JP4210772B2 - Cpdlcメッセージ作成システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空用管制卓で管制官とパイロット間の通信をデータリンクによるメッセージ交換で行うCPDLC(Controller-Pilot Datalink Communications)システムにおいて、管制官がパイロットに管制指示するCPDLCメッセージの作成システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在、CPDLC(Controller-Pilot Datalink Communications)は、まだ試行運用と評価の目的で開発されている段階であるが、CPDLCメッセージの作成装置として既に発表されているものとしては、例えば特開平10−340398号公報の図4に示された管制席の管制指示入力装置がある。
【0003】
前記特許公報の図4に示された管制席の管制指示入力装置では、その操作パネルに、トラックボール、ヘディング(HEADING)ダイヤル、高度(ALTITUDE)ダイヤル、速度(SPEED)ダイヤル、トランスミットボタン(管制指示送信ボタン)、ドラッグ(DRAG)ボタン、ラジャ(ROGER)ボタン、…等の多数のダイヤルやボタンが設けられている。なお、上記のトラックボールはマウスと同様の機能を有し、カーソル位置を移動できる。またヘディングダイヤルは航空機の角度(方位)の値を編集し、高度ダイヤルは航空機の高度の値を編集し、速度ダイヤルは航空機の速度の値を編集するものである。
【0004】
管制管は、操作パネル上のトラックボールを用いて管制指示を行う航空機を選択し、この航空機に対する管制指示のメッセージを作成する。
例えば、現在10,000フィートを飛行中の航空機に10,000フィートより高い高度を指示する場合には、“CLIMB TO AND MAINTAIN”(10,000フィートより上昇し、指示した高度を保持せよ)のメッセージを管制指示作成画面上に作成する。そしてトランスミットボタンを押すと、選択した航空機に対して、上記の管制指示作成画面上に作成された管制指示のメッセージが送信される。
このように前記特許公報に示された管制指示入力装置は、操作パネル上にある1つのボタンに対して1種類のCPDLCメッセージが関連付けられており、あるボタンを押下することで1つのCPDLCメッセージを作成するという考えに基づいた装置であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の管制指示入力装置では、用意されたボタンの数だけのCPDLCメッセージしか作成できないので、多くの種類のCPDLCメッセージを作成するためには、それに見合った数だけのボタンを用意する必要があった。
従って作成可能なCPDLCメッセージの数を増やそうとすると、それだけの数のボタンを増やす必要がある。しかしあまりにボタン数が多いと、管制官が必要とするボタンを探すために多くの時間がかかってしまい、迅速且つ確実に管制指示を出せない状況が発生し、管制の安全上問題となる。そのため、設置可能なボタン数は限られたものとなり、その結果、作成可能なCPDLCメッセージの数も限られているのが現状である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るCPDLCメッセージ作成システムは、管制官が航空機パイロットに送信する管制指示データを入力する管制指示入力手段と、該管制指示入力手段からの指示によりCPDLCメッセージを作成すると共に前記指示及び作成結果に基づく画像を表示手段に表示させる制御手段と、該制御手段の制御による画像を表示する表示手段とによりなるCPDLCメッセージ作成システムにおいて、前記表示手段により表示されるCPDLCメッセージ作成画面のイメージと前記管制指示入力手段に設けられる複数の操作機器の配列を対応づけて構成し、前記CPDLCメッセージ作成画面内に、複数のカテゴリ表示領域と、作成したCPDLCメッセージ表示領域と、複数のパラメータ入力モード表示領域と、を設けるとともに、前記管制指示入力手段に、前記表示手段の表示画面上の複数のカテゴリ表示領域の表示内容