JP2012012009A - 航空機の飛行パラメータを表す像を強調表示するための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】フラットパネルディスプレイのような、多重パラメータの航空機計器ディスプレイに航空機の飛行パラメータを表すパラメータ像を利用者に強調表示するための方法およびシステムを提供する。
【解決手段】電子計器ディスプレイは、パラメータ像を表示するように構成されており、前記パラメータ像のうちの少なくとも１つは、飛行パラメータ用の特定の値（例えば、目標値）を表示するように構成された第１計器と、飛行パラメータの変動に従って変化する飛行パラメータ実測値を表示するように構成された第２計器とを有する。画像レンダリング制御装置は、飛行パラメータの実測値が目標値から所定の範囲内にあるとき、パラメータ像を生成して前記パラメータ像の一部の拡大するように構成される。
【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
この出願は、２００６年１２月７日に出願された、同一出願人所有の同時係属中の米国特許出願番号１１／６３５，１３５の一部継続出願である。前記米国特許出願番号１１／６３５，１３５の出願は、２００３年７月８日に出願された、同一出願人所有の米国特許出願番号１０／６１６，２０８であって、現在、２００２年７月８日に出願された米国仮特許出願番号６０／３９４，５９１からの優先権を主張する米国特許番号７，３４６，８５４の継続である。前記出願全体の内容は、参照によりこの明細書に組み込まれるものとする。

発明の背景
この発明は、フラットパネルディスプレイのような、複数の同時表示されたパラメータが存在する多重パラメータの航空機計器ディスプレイに手動入力、コンピュータ生成または測定したデータを表示することを目的としている。特に、多重パラメータディスプレイ内の正確なパラメータが手動変更されるか、または目標値のような特定の値から一定の範囲内に入ったことを、利用者が容易に認識できる目視確認を提供する方法およびシステムを目的としている。

関連技術の説明
航空機の運航においては、航空および地上業務において利用される種々の進路、計器ならびに環境の設定値およびパラメータを、手動もしくは自動で設定または調節し、場合によっては、定期的に再設定または再調節することが通常必要であり、あるいは望ましい。例えば、最初に航空機が離陸前に地上にいるときは空港で、そして１８，０００フィート（フライトレベル１８０）未満の高度で、その後、航空機が飛行を継続するにつれ、局所的な気圧の変化を反映させるためにその時々で測定された局所的な圧力を用いて局所的な気圧を設定し、航空機の高度変化を計算するための正確な基準を高度計に提供することもある。

個別の単機能計器として一般的に実装される従来技術の機械式高度計は、高度計の面板周辺部から外側に突き出し、選択的に回転可能であり手動による局所的な気圧の設定および再設定が可能である、操縦士がつかむことができる軸上ノブを有する。このノブを回転させると、数値指針目盛の相対的な位置が変わるため、操縦士はノブを回転させて目盛を選択的に調節し、現時点の局所的な圧力が、例示として、３０．１２ｉｎＨｇであることを示すことができる。指針目盛上の数値表示は極めて小さく、不正確な設定の結果、特定の状況においては災害を引き起こす可能性があるため、操縦士は、高度計調節の設定または再設定時に計器に対して並外れた注意を払わなければならない。状況認識を維持し、その他の点では航空機の運航および制御時における操縦士の他の責務および作業負荷を犠牲にして、調節を正しく行うために必要な注意を払わなければならない飛行中においては、調節に対して不注意による誤りがもたらされる可能性は、当然のことながら一層高くなる。

これらの個別の機械式高度計は、依然として小型のプロペラ機の大多数に、またそれほどではないにせよ、小型および大型ジェット機ならびに他の民間航空機に一般的に採用されているが、これらは次第に、デジタルフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）および航空機の現時点の高度を示す画像データを提供するための関連制御システムに置き換えられつつあり、当該ディスプレイ等には、（諸）操縦士および／または航空機搭乗員が見て利用できるように航空機の現時点の高度が表示される。ＦＰＤはまた、現時点の航空機の高度に加え、操縦士または他の利用者によって手動入力され、現時点の航空機の高度計算の基礎となる現時点の局所的な気圧の設定値も一般的に表示し続ける。例示として、回転ノブを選択的に回転させることにより、あるいは当該目的のために特別に提供された、利用者による操作が可能な他の制御機器、すなわち、局所的な気圧の圧力数値が入力されるキーパッドによって、またはタッチセンサ式のパッドもしくはタッチセンサ式のＦＰＤ表面との指もしくはタッチペンの接触によって、設定値を手動入力することもある。従来技術の機械式高度計と同様に、現時点の局所的な気圧設定はいずれにしても、定期的に入力し、または高精度に調節することがあり、それゆえ、航空機が地上にいようと飛行中であろうと、正確な設定値の入力を確実に行うよう操縦士が特別な注意を払うことが通常必要である。

手動入力した局所的な気圧の設定値を表示し、かつ航空機の現在高度を動的に更新して表示するＦＰＤは、その機能性のみを提供するため専用に設けられ、免許を有する全ての操縦士が慣れ親しんだ従来技術の機械式高度計の外観を図形描画するか、あるいはシミュレートするようにＦＰＤを実装することもできる。しかしながら、大型民間旅客機の操縦室に、航空機の高度の他に、多様な種類の他の航空機の状態、飛行、航行ならびに航空機の運航および制御に使用される他の航空機および環境データを、航空機搭乗員向けに表示する比較的大型のＦＰＤが、次第に設けられつつある。いずれにせよ、現時点の局所的な気圧の手動設定は、ＦＰＤに特別な注意を払うことを必要とし、ＦＰＤ上には、混雑したデータ領域間に入力された数値圧力調節の設定値が表示される。ＦＰＤ上の当該データを全て納める十分な余地を提供すべく、一般的に比較的小さな書式および／または数字の活字サイズで気圧の設定値が表示されるため、操縦士は、不注意により災害を引き起こす可能性のある誤りを回避すべく、望ましい設定を入力する作業に並外れた注意を払わなければならない。この問題は、航空機の操縦士に多様な種類の情報およびデータを同時に表示する多目的ＦＰＤにおいて特に顕著であり、その結果、多忙な、もしくは作業過剰な操縦士が不適切なノブもしくは制御機器を不注意に操作し、および／または新たな設定値を入力する場合において、または操縦士が局所的な気圧の設定値の調節を注意深く行うために、他の場合に必要とされるよりも一層多くの時間を要し、一層注意を払うことを必要とするいかなる場合においても、画面上の不適切なデータを見る機会を増加させる。

