JPH0455194A - Consciousness loss detecting device for aircraft pilot - Google Patents
Consciousness loss detecting device for aircraft pilotInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、航空機パイロットが大きな加速度にさらされ
て意識喪失に陥ったことを検出する装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting loss of consciousness in an aircraft pilot due to exposure to large accelerations.
（従来の技術と発明が解決しようとする課題）近年、航
空機の高機能化により、パイロットか大きな加速度（Ｇ
）にさらされることによる意識喪失（いわゆるＧ −Ｌ
ＯＧ ’）に陥り、事故につながる例が少なくない。(Problems to be solved by conventional technology and inventions) In recent years, as aircraft have become more sophisticated, pilots have experienced large accelerations (G
) (so-called G-L)
There are many cases where this happens and leads to accidents.
従来、そのようなパイロットの意識喪失を検出する手段
がなく、事故防止を図ることができなかった。Conventionally, there was no means to detect such loss of consciousness of a pilot, and it was not possible to prevent accidents.
そこで、本発明は、パイロットの意識喪失を、パイロッ
トが操縦杆に作用させる外力の低下に基づいて検出てき
る装置を提供することを目的とし、これにより航空機の
事故防止を図るものである。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a device that can detect a pilot's loss of consciousness based on a decrease in the external force that the pilot exerts on the control rod, thereby preventing aircraft accidents.
（課題を解決するための手段）
本発明の特徴とするところは、航空機の加速度を経時的
に測定する加速度測定手段と、パイロットが操縦杆に作
用させている外力を経時的に測定する外力測定手段と、
意識喪失の判断基準となる加速度の大きさ、外力の大き
さ及び時間を記憶する記憶手段と、前記記憶した値と測
定値に基づき意識喪失信号を出力する警告手段とを備え
てなる点にある。(Means for Solving the Problems) The present invention is characterized by an acceleration measuring means for measuring the acceleration of an aircraft over time, and an external force measurement means for measuring over time the external force exerted on the control rod by the pilot. means and
The device is equipped with a storage means for storing the magnitude of acceleration, magnitude of external force, and time as criteria for determining loss of consciousness, and a warning means for outputting a loss of consciousness signal based on the stored values and measured values. .
（作用）
本発明の構成によるパイロットの意識喪失の検出のため
、ます、パイロットが意識喪失に陥る可能性のある加速
度の下限値を予め設定し、この設定した一定値を記憶手
段に記憶させる。(Operation) In order to detect loss of consciousness of a pilot according to the configuration of the present invention, first, a lower limit value of acceleration at which a pilot may fall into loss of consciousness is set in advance, and this set constant value is stored in a storage means.
また、パイロットが操縦杆を把持したり操作するのに必
要な力の大きさに基づき、意識喪失に陥った場合の、操
縦杆に対しパイロツ）・か作用させる外力の」−限値を
設定し、この設定した一定値を記憶手段に記憶させる。In addition, based on the amount of force required for the pilot to grasp and operate the control sticks, a limit value is set for the external force exerted on the control sticks in the event of loss of consciousness. , this set constant value is stored in the storage means.
また、一定値以上の加速度の発生後、即座にパイロット
か意識喪失に陥るとは限らないので、その加速度の発生
後、パイロットか意識喪失に陥る可能性のある時間の上
限値を予め設定し、この時間を記憶手段に記憶させる。In addition, since it is not always the case that the pilot will lose consciousness immediately after the occurrence of acceleration above a certain value, an upper limit value for the time during which the pilot may lose consciousness after the occurrence of acceleration is set in advance. This time is stored in the storage means.
ま′た、パイロットは操縦杆の握り直し等により意識的
に手を離すこともあるのて、操縦杆に作用する外力の低
下が一定時間以上の場合に意識喪失によるものであると
し、その外力低下の持続時間の下限値を予め設定し、こ
の時間を記憶手段に記憶させる。In addition, since pilots sometimes consciously let go of the control stick to re-grip, etc., if the external force acting on the control stick decreases for more than a certain period of time, it is considered to be due to loss of consciousness, and the external force is considered to be due to loss of consciousness. A lower limit value of the duration of the decrease is set in advance, and this time is stored in the storage means.
そして、飛行中において、加速度測定手段によ用させて
いる外力を経時的に測定するもので、その測定結果を、
測定時刻と共に、電気信号として警告手段４に出力する
。During flight, the external force used by the acceleration measuring means is measured over time, and the measurement results are
It is output to the warning means 4 as an electric signal together with the measurement time.
