Brevet FR3077400A1 — publié le 20190802

Description Titre de l'invention : Système d'évaluation de données et procédé d'évaluation de données pour un avion Domaine technique [0001] La présente invention se rapporte à un système d'évaluation de données, en par- ticulier pour évaluer des données d'interfaces à bord d'avions. L'invention se rapporte également à un avion équipé d'un tel système d'évaluation de données et à un procédé d'évaluation des données sur un avion. Technique antérieure [0002] Au moins certaines générations d'avion contrôlent la communication de données entre les composants en cabine et comportent ces composants avec des contrôleurs. Toutefois, les données de communication contrôlées ne sont généralement pas conservées en permanence et sont simplement utilisées pour des commandes présentes et pour des indicateurs d'état de fonctionnement local. En particulier, la plupart de ces données ne sont pas évaluées et ne sont pas stockées pour des traitements ultérieurs. Pour des générations d'avions plus anciens, les analyses et les évaluations de communication et de fonctionnement de données accumulées au cours du vol peuvent ainsi s'exploiter seulement dans des limites très étroites après un vol. [0003] Il y a une nécessité fondamentale de trouver des solutions permettant de conserver les données de fonctionnement et de communication accumulées dans un avion, pour des travaux d'évaluation et d'analyse après l'état de fonctionnement courant. [0004] Le document DE 10 2012 105 474 Al décrit un système d'analyse automatique des données d'un système d'avion ayant un module de saisies de données de système d'avion et un module d'analyse de données. [0005] Le document US 2012/0130701 Al décrit un procédé de contrôle de l'état de fonc- tionnement d'une plateforme de véhicule. [0006] Le document WO 2009/095439 A2 décrit un procédé et un système d'alimentation de modules de cabine d'avion. Le document « Airbus Technical Digest » « FAST 29 » de décembre 2001, pages 2 à 7, décrit un système simplifié d'analyse de la maintenance et des réparations d'avion. [0007] BUT DE L'INVENTION [0008] La présente invention a ainsi pour but de développer des solutions perfectionnées de collectes de données, de stockage de données et d'évaluations de données à bord d'un avion. [0009] EXPOSE ET AVANTAGES DE L'INVENTION [0010] A cet effet, l'invention a pour objet un système d'évaluation de données comprenant 2 un serveur de traitement de données ayant un dispositif récepteur, un processeur de traitement de données et une interface de serveur externe et de multiples lecteurs de données, couplés au serveur de traitement de données par le dispositif récepteur, ayant chacun un processeur et un composant de saisie de données, relié au processeur et conçu pour transmettre les données saisies par le composant de saisie de données, au serveur de traitement de données, pour leur conditionnement. [0011] Selon un développement, l'avion comporte au moins un système d'évaluation de données tel que défini ci-dessus. [0012] L'invention a également pour objet un procédé d'évaluation de données dans un avion comprenant les opérations consistant à saisir des données à l'aide de composants de saisie de données des multiples lecteurs de données, transmettre les données saisies à un serveur de traitement de données couplé aux lecteurs de données par un récepteur, conditionner les données à l'aide du processeur de traitement de données du serveur de traitement de données, et exporter les données conditionnées par le serveur de traitement de données par une interface de serveur externe. [0013] Le concept de base de l'invention consiste à regrouper les dispositifs de collecte de données sous la forme d'interfaces modulaires et/ou de capteurs dans un réseau d'évaluation de données qui est installé à bord d'un avion pour contrôler les signaux électriques à bord de l'avion qui sont envoyés par des lignes de transmission de données et des lignes d'alimentation. Les données de communication technique et de fonctionnement sont destinées à être prélevées sans modification des données et sans intervention importante dans le fonctionnement des composants d'avion contrôlés et ainsi affectés ; cela signifie que l'état de fonctionnement et de communication actuel de tous les composants contrôlés de l'avion peut se simuler d'une manière très réaliste et en temps réel. [0014] L'installation est simple, rapide et peu encombrante, ce qui signifie qu'il est possible de rééquiper un avion avec des travaux d'entretien et de mise en oeuvre réduits. Les interfaces modulaires individuelles et les capteurs sont adaptables individuellement et sont conçus en fonction des besoins des clients ou sont adaptés aux circonstances locales à bord d'avions à rééquiper. En outre, les interfaces électriques peuvent être mises en ligne selon les normes existantes. [0015] L'évaluation de toutes