專利名稱：飛機安全攝像機系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及飛機安全系統(tǒng)。更具體的，本發(fā)明涉及有監(jiān)控飛機乘客和機組人員的能力的監(jiān)視系統(tǒng)。
背景技術：
為了監(jiān)控以及記錄飛機上的事件，飛機愈來愈多地配備了監(jiān)視系統(tǒng)。飛機監(jiān)視系統(tǒng)傳統(tǒng)上已經(jīng)限于駕駛艙錄音器。然而，由于數(shù)量增加的機上干擾和駕駛艙侵入，發(fā)展不但監(jiān)視駕駛艙而且監(jiān)視客艙的加強的電子視頻監(jiān)視系統(tǒng)的需要已出現(xiàn)增長。
目前有幾種視頻監(jiān)視設備可以用于充分記錄發(fā)生在飛機駕駛艙或飛機乘客艙的事件。然而，這樣的設備僅僅使用用于后來檢索的電子存儲設備來存儲記錄的事件。目前的監(jiān)視設備沒有實時發(fā)送機上事件到外部管理機構的能力，從而剝奪了管理機構嘗試提供用于調(diào)整任何技術難點或阻止可能發(fā)生在機上的任何違法事件的反應的機會。進而，因為飛機墜毀或由于以非法方式行為的機上人員的故意破壞，由這樣的設備存儲的信息遭受毀壞。
因此，需要能夠監(jiān)視飛機駕駛艙和乘客艙的事件并且傳遞該事件的實時圖像到遠程方的飛機監(jiān)視系統(tǒng)，以允許遠程方控制攝像機的運動，并且允許遠程方存儲攝像機圖像。有利的是，監(jiān)視系統(tǒng)會包括多個攝像機，其不但可以單獨的旋轉(zhuǎn)而且可以配備允許詳細地觀察關注的特殊點的變焦透鏡。攝像機可以有許多的形狀和大小，但是客戶應當有選擇權來購買在頂面板或內(nèi)部艙壁(bulkhead)內(nèi)會允許隱藏攝像機的、如此大小的攝像機。進而，攝像機優(yōu)選應當在重量上輕，以便不增加飛機的操作費用，并且應當是低光、高分辨的彩色攝像機，它會產(chǎn)生符合或超出由國家電視標準委員會規(guī)定的圖像質(zhì)量標準的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種通過提供能夠監(jiān)控飛機駕駛艙和乘客艙的事件并且實時轉(zhuǎn)播圖像給遠程方的飛機監(jiān)視系統(tǒng)來解決現(xiàn)有技術的不足。該監(jiān)視系統(tǒng)還允許遠程方控制攝像機運的動并且提供遠程方的攝像機圖像的存儲。監(jiān)視系統(tǒng)包括多個攝像機，其不但可單獨旋轉(zhuǎn)，而且還可具有允許詳細觀察關注的特殊區(qū)域的縮放特征。可以使用各種類型和大小的攝像機，但是，最好是使得允許在頂面板或內(nèi)部艙壁內(nèi)隱藏的大小的攝像機。優(yōu)選的攝像機還是低光的、高分辨的彩色攝像機，其重量輕并且產(chǎn)生國家電視標準委員會質(zhì)量的圖像。
本發(fā)明應用的進一步的領域，通過下文提供的詳述將變得清楚。應該明白，指示本發(fā)明的優(yōu)選實施例時的詳述和具體例子旨在用于說明的目的，并不視為限制本發(fā)明的范圍。


通過詳述和附圖，本發(fā)明將會變得更加完整清楚，其中圖1是本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)的優(yōu)選實施例的簡化方塊圖，該圖闡明從安全攝像機到遠程用戶的電子信號形式的視頻圖像的傳遞和通過遠程用戶控制攝像機；圖2是裝備了本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)的飛機機身示意圖；圖3是圖2的飛機駕駛艙的放大圖；圖4是說明隱蔽位置中的監(jiān)視系統(tǒng)的攝像機的圖2的飛機艙壁的放大圖；以及圖5是說明暴露位置中的監(jiān)視系統(tǒng)的攝像機的圖2的兩個飛機艙壁的放大圖。
