JP2939234B1 - 飛行経路表示装置 - Google Patents

飛行経路表示装置

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JP2939234B1
JP2939234B1 JP10076243A JP7624398A JP2939234B1 JP 2939234 B1 JP2939234 B1 JP 2939234B1 JP 10076243 A JP10076243 A JP 10076243A JP 7624398 A JP7624398 A JP 7624398A JP 2939234 B1 JP2939234 B1 JP 2939234B1
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隆樹 天野
榮一 山川
孝明 平
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株式会社コミュータヘリコプタ先進技術研究所
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    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C23/00—Combined instruments indicating more than one navigational value, e.g. for aircraft; Combined measuring devices for measuring two or more variables of movement, e.g. distance, speed or acceleration
    • G01C23/005—Flight directors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays

Abstract

【要約】 【課題】 パイロットが飛行経路を見失うことのない飛
行経路表示装置を提供する。 【解決手段】 航空機のコクピットに備えられる飛行経
路表示装置１は、ヘッドアップディスプレイ装置５を有
し、ヘッドアップディスプレイ装置５の画像合成パネル
９は前景の光が透過可能であるとともに、投影手段６か
らの画像が投影されて、前景に飛行経路画像２２が重畳
表示される。画像合成パネル９に投影する画像を算出す
る演算手段４は、予め定める飛行経路が記憶された記憶
手段３と機体の位置および姿勢を測定する機体データ測
定手段３からのデータに基づいて飛行経路の表示位置を
算出する。飛行経路の表示位置が画像合成パネルの表示
範囲１５外にある場合には、表示範囲１５の中心から飛
行経路に向かう方向を示す目標マーク２８を画像合成パ
ネルに点滅表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、航空機のコクピッ
トに装備されるヘッドアップディスプレイに飛行経路を
表示する飛行経路表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コクピットのキャノピの手前に取付けら
れ、前景からの光が透過可能な画像合成パネルに機体情
報を投影し、パイロットが正面を向いて前景とともに機
体情報が得られるヘッドアップディスプレイ装置が従来
からある。
【０００３】また、たとえば空港への着陸を援助するた
めに、飛行経路をヘッドアップディスプレイの画像合成
パネルに重畳して表示する飛行経路表示装置が存在す
る。パイロットはこの飛行経路に沿って飛行するように
操縦することによって、悪天候など、視界が不良であっ
ても安全に着陸することができる。たとえば航空機が固
定翼機の場合、空港への進入コースは直線進入であり、
進入角度は３゜程度である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、たとえ
ばヘリコプタでは他の航空機の飛行経路を避けて進入す
るなど、単純な直線進入でなく、３次元曲線進入とな
り、進入角度も３〜１２゜と変化に富んでいる。さら
に、ヘリコプタのコクピットは狭く、また艤装の軽量化
が図られるため、ヘッドアップディスプレイ装置の画像
合成パネルを大形化することは困難である。したがって
ヘッドアップディスプレイ装置の視野角は必然的に狭く
なってしまう。さらにヘリコプタの場合は飛行方向を容
易に転換することができることにより、飛行経路に近い
位置で飛行している場合であっても、飛行経路と異なる
方向を向いている場合には画像合成パネルから飛行経路
