仮想制御ステーション
【課題】ミッションを実施するための方法及び装置を提供する。
【解決手段】ミッションについての情報は制御ステーション（２１８、３０８、４００、９００、１２００、１３００、１３０８、１４００、１４０６、１７００）において受信される。制御ステーションは、表示システム（３０６）、モーション・キャプチャーシステム（３０９）、複数のユーザー入力装置（３３４）、複数のユーザー入力装置（３７０）に付随する座席（３０４）、及びプロセッサ装置（３６４）を含む。表示システム（３０６）はオペレータ（３０７）の頭に装着され、オペレータに表示を提示する。モーション・キャプチャーシステム（３０９）は、頭の動きを追跡する。プロセッサ装置（３６４）は、プログラムコード（３７４）を実行して表示（３５０）を生成し、オペレータの頭の動きの検出に応じてオペレータに掲示された表示を調節する。ミッションはこの情報と制御ステーションを使用して実施される。
【解決手段】ミッションについての情報は制御ステーション（２１８、３０８、４００、９００、１２００、１３００、１３０８、１４００、１４０６、１７００）において受信される。制御ステーションは、表示システム（３０６）、モーション・キャプチャーシステム（３０９）、複数のユーザー入力装置（３３４）、複数のユーザー入力装置（３７０）に付随する座席（３０４）、及びプロセッサ装置（３６４）を含む。表示システム（３０６）はオペレータ（３０７）の頭に装着され、オペレータに表示を提示する。モーション・キャプチャーシステム（３０９）は、頭の動きを追跡する。プロセッサ装置（３６４）は、プログラムコード（３７４）を実行して表示（３５０）を生成し、オペレータの頭の動きの検出に応じてオペレータに掲示された表示を調節する。ミッションはこの情報と制御ステーションを使用して実施される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、「仮想制御ステーション」という題の、２００９年６月２５日に出願されたエドワード氏らによる米国特許出願第１２／４９１３３９号に関連する。
本発明は概して、制御ステーション、具体的にはプラットフォームと共に使用する制御ステーションのための方法及び装置に関するものである。さらに具体的には、本発明はミッションを実施するために、プラットフォームと共に使用する制御ステーションに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
制御ステーションは、様々なプラットフォームのシステム及び機能を制御するために、様々なプラットフォームに使用される。例えば、空中プラットフォームの制御ステーションは、センサ、武器、通信システム、安全機能、ナビゲーションシステム、飛行管理、及び／又は任意の数の他の空中システム及び機能を制御するのに使用される。制御ステーションはまた、例えば非限定的に、船、潜水艦、タンク、宇宙船、宇宙ステーション、及び／又は他の可動プラットフォーム等のほかの可動プラットフォームにおいても使用される。さらに、制御ステーションはまた、例えば地上ステーション及び／又は他の固定プラットフォーム等の固定プラットフォームにも使用される。またさらに、制御ステーションは様々な軍部、民間、及び／又は宇宙用途に用いることができる。
【０００３】
現在、制御ステーションは大きくて重い。例えば、ある制御ステーションは２００ポンド程度の重さがある場合がある。現在利用可能な制御ステーションは、約９平方フィートの底辺と５フィートの高さ程度の面積を占めている。
【０００４】
既存の制御ステーションの表示面積には限界がある。これらの制御ステーションの表示システムは、プラットフォーム内部に位置する及び／又はプラットフォームに関連する構造物に取り付けられている。この構成により、同時に見ることができる表示システムの数が制限される。また、この構成により表示システムのサイズが制限される。表示システムをプラットフォームに関連する構造物に取り付けることで、プラットフォームの床面積がさらに縮小される。プラットフォームの構造物に取り付けられた表示システムの数が限定されることにより、制御ステーションにおいてオペレータが管理できるユーザー機能の同時にアクセスできる数も限定される。
【０００５】
さらに、既存の制御ステーションでは、制御ステーション内のオペレータの移動性が制限する場合がある。このオペレータの移動性の制限は、長期間のミッションにおけるオペレータの疲労につながり得る。例えば、各制御ステーションは、オペレータが座っている間に要求される機能を実行することができるように配置された複数の入力装置を有する必要がある。オペレータが拘束具をつけて座りながら制御ステーションにおいて機能を実施する場合、オペレータの移動性はさらに限定され得る。
【０００６】
複数のオペレータによって実行される相互作用が、現在使用されている制御ステーションによって制限される可能性がある。現在の制御ステーションでの共同での問題解決及び意思決定では、オペレータが表示内容を見ることができるように互いに隣接して位置している必要がある。この種の構成は、プラットフォームの安全制約のために、常に可能というわけではない。これらの安全制約は、例えば、乱気流、プラットフォーム操作、及び／又は他の要因等の複数の要因に基づいていてよい。
【０００７】
オペレータの相互作用はまた、空間の制約によっても限定され得る。これらの空間制約は、現在の制御ステーションの大きさが原因である場合がある。重量もまた、特定の位置に設置できる制御ステーションの数の制限要因であり得る。例えば、航空機では、どんな追加重量でも航空機の性能又は限界を低減する可能性がある。
【０００８】
したがって、上述した一又は複数の問題だけでなく、他の可能性のある問題を考慮した方法及び装置を有することは有利である。
【発明の概要】
【０００９】
実例となる一実施形態では、装置は表示システム、モーション・キャプチャーシステム、複数のユーザー入力装置、複数のユーザー入力装置に付随する座席、及びプロセッサ装置を備える。表示システムはオペレータの頭に装着するようになっており、オペレータへ表示が提示される。モーション・キャプチャーシステムは頭の動きを追跡するように構成されている。プロセッサ装置は、表示システム、モーション・キャプチャーシステム、及び複数のユーザー入力装置と通信している。プロセッサ装置は、プログラムコードを実行して表示を生成し、オペレータの頭の動きの検出に応じてオペレータに提示する表示を調節する。
【００１０】
別の実例となる実施形態では、ミッションを実施するための方法が存在する。ミッションについての情報は制御ステーションにおいて受信される。制御ステーションは、表示システム、モーション・キャプチャーシステム、複数のユーザー入力装置、複数のユーザー入力装置に付随する座席、及びプロセッサ装置を備える。表示システムはオペレータの頭に装着するようになっており、オペレータへ表示が提示される。モーション・キャプチャーシステムは頭の動きを追跡するように構成されている。プロセッサ装置は、オペレータの頭の動きの検出及び様々な入力装置からの制御入力に応じて、プログラムコードを実行し、表示を生成しオペレータに提示された表示を調節する。ミッションは、情報及び制御ステーションを使用して実施される。
【００１１】
特徴、機能及び利点は、本発明の様々な実施形態において個別に達成することが可能である、または下記の説明及び図面を参照することによってさらに詳細を理解することができる更に別の実施形態と組み合わせることが可能である。
【００１２】
実例となる実施形態を特徴づけていると思われる新規特性は添付の請求項に記載されている。実例となる実施形態、更なる目的及びその利点は、添付の図面と併せて読むときに、本発明の実例となる実施形態の下記の詳細説明を参照することによって最適に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は実例となる一実施形態による航空機の製造及び保守方法を示す図である。
【図２】図２は実例となる一実施形態を実行可能である航空機の図である。
【図３】図３は実例となる一実施形態による制御環境の図である。
【図４】図４は実例となる一実施形態による制御ステーション用の座席の図である。
【図５】図５は実例となる一実施形態によるワーク表面構造の展開機構の図である。
【図６】図６は実例となる一実施形態による頭部装着表示システムの図である。
【図７】図７は実例となる一実施形態によるモーション・キャプチャーシステムの図である。
【図８】図８は実例となる一実施形態による指先追跡システムの図である。
【図９】図９は実例となる一実施形態による制御ステーションを使用しているオペレータの図である。
【図１０】図１０は実例となる一実施形態による座席にいるオペレータの図である。
【図１１】図１１は実例となる一実施形態による座席にいるオペレータの図である。
【図１２】図１２は実例となる一実施形態による制御ステーションの図である。
【図１３】図１３は実例となる一実施形態による制御ステーションの座席配置の図である。
【図１４】図１４は実例となる一実施形態による制御ステーションの座席配置の図である。
【図１５】図１５は実例となる一実施形態による頭部装着表示システムの図である。
【図１６】図１６は実例となる一実施形態による頭部装着表示システムの図である。
【図１７】図１７は実例となる一実施形態による制御ステーションの軽量座席の図である。
【図１８】図１８は実例となる一実施形態による制御ステーションを使用してミッションを実施するプロセスのフロー図である。
【図１９】図１９は実例となる一実施形態によるモーション・キャプチャーシステムによって使用されるプロセスのフロー図である。
【図２０】図２０は実例となる一実施形態による表示を安定化するプロセスのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図をさらに具体的に参照すると、本開示の実施形態は図１に示す航空機の製造及び就航方法１００と、図２に示す航空機２００において説明することができる。まず図１を見ると、航空機の製造及び就航方法を示す図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。試作段階においては、航空機の製造及び就航方法１００は、図２の航空機２００の規格及び設計１０２と材料調達１０４を含むことができる。
【００１５】
製造段階においては、図２の航空機２００の部品及びサブアセンブリの製造１０６と、システムの統合１０８が行われる。その後に、図２の航空機２００は認証及び納品１１０を経て、就航１１２される。顧客によって使用されている間、図２の航空機２００には、修正、再構成、改修、及び他の保守又は点検を含むことができる定期的な保守及び点検１１４を予定することができる。
【００１６】
航空機の製造及び就航方法１００の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータによって行う又は実施することができる。これらの実施例では、オペレータは顧客であってよい。この説明のために、システムインテグレータは限定しないが、任意の数の航空機メーカー、及び主要システムの下請け業者を含むことができ；第三者は限定しないが、任意の数の供給メーカー、下請け業者、及びサプライヤを含むことができ；オペレータは、航空会社、リース会社、軍部、サービス組織等であってよい。
【００１７】
ここで図２を参照すると、実例となる一実施形態を実行可能である航空機の図が図示されている。この実施例では、航空機２００は図１の航空機の製造及び就航方法１００によって製造され、複数のシステム２０４と内装２０６を有する機体２０２を含むことができる。システム２０４の実施例は、一又は複数の推進システム２０８、電気システム２１０、油圧システム２１２、環境システム２１４、及び制御システム２１６が挙げられる。制御システム２１６は、これらの実例となる実施例では複数の制御ステーション２１８を含む。任意の数の他のシステムを含むことができる。航空宇宙の実施例を示したが、異なる実例となる実施形態は例えば自動車産業等の他の産業分野に応用することが可能である。
【００１８】
本明細書で具体化した装置及び方法を、図１の航空機の製造及び就航方法１００の任意の一又は複数の段階において活用することができる。例えば、図１の部品及びサブアセンブリの製造１０６で製造された部品又はサブアセンブリは、航空機２００が図１の就航１１２中に製造される部品又はサブアセンブリと同様の方法で加工又は製造することができる。
【００１９】
また、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、例えば非限定的に、航空機２００を実質的に組立てしやすくする、又は航空機２００にかかる費用を削減することによって、例えば図１の部品及びサブアセンブリの製造１０６及びシステム統合１０８等の製造段階において用いることが可能である。同様に、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、図１の航空機２００の就航１１２中に、又は保守及び点検１１４中に用いることができる。例えば、一又は複数の実例となる実施形態による複数の制御ステーションを、一又は複数の異なる製造段階における航空機２００に追加することができる。
【００２０】
異なる実例となる実施形態は、複数の異なる留意事項を認識し考慮に入れている。例えば、異なる実例となる実施形態は、現在利用可能な制御ステーションよりも重量が軽い制御ステーションをプラットフォームに設置することが望ましいことを考慮し認識する。また、現在使用されている制御ステーションよりも場所をとらない制御ステーションは、空間が限定されているプラットフォームに有用である。異なる実例となる実施形態はまた、現在利用可能な制御ステーションと比べて機能性がさらに増した制御ステーションも望ましいことを考慮し認識する。
【００２１】
さらに、異なる実例となる実施形態は、既存の制御ステーションが、所望するよりも大きな電力を使用する可能性がある表示システムを有することを考慮し認識する。既存の制御ステーションはまた、熱をさらに発生させ、冷却に関して特定の要件を有する可能性もある。
【００２２】
あるプラットフォームの出力は限定されている可能性がある。例えば、航空機が制御ステーションに使用できる電力の量は限られている可能性がある。これらの電力の制限により、これらのプラットフォームに使用される制御ステーションの数が制限される可能性がある。異なる実例となる実施形態は、電力及び／又は冷却の需要が低い制御ステーションが好ましい場合があることを考慮し認識する。低い電力の需要により、異なるプラットフォームに使用される制御ステーションの数を増やすことが可能になり得る。
【００２３】
異なる実例となる実施形態はまた、既存の制御ステーションの表示能力が限定されていることも考慮し認識する。例えば、航空機内の空間は限定されている。この限定された空間により、航空機内の制御ステーションにおいて所望されるよりも少ない及び／又は小さい表示が提示される結果になり得る。
【００２４】
異なる実例となる実施形態はまた、既存の制御ステーションが所望の安全機能を有していない可能性があることも考慮し認識する。例えば、既存の制御ステーションには拘束具があるが、制御ステーションの一部である酸素システムはない。制御ステーションに付随する酸素システムを有する制御ステーションを備えることが望ましい。これらの実施例では、酸素システムは制御ステーションに位置する、取り付けられる、制御ステーションの一部である、又は制御ステーションに統合されることによって制御ステーションに付随させることができる。
【００２５】
このため、異なる実例となる実施形態は、制御ステーションを使用してミッションを実施するための装置及び方法を提供する。ミッションについての情報は制御ステーションにおいて受信される。制御ステーションは、表示システム、モーション・キャプチャーシステム、座席、複数の入力装置、及びプロセッサ装置を備える。表示システムはオペレータの頭部に装着され、オペレータに表示を提示する。モーション・キャプチャーシステムは、オペレータの頭の動きを追跡する。
【００２６】
