CN100423032C - 飞机内部用的监视系统 - Google Patents

Abstract

一种监视系统用于监视至少飞机客舱部分内的行动，目的是向驾驶舱内空勤人员发出警报以告知任何紧急行动，包括劫持或恐怖行动，但不限于此。观察装置以一个或多个摄像头的形式配置成能在整个飞机客舱内部有选择地捕捉影象，并将捕捉到的影象数据传递到空勤人员能看到的显示装置上。该系统的起动是由一个或多个可携带的无线发送器受控制的操作来完成，另外至少还有一个接收器与观察装置和显示装置可操作地连结在一起。

Description

飞机内部用的监视系统

发明背景

发明的领域

本发明涉及一种供肉眼监视飞机内部的监视系统，以便向空勤人员报告任何紧急行动，包括但不限于恐怖分子试图劫机的行动。

相关技术说明

由于全球恐怖行为的增加，尤其是环绕2001年纽约发生的九一一悲惨事件，安全已成为越来越关注的问题。特别重要的方面涉及与日俱增的成百万人民的旅游事业。空中旅行已受到仔细的检查，并成为企图大大增加安全措施的目标，以免上述紧急情况的发生，造成上千人员的死亡。

我们承认在全球绝大部份机场多年来已经具备各种安全设施。然而大家普遍承认各国以往采取的安全措施成效不同，至少部份随设备、人员以及对商业航空旅行安全负责的授权当局而变化。迄今，商业航线上客运和货运均有稳定增长。因此，客机和货机更多成为恐怖行动的目标。以前已有的和近来尝试的安全措施显示了偏重于旅客和货物上机或装机以前以及飞机起飞之后的飞行状况和飞行参数上。更准确地说，全面跟踪系统现在已被采纳，用以监视飞机从起飞时间至到达目的地降落时间的整个过程。同样，雷达和导航定位系统在飞机上和地面跟踪站中都有设置。此外，在好多商业飞机上现已要求装有航空电子设备，包括电子监视和诊断设备。这些设备的结构可以在运行时向机组勤务人员和地面跟踪人员提供更完整、准确和适时的有关飞机飞行状况的信息。再有，飞行记录仪在商业航线上已早成为要求配备的标准必需设备，从而可提供和保留每个航班的记录。这样，就便于断定飞机遇到紧急情况时的任何不正常动作。

在提高商业航线上客货运的安全方面，较新的尝试是不单指向飞机的电子监视，还指向处置客货运、飞机存放和维修、以及航班之间飞机的服务等相应设施的电子监视。在更高的水平上，新近开发的系统试图整合指向提供物理的影象和/或声音监督的过程，以及当飞机停飞时的环境安全和飞机状况的监督过程。再有，上述形式的已知安全措施还试图克服当和飞机存放、服务和接触时或其过程中的薄弱环节。举例来说，飞机的许多关键部位是畅开暴露的，包括和飞机关联的操作部件，如起落架、引擎外壳、翼面操纵元件、加油等。

然而，目前反复提到的一个严重问题已公认被长期忽视了。这个问题就是空勤人员和/或客舱乘务员以及其他可能上机的指定人员有多大能力来监视飞机上客舱中和/或贷舱中的行动。特别重要的是让机上乘务员能观察机上乘客不正常或紧急行为的能力。紧急情况总是在习以为常的情况下发生的，那时一个或多个乘客在正常飞行过程中制造破坏，致使空勤人员宣告紧急状态。这种情况起因于无理的或过份强调的乘客以及那些一意于恐怖活动的个人。机上发生这种紧急状态有时由于机组人员缺乏知识而延续很长时间。这还证明缺乏有效设施可将发生这种行动的消息传递给空勤人员或其他与操纵飞机或安全有关的人员。

因此，迫切需要一种监视系统，专门构成以监视飞机中预定部位发生的行动，比如客舱或其它部位。这种较佳的系统应便于操作，能将机上发生的任何不正常或危险情况迅速报告给空勤人员。还有，一种改进的飞机监视系统应能在驾驶舱的隔离区内有一个或多个飞行人员能精确和详尽地监视到紧急事故的发生，而不被感觉到这些行为正被监视中。重要的是，一种改进的监视系统应能克服在已有的和/或近来提供的安全设施中存在的缺点和问题，还要在结构和操作上改进设计，得以避免和飞机上的为安全和有效操纵所需的关键飞行系统发生任何形式的干扰。

