航空機のフライトデッキのための視覚的なディスプレイ
【課題】輝度調整可能なヘッドダウンディスプレイを提供する。
【解決手段】航空機１００のための操縦室１１２は、光を通すことのできる透明な窓ガラスを有する風防１２２と、風防から離間され、かつそれに面している座席１３０と、風防の下に少なくとも一部を配置し、かつ輝度信号により設定されうる調整可能な輝度を有するヘッドダウンディスプレイ１４２を有するフライトデッキ１１４と、座席の一部を含む視野を有し、かつ視野内のルミナンス情報を示す画像信号を出力するカメラ１４６と、カメラおよびヘッドダウンディスプレイに動作可能に結合され、かつ画像信号を受け取り、視野のルミナンスを測定し、測定されたルミナンスに基づきヘッドダウンディスプレイに対する輝度を決定するように構成され、かつ決定された輝度に対応する輝度信号をヘッドダウンディスプレイに出力するプロセッサとを含む。
【解決手段】航空機１００のための操縦室１１２は、光を通すことのできる透明な窓ガラスを有する風防１２２と、風防から離間され、かつそれに面している座席１３０と、風防の下に少なくとも一部を配置し、かつ輝度信号により設定されうる調整可能な輝度を有するヘッドダウンディスプレイ１４２を有するフライトデッキ１１４と、座席の一部を含む視野を有し、かつ視野内のルミナンス情報を示す画像信号を出力するカメラ１４６と、カメラおよびヘッドダウンディスプレイに動作可能に結合され、かつ画像信号を受け取り、視野のルミナンスを測定し、測定されたルミナンスに基づきヘッドダウンディスプレイに対する輝度を決定するように構成され、かつ決定された輝度に対応する輝度信号をヘッドダウンディスプレイに出力するプロセッサとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機のフライトデッキのための視覚的なディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の航空機の操縦室は、１つまたは複数のヘッドダウンディスプレイ（ＨＤＤ）を有するフライトデッキを含んでおり、ＨＤＤは、航空機の操作および制御で使用される広範囲な航空機情報、飛行情報、航法情報、および他の情報を、パイロットおよび航空機搭乗員に表示する。ディスプレイは、パイロットが関係する情報を閲覧し、かつ特定するのを助けるために照明することができる。表示された情報の良好な視認性をパイロットに提供するために、周囲の照明条件に応じて輝度を変化させる。例えば、通常の日中の条件では、パイロットが容易にディスプレイを見ることができるように、ディスプレイを高い輝度レベルに照明することが必要になりうる。夜間の条件下では、その同じ量の輝度では、ディスプレイを使用するのに明るくなり過ぎる可能性があり、パイロットが、明るさの低い他の対象物を容易に閲覧し、気付くことが妨げられる可能性もある。さらに、ＨＤＤを直接照らす、またはパイロットの目に直接入る日光は、ディスプレイの輝度が、それを補うように調整されない限り、ディスプレイを読み取ることを非常に困難にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０２１８５０１号明細書
【発明の概要】
【０００４】
一実施形態では、航空機用の操縦室は、光を通すことのできる少なくとも１つの透明な窓ガラスを有する風防と、風防から離間され、かつ風防に面している少なくとも１つの座席と、風防の下に少なくとも一部を配置し、かつ輝度信号により設定されうる調整可能な輝度を有する少なくとも１つのヘッドダウンディスプレイを有するフライトデッキと、少なくとも１つの座席の少なくとも一部を含む視野を有し、かつ視野内のルミナンス情報を示す画像信号を出力するカメラと、カメラおよびヘッドダウンディスプレイに動作可能に結合されたプロセッサとを含む。プロセッサは、画像信号を受け取り、視野の少なくとも一部のルミナンスを測定し、測定されたルミナンスに基づき、ヘッドダウンディスプレイに対する輝度を決定するように構成され、かつ決定された輝度に対応する輝度信号をヘッドダウンディスプレイに出力する。
【０００５】
他の実施形態では、航空機のフライトデッキ用のヘッドダウンディスプレイ組立体は、ハウジングと、ハウジング内に取り付けられ、かつ視野角を有するヘッドダウンディスプレイと、ハウジングにより担持され、視野角の少なくとも一部を包含する視野を有し、かつ視野内のルミナンス情報を示す画像信号を出力するカメラと、カメラに動作可能に結合されて画像信号を受け取り、かつ画像信号に対応するルミナンス信号を出力する画像プロセッサと、画像プロセッサに動作可能に結合されてルミナンス信号を受け取り、かつそれに応じてヘッドダウンディスプレイの輝度を調整するグラフィックプロセッサとを含む。
【０００６】
さらに他の実施形態では、航空機の操縦室における少なくとも１つのヘッドダウンディスプレイの輝度レベルを調整する方法は、ヘッドダウンディスプレイの視野角内の操縦室の少なくとも一部の画像を撮るステップと、画像の少なくとも一部のルミナンスを測定するステップと、測定されたルミナンスに従って、ヘッドダウンディスプレイの輝度レベルを設定するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】従来技術で知られたフライトデッキを備えた航空機の操縦室の一部の斜視図である。
【図２】本発明による複数のヘッドダウンディスプレイ組立体を有するフライトデッキを備える航空機の操縦室の一部の斜視図である。
【図３】図２の航空機の操縦室の一部の上面図である。
【図４】図２および図３のフライトデッキで使用できるヘッドダウンディスプレイ組立体の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、複数のヘッドダウンディスプレイ１６を有するフライトデッキ１４を備える操縦室１２を有する従来技術の航空機１０の一部を示している。ヘッドダウンディスプレイ１６は、通常、照明されており、操縦室１２内の周囲の照明に応じて様々な輝度レベルを有することができる。周囲光センサ１８は、通常、ディスプレイ１６上に位置しており、通常、周囲光センサ１８に直接入る光を検出する。周囲光センサ１８は、通常、操縦室１２と比較して比較的限定された、センサ１８に対する有効視野１９を画定するセンサ１８に直接入るルミナンスを測定する。光がセンサに入ることのできる領域を特定する視野１９が円錐で示されている。センサ１８の形状および角度に応じて、円錐は、例示のものよりも大きく、または小さくなる可能性があり、また例示のものとは異なる角度になる可能性もある。太陽などの周囲光の源に対する相対的なその位置に応じて、センサ１８は、ディスプレイ１６を照らす光の真の測定値を与えることも、与えないこともありうる。例えば、周囲光センサ１８は陰になる部分に存在するが、ディスプレイ１６の大部分は、周囲光により直接照らされることもありうる。
【０００９】
光センサ１８は、通常、ディスプレイを囲むハウジング内に取り付けられる。複数の周囲光センサ１８は、ディスプレイ１６の様々な部分に当たる光を検出するために、ディスプレイの周りのハウジング上に配置することができる。しかし、利用可能な空間およびコストなど、この手法には実際上の制限が存在する。
【００１０】
センサ１８は、ディスプレイ１６の一部が陰の中にあり、その他の部分が明るい日光の中にある場合、正確な光の測定が得られないことが知られている。これは、場合によっては、ディスプレイ１６が意図せずに薄暗くなり、読み取ることができなくなる可能性があり、また同じ手法がすべてのディスプレイで使用されるので、すべてのディスプレイ１６が同時に薄暗くなるおそれもある。