が外れることとなり、飛行経路を見失ってしまうといっ
た問題を有する。このような状況は、特に地面などが視
認できないような視界不良時に大きな問題となる。
【０００５】本発明の目的は、特に視界不良時において
もパイロットが飛行経路を見失うことのない飛行経路表
示装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、予め定める飛
行経路の飛行経路データを記憶する記憶手段と、機体の
位置および姿勢を測定する機体データ測定手段と、飛行
経路データおよび機体データに基づいて飛行経路の表示
位置を算出する演算手段と、飛行経路を投影する投影手
段、および操縦席の前面に配置され前景からの光が透過
可能であり、投影された飛行経路を前景に重畳して表示
する画像合成パネルを有するヘッドアップディスプレイ
手段とを備え、飛行経路の表示位置が画像合成パネルの
表示範囲外にある場合には、画像合成パネルの表示範囲
中心から飛行経路に向かう方向を示す目標マークを画像
合成パネルに表示し、ヘリコプタに搭載されることを特
徴とする飛行経路表示装置である。
【０００７】本発明に従えば、ヘッドアップディスプレ
イ装置の画像合成パネルには飛行経路が投影される。こ
の飛行経路は、機体データ測定手段からの機体の位置お
よび姿勢と、飛行経路データに基づいて算出され、パイ
ロットの前面に設けられる画像合成パネルで前景に重畳
して表示される。したがって、パイロットは正面を向い
た状態で表示された飛行経路に沿って操縦することがで
きる。また、視界不良時にも表示された飛行経路に沿っ
て操縦することができる。
【０００８】機体が飛行経路とは異なる方向を向いてい
る場合には、飛行経路の表示位置が画像合成パネルの表
示範囲外になる。この場合には、画像合成パネルの表示
範囲の中心から飛行経路に向かう方向を目標マークによ
って画像合成パネルに表示する。したがって、パイロッ
トがこの目標マークの示す向きに機体を向けることによ
って画像合成パネルに飛行経路が表われることになる。
このように、視界不良時に画像合成パネル上に飛行経路
画像が表示されない場合であっても、パイロットは飛行
経路を見失うことなく容易に飛行経路を探し出すことが
可能である。
【０００９】また本発明の演算手段は、飛行経路と機体
との距離を算出し、この距離に応じた表示を行うことを
特徴とする。
【００１０】本発明に従えば、機体と飛行経路との距離
に応じた表示が行われるので、飛行経路が画像合成パネ
ルに表示されない場合であっても、パイロットは飛行経
路までの距離を容易に把握することができ、ワークロー
ドが軽減される。
【００１１】また本発明は、前記目標マークは点滅表示
され、前記算出した飛行経路と機体との距離に応じて点
滅間隔が変化することを特徴とする。
【００１２】本発明に従えば、機体と飛行経路との間の
距離に応じて目標マークが点滅表示するので、たとえば
飛行経路が近づくにつれて点滅間隔が短くなり、パイロ
ットは飛行経路に近づいているか遠ざかっているかを即
座に把握することができる。
【００１３】また本発明の飛行経路が旋回している場合
には、旋回角を示す旋回マークを画像合成パネルに表示
することを特徴とする。
【００１４】本発明に従えば、旋回マークは旋回角を示
すので、たとえば飛行経路が大きく旋回し、旋回終了位
置が画像合成パネルの表示範囲外にある場合であって
も、パイロットは旋回角が判りこれから旋回終了位置を
把握することができる。これによってワークロードが軽
減される。
【００１５】また本発明の演算手段は、着陸位置と機体
との距離を算出し、この距離が所定の距離以下になると
画像合成パネルの表示を消去することを特徴とする。
【００１６】本発明に従えば、機体が着陸位置に近付い
た場合には画像合成パネルの表示を消去する。着陸位置
に近づき着陸位置が目視できる状態では、パイロットは
通常有視界飛行で目視によって着地する。この場合には
ヘッドアップディスプレイ装置の表示画像がかえって障
害になる場合があるが、本発明では着地位置と機体との
距離が所定の距離以下になると画像合成パネルの表示を
消去するので、このような障害が除かれ、ワークロード
が軽減される。
【００１７】また本発明の前記画像合成パネルの表示
は、その一部をパイロットが選択的に消去できることを
特徴とする。
【００１８】本発明に従えば、パイロットによって表示
を選択して消去できるので、たとえば経路マークと方位
角表示が重なって飛行経路を把握しにくい場合には、方
位角表示を消去することによって飛行経路が明瞭に表示
される。
【００１９】また本発明は、予め定める飛行経路の飛行
経路データを記憶する記憶手段と、機体の位置および姿
