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Hintergrund der Erfindung
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Derzeitige Flugzeugcockpits enthalten eine Instrumentenkonsole mit einer oder mehreren einen Blick nach unten erfordernden Anzeigeeinrichtungen, sogenannten Head Down Displays (HDD), welche dem Piloten und der Flugbesatzung einen großen Bereich von Flugzeug-, Flug-, Navigations- und anderer Information anzeigen, die bei dem Betrieb und der Steuerung des Flugzeugs genutzt werden. Die Anzeigeeinrichtungen können beleuchtet werden, um die Sicht des Piloten zu unterstützen und die relevante Information zu lokalisieren. Die Anzeigehelligkeit wird in Abhängigkeit von den Umgebungsbeleuchtungsbedingungen variiert, um dem Piloten eine bessere Sichtbarkeit der dargestellten Information zu geben. Beispielsweise kann es während normaler Tageslichtbedingungen erforderlich sein, die Anzeigeeinrichtung mit einem hohen Anzeigehelligkeitspegel zu beleuchten, sodass der Pilot die Anzeigeeinrichtung leicht sehen kann. Unter Nachtbedingungen kann derselbe Betrag an Anzeigehelligkeit die Anzeigeeinrichtung zu hell für die Nutzung machen und die Fähigkeit eines Piloten stören, leicht andere weniger helle Objekte zu sehen und wahrzunehmen. Zusätzlich macht direkt auf ein HDD oder direkt in die Augen des Piloten scheinendes Sonnenlicht die Ablesung der Anzeigeeinrichtung sehr schwierig, sofern nicht die Anzeigehelligkeit der Anzeigeeinrichtung zur Kompensation angepasst wird.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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In einer Ausführungsform enthält ein Cockpit für ein Flugzeug einen Windschutz mit wenigstens einer transparenten Scheibe, durch welche Licht hindurchtreten kann, wenigstens einen von dem Windschutz in Abstand und gegenüberliegend angeordneten Sitz, eine Instrumentenkonsole mit wenigstens einem Abschnitt, der unter dem Windschutz angeordnet ist und wenigstens ein Head Down Display mit einer einstellbaren Anzeigehelligkeit, die durch ein Anzeigehelligkeitssignal eingestellt werden kann, eine Kamera mit einem Sichtfeld, das wenigstens einen Abschnitt des wenigstens einen Sitzes enthält und ein Bildsignal ausgibt, das eine Helligkeitsinformation in dem Sichtfeld anzeigt, und einen Prozessor, der funktionell mit der Kamera und dem Head Down Display verbunden ist. Der Prozessor ist dafür eingerichtet, das Bildsignal zu empfangen, eine Helligkeit des wenigstens einen Abschnittes des Sichtfeldes zu ermitteln, eine Anzeigehelligkeit für das Head Down Display auf der Basis der ermittelten Helligkeit zu ermitteln und ein Anzeigehelligkeitssignal an das Head Down Display auszugeben, das der ermittelten Anzeigehelligkeit entspricht.
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In einer weiteren Ausführungsform enthält eine Head Down Display Anordnung für eine Instrumentenkonsole eines Flugzeugs ein Gehäuse, ein Head Down Display, das in dem Gehäuse montiert ist und einen Betrachtungswinkel hat, eine Kamera, die von dem Gehäuse gehalten wird und ein Sichtfeld hat, das wenigstens einen Abschnitt des Betrachtungswinkels umfasst und ein Bildsignal ausgibt, das eine Helligkeitsinformation in dem Sichtfeld anzeigt, einen Bildprozessor, der funktionell mit der Kamera verbunden ist, um das Bildsignal aufzunehmen und ein dem Bildsignal entsprechendes Helligkeitssignal auszugeben, und einen Grafikprozessor, der funktionell mit dem Bildprozessor verbunden ist und das Helligkeitssignal aufnimmt und dementsprechend eine Anzeigehelligkeit des Head Down Displays anpasst.
