JP3888688B2 - 航空管制用インタフェース装置、その表示制御方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、航空管制に用いられる航空管制用インタフェース装置およびその表示制御方法に関し、より詳細には、管制卓の表示装置について、管制対象空域の画像情報や音声情報を蓄積し、航空機の飛行監視及び管制方法を改善する航空管制用インタフェース装置、その表示制御方法およびコンピュータプログラムに関する。

従来の航空交通管制では、レーダから得られる航空機の位置情報および機種情報を管制卓の表示画面に表示し、管制官はその情報及び飛行計画情報処理システム（ＦＤＰ）から出力される運航票、航空機との音声通信により管制作業を行っている。

この場合、管制官による監視は、管制空域の変化の観察や注視、運航票に対する書き込み等の手段で行っているが、近年、航空管制における管制官の作業を容易にするインタフェースの開発が試みられている。

例えば、特許文献１に記載された技術では、複数のウィンドウを有する表示画面を備える表示装置に対し、インテリジェントマウスのホイールを操作するだけで、ウィンドウ間をカーソルが瞬時に移動するように構成している。

また、特許文献２に記載された技術では、航空機パイロットから送信されたデータを読み取り可能な言語に変換し、データ処理して音声合成を行う。

特開２００１−１６７４００号公報 特開平１１−３１６９００号公報

しかしながら、上記従来技術では、管制情報の記録は依然として管制官の筆記に頼っており、情報の時間変化について記録できることが限定されている。このような監視方法は管制官の経験と努力が必要である問題があった。

特に、管制エリア内に複数の航空機が存在する場合は、管制官にかかる負担も大きなものとなる。また、記録できる情報も限定的なものとなっているという問題があった。このため、航空機の位置情報の時間的変化を視覚的に把握でき、航空機の異常接近や衝突の防止のために有効な表示方法が望まれている。

また、音声通信において、通信内容を確認するための「聞き返し」が、航空通信量を増大させているという問題があった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、航空交通管制において表示装置の画像情報や通信音声の内容を保存・蓄積し、航空機の状態を容易に監視できる航空管制用インタフェース装置、その表示制御方法およびコンピュータプログラムを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明に係る航空管制用インタフェース装置は、レーダによる画像情報と、航空管制通信の音声情報を蓄積し、再生する機能を有している。

本発明に係る航空管制用インタフェース装置は、航空機の位置情報を受信する位置情報受信部と、前記位置情報受信部により受信した位置情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された最新の位置情報に基づいて前記航空機の位置を示す記号を表示する第１の表示部と、前記記憶部に記憶された過去の時点における位置情報に基づいて前記航空機の位置を示す記号を表示する第２の表示部とを備え、前記第１の表示部に表示される空域は前記第２の表示部に表示される空域を含む。

ここで、前記第２の表示部に前記航空機の位置を示す記号を表示するよう指示する入力部を更に備えることとしてもよい。

また、前記第２の表示部を複数備えることとしてもよい。

また、前記第１の表示部と第２の表示部とは表示領域の大きさが異なることとしてもよい。

また、前記第２の表示部は、前記第１の表示部に表示された画像を前記第２の表示部の表示領域に応じて変更して表示することとしてもよい。

また、前記航空機からの音声情報を受信する音声受信部と、該音声受信部により受信した音声情報を再生する出力部とを更に備え、前記記憶部は前記音声受信部により受信した音声情報を更に記憶し、前記第１の表示部は、前記航空機の位置を示す記号に対応する音声情報を前記記憶装置から抽出して再生する指示を受けるために、選択可能な記号を表示することとしてもよい。

ここで、前記第１の表示部は前記選択可能な記号を前記航空機の位置を示す記号のうち対応する記号に近接して表示することとしてもよい。

また、前記第２の表示部は、前記選択可能な記号を更に表示することとしてもよい。

本発明の別の態様によれば、本発明に係る航空管制用インタフェース装置の表示制御方法は、複数の表示部を備えた航空管制用インタフェース装置の表示制御方法において、航空機の位置情報を受信するステップと、該受信するステップにおいて受信した位置情報を記憶装置に記憶するステップと、前記記憶するステップにおいて記憶された最新の位置情報に基づいて前記航空機の位置を示す記号を第１の表示部に表示するステップと、前記記憶するステップにおいて記憶された所定時点の位置情報に基づいて前記航空機の位置を示す記号を第２の表示部に表示するステップとを備え、前記第１の表示部に表示される空域は前記第２の表示部に表示される空域を含む。

