KR20140114025A - 차량 조작자 디스플레이 및 보조 기구 - Google Patents

차량 조작자 디스플레이 및 보조 기구 Download PDF

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엔지니어드 어레스팅 시스템즈 코포레이션
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Abstract

저하된 착륙 및 기타 상황과 관련된 위험을 감소시키도록 설계된 차량 조작자용 보조 기구에 관한 것이다. 일부 기구는 조작자의 주변 시야 내에 배치되는 시각 인디케이터를 갖는 디스플레이를 구비할 수 있다. 청각적 경보기도 사용될 수 있다. 예를 들어, 지면 감속 성능의 저하를 나타내는 정보는 조작자에게 성능 저하에 의해 발생되는 위험을 완화하기 위해 특별하거나 비상한 조치를 취하도록 경보할 수 있다.

Description

차량 조작자 디스플레이 및 보조 기구{VEHICLE OPERATOR DISPLAY AND ASSISTIVE MECHANISMS}
(관련 출원에 대한 상호-참조)
본 출원은 (1) 2012년 9월 5일자로 출원되고 발명의 명칭이 "차량 조작자 디스플레이 및 지원 기구(Vehicle Operator Display and Assistive Mechanisms)"인 미국 특허출원 제13/603,610호, (2) 2012년 1월 18일자로 출원되고 발명의 명칭이 "고장에 민감한 완화 작용을 위해 비행기 또는 차량의 조작자에게 수송 차량 관련 지면 감속 경보를 통신하기 위한 디스플레이 기구(Display Mechanism for Communicating Transport Vehicle Related Ground Deceleration Alerts to the Operators of an Aircraft or Vehicle for the Purposes of Failure Sensitive Mitigation Actions)"인 미국 가특허출원 제61/587,802호, 및 (3) 2012년 8월 6일자로 출원되고 발명의 명칭이 "차량 조작자 디스플레이 및 지원 기구(Vehicle Operator Display and Assistive Mechanisms)"인 미국 가특허출원 제61/679,879호에 대해 이익 및 우선권을 주장하며, 이들 모든 문헌의 전체 내용은 본 명세서에 참조로 원용된다.
본 발명은 (적어도) 차량 조작자에게 정보를 제공하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 반드시 배타적이지는 않지만, 조종사(pilot)가 그 관련 차량의 지면 감속 성능의 예상되는 저하에 대처하는 것을 보조하도록 설계된 방식으로 조종사에게 정보를 제공하기 위한 기구 및 기술에 관한 것이다.
Edwards 등에게 허여되고 공동 소유되며 그 내용 전체가 본 명세서에 참조로 원용되는 미국 특허 제8,224,507호("Edwards 특허")는, 예를 들어 곧 착륙할 비행기의 조종사에게 이용가능한, 착륙 시에 맞닥뜨리게 될 조건에 대한 정보를 개선하기 위한 근거를 확인시켜준다. 비행기 승무원에게 전달되는 착륙 조건에 관한 부적절한 정보로 인해 생명을 잃은 거의 틀림없이 가장 유명한 최근 상황은 2005년 12월 8일에 발생한 사우스웨스트 에어라인(Southwest Airlines) 1248호의 추락인데, 이 비행기는 일리노이 시카고 소재의 미드웨이(Midway) 국제 공항에서 활주로의 끝에서 이륙하였으며 비행장 경계를 떠났다. USA Today 신문을 인용하면, Edwards 특허는 다음과 같이 기술하고 있다:
…조종사는 "항공 관제소에 의해 무선연락되는 다른 조종사로부터의 보고에 기초하여 활주로가 '적정(fair)' 조건에 있다고 추정했다." 하지만, 객관적 데이터의 후속 분석에 의하면 활주로가 "사람이 걸어다니기 어려울 정도로 미끄러워서, 조종사가 늦추려고 애쓰는 제트기 타이어에 대해 최소한의 정지마찰력을 제공하는" 상태여서, "잘해야 '열악한(poor)' 조건이었던 것으로 드러났다".
Edwards 특허, 칼럼2, II.22-29 참조.
