JP2001265476A - ヒューマンマシンインタフェース装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単なキー操作で、また、視点を移動させずに
多数の機能を効率的に操作する。 【解決手段】操作対象となる各機能のメニューを階層構
造とし、操作入力部１１のキー配置に対応した形態で各
機能のメニューを表示部１２における表示画面１２ａの
メニュー表示領域１３に表示し、操作入力部１１のキー
操作に伴い、そのメニューを階層的に表示する。これに
より、表示部１２の表示画面１２ａを見ながら、操作入
力部１１に設けられた所定数のキー１１ａ〜１１ｈだけ
を使って複数の機能を効率的に操作することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばヘリコプタ
ー等の航空機に搭載された各種機能を操作する場合に用
いて好適なヒューマンマシンインタフェース装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばヘリコプター等の航空機には、飛
行コースを設定する機能の他、監視カメラや各種センサ
類の機器を制御する機能など、航空機の操縦に関連した
様々な機能が搭載されている。パイロットは、航空機を
操縦しながら、これらの機能を必要に応じて適宜操作し
なければならない。

【０００３】ここで、近年のＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａ
ｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の発達により、直
感的、視覚的な操作手法が一般化してきた。しかし、航
空機のような多機能の操作系では、マウスやスライドパ
ッドなどのポインティングデバイスのみでは操作しきれ
ないため、各機能を割り当てたファンクションキーを並
べたキーボード（キー数：約３０〜４０個）を併用して
いるのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】航空機の操縦席といっ
た特殊な環境下にあっては、飛行時の安全性のために、
少ないキー操作にて多数の機能を操作でき、また、パイ
ロットの視点をあまり移動させずに各機能を操作できる
ことが求められる。

【０００５】しかしながら、従来のようなキーボードに
よる操作では、多数のキーの入力が必要となり、しか
も、各機能がどのキーに割り当てられているのかを把握
しておかなければならないため、パイロットに負担がか
かる問題がある。一方、ポインティングデバイスによる
操作では、ポインタを煩雑に移動させる必要があり、操
作性が悪いといった問題がある。また、タッチパネル方
式では、表示画面上での操作を必要とすることから、操
縦席での操作手段としては不向きである。

【０００６】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、簡単なキー操作で、また、視点を移動させずに多
数の機能を効率的に操作することのできるヒューマンマ
シンインタフェース装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】（１） 本発明は、操作
対象となる各機能のメニューを階層構造としたヒューマ
ンマシンインタフェース装置であって、所定数のキーを
有する入力手段と、この入力手段の各キーにて指定可能
な各機能のメニューを上記入力手段のキー配置に対応し
た形態で表示する表示手段と、この表示手段に表示され
たメニューの中の１つが上記入力手段のキー操作により
指定された際に、次階層メニューが存在するか否を判断
する判断手段と、この判断手段の結果、次階層メニュー
が存在する場合には現在表示中のメニューに代えて次階
層メニューを上記表示手段に表示し、次階層メニューが
存在しない場合には上記入力手段のキー操作により指定
された機能を実行して、その機能に関する情報を上記表
示手段に表示する制御手段とを具備して構成される。

【０００８】このような構成によれば、入力手段のキー
配置に対応した形態で各機能のメニューが表示手段に表
示され、入力手段のキー操作に伴い、そのメニューが階
層的に表示される。したがって、表示画面を見ながら、
入力手段に設けられた所定数のキーだけを使って複数の
機能を効率的に操作することができる。また、機能実行
時における情報がメニューと同じ表示画面に表示される
ため、機能選択操作を行いながら、その機能実行時の情
報を視覚的に得ることができる。

【０００９】（２） 本発明は、航空機の操縦に関連し
た各機能を操作対象とし、これらの機能のメニューを階
層構造としたヒューマンマシンインタフェース装置であ
って、上記航空機の操縦席に設置され、所定数のキーを
有する入力手段と、この入力手段と共に上記航空機の操
縦席に設置され、上記入力手段の各キーにて指定可能な
各機能のメニューを上記入力手段のキー配置に対応した
形態で表示する表示手段と、この表示手段に表示された
メニューの中の１つが上記入力手段のキー操作により指
定された際に、次階層メニューが存在するか否を判断す
る判断手段と、この判断手段の結果、次階層メニューが
存在する場合には現在表示中のメニューに代えて次階層
メニューを上記表示手段に表示し、次階層メニューが存
在しない場合には上記入力手段のキー操作により指定さ
れた機能を実行して、その機能に関する情報を上記表示
手段に表示する制御手段とを具備して構成される。