发明概要

本发明涉及一种用于商业航线上监视至少客舱内活动的监视系统，在有些较佳实施例中，还可监视飞机的其它内部。一般说，本发明的监视系统将任何不正常的、紧急的或恐怖分子的行动的信息有选择地传递给机组人员，从而能对这种行动加以图象监视、判断以及用最好的处理方法保护乘客和机组人员的安全，并完成接续的飞行运作。如将在下面详加说明的那样，本发明的监视系统在结构和操作上的性能包括以一操作被隔离的方式起动和操作其各种各样的组件的能力。由此可以消除对关键的飞行系统的干扰，这对飞机的安全和持续运行是必需的。

更准确地说，本发明的监视系统包括一观察装置，它有至少一个或最好两个摄像头被策略地放在飞机内部，使能捕捉到客舱内至少大部份乘客的影象。再有，观察装置的一个或多个摄像头的位置要能当它动作时可以提供对驾驶舱入口处清晰可见的观察。此外，乘客使用的一个或几个入口也要能被清晰地观察到。

观察装置的一个或多个摄像头用电线或导管连接到控制装置的至少一部份上，使捕捉到的图象以图象数据传输到显示装置。如将在下面详加解释的那样，控制装置用作将各个不同的操作装置和本发明的监视系统的其它部件相互连接，使之可以隔离操作，并确保不与飞机运行相关的关键飞行系统发生干扰。

还有，显示装置最好包括至少一个显示监视器，放置在飞机驾驶舱区域内，可供全体空勤人员或至少一人处于清晰观察范围之内。此外，显示装置可包括多个显示监视器，通过前述控制装置的设备，各个显示器可同时但独立工作，每个显示器安置的位置能供空勤人员的主要成员，如机长/驾驶员和首席官员/副驾驶员进行观察而不受妨碍。当然，多个显示器中各个位置不必限于只给上述空勤人员的个别人能较佳地规察。

本发明监视系统的另一性能是具有一起动装置(activationassembly)，在一较佳实施例中，该装置被构成能有选择地起动整个系统的动作。更准确地说，和观察装置相关联的一个或多个摄像头可在正常情况下保持非工作状态，但处于准备状态。同样，和空勤人员相关联的一个或多个显示装置通常不必连续工作，以免空勤人员受飞机上非关键系统的干扰。可是，如果客舱乘务员和/或其他指定人员判断发生了事故或乘客的活动必须立刻向空勤人员报告时，该起动装置起作用，立刻开通观察装置的一个或多个摄像头进入工作状态，使能捕捉到座舱内部的直观影象。

类似地，当观察装置进入工作状态时，和显示装置相关的一个或多个显示监视器被自动起动，又使一报警系统或装置进入工作状态。上述报警装置最好有一信号设施，诸如装在驾驶舱内某一位置的信号灯，能被空勤人员清晰地观察到。信号装置可为信号灯形式、发声形式或两者兼有。一旦观察装置被起动，警报装置发出信号，空勤人员立刻警觉到客舱内或机上其它部位发生了行动或事故，应即予以图象监视。这样，一个或多个显示监视器可以手动驱动，以使可以清晰地观察到由观察装置的一个或多个摄像头捕捉到的图象。

将在下面详加说明的至少一个较佳实施例中，起动装置具有至少一个接收器，它至少和观察装置及其中一个或多个摄像头电器连接。再有，该接收器可能既和显示装置又和报警装置电器连接，从而使监视系统的所有运作部件可能同时接通进入运作状态。本发明的至少一个较佳实施例的另一性能是：具有包括至少一个但最好多个发送器的起动装置。要求一个或多个发送器具有紧凑、重量轻的结构，因而可以被手提。另外，其尺寸、形状和总体结构要便于挂在或支承在机舱乘务员中一个或多个人的身上。再有，大家知道空中警察经常在商业航线上旅行。在这种情况下多个可携带的发送器中之一可能分配给空中警察或其他指定的人员。和一个或多个发送器有关的额外特性还有：它们被构成可和接收器无线通讯。另外，这种无线通讯可以在低能级的无线电频率波段进行工作，最好在312兆赫(MHz)范围之内，但也并非必要。所以，一个或多个发送器的工作范围至少达300英尺，因此完全在甚至最大商业班机的客舱的物理限度之内。由于一个或多个发送器的可携带特性和无线工作特性，它们要被布置在整个机舱内相对于接收器各不相同的位置，因为它们悬挂在客舱乘务员或其他指定人员的身上而随之游动。

