Brevet FR2923044A1 — publié le 20090501

Dispositif de gestion d'un repos pour les pilotes d'un avion La présente invention est relative au domaine du pilotage des avions. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif permettant de gérer un temps de repos du pilote et ainsi d'améliorer la qualité de son repos et ses aptitudes à une vigilance accrue pendant les phases actives de pilotage. 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 ou 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, aux activités motrices ou encore 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. Cependant, aucune fonction n'existe actuellement, dédiée au repos d'un des pilotes au poste de pilotage, 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 du repos d'un pilote afin de gérer les phases de somnolence de façon à améliorer, d'une part la qualité du repos, et d'autre part 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. La présente invention propose un dispositif de gestion du repos en vol 20 d'un pilote dans un poste de pilotage d'un avion comportant : - des moyens d'acquisition de paramètres, pour acquérir un paramètre d'entrée caractéristique d'une période de repos souhaitée par le pilote désirant se reposer, - des moyens de calculs pour calculer, à partir d'une position actuelle 25 de l'avion donnée par des paramètres avion, une position future de l'avion, à la fin de la période de repos souhaitée, le long d'une trajectoire programmée à partir des paramètres d'entrée et des paramètres avion, - des moyens de présentation de l'information du temps de repos et ou de la position de l'avion. 30 De préférence, lesdits moyens d'acquisition de paramètres et de présentation de l'information sont agencés dans le poste de pilotage pour être accessible au pilote désirant se reposer depuis un emplacement de pilotage. Avantageusement, les moyens de présentation de l'information comportent au moins un écran dans le poste de pilotage de l'avion, associé à des moyens de génération graphique, sur lequel la période de repos programmée est affichée au moins sous une forme graphique. Avantageusement, les moyens de calculs, pour le calcul de la position de l'avion, sont des moyens partagés réalisant des calculs pour d'autres fonctions de l'avion. Le dispositif de gestion du repos du pilote comporte en outre un siège qui comporte au moins une position, dite position de pilotage, dans laquelle le dispositif de gestion du repos du pilote est inactif et au moins une position, dite position de repos, dans laquelle le dispositif de gestion du repos du pilote peut être activé, ledit siège étant pourvu d'un dispositif d'isolement du pilote, apte à isoler le pilote de l'environnement acoustique et ou lumineux du poste de pilotage, ledit dispositif d'isolement comportant au moins une première position lorsqu'il est inactif et au moins une seconde position lorsqu'il est actif. Dans un mode de réalisation, le dispositif d'isolement est une capote agencée sur une partie supérieure d'un dossier du siège du pilote. Ladite capote est repliée dans la première position et déployée en partie au dessus du pilote au repos dans la seconde position. Avantageusement, lorsque le dispositif d'isolement du pilote est activé, c'est à dire lorsque la capote est dépliée, le dispositif de gestion du repos du pilote génère, par l'intermédiaire des moyens de calculs, au moins un signal d'activation d'un dispositif d'adaptation de l'environnement du pilote dans le poste de pilotage. Le dispositif d'adaptation de l'environnement comporte par exemple un système de contrôle de luminosité ou un système de contrôle sonore dans un volume autour du pilote au repos. Avantageusement, lorsque le dispositif de gestion du repos est actif pour un pilote, ledit dispositif de gestion du repos du pilote génère un signal de commande d'inhibition d'un dispositif de surveillance d'hypovigilance dudit pilote, afin d'éviter la génération systématique de signaux d'alarme d'hypovigilance lorsque ledit pilote est dans une période de repos. Avantageusement, à l'issue d'une période de repos ou peu avant la fin d'une période de repos, le dispositif de gestion du temps de repos génère un 5 signal de commande d'activation d'un dispositif de réveil du pilote. La description détaillée de l'invention est faite en référence aux figures qui représentent : Figure 1, un schéma de principe d'un dispositif de gestion du repos d'un pilote suivant l'invention, 10 Figure 2, un exemple d'un écran d'affichage des moyens d'acquisition de paramètres comportant les paramètres d'entrée renseignés par le pilote, Figure 3, une variante d'exemple d'un écran d'affichage des moyens d'acquisition de paramètres comportant les paramètres d'entrée renseignés par le pilote, 15 Figure 4, un exemple d'un écran d'affichage des moyens de présentation de l'information comportant un repère d'indication d'heure de fin de repos pour le pilote, Figure 5, une variante d'exemple d'un écran d'affichage des moyens