別の例として、エンジンおよび燃料の情報をＦＰＤ上に表示でき、その結果、エンジンおよび燃料システムに設置された様々なセンサから種々の測定結果を引き出し、従来型計器のデジタル版に表示できる。例えば、航空機が離陸前にアイドル状態で地上にいるとき、図形描画された計器がＮ１ＲＰＭを２５％と示すこともある。巡航段階の間、これは９０％に変化することもある。しかしながら、場合によっては、実例として、１００％よりも大きな値に達すれば、重大な失敗が生じる可能性があり、操縦士は、このようなレベルに達する前に、エンジンに対して特定の措置を講じてもよい。しかしながら、わずかに変化する航行、環境、および小さな数値表示で密集したＦＰＤ上の他のパラメータをそれぞれ示して表示される多数のこのような計器が存在することもあるため、このような状況に時間内に注意を払うように操縦士の注目を引かないこともある。代わりに、特定の飛行パラメータ値が目標ＲＰＭ、高度または基準対気速度のような特定の目標または基準値にいつ到達したか、または到達しそうか、操縦士が知っていてもよい。また、この問題は多目的ＦＰＤにおいて特に顕著であり、その結果、多忙または作業過剰の操縦士が、関連する画面上のデータを見なかったために気づかないか、または適切な措置を講じない機会が増加する。

発明の特定の実施具体例の概要
様々な実施具体例において、この発明は、例示として、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のような、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）上にデータがデジタル表示される航空機の操縦席または操縦室環境における現時点の局所的な気圧のような、データ設定値の手動調節または入力を容易にするための方法、システム、および装置を提供する。いくつかの実施具体例において、例えば、この発明は、専用の単機能デジタルＦＰＤまたはＬＣＤ高度計のような、興味のある特定のデータまたは設定値または情報のみを表示するＦＰＤの他に、多数のデータまたは設定値または情報、とりわけ、手動調節または設定が必要とされる特定のデータまたは設定値または情報を同時に表示するように機能するＦＰＤに、同様に適用できる。幾つかの実施具体例において、ＦＰＤ上に通常は、表示または描写されないが、データの調節または設定のために、およびその間に、この発明によってＦＰＤ上に結像される、利用者が調節可能なデータの設定値にも、この発明が適用されることもある。さらに、この発明のある実施具体例の適用性は、例えば、ノブもしくは同様の制御要素もしくは表面の、回転もしくはその他の利用者の操作によるものか、またはデータ設定値の直接キーパッド入力によるものか、またはタッチセンサ式のパッドもしくは表面もしくはＦＰＤ面もしくは面板との指もしくはタッチペンの接触によるものか、または別の方法において、その組み合わせによるものかどうかに関わらず、設定値の調節または入力を実現する特定の方法による影響を受けない。

それゆえ、この発明の様々な実施具体例によれば、利用者が調節可能な可変設定値を入力もしくは調節もしくは選択するとき、調節もしくは入力する設定値を結像し、または示すＦＰＤ上の領域、および／または領域内で設定値を選択もしくは入力するＦＰＤ上の領域は、元の通常のディスプレイサイズに対して、およびＦＰＤの外径寸法に対して所定の方法でサイズを拡大することもある。例えば、幾つかの実施具体例において、航空機の飛行または他の通常の運航中に、ＦＰＤ上に通常表示されるものから設定値のサイズが倍になることもある。ある種の実施具体例において、設定値に関係する特定のデータは、ＦＰＤ上のウィンドウ内または、他の場合において、所定の方法で区切られ、もしくは別個に線引きされた領域内に通常表示される箇所で、ウィンドウ等の（例えば）サイズが倍になることもある。幾つかの実施具体例において、データが図形、または図形によって特徴づけられた画像によって通常表示される箇所、例えば調節すべき設定値が、図形描画された定針儀（「ＤＧ」）の羅針図上の「機首方位バグ」の位置にある箇所で、図形または画像（または羅針図の関連する弓状部分のような、調節が入力されている画像部分）の（例えば）サイズを倍にすることもある。データが通常、英数字によって表示される箇所で、幾つかの実施具体例において、英数字の活字サイズおよび、任意に、活字書体またはフォントを、例えば（サイズを）倍にすることによって、および／または、他の場合において、変化させることによって、入力するデータおよび調節を即座に強調表示することもある。

関連データまたは図形の表示サイズの、このような増大または拡大は、多くの実施具体例において、拡大が生じた拡大領域においてＦＰＤ上に通常表示される他の「下にある」情報またはデータまたは画像を覆い隠す結果となることもあり、そのような結果になるだろうが、このような覆い隠しは、幾つかの実施具体例においては、（すなわち、調節または新規の設定値が入力されるか、または生じている間）一時的なものにすぎないこともある。必要なら、一時的に拡大されたデータまたは図形を所定の方法で半透明にレンダリングし、それ以外の場合において、「下にある」データを隠したか、または覆い隠したであろう拡大データまたは画像の該当部分を通して、一時的に覆い隠されたデータを少なくとも部分的に見ることができるようになる場合があることも、この発明の幾つかの実施具体例の意図された範囲および意図内にある。

多くの実施具体例において、表示データまたは図形のサイズが拡大された結果、操縦士が新規のデータ設定値を一層容易に見ることができ、入力または修正または選択することができる。その結果、幾つかの実施具体例において、データ設定値の正確な手動調節を確実なものとするために払う必要のある操縦士の注意は、その操縦士が彼または彼女の注意を同様に向ける必要がある他の作業と運航と作業負荷と比べて低減される。