所以，本发明的监视系统能高效和有用地监视至少在商业飞机客舱内的活动，与其大小、形式、型号等无关。还有，这里相关的操作部件是与涉及飞机性能的关键飞行系统在操作上相互隔离，所以不会相互干扰。

当将下面的附图和说明加以思考之后，本发明的这些和其它目的、性能和优点将更为清晰。

附图简要说明

为了充分理解本发明的特点，有必要结合附图参阅下述详细说明，其中：

图1为一局部切开的透视示意图，显示本发明监视系统的某些操作部件在飞机上或其中的位置。

图2为一局部切开的透视示意图，显示本发明监视系统的各种操作部件，以及它们和客舱内部和到驾驶室入口区的关系。

图3为机舱内部的透视示意图，显示本发明监视系统的操作部件的位置。

图4为本发明监视系统的显示监视器正视图。

图5为与本发明监视系统关联的可能为多个发送器之一的详细示图。

上述若干示图中相同的部件以同一标号表示。

较佳实施例的详细说明

如附图所示，本发明涉及一监视系统，用以提供商用飞机或其它飞机预定部位内活动的图像监视，其中图1中标号“10”为飞机本身示意图。图1还显示驾驶舱区域12的内部示图，但省略了其中某些通常的结构和面貌，例如飞行人员的座椅、控制面板及其它操纵设备。本发明监视系统的说明主要以DC9系列和MD80所有系列的飞机10为代表。然而，要强调的是：对象监视系统对所有商用飞机和私人飞机都能轻易适用，包括用以运送乘客、货物或二者兼运的飞机在内。因此，监视系统被构成可以由驾驶舱12内的空勤人员对飞机内部的预定部位包括(但不限于)客舱进行影象观察和监视，但他们不必离开驾驶舱。

所以，该对象监视系统包括一观察装置，通常如“14”所示，具有至少一个但最好多个摄像头16。如图1和2所示，多个摄像头是两个。然而本发明的监视系统如用一个或多于两个摄像头也完全可以操纵，这些摄像头策略地布置在整个飞机内部要监视的预定部位，例如客舱18。如图1和2所示，两个摄像头是固定在客舱内部18的天花板上或从天花板垂挂下来。

此外，至少一个摄像头16’可装在驾驶舱12紧邻入口处或进入区20的上面。再有，其它的摄像头可布置在基本上邻近驾驶舱入口处20，但最好邻近客舱18的其余天花板区域，如在16”，通常在前厨房舱附近。这样，摄像头16’提供了对客舱18的基本未加限制的图象，特别对驾驶舱入口处20前面区域的图象。与之相协同，摄像头16”提供了对位于乘客进入门21附近任何个人的清晰图象。

为了在整个飞行状况下便于视觉观察和捕捉影象，每个摄像头16均为飞机上的使用而特殊设计，这样，每个摄像头16可能包括一光传感装置(为理解目的而未于显示)，该装置感受和发射例如发光二极管(LED)的红外线光源。该红外线光源被定于0.3勒克司的亮度级下即可起动。因此，无论黑夜或白天，甚至在零勒克司完全黑暗的亮度级下空勤人员也能用肉眼监视客舱内或飞机内其它预定部位的活动。

然而，本发明的光传感装置还被构成可将捕捉到的影象以影象数据传递给驾驶舱12内的空勤人员，如当时亮度级大于0.3勒克司，图象为彩色。此外，摄像头16的工作特性具有较佳的78°视角，同时有超过30英尺的水平和垂直视距，如上所述，还能在完全黑暗的情况下完成。这样，可轻易明白，一个或多个摄像头16可策略地布置在甚至最大的宽体飞机的预定部位内，从而使本发明的监视系统适用于任何商用飞机。

