JP5819780B2 - 航空機操向装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、航空機操向装置を制御する制御装置に関し、更に詳しくは、操縦者の操作に応じてアクチュエータを駆動し、航空機操向装置を制御する制御装置に関する。

航空機操向装置は、滑走路などの地上を走行する際の航空機の走行方向を操作するものであり、一般には、操縦室内に設けられた操作部と、操向車輪の向き（転動方向）や垂直尾翼の方向舵の向きを駆動するアクチュエータとから構成されている。航空機操向装置には、操向動作を制御する制御装置が備え付けられており、当該制御装置は、前記操作部が出力する操作量信号に応じて、前記アクチュエータの駆動を制御する構成となっている。

現在、特に商業用の航空機では、主操縦士と副操縦士との組み合わせによって操縦されることが一般的となっており、かかる状況に対応して、航空機操向装置は、特許文献１の図３に示されるように、操縦室内の操作部として、主操縦士用のステアリングホイール（主操縦士側ステアリングホイール）、ラダーペダル、及び副操縦士用のステアリングホイール（副操縦士側ステアリングホイール）を備える構成となっている。

このような航空機操向装置は、主操縦士側ステアリングホイール、ラダーペダル、副操縦士側ステアリングホイールのうち、いずれかの操作に対応する操作量に基づいて、操向車輪や垂直尾翼の方向舵の向きを駆動制御し、航空機の走行動作を操向するものである。なお、操向車輪としては、航空機の前脚車輪を用いることが多いが、大型の航空機では前脚車輪に加えて主脚車輪を用いることもある。

ラダーペダルは、左右一組の操作ペダルから構成されており、主には、垂直尾翼の方向舵の動きを操作するものである。例えば、左側（右側）のラダーペダルを踏み込むと、垂直尾翼の方向舵は左向き（右向き）に動き、右向き（左向き）の揚力が発生して、機首が左（右）を向くように操作される。操作安全上、ラダーペダルは、その踏み込み量を最大としても、機首角度は所定量以上には変化せず、オーバーコントロールとならないように設計されている。一般的には、主操縦士が、主にラダーペダルを用いて操向し、機首を大きく旋回させる場合にはステアリングホイールを用いて操向することが多かった。

従来、操作部が出力する複数の操作量に基づいて航空機の走行動作を操向する技術として、特許文献２の操舵システムが提案されている。特許文献２の操舵システムにおいて、制御部４は、ラダーペダルの操作角度を検出するラダーペダルセンサ１の出力に基づいて車輪の目標角度を算出する一方、ステアリングハンドルの操作角度を検出するステアリングハンドルセンサ２の出力に基づいて車輪の目標角度を算出し、両方の目標角度を合算することにより、操向指示角度（ステアリング目標角度）を得る構成となっている。

特許文献２の操舵システムによれば、ラダーペダルを用いたきめ細やかな小角度操向と、ステアリングハンドルを用いた機敏な大角度操向とを並行操作することができるので、柔軟かつ臨機応変な操向を実現することが可能となる。

特開２００９−７８７８１号公報 特開２００８−１６８６５６号公報

主操縦士と副操縦士との両者が同時に操向する場合、一般には、主操縦士の操向指示を、副操縦士の操向指示より優先採用するように構成する方式が考えられるが、そのような方式を採用したのでは、主操縦士が体調不良など何らかの理由で的確な操向ができない場合や主操縦士側操作部に何らかの異常があった場合に、副操縦士による援助操向を迅速に実現することが難しい。

そこで、主操縦士による操向指示と副操縦士による操向指示とを相補的に組み合わせる技術が模索されている。有力な試案としては、特許文献２のように、目標角度合算方式を採用し、主操縦士側ステアリングホイール、ラダーペダル、副操縦士側ステアリングホイールの出力する操作量から導いた目標角度を合算することにより、最終的な操向指示角度（ステアリング目標角度）を決定する方式を採用することが考えられる。

このような目標角度合算方式を採用すれば、原則的には一方の操縦士のみによって操向されるため、一方の操縦士の操向指示に応じた操向が可能であり、一方の操縦士や操作部に異常があった場合は他方の操縦士により一方の操向指示を打ち消す操向をすることによりカバーすることが可能である。

