JP2012104107A - 画像内のセレクタ記号を制御する表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】三次元画像内での容易なオブジェクト選択を可能にする表示システムを提供する。
【解決手段】表示システムは、表示画面の表面への操作者のタッチを検出するように構成され、さらに三次元画像を表示するように構成された表示画面を含む。表示システムはさらに、タッチ画面に動作可能に結合されたプロセッサを含む。プロセッサは、三次元画像内に三次元セレクタ記号５４を表示することを表示画面に命令するように構成され、かつ三次元画像内のセレクタ記号を操作者のタッチに対応するように移動させることを表示画面に命令するように構成される。
【選択図】図３

Description

[0001]本技術分野は、一般に表示システムに関し、より具体的には画像内のセレクタ記号を制御する表示システムに関する。

[0002]三次元描写を、専用の眼鏡または他の眼を覆うものを着用する必要なく、リアルな三次元領域に表示できる表示システムが市場に入り始めている。このような表示システムでは、視聴者の側に本物の奥行き感を生じさせる立体視技法を用いる。このような表示システムは、従来の二次元表示システムによって現在は占められている市場空間に大いに浸透することが期待される。

[0003]このような表示システムで期待される１つの応用分野に航空機産業がある。三次元描写をリアルな三次元領域に表示できる表示システムは、パイロットに状況認識の向上と、飛行環境および下方の地上環境を知覚するためのより高い能力とをもたらす可能性がある。このような表示システムを使用して、例えば、飛行中の航空機の周囲および下の地理的環境を表示すること、他の飛行物体の描写を表示すること、および／または航空機の飛行経路の三次元投影を三次元環境によって表示することができる。合成映像システムなどの既存のシステムは、見た目の眺望を生成する通常のグラフィック技法を用いて描画された二次元画像を表示する二次元表示画面を用いて、この情報をパイロットに提供しようとするが、本当の三次元画像を表示できる表示システムは、飛行環境についての情報を取り込むためのパイロットの能力を向上させることが期待される。

[0004]三次元表示システムがちょうど市場に入り始めているのに対し、タッチ画面表示システムはよく知られており、命令されるシステムに制御入力を与えるために、多種多様な産業界において何年にもわたり広く使用されてきた。この広範な普及にもかかわらず、タッチ画面表示システムの航空機産業への浸透は限定的でしかない。しかし、最近これが変化し始めており、タッチ画面表示システムは現在、航空機に搭載される様々なシステムの制御など、様々な航空機関連の用途で極めて頻繁に利用されている。

[0005]三次元画像を提示するように構成された表示システムの中にはまた、タッチ検知技術を採用するものがあり、それによって操作者が、タッチによって三次元画像と直接対話することができる。しかし、このような表示システムはリアルな三次元画像を提示するので、三次元画像内に表示されるアイコンを、表示システムの表示画面の表面の一部分に単に触れることによって正確に選択すること、または記号表示の１つに正確にロックすることが困難になる可能性がある。これは、操作者が指し示そうとしている対象が、三次元画像を見る視点によって異なる位置にあるように見えるためである。操作者は、表示画面の表面から三次元環境に手を入れて対象に触れることができないので、三次元画像を表示するように構成された表示システムと組み合わせて標準的なタッチ画面技術を用いると、操作者が三次元画像と対話しようとする場合に曖昧さが生じることになりうる。

米国特許第７，７９６，２００号 米国特許第７，７９６，１３４号 米国特許第７，７８６，９５３号 米国特許第７，７７７，９５０号 米国特許第４，５２１，８７０号 米国特許第４，８２１，０３１号 米国特許第５，０３８，１４２号 米国特許第５，９５６，０２１号 米国特許第６，２５９，４９１号 米国特許第６，２９７，８１１号 米国特許第６，４９２，９７９号

[0006]本明細書では、画像内のセレクタ記号を制御する表示システムの様々な実施形態が開示される。

[0007]一実施形態では、表示システムは、それだけには限らないが、表示画面の表面への操作者のタッチを検出するように構成され、さらに三次元画像を表示するように構成された表示画面を含む。このシステムはさらに、タッチ画面に動作可能に結合されたプロセッサを含む。プロセッサは、三次元画像内に三次元セレクタ記号を表示することを表示画面に命令するように構成され、かつ三次元画像内のセレクタ記号を操作者のタッチに対応するように移動させることを表示画面に命令するように構成される。

[0008]別の実施形態では、表示システムは、それだけには限らないが、表示画面の表面への操作者のタッチを検出するように構成され、さらに三次元画像を表示するように構成された表示画面を含む。表示システムはさらに、タッチ画面に動作可能に結合されたプロセッサを備える。プロセッサは、三次元画像内に三次元セレクタ記号を表示することを表示画面に命令するように構成される。三次元セレクタ記号は、操作者が表示画面の表面に最初に触れた第１の位置に近接する表示画面上に表示された第１の端部と、第１の端部から離れて間隔が置かれた第２の位置で表示画面上に表示された第２の端部とを有する。プロセッサはさらに、第１の端部に対する第２の端部の向きが第１の位置に対応するように三次元セレクタ記号を表示することを表示画面に命令するように構成される。プロセッサはさらに、三次元画像内のセレクタ記号の方位角および傾斜角を、操作者のタッチに対応するように調整することを表示画面に命令するように構成される。

