JPH0321595A - 航空安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は航空機の操縦系統に適用される安全装置に関す
る。

〔従来の技術〕

一般に人体に急激な加速度を与えると意識の喪失を生し
ることが実験的に知られている。

従来の航空機のうちでも、いわゆる往年の航空機は加速
度が徐々に加わるのでパイロットの目に前兆（暗黒化）
が生して意識の喪失を未然に防ぐことが出来たが、最近
の航空機は加速性能が高まり、パイロットの意識喪失に
対する配慮が必要になってきつ＼ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の航空機には解決すべき次の課題があった。即
ち、最近の航空機は旋回性能の向上により急激な加速度
の印加が可能になって来ており、時としてパイロットが
急激な加速度を印加した場合、目に生じる前兆がなく突
然に意識喪失が起こり事故が発生しやすいという問題が
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題の解決手段として、搭乗する航空機の
急加速によりパイロットに印加される加速度を検知する
加速度計と、同加速度計の検知した加速度が上記パイロ
ットの意識に異常を及ぼす範囲に入っているか否かを判
定するため当該パイロットについて予め得られた個人別
加速度環境医学データと、航空機のコントロールステッ
クに設けられパイロソトが握力を喪失したことを検知す
るタッチセンサと上記加速計及びタッチセンサの両方又
は何れかからの信号がパイロントの意識に異常の生して
′いることを示す範囲にある場合パイロントに対して自
動的に視聴覚的な覚醒警告と共に質問を発する質問手段
と、同質問手段の発した質問に対するパイロントの応答
が異常と判断された場合は自動的に航空機を操縦する強
制操縦装置とを具備してなることを特徴とする航空安全
装置を提供しようとするものである． 〔作　用〕 本発明は上記のように構威されるので次の作用を有する
。

即ち、パイロットに与えた航空機の加速度がパイロット
の意識に異常を来たす範囲に入っていた場合、質問手段
、タンチセンサの両方又はその何れかによって自動的に
パイロットの意識が正常か否か判定することができ、異
常と認められた場合は自動的に、パイロットが異常な操
縦を行なっている場合でもそれにオーバライドして強制
操縦装置により、航空機を正常に操縦することができ、
重大な危険が回避される， また、加速度とパイロットの意識の変化との関係は、該
パイロットについて予め得られているデータによって判
断されるので個人差のバラツキによる誤判断という失敗
、特に処置の遅れという失敗が回避される。

〔実施例］ 本発明の一実施例を第ｌ図及び第２図により説明する． 第１図は本実施例の構戒を兼ねた機能ブロック図、第２
図はパイロットの目に生しる前兆及び意識喪失に関する
加速度と時間の関係図である。

先ず、実施例の全体について概述すると、パイロットの
個人別加速度環境医学データがカセットデータとして入
力され、一方で得られた加速度センサの検知信号と照合
、意識喪失計算が行なわれる。この結果がパイロットに
対し、打診を必要とする領域に入っておれば、警告、質
問がパイロットに発せられ、パイロットからの応答をマ
イクロフォンによって受ける。他方、パイロットが意識
混濁ないしは喪失の状態に陥るとコントロールステック
を握る握力が低下し、コントロールステックを手放すと
当然に握力が０となるのでタッチセンサから送られる握
力信号がデータと比較監視される．そしてそれらの両信
号、即ち、パイロットの応答信号及び握力信号の両信号
又は何れかがパイロ・冫トの意識に異常が生じているこ
とを示したならば、直ちに強制操縦装置に強制操縦の指
令が発せられ、慣性航法装置等を主体にした自動操縦に
移るものである。

次に本実施例の詳細について説明する。

まづ本実施例は主要な構成として、加速度センサ７．コ
ントロールコンピュータ２１，データ入力器１５，カセ
ットデータ１６，パイロットｌ，ヘッドアンフ゜ディス
フ゜レー３．ヘンドフォン４　コントローラ１７，マイ
クロフォン５．コントロールステック２．フライトコン
トローノレコンピュータ１２，操舵機横１３，慣性航法
装置２０及び無線機ｌ９より戒り立っている。

これら構成品のうち、コントローラ１７によって制御出
来る機能としては初期セｙＸ３ａ，テスト４４ａ．強制
操縦のオーバーライド４４ｂ及びスタート４３ｂである
。

通常の操作として最初に個人別加速度環境医学データが
入っているデータカ七ッ目６をデータ人力器ｌ５に押入
４２を行なう。この医学データは第２図に示すような加
速度がパイロットの意識に影響を生じせしめる範囲の境
界を決定出来るようなサンプリングデータとしてある． 次にコントローラｌ７より初期セット４３ａを指令する
とカセソ｝データｌ６より個人別加速度環境医学データ
４１が読み込まれコントロールコンピュータ２１にて判
定領域作Ｔ１ｆｃ１４が行なわれる，ただ同一個人でも
体調等によって領域が変るので安全サイドに領域が設定
されるよう医学データを選ぶ必要が有る。その後、スタ
ート４３ｂを行なうと加速度センサ７に印加されている
加速度３３は加速度信号３４として出力されコントロー
ルコンピュータ２ｌの意識喪失計算８ブロックに取込ま
れる。意識喪失計Ｘ８ブロックは判定領域データ４０を
受けているのでここにて次の（１）〜（３）の処理を行
なう。