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In noch einer weiteren Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren zum Anpassen eines Anzeigehelligkeitspegels wenigstens eines Head Down Displays in einem Cockpit eines Flugzeugs die Erfassung eines Bildes wenigstens eines Abschnittes des Cockpits in einem Betrachtungswinkel des Head Down Displays, die Ermittlung einer Helligkeit wenigstens eines Abschnittes des Bildes und die Einstellung des Anzeigehelligkeitspegels des Head Down Displays abhängig von der ermittelten Helligkeit.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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In den Zeichnungen ist:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines Flugzeugcockpits mit einer nach dem Stand der Technik bekannten Instrumentenkonsole.
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2 eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines Flugzeugcockpits mit einer Instrumentenkonsole mit mehreren Head Down Display Anordnungen gemäß der Erfindung.
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3 eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Flugzeugcockpits von 2.
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4 eine schematische Ansicht einer Head Down Display Anordnung, welche in der Instrumentenkonsole von 2 und 3 verwendet werden kann.
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Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
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1 stellt einen Abschnitt eines herkömmlichen Flugzeuges 10 dar, das ein Cockpit 12 mit einer Instrumentenkonsole 14 mit mehreren Head Down Displays 16 hat. Die Head Down Displays 16 sind typischerweise beleuchtet und können unterschiedliche Anzeigehelligkeitspegel in Abhängigkeit von der Umgebungsbeleuchtung in dem Cockpit 12 haben. Umgebungslichtsensoren 18 sind typischerweise auf den Displays 16 angeordnet und detektieren typischerweise Licht, das direkt auf den Umgebungslichtsensor 18 fällt. Die Umgebungslichtsensoren 18 messen die Helligkeit, die direkt auf den Sensor 18 fällt, welcher ein effektives Sichtfeld 19 für den Sensor 18 definiert, welches im Vergleich zu dem Cockpit 12 relativ beschränkt ist. Das Sichtfeld 19 ist als ein Konus dargestellt, welcher den Bereich identifiziert, in welchem Licht auf den Sensor fallen kann. Abhängig von der Form und dem Winkel des Sensors kann der Konus größer oder kleiner wie dargestellt sein und kann in einem anderen als dem dargestellten Winkel angeordnet sein. Abhängig von seiner Position in Bezug auf die Umgebungslichtquelle, wie z. B. die Sonne, kann der Sensor 18 ein tatsächliches Maß des auf das Display 16 fallenden Lichtes ausgeben oder nicht. Beispielsweise kann der Umgebungslichtsensor 18 im Schatten liegen, während der Großteil des Displays 16 direkt durch Umgebungslicht beleuchtet werden kann.
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Die Lichtsensoren 18 sind typischerweise in dem das Display umgebenden Gehäuse montiert. Mehrere Umgebungslichtsensoren 18 können auf dem Gehäuse um das Display herum platziert sein, um auf unterschiedliche Abschnitte des Displays 16 fallendes Licht zu detektieren. Es gibt jedoch praktische Einschränkungen für diesen Lösungsansatz, wie z. B. den zur Verfügung stehenden Platz und Kosten.
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Es ist bekannt, dass die Sensoren 18 keine genaue Lichtermittlung ergeben, wenn sich ein Abschnitt des Displays 16 im Schatten befindet, während ein anderer Abschnitt davon sich im hellen Sonnenlicht befindet. Dieses kann möglicherweise dazu führen, dass das Display 16 zufällig abgedunkelt und unlesbar gemacht wird, und da derselbe Lösungsansatz in allen Displays angewendet wird, könnte es dazu führen, dass alle Displays 16 gleichzeitig abgedunkelt werden.
