JP2019513610A - 航空機乗務員自動化システム及び方法 - Google Patents
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- Y02T50/40—Weight reduction
Abstract
Description
[0001]本発明は政府の支持により、国防総省国防高等研究事業局(DARPA)によって授与された契約番号:HR0011−15−0027で行われた。政府は、本発明において一定の権利を有する。
[0002]本出願は、それぞれ「Aircrew Automation System and Method」と題される2016年3月22日出願の米国仮特許出願第62/311659号明細書、及び2016年9月2日出願の米国仮特許出願第62/383032号に基づく優先権を主張する。各出願は、本明細書に参照としてその全体が組み込まれる。
が含まれうる。
Claims (99)
- 航空機で使用するための航空機乗務員自動化システムであって、
一または複数のインターフェースを介して複数のシステム又はサブシステムを動作可能に接続させるコアプラットフォームと、
パイロットと前記航空機乗務員自動化システムとの間にインターフェースを提供する、前記コアプラットフォームに動作可能に結合されたヒューマンマシンインターフェースと、
前記航空機に固有の情報を決定するために、前記コアプラットフォームに動作可能に結合された知識獲得システムと、
飛行状況データを生成するために前記航空機の一または複数のコックピット計器を監視する、前記コアプラットフォームに動作可能に結合された認識システムと
を備える、航空機乗務員自動化システム。 - 前記認識システムは、前記航空機のコックピットの前記一または複数の計器を視覚的に監視するカメラを有する視覚システムを含む、請求項1の航空機乗務員自動化システム。
- 前記飛行状況データは、前記航空機の対気速度、高度及び垂直速度を含む、請求項2に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記知識獲得システムは、前記コックピット計器のレイアウトを決定するように構成される、請求項1に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームは、少なくとも一部において前記飛行状況データに基づいて前記航空機の操縦システムに一または複数の命令を通信するように構成される、請求項1に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームに動作可能に結合された作動システムを更に備える、請求項1に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記作動システムは、第1の作動システムと、前記第1の作動システムから分離した第2の作動システムとを備える、請求項6に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第1の作動システムは前記航空機の第1の操縦装置の作動を制御する、請求項7に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第1の操縦装置は操縦かん制御装置又はヨーク制御装置を含む、請求項8に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第2の作動システムは前記航空機の第2の操縦装置の作動を制御する、請求項7に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第2の操縦装置はスイッチ又はノブを含む、請求項10に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第1の作動システムは、前記航空機の第1の操縦装置のうちの少なくとも1つと係合するグリッパを有する連結アームを含む、請求項8に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第1の作動システムは、フレームと、連結アームの近位端において前記フレームに結合された連結アームと、前記航空機の第1の操縦装置のうちの少なくとも1つと係合するように前記連結アームの遠位端に位置づけされたグリッパとを含む、請求項12に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記グリッパは複数のDOF(自由度)接続を介して前記連結アームに結合されている、請求項13に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記連結アームは回転可能であり、前記連結アームの近位端において可動基部を介して前記フレームに滑動可能に結合されている、請求項13に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第2の作動システムは、Y軸及びX軸を画定するXYプロッタと、前記航空機の第2の操縦装置のうちの少なくとも1つと係合するツールと、前記Y軸及び前記X軸に沿って前記ツールを移動させる制御システムとを含む、請求項10に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ツールは、スイッチアクチュエータ及びノブアクチュエータを用いて構成された多目的ツールである、請求項16に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームは、現在の航空機の状態を決定するために、前記飛行状況データを受信し、集約するように構成される、請求項1に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースにより、パイロットが前記航空機乗務員自動化システムを制御し、前記航空機乗務員自動化システムと通信することが可能になる、請求項1に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームは、前記ヒューマンマシンインターフェースのディスプレイ上に現在の航空機の状態を表示する、請求項19に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースはタッチスクリーンディスプレイを含む、請求項1に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースは、前記タッチスクリーンディスプレイ上に複数のタスクをタスクリストの形態で表示するように構成されている、請求項21に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記複数のタスクには各々、完了あるいは未完了のマークが付いている、請求項22に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記複数のタスクには各々、少なくとも一部において前記タッチスクリーンディスプレイを介したパイロットの入力に基づいて、完了あるいは未完了のマークが付いている、請求項22に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースはタブレットコンピュータである、請求項21に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記タッチスクリーンディスプレイは暗視ゴーグルに対応している、請求項21に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースは、前記パイロットからの言語コミュニケーションを認識するために音声認識技術を用いる、請求項1に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースは、前記パイロットからの前記言語コミュニケーションに対して言語応答を生成するように構成されている、請求項27に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームは、(1)システム又はサブシステムの除去又は動作停止、又は(2)システム又はサブシステムの設置又は作動を可能にするために、プラグ&プレイソフトウェアで構成されている、請求項1に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記航空機の前記固有の情報は、前記航空機が特定の誤操作に影響を受けやすいか否かを含む、請求項1に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記知識獲得システムは、ビークルに依存しない航空機乗務員自動化システムを生み出すために、前記航空機の前記固有の情報を決定するように構成されている、請求項1に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 航空機において使用される航空機乗務員自動化システムであって、
一または複数のインターフェースを介して複数のシステム又はサブシステムを動作可能に接続させるコアプラットフォームと、
パイロットと前記航空機乗務員自動化システムとの間にインターフェースを提供するために、前記コアプラットフォームに動作可能に結合されたヒューマンマシンインターフェースと、
前記航空機に固有の情報を決定するために、前記コアプラットフォームに動作可能に結合された知識獲得システムと、
飛行状況データを収集する又は生成するために、前記コアプラットフォームに結合された航空機状態監視システムと、
前記コアプラットフォームからの命令への応答に基づいて、前記航空機の操縦装置のうちの1つを作動させるために、前記コアプラットフォームに動作可能に結合された作動システムと
を備える、航空機状態自動化システム。 - 前記航空機状態監視システムは認識システムである、請求項32に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記認識システムは、前記航空機の前記一または複数のコックピット計器を視覚的に監視するカメラを有する視覚システムを含む、請求項33に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記飛行状況データは、前記航空機の対気速度、高度、及び垂直速度を含む、請求項32に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記知識獲得システムは、コックピット計器のレイアウトを決定するように構成されている、請求項32に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームは、少なくとも一部において前記飛行状況データに基づいて前記航空機の飛行制御システムに一または複数の命令を通信するように構成されている、請求項32に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記作動システムは、第1の作動システムと、前記第1の作動システムから分離した第2の作動システムとを含む、請求項32に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第1の作動システムは、前記航空機の第1の操縦装置の作動を制御する、請求項38に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第1の操縦装置は、操縦かん制御又はヨーク制御を含む、請求項39に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第2の作動システムは、前記航空機の第2の操縦装置の作動を制御する、請求項38に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第2の操縦装置はスイッチ又はノブを含む、請求項41に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第1の作動システムは、前記航空機の第1の操縦装置のうちの少なくとも1つと係合するグリッパを有する連結アームを含む、請求項39に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第1の作動システムは、フレームと、連結アームの近位端において前記フレームに結合された連結アームと、前記航空機の第1の操縦装置のうちの少なくとも1つと係合するように前記連結アームの遠位端に位置づけされたグリッパとを含む、請求項43に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記グリッパは複数のDOF(自由度)接続を介して前記連結アームに結合されている、請求項44に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記連結アームは回転可能であり、前記連結アームの近位端において可動基部を介して前記フレームに滑動可能に結合されている、請求項44に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第2の作動システムは、Y軸及びX軸を画定するXYプロッタと、前記航空機の第2の操縦装置のうちの少なくとも1つと係合するツールと、前記Y軸及び前記X軸に沿って前記ツールを移動させる制御システムとを含む、請求項38に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ツールは、スイッチアクチュエータ及びノブアクチュエータを用いて構成された多目的ツールである、請求項47に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームは、現在の航空機の状態を決定するために、前記飛行状況データを受信し、集約するように構成される、請求項32に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースにより、パイロットが前記航空機乗務員自