JP2683219B2

JP2683219B2 - 重航空機の自動制御装置

Info

Publication number: JP2683219B2
Application number: JP6125480A
Authority: JP
Inventors: ピエゾンベノワ; ギョールジョルジュ; リモンフロレンス
Original assignee: セクスタンアヴィオニーク
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1997-11-26
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: US5510991A; JPH0789494A; FR2706152A1; FR2706152B1; DE69401854T2; DE69401854D1; EP0628898A1; EP0628898B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、ヘリコプタなどの重航空機の自
動制御装置に関する。このような装置の目的は、通常不
安定な重航空機の飛行特性を改善しながらも、例えばパ
イロットによって選択された所定軌道に重航空機を維持
する所定の操縦操作を行いながら所定数の操作の制御を
軽減することである。

【０００２】ヘリコプタに備えられる自動制御装置の目
的は、特に手動操縦中の航空機の安定性を改善すること
であり、異なる飛行制御翼面の効果の特性に対してより
大きな安定性と均等性とを呈する制御を提供することで
ある。

【０００３】

【背景技術】今日、上記装置は、３つの制御軸（ロー
ル、ピッチ、ヨーイング）の各々に対し、パイロットか
らのコマンドやセンサによって供給される情報に応じて
飛行制御翼面に作用するアクチュエータを制御するアナ
ログ処理を行っている。一般に、制御軸のアクチュエー
タは、動作は非常に速いが支配性（authority）の低い
直列スラスタと、十分な支配性を有するが動作が遅く且
つ直列スラスタの位置を中心に戻す平衡スラスタとを有
する。

【０００４】各制御軸は異なる自動制御法則によって支
配されるという事実に基づくと、その対処はそれぞれ異
なっている。各コンピュータは、別々に設計、テスト、
検査される必要があるので、上記装置のコストは非常に
高価である。さらに、ヘリコプタは多くの任務を遂行す
ることを目的としている。十分な安全性のもとで飛行し
て任務を実行するために、ヘリコプタは検定に従わなけ
ればならない。この検定は、主にヘリコプタと上方でヘ
リコプタが飛んでいる第３者との安全性に関するもので
ある。検定は、安全性のレベルに影響を与える装置、特
に自動制御装置に関するものである。

【０００５】ヘリコプタの飛行特性はモデルによってか
なり異なるので、ヘリコプタの装備はヘリコプタの特性
や目的とする任務に適したものでなければならない。デ
ィジタルテクノロジの出現により、自動制御装置の３つ
のアナログ処理の全機能を１つのディジタルコンピュー
タに集積するために、邪魔にならずメンテナンスが容易
で簡単なシステムに多くの機能を集積する提案が行われ
てきた。この解決課題によって、アクチュエータを制御
するプログラムのバージョンを単に変えるだけで各用途
に適した装置の変更が行えるので、フレキシビリティが
増大する。しかしながら、これによって、航空機の種類
や任務の種類に合わせてコンピュータを製造する必要は
なくなったが、各バージョンに対する検定ステージが不
要になったわけではない。

【０００６】さらに、必要とされる処理パワーは、同時
に制御すべき軸が１つ、または３つであるかに応じてか
なり変化する。また、コストを低減するために、できる
限り十分な方法で任務の必要条件に合わせるために、制
御装置のハードウェアが提案されている。自動制御のデ
ィジタルコンピュータは、通常、ディジタル心臓部、電
源、Ｉ／Ｏマネージメントに相当する複数の回路基板か
らなり、アクチュエータのパワーコマンドを生成してい
る。これらの基板は、「バックパネル」として周知の相
互接続ボードを介して互いに接続されている。

【０００７】この構造は、コンピュータ全体の組立や認
識以前に、各基板は別々に識別されていることを意味す
る。さらに、コンピュータを修理する際、故障した基板
を突き止めるためにユニット全体をテストしなければな
らない。基板の修理や交換が行われると、基板は別々に
テストされ、再テストされるコンピュータへと組み立て
られる。

【０００８】この構造では、メンテナンスや組立処理
は、比較的複雑で高価である。

【０００９】

【発明の目的】本発明の主な目的は、上記問題点を解決
することであり、特にセンサからの情報を取り込み且つ
飛行制御翼面に作用するアクチュエータを制御するディ
ジタルコンピュータを使用した重航空機の自動制御装置
を提供することである。

【００１０】

【発明の概要】従って、本発明の特徴は、３つの制御軸
のうちの任意のものを制御するハードウェア及びソフト
ウェアを備えた処理モジュールの少なくとも１つからな
るコンピュータを有し、モジュールが、制御軸のうちの
与えられた軸と整合する手段と、与えられた軸に対応す
るセンサ及びアクチュエータにモジュールを接続する手
段と、を有することにある。