[0009]別の実施形態では、表示システムは、それだけには限らないが、表示画面の表面への操作者のタッチを検出するように構成され、さらに三次元画像を表示するように構成された表示画面を含む。このシステムはさらに、操作者の入力を受け取るように構成された入力ユニットを含む。システムはさらに、タッチ画面および入力ユニットに動作可能に結合されたプロセッサを備え、プロセッサは、三次元画像内に三次元セレクタ記号を表示することを表示画面に命令するように、かつ三次元画像内のセレクタ記号を、操作者のタッチおよび操作者の入力に対応するように移動させることを表示画面に命令するように構成される。

[0010]本発明は以下に、次の図面と併せて説明される。図面では、同じ数字が同じ要素を示す。

[0011]本開示の教示により作製された、画像内のセレクタ記号を制御する表示システムの一実施形態を示す概略図である。 [0012]例示的な一実施形態による図１の表示システム上に描写された三次元画像を示す図である。 [0013]例示的な一実施形態による、操作者が表示画面を使って三次元セレクタ記号の表示を開始するときの図２の三次元画像を示す図である。 [0014]例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の表示を開始するための別の手順を示す図である。 例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の表示を開始するための別の手順を示す図である。 例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の表示を開始するための別の手順を示す図である。 [0015]例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の表示を開始するためのさらに別の手順を示す図である。 例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の表示を開始するためのさらに別の手順を示す図である。 例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の表示を開始するためのさらに別の手順を示す図である。 [0016]例示的な一実施形態による、所望の標的からの三次元セレクタ記号の間隔を示す図である。 [0017]例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の方位角および傾斜角を制御する技法を示す図である。 例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の方位角および傾斜角を制御する技法を示す図である。 [0018]例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の方位角および傾斜角を制御する別の技法を示す図である。 例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の方位角および傾斜角を制御する別の技法を示す図である。 [0019]例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の方位角および傾斜角を制御する別の技法を示す図である。 例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の方位角および傾斜角を制御する別の技法を示す図である。 [0020]例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の方位角および傾斜角を制御するさらに別の技法を示す図である。 例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の方位角および傾斜角を制御するさらに別の技法を示す図である。 例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号の方位角および傾斜角を制御するさらに別の技法を示す図である。 [0021]例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号をその方位角もその傾斜角を変えずに移動させる技法を示す図である。 [0022]例示的な一実施形態による、三次元セレクタ記号を使用して標的を選択および追跡する技法を示す図である。 [0023]例示的な一実施形態による、三次元画像内に複数の三次元セレクタ記号を描写することを示す図である。

[0024]以下の詳細な説明は、例示的な性質のものにすぎず、本発明、または本発明の応用および用途を限定するものではない。さらに、前述の背景、または以下の詳細な説明で提示されるいかなる理論にも束縛されるものではない。

[0025]本明細書では、画像内のセレクタ記号を制御するための改善された表示システムが開示される。この表示システムは、立体画像としても知られる三次元画像を描写するように構成された表示画面を含む。本明細書で使用される「三次元」という語は、立体技法または他の技法を用いて描写されたリアルに見える三次元画像を指し、これらの技法は、奥行きがリアルに描写され、かつ画像および／または領域内の様々な構成要素間の空間関係がリアルに見える画像および／または領域を生成する。三次元画像を表示できる表示装置は、米国特許第７，７９６，２００号、第７，７９６，１３４号、第７，７８６，９５３号、および第７，７７７，９５０号に開示されており、これらの開示はここで、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。表示画面はさらに、表示画面の表面へのタッチを検出するように構成される。このようなタッチを用いて、表示画面によって制御される、あるいは表示画面と通信可能または操作可能に結合されたプロセッサによって制御される命令システムに入力することができる。タッチ画面表示装置は、当技術分野でよく知られている。表示画面の表面へのタッチを検出できるようにする多数の技術が存在する。タッチ画面表示装置の例は、米国特許第４，５２１，８７０号、第４，８２１，０３１号、第５，０３８，１４２号、第５，９５６，０２１号、第６，２５９，４９１号、第６，２９７，８１１号、および第６，４９２，９７９号に開示されており、これらの開示はここで、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書で使用される「タッチ」という語は、タッチ画面表示装置によって検出可能で、かつタッチ画面表示装置によって対話および／または駆動事象として認識される、操作者が取る任意の行動を指す。タッチは、それだけには限らないが、タッチ画面表示装置との実際の物理的接触を含む。操作者は、指、スタイラス、光スティック、レーザ光、またはいくつか他のデバイスを使用して表示装置の表面に触れることができる。このような指または他のデバイスは、本明細書では一括して「タッチ用具」と呼ぶことにする。

[0026]表示システムはさらにプロセッサを含み、このプロセッサは、表示画面と通信可能または操作可能に結合され、その表示画面に命令して三次元画像を表示するように、さらにその三次元画像内に三次元セレクタ記号を表示するように構成される。例えば、三次元画像が、その上を航空機が飛行している風景の画像であり、また滑走路および地上航行補助装置などの様々な構造物および航行補助装置を含む場合、三次元セレクタ記号は、表示画面の表面から風景の中へ、または地平線の上空へ延びるように見えるスポットライトとして表示されることができる。一実施形態では、このスポットライトは、風景の地面に描写される照明された領域と、表示画面の表面から照明された地面の領域まで延びるスポットライトビームの目に見える描写とを含むことができる。別の実施形態では、三次元セレクタ記号は、地面から表示画面まで延びる照明されたビーム部を伴わない、単に地面の照明された領域だけのこともある。さらに別の実施形態では、三次元セレクタ記号は、任意の適切かつ／または所望の形を取ることができ、本明細書によっていかなる特定の実施形態にも限定されない。

