(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対応する航空機の計器からの航空機システムパラメータに関するデータを航空機のコックピットの搭乗員に表示するフラットパネルディスプレイシステムであって、
フラットパネルディスプレイ上に見出されるシミュレーションされた計器上の航空機システムパラメータを可視的に表示し、前記データが対応する航空機計器からの航空機システムパラメータに関して受け取られているというしるしを表示するフラットパネルディスプレイ、
前記航空機システムパラメータを計測する航空機計器からのデータを受け取る第１中央プロセッサ、
第１中央プロセッサに作動的に結合され、第１組のカラーデータを第１中央プロセッサによって受け取られたデータの関数として生成し、フラットパネルディスプレイがシミュレーションされた計器と前記しるしを形成できるように第１組のカラーデータをフラットパネルディスプレイのある位置に出力する第１画像発生器、
航空機システムパラメータを計測する航空機計器から前記データを受け取る第２中央プロセッサ、および
第２中央プロセッサに作動的に結合され、第２組のカラーデータを第２中央プロセッサによって受け取られたデータの関数として生成し、第２組のカラーデータを第１組のカラーデータと異なる色でフラットパネルディスプレイの前記位置に出力する第２画像発生器を備え、
前記シミュレーションされた計器と前記しるしとが、第１画像発生器からの第１組のカラーデータと第２画像発生器からの第２組のカラーデータとの前記位置における結合により、フラットパネルディスプレイの前記位置において形成されて、
前記しるしが、第１および第２組のカラーデータの色と異なる他の色のしるしになり、
第１および第２組のカラーデータのいずれかが、フラットパネルディスプレイの前記位置へ出力されない時には、フラットパネルディスプレイ上のしるしは前記他の色と異なる色になる
フラットパネルディスプレイシステム。
【請求項２】
第１および第２画像発生器とフラットパネルディスプレイとの間に接続され、フラットパネルディスプレイに出力される第１および第２組のカラーデータの出力を多重化すると共にそれらのタイミングを合わせるビデオマルチプレクサ回路をさらに備えてなる請求項１のフラットディスプレイシステム。
【請求項３】
航空機システムパラメータに関連する航空機計器からデータを受け取り、統計学的にシミュレーションされるフライトデータを航空機システムに送り、メンテナンスと診断目的用の航空機システムの統計的計測のデータベースを構築する第３中央プロセッサをさらに備える請求項１のフラットディスプレイシステム。
【請求項４】
第３中央プロセッサがモンテカルロ統計を実行する請求項３のフラットディスプレイシステム。
【請求項５】
搭乗員によって呼び戻されフラットパネルディスプレイに表示され得る外部フライトデータを格納する外部メモリー装置をさらに備えてなる請求項３のフラットディスプレイシステム。
【請求項６】
外部メモリーに接続され、外部データをフラットパネルディスプレイ上に表示できるように外部データにアクセスする入力装置をさらに備えてなる請求項５のフラットディスプレイシステム。
【請求項７】
フラットパネルディスプレイが、フラットディスプレイの周縁をとりかこむ斜面溝を備え、入力装置がその斜面溝に連結されてなる請求項６のフラットディスプレイシステム。
【請求項８】
入力装置が容量性タッチパッドを備えてなる請求項７のフラットディスプレイシステム。
【請求項９】
外部メモリー装置がコンパクトディスクプレーヤからなる請求項８のフラットディスプレイシステム。
【請求項１０】
外部データが進入プレートからなる請求項９のフラットディスプレイシステム。
【請求項１１】
航空機計器から収集した航空機システムパラメータに関連するデータとそのデータがフラットパネルディスプレイによって受け取られていることを示すしるしとをシミュレーションされた航空機計器に表示するフラットパネルディスプレイを制御する回路であって、
前記航空機システムパラメータを計測する航空機計器から前記データを受け取る第１中央プロセッサ、
第１中央プロセッサに作動的に結合され、第１組のカラーデータを第１中央プロセッサにより受け取られたデータの関数として生成し、フラットパネルディスプレイがシミュレーションされた計器としるしとを形成できるように第１組のカラーデータをフラットパネルディスプレイのある位置に出力する第１画像発生器、
前記航空機システムパラメータを計測する航空機計器から前記データを受け取る第２中央プロセッサ、および
第２中央プロセッサに作動的に結合され、第２組のカラーデータを第２中央プロセッサによって受け取られたデータの関数として生成し、第１組のカラーデータと異なる色で第２組のカラーデータをフラットパネルディスプレイの前記位置に出力する第２画像発生器を備え、
