JP2013545654A - 運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機の自動制御 - Google Patents

Abstract

運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機の自動制御のための方法は、運航乗務員の何らかの就業不能状態を判定することを含んでいてよい。該方法はまた、運航乗務員の就業不能状態の判定に応答して、運航乗務員からの通知を要求するメッセージを提供することを含んでいてもよい。該方法はさらに、運航乗務員からの通知を受信していないことに応答して、航空機を制御するよう自動操縦装置に命令することを含んでいてもよい。
【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、航空宇宙輸送手段またはそのような輸送手段と連携する航空機および航空電子機器に関し、より詳細には、運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機の自動制御のための方法およびシステムに関する。

ある状況下において、航空機の運航乗務員または操縦士が就業不能となり、航空機を制御できなくなることがある。運航乗務員が就業不能となる一例としては、航空機が特定の高度を超え乗務員に酸素が必要となる場合、または何らかの理由で操縦室または客室内の酸素が不足する場合に起こる、航空機の操縦室または客室の減圧が挙げられる。低酸素症または酸素不足により、乗務員の判断力が損なわれ、最終的には乗務員は意識を失うこととなる。そのような状況下では、乗務員の就業不能中に航空機を安全に飛行できることと共に、人間の生命を維持し、かつ、乗務員の蘇生を可能とするために十分な酸素が存在する高度へと航空機を降下させる能力が必要である。

運航乗務員が就業不能となる別の例は、権限のない操縦士が航空機の制御を乗っ取るか、または、権限のある運航乗務員のその他何らかの障害である。このケースでは、航空機は危険で不安定な様子で飛行したり、プログラムされた目的地以外、または飛行計画にある目的地以外の目的地へ飛行したりすることがある。そのような状況下において、航空機の制御を取り戻し、かつ、地上の他の航空機または物体への損傷がたとえあったとしても最小限に抑えられる安全な領域へ航空機を導く能力が望まれる。

一実施形態によると、運航乗務員または操縦士にヒューリスティック（経験則的または発見的）な人間の行動がないことが検知された後、または航空機が不安定な様子で運航されている、あるいは意図されていない様子または機首方位で飛行されていると思われる際、航空機の制御は搭載システムにより自動的に引き継がれる。不安定なまたは意図されていない様子での運航の原因は、運航乗務員が酸素不足または低酸素症に苦しんでいるか、権限のない操縦士が航空機の制御を乗っ取ったか、または、その他何らかの理由で航空機が適切に運航されていないかのいずれかである可能性がある。航空機が予期通り運航されていないこと（入力の欠如または異常入力）をシステムが検出した場合、システムは、操縦士または運航乗務員に警告、メッセージまたはその他の刺激に応答するよう要求してもよい。セキュリティコードまたはパスワードといった適切な応答が受信されない場合、システムが航空機の制御を自動的に引き継ぐことができる。システムは通知または所定メッセージを送信して、航空管制、管制塔またはその他の施設といった地上局に対して、航空機がシステムにより自動的に制御されていることを警告してもよい。権限のない操縦士または正規運航乗務員の障害の場合は、不安定な航空機の飛行や、プログラムされた目的地以外または飛行計画外の目的地への飛行が試みられた際、システムはオーバーライドコードの入力を要求する。低酸素症の場合、航空機の自動制御システムは、飛行制御および自動絞り制御を行い、地形追従機能を用いて人間が存在でき、乗務員の蘇生が可能となる十分な酸素が存在するレベルまで高度を下げてもよい。システムは最寄りの空港または着陸地へ航空機を飛行させてもよい。システムは、空港の管制塔へ信号を送り、かつ、目的地上空を旋回してもよい。乗務員が応答しない場合、航空機は海上またはその他人気のない領域などの安全な領域へ飛行され、航空機が燃料切れとなる前に地上での巻き添え被害を回避できる。

ある実施形態によると、運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機の自動制御のための方法は、運航乗務員の何らかの就業不能状態を判定することを含んでいてもよい。該方法はまた、運航乗務員の就業不能状態の判定に応答して、運航乗務員からの通知を要求するメッセージを提供することを含んでいてもよい。該方法はさらに、運航乗務員からの通知を受信していないことに応答して、航空機を制御するよう自動操縦装置に命令することを含んでいてもよい。