本発明の別の態様によれば、本発明に係るコンピュータプログラムは、複数の表示部を備えたコンピュータを、航空機の位置情報を受信する受信手段、前記受信手段により受信した位置情報を記憶する記憶手段、前記記憶手段により記憶された最新の位置情報に基づいて前記航空機の位置を示す記号を表示する第１の表示手段、および前記記憶手段により記憶された過去の時点における位置情報に基づいて前記航空機の位置を示す記号を表示する第２の表示手段であって、前記第１の表示手段に表示される空域は前記第２の表示手段に表示される空域を含む第２の表示手段として機能させるものである。

本発明によれば、航空管制空域の時間変化を視覚的に把握することができ、空域監視にかかる管制官の負担を軽減することが可能となる。

また、音声情報を保存、蓄積し、再生確認することができるため、航空交通管制における通信量を減らすことができる。

従って、適切有効な管制指示により、航空機の安全間隔の確保を可能にすることができ、航空機の安全かつ円滑な運行を支援することができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、航空管制施設に設けられた情報処理システムの構成を示すブロック図である。この情報処理システムは、管制官に航空機の現在位置や飛行計画、空域の現状と今後の予測などの管制に必要な情報を提供するコンピュータシステムの集合体である。同図に示すように、情報処理システムは、航空路レーダ情報処理システム１０２、飛行計画情報処理システム１０４、航空管制用管制卓１０６を含んでいる。航空路レーダ情報処理システム１０２は、飛行中の航空機の位置を捕捉する装置である。

航空路レーダ情報処理システム（ＲＤＰ）１０２は、１次レーダ信号（ＰＳＲ）、２次レーダ信号（ＳＳＲ）をデジタル信号に変換し、航空機の位置と高度とを検出する。１次レーダ信号は送信パルス電波から得られる航空機までの距離と角度の情報、２次レーダ信号は航空機から応答信号と共に返される航空機に関する種々の情報で、これにより航空機を識別することができる。次いで、１次レーダ信号と２次レーダ信号との相関をとり、航空機を認識する。また、レーダ信号から雲に関するデータを抽出し、位置、降雨領域、密度等の気象情報を取得する。次いで、航空機の位置をレーダ座標からシステム座標に変換し、気象情報、航空機の機種等の情報と共に航空管制用管制卓１０６に提供する。

飛行計画情報処理システム（ＦＤＰ）１０４は、レーダで捕らえられた航空機の飛行計画や機種情報を処理して飛行計画情報を作成する装置で、航空交通管制センタのセンタシステムと、同センタの集配信装置とを含む。飛行計画情報は、便名、使用機種、出発空港、経由する航空経路とポイント、目的空港、搭載燃料等の情報を含む。

航空管制用管制卓１０６は、航空交通管制センタの管制席に設置され、航空路レーダ情報処理システム１０２および飛行計画情報処理システム１０４からの情報に基づいて、航空機のシンボル、便名、高度、速度ベクトルや気象情報を表示する装置である。

次に、図２を参照し、本発明に係るインタフェース装置の一例である航空管制用管制卓１０６の機能構成について説明する。

航空管制用管制卓１０６は、表示制御部２０２と音声制御部２０４とを含んでいる。表示制御部２０２は、航空路レーダ情報処理システム１０２および飛行計画情報処理システム１０４からの情報に基づいて、航空機のシンボル、便名、高度、速度ベクトルや気象情報を表示するための画像情報を作成する。この情報は、情報保存部２１４によりハードディスク等の記憶装置に保存される。画像処理部２０８は、作成された情報の画像情報に基づき、ＣＲＴや液晶ディスプレイ等により構成される表示部２１０に画像を表示させる。