【００１１】
フライトデッキ１４内のこれらの周囲光センサ１８の全体的な位置に起因して、センサ１８が、操縦室１２内の照明量、およびどの程度の照明がパイロットの目に入っているかを正確に測定することは非常に困難になりうる。典型的な問題は、航空機１０が太陽に向かって飛行し、ディスプレイ１６に当たる光がない場合に、ディスプレイ１６が薄暗くなってしまうことである。同時に、パイロットは直接太陽を注視しており、したがって、ディスプレイ１６を見ることができない。したがって、センサ１８は、センサに入る光を感知するだけであり、それは、パイロットの目に入る光と同じであるとは保証されていない。この問題を支援するために、前方監視遠隔光センサ２０が、このような航空機１０にしばしば含まれており、風防２２を通して到来する光を検出するが、それは、パイロットの目の中に導かれることになる光と相関がある。ディスプレイ１６の輝度は、両方のタイプのセンサ１８、２０により検出された光により制御することができる。操縦室１２内の照明レベルを多少正確に測定するために必要な多数のセンサ１８、２０は、コストがかかることが多く、また操縦室１２内の照明レベルを正確に測定することができないこともあり、場合によっては、問題のある輝度レベルをディスプレイ１６に導入することになる。
【００１２】
図２は、複数のヘッドダウンディスプレイ（ＨＤＤ）組立体１１６を有するフライトデッキ１１４を備えた操縦室１１２を有する航空機１００の一部を示している。商用の定期航空機で示されているが、本発明のＨＤＤ組立体１１６は、例えば、限定することなく、固定翼、回転翼、ロケット、商用航空機、個人用航空機、および軍事用航空機など、任意のタイプの航空機で使用することができる。
【００１３】
風防１２２は、操縦室１１２の前部領域に配置することができ、光が通過することのできる少なくとも１つの透明な窓ガラスを有することができる。風防１２２は、操縦室の前部領域中に配置された２つの透明な窓ガラスを含むものとして示されており、航空機搭乗員が、航空機１００の前方の操縦室１１２の外側を見ることができるようにする。１つまたは複数の窓１２４を、操縦室１１２の側部に含めることもできる。窓１２４はまた、光を通すことのできる透明な窓ガラスを含むことができ、それを通して、航空機搭乗員は、操縦室１１２の外側のさらなる領域を見ることができる。
【００１４】
１つまたは複数の座席１３０が、操縦室１１２内に配置され、また風防１２２から離間され、かつ風防１２２に面している。２つの座席１３０が、横に並べた配置で示されている。操縦室１１２中に、より少ない、またはさらに多い座席を含めること、およびさらなる座席が、風防１２２の方向へと前方に向いていること、または窓１２４の方向へと横を向くことも可能であることが企図される。
【００１５】
フライトデッキ１１４は、様々な計器および制御機構１３２、ならびに複数のＨＤＤ組立体１１６を含むことができ、そのすべてにより、航空機搭乗員が航空機１００を飛行させることが可能になる。フライトデッキ１１４は、座席１３０の周囲に配置することができ、またフライトデッキ１１４の一部は、図示のように、風防１２２の下に配置することができる。さらに、ＨＤＤ組立体１１６は、風防１２２の下に配置することができる。ＨＤＤ組立体１１６を含むフライトデッキ１１４の部分が、風防１２２の上方に配置できることも企図される。ＨＤＤ組立体１１６は、任意の数およびレイアウトで構成できること、およびその構成は、示された例に限定されないことが理解されよう。
【００１６】
ＨＤＤ組立体１１６は、それぞれ、ハウジング１４０と、ハウジング１４０内に取り付けられたヘッドダウンディスプレイ（ＨＤＤ）１４２とを含むことができる。ＨＤＤ１４２は、非限定的な例として、ＬＣＤディスプレイ、またはＬＥＤディスプレイを含む輝度信号により設定できる調整可能な輝度を有する任意の適切なタイプのディスプレイとすることができる。各ＨＤＤ１４２は視野角１４４を有することができるが、視野角１４４は、いくつかのＨＤＤ１４２に対して概略的に示されており、ＨＤＤ１４２を許容できる視覚的性能で見ることのできる最大角である。ＨＤＤ１４２を、視野角１４４の外から見る場合、ＨＤＤ１４２は、輝度を失うか、あるいは色ずれを生ずる可能性がある。
【００１７】
カメラ１４６は、１つまたは複数のＨＤＤ組立体１１６に取り付ける、またはそれにより担持することができる。非限定的な例として、カメラ１４６は、ＨＤＤ組立体１１６のうちの２つに組み込まれるものとして示されている。残りのＨＤＤ組立体１１６は、カメラのないＨＤＤ組立体１１６であると考えることができる。カメラ１４６を有するＨＤＤ組立体１１６は、フライトデッキ１１４の様々な場所に配置できることが企図される。ＨＤＤ組立体１１６のそれぞれが、カメラ１４６を有することができることも企図される。さらに、１つだけのＨＤＤ１１６がカメラ１４６を有することができるようにも企図される。
【００１８】
例示の実施形態では、各カメラ１４６は、別個のハウジング１４０内に存在し、対応するハウジング１４０の開口部と位置を合わせることができる。カメラ１４６は、カメラの視野内のルミナンス情報を示す画像信号を出力する任意の適切なタイプのカメラとすることができる。例示的なカメラは、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、または画像を取り込むことのできる任意の他のタイプの装置を含む。
【００１９】
各カメラ１４６は、想像線で概略的に示された、カメラ１４６による被写域である視野１４８を有することができる。カメラの視野１４８は、１つの座席１３０の少なくとも一部を含むことができ、かつ図示のように、２つの座席１３０の少なくともそれぞれの一部を包含できるように企図される。カメラの視野１４８は、ヘッドダウンディスプレイの視野角１４４の少なくとも一部を含むことができる。カメラの視野とヘッドダウンディスプレイの視野角１４４との重複する部分は、２つの座席１３０のそれぞれの一部を含むように示されている。操縦室１１２の全体幅を、カメラ１４６の視野１４８内に含みうることがさらに示されている。操縦室１１２の全体幅を、単一のカメラ１４６の視野１４８内に含めるようにもさらに企図される。
【００２０】
図３は、例示的なヘッドダウンディスプレイの視野角１４４、およびカメラの視野１４８をさらに明確に示している。図３はまた、所定の反射率を有するルミナンスターゲット１５０（想像線で示されている）を、カメラの視野１４８内で、操縦室１１２に含めることができることも示している。このようなルミナンスターゲット１５０は、単に、知られた反射率を有する表面または壁とすることができる。照明ターゲット１５０は、可視スペクトルにわたり平坦な反射率スペクトルを与えるように、１８％の灰色など中間色の灰色とすることができることも企図される。照明ターゲット１５０は、操縦室の壁の上のカードまたは同様のものとすることができるが、あるいは操縦室を、このような色で塗ることもできる。カメラ１４６の位置は、操縦室１１２に対して固定することができ、それにより、画像のどの部分が、操縦室１１２のどの部分に関係するかを判定することが簡単になる。したがって、様々なルミナンスを測定して、良好な処理判断を行うために、画像の別個の部分を処理することが可能である。例えば、座席１３０は、限られた調節可能性を有し、かつパイロットの高さの変化は限られており、したがって、パイロットの頭部が画像内に含まれることになる所定の領域が知れられるはずである。中間色の灰色は、頭部領域に対する背景を形成することもできる。
