改良型航空機エンジン一次ストラット構造体
【課題】本発明は、少なくとも２つの機器（１０ａ、１０ｂ）の電気インタフェース（１１ａ、１１ｂ）に接続することができる少なくとも１つの光バス（２０）を使用して前記機器（１０ａ、１０ｂ）間で情報を交換することができる、少なくとも１つの同時双方向電気通信バスにより情報を交換することができる。
【解決手段】少なくとも２つの機器（１０ａ、１０ｂ）を含む航空機用アビオニクスシステムに関する。アビオニクスシステムの光バス（２０）は、少なくとも１つの光ファイバー（２２）を内蔵する光ケーブル（２１）と、電気信号を変換する電子光学手段（４１、４２、４５、４６）を内蔵するコネクター（３０）を各終端に含む、少なくとも１つの光ケーブル（２１）を含む。光バス（２０）は既存の機器の電気プラグに接続される。
【解決手段】少なくとも２つの機器（１０ａ、１０ｂ）を含む航空機用アビオニクスシステムに関する。アビオニクスシステムの光バス（２０）は、少なくとも１つの光ファイバー（２２）を内蔵する光ケーブル（２１）と、電気信号を変換する電子光学手段（４１、４２、４５、４６）を内蔵するコネクター（３０）を各終端に含む、少なくとも１つの光ケーブル（２１）を含む。光バス（２０）は既存の機器の電気プラグに接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機に搭載されたアビオニクス機器が電気バスネットワークによる通信用として設計されている時、前記アビオニクス機器を改造する必要なく、前記機器の光通信バスネットワークを使用して接続するための手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の民間航空機はデジタル技術を大幅に取り入れている。コンピューター、あるいはマイクロプレッサー、マイクロコントローラーまたはデジタルインタフェースを具備するその他の機器のように、電子通信インタフェースを含む種々の機器は、航空機の制御、モニター、機上監視機能を行い、デジタルバス上で情報を交換する。
【０００３】
最も多用されている通信バスは、コアが銅またはアルミニウムを基材とする導体金属製であるケーブルを使用する電気バスである。その場合、デジタルデータは電圧の振動として伝達される。電気バス技術、特に、コード化された情報が同じ物理的媒体上で送信されるシリアルバスは、航空機に搭載された状態で過酷な運転環境にさらされる接続手段の信頼性ゆえ妥当である。しかしながらこれらの電気バスには、比較的重量があり電磁妨害の影響を受けやすいという欠点がある。
【０００４】
特に物理的および機能上のインタフェースのレベルにおいて、特に互換性についての動作上の理由から、航空機の製造者はこれらの機器の機械的および電気的インタフェースの規格を制定するようになった。
【０００５】
航空業界であれば、たとえば、規格に準拠する単方向バスを用いる、航空機に搭載された機器間の通信インタフェースおよびプロトコルを詳細に定義する規格ＡＲＩＮＣ４２９はよく知られている。
【０００６】
より詳細には、現在の物理的バスがサポートすることができる通信速度が上昇しつつ、航空的応用例に必要な信頼性条件が保持されているので、物理的バスの単純化が可能になった。したがって、規格ＡＲＩＮＣ４２９に準拠したシステム内で使用される通信速度が比較的低い複数の単方向バスは、１００ＭＢｉｔ／秒の高速双方向バスに置き換えることができる。これらの高速双方向バスは新しい規格に関連付けられるとともに、当然のことながら、アビオニクス機器のための新しい規格にも関連付けられている。
【０００７】
これら新しい規格は、上で述べた動作上の信頼性の理由から、現在でもなお電気通信バスに関連付けられている。
【０００８】
図１には、高速電気バスによって接続されている搭載電子機器のユニットについてのアーキテクチャーを示した。
【０００９】
この例においては、コンピューター１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれ電気通信バス４ａ、４ｂ、４ｃにより、バス自体に到達するアドレシング信号に応じてあるバスから他のバスへ信号を移動させることができる機器である切替器に接続される。たとえばセンサーまたはアクチュエーターなど他の機器３ａ、３ｂは、それぞれ電気通信バス５ａ、５ｂを使用してコンピューター１ａ、１ｂにそれぞれ直接接続される。
【００１０】
全二重方式と呼ばれる同時双方向電気通信バスは、通常、２つペアの電気導線すなわち４軸ケーブルで構成され、各対は１つの通信方向に専用である。通常、各ペアはツイストされ、このようにして構成されたケーブルは、外部からの電磁ストレスからケーブルを保護したり、ケーブルから発せられる可能性の電磁放射線から外部環境を保護するためのシールドを含む。これらのケーブルは４０ｇ／ｍから５０ｇ／ｍ程度の単位長さ質量を有する。ケーブルは、必要に応じてオスまたはメスの４つの電気接点を含みコネクターの金属構造にシールドが再び装着されるコネクターをその各終端に具備する。企画ＡＲＩＮＣ６００（２００３年７月１５日付けの暫定版の附則２０の追補１４を参照のこと）は、そのような４軸型コネクターの電気的特性および機械的特性について記載している。これらの４電気接点型コネクターに関しては、送信専用の２つの接点には通常Ｔｘ＋およびＴｘ−の符号がふられ、受信専用の２つの接点には通常Ｒｘ＋およびＲｘ−の符号がふられる。記号＋および−はバスが極性を有していること、およびコネクターをバスの電気ケーブル上に実装する際、この極性を守らなければならないことを示している。
【００１１】
また、送信する情報を、光ファイバー内を伝播することができる光信号に変換することも可能である。光通信バスは、単位長さあたり質量、情報送信速度、電磁放射に対する無感応性に関して有利であるが、光リンクの結合に関する課題や、現状では大部分が電気通信バスとともに作動するようになっている現状の機器の技術のため、民間輸送航空機の分野ではまだ広く使われていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、機器が電気通信バスで動作するように設計されている航空機に、これらのバスに接続され、電気通信バスに対応する規格を今後もまだ数年満たさなければならない機器の既存の設計は問題視することなく、光通信バスにより通信できる可能性を付与すること、すなわち、特に質量および電磁妨害に対する無感応性に関する技術を利用できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的のため、単数または複数の同時双方向電気通信バスを使用して情報を交換するよう設計された２つまたは複数の機器を含む本発明による航空機用アビオニクスシステム内で、少なくとも１つの電気バスが、終端コネクターが前記機器の電気インタフェース上に接続できる少なくとも１つの光バスに置き換えられる。
【００１４】
本アビオニクスシステムの好ましい実施形態においては、光バスは、少なくとも１つの光ファイバーを含む少なくとも１つの光ケーブルと、電気信号を光信号に変換するための手段と光信号を電気信号に変換するための手段とを内蔵するコネクターを各終端に含む。
【００１５】
光ケーブルのコネクターは、ある機器に接続されるようになっているコネクターの終端に、電気信号の２つの送信電気接点と、２つの受信電気接点とを含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一実施形態においては、コネクターに内蔵された信号変換電子光学手段には、コネクターの外部のエネルギー発生源に接続することができる少なくとも１つの電線によって電源が供給される。電子光学変換手段のアースは、航空機のアースに接続された第２の電線によるか、好ましくはコネクターのハウジングの構造によって行うことができる。
【００１７】
別の実施形態においては、コネクターに内蔵された信号変換電子光学手段には、コネクターの送信または受信電気接点のうちの１つに印加される電圧が供給される。この場合、好ましくは、アビオニクス機器は、機器のバスのプラグのレベルにおいて、選択した送信または受信接点に対し、電子光学手段への電源供給に必要な電圧を印加するが、他の接点は、電気通信バスが接続され、電源供給に用いられる接点に対面する接点に前記電源電圧を印加するようになった時にこの電圧の影響から保護される。このような予防策により、アビオニクスシステムは、２つの機器間のリンク上で電気通信バスまたは光通信バスを分け隔てなく使用することができる。
【００１８】