勢を測定する機体データ測定手段と、飛行経路データお
よび機体データに基づいて飛行経路の表示位置を算出す
る演算手段と、飛行経路を投影する投影手段、および操
縦席の前面に配置され前景からの光が透過可能であり、
投影された飛行経路を前景に重畳して表示する画像合成
パネルを有するヘッドアップディスプレイ手段とを備
え、飛行経路の表示位置が画像合成パネルの表示範囲外
にある場合には、画像合成パネルの表示範囲中心から飛
行経路に向かう方向を示す目標マークを画像合成パネル
に表示し、前記飛行経路は、複数の経路マークから成
り、各経路マークは、各経路マーク上に機体があるとき
に想定される機体の姿勢に応じて傾斜することを特徴と
する飛行経路表示装置である。本発明に従えば、飛行経
路画像の各経路マークは、想定される機体の姿勢、たと
えばバンク角に応じて傾斜するので、パイロットは表示
された各経路マークに機体のバンク角が一致するように
操縦することによって、飛行経路に沿って正確に飛行す
ることができる。また本発明は、予め定める飛行経路の
飛行経路データを記憶する記憶手段と、機体の位置およ
び姿勢を測定する機体データ測定手段と、飛行経路デー
タおよび機体データに基づいて飛行経路の表示位置を算
出する演算手段と、飛行経路を投影する投影手段、およ
び操縦席の前面に配置され前景からの光が透過可能であ
り、投影された飛行経路を前景に重畳して表示する画像
合成パネルを有するヘッドアップディスプレイ手段とを
備え、飛行経路の表示位置が画像合成パネルの表示範囲
外にある場合には、画像合成パネルの表示範囲中心から
飛行経路に向かう方向を示す目標マークを画像合成パネ
ルに表示し、離着陸時に、画像合成パネルの高度表示部
側方に機体位置と離着陸位置との相対的な位置関係およ
び離着陸飛行経路を表示し、離着陸位置が画像合成パネ
ルの表示範囲外にある場合には、離着陸位置側の表示範
囲端部に、離着陸位置を表示することを特徴とする飛行
経路表示装置である。
【００２０】本発明に従えば、離着陸位置が表示範囲外
にある場合であっても機体位置と離着陸位置との相対的
な位置関係を容易に把握することができるので、屋上ヘ
リポートなどへの離着陸において、パイロットのワーク
ロードが軽減される。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある飛行経路表示装置１の構成を示すブロック図であ
る。飛行経路表示装置１はヘリコプタのコクピットに備
えられ、記憶手段２、機体データ測定手段３、演算手段
４、およびヘッドアップディスプレイ装置５とを含んで
構成される。
【００２２】記憶手段２は飛行管理計算機（ＦＭＣ：Fl
ight Management Computer）に備えられ、予め定める飛
行経路の飛行経路データが記憶される。このような飛行
経路データは、予め記憶される場合に限らず、たとえば
空港への着陸時に、着陸援助システムなどから与えられ
る空港への進入経路であってもよい。
【００２３】機体データ測定手段３は、姿勢計および航
法装置を有し、姿勢計はジャイロスコープによって、前
後傾斜および左右傾斜（バンク）などの姿勢データを計
測し、航法装置は、たとえばＧＰＳによって機体の位
置、方向、距離などの機体データを測定する。
【００２４】ヘッドアップディスプレイ装置５は投影手
段６、リレーレンズ７、反射鏡８および画像合成パネル
９を有し、投影手段６はリレーレンズ７および反射鏡８
を介して画像合成パネル９に画像を投影する。画像合成
パネル９はコンバイナなどと呼ばれ、操縦席の前面でキ
ャノピ１０の手前に配置され、前景からの光が透過可能
であるとともに、特定の波長帯域の光のみを反射する。
したがって、表示すべき画像を前記特定波長帯域の光で
投影手段６から画像合成パネル９に投影することによっ
て、パイロット１１は画像合成パネル９を透過する前景
に投影手段６からの画像を重畳して視認することができ
る。
【００２５】演算手段４は機体データに基づいて表示す
べき機体高度、速度および機首方位などを算出して画像
合成パネル９に表示するとともに、記憶手段２に記憶さ
れた飛行経路データに基づいて画像合成パネル９に表示
すべき飛行経路の表示位置を算出して飛行経路を画像と
して画像合成パネル９に表示する。
【００２６】したがって、パイロット１１は頭を下げて
計器盤上の飛行計器を見ることなく、正面を向いた状態
で外界を見たまま機体データを視認することができると
ともに、キャノピ１０および画像合成パネル９を透過す
る前景に飛行すべき飛行経路画像が重畳され、パイロッ
トの操縦を容易にする。また、視界不良時にも前景に飛
行すべき飛行経路画像が重畳され、視界不良時の飛行を