と、前記表示手段の表示画面上のメッセージの動詞部の表示領域の表示内容と、前記表示手段の表示画面上の複数のパラメータ入力モード領域に対応したCPDLCメッセージの複数のパラメータ入力モードと、を切替える操作機器を設け、前記管制指示入力手段は、前記管制指示入力手段を介して選択された前記カテゴリを前記制御手段に伝え、前記制御手段は、選択された前記カテゴリに属するCPDLCメッセージの動詞部を、前記表示手段の表示画面上のメッセージの動詞部の表示領域に表示させるものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
実施形態1
図1は本発明の実施形態1,2に係るCPDLCメッセージ作成システムのハードウェア構成図である。図1において、1は表示装置であり、例えばCRT型、LCD(液晶)型、またはPVD(Plane View Display, レーダ表示装置)のいずれでもよい。2は制御装置であり、例えばPC(パソコン)、WS(ワークステーション)等で構成できる。3は管制指示入力装置である。なお、この管制指示入力装置3の操作ボタン等の配列は実施形態1と2とでは異なっており、それぞれ図2と6にその配列例が示される。
図2は本発明の実施形態1に係る管制指示入力装置の一例を示す図であり、図のA〜F及びH〜Pはそれぞれ個別の選択ボタンである。またこの操作パネルには、このほかに、作成メッセージ送信ボタン、ポインティングデバイス及びパラメータ入力ダイヤルが設けられている。
【0008】
図3は本発明の実施形態1,2に係る表示画面の一例を示す図であり、表示装置1の表示画面は図3に示すように領域▲1▼〜▲4▼に4分割されて表示される。なおこの4分割された領域のうち、領域▲1▼は航空機表示画面、領域▲2▼はCPDLCメッセージ送信履歴表示画面、領域▲3▼は電子ストリップ表示画面、領域▲4▼はCPDLCメッセージ作成画面としてそれぞれ使用される。
図4は本発明の実施形態1に係る表示画面の領域▲4▼の詳細図であり、図のA〜Eはカテゴリ表示領域、Fはカテゴリ表示領域の表示内容切換部、Gは作成メッセージ表示領域、H〜Lはメッセージの動詞部の表示領域、MはH〜Lの表示内容切換部、Nは第1パラメータ入力モード、Oは第2パラメータ入力モード、Pは第3パラメータ入力モード、Qはパラメータ表示領域である。
【0009】
ここで上記の「カテゴリ」、「動詞部」、「パラメータ」の意味について説明をする。
「カテゴリ」は、ICAO(国際民間航空条約により組織された国連専門機関の1つ)の標準及び勧告方式であるSARPs(Standard And Recommended Practices) に約300種のCPDLCのメッセージが記載されており、その中で、業務内容を軸に分類させた最上位レベルの分類項目であり、例えばHeading カテゴリ、Level カテゴリ、Speed カテゴリ、Route カテゴリ、…等がある。
【0010】
「動詞部」はカテゴリの下位レベルのアクション分類項目であり、例えばHeading カテゴリ内には、Turn headingアクション、Turn ground アクション、Fly アクション、…等があり、Level カテゴリ内には、Climb_Descend アクション、Climb_Descend Block アクション、…等があり、Speed カテゴリ内には、Increase_Reduce アクション、Maintain Presentアクション、…等がある。「パラメータ」は動詞部の下位レベルの運行指示値があるが、数値の場合と数値でない場合の両方がある。例えばHeading カテゴリでのTurn headingアクションのパラメータ、Level カテゴリでのClimb_Descendアクションのパラメータ、SpeedカテゴリでのIncrease_Reduce アクションのパラメータ等がある。
【0011】
図5は本発明の実施形態1,2に係るCPDLCメッセージ作成機能の構成図であり、図の101は管制指示入力装置処理部、102は表示処理部、103は表示部である。104はCPDLCメッセージ作成部であり、CPDLCメッセージを作成するため、前記カテゴリ、動詞部、パラメータの三階層に分類されたデータメモリを内蔵している。
