FR2709831A1 - Crash detection system for vehicle, in particular for aircraft - Google Patents
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Abstract
Description
SYSTEME DE DETECTION DE CRASH POUR VEHICULE,
NOTAMMENT POUR AERONEF
L'invention concerne les dispositifs de sécurité du type utilisable chaque fois qu'il est nécessaire de détecter une accélération subie par un mobile, en vue de fournir une information pouvant être sonore et/ou visuelle, de déclencher une alarme ou d'effectuer une action spécifique.CRASH DETECTION SYSTEM FOR VEHICLE,
ESPECIALLY FOR AIRCRAFT
The invention relates to safety devices of the type which can be used each time it is necessary to detect an acceleration undergone by a mobile, in order to provide information which may be audible and / or visual, to trigger an alarm or to carry out an specific action.
Elle concerne plus particulièrement les dispositifs à déclenchement à impact comprenant un capteur d'accélération. Un tel système de sécurité est utilisable par exemple dans le domaine de l'automobile pour déclencher les dispositifs de protection du type "AIR BAG" ou pour désactiver certaines commandes électriques telles que l'allumage ou la condamnation électromagnétique des portes. Une autre application importante concerne la détection de crash des aéronefs selon laquelle une radiobalise de détresse est activée automatiquement par un dispositif de mise en marche associé à un détecteur de crash.It relates more particularly to impact triggering devices comprising an acceleration sensor. Such a security system can be used for example in the automotive field to trigger protection devices of the "AIR BAG" type or to deactivate certain electrical controls such as the ignition or the electromagnetic locking of doors. Another important application relates to aircraft crash detection, according to which a distress beacon is activated automatically by a starting device associated with a crash detector.
La contrainte primordiale imposée à ces dispositifs est que le déclenchement se fasse avec un maximum de fiabilité, c'est-à-dire sans défaillance ni activation intempestive. Ainsi, le critère déterminant l'activation d'une radiobalise fait intervenir une combinaison de valeurs de seuil de durée et d'accélération dans une direction et un sens déterminés. Ces conditions sont établies de façon précises par les autorités aéronautiques internationales, actuellement sous la forme d'un diagramme durée/accélération.The primary constraint imposed on these devices is that the triggering is done with maximum reliability, that is to say without failure or untimely activation. Thus, the criterion determining the activation of a radiobeacon involves a combination of duration and acceleration threshold values in a determined direction and direction. These conditions are precisely established by the international aeronautical authorities, currently in the form of a duration / acceleration diagram.
Les déclencheurs à impact connus jusqu'à présent utilisent des accéléromètres à mesure de déplacement où une masse sismique est associée à un dispositif d'amortissement et à un élément de rappel. Le mouvement de la masse, soumise aux accélérations et contrôlée dans son déplacement par les éléments élastiques et amortisseurs, vient établir directement ou indirectement un contact électrique temporaire permettant de produire un signal de détection. Les dispositifs connus présentent tous les inconvénients liés à la présence d'éléments mécaniques. Ainsi, leur précision est difficile à garantir car leur fabrication en série est sujette aux aléas de tolérance propres aux réalisations de pièces mécaniques. De plus, l'exigence d'une bonne précision entraîne des coûts de fabrication élevés. Enfin, ces dispositifs étant prévus pour être placés dans un environnement sévère, il en résulte une diminution de leur fiabilité due aux modifications dans le temps des caractéristiques de certains de leurs éléments.The impact triggers known up to now use accelerometers with displacement measurement where a seismic mass is associated with a damping device and with a return element. The movement of the mass, subjected to accelerations and controlled in its movement by the elastic and damping elements, directly or indirectly establishes a temporary electrical contact making it possible to produce a detection signal. The known devices have all the drawbacks linked to the presence of mechanical elements. Thus, their precision is difficult to guarantee because their mass production is subject to the vagaries of tolerance specific to the production of mechanical parts. In addition, the requirement of good precision leads to high manufacturing costs. Finally, these devices being designed to be placed in a harsh environment, this results in a decrease in their reliability due to changes over time in the characteristics of some of their elements.