de présentation de l'information comportant un compte à rebours indiquant la 20 durée restante du repos pour le pilote, Figure 6, une vue de coté d'un siège comportant une capote suivant l'invention, dans une position inclinée. Un dispositif 1 de gestion du repos en vol d'un pilote dans un poste de pilotage d'un avion, par exemple lors d'un vol long courrier, suivant l'invention 25 comporte, comme illustré sur la figure 1 : - des moyens d'acquisition de paramètres 11 pour acquérir et enregistrer des paramètres d'entrée nécessaires à la programmation d'une période de repos pour le pilote, - des moyens de calculs 12 qui assurent un traitement des 30 paramètres d'entrées acquis par lesdits moyens d'acquisition de paramètres, - des moyens de présentation de l'information 13, qui reçoivent des données élaborées par les moyens de calculs 12 et qui affichent le résultat. Les moyens d'acquisition de paramètres 11 sont utilisés par le pilote désirant définir une période pendant laquelle il veut se reposer dans le poste de pilotage. Lesdits moyens d'acquisition de paramètres comportent une interface utilisateur comportant au moins un écran d'affichage sur lequel est affiché, au moins temporairement, une page, dite � page de repos pilote � destinée à la saisie et à l'enregistrement des paramètres d'entrée. Les paramètres d'entrée sont renseignés, par le pilote, dans la page de repos pilote au moyen d'un sélecteur, tel que par exemple un clavier. Avantageusement, l'écran d'affichage et le sélecteur sont des moyens existants de l'avion, par exemple un écran et un clavier d'un système de gestion de vol (FMS). Dans un premier mode de réalisation, comme illustré sur la figure 2, la page de repos pilote comporte un champ de saisie spécifique d'une balise de temps, dite � Time Marker �, pour définir une heure de fin de la période de repos. L'heure de fin de la période de repos, en tenant compte d'une phase transitoire de réveil du pilote, peut coïncider sensiblement au début d'une phase de pilotage nécessitant une attention particulière du pilote. Dans un mode dérivé de réalisation, comme illustré sur la figure 3, la page de repos pilote comporte un champ de saisie spécifique d'une balise de temps repos, dite � Nap Marker �, pour définir une durée voulue pour la période de repos. Dans un mode non représenté, le pilote affiche des coordonnées d'un point du plan de vol pour lequel il entend au plus tard terminer sa période de repos. Les moyens de calculs 12 élaborent le temps associé à ce point. Les moyens de calculs 12 comportent au moins un calculateur, avantageusement un calculateur de l'avion assurant d'autres fonctions, aptes à calculer soit une position de vol, soit une heure de réveil à partir des paramètres d'entrée obtenus par les moyens d'acquisition de paramètres 11 et de paramètres avion 6. Les moyens 13 de présentation de l'information comportent par exemple des moyens d'affichage, par exemple sur un écran de navigation déjà présent dans le poste de pilotage, associés à des moyens de génération graphique. Suivant un premier mode de réalisation, le paramètre d'entrée saisi, correspondant à une heure, est converti par les moyens de calculs 12 en une position prévue de l'avion le long de sa trajectoire programmée dans un système de navigation ou compte tenu de la trajectoire en pilotage automatique. Un repère 131 sur l'écran d'affichage des moyens de présentation de l'information 13, représente ladite position sur la trajectoire programmée et reproduit de préférence l'heure saisie pour la fin de la période de repos du pilote, comme illustré sur la figure 4. De préférence, les moyens de calculs 12 déterminent en permanence un temps AT restant avant que l'avion n'atteigne une position sur la trajectoire correspondant à la position du repère 131 et génèrent un ou des signaux d'avertissement, signaux visuels ou signaux sonores, à destination du pilote en situation de repos et le cas échéant du pilote en situation de veille (les deux pilotes n'étant jamais en situation de repos simultanément), lorsque le temps AT devient nul ou atteint une valeur limite Atmin, par exemple un temps correspondant à un temps de transition vers l'éveil après une période de sommeil. Suivant une variante de réalisation, un affichage sur l'écran des moyens de présentation de l'information 13, tel que par exemple un compte à rebours, digital et ou analogique, indique une durée correspondante à la durée restante AT de la période de repos, comme illustré sur l'exemple de la figure 5. Les moyens de présentation de l'information 13 permettent ainsi à un autre pilote de l'avion, qui lui, n'est pas au repos, de disposer en permanence d'une indication précise lui permettant de connaître l'état d'avancement de la période de repos. Avantageusement, l'information, la position de la fin du repos sur la 30 trajectoire ou la durée restante de repos, peut être reproduite sur un écran du pilote qui n'est pas au repos. Avantageusement, lesdits moyens de calculs 