なお管制指示入力装置処理部101は管制指示入力装置3内に、表示処理部102及びCPDLCメッセージ作成部103は制御装置2内に、また表示部103は表示装置1内にそれぞれ存在する。
【0012】
図1〜5により、本発明の実施形態1を説明する。
まず管制官は、図3の領域▲1▼上に表示されている航空機の中から、管制指示を出したい航空機を決定するために、図2のポインティングデバイスを用いて選択した航空機を押下する。
この操作により、図5の管制指示入力装置処理部101は、表示処理部102に対して、航空機が選択されたことを伝える。これにより、表示処理部102はCPDLCメッセージ作成部104に対して、領域▲4▼で作成されるCPDLC メッセージがこの選択された航空機に対してのものであることを伝える。また、表示処理部102は表示部103に対して、選択された該当航空機を強調表示するように伝える。
【0013】
次に管制官は、この選択した航空機に対して管制指示を出すために、下記のようにCPDLCメッセージを作成する。
本実施形態1においては、図2のボタンA〜F及びボタンH〜P(即ち各操作機器)と、図4の領域A〜F及び領域H〜P(即ち各表示画面のイメージ)とは関連付けられている。例えば、ボタンCを押下すると、図5の管制指示入力装置処理部101は表示処理部102に対して、領域Cに表示されている内容が選択されたことを伝える。そして、表示処理部102は表示部103に対して領域Cを一瞬だけ強調表示するように伝える。
CPDLCメッセージを作成するには、まず、図4の領域A〜Eに表示されているカテゴリの中から、作成したいメッセージが属するカテゴリ名称を探す。そのカテゴリ名称が領域Cに表示されている場合には、対応するボタンCを押下する。もし、所望のカテゴリ名称が領域A〜領域Eに表示されていなければ、領域Fに対応した図2のボタンFを押下する。ボタンFが選択されたことを伝えられた表示処理部102は、領域A〜領域Eに表示さるカテゴリ名称を変更するために、表示部103に対して、新たに領域A〜Eに表示するカテゴリ名称を伝える。作成したいCPDLCメッセージが属するカテゴリ名称が領域A〜領域Eのいずれかに表示されるまでボタンFを押下し、そのカテゴリ名称が表示されたある領域に対応したボタンを押下する。
【0014】
管制官があるカテゴリを選択したとき、管制指示入力装置処理部101は、表示処理部102に対して、選択されたカテゴリを伝える。表示処理部102は、表示部103に対して、選択されたカテゴリに属するCPDLCメッセージの動詞部を領域H〜Lに表示することを伝える。
管制官はカテゴリを選択したあと、領域H〜Lに表示されたCPDLCメッセージの動詞部の中から、作成したいCPDLCメッセージの動詞部を選択する。例えば、ボタンKを押下した場合、表示処理部102は領域Kに表示されたCPDLCメッセージの動詞部をもつCPDLCメッセージを作成することをCPDLCメッセージ作成部104に伝える。CPDLCメッセージ作成部104は、作成したCPDLCメッセージの雛形(パラメータが未設定なCPDLCメッセージのこと)を表示処理部102に伝え、表示処理部102は表示部103に、そのCPDLCメッセージの雛形を領域Gに表示するように伝える。
【0015】
領域H〜Lに作成したいCPLDCメッセージの動詞部が表示されていない場合には、ボタンMを押下する。この操作によって、表示処理部102は表示部103に対して、新たに領域H〜Lに表示するCPDLCメッセージの動詞部を伝える。作成したいCPDLCメッセージの動詞部が領域H〜Lに表示されるまでボタンMを押下し、作成したいCPDLCメッセージの動詞部が表示された領域に対応したボタンを押下する。
領域H〜Lのいずれかの領域に対応したボタンが押下されたとき、表示処理部102は表示部103に対して、領域Qに、選択されたCPDLCメッセージがもつ第1パラメータを設定するための画面を表示するように伝える。
【0016】
次にCPDLCメッセージの雛形に対して、下記のように、そのCPDLCメッセージがもつパラメータを設定する。
領域Gに表示されたCPDLCメッセージの雛形の第1パラメータを設定したい場合には、ボタンNを押下し、第2パラメータを設定したい場合には、ボタンOを押下し、第3パラメータを設定したい場合には、ボタンPを押下する。
