Language selection

Search

Patent 2870403 Summary

Third-party information liability

Some of the information on this Web page has been provided by external sources. The Government of Canada is not responsible for the accuracy, reliability or currency of the information supplied by external sources. Users wishing to rely upon this information should consult directly with the source of the information. Content provided by external sources is not subject to official languages, privacy and accessibility requirements.

Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 2870403
(54) English Title: OPTICAL LIGHTING SYSTEM FOR AIRCRAFT
(54) French Title: SYSTEME OPTIQUE D'ECLAIRAGE POUR AERONEF
Status: Granted
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • B64D 47/02 (2006.01)
  • F21S 41/60 (2018.01)
  • F21S 41/657 (2018.01)
  • F21S 41/67 (2018.01)
  • B64D 43/00 (2006.01)
(72) Inventors :
  • BONNEFOUS, EDOUARD (France)
  • DRATZ, FREDERIC (France)
  • TSAO, CHRISTIAN (France)
(73) Owners :
  • SAFRAN ELECTRONICS & DEFENSE COCKPIT SOLUTIONS (France)
(71) Applicants :
  • ZODIAC AERO ELECTRIC (France)
(74) Agent: ROBIC
(74) Associate agent:
(45) Issued: 2021-11-02
(22) Filed Date: 2014-11-10
(41) Open to Public Inspection: 2015-05-15
Examination requested: 2019-08-28
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
1361178 France 2013-11-15

Abstracts

English Abstract

An optical lighting system for an aircraft comprising means for measuring the attitude of the aircraft, including at least one accelerometer or gyroscope sensor, the optical system comprising a fixed support for mounting the optical system on the aircraft and a mobile support that can be moved with respect to the fixed support and to which a configurable element of the optical block is fixed, and means for controlling the movement of the mobile support based on the flight or taxiing phases of the aircraft detected by the attitude measurement means. The system produces lighting according to the aircraft's angular variations of incidence during the landing and takeoff phases.


French Abstract


Un système optique d'éclairage pour aéronef comportant des moyens de mesure de
l'assiette
de l'aéronef comportant au moins un capteur accéléromètre ou gyromètre, le
système optique
comportant un support fixe pour le montage du système optique sur l'aéronef et
un support
mobile déplaçable par rapport au support fixe et sur lequel est fixé un
élément configurable du
bloc optique, et des moyens de commande du déplacement du support mobile en
fonction des
phases de vol ou de roulage de l'aéronef détecté par les moyes de mesure de
l'assiette.
Le système produit un éclairage suivant les variations angulaires d'incidence
de l'aéronef lors
des phases d'atterrissage et de décollage.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


15
REVENDICATIONS
1. Un système optique d'éclairage pour aéronef, dans lequel un
bloc optique est configurable selon les phases de vol ou de roulage de
l'aéronef pour émettre un faisceau lumineux dont les caractéristiques
d'étalement et de pointage dépendent desdites phases de vol ou de
roulage et qui comporte des moyens de détection des phases de vol ou
de roulage de l'aéronef et des moyens pour modifier les
caractéristiques du faisceau lumineux émis en fonction des phases
détectées,
les moyens de détection comportant des moyens de mesure de
l'assiette de l'aéronef comportant au moins un capteur accéléromètre
ou gyromètre,
le système optique comportant un support fixe pour le montage
du système optique sur l'aéronef et un support mobile déplaçable par
rapport au support fixe et sur lequel est fixé un élément configurable
du bloc optique, et des moyens de commande du déplacement du
support mobile en fonction des phases de vol ou de roulage de
l'aéronef.
2. Le système selon la revendication 1, dans lequel les moyens
de détection comportent un capteur de mesure de l'inclinaison du
faisceau lumineux par rapport à un axe de l'aéronef.
3. Le système selon l'une des revendications 1 ou 2, dans
lequel les moyens de détection comprennent un capteur capable de
recevoir des informations de contact du train d'atterrissage de
l'aéronef avec le sol.
4. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
dans lequel l'ensemble du bloc optique est monté sur le support mobile
pour être orientable en fonction des phases de vol ou de roulage.
5. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
dans lequel le bloc optique comporte un réflecteur mobile monté sur le
support mobile.
Date Reçue/Date Received 2021-02-22

16
6. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
dans lequel la source est montée sur le support mobile.
7. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
comportant un dispositif optique placé sur le trajet du faisceau
lumineux émis par la source lumineuse, ledit dispositif constituant un
dispositif déviateur du faisceau lumineux et étant monté sur le support
mobile.
8. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
dans lequel la source lumineuse comporte un ensemble de diodes
électroniques luminescentes, actionnables sélectivement selon les
phases de vol ou de roulage.
9. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
dans lequel les moyens de commande du déplacement du support
mobile comportent un actionneur moto réducteur.
10. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à
8, dans lequel les moyens de commande du déplacement du support
mobile comportent un électro-aimant bistable.
Date Reçue/Date Received 2021-02-22

