JPH0455194A

JPH0455194A - 航空機パイロットの意識喪失検出装置

Info

Publication number: JPH0455194A
Application number: JP2162170A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Osawa; 大沢　良夫; Eiji Nakamu; 中務　栄治
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-06-20
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1992-02-21
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JP2969815B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、航空機パイロットが大きな加速度にさらされ
て意識喪失に陥ったことを検出する装置に関する。

（従来の技術と発明が解決しようとする課題）近年、航
空機の高機能化により、パイロットか大きな加速度（Ｇ
）にさらされることによる意識喪失（いわゆるＧ　−Ｌ
　ＯＧ　’）に陥り、事故につながる例が少なくない。

従来、そのようなパイロットの意識喪失を検出する手段
がなく、事故防止を図ることができなかった。

そこで、本発明は、パイロットの意識喪失を、パイロッ
トが操縦杆に作用させる外力の低下に基づいて検出てき
る装置を提供することを目的とし、これにより航空機の
事故防止を図るものである。

（課題を解決するための手段）本発明の特徴とするところは、航空機の加速度を経時的
に測定する加速度測定手段と、パイロットが操縦杆に作
用させている外力を経時的に測定する外力測定手段と、
意識喪失の判断基準となる加速度の大きさ、外力の大き
さ及び時間を記憶する記憶手段と、前記記憶した値と測
定値に基づき意識喪失信号を出力する警告手段とを備え
てなる点にある。

（作用）本発明の構成によるパイロットの意識喪失の検出のため
、ます、パイロットが意識喪失に陥る可能性のある加速
度の下限値を予め設定し、この設定した一定値を記憶手
段に記憶させる。

また、パイロットが操縦杆を把持したり操作するのに必
要な力の大きさに基づき、意識喪失に陥った場合の、操
縦杆に対しパイロツ）・か作用させる外力の」−限値を
設定し、この設定した一定値を記憶手段に記憶させる。

また、一定値以上の加速度の発生後、即座にパイロット
か意識喪失に陥るとは限らないので、その加速度の発生
後、パイロットか意識喪失に陥る可能性のある時間の上
限値を予め設定し、この時間を記憶手段に記憶させる。

ま′た、パイロットは操縦杆の握り直し等により意識的
に手を離すこともあるのて、操縦杆に作用する外力の低
下が一定時間以上の場合に意識喪失によるものであると
し、その外力低下の持続時間の下限値を予め設定し、こ
の時間を記憶手段に記憶させる。

そして、飛行中において、加速度測定手段によ用させて
いる外力を経時的に測定するもので、その測定結果を、
測定時刻と共に、電気信号として警告手段４に出力する
。

ぞの操縦杆６は、本実施例では本体部７とり゛リップ８
とて主構成され、パイロットはグリップ８を把持するも
のとされている。そして、グリップ８はパイロットの把
持力により弾性変形する導電体であって、その変形によ
り電気抵抗が変化する多孔質体や、弾性体に歪ゲージ式
ロードセルを接着することにより形成されていてる。そ
して、グリップ８と導電性の本体部７とかそれぞれモニ
ター９に接続され、このモニター９か、グリップ８の電
気抵抗の変化に変換された把持力の大きさを経時的にモ
ニターし、その把持力の大きさと測定時刻とを前述のよ
うに警告手段４に出力する。

記憶手段３は、加速度の大きさと、操縦杆６を把持する
力の大きさと、時間とを記憶し、その記憶値を電気信号
として警告手段４に出力する。

記憶手段３に記憶される加速度の大きさ（Ｇ。

）は、パイロットが意識喪失に陥る可能性のあり加速度
を、外力測定手段によりパイロットか操縦杆に作用させ
る外力をそれぞれ測定する。

そして、その測定した加速度の大きさか、前記記憶した
一定値より大きくなり、この加速度の測定後前記記憶し
た一定時間以内に、パイロットか操縦杆に作用させる外
力か、前記記憶した時間以上継続して、前記記憶した一
定値より小さ（なると、警告手段により警告信号か出力
される。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は航空機パイロットの意識喪失検出装置の構成を
示すブロック図で、加速度測定手段１、外力測定手段２
、記憶手段３、警告手段４及びフライトコントロールシ
ステム５を備えている。

