Brevet FR2923046A1 — publié le 20090501

Dispositif de gestion d'une phase de réveil pour un pilote d'un avion La présente invention est relative au domaine du pilotage des avions. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif permettant de gérer une phase de réveil d'un pilote après une phase de repos afin de permettre au pilote de prendre conscience plus rapidement de la situation environnante que lors d'un réveil non assisté. A bord des avions, plus particulièrement les avions de transport civil courts, moyens ou longs courriers, les équipages sont composés d'au moins deux pilotes : un commandant de bord et un copilote. A bord d'un avion, le commandant est toujours responsable du vol et de l'avion et est seul, en conséquence, à être habilité à prendre certaines décisions. Généralement, le commandant de bord, par crainte que le copilote ne s'endorme et ou ne le réveille pas, a du mal à se reposer, même en cas de fatigue importante. Lors des vols, en particulier des vols moyens et longs courriers, le commandant de bord accumule une dette de sommeil importante et son niveau de fatigue peut être élevé, en particulier à cause d'horaires de travail souvent en décalage avec le rythme biologique, et de fortes charges de travail lors des atterrissages et des décollages. Un état de fatigue important est susceptible de provoquer des phases de somnolence et d'hypovigilance, qui se traduisent par des baisses de performance et des phases inconscientes de micro-sommeil. Des phases de micro-sommeil peuvent être détectées chez les pilotes lors d'un vol, au moyen d'un dispositif de surveillance d'hypovigilance, même lors d'une phase critique telle que l'approche. Les phases de somnolence sont atténuées grâce à la communication verbale ou aux activités motrices liées à une tâche mentale. En revanche, elles sont plus fréquentes avec des équipages composés uniquement de deux pilotes, généralement pendant les phases de croisière ne nécessitant qu'une surveillance passive (installation progressive d'une monotonie), et ou pendant la période post prandiale et ou pendant les horaires de prédilections de l'endormissement, c'est à dire entre 23h00-1 h00 et 13h00-15h00, à l'horloge biologique du pilote. De plus, ces phases de somnolence ont parfois lieu simultanément pour les 2 pilotes. Actuellement, les avions modernes sont équipés d'une fonction `chrono' qui, par un usage dérivé, permet aux équipages de créer une alarme qui sonne dans un temps pré-réglé. Les périodes de repos permettent de diminuer significativement les phases de somnolence et d'améliorer la vigilance des pilotes quelles que soient les phases de pilotage, principalement lors des phases nécessitant une vigilance particulière telle que des phases de décollage et d'approche. Cependant, le repos génère des effets indésirables, tels que par exemple l'inertie du sommeil, qui est une phase de transition entre le repos et l'éveil. L'inertie du sommeil induit une hypovigilance transitoire, c'est à dire une dégradation momentanée des performances physiques et mentales. De plus, durant la période de repos, le pilote a perdu toute conscience de la situation environnante et de son évolution. L'inertie du sommeil peut durer entre 5 et 20 minutes, mais il existe quelques méthodes simples de réveil pour l'atténuer plus rapidement, telles que par exemple une communication verbale, des activités motrices, des activités mentales, une luminosité accrue, se désaltérer. Cependant, aucune fonction, dédiée au réveil d'un pilote au repos dans le poste de pilotage n'existe actuellement, dans le cadre des réglementations émises par des autorités publiques et prenant en compte des procédures internes des compagnies exploitantes. Il existe donc un intérêt à proposer un dispositif performant de gestion d'une période de réveil pour le pilote afin de lui permettre de prendre connaissance plus rapidement et efficacement des informations relatives à la situation de l'avion et du vol à la fin d'une période de repos. La présente invention comporte un dispositif de gestion d'une phase de réveil en vol d'un pilote dans un poste de pilotage d'un avion, suite à une période de repos, pour assurer son retour à un état jugé compatible avec des opérations de pilotage, dit état de vigilance, qui comporte : - des moyens de gestion pour : induire des stimuli physiques pour générer une prise de conscience par le pilote au repos de l'achèvement de sa période de repos, déclencher une procédure, sous forme d'actions à réaliser par le pilote, - des moyens d'affichage de la procédure établie par les moyens de gestion. Les moyens de gestion comportent un dispositif de contrôle agissant sur des moyens de génération et d'émission de signaux sonores et ou des moyens de génération et d'émission de signaux visuels. Avantageusement, les moyens d'affichage comportent un écran dans le poste de pilotage de l'avion sur lequel sont affichées différentes actions à 15 réaliser et à acquitter par le pilote. Le dispositif de gestion d'une phase de