JP2011519783A - 緊急視認装置 - Google Patents

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Abstract

緊急視認装置は,視認性が悪化する緊急事態の際に,情報に対する視覚的なアクセスを操縦士に提供する。この装置は,清浄な空気で満たされ,透明な前面及び後面パネルを有し,拡張可能な第1の筐体であって,前面パネルの前の第1の情報源を第1の筐体を通して操縦士が見ることができるようにする前記第1の筐体と,清浄な空気で満たされ,拡張可能な第2の筐体であって,後面パネル及び第2の情報源に近接して配置されるための透明な前面パネルを備えた前記第2の筐体と,第2の筐体の後面パネルに配置されたカメラであって,第2の筐体の前面パネルを通して第2の情報源から画像を得るために前面パネルに向けられた前記カメラとを含む。該カメラは,第1の筐体の後面パネル上の表示装置に画像を送る。

Description

本発明は,一般に,火災で発生した,煙及び/又は粒状物質等の視界を悪化させる物質がオペレータの周りに充満した後でも,オペレータが計器や他の視覚的データ源との視覚的認識を維持できる装置に関する。特に,本発明は,風防ガラスの外側及び航空機の操縦室内の計器盤を鮮明に視認できるようにし,煙又はその他の視野を悪化させる物質が操縦室の領域内に充満した後でも,航空機を誘導して安全に着陸させるための重要な情報を操縦士に提供するシステムに関する。
本発明は,米国特許第4,832,287号,米国特許第5,318,250号,米国特許第5,202,796号,米国特許第5,947,415号,米国特許第6,082,673号及び米国特許第6,460,804号に関連している。
従来技術による緊急視覚確保システムは,膨張可能な筐体を使用しており,この筐体の両端に透視パネルが設けられている。筐体が操縦士の顔面マスクと風防ガラス又は計器盤との間に距離を設け,操縦室に煙が発生する緊急事態において,操縦士が視覚的情報にアクセスできるようにして,航空機の操縦を補助する。
発明の概要
本発明は,視認性が悪化する緊急事態の際に,情報に対する視覚的なアクセスをステーションのオペレータに提供するための緊急視認装置であって,清浄な空気で満たされた拡張可能な第1の筐体であって,透明な前面及び後面パネルを備え,前面パネルの前に配置された第1の情報源にオペレータが第1の筐体を通して視覚的にアクセスできるようにする第1の筐体と,清浄な空気で満たされた拡張可能な第2の筐体であって,後面パネル及び第2の情報源に近接して配置されるための透明な前面パネルを備えた第2の筐体と,第2の筐体の後面パネルに配置された第1のカメラであって,第2の筐体の前面パネルを通して第2の情報源から画像を得るために前面パネルに向けられた第1のカメラと,このカメラと作動可能に接続された第1の表示装置であって,第1の筐体の後面パネルを通してオペレータが見ることができるように,第1の筐体に作動可能に配置された第1の表示装置とを含む。
また,本発明は,視認性が悪化する緊急事態の際に,情報に対する視覚的なアクセスを操縦室内の航空機の操縦士に提供するための緊急視認装置であって,清浄な空気で満たされた拡張可能な第1の筐体であって,透明な前面及び後面パネルを備え,操縦室の風防ガラスの外側を操縦士が第1の筐体を通して視覚的にアクセスできるようにする第1の筐体と,第1の筐体の後面パネルを通してオペレータが見ることができるように,第1の筐体に作動可能に配置された表示装置と,表示装置に入力される飛行情報を提供する手段とを含む。