本発明は、少なくとも１つの光ファイバーを内蔵する光ケーブルと、少なくとも１つの光ファイバーの所望する位置決めを行うことにより光ケーブルをコネクターに固設するため光ケーブルの維持手段、電気信号を波長λ１の光信号に変換する電子光学手段、波長λ２の光信号を電気信号に変換する電子光学手段、４軸型電気バス用の電気接点に幾何学的にも電気的にも適合する電気接点を含むコネクターを光ケーブルの第１端に含み、少なくとも１つの光ファイバーの所望する位置決めを行うことにより光ケーブルをコネクターに固設するため光ケーブルの維持手段、電気信号を波長λ２の光信号に変換する電子光学手段、波長λ１の光信号を電気信号に変換する電子光学手段、４軸型電気バス用の電気接点に幾何学的にも電気的にも適合する電気接点を含むコネクターを光ケーブルの第２端に含む、航空機のアビオニクス機器間におけるデジタル形式のデータの通信のための同時双方向バスにも関する。
【００１９】
光バスの電気コネクターの単数または複数の接点からコネクターの電子光学変換手段に電源が供給される実施形態を実施するために、本発明は、機器の外部の電子光変換手段のための電源電圧が、電気通信バス上での信号の送信専用のプラグの２つの電気接点のうちの少なくとも１つにおけるデジタル信号に重畳されること、およびプラグの受信専用の電気接点に到達するデジタル信号が、電子光変換手段の電源電圧と同じ特性の電圧に重畳されるか否かに関わらず、機器によって正常に受信されるようにするための手段を含むことを特徴とする、４軸型同時双方向デジタル通信電気バス用の少なくとも１つのプラグを含むアビオニクス機器にも関する。
【００２０】
同様に本発明は、機器の外部の電子光変換手段のための電源電圧が、電気通信バスからの信号の受信専用のプラグの２つの電気接点のうちの少なくとも１つにおいて生成されること、および送信専用のプラグの電気接点上に送信されたデジタル信号が、これらの送信接点またはこれらの接点のうちの１つが、電子光変換手段の電源電圧と同じ特性の電圧に重畳されるか否かに関わらず、機器によって正常に送信されるようにするための手段を含むことを特徴とする、４軸型同時双方向デジタル通信電気バス用の少なくとも１つのプラグを含むアビオニクス機器にも関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２２】
本発明によるアビオニクスシステムは、航空機に搭載され少なくとも１つの光デジタルバス２０を使用して通信バスネットワークを介して情報を交換する少なくとも２つの機器ユニット１０a、１０ｂを含む。
【００２３】
これらの機器１０ａ、１０ｂは、たとえば航空機およびそのシステムの制御、ミッション遂行あるいは監視に関する多少複雑な作業を実行するコンピューター、センサーまたはセンサーの測定値の収集装置、アクチュエーター、電子スイッチまたは電子ルーターのように通信バスネットワークに固有な機器など、デジタル情報の送信および／または受信することができる任意の種類のものにすることができる。
【００２４】
想定するこれら全ての機器１０ａ、１０ｂは、単数または複数の他の機器との情報の交換を行うため、少なくとも１つの双方向電気通信バスに接続するための少なくとも１１つの４軸型電気接点を含む少なくとも１つのバス接続インタフェース１１ａ、１１ｂを有する。
【００２５】
アビオニクスシステムの本アーキテクチャーにおいては、電気通信バスによりこれらの機器１０ａ、１０ｂが接続されるよう設計されるインタフェース１１ａ、１１ｂにも関わらず、終端にコネクター３０ａ、３０ｂを具備し、終端が、機器１０ａ、１０ｂの４軸用電気プラグと適合する電気結合プラグを含む光ケーブル２１を含む光通信バス２０を使用して、機器１０ａ、１０ｂ間で情報を交換するための少なくとも１つの結合が作製される。
【００２６】
コネクター３０の電気結合プラグは、アビオニクス機器１０からの情報の送信専用の２つの接点３２ａおよび３２ｂ、ならびにアビオニクス機器による情報の受信専用の２つの接点３３ａ、３３ｂを含む。コンピューター１０のプラグの送信接点に接続されるようになっている一対の接点３２ａ、３２ｂについて電気信号から光信号への変換を行い、コンピューター１０のプラグの受信接点に接続されるようになっている一対の接点３３ａ、３３ｂについて光信号から電気信号への変換を行うために、光通信バス２０の各端に実装された各コネクター３０は、電気から光への変換４５、あるいは光から電気への変換４６を行うよう構成された電気光学コンポーネントを含む。そのような電気光学コンポーネントは、光ファイバーによるデータ送信システムの作製に関して既知のものである。この場合、電子機器内に設置された光ファイバーの接続は、光コネクターを使用して機器上で行う。電気から光および光から電気という２つの変換機能を組み込んだ電気光学コンポーネントも存在するが、これは、ほとんど場所がなく１本の光ファイバーが双方向の通信をサポートしている時には有用である。
【００２７】
機能上、コネクター３０は３つのゾーンを含む：
− 幾何学形状的かつ電気的に４軸バス型と同一であって当該アビオニクス機器１０にとって必要とされる設計に適合する電気カップリングを使用して電子機器１０と協動するようになっている第１終端ゾーン３１、
− 機器１０から発信された電気信号を光通信バス２０に送信するための光信号４５に変換し、光信号を、機器１０向けの光通信バス２０からの受信のための電気信号４６に変換する電子工学手段、ならびに動作を行うための電子光学コンポーネント４５および４６に結合されたそれぞれの電子回路４１および４２を含む中間ゾーン４０、
− 光ケーブル２１に接続されること、すなわちコネクター３０と光ケーブル２１との間に機械的結合を確保し、光信号を送信する単数または複数の光ファイバーの位置決めを保証することができるコネクター３０上の第１ゾーン３１とは反対側の第２終端ゾーン５０、
【００２８】
コネクター３０の第１終端ゾーン３１は、想定されるアビオニクス機器が期待する電気インタフェースの設計に適合するとともに、特にその幾何学形状上、アビオニクス機器１０を受け入れるラック１２を、通常クレードルの後ろに固定されるリセプタクル１３に取り付けるか、アビオニクス機器が直接取り付けを行えるようになっている場合には同機器のインタフェース１１上に直接取り付けることができるようになっていなければならない。
【００２９】
コネクター１０の中間ゾーン４０はコネクター３０の電子光学部分を含む。好ましくは、４軸電気ケーブル用コネクターの既存のハウジングのサイズに適合するできるだけ小型の電子光学コンポーネントを使用するが、電子コンポーネントおよび電子光学コンポーネントの統合に関する制約上必要であれば、たとえば、機器１０を支持するラック１２の後部のリセプタクル１３上またはこの機器自体の上にコネクター３０を取り付けることができなくならないよう注意しながらこのゾーン４０を長くするなど、従来の４軸型コネクターの幾何学的形状に対しこのゾーンの幾何学的形状を変えるのが望ましい。
【００３０】
電子光変換装置は以下のものを含む：
− 少なくとも１つの電子回路４１、４２
− 前記少なくとも１つの電子回路４１、４２への電気接点３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂの電気接続４３、４４
− 前記少なくとも１つの電子回路４１、４２の送信コンポーネント４１に電気的に接続された少なくとも１つの、光信号から電気信号への変換コンポーネント４５（たとえば発光ダイオード、レーザーダイオード・・・）
− 前記少なくとも１つの電子回路４１、４２の受信コンポーネント４２に電気的に接続された少なくとも１つの、電気信号から光信号への変換コンポーネント４６（たとえばトランジスター・・・）
【００３１】
本発明の特定の実施形態においては、たとえば信号の増幅器または整形回路など、電気信号の処理手段は、たとえば送信信号の品質を向上させるために、コネクター３０内に取り付けられる。これらの手段は電子回路４１、４２から分離することも、電子回路に内蔵させることも可能である。
【００３２】
光通信バス２０は同時に双方向にできるものでなくてはならないので、送信時および受信時における信号は、従来の４軸電気バスの場合は個別の電気導線ペアを通過するが、光ケーブル２１の単数または複数の光ファイバー２２上を送信されるのが有利である。送信時の光信号と受信時の光信号とを区別するために、受信時の光信号は、各送信方向について異なる波長λ１およびλ２の光信号を使用して送信するのが好ましいが、これは、選択した波長に適した光信号の送信コンポーネント４５および受信コンポーネント４６を使用するか、選択した波長だけを通し送信コンポーネント４５および受信コンポーネント４６に結合された図示しないフィルターを使用することにより得られる。
【００３３】
たとえば光通信の分野においては既知の電子光学コンポーネントおよび光ファイバーを使用する場合、各方向に送信される信号の良好な分離を得るために、信号は、光ファイバーに沿った方向においては１３１０ナノメートルを中心とする波長で送信され、反対方向においては８５０ナノメートルを中心とする波長で送信される。
【００３４】
