Brevet FR2802895A1 — publié le 20010629

Système secours de pilotage, à mise en place rapide, en présence de fumées cabine. Les yeux sont un senseur vital pour la vie de tous les jours. Ils sont encore plus importants lorsqu'il s'agit de piloter un véhicule. Or dans certains cas extremes, ni la vue de l'extérieur du véhicule, ni la vue des instruments n'est possible. C'est dans ces cas que l'invention proposée prend toute son ampleur. Il existe de nombreux systèmes permettant de piloter les avions dans brouillard ou la nuit, sans visibilité de l'extérieur. Les instruments de bord, les projections d'images réelles sur le pare-brise ou la visière du casque et focalisées à l'infini permettent de communiquer visuellement des informations qui permettent au pilote de contrôler l'altitude l'avion et de faire évoluer sa position dans l'espace. Malheureusement, il n'est pas toujours possible de voir avec suffisamment d'acuité l'extérieur et/ou les instruments. Ces indications peuvent être vitales pour sauvegarde du véhicule, des passagers, des personnes au sol et des biens au sol. Par exemple la destruction de la rétine par un faisceau laser, la présence de fumées dans la cabine sont les cas les plus fréquents de perte de visibilité de l'extérieur et/ou des indications du tableau de bord. II existe des systèmes qui permettent de se protéger contre l'agression des faisceaux laser, comme les écrans spéciaux mais leur protection restent très limitées, car il est très difficile de se protéger contre toutes les fréquences et toutes les incidences du faisceau venant percuter la visière. II n'est donc pas impossible qu'un pilote ait sa vue fortement limitée par un faisceau laser. Une fois la vue détruite, il n'existe pas d'autres systèmes que celui exposé par le présent brevet pour ramener le véhicule à bon port. II existe egalement, dans l'aviation civile de transport de passagers des tubes télescopiques, que l'on place, une extrémité contre la visière, l'autre près des instruments. Cet ustensile est déconnecté et non intégré à la visière, et nécessite l'usage d'une main pour maintenir tube télescopique. L'ensembie de ces contraintes rendent cet ustensile très peu pratique et rend le pilotage pratiquement impossible, ce qui n'est pas le cas pour ce brevet. II existe egalement des systèmes de visualisation par projection sur l'intérieur du pare-brise, mais l'image ainsi crée est loin des yeux du pilote et ne permet pas une vue correcte des informations en présence de fumées cabine. II existe egalement des systèmes de projection de certaines informations de vol sur la visière de certains casques de vol militaires comme les viseurs visuels par exemple. Ces systèmes sont incomplets, lourds, chers, encombrants, difficilement mis en place et ^ ' en vol, et ne peuvent donc être utilisés comme moyens de secours en cas de fumées cabine dans l'aviation civile qui nécessite une mise en place rapide de quelques secondes au maximum. II existe masques à mise en place rapide pour pilote d'avion de transport qui peuvent être placés sur le visage du pilote en quelques secondes. Ces masques comprennent quelquefois des lunettes de protection intégrées. Malheureusement en de présence de fumee cabine, bien que les yeux soient protégés des substances toxiques, la vue des instrument n'est pas assurée. II existe des systèmes sonores donnant des indications sur l'imminence d'une collision en vol. Malheureusement ces systèmes ne permettent pas de ramener l'avion à bon port en cas de fumées cabine. Un but l'invention est de fournir un système secours de pilotage d'un véhicule, à mise en place rapide, permettant de ramener le véhicule à bon port, comprenant au moins un pilote ayant perdu au moins partiellement la vision du monde extérieur et/ou des instruments bord par suite d'événements accidentels et comprenant au moins - un système actif de commande des paramètres de pilotage comme, par exemple, un volant, et/ou un accélérateur, et/ou un manche, et/ou des palonniers, ...etc., - un masque à mise en place rapide permettant au pilote de respirer un gaz respirable approprié, - une visière ou des lunettes portées près du visage protégeant les yeux du pilote contre une attaque éventuelle de ses yeux par la fumée toxique, ces but étant atteints par le procédé selon l'invention essentiellement caractérisé en ce qu'il consiste en un moyen permettant l'acquisition par le pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, de toutes les informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener le véhicule à bon port. Selon un mode de réalisation avantageux, le dit moyen permettant l'acquisition par le pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, de toutes les informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener le véhicule à bon port est une succession d'informations auditives émises par au moins une source sonore entendue par le pilote, cette dite source sonore étant générée par un ordinateur de bord, en fonction - des informations disponibles à bord - et éventuellement des informations données par le pilote - et éventuellement des informations données par