具體實施例方式
本優(yōu)選實施例的以下描述實際上僅僅是示例性的，并且決不意味著限制本發(fā)明、其應用或用途。
先參照圖1，說明適合于與移動平臺使用的系統(tǒng)10。系統(tǒng)10考慮從安全攝像機系統(tǒng)12通過使用衛(wèi)星通信系統(tǒng)(SATCOM)到遠程方的數(shù)據(jù)的傳遞。SATCOM系統(tǒng)包括用射頻信號與基于衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)器通信的SATCOM的子系統(tǒng)14，該轉(zhuǎn)發(fā)器進而將射頻信號通信到基于地面的射頻接收器/發(fā)送器。雖然如所述的系統(tǒng)10集中于在視頻監(jiān)控設備的使用上，但本發(fā)明也可被裝備包括音頻監(jiān)控設備。
攝像機系統(tǒng)12包括多個獨立的攝像機12a1-12a8。攝像機12a產(chǎn)生代表由攝像機系統(tǒng)12捕獲的視頻圖像的電子信號。實際上，可以預見多個攝像機12a的使用將是最優(yōu)的，特別在如商用飛機的移動平臺內(nèi)，以便允許基本上同時觀察整個機艙區(qū)域和/或駕駛艙。攝像機系統(tǒng)12也從遠程方收到電子信號，該信號代表攝像機操作命令。命令將依賴于攝像機12a的性能改變，但可以包括用于攝像機12a旋轉(zhuǎn)、搖鏡頭或縮放的指令，以便允許用戶觀察關注的特殊區(qū)域。
依據(jù)用戶的偏愛，可改變使用的攝像機的類型和質(zhì)量。然而，攝像機21a最好是產(chǎn)生圖像符合或超過由國家電視標準委員會(NTSC)規(guī)定的標準的低光、高分辨和彩色的攝像機?？蛇x擇地，攝像機12a可以是當很少或沒有光出現(xiàn)時能記錄圖像以照亮觀察區(qū)域的紅外線攝像機。攝像機12a可選擇地是具有縮放特征的旋轉(zhuǎn)攝像機并且可以是如針孔攝像機一樣的小尺寸的，使得它們可以隱蔽在頂面板或內(nèi)部艙壁內(nèi)。市場上生產(chǎn)多種適合的監(jiān)視攝像機。適合的攝像機的兩個例子是由Securaplane Technologies制造的CMF-01和CMC-01。CMC-01在其是針孔攝像機時特別適合以于轉(zhuǎn)換監(jiān)控。
系統(tǒng)10進而包括視頻控制單元16。視頻控制單元16供電以操作攝像機12a。視頻控制單元16還用作為多個攝像機12a的饋線的接線箱(junctionbox)。視頻控制單元16也用于將攝像機12a的饋線連接到機上計算機服務器18。進而，當出現(xiàn)電流的突然尖峰時，視頻控制單元16用作為切斷攝像機12a的電源的浪涌電壓保護器。
通過如一個或更多的同軸電纜的適合的電纜組件，在視頻控制單元16和安全攝像機12a間發(fā)送電子信號。當攝像機12a具備發(fā)送收集的視頻數(shù)據(jù)的能力同時也具備從遠程用戶接收命令的能力時，發(fā)送是兩路發(fā)送。用于提供攝像機12a電源的電流發(fā)送到使用如28v雙絞線的適合的電纜組件的攝像機12a。
系統(tǒng)10還包含服務器18。服務器18由存儲設備18a和摸擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器18b組成。安全攝像機視頻發(fā)送(video transmissions)是模擬信號形式。因此，對于要通過衛(wèi)星(SATCOM)子系統(tǒng)14電子地存儲并且發(fā)送的這些信號，必須使用摸擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器18b將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。同樣地，當數(shù)字命令通過SATCOM子系統(tǒng)14發(fā)送到攝像機12a時，必須將其轉(zhuǎn)換成摸擬信號以便發(fā)送到攝像機12a。視頻發(fā)送存儲在使用可包含計算機硬盤驅(qū)動器或磁帶驅(qū)動器的存儲設備18a的服務器18上。來自安全攝像機12a的信號經(jīng)由如同軸電纜的適合的電纜組件發(fā)送到服務器18。以相似的方式，來自遠程用戶的控制信號通過一個或更多如同軸電纜的適合的電纜發(fā)送到攝像機系統(tǒng)12。
