(57)【要約】【課題】多種類のデータの送受信を可能にしながら使用者の動作の邪魔とならない頭部装着型表示装置を提供する。【解決手段】頭部装着部１１と、信号処理部１２と、複数の配線１３１、１３２を具備し前記複数種類の信号を伝達する１本のケーブル１３とを具備する頭部装着型表示装置１であって、前記頭部装着部１１が多重化・信号復調回路１１６を具備し、前記信号処理部が、多重化回路１２３と復調化回路１２４とを具備することにより、ケーブル１３が具備する配線１３１、１３２が２種類以上の多重化信号Ｓ１、Ｓ２を伝達する。【選択図】図１
2005027121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の頭部に装着し、複数種類の信号の入出力を行う頭部装着部と、
前記複数種類の信号を処理する信号処理部と、
前記頭部装着部及び信号処理部を連絡する複数の配線を有し前記複数種類の信号を伝達する１本のケーブルとを具備する頭部装着型表示装置であって、
前記頭部装着部及び前記信号処理部が、
複数種類の信号に対して多重化を行い１配線に複数種類の信号を伝達させる多重化手段と、
多重化した信号を複数種類の信号へと復調する復調化手段とを具備することにより、ケーブルが具備する配線のうち、少なくとも１配線において２種類以上の信号を伝達することを特徴とする頭部装着型表示装置。
【請求項２】
ケーブルが音声関連信号を送受信するための配線を具備するものであって、該配線を用いて多重化手段により多重化した複数種類の信号を伝達するものである請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項３】
ケーブルが表示装置関連の信号を送受信するための配線を具備し、該配線を用いて多重化手段により多重化された複数種類の信号を伝達するものである請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項４】
頭部装着部及び信号処理部が、伝達する信号と光信号とを相互に変換する光信号変換手段と、ケーブルが光信号を送受信可能な配線とを具備することにより、該配線及び光信号変換手段を用いて多重化手段により多重化した信号を伝達するものである請求項１〜３のいずれかに記載の頭部装着型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は航空機、ヘリコプタ等に用いる頭部装着型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機、ヘリコプタ等において、頭部装着型表示装置をヘルメットに装着又は内蔵させることにより、操縦者である使用者は集中力を要する操縦中においても多くの情報を得ることが可能となった。それに伴い使用者はヘルメットを介して、マイク信号、ヘッドセット信号のみならず、使用者の頭部の方位・位置を示すヘッドモーショントラッカセンサ信号や表示信号（たとえば、特許文献１参照）など、機体内の所定箇所に設置されている信号処理部との間で他種類の信号・データをそれぞれ別個の専用のケーブルを用いて送受信を行っている。
【０００３】
従来における頭部装着型表示装置を使用する実施形態として、図４に示すような頭部装着型表示装置４が挙げられる。頭部装着型表示装置４は、表示装置４０と、表示装置用ケーブル４４及び表示装置信号処理部４５により構成されており、ヘルメットＨに表示装置４０を外付け又は組込んだ形態で構成されている。表示装置４０の内部には表示素子・駆動回路４１、頭の方向を検出するヘッドモーショントラッカのセンサ４２、モニタ用カメラ４３が組み込まれている。それらの駆動用信号や検出信号の送受信や表示装置４０への電源供給等は、表示装置４０と表示装置信号処理部４５とを接続している、多数の導電線で構成される表示装置用ケーブル４４により行われている。また、ヘッドセットｈに音声信号を伝えるためのヘッドセット用信号及びマイクｍにおいて生成されたマイク用信号の送受信は、機体側の音声関連信号処理部Ｓへ接続されている専用のケーブルＫにより行われている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−８１９０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにヘルメットに複数のケーブルを接続すると、パイロットである使用者の動作の邪魔となってしまい、使用者の頭部の動作やコクピット内の移動を妨げ、ひいては操縦能力の低下を引き起こすこととなりかねない。
【０００６】