【００１１】この装置では、各処理モジュールは、ディ
ジタル・アナログテクノロジを用い、各制御軸を独立に
処理するために、各制御軸に固有の機能を集積してい
る。このように、３つの制御軸の全てを同時に処理する
ために、自動制御装置は、各々が他の２つとは完全に独
立している３つの同一の処理モジュールを収納してい
る。従って、１つのモジュールの故障が、他の２のモジ
ュールを妨害するという危険がなくなる。この構成によ
って、所定レベルの安全性を確保するために複数の処理
シーケンスを有することを回避することができる。

【００１２】さらに、このモジュール構成によって、ヘ
リコプタの種類や検定の種類に適した構成を提案するこ
とができる。最小の構成は、単一の制御軸を制御しモニ
タする単一の処理モジュールのみからなるものである。
本発明によれば、各処理モジュールは、単一の基板に、
センサ及びアクチュエータにモジュールを直接インター
フェースするコネクタの全部と、アクチュエータを直接
制御するパワー回路とを備え、さらにモジュールを収納
するボックス内でモジュール間を相互に接続することな
く集積している。

【００１３】このような構成により、コンピュータのテ
ストやメンテナンスは、互いに独立している処理モジュ
ールのテストやメンテナンスに限られる。さらに、アク
チュエータがパワーコントロール回路を備えている場
合、処理モジュールはパワーコントロール回路を備える
ことなく形成される。応用のフレキシビリティを改良し
てコンピュータの製造及びメンテナンスコストを低減す
るために、各処理モジュールは、たいていの場合配置を
変えるだけで良いパワーコントロール回路及びＩ／Ｏマ
ネージメント回路を一緒に集積したプラグインモジュー
ルの少なくとも１つを有する。

【００１４】従って、処理モジュールは、アーキテクチ
ャを少しも変更すること無く、たいていの自動制御装置
に整合させることができる。上記構成によって、ハード
ウェアに関しては簡単な構成の自動制御装置を得ること
ができる。故に、自動制御装置の製造及びメンテナンス
コストを、従来提案された装置に比較してかなり低減さ
せることができる。

【００１５】

【実施例】本発明の特徴及び効果を、本発明を限定する
ことのない実施例の記載及び対応する添付図面に基づい
て説明する。図１に、ピッチまたはロール軸の一方に対
応した異なる制御部品を示す。これらの部品はコントロ
ールカラム７を有する。コントロールカラム７は、パイ
ロットによって操作され、軸１２を中心に回動するため
にコックピットの床面１５を挿通して伸長している。さ
らに、コントロールカラム７は下方に伸長して装置９に
よって作動されるレバーを構成する。この装置９は、制
御カラムに所定の作用法則による抗力を供給する。ま
た、レバーは、直列スラスタ（series thrustor）２に
よって動作される。

【００１６】この装置９は、モータ３によって操作され
るレバー１３に取り付けられた支点を有する。このモー
タ３は、平衡（trim）スラスタと呼ばれ、床面１５に固
定されている。直列スラスタ２の他端は、床面１５に位
置する軸を中心に回動するレバー１４を操作する。この
レバー１４によって、ヘリコプタの飛行制御翼面に直接
作用する水圧システム１１の分配器を操作することがで
きる。

【００１７】上記構成において、平衡スラスタ３は、全
てのロッドをオフセットしながら、ゆっくりと直列スラ
スタ２の位置を中心に戻す。一方、直列スラスタ２の動
作は、ニュートラルの位置に戻り且つ制御の支配力を復
活させるために、かなり速い。図２において、コンピュ
ータ１は、センサ、ヘリコプタのコックピット、または
テスト装置を表すユニット４と情報を交換するモジュー
ル１０を有する。

【００１８】コンピュータ１は、ヘリコプタの他の２つ
の制御軸を制御するために、第１のモジュールと同一の
モジュール１０（破線にて図示）をさらに２つ備えるよ
うに設計されている。モジュール１０は、ユニット４か
らの情報に応じて制御軸の直列スラスタ２及び平衡スラ
スタ３を直接制御する。故に、コンピュータ１は、コン
タクトピン５を有する。このコンタクトピン５は、セン
サ、アクチュエータ及びコックピットからの電気リンク
の全ての端部につながるコンタクトソケット６と係合す
る。