この発明の幾つかの実施具体例のさらなる態様において、入力または調節されている設定値を、ＦＰＤ上に拡大した状態で、図形目盛上に、または設定を調節できる値の範囲に対して入力される新規データの設定値を見る者に示す別の方法で、代わりに、または追加として表示することもある。例えば、幾つかの実施具体例において、局所的な気圧設定値を３０．２２ｉｎＨｇに入力または調節するとき、拡大された図形目盛をＦＰＤ上に表示することもあり、圧力値３０．２２ｉｎＨｇに入力または調節または選択する際に、例えば、ディスプレイが２９．９２ｉｎＨｇの「標準」気圧よりも少し大きい、目盛に沿ってほぼ中間の値が入力または選択されていることを図形で表示することもある。様々な実施具体例において、これにより、正確な意図された設定値が入力されていることを、操縦士が素早く容易に確認できるようにし、第１に直観的な図形表示を用いて設定されている、関連データ用の目盛および（表示された当該目盛に対する）特定の値に対する、操縦士の意識を高める拡大された図形表示を提供し、それゆえ、第２に、幾つかの実施具体例において、操縦士が航空機の操縦席または操縦室における他の継続中の努力または活動または責務から必要以上に注意をそらすことを必要としない。それゆえ、多くの実施具体例において、データ入力が生じるＦＰＤ画面上の位置に、および／または現時点の、および／または新規のデータ値が示されるＦＰＤ画面上の位置に、操縦士の注意が素早くかつ正確に引きつけられ、その結果、例としてデータを設定または調節する手順または操作を完了するために要する時間を最小限に抑えることもある。

この発明の幾つかの実施具体例によれば、ＦＰＤ上の関連データのサイズ拡大の（および設定値の範囲の任意の図形または他の目盛状の描写の）イベントトリガまたはイニシエータは、例えば、適当な方法で、そして場合によっては、設定の調節が手動で行われる特定の方法に適切か、もしくは特定の方法によって決定されることもあるか、または、そのようにみなされることもあるように実施できる。例えば、局所的な気圧設定を調節するような、回転可能または別の方法で変位可能なノブまたは他の操作可能な制御機器が提供される箇所で、操縦士の制御機器との接触またはその操作により、所定のサイズおよび任意の目盛表示の拡大を自動開始できる。このように、操縦士は、彼または彼女が局所的な気圧の設定値の変更または調節を開始した（または開始しようとしている）ことのフィードバックおよび認識を即座に得て、例えば、幾つかの実施具体例において、ＦＰＤ上で調節を行い、入力または生じるデータ調節を、拡大により強調表示するための適切な制御が、理解または選択または確認されたかどうかについて不確実性を取り除く。多くの実施具体例において、新規データの設定を一層素早く正確に入力できるので、操縦士の作業負荷およびストレスレベルは効果的に低減されるためである。幾つかの実施具体例において、当該データの適当な範囲の間の新規データ設定の相対的な位置を示す図形目盛等の表示によって、入力されたデータ設定値に対する操縦士の理解および認識がさらに高まるため、それによって、例えば、正確な意図された設定が入力されていることの素早い確認が可能となる。多くの実施具体例において、これらの利点により、航空機の運航の安全性が全体的に高まる。

幾つかの実施具体例において、特定のデータに対し、操縦士の適切な制御機器との接触または制御機器の操作によって（または他の方法によって）画像の拡大（および任意の目盛）が生じると、データ値設定の調節または調節の完了後、所定の期間の間、ＦＰＤ上で維持されることがあることも意図されている。例えば、利用者による回転可能なノブの操作または別の制御装置または表面との接触、または物理的または画像シミュレーションによるキーパッド上への利用者による直接データ入力によって、調節が生じる箇所に、拡大（および任意の目盛）が、例示として、利用者による入力または調節制御機器のさらなる操作または接触が感知されなくなった後、２秒間の間ＦＰＤの画面上に維持されることもある。データ画像を元の、通常の、拡大していないサイズに戻す際の、このような短時間の遅延によって、幾つかの実施具体例において、操縦士または他の利用者が入力データを見て、それによって、たとえデータ入力後に幾つかの他の航空機の制御機能または操作を行うためにディスプレイから一瞬視線をそらすことが必要であっても、正確な意図されたデータが入力されたことを確認する、追加の機会が提供される。

他の実施具体例において、この発明は、航空機の飛行パラメータを表すパラメータ像を強調表示するための方法、システム、および装置を提供する。電子計器ディスプレイは、複数の飛行パラメータを表す多数のパラメータ像を表示するように構成され、パラメータ像のうちの少なくとも１つは、複数のパラメータ像のうちの少なくとも１つに関連する飛行パラメータ用の特定の値を電子計器ディスプレイに表示するように構成された第１計器と、飛行パラメータの変動に従って変化する飛行パラメータ実測値を電子計器ディスプレイに表示するように構成された第２計器とを有する。また、画像レンダリング制御装置は、飛行パラメータ実測値が特定の値から所定の範囲内にあるとき、パラメータ像を生成し、パラメータ像の少なくとも一部を拡大するように構成される。前記特定の値は、航空機のコンピュータによって手動入力され、事前に定義され、または自動計算された目標値、基準値または限界値でありうる。表示される飛行パラメータは、航空機または環境センサ、または監視装置によって監視され、または航空機に送信され、または利用者／乗組員から入力される一次パラメータ、航法パラメータ、エンジンパラメータ、または他のパラメータでありうる（例えば、高度、速度、機首方位、Ｎ％ＲＰＭ、ＥＰＲ、圧力、油または燃料の量、および温度、など）。

この発明の他の利点および特徴は、添付の図面に関連して考慮される以下の詳細な記載から明らかになることもある。しかしながら、図面は、この発明の限界の定義としてではなく、例示目的のためのみに作成されたものであり、添付の特許請求の範囲を参照すべきことを理解すべきである。

