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Diese
Anmeldung beansprucht Priorität
von vorläufiger
Anmeldung der Vereinigten Staaten mit Seriennummer 60/233,825, mit
dem Titel "METHOD AND
APPARATUS FOR CONTROLLING AN AIRCRAFT", eingereicht am 19. September 2000,
die Mark Snyder, Michael Gyde und Hisham Qureshi als Erfinder beansprucht.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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TECHNISCHES GEBIET
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Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf Datendarstellungssysteme und
insbesondere auf ein System und Verfahren zur graphischen Wechselwirkung
mit einem Flugzeug-Informationsanzeigesystem.
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HINTERGRUNDINFORMATION
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Flugzeug-Fluganzeigen
verbessern sich weiter in der Raffinesse, wobei zunehmend höhere Grade
an Informationsdichte erzielt werden und folglich eine größere Menge
an visueller Information dargestellt wird, die von dem Benutzer
wahrzunehmen und zu verstehen ist. Bei vielen Anwendungen ist es
wichtig, dass visuelle Anzeigen ein klares, erkennendes Abbild bereitstellen
zwischen dem, was der Benutzer versucht, zu erreichen, und der zum
Erfüllen
der Aufgabe verfügbaren
Information. Demzufolge verwenden solche Systeme verstärkt Designprinzipien
mit menschlichem Faktor, um Instrumentierung und Steuerungen zu
bauen, die kooperativ mit menschlichen Benutzern arbeiten. Dementsprechend
hat die nationale Luftfahrtbehörde
(FAA) eine Anzahl von Richtlinien und Beratungsrundschreiben in
Bezug auf Fluginstrumentierung veröffentlicht. Insbesondere Title
14 des U.S, Code of Federal Regulations, Federal Aviation Regulations
(FAR) Part 25, Sec. 25.1321 folgende, stellen Richtlinien zur Anordnung und Sichtbarkeit
von Instrumenten, Warnlichtern, Anzeigevorrichtungen und ähnlichem
bereit. Ähnlich können detaillierte
Richtlinien bezüglich
elektronischer Anzeigen in FAA Advisory circular 20–88A, Guidelines
an the Marking of Aircraft Powerplant Instruments (Sept. 1985) gefunden
werden.
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Ein
Bereich, der nicht von den Fortschritten bei graphischen Benutzerschnittstellen
profitiert hat, ist insbesondere das Gebiet von Flugzeug-Flugmanagementsystemen.
Insbesondere beim Flugzeug der gegenwärtigen Generation hat die Flugplaneingabe
und -Editierung stets unter Verwendung von lästigen, textbasierten Techniken
zu erfolgen, die sich im letzten Jahrzehnt nicht maßgeblich
geändert haben.
Demzufolge beanstanden Flugbesatzungen häufig, dass gegenwärtige Flugmanagementsysteme (FMS)
nichtintuitiv, schwer auszuwerten sind und zu viel Konzentrationszeit
erfordert. Aufgrund der bedingt hohen Arbeitsbelastung im Cockpit
lassen vielen Flugbesatzungen die FMS ganz fallen und wählen stattdessen,
das Flugzeug unter Verwendung des Autopiloten zu fliegen.
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Von
den Systemen und Verfahren wird daher verlangt, diese und andere
Beschränkungen
des Stands der Technik zu überwinden.
Insbesondere gibt es ein lang verspürtes Bedürfnis für eine Schnittstelle für Flugmanagementsysteme,
die intuitiv und einfach zu gebrauchen ist und die es mehreren Flugbesatzungsmitglieder
ermöglicht,
gleichzeitig mit dem FMS zusammenzuwirken.