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précédents en proposant une réalisation ne comportant aucune pièce mécanique.The invention aims to remedy the above drawbacks by proposing an embodiment comprising no mechanical parts.
Dans ce but, l'invention a pour objet un système de détection de crash pour véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur d'accélération statique pour fournir un signal de mesure d'accélération de l'aéronef, une unité de traitement numérique programmable recevant ledit signal d'accélération, ladite unité de traitement comportant au moins une mémoire non volatile pour mémoriser des valeurs limites de paramètres dynamiques du véhicule, en ce que ladite mémoire contient en outre des données de correction d'accélération et en ce que ladite unité de traitement comporte un programme de détection de crash, l'exécution dudit programme consistant périodiquement à prendre en compte ledit signal de mesure d'accélération et en déduire une valeur d'accélération corrigée correspondante au moyen desdites données de correction, à calculer des valeurs mesurées desdits paramètres dynamiques en fonction desdites valeurs d'accélération corrigées et à comparer périodiquement lesdites valeurs mesurées auxdites valeurs limites pour produire un signal de détection de crash en fonction de ladite comparaison.For this purpose, the invention relates to a crash detection system for a vehicle, characterized in that it comprises a static acceleration sensor for supplying an aircraft acceleration measurement signal, a processing unit programmable digital receiving said acceleration signal, said processing unit comprising at least one non-volatile memory for storing limit values of dynamic parameters of the vehicle, in that said memory also contains acceleration correction data and in that said processing unit comprises a crash detection program, the execution of said program periodically consisting in taking into account said acceleration measurement signal and deducing therefrom a corresponding corrected acceleration value by means of said correction data, in calculating measured values of said dynamic parameters as a function of said corrected and comp acceleration values periodically adjust said measured values to said limit values to produce a crash detection signal based on said comparison.
La mémoire non volatile permet ainsi d'adapter le système aux évolutions des critères d'activation et de compenser les dispersions de fabrication du capteur d'accélération.The non-volatile memory thus makes it possible to adapt the system to changes in the activation criteria and to compensate for the manufacturing dispersions of the acceleration sensor.
Pour améliorer encore la souplesse d'utilisation du système et selon un autre aspect de l'invention, le système est en outre caractérisé en ce qu'il comporte une unité d'entrée-sortie permettant d'échanger des données avec l'extérieur du système et de recevoir des signaux de commande, en ce que ladite mémoire non volatile est modifiable électriquement par des moyens d'écriture de ladite unité de traitement et en ce que ledit programme d'écriture est activable par des signaux de commande de chargement pour effectuer par l'intermédiaire de ladite unité d'entrée-sortie le chargement dans la mémoire non volatile desdites valeurs limites et/ou desdites données de correction. To further improve the flexibility of use of the system and according to another aspect of the invention, the system is further characterized in that it comprises an input-output unit making it possible to exchange data with the outside of the system and to receive control signals, in that said non-volatile memory is electrically modifiable by writing means of said processing unit and in that said writing program can be activated by loading control signals to perform by means of said input-output unit loading into the non-volatile memory said limit values and / or said correction data.
Les dispositions précédentes permettent ainsi d'ajuster précisément les conditions de déclenchement non seulement lors de la fabrication mais aussi au cours de la vie du système en prévoyant périodiquement des opérations de réétalonnage au moyen d'appareils de test. I1 est clair qu'une telle possibilité est pratiquement exclue dans le cas d'un détecteur comportant des éléments mécaniques.The previous provisions thus make it possible to precisely adjust the trigger conditions not only during manufacture but also during the life of the system by periodically providing for recalibration operations by means of test apparatus. It is clear that such a possibility is practically excluded in the case of a detector comprising mechanical elements.
Selon une première variante de réalisation, le système comporte une entrée d'étalonnage pour recevoir un signal d'accélération de référence, l'unité de traitement comportant un programme d'étalonnage activable par des signaux de commande d'étalonnage, l'exécution dudit programme d'étalonnage consistant à mémoriser lesdites données de correction en réponse audit signal d'accélération de référence.According to a first alternative embodiment, the system comprises a calibration input for receiving a reference acceleration signal, the processing unit comprising a calibration program activatable by calibration control signals, the execution of said a calibration program comprising storing said correction data in response to said reference acceleration signal.