そこで本発明の所期の目的は、多種類のデータの送受信を可能にしながら使用者の動作の邪魔とならない頭部装着型表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために成された本発明に係る頭部装着型表示装置は、使用者の頭部に装着し、複数種類の信号の入出力を行う頭部装着部と、前記複数種類の信号を処理する信号処理部と、前記頭部装着部及び信号処理部を連絡する複数の配線を有し前記複数種類の信号を伝達する１本のケーブルとを具備する頭部装着型表示装置であって、前記頭部装着部及び前記信号処理部が、複数種類の信号に対して多重化を行い１配線に複数種類の信号を伝達させる多重化手段と、多重化した信号を複数種類の信号へと復調する復調化手段とを具備することにより、ケーブルが具備する配線のうち、少なくとも１配線において２種類以上の信号を伝達することを特徴とする。
【０００８】
このようなものであれば、ヘルメットに接続する配線の本数を少なくするとともに１本のケーブルのみによって頭部装着部及び信号処理部を連絡することができる。そうすることにより頭部装着型表示装置及び信号処理部が、より他種類のデータの伝達を行うことができ、ひいては使用者に十分な情報を提供し且つ使用者の動作の邪魔とならない頭部装着型表示装置とすることができる。
【０００９】
また、従来より使用されている音声関連信号を伝達するための配線を用いて、新たに配線を付加することなく表示装置に係る信号の伝達を行うようにするためには、ケーブルが音声関連信号を送受信するための配線を具備するものであって、該配線を用いて多重化手段により多重化した複数種類の信号を伝達するものであることが望ましい。
【００１０】
さらに、本発明に係る頭部装着型表示装置の具体的な構成として、ケーブルが表示装置関連の信号を伝達するための配線を具備し、該配線を用いて多重化手段により多重化された複数種類の信号を伝達するものであっても良い。このようなものであれば、ケーブルに表示装置専用の配線を設け、該配線を介して多重化した信号を伝達するようにすれば、音声関連信号の配線等に変更を加えることなく、表示装置関連の信号の伝達を行うことができる。また、音声関連の配線を伝達するための配線の内、マイク用又はヘッドセット用のどちらか一方の配線を表紙装置関連の信号を伝達する配線としても、他方の配線の仕様に変更を加えることなく表示装置関連の信号を伝達させることができる。そうすることにより、構成・仕様の変更を最小限に抑えつつ、必要なケーブル及び配線の数を削減することができる。
【００１１】
加えて、本発明に係る頭部装着型表示装置の具体的な構成として、頭部装着部及び信号処理部が、伝達する信号と光信号とを相互に変換する光信号変換手段を具備するとともに、ケーブルが光信号を送受信可能な配線を具備することにより、該配線及び光信号変換手段を用いて多重化手段により多重化した信号を伝達するものとすることができる。このようなものであれば、いわゆる光ファイバーを用いて信号の伝達を行わせることができる。そのため、送受信する信号・データが電磁波等の影響を受けることを回避できるので多重化した信号を好適に伝達することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本実施形態に係る頭部装着型表示装置１のブロック図である。頭部装着型表示装置１は、頭部装着部１１をヘルメットに外付け又は内蔵することにより装着し、機体側に設置されている信号処理部１２に対し、ケーブル１３を用いて接続する形態となっている。なお、頭部装着部１１の形態的な仕様は図４におけるヘルメットＨ及び表示装置４０と略同様である。
【００１４】
頭部装着部１１はその内部に、表示素子・駆動回路１１１、頭の方向を検出するヘッドモーショントラッカのセンサ１１２、モニタ用としてのカメラ１１３、マイク１１４、ヘッドセット１１５に加え、多重化手段並びに復調化手段として機能する多重化・信号復調回路１１６を具備している。
【００１５】
信号処理部１２は、機体側に設置され、頭部装着部１１より送信された信号・データを受信するとともに該信号・データを処理し、画像データを頭部装着部１１に送信する機能を有するものであり、表示装置信号処理回路１２１、音声関連信号処理回路１２２に加え、多重化手段として機能する多重化回路１２３並びに復調化手段として機能する信号復調回路１２４を具備している。
【００１６】
ケーブル１３は頭部装着部１１及び信号処理部１２の間において上述した各信号・データを送受信するための配線であるヘッドセット用配線１３１及びマイク信号用配線１３２を具備するものであり、従来における音声関連信号の送受信に用いられるケーブルと同様のものである。
【００１７】
次に、本実施形態に係る頭部装着型表示装置１を使用する際の信号・データの流れについて説明する。
【００１８】