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Aufgrund der generellen Positionierung dieser Umgebungsbeleuchtungssensoren 18 in der Instrumentenkonsole 14 kann es für die Sensoren 18 ausnehmend schwierig sein, genau die Menge an Beleuchtung in dem Cockpit 12 zu ermitteln und wie viel Beleuchtung in die Augen des Piloten eintritt. Ein typisches Problem liegt vor, wenn das Flugzeug 10 in die Sonne fliegt, wobei kein Licht auf das Display 16 fällt, was dazu führt, dass sich die Displays 16 verdunkeln. Gleichzeitig blicken die Piloten direkt in die Sonne und sind demzufolge nicht in der Lage, die Displays 16 zu sehen. Somit messen die Sensoren 18 nur das auf sie fallende Licht, was nicht garantiert dasselbe Licht ist, das auf die Augen des Piloten fällt. Zur Unterstützung bei diesem Problem sind nach vorne blickende entfernt eingebaute Lichtsensoren 20 oft in derartigen Flugzeugen 10 enthalten, um durch den Windschutz 22 kommendes Licht zu detektieren, welches mit dem Licht korreliert, das in die Augen des Piloten gerichtet ist. Die Anzeigehelligkeit des Displays 16 kann durch das von beiden Typen von Sensoren 18, 20 detektierte Licht gesteuert werden. Die Vielzahl von Sensoren 18, 20, die zum Erzeugen einer halb genauen Ermittlung des Beleuchtungspegels in dem Cockpit 21 benötigt werden, sind oft teuer und manchmal nicht in der Lage, die genauen Lichtpegel in dem Cockpit 12 zu ermitteln, was zu Displays 16 mit möglicherweise problematischen Anzeigehelligkeitspegeln führt.
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2 stellt einen Abschnitt eines Flugzeugs 100 dar, das ein Cockpit 112 mit einer Instrumentenkonsole 114 mit mehreren Head Down Display Baugruppen 116 hat. Obwohl in einem herkömmlichen Flugzeug dargestellt, können die erfindungsgemäßen HDD-Anordnungen 116 in jeder Art von Flugzeug, beispielsweise ohne Einschränkung in Festflügel-, Rotationsflügelflugzeugen, Raketen, kommerziellen Flugzeugen, Privatflugzeugen und Militärflugzeugen verwendet werden.
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Ein Windschutz 122 kann in einem vorderen Bereich des Cockpits 112 positioniert sein und wenigstens eine transparente Scheibe haben, durch welche Licht hindurchtreten kann. Der Windschutz 122 ist mit zwei transparenten Scheiben dargestellt, die in einem vorderen Bereich des Cockpits positioniert sind, um der Flugbesatzung zu ermöglichen, aus dem Cockpit 112 vor das Flugzeug 100 zu sehen. Ein oder mehrere Fenster 124 können auch auf den Seiten des Cockpits 112 enthalten sein. Die Fenster 124 können ebenfalls transparente Scheiben enthalten, durch welche Licht hindurchtreten kann, und durch welche die Flugbesatzung zusätzliche Bereiche außerhalb des Cockpits 112 sehen kann.
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Einer oder mehrere Sitze 130 sind in dem Cockpit 112 positioniert und vom Windschutz 122 im Abstand und ihm gegenüberliegend angeordnet. Die Sitze 130 sind in einer nebeneinanderliegenden Anordnung dargestellt. Es ist angedacht, dass weniger oder mehr Sitze in dem Cockpit 112 enthalten sein können, und dass zusätzliche Sitze nach vorne zu dem Windschutz 122 oder seitlich zu den Fenstern 124 zeigen können.
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Die Instrumentenkonsole 114 kann verschiedene Instrumente und Steuermechanismen 132 sowie mehrere HDD-Anordnungen 116 enthalten, welche alle der Flugbesatzung ermöglichen, das Flugzeug 100 zu fliegen. Die Instrumentenkonsole 114 kann um die Sitze 130 herum angeordnet sein, und ein Teil der Instrumentenkonsole 114 kann gemäß Darstellung unter dem Windschutz 122 angeordnet sein. Ferner können die HDD-Anordnungen 116 unter dem Windschutz 122 angeordnet sein. Es ist auch angedacht, dass Abschnitte der Instrumentenkonsole 114, sich über dem Windschutz 122 befinden können. Es dürfte sich verstehen, dass die HDD-Anordnungen 116 in jeder beliebigen Anzahl und Ausgestaltung ausgeführt sein können, und dass ihre Ausführungsform nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt ist.
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Die HDD-Anordnungen 116 können ein Gehäuse 140 und ein in dem Gehäuse 140 montiertes Head Down Display (HDD) 142 enthalten. Das HDD 142 kann jeder beliebige geeignete Typ von Display mit einer einstellbaren Anzeigehelligkeit sein, die von einem Anzeigehelligkeitssignal eingestellt werden kann, der im Rahmen eines nicht einschränkenden Beispiels ein LCD-Display oder ein LED-Display beinhaltet. Jedes HDD 142 kann einen Betrachtungswinkel 144 haben, welcher schematisch für verschiedene von den HDDs 142 dargestellt ist und ein maximaler Winkel ist, bei welchem das HDD 142 mit akzeptabler visueller Wahrnehmbarkeit betrachtet werden kann. Wenn das HDD 142 von außerhalb des Betrachtungswinkels 144 betrachtet wird, kann das HDD 142 Helligkeit verlieren oder Farbverschiebungen haben.
