专利名称：飞机自动驾驶仪失效时的声音报警方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明的主题是在飞机自动驾驶仪失效时产生声音报警的方法。本方法的另一主题是包括有实施这种声音报警方法能使之失效的自动驾驶仪的飞机。本发明还涉及到能在飞机的自动驾驶仪失效时发出声音报警的飞机声音报警设备，以及包含这种设备的飞机。
大多数飞机，特别是民用运输飞机都包括有自动驾驶仪，它使得飞机例如在巡航飞行阶段在没有飞行员方面的动作时能够自动地飞行。因此在长距离的班机飞行中可能持续几个小时的巡航飞行期间就使飞行员免除了他的飞行任务。在飞行员不想如此作时，他能够使自动驾驶仪失效以便回复到由他自己来操纵飞机。飞行员通常有一个他能够按动的按钮以便使自动驾驶仪失效。对于空客A320、A330、A340等机型飞机，这一按钮在用于控制飞机运动的微型操纵杆上。还存在一些情况，在这些情况下自动驾驶仪的失效与飞行员的意志无关(自动驾驶仪故障等)或自动驾驶仪的失效按钮并未被按动(即使方向舵踏板上有动作，微型操纵杆上有动作，等等)。在所有情况下，在驾驶舱内都启动报警以提醒飞行员注意到如下事实自动驾驶仪已经失效了，即使这种失效不曾是有意的或不是由飞行员发出的，而且其已被忽略掉。这一报警通常由可视报警(显示文字信息和启动报警灯)和可听报警组成。
不过，这种声音报警可能会分散飞行员在其活动中的注意力，尤其是当飞行员通过按动失效按钮主动有意地使自动驾驶仪失效时。为了防止在驾驶舱内发出这种声音报警，飞行员能通过按动失效按钮对其加以确认。因此要求飞行员在自动驾驶仪已被有意地失效时通过第二次按动该按钮或者是在自动驾驶仪被无意识地失效或不是由飞行员发起的失效时通过第一次按动该同一按钮来对这一声音报警进行确认。这种操作方法的缺点是如果因为飞行员已无意识地按动自动驾驶仪失效按钮两次而使自动驾驶仪失效，那么在驾驶舱内就没有声音报警发出。在这样的情况下，飞行员可能并不知道自动驾驶仪已失效，而这种情况对飞机的飞行是有害的。
根据本发明利用飞机自动驾驶仪失效时产生声音报警的方法，这些问题至少部分地得到了解决。本方法值得注意的是其包括下述步骤-a)在飞机的驾驶舱内发出第一个声音，其持续时间范围在第一预定值至第二预定值之间；-b)在飞机的驾驶舱内发出第二个声音。
由此可见，由于发出的第一个声音的最短时间段与所说的第一预定值对应，驾驶舱内就发出了声音报警而与自动驾驶仪曾失效的条件无关，尤其是即使这种失效是失效按钮被无意识地按动两次的结果。这就使得飞机的飞行员能够更好地了解该报警(并因此而了解到自动驾驶仪已失效的这一事实)。
在本发明的一个优选实施方案中，与第二个声音相对应的声强比与第一个声音相对应的声强大。这种情况的优点是，在发出第一个声音时，其声音报警对飞机的飞行员所造成的注意力分散没有发出第二个声音时声音报警对他们所造成的注意力分散那么大。此外，发出第二个声音具有把飞行员的注意力吸引到更加密切注意声音报警的作用。
有利的是，在步骤a)中将发出的第一个声音持续与所说第一预定值相应的一段时间，如果声音报警在这段时间由飞机的飞行员对其加以确认的话。这样，发出第一个声音所持续的这段时间就相应于所说的最短时间段，因而声音报警对飞行员所造成的可能的注意力分散程度最小。
同样有利的是，如果飞机的飞行员确认收到了这个声音报警，那么第二个声音的发出就取消了。由此可见，若在正在发出第一个声音的这段时间收到了确认，第二个声音则不再发出，因而声音报警对飞行员所造成的注意力分散就尽可能的小。若在正在发出第一个声音的这段时间来确认收到声音报警，则发出第二个声音。在该优选实施方案中，由于第二个声音的声强大于第一个声音的声强，发出的第二个声音就具有将飞行员的注意力吸引到更加密切注意这一声音报警的作用，因此使得飞行员更好地了解到自动驾驶仪已经失效。如果飞行员接着对这个声音报警进行确认，在此确认之后第二个声音的发出则取消。
本发明还涉及到包括有通过实施如上所述声音报警方法能使之失效的自动驾驶仪的飞机。