図面において：

図１は、この発明の実施具体例の一例を実施する航空機の操縦席の計装ディスプレイシステムのブロック図である。

図２は、この発明の実施具体例の一例による航空機の操縦席の手動調節データ設定値の入力を容易にするための方法のフローチャートである。

図３は、この発明の実施具体例の一例を実施する航空機の操縦席の計装ディスプレイシステムによって示される画像の一例である。

図４は、この発明の実施具体例の一例による航空機の操縦席の計装ディスプレイシステムの飛行パラメータを表す像を強調表示するための方法のフローチャートである。

実施具体例の詳細な説明
図１は、この発明の様々な実施具体例を実施することもある、航空機の操縦席において使用される計装ディスプレイシステム１０を描写する。この開示およびこの発明の教示内容の理解に基づき、ディスプレイシステム１０を形成する特定のハードウェアおよび装置、およびそれによって提供され、内部に組み込まれる一般的なディスプレイの機能性は、発明の実施具体例によって異なることもあることが、当業者に認識されよう。この発明のある種の実施具体例は、ソフトウェアプログラミングによって実施されて特定の好都合な機能を提供し、さらに、このようなプログラミングは、発明の範囲内で様々な形態を取りうることが予期され意図されている。従って、図１に示される特定のシステムの構成要素は、このような装置の例示を提供し、その方法および装置の実施具体例で実現される発明の特定の実施具体例の様々な態様および機能性の十分かつ完全な理解および正しい認識を容易にするように意図されている。

図１のディスプレイシステム１０は、民間の航空機において一般的に見られる型である場合もある。機内に搭載された航空機および環境センサからの、航空機に受信された地上および他のデータリンク送信からの、燃料およびエンジンシステムおよびサブシステムを含む航空機搭載の様々な監視および計算装置および機器からの、および航空機の操縦席に表示され、または表示される情報に貢献し、航空機の運航において航空機搭乗員を支援する（当該技術分野で周知の）関連情報の他の発信源からのデータ入力１２は、例えば、エアデータコンピュータ（ＡＤＣ）１４に最終的に入力される。エアデータコンピュータは、航空機の飛行および運航に関連する多数のデータ処理および制御機能を行うこともあり、その多くは、この発明の主題および機能性とは無関係なこともあり、また無関係でないこともある。例えば、ＡＤＣ１４または別の航空機のコンピュータは、様々な入力１２のうちの幾つかに基づき、速度、高度、エンジン圧力比（ＥＰＲ）等を決定できる。ここで、関連するのは、例えば、幾つかの実施具体例において、エアデータコンピュータは、データ信号を受信し、その信号からの電気信号をレンダリングして、接続されたフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）１８上に航空機を運航中の操縦士によって使用される図形描画された情報を表示するよう動作可能な画像レンダリング制御装置またはコンピュータ１６にデータ信号を出力する。ＦＰＤ１８は、（諸）操縦士および航空機搭乗員が容易に見られるように航空機の操縦席内の選択された位置に配置することもあり、様々な実施具体例において、単一の大型ディスプレイ画面または幾つかの画面上に、とりわけ操縦士が絶えず見て利用し、航空機の制御を維持するために必要となる一次データおよび例示として燃料量、電気系統状態、油圧および途中区間および推定目標時間に関する２次データを有する多種多様な情報およびデータを表示することもある。ＦＰＤ１８の他の例は、方位、速度、高度および機首方位のような（実測、目標、基準および／または限界値かどうかの）飛行パラメータを表示する主フライトディスプレイおよびＮ１，Ｎ２および／またはＮ３％ＲＰＭ，ＥＰＲ、油の温度、圧力および量のような飛行パラメータを表示するエンジン計器ディスプレイ（ＥＩＤ）を有する。それゆえ、このような多目的ＦＰＤは、様々な実施具体例において、混雑した領域内に混在する多数の情報およびデータを表示することもある。

この発明の機能性は、例えば画像レンダリングコンピュータ１６において実装されることもある。この明細書で述べるように、様々な実施具体例において、この発明は、例えば、データまたは指示に関連する可変の、利用者が調節可能な設定値を、操縦士または他の利用者が入力または調節または選択するとき、あるいは利用者が選択した、所定の、または自動計算された目標または基準値または限界値から所定の範囲内に飛行パラメータ実測値が含まれるとき、比較的小さいサイズでディスプレイ１８上に通常表示される、データまたは指示の描写されたサイズの所定の拡大を提供する。従って、画像レンダリングコンピュータ１６は、幾つかの実施具体例において、調節が関連する特定のデータまたは指示のサイズを拡大すべきことを画像処理装置に知らせるトリガ入力２０を備えることもある。多くの実施具体例において、例えば、トリガを受信すると、画像レンダリングコンピュータ１６によって、ディスプレイ１８への電気信号を介して、特定のデータまたは指示がディスプレイ上で図３に示されるように所定のサイズに拡大することもある。この発明の特定の形態において、例えば、データ調節または調節が少なくとも継続中の間は、データまたは指示が所定の方法で拡大されたままである。したがって、幾つかの実施具体例において、調節が局所的な気圧の設定値についてのものである場合、例えば、ディスプレイ１８上の局所的な気圧の設定値の英数字または他の表示が、所定の方法で拡大され、または調節が行われている全期間の間、所定の方法で拡大されたままであることもある。ある種の実施具体例において、拡大されたデータまたは指示のディスプレイ上への表示は、調節完了後の追加の期間の間、例えば、約２秒から４秒の範囲の追加の間隔の間、さらに維持されることもある。幾つかの実施具体例において、画像レンダリングコンピュータ１６はまた、幾つかの実施具体例において、ディスプレイ１８上に拡大されたデータまたは指示が透明または半透明で表示され、例えば、調節および任意の中断期間の間、当該拡大されたデータまたは指示が上に現れても、ディスプレイ上の他のデータおよび指示および画像を操縦士が見ることができるように動作可能となるように提供する。幾つかの実施具体例において、このような透明性は、レンダリングコンピュータ１６からディスプレイ１８への電気信号の適切な操作によって実現できる。

他の実施具体例において、拡大または（色の変化、フラッシュ、音声出力などのような）他の強調表示手段は、例えば、少なくとも飛行パラメータの実測値が目標値（例えば、意図された到達予定値）、基準値（例えば、比較用のマスター値として役立つ測定値）、または限界値（例えば、到達せず、超過せず、またはそれより小さくならない最大値または最小値）から所定の範囲内にある間、存続する。ある種の実施具体例において、強調表示（例、拡大）は、飛行パラメータの実測値が所定の範囲内に入ったか、または所定の範囲外に出た直後の追加期間中、さらに維持されることもある。さらに、幾つかの実施具体例において、画像レンダリングコンピュータ１６もまた、ディスプレイ１８上で拡大されたデータまたは指示が透明または半透明で表示され、当該拡大されたデータまたは指示が上に現れても、ディスプレイ上の他のデータおよび指示および画像を操縦士が見ることができるように動作可能となるよう提供する。幾つかの実施具体例において、このような透明性は、レンダリングコンピュータ１６からディスプレイ１８への電気信号の適切な操作によって実現しうる。