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Eine Kamera 146 kann an einer oder mehreren von den HDD-Anordnungen 116 montiert oder davon getragen sein. Im Rahmen eines nicht einschränkenden Beispiels ist eine Kamera 146 in zwei von den HDD-Anordnungen 116 eingebaut dargestellt. Die restlichen HDD-Anordnungen 116 können als kameralose HDD-Anordnungen 116 betrachtet werden. Es ist angedacht, dass die HDD-Anordnungen 116 mit den Kameras 146 an verschiedenen Stellen auf der Instrumentenkonsole 114 angeordnet sein können. Es ist auch angedacht, dass jede von den HDD-Anordnungen 116 eine Kamera 146 haben kann. Ferner ist angedacht, dass nur ein HDD 116 eine Kamera 146 haben kann.
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In der dargestellten Ausführungsform kann sich jede Kamera 146 in einem getrennten Gehäuse 140 befinden und zu einer Öffnung in dem entsprechenden Gehäuse 140 ausgerichtet sein. Die Kamera 146 kann jeder beliebige geeignete Typ von Kamera zur Ausgabe eines eine Helligkeitsinformation anzeigenden Bildsignals in dem Kamerasichtfeld sein. Exemplarische Kameras umfassen eine CCD-Kamera, eine CMOS-Kamera, eine Digitalkamera, eine Videokamera oder jede andere Art von Vorrichtung, die in der Lage ist, ein Bild zu erfassen.
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Jede Kamera 146 kann ein Sichtfeld 148 haben, welches schematisch mit Strichlinien dargestellt ist und der Überdeckungsbereich der Kamera 146 ist. Es ist angedacht, dass das Kamerasichtfeld 148 wenigstens einen Abschnitt eines Sitzes 130 enthalten kann, und wie dargestellt, wenigstens einen Abschnitt von jedem von den zwei Sitzen 130 umfassen kann. Das Kamerasichtfeld 148 kann wenigstens einen Abschnitt des Head Down Display Betrachtungswinkels 144 einschließen. Die überlappenden Abschnitte des Kamerasichtfeldes und des Head Down Display Betrachtungswinkels 144 sind einschließlich eines Abschnittes von jedem der zwei Sitze 130 dargestellt. Es ist auch dargestellt, dass sich eine gesamte Breite des Cockpits in dem Sichtfeld 148 der Kameras 146 befinden kann. Es ist auch angedacht, dass die gesamte Breite des Cockpits 112 in dem Sichtfeld 148 nur einer Kamera 146 sein kann.
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3 stellt die exemplarischen Head Down Display Betrachtungswinkel 144 und die Kamerasichtfelder 148 deutlicher dar. 3 stellt auch dar, dass ein (in Strichlinien dargestelltes) Helligkeitsziel 150 mit einem vorbestimmten Reflexionsvermögen in dem Cockpit 112 in dem Kamerasichtfeld 148 enthalten sein kann. Ein derartiges Helligkeitsziel 150 kann einfach eine Oberfläche oder eine Wand mit einem bekannten Reflexionsvermögen sein. Es ist angedacht, dass das Beleuchtungsziel 150 ein neutrales Grau, wie z. B. 18%-Grau sein kann, um ein flaches Reflexionsspektrum über dem sichtbaren Spektrum zu erzeugen. Das Beleuchtungsziel 150 könnte eine Karte oder eine ähnliche Struktur auf einer Wand des Cockpits sein oder das Cockpit könnte mit einer derartigen Farbe gestrichen sein. Die Position der Kamera 146 kann in Bezug auf das Cockpit 112 fixiert sein, was die Ermittlung erleichtert, welche Teile des Bildes zu welchen Teilen des Cockpits 112 gehören. Somit ist es möglich, diskrete Teile des Bildes zu verarbeiten, um unterschiedliche Helligkeiten zu ermitteln und bessere Verarbeitungsentscheidungen zu treffen. Beispielsweise haben die Sitze 130 eine beschränkte Einstellbarkeit, und die Verstellung in der Höhe der Piloten ist eingeschränkt, sodass ein vorbestimmter Bereich, in welchem der Kopf der Piloten in einem Bildfeld fallen würde, bekannt wäre. Das neutrale Grau könnte den Hintergrund für den Kopfbereich bilden.
