JP3300503B2 - フライトデータレコーダのオンラインモニタ装置と試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、航空機等に搭載されて
飛行中の各計器及び警報表示器の作動状態や、機体，エ
ンジンの状態に関する各種データが自動的に記録され、
墜落などの不慮の事故が発生した時、その原因究明のデ
ータを得るためのフライトデータレコーダの監視装置及
び試験装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】航空機には、パイロットの音声を記録す
るボイスレコーダ（voice recorder）とともにフライト
データレコーダ（flight data recorder）と呼ばれる飛
行状態の自動記録装置が搭載されており、事故が発生し
たとき記録された計器類の作動情報や機体情報を解析す
ることにより事故原因の解明が行われる。フライトデー
タレコーダは、計器類の作動情報や機体の各部に取付け
た各種センサによって得られる機体情報を記憶媒体に録
音, 記録するように構成されている。この記憶媒体（メ
モリ）は、事故時の振動，衝撃，高温などの過酷な環境
下においても記録内容が失われないように特別のエンク
ローザ（容器）に収納されている。この記録媒体のメモ
リ容量は搭載機材の小形軽量化による物理的制約条件が
あり、多数の計器類やセンサからのデータ種別や記憶サ
ンプル間隔におのずと制約がある。近年、フライトデー
タレコーダに記録された離発着及び飛行中の機体情報
を、航空機及び搭載機器のメンテナンスに役立てようと
する研究が行われ、一部は実用化段階に達している。機
体及びエンジン等の維持整備には、長時間の機体センサ
によって得られる各種情報の蓄積、系統的処理及び過去
の事故例の蓄積等が極めて有用である。フライトデータ
レコーダの記録データを積極的に機体整備に役立てよう
とするために、従来センサのみでは十分でなく新たに機
体振動センサ等が追加されるようになった。これらのセ
ンサ情報は、パイロットが常時監視できる計器パネルに
は表示されず、フライトデータレコーダの記録媒体のみ
に録音される。

【０００３】図５は従来のフライトデータレコーダ５０
の構成例を示すブロック図である。図において、５１は
機体センサであり、計器類の動作状態，エンジン状態，
操縦状態，航法状態等のデータを検出するための専用セ
ンサとして機体の各要所に取付けられている。１機当た
り約１００個程度のセンサが取付けられている。５２は
レコーダ制御部であり、多数の機体センサ５１からの検
出信号を所定のフォーマットに変換して、録音媒体であ
る記録部５６の磁気テープまたは、半導体メモリへ書込
むための制御を行う制御部である。５６は記録部であ
り、磁気テープまたは半導体メモリなどのメモリ５７が
特別のエンクローザ５８（容器）に収納されている。こ
のエンクローザ（容器）５８は、機体が事故発生による
爆発，炎上，衝突によって強力なインパクト，圧力，熱
等にさらされても、内部の記録媒体を保護できるように
特殊な金属ケースで作られている。レコーダ制御部５２
の中の５３はセンサインタフェース回路であり、各種セ
ンサ５１からの情報を入力するための回路である。５４
は制御回路であり、センサインタフェース回路５３から
入力されるデータのフォーマット変換を行い、録音蓄積
すべき情報をレコーダ駆動回路５５へ出力する回路であ
る。５５はレコーダ駆動回路であり、制御回路５４から
入力されたデータを記録部５６のメモリ５７に書き込む
ためのドライブ回路である。