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US-A-6112141 offenbart
eine Schnittstellenbasis zwischen einer Anzeige in einem Flugzeug
und dem Piloten und Kopiloten.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein System zur Wechselwirkung mit einer
elektronischen Flugzeug-Informationsanzeige
dar, wobei das System umfasst: Eine erste Cursorsteuerungsvorrichtung, die
konfiguriert ist, um eine erste Benutzereingabe anzunehmen;
eine
zweite Cursorsteuerungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine
zweite Benutzereingabe anzunehmen;
einen Prozessor, der mit
der ersten Cursorsteuerungsvorrichtung und der zweiten Cursorsteuerungsvorrichtung
verbunden ist, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um die erste
Benutzereingabe und die zweite Benutzereingabe zu verarbeiten und
eine Darstellung auf einem vom Benutzer sichtbaren Monitor zu erzeugen,
wobei die Darstellung enthält:
ein erstes Cursorsymbol, das auf die erste Benutzereingabe anspricht;
ein zweites Cursorsymbol, das auf die zweite Benutzereingabe anspricht,
und wenigstens ein mit dem Flugzeug verknüpftes Datenelement, wobei der
Prozessor weiter konfiguriert ist, um Auswahl und Bearbeitung des
wenigstens einen Datenelementes durch den ersten Benutzer und den
zweiten Benutzer zu ermöglichen,
und dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst:
einen aktuellen
Frame, wobei das erste Cursorsymbol konfiguriert ist, die Gestalt
zu ändern,
wenn das erste Cursorsymbol in den aktuellen Frame eintritt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Ein
vollständigeres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung kann unter Bezugnahme auf die folgende
ausführliche
Beschreibung und Ansprüche erlangt
werden, wenn sie in Verbindung mit den folgenden, veranschaulichenden
Figuren betrachtet werden.
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1 ist
eine schematische Übersicht
einer Benutzerschnittstelle gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine schematische Übersicht
einer Anzeigeanordnung gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine schematische Übersicht
eines Cockpits, das bestimmte Aspekte der vorliegenden Erfindung
enthält;
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4 ist
ein schematisches Diagramm der Komponenten eines herkömmlichen
Cockpits;
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5 ist
eine Darstellung einer beispielhaften Anzeigevorrichtung gemäß bestimmter
Aspekt der vorliegenden Erfindung;
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6 ist
ein Diagramm, das die Konfiguration von verschiedenen Cursor-Symbolen
zeigt, die auf Multifunktionsanzeigeeinheiten des Cockpits von 3 angezeigt
werden;
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7 stellt
eine andere Konfiguration eines Cursor-Symbols in einem „inaktiven" Zustand dar; und
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8 ist
eine schematische Darstellung des dynamischen Hervorhebungsmerkmales,
das in einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Systeme
und Verfahren gemäß verschiedener
Aspekte der vorliegenden Erfindung erleichtern die graphische Wechselwirkung
eines oder mehrerer Benutzer mit einer Flugzeuginformationsanzeige.
In dieser Hinsicht kann die vorliegende Erfindung hierin in Form
von Funkt ionsblockelementen und verschiedenen Verfahrensschritten
dargestellt werden. Es sollte anerkannt werden, dass derartige Funktionsblöcke durch
jede Anzahl von Hardware-, Firmware- und/oder Softwarekomponenten
ausgeführt
werden können,
die konfiguriert sind, die verschiedenen, spezifizierten Funktionen
zu erbringen. Die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel verschiedene
integrierte Schaltkreiskomponenten einsetzen, wie zum Beispiel Speicherelemente,
digitale Signalverarbeitungselemente, Verweistabellen und dergleichen, die
eine Vielzahl von Funktionen unter der Kontrolle eines oder mehrerer
Mikroprozessoren oder anderer Steuervorrichtungen ausführen kann.
Derartig allgemeine Techniken und Komponenten, die dem Fachmann
bekannt sind, werden hierin nicht ausführlich beschrieben. Bezug nehmend
nunmehr auf 1 enthält ein System gemäß verschiedener
Aspekte der vorliegenden Erfindung einen Prozessor 106,
der konfiguriert ist, um mit einem verknüpften Monitor (oder Monitoren) 112 zu
kommunizieren, eine oder mehrere Datenquellen 108, eine
oder mehrere Cursorsteuerungsvorrichtungen 104 und Avionik-Daten 110.
Im Allgemeinen stellen ein oder mehrere Benutzer 102, wie
zum Beispiel ein Pilot und/oder ein Copilot, die innerhalb eines
(nicht dargestellten) Flugzeuges angeordnet sind, Eingabe für Prozessor 106 durch
Cursorsteuerungsvorrichtung (oder -Vorrichtungen) 104 bereit
und erhalten visuelles Feedback über
eine Darstellung 114 durch Monitor 112. Darstellung 114 enthält verschiedene
Datenelemente, die mit der Seitenposition, senkrechten Position,
Flugplan und/oder anderen Anzeigen des Flugzeugbetriebszustandes
verknüpft
sind, wie er von Avionik-Daten 110 und/oder Datenquellen 108 festgelegt ist.
