JP2002267489A - 高度表示装置および速度表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の表示値の相互関係が瞬時に判断でき、
パイロットのワークロードを低減できる高度表示装置お
よび速度表示装置を提供する。 【解決手段】 高度表示画面には長針および短針からな
るシンボルＳＡと、三角状のくぼみを有するシンボルＳ
Ｂと、帯状のシンボルＳＣなどが配置され、シンボルＳ
ＡはＡＤＣ１２から出力される現在の機体高度を回転角
で表示し、シンボルＳＢはＦＭＣ１３から指示される現
在の高度目標値を回転角で表示し、シンボルＳＣは機体
高度と高度目標値との差をシンボルＳＡの長針指示位置
から反時計方向にシンボルＳＢのエッジに至るまでを細
いラインで表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機体高度および高
度目標値を表示するための高度表示装置に関する。また
本発明は、機体速度および速度目標値を表示するための
速度表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】航空機には、機体高度を測定する高度
計、機体速度を測定する速度計、高度や速度などの飛行
データを算出するＡＤＣ(Air Data Computer)などが搭
載され、これらの測定値はコクピック内の計器やディス
プレイに表示される。

【０００３】また、予め設定した飛行ルートに誘導する
ためのＦＭＣ（飛行管理計算機：Flight Management Co
mputer）を航空機に搭載した場合、操縦支援や自動操縦
を実現できる。

【０００４】図４は、従来の飛行誘導システムの一例を
示すブロック図である。飛行誘導制御システムは、ＧＰ
Ｓ(Global Positioning System) 受信機やＩＮＳ(Inert
ialNavigation System)装置など、現在の機体運動デー
タ（機体の位置、姿勢など）を出力する機体情報測定部
１と、各種センサの測定データを処理して現在の飛行デ
ータ（対気速度、気圧高度など）を出力するＡＤＣ２
と、予め入力したフライトプラン（飛行ルート）、機体
情報測定部１からの機体運動データおよびＡＤＣ２から
の飛行データに基づいて自機を飛行ルートに誘導するた
めの操縦目標値を生成するＦＭＣ３と、飛行データや操
縦目標値を表示する表示部４などで構成される。

【０００５】表示部４は、ＣＲＴや液晶パネル等から成
るＭＦＤ（マルチファンクションディスプレイ）で構成
され、画面上に種々の航空計器が表示可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】１つの航空計器で測定
値および目標値をアナログ表示する場合、測定値と目標
値との関係が瞬時に判断しにくいことがある。特に、ア
ナログ時計などのように指針の回転角が３６０度以上許
容される計器の場合、測定値から目標値に向かう周方向
は時計周りと反時計周りが考えられるため、パイロット
は現在の測定値から増加すべきか減少させるべきか戸惑
うことになる。

【０００７】また、パイロットは測定値を目標値に一致
させようと操縦する。このとき測定値だけでなく目標値
も時々刻々と変化すると、目標値が最終的にどの方向に
進むのかが不明であるため、目標値が正しく表示されて
いるかが不安になる。

【０００８】本発明の目的は、複数の表示値の相互関係
が瞬時に判断でき、パイロットのワークロードを低減で
きる高度表示装置および速度表示装置を提供することで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、高度測定器か
ら出力される現在の機体高度、および飛行管理計算機か
ら指示される現在の高度目標値を表示するための高度表
示装置であって、機体高度を、基準点に対する第１シン
ボルの回転角で表示するための機体高度表示手段と、高
度目標値を、基準点に対する第２シンボルの回転角で表
示するための高度目標値表示手段と、機体高度と高度目
標値との差を、第１シンボルの指示位置と第２シンボル
の指示位置とをつなぐ第３シンボルの周長で表示するた
めの偏差表示手段とを備えることを特徴とする高度表示
装置である。

【００１０】本発明に従えば、機体高度と高度目標値と
の差を、第１シンボルの指示位置と第２シンボルの指示
位置とをつなぐ第３シンボルの周長で表示することによ
って、機体高度から高度目標値に向かう周方向は第３シ
ンボルの位置で認識でき、機体高度と高度目標値との差
は第３シンボルの周長で認識できる。そのため、機体高
度を高度目標値に一致させるべき操縦の方向と偏差が瞬
時に判断できるようになり、パイロットのワークロード
を低減できる。