入力装置からの入力を使用して、表示システムの表示を調節することもできる。座席は複数の入力装置に付随している。プロセッサはプログラムコードを実行して表示を生成する。プロセッサはまた、プログラムコードを実行して、オペレータの頭の動きの検出に応じて、オペレータに提示された表示の調節も行う。ミッションは情報及び制御ステーションを使用して実施される。表示はまた、複数の入力装置からのコマンド受信に応じて調節することも可能である。
【００２７】
異なる実例となる実施形態はまた、既存の制御ステーションが全ての可能性のあるオペレータの様々な所望の形態について調節可能でないことがあり得ることを考慮し認識する。異なる実例となる実施形態はまた、この状況がオペレータの疲労をもたらし、オペレータの能力が落ちる可能性があることも認識する。この結果、複数の調節可能な形態を有する制御ステーションを有することが望ましい。
【００２８】
ここで図３を参照すると、制御環境の図が実例となる実施形態にしたがって図示されている。制御環境３００は、図２の航空機２００において実行可能な制御環境の一実施例である。制御環境３００は、これらの実例となる実施形態では制御システム３０１を含む。
【００２９】
制御システム３０１はプラットフォーム３０２に位置している。制御システム３０１は複数のミッション３０３を実施するのに使用される。本明細書に使用されるように、複数の品目は一又は複数の品目を指す。例えば、複数のミッション３０３は、一又は複数のミッションである。
【００３０】
これらの実例となる実施例では、制御システム３０１は、プラットフォーム３０２の操作を複数のミッション３０３の実施の一部として制御することができる。プラットフォーム３０２は例えば非限定的に、図２の航空機２００であってよい。他の実施例では、制御環境３００は情報を受信する又は送信することができる。別の実例となる実施例として、制御システム３０１がプラットフォーム３０２に位置し、プラットフォーム３０５の操作を制御する。この実施例では、プラットフォーム３０２は地上ステーションであってよく、その一方で、プラットフォーム３０５は無人機、衛星、及び／又は他の何らかの好適なプラットフォームであってよい。
【００３１】
これらの実例となる実施例では、制御システム３０１は制御ステーション３０８を含む。オペレータ３０７は複数のミッション３０３を実施するために制御ステーション３０８を使用する。
【００３２】
これらの実例となる実施例では、制御ステーション３０８は、座席３０４、表示システム３０６、モーション・キャプチャーシステム３０９、及びデータ処理システム３６０を含む。座席３０４はこれらの実施例では調節可能な座席である。換言すれば、座席３０４は複数の寸法において調節可能である。座席３０４は、オペレータ３０７に対しより良いサポートを提供するために調節することができる。座席３０４は、フレーム３１０を含む。フレーム３１０は、基部３１２、腕部３１４、及び腕部３１６を含む。腕部３１４は座席３０４の側部３１８に位置することができ、腕部３１６は座席３０４の側部３２０に位置することができる。
【００３３】
この図示した実施例では、ワーク表面構造３２２は座席３０４の側部３１８に付随することができる。ワーク表面構造３２４はこれらの実施例では座席３０４の側部３２０に付随することが可能である。例えば、ワーク表面構造３２４は、側部３２０に固定される、側部３２０に接着される、側部３２０に留め付けられる、及び／又は他の何らかの好適なやり方で側部３２０に接続されることによって、座席３０４の側部３２０に付随することができる。さらに、ワーク表面構造３２４は、座席３０４の側部３２０の一部及び／又は延長部として形成されることによって、側部３２０に付随することができる。これらの実施例では、ワーク表面構造３２２とワーク表面構造３２４はそれぞれ、フレーム３１０に腕部３１４及び腕部３１６で取り付けられている。
【００３４】
ワーク表面構造３２２とワーク表面構造３２４は座席３０４のフレーム３１０に可動に取り付けられている。これらの実施例では、ワーク表面構造３２２とワーク表面構造３２４は、フレーム３１０に沿って水平に及び／又は垂直に動くことができる。ワーク表面構造３２２と３２４は例えば非限定的に、ケース、エンケーシング、ホルダー、及び／又は他の何らかの好適な種類の構造であってよい。
【００３５】
ワーク表面構造３２２は第１ワーク表面３２６に付随し、ワーク表面構造３２４は第２ワーク表面３２８に付随する。第１ワーク表面３２６及び第２ワーク表面３２８はそれぞれ、腕部３１４及び腕部３１６に沿って滑動する。このように、第１ワーク表面３２６及び第２ワーク表面３２８は、腕部３１４及び腕部３１６に沿って調節可能である。さらに、第１ワーク表面３２６及び／又は第２ワーク表面３２８は、ワーク表面構造３２２及び／又はワーク表面構造３２４をそれぞれフレーム３１０に沿って動かすことによって調節可能である。
【００３６】
これらの実施例では、第１ワーク表面３２６及び第２ワーク表面３２８は展開状態３３０及び閉鎖状態３３２を有することができる。展開状態３３０においては、第１ワーク表面３２６及び第２ワーク表面３２８がワーク表面３３１を形成している。ワーク表面３３１は複数の形態に調節可能である。この実例となる実施例では、これらの形態は、ワーク表面構造３２２及び／又はワーク表面構造３２４を動かす、及び／又は第１ワーク表面３２６及び／又は第２ワーク表面３２８を滑動させることにより形成することができる。ワーク表面３３１はオペレータ３０７に適応するように調節することができる。ワーク表面３３１の調節により、ワーク表面３３１がより多数のオペレータによって使用されることが可能になり得る。
【００３７】
これらの実例となる実施例では、ワーク表面３３１は複数の入力装置３３４に付随している。複数の入力装置３３４は、例えば非限定的に、キーボード３３６、マウス３３８、トラックボール３４０、ハンドコントローラ３４２、ジョイスティック３４６、ジェスチャー検出システム３４７、及び／又は他の何らかの好適なユーザー入力装置を含むことができる。
【００３８】
第１ワーク表面３２６及び第２ワーク表面３２８は、これらの実例となる実施形態では、キーボード３３６、マウス３３８、及び／又はジョイスティック３４６を保持するように構成することができる。ある実例となる実施形態では、キーボード３３６の第１部分が第１ワーク表面３２６に付随することができ、キーボード３３６の第２部分が第２ワーク表面３２８に付随することができる。
【００３９】
当然ながら、複数の入力装置３３４を他の場所に位置づけすることができる。例えば、複数の入力装置３３４はまた、フットコントローラ３４４も含むことができ、このフットコントローラ３４４は座席３０４の下部に取り付けることができる。フットコントローラ３４４は例えば、フットペダル、フットスイッチ、及び／又は他の何らかの好適な入力装置であってよい。
【００４０】
表示システム３０６は、オペレータ３０７の頭３３３に装着する装置であり、オペレータ３０７に表示３５０を提示する。例えば、表示システム３０６は頭部装着表示システム３４８であってよい。これらの実施例では、表示３５０はオペレータ３０７に対して情報３５１を提示する。例えば、表示３５０は複数の表示３５４を提示する。
【００４１】
複数の表示３５４は例えば、複数の物理的な表示、ウインドウ、及び／又はオペレータ３０７に対して情報３５１を提示するための他の何らかの好適な形態の仮想表現であってよい。複数の表示３５４により、オペレータ３０７にプラットフォーム３０２及び／又はプラットフォーム３０５の内部及びその間で通信する能力が提供される。この通信には、情報交換３５１を含むことができる。この情報は、データ、画像、映像、コマンド、メッセージ及び／又は情報３５１の他の好適な形態を含むことができる。情報３５１はまた、例えばマップ、ステータス情報、移動マップ、及び／又は情報３５１の別の好適な形態であってもよい。
【００４２】
これらの実例となる実施例では、頭部装着表示システム３４８は、オペレータ３０７が表示３５０を見ることができるようにするメガネ３５２を含むことができる。これらの図示した実施例では、表示システム３０６はまた、複数の出力装置３５７を含むこともできる。複数の出力装置３５７は例えば非限定的に、スピーカー３５９であってよい。スピーカー３５９は、オーディオ形式で情報３５１を提示することができる。スピーカー３５９は、頭部装着表示システム３４８のメガネ３５２に統合される、又はそうでなければ付随することができる。オペレータ３０７は、複数の入力装置３３４を使って表示３５０でこれらのシステムを指揮し制御することができる。
【００４３】
オペレータ３０７は複数の入力装置３３４を使用して、表示３５０を調節する。例えば、オペレータ３０７は複数の入力装置３３４を使用して、複数の表示３５４のうちから特定の一連の表示を選択して見ることができる。オペレータ３０７はまた、複数の入力装置３３４を使用して複数の表示３５４及び表示３５０のサイズ、方向性、配置、及び／又は他の何らかの適切な特徴も調節することができる。
【００４４】
さらに、オペレータ３０７は、ジェスチャー検出システム３４７を使用して、プラットフォーム３０２及び／又はプラットフォーム３０５の操作を制御することができる。ある実例となる実施形態では、ジェスチャー検出システム３４７は指先追跡システム３５５を含む。指先追跡システム３５５により、表示３５０をタッチ画面表示として使用することが可能になる。指先追跡システム３５５は、オペレータ３０７の指の動き及び位置を追跡する。このように、指先追跡システム３５５により、表示３５０がタッチ画面表示をエミュレートすることが可能になり得る。
【００４５】
これらの実例となる実施例では、モーション・キャプチャーシステム３０９は、オペレータ３０７が頭部装着表示システム３４８を装着している間、オペレータ３０７の頭３３３の動きを追跡する。この実例となる実施例では、モーション・キャプチャーシステム３０９は、光センサ３５６、慣性センサ３５８、及び／又は他の何らかの好適な種類のセンサを含む。光センサ３５６は、オペレータ３０７の頭３３３の動きの範囲と頭部装着表示システム３４８を追跡するのに使用される。慣性センサ３５８は、オペレータ３０７の頭３３３の側面の動きと頭部装着表示システム３４８を追跡するのに使用される。モーション・キャプチャーシステム３０９は、頭３３３の位置についての情報を、例えばデータ処理システム３６０等のデータ処理システムへ送信する。
【００４６】
これらの実例となる実施例では、データ処理システム３６０は制御ステーション３０８に付随する。これらの実例となる実施例では、データ処理システム３６０を座席３０４及び／又は表示システム３０６に統合することができる。他の実例となる実施例では、データ処理システム３６０は制御ステーション３０８から遠く離れて位置していてよい。データ処理システム３６０は、プロセッサ装置３６４、バス３６６、通信装置３６８、入力／出力装置３７０、及び複数の記憶装置３７２を含む。複数の記憶装置３７２は、ランダムアクセスメモリ、読取専用メモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートディスクドライブ、光ドライブ、フラッシュメモリ、及び／又は他の何らかの種類の記憶装置のうちの少なくとも一つから選択することができる。
【００４７】
本明細書に使用されるように、「のうちの少なくとも一つ」という語句は、品目リストに使用される場合、一又は複数のリストに挙げられた品目の異なる組み合わせを使用することができ、リスト中の各品目のうちの一つのみを要する場合があることを意味する。例えば、「品目Ａ、品目Ｂ、及び品目Ｃのうちの少なくとも一つ」は例えば、非限定的に、品目Ａ又は品目Ａ及び品目Ｂを含むことができる。この例はまた、品目Ａ、品目Ｂ、及び品目Ｃ又は品目Ｂ及び品目Ｃも含むことができる。他の実施例では、「のうちの少なくとも一つ」は例えば、非限定的に、品目Ａ２つ、品目Ｂ一つ、及び品目Ｃ１０個；品目Ｂ４つ及び品目Ｃ７個；及び他の好適な組み合わせであってよい。
【００４８】
プログラムコード３７４は、複数の記憶装置３７２のうちの少なくとも一つに保存される。プログラムコード３７４は関数形式である。プロセッサ装置３６４はプログラムコード３７４を実行する。
【００４９】
プログラムコード３７４を使用して、表示３５０と、表示３５０内の複数の表示３５４を生成し提示することができる。プログラムコード３７４はまた、表示３５０を調節するのにも使用することができる。これらの調節は、オペレータ３０７の頭３３３の動き及び／又はモーション・キャプチャーシステム３０９からの入力に応じて行うことができる。このように、頭３３３の動きと共に動く表示３５０から発生する可能性のある目まい及び不快感を緩和する及び／又は防止することができる。表示３５０は、オペレータ３０７の頭３３３が動いている間安定化されて、オペレータ３０７の望ましくないレベルの不快な症状を緩和する及び／又は防止する。さらに、プログラムコード３７４を実行して、複数の入力装置３３４を使用したオペレータ３０７からの入力に応じて、表示３５０を調節することができる。
【００５０】
これらの実例となる実施例では、制御ステーション３０８はまた、座席３０４に付随する安全装置３７６も含む。安全装置３７６は例えば非限定的に、複数の拘束具３６６のうちの少なくとも一つ、酸素システム３６８、及び他の好適な種類の安全装置を含むことができる。複数の拘束具３６６は例えば安全ベルト、ハーネス、及び／又は他の何らかの好適な種類の拘束システムの形態を取ることができる。
【００５１】
これらの実施例では、酸素システム３６８は管路システム３７８を含む。管路システム３７８は例えば酸素タンク３７９等の酸素源に接続されている。管路システム３７８は、酸素タンク３７９から酸素の流れをオペレータ３０７へ供給することができる管類の集まりである。これらの実例となる実施例では、酸素タンク３７９は座席３０４に付随する。換言すると、酸素タンク３７９は、座席３０４に取り付けられる、座席３０４内に位置している、座席３０４の一部である、又は他の何らかの好適なやり方で座席３０４に付随することができる。
【００５２】
図３の制御環境３００の記載は、物理的又はアーキテクチャ上の制限を暗示することを意図したものではなく、異なる実例となる実施形態を実行可能である。記載された構成要素に加えて及び／又はその代わりに他の構成要素を使用することが可能である。ある構成要素は、幾つかの実例となる実施形態において不要である場合がある。また、ブロックは幾つかの機能性構成要素を示すために提示されている。一又は複数のこれらのブロックは、異なる実例となる実施形態において実行されるときに、異なるブロックと組み合わせて及び／又は異なるブロックに分けることができる。
【００５３】
例えば、制御環境３００は、制御ステーション３０８に加えて、複数の追加制御ステーションを含むことができる。ある実例となる実施形態では、プロセッサ装置３６４は、座席３０４、表示システム３０６、リモートデータ処理システム、及び／又は他の何らかの好適な場所に付随するデータ処理システム３６０のうちの少なくとも一つに位置することができる。データ処理システム３６０の他の構成要素はまた、これらの実施例では、座席３０４を必要とせず、又は座席３０４に付随して表示システム３０６内部に位置することもできる。
【００５４】
ある実例となる実施形態では、モーション・キャプチャーシステム３０９は頭部装着表示システム３４８の一部であってよい。他の実例となる実施形態では、複数の入力装置３３４は、例えばマイクロホン３８０等のマイクロホンを含むことができる。ある実施例では、マイクロホン３８０を頭部装着表示システム３４８に統合することができる。マイクロホン３８０からプロセッサ装置３６４に入力を送信することができる。オペレータ３０７はマイクロホン３８０を使用して、表示３５０及び／又は表示３５０に提示されている情報３５１を調節することができる。オペレータ３０７はまた、マイクロホン３８０を使って表示３５０にコマンドを送ることもできる。マイクロホン３８０からの入力は、音声認識システム３８２によって認識可能である。音声認識システム３８２は、これらの実施例では、データ処理システム３６０の一部であり得る。
【００５５】
さらに別の実例となる実施形態では、酸素システム３６８は、酸素タンク３７９以外に又はこれに加えて酸素源に接続される管路システム３７８を有していてよい。例えば、管路システム３７８は、プラットフォーム３０２の酸素源に接続することができる。さらに別の実例となる実施形態では、ワーク表面３３１を、座席３０４の片面から展開可能な単一のワーク表面によって形成することができる。