別の実施形態によると、運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機の自動制御のための搭載システムは、プロセッサと、運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機の自動制御のためにプロセッサ上で動作するモジュールとを含んでいてよい。該モジュールは、運航乗務員の何らかの就業不能状態を判定し、運航乗務員の航空機制御不能状態の判定に応答して、運航乗務員からの通知を要求するメッセージを提供するよう適合されていてもよい。該搭載システムはまた、運航乗務員からの通知を受信していないことに応答して、航空機を制御する自動操縦装置を含んでいてもよい。

別の実施形態によると、運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機の自動制御のためのコンピュータプログラム製品は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含んでいてもよい。該コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は組み込みのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有していてもよい。該コンピュータ読み取り可能なプログラムコードは、運航乗務員の何らかの就業不能状態を判定するよう構成されているコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを含んでいてもよい。該コンピュータ読み取り可能なプログラムコードはまた、運航乗務員の就業不能状態の判定に応答して、運航乗務員からの通知を要求するメッセージを提供するよう構成されているコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを含んでいてもよい。該コンピュータ読み取り可能なプログラムコードはさらに、運航乗務員からの通知を受信していないことに応答して、航空機を制御するよう自動操縦装置に命令するよう構成されているコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを含んでいてもよい。

本発明のその他の態様および特徴は請求項のみによって定義されることになるが、添付の図面と照らし合わせて以下の非限定的な本発明の詳細な説明を読んだ当業者にとってそれらは自明のものとなる。

以下の実施形態の詳細な説明は、添付の図面に言及しており、該図面は、本開示の特定の実施形態を例示している。異なる構造および動作を有するその他の実施形態は、本発明の範囲から逸脱しない。

図１Ａ（図１Ｂとまとめて図１とする）は、本開示の一実施形態に係る運航乗務員の就業不能状態下における、航空機の自動制御方法の一例を示すフローチャートである。 図１Ｂ（図１Ａとまとめて図１とする）は、本開示の一実施形態に係る運航乗務員の就業不能状態下における、航空機の自動制御方法の一例を示すフローチャートである。 図２は、本開示の一実施形態に係る運航乗務員の就業不能状態下における、航空機の自動制御のための航空機に搭載されているシステムの一例を示す模式的ブロック図である。 図３は、本開示の一実施形態に係る運航乗務員の就業不能状態下における、コマンドオーバーライドまたは航空機の自動制御を示す操縦室の表示部の一例である。 図４は、本開示の一実施形態に係る運航乗務員が通知し、航空機の制御を取り戻すためのメッセージを示す操縦室の表示部の一例である。

以下の複数の実施形態に関する詳細な説明は、添付の図面に言及しており、該図面は、本発明の特定の実施形態を示している。異なる構造および動作を有するその他の実施形態は、本発明の範囲から逸脱しない。

当業者により理解される通り、本発明は、方法、システム、またはコンピュータプログラム製品として実現可能である。したがって、本発明は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、あるいはソフトウェア態様とハードウェア態様を組み合わせる実施形態（本明細書においてはすべて全体的に「回路」、「モジュール」または「システム」と呼ぶ）の形を取り得る。さらに、本発明は、コンピュータ読み取り可能なプログラムコードが組み込まれている１つ以上のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体において実現されているコンピュータプログラム製品の形を取ることができる。

１つ以上のコンピュータ読み取り可能な媒体のあらゆる組み合わせを利用可能である。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ読み取り可能な信号媒体またはコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であってもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、例えば限定はされないが、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線もしくは半導体のシステム、装置もしくはデバイスまたは前述の任意の適切な組み合わせであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体の具体例（非網羅的な一覧）には、１以上のワイヤを有する電気的接続、携帯型コンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、光ファイバー、携帯型コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ‐ＲＯＭ）、光学式記憶デバイス、磁気記憶デバイス、または、前述の任意の適切な組み合わせが含まれる。本明細書において、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、命令実行システム、装置もしくはデバイスにより使用される、または、命令実行システム、装置もしくはデバイスと関連して使用されるプログラムを格納、すなわち保存可能な任意の具体的媒体であってよい。