系統(tǒng)10還包括分配盒20。分配盒20包含以太網(wǎng)交換機20a，其可以配有任何數(shù)量的端口，而在一優(yōu)選實施例中配有11個端口。交換機20a提供監(jiān)視攝像機12a和SATCOM子系統(tǒng)14的局域網(wǎng)(LAN)22間的接口。存儲在服務器18上的數(shù)字視頻信號從服務器18經(jīng)由如RJ45電纜組件的適合的電纜組件發(fā)送到以太網(wǎng)交換機20a的一個端口。同樣地，由遠程用戶給出的攝像機命令如RJ45電纜組件的適合的電纜組件從分配盒20發(fā)送到服務器18。
系統(tǒng)10還包括飛機LAN 22。該飛機LAN 22分配由飛機的SATCOM子系統(tǒng)14接收的信號，并且從飛機分配盒(distribution box)20接收信號以由SATCOM子系統(tǒng)14發(fā)送。通過分配盒20饋送的該數(shù)字信號使用適合的電纜組件發(fā)送到飛機LAN 22，并且最好以100或10兆字節(jié)/秒發(fā)送。同樣地，通過飛機LAN 22傳送的從遠程用戶發(fā)送的攝像機控制信號，通過適合的電纜組件傳送到分配盒20，并且最好以100或10兆字節(jié)/秒傳送。
飛機LAN 22還包括音頻/視頻解碼器22a。該解碼器22a用于將從攝像機12a發(fā)送的數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換為適于由SATCOM子系統(tǒng)14發(fā)送的格式。以類似方式，音頻/視頻解碼器22a解碼由遠程用戶發(fā)送的攝像機控制信號，以便使信號為合適的格式以通過飛機LAN 22傳送并且隨后傳送到安全攝像機12a自身?？衫斫猓绻幌Ｍ酗w機內(nèi)部的音頻監(jiān)控，就不需要音頻解碼能力。
SATCOM子系統(tǒng)14包括機上RF收發(fā)器14a，其使用適合的電纜組件以最好100或10兆字節(jié)/秒的速率發(fā)送和接收來自飛機LAN 22的信號。RF收發(fā)器14a向軌道衛(wèi)星通信信號，并且該衛(wèi)星向如例如SATCOM地面站的遠程設置的SATCOM站通信信號。然后該遠程設置的SATCOM站向適當?shù)木W(wǎng)絡運營中心通信信號，在網(wǎng)絡運營中心，信號可被通過如因特網(wǎng)的適當?shù)耐ㄐ琶襟w與網(wǎng)絡運營中心通信的用戶接收和發(fā)送?？墒褂眠m當?shù)碾娮哟鎯υO備，由遠程設置的SATCOM站、網(wǎng)絡運營中心或另一遠程用戶存儲圖像。
圖2顯示上述安裝在24總說明的飛機中的飛機安全系統(tǒng)10。然而，可知，采用系統(tǒng)10同樣好地用于如地面車輛和輪船的其它形式的移動平臺。飛機24由機身26、一對機翼28、一對水平穩(wěn)定翼30和垂直穩(wěn)定翼32組成。機身26包含駕駛艙34、乘客艙36和機尾部分38。乘客艙36可分成幾個子艙，如一等艙40、商務艙42和經(jīng)濟艙44。
飛機24可裝備安置于寬泛的多種位置中的一個或多個安全攝像機12a。安全攝像機器12a的位置和數(shù)量將取決于具體用戶的偏愛和需要。然而，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，飛機24具有在駕駛艙34中的兩個攝像機12a、一等艙40中的兩個攝像機12a、商務艙42中的兩個攝像機12a和經(jīng)濟艙44中的兩個攝像機12a。攝像機12a的安排考慮飛機24內(nèi)的整個駕駛艙以及整個乘客艙36的實際覆蓋。