【００１９】図２は、自動制御装置の最小の構成を示
す。この構成では、コンピュータ１は、ヨーイング軸を
制御する単一のモジュール１０を有する。上記構成によ
って、接続された有効なセンサからの情報に応じて、ヨ
ーイングダンプや自動コース維持を行うことができる。
図３において、各処理モジュール１０は、 − プログラムを実行するマイクロプロセッサ及びデー
タを保存するメモリからなるディジタル心臓部２０と、 − コンピュータ１の他のモジュール１０やヘリコプタ
の他の機器とやりとりするデータの種類、すなわちデー
タのディジタル、またはアナログには関係しないデータ
Ｉ／Ｏマネージメント回路２７と、 − 直列スラスタの位置の値やディジタル心臓部２０か
らのデータと、対象となる制御軸のアクチュエータに入
力されるアナログコマンドとが入力される制御軸のアク
チュエータのパワーコントロール回路２６と、 − 直流パワーをモジュール１０の別の回路に供給する
フィード回路２１と、 − 光放射及び電磁放射の影響から装置を保護し、さら
にパワーコントロール回路２６から制御軸のアクチュエ
ータへのパワーコマンドを保護するフィルタ・保護回路
２２とを有する。

【００２０】Ｉ／Ｏマネージメント回路２７は、垂直制
御ユニット、高度計、ラジオナビゲーションマーカに追
従するナビゲーションシステム、または空気に対する速
度を測定する装置などのヘリコプタの他の装置からのデ
ータを取り込む。この情報は、ナビゲーションなどのハ
イレベルの機能を実行するために、ディジタル心臓部２
０にて処理される。

【００２１】ディジタル心臓部２０は、直列リンクを介
してコックピットやテスト装置と直接連絡をとる。ディ
ジタル心臓部２０は、次に説明する機能、すなわち、 − モジュール及びプログラムの初期化、 − リアルタイムスケジューリング及び中断のマネージ
メント、 − Ｉ／Ｏポート、メモリ、及びプログラムのロードの
マネージメント、 − 対象となる軸の制御法則によって、接続されたアク
チュエータに供給される制御コマンドの処理、 − 各フライト前及びフライト中に指示されるテストの
マネージメント及びシステムのメンテナンス、及び − テスト装置及びコックピットと連絡する直列リンク
のマネージメント、を実行するための全てのハードウェ
ア及びソフトウェアを有する。

【００２２】コマンド処理機能は、ナビゲーションなど
のハイレベルの制御機能も含む。図４に示すように、コ
ンピュータ１は、３つの矩形開口を有するフロントパネ
ル２９によって閉塞される平行六面体のハウジング２８
と、アタッチメントベース３８とを有する。ハウジング
内に、フロントパネル２９の開口の１つを介してアクセ
ス可能なマルチポイントピンコネクタ５を有する回路基
板の形を採る同一のモジュール１０を、１つから３つま
で挿入することができる。

【００２３】実行される制御法則が制御軸毎に異なるの
で、コマンド処理及びテスト機能は各制御軸毎に固有の
機能を含む。実行すべき制御法則を判定するために、各
モジュール１０は、外部コネクタの接続方法によって、
処理すべき制御軸を判定する。従って、制御すべき制御
軸を各モジュール１０に示すための特別なマニュプレー
タを必要としない。

【００２４】故に、コネクタ５，６は、１セットの遊ん
でいる接続ポイント１９（コネクタのカラムに相当す
る）を有する。この接続ポイント１９は、各処理モジュ
ールが接続されたアクチュエータ及びセンサに対応する
制御軸を判断するために用いられている。図５に、モジ
ュール１０の周辺機器に接続されるソケットコネクタ６
に形成された接続ポイント１９間の相互連結の例を３つ
示す。

【００２５】さらに、各モジュール１０のディジタル心
臓部は、モジュールが給電された場合に、各制御軸を所
定のブラグチャートに対応させながら、ソケットコネク
タ６において接続ポイント１９間の相互連結を判定する
ためのトリガを発する自己整合機能を有する。すなわ
ち、自己整合機能は、論理「１」で接続ポイント１９の
各ポイントを配置し、他のポイントの論理レベルを読み
取る。

【００２６】２つのモジュールが同じ軸に割り当てられ
ることが防止するために、自己整合機能は、ハウジング
１１内のモジュール間で対話を行う。この間、各モジュ
ールは、接続された軸を確認するコードを送信し、同じ
コードを送信するモジュールが他に無いことをチェック
する。図６に示す実施例において、パワーコントロール
回路及びＩ／Ｏマネージメント回路はプラグイン（piug
-in ）モジュール２３に集積されている。すなわち、各
処理モジュール１０は、プラグインモジュール２３に形
成されたコネクタ２５と係合するコネクタ２４を有す
る。