【００２１】
図４は、カメラからの画像を処理し、かつ処理された画像に従ってディスプレイの輝度を調整するためのプロセッサ、または制御装置１５２を示している。便宜上、制御装置１５２は、カメラ１４６を有するＨＤＤ組立体１１６内に含めることができる。制御装置１５２は、カメラ１４６およびヘッドダウンディスプレイ１４２に動作可能に結合させることができる。画像プロセッサ１５４、およびグラフィックプロセッサ１５６、ならびに任意の関連するメモリ１５８を制御装置１５２内に含むことができる。画像プロセッサ１５４は、カメラ１４６に動作可能に結合することができ、かつカメラ１４６から画像信号を受信することができる。画像プロセッサ１５４は、画像の少なくとも一部のルミナンスを測定し、かつ画像信号の測定されたルミナンスに対応するルミナンス信号を出力することのできる任意の適切な画像プロセッサとすることができる。
【００２２】
グラフィックプロセッサ１５６は、画像プロセッサ１５４およびＨＤＤ１４２に動作可能に結合させることができる。グラフィックプロセッサ１５６は、ルミナンス信号を受け取り、測定されたルミナンスに基づいてＨＤＤ１４２に対する輝度レベルを決定することのできる任意の適切なグラフィックプロセッサとすることができる。グラフィックプロセッサ１５６は、決定された輝度に相当する輝度信号をＨＤＤ１４２に出力することができ、したがってそれに対応して、ＨＤＤ１４２の輝度を調整することができる。
【００２３】
メモリ１５８は、画像プロセッサ１５４およびグラフィックプロセッサ１５６の制御ソフトウェア、ならびに制御装置１５２により必要な何らかのさらなるソフトウェアを記憶するために使用することができる。メモリ１５８はまた、データベースまたは表などの情報を記憶するために、かつカメラ１４６から受け取った画像またはビデオを記憶するために使用することもできる。
【００２４】
制御装置１５２はまた、構成要素と通信するために、航空機１００の１つまたは複数の構成要素と動作可能に結合することもできる。例えば、情報システムサーバ１６０、航空機システム１６２、およびカメラのないＨＤＤ組立体１１６が、制御装置１５２と結合されるように示されている。情報システムサーバ１６０は、画像プロセッサ１５４から圧縮された画像またはビデオを受け取ることができるが、航空機システム１６２は、航空機データをＨＤＤ組立体１１６に供給することができ、したがって、このような情報をＨＤＤ１４２上に示すことができる。航空機システムはまた、制御装置１５２から情報を受け取ることもできる。単一のカメラ１４６が複数のＨＤＤ１４２を制御するために使用される場合、制御装置１５２はまた、さらなるカメラのないＨＤＤ組立体１１６（想像線で示されている）に動作可能に結合することができ、かつそのＨＤＤ１４２の輝度を制御するように構成されうる。このようなカメラのないＨＤＤ組立体１１６はまた、同様に、カメラのないＨＤＤ組立体１１６を動作させるためにも使用できる制御装置（図示せず）を有することができる。
【００２５】
航空機１００の操作中、操縦室１１２の少なくとも１つのＨＤＤ１４２の輝度レベルを、カメラ１４６により撮られた画像またはビデオに基づいた輝度信号により調整することができる。より具体的には、画像は、ＨＤＤ１４２の視野角１４４内の操縦室１１２の少なくとも一部から撮ることができる。カメラ１４６がビデオカメラである場合、これはビデオを撮ることを含むことができる。画像またはビデオは、画像プロセッサ１５４に送ることができ、また画像の少なくとも一部のルミナンスを、画像処理ソフトウェアを使用して、取り込まれた画像中のルミナンスを測定できる画像プロセッサ１５４により測定することができる。画像の一部における周囲光量を測定するために、任意の適切なソフトウェアを使用することができる。ソフトウェアは、カメラ１４６からの画像が、ルミナンス／クロミナンス色空間（例えば、ＹＣｒＣｂまたはＹＵＶ）に格納されて、ソフトウェアがルミナンス成分を理解できるようにすることを保証できる。次いで、画像のヒストグラム解析を行うことができるが、その場合、画像のルミナンスレベルは、いくつかの範囲に分割されて、各ルミナンス範囲内の画素数が測定される。これは、画像のルミナンスの全体レベルを測定するために使用することができる。ヒストグラム解析から、ルミナンスの分布を決定することができる。ルミナンスの分布が決定された後、平均的な、または中心的なルミナンス、したがって、そのシーンの周囲光の推定をさらに決定することができる。
【００２６】
画像処理はまた、操縦室の壁の後部にある窓または領域など、カメラの視野中の特定の要素を探すために、画像の小領域で行うことも可能であるように企図される。こうすることにより、シーン中の全体的な周囲光の様々な成分を計算することを可能にする。これらの領域は、表示カメラごとに異なることができ、また異なる航空機タイプ間で変わりうることも企図される。
【００２７】
ルミナンスが、画像全体で、または画像の任意の部分で測定されうることも企図される。画像プロセッサ１５４はまた、直接的に航空機１００の前部から、操縦室１１２およびパイロットの後部の反射から受け取る光を測定することもできる。ルミナンスを測定することはまた、操縦室１１２の反射率ターゲット１５０に対応する画像の一部のルミナンスを測定することを含みうることが企図される。画像プロセッサは、知られた反射率に基づいて表面上のルミナンスを測定し、その部分のルミナンスを決めることができる。測定されたルミナンスに基づき、制御装置１５２は、ＨＤＤ１４２の輝度レベルを設定することができる。より具体的には、制御装置１５２の出力は、決定された輝度レベルに対応する輝度信号をＨＤＤ１４２に送る。
【００２８】
複数の画像が撮られている場合、ルミナンスを繰り返し測定することができる。制御装置１５２は、各画像のルミナンスを測定することができ、かつ各測定されたルミナンスを用いてＨＤＤ１４２に対する輝度レベルを設定することができる。ビデオが撮られた場合は、ルミナンスは、時間の経過と共に繰り返し測定することができ、輝度レベルの設定は、繰り返し測定されたルミナンスに従って、輝度レベルを繰り返し設定することを含むことができる。画像またはビデオのルミナンスのこのように繰り返される測定は、連続して行うことができ、この方法では、ＨＤＤ１４２の輝度を連続的に調整できることが企図される。
【００２９】
複数のカメラ１４６の場合では、画像プロセッサ１５４は、画像を組み合わせることができ、また制御装置１５２は、操縦室１１２全体に対するルミナンス分布図を測定することができる。この方法では、複数のカメラからのデータが組み合わされて、シーンのルミナンスデータを形成することができ、それを、すべてのＨＤＤ１４２の間で共用することができる。さらに、複数のカメラ１４６の場合、制御装置１５２は、各画像に対して測定されたルミナンスの平均、または重みを付けた平均を使用することができる。各ＨＤＤ１４２は、その輝度を、それ自体のルミナンス測定値の方向に偏らせることができるが、全体的なシーンのルミナンス値を得るために他のルミナンスレベルを使用できることも企図される。
【００３０】
