EP1892685A2 - Poste d'appel d'urgence d'un réseau d'appel d'urgence à composants en éveil et en sommeil - Google Patents

Poste d'appel d'urgence d'un réseau d'appel d'urgence à composants en éveil et en sommeil Download PDF

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EP1892685A2
EP1892685A2 EP07016272A EP07016272A EP1892685A2 EP 1892685 A2 EP1892685 A2 EP 1892685A2 EP 07016272 A EP07016272 A EP 07016272A EP 07016272 A EP07016272 A EP 07016272A EP 1892685 A2 EP1892685 A2 EP 1892685A2
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EP
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components
control
emergency call
card
sound
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Jean-Yves Coriton
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/016—Personal emergency signalling and security systems

Definitions

  • the invention relates to emergency call networks (UAR) located along the arteries of road or highway networks. These are telephone networks.
  • UAR emergency call networks
  • a network RAU comprises a plurality of emergency call stations (PAU) connected to a call centralization station (PCA) by one of the few possible media such as an ethernet local area network, a copper quad cable network, a fiber optic network, the switched telephone network (PSTN) or a GSM type cellular radio network.
  • PAU emergency call stations
  • PCA call centralization station
  • Each PAU station has a loudspeaker, a microphone and a push button. Pressing the button of a PAU triggers a signal to the PCA centralization station in order to establish a telephone communication between the PAU and the PCA.
  • the PCA centralization station acts as a communication server and has a HMI man-machine interface for the interface with the operator. The operator has a telephone to take the communication with the user located in front of the PAU. There may be multiple operators at a PCA and therefore several ongoing communications.
  • each PAU and PCA and each telephone set of the PCA VoIP set has its own IP address.
  • the set of electronic circuits of a station PAU is implanted on a map, with components permanently on, in standby, and other components, constituting the largest and most active subset, in sleep, to save energy when the PAU runs on battery or battery, as is often the case.
  • the permanent live components are low consumption, less than 1 mA at 12 V.
  • the PIC microcontroller whose function is to manage the mode standby and monitor all the causes of waking of the card in connection with the detection of a press on the push-button or the keys of a keyboard, the detection of a change of state of a telecontrol or of a remote control.
  • This microcontroller permanently under voltage, so low consumption, uses a slow clock in its sleep state.
  • As permanently standby components it is also necessary to mention the adaptation amplifiers of the keyboard and the pushbutton or buttons.
  • FPGA component programmable field grid array
  • CPU and driver that controls the sound card around the speaker and the microphone.
  • this is a network and emergency call stations. If a PAU pushbutton is pressed by a user, it is because this user is in difficulty. It is desirable not to wait until the dormant components of the PAU station card are awake to warn the user that his call has been heard and that the functions assigned to the PAU station will be able to be implemented. If the user had to wait in the order of 25s, or even 15s, to be acknowledged receipt of his call, given his situation, and not to mention his desire to deteriorate the post, he would risk going away altogether.
  • the plaintiff has therefore endeavored to solve this problem which, although including a psychological component, is nonetheless a technical problem of acceleration of a warning.
  • the invention relates to an emergency call station of an emergency call network comprising at least a push button, an electronic control and control card, with components permanently awake and dormant components intended to be awakened by one of the components awake under the actuation of the push-button, and a sound card controlled by the control and command electronic card, item characterized by the fact that the control and control electronic card is arranged so that the actuation of the push button causes the control of the card sound and the emission of a sound signal before waking up its dormant components, thus indicating to the user that his call is taken into account.
  • the actuation of the push button wakes up a central unit and a driver control sound of the sound card, central unit and sound driver whose logical functions are advantageously provided by an FPGA component.
  • the emergency call stations (PAU) 1-4 of Figure 1 are part of an emergency call network RAU 5 including these PAUs, a PCA 6 call centralization station, with its HMI devices for at least one operator - a telephone set 7 (here in VoIP), a headset 8, a loudspeaker 9 and a computer 10 - all these elements being connected to a local communication network, in this case an ethernet network 11 operating under the IP protocol.
  • PCA 6 acts as a communication server.
  • Each PAU comprises at least one push-button 12, an electronic control and control card 13 and a sound card 14, with a speaker 16 and a microphone 17.
  • the card 13 is organized around an FPGA programmable component 15 in which is loaded a logical processor (CPU) 151 operating here with an operating system ⁇ CLINUX and a driver 152 sound.
  • CPU logical processor
  • the actuation of the push-button 12 of a PAU causes the control of the sound card 14 and the emission of an audible signal before the components of the control and control card 13 previously dormant for awakening are awakened. reason developed below.
  • the control card 13 When the local network is a "copper" ethernet network, the control card 13 is powered by 230 V and all its components can remain permanently powered up. By cons, when the card is powered by battery or battery, to save energy, only a portion of the components, low consumption (less than 1mA under 12 V), are constantly awake.
  • the sound card 14 is controlled by a sound chain 26 of the card 13, a power amplifier 23 for the loudspeaker 16, an adaptation amplifier 24 for the microphone 17, a codec 25 and, here, a canceller. acoustic echo 27, to suppress the acoustic coupling between the speaker 16 and the microphone 17, and an ambient noise reducer 28, to reduce the noise picked up by the microphone and generated by the vehicles on the track.
  • the pushbutton 12 may be illuminated by a lamp 29.
  • keyboard 22 is essentially intended to make calls to other PAUs or to call parties external to the network.
  • the FPGA 15 receives the signal from a clock 29 and here comprises, in a conventional manner, a dynamic RAM 30, a flash memory 31 and an EPLD coding component 32.
  • the Flash memory 31 contains the programming data and the program of the logical processor.
  • the PIC microcontroller 18 is responsible for managing the standby mode, with the slow clock 21 in its standby period, a few tens of kHz, to consume as little as possible. In standby period of the components of the card 13 normally dormant, the microcontroller 18 operates with a fast clock 33, a few MHz.
  • the push button In a first mode, the push button is closed at rest.
  • the microcontroller 18 then operates in scan pending a press of the push button.
  • the push button is open at rest and the microcontroller operates in interruption while waiting for a press of the push button.
  • the microcontroller 18 is also programmed to scan the supports of the keys of the keyboard 22. It comprises an RS 232 serial interface (interface 34). It also includes a power control to control the power supply of all the sleeping components of the card 13 from the available power source (battery or battery) when a cause of alarm has been identified.
  • the PIC microcontroller 18 further includes an interface 36 for data exchange with the FPGA 15. This is an interface I2C (integrated interface circuit).
  • the FPGA is master and provides the clock to the PIC, slave.
  • the PIC When the PIC will have to transmit information to the FPGA, it will first have to wake the card 13, if it is not already done, and then create an interrupt in the FPGA, which will generate a request from the FPGA to the PIC.
  • the FPGA When the FPGA will transmit information to the PIC, it will use the I2C bus. The beginning of the message will create an interruption in the PIC.
  • the interchange format consists of two bytes: a command byte and a data byte.
  • the FPGA component 15 comprises a master USB physical interface 37, a physical RS 232 interface 38, here two ethernet physical interfaces 39, 40, and a remote control interface 41.
  • An LCD display 42 and an LCD camera 43 can be integrated in the card 13 and controlled by the FPGA.
  • the FPGA comprises an input management circuit 44, connected to the PIC microcontroller 18 and to the sound system 26 as well as to the display, and an output management circuit 45 connected to the sound system 26 and to the interface of FIG. remote controls 41.
  • the microcontroller 18 when the microcontroller 18 has identified a support 50 on a key of the keyboard 22 or a support 51 on the push button (BP) 12, not to mention an outside call, it commands the power 52 of all the components including the FPGA component 15 and the power supply 53 of the sound card 14, which triggers the start 54 of the processor (CPU) 151 and the start 55 of the sound driver 152 and, at the same time, the start 56 of the sound card 14.
  • the FPGA component 15 when it is off, loses all its data, when it is turned back on, its logical processor 151 must be reloaded with its "operating system", which takes a certain time, several seconds.
  • the elements of the FPGA 15, and in particular its EPLD component 32, are programmed so that the sound driver 152 is recharged well before the others, in this case in 2 seconds or less.
  • a sound signal can be emitted 57 from a source of the driver 152 through the speaker 58 16.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Le poste d'appel d'urgence (1-4) comprend 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) commandée par la carte électronique de contrôle et de commande (13). 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 sommeil.