前記シミュレーションされた計器と前記しるしとが、第１画像発生器からの第１組のカラーデータと第２画像発生器からの第２組のカラーデータとの前記位置における結合により、フラットパネルディスプレイの前記位置において形成されて、
前記しるしが第１および第２組のカラーデータと異なる他の色のしるしになり、第１および第２組のカラーデータのいずれかがフラットパネルディスプレイの前記位置に出力されない時には、フラットパネルディスプレイ上のしるしは前記他の色と異なる色になり、
航空機システムパラメータに関する航空機計器からデータを受け取り、メンテナンスおよび診断目的用の航空機システムの統計的計測のデータベースを構築するために、統計的にシミュレーションされたフライトデータを航空機システムに送る第３中央プロセッサを備える回路。
【請求項１２】
第１及び第２画像発生器の間に接続され、フラットパネルディスプレイへの第１および第２組のカラーデータの出力を多重化しそれらのタイミングを合わせるビデオマルチプレクサ回路をさらに備えてなる請求項１１の回路。
【請求項１３】
第３中央プロセッサがモンテカルロ統計を実行する請求項１２の回路。
【請求項１４】
搭乗員によって呼び戻されてフラットパネルディスプレイに表示される外部フライトデータを格納する外部メモリー装置をさらに備える請求項１３の回路。
【請求項１５】
外部メモリー装置に接続され、外部データをフラットパネルディスプレイ上に表示できるように外部データにアクセスする入力装置をさらに備えてなる請求項１４の回路。
【請求項１６】
入力装置が容量性タッチパッドからなる請求項１５の回路。
【請求項１７】
表示システムに入力される飛行データ情報に基づく航空機の操縦時に、搭乗員によって用いられる航空機飛行データを、航空機のコックピットの搭乗員に対して表示するカラーフラットパネルディスプレイシステムにおいて、
搭乗員に飛行データを表す画像を示すためのカラーフラットパネルディスプレイスクリーンであり、かつ、ディスプレイスクリーン上の複数の位置の各々において、その各位置における表示スクリーン上の所定の組合せの複数のカラー画素を同時に照明することにより選択的に形成される表示色で、前記飛行データ画像がディスプレイスクリーン上に示されるカラーフラットパネルディスプレイスクリーン、
ディスプレイシステムに供給される飛行データ情報を受けて、前記各位置における複数のカラー画素の第１集合を照明するためにディスプレイスクリーンへの第１出力を生成するように作動しうる独立した第１プロセッサ、
ディスプレイシステムに供給される飛行データ情報を受けて、前記各位置における複数のカラー画素の第２集合を照明するために、第１プロセッサの第１出力と同時に、ディスプレイスクリーンへの第２出力を生成するように作動しうる独立した第２プロセッサを備え、
それによって、前記各位置における第１および第２集合の複数のカラー画素を組み合わせた、第１および第２プロセッサによる同時照明により形成される表示色でディスプレイスクリーン上の前記各位置において飛行データ画像を表すシステム。
【請求項１８】
航空機の搭乗員に、航空機のコックピット内のカラーフラットパネルディスプレイ上で、航空機の飛行データの画像を表示する方法であって、その画像は、ディスプレイスクリーンの各位置において、その各位置の複数のカラー画素の所定の組合せを同時に照明することにより選択的に形成される表示色によりディスプレイスクリーン上で搭乗員に示され、表示された飛行データの画像は航空機の操縦において搭乗員により使用され、
独立した第１プロセッサに飛行データ情報を供給し、供給された飛行データ情報から、前記各位置におけるディスプレイスクリーン上の複数のカラー画素の第１集合を照明するための第１出力として飛行データ画像を生成し、
独立した第２プロセッサに飛行データ情報を供給し、供給された飛行データ情報から、前記各位置におけるディスプレイスクリーンの上の複数のカラー画素の第２集合を照明するための第２出力として飛行データ画像を生成し、
第１および第２出力をディスプレイスクリーンに同時に供給し、ディスプレイスクリーンの前記各位置における第１および第２集合の複数のカラー画素を同時に照明し、カラーフラットパネルディスプレイスクリーンの前記各位置における第１および第２集合の複数のカラー画素を同時に照明することによって形成される表示色で前記各位置においてディスプレイスクリーン上に飛行データ画像を表示する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
１．発明の背景
この発明は、一般に航空機器械類用のディスプレイに関する。より詳しくは、この発明は、航空機計器類の表示をカラーで行う薄型フラットパネルディスプレイに関する。
【０００２】
２．関連技術の記載
通常アナログもしくは電子計器類で表示されてきた航空機のパラメータをフラットパネルディスプレイにシミュレーションし信頼性のある航空機情報を提供できるように、航空機コックピットの中で薄型フラットパネルディスプレイを用いるのが好ましい。高度、対気速度、縦揺れ、ロール（横揺れ）および燃料消費等の航空機パラメータは、コックピット搭乗員がこれらのパラメータを簡単に観察できるように薄型フラットパネルディスプレイにシミュレーションすることができる。これらのディスプレイは、通常、カラー画像を出力できる液晶装置（LCD）からなる。