[0027]プロセッサはさらに、表示画面の表面で検出されるタッチに基づいて、三次元セレクタ記号を三次元画像中でくまなく移動させるように構成される。例えば、三次元セレクタ記号の方位角および傾斜角は、表示画面の表面上の、または表面全体にわたるタッチ用具の動きに基づいて修正することができる。いくつかの実施形態では、追加の入力デバイスを表示システム中に含むことができる。この追加の入力デバイスは、プロセッサに操作可能に接続され、表示画面と共に操作者によって利用されて三次元セレクタ記号の動きを制御する。タッチ画面を介して、また任意の追加入力デバイスを介して表示システム中に入力することによって、操作者は、三次元画像の周囲および全体にわたって三次元セレクタ記号を旋回、回転、および平行移動させることができる。いくつかの実施形態では、照明された領域が選択可能なもの（例えば、滑走路または他の航空機）の上に位置付けられている場合、照明された領域はその形状を変えて、強調表示されたものが選択可能であることを示すことができる。このように操作者は三次元セレクタ記号を操作して、三次元画像中に表示された様々なもののうち１つまたは複数を選択することができる。

[0028]いくつかの実施形態では、三次元セレクタ記号はタッチ用具から外に延びるように見えることがある。例えば、三次元セレクタ記号は、操作者の指と一直線上にそろえられ、その指から延びるスポットライトまたはレーザのように見えることがある。こうすると、三次元画像中の三次元セレクタ記号を伴った、操作者が選択したい対象を操作者が効果的に指し示し触れることができる。表示システムは、操作者が表示画面上で指を回したときに、三次元セレクタ記号がその方位角およびその傾斜角を変えて、操作者の指と一直線上にそろったままになり、こうして三次元画像の中に入る操作者の指の延長部として機能するように構成することができる。いくつかの実施形態では、表示システムは、操作者が指を表示画面の表面全体にわたってドラッグすることによって、または制御パネルを使用することによって、三次元画像内の三次元セレクタ記号全体を移動できるようにすることが可能である。

[0029]三次元セレクタ記号を使用すると、二次元表示装置で操作者がカーソルを使用して対象またはテキストを選択できるのと同様に、三次元画像内に表示された対象を操作者が選択することができる。照明領域の形状は、それが選択可能対象の上を通過するときに変化することができる。例えば、照明領域は、色、サイズ、形、および／またはこれらの組み合わせを変えて、その対象が選択可能であることを操作者に示すことができる。いくつかの実施形態では、対象自体がサイズ、形、および／または色を、照明領域がその上を通過するときに変化させることができる。いくつかの実施形態では、表示システムは、パイロットの操作で、複数の選択可能対象を同時にパイロットが選択できるようにするために、三次元画像内に複数の三次元セレクタ記号を描写できることがある。

[0030]画像内のセレクタ記号を制御する表示システムの実施形態についてのよりよい理解は、以下の詳細な説明の再検討と併せて、本出願に添付の図を再検討することによって得られるであろう。

[0031]図１は、三次元セレクタ記号を制御する表示システム３０を示す概略図である。表示システム３０は、表示画面３２、プロセッサ３４、およびいくつかの実施形態では、付加入力ユニット３６を含む。他の実施形態では、付加入力ユニット３６は、表示画面３２のタッチを検出する能力、したがって操作者入力を検出する能力により必要とされない。表示画面３２は、三次元画像を表示するように構成されている、さらに表示画面の表面へのタッチを検出し、検出されたタッチに対応する信号をプロセッサ３４に送出するように構成されている、任意の適切な表示画面とすることができる。付加入力ユニット３６は、一般にコンピュータシステムが結び付いた任意の従来の入力デバイスとすることができ、コンピュータシステムに入力するために操作者によって使用される。このような入力デバイスには、それだけには限らないが、キーボード、タッチパッド、トラックボール、マウス、ジョイスティック、マイクロフォン、カメラ、および動き検出器が含まれる。付加入力ユニット３６は、操作者から入力を受け取り、この操作者入力に対応する電子信号を生成し、その信号をプロセッサ３４に送出するように構成される。

[0032]プロセッサ３４は、計算する、かつ／またはアルゴリズムを実施する、かつ／またはソフトウェアアプリケーションを実行する、かつ／またはサブルーチンを実行する、かつ／または任意のタイプのコンピュータプログラムをロードし実行するように構成されている任意のタイプのコンピュータ、コンピュータシステム、マイクロプロセッサ、論理デバイスの集まったもの、状態機械、あるいは他のアナログまたはデジタル回路とすることができる。プロセッサ３４は、単一のプロセッサ、または協働して動作する複数のプロセッサを含むことができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ３４は、表示システム３０に限って使用するための専用とされることがあるのに対し、他の実施形態では、プロセッサ３４は、他のシステムと共用されることがある。さらに他の実施形態では、プロセッサ３４は、表示システム３０の他の構成要素のいずれかに組み込まれることがある、例えばいくつかの実施形態では、プロセッサ３４は、表示画面３２または付加入力ユニット３６の構成要素とすることができる。

[0033]プロセッサ３４は、表示画面３２および付加入力ユニット３６と動作可能に結合される。このような動作可能な結合は、有線接続および無線接続の両方を含む、任意の適切な伝送手段を使用することによって行うことができる。例えば、各構成要素は同軸ケーブルを介して、または電子信号を搬送するのに有効な他の任意のタイプの有線接続を介して、プロセッサ３４と物理的に接続することができる。他の実施形態では、各構成要素は、バスまたは他の類似の通信路を越えてプロセッサ３４と結合することができる。適切な無線接続の例には、それだけには限らないが、ブルートゥース登録商標で知られている無線通信プロトコル、Ｗｉ−Ｆｉ接続、赤外線接続などが含まれる。