加速度測定手段１は、航空機の加速度を経時的に測定す
るもので、その測定した加速度の大きさと測定時刻とを
、電気信号として警告手段４に出力する。

外力測定手段２は、パイロットか操縦杆６に作る加速度
の下限値として、予め設定された一定値である。

記憶手段３に記憶される操縦杆６を把持する力の大きさ
（Ｆ６）は、パイロットか操縦杆６を把技するに必要な
力の大きさに基づき、意識喪失に陥った場合の把持力の
上限値として、予め設定された一定値である。

記憶手段３に記憶される時間は３種類あり、そのひとつ
の時間（ｔ８）は、前記一定値（Ｇ８）以上の加速度の
発生後、パイロットが意識喪失に陥る可能性のある時間
の上限値として、予め設定した一定値である。

また、記憶手段３に上記とは別に記憶される時間（ｔ、
）は、操縦杆６の把持力の低下の持続が一定時間以上の
場合、パイロットの意識喪失によるものであるとし、そ
の把持力低下の持続時間の下限値として、予め設定した
一定値である。

さらに、記憶手段３に」二記とは別に記憶される時間（
ｔｃ’）は、操縦杆６の把持力の大きさか一定時間以」
二持続して前記一定値（Ｆ、）を超える場合、パイロッ
トの意識か回復したものとして、その持続時間の下限値
として、予め設定した一定値である。

警告手段４は、例えばマイクロプロセッサ、入出力イン
ターフェース、制御プログラムのメモリ等を有するマイ
クロコンピュータにより構成されている。この警告手段
４は、前記記憶手段３に記憶された一定値以上の加速度
の測定後、前記記憶手段３に記憶された一定時間内に、
操縦杆６の把持力の大きさか、前記記憶手段３に記憶さ
れた一定時間以」二継続して、前記記憶手段３に記憶さ
れた一定値以下になった場合に、警告信号をフライトコ
ントロールシステム５に出力する。

そのフライ）・コントロールシステム５は、コンピュー
タにより主構成され、航空機の飛行制御を行なうもので
、例えば自動操縦モードと手動操縦モードとの切換制御
や、飛行姿勢の制御を行なう。

その自動操縦モードか否かの信号は警告手段４に出力さ
れる。

次に、上記パイロツＩ・の意識喪失検出装置の作次に、
時刻（Ｔ２）から前記記憶手段３に記憶された時間（ｔ
、）が経過するまでの間に、外力測定手段２によって測
定した操縦杆６の把持力の大きさ（Ｆ、ｂ）か、前記記
憶手段３に記憶した把持力（Ｆ６）以下か否か判断され
る（ステップ■）。

把持力の大きさ（Ｆ、、）か（Ｆ、）より大きいと、意
識喪失でないためにステップ■に戻り、（Ｆ６）以下で
あると意識喪失であると判断し、警告信号をフライトコ
ントロールシステム５に出力する（ステップ■）。

この警告信号の出力により、フライトコントロールシス
テム５は航空機を自動操縦モードにすると共に、パイロ
ットに対し意識喪失解消手段を講じる。この意識喪失解
消手段は、例えば、航空機の飛行姿勢を水平に戻したり
、パイロットに高濃度酸素を供給したり、微弱電流によ
りショックを与える等するものである。

次に、前記記憶手段３に記憶された時間（１ｅ用を、第
２図に示す警告手段４のフローチャー１・に従って説明
する。

まず、フライトコントロールシステム５が自動操縦モー
ドか否かの判断がなされ（ステップ■）、自動操縦モー
ドではパイロットの意識喪失を検出することなくステッ
プ■を繰返し、自動操縦モードでない場合は次のステッ
プに進む。