λ１が、たとえば光バス２０のコネクター３０ａに相当する波長のように、ある終端に送信される信号に相当する波長、すなわち光ファイバー２２内に投入された光信号を送信するよう光コンポーネント４５ａが適合化された波長である場合、この例においてコネクター３０ｂに相当する光ファイバー２０の他方の端において光信号を受信する光コンポーネント４６ｂはこの波長λ１に適合させなければならない。また、光バス２０の第１端においてコネクター３０ａに結合された受信光学コンポーネント４５ｂが適合しなければならない波長でもある波長λ２で光信号を送信するには、光バスのこの他方の端に、コネクター３０ｂに結合された光コンポーネント４５ｂを適合させなければならない。このように、ネットワークの各光バス２０、すなわち、４軸型の電気接点に対し終端を有する２つのコネクター３０ａ、３０ｂの間に光ケーブル２１を含む要素については、２つのコネクター間で送信および受信波長が反転している限りにおいては、光バス２０の各端にあるコネクター３０ａおよび３０ｂは異なる。したがって、送信および受信機能を行う電気光学コンポーネント４５および４６の特性はこの反転を考慮するよう適合化される。電気接続部を含む終端３１は、バスの行き先によって同一ものか異なるものにすることができる光通信バス２０の両端に取り付けられたコネクター３０ａ、３０ｂ上で、４軸プラグの極性の条件を満たさなければならないが、その幾何学的側面を考慮しない場合、送信信号の通信方向によって光学特性が異なるため、コネクター３０ａおよび３０ｂは相補形でなければならない。
【００３５】
実際には、オスコネクターまたはメスコネクターのどちらかを両端に具備する光通信バス２０を作製する必要性を満たすためには、少なくとも４種類のコネクターを持ち、４軸型電気通信バスを本発明による光通信バスに交換することが必要である。このようなコネクターとは以下の通りである：
− ＭＡモデル： 波長λ１の信号を送信し波長λ２の信号を受信するオスコネクター、
− ＦＡモデル： 波長λ１の信号を送信し波長λ２の信号を受信するメスコネクター、
− ＭＢモデル： 波長λ２の信号を送信し波長λ１の信号を受信するオスコネクター、
− ＦＢモデル： 波長λ２の信号を送信し波長λ１の信号を受信するメスコネクター、
【００３６】
本発明による光通信バス２０は、バスが使用される通信バスネットワークのニーズに応じてｘおよびｙがＭまたはＦであるｘＡ−ｙＢタイプのコネクター形式の組み合せに従うことにより、オス−オス端、オス−メス端、またはメス−メス端でコネクター３０ａ、３０ｂの組み合せが作製される。
【００３７】
同じ光通信バス２０の終端に、光学的動作において同一なコネクター３０ａ、３０ｂを取り付けるリスクを制限するために、安全性および品質管理の目的から、取り付け先のリセプタクル１３へのコネクターの取り付けに支障をきたすようなリスクがないよう、光学的動作において対向する２種類のコネクター３０ａ、３０ｂは、たとえばコネクター３０の一部分の形を変えるか、コネクター３０ａ、３０ｂのボディー上のカラーコードまたは目印４７ａ、４７ｂで区別される。光通信バス２０の内部の光学的動作におけるこのような非対称性にもかかわらず、バス２０は機能面において優先的な方向は有しておらず、電気インタフェースが適合しかつ機械的手段により光通信バス２０の取り付け方向に何ら制限が課されない場合には、バスがデータ送信を行う２つの機器１０ａ、１０ｂの間においてバスがどちらの方向に接続されても、バスは同じように動作する。
【００３８】
光通信バス２０の別の態様は、コネクター３０に内蔵された電子ユニットのコンポーネントの電源に関するものである。電気信号から光信号またはその逆の変換を行うのに現在用いられているコンポーネントは通常、低電圧（数ボルト）の直流電源を必要とする。したがって、コネクター２０、ならびに中間ゾーン４０に内蔵された電子回路にそのような電源を供給することが必要である。この電源はたとえば、図示はしないが、コネクター２０に内蔵された電子ユニットのニーズに適合した電圧発生源に接続された一本の電源供給電線３４を使用して作製される。たとえば、電源供給電線３４は、リセプタクル１３または同等のリセプタクルのハウジングに挿入することができる電気接点３５をその自由端に具備し、前記ハウジングは、求める電圧が得られる電気接点に相当する。通常、アビオニクスシステムの設計者は、航空機の発電装置から所望の電圧を供給するために接点を配置することができる予約自由スペースのコネクターおよび電気接点をリセプタクル上に設ける。いったんコネクター３０が接続された時、航空機のアースに接続されるコネクター３０のハウジング３６のアースにより電流の戻りが確保される。コネクター３０のハウジングの質量による電流の戻りを所望しない場合あるいはそれが不可能な場合、コネクター３０に対向する終端が航空機のアースに接続された第２の電線３７が設けられる。コネクター３０に内蔵された電子ユニットの作動に必要な電圧が、当該電子機器１０の作動に必要な電圧のうちの１つである場合、この電圧は通常、ラック１２の底部のリセプタクル１３の接点で得られる。
【００３９】
本発明の特定の実施形態においては、光通信バス２０の終端コネクター３０を接続しなければならないアビオニクス機器１０のコネクターの少なくとも１つの電気接点に電圧が重畳されるよう、アビオニクス機器１０a、１０ｂが改造される。有利には、アビオニクス機器１０の当該コネクターの電気接点と、通常、機器１０のアースに接続されたこのコネクターのアースとの間に電源電圧が印加される。また、アビオニクス機器１０の当該コネクターの電気接点のうちの２つの間に電源電圧を印加することも可能である。通信バス上で送信される情報の搬送信号の周波数に対し直流であるか準直流であるそのような電圧は、送信するデジタル信号の品質には影響がなく、アビオニクス機器１０の内部電源により、光通信バス２０の終端コネクター３０に内蔵された電子回路４１、４２に電源を直接供給することができる。この実施形態により、機器の１０の支持ラック１２のリセプタクル１３のレベルにおいて追加的電気配線をする必要がなくなる。
【００４０】
アビオニクス機器１０によるコネクター３０への電源供給がもっぱらコネクター３０の１つまたは２つの送信接点３２ａ、３２ｂ、あるいは１つまたは２つの受信接点３３ａ、３３ｂにより行われる時、送信接点にするか受信接点にするかの選択は先験的に任意であるが、アビオニクス機器が、本発明による光通信バスでも、光通信バスに取って替えられる従来の４軸電気通信バスとでも同じように動作するよう、信号と電源との間の分離手段を設けるのが有利である。コネクター３０ａの電源電圧が、通信バスの終端にある機器１０ａにより、ある接点、選択によりたとえば送信接点３２ａ、に印加されると、従来の４軸電気通信バスにより２つの機器１０ａ、１０ｂが接続された時、この電圧は第２機器１０ｂの別の接点、すなわち例として示した選択では受信接点３３ａに到達し、前記接点は、本発明によるコネクター３０の内部電子ユニットに電源を供給するために改造されたアビオニクス機器１０に内蔵された前記分離手段に結合される。これらの分離手段は、電気通信バスの他方の終端に接続されたアビオニクス機器からの電圧をアビオニクス機器１０のプラグの電気接点に印加することによって前記アビオニクスの作動が妨害されないよう、信号と電源電圧とを分離するものである。そのような手段はたとえば、電源電圧の準直流成分を阻止し高周波信号を通すキャパシタンスを使用して作製することができる。
【００４１】
コネクター３０の第２終端ゾーン５０は、中間ゾーンの電子光学コンポーネント４５、４６の光信号の送受信光ウィンドウ５１と光ファイバー２２のアラインメントを確保することにより光ケーブル２１をコネクター３０の終端に維持する役割を有する。この実装方法はきわめて高い精度および品質が必要であり、その作製は光ファイバーを通る信号の送信品質に依存する。送信品質、および送信品質が維持される時間に大きな影響を及ぼす基準としては、光接続部の透明度を下げる可能性のある埃、油分、その他の要素がないこと、光ファイバーの終端の直角度および研磨、電気光学コンポーネントに対するファイバーの芯出しがある。良好な送信品質が得られる光ケーブルの終端の実装方法は、継手の機械的強度および実装部の防水性の問題の把握も含め、既知である。本発明によるバスにより、航空機内に光バス２０を実装するタイミングに光接続が行われる時に同品質を得るには工業的に実現がきわめて困難さらには不可能な手段を使用して、必要な品質を得る全条件が保証される専用の工場において実装作業を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