【００２７】図７において、各プラグインモジュール２
３は、 − ヘリコプタの他の装置とやりとりするデータ、コン
ピュータ１の他の処理モジュール１０とやりとりするデ
ータの種類、すなわちこれらデータのディジタル、また
はアナログとは無関係のデータＩ／Ｏマネージメント回
路２７と、 − 直列スラスタの位置の値、ディジタル心臓部２０か
らのデータ、及び対象となる制御軸のアクチュエータに
供給されるアナログコマンドが入力される制御軸のアグ
チュエータのパワーコントロール回路２６とを有する。

【００２８】応用範囲を拡大するために、処理モジュー
ル１０は２つのプラグインモジュール２３’，２３”を
有する。一方のプラグインモジュール２３’はパワーコ
ントロール回路２６を含み、他方のプラグインモジュー
ル２３”はＩ／Ｏマネージメント回路２７を含む。この
場合、アクチュエータにパワーコントロール回路が取り
付けられている場合、処理モジュールには、Ｉ／Ｏマネ
ージメント回路２７を含むプラグインモジュール２３”
のみが含まれる。

【００２９】パワーコントロール回路は、処理モジュー
ル１０、またはプラグインモジュール２３’，２３”の
いずれにあろうとも、２つの独立した回路、すなわち直
列スラスタを制御する回路（図８）と、平衡スラスタを
制御する回路（図９）とを有する。図８に示す回路は、
直列スラスタ２のモータを、ディジタル心臓部２０によ
って生成されＩ／Ｏマネージメント回路２７によってア
ナログ値へと変換されたコマンドによって制御すること
ができる。

【００３０】この回路の入力部には、整合回路４２を介
して予め送信される直列スラスタ２の位置の値が入力さ
れる。アナログコマンド及び直列スラスタの位置の値
は、加算積分器４１によって加算され、加算積分器４１
の出力がパルスジェネレータ４３を駆動する。

【００３１】パルスジェネレータ４３の出力信号は、整
合回路４４を通過し、動電気絶縁回路４５に入力され、
次にＨブリッジ４６を有するパワー増幅器によって処理
される。次に、増幅された信号が、Ｌフィルタ５０を介
して直列スラスタモータに送られる。パワー増幅器４６
には、スイッチング回路４８及び電流リミッタ・遮断器
４７を介して２８Ｖの電圧５４が印加される。出力され
た信号は、ディジタル心臓部に送られる。ディジタル心
臓部は、プレフライトテストの間、別の動電気絶縁回路
５１を介して、直列スラスタに入力されるコマンドをモ
ニタすることができる。

【００３２】さらに、コントロール回路（図８）にて用
いられるＨブリッジパワー増幅器４６は、入力部５６を
介して直接、またはパワー遮断スイッチ４８を作動させ
る信号５３の伝送によって、パイロットにより手動で停
止させることができる。図９に、平衡スラスタのモータ
へのパワーを制御する回路を示す。この回路には、入力
部において、ディジタル心臓部によって生成されて平衡
スラスタ３の回転方向及び回転速度を提供するパルスコ
マンドと、ハードウェア７１によって生成されて平衡ス
ラスタの回転方向を示す論理コマンドと、が入力され
る。この装置７１は、接続された直列スラスタ２の位置
から直接的に、しきい値コンパレータによって方向のコ
マンドを生成する。従って、直列スラスタ２の位置は、
ゼロと比較されて、中心位置に対する直列スラスタ２の
位置の符号を表す論理信号を出力する。

【００３３】装置７１は、ディジタル心臓部とは完全に
独立している。さらに、装置７１は、このスラスタへの
パワーコマンドを生成する際に使われるものとは独立し
た直列スラスタ（２）の位置センサに接続されている。
パルスコマンド及び論理コマンドは、整合ステージ７０
及び動電気絶縁ステージ７２を介してＨブリッジ増幅器
７３に送られる。

【００３４】増幅されると直ちに、これらコマンドはＬ
フィルタ７６を通過して平衡スラスタのモータを駆動す
るとともに、動電気絶縁回路７７を通過してディジタル
心臓部２０に送られる。パワー増幅器には、他のパワー
コントロール回路２６とは独立に２８Ｖの電圧７９が、
スイッチ７５及び電流リミッタ・遮断器７４を介して供
給される。

【００３５】平衡スラスタのコマンドは、様々な方法に
より保護される。最初に、パワー増幅器７３は、ディジ
タル心臓部２０によって生成された方向のコマンドと、
ハードウェア装置７１によって生成された方向のコマン
ドと、が同一の方向を示す場合、平衡スラスタのコマン
ド信号のみを生成するように設計されている。これらの
コマンドによって示された方向が互いに異なる場合、平
衡スラスタのモータは制御されず、その抑制状態を維持
する。

