JP6173852B2

JP6173852B2 - 待ち時間測定のシステムおよび方法

Info

Publication number: JP6173852B2
Application number: JP2013194990A
Authority: JP
Inventors: ウィリアムブレンダンブラントン，; ロバートクレンショーアレン，; トマアルフレッドデュボワ，
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2013-09-20
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2033-09-20
Also published as: RU2639671C2; CA2819937A1; CN103680368B; EP2711915A1; CA2819937C; EP2711915B1; RU2013135149A; CN103680368A; JP2014089179A; US20140085459A1; US9514664B2

Description

本明細書において提示される実施形態の分野は、カメラを使用してエンドツーエンド待ち時間を前面表示器に取り込む、待ち時間測定システムを対象としており、このシステムは、一連の記録画像を処理して時間測定値を抽出する。

数多くのグラフィカルな前面表示器システムには、アビオニクスおよび車両のシステム制御の分野で、時刻表／待ち時間に対する重要な要求条件がある。しかし、それぞれの待ち時間要求条件を満たすことに応えるシステム待ち時間測定は、検証することがしばしば困難であり、エンドツーエンド待ち時間を概ね近似するだけの内部トリガ信号を必要とすることが多い。オシロスコープ上での待ち時間の手動時間測定は、誤差を伴う傾向があり、システム待ち時間の統計分布を得るには扱いにくい。

通常、実際のシステム動作を乱すことなく、様々なシステムにおけるエンドツーエンドシステム待ち時間を測定するための方法はない。さらに、これらの測定には、仮に実現可能であっても、誤差を伴うことになりかねないかなりの手動操作がしばしば必要である。システム待ち時間を測定することが困難なのは、多数の順次時間測定値を取得して統計分布を形成することがなかなかできないこと、順次時間測定値を自動処理して手動測定の誤差を排除すること、明確なエンドツーエンド測定を実現するための課題、および電子システム内の様々な航空電子工学および車両の構成要素を測定するための相対的不撓性に起因する。本明細書の開示が提示されるのは、上記その他の考慮すべき問題についてである。

この「発明の概要」は、「発明を実施するための形態」において以下でさらに説明する概念の選択を簡略化された形態で紹介するために提供されることを理解すべきである。この「発明の概要」は、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されることを意図していない。

本明細書において開示される一実施形態では、待ち時間測定システムは、システム待ち時間を測定するのに使用される初期事象を生成する事象生成装置を備える。構成要素試験システムは、事象を受信し、この受信に応じて試験構成要素出力信号およびゼロ待ち時間標識を出力する。多機能表示ユニットを備える電子システムは、試験構成要素出力信号を受信し、多機能表示ユニット上に可視要素を表示する。カメラは、一連の記録画像を生成し、各記録画像はゼロ待ち時間標識の画像および可視要素の画像を含む。次いで、プロセッサは、ゼロ待ち時間標識の画像における事象の発生の表示と、可視要素の画像における事象の発生の表示との間の、一連の記録画像内の時間差を決定することによってシステム待ち時間を決定する。

生成された事象がさらに、事象トリガ信号、回転運動、または電磁放射のうちの１つを含む、上記の待ち時間測定システム。

構成要素試験システムがさらに、撮像装置と電磁放射エミッタの組合せ、スイッチを作動させるアクチュエータと電磁放射エミッタの組合せ、または慣性航法システムと電磁放射エミッタの組合せのうちの１つを含む、上記待ち時間測定システム。

ゼロ待ち時間標識が電磁放射エミッタを含む、上記待ち時間測定システム。

電磁放射エミッタがさらに、赤外線照射源、低レベル可視光照射源、可視光源、またはレーザレベルのレーザ出力を含む、上記待ち時間測定システム。

電子システムがさらに、アビオニクス制御システム、車両制御システム、または船舶制御システムのうちの少なくとも１つを備える、上記待ち時間測定システム。

多機能表示装置がさらに、電子システムにおいて受信した入力に基づいて画像をグラフィカルに表示するグラフィック画像表示装置、電子システムにおいて受信した入力に基づいて始動される警告／注意／助言（ＷＣＡ）標識表示部、または電子システムにおいて受信した入力に対応する人工水平線表示部のうち少なくとも１つを備える、上記待ち時間測定システム。

時間差を決定することがさらに、ゼロ待ち時間標識の画像における事象の発生の表示内の閾値、および可視要素の画像における事象の発生の表示内の閾値を検出すること、ゼロ待ち時間標識の画像における事象の発生の表示内の閾値、および可視要素の画像における事象の発生の表示内の閾値を検出することに基づいて複数の２値波形を作成すること、立上りまたは立下りのうちの一方の程度を示す、複数の２値波形それぞれについてのエッジを検出すること、ならびに複数の２値波形それぞれについて検出されたエッジに基づいて、多機能表示装置におけるゼロ待ち時間標識と可視要素の画像との間のデルタタイムを測定することを含む、上記待ち時間測定システム。

時間差を決定することがさらに、ゼロ待ち時間標識の画像における事象の発生の表示と、可視要素の画像における事象の発生の表示との間の角度変化の速度の差を決定することを含む、上記待ち時間測定システム。

本明細書において開示される他の実施形態では、待ち時間を測定する方法が、試験構成要素とゼロ待ち時間標識の両方において実質的に同じ時に、事象の指示を生成する事象をトリガすることを含む。事象の指示が、試験構成要素から多機能表示装置に送信され、一連の画像がカメラで記録され、各画像は、ゼロ待ち時間標識の表示と多機能表示装置の表示の両方を含む。コンピューティング装置が、一連の画像を処理して、ゼロ待ち時間標識による事象の指示と多機能表示装置による事象の指示との間の時間差を決定することに基づいて、試験構成要素の待ち時間値を計算する。