【００５６】
ここで図４を参照すると、制御ステーションの座席の図が、実例となる実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、座席４０１を有する制御ステーション４００は、図３の制御ステーション３０８の一実行形態の実施例である。
【００５７】
この実例となる実施例では、座席４０１は腕部４０４、腕部４０６、及び基部４０８を有するフレーム４０２を有する。座席４０１はまた、腕部４０４に付随するワーク表面４１０と、腕部４０６に付随するワーク表面４１２も有している。これらの実例となる実施例では、ワーク表面４１０は腕部４０４に取り付けられ、ワーク表面４１２は腕部４０６に取り付けられている。他の実施例では、ワーク表面４１０とワーク表面４１２は腕部４０４と腕部４０６の一部として形成することができる。
【００５８】
これらの実例となる実施例では、ワーク表面４１０とワーク表面４１２はそれぞれ、腕部４０４と腕部４０６に可動に取り付けられている。さらに、ワーク表面４１０とワーク表面４１２は、展開状態と閉鎖状態の間を移動する。展開状態では、ワーク表面４１０とワーク表面４１２でワーク表面４１４を形成している。
【００５９】
図示したように、座席４０１はスライディングパン４１６と、座席４０１の反対側に別のスライディングパン（この図では示さず）を有している。スライディングパン４１６はフレーム４０２に沿って縦方向に移動可能である。スライディングパン４１６の縦方向の移動は、フレーム４０２に取り付けられたアクチュエータ４１８によって駆動される。同様のやり方で、フレーム４０２に取り付けられた別のアクチュエータ（この図では示さず）は、座席４０１の別のスライディングパンの縦方向の移動を駆動することができる。
【００６０】
さらに、座席４０１のスライディングパン４１６及び他のスライディングパンは、例えばスライディングパン４１６の水平可動部分４２０等の水平可動部分を有する。ワーク表面構造４２６及びワーク表面構造４２８はそれぞれ、座席４０１のスライディングパン４１６の水平可動部分４２０に沿って、そして他のスライディングパンの水平可動部分に沿って水平に滑動する。
【００６１】
この実例となる実施例では、肘掛４２２がスライディングパン４１６に取り付けられ、肘掛４２４が座席４０１の他のスライディングパンに取り付けられている。これらの肘掛は、肘掛としてオペレータをサポートする。また、これらの肘掛は、展開状態にあるワーク表面４１０とワーク表面４１２をサポートする。
【００６２】
ワーク表面構造４２６及びワーク表面構造４２８はそれぞれ、ワーク表面４１０とワーク表面４１２を展開させることができる複数の展開機構を有することができる。ワーク表面４１０とワーク表面４１２は展開されてワーク表面４１４を形成する。
【００６３】
ここで図５を参照すると、ワーク表面構造の展開機構の図が実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、図４の座席４００のワーク表面構造４２６が、ワーク表面４１０が閉じた状態で図示されている。
【００６４】
ワーク表面構造４２６は、ラッチ５０２、バネ５０４、及びバネ５０６を有する展開機構５００を有している。ラッチ５０２が開放されると、バネ５０４及びバネ５０６によりワーク表面４１０が動いて展開状態になる。
【００６５】
この実例となる実施例では、バネ５０４及びバネ５０６は、ワーク表面４１０の回転軸として機能する。例えば、ラッチ５０２が開放された時に、ワーク表面４１０はバネ５０４及びバネ５０６周囲を回転する。言い換えると、ワーク表面４１０はバネ５０４及びバネ５０６を通して軸周囲を回転する。この回転により、ワーク表面４１０の端部５０８が展開状態にあるワーク表面４１０の端部５１０とほぼ同じレベルになる。同様に、図４のワーク表面４１２は、図４のワーク表面構造４２８の展開機構を使用して動かし、展開状態にすることができる。
【００６６】
他の実例となる実施例では、展開状態にあるワーク表面４１０をバネ５０４及びバネ５０６を通って延びる軸周囲で機械的に及び／又は電気的に回転させて、ワーク表面４１０を動かして展開状態から閉鎖状態にすることができる。
【００６７】
ある実例となる実施例では、座席４００にいるオペレータは、ワーク表面４１０を展開状態と閉鎖状態の間で動かす前に、図４のスライディングパン４１６の水平可動部分４２０に沿ってワーク表面構造４２６を滑動させることができる。例えば、ワーク表面４１０がバネ５０４とバネ５０６周囲を回転している間ワーク表面４１０とオペレータの足が接触するのを防ぐために、水平可動部分４２０に沿ってワーク表面構造４２６を滑動させることができる。
【００６８】
ここで図６を参照すると、頭部装着表示システムの図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、頭部装着表示システム６００は図３の頭部装着表示システム３４８の一実行形態の実施例である。頭部装着表示システム６００を使用して、例えば図３の表示３５０等の仮想表示を表示することができる。ある実施例では、例えば図３のモーション・キャプチャーシステム３０９等のモーション・キャプチャーシステムを、頭部装着表示システム６００の端部６０２に取り付けることができる。
【００６９】
ここで図７を参照すると、モーション・キャプチャーシステムの図が実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、モーション・キャプチャーシステム７００は図３のモーション・キャプチャーシステム３０９の一実行形態の実施例である。この実施例では、モーション・キャプチャーシステム７００はヘッドセット７０１に取り付けられている。他の実施例では、モーション・キャプチャーシステム７００は、例えば図６の頭部装着表示システム６００等のヘッドセットに取り付けることができる。さらに具体的には、モーション・キャプチャーシステム７００を図６の頭部装着表示システム６００の端部６０２に取り付けることができる。
【００７０】
図示したように、モーション・キャプチャーシステム７００は光センサ７０２と慣性センサ７０４を有する。光センサ７０２と慣性センサ７０４を一緒に使用して、ヘッドセット７０１のオペレータの頭の位置を追跡することができる。ある実例となる実施形態では、頭の側部の動きの追跡は不必要な場合がある。これらの実施例では、慣性センサ７０４は必要でない可能性があり、光センサ７０２による動きの追跡で十分であり得る。
【００７１】
ここで図８を参照すると、指先追跡システムの図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、指先追跡システム８００は図３の指先追跡システム３５９の一実行形態の実施例である。例えば、指先追跡システム８００は、例えば図３のデータ処理システム３６０等のデータ処理システムに接続されることによって、制御ステーションの座席に付随することができる。他の実施例では、指先追跡システム８００は図３の制御ステーション３０８の他の構成要素に付随することができる。
【００７２】
指先追跡システム８００を使用して、オペレータの指の動きと位置を追跡することができる。例えば、頭部装着表示システム６００等の頭部装着表示システムにより、タッチ画面エミュレーションが可能な仮想表示を得ることができる。指先追跡システム８００により、この仮想表示でタッチ画面表示のエミュレーションを可能にすることができる。
【００７３】
ここで図９を参照すると、制御ステーションを使用するオペレータの図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、制御ステーション９００は、図３の制御ステーション３０８の一実行形態の実施例である。この実例となる実施例では、制御ステーション９００は、頭部装着表示システム９０１、頭部装着表示システム９０１に取り付けられたモーション・キャプチャーシステム９０２、及び座席９０４を含む。
【００７４】
座席９０４は、展開状態にあるワーク表面９０８とワーク表面９１０によって形成されるワークテーブル９０６を含む。この実施例では、ワークテーブル９０６はキーボード９１２とマウス９１４を保持する。
【００７５】
オペレータ９１６は頭部装着表示システム９０１を使用して、表示９１８を見る。表示９１８は物理的には存在しない。代わりに、表示９１８の図示は、頭部装着表示システム９０１を使用しているオペレータ９１６に現れる表示の一実施例である。換言すると、表示９１８は物理的な表示ウインドウの仮想表示である。
【００７６】
この実例となる実施例では、表示９１８はモーション・キャプチャーシステム９０２を使用して三次元において安定化される。言い換えれば、オペレータ９１６は動くことができるが、表示９１８は制御ステーション９００に対して固定されたままである。モーション・キャプチャーシステム９０２は、オペレータ９１６の頭９２０の動きを追跡して、表示９１８を安定させる。表示９１８は、オペレータ９１６により頭部装着表示システム９０１を通してのみ見ることが可能である。
【００７７】
ここで図１０を参照すると、図９の座席９０４にいるオペレータ９１６の図が、実例となる実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、オペレータ９１６は、ワーク表面９０８とワーク表面９１０が閉鎖状態にある座席９０４にいる。
【００７８】
ここで図１１を参照すると、図９の座席９０４にいるオペレータ９１６の図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、ワーク表面９０８とワーク表面９１０が部分的に展開した状態にある座席９０４にいるオペレータ９１６の別の図が図示されている。
【００７９】
ここで図１２を参照すると、制御ステーションの図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、制御ステーション１２００は図３の制御ステーション３０８の一実行形態の実施例である。さらに、座席１２０２は図３の座席３０４の一実行形態の実施例である。
【００８０】
この実例となる実施例では、仮想表示１２０４は図３の表示３５０の一実行形態の実施例である。仮想表示１２０４はこの実例となる実施例では、ウインドウ１２０６、ウインドウ１２０８、及びウインドウ１２１０を含む。図示したように、これらの表示は、例えば図３の頭部装着表示システム３４８等の頭部装着表示システムを使用するオペレータが座席１２０２にいる間に、表示が見えるような構成で図示されている。ウインドウ１２０６、１２０８、及び１２１０は物理的ウインドウの仮想表現である。
【００８１】
ここで図１３を参照すると、制御ステーションの座席配置の図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、制御ステーション１３００は座席１３０４及び表示１３０６を含み、制御ステーション１３０８は座席１３１０及び表示１３１２を含む。
【００８２】
この実施例では、座席１３０４と座席１３１０は互いに真向かいに位置づけされている。この種の配置では、オペレータ１３１４とオペレータ１３１６がそれぞれ表示１３０６と表示１３１２を見ている間は互いを見ることができない可能性がある。制御機器を使用して表示１３０６及び１３１２内のウインドウの配置を再構成して、オペレータ１３１４及び１３１６が互いを見ることができるようにすることができる。表示１３０６及び１３１２内のウインドウを再構成して、全てのウインドウをオペレータの視野外に動かすことができる。
【００８３】
ここで図１４を参照すると、制御ステーションの座席配置の図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、制御ステーションの別の構成が図示されている。この実例となる実施例では、制御ステーション１４００は座席１４０２及び表示１４０４を含み、制御ステーション１４０６は座席１４０８及び表示１４１０を含む。この実施例では、座席１４０２と座席１４０８は、中心からずれた構成で配置されている。この構成により、オペレータ１４１２とオペレータ１４１４が頭を回すことによって互いを見て交流することが可能になる。
【００８４】
ここで図１５を見ると、頭部装着表示システムの図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実施例では、頭部装着表示システム１５００は図３の頭部装着表示システム３４８の一実行形態の実施例である。頭部装着表示システム１５００は、ミラージュ・イノベーション社によって製造されたＬｉｇｈｔＶｕ表示システムの一実施例である。
【００８５】
ここで図１６を見ると、頭部装着表示システムの図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実施例では、頭部装着表示システム１６００は、図３の頭部装着表示システム３４８の一実行形態の実施例である。頭部装着表示システム１６００は、Ｓｅｎｓｉｃｓ社によって製造されたｐｉＳｉｇｈｔＨＭＤ表示システムの一実施例である。
【００８６】
ここで図１７を見ると、制御ステーションの座席の図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、制御ステーション１７００の座席１７０１は、図３の制御ステーション３０８の座席３０４の一実行形態の実施例である。座席１７０１は、キーボード１７０４、マウス１７０６、及びジョイスティック１７０８を保持するワーク表面１７０２を含む。この実施例で図示したように、座席１７０１は拘束具１７１０を有する。
【００８７】
ここで図１８を参照すると、制御ステーションを使用してミッションを行うプロセスのフロー図が、実例となる実施形態にしたがって図示されている。図１８に示すプロセスは、例えば図３の制御環境３００の制御ステーション３０８等の制御ステーションを使用して実行可能である。
【００８８】
このプロセスは、制御ステーションにおいてミッションについての情報を受信することによって開始する（作業１８００）。制御ステーションは、表示システム、モーション・キャプチャーシステム、複数の入力装置、座席、及びプロセッサ装置を備える。表示システムは、オペレータの頭に装着され、オペレータに表示を提示するように構成されている。モーション・キャプチャーシステムはオペレータの頭の動きを追跡する。複数の入力装置は座席に付随している。プロセッサ装置は、複数の入力装置からのコマンド及び／又はオペレータの頭の動きの検出に応じて、プログラムコードを実行して表示を生成し、表示を調節する。
【００８９】
このプロセスは次に、表示システムを使用して情報を表示する（作業１８０２）。このプロセスは、複数の入力装置においてオペレータからの入力を受信する（作業１８０４）。このプロセスは次に、オペレータからの入力に基づいて複数の制御信号を生成する（作業１８０６）。これらの制御信号を使用して、例えば航空機、潜水艦、宇宙船、陸上車、無人機、地上ステーション、及び／又は他の何らかの好適なプラットフォーム等のプラットフォームを制御することができる。この情報と制御ステーションを利用して、ミッションが実施され（作業１８０８）、その後プロセスは終了する。
【００９０】
ここで図１９を参照すると、モーション・キャプチャーシステムによって使用されるプロセスのフロー図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。図１９に示すプロセスは、例えば図３のモーション・キャプチャーシステム３０９等のモーション・キャプチャーシステムによって実行可能である。
【００９１】
このプロセスは、オペレータの頭の位置を識別することによって開始する（作業１９００）。例えば、モーション・キャプチャーシステムは、三次元においてオペレータの頭の位置を識別することができる。このプロセスは次に、位置データを生成する（作業１９０２）。このプロセスは、オペレータの頭の動きを監視する（作業１９０４）。これらの実例となる実施例では、モーション・キャプチャーシステムはオペレータの頭の位置及び／又は方向性のいかなる変化をも監視することができる。