이들 "적정" 조건을 보고하는 조종사가 그 실제 제동 시스템 성능을 판별할 방법이 전혀 없는 이유는, 이들 시스템에 대한 정보가 측정되도록 설계되지도 않았고 비행기 승무원에게 전달되도록 설계되지도 않았기 때문이다. 조종사가 착륙 도중에 비행기에 작용하는 공기역학적 힘과 지면-기초 제동력을 분간하기는 본질적으로 불가능하다. 그 결과, 열악한 지면-기초 제동 시스템 성능과 연관된 위험은 이러한 조종 중에 비행기를 지휘하는 활동 중에 있는 조종사에게 보이지 않는다.
따라서, Edwards 특허의 상세내용은 이들 및 기타 환경에서 조작자에게 이용 가능한 정보를 개선 또는 증가(또는 둘 다)시키는 시스템 및 방법이다. Edwards 특허에 개시된 일부 시스템에서는, 활주로를 이용하는 하나의 비행기의 성능에 관한 객관적 정보가 상기 비행기의 조작자에 의한 평가를 위해 다음에 또는 곧 활주로를 이용하도록 예정된 비행기에 전송된다. 무엇보다도 이들 시스템이 제공하는 여러가지 장점은, 이 시스템이 종래 보고서(겨우 "양호", "적정" 또는 "열악"의 정성적 평가로 구성될 수 있음)보다 더 많은 객관적 정보를 제공하고, 정보가 실시간으로(또는 거의 실시간으로) 제공될 수 있으며, 정보가 종래의 기계적, 지면-기초 마찰 검사를 수행하기 위해 활주로 폐쇄 없이 발생될 수 있다는 것이다.
Edwards 특허의 특정 시스템은 (A) 활주로 착륙 시에 비행기의 조작자가 명령하는 제동 압력 및 (B) 그 비행기 기내에서 미끄럼-방지(anti-skid) 제어 컴퓨터 연산이 수행된 후 비행기의 브레이크에 전달되는 제동 압력 양자에 관한 정보를 차량 조작자에게 제공하는 것을 고려한다. 다른 정보가 추가적으로 또는 대안적으로 제공될 수 있지만, 곧 착륙할 비행기의 조작자에게는 최근에 얻은 명령되고 전달된 제동 압력 정보가 특히 소중할 수 있는데, 이는 이 정보가 조작자가 곧 겪게 될 상황에 직접 관련되기 때문이다. 따라서, 이 정보는 예를 들어 활주로 조건의 사후 평가 또는 비행기의 공학적 분석을 떠맡은 엔지니어 또는 규제 당국이 가장 원하는 정보와 다를 수도 있다.
실제로, 사람은 "기계"가 아닌 것으로 간주되지만, 기계 장치와 상호작용하는 과정에 있을 때는 산업이 인지 한계를 인정한 상태에서 운영한다. 인간의 행동과 이것이 기계의 성능에 어떻게 영향을 미치는지 사이의 이러한 관계는 "인적 요인(human factor)" 연구 분야로 알려져 있다. 인간의 한계를 인정하고 한계 극복을 위해 차량과 조작자 사이에 통신 경로를 형성하는 것은 따라서 유용하고 중요한 목표이다.
(무엇보다) 미드웨이 공항에서의 사고에 의해 제시된 바와 같이, 지면-기초 감속 시스템의 예기치 못한 붕괴는 안전성을 급격히 저하시킬 수 있으며, 차량이 공기역학적 및 지면-기초 감속 시스템을 갖춘 상태로 지면에서 감속 중에 있는 언제든지 재앙적 결과를 초래할 수 있다. 착륙하는 비행기의 경우에, 조작자는 시선을 지정된 작동 활주로에 두고 보조날개, 방향키, 승강타, 및 스로틀과 결합하기 위한 근육 기억 기술을 사용해야 한다. 활주로의 표면으로 하강하는 동안 비행기의 측방향 운동과 종방향 운동을 제어하는데 있어서, 조종사 또는 조작자는 저하된 시스템 성능이 이러한 결정을 타당하게 만들 경우 대체 행위 시퀀스를 줄세우기 위한 자동 경보 방법이 (자신의 정성적 "감" 이외에) 현재 전혀 없다.
보다 구체적으로, 감속중인 비행기의 조작자는 운동의 3차원을 동시에 제어해야 한다. 비행기의 측방향 및 종방향 움직임의 제어에 추가적으로, 지면과의 접촉 이전에, 조작자는 차량의 비행 경로를 자신이 감속하고자 하는 표면의 배향과 정렬시켜야 한다. 이 행위는 비행기의 방향키, 보조날개, 승강타 및 스로틀을 조작하기 위해 양손 및 양발의 사용을 요구한다. 반면에, 조종사의 시각적 자극과 조종사의 손발의 행동 사이에서 연속적이고 스피디한 피드백 루프가 전개되도록 조종사의 시선은 바깥에 집중되어야 한다.
