JPH06510388A - ポータブルな情報利用および制御システム - Google Patents

ポータブルな情報利用および制御システム

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JPH06510388A
JPH06510388A JP5516805A JP51680593A JPH06510388A JP H06510388 A JPH06510388 A JP H06510388A JP 5516805 A JP5516805 A JP 5516805A JP 51680593 A JP51680593 A JP 51680593A JP H06510388 A JPH06510388 A JP H06510388A
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マザー、マイケル・エル
ハウマーセン、スティーブン・イー
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レイセオン・カンパニー
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ポータプルな情報利用および制御システム発明の背景 1、技術分野 本発明は単独型コンピュータシステム、特に軍用システムの制御、情報利用、訓 練および試験のような応用の処理のためのポータプルな多目的システムに関する 。
2、論述 軍用および防衛システム等は通常、システムの通信または制御を提供するある型 式のコンピュータ制御システムを必要とする。通常このような制御を必要とする システムは無人ビークル制御、使命計画、センサ制御およびその他の種々の知的 /電子戦争および兵器システム機能を含む制御を含む。このようなコンピュータ 制御システムはオペレータがシステムの制御および試験のためにシステムと通信 することを可能にする。さらにこのようなシステムがオペレータがシステム動作 方法の情報利用または訓練をする目的に使用される。
通常のコンピュータ制御システムはこのようなシステムの制御を行うため開発さ れる。しかしながら通常のコンピュータ制御システムは通常大きく分離した複数 のワークステーションを有する。結果として、このような通常のコンピュータ制 御システムは通常の分野で設定するのに高価であり、典型的に数人のオペレータ を必要とする。さらに、これらのシステムは比較的動作が困難であり、非常にオ ペレータの訓練を必要とする。さらに通常のコンピュータ制御システムは一般的 に単一システムに対する特定の動作を制御するように設計され、それ故1つのシ ステムの動作から他の動作へ変化するためにハードウェアとソフトウェアで大き な高価な変化を必要とする。
ポータプルなコンピュータ制御システムは個々のシステムを含む特定の動作を処 理するために発達してきた。しかしながら出願人の知る範囲ではこのようなポー タプルなコンピュータ制御システムは通常性能のレベルと通常の十分な大きさの ワークステーションの機能を提供しない。さらに通常のポータプルな制御システ ムが種々のシステムを動作するための機能を処理する能力は単一の遠隔システム に対して幾つかの動作に限定される。
それ故、複数のシステムの試験および制御を行うポータプルで安価の多目的シス テムを得ることが所望されている。特に防衛および遠隔通信システムの制御、情 報利用、訓練を行うことが所望されている。さらに顕著な変形の必要なく多数の システムを動作するこのようなポータプルなシステムを得ることが望ましい。さ らに、動作が簡単でポータプルではない大きなワークステーションに匹敵する性 能と機能を提供するこのようなポータプルシステムを得ることが望ましい。
発明の要約 本発明によると、システム等の制御、情報利用、試験、シュミレーション等を含 む能力を有しているポータプルな多目的システムが提供される。好ましい実施例 ではシステムはポ−タプルなハウジングに収容される。システムはオペレータが システムとインターフェイスすることを可能にする使用者インターフェイスを有 する。システムはオペレータの入力制御信号に応答して所望のシステム動作を提 供するためメモリに蓄積される指定された命令を含む。プロセッサはさらに所望 のシステム動作を制御するために制御出力信号を提供するように制御命令にした がってオペレータ制御信号を受信し、処理するために設りられる。適用ソフトウ ェアはポータプルシステムの再構成を可能にするために提供され、複数のシステ ムのインターフェイスおよび制御が可能である。
図面の簡単な説明 本発明のその他の目的と利点は後述の詳細な説明を読み、添付図面を参照にする ことにより当業者に明白であろう。
図1は本発明によるシステム動作の制御用のポータプルな情報利用および制御シ ステムの使用を示すブロック図である。
図2(A)はポータプルな容器に位置されたポータプルな情報利用および制御シ ステムの側面図である。
図2(B)は本発明により使用される準備のできたポータプルな情報利用および 制御システムの正面図である。