【００１１】また本発明は、速度測定器から出力される
現在の機体速度、ならびに飛行管理計算機から指示され
る現在の速度目標値および将来の速度目標値を表示する
ための速度表示装置であって、機体速度を、基準点に対
する第１シンボルの回転角で表示するための機体速度表
示手段と、現在速度目標値を、基準点に対する第２シン
ボルの回転角で表示するための現在速度目標値表示手段
と、将来速度目標値を、基準点に対する第３シンボルの
回転角で表示するための将来速度目標値表示手段とを備
えることを特徴とする速度表示装置である。

【００１２】本発明に従えば、現在速度目標値だけでな
く将来速度目標値も表示することによって、現在速度目
標値が時々刻々と変化する場合でも、パイロットは現在
速度目標値が将来的に安定する位置を認識できるため、
目標値への誘導操縦が容易になる。

【００１３】なお将来速度目標値として、現在位置から
見て次のウエイポイントにおける速度目標値を採用する
ことが好ましい。

【００１４】また本発明は、現在速度目標値と将来速度
目標値との差を、第２シンボルの指示位置と第３シンボ
ルの指示位置とをつなぐ第４シンボルの周長で表示する
ための偏差表示手段とを備えることを特徴とする。

【００１５】本発明に従えば、現在速度目標値と将来速
度目標値との差を、第２シンボルの指示位置と第３シン
ボルの指示位置とをつなぐ第４シンボルの周長で表示す
ることによって、現在速度目標値から将来速度目標値に
向かう周方向は第４シンボルの位置で認識でき、現在速
度目標値と将来速度目標値との差は第４シンボルの周長
で認識できる。そのため、現在速度目標値が時々刻々と
変化する場合でも、現在速度目標値が将来的に安定する
方向と偏差が瞬時に判断できるようになり、パイロット
のワークロードを低減できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施形態を示
し、図１（ａ）は飛行誘導システムの一例を示すブロッ
ク図、図１（ｂ）は高度表示画面の一例を示す説明図で
ある。

【００１７】飛行誘導制御システムは、ＧＰＳ(Global
Positioning System) 受信機やＩＮＳ(Inertial Naviga
tion System)装置など、現在の機体運動データ（機体の
位置、姿勢など）を出力する機体情報測定部１１と、各
種センサの測定データを処理して現在の飛行データ（対
気速度、気圧高度など）を出力するＡＤＣ１２と、予め
入力したフライトプラン（飛行ルート）、機体情報測定
部１１からの機体運動データおよびＡＤＣ１２からの飛
行データに基づいて自機を飛行ルートに誘導するための
操縦目標値を生成するＦＭＣ１３と、ＦＭＣ１３が出力
する高度目標値およびＡＤＣ１２が出力する現在の気圧
高度を表示する高度計表示部１４などで構成される。

【００１８】ＦＭＣ１３は、３次元位置で定義される多
数のウエイポイントを円弧コースや直線コースで接続し
て、全体の飛行ルートを生成するとともに、ウエイポイ
ントおよび飛行ルートの個々の位置における高度目標値
や速度目標値など各種目標値を出力する。

【００１９】高度計表示部１４は、ＣＲＴや液晶パネル
等から成るＭＦＤ（マルチファンクションディスプレ
イ）、ビデオメモリ、ビデオ信号発生回路等で構成さ
れ、画面上に種々の航空計器が表示可能であり、数値に
よるデジタル表示や指針によるアナログ表示が行われ
る。

【００２０】図１（ｂ）に示す高度表示画面には、長針
および短針からなるシンボルＳＡと、三角状のくぼみを
有するシンボルＳＢと、帯状のシンボルＳＣと、円周３
６０度を１０単位で刻んだ目盛と、中央下部のデジタル
表示などが配置される。

【００２１】シンボルＳＡは、ＡＤＣ１２から出力され
る現在の機体高度を基準点（目盛０）に対する回転角で
表示する。高度が１００ＦＴ（フィート）増加すると、
シンボルＳＡの長針は時計周りに１回転（３６０度）回
転し、シンボルＳＡの短針は時計周りに３６度回転す
る。図１（ｂ）では、現在の機体高度１１８３ＦＴを表
示している。