しかし、このような目標角度合算方式を採用した場合、大角度操向を担う一方の操縦士操向や操作部の異常があった場合は、他方の操縦士により一方の操向指示を打ち消す操向をしたとしても合算された操向指示角度は小さな値となってしまう。そうすると、目前の障害物を緊急回避するような場合、障害物回避のために、主操縦士が例えば左側にステアリングハンドルを大きく切っているのに対して、副操縦士が右側にステアリングハンドルを大きく切ったとすると、両方の操向指示が抵触し、打ち消しあって適切な回避動作を実現することができないという問題を生じる。

また、常に、ラダーペダルの操作が操向車輪の操向に反映されたのでは、航空機が地上に静止している状態等において垂直尾翼の方向舵の動作状態をチェックする（所謂ラダーチェック）場合にも、ラダーペダルの操作によって操向車輪が操向され、地上面との摩擦によって好ましくない負荷が生じるという問題も生じる。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであって、主操縦士による操向指示と副操縦士による操向指示との抵触を回避しながら、臨機応変な操向動作を実現することのできる航空機操向装置の制御装置を提供することを目的としている。

本発明の航空機操向装置の制御装置は、航空機の操縦室内に設けられたラダーペダル、主操縦士側ステアリングホイール、及び副操縦士側ステアリングホイールを有する操作部と、前記操作部から出力される操作量に応じて駆動され、少なくとも操向車輪を操向動作させるアクチュエータとを備えた航空機操向装置、を制御する航空機操向装置の制御装置に係る。

上記の構成において、航空機操向装置の操作部は、ラダーペダル、主操縦士側ステアリングホイール、及び副操縦士側ステアリングホイールを備えており、主操縦士は、ラダーペダルおよび主操縦士側ステアリングホイールを操作する一方、副操縦士は、副操縦士側ステアリングホイールを操作する。これらラダーペダル、主操縦士側ステアリングホイール、及び副操縦士側ステアリングホイールは、ペダルの踏み込み量やステアリングホイールの回転量など、操作者の操作量に応じた出力をする。この出力態様は、電気的な操作量信号をデジタル数値出力等する信号伝達的なものであっても構わないし、油圧回路などを利用した機械構造的なものであっても構わない。

また、上記の構成において、アクチュエータは、前記操作部から出力される操作量に応じて駆動され、少なくとも操向車輪を操向動作させるものである。

本発明の航空機操向装置の制御装置は、主操縦士と副操縦士との少なくとも一方の指示入力に基づいて、前記ラダーペダル、主操縦士側ステアリングホイール、及び副操縦士側ステアリングホイールのうち、いずれの操作に対応する操作量を基に、前記アクチュエータを駆動するのかを排他的に切り換える切換制御部を備えるものである。

上記の構成において、切換制御部は、制御装置の統合的な指示のもとに、主操縦士と副操縦士との少なくとも一方の指示入力に基づいて、選択された操作量を基に、前記アクチュエータを駆動する構成となっている。それゆえ、前記指示入力の内容に応じた臨機応変な操向指示を実現することができる。

上記の構成においては、前記主操縦士側ステアリングホイール及び副操縦士側ステアリングホイールの各近傍には、割り当てられたステアリングホイールの操作に対応する操作量を、他の操作部の操作に対応する操作量より優先的に選択して、前記アクチュエータを駆動することを指示する優先指示スイッチが設けられることが好ましい。

上記の構成によれば、主操縦士ないし副操縦士は、各優先指示スイッチの操作指示によって、自らの所管するステアリングホイールの操作に対応する操作量を、他の操作部（他方の操縦士の所管するステアリングホイールや、ラダーペダル）の操作に対応する操作量よりも優先的に伝達し、この優先的に伝達した操作量に基づいて、アクチュエータを駆動制御すべきことを指示できる。なお、優先指示スイッチの形態は、特に限定されるものではなく、ボタン式、レバー式、スナップ式など、任意のものを採用することができる。

そして、前記制御装置は、各優先指示スイッチのオン／オフ状態を判定し、このオン／オフ状態に応じて、ラダーペダル、主操縦士側ステアリングホイール、及び副操縦士側ステアリングホイールのうち、いずれの操作に対応する操作量を伝達して、前記アクチュエータを駆動すべきかを決定する。

前記制御装置は、
現在、前記ラダーペダルの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているか否かを判定し、
この判定の結果、前記ラダーペダルの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているときに、
前記主操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオン状態であるならば、前記主操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動するように切り換えを前記切換制御部に指示する一方、
前記主操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオフ状態であるとともに、前記副操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオン状態であるならば、前記副操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動するように切り換えを前記切換制御部に指示することも好ましい。