動化システムを制御し、前記航空機乗務員自動化システムと通信することが可能になる、請求項32に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームが、前記ヒューマンマシンインターフェースのディスプレイ上に現在の航空機の状態を表示する、請求項50に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースはタッチスクリーンディスプレイを含む、請求項32に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースは、前記タッチスクリーンディスプレイ上に複数のタスクをタスクリストの形態で表示するように構成されている、請求項52に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記複数のタスクには各々、完了あるいは未完了のマークが付いている、請求項53に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記複数のタスクには各々、少なくとも一部において前記タッチスクリーンディスプレイを介したパイロットの入力に基づいて、完了あるいは未完了のマークが付いている、請求項53に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースはタブレットコンピュータである、請求項52に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記タッチスクリーンディスプレイは暗視ゴーグルに対応している、請求項52に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースは、前記パイロットからの言語コミュニケーションを認識する音声認識技術を用いる、請求項53に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースは、前記パイロットからの言語コミュニケーションに対して言語応答を生成するように構成されている、請求項58に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームは、(1)システム又はサブシステムの除去又は動作停止、又は(2)システム又はサブシステムの設置又は作動を可能にするために、プラグ&プレイソフトウェアで構成されている、請求項32に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記航空機の前記固有の情報は、前記航空機が特定の誤操作の影響を受けやすいか否かを含む、請求項32に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記知識獲得システムは、ビークルに依存しない航空機乗務員自動化システムを生み出すために、前記航空機の前記固有の情報を決定するように構成されている、請求項32に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 航空機において使用される航空機乗務員自動化システムであって、
一または複数のインターフェースを介して複数のシステム又はサブシステムを動作可能に接続させるコアプラットフォームと、
パイロットと前記航空機乗務員自動化システムとの間のインターフェースを提供するために、前記コアプラットフォームに動作可能に結合されたヒューマンマシンインターフェースであって、タッチスクリーンディスプレイを介して複数のタスクをタスクリストの形態で表示するように構成されたヒューマンマシンインターフェースと、
前記航空機に固有の情報を決定するために、前記コアプラットフォームに動作可能に結合された知識獲得システムと、
飛行状況データを収集する及び生成するために前記コアプラットフォームに結合された航空機状態監視システムと、
を備える、航空機乗務員自動化システム。 - 前記コアプラットフォームは、少なくとも一部において前記飛行状況データに基づいて前記航空機の操縦システムに一または複数の命令を通信するように構成されている、請求項63に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームに動作可能に結合された作動システムを更に備える、請求項63に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 作動システムは、第1の作動システムと、前記第1の作動システムから分離した第2の作動システムとを含む、請求項64に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第1の作動システムは前記航空機の第1の操縦装置の作動を制御し、前記第2の作動システムは前記航空機の第2の操縦装置の作動を制御する、請求項66に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第1の作動システムは、フレームと、連結アームの近位端において前記フレームに結合された連結アームと、前記航空機の第1の操縦装置のうちの少なくとも1つと係合するように前記連結アームの遠位端に位置づけされたグリッパとを含む、請求項67に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記第2の作動システムは、Y軸及びX軸を画定するXYプロッタと、前記航空機の第2の操縦装置のうちの少なくとも1つと係合するツールと、前記Y軸及び前記X軸に沿って前記ツールを移動させる制御システムとを含む、請求項67に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記航空機状態監視システムは認識システムである、請求項63に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記認識システムは、前記航空機の一または複数のコックピット計器を視覚的に監視するカメラを有する視覚システムを含む、請求項70に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記複数のタスクの各タスクは、少なくとも一部において前記タッチスクリーンディスプレイを介したパイロットの入力に基づいて、完了、又は未完了のいずれかのマークが付いている、請求項63に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 航空機において使用される航空機乗務員自動化システムであって、
前記航空機に固有の情報を決定する知識獲得システムと、
飛行状況データを生成するために前記航空機の一または複数のコックピット計器を監視する認識システムと、
少なくとも一部において前記飛行状況データに基づいて前記航空機の状態を決定するために、前記知識獲得システムと前記認識システムとに動作可能に接続されたコアプラットフォームと、
前記航空機の状態を表示するために、前記コアプラットフォームに動作可能に結合されたヒューマンマシンインターフェースと