Selon une autre caractéristique visant à améliorer la précision, le système comporte un capteur de température fournissant un signal de température à l'unité de traitement, lesdites données de correction d'accélération corrigeant également les caractéristiques dudit capteur d'accélération en fonction dudit signal de température.According to another characteristic aiming at improving the accuracy, the system comprises a temperature sensor supplying a temperature signal to the processing unit, said acceleration correction data also correcting the characteristics of said acceleration sensor as a function of said signal of temperature.
I1 est d'autre part indispensable que le système de détection soit capable de fonctionner en toute circonstance, notamment en cas de défaillance du système électrique du véhicule. Pour cela, selon encore un autre aspect de l'invention, le système comporte une source d'alimentation électrique autonome et un dispositif de commande d'alimentation de l'unité de traitement, ledit capteur d'accélération étant muni d'un transducteur et ledit dispositif de commande recevant le signal fourni par ledit transducteur et étant conçu de façon à établir l'alimentation de l'unité de traitement lorsque le signal fourni par ledit transducteur dépasse une valeur de seuil déterminée. It is furthermore essential that the detection system is capable of operating in all circumstances, in particular in the event of a failure of the vehicle's electrical system. For this, according to yet another aspect of the invention, the system comprises an autonomous electrical power source and a device for controlling the supply of the processing unit, said acceleration sensor being provided with a transducer and said control device receiving the signal supplied by said transducer and being designed so as to establish the supply to the processing unit when the signal supplied by said transducer exceeds a determined threshold value.
Le transducteur mentionné ci-dessus peut être du type piézorésistif, silicium ou piézoélectrique. Dans ce dernier cas, on pourra utiliser l'élément piézoélectrique comme source d'énergie en exploitant le fait que les vibrations auxquelles il est soumis dans son environnement lui permettent de charger un accumulateur par l'intermédiaire d'un circuit de charge qu'il alimente.The transducer mentioned above can be of the piezoresistive, silicon or piezoelectric type. In the latter case, the piezoelectric element can be used as an energy source by exploiting the fact that the vibrations to which it is subjected in its environment allow it to charge an accumulator by means of a charging circuit which it feeds.
D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront dans la suite de la description en référence aux figures.Other aspects and advantages of the invention will appear in the following description with reference to the figures.
- La figure 1 est un schéma d'ensemble d'un système de détection conforme à l'invention.- Figure 1 is an overall diagram of a detection system according to the invention.
- La figure 2 représente un exemple de réalisation de l'unité de traitement du système selon l'invention.- Figure 2 shows an embodiment of the processing unit of the system according to the invention.
- La figure 3 représente une courbe de déclenchement pour détecteur de crash.- Figure 3 shows a trigger curve for crash detector.
- Les figures 4 et 5 montrent deux possibilités de correction des valeurs d'accélération.- Figures 4 and 5 show two possibilities for correcting the acceleration values.
- La figure 6 montre les variations d'un signal de mesure d'accélération en fonction de l'accélération réelle et de la température.- Figure 6 shows the variations of an acceleration measurement signal as a function of the actual acceleration and the temperature.
- La figure 7 montre schématiquement un exemple de correction de l'accélération tenant compte de la température.- Figure 7 schematically shows an example of acceleration correction taking into account the temperature.
- La figure 8 est un organigramme montrant un exemple de fonctionnement de l'unité de traitement.- Figure 8 is a flowchart showing an example of operation of the processing unit.
La figure 1 représente un exemple de réalisation d'un système de détection de crash conforme à l'invention.FIG. 1 represents an exemplary embodiment of a crash detection system according to the invention.
Le système comporte une unité de traitement 1 commandant une radiobalise 10 par le signal de détection s.The system includes a processing unit 1 controlling a beacon 10 by the detection signal s.