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


CA 02870403 2014-11-10
1
Système optique d'éclairage pour aéronef
La présente invention concerne un système d'éclairage
embarqué pour aéronef et concerne plus particulièrement un système
optique d'éclairage asservi pour aéronef capable d'assurer au moins
une partie des fonctions d'éclairage, notamment une combinaison de
ces fonctions, lors des différentes phases d'atterrissage, de roulage et
de décollage de l'aéronef en conditions de nuit.
Dans l'état de la technique, les systèmes d'éclairage de piste
embarqués sur les aéronefs sont constitués d'un ensemble de plusieurs
dispositifs d'éclairage activés en fonction des phases de vol ou de
roulage de l'aéronef. Le système d'éclairage dans son ensemble est
ainsi capable de proposer une fonction de roulage, généralement
désignée par le terme anglo-saxon Taxi Light , une fonction de
virage, connue généralement sous le terme de Runway TurnOff
Light , une fonction de décollage ( TakeOff Light ), et une fonction
d'atterrissage ( Landing Light ).
Ces fonctions sont assurées par un ensemble de projecteurs
distincts fixés sur la jambe de train d'atterrissage ainsi que dans le
bord d'attaque des ailes, dans l'emplanture de l'aile ou sous l'aile
pour certains projecteurs escamotables.
De nuit, lors des phases d'atterrissage, de décollage, de roulage
sur piste ou sur voie de circulation ( Taxiway , en langue anglaise),
ces différents systèmes d'éclairage sont utilisés successivement ou
simultanément afin de permettre au pilote d'identifier l'espace dans
lequel il doit évoluer de nuit.
Les projecteurs distincts entrant dans la constitution du
système d'éclairage sont capables d'émettre des faisceaux lumineux
dont la distribution d'intensité et le pointage sont adaptés au besoin en
visibilité des pilotes.
Dans le cadre de systèmes d'éclairage embarqués à bord
d'avions, en phase d'approche, les projecteurs d'atterrissage

CA 02870403 2014-11-10
2
( Landing Light ) pointent suivant la pente rectiligne de descente de
l'avion. Lors de cette phase, la zone à éclairer correspond à l'endroit
de la piste où l'avion doit toucher le sol. C'est en effet à cet endroit
que le pilote doit porter son regard.
Lors de l'atterrissage, et plus particulièrement lors de la phase
de toucher, désignée généralement par le terme anglo-saxon touch
down , et plus précisément avant que les roues des trains principaux
ne touchent la piste, l'assiette de l'avion varie. La trajectoire de
l'avion s'arrondit pour qu'elle devienne tangente à la piste.
Rapidement après cette phase de toucher, le train avant vient en
contact avec le sol. Ce sont alors les projecteurs de décollage
( TakeOff light ) qui prennent le relais, leur pointage étant
sensiblement parallèle au sol. Ces projecteurs fournissent l'éclairage
au sol le plus loin possible devant l'avion. Lors de cette phase, la zone
à éclairer correspond à l'extrémité de la piste.
Lors des phases d'approche et d'atterrissage, le faisceau
lumineux délivré par le système d'éclairage présente une distribution
spatiale d'intensité lumineuse identique. Cette distribution spatiale est
collimatée sur la direction de pointage.
En phase de roulage, ce sont les projecteurs de roulage ( Taxi
light ) et de virage ( Runway TurnOff light ) qui sont utilisés sur
les voies de circulation ( Taxiway ) pour quitter ou accéder à la
piste. Lors de ces phases, l'éclairage est caractérisé par une
distribution lumineuse fortement étalée horizontalement afin
d'identifier un obstacle aux abords de l'aéronef, principalement devant
le cockpit et devant les ailes. Ce faisceau doit rester concentré
verticalement et être rabattu vers le sol pour minimiser les risques
d'éblouissement des personnels de piste croisant le faisceau.
Les systèmes d'éclairage selon l'état de la technique,
embarqués sur les aéronefs, présentent un certain nombre
d'inconvénients notables.
En premier lieu, les projecteurs mis en oeuvre sont fixes. Leur
orientation ne peut dès lors en aucun cas suivre les variations
angulaires d'incidence de l'aéronef lors des phases d'atterrissage et de