表示制御部２０２はまた、情報保存部２１４に記憶された画像情報に基づき画像を表示する保存情報表示部２１２を有する。この保存情報表示部２１２は、メインディスプレイ（第１の表示部）として機能する表示部２１０に対するサブディスプレイ（第２の表示部）となる。

音声制御部２０４では、無線通信部２１８から受信した信号を音声処理部２２０において処理して音声信号を取得し、スピーカおよびマイク等により構成される音声入出力部２２４から出力する。また、音声入力部２２４から音声が入力された場合には音声処理部２２０においてこれを所定のフォーマットに変換して、無線通信部２１８から送出する。

更に、音声処理部２２０は音声情報を情報保存部２１４にも保存する。保存音声再生部２２２は、情報保存部２１４に記憶された音声情報に基づき音声を再生し、音声入出力部２２４から出力させる。

情報保存部２１４は、画像情報や音声情報を不図示の記憶装置に記憶するものであり、表示情報処理部２０６および音声処理部２２０の他、入力部２１６からの指示に応じて画像情報や音声情報の出力制御を行う場合がある。

入力部２１６は、ユーザが表示制御部２０２や音声制御部２０４に指示を行うためのもので、キーボード、ボタン、マウス等により構成される。

本発明は、上述した機能ブロックの各機能を実現するコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体から、コンピュータシステムに当該コンピュータプログラムを提供することにより実現することができる。コンピュータシステムのＣＰＵ等の処理装置は、記録媒体に格納されたコンピュータプログラムを読み出して実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたコンピュータプログラムのプログラムコード自体が本発明の機能を実現することにもなる。

上記のコンピュータ読取可能な記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、磁気テープ不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータシステムが読み出したコンピュータプログラムを実行することによって、前述した実施の形態の機能が実現される他、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動するオペレーティングシステムなどが実際の処理の一部または全部を行うことによっても上記機能が実現され得る。

（第１実施形態）
次に、図３を参照し、本発明に係るインタフェース制御方法の一例として航空管制用管制卓による画像情報の表示方法について説明する。

まず、ＦＤＰ１０４から送信される航空機に関する情報と、航空路レーダ情報処理システム１０２から送信される現在位置に関する情報とが、表示処理部２０６に渡される。ここで、航空機に関する情報は、航空機の便名、機種名、目的空港を示す情報を含む。また、現在位置に関する情報は２次レーダの情報であり、航空機の位置、高度、機種等の情報を含む。表示処理部２０６は、受信した航空機に関する情報と現在位置に関する情報とを照合し、表示部２１０に図４に示すような画像を表示する。

このようにして、航空機の位置情報を受信し、受信された航空機の最新の位置情報に基づいて航空機の現在位置を示す記号を表示する。

管制官が表示中の画像を保存したいときは、入力部２１６を操作して、表示処理部２０６に対しその旨を指示する。この処理は、具体的にはマウスのクリック、あるいはキーボード上の所定のボタンを押下することにより実現される。

この指示を受けた表示処理部２０６は表示中の画像に対応する航空機に関する情報、現在位置に関する情報、および保存時刻を情報保存部２１４に保存する。

表示処理装置２０６は、保存された情報に基づく画像の縮尺と表示範囲とを保存情報表示部２１２の表示領域の大きさに応じて調整（サイズ変更）し、保存情報表示部２１２に渡す。保存情報表示部２１２は受け取った画像を表示する。

以上の処理により、表示された記号に対応する航空機の位置情報を記憶装置に保存し、保存された航空機の位置情報に基づいて航空機の位置を示す記号を表示することで、管制官が所望の時刻の画像をサブディスプレイに表示させることが可能となる。

次に、図４および図５を参照し、具体的な画像の表示態様について説明する。

図４に示すように、本実施形態に係る表示部２１０は、中央に表示されるメインディスプレイとしての表示部２１０と、表示部２１０の右側にサブディスプレイとして設けられた保存情報表示部２１２ａ、２１２ｂおよび２１２ｃとを有する。いま、表示部２１０には航空機の位置を示す記号（アイコン）４１０と、音声を再生する際に選択される音声再生用アイコン４１２とが表示されている。