【０００３】
計器類のシミュレーションされた表示を組み合せるフラットパネルディスプレイ、好ましくはLCDフラットパネルディスプレイでは、シミュレーションした計器はすべて、最も高い完全性でコックピット搭乗員に画像を表示しなければならない。中央処理装置とビデオ画像加速器（video graphic accelerator）によって駆動されるフラットパネルディスプレイを製造しようとするこれまでの試みでは、フライト搭乗員が基準として用いる実際の画像をフラットディスプレイ上でモニターすることができなかった。フラットパネルディスプレイがほぼ確実に間違った情報を出力しないように現在の画像加速器と中央処理装置を修正するのに必要だろう複雑なソフトウェアは、また開発されていない。したがって、本技術分野は、信頼できる航空機パラメータをコックピット搭乗員に提供する航空機器械類用のフラットパネルディスプレイをこれまで製造していない。その上、フライトおよび着陸中搭乗員がモニターすべき他の情報は、今日、フライト搭乗員が安全かつよい時機に、簡単にアクセスできるようには、都合のよい電子フォーマットの形態で利用可能でさえない。例えば、航空機が飛んでいる領域を詳細に表示する周知の「進入プレート」は、フライトおよび着陸中搭乗員が調べなければならない領域についての詳細な情報を含む。通常、進入プレートは、搭乗員がコックピットの計器に差し込みあるいは貼り付ける折り畳み可能な、ハードコピー地図様の紙としてのみ利用可能であった。言うまでもなく、これは、領域の情報を見るには、効率の悪い危険性がある方法である。しかも、進入プレートはハードコピーにしか存在しないので、領域についての詳細な情報が不明瞭で読みにくいことがよくある。最近、進入プレートはコンパクトディスクで利用可能になったが、搭乗員が進入プレートに電子的にアクセスできるために必要なコンパクトディスクプレーヤがコックピット中に都合よく見つけられない。また、コンパクトディスクプレーヤは、情報がフライト搭乗員によって簡単に理解され解釈されるように、進入プレートの所望の領域に「ズームイン」する能力を持たない。
【０００４】
また、コックピット搭乗員のための従来のディスプレイおよび処理システムは、そのようなシステムおよびソフトウェアを新しい航空機フライトシステムに組み込めるようになるまでに、連邦航空局（FAA)による詳細な時間のかかる認証手続きを必要とする。このような認証手続きは、かなり費用がかかり、新しい航空機制御およびフライトシステムの開発および利用を阻害する可能性がある。
【０００５】
しかも、従来のフライト制御システムおよび表示装置は、コックピットで通常表示される様々なフライトシステムの性能を搭乗員および保守職員がテストし確認するための適切な診断ツールを供給してこなかった。過去において、そのようなシステムは、標準的慣例あるいは保守ルーチンに従って保守職員が診断手順を特に実行した時のみ、テストあるいはモニターされていた。従って、システムの散発的または間欠的問題を指示および／または診断することによって保守および搭乗員が安全のため適切にそのような問題に対応できるのに役立つ長期間のデータはフライトシステムについて供給されることがなく、利用可能でさえなかった。
【０００６】
従って、この分野では、現在の航空機に簡単に装備可能でコックピットの中の搭乗員にフライトデータを表示できるフラットパネルディスプレイに対する要望が長い間感じられていたのだが解決されたことはなかった。そのようなディスプレイシステムは、フライト搭乗員がディスプレイシステムから得たデータにその信頼性に自信をもって頼ることができるように、丈夫で、コックピット環境に簡単に組み込まれるべきである。長期データが長期にわたって異なった条件下でのシステムの性能を示すよう生成されるようにこれらのシステムが診断手順を備えるのであれば、さらに有利であろう。さらに、簡単に認証可能なシステムが望まれる。このような要求は、これまでこの分野ではかなえられなかった。
【０００７】
発明の要約