この発明の好都合な機能を提供するために利用される特定のハードウェアは、実施具体例によって異なることがある。特定の実施具体例において、エアデータコンピュータ１４による幾つかの実施具体例において提供される特定の関連機能を、データ処理装置、飛行管理システム（ＦＭＳ）、自動操縦コンピュータ、エンジン形式用コンピュータ、または、例えば、燃料、エンジン、航行、または他の一次的もしくは非一次的測定結果を受けて操作するか、または適切にプログラムされた画像レンダリング制御装置もしくはコンピュータに組み込まれた他の処理装置によって、代わりに提供できる。例えば、一般（例えば、非民間）航空機のような、この発明の幾つかの実施において、またはこの発明の幾つかの実施具体例をセンサからの生データのかなりの操作および当該生データを用いた計算を必要としない単一用途もしくは限定された範囲の多用途ディスプレイに適用する際、エアデータコンピュータ１４、ＦＭＳまたは他の処理装置の機能性は、ことによると、（諸）センサと、例えば、レンダリングコンピュータもしくは制御装置１６との間の適切なハードウェアインタフェイスなしで完全に済ませるか、または当該適切なハードウェアインタフェイスで置換することもある。同様に、幾つかの実施具体例において、レンダリングコンピュータ１６は、それが適切なソフトウェアの指示もしくはプログラミング、すなわち幾つかの実施具体例において、この明細書で開示されるような発明の機能性および実施の提供のために構成または準備された専用のハードウェア回路および／または構成要素を有する限り、別の適切な形式を採用することができる。ディスプレイ１８を様々なタイプのディスプレイの１つ、例えば、フラットパネルディスプレイおよび、さらに幾つかの実施具体例において、この発明は、操縦士に直接見えることもあるか、または直接見えないこともあるプロジェクタまたは他の表示面からの表示データが、航空機の操縦士の視界に投影されるヘッドアップディスプレイ装置により実現することができる。

図２のフローチャートは、この発明の実施具体例による発明の方法の一例を示す。説明を簡単にするため、この発明の意図された範囲または有用性を限定する意図なしに、調節または入力されるべきデータが現時点の局所的な気圧であることが、図２の議論において仮定されている。

図２の手順は、開始１００で始まり、検査１０２で、例えば、所定のトリガイベントまたは状態が発生したかどうか判定される。局所的な気圧の設定または調節のため、当該トリガイベントは、例として、例えば、設定値を調節する回転可能なノブとの操縦士の接触もしくは操縦士によるノブの移動、または（ノブもしくは他の操作可能なデータ調節制御装置と分離または関連した）スイッチの切り替えまたは作動、または気圧設定入力モードの選択、またはキーパッドもしくは感圧パッドまたはタッチセンサ式のディスプレイ画面もしくはこの設定値を調節するための他の制御装置もしくは制御面の所定の部分との操縦士の接触となることもある。様々な実施具体例において、検査１０２は、所定のトリガイベントが発生するまで連続的に繰り返され、例えば、トリガイベントの検出に応じて画像レンダリング処理装置がディスプレイ上の局所的な気圧の描写を所定の方法で拡大させることもある（ステップ１０４）。この拡大は、例えば、サイズが倍になることもあり、さらに描写された設定値の周囲の高コントラストのフレームまたは輪郭の表示、および／または色の変化、および／または意図された新規の値または調節された値の入力をさらに支援する図形目盛の表示、および／または表示された設定値もしくは指示の相対的な透明性の変化、および／または特定のデータおよび用途に適した別の描写を追加として有することもある。

例示された実施具体例において、ステップ１０６でデータまたは指示が拡大されると、上昇すなわちカウントアップタイマを初期化することもある。幾つかの具体例において、データ設定制御装置への続く入力が存在するか、例えば、トリガイベントもしくは状態が再発しているか、または継続しているか判定される（ステップ１０８）。判定が「YES」なら、幾つかの実施具体例において、ステップ１０６でタイマが再初期化され、例えば、さらなるデータ入力または調節（すなわち、トリガ状態）が終了したと判定されるまで、ある種の実施具体例において、ステップ１０８での検査が繰り返される。幾つかの実施具体例においては、この時点で、タイマの値が検査され（ステップ１１０）、この例においてはタイマの初期化から２秒と仮定される、所定の中断間隔を満たしているかどうかが判定される。判定が「NO」なら、幾つかの実施具体例において、ステップ１０８での検査が繰り返される。一方、タイマが最後に初期化されてから２秒の中断間隔が経過したことがタイマによって明らかになると、その後、幾つかの実施具体例において、ステップ１１２で画像レンダリングコンピュータにより、ディスプレイは、局所的な気圧の描写された指示を、例えば通常の拡大していないサイズおよび状態に戻す。幾つかの実施具体例において、さらなるトリガイベントまたは状態の受信を再度待ち受けるため、方法はその後ステップ１０２の検査に戻る。

当業者に明白なことでもあるが、調節および表示されているデータ設定値としての局所的な気圧の前記の描写における使用は、一例にすぎないことを意図するものであり、航空機の運航および制御に使用する航空機の操縦席のＦＰＤ等に表示される多数の他の操縦士により調節可能な、または入力可能な設定値およびパラメータおよびデータおよび情報にも、この発明が適用でき、または代わりにこの発明が適用できることもある。例えば、動的に変化するＤＧ機首方位計器に対して、意図された飛行方向またはコースを表示するために操縦士が用いることがある、いわゆる「機首方位バグ」を定期的に調節または正常な位置に戻すことは、航空機の運航においてよく見られることである。従って、幾つかの実施具体例において、この発明によれば、ＦＰＤ画面のウィンドウまたは他の部分は、その目的のために提供または使用される制御機器を操縦士が操作することによって機首方位バグを正常な位置に戻すとき、例えば２倍、サイズが拡大または増大することもある。航空機が飛行を継続するときジャイロ効果を定期的に補正するため、較正された機内のコンパスに対してＤＧを時々再調節して、ＤＧによって表示される機首方位が、コンパスによって示されるか、または提供されるものに適切に対応するようにすることは、同様によく見られることである。ここで、ＦＰＤ画面のウィンドウまたは他の部分は、幾つかの実施具体例において、このような調節のため、およびこのような調節中にサイズが拡大または増大することもある。航空機の操縦席において普通に行われる、操縦士により設定可能な他の調節および入力は、例示として、決心高、目標高度、通信周波数および基準対気速度に関連し、これらおよび多数の他のこのようなデータ調節および入力は、この発明の様々な実施具体例の好都合な機能性の主題となることもある。