表示処理部２０６は、ＦＤＰ１０４および航空路レーダ情報処理システム１０２からの情報に基づいてアイコン４１０を配置する。同時に、上記情報に含まれる便名等の情報を、対応するアイコンに近接させて表示するが、図４では省略されている。

このような管制卓における画像の表示制御は、１つのコンピュータにおいて各表示部に対しＣＰＵ、記憶装置等の資源を割り当てて行っても良く、あるいは表示部毎にコンピュータを用意し、そのコンピュータ間で表示情報の送受信を行うこととしても良い。

また、同図に示す例では表示部２１０、保存情報表示部２１２ａ、２１２ｂおよび２１２ｃを全て異なるハードウェアで構成することとしても良く、１つのディスプレイで複数のウィンドウを表示させることにより、これらの表示部を実現することとしても良い。

入力部２１６から画像保存の指示を受けた場合、表示処理部２０６は図５（ａ）に示す表示部２１０内の白線で囲まれた領域５０２における各アイコンの位置（座標）を算出する。次いで、領域５０２の画像を保存情報表示部２１２ａに表示させる。この際、領域５０２内の各アイコンを、保存情報表示部２１２ａの表示領域に合わせて縮尺を変更した位置に配置する。

ここで、図５に示す表示部２１０から切り出す領域５０２を保存情報表示部２１２と縦横比を合わせることで、切り出した画像を保存情報表示部２１２ａ等に表示する際の縦と横の縮小率を同一としている。なお、縦の縮小率と横の縮小率を変更して保存情報表示部２１２ａに表示させることとしても良い。

以上の処理は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように保存情報表示部の数に合わせて最大３回まで行われる。

このように過去の画像情報をメインディスプレイよりも小さいサブディスプレイを使用し、メインディスプレイの横に並べて表示することで、航空機の状況の時間的変化を容易に把握することが可能となる。また、サブディスプレイをメインディスプレイより小さく設計することで、保存情報の表示処理をより少ない資源で実現することができる。

なお、図５に示す例では保存する領域５０２を全て同じ大きさ、同じ位置としているが、任意に変更可能としても良い。例えば、入力部２１６を操作して、表示部２１０上で領域の指定を行った場合に、この領域内の画像を保存するように構成しても良い。

また、図５に示す例では保存情報表示部２１２ａ、２１２ｂおよび２１２ｃに画像を表示する際、アイコンの位置だけでなくそのサイズも同時に変更しているが、アイコンのサイズを変更せずに表示しても良い。

また、レーダ信号や飛行計画情報から航空機の高度や目的地等を表示部２１０に表示している場合において、この画像情報を保存する場合、これらの情報をアイコンと合わせて保存情報表示部２１２ａ、２１２ｂおよび２１２ｃに表示することとしても良い。この場合、航空機の高度や目的地等のフォントサイズは保存情報表示部２１２ａの表示領域の大きさに合わせて変更することとしても良い。

また、上述した例では管制官が入力部２１６から画像の保存を指示した例を示したが、一定時間毎に画像を切り出して保存し、保存情報表示部２１２ａに表示していくこととしても良い。

更に、保存情報表示部２１２ａ、２１２ｂおよび２１２ｃの全てに画像が表示されている場合において、入力部２１６から更に画像の保存を指示された場合は、表示部２１０ｂに現在表示中の画像を保存情報表示部２１２ａに上書きし、更に保存を指示された場合には保存情報表示部２１２ｂに上書きするというように処理を繰り返すことを可能としても良い。

（第２実施形態）
次に、図６を参照し、本発明の第２実施形態に係る音声情報の保存について説明する。本実施形態では、航空機からの音声情報を受信し、受信した音声情報を再生する。情報保存部２１４は受信した音声情報を更に記憶し、表示部２１０は、航空機の位置を示す記号に対応する音声情報を再生する指示をユーザから受けるために、選択可能な記号を表示する。