les données de communication et de fonctionnement, contrôlées, permet de réduire le temps de circulation de l'avion dans l'aéroport et peut servir à une planification prévisionnelle des interventions de maintenance et de réparation. De plus, les données de fonctionnement et de communication évaluées, contrôlées en outre, peuvent permettre un développement souple des services et des fonctionnements existants. Dans ces conditions, une analyse de l'utilisation des composants du véhicule sur la base des données de communication et de fonc- 3 tionnement permet également un retour d'informations vers le procédé de développement et d'optimisation pour les cycles de produits futurs et pour des perfectionnements significatifs appliqués aux composants de l'avion. [0016] De façon avantageuse, les configurations et développements découlent des reven- dications ci-après. [0017] Ainsi, selon un mode de réalisation des données, le système d'évaluation selon l'invention permet aux composants de saisie de données d'avoir des échantillons de données, des contrôleurs ou moniteurs de bus ou de lignes, des capteurs et des contrôleurs d'énergie. [0018] Selon d'autres développements du système d'évaluation de données selon l'invention, les composants de saisie de données peuvent être couplés à au moins un bus de données et à au moins une ligne d'alimentation en puissance de l'avion. Dans ces conditions, dans certains modes de réalisation, on peut avoir plus d'un lecteur de données pour les interfaces d'adaptateurs qui sont toutes branchées comme adaptateurs intermédiaires entre un élément de cabine à bord d'un avion et une borne de connexion de l'avion. [0019] Selon d'autres modes de réalisation, du système d'évaluation de données selon l'invention les lecteurs de données ont des ports de sortie et/ou des émetteurs-récepteurs, couplés au processeur. [0020] Selon un autre développement, le système d'évaluation de données selon l'invention a un serveur de traitement de données qui, en outre, peut comporter un module de communication sans câble. [0021] Selon un développement du système d'évaluation de données de l'invention, le serveur de traitement de données comporte en outre une mémoire de traitement de données couplée au processeur de traitement de données. Brève description des dessins [0022] La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation donnés à titre d'exemples représentés dans les dessins annexés dans lesquels : [0023] [La figure 1] est un schéma par bloc d'un système d'évaluation de données pour évaluer des données de communication et des données fonctionnelles à bord d'un avion selon un mode de réalisation de l'invention, [0024] [La figure 2] montre différentes vues schématiques dans ses parties A-D pour des variantes de modules d'interfaces utilisés dans le système d'évaluation de données de la figure 1, [0025] [La figure 3] montre, à titre d'exemple, un avion ayant un système d'évaluation de données selon un autre mode de réalisation de l'invention, 4 [0026] [La figure 4] montre une illustration schématique des étapes d'un procédé d'évaluation des données à bord d'un avion selon un autre mode de réalisation de l'invention. [0027] Par convention, les éléments identiques, fonctionnellement identiques ou fonc- tionnant de façon identique, les caractéristiques et les composants de ce type ont, dans les dessins annexés les mêmes références pour les mêmes éléments. [0028] DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION [0029] Les équipements de cabine dans le contexte de la présente invention comprennent tous les équipements de cabine de passagers d'avion pour les services aux passagers et/ ou qui peuvent être utilisés par les passagers. De tels équipements de cabine de passagers d'avion tels que les toilettes et les cuisines sont alimentés en eau, en air ou autre par des lignes d'alimentation qui équipent l'avion ou des lignes de récupération servant à évacuer les eaux usées et les eaux de nettoyage. A titre d'exemple, les systèmes de lignes individuelles sont nécessaires pour le vide, les eaux usées, le refroidissement auxiliaire de l'eau ou de l'eau potable. Ces fonctions des équipements de cabine sont assurées par différentes données techniques et/ou lignes d'alimentation. [0030] Un système de gestion de cabine, intégré à bord d'un avion, est utilisé pour faire fonctionner et contrôler les différentes fonctions pour les passagers et l'équipage. Ces fonctions consistent par exemple à utiliser un système de communication pour l'équipage en cabine, l'éclairage de la cabine, des indicateurs de niveaux de remplissage des réservoirs d'eau/d'eaux usées, la régulation de la température de la cabine et d'autres fonctions de contrôle. Le système de gestion de cabine est un système centralisé ayant de multiples serveurs redondants dont le nombre dépend de la taille de l'avion. Ces serveurs de traitement de