该对象监视系统具有一显示装置，包括至少一个但最好多个监视器24和26，被设置在驾驶舱12内主要空勤人员的视线之内。在图3的较佳实施例中，显示监视器24位于机长/驾驶员位置邻近，这样会有清晰的观察感觉，并便于接触显示监视器。同样，显示监视器26位于首席官员/副驾驶员可接触到和观察到的位置。必须强调的是：驾驶舱12内可设置仅单个显示监视器，也可设置几个或大于两个这种显示监视器24或26，依据驾驶舱的大小、形状等决定，或依据相关空勤人员的人数而定。

参阅图4，每个显示监视器24或26露出一显示屏28，该显示屏可以是液晶显示器(LCD)或其它合适的结构，能投影到屏上，既能成黑白又能成彩色，如上所述。显示监视器24和26中每一个都包括诸操作控制纽，包括一三位开关(three position switch)30、亮度控制纽32、对比度控制纽34和彩色控制纽36。应该明白：显示监视器24和26不是必须依靠手动来操作按纽30、32、34和36，但仍可能多少配备了这些控制器。

本发明的监视系统的另一特性是包括一起动装置。在至少一个较佳实施例中，该起动装置是可以操纵的，并由客舱乘务员中一个或多个人员控制，诸如多个航班服务员中的每一个，以及任何在客舱内的或在飞机内部其它部位的其他指定人员。这样，起动装置可操纵地有选择地开动观察装置的一个或多个摄像头16，并同时警告位于驾驶舱内的空勤人员：客舱18内发生紧急情况或其它行动，应予影象监视。

更准确地说，本发明的起动装置包括至少一接收器40，它处于整个飞机10的多个合适位置中任何一个位置上，譬如在观察装置的摄像头16附近的位置，但不必限定。接收器40被构造成可利用无线通讯对至少一个或最好多个发送器42作出响应，如图5中详细显示。一个或多个发送器42中的每一个都是重量轻、结构紧凑，所以能随身携带而在飞机10整个内部移动，如在受监视的客舱18内移动。这样，一个或多个发送器42中的每一个包括一固定或附着装置44，它被设计成能将各个发送器42固定在一客舱乘务员或其他指定人员的身体/衣服上，如前所述。还有，每个发送器42具有一起动开关或推/拉按钮46，该按钮和多个发送器42的内部操作元件协同构建，从而通过无线发射产生起动信号并将此信号传给接收器40。

重要的是：要知道所有部件和装置的构造和操作特性，特别包括将在下面详细说明的起动装置和控制装置，它们被构造成在操作上是隔离的，其意思是其起动、操作等不会干扰飞机10的、与飞机的操作和功能关联的关键飞行系统。因此，一个或多个发送器42与接收器40之间的无线通讯能彼此独立，并能在低能级的发射频率波段例如312兆赫(MHz)下工作。每个发送器42的可携带本性使当它们由航班服务员带在身上时，可以在离接收器40各种不同的间隔距离仍能有效工作，起动处在飞机10的驾驶舱12中的摄像头16、监视器24、26和/或报警装置48。

另外，再参看报警装置48，可安装至少一个信号装置诸如信号灯和/或发声器，如图1至图3所示，从而能被清晰看到，和/或可以同驾驶舱12内的至少一个、最好全体空勤人员联络。当工作中发生紧急事故而值得令驾驶舱内空勤人员作监视时起动本发明的监视系统，那时一个或多个客舱乘务员中的个人将手动按压或用别的方法控制起动开关或按钮46。按压按钮46至少一秒钟将使起动信号传输到接收器40。接收器40由控制装置连接到本发明监视系统的其它操纵部件和装置上。

更准确地说，控制装置包括电气管路或其它合适的电气导线装置50、52、53、54、55，较佳地固定在飞机10的机架的的稳蔽部位，如图2和3所清晰显示。所以，控制装置如上所述用来将观察装置、起动装置和报警装置各不相同的操纵部件互相联结起来。如上所述，控制装置、起动装置和其它操作部件会同本发明监视系统的其余部分被特别构成能和飞机的关键飞行系统在操作上隔离，而不致在飞机飞行或完成其它操作时发生相互干扰。