事象をトリガすることがさらに、事象トリガ信号を生成すること、回転運動を生成すること、または電磁放射を送出することのうちの１つを含む、上記の待ち時間を測定する方法。

ゼロ待ち時間標識において事象の指示を受信することに基づいて、ゼロ待ち時間標識から電磁放射放出物を放出することをさらに含む、上記の待ち時間を測定する方法。

電磁放射放出物を放出することがさらに、赤外線照射源を放出すること、低レベル可視光照射源を放出すること、可視光源を放出すること、またはレーザレベルのレーザ出力を放出することのうちの１つを含む、上記の待ち時間を測定する方法。

事象の指示を送信することがさらに、電子システムを介して多機能表示装置に指示を送信することを含む、上記の待ち時間を測定する方法。

多機能表示装置において事象の指示を受信することに基づいて、多機能表示装置上に可視要素を表示することをさらに含む、上記の待ち時間を測定する方法。

可視要素を表示することがさらに、電子システムにおいて受信した入力に基づいて表示画像をグラフィカルに出力するグラフィック画像表示装置上に可視要素を表示すること、電子システムにおいて受信した入力に基づいて始動される警告／注意／助言（ＷＣＡ）標識上に可視要素を表示すること、または電子システムにおいて受信した入力に対応する人工水平線表示部上に可視要素を表示することのうちの１つを含む、上記の待ち時間を測定する方法。

一連の画像を処理することがさらに、多機能表示装置上に表示される、ゼロ待ち時間標識の表示内の閾値、および可視要素の表示内の閾値を検出すること、多機能表示装置上に表示される、ゼロ待ち時間標識の表示内の閾値、および可視要素の表示内の閾値を検出することに基づいて複数の２値波形を作成すること、立上りまたは立下りのうちの一方の程度を示す、複数の２値波形それぞれについてのエッジを検出すること、ならびに複数の２値波形それぞれについて検出されたエッジに基づいて、多機能表示装置におけるゼロ待ち時間標識と可視要素の表示との間のデルタタイムを測定することを含む、上記の待ち時間を測定する方法。

時間差を決定することがさらに、ゼロ待ち時間標識による事象の指示と、多機能表示ユニット上の可視要素の表示との間の角度変化の速度の差を決定することを含む、上記の待ち時間を測定する方法。

本明細書において開示される他の実施形態では、電子機器内での待ち時間を測定するための方法が、センサ開口および多機能表示装置においてパルス源信号を生成すること、ならびに信号源照射および多機能表示装置照射を高フレームレートのカメラを使用して直接、かつセンサ経路を介して取り込むことを含む。高フレームレートのカメラによって取り込まれたビデオにおいて、信号源照射および多機能表示装置照射について、対象となる複数の領域が分離される。対象となる領域においてピーク閾値が検出され、検出されたピーク閾値に基づいて複数の２値波形が作成される。立上りまたは立下りのうちの一方の程度を示す複数のエッジが２値波形から検出され、この検出により、信号源と多機能表示装置のエッジとの間でデルタタイムが測定され、待ち時間の測定値が得られる。

生成されたパルス源信号を受信することに基づいて、電磁放射放出物を放出することによって信号源照射を生成すること、および生成されたパルス源信号に基づいて、事象信号を受信することによって多機能表示装置照射を生成することをさらに含む、上記の方法。

議論してきた特徴、機能、および利点は、本開示の様々な実施形態において独立して実現することができ、またはさらに他の実施形態においては組み合わせることができ、これら実施形態のさらなる詳細は、以下の説明および図面を参照して理解することができる。

本明細書において提示される諸実施形態は、詳細な説明および添付図面から、より完全に理解されよう。

本明細書において開示される、少なくとも１つの包括的な実施形態の概略図である。本明細書において開示される第２の実施形態の概略図である。Ａは、ビデオフレーム内にゼロ待ち時間標識を含む、対象となる領域について２値波形を作成するための、閾値処理手順を示すグラフである。Ｂは、ビデオフレーム内に多機能表示装置の表示要素を含む、対象となる領域について２値波形を作成するための、閾値処理手順を示すグラフである。エッジを検出し、この検出によって待ち時間測定値を決定するための、図３において作成される２値波形の処理を示すグラフである。本明細書において開示される第３の実施形態の概略図である。本明細書において開示される第４の実施形態の概略図である。本明細書において開示される第５の実施形態の概略図である。図７に示した実施形態に関係する経時的な角度変化の速度のグラフである。待ち時間を決定する方法の論理流れ図である。

以下の詳細な説明は、電子システム内の構成部品のうち特定の構成部品およびシステムの待ち時間を決定するための、待ち時間測定システムを対象とする。待ち時間測定システムは、電子システムに変更を加えないエンドツーエンド測定機能を提供する。さらに、前面表示器のビデオ形式でグラフィック画像を記録および処理できることにより、再現性が得られ、人的エラーがなくなり、電子システムにおいて動作する構成部品のうち特定の構成部品およびシステムに影響を及ぼすシステム待ち時間についての統計データを生成できる何千もの測定値を迅速に収集することが可能になる。

本明細書において提示される実施形態は、電子システム内の重要な時刻表を測定するのに使用される装置および関連する信号処理からなる。待ち時間測定システムは柔軟性があり、たとえば、構成部品センサのビデオ画像、警告指示、および慣性測定に適用される。このシステムは、ゼロ待ち時間の事象の外部刺激（たとえば、ＬＥＤ、レーザの角度など）および前面表示装置での関連するシステム出力の画像を記録する撮像カメラによる、中断を伴わない測定を利用する。自動画像処理アルゴリズムが、記録された連続画像を分析して、個々の待ち時間測定値、および記録された連続画像からの何千もの自動測定値に基づくシステムにおける待ち時間の統計的表示（平均値、標準偏差、ヒストグラム）を生成する。

