包括裝配顯示設(shè)備的頭戴機和文件顯示及管理裝置的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，其包括裝配有顯示設(shè)備的頭戴機以及用于檢測頭戴機相對于已知參照系的位置的系統(tǒng)。顯示系統(tǒng)包括文件數(shù)據(jù)庫和用于根據(jù)頭戴機的位置而顯示和管理文件數(shù)據(jù)的裝置。本發(fā)明的特征在于，一旦文件數(shù)據(jù)已經(jīng)出現(xiàn)，數(shù)據(jù)以頁(P1，P2)的形式構(gòu)成，并且在顯示設(shè)備中顯示整頁，通過將頭戴機位置向左或向右改變至少數(shù)度來執(zhí)行頁的向右或向左的改變。
【專利說明】
包括裝配顯示設(shè)備的頭戴機和文件顯示及管理裝置的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明的領(lǐng)域為頭戴機觀察系統(tǒng)領(lǐng)域，所述頭戴機觀察系統(tǒng)尤其用于航空領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]頭戴機觀察系統(tǒng)已普遍地用于航空應(yīng)用數(shù)十年。頭戴機觀察系統(tǒng)主要包括兩個子組件。第一個子組件為裝配有觀察系統(tǒng)的頭戴機，所述觀察系統(tǒng)將疊加在外部的準直圖像投射向使用者的眼睛或雙眼。第二個子組件為頭戴機姿態(tài)檢測系統(tǒng)，所述頭戴機姿態(tài)檢測系統(tǒng)能夠相對于已知參照系(通常關(guān)聯(lián)于航空器)而引用在空間中的頭戴機的位置和朝向。
[0003]頭戴機觀察系統(tǒng)的主要功能是能夠呈現(xiàn)疊加在外部景觀上的所謂的“保形”信息，也即，沿其在外部景觀中將占據(jù)的準確方向進行虛擬顯示。因此，如果該系統(tǒng)顯示來自傳感器且包括一定數(shù)量的物體的影視圖像，則顯示該物體的圖像的恰好疊加在地形中存在的真實物體上。通過示例，圖1以簡化的方式顯示了在頭戴機顯示單元的視場CV中的符號S。在該附圖中，通過沒影線來表示外部景觀。虛線矩形表示了觀察系統(tǒng)的視場的限制。
[0004]然而，飛行員會被引導(dǎo)查閱涉及飛行員的飛行器、飛行或者進行中的任務(wù)的文件。該文件以紙質(zhì)文件的形式存在，或者已經(jīng)持續(xù)數(shù)年以電子形式存在。這種類型的電子設(shè)備被稱作“EFB”，其為“電子飛行包(Electronic Flight Bag)”的簡稱。該文件也可以顯示在位于駕駛員座艙的儀表板上的主觀察屏上。無論如何，使用者必須要調(diào)整，從而從外部視場轉(zhuǎn)移至閱讀其文件(該文件為紙張形式或數(shù)字形式)。此外，由觀察系統(tǒng)提供的信息會丟失。最后，查閱紙質(zhì)文件需要使用者在一段時間內(nèi)停止控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目標在于實現(xiàn)新型裝置，其能夠通過頭戴機觀察系統(tǒng)來顯示和管理航空文件。因而，在飛行中對該文件的查閱會明顯簡化，無需對頭戴機觀察系統(tǒng)進行大的修改。更確切地說，本發(fā)明的主題是一種頭戴機觀察系統(tǒng)，所述頭戴機觀察系統(tǒng)包括至少一個裝配有觀察設(shè)備的頭戴機以及用于檢測所述頭戴機相對于已知參照系的姿態(tài)的系統(tǒng)，其特征是，所述觀察系統(tǒng)包括文件數(shù)據(jù)庫以及用于根據(jù)頭戴機的姿態(tài)來顯示和管理所述文件數(shù)據(jù)的裝置。
[0006]有益地，所述數(shù)據(jù)在觀察設(shè)備中的出現(xiàn)和顯示取決于頭戴機在確定的朝向范圍內(nèi)的朝向。