Durch Verwendung von Cursorsteuerungsvorrichtung(en) 104 kann
ein (können)
Benutzer 102 mit den Datenelementen gemäß dem durch die Darstellung 114 bereitgestellten
Feedback graphisch zusammenwirken.
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Cursorsteuerungsvorrichtung 104 enthält eine
beliebige Vorrichtung, die geeignet ist, eine Eingabe vom Benutzer 102 anzunehmen
und diese Eingabe in eine graphische Position in Darstellung 114 umzuwandeln.
Verschiedene Joysticks, Mäuse, Trackballs
und derartiges sind für
diesen Zweck geeignet. Bei einer Ausführungsform enthält die Cursorsteuerungsvorrichtung 104 ein
Touch-Pad-Interface mit einem Daumen-Betätigungsschalter
an der Seite. Bei dieser Ausführungsform
legt der Benutzer seine oder ihre Hand auf eine eingebaute Handflächenauflage,
um die Hand zu stabilisieren, die Fingerspitze zum Weisen zu positionieren
und den Daumen zum Klicken zu positionieren. Bei einer alternativen
Ausführungsform
ist die Cursorsteuerungsvorrichtung 104 eine Trackball-Einrichtung mit einem
oder mehreren Tasten oder Druckschaltern, die verwendet werden,
um Daten auszuwählen,
die mit dem Cursor erfasst wurden.
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Monitor 112 kann
einen beliebigen Monitor umfassen, der zum Darstellen der verschiedenen Symbole
und darin detaillierter Information geeignet ist. Viele herkömmliche
Monitore sind für
diese Aufgabe geeignet, die zum Beispiel mannigfaltig Kathodenstrahlröhre (CRT),
Flüssigkristallanzeige
(LCD), Head-Up-Displays (HUDs), helmmontierte Anzeigen (HMDs) und
andere elektronische Anzeigesysteme enthalten.
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Prozessor 106 umfasst
einen oder mehrere Funktionsblöcke,
die verwendet werden, um Flugmanagement und -Steuerung bereitzustellen,
um mit Cursorsteuerungsvorrichtungen 104 zu koppeln und Monitor 112 zu
betreiben. In dieser Hinsicht kann Prozessor 106 eine beliebige
Anzahl von individuellen Mikroprozessoren, Speichern, Speichereinrichtungen,
Interfacekarten und andere herkömmliche Komponenten
enthalten, die im Stand der Technik bekannt sind.
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Avionik-Daten 110 enthalten
aeronautische, auf den Zustand des Flugzeuges bezogene Information,
die von einer aeronautischen Informationsdatenbank abgeleitet wird.
Datenquellen 108 enthalten verschiedene Arten von Daten,
die vom System angefordert werden, wie zum Beispiel Flugplandaten, Daten
bezüglich
Luftverkehrslinien, Navigationshilfen (Navaids), Symbolbeschaffenheiten,
Navigationsdaten, Behinderungen, Fontbeschaffenheiten, Rollzulassung,
Luftraum für
spezielle Nutzung, politische Grenzen, COM-Frequenzen (unterwegs
und Flughäfen),
Anfluginformation, und ähnliches.
Typischerweise ist zum Beispiel eine geographische Informationsdatenbank
innerhalb von Datenquellen 108 enthalten.
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Bezug
nehmend nunmehr auf 2 enthält eine Darstellung 114 gemäß verschiedener
beispielhafter Aspekte der vorliegenden Erfindung eine Seitenansicht 202,
eine senkrechte Profilansicht (oder „Vertikalprofil") 204 und
eine aktuelle Kartenansicht (oder einfach „aktuelle Karte") 206.
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Vertikalprofil 204 enthält entsprechend
ein Flugzeugsymbol in Seitenansicht 208(b), ein oder mehrere
Wegepunkt-Symbole 212(b) (oder Beschränkungssymbole, die ausführlich unten
beschrieben werden), Liniensegmente 209(a), die Wegepunktsymbole 212(b) verbinden,
eine erste Achse 218, die Seitenposition und/oder Zeit
darstellt, und eine zweite Achse 216, die die Höhe bezeichnet.
So ist zum Beispiel bei der Seitenansicht 202 das System
vorzugsweise derartig konfiguriert, dass der Benutzer den Flugplan
und die Flugbahn über
graphische Handhabung von Symbolen 212(b) unter Verwendung
des Cursorsymbols 210 modifizieren kann.
