DE102015111909B4

DE102015111909B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Hinweisen eines Piloten auf relevante Fluginformationen in Abhängigkeit von seiner Augentätigkeit

Info

Publication number: DE102015111909B4
Application number: DE102015111909.9A
Authority: DE
Inventors: Alexander Gatter
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2035-07-23
Also published as: DE102015111909A1

Abstract

Verfahren zum Ausgeben von Hinweisen an einen Piloten (3) eines Fluggeräts in Abhängigkeit von seiner Augentätigkeit,- wobei mindestens eine sicherheitsrelevante Blickrichtung des Piloten (3) auf ein eine relevante Fluginformation anzeigendes Instrument (12 bis 14) definiert wird, wobei zu der mindestens einen sicherheitsrelevanten Blickrichtung des Piloten (3) ein Zeitraum und ein Teilzeitraum definiert werden,- wobei eine tatsächliche Blickrichtung (8) des Piloten (3) erfasst wird,- wobei überprüft wird, ob die tatsächliche Blickrichtung (8) des Piloten (3) innerhalb des Zeitraums mindestens für den Teilzeitraum mit der mindestens einen sicherheitsrelevanten Blickrichtung zusammenfällt, und- wobei ein akustischer Hinweis an den Piloten (3) ausgegeben wird, wenn ein Überprüfungsergebnis des Überprüfens negativ ist, dadurch gekennzeichnet,- dass der akustische Hinweis die Fluginformation des jeweiligen Instruments (12 bis 14) ausgibt, indem er deren aktuellen Wert ansagt.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausgeben von Hinweisen an einen Piloten eines Fluggeräts in Abhängigkeit von seiner Augentätigkeit, das die Merkmale des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufweist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffs des nebengeordneten Patentanspruchs 7. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Fluggerät, insbesondere einen Hubschrauber, und einen Flugsimulator mit einer solchen Vorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Aus der US 6 480 763 B1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausgeben eines Fluggerätdrifthinweises bekannt. Die Vorrichtung umfasst Erfassungseinrichtungen, die die Blickrichtung des Piloten bezüglich einer Achse des Fluggeräts erfassen. Die Blickrichtung wird mit einer Driftrichtung des Fluggeräts verglichen. Wenn dabei eine Differenz oberhalb eines vorgegebenen Grenzwerts auftritt, wird ein Drifthinweis an den Piloten gegeben. Dadurch soll verhindert werden, dass das Fluggerät beim Schweben mit Objekten kollidiert, weil sich der Pilot aus irgendeinem Grund der Drift nicht bewusst ist.
Aus der DE 103 39 314 B3 sind ein Verfahren zur Anzeigesteuerung von unterschiedlichen Informationen in einem Fahrzeug und eine optoakustische Informationseinheit bekannt. Die Informationseinheit wird zur Darstellung von Navigations- und Mediendaten in einem Land-, Wasser- oder Luftfahrzeug verwendet, mit dem Passagiere transportiert werden. Die Blickrichtung des Fahrers des Fahrzeugs wird fortlaufend detektiert, und für den Fahrer fahrtrelevante Informationen werden nur dann von der Informationseinheit angezeigt, wenn der Fahrer Blickkontakt mit der Informationseinheit hat. In den Intervallen ohne Blickkontakt können hingegen fahrtunrelevante Informationen für die Passagiere angezeigt werden. Die aktuelle Blickrichtung wird durch eine videobasierte Detektion der Kopfdrehung und/oder Augenbewegung des Fahrers auf Basis eines statischen oder dynamischen Detektionsverfahrens ermittelt, und in der Auswertung wird eine binäre Entscheidung getroffen, ob der Fahrer die Informationseinheit anblickt oder nicht.
Aus der Fraunhofer-Presseinformation „Fraunhofer IDMT präsentiert den Schutzengel für Autofahrer“ vom 20.05.2014 ist ein Schlafwarner auf der Basis eines Augenverfolgungssystems bekannt. Mit dem Augenverfolgungssystem werden die Pupillenkontur und die Blickrichtung der Augen eines Fahrers eine Kraftfahrzeugs analysiert. Wenn der Fahrer die Augen länger als eine halbe Sekunde geschlossen hat, werden ein Warnton und ein optischer Warnhinweis ausgegeben. Der Schlafwarner zielt darauf ab, die verschiedenen Müdigkeitsphasen des Fahrers zu erkennen, zu bewerten und vor Eintreten des Sekundenschlafs zu warnen.
Robinski, M. et al.: „Tracking Visual Scanning Techniques in Training Simulation for Helicopter Landing“, Journal of Eye Movement Research 6(2):3, 1-17, berichten von einer Studie, bei der Militärpiloten bei Landemanövern in einem Flugsimulator hinsichtlich ihrer Augenbewegung beobachtet wurden. Die Studie ergab, dass ein sicheres Landen mit bestimmten Abtastmustern verknüpft ist, mit denen erfahrene und sichere Piloten die Instrumente und das Landeszenario beobachten.
Kirby, C.E. et al.: „Helicopter Pilot Scan Techniques During Low-Altitude High-Speed Flight“, Aviation, Space, and Environmental Medicine, Vol. 85, No. 7, Juli 2014, berichten von Versuchen mit Hubschrauberpiloten in einem Hubschraubersimulator, dass erfahrene Piloten eine konstante Höhe besser halten und dabei häufiger auf die Instrumente und weniger aus dem Fenster des Hubschraubersimulators schauen als weniger erfahrene Piloten. Bei diesen Versuchen kam zur Erfassung der Blickrichtung des Piloten ein unter dem Handelsnamen „faceLAB“ kommerziell verfügbares System zum Einsatz, das zur Verwendung in verschiedenen Fahrzeugen angeboten wird.
Aus der DE 199 51 001 A1 ist eine Vorrichtung zur Darstellung von Informationen in einem Fahrzeug in Abhängigkeit von der Blickrichtung des Fahrers bekannt. Die bekannte Vorrichtung umfasst einen Rechner, Mittel zur optischen und/oder akustischen Darstellung, Mittel zur Blickrichtungserkennung des Fahrers und verschiedene Datenquellen. Die Mittel zur Blickrichtungserkennung des Fahrers übermitteln dem Rechner die gemessene Blickrichtung des Fahrers. Der Rechner übermittelt diese Blickrichtung den Mitteln zur optischen und/oder akustischen Darstellung, so dass die Darstellung von Informationen aus den verschiedenen Datenquellen in das Blickfeld des Fahrers eingeblendet wird. Auf diese Weise soll eine Ablenkung des Fahrers durch die Informationen aus den verschiedenen Datenquellen reduziert werden. Konkret können die Informationen in die Windschutzscheibe des Fahrzeugs eingeblendet werden, da die Windschutzscheibe das hauptsächliche Blickfeld des Fahrers ausmacht. Alternativ können die Informationen in die Netzhaut des Fahrers eingeblendet werden, wobei eine dreidimensionale Darstellung möglich ist und auf eine Projektionsfläche verzichtet wird.
Als Ground Proximity Warning System (GPWS) werden Bodenannäherungswarnsysteme für Fluggeräte bezeichnet, die im Falle einer kritischen Sinkgeschwindigkeit, einer kritischen Bodenannäherungsrate, eines kritischen Höhenverlusts nach dem Start oder Durchstarten, eines unsicheren Bodenabstands ohne Landekonfiguration, einer kritischen Abweichung unter einen Gleitpfad im Instrumentenlandesystem-Anflug oder einer kritischen Windscherung ein Warnsignal ausgeben, siehe http://de.wikipedia.org/wiki/ground_proximity_warning-system. Bei einer absichtlichen, insbesondere langsamen Annäherung an ein Bodenziel oder einer längeren Mission in Bodennähe ist ein GPWS aber grundsätzlich ungeeignet, um zum Beispiel einen sogenannten CFIT (Controlled Flight Into Terrain) zu verhindern, bei dem ein Fluggerät aufgrund von von seinem Piloten nicht erfassten Fluginformationen, insbesondere der Flughöhe, mit dem Boden kollidiert.