管制指示入力装置処理部101からボタンN、ボタンOもしくはボタンPが押下されたことを伝えられた表示処理部102は、表示部103に対して領域Qに表示される内容を伝える。管制官が領域Qの表示を見ながら、図2のパラメータ入力ダイアルを回すと、管制指示入力装置処理部101は、表示処理部102に対してダイアル入力値を伝える。
【0017】
表示処理部102は、ダイアル入力値をCPDLCのパラメータ値に換算し、そのパラメータ値を表示部103に伝える。管制官はパラメータ入力ダイアルを回すことでパラメータ値を変化させ、設定したいパラメータ値に設定する。
上記方法で、CPDLCメッセージを作成したあと、図2の作成メッセージ送信ボタンを押下することで、選択した航空機に対して管制指示を送信することができる。
【0018】
以上のように本実施形態1によれば、図2のボタン配列が図4に示した表示装置の領域▲4▼の画面イメージに対応づけられているため、領域▲4▼の画面を見ながら、ブラインドタッチのように管制指示入力装置3の操作機器を操作することができる。そのため、管制官の視線移動が少なくてすみ、管制としての安全性を損なうことなく、CPDLCメッセージによる管制指示を行うことが出来る。
またCPDLCメッセージのカテゴリ及びCPDLCメッセージの画面表示をボタンFやボタンMの単一ボタンで切替えることきができ、画面の大きさや入力装置の大きさの制約をうけることがないため、数多くのCPDLCメッセージの作成を実現できる。そしてこの数多くのCPDLCメッセージを用いて、木目細かな管制指示を出すことができる。
【0019】
実施形態2
図6は本発明の実施形態2に係る管制指示入力装置の一例を示す図である。
図6においては、操作機器の数を減少できるように画面をスクロールできるカテゴリ選択ボタン及びCPDLCメッセージ動詞部選択ボタンを設け、このほかに、入力モード決定ボタンと、図2と同様のポインテングデバイス、パラメータ入力ダイヤル及び作成メッセージ送信ボタンとを設けている。
図7は本発明の実施形態2に係る表示画面の領域▲4▼の詳細図であり、図のA〜Eはカテゴリ表示領域、Fは作成メッセージ表示領域、G〜Kはメッセージの動詞部の表示領域、Lは第1パラメータ入力モード、Mは第2パラメータ入力モード、Nは第3パラメータ入力モード、Oはパラメータ表示領域である。
なお実施形態2においては、図1,3及び5は、実施形態1と共通に使用して説明する。
【0020】
図1,3,5,6及び7により本発明の実施形態2を説明する。
まず管制官は、図3の領域▲1▼上に表示されている航空機の中から、管制指示を出したい航空機を決定するために、図6のポインティングデバイスを用いて選択した航空機を押下する。
この操作により、図5の管制指示入力装置処理部101は、表示処理部102に対して、航空機が選択されたことを伝える。これにより、表示処理部102はCPDLCメッセージ作成部104に対して、領域▲4▼で作成されるCPDLCメッセージがこの選択された航空機に対してのものであることを伝える。又、表示処理部102は表示部103に対して、選択された該当航空機を強調表示するように伝える。
【0021】
次に管制官は、この選択した航空機に対して管制指示を出すために、下記のようにCPDLCメッセージを作成する。
CPDLCメッセージを作成するには、まず、図7のカテゴリ表示領域A〜E上で、作成したいCPDLCメッセージが属するカテゴリを決定する。
図6のカテゴリ選択ボタンの左矢印ボタンもしくは右矢印ボタンを押下することで図7の領域A〜Eの選択状態を切替える。例えば、領域Bで左矢印ボタンを押下すると領域Aが選択状態となり、領域Bで右矢印ボタンを押下すると領域Cが選択状態になる。また、領域Aで左矢印を押下したときには表示される領域名称が左スクロールされ、領域D、領域C、領域B、領域Aに表示されていたカテゴリ名称は、それぞれ領域E、領域D、領域C、領域Bに表示され、領域Aには新たに別のカテゴリ名称が表示される。同様に領域Eで右矢印を押下したときには右スクロールされ、領域B、領域C、領域D、領域Eに表示されていたカテゴリ名称は、それぞれ領域A、領域B、領域C、領域Dに表示され、領域Eには新たに別のカテゴリ名称が表示される。