コンピュータ読み取り可能な信号媒体としては、たとえばベースバンド内または搬送波の一部としての、組み込みのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有する伝搬データ信号であってよい。そのような伝搬信号は、電磁、光学またはこれらの任意の適切な組み合わせ等（これらに限定せず）、各種形態のうちいずれを取ってもよい。コンピュータ読み取り可能な信号媒体は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体でなく、かつ、命令実行システム、装置もしくはデバイスにより使用される、または、命令実行システム、装置もしくはデバイスと関連して使用されるプログラムを通信、伝搬または転送できる、任意のコンピュータ読み取り可能な媒体であってよい。

コンピュータ読み取り可能な媒体上で実現されているプログラムコードは、無線、有線、光ファイバーケーブル、ＲＦなど（これらに限定されない）、または、前述のもののあらゆる適切な組み合わせを含む任意の適切な媒体を用いて伝送されてよい。

本発明の態様に関する処理を実行するためのコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ、スモールトーク、Ｃ＋＋等のオブジェクト指向プログラミング言語および「Ｃ」プログラミング言語または類似のプログラミング言語といった従来の手続き型プログラミング言語の1以上の言語の任意の組み合わせで記述できる。プログラムコードはスタンドアロンのソフトウェアパッケージとして、全体としてユーザーコンピュータ上で、部分的にユーザーコンピュータ上で実行することもできるし、部分的にユーザーコンピュータ上かつ部分的にリモートコンピュータ上で実行することもできるし、あるいは全体としてリモートコンピュータまたはサーバー上で実行してもよい。後者のケースではリモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを介してユーザーコンピュータと接続されていてもよく、または接続は外部コンピュータと確立していてもよい（例えば、インターネットサービスプロバイダを用いるインターネットを介して）。

本開示の実施形態に係る方法、装置（システム）およびコンピュータプログラム製品のフローチャートおよび／またはブロック図を参照しつつ、以下に本開示の態様を説明する。フローチャートおよび／またはブロック図の各ブロックならびにフローチャートおよび／またはブロック図におけるブロックの組み合わせは、コンピュータプログラムの命令により実装可能である。これらのコンピュータプログラムの命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータまたはその他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサへ提供され、マシンが生成され、その結果、これらコンピュータまたはその他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実装するための手段を作成する。

これらのコンピュータプログラムの命令は、コンピュータ、その他のプログラム可能データ処理装置、またはその他のデバイスを特定方法で機能するように命令できるコンピュータ読み取り可能な媒体上に保存されてもよい。この結果、コンピュータ読み取り可能な媒体上に保存されている命令は、フローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロックにおいて特定された機能／動作を実装する命令を含む製品を生成する。

コンピュータプログラムの命令を、コンピュータ、その他のプログラム可能データ処理装置、またはその他のデバイスに読み込んで、当該コンピュータ、当該その他のプログラム可能装置、または当該その他のデバイス上で一連の処理ステップを実行してプロセスを実装したコンピュータを生成してもよい。この結果、当該コンピュータまたは当該その他のプログラム可能装置上で実行されるコンピュータプログラムの命令は、フローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実装するためのプロセスを提供する。

図１Ａおよび図１Ｂ（まとめて図１とする）は、本開示の一実施形態に係る運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機の自動制御のための方法１００の一例のフローチャートである。ブロック１０２において、航空機が運航乗務員または操縦士により手動制御で運航されているか、自動操縦装置が航空機の運航を制御しているかについて判定する。運航乗務員が航空機を手動制御している場合、方法１００は、ブロック１０４へ進む。ブロック１０４において、飛行データ中のヒューリスティックインジケータを介して、就業中の運航乗務員の有無を判定する。飛行データ中のヒューリスティックインジケータは、例えば、補助翼の制御の際の航空機の操縦桿または操縦輪、昇降舵またはその他の操縦装置の操作、方向舵の移動を制御する足踏み制御ペダルの移動、および、航空機の手動飛行の際に操縦士または副操縦士により行われる可能性のあるその他あらゆる行為といった航空機を飛行させている人間による正常なまたは通常のかつ予想される飛行制御入力を含んでいてもよい（必ずしもこれらに限定されない）。これらのヒューリスティックインジケータは、システムおよび方法１００にプログラミングされ、かつ、操縦士または副操縦士による実際の行為と比較されることにより、就業中の運航乗務員または操縦士の有無を判定してもよい。