したがって、本発明による通信バス２０を使用するアビオニクスアーキテクチャーにより、特別な脆弱性をきたすことなく、電気接点上で、全ての継手ならびに接続および接続解除作業が行われる。航空機の運用者はいかなる時も、光バスが使用されていることを考慮する必要がなく、特に、光コネクターを使用することによって必要となる保守作業のための特別な条件を用意する必要がない。したがって航空機のメンテナンス要員は、既存の電気バスの保守に必要なトレーニングおよび資格以外にトレーニングや特別な資格を取得する必要がない。
【００４３】
さらに、アビオニクス機器１０は電気通信バスネットワークおよび本発明による光通信バスネットワークに完全に適合しているので、機器の型式に関する間違いのリスクはなく、２種類のバスを具備する飛行機を使用する航空会社は、各飛行機に搭載された通信バスの種類に応じて２種類の機器ファミリーを管理する必要がない。
【００４４】
改造された電子機器を使用してコネクターの接点によりコネクター３０の内部電子ユニットに電源を供給する実施形態を実施すると、アビオニクス機器１０のリセプタクル１３の配線に手を加える必要なく、たとえば保守作業中に、電気通信バスを本発明による光通信バスに、あるいはその逆に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】電気通信バスネットワークの先行技術を示す図である。
【図２】本発明による通信バスネットワークのアーキテクチャーの例を示す図である。
【図３】アビオニクス機器ならびにそれらの電気接続手段の詳細図であり、詳細（ａ）は電気接点側のコネクターの端面図である。
【図４】本発明による光バス用の電気コネクターの詳細図（部分断面図）である。
【図５】４軸型電気接続部を有する光バスの図（部分断面図）である。
【符号の説明】
【００４６】
１０，１０ａ，１０ｂ アビオニクス機器
１１ａ，１１ｂ インタフェース
１２ 支持ラック
１３ リセプタクル
２０ 光通信バス
２１ 光ケーブル
２２ 光ファイバー
３０，３０ａ,３０ｂ コネクター
３１ 第１終端ゾーン
３２ａ，３２ｂ 送信接点
３３ａ，３３ｂ 受信接点
３４ 電源供給電線
３５ 電気接点
３６ ハウジング
３７ 電線
４０ 中間ゾーン
４１，４２ 電子回路
４３，４４ 電気接続
４５，４６ コンポーネント
４７ａ，４７ｂ 目印
５０ 第２終端ゾーン
５１ 送受信光ウィンドウ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機に搭載されたアビオニクス機器が電気バスネットワークによる通信用として設計されている時、前記アビオニクス機器を改造する必要なく、前記機器の光通信バスネットワークを使用して接続するための手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の民間航空機はデジタル技術を大幅に取り入れている。コンピューター、あるいはマイクロプレッサー、マイクロコントローラーまたはデジタルインタフェースを具備するその他の機器のように、電子通信インタフェースを含む種々の機器は、航空機の制御、モニター、機上監視機能を行い、デジタルバス上で情報を交換する。
【０００３】
最も多用されている通信バスは、コアが銅またはアルミニウムを基材とする導体金属製であるケーブルを使用する電気バスである。その場合、デジタルデータは電圧の振動として伝達される。電気バス技術、特に、コード化された情報が同じ物理的媒体上で送信されるシリアルバスは、航空機に搭載された状態で過酷な運転環境にさらされる接続手段の信頼性ゆえ妥当である。しかしながらこれらの電気バスには、比較的重量があり電磁妨害の影響を受けやすいという欠点がある。
【０００４】
特に物理的および機能上のインタフェースのレベルにおいて、特に互換性についての動作上の理由から、航空機の製造者はこれらの機器の機械的および電気的インタフェースの規格を制定するようになった。
【０００５】
航空業界であれば、たとえば、規格に準拠する単方向バスを用いる、航空機に搭載された機器間の通信インタフェースおよびプロトコルを詳細に定義する規格ＡＲＩＮＣ４２９はよく知られている。
【０００６】
より詳細には、現在の物理的バスがサポートすることができる通信速度が上昇しつつ、航空的応用例に必要な信頼性条件が保持されているので、物理的バスの単純化が可能になった。したがって、規格ＡＲＩＮＣ４２９に準拠したシステム内で使用される通信速度が比較的低い複数の単方向バスは、１００ＭＢｉｔ／秒の高速双方向バスに置き換えることができる。これらの高速双方向バスは新しい規格に関連付けられるとともに、当然のことながら、アビオニクス機器のための新しい規格にも関連付けられている。
【０００７】
これら新しい規格は、上で述べた動作上の信頼性の理由から、現在でもなお電気通信バスに関連付けられている。
【０００８】
図１には、高速電気バスによって接続されている搭載電子機器のユニットについてのアーキテクチャーを示した。
【０００９】
この例においては、コンピューター１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれ電気通信バス４ａ、４ｂ、４ｃにより、バス自体に到達するアドレシング信号に応じてあるバスから他のバスへ信号を移動させることができる機器である切替器に接続される。たとえばセンサーまたはアクチュエーターなど他の機器３ａ、３ｂは、それぞれ電気通信バス５ａ、５ｂを使用してコンピューター１ａ、１ｂにそれぞれ直接接続される。
【００１０】
全二重方式と呼ばれる同時双方向電気通信バスは、通常、２つペアの電気導線すなわち４軸ケーブルで構成され、各対は１つの通信方向に専用である。通常、各ペアはツイストされ、このようにして構成されたケーブルは、外部からの電磁ストレスからケーブルを保護したり、ケーブルから発せられる可能性の電磁放射線から外部環境を保護するためのシールドを含む。これらのケーブルは４０ｇ／ｍから５０ｇ／ｍ程度の単位長さ質量を有する。ケーブルは、必要に応じてオスまたはメスの４つの電気接点を含みコネクターの金属構造にシールドが再び装着されるコネクターをその各終端に具備する。企画ＡＲＩＮＣ６００（２００３年７月１５日付けの暫定版の附則２０の追補１４を参照のこと）は、そのような４軸型コネクターの電気的特性および機械的特性について記載している。これらの４電気接点型コネクターに関しては、送信専用の２つの接点には通常Ｔｘ＋およびＴｘ−の符号がふられ、受信専用の２つの接点には通常Ｒｘ＋およびＲｘ−の符号がふられる。記号＋および−はバスが極性を有していること、およびコネクターをバスの電気ケーブル上に実装する際、この極性を守らなければならないことを示している。
【００１１】
また、送信する情報を、光ファイバー内を伝播することができる光信号に変換することも可能である。光通信バスは、単位長さあたり質量、情報送信速度、電磁放射に対する無感応性に関して有利であるが、光リンクの結合に関する課題や、現状では大部分が電気通信バスとともに作動するようになっている現状の機器の技術のため、民間輸送航空機の分野ではまだ広く使われていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、機器が電気通信バスで動作するように設計されている航空機に、これらのバスに接続され、電気通信バスに対応する規格を今後もまだ数年満たさなければならない機器の既存の設計は問題視することなく、光通信バスにより通信できる可能性を付与すること、すなわち、特に質量および電磁妨害に対する無感応性に関する技術を利用できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的のため、単数または複数の同時双方向電気通信バスを使用して情報を交換するよう設計された２つまたは複数の機器を含む本発明による航空機用アビオニクスシステム内で、少なくとも１つの電気バスが、終端コネクターが前記機器の電気インタフェース上に接続できる少なくとも１つの光バスに置き換えられる。
【００１４】
本アビオニクスシステムの好ましい実施形態においては、光バスは、少なくとも１つの光ファイバーを含む少なくとも１つの光ケーブルと、電気信号を光信号に変換するための手段と光信号を電気信号に変換するための手段とを内蔵するコネクターを各終端に含む。
【００１５】
光ケーブルのコネクターは、ある機器に接続されるようになっているコネクターの終端に、電気信号の２つの送信電気接点と、２つの受信電気接点とを含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一実施形態においては、コネクターに内蔵された信号変換電子光学手段には、コネクターの外部のエネルギー発生源に接続することができる少なくとも１つの電線によって電源が供給される。電子光学変換手段のアースは、航空機のアースに接続された第２の電線によるか、好ましくはコネクターのハウジングの構造によって行うことができる。
【００１７】