réveil reçoit au moins un signal d'activation issu d'un dispositif de gestion du repos du pilote. Le dispositif de gestion d'une phase de réveil comporte en outre un dispositif d'alerte en cas d'hypovigilance détectée sur le pilote, qui est activé par 20 les moyens de gestion lorsque le pilote est supposé être dans un état de vigilance. Le dispositif d'alerte génère un signal de commande d'activation d'au moins une alarme d'hypovigilance lorsque le pilote est détecté hypovigilant. Dans un mode de réalisation, ledit signal de commande active au moins 25 une alarme d'hypovigilance d'un niveau supérieur à une alarme d'hypovigilance active précédente lorsque le pilote n'a pas réalisé une action attendue en réponse à ladite alarme précédente dans une période prédéfinie. Avantageusement, le dispositif d'alerte utilise en tout ou partie des moyens d'alertes associés à un dispositif de surveillance et d'alerte des 30 paramètres avion. La description détaillée de l'invention est faite en référence aux figures qui représentent : Figure 1, un schéma de principe du dispositif de gestion d'un temps de réveil suivant l'invention, Figure 2, un exemple d'un écran d'affichage affichant une liste d'actions 5 à effectuer et à valider par le pilote. Un dispositif 1 de gestion d'une phase de réveil pour un pilote à la fin d'une période de repos dans un poste de pilotage d'un avion lors d'un vol, par exemple un vol long courrier, suivant l'invention comporte, comme illustré sur la figure 1 : 10 - des moyens de gestion 11 pour induire graduellement des stimuli physiques pour générer une prise de conscience par le pilote au repos de l'achèvement de sa période de repos, et assurer son retour à un état jugé compatible avec des opérations de pilotage, dit état de vigilance, - des moyens d'affichage 12 d'une procédure, à réaliser par le pilote, 15 établie par les moyens de gestion 11. A la fin d'une période de repos, les moyens de gestion 11 réalisent et ou supervisent des actions, qui sont détaillées ultérieurement, et contrôlent des comportements du pilote en réponse à certaines de ces actions. Les moyens de gestion 11 sont informés de la fin de la période de 20 repos par tout moyen, par exemple par un signal issu d'un moyen de gestion de la période de repos ou par une fonction chronomètre pouvant être intégrée aux moyens de gestion 11 proprement dits. Les moyens de gestion 11 comportent un dispositif de contrôle 110, par exemple un calculateur, qui agit sur : 25 - des moyens 111 de génération et d'émission de signaux sonores, diffusés par exemple progressivement par un haut-parleur dans le poste de pilotage, et ou - des moyens 112 de génération et d'émission de signaux visuels, à l'attention du pilote ayant terminé un repos et ou d'un autre pilote qui n'est 30 pas au repos mais qui a été détecté hypovigilant, lesdits signaux visuels étant par exemple produits par un ou des voyants et ou sur un écran d'affichage, un message ayant une signification de �période de repos terminée�, et ou - des moyens de contrôle de la luminosité et du son 113, en particulier afin d'augmenter progressivement la luminosité et le son dans le poste de pilotage, lorsque la luminosité et le volume sonore ont été atténués pendant la période du repos du pilote. Les moyens 111 de génération et d'émission de signaux sonores, les moyens 112 de génération et d'émission de signaux visuels et les moyens de contrôle de la luminosité et du son 113 sont en tout ou partie incorporés dans les moyens de gestion 11. De préférence, lorsque les moyens de génération et d'émission de signaux sonores 111, visuels 112, et les moyens de contrôle de la luminosité et du son 113 existent dans l'avion, ils sont raccordés au dispositif de contrôle 110. Lorsque les moyens de gestion 11 sont informés de la fin d'une période de repos, lesdits moyens de gestion déclenchent automatiquement une procédure que doit réaliser le pilote afin qu'il prenne connaissance d'informations relatives à l'avion et au vol et retrouve plus rapidement un état de vigilance élevé pour reprendre les commandes de l'avion. La procédure consiste à demander au pilote d'exécuter une liste d'opérations, relatives à l'avion et au vol, sans effets sur l'avion et le vol. La prise de connaissance de la situation de l'avion et du vol au travers de cette procédure est sans risque en cas d'erreur d'action ou d'interprétation du pilote. Lorsque cette procédure est réalisée, c'est à dire après validation par le pilote de vérifications effectuées pour chaque opération de la liste, le pilote peut, comme indiqué dans les réglementations émises par les autorités publiques, faire un échange d'informations avec l'autre pilote et reprendre les commandes de l'avion. Dans un mode préféré de réalisation, la procédure demande au pilote de vérifier des indications relatives par exemple : - aux paramètres de navigation, aux principaux systèmes de l'avion, tels que par exemple, les moteurs ou les commandes de vol, - à la quantité restante de carburant, - à la météo,... Les moyens d'affichage 12 comportent un écran de visualisation, par 5 exemple un écran existant du poste de pilotage tel qu'un écran du système � ECAM � faisant partie d'un dispositif de surveillance centralisé de différents systèmes de l'avion, et déjà présent dans le poste de pilotage. Un exemple sur la figure 2 illustre un écran de visualisation comportant une liste d'opérations à vérifier avant la reprise en main de l'avion par le pilote. 