CA 02870403 2014-11-10
3
décollage, notamment lors de variations de direction ou de force des
vents dominants. L'assiette de l'aéronef peut à cet égard varier de
manière importante lorsque la direction ou la force des vents
dominants varie, alors qu'il est nécessaire d'obtenir une bonne
précision de pointage du faisceau lumineux. L'éclairage ainsi réalisé
sur la piste peut être très variable et peu performant.
En second lieu, comme indiqué précédemment, l'ensemble des
équipements assurant les diverses fonctions d'éclairage décrites
précédemment est généralement constitué de blocs optiques distincts,
ce qui contribue à augmenter la masse totale du système d'éclairage
embarqué à bord d'un aéronef. Or, comme on le sait, dans le domaine
de l'aéronautique, la masse constitue un paramètre critique.
Par ailleurs, la consommation électrique, l'encombrement et le
nombre d'emplacements nécessaires pour assurer un éclairement
satisfaisant au regard des performances demandées, créent une
contrainte d'implantation et d'alimentation électrique notable.
Enfin, l'allumage simultané des faisceaux d'atterrissage et de
décollage peut dégrader la perception visuelle des pilotes en diminuant
le contraste des zones observées.
Le but de l'invention est donc de pallier ces inconvénients et
de proposer un système d'éclairage pour aéronef permettant de pallier
les inconvénients liés à l'utilisation des systèmes d'éclairage
conventionnels et, notamment, de proposer un projecteur hybride
d'éclairage capable de mettre en uvre au moins une partie des
fonctions d'éclairage, notamment une combinaison de plusieurs
fonctions nécessaires lors des diverses phases de vol ou de roulage
d'un aéronef.
L'invention a donc pour objet un système optique d'éclairage
pour aéronef comprenant un bloc optique configurable selon les phases
de vol ou de roulage de l'aéronef pour émettre un faisceau lumineux
dont les caractéristiques dépendent desdites phases de vol ou de
roulage.

CA 02870403 2014-11-10
Il s'agit notamment de proposer un système d'éclairage asservi
pouvant fournir un éclairage dont les caractéristiques sont modifiées
en fonction des phases de vol ou de roulage.
En d'autres termes, l'invention propose un système d'éclairage
permettant, non seulement, de diminuer le nombre des équipements
nécessaires à la mise en uvre de l'ensemble des fonctions d'éélairage
mais capable également d'optimiser la visibilité des zones éclairées.
Ainsi, grâce à l'utilisation d'un bloc optique configurable, il
est possible d'utiliser un unique équipement dont la direction de
pointage et la distribution spatiale d'intensités peuvent varier en
fonction des différentes phases de vol ou de roulage précédemment
évoquées.
On notera en effet que les caractéristiques configurables du
faisceau lumineux émis par le bloc optique sont notamment constituées
par la forme du faisceau lumineux et/ou son orientation.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le système
optique d'éclairage comporte des moyens de détection des phases de
vol ou de roulage de l'aéronef et des moyens pour modifier les
caractéristiques du faisceau lumineux émis en fonction des phases
détectées.
Le système peut comporter des moyens de détection
comprenant des moyens de mesure de l'assiette de l'aéronef.
Les moyens de mesure de l'assiette peuvent comporter au
moins un capteur de type accéléromètre et de préférence un
accéléromètre et un gyromètre, associés à des moyens de filtrage.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les
moyens de détection comportent un capteur de mesure de l'inclinaison
du faisceau lumineux par rapport à un axe de l'aéronef.
Par exemple, les moyens de détection utilisent des informations
de contact du train d'atterrissage de l'aéronef avec le sol.
Dans un mode de réalisation, le système optique comporte un
support fixe pour son montage sur l'aéronef et un support mobile
déplaçable par rapport au support fixe et sur lequel est fixé un élément
configurable du bloc optique, et des moyens de commande du

5
déplacement du support mobile en fonction des phases de vol ou de
roulage de l'aéronef.
Dans un mode de réalisation, l'ensemble du bloc optique est
monté sur le support mobile pour être orientable en fonction des
phases de vol ou de roulage. Il s'agit en d'autres termes d'orienter
l'ensemble du bloc optique pour modifier la direction de pointage du
faisceau lumineux.
Dans un autre mode de réalisation, le bloc optique comporte un
réflecteur mobile monté sur le support mobile.
La source peut également être montée sur le support mobile.
Selon encore un autre mode de réalisation, le bloc optique
comporte un dispositif optique placé sur le trajet du faisceau lumineux
émis par la source lumineuse, ledit dispositif constituant un dispositif
déviateur du faisceau lumineux et étant monté sur le support mobile.
Selon encore un autre mode de réalisation, la source lumineuse
comporte un ensemble de diodes électroluminescentes actionnables
sélectivement selon les phases de vol ou de roulage de l'aéronef.
Dans divers modes de réalisation, les moyens de commande du
déplacement du support mobile comportent un actionneur
motoréducteur ou un électro-aimant bistable.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un système
optique d'éclairage pour aéronef, dans lequel un bloc optique est
configurable selon les phases de vol ou de roulage de l'aéronef pour
émettre un faisceau lumineux dont les caractéristiques d'étalement et
de pointage dépendent desdites phases de vol ou de roulage et qui
comporte des moyens de détection des phases de vol ou de roulage de
l'aéronef et des moyens pour modifier les caractéristiques du faisceau
lumineux émis en fonction des phases détectées. Les moyens de
détection comporte des moyens de mesure de l'assiette de l'aéronef
comportant au moins un capteur accéléromètre ou gyromètre. Le
système optique comporte un support fixe pour le montage du système
optique sur l'aéronef et un support mobile déplaçable par rapport au
support fixe et sur lequel est fixé un élément configurable du bloc
optique, et des moyens de commande du déplacement du support
mobile en fonction des phases de vol ou de roulage de l'aéronef.
Date Reçue/Date Received 2021-02-22