Aus der US 2011/0199202 A1 sind ein Verfahren und ein System zum adaptiven Fahrzeugbetrieb bekannt, die die Merkmale des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 bzw. 6 aufweisen. Das bekannte Verfahren umfasst das Erfassen einer Position und einer Orientierung einer Anzeigevorrichtung, die von einem Fahrer des Fahrzeugs nahe an seinen Augen getragen wird. Weiter umfasst das Verfahren das Bestimmen einer Blickrichtung des Fahrers bezüglich der Position und der Orientierung der Anzeigevorrichtung und das selektive Generieren eines Hinweissignals in Abhängigkeit von der Blickrichtung des Fahrers. Das Generieren des Hinweissignals umfasst das Initiieren eines Hinweises mit einer Hinweiseinrichtung, wenn die Blickrichtung von einem Anzeigeschirm weg weist und das Initiieren einer Hinweisinformation auf dem Anzeigemonitor, wenn die Blickrichtung des Fahrers auf den Anzeigemonitor weist. Das Hinweissignal kann ein optisches Signal oder ein akustisches Signal in Form eines Warntons sein.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausgeben von Hinweisen an einen Piloten eines Fluggeräts aufzuzeigen, die insbesondere unerfahrene Piloten in kritischen Flugsituationen unterstützen, um zum Beispiel einen CFIT zu verhindern.
LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche 2 bis 6 sind auf bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die abhängigen Patentansprüche 8 bis 12 auf bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gerichtet. Die abhängigen Patentansprüche 13 und 14 betreffen Fluggeräte, der Patentanspruch 15 einen Flugsimulator mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ausgeben von Hinweisen an einen Piloten eines Fluggeräts in Abhängigkeit von seiner Augentätigkeit werden mindestens eine sicherheitsrelevante Blickrichtung des Piloten, die auf ein eine relevante Fluginformation anzeigendes Instrument gerichtet ist, sowie ein Zeitraum und ein Teilzeitraum zu dieser mindestens einen sicherheitsrelevanten Blickrichtung des Piloten definiert. Die tatsächliche Blickrichtung des Piloten wird erfasst, und es wird überprüft, ob die tatsächliche Blickrichtung des Piloten innerhalb des Zeitraums mindestens für den Teilzeitraum mit der mindestens einen sicherheitsrelevanten Blickrichtung zusammenfällt. Wenn ein Überprüfungsergebnis des Überprüfens negativ ist, wird ein akustischer Hinweis an den Piloten ausgegeben, der die Fluginformation des jeweiligen Instruments ausgibt, indem er deren aktuellen Wert ansagt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Pilot die relevante Fluginformation von dem Instrument regelmäßig erfasst. Es versteht sich, dass beim Überprüfen der Blickrichtung vorzugsweise nur solche Zeiten, in denen die tatsächliche Blickrichtung des Piloten mit der mindestens einen sicherheitsrelevanten Blickrichtung zusammenfällt, auf den Teilzeitraum angerechnet werden, die für ein Erfassen der relevanten Fluginformation ausreichend sind. Ebenso kann das Zusammenfallen der tatsächlichen Blickrichtung des Piloten mit der mindestens einen sicherheitsrelevanten Blickrichtung unter Anlegung sehr enger Kriterien überprüft werden, die nicht schon erfüllt sind, wenn die Blickrichtung nur ungefähr in die Richtung des jeweiligen Instruments zeigt, sondern nur dann, wenn sie ausreichend genau auf das Instrument gerichtet ist, um es abzulesen.