上記の構成によれば、ラダーペダルの操作に基づいて、前記アクチュエータを駆動しているときに、主操縦士側の優先指示スイッチがオン状態とされたならば、以後、主操縦士側ステアリングホイールの操作に基づいて前記アクチュエータが駆動されるとともに、主操縦士側の優先指示スイッチがオフ状態であり、副操縦士側の優先指示スイッチがオン状態とされたならば、以後、副操縦士側ステアリングホイールの操作に基づいて、前記アクチュエータが駆動される。これにより、操向指示の主導権を、副操縦士より優先して主操縦士に渡すことができる。

また、前記制御装置は、
更に、現在、前記主操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているか否かを判定し、
この判定の結果、前記主操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているときに、
前記主操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオフ状態であるならば、前記ラダーペダルの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動するように切り換えを前記切換制御部に指示することも好ましい。

上記の構成によれば、主操縦士側ステアリングホイールの操作に基づいて、前記アクチュエータを駆動しているときに、主操縦士側の優先指示スイッチがオフ状態とされたならば、以後、ラダーペダルの操作に基づいて前記アクチュエータが駆動される。これにより、主操縦士が、操向場面に応じてステアリングホイールとラダーペダルとを柔軟に使い分けることが容易となる。

また、前記制御装置は、
現在、前記副操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているときに、
前記副操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオフ状態であるならば、前記ラダーペダルの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動するように切り換えを前記切換制御部に指示することも好ましい。

上記の構成によれば、副操縦士側ステアリングホイールの操作に基づいて、前記アクチュエータを駆動しているときに、副操縦士側の優先指示スイッチがオフ状態とされたならば、以後、ラダーペダルの操作に基づいて前記アクチュエータが駆動される。これにより、副操縦士が、自らのステアリングホイールによる操向指示を望まなくなった場合には、主操縦士のラダーペダルに操向指示の主導権を渡すことができる。

また、前記制御装置は、
更に、現在、前記主操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているか否かを判定し、
この判定の結果、前記主操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているときに、
前記副操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオフ状態からオン状態に変更されたならば、前記副操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動するように切り換えを前記切換制御部に指示することも好ましい。

上記の構成によれば、主操縦士側ステアリングホイールの操作に基づいて、前記アクチュエータを駆動しているとき、副操縦士側の優先指示スイッチがオフ状態からオン状態に変更されたならば、以後、副操縦士側ステアリングホイールの操作に基づいて前記アクチュエータが駆動される。これにより、主操縦士より優先順位の劣る副操縦士であっても積極的に操向指示の主導権取得の意思表明をした場合には、操向指示の主導権が付与される。

このような決定手法を採用する理由は、通常、主操縦士と副操縦士とは、同じ操縦室内に在り、互いに声を掛け合ったり、互いの様子を観察したりできる状態にあるので、下位者の副操縦士があえて自操向指示の優先を指示するからには、主操縦士の操向不調や何らかの異常を発見したなどの理由（場合によっては緊急の理由）が存在することが多いからである。これにより、主操縦士による操向指示と副操縦士による操向指示とを臨機応変に操向動作に反映することができる。

また、前記制御装置は、
前記副操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているときに、
前記主操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオフ状態からオン状態に変更されたならば、前記主操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動するように切り換えを前記切換制御部に指示することも好ましい。

上記の構成によれば、副操縦士側ステアリングホイールの操作に基づいて、前記アクチュエータを駆動しているとき、主操縦士側の優先指示スイッチがオフ状態からオン状態に変更されたならば、以後、主操縦士側ステアリングホイールの操作に基づいて前記アクチュエータが駆動される。これにより、いったん副操縦士に操向指示の主導権が渡された場合であっても、主操縦士は、操向指示の主導権取得の意思表明により、操向指示の主導権を自らに取り戻すことができる。

以上の構成によれば、仮に、相手側操縦士の錯誤や誤操作により、操向指示の主導権を失った場合であっても、自らの確信に基づいて、操向指示の主導権を取り戻すことができるので、相手側操縦士の不調時や何らかの緊急事態が生じたときにも、操向指示の主導権を的確に得ることができる。

本発明によれば、主操縦士による操向指示と副操縦士による操向指示との抵触を回避しながら、臨機応変な操向動作を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る制御装置を含む航空機操向装置の構成を示すブロック図である。 切換指示部の処理手順を示したフローチャートである。 切換指示部の処理手順を示したフローチャートである。 切換指示部の処理手順を示したフローチャートである。 切換指示部の処理手順を示したフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る制御装置を含む航空機操向装置の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面に基づき説明する。