別の実施形態においては、コネクターに内蔵された信号変換電子光学手段には、コネクターの送信または受信電気接点のうちの１つに印加される電圧が供給される。この場合、好ましくは、アビオニクス機器は、機器のバスのプラグのレベルにおいて、選択した送信または受信接点に対し、電子光学手段への電源供給に必要な電圧を印加するが、他の接点は、電気通信バスが接続され、電源供給に用いられる接点に対面する接点に前記電源電圧を印加するようになった時にこの電圧の影響から保護される。このような予防策により、アビオニクスシステムは、２つの機器間のリンク上で電気通信バスまたは光通信バスを分け隔てなく使用することができる。
【００１８】
本発明は、少なくとも１つの光ファイバーを内蔵する光ケーブルと、少なくとも１つの光ファイバーの所望する位置決めを行うことにより光ケーブルをコネクターに固設するため光ケーブルの維持手段、電気信号を波長λ１の光信号に変換する電子光学手段、波長λ２の光信号を電気信号に変換する電子光学手段、４軸型電気バス用の電気接点に幾何学的にも電気的にも適合する電気接点を含むコネクターを光ケーブルの第１端に含み、少なくとも１つの光ファイバーの所望する位置決めを行うことにより光ケーブルをコネクターに固設するため光ケーブルの維持手段、電気信号を波長λ２の光信号に変換する電子光学手段、波長λ１の光信号を電気信号に変換する電子光学手段、４軸型電気バス用の電気接点に幾何学的にも電気的にも適合する電気接点を含むコネクターを光ケーブルの第２端に含む、航空機のアビオニクス機器間におけるデジタル形式のデータの通信のための同時双方向バスにも関する。
【００１９】
光バスの電気コネクターの単数または複数の接点からコネクターの電子光学変換手段に電源が供給される実施形態を実施するために、本発明は、機器の外部の電子光変換手段のための電源電圧が、電気通信バス上での信号の送信専用のプラグの２つの電気接点のうちの少なくとも１つにおけるデジタル信号に重畳されること、およびプラグの受信専用の電気接点に到達するデジタル信号が、電子光変換手段の電源電圧と同じ特性の電圧に重畳されるか否かに関わらず、機器によって正常に受信されるようにするための手段を含むことを特徴とする、４軸型同時双方向デジタル通信電気バス用の少なくとも１つのプラグを含むアビオニクス機器にも関する。
【００２０】
同様に本発明は、機器の外部の電子光変換手段のための電源電圧が、電気通信バスからの信号の受信専用のプラグの２つの電気接点のうちの少なくとも１つにおいて生成されること、および送信専用のプラグの電気接点上に送信されたデジタル信号が、これらの送信接点またはこれらの接点のうちの１つが、電子光変換手段の電源電圧と同じ特性の電圧に重畳されるか否かに関わらず、機器によって正常に送信されるようにするための手段を含むことを特徴とする、４軸型同時双方向デジタル通信電気バス用の少なくとも１つのプラグを含むアビオニクス機器にも関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２２】
本発明によるアビオニクスシステムは、航空機に搭載され少なくとも１つの光デジタルバス２０を使用して通信バスネットワークを介して情報を交換する少なくとも２つの機器ユニット１０a、１０ｂを含む。
【００２３】
これらの機器１０ａ、１０ｂは、たとえば航空機およびそのシステムの制御、ミッション遂行あるいは監視に関する多少複雑な作業を実行するコンピューター、センサーまたはセンサーの測定値の収集装置、アクチュエーター、電子スイッチまたは電子ルーターのように通信バスネットワークに固有な機器など、デジタル情報の送信および／または受信することができる任意の種類のものにすることができる。
【００２４】
想定するこれら全ての機器１０ａ、１０ｂは、単数または複数の他の機器との情報の交換を行うため、少なくとも１つの双方向電気通信バスに接続するための少なくとも１１つの４軸型電気接点を含む少なくとも１つのバス接続インタフェース１１ａ、１１ｂを有する。
【００２５】
アビオニクスシステムの本アーキテクチャーにおいては、電気通信バスによりこれらの機器１０ａ、１０ｂが接続されるよう設計されるインタフェース１１ａ、１１ｂにも関わらず、終端にコネクター３０ａ、３０ｂを具備し、終端が、機器１０ａ、１０ｂの４軸用電気プラグと適合する電気結合プラグを含む光ケーブル２１を含む光通信バス２０を使用して、機器１０ａ、１０ｂ間で情報を交換するための少なくとも１つの結合が作製される。
【００２６】
コネクター３０の電気結合プラグは、アビオニクス機器１０からの情報の送信専用の２つの接点３２ａおよび３２ｂ、ならびにアビオニクス機器による情報の受信専用の２つの接点３３ａ、３３ｂを含む。コンピューター１０のプラグの送信接点に接続されるようになっている一対の接点３２ａ、３２ｂについて電気信号から光信号への変換を行い、コンピューター１０のプラグの受信接点に接続されるようになっている一対の接点３３ａ、３３ｂについて光信号から電気信号への変換を行うために、光通信バス２０の各端に実装された各コネクター３０は、電気から光への変換４５、あるいは光から電気への変換４６を行うよう構成された電気光学コンポーネントを含む。そのような電気光学コンポーネントは、光ファイバーによるデータ送信システムの作製に関して既知のものである。この場合、電子機器内に設置された光ファイバーの接続は、光コネクターを使用して機器上で行う。電気から光および光から電気という２つの変換機能を組み込んだ電気光学コンポーネントも存在するが、これは、ほとんど場所がなく１本の光ファイバーが双方向の通信をサポートしている時には有用である。
【００２７】
機能上、コネクター３０は３つのゾーンを含む：
− 幾何学形状的かつ電気的に４軸バス型と同一であって当該アビオニクス機器１０にとって必要とされる設計に適合する電気カップリングを使用して電子機器１０と協動するようになっている第１終端ゾーン３１、
− 機器１０から発信された電気信号を光通信バス２０に送信するための光信号４５に変換し、光信号を、機器１０向けの光通信バス２０からの受信のための電気信号４６に変換する電子工学手段、ならびに動作を行うための電子光学コンポーネント４５および４６に結合されたそれぞれの電子回路４１および４２を含む中間ゾーン４０、
− 光ケーブル２１に接続されること、すなわちコネクター３０と光ケーブル２１との間に機械的結合を確保し、光信号を送信する単数または複数の光ファイバーの位置決めを保証することができるコネクター３０上の第１ゾーン３１とは反対側の第２終端ゾーン５０、
【００２８】
コネクター３０の第１終端ゾーン３１は、想定されるアビオニクス機器が期待する電気インタフェースの設計に適合するとともに、特にその幾何学形状上、アビオニクス機器１０を受け入れるラック１２を、通常クレードルの後ろに固定されるリセプタクル１３に取り付けるか、アビオニクス機器が直接取り付けを行えるようになっている場合には同機器のインタフェース１１上に直接取り付けることができるようになっていなければならない。
【００２９】
コネクター１０の中間ゾーン４０はコネクター３０の電子光学部分を含む。好ましくは、４軸電気ケーブル用コネクターの既存のハウジングのサイズに適合するできるだけ小型の電子光学コンポーネントを使用するが、電子コンポーネントおよび電子光学コンポーネントの統合に関する制約上必要であれば、たとえば、機器１０を支持するラック１２の後部のリセプタクル１３上またはこの機器自体の上にコネクター３０を取り付けることができなくならないよう注意しながらこのゾーン４０を長くするなど、従来の４軸型コネクターの幾何学的形状に対しこのゾーンの幾何学的形状を変えるのが望ましい。
【００３０】
電子光変換装置は以下のものを含む：
− 少なくとも１つの電子回路４１、４２
− 前記少なくとも１つの電子回路４１、４２への電気接点３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂの電気接続４３、４４
− 前記少なくとも１つの電子回路４１、４２の送信コンポーネント４１に電気的に接続された少なくとも１つの、光信号から電気信号への変換コンポーネント４５（たとえば発光ダイオード、レーザーダイオード・・・）
− 前記少なくとも１つの電子回路４１、４２の受信コンポーネント４２に電気的に接続された少なくとも１つの、電気信号から光信号への変換コンポーネント４６（たとえばトランジスター・・・）
【００３１】
本発明の特定の実施形態においては、たとえば信号の増幅器または整形回路など、電気信号の処理手段は、たとえば送信信号の品質を向上させるために、コネクター３０内に取り付けられる。これらの手段は電子回路４１、４２から分離することも、電子回路に内蔵させることも可能である。
【００３２】