【００１０】このような構成によれば、航空機の操縦席
に設置された入力手段と表示手段を用い、航空機の操縦
に関連した各機能を操作することができる。この場合、
入力手段のキー配置に対応した形態で各機能のメニュー
が表示手段に表示され、入力手段のキー操作に伴い、そ
のメニューが階層的に表示される。したがって、表示画
面を見ながら、入力手段に設けられた所定数のキーだけ
を使って複数の機能を効率的に操作することができる。
また、機能実行時における情報が表示画面に表示される
ため、その機能実行時の情報を視覚的に得ることができ
る。

【００１１】また、上記（１）または（２）の構成にお
いて、上記入力手段に所定数のキーをマトリクス状に配
置することで、テンキーのような感覚で各キーの操作を
行うことができる。

【００１２】また、上記（１）または（２）の構成にお
いて、上記各機能のメニューを上記表示手段の画面上の
所定の領域に表示することで、常に画面上の同じ位置に
てメニューを確認することができる。

【００１３】また、上記（１）または（２）の構成にお
いて、上記機能実行時の情報を上記表示手段の上記各機
能のメニューの表示領域を除く画面全体に表示すること
で、機能選択操作を行いながら、その機能実行時の情報
を視覚的に得ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。

【００１５】図１は本発明一実施形態に係るヒューマン
マシンインタフェース装置の外観構成を示す図である。

【００１６】本実施形態におけるヒューマンマシンイン
タフェース装置は、例えばヘリコプター等の航空機に適
用されるものであって、図１に示すように操作入力部１
１および表示部１２を備えている。

【００１７】操作入力部１１および表示部１２は、航空
機の操縦席に設置される。この場合、パイロットの操縦
に支障のないように、例えば操作入力部１１は操縦桿の
近傍に設置され、表示部１２はパイロットの正面に設置
される。

【００１８】操作入力部１１は、パイロットが片手で入
力操作を容易に行い得るような形状をなし、その操作面
には複数（ここでは８つの）のキー１１ａ〜１１ｈが配
置されている。ここでは、テンキーのような感覚で操作
できるように、操作面が３×３のマトリクス形状に区分
され、その中心部分を空き領域として各キー１１ａ〜１
１ｈが図示のように配置されている。なお、中心部分の
空き領域に別のキーを割り当てても良い。これらのキー
１１ａ〜１１ｈは、航空機に備えられている各種の機能
を任意選択的に実行させるためのファンクションキーと
して用いられる。航空機に備えられている各種の機能と
は、例えば飛行コースを設定する機能、監視カメラにて
監視対象の映像をモニタ表示する機能、高度計等の各種
センサを監視する機能などがある。

【００１９】一方、表示部１２は、例えばＬＣＤ（Liqu
id Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode-ray tube）等
のカラー表示可能な小型の表示装置からなり、その表示
画面１２ａをパイロットに対向させて操縦席の所定の場
所に設置されている。

【００２０】ここで、本実施形態では、航空機の操縦に
関連した各機能を操作対象とし、これらの機能のメニュ
ーを階層的に表示することを特徴としている。図２にメ
ニューの階層構造の一例を示す。

【００２１】操作入力部１１のキー操作に伴い、表示画
面１２ａのメニュー表示領域１３に第１階層（最上位階
層）から順に下位階層のメニューが表示される。第１階
層（最上位階層）では、メインメニューとして８つの機
能が設定されている。図２の例では、機能１を「飛行コ
ース」、機能３を「カメラ制御」としている。

【００２２】ここで、第１階層（最上位階層）のメイン
メニューが表示された状態で、操作入力部１１のキー１
１ａの押下により「飛行コース」を選択すれば、「飛行
コース」に関するメニューが第２階層として表示され、
さらに、この第２階層のメニューにて操作入力部１１の
キー１１ｆの押下により「詳細」を選択すれば、「飛行
コース」の「詳細」に関するメニューが第３階層として
表示される。同様に、第１階層（最上位階層）のメイン
メニューが表示された状態で、操作入力部１１のキー１
１ｃの押下により「カメラ制御」を選択すれば、「カメ
ラ制御」に関するメニューが第２階層として表示され、
さらに、この第２階層のメニューにて操作入力部１１の
キー１１ｆの押下により「詳細」を選択すれば、「カメ
ラ制御」の「詳細」に関するメニューが第３階層として
表示される。

【００２３】各階層のメニューに設けられた「戻る」を
選択した場合には、１つ前の階層のメニューが表示され
る。また、最終的に表示される最下位階層のメニューに
は、図示せぬ「実行ボタン」が設けられており、その
「実行ボタン」を選択することで、そのメニュー上で選
択された機能が実行されるようになっている。