cabine, redondants, traitent les signaux de tous les périphériques comprenant différents capteurs et composants contrôlés par le système de gestion intégré à la cabine. Les périphériques et les serveurs de gestion de cabine, sont reliés à des réseaux de noeuds de connexion qui transforment et changent les signaux entre les serveurs de gestion de cabine. Un exemple simple est celui du réseau de connexion qui assure une fonction de conversion analogique/numérique (conversion A/D) et une fonction d'analyse numérique/analyse analogique (conversion D/A) des signaux. [0031] Les serveurs de gestion de cabine peuvent communiquer avec les composants péri- phériques par deux types de bus de données tels que par exemple : les bus de données du premier type servant à transmettre les informations concernant les fonctions de la cabine d'équipage. Le bus du second type peut servir à transmettre l'information concernant les fonctions liées aux passagers. Ainsi, on peut également avoir deux types différents de noeuds de connexion de réseau qui assurent la conversion des différents bus de données. [0032] [La figure 1] montre un système d'évaluation de données 100. Le système d'évaluation de données 100 peut servir par exemple dans l'environnement dans une cabine d'avion 101 ou en utilisant un avion tel que par exemple un avion A représenté à la figure 3. Le système d'évaluation de données 100 est utilisé pour numériser les systèmes de charge et numériser la cabine d'avion et des composants et modules d'application pour enrichir ou générer des stocks de données pour des applications systématiques de procédés statistiques. Dans ces conditions, des procédés de lecture de données et les procédés de transmission en réseau sont utilisés pour FOMAX (« Flight Operation and Maintenance Exchanger », opération de vol et échangeur de maintenance) ou OSWP (« Plateforme de programme ouverte ») donné à titre d'exemple. [0033] Le système d'évaluation de données 100 a en principe un serveur central de traitement de données 10 relié à un ou plusieurs lecteurs de données la, lb, lc, ld par un ensemble d'interfaces câblées 16 et de modules de communication sans fil 15. Dans ce montage, les lecteurs de données la, lb, lc, ld peuvent être répartis dans la cabine d'avion 101 et/ou pour gérer l'avion et permettre de prendre localement des données de dispositifs connectés, de composants, de bus de données, de lignes ou de moyens analogues. En principe, le nombre de modules d'interfaces la, lb, lc, ld utilisés est variable et peut être adapté à la conception de l'avion respectif. De façon analogue, le nombre de modules d'interfaces par type est variable et peut être accordé en fonction de la conception particulière de l'avion pour les dispositifs composants, bus de données ou moyens analogues et les systèmes de contrôle analogues. [0034] Le serveur de traitement de données 10 comporte un récepteur 11 couplé aux in- terfaces câblées 16 et au module de communication sans fil 15. Le récepteur 11 est utilisé pour traiter la communication avec les lecteurs de données la, lb, lc, ld reliés au serveur de traitement de données 10 par des ports de sortie câblés 2 ou par des émetteurs-récepteurs non câblés 3. Le dispositif récepteur 11 transfère les données reçues des lecteurs de données la, lb, lc, ld vers un processeur de traitement de données 12 couplé au récepteur 11. Le processeur de traitement de données 12 est conçu pour conditionner les données reçues des lecteurs de données la, lb, lc, ld. A titre d'exemple, les données conditionnées peuvent être stockées de façon temporaire dans une mémoire de traitement de données 13 jusqu'à ce que l'on souhaite ou qu'il est possible de faire un export LE de données câblées ou par une interface 14 de secteur externe ou par une liaison sans câble de transmission de données WE des données conditionnées, à exporter qui se fera par le module de communication 15. [0035] Le serveur de traitement de données 10 peut être un composant de réseau installé de façon définitive et solidaire dans l'avion. En variante, le serveur de traitement de données 10 peut également être installé en partie solidairement et en partie comme 6 composant de réseau portatif, par exemple en utilisant une station d'arrimage et un élément mobile qui s'enlèvent de la station. Le processeur de traitement de données 12 du serveur de traitement de données 10 gère et commande les lecteurs de données connectés la, lb, lc, ld. En plus, le processeur de traitement de données 12 vérifie la connexion de réseaux externes tels que par exemple un réseau WAN. Le processeur de traitement de données 12 est en outre conçu pour vérifier si le moyen de stockage local portatif est relié à l'interface de serveur externe 14 et s'il est prêt pour un export de données par câble LE. Le processeur de traitement de données 12 gère le système opérationnel avec des paramètres de configuration applicables