図１に示すように、航空機操向装置１は、航空機の操縦室内に設けられ、主操縦士側ステアリングホイール２と副操縦士側ステアリングホイール３とラダーペダル４とからなる操作部と、これら操作部から出力される操作量信号に応じて操向車輪５を操向駆動する油圧式のアクチュエータ６（例えば油圧シリンダ）を備えている。

また、航空機操向装置１は、主操縦士側ステアリングホイール２、副操縦士側ステアリングホイール３、ラダーペダル４から出力される操作量信号のいずれかに基づいて、操向車輪５を操向駆動するアクチュエータ６を油圧制御するための、コントロールバルブからなるステアリング伝達部７を備えている。

一般的には、前脚車輪を操向車輪５とするが、大型の航空機では、前脚車輪に加えて主脚車輪も操向車輪５とすることがある。なお、ラダーペダル４から出力される操作量信号は、アクチュエータ９を油圧制御するためのコントロールバルブからなるラダー伝達部８に伝達され、垂直尾翼の方向舵１０の操向駆動にも用いられる。

航空機操向装置１の動作は、制御装置２０によって制御されており、この制御装置２０は、切換指示部２１及び切換制御部２２から構成される。

切換制御部２２は、主操縦士側ステアリングホイール２、副操縦士側ステアリングホイール３、ラダーペダル４の各操作量に応じて、これらから出力された操作量信号を受信し、いずれかの操作量信号に基づいて、ステアリング伝達部７を駆動するものであり、すなわち、前記操作量信号に応じてステアリング伝達部７を介しアクチュエータ６を駆動する構成となっている。

切換指示部２１は、切換制御部２２に切換指示信号を送信しており、切換制御部２２は、付与された切換指示信号に基づいて、主操縦士側ステアリングホイール２、副操縦士側ステアリングホイール３、ラダーペダル４から受信した操作量信号のうち、いずれの操作量信号に基づいて、ステアリング伝達部７ないしアクチュエータ６を駆動するのかを切り換える構成となっている。

また、主操縦士側ステアリングホイール２と副操縦士側ステアリングホイール３との各近傍には、主操縦士側優先スイッチ１１と副操縦士側優先スイッチ１２とがそれぞれ設けられている。

主操縦士側優先スイッチ１１と副操縦士側優先スイッチ１２とは、切換指示部２１に接続されており、切換指示部２１は、各優先スイッチのオン／オフ状態を判定している。主操縦士と副操縦士とは、傍らの優先スイッチをオン状態にすることによって、自らのステアリングホイールの操向指示を、他の操作部（他方操縦士のステアリングホイールやラダーペダル）の操向指示よりも優先して採用し、これによりアクチュエータ６を駆動することを指示できる。

図２〜図４は、切換指示部２１が、主操縦士側優先スイッチ１１と副操縦士側優先スイッチ１２とのオン／オフ状態に応じて、主操縦士側ステアリングホイール２、副操縦士側ステアリングホイール３、ラダーペダル４から受信した操作量信号のうち、いずれの操作量信号に基づいて、アクチュエータ６を駆動すべきかを決定する処理手順を示したフローチャートである。

具体的には、切換指示部２１は、図２〜図４に示すような一連の処理を順次実行するように構成されている。まず、切換指示部２１は、ステアリング伝達部７の現駆動が、ラダーペダル４の出力する操作量信号に基づいて行われている（ラダー信号有効状態）のか否かを判定し（ステップＳ１）、前記現駆動が、ラダーペダル４の出力する操作量信号に基づいて行われていれば、ステップＳ２以降の処理を実行する。

ステップＳ２では、切換指示部２１は、主操縦士側優先スイッチ１１がオン状態となっているか否かを判定し、この判定の結果、主操縦士側優先スイッチ１１がオン状態となっていれば、ラダーペダル４の出力する操作量信号よりも主操縦士側ステアリングホイール２の出力する操作量信号を優先するために、ステップＳ３以降の処理を実行する。

ステップＳ３では、切換指示部２１は、以後、主操縦士側ステアリングホイール２から受信した操作量信号に基づいて、ステアリング伝達部７ないしアクチュエータ６を駆動するように、切換制御部２２に切換指示信号を送信してステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７では、適宜の設定フラグに基づいて、切換指示部２１の決定フローを更に繰り返すか否かを判定し、前記決定フローを繰り返すのであるならば、ステップＳ１の処理に戻る一方、前記決定フローを繰り返さないのであるならば、一連の処理を終了する。