Es versteht sich, dass jede definierte sicherheitsrelevante Blickrichtung des Piloten, die auf ein eine relevante Fluginformation anzeigendes Instrument gerichtet ist, vorzugsweise abhängig von der relativen Position der Augen des Piloten gegenüber dem Instrument definiert ist, weil die Winkel, in die der Pilot blicken muss, um das Instrument abzulesen, von der Position seiner Augen gegenüber dem Instrument abhängen. Nur bei einer durch äußere Umstände festen Position der Augen kann auf eine Definition der sicherheitsrelevanten Blickrichtung unabhängig von der aktuellen Position der Augen verzichtet werden. Aus den vorgenannten Gründen ist es gleichbedeutend mit der Definition einer sicherheitsrelevanten Blickrichtung und der Überprüfung, ob die tatsächliche Blickrichtung des Piloten damit zusammenfällt, wenn für das die relevante Fluginformation anzeigende Instrument ein sicherheitsrelevanter Fixationsbereich definiert und das Fallen eines tatsächlichen Fixationspunktes der Augen des Piloten in den sicherheitsrelevanter Fixationsbereich überprüft wird.
Durch Abstimmung der Längen des Zeitraums und des Teilzeitraums kann von dem Piloten eine bestimmte Frequenz beim Betrachten des jeweiligen Instruments und damit beim Erfassen der jeweiligen relevanten Fluginformation abverlangt werden. Es versteht sich, dass der Zeitraum, der beim Überprüfen, ob die tatsächliche Blickrichtung des Piloten mit der jeweiligen sicherheitsrelevanten Blickrichtung zusammenfällt, als fließender Zeitraum oder als jeweils im Anschluss an den vorhergehenden Zeitraum neu beginnender Zeitraum realisiert werden kann.
Häufig ist es sinnvoll, nicht nur eine sicherheitsrelevante Blickrichtung, sondern mehrere sicherheitsrelevante Blickrichtungen des Piloten zu definieren, und zu überwachen, ob die tatsächliche Blickrichtung des Piloten mit einer notwendigen Regelmäßigkeit mit den sicherheitsrelevanten Blickrichtungen zusammenfällt. Dabei können für alle sicherheitsrelevanten Blickrichtungen dieselben Kriterien, d. h. dieselben Zeiträume und Teilzeiträume, aber auch abweichende Zeiträume und /oder Teilzeiträume definiert werden.
In der Summe der definierten sicherheitsrelevanten Blickrichtungen und zugehörigen Zeiträume und Teilzeiträume kann das Abtasten der Instrumente des Fluggeräts mit den Augen definiert werden, wie es ein erfahrener Pilot durchführt, um alle relevanten Fluginformationen mit der notwendigen Frequenz zu erfassen, um einen unerfahrenen Piloten zu einer entsprechenden Erfassung der Fluginformationen anzuleiten.
Die weiteren sicherheitsrelevanten Blickrichtungen des Piloten können nicht nur auf ein weiteres, eine weitere relevante Fluginformation anzeigendes Instrument, sondern alternativ oder zusätzlich auch in Flugrichtung gerichtet sein.
Der weitere Hinweis an den Piloten, der bei einem negativen Überprüfungsergebnis des Überprüfens ausgegeben wird, kann auch ein optischer Hinweis sein, der den Blick, d. h. die tatsächliche Blickrichtung des Piloten, in die jeweilige sicherheitsrelevante Blickrichtung lenkt. Beispielsweise kann das jeweilige Instrument hell und/oder blinkend beleuchtet werden, um die Aufmerksamkeit des Piloten darauf zu richten. Der weitere Hinweis kann auch ein optischer Hinweis in der tatsächlichen Blickrichtung des Piloten sein, der die Fluginformation des jeweils nicht ausreichend betrachteten Instruments anzeigt. Es kann sich auch um einen akustischen Hinweis handeln, der den Piloten auf die jeweils sicherheitsrelevante Blickrichtung hinweist, indem er generisch auf die jeweilige Fluginformation, d. h. zum Beispiel „Höhe“ oder „Geschwindigkeit“ hinweist. Der weitere akustische Hinweis kann aber ebenfalls die Fluginformation des jeweils nicht ausreichend betrachteten Instruments ausgeben, indem er deren aktuellen Wert ansagt.