[0034]一方のプロセッサ３４と、他方の表示画面３２および付加入力ユニット３６との間の動作可能な結合により、プロセッサ３４には各構成要素を行き来する信号、命令、指示、問い合わせの受取りおよび送出のための経路が形成される。表示画面３２および付加入力ユニット３６は両方とも、それぞれの構成要素によって検出された操作者入力に対応する入力信号をプロセッサ３４へ送出するように構成される。例えば、表示画面３２の表面でタッチが検出された場合、あるいは操作者がマウスをクリックし、またはジョイスティックを引き寄せた場合に、表示画面３２および付加入力ユニット３６は、検出された入力に対応する電子信号を生成し、その電子信号をプロセッサ３４に送出するように構成される。プロセッサ３４は、表示画面３２および付加入力ユニット３６で生成された電子信号を受け取るように構成され、また表示画面３２に表示される三次元画像内の三次元セレクタ記号を制御するために、表示画面３２および付加入力ユニット３６と相互作用し協働するように構成される（すなわち、プロセッサ３４は、適切なコンピュータコード、ソフトウェアおよび／またはアプリケーションをロードされるとともに、これらを実行することができる）。プロセッサ３４が表示画面３２および／または付加入力ユニット３６によって供給される入力信号を受け取ると、プロセッサ３４は、表示画面３２に三次元セレクタ記号の表示を開始させること、および／または入力信号に対応するように三次元セレクタ記号を三次元画像中でくまなく移動させることを表示画面３２に指示する命令を表示画面３２に送る。三次元セレクタ記号の表示を初期化すること、三次元セレクタ記号の移動、および他の特徴については、以下でより詳細に論じる。

[0035]図２は、図１の表示システム３０の表示画面３２で描写された三次元画像３８を示す図である。図示のように、三次元画像３８は、航空機の下および／または周囲に位置する地形および他の特徴を描写したものである（航空機は示されていない）。三次元画像３８の上には、それだけには限らないが、コンパス４０、ピッチラダー４２、およびフライトパスマーカ４４などの従来のアイコンおよび記号表示が重ねられている。これらのアイコンおよび記号表示は、航空機の位置および方位角に関する情報を操作者に提供する。

[0036]三次元画像３８にはまた、選択可能標的４６も示されている。選択可能標的４６を選択したい操作者はまず、三次元セレクタ記号の表示を開始する開始行動を取る。図示の実施形態では、開始行動は表示画面へのタッチである。呼びやすいように、これを本明細書では「開始タッチ」と呼ぶことにする。図２は、開始タッチを行う直前の操作者４８を示す。操作者４８は、表示画面３２上で指５０を用いて位置５１で開始タッチを行う。いくつかの実施形態では、開始タッチを行う前に、操作者はまず、表示システム３０を三次元セレクタ記号が生成される適切なモードに切り替える必要がある。例えば、操作者はまず、スイッチ５２に触れて表示システム３０を、三次元セレクタ記号を生成するようにイネーブルされるモードに設定する必要がある。本実施形態では、スイッチ５２は、表示画面上のアイコンとして示されている。三次元セレクタ記号を駆動するのに他の任意のデバイスを使用することができ、これには、スイッチ、ボタン、レバー、または三次元セレクタ記号の生成をイネーブルするために操縦室内に配置された他の任意のタイプのアクチュエータが含まれることを理解されたい。他の実施形態では、三次元セレクタシステムは、任意の適切な条件または状況に基づいて自動的に始動することができる。さらに別の実施形態では、三次元セレクタ記号は常に表示しておくこともできる。

[0037]図３は、操作者４８が表示画面３２を使って三次元セレクタ記号５４の表示を開始するときの図２の三次元画像を示す。図１〜３を続けて参照すると、指５０が位置５１でタッチしたときに、表示画面３２は、指５０と位置５１とのタッチを検出し、信号をプロセッサ３４に送出する。プロセッサ３４は、その信号を受け取り、そのプログラミングの結果として、三次元セレクタ記号５４を表示せよという命令を表示画面３２に送る。三次元画像３８と同様に、三次元セレクタ記号５４もまた、リアルな奥行き感を伝える立体描写技法を用いて、本当の三次元のように描写される。三次元セレクタ記号５４は、照明領域５６およびビーム部５８を含む。図示の実施形態では、三次元セレクタ記号５４はスポットライトに似ている。他の実施形態では、三次元セレクタ記号５４は、他の任意の適切な形および／または構成を取ることができる。照明領域５６は、三次元画像３８内に描かれた地形に接して見えるように描写される。ビーム部５８は、照明領域５６から後方へ表示画面３２に向かって延びるとともに、表示画面３２と接するように見えるベース部が指５０の真下にある。他の実施形態では、三次元セレクタ記号５４は、三次元画像３８内の何かの対象（例えば、地形、地形上の選択可能な対象、飛行物体など）の上に載っているように見える遠部（照明領域５６など）と、表示画面３２の上に載っているように見える近部と、近部から遠部へと三次元画像の中に延びる本体とを有する。三次元セレクタ記号５４は、それが立体的に描写されてリアルに見えるようになる点で、従来のセレクタ記号と異なる。