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4 stellt dar, dass ein Prozessor oder eine Steuerung 152 zum Verarbeiten des Bildes aus der Kamera und zum Einstellen der Anzeigehelligkeit des Displays gemäß dem verarbeiteten Bild vorgesehen sein kann. Zur Vereinfachung kann die Steuerung 152 in der die Kamera 146 enthaltenden HDD-Anordnung 116 sein. Die Steuerung 152 kann funktionell mit der Kamera 146 und dem Head Down Display 142 verbunden sein. Ein Bildprozessor 154 und ein Grafikprozessor 165 sowie irgendein zugeordneter Speicher 158 können in der Steuerung 152 enthalten sein. Der Bildprozessor 154 kann funktionell mit der Kamera 146 verbunden sein und ein Bildsignal aus der Kamera 146 empfangen. Der Bildprozessor 154 kann jeder geeignete Bildprozessor sein, der in der Lage ist, eine Helligkeit von wenigstens einem Abschnitt des Bildes zu ermitteln und ein Anzeigehelligkeitssignal entsprechend der bestimmten Helligkeit des Bildsignals auszugeben.
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Der Grafikprozessor 156 kann funktionell mit dem Bildprozessor 154 und dem HDD 142 verbunden sein. Der Grafikprozessor 156 kann jeder beliebige geeignete Grafikprozessor sein, das Helligkeitssignal zu empfangen und einen Anzeigehelligkeitspegel für das HDD 142 auf der Basis der ermittelten Helligkeit bestimmen kann. Der Grafikprozessor 156 kann in der Lage sein, ein Anzeigehelligkeitssignal an das HDD 142 auszugeben, das der bestimmten Helligkeit entspricht und somit dementsprechend eine Anzeigehelligkeit des HDD 142 einzustellen.
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Der Speicher 158 kann zum Speichern von Steuersoftware des Bildprozessors 154 und des Grafikprozessors 156 und jeder von der Steuerung 152 benötigten zusätzlichen Software verwendet werden. Der Speicher 158 kann auch zum Speichern von Information, wie z. B. einer Datenbank oder Tabelle, und zum Speichern von Bildern oder von der Kamera 146 aufgenommener Bilder verwendet werden.
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Die Steuerung 152 kann auch funktionell mit einer oder mehreren Komponenten des Flugzeugs 100 zur Kommunikation mit den Komponenten verbunden sein. Beispielsweise sind ein Informationssystemserver 160, Flugzeugsysteme 162 und eine kameralose HDD-Anordnung 116 mit der Steuerung 152 verbunden dargestellt. Der Informationssystemserver 160 kann komprimierte Bilder oder Video von dem Bildprozessor 154 empfangen, während die Flugzeugsysteme 162 Flugzeugdaten an die HDD-Anordnung 116 liefern können, sodass derartige Information auf dem HDD 142 dargestellt werden kann. Die Flugzeugsysteme können auch Information aus der Steuerung 152 empfangen. In dem Falle, in welchem nur eine Kamera 146 verwendet wird, um die mehreren HDDs 142 zu steuern, kann die Steuerung 152 auch funktionell mit der zusätzlichen kameralosen HDD-Anordnung 116 (in Strichlinien dargestellt) verbunden sein und dafür eingerichtet sein, die Anzeigehelligkeit ihres HDD 142 zu steuern. Derartige kameralose HDD-Anordnungen 116 können auch eine (nicht dargestellte) Steuerung haben, welche ebenfalls zum Betreiben der kameralosen HDD-Anordnung 116 verwendet werden kann.