前記ステップＳ２において、主操縦士側優先スイッチ１１がオン状態となっていなければ、切換指示部２１は、副操縦士側優先スイッチ１２がオン状態となっているか否かを判定し（ステップＳ４）、この判定の結果、副操縦士側優先スイッチ１２がオン状態となっていれば、ラダーペダル４の出力する操作量信号よりも副操縦士側ステアリングホイール３の出力する操作量信号を優先するためにステップＳ５の処理に進む。

他方、前記ステップＳ４の判定の結果、副操縦士側優先スイッチ１２がオン状態となっていなければ、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ５では、切換指示部２１は、以後、副操縦士側ステアリングホイール３から受信した操作量信号に基づいて、ステアリング伝達部７ないしアクチュエータ６を駆動するように、切換制御部２２に切換指示信号を送信して前記ステップＳ１７に進む。

前記ステップＳ１において、ステアリング伝達部７の現駆動が、ラダーペダル４の出力する操作量信号に基づいて行われていなければ、切換指示部２１は、前記現駆動が、主操縦士側ステアリングホイール２から受信した操作量信号に基づいて行われているか否かを判定し（ステップＳ６）、前記現駆動が、主操縦士側ステアリングホイール２から受信した操作量信号に基づいて行われていれば、ステップＳ７（図３参照）の処理に進む。

ステップＳ７では、切換指示部２１は、副操縦士側優先スイッチ１２がオフ状態からオン状態に変更されたかを判定する。この判定の結果、副操縦士側優先スイッチ１２がオフ状態からオン状態に変更されたならば、より後にオフ状態からオン状態に変更された副操縦士側優先スイッチ１２に割り当てられた副操縦士側ステアリングホイール３の操作指示を優先するために、ステップＳ８の処理に進む。

ステップＳ８では、切換指示部２１は、以後、副操縦士側ステアリングホイール３から受信した操作量信号に基づいて、ステアリング伝達部７ないしアクチュエータ６を駆動するように、切換制御部２２に切換指示信号を送信して前記ステップＳ１７（図２参照）に進む。

前記ステップＳ７において、副操縦士側優先スイッチ１２がオフ状態からオン状態に変更されなければ、切換指示部２１は、前記現駆動を主操縦士側ステアリングホイール２から受信した操作量信号に基づいて行った状態のまま、主操縦士側優先スイッチ１１がオフ状態となっているかを判定する（ステップＳ９）。

この判定の結果、主操縦士側優先スイッチ１１がオフ状態となっているならば、切換指示部２１は、ラダーペダル４の出力する操作量信号を優先切換する前に、副操縦士側優先スイッチ１２がオン状態となっているか否かを判定し（ステップＳ１０）、この判定の結果、副操縦士側優先スイッチ１２がオン状態となっていれば前記ステップＳ８に進む一方、副操縦士側優先スイッチ１２がオン状態となっていなければステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、切換指示部２１は、以後、ラダーペダル４から受信した操作量信号に基づいて、ステアリング伝達部７ないしアクチュエータ６を駆動するように、切換制御部２２に切換指示信号を送信して前記ステップＳ１７（図２参照）に進む。

前記ステップＳ９において、主操縦士側優先スイッチ１１がオフ状態となっていなければ、切換指示部２１は、前記ステップＳ１７（図２参照）に進む。

前記ステップＳ６において、前記現駆動が、主操縦士側ステアリングホイール２から受信した操作量信号に基づいて行われていなければ、結局、現在は、副操縦士側ステアリングホイール３から受信した操作量信号に基づいて、ステアリング伝達部７ないしアクチュエータ９が駆動されていることになる。切換指示部２１は、主操縦士側優先スイッチ１１がオフ状態からオン状態に変更されたかを判定する（ステップＳ１２）。この判定の結果、主操縦士側優先スイッチ１１がオフ状態からオン状態に変更されたならば、より後にオフ状態からオン状態に変更された主操縦士側優先スイッチ１１に割り当てられた主操縦士側ステアリングホイール２の操作指示を優先するために、ステップＳ１３の処理に進む。

ステップＳ１３では、切換指示部２１は、以後、主操縦士側ステアリングホイール２から受信した操作量信号に基づいて、ステアリング伝達部７ないしアクチュエータ６を駆動するように、切換制御部２２に切換指示信号を送信して前記ステップＳ１７（図２参照）に進む。