上記の長い間望まれてきた要求および問題は、本発明によって提供されるフラットパネルディスプレイシステム、好ましくLCDフラットパネルディスプレイシステムによって達成および解決される。好ましい実施態様では、システムは、カラー画像加速器を有する独立の画像発生器（graphic generator）にそれぞれインターフェースされた少なくとも２つの中央処理装置（CPU)を含む。CPUは、さらに、航空機システムパラメータを受け取り、CPUによって利用できるデジタルデータに転換する２つの航空機システムインターフェースに連結される。画像発生器のそれぞれは、LCD薄型フラットパネルディスプレイをさらに駆動するビデオ多重回路に入力されるカラー出力を生成する。フラットパネルディスプレイに各画像発生器からのデータを交互に供給することによって、フラットパネル上に表示されるシミュレーションされた計器のそれぞれの周りに灰色のしるし、ポインタ、表示および縁を生成することができる。これは、第1のCPUが赤色画像のみを生成し、第２のCPUが青色および緑色画像のみを生成するので、達成される。LCDフラットパネルディスプレイ中でのこれらの３つの色の組み合せは、ビデオマルチプレクサがそれ自体正しく機能している時、２つのCPUからカラーデータを受け取り灰白色のしるし、ポインタ、表示および縁をシミュレーションされた計器のそれぞれの周りに生成することができる。
【０００８】
もし画像発生器のいずれか、CPUのいずれか、あるいは航空機システムインターフェースのいずれかが適切にデータを出力しないかあるい受取らない場合、または適切に機能していない場合、その特定の画像発生器は、ビデオマルチプレクサへの供給をしないか、あるいは他の画像発生器と動作がずれる。このことは、青色および緑色画像発生器が適切に出力していない時、赤色のしるし、ポインタ、表示および縁が生成されるか、あるいは、赤色画像発生器が適切に出力していない時、シアン型の色が生成される。あるいは、幾分独立した色のぼやけ、ポインタ、カラーおよびしるしを生成し、赤色および青緑色の縁取りが生じる。このような画像の不調、即ち１つの画像発生器の故障は、搭乗員に対してデータが不正確かもしれないことを意味するので、コックピット搭乗員が灰白色のしるしおよび／または縁が他の色に変わるあるいはぼやけが生じたのを観察した時、それは、航空機システムパラメータに関する間違ったデータを受取っている可能性があることを警告し、搭乗員に訂正処置をとるように促す。
【０００９】
発明のフラットパネルディスプレイは、これらのディスプレイを駆動させるために書き込むべき新しいソフトウェアの量が最小限でよいので、FAAおよび他の機関が発布した現在および近い将来の航空機基準に従って簡単に認証されうる。また、好ましいモンテカルロ統計サンプリングルーチンを用いて、フラットパネルディスプレイと関連する航空機システムは、航空機が飛んでいない時に連続してテストされ、安全性と効力のために分析される計器の性能についての統計的データベースを構築する。
【００１０】
本発明のフラットパネルディスプレイのさらに好ましい実施態様では、ディスプレイは、安全で効率のよいフライトのために必要な有意の情報をディスプレイに入力できる外部データ源にアクセスする。例えば、電子進入プレートは、外部コンパクトディスクドライブ、デジタル多用性ドライブあるいは発明のパネルのディスプレイのための他の外部メモリーに記憶することができる。さらにより好ましくは、発明のフラットパネルは、特定の進入プレート上の望ましい位置を選ぶ入力装置を備え、搭乗員にその位置の詳細を明確にかつ効率良く表示するためにパネルがその位置にズームインおよびズームアウトできるようにしてもよい。このような入力装置は、フラットパネルディスプレイの斜面溝にインターフェースされた標準的容量性入力タッチパッド、コンピュータマウス、入力針、トラックボール、抵抗性フィルムあるいは他の同等な入力装置であってもよい。感光装置もまた、色の変化を検知しディスプレイにさらなるデータ完全性を提供するためにフラットパネルディスプレイの隅に用いてもよい。このような特徴、利益および利点はこの分野でこれまで達成されていなかった。
【００１１】
本発明のこれらおよび他の特徴は、添付図面に関連して考察される下記の詳細な説明から明らかになろう。しかしながら、図面は、正確な縮尺率で描かれているわけではなく、説明のためにのみ描かれたものであって、発明の範囲を定義するものではない。発明の範囲については請求項を参照すべきである。
【００１２】
好ましい実施例の詳細な説明
同じ参照番号が同じ要素を示している図を参照すると、図１は航空機のコックピット用の薄型フラットパネルディスプレイ１０を示すものである。他の多くのフラットパネル、例示するとプラズマディスプレイ、薄膜トランジスタスクリーン、電界効果型ディスプレイが使用されうるけれども、図に見られるように、そして現在好適と思われているように、ディスプレイパネルにはＬＣＤパネルが用いられている。
【００１３】
ディスプレイ１０上に例示として、これらに限定されるものではないが、速度計１２、人工水平線１４、高度計１６、コンパス１８のような搭乗員が航空機を安全に飛ばすためにモニタしなければならないいくつかの航空機計器シミュレーション画像が見られる。
もちろん例示されたものに代えてあるいは付加して、他の航空機計器を用いてもよい。
【００１４】
図１に見られるようにほとんどのシミュレーションされた計器は種々の航空パラメータを示す灰白色の円形指針付ダイヤルからなる。搭乗員への他の異なる種類の航空システムパラメータの指示を与えるいくつかの棒状ディスプレイもまたシミュレートされる。
