Aparato electro-óptico de visión de emergencia.

Un aparato de visión de emergencia (2) para proveer acceso visual a un operador a información durante una emergencia producida por humo,

que comprende:

a) una caja (12) hecha de material hermético que presenta un panel delantero y un panel trasero (14, 16) separados, siendo transparente dicho panel delantero (14), incluyendo dicho panel delantero elementos de fijación (18) para el acoplamiento a un panel de instrumentos;

b) un primer dispositivo de captura de imágenes (20) asociado de manera operativa a dicho panel trasero, estando orientado dicho dispositivo de captura de imágenes para ver el panel de instrumentos a través de dicho panel delantero transparente; y

c) un primer dispositivo de observación (24) asociado de manera operativa a dicho primer dispositivo de captura de imágenes (20) para colocarse delante del ojo del operador para permitir el visionado del panel de instrumentos abarcado por dicho primer dispositivo de captura de imágenes durante una emergencia producida por humo.

Aparato electro-óptico de visión de emergencia

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere en general a un aparato que permite a un operador mantener contacto visual con instrumentos u otras fuentes de visión de datos cuando aparece humo y/o materia particulada de un incendio u otras fuentes que han invadido el entorno del operador. En particular, la presente invención se refiere a un sistema que permite una visión despejada del exterior del parabrisas y del panel de instrumentos, la lista de chequeo pertinente, el indicador de aproximación, el teclado, los interruptores automáticos, los fusibles, el panel de control, etc., proporcionando así a un piloto información vital para guiar la aeronave hasta un aterrizaje seguro después de que humo y/u otra materia particulada haya invadido la cabina del piloto.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Cuando las cabinas de los pilotos son invadidas por un humo constante, denso y cegador que convierte a los aviones en misiles no guiados, se sabe que los resultados son catastróficos y fatales para los pasajeros y la tripulación. Nada crea una situación peligrosa tan rápidamente como un piloto cegado por un humo opaco y constante. El humo es uno de los problemas más frecuentes en la cabina del piloto. Según la Asociación de Pilotos de Líneas Aéreas, de media se produce un aterrizaje forzoso o de emergencia al día debido al humo en cabina.

Lo que sucede en la cabina de un piloto también puede aplicarse a cualquier puesto de mando donde la capacidad del operador de ver el panel de instrumentos cuando el humo invade el puesto de mando depende del funcionamiento seguro o de la interrupción ordenada de procesos críticos, tal y como sucede en las centrales nucleares, submarinos y puestos de mando similares.

La presente invención está relacionada con las patentes estadounidenses n.º 4.832.287, 5.318.250, 5.202.796, 5.947.415 y 6.082.673.

Los sistemas de la técnica anterior que permiten una visión de emergencia usan cuerpos inflables con paneles de visión en extremos opuestos de los cuerpos para ocupar la distancia entre la máscara del piloto y el parabrisas o el panel de instrumentos para permitir que piloto acceda a información visual que le ayude a maniobrar la aeronave en caso de que haya humo en la cabina.

El documento US 6.714.141 da a conocer un sistema de visión electrónico en cabina para un sistema de visión que permite mantener el control, durante el vuelo y el aterrizaje, de una aeronave y sus sistemas cuando la cabina del piloto ha quedado invadida con un humo denso y constante. El sistema incluye un convertidor de señales electrónicas, un escáner, una videocámara en el parabrisas, una videocámara en la cabina del piloto y gafas protectoras contra el humo equipadas con dos dispositivos electrónicos de visualización de vídeo a la altura de los ojos. El convertidor de señales introduce su salida en gafas protectoras contra el humo que incluyen visualización de vídeo, lo que permite ver en una pantalla virtual información esencial para el vuelo y el aterrizaje de emergencia. La pantalla virtual muestra la información en una percepción de profundidad adecuada para facilitar su compresión.

El documento WO 00/28281 A1 da a conocer un sistema para maniobrar una aeronave u otros vehículos en un entorno lleno de humo. El sistema incluye una máscara configurada para rodear los ojos de un usuario y formar un aislamiento hermético contra la cara del usuario. La máscara incluye una pantalla visible para el usuario que muestra información crítica del sistema de funcionamiento que permite un manejo continuo de la aeronave. Un medio de trayectoria de señal proporciona a la pantalla de visualización señales apropiadas de las fuentes de visualización de instrumentos de la aeronave.