【０００４】飛行機に実装された上述のフライトレコー
ダ５０は、飛行機を購入したとき、及び一定の長時間運
行する毎に行われる整備のとき機体から外され、地上支
援機材の試験装置で検査される。図６は従来の試験装置
６０のブロック図である。図において、６１はセンサ擬
似信号発生器であり、機体の各部に取付けられている機
体センサから出力される検出情報と同等の擬似信号を発
生出力し、図５のフライトデータレコーダ５０の端子
を介してセンサインタフェース回路５３に入力される。
６２はレコーダデータ入力回路であり、図５のフライト
データレコーダ５０の制御回路５４から出力されるデー
タを端子を介して入力する回路である。６３は記憶デ
ータ発生部であり、図５のフライトデータレコーダ５０
の端子を介してメモリ５７に記憶させる試験用データ
を発生出力する。６４は記憶データ再生部であり、フラ
イトデータレコーダ５０のメモリ５７の記憶内容を端子
を介して取り込んで再生する。６５は操作スイッチ
部、６６はＬＣＤ（液晶）表示部、６７は制御部、６８
は電源部である。操作スイッチ部６５のスイッチ操作に
より、制御部６７の制御信号に従って上記の各部が動作
してＬＣＤ表示部６６に試験結果が表示される。すなわ
ち、センサ擬似信号によってフライトデータレコーダの
センサインタフェース回路５３、及び制御回路５４の動
作が確認され、記憶データによってメモリ５７の動作が
確認される。上記のように、地上支援機材である試験装
置６０によって、フライトデータレコーダ５０の全ての
機能とその作動が確認された後、飛行機に実装される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機体の
各部に取付けられている多数（約１００個）のセンサは
フライトデータレコーダのみに接続されており、センサ
の検出情報はフライトデータレコーダのメモリに記録さ
れるのみである。従って、フライトが終了してメモリの
記憶内容を読み出す迄はセンサ情報を取得することはで
きない。センサ情報の一部は、エンジン始動後、及び飛
行中に、エンジンまたは機体が危険状態になったとき警
報器を作動させるが、危険状態に至らなくとも正常値か
ら外れたとき、それが危険を予知するデータであって
も、注意，危険予告をパイロットに知らせる手段はな
い。

【０００６】すなわち、フライトデータレコーダは、前
述のように不慮の事故原因究明及び整備の作業の改善等
に使用する事故診断機能のみであるため、機体搭載状態
での飛行中の作動確認を行えないという欠点がある。特
に、正常時のセンサの出力状況が確認できれば、飛行前
の始動点検及び飛行中の作動確認により事故発生を未然
に防止することができるが、現在はまだそのような手段
はない。最近では、機体およびエンジン等のメンテナン
スに役立つ情報を入手するために、機体振動センサ等の
新たなセンサが装備されるようになった。このデータ
は、長時間のフライトによるデータを蓄積，分析するこ
とにより、予防診断の為のデータベースをさらに充実さ
せることができる。しかし、新たに設けたセンサの検出
情報をオンラインで監視するための表示器の追加を行う
ことができないので、センサ信号内容を確認するために
は、フライトデータレコーダからデータを再生して確認
する必要があった。機体は、飛行前に必ず始動点検によ
り各部の作動確認を実施しているが、計器パネルに表示
されない機体センサ出力を確認する手段がなかった。

【０００７】また、新たな機体を運用する前に実施され
る各種の飛行試験では、エンジン等の作動状態を確認す
るため、特別に各種計測用センサを取付けて試験を実施
しているが、フライトデータレコーダの装備により試験
用の追加センサを大幅に減らして兼用しフライトデータ
レコーダの記憶内容を再生することにより、計測データ
を入手することが可能となった。しかし、ここで問題に
なるのが、飛行試験中に機体センサ信号の出力状態をリ
アルタイムに確認することができないことである。飛行
試験中に、センサの出力データを監視し、機体作動状態
が基準値より大幅に偏移するデータが発生したときは、
その原因究明はもとより飛行試験の継続，中断をも的確
に判断する必要がある。しかし、フライトデータレコー
ダが導入されて試験用追加センサを要しなく試験できる
のに、オンラインでセンサ信号をモニタする手段がない
ため、従来と同様に複数の計測センサを飛行試験のため
に取付ける等の作業を強いられている。以上のように、
これらのセンサ情報は、飛行機を購入して運用する前に
行われる飛行試験、及び、運用中のフライト前に行われ
る始動点検に極めて有用なデータであるにもかかわら
ず、活用されていないという問題がある。