図示されるとともに好適とされるように、図１におけるシミュレーションされた計器は、リング状又は他の型の周縁又はカラーで囲まれており、ディスプレイが適切に機能しているときは灰白色になっている。
【００１５】
本発明のＬＣＤフラットパネルディスプレイは、カラーディスプレイであるから、これらの灰白色のしるし、指針、周縁又はカラーは、例えば普通に、ディスプレイにデータを流すような、これまでこの技術分野において使用されてきた典型的なラスタモニタの標準色群である赤、青、緑が合成されて作られる。もちろん本発明を逸脱しない範囲で他の色の組み合わせが採用されてもよい。特別の画像発生器が灰白色の合成に必要な色と位相がずれたり異なるデータを出力したりする（どのような色が選択されたとしても）ことにより、本発明の画像発生器ＣＰＵ、航空システムインタフェース又の１つが正確なデータの出力を中止すると、しるし、指針、周縁又はカラーは色が変化する。以下において詳細に説明する。
【００１６】
これより図２を参照しつつ説明すると、航空機システムバス２０は、２つの航空機システムインターフェース３０、４０へ航空機システムパラメータを運ぶ。航空機システムインターフェース３０、４０は、バス２０からの種々のパラメータを、以後の処理のためにＣＰＵ５０、６０に入力することができるデジタルデータに変換する。
【００１７】
本発明によれば、ＣＰＵ５０は、好ましくは、しかしながら必ずしも必要というわけではないが、システム信頼性をさらに高めるためにＣＰＵ６０と異なる構成とする。例えばＣＰＵ５０はペンティアムチップとしＣＰＵ６０はパワーＰＣチップとするか、あるいはこれらの逆とする。同様に画像発生器７０、８０は各々ＣＰＵ５０、６０にインターフェース接続されるが、これらもまた好ましくは異なる構成、好ましくは異なるグラフィックアクセラレータチップを持つのがよい。画像発生器７０、８０は好ましくは異なるソフトウェアコードによりドライブされるようにし、異なる設計とするのがよい。
この技術分野に熟練した者によれば、種々の構成物、ＣＰＵ、グラフィックジェネレータが図２のいずれかの脚部に交換可能に使用されうることが認識されるであろう。
【００１８】
画像発生器７０、８０は、ＣＰＵ５０、６０により処理された航空システムパラメータに対応する色画像を出力しドライブする。好ましい具体例によれば、画像発生器７０は赤色スペクトルのデータを出力し、それをビデオマルチプレクサ９０に与える。
【００１９】
同様に画像発生器８０はＣＰＵ６０により処理された緑と青のスペクトルデータを発生し、このデータをビデオマルチプレクサ９０に与える。ビデオマルチプレクサは各々の画像発生器７０、８０から受けとった赤、緑、青色を普通に薄型ＬＣＤフラットパネルディスプレイ１００に出力する。ビデオマルチプレクサ９０は、各々の画像発生器７０、８０から受けとった色データを合成するために別置のＣＰＵとして与えられてもよいことが認識されるであろう。
この場合には、適当なソフトウェアがこのタスクを達成するために作成されるであろう。
さらに、最近のフラットパネルディスプレイはデジタルデータを直接受けとって処理するように機能するので、ビデオマルチプレクサ９０はデジタル多重化回路を構成するようにしてもよい。
【００２０】
本発明に従って少なくとも２つのＣＰＵを使用することにより有利になることは、ＣＰＵ５０、６０のための新規で付加的なソフトウェアをほとんど書き込む必要がないので、システムにおけるソフトウェアの検証時間が大きく低減されることである。伝統的に航空機に算入するための新規なソフトウェア又はソフトウェアからなるシステムが提案されると、ＦＡＡ規則とテスト手順が、文字通りに、コードの各行が独立してあらゆる条件下での正確性かつ機能性が確認されることを要求する。
このことは、すべての可能な順列におけるシミュレーション（模擬）飛行条件に対して、コードが受け入れられない速度でも失敗しないことを保証することを要求する。
しばしば、このことはＦＡＡへの数ヶ月間のテストと報告を必要とし、いずれも時間とコストの浪費をもたらすことになる。
【００２１】
本発明に従ってほとんど付加的なコードのない標準のＣＰＵの使用することにより、このテストおよび間違いようのない手順が、大いに合理化され、低減され、これによりテストのコストが低減され、新規で異なる航空機のシステムへの集積化（一体化）が促進される。
このような効果はこれまでこの技術分野において達成されなかった。
【００２２】
ディスプレイ１００とディスプレイ情報は、ビデオマルチプレクサ９０を通して、各々のＣＰＵ／ジェネレータデータ解法でもって交互にディスプレイ１００に与えることによりモニタされる。図１でシミュレートされた各々の装置の灰白色のしるし、指針、周縁は、第１の画像発生器７０が赤の画像を出力し、第２の画像発生器８０が青と緑の画像を出力した時から作り出される。この技術分野に熟練した者により、これら２つの画像発生器は、本発明の範囲を変更することなく置き換えうることが認識されるであろう。もし要求されるなら異なる相補的な色群の選択も取りうることができる。画像発生器は１秒当たり７５スキャンが実行されることで７５Ｈｚにて同時に走査され、最初の１秒で第１の画像発生器が３７回走査され、第２の画像発生器は３８回操作される、；次の１秒では７５Ｈｚを維持するために逆になるように走査される。