【００２４】なお、第１階層（最上位階層）のメインメ
ニューにて選択可能な機能数は８つであるが、その他の
機能については下位の階層にて選択するような構成にな
っている。例えば第１階層の「機能８」を選択すると、
その下位の階層にて、次のメインメニュー（機能９〜１
６）が表示される。

【００２５】図３は本装置の機能構成を示すブロック図
である。

【００２６】本装置には、制御部２１が設けられてい
る。この制御部２１は、マイクロプロセッサからなり、
記憶部２２に予め記憶されたプログラムあるいは記録媒
体２４に記録されたプログラムを記憶媒体読取り装置２
５にて読み込むことにより、上述した操作入力部１１の
キー操作に伴う各機能の階層表示を実行し、最終的に選
択された機能に応じて各種制御機器２３を制御する。

【００２７】記憶部２２には、プログラムの他、本装置
に必要な各種の情報が記憶されている。各種制御機器２
３は、例えば監視カメラや高度計等のセンサ類などであ
る。また、記録媒体２４および記憶媒体読取り装置２５
としては、例えば磁気ディスク（フロッピーディスク、
ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶ
Ｄ等）、半導体メモリなどのメディアと、それらを読み
取るためのドライブからなる。

【００２８】次に、本装置の処理動作について説明す
る。

【００２９】図４は本装置の処理動作を示すフローチャ
ートである。

【００３０】まず、表示部１２の表示画面１２ａにおけ
るメニュー表示領域１３に、第１階層（最上位階層）の
メニューが表示される（ステップＳ１１）。このメニュ
ーには、操作入力部１１の各キー１１ａ〜１１ｈにて指
定可能な各機能の選択項目が各キー１１ａ〜１１ｈと同
じ位置関係で配置されている。

【００３１】第１階層（最上位階層）のメニューが表示
された状態で、パイロットが各キー１１ａ〜１１ｈのう
ちの何らかのキーを操作すると（ステップＳ１２のＹｅ
ｓ）、当該キーに対応した機能が判別され（ステップＳ
１３）、その機能の次階層メニューが現在表示中のメニ
ューに代わってメニュー表示領域１３に表示される（ス
テップＳ１４）。ここで表示されるメニューについて
も、操作入力部１１の各キー１１ａ〜１１ｈと同じ位置
関係で配置されており、操作入力部１１の何らかのキー
が操作されるのに伴い（ステップＳ１５のＹｅｓ）、当
該キーに対応した機能が判別される（ステップＳ１
６）。

【００３２】ここで、当該キーに対応した機能に次階層
メニューがあれば（ステップＳ１７のＹｅｓ）、さらに
次の階層メニューが現在表示中のメニューに代わってメ
ニュー表示領域１３に表示される（ステップＳ１４）。
一方、次階層メニューがなければ、つまり、現在表示さ
れているメニューが最下位階層のメニューであった場合
には（ステップＳ１７のＮｏ）、そこで選択された機能
が実行され、当該機能に関する情報が表示画面１２ａの
メニュー表示領域１３を除く領域に表示される（ステッ
プＳ１８）。

【００３３】実際には、最下位階層のメニューには図示
せぬ「実行ボタン」が設けられており、当該メニュー上
で所望の機能を選択した後に、上記「実行ボタン」を選
択するといったキー操作を行うことにより、その機能が
実行される。図１の例では、自機の飛行コースを追跡目
標に向けて設定し、その追跡目標を監視カメラで監視す
るといった機能が選択された場合の状態を示している。

【００３４】このように、操作入力部１１の各キー１１
ａ〜１１ｈにて指定可能な航空機の各機能のメニューが
キー配置に対応した形態で階層的に表示されるため、パ
イロットは表示部１２の表示画面１２ａを見ながら、つ
まり、視点を表示画面１２ａに向けたままで、所定数の
ファンクションキー（ここでは８つ）だけを使って複数
の機能を効率的に操作することができる。

【００３５】また、本装置で操作対象としているのは、
飛行コース、カメラ制御、センサ類など、航空機の操縦
に関わる機能であり、これらの機能が上述した操作手法
にて選択された際に、その機能実行時の情報がメニュー
と同じ表示画面１２ａにて表示される。したがって、パ
イロットは機能選択操作を行いながら、その機能実行時
の情報を視覚的に得て航空機を操縦することができる。

【００３６】なお、上記実施形態では、操作入力部１１
の操作面に８つのキーを設けたが、操作対象とする機能
の数に応じて、そのキーの数を増減しても良い。ただ
し、あまり多くのキーを設けると操作しづらくなり、逆
にキー数が少なすぎるとメニューの階層数が増えて所望
の機能を速やかに選択できなくなるため、片手で操作可
能な８つ前後のキー数が好ましい。