視認性が悪化する緊急事態の際に操縦士により使用される本発明の実施形態を示す,飛行機の操縦室の後方から見た斜視図である。 図1の側面図である。 膨張可能な筐体の内側への表示装置の設置を示す図2Aの拡大部分断面図である。 膨張可能な筐体の外側への表示装置の設置を示す図2Aの拡大部分断面図である。 膨張可能な筐体を膨張させるための手動ポンプを示す図1の側面図である。 計器盤上に設置するために拡張され展開された形態で示す,図1の装置で使用されている拡張可能な筐体の後方から見た斜視図である。 図4の拡張可能な筐体の前方から見た斜視図である。 格納するために折り畳まれたコンパクトな形態で示す,図4の筐体の後方から見た斜視図である。 図1と類似の図であり,操縦士が拡張可能な筐体を計器盤上の別の位置に移動させることを示す。 風防ガラスの外側からの画像及び計器盤の画像を示す,図1の線8−8に沿う断面図である。 操縦士により使用される本発明の別の実施形態を示す飛行機の操縦室の後方から見た斜視図である。 図9の側面図である。 筐体の前面パネルに配置された2個の表示装置を示す,図9の拡張可能な筐体の前方から見た斜視図である。 図11の線12−12に沿う部分断面図である。 折り畳まれて平坦にされたコンパクトな格納形態の拡張可能な筐体を示す,図11の後方から見た斜視図である。 図10の拡張可能な筐体を通して操縦士が見る眺めである。 本発明の別の実施形態の側面図である。 本発明において使用される表示装置に接続された航空機飛行情報システムを示す機能ブロック図である。
発明の詳細な説明
本発明に従って製作された緊急視認装置2の実施形態が図1に開示されている。装置は飛行機の操縦室で使用するものとして示されているが,本発明は,煙発生時等の視認性が悪化する緊急事態の際にステーションのオペレータが計器盤等の情報源からの情報にアクセスすることが必要となる他の類似の環境において使用できる。オペレータステーションの例としては,潜水艦の制御ステーション,原子力発電所の制御室,又は煙やその他の粒状物質がオペレータステーションに侵入してオペレータと制御盤との間の視認性を阻害する場合等,視認性が悪化する緊急事態の場合でもオペレータが運転を継続する必要性がある任意のその他の重大な環境が挙げられる。従って,計器,制御盤又は重要な情報源がオペレータステーションに配置されている場合,オペレータは,オペレータステーションにおいて視認性が悪化する事態が生じた際にその情報に視覚的にアクセスしなければならない。
装置2は,視野を悪化させる煙が操縦室に充満した場合などの視認性が悪化する緊急事態の際に,操縦士が風防ガラス6を通して見ることを可能にする膨張可能な筐体4を有する。また,装置2は,LCD等の表示装置12に接続されたカメラ10を介して操縦士が計器盤を見ることを可能にする拡張可能な筐体8を有する。膨張可能な筐体4及び拡張可能な筐体8は,何れも,リップストップのナイロン等の気密性布地,又はその他の可撓性で柔軟な材料によって製作されており,両筐体は,非使用時にコンパクトな形態に折り畳むことができる。
図2を参照すると,膨張可能な筐体4は,風防ガラス6の内面の曲率に実質的に適合するように適切に形状が決められた前面パネル14を備えている。前面パネル14は,透明なプラスチック材料で製作されている。膨張可能な筐体4は後面パネル16を備えており,この後面パネル16も透明なプラスチック材料で製作されており,視認性が悪化する緊急事態の際には,操縦士は,膨張可能な筐体4の内部を通して,そして前面パネル14と風防ガラス6を通して見ることができる。膨張可能な筐体4は,適切なフィルタ19を備えた電池駆動式の送風機18によって膨張させることができ,これにより,清浄な空気を膨張可能な筐体4内に提供するために操縦室から吸い込まれた空気から粒状物質を除去でき,有利である。空気ホース20が送風機18と膨張可能な筐体4の内部とに作動可能に接続されている。また,図3に示す様に,送風機18への電力の供給が中断されたり電力を使い果たした場合に,筐体内の圧力を維持するために,フィルタ21の付属した手動空気ポンプ22を膨張可能な筐体4に設けてもよい。手動ポンプ22は,筐体4を膨張させるために清浄な空気の主な供給源として使用しても良い。
膨張可能な筐体4は,緩く膨張されるのが有利であり,これにより,風防ガラス6に実質的に適合すると共に風防ガラス6に対して封止し,煙やその他の視界悪化物質を操縦士の見通し線(line of sight)から排除し,これにより操縦士が風防ガラスを通して視覚的にアクセスできるようにする。リリーフバルブ23は,膨張可能な筐体4内の圧力を調整できるようにすると共に,筐体が押し付けられる表面上の凹凸に筐体が実質的に適合して凹凸に沿って封止し,その様な表面上の視界悪化物質を移動できるようにする。リリーフバルブ23は,フィルタで濾過した膨張用の空気をゆっくり漏出させて筐体4内の空気圧を調整する。