この発明の幾つかの実施具体例において、対気速度、垂直速度、高度、機首方位、航行、Ｎ％ＲＰＭ、ＥＰＲ、油の温度、圧力および量、または他のパラメータのような一次または非一次の飛行パラメータを決定するために、測定結果を受信し操作する、図１のエアデータコンピュータ１４（またはＦＭＳまたは他の処理装置）のような航空機のコンピュータは、これらのパラメータを航空機のコンピュータと接続した画像レンダリング制御装置１６に伝え、航空機搭乗員（例えば、操縦士）が見るための画像レンダリング制御装置１６と接続したＦＰＤ１８のような電子計器ディスプレイに表示される（諸）パラメータを表す像を生成するように構成されている。図３に示すように、パラメータ像のうちの任意の１つが図形描画された計器または目盛となることもある。計器は、計器３０によって描写されるような円形計器の形状を有することもある。パラメータ像は、パラメータ像の周囲に沿って一連の記号を有する説明文を有することもある。一連の記号は、飛行パラメータ用の様々な値を示す。バグは、変化する飛行パラメータ値を示す説明文の一連の記号に沿って針またはアームを向ける間、一連の記号に沿って目標、基準または限界値を示すこともある。これらの記号によって示される値を特定するため、一連の記号のうち、特定の記号に最も近い英数字ラベルが示され、または表示されることもある。

例えば、ＥＩＤに表示される構成要素の間にＮ１％ＲＰＭを示す計器がある。図３の計器３０は、その特定の飛行パラメータの実測値を示す指示アーム３１または他の指針の形状の計器を有することもある。この場合、例えば、３Ａに示されるような飛行中の時間の特定のポイントでＮ１ＲＰＭが９０％であることもある。計器３０は、Ｎ１ＲＰＭ用の目標値を示す指標マーカーに対応するバグ３３の形状の別の指針を有することもある。この場合、例示目的のため、目標値は１００％と示されている。この目標値は、（例えば、操縦士または副操縦士によって）手動入力され、（例えば、デフォルト値として）プリセットされ、または（例えば、航空機のコンピュータに基づき）自動設定される。Ｎ１ＲＰＭの変化は、Ｎ１ＲＰＭの値をバグ位置に設定するようにスロットルを操縦士が調節することによって制御できる。飛行が継続してスロットル調節のような特定の状態がＮ１ＲＰＭに対する実測パラメータを変化させるとき、画像レンダリング制御装置は、パラメータの実測値が目標値から所定の範囲（例えば、３％）内にあるとき、計器の少なくとも一部を拡大することがある。この例において、バグ３３および指示アーム３１の先端を含む円形領域は、Ｎ１ＲＰＭが９７％に達するとき、図３Ｂに示されるように拡大され、この状態に操縦士の注意を引く。３Ｃに示されるように、実測値が目標値１００％に達したときでさえ、実測値が目標値から所定の範囲内にある限り、拡大が持続することもある。その他の場合なら指示アームおよびバグが普通に示される、電子計器ディスプレイの１区域上にパラメータ像の拡大図が表示されるようにパラメータ像の拡大または増大された部分が示される。拡大された部分の範囲内に含まれる、普通に示される全ての、または大部分の特徴が、（例えば、２倍、または２倍より大きくまたは２倍より小さく）拡大されることもある。画像レンダリング制御装置は、パラメータ実測値が所定の範囲外に出ると、パラメータ像の拡大部分をその元のサイズに戻すこともある。

別の例として、ＰＦＤに表示される構成要素中に、航空機の機首磁方位を示すこともある、一般的に、半（または不完全な）円形状で示される機首方位表示部がある。機首方位表示部は、現時点の機首方位を示す指示アーム状の指針を有することもある。機首方位表示部は、手動入力または（例えば、ＦＭＳまたは自動操縦機能によって）コンピュータ決定されることもある目標機首方位を示す別の指針を有することもある。さらに別の例として、ＰＦＤに表示される構成要素中に、それぞれ対気速度および高度変化として、上下にスクロールする実質的に垂直な巻尺または目盛のように表示されることもある対気速度および高度計がある。他のディスプレイは、実質的に水平な目盛上にある他の指針を示すこともある。これらの表示はいずれもパラメータ用の目標値を示す指針を有することもある。代わりに、指針は、失敗状態を回避するため、操縦士が特定の行動をとってもよい上限または下限を示すこともある。１以上の指針が、計算され表示された実測値を示すこともあり、１以上のバグが、手動入力、プリセットまたはコンピュータ決定された、これらのパラメータ用の目標、基準または限界値（例えば、自動操縦対気速度または高度、最大または最小対気速度または高度）を示して表示されることもある。コンピュータ決定されたバグ設定値の別の例は、ＥＰＲ指針である。バグ設定値は、エンジン形式用のコンピュータによって計算されることもあり、１以上のパラメータに基づくこともある。これらのパラメータは、１以上の航空機のシステムまたはサブシステムを入力することもあり、外気温度、圧力、エンジン形式用のマッハ数を含むこともある。コンピュータは、対応する電子計器ディスプレイにバグを自動調節してコンピュータによって計算された値を順に指し示すように画像レンダリング制御装置に伝えることもあるバグ設定用の値を計算することもある。指針で示されるような飛行パラメータ実測値がバグによって示される値から所定の範囲内に入るや否や、任意のこのようなディスプレイの部分が自動拡大されることもある。

図４のフローチャートは、この発明の実施具体例による発明の方法の一例を示す。説明を簡単にするため、そしてこの発明の意図された範囲または有用性を限定する意図なしに、強調表示されるパラメータが高度であることが、図４の議論において仮定されている。