10 Lorsque toutes les vérifications sont effectuées et validées par le pilote, les moyens de gestion 11 et les moyens d'affichage 12 sont désactivés soit par une action spécifique du pilote, soit par l'exécution de la dernière action attendue. Le dispositif 1 de gestion de la phase de réveil est avantageusement 15 relié à un dispositif 2 de gestion du repos d'un pilote, apte à permettre la gestion d'une période du repos et l'isolement du pilote dans le poste de pilotage afin d'améliorer la qualité de son repos et ses aptitudes à une vigilance accrue pendant les phases actives de pilotage, telles que par exemple une phase de décollage ou d'approche. Lorsque la période de repos est achevée, le dispositif 20 2 de gestion du repos du pilote génère un signal de commande d'activation 21 de la phase de réveil et donc des moyens de gestion 11. Le dispositif 1 de gestion de la phase de réveil comporte en outre un dispositif d'alerte 3 en cas d'hypovigilance détectée. Les moyens de gestion 11 génèrent un signal de commande 25 d'activation 31 du dispositif d'alerte 3 lorsqu'un pilote est supposé être dans un état de vigilance, c'est à dire par exemple, après la validation par le pilote de toutes les actions demandées par la procédure. Ledit dispositif d'alerte est relié à un dispositif de surveillance d'hypovigilance 4, spécifique pour chaque pilote, apte à détecter des phases de 30 micro sommeil chez le pilote. Le dispositif de surveillance d'hypovigilance 4 est actif pour le pilote tout au long du vol. Ledit dispositif d'hypovigilance est désactivé lorsqu'un pilote est dans une période de repos et réactivé à la fin de la période de repos, avantageusement sans action spécifique du pilote et alors sans risque d'oubli de réactivation de la part dudit pilote. Le dispositif d'alerte 3 génère au moins un signal d'activation 33 d'au moins une alarme d'hypovigilance 32 dans le cas ou au moins un des pilotes est détecté hypovigilant. Les alarmes d'hypovigilance 32 activées par le signal 33 sont par exemple des alarmes visuelles, sur un voyant d'alarme ou sur un écran d'affichage, notamment un message d'alerte, du type � hypovigilance détectée � et ou un changement de couleur, et ou des alarmes sonores, émises par exemple par les haut-parleurs dans le poste de pilotage. Dans un mode de réalisation, plusieurs type d'alarmes d'hypovigilance sont définies par niveau, avec par exemple des intensités différentes, et présentées successivement, au moyen entre autre d'une interface, par niveau croissant, par exemple par intensité croissante, en cas de non réaction, dans une période prédéfinie, du ou des pilotes à l'alarme d'hypovigilance précédente. L'interface est par exemple un écran d'affichage, tel qu'un écran � ECAM �. Dans un exemple de réalisation, quatre types d'alarmes d'hypovigilance se déclenchent successivement comme suit : - une première alarme, dite alarme A, d'intensité la plus faible, se déclenche lorsque l'hypovigilance d'un au moins un pilote est détectée, - une deuxième alarme, dite alarme B, se déclenche lorsque l'alarme A est maintenue pendant une durée prédéfinie, par exemple deux minutes, - une troisième alarme, dite alarme C, se déclenche lorsque l'alarme B est maintenue pendant une durée prédéfinie, par exemple une minute, - une quatrième alarme, dite alarme D, d'intensité la plus forte, se déclenche lorsque l'alarme C est maintenue pendant une durée prédéfinie, par exemple quinze secondes. L'alarme A comporte uniquement une alarme visuelle, telle qu'un message d'alarme, par exemple de couleur ambre, à l'attention du pilote détecté hypovigilant. Ladite alarme A est désactivée par une action du pilote concerné, par exemple en appuyant sur un bouton spécifique matérialisé sur l'écran de navigation ou en pressant un voyant d'alarme, par exemple le voyant bouton � Master Caution �. L'alarme B comporte une alarme visuelle et une alarme sonore, à l'attention du pilote détecté hypovigilant. L'alarme visuelle est par exemple un message d'alarme, de couleur ambre. L'alarme sonore est, par exemple une alarme unique, telle qu'un gong, périodique. Ladite alarme B est désactivée par une action du pilote concerné, par exemple en appuyant sur un bouton spécifique matérialisé sur l'écran de navigation ou en pressant un voyant d'alarme, par exemple le voyant bouton � Master Caution �. L'alarme C comporte deux alarmes visuelles et une alarme sonore, à l'attention du pilote détecté hypovigilant et de l'autre pilote. Les deux alarmes visuelles sont par exemple un message d'alarme, de couleur ambre et le