図2に戻ると,膨張可能な筐体4は,水平部分24と垂直部分26を備えたL字状である。垂直部分26は,全ての必要な移動を行うためのヨークの操作と干渉しないように寸法が決められており,有利である。表示装置12は,垂直部分26の前端部に配置されている。表示装置12は,図2Bに示すように,膨張可能な筐体4の内側に設置してもよく,図2Cに示すように,膨張可能な筐体4の外側に設置してもよい。表示装置12を外側に設置する場合,垂直部分26の前面パネル28は,透明なプラスチック材料によって製作される。膨張可能な筐体4の外側で表示装置12を支持するために前面パネル28と別のパネル32との間にポケット30が形成されている。内側に設置する場合,図2Bに示すように,表示装置12は,通常の手段により前面パネル28の内面に取付けられる。
図4,図5及び図6を参照すると,筐体8は,コイルばね36により支持された可撓性の側壁34を有する。この側壁34は,前面及び後面パネル38,40を取り囲み,密封した内部空間を提供する。ばね36は,図6に示すように,非使用時に筐体8をコンパクトな形態に圧縮して小さくすることを可能にする。ばね36は,筐体8を図4及び図5に示す拡張状態にするように付勢される。筐体8が拡張可能になると,操縦室の空気がフィルタ42を通して引き込まれるので,筐体8の内部空間が清浄な空気で満たされる。フィルタ42は,空気中の煙や粒状物質を除去し,筐体8に清浄な空気を提供するように設計されている。筐体8は,必要に応じて操縦士が筐体8を計器盤の異なる部分に簡便に移動できるようにするハンドルストラップ44を有する(図7参照)。ファスナ46は,筐体8を計器盤に固定するために使用される。ファスナ46はベルクロ(登録商標)又は他の一般的な取り付け具のように面ファスナから形成されている。透明な前面パネル38は,計器盤の前面の凹凸に順応できるように可撓性材料で製作されている。カメラ10は後面パネル40に固定されている。カメラ10は,筐体8の幅と高さを実質的に含む視野を有する。カメラ10により撮られた像は,操縦士による視認のための表示装置12に送信される。
図1に戻ると,装置2は,飛行機の操縦室における,煙による緊急事態等の視認性が悪化する緊急事態の際に,飛行機の操縦と着陸に必須の視覚的情報に対するアクセスを操縦士に提供するために使用される。膨張可能な筐体4は,その格納体から取り出され,必要に応じて,電気送風機18又は手動ポンプ22によって膨張される。送風機18又はポンプ22には,操縦室からの煙の粒子を,膨張可能な筐体4内に入る前に除去するためのフィルタが設けられており,清浄な空気が筐体を満たす。膨張可能な筐体4は,グレアシールド48の上に支持されると共に風防ガラス6に押し付けられおり,前面パネル14は,風防ガラス6に対して実質的に適合している,即ち,風防ガラス6に近接させて置かれている。従って,操縦室内の煙は,膨張可能な筐体4によって排除され,操縦士に,後面パネル16と風防ガラス6との間の明瞭な見通し線を提供する。
筐体8もその格納体から取り出されると,ばね36が筐体8の体積を拡張させる。そのような拡張により操縦室の空気がフィルタ42を通して引き込まれ,筐体の内部を清浄な空気で満たす。筐体8は,計器盤の所望の部分に当接させて位置決めされ,これにより,前面パネル38と計器盤の面との間の煙が押し出される。したがって,カメラ10には筐体8の内部を通して計器盤の明確な像が提供される。 ファスナ46が計器盤上の対応するファスナに取り付けられ,これにより筐体8が計器盤により支持される。カメラ10は,筐体8の幅と高さを実質的に含む視野を有している。カメラ10は,図示のような配線の代わりに,ブルートゥース(登録商標)無線伝送技術等の標準的な手段によって表示装置12に無線で接続してもよい。
筐体8は,操縦士が計器盤の異なる部分を見られるようにするために,図7に示すように,計器盤上の異なる位置に移動させてもよい。また,必要に応じてスイッチ,サーキットブレーカ等を見たり操作したりするために,筐体8をオーバーヘッドパネル,センターコンソール及びサイドパネルに視認のために移動させてもよい。従って,異なる位置に移動される筐体8は,操縦士に対して有利な柔軟性を提供する。即ち,操縦士は,表示装置,所望の計器の示度,及び航空機を操縦するために操作することが必要となる,スイッチ,サーキットブレーカ等の状態を見ることができる。