単一のカメラにより撮られた画像またはビデオが、少なくとも２つのＨＤＤ１４２の視野角１４４に含まれる操縦室１１２の少なくとも一部のものでありうること、かつ単一のカメラ１４６を使用して、複数のＨＤＤ１４２を制御するために制御装置１５２に画像またはビデオを送ることができるようにも企図される。このような例では、ルミナンスを測定することは、視野角１４４のそれぞれに含まれる画像の一部に対するルミナンスを測定することを含むことができる。制御装置１５２は、その視野角１４４に対応する画像の一部における測定されたルミナンスに基づいて、カメラのないＨＤＤ組立体１１６に対する輝度を決定するように構成することができる。制御装置１５２は、測定されたルミナンスに基づき、カメラのないＨＤＤ１４２に対する適切な輝度を決定することができ、また決定された輝度に対応する輝度信号をカメラのないＨＤＤ組立体１１６に出力することができる。この方法では、カメラのないＨＤＤ１４２の輝度もまた制御することができる。
【００３１】
上記で述べた本発明の実施形態は、航空機１００の前部から直接受け取った光を含む、操縦室１１２内の周囲光状態を良好に感知できるようにする。カメラ１４６は、航空機の前部から受け取る光を測定するためにディスプレイ上に取り付けられたもの、および遠隔に取り付けられたものなどの複数の周囲光センサと置き換えることができる。カメラ１４６は、操縦室１１２をはるかに広い視野で見ることにより、操縦室１１２内におけるより高度のルミナンス測定を行うことを可能にする。
【００３２】
座席１３０がカメラの視野１４８内にある操縦室１１２内にカメラを有することにより、他の利点をさらに実現することも可能であることが理解されよう。このような利点は、パイロットの認識性の監視を含むことができ、それは、航空機１００が、パイロットの注意力が維持される必要のある一人だけのパイロットにより操作される場合に非常に重要となるはずである。カメラ１４６は、パイロットが眠気を催しているかどうかを判定するために、パイロットの頭部の動きを監視するために使うことができる。制御装置１５２は、パイロットの画像またはビデオのフレームを比較することに基づいて、パイロットの頭部の動きを判定することができる。プロセッサの１つは、パイロットが眠気を催しているか、あるいは何らかの状態で能力を失っているかどうかを、画像またはビデオから判定するためのアルゴリズムを動作させることができる。パイロットの頭部の動きがパイロットに眠気があることを示していると判定された場合、制御装置１５２を使用して、警告を生成し、かつ注意を促すことができ、装置にパイロットの注意を引きつけるようにさせる。制御装置１５２は、航空機の完全に自動的な操作に従事しており、かつ／または何らかの方法で、パイロットが能力を失っていることを地上に警告できるようにすることも企図される。
【００３３】
パイロットの動きは、画像またはビデオから判定することができるので、ジェスチャー制御をＨＤＤ１４２の制御に使用できることも企図される。より具体的には、制御装置１５２は、上記で述べたようにパイロットの動きを判定することができ、次いで、パイロットの判定された動きに基づいてＨＤＤ１４２を動作させることができる。こうすることにより、高度の対話的制御手法を得ることができる。
【００３４】
カメラ１４６はまた、ビデオ会議などの他の機能に対しても使用することができ、その場合、パイロットの圧縮されたビデオを、衛星、セルラ式電話、Ｗｉ−Ｆｉ接続、または何らかの他の接続を介して、地上の受信装置に送ることができる。代替的には、ビデオは、パイロットと客室乗務員との間の内部の通信のために使用することもできる。実現できる他の利点は、繰り返し撮られる画像またはビデオを記録することであり、またそれをメモリ１５８に記憶することである。このような記録は、後で調べることができ、普通であれば利用することのできない操縦室内の活動に関する有益な情報を提供することができる。
【００３５】
本記述は、最良の形態を含めて本発明を開示するために、かつ当業者が、任意の装置またはシステムを製作し、かつ使用し、任意の組み込まれた方法を実施することを含めて本発明を実施できるようにするために、諸例を使用している。本発明の特許姓のある範囲は、特許請求の範囲により定義されるが、当業者に想到される他の諸例を含むこともできる。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言とは異ならない構造的要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言とは非実質的な差を有する均等な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲に含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３６】
１０ 航空機
１２ 操縦室
１４ フライトデッキ
１６ ヘッドダウンディスプレイ
１８ 周囲光センサ
１９ 有効視野
２０ 前方監視遠隔光センサ
２２ 風防
１００ 航空機
１１２ 操縦室
１１４ フライトデッキ
１１６ ヘッドダウンディスプレイ（ＨＤＤ）組立体
１２２ 風防
１２４ 窓
１３０ 座席
１３２ 様々な計器および制御機構
１４０ ハウジング
１４２ ヘッドダウンディスプレイ（ＨＤＤ）
１４４ ヘッドダウンディスプレイの視野角
１４６ カメラ
１４８ カメラの視野
１５０ ルミナンスターゲット、照明ターゲット、反射率ターゲット
１５２ 制御装置、プロセッサ
１５４ 画像プロセッサ
１５６ グラフィックプロセッサ
１５８ メモリ
１６０ 情報システムサーバ
１６２ 航空機システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機のフライトデッキのための視覚的なディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の航空機の操縦室は、１つまたは複数のヘッドダウンディスプレイ（ＨＤＤ）を有するフライトデッキを含んでおり、ＨＤＤは、航空機の操作および制御で使用される広範囲な航空機情報、飛行情報、航法情報、および他の情報を、パイロットおよび航空機搭乗員に表示する。ディスプレイは、パイロットが関係する情報を閲覧し、かつ特定するのを助けるために照明することができる。表示された情報の良好な視認性をパイロットに提供するために、周囲の照明条件に応じて輝度を変化させる。例えば、通常の日中の条件では、パイロットが容易にディスプレイを見ることができるように、ディスプレイを高い輝度レベルに照明することが必要になりうる。夜間の条件下では、その同じ量の輝度では、ディスプレイを使用するのに明るくなり過ぎる可能性があり、パイロットが、明るさの低い他の対象物を容易に閲覧し、気付くことが妨げられる可能性もある。さらに、ＨＤＤを直接照らす、またはパイロットの目に直接入る日光は、ディスプレイの輝度が、それを補うように調整されない限り、ディスプレイを読み取ることを非常に困難にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０２１８５０１号明細書
【発明の概要】
【０００４】
一実施形態では、航空機用の操縦室は、光を通すことのできる少なくとも１つの透明な窓ガラスを有する風防と、風防から離間され、かつ風防に面している少なくとも１つの座席と、風防の下に少なくとも一部を配置し、かつ輝度信号により設定されうる調整可能な輝度を有する少なくとも１つのヘッドダウンディスプレイを有するフライトデッキと、少なくとも１つの座席の少なくとも一部を含む視野を有し、かつ視野内のルミナンス情報を示す画像信号を出力するカメラと、カメラおよびヘッドダウンディスプレイに動作可能に結合されたプロセッサとを含む。プロセッサは、画像信号を受け取り、視野の少なくとも一部のルミナンスを測定し、測定されたルミナンスに基づき、ヘッドダウンディスプレイに対する輝度を決定するように構成され、かつ決定された輝度に対応する輝度信号をヘッドダウンディスプレイに出力する。