【００９２】
頭の動きが検出されたかどうかが判定される（作業１９０６）。頭の動きが全く検出されない場合、プロセスは作業１９０４に戻る。動きが検出されると、プロセスは作業１９００に戻って、オペレータの頭の新しい位置を識別する。このように、モーション・キャプチャーシステムは、オペレータの頭の動きを継続的に追跡し、オペレータの頭の位置データを生成するのに使用される。
【００９３】
ここで図２０を参照すると、表示を安定化するプロセスのフロー図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。図２０に示すプロセスは、例えば非限定的に、図３の制御ステーション３０８のモーション・キャプチャーシステム３０９とデータ処理システム３６０を使用して実行することができる。
【００９４】
このプロセスは、オペレータの頭の最初の位置データを受信することによって開始する（作業２０００）。オペレータの頭の最初の位置データはモーション・キャプチャーシステムによって生成される。最初の位置データはデータ処理システム内のプロセッサ装置において受信される。このプロセスは次に、最初の位置データに基づいて表示を位置づけする（作業２００２）。例えば、表示は制御ステーションの座席に相対的に位置づけすることができる。これらの実例となる実施例では、表示は頭部装着表示システムを使用してオペレータへ提示される。この表示はこれらの実施例では、物理的な表示の仮想表現である。
【００９５】
このプロセスは次に、オペレータの頭の動きが検出されたかどうかを判定する（作業２００４）。プロセッサ装置はモーション・キャプチャーシステムからの入力を監視して、オペレータの頭が動いたかどうかを判定する。動きが全く検出されなかった場合、このプロセスは作業２００４に戻り、オペレータの頭の動きの検出を継続する。
【００９６】
オペレータの頭の動きが検出されると、このプロセスは次に、表示を調節して、制御ステーションに対して固定されるようにオペレータへの表示を安定させる（作業２００６）。換言すれば、オペレータは、オペレータの頭が動いたにも関わらず、表示が制御ステーションに対して固定された位置を保つことを認識する。プロセッサ装置はプログラムコードを実行して表示に対するこれらの調節を行う。このように、オペレータの頭及び／又は頭部装着表示システムが動いても、表示は固定された位置を保つことができる。このプロセスは次に作業２００４に戻る。
【００９７】
異なる実例となる実施形態のフロー図及びブロック図は、異なる実例となる実施形態の装置及び方法のある可能な実行形態のアーキテクチャ、機能性、及び操作を示す。これについては、フロー図又はブロック図の各ブロックはモジュール、セグメント、機能、及び／又は作業又はステップの一部を表すことができる。ある代替実行形態では、ブロックに記載された一つの機能又は複数の機能を図面に記された順番とは違う順番で行うことができる。例えば、ある場合には、関連する機能性によって、連続して示す２つのブロックをほぼ同時に実行することができる、又はブロックをしばしば逆の順番に実行することができる。
【００９８】
このため、異なる実例となる実施形態は、制御ステーションを使用してミッションを実施する装置及び方法を表す。制御ステーションは、表示システム、モーション・キャプチャーシステム、複数の入力装置、複数の入力装置に付随する座席、及びプロセッサ装置を備える。表示システムは、オペレータの頭に装着され、オペレータに表示を提示する。モーション・キャプチャーシステムは、オペレータの頭の動きを追跡する。プロセッサ装置は、表示システム、モーション・キャプチャーシステム、及び複数の入力装置と通信する。プロセッサ装置はプログラムコードを実行して表示を生成し、複数の入力装置からのコマンド及び／又はオペレータの頭の動きの検出に応じて、オペレータに提示される表示を調節する。
【００９９】
異なる実例となる実施形態は、現在利用可能な制御ステーションよりも重量の軽い制御ステーションを提供する。また、異なる実例となる実施形態は、現在利用可能な制御ステーションよりも狭い空間を占める制御ステーションを提供する。異なる実例となる実施形態はまた、複数の所望の安全機能を一体化する制御ステーションも提供する。これらの安全機能は例えば非限定的に、統合酸素システム、座席拘束具、及び／又は他の安全装置を含むことができる。さらに、制御ステーションの座席は、例えばチェストベスト等の安全装備を着用するオペレータを受容するために調節可能であってよい。
【０１００】
異なる実例となる実施形態はまた、現在利用可能な制御ステーションよりも少ない電力を消費し、それほど冷却する必要がない制御ステーションも提供する。この電力消費の削減は、既存の制御ステーションに付随する複数のより大きな物理的表示とは対照的に、単一の頭部装着表示システムを有する制御ステーションが原因であり得る。複数の表示システムの削減はまた、発熱を軽減し、冷却の必要を減らすことにもなる。
【０１０１】
異なる実例となる実施形態はまた、オペレータの疲労を軽くし、現在の制御ステーションよりもオペレータ人口の大部分を受容できる調節可能な構成要素を有する制御ステーションも提供する。
【０１０２】
異なる実例となる実施形態の説明は、図示及び説明目的で記載されており、包括する又は開示された形の実施形態に限定するものではない。当業者には、多数の修正及び変更が明らかである。
【０１０３】
異なる実例となる実施形態を航空機に関連させて説明してきたが、異なる実例となる実施形態は、幾つかの実例となる実施形態を他の種類のプラットフォームに応用することもできることを認識する。例えば限定しないが、他の実例となる実施形態を可動プラットフォーム、固定プラットフォーム、陸上構造物、水上構造物、宇宙構造物、及び／又は他の何らかの好適な物体に応用することができる。さらに具体的には、異なる実例となる実施形態を例えば非限定的に、水上艦、タンク、人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、潜水艦、自動車、航空会社のオペレーションセンター、パワープラント、製造設備、無人機制御センター、建物、及び／又は他の好適なプラットフォームに応用することができる。
【０１０４】
さらに、他の実例となる実施形態と比較して、異なる実例となる実施形態により異なる利点を得ることが可能である。選択された一つの又は複数の実施形態は、実施形態の原理と実際の応用形態を最適に説明するために、そして当業者が特定の使用に好適な、様々な修正を施した様々な実施形態の開示内容を理解することができるように、選択され説明された。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本明細書に記載された材料は、センサ、武器、通信システム、安全機能、ナビゲーションシステム、飛行管理、及び／又はこれらの任意の数の他の組み合わせを制御するのに使用される空中及び地上プラットフォームの制御ステーションに応用される。制御ステーションはまた、例えば非限定的に、船舶、潜水艦、タンク、宇宙船、宇宙ステーション、及び／又は他の航空宇宙、空中、宇宙、及び／又は地上プラットフォーム等の他の可動プラットフォームにも使用される。さらに、制御ステーションはまた、例えば地上ステーション、オペレーションセンター、コマンド及び制御ステーション及びセンター、及び／又は他の同様のプラットフォーム等の固定プラットフォームにも使用される。またさらに、制御ステーションは、様々な軍部、民間、及び／又は宇宙製品、構成要素、及び用途に採用することができる。
【０１０６】
発明者は特定の実施形態の観点から本明細書に本発明を記載したが、当然ながら本発明を、本発明の精神又は請求項の範囲から逸脱せずに修正することが可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１００ 航空機の製造及び就航方法
１０２ 規格及び設計
１０４ 材料調達
１０６ 部品及びサブアセンブリの製造
１０８ システムの統合
１１０ 認証及び納品
１１２ 就航
１１４ 保守及び点検
２００ 航空機
２０２ 機体
２０４ システム
２０６ 内装
２０８ 推進システム
２１０ 電気システム
２１２ 油圧システム
２１４ 環境システム
２１６ 制御システム
２１８ 複数の制御ステーション
３００ 制御環境
３０１ 制御システム
３０２ プラットフォーム
３０３ 複数のミッション
３０４ 座席
３０５ プラットフォーム
３０６ 表示システム
３０７ オペレータ
３０８ 制御ステーション
３０９ モーション・キャプチャーシステム
３１０ フレーム
３１２ 基部
３１４ 腕部
３１６ 腕部
３１８ 側部
３２０ 側部
３２２ ワーク表面構造
３２４ ワーク表面構造
３２６ 第１ワーク表面
３２８ 第２ワーク表面
３３０ 展開状態
３３１ ワーク表面
３３２ 閉鎖状態
３３３ 頭
３３４ 複数の入力装置
３３６ キーボード
３３８ マウス
３４０ トラックボール
３４２ ハンドコントローラ
３４４ フットコントローラ
３４６ ジョイスティック
３４７ ジェスチャー検出システム
３４８ 頭部装着表示システム
３５０ 表示
３５１ 情報
３５２ メガネ
３５４ 複数の表示
３５５ 指先追跡システム
３５６ 光センサ
３５７ 複数の出力装置
３５８ 慣性センサ
３５９ スピーカー
３６０ データ処理システム
３６４ プロセッサ装置
３６６ バス
３６６ 複数の拘束具
３６８ 通信装置
３６８ 酸素システム
３７０ 入力／出力装置
３７２ 複数の記憶装置
３７４ プログラムコード
３７６ 安全装置
３７８ 管路システム
３７９ 酸素タンク
３８０ マイクロホン
３８２ 音声認識システム
４００ 制御ステーション
４０１ 座席
４０２ フレーム
４０４ 腕部
４０６ 腕部
４０８ 基部
４１０ ワーク表面
４１２ ワーク表面
４１４ ワーク表面
４１６ スライディングパン
４１８ アクチュエータ
４２０ 水平可動部分
４２２ 肘掛
４２４ 肘掛
４２６ ワーク表面構造
４２８ ワーク表面構造
５００ 展開機構
５０２ ラッチ
５０４ バネ
５０６ バネ
５０８ 端部
５１０ 端部
６００ 頭部装着表示システム
６０２ 端部
７００ モーション・キャプチャーシステム
７０１ ヘッドセット
７０２ 光センサ
７０４ 慣性センサ
８００ 指先追跡システム
９００ 制御ステーション
９０１ 頭部装着表示システム
９０２ モーション・キャプチャーシステム
９０４ 座席
９０６ ワークテーブル
９０８ ワーク表面
９１０ ワーク表面
９１２ キーボード
９１４ マウス
９１６ オペレータ
９１８ 表示
９２０ 頭
１２００ 制御ステーション
１２０２ 座席
１２０４ 仮想表示
１２０６ ウインドウ
１２０８ ウインドウ
１２１０ ウインドウ
１３００ 制御ステーション
１３０４ 座席
１３０６ 表示
１３０８ 制御ステーション
１３１０ 座席
１３１２ 表示
１３１４ オペレータ
１３１６ オペレータ
１４００ 制御ステーション
１４０２ 座席
１４０４ 表示
１４０６ 制御ステーション
１４０８ 座席
１４１０ 表示
１４１２ オペレータ
１４１４ オペレータ
１５００ 頭部装着表示システム
１６００ 頭部装着表示システム
１７００ 制御ステーション
１７０１ 座席
１７０２ ワーク表面
１７０４ キーボード
１７０６ マウス
１７０８ ジョイスティック
１７１０ 拘束具
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、「仮想制御ステーション」という題の、２００９年６月２５日に出願されたエドワード氏らによる米国特許出願第１２／４９１３３９号に関連する。
本発明は概して、制御ステーション、具体的にはプラットフォームと共に使用する制御ステーションのための方法及び装置に関するものである。さらに具体的には、本発明はミッションを実施するために、プラットフォームと共に使用する制御ステーションに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
制御ステーションは、様々なプラットフォームのシステム及び機能を制御するために、様々なプラットフォームに使用される。例えば、空中プラットフォームの制御ステーションは、センサ、武器、通信システム、安全機能、ナビゲーションシステム、飛行管理、及び／又は任意の数の他の空中システム及び機能を制御するのに使用される。制御ステーションはまた、例えば非限定的に、船、潜水艦、タンク、宇宙船、宇宙ステーション、及び／又は他の可動プラットフォーム等のほかの可動プラットフォームにおいても使用される。さらに、制御ステーションはまた、例えば地上ステーション及び／又は他の固定プラットフォーム等の固定プラットフォームにも使用される。またさらに、制御ステーションは様々な軍部、民間、及び／又は宇宙用途に用いることができる。
【０００３】
現在、制御ステーションは大きくて重い。例えば、ある制御ステーションは２００ポンド程度の重さがある場合がある。現在利用可能な制御ステーションは、約９平方フィートの底辺と５フィートの高さ程度の面積を占めている。
【０００４】
既存の制御ステーションの表示面積には限界がある。これらの制御ステーションの表示システムは、プラットフォーム内部に位置する及び／又はプラットフォームに関連する構造物に取り付けられている。この構成により、同時に見ることができる表示システムの数が制限される。また、この構成により表示システムのサイズが制限される。表示システムをプラットフォームに関連する構造物に取り付けることで、プラットフォームの床面積がさらに縮小される。プラットフォームの構造物に取り付けられた表示システムの数が限定されることにより、制御ステーションにおいてオペレータが管理できるユーザー機能の同時にアクセスできる数も限定される。
【０００５】
さらに、既存の制御ステーションでは、制御ステーション内のオペレータの移動性が制限する場合がある。このオペレータの移動性の制限は、長期間のミッションにおけるオペレータの疲労につながり得る。例えば、各制御ステーションは、オペレータが座っている間に要求される機能を実行することができるように配置された複数の入力装置を有する必要がある。オペレータが拘束具をつけて座りながら制御ステーションにおいて機能を実施する場合、オペレータの移動性はさらに限定され得る。
【０００６】
複数のオペレータによって実行される相互作用が、現在使用されている制御ステーションによって制限される可能性がある。現在の制御ステーションでの共同での問題解決及び意思決定では、オペレータが表示内容を見ることができるように互いに隣接して位置している必要がある。この種の構成は、プラットフォームの安全制約のために、常に可能というわけではない。これらの安全制約は、例えば、乱気流、プラットフォーム操作、及び／又は他の要因等の複数の要因に基づいていてよい。
【０００７】
オペレータの相互作用はまた、空間の制約によっても限定され得る。これらの空間制約は、現在の制御ステーションの大きさが原因である場合がある。重量もまた、特定の位置に設置できる制御ステーションの数の制限要因であり得る。例えば、航空機では、どんな追加重量でも航空機の性能又は限界を低減する可能性がある。
【０００８】
したがって、上述した一又は複数の問題だけでなく、他の可能性のある問題を考慮した方法及び装置を有することは有利である。
【発明の概要】
【０００９】
実例となる一実施形態では、装置は表示システム、モーション・キャプチャーシステム、複数のユーザー入力装置、複数のユーザー入力装置に付随する座席、及びプロセッサ装置を備える。表示システムはオペレータの頭に装着するようになっており、オペレータへ表示が提示される。モーション・キャプチャーシステムは頭の動きを追跡するように構成されている。プロセッサ装置は、表示システム、モーション・キャプチャーシステム、及び複数のユーザー入力装置と通信している。プロセッサ装置は、プログラムコードを実行して表示を生成し、オペレータの頭の動きの検出に応じてオペレータに提示する表示を調節する。
【００１０】