如圖3所示，在申請人的發(fā)明的優(yōu)選實施例中，駕駛艙34具有面向前的攝像機12a1和面向后的攝像機12a2。面向前的攝像機12a1提供飛行員和飛機顯(flight display)示的視頻監(jiān)控。攝像機12a1不是可設置在駕駛艙34的頂中就是可設置在駕駛艙34的墻中。進而，攝像機12a1可以隱蔽或暴露的方式設置。面向后的攝像機12a2將提供飛行員以及駕駛艙34中的其它機組人員的視頻監(jiān)控。攝像機12a2可設置在駕駛艙34的頂中或設置在駕駛艙34的墻中。攝像機12a2同樣可以隱蔽或暴露的方式設置。
一等艙40將具有尾部設置的攝像機12a3。尾部設置的攝像機12a3最好設置到艙壁46或艙42的尾部的頂中。攝像機12a3可以隱蔽或暴露的方式設置。尾部設置的攝像機12a3面向飛機24的前面以便監(jiān)控駕駛艙入口門48的安全。一等艙40也具有面向前設置的攝像機12a4。圖4說明面向前設置的攝像機12a4以隱蔽方式設置到艙壁49。然而，攝像機12a4也可以暴露方式設置到艙壁49，以及以隱蔽或暴露的方式設置到艙40的頂。不管如何設置攝像機12a4或以如何方式保護，最好安置攝像機12a4以便監(jiān)控接近駕駛艙門48的人。
商務艙42具有尾部設置的攝像機12a5。圖5說明以暴露方式設置到艙42的尾部的頂?shù)臄z像機12a5。然而，攝像機12a5也可隱蔽在艙42的尾部的頂內(nèi)，以及以要么隱蔽要么暴露的方式設置到艙壁50。安置尾部設置的攝像機12a5以從尾部的視角監(jiān)控商務艙42的活動。商務艙42也有面向前設置的攝像機12a6。圖5說明以暴露方式設置到艙42的前面的頂?shù)臄z像機12a6。然而，攝像機12a6也可隱蔽在前面的頂內(nèi)，以及以要么隱蔽要么暴露的方式設置到艙壁46。安置攝像機12a6以便從前面的視角監(jiān)控商務艙44的活動。
經(jīng)濟艙44具有尾部設置的攝像機12a7。尾部設置的攝像機12a7最好設置到艙壁52或艙44的尾部的頂。尾部設置的攝像機12a7與以前描述的攝像機12a一樣，可設置在要么暴露要么隱蔽的位置。安置尾部設置的攝像機12a7以便從尾部的視角監(jiān)控經(jīng)濟艙44的活動。經(jīng)濟艙44有面向前設置的攝像機12a8。在艙44的前端設置攝像機12a8，如在艙壁50或艙44的前面的頂中，并且安置攝像機12a8以便從前面的視角監(jiān)控經(jīng)濟艙44的活動。攝像機12a8也可設置于隱蔽或暴露的位置。
使用如同軸電纜組件的多個適合的電纜組件相互連接上述的安全攝像機12a。如在這里描述的，攝像機12a連接到視頻控制單元(VCU)16。
因此，提供飛機視頻監(jiān)視系統(tǒng)10。該監(jiān)視系統(tǒng)10允許經(jīng)由衛(wèi)星通信網(wǎng)到遠程用戶發(fā)送由機上攝像機得到的圖像，使得用戶可實時觀察攝像機圖像。進而，監(jiān)視系統(tǒng)10允許遠程用戶靈活地(actively)控制攝像機的縮放和定向，使得觀察人能集中他/她的注意在特定區(qū)域。結(jié)果，可有效地監(jiān)控飛機上的事件，以便給遠程當局提供機會以準備對緊急情況做出適當?shù)姆磻?br> 本發(fā)明的說明實際上僅僅是示例性的，因此，不離開本發(fā)明的要旨的各種變化被視為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這樣的變化不視為脫離本發(fā)明的精髓和范圍。
權利要求
