Brevet FR3089643A1 — publié le 20200612

Description Titre de l'invention : Cockpit d'aéronef et procédé d'affichage dans un cockpit d'aéronef. [0001] L'invention est relative à l'affichage d'informations d'aide au positionnement d'un pilote dans un cockpit d'aéronef. Le cockpit d'un aéronef, en particulier d'un avion de transport, comporte un siège réglable en position pour permettre à un pilote, ou à un copilote, de régler son siège pour voir de façon appropriée tant l'environnement extérieur de l'aéronef, que les différentes interfaces homme-machine installées dans le cockpit (boutons de contrôle, manettes, écran d'affichage, etc.). Le document FR 2 902 757 Al divulgue un repère visuel formé de sphères positionnées dans le cockpit de telle façon que lorsque le pilote (ou le copilote) voit deux sphères alignées, il est correctement positionné dans le cockpit, c'est-à-dire que la position de ses yeux correspond à un point de référence prédéterminé. Ce repère visuel est généralement fixé sur un profilé central du parchrisc du cockpit, cc profilé délimitant deux vitres du cockpit. Ces deux vitres sont situées l'une devant le pilote et l'autre devant le copilote. A l'avenir, il peut être envisagé un aéronef comportant une vitre unique au centre du cockpit, située à la fois devant le pilote et devant le copilote. Dans un tel cas, le parchrise du cockpit ne comporte pas un profilé central permettant la fixation d'un repère visuel tel que précité. Il existe par conséquent un besoin d'une solution alternative à un tel repère visuel. Exposé de l'invention 100021 La présente invention a notamment pour but d'apporter une solution à ce besoin. Elle concerne un cockpit d'un aéronef comprenant : - un afficheur tête haute ; - un calculateur d'affichage configuré pour commander l'affichage d'informations sur l'afficheur tête haute ; et - un système de mesure de la position des yeux d'un pilote de l'aéronef. Le cockpit est remarquable en ce que le calculateur d'affichage est configuré pour : - recevoir du système de mesure de la position des yeux d'un pilote de l'aéronef, lorsque qu'un pilote est installé dans le cockpit de l'aéronef, une information de position des yeux du pilote ; - comparer la position reçue des yeux du pilote avec un volume acceptable pour la position des yeux du pilote ; et - si la position reçue des yeux du pilote n'est pas comprise dans ledit volume acceptable : . déterminer une direction dans laquelle le pilote devrait déplacer ses yeux pour 2 ramener la position des yeux dans le volume acceptable ; et . commander l'affichage d'une indication sur l'afficheur tête haute, indiquant au pilote ladite direction. [0003] Ainsi, lorsque la position des yeux du pilote est à l'extérieur du volume acceptable, l'afficheur tête haute affiche une indication indiquant au pilote une direction dans laquelle il doit déplacer ses yeux. Le pilote peut ainsi modifier la position de son siège de façon à déplacer ses yeux dans cette direction pour les amener dans le volume acceptable. Tant que la position des yeux du pilote n'est pas comprise dans le volume acceptable, une indication de la direction dans laquelle le pilote doit déplacer ses yeux reste affichée sur l'afficheur tête haute. Lorsque la position des yeux du pilote est comprise dans le volume acceptable, ladite indication n'est plus affichée (ou une autre indication est affichée, de façon à informer le pilote que la position de ses yeux est comprise dans le volume acceptable) et le pilote sait ainsi que la position de ses yeux est satisfaisante. [0004] Selon différents modes de réalisation pouvant être combinés entre eux : [0005] - ladite indication correspond à une symhologie, en particulier à au moins une flèche indiquant ladite direction dans laquelle le pilote devrait déplacer ses yeux pour ramener la position des yeux dans le volume acceptable ; [0006] - le calculateur d'affichage est un calculateur de gestion de l'afficheur tête haute ; [0007] - le calculateur d'affichage est un calculateur relié au calculateur de gestion de l'afficheur tête haute ; [0008] - le calculateur d'affichage est configuré pour