Die jeweilige sicherheitsrelevante Blickrichtung, der jeweilige Zeitraum und/oder der jeweilige Teilzeitraum, die beim Überprüfen der tatsächlichen oder aktuellen Blickrichtung des Piloten berücksichtigt werden, können in Abhängigkeit von dem aktuellen Flugzustand des Fluggeräts definiert werden. So können die von dem Piloten abgeforderten Abtastmuster an die Flugsituation angepasst werden. Beispielsweise kann bei der Annäherung an den Boden ein höherfrequentes Abtastmuster gefordert werden als bei größerem Abstand des Fluggeräts vom Boden.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgende Erfassung der tatsächlichen Blickrichtung des Piloten kann auch auf das Vorliegen von Anzeichen für Ermüdung überwacht werden. Solche Ermüdungsanzeichen können z. B. ein Entfall der Blickrichtung wegen Schließens der Lider der Augen für längere Zeit oder ein zielloses Wandern der Blickrichtung sein. Wenn solche Anzeichen für Ermüdung vorliegen, kann ein Warnhinweis an den Piloten ausgegeben werden oder auch an eine externe Flugüberwachung.
Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Definitionseinrichtungen vorgesehen, in denen die mindestens eine sicherheitsrelevante Blickrichtung und der zugehörige Zeitraum und Teilzeitraum definiert sind. Weiterhin sind Erfassungseinrichtungen vorgesehen, die die tatsächliche Blickrichtung des Piloten erfassen. Dabei kann es sich um kommerziell verfügbare oder speziell für die erfindungsgemäße Vorrichtung konfigurierte Erfassungseinrichtungen handeln. Weiterhin sind Überprüfungseinrichtungen vorgesehen, die überprüfen, ob die tatsächliche Blickrichtung des Piloten innerhalb des Zeitraums mindestens für den Teilzeitraum mit der mindestens einen sicherheitsrelevanten Blickrichtung zusammenfällt. Letztlich sind Hinweiseinrichtungen vorhanden, die einen Hinweis an den Piloten ausgeben, wenn ein Überprüfungsergebnis der Überprüfungseinrichtung negativ ist.
Die bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen den bereits geschilderten bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei dem Fluggerät, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz kommen kann, kann es sich insbesondere um einen Hubschrauber handeln. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber auch in einem Flugsimulator zum Einsatz kommen, um einem Piloten die gewünschten Abtastmuster zum Abtasten der Instrumente mit den Augen anzutrainieren.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Die in den Patentansprüchen angeführten Merkmale können durch weitere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, die das jeweilige Verfahren oder die jeweilige Vorrichtung aufweist.
Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.

1 zeigt eine mögliche Ausführungsform von Erfassungseinrichtungen für eine tatsächliche Blickrichtung eines Piloten.
2 ist eine schematische Darstellung von verschiedenen tatsächlichen Blickrichtungen des Piloten und daraus resultierenden Fixationspunkten der Augen des Piloten auf einer Instrumententafel eines Fluggeräts.
3 ist eine exemplarische Darstellung mehrerer zeitlich versetzter Fixationspunkte auf einem Höhenmesser; und
4 ist ein Blockdiagramm zu dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausgeben von Hinweisen an einen Piloten eines Fluggeräts in Abhängigkeit von seiner Augentätigkeit.

FIGURENBESCHREIBUNG
In 1 ist schematisch der Kopf 1 eines einen Helm 2 tragenden Piloten 3 eines Fluggeräts dargestellt, bei dem es sich um einen Hubschrauber handeln möge. An dem Helm 2 ist eine Kamera 4 montiert, die über einen ebenfalls am Helm 2 befestigten Spiegel 5 die Augen 6 des Piloten 3 beobachtet. Für den Piloten 3 ist der Spiegel 5 durchsichtig. Eine weitere Kamera 7 ist fest in dem Fluggerät montiert und beobachtet den Helm 2. Konkret kann die Kamera 7 anhand von hier nicht dargestellten Positionsmarkierungen die Lage des Helms 2 im Raum erfassen. Bei der Kamera 7 kann es sich auch um eine Stereokameraanordnung handeln, um die räumliche Erfassung der Position und der Ausrichtung des Helms 2 zu vereinfachen. Gegenüber der Position des Helms 2 im Raum wird mit der die Augen 6 beobachtenden Kamera 4 die aktuelle oder tatsächliche Blickrichtung 8 innerhalb eines Sichtbereichs 9 des Piloten 3 erfasst. Die Blickrichtung des Piloten 3 kann auch mit anderen bekannten, insbesondere mit anderen kommerziell verfügbaren sogenannten Eye-Tracking-Systemen erfasst werden.