【０００５】
他の実施形態では、航空機のフライトデッキ用のヘッドダウンディスプレイ組立体は、ハウジングと、ハウジング内に取り付けられ、かつ視野角を有するヘッドダウンディスプレイと、ハウジングにより担持され、視野角の少なくとも一部を包含する視野を有し、かつ視野内のルミナンス情報を示す画像信号を出力するカメラと、カメラに動作可能に結合されて画像信号を受け取り、かつ画像信号に対応するルミナンス信号を出力する画像プロセッサと、画像プロセッサに動作可能に結合されてルミナンス信号を受け取り、かつそれに応じてヘッドダウンディスプレイの輝度を調整するグラフィックプロセッサとを含む。
【０００６】
さらに他の実施形態では、航空機の操縦室における少なくとも１つのヘッドダウンディスプレイの輝度レベルを調整する方法は、ヘッドダウンディスプレイの視野角内の操縦室の少なくとも一部の画像を撮るステップと、画像の少なくとも一部のルミナンスを測定するステップと、測定されたルミナンスに従って、ヘッドダウンディスプレイの輝度レベルを設定するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】従来技術で知られたフライトデッキを備えた航空機の操縦室の一部の斜視図である。
【図２】本発明による複数のヘッドダウンディスプレイ組立体を有するフライトデッキを備える航空機の操縦室の一部の斜視図である。
【図３】図２の航空機の操縦室の一部の上面図である。
【図４】図２および図３のフライトデッキで使用できるヘッドダウンディスプレイ組立体の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、複数のヘッドダウンディスプレイ１６を有するフライトデッキ１４を備える操縦室１２を有する従来技術の航空機１０の一部を示している。ヘッドダウンディスプレイ１６は、通常、照明されており、操縦室１２内の周囲の照明に応じて様々な輝度レベルを有することができる。周囲光センサ１８は、通常、ディスプレイ１６上に位置しており、通常、周囲光センサ１８に直接入る光を検出する。周囲光センサ１８は、通常、操縦室１２と比較して比較的限定された、センサ１８に対する有効視野１９を画定するセンサ１８に直接入るルミナンスを測定する。光がセンサに入ることのできる領域を特定する視野１９が円錐で示されている。センサ１８の形状および角度に応じて、円錐は、例示のものよりも大きく、または小さくなる可能性があり、また例示のものとは異なる角度になる可能性もある。太陽などの周囲光の源に対する相対的なその位置に応じて、センサ１８は、ディスプレイ１６を照らす光の真の測定値を与えることも、与えないこともありうる。例えば、周囲光センサ１８は陰になる部分に存在するが、ディスプレイ１６の大部分は、周囲光により直接照らされることもありうる。
【０００９】
光センサ１８は、通常、ディスプレイを囲むハウジング内に取り付けられる。複数の周囲光センサ１８は、ディスプレイ１６の様々な部分に当たる光を検出するために、ディスプレイの周りのハウジング上に配置することができる。しかし、利用可能な空間およびコストなど、この手法には実際上の制限が存在する。
【００１０】
センサ１８は、ディスプレイ１６の一部が陰の中にあり、その他の部分が明るい日光の中にある場合、正確な光の測定が得られないことが知られている。これは、場合によっては、ディスプレイ１６が意図せずに薄暗くなり、読み取ることができなくなる可能性があり、また同じ手法がすべてのディスプレイで使用されるので、すべてのディスプレイ１６が同時に薄暗くなるおそれもある。
【００１１】
フライトデッキ１４内のこれらの周囲光センサ１８の全体的な位置に起因して、センサ１８が、操縦室１２内の照明量、およびどの程度の照明がパイロットの目に入っているかを正確に測定することは非常に困難になりうる。典型的な問題は、航空機１０が太陽に向かって飛行し、ディスプレイ１６に当たる光がない場合に、ディスプレイ１６が薄暗くなってしまうことである。同時に、パイロットは直接太陽を注視しており、したがって、ディスプレイ１６を見ることができない。したがって、センサ１８は、センサに入る光を感知するだけであり、それは、パイロットの目に入る光と同じであるとは保証されていない。この問題を支援するために、前方監視遠隔光センサ２０が、このような航空機１０にしばしば含まれており、風防２２を通して到来する光を検出するが、それは、パイロットの目の中に導かれることになる光と相関がある。ディスプレイ１６の輝度は、両方のタイプのセンサ１８、２０により検出された光により制御することができる。操縦室１２内の照明レベルを多少正確に測定するために必要な多数のセンサ１８、２０は、コストがかかることが多く、また操縦室１２内の照明レベルを正確に測定することができないこともあり、場合によっては、問題のある輝度レベルをディスプレイ１６に導入することになる。
【００１２】
図２は、複数のヘッドダウンディスプレイ（ＨＤＤ）組立体１１６を有するフライトデッキ１１４を備えた操縦室１１２を有する航空機１００の一部を示している。商用の定期航空機で示されているが、本発明のＨＤＤ組立体１１６は、例えば、限定することなく、固定翼、回転翼、ロケット、商用航空機、個人用航空機、および軍事用航空機など、任意のタイプの航空機で使用することができる。
【００１３】
風防１２２は、操縦室１１２の前部領域に配置することができ、光が通過することのできる少なくとも１つの透明な窓ガラスを有することができる。風防１２２は、操縦室の前部領域中に配置された２つの透明な窓ガラスを含むものとして示されており、航空機搭乗員が、航空機１００の前方の操縦室１１２の外側を見ることができるようにする。１つまたは複数の窓１２４を、操縦室１１２の側部に含めることもできる。窓１２４はまた、光を通すことのできる透明な窓ガラスを含むことができ、それを通して、航空機搭乗員は、操縦室１１２の外側のさらなる領域を見ることができる。
【００１４】
１つまたは複数の座席１３０が、操縦室１１２内に配置され、また風防１２２から離間され、かつ風防１２２に面している。２つの座席１３０が、横に並べた配置で示されている。操縦室１１２中に、より少ない、またはさらに多い座席を含めること、およびさらなる座席が、風防１２２の方向へと前方に向いていること、または窓１２４の方向へと横を向くことも可能であることが企図される。
【００１５】
フライトデッキ１１４は、様々な計器および制御機構１３２、ならびに複数のＨＤＤ組立体１１６を含むことができ、そのすべてにより、航空機搭乗員が航空機１００を飛行させることが可能になる。フライトデッキ１１４は、座席１３０の周囲に配置することができ、またフライトデッキ１１４の一部は、図示のように、風防１２２の下に配置することができる。さらに、ＨＤＤ組立体１１６は、風防１２２の下に配置することができる。ＨＤＤ組立体１１６を含むフライトデッキ１１４の部分が、風防１２２の上方に配置できることも企図される。ＨＤＤ組立体１１６は、任意の数およびレイアウトで構成できること、およびその構成は、示された例に限定されないことが理解されよう。
【００１６】