別の実例となる実施形態では、ミッションを実施するための方法が存在する。ミッションについての情報は制御ステーションにおいて受信される。制御ステーションは、表示システム、モーション・キャプチャーシステム、複数のユーザー入力装置、複数のユーザー入力装置に付随する座席、及びプロセッサ装置を備える。表示システムはオペレータの頭に装着するようになっており、オペレータへ表示が提示される。モーション・キャプチャーシステムは頭の動きを追跡するように構成されている。プロセッサ装置は、オペレータの頭の動きの検出及び様々な入力装置からの制御入力に応じて、プログラムコードを実行し、表示を生成しオペレータに提示された表示を調節する。ミッションは、情報及び制御ステーションを使用して実施される。
【００１１】
特徴、機能及び利点は、本発明の様々な実施形態において個別に達成することが可能である、または下記の説明及び図面を参照することによってさらに詳細を理解することができる更に別の実施形態と組み合わせることが可能である。
【００１２】
実例となる実施形態を特徴づけていると思われる新規特性は添付の請求項に記載されている。実例となる実施形態、更なる目的及びその利点は、添付の図面と併せて読むときに、本発明の実例となる実施形態の下記の詳細説明を参照することによって最適に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は実例となる一実施形態による航空機の製造及び保守方法を示す図である。
【図２】図２は実例となる一実施形態を実行可能である航空機の図である。
【図３】図３は実例となる一実施形態による制御環境の図である。
【図４】図４は実例となる一実施形態による制御ステーション用の座席の図である。
【図５】図５は実例となる一実施形態によるワーク表面構造の展開機構の図である。
【図６】図６は実例となる一実施形態による頭部装着表示システムの図である。
【図７】図７は実例となる一実施形態によるモーション・キャプチャーシステムの図である。
【図８】図８は実例となる一実施形態による指先追跡システムの図である。
【図９】図９は実例となる一実施形態による制御ステーションを使用しているオペレータの図である。
【図１０】図１０は実例となる一実施形態による座席にいるオペレータの図である。
【図１１】図１１は実例となる一実施形態による座席にいるオペレータの図である。
【図１２】図１２は実例となる一実施形態による制御ステーションの図である。
【図１３】図１３は実例となる一実施形態による制御ステーションの座席配置の図である。
【図１４】図１４は実例となる一実施形態による制御ステーションの座席配置の図である。
【図１５】図１５は実例となる一実施形態による頭部装着表示システムの図である。
【図１６】図１６は実例となる一実施形態による頭部装着表示システムの図である。
【図１７】図１７は実例となる一実施形態による制御ステーションの軽量座席の図である。
【図１８】図１８は実例となる一実施形態による制御ステーションを使用してミッションを実施するプロセスのフロー図である。
【図１９】図１９は実例となる一実施形態によるモーション・キャプチャーシステムによって使用されるプロセスのフロー図である。
【図２０】図２０は実例となる一実施形態による表示を安定化するプロセスのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図をさらに具体的に参照すると、本開示の実施形態は図１に示す航空機の製造及び就航方法１００と、図２に示す航空機２００において説明することができる。まず図１を見ると、航空機の製造及び就航方法を示す図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。試作段階においては、航空機の製造及び就航方法１００は、図２の航空機２００の規格及び設計１０２と材料調達１０４を含むことができる。
【００１５】
製造段階においては、図２の航空機２００の部品及びサブアセンブリの製造１０６と、システムの統合１０８が行われる。その後に、図２の航空機２００は認証及び納品１１０を経て、就航１１２される。顧客によって使用されている間、図２の航空機２００には、修正、再構成、改修、及び他の保守又は点検を含むことができる定期的な保守及び点検１１４を予定することができる。
【００１６】
航空機の製造及び就航方法１００の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータによって行う又は実施することができる。これらの実施例では、オペレータは顧客であってよい。この説明のために、システムインテグレータは限定しないが、任意の数の航空機メーカー、及び主要システムの下請け業者を含むことができ；第三者は限定しないが、任意の数の供給メーカー、下請け業者、及びサプライヤを含むことができ；オペレータは、航空会社、リース会社、軍部、サービス組織等であってよい。
【００１７】
ここで図２を参照すると、実例となる一実施形態を実行可能である航空機の図が図示されている。この実施例では、航空機２００は図１の航空機の製造及び就航方法１００によって製造され、複数のシステム２０４と内装２０６を有する機体２０２を含むことができる。システム２０４の実施例は、一又は複数の推進システム２０８、電気システム２１０、油圧システム２１２、環境システム２１４、及び制御システム２１６が挙げられる。制御システム２１６は、これらの実例となる実施例では複数の制御ステーション２１８を含む。任意の数の他のシステムを含むことができる。航空宇宙の実施例を示したが、異なる実例となる実施形態は例えば自動車産業等の他の産業分野に応用することが可能である。
【００１８】
本明細書で具体化した装置及び方法を、図１の航空機の製造及び就航方法１００の任意の一又は複数の段階において活用することができる。例えば、図１の部品及びサブアセンブリの製造１０６で製造された部品又はサブアセンブリは、航空機２００が図１の就航１１２中に製造される部品又はサブアセンブリと同様の方法で加工又は製造することができる。
【００１９】
また、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、例えば非限定的に、航空機２００を実質的に組立てしやすくする、又は航空機２００にかかる費用を削減することによって、例えば図１の部品及びサブアセンブリの製造１０６及びシステム統合１０８等の製造段階において用いることが可能である。同様に、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、図１の航空機２００の就航１１２中に、又は保守及び点検１１４中に用いることができる。例えば、一又は複数の実例となる実施形態による複数の制御ステーションを、一又は複数の異なる製造段階における航空機２００に追加することができる。
【００２０】
異なる実例となる実施形態は、複数の異なる留意事項を認識し考慮に入れている。例えば、異なる実例となる実施形態は、現在利用可能な制御ステーションよりも重量が軽い制御ステーションをプラットフォームに設置することが望ましいことを考慮し認識する。また、現在使用されている制御ステーションよりも場所をとらない制御ステーションは、空間が限定されているプラットフォームに有用である。異なる実例となる実施形態はまた、現在利用可能な制御ステーションと比べて機能性がさらに増した制御ステーションも望ましいことを考慮し認識する。
【００２１】
さらに、異なる実例となる実施形態は、既存の制御ステーションが、所望するよりも大きな電力を使用する可能性がある表示システムを有することを考慮し認識する。既存の制御ステーションはまた、熱をさらに発生させ、冷却に関して特定の要件を有する可能性もある。
【００２２】
あるプラットフォームの出力は限定されている可能性がある。例えば、航空機が制御ステーションに使用できる電力の量は限られている可能性がある。これらの電力の制限により、これらのプラットフォームに使用される制御ステーションの数が制限される可能性がある。異なる実例となる実施形態は、電力及び／又は冷却の需要が低い制御ステーションが好ましい場合があることを考慮し認識する。低い電力の需要により、異なるプラットフォームに使用される制御ステーションの数を増やすことが可能になり得る。
【００２３】
異なる実例となる実施形態はまた、既存の制御ステーションの表示能力が限定されていることも考慮し認識する。例えば、航空機内の空間は限定されている。この限定された空間により、航空機内の制御ステーションにおいて所望されるよりも少ない及び／又は小さい表示が提示される結果になり得る。
【００２４】
異なる実例となる実施形態はまた、既存の制御ステーションが所望の安全機能を有していない可能性があることも考慮し認識する。例えば、既存の制御ステーションには拘束具があるが、制御ステーションの一部である酸素システムはない。制御ステーションに付随する酸素システムを有する制御ステーションを備えることが望ましい。これらの実施例では、酸素システムは制御ステーションに位置する、取り付けられる、制御ステーションの一部である、又は制御ステーションに統合されることによって制御ステーションに付随させることができる。
【００２５】
このため、異なる実例となる実施形態は、制御ステーションを使用してミッションを実施するための装置及び方法を提供する。ミッションについての情報は制御ステーションにおいて受信される。制御ステーションは、表示システム、モーション・キャプチャーシステム、座席、複数の入力装置、及びプロセッサ装置を備える。表示システムはオペレータの頭部に装着され、オペレータに表示を提示する。モーション・キャプチャーシステムは、オペレータの頭の動きを追跡する。
【００２６】
入力装置からの入力を使用して、表示システムの表示を調節することもできる。座席は複数の入力装置に付随している。プロセッサはプログラムコードを実行して表示を生成する。プロセッサはまた、プログラムコードを実行して、オペレータの頭の動きの検出に応じて、オペレータに提示された表示の調節も行う。ミッションは情報及び制御ステーションを使用して実施される。表示はまた、複数の入力装置からのコマンド受信に応じて調節することも可能である。
【００２７】
異なる実例となる実施形態はまた、既存の制御ステーションが全ての可能性のあるオペレータの様々な所望の形態について調節可能でないことがあり得ることを考慮し認識する。異なる実例となる実施形態はまた、この状況がオペレータの疲労をもたらし、オペレータの能力が落ちる可能性があることも認識する。この結果、複数の調節可能な形態を有する制御ステーションを有することが望ましい。
【００２８】
ここで図３を参照すると、制御環境の図が実例となる実施形態にしたがって図示されている。制御環境３００は、図２の航空機２００において実行可能な制御環境の一実施例である。制御環境３００は、これらの実例となる実施形態では制御システム３０１を含む。
【００２９】
制御システム３０１はプラットフォーム３０２に位置している。制御システム３０１は複数のミッション３０３を実施するのに使用される。本明細書に使用されるように、複数の品目は一又は複数の品目を指す。例えば、複数のミッション３０３は、一又は複数のミッションである。
【００３０】
これらの実例となる実施例では、制御システム３０１は、プラットフォーム３０２の操作を複数のミッション３０３の実施の一部として制御することができる。プラットフォーム３０２は例えば非限定的に、図２の航空機２００であってよい。他の実施例では、制御環境３００は情報を受信する又は送信することができる。別の実例となる実施例として、制御システム３０１がプラットフォーム３０２に位置し、プラットフォーム３０５の操作を制御する。この実施例では、プラットフォーム３０２は地上ステーションであってよく、その一方で、プラットフォーム３０５は無人機、衛星、及び／又は他の何らかの好適なプラットフォームであってよい。
【００３１】
これらの実例となる実施例では、制御システム３０１は制御ステーション３０８を含む。オペレータ３０７は複数のミッション３０３を実施するために制御ステーション３０８を使用する。
【００３２】
これらの実例となる実施例では、制御ステーション３０８は、座席３０４、表示システム３０６、モーション・キャプチャーシステム３０９、及びデータ処理システム３６０を含む。座席３０４はこれらの実施例では調節可能な座席である。換言すれば、座席３０４は複数の寸法において調節可能である。座席３０４は、オペレータ３０７に対しより良いサポートを提供するために調節することができる。座席３０４は、フレーム３１０を含む。フレーム３１０は、基部３１２、腕部３１４、及び腕部３１６を含む。腕部３１４は座席３０４の側部３１８に位置することができ、腕部３１６は座席３０４の側部３２０に位置することができる。
【００３３】
この図示した実施例では、ワーク表面構造３２２は座席３０４の側部３１８に付随することができる。ワーク表面構造３２４はこれらの実施例では座席３０４の側部３２０に付随することが可能である。例えば、ワーク表面構造３２４は、側部３２０に固定される、側部３２０に接着される、側部３２０に留め付けられる、及び／又は他の何らかの好適なやり方で側部３２０に接続されることによって、座席３０４の側部３２０に付随することができる。さらに、ワーク表面構造３２４は、座席３０４の側部３２０の一部及び／又は延長部として形成されることによって、側部３２０に付随することができる。これらの実施例では、ワーク表面構造３２２とワーク表面構造３２４はそれぞれ、フレーム３１０に腕部３１４及び腕部３１６で取り付けられている。
【００３４】
ワーク表面構造３２２とワーク表面構造３２４は座席３０４のフレーム３１０に可動に取り付けられている。これらの実施例では、ワーク表面構造３２２とワーク表面構造３２４は、フレーム３１０に沿って水平に及び／又は垂直に動くことができる。ワーク表面構造３２２と３２４は例えば非限定的に、ケース、エンケーシング、ホルダー、及び／又は他の何らかの好適な種類の構造であってよい。
【００３５】
ワーク表面構造３２２は第１ワーク表面３２６に付随し、ワーク表面構造３２４は第２ワーク表面３２８に付随する。第１ワーク表面３２６及び第２ワーク表面３２８はそれぞれ、腕部３１４及び腕部３１６に沿って滑動する。このように、第１ワーク表面３２６及び第２ワーク表面３２８は、腕部３１４及び腕部３１６に沿って調節可能である。さらに、第１ワーク表面３２６及び／又は第２ワーク表面３２８は、ワーク表面構造３２２及び／又はワーク表面構造３２４をそれぞれフレーム３１０に沿って動かすことによって調節可能である。
【００３６】
これらの実施例では、第１ワーク表面３２６及び第２ワーク表面３２８は展開状態３３０及び閉鎖状態３３２を有することができる。展開状態３３０においては、第１ワーク表面３２６及び第２ワーク表面３２８がワーク表面３３１を形成している。ワーク表面３３１は複数の形態に調節可能である。この実例となる実施例では、これらの形態は、ワーク表面構造３２２及び／又はワーク表面構造３２４を動かす、及び／又は第１ワーク表面３２６及び／又は第２ワーク表面３２８を滑動させることにより形成することができる。ワーク表面３３１はオペレータ３０７に適応するように調節することができる。ワーク表面３３１の調節により、ワーク表面３３１がより多数のオペレータによって使用されることが可能になり得る。
【００３７】
これらの実例となる実施例では、ワーク表面３３１は複数の入力装置３３４に付随している。複数の入力装置３３４は、例えば非限定的に、キーボード３３６、マウス３３８、トラックボール３４０、ハンドコントローラ３４２、ジョイスティック３４６、ジェスチャー検出システム３４７、及び／又は他の何らかの好適なユーザー入力装置を含むことができる。
【００３８】
第１ワーク表面３２６及び第２ワーク表面３２８は、これらの実例となる実施形態では、キーボード３３６、マウス３３８、及び／又はジョイスティック３４６を保持するように構成することができる。ある実例となる実施形態では、キーボード３３６の第１部分が第１ワーク表面３２６に付随することができ、キーボード３３６の第２部分が第２ワーク表面３２８に付随することができる。
【００３９】
当然ながら、複数の入力装置３３４を他の場所に位置づけすることができる。例えば、複数の入力装置３３４はまた、フットコントローラ３４４も含むことができ、このフットコントローラ３４４は座席３０４の下部に取り付けることができる。フットコントローラ３４４は例えば、フットペダル、フットスイッチ、及び／又は他の何らかの好適な入力装置であってよい。