就業中の運航乗務員の有無を判定することはまた、権限のある操縦士または運航乗務員が航空機を制御しているか、あるいは運航乗務員または操縦士のその他何らかの就業不能状態または障害があるのかを判定することを含んでもよい。例えば、方法１００は、極端で非典型的、すなわち非ヒューリスティックな航空機制御、プログラミングされた飛行経路や飛行計画の飛行経路以外の飛行経路もしくは機首方向、あるいはその他の異常な飛行特性や動作を検出してもよい。所定の値または既定値を超えるさまざまな飛行特性を検出してもよい。飛行特性は各種センサにより検出され、ヒューリスティックデータまたはインジケータと比較されてもよい。就業中の乗務員および権限のある乗務員の有無を判定するために検出および評価される各種飛行特性の例としては、航空機の横揺れおよび横揺れ率、航空機の縦揺れおよび縦揺れ率、航空機の偏揺れおよび偏揺れ率、航空機の高度、機首方向および速度、航空機の構成、並びに異なる操縦またはその他の行為に対する動作限界、許容範囲またはその他の航空機の仕様に関連するエンベロープデータに必ずしも限定はされないがこれらを含んでもよい。規範を外れた非典型的な、または初期制限または既定値を超えるこれら各種飛行特性のうちのいずれかは、権限のない操縦士または障害を生じた操縦士の可能性を示すことがある。

ブロック１０６において、ブロック１０４におけるパラメータおよび判定結果に基づいて就業中の運航乗務員が存在し、かつ、航空機を手動で飛行させているか否かについて判定してもよい。就業中の運航乗務員が存在していると判定された場合、方法１００は、ブロック１０４へ戻る。就業中の運航乗務員が存在しないと判定された場合、方法１００は、ブロック１１０へ進む。

ブロック１０８において、権限のない操縦士または障害を生じた操縦士が航空機を制御している可能性があるか、またはその他の異常なまたは極端な行為もしくは挙動が起こったかについて、ブロック１０４における分析に基づいて判定してもよい。ブロック１０８において権限のない操縦士が制御している可能性が判定された場合、方法１００は、ブロック１１０へ進む。それ以外の場合、方法１００は、ブロック１０４へ戻る。

ブロック１１０において、メッセージ、警告またはその他の刺激を操縦士または乗務員に提供する。メッセージまたは警告は、電子飛行バッグ（ＥＦＢ）に関連付けられている表示部、飛行管理コンピュータ（ＰＭＣ）に関連付けられている表示部、またはその他の操縦室の表示部といった操縦室内の表示部に提示されてよい。メッセージまたは警告は、操縦士または乗務員にその存在および航空機の制御能力を通知するよう要求してもよい。メッセージまたは警告は、乗務員または操縦士に、権限のある操縦士または乗務員にのみ知られているセキュリティコードまたはパスワードを入力するよう求めてもよい。ブロック１１２において、通知または正しいセキュリティコードまたはパスワードがシステムに入力されたか否かについて判定する。通知または正しいコードがブロック１１２において受信された場合、方法１００はブロック１０４へ戻る。

ブロック１０２へ戻って、航空機が自動操縦装置によって制御されているとブロック１０２において判定された場合、方法１００は、ブロック１１４へ進む。ブロック１１４において、飛行パラメータおよび操縦室または客室環境パラメータならびに航空機の正常運航を検出するためのその他何らかのパラメータが監視される。ブロック１０４を参照しつつ説明したものと同様、権限のない操縦士の可能性または航空機の極端なもしくは権限のない制御を検出するため、航空機の極端なまたは非ヒューリスティックないかなる制御もブロック１１４において評価される。また、客室または操縦室の加圧がないことをブロック１１４において検出してもよい。加圧がないことを検出する際、所定の速度より速い加圧の低下を検出することを伴ってもよい。

既述と同様、ブロック１０８において、権限のない操縦士が航空機を制御している可能性、あるいはその他の権限のないまたは極端な航空機の運航が発生しているかについて判定される。そうでなければ、方法１００は、ブロック１１４へ戻る。ブロック１０８において航空機が権限のない操縦士により制御されている可能性があると判定された場合、方法１００は、ブロック１１０へ進み、ブロック１１０の機能を既述と同様実行し、かつ、コマンドオーバーライドを防ぐまたは航空機の制御を取り戻すために、操縦士はセキュリティコードまたはパスワードを入力するよう要求される。