撮像カメラには、高フレームレートのビデオカメラが含まれ得るが、これは、センサまたは情報を出力して前面表示装置上に表示するように設計されたハードウェアが取得する外部トリガ事象に基づいて、エンドツーエンド待ち時間を前面表示装置に取り込む。撮像カメラは、連続画像を撮っている間にシステム動作を乱すことはなく、次いで、これらの画像が引き続き処理されて、システム待ち時間、およびある一定期間でのシステム待ち時間の統計的表示を決定する。

図１には、以下に説明する各実施形態を概ね特徴付ける、一実施形態の概略図が示してある。事象生成装置１００が事象１０２を生成し、この事象１０２が構成要素試験システム２００に送り込まれる。生成された事象１０２には、事象トリガ信号、回転運動、または電磁放射が含まれ得るが、生成された各事象は、ゼロ待ち時間標識２２０によって受信されると予想された、かつ構成要素試験システム２００の試験構成要素２１０によって受信され得る条件を作り出すかシミュレーションする。生成された事象１０２は、ゼロ待ち時間標識２２０と試験構成要素２１０の両方に、実質的に同じ時に伝送されても、ゼロ待ち時間標識２２０だけに伝送されてもよく、その場合、ゼロ待ち時間標識２２０の出力は、試験構成要素２１０に関係付けて伝達２９０されてもよい。

構成要素試験システム２００は概して、待ち時間について試験される試験構成要素２１０とゼロ待ち時間標識２２０との組合せを少なくとも含んでもよく、さらに、これら２つの要素間の何らかの関係２９０を含んでもよく、以下で説明することになる。ゼロ待ち時間標識は、生成された事象１０２が受信されると可視波長または不可視波長を放出し得る電磁放射エミッタを含んでもよい。

構成要素試験システム２００の試験構成要素２１０は、多機能表示装置３１０を備える電子システム３００に試験構成要素出力信号２０２を伝送し得る。多機能表示装置３１０は、電子システム３００において受信した入力に基づいて画像をグラフィカルに表示するグラフィック画像表示装置３２０、電子システム３００において受信した入力に基づいて始動される警告／注意／助言（ＷＣＡ）標識表示部３３０、または電子システム３００において受信した入力に対応する人工水平線表示部３４０のうち少なくとも１つ、またはこれらの組合せを備えてもよい。さらに、グラフィック画像表示装置３２０は、ＷＣＡ標識表示部３３０および人工水平線表示部３４０の機能を備えてもよく、または各構成要素は、多機能表示装置３１０において互いに別々に分離していてもよい。電子システム３００は、試験構成要素出力信号２０２を受信することに基づいて、これら構成のうち任意の構成において可視要素を生成することができる。さらに、多機能表示装置３１０を備える電子システム３００は、アビオニクス制御装置、陸上車制御装置、または船舶制御装置でもよい。

カメラ４００が一連の記録画像を生成し、代表的な各記録画像４１０は、ゼロ待ち時間標識２２０の画像２２０’および多機能表示装置３１０の少なくとも一部分の画像３１０’を含み、この多機能表示装置３１０は、試験構成要素２１０によってトリガされて表示される可視要素を含む。たとえば、記録されている多機能表示装置３１０上の可視要素は、画像表示装置の画像３２０’、ＷＣＡ標識表示部画像３３０’、および人工水平線画像３４０’でもよい。一連の記録画像は、ビデオ記録としてデジタルフォーマットで記録され得、受信した画像とカメラ４００に記録された画像との間の待ち時間のわずかな測定値を検出するように高フレームレートで実行され得る。

プロセッサ５００は、カメラ４００から一連の画像を受信し、連続した記録画像について各記録画像４１０を分析する。プロセッサは、各記録画像内に、ゼロ待ち時間標識画像２２０’が配置される対象となる領域４２０、および多機能表示装置画像３１０’上の対象となる領域４３０を配置し、この画像３１０’は、画像表示装置画像３２０’、ＷＣＡ表示画像３３０’、および／または人工水平線画像３４０’を含んでもよい。プロセッサは、ゼロ待ち時間標識画像２２０’内の対象となる領域４２０での事象の発生の表示と、多機能表示装置画像３１０’上の対象となる領域４３０での事象の発生の表示との間の時間差を検出することができる。検出された時間差は、ゼロ待ち時間標識２２０で表される事象の発生と、電子システム３００を介して試験構成要素２１０に伝送される同じ事象の発生との間の待ち時間の測定値を、多機能表示装置３１０上の特定の表示部分への事象生成表示指示に表す。

プロセッサ５００に接続された出力装置６００は、決定された待ち時間測定値を、印刷フォーマット、グラフィック表示、または電子システム内のシステム待ち時間について構成要素を試験する操作者に構成要素システム待ち時間を伝達することが可能な他の任意のフォーマットで出力する。

図２には、事象生成装置１００が事象１０２を生成し、この事象１０２が構成要素試験システム２００に送り込まれる場合の、構成要素待ち時間を決定する第２の実施形態の概略図が示してある。（様々な実施形態内で実質的に同じ要素は、同じ参照番号をもつことになる。）この実施形態における生成された事象１０２には、事象トリガ信号または電磁放射が含まれ得るが、生成された事象は、ゼロ待ち時間標識２２２によって受信されると予想された、かつ構成要素試験システム２００の試験構成要素２１０によって受信され得る条件を作り出すかシミュレーションする。ゼロ待ち時間標識２２２は、電磁放射エミッタを含んでもよく、この電磁放射エミッタは、赤外線照射源、低レベル可視光照射源、可視光源（たとえば、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザ）を含んでもよい。生成された事象１０２は、ゼロ待ち時間電磁放射エミッタ標識２２２と試験構成要素２１０の両方に、参照番号で表される実質的に同じ時に伝送され得る２９２。