図8は,前面パネル14と風防ガラス6を通しての機外の眺めを示す。計器盤の一部を示す表示装置12上の画像も示されている。一般的に,操縦士は,航空機を操縦するために2個の情報源を見ることが必要である。第1の情報源は,空港の周囲及び飛行経路に沿った地形等の地形情報,並びに他の航空機の往来を操縦士に提供する風防ガラスを通しての眺めである。第2の情報源は,対気速度,高度,姿勢,機首方位等の飛行情報を操縦士に提供する計器盤である。また,第2の情報源は,必要に応じて操縦士が見たり操作したりすることが必要となるスイッチ,サーキットブレーカ等が設けられているオーバーヘッドパネル,センターコンソール及びサイドパネルも含む。
図9及び図10を参照すると,緊急視認装置50の別の実施形態が開示されている。装置50は,拡張可能な筐体8と共に使用される拡張可能な筐体52を含む。カメラ54が,吸引カップ56等の標準的な手段により風防ガラス6に取り付けられている。カメラ54は外部環境の画像を得るために風防ガラス6の方に向けられている。カメラ54は,拡張可能な筐体52を通して操縦士が視認できる表示装置58に作動可能に接続されている。拡張可能な筐体8に取り付けられたカメラ10は,同様に拡張可能な筐体52を通して視認できる表示装置12と作動可能に連結されている。
図10〜13を参照すると,拡張可能な筐体52は,何れも透明なプラスチック材料で製作された前面パネル60と後面パネル62とを備えている。表示装置58及び12は,電池パック64から電力供給を受けている。筐体52は,柔軟な側壁66を備えている。側壁66に取り付けられたコイルばね68により,筐体52を,図13に最も良く示されているそのコンパクトな格納形態から図10及び図11に示されている展開形態へ拡張させることができる。筐体の内部と連通するフィルタ70が,周囲空気から煙又は如何なる粒状物質も除去し,このため,筐体が平坦化された格納形態から解放されて拡張すると,清浄な空気が筐体52の内部に引き込まれる。ばね68は,筐体52が拡張された形態となるように付勢されている。筐体52が図13に示すように格納形態に平坦化されると,ばね68は圧縮状態になり,必要な時に筐体を拡張して展開形態にする準備ができる。表示装置12及び58をそれぞれ収容するために前面パネル60にポケット72及び74が設けられている。それぞれのポケットを形成するために前面パネル60に壁76及び78が取付けられている。壁78は,透明なプラスチック材料で製作してもよく,表示装置58に不具合が発生した場合には,表示装置58をポケットから取り除くことができ,操縦士は風防ガラス6を通して見ることができる。
カメラ54は,図示のような配線の代わりに,ブルートゥース(登録商標)無線伝送技術等の慣用的な手段によって,それに関連する表示装置58に無線で接続されてもよい。カメラ10も,図示のような配線の代わりに,その表示装置12に同様に無線で接続されてもよい。表示装置12及び58は,LCDタイプの表示装置等とすることができる。
使用時において,筐体52は,ばね68の作用によって拡張され,支持のためにグレアシールド上に置かれる。操縦士は,後面パネル62を通して覗き,図14に最も良く示されているように,表示装置12及び58上に表示された画像を前面パネル60を通して見る。カメラ54は,表示装置58のための画像を提供し,カメラ10は表示装置12のための画像を提供する。操縦士の手を自由にするために,筐体52をグレアシールド上で自立させるようにしてもよい。他の実施形態の様に,計器盤の任意の選択された部分の上に筐体8を位置決めしてもよい。筐体8は,固定具46及び計器盤上の対応する固定部(図示せず)により支持される。
カメラ54及び吸引カップ56を風防ガラス6上に予め設置し,表示装置58に接続するための電線をその近くに整然と格納してもよい。コンパクトな平坦化された形態の筐体8も,面ファスナを用いて,例えばグレアシールドの下に予め設置しても良い。この配置は,緊急時の設置時間を短縮でき,有利である。