자동화 및 항법 계기가 비행기를 이러한 사고가 발생할 수 있는 위치로 이끌수도 있지만 사람의 제어 조작을 수반하는 모든 착륙은 "시각적" 착륙이다. 이 정도로, 이러한 모든 사건은 비행기 조작자에게 특히 차량의 객실 또는 조종석 외부의 환경을 관찰하도록 설계된 시야를 활용할 것을 요구한다. 그러나, 사람의 마음은 의식의 자각 수준에서 동시 정보를 처리하는 능력이 제한된다. 주목할 것은 개인이 관계없는 정보는 걸러내고 무시하는 한편으로 중요한 정보를 선택하고 처리하는 인지 메커니즘이다. 스트레스의 생리적 효과에서부터 인간 뇌의 인정된 인지 한계에 이르는 여러가지 인자가 주의력에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어 "주의 깜빡임(attentional blink)"의 개념은 두 개의 타겟이 시기적으로 근접 연속하여 또는 신속한 시퀀스로 제시될 때 두 개의 타겟 중 두 번째 타겟을 식별할 수 없음을 나타낸다. 이것은 식별 대상이 주의력을 차지하거나 사람의 의식에 잔류하는 기간으로 인한 장기-지속적 주의력 결핍을 나타낸다. 이 경우에, 이 주의력 결핍은 현재 비행기가 착륙을 위해 사용되는 시야 내에 이 속성의 경보 또는 경고를 표시하도록 설계되지 않기 때문에 중요한 실시간 감속 시스템 성능을 방해할 수 있다. 그러나 연구 문헌에 의하면 주의 깜빡임이 존재할 가능성이 가장 높은 기간 동안에는 지각, 공간 및 시간 자극이 효과적인 것으로 밝혀졌다. 그러나 이것은 착륙 조종 중에 지면 감속을 생성하도록 설계된 비행기 시스템과의 효과적인 인간 통합에 장애가 될 수 있는 다양한 인적 요인의 일 예이다.
절차 기억(procedural memory)의 과학은 조종사의 인지 한계로 인해 조종사가 한 번에 하나 초과의 분석 기능을 수행할 수 없을 것임을 알려준다. 하나 초과의 행동을 요구하는 기능은 반복 훈련을 통해서 개발되는 근육 기억을 사용하여 채용된다. 절차 기억은 무언가를 어떻게 할 것인가에 대한 기억이다. 이는 대개 사람의 자각 의식의 바로 아래에 머무르며, 구두를 신거나 자전거를 타거나 비행기를 착륙시킬 때와 같은 시기에 사람이 수행하는 프로세스를 안내한다. 절차 기억은 의식적인 제어 또는 주의에 대한 필요없이 사용된다. 비행기를 착륙시키는 조종사에게 있어서, 자신의 비행 및 지면 경로가 자신을 어디로 이끄는지에 대한 연속 분석은 그 자신의 고유한 주안점이 된다. 인적 요인의 연구에 있어서, 조종사는 차량의 비행 경로를 제어하는 임무가 특정 자각 수준에서의 조종사의 지각 능력 및 분석 능력을 극대화시키기 때문에 "임무 포화"되었다고 일컬어진다. 따라서 조종사는 자신이 마주칠 수 있는 일체의 기타 요구를 완수하기 위해 절차 스킬에 의존해야 한다.
절차 스킬을 얻기 위해서는 3단계를 통과해야 한다. 제1 단계는 "인지(cognitive)" 단계이며, 이 단계는 집중이 가장 중요한 때이다. 이 단계는 여러 부분이 전체적으로 어떻게 합쳐지는지를 사람이 조직화하고 이해할 때이다. 제2 단계는 "연합(associative)" 단계이며, 이 단계는 패턴이 나타나고 스킬이 학습될 때까지 연습을 반복하는 과정을 수반한다. 중요한 자극이 통합되고 관계없는 정보는 떨어져나가며, 따라서 스킬의 완성을 위해서는 두 가지를 구별하는 능력이 중요하다. 제3 단계는 "자율(autonomous)" 단계이며, 이 단계는 자동적인 것처럼 보이도록 스킬을 완성하는 과정을 수반한다. 중요한 정보와 관계없는 정보를 구별하는 능력은 더 신속하고, 더 정확하며, 덜 숙고하는 프로세스를 요한다.