この実施形態では、構成要素試験システム２００は、待ち時間について試験されることになる試験構成要素２１０と、ゼロ待ち時間電磁放射エミッタ標識２２２との組合せを含んでもよい。構成要素試験システム２００の試験構成要素２１０は、多機能表示装置３１０を備える電子システム３００に試験構成要素出力信号２０２を伝送することができる。この実施形態における多機能表示装置３１０は、電子システムにおいて受信した入力に対応する、電子システムおいて受信した入力に基づいて始動される、警告／注意／助言（ＷＣＡ）標識表示部３３０を備えてもよい。電子システム３００は、試験構成要素出力信号２０２を受信することに基づいて、ＷＣＡ標識表示部３３０において可視要素を生成することができる。この可視要素には、個別の警告ライト、またはグラフィック表示装置上のグラフィカルな表示が含まれ得る。

カメラ４００が一連の記録画像を生成し、代表的な各記録画像４１２は、ゼロ待ち時間標識２２２の画像２２２’および多機能表示装置３１０の少なくとも一部分の画像３１０’を含み、この多機能表示装置３１０は、試験構成要素２１０によってトリガされて表示される可視要素３３０’を含む。この実施形態において多機能表示装置３１０上に記録された可視要素は、ＷＣＡ標識表示部画像３３０’の画像であっても、多機能表示装置３１０のグラフィック表示装置３２０上に表示された同等な可視画像であってもよい。これら一連の記録画像は、ビデオ記録としてデジタルフォーマットで記録され得、受信した画像とカメラ４００に記録された画像との間の待ち時間のわずかな測定値を検出するように高フレームレートで実行され得る。

プロセッサ５００は、カメラ４００から一連の画像を受信し、連続した記録画像について各記録画像４１０を分析する。プロセッサは、ゼロ待ち時間電磁放射エミッタ標識画像２２２’が配置される、対象となる領域４２０、およびＷＣＡ表示装置画像３３０’を含む多機能表示装置画像３１０’上の、対象となる領域４３０を各記録画像内に配置する。プロセッサは、ゼロ待ち時間電磁放射エミッタ標識画像２２２’内の対象となる領域４２０での事象の発生の表示と、多機能表示装置画像３１０’上の対象となる領域４３０での事象の発生の表示との間の時間差を検出することができる。検出された時間差は、ゼロ待ち時間電磁放射エミッタ標識２２２で表される事象の発生と、電子システム３００を介して試験構成要素２１０に伝送される同じ事象の発生との間の待ち時間の測定値を、多機能表示装置３１０上の特定の表示部分への事象生成表示指示３３０’に表す。プロセッサ５００に接続された出力装置６００は、決定された待ち時間測定値を、印刷フォーマット、グラフィック表示、または電子システム内のシステム待ち時間について構成要素を試験する操作者に構成要素システムの待ち時間を伝達することが可能な他の任意のフォーマットで出力する。

図３Ａには、ビデオフレーム４１２内にゼロ待ち時間標識を含む、対象となる領域たとえば４２０について２値波形を作成するための、閾値処理手順が示してある。ゼロ待ち時間電磁放射放出グラフ７００は、ゼロ待ち時間標識の画像、たとえば図２の参照番号２２２’から生成される信号７１０の対象となる領域を示す。２値波形７２０は、信号７１０の対象となる領域から生成されて、単位時間に対してゼロ待ち時間標識の少なくとも前縁を確定する。したがって、ゼロ待ち時間標識の画像における事象の発生の表示内で閾値が検出され、ゼロ待ち時間標識の画像における事象の発生の表示内で閾値を検出することに基づいて複数の２値波形が作成される。

図３Ｂには、ビデオフレーム４１２内に多機能表示装置の表示要素を含む、対象となる領域、たとえば４３０について２値波形を作成するための、閾値処理手順が示してある。多機能表示装置グラフ７３０上の可視要素は、多機能表示装置の画像、たとえば図２の参照番号３３０’から生成される信号７４０の対象となる領域を示す。２値波形７５０は、信号７４０の対象となる領域から生成されて、単位時間に対して多機能表示装置上の可視要素の少なくとも前縁を確定する。したがって、可視要素の画像における事象の発生の表示内で閾値が検出され、可視要素の画像における事象の発生の表示内で閾値を検出することに基づいて複数の２値波形が作成される。

図４には、エッジを検出し、この検出により待ち時間測定値を決定するための、図３において作成される２値波形の処理が示してある。グラフ７４０には、たとえばゼロ待ち時間標識２２２の電磁放射出力の２値波形７２０が示してある。グラフ７４２には、立上りまたは立下りのうちの一方の程度を示す、複数の２値波形のそれぞれについてのエッジ７２４の検出が示してあり、前縁７２２は立上りエッジである。グラフ７４４には、多機能表示装置の可視要素３３０’、たとえばＷＣＡ標識３３０の２値波形７５０が示してある。グラフ７４６には、立上りまたは立下りのうちの一方の程度を示す、複数の２値波形のそれぞれについてのエッジ７５４の検出が示してあり、前縁７５２は立上りエッジである。グラフ７４８には、複数の２値波形のそれぞれについて検出されたエッジに基づいて、ゼロ待ち時間標識の前縁７２２と多機能表示装置内の可視要素の画像の前縁７５２との間のデルタタイム７６０を測定する様子が示してある。次いで、自動画像処理アルゴリズムがさらに、記録された連続画像およびその対応する抽出エッジを分析して、個々の待ち時間測定値、および記録された連続画像からの何千もの自動測定値に基づく、システムにおける待ち時間の統計的表示（たとえば、平均値、標準偏差、ヒストグラム）を生成してもよい。