1.一種監(jiān)視系統(tǒng)，適合移動平臺上的使用以及適合于將所述移動平臺的希望的部分的實時視頻通信到遠程設置的監(jiān)控站，該監(jiān)視系統(tǒng)包括至少一個攝像機，安置在所述移動平臺上，以觀察所述移動平臺的希望區(qū)域，并且用于產(chǎn)生代表所述希望區(qū)域的視頻圖像的輸出信號；射頻通信子系統(tǒng)，裝載于所述移動平臺的機上，用于將所述輸出信號通信到所述遠程設置的監(jiān)控系統(tǒng)；以及記錄器子系統(tǒng)，位于移動平臺的機上，用于記錄所述輸出信號用于以后的實時觀察。
2.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)視系統(tǒng)，其中包括多個攝像機，用于監(jiān)控所述移動平臺中的多個區(qū)域。
3.根據(jù)權利要求2所述的監(jiān)視系統(tǒng)，還包括用于從所述攝像機到所述射頻通信子系統(tǒng)發(fā)送所述輸出信號的分配子系統(tǒng)。
4.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述射頻通信子系統(tǒng)工作于從所述遠程設置的監(jiān)控站接收攝像機控制命令；以及其中所述系統(tǒng)還包括視頻控制單元，用于接收所述攝像機控制命令以及使用所述攝像機控制命令以控制所述攝像機的操作。
5.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括擔當多個所述攝像機間的接口的視頻控制單元。
6.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括為所述攝像機提供電流和電流浪涌保護的視頻控制單元。
7.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括計算機服務器，其具備使用適當?shù)碾娮哟鎯υO備存儲來自所述攝像機的所述信號的能力。
8.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述攝像機包括彩色攝像機，其具備產(chǎn)生符合或超過由國家電視標準委員會規(guī)定的標準的圖像的能力。
9.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)視系統(tǒng)，其中發(fā)送到所述攝像機的所述控制命令指示所述攝像機執(zhí)行搖鏡頭、旋轉(zhuǎn)和縮放功能的至少一個。
10.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述視頻圖像存儲在記錄器子系統(tǒng)中，以響應所述輸出信號。
11.一種用于發(fā)送代表移動平臺的預定區(qū)域的視頻圖像的射頻信號的方法，該方法包括使用安置以觀察所述預定區(qū)域的至少一個攝像機；使用射頻通信系統(tǒng)以響應來自所述攝像機的輸出信號，以產(chǎn)生代表由所述攝像機觀察的視頻圖像的射頻信號；以及使用用于從所述射頻子系統(tǒng)接收所述射頻信號、以及用于發(fā)送代表控制命令的射頻信號到所述攝像機以控制所述攝像機的操作的基站。
全文摘要
一種飛機監(jiān)視系統(tǒng)，用于監(jiān)控飛機或其它形式移動平臺的駕駛艙上和飛機的乘客艙中的活動，并且實時轉(zhuǎn)播圖像到遠程監(jiān)控位置。該監(jiān)視系統(tǒng)也允許遠程監(jiān)控位置方發(fā)送信號以控制位于移動平臺上的攝像機的移動，并且提供用于通過系統(tǒng)的記錄器裝置以及在遠程監(jiān)控位置對攝像機圖像的存儲。
文檔編號B64D47/08GK1618088SQ02825758
公開日2005年5月18日 申請日期2002年10月23日 優(yōu)先權日2001年12月21日
發(fā)明者丹尼爾·D·波布萊特 申請人:波音公司