur la figure 1, dans un ensemble de signalisation constitué de plusieurs voyants 10 commandés par des signaux SV1, SV2, SV3, au travers de diodes 11, un bouton de commande 12 provoque l'allumage simultané de tous ces voyants et permet au pilote de repérer aisément un voyant qui reste éteint. Un tel ensemble présente de nombreux inconvénients, et notamment: - une consommation importante pendant le test, surtout lorsque ces voyants sont des lampes à incandescence, - une impossibilité de détecter un voyant tombé en panne postérieurement au test, - une efficacité du test reposant sur la vigilance de l'opérateur. Le remplacement des lampes incandescentes par des diodes électroluminescentes a permis d' augmenter la durée de vie de tels indicateurs. I1 est également connu d'utiliser des voyants constitués chacun de plusieurs éléments émetteur de lumière 20 en montage série/parallèle, comme illustré sur la figure 2. La panne d'un élément 20 ne provoque alors pas la panne du voyant mais une simple baisse de luminosité. Un tel dispositif n'est pas récllement tolérant aux pannes mais présente un mode de fonctionnement dégradé en cas de panne. L' invention a pour objet un procédé de gestion d'un dispositif d' information lumineuse de SP 20645 DB l'état de fonctionnement d'un système permettant de pallier les inconvénients des procédés de l'art antérieur en garantissant un bon fonctionnement même en présence de certaines pannes. EXPOSÉ DE L'INVEN1:ION La présente invention concerne un procédé de gestion d'un dispositif d' information lumineuse concernant l'état de fonctionnement d'un système, comprenant plusieurs voyants comportant chacun plusieurs branches de plusieurs éléments lumineux, dans lequel on a une étape de gestion dynamique de la redondance en cas de défaillance d'une branche d'un voyant. Avantageusement, le procédé comprend une étape de test automatique permanent de tous les voyants. Au cours de l'étape de test, on a les étapes suivantes pour chaque voyant: - dans le cas o le voyant est allumé, on vérifie son bon fonctionnement en contrôlant l'intensité consommée et la tension présente à ses bornes, - dans le cas o ce voyant est éteint, on le sollicite pendant une durée de l'ordre de quelques microsecondes et on mesure à cet instant ses paramètres courant/tension. Au cours de l'étape de gestion dynamique, on éclaire en alternance les différentes branches de chaque voyant avec une fréquence de scrutation de l'ordre de quelques kilohertz, les paramètres courant/tension étant contrôlés à chaque scrutation. On SP 20645 DB ne sollicite plus une branche si un défaut est constaté dans celle-ci. Toutefois, si toutes les branches sont en défaut, mais s'il subsiste au moins une branche qui n'est pas en circuit ouvert, on peut requalifier cette (ces) branche(s) comme étant fonctionnelle(s) Dans le cas o un défaut est constaté dans au moins une branche, le rapport cyclique d'allumage des autres branches sans défaut est modifié pour garder la même luminosité globale au niveau du voyant. La présente invention concerne également un dispositif d'information lumineuse, mettant en oeuvre ledit procédé, comprenant au moins un voyant lumineux et des moyens de détection de panne de ce ou ces voyants, dans lequel chaque voyant comprend m branches en parallèle composée chacune de n diodes électroluminescentes en série, et des moyens de sélection d'une branche, m et n étant des nombres entiers tels que: m 2 2 et n 2 1. Avantageusement chaque voyant comprend: - un ensemble émetteur de lumière composé de m branches de n diodes électroluminescentes connectées en série et dans le même sens, les m premières extrémités de chaque branche étant connectées ensemble, leurs secondes extrémités étant connectées aux différentes entrées d'un sélecteur, - ce sélecteur qui, en fonction d'un ordre de commande, relie une branche sélectionnée vers la sortie. Ce dispositif comprend, avantageusement, les cTrcuits suivants associés à chaque voyant: SP 20645 DB - un générateur de courant qui alimente ce voyant, - un module de commande qui pilote le sélecteur ainsi qu'un interrupteur, - cet interrupteur qui est relié entre la sortie du sélecteur et l'entrce du générateur de courant. Avantageusement, chaque voyant, son module de commande, ainsi que son interrupteur sont intégrés dans un boîtier unique. L'invention peut avantageusement être utilisée dans le domaine avionique. Ainsi dans le procédé de l'invention, on effectue un test automatique permanent de tous les voyants du cockpit d'un avion et on décharge ainsi le pilote de cette tâche. Un tel test en continu, permet d'éviter, la nondétection d'une défaillance cachée, par le pilote. De plus, la structure redondante des voyants, permet une gestion dynamique immédiate en cas de défaillance de cette première redondance sans répercussion visible au niveau du pilote, et donc sans surcharge de travail pour celui-ci. BRÉVE DESCRIPTION DES DESSINS Les figures 1 et 2 illustrent deux dispositifs de l'art antérieur. Les figure 3 et 4 illustrent le dispositif de l'invention. La figure 5 illustre