Sa
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention
apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement
à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins
annexés sur lesquels :
les figures 1 à 4 sont des schémas illustrant les
principales phases de vol ou de roulage d'un aéronef,
et expliquant, notamment, les variations de pointage
et de distribution d'intensité d'un faisceau lumineux
émis par un système optique d'éclairage d'aéronef ;
la figure 5 est une vue générale d'un système optique
d'éclairage conforme à l'invention ;
les figures 6a et 6b montrent des détails du système
optique d'éclairage de la figure 5
Date Reçue/Date Received 2021-02-22

CA 02870403 2014-11-10
6
la figure 7 est un schéma synoptique général des
moyens utilisés pour modifier la configuration du
faisceau lumineux du système d'éclairage de la figure
5;
les figures 8 à 14 montrent divers modes de
réalisation des moyens de commande du déplacement
du support mobile sur lequel est monté un élément
configurable du bloc optique ; et
les figures 15 et 16 montrent un autre exemple de
mise en uvre d'un système optique d'éclairage pour
aéronef conforme à l'invention, utilisant des diodes
électroluminescentes configurables.
On se référera tout d'abord aux figures 1 à 4 qui illustrent
différentes phases de vol et de roulage d'un avion et qui montrent
notamment l'angle de pointage du faisceau lumineux émis par le
système optique d'éclairage de l'avion.
Comme on le voit sur la figure 1, et comme indiqué
précédemment, en phase d'approche, avant l'atterrissage, l'axe du
faisceau est pointé suivant la pente de descente en altitude de l'avion
et ce, en tenant compte des divers angles d'attaque de l'avion.
Pendant toute cette phase, et notamment pendant la phase dite
aérienne et plus particulièrement pendant la phase de descente
rectiligne, la zone de la piste à éclairer correspond à la zone de
toucher. Lors de la phase d'approche, l'angle d'attaque de l'avion est
voisin de 3 par rapport à l'horizontale absolue. Par conséquent,
l'angle que forme le faisceau lumineux d'éclairage émis par le système
d'éclairage est déterminé à partir de l'angle d'atterrissage et de
l'angle d'attaque de l'avion. Le projecteur est généralement pointé
selon un angle de 6 à 10 par rapport à l'axe de l'avion.
Comme on le voit sur cette figure, en phase de toucher ou
toue h down , juste avant que les roues des trains principaux ne
touchent la piste, la trajectoire de l'avion s'arrondit de manière à être
sensiblement tangente au sol. Cette phase est généralement désignée
par le terme d'arrondi. Au cours de cette phase, l'éclairage doit

CA 02870403 2014-11-10
7
toujours être pointé vers la zone où l'avion va toucher le sol de sorte
que l'angle que forme le faisceau lumineux par rapport à l'axe général
de l'avion doit être asservi et modifié, c'est-à-dire augmenté, de
manière que le système d'éclairage pointe toujours vers la zone de
toucher.
Par la suite, lorsque les trains principaux touchent le sol,
pendant la phase de roulage, le système d'éclairage entame une
correction de son pointage pour qu'au final, l'éclairage pointe vers
l'extrémité de la piste, à grande distance de l'avion. En d'autres
termes, lors de cette phase de roulage et jusqu'à la fin de la phase de
freinage, le système d'éclairage pointe horizontalement, parallèlement
à l'axe général de l'avion.
Par conséquent, à partir de la phase de rotation, c'est-à-dire à
partir du moment où les trains principaux de l'avion entrent en contact
avec la piste, jusqu'à ce que la jambe de train avant contacte le sol, le
système d'éclairage redresse le faisceau jusqu'à un angle proche de
l'horizontale pour pointer au plus loin devant le cockpit. Pendant toute
la phase d'atterrissage, le système d'éclairage éclaire donc la piste en
continu.
Lorsque le train avant vient en contact avec le sol, le pointage
est pratiquement parallèle au sol. Il est plus précisément décalé de
0,5 vers le bas par rapport au sol.
En se référant à la figure 2, lors de la phase de décollage, et
plus précisément lorsque toutes les roues de l'avion sont au contact du
sol ( phase de roulage avec toutes les roues au sol ), le système
d'éclairage pointe au plus loin vers l'avant de l'avion de sorte que le
faisceau lumineux est sensiblement parallèle au sol. Dès que le train
avant quitte le sol (phase de rotation), le système d'éclairage modifie
son pointage en rabattant régulièrement le faisceau de manière à tenir
compte de l'incidence de l'axe de l'avion afin d'éclairer en
permanence la piste. En d'autres termes, au cours de cette phase de
décollage, jusqu'à la phase aérienne, l'angle formé par le système
d'éclairage par rapport à l'axe général de l'avion augmente
régulièrement.