【００３６】このモータは、信号８０によって制御され
るスイッチ７５によってパワー増幅器３への給電を遮断
することによって、または増幅器の停止コマンド７８の
入力によって、停止させることもできる。さらに、パワ
ーコマンドは、ステージ７７によって動電気的に絶縁さ
れるとともに、ディジタル心臓部２０に送られて、生成
されたコマンドが直列スラスタの位置と一致しているこ
とをチェックする。

【００３７】上記構成によって、平衡スラスタモータへ
のパワーを制御する回路は、他のパワーコントロール回
路２６とは完全に独立している。従って、ディジタル心
臓部２０や直列スラスタ２のパワーコントロール回路の
故障から、平衡スラスタは計画的に保護される。図１０
に示すＩ／Ｏマネージメント回路２７は、１６個のブー
ルデータ入力及び出力の２組と、３２個のアナログ入力
３２ＥＡと４個のアナログ出力４ＳＡとを有する。ブー
ルデータ入力部は整合回路（adapting circuit）３２を
介してシリアライザ（serializer）３３に接続されてい
る。この回路は、さらにディジタル心臓部２０に接続さ
れるバス３０を有する。このバス３０を介して入出力さ
れるデータとチャネル選択信号ＣＳが伝送される。一方
のシリアライザ３３にディジタル心臓部２０からの信号
ＣＳが入力されると、このシリアライザ３３は、入力部
において並行形態にて入力されたデータを直列形態にし
てバス３０に送る。ヘリコプタの他の機器への送信する
ために、ブールデータの出力１６ＳＢへの転送を命令す
るために、ディジタル心臓部２０は、信号ＣＳをデシリ
アライザ（deserializer）３４の一方に送信することに
よりこのデシリアライザを選択する。従って、バス３０
のデータが並行形態を採る出力１６ＳＢとなって適合回
路３２を介して送られる。

【００３８】Ｉ／Ｏマネージメント回路２７は、アナロ
グデータも処理する。故に、Ｉ／Ｏマネージメント回路
２７は、入力部３２ＥＡから整合回路３７を通過したア
ナログデータをディジタルデータに変換するアナログ・
ディジタルコンバータ３５を有する。これらのアナログ
データを取り込むために、ディジタル心臓部２０は、バ
ス３０を介してコンバータ３５に選択信号ＣＳを送信す
る。次に、コンバータ３５は、入力部にて入力されたア
ナログデータをディジタル形態にしてバス３０に送る。

【００３９】バス３０は、アナログ信号を管理する部分
とディジタルデータを管理する部分とを分けるために、
動電気絶縁装置３１によって互いに絶縁された２つの部
分からなる。アナログデータをヘリコプタの他の機器に
伝送するために、ディジタル心臓部２０は、信号ＣＳを
ディジタル・アナログコンバータ３６に送ることによっ
てこのディジタル・アナログコンバータ３６を選択す
る。バス３０を通過したデータは、アナログに変換され
て整合回路３７を介してアナログデータ出力部４ＳＡに
送られる。

【００４０】この回路２７は、バス３０の一部となりデ
ィジタル心臓部２０に接続される動電気絶縁回路をさら
に有する。この動電気絶縁回路では、ブールデータが通
過する部分と、アナログデータが通過する部分とは互い
に分かれている。パワーコントロール回路２６及びＩ／
Ｏマネージメント回路２７の記載から、これら回路は、
ヘリコプタの機器にできる限り精度良く整合するよう
に、複数のコンピュータに対する高い可変性を呈するア
ーキテクチャを有する。従って、これら回路は、１つま
たは２つのプラグインモジュール２３，２３’，２３”
に効率良く配置することができる。モジュール２３’の
有無は、アクチュエータのタイプ、すなわちパワーコン
トロールがアクチュエータと一体となっているか否かに
依存している。

【００４１】回路２７の入力及び出力の個数は、ヘリコ
プタの機器及びディジタル心臓部によって実行される機
能のみならず、パワーコントロール回路２６によって実
行される機能に応じて決まることに留意すべきである。
コネクタ２４，２５は、これら２つの回路２６，２７や
回路２６，２７に応じて形成されるプラグインモジュー
ルの形態の様々なバージョンに従うことは言うまでもな
い。

