Brevet FR2941808A1 — publié le 20100806

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif pour transmettre des informations concernant un état de fonctionnement d'un véhicule, notamment d'un avion ou d'un engin spatial, le dispositif exerçant comme informations, les excitations tactiles à l'aide d'un excitateur sur au moins un opérateur du véhicule. Un tel dispositif est destiné en particulier, à des avions ou des engins spatiaux. Etat de la technique Pour transmettre des informations à un opérateur dans un avion, on utilise habituellement des signaux acoustiques, des représentations optiques ou des secousses appliquées à des éléments de commande ou de manoeuvre. Un moyen connu pour transmettre une excitation tactile à un opérateur, est par exemple, le vibreur de manche à balai qui, juste avant que l'avion n'atteigne un angle d'incidence critique, avec risque de décrochage des surfaces portantes, un mouvement de secousse est appliqué au manche à balai de l'avion. De cette manière, l'attention du pilote est attiré sur le risque de décrochage qui occasionnerait également des mouvements de secousse de l'avion au début du décrochage. On connaît un moyen analogue de transmission tactile d'une excitation au conducteur d'un véhicule en technique automobile. Selon ce procédé, lorsque le système ABS se met en action, des vibrations sont transmises à la pédale de frein pour attirer l'attention du conducteur sur l'état critique de freinage dans lequel se trouve le véhicule. Dans les deux exemples cités ci-dessus, la transmission de l'excitation de la machine vers l'opérateur (conducteur, pilote, etc...), s'exerce sur la même partie du corps de l'opérateur que celle par laquelle, il assure la manoeuvre ; en effet, il s'agit de la main qui tient le manche à balai, dans le cas d'un pilote ou du pied actionnant la pédale de frein dans le cas d'un conducteur de véhicule. Dans les deux cas, l'application de cette excitation artificielle, supplémentaire, réduit la sensibilité pour la manoeuvre actuellement requise pour le manche à balai ou la pédale de frein. 2 Dans le cas d'avions, en outre, un grand nombre d'informations et de messages d'avertissement, sont transmis au pilote par voie optique ou acoustique. Par exemple, selon le document US 7 403 133 B2, il est connu d'incruster dans les instruments d'affichage utilisés pour la commande et/ou la navigation de l'avion, des messages d'avertissement optique, supplémentaires, pour indiquer, par exemple, que l'on se rapproche d'un angle d'inclinaison inhabituel ou que l'on arrive dans des positions inhabituelles de l'avion. En particulier, dans le cas d'un avion, un grand nombre d'informations optiques et acoustiques sont transmises au personnel de service (opérateur) si bien, que fréquemment déjà en mode de fonctionnement normal de l'avion, il existe le risque d'un excès d'excitations optiques ou acoustiques. Si dans une telle situation, on a en plus des excitations optiques ou acoustiques supplémentaires appliquées à l'opérateur, et qui concernent un message d'avertissement, on a le risque latent, que de tels messages d'avertissement ne sont pas perçus suffisamment rapidement ou à leur priorité réelle, à cause de l'effet d'excitation élevé auquel l'opérateur est déjà soumis. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un dispositif de transmission d'informations concernant l'état de fonctionnement d'un véhicule, notamment d'un avion ou d'un engin spatial, pour assurer une meilleure perception de l'information, notamment de celle concernant les états de fonctionnement, critiques. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type décrit ci-dessus, caractérisé en ce que l'excitation est exercée sur un organe sensoriel ou sur une partie du corps de l'opérateur non utilisée pendant le fonctionnement non perturbé et normal du véhicule pour transmettre des informations actives. Exercer les excitations selon l'invention sur un organe sensoriel ou une partie du corps de l'opérateur qui n'est pas utilisée pour recevoir des informations actives pendant le fonctionnement non perturbé et correct de l'avion, améliore la possibilité de perception d'une 3 information transmise en supplément, car pour signaler cette information, on utilise un capteur de l'opérateur qui n'a pas encore été utilisé pour la transmission d'autres informations et qui ne subit pas, de ce fait, le risque exposé dans le préambule, à savoir celui d'un excès d'excitations. On réduit ainsi le flot d'excitations des autres parties du corps ou des sens de l'opérateur, en ce qu'on se sert d'une excitation non utilisée pour la transformation d'informations ou un sens non encore utilisé pour cette transmission d'informations ou un organe non utilisé à cet effet, pour la transmission de cette information critique, supplémentaire. De manière préférentielle, l'excitation est exercée sur le dos et/ou la zone de l'assise de l'opérateur. En variante