【0022】
管制指示入力装置処理部101は表示処理部102に対して、選択状態にある領域がどちら向きに切り替ったか(左向きに切り替ったのか、右向きに切り替ったのか)を伝える。
表示処理部102は表示部103に対して、選択状態にある領域を強調表示させることを伝える。
作成したいCPDLCメッセージが属するカテゴリ名称を選択状態にできたとき、図6のカテゴリ選択ボタンのSelectボタンを押下することでカテゴリを決定する。このSelectボタンが押下されたとき、管制指示入力装置処理部101は表示処理部102に対して、現在選択状態にあるカテゴリが決定されたことを伝える。表示処理部102は表示部103に対して、決定されたカテゴリに属するCPDLCメッセージの動詞部を領域G〜Kに表示することを伝える。
【0023】
カテゴリを決定したあと、領域G〜Kに表示されたCPDLCメッセージの動詞部の中から、作成したいCPDLCメッセージの動詞部を選択する。
即ち図6のCPDLCメッセージ動詞部選択ボタンの上矢印もしくは下矢印を押下し、図7の領域G〜Kの選択状態を切替える。領域Gで上矢印を押下したときには表示される領域名称が上スクロールされ、領域Kで下矢印を押下したときには下スクロールされることにより、領域G〜領域Kに表示されるCPDLCメッセージの動詞部を切替えることができる。
管制指示入力装置処理部101は表示処理部102に対して、選択状態にある領域がどちら向きに切り替ったか(上向きに切り替ったのか、下向きに切り替ったのか)を伝える。表示処理部102は表示部103に対して、選択状態にある領域を強調表示させるように伝える。例えば、領域Hが選択状態である場合、表示処理部102は、領域Hに表示されたCPDLCメッセージを作成することをCPDLCメッセージ作成部104に伝える。CPDLCメッセージ作成部104は、作成したCPDLCメッセージの雛形(パラメータが未設定なCPDLCメッセージのこと)を表示処理部102に伝え、表示処理部102は表示部103に、そのCPDLCメッセージの雛形を領域Fに表示するように伝える。
【0024】
作成したいCPDLCメッセージの動詞部を選択状態にできたとき、図6のCPDLCメッセージ動詞部選択ボタンのSelectボタンを押下することでCPDLCメッセージの動詞部を決定する。
表示処理部102は表示部103に対して、領域Oに、決定されたCPDLCメッセージがもつ第1パラメータを設定するための画面を表示するように伝える。
【0025】
次にCPDLCメッセージの雛形に対して、下記のようにそのCPDLCメッセージがもつパラメータを設定する。
領域Fに表示されたCPDLCメッセージの雛形の第1パラメータを設定したい場合には、図6の入力モード設定用のボタンLを押下し、第2パラメータを設定したい場合には、ボタンMを押下し、第3パラメータを設定したい場合には、ボタンNを押下する。
管制指示入力装置処理部101からボタンL、ボタンMもしはくボタンNが押下されたことを伝えられた表示処理部102は、表示部103に対して領域Oに表示される内容を伝える。
【0026】
管制官が領域Oの表示を見ながら、図6のパラメータ入力ダイアルを回すと、管制指示入力装置処理部101は、表示処理部102に対してダイアル入力値を伝える。表示処理部102は、ダイアル入力値をCPDLCのパラメータ値に換算し、そのパラメータ値を表示部103に伝える。管制管はパラメータ入力ダイアルを回すことでパラメータ値を変化させ、設定したいパラメータ値に設定する。
上記方法で、CPDLCメッセージを作成したあと、図6の作成メッセージ送信ボタンを押下することで、選択した航空機に対して管制指示を出すことができる。
【0027】
以上のように本実施形態2によれば、図6に示す管制指示入力装置上で必要なボタン操作のほとんどが矢印ボタンの操作であるため、管制官がボタン選択等のために手元をみる必要が少なく、その結果管制官の視線移動が少なくて済み、管制としての安全性を損なうことなく、CPDLCメッセージによる管制指示を行うことが出来る。
【0028】
前記実施形態1,2ではCPDLCメッセージの作成に関する例を説明したが、本発明の適用例はCPDLCメッセージに限定されるものではなく、一般の定型文の作成装置にも適用が可能である。