【０００８】本発明の目的は、従来活用されていなかっ
たセンサ情報を、飛行試験中及びフライト前の始動点検
時にオンラインで同時に確認することができるフライト
データレコーダのオンラインモニタ装置と試験装置を提
供することある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のフライトデータ
レコーダのオンラインモニタ装置は、携帯用のセンサ検
出データ監視装置であり、航空機に持ち込んで飛行試験
中あるいはエンジン始動点検中に、航空機に搭載された
フライトデータレコーダの記録部に記憶される機体各部
に取り付けられたセンサからの検出データをオンライン
で同時に表示させるように構成されたことを特徴とする
ものである。

【００１０】また、本発明のオンラインモニタ装置は、
地上機材のフライトデータレコーダ試験装置の一部とし
て兼用し、試験装置本体から着脱自在に分離できるよう
に構成され、試験装置本体の所定の位置に装着したとき
は試験装置の一部となり、試験装置本体から取り外した
ときは、携帯用オンラインモニタ装置として単独で航空
機に持ち込んでフライトデータレコーダのセンサ検出デ
ータをモニタできるようにしたものである。 さらに、本
発明のフライトデータレコーダ試験装置は、前記オンラ
インモニタ装置がその一部として脱着自在に装着されて
なるように構成したことを特徴とするものである。

【００１１】本発明の請求項１記載のフライトデータレ
コーダのオンラインモニタ装置は、フライトデータレコ
ーダの記録部に記憶される機体各部のセンサからの検出
データをモニタするために、 前記記録部に記憶される検
出データを前記フライトデータレコーダから取り込み所
定の信号変換を行うレコーダデータ入力回路と、前記検
出データの検出項目毎の良否判定に用いる基準データが
予め記憶された基準データメモリと、表示部と、操作ス
イッチと、前記操作スイッチによる指定に従って前記検
出データを一時蓄積するとともに該検出データと前記基
準データとを照合した結果を前記表示部に表示させるよ
うに制御する制御回路とが備えられ、さらに、前記フラ
イトレーダレコーダを試験するフライトデータレコーダ
試験装置の一部として装着され機能するために、前記フ
ライトレーダレコーダ試験装置本体からセンサ擬似信号
を取り込むセンサ擬似信号入力手段と、取り込んだセン
サ擬似信号をフライトデータレコーダに出力するセンサ
擬似信号出力手段と、前記試験装置本体と制御信号のや
りとりを行う制御信号インタフェースとが設けられ、 前
記フライトレーダレコーダ試験装置本体から取り外した
状態で、フライトデータレコーダの記録部に記憶される
機体各部のセンサからの検出データをモニタすることが
できるように構成されている。

【００１２】さらに、本発明の請求項２記載のフライト
データレコーダ試験装置は、請求項１記載のオンライン
モニタ装置が脱着自在に装着されてなるフライトデータ
レコーダ試験装置であって、機体各部のセンサの出力信
号に対応するセンサ擬似信号を発生するセンサ擬似信号
発生器と、フライトデータレコーダのメモリを試験する
ための試験用記憶データを発生して該メモリに記憶させ
る記憶データ発生部と、前記メモリに記憶された前記試
験用記憶データを取り出して再生する記憶データ再生部
と、第２の操作スイッチと、該２の操作スイッチによる
指定に従って前記センサ擬似信号発生器の出力を前記オ
ンラインモニタ装置のセンサ擬似信号入出力手段を介し
てフライトデータレコーダに対して出力し、該フライト
データレコーダから取り込まれる前記センサ擬似信号の
検出データを前記オンラインモニタ装置の表示部に表示
するとともに前記記憶データ発生部の出力によって前記
メモリに記憶させた記憶内容を前記記憶データ再生部で
再生して前記表示部に表示させるように制御する第２の
制御回路とが備えられた構成を有している。