可能にする。
【００２７】図２は、画像合成パネル９に表示される表
示画像の一例を示す正面図である。画像合成パネル９
は、円形の表示範囲１５を有し、この表示範囲１５には
左側に高度計１６が表示され、右側に速度計１７が表示
され、下側に機首の方位角１８が表示される。
【００２８】飛行すべき飛行経路の画像である飛行経路
画像２２は複数の経路マーク２１ａ〜２１ｅから成る。
各経路マーク２１ａ〜２１ｅは、一定時間間隔毎に機体
が位置すべき位置に飛行経路に沿って表示される。経路
マーク２１は、大略的に一直線状に表示され、遠近法を
利用して手前から奥に向かうにつれてその大きさが小さ
くなるように表示される。これによって、複数の経路マ
ーク２１ａ〜２１ｅのうち、どのマークが最も近く、ど
のマークが最も遠いかが直感的に把握できるようになっ
ている。
【００２９】画像合成パネル９上で自機は、Ｗ字状の自
機シンボル１９で表示され、速度ベクトル２０は略円形
で表示される。速度ベクトル２０とは、機体が現在の状
態で飛行したときに次の瞬間に位置する位置を示す。し
たがって、この速度ベクトル２０が各経路マーク２１の
中央を通過するように操縦することによって、自機シン
ボル１９を各経路マーク２１ａ〜２１ｅに沿って飛行さ
せることができ、飛行経路に沿って正確に飛行すること
が可能である。
【００３０】自機シンボル１９は、基準として傾斜せず
に固定して表示される。各経路マーク２１ａ〜２１ｅは
それぞれ、各経路マーク２１に機体が位置するときに想
定される機体のバンク角と現在の機体のバンク角との差
に応じて傾斜して表示される。図２においては、機体の
バンク角を右に傾ける必要があるので、各経路マーク２
１ａ〜２１ｅは右に傾斜して表示される。したがって、
自機シンボル１９が通過する最も手前の経路マーク２１
ａの傾斜角度が自機シンボル１９の傾斜角と一致するよ
うに操縦することによって、各経路マーク２１ａ〜２１
ｅに沿って正確に旋回することが可能である。
【００３１】図３は、ヘリスポット２５に着陸するとき
の予め定める飛行経路２６と、機体１２の実際の飛行経
路２７の一例を示す斜視図である。なお、図３では図解
の便宜のためヘリスポット２５近傍の空間を仮想線の立
方体で示す。
【００３２】予め定める飛行経路２６は図３で実線で示
され、機体１２の実際の飛行経路２７は仮想線で示さ
れ、機体が位置ａに位置するときの画像合成パネル９の
表示状態は図４（ａ）に示される。位置ａでは、機体１
２は飛行経路２６の右横で飛行経路２６にほぼ平行に向
いて飛行しているので、飛行経路の表示位置は画像合成
パネル９の表示範囲１５外になり、画像合成パネル９に
は飛行経路画像２２が表示されないことになる。この場
合には、演算手段４は機体データ測定手段３からの機体
１２の位置データと記憶手段２に記憶される飛行経路デ
ータから自機位置に対する飛行経路２６の位置を算出
し、画像合成パネル９上に、画像合成パネルの表示範囲
１５の中心位置から飛行経路２６に向かう方向を示す目
標マーク２８を表示する。本実施形態では、飛行経路２
６が位置する側の表示範囲１５の周縁部に十字状の目標
マーク２８を点滅表示させる。
【００３３】すなわち位置ａでは、図４（ａ）に示され
るように、目標マーク２８は画像合成パネル９の表示範
囲１５の左端に点滅表示されることになる。
【００３４】また目標とする飛行経路の位置は、機体１
２に最も近接する飛行経路２６上の位置であってもよ
く、機体１２の飛行方向を考慮して最も近接する位置か
らやや飛行方向前方の位置を目標とする飛行経路の位置
としてもよい。
【００３５】また演算手段４は、機体位置と飛行経路２
６との距離を算出し、この距離に応じて目標マーク２８
の点滅間隔を変化させる。たとえば、機体１２が飛行経
路２６に近付くにつれて目標マーク２８の点滅間隔を徐
々に短くし、逆に機体が飛行経路２６から遠去かるにつ
れて目標マーク２８の点滅間隔を長くする。これによっ
て、パイロットは目標とする飛行経路２６に近付きつつ
あるかまたは遠去かりつつあることを視界不良時にも容
易に把握することができる。
【００３６】また、点滅間隔を変化させるのではなく、
目標マーク２８近傍に、飛行経路２６と機体１２との距
離を数字で具体的に表示するようにしてもよい。
【００３７】機体が位置ａから仮想線で示す飛行経路２
７に沿って位置ｂに達したとき、画像合成パネル９上の
表示画像は図４（ｂ）に示される。このとき、図３から
明らかに示されるように位置ａから位置ｂに飛行するに
つれて機体１２は飛行経路２６に近付いているので目標
マーク２８の点滅間隔は徐々に短くなる。位置ｂでは目