Sistemas adicionales de la técnica anterior que permiten una visión de emergencia se conocen a partir de los documentos EP 1 121 959 A1, US 2003/0002164 A1, US 3.945.716, US 5.113.177, US 2005/0117052 A1 y WO 99/43242 A1.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un aparato de visión de emergencia que permite que un operador acceda visualmente a información durante una situación de emergencia producida por el humo, como se define en la reivindicación 1, donde realizaciones preferidas están definidas en las reivindicaciones dependientes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un aparato de visión de emergencia que permite a un piloto ver a través del

parabrisas y ver el panel de instrumentos de la aeronave durante una situación de emergencia producida por el humo.

La Fig. 2 es una vista trasera en perspectiva de una caja plegable usada en el aparato de la Fig. 1, mostrada en una configuración expandida y desplegada para la visualización del panel de instrumentos.

La Fig. 3 es una perspectiva delantera de la caja plegable de la Fig. 2.

La Fig. 4 es una vista trasera en perspectiva de la caja de la Fig. 2, mostrada en una configuración deshinchada para su almacenamiento.

La Fig. 5 es una vista trasera en perspectiva de la cabina de una aeronave, que muestra a un piloto usando la presente invención.

La Fig. 6 es una vista en perspectiva de otra realización de la presente invención, que usa cámaras cableadas.

La Fig. 7 es una vista en perspectiva de otra realización de la presente invención, que usa cámaras inalámbricas y transmisiones inalámbricas.

La Fig. 8 es similar a la Fig. 5, que muestra al piloto moviendo la caja hacia una posición diferente en el panel de instrumentos.

La Fig. 9 es una vista esquemática de imágenes observadas a través del parabrisas y la caja.

La Fig. 10 es un bloque funcional de otra realización de la presente invención, que usa el sistema aviónico de la aeronave para proporcionar información de vuelo suministrada a las gafas de realidad virtual que lleva el piloto.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Haciendo referencia a la Fig. 1, un aparato de visión de emergencia 2 comprende una lente de objetivo 4 conectada a una fibra óptica 6 y una lente de observación 8 conectada al otro extremo de la fibra óptica 6. La lente 4 está montada en una ventosa 10 para acoplarse al parabrisas de la cabina de una aeronave. El aparato 2 incluye además una caja o cuerpo expansible 12 con un panel delantero 14 y un panel trasero 16 transparentes. La caja 12 está hecha de un material impermeable al aire. Elementos de fijación 18, tales como tiras de velcro, están previstos a lo largo del borde externo delantero de la caja 12 para su acoplamiento al panel de instrumentos de la cabina. Una lente de objetivo 20 está fijada al panel trasero 16 de la caja 12. Una fibra óptica 22 conecta la lente 20 a una lente de observación 24. Un brazo de soporte 26 con elementos de fijación 28 se usa para soportar las lentes 8 y 24 delante de los ojos del piloto. Los elementos de fijación 28 se usan para fijar el brazo de soporte 26 al casco de oxígeno del piloto.

Haciendo referencia a las Fig. 2, 3 y 4, la caja 12 incluye una pared lateral flexible 30 soportada por un resorte helicoidal 34. La pared lateral 30 encierra los paneles delantero y trasero 14 y 16 para proporcionar un volumen interior sellado. El resorte 34 permite que la caja 12 se comprima y se deshinche adoptando una configuración compacta cuando no se usa, como se muestra en la Fig. 4. El resorte 34 es empujado para hacer que la caja 12 pase a la posición expandida, mostrada en las Fig. 2 y 3. Cuando se permite la expansión de la caja 12, el aire de la cabina es aspirado a través de un filtro 36, llenando así el volumen interno de la caja 12 con aire limpio. El filtro 36 está diseñado para filtrar el humo u otra materia particulada del aire para proporcionar aire limpio dentro de la caja 12. La caja 12 incluye asas 37 para permitir que el piloto mueva cómodamente la caja 12 hacia diferentes zonas del panel de instrumentos según sea necesario (como se observa en las Fig. 5 y 8) . Se usan almohadillas de acoplamiento 18 para fijar la caja 12 al panel de instrumentos. El panel delantero transparente 14 está hecho de un material flexible para permitir que se ajuste a las irregularidades de la cara delantera del panel de instrumentos.