voyant d'alarme � Master Caution � allumé. L'alarme sonore est, par exemple, une alarme unique, de type gong, d'intensité sonore plus importante que pour l'alarme A et ou un son moins agréable à l'oreille. Ladite alarme C est désactivée par une action d'un des deux pilotes, en pressant le voyant d'alarme �Master Caution �. L'alarme D comporte deux alarmes visuelles et une alarme sonore, à l'attention du pilote détecté hypovigilant, de l'autre pilote et d'un personnel navigant de cabine. Les deux alarmes visuelles sont par exemple un message d'alarme, de couleur rouge et un voyant d'alarme � Master Warning � allumé. L'alarme sonore est, par exemple, une alarme répétitive. Ladite alarme D est désactivée par une action d'un des pilotes, en pressant le voyant d'alarme � Master Warning �. Avantageusement, le dispositif utilise en tout ou partie des moyens d'alerte associés à un dispositif de surveillance et d'alerte 5 des paramètres avion. Ledit dispositif de surveillance des paramètres avion génère un signal de commande 51 d'activation du dispositif d'alerte 3, lorsque des critères de sécurité de l'avion ne sont pas remplis. Avantageusement, le dispositif 1 de gestion d'un temps de réveil pour un pilote est relié, par une liaison 61, à un dispositif 6 de retour d'information de l'activité des pilotes dans le poste de pilotage pour les personnels navigants de cabine, et situé dans une cabine passager. Le dispositif de retour d'information 6 de l'activité des pilotes comportent une interface comportant au moins un écran d'affichage sur lequel sont affichées des informations relatives à l'activité des pilotes dans le poste de pilotage. Par exemple, les personnels navigants de cabine sont avertis lorsqu'un des pilotes est au repos et peuvent, en conséquence, s'adapter à l'environnement dans le poste de pilotage, tel que réduire leur déplacement vers ledit poste de pilotage et ou être plus silencieux en entrant dans ledit poste de pilotage. Dans un autre exemple, les personnels navigants de cabine sont avertis lorsqu'au moins un des pilotes est détecté hypovigilant par les moyens d'alerte 3 et qu'aucun pilote ne répond aux alarmes. Le dispositif de gestion d'un temps de réveil pour un pilote après une phase de repos suivant l'invention permet ainsi au pilote qui a fini sa période de repos de reprendre plus rapidement son activité de pilotage tout en respectant les règles relatives aux réglementations émises par les autorités publiques en terme de reprise d'activités après un repos dans le poste de pilotage. REVENDICATIONS 1- Dispositif de gestion (1) d'une phase de réveil en vol d'un pilote dans un poste de pilotage d'un avion, suite à une période de repos, pour assurer son retour à un état jugé compatible avec des opérations de pilotage, dit état de vigilance, caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens de gestion (11) pour : - induire des stimuli physiques pour générer une prise de conscience par le pilote au repos de l'achèvement de sa période de repos, - déclencher une procédure, sous forme d'actions à réaliser par le pilote, - des moyens d'affichage (12) de la procédure établie par les moyens de gestion (11). 2- Dispositif suivant la revendication 1 dans lequel les moyens de gestion (11) comportent un dispositif de contrôle (110) agissant sur des moyens (111) de génération et d'émission de signaux sonores. 3- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes dans lequel les moyens de gestion (11) comportent un dispositif de contrôle (110) agissant sur des moyens (112) de génération et d'émission de signaux visuels. 4- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes dans lequel les moyens d'affichage (12) comportent un écran dans le poste de pilotage de l'avion sur lequel sont affichées différentes actions à réaliser et à acquitter par le pilote. 5- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes recevant au moins un signal d'activation issu d'un dispositif (2) de gestion du repos du pilote. 6- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes comportant un dispositif d'alerte (3) en cas d'hypovigilance détectée sur le pilote, ledit dispositif d'alerte étant activé par les moyens de gestion (11) lorsque le pilote est supposé être dans un état de vigilance. 7- Dispositif suivant la revendication 6 dans lequel le dispositif d'alerte (3) génère un signal de commande (33) d'activation d'au moins une alarme d'hypovigilance (32) lorsque le pilote est détecté hypovigilant. 8- Dispositif suivant la revendication 7 dans lequel le signal de commande (33) active au moins une alarme d'hypovigilance (32) d'un niveau supérieur à une alarme d'hypovigilance (32) active précédente lorsque le pilote n'a pas réalisé une action attendue en réponse à ladite alarme précédente dans une période prédéfinie. 9- Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 8 dans lequel le dispositif d'alerte (3) utilise en tout ou partie des moyens d'alertes associés à un dispositif de surveillance et d'alerte (5) des paramètres avion.