図2(C)は本発明の好ましい実施例により設けられたハードウェアを示すポー タプルな容器の下部の上面図である。
図2(D)は本発明の別の実施例によりデスク上部またはラックに取付けるよう に構成したポータプルな情報利用および制御システムの正面図である。
図2(E)は本発明の別の実施例による図2(p)で示されたデスク上部または ラックに取付けるように構成したポータプルな情報利用および制御システムの側 面図である。
図3は図2A〜2Eで示されているポータプルな情報利用および制御システムの ハードウェアを示したブロック図である。
図4はポータプルな情報利用および制御システムの高レベル処理を示したブロッ ク図である。
図5はポータプルな情報利用および制御システムの使用者インターフェイス制御 処理を示したフロー図である。
図6は本発明によるポータプルな情報利用および制御システムで動作されるシス テム動作の例を示すブロック図である。
実施例 図1を参照すると訓練および試験能力を有するポータプルな情報利用および制御 システム(PECO5)10の使用は複数のシステム動作を提供するために示さ れている。PEC03IOは使用者が広範囲のシステム動作を行うことを可能に するポータプルな多目的独立型コンピュータシステムである。
P E COS 10は使用者がシステム制御、情報利用、試験、訓練および軍 用または通信用等のようなその他の応用を行うためにP E COS 10を所 望の位置に簡単に移動できるように設計される。P E COS 10は、例え ばターゲット追跡または画像表示のような所望の応用に提供されるように受信デ ータを使用するために制御信号をシステムに供給し、また受信データを使用する 。
P E COS 10は一人の使用者またはオペレータ16がインク−フェイス することを許容する使用者インターフェイス12を含む。使用者インターフェイ ス12はオペレータ入力装置によりオペレータ入力を受信する。使用者インター フェイス12はオペレータ入力装置によりオペレータ人力を受信する。好ましい 実施例は機能のグラフ画像の表示としてディスプレイされる目的の“点およびク リック″直接操作を有するオペレータ入力装置を使用する。
P E COS 10はさらに好ましくはP E COS 10中のメモリ位置 内に負荷され蓄積されている適用ソフトウェア14を含む。
しかしながら、適用ソフトウェア14は所望ならば外部装置に蓄積され、そこか ら負荷されてもよい。適用ソフトウェア14は所望のシステム動作を提供するよ うに機能する指示された制御指令を提供する。このような適用はシステムの制御 および情報利用を含む。適用ソフトウェア14はさらにシステムのシュミレート を提供し、それによってオペレータ16がシステムの動作の訓練をすることを可 能にする。適用ソフトウェア14はさらに他の可能な応用の中で動作を試験およ び発達することを可能にする。
P E COS 10は使用者インターフェイス12を介してオペレータ16に より提供された制御信号に応答して各特定のソフトウェア14の適用応用に応じ て指定されたシステム動作を行う。
P E COS 10はP E COS 10を大きく変形する必要なしに複数 のシステムの任意の1つのためのこれらの種々のシステム動作を行うことができ る。大部分ではP E COS 10は付加的な適用ソフトウェア14を容易に 負荷することにより付加的なシステム動作を行うように設計される。
P E COS 10は通信リンク18により遠隔システム20に接続されて示 されている。遠隔システム20は他の可能なシステム応用の中で無人ビークル、 センサ制御、その他の種々の知的/電子戦争および兵器システムを含む。このよ うにオペレータ16が遠隔システム20の制御および情報利用を提供するために P E COS 10を使用することができる。このような制御および情報利用 機能は図6で示されているような無人ビークル、ターゲット追跡、画像表示およ び他の可能な応用のための使命計画を含む。
オペレータ16がシステム動作を行うことを訓練する目的では、P E COS  10は通常遠隔システム20への接続を必要としない。代りにシステムのシュ ミレーションは適用ソフトウェア14により提供される。その実行に際し、シュ ミレーションはオペレータ16に実際のシステムを表す情報を与える。このよう にオペレータの人力はオペレータ16に訓練方法を提供するため現実的なシュミ レーションデータによって進行される。
P E COS 10はさらに図6で示されているようにプロトタイプ、使用者 の試験、使用能力試験等の発達目的のために使用される。このようにオペレータ 16はP E COS 10を所望のシステム20または通信リンク18に移動 し試験またはプロトタイプを行う。
P E COS 10の好ましい実施例が図2(A)〜2(C)で示されている 。P E COS 10の好ましい実施例は下部32ど上部36とを有する堅牢 なスーツケースタイプの容器30を含む。