図５には、事象生成装置１００が事象１０２を生成し、この事象１０２が構成要素試験システム２００に送り込まれる場合の、ビデオ信号待ち時間を決定する第３の実施形態の概略図が示してある。生成された事象１０２は、事象トリガ信号または電磁放射を含んでもよく、生成された各事象は、ゼロ待ち時間標識２２２Ａおよび２２２Ｂによって受信される条件を作り出すかシミュレーションする。ゼロ待ち時間標識２２２Ａおよび２２２Ｂは、赤外線照射源、低レベル可視光照射源、可視光源、またはレーザ出力を含んでもよい。ゼロ待ち時間標識２２２Ａおよび２２２Ｂは、事象生成装置１００からトリガ信号事象１０２を受信すると、エミッタのタイプの性質に応じて電磁放射を放出することができる。代表的な例では、標識２２２Ａは、赤外線放射物を出力する赤外線照射源を備えてもよく、標識２２２Ｂは、可視光放射物を出力する可視光源を備えてもよい。標識２２２Ａと２２２Ｂの両方とも、実質的に同じ時にトリガ信号事象１０２を受信し、そのそれぞれの放射を放出する。ゼロ待ち時間標識２２２Ａおよび２２２Ｂから放出された放射は、電子光学／赤外線（ＥＯ／ＩＲ）画像センサ２１２を含み得る構成部品に伝達され２９４、この画像センサ２１２は、複数の電磁放射波長、たとえばこの場合では、可視光および赤外線の波長を受信することができる。

構成要素試験システム２００のＥＯ／ＩＲ画像センサ２１２は、多機能表示装置３１０を備える電子システム３００に出力信号２０２を伝送することができる。多機能表示装置３１０は、電子システムにおいてＥＯ／ＩＲ画像センサ２１２から受信した入力に基づいて画像をグラフィカルに表示する、グラフィック画像装置３２０を備えてもよい。この実施形態では、グラフィック画像表示装置３２０は、事象信号１０２によってトリガされたゼロ待ち時間標識２２２Ａおよび２２２Ｂのうちのいずれか一方またはその両方の可視画像を生成する。

カメラ４００が一連の記録画像を生成し、代表的な各記録画像４１４は、ゼロ待ち時間標識２２２Ａおよび２２２Ｂのうちの一方または両方の、１つまたは複数の画像２２２Ａ’および／または２２２Ｂ’、ならびに多機能表示装置３１０の少なくとも一部分の画像３１０’を含み、この多機能表示装置３１０は、試験ＥＯ／ＩＲ構成要素２１２による出力に基づいて表示される可視要素２２２Ａ’’および／または２２２Ｂ’’を含む。別の選択肢を説明すると、記録画像４１４で表される記録画像は、対象となる第１の領域４２０において、ゼロ待ち時間標識２２２Ａ／２２２Ｂの１つまたは複数の第１の生成画像２２２Ａ’および／または２２２Ｂ’を含み、対象となる第２の領域４３０において、ゼロ待ち時間標識２２２Ａ／２２２Ｂの１つまたは複数の第２の生成画像２２２Ａ’’および／または２２２Ｂ’’を含み、これらは、多機能表示装置３１０のグラフィックス画像表示装置３２０上にグラフィカルに描かれる。

プロセッサ５００は、カメラ４００から一連の画像を受信し、連続した記録画像について各記録画像４１０を分析する。プロセッサは、各記録画像内に、１つまたは複数のゼロ待ち時間標識画像２２２Ａ’および／または２２２Ｂ’が配置される対象となる領域４２０、ならびに多機能表示装置画像３１０’上の対象となる領域４３０を配置し、この画像３１０’は、１つまたは複数のゼロ待ち時間標識画像の第２の生成画像２２２Ａ’’および／または２２２Ｂ’’をグラフィカルに表す画像表示装置画像３２０’を含んでもよい。プロセッサは、１つまたは複数のゼロ待ち時間標識画像２２２Ａ’および／または２２２Ｂ’内の対象となる領域４２０での事象の発生の表示と、多機能表示装置画像３１０’上の対象となる領域４３０での１つまたは複数の事象２２２Ａ’’および／または２２２Ｂ’’の発生の表示との間の時間差を検出することができる。検出された時間差は、１つまたは複数のゼロ待ち時間標識２２２Ａおよび／または２２２Ｂで表される事象の発生と、試験ＥＯ／ＩＲ構成要素２１０によって電子システム３００に伝送される同じ事象の光検知された発生との間の待ち時間の測定値を、多機能表示装置３１０のグラフィックス画像表示装置上の事象生成表示指示２２２Ａ’および／または２２２Ｂ’に表す。プロセッサ５００に接続された出力装置６００は、決定された待ち時間測定値を、印刷フォーマット、グラフィック表示、または電子システム内のシステム待ち時間について構成要素を試験する操作者に構成要素システムの待ち時間を伝達することが可能な他の任意のフォーマットで出力する。

図６には、事象生成装置１００が事象１０２を生成し、この事象１０２が構成要素試験システム２００に送り込まれる場合の、ハードウェア待ち時間を決定する第４の実施形態の概略図が示してある。生成された事象１０２には、事象トリガ信号または電磁放射が含まれ得るが、生成された各事象は、ゼロ待ち時間電磁放射放出物標識２２２（図２および図５と同様）によって受信されると予想された、かつ構成要素試験システム２００の試験構成要素アクチュエータ２１４およびスイッチ２１６によって受信され得る条件を作り出すかシミュレーションする。生成された事象１０２は、ゼロ待ち時間電磁放射放出物標識２２２と、試験構成要素アクチュエータ２１４およびスイッチ２１６との両方に、実質的に同じ時に伝送され得る２９６。