[0007]有益地，一旦數(shù)據(jù)已經(jīng)出現(xiàn)，則在觀察設(shè)備中顯示的數(shù)據(jù)的位置在已知參照系中固定，并且獨立于不超過幾度的頭戴機的姿態(tài)的輕微改變。
[0008]有益地，一旦數(shù)據(jù)已經(jīng)出現(xiàn)，所述數(shù)據(jù)以頁的形式構(gòu)成，整頁顯示在觀察設(shè)備中，通過頭戴機的姿態(tài)向左或向右的至少數(shù)度的改變而執(zhí)行頁的向右或向左的改變。
[0009]有益地，在觀察設(shè)備中的數(shù)據(jù)的顯示位于顯示設(shè)備的中間且在顯示設(shè)備的上部。
【附圖說明】
[0010]通過閱讀以下參考附圖的非限制性說明，本發(fā)明將會得到更好的理解，并且本發(fā)明的其他優(yōu)點將會變得明顯，在附圖中:
[0011]圖1顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的頭戴機觀察系統(tǒng)中的符號的示意圖；
[0012]圖2、圖3和圖4顯示了基于根據(jù)本發(fā)明的頭戴機觀察系統(tǒng)的文件數(shù)據(jù)庫的顯示的管理。
【具體實施方式】
[0013]—種根據(jù)本發(fā)明的頭戴機觀察系統(tǒng)主要包括:
[0014]裝配的頭戴機，其包括光電顯示組件;該組件可以是單眼的或雙眼的。當使用者戴上頭戴機，該組件給出準直圖像(image collimatee)，該準直圖像來自顯示單元并且通過光組合器或光混合器而疊加在外部景觀上，所述光組合器或光混合器可以獨立于面罩(visigre)或集成于面罩；
[0015]用于檢測頭戴機的姿態(tài)的系統(tǒng)，其可以確定頭戴機在飛行器參照系中的位置和朝向。存在本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的各種檢測系統(tǒng)?？梢蕴岬降挠?磁性檢測系統(tǒng)，其中接收器測量已知電磁場的分量；以及光檢測系統(tǒng)，其包括發(fā)射器和接收器，且能夠通過形狀識別來確定該發(fā)射器的位置和朝向。飛行器在陸地參照系中的位置是借助于各個傳感器(例如，飛行器的慣性平臺)而其自身已知的；
[0016]文件數(shù)據(jù)庫，其涉及飛行器及其技術(shù)性能、飛行計劃或進行中的任務(wù)。通過示例，該庫可以包括地圖數(shù)據(jù)，該地圖數(shù)據(jù)包括特定于航空學(xué)的信息，例如，機場、航路點等；
[0017]電子組件或電子計算機，其確保了在下文詳細描述的數(shù)個功能。
[0018]電子計算機的第一功能為，確保通過光電顯示組件而生成疊加在外部景觀上的保形符號。該符號通常包括領(lǐng)航所必需的基礎(chǔ)信息，例如對速度、海拔、姿態(tài)和地平線等的指示。為了確保該功能，飛行器的各個傳感器向計算機提供必需的信息。頭戴機朝向檢測系統(tǒng)向計算機提供位置和朝向信息，從而可以采用保形方式顯示符號，也就是說，在獨立于飛行器的移動以及頭戴機的移動的陸地參照系中顯示。
[0019]計算機的第二功能(其更加尤其專用于本發(fā)明的實現(xiàn))是根據(jù)頭戴機的姿態(tài)對文件庫的數(shù)據(jù)的顯示進行管理。
[0020]這些電子功能都不會對本領(lǐng)域技術(shù)人員造成任何困難。
[0021]通過示例，圖2、圖3和圖4示出了根據(jù)頭戴機的姿態(tài)的對文件庫的數(shù)據(jù)的顯示的管理。在這些附圖中，虛線矩形表示觀察系統(tǒng)的視場的限制。箭頭代表頭戴機的姿態(tài)的改變。在這些圖中，通過沒影線來表示外部景觀。
[0022]圖2示出了文件數(shù)據(jù)庫在頭戴機顯示單元的視場中的出現(xiàn)。該數(shù)據(jù)庫可以僅在頭戴機具有明確確定的朝向的情況下出現(xiàn)。該朝向位于幾度的一定裕度內(nèi)。在圖2的情形中，頭戴機沿穿戴者的中軸線向上旋轉(zhuǎn)。當清晰時，使用者不會向左或向右轉(zhuǎn)動其頭部，而僅會向上轉(zhuǎn)動。編號為“I”的Pl頁出現(xiàn)。優(yōu)選地，文件逐漸地出現(xiàn)。在圖2中，編號為“I”的Pl頁已經(jīng)完全出現(xiàn)。