Haciendo referencia a la Fig. 5, el aparato 2 se usa durante una situación de emergencia producida por el humo en la cabina de una aeronave para que el piloto pueda acceder a información visual crítica para el manejo y el aterrizaje de la aeronave, tal como una visión despejada del exterior del parabrisas, el panel de instrumentos, la lista de chequeo pertinente, el indicador de aproximación, el teclado, los interruptores automáticos,... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de visión de emergencia (2) para proveer acceso visual a un operador a información durante una emergencia producida por humo, que comprende:

a) una caja (12) hecha de material hermético que presenta un panel delantero y un panel trasero (14, 16) separados, siendo transparente dicho panel delantero (14) , incluyendo dicho panel delantero elementos de fijación (18) para el acoplamiento a un panel de instrumentos; b) un primer dispositivo de captura de imágenes (20) asociado de manera operativa a dicho panel trasero, estando orientado dicho dispositivo de captura de imágenes para ver el panel de instrumentos a través de dicho panel delantero transparente; y c) un primer dispositivo de observación (24) asociado de manera operativa a dicho primer dispositivo de captura de imágenes (20) para colocarse delante del ojo del operador para permitir el visionado del panel de instrumentos abarcado por dicho primer dispositivo de captura de imágenes durante una emergencia producida por humo.

2. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 1, en el que:

a) dicho primer dispositivo de captura de imágenes incluye una primera lente de objetivo (20) ; b) dicho primer dispositivo de observación de imágenes incluye una primera lente de observación (24) ; y c) una primera fibra óptica (22) presenta un extremo asociado de manera operativa a dicha primera lente de objetivo y un extremo opuesto que está asociado de manera operativa a dicha primera lente de observación (24) para transmitir luz desde dicha primera lente de objetivo (20) hasta dicha primera lente de observación.

3. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 1, en el que:

a) dicha caja (12) tiene una forma expandida y una forma de almacenaje compacta; y b) un filtro (36) asociado de manera operativa a dicha caja (12) para filtrar la atmósfera ambiental y llenar el interior de dicha caja (12) con aire limpio cuando dicha caja se expande hacia su forma expandida.

4. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 3, en el que dicha caja (12) incluye un soporte flexible que tiende a expandir dicha caja hacia su forma expandida y adaptado para plegarse cuando dicha caja (12) se pliega hacia su forma de almacenaje compacta.

5. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 4, en el que dicho soporte flexible incluye un resorte helicoidal (34) acoplado de manera operativa a una pared lateral de dicha caja.

6. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 3, en el que dicha caja (12) incluye una entrada asociada de manera operativa a un filtro para permitir que aire ambiental llene dicha caja cuando dicha caja se expande hacia su forma expandida.

7. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 1, en el que dicha caja puede moverse hacia zonas seleccionadas del panel de instrumentos.

8. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 2 y que comprende además:

a) una estructura de soporte que incluye un brazo (26) que puede acoplarse al casco de un operador; y b) dicha primera lente de observación (24) lleva dicho brazo.

9. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 1, en el que:

a) dicho primer dispositivo de captura de imágenes incluye una primera cámara (40) ; y b) dicho primer dispositivo de observación de imágenes incluye una primera unidad de visualización (46) asociada de manera operativa a dicha primera cámara.

10. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 9, en el que dicha primera cámara (40) está conectada de manera inalámbrica a dicha primera unidad de visualización (46) .

11. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 9, en el que un primer cable (44) tiene un extremo asociado de manera operativa a dicha primera cámara (40) y un extremo opuesto asociado de manera operativa a dicha primera unidad de visualización para transmitir señales de vídeo desde dicha primera cámara hasta dicha primera unidad de visualización.

12. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 1 y que comprende además:

a) un segundo dispositivo de captura de imágenes que puede asociarse de manera operativa al parabrisas de la 6

cabina de una aeronave para observar objetos fuera de la cabina; y b) un segundo dispositivo de observación de imágenes asociado de manera operativa a dicho segundo dispositivo de captura de imágenes, donde dicho segundo dispositivo de observación de imágenes es asociado a un ojo del operador para permitir que el operador vea objetos abarcados por dicho segundo dispositivo de captura de imágenes.

13. Un aparato (2) según la reivindicación 12, en el que:

a) dicho segundo dispositivo de captura de imágenes incluye una segunda lente de objetivo orientada para observar los objetos fuera de la cabina; b) dicho segundo dispositivo de captura de imágenes incluye una segunda lente de observación para ver objetos abarcados por dicha segunda lente de objetivo; y c) una segunda fibra óptica que tiene un extremo asociado de manera operativa a dicha segunda lente de objetivo y un extremo opuesto asociado de manera operativa a dicha segunda lente de observación para transmitir luz desde dicha segunda lente de objetivo hasta dicha segunda lente de observación.