ＨＤＤ組立体１１６は、それぞれ、ハウジング１４０と、ハウジング１４０内に取り付けられたヘッドダウンディスプレイ（ＨＤＤ）１４２とを含むことができる。ＨＤＤ１４２は、非限定的な例として、ＬＣＤディスプレイ、またはＬＥＤディスプレイを含む輝度信号により設定できる調整可能な輝度を有する任意の適切なタイプのディスプレイとすることができる。各ＨＤＤ１４２は視野角１４４を有することができるが、視野角１４４は、いくつかのＨＤＤ１４２に対して概略的に示されており、ＨＤＤ１４２を許容できる視覚的性能で見ることのできる最大角である。ＨＤＤ１４２を、視野角１４４の外から見る場合、ＨＤＤ１４２は、輝度を失うか、あるいは色ずれを生ずる可能性がある。
【００１７】
カメラ１４６は、１つまたは複数のＨＤＤ組立体１１６に取り付ける、またはそれにより担持することができる。非限定的な例として、カメラ１４６は、ＨＤＤ組立体１１６のうちの２つに組み込まれるものとして示されている。残りのＨＤＤ組立体１１６は、カメラのないＨＤＤ組立体１１６であると考えることができる。カメラ１４６を有するＨＤＤ組立体１１６は、フライトデッキ１１４の様々な場所に配置できることが企図される。ＨＤＤ組立体１１６のそれぞれが、カメラ１４６を有することができることも企図される。さらに、１つだけのＨＤＤ１１６がカメラ１４６を有することができるようにも企図される。
【００１８】
例示の実施形態では、各カメラ１４６は、別個のハウジング１４０内に存在し、対応するハウジング１４０の開口部と位置を合わせることができる。カメラ１４６は、カメラの視野内のルミナンス情報を示す画像信号を出力する任意の適切なタイプのカメラとすることができる。例示的なカメラは、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、または画像を取り込むことのできる任意の他のタイプの装置を含む。
【００１９】
各カメラ１４６は、想像線で概略的に示された、カメラ１４６による被写域である視野１４８を有することができる。カメラの視野１４８は、１つの座席１３０の少なくとも一部を含むことができ、かつ図示のように、２つの座席１３０の少なくともそれぞれの一部を包含できるように企図される。カメラの視野１４８は、ヘッドダウンディスプレイの視野角１４４の少なくとも一部を含むことができる。カメラの視野とヘッドダウンディスプレイの視野角１４４との重複する部分は、２つの座席１３０のそれぞれの一部を含むように示されている。操縦室１１２の全体幅を、カメラ１４６の視野１４８内に含みうることがさらに示されている。操縦室１１２の全体幅を、単一のカメラ１４６の視野１４８内に含めるようにもさらに企図される。
【００２０】
図３は、例示的なヘッドダウンディスプレイの視野角１４４、およびカメラの視野１４８をさらに明確に示している。図３はまた、所定の反射率を有するルミナンスターゲット１５０（想像線で示されている）を、カメラの視野１４８内で、操縦室１１２に含めることができることも示している。このようなルミナンスターゲット１５０は、単に、知られた反射率を有する表面または壁とすることができる。照明ターゲット１５０は、可視スペクトルにわたり平坦な反射率スペクトルを与えるように、１８％の灰色など中間色の灰色とすることができることも企図される。照明ターゲット１５０は、操縦室の壁の上のカードまたは同様のものとすることができるが、あるいは操縦室を、このような色で塗ることもできる。カメラ１４６の位置は、操縦室１１２に対して固定することができ、それにより、画像のどの部分が、操縦室１１２のどの部分に関係するかを判定することが簡単になる。したがって、様々なルミナンスを測定して、良好な処理判断を行うために、画像の別個の部分を処理することが可能である。例えば、座席１３０は、限られた調節可能性を有し、かつパイロットの高さの変化は限られており、したがって、パイロットの頭部が画像内に含まれることになる所定の領域が知れられるはずである。中間色の灰色は、頭部領域に対する背景を形成することもできる。
【００２１】
図４は、カメラからの画像を処理し、かつ処理された画像に従ってディスプレイの輝度を調整するためのプロセッサ、または制御装置１５２を示している。便宜上、制御装置１５２は、カメラ１４６を有するＨＤＤ組立体１１６内に含めることができる。制御装置１５２は、カメラ１４６およびヘッドダウンディスプレイ１４２に動作可能に結合させることができる。画像プロセッサ１５４、およびグラフィックプロセッサ１５６、ならびに任意の関連するメモリ１５８を制御装置１５２内に含むことができる。画像プロセッサ１５４は、カメラ１４６に動作可能に結合することができ、かつカメラ１４６から画像信号を受信することができる。画像プロセッサ１５４は、画像の少なくとも一部のルミナンスを測定し、かつ画像信号の測定されたルミナンスに対応するルミナンス信号を出力することのできる任意の適切な画像プロセッサとすることができる。
【００２２】
グラフィックプロセッサ１５６は、画像プロセッサ１５４およびＨＤＤ１４２に動作可能に結合させることができる。グラフィックプロセッサ１５６は、ルミナンス信号を受け取り、測定されたルミナンスに基づいてＨＤＤ１４２に対する輝度レベルを決定することのできる任意の適切なグラフィックプロセッサとすることができる。グラフィックプロセッサ１５６は、決定された輝度に相当する輝度信号をＨＤＤ１４２に出力することができ、したがってそれに対応して、ＨＤＤ１４２の輝度を調整することができる。
【００２３】
メモリ１５８は、画像プロセッサ１５４およびグラフィックプロセッサ１５６の制御ソフトウェア、ならびに制御装置１５２により必要な何らかのさらなるソフトウェアを記憶するために使用することができる。メモリ１５８はまた、データベースまたは表などの情報を記憶するために、かつカメラ１４６から受け取った画像またはビデオを記憶するために使用することもできる。
【００２４】
制御装置１５２はまた、構成要素と通信するために、航空機１００の１つまたは複数の構成要素と動作可能に結合することもできる。例えば、情報システムサーバ１６０、航空機システム１６２、およびカメラのないＨＤＤ組立体１１６が、制御装置１５２と結合されるように示されている。情報システムサーバ１６０は、画像プロセッサ１５４から圧縮された画像またはビデオを受け取ることができるが、航空機システム１６２は、航空機データをＨＤＤ組立体１１６に供給することができ、したがって、このような情報をＨＤＤ１４２上に示すことができる。航空機システムはまた、制御装置１５２から情報を受け取ることもできる。単一のカメラ１４６が複数のＨＤＤ１４２を制御するために使用される場合、制御装置１５２はまた、さらなるカメラのないＨＤＤ組立体１１６（想像線で示されている）に動作可能に結合することができ、かつそのＨＤＤ１４２の輝度を制御するように構成されうる。このようなカメラのないＨＤＤ組立体１１６はまた、同様に、カメラのないＨＤＤ組立体１１６を動作させるためにも使用できる制御装置（図示せず）を有することができる。
【００２５】
航空機１００の操作中、操縦室１１２の少なくとも１つのＨＤＤ１４２の輝度レベルを、カメラ１４６により撮られた画像またはビデオに基づいた輝度信号により調整することができる。より具体的には、画像は、ＨＤＤ１４２の視野角１４４内の操縦室１１２の少なくとも一部から撮ることができる。カメラ１４６がビデオカメラである場合、これはビデオを撮ることを含むことができる。画像またはビデオは、画像プロセッサ１５４に送ることができ、また画像の少なくとも一部のルミナンスを、画像処理ソフトウェアを使用して、取り込まれた画像中のルミナンスを測定できる画像プロセッサ１５４により測定することができる。画像の一部における周囲光量を測定するために、任意の適切なソフトウェアを使用することができる。ソフトウェアは、カメラ１４６からの画像が、ルミナンス／クロミナンス色空間（例えば、ＹＣｒＣｂまたはＹＵＶ）に格納されて、ソフトウェアがルミナンス成分を理解できるようにすることを保証できる。次いで、画像のヒストグラム解析を行うことができるが、その場合、画像のルミナンスレベルは、いくつかの範囲に分割されて、各ルミナンス範囲内の画素数が測定される。これは、画像のルミナンスの全体レベルを測定するために使用することができる。ヒストグラム解析から、ルミナンスの分布を決定することができる。ルミナンスの分布が決定された後、平均的な、または中心的なルミナンス、したがって、そのシーンの周囲光の推定をさらに決定することができる。