조종사가 비행기 시스템을 조작하기 위해 시각적 단서를 사용하여 집중하는 착륙 환경은 이 기억의 자율 단계에 온전히 의존한다. 단서나 신호가 없으면, 악화되는 조건으로 인해 행동을 달리하기 위해서, 조종사 또는 조작자는 불리한 결과에도 불구하고 절차 기억을 계속할 것이다. 대조적으로, 단서는 경보 신호를 제공할 수 있으며, 다른 세트의 절차 기억을 수행하도록 조종사의 주의를 돌릴 수 있다.
또한, 어떤 행동이 적절한지(예를 들면, "우회" 또는 "지속")에 관한 결정이 사고 전에 분석되므로 조작자는 자신의 행동 및 지속되는 기술의 즉시 평가를 수행하기 위해 예상 단서에 집중하기만 하면 된다. 인지 경보의 가장 간단한 것에만 의존하는 인간 기능을 채용할 여지가 거의 없을 정도로 많은 행동이 발생하기 때문에 이 환경은 "임무 포화"된 환경으로 분류된다. 이것은 인지 및 기술로 인한 오류 가능성이 크게 증가하고 기계에 대한 인간 통합이 가장 중요한 영역이다. 이는 또한 조종사의 시선이 조종석 계기에서 멀어지고 온전히 비행기 외부에 집중되는 상태이다.
시선 방향은 보통 주의 방향과 일치하지만; 신호의 인간 감지에 관한 연구에 의하면 두뇌는 있을 수 있는 생각보다 많은 주변 정보를 처리하는 것으로 나타났다. 주의 방향이 사람의 시선을 가로질러(중심 및 주변으로) 향할 때, "주의 스포트라이트(attention spotlight)"로 지칭되는 것에 포함되는 항목이 시선 방향에 관계없이 우선적으로 수용될 것이다. 즉, 사람은 어떤 대상이 사용되는 시야 내에 놓여있는 한 그것을 직접 바라보지 않으면서도 그 대상에 주목할 수 있다.
사람의 시각 인지는 조작자의 주변 시야 내에서 변화하는 광원이 발생할 때 특히 예리하다. 변화하는 광원은 예를 들어 점멸하는(flashing) 컬러 또는 교대되는 컬러일 수 있으며, 동일 디스플레이 내에서 한 가지 컬러를 사용하거나 교대되는 두 가지 컬러를 사용하는 교대되는 "요동(wig wag)" 경보를 포함할 수 있다(반드시 그럴 필요는 없지만). 조종사 또는 조작자의 시야가 지면 감속 조종 중에 계기 글레어 실드(glare shield) 위의 전방 시계로 한정되기 때문에, 이 영역에 단서제공 또는 경보 장치를 배치하는 것은 조작자의 주변 시야를 유익하게 포착할 것이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 청각 경보기를 구비하는 것이 유리할 수 있다.
이와 같은 높은 임무가 부여된 환경에 관하여 이루어진 연구는, 경보에 대한 반응이 반드시 이진 반응(binary response)이어야 함을 나타내며, 이는 사전-학습된 근육 기억 시퀀스를 구성하는 교호 기술이 이 작동 단계 중에 발생하는 경보의 유일한 실행가능한 시퀀스임을 의미한다. 이러한 근육 기억 반응은 최대 유효 감속 및 제어를 위해 차량을 적절하게 구성하는데 필요한 제어의 필수 조종을 포함할 것이다.