inhiber l'affichage de ladite indication sur l'afficheur tête haute pendant des phases de vol prédéterminées comme phases de vol critiques de l'aéronef ; [0009] - le calculateur d'affichage est configuré pour commander l'affichage de ladite in- dication sur l'afficheur tête haute : . selon un premier mode d'affichage pendant des phases de vol prédéterminées comme phases de vol non critiques de l'aéronef et . selon un deuxième mode d'affichage pendant des phases de vol prédéterminées comme phases de vol critiques de l'aéronef, l'affichage selon le deuxième mode d'affichage étant moins intrusif pour le pilote que l'affichage selon le premier mode d'affichage ; [0010] - le cockpit comporte en outre un système motorisé de réglage de la position d'un siège du pilote et le calculateur d'affichage est configuré pour transmettre une commande au système motorisé de réglage du siège du pilote, de façon à amener la position des yeux du pilote dans le volume acceptable. [0011] L'invention est également relative à un procédé d'affichage dans un cockpit d'un aéronef ledit cockpit comprenant : 3 - un afficheur tête haute ; - un calculateur d'affichage configuré pour commander l'affichage d' informations sur l'afficheur tête haute ; et - un système de mesure de la position des yeux d'un pilote de l'aéronef. Le procédé est remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes mises en oeuvre par le calculateur d'affichage : - recevoir du système de mesure de la position des yeux d'un pilote de l'aéronef, lorsque qu'un pilote est installé dans le cockpit de l'aéronef, une information de position des yeux du pilote ; - comparer la position reçue des yeux du pilote avec un volume acceptable pour la position des yeux du pilote ; et - si la position reçue des yeux du pilote n'est pas comprise dans ledit volume acceptable : . déterminer une direction dans laquelle le pilote devrait déplacer ses yeux pour ramener la position des yeux dans le volume acceptable ; et . commander l'affichage d'une indication sur l'afficheur tête haute, indiquant au pilote ladite direction. [0012] Selon différents modes de réalisation pouvant être combinés entre eux : [0013] - le procédé comprend une étape d'acquisition d'une information de phase courante de vol de l'aéronef et l'étape de commande de l'affichage de l'indication sur l'afficheur tête haute est inhibée si l'information de phase courante de vol de l'aéronef correspond à une phase de vol prédéterminée comme phase de vol critique de l'aéronef [0014] - le procédé comprend une étape d'acquisition d'une information de phase courante de vol de l'aéronef et, à l'étape de commande de l'affichage de l'indication sur l'afficheur tête haute, l'affichage de ladite indication sur l'afficheur tête haute est commandé : . selon un premier mode d'affichage pendant des phases de vol prédéterminées comme phases de vol non critiques de l'aéronef ; et . selon un deuxième mode d'affichage pendant des phases de vol prédéterminées comme phases de vol critiques de l'aéronef, l'affichage selon le deuxième mode d'affichage étant moins intrusif pour le pilote que l'affichage selon le premier mode d'affichage ; [0015] - le cockpit comportant en outre un système motorisé de réglage de la position d'un siège du pilote, le procédé comporte en outre une étape de transmission, par le calculateur d'affichage, d'une commande vers le système motorisé de réglage du siège du pilote, de façon à amener la position des yeux du pilote dans le volume acceptable. [0016] L'invention est également relative à un aéronef comportant un cockpit tel que précité. Description des modes de réalisation [0017] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures annexées. [fig.I1 illustre de façon simplifiée un aéronef comportant un cockpit. [fig.21 illustre de façon schématique un cockpit d'aéronef conforme à un mode de réa- lisation de l'invention. [fig.3A1 illustre un premier exemple d'affichage sur un écran tête haute du cockpit. [fig.313] illustre un deuxième exemple d'affichage sur un écran tête haute du cockpit. [0018] L'aéronef 1 représenté sur la figure 1 comporte un cockpit 3 dans une partie avant dudit aéronef. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, le cockpit 3 comprend un parcbrisc 12 et un afficheur tête haute 18. L'afficheur tête haute 18 est placé entre le parcbrisc 12 et une position de la tête 50 d'un pilote lorsque le pilote est installé dans le cockpit pour piloter l'aéronef. Ainsi, le pilote peut voir des informations affichées sur l'afficheur tête haute 18, en superposition avec l'environnement extérieur de l'aéronef visible à travers le parebrise. Le cockpit 3 comprend également un système 20 de mesure de la position des yeux du pilote. Selon une première alternative, ce système fait partie d'un système de détection d'incapacité du pilote. Selon une deuxième alternative, ce système est un système dédié à la mesure de la position des yeux du pilote. Le système 20 de mesure de la position des yeux du pilote est relié en sortie à un calculateur d'affichage 14 prévu pour commander l'affichage d'informations sur l'afficheur tête haute 18. Le calculateur 14 comporte une mémoire ou une hase de données 16, ou est relié à une telle mémoire ou hase de données 16. La mémoire ou la hase de données 16 est configurée de façon à enregistrer une information ou un ensemble d'informations correspondant à un volume acceptable 30 pour la position des yeux du pilote. Selon une première variante, le calculateur d'affichage 14 correspond à un calculateur de gestion de l'afficheur tête haute 18. Selon une deuxième variante, le calculateur d'affichage 14 est un calculateur spécifique relié au calculateur de gestion de l'afficheur tête haute 18. Selon une troisième variante, les fonctions logicielles mises en oeuvre par le calculateur d'affichage 14 sont implémentées dans un calculateur avionique modulaire relié au calculateur de gestion de l'afficheur tête haute 18. Le calculateur d'affichage 14 est par exemple localisé dans une baie avionique 2 de l'aéronef. [0019] En fonctionnement, le système 20 de mesure de la position des yeux du pilote mesure une position courante des yeux du pilote lorsque le pilote est installé sur son siège. Cette position des yeux du pilote correspond par exemple à la position du centre géométrique des deux yeux du pilote dans un repère lié au cockpit 3. La position des yeux est une position géométrique qui n'a pas besoin de tenir compte de la direction du regard (« gaze » en anglais) du pilote. Le système 20 transmet la position courante des yeux du pilote vers le calculateur d'affichage 14 qui la reçoit. Le calculateur d'affichage 14 acquiert, de la mémoire ou de la hase de données 16, des informations relatives au volume acceptable 30 pour la position des yeux du pilote. Le calculateur d'affichage 14 compare alors la position des yeux du pilote avec le volume acceptable 30. Si la position des yeux du pilote n'est pas comprise dans le volume acceptable 30, le calculateur d'affichage 14 détermine une direction dans laquelle le pilote devrait déplacer ses yeux pour ramener la position des yeux dans le volume acceptable. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le volume acceptable 30 est situé à droite (en vue de dessus) de la tête du pilote. Par conséquent, le pilote doit déplacer ses yeux vers la droite (en réglant son siège de façon adéquate) pour les amener dans le volume acceptable 30. Le calculateur d'affichage 14 commande alors l'affichage d'une indication sur l'afficheur tête haute 18, cette indication indiquant au pilote ladite direction dans laquelle il doit déplacer ses yeux. De façon particulière, cette indication peut correspondre à une flèche indiquant la direction dans laquelle le pilote devrait déplacer ses yeux pour amener leur position dans le volume acceptable 30. Dans l'exemple précité, cette indication correspond alors à une flèche 22a orientée vers la droite, comme représenté sur la figure 3A. [0020] Dans un mode particulier de réalisation, le calculateur d'affichage 14 ne commande l'affichage d'aucune indication d'aide au positionnement du pilote lorsque la position courante des yeux du pilote est comprise dans le volume acceptable 30. Ainsi, tant qu'une indication