構成要素試験システム２００の試験構成要素スイッチ２１６は、多機能表示装置３１０を備える電子システム３００に試験構成要素出力信号２０２を伝送してもよい。この実施形態での多機能表示装置３１０は、電子システムにおいて受信された入力に基づいて画像をグラフィカルに表示するグラフィックス画像表示装置３２０、および／または電子システムにおいて受信した入力に基づいて始動される警告／注意／助言（ＷＣＡ）標識表示部３３０を含み得る。電子システムは、試験構成要素出力信号２０２を受信することに基づいて、これらの構成のうちいずれかを用いて可視要素を生成することができる。

カメラ４００が一連の記録画像を生成し、代表的な各記録画像４１６は、ゼロ待ち時間標識２２２の画像２２２’および多機能表示装置３１０の少なくとも一部分の画像３１０’を含み、この多機能表示装置３１０は、試験構成要素２１０によってトリガされて表示される可視要素３３０’を含む。この実施形態において多機能表示装置３１０上に記録された可視要素は、ＷＣＡ標識表示部画像３３０’の画像であっても、多機能表示装置３１０のグラフィック表示装置３２０上に表示された同等な可視画像でもあってもよい。これらの一連の記録画像は、ビデオ記録としてデジタルフォーマットで記録され得、受信した画像とカメラ４００に記録された画像との間の待ち時間のわずかな測定値を検出ように高フレームレートで実行され得る。

プロセッサ５００は、カメラ４００から一連の画像を受信し、連続した記録画像について各記録画像４１０を分析する。プロセッサは、ゼロ待ち時間電磁放射エミッタ標識画像２２２’が配置される、対象となる領域４２０、およびたとえばＷＣＡ表示装置画像３３０’を含む多機能表示装置画像３１０’上の、対象となる領域４３０を各記録画像内に配置する。プロセッサは、ゼロ待ち時間電磁放射エミッタ標識画像２２２’内の対象となる領域４２０での事象の発生の表示と、多機能表示装置画像３１０’上の対象となる領域４３０での事象の発生の表示との間の時間差を検出することができる。検出された時間差は、ゼロ待ち時間電磁放射エミッタ標識２２２で表される事象の発生と、電子システム３００を介して試験構成要素アクチュエータ２１４およびスイッチ２１６に伝送される同じ事象の発生との間の待ち時間の測定値を、多機能表示装置３１０上の特定の表示部分への事象生成表示指示３３０’に表す。プロセッサ５００に接続された出力装置６００は、決定された待ち時間測定値を、印刷フォーマット、グラフィック表示、または電子システム内のシステム待ち時間について構成要素を試験する操作者に構成要素システムの待ち時間を伝達することが可能な他の任意のフォーマットで出力する。

図７には、事象生成装置１００が事象１０２を生成し、この事象１０２が構成要素試験システム２００に送り込まれる場合の、内部ナビゲーションシステム待ち時間を決定する第５の実施形態の概略図が示してある。この実施形態において生成される事象１０２は、（３軸のうち任意の軸における）回転運動を含んでもよく、この回転運動は、構成要素試験システム２００の慣性航法システム（ＩＮＳ）２１８に直接接続／装着された２９８ゼロ待ち時間レーザレベル標識２２４によって受信されると予想される条件を作り出すかシミュレーションする。回転運動生成事象１０２は、両方のユニットが互いに固定されていることにより、ゼロ待ち時間レーザレベル標識２２４およびＩＮＳ２１８の両方に実質的に同じ時に伝送される。代替構成は、ＩＮＳ２１８およびゼロ待ち時間レーザレベル標識２２４を含んでもよく、これらは互いに分離しているが、全く同じ回転運動事象１０２に曝される。

構成要素試験システム２００のＩＮＳ２１８は、多機能表示装置３１０を備える電子システム３００に試験構成要素出力信号２０２を伝送することができる。多機能表示装置３１０は、電子システムにおいて受信された入力に基づいて画像をグラフィカルに表示するグラフィックス画像表示装置３２０、および／または電子システム３００において受信した入力に対応する人工水平線表示部３４０を含み得る。さらに、グラフィック画像表示装置３２０は、人工水平線表示部３４０の機能を備えても、または各構成要素は、多機能表示装置３１０において互いに別々に分離していてもよい。電子システム３００は、ＩＮＳ２１８出力信号２０２を受信することに基づいて、これらの構成のうち任意の構成において、可視要素すなわち人工水平線を生成することができる。

ゼロ待ち時間レーザレベル標識２２４は、その開口を通して、ＩＮＳ２１８に対して水平の地平線を表す直線のレーザ投影２２６を行う。投影２２６からのレーザライン２２８が表面７００上に結像され、この表面には可視の水平基準ライン７０２があり、これによりレーザライン２２８の回転角度が、可視の水平基準ライン７０２と投影されたレーザライン２２８との間の任意の不一致から計算され得る。

カメラ４００は一連の記録画像を生成し、ここで代表的な各記録画像４１８は、ゼロ待ち時間投影レーザラインの画像２２８’を含む、対象となる領域４２２、およびＩＮＳ２１８によって生成される人工水平線要素３４０’を含む多機能表示装置３１０のグラフィック表示装置３２０’の画像を含む、対象となる領域４３０を含む。多機能表示装置３１０上の人工水平線３４０’の記録画像は、画像表示装置３２０’からの画像でもあっても、専用の人工水平線装置３４０からの画像でもあってもよい。