마지막으로, "안전"의 개념은 사실상 위험에 대한 노출이 허용 가능한 레벨로 감소되는 상태이다. "위험"은 지면 감속에 관한 위험이 재산, 사람, 또는 재산과 사람 양자에게 유해할 수 있는 원치않는 결과를 초래할 가능성으로 정의될 수 있다. "안전" 시스템을 갖기 위해서는, 임의의 주어진 위험을 구성하는 세부사항을 명확히 드러낼 필요가 있다. 표면 상에서 감속하는 비행기를 위해서, 이들 위험은 미끄럼-방지 시스템(전술됨)의 작동의 결과로서 명령된 바퀴 제동력과 전달된 바퀴 제동력 사이의 차이(이것에 한정되지는 않지만), 바퀴 제동 시스템에 하향 힘을 인가하기 위한 스포일러 시스템의 고장, 역추진력의 저하 또는 부재, 자동 제동 시스템에 의해 선택되는 것과 크게 다른 제동 성능, 공기압 타이어의 고장, 유압장치와 같은 제동력 송출 시스템의 고장, 또는 미끄럼-방지 시스템이 전달된 제동력을 상당히 감소시키게 하는 타이어 대 지면 상호작용을 포함할 수 있다. 차량이 감속을 목적으로 표면 상에서 이동하고 있는 도중에 이들 위험이 발생하면, 날고있는 조종사는 현재 상기 근육 기억 기술을 이용하여 자신의 차량을 제어하기 위해 사용해야 하는 시야 내에서 위험의 표시를 전혀 갖지 못한다. 문제는 비행기 상의 스피드브레이크의 확인되지 않은 비활성화와 관련하여 충분히 심각하며 따라서 국가 운송 안전 위원회(National Transportation Safety Board)는 스피드브레이크가 기능을 멈출 경우 조종사에게 경보하기 위해 제트기에 경적이 설치될 것을 최근에 추천했다.
본 발명의 선택적이고 비배타적인 목적은 (적어도) 차량 조작자에게 정보를 제공하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 선택적이고 비배타적인 목적은 조종사가 그 관련 차량의 지면 감속 성능의 예상되는 저하에 대처하는 것을 보조하도록 설계된 방식으로 조종사에게 정보를 제공하기 위한 기구 및 기술을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 선택적이고 비배타적인 목적은 조종사의 정상 주변 시야에서 조명되도록 설계된 시각 인디케이터를 디스플레이 유닛에 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 선택적이고 비배타적인 목적은 조종사에게 청각적 경보를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 선택적이고 비배타적인 목적은 다양한 레벨의 필요한 행동을 다양한 색상으로 나타내는 컬러 단서를 차량 조작자에게 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 선택적이고 비배타적인 목적은 실제 조건 또는 예상 조건에 따라서 적색(red) 또는 황색(amber) 픽셀의 각각 또는 세트가 점멸되거나 지속적으로 조명될 수 있는 디스플레이 인디케이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 선택적이고 비배타적인 목적은 최대 바퀴 제동 노력, 지면 스포일러, 또는 역추진의 자동 채용과 같은 하지만 이것에 한정되지 않는 착륙 위험을 완화시키도록 설계된 자동 비행 제어 응답을 신호전송하기 위한 전술한 경보에 대한 옵션을 제공하는 것이다.
본 발명은 저하된 착륙 및 기타 상황과 연관된 위험을 감소시키도록 설계된 보조 기구를 제공한다. 본 발명의 일부 버전은 조종석, 객실 또는 조종사의 정상 시야 내에 위치하는 다른 영역의 글레어 실드 또는 계기판 위에 위치하는 시각 인디케이터를 갖는 디스플레이를 구비한다. 본 발명은 또한 차량이 다른 목적으로 채용할 수 있는 다른 청각적 경보와 쉽게 구별되도록 설계된 독특한 청각 경보기를 구비할 수 있다. 이들 경보기의 기능은 비이론적이고 직접적인 지면-감속 시스템 부품(Edwards 특허에 논의된 것과 같은, 하지만 이것에 한정되지는 않는)으로부터 공급되는 측정을 취하고 소정의 소망 레벨보다 낮다고 판정된 시스템 기능을 나타내는 것이다. 경보기는 이후 조작자가 인간 및 기계 기초 저하를 포착하고 시스템 기능의 이러한 저하에 의해 발생하는 위험을 완화시키기 위한 조작 기술을 사용할 수 있게 할 것이다.