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Während des Betriebs des Flugzeugs 100 kann ein Anzeigehelligkeitspegel von wenigstens einem HDD 142 in dem Cockpit 112 durch ein Anzeigehelligkeitssignal auf der Basis eines von der Kamera 146 aufgenommenen Bildes oder Videos eingestellt werden. Insbesondere kann ein Bild von wenigstens einem Abschnitt des Cockpits 112 in dem Betrachtungswinkel 144 des HDD 142 aufgenommen werden. Wenn die Kamera 146 eine Videokamera ist, kann dieses die Aufnahme eines Videos beinhalten. Das Bild oder Video können an den Bildprozessor 154 gesendet werden und eine Helligkeit von wenigstens einem Abschnitt des Bildes kann durch den Bildprozessor 154 bestimmt werden, welcher eine Bildverarbeitungssoftware nutzen kann, um die Helligkeit in dem erfassten Bild zu bestimmen. Jede geeignete Software kann zum Bestimmen der Menge des Umgebungslichtes in einem Abschnitt des Bildes verwendet werden. Die Software kann sicherstellen, dass das Bild aus der Kamera 146 in einem Helligkeit/Farbdichte-Farbraum (z. B. YCrCb oder YUV) so gespeichert wird, dass die Software die Helligkeitskomponente sehen kann. Dann kann eine Histogrammanalyse des Bildes durchgeführt werden, in welcher die Helligkeitspegel der Bilder in eine Anzahl von Bereichen aufgeteilt und die Anzahl von Pixeln in jedem Helligkeitsbereich ermittelt werden. Dieses kann dazu genutzt werden, den allgemeinen Helligkeitspegel des Bildes zu bestimmen. Aus der Histogrammanalyse kann eine Verteilung der Helligkeit bestimmt werden. Sobald die Verteilung der Helligkeit bestimmt ist, kann der Mittelwert oder Median der Helligkeit und demzufolge eine Abschätzung des Umgebungslichtes in der Szene ebenfalls bestimmt werden.
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Es ist auch angedacht, dass die Bildverarbeitung in kleineren Bereichen des Bildes durchgeführt werden kann, um auf spezifische Elemente in dem Kamerasichtfeld zu achten, wie z. B. das Fenster oder auf einen Bereich an der Rückseite der Cockpitwand. Dies würde es ermöglichen, unterschiedliche Komponenten des Gesamtumgebungslichtes in der Szene zu berechnen. Es ist angedacht, dass diese Bereiche sich für jede Displaykamera unterscheiden können und zwischen unterschiedlichen Flugzeugtypen variieren können.
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Es ist angedacht, dass die Helligkeit über das gesamte Bild oder irgendeinen Abschnitt des Bildes bestimmt werden kann. Der Bildprozessor 154 kann auch das direkt aus dem Bereich vor dem Flugzeug 100 empfangenes Licht aus den Reflexionen an der Rückseite des Cockpits 112 und des Piloten bestimmen. Es ist angedacht, dass die Bestimmung der Helligkeit auf die Bestimmung der Helligkeit eines Abschnittes des Bildes beinhaltet, die dem Reflexionsziel 150 in dem Cockpit 112 entspricht. Der Bildprozessor kann die Helligkeit auf der Oberfläche auf der Basis der bekannten Reflexion bestimmen und somit die Helligkeit für diesen Abschnitt bestimmen. Auf der Basis der bestimmten Helligkeit kann die Steuerung 152 den Anzeigehelligkeitspegel des HDD 142 einstellen. Insbesondere kann die Steuerung 152 ein dem bestimmten Anzeigehelligkeitspegel entsprechendes Anzeigehelligkeitssignal an das HDD 142 senden.
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Wenn mehrere Bilder aufgenommen werden, kann die Helligkeit wiederholt bestimmt werden. Die Steuerung 152 kann eine Helligkeit jedes Bildes bestimmen und den Anzeigehelligkeitspegel für das HDD 142 mit jeder bestimmten Helligkeit einstellen. In dem Falle, in welchem ein Video aufgenommen wird, kann dann die Helligkeit wiederholt über der Zeit bestimmt werden und die Einstellung des Anzeigehelligkeitspegels kann eine wiederholte Einstellung des Anzeigehelligkeitspegels in Abhängigkeit von der wiederholt bestimmten Helligkeit beinhalten. Es ist angedacht, dass eine solche wiederholte Bestimmung der Helligkeit der Bilder oder des Videos kontinuierlich sein kann, und dass auf diese Weise die Anzeigehelligkeit des HDD 142 kontinuierlich eingestellt werden kann.