プロセッサ５００は、カメラ４００から一連の画像を受信し、連続した記録画像について各記録画像４１０を分析する。プロセッサは、各記録画像内に、ゼロ待ち時間投影レーザライン標識画像２２８’が配置される、対象となる領域４２２、および多機能表示装置画像３１０’上の対象となる領域４３０を配置し、この画像３１０’は、画像表示装置画像３２０’、および／または人工水平線画像３４０’を含んでもよい。次いで、プロセッサは、水平基準ライン７０２に対するゼロ待ち時間投影レーザライン標識画像２２８’の角度θ^１、およびグラフィック表示装置３２０または人工水平線表示部３４０上に重ね合わされた水平基準ラインに対する人工水平線の角度θ^２を決定する。次いで、プロセッサは、ゼロ待ち時間標識のθ^１の表示と、ＩＮＳ２１８の出力に基づく人工水平線のθ^２の表示との間の角度変化の速度差を決定する。

図８には、ゼロ待ち時間投影レーザライン画像２２８’および人工水平線画像３４０’の、図７に示した実施形態に関係する経時的な角度変化の速度のグラフ９００が示してある。プロセッサ５００は、θ^１についての角変位とθ^２についての角変位との間の時間差ΔＴを検出することができる。検出された時間差は、ゼロ待ち時間レーザレベル標識２２４の投影２２８によって表される回転運動の事象の発生と、電子システム３００を介してＩＮＳ２１８から多機能表示装置３１０に伝送される人工水平線３４０の可視出力との間の待ち時間の測定値を表す。プロセッサ５００に接続された出力装置６００は、決定された待ち時間測定値を、印刷フォーマット、グラフィック表示、または電子システム内のシステム待ち時間について構成要素を試験する操作者に構成要素システムの待ち時間を伝達することが可能な他の任意のフォーマットで出力する。

図９には、試験構成要素とゼロ待ち時間標識の両方において実質的に同じ時に、事象の指示を生成する事象をトリガすること１０００によって、待ち時間を決定する方法の論理流れ図が示してある。試験構成要素から多機能表示装置に事象の指示が送信される１００２。カメラで一連の画像が記録され１００４、各画像は、ゼロ待ち時間標識の表示と多機能表示装置の表示の両方を含む。一連の画像がコンピューティング装置によって処理されて１００６、ゼロ待ち時間標識による事象の指示と多機能表示装置による事象の指示との間の時間差を決定することに基づいて、試験構成要素の待ち時間値を計算する。

事象をトリガすることは、事象トリガ信号を生成すること、回転運動を生成すること、または電磁放射を送出することのうちの１つを含んでもよい。この方法はさらに、ゼロ待ち時間標識において事象の指示を受信することに基づいて、ゼロ待ち時間標識から電磁放射放出物を放出することを含んでもよい。電磁放射放出物を放出することがさらに、赤外線照射源を放出すること、低レベル可視光照射源を放出すること、可視光源を放出すること、またはレーザレベルのレーザ出力を放出することのうちの少なくとも１つを含んでもよい。

事象の指示を送信することがさらに、電子システムを介して多機能表示装置に指示を送信すること、および多機能表示装置において受信すると、事象の指示を受信することに基づいて多機能表示装置上の可視要素を表示することを含んでもよい。多機能表示装置上に表示される可視要素が、電子システムにおいて受信した入力に基づいて表示画像をグラフィカルに出力するグラフィック画像表示装置上に可視要素を表示すること、電子システムにおいて受信した入力に基づいて始動される警告／注意／助言（ＷＣＡ）標識上に可視要素を表示すること、および／または電子システムにおいて受信した入力に対応する人工水平線表示部上に可視要素を表示することのうちの１つを含んでもよい。

一連の画像を処理することがさらに、ゼロ待ち時間標識の表示内の閾値、および多機能表示装置上に表示される可視要素の表示内の閾値を検出することを含んでもよい。ゼロ待ち時間標識の表示内の閾値、および多機能表示装置上に表示される可視要素の表示内の閾値を検出することに基づいて、複数の２値波形を作成してもよい。立上りおよび立下りのうちの一方の程度を示す、複数の２値波形のそれぞれについてのエッジが検出される。複数の２値波形のそれぞれについて検出されたエッジに基づいて、ゼロ待ち時間標識と多機能表示装置上の可視要素の表示との間のデルタタイムが測定される。

一実施形態では、時間差を決定する際に待ち時間を測定する方法が、ゼロ待ち時間標識による事象の指示と、多機能表示ユニット上の可視要素の表示との間の角度変化の速度の差を決定することを含む。

電子機器内での待ち時間を測定する方法の他の実施形態は、センサ開口および多機能表示装置においてパルス源信号を生成すること、ならびに信号源照射および多機能表示装置照射を高フレームレートのカメラを使用して直接、かつセンサ経路を介して取り込むことを含む。高フレームレートのカメラによって取り込まれたビデオにおいて、信号源照射および多機能表示装置照射について、対象となる複数の領域が分離される。対象となる領域においてピーク閾値が検出され、検出されたピーク閾値に基づいて複数の２値波形が作成される。立上りまたは立下りのうちの一方の程度を示す２値波形の複数のエッジが検出され、この前縁に基づいて、信号源と多機能表示装置のエッジとの間でデルタタイムが測定され、待ち時間の測定値が得られる。

前述の主題は、ほんの一例として提示されており、限定するものと解釈すべきではない。図示され、説明された例示的な実施形態および適用例に従うことなく、また、以下の特許請求の範囲に記載された本開示の真の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の主題に様々な修正および変更を加えてもよい。