경보 장치의 다양한 실시예는 다중 픽셀을 포함하는 시각 인디케이터를 갖는 디스플레이 유닛을 구비할 수 있다. 경보 장치는 또한 필요하거나 적절할 경우 장착 포스트 및 글레어 실드를 구비할 수 있다. 개별 픽셀, 또는 인접한 픽셀 세트는 적색과 황색으로 번갈아 착색되는 것이 바람직하지만, 다른 색상이 대신 사용될 수도 있다. 적색 및 황색은 적어도 부분적으로 조종석의 인적 요인 설계에 사용되기 때문에 바람직한 색상이며, 황색은 주의를 촉구하는 경보를 나타내고 적색은 비상을 나타낸다. 인디케이터는 예를 들어 (1) 점멸하는 황색 픽셀, (2) 점멸하는 적색 픽셀, (3) 점멸하는 황색 및 적색 픽셀, (4) 황색 픽셀의 지속(비점멸) 조명, 및 (5) 적색 픽셀의 지속(비점멸) 조명을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 인디케이터는 경보 장치의 다양한 부분에 문자, 단어, 또는 기호 또는 점멸 색상을 번갈아 형성할 수 있다. 상기 구성은 예를 들어, 헤드-업 내비게이션 장치 상에 표시되는 경보기로서 통합되거나, 유리창 필라(pillar)에 장착되는 별개 인디케이터일 수 있다. 광도는 예를 들어 주간 또는 야간 조건에서 달라질 수 있거나, 아니면 적절할 수 있다. 마찬가지로, 점멸 주파수가 변경될 수도 있다. 장치에 의해 차량 조작자에게 전송되는 정보는 조작자가 위험을 감소시키는데 도움을 줄 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 본 출원의 나머지 설명 및 도면을 참조할 때 당업자에게 명확할 것이다.
도 1은 차량이 따라서 이동할 수 있는 활주로 또는 유사 표면을 예시적 경보 장치와 함께, 조작자의 시선으로 바라본 도시도이다.
도 2는 도 1의 경보 장치의 정면도이다.
도 3은 도 2의 경보 장치의 측면도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 경보 장치에 의한 정보 표시에 영향을 주는 예시적 조건을 확인해주는 흐름도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1 내지 도 3의 경보 장치의 부분을 형성할 수 있는 예시적 시각 인디케이터이다.
도 1에 도시된 것은 예시적 비행기(A)의 조종석(C)의 부분이다. 도 1에서 조종석(C) 내에는 창(10A-D), 계기판(14A-B), 메인 글레어 실드(16), 및 하나 이상의 경보 장치(18)(도 2 및 도 3 역시 참조)가 보인다. 또한 도 1에서 조종석(C) 외부에는 활주로(R)와 수평선(H)이 보인다. 도 1은 비행기(A)에 관한 것이지만, 대안적으로 예를 들어 도로에 접근하는 카, 트럭, 버스 또는 기타 지면-기초 차량이나 수역에 접근하는 보트의 부분을 도시할 수 있다.
도 1에 도시하듯이, 비행기(A)의 조종사의 시야는[조종석(C)의 중심의 좌측에 착석하든지 우측에 착석하든지] 활주로(R)의 시각적 포착을 위한 전향 창(10B-C)을 구비한다. 창(10B-C)은 비행기(A)가 감속 과정에 있는 동안 비행기(A)의 작동 제어에 관한 정보를 위한 주 시각 소스이다. 따라서, 경보 장치(18A-B)의 적어도 하나는 조종자의 눈높이와 근사한 레벨에서 정보를 표시하기 위해 글레어 실드(16) 위에서 조종사의 시야 내에 있는 것이 바람직하다. 두 개의 이러한 경보 장치(18A-B)가 존재할 경우, 하나의 경보 장치(18A)는 중심의 좌측에 착석한 조작자에 의해 주로 사용되도록 조종석(C)의 중심의 좌측에 유익하게 배치될 수 있으며, 다른 경보 장치(18B)는 중심의 우측에 착석한 조작자에 의해 주로 사용되도록 조종석(C)의 중심의 우측에 배치될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 하나 이상의 장치(18)가 유리창 필라(P)에 장착 또는 통합될 수 있거나[예를 들면 장치(18C-D) 참조] 헤드-업 디스플레이(D)에 통합될 수 있다.
도 2 및 도 3은 예시적 경보 장치(18)의 태양을 도시한다. 장치(18)는 시각적 표시(indication) 또는 디스플레이(22), 선택적 장착 포스트(26), 하우징(30), 및 글레어 실드(34)를 구비할 수 있다. 디스플레이(22)는 다수의 픽셀을 포함하는 것이 바람직하며, 포스트(26)는(존재할 경우) 장치(18)를 메인 글레어 실드(16) 위에서 조종사의 시야 내에 배치하기에 충분히 긴 것이 바람직하다.