本发明还涉及到飞机声音报警设备，其包括监测该飞机自动驾驶仪失效的第一装置以及启动驾驶舱内发出声音报警的第二装置。本设备值得注意之处在于，所说的第二装置能够启动发出第一个声音，其所包括的持续时间在第一预定值与第二预定值之间，其后在第一装置检测到自动驾驶仪失效时，启动发出第二个声音。
在一优选实施方案中，这一声音报警设备还包括获取关于确认声音报警信息的第三装置，第二装置能够在第三装置检测出声音报警已被确认时取消发出第二个声音。
本发明还涉及到包含如上所述声音报警设备的飞机。
通过阅读后面的说明并察看附图会更好地了解本发明。在这些附图中，同样的参考符号代表相同的组成部分
图1为根据本发明的声音报警设备的方框图。
图2为由于自动驾驶仪失效而发出声音报警时，说明飞机驾驶舱内所发出声音的声强I随时间t而变化的时序图。
图3-图6说明与图2相类似、相应于声音报警确认之不同情况的时序。
图7描绘出与图2相似、相应于本发明一变型方案的时序。
在图1中所描绘的一优选实施方案中，根据本发明的飞机声音报警设备1包括监测该飞机自动驾驶仪失效的第一装置10以及启动在驾驶舱内发出声音报警的第二装置12。第一装置10通过链路20与飞机的自动驾驶仪2相连接。自动驾驶仪2通过链路20将其启动/失效状态传达给第一装置10。此链路20可以是例如数字式数据链路。第一装置10对自动驾驶仪的状况进行监测并在检测到从启动状态到失效状态的改变时将此改变通过例如链路22通知给第二装置12。
在第二装置12从第一装置10接收到如下信息，即自动驾驶仪2已从启动状态转换到失效状态，它就在如图2所描绘的t＝0瞬间启动发出声强I1的第一个声音。为做到这点，将此第二装置通过链路24与把声音发送进驾驶舱的装置18连接起来。最好是，这后一装置18至少包括有扬声器。第二装置12将所启动发出的此第一声音保持在第一预定值d1与第二预定值d2间所包括的一段时间。一旦这段时间过去，若声音报警尚未被确认(如下文所指出的那样)，第二装置12就会使第一个声音失效并经过发声装置18启动发出第二个声音，第二个声音的声强I2大于第一个声音的声强I1。
选择在驾驶舱内声强I1和I2的数值使得声强为I1的第一个声音在驾驶舱内盖过驾驶舱中的环境噪声而足以被听到但又不分散飞行员的注意力，因而使得声强为I2的第二个声音比第一个声音吸引飞行员更多的注意力，以便敦促飞行员对声音报警(通过确认此报警)做出反应，从而注意到自动驾驶仪已经失效。
声音报警设备1还包括第三装置14，其用来获取有关声音报警确认情况的信息。此第三装置14通过链路26与确认该声音报警的装置16相连接。装置16包括有按钮17是有利的。最好是，这一按钮设在用来控制飞机运动的操纵杆或微型操纵杆上(取决于飞机机型)。既然这样，此按钮与用来使自动驾驶仪2失效的按钮为相同的按钮是有利的，这样确认装置16还可以通过链路30与自动驾驶仪2相连接。在第三装置14检测到确认装置16的按钮17已被按动时，它就把确认信息例如通过链路28发送给第二装置12。如果第二装置在其处在其启动发送第一或第二个声音的状态时接收到这一确认信息，它就确认收到这一确认信息以便按以下规定使该声音的发送失效-在时间段d1结束之前出现声音报警的确认ACK时，第二装置12保持第一个声音的启动发送直至这段时间d1结束，然后使该第一个声音失效，如图3所描述。在这种情况下，第二个声音的发送不再启动；-在时段d1结束后而在时段d2结束前出现声音报警的确认ACK时，第二装置12大体上在此确认一经给出时就使第一个声音失效，如图4所示。在此情况下，不启动第二个声音的发送；-在时段d2结束之前仍未收到确认，第二装置12使第一个声音的发送失效并从时段d2结束时开始启动第二个声音的发送。在此情况下-根据第一变型方案，在时段d2结束后出现声音报警的确认时，第二装置12大体上在此确认一经给出时就使第二个声音失效；-根据第二变型方案，从时段d2结束时起至少持续一个第三预定时间段d3将此第二个声音保持最小。这样，在时段d3结束前出现声音报警的确认ACK时，第二装置12维持启动第二个声音直至时段d3结束，然后使第二个声音失效，如图5所示。在时段d3结束后出现声音报警的确认ACK时，第二装置12大体上在此确认一经给出时就使第二个声音失效，如图6所示。