ぞの操縦杆６は、本実施例では本体部７とり゛リップ８
とて主構成され、パイロットはグリップ８を把持するも
のとされている。そして、グリップ８はパイロットの把
持力により弾性変形する導電体であって、その変形によ
り電気抵抗が変化する多孔質体や、弾性体に歪ゲージ式
ロードセルを接着することにより形成されていてる。そ
して、グリップ８と導電性の本体部７とかそれぞれモニ
ター９に接続され、このモニター９か、グリップ８の電
気抵抗の変化に変換された把持力の大きさを経時的にモ
ニターし、その把持力の大きさと測定時刻とを前述のよ
うに警告手段４に出力する。In this embodiment, the control lever 6 is connected to the main body 7 and the lip 8.
The pilot is supposed to hold a grip 8. The grip 8 is a conductive body that is elastically deformed by the gripping force of the pilot, and is formed by bonding a strain gauge type load cell to a porous body or an elastic body whose electrical resistance changes due to the deformation. The grip 8 and the conductive main body 7 are each connected to a monitor 9, and the monitor 9 monitors over time the magnitude of the gripping force converted into a change in the electrical resistance of the grip 8. The magnitude and measurement time are output to the warning means 4 as described above.
記憶手段３は、加速度の大きさと、操縦杆６を把持する
力の大きさと、時間とを記憶し、その記憶値を電気信号
として警告手段４に出力する。The storage means 3 stores the magnitude of the acceleration, the magnitude of the force for gripping the control rod 6, and the time, and outputs the stored values to the warning means 4 as an electric signal.
記憶手段３に記憶される加速度の大きさ（Ｇ。The magnitude of acceleration (G) stored in the storage means 3.
）は、パイロットが意識喪失に陥る可能性のあり加速度
を、外力測定手段によりパイロットか操縦杆に作用させ
る外力をそれぞれ測定する。) measures the acceleration that could cause the pilot to lose consciousness, and the external force that acts on the pilot or control rod using an external force measuring means.
そして、その測定した加速度の大きさか、前記記憶した
一定値より大きくなり、この加速度の測定後前記記憶し
た一定時間以内に、パイロットか操縦杆に作用させる外
力か、前記記憶した時間以上継続して、前記記憶した一
定値より小さ（なると、警告手段により警告信号か出力
される。Then, if the magnitude of the measured acceleration becomes greater than the memorized fixed value, and within the memorized fixed time after measuring this acceleration, an external force acting on the pilot or the control rod continues for more than the memorized time. , is smaller than the above-mentioned stored constant value (when the warning means outputs a warning signal).
（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は航空機パイロットの意識喪失検出装置の構成を
示すブロック図で、加速度測定手段１、外力測定手段２
、記憶手段３、警告手段４及びフライトコントロールシ
ステム５を備えている。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an aircraft pilot loss of consciousness detection device, in which acceleration measuring means 1, external force measuring means 2
, storage means 3, warning means 4 and flight control system 5.
加速度測定手段１は、航空機の加速度を経時的に測定す
るもので、その測定した加速度の大きさと測定時刻とを
、電気信号として警告手段４に出力する。The acceleration measuring means 1 measures the acceleration of the aircraft over time, and outputs the magnitude of the measured acceleration and the measurement time to the warning means 4 as an electrical signal.
外力測定手段２は、パイロットか操縦杆６に作る加速度
の下限値として、予め設定された一定値である。The external force measuring means 2 has a constant value set in advance as the lower limit value of the acceleration generated on the control rod 6 by the pilot.
記憶手段３に記憶される操縦杆６を把持する力の大きさ
（Ｆ６）は、パイロットか操縦杆６を把技するに必要な
力の大きさに基づき、意識喪失に陥った場合の把持力の
上限値として、予め設定された一定値である。The magnitude of the force to grip the control rod 6 (F6) stored in the memory means 3 is based on the magnitude of the force required for the pilot to grip the control rod 6, and is the grip force in the event of loss of consciousness. This is a preset constant value as the upper limit of .
記憶手段３に記憶される時間は３種類あり、そのひとつ
の時間（ｔ８）は、前記一定値（Ｇ８）以上の加速度の
発生後、パイロットが意識喪失に陥る可能性のある時間
の上限値として、予め設定した一定値である。There are three types of time stored in the storage means 3, and one of them, time (t8), is the upper limit of the time during which the pilot may lose consciousness after the occurrence of acceleration exceeding the certain value (G8). , is a preset constant value.