このことは各画像発生器につき、１秒当たり平均３７．５スキャンを形成することになる。
このようにして、２つのＣＰＵと画像発生器は図１に表示される各々のシミュレートされた計器の内や周囲にある、かすかな白又は灰色のしるし、指針、カラー又は周縁を形成するために色を結合する。
【００２３】
ディスプレイドライバ７０、８０のいずれかの故障により、しるし、指針、周縁の色が灰から赤のような原色へ変化し、又は第１の画像発生器が故障したときはシアン色のような他の複合色に変化し、又は調整不良が生じた場合は赤とシアン色との縞を形成し、第２画像発生器が故障したときは青−緑色に変化する。調整不良はまた、しるしや指針のくもり、そして少なくとも縞を引き起こす色の分離を引き起こす。
ディスプレイの調整不良は、搭乗員へ潜在的に危険な条件となる正確でない進行方向やピッチコマンドが出力されることを引き起こすこととなる。
【００２４】
しかし、２つの色入力のうちのいずれかの調整不良あるいは一方の完全な欠如によるディスプレイの色の変化によって、搭乗員は起こりうる故障に警戒することとなり、正確な行動を取ることができるようになるであろう。画像発生器７０、８０はこれらが正確に走査し、同期しつつビデオマルチプレクサ９０に入力されるために１０５の所で同期化するのが好ましい。
これに代えて、発生器７０が赤のみをドライブし、発生器８０が緑と青のみをドライブすることにして多重化と同期化の必要性を除くことにより、ビデオマルチプレクサ９０が取り去れるようにしてもよい。
【００２５】
ディスプレイがその正確な灰白色から知覚できる程度変化したときにしるし、指針、さらに／又はカラーの色変化を感知し、そして聴覚的に又は視覚的に又はその両方により警告を発するため一連の光センサ１１０が、ＬＣＤフラットパネルディスプレイ１００の角位置に点として現れるように取り付けられている。
【００２６】
図3は本発明によるフラットパネルディスプレイ100および前記フラットパネルディスプレイを駆動する回路120の別の実施例を示す。回路120は、航空機インターフェース回路30からのアナログ信号を受信し、搭乗員によってモニターされるべき航空機計器の対気速度、高度等の状態を示すその信号を統合し、処理するために操作される1対のマルチプレクサ130を有する。マルチプレクサ130の出力はアナログ−デジタル（A/D）変換器140に入力され、多重化されたアナログ信号はCPU50、60によって読み取りと処理ができるようにデジタル信号に変換される。このような回路または構成要素の特定のメーカーまたはブランドを用いることの有効性および／または望ましさに応じて、いずれの適当なA/Dおよびマルチプレクサ回路または構成要素が回路120を実現してもよいことは、当業者によって理解されるだろう。また、このような回路および構成要素の使用は、回路120内の他の回路要素との互換性によって制約される。さらに回路120が、全ての回路要素およびそれらの機能性が1個のチップ上に存在してもよい特定用途向け集積回路（ASIC）として、または要素の様々な機能がファームウェアにプログラムされたデジタルシグナルプロセッサ（DSP）チップとして実現されてもよいことは、当業者によって理解されるだろう。全てのこのような実施例およびそれと同等のものは本発明の範囲内にあるとして解釈される。
【００２７】
本発明の好ましい観点において、第3のCPU150がシステムに提供され、統計に基づいた試験プログラムを動作させる重要な機能を供する。このプログラムは、航空機が地上にあって動力下にあるときに、フラットパネルディスプレイ100に付随する全ての航空機計器に、常に応答指令信号を送るものである。当該技術者にとって公知であるように、航空機は、空中にあるときと対比してほとんどの時間を地上で費やす。このことは、システム性能について統計的に意義のあるデータを集めるために航空機の操縦システムを試験するための重要な機会を提供する。
【００２８】
この目的のために、CPU150はシミュレーションされた航空機データ160を生じさせ、それを170で航空機システムインターフェース30、40に入力することによって航空機システムに応答指令信号を送る。次いでこれらのシミュレーションされた飛行データはフラットパネルディスプレイシステムによって処理され、データは条件に合った統計的サンプルとして集められる。航空機システムは、システムに対してそれらに割り当てられた機能を実行する必要性をシミュレーションするCPU150からの信号160によって人為的に刺激される。このように、CPU150はその後、モニターされる航空機システムのそれぞれによって出力されたデータを連続的に、すなわち決められた時間にわたって監視および収集する。信号160はアナログおよびデジタルの両方の信号であり、したがって航空機システムインターフェース30、40は、これらの信号を適切に取り扱うために、適切なアナログ−デジタルまたはデジタル−アナログおよびマルチプレクサ構成要素を有することが好ましい。統計およびシミュレーションされたデータは最後にフラットパネルディスプレイ100に出力されてもよいし、あるいはプリンター、記憶媒体、またはその他のモニターのような他の適当な出力装置に出力されてもよい。