光通信バス２０は同時に双方向にできるものでなくてはならないので、送信時および受信時における信号は、従来の４軸電気バスの場合は個別の電気導線ペアを通過するが、光ケーブル２１の単数または複数の光ファイバー２２上を送信されるのが有利である。送信時の光信号と受信時の光信号とを区別するために、受信時の光信号は、各送信方向について異なる波長λ１およびλ２の光信号を使用して送信するのが好ましいが、これは、選択した波長に適した光信号の送信コンポーネント４５および受信コンポーネント４６を使用するか、選択した波長だけを通し送信コンポーネント４５および受信コンポーネント４６に結合された図示しないフィルターを使用することにより得られる。
【００３３】
たとえば光通信の分野においては既知の電子光学コンポーネントおよび光ファイバーを使用する場合、各方向に送信される信号の良好な分離を得るために、信号は、光ファイバーに沿った方向においては１３１０ナノメートルを中心とする波長で送信され、反対方向においては８５０ナノメートルを中心とする波長で送信される。
【００３４】
λ１が、たとえば光バス２０のコネクター３０ａに相当する波長のように、ある終端に送信される信号に相当する波長、すなわち光ファイバー２２内に投入された光信号を送信するよう光コンポーネント４５ａが適合化された波長である場合、この例においてコネクター３０ｂに相当する光ファイバー２０の他方の端において光信号を受信する光コンポーネント４６ｂはこの波長λ１に適合させなければならない。また、光バス２０の第１端においてコネクター３０ａに結合された受信光学コンポーネント４５ｂが適合しなければならない波長でもある波長λ２で光信号を送信するには、光バスのこの他方の端に、コネクター３０ｂに結合された光コンポーネント４５ｂを適合させなければならない。このように、ネットワークの各光バス２０、すなわち、４軸型の電気接点に対し終端を有する２つのコネクター３０ａ、３０ｂの間に光ケーブル２１を含む要素については、２つのコネクター間で送信および受信波長が反転している限りにおいては、光バス２０の各端にあるコネクター３０ａおよび３０ｂは異なる。したがって、送信および受信機能を行う電気光学コンポーネント４５および４６の特性はこの反転を考慮するよう適合化される。電気接続部を含む終端３１は、バスの行き先によって同一ものか異なるものにすることができる光通信バス２０の両端に取り付けられたコネクター３０ａ、３０ｂ上で、４軸プラグの極性の条件を満たさなければならないが、その幾何学的側面を考慮しない場合、送信信号の通信方向によって光学特性が異なるため、コネクター３０ａおよび３０ｂは相補形でなければならない。
【００３５】
実際には、オスコネクターまたはメスコネクターのどちらかを両端に具備する光通信バス２０を作製する必要性を満たすためには、少なくとも４種類のコネクターを持ち、４軸型電気通信バスを本発明による光通信バスに交換することが必要である。このようなコネクターとは以下の通りである：
− ＭＡモデル： 波長λ１の信号を送信し波長λ２の信号を受信するオスコネクター、
− ＦＡモデル： 波長λ１の信号を送信し波長λ２の信号を受信するメスコネクター、
− ＭＢモデル： 波長λ２の信号を送信し波長λ１の信号を受信するオスコネクター、
− ＦＢモデル： 波長λ２の信号を送信し波長λ１の信号を受信するメスコネクター、
【００３６】
本発明による光通信バス２０は、バスが使用される通信バスネットワークのニーズに応じてｘおよびｙがＭまたはＦであるｘＡ−ｙＢタイプのコネクター形式の組み合せに従うことにより、オス−オス端、オス−メス端、またはメス−メス端でコネクター３０ａ、３０ｂの組み合せが作製される。
【００３７】
同じ光通信バス２０の終端に、光学的動作において同一なコネクター３０ａ、３０ｂを取り付けるリスクを制限するために、安全性および品質管理の目的から、取り付け先のリセプタクル１３へのコネクターの取り付けに支障をきたすようなリスクがないよう、光学的動作において対向する２種類のコネクター３０ａ、３０ｂは、たとえばコネクター３０の一部分の形を変えるか、コネクター３０ａ、３０ｂのボディー上のカラーコードまたは目印４７ａ、４７ｂで区別される。光通信バス２０の内部の光学的動作におけるこのような非対称性にもかかわらず、バス２０は機能面において優先的な方向は有しておらず、電気インタフェースが適合しかつ機械的手段により光通信バス２０の取り付け方向に何ら制限が課されない場合には、バスがデータ送信を行う２つの機器１０ａ、１０ｂの間においてバスがどちらの方向に接続されても、バスは同じように動作する。
【００３８】
光通信バス２０の別の態様は、コネクター３０に内蔵された電子ユニットのコンポーネントの電源に関するものである。電気信号から光信号またはその逆の変換を行うのに現在用いられているコンポーネントは通常、低電圧（数ボルト）の直流電源を必要とする。したがって、コネクター２０、ならびに中間ゾーン４０に内蔵された電子回路にそのような電源を供給することが必要である。この電源はたとえば、図示はしないが、コネクター２０に内蔵された電子ユニットのニーズに適合した電圧発生源に接続された一本の電源供給電線３４を使用して作製される。たとえば、電源供給電線３４は、リセプタクル１３または同等のリセプタクルのハウジングに挿入することができる電気接点３５をその自由端に具備し、前記ハウジングは、求める電圧が得られる電気接点に相当する。通常、アビオニクスシステムの設計者は、航空機の発電装置から所望の電圧を供給するために接点を配置することができる予約自由スペースのコネクターおよび電気接点をリセプタクル上に設ける。いったんコネクター３０が接続された時、航空機のアースに接続されるコネクター３０のハウジング３６のアースにより電流の戻りが確保される。コネクター３０のハウジングの質量による電流の戻りを所望しない場合あるいはそれが不可能な場合、コネクター３０に対向する終端が航空機のアースに接続された第２の電線３７が設けられる。コネクター３０に内蔵された電子ユニットの作動に必要な電圧が、当該電子機器１０の作動に必要な電圧のうちの１つである場合、この電圧は通常、ラック１２の底部のリセプタクル１３の接点で得られる。
【００３９】
本発明の特定の実施形態においては、光通信バス２０の終端コネクター３０を接続しなければならないアビオニクス機器１０のコネクターの少なくとも１つの電気接点に電圧が重畳されるよう、アビオニクス機器１０a、１０ｂが改造される。有利には、アビオニクス機器１０の当該コネクターの電気接点と、通常、機器１０のアースに接続されたこのコネクターのアースとの間に電源電圧が印加される。また、アビオニクス機器１０の当該コネクターの電気接点のうちの２つの間に電源電圧を印加することも可能である。通信バス上で送信される情報の搬送信号の周波数に対し直流であるか準直流であるそのような電圧は、送信するデジタル信号の品質には影響がなく、アビオニクス機器１０の内部電源により、光通信バス２０の終端コネクター３０に内蔵された電子回路４１、４２に電源を直接供給することができる。この実施形態により、機器の１０の支持ラック１２のリセプタクル１３のレベルにおいて追加的電気配線をする必要がなくなる。
【００４０】
アビオニクス機器１０によるコネクター３０への電源供給がもっぱらコネクター３０の１つまたは２つの送信接点３２ａ、３２ｂ、あるいは１つまたは２つの受信接点３３ａ、３３ｂにより行われる時、送信接点にするか受信接点にするかの選択は先験的に任意であるが、アビオニクス機器が、本発明による光通信バスでも、光通信バスに取って替えられる従来の４軸電気通信バスとでも同じように動作するよう、信号と電源との間の分離手段を設けるのが有利である。コネクター３０ａの電源電圧が、通信バスの終端にある機器１０ａにより、ある接点、選択によりたとえば送信接点３２ａ、に印加されると、従来の４軸電気通信バスにより２つの機器１０ａ、１０ｂが接続された時、この電圧は第２機器１０ｂの別の接点、すなわち例として示した選択では受信接点３３ａに到達し、前記接点は、本発明によるコネクター３０の内部電子ユニットに電源を供給するために改造されたアビオニクス機器１０に内蔵された前記分離手段に結合される。これらの分離手段は、電気通信バスの他方の終端に接続されたアビオニクス機器からの電圧をアビオニクス機器１０のプラグの電気接点に印加することによって前記アビオニクスの作動が妨害されないよう、信号と電源電圧とを分離するものである。そのような手段はたとえば、電源電圧の準直流成分を阻止し高周波信号を通すキャパシタンスを使用して作製することができる。
【００４１】