ブロック１１６において、加圧がないことがブロック１１４において検出されたかについて判定される。加圧がないことが検出されなかった場合、方法１００は、ブロック１１４へ戻る。加圧がないことがブロック１１６において検出された場合、方法１００はブロック１１０へ進み、かつ、ブロック１１０の機能を実行する。通知またはセキュリティコードもしくはパスワードがブロック１１２において受信されると判定されれば、方法１００は、ブロック１１４へ戻り、かつ、方法１００は、前述のように進行する。通知または正しいセキュリティコードもしくはパスワードがブロック１１２において受信されなかった場合、方法１００は、ブロック１１８へ進む。

ブロック１１８において、コマンドオーバーライドが実行され、自動操縦装置に航空機の制御のためのコマンドを発行する。自動操縦装置は、水平飛行を行い、かつ、既定値の高度まで高度を下げるよう命令される。例えば、既定値の高度は、約１０，０００フィート未満の高度であったり、あるいは何らの介助または酸素補充なしに運航乗務員が呼吸でき、かつ、低酸素症に苦しんでいる場合は運航乗務員の回復を可能にするための十分な酸素がある高度であったりする。コマンドオーバーライドおよび自動操縦装置が航空機を制御中であることを示す、航空機の操縦室に提示される表示部３００の一例について、図３を参照しつつより詳細に説明する。

ブロック１２０において、メッセージまたは通知が航空会社の管制室、航空管制またはその他の施設などの地上局へ自動送信される。メッセージまたは通知は、他の航空機が潜在的な飛行経路を避けて導かれるようにしてもよい。

ブロック１２２において、自動操縦装置は、最も近い着陸地または空港への制御降下を開始する。ブロック１２４において、自動操縦装置は、着陸地または空港への到着に応答して、航空機を選択された高度において自動的に待機経路に向かわせるようにしてもよい。

ブロック１２６において、乗務員に別のメッセージまたは警告を提供する。メッセージまたは警告は、乗務員が存在および航空機の制御を取り戻す能力を通知することを要求する。メッセージはまた、航空機の制御が権限のある操縦士により取り戻されることを確認するためのセキュリティコードまたはパスワードの入力を要求する。

ブロック１２８において、通知が受信され、かつ／または、航空機の制御を取り戻すための正しいセキュリティコードもしくはパスワードが入力されたか否かについて判定する。乗務員に存在を通知し、かつ、セキュリティコードまたはパスワードを入力するよう要求するメッセージまたは警告を含む表示部４００の一例を図４に示す。ブロック１２２、１２４および１２６に関連付けられている動作中は任意の時点で、操縦士または運航乗務員はブロック１２８において存在を通知し、適切なセキュリティコードまたはパスワードを入力することにより航空機の制御を取り戻すことができる。

ブロック１２８において判定が行われ、かつ、通知または正しいセキュリティコードが受信された場合、方法１００は、ブロック１０４へ戻り、方法１００は前述のものと同様に進行する。ブロック１２８において通知または正しいセキュリティコードが受信されない場合、方法１００は、ブロック１３０へ進む。ブロック１３０において、地上での巻き添え被害を回避する最も近い安全な領域および飛行時間を判定する。次に自動操縦装置は、燃料切れの前に当該安全な領域へ航空機を飛行させる。当該安全な領域は、海上または人気のない陸上領域であってもよい。

図２は、本開示の一実施形態に係る運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機２０２の自動制御のための航空機２０２に搭載されているシステム２００の一例の模式的ブロック図である。方法１００は、システム２００の中で具現化される可能性がある。システム２００は、航空機２０２の自動制御のためのモジュールを含んでいてもよい。自動制御モジュール２０４は、コンピュータシステム２０６またはプロセッサ上に保存され、かつ／または、コンピュータシステム２０６またはプロセッサ上で動作可能であってもよい。方法１００の全部または一部の機能が、自動制御モジュール２０４において具現化され、かつ、該モジュール２０４により実行され得る。コンピュータシステム２０６は、航空機２０２内に配置または搭載され得る。

自動制御モジュール２０４は、飛行制御センサ２０８および客室／操縦室環境センサ２１０からデータを受信する。飛行制御センサ２０８は、前述のものと同様、航空機の飛行制御装置の何らかの極端なまたは過剰の動作を検知する。客室／操縦室環境センサ２１０は、客室の加圧がないことを検知する。

自動制御モジュール２０４はまた、地形追従機能またはユニット２１２から情報またはデータを受信する。地形追従機能またはユニット２１２は、空港データを含んでいてもよく、かつ、最も近い空港または着陸地への潜在的な飛行経路に沿った地理的領域の地図を含んでもよい。