また、記憶手段３に上記とは別に記憶される時間（ｔ、
）は、操縦杆６の把持力の低下の持続が一定時間以上の
場合、パイロットの意識喪失によるものであるとし、そ
の把持力低下の持続時間の下限値として、予め設定した
一定値である。Further, time (t,
) is a fixed value set in advance as the lower limit of the duration of the decrease in the grip force, which is determined to be due to loss of consciousness of the pilot if the decrease in the grip force on the control rod 6 continues for a certain period of time or more.
さらに、記憶手段３に」二記とは別に記憶される時間（
ｔｃ’）は、操縦杆６の把持力の大きさか一定時間以」
二持続して前記一定値（Ｆ、）を超える場合、パイロッ
トの意識か回復したものとして、その持続時間の下限値
として、予め設定した一定値である。Furthermore, the time (
tc') is the magnitude of the gripping force of the control rod 6, or
If the constant value (F) is exceeded for two consecutive periods, it is assumed that the pilot has regained consciousness, and the lower limit of the duration is a preset constant value.
警告手段４は、例えばマイクロプロセッサ、入出力イン
ターフェース、制御プログラムのメモリ等を有するマイ
クロコンピュータにより構成されている。この警告手段
４は、前記記憶手段３に記憶された一定値以上の加速度
の測定後、前記記憶手段３に記憶された一定時間内に、
操縦杆６の把持力の大きさか、前記記憶手段３に記憶さ
れた一定時間以」二継続して、前記記憶手段３に記憶さ
れた一定値以下になった場合に、警告信号をフライトコ
ントロールシステム５に出力する。The warning means 4 is constituted by, for example, a microcomputer having a microprocessor, an input/output interface, a memory for a control program, and the like. This warning means 4 is configured to, after measuring an acceleration equal to or higher than a certain value stored in the storage means 3, within a certain period of time stored in the storage means 3.
If the gripping force of the control rod 6 remains below the certain value stored in the storage means 3 for two consecutive days, a warning signal is sent to the flight control system. Output to 5.
そのフライ）・コントロールシステム５は、コンピュー
タにより主構成され、航空機の飛行制御を行なうもので
、例えば自動操縦モードと手動操縦モードとの切換制御
や、飛行姿勢の制御を行なう。The fly control system 5 is mainly composed of a computer and controls the flight of the aircraft, such as controlling switching between an automatic pilot mode and a manual pilot mode, and controlling the flight attitude.
その自動操縦モードか否かの信号は警告手段４に出力さ
れる。A signal indicating whether or not the autopilot mode is in effect is output to the warning means 4.
次に、上記パイロツＩ・の意識喪失検出装置の作次に、
時刻（Ｔ２）から前記記憶手段３に記憶された時間（ｔ
、）が経過するまでの間に、外力測定手段２によって測
定した操縦杆６の把持力の大きさ（Ｆ、ｂ）か、前記記
憶手段３に記憶した把持力（Ｆ６）以下か否か判断され
る（ステップ■）。Next, the creation of the unconsciousness detection device for Pilot I.
The time (t) stored in the storage means 3 from time (T2)
), it is determined whether the magnitude of the gripping force (F, b) of the control rod 6 measured by the external force measuring means 2 is equal to or less than the gripping force (F6) stored in the storage means 3. (Step ■).
把持力の大きさ（Ｆ、、）か（Ｆ、）より大きいと、意
識喪失でないためにステップ■に戻り、（Ｆ６）以下で
あると意識喪失であると判断し、警告信号をフライトコ
ントロールシステム５に出力する（ステップ■）。If the grip force is greater than (F,,) or (F,), it is not a case of loss of consciousness and the process returns to step ■; if it is less than (F6), it is determined that there is a loss of consciousness and a warning signal is sent to the flight control system. 5 (step ■).
この警告信号の出力により、フライトコントロールシス
テム５は航空機を自動操縦モードにすると共に、パイロ
ットに対し意識喪失解消手段を講じる。この意識喪失解
消手段は、例えば、航空機の飛行姿勢を水平に戻したり
、パイロットに高濃度酸素を供給したり、微弱電流によ
りショックを与える等するものである。By outputting this warning signal, the flight control system 5 puts the aircraft into autopilot mode and takes measures to relieve the pilot of unconsciousness. This loss of consciousness elimination means includes, for example, returning the flight attitude of the aircraft to a horizontal position, supplying the pilot with high concentration oxygen, or administering a shock using a weak electric current.
