JPH06208079A - ヘルメット上に取り付けられるディスプレイシステムおよび該システムのアプリケーション - Google Patents

ヘルメット上に取り付けられるディスプレイシステムおよび該システムのアプリケーション

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JPH06208079A
JPH06208079A JP29706693A JP29706693A JPH06208079A JP H06208079 A JPH06208079 A JP H06208079A JP 29706693 A JP29706693 A JP 29706693A JP 29706693 A JP29706693 A JP 29706693A JP H06208079 A JPH06208079 A JP H06208079A
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pilot
display
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Perbet Jean-Noel
ジヤン−ノエル・ペルベ
Barbier Bruno
ブルノー・バルビエ
Favot Jean-Jacques
ジヤン−ジヤツク・フアボ
Lach Patrick
パトリツク・ラツシユ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に航空機または人工衛星のパイロット用の
ディスプレイシステムおよび該システムのアプリケーシ
ョンを提供する。 【構成】 本発明のディスプレイシステムは、パイロッ
トが頭(1)にかぶる支持体(2)と、パイロットの目
の近辺且つ周縁視野内に位置するように支持体(2)上
に設置されたディスプレイ装置(3、4)と、該ディス
プレイ装置の制御回路(5)と、該制御回路に接続され
ているシンボル生成器(6)とを含んでいる。該システ
ムは、特に方向を誤らないように人工水平のような自動
操縦を援助するシンボルを表示するために適用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に航空機または人工
衛星のパイロットに、特に人工衛星のパイロットが宇宙
服を着て宇宙船から出るときに、情報を供給するための
ディスプレイシステムに関する。該システムは、特にア
ラームの呈示またはパイロットが宇宙で方向付けを誤る
ことのないように適用可能である。
【0002】パイロットが方向付けを誤らないようにす
るために開発された「マルコム水平」(d'horizon de M
alcolm)という呼称で知られているシステムは、航空機
の人工水平に平行な微細光ビームを映写することからな
る。該ビームは、実水平に平行に直線運動している物体
に見えるように航空機のボードおよびコックピットの壁
の上に映写される。該ビームは、大きな被写界に組み合
わされている白熱電球またはアーク灯を使用して得るこ
とができる。また電気機械偏向装置を使用して偏向され
たHeNe(ヘリウムネオン)レーザを使用することも
可能である。該装置は、視覚マスクを限定するように、
例えばパイロットの肩の上などの、コックピット内の固
定位置に設置される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような装置はいく
つかの欠点を有している。先ず、映写の殆どが中央視覚
で実行され、それによってこの領域内での情報の読み取
りおよび利用が妨げられる。また、制御されていない環
境のコックピット内で実行される映写によって、重大な
幾何学的または光の変形が起こる可能性がある(可変反
射、平でない装置など)。さらに光源が、大きくてかさ
ばる被写界であるとか、レーザビームの偏向装置とか、
またしばしば高電圧電源などを必要とする。その上、光
源の出力は、特にレーザ光線の場合には安全性の問題を
提起する。最後に、キャビン内の装置が、視覚妨害およ
び特にパイロットの脱出の必要性に不適合な機械的障害
を生み出す。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、人間の目の周
縁視覚を利用するディスプレイシステムを提供すること
によりこれらの欠点を改善することを目的としている。
【0005】微細部分および色彩を見るために主に使用
される中央視覚に反して、周縁視覚は概略、観察者の姿
勢、動きおよび危険の認識を可能にする。したがって周
縁視覚は、特に航空機の外部の視界が悪い場合に方向付
けを誤まらないように、パイロットに航空機または人工