[0038]表示画面３２へのタッチを開始することに応答して三次元セレクタ記号５４の最初の向きを決定するのに、様々な手順をプロセッサ３４で用いることができる。図３に示された例では、プロセッサ３４は、三次元セレクタ記号５４が位置５１から最も近い選択可能標的まで、この場合には選択可能標的４６まで延びるように三次元セレクタ記号５４を指向させる構成になっている。こうして、三次元セレクタ記号５４は、指５０の先端から選択可能標的４６まで延びるように見える。すぐに論じるように、三次元セレクタ記号５４の最初の描写では、他の手順もまた、プロセッサ３４によって用いられることがある。

[0039]図４〜６は、三次元セレクタ記号の表示を開始するための別の手順を示す。図４に示されるように、操作者４８は、表示画面３２に位置６１で触れる。図１〜６を続けて参照すると、このタッチが行われたこと、およびその位置が表示画面３２によって検出され、次に表示画面３２は、このタッチについての、表示画面３２の表面のタッチ位置が含まれる情報を伝える信号をプロセッサ３４に送出する。プロセッサ３４は、照明領域を表示するように表示画面３２に命令する信号を表示画面３２に送出することで応答する。

[0040]図５に示されるように、プロセッサ３４から命令を受け取った後、表示画面３２は照明領域５６を、三次元画像３８内の、表示画面３２の表面の位置６１に対応する位置に表示する。この時点で、表示システム３０は、三次元セレクタ記号の残りを描写できるようになる前に、操作者４８からのさらなる入力を待つ。

[0041]図６に示されるように、操作者４８はこのような追加の入力を、表示画面３２を横切って右に、わずかに下向きで指５０をドラッグすることによって行う。表示画面３２の表面を横切るこの指５０の動きは、表示画面３２によって検出され、プロセッサ３４に伝達される。それに応じて、プロセッサ３４は表示画面３２に、照明領域５６から、指５０の先端の下、表示画面３２の場所直下の表示画面３２の部分まで延びるビーム部５８を描写する指示を与える。この技法を用いると、操作者は、任意の所望の長さを有する三次元セレクタ記号５４を「描く」ことができる。

[0042]図７〜９は、三次元セレクタ記号の表示を開始するためのさらに別の手順を示す。図７に示されるように、操作者４８は、指５０を用いて位置６２で表示画面３２に触れる。図１〜９を続けて参照すると、表示画面３２は、このタッチを検出し、このタッチに対応する、表示画面３２の表面のタッチ位置を含む信号をプロセッサ３４に送出する。それに応じて、プロセッサ３４は、位置６２または指５０の先端から三次元画像３８の中に表示画面３２の表面の位置６２の場所と一致するようにして延びる、三次元セレクタ記号を投射する指示を表示画面３２に送出する。図示の実施形態では、位置６２が表示画面３２の右半分のどこかに来る場合には、三次元セレクタ記号は、位置６２または指５０の先端から三次元画像３８の左側に向かって延びることになる。これは図８に示されており、この場合三次元セレクタ記号５４は、指５０から上向きに左に延び、照明領域５６は、三次元画像３８の左側の範囲に来ている。

[0043]図９は、この開始手順の別の図を提示する。最初のタッチが表示画面３２の左側で表示画面３２の下半分に検出された場合、三次元セレクタ記号５４Ａは、上向きに三次元画像３８の右側に向かって延びる。最初のタッチが表示画面３２の右側で表示画面３２の下半分に検出された場合、三次元セレクタ記号５４Ｂは、上向きに三次元画像３８の左側に向かって延びる。最初のタッチが表示画面３２の左側で表示画面３２の上半分に検出された場合、三次元セレクタ記号５４Ｃは、下向きに三次元画像３８の右側に向かって延びる。最初のタッチが表示画面３２の右側で表示画面３２の上半分に検出された場合、三次元セレクタ記号５４Ｄは、下向きに三次元画像３８の左側に向かって延びる。上記は開始手順を網羅的に列記したものではなく、他の開始手順も実現可能であることを理解されたい。いくつかの実施形態では、開始時に三次元セレクタ記号の向きを制御することに加えて、表示システム３０はまた、操作者４８が三次元セレクタ記号５４の長さおよび／または他の特徴を指定および／または修正できるように構成することも可能である。

[0044]図１０は、三次元セレクタ記号５４の照明領域５６と選択可能標的４６の間の間隔を示す。三次元画像３８が操作者の航空機の周辺地形の立体三次元図であるので、また三次元セレクタ記号５４が三次元画像３８の中への三次元投射図であるので、照明領域５６と選択可能標的４６の間の差は、方位角と仰角または傾斜角の成分に分解することができる。傾斜角デルタ６４は、照明領域５６と選択可能標的４６の間の仰角の差を表す。方位デルタ６６は、照明領域５６と選択可能標的４６の間の方位角の差を表す。したがって、照明領域５６を選択可能標的４６の上に位置付けるために、三次元セレクタ記号５４の仰角が傾斜角デルタ６４に等しい量だけ下げられ、三次元セレクタ記号５４の方位角が方位角デルタ６６に等しい量だけ反時計方向に（図１０の視点から見て）回される。三次元セレクタ記号５４の傾斜角および方位角は、表示画面３２を用いた表示システム３０への適切なジェスチャ入力の使用によって制御でき、またいくつかの実施形態では、付加入力ユニット３６の使用によって制御することができる。