[0023]優(yōu)選地，文件關(guān)聯(lián)于飛行器參照系，并且因此不會在不超過幾度的輕微頭部移動的情況下發(fā)生偏移。
[0024]優(yōu)選地，文件以如圖2、圖3和圖4中所示的那樣進行引用和/或編號的工作頁面P的形式組成。優(yōu)選地，在頭戴機顯示單元的視場中可見單個頁面。當文件出現(xiàn)或再出現(xiàn)時，可以有系統(tǒng)地顯示第一頁，或者顯示最后查閱的頁。
[0025]文件可以通過下述方式進行查閱。通過至少數(shù)度地向左或向右改變頭戴機的姿態(tài)來執(zhí)行頁的向右或向左的改變。圖4示出了這種頁的改變，其中，編號為“2”的P2頁以其自身替換編號為“I”的Pl頁，使用者已將其頭部向左轉(zhuǎn)動。當使用者的頭部再次回到其初始位置時，頁面停止?jié)L動。
【主權(quán)項】
1.一種頭戴機觀察系統(tǒng)，其包括至少一個裝配有觀察設(shè)備的頭戴機，以及用于檢測所述頭戴機相對于已知參照系的姿態(tài)的系統(tǒng)，所述觀察系統(tǒng)包括文件數(shù)據(jù)庫，以及用于根據(jù)頭戴機的姿態(tài)來顯示和管理所述文件數(shù)據(jù)的裝置，其特征在于，一旦文件數(shù)據(jù)已經(jīng)出現(xiàn)，數(shù)據(jù)以頁(Pl，P2)的形式構(gòu)成，在觀察設(shè)備中顯示整頁，通過將頭戴機的姿態(tài)向左或向右改變至少數(shù)度來執(zhí)行頁的向右或向左的改變。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭戴機觀察系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)在觀察設(shè)備中的出現(xiàn)和顯示取決于在確定的朝向范圍內(nèi)的頭戴機的朝向。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭戴機觀察系統(tǒng)，其特征在于，一旦所述數(shù)據(jù)已經(jīng)出現(xiàn)，則在觀察設(shè)備中顯示的數(shù)據(jù)的位置在已知參照系中固定，并且獨立于頭戴機姿態(tài)的不超過幾度的輕微改變。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的頭戴機觀察系統(tǒng)，其特征在于，在觀察設(shè)備中的數(shù)據(jù)顯示位于觀察設(shè)備的中間且位于觀察設(shè)備的上部。
【文檔編號】G02B27/01GK106068476SQ201580010112
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年2月13日 公開號201580010112.8, CN 106068476 A, CN 106068476A, CN 201580010112, CN-A-106068476, CN106068476 A, CN106068476A, CN201580010112, CN201580010112.8, PCT/2015/53147, PCT/EP/15/053147, PCT/EP/15/53147, PCT/EP/2015/053147, PCT/EP/2015/53147, PCT/EP15/053147, PCT/EP15/53147, PCT/EP15053147, PCT/EP1553147, PCT/EP2015/053147, PCT/EP2015/53147, PCT/EP2015053147, PCT/EP201553147
【發(fā)明人】X·色萬提, L·拉呂克, C·安德烈
【申請人】泰勒斯公司