【００４０】
表示システム３０６は、オペレータ３０７の頭３３３に装着する装置であり、オペレータ３０７に表示３５０を提示する。例えば、表示システム３０６は頭部装着表示システム３４８であってよい。これらの実施例では、表示３５０はオペレータ３０７に対して情報３５１を提示する。例えば、表示３５０は複数の表示３５４を提示する。
【００４１】
複数の表示３５４は例えば、複数の物理的な表示、ウインドウ、及び／又はオペレータ３０７に対して情報３５１を提示するための他の何らかの好適な形態の仮想表現であってよい。複数の表示３５４により、オペレータ３０７にプラットフォーム３０２及び／又はプラットフォーム３０５の内部及びその間で通信する能力が提供される。この通信には、情報交換３５１を含むことができる。この情報は、データ、画像、映像、コマンド、メッセージ及び／又は情報３５１の他の好適な形態を含むことができる。情報３５１はまた、例えばマップ、ステータス情報、移動マップ、及び／又は情報３５１の別の好適な形態であってもよい。
【００４２】
これらの実例となる実施例では、頭部装着表示システム３４８は、オペレータ３０７が表示３５０を見ることができるようにするメガネ３５２を含むことができる。これらの図示した実施例では、表示システム３０６はまた、複数の出力装置３５７を含むこともできる。複数の出力装置３５７は例えば非限定的に、スピーカー３５９であってよい。スピーカー３５９は、オーディオ形式で情報３５１を提示することができる。スピーカー３５９は、頭部装着表示システム３４８のメガネ３５２に統合される、又はそうでなければ付随することができる。オペレータ３０７は、複数の入力装置３３４を使って表示３５０でこれらのシステムを指揮し制御することができる。
【００４３】
オペレータ３０７は複数の入力装置３３４を使用して、表示３５０を調節する。例えば、オペレータ３０７は複数の入力装置３３４を使用して、複数の表示３５４のうちから特定の一連の表示を選択して見ることができる。オペレータ３０７はまた、複数の入力装置３３４を使用して複数の表示３５４及び表示３５０のサイズ、方向性、配置、及び／又は他の何らかの適切な特徴も調節することができる。
【００４４】
さらに、オペレータ３０７は、ジェスチャー検出システム３４７を使用して、プラットフォーム３０２及び／又はプラットフォーム３０５の操作を制御することができる。ある実例となる実施形態では、ジェスチャー検出システム３４７は指先追跡システム３５５を含む。指先追跡システム３５５により、表示３５０をタッチ画面表示として使用することが可能になる。指先追跡システム３５５は、オペレータ３０７の指の動き及び位置を追跡する。このように、指先追跡システム３５５により、表示３５０がタッチ画面表示をエミュレートすることが可能になり得る。
【００４５】
これらの実例となる実施例では、モーション・キャプチャーシステム３０９は、オペレータ３０７が頭部装着表示システム３４８を装着している間、オペレータ３０７の頭３３３の動きを追跡する。この実例となる実施例では、モーション・キャプチャーシステム３０９は、光センサ３５６、慣性センサ３５８、及び／又は他の何らかの好適な種類のセンサを含む。光センサ３５６は、オペレータ３０７の頭３３３の動きの範囲と頭部装着表示システム３４８を追跡するのに使用される。慣性センサ３５８は、オペレータ３０７の頭３３３の側面の動きと頭部装着表示システム３４８を追跡するのに使用される。モーション・キャプチャーシステム３０９は、頭３３３の位置についての情報を、例えばデータ処理システム３６０等のデータ処理システムへ送信する。
【００４６】
これらの実例となる実施例では、データ処理システム３６０は制御ステーション３０８に付随する。これらの実例となる実施例では、データ処理システム３６０を座席３０４及び／又は表示システム３０６に統合することができる。他の実例となる実施例では、データ処理システム３６０は制御ステーション３０８から遠く離れて位置していてよい。データ処理システム３６０は、プロセッサ装置３６４、バス３６６、通信装置３６８、入力／出力装置３７０、及び複数の記憶装置３７２を含む。複数の記憶装置３７２は、ランダムアクセスメモリ、読取専用メモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートディスクドライブ、光ドライブ、フラッシュメモリ、及び／又は他の何らかの種類の記憶装置のうちの少なくとも一つから選択することができる。
【００４７】
本明細書に使用されるように、「のうちの少なくとも一つ」という語句は、品目リストに使用される場合、一又は複数のリストに挙げられた品目の異なる組み合わせを使用することができ、リスト中の各品目のうちの一つのみを要する場合があることを意味する。例えば、「品目Ａ、品目Ｂ、及び品目Ｃのうちの少なくとも一つ」は例えば、非限定的に、品目Ａ又は品目Ａ及び品目Ｂを含むことができる。この例はまた、品目Ａ、品目Ｂ、及び品目Ｃ又は品目Ｂ及び品目Ｃも含むことができる。他の実施例では、「のうちの少なくとも一つ」は例えば、非限定的に、品目Ａ２つ、品目Ｂ一つ、及び品目Ｃ１０個；品目Ｂ４つ及び品目Ｃ７個；及び他の好適な組み合わせであってよい。
【００４８】
プログラムコード３７４は、複数の記憶装置３７２のうちの少なくとも一つに保存される。プログラムコード３７４は関数形式である。プロセッサ装置３６４はプログラムコード３７４を実行する。
【００４９】
プログラムコード３７４を使用して、表示３５０と、表示３５０内の複数の表示３５４を生成し提示することができる。プログラムコード３７４はまた、表示３５０を調節するのにも使用することができる。これらの調節は、オペレータ３０７の頭３３３の動き及び／又はモーション・キャプチャーシステム３０９からの入力に応じて行うことができる。このように、頭３３３の動きと共に動く表示３５０から発生する可能性のある目まい及び不快感を緩和する及び／又は防止することができる。表示３５０は、オペレータ３０７の頭３３３が動いている間安定化されて、オペレータ３０７の望ましくないレベルの不快な症状を緩和する及び／又は防止する。さらに、プログラムコード３７４を実行して、複数の入力装置３３４を使用したオペレータ３０７からの入力に応じて、表示３５０を調節することができる。
【００５０】
これらの実例となる実施例では、制御ステーション３０８はまた、座席３０４に付随する安全装置３７６も含む。安全装置３７６は例えば非限定的に、複数の拘束具３６６のうちの少なくとも一つ、酸素システム３６８、及び他の好適な種類の安全装置を含むことができる。複数の拘束具３６６は例えば安全ベルト、ハーネス、及び／又は他の何らかの好適な種類の拘束システムの形態を取ることができる。
【００５１】
これらの実施例では、酸素システム３６８は管路システム３７８を含む。管路システム３７８は例えば酸素タンク３７９等の酸素源に接続されている。管路システム３７８は、酸素タンク３７９から酸素の流れをオペレータ３０７へ供給することができる管類の集まりである。これらの実例となる実施例では、酸素タンク３７９は座席３０４に付随する。換言すると、酸素タンク３７９は、座席３０４に取り付けられる、座席３０４内に位置している、座席３０４の一部である、又は他の何らかの好適なやり方で座席３０４に付随することができる。
【００５２】
図３の制御環境３００の記載は、物理的又はアーキテクチャ上の制限を暗示することを意図したものではなく、異なる実例となる実施形態を実行可能である。記載された構成要素に加えて及び／又はその代わりに他の構成要素を使用することが可能である。ある構成要素は、幾つかの実例となる実施形態において不要である場合がある。また、ブロックは幾つかの機能性構成要素を示すために提示されている。一又は複数のこれらのブロックは、異なる実例となる実施形態において実行されるときに、異なるブロックと組み合わせて及び／又は異なるブロックに分けることができる。
【００５３】
例えば、制御環境３００は、制御ステーション３０８に加えて、複数の追加制御ステーションを含むことができる。ある実例となる実施形態では、プロセッサ装置３６４は、座席３０４、表示システム３０６、リモートデータ処理システム、及び／又は他の何らかの好適な場所に付随するデータ処理システム３６０のうちの少なくとも一つに位置することができる。データ処理システム３６０の他の構成要素はまた、これらの実施例では、座席３０４を必要とせず、又は座席３０４に付随して表示システム３０６内部に位置することもできる。
【００５４】
ある実例となる実施形態では、モーション・キャプチャーシステム３０９は頭部装着表示システム３４８の一部であってよい。他の実例となる実施形態では、複数の入力装置３３４は、例えばマイクロホン３８０等のマイクロホンを含むことができる。ある実施例では、マイクロホン３８０を頭部装着表示システム３４８に統合することができる。マイクロホン３８０からプロセッサ装置３６４に入力を送信することができる。オペレータ３０７はマイクロホン３８０を使用して、表示３５０及び／又は表示３５０に提示されている情報３５１を調節することができる。オペレータ３０７はまた、マイクロホン３８０を使って表示３５０にコマンドを送ることもできる。マイクロホン３８０からの入力は、音声認識システム３８２によって認識可能である。音声認識システム３８２は、これらの実施例では、データ処理システム３６０の一部であり得る。
【００５５】
さらに別の実例となる実施形態では、酸素システム３６８は、酸素タンク３７９以外に又はこれに加えて酸素源に接続される管路システム３７８を有していてよい。例えば、管路システム３７８は、プラットフォーム３０２の酸素源に接続することができる。さらに別の実例となる実施形態では、ワーク表面３３１を、座席３０４の片面から展開可能な単一のワーク表面によって形成することができる。
【００５６】
ここで図４を参照すると、制御ステーションの座席の図が、実例となる実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、座席４０１を有する制御ステーション４００は、図３の制御ステーション３０８の一実行形態の実施例である。
【００５７】
この実例となる実施例では、座席４０１は腕部４０４、腕部４０６、及び基部４０８を有するフレーム４０２を有する。座席４０１はまた、腕部４０４に付随するワーク表面４１０と、腕部４０６に付随するワーク表面４１２も有している。これらの実例となる実施例では、ワーク表面４１０は腕部４０４に取り付けられ、ワーク表面４１２は腕部４０６に取り付けられている。他の実施例では、ワーク表面４１０とワーク表面４１２は腕部４０４と腕部４０６の一部として形成することができる。
【００５８】
これらの実例となる実施例では、ワーク表面４１０とワーク表面４１２はそれぞれ、腕部４０４と腕部４０６に可動に取り付けられている。さらに、ワーク表面４１０とワーク表面４１２は、展開状態と閉鎖状態の間を移動する。展開状態では、ワーク表面４１０とワーク表面４１２でワーク表面４１４を形成している。
【００５９】
図示したように、座席４０１はスライディングパン４１６と、座席４０１の反対側に別のスライディングパン（この図では示さず）を有している。スライディングパン４１６はフレーム４０２に沿って縦方向に移動可能である。スライディングパン４１６の縦方向の移動は、フレーム４０２に取り付けられたアクチュエータ４１８によって駆動される。同様のやり方で、フレーム４０２に取り付けられた別のアクチュエータ（この図では示さず）は、座席４０１の別のスライディングパンの縦方向の移動を駆動することができる。
【００６０】
さらに、座席４０１のスライディングパン４１６及び他のスライディングパンは、例えばスライディングパン４１６の水平可動部分４２０等の水平可動部分を有する。ワーク表面構造４２６及びワーク表面構造４２８はそれぞれ、座席４０１のスライディングパン４１６の水平可動部分４２０に沿って、そして他のスライディングパンの水平可動部分に沿って水平に滑動する。
【００６１】
この実例となる実施例では、肘掛４２２がスライディングパン４１６に取り付けられ、肘掛４２４が座席４０１の他のスライディングパンに取り付けられている。これらの肘掛は、肘掛としてオペレータをサポートする。また、これらの肘掛は、展開状態にあるワーク表面４１０とワーク表面４１２をサポートする。
【００６２】
ワーク表面構造４２６及びワーク表面構造４２８はそれぞれ、ワーク表面４１０とワーク表面４１２を展開させることができる複数の展開機構を有することができる。ワーク表面４１０とワーク表面４１２は展開されてワーク表面４１４を形成する。
【００６３】
ここで図５を参照すると、ワーク表面構造の展開機構の図が実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、図４の座席４００のワーク表面構造４２６が、ワーク表面４１０が閉じた状態で図示されている。
【００６４】
ワーク表面構造４２６は、ラッチ５０２、バネ５０４、及びバネ５０６を有する展開機構５００を有している。ラッチ５０２が開放されると、バネ５０４及びバネ５０６によりワーク表面４１０が動いて展開状態になる。
【００６５】
この実例となる実施例では、バネ５０４及びバネ５０６は、ワーク表面４１０の回転軸として機能する。例えば、ラッチ５０２が開放された時に、ワーク表面４１０はバネ５０４及びバネ５０６周囲を回転する。言い換えると、ワーク表面４１０はバネ５０４及びバネ５０６を通して軸周囲を回転する。この回転により、ワーク表面４１０の端部５０８が展開状態にあるワーク表面４１０の端部５１０とほぼ同じレベルになる。同様に、図４のワーク表面４１２は、図４のワーク表面構造４２８の展開機構を使用して動かし、展開状態にすることができる。
【００６６】
他の実例となる実施例では、展開状態にあるワーク表面４１０をバネ５０４及びバネ５０６を通って延びる軸周囲で機械的に及び／又は電気的に回転させて、ワーク表面４１０を動かして展開状態から閉鎖状態にすることができる。
【００６７】
ある実例となる実施例では、座席４００にいるオペレータは、ワーク表面４１０を展開状態と閉鎖状態の間で動かす前に、図４のスライディングパン４１６の水平可動部分４２０に沿ってワーク表面構造４２６を滑動させることができる。例えば、ワーク表面４１０がバネ５０４とバネ５０６周囲を回転している間ワーク表面４１０とオペレータの足が接触するのを防ぐために、水平可動部分４２０に沿ってワーク表面構造４２６を滑動させることができる。
【００６８】
ここで図６を参照すると、頭部装着表示システムの図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、頭部装着表示システム６００は図３の頭部装着表示システム３４８の一実行形態の実施例である。頭部装着表示システム６００を使用して、例えば図３の表示３５０等の仮想表示を表示することができる。ある実施例では、例えば図３のモーション・キャプチャーシステム３０９等のモーション・キャプチャーシステムを、頭部装着表示システム６００の端部６０２に取り付けることができる。
【００６９】
ここで図７を参照すると、モーション・キャプチャーシステムの図が実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、モーション・キャプチャーシステム７００は図３のモーション・キャプチャーシステム３０９の一実行形態の実施例である。この実施例では、モーション・キャプチャーシステム７００はヘッドセット７０１に取り付けられている。他の実施例では、モーション・キャプチャーシステム７００は、例えば図６の頭部装着表示システム６００等のヘッドセットに取り付けることができる。さらに具体的には、モーション・キャプチャーシステム７００を図６の頭部装着表示システム６００の端部６０２に取り付けることができる。
【００７０】
図示したように、モーション・キャプチャーシステム７００は光センサ７０２と慣性センサ７０４を有する。光センサ７０２と慣性センサ７０４を一緒に使用して、ヘッドセット７０１のオペレータの頭の位置を追跡することができる。ある実例となる実施形態では、頭の側部の動きの追跡は不必要な場合がある。これらの実施例では、慣性センサ７０４は必要でない可能性があり、光センサ７０２による動きの追跡で十分であり得る。
【００７１】