前記ステップＳ１２における判定の結果、主操縦士側優先スイッチ１１がオフ状態からオン状態に変更されなければ、切換指示部２１は、ステップＳ１４の処理に進む。

ステップＳ１４では、切換指示部２１は、副操縦士側優先スイッチ１２がオフ状態となっているかを判定し、この判定の結果、副操縦士側優先スイッチ１２がオフ状態となっているならば、副操縦士側ステアリングホイール３から受信した操作量信号以外の操作量信号に基づいて、ステアリング伝達部７ないしアクチュエータ６を駆動すべく、ステップＳ１５の処理に進む。

ステップＳ１５では、切換指示部２１は、主操縦士側優先スイッチ１１がオン状態となっているか否かを判定する。この判定の結果、切換指示部２１は、主操縦士側優先スイッチ１１がオン状態となっていれば、前記ステップＳ１３に進む一方、主操縦士側優先スイッチ１１がオン状態となっていなければ、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、切換指示部２１は、以後、ラダーペダル４から受信した操作量信号に基づいて、ステアリング伝達部７ないしアクチュエータ６を駆動するように、切換制御部２２に切換指示信号を送信して、前記ステップＳ１７（図２参照）に進む。

前記ステップＳ１４における判定の結果、副操縦士側優先スイッチ１２がオフ状態となっていなければ、そのまま副操縦士側ステアリングホイール３から受信した操作量信号に基づいて、ステアリング伝達部７ないしアクチュエータ６を駆動すべく、前記ステップＳ１７（図２参照）に進む。

このように、図２〜図４に示した切換指示部２１の処理手順は、主操縦士側ステアリングホイール２の操作に対応する操作量を基にアクチュエータ６を駆動しているときに、副操縦士側優先指示スイッチ１２がオフ状態からオン状態に変更されたならば、副操縦士側ステアリングホイール３の操作に対応する操作量を基にアクチュエータ６を駆動するように切り換える一方、副操縦士側ステアリングホイール３の操作に対応する操作量を基にアクチュエータ６を駆動しているときに、主操縦士側優先指示スイッチ１１がオフ状態からオン状態に変更されたならば、主操縦士側ステアリングホイール１１の操作に対応する操作量を基にアクチュエータ６を駆動するように切り換えるものである。

上記の処理手順によれば、仮に、相手側操縦士の錯誤や誤操作により、操向指示の主導権を失った場合であっても、自らの確信に基づいて、操向指示の主導権を取り戻すことができるので、相手側操縦士の不調時や何らかの緊急事態が生じたときに、操向指示の主導権を的確に得ることができる。これにより、主操縦士による操向指示と副操縦士による操向指示とを臨機応変に操向動作に反映することができる。

また、前述のとおり、ラダーペダル４から出力される操作量信号は、操向車輪５と垂直尾翼の方向舵１０との両方を操向駆動するために用いられているが、上記の構成によれば、航空機が地上に静止している状態にて垂直尾翼の方向舵の動作状態をチェックする（所謂ラダーチェック）場合に、主操縦士側優先指示スイッチ１１と副操縦士側優先指示スイッチ１２との少なくとも一方をオン状態とすることにより、ラダーペダル４の操作を操向車輪５の操向から切り離すことができる。それゆえ、ラダーチェックに際して、ラダーペダル４を操作したとしても、操向車輪５を駆動せず、垂直尾翼の方向舵１０のみを駆動して、垂直尾翼の方向舵１０の動作状態をチェックすることが可能となる。これにより、ラダーチェック時に操向車輪５が操向駆動され、地上面との摩擦によって好ましくない負荷が生じることを回避することができる。

図５は、切換指示部２１が、主操縦士側優先スイッチ１１と副操縦士側優先スイッチ１２とのオン／オフ状態に応じて、主操縦士側ステアリングホイール２、副操縦士側ステアリングホイール３、ラダーペダル４から受信した操作量信号のうち、いずれの操作量信号に基づいて、アクチュエータ６を駆動すべきかを決定する処理手順を示した更なるフローチャートである。

図５に示したフローチャートと、図２乃至図４に示したフローチャートの実質的相違点は、最初のステップＳ２１にて、切換指示部２１が、ステアリング伝達部７の現駆動が、ラダーペダル４の出力する操作量信号に基づいて行われている（ラダー信号有効状態）のか否かを判定し（ステップＳ２１）、この結果、前記現駆動が、ラダーペダル４の出力する操作量信号に基づいて行われていないと判定された後のフロー（ステップＳ２６〜ステップＳ３０）である。