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Bei
einer Ausführungsform
können
die verschiedenen Flächen
der Darstellung 114 erweitert werden, um Darstellung und
Editierung des Flugplans zu erleichtern. Wenn der Benutzer zum Beispiel
Cursor 210 innerhalb des Vertikalprofils 204 von Darstellung 114 klickt,
erweitert sich dieser Bereich, um eine größere Fläche der gesamten Darstellungsfläche von
Darstellung 114 auszufüllen.
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Weiter
Bezug nehmend auf 2 enthält Seitenansicht 202 entsprechend
verschiedene graphische Elemente („Symbole"), die unter anderem die Seitenposition
des Flugzeuges in Bezug auf den Boden darstellt. Seitenansicht 202 kann
ebenfalls verschiedene Kartenmerkmale enthalten, die Gelände, politische
Grenzen und ähnliches
einschließen. Bei
der dargestellten Ausführungsform
enthält
Seitenansicht 202 ein Flugzeugsymbol in Draufsicht 208(a),
ein oder mehrere Wegepunktsymbole 212(a) und Liniensegmente 209(a),
die Wegepunktsymbole 212(a) verbinden, wobei Wegepunktsymbole 212(a) mit
dem aktuellen Flugweg des Flugzeuges verknüpft sind. Darstellung 114 kann
ebenfalls ein oder mehrere Cursorsymbole 210 enthalten,
die gemäß Eingabe von
einem oder mehreren Benutzern 102 (siehe 1)
positioniert sind, die über
eine oder mehrere Cursorsteuerungsvorrichtungen 104 empfangen
werden (siehe 1). Während die Details der Wechselwirkung
des Benutzers mit Seitenansicht 202 weiter unten diskutiert
werden, wird im Allgemeinen Cursor 210 von dem Benutzer
entsprechend positioniert, um Datenelemente, die in der Darstellung 114 erscheinen,
auszuwählen
und graphisch zu editieren, wie zum Beispiel den mit Wegepunkten 212(a) verknüpften Flugplan.
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Wie
oben kurz erwähnt
wurde, enthält
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zusätzlich
zu Seitenansicht 202 und Vertikalprofil 204 einen aktuellen
Kartenbereich, der eine größere wenngleich
vereinfachte Seitenfläche
als die enthält,
welche in Seitenansicht 202 gezeigt wird. Eine rechteckige
oder quadratische Abgrenzung, die dem gezeigten Gebiet in Seitenansicht 202 entspricht,
kann in aktueller Karte dargestellt werden.
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3 ist
eine Darstellung bestimmter Merkmale eines Flugzeugcockpit-Anzeigenaufbaus
gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung. Anzeigen 302, 304, 306 und 308 sind
in einem Instrumentenbrett 312 eines Cockpits 300 enthalten
und umfassen im Allgemeinen vier Darstellungsvorrichtungen (wie
Darstellungsvorrichtungen 114 in 1, wie zum
Beispiel LCD Farb-Flachbildschirme). Äußere Anzeigen 302 und 308 bilden
jeweils Hauptfluganzeigen (PFD). Sämtliche Fluginformation und
Kurzstreckeninformation befindet sich auf Anzeigen 302 und 308.
Innere Anzeigen 304 und 306 bilden jeweils Multifunktionsanzeigen
(MFD). Anzeigen 304 und 306 können durch mehr als eine Person
benutzt werden und erfordern lediglich koordinierte Handhabung.
Instrumentenbrett 312 enthält ebenfalls (nicht dargestellte)
Standby-Instrumente. Die Standby-Instrumente können von herkömmlicher
Art sein, wie ein Höhenmesser,
Eigengeschwindigkeitsanzeiger, Fluglageanzeiger und Instrumentenlandesystem (ILS)
Gleitweg-/Leitstrahl-Anzeiger. Alternativ könnten sie als elektronische
Flachbildinstrumente implementiert sein. Ungeachtet ob herkömmliche
oder elektronische Flachbildinstrumente verwendet werden, werden
diese Instrumente im Allgemeinen lediglich als Back-up für Anzeigen 302, 304, 306 und 308 verstanden.