【００１３】

【実施例】図１は本発明のオンライン装置１の回路ブロ
ック図である。このオンラインモニタ装置１は、図６の
従来の試験装置６０の破線で囲った部分の機能を有する
ものであり、ＬＣＤ表示部４及びレコーダデータ入力回
路３は、図６のＬＣＤ表示部６６及びレコーダデータ入
力回路６２に相当する。操作スイッチ５は図６の操作ス
イッチ部６５の中で必要な部分を分割して構成したもの
である。また制御回路８は図６の制御部６７の部分機能
を分担し、オンラインモニタ装置１の動作を制御する。
センサ擬似信号出力回路２，センサ擬似信号入力回路
６，制御信号インタフェース７，基準データメモリ９，
電池１０，充電回路１１は、新たに設けたものであり、
オンラインモニタ装置１を携帯形ケースに収容して機内
で使用でき、かつ、地上の本発明の試験装置に着脱自在
に装着したとき、一つの試験装置として動作するように
構成したものである。この本発明のオンラインモニタ装
置１の詳細説明は、本発明の試験装置の構成を説明した
後に述べる。

【００１４】図２は本発明の試験装置１５の回路ブロッ
ク図である。この試験装置１５は前述の図１で述べたオ
ンラインモニタ装置１を装着したとき試験装置１５とし
ての機能が備わるように構成されている。図において、
１６は操作スイッチ部であり、図６の従来の操作スイッ
チ部６５のうち、オンラインモニタ装置１の操作スイッ
チ以外の試験装置１５として必要な操作スイッチを備え
ている。１７は制御回路であり、本発明の試験装置１５
の動作制御を行う。６１，６３，６４，６８は図６の従
来構成要素と同じである。なお、図１のオンラインモニ
タ装置１と図２の試験装置１５との相互接続関係、及
び、これらの装置１，１５と図５に例示して説明された
フライトデータレコーダ５０との相互接続関係を明らか
にするために、図１，図２には図５に表示されている端
子，，，を含み、さらに、端子，，がそ
れぞれ対応する端子を同一番号で表示してある。

【００１５】図３は本発明のオンラインモニタ装置１の
外観構造図であり、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ
平面図，正面図，側面図である。図において、４はＬＣ
Ｄ表示部、５は操作スイッチ部であり、１２はフライト
データレコーダとの接続ケーブルのコネクタである。１
３は試験装置１５との接続コネクタであり、各種信号線
とＤＣ電源供給線が接続される。小形軽量化が図られ、
１４は携帯するときの取手である。

【００１６】図４は本発明の試験装置１５の外観構造図
であり、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ平面図，正
面図，側面図である。オンラインモニタ部１が装着され
ている。操作スイッチ部１６が前面パネルに設けられて
いる。高さが約４０ｃｍで、可搬型ではあるが、背面の
コネクタにＡＣ１００Ｖの電源線が接続されるため、狭
いコックピット（操縦席）内に持ち込むことはできな
い。

【００１７】図１に示した本発明のオンラインモニタ装
置１についてさらに詳しく説明する。前述のように、こ
のオンラインモニタ装置１は、単独で機中に持ち込んで
飛行試験及び始動点検に用いる場合と、地上支援機材の
試験装置１５に装着して地上で用いる場合とがある。セ
ンサ擬似信号の出力回路２と入力回路６は、地上試験の
とき、本体のセンサ擬似信号発生器６１からの信号を通
過させる部分であり、制御信号インタフェース７は、本
体の制御回路１７と連動させるための部分である。

【００１８】操作スイッチ５はオンラインモニタ装置の
操作スイッチであり、切替操作内容としては、作動モー
ド切替（センサ信号のモニタ、試験装置運用時の良否判
定結果表示、機体センサ信号の良否判定結果表示、良否
判定入力モード等）、センサ信号内容を確認する場合の
センサ種別の選択、センサデータの上限値下限値の設定
等である。ＬＣＤ表示部４は、機体センサ内容の確認に
使用する。表示内容は、フライトデータレコーダのレコ
ーダ制御回路５４から入力するデータを確認するため、
数値で表示する方法と図形的に表示する方法とがある。
機体センサ信号の入力内容を確認して、予め設定される
良否判定基準外の信号を選択表示することもできる。ま
た、機体に取付けられたセンサと、試験装置１５からの
センサ擬似信号内容との比較時は、比較結果の良否判定
結果および判定基準値の入力表示等ができる。レコーダ
データ入力回路３は、フライトデータレコーダのレコー
ダ制御部から記憶部へ書き込むデータフォーマット信号
を分岐して入力する回路であり、入力データは所定の信
号変換が行われて制御回路８へ出力される。センサ擬似
信号入力回路６は、試験装置で発生させたセンサ擬似信
号を入力する回路である。この信号は制御回路８へ出力
される。