L'unité de traitement 1 comporte trois entrées analogiques prévues pour recevoir respectivement un signal de mesure GO d'accélération, un signal d'accélération de référence Gref et un signal de mesure de température 00. Le signal de mesure d'accélération
GO est fourni par un capteur d'accélération constitué d'un transducteur d'accélération 2 et d'un amplificateur 3. Le transducteur, par exemple du type piézoélectrique, fournit à l'entrée de l'amplificateur 3 une tension e sensiblement proportionnelle à l'accélération. La tension e amplifiée par l'amplificateur 3 constitue le signal GO. Le signal de mesure de température eo est fourni par un capteur de température constitué d'un transducteur thermoélectrique 4 associé à un amplificateur 5. Le signal Gref est un signal d'accélération de référence qui n'est appliqué que lors des opérations d'étalonnage. The processing unit 1 has three analog inputs designed to respectively receive a GO acceleration measurement signal, a reference acceleration signal Gref and a temperature measurement signal 00. The acceleration measurement signal
GO is supplied by an acceleration sensor consisting of an acceleration transducer 2 and an amplifier 3. The transducer, for example of the piezoelectric type, supplies the input of amplifier 3 with a voltage e substantially proportional to acceleration. The voltage e amplified by the amplifier 3 constitutes the signal GO. The temperature measurement signal eo is supplied by a temperature sensor constituted by a thermoelectric transducer 4 associated with an amplifier 5. The Gref signal is a reference acceleration signal which is applied only during the calibration operations .
L'unité 1 comporte également une entrée numérique bidirectionnelle a permettant un dialogue avec l'utilisateur par l'intermédiaire d'une unité d'entrée-sortie 6.Unit 1 also includes a bidirectional digital input a allowing dialogue with the user via an input-output unit 6.
L'unité 1, la radiobalise 10, les amplificateurs 3 et 5 et le transducteur 4 sont alimentés par une source d'alimentation 7 par l'intermédiaire d'un interrupteur 9. L'interrupteur 9 est commandé par un circuit à seuil 8 qui reçoit en entrée la tension e fournie par le transducteur 2. La source 7 comporte une pile 7C reliée à l'interrupteur 9 ainsi qu'un accumulateur 7B relié à un circuit de charge 7A qui reçoit la tension e.Unit 1, radio beacon 10, amplifiers 3 and 5 and transducer 4 are supplied by a power source 7 via a switch 9. Switch 9 is controlled by a threshold circuit 8 which receives as input the voltage e supplied by the transducer 2. The source 7 comprises a battery 7C connected to the switch 9 as well as an accumulator 7B connected to a charging circuit 7A which receives the voltage e.
L'accumulateur 7B et la pile 7C sont reliés à un circuit d'alimentation 7D du circuit à seuil 8.The accumulator 7B and the battery 7C are connected to a supply circuit 7D of the threshold circuit 8.
Le système de la figure 1 fonctionne de la façon suivante. Tant que la tension e fournie par le transducteur d'accélération 2 reste inférieure à une valeur de seuil el déterminée par le détecteur de seuil 8, l'interrupteur 9 reste ouvert et l'unité 1, la radiobalise 10, les amplificateurs 3 et 5 et le transducteur 4 ne sont pas alimentés. Le circuit à seuil 8 sera dimensionné de façon à ce que la valeur de seuil el reste en tout cas inférieure au seuil de déclenchement de l'exécution du programme de déclenchement de l'unité 1, indépendamment des dispersions de fabrication et des dérives prévisibles des caractéristiques du transducteur 2 et du détecteur 8 ainsi que des fluctuations de la tension d'alimentation.The system of Figure 1 operates as follows. As long as the voltage e supplied by the acceleration transducer 2 remains below a threshold value el determined by the threshold detector 8, the switch 9 remains open and the unit 1, the radiobeacon 10, the amplifiers 3 and 5 and the transducer 4 are not supplied. The threshold circuit 8 will be dimensioned so that the threshold value el remains in any case less than the trigger threshold for the execution of the execution of the trigger program of the unit 1, independently of the manufacturing dispersions and the predictable drifts of the characteristics of transducer 2 and detector 8 as well as fluctuations in the supply voltage.