도 4에는 장치(18)에 대해 수집, 발생, 취득 또는 연산될 수 있는 정보의 유동 경로의 예가 상세히 도시되어 있다. Edwards 특허의 태양에 따르면, 비행기(A)의 바퀴 제동 시스템의 성능은 도 4에서 F1과 F2로 지정된 두 개의 힘 사이의 관계에 의해 정해질 수 있으며, F1은 조종사에 의해 명령되는 제동력에 관한 것이고 F2는 비행기 미끄럼-방지 컨트롤러의 작동을 따라서 전달되는 제동력에 관한 것이다. F1과 F2 사이의 차이가 미리 설정된 임계치를 초과하면, 예를 들어, 저하된 제동 시스템 성능의 실시간 상태가 존재한다. 저하된 시스템 성능의 존재는 다시, 디스플레이(22) 및 선택적 청각 경고 발생기(38) 상에 경보 활동을 초래하는, 이러한 상태가 나타내는 위험을 완화시키기 위해 비행기 조작자에 의해 요구될 수 있는 대체 기술을 제안한다. 저하된 성능의 존재는 또한 필요할 경우 후속 분석을 위해 기록될 수 있으며, 다른 비행기 또는 다른 곳의 조작자에게 수용, 처리 및 표시되도록 전송될 수 있다.
도 4는 또한 디스플레이(22) 상에 경보 활동을 초래할 수 있는 정보의 다른 예를 나타낸다. 이 정보의 일부 또는 전부는 비행기(A)가 떠오른 후 착륙감지(weight on wheels: WOW)가 발생되었거나 가속이 이루어진 후 감속 과정 중에 있음을(예를 들어, 실패한 이륙과 같은) 확인시켜주는 정보와 함께 평가되기 위해 제어 유닛(42)[장치(18)와 일체이거나 장치(18)와 별개일 수 있음]에 입력될 수 있다. 이 정보는, 정보를 비행기(A)에 구비되는 비행 데이터 레코더 및/또는 퀵 액세스 레코더에 전송하기 위해 사용되는 비행기(A)의 비행 데이터 취득 유닛을 사용하는 데이터 스트림을 거쳐서 도달할 수 있다.
제어 유닛(42)은 또한, 차량 조작자, 조종석 장비 등으로부터의 입력을 수용할 수 있다. 일 예로서, 때때로 비행기는 동작불능의 역추력장치 또는 오토브레이크에도 불구하고 비행 가능한 것으로 간주될 수 있다. 그러므로 이 동작불능이 제어 유닛(42)에 확인될 수 있으며, 따라서 공지된 동작불능 장비를 모니터링할 필요가 전혀 없다.
도 5a는 디스플레이(22) 상에 정보를 표시하는 바람직한 방식을 도시한다. 디스플레이(22)가 6×6 세트의 픽셀을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 이 구조에 한정되지 않으며 더 많거나 적은 수의 픽셀을 구비할 수도 있다. 유리하게, 디스플레이(22)는 교호적인 적색 및 황색 픽셀의 세트를 포함하여, 도 5a에 도시된 바둑판 패턴을 생성할 수 있다. 이 경우에, 황색 픽셀은 주의를 촉구하는 상황을 나타낼 수 있는 반면에, 적색 픽셀은 적시의 조종사 반응이 요구되는 비상 상황을 나타낼 수 있다.
디스플레이(22)는 적어도 (1) 점멸하는 황색 픽셀, (2) 점멸하는 적색 픽셀, (3) 번갈아 점멸하는 황색 및 적색 픽셀, (4) 황색 픽셀의 지속 조명, 및 (5) 적색 픽셀의 지속 조명을 제공하도록 설계되는 것이 바람직하다. 조명은 발광 다이오드(LED), 광섬유, 또는 기타 광원을 포함하는(하지만 이것에 한정되지는 않는) 임의의 적합한 방식으로 제공될 수 있다. 픽셀의 강도는 대부분의 비행기에서 공통적인 일반 계기판에 대해 조작자에 의해 발생된 선택 신호에 맞추어 야간 작동 및 주간 작동 중에 다르게 설정될 수 있다.
도 5b는 그 픽셀이 문자, 단어, 기호 등을 형성하기 위해 사용되는 대체 디스플레이(22)를 도시한다. 도 5b의 예에서는, 문자 "SPLR"이 도시되어 있는데 이는 단어 "SPOILER"를 나타낸다. 이 경우에 디스플레이(22)는 조작되는 차량의 하나 이상의 스포일러의 고장 또는 성능 저하를 조작자에게 경보할 수 있다.
