Brevet FR2905220A1 — publié le 20080229

L'invention concerne les réseaux d'appel d'urgence (RAU) implantés le long des artères des réseaux routiers ou autoroutiers. Ce 5 sont des réseaux téléphoniques. Un réseau RAU comporte une pluralité de postes d'appel d'urgence (PAU) reliés à un poste de centralisation des appels (PCA) par l'un des quelques média possibles comme un réseau local ethernet, 1 o un réseau de câbles à quartes cuivre, un réseau de fibres optiques, le réseau téléphonique commuté (RTC) ou un réseau de radiotéléphonique cellulaire de type GSM. Chaque poste PAU comporte un haut-parleur, un microphone et 15 un bouton-poussoir d'appel. L'appui sur le bouton d'un PAU déclenche une signalisation vers le poste de centralisation PCA afin d'établir une communication téléphonique entre le PAU et le PCA. Le poste de centralisation PCA joue le rôle de serveur de communication et possède une interface homme-machine IHM pour l'interface avec 20 l'opérateur. L'opérateur dispose d'un poste téléphonique pour prendre la communication avec l'usager situé devant le PAU. Il peut y avoir plusieurs opérateurs à un poste PCA et donc plusieurs communications en cours. 25 En cas de liaison ethernet, chaque poste PAU et PCA et chaque poste téléphonique du poste PCA en voix sur IP (VoIP) possède une adresse IP propre. L'ensemble des circuits électroniques d'un poste PAU est 30 implanté sur une carte, avec des composants en permanence sous tension, en veille, et d'autres composants, constituant le sous-ensemble le plus important et le plus actif, en sommeil, pour économiser l'énergie lorsque le PAU fonctionne sur pile ou batterie, comme c'est souvent le cas. Les composants sous tension permanente sont à basse 35 consommation, inférieure à 1 mA sous 12 V. Parmi eux, se trouve surtout le microcontrôleur PIC qui a pour fonction de gérer le mode 2905220 2 veille et de surveiller toutes les causes de réveil de la carte en liaison avec la détection d'un appui sur le bouton-poussoir ou les touches d'un clavier, la détection d'un changement d'état d'un télécontrôle ou d'une télécommande. Ce microcontrôleur, en permanence sous tension, donc à basse consommation, utilise une horloge lente dans son état de veille. Comme composants en permanence en veille, il faut également citer les amplificateurs d'adaptation du clavier et du ou des boutons-poussoirs. 1 o Comme composant en sommeil et constituant le coeur actif de la carte, on citera surtout le composant FPGA (field programmable grid array) qui est un composant du genre ASIC mais programmable, dans lequel on peut charger des fonctions logiques notamment d'unité centrale et de pilote (driver) son qui contrôle la carte son organisée 15 autour du haut-parleur et du microphone. Il ne faut pas oublier qu'il est ici question d'un réseau et de postes d'appel d'urgence. S'il y a appui sur un bouton-poussoir de poste PAU par un usager, c'est que cet usager est en difficulté. Il est 20 souhaitable de ne pas attendre que les composants en sommeil de la carte du poste PAU soient réveillés pour prévenir l'usager que son appel a été entendu et que les fonctions assignées au poste PAU vont pouvoir être mises en oeuvre. S'il fallait à l'usager attendre de l'ordre de 25 s, voire même 15 s, pour qu'il soit accusé réception de son appel, 25 compte tenu de sa situation, et sans parler de son envie de détériorer le poste, il risquerait purement et simplement de s'en aller. La demanderesse s'est donc attachée à résoudre ce problème qui, bien que comprenant une composante psychologique, n'en reste pas 30 moins un problème technique d'accélération d'un avertissement. Ainsi, l'invention concerne un poste d'appel d'urgence d'un réseau d'appel d'urgence comprenant au moins un bouton-poussoir, une carte électronique de contrôle et de commande, avec des composants 35 en permanence en éveil et des composants en sommeil destinés à être réveillés par l'un des composants en éveil sous l'actionnement du 2905220 3 bouton-poussoir, et une carte son commandée par la carte électronique de contrôle et de commande, poste caractérisé par le fait que la carte électronique de contrôle et de commande est agencée pour que l'actionnement du bouton-poussoir provoque la commande de la carte 5 son et l'émission d'un signal sonore avant le réveil de ses composants en sommeil, indiquant ainsi à l'usager que son appel est pris en compte. De préférence, l'actionnement du bouton-poussoir réveille une unité centrale et un pilote son de commande de la carte son, unité 1 o centrale et pilote son dont les fonctions logiques sont avantageusement assurées par un composant FPGA. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée des postes d'appel 15 d'urgence de l'invention et de leur fonctionnement, en référence au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 représente schématiquement une structure de réseau d'appel d'urgence de l'invention avec des postes d'appel d'urgence, - la figure 2 est une vue synoptique de la carte électronique de 20 contrôle et de commande des postes de l'invention et - la figure 3 est un schéma-blocs illustrant la commande de la carte son par actionnement d'un bouton poussoir. Les postes d'appel d'urgence (PAU) 1-4 de la figure 1 font partie 25 d'un réseau d'appel d'urgence RAU 5 comprenant ces PAU, un poste de centralisation des appels PCA 6, avec ses périphériques IHM pour au moins un opérateur - un poste de téléphone 7 (ici en VoIP), un casque 8, un haut-parleur 9 et un ordinateur 10 û tous ces éléments étant reliés à un réseau local de communication, en l'espèce un réseau ethernet 11 30 fonctionnant sous le protocole IP. Le PCA 6 joue le rôle de serveur de communication. Chaque PAU comporte au moins un bouton-poussoir 12, une carte électronique de contrôle et de commande 13 et une carte son 14, 35 avec un haut-parleur 16 et un microphone 17. La carte 13 est organisée autour d'un composant programmable FPGA 15 dans lequel est chargé 2905220 4 un processeur logique (unité centrale) 151 fonctionnant ici avec un "operating" système CLINUX ainsi qu'un pilote (driver) son 152. L'actionnement du bouton-poussoir 12 d'un PAU provoque la 5 commande de la carte son 14 et l'émission d'un signal sonore avant que ne soient réveillés les composants de la carte de contrôle et de commande 13 précédemment en sommeil pour une raison développée ci-après. 1 o Lorsque le réseau local est un réseau ethernet "cuivre", la carte de contrôle 13 est alimentée en 230 V et tous ses composants peuvent rester sous tension en permanence. Par contre, lorsque la carte est alimentée par pile ou batterie, pour économiser l'énergie, seule une partie des composants, à faible consommation (moins de 1mA sous 12 15 V), sont en permanence en éveil. Il s'agit essentiellement d'un microcontrôleur PIC 18, des amplificateurs 19, 20 de bouton-poussoir 12 et de clavier 22 et d'une horloge basse fréquence 21. 20 La carte son 14 est commandée par une chaîne sonore 26 de la carte 13, un amplificateur de puissance 23 pour le haut-parleur 16, un amplificateur d'adaptation 24 pour le microphone 17, un codec 25 et, ici, un annuleur d'écho acoustique 27, pour supprimer le couplage 25 acoustique entre le haut-parleur 16 et le microphone 17, et un réducteur de bruit ambiant 28, pour réduire le bruit capté par le microphone et généré par les véhicules sur la voie. Le bouton-poussoir 12 peut être éclairé par une lampe 29. On notera que le clavier 22 est essentiellement destiné à effectuer des appels vers d'autres PAU ou à appeler des correspondants externes au réseau. 35 Le FPGA 15 reçoit le signal d'une horloge 29 et comporte ici, de façon classique, une mémoire RAM dynamique 30, une mémoire Flash 30 2905220 5 31 et un composant EPLD de codage 32. La mémoire Flash 31 contient les données de programmation et le programme du processeur logique. Le microcontrôleur PIC 18 a en charge la gestion du mode 5 veille, avec l'horloge lente 21 dans sa période de veille, à quelques dizaines de kHz, pour consommer le moins possible. En période de veille des composants de la carte 13 normalement en sommeil, le microcontrôleur 18 fonctionne avec une horloge rapide 33, à quelques MHz. Deux modes de fonctionnement du bouton-poussoir 12 sont possibles. Dans un premier mode, le bouton-poussoir est fermé au repos. 15 Le microcontrôleur 18 fonctionne alors en scrutation dans l'attente d'un appui du bouton-poussoir. Dans le deuxième mode, classique, le bouton-poussoir est ouvert au repos et le microcontrôleur fonctionne en interruption dans l'attente 20 d'un appui du bouton-poussoir. Le microcontrôleur 18 est également programmé pour scruter les appuis des touches du clavier 22. Il comporte une interface série RS 232 (interface 34). Il comporte aussi et surtout une commande 25 d'alimentation pour commander l'alimentation 35 de tous les composants en sommeil de la carte 13 à partir de la source d'alimentation disponible (pile ou batterie) dès lors qu'une cause de réveil a été identifiée. 