CA 02870403 2014-11-10
8
En outre, en se référant aux figures 3 et 4, en fin d'atterrissage
(figure 3), puis lors du roulage sur les voies de circulation
( Taxiways ), c'est-à-dire lorsque l'avion quitte la piste (figure 4),
l'éclairage doit être rabattu vers le bas afin de minimiser autant que
possible la lumière au dessus de l'horizon, afin d'éviter les risques
d'éblouissement.
Horizontalement, la distribution lumineuse est modifiée de
manière à éclairer les abords de l'avion, devant le cockpit et les ailes,
et environ une centaine de mètres au-delà.
Au cours de cette phase, le faisceau lumineux est caractérisé
par un fort étalement horizontal afin d'identifier un obstacle au sol
devant le cockpit ou devant les ailes.
Une adaptation inverse du faisceau lumineux est également
nécessaire lorsque l'avion quitte les voies de circulation pour
rejoindre la piste, avant le décollage.
On a représenté sur les figures 5, 6a et 6b, un système optique
d'éclairage conforme à l'invention permettant d'émettre un faisceau
dont les caractéristiques correspondent aux diverses phases de vol et
de roulage qui viennent d'être décrites. Il s'agit, en particulier, de
modifier dynamiquement le pointage et l'étalement du faisceau en
fonction des phases de vol et de roulage.
Comme on le voit sur ces figures, le système d'éclairage,
désigné par la référence numérique générale 1, comporte
essentiellement un bloc optique 2 comportant une source lumineuse et
un dispositif optique et est monté sur un support 3 comportant une
partie fixe 4 et une partie mobile 5 sur laquelle est monté un élément
con figurable du bloc optique. L'ensemble est monté sur un tambour
qui vient se monter sur l'emplanture de l'aile et est recouvert d'une
surface vitrée qui suit le fuselage de l'avion.
Comme cela sera détaillé par la suite, la configuration du
faisceau lumineux émis par le système optique peut être modifiée soit
en agissant sur l'ensemble du bloc optique, soit en modifiant le
positionnement de la source lumineuse ou d'un élément optique du

CA 02870403 2014-11-10
9
système d'éclairage, ou encore en modifiant la configuration de la
source.
Toutefois, la modification de l'angle de pointage et de
l'étalement du faisceau lumineux est effectuée de manière dynamique
au cours de la phase de vol ou de roulage.
Pour ce faire, le système d'éclairage est en outre doté d'un
ensemble de capteurs incorporés au sein d'une centrale inertielle. En
variante, le système d'éclairage comporte des moyens de détection de
roulage de l'aéronef utilisant des informations de contact du train
d'atterrissage avec le sol. Dans ce cas, le système d'éclairage est
capable en outre de recevoir des informations véhiculées sur le bus
numérique du réseau de bord indiquant, par exemple, les moments où
les trains principaux et le train avant sont en contact avec le sol ou
quittent le sol. Bien entendu, on ne sort pas du cadre de l'invention
lorsque le système d'éclairage est doté de capteurs incorporés à une
centrale inertielle et reçoit en outre des informations véhiculées sur le
bus numérique du réseau de bord.
Ainsi, en se référant à la figure 7, qui correspond à un mode de
réalisation utilisant des capteurs, le système d'éclairage comporte des
moyens de détection de phases de vol ou de roulage, référencés 7, qui,
après filtrage mis en oeuvre au sein d'un étage 8 de filtrage, délivrent
des informations à une unité centrale de commande 9 traduisant le
comportement de l'avion, laquelle pilote le fonctionnement d'un
moteur 10 agissant sur le support mobile.
L'unité centrale incorpore tous les moyens matériels et
logiciels lui permettant d'agir sur la configuration du faisceau
lumineux. En particulier, à partir des informations délivrées par les
capteurs, combinées le cas échéant, comme indiqué précédemment,
avec des informations véhiculées sur le réseau de bord de l'aéronef,
concernant par exemple la position du train d'atterrissage ou
traduisant une phase de touché , l'unité centrale 9 détermine la
phase de vol, par exemple par comparaison avec des valeurs de seuil
d'inclinaison, acquiert les valeurs d'angle de pointage et d'étalement
du faisceau lumineux et en déduit la modification à apporter à ces