14. Un aparato (2) según la reivindicación 13 y que comprende además:

a) una estructura de soporte que incluye un brazo (54) que puede acoplarse al casco de un operador; b) dicho primer dispositivo de captura de imágenes incluye una primera lente de objetivo (20) ; c) dicho primer dispositivo de observación de imágenes incluye una primera lente de observación (24) ; d) una primera fibra óptica (22) que tiene un extremo asociado de manera operativa a dicha primera lente de objetivo y un extremo opuesto que está asociado de manera operativa a dicha primera lente de observación para transmitir luz desde dicha primera lente de objetivo hasta dicha primera lente de observación; y e) dichas primera y segunda lentes de observación son llevadas por dicho brazo (54) .

15. Un aparato (2) según la reivindicación 13 y que comprende además:

a) una ventosa para el acoplamiento al parabrisas; y b) dicha ventosa lleva dicha segunda lente de objetivo.

16. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 12, en el que:

a) dicho segundo dispositivo de captura de imágenes incluye una segunda cámara (48) ; b) dicho segundo dispositivo de observación de imágenes incluye una segunda unidad de visualización (52) asociada de manera operativa a dicha segunda cámara para mostrar imágenes generadas por dicha segunda cámara; y c) dicha segunda unidad de visualización es para disponerse de manera operativa delante del ojo de un operador.

17. Un aparato (2) según la reivindicación 16 y que comprende además:

a) una ventosa (42) para el acoplamiento al parabrisas; y b) dicha segunda cámara (48) es llevada por dicha ventosa.

18. Un aparato (2) según la reivindicación 16, en el que dicha segunda cámara está conectada de manera inalámbrica a dicha segunda unidad de visualización.

19. Un aparato (2) según la reivindicación 16, en el que un segundo cable tiene un extremo asociado de manera operativa a dicha segunda cámara y un extremo opuesto asociado de manera operativa a la segunda unidad de visualización para transmitir señales de vídeo desde dicha segunda cámara hasta dicha segunda unidad de visualización.

20. Un aparato (2) según la reivindicación 16 y que comprende además:

a) una estructura de soporte que incluye un brazo que puede acoplarse al casco de un operador; b) dicho primer dispositivo de captura de imágenes incluye una primera cámara; c) dicho primer dispositivo de observación de imágenes incluye una primera unidad de visualización asociada de manera operativa a dicha primera cámara; d) dichas primera y segunda unidades de visualización son llevadas por dicho brazo.

21. Un aparato (2) según la reivindicación 9 y que comprende además:

a) un ordenador conectado de manera operativa al sistema aviónico de una aeronave para recibir datos de vuelo para su visualización; b) un procesador de imágenes para procesar datos de dicho ordenador adecuados para su visualización;

c) una segunda cámara que se asocia de manera operativa con el parabrisas de la cabina de la aeronave para observar objetos fuera de la cabina; y d) dicha primera unidad de visualización está asociada de manera operativa a dicha segunda cámara y dicho ordenador, estando dispuesta dicha primera unidad de visualización de manera operativa delante del ojo de un operador para visualizar datos de dicho ordenador y dichas primera y segunda cámaras.

22. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 21, en el que dicha primera unidad de visualización son unas gafas de realidad virtual.

23. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 2 y que comprende además:

a) una segunda lente de objetivo orientada para ver los objetos fuera de la cabina de una aeronave;

b) una segunda lente de observación para observar objetos abarcados por dicha segunda lente de objetivo; c) una segunda fibra óptica que tiene un extremo asociado de manera operativa a dicha segunda lente de objetivo y un extremo opuesto asociado de manera operativa a dicha segunda lente de observación para transmitir luz desde dicha segunda lente de objetivo hasta dicha segunda lente de observación; y d) dicha segunda lente de observación para asociarse de manera operativa al ojo de un operador para permitir que el operador vea los objetos abarcados por dicha segunda lente de objetivo.

24. Un aparato de visión de emergencia (2) según la reivindicación 9 y que comprende además:

a) una segunda cámara para ser asociada de manera operativa al parabrisas de la cabina de una aeronave para observar objetos fuera de la cabina; y b) una segunda unidad de visualización asociada de manera operativa a dicha segunda cámara para mostrar imágenes generadas por dicha segunda cámara, donde dicha segunda unidad de visualización es asociada con el ojo de un operador para permitir que el operador vea las imágenes de dicha segunda cámara.