【００２９】
この方法で十分な時間にわたってデータを得ることによって、モニターされた航空機システムのそれぞれについて正確かつ総合的な性能の画像を得ることができる。これにより、FAAすなわち航空機の所有者、補修員およびコックピットの搭乗員は、ほとんど本当の飛行条件下での航空機システム性能の実際的な表示を得ることができる。これは安全検査者および技術者にとってこれまで利用できなかったデータを提供し、航空機の安全性および性能を大きく改善する。さらに、ここに記載する統計学的試験ルーティンは、適切なソフトウェアがこれらCPUに書き込まれている場合には、CPU50、60のどちらか単独で交互に実行されてもよいし、または組み合わせて実行されてもよいことは当業者によって理解されるだろう。
【００３０】
さらに、統計的に正確などのような試験手順もCPU170に採用することができる。本発明の最も好ましい観点において、周知の統計的モンテカルロルーティンは、航空機システムに応答指令信号を送ってこれを試験するために採用することができる。しかしながら、例えばゲーム理論、ガウス分布、古典的な統計理論、離散理論、標本理論およびその他のような、他の統計的な容認できるルーティンもまた、非制限的に使用可能であることは明らかである。全てのそのような実施態様およびそれに同等のものは本発明の範囲内にあるとして解釈される。
【００３１】
本発明によるフラットパネルディスプレイは、搭乗員が安全かつ効率的な飛行および着陸のために必要な外部データを検討することができる機構を有利に提供する。外部データは、いずれの適切なフォーマットまたは媒体でデータを記憶してもよい外部記憶装置180に記憶される。例えば、本発明を何ら制限することなく、外部記憶装置180はCDプレイヤー、DVDプレイヤー、ROM、EEPROM、フロッピーディスク、磁気ディスク、光ディスク、または搭乗員がデータを呼び出すことのできる他の適切な記憶および呼出し装置であってもよい。さらなる例として、外部記憶装置180は回路120のいずれのCPUと統合されていてもよいし、または搭乗員と連絡するためにそれ独自のプロセッサおよびインターフェースユニットを有していてもよい。外部記憶装置180はさらに、例えば搭乗員による安全かつ効率的な修正および知覚のために必要な航空機航行チャートまたは進入プレート等のいずれの種類の重要な飛行情報を記憶することができる。さらに好ましくは、外部記憶装置180はCDドライブであり、外部データは航空機の着陸および不案内な地域の飛行の際に搭乗員にとって役出つであろう多数の進入プレートを記憶したCDである。
【００３２】
これより特に図4Aにおいて、フラットパネルディスプレイ10はCDプレイヤー180から電子的に呼び出された進入プレートを表示している。進入プレートは領域を示す様々のマーカー200およびテキスト210を含む。領域を示すマーカー200は、例えば高い隆起、山、湖、川およびその他の関連する領域状況などの、多様かつ無数の領域状況を説明する。テキスト210は、一般にテキストが付随する特定の領域マーカーについての情報を含む。
【００３３】
進入プレートはおびただしい量の領域マーカー200およびテキスト210を含むことができるため、特にテキストは進入プレートがディスプレイ10に最初に表示された状態のときには非常に小さくなり、航空機を飛ばすとき、またはその他の必要なコックピットでの職務を行っているときに読むことは困難である。この問題を克服するために、フラットパネルディスプレイ10は入力装置220を備えていることが好ましい。この入力装置220によって、コックピットの搭乗員は進入プレートの特定箇所を選んで拡大し、それをフラットパネル10に表示することができ、進入プレートの望ましい詳細について検討することができる。さらに、その他のシミュレーションされた計器12、14、16はしばしば小さすぎて搭乗員が容易に読みとることができない情報を表示するため、搭乗員が計器の特定領域を拡大してそこにある情報を容易に読むことができれば有益である。
【００３４】