【００２６】
画像処理はまた、操縦室の壁の後部にある窓または領域など、カメラの視野中の特定の要素を探すために、画像の小領域で行うことも可能であるように企図される。こうすることにより、シーン中の全体的な周囲光の様々な成分を計算することを可能にする。これらの領域は、表示カメラごとに異なることができ、また異なる航空機タイプ間で変わりうることも企図される。
【００２７】
ルミナンスが、画像全体で、または画像の任意の部分で測定されうることも企図される。画像プロセッサ１５４はまた、直接的に航空機１００の前部から、操縦室１１２およびパイロットの後部の反射から受け取る光を測定することもできる。ルミナンスを測定することはまた、操縦室１１２の反射率ターゲット１５０に対応する画像の一部のルミナンスを測定することを含みうることが企図される。画像プロセッサは、知られた反射率に基づいて表面上のルミナンスを測定し、その部分のルミナンスを決めることができる。測定されたルミナンスに基づき、制御装置１５２は、ＨＤＤ１４２の輝度レベルを設定することができる。より具体的には、制御装置１５２の出力は、決定された輝度レベルに対応する輝度信号をＨＤＤ１４２に送る。
【００２８】
複数の画像が撮られている場合、ルミナンスを繰り返し測定することができる。制御装置１５２は、各画像のルミナンスを測定することができ、かつ各測定されたルミナンスを用いてＨＤＤ１４２に対する輝度レベルを設定することができる。ビデオが撮られた場合は、ルミナンスは、時間の経過と共に繰り返し測定することができ、輝度レベルの設定は、繰り返し測定されたルミナンスに従って、輝度レベルを繰り返し設定することを含むことができる。画像またはビデオのルミナンスのこのように繰り返される測定は、連続して行うことができ、この方法では、ＨＤＤ１４２の輝度を連続的に調整できることが企図される。
【００２９】
複数のカメラ１４６の場合では、画像プロセッサ１５４は、画像を組み合わせることができ、また制御装置１５２は、操縦室１１２全体に対するルミナンス分布図を測定することができる。この方法では、複数のカメラからのデータが組み合わされて、シーンのルミナンスデータを形成することができ、それを、すべてのＨＤＤ１４２の間で共用することができる。さらに、複数のカメラ１４６の場合、制御装置１５２は、各画像に対して測定されたルミナンスの平均、または重みを付けた平均を使用することができる。各ＨＤＤ１４２は、その輝度を、それ自体のルミナンス測定値の方向に偏らせることができるが、全体的なシーンのルミナンス値を得るために他のルミナンスレベルを使用できることも企図される。
【００３０】
単一のカメラにより撮られた画像またはビデオが、少なくとも２つのＨＤＤ１４２の視野角１４４に含まれる操縦室１１２の少なくとも一部のものでありうること、かつ単一のカメラ１４６を使用して、複数のＨＤＤ１４２を制御するために制御装置１５２に画像またはビデオを送ることができるようにも企図される。このような例では、ルミナンスを測定することは、視野角１４４のそれぞれに含まれる画像の一部に対するルミナンスを測定することを含むことができる。制御装置１５２は、その視野角１４４に対応する画像の一部における測定されたルミナンスに基づいて、カメラのないＨＤＤ組立体１１６に対する輝度を決定するように構成することができる。制御装置１５２は、測定されたルミナンスに基づき、カメラのないＨＤＤ１４２に対する適切な輝度を決定することができ、また決定された輝度に対応する輝度信号をカメラのないＨＤＤ組立体１１６に出力することができる。この方法では、カメラのないＨＤＤ１４２の輝度もまた制御することができる。
【００３１】
上記で述べた本発明の実施形態は、航空機１００の前部から直接受け取った光を含む、操縦室１１２内の周囲光状態を良好に感知できるようにする。カメラ１４６は、航空機の前部から受け取る光を測定するためにディスプレイ上に取り付けられたもの、および遠隔に取り付けられたものなどの複数の周囲光センサと置き換えることができる。カメラ１４６は、操縦室１１２をはるかに広い視野で見ることにより、操縦室１１２内におけるより高度のルミナンス測定を行うことを可能にする。
【００３２】
座席１３０がカメラの視野１４８内にある操縦室１１２内にカメラを有することにより、他の利点をさらに実現することも可能であることが理解されよう。このような利点は、パイロットの認識性の監視を含むことができ、それは、航空機１００が、パイロットの注意力が維持される必要のある一人だけのパイロットにより操作される場合に非常に重要となるはずである。カメラ１４６は、パイロットが眠気を催しているかどうかを判定するために、パイロットの頭部の動きを監視するために使うことができる。制御装置１５２は、パイロットの画像またはビデオのフレームを比較することに基づいて、パイロットの頭部の動きを判定することができる。プロセッサの１つは、パイロットが眠気を催しているか、あるいは何らかの状態で能力を失っているかどうかを、画像またはビデオから判定するためのアルゴリズムを動作させることができる。パイロットの頭部の動きがパイロットに眠気があることを示していると判定された場合、制御装置１５２を使用して、警告を生成し、かつ注意を促すことができ、装置にパイロットの注意を引きつけるようにさせる。制御装置１５２は、航空機の完全に自動的な操作に従事しており、かつ／または何らかの方法で、パイロットが能力を失っていることを地上に警告できるようにすることも企図される。
【００３３】
パイロットの動きは、画像またはビデオから判定することができるので、ジェスチャー制御をＨＤＤ１４２の制御に使用できることも企図される。より具体的には、制御装置１５２は、上記で述べたようにパイロットの動きを判定することができ、次いで、パイロットの判定された動きに基づいてＨＤＤ１４２を動作させることができる。こうすることにより、高度の対話的制御手法を得ることができる。
【００３４】
カメラ１４６はまた、ビデオ会議などの他の機能に対しても使用することができ、その場合、パイロットの圧縮されたビデオを、衛星、セルラ式電話、Ｗｉ−Ｆｉ接続、または何らかの他の接続を介して、地上の受信装置に送ることができる。代替的には、ビデオは、パイロットと客室乗務員との間の内部の通信のために使用することもできる。実現できる他の利点は、繰り返し撮られる画像またはビデオを記録することであり、またそれをメモリ１５８に記憶することである。このような記録は、後で調べることができ、普通であれば利用することのできない操縦室内の活動に関する有益な情報を提供することができる。
【００３５】