１００事象生成装置
１０２事象
２００構成要素試験システム
２０２出力信号
２１０試験構成要素
２１２電子光学／赤外線画像センサ
２１８慣性航法システム
２２０ゼロ待ち時間標識
２２０’ ゼロ待ち時間標識画像
２２２ゼロ待ち時間標識、ゼロ待ち時間電磁放射エミッタ標識、
２２２’ ゼロ待ち時間標識画像、ゼロ待ち時間電磁放射エミッタ標識画像
２２２Ａゼロ待ち時間標識
２２２Ａ’ 画像、第１の生成画像、ゼロ待ち時間標識画像、事象生成表示指示
２２２Ａ’’ 第２の生成画像
２２２Ｂゼロ待ち時間標識
２２２Ｂ’ 画像、第１の生成画像、ゼロ待ち時間標識画像、事象生成表示指示
２２２Ｂ’’ 第２の生成画像
２２４ゼロ待ち時間レーザレベル標識
２２６レーザ投影
２２８レーザライン
２２８’ 画像
２９０関係付けて伝達、関係
２９２伝送
２９６伝送
３００電子システム
３１０多機能表示装置
３１０’ 画像
３２０グラフィック画像表示装置
３２０’ 画像
３３０警告／注意／助言（ＷＣＡ）標識表示部
３３０’ 画像
３４０人工水平線表示部
３４０’ 画像
４００カメラ
４１０記録画像
４１２ビデオフレーム
４１４記録画像
４１６記録画像
４２０領域
４２２領域
４３０領域
５００プロセッサ
６００出力装置
７００ゼロ待ち時間電磁放射放出グラフ、表面
７０２水平基準ライン
７２０２値波形
７２２前縁
７２４エッジ
７３０多機能表示装置グラフ
７４０信号
７４２グラフ
７４４グラフ
７４６グラフ
７４８グラフ
７５０２値波形
７５２前縁
７５４エッジ
７６０デルタタイム
９００グラフ
１０００トリガすること
１００２指示を送信すること
１００４画像を記録すること
１００６画像を処理すること

Claims

システム待ち時間を測定するのに使用される事象（１０２）を生成する事象生成装置（１００）と、
前記事象（１０２）を受信し、この受信に応じて試験構成要素出力信号（２０２）およびゼロ待ち時間標識（２２０）を出力する構成要素試験システム（２００）と、
多機能表示装置（３１０）を含む電子システム（３００）であって、前記試験構成要素出力信号（２０２）を受信し、前記多機能表示装置（３１０）上に可視要素を表示する電子システム（３００）と、
一連の記録画像を生成するカメラ（４００）であって、各記録画像が前記ゼロ待ち時間標識の画像（２２０’）および前記可視要素の画像（３１０’）を含む、カメラ（４００）と、
前記ゼロ待ち時間標識の前記画像（２２０’）における事象の発生の表示と、前記可視要素の前記画像（３１０’）における事象の発生の表示との間の、前記一連の記録画像における時間差を決定することによって、前記システム待ち時間を決定するプロセッサ（５００）と
を備える、待ち時間測定システム。
前記生成される事象がさらに、
事象トリガ信号、
回転運動、または
電磁放射
のうちの１つを含む、請求項１に記載の待ち時間測定システム。
前記構成要素試験システムがさらに、
撮像装置と電磁放射エミッタの組合せ、
スイッチを作動させるアクチュエータと電磁放射エミッタの組合せ、または
慣性航法システムと電磁放射エミッタの組合せ
のうちの１つを含む、請求項１に記載の待ち時間測定システム。
前記ゼロ待ち時間標識が電磁放射エミッタ（２２２）を含む、請求項１に記載の待ち時間測定システム。
前記電磁放射エミッタがさらに、
赤外線照射源、
低レベル可視光照射源、
可視光源、または
レーザレベルのレーザ出力
を含む、請求項４に記載の待ち時間測定システム。
前記電子システムがさらに、
アビオニクス制御システム、
車両制御システム、
船舶制御システム
のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の待ち時間測定システム。
前記多機能表示装置がさらに、
前記電子システムにおいて受信した入力に基づいて画像をグラフィカルに表示するグラフィック画像表示装置（３２０）、
前記電子システムにおいて受信した入力に基づいて始動される警告／注意／助言（ＷＣＡ）標識表示部（３３０）、または
前記電子システムにおいて受信した入力に対応する人工水平線表示部（３４０）
のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の待ち時間測定システム。
前記時間差を決定することがさらに、
前記ゼロ待ち時間標識の前記画像（２２０’）における前記事象の前記発生の前記表示内の閾値、および前記可視要素の前記画像（３１０’）における前記事象の前記発生の前記表示内の閾値を検出すること、
前記ゼロ待ち時間標識の前記画像（２２０’）における前記事象の前記発生の前記表示内の前記閾値、および前記可視要素の前記画像（３１０’）における前記事象の前記発生の前記表示内の前記閾値を検出することに基づいて複数の２値波形を作成すること、
立上りまたは立下りのうちの一方の程度を示す、前記複数の２値波形のそれぞれについてのエッジ（７２４）を検出すること、ならびに
前記複数の２値波形のそれぞれについて前記検出されたエッジ（７２４）に基づいて、前記ゼロ待ち時間標識（２２０’）と前記多機能表示装置（３１０）における前記可視要素の前記画像（３１０’）との間のデルタタイムを測定すること
を含む、請求項１に記載の待ち時間測定システム。
前記時間差を決定することがさらに、
前記ゼロ待ち時間標識の前記画像における前記事象の前記発生の前記表示と、前記可視要素の前記画像における前記事象の前記発生の前記表示との間の角度変化の速度の差を決定することを含む、請求項１に記載の待ち時間測定システム。