CA 02870403 2014-11-10
valeurs d'angle de pointage et d'étalement en fonction de phases de
vol ou de roulage. Par exemple, après détection de la phase de vol ou
de roulage, les valeurs d'angle et d'étalement sont modifiées pour être
réglées à des valeurs prédéterminées, stockées en mémoire,
5 correspondant chacune à la phase détectée.
Bien entendu, des commandes manipulables par le pilote
peuvent également être utilisées pour modifier manuellement, à la
demande, la configuration du faisceau lumineux.
Les moyens de mesure 7 assurent en premier lieu une mesure de
10 l'inclinaison de l'avion par rapport à l'horizontale absolue.
Cette mesure est mise en oeuvre au moyen d'un accéléromètre
7a et d'un gyromètre 7b.
L'accéléromètre 7a fournit un angle absolu d'inclinaison de
l'avion tandis que le gyromètre 7b fournit une mesure du déplacement
angulaire de l'avion pendant une période de temps déterminée.
L'accéléromètre et le gyromètre sont intégrés au sein d'une
centrale inertielle qui permet de connaître en permanence la position
angulaire absolue de l'avion par rapport à l'horizontale.
On notera néanmoins qu'en pratique, l'accéléromètre et le
gyromètre présentent tous deux des défauts qui altèrent les mesures et
donc les calculs angulaires.
En effet, l'accéléromètre 7a est efficace quand le système dont
il dépend, c'est-à-dire dont il mesure la variation d'inclinaison, varie
lentement, et lorsque les temps de calcul sont lents, c'est-à-dire
lorsque la période d'échantillonnage est relativement grande. Le
principe de fonctionnement de l'accéléromètre étant de se baser
uniquement sur l'accélération de la pesanteur pour calculer un angle
par rapport à l'horizontale absolue, il est nécessaire d'éliminer les
accélérations externes parasites, comme les vibrations ou les
variations brutales de vitesse que subit l'avion pendant la phase
d'atterrissage.
Le gyromètre, quant à lui, est efficace lorsque le système dont
il dépend varie rapidement et lorsque les temps de calcul sont courts,

CA 02870403 2014-11-10
Il
c'est-à-dire lorsque la période d'échantillonnage est relativement
faible.
L'inconvénient majeur du gyromètre est qu'il est soumis à une
dérive gyroscopique. En d'autres termes, le gyroscope délivre une
mesure entachée d'une erreur systématique qui, multipliée par un
temps, s'accroît au fur et à mesure des estimations d'angle. Il peut
également présenter une erreur systématique de décalage ( offset ),
indépendante du temps, qui est simple à corriger en appliquant ce
même décalage mais de signe opposé à la mesure.
Au vu de ce qui précède, les mesures délivrées par
l'accéléromètre sont généralement perturbées par les accélérations
brusques et les vibrations qui ont, par nature, une fréquence élevée.
Les mesures issues du gyromètre sont quant à elles associées à la
dérive gyroscopique qui se situe dans le domaine des basses
fréquences. Ainsi, chaque capteur délivre des valeurs exploitables soit
à hautes fréquences, en ce qui concerne le gyromètre, soit à basses
fréquences, en ce qui concerne l'accéléromètre. Les mesures fournies
par les deux capteurs sont donc complémentaires.
Ainsi, le filtrage mis en uvre par l'étage 8 de filtrage consiste
à appliquer à chaque mesure un filtre qui se compose d'un filtre passe-
haut et d'un filtre passe-bas. Il s'agit également de corriger, comme
indiqué précédemment, l'erreur systématique de décalage.
Le filtre passe-haut est appliqué aux mesures issues du
gyromètre, tandis que le filtre passe-bas est appliqué aux mesures
délivrées par l'accéléromètre. On notera qu'afin d'éviter de perdre des
informations, la fréquence de coupure du filtre passe-bas et la
fréquence de coupure du filtre passe-haut sont identiques pour les deux
filtres.
En parallèle, les moyens de mesure 7 mettent en oeuvre une
mesure de l'inclinaison du faisceau lumineux émis par le système
optique d'éclairage. Les moyens de mesure 7 sont ainsi dotés d'un
capteur 7e, constitué soit par un capteur angulaire soit par un capteur
de déplacement linéaire. Ces capteurs utilisent un potentiomètre, qui
constitue une résistance variable, en forme de couronne dans le cas