図４の手順は、開始２００で始まり、検査２０２で、例えば、所定のトリガイベントまたは状態が発生したかどうか判定される。当該トリガイベントは、飛行パラメータの実測値が（上記の目標値、基準値または限定値でありうる）指標値から所定の範囲内に含まれるかどうかであることもある。例として、ＰＦＤ表示は、航空機のコンピュータによって決定される実測高度と同様に、到達すべき目標高度を表示するバグを示すこともある。所定の範囲は、パラメータに依存するか、または指標値の割合である、デフォルトまたは一定の単位数であることもある。それは、画像レンダリング制御装置または航空機のコンピュータによって計算されることもある。同様に、画像レンダリング制御装置または航空機のコンピュータは、指標値に対するパラメータ実測値を監視する（すなわち、検査ステップ２０２を実行する）こともある。例えば、検査２０２は、所定のトリガイベントが発生するまで連続的に繰り返され、例えば、トリガイベントの実現に応じて画像レンダリング処理装置がディスプレイ上のパラメータ像（例えば、高度の描写）を所定の方法で増大（言い換えれば、拡大）させることもある（ステップ２０４）。

拡大は、一定であるか、または指標値からパラメータ実測値にどれだけ近いかの関数として変化することもある所定の倍率のサイズの増大であることもある。例えば、実測高度が１８，０００フィートの目標高度から２００フィート以内（すなわち、１７，８００および１８，２００フィートを含む、それらの間のいずれか）にある限り、表示のサイズが２倍になることもある。この表示は、描写された設定値の周囲の高コントラストのフレームまたは輪郭の表示、および／または色の変化、および／またはパラメータにさらに注意を引く図形目盛の表示、および／または表示された設定値または指示の相対的な透明性の変化、および／または特定のデータおよび用途に適した別の描写を追加として、または代わりに有することもある。

データまたは指示が拡大されると、画像レンダリング制御装置または航空機のコンピュータは、指標値に対するパラメータ実測値の監視を続け、状態が依然として満たされているかどうかを確認する（すなわち、検査ステップ２０８を実行する）こともある。検査ステップ２０８は、例えば、実測パラメータ値を指標値と比較して、その差が範囲よりも小さい（または範囲以下である）かどうかを判定することによって実現される。例えば、答えが「YES」なら、幾つかの実施具体例において、ステップ２１２で、画像レンダリング制御装置により、ディスプレイは、描写された指示を、例えば通常の拡大していないサイズおよび状態に戻すか、または縮小することもある。さらなるトリガイベントまたは状態の受信を再度待ち受けるため、幾つかの実施具体例において、方法はその後ステップ２０２の検査に戻る。一方、答えが「NO」なら、その後幾つかの実施具体例において、ステップ２０８での検査が繰り返される。

他の実施具体例において、ステップ２０４の後、上昇すなわちカウントアップタイマを、図２に示すように初期化することもあり、幾つかの実施具体例において、図４の状態２０６が依然として満たされているかについて、（図２のステップ１０８のように）判定されることもある。判定が「YES」なら、幾つかの実施具体例において、（図２のステップ１０６のように）その後タイマが再初期化されることもあり、ある種の実施具体例において、実測値がもはや範囲内にないことが判定されるまで、図４のステップ２０６での検査が繰り返されることもある。実測値がもはや範囲内になくなった時点で、タイマの値が（図２のステップ１１０のように）所定の中断間隔（例えば、タイマの初期化から２秒）が満たされているかどうか決定するために検査されることもある。判定が「NO」なら、幾つかの実施具体例において、図４のプロセス２００の間、図２のステップ１０８での検査が繰り返されることもある。一方、タイマが最後に初期化されてから２秒の中断間隔が経過したことがタイマによって明らかになると、その後、幾つかの実施具体例において、図４のステップ２１２にて、画像レンダリングコンピュータにより、ディスプレイは、例えば、描写された表示を通常の拡大していないサイズおよび状態に戻す。幾つかの実施具体例において、パラメータ実測値が、範囲内に入ったか、または範囲外に出た後、所定の期間後に、表示が元のサイズに戻される（すなわち、拡大部分が縮小される）ことがある。さらに他の実施具体例において、パラメータ実測値が依然範囲内にあるかどうかに関わらず、一定の期間後自動的に、表示が元のサイズに戻ることもある。

当業者に明白なことでもあるが、測定および／または強調表示および表示されているデータ設定値としてのＮ％ＲＰＭ、ＥＰＲまたは高度の前記の描写における使用は、一例にすぎないことを意図するものであり、航空機の運航および制御に使用する航空機の操縦席のＦＰＤ等に表示される（速度、高度、機首方位、Ｎ１、Ｎ２および／またはＮ３％ＲＰＭ、ＥＰＲ、油の温度、圧力および量、または航空機のセンサ、環境センサによって測定された他のパラメータ、航空機に送信され、または利用者によって入力されたパラメータを含む）多数の他のパラメータおよびデータにも、この発明が適用でき、または代わりにこの発明が適用できることもある。これらおよび多数の他のこのようなデータ調節および入力は、この発明の様々な実施具体例の好都合な機能性の主題となることもある。

従って、この発明の様々な新規な特徴が、特定の実施具体例に適用されるように示され、記載され、そして指摘されている一方で、記載された方法および例示された装置の形および細部、そしてその実施における様々な省略、置換および変更がこの発明の精神から逸脱することなく、当業者によってなされることもあることが理解されよう。例えば、同一の結果を達成する実質的に同一の方法で実質的に同一の機能を果たす要素および／または方法のステップの全ての組み合わせが発明の範囲内にあることが明確に意図されている。さらに、この発明の任意の開示された形式または実施具体例と関連して示され、および／または記載された構造および／または要素および／または方法のステップは、場合によっては、設計上の選択の一般的問題として存在することもある、別の開示または記載または提案された形式もしくは実施具体例に取り入れられることもあることが認識されるべきである。従って、この明細書に添付された特許請求の範囲によって示される場合にのみ限定されることが意図されている。