une source indépendante du véhicule Selon un mode de réalisation avantageux, les dites informations disponibles à bord sont au moins une indication - de l'angle de tangage - de l'angle de roulis - de la variation de l'angle de lacet et eventuellement une indication - du cap - de la vitesse - de l'altitude - du cap à suivre - de l'altitude à maintenir - de la position dans le plan horizontal du véhicule par rapport la trajectoire horizontale désirée - de la position dans le plan vertical du véhicule par rapport a la trajectoire verticale désirée - de la configuration (volets, train sorti .... ) - de la poussée de chaque moteur Selon un mode de réalisation avantageux, la dite succession d'informations auditives fournies au pilote est communiquée au pilote suivant - un ordre - et/ou une vitesse - et/ou une force - et/ou un timbre de voix - et/ou une précision - et/ou une indication de la provenance du son (son 3D) modulable(s) aux grès du pilote, par la sélection de menus préétablis et activés par la voix du pilote ou manuellement par le pilote. Selon un mode de réalisation avantageux, le dit moyen permettant l'acquisition par le pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, de toutes les informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener le véhicule à bon port est un sous-système donnant des sensations locales à la main utilisée pour le pilotage de façon l'action du pilote sur le manche ait tendance à annuler cette dite sensation. Selon un mode de réalisation avantageux, le dit moyen permettant l'acquisition par le pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, de toutes les informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener le véhicule à bon port est un sous-système donnant des sensations locales à la main qui n'est pas utilisée pour piloter. Selon un mode de réalisation avantageux, le dit moyen permettant l'acquisition par pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, de toutes les informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener le véhicule à bon port est un sous-système comprenant un ensemble de sources lumineuses disposées tout autours de la périphérie de la visière de protection contre les fumées toxiques, et ne comprenant pas nécessairement une correction optique d'image. Selon un mode de réalisation avantageux, le dit sous système comprenant un ensemble de sources lumineuses disposées tout autours de la périphérie de la visière de protection contre les fumées toxiques, comprend au moins - un ensemble de sources lumineuses disposées sensiblement verticalement sur le coté gauche de la visière, - un ensemble de sources lumineuses disposées sensiblement verticalement sur le coté droit de la visière, - un ensemble de sources lumineuses disposées sensiblement horizontalement sur la partie supérieure de la visière, - et éventuellement une ou plusieurs sources lumineuses disposées sur le coté droit et inférieur de la visière, - et éventuellement une ou plusieurs sources lumineuses disposées sur le coté gauche inférieur de la visière, l'éclairement des sources lumineuses disposées sensiblement verticalement à droite et à gauche de la visière est tel que la droite virtuelle joignant ces deux lumières représente pour le pilote la barre horizontale de l'horizon artificiel, et où l'éclairement d'une des sources lumineuses horizontales supérieures représente le cap suivi ou la valeur de la vitesse de déroulement du cap ou l'écart entre le cap suivi et le cap à prendre, et où l'éclairement d'une des sources lumineuses inférieures représente la vitesse ou l'écart de vitesse par rapport à une vitesse maximale de sécurité ou une altitude ou l'écart entre l'altitude et la valeur de l'altitude désirée ou de sécurité. Selon un mode de réalisation avantageux, les dites sources lumineuses disposées tout autours de la périphérie de la visière, ont une intensité, une couleur, une fréquence de clignotement qui permettent de communiquer au pilote en plus des paramètres principaux d'autres parametres vitaux tels que la valeur, la vitesse, et la criticité des paramètres communiqués pilote. Selon un mode de réalisation avantageux, le dit moyen permettant l'acquisition par le pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, de toutes les informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener le véhicule à bon port est un générateur d'image symbologique intégré à la dite visière ou lunettes portées près du visage, et focalisant l'image symbologique loin devant le pilote par réflexion sur la visière de forme sphérique ou quasi-sphérique, cette image permettant de visualisé moins les informations relatives au valeurs - de l'angle de tangage - de l'angle de roulis - de la variation de l'angle de lacet et éventuellement une indication - du cap - de la vitesse - de l'altitude - du cap à suivre - de l'altitude à maintenir - de la position dans le plan horizontal du véhicule par rapport à trajectoire horizontale désirée - de la position dans le plan vertical du véhicule par rapport à la trajectoire verticale désirée - de la configuration (volets, train sorti .... ) - de la poussée de