JP5201018B2 - 空港向け航空管制システム - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の技術は、空港内を走行する移動体の位置を検出し、管制対象移動体の速度に対する他の移動体の速度と挙動から対象移動体の走行可能区間を予測し、管制官に指示すべき経路を提供するものである。
また、特許文献2に記載の技術は、飛行場内における航空機の移動元及び移動先の情報を入力し、移動元と移動先の間の経路を自動的に決定するものである。そして、このようにして決定された経路に存在する誘導路灯を、管制官の介在なしに点灯させることでパイロットへ進行すべき経路を指示している。
図1は、本発明の空港向け航空管制システムの一実施形態例を示したものである。図1に示すように、本例の空港向け航空管制システムでは、空港面情報DB(データベース)1と、移動体情報DB2と、経路情報DB3と、マンマシン情報DB4を備えている。また、本例のシステムは、音声入力部5と、操作入力部6と、移動体入力部7を有し、更に移動体位置解析部8と、入出力制御部9と、誘導経路計算部10とを備えている。また、本例のシステムは、単語辞書データ11aと文型パターン辞書データ11bが蓄積された辞書11と、音声認識部12と、誘導パターン情報格納部13と、誘導指示解析部14と、音声解析部15と、発話復唱部16を備え、更に音声出力部17と表示部18とを備えている。
図6に示される、移動元エッジ名称219及び移動先エッジ名称220には、後述する誘導指示解析部14(図1参照)が出力する移動体の誘導経路を計算する時の開始エッジとなるエッジ名称(移動元)と終了エッジとなるエッジ名称(移動先)が設定される。
経路情報DB3には、管制官が音声入力部5を用いて当該空港内の航空機や車両等へ指示した誘導経路を、表示部18に表示するためのデータが記録されている。そして、この経路情報データに基づいて、空港面情報DB1で定義されたエッジ名称が移動体毎に誘導経路順に格納される。
なお、マンマシン情報DB4には、後述する操作入力部6から入力されるメニューの選択状態やシンボルの選択状態を管理するためのマンマシン操作の一時的情報が格納されている。
操作入力部6は、表示部18に表示するマンマシン画面上に配置するメニューの選択、文字の入力操作及び航空機シンボルなどの選択を行うための操作入力手段であり、キーボードとマウスで構成される。この操作入力部6から入力された操作指示は、入出力制御部9へ出力される。
更に、入出力制御部9は、空港面情報DB1と移動体情報DB2と経路情報DB3を参照して、センサ検知移動体情報200を誘導経路計算部10へ出力し、誘導経路計算部10で計算した航空機や車輌の誘導経路情報を経路情報DB3へ格納する。この誘導経路情報は表示部18に表示される。また、移動体位置解析部8は、移動体入力部7から入力されたセンサ検知移動体情報200を移動体情報DB2へ格納すると共に、表示部18へ出力する移動体シンボルを更新する。
ここでは、図11を例にとって説明する。図11の行325〜338が文型パターンの例を示している。記号<C/S>は、複数あるコールサイン(呼出し名称)候補のいずれかが指示されることを表している。記号<rwy−n>は、複数のランウェイ(滑走路と方向)候補の中のいずれかが指示されることを示し、記号<way−n>は、複数のタクシー(誘導路)候補の中のいずれかが指示されることを示している。また、記号<spot−n>は、複数のスポット(駐機場)候補の中のいずれかが指示されることを示している。
また、図1の誘導パターン情報格納部13には、現在の移動体の状態と移動体を誘導するために管制官が音声指示する発話の文型パターンの遷移を定義した情報を格納する。
記号A〜M(401a〜401m)は、現在の移動体の状態遷移IDを示しており、それぞれの記号A〜Mに用いられている番号319は、図10及び図11の1列目319に対応している。この番号319は、辞書11の文型パターン辞書データ11bの文型パターンIDを示している。
状態遷移ID(A:文字パターン1、2)は、管制官が出発機に対して、向かうべき滑走路を指示してプッシュバックを許可する誘導パターンを示す。
状態遷移ID(B:文字パターン3)は、管制官が出発機に対して、向かうべき滑走路を指示してロングプッシュバックを許可する誘導パターンを示している。
状態遷移ID(C:文字パターン4)は、管制官が出発機に対して、向かうべき誘導路を指示して移動を許可する誘導パターンを示している。
状態遷移ID(D:文字パターン5〜9)は、管制官が出発機に対して、向かうべき滑走路を指示して滑走路に到着した後、管制官に連絡するように誘導するパターンを示している。