ou en plus, on peut exercer l'excitation sur la zone du ventre de l'opérateur, ou sur une zone de la jambe de l'opérateur, par exemple, sur sa jambe proprement dite. De cette manière, on transmet l'excitation au corps de l'opérateur. Dans le cas de l'application à un engin aérien/avion, pour un état de fonctionnement qui représente l'angle d'incidence ou autre angle d'inclinaison (altitude), cet effet d'excitation s'exerce sur le corps, précisément sur le sens par lequel le pilote perçoit que l'avion se trouve juste avant le décrochage de l'écoulement autour de sa surface portante. Dans cette phase, au cours de laquelle, la circulation autour de la surface portante, commençant par la base de la surface portante, entoure la surface portante, alors l'avion subit de fortes secousses et vibrations. Ces vibrations peuvent être transmises au pilote par le dispositif selon l'invention, dès avant le début du décrochage de l'écoulement, à l'aide du générateur d'excitations, de sorte que, le pilote lancera instinctivement des contre-mesures appropriées, suffisamment à temps avant le début du décrochage sur les surfaces portantes. Un domaine d'application analogue du dispositif, selon l'invention, peut être celui par exemple, d'un véhicule automobile. Par une application appropriée d'excitations tactiles par l'intermédiaire du siège, le corps du conducteur sera averti du risque de décrochage du véhicule dans des situations de conduite critiques, en déplacement en courbe. 4 De manière préférentielle, l'excitation est une vibration. En variante ou en plus, il peut également s'agir d'une excitation électrique et/ou d'une excitation de pression. Selon un mode de réalisation préférentiel, l'excitateur est installé dans le siège de l'opérateur. L'excitateur peut être prévu en alternative ou en plus, dans le vêtement de l'opérateur ou être prévu pour agir dans le vêtement de l'opérateur, par l'intermédiaire de moyens d'action. De façon préférentielle, l'excitateur comporte au moins un générateur de vibrations installé dans le siège de l'opérateur. Le générateur de vibrations peut être réalisé comme générateur électromécanique, électropneumatique ou électrohydraulique, des vibrations. Selon une forme de réalisation particulièrement appropriée pour des applications à des engins volants militaires, l'excitateur comporte au moins un générateur de vibrations qui génère des variations de fluide sous pression, sous la forme de vibrations s'appliquant à des chambres de liquide sous pression dans le vêtement de l'opérateur. Cela permet par exemple, si le pilote a une combinaison pressurisée, c'est-à-dire la combinaison dite G, de transmettre les vibrations de la pression du fluide dans la combinaison pressurisée ou par l'augmentation de la pression dans la combinaison pressurisée, pour transmettre ces informations au pilote ; celui-ci, percevra une sensation de mise à l'étroit dans sa combinaison pressurisée, et qui se développe de manière croissante ou de façon alternée. Selon un mode de réalisation préférentiel, l'excitateur comporte au moins un générateur de tension ou diviseur de tension pour générer un courant d'excitation électrique et au moins une paire d'électrodes pour faire agir le courant électrique d'excitation sur la peau de l'opérateur. Cela permet de générer des tensions négligeables et des intensités de courant dans la peau de l'opérateur, qui génèrent simplement un chatouillis attirant l'attention de l'opérateur sur l'état de fonctionnement particulier du véhicule. De façon préférentielle, l'intensité de l'excitation peut augmenter si l'état de fonctionnement du véhicule devient plus critique. De cette manière, l'opérateur sera averti d'un état très proche et avec un niveau très faible, pour que son attention soit attirée sur un état de fonctionnement critique, imminent. Si ensuite, le risque potentiel de l'état de fonctionnement continue d'augmenter, on peut augmenter 5 l'intensité de l'excitation pour créer, par l'intermédiaire de l'opérateur, un effet d'excitation croissant en fonction de l'augmentation du risque. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un siège de véhicule muni d'un excitateur, avec l'électronique de conduite, selon l'invention, - la figure 2 montre le couplage d'un vêtement de pression et d'un ordinateur de bord d'un avion. Exposé de modes de réalisation préférentiels La figure 1 montre schématiquement un siège d'avion 1 avec sous l'assise du siège, un générateur de vibrations 2, comme excitateur. Le générateur de vibrations 2 peut comporter un excentrique entraîné par un moteur électrique et ce dernier, sollicite un poussoir 2' agissant par en dessous contre l'assise du siège d'avion 1. Le générateur de vibrations 2 est relié à un appareil de commande 3 qui assure la commande des excitations. L'appareil de commande est relié à l'ordinateur de bord 4 de l'avion pour échanger des données. Dès que l'ordinateur de bord