[0045]図１１〜１２は、三次元セレクタ記号５４の方位角および傾斜角を制御する技法を示す。三次元セレクタ記号５４は、表示画面３２の表面で指５０の先端を回す操作者４８の動作によって、図１０に示された位置から図１１に示された位置まで旋回されている。指先に関して使用される「回す」という語は、指先が表示画面３２の表面を横切って滑るのではなく、一箇所にとどまって旋回することを意味する。したがって、指５０が表示画面３２の表面で回転するときには、指５０の一部分が、指５０の他の部分は表示画面３２の表面とタッチしながら、表示画面３２の表面から離れることになる。図１〜１１を続けて参照すると、タッチ画面３２のタッチ検知能力は、指５０の一部分と以前に触れられていない表示画面３２の部分との間での、指５０の他の部分と以前に触れられていた表示画面３２の部分との間のタッチが中断したことと結び付いた接触の開始が、表示画面３２で検出されるとともに、指５０の回す動作としてプロセッサで解釈される信号に変換されるというものである。三次元セレクタ記号５４の方位角および傾斜角の変化は、この回す動作に対応する。

[0046]一実施形態では、操作者４８が指５０の先端を大まかに水平方向に一方の側からもう一方に、指先を大きく上または下に動かさずに回した場合に、三次元セレクタ記号５４の方位角が指５０の新しい位置に対応するように変化するのに対して、三次元セレクタ記号５４の傾斜角は同じままである。逆に、操作者４８が指５０の先端を垂直に上または下の方向に、指先を大きく横方向に動かさずに回した場合には、三次元セレクタ記号５４の傾斜角が指５０の新しい位置に対応するように変化しながら、三次元セレクタ記号５４の方位角はほぼ一定のままである。指５０を、横方向成分と上下成分の両方を有するように回した場合には、三次元セレクタ記号５４の方位角と傾斜角の両方が、指５０の新しい位置に対応するように変化することになる。このようにして表示システム３０は、三次元セレクタ記号５４を、それが三次元画像３８の中に入る指５０の延長部に見えるように描写する。三次元セレクタ記号５４の動きを、表示画面３２の表面の検出された指５０の動きに対応させる他の手順もまた、実現可能である。

[0047]図１２は、第２の選択可能標的６８の選択を示す。この例では、第２の選択可能標的６８は、三次元画像３８の地形上に位置するのではなく、飛行中の標的である。図示のように操作者４８は、下向きに指５０を回しており、その結果、三次元セレクタ記号５４の傾斜角の変化が生じることになる。図１２に示された実施形態など、いくつかの実施形態では、表示システム３０は、ビーム部５８の長さが表示画面３２の表面と三次元画像３８の中に描かれた地形との間の間隔に応じて変化するように構成することができる。このような実施形態では、ビーム部５８の長さは、暗い部屋の中で懐中電灯までの近さが異なる別々の対象に懐中電灯のビームが向けられたときに、懐中電灯のビームが長くなったり短くなったりして見えるのと同じように、描写された地形のどの部分の上に照明領域５６が位置付けられるかに応じて短くなったり延びたりすることになる。他の実施形態では、ビーム部５８は、三次元セレクタ記号が三次元画像３８の全体にわたって旋回するときに、長さが一定のままである。

[0048]図１３〜１４は、三次元セレクタ記号の方位角および傾斜角を制御する別の技法を示す。図１〜１４を続けて参照すると、プロセッサ３４は、三次元セレクタ記号５４が表示されるときにはいつも制御パネル７０を表示するように表示画面３２に指示する構成とすることができる。制御パネル７０は、三次元画像３８の全体にわたる三次元セレクタ記号５４の旋回を制御するために使用できる制御アイコンを含むことができる。例えば、制御パネル７０は、三次元セレクタ記号５４の方位角を調整するための第１の方位角調整アイコン７２、および第２の方位角調整アイコン７４を含むことができ、また三次元セレクタ記号５４の傾斜角を調整するための第１の傾斜角調整アイコン７６、および第２の傾斜角調整アイコン７８を含むことができる。三次元セレクタ記号５４の方位角または傾斜角を変えるのに、操作者は、これらの調整アイコンの１つに触れるだけでよい。表示画面３２は、そのタッチを検出し、そのタッチを示す信号をプロセッサ３４に送出する。次に、プロセッサ３４は表示画面３２に、三次元セレクタ記号５４の方位角および／または傾斜角を、操作者４８が触れた調整アイコンに対応するようにして変えることを命令する。

[0049]制御パネル７０はさらに、位置調整アイコン８０を含むことができる。図示の実施形態では、位置調整アイコン８０は、大まかに円形のアイコンである。いくつかの実施形態では、操作者４８は、三次元画像３８の周りのあちこちに三次元セレクタ記号５４を動かすことが、その方位角またはその傾斜角を変えずに、操作者が三次元セレクタ記号５４を動かしたいときに、三次元画像３８内の方向に対応する位置調整アイコン８０の周辺の点に触れることによって可能である。

[0050]図１５〜１６は、三次元セレクタ記号５４の方位角および傾斜角を制御する別の技法を示す。図示のように、図１５および図１６は付加入力ユニット３６を含む。図示の実施形態では、付加入力ユニット３６は、上下の動き、横方向の動き、およびこれらの組み合わせを検出するように構成されたジョイスティックである。図１〜１６を続けて参照すると、他の実施形態では付加入力ユニット３６は、操作者から入力を受け取り、これらの入力をプロセッサ３４に送出する電子信号に変換するように構成された任意の入力ユニット（例えばマウス、タッチパッドなど）を含むことができることを理解されたい。

[0051]操作者４８は、上述の手順を含め、任意の適切な手順を用いて三次元セレクタ記号５４の表示を開始することができる。三次元セレクタ記号５４が三次元画像３８内に表示されると、次に、図１６に示されるように操作者４８は、付加入力ユニット３６を使用して三次元セレクタ記号５４の方位角および傾斜角を変えることができる。