上部および下部32.36は蝶番34により接続されている。上部36は容器3 0(図示されているように)の開閉ができるように下部32に関して蝶番34で 回転される。容器30はさらにPEC0810の移動を容易にできるように容器 30の外部に接続されるハンドル38を含む。P E CO310は約60ポン ドの重量で平均的な体型のオペレータが一人でP E CO510を所望位置に 移動するのに十分小さい大きさである。
容器30内にはチップアップの平面パネルハウジング40を含む複数のハードウ ェア部品が取付けられている。平面パネルハウジング40はそれが回転し垂直に 位置することを許容する蝶番42により容器30に接続されている。平面パネル ハウジング40はそれに取付けられているコンピュータグラフィックディスプレ イ50とビデオディスプレイ52を有する。コンピュータグラフィックディスプ レイ50はシステム機能と他の使用者インターフェイス情報のグラフィック表示 を提供する。ビデオディスプレイ52は動作されるシステムからのセンサデータ のカラーディスプレイを提供する。このようにビデオディスプレイ52は前方監 視赤外線(F L I R)またはカメラ(図示せず)のような遠隔ビデオセン サからの信号を受信する。さらにビデオレコーダ66はビデオディスプレイ52 で生じる事象の記録のための任意選択的に含まれる。ビデオレコーダ66の付加 は情報利用または訓練動作のセンサデータのりプレイを可能にする。
マウス46はコンピュータグラフィックディスプレイ50とインターフェイスす るオペレータ入力装置として設けられる。
オペレータ16は“点およびクリック”技術によりグラフィックの表示を操作す るためマウス46を使用する。キーボード44は選択的オペレータ入力装置とし て設けられる。さらにファンハウジング48は過熱を防止するために容器3oか ら熱い空気を吹出すための2つの冷却ファンを含むように設けられる。
その実行に際して、P E COS 10は空気人口62により外部がら空気を 受ける。P E COS 10の種々のハードウェア部品は図2(A)で配置さ れている構造で示されているように容器30中に配置されるか或いは複数の方法 で再配列され配置される。
図2(B)は解放された容器3oの上部36と引出された平面パネルハウジング 40とを有するP E COS 10の正面図を示している。コンピュータグラ フィックディスプレイ5oおよびビデオディスプレイ52を有する平面パネルハ ウジング4oはオペレータ16と面するように位置される。平面パネルハウジン グ40の背面は種々の電子回路板およびそれと接続される制御および入力ジャッ クを含む。
図2(C)は基本的に電源、処理およびメモリハードウェアを収容する容器30 の下部32の平面図である。電源54はパワーをP E COS 10に提供す るために容器3oの下部32に設けられる。ハード駆動装置56もメモリ蓄積を 提供するため下部32に設けられる。ハード駆動装置56は好ましくは1ギガバ イトの3,5インチの移動可能なハード駆動装置である。テープ駆動装置64は 付加的なメモリを提供する下部32に設けられる。
コンパクトなディスク読取り専用のメモリ(CD−ROM)62がさらにデータ アクセスを提供するため下部32で設けられる。コンピュータシステム58は容 器30の下部32に耐衝撃的に取付けられる。コンピュータシステム58はシリ コングラフィック社により製造される4 D/35型のような標準的なコンピュ ータシステムである。コンピュータシステム58はカードケージと背面とを具備 し、これは中央処理ユニット(CPU)58、グラフィック処理ユニット68、 通信インターフェイス24、メモリ26を設けられた多数のコンピュータ板を含 む。コンピュータシステム58は4つの分離した耐衝撃取付装置60aから60 dにより容器30の下部32に取付けられている。4つの分離した耐衝撃取付装 置60aから60dは悪状態中、損傷またはPECOS 2(lの動作の中断を 防止するためショック吸収を行う。
本発明の別の実施例は図2(D)と図2(E)で示されている。P E COS  10の別の実施例はラック取付け/デスク上部ユニット1】0である。ラック 取付け/デスク上部PECO3110はデスク上部またはラックに位置或いは取 付けられているポータプルな容器112を含む。PEC03IIOの別の実施例 は第1の実施例と基本的に同一のハードウェアを含み、同一のシステム動作を行 う能力を有する。しかしながらハードウェアは異なった方法で配置されているハ ードウェアを有する単一ユニットとして取付けられ配置される。
P E COS 110のラック取り付け/デスク上部の別の実施例は容器11 2の下部に接続されている複数の短い足108を含む。短い足108はPEC0 5IIOの別の実施例がデスク上部、ラックその他の所望の表面に配置されるこ とを可能にする。