chaque moteur Selon un mode de réalisation avantageux, la dite visière de forme sphérique ou quasi-sphérique est un écran indépendant de la visière comportant un mécanisme accessible par le pilote permettant de faire basculer cet écran lorsque la fumée devient trop épaisse, cet écran en position baissée diminuant le champs visuel mais ne le diminuant pratiquement pas en position relevée, cet écran étant opaque ou étant fortement réfléchissant de façon que l'image émise puisse provenir d'un système à basse luminosité et basse consommation. Selon un mode de réalisation avantageux, le dit moyen permettant l'acquisition par le pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, de toutes informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener le véhicule à bon port est un sous-système intégré et faisant partie de la visière, comprenant - une visiere fine supplémentaire, - une enveloppe souple rangée en forme d'accordéon, - un conduit permettant de mettre en pression l'intérieur de la cavité comprise entre deux visières et permettant l'extension et le maintien de la visière fine, cette pression provenant de l'alimentation en air respirable, - un moyen accessible par le pilote permettant de libérer au gré du pilote l'avancee de la visière fine. L'invention sera mieux comprise par la description détaillée de 2 modes de réalisations illustrées sur les dessins qui représentent respectivement . - Figure 1 Un pilote assis en position de pilotage dans une ambiance enfumée. II a revêtu sont masque et ses lunettes de protection. Des écouteurs intégrés harnais du masque et connectés à un ordinateur lui permettent d'entendre les consigne d'urgence de pilotage permettant de ramener l'avion à bon port. - Figure 2 La figure représente la vue complète que peut avoir un pilote qui a revêtu son masque et sa visière en présence de fumées cabine. Des sources lumineuses sont disposées tout autour de la visière pour indiquer au pilote le consigne de pilotage pour ramener l'avion à bon port. La description d'un mode détaillé préférentiel de réalisation se refère à la figure 1 Un pilote (1) est assis au poste de pilotage. En situation d'urgence, ou conformément à la réglementation, il a revêtu son masque à mise en place rapide (2). Ce masque comporte harnais gonflable. Sur le harnais sont fixés sur cote droit et le coté gauche deux écouteurs.(3). le masque à mise en place rapide intègre une visière de protection contre fumées toxiques (4). Un tube flexible (S) permet l'acheminement de gaz respirable provenant de la boite à masque (6) où est rangé le masque en général. Le masque comprend un microphone intégré (7). Des fils fins électriques (8) relient les écouteurs à un ordinateur de bord (9) qui est placé ici dans la boite à masque. L'ordinateur (9) reçoit les information de vol de la borne bus (10) ou des instruments de bord de sécurité. Une mollette (11) accessible par le pilote comporte un certains nombre de positions stabilisées. Chaque position de cette mollette correspond à une phase de vol et est communiquées électriquement à l'ordinateur de bord (6). A chaque position de la mollette correspond une séquence pré-programmée ou programmable avant le vol d'indications auditives fournies au pilote. Des indications relatives à la sécurite peuvent venir s'intercaler entre une ou plusieurs indications auditives par exemple : altitude trop faible, vitesse proche du décrochage etc. Une deuxième mollette (12) permet de régler manuellement, aux grès pilote la vitesse de fourniture des informations auditives. Cette deuxième mollette (12) est également reliée électriquement à l'ordinateur de bord (6). La description d'un autre mode détaillé préférentiel de réalisation se refère à la figure 2 A l'intérieur de la visière (100) sont placées des sources lumineuses de telle sorte que leur lueur puissent être aperçues par le pilote. L'éclairement de ces sources lumineuses est commandé par un ordinateur de bord qui reçoit les informations de vol de la borne bus ou des instruments de bord. sources lumineuses sont placées et activées pour que le pilote puisse en reliant mentalement deux lumières se représenter la barre horizontale de l'horizon artificiel. Ces lumières sont placée de la façon suivante.: - sources lumineuses (101 à 109) sont placées sensiblement verticalement à droite de la visière, - 9 sources lumineuses (111 à 119) sont placées sensiblement verticalement à gauche de la visière, les sources lumineuses 105 et 115 sont de couleur verte les sources lumineuses 103,104,106,107,113,114,116,et 117 sont de couleur bleue les sources lumineuses 101,102,108,109,111,112,118,119 sont de couleur rouge Lorsque l'avion est en vol horizontal les deux lumières vertes 105 et 115 sont éclairées. Lorsque l'avion est en descente les couples de lumière 106 et 116, ou 107 et 117, ou 108 118, ou 109 et 119 sont éclairées. Lorsque l'avion est en vol incliné à droite en vol horizontal alors les couples suivants sont éclairés : 106 et 114, ou 107 et 113 ou 108 et 112 ou 109 et 111. façon générale et afin de créer une non discontinuité de l'information et d'augmenter sa précision, si