図15を参照すると,本発明の別の実施形態は,装置2に類似した装置81である。(図1に示す)膨張可能な筐体4に類似した拡張可能な筐体83は,コイルばね82を備えると共に,図11に示す筐体52のためのフィルタ70と同じ様にフィルタを備えており,これにより,送風機18又はポンプ22の必要性を無くすことができる。(図2Aに示す)傾斜した前面パネル14は,その全体が仮想線80で示されているように,直角になっている。しかし,ばね82により提供される柔軟性により,直角とされた部分は,図15に最も良く示されているように,風防ガラス6に押し付けられたとき,風防ガラス6の角度に実質的に適合する。図15に示す実施形態の使用法は,図1に示す装置2と類似している。
図16を参照すると,計器盤からデータを得るための膨張可能な筐体8及び関連のカメラ10を使用する代わりに,表示装置12を航空機情報システム84に直接接続してもよい。システム84は,対気速度,高度,姿勢,機首方位,垂直速度,ナビゲーション情報等の航空機の飛行に関連する必要とされる任意の情報を提供できる。システム84は,航空機の緊急計装システム又はプライマリフライトディスプレイ(primary flight display: PFD)パネルから得ることができる。システム84及び筐体8/カメラ10装置の何れもが,表示装置12に入力される情報の第2の情報源を提供するための手段であることを理解しなければならない。その様な情報には,飛行情報,スイッチ,サーキットブレーカ及びその他の機器の状態が含まれる。更に,筐体8とカメラ10を含む装置は,表示装置12への入力を提供するための可動の手段を提供する。翼,貨物室,操縦翼面等の画像を提供するために航空機全体に設置された遠隔カメラ86も表示装置12に接続し,緊急時に操縦士が航空機を操縦できるようにするために追加の情報源を提供してもよい。
本発明の上記実施形態は,それが使用される特定の航空機に各装置を適合させる必要性を無くすことはできないとしても,その様な必要性を低減する。本発明の装置は,「フリーサイズ」の設計となっており,多数の航空機に汎用的に適合する。これは,装置の製造時間を大幅に短縮する。何故なら,装置が使用される各航空機の正確な測定を行う必要性だけでなく,航空産業を統制している政府機関から追加の許可を得る必要性を大幅に低減できるからである。
筐体4,筐体83,又は筐体52,カメラ54及び表示装置58を含む装置は,第1の情報源に対する視覚的アクセスを提供するための手段を提供することを理解しなければならない。
本発明を好適な設計を有するものとして記載したが,全体として発明の原理に従って更なる変形,用途及び/又は適合化が可能であり,その様な本開示からの逸脱は,本発明の分野において公知であるか慣用的に行われている範囲に入るものである限り,また記載した必須の特徴に適用できるものである限り,本発明の範囲に入ることが理解されよう。

Claims (22)

  1. a)清浄な空気で満たされ,拡張可能な第1の筐体であって,透明な前面及び後面パネルを備え,前記前面パネルの前に配置された第1の情報源にオペレータが視覚的にアクセスできるようにする前記第1の筐体と,
    b)清浄な空気で満たされ,拡張可能な第2の筐体であって,後面パネル及び第2の情報源に近接して配置されるための透明な前面パネルを備えた前記第2の筐体と,
    c)前記第2の筐体の前記後面パネルに配置された第1のカメラであって,前記第2の筐体の前面パネルを通して前記第2の情報源から画像を得るために前記前面パネルに向けられた前記第1のカメラと,
    d)前記カメラと作動可能に接続された第1の表示装置であって,前記第1の筐体の後面パネルを通してオペレータが見ることができるように,前記第1の筐体に作動可能に設置された前記第1の表示装置と
    を含む,視認性が悪化する緊急事態の際に情報に対する視覚的なアクセスをステーションのオペレータに提供するための緊急視認装置。
  2. a)前記第1及び第2の筐体の各々は,拡張形態とコンパクトな格納形態とを有し,