衛星の動きおよび姿勢を知らせるように有利に利用され
る。
【0006】さらに特定的には、本発明は特に航空機ま
たは人工衛星のパイロット用のディスプレイシステムを
目的としており、該システムは、 − パイロットが頭にかぶる支持体と、 − パイロットの周縁視野内に位置するように該支持体
上に設置されたディスプレイ装置と、 − 該ディスプレイ装置の制御回路と、 − 該制御回路に接続されているシンボル生成器とを含
んでいる。
【0007】従って、例えばヘルメットの上に固定して
パイロットの頭に着用されるディスプレイ装置を提供す
るということにより、視覚マスクおよび機械的妨害を減
少させることができる。さらに、中央視覚は妨害され
ず、それによって従来型のヘルメットのシールドまたは
夜間ディスプレイシステムとも適合可能になる。この適
合性は、中央ディスプレイシステムおよび周縁ディスプ
レイシステムが分離しているので空間的であると同時
に、夜間視覚を使用したシステムがその構成によって周
縁でスクリーンの画像を妨害することが不可能なのでス
ペクトル的である。
【0008】さらに本発明は特に、例えば光マトリック
ススクリーンまたは直接ヘルメットのシールドの使用を
可能にする映写システムを使用するディスプレイ装置を
備えたディスプレイシステムを目的としている。
【0009】本発明はさらに、ディスプレイシステムな
らびに添付図面を参照した下記の説明によって明らかに
される該システムの実施についての他の態様および詳細
のさまざまなアプリケーションに関する。
【0010】
【実施例】図1は本発明によるディスプレイシステムの
原理の概略図である。パイロットまたは宇宙飛行士が頭
1にかぶるヘルメット2は、ディスプレイ制御回路5に
よって制御されるディスプレイ装置3、4を備えてい
る。回路5は、航空機の電子システムから受信したさま
ざまなパラメータに応じて画像信号を供給するシンボル
生成器6に接続されている。生成器6は、例えば搭載レ
ーダによって検出された脅威の方向X、Yについての情
報を受信することが可能である。人工水平を生成するた
めに、生成器6は航空機の慣性装置によって供給される
傾斜角情報を受信する。一方生成器は、ヘルメット上に
設置された放射体8と協働するセンサ7からパイロット
の頭の角度位置についての信号を受信する。素子7およ
び8から構成されている頭の位置および方向の検出装置
は従来、電磁放射線または赤外線を使用している。
【0011】ディスプレイ装置は、発光ダイオードを備
えた放射性マトリックススクリーンまたはアドレス指定
エレクトロニクス4によって制御される薄層を備えた発
光マトリックススクリーン3によって製作することがで
きる。このタイプのスクリーンはほぼ透明であるという
利点を有しており、従って補助視覚マスクを必要としな
い。スクリーンは、周縁視覚では限定されている視力に
適合された低解像度(1mmより大きい)スクリーンで
あってよい。周縁視覚においては色彩感度が著しく減少
するので、放射波長は任意であってよい。アドレス指定
エレクトロニクスは、現在マトリックススクリーンに使
用されているようなマルチプレックスタイプのものであ
ってよい。リフレッシュ周波数は、ちらつき効果(「fl
icker」)を減少させるように高く(100ヘルツより
高く)なければならない。
【0012】もう一つの可能性によれば、マトリックス
スクリーンは非放射性照明タイプのものであってもよ
い。
【0013】シンボル生成器6は、表示したいさまざま
なシンボルに対応するアドレス信号を供給するようにプ
ログラムされた従来型のマイクロプロセッサを備えたシ
ステムによって作製可能である。生成器6は、平滑化プ
ロセスのような位置合わせ特性を高めるためのプロセス
を有利に含むことが可能である。制御回路5は、生成器
6の出力のインタフェースを構成すると共に、直列連結
を介してアドレス回路4に接続することが可能である。
シンボル生成器、制御回路および組み合わされた電源
は、ヘルメットの追加重量を出来るだけ減少させるよう
にオフセットされているのが有利である。
【0014】図2は、人工水平を表すシンボルHの第1
の例を示している。人工水平は、傾斜角が回転角Rの関
数であり且つスクリーン上の高さが縦揺れ角Tの関数で
ある連続線の形態を有している。角度RおよびTが頭の
傾斜角に応じて修正されることは勿論である。
【0015】図3は人工水平Hの形成についての変形例
を示しており、人工水平にしたがって、既に規定されて
いる線が頭部と底部とをより明確に知覚できるようにコ
ントラストが付いた二つの表面に分離している。
【0016】図4は、航空機の速度の視覚化を可能にす
るもう一つのシンボルを示している。このシンボルは航