30 Le microcontrôleur PIC 18 comporte encore une interface 36 pour les échanges de données avec le FPGA 15. Il s'agit ici d'une interface I2C (integrated interface circuit). Avec l'interface I2C, le FPGA est maître et fournit l'horloge au 35 PIC, esclave. 2905220 6 Au repos, il n'y a pas de transmission entre le PIC et le FPGA. Lorsque le PIC devra transmettre une information au FPGA, il devra tout d'abord réveiller la carte 13, si cela n'est pas déjà fait, et 5 ensuite créer une interruption dans le FPGA, ce qui générera une requête du FPGA vers le PIC. Lorsque le FPGA devra transmettre une information au PIC, il utilisera le bus I2C. Le début du message créera une interruption dans 10 le PIC. Le format d'échange est constitué de deux octets : un octet de commande et un octet de données. Le composant FPGA 15 comporte une interface physique USB maître 37, une interface physique RS 232 38, ici deux interfaces physiques ethernet 39, 40, et une interface de télécommandes 41. Un afficheur LCD 42 et une caméra LCD 43 peuvent être 2 o intégrés à la carte 13 et commandés par le FPGA. Le FPGA comporte un circuit de gestion des entrées 44, relié au microcontrôleur PIC 18 et à la chaîne sonore 26 ainsi qu'à l'afficheur, et un circuit de gestion des sorties 45 relié à la chaîne sonore 26 et à 25 l'interface de télécommandes 41. o 00 30 En référence au schéma-blocs de la figure 3, lorsque le microcontrôleur 18 a identifié un appui 50 sur une touche du clavier 22 ou un appui 51 sur le bouton-poussoir (BP) 12, sans parler d'un appel extérieur, il commande l'alimentation 52 de tous les composants et notamment du composant FPGA 15 et l'alimentation 53 de la carte son 35 14, ce qui déclenche la mise en marche 54 du processeur (unité centrale) 151 et la mise en marche 55 du pilote son 152 et, 2905220 7 parallèlement, le démarrage 56 de la carte son 14. Comme le composant FPGA 15, quand il est hors tension, perd toutes ses données, à sa remise sous tension, son processeur logique 5 151 doit être rechargé avec son operating system , ce qui prend un certain temps, plusieurs secondes. Les éléments du FPGA 15, et notamment son composant EPLD 32, sont programmés pour que le pilote son 152 soit rechargé bien avant les autres, en l'espèce en 2 secondes ou moins. lo Grâce au démarrage du pilote 152 de la carte son, un signal sonore peut être émis 57 à partir d'une source du pilote 152 par l'intermédiaire 58 du haut-parleur 16. REVENDICATIONS 1- Poste d'appel d'urgence (1-4) d'un réseau d'appel d'urgence (5) comprenant au moins un bouton-poussoir (12), une carte électronique de contrôle et de commande (13), avec des composants en permanence en éveil et des composants en sommeil destinés à être réveillés par l'un (18) des composants en éveil sous l'actionnement du bouton-poussoir (12), et une carte son (14) 1 o commandée par la carte électronique de contrôle et de commande (13), poste caractérisé par le fait que la carte électronique de contrôle et de commande (13) est agencée pour que l'actionnement du bouton-poussoir (12) provoque la commande de la carte son (14) et l'émission d'un signal sonore avant le réveil de ses composants en 15 sommeil. 2- Poste selon la revendication 1, dans lequel l'actionnement du bouton-poussoir (12) réveille une unité centrale (151) et un pilote son (152) de la carte de contrôle et de commande (13). 3- Poste selon la revendication 2, dans lequel les fonctions logiques de l'unité centrale (151) et du pilote son (152) sont assurées par un composant FPGA (15). 25 4- Poste selon la revendication 3, dans lequel la carte de contrôle et de commande (13) comporte un microcontrôleur (18) en permanence en éveil agencé pour assurer la gestion du mode veille. 5-Poste selon la revendication 4, dans lequel le microcontrôleur (18) 30 assure la gestion du mode veille avec une horloge lente (21). 6- Poste selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel le microcontrôleur (18) fonctionne dans l'un des deux modes de scrutation de l'appui du bouton-poussoir (12) et d'interruption suite à 35 un appui du bouton-poussoir (12). 20