図面 (/)

技術 パイロット援助装置

出願人 三菱重工業株式会社
発明者 鈴木元広
出願日 1993年5月11日 (27年6ヶ月経過) 出願番号 1993-109277
公開日 1994年11月22日 (26年0ヶ月経過) 公開番号 1994-321194
状態 未査定
技術分野 飛行船・気球・飛行機 航空機の整備
主要キーワード 外部視界 三次元地形 自機位置情報 HUD用 地形画像 D表示 ロール姿勢角 飛行状況
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年11月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

目的

パイロットがバーティゴに陥った際に、HUDパネル上に地形画像を表示してバーティゴからの回復を容易にし、安全性の向上を図る。

構成

HUDのコントロールパネル4に通常表示モードと緊急表示モードとを切換える表示モード切換スイッチ5を設ける。パイロットがバーティゴに陥った際に、表示モード切換スイッチ5により緊急表示モードを指定すると、HUD用デジタルコンピュータ3は、A/D変換器1を介して入力される機体の速度、高度等の計測情報、高精度航法センサ6からの自機位置情報記憶装置7に記憶している地形データに基づきパイロット視点から見えるであろう地形画像データを発生し、ディスプレイ・プロッセサ2を介してCRT8に表示する。CRT8に表示された地形画像をミラー9及びレンズ系10を介してHUD表示パネル11に投映し、パイロットがバーティゴから回復するのを援助する。

概要

背景

航空機に搭載されてパイロット操縦援助する装置としてHUD(Head Up Display) がある。このHUDは、パイロットが前方視野を見通す位置、風防の直後に透明なパネルを置き、ここに必要なデータや指標、例えば航空機の高度、速度、姿勢等の情報を表示するようにして前方を凝視しながら同時に飛行諸元も読み取れるようにしたものである。

概要

パイロットがバーティゴに陥った際に、HUDパネル上に地形画像を表示してバーティゴからの回復を容易にし、安全性の向上を図る。

HUDのコントロールパネル4に通常表示モードと緊急表示モードとを切換える表示モード切換スイッチ5を設ける。パイロットがバーティゴに陥った際に、表示モード切換スイッチ5により緊急表示モードを指定すると、HUD用デジタルコンピュータ3は、A/D変換器1を介して入力される機体の速度、高度等の計測情報、高精度航法センサ6からの自機位置情報記憶装置7に記憶している地形データに基づきパイロット視点から見えるであろう地形画像データを発生し、ディスプレイ・プロッセサ2を介してCRT8に表示する。CRT8に表示された地形画像をミラー9及びレンズ系10を介してHUD表示パネル11に投映し、パイロットがバーティゴから回復するのを援助する。

目的

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、パイロットがバーティゴに陥った場合に、バーティゴからの回復を容易にし、安全性の向上を図り得るパイロット援助装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

通常のHUD表示モードと緊急表示モードとを切換える表示モード切換スイッチと、この表示モード切換スイッチにより選択されている表示モードを判断するモード判断手段と、予め地形データを記憶している記憶装置と、上記表示モード切換スイッチにより通常表示モードが指定されている状態では、機体速度情報、高度情報姿勢情報等を読み込みシンボル化して上記HUD表示パネルに表示する手段と、上記表示モード切換スイッチにより緊急表示モードが指定されている状態では、機体の速度情報、高度情報、姿勢情報等と自機位置情報及び地形情報に基づいて3次元表示情報を求めると共にパイロット視点への座標変換を行なって上記HUD表示パネルに3次元画像を表示する手段とを具備したことを特徴とするパイロット援助装置。

技術分野

0001

本発明は、パイロットがバーティゴ(空間識失調)に陥った場合に、バーティゴからの回復援助するパイロット援助装置に関する。

背景技術

0002

航空機に搭載されてパイロットの操縦を援助する装置としてHUD(Head Up Display) がある。このHUDは、パイロットが前方視野を見通す位置、風防の直後に透明なパネルを置き、ここに必要なデータや指標、例えば航空機の高度、速度、姿勢等の情報を表示するようにして前方を凝視しながら同時に飛行諸元も読み取れるようにしたものである。

