【手続補正書】
【提出日】平成17年7月13日(2005.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広視野走査レーザー障害物認識システム（ＬＯＡＳ）であって、
光パルスレーザービームを発生する光源（１２）と、
光検出器（２２）と、
レーザービームエクスパンダ（２０）を含み、前記光源（１２）および光検出器（２２）から離れて配置される走査ヘッド（６００，６４０，６６２，６６４）と、
前記発生されたパルスレーザービームの一部を前記光検出器（２２）へ指向させるとともに、該パルスレーザービームを前記離れた走査ヘッド（６００，６４０，６６２，６６４）の前記ビームエクスパンダ（２０）に光ファイバケーブル（１８，３２２，６４４，６４８，６５０，６６８，６７０）を介して指向してそこで該パルスレーザービームが拡大されるように構成される複数の第１光学要素（１６）と、
前記走査ヘッド（６００，６４０，６６２，６６４）に含まれ、所定パターンで該走査ヘッドからの前記拡大パルスレーザービームを指向させるとともに、前記走査ヘッドによって方位角方向に回転させられ広い方位角方向視野にわたり前記所定パターンを走査する少なくとも１つの回転作動式第２光学要素（３２）であって、前記所定パターンに沿って少なくとも１つの物体から前記パルスレーザービームの反射を受信し、該レーザービーム反射を前記レーザービームエクスパンダ（２０）へ指向させ、そこで該レーザービーム反射が集められ、光ファイバケーブル（１８，３２２，６４４，６４８，６５０，６６８，６７０）を介して前記複数の第１光学要素（１６）に戻される、少なくとも１つの回転作動式第２光学要素（３２）と、
を備え、前記複数の第１光学要素（１６）は、前記少なくとも１つの物体の位置を決定する際に使用するために、前記集められたレーザービーム反射を前記光検出器（２２）へ指向させるようにも構成される、
広視野走査レーザー障害物認識システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの回転作動式第２光学要素（３２）は、仰角視野にわたり前記所定パターンを走査するように前記走査ヘッド（６００，６４０，６６２，６６４）により仰角に関して回転させられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記光源（１２）および光検出器（２２）から離れて配置される複数の走査ヘッド（６００，６４０，６６２，６６４）であって、各走査ヘッドが対応する光ファイバケーブル（１８，３２２，６４４，６４８，６５０，６６８，６７０）によって、前記複数の第１光学要素に結合される複数の走査ヘッドと、対応する光ファイバケーブルに沿って、前記複数の第１光学要素（１６）と該複数の走査ヘッドの選択された走査ヘッドとの間で光を結合するように制御可能な光スイッチ（６４２）と、を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記光スイッチ（６４２）は、少なくとも１つの軸の周りを回転するように動作するフリップミラー（６５２）を備える請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記光学スイッチはＭＥＭＳ技法を用いて作製される請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記光源（１２）および光検出器（２２）から離れて配置される複数の走査ヘッド（６００，６４０，６６２，６６４）を含み、前記複数の第１光学要素と前記複数の走査ヘッドとの間で対応する複数の光ファイバケーブルに沿って光が分配される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
航空機との衝突の危険性のある障害物をオペレータに警告するために該航空機上で使用される広視野走査レーザー障害物認識システム（ＬＯＡＳ）であって、
光パルスレーザービームを発生する光源と、
光検出器と、
広視野にわたり方位角方向に走査される所定パターンで前記システムから前記パルスレーザービームを指向させるとともに、前記所定パターンに沿って少なくとも１つの物体から前記パルスレーザービームの反射を受信し、該レーザービーム反射を前記光検出器へ指向させる複数の光学要素とを備え、
前記所定パターンは、前記航空機の仰角に対する前記指向されたパルスレーザービームの仰角の変動を含み、さらに、
前記指向されたパルスレーザービームの方位角位置を実質的に決定する手段と、
前記指向されたパルスレーザービームの仰角を実質的に決定する手段と、
限定された視野を表示するイメージ画面を含むディスプレイ装置であって、システムの広視野がイメージ画面の視野を実質的に超えて広がる、ディスプレイ装置と、
前記光検出器、ディスプレイ装置、方位角位置決定手段および仰角決定手段に結合され、前記航空機の航路に対する距離、方位角および仰角に関して前記少なくとも１つの物体の位置を決定するとともに、距離、方位角および仰角に関して前記少なくとも１つの物体を表す指示を表示するように前記ディスプレイ装置を駆動する、プロセッサ手段と、
を備え、前記少なくとも１つの物体の指示はバーのイメージを含み、該バーイメージは、前記物体位置が方位角に関して前記ディスプレイ装置の視野の左外側にあるとき、前記ディスプレイ装置の画面の左端に垂直に配置され、該バーイメージは、前記物体位置が方位角に関して前記ディスプレイ装置の視野の右外側にあるとき、前記ディスプレイ装置の画面の右端に垂直に配置される、広視野走査レーザー障害物認識システム。
【請求項８】