を備える、航空機乗務員自動化システム。 - 前記コアプラットフォームからの命令への応答に基づいて、前記航空機の操縦装置のうちの1つを作動させるために、前記コアプラットフォームに動作可能に結合された作動システムを更に備える、請求項73に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームからの命令は、少なくとも一部において前記航空機の状態に基づいて生成される、請求項74に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記認識システムは、前記航空機の前記一または複数のコックピット計器を視覚的に監視するカメラを有する視覚システムを含む、請求項75に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 航空機において使用される航空機乗務員自動化システムであって、
前記航空機に固有の情報を決定する知識獲得システムと、
飛行状況データを生成するために前記航空機の一または複数のコックピット計器を監視する航空機状態監視システムと、
少なくとも一部において前記飛行状況データに基づいて前記航空機の状態を決定するために、前記知識獲得システムと前記航空機状態監視システムとに動作可能に接続されたコアプラットフォームと、
前記航空機の状態を表示するために、前記コアプラットフォームに動作可能に結合されたヒューマンマシンインターフェースと
を備える、航空機乗務員自動化システム。 - 前記コアプラットフォームからの命令への応答に基づいて、前記航空機の操縦装置のうちの1つを作動させるために、前記コアプラットフォームに動作可能に結合された作動システムを更に備える、請求項77に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームからの前記命令は、少なくとも一部において前記航空機の状態に基づいて生成される、請求項78に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記航空機状態監視システムは認識システムである、請求項79に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記認識システムは、前記航空機の前記一または複数のコックピット計器のうちの1つを視覚的に監視するカメラを有する視覚システムを含む、請求項80に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記航空機状態監視システムは、前記一または複数のコックピット計器に配線接続されている、請求項77に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースは、タスクリストの形態でタッチスクリーンディスプレイ上に複数のタスクを表示するように構成されている、請求項77に記載の航空機乗務員自動化システム。
- パイロットに継続的な航空機の状態の監視及び情報の拡張を提供するように構成されている、請求項78に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記航空機を制御せずに、パイロットに継続的な航空機の状態の監視及び情報の拡張を提供するように構成されている、請求項78に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームはミッションコントロールシステムを含む、請求項77に記載の航空機乗務員自動化システム。
- ビークルに依存しない、請求項77に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームは操縦システムを含む、請求項77に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記操縦システムは、オートパイロットマネージャ、ビークルマネージャ、状態推定モジュール、認識モジュール、又はナビゲーションモジュールのうちの一または複数を含む、請求項88に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記オートパイロットマネージャは、航空機乗務員自動化作動モジュール又は航空機作動モジュールを制御するように構成されている、請求項89に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームはオープンアーキテクチャを用いる、請求項77に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記コアプラットフォームは、前記コアプラットフォームに結合された一または複数のシステムから収集した情報を使用して、安全な運航を維持するのに必要な前記航空機のシステム、構成、及び手順についての理解を発展させるように構成されている、請求項77に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 一または複数の運航アプリケーション又はハードウェアインターフェースを相互接続させるミドルウェアとして動作するオペレーティングシステムを用いる、請求項77に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記運航アプリケーションは、正常運航アプリケーション、異常検出アプリケーション、事象運航アプリケーション、知能、監視、及び偵察(「ISR」)アプリケーション、トレンド認識アプリケーション、又は空中給油アプリケーションのうちの少なくとも1つを含む、請求項93に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ハードウェアインターフェースは、第1の作動インターフェース、第2の作動インターフェース、航空機状態インターフェース、又はHMIインターフェースのうちの少なくとも1つを含む、請求項93に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースは、複数の選択可能なタブを有するツールバーを含む、請求項77に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記複数の選択可能なタブは、ルートタブ、手順タブ、較正タブ、及びアプリケーションタブの一または複数を含む、請求項96に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記ヒューマンマシンインターフェースは、チェックリスト、性能状態警報、航空機の状態予測、及び故障予知のうちの少なくとも1つを表示するように構成されている、請求項77に記載の航空機乗務員自動化システム。
- 前記航空機乗務員自動化システムは、前記作動システムを介して前記航空機を制御するように構成される、請求項78に記載の航空機乗務員自動化システム。
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