管制官と航空機との間の会話は、無線通信部２１８を使用して行われている。この交信中における音声のアナログ信号は、音声処理部２２０により音声入出力部２２４から出力され、同時にデジタル信号に変換される。情報保存部２１４は記憶装置のログ記録用の領域にデジタル信号を保存する。ここでは、このログ記録用領域に保存された音声情報をマスター録音とする。

管制官が音声を再生用に保存したいときには、入力部２１６を操作して音声処理部２２０に対しその旨を指示する。この処理は、具体的にはマウスのクリック、あるいはキーボード上の所定のボタンを押下することにより実現される。音声処理部２２０はこの指示に応答して、情報保存部２１４にログとして記録されている音声情報を参照し、指示を受けた時から遡って１０秒間程度の音声情報を読み出す。次いで、この音声情報に対し識別子を付与し、情報保存部２１４の再生用音声の記録領域に識別子と共に記録する。表示処理部２０６は表示部２１０の表示領域に、この識別子に対応する音声情報を再生するための音声再生用アイコン４１２を任意の位置に表示する。

なお、音声を再生する時間はユーザにより設定可能としてもよい。

このように画面が表示されている場合において、入力部２１６を操作してアイコン４１２が選択されると、音声処理部２２０がその指示を受けて情報保存部２１４から対応する識別子を有する音声情報を読み出してアナログ信号に変更し、音声入出力部２２４から音声を出力する。

ここで、ＧＵＩ機能を有する音声再生用アイコン４１２を、会話に対応する航空機のアイコン４１０に近接して表示させることとしても良い。例えば、マウスのドラッグ・アンド・ドロップ操作により、音声再生用アイコン４１２が航空機のアイコン４１０上にドロップされたことに応答して、当該航空機の位置情報とドロップされたアイコン４１２の音声情報に付与された識別子を関連付けて記憶する。その後、レーダ情報が更新されてアイコン４１０の表示位置が移動すると、この移動に合わせて音声再生用アイコン４１２の位置も移動し、関連付けられた航空機のアイコン４１０に近接して表示する。

本実施形態によれば、録音された音声の再生用アイコンを、画面上の航空機位置にひもづけて管制卓に表示することができる。

なお、上述の実施形態では航空機と管制卓との通信がアナログ信号により行われる例について説明したが、デジタル無線通信を行う場合においても本発明を適用できる。この場合、音声処理部２２０は無線通信部２１８を通じて受信したデジタル信号をアナログ変換して音声入出力部２２４から再生する。

また、情報保存用の機器としてテープレコーダ等の他の記録装置を使用することとしても良い。

また、上述したように表示部２１０の画像を保存情報表示部２１２ａ、２１２ｂおよび２１２ｃに表示する場合においても音声再生用アイコンを表示することとしても良い。例えば図４に示す表示部２１０、保存情報表示部２１２ａ、２１２ｂおよび２１２ｃがマルチウィンドウシステムにより実現される場合、所望のウィンドウをアクティブにして、音声再生用アイコンにカーソルを合わせて、マウスのクリック動作等により音声の再生を開始することができる。これにより、保存情報表示部２１２ａ、２１２ｂおよび２１２ｃは、画像の推移を確認するための機能だけでなく、過去にピックアップされた音声を確認するための機能をも実現することになる。

また、上述した例では管制官が入力部２１６から音声の保存を指示した例を示したが、一定時間毎に再生用の音声情報を切り出して情報保存部２１４の再生用音声記録領域に保存し、表示部２１０にこの音声を再生するためのアイコンを表示することとしても良い。

また、上述した例のように音声情報を切り出さずに、音声再生用アイコン４１２が選択された場合に、ログ記録用領域に記録された音声を直接再生するようにしてもよい。この場合、音声再生用アイコン４１２には、音声の再生を開始するためのログ記録用領域内のアドレスが関連付けられることになる。

上述した形態以外にも種々の変形が可能である。しかしながら、その変形が特許請求の範囲に記載された技術思想に基づくものである限り、その変形もまた本発明の技術範囲内となる。