【００２２】シンボルＳＢは、円周上の目盛に沿って変
位し、ＦＭＣ１３から指示される現在の高度目標値を基
準点（目盛０）に対する回転角で表示する。シンボルＳ
Ｂの変化量は長針と一致しており、高度目標値が１００
ＦＴ増加すると、シンボルＳＢも時計周りに１回転（３
６０度）回転する。図１（ｂ）では、高度目標値１０７
０ＦＴを表示している。

【００２３】シンボルＳＣは、シンボルＳＡが示す機体
高度とシンボルＳＢが示す高度目標値との差を表示する
もので、シンボルＳＡの長針指示位置とシンボルＳＢの
指示位置とをつなぐ部分円周帯の周長で表される。図１
（ｂ）では、シンボルＳＡの長針指示位置から反時計方
向にシンボルＳＢのエッジに至るまでを細いラインで連
結している。

【００２４】従来の高度表示では、シンボルＳＡとシン
ボルＳＢだけを表示していたため、シンボルＳＡの長針
をシンボルＳＢに一致させようと操縦する場合、シンボ
ルＳＡの長針指示位置から反時計方向に減少させるべき
か、あるいは時計方向に増加させるべきかが直ちに判明
できなかった。

【００２５】これに対して本発明ではシンボルＳＣの表
示を追加することによって、シンボルＳＡをシンボルＳ
Ｂに一致させる方向が直ちに判断できるため、パイロッ
トのワークロードを低減できる。

【００２６】なお、図１（ｂ）は白黒表示であるが、実
際のシンボルＳＡ〜ＳＣは色分け表示することが好まし
く、認識がより容易になる。

【００２７】図２は本発明の第２実施形態を示し、図２
（ａ）は飛行誘導システムの他の例を示すブロック図、
図２（ｂ）は速度表示画面の一例を示す説明図である。

【００２８】飛行誘導制御システムは、図１（ａ）と同
様に、ＧＰＳ受信機やＩＮＳ装置など、現在の機体運動
データ（機体の位置、姿勢など）を出力する機体情報測
定部１１と、各種センサの測定データを処理して現在の
飛行データ（対気速度、気圧高度など）を出力するＡＤ
Ｃ１２と、予め入力したフライトプラン（飛行ルー
ト）、機体情報測定部１１からの機体運動データおよび
ＡＤＣ１２からの飛行データに基づいて自機を飛行ルー
トに誘導するための操縦目標値を生成するＦＭＣ１３
と、ＦＭＣ１３が出力する現在の速度目標値および将来
の速度目標値ならびにＡＤＣ１２が出力する現在の対気
速度を表示する速度計表示部１５などで構成される。

【００２９】ＦＭＣ１３は、３次元位置で定義される多
数のウエイポイントを円弧コースや直線コースで接続し
て、全体の飛行ルートを生成するとともに、ウエイポイ
ントおよび飛行ルートの個々の位置における高度目標値
や速度目標値など各種目標値を出力する。現在速度目標
値は、自機の現在位置における速度目標値を意味する。
将来速度目標値は、自機が現在属する飛行コースの最終
的な速度目標値、すなわち次のウエイポイントの速度目
標値を採用する。

【００３０】速度計表示部１５は、図１（ａ）の高度計
表示部１４と同様に、ＣＲＴや液晶パネル等から成るＭ
ＦＤ（マルチファンクションディスプレイ）、ビデオメ
モリ、ビデオ信号発生回路等で構成され、画面上に種々
の航空計器が表示可能であり、数値によるデジタル表示
や指針によるアナログ表示が行われる。

【００３１】図２（ｂ）に示す速度表示画面には、指針
からなるシンボルＱＡと、三角状のくぼみを有するシン
ボルＱＢ，ＱＣと、帯状のシンボルＱＤと、真上から時
計周りに約３１５度進んだ部分円周を不等間隔で刻んだ
目盛と、中央上部のデジタル表示などが配置される。

【００３２】シンボルＱＡは、ＡＤＣ１２から出力され
る現在の機体速度を基準点（目盛０）に対する回転角で
表示する。速度が増加すると、シンボルＱＡは時計周り
に回転し、図２（ｂ）では現在の機体速度１１０ＫＴ
（ノット）を表示している。