P E COS 110のラック取付/デスク上部の実施例はさらに標準的な1 9インチの装置のラックで使用されるのを助ける1対の取付ブラケット114  a、 、114 bを含む。取付ラック114a、 114 bはPEC03I IOがボルトで取付けられるかまたは別の方法でラックに接続されることを可能 にする複数の孔116を有する。図3は通信リンク18によりオペレータ16と 複数のシステム20aから20nの1つとの間に接続されているPE COS  10のブロック図を示している。P E COS 10は制御指令の通常の処理 を行い、他の通常の処理機能をさらに与えるための中央処理ユニット58を含む 。P E COS 10はさらにコンパクトディスク読取り専用メモリ (CD −ROM)62とハード駆動装置66とテープ駆動装置64を含むメモリ蓄積装 置を含む。ハード駆動装置66は適用ソフトウェア14と使用者インターフェイ スソフトウェアのような情報を蓄積する。中央処理ユニット58はシステム動作 がオペレータ16から受けた所望の制御人力に応答して処理されるようにメモリ 蓄積装置60と通信する。さらに、P E COS 10はグラフィック処理を 行うための中央処理ユニットと通信するグラフィックプロセッサ68を含む。さ らに、P E COS 10はオペレータ16がPEC0S 10とインターフ ェイスすることを可能にする使用者インターフェイス機能を与えるためのディス プレイおよび制御装置70を含む。
図4はP E COS 10に応じるシステム機能の処理を示すブロック図であ る。P E COS 10は実時間システム機能と非実時間システム機能を処理 する能力を有する。この実行に際して中央処理ユニット58は処理するためのシ ステム機能78と通信する動作システム80を提供する。システム機能は実時間 または非実時間のいずれか一方で処理される。このように動作システム80はU NIXと、データベースおよびファイル管理システム82と通信する実時間延長 とを含む。さらにデータはデータベースとファイル管理システム82と通信する データベース/ファイル84に蓄積される。
図5はP E COS 10で生じる動作事象を示すフロー図である。動作にお いて、オペ1ノータ16はマウス46とコンピュータグラフィックディスジ1/ イ50のようなオペレータ入力装置72により選択された指令を人力する。オペ レータ入力はグラフィック表示から人力信号に変換される。入力信号は入力装置 処理装置86を経てPECO3により受信される。入力装置処理装置86は人力 信号を事象処理アルゴリズム88に送信する。
事象処理アルゴリズム88はさらに作用ルーチン処理装置92から入力を受信し さらに目的処理装置90と通信する。目的処理装置90は使用者インターフェイ ス記述データベース96から情報を受信し、さらに作用ルーチン処理装置92と 通信する。作用ルーチン処理装置92は従って出力信号を遠隔システム20に提 供する。さらに処理装置92はまた出力装置処理装置94を介して出力信号をオ ペレータディスプレイ74または他の遠隔ビデオ監視装置に提供する。
図6はP E COS 10で与えられるシステム動作の数例を示している。P  E COS 10は無人空中ビークル(UAV) 、無人地上ビークル(UG V) 、センサ制御装置、他のタイプのシステムの間の兵器システムを制御する ための制御システム100として動作する。P E COS 10はまたターゲ ット追跡、画像生成、使命計画または使命のリハーサルのような情報利用動作1 02を提供する。さらにP E COS 10はオペレータがON位置訓練、組 み込み式訓練または部分作業訓練のような種々の訓練動作104を行うことを可 能にする。その実施に際して、PEC05IOは通常オペレータが訓練され、従 って相対的結果を提供するためシュミレーションデータを使用するシステムのシ ュミレーション用に提供される。さらにPEC0810はプr7トタイプ、使用 者試験、使用能力試験のような開発動作106を提供する目的に使用される。
従って、本発明は特定の実施例を伴って開示され、添何の請求の範囲により限定 されるほかは制限されない。これは当業者が明細書および図面を検討すれば、他 の変形が本発明の技術的範囲内を逸脱することなく行われることが認められるか らである。
手続補正書 平成6年 2月7日

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)遠隔システムの制御、情報利用、訓練および試験を含むシステム動作の処 理用のポータブルな多目的システムにおいて、 オペレータ入力を受信し、オペレータがシステムとインターフェイスするために 出力オペレータ制御信号を提供する使用者インターフェイス手段と、 前記制御信号に応答して予め定められた遠隔システムに対する所望のシステム動 作のために提供されている指定された制御指令を蓄積するためのメモリ手段と、 前記オペレータ制御信号を受信し、前記システム動作を制御するように前記オペ レータ制御信号と前記制御指令を処理するための前記インターフェイス手段に接 続されている処理手段と、 前記使用者インターフェイスとメモリと処理手段を収容し、運搬装置を提供する ポータブルなハウジング手段とを具備する多目的システム。