コネクター３０の第２終端ゾーン５０は、中間ゾーンの電子光学コンポーネント４５、４６の光信号の送受信光ウィンドウ５１と光ファイバー２２のアラインメントを確保することにより光ケーブル２１をコネクター３０の終端に維持する役割を有する。この実装方法はきわめて高い精度および品質が必要であり、その作製は光ファイバーを通る信号の送信品質に依存する。送信品質、および送信品質が維持される時間に大きな影響を及ぼす基準としては、光接続部の透明度を下げる可能性のある埃、油分、その他の要素がないこと、光ファイバーの終端の直角度および研磨、電気光学コンポーネントに対するファイバーの芯出しがある。良好な送信品質が得られる光ケーブルの終端の実装方法は、継手の機械的強度および実装部の防水性の問題の把握も含め、既知である。本発明によるバスにより、航空機内に光バス２０を実装するタイミングに光接続が行われる時に同品質を得るには工業的に実現がきわめて困難さらには不可能な手段を使用して、必要な品質を得る全条件が保証される専用の工場において実装作業を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
したがって、本発明による通信バス２０を使用するアビオニクスアーキテクチャーにより、特別な脆弱性をきたすことなく、電気接点上で、全ての継手ならびに接続および接続解除作業が行われる。航空機の運用者はいかなる時も、光バスが使用されていることを考慮する必要がなく、特に、光コネクターを使用することによって必要となる保守作業のための特別な条件を用意する必要がない。したがって航空機のメンテナンス要員は、既存の電気バスの保守に必要なトレーニングおよび資格以外にトレーニングや特別な資格を取得する必要がない。
【００４３】
さらに、アビオニクス機器１０は電気通信バスネットワークおよび本発明による光通信バスネットワークに完全に適合しているので、機器の型式に関する間違いのリスクはなく、２種類のバスを具備する飛行機を使用する航空会社は、各飛行機に搭載された通信バスの種類に応じて２種類の機器ファミリーを管理する必要がない。
【００４４】
改造された電子機器を使用してコネクターの接点によりコネクター３０の内部電子ユニットに電源を供給する実施形態を実施すると、アビオニクス機器１０のリセプタクル１３の配線に手を加える必要なく、たとえば保守作業中に、電気通信バスを本発明による光通信バスに、あるいはその逆に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】電気通信バスネットワークの先行技術を示す図である。
【図２】本発明による通信バスネットワークのアーキテクチャーの例を示す図である。
【図３】アビオニクス機器ならびにそれらの電気接続手段の詳細図であり、詳細（ａ）は電気接点側のコネクターの端面図である。
【図４】本発明による光バス用の電気コネクターの詳細図（部分断面図）である。
【図５】４軸型電気接続部を有する光バスの図（部分断面図）である。
【符号の説明】
【００４６】
１０，１０ａ，１０ｂ アビオニクス機器
１１ａ，１１ｂ インタフェース
１２ 支持ラック
１３ リセプタクル
２０ 光通信バス
２１ 光ケーブル
２２ 光ファイバー
３０，３０ａ,３０ｂ コネクター
３１ 第１終端ゾーン
３２ａ，３２ｂ 送信接点
３３ａ，３３ｂ 受信接点
３４ 電源供給電線
３５ 電気接点
３６ ハウジング
３７ 電線
４０ 中間ゾーン
４１，４２ 電子回路
４３，４４ 電気接続
４５，４６ コンポーネント
４７ａ，４７ｂ 目印
５０ 第２終端ゾーン
５１ 送受信光ウィンドウ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの機器（１０ａ、１０ｂ）の電気インタフェース（１１ａ、１１ｂ）に接続することができる少なくとも１つの光バス（２０）を使用して前記機器（１０ａ、１０ｂ）間で情報が交換されることを特徴とする、少なくとも１つの同時双方向電気通信バスにより情報を交換することができる少なくとも２つの機器（１０ａ、１０ｂ）を含む航空機用アビオニクスシステム。
【請求項２】
光バス（２０）が：
− 少なくとも１つの光ファイバー（２２）を含む少なくとも１つの光ケーブル（２１）と、
− 電気信号を光信号に変換するための手段（４１、４２、４５、４６）と光信号を電気信号に変換するための手段とを内蔵するコネクター（３０）を各終端に
含むことを特徴とする請求項１に記載のアビオニクスシステム。
【請求項３】
ある機器に接続されるようになっているコネクター（３０）の終端（３１）が、電気信号の送信専用の２つの電気接点（３２ａ、３２ｂ）と、電気信号の受信専用の２つの電気接点（３３ａ、３３ｂ）とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のアビオニクスシステム。
【請求項４】
電気信号を光信号に、あるいは光信号を電気信号に変換するためにコネクター（３０）に内蔵された手段（４１、４２、４５、４６）が、コネクター（３０）の外部のエネルギー発生源に接続することができる少なくとも１つの電線（３４）によって電源が供給される電子コンポーネント（４１、４２）を含むことを特徴とする請求項２または３に記載のアビオニクスシステム。
【請求項５】
電気信号を光信号に、あるいは光信号を電気信号に変換するためにコネクター（３０）に内蔵された手段（４１、４２、４５、４６）が、コネクター（３０）の電気接点（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）のうちの少なくとも１つによって電源が供給される電子コンポーネント（４１、４２）を含むことを特徴とする請求項２または３に記載のアビオニクスシステム。
【請求項６】
信号を変換するためにコネクター（３０）に内蔵された手段（４１、４２、４５、４６）に電源が供給される少なくとも１つの電気接点が情報の送信専用の電気接点（３２ａ、３２ｂ）のうちの１つであることを特徴とする請求項５に記載のアビオニクスシステム。
【請求項７】
信号を変換するためにコネクター（３０）に内蔵された手段（４１、４２、４５、４６）に電源が供給される少なくとも１つの電気接点が情報の受信専用の電気接点（３３ａ、３３ｂ）のうちの１つであることを特徴とする請求項５に記載のアビオニクスシステム。
【請求項８】
機器（１０）のうちの少なくとも１つが、コネクター（３０）に内蔵されている信号変換手段（４１、４２、４５、４６）にエネルギーを供給することができる電源を含み、前記電源が、光バス（２０）のコネクター（３０）接続される少なくとも１つの機器のプラグの少なくとも１つの信号送信電気接点に接続されることを特徴とする請求項６に記載のアビオニクスシステム。
【請求項９】
機器（１０）のうちの少なくとも１つが、コネクター（３０）に内蔵されている信号変換手段（４１、４２、４５、４６）にエネルギーを供給することができる電源を含み、前記電源が、光バス（２０）のコネクター（３０）接続される少なくとも１つの機器のプラグの少なくとも１つの信号受信電気接点に接続されることを特徴とする請求項７に記載のアビオニクスシステム。
【請求項１０】
機器のうちの少なくとも１つ（１０ａ）が、前記機器のプラグの電気接点を、他方の機器（１０ｂ）によって発生する電圧の存在に対し機能上無感応にするための手段を含み、通信バスの電気接続インタフェース（１１ａ）の少なくとも１つのプラグ上で、電気通信バスまたは光通信バス（２０）を区別なく使用することが可能なことを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載のアビオニクスシステム。
【請求項１１】
− 少なくとも１つの光ファイバー（２２）を内蔵する光ケーブル（２１）と、
・ 少なくとも１つの光ファイバー（２２）の所望する位置決めを行うことにより光ケーブル（２１）をコネクター（３０）に固設するため光ケーブル（２１）の維持手段、
・ 電気信号を波長λ１の光信号に変換する電子光学手段（４１ａ、４５ａ）、
・ 波長λ２の光信号を電気信号に変換する電子光学手段（４２ａ、４６ａ）、
・ ４軸型電気バス用の電気接点に幾何学的にも電気的にも適合する電気接点（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）、
を含むコネクター（３０ａ）を光ケーブル（２１）の第１端に、
・ 少なくとも１つの光ファイバー（２２）の所望する位置決めを行うことにより光ケーブル（２１）をコネクター（３０）に固設するため光ケーブル（２１）の維持手段、
・ 電気信号を波長λ２の光信号に変換する電子光学手段（４１ｂ、４５ｂ）、
・ 波長λ１の光信号を電気信号に変換する電子光学手段（４２ｂ、４６ｂ）、
・ ４軸型電気バス用の電気接点に幾何学的にも電気的にも適合する電気接点（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）、
を含むコネクター（３０）を光ケーブル（２１）の第２端に、
含むことを特徴とする航空機のアビオニクス機器間におけるデジタル形式のデータの通信のための同時双方向バス（２０）。
【請求項１２】
機器の外部の電子光変換手段のための電源電圧が、電気通信バス上での信号の送信専用のプラグの２つの電気接点のうちの少なくとも１つにおけるデジタル信号に重畳されること、およびプラグの受信専用の電気接点に到達するデジタル信号が、電子光変換手段の電源電圧と同じ特性の電圧に重畳されるか否かに関わらず、機器によって正常に受信されるようにするための手段を含むことを特徴とする４軸型同時双方向デジタル通信電気バス用の少なくとも１つのプラグを含むアビオニクス機器（１０）。