    b)前記第1及び第2の筐体の各々にフィルタが作動可能に設置され,前記筐体が前記拡張形態に拡張された時に,周囲の大気をフィルタで濾過すると共に,前記筐体の内部を清浄な空気で満たす請求項1記載の装置。
  3. 前記第2の筐体は,前記第2の筐体をその拡張形態に拡張するように付勢されると共に,前記第2の筐体がコンパクトな格納形態に折り畳むことにより折り畳み可能である可撓性の支持体を備える請求項2記載の装置。
  4. 前記第2の筐体は前記第2の情報源の選択された部分に移動可能である請求項1記載の装置。
  5. 前記第2の筐体は前記第2の情報源に対して取り外し可能に取り付けるための取り付け具を備える請求項1記載の装置。
  6. 前記第1の筐体は,膨張可能である請求項1記載の装置。
  7. 前記第1の筐体を前記拡張形態に膨張させるための送風機を更に含む請求項6記載の装置。
  8. 前記送風機は,電気式である請求項7記載の装置。
  9. 前記第1の筐体を前記拡張形態に膨張させるための手動空気ポンプを更に含む請求項6記載の装置。
  10. 前記表示装置は,前記第1の筐体の内側に配置されている請求項1記載の装置。
  11. a)前記第1の筐体がポケットを備え,
    b)前記第1の表示装置が前記ポケット内に配置された請求項1記載の装置。
  12. a)前記ポケットは,第1及び第2の平行な壁を備え,
    b)前記第1及び第2の平行な壁の内の1つが透明となっており,これにより,前記第1の表示装置が前記第1の筐体の後面パネルを通してオペレータに視認可能である請求項11記載の装置。
  13. a)前記第1の筐体は,水平部分と垂直部分とを含むL字状であり,
    b)前記第1の表示装置は,前記垂直部分に配置されている請求項1記載の装置。
  14. 前記表示装置は,前記カメラと無線で接続されている請求項1記載の装置。
  15. a)風防ガラスに近接して配置され,外部の眺めの画像を得るように位置決めされた第2のカメラと,
    b)前記第2のカメラに作動可能に接続された第2の表示装置と
    を更に含み,
    c)前記第2の表示装置が前記第1の筐体の前面パネル上に配置されている請求項1記載の装置。
  16. a)前記第1の筐体の前面パネルは,互いに垂直に配置された下側及び上側のポケットを備え,
    b)前記第1の表示装置が,前記下側のポケット内に配置され,
    c)前記第2の表示装置が,前記上側のポケット内に配置された請求項15記載の装置。
  17. 前記第2の表示装置は前記第2のカメラと無線で接続されている請求項16記載の装置。
  18. a)風防ガラスに取り付けるための吸引カップを更に有し,
    b)前記第2のカメラは前記吸引カップに固定されている請求項15記載の装置。
  19. 前記第1の筐体の前面パネルは,風防ガラスに適合するために傾斜されている請求項1記載の装置。
  20. 前記第1の筐体は,可撓性の支持体を備え,前記支持体は前記第1の筐体をその拡張形態に拡張するように付勢されると共に,前記第1の筐体がコンパクトな格納形態に折り畳むことにより折り畳み可能である請求項2記載の装置。
  21. a)第1の情報源に対する視覚的アクセスをオペレータに提供するための,表示装置を含む手段と,
    b)前記表示装置に入力を提供し,第2の情報源に対する視覚的アクセスをオペレータに提供する可動手段と
    を含む,視認性が悪化する緊急事態の際に情報に対する視覚的なアクセスをステーションのオペレータに提供するための緊急視認装置。
  22. a)清浄な空気で満たされ,拡張可能な第1の筐体であって,透明な前面及び後面パネルを備え,操縦室の風防ガラスの外側を操縦士が第1の筐体を通して視覚的にアクセスできるようにする前記第1の筐体と,
    b)前記第1の筐体の後面パネルを通してオペレータが見ることができるように,前記第1の筐体に作動可能に設置された表示装置と,
    c)前記表示装置に入力される飛行情報を提供する手段と
    を含む,視認性が悪化する緊急事態の際に情報に対する視覚的なアクセスを操縦室内の航空機の操縦士に提供するための緊急視認装置。
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