Brevet FR3154979A1 — publié le 20250509

L’invention concerne une installation de surveillance automatique de sièges d’une cabine d’aéronef, comportant : - un lecteur radiofréquence (108) conçu pour émettre une onde radiofréquence d’interrogation ; et - sur chacun des sièges, un dispositif de surveillance (110) comportant : • un processeur (202), • une antenne radiofréquence (204), • un générateur piézoélectrique (206) fixé à une pièce du siège (104), et • un module d’alimentation (208) conçu pour fournir au processeur (202) une puissance électrique, dite puissance radiofréquence (PRF), à partir de l’onde radiofréquence d’interrogation reçue par l’antenne radiofréquence (204) et, conjointement, une puissance électrique, dite puissance piézoélectrique (PZ), à partir du générateur piézoélectrique (206). Le processeur (202) est conçu pour commander l’antenne radiofréquence (204) pour que cette dernière émette une onde radiofréquence de réponse transportant un identifiant du dispositif de surveillance (110), le lecteur radiofréquence (108) est conçu pour recevoir l’onde radiofréquence de réponse et récupérer de cette dernière l’identifiant. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 SURVEILLANCE DE SIÈGES D’UNE CABINE D’AÉRONEF Domaine technique de l’invention La présente invention concerne une installation de surveillance automatique de sièges d’une cabine d’aéronef, une cabine d’aéronef comportant une telle installation et un procédé correspondant. Arrière-plan technologique La surveillance des sièges d’une cabine d’un aéronef, en particulier leur activité mécanique, peut être utile dans différentes situations, comme par exemple pour suivre l’activité des passagers ou bien pour suivre l’état de santé structurelle des sièges. Pour ce dernier cas, il est connu d’utiliser une jauge de contraintes pour mesurer la déformation d’une pièce d’un siège. Ces mesures de déformation sont en particulier intéressantes vis-à-vis de la santé structurelle si elles sont réalisées lors d’une activité mécanique, en particulier lorsqu’un passager s’assoit ou bien bouge sur son siège. Ces mesures peuvent alors être analysées dans l’aéronef ou bien au sol. Pour alimenter électriquement les jauges de contrainte, il est connu d’utiliser une alimentation filaire. Cependant, cette solution est couteuse et le câblage qu’elle nécessite ajoute de la masse à l’aéronef. Pour se passer des câbles, l’utilisation de batteries n’est pas souhaitable car cela est difficile à certifier, du fait du risque de départ de feu en particulier. Pour l’alimentation sans fil des capteurs, il existe plusieurs solutions de récupération d’énergie (de l’anglais « Energy Harvesting »). Parmi ces solutions, il existe la récupération d’énergie radiofréquence (de l’anglais « RFID energy harvesting ») consistant à convertir une onde électromagnétique radiofréquence en puissance électrique. Plus précisément, un lecteur RFID (aussi appelé interrogateur, coupleur ou bien station de base) génère l’onde radiofréquence, de laquelle le capteur extrait l’énergie électrique nécessaire à son fonctionnement. Cette récupération d’énergie nécessite une distance courte entre le lecteur radiofréquence et le capteur. Ainsi, pour couvrir une large zone, il est nécessaire de multiplier le nombre de lecteurs radiofréquences. Il peut ainsi être souhaité de prévoir une installation de surveillance automatique de sièges d’une cabine d’aéronef, qui permette de s’affranchir d’au moins une partie des problèmes et contraintes précités. Il est donc proposé une installation de surveillance automatique de sièges d’une cabine d’aéronef, caractérisée en ce qu’elle comporte : un lecteur radiofréquence conçu pour émettre une onde radiofréquence d’interrogation ; et sur chacun des sièges, un dispositif de surveillance comportant : un processeur, une antenne radiofréquence, un générateur piézoélectrique fixé à une pièce du siège, et un module d’alimentation conçu pour fournir au processeur une puissance électrique, dite puissance radiofréquence, à partir de l’onde radiofréquence d’interrogation reçue par l’antenne radiofréquence et, conjointement, une puissance électrique, dite puissance piézoélectrique, à partir du générateur piézoélectrique, et le processeur étant conçu pour commander l’antenne radiofréquence pour que cette dernière émette une onde radiofréquence de réponse transportant un identifiant du dispositif de surveillance, le lecteur radiofréquence étant conçu pour recevoir l’onde radiofréquence de réponse et récupérer de cette dernière l’identifiant. Ainsi, grâce à l’invention, la distance entre le lecteur radiofréquence et le dispositif de surveillance peut être plus grande qu’en utilisant seulement la récupération d’énergie radiofréquence. Ainsi, il est possible de couvrir tous les sièges de la cabine avec un nombre limité de lecteurs radiofréquences. En outre, la transmission de données vers le