標とする飛行経路２６は左下に位置するので、図４
（ｂ）に示されるように目標マーク２８は表示範囲１５
の左下で点滅することになる。
【００３８】さらに機体１２が飛行し、図３において位
置ｃに達したとき、機体は予め定める飛行経路２６上に
乗り、画像合成パネル９には図４（ｃ）に示されるよう
に飛行経路画像２２が表示される。飛行経路画像２２が
表示範囲１５内に入ったときには目標マーク２８の表示
を消去する。また飛行経路画像２２は、図４（ｃ）に示
されるように、Ｔ字状の目標とするヘリスポットマーク
２９が表示される。このヘリスポットマーク２９は現実
のヘリスポット２５に重畳してパイロットに視認される
ことになる。後はパイロットが飛行経路２２に沿って操
縦することによって目標とするヘリスポット２５まで視
界不良時にも安全に誘導される。
【００３９】機体がヘリスポット２５に近付き、ヘリス
ポット２５を充分に目視できる状態になると、パイロッ
トは飛行経路画像２２に頼らず有視界飛行で目視によっ
てヘリスポット２５に着地する。特にヘリコプタの場合
は固定翼と異なり、ヘリスポット２５に垂直に着陸する
場合もあるので、着陸時には飛行経路は機体１２の真下
にあり飛行経路画像２２が画像合成パネル９上に表示さ
れないことになる。
【００４０】したがって演算手段４は機体１２の位置と
ヘリスポット２５との距離を算出し、この距離が予め定
める距離以下になったときに画像合成パネル９の表示画
像を消去する。このときの位置は、図３においてたとえ
ば位置ｄである。また、機体とヘリスポット２５との距
離で判断するのでなく、たとえば地表が目視可能な予め
定める高さｈ以下になったとき画像合成パネル９の表示
画像を消去するように制御してもよい。
【００４１】機体とヘリスポットの位置が予め定める距
離以下になった場合に、画像合成パネル９の表示をすべ
て消去するのでなく、飛行経路画像２２を消去して機体
情報のみを表示するようにしてもよく、また必要な機体
情報のみを選択的に表示させてそれ以外の表示を消去す
るように制御してもよい。さらに、ヘリスポットの視認
の可、不可に応じて飛行経路画像の表示および消去を自
動的に行うように制御してもよい。
【００４２】図５は本発明の実施の他の形態の飛行経路
表示装置に備えられる画像合成パネル３５を示す正面図
である。なお図２に示される画像合成パネル９に対応す
る構成には同一の参照符号を付し、また画像合成パネル
３５以外の構成は飛行経路表示装置１と同様とする。図
５において、表示範囲１５を一直線に横切って水平線３
７が表示され、表示範囲１５の右側には気圧高度計３
８、昇降計３９およびコース・デビエーション４０が表
示される。コース・デビエーション４０は、飛行経路か
らの水平方向および垂直方向の偏位を表示する。
【００４３】表示範囲１５の左側には機首方位４１、対
気速度計４２およびトルク計４３が表示される。また、
表示範囲１５の中央には上からバンク角表示計４６、速
度ベクトル２０、自機シンボル１９およびスリップ・ボ
ール４５が表示される。
【００４４】このような画像合成パネル３５に表示され
る飛行経路画像２２は、画像合成パネル９と同様に飛行
経路に沿って間隔をあけて設けられる複数の経路マーク
３６から成る。各経路マーク３６は、コ字状のマークが
相互に左右対称に対向する一対のマークから成る。この
ような各経路マーク３６が、遠近法を利用して機体から
離れるにつれて小さくなるように表示され、これによっ
てパイロットは直感的に飛行経路を把握することができ
る。図５において表示範囲の中央には四角形のヘリスポ
ットに進入方向を示す直線をつけたヘリスポットマーク
４４が表示される。
【００４５】図６は、本発明の実施のさらに他の形態の
飛行経路表示装置に備えられる画像合成パネル５０を示
す正面図である。なお、画像合成パネル５０以外の構成
は飛行経路表示装置１と同様の構成を有し、また画像合
成パネル５０に表示される表示内容のうち、画像合成パ
ネル９および３５に対応する表示内容には同一の参照符
号を付し説明を省略する。
【００４６】画像合成パネル５０の表示範囲１５の下側
には、飛行経路が旋回している場合に、その旋回を示す
旋回マーク５３が表示される。旋回マーク５３は、矢符
５１と角度表示５２とからなり、矢符５１で旋回方向が
右か左かを示し、角度表示５２は旋回方向の方位角を数
字で示す。図６においては方位角５２が２７０°である
ので、方位２７０°に旋回することを示し、矢符５１に
よって右に旋回することがパイロットに即座に把握され
る。したがって、たとえば飛行経路が大きく旋回し、旋
回終了位置が表示範囲１５外にあったとしても、旋回マ
ーク５３によってどれだけ旋回すればよいかが明瞭に把