un mode de réalisation avantageux du dispositif de l' invention. SP 20645 DB EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Le dispositif d' information lumineuse de l' invention comprend au moins un voyant 29 tel que celui représenté sur la figure 3, qui comporte: - un ensemble 30 émetteur de lumière composé de m branches 31 de n diodes électroluminescentes (DEL) 32 (avec m 2 2 et n 2 1) les n diodes de chaque branche étant connectées en série et dans le même sens, les m premières extrémités de ces branches 31 étant connectées ensemble à l'entrée E, leurs secondes extrémités étant connectées aux différentes entrées d'un sélecteur 33, - ce sélecteur 33, qui en fonction d'un ordre de commande C, relie une des branches 31 sélectionnée à la sortie S. Un dispositif de mesure de tension 34 connecté entre l'entrce E et la sortie S du voyant permet de connaître la tension aux bornes de ce voyant. Un dispositif de mesure d'intensité 35 connecté en sortie du voyant 29 permet de connaître l'intensité du courant qui traverse celui-ci. Comme illustré sur la figure 4, le voyant 29 est alimenté par un générateur de courant 40. Un module de commande 41 pilote d'une part le sélecteur 33 via une ligne 43 et d'autre part un interrupteur 42 via une ligne 44. Ce module de commande 41 contient une mémoire permettant de stocker l'état fonctionnel ou non fonctionnel de chaque branche 31. Le signal de commande de ce module 41, véhiculé sur une ligne de commande extérieure 45, est un ordre classique donné à un voyant (allumé/éteint). Une ligne de compte rendu 46 permet de SP 20645 DB rendre compte de l'état de ce voyant 29 à des dispositifs externes à des fins d'alarme ou de maintenance par exemple. Le procédé de l' invention réalise un test dynamique de tous les voyants 29, par exemple ceux d'un cockpit avion, tel que: - dans le cas o un voyant est allumé, il est facile de vérifier son bon état de fonctionnement en contrôlant réqulièrement l'intensité consommée et la tension présente à ces bornes. - dans le cas o un voyant est éteint, on utilise le même principe de mesure en sollicitant brièvement ce voyant. On alimente alors ce voyant durant une durée de l'ordre de quelques microsecondes, non perceptible par l'_il humain, en respectant les valeurs de commande nominales. On mesure, à cet instant, les paramètres courant/tension de ce voyant. Le procédé de l' invention réalise également une gestion dynamique de la redondance de chaque voyant, qui consiste, à l' aide du sélecteur 33, à sélectionner en alternance les différentes branches 31 de ce voyant avec une fréquence de scrutation suffisamment élevée (de l'ordre de quelques kHz) pour ne pas être perque par l'_il humain. A chaque scrutation, les paramètres courant/tension du voyant sont contrôlés. Si un défaut est constaté, la branche mise en cause ntest plus sollicitée et les autres branches ont leur rapport cyclique d'allumage modifié pour garder la même luminosité globale au niveau du voyant. SP 20645 DB Le procédé de l' invention permet ainsi d'éviter la perte totale du voyant. Aussi, même lorsque le voyant n'est pas allumé, le procédé de l' invention continue son test dynamique en réalisant une brève commande des différentes branches. Dès la perte d'une première branche, il est possible d'élaborer un message de maintenance préventive sans que le pilote en soit , informe. Ainsi, si l'on considère les deux états possibles d'un voyant; voyant éteint ou voyant allumé, on a le fonctionnement suivant: - voyant éteint Aucun ordre n' arrive sur la ligne de commande extérieure 45. Le module de commande 41 ouvre et ferme l'interrupteur 42 de facon à alimenter le voyant 29 par des impulsions suffisamment brèves, par exemple d'une durée de l'ordre de quelques microsecondes, et espacées pour que le voyant 29 paraisse éteint à un observateur. Chaque impuleion est aiguillée successivement par le sélecteur 33 sur une des branches 31. Elle permet de mesurer la tension aux bornes de cette branche et le courant qui la traverse. Deux cas de panne peuvent être détectés (une diode électroluminescente ne connaît que deux modes de panne, le court-circuit ou le cTrcuit ouvert): SP 20645 DB - un courant nul: le circuit est ouvert et la branche ne peut plus fonctionner. Elle est considérée comme non fonctionnelle. - une tension plus faible que la tension nominale: une diode au moins est en court-circuit. Le fait de considérer ou non la branche comme fonctionnelle dépend du rapport entre le nombre de diodes en bon état et le nombre de diodes de la branche, qui se trouve égal au rapport entre la tension mesurée et la tension nominale. Le fabricant ou l'utilisateur décide à partir de quelle baisse d'efficacité une branche doit être déclarée non fonctionnelle. Un tel mode de fonctionnement "voyant éteint" permet au module de commande 41 de connaître avant tout ordre d'allumage, les branches fonctionnelles qui pourront être utilisées en mode "voyant allumé". - voyant allumé un ordre d'allumage est arrivé sur la ligne de commande extérieure 45. Le module de commande 41 ferme l'interrupteur 