lecteur radiofréquence est réalisée lorsque cela est utile, c’est-à-dire lorsque le siège est utilisé. Ainsi, le générateur piézoélectrique sert à la fois d’alimentation complémentaire du processeur et de détecteur d’activité du siège. L’invention peut en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, selon toute combinaison techniquement possible. De façon optionnelle, le dispositif de surveillance est à une distance du lecteur radiofréquence telle que la puissance radiofréquence est inférieure à une puissance minimum requise par le processeur pour démarrer et fonctionner. De façon optionnelle également, le module d’alimentation est dénué de batterie. De façon optionnelle également, en particulier pour réaliser de la maintenance prédictive et d’autres applications nécessitant l’évaluation d’une charge statique sur le siège, le dispositif de surveillance comporte en outre une jauge de contrainte fixée à une pièce du siège, le processeur étant en outre conçu pour solliciter la jauge de contrainte pour obtenir au moins une mesure de déformation et pour commander l’antenne radiofréquence pour que l’onde radiofréquence de réponse transporte la ou les mesures de déformation avec l’identifiant. De façon optionnelle également, le processeur est conçu pour comparer la ou les dernières mesures de déformation à celle ou celles les précédant directement, et pour commander l’antenne radiofréquence pour que cette dernière émette l’onde radiofréquence de réponse transportant la ou les dernières mesures de déformation si la ou les dernières mesures de déformation sont suffisamment différentes de la ou des précédentes, et pour ne pas commander l’antenne radiofréquence pour émette l’onde radiofréquence de réponse transportant la ou les dernières mesures de déformation dans le cas contraire. Il est également proposé une cabine d’aéronef comportant : des sièges ; et une installation de surveillance des sièges selon l’invention. Il est également proposé un aéronef comportant une cabine selon l’invention. Il est également proposé un procédé de surveillance de sièges d’une cabine d’aéronef, comportant : un lecteur radiofréquence fournit une onde radiofréquence d’interrogation ; et pour chacun des sièges : un module d’alimentation d’un dispositif de surveillance fournit à un processeur du dispositif de surveillance une puissance électrique, dite puissance radiofréquence, à partir de l’onde radiofréquence d’interrogation reçue par une antenne radiofréquence du dispositif de surveillance, en réponse à la déformation d’une pièce du siège à laquelle un générateur piézoélectrique est fixé, le module d’alimentation fournit au processeur, conjointement à la puissance radiofréquence, une puissance électrique, dite puissance piézoélectrique, à partir du générateur piézoélectrique, avec la puissance radiofréquence et la puissance piézoélectrique, le processeur démarre et commande l’antenne radiofréquence pour que cette dernière émette une onde radiofréquence de réponse transportant un identifiant du dispositif de surveillance, et le lecteur radiofréquence reçoit l’onde radiofréquence de réponse et récupère de cette dernière l’identifiant. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la FIG. 1 est une vue schématique d’une cabine d’aéronef avec une installation selon l’invention de surveillance de sièges de la cabine, la FIG. 2 est une vue fonctionnelle d’un lecteur radiofréquence et d’un dispositif de surveillance de l’installation de la FIG. 1 , la FIG. 3 est un schéma bloc illustrant les étapes d’un procédé de fonctionnement du lecteur radiofréquence et du dispositif de surveillance de la FIG. 2 , et la FIG. 4 est un chronogramme représentant l’évolution au cours du temps d’une puissance électrique fournie à un processeur du dispositif de surveillance de la FIG. 2 . Description détaillée de l’invention En référence à la FIG. 1 , un exemple de cabine 102 d’aéronef dans laquelle l’invention est mise en œuvre va à présent être décrit. La cabine 102 comporte des sièges 104 pour des passagers. Chaque siège 104 comporte plusieurs pièces formant une structure mécanique du siège 104. Certaines des pièces sont fixes les unes par rapport aux autres, et d’autres des pièces sont liées entre elles par des liaisons leur permettant de se déplacer les unes par rapport aux autres. Par exemple, chaque siège 104 peut comporter une assise et un dossier inclinable par rapport à l’assise. La cabine 102 comporte en outre une installation 106 de surveillance structurelle des sièges 104. Cette installation 106 comporte un lecteur radiofréquence 108, par exemple fixé à une paroi de la cabine 102, et, sur chacun des sièges 104, un dispositif de surveillance 110 radiofréquence. En référence à la FIG. 2 , un des dispositifs de surveillance 110 va à présent être décrit plus en détail, les autres dispositifs de surveillance 110 étant similaires. Le dispositif de surveillance 