【００３７】また、上記実施形態では、本装置をヘリコ
プター等の航空機に適用した場合を例にして説明した
が、本発明はこれに限るものではなく、視点を移動させ
ずに多数の機能を効率的に操作することが求められる分
野であれば、すべてに適用することができる。

【００３８】また、上述した実施形態において記載した
手法は、コンピュータに実行させることのできるプログ
ラムとして、例えば磁気ディスク（フロッピーディス
ク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、
ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで
各種装置に適用したり、通信媒体により伝送して各種装
置に適用することも可能である。本装置を実現するコン
ピュータは、記録媒体に記録されたプログラムを読み込
み、このプログラムによって動作が制御されることによ
り、上述した処理を実行する。

【００３９】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、操
作対象となる各機能のメニューを階層構造とし、入力手
段のキー配置に対応した形態で各機能のメニューを表示
手段し、入力手段のキー操作に伴い、そのメニューを階
層的に表示するようにしたため、表示画面を見ながら、
入力手段に設けられた所定数のキーだけを使って複数の
機能を効率的に操作することができる。これにより、例
えばヘリコプター等の航空機において、パイロットに負
担をかけずに、また、視点の移動を少なくして、航空機
の操縦に関連した多数の機能の操作を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施形態に係るヒューマンマシンイン
タフェース装置の外観構成を示す図。

【図２】上記ヒューマンマシンインタフェース装置にお
けるメニューの階層構造の一例を示す図。

【図３】上記ヒューマンマシンインタフェース装置の機
能構成を示すブロック図。

【図４】上記ヒューマンマシンインタフェース装置の処
理動作を示すフローチャート。

【符号の説明】

１１…操作入力部 １１ａ〜１１ｈ…キー １２…表示部 １２ａ…表示画面 １３…メニュー表示領域 ２１…制御部 ２２…記憶部 ２３…各種制御機器 ２４…記録媒体 ２５…記憶媒体読取り装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作対象となる各機能のメニューを階層
   構造としたヒューマンマシンインタフェース装置であっ
   て、 所定数のキーを有する入力手段と、 この入力手段の各キーにて指定可能な各機能のメニュー
   を上記入力手段のキー配置に対応した形態で表示する表
   示手段と、 この表示手段に表示されたメニューの中の１つが上記入
   力手段のキー操作により指定された際に、次階層メニュ
   ーが存在するか否を判断する判断手段と、 この判断手段の結果、次階層メニューが存在する場合に
   は現在表示中のメニューに代えて次階層メニューを上記
   表示手段に表示し、次階層メニューが存在しない場合に
   は上記入力手段のキー操作により指定された機能を実行
   して、その機能に関する情報を上記表示手段に表示する
   制御手段とを具備したことを特徴とするヒューマンマシ
   ンインタフェース装置。
2. 【請求項２】 航空機の操縦に関連した各機能を操作対
   象とし、これらの機能のメニューを階層構造としたヒュ
   ーマンマシンインタフェース装置であって、 上記航空機の操縦席に設置され、所定数のキーを有する
   入力手段と、 この入力手段と共に上記航空機の操縦席に設置され、上
   記入力手段の各キーにて指定可能な各機能のメニューを
   上記入力手段のキー配置に対応した形態で表示する表示
   手段と、 この表示手段に表示されたメニューの中の１つが上記入
   力手段のキー操作により指定された際に、次階層メニュ
   ーが存在するか否を判断する判断手段と、 この判断手段の結果、次階層メニューが存在する場合に
   は現在表示中のメニューに代えて次階層メニューを上記
   表示手段に表示し、次階層メニューが存在しない場合に
   は上記入力手段のキー操作により指定された機能を実行
   して、その機能に関する情報を上記表示手段に表示する
   制御手段とを具備したことを特徴とするヒューマンマシ
   ンインタフェース装置。
3. 【請求項３】 上記入力手段には、所定数のキーがマト
   リクス状に配置されていることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２記載のヒューマンマシンインタフェース装
   置。
4. 【請求項４】 上記各機能のメニューは、上記表示手段
   の画面上の所定の領域に表示されることを特徴とする請
   求項１または請求項２記載のヒューマンマシンインタフ
   ェース装置。
5. 【請求項５】 上記機能実行時の情報は、上記表示手段
   の上記各機能のメニューの表示領域を除く画面全体に表
   示されることを特徴とする請求項１または請求項２記載
   のヒューマンマシンインタフェース装置。