12 comportent une base de données réglementaires et normatives déterminant des phases de vol pour lesquelles le repos est autorisé et des phases de vol pour lesquelles le repos est interdit. Lesdits moyens de calculs génèrent alors une alerte à l'attention d'un pilote qui saisirait des données qui aboutiraient à une période de repos dans une phase interdite, ou recouvrant au moins temporairement une phase interdite, et un message d'alerte, ayant une signification de � repos non autorisé dans cette phase de vol � est par exemple affiché. Les moyens d'acquisition de paramètres (11) et de présentation de l'information (13) sont de préférence agencés dans le poste de pilotage pour être accessible au pilote désirant se reposer depuis un emplacement de pilotage. Le dispositif 1 de gestion du repos du pilote comporte en outre un dispositif d'isolement du pilote 14, relié par une liaison 91 aux moyens de 15 calculs 12, positionné sur un siège 143 du pilote. Ledit dispositif d'isolement permet au pilote, souhaitant se reposer, de s'isoler des bruits du poste de pilotage et de l'autre pilote, sans avoir à quitter ledit poste de pilotage. Le siège comporte au moins une position, dite position de pilotage, 20 dans laquelle le dispositif 1 de gestion du repos du pilote est inactif et au moins une position, dite position de repos, dans laquelle le dispositif 1 de gestion du repos du pilote peut être activé. Dans un exemple de réalisation, comme illustré sur la figure 6, le dispositif d'isolement 14 du pilote est une capote 141, positionnée sur une 25 partie supérieure 142 d'un dossier 144 du siège 143 du pilote. Lorsque le pilote est dans une phase de pilotage, la capote 141 est repliée sensiblement à l'arrière du siège 143 de manière non encombrante de sorte à ne pas gêner le pilote dans ses mouvements, entre autre pour accéder aux commandes d'un panneau plafond. 30 Lorsque le pilote veut se reposer, la capote 141 se déplie en partie au dessus dudit pilote. Ce déploiement peut être réalisé manuellement par le pilote lui-même en tirant sur ladite capote par dessus lui. Dans un mode de réalisation, lorsque le siège 143 comporte une position du dossier 144 du siège inclinée vers l'arrière, pour atteindre une position plus ergonomique de repos, la capote se déplie automatiquement depuis l'arrière du siège, par exemple au moyen de dispositifs articulés ou de moteurs, lors de l'inclinaison du dossier 144 et devient accessible au pilote qui n'a alors plus qu'à tirer au dessus de lui et à en régler la position suivant son besoin d'isolement. Lorsque le pilote a fini de programmer son repos, le dispositif 1 de 10 gestion du repos, par l'intermédiaire des moyens de calculs 12, active un dispositif 2 d'adaptation de l'environnement du pilote au repos. Les moyens de calculs 12 génèrent un ou des signaux de commande 92 vers des systèmes de contrôle de l'environnement propres au pilote du dispositif 2 d'adaptation de l'environnement du pilote au repos, tels que : 15 - un système de contrôle de luminosité 21, - un système de contrôle sonore 22, - un système de contrôle thermique et d'aération 23. Avantageusement, ledit dispositif d'adaptation se caractérise, par exemple, par la génération d'une commande au système de contrôle de 20 luminosité 21 afin de diminuer l'intensité des lumières dans un volume autour du pilote qui se repose. Avantageusement, ledit dispositif d'adaptation se caractérise par la génération d'une commande au système de contrôle sonore 22 afin de diminuer l'intensité sonore, voir inhiber, des hauts parleurs dans un volume autour du 25 pilote qui se repose. De préférence, un moyen d'activation du dispositif 2 d'adaptation de l'environnement du pilote au repos est le déploiement de la capote 141 par le pilote. Avantageusement, le dispositif 1 de gestion du repos, par 30 l'intermédiaire des moyens de calculs 12, génère un signal 95 de commande d'inhibition d'un dispositif de surveillance d'hypovigilance 5, lorsque l'avion est pourvu d'un tel dispositif de surveillance. Ledit signal a pour effet d'éviter la génération systématique de signaux d'alarme d'hypovigilance lorsque le pilote est dans une période de repos sans une action spécifique de désactivation de la part du pilote. Le dispositif de surveillance d'hypovigilance 5 est automatiquement réactivé à la fin de la période de repos sans action spécifique du pilote et sans risque d'oubli de la part dudit pilote. Avantageusement, le dispositif 1 de gestion du repos du pilote génère, par l'intermédiaire des moyens de calculs 12, un signal 94 de commande d'activation d'un dispositif de réveil 4 du pilote à l'issue de sa période de repos ou peu avant la fin de sa période de repos. Durant la période de repos, le pilote perd toute conscience de la situation. Une phase de transition relative aux réglementations émises par les autorités durant laquelle le pilote prend connaissance des informations relatives à l'avion et au vol est nécessaire. Le dispositif de réveil 4 