110 comporte tout d’abord un processeur 202 et une antenne radiofréquence 204, par laquelle le processeur 202 est conçu pour échanger des données avec le lecteur radiofréquence 108. Le processeur 202 comporte/est par exemple une puce électronique ou bien un circuit intégré dédié. Le dispositif de surveillance 110 comporte en outre un générateur piézoélectrique 206 fixé sur l’une des pièces du siège 104. Le dispositif de surveillance 110 comporte en outre un module d’alimentation 208 conçu pour fournir une puissance électrique d’alimentation au processeur 202 à partir de l’un et des deux de l’antenne radiofréquence 204 et du générateur piézoélectrique 206, comme cela sera décrit plus en détail plus loin en référence à la FIG. 3 et à la FIG. 4 . Le module d’alimentation 208 est en particulier dénué de batterie, c’est-à-dire de dispositif de stockage d’énergie électrique sous forme chimique. Ainsi, en l’absence de puissance reçue par l’antenne radiofréquence 204 et/ou du générateur piézoélectrique 206, le module d’alimentation 208 n’est pas capable d’alimenter électriquement le processeur 202. Cette absence de batterie est avantageuse, car la présence d’une batterie nécessite dans le domaine aéronautique des qualifications importantes pour assurer un faible risque de départ de feu. Le dispositif de surveillance 108 comporte en outre une jauge de contrainte 210 fixée sur l’une des pièces du siège 104, pouvant être la même pièce ou bien une pièce différente de celle sur laquelle le générateur piézoélectrique 206 est fixé. La jauge de contrainte 210 est ainsi conçue pour mesurer une déformation de la pièce sur laquelle elle est fixée. En référence à la FIG. 3 et à la FIG. 4 , un exemple de procédé 300 de fonctionnement de l’installation 106 va à présent être décrit. Au cours d’une étape 302, le lecteur radiofréquence 108 émet une onde radiofréquence d’interrogation qui est reçue par l’antenne radiofréquence 204. En conséquence, le module d’alimentation 208 fournit au processeur 202 une puissance électrique, dite puissance radiofréquence P R F , à partir de l’onde radiofréquence d’interrogation reçue par l’antenne radiofréquence 204. Pour les sièges 104 proches du lecteur radiofréquence 108, cette puissance radiofréquence P RF peut être supérieure à une puissance minimum P min requise par le processeur 202 pour démarrer et fonctionner. Cependant, pour les sièges plus éloignés, la puissance radiofréquence P R F peut être inférieure à cette puissance minimum P min , comme illustré sur la FIG. 4 , de sorte que le processeur 202 reste éteint. Au cours d’une étape 304, un passager s’assoit sur le siège 104 ce qui provoque une déformation de la pièce sur laquelle le générateur piézoélectrique 206 est fixé. En conséquence, au cours d’une étape 306, le module d’alimentation 208 fournit alors au processeur 202, en plus de la puissance radiofréquence P RF , une puissance électrique, dite puissance piézoélectrique P Z , à partir du générateur piézoélectrique 206. Or, la somme de la puissance radiofréquence P RF et de la puissance piézoélectrique P Z est supérieure à celle P min nécessaire au processeur 202 pour démarrer. Ainsi, le processeur 202 démarre, puis sollicite automatiquement la jauge de contrainte 210 pour obtenir au moins une mesure de déformation. De préférence, en particulier en vue de l’évaluation de l’état de santé structurelle du siège 104, le processeur 202 ne transmet des mesures qu’en cas de mouvement du siège 104 (par exemple lorsque le dossier de siège est incliné ou bien lorsqu’un passager s’appuie sur l’accoudoir), c’est-à-dire lorsque ces mesures ne sont pas constantes. Pour cela, par exemple, le processeur 202 compare la ou les dernières mesures de déformation à celle ou celles les précédant directement. Par exemple, si la ou les dernières mesures sont obtenues aux instants N à N+m (m entier supérieur ou égal à zéro), alors elles sont comparées à la ou les mesures précédentes obtenues aux instants N-1-k à N-1 (k entier supérieur ou égal à zéro). Si la ou les dernières mesures de déformation sont proches de celles précédemment obtenues, le processeur 202 ne les transmets pas au lecteur radiofréquence 108 au travers de l’antenne radiofréquence 204. Si la ou les dernières mesures de déformation sont suffisamment différentes, le processeur 202 commande l’antenne radiofréquence 204 pour qu’elle émette une onde radiofréquence de réponse transportant la ou les dernières mesures de déformation, ainsi qu’un identifiant du dispositif de surveillance 110. Alternativement, le processeur 202 pourrait ne pas réaliser cette comparaison et toujours transmettre toutes les mesures de déformation. Au cours d’une étape 308, le lecteur radiofréquence 108 reçoit l’onde radiofréquence de réponse et récupère de cette dernière la ou les mesures de déformation. En conclusion, il apparaît clairement qu’une installation telle que celle décrite précédemment permet de réduire le nombre de lecteurs radiofréquences nécessaires pour couvrir toute la cabine. Ceci permet de s’affranchir de dispositifs de stockage tout en diminuant le coût. On notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. En particulier, la présence de la jauge de contrainte n’est pas indispensable. En effet, pour réaliser un simple suivi de présence des passagers, il n’est nécessaire que de transmettre l’identifiant au lecteur radiofréquence. En outre, d’autres types de capteurs pourraient être utilisés dans le dispositif de surveillance, à la place ou bien en complément de la jauge de contrainte, pour accéder à d’autres informations sur les sièges. Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Installation (106) de surveillance automatique de sièges (104) d’une cabine (102) d’aéronef, caractérisée en ce qu’elle comporte : un lecteur radiofréquence (108) conçu pour émettre une onde radiofréquence d’interrogation ; et sur chacun des sièges (104), un dispositif de surveillance (110) comportant : un processeur (202), une antenne radiofréquence (204), un générateur piézoélectrique (206) fixé à une pièce du siège (104), et un module d’alimentation (208) conçu pour fournir au processeur (202) une puissance électrique, dite puissance radiofréquence (P RF ), à partir de l’onde radiofréquence d’interrogation reçue par l’antenne radiofréquence (204) et, conjointement, une puissance électrique, dite puissance piézoélectrique (P Z ), à partir du générateur piézoélectrique (206), et le processeur (202) étant conçu pour commander l’antenne radiofréquence (204) pour que cette dernière émette une onde radiofréquence de réponse transportant un identifiant du dispositif de surveillance (110), le lecteur radiofréquence (108) étant conçu pour recevoir l’onde radiofréquence de réponse et récupérer de cette dernière l’identifiant. Installation (106) selon la revendication 1, dans laquelle le dispositif de surveillance (110) est à une distance du lecteur radiofréquence (108) telle que la puissance radiofréquence (P RF ) est inférieure à une puissance minimum (P min ) requise par le processeur (202) pour démarrer et fonctionner. Installation (106) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le module d’alimentation (208) est dénué de batterie. Installation (106) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le dispositif de surveillance (110) comporte en outre une jauge de contrainte (210) fixée à une pièce du siège (104), le processeur (202) étant en outre conçu pour solliciter la jauge de contrainte (210) pour obtenir au moins une mesure de déformation et pour commander l’antenne radiofréquence (204) pour que l’onde radiofréquence de réponse transporte la ou les mesures de déformation avec l’identifiant. Installation (106) selon la revendication 4, dans laquelle le processeur (202) est conçu pour comparer la ou les dernières mesures de déformation à celle ou celles les précédant directement, et pour commander l’antenne radiofréquence (204) pour que cette dernière émette l’onde radiofréquence de réponse transportant la ou les dernières mesures de déformation si la ou les dernières mesures de déformation sont suffisamment différentes de la ou des précédentes, et pour ne pas commander l’antenne radiofréquence (204) pour émette l’onde radiofréquence de réponse transportant la ou les dernières mesures de déformation dans le cas contraire. Cabine (102) d’aéronef comportant : des sièges (104) ; et une installation (106) de surveillance des sièges (104) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5. Aéronef comportant une cabinet (102) selon la revendication 6. Procédé de surveillance de sièges (104) d’une cabine (102) d’aéronef, comportant : un lecteur radiofréquence (108) fournit une onde radiofréquence d’interrogation ; et pour chacun des sièges (104) : un module d’alimentation (108) d’un dispositif de surveillance (110) fournit à un processeur (202) du dispositif de surveillance (110) une puissance électrique, dite puissance radiofréquence (P RF ), à partir de l’onde radiofréquence d’interrogation reçue par une antenne radiofréquence (204) du dispositif de surveillance (110), en réponse à la déformation d’une pièce du siège (104) à laquelle un générateur piézoélectrique (206) est fixé, le module d’alimentation (108) fournit au processeur (202), conjointement à la puissance radiofréquence (P RF ), une puissance électrique, dite puissance piézoélectrique (P Z ), à partir du générateur piézoélectrique (206), avec la puissance radiofréquence (P RF ) et la puissance piézoélectrique (P Z ), le processeur (202) démarre et commande l’antenne radiofréquence (204) pour que cette dernière émette une onde radiofréquence de réponse transportant un identifiant du dispositif de surveillance (110), et le lecteur radiofréquence (108) reçoit l’onde radiofréquence de réponse et récupère de cette dernière l’identifiant.