Dans un environnement normal d'utilisation, les vibrations subies par le transducteur piézoélectrique 2 lui permettent de fournir en permanence une énergie électrique utilisable pour charger l'accumulateur 7B par l'intermédiaire du circuit 7A. Le circuit d'alimentation 7D est toutefois prévu pour permettre l'alimentation du circuit à seuil 8 par la pile 7C dans le cas où la charge de l'accumulateur 7B serait insuffisante.In a normal environment of use, the vibrations undergone by the piezoelectric transducer 2 allow it to permanently supply electrical energy which can be used to charge the accumulator 7B via the circuit 7A. The supply circuit 7D is however provided to allow the supply of the threshold circuit 8 by the battery 7C in the event that the charge of the accumulator 7B is insufficient.
Dès que la tension e dépasse le seuil el, le détecteur de seuil 8 commande la fermeture de l'interrupteur 9, autorisant ainsi l'alimentation des amplificateurs, du transducteur de température, de l'unité et de la radiobalise. Les signaux analogiques GO et 00 sont alors appliqués à l'entrée de l'unité 1.As soon as the voltage e exceeds the threshold el, the threshold detector 8 controls the closing of the switch 9, thus authorizing the supply of the amplifiers, the temperature transducer, the unit and the radiobeacon. The analog signals GO and 00 are then applied to the input of unit 1.
Avant de continuer l'explication du fonctionnement, il convient de se référer à la figure 2 qui représente un exemple de structure de l'unité de traitement 1.Before continuing with the explanation of operation, reference should be made to FIG. 2 which shows an example of the structure of the processing unit 1.
L'unité est organisée autour d'un bus de communication
B composé de lignes de donnée, d'adresse et de commande non représentées séparément. Sur le bus B sont branchés un microcontrôleur 11, une mémoire de programme 12, une mémoire programmable modifiable électriquement 13, une mémoire vive 14, un convertisseur analogique-numérique 15 et une interface de dialogue 17. L'ensemble est complété par un générateur de signaux d'horloge 18, une interface de sortie 19 et un circuit à seuil 16. Le microcontrôleur 11 est destiné à exécuter un programme de détection de crash contenu dans la mémoire de programme 12. La mémoire 12 pourra également contenir un programme d'écriture et/ou un programme d'étalonnage comme nous le verrons plus en détail ultérieurement. La mémoire vive 14 est prévue pour stocker les valeurs de mesure d'accélération et de température ainsi que des résultats obtenus lors de l'exécution des programmes.The unit is organized around a communication bus
B composed of data, address and command lines not shown separately. On the bus B are connected a microcontroller 11, a program memory 12, an electrically modifiable programmable memory 13, a random access memory 14, an analog-digital converter 15 and a dialog interface 17. The assembly is completed by a generator of clock signals 18, an output interface 19 and a threshold circuit 16. The microcontroller 11 is intended to execute a crash detection program contained in the program memory 12. The memory 12 may also contain a writing program and / or a calibration program as we will see in more detail later. The RAM 14 is designed to store the acceleration and temperature measurement values as well as the results obtained during the execution of the programs.
La mémoire programmable 13 est par exemple du type
EEPROM et contient des valeurs limites de paramètres dynamiques du véhicule, par exemple sous la forme de courbes de déclenchement. Elle peut également être utilisée pour personnaliser l'équipement, par exemple en stockant le nom d'un aéronef, de son propriétaire, de la date de mise en service, des révisions effectuées, etc.The programmable memory 13 is for example of the type
EEPROM and contains limit values of dynamic parameters of the vehicle, for example in the form of tripping curves. It can also be used to personalize the equipment, for example by storing the name of an aircraft, its owner, the date of commissioning, the revisions carried out, etc.
Le convertisseur analogique-numérique 15 comporte un multiplexeur d'entrée commandé par le microcontrôleur 11 de façon à échantillonner périodiquement les signaux analogiques GO, eo et Gref. Le signal GO est appliqué à l'entrée du détecteur de seuil 16 dont la sortie fournit un signal d'activation du microcontrôleur 11.The analog-digital converter 15 comprises an input multiplexer controlled by the microcontroller 11 so as to periodically sample the analog signals GO, eo and Gref. The signal GO is applied to the input of the threshold detector 16 whose output provides an activation signal of the microcontroller 11.