이상의 내용은 본 발명의 실시예를 예시, 설명 및 기술하기 위해 제공되었다. 이들 실시예에 대한 추가 수정 및 개조는 당업자에게 자명할 것이며, 본 발명의 범위 또는 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 이루어질 수 있다.

Claims (16)

  1. 적어도 하나의 대체로 전방을 향하는 창을 갖는 차량의 조작자에게 차량의 지면 감속과 관련하여 예상되거나 현존하는 위험에 관한 정보를 표시하는 방법이며,
    (a) 차량의 지면 감속과 관련하여 예상되거나 현존하는 차량-성능 위험에 관한 정보를 전자식으로 처리하는 단계; 및
    (b) 처리된 정보를 창을 통해서 조작자의 정상 전방-주시 시야에 표시하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차량의 지면 감속과 관련하여 예상되거나 현존하는 차량-성능 위험에 관한 정보는 하기 형태의 정보: (a) 차량 미끄럼-방지 시스템의 작동 결과로서 명령된 바퀴 제동력과 전달된 바퀴 제동력 사이의 차이, (b) 바퀴 제동 시스템에 하향 힘을 인가하기 위한 차량 스포일러 시스템의 고장, (c) 차량 역추진력의 저하 또는 부재, (d) 자동 제동 시스템에 의해 선택된 것과 크게 다른 차량 제동 성능, (e) 차량의 공기압 타이어의 고장, (f) 차량 유압식 제동력 전달 시스템의 고장, 또는 (g) 차량의 미끄럼-방지 시스템이 전달된 제동력을 상당히 감소시키게 하는 타이어 대 지면 상호작용 중 하나 이상을 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 조작자에게 이미 알려진 차량 조건에 관한 정보를 책임지도록 전자식 처리를 변경하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 처리된 정보를 표시하는 단계는 다수의 적색 및 황색 광원을 포함하는 디스플레이의 적어도 하나의 적색 또는 황색 광원을 조명시키는 것을 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 처리된 정보를 표시하는 단계는 디스플레이의 다수의 적색 또는 황색 광원을 조명시키는 것을 포함하는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 처리된 정보를 표시하는 단계는 디스플레이의 적어도 하나의 적색 또는 황색 광원이 점멸되게 하는 것을 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 처리된 정보를 표시하는 단계는 적어도 하나의 적색 광원 및 적어도 하나의 황색 광원이 번갈아 점멸되게 하는 것을 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 처리된 정보를 표시하는 단계는 비행기의 조종석의 메인 글레어 실드 위에 배치된 디스플레이를 조명시키는 것을 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 전자식으로 처리되는 정보를 제공하는 차량은 조작자에 의해 조작되는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 조작자는 전자식으로 처리되는 정보를 제공하는 것 이외의 차량을 조작하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 처리된 정보에 기초하여 청각 신호를 발생시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  12. 차량에 대한 경보 장치이며,
    (a) (1) 점멸하는 황색 픽셀, (2) 점멸하는 적색 픽셀, (3) 번갈아 점멸하는 황색 또는 적색 픽셀 또는 양 황색 및 적색 픽셀, (4) 황색 픽셀의 지속 조명, 및 (5) 적색 픽셀의 지속 조명을 제공하도록 구성된 디스플레이; 및
    (b) 상기 디스플레이를 차량의 조작자의 시야에 배치하기 위한 수단을 포함하는 경보 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 디스플레이는 또한 하나 이상의 문자, 단어 또는 기호를 표시하기 위해 픽셀의 조명을 제공하도록 구성되는 경보 장치.
  14. 조작자에 의해 조작되도록 구성된 비행기이며,
    (a) 조종석; 및
    (b) 활주로를 따라서 이동하는 차량의 지면 감속과 관련하여 예상되거나 현존하는 위험에 관한 정보를 조작자의 정상 전방-주시 시야에 표시하기 위한 수단을 포함하는 경보 장치를 포함하는 비행기.
  15. 제14항에 있어서, 상기 표시 수단은 (a) 점멸하는 황색 픽셀, (b) 점멸하는 적색 픽셀, (c) 번갈아 점멸하는 황색 또는 적색 픽셀 또는 양 황색 및 적색 픽셀, (d) 황색 픽셀의 지속 조명, 및 (e) 적색 픽셀의 지속 조명을 제공하도록 구성되는 비행기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 디스플레이는 또한 하나 이상의 문자, 단어 또는 기호를 표시하기 위해 픽셀의 조명을 제공하도록 구성되는 비행기.
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