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Folglich
kann in dem Cockpit von 3 ein Benutzer (z. B. ein Pilot)
an der linken Seite des Cockpits vor Anzeige 302 und neben
Anzeige 308 anwesend sein, während ein anderer Benutzer
(z. B. ein Copilot) an der rechten Seite des Cockpits vor Anzeige 306 und
neben Anzeige 308 anwesend sein. Anzeigen 302, 304, 306 und 308 müssen nicht
planparallel sein. In einem typischen Cockpit können nämlich Anzeigen 302, 304 und 306 im
Wesentlichen planparallel sein, wobei Anzeige 308 auf einer
separaten Konsole zwischen Pilot und Copilot angeordnet ist. Es
sollte ebenfalls festgestellt werden, dass Anzeigen 302, 304, 306 und 308 nicht identisch
oder im Wesentlichen identisch bemessen sein müssen und nicht maßstabsgerecht
gezeigt sind, da jede Anzeige ein anderes Streckungsverhältnis haben
kann als das gezeigte.
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Anzeigen 302, 304, 306 und 308 stellen
eine Funktionalität
bereit, die früher
durch eine Vielzahl von Instrumenten auf einem Instrumentenbrett
bereitgestellt wurde. In der Vergangenheit enthielt ein Cockpit
getrennte Instrumente, um unter anderem Fluglage, Höhe, Eigengeschwindigkeit
und vertikale Geschwindigkeit anzuzeigen. Dies ist in 4 dargestellt,
die eine graphische Darstellung eines beispielhaften herkömmlichen
Cockpits ist. In 4 sind unter anderem Eigengeschwindigkeitsanzeiger 402, Fluglageanzeiger 404,
Radiokompass 406, Leitkursanzeiger 408 und Höhenmesser 410 dargestellt.
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Die
in 4 dargestellten individuellen Instrumente sind
in den letzten Jahren durch verschiedene Anzeigeeinheiten ersetzt
worden. Zum Beispiel zeigt 5 eine beispielhafte
Anzeige 500. Anzeige 500 ist eine einzelne CRT
oder LCD Anzeigeeinheit, auf der graphische Darstellungen eines
Fluglageanzeigers, Eigengeschwindigkeitsanzeiger, Höhenmesser
und Leitkursanzeiger durch einen Computer in getrennte Bereiche
von Anzeige 500 übergeben worden
sind. Insbesondere enthält
Bereich 502 eine Zuordnung eines Fluglageanzeigers, Bereich 504 zeigt
die Eigengeschwindigkeit an, Höhenmesser 506 zeigt
die Höhe
an und Leitkursanzeiger (HSI) 508 zeigt den Kurs des Flugzeuges.
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Zurückkommend
auf 3 zeigen Anzeige 302 und Anzeige 308 bei
typischer Anwendung im Wesentlichen identische Information, derartig,
dass der Pilot und Copilot Zugang zur selben Information haben.
Typischerweise werden Anzeigen 302 und 308 in
einer ähnlichen
Weise konfiguriert, wie es in 5 gezeigt
ist, derartig, dass die Fluglage, Höhe, Eigengeschwindigkeit und
Kurs angezeigt werden. Anzeige 304 kann zum Beispiel konfiguriert
sein, um Navigationsinformation, wie eine Anzeige des aktuellen
Kurses des Flugzeuges und Daten bezüglich des umgebenden Bereiches,
anzuzeigen.
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Anzeigen 304 und 306 werden
zum Verwalten des Flugplans, zur Ausführung von Flugweg-Veränderungen
und Überwachung
von Flugzeugsystemen und Verfügbarkeit
von Sensoren verwendet. Die entsprechenden Verfahren beziehen extensive
Benutzung von Cursorsteuerung und Multifunktionstastatur ein. Alternativ
könnten
die Funktionen der Tastatur und/oder Cursorsteuerung durch andere
geeignete herkömmliche
Mittel erfolgen, wie direkte Spracheingabe.