次に、前記記憶手段３に記憶された時間（１ｅ用を、第
２図に示す警告手段４のフローチャー１・に従って説明
する。Next, the time (1e) stored in the storage means 3 will be explained according to the flowchart 1 of the warning means 4 shown in FIG.
まず、フライトコントロールシステム５が自動操縦モー
ドか否かの判断がなされ（ステップ■）、自動操縦モー
ドではパイロットの意識喪失を検出することなくステッ
プ■を繰返し、自動操縦モードでない場合は次のステッ
プに進む。First, it is determined whether the flight control system 5 is in autopilot mode (step ■), and in autopilot mode, step ■ is repeated without detecting the pilot's loss of consciousness, and if it is not in autopilot mode, the process proceeds to the next step. move on.
次に、ある時刻（Ｔ１）において測定した加速度が、前
記記憶手段３に記憶された加速度の値（Ｇ６）以上か否
か判断される（ステップ■）。Next, it is determined whether the acceleration measured at a certain time (T1) is greater than or equal to the acceleration value (G6) stored in the storage means 3 (step 2).
（Ｇ６）より小さいと、意識喪失に陥ることはないため
、ステップ■に戻り、（Ｇ、）以上であると次のステッ
プに進む。If it is less than (G6), there will be no loss of consciousness, so go back to step (2), and if it is more than (G,), proceed to the next step.
次に、（Ｇ８）以」二の加速度（Ｇ、）を測定した時刻
（Ｔ１）から、その後の現在時刻（Ｔ２）までに経過し
た時間（Ｔ２−Ｔ、）が、前記記憶手段３に記憶された
時間（ｔ、）以下か否か判断される（ステップ■）。時
間（ｔ、）より大きいと、意識喪失に陥ることはないた
め、ステップ■に戻り、（ｔ、）以下であると次のステ
ップに進）が経過するまての間に、外力測定手段２によ
り測定した操縦杆６の把持力の大きさ（Ｆ、ｃ）か、前
記記憶手段３に記憶した把持力（Ｆ、）より大きいか否
か判断され、大きくない場合はステップ■を繰返し、大
きい場合はパイロットが意識を回復したと判断し、回復
信号をフライトコントロールシステム５に出力しくステ
ップ■）、ステップ■に戻る。Next, the time (T2-T,) that has elapsed from the time (T1) at which the second acceleration (G, ) was measured to the subsequent current time (T2) is stored in the storage means 3. It is determined whether the time (t,) is less than or equal to the specified time (t,) (step ■). If it is greater than the time (t,), there will be no loss of consciousness, so return to step (2), and if it is less than (t,), proceed to the next step). It is determined whether the gripping force (F, c) of the control rod 6 measured by the method is larger than the gripping force (F,) stored in the storage means 3, and if it is not larger, repeat step If so, it is determined that the pilot has regained consciousness, and a recovery signal is output to the flight control system 5 (step ■), and the process returns to step ■.
上記実施例により、パイロットの意識喪失を操縦杆６の
把持力の低下に基づき検出することかでき、この意識喪
失の検出により出力する警告信号により、パイロットの
意識回復を図ることができる。According to the embodiment described above, loss of consciousness of the pilot can be detected based on a decrease in the gripping force of the control rod 6, and a warning signal outputted upon detection of this loss of consciousness can help the pilot regain consciousness.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。Note that the present invention is not limited to the above embodiments.
例えば、操縦杆６を、第３図に示すように、本体部７に
対しグリップ８を絶縁性の可撓体１ｏを介して取付けた
ものとする。そして、導電性の本体部７とグリップ８と
の間に、数１０μの微小間隔（δ）を形成したスイッチ
部１１を設ける。For example, as shown in FIG. 3, the control rod 6 is assumed to have a grip 8 attached to the main body 7 via an insulating flexible body 1o. A switch section 11 is provided between the conductive main body section 7 and the grip 8, with a minute interval (.delta.) of several tens of microns being formed therebetween.