la valeur de position est comprise entre deux lampes alors les deux lampes s'allument et l'intensité de leur éclairement est proportionnel à la proximité de la valeur rapport à la lampe. Les lampes milieu 105 et 115 restent allumées faiblement pour indiquer la valeur référence. Pour l'indication de la pente de VILS et le plan vertical à suivre en courte finale, les lampes à atteindre clignotent pour indiquer l'angle dé tangage 'imposer à l'avion pour rejoindre pente et le plan vertical de l'ILS. Neuf sources lumineuses ( 121 à 129 ) sont placées sensiblement horizontalement sur la partie supérieure de la visière. La source lumineuse 125 de couleur verte, les sources ,122,128 et 129 sont de couleur rouge, les sources ,124,126,et 127 sont de couleur bleue. Les sources lumineuses 126, 127, 128, 129 donnent une indication de la valeur de la vitesse de déroulement du cap à droite, respectivement 1,2,5 et ou plus de 10 degrés par seconde. De même que pour l'assiette, pour atteindre un cap déterminé ou un cheminement VOR ou atteindre un plan vertical ILS une source lumineuse clignote pour indiquer la direction à prendre. Par exemple si l'avion est stable en cap, et s'il est nécessaire de virer à gauche à la vitesse angulaire de 2 degrés par seconde pour rejoindre le plan vertical de l'ILS, alors lumière verte 125 est fortement éclairée et la lumière bleue 123 clignote. lumières rouges par exemple sont disposées en bas à droite et à gauche de la visière pour indiquer des alarmes correspondant à la sécurité. Ici la lampe 130 s'allume si la valeur la vitesse et top près de celle du décrochage, la lampe 131 s'allume si le train n'est sorti alors que les paramètres de vitesse et/ou de régime moteur et/ou d'altitude correspondent à une phase finale d'atterrissage. lecteur comprendra que de nombreuses applications dérivées du concept énoncé par ce brevet existent et que les présentations de réalisation ne sont que des exemples. En particulier il est facilement imaginable qu'une combinaison des procédés revendiqués séparément, même appliqués partiellement aboutisse à un procédé suivant l'invention. REVENDICATIONS 1) Système secours de pilotage d'un véhicule, à mise en place rapide, permettant de ramener le véhicule à bon port, comprenant au moins un pilote ayant perdu au moins partiellement la vision du monde extérieur et/ou des instruments de bord par suite d'événements accidentels et comprenant au moins - système actif de commande des paramètres de pilotage comme, par exemple, un volant, et/ou un accélérateur, et/ou un manche, et/ou des palonniers, ...etc., - masque à mise en place rapide permettant au pilote de respirer un gaz respirable approprié, - une visière ou des lunettes portées près du visage protégeant les yeux du pilote contre une attaque éventuelle de ses yeux par la fumee toxique, et caractérisé par la présence d'un moyen permettant l'acquisition par le pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, de toutes les informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener véhicule à bon port. 2) Système suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le dit moyen permettant l'acquisition par le pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, de toutes les informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener le véhicule à bon port est succession d'informations auditives émises par au moins une source sonore entendue par le pilote, cette dite source sonore étant générée par un ordinateur de bord, en fonction - des informations disponibles à bord - et éventuellement des informations données par le pilote - et éventuellement des informations données par une source indépendante du véhicule 3) système suivant la revendication 2 caractérisé en ce que les dites informations disponibles à bord sont au moins une indication - de l'angle de tangage - de l'angle de roulis - de la variation de l'angle de lacet et éventuellement - une indication du cap - de la vitesse - de l'altitude - du cap à suivre - de l'altitude à maintenir - de la position dans le plan horizontal du véhicule par rapport ' la trajectoire horizontale désirée - de la position dans le plan vertical du véhicule par rapport a la trajectoire verticale désirée - de la configuration (volets, train sorti ....) de la poussée de chaque moteur système suivant l'une des revendications 2 ou 3 caractérisé en que la dite succession d'informations auditives fournies au pilote est communiquée au pilote suivant un ordre - et/ou une vitesse - et/ou une force - et/ou un timbre de voix - et/ou une précision - et/ou une indication de la provenance du son (son 3D) modulable(s) aux grès du pilote, par la sélection de menus préétablis et activés par la voix pilote ou manuellement par le pilote. 