Le détecteur de seuil 16 est dimensionné de façon à activer le microcontrôleur lorsque le signal de mesure d'accélération GO dépasse une valeur de seuil G1 en tout cas inférieure aux valeurs limites d'accélération impliquées dans le programme de détection de crash.The threshold detector 16 is dimensioned so as to activate the microcontroller when the acceleration measurement signal GO exceeds a threshold value G1 which is in any case lower than the acceleration limit values involved in the crash detection program.
Pour un aéronef, ce seuil sera par exemple fixé à la valeur 0,3g (g étant l'accélération de la pesanteur).For an aircraft, this threshold will for example be set at the value 0.3g (g being the acceleration of gravity).
Pour expliquer le fonctionnement de l'unité 1, nous supposons d'abord que les programmes et les données nécessaires au fonctionnement sont chargés dans les mémoires. Tant que le signal GO est inférieur au seuil
G1, l'unité est au repos. Dès que ce seuil est dépassé, le signal d'activation du détecteur 16 réveille le microcontrôleur 11 et, si ce signal persiste au-delà d'une durée déterminée, le microcontrôleur 11 commence l'exécution du programme de détection de crash. Un tel programme sera expliqué plus en détail en référence à la figure 8.To explain the operation of unit 1, we first assume that the programs and data necessary for operation are loaded into the memories. As long as the GO signal is below the threshold
G1, the unit is at rest. As soon as this threshold is exceeded, the activation signal of the detector 16 wakes up the microcontroller 11 and, if this signal persists beyond a determined duration, the microcontroller 11 begins the execution of the crash detection program. Such a program will be explained in more detail with reference to Figure 8.
L'exécution de ce programme permet de détecter si les conditions d'un crash sont réunies. Dans ce cas, le microcontrôleur 11 positionne un signal s de détection de crash destiné à être transmis à la radiobalise 10 par l'intermédiaire de l'interface 19.The execution of this program makes it possible to detect if the conditions for a crash are met. In this case, the microcontroller 11 positions a crash detection signal s intended to be transmitted to the radiobeacon 10 via the interface 19.
L'interface de dialogue 17 sert d'abord à l'initialisation du système en fin de fabrication. Elle consiste en particulier en une opération d'étalonnage de la mesure d'accélération. Bien entendu, l'interface 17 peut également servir lors de révision pour réétalonner le processus de mesure si des dérives de caractéristiques des composants se sont produites. Ces opérations mettront en oeuvre un programme d'écriture de données de correction dans la mémoire non volatile 13.The dialogue interface 17 first serves for initializing the system at the end of manufacture. It consists in particular of a calibration operation of the acceleration measurement. Of course, the interface 17 can also be used during revision to recalibrate the measurement process if deviations in the characteristics of the components have occurred. These operations will implement a program for writing correction data into the non-volatile memory 13.
Selon une première possibilité, on utilise un système d'étalonnage externe qui calcule sous forme numérique les données de correction d'accélération en fonction du signal analogique GO et ces données sont transmises à l'unité par l'intermédiaire de l'interface 17. Selon une autre possibilité, on prévoit dans l'unité 1 un programme d'étalonnage capable de calculer en interne les corrections en fonction d'un signal d'accélération de référence Gref fourni par un capteur d'accélération calibré.According to a first possibility, an external calibration system is used which calculates the acceleration correction data in digital form as a function of the analog signal GO and these data are transmitted to the unit via the interface 17. According to another possibility, there is provided in unit 1 a calibration program capable of internally calculating the corrections as a function of a reference acceleration signal Gref supplied by a calibrated acceleration sensor.
Le programme de détection est conçu pour analyser l'accélération corrigée en vue de détecter si les conditions du crash sont réunies. Ces conditions peuvent bien sûr être variables en fonction de l'application du système mais, pour une application donnée, elles peuvent être modifiées notamment pour suivre l'évolution de normes.The detection program is designed to analyze the corrected acceleration in order to detect if the crash conditions are met. These conditions can of course be variable depending on the application of the system but, for a given application, they can be modified in particular to follow the evolution of standards.