CA 02870403 2014-11-10
12
d'un capteur angulaire. Un tel capteur est avantageusement disposé à
l'extrémité de la chaîne mécanique entraînée en rotation par le moteur
10, le faisceau ne pivotant que sur une dizaine de degrés.
Bien entendu, on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque
l'on utilise d'autres types de capteurs, par exemple optiques. De tels
capteurs incrémentaux peuvent être placés directement à la sortie du
moteur car ils permettent de compter directement le nombre de tours
effectués par le moteur. L'avantage d'un tel capteur est qu'il fournit
en sortie un signal numérique, évitant ainsi de réaliser
l'échantillonnage nécessaire lors de la mise en oeuvre d'un
potentiomètre.
On pourra également utiliser, en variante, des capteurs à effet
Hall. Tout comme les codeurs optiques, de tels capteurs sont
avantageux dans la mesure où ils sont sans contact, évitant ainsi
d'induire un couple résistant.
On pourra également utiliser un capteur angulaire capacitif,
également sans contact. Un tel capteur est généralement composé de
deux lames de condensateur disposées face à face, à faible distance
l'une de l'autre, et d'une languette orientable venant perturber le
champ électrique créé entre les lames en fonction de l'inclinaison
mesurée.
On va maintenant décrire, en référence aux figures 8 à 16,
différents modes de mise en oeuvre des moyens de commande du
déplacement du support mobile pour configurer un ou plusieurs
éléments configurables du bloc optique en fonction de la phase de vol
ou de roulage de l'aéronef.
Comme indiqué précédemment, l'élément configurable du bloc
optique peut soit être constitué par l'ensemble du bloc optique ou par
un élément interne du bloc capable, lorsqu'il est déplacé, de modifier
l'angle de pointage et/ou l'étalement du faisceau.
En se référant tout d'abord à la figure 8, on voit que le moteur
10 est, dans ce mode de réalisation, lié à un dispositif d'accouplement
11 en prise avec un axe A entraîné en rotation par le moteur 10. Le
moteur 10 est par exemple constitué par un actionneur motoréducteur.

CA 02870403 2014-11-10
13
L'axe A est ici en appui sur une butée 12 et est associé à une liaison
linéaire annulaire 13 assurant un guidage en rotation de l'axe A. Dans
ce mode de réalisation, le capteur 7c de mesure de l'inclinaison du
faisceau est constitué par un capteur angulaire. Ce capteur 7e est dès
lors placé sur la butée 12.
L'axe A est encore associé à un système à vis sans fin 14.
L'axe A' de rotation du bloc optique est, quant à lui, en appui
sur une butée axiale 15 fixe et est associé à une liaison linéaire
annulaire 16 et à une liaison pivot 17 en prise avec une roue 18 qui
coopère avec la vis sans fin 14 de sorte qu'une rotation de l'axe A du
dispositif d'accouplement 11 provoque un déplacement de la roue 18 et
une orientation consécutive du bloc optique.
Dans le mode de réalisation de la figure 9, sur lequel on
reconnaît le moteur 10 qui entraîne en rotation un axe A du dispositif
d'accouplement 11, lui-même associé à des liaisons linéaires
annulaires 13 et en appui sur la butée de blocage 12 associée au
capteur de mesure 7c, le dispositif d'accouplement 11 est doté d'un
système vis/écrou 19 dont l'écrou est lié à un étrier 20 associé à une
biellette 21 liée à la liaison pivot 17 de sorte qu'une rotation de l'axe
A provoque, de la même façon, une orientation de l'axe A' de rotation
du bloc optique.
Ainsi, en se référant aux figures 10 et 11, ces modes de
réalisation permettent de provoquer la rotation de l'ensemble du bloc
optique en fonction des angles d'inclinaison de l'avion et de
l'inclinaison du faisceau.
A partir d'une position initiale (figure 10), on voit qu'une
rotation de l'ensemble du bloc optique, schématisé ici par une source S
placée dans un réflecteur R et associée à un dispositif optique D,
provoque une modification consécutive de l'angle de pointage du
faisceau lumineux F.
En se référant à la figure 12, il est également possible, en
variante, de procéder à un décalage de la source S par rapport au
réflecteur R pour provoquer une modification consécutive des
caractéristiques du faisceau lumineux F.