空機の姿勢の変化に応じて傾斜し且つその速度によって
トリガされるスクロール(fefilement)によって動かさ
れる複数の線から構成されている。
【0017】図5に示されている変形例によれば、傾斜
したバーは航空機の姿勢に応じて傾斜すると共にその速
度に応じて繰り出されるダッシュに代わっている。
【0018】図6は、スクリーン上の位置X、Yが例え
ば搭載レーダによって検出された脅威の方向を指示する
斑点の形態を有するアラームシンボルを示している。
【0019】上記の全ての例は例示に過ぎず、当業者が
宇宙航行のような特定の状況に応じて適用可能な他のシ
ンボルを考案することも可能である。従って、例えば宇
宙飛行士が宇宙船の外に出る場合に、斑点の形態のシン
ボルが人工衛星が位置する方向を指示することが可能で
ある。
【0020】図7から図9は、ヘルメット2上の平らな
スクリーンを備えたディスプレイ装置の据え付け例を示
している。スクリーン3はパイロットの視野の側方、例
えば60度から90度の範囲の領域内に置かれている。
【0021】図10および図11は、シールド2aを備
えたヘルメットをかぶった頭の平面図である。これらの
図は、ディスプレイ装置のもう一つの実施例を示してお
り、該実施例は、目を調節せずに見られる斑点を形成す
ることにより光ビームLiを妨害するヘルメットの傾斜
シールドを直接使用している。光ビームLiは、周縁視
覚を利用するようにシールドの横壁上に映写される。
【0022】図10によれば、映写システムは絞りまた
はレンズのような単一の光学素子に組み合わされたソー
ス10を含んでいる。ソース10は、陰極線管または発
光ダイオードパネルのような基本発光表面のグループか
ら構成されている。この組み合わせ10−11は、ディ
スプレイ制御回路5によって発信された制御信号に応答
して別々に強度の調整が可能な基本発光表面にそれぞれ
組み合わされている指向光ビームLiを生成する。
【0023】図11はもう一つの実施例を示しており、
該実施例は、液晶マトリックスのような光学バルブ13
を、該バルブの使用表面グループを照らす発光ダイオー
ド、レーザダイオードまたは白熱電球のような光源と組
み合わせることからなる。上記のように、このユニット
は指向性且つ調整可能なビームLiを生成する。ビーム
Liの各々は、光源から発生する光線セットのビームの
中から一つを選択してその強度を調整するバルブ13の
基本表面に組み合わされている。
【0024】図12から図14は、現在PDLC{「ポ
リマー分散液晶」(Polymer Dispersed Liquid Crysta
l)}と称されている液晶部品を使用するスクリーン3
のもう一つの実施例を示している。該部品は、透過光部
分Ltと拡散光部分Lrとが、印加される電圧に応じて
調整可能であるという特性を有している。電圧がゼロの
場合(図12)には、部品は完全に拡散している。電圧
が約70ボルトの値を有している場合には、部品は完全
に透明である(図13)。従って、これら二つの極値の
間で制御電圧を変えることにより、部分的に拡散し且つ
部分的に透明な部品が得られる。部品に応じて且つ状態
の変化を人間の目で見えないように変動周波数を選択す
るのが好ましい。その結果、確実に外部風景を眺めなが
ら部品表面上の光ビームLiの弾着点を見ることができ
る。
【0025】図15は、従来の光学マトリックス(ガラ
ス、プラスチック)を使用するスクリーン3の第2の実
施例を示している。スクリーン3は互いに糊付けされた
二つの板3i、3eから構成されている。板の二つの外
面は磨かれていると共に互いに平行になっている。内面
9の中の少なくとも一つは、磨かれておらず、半反射処
理を受けている。半反射処理部を通って透過された光L
tは、平行且つ均一係数の面を有する板を横切るので、
偏向も拡散もされない。半反射処理部から反射した光L
rは、磨かれていない表面からランダムに不規則方向に
反射するので、全ての方向に拡散する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるディスプレイシステムを示す図で
ある。
【図2】本発明によるシステムによって表示可能なシン
ボルを示す図である。
【図3】本発明によるシステムによって表示可能なシン
ボルを示す図である。
【図4】本発明によるシステムによって表示可能なシン
ボルを示す図である。
【図5】本発明によるシステムによって表示可能なシン
ボルを示す図である。
【図6】本発明によるシステムによって表示可能なシン
ボルを示す図である。
【図7】ヘルメット上に取り付けられたディスプレイ装
置を示す図である。
【図8】ヘルメット上に取り付けられたディスプレイ装
置を示す図である。