発明が解決しようとする課題

0003

従来のHUDは、航空機の高度、速度、姿勢等の情報をそれぞれ独立して表示しているため、パイロットはこれらの情報を読み取り航空機の情報を総合的に把握して判断しなければならない。この際、視界が良好で実際の水平線や山等の地形視認可能な場合には特に問題はないが、中や夜間等において地表対象物視認不可能の場合には、パイロットはバーティゴに陥いる場合がある。このバーティゴは実際の水平線や山等の地形が視認可能な場合には陥らず、雪中や夜間等において水平線等の地表対象物が視認不可能の場合に陥ることが判明している。このバーティゴ時等、パイロットが一種パニック状態に陥った場合には、HUDから上記のような各種情報を読み取り、それらを総合的に判断することは極めて困難である。

0004

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、パイロットがバーティゴに陥った場合に、バーティゴからの回復を容易にし、安全性の向上を図り得るパイロット援助装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

本発明に係るパイロット援助装置は、通常のHUD表示モードと緊急表示モードとを切換える表示モード切換スイッチと、この表示モード切換スイッチにより選択されている表示モードを判断するモード判断手段と、上記表示モード切換スイッチにより通常表示モードが指定されている状態では、機体速度情報、高度情報姿勢情報等を読み込みシンボル化して上記HUD表示パネルに表示する手段と、上記表示モード切換スイッチにより緊急表示モードが指定されている状態では、機体の速度情報、高度情報、姿勢情報等と自機位置情報及び地形情報に基づいて3次元表示情報を求めると共にパイロット視点への座標変換を行なって上記HUD表示パネルに3次元画像を表示する手段とを具備したことを特徴とするものである。

0006

表示モード切換スイッチにより通常の表示モードを選択している場合には、HUD表示パネルに機体の速度情報、高度情報、姿勢情報等をシンボル化して表示する。そして、パイロットがバーティゴに陥った時に、表示モード切換スイッチを操作して緊急表示モードに切換える。この緊急表示モードでは、機体の速度情報、高度情報、姿勢情報等と自機位置情報及び地形情報に基づいて3次元表示情報を求めると共に、パイロット視点への座標変換を行なってHUD表示パネルに3次元画像を表示する。パイロットは、このHUD表示パネルに表示された3次元画像から自機の飛行状況直観的に把握でき、バーティゴからの回復が容易になる。

0007

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。図1は本発明の一実施例に係るパイロット援助装置の構成図である。図1において、1はA/D変換器で、パイロットが必要とする航空機の速度、高度、姿勢等の計測情報が入力される。A/D変換器1は,上記計測情報をデジタル情報に変換し、HUD用デジタルコンピュータ3に入力する。このデジタルコンピュータ3には、コントロールパネル4、GPS等の高精度航法センサ6、予め地形データを記憶している記憶装置7が接続される。上記コントロールパネル4は、各種操作スイッチと共に表示モード切換スイッチ5を備えている。この表示モード切換スイッチ5は、通常のHUD表示モードとバーティゴ時の緊急表示モードとを切換え指定するスイッチである。

0008

上記デジタルコンピュータ3は、通常のHUD表示モードでは、A/D変換器1を介して入力される機体の速度、高度、姿勢(ピッチ姿勢角ロール姿勢角)等の情報を取込んでディスプレイプロッセサ2に出力し、緊急表示モードでは上記の情報に加えて、高精度航法センサ6から得られる自機位置情報と、記憶装置7に予め記憶している地形データを基に3次元情報を発生し、ディスプレイプロッセサ2に出力する。ディスプレイプロッセサ2は、通常表示モードではデジタルコンピュータ3から送られてくる航空機の速度、高度、姿勢等の情報をシンボル化してCRT8に表示し、緊急表示モードではデジタルコンピュータ3から送られてくる三次元情報により三次元座標、即ち、パイロット視点から見え地形画像をCRT8に表示する。

0009

上記CRT8の表示画面は、その前面に配置したミラー9で反射させ、レンズ系10により収束してHUD表示パネル11に投映する。このHUD表示パネル11は、ハーフミラー等を用いて構成されたもので、操縦席窓(前部)12の内側に配置され、パイロット13がパネル投映画像を操縦席窓12からの外部視界と重ね合わせて見ることができるようになっている。

0010

上記の構成において、コントロールパネル4の表示モード切換スイッチ5により通常の表示モードを指定している場合には、デジタルコンピュータ3はA/D変換器1を介して入力される機体の速度、高度、姿勢等の情報を取込んでディスプレイプロッセサ2によりシンボル化し、CRT8に表示する。このCRT8に表示された画面は、ミラー9で特定の方向へ反射され、レンズ系10により集束されてHUD表示パネル11に投映される。