5) système suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le dit moyen permettant l'acquisition par le pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, toutes les informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener le véhicule à bon port un sous-système donnant des sensations locales à la main utilisée pour le pilotage de façon que l'action du pilote sur le manche ait tendance à annuler cette dite sensation Système suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le dit moyen permettant l'acquisition par le pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, de toutes les informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener le véhicule à bon port un sous-système donnant des sensations locales à la main qui n'est pas utilisée pour piloter. Système suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le dit moyen permettant l'acquisition par le pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, de toutes les informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener le véhicule à bon port est un sous-système comprenant un ensemble de sources lumineuses disposées tout autours de la périphérie de la visière de protection contre les fumées toxiques, et ne comprenant pas nécessairement une correction optique d'image. 8) Système suivant la revendication 7 caractérisé en ce le dit sous-système comprenant un ensemble de sources lumineuses disposées tout autours de la périphérie de la visière de protection contre les fumées toxiques, comprend au moins - un ensemble de sources lumineuses disposées sensiblement verticalement sur le coté gauche de la visière, - un ensemble de sources lumineuses disposées sensiblement verticalement sur le cote droit de la visière, - un ensemble de sources lumineuses disposées sensiblement horizontalement sur la partie supérieure de la visière, - et eventuellement une ou plusieurs sources lumineuses disposées sur le coté droit et inférieur de la visière, - et eventuellement une ou plusieurs sources lumineuses disposées sur le coté gauche inférieur de la visière, où l'éclairement sources lumineuses disposées sensiblement verticalement à droite et à gauche de la visière est tel la droite virtuelle joignant ces deux lumières représente pour le pilote la barre horizontale de l'horizon artificiel, et où l'éclairement d'une des sources lumineuses horizontales superieures représente le cap suivi ou la valeur de la vitesse de déroulement du cap ou l'écart entre le cap suivi et le cap à prendre, et où l'éclairement d'une des sources lumineuses inférieures représente la vitesse ou l'écart de vitesse par rapport à une vitesse maximale securité ou une altitude ou l'écart entre l'altitude et la valeur de l'altitude désirée ou de sécurité. 9) Système suivant les revendication 7 et 8 caractérisé en que les dites sources lumineuses disposées tout autours de la périphérie de la visière une intensité, une couleur, une fréquence de clignotement qui permettent de communiquer au pilote en plus des paramètres principaux d'autres paramètres vitaux tels que la valeur, la vitesse, et la criticité des paramètres communiqués au pilote. 10) Système suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le dit moyen permettant l'acquisition par le pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, de toutes les informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener le véhicule à bon port est un générateur d'image symbologique intégré à la dite visière ou lunettes portées près du visage, et focalisant l'image symbologique loin devant le pilote par réflexion sur la visière de forme sphérique ou quasi-sphérique, cette image permettant de visualisé au moins les informations relatives au valeurs - de l'angle de tangage - de l'angle de roulis - de la variation de l'angle de lacet - du cap et éventuellement une indication - de la vitesse - de l'altitude - du cap à suivre - de l'altitude à maintenir - de la position dans le plan horizontal du véhicule par rapport à la trajectoire horizontale désirée - de la position dans le plan vertical du véhicule par rapport à la trajectoire verticale désirée - de la configuration (volets, train sorti ....) de la poussée de chaque moteur Système suivant la revendication 10 caractérisé en ce que la dite visière de forme sphérique ou quasi-sphérique est un écran indépendant de la visière comportant un mécanisme accessible par le pilote permettant de faire basculer cet écran lorsque la fumée devient trop épaisse, cet écran en position baissée diminuant le champs visuel mais ne le diminuant pratiquement pas en position relevée, ce écran étant opaque ou étant fortement réfléchissant de façon que l'image émise puisse provenir d'un système LCD à basse luminosite et basse consommation. 12) Système suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le dit moyen permettant l'acquisition par le pilote, en temps quasi réel, de façon ordonnée et précise, de toutes les informations nécessaires au pilotage d'urgence permettant de ramener le véhicule à bon port est un sous-système intégré et faisant partie de la visiere, comprenant - une visière fine supplémentaire, - une enveloppe souple rangée en forme d'accordéon, un conduit permettant de mettre en pression l'intérieur de cavité comprise entre les deux visières et permettant l'extension et le maintien de la visière fine, cette pression provenant de l'alimentation en air respirable, un moyen accessible par le pilote permettant de libérer gré du pilote l'avancée de la visière fine.