pour commander les lecteurs de données connectés la, lb, lc, ld. Le processeur de traitement de données 12 peut également activer une application d'interface d'utilisateur qui permet d'accéder au serveur de traitement de données 10 par des dispositifs d'entrée d'utilisateur et des dispositifs d'affichage graphique (ces moyens ne sont pas décrits de façon détaillée). [0036] En plus, on peut également prévoir de multiples serveurs de traitement de données 10, installés dans le système d'évaluation de données 100. Dans ces conditions, différents processeurs de traitement de données 10 sont responsables de sous-groupes de lecteurs de données connectés la, lb, lc, ld isolés physiquement ou de manière hiérarchique ou encore de sous-groupes de ceux-ci, isolés, par exemple pour des raisons de sécurité. Chacun des serveurs de traitement de données 10 peut combiner les données reçues et conditionner des lecteurs de données connectés la, lb, lc, ld, respectifs, dans un ensemble commun de données qui permet en outre une évaluation centrale de données. [0037] [La figure 2] montre un exemple de quatre variantes (A), (B), (C) et (D) de lecteurs de données la, lb, lc, ld qui peuvent servir dans le système d'évaluation de données 100 et qui sont couplés au serveur de traitement de données 10. Dans ces conditions, il est clair que les caractéristiques individuelles des quatre variantes (A), (B), (C) et (D) citées à titre d'exemples peuvent être combinées pour obtenir d'autres variantes. A titre d'exemple, les ports de sortie câblés 2 des variantes (A), (B) et (C) peuvent être remplacés chacun par des émetteurs-récepteurs sans câble 3 comme le montre à titre d'exemple la variante (D). De même, pour chacune des variantes (A), (B), (C) et (D), il est possible d'avoir un port de sortie câblé 2, ou un émetteur-récepteur sans câble 3 pour avoir une communication souple de données en fonction des nécessités et des capacités de transmission. [0038] Les lecteurs de données la, lb, lc, ld ont en principe un processeur 4 couplé à un port de sortie câblé 2 (variantes (A), (B) et (C)) et/ou un émetteur-récepteur sans fil 3 (variante D). Le processeur 4 est relié à l'un des différents composants de saisie de données et il reçoit les données saisies pour les conditionner et les transférer au serveur 7 de traitement de données 10 par le port de sortie câblé 2 ou l'émetteur-récepteur sans fil 3. [0039] Dans la variante (A), le composant de saisie de données peut avoir un échantillon de données 5a couplé de manière inductive ou capacitive à au moins un bus de données D et à au moins une ligne d'alimentation P. Le lecteur de données la de la variante (A) peut être configuré comme boîte de commutation pour la connexion entre le serveur de gestion de cabine d'un système de gestion de cabine intégré et d'un noeud de connexion de réseau à titre d'exemple. Dans ces conditions, toutes les communications de données par le bus de données propriétaire D entre le serveur de gestion de cabine et le noeud de connexion de réseau sont saisies sans que les communications de données ne soient dérangées ou modifiées de manière significative. De même, le profil chronologique du courant d'alimentation du noeud de connexion de réseau peut être attribué par le serveur de gestion de cabine. [0040] Dans la variante (B), le composant de saisie de données comporte un contrôleur de bus et de ligne 5b couplé à au moins un bus de données D et à au moins une ligne d'alimentation P. Le lecteur de données lb de la variante (B) peut être conçu comme adaptateur d'interface pour la connexion d'éléments de cabine tels que par exemple des sièges ou des équipements de cabine vers des prises d'alimentation respectives à bord de l'avion. L'équipement de cabine peut être un module d'installation sanitaire de cabine de passager d'un avion, à titre d'exemple ; les composants contrôlés peuvent dans ce cas, comprendre les toilettes, des cuisines, l'éclairage, les capteurs ou des moyens analogues. Le lecteur de données lb a deux interfaces d'adaptateurs 6a, 6b reliées chacune comme adaptateurs intermédiaires entre les interfaces de connexion actuelles entre l'élément de cabine et la prise d'alimentation. Dans ces conditions, toutes les données de communication par le bus de données D entre l'élément de cabine et l'avion sont saisies sans que les données de communication ne soient dérangées ou modifiées de manière significative. De même, le profil du temps d'alimentation en courant de l'élément de cabine peut être attribué par l'avion. [0041] Dans la variante (C), le composant de saisie de données comporte un capteur portant de façon générale la référence 7. Le lecteur de données lc de la variante (C) peut servir de capteur général pour n'importe quelle variable physique à bord d'un avion que l'on ne peut saisir à l'aide des lecteurs de données la et lb, comme cela est pris à titre d'exemple. Le lecteur