42 de fac,on à alimenter le voyant 29 en permanence. De manière cyclique, le sélecteur 33 commandé par le signal C alimente les branches 31 fonctionnelles les unes après les autres. Pour chaque branche 31 alimentée, deux cas de panne peuvent être détectés: - un courant nul: le circuit est ouvert et la branche ne peut plus fonctionner. Elle est considérée comme non fonctionnelle. SP 20645 DB - une tension plus faible que la tension nominale: une diode au moins est en court-circuit. Le fait de considérer ou non la branche comme fonctionnelle dépend du rapport entre le nombre de diodes en bon état et le nombre de diodes de la branche qui se trouve égal au rapport entre la tension mesurée et la tension nominale. On peut avoir un mode de fonctionnement dégradé dans lequel toutes les branches sont déclarées non fonctionnelles mais dans lequel il subsiste cependant au moins une branche qui ntest pas en circuit ouvert. Dans ce cas, la (ou les) branche(s) en question peut(vent) être requalifiées comme fonctionnelles, le voyant émettant moins de lumière que lors de son fonctionnement nominal. Toute détection de panne peut donner lieu à l'émission d'un signal sur la ligne de compte rendu, destiné à un opérateur et/ou à tout système de maintenance. Dans un mode de réalisation avantageux, tel qu'illustré sur la figure 5, le voyant 29, son module de commande 41 ainsi que l'interrupteur 42 sont intogrés dans un boîtier unique 50, avec deux lignes d'alimentation 51, de façon à présenter l' aspect extérieur d'un voyant presque classique. SP 20645 DB REVENDI CAT IONS 1. Procédé de gestion d'un dispositif d'information lumineuse concernant l'état de fonctionnement d'un système, comprenant plusieurs voyants lumineux comportant chacun plusieurs branches de plusieurs éléments lumineux, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de gestion dynamique de la redondance en cas de défaillance d'une branche d'un voyant. 2. Procédé selon la revendication 1, qui comporte, en outre, une étape de test automatique permanent de tous les voyants du système. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel, au cours de l'étape de test, on a les étapes suivantes pour chaque voyant: - dans le cas o ce voyant est allumé, on vérifie son bon fonctionnement en contrôlant l'intensité consommée et la tension présente à ses bornes, - dans le cas o ce voyant est éteint, on le sollicite pendant une durée de l'ordre de quelques microsecondes et on mesure à cet instant ses paramètres courant/tension. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, au cours de l'étape de gestion dynamique, on éclaire en alternance les différentes branches de chaque voyant avec une fréquence de scrutation de SP 20645 DB l'ordre de quelques kilohertz, les paramètres courant/tension étant contrôlés à chaque scrutation. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on ne sollicite plus une branche si un défaut est constaté dans celle-ci. 6. Procédé selon la revendication 4, dans lequel si toutes les branches sont en défaut, mais s'il subsiste au moins une branche qui n'est pas en circuit ouvert, on requalifie cette (ces) branche(s) comme étant fonctionnelle(s). 7. Procédé selon la revendication 4, dans lequel dans le cas o un défaut dans au moins une branche est constaté, le rapport cyclique d'allumage des branches sans défaut est modifié pour garder la même luminosité globale au niveau du voyant. 8. Dispositif d' information lumineuse mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelcouque des revendications 1 à 7, comprenant au moins un voyant lumineux et des moyens de détection de panne de ce ou ces voyants, dans lequel chaque voyant comprend m branches (31) en parallèle composée chacune de n diodes électroluminescentes (32) en série, et des moyens (33) de sélection d'une branche, m et n étant des nombres entiers tels que m 2 2 et n > 1. 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel chaque voyant comprend: SP 20645 DB - un esemble ( 30) metteur de lumi@re composA de m Lanches ( 31) de n diodes {lectrolominescentes ( 32) connocL6es en s4rie et dans le mme sens, les premi@res exLrAmiLAs de ces branches 6LanL connecL6es ensemble, leurs secondes exLrmiL6s ALanL connecL6es aux diff@rentes enLrdes d'un sAlecteur ( 33), - ce slecteur {33), qui, en fonction d'un ordre de commande (C), permet de relier une branche (31) sAlecLionne la sortie (S). IO. Dispositif selon la revendication 9 comprenant, en outre, pour chaque voyant: - un gAn6rateur de courant (40) qui alimente ce voyant (29), - un module de commande (41), qui pilote le slecteur (31) et un interrupteur (42), eL qui contienL une mmoire permeLLanL de sLocLer l'6tat de chaque branche (31), - cet interrupteur (42) reli entre la sorLie du slecLeur (33) eL l'enLre du gnArateur de couranL ( 40). 1I. DisposiLif selo la revendicaLion 10, dans lequel chaque voyanL (29), son module de commande (41) ainsi que son inLerrupLeur (42) sonL inLAgrAs dans un boiLier unique (SQ). I2. ULilisaLion du dispoiLif selon l'une queleonque des revendicaLion 8 11 dans le domaine . avlonlque.