自動制御モジュール２０４はまた、電子フライトバッグ（ＥＦＢ）２１４と連携してもよく、または電子フライトバッグ（ＥＦＢ）２１４にホストされてもよい。ＥＦＢ２１４とは、運航乗務員が飛行管理タスクをより容易かつ効率的に行えるために飛行機に搭載して提供される電子情報管理デバイスである。ＥＦＢ２１４は、以前は操縦士の機内持ち込み用フライトバッグに収容されていた紙ベースの参考資料を低減し、置換するよう意図された汎用コンピュータまたはコンピューティングプラットフォームであってもよい。そのような参考資料としては、航空機の運航マニュアル、航空機搭乗員の業務マニュアル、空中および地上運航用地図を含む航法チャート、ならびに航空業務のためのその他の資料が挙げられるだろう。ＥＦＢ２１４は、地上および空中運航用の電子移動地図を含む。さらに、ＥＦＢ２１４は、離陸計算およびその他の飛行に関連したタスクといった、通常または以前は操縦士により手動で行われていた他の業務を自動化するための特定目的用のソフトウェアアプリケーションをホストできる。

ＥＦＢ２１４は、飛行管理コンピュータ（ＦＭＣ）２１６と結合されていてもよい。ＦＭＣ２１６およびＥＦＢ２１４は、飛行機とエンジンの重要な性能パラメータを自動制御モジュール２０４に提供して、本明細書に説明する航空機の自動制御をサポートしてもよい。ＦＭＣ２１６はコンピュータシステム２０６の一部としたり、あるいは統合化したりすることもでき、また航空機２０４の自動制御用モジュールは、図２の実施例で示す別個のコンピュータシステム２０６を含むシステム上ではなく、ＦＭＣ２１６上で動作してもよい。

表示部２１８および入出力制御デバイス２２０または手段がＥＦＢ２１４に関連付けられていてよく、または別個の表示部および制御装置が自動制御モジュール２０４に関連付けられていてもよい。

全地球測位システム（ＧＰＳ）２２２、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）またはその他のデバイスは、航空機２０２の自動制御に使用する地理的位置情報をＦＭＣ２１６およびＥＦＢ２１４に提供する。

自動操縦装置２２４は、自動制御モジュール２０４によりＦＭＣ２１６を介して制御されてもよいし、あるいは自動操縦装置２２４は、自動制御モジュール２０４により直接制御されてもよい。

送受信機２２６は地上局と通信し、かつ、本明細書に記載されたものと同様の自動メッセージを送信するため、コンピュータシステム２０６に結合され得る。自動メッセージは、自動操縦装置２２４により制御されている航空機関連のメッセージまたは前述のような運航乗務員が就業不能状態の場合のコマンドオーバーライドモード下にある航空機関連のメッセージなどである。

図３は、本開示の一実施形態に係る運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機のコマンドオーバーライドまたは自動制御を示す、操縦室の表示部３００の一例である。表示部３００は、図２における表示部２１８に用いてもよく、かつ、ＥＦＢに関連付けられていてもよい。コマンドオーバーライド画面３０２を示す表示部３００は、コマンドオーバーライドまたは自動操縦装置による航空機の自動操縦に関連付けられている情報を提示する。例えば、コマンドオーバーライド画面３０２は、コマンドオーバーライドまたは自動操縦装置による航空機の自動制御の考えられる理由を示す第１の一覧３０４と、考えられる行為３０６および各行為３０６に関連付けられた現在のステータス３０８の第２の一覧とを含んでいてもよい。

図３に示される、コマンドオーバーライドに対して表示される考えられる理由３０４の例としては、「突然の減圧」、「突然の縦揺れ、横揺れ、偏揺れ」、「突然の高度損失」、「人間の行為の欠如」および「操縦士の要求」が含まれる。これらの考えられる理由は単なる説明例に過ぎず、他の考えられる理由に加え、コマンドオーバーライドまたは航空機の自動制御に対する理由に関するその他の考えられる記述を用いてもよい。現在のオーバーライドに対して検出された理由は、運航乗務員が表示させた際、その他のコマンドオーバーライドに対する理由と区別できるよう強調表示されてもよい。例えば、現在の理由は、太字かつ／またはコマンドオーバーライドに対して列挙された他の理由から目立つよう異なる色としてもよい。