Description

  • L'invention concerne les réseaux d'appel d'urgence (RAU) implantés le long des artères des réseaux routiers ou autoroutiers. Ce 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, 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 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 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.
  • 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 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 consommation, inférieure à 1 mA sous 12 V. Parmi eux, se trouve surtout le microcontrôleur PIC qui a pour fonction de gérer le mode 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.
  • 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 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 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, 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 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 en permanence en éveil et des composants en sommeil destinés à être réveillés par l'un des composants en éveil sous l'actionnement du 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 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 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 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 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 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 - tous ces éléments étant reliés à un réseau local de communication, en l'espèce un réseau ethernet 11 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, 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 un processeur logique (unité centrale) 151 fonctionnant ici avec un "operating" système µCLINUX ainsi qu'un pilote (driver) son 152.
  • L'actionnement du bouton-poussoir 12 d'un PAU provoque la 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.
  • 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 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.
  • 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 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.
  • Le FPGA 15 reçoit le signal d'une horloge 29 et comporte ici, de façon classique, une mémoire RAM dynamique 30, une mémoire Flash 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 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. 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 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 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.
  • 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 PIC, esclave.
  • 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 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 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 3 9, 40, et une interface de télécommandes 41.
  • Un afficheur LCD 42 et une caméra LCD 43 peuvent être 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 l'interface de télécommandes 41.
  • 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 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, 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 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.
  • 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.

Claims (6)

  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) 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 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).
  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) 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 un appui du bouton-poussoir (12).
EP07016272A 2006-08-25 2007-08-20 Poste d'appel d'urgence d'un réseau d'appel d'urgence à composants en éveil et en sommeil Withdrawn EP1892685A3 (fr)

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