状態遷移ID(F:文字パターン13〜16)は、管制官が既に移動先を指示した出発機に対して、移動許可を与えると共に、指示地点に到着したら停止するように誘導するパターンを示している。
状態遷移ID(G:文字パターン17、18)は、管制官が出発機に対して、離陸許可を指示するパターンを示している。
複数の文字パターンを含む状態遷移IDは、出発機に対する誘導パターンが複数種類あることを示している。また、状態遷移ID(A)から(G)に至る矢印は、出発機が離陸許可されるまでに様々な状態遷移IDの誘導パターンを経由していることを示している。
「START(到着機)」は、到着機の初期状態を示している。すなわち、到着機は、滑走路区域101(図3参照)にあり、管制官からの新規指示待ち221(図7参照)の状態である。
状態遷移ID(H:文字パターン19、20)は、管制官が到着機に対して、着陸を許可する誘導パターンを示している。
状態遷移ID(I:文字パターン21〜24)は、管制官が到着機に対して、滑走路から離脱する誘導路を指示する誘導パターンを示す。更に、文字パターン21、22、24は、滑走路を離脱した後、管制官に連絡するように誘導するパターンを示している。
状態遷移ID(J:文字パターン25、26)は、管制官が到着機に対して、向かうべき誘導路を指示して移動を許可する誘導パターンを示している。
状態遷移ID(L:文字パターン27)は、管制官が到着機に対して、指示位置で待機するように誘導するパターンを示している。
状態遷移ID(M:文字パターン28、29)は、管制官が到着機に対して、横切る誘導路を指示すると共に、向かう位置を指示する誘導パターンを示している。
複数の文字パターンを含む状態遷移IDは、到着機に対する誘導パターンが複数種類あることを示している。また、状態遷移ID(H)から(M)に至る矢印は、到着機が状態遷移ID(K)または(M)で向かうべきスポットの指示を受けるまでに、管制官から複数回の誘導指示を受けることを示している。
次に、図19、図20に示すフローチャートを用いて、図6〜図8に示すテーブルを参照しつつ、図1に示されている移動体入力部7及び移動体位置解析部8で行われる処理について説明する。
図19に示すように、まず、移動体入力部7は、前述の空港に設置されたセンサからセンサ検知移動体情報200(図8を参照)を取得し(ステップS1)、このセンサ検知移動体情報200を移動体位置解析部8へ出力する。
一方、判断ステップS4で、センサで検知した移動体位置情報200の識別ID(201)と一致するエントリデータが存在しないと判定された場合は、後述するように新規に移動体エントリデータを登録し(ステップS7)、空港面の表示更新を行う(ステップS8)。
次に、図10、11に示す出発機と到着機に関する音声文型パターン、図16、17の出発機と到着機の誘導パターンの遷移図、図21のフローチャート、及び図18の誘導経路計算パラメータ、及び図22の管制官の発話例を用いて、音声認識部12、誘導指示解析部14及び音声解析部15で行われる処理の流れを説明する。
次に、図23のフローチャート及び図9の誘導経路情報図を用いて、図1の入出力制御部9及び誘導経路計算部10で行われる処理の流れを説明する。
次に、図24のフローチャート及び図25〜図30に示す誘導経路の表示画面を用いて本発明の空港向け航空管制システムの一具体例について説明する。
図24のフローチャートは、音声入力部5を用いて管制官が航空機へ誘導指示する音声通話の例を示し、ステップS31、S33、S35は、コールサイン“JAL365”で識別される出発機1001(図25〜図30参照)に対する誘導指示であり、ステップS32、S34、S36は、コールサイン“ANA798”で識別される到着機1002(図27〜図30参照)に対する誘導指示である。
次に、管制官は表示部18へ表示された結果(図25を参照)を確認する。そして、図24に示すとおり、出発機である移動体1001を滑走路RWY27に誘導するため、管制官が移動体1001のパイロットに対して音声入力部5より第1の誘導指示であるプッシュバック指示 “JAL365 push back approved RWY27”<ジャパンエア スリー シックス ファイブ プッシュバックアプルーブ ランウェイ ツー セブン>(ステップS31)を発話する。