まず、表示装置信号処理回路１２１で生成した表示信号は、多重化回路１２３により伝送可能な形態に変換された後１００ＫＨｚ以上の周波数へ周波数変換される。周波数変換された表示信号は、音声関連信号処理回路において生成された周波数が１０ＫＨｚ以下であるヘッドセット信号と、直流電流であるＤＣ電源とともに多重化され、多重化信号Ｓ１となる。多重化信号Ｓ１はヘッドセット信号用配線１３１を介して頭部装着部１１へ送られた後、多重化・信号復調回路１１６によりもとの信号へ変換される。変換された信号は、ヘッドセット信号はヘッドセット１１５へ、表示信号は表示素子・駆動回路１１１へ送られるとともにＤＣ電源は頭部装着部１１の電源として使用される。
【００１９】
一方、頭部装着部１１のセンサ１１２及びカメラ１１３において生成されたセンサ信号及びカメラ信号は、多重化・信号復調回路１１６により伝送可能な形態に変換された後、１００ＫＨｚ以上の、それぞれ干渉しない周波数に周波数変換される。周波数変換されたそれぞれの信号は、マイク１１４により生成された周波数が１０ＫＨｚ以下であるマイク信号と多重化され多重化信号Ｓ２となり、その多重化信号Ｓ２はマイク信号用配線１３２を介してを表示装置信号処理回路１２１へ送られる。多重化信号Ｓ２は信号復調回路１２４でもとの信号へ変換され、センサ信号及びカメラ信号は表示装置信号処理回路１２１へ、マイク信号は音声関連信号処理回路１２２へそれぞれ送られる。
【００２０】
このようなものであれば、ヘルメットに接続する配線の本数を少なくすることができるとともに１本のケーブル１３のみによって信号処理部１２へ接続することができる。そうすることにより頭部装着型表示装置１が、より他種類の信号・データの送受信を行うことができ、ひいては使用者に十分な情報を提供し且つ使用者の動作の邪魔とならず、使用者の集中力を阻害しない頭部装着型表示装置１とすることができる。
【００２１】
また、本実施形態に係る頭部装着型表示装置１は、ケーブル１３が音声関連信号を送受信するためのヘッドセット用配線１３１及びマイク信号用配線１３２を具備するものであって、該配線を用いて多重化手段たる多重化・信号復調回路１１６及び多重化回路１２３により多重化した複数種類の信号を送受信するものであるため、従来より使用されている音声関連信号を送受信するための配線を用いて、新たに配線を付加することなく頭部装着型表示装置１に係る信号の送受信を行うことが可能となっている。そうすることにより、増設した別のケーブルが使用者の邪魔になってしまうようなことはない。そのため、ヘッドセット及びマイクを具備した既存の装備に対して本実施形態に係る頭部装着型表示装置１を増設する際に、使用者にかかる付加を削減することが可能となる。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施形態に係る頭部装着型表示装置２について、図２を用いて説明する。基本的な構成は上記頭部装着型表示装置１と略同様であり、頭部装着部２１は表示素子・駆動回路２１１、センサ２１２、カメラ２１３及び多重化・信号復調回路２１４を具備し、信号処理部２２は表示装置信号処理回路２２１に加え、多重化手段並びに復調化手段として機能する多重化・信号復調回路２２２を具備する態様となっているが、本実施形態では、ヘッドセット信号及びマイク信号に用いている配線とは別に、表示装置に係る信号・データを送受信するための専用配線２３１をケーブル２３に設けたものである。
【００２３】
頭部装着型表示装置２におけるデータ・信号の流れについて説明する。頭部装着部２１においてセンサ２１２及びカメラ２１３で生成されたセンサ信号及びカメラ信号は、多重化・信号復調回路２２２により多重化信号Ｓ３となり専用配線２３１を介して信号処理部２２へ送られ、多重化・信号復調回路２２２によりもとの信号へ変換される。一方、表示装置信号処理回路２２１により生成された表示信号は多重化・信号復調回路２２３により電源と多重化されて多重化信号Ｓ４となり、頭部装着部２１へ専用配線２３１を介して送信された後、多重化・信号復調回路２１４によりもとの信号とされ、表示素子・駆動部２１１へ送られる。
【００２４】
このように、本実施形態に係る頭部装着型表示装置２は、ケーブル２３が表示装置関連の信号を送受信するための配線たる専用配線２３１を具備し、該配線を用いて多重化手段たる多重化・信号復調回路２１４、２２２により多重化された複数種類の信号を送受信するものであるから、頭部装着型表示装置２が送受信する信号を多重化して送受信することができるため、従来よりも必要な配線の数を削減することができる。また、ヘッドセット信号及びマイク信号の送受信に係る配線は上述した従来における頭部装着型表示装置４と同様の形態となっているため、既存のヘルメットの仕様を大きく変更することなく本実施形態に係る頭部装着型表示装置２を製造することが可能である。