（１）加速度信号３４のサンプリング及び平滑化による
ノイズ除去。

（２）外挿補間による意識喪失範囲への進入予測及び進
入までの予測時間の計算． （３）途中通過する暗黒化時間幅計算．以上の結果を予
測データ３５として対処策決定９ブロックにわたす． 一方、コントロールステック２には微小加振又》よタッ
チセンサ添付２３がなされており、その出力は手放し検
出信号２８としてコントロールステック手放し判定６に
印加されている．これによってパイロッ｝１が意識喪失
等の理由によってコントロールスナック２から手を放し
たり、握力を喪失したことを検出するものである．ただ
し微小加振についてはコントロールステック２が握ぎら
れた場合と放された場合において共振周波数が変化する
ことを利用したものとする。コントロールステック手放
し判定６ブロックにて判定された結果は手放し判定結果
２７としてこれも対処策決定９ブロックにわたされる。

対処策決定９ブロックは警告表示信号３０をヘッドアッ
プディスプレー３を通してパイロット１の視覚に表示２
５を行なったり、又音声警告又は音声質問３１をヘッド
フォン４を通してパイロントの聴覚に音声２６として送
る機能を持っている。その処理内容は以下の（１）〜（
３）に示す通りである。

（１）意識喪失範囲の進入が予測され、かつ暗黒化時間
が十分でない場合は警告を出す。

（２）進入してしまったと判断された場合は質問を出す
． （３）　　コントロールステック２の手放しが判定され
た場合質問を出す． その他対処策決定９ブロックは質問を出した場合、質問
合図３６を照合及び判定１０ブロックに出しておく。

パイロットｌに対して警告が出されてパイロットｌが回
避動作を行なった場合の一例を第２図に破線Ａでしめし
ておく． パイロット１に対して質問が出された場合、照合及び判
定１０ブロックは質問合図３６により起動され、パイロ
ットｌよりの回答２４をマイクロフォン５を通して音声
回答信号３２として受け、その内容を検討し、パイロッ
トｌが意識を持っているか判定する。

照合及び判定１０ブロックで異常と判断した場合、異常
判定３７を緊急通信ｌ８ブロック及び強制操縦指令ｌ１
ブロックに通知する． 異常判定３７を受けた緊急通信ｌ８ブロックでは、慣性
航法装置２０からの位置及び姿勢信号４７並びにＶｉ急
を告げる音声を緊急連絡４５として無線機ｌ９を通して
電波４６に乗せて関係先へ通知する。

さらに異常判定３７を受けた強制操縦指令ｌ１ブロック
は慣性航法装置２０からの位置及び姿勢信号４７を判定
し高度が低ければ安全な高度信号を出力し、姿勢が傾い
ていれば水平になるような出力を出し、方向が好ましく
なければ事故の可能性が少しでも少なくなるような方向
に修正して出力する。

以上の強制操縦指令１ｌブロソクからの出力は操縦信号
３８としてフライトコントロールコンピュータ１２に印
加され、この中で優先的に処理され駆＋）Ｊ信号３９と
して出力される。駆動信号３９は操舵機構１３に印加さ
れ、機体が操舵されることになる。機体が強制操縦され
加速度が解除された場合、数分後にはパイロット１は意
識を取もどす予定なのでその時点において回答２４を出
せば異常判定３７も解除される． ただし通常のパイロット１による操縦においてはパイロ
ットｌがコントロールステック２を手動操作２２シて操
縦かん信号２９をフライトコントロールコンピュータｌ
２に印加並びに慣性航法装置２０からの位置及び姿勢信
号４７を印加することによって機体が操舵される。

以上の通り、本実施例によれば、加速度によるパイロッ
トの意識の異常を、パイロットの音声による応答と、握
力低下による信号とのダブルチェックによって自動的に
把握し、異常が認められ＼ば自動的に強制操縦に移行で
きるので、パイロットの意識に異常を来たす程の高加速
性能を有する近代航空機にあっても、パイロットの意識
喪失によって人命や高価な航空機が失われるといった重
大事故を生ずる懸念のない安全飛行が保証されるという
著しい利点がある。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構戒されるので次の効果を有する
． 即ち、この発明に係る航空安全装置によれば、パイロッ
トが加速度による意識不明に陥っても安全な自動操縦が
行なわれるため、航空機パイロソトの意識喪失による人
命及び機体の損失を防せぐことかできる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての構成を兼ねた機能ブ
ロック図、第２図はパイロットの目に生しる前兆及び意
識喪失に関する加速度と時間の関係図である。 ■・・・パイロット．　　２・・・コントロールステッ
ク．３・・・ヘソドアップディスプレー ４・・・ヘッドフォン，　　　５・・・マイクロフォン
．７・・・加速度センサ．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 搭乗する航空機の急加速によりパイロットに印加される
   加速度を検知する加速度計と、同加速度計の検知した加
   速度が上記パイロットの意識に異常を及ぼす範囲に入っ
   ているか否かを判定するため当該パイロットについて予
   め得られた個人別加速度環境医学データと、航空機のコ
   ントロールステックに設けられパイロットが握力を喪失
   したことを検知するタッチセンサと上記加速計及びタッ
   チセンサの両方又は何れかからの信号がパイロットの意
   識に異常の生じていることを示す範囲にある場合パイロ
   ットに対して自動的に視聴覚的な覚醒警告と共に質問を
   発する質問手段と、同質問手段の発した質問に対するパ
   イロットの応答が異常と判断された場合は自動的に航空
   機を操縦する強制操縦装置とを具備してなることを特徴
   とする航空安全装置。