図３に示される、コマンドオーバーライド中に行われ得る考えられる行為３０６の例としては、「ベースに警告を発し、自動操縦を行う」、「地面からの高度１０，０００フィート未満へ降下する」、「中間地点へ進む」、「待機経路」および「乗務員を待つか、不時着水する」が含まれてもよい。現在の行為３０６は、運航乗務員に見えやすく、認識しやすいように強調表示あるいはそれ以外の方法で、一覧内の他の行為から区別されるようにするとよい。例えば、現在の行為は、太字および／または異なった色としてもよい。さらに、現在の行為に関連するステータス３０８は、図３に示すように「地面からの高度１０，０００フィート未満へ降下する」という行為に関連付けられた、「現在の行為」と表示させてもよい。その他の行為ステータスは、例えば、「完了」および「キュー行為」であってもよい。

コマンドオーバーライド画面３００は、パスワード画面または権限のある運航乗務員もしくは操縦士により航空機の制御を取り戻すための画面に戻るために処理される機能３１０を含んでもよい。

図４は、本開示の一実施形態に係る運航乗務員が通知し、かつ、航空機の制御を取り戻すための画面４０２を示す、操縦室の表示部４００の一例である。画面４０２は、コマンドオーバーライドが行われているというメッセージを表示する第１領域４０４を含んでいてよい。第１領域４０４にはまた、制御を取り戻すためには、パスワードを入力しなければならないというメッセージを含めてよい。表示部４００にはまた、パスワードまたはセキュリティコードを入力するための機能４０６を含めてよい。パスワードを入力するための機能４０６は、図４において示すものと同様の画面４０２上に表示されるタッチキーボードもしくはキーパッドであってもよく、または実際のキーボードもしくはキーパッドによるものでも、その他何らかの適切な機構によるものであってもよい。航空機の制御を取り戻すためのパスワードが次に、運航乗務員により、キーボードまたはキーパッド機能４０６の操作により入力される。乗務員がパスワードを入力しているとき、乗務員が確認できるようにパスワードが画面４０２上の第２領域４０８に表示されてもよい。

本明細書内の図中のフローチャートおよびブロック図は、本発明の各種実施形態に係るシステム、方法およびコンピュータプログラム製品の考え得る実施構成のアーキテクチャ、機能および動作を示している。この観点から、フローチャートまたはブロック図中の各ブロックは、特定の論理機能（複数可）を実装するための１つ以上の実行可能な命令を含むモジュール、セグメントまたはコードの一部を表示する可能性がある。また、いくつかの代替の実施構成においては、ブロック中で示される諸機能が、図に示すものとは異なる順序で実現されてもよいことに留意すべきである。例えば、連続して示されている２つのブロックが実際には、実質的に同時実行される可能性があったり、あるいはこれらのブロックが該当機能によって逆の順序で実行されたりする場合がある。また、ブロック図および／またはフローチャートの各ブロック並びにブロック図および／またはフローチャート中のブロックの組み合わせは、特定の機能または動作を実行する専用ハードウェアベースのシステムまたは専用ハードウェアとコンピュータの命令との組み合わせにより実装可能である点も留意すべきである。

本明細書内で用いられている用語は、特定の実施形態のみを説明する目的のものであり、本開示を限定するよう意図されてはいない。本明細書で単一のものとして記載されているものは、別途明示しない限り、複数形も含むよう意図されている。さらに本明細書内の、「含む」および／または「含んでいる」という語は、言及する特徴、整数、工程、動作、要素および／またはコンポーネントの存在を特定するが、その他の１つ以上の特徴、整数、工程、動作、要素、コンポーネントおよび／またはそれらの群の存在または追加を除外するものではない。

本明細書内で特定の実施形態を例示および説明してきたが、当業者は、特定の実施形態の代わりに、同一目的を達成すると予測される任意の配置構成を用いてもよいこと、および本明細書内の実施形態が他の環境下において他の用途を有することを予期すべきである。本願は本開示のあらゆる適応例または変形例を包含するよう意図されている。以降の請求項は、本発明の範囲を本明細書内で説明した特定の実施形態に限定するよう意図されるものでは決してない。

Claims (15)