【００２５】
次に、本発明の第３実施形態に係る頭部装着型表示装置３を図３に示す。基本的な構成は上記頭部装着型表示装置１、２と略同様であり、頭部装着部３１は表示素子・駆動回路３１１、センサ３１２、カメラ３１３、マイク３１４、ヘッドセット３１５及び多重化・信号復調回路３１６を具備し、信号処理部３２は表示装置信号処理回路３２１、音声関連信号処理回路３２２及び多重化・信号復調回路３２３を具備する態様となっているが、本実施形態では頭部装着部３１及び信号処理部３２にそれぞれ光トランシーバ・レシーバ３１７、３２４を具備するとともに、ケーブル３３が光ファイバー３３１及び電源専用配線３３２を具備することにより、光ファイバー３３１を用いて全ての信号を送受信するものである。
【００２６】
頭部装着型表示装置３におけるデータ・信号の流れについて説明する。頭部装着部３１においてセンサ３１２、カメラ３１３、マイク３１４で生成されたセンサ信号、カメラ信号及びマイク信号は、多重化・信号復調回路３１６により多重化されて多重化信号Ｓ５へ変換された後、光トランシーバ・レシーバ３１７により光信号Ｐ１に変換され、光ファイバー３３１を介して信号処理部３２へ送信される。信号処理部３２へ送信された光信号は光トランシーバ・レシーバ３２４により多重化信号Ｓ５へ変換された後、多重化・信号復調回路３２３によりもとのセンサ信号、カメラ信号及びマイク信号へ変換される。
【００２７】
一方、表示装置信号処理回路３２１により生成された表示信号及び音声関連信号処理回路３２２により生成されたヘッドセット信号は多重化・信号復調回路３２３により多重化信号Ｓ６となった後、光トランシーバ・レシーバ３２４により光信号Ｐ２に変換され、光ファイバー３３１を介して頭部装着部３１へ送信される。頭部装着部３１へ送信された光信号は光トランシーバ・レシーバ３１７によりもとの多重化信号Ｓ６に変換された後、多重化・信号復調回路３１６によりもとの表示信号及びヘッドセット信号へ変換され表示素子・駆動回路３１１及びヘッドセット３１５へそれぞれ送られる。なお、電源は電源専用配線３３２により頭部装着部３１へ送られる。
【００２８】
このように、本実施形態に係る頭部装着型表示装置３は、送受信する信号と光信号を相互に変換する光信号変換手段たる光トランシーバ・レシーバ３１７、３２４を具備するとともに、ケーブル３３が光信号を送受信可能な配線たる光ファイバー３３１を具備することにより、該光ファイバー３３１及び光トランシーバ・レシーバ３１７、３２４を用いて多重化手段たる多重化・信号復調回路３１６、３２３により多重化した信号を送受信するものである。このようにすることにより、光ファイバー３３１を用いて信号の送受信を行わせることができるため、多重化した信号を好適に送受信することができる。また、光ファイバー３３１を用いて信号の送受信を行うため、送受信する信号・データが電磁波等の影響を受けることを回避することができるとともに、送受信する信号・データの容量が大容量なものであっても好適に送受信することが可能となる。また、ケーブル３３が光ファイバー３３１及び電源用配線３３２のみで構成することができるため、ケーブル３３を使用者の頭部への負担をさらに軽減することが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る頭部装着型表示装置を用いることにより、使用者に十分な情報を提供し且つ使用者の動作の邪魔とならず、使用者の集中力を阻害しない頭部装着型表示装置とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る頭部装着型表示装置の構成図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る頭部装着型表示装置の構成図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る頭部装着型表示装置の構成図。
【図４】従来の頭部装着型表示装置の構成図。
【符号の説明】
１、２、３、４…頭部装着型表示装置
１１、２１、３１、４１…頭部装着部
１２、２２、３２、４２…信号処理部
１３、３３、３３、４３、Ｋ…ケーブル
１３１、１３２、２３１、３３１…配線
１１６、２１４、２２２、３１６、３２３…多重化・信号復調回路
１２３…多重化回路
１２４…信号復調回路
【図１】
2005027121.tif 000003
【図２】
2005027121.tif 000004
【図３】
2005027121.tif 000005
【図４】
2005027121.tif 000006