これにより、パイロットか操縦杆６を把持すると、本体
部７とグリップ８か接触してスイッチ部ＩＩかＯＮとな
り、把持状態であることを検知てき、意識喪失になると
操縦杆６から手を離すため、スイッチ部１１がＯＦＦと
なり、パイロットの意識喪失を検知できる。すなわち、
この場合には、パイロッＩ・か操縦杆６に作用させてい
る外力の測定は、前記実施例のように把持力の大きさの
測定ではなく、スイッチ部１１の０Ｎ−ＯＦＦにより、
パイロットか操縦杆６に作用させている外力が存在する
か否かの測定である。よって、この場合には、記憶手段
３に記憶される外力の大きさＦ６−０となる。As a result, when the pilot grasps the control rod 6, the main body part 7 and the grip 8 come into contact and the switch part II turns ON, detecting that the pilot is holding the control rod 6, and when the pilot loses consciousness, he releases his hand from the control rod 6. , the switch unit 11 is turned off, and the loss of consciousness of the pilot can be detected. That is,
In this case, the measurement of the external force acting on the pilot I/control rod 6 is not by measuring the magnitude of the gripping force as in the previous embodiment, but by turning the switch section 11 ON-OFF.
This is a measurement of whether or not there is an external force acting on the control rod 6 by the pilot. Therefore, in this case, the magnitude of the external force stored in the storage means 3 is F6-0.
また、操縦杆６としては、パイロットの座席前方に配置
されるコラム形状のものであっても、パイロットの座席
側方に配置されるスティック形状のものてあっても良い
。Further, the control rod 6 may be column-shaped to be placed in front of the pilot's seat, or stick-shaped to be placed to the side of the pilot's seat.
（発明の効果）
本発明によれば、航空機のパイロットが大きな加速度に
さらされたことによる意識喪失を検出し、警告信号を出
力することかできるので、意識喪失による事故防止に寄
与できるものである。また、パイロットの意識喪失に陥
ることに対する不安感を解消できる。(Effects of the Invention) According to the present invention, it is possible to detect loss of consciousness caused by an aircraft pilot being exposed to large acceleration and output a warning signal, thereby contributing to the prevention of accidents due to loss of consciousness. . Additionally, the pilot's anxiety about losing consciousness can be alleviated.
図面は本発明の実施例に係り、第１図は意識喪失検出装
置の構成を示すブロック図、第２図は意識喪失検出装置
の作用説明用のフローチャー１・を示す図、第３図は異
なった実施例に係る外力測定手段の構成説明図である。
（１）・・・加速度測定手段、（２）・・・外力測定手
段、（３）・・・記憶手段、（４）・・・警告手段、（
６）・・・操縦杆。
第
図
］・The drawings relate to embodiments of the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a loss of consciousness detection device, FIG. 2 is a flowchart 1 for explaining the operation of the loss of consciousness detection device, and FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram of the configuration of external force measuring means according to different embodiments. (1)...Acceleration measuring means, (2)...External force measuring means, (3)...Storage means, (4)...Warning means, (
6)...Control stick. Figure】・
Claims (1)
段と、パイロットが操縦杆に作用させている外力を経時
的に測定する外力測定手段と、意識喪失の判断基準とな
る加速度の大きさ、外力の大きさ及び時間を記憶する記
憶手段と、前記記憶した値と測定値に基づき意識喪失信
号を出力する警告手段とを備えてなることを特徴とする
航空機パイロットの意識喪失検出装置。(1) An acceleration measuring means for measuring the acceleration of the aircraft over time, an external force measuring means for measuring the external force acting on the control rod by the pilot over time, and the magnitude of acceleration as a criterion for determining loss of consciousness; A loss of consciousness detection device for an aircraft pilot, comprising: storage means for storing the magnitude and time of external force; and warning means for outputting a loss of consciousness signal based on the stored values and measured values.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2162170A JP2969815B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Aircraft pilot unconsciousness detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2162170A JP2969815B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Aircraft pilot unconsciousness detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0455194A true JPH0455194A (en) | 1992-02-21 |
| JP2969815B2 JP2969815B2 (en) | 1999-11-02 |
Family
ID=15749352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2162170A Expired - Fee Related JP2969815B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Aircraft pilot unconsciousness detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2969815B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08268287A (en) * | 1995-03-30 | 1996-10-15 | Mitsubishi Motors Corp | Arousal degree drop warning device |
-
1990
- 1990-06-20 JP JP2162170A patent/JP2969815B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08268287A (en) * | 1995-03-30 | 1996-10-15 | Mitsubishi Motors Corp | Arousal degree drop warning device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2969815B2 (en) | 1999-11-02 |
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