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Ein
Aspekt der Auslegung von Anzeigen 304 und 306 ist
die Fähigkeit
sowohl für
Pilot als auch für Copilot,
auf beide Anzeigen von jedem Sitz aus unter Verwendung eines unverwechselbaren
Cursors zugreifen zu können,
wie es in 6 gezeigt ist. Beide Anzeigen
stellen dieselben Optionen bereit und sind mit synchronisierten
FMS Prozessoren gekoppelt. Beide Anzeigen sind derartig synchronisiert,
dass zum Beispiel, wenn der Pilot zum Beispiel an einer Höhenkarte
unterwegs an Anzeige 304 arbeitet, kann der Copilot an
derselben Karte an Anzeige 306 arbeiten und einen unterschiedlichen
Maßstab
oder andere Formatart verwenden. Der Pilot und Copilot können ebenfalls
zusammen am selben Feld, an derselben Anzeige arbeiten, wobei jeder
eine getrennte Multifunktionstastatur und eine getrennte Cursorsteuerungsvorrichtung
verwendet, um mit dem Anzeigesystem zusammenzuwirken. Ein weiterer
Aspekt von gemeinsamem Zugriff auf Anzeigen 304 und 306 ist,
dass lediglich ein Cursor und eine Tastatur innerhalb eines gegebenen „Feldes" oder Fensters zu einem
Zeitpunkt aktiv sind.
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Zugriff
zu und zwischen Anzeigen 304 und 306 wird durch eine „Cursor-Sprung" Funktion ausgeführt, die
es jedem Cursor selektiv ermöglicht, über jede
Anzeige zu wandern. Bei einer Ausführungsform wird diese Cursor-Sprung Funktion selektiv
durch Cursorsteuerungsgeschwindigkeit ausgeführt. Wenn zum Beispiel ein
Pilot die Cursorsteuerungsvorrichtung langsam betätigt, um
den Cursor zum unteren Rand von Anzeige 304 zu bewegen,
wird der Cursor am unteren Rand von Anzeige 304 stehen
bleiben, um den Cursor am irrtümlichen „Springen" zu Anzeige 306 zu
hindern. Nachträgliche
langsame Bewegung der Cursorsteuerungsvorrichtung nach unten wird
nicht zu weiterer Bewegung des Cursors nach unten führen. Schnelle
Bewegung der Cursorsteuerung jedoch wird den Cursor veranlassen,
zu Anzeige 306 „überzuspringen". Der Pilot kann
dann den Cursor und zugehörige
Schalter, Knöpfe
und/oder Tasten verwenden, um jegliches, auf Anzeige 306 verfügbare Merkmal
auszuführen. Ähnlich kann
diese Cursor-Sprung Funktion für
Steuerungsbewegungen des Cursors zwischen und unter Anzeigen 302, 304 und 306 und
zwischen und unter Anzeigen 304, 306 und 308 durchgeführt werden.
Die Cursor-Sprung Funktion könnte
natürlich
unter Verwendung eines Selektors durchgeführt werden, der von Cursorsteuerungsgeschwindigkeit
verschieden ist. Es könnte
zum Beispiel ein zugeordneter Schalter oder Taste vorgesehen werden,
deren Betätigung
erforderlich wäre,
um "Cursor Sprung" zu einer benachbarten
Anzeige zu ermöglichen.
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Die
folgenden Funktionen sind in beiden Anzeigen 304 und 306 redundant
enthalten, um einen Flug zu beginnen, zu ermöglichen, selbst wenn eine Anzeige
ausgefallen ist: Anzeige Triebwerksparameter und Warn-/Achtungsmitteilungen;
Anzeige sämtlicher
Elektrik-, Kraftstoff-, Klima-, Hydrauliksysteme des Flugzeuges;
Anzeige Leitkurs und Vertikalprofil; Verwalten von FMS und AFIS;
Verwalten normaler und anormaler Checklisten; und Anzeige allgemeiner Wartungspunkte
im Flug, die leicht von der Besatzung verstanden werden können.