在本发明的一优选实施方案中，第一预定时段d1约为400ms，第二预定时段d2约为800ms，第三预定时段d3约为400ms。
根据本发明的一变型方案，与第二个声音相应的声强数值从与第一个声音相应的声强值I1起(在对应于时段d2的瞬间)逐渐改变直至预定的最大值I2，如图7所示。其确认方法与前面所说明的方法完全相同。
权利要求
1.在飞机自动驾驶仪失效时产生声音报警的方法，其特征在于该方法包含下述步骤-a)在飞机的驾驶舱内发出第一个声音，其持续时段范围在第一预定值(d1)和第二预定值(d2)之间；-b)在飞机的驾驶舱内发出第二个声音。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对应第二个声音的声强大于对应第一声音的声强(I1)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于对应第二个声音的声强数值等于预定值(I2)。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于对应第二个声音的声强数值从对应第一个声音的声强值(I1)逐渐改变直至预定的最大值(I2)。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于在步骤a)中将发出的第一个声音持续与第一预定值(d1)相应的一个时段，如果在该时段中由飞机的飞行员确认了(ACK)声音报警的话。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于在步骤a)中，如果飞机的飞行员在与已持续了第一预定值(d1)和第二预定值(d2)间所包括的一段时间的第一声音相应的某一时刻确认了(ACK)声音报警，那么就取消第一声音的发送，特别是一经给出这一确认(ACK)，就取消第一声音的发送。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于如果飞机的飞行员确认了(ACK)声音报警，那么就取消第二个声音的发出。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于如果在正在发送第一个声音的这段时间飞机的飞行员没有确认(ACK)声音报警，那么发出第二个声音的时段至少要与第三预定值(d3)相等。
9.安装有自动驾驶仪(2)的飞机，通过实施根据权利要求1-8之一所述的声音报警方法而能够使自动驾驶仪(2)失效。
10.飞机的声音报警设备(1)，它包括监测该飞机自动驾驶仪(2)失效的第一装置(10)以及启动在驾驶舱内发出声音报警的第二装置(12) ，其特征在于第二装置(12)能够启动发出第一个声音，其所包括时段在第一预定值(d1)和第二预定值(d2)之间，其后在第一装置(10)检测出自动驾驶仪(2)失效时启动发出第二个声音。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于该设备还包括获取有关声音报警确认情况信息的第三装置(14)，在第三装置检测到声音报警已被确认时所说的第二装置(12)能够取消发出第二个声音。
12.飞机，所述飞机安装有根据权利要求10或11所述的声音报警设备(1)。
全文摘要
本发明涉及在飞机自动驾驶仪失效时产生声音报警的方法，该方法包含下述步骤a)在飞机的驾驶舱内发出第一个声音，其持续时段范围在第一预定值(d1)和第二预定值(d2)之间；b)在飞机的驾驶舱内发出第二个声音。本发明还涉及飞机的声音报警设备(1)，它包括监测该飞机自动驾驶仪(2)失效的第一装置(10)以及启动在驾驶舱内发出声音报警的第二装置(12)，其中第二装置(12)能够启动发出第一个声音，其所包括时段在第一预定值(d1)和第二预定值(d2)之间，其后在第一装置检测出自动驾驶仪失效时启动发出第二个声音。
文档编号G08B3/10GK101095091SQ200580045796
公开日2007年12月26日 申请日期2005年12月19日 优先权日2005年1月3日
发明者F·达弗泽, C·拉维尔, P·坎帕格恩 申请人:法国空中巴士公司