A titre d'illustration, nous allons décrire le cas de la norme actuellement en vigueur dans le domaine de l'aéronautique. Selon cette norme, le système doit déclencher le signal de détection si l'accélération dépasse une valeur de seuil GdO et si la variation de vitesse de l'aéronef dépasse une valeur limite SVd, cette variation de vitesse étant calculée depuis l'instant où et aussi longtemps que l'accélération dépasse la valeur de seuil GdO.By way of illustration, we will describe the case of the standard currently in force in the field of aeronautics. According to this standard, the system must trigger the detection signal if the acceleration exceeds a threshold value GdO and if the speed variation of the aircraft exceeds a limit value SVd, this speed variation being calculated from the moment when and as long as the acceleration exceeds the threshold value GdO.
Ces conditions peuvent être représentées par une courbe de déclenchement telle que représentée à la figure 3.These conditions can be represented by a trigger curve as shown in Figure 3.
La courbe représente la valeur d'accélération limite Gd en fonction du temps Std, l'unité d'accélération étant l'accélération de la pesanteur g et le temps étant exprimé en millisecondes. La courbe présente l'allure d'une hyperbole pour les valeurs d'accélération supérieures à la valeur de seuil GdO (ici à environ 2g) et se prolonge par une horizontale à partir de cette valeur. Ainsi, si les valeurs moyennes de l'accélération de l'aéronef calculées pour plusieurs intervalles de temps successifs se situent au-dessus de la courbe, le signal de détection s est déclenché. Bien entendu, la figure 3 représente une courbe de déclenchement idéale mais en pratique, il est prévu une plage de tolérance autour de cette courbe.The curve represents the limit acceleration value Gd as a function of time Std, the acceleration unit being the acceleration of gravity g and the time being expressed in milliseconds. The curve has the appearance of a hyperbola for the acceleration values greater than the threshold value GdO (here around 2g) and is extended by a horizontal from this value. Thus, if the average values of the acceleration of the aircraft calculated for several successive time intervals lie above the curve, the detection signal s is triggered. Of course, FIG. 3 represents an ideal trigger curve, but in practice, a tolerance range is provided around this curve.
Quelques exemples de mise en oeuvre pratique pour déterminer la valeur d'accélération corrigée en fonction des signaux analogiques de mesure vont maintenant être présentés. Les cas où une correction en température n'intervient pas sont schématisés aux figures 4 et 5. Dans le cas de la figure 4, l'accélération corrigée Gc est directement obtenue par adressage de la mémoire programmable 13 en fonction du signal de mesure d'accélération GO sous sa forme numérique. Si l'on veut réduire la quantité d'informations en mémoire, on peut utiliser la méthode schématisée à la figure 5 où seules les corrections 6G0 sont mémorisées. Dans ce cas, l'adressage de la mémoire 13 en fonction de GO est suivi d'une opération de sommation GO + EG0 pour obtenir la valeur corrigée Gc.Some examples of practical implementation for determining the corrected acceleration value as a function of the analog measurement signals will now be presented. The cases where a temperature correction does not occur are shown diagrammatically in FIGS. 4 and 5. In the case of FIG. 4, the corrected acceleration Gc is directly obtained by addressing the programmable memory 13 as a function of the measurement signal of GO acceleration in its digital form. If you want to reduce the amount of information in memory, you can use the method shown in Figure 5 where only the 6G0 corrections are stored. In this case, the addressing of the memory 13 as a function of GO is followed by a summation operation GO + EG0 to obtain the corrected value Gc.