[0052]図１７〜１９は、三次元セレクタ記号５４の方位角および傾斜角を制御するさらに別の技法を示す。図１〜１９を続けて参照すると、プロセッサ３４が表示画面３２に三次元セレクタ記号５４を表示する指示を送るとき、プロセッサ３４はさらに、表示画面３２に複数のタッチ箇所８２も表示する指示を送る。図１７に示された実施形態など、いくつかの実施形態では、タッチ箇所８２は、三次元セレクタ記号５４の基部８４の周辺に配置することができる。基部８４は、タッチ画面３２と接するように見える三次元セレクタ記号５４の部分である。三次元セレクタ記号５４の方位角および／または傾斜角を変えるのに、操作者４８は、１つまたは複数のタッチ箇所８２に触れるだけでよい。これは、図１８および図１９に示されている。図１８では、操作者４８は、指５０を動かして１つのタッチ箇所８２に触れており、図１９では、三次元セレクタ記号５４が、照明領域５６を選択可能標的４６のすぐ上に位置付けるように旋回している。いくつかの実施形態では、それぞれのタッチ箇所８２の基部８４に対する位置は、三次元セレクタ記号５４の方位角または傾斜角（または両方）が調整されるかどうかを決定する。例えば、操作者４８が、基部８４のすぐ上に位置するタッチ箇所に触れたとすれば、三次元セレクタ記号５４の方位角は引き上げられる。操作者４８が、基部８４のすぐ右側に位置するタッチ箇所に触れたとすれば、三次元セレクタ記号５４の方位角は時計回りに調整される（図１８および図１９の視点から見て）。

[0053]図２０は、三次元セレクタ記号５４をその方位角もその傾斜角も変えずに移動させる技法を示す。操作者４８は、指５０を基部８４の上に置き、次に、表示画面３２の表面を横切って指５０を任意の位置までドラッグすることができる。この動作により、三次元セレクタ記号５４は、三次元セレクタ記号５４の方位角または傾斜角の変化を全く引き起こさずに、操作者４８によって示された位置まで移動することになる。

[0054]図２１は、三次元セレクタ記号５４を使用して選択可能標的４６を選択および追跡する技法を示す。図１〜２１を続けて参照すると、上述の方法のいずれかを用いることにより操作者４８は、三次元セレクタ記号５４の表示を開始でき、また三次元セレクタ記号５４を旋回させて照明領域５６を選択可能標的４６の上に位置付けることができる。いくつかの実施形態では、照明領域５６が選択可能標的の上を通過したときに、プロセッサ３４は、操作者４８が選択可能標的４６に対して様々な動作を開始できるようにする記号、アイコン、文字、および／または他の適切なグラフィックスを表示するように表示画面３２に命令する構成とすることができる。例えば、プロセッサ３４は、表示画面３２に選択アイコン８６および追跡アイコン８８を表示させることができる。選択可能標的４６を選択するには、操作者４８は選択アイコン８６に触れればよい。追跡アイコン８８を選択するには、操作者４８は追跡アイコン８８に触れればよい。どちらのイベントでも、そのタッチは表示画面３２で検出され、次に表示画面３２は、タッチを示す信号をプロセッサ３４に送る。次に、プロセッサ３４は、操作者４８によって行われた選択に対応する追加の文字、グラフィックス、またはこれらの任意の組合せを表示せよという命令を表示画面３２に送る。

[0055]図２１に示された例では、操作者４８は追跡アイコン８８を選択している。いくつかの実施形態では、追跡アイコン８８を選択することにより、三次元セレクタ記号５４を選択可能標的４６の上にロックしたままにすることができる。したがって、航空機が飛行し続け、三次元画像３８が変化し続けるときに、そのように地形と航空機の間の相対的移動が表示され、三次元セレクタ記号５４は、照明領域５６の位置を選択可能標的４６の上に維持する。操作者４８による追跡アイコン８８の選択は、それだけには限らないが、追跡アイコン８８に触れる、またはそれを軽くたたくなどの任意の適切な従来のやり方で実施することができる。追跡アイコン８８の選択を本明細書ではロッキング動作と呼ぶ。他の実施形態では、ロッキング動作は、操作者４８による、三次元セレクタ記号５４を選択可能標的４６の上にロックさせるための他の任意の動作または表示を含みうる。

[0056]図２２は、三次元画像３８内に複数の三次元セレクタ記号を描写することを示す。図２２に示されるように、三次元セレクタ記号５４に加えて、三次元セレクタ記号９０もまた表示される。図１〜２２を続けて参照すると、いくつかの実施形態では、表示システム３０は、任意の望ましい数の三次元セレクタ記号を生成するように構成することができる。図２２に示されるように、三次元セレクタ記号５４は選択可能標的４６の上にロックされ、操作者４８は、三次元セレクタ記号９０の照明領域９２を第２の選択可能標的９４の上に位置付けている。このようにして、操作者４８は、任意の望ましい数の選択可能標的を追跡することができる。

[0057]図１〜２２を続けて参照すると、いくつかの実施形態では、プロセッサは、表示画面が三次元セレクタ記号をいくつかの位置で描写しないように構成することができる。三次元表示記号が、選択可能な画像または記号表示がない表示画面上の領域の方を指し示さないようにすることが望ましいことがありうる。例えば、航空機の近くの空中で検出される飛行中の物体がない場合、三次元セレクタ記号を、それが地面から離れることができないように制限することが望ましいことがある。別の例では、航空機の下または近くに地面と水面の両方がある場合、三次元セレクタ記号を、それが地上とだけ接して水面の上を通過しないように制限することが望ましいことがありうる。他の制限もまた望ましいことがある。