d'aide au positionnement, par exemple une flèche, est affichée sur l'afficheur tête haute 18, le pilote peut régler son siège de façon à déplacer la position de ses yeux dans la direction correspondant à cette indication. Lorsqu'aucune indication d'aide au positionnement n'est affichée, le pilote sait alors que sa position est correcte. [0021] Dans un autre mode particulier de réalisation, le calculateur d'affichage 14 commande l'affichage d'une indication spécifique d'aide au positionnement du pilote lorsque la position courante des yeux du pilote est comprise dans le volume acceptable 30. Cette indication spécifique correspond par exemple à un cadre 22b affiché en périphérie de l'afficheur tête haute 18, comme représenté sur la figure 3B. Ainsi, tant qu'une indication d'aide au positionnement indiquant une direction de déplacement des yeux, par exemple une flèche, est affichée sur l'afficheur tête haute 18, le pilote peut régler son siège de façon à déplacer la position de ses yeux dans la direction cor- 6 respondant à cette indication. Lorsque l'indication spécifique 22h est affichée, le pilote sait alors que sa position est correcte. [0022] Dans un mode de réalisation, le calculateur d'affichage 14 est configuré pour recevoir une information de phase de vol courante de l'aéronef (transmise par exemple par un système avionique de l'aéronef). Le calculateur d'affichage 14 vérifie alors si la phase de vol courante correspond à une phase de vol prédéterminée comme phase de vol critique de l'aéronef. Les phases de vol prédéterminées comme phases de vol critique de l'aéronef correspondent par exemple au décollage ou à l'atterrissage de l'aéronef Lorsque la phase de vol courante correspond à une phase de vol critique de l'aéronef, le calculateur d'affichage 14 inhibe l'affichage de l'indication 22a, 22h d'aide au positionnement du pilote. Cela permet d'éviter de distraire le pilote avec l'affichage de ladite indication, afin qu'il puisse se consacrer entièrement au pilotage de l'aéronef. [0023] Dans un autre mode de réalisation, lorsque la phase de vol de l'aéronef correspond à une phase de vol non critique, le calculateur d'affichage 14 commande l'affichage de l'indication 22a, 22h sur l'afficheur tête haute 18 selon un premier mode d'affichage. Lorsque la phase de vol de l'aéronef correspond à une phase de vol critique, le calculateur d'affichage 14 commande l'affichage de l'indication 22a, 22h sur l'afficheur tête haute 18 selon un deuxième mode d'affichage. Le premier mode d'affichage et le deuxième mode d'affichage sont tels que l'affichage selon le deuxième mode d'affichage est moins intrusif pour le pilote que l'affichage selon le premier mode d'affichage. Cela permet d'éviter de distraire le pilote avec l'affichage de ladite indication, afin qu'il puisse se consacrer entièrement au pilotage de l'aéronef pendant les phases de vol critiques. Selon un premier exemple, le premier mode d'affichage correspond à un affichage de couleur ambre ou rouge et le deuxième mode d'affichage correspond à un affichage de couleur verte. Selon un deuxième exemple, le premier mode d'affichage correspond à un affichage clignotant et le deuxième mode d'affichage correspond à un affichage fixe. [0024] Dans un mode avantageux de réalisation, le cockpit comporte un système motorisé 24 de réglage du siège du pilote. Le calculateur d'affichage 14 est configuré pour vérifier s'il reçoit, après la commande de l'affichage de l'indication 22a sur l'afficheur tête haute 18, une validation du pilote au moyen d'une interface homme-machine du cockpit. S'il reçoit une telle validation, le calculateur d'affichage transmet une commande au système motorisé 24 de réglage du siège, de façon à amener la position des yeux du pilote dans le volume acceptable 30. De préférence, le calculateur d'affichage 14 ne transmet une telle commande vers le système motorisé de réglage du siège que si la phase de vol courante ne correspond pas à une phase de vol critique de l'aéronef. Cette commande correspond par exemple à un écart entre la position des 7 yeux du pilote et le centre du volume acceptable 30 8