由于对本发明所描述的较佳实施例在细节上可进行许多改进和变化，本意图是将上述和附图表示的所有内容仅作为例证加以说明，并非要加以限止。因此本发明的范围应受所附权利要求与其法定等效物所决定。

至此本发明已描述完毕。

Claims (16)

1. 一种监视系统，用以监视飞机内部的行动，所述监视系统包括：

a)一观察装置，具有至少一个摄像头，被安置和构造成可在视觉上监视飞机内部至少一个预定部位；

b)一显示装置，具有至少一个显示监视器，被安置在空勤人员能观察到的位置；

c)一起动装置，具有至少一个接收器和至少一个发送器，所述发送器在飞机内部独立安置，与所述接收器的间距可以变化，所述起动装置被构造成能有选择地起动所述观察装置；

d)一控制装置，将所述观察装置、所述显示装置和所述起动装置相互连接，由此协同工作；

e)所述起动装置和所述控制装置被构造成在操作上至少能和飞机的关键飞行系统不发生干扰。

2. 如权利要求1所述的监视系统，它还包括一报警装置，被配置与空勤人员联络，所述报警装置能对起动装置产生响应，并被构造成能表示所述观察装置已被起动。

3. 如权利要求1所述的监视系统，其特征在于：所述发送器可以被携带，并被构造成可与所述接收器无线通讯。

4. 如权利要求3所述的监视系统，其特征在于：所述至少一个发送器被构造成能和所述接收器以低能级无线电频率波段进行无线通讯。

5. 如权利要求1所述的监视系统，其特征在于：所述起动装置具有多个发送器。

6. 如权利要求5所述的监视系统，其特征在于：多个发送器中至少有几个是可携带的，并被构造成可与所述接收器无线通讯。

7. 如权利要求1所述的监视系统，其特征在于：所述观察装置具有多个摄像头，能响应所述起动装置，并被配置和构造成能将不同的飞机内部的影象数据传递给所述显示装置。

8. 如权利要求7所述的监视系统，其特征在于：所述多个摄像头中至少一个具有光传感装置，所述光传感装置被构造成便于在零勒克司亮度级状态下捕捉影象。

9. 如权利要求7所述的监视系统，其特征在于：所述显示装置具有多个显示监视器，安置在飞机上不同的空勤人员的视线范围之内，所述多个显示监视器被构造成可显示从所述多个摄像头中每一个传递来的影象数据。

10. 一种监视系统，用以监视飞机内部的行动，所述系统包括：

a)一观察装置，具有多个摄像头，被配置和构造成能监视飞机内部的预定部位；

b)一显示装置，包括至少一个显示监视器，被安置在能被空勤人员观察到的地方；

c)一起动装置，包括至少一个接收器和多个发送器，所述起动装置被构造成能有选择地起动所述观察装置；

d)所述多个发送器，在飞机内部独立安置，与所述接收器的间距可变化；

e)一控制装置，将所述观察装置、显示装置和起动装置相互连接以协同工作；以及

f)所述起动装置和所述控制装置被构造成能在操作中对飞机的关键飞行系统不产生干扰。

11. 如权利要求10所述的监视系统，其特征在于：所述多个发送器被构造成能和所述接收器在低能级无线电频率波段进行无线通讯。

12. 如权利要求10所述的监视系统，其特征在于：所述多个摄像头中每一个能响应所述起动装置，并被构造成能将不同飞机内部的影象数据传递给所述显示装置。

13. 如权利要求12所述的监视系统，其特征在于：所述多个摄像头中至少一个具有光传感装置，该传感装置被构造成便于在零勒克司亮度级的状况下捕捉影象。

14. 如权利要求10所述的监视系统，其特征在于：所述显示装置包括多个显示监视器，它们处于空勤人员的不同成员视线范围之内，所述多个显示监视器中每一个被构造成能将从所述多个摄像头中每一个传来的影象显示出来。

15. 如权利要求10所述的监视系统，它还包括一报警装置，它被配置成能和空勤人员联络，所述报警装置能响应所述起动装置，并被构造成可表示所述观察装置已被起动。

16. 如权利要求15所述的监视系统，其特征在于：所述报警装置具有一信号灯，处于飞机驾驶舱内。

Images