以下、ステップＳ２６〜ステップＳ３０に絞ってその処理内容を説明する。このステップＳ２６〜ステップＳ３０においては、主操縦士側優先スイッチ１１と副操縦士側優先スイッチ１２との両方がオン状態であるならば、常に、主操縦士側ステアリングホイールの出力する操作量信号が優先されて、前記現駆動を実行することに特徴がある。

ステップＳ２６において、切換指示部２１は、前記現駆動が、主操縦士側ステアリングホイール２から受信した操作量信号に基づいて行われているか否かを判定し（ステップＳ２６）、前記現駆動が、主操縦士側ステアリングホイール２から受信した操作量信号に基づいて行われていれば、ステップＳ２７の処理に進む。

ステップＳ２７では、切換指示部２１は、主操縦士側優先スイッチ１１がオフ状態となっているか否かを判定し、この判定の結果、主操縦士側優先スイッチ１１がオフ状態となっていれば、ステップＳ２８の処理に進む。

ステップＳ２８では、切換指示部２１は、以後、ラダーペダル４から受信した操作量信号に基づいて、ステアリング伝達部７ないしアクチュエータ６を駆動するように、切換制御部２２に切換指示信号を送信してステップＳ３１に進む。

前記ステップＳ２７における判定の結果、主操縦士側優先スイッチ１１がオフ状態となっていなければ、切換指示部２１は、前記ステップＳ３１に進む。

前記ステップＳ２６における判定の結果、前記現駆動が、主操縦士側ステアリングホイール２から受信した操作量信号に基づいて行われていなければ、切換指示部２１は、ステップＳ２９の処理に進む。

ステップＳ２９では、切換指示部２１は、副操縦士側優先スイッチ１２がオフ状態となっているか否かを判定し、この判定の結果、副操縦士側優先スイッチ１２がオフ状態となっていれば、ステップＳ３０の処理に進む。

ステップＳ３０では、切換指示部２１は、以後、ラダーペダル４から受信した操作量信号に基づいて、ステアリング伝達部７ないしアクチュエータ６を駆動するように、切換制御部２２に切換指示信号を送信してステップＳ３１に進む。

前記ステップＳ２９における判定の結果、副操縦士側優先スイッチ１２がオフ状態となっていなければ、切換指示部２１は、前記ステップＳ３１に進む。

ステップＳ３１では、前記ステップＳ１７と同様、適宜の設定フラグに基づいて、切換指示部２１の決定フローを更に繰り返すか否かを判定し、前記決定フローを繰り返すのであるならば、ステップＳ２１の処理に戻る一方、前記決定フローを繰り返さないのであるならば、一連の処理を終了する。

このように、図５に示した切換指示部２１の処理手順は、ラダーペダル４の操作に対応する操作量を基にアクチュエータ６を駆動しているときに、主操縦士側優先指示スイッチ１１がオン状態であるならば、主操縦士側ステアリングホイール２の操作に対応する操作量を基にアクチュエータ６を駆動するように切り換える一方、主操縦士側優先指示スイッチ１１がオフ状態であるとともに、副操縦士側優先指示スイッチ１２がオン状態であるならば、副操縦士側ステアリングホイール３の操作に対応する操作量を基にアクチュエータ６を駆動するように切り換えるものである。

また、上記処理手順は、主操縦士側ステアリングホイール２の操作に対応する操作量を基にアクチュエータ６を駆動しているときに、主操縦士優先指示スイッチ１１がオフ状態であるならば、ラダーペダル４の操作に対応する操作量を基にアクチュエータ６を駆動するように切り換え、副操縦士側ステアリングホイール３の操作に対応する操作量を基にアクチュエータ６を駆動しているときに、副操縦士側優先指示スイッチ１２がオフ状態であるならば、ラダーペダル４の操作に対応する操作量を基にアクチュエータ６を駆動するように切り換えるものである。

これにより、主操縦士が、操向場面に応じてステアリングホイールとラダーペダルとを使い分けることが容易となり、更には、主操縦士と副操縦士との間で、抵触なく円滑な操向指示の主導権の移動が行われる。