本記述は、最良の形態を含めて本発明を開示するために、かつ当業者が、任意の装置またはシステムを製作し、かつ使用し、任意の組み込まれた方法を実施することを含めて本発明を実施できるようにするために、諸例を使用している。本発明の特許姓のある範囲は、特許請求の範囲により定義されるが、当業者に想到される他の諸例を含むこともできる。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言とは異ならない構造的要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言とは非実質的な差を有する均等な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲に含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３６】
１０ 航空機
１２ 操縦室
１４ フライトデッキ
１６ ヘッドダウンディスプレイ
１８ 周囲光センサ
１９ 有効視野
２０ 前方監視遠隔光センサ
２２ 風防
１００ 航空機
１１２ 操縦室
１１４ フライトデッキ
１１６ ヘッドダウンディスプレイ（ＨＤＤ）組立体
１２２ 風防
１２４ 窓
１３０ 座席
１３２ 様々な計器および制御機構
１４０ ハウジング
１４２ ヘッドダウンディスプレイ（ＨＤＤ）
１４４ ヘッドダウンディスプレイの視野角
１４６ カメラ
１４８ カメラの視野
１５０ ルミナンスターゲット、照明ターゲット、反射率ターゲット
１５２ 制御装置、プロセッサ
１５４ 画像プロセッサ
１５６ グラフィックプロセッサ
１５８ メモリ
１６０ 情報システムサーバ
１６２ 航空機システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機のための操縦室であって、
光を通すことのできる少なくとも１つの透明な窓ガラスを有する風防と、
前記風防から離間され、かつ前記風防に面している少なくとも１つの座席と、
前記風防の下に少なくとも一部を配置し、かつ輝度信号により設定されうる調整可能な輝度を有する少なくとも１つのヘッドダウンディスプレイを有するフライトデッキと、
前記少なくとも１つの座席の少なくとも一部を含む視野を有し、かつ前記視野内のルミナンス情報を示す画像信号を出力するカメラと、
前記カメラおよび前記ヘッドダウンディスプレイに動作可能に結合されるプロセッサであり、前記画像信号を受け取り、前記視野の少なくとも一部のルミナンスを測定し、前記測定されたルミナンスに基づき前記ヘッドダウンディスプレイに対する輝度を決定するように構成され、前記決定された輝度に対応する輝度信号を前記ヘッドダウンディスプレイに出力する、プロセッサと
を備える操縦室。
【請求項２】
前記ヘッドダウンディスプレイが、前記カメラの視野の少なくとも一部と重複する視野角を有する、請求項１記載の操縦室。
【請求項３】
前記カメラの視野が、前記ヘッドダウンディスプレイの視野角を包含する、請求項２記載の操縦室。
【請求項４】
前記重複する部分が、前記座席の少なくとも一部を含む、請求項２または３記載の操縦室。
【請求項５】
所定の反射率を有するルミナンスターゲットをさらに備え、前記ルミナンスターゲットが前記カメラの視野内に位置する、請求項１乃至４のいずれかに記載の操縦室。
【請求項６】
横に並べて配置された２つの座席をさらに備え、前記カメラの視野が、前記２つの座席のそれぞれの少なくとも一部を含む、請求項１乃至５のいずれかに記載の操縦室。
【請求項７】
前記カメラが、前記ヘッドダウンディスプレイに取り付けられる、請求項１乃至６のいずれかに記載の操縦室。
【請求項８】
前記ヘッドダウンディスプレイが前記風防の下に配置される、請求項７記載の操縦室。
【請求項９】
前記プロセッサが、
前記カメラに動作可能に結合されて前記画像信号を受け取り、かつ前記画像信号に対応するルミナンス信号を出力する画像プロセッサと、
前記画像プロセッサに動作可能に結合されて前記ルミナンス信号を受け取り、かつそれに応じて前記ヘッドダウンディスプレイの輝度を調整するグラフィックプロセッサと
を備える、請求項１乃至８のいずれかに記載の操縦室。
【請求項１０】
前記カメラがビデオカメラである、請求項１乃至９のいずれかに記載の操縦室。
【請求項１１】
実質的に添付の図面を参照して本明細書で前に述べた操縦室。
【請求項１】
航空機のための操縦室であって、
光を通すことのできる少なくとも１つの透明な窓ガラスを有する風防と、
前記風防から離間され、かつ前記風防に面している少なくとも１つの座席と、
前記風防の下に少なくとも一部を配置し、かつ輝度信号により設定されうる調整可能な輝度を有する少なくとも１つのヘッドダウンディスプレイを有するフライトデッキと、
前記少なくとも１つの座席の少なくとも一部を含む視野を有し、かつ前記視野内のルミナンス情報を示す画像信号を出力するカメラと、
前記カメラおよび前記ヘッドダウンディスプレイに動作可能に結合されるプロセッサであり、前記画像信号を受け取り、前記視野の少なくとも一部のルミナンスを測定し、前記測定されたルミナンスに基づき前記ヘッドダウンディスプレイに対する輝度を決定するように構成され、前記決定された輝度に対応する輝度信号を前記ヘッドダウンディスプレイに出力する、プロセッサと
を備える操縦室。
【請求項２】
前記ヘッドダウンディスプレイが、前記カメラの視野の少なくとも一部と重複する視野角を有する、請求項１記載の操縦室。
【請求項３】
前記カメラの視野が、前記ヘッドダウンディスプレイの視野角を包含する、請求項２記載の操縦室。
【請求項４】
前記重複する部分が、前記座席の少なくとも一部を含む、請求項２または３記載の操縦室。
【請求項５】
所定の反射率を有するルミナンスターゲットをさらに備え、前記ルミナンスターゲットが前記カメラの視野内に位置する、請求項１乃至４のいずれかに記載の操縦室。
【請求項６】
横に並べて配置された２つの座席をさらに備え、前記カメラの視野が、前記２つの座席のそれぞれの少なくとも一部を含む、請求項１乃至５のいずれかに記載の操縦室。
【請求項７】
前記カメラが、前記ヘッドダウンディスプレイに取り付けられる、請求項１乃至６のいずれかに記載の操縦室。
【請求項８】
前記ヘッドダウンディスプレイが前記風防の下に配置される、請求項７記載の操縦室。
【請求項９】
前記プロセッサが、
前記カメラに動作可能に結合されて前記画像信号を受け取り、かつ前記画像信号に対応するルミナンス信号を出力する画像プロセッサと、
前記画像プロセッサに動作可能に結合されて前記ルミナンス信号を受け取り、かつそれに応じて前記ヘッドダウンディスプレイの輝度を調整するグラフィックプロセッサと
を備える、請求項１乃至８のいずれかに記載の操縦室。
【請求項１０】
前記カメラがビデオカメラである、請求項１乃至９のいずれかに記載の操縦室。
【請求項１１】
実質的に添付の図面を参照して本明細書で前に述べた操縦室。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−３９９１０（Ｐ２０１３−３９９１０Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１４０４６０（Ｐ２０１２−１４０４６０）
【出願日】平成２４年６月２２日（２０１２．６．２２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４０４６０（Ｐ２０１２−１４０４６０）
【出願日】平成２４年６月２２日（２０１２．６．２２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
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