du pilote propose ainsi au pilote une procédure pour l'aider à retrouver toute sa vigilance, au moyen d'une interface. Ainsi, lorsque le pilote veut se reposer, il programme tout d'abord sa période de repos au moyen du dispositif 1 de gestion du repos du pilote. De préférence, la capote est ensuite dépliée, par exemple manuellement par le pilote, ce qui active automatiquement le dispositif d'adaptation de l'environnement 2 du pilote qui atténue la luminosité et le son dans la zone correspondante du poste de pilotage. L'activation du dispositif 1 de gestion du repos du pilote désactive le dispositif de surveillance d'hypovigilance 5 pour le pilote au repos mais reste actif pour le pilote aux commandes. Lorsque le repos est terminé, le pilote est alerté par un signal sonore et le dispositif de réveil 13 est activé. Dans une variante de réalisation, lorsque le pilote déplie la capote sans programmer de repos, dans une phase de vol pour laquelle le repos est interdit, les moyens de calculs génèrent une alerte à l'attention d'un pilote qui déplie la capote et un message d'alerte, ayant une signification de � repos non autorisé dans cette phase de vol ù repliez la capote � est par exemple affiché. Le dispositif de gestion du repos d'un pilote suivant l'invention permet ainsi d'améliorer la qualité du repos du pilote et la vigilance des pilotes tout en respectant les règles opérationnelles en terme de repos dans un poste de pilotage. REVENDICATIONS 1- Dispositif (1) de gestion du repos en vol d'un pilote dans un poste de pilotage d'un avion caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens d'acquisition de paramètres (11), pour acquérir un paramètre d'entrée caractéristique d'une période de repos souhaitée par le pilote désirant se reposer, - des moyens de calculs (12) pour calculer, à partir d'une position actuelle de l'avion donnée par des paramètres avion (6), une position future de l'avion, à la fin de la période de repos souhaitée, le long d'une trajectoire programmée à partir des paramètres d'entrée et des paramètres avion (6), - des moyens de présentation de l'information (13) du temps de repos et ou de la position de l'avion, lesdits moyens d'acquisition de paramètres et de présentation de l'information étant agencés dans le poste de pilotage pour être accessible au pilote désirant se reposer depuis un emplacement de pilotage. 2- Dispositif suivant la revendication 1 dans lequel les moyens de présentation de l'information (13) comportent au moins un écran dans le poste de pilotage de l'avion, associé à des moyens de génération graphique, sur lequel la période de repos programmée est affichée au moins sous une forme graphique. 3- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes dans lequel les moyens de calculs (12), pour le calcul de la position de l'avion, sont des moyens partagés réalisant des calculs pour d'autres fonctions de l'avion. 4- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes comportant en outre un siège (143) comportant au moins une position, dite position de pilotage, dans laquelle le dispositif (1) de gestion du repos du pilote est inactif et au moins une position, dite position de repos, dans laquelle le dispositif (1) de gestion du repos du pilote peut être activé, ledit siège étant pourvu d'undispositif d'isolement (14) du pilote, apte à isoler le pilote de l'environnement acoustique et ou lumineux du poste de pilotage, ledit dispositif d'isolement comportant au moins une première position lorsqu'il est inactif et au moins une seconde position lorsqu'il est actif. 5- Dispositif suivant la revendication 4 dans lequel le dispositif d'isolement (14) est une capote (141) agencée sur une partie supérieure (142) d'un dossier (144) du siège (143) du pilote, et repliée dans la première position et déployée en partie au dessus du pilote au repos dans la seconde position. 6- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes générant au moins un signal (92) d'activation d'un dispositif d'adaptation de l'environnement (2) du pilote dans le poste de pilotage, lorsque le dispositif d'isolement (14) du pilote est activé. 7- Dispositif suivant la revendication 6 dans lequel le dispositif d'adaptation de l'environnement (2) comporte un système de contrôle de luminosité (21) dans un volume autour du pilote au repos. 8- Dispositif suivant l'une des revendications 6 ou 7 dans lequel le dispositif d'adaptation de l'environnement (2) comporte un système de contrôle sonore (22) dans un volume autour du pilote au repos. 9- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes générant un signal de commande (95) d'inhibition d'un dispositif de surveillance d'hypovigilance (5) d'un pilote, lorsque ledit dispositif de gestion du repos est actif pour ledit pilote. 10-Dispositif suivant l'une des revendications précédentes générant un signal de commande d'activation (94) d'un dispositif de réveil du pilote (4) à l'issue d'une période de repos ou peu avant la fin d'une période de repos.