次に、ある時刻（Ｔ１）において測定した加速度が、前
記記憶手段３に記憶された加速度の値（Ｇ６）以上か否
か判断される（ステップ■）。

（Ｇ６）より小さいと、意識喪失に陥ることはないため
、ステップ■に戻り、（Ｇ、）以上であると次のステッ
プに進む。

次に、（Ｇ８）以」二の加速度（Ｇ、）を測定した時刻
（Ｔ１）から、その後の現在時刻（Ｔ２）までに経過し
た時間（Ｔ２−Ｔ、）が、前記記憶手段３に記憶された
時間（ｔ、）以下か否か判断される（ステップ■）。時
間（ｔ、）より大きいと、意識喪失に陥ることはないた
め、ステップ■に戻り、（ｔ、）以下であると次のステ
ップに進）が経過するまての間に、外力測定手段２によ
り測定した操縦杆６の把持力の大きさ（Ｆ、ｃ）か、前
記記憶手段３に記憶した把持力（Ｆ、）より大きいか否
か判断され、大きくない場合はステップ■を繰返し、大
きい場合はパイロットが意識を回復したと判断し、回復
信号をフライトコントロールシステム５に出力しくステ
ップ■）、ステップ■に戻る。

上記実施例により、パイロットの意識喪失を操縦杆６の
把持力の低下に基づき検出することかでき、この意識喪
失の検出により出力する警告信号により、パイロットの
意識回復を図ることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

例えば、操縦杆６を、第３図に示すように、本体部７に
対しグリップ８を絶縁性の可撓体１ｏを介して取付けた
ものとする。そして、導電性の本体部７とグリップ８と
の間に、数１０μの微小間隔（δ）を形成したスイッチ
部１１を設ける。

これにより、パイロットか操縦杆６を把持すると、本体
部７とグリップ８か接触してスイッチ部ＩＩかＯＮとな
り、把持状態であることを検知てき、意識喪失になると
操縦杆６から手を離すため、スイッチ部１１がＯＦＦと
なり、パイロットの意識喪失を検知できる。すなわち、
この場合には、パイロッＩ・か操縦杆６に作用させてい
る外力の測定は、前記実施例のように把持力の大きさの
測定ではなく、スイッチ部１１の０Ｎ−ＯＦＦにより、
パイロットか操縦杆６に作用させている外力が存在する
か否かの測定である。よって、この場合には、記憶手段
３に記憶される外力の大きさＦ６−０となる。

また、操縦杆６としては、パイロットの座席前方に配置
されるコラム形状のものであっても、パイロットの座席
側方に配置されるスティック形状のものてあっても良い
。

（発明の効果）本発明によれば、航空機のパイロットが大きな加速度に
さらされたことによる意識喪失を検出し、警告信号を出
力することかできるので、意識喪失による事故防止に寄
与できるものである。また、パイロットの意識喪失に陥
ることに対する不安感を解消できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は意識喪失検出装
置の構成を示すブロック図、第２図は意識喪失検出装置
の作用説明用のフローチャー１・を示す図、第３図は異
なった実施例に係る外力測定手段の構成説明図である。（１）・・・加速度測定手段、（２）・・・外力測定手
段、（３）・・・記憶手段、（４）・・・警告手段、（
６）・・・操縦杆。第図］・

Claims

【特許請求の範囲】

（１）航空機の加速度を経時的に測定する加速度測定手
段と、パイロットが操縦杆に作用させている外力を経時
的に測定する外力測定手段と、意識喪失の判断基準とな
る加速度の大きさ、外力の大きさ及び時間を記憶する記
憶手段と、前記記憶した値と測定値に基づき意識喪失信
号を出力する警告手段とを備えてなることを特徴とする
航空機パイロットの意識喪失検出装置。