ここで図８を参照すると、指先追跡システムの図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、指先追跡システム８００は図３の指先追跡システム３５９の一実行形態の実施例である。例えば、指先追跡システム８００は、例えば図３のデータ処理システム３６０等のデータ処理システムに接続されることによって、制御ステーションの座席に付随することができる。他の実施例では、指先追跡システム８００は図３の制御ステーション３０８の他の構成要素に付随することができる。
【００７２】
指先追跡システム８００を使用して、オペレータの指の動きと位置を追跡することができる。例えば、頭部装着表示システム６００等の頭部装着表示システムにより、タッチ画面エミュレーションが可能な仮想表示を得ることができる。指先追跡システム８００により、この仮想表示でタッチ画面表示のエミュレーションを可能にすることができる。
【００７３】
ここで図９を参照すると、制御ステーションを使用するオペレータの図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、制御ステーション９００は、図３の制御ステーション３０８の一実行形態の実施例である。この実例となる実施例では、制御ステーション９００は、頭部装着表示システム９０１、頭部装着表示システム９０１に取り付けられたモーション・キャプチャーシステム９０２、及び座席９０４を含む。
【００７４】
座席９０４は、展開状態にあるワーク表面９０８とワーク表面９１０によって形成されるワークテーブル９０６を含む。この実施例では、ワークテーブル９０６はキーボード９１２とマウス９１４を保持する。
【００７５】
オペレータ９１６は頭部装着表示システム９０１を使用して、表示９１８を見る。表示９１８は物理的には存在しない。代わりに、表示９１８の図示は、頭部装着表示システム９０１を使用しているオペレータ９１６に現れる表示の一実施例である。換言すると、表示９１８は物理的な表示ウインドウの仮想表示である。
【００７６】
この実例となる実施例では、表示９１８はモーション・キャプチャーシステム９０２を使用して三次元において安定化される。言い換えれば、オペレータ９１６は動くことができるが、表示９１８は制御ステーション９００に対して固定されたままである。モーション・キャプチャーシステム９０２は、オペレータ９１６の頭９２０の動きを追跡して、表示９１８を安定させる。表示９１８は、オペレータ９１６により頭部装着表示システム９０１を通してのみ見ることが可能である。
【００７７】
ここで図１０を参照すると、図９の座席９０４にいるオペレータ９１６の図が、実例となる実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、オペレータ９１６は、ワーク表面９０８とワーク表面９１０が閉鎖状態にある座席９０４にいる。
【００７８】
ここで図１１を参照すると、図９の座席９０４にいるオペレータ９１６の図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、ワーク表面９０８とワーク表面９１０が部分的に展開した状態にある座席９０４にいるオペレータ９１６の別の図が図示されている。
【００７９】
ここで図１２を参照すると、制御ステーションの図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、制御ステーション１２００は図３の制御ステーション３０８の一実行形態の実施例である。さらに、座席１２０２は図３の座席３０４の一実行形態の実施例である。
【００８０】
この実例となる実施例では、仮想表示１２０４は図３の表示３５０の一実行形態の実施例である。仮想表示１２０４はこの実例となる実施例では、ウインドウ１２０６、ウインドウ１２０８、及びウインドウ１２１０を含む。図示したように、これらの表示は、例えば図３の頭部装着表示システム３４８等の頭部装着表示システムを使用するオペレータが座席１２０２にいる間に、表示が見えるような構成で図示されている。ウインドウ１２０６、１２０８、及び１２１０は物理的ウインドウの仮想表現である。
【００８１】
ここで図１３を参照すると、制御ステーションの座席配置の図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、制御ステーション１３００は座席１３０４及び表示１３０６を含み、制御ステーション１３０８は座席１３１０及び表示１３１２を含む。
【００８２】
この実施例では、座席１３０４と座席１３１０は互いに真向かいに位置づけされている。この種の配置では、オペレータ１３１４とオペレータ１３１６がそれぞれ表示１３０６と表示１３１２を見ている間は互いを見ることができない可能性がある。制御機器を使用して表示１３０６及び１３１２内のウインドウの配置を再構成して、オペレータ１３１４及び１３１６が互いを見ることができるようにすることができる。表示１３０６及び１３１２内のウインドウを再構成して、全てのウインドウをオペレータの視野外に動かすことができる。
【００８３】
ここで図１４を参照すると、制御ステーションの座席配置の図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、制御ステーションの別の構成が図示されている。この実例となる実施例では、制御ステーション１４００は座席１４０２及び表示１４０４を含み、制御ステーション１４０６は座席１４０８及び表示１４１０を含む。この実施例では、座席１４０２と座席１４０８は、中心からずれた構成で配置されている。この構成により、オペレータ１４１２とオペレータ１４１４が頭を回すことによって互いを見て交流することが可能になる。
【００８４】
ここで図１５を見ると、頭部装着表示システムの図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実施例では、頭部装着表示システム１５００は図３の頭部装着表示システム３４８の一実行形態の実施例である。頭部装着表示システム１５００は、ミラージュ・イノベーション社によって製造されたＬｉｇｈｔＶｕ表示システムの一実施例である。
【００８５】
ここで図１６を見ると、頭部装着表示システムの図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実施例では、頭部装着表示システム１６００は、図３の頭部装着表示システム３４８の一実行形態の実施例である。頭部装着表示システム１６００は、Ｓｅｎｓｉｃｓ社によって製造されたｐｉＳｉｇｈｔＨＭＤ表示システムの一実施例である。
【００８６】
ここで図１７を見ると、制御ステーションの座席の図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。この実例となる実施例では、制御ステーション１７００の座席１７０１は、図３の制御ステーション３０８の座席３０４の一実行形態の実施例である。座席１７０１は、キーボード１７０４、マウス１７０６、及びジョイスティック１７０８を保持するワーク表面１７０２を含む。この実施例で図示したように、座席１７０１は拘束具１７１０を有する。
【００８７】
ここで図１８を参照すると、制御ステーションを使用してミッションを行うプロセスのフロー図が、実例となる実施形態にしたがって図示されている。図１８に示すプロセスは、例えば図３の制御環境３００の制御ステーション３０８等の制御ステーションを使用して実行可能である。
【００８８】
このプロセスは、制御ステーションにおいてミッションについての情報を受信することによって開始する（作業１８００）。制御ステーションは、表示システム、モーション・キャプチャーシステム、複数の入力装置、座席、及びプロセッサ装置を備える。表示システムは、オペレータの頭に装着され、オペレータに表示を提示するように構成されている。モーション・キャプチャーシステムはオペレータの頭の動きを追跡する。複数の入力装置は座席に付随している。プロセッサ装置は、複数の入力装置からのコマンド及び／又はオペレータの頭の動きの検出に応じて、プログラムコードを実行して表示を生成し、表示を調節する。
【００８９】
このプロセスは次に、表示システムを使用して情報を表示する（作業１８０２）。このプロセスは、複数の入力装置においてオペレータからの入力を受信する（作業１８０４）。このプロセスは次に、オペレータからの入力に基づいて複数の制御信号を生成する（作業１８０６）。これらの制御信号を使用して、例えば航空機、潜水艦、宇宙船、陸上車、無人機、地上ステーション、及び／又は他の何らかの好適なプラットフォーム等のプラットフォームを制御することができる。この情報と制御ステーションを利用して、ミッションが実施され（作業１８０８）、その後プロセスは終了する。
【００９０】
ここで図１９を参照すると、モーション・キャプチャーシステムによって使用されるプロセスのフロー図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。図１９に示すプロセスは、例えば図３のモーション・キャプチャーシステム３０９等のモーション・キャプチャーシステムによって実行可能である。
【００９１】
このプロセスは、オペレータの頭の位置を識別することによって開始する（作業１９００）。例えば、モーション・キャプチャーシステムは、三次元においてオペレータの頭の位置を識別することができる。このプロセスは次に、位置データを生成する（作業１９０２）。このプロセスは、オペレータの頭の動きを監視する（作業１９０４）。これらの実例となる実施例では、モーション・キャプチャーシステムはオペレータの頭の位置及び／又は方向性のいかなる変化をも監視することができる。
【００９２】
頭の動きが検出されたかどうかが判定される（作業１９０６）。頭の動きが全く検出されない場合、プロセスは作業１９０４に戻る。動きが検出されると、プロセスは作業１９００に戻って、オペレータの頭の新しい位置を識別する。このように、モーション・キャプチャーシステムは、オペレータの頭の動きを継続的に追跡し、オペレータの頭の位置データを生成するのに使用される。
【００９３】
ここで図２０を参照すると、表示を安定化するプロセスのフロー図が、実例となる一実施形態にしたがって図示されている。図２０に示すプロセスは、例えば非限定的に、図３の制御ステーション３０８のモーション・キャプチャーシステム３０９とデータ処理システム３６０を使用して実行することができる。
【００９４】
このプロセスは、オペレータの頭の最初の位置データを受信することによって開始する（作業２０００）。オペレータの頭の最初の位置データはモーション・キャプチャーシステムによって生成される。最初の位置データはデータ処理システム内のプロセッサ装置において受信される。このプロセスは次に、最初の位置データに基づいて表示を位置づけする（作業２００２）。例えば、表示は制御ステーションの座席に相対的に位置づけすることができる。これらの実例となる実施例では、表示は頭部装着表示システムを使用してオペレータへ提示される。この表示はこれらの実施例では、物理的な表示の仮想表現である。
【００９５】
このプロセスは次に、オペレータの頭の動きが検出されたかどうかを判定する（作業２００４）。プロセッサ装置はモーション・キャプチャーシステムからの入力を監視して、オペレータの頭が動いたかどうかを判定する。動きが全く検出されなかった場合、このプロセスは作業２００４に戻り、オペレータの頭の動きの検出を継続する。
【００９６】
オペレータの頭の動きが検出されると、このプロセスは次に、表示を調節して、制御ステーションに対して固定されるようにオペレータへの表示を安定させる（作業２００６）。換言すれば、オペレータは、オペレータの頭が動いたにも関わらず、表示が制御ステーションに対して固定された位置を保つことを認識する。プロセッサ装置はプログラムコードを実行して表示に対するこれらの調節を行う。このように、オペレータの頭及び／又は頭部装着表示システムが動いても、表示は固定された位置を保つことができる。このプロセスは次に作業２００４に戻る。
【００９７】
異なる実例となる実施形態のフロー図及びブロック図は、異なる実例となる実施形態の装置及び方法のある可能な実行形態のアーキテクチャ、機能性、及び操作を示す。これについては、フロー図又はブロック図の各ブロックはモジュール、セグメント、機能、及び／又は作業又はステップの一部を表すことができる。ある代替実行形態では、ブロックに記載された一つの機能又は複数の機能を図面に記された順番とは違う順番で行うことができる。例えば、ある場合には、関連する機能性によって、連続して示す２つのブロックをほぼ同時に実行することができる、又はブロックをしばしば逆の順番に実行することができる。
【００９８】
このため、異なる実例となる実施形態は、制御ステーションを使用してミッションを実施する装置及び方法を表す。制御ステーションは、表示システム、モーション・キャプチャーシステム、複数の入力装置、複数の入力装置に付随する座席、及びプロセッサ装置を備える。表示システムは、オペレータの頭に装着され、オペレータに表示を提示する。モーション・キャプチャーシステムは、オペレータの頭の動きを追跡する。プロセッサ装置は、表示システム、モーション・キャプチャーシステム、及び複数の入力装置と通信する。プロセッサ装置はプログラムコードを実行して表示を生成し、複数の入力装置からのコマンド及び／又はオペレータの頭の動きの検出に応じて、オペレータに提示される表示を調節する。
【００９９】
異なる実例となる実施形態は、現在利用可能な制御ステーションよりも重量の軽い制御ステーションを提供する。また、異なる実例となる実施形態は、現在利用可能な制御ステーションよりも狭い空間を占める制御ステーションを提供する。異なる実例となる実施形態はまた、複数の所望の安全機能を一体化する制御ステーションも提供する。これらの安全機能は例えば非限定的に、統合酸素システム、座席拘束具、及び／又は他の安全装置を含むことができる。さらに、制御ステーションの座席は、例えばチェストベスト等の安全装備を着用するオペレータを受容するために調節可能であってよい。
【０１００】
異なる実例となる実施形態はまた、現在利用可能な制御ステーションよりも少ない電力を消費し、それほど冷却する必要がない制御ステーションも提供する。この電力消費の削減は、既存の制御ステーションに付随する複数のより大きな物理的表示とは対照的に、単一の頭部装着表示システムを有する制御ステーションが原因であり得る。複数の表示システムの削減はまた、発熱を軽減し、冷却の必要を減らすことにもなる。
【０１０１】
異なる実例となる実施形態はまた、オペレータの疲労を軽くし、現在の制御ステーションよりもオペレータ人口の大部分を受容できる調節可能な構成要素を有する制御ステーションも提供する。
【０１０２】
異なる実例となる実施形態の説明は、図示及び説明目的で記載されており、包括する又は開示された形の実施形態に限定するものではない。当業者には、多数の修正及び変更が明らかである。
【０１０３】
異なる実例となる実施形態を航空機に関連させて説明してきたが、異なる実例となる実施形態は、幾つかの実例となる実施形態を他の種類のプラットフォームに応用することもできることを認識する。例えば限定しないが、他の実例となる実施形態を可動プラットフォーム、固定プラットフォーム、陸上構造物、水上構造物、宇宙構造物、及び／又は他の何らかの好適な物体に応用することができる。さらに具体的には、異なる実例となる実施形態を例えば非限定的に、水上艦、タンク、人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、潜水艦、自動車、航空会社のオペレーションセンター、パワープラント、製造設備、無人機制御センター、建物、及び／又は他の好適なプラットフォームに応用することができる。
【０１０４】