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In
verschiedenen Ausführungsformen
sind die Cursorsteuerungsvorrichtungen und Multifunktionstastaturen
die Hauptmittel zur Wechselwirkung mit den MFDs. Betätigung des
Cursors beinhaltet die Cursoraktionen „Erfassung" und „Auswahl", die üblicherweise in der Welt der
Personalcomputer als „per Mausklick" bekannt sind. Wenn
ein Pilot zum Beispiel mit Leitkursanzeiger zusammenwirkt, wird
der Cursor beweglich mit Punkten auf der Karte durch Handhabung
der Cursorsteuerungsvorrichtung überlagert. Bestimmte
dieser Punkte auf der Karte stellen spezielle, vom System erkannte
Positionen dar: RNAV Punkte, Routen, Flughäfen und ähnliches. Wenn der Cursor mit
einem dieser Punkte überlagert
wird, wird der Punkt „erfasst", das heißt, der
Hintergrund um den erfassten Punkt wechselt die Farbe und der Cursor
wird hinter diesem Hintergrund dargestellt. Um den erfassten Punkt „auszuwählen", wird ein Aktionsschalter
an der Cursorsteuerungsvorrichtung betätigt. Das verursacht, dass
Daten, die für
diesen Punkt im Systemspeicher gespeichert sind, als ein Informationsfenster
an der Cursorstelle angezeigt werden. Der Pilot kann dann mit Veränderung
der in dem Fenster angezeigten Parameter beginnen, indem er zum
Beispiel die Multifunktionstastatur verwendet. Es ist auch möglich und
kann vorteilhaft sein, Softkeys und Labels zu bestimmen, welche
veranlassen werden, dass die entsprechende Funktion oder Option
ausgewählt
wird.
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In
verschiedenen Ausführungsformen
wird keinem Piloten beim Zusammenwirken mit den Anzeigen 304 und 306 eine
Priorität
eingeräumt
werden. Jeder Pilot kann mit seinem oder ihrem Cursor an beiden
Anzeigen arbeiten und beide Piloten können auch zusammen an derselben
Anzeige oder an derselben Funktion an verschiedenen Anzeigen arbeiten.
Im letzteren Fall berücksichtigt
das System die chronologische Reihenfolge von Aktionen. Eine mögliche Ausnahme
kann jedoch sein, dass, wenn ein Pilot bereits eine Veränderung
begonnen hat, der andere Pilot diesen Parameter nicht beeinträchtigen kann,
solange das Verfahren nicht beendet ist. Der zweite Pilot kann jedoch
einen anderen Parameter auf derselben Anzeige verändern. Es
ist somit möglich,
beide Cursors auf dieselbe Anzeige zu bekommen. Die Cursor können für jeden
Piloten graphisch unterschiedlich sein, wie es zum Beispiel in 6 gezeigt
ist. In 6 unterscheiden sich die Cursor durch
ihre geometrische Konfiguration. Bei anderen praktischen Anwendungen
der vorliegenden Erfindung können
die Cursors durch Farbe, Größe, Gestalt
oder andere geeignete Konfigurationen unterschieden werden.
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Bei
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wenn beide Cursor in demselben
Feld derselben Anzeige vorhanden sind und von einem Piloten in Bezug
auf den Cursor eine Maßnahme
ergriffen worden ist, ändert
sich die Konfiguration des Cursors des anderen Piloten, wie es in 7 gezeigt
ist. Cursorkonfiguration 702 gibt an, dass der Cursor inaktiv ist.
Wenn die Veränderungen
des ersten Piloten vollendet, beendet sind oder andernfalls das
Zeitlimit überschritten
wurde, wird der Cursor des ersten Piloten zu Konfiguration 702 wechseln
und der Cursor des zweiten Piloten wird in seinen normalen Zustand zurückkehren.
Auf diese Weise kann jeder Pilot durch einen Blick sicherstellen,
ob ihre beabsichtigte Veränderung
zu jedem Zeitpunkt gemacht werden kann. Wenn die Cursor derartig
angeordnet sind, dass ihre Aktion sich nicht gegenseitig beeinträchtigen,
ist es für
einen Cursor nicht notwendig, deaktiviert zu werden, und damit werden
die Cursorkonfigurationen in ihrem normalen Zustand verbleiben (wie
es zum Bespiel in 6 dargestellt ist).
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Die
MFDs werden konfiguriert, um es den Piloten zu ermöglichen,
ausgewählte,
als ein Fenster dargestellte Parameter zu verändern. Wenn ein Cursor über einem
bestimmten Parameter angeordnet ist, wechselt sein Hintergrund die
Farbe und eine Veränderung
kann ausgeführt
werden, indem ein neuer Wert mit einer Tastatur eingegeben wird,
ein neuer Wert mit einem Knopf „eingewählt" wird oder durch beliebige andere Mittel,
die konfiguriert sind, derartige Eingaben durchzuführen. Während er
verändert wird,
kann der Parameter blaugrün
mit blaugrüner Einrahmung
angezeigt werden oder mit beliebigem anderen Format oder Farbe.