握でき、操縦性が向上される。
【００４７】また、飛行経路が旋回している場合に多数
の経路マーク５１を重畳して表示した場合には、飛行経
路が不明瞭になるとともに、視野が狭くなるといった問
題が生じるおそれがあり、逆に経路マーク５１の数を減
らすと、飛行経路が不明瞭になるといった問題を有する
が、本発明のように旋回マーク５３を表示することによ
って、経路マーク５１の数が少ない場合であっても、ど
れだけ旋回すべきかパイロットは明瞭に把握することが
でき、操縦性が向上する。
【００４８】このような旋回マーク５３は、飛行経路が
左右に旋回する場合に限らず、たとえば飛行経路が昇降
する場合には、矢符５１でその上下の昇降方向を示し、
角度表示５２で昇降率目標値を数字によって表示するよ
うにしてもよい。
【００４９】また、矢符５１を点滅表示させてパイロッ
トに飛行経路が旋回していることを積極的に注意を向け
るようにしてもよく、また旋回開始位置が近付くにつれ
て点滅間隔を小さくし、旋回位置が近いことをパイロッ
トに促すようにしてもよい。また、旋回角度に応じて矢
符５１の長さを変化させて、パイロットに直感的に旋回
角度が把握できるようにしてもよい。また、旋回角度５
２は、旋回方向を方位角で示す場合に限らず、たとえば
機体が旋回中である場合には旋回終了位置と機体の現在
位置とを演算手段４によって算出し、旋回終了位置まで
の残りの旋回角度を表示するようにしてもよい。またこ
れに応じて、矢符５１の長さも、残りの旋回角度に応じ
て短くなるように表示してもよい。
【００５０】画像合成パネル５０に表示される飛行経路
画像２２は、図６に示されるように複数の矩形の経路マ
ーク５１から成り、各経路マーク５１の中央を自機シン
ボル１９が通過するようにパイロットは操縦する。ま
た、遠近法を利用して、手前の経路マーク５１は大き
く、奥の経路マーク５１は小さく表示される。
【００５１】飛行経路が旋回している場合には、各経路
マーク５１は、それぞれその位置に機体があるときに想
定される機体のバンク角に応じて傾斜している。また、
経路マーク５１は機体のバンク角に応じて左右に傾斜し
て表示されるだけに限らず、その経路マーク上に機体が
あるときに想定される機体の姿勢に応じて遠近法を利用
して表示されてもよい。たとえば飛行経路が右に旋回し
ている場合には、手前側となる経路マーク５１の右辺５
１ａが左辺５１ｂよりも長くなるように表示する。同様
に、飛行経路が上昇する場合には、手前側となる経路マ
ーク５１の上辺５１ｄを大きくし、奥側となる下辺５１
ｃを小さくなるように表示する。このように矩形状の経
路マーク５１によって、その位置での機体の姿勢を表示
することが可能となり、操縦性がさらに向上される。
【００５２】図７はヘリコプタ５９が屋上ヘリポート６
１に着陸する場合の飛行経路を示す図であり、図８はこ
のときの前記飛行経路表示装置１の画像合成パネル９の
表示形態を示す正面図である。ヘリコプタ５９は、双発
エンジンヘリコプタであり、たとえばビル６０の屋上ヘ
リポート６１に着陸する。
【００５３】ヘリコプタ５９は、飛行経路２６に沿って
臨界決定点Ｌの近くまで飛行してくる。もし臨界決定点
Ｌよりも高い高度でエンジンが片発故障した場合は、屋
上ヘリポート６１への着陸を中止し、新飛行経路６６を
通って広いヘリポートを有する代替ヘリポートへ向けて
飛行する。
【００５４】着陸のため臨界決定点Ｌよりも低い高度に
下りた場合は、着陸経路６２により屋上ヘリポート６１
へ着陸する。この場合、着陸経路６２は垂直に近い急角
度となり、通常のヘリコプタ５９では、パイロットは足
元の風防ガラスを通して屋上ヘリポート６１を視認する
形となる。
【００５５】図８は、このような状況においても有効な
画像合成パネル９の飛行経路の表示例である。図８
（ａ）ではヘリコプタ５９がちょうど臨界決定点Ｌ上に
あり、屋上ヘリポート６１に正対した場合を示す。この
場合は、自機シンボル１９、速度ベクトル２０、ヘリス
ポットマーク２９が画像合成パネル９の中央で縦一線に
並び、表示範囲１５の外にあるヘリスポットマーク２９
は点滅表示される。
【００５６】本実施形態では、特に高度計１６が地面か
らの高度でなく、臨界決定点Ｌから屋上ヘリポート記号
６１ａまでの相対高度に置き換えられる。また、高度計
１６の左横に、ヘリコプタ５９の機体位置と屋上ヘリポ
ート６１との相対的な位置関係を示すための離着陸表示
６５がヘリコプタ記号６４、ビル記号６０ａ、屋上ヘリ
ポート記号６１ａおよび着陸経路記号６２ａで示され
る。離着陸表示６５の各記号６４，６０ａ，６１ａはヘ
リコプタ５９が臨界決定点Ｌに達したときから表示し始