さらに、他の実例となる実施形態と比較して、異なる実例となる実施形態により異なる利点を得ることが可能である。選択された一つの又は複数の実施形態は、実施形態の原理と実際の応用形態を最適に説明するために、そして当業者が特定の使用に好適な、様々な修正を施した様々な実施形態の開示内容を理解することができるように、選択され説明された。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本明細書に記載された材料は、センサ、武器、通信システム、安全機能、ナビゲーションシステム、飛行管理、及び／又はこれらの任意の数の他の組み合わせを制御するのに使用される空中及び地上プラットフォームの制御ステーションに応用される。制御ステーションはまた、例えば非限定的に、船舶、潜水艦、タンク、宇宙船、宇宙ステーション、及び／又は他の航空宇宙、空中、宇宙、及び／又は地上プラットフォーム等の他の可動プラットフォームにも使用される。さらに、制御ステーションはまた、例えば地上ステーション、オペレーションセンター、コマンド及び制御ステーション及びセンター、及び／又は他の同様のプラットフォーム等の固定プラットフォームにも使用される。またさらに、制御ステーションは、様々な軍部、民間、及び／又は宇宙製品、構成要素、及び用途に採用することができる。
【０１０６】
発明者は特定の実施形態の観点から本明細書に本発明を記載したが、当然ながら本発明を、本発明の精神又は請求項の範囲から逸脱せずに修正することが可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１００ 航空機の製造及び就航方法
１０２ 規格及び設計
１０４ 材料調達
１０６ 部品及びサブアセンブリの製造
１０８ システムの統合
１１０ 認証及び納品
１１２ 就航
１１４ 保守及び点検
２００ 航空機
２０２ 機体
２０４ システム
２０６ 内装
２０８ 推進システム
２１０ 電気システム
２１２ 油圧システム
２１４ 環境システム
２１６ 制御システム
２１８ 複数の制御ステーション
３００ 制御環境
３０１ 制御システム
３０２ プラットフォーム
３０３ 複数のミッション
３０４ 座席
３０５ プラットフォーム
３０６ 表示システム
３０７ オペレータ
３０８ 制御ステーション
３０９ モーション・キャプチャーシステム
３１０ フレーム
３１２ 基部
３１４ 腕部
３１６ 腕部
３１８ 側部
３２０ 側部
３２２ ワーク表面構造
３２４ ワーク表面構造
３２６ 第１ワーク表面
３２８ 第２ワーク表面
３３０ 展開状態
３３１ ワーク表面
３３２ 閉鎖状態
３３３ 頭
３３４ 複数の入力装置
３３６ キーボード
３３８ マウス
３４０ トラックボール
３４２ ハンドコントローラ
３４４ フットコントローラ
３４６ ジョイスティック
３４７ ジェスチャー検出システム
３４８ 頭部装着表示システム
３５０ 表示
３５１ 情報
３５２ メガネ
３５４ 複数の表示
３５５ 指先追跡システム
３５６ 光センサ
３５７ 複数の出力装置
３５８ 慣性センサ
３５９ スピーカー
３６０ データ処理システム
３６４ プロセッサ装置
３６６ バス
３６６ 複数の拘束具
３６８ 通信装置
３６８ 酸素システム
３７０ 入力／出力装置
３７２ 複数の記憶装置
３７４ プログラムコード
３７６ 安全装置
３７８ 管路システム
３７９ 酸素タンク
３８０ マイクロホン
３８２ 音声認識システム
４００ 制御ステーション
４０１ 座席
４０２ フレーム
４０４ 腕部
４０６ 腕部
４０８ 基部
４１０ ワーク表面
４１２ ワーク表面
４１４ ワーク表面
４１６ スライディングパン
４１８ アクチュエータ
４２０ 水平可動部分
４２２ 肘掛
４２４ 肘掛
４２６ ワーク表面構造
４２８ ワーク表面構造
５００ 展開機構
５０２ ラッチ
５０４ バネ
５０６ バネ
５０８ 端部
５１０ 端部
６００ 頭部装着表示システム
６０２ 端部
７００ モーション・キャプチャーシステム
７０１ ヘッドセット
７０２ 光センサ
７０４ 慣性センサ
８００ 指先追跡システム
９００ 制御ステーション
９０１ 頭部装着表示システム
９０２ モーション・キャプチャーシステム
９０４ 座席
９０６ ワークテーブル
９０８ ワーク表面
９１０ ワーク表面
９１２ キーボード
９１４ マウス
９１６ オペレータ
９１８ 表示
９２０ 頭
１２００ 制御ステーション
１２０２ 座席
１２０４ 仮想表示
１２０６ ウインドウ
１２０８ ウインドウ
１２１０ ウインドウ
１３００ 制御ステーション
１３０４ 座席
１３０６ 表示
１３０８ 制御ステーション
１３１０ 座席
１３１２ 表示
１３１４ オペレータ
１３１６ オペレータ
１４００ 制御ステーション
１４０２ 座席
１４０４ 表示
１４０６ 制御ステーション
１４０８ 座席
１４１０ 表示
１４１２ オペレータ
１４１４ オペレータ
１５００ 頭部装着表示システム
１６００ 頭部装着表示システム
１７００ 制御ステーション
１７０１ 座席
１７０２ ワーク表面
１７０４ キーボード
１７０６ マウス
１７０８ ジョイスティック
１７１０ 拘束具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
オペレータの頭に装着し、オペレータに表示を提示する表示システム３０６；
頭３３３の動きを追跡するモーション・キャプチャーシステム３０９；
複数のユーザー入力装置３３４；
前記複数のユーザー入力装置に付随する座席３０４；及び
表示システム３４８、モーション・キャプチャーシステム３０９、及び複数のユーザー入力装置３３４と通信するプロセッサ装置３６４を含み、前記プロセッサ装置３６４が、プログラムコードを実行して表示３４８を生成し、オペレータの頭の動きの検出に応じて、オペレータに提示された表示を調節する装置。
【請求項２】
座席３０４に付随する安全装置３７６をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
安全装置３７６は、複数の拘束具３６６及び酸素システム３６８のうちの少なくとも一つから選択される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
酸素システム３６８が、酸素源３７９に接続される管路システム３７８を含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
酸素源が、座席３０４が位置するプラットフォームの供給源及び座席３０４に付随する酸素タンク３７９のうちの一つから選択される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
プロセッサ装置３６４が、プログラムコード３７４を実行して複数の表示３５４を生成する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記複数のユーザー入力装置３３４は、キーボード３３６、トラックボール３４０、ハンドコントローラ３４２、フットコントローラ３４４、ジェスチャー検出システム３４７、マウス３３８、指先追跡システム３５５、マイクロホン３８０、及びジョイスティック３４６のうちの少なくとも一つから選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
座席３０４が調節可能な座席である、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
座席３０４が：
フレーム３１０；
前記フレームに付随する第１腕部３１４；
前記フレーム３１０に付随する第２腕部３１６；
前記第１腕部３１４に可動に取り付けられた第１ワーク表面３２６；及び
前記第２腕部３１６に可動に取り付けられた第２ワーク表面３２８を含み、前記第１ワーク表面３２６と第２ワーク表面３２８とが展開状態と閉鎖状態の間を移動し、前記第１ワーク表面３２６と前記第２ワーク表面３２８が展開状態にある時に、単一のワーク表面３３１を形成する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１ワーク表面３２６が前記第１腕部３１４に沿って滑動し、前記第２ワーク表面３２８が前記第２腕部３１６に沿って滑動する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
複数のユーザー入力装置３３４が、第１ワーク表面３２６に取り付けられた第１部分と、前記第２ワーク表面３２８に取り付けられた第２部分を有するキーボード３３６を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
複数のユーザー入力装置３３４が、前記第１ワーク表面３２６及び前記第２ワーク表面３２８のうちの一つに取り付けられたポインティング・デバイス３３８、３４０、３４２、３４６、３４７をさらに含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
プロセッサ装置３６４が、座席３０４に付随するデータ処理システム３６０、表示システム３０６、及びリモートデータ処理システムのうちの少なくとも一つに位置する、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
表示システム３０６、モーション・キャプチャーシステム３０９、複数のユーザー入力装置３３４、座席３０４、及びプロセッサ装置３６４が、制御ステーション２１８、３０８、４００、９００、１２００、１３００、１３０８、１４００、１４０６、１７００を形成し、さらに：
プラットフォーム３０２を含み、制御ステーション２１８、３０８、４００、９００、１２００、１３００、１３０８、１４００、１４０６、１７００がプラットフォーム３０２に取り付けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
プラットフォーム３０２が、可動プラットフォーム、固定プラットフォーム、陸上構造物、水上構造物、宇宙構造物、航空機、水上艦、タンク、人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、潜水艦、及び自動車、航空会社のオペレーションセンター、パワープラント、製造設備、無人機制御センター、及び建物のうちの一つから選択される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１】
装置であって、
オペレータの頭に装着し、オペレータに表示を提示する表示システム３０６；
頭３３３の動きを追跡するモーション・キャプチャーシステム３０９；
複数のユーザー入力装置３３４；
前記複数のユーザー入力装置に付随する座席３０４；及び
表示システム３４８、モーション・キャプチャーシステム３０９、及び複数のユーザー入力装置３３４と通信するプロセッサ装置３６４を含み、前記プロセッサ装置３６４が、プログラムコードを実行して表示３４８を生成し、オペレータの頭の動きの検出に応じて、オペレータに提示された表示を調節する装置。
【請求項２】
座席３０４に付随する安全装置３７６をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
安全装置３７６は、複数の拘束具３６６及び酸素システム３６８のうちの少なくとも一つから選択される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
酸素システム３６８が、酸素源３７９に接続される管路システム３７８を含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
酸素源が、座席３０４が位置するプラットフォームの供給源及び座席３０４に付随する酸素タンク３７９のうちの一つから選択される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
プロセッサ装置３６４が、プログラムコード３７４を実行して複数の表示３５４を生成する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記複数のユーザー入力装置３３４は、キーボード３３６、トラックボール３４０、ハンドコントローラ３４２、フットコントローラ３４４、ジェスチャー検出システム３４７、マウス３３８、指先追跡システム３５５、マイクロホン３８０、及びジョイスティック３４６のうちの少なくとも一つから選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
座席３０４が調節可能な座席である、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
座席３０４が：
フレーム３１０；
前記フレームに付随する第１腕部３１４；
前記フレーム３１０に付随する第２腕部３１６；
前記第１腕部３１４に可動に取り付けられた第１ワーク表面３２６；及び
前記第２腕部３１６に可動に取り付けられた第２ワーク表面３２８を含み、前記第１ワーク表面３２６と第２ワーク表面３２８とが展開状態と閉鎖状態の間を移動し、前記第１ワーク表面３２６と前記第２ワーク表面３２８が展開状態にある時に、単一のワーク表面３３１を形成する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１ワーク表面３２６が前記第１腕部３１４に沿って滑動し、前記第２ワーク表面３２８が前記第２腕部３１６に沿って滑動する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
複数のユーザー入力装置３３４が、第１ワーク表面３２６に取り付けられた第１部分と、前記第２ワーク表面３２８に取り付けられた第２部分を有するキーボード３３６を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
複数のユーザー入力装置３３４が、前記第１ワーク表面３２６及び前記第２ワーク表面３２８のうちの一つに取り付けられたポインティング・デバイス３３８、３４０、３４２、３４６、３４７をさらに含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
プロセッサ装置３６４が、座席３０４に付随するデータ処理システム３６０、表示システム３０６、及びリモートデータ処理システムのうちの少なくとも一つに位置する、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
表示システム３０６、モーション・キャプチャーシステム３０９、複数のユーザー入力装置３３４、座席３０４、及びプロセッサ装置３６４が、制御ステーション２１８、３０８、４００、９００、１２００、１３００、１３０８、１４００、１４０６、１７００を形成し、さらに：
プラットフォーム３０２を含み、制御ステーション２１８、３０８、４００、９００、１２００、１３００、１３０８、１４００、１４０６、１７００がプラットフォーム３０２に取り付けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
プラットフォーム３０２が、可動プラットフォーム、固定プラットフォーム、陸上構造物、水上構造物、宇宙構造物、航空機、水上艦、タンク、人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、潜水艦、及び自動車、航空会社のオペレーションセンター、パワープラント、製造設備、無人機制御センター、及び建物のうちの一つから選択される、請求項１４に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−８７８８（Ｐ２０１１−８７８８Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−１４４３４０（Ｐ２０１０−１４４３４０）
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（５００５２０７４３）ザ・ボーイング・カンパニー (773)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４４３４０（Ｐ２０１０−１４４３４０）
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（５００５２０７４３）ザ・ボーイング・カンパニー (773)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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