また前記実施形態1では、カテゴリとして画面に表示される領域及びCPDLCメッセージの動詞部として画面に表示される領域の数は5つとした例を示したが、この数はいくつであってもよく、任意数の領域に対応した数のボタンが管制指示入力装置に実装されていればよい。
【0029】
また前記実施形態2では、カテゴリとして画面に表示される領域及びCPDLCメッセージの動詞部として画面に表示される領域での選択状態の切替を、矢印ボタンを用いることで実現している例を示したが、画面での切替えイメージと操作感の関連付けができる選択状態切替手段(例えばダイアル切換器等)を用いることもできる。
【0030】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、管制官が航空機パイロットに送信する管制指示データを入力する管制指示入力手段と、該管制指示入力手段からの指示によりCPDLCメッセージを作成すると共に前記指示及び作成結果に基づく画像を表示手段に表示させる制御手段と、該制御手段の制御による画像を表示する表示手段とによりなるCPDLCメッセージ作成システムにおいて、前記表示手段により表示されるCPDLCメッセージ作成画面のイメージと前記管制指示入力手段に設けられる複数の操作機器の配列を対応づけて構成するようにしたので、管制官は表示装置の画面をみながらブラインドタッチのように管制指示入力手段を操作することができる。そのため、管制官の視線移動が少なくて済み、管制としての安全性を損なうことなく、CPDLCメッセージを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1,2に係るCPDLCメッセージ作成装置の構成図である。
【図2】本発明の実施形態1に係る管制入力装置の一例を示す図である。
【図3】本発明の実施形態1,2に係る表示画面の一例を示す図である。
【図4】本発明の実施形態1に係る表示画面の領域▲4▼の詳細図である。
【図5】本発明の実施形態1,2に係るCPDLCメッセージ作成機能の構成図である。
【図6】本発明の実施形態2に係る管制指示入力装置の一例を示す図である。
【図7】本発明の実施形態2に係る表示画面の領域▲4▼の詳細図である。
【符号の説明】
1 表示装置
2 制御装置
3 管制指示入力装置
101 管制指示入力装置処理部
102 表示処理部
103 表示部
104 CPDLCメッセージ作成部
Claims (2)
- 管制官が航空機パイロットに送信する管制指示データを入力する管制指示入力手段と、該管制指示入力手段からの指示によりCPDLCメッセージを作成すると共に前記指示及び作成結果に基づく画像を表示手段に表示させる制御手段と、該制御手段の制御による画像を表示する表示手段とによりなるCPDLCメッセージ作成システムにおいて、
前記表示手段により表示されるCPDLCメッセージ作成画面のイメージと前記管制指示入力手段に設けられる複数の操作機器の配列を対応づけて構成し、
前記CPDLCメッセージ作成画面内に、
複数のカテゴリ表示領域と、
作成したCPDLCメッセージ表示領域と、
複数のパラメータ入力モード表示領域と、
を設けるとともに、
前記管制指示入力手段に、
前記表示手段の表示画面上の複数のカテゴリ表示領域の表示内容と、
前記表示手段の表示画面上のメッセージの動詞部の表示領域の表示内容と、
前記表示手段の表示画面上の複数のパラメータ入力モード領域に対応したCPDLCメッセージの複数のパラメータ入力モードと、
を切替える操作機器を設け、
前記管制指示入力手段は、
前記管制指示入力手段を介して選択された前記カテゴリを前記制御手段に伝え、
前記制御手段は、
選択された前記カテゴリに属するCPDLCメッセージの動詞部を、
前記表示手段の表示画面上のメッセージの動詞部の表示領域に表示させる
ことを特徴とするCPDLCメッセージ作成システム。 - 前記操作機器は、複数の選択ボタンまたは単一構成の画面スクロールボタンであることを特徴とする請求項1記載のCPDLCメッセージ作成システム。
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