0011

図2は、通常表示モードにおけるHUD表示パネル11の表示例を示したものである。表示パネル11の左側に速度表示スケール21、右側に高度表示スケール22、下側に方位表示スケール23が表示され、現在の状態が各スケール上において指示マークMにより示される。また、表示パネル11の中央部には自機シンボル24が姿勢角表示バー25と共に表示される。この図2の表示例では方位0度(真北、方位表示スケール23)へ向かって、速度450ノット(速度表示スケール21)、高度5200フィート(高度表示スケール22)で、水平飛行(自機シンボル24及び姿勢角表示バー25)している状況を示している。

0012

しかして、パイロットはバーティゴに陥った際にコントロールパネル4の表示モード切換スイッチ5を操作して通常表示モードから緊急表示モードに切換える。この緊急表示モードに切換えられた場合、デジタルコンピュータ3はA/D変換器1を介して入力される機体の速度、高度、姿勢等の情報と、高精度航法センサ6からの自機位置情報及び記憶装置7から得られる地形データを元にパイロット13の視点位置から見えるであろう地形画像データを3次元的に発生し、ディスプレイプロッセサ2を介してCRT8に表示し、表示パネル11に投映する。すなわち、緊急表示モードでは図3に示すようにその時のパイロット視点から見えるであろう地形画像31を表示パネル11に表示し、バーティゴからの回復を援助する。

0013

以下、上記緊急表示モード時の処理動作について、図4フロチャートに従って説明する。緊急表示モードが指示されるとデジタルコンピュータ3は、A/D変換器1を介して入力される機体の速度、高度、姿勢等のデータの読み込み及び高精度航法センサからの自機位置の読み込みを行なう(ステップA1)。次いでデジタルコンピュータ3は、先に読み込んだ基体の姿勢情報、位置情報を基に、記憶装置7から必要な範囲の地形データを読み込む(ステップA2)。更にデジタルコンピュータ3は、読み込んだ情報を基にパイロット13の視点から見える3次元情報に座標変換する(ステップA3)。そしてこの座標変換した情報をディスプレイプロッセサ2に出力し、CRT8、ミラー9及びレンズ系10を介してHUD表示パネル11に地形画像31を表示する(ステップA4)。

0014

この状態でデジタルコンピュータ3は、表示モード切換スイッチ5の操作により表示モードが緊急表示モードから通常表示モードへ切換えられたか否かを判断し、表示モードが切換えられていなければ、上記ステップA1〜A4の処理を繰り返して地形画像31の表示制御を行なう。このステップA1〜A4の繰り返しの周期は、表示される地形画像31の動きが人間にとって違和感を感じさせないように、十分に速い周期例えば約30Hz以上とする。この様にHUD表示パネル11に地形画像31を表示することにより、パイロットはあたかも実際の地形を見ているように感じ、自機姿勢を直観的に認識してバーティゴからの回復が容易になる。

0015

そして、パイロットはバーティゴから回復した場合、表示モード切換スイッチ5を操作して緊急表示モードから通常表示モードへ切換える。通常表示モードへ切換えられると、デジタルコンピュータ3はその状態をステップA5において検出し、図2に示した通常のHUD表示画面に戻し、緊急表示モードの処理を終了する。

発明の効果

0016

以上詳記したように本発明によれば、パイロットがバーティゴに陥った際に、HUD表示パネル上に地形が三次元的に表示されるので、パイロットは視界が良好な時と同様に、表示地形から自機姿勢を直観的に認識してバーティゴからの回復が容易となり、安全性の向上を図ることができる。

図面の簡単な説明

0017

図1本発明の一実施例に係るパイロット援助装置の構成を示すブロック図。
図2同実施例における通常表示モード時の表示例を示す図。
図3同実施例における緊急表示モード時の表示例を示す図。
図4同実施例の動作を示すフローチャート。

--

0018

1 A/D変換器
2ディスプレイ・プロッセサ
3HUD用デジタルコンピュータ
4コントロールパネル
5 表示モード切換スイッチ
6 高精度航法センサ
7記憶装置
8 CRT
9ミラー
10レンズ系
11 HUD表示パネル
12操縦席窓
13パイロット
21速度表示スケール
22 高度表示スケール
23方位表示スケール
24 自機シンボル
25姿勢角表示バー
31三次元地形画像

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