【図9】ヘルメット上に取り付けられたディスプレイ装
置を示す図である。
【図10】ヘルメットのシールド上の映写システムを使
用するディスプレイ装置を示す図である。
【図11】ヘルメットのシールド上の映写システムを使
用するディスプレイ装置を示す図である。
【図12】図10および図11の映写システムと共に使
用するスクリーンの変形実施例を示す図である。
【図13】図10および図11の映写システムと共に使
用するスクリーンの変形実施例を示す図である。
【図14】図10および図11の映写システムと共に使
用するスクリーンの変形実施例を示す図である。
【図15】図10および図11の映写システムと共に使
用するスクリーンの変形実施例を示す図である。
【符号の説明】
1 頭 2 ヘルメット 3、4 ディスプレイ装置 5 ディスプレイ制御回路 6 シンボル生成器 7 センサ 8 放射体 10 ソース 12 光源
フロントページの続き (72)発明者 ジヤン−ジヤツク・フアボ フランス国、33127・マルテイニヤ/ジヤ ル、アレ・デ・グリーブ・13 (72)発明者 パトリツク・ラツシユ フランス国、33000・ボルドー、リユ・テ イアツク・18

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パイロットが頭にかぶる支持体と、 パイロットの目の近辺且つ周縁視野内に位置するように
    前記支持体上に設置されたディスプレイ装置と、 該ディスプレイ装置の制御回路と、 該制御回路に接続されているシンボル生成器とを含むこ
    とを特徴とする特に航空機または人工衛星のパイロット
    用のディスプレイシステム。
  2. 【請求項2】 前記ディスプレイ装置がマトリックスス
    クリーンと該スクリーンのアドレス回路とを含むことを
    特徴とする請求項1に記載のディスプレイシステム。
  3. 【請求項3】 前記マトリックススクリーンが放射性ス
    クリーンであることを特徴とする請求項2に記載のディ
    スプレイシステム。
  4. 【請求項4】 前記マトリックススクリーンが非放射性
    照明スクリーンであることを特徴とする請求項2に記載
    のディスプレイシステム。
  5. 【請求項5】 前記ディスプレイ装置が、スクリーン
    と、指向性且つ別々に強度調整可能な光ビームセットを
    前記スクリーン上に送る映写システムとを含むことを特
    徴とする請求項1に記載のディスプレイシステム。
  6. 【請求項6】 前記スクリーンが部分的に拡散反射する
    ことを特徴とする請求項5に記載のディスプレイ装置。
  7. 【請求項7】前記スクリーンが部分的に透明であること
    を特徴とする請求項6に記載のディスプレイ装置。
  8. 【請求項8】 方向を誤らせないように、前記シンボル
    生成器が航空機の姿勢およびパイロットの頭の角度位置
    に応じて人工水平を生成することを特徴とする請求項1
    から7のいずれか一項に記載のディスプレイシステムの
    アプリケーション。
  9. 【請求項9】 前記人工水平が、航空機または人工衛星
    の速度に応じたスクロールによって動くことを特徴とす
    る請求項8に記載のディスプレイシステムのアプリケー
    ション。
  10. 【請求項10】 アラームシンボルを表示するための請
    求項1から7のいずれか一項に記載のディスプレイシス
    テムのアプリケーション。
  11. 【請求項11】 前記アラームシンボルが、脅威を表す
    と共に、該脅威がどこからくるかを指示するように前記
    ディスプレイ装置上に配置されることを特徴とする請求
    項10に記載のディスプレイシステムのアプリケーショ
    ン。
JP29706693A 1992-11-27 1993-11-26 ヘルメット上に取り付けられるディスプレイシステムおよび該システムのアプリケーション Pending JPH06208079A (ja)

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FR9214489A FR2700215B1 (fr) 1992-11-27 1992-11-27 Système de visualisation monté sur casque.
FR9214489 1992-11-27

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DE (1) DE69314756T2 (ja)
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