また、上記処理手順によれば、主操縦士側優先指示スイッチ１１と副操縦士側優先指示スイッチ１２との少なくとも一方をオン状態とすることにより、ラダーペダル４の操作を操向車輪５の操向から切り離し、ラダーチェックに際して、ラダーペダル４を操作したとしても、操向車輪５を駆動せず、垂直尾翼の方向舵１０のみを駆動して、垂直尾翼の方向舵１０の動作状態をチェックすることが可能となる点については、図２乃至図４に示した処理手順と同様である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、主操縦士側ステアリングホイール２、操縦士側ステアリングホイール３、ラダーペダル４からの各操作量出力は、圧油流通用の配管などの機械的構造を通じて、制御装置２０に伝達されるものであってもよい。

本発明の他の実施形態としては、図６に示すように、航空機操向装置１’の動作を、制御装置３０によって制御し、この制御装置３０を、切換制御部３１及び切換指示部２１から構成するようにしてもよい。なお、図６において、図１と同符号を付した部材は図１と同構成からなっている。

航空機操向装置１’においては、主操縦士側ステアリングホイール２、副操縦士側ステアリングホイール３、ラダーペダル４からの各操作量信号は、すべて切換制御部３１に出力され、前記切換指示部２１の切換指示に応じて適切な前記操作量信号が選択されるとともに、選択された操作量信号に基づいて、アクチュエータ３２、３３が駆動され、操向車輪７および方向舵１０を操向動作させることが可能となる。

１ 航空機操向装置
２ 主操縦士側ステアリングホイール
３ 副操縦士側ステアリングホイール
４ ラダーペダル
５ 操向車輪
６ アクチュエータ
７ ステアリング伝達部
８ ラダー伝達部
９ アクチュエータ
１０ 方向舵
２０ 制御装置
２１ 切換指示部
２２ 切換制御部

Claims (6)

1. 航空機の操縦室内に設けられたラダーペダル、主操縦士側ステアリングホイール、及び副操縦士側ステアリングホイールを有する操作部と、前記操作部から出力される操作量に応じて駆動され、少なくとも操向車輪を操向動作させるアクチュエータとを備えた航空機操向装置、を制御する航空機操向装置の制御装置であって、
   前記制御装置は、
   主操縦士と副操縦士との少なくとも一方の指示入力に基づいて、前記ラダーペダル、主操縦士側ステアリングホイール、及び副操縦士側ステアリングホイールのうち、いずれの操作に対応する操作量を基に、前記アクチュエータを駆動するのかを排他的に切り換える切換制御部を備えることを特徴とする航空機操向装置の制御装置。
2. 前記主操縦士側ステアリングホイール及び副操縦士側ステアリングホイールの各近傍には、割り当てられたステアリングホイールの操作に対応する操作量を、他の操作部の操作に対応する操作量より優先的に選択して、前記アクチュエータを駆動することを指示する優先指示スイッチが設けられる一方、
   前記制御装置は、
   現在、前記ラダーペダルの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているか否かを判定し、
   この判定の結果、前記ラダーペダルの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているときに、
   前記主操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオン状態であるならば、前記主操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動するように切り換えを前記切換制御部に指示する一方、
   前記主操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオフ状態であるとともに、前記副操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオン状態であるならば、前記副操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動するように切り換えを前記切換制御部に指示することを特徴とする請求項１に記載の航空機操向装置の制御装置。
3. 前記制御装置は、
   更に、現在、前記主操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているか否かを判定し、
   この判定の結果、前記主操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているときに、
   前記主操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオフ状態であるならば、前記ラダーペダルの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動するように切り換えを前記切換制御部に指示することを特徴とする請求項２に記載の航空機操向装置の制御装置。
4. 前記制御装置は、
   現在、前記副操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているときに、
   前記副操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオフ状態であるならば、前記ラダーペダルの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動するように切り換えを前記切換制御部に指示することを特徴とする請求項３に記載の航空機操向装置の制御装置。
5. 前記制御装置は、
   更に、現在、前記主操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているか否かを判定し、
   この判定の結果、前記主操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているときに、
   前記副操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオフ状態からオン状態に変更されたならば、前記副操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動するように切り換えを前記切換制御部に指示することを特徴とする請求項２に記載の航空機操向装置の制御装置。
6. 前記制御装置は、
   前記副操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動しているときに、
   前記主操縦士側ステアリングホイールに割り当てられた優先指示スイッチがオフ状態からオン状態に変更されたならば、前記主操縦士側ステアリングホイールの操作に対応する操作量を基に前記アクチュエータを駆動するように切り換えを前記切換制御部に指示することを特徴とする請求項５に記載の航空機操向装置の制御装置。

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