constate l'imminence d'un état de vol critique, il envoie une information de données correspondante à l'appareil de commande 3 qui active le générateur de vibrations 2 pour générer des excitations. De tels états de fonctionnement critiques, correspondent par exemple à un angle d'incidence trop fort (autour de l'axe de tangage de l'avion), ou un angle de roulis trop fort (autour de l'axe de roulis de l'avion), ou un angle de rotation trop fort (autour de l'axe de giration de l'avion). On peut également se trouver face à une combinaison d'un angle d'inclinaison, d'un angle de roulis et/ou d'un angle de rotation 6 dans l'imminence d'un décrochage, de façon à activer le générateur de vibrations 2. La figure 2 montre un autre mode de réalisation de l'invention. Ce mode de réalisation s'applique, en particulier, dans le cas d'un pilote équipé d'une combinaison pressurisée ou d'un pantalon anti G. Ce vêtement fonctionnel, comporte des poches étanches à l'air et qui sont mises sous pression par l'envoi d'un fluide, par exemple, de l'air comprimé, pour appliquer au corps du pilote, une pression à partir de l'extérieur. Cela évite qu'aux fortes accélérations, le sang ne soit io poussé du cerveau dans le corps ou dans les jambes et que le cerveau du pilote ne soit vidé de son sang. Selon l'invention, on intègre un excitateur 20 dans l'alimentation en air comprimé d'une telle combinaison pressurisée ou d'un tel pantalon anti G ; cet excitateur comporte, par exemple, une 15 vanne 22 à ouverture et fermeture rapide. Cette vanne 22 en forme d'électrovanne, est reliée par un appareil de commande 30 approprié, de façon à générer des excitations, à l'ordinateur de bord 40 de l'avion, pour être commandée par une cadence rapide de façon que la vanne s'ouvre et se ferme à une fréquence élevée et transmette ainsi une 20 succession rapide de poussées du fluide sous pression fourni par la source d'air comprimé 12 aux poches 14 de la combinaison pressurisée 10. Ces poussées sont perceptibles sous forme de vibrations par le pilote 11. On peut également augmenter en continu la pression si le risque à l'origine de cette signalisation augmente. 25 NOMENCLATURE 1 Siège d'avion 2 Générateur de vibrations 2' Poussoir 3 Appareil de commande 4 Ordinateur de bord Vêtement pressurisé 11 Pilote 10 12 Source d'air comprimé 14 Chambre 20 Excitateur 22 Vanne 30 Appareil de commande 15 40 Ordinateur de bord REVENDICATIONS1 °) Dispositif pour transmettre des informations concernant un état de fonctionnement d'un véhicule, notamment d'un avion ou d'un engin spatial, le dispositif exerçant comme informations, les excitations tactiles à l'aide d'un excitateur (2, 20) sur au moins un opérateur du véhicule, caractérisé en ce que l'excitation est exercée sur un organe sensoriel ou sur une partie du corps de l'opérateur non utilisée pendant le fonctionnement non perturbé et normal du véhicule pour transmettre des informations actives. 2°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'excitation est exercée sur le dos et/ou dans la zone de l'assise de l'opérateur sur la zone du ventre de l'opérateur ou une zone de la jambe de l'opérateur par exemple, sur la cuisse. 3°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'excitation est une vibration, une excitation électrique ou une excitation de pression. 4°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'excitateur (2) est installé dans le siège (1) de l'opérateur ou dans le vêtement (10) de l'opérateur ou encore, l'excitateur (20) est prévu de façon à agir par un agent actif (14) dans le vêtement (10) de l'opérateur (11). 5°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'information transmise par l'excitation tactile, concerne un état de l'avion ou de l'engin spatial qui précède juste le moment de l'état critique de l'avion. 59 6°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'excitateur (2) comprend au moins un générateur de vibrations installé dans le siège (1) de l'opérateur. 7°) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le générateur de vibrations est réalisé pour générer des vibrations électromécaniques, électropneumatiques ou électrohydrauliques. 10 8°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'excitateur (20) comprend au moins un générateur de vibrations qui génère des vibrations sous la forme d'oscillations de pression de fluide 15 agissant sur les chambres de fluide sous pression (14) du vêtement (10) de l'opérateur. 9°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que 20 l'excitateur comprend au moins un générateur de tension ou un transformateur pour générer une excitation électrique et il comporte au moins une paire d'électrodes par l'intermédiaire desquelles, l'excitation électrique est appliquée à la peau de l'opérateur. 25 10°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intensité de l'excitation croît lorsque l'état de fonctionnement du véhicule devient critique. 30 35