2 illustriert verschiedene Blickrichtungen 8ⁱ, 8ⁱⁱ und 8ⁱⁱⁱ des Piloten 3, die ausgehend von der Position seiner Augen 6 in verschiedene Fixationspunkte 10ⁱ, 10ⁱⁱ und 10ⁱⁱⁱ auf einer Instrumententafel 11 des Fluggeräts resultieren. Die Instrumententafel 11 umfasst verschiedene Instrumente 12 bis 14, die relevante Fluginformationen anzeigen. Der Pilot 3 muss diese Fluginformationen von den Instrumenten 12 bis 14 erfassen. Dass er dies tatsächlich tut, kann unter Erfassen seiner tatsächlichen Blickrichtung 8 überprüft werden. Konkret geschieht dies, indem überprüft wird, ob seine tatsächliche Blickrichtung 8 mit einer Blickrichtung zusammenfällt, die auf das jeweilige Instrument 12 bis 14 gerichtet ist, d. h. ob seine tatsächliche Blickrichtung 8 auf das jeweilige Instrument 12 bis 14 führt. Diese Übereinstimmung der tatsächlichen Blickrichtung mit der sicherheitsrelevanten Blickrichtung auf das jeweilige Instrument 12 bis 14 muss innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums für einen vorgegebenen Teilzeitraum gegeben sein.
3 zeigt exemplarisch einen Höhenmesser 15 als Beispiel für eines der Instrumente 13 der Instrumententafel 11 und verschiedene Fixationspunkte 10ⁱ bis 10^v. Die Fixationspunkte 10ⁱ bis 10ⁱⁱⁱ und 10^v mögen dabei in einen definierten sicherheitsrelevanten Fixationsbereich 16 für den Höhenmesser 15 fallen, der der Definition einer von der aktuellen Position der Augen des Piloten ausgehenden sicherheitsrelevanten Blickrichtung, nämlich derjenigen auf den Höhenmesser 15, entspricht. Der Fixationspunkt 10^iv liegt außerhalb des zulässigen Fixationsbereichs.
Die Fixationspunkte 10 mögen in der Reihenfolge ihrer Indizes aufeinander folgen, die Fixationspunkte 10ⁱ bis 10ⁱⁱⁱ dabei jeweils in einem Abstand von etwa 10 Sekunden. Der nächste Fixationspunkt 10^iv außerhalb des sicherheitsrelevanten Fixationsbereichs 16 möge der einzige Fixationspunkt in der Nähe des Höhenmessers 15 innerhalb der nächsten 30 Sekunden sein. Wird dies festgestellt, ergeht ein Hinweis an den Piloten, den Höhenmesser zu betrachten, entweder optisch, beispielsweise durch blinkende Beleuchtung des Höhenmessers oder Einblendung des aktuellen Höhenwerts in der tatsächlichen Blickrichtung des Piloten, oder akustisch, beispielsweise durch eine Ansage „Höhe“ oder die Ansage des aktuellen Höhenwerts. Der Fixationspunkt 10^v innerhalb des sicherheitsrelevanten Fixationsbereichs 16 ergibt sich dadurch, dass der Pilot auf diesen Hinweis hin den Höhenmesser 15 erneut betrachtet und die von diesem angezeigte relevante Fluginformation abliest.