【００４２】故に、コネクタ２４，２５は、プラグイン
モジュールのあらゆる構成において全てが計画的に用い
られるわけではない複数の接続ポイントを有する。この
観点から、コンピュータの起動時において、ディジタル
心臓部２０は、 − プラグインモジュール２３または２３”によって管
理される入力及び出力の個数と種類（ブールまたはアナ
ログ）を判定する手段と、 − パワーコントロール回路を保持するモジュール２
３’の有無を検出する手段と、 − パワーコントロール回路２６によって実行されるパ
ワーコマンドを判定する手段、すなわち直列スラスタ２
の制御回路、直列スラスタ２の中心配置制御回路、平衡
スラスタ３の制御回路の有無を検出する手段と、からな
り、これら手段にてその自己整合機能がなされる。

【００４３】さらに、取り付けられた全てのプラグイン
モジュールと整合するために、ディジタル心臓部２０を
制御するソフトウェアは、あらゆる場合においてプラグ
インモジュール２３，２３’，２３”を制御するために
必要な機能の全てを有する。このようなハードウェア及
びソフトウェアアーキテクチャによって、各ヘリコプタ
の飛行特性とその任務とに自動制御装置を精度良く適合
させることができる。

【００４４】図１１に、同時に３つの制御軸の全てに作
用する自動制御装置を構成するコンピュータの構成を示
す。従って、コンピュータ１は、各々の一端が対応する
センサ６０，６５，６６に且つ他端が対応するアクチュ
エータ２，３に接続された３つのモジュール１０を有す
る。直列スラスタ２及び平衡スラスタ３を操作する各モ
ジュール１０のアクティブコマンドシーケンス６１，６
２のみが図示されている。これらコマンドシーケンス
は、ディジタル心臓部２０によって実行される機能や、
パワーコントロール回路２６やＩ／Ｏマネージメント回
路２７によって実行される機能を含む。

【００４５】前述の如く、自動制御回路は、ハイレベル
の制御機能を実行することができる。従って、コンピュ
ータは、コックピットに配置されたコントロールボック
スに接続されている。これら制御機能は、 − 一定高度での航空機の保持、 − 航空機の速度の保持、 − コースの維持、 − ラジオナビゲーションマーカの追従、などに関する。

【００４６】図１２に示す自動制御装置は、４つの軸、
すなわちピッチ、ロール、ヨーイング、及びコレクティ
ブ（collective）に関する制御を行う。ハイレベルの操
作の安全性を確保するために、自動制御装置は、１制御
軸に対して２つの制御翼面コマンドシーケンスを有す
る。つまり、この装置は、ピッチ、ロール、ヨーイング
軸に応じてそれぞれ自動制御を行う３つの処理モジュー
ル１０ａ，１０ｂ，１０ｃを有する２つのコンピュータ
１，１’からなる。これら制御軸の各々には、対応する
飛行制御翼面のロッドと直列に取り付けられた２つの直
列スラスタ２ａ，２ａ’− ２ｂ，２ｂ’−２ｃ，２
ｃ’と、平衡スラスタ３ａ，３ｂ，３ｃと、が取り付け
られている。各制御軸の２つの直列スラスタは、それぞ
れ２つのコンピュータ１，１’によって制御され、平衡
スラスタも２つのコンピュータによって操作される。

【００４７】２っのコンピュータ１，１’には、ＡＲＩ
ＮＣ４２９などの特定のプロトコルを使用したネット
ワークを介して、 − ナビゲーションコンピュータ８１， − ナビゲーションコンピュータによって供給されるコ
マンドによる確実な制御を行う飛行マネージメントコン
ピュータ、 − フライトインジケータ８３、 − 水平リファレンス及び姿勢制御コントロールユニッ
ト８４，８４’、 − ジャイロの垂直姿勢及び方向リファレンスユニット
８６，８７からの情報が入力される。

【００４８】処理モジュール１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
は、それぞれディジタル心臓部「ＣＰＵ」、Ｉ／Ｏマネ
ージメントモジュール「Ｉ／Ｏ」、パワーコントロール
モジュール「ＣＰ」によって構成されている。さらに、
２つのコンピュータ１，１’の処理モジュールは、対応
する制御軸の２つの直列スラスタの一方、すなわち２
ａ，２ｂ，２ｃと平衡スラスタ３ａ，３ｂ，３ｃとを制
御するように、さらに、他方の直列スラスタ２ａ’，２
ｂ’，２ｃ’のコントロールシーケンスのサービス量
（service quality ）をモニタするように、互いに連結
されている。このようにして、同じ制御軸の２つの直列
スラスタ２ａ，２ａ’のコマンドシーケンスの間に矛盾
が生じた場合に、これら２つの直列スラスタは自動的に
中心に再配置され、対応する制御軸の自動制御は停止さ
れる。