航空管制施設に設けられた情報処理システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る航空管制用管制卓の機能構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る航空管制用管制卓によるインタフェース制御方法を示す図である。 本発明の一実施形態に係る航空管制用管制卓が表示する画像を示す図である。 本発明の一実施形態に係る航空管制用管制卓が表示する画像を示す図である。 本発明の一実施形態に係る航空管制用管制卓によるインタフェース制御方法を示す図である。

符号の説明

１０２ 航空路レーダ情報処理システム
１０４ 飛行計画情報処理システム
１０６ 航空管制用管制卓
２０２ 表示制御部
２０４ 音声制御部
２０６ 表示処理部
２０８ 画像処理部
２１０ 表示部
２１２ 保存情報表示部
２１４ 情報保存部
２１６ 入力部
２１８ 無線通信部
２２０ 音声処理部
２２４ 音声入出力部
２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ 保存情報表示部
４１０ アイコン
４１２ 音声再生用アイコン

Claims (10)

1. 航空機の位置情報を受信する位置情報受信部と、
   前記位置情報受信部により受信した位置情報を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された最新の位置情報に基づいて前記航空機の位置を示す記号を表示する第１の表示部と、
   前記記憶部に記憶された過去の時点における位置情報に基づいて前記航空機の位置を示す記号を表示する第２の表示部と
   を備え、前記第１の表示部に表示される空域は前記第２の表示部に表示される空域を含むことを特徴とする航空管制用インタフェース装置。
2. 前記第２の表示部に前記航空機の位置を示す記号を表示するよう指示する入力部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の航空管制用インタフェース装置。
3. 前記第２の表示部を複数備えることを特徴とする請求項１または２に記載の航空管制用インタフェース装置。
4. 前記第１の表示部と第２の表示部とは表示領域の大きさが異なることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の航空管制用インタフェース装置。
5. 前記第２の表示部は、前記第１の表示部に表示された画像を前記第２の表示部の表示領域に応じて変更して表示することを特徴とする請求項４に記載の航空管制用インタフェース装置。
6. 前記航空機からの音声情報を受信する音声受信部と、
   該音声受信部により受信した音声情報を再生する出力部とを更に備え、
   前記記憶部は前記音声受信部により受信した音声情報を更に記憶し、前記第１の表示部は、前記航空機の位置を示す記号に対応する音声情報を前記記憶装置から抽出して再生する指示を受けるために、選択可能な記号を表示することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の航空管制用インタフェース装置。
7. 前記第１の表示部は前記選択可能な記号を前記航空機の位置を示す記号のうち対応する記号に近接して表示することを特徴とする請求項６に記載の航空管制用インタフェース装置。
8. 前記第２の表示部は、前記選択可能な記号を更に表示することを特徴とする請求項６または７に記載の航空管制用インタフェース装置。
9. 複数の表示部を備えた航空管制用インタフェース装置の表示制御方法において、
   航空機の位置情報を受信するステップと、
   該受信するステップにおいて受信した位置情報を記憶装置に記憶するステップと、
   前記記憶するステップにおいて記憶された最新の位置情報に基づいて前記航空機の位置を示す記号を第１の表示部に表示するステップと、
   前記記憶するステップにおいて記憶された過去の時点における位置情報に基づいて前記航空機の位置を示す記号を第２の表示部に表示するステップと
   を備え、前記第１の表示部に表示される空域は前記第２の表示部に表示される空域を含むことを特徴とする航空管制用インタフェース装置の表示制御方法。
10. 複数の表示部を備えたコンピュータを、
    航空機の位置情報を受信する受信手段、
    前記受信手段により受信した位置情報を記憶する記憶手段、
    前記記憶手段により記憶された最新の位置情報に基づいて前記航空機の位置を示す記号を表示する第１の表示手段、および
    前記記憶手段により記憶された過去の時点における位置情報に基づいて前記航空機の位置を示す記号を表示する第２の表示手段であって、前記第１の表示手段に表示される空域は前記第２の表示手段に表示される空域を含む第２の表示手段として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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