La figure 6 montre un ensemble de courbes représentant les variations de l'accélération mesurée GO en fonction de l'accélération réelle G pour plusieurs valeurs de la température T1, T2, T3, T4. Ainsi à une température donnée, par exemple T2, l'accélération mesurée G0(T2) doit correspondre à une valeur corrigée Gc correspondant à une correction EG0. Ainsi, pour tenir compte de la température dans le processus de correction, on pourra par exemple organiser la mémoire 13 conformément à la figure 7. Pour plusieurs valeurs 01-04 de la température mesurée 00, on associe une table de correction. La valeur d'accélération corrigée
Gc (ou la valeur de correction EG0) est alors obtenue par un adressage à deux niveaux, d'abord en fonction de la température par les poids forts de l'adresse puis en fonction de l'accélération GO par les poids faibles.FIG. 6 shows a set of curves representing the variations of the measured acceleration GO as a function of the actual acceleration G for several values of the temperature T1, T2, T3, T4. Thus at a given temperature, for example T2, the measured acceleration G0 (T2) must correspond to a corrected value Gc corresponding to a correction EG0. Thus, to take the temperature into account in the correction process, it is possible for example to organize the memory 13 in accordance with FIG. 7. For several values 01-04 of the measured temperature 00, a correction table is associated. The corrected acceleration value
Gc (or the correction value EG0) is then obtained by two-level addressing, first as a function of the temperature by the most significant of the address and then as a function of the acceleration GO by the least significant.
La figure 8 est un organigramme montrant un exemple de programme de détection de crash. L'accélération mesurée
GO, sous forme analogique, est comparée en permanence à la valeur de seuil Gl par le détecteur de seuil 16. Si le seuil est atteint, le microcontrôleur 11 est réveillé et il prend en compte (étape 20) périodiquement les valeurs d'accélération GO et de température 00 mesurées par l'intermédiaire du convertisseur analogique-numérique 15. I1 calcule ensuite (étape 21) l'accélération corrigée Gc en fonction des valeurs mesurées GO, 00. Si l'accélération corrigée Gc est supérieure à la valeur de seuil GdO, l'unité calcule la variation de vitesse EVc en effectuant le cumul Gc des valeurs d'accélération corrigées Gc (étape 24). Ce cumul se poursuit aussi longtemps que Gc reste supérieur ou égal à GdO et que EVc reste inférieur à une valeur limite de variation de vitesse EVd. Si Gc redevenait inférieur à GdO, le cumul ZGc est remis à zéro (étape 23). Si d'autre part la valeur de cumul EVc devient supérieure ou égale à la variation de vitesse limite EVd (étape 25), le signal de détection s est mis à 1 (étape 26).Figure 8 is a flowchart showing an example of a crash detection program. The acceleration measured
GO, in analog form, is permanently compared with the threshold value Gl by the threshold detector 16. If the threshold is reached, the microcontroller 11 is woken up and it periodically takes into account (step 20) the acceleration values GO and temperature 00 measured via the analog-digital converter 15. I1 then calculates (step 21) the corrected acceleration Gc as a function of the measured values GO, 00. If the corrected acceleration Gc is greater than the threshold value GdO, the unit calculates the speed variation EVc by performing the cumulative Gc of the corrected acceleration values Gc (step 24). This cumulation continues as long as Gc remains greater than or equal to GdO and that EVc remains below a limit value for variation in speed EVd. If Gc becomes lower than GdO, the cumulative ZGc is reset to zero (step 23). If on the other hand the cumulative value EVc becomes greater than or equal to the limit speed variation EVd (step 25), the detection signal is set to 1 (step 26).
L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Elle couvre au contraire toutes les variantes utilisant des moyens équivalents. En particulier, d'autres conditions de déclenchement du signal de détection s pourraient être imposées simplement en modifiant le programme d'exécution correspondant ainsi que les paramètres dynamiques impliqués. Par ailleurs, le système pourrait être simplifié en supprimant la correction en température et/ou le programme d'étalonnage et/ou le dispositif de mise en veille. The invention is not limited to the embodiment which has just been described. On the contrary, it covers all variants using equivalent means. In particular, other conditions for triggering the detection signal s could be imposed simply by modifying the corresponding execution program as well as the dynamic parameters involved. Furthermore, the system could be simplified by eliminating the temperature correction and / or the calibration program and / or the standby device.
Claims (10)
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| FR9310830A FR2709831B1 (en) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | Crash detection system for a vehicle, especially for an aircraft. |
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1993
- 1993-09-06 FR FR9310830A patent/FR2709831B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2709831B1 (en) | 1995-10-20 |
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