さらに、移動元エッジ名称=“SPOT3”と移動先エッジ名称=”RWY27”をキーとして誘導経路ルート表701を検索し、移動元エッジ名称702が“SPOT3”で移動先エッジ名称703が“RWY27”に対応する行723の誘導経路リスト=“E25→E24→E23→E13→E14→E9”を算出する。以上の処理が完了すると、入出力制御部9は、誘導経路計算部10で算出した誘導経路リストと当該コールサインを対応付けて経路情報DB3へ格納する。
次に、前述の第1の音声指示処理後に実行される、第2の音声指示の処理例について説明する。
表示部18に図26の表示画面が表示された段階で、管制官が、滑走路へ進入中の移動体1002に対して着陸許可を誘導するため、移動体1002のパイロットへ音声入力部5より第2の誘導指示である着陸許可指示 “ANA798 cleared to land RWY27”< オールニッポン セブン ナイン エイト クリアードトゥーランド ランウェイ ツー セブン>(ステップS32)を発話する。この段階の表示部18の表示画面が図27である。すると、音声入力部5は入力された発話を音声解析部15へ出力する。音声解析部15は、音声認識部12を利用して発話の文型パターンIDとフレーズ群を求める。
また、到着機1002が、新たな移動体として、滑走路区域101に現れた状態も図27に表示されている。この状態は、到着機1002が、管制官からの指示を待っている図17の「START(到着機)」の状態から、管制官からステップS32の指示を受けた状態、つまり図17の状態遷移(H)の状態を示している。
また、管制官は、第1の音声指示によりプッシュバック完了、指示待ち状態にある、出発機の移動体1001に対して、滑走路までの移動を誘導する。このため、移動体1001のパイロットへ音声入力部5より “JAL365 RWY27 approved taxi into position and hold”< ジャパンエア スリー シックス ファイブ ランウェイ ツー セブン タクシーイントゥーポジションアンドホールド>(ステップS33)を発話する。この第3の音声指示“JAL365 RWY27 approved taxi into position and hold”は、滑走路に入って離陸位置に入って待機せよ、を意味する。
Claims (5)
- 空港面上の滑走路、誘導路及びスポット位置など管制の表示に必要となる形状データを格納する空港面情報格納手段と、
空港面に存在する航空機や車両を含む移動体を検出して現在位置を解析する移動体位置解析手段と、
前記移動体位置解析手段で解析した前記移動体の位置を、画面上にシンボルで表示する表示手段と、
前記表示手段でシンボル表示した前記移動体の選択を行う操作入力手段と、
管制官の発話を入力する音声入力手段と、
前記音声入力手段から入力した発話を解析して、前記操作入力手段で選択された前記移動体の識別と前記移動体への誘導指示を抽出する音声解析手段と、
前記移動体位置解析手段において解析した現在位置と、前記音声解析手段において抽出した前記移動体への誘導指示を入力とし、前記移動体の誘導経路を計算する誘導経路計算手段と、
を備えたことを特徴とする空港向け航空管制システム。 - 前記音声解析手段は、前記音声入力手段から入力した移動体への誘導指示を復唱する発話復唱手段を、更に備えることを特徴とする請求項1に記載の空港向け航空管制システム。
- 前記移動体毎の誘導指示の状態を格納する移動体情報格納手段と、
前記移動体に対して音声入力する誘導指示を行うための誘導パターンを格納する誘導パターン情報格納手段と、
前記誘導パターン情報格納手段に格納された誘導パターンに基づいて、前記音声解析手段による誘導指示を解析する誘導指示解析手段と、
更に備えることを特徴とする請求項1または2に記載の空港向け航空管制システム。 - 前記表示手段は、前記移動体位置解析手段で検知した前記移動体の現在位置と、前記移動体位置解析手段で解析した音声による移動指示から算出した誘導経路を、同時に表示することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の空港向け航空管制システム。
- 空港面上の移動体の位置を検出して現在位置を解析する移動体位置解析手段と、
管制官の発話を入力する音声入力手段と、
前記移動体への誘導パターンを格納する誘導パターン格納部と、
前記音声入力手段からの音声による移動体への誘導指示を、前記誘導パターンに基づいて解析する誘導指示解析手段と、
前記移動体位置解析手段で解析した前記移動体の現在位置と、前記誘導指示解析手段で解析した音声による移動指示から算出した誘導経路を、同時に表示する表示手段を、
備えることを特徴とする空港向け航空管制システム。
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