これらの仕事を達成するために、入力装置220はフラットパネルディスプレイ10の表示画面225の外周部を取り囲み、飛行中表示画面225を固定位置に保持するように操作できる斜面溝230と結合されるかまたはその中に作られる。入力装置220は、例えばその教示は引例としてここに組み込まれる米国特許第5,305,017号のデータ入力方法および装置に例示および記載されるような、容量性タッチパッドであることが好ましい。その他の入力装置、例えば標準的なコンピュータのマウス、トラックボール、抵抗性フィルム、針、ポインティングスティックおよびその他もまた採用してもよい。触覚による入力に応答する全てのそのような装置およびそれと同等のものは、本発明の範囲内にあると解釈される。入力装置220は、CDプレイヤー180から搭乗員が検討したいと思う特定の進入プレートの選択と、領域についてのより大きくかつ詳細な情報を得るための進入プレート上の特定箇所の拡大および縮小の両方において作用する。さらに入力装置230は、計器または進入プレート上のいずれの位置に配置されるカーソルとして作用することもできるので、カーソルがその上に置かれた特定情報は拡大され、搭乗員はデータを読むことができる。
【００３５】
従来、コックピットの搭乗員は、入力装置220を手で操作して、進入プレート190または他の計器上の拡大して検討したい領域を位置的に選択していた。この領域は矢印またはカーソル240で選択され、カーソルはフラットパネル10の未使用部分で拡大されて表示されるべき特定範囲の領域を示す。システムは興味ある特定の領域を選択して拡大し、それを都合のよいサイズに作った箱の中に表示する。例えば、進入プレートに関しては、高さ4インチ、幅1インチの領域250（図4B）が、カーソル240によって指し示された進入プレート上の領域に対応して表示される。さらなる実施例において、もしカーソル240が高度計16で29.92 IN HGの近傍に位置していれば、高度計のこの箇所は255で拡大されるので、水銀柱のこのレベルを搭乗員にはっきりと表示することができる。250において、領域マーカー200およびテキスト210がさらに詳細に拡大され、この情報をフラットパネル10で簡単に見ることができるようにフラットパネル10に表示される。さらに、テキスト210をはるかに簡単に読むことができ、飛行判断はこの情報に基づいてより安全かつより効率的に行われる。拡大領域250のサイズおよび寸法は、入力装置220を使用することによって調節可能であることは当該技術者において理解されるだろう。また、使用する入力装置220の斜面溝230上、またはコックピットでのその他の場所における配置、および詳細は、設計上の選択の問題であり、コックピットの搭乗員の安楽および人間工学的な快適さのために整えられるべきである。したがって、本発明は、進入プレートの拡大箇所の特定位置または使用する入力装置の種類に制限されない。
【００３６】
本発明の航空機のコックピット用薄型フラットパネルディスプレイは、航空機計器の簡単な説明および優れた保全性を提供する。これらのディスプレイは、標準的な画像発生器およびCPUを標準ソフトウェアとともに使用する。さらに、本発明のディスプレイは、現代の航空機産業の複雑な安全環境において容易に認証され、上記の統計学的手法によって容易に検査できるものである。本発明のフラットパネルディスプレイはまた、コックピット搭乗員の特別な必要性に応じて変更可能な多くの異なる種類の重要な飛行情報の表示を可能にする。したがって、これらのディスプレイは経済的かつ効率的である。このような結果はこれまで当該技術においてなされていなかった。
【００３７】
好ましい実施態様に適用されたように、本発明の基本的な新規の特徴を示し、記載し、また指摘したが、ここに記載した方法および装置、ならびにその操作方法において、本発明の真意および範疇を逸脱しない限り、様々な省略、代用および変更がなされてもよいことは、当該技術者によって理解されるだろう。これら要素の全ての組み合わせおよび／または実質的に同等の方法で、実質的に同等の結果を達成するために、実質的に同等の役割を実行する方法工程が、本発明の範囲内であることは明白に意図されている。ひとつの記載された実施態様から別のものへの代用もまた、十分に意図するところであり、熟慮される。したがって、本発明は、以下に添付する請求項の範囲の記載によってのみ制限される。
【図面の簡単な説明】
図面において、いくつかの図を通じて同じ参照要素は同じ要素を示す。
【図１】様々なシミュレーションされた航空器械類を有する発明のフラットディスプレイパネルの概略図である。
【図２】発明の航空機用のデュアルCPUフラットディスプレイシステムの線図である。
【図３】発明の航空機用のデュアルCPUフラットディスプレイシステムの他の実施態様の線図である。
【図４Ａ】パネル上に進入プレートを表示し、さらに詳細を調べられる進入プレート上の特定の位置を選択できる入力装置を有する発明のフラットディスプレイを示す。
【図４Ｂ】進入プレート上の特定の位置が入力装置によって選択され、搭乗員による詳細な調査のためにディスプレイ上で拡大された図４Aのフラットディスプレイを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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