【００１９】制御回路８は、レコーダデータ入力回路３
及び擬似信号入力回路６から入力されたデータを比較す
ることにより、フライトデータレコーダのレコーダ制御
部が正しく作動していることを確認して、その結果を表
示することができる。機体搭載状態のフライトデータレ
コーダに接続したオンラインモニタ状態では、機体セン
サ信号内容を表示することができる。これは、レコーダ
データ入力回路３より入力する全てのセンサのデータを
一時蓄積することにより、特定のセンサ信号のみを取り
出して、連続的にモニタするための制御を行う。また、
基準データメモリ９より入力した機体センサ毎の判定基
準値と比較を行い、センサ信号内容の良否判定を行う。
９は機体センサ信号の良否判定を行うための判定用基準
データを格納するためのメモリである。１１は、電池１
０の充電回路であり、試験装置１５と連接中に試験装置
１５から充電用ＤＣ電圧を入力して電池１０の充電を行
う。１０は、携帯運用時の動作電源供給用電池である。

【００２０】オンラインモニタ装置１を機中に持ち込ん
で動作させる場合、実際に機体に取付けられている多数
の機体センサ５１の動作信号をフライトデータレコーダ
５０を介してオンラインモニタ装置１のレコーダデータ
入力回路３に取り込む。オンラインモニタ装置は、デー
タ入力回路３に取り込んだ信号を一時蓄積すると共に、
各センサ信号別に表示部にリアルタイムにセンサ信号状
態を表示出力する。すなわち、フライトデータレコーダ
のレコーダ制御部より出力される記憶データを一時蓄積
すると共に操作スイッチからの指示により特定のセンサ
信号のレベル内容を常時モニタすることができる。基準
データメモリ９には、全センサの信号レベルの基準デー
タを予め記憶させる。飛行中あるいはエンジン始動中に
フライトデータレコーダに取り込まれて、メモリ５７の
書き込み用データのフォーマットに変換されたデータを
取り込んで、基準データメモリ９の内容と比較照合して
表示部４に表示させる。このようにして、機体状況を監
視することができる。これにより、フライトデータレコ
ーダを機体から取り外すことなくシステム運用状態のま
ま、機体センサを含めたシステム総合作動の確認を行う
ことができる。

【００２１】次に、図２の試験装置１５についてさらに
詳しく説明する。前述のように、試験装置１５は、前述
のオンラインモニタ装置１を装着した状態で装置として
の機能を発揮する。操作は、オンラインモニタ装置１に
実装されている操作スイッチ５と本体側に実装されてい
る操作スイッチ部１６によって行われる。すなわち、セ
ンサの擬似信号発生による検査、及び記憶データによる
フライトデータレコーダのメモリの検査は本体側の操作
スイッチ部１６によって操作する。

【００２２】

【発明の効果】機体センサ信号をオンライン状態でモニ
タすることのできる本発明のオンラインモニタ装置を使
用することにより、搭載機材を搭載状態のまま作動確認
することができる。また、機体センサ信号の内容を常時
モニタすることが可能となるので、飛行前の点検時に、
機体エンジン等の異常を早期に発見することが可能とな
る。さらに飛行中に本発明のモニタ装置を使用すること
により、飛行中の機体センサ信号の変化を検出して正常
値との比較、能力評価及び計測等の作業を簡易に行うこ
とができる。オンラインモニタ装置は、試験装置の機能
を流用することにより実現容易であり、コスト的な負担
を要することなく実現が可能である。従って、本発明
は、フライトデータレコーダシステムの総合的なメンテ
ナンス、飛行前点検及び飛行状態において機体センサ状
態をオンラインにてモニタすることが可能であり、作業
効率の向上及び作動不良の早期発見による重大事故の回
避に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオンラインモニタ装置のブロック図で
ある。