Das in 4 gezeigte Blockdiagramm umfasst einen Block Definieren 17, der für das Definieren der sicherheitsrelevanten Blickrichtungen oder Fixationsbereiche und zugehöriger Zeiträume und Teilzeiträume bzw. entsprechender Definitionseinrichtungen steht. Ein Block Erfassen 18 steht für das Erfassen der tatsächlichen Blickrichtung oder Fixationspunkte der Augen des Piloten bzw. entsprechende Erfassungseinrichtungen. Ein Block Überprüfen 19 steht dafür, dass überprüft wird, ob die tatsächliche Blickrichtung des Piloten innerhalb des jeweiligen Zeitraums für mindestens den jeweiligen Teilzeitraum mit der jeweiligen sicherheitsrelevanten Blickrichtung oder der tatsächliche Fixationspunkt der Augen in den jeweiligen sicherheitsrelevanten Fixationsbereich fällt, bzw. für entsprechende Überprüfungseinrichtungen. Ein Block Hinweisen 20 steht dafür, dass bei einem negativen Ergebnis des Überprüfens 19 ein Hinweis an den Piloten ergeht bzw. für entsprechende Hinweiseinrichtungen. Der Hinweis an den Piloten enthält direkt die auf dem vernachlässigten Fluginstrument sichtbare Fluginformation.
Bezugszeichenliste

1: Kopf
2: Helm
3: Pilot
4: Kamera
5: Spiegel
6: Auge
7: Kamera
8: Blickrichtung
9: Sichtbereich
10: Fixationspunkt
11: Instrumententafel
12: Instrument
13: Instrument
14: Instrument
15: Höhenmesser
16: Fixationsbereich
17: Definieren
18: Erfassen
19: Überprüfen
20: Hinweisen

Claims

Verfahren zum Ausgeben von Hinweisen an einen Piloten (3) eines Fluggeräts in Abhängigkeit von seiner Augentätigkeit, - wobei mindestens eine sicherheitsrelevante Blickrichtung des Piloten (3) auf ein eine relevante Fluginformation anzeigendes Instrument (12 bis 14) definiert wird, wobei zu der mindestens einen sicherheitsrelevanten Blickrichtung des Piloten (3) ein Zeitraum und ein Teilzeitraum definiert werden, - wobei eine tatsächliche Blickrichtung (8) des Piloten (3) erfasst wird, - wobei überprüft wird, ob die tatsächliche Blickrichtung (8) des Piloten (3) innerhalb des Zeitraums mindestens für den Teilzeitraum mit der mindestens einen sicherheitsrelevanten Blickrichtung zusammenfällt, und - wobei ein akustischer Hinweis an den Piloten (3) ausgegeben wird, wenn ein Überprüfungsergebnis des Überprüfens negativ ist, dadurch gekennzeichnet, - dass der akustische Hinweis die Fluginformation des jeweiligen Instruments (12 bis 14) ausgibt, indem er deren aktuellen Wert ansagt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere sicherheitsrelevante Blickrichtung des Piloten (3) definiert wird, wobei überprüft wird, ob die tatsächliche Blickrichtung (8) des Piloten (3) innerhalb des Zeitraums oder innerhalb eines weiteren Zeitraums mindestens für den Teilzeitraum oder einen weiteren Teilzeitraum mit der mindestens einen weiteren sicherheitsrelevanten Blickrichtung zusammenfällt, und wobei ein weiterer Hinweis an den Piloten (3) ausgegeben wird, wenn das Ergebnis des Überprüfens (19) negativ ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine weitere sicherheitsrelevante Blickrichtung des Piloten (3) auf ein weiteres, eine weitere relevante Fluginformation anzeigendes Instrument (12 bis 14) oder in Flugrichtung gerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Hinweis an den Piloten (3) - ein optischer Hinweis ist, der die tatsächliche Blickrichtung (8) des Piloten (3) in die jeweilige sicherheitsrelevante Blickrichtung lenkt, - ein optischer Hinweis in der tatsächlichen (8) Blickrichtung ist, der die Fluginformation des jeweiligen Instruments (12 bis 14) anzeigt, - ein akustischer Hinweis ist, der den Piloten (3) auf das jeweilige Instrument (12 bis 14) hinweist, und/oder - ein akustischer Hinweis ist, der die Fluginformation des jeweiligen Instruments (12 bis 14) ausgibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige sicherheitsrelevante Blickrichtung, der jeweilige Zeitraum und/oder der