前記ディスプレイ装置は多機能ディスプレイを備える請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つの物体の指示は、前記ディスプレイ装置の画面上の既存のイメージにオーバーレイされる請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記バーイメージは、それによって表される物体による前記航空機との衝突の危険性に基づいて色および高さを変化させるように制御される請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記バーイメージは、前記航空機の航路に対する、前記物体から前記航空機までの距離に基づいて色を変化させるように制御される請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記バーイメージは、前記航空機の仰角に対する前記物体の相対高さに基づいて高さを変化させるように制御される請求項１０に記載のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
これらの低空飛行プロファイル航空機用途において遭遇するもう１つの問題点は、作業実行中の航空機周囲の風または気流の条件である。場合により航空機は、左右で大きく異なる気流条件に遭遇することがある。例えば、峡谷を飛行している時、航空機は、一方の側が山壁で、反対側は開かれた空間の場合がある。空母の飛行甲板への着陸にも同様の危険性がある。このような不均一気流条件は、検出される障害物の回避への航空機の応答性に悪影響を及ぼし得る。
米国特許第４，５７２，６６２号は、関心領域（ＦＯＲ）にわたって走査されるパルスレーザ送信を含み、ワイヤのような細長い物体を検出する光レーダシステムに向けられている。物体からの光エコーが受信され電気信号に変換されて、信号プロセッサで処理され、ＦＯＲ内の物体の位置を決定する。信号プロセッサは、距離、方位および仰角に関する物体の指示を表示するための物体情報を生成する。ＬＯＡＳの回路および装置は、ディスプレイ／アラ−ムを除いて、航空機の胴体に取り付けるように適応されたポッドに収容される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
したがって、従来品より設計が簡単で安価であり、低空飛行プロファイル航空機用の経済的に魅力的な安全システムとなるような、広視野走査レーザー方式障害物認識システムが所望される。強化された状況認識ディスプレイにより、潜在的な衝突障害物に対する航空機搭乗員の周辺視野が増強されるであろう。本発明は、本明細書における以下の説明からさらに明らかになるように、レーザー方式障害物認識システムにおいてこれらの望ましい特徴を提供することを意図している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の一態様によれば、広視野走査レーザー障害物認識システム（ＬＯＡＳ）が提供され、該システムは、光パルスレーザービームを発生する光源と、光検出器と、レーザービームエクスパンダを含み、前記光源および光検出器から離れて配置される走査ヘッドと、前記発生されたパルスレーザービームの一部を前記光検出器へ指向させるとともに、該パルスレーザービームを前記離れた走査ヘッドの前記ビームエクスパンダに光ファイバケーブルを介して指向してそこで該パルスレーザービームが拡大されるように構成される複数の第１光学要素と、前記走査ヘッドに含まれ、所定パターンで該走査ヘッドからの前記拡大パルスレーザービームを指向させるとともに、前記走査ヘッドによって方位角方向に回転させられ広い方位角方向視野にわたり前記所定パターンを走査する少なくとも１つの回転作動式第２光学要素であって、前記所定パターンに沿って少なくとも１つの物体から前記パルスレーザービームの反射を受信し、該レーザービーム反射を前記レーザービームエクスパンダへ指向させ、そこで該レーザービーム反射が集められ、光ファイバケーブルを介して前記複数の第１光学要素に戻される、少なくとも１つの回転作動式第２光学要素と、
を備え、前記複数の第１光学要素は、前記少なくとも１つの物体の位置を決定する際に使用するために、前記集められたレーザービーム反射を前記光検出器へ指向させるようにも構成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の別の態様によれば、航空機との衝突の危険性のある障害物をオペレータに警告するために該航空機上で使用される広視野走査レーザー障害物認識システム（ＬＯＡＳ）が提供され、該システムは、光パルスレーザービームを発生する光源と、光検出器と、広視野にわたり方位角方向に走査される所定パターンで前記システムから前記パルスレーザービームを指向させるとともに、前記所定パターンに沿って少なくとも１つの物体から前記パルスレーザービームの反射を受信し、該レーザービーム反射を前記光検出器へ指向させる複数の光学要素とを備え、前記所定パターンは、前記航空機の仰角に対する前記指向されたパルスレーザービームの仰角の変動を含み、さらに、前記指向されたパルスレーザービームの方位角位置を実質的に決定する手段と、前記指向されたパルスレーザービームの仰角を実質的に決定する手段と、限定された視野を表示するイメージ画面を含むディスプレイ装置であって、システムの広視野がイメージ画面の視野を実質的に超えて広がる、ディスプレイ装置と、前記光検出器、ディスプレイ装置、方位角位置決定手段および仰角決定手段に結合され、前記航空機の航路に対する距離、方位角および仰角に関して前記少なくとも１つの物体の位置を決定するとともに、距離、方位角および仰角に関して前記少なくとも１つの物体を表す指示を表示するように前記ディスプレイ装置を駆動する、プロセッサ手段と、を備え、前記少なくとも１つの物体の指示はバーのイメージを含み、該バーイメージは、前記物体位置が方位角に関して前記ディスプレイ装置の視野の左外側にあるとき、前記ディスプレイ装置の画面の左端に垂直に配置され、該バーイメージは、前記物体位置が方位角に関して前記ディスプレイ装置の視野の右外側にあるとき、前記ディスプレイ装置の画面の右端に垂直に配置される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】