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Im Falle mehrerer Kameras 146 kann der Bildprozessor 154 in der Lage sein, die Bilder zu kombinieren und die Steuerung 152 kann ebenfalls in der Lage sein, ein Helligkeitsprofil für das gesamte Cockpit 112 zu bestimmen. In diesem Falle können Daten aus den mehreren Kameras kombiniert werden, um Szenenhelligkeitsdaten zu erzeugen, welche gemeinsam zwischen allen HDDs 142 genutzt werden können. Ferner kann die Steuerung 152 im Falle mehrerer Kameras 146 einen Mittelwert oder gewichteten Mittelwert der bestimmten Helligkeit für jedes Bild verwenden. Es ist auch angedacht, dass jedes HDD 142 seine Helligkeit auf seine eigene Bestimmung hin voreinstellt, aber die anderen Helligkeitspegel nutzen kann, um allgemeine Szenenhelligkeitswerte zu erhalten.
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Es ist auch angedacht, dass das von nur einer Kamera aufgenommene Bild oder Video wenigstens ein Abschnitt des Cockpits 112 innerhalb der Betrachtungswinkel 144 von wenigstens zwei HDDs 142 sein kann und dass nur eine Kamera 146 verwendet werden kann, um Bilder oder ein Video an eine Steuerung 152 zum Steuern mehrerer HDDs 142 zu liefern. In einem derartigen Falle kann die Bestimmung der Helligkeit die Bestimmung der Helligkeit für einen Teil des Bildes in jedem von den Betrachtungswinkeln 144 beinhalten. Die Steuerung 152 kann dafür eingerichtet sein, die Anzeigehelligkeit für die kameralose HDD-Anordnung 116 auf der Basis der bestimmten Helligkeit in einem Abschnitt des seinem Betrachtungswinkel 144 entsprechenden Bildes zu bestimmen. Die Steuerung 142 kann eine geeignete Anzeigehelligkeit für das kameralose HDD 152 auf der Basis der bestimmten Helligkeit in einem Abschnitt des Bildes bestimmen, der seinem Betrachtungswinkel 144 entspricht. Die Steuerung 152 kann eine geeignete Anzeigehelligkeit für das kameralose HDD 142 auf der Basis der bestimmten Helligkeit bestimmen und kann an die kameralose HDD-Anordnung 116 ein Anzeigehelligkeitssignal ausgeben, das der bestimmten Anzeigehelligkeit entspricht. Auf diese Weise kann die Anzeigehelligkeit des kameralosen HDDs 142 ebenfalls gesteuert werden.
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Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ermöglichen eine bessere Erfassung der Umgebungslichtbedingungen in dem Cockpit 112, einschließlich des Lichtes, das direkt aus dem Bereich vor dem Flugzeug 100 empfangen wird. Die Kamera 146 kann mehrere Umgebungslichtsensoren, sowohl diejenigen, die auf dem Display montiert sind, und diejenigen, die davon entfernt montiert sind, ersetzen, um Licht zu bestimmen, das aus einem Bereich vor dem Flugzeug empfangen wird. Die Kamera 146 ermöglicht eine anspruchsvollere Messung der in dem Cockpit 112 zu bestimmenden Helligkeit, indem sie auf ein wesentlich breiteres Sichtfeld des Cockpits 112 blickt.