1. 運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機の自動制御のための方法であって、
   運航乗務員の何らかの就業不能状態を判定すること、
   運航乗務員の就業不能状態の判定に応答して、運航乗務員からの通知を要求するメッセージを提供すること、および、
   運航乗務員からの通知を受信していないことに応答して、航空機を制御するよう自動操縦装置に命令すること、
   を含む、方法。
2. 運航乗務員の何らかの就業不能状態を判定することが、航空機が手動制御されている際に実際の人間により制御されている航空機に対応する飛行データ中のヒューリスティックインジケータを評価することにより就業中の運航乗務員の有無を判定することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 飛行制御パラメータを監視して、航空機の何らかの非ヒューリスティックな制御を検出すること、および、
   操縦室環境パラメータを監視して、航空機の加圧がないことを検出すること、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 運航乗務員の何らかの就業不能状態を判定することが、
   既定の横揺れおよび横揺れ率の値を超過する航空機の横揺れおよび横揺れ率を検出すること、
   既定の縦揺れおよび縦揺れ率の値を超過する航空機の縦揺れおよび縦揺れ率を検出すること、
   既定の偏揺れおよび偏揺れ率の値を超過する航空機の偏揺れおよび偏揺れ率を検出すること、
   承認されたまたは既定の高度とは異なる高度を検出すること、
   承認されたまたは計画された機首方向とは異なる機首方向を検出すること、
   承認されたまたは既定の速度とは異なる速度を検出すること、
   特定の飛行段階に対して予期される構成とは異なる航空機構成を検出すること、および、
   特定の飛行段階に対して予期されるエンベロープとは異なるエンベロープデータを検出すること、
   のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
5. 運航乗務員からの通知を要求するメッセージを提供することが、航空機における加圧がないことの検出に応答してメッセージを提供することを含む、請求項１に記載の方法。
6. 運航乗務員からの通知を受信していないことに応答して、航空機を制御するよう自動操縦装置に命令することが、水平飛行を行い、かつ、既定の高度へ高度を下げるよう自動操縦装置に命令することを含む、請求項１に記載の方法。
7. 権限のない操縦士による航空機の制御を検出すること、
   セキュリティコードの入力を要求すること、および、
   セキュリティコードを受信していないことまたは誤ったセキュリティコードを受信したことに応答して、航空機を制御するよう自動操縦装置に命令すること、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 航空機を制御する自動操縦装置に応答して、自動化メッセージを地上局へ送信することをさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 自動操縦装置に航空機を制御するよう命令することに応答して、自動操縦装置による最も近い着陸地または空港への降下を制御することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記着陸地または空港への到着に応答して、選択された高度における待機経路に航空機を自動的に向かわせることをさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 運航乗務員からの通知を要求する別のメッセージを提供すること、
    地上の巻き添え被害を回避する最も近い安全な領域および燃料切れ前の前記安全な領域への飛行時間を決定すること、および、
    航空機を前記安全な領域へ飛行させ、かつ、燃料切れ前に前記安全な領域における選択された高度へ降下すること、
    をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機の自動制御のための搭載システムであって、
    プロセッサと、
    運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機の自動制御のためにプロセッサ上で動作するモジュールであって、運航乗務員の何らかの就業不能状態を判定し、運航乗務員の就業不能状態の判定に応答して、運航乗務員からの通知を要求するメッセージを提供するよう適合されているモジュールと、
    運航乗務員からの通知を受信していないことに応答して、航空機を制御する自動操縦装置と、
    を含む、システム。
13. 運航乗務員からの通知を要求するメッセージを提供するための表示部と、
    運航乗務員による通知を入力するための入力デバイスと、
    をさらに含む、請求項１２に記載の搭載システム。
14. 運航乗務員からの手動コマンドを検出するセンサであって、航空機が手動運航されているときにセンサが運航乗務員からの手動コマンドを何ら検出しないこと、または、センサが航空機の非典型的な制御を検出することにより、運航乗務員の就業不能状態を判定可能であるセンサと、
    航空機の減圧を検出するセンサと、
    をさらに含む、請求項１２に記載の搭載システム。
15. 運航乗務員が就業不能状態の場合の航空機の自動制御のためのコンピュータプログラム製品であって、
    組み込みのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、コンピュータ読み取り可能なプログラムコードが、
    請求項１〜１１のいずれか一項に記載の実行可能な命令
    を含む、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含む、コンピュータプログラム製品。

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