【００３３】シンボルＱＢは、円周上の目盛に沿って変
位し、ＦＭＣ１３から指示される現在速度目標値を基準
点（目盛０）に対する回転角で表示する。図２（ｂ）で
は、現在速度目標値１００ＫＴを表示している。

【００３４】シンボルＱＣは、円周上の目盛に沿って変
位し、ＦＭＣ１３から指示される将来速度目標値を基準
点（目盛０）に対する回転角で表示する。図２（ｂ）で
は、将来速度目標値７５ＫＴを表示している。

【００３５】シンボルＱＤは、シンボルＱＢが示す将来
速度目標値とシンボルＱＣが示す将来速度目標値との差
を表示するもので、シンボルＱＢの指示位置とシンボル
ＱＣの指示位置とをつなぐ部分円周帯の周長で表され
る。図２（ｂ）では、シンボルＱＢのエッジから反時計
方向にシンボルＱＣのエッジに至るまでを細いラインで
連結している。

【００３６】図３は、現在速度目標値、将来速度目標値
および速度表示の変化の一例を示す説明図である。

【００３７】３つのウエイポイントでの速度目標値がた
とえば１００ＫＴ、６０ＫＴ、４０ＫＴにそれぞれ設定
された場合、ＦＭＣ１３はウエイポイント間の飛行コー
スにおける速度目標値を最適化して、図３（ａ）に示す
ような速度目標曲線を設定する。縦軸は速度であり、横
軸は時間または水平位置を示す。

【００３８】図３（ｂ）は速度目標曲線のｂ点における
速度表示を示し、シンボルＱＡは現在の機体速度が約７
０ＫＴ、シンボルＱＢは現在速度目標値が約８０ＫＴ、
シンボルＱＣは将来速度目標値として２番目のウエイポ
イントの速度目標値６０ＫＴをそれぞれ表示している。
シンボルＱＤは、シンボルＱＢからシンボルＱＣに向か
う方向および偏差を表示する。

【００３９】図３（ｃ）は速度目標曲線のｃ点における
速度表示を示し、シンボルＱＡは現在の機体速度が６０
ＫＴ、シンボルＱＢは現在速度目標値が６０ＫＴ、シン
ボルＱＣは将来速度目標値が６０ＫＴをそれぞれ表示し
ている。シンボルＱＢ，ＱＣ重なっているため、シンボ
ルＱＤは現われない。

【００４０】図３（ｄ）は速度目標曲線のｄ点における
速度表示を示し、シンボルＱＡは現在の機体速度が６０
ＫＴ、シンボルＱＢは現在速度目標値が６０ＫＴ、シン
ボルＱＣは将来速度目標値として３番目のウエイポイン
トの速度目標値４０ＫＴをそれぞれ表示している。シン
ボルＱＤは、シンボルＱＢからシンボルＱＣに向かう方
向および偏差を表示する。

【００４１】このようにシンボルＱＣで将来速度目標値
を表示し、シンボルＱＤで現在速度目標値から将来速度
目標値に向かう方向および偏差を表示することによっ
て、現在速度目標値が時々刻々と変化する場合でも、パ
イロットは現在速度目標値が将来的に安定する位置を認
識できるため、目標値への誘導操縦が容易になり、パイ
ロットのワークロードを低減できる。

【００４２】なお、図２（ｂ）は白黒表示であるが、実
際のシンボルＱＡ〜ＱＤは色分け表示することが好まし
く、認識がより容易になる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、機
体高度と高度目標値との差を、第１シンボルの指示位置
と第２シンボルの指示位置とをつなぐ第３シンボルの周
長で表示することによって、機体高度から高度目標値に
向かう周方向は第３シンボルの位置で認識でき、機体高
度と高度目標値との差は第３シンボルの周長で認識でき
る。そのため、機体高度を高度目標値に一致させるべき
操縦の方向と偏差が瞬時に判断できるようになり、パイ
ロットのワークロードを低減できる。

【００４４】また本発明によれば、現在速度目標値だけ
でなく将来速度目標値も表示することによって、パイロ
ットは現在速度目標値が将来的に安定する位置を認識で
きるため、目標値への誘導操縦が容易になる。