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Es dürfte sich verstehen, dass weitere Vorteile erzielt werden können, da man eine Kamera in dem Cockpit 112 hat, bei der der Sitz 130 innerhalb des Sichtfeldes 148 liegt. Ein derartiger Vorteil kann auch die Überwachung des Bewusstseins des Piloten beinhalten, welche von erhöhter Bedeutung in dem Falle sein kann, dass das Flugzeug 100 nur von einem Piloten betrieben wird, wobei eine Wachsamkeit des Piloten aufrechterhalten werden muss. Die Kamera 146 kann zur Überwachung der Kopfbewegungen des Piloten verwendet werden, um zu ermitteln, ob der Pilot schläfrig ist. Die Steuerung 152 kann die Kopfbewegungen des Piloten auf der Basis des Vergleichs von Bildern oder Einzelbildern des Videos des Piloten bestimmen. Einer von den Prozessoren kann in der Lage sein, einen Algorithmus ablaufen zu lassen, um aus den Bildern oder dem Video zu bestimmen, ob der Pilot schläfrig oder in irgendeiner Weise unfähig ist. Wenn ermittelt wird, dass die Kopfbewegungen des Piloten anzeigen, dass er schläfrig ist, kann dann die Steuerung 152 zum Erzeugen von Warnungen und Aufmerksamkeit erfordernde Aktionen genutzt werden, um die Aufmerksamkeit des Piloten auf sich zu ziehen. Es ist auch angedacht, dass die Steuerung 152 einen vollständig automatischen Betrieb des Flugzeugs in Betrieb setzen und/oder den Boden alarmieren kann, dass der Pilot in irgendeiner Weise unfähig ist.
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Es ist auch angedacht, da die Bewegung des Piloten aus den Bildern oder dem Video ermittelt werden kann, dass eine Gestensteuerung genutzt werden kann, um das HDD 142 zu steuern. Insbesondere kann die Steuerung 152 die Bewegungen des Piloten wie vorstehend beschrieben ermitteln und dann das HDD 142 auf der Basis der vorbestimmten Bewegung des Piloten betreiben. Dieses kann zu einem hoch interaktiven Steuerungsansatz führen.
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Die Kamera 146 kann auch für weitere Funktionen, wie z. B. Videokonferenzen, benutzt werden, bei der komprimierte Videos des Piloten an einen Bodenempfänger entweder über Satellit, Mobiltelefon, Wi-Fi-Verbindung oder irgendeine andere Verbindung gesendet werden können. Alternativ kann das Video für interne Kommunikation zwischen dem Piloten und den Flugbegleitern genutzt werden. Ein weiterer Vorteil, der realisiert werden kann, ist die Aufzeichnung der wiederholt aufgenommenen Bilder oder Videos und deren Speicherung in dem Speicher 158.
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Derartige Aufzeichnungen können später überprüft werden und nützliche Information über Aktivitäten in dem Cockpit liefern, welche andererseits nicht verfügbar wäre.
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Diese Beschreibung nutzt Beispiele, um die Erfindung einschließlich ihrer besten Ausführungsart offenzulegen, und um auch jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung einschließlich der Herstellung und Nutzung aller Elemente und Systeme und der Durchführung aller einbezogenen Verfahren in die Praxis umzusetzen. Der patentfähige Schutzumfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele umfassen, die für den Fachmann ersichtlich sind. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Erfindung enthalten sein, sofern sie strukturelle Elemente besitzen, die sich nicht von dem Wortlaut der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Änderungen gegenüber dem Wortlaut der Ansprüche enthalten.
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Ein Cockpit 112 für ein Flugzeug 110 enthält einen Windschutz 122 mit wenigstens einer transparenten Scheibe, durch welche Licht hindurchtreten kann, wenigstens einen von dem Windschutz in Abstand und gegenüberliegend angeordneten Sitz 130, eine Instrumentenkonsole 114 mit wenigstens einem unter dem Windschutz 122 angeordneten Abschnitt und wenigstens einem Head Down Display 142 mit einer einstellbaren Anzeigehelligkeit, die durch ein Anzeigehelligkeitssignal eingestellt werden kann, eine Kamera 146 mit einem Sichtfeld 148, das wenigstens einen Abschnitt des wenigstens einen Sitzes 130 enthält und ein Bildsignal ausgibt, das eine Helligkeitsinformation in dem Sichtfeld anzeigt, und einen Prozessor 152, der funktionell mit der Kamera 146 und dem Head Down Display 142 verbunden und dafür eingerichtet ist, das Bildsignal zu empfangen, eine Helligkeit des wenigstens einen Abschnittes des Sichtfeldes 148 zu ermitteln, eine Anzeigehelligkeit für das Head Down Display 142 auf der Basis der ermittelten Helligkeit zu ermitteln und ein Anzeigehelligkeitssignal an das Head Down Display 142 auszugeben, das der ermittelten Anzeigehelligkeit entspricht.