【００４９】コンピュータ１，１’は、光及び電磁放射
の影響を防止するためのフィルタ及び保護回路２２と、
コックピット８５，８５’とインターフェースするボー
ド１６と、ヘリコプタ全体を制御する平衡スラスタ３ｄ
を作動させるパワーコントロールモジュール「ＣＰ」
と、さらに有している。図１３に示す構成は、「インテ
リジェント」として周知である、直列スラスタタイプ１
７ａ，１７ａ’− １７ｂ，１７ｂ’− １７ｃ，１７
ｃ’及び平衡スラスタタイプ１８ａ，１８ｂ，１８ｃの
アクチュエータを使用している。すなわち、これらのア
クチュエータはそれぞれパワーコントロール回路を有し
ている。故に、コンピュータ１，１’を構成する処理モ
ジュール１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、プラグインパワー
回路モジュールを必要としない。ヘリコプタ内のアクチ
ュエータ及び他の機器と２つのコンピュータとの全ての
接続は、図１２と同じネットワークによって行われる。

【００５０】このように、コンピュータ１，１’を調整
することによって、図１２の装置は、同一の機能及び同
一レベルの安全性を有しながらもかなり簡単にすること
ができる。なお、本発明において、制御とは、制御に限
らず、操縦、操作、調整などの動作をも意味するものと
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘリコプタの制御軸の１つに対応する姿勢制御
システム内の自動制御装置を示す構成図である。