Wenn die Veränderung vollendet
ist, drückt
der Pilot die „ENT" oder „ENTER" Taste auf der Tastatur
oder klickt den Schalter auf der Cursorsteuerungsvorrichtung. Wenn
der Pilot "ENT" drückt oder
klickt ohne neue Daten einzugeben, springt der Cursor automatisch
in das folgende Parameterfeld. Bei einem Aspekt der Erfindung ist
es möglicht,
den Veränderungsprozess
durch Doppelklick des Schalter an der Cursorsteuerungsvorrichtung
zu beenden, so dass das System in den vorherigen Zustand zurückkehrt.
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Wenn
ein dargestellter Cursor für
ein gegebenes Zeitintervall inaktiv bleibt – das heißt, wenn seine Position unter
Verwendung der Cursorsteuerungsvorrichtung nicht verändert wird
oder wenn eine andere Maßnahme
ergriffen wird – kann
der Cursor konfiguriert werden zu „Time-out", und vom Anzeigefeld zu verschwinden,
bis eine weitere Maßnahme
ergriffen wird. Wenn der Cursor das Zeitlimit überschritten hat und von Ansichten
entfernt ist, wird keine weitere Veränderung von angezeigten Parametern durchgeführt, bis
der Cursor wieder belebt wird. Der Cursor kann wieder belebt werden – das heißt wieder sichtbar
gemacht werden – indem
die Cursorsteuerungsvorrichtung einfach leicht bewegt wird oder
indem ein Schalter oder Taste betätigt wird, die so konfiguriert
sind, dass der Cursor im Anzeigebereich wiederhergestellt wird.
Bei einem Aspekt der Vorrichtung wird der Cursor nach Wiederherstellung
auf der Anzeige hervorgehoben und kehrt in dieselbe Position zurück, in der
er das Zeitlimit überschritten
hatte. Diese Hervorhebung kann die Form eines hellfarbigen "Halo" um den Cursor herum
und eine Hervorhebung des Feld-Frames annehmen, derartig, dass der
Cursor schnell und leicht vom Piloten während Flugzeugbetrieb gefunden
werden kann. Dieser Hervorhebungseffekt wird kurz beibehalten und
gibt dem Piloten angemessene Zeit, um den Cursor zu lokalisieren,
klingt dann aber ab, derartig, dass er nicht die Anzeigegraphiken
beeinträchtigt.
Bei einer Ausführungsform,
wie sie in 8 dargestellt ist, ist ein hellfarbiger
gelber Halo 802(a) um den Cursor 804 in dem Moment
dargestellt, in dem er wiederhergestellt wird und der graue Frame,
der das Anzeigefeld abgrenzt, in dem der Cursor liegt, ist in blaugrün hervorgehoben. Über ein
Zeitintervall von ungefähr
1–3 Sekunden
nimmt der hellfarbige gelbe Halo schrittweise an Größe und Intensität ab (siehe 802(b), 802(c)),
bis Cursor 804 in seinen normalen Zustand wiederhergestellt
ist.
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Wie
oben kurz erwähnt
wurde, stellen Systeme gemäß der vorliegenden
Erfindung die Fähigkeit bereit,
Flugplaninformation graphisch zu verändern und/oder über die
Cursorsteuerungsvorrichtung einzugeben. Es sollte verstanden werden,
dass die dargestellten, beispielhaften Verfahren mehr oder weniger
Schritte enthalten können
oder im Zusammenhang eines größeren Prozessschemas
durchgeführt werden
können.
Darüber
hinaus dürfen
die verschiedenen in den Zeichnungsfiguren dargestellten Flussdiagramme
nicht ausgelegt werden, die Reihenfolge zu beschränken, in
der die individuellen Verfahrenschritte durchgeführt werden können.
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Es
ist somit offensichtlich, dass hierin ein System und ein Verfahren
zur Flugzeuginformationsanzeige und -Steuerung bereitgestellt wurden,
welche den oben dargelegten Anforderungen nachkommen. Obwohl die Erfindung
in Bezug auf bestimmte veranschaulichende Beispiele beschrieben
und dargestellt worden ist, ist es nicht beabsichtigt, dass die Erfindung
auf diese veranschaulichenden Ausführungsformen beschränkt ist.
Obwohl zum Beispiel durchgehend auf „Flugzeuge" Bezug genommen wurde, soll sich die
Erfindung auch auf Fahrzeuge beziehen, die sich auf dem Boden oder
im Weltall befinden.