【００４５】また、現在速度目標値と将来速度目標値と
の差を、第２シンボルの指示位置と第３シンボルの指示
位置とをつなぐ第４シンボルの周長で表示することによ
って、現在速度目標値から将来速度目標値に向かう周方
向は第４シンボルの位置で認識でき、現在速度目標値と
将来速度目標値との差は第４シンボルの周長で認識でき
る。そのため、現在速度目標値が時々刻々と変化する場
合でも、現在速度目標値が将来的に安定する方向と偏差
が瞬時に判断できるようになり、パイロットのワークロ
ードを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示し、図１（ａ）は飛
行誘導システムの一例を示すブロック図、図１（ｂ）は
高度表示画面の一例を示す説明図である。

【図２】本発明の第２実施形態を示し、図２（ａ）は飛
行誘導システムの他の例を示すブロック図、図２（ｂ）
は速度表示画面の一例を示す説明図である。

【図３】現在速度目標値、将来速度目標値および速度表
示の変化の一例を示す説明図である。

【図４】従来の飛行誘導システムの一例を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１１ 機体情報測定部 １２ ＡＤＣ １３ ＦＭＣ １４ 高度計表示部 １５ 速度計表示部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年３月２８日（２００１．３．２
８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】また本発明は、現在速度目標値と将来速度
目標値との差を、第２シンボルの指示位置と第３シンボ
ルの指示位置とをつなぐ第４シンボルの周長で表示する
ための偏差表示手段を備えることを特徴とする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】本発明に従えば、現在速度目標値と将来速
度目標値との差を、第２シンボルの指示位置と第３シン
ボルの指示位置とをつなぐ第４シンボルの周長で表示す
ることによって、現在速度目標値から将来速度目標値に
向かう周方向は第４シンボルの位置で認識でき、現在速
度目標値と将来速度目標値との差は第４シンボルの周長
で認識できる。そのため、現在速度目標値が時々刻々と
変化する場合でも、現在の速度目標値が将来の目標とす
る方向と偏差が瞬時に判断できるようになり、パイロッ
トのワークロードを低減できる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】シンボルＳＡは、ＡＤＣ１２から出力され
る現在の機体高度を基準点（目盛０）に対する回転角で
表示する。高度が１０００ＦＴ（フィート）増加する
と、シンボルＳＡの長針は時計周りに１回転（３６０
度）回転し、シンボルＳＡの短針は時計周りに３６度回
転する。図１（ｂ）では、現在の機体高度１１８３ＦＴ
を表示している。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】シンボルＳＢは、円周上の目盛に沿って変
位し、ＦＭＣ１３から指示される現在の高度目標値を基
準点（目盛０）に対する回転角で表示する。シンボルＳ
Ｂの変化量は長針と一致しており、高度目標値が１００
０ＦＴ増加すると、シンボルＳＢも時計周りに１回転
（３６０度）回転する。図１（ｂ）では、高度目標値１
０９０ＦＴを表示している。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高度測定器から出力される現在の機体高
   度、および飛行管理計算機から指示される現在の高度目
   標値を表示するための高度表示装置であって、 機体高度を、基準点に対する第１シンボルの回転角で表
   示するための機体高度表示手段と、 高度目標値を、基準点に対する第２シンボルの回転角で
   表示するための高度目標値表示手段と、 機体高度と高度目標値との差を、第１シンボルの指示位
   置と第２シンボルの指示位置とをつなぐ第３シンボルの
   周長で表示するための偏差表示手段とを備えることを特
   徴とする高度表示装置。
2. 【請求項２】 速度測定器から出力される現在の機体速
   度、ならびに飛行管理計算機から指示される現在の速度
   目標値および将来の速度目標値を表示するための速度表
   示装置であって、 機体速度を、基準点に対する第１シンボルの回転角で表
   示するための機体速度表示手段と、 現在速度目標値を、基準点に対する第２シンボルの回転
   角で表示するための現在速度目標値表示手段と、 将来速度目標値を、基準点に対する第３シンボルの回転
   角で表示するための将来速度目標値表示手段と備えるこ
   とを特徴とする速度表示装置。
3. 【請求項３】 現在速度目標値と将来速度目標値との差
   を、第２シンボルの指示位置と第３シンボルの指示位置
   とをつなぐ第４シンボルの周長で表示するための偏差表
   示手段とを備えることを特徴とする請求項２記載の速度
   表示装置。