【図２】アクチュエータ及びセンサに接続されたコンピ
ュータのハードウェアアーキテクチャを示す構成図であ
る。

【図３】コンピュータのモジュールのハードウェアアー
キテクチャを示す構成図である。

【図４】１つ、２つ、または３つの同一のモジュールが
収納されたコンピュータのハウジングの分解斜視図であ
る。

【図５】異なるプラグチャートを有する３つの外部コネ
クタを示す図である。

【図６】プラグインモジュールを備えた処理モジュール
を示す構成図である。

【図７】プラグインモジュールを示す構成図である。

【図８】パワーコントロール回路の一部を示す構成図で
ある。

【図９】パワーコントロール回路の一部を示す構成図で
ある。

【図１０】Ｉ／Ｏマネージメント回路の一例を示す構成
図である。

【図１１】制御装置の一実施例を示す構成図である。

【図１２】制御装置の一実施例を示す構成図である。

【図１３】制御装置の一実施例を示す構成図である。

【符号の説明】

１コンピュータ２直列スラスタ３平衡スラスタ（モータ）１０処理モジュール２０ディジタル心臓部２２フィルタ・保護回路２３プラグインモジュール２６パワーコントロール回路２７Ｉ／Ｏマネージメント回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者フロレンスリモンフランス国ジフスールイヴェット 91170 リュラウルドトリ７ (56)参考文献特公平３−58958（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】センサ（４）からの情報を取り込み且つ
飛行制御翼面に作用するアクチュエータ（２，３）を自
動制御するディジタルコンピュータ（１）の少なくとも
１つを用いた重航空機の自動制御装置であって、前記コンピュータ（１）は少なくとも１つの処理モジュ
ール（１０）を有し、前記処理モジュール（１０）は、ピッチ軸、ロール軸、ヨーイング軸からなる３つの制御
軸を制御するアクチュエータ（２，３）のいずれかとの
相互接続を判定して、判定したアクチュエータの前記制
御軸の自動制御をなすため自己を整合するとともに、前
記センサ（４）から供給される情報に応じて前記判定し
たアクチュエータへ与えるべき制御コマンドを決定する
ことによって、前記判定したアクチュエータの自動制御
をなすディジタル心臓部（２０）と、前記センサ（４）及び前記アクチュエータ（２，３）を
前記ディジタル心臓部へ接続する第１接続手段（５）
と、を有することを特徴とする自動制御装置。
【請求項２】前記制御軸の各々に固有な確認コードを
定義する第２接続手段（６）をさらに有し、前記ディジタル心臓部（２０）は、これが自動制御すべ
き軸に応じて前記ディジタル心臓部そのものを自己整合
するために前記確認コードを読み取ることを特徴とする
請求項１記載の自動制御装置。
【請求項３】前記第１及び２接続手段（５，６）は、
それぞれが制御軸に対応するセンサ（４）及びアクチュ
エータ（２，３）に接続された電気リングの端部を一緒
にまとめた複数の接続ポイント（１９）を有し、互い係
合するピンコネクタ（５）及び外部のソケットコネグタ
（６）であり、前記制御軸の各々に固有な確認コードを定義する接続手
段（６）はその所定の接続ポイントを互いに接続した各
制御軸に固有の結線を有することを特徴とする請求項２
記載の自動制御装置。
【請求項４】前記ディジタル心臓部（２０）は、制御
に応じた自動制御をなすマイクロコンピュータを有し、前記処理モジュール（１０）は、前記ディジタル心臓部（２０）から与えられた制御コマ
ンドに応じて制御軸のアクチュエータ（２，３）を直接
制御するパワーコントロール回路（２６）と、他の装置
からのディジタルまたはアナログのデータの入出力を管
理するデータＩ／Ｏマネージメント回路（２７）と、光放射及び電磁放射の影響から保護し、パワーコントロ
ール回路から制御軸のアクチュエータへの制御コマンド
を保護するフィルタ・保護回路（２２）と、これら回路及び前記ディジタル心臓部へ電力を供給する
フィード回路（２１）と、を有することを特徴とする請
求項１記載の自動制御装置。
【請求項５】前記処理モジュール（１０）は、前記デ
ータＩ／Ｏマネージメント回路及び前記パワーコントロ
ール回路のうちの少なくとも１つが集められたプラグイ
ン（ｐｌｕｇ−ｉｎ）モジュール（２３）を有すること
を特徴とする請求項４記載の自動制御装置。
【請求項６】前記処理モジュール（１０）は２つのプ
ラグインモジュール（２３’，２３”）を有し、前記プ
ラグインモジュールの一方は前記パワーコントロール回
路（２６）を含み、他方は前記データＩ／Ｏマネージメ
ント回路（２７）を含むことを特徴とする請求項４記載
の自動制御装置。
【請求項７】前記処理モジュール（１０）は、前記プラグインモジュールによって管理される前記入出
力の個数と種類（ブールまたはアナログ）とを判定する
手段（２０）と、前記パワーコントロール回路（２６）を含む前記モジュ
ール（２３’）の有無を検出する手段（２０）と、パワーコマンドが前記パワーコントロール回路（２６）
によって実行されたか否かを判定する手段（２０）とを
さらに有することを特徴とする請求項５記載の自動制御
装置。
【請求項８】前記プラグインモジュール（２３，２
３”）の前記入出力を管理する前記マネージメント回路
（２７）は、ディジタル及びアナログデータを送受信す
る手段（３３−３６）を有することを特徴とする請求項
４記載の自動制御装置。
【請求項９】前記ディジタル心臓部（２０）は、前記
プラグインモジュール（２３，２３’，２３”）を制御
することを特徴とする請求項７記載の自動制御装置。
【請求項１０】前記処理モジュール（１０）は、前記
接続手段を有する単一の回路基板から作製されているこ
とを特徴とする請求項３記載の自動制御装置。
【請求項１１】前記コンピュータ（１）は前記ピンコ
ネクタ（５）及び外部のソケットコネクタ（６）によっ
てのみ、前記センサ及びアクチュエータに相互接続なさ
れ、かつそれぞれの２つの制御軸を制御する少なくとも
２つの処理モジュール（１０）を有することを特徴とす
る請求項３記載の自動制御装置。
【請求項１２】前記制御軸の各々の前記アクチュエー
タ（２，３）は、対象となる飛行制御翼面のロッドに直
列に配置された動作が速いが支配性（ａｕｔｈｏｒｉｔ
ｙ）の低い直列スラスタ（２）と、前記直列スラスタの
位置を中心に戻すために前記飛行制御翼面の全ロッドを
変位させる動作が遅いが十分な支配性を有する平衡（ｔ
ｒｉｍ）スラスタ（３）と、を有し、前記パワーコントロール回路（２６）は、制御法則によ
って前記ディジタル心臓部にて処理されたコマンド及び
前記直列スラスタ（２）の位置の値から、前記直列スラ
スタ（２）及び前記平衡スラスタ（３）に対するパワー
コマンドを生成することを特徴する請求項１記載の自動
制御装置。
【請求項１３】前記パワーコントロール回路（２６）
は、前記平衡スラスタに入力されるコマンドが前記直列
スラスタ（２）の位置と一致している場合にのみ前記平
衡スラスタ（３）を制御することを特徴とする請求項１
２記載の自動制御装置。
【請求項１４】前記ディジタル心臓部（２０）によっ
て前記パワーコントロール回路（２６）に供給され前記
平衡スラスタ（３）に命令するコマンドは回転の速度及
び方向であり、前記パワーコントロール回路（２６）は、前記直列スラ
スタ（２）の位置の値から他の平衡スラスタの回転方向
コマンドを生成する手段（７１）と、前記平衡スラスタ
の回転方向コマンドの２つが同一である場合にのみ前記
平衡スラスタ（３）を制御する手段（７０）と、を有す
ることを特徴とする請求項１３記載の自動制御装置。