[0058]上述の議論の内容では、航空機に表示システム３０を使用することになっているが、表示システム３０は、航空機で使用することに限定されないことを理解されたい。表示システム３０には、航空機産業において広い範囲の用途があり、それだけには限らないが、管制塔管制官、航空管制官、および航空業務に関連する他の要員によって使用される表示システムを含む、航空産業の他の局面で使用することができる。さらに、表示システム３０は、航空機産業だけに限定されるのではなく、表示システムを使用する他のどんな産業でも使用することができることを理解されたい。さらに、上記および本開示の全体にわたって説明されている三次元セレクタ記号は、三次元（立体）画像と共に使用することに限定されない。それどころか、上記の三次元セレクタ記号はまた、従来の表示技術を用いながら三次元画像をシミュレーションして見た目の眺望を生成する従来の二次元表示システムにおいて実施できることを理解されたい。例えば、本明細書で説明されている三次元セレクタ記号は、よく知られている透視技法を使用することによって疑似三次元で航空機の周辺および前方の地形を描写する、従来のＳｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓと共に使用することができる。

[0059]少なくとも１つの例示的実施形態が本発明の上記の詳細な説明で提示されたが、非常に多くの変形形態が存在することを理解されたい。１つまたは複数の例示的実施形態は例にすぎず、いかようにも本発明の範囲、応用性、または構成を限定するものでは決してないことも理解されたい。むしろ、上記の詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を実施するための便利なロードマップを当業者に提供するものである。例示的な実施形態に示された機能、および諸要素の構成には、添付の特許請求の範囲に示された本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を加えることができることを理解されたい。

３０ 表示システム
３２ 表示画面
３６ 付加入力ユニット
３８ 三次元画像
４０ コンパス
４２ ピッチラダー
４４ フライトパスマーカ
４６ 選択可能標的
４８ 操作者
５０ 指
５１ 位置
５２ スイッチ
５４ 三次元セレクタ記号
５６ 照明領域
５８ ビーム部
７０ 制御パネル
７２ 第１の方位角調整アイコン
７４ 第２の方位角調整アイコン
７６ 第１の傾斜角調整アイコン
７８ 第２の傾斜角調整アイコン
８０ 位置調整アイコン
８２ 複数のタッチ箇所
８４ 基部
８６ 選択アイコン
８８ 追跡アイコン
９０ 三次元セレクタ記号
９２ 照明領域
９４ 第２の選択可能標的

Claims (3)

1. 表示画面（３２）と共に使用するように構成された、画像内のセレクタ記号（５４）を制御する表示システム（３０）であって、前記表示画面（３２）が、前記表示画面（３２）の表面への操作者のタッチを検出するように構成され、さらに三次元画像（３８）を表示するように構成され、前記表示システム（３０）が、
   前記表示画面（３２）に動作可能に結合されるように構成されたプロセッサ（３４）を備え、前記プロセッサ（３４）が、前記三次元画像（３８）内に三次元セレクタ記号（５４）を表示することを前記表示画面（３２）に命令するように、かつ前記三次元画像（３８）内の前記セレクタ記号（５４）を前記操作者の前記タッチに対応するように移動させることを前記表示画面（３２）に命令するように構成される、表示システム。
2. 画像内のセレクタ記号（５４）を制御する表示システム（３０）であって、
   表示画面（３２）の表面への操作者のタッチを検出するように構成され、さらに三次元画像（３８）を表示するように構成された前記表示画面（３２）と、
   前記表示画面（３２）に動作可能に結合されたプロセッサ（３４）とを備え、前記プロセッサ（３４）が、
   前記三次元画像（３８）内に三次元セレクタ記号（５４）を表示することを前記表示画面（３２）に命令するように構成され、前記三次元セレクタ記号（５４）が、前記操作者が前記表示画面（３２）の前記表面に最初に触れた第１の位置（５１）に近接する前記表示画面（３２）上に表示された第１の端部と、前記第１の端部から離れて間隔が置かれた第２の位置（６２）で前記表示画面（３２）上に表示された第２の端部とを有し、前記プロセッサ（３４）がさらに、
   前記第１の端部に対する前記第２の端部の向きが前記第１の位置（５１）に対応するように前記三次元セレクタ記号（５４）を表示することを前記表示画面（３２）に命令するように構成され、かつ
   前記三次元画像（３８）内の前記セレクタ記号（５４）の方位角および傾斜角を、前記操作者の前記タッチに対応するように調整することを前記表示画面（３２）に命令するように構成される、表示システム。
3. 画像内のセレクタ記号（５４）を制御する表示システム（３０）であって、
   表示画面（３２）の表面への操作者のタッチを検出するように構成され、さらに三次元画像（３８）を表示するように構成された前記表示画面（３２）と、
   前記操作者の入力を受け取るように構成された入力ユニット（３６）と、
   前記表示画面（３２）および前記入力ユニット（３６）に動作可能に結合されたプロセッサ（３４）とを備え、前記プロセッサ（３４）が、
   前記三次元画像（３８）内に三次元セレクタ記号（５４）を表示することを前記表示画面（３２）に命令するように構成され、かつ
   前記三次元画像（３８）内の前記セレクタ記号（５４）を、前記操作者の前記タッチおよび前記操作者の前記入力に対応するように移動させることを前記表示画面（３２）に命令するように構成される、表示システム。

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