め、着陸経路６２ａは臨界決定点Ｌからヘリポート６１
までの着陸経路を側方から見た状態で破線で表示し、ヘ
リコプタ記号６４は着陸経路６２ａに対する機体の位置
を丸で表示し、ビル記号６０ａおよび屋上ヘリポート記
号６１ａは四角とＨの文字で表示される。これらの表示
によってパイロットは、屋上ヘリポート６１と機体位置
との相対的な位置関係を容易に把握することができる。
【００５７】図８（ｂ）では、ヘリコプタ５９が臨界決
定点Ｌよりも少し降下した高度で、屋上ヘリポート６１
に対して少し右側にずれた位置で降下中であることを示
す。離着陸表示６５には、実際の機体の着陸経路記号６
３が実線で表示され、その最下端にヘリコプタ記号６４
が示されている。
【００５８】図８（ｃ）は、図８（ｂ）と同じ位置に機
体があるときに、経路マーク２１も表示する場合の表示
形態を示す図である。このように経路マーク２１を示す
ことにより、屋上ヘリポート６１に対して右側にずれた
ヘリコプタ５９の左右方向の飛行経路のずれの修正をよ
り容易にすることができる。この表示形態では、経路マ
ーク２１と他の機体データの表示が重ならないように機
首の方位角１８の表示を選択的に消去している。
【００５９】なお、以上の説明は全て着陸の場合を例と
して説明したが、本表示形態は屋上ヘリポート６１から
の離陸に対しても適用可能である。
【００６０】航空機の機体としてはヘリコプタを一例と
して挙げたが、ヘリコプタに限らず固定翼機あるいはテ
イルロータ機のようなＶＴＯＬ機（垂直離着陸機）であ
っても本発明の効果を充分に奏することが可能である。
【００６１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、飛行経路
の表示位置が画像合成パネルの表示範囲外にある場合に
は、画像合成パネルには飛行経路に向かう目標マークを
表示するので、飛行経路画像が画像合成パネルに表示さ
れない場合であってもパイロットは飛行経路を見失うこ
とはない。
【００６２】また本発明によれば、機体と飛行経路との
距離に応じた表示を行うので、パイロットは目標とする
飛行経路までの距離を把握することができる。
【００６３】また本発明によれば、機体と飛行経路との
間の距離に応じて目標マークが点滅表示するので、たと
えば飛行経路が近づくにつれて点滅間隔が短くなり、パ
イロットは飛行経路に近づいているか遠ざかっているか
を即座に把握することができる。
【００６４】また本発明によれば、飛行経路が旋回して
いる場合には旋回角を示す旋回マークが表示されるの
で、これによって旋回終了位置が表示範囲外にある場合
であってもどれだけ旋回すべきか容易に把握することが
できる。
【００６５】また本発明によれば、着陸位置と機体との
距離が所定の距離以下になると画像合成パネルの表示が
消去されるので、着陸位置に近付き、有視界飛行によっ
て着地する場合には前景に重畳して表示される画像が消
去され、着地時のワークロードが軽減される。
【００６６】また本発明によれば、飛行経路画像の各経
路マークは機体の姿勢に応じて傾斜しているので、パイ
ロットは傾けるべき機体の傾斜角度が容易に把握でき、
操縦性が向上される。また本発明によれば、パイロット
によって表示を選択して消去できるので、たとえば経路
マークと方位角表示が重なって飛行経路を把握しにくい
場合には、方位角表示を消去することによって飛行経路
が明瞭に表示される。
【００６７】また本発明によれば、離着陸時に離着陸位
置と機体位置との相対的な位置関係を容易に把握するこ
とができるので、パイロットのワークロードが軽減され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である飛行経路表示装置
１の構成を示すブロック図である。
【図２】画像合成パネル９の正面図である。
【図３】予め定める飛行経路２６と実際の機体の飛行経
路２７を示す斜視図である。
【図４】実際の機体の飛行経路２７の各位置ａ〜ｃで表
示される画像合成パネル９の表示画像を示す正面図であ
る。
【図５】画像合成パネル３５を示す正面図である。
【図６】画像合成パネル５０を示す正面図である。
【図７】ヘリコプタ５９が屋上ヘリポート６１に着陸す
るときの飛行経路を示す図である。
【図８】ヘリコプタ５９が屋上ヘリポート６１に着陸す
るときの画像合成パネル９の表示形態を示す正面図であ
る。
【符号の説明】