jeweilige Teilzeitraum in Abhängigkeit von dem aktuellen Flugzustand des Fluggeräts definiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die tatsächliche Blickrichtung (8) und/oder eine Bewegung der Lider der Augen (6) des Piloten (3) auf Anzeichen für Ermüdung überwacht und bei deren Vorliegen ein Warnhinweis ausgegeben wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Ausgeben von Hinweisen an einen Piloten (3) eines Fluggeräts in Abhängigkeit von seiner Augentätigkeit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit - Definitionseinrichtungen, in denen mindestens eine sicherheitsrelevante Blickrichtung des Piloten (3) auf ein eine relevante Fluginformation anzeigendes Instrument (12 bis 14) definiert ist, wobei in den Definitionseinrichtungen zu der mindestens einen sicherheitsrelevanten Blickrichtung des Piloten (3) ein Zeitraum und ein Teilzeitraum definiert sind, - Erfassungseinrichtungen, die eine tatsächliche Blickrichtung (8) des Piloten (3) erfassen, - Überprüfungseinrichtungen, die überprüfen, ob die tatsächliche Blickrichtung (8) des Piloten (3) innerhalb des Zeitraums mindestens für den Teilzeitraum mit der mindestens einen sicherheitsrelevanten Blickrichtung zusammenfällt, und - Hinweiseinrichtungen, die einen akustischen Hinweis an den Piloten (3) ausgeben, wenn ein Überprüfungsergebnis der Überprüfungseinrichtungen negativ ist, dadurch gekennzeichnet, - dass der akustische Hinweis, den die Hinweiseinrichtungen an den Piloten (3) geben, die Fluginformation des jeweiligen Instruments (12 bis 14) ausgibt, indem er deren aktuellen Wert ansagt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere sicherheitsrelevante Blickrichtung des Piloten (3) in den Definitionseinrichtungen definiert ist, wobei die Überprüfungseinrichtungen überprüfen, ob die tatsächliche Blickrichtung (8) des Piloten (3) innerhalb des Zeitraums oder innerhalb eines weiteren Zeitraums mindestens für den Teilzeitraum oder einen weiteren Teilzeitraum mit der mindestens einen weiteren sicherheitsrelevanten Blickrichtung zusammenfällt, und wobei die Hinweiseinrichtungen einen weiteren Hinweis an den Piloten (3) ausgeben, wenn ein Überprüfungsergebnis der Überprüfungseinrichtungen negativ ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine in den Definitionseinrichtungen definierte weitere sicherheitsrelevante Blickrichtung des Piloten (3) auf ein weiteres, eine weitere relevante Fluginformation anzeigendes Instrument (12 bis 14) oder in Flugrichtung gerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Hinweis, den die Hinweiseinrichtungen an den Piloten (3) geben, - ein optischer Hinweis ist, der die tatsächliche Blickrichtung (8) des Piloten (3) in die jeweilige sicherheitsrelevante Blickrichtung lenkt, - ein optischer Hinweis in der tatsächlichen Blickrichtung (8) ist, der die Fluginformation des jeweiligen Instruments (12 bis 14) anzeigt, - ein akustischer Hinweis ist, der den Piloten (3) auf das jeweilige Instrument (12 bis 14) hinweist, und/oder - ein akustischer Hinweis ist, der die Fluginformation des jeweiligen Instruments (12 bis 14) ausgibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige sicherheitsrelevante Blickrichtung, der jeweilige Zeitraum und/oder der jeweilige Teilzeitraum in den Definitionseinrichtungen in Abhängigkeit von dem aktuellen Flugzustand des Fluggeräts definiert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Überwachungseinrichtungen vorgesehen sind, die die tatsächliche Blickrichtung (8) und/oder eine Bewegung der Lider der Augen (6) des Piloten (3) auf Anzeichen für Ermüdung überwachen und bei deren Vorliegen einen Warnhinweis ausgeben.
Fluggerät mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12.
Hubschrauber mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12.
Flugsimulator mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12.