【図２】本発明の試験装置のブロック図である。

【図３】本発明のオンラインモニタ装置の外観図であ
る。

【図４】本発明の試験装置の外観図である。

【図５】フライトデータレコーダのブロック図である。

【図６】従来の試験装置のブロック図である。

【符号の説明】

１ オンラインモニタ装置 ２ センサ擬似信号出力回路 ３ レコーダデータ入力回路 ４ ＬＣＤ表示部 ５ 操作スイッチ ６ センサ擬似信号入力回路 ７ 制御信号インタフェース ８ 制御回路 ９ 基準データメモリ １０ 電池 １１ 充電回路 １２ コネクタ １３ コネクタ １４ 取手 １５ 試験装置 １６ 操作スイッチ部 １７ 制御回路 ５０ フライトデータレコーダ ５１ センサ ５２ レコーダ制御部 ５３ センサインタフェース回路 ５４ 制御回路 ５５ レコーダ駆動回路 ５６ 記録部 ５７ メモリ ５８ 容器 ６０ 試験装置 ６１ センサ擬似信号発生器 ６２ レコーダデータ入力回路 ６３ 記憶データ発生部 ６４ 記憶データ再生部 ６５ 操作スイッチ部 ６６ ＬＣＤ表示部 ６７ 制御部 ６８ 電源部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B64D 45/00 - 47/00 G01C 23/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フライトデータレコーダの記録部に記憶
   される機体各部のセンサからの検出データをモニタする
   ために、 前記記録部に記憶される検出データを前記フライトデー
   タレコーダから取り込み所定の信号変換を行うレコーダ
   データ入力回路と、前記検出データの検出項目毎の良否
   判定に用いる基準データが予め記憶された基準データメ
   モリと、表示部と、操作スイッチと、前記操作スイッチ
   による指定に従って前記検出データを一時蓄積するとと
   もに該検出データと前記基準データとを照合した結果を
   前記表示部に表示させるように制御する制御回路とが備
   えられ、 さらに、前記フライトレーダレコーダを試験するフライ
   トデータレコーダ試験装置の一部として装着され機能す
   るために、 前記フライトレーダレコーダ試験装置からセンサ擬似信
   号を取り込むセンサ擬似信号入力手段と、取り込んだセ
   ンサ擬似信号をフライトデータレコーダに出力するセン
   サ擬似信号出力手段と、前記試験装置本体と制御信号の
   やりとりを行う制御信号インタフェースとが設けられ、 前記フライトレーダ試験装置から取り外した状態で、前
   記フライトデータレコーダの記録部に記憶される機体各
   部のセンサからの検出データをモニタすることができる
   ように構成された フライトデータレコーダのオンライン
   モニタ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のオンラインモニタ装置が
   脱着自在に装着されてなるフライトデータレコーダ試験
   装置であって、 機体各部のセンサの出力信号に対応するセンサ擬似信号
   を発生するセンサ擬似信号発生器と、フライトデータレ
   コーダのメモリを試験するための試験用記憶データを発
   生して該メモリに記憶させる記憶データ発生部と、前記
   メモリに記憶された前記試験用記憶データを取り出して
   再生する記憶データ再生部と、第２の操作スイッチと、
   該２の操作スイッチによる指定に従って前記センサ擬似
   信号発生器の出力を前記オンラインモニタ装置のセンサ
   擬似信号入出力手段を介してフライトデータレコーダに
   対して出力し、該フライトデータレコーダから取り込ま
   れる前記センサ擬似信号の検出データを前記オンライン
   モニタ装置の表示部に表示するとともに前記記憶データ
   発生部の出力によって前記メモリに記憶させた記憶内容
   を前記記憶データ再生部で再生して前記表示部に表示さ
   せるように制御する第２の制御回路とが備えられたフラ
   イトデータレコーダ試験装置。