CA 02870403 2014-11-10
14
En se référant à la figure 13, on peut encore provoquer une
rotation du seul réflecteur R pour provoquer une modification de
l'angle de pointage du faisceau F.
Comme visible sur la figure 14, il est encore possible de
provoquer une translation de la glace G ou vitre de protection du bloc
optique pour adapter le faisceau lumineux aux phases de vol ou de
roulage de l'avion.
Enfin, dans le mode de réalisation des figures 15 et 16, la
source lumineuse est constituée par un ensemble de diodes
électroluminescentes, telles que 22.
Dans la configuration visible sur la figure 15, seule la diode L
située sur l'axe optique du dispositif optique est activée. Comme on le
voit sur la figure 16, en procédant à l'allumage sélectif d'une diode
électroluminescente décalée par rapport à l'axe optique du système
optique d'éclairage, on peut procéder à une modification consécutive
de l'angle de pointage du faisceau lumineux F.
Bien entendu, dans le mode de réalisation des figures 15 et 16,
l'unité centrale, qui dans les modes de réalisation décrits
précédemment se charge de provoquer le déplacement de l'ensemble
du bloc optique ou d'un élément configurable de ce bloc optique,
assure ici le pilotage de l'éclairage sélectif des diodes
électroluminescentes, en fonction des phases de vol ou de roulage
détectées.
L'élément configurable du bloc optique peut avantageusement
être constitué, comme indiqué précédemment, par le réflecteur du bloc
optique ou par un dispositif optique, tel qu'une glace ou une vitre de
protection. Il peut encore s'agir du bloc optique lui-même ou de la
source lumineuse elle-même.
On notera enfin que l'invention n'est pas limitée aux modes de
réalisation décrit précédemment.
En effet, dans les exemples de réalisation décrits, le moteur 10
est constitué par un actionneur motoréducteur. Il peut encore s'agir
d'un électro-aimant ou tout autre élément capable d'assurer le
déplacement du bloc optique ou de son élément configurable.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

For a clearer understanding of the status of the application/patent presented on this page, the site Disclaimer , as well as the definitions for Patent , Administrative Status , Maintenance Fee  and Payment History  should be consulted.

Administrative Status

Title Date
Forecasted Issue Date 2021-11-02
(22) Filed 2014-11-10
(41) Open to Public Inspection 2015-05-15
Examination Requested 2019-08-28
(45) Issued 2021-11-02

Abandonment History

There is no abandonment history.

Maintenance Fee

Last Payment of $210.51 was received on 2023-10-19


 Upcoming maintenance fee amounts

Description Date Amount
Next Payment if standard fee 2024-11-12 $347.00
Next Payment if small entity fee 2024-11-12 $125.00

Note : If the full payment has not been received on or before the date indicated, a further fee may be required which may be one of the following

  • the reinstatement fee;
  • the late payment fee; or
  • additional fee to reverse deemed expiry.

Patent fees are adjusted on the 1st of January every year. The amounts above are the current amounts if received by December 31 of the current year.
Please refer to the CIPO Patent Fees web page to see all current fee amounts.

Payment History

Fee Type Anniversary Year Due Date Amount Paid Paid Date
Application Fee $400.00 2014-11-10
Maintenance Fee - Application - New Act 2 2016-11-10 $100.00 2016-11-03
Maintenance Fee - Application - New Act 3 2017-11-10 $100.00 2017-10-16
Maintenance Fee - Application - New Act 4 2018-11-13 $100.00 2018-10-15
Request for Examination $800.00 2019-08-28
Maintenance Fee - Application - New Act 5 2019-11-12 $200.00 2019-11-05
Maintenance Fee - Application - New Act 6 2020-11-10 $200.00 2020-10-21
Registration of a document - section 124 2021-05-19 $100.00 2021-05-19
Final Fee 2021-11-22 $306.00 2021-09-07
Maintenance Fee - Application - New Act 7 2021-11-10 $204.00 2021-10-20
Maintenance Fee - Patent - New Act 8 2022-11-10 $203.59 2022-10-24
Maintenance Fee - Patent - New Act 9 2023-11-10 $210.51 2023-10-19
Owners on Record

Note: Records showing the ownership history in alphabetical order.

Current Owners on Record
SAFRAN ELECTRONICS & DEFENSE COCKPIT SOLUTIONS
Past Owners on Record
ZODIAC AERO ELECTRIC
Past Owners that do not appear in the "Owners on Record" listing will appear in other documentation within the application.
Documents

To view selected files, please enter reCAPTCHA code :



To view images, click a link in the Document Description column. To download the documents, select one or more checkboxes in the first column and then click the "Download Selected in PDF format (Zip Archive)" or the "Download Selected as Single PDF" button.

List of published and non-published patent-specific documents on the CPD .

If you have any difficulty accessing content, you can call the Client Service Centre at 1-866-997-1936 or send them an e-mail at CIPO Client Service Centre.


Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Examiner Requisition 2020-10-21 5 279
Amendment 2021-02-22 17 610
Abstract 2021-02-22 1 8
Claims 2021-02-22 2 64
Description 2021-02-22 15 625
Abstract 2021-06-18 1 16
Final Fee 2021-09-07 4 109
Representative Drawing 2021-10-08 1 6
Cover Page 2021-10-08 1 38
Electronic Grant Certificate 2021-11-02 1 2,527
Abstract 2014-11-10 1 6
Description 2014-11-10 14 588
Claims 2014-11-10 2 65
Drawings 2014-11-10 11 131
Representative Drawing 2015-04-17 1 6
Cover Page 2015-05-25 1 29
Request for Examination 2019-08-28 2 65
Assignment 2014-11-10 5 108