【請求項１３】
機器の外部の電子光変換手段のための電源電圧が、電気通信バスからの信号の受信専用のプラグの２つの電気接点のうちの少なくとも１つにおいて生成されること、および送信専用のプラグの電気接点上に送信されたデジタル信号が、これらの送信接点またはこれらの接点のうちの１つが、電子光変換手段の電源電圧と同じ特性の電圧に重畳されるか否かに関わらず、機器によって正常に送信されるようにするための手段を含むことを特徴とする４軸型同時双方向デジタル通信電気バス用の少なくとも１つのプラグを含むアビオニクス機器（１０）。
【請求項１】
少なくとも２つの機器（１０ａ、１０ｂ）の電気インタフェース（１１ａ、１１ｂ）に接続することができる少なくとも１つの光バス（２０）を使用して前記機器（１０ａ、１０ｂ）間で情報が交換されることを特徴とする、少なくとも１つの同時双方向電気通信バスにより情報を交換することができる少なくとも２つの機器（１０ａ、１０ｂ）を含む航空機用アビオニクスシステム。
【請求項２】
光バス（２０）が：
− 少なくとも１つの光ファイバー（２２）を含む少なくとも１つの光ケーブル（２１）と、
− 電気信号を光信号に変換するための手段（４１、４２、４５、４６）と光信号を電気信号に変換するための手段とを内蔵するコネクター（３０）を各終端に
含むことを特徴とする請求項１に記載のアビオニクスシステム。
【請求項３】
ある機器に接続されるようになっているコネクター（３０）の終端（３１）が、電気信号の送信専用の２つの電気接点（３２ａ、３２ｂ）と、電気信号の受信専用の２つの電気接点（３３ａ、３３ｂ）とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のアビオニクスシステム。
【請求項４】
電気信号を光信号に、あるいは光信号を電気信号に変換するためにコネクター（３０）に内蔵された手段（４１、４２、４５、４６）が、コネクター（３０）の外部のエネルギー発生源に接続することができる少なくとも１つの電線（３４）によって電源が供給される電子コンポーネント（４１、４２）を含むことを特徴とする請求項２または３に記載のアビオニクスシステム。
【請求項５】
電気信号を光信号に、あるいは光信号を電気信号に変換するためにコネクター（３０）に内蔵された手段（４１、４２、４５、４６）が、コネクター（３０）の電気接点（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）のうちの少なくとも１つによって電源が供給される電子コンポーネント（４１、４２）を含むことを特徴とする請求項２または３に記載のアビオニクスシステム。
【請求項６】
信号を変換するためにコネクター（３０）に内蔵された手段（４１、４２、４５、４６）に電源が供給される少なくとも１つの電気接点が情報の送信専用の電気接点（３２ａ、３２ｂ）のうちの１つであることを特徴とする請求項５に記載のアビオニクスシステム。
【請求項７】
信号を変換するためにコネクター（３０）に内蔵された手段（４１、４２、４５、４６）に電源が供給される少なくとも１つの電気接点が情報の受信専用の電気接点（３３ａ、３３ｂ）のうちの１つであることを特徴とする請求項５に記載のアビオニクスシステム。
【請求項８】
機器（１０）のうちの少なくとも１つが、コネクター（３０）に内蔵されている信号変換手段（４１、４２、４５、４６）にエネルギーを供給することができる電源を含み、前記電源が、光バス（２０）のコネクター（３０）接続される少なくとも１つの機器のプラグの少なくとも１つの信号送信電気接点に接続されることを特徴とする請求項６に記載のアビオニクスシステム。
【請求項９】
機器（１０）のうちの少なくとも１つが、コネクター（３０）に内蔵されている信号変換手段（４１、４２、４５、４６）にエネルギーを供給することができる電源を含み、前記電源が、光バス（２０）のコネクター（３０）接続される少なくとも１つの機器のプラグの少なくとも１つの信号受信電気接点に接続されることを特徴とする請求項７に記載のアビオニクスシステム。
【請求項１０】
機器のうちの少なくとも１つ（１０ａ）が、前記機器のプラグの電気接点を、他方の機器（１０ｂ）によって発生する電圧の存在に対し機能上無感応にするための手段を含み、通信バスの電気接続インタフェース（１１ａ）の少なくとも１つのプラグ上で、電気通信バスまたは光通信バス（２０）を区別なく使用することが可能なことを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載のアビオニクスシステム。
【請求項１１】
− 少なくとも１つの光ファイバー（２２）を内蔵する光ケーブル（２１）と、
・ 少なくとも１つの光ファイバー（２２）の所望する位置決めを行うことにより光ケーブル（２１）をコネクター（３０）に固設するため光ケーブル（２１）の維持手段、
・ 電気信号を波長λ１の光信号に変換する電子光学手段（４１ａ、４５ａ）、
・ 波長λ２の光信号を電気信号に変換する電子光学手段（４２ａ、４６ａ）、
・ ４軸型電気バス用の電気接点に幾何学的にも電気的にも適合する電気接点（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）、
を含むコネクター（３０ａ）を光ケーブル（２１）の第１端に、
・ 少なくとも１つの光ファイバー（２２）の所望する位置決めを行うことにより光ケーブル（２１）をコネクター（３０）に固設するため光ケーブル（２１）の維持手段、
・ 電気信号を波長λ２の光信号に変換する電子光学手段（４１ｂ、４５ｂ）、
・ 波長λ１の光信号を電気信号に変換する電子光学手段（４２ｂ、４６ｂ）、
・ ４軸型電気バス用の電気接点に幾何学的にも電気的にも適合する電気接点（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）、
を含むコネクター（３０）を光ケーブル（２１）の第２端に、
含むことを特徴とする航空機のアビオニクス機器間におけるデジタル形式のデータの通信のための同時双方向バス（２０）。
【請求項１２】
機器の外部の電子光変換手段のための電源電圧が、電気通信バス上での信号の送信専用のプラグの２つの電気接点のうちの少なくとも１つにおけるデジタル信号に重畳されること、およびプラグの受信専用の電気接点に到達するデジタル信号が、電子光変換手段の電源電圧と同じ特性の電圧に重畳されるか否かに関わらず、機器によって正常に受信されるようにするための手段を含むことを特徴とする４軸型同時双方向デジタル通信電気バス用の少なくとも１つのプラグを含むアビオニクス機器（１０）。
【請求項１３】
機器の外部の電子光変換手段のための電源電圧が、電気通信バスからの信号の受信専用のプラグの２つの電気接点のうちの少なくとも１つにおいて生成されること、および送信専用のプラグの電気接点上に送信されたデジタル信号が、これらの送信接点またはこれらの接点のうちの１つが、電子光変換手段の電源電圧と同じ特性の電圧に重畳されるか否かに関わらず、機器によって正常に送信されるようにするための手段を含むことを特徴とする４軸型同時双方向デジタル通信電気バス用の少なくとも１つのプラグを含むアビオニクス機器（１０）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２００９−５０５８９９（Ｐ２００９−５０５８９９Ａ）
【公表日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２８５６３（Ｐ２００８−５２８５６３）
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００６／０５０８２５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０２６１０２
【国際公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【出願人】（５０１４４６２２８）エアバス・フランス (93)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００６／０５０８２５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０２６１０２
【国際公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【出願人】（５０１４４６２２８）エアバス・フランス (93)
【Ｆターム（参考）】
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