１ 飛行経路表示装置 ２ 記憶手段 ３ 機体データ測定手段 ４ 演算手段 ５ ヘッドアップディスプレイ装置 ６ 投影手段 ９，３５，５０ 画像合成パネル １５ 表示範囲 １９ 自機シンボル ２０ 速度ベクトル ２５ ヘリスポット ２８ 目標マーク ２９ ヘリスポットマーク ２１，３６，５１ 経路マーク ２２ 飛行経路画像 ５３ 旋回マーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−45410（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B64D 45/00 - 45/08

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 予め定める飛行経路の飛行経路データを
    記憶する記憶手段と、機体の位置および姿勢を測定する
    機体データ測定手段と、 飛行経路データおよび機体データに基づいて飛行経路の
    表示位置を算出する演算手段と、 飛行経路を投影する投影手段、および操縦席の前面に配
    置され前景からの光が透過可能であり、投影された飛行
    経路を前景に重畳して表示する画像合成パネルを有する
    ヘッドアップディスプレイ手段とを備え、 飛行経路の表示位置が画像合成パネルの表示範囲外にあ
    る場合には、画像合成パネルの表示範囲中心から飛行経
    路に向かう方向を示す目標マークを画像合成パネルに表
    示し、ヘリコプタに搭載されることを特徴とする飛行経
    路表示装置。
  2. 【請求項２】 演算手段は、飛行経路と機体との距離を
    算出し、この距離に応じた表示を行うことを特徴とする
    請求項１記載の飛行経路表示装置。
  3. 【請求項３】 前記目標マークは点滅表示され、前記算
    出した飛行経路と機体との距離に応じて点滅間隔が変化
    することを特徴とする請求項２記載の飛行経路表示装
    置。
  4. 【請求項４】 飛行経路が旋回している場合には、旋回
    角を示す旋回マークを画像合成パネルに表示することを
    特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の飛行経路表
    示装置。
  5. 【請求項５】 演算手段は、着陸位置と機体との距離を
    算出し、この距離が所定の距離以下になると画像合成パ
    ネルの表示を消去することを特徴とする請求項１〜４の
    いずれかに記載の飛行経路表示装置。
  6. 【請求項６】 前記画像合成パネルの表示は、その一部
    をパイロットが選択的に消去できることを特徴とする請
    求項５記載の飛行経路表示装置。
  7. 【請求項７】 予め定める飛行経路の飛行経路データを
    記憶する記憶手段と、 機体の位置および姿勢を測定する機体データ測定手段
    と、 飛行経路データおよび機体データに基づいて飛行経路の
    表示位置を算出する演算手段と、 飛行経路を投影する投影手段、および操縦席の前面に配
    置され前景からの光が透過可能であり、投影された飛行
    経路を前景に重畳して表示する画像合成パネルを有する
    ヘッドアップディスプレイ手段とを備え、 飛行経路の表示位置が画像合成パネルの表示範囲外にあ
    る場合には、画像合成パネルの表示範囲中心から飛行経
    路に向かう方向を示す目標マークを画像合成パネルに表
    示し、 前記飛行経路は、複数の経路マークから成り、各経路マ
    ークは、各経路マーク上に機体があるときに想定される
    機体の姿勢に応じて傾斜することを特徴とする飛行経路
    表示装置。
  8. 【請求項８】 予め定める飛行経路の飛行経路データを
    記憶する記憶手段と、 機体の位置および姿勢を測定する機体データ測定手段
    と、 飛行経路データおよび機体データに基づいて飛行経路の
    表示位置を算出する演算手段と、 飛行経路を投影する投影手段、および操縦席の前面に配
    置され前景からの光が透過可能であり、投影された飛行
    経路を前景に重畳して表示する画像合成パネルを有する
    ヘッドアップディスプレイ手段とを備え、 飛行経路の表示位置が画像合成パネルの表示範囲外にあ
    る場合には、画像合成パネルの表示範囲中心から飛行経
    路に向かう方向を示す目標マークを画像合成パネルに表
    示し、 離着陸時に、画像合成パネルの高度表示部側方に機体位
    置と離着陸位置との相対的な位置関係および離着陸飛行
    経路を表示し、離着陸位置が画像合成パネルの表示範囲
    外にある場合には、離着陸位置側の表示範囲端部に、離
    着陸位置を表示することを特徴とする飛行経路表示装
    置。
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