１０：計装ディスプレイシステム
１２：データ入力
１４：エアデータコンピュータ（ＡＤＣ）
１６：画像レンダリング制御装置またはコンピュータ
１８：フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）
３０：計器
３１：指示アーム
３３：バグ

Claims (20)

1. 複数の飛行パラメータを表す複数のパラメータ像を表示するように構成された電子計器ディスプレイを備え、
   前記複数のパラメータ像のうちの少なくとも１つは、
   前記複数のパラメータ像のうちの少なくとも１つに関連する飛行パラメータの目標値を電子計器ディスプレイに表示するように構成された第１計器と、
   前記飛行パラメータの変動によって変化する飛行パラメータの実測値を電子計器ディスプレイに表示するように構成された第２計器とを備え、
   前記複数のパラメータ像を生成し、前記飛行パラメータの実測値が前記目標値から所定の範囲内にあるとき、前記複数のパラメータ像のうちの少なくとも１つの少なくとも一部を拡大するように構成された画像レンダリング制御装置を備える、航空機の飛行パラメータを表すパラメータ像を強調表示するためのシステム。
2. 前記画像レンダリング制御装置はさらに、前記飛行パラメータの実測値が所定の範囲外にあるとき、前記複数のパラメータ像のうちの少なくとも１つの拡大部分を元のサイズに縮小するように構成されている請求項１に記載のシステム。
3. 前記画像レンダリング制御装置はさらに、前記飛行パラメータの実測値が所定の範囲内に入った後、所定の期間後に前記複数のパラメータ像のうちの少なくとも１つの拡大部分を元のサイズに縮小するように構成されている請求項１に記載のシステム。
4. 前記画像レンダリング制御装置はさらに、前記飛行パラメータの実測値が所定の範囲外に出た後、所定の期間後に前記複数のパラメータ像のうちの少なくとも１つの拡大部分を元のサイズに縮小するように構成されている請求項１に記載のシステム。
5. 前記第１計器は、指標マーカーに対応するバグを備え、
   前記第２計器は、指示アームを備え、
   前記複数のパラメータ像のうちの少なくとも１つの拡大部分は、前記バグおよび前記指示アームの先端を含む請求項１に記載のシステム。
6. 前記飛行パラメータの前記目標値は、利用者により手動で調節される請求項１に記載のシステム。
7. 前記飛行パラメータの前記目標値は、１以上のパラメータに基づき、１以上の航空機のサブシステムから航空機のコンピュータにより決定される請求項１に記載のシステム。
8. 前記複数のパラメータ像のうちの少なくとも１つは、円形計器の形状を有する図形描画された計器を備える請求項１に記載のシステム。
9. 前記複数のパラメータ像のうちの少なくとも１つは、実質的に垂直または水平な目盛を備える請求項１に記載のシステム。
10. 前記パラメータ像の周囲に沿って一連の記号を有する説明文を備え、
    前記説明文は、前記飛行パラメータに対して様々な値を表示するように構成され、
    前記一連の記号に沿って目標値を示す第１計器と、
    前記説明文の一連の記号に沿って、変化する前記飛行パラメータ値を示すように指示する針またはアームを有する第２計器とを備える請求項１に記載のシステム。
11. 前記一連の記号のうちの第１記号に最も近く、前記第１記号によって表される値を特定する第１英数字ラベルを示し、
    前記一連の記号の第２記号に最も近く、前記第２記号によって表される値を特定する第２英数字ラベルを示すことをさらに備える請求項１０に記載のシステム。
12. 前記電子計器ディスプレイの１区域上に前記パラメータ像の拡大図が表示されるように前記パラメータ像の拡大部分が示され、それ以外は、第１および第２計器が普通に示される請求項１に記載のシステム。
13. 前記飛行パラメータは、高度、速度、機首方位、Ｎ％ＲＰＭ、ＥＰＲ、圧力、油または燃料の量、および温度からなるグループから選択される請求項１に記載のシステム。
14. 前記飛行パラメータの実測値は、航空機のセンサ、環境センサ、航空機への送信信号、機内の監視装置、および利用者からの制御入力からなるグループから選択される入力によって受信される請求項１に記載のシステム。
15. 飛行パラメータの特定の値を表示するように構成された第１計器と、
    前記飛行パラメータの変動によって変化する飛行パラメータの実測値を表示するように構成された第２計器とを備えるパラメータ像を電子計器ディスプレイに表示し、
    第２計器によって示される、前記飛行パラメータの実測値が第１計器によって示される特定の値から所定範囲内に入るとすぐに前記パラメータ像の少なくとも一部を自動的に拡大することによって、航空機の前記電子計器ディスプレイに、航空機の飛行パラメータを表す像を強調表示するための方法。
16. 前記飛行パラメータの実測値が所定の範囲外にあるとき、前記パラメータ像の拡大部分を元のサイズにさらに戻す請求項１５に記載の方法。
17. 前記特定の値は、目標値、基準値、制限値からなるグループから選択される請求項１５に記載の方法。
18. 前記特定の値は、利用者によって手動調節されるか、または航空機のコンピュータによって決定される請求項１５に記載の方法。
19. 前記飛行パラメータは、一次パラメータ、航法パラメータ、エンジンパラメータからなるグループから選択される請求項１５に記載の方法。
20. 航空機のコンピュータと、
    前記航空機のコンピュータと接続してパラメータ像を生成するように構成された画像レンダリング制御装置と、
    前記画像レンダリング制御装置と接続して前記パラメータ像を表示する電子計器ディスプレイとを備え、
    前記パラメータ像は、飛行パラメータの目標値を指示するように構成されたバグと、
    飛行パラメータの実測値を指示するように構成された指針とを備える図形描画された目盛であり、
    前記画像レンダリング制御装置または前記航空機のコンピュータのうちの少なくとも１つは、パラメータ値の変動に対し飛行パラメータを監視するように構成され、
    前記画像レンダリング制御装置は、前記目標値から所定範囲内に入る前記パラメータの実測値に応じて前記パラメータ像の一部を拡大するように構成され、
    前記画像レンダリング制御装置は、前記パラメータの実測値が前記目標値から所定の範囲外にあるとき、前記パラメータ像の一部拡大を終了させるように構成されている、航空機の飛行パラメータを表す像を強調表示するためのシステム。

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