de données lc peut être un dispositif portatif avec une alimentation autonome sur batterie. [0042] Dans la variante (D), le composant de saisie de données a un contrôleur d'énergie 8 pour mesurer et saisir les grandeurs électriques caractéristiques des charges à bord de l'avion. Le lecteur de données ld de la variante (D) peut servir de dispositif de contrôle pour les charges passives à bord de l'avion qui n'ont pas de données de communication 8 propres. [0043] Les lecteurs de données la, lb, lc, ld de la figure 2 sont alimentés à partir de sources d'énergie externes à l'avion telles que par exemple des batteries, des batteries de stockage, des générateurs, des piles à combustible ou des moyens analogues. Dans ces conditions, les sources d'énergie comportent principalement des sources d'alimentation, de façon non principale, des sources d'alimentation, des lignes d'alimentation alimentées en permanence, des lignes d'alimentation alimentées de façon non permanente et des connexions redondantes d'alimentation. [0044] Chacun des lecteurs de données la, lb, lc, ld peut avoir des écrans appropriés et des circuits d'isolation à courant continu DC pour que la communication de données et l'alimentation en puissance des bus de données contrôlés, des lignes d'alimentation ne soient autant que possible pas dérangées. En plus, chacun des lecteurs de données la, lb, lc, ld peut avoir des circuits de protection appropriés. [0045] [La figure 4] montre schématiquement un procédé M d'évaluation de données à bord d'un avion tel que par exemple l'avion A de la figure 3. A titre d'exemple, le procédé M s'exécute en utilisant un système d'évaluation de données comme par exemple le système d'évaluation de données 100 appliqué à un avion comme cela a été expliqué en liaison avec les figures 1 et 2. [0046] Le procédé M consiste tout d'abord à saisir des données à l'aide de composants de saisie de données de multiples lecteurs de données selon une première étape Ml. Dans la seconde étape M2, les données saisies sont transférées à un serveur de traitement de données qui est couplé au lecteur de données par un récepteur. Puis dans une troisième étape M3, les données sont conditionnées par un processeur de traitement de données du serveur de traitement de données. Enfin, dans une quatrième étape M4, les données conditionnées sont exportées du serveur de traitement de données par une interface de serveur externe. [0047] Le procédé M peut servir à collecter des données à bord d'un avion et les conditionner pour les évaluer. Les données conditionnées pourront alors révéler des motifs d'utilisation et des cycles de fonctionnement à bord de l'avion ; ces informations peuvent servir à d'autres développements et conceptions de nouveaux services à bord d'un avion. [0048] Dans la description détaillée ci-dessus, différentes caractéristiques sont combinées entre une et plusieurs, à titre d'exemple pour améliorer la précision de la description. Toutefois, il est clair que la description ci-dessus n'est donnée qu'à titre d'exemple non limitatif. Cette description permet de développer des alternatives, des modifications et des équivalents des différentes caractéristiques et des exemples de réalisation. De nombreux autres exemples apparaîtront ainsi immédiatement et de façon directe à un spécialiste de ce domaine technique s'appuyant sur ses connaissances de ce domaine. 9 [0049] Les modes de réalisation donnés à titre d'exemples sont choisis et décrits pour permettre d'expliciter les principes de l'invention et les possibilités d'application de ces principes en pratique, de la meilleure façon possible. Il en résulte que des hommes du métier pourront modifier et utiliser l'invention et ces différents exemples de réalisation de manière optimale pour le but recherché. Dans les revendications et la description, les expressions « comprenant » et « ayant » sont utilisées comme des éléments neutres de langage pour représenter le terme correspondant de « comprenant ». En plus l'utilisation de l'expression « un » ou « une » n'est pas en principe opposée à la multiplication des caractéristiques et des moyens. NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX [0050] 100 Système d'évaluation de données [0051] la, lb, lc, ld Lecteur de données [0052] 2 Port de sortie câblé [0053] 3 Emetteur-récepteur non câblé [0054] 4 Processeur [0055] 6a, 6b Interface d'adaptateur [0056] 10 Serveur de traitement de données [0057] 11 Récepteur [0058] 12 Processeur [0059] 13 Mémoire de traitement de données [0060] 14 Interface de serveur externe [0061] 15 Module de communication sans fil [0062] 16 Interface câblée [0063] A Avion [0064] D Bus de données [0065] LE Export de données par câble [0066] M Procédé d'évaluation de données [0067] Ml, M2, M3, M4 Etapes du procédé d'évaluation [0068] WE Transmission de données par câble [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9]