  2. (2)ポータブルなハウジング手段は、前記メモリ手段と、中央処理ユニットお よびグラフィックプロセッサを含む前記処理手段とを含む下部コンパートメント と、 前記ハウジング手段を開閉するための前記下部コンパートメントに接続されてい る回動できる蓋と、オペレータが前記システムを運搬することを可能にするハン ドルとを具備する請求項1記載のシステム。
  3. (3)前記使用者インターフェイス手段は、動作機能の表示であるグラフィック な表示を与えるためピボットするグラフィックディスプレイを含むディスプレイ 手段を具備する請求項2記載のシステム。
  4. (4)前記使用者インターフェイス手段は、オペレータが所望の動作機能を選択 することを可能にする手段と、 前記選択された動作機能を前記オペレータ制御信号に変換する手段とを有する請 求項3記載のシステム。
  5. (5)前記システムが単一のオペレータにより動作される請求項4記載のシステ ム。
  6. (6)制御出力信号を前記遠隔システムに供給し、情報を前記遠隔システムから 受信する通信手段を備えている請求項1記載のシステム。
  7. (7)前記システムが所望のシステムのための制御指令を選択することにより複 数の遠隔システムの1つを制御する請求項1記載のシステム。
  8. (8)前記システム動作が軍用システム動作を含む請求項7記載のシステム。
  9. (9)前記制御システムにおいて、所望のシステム動作をシュミレートするシュ ミレーション手段をさらに具備し、前記制御出力信号がシステム試験または訓練 を可能にするように前記シュミレーション手段と共同して処理される請求項1記 載のシステム。
  10. (10)複数のシステムの1つのシステム動作を遠隔的に制御するためのポータ ブルな制御システムにおいて、前記システムを支持するための支持手段を有する ポータブルなハウジング手段を具備し、このハウジング手段が、a)オペレータ が前記制御システムと通信することを可能にし、オペレータ入力を受信し、前記 オペレータ入力に応答して出力オペレータ制御信号として出力する使用者インタ ーフェイス手段と、 b)前記システム動作を制御するための前記オペレータ制御信号に応答して指定 されたシステム動作を行う指定された制御指令を蓄積するメモリ手段と、 c)前記オペレータ制御信号を前記使用者インターフェイス手段から受信するた めの処理手段とを具備し、前記処理手段は複数のシステム動作の1つを制御する ための制御出力信号を提供するように前記オペレータ制御信号を前記指定された 制御指令に応じて処理するポータブルな制御システム。
  11. (11)前記ポータブルなハウジング手段は、移動されデスク上部またはラック に取付けられるように構成されている単一のユニット容器を具備している請求項 10記載のシステム。
  12. (12)前記処理手段からの前記制御出力信号が通信手段により前記複数の遠隔 システムの1つに送信され、前記制御システムはさらに実質上変化を伴わずに複 数の各システムを制御するように構成されている請求項10記載のシステム。
  13. (13)前記支持手段は、システムが表面と接触することを可能にする前記ハウ ジング手段の下部に接続されている複数の足を具備している請求項10記載のシ ステム。
  14. (14)前記支持手段が前記システムをラックに取付けるための少なくとも1つ のブラケットを具備する請求項10記載のシステム。
  15. (15)前記使用者インターフェイス手段は、動作機能の表示であるグラフィッ ク表示を与えるためのディスプレイ手段と、 前記オペレータが所望の動作機能を選択することを可能にする手段と、 前記選択された動作機能を前記オペレータ制御信号に変換する手段とを具備して いる請求項10記載のシステム。
  16. (16)前記制御システムが試験動作を行うために使用される請求項10記載の 制御システム。
  17. (17)主システムの制御、情報利用、試験、シュミレーションを行う方法にお いて、 ポータブルなハウジング内に使用者インターフェイス、メモリ、プロセッサを具 備する多目的システムを収容し、前記ポータブルなハウジングにより前記多目的 システムをオペレータが前記多目的システムを使用するのに適した所望の位置に 移動し、 オペレータ入力を前記使用者インターフェイスを介して受信し、 前記メモリに制御指令を蓄積し、前記制御指令はオペレータ入力に応答して予め 定められた主システムに対する所望のシステム動作を提供し、 前記主システムの所望のシステム動作を提供するために制御出力信号を提供する ように前記オペレータ入力に応答して前記制御指令を処理する方法からなる主シ ステムの制御、情報利用、試験、シュミレーションを行う方法。
  18. (18)前記制御出力信号を制御または情報利用のための主システムに提供する 段階をさらに有する請求項17記載の方法。
  19. (19)所望の主システムの動作をシュミレートし、動作および制御の試験また は訓練を可能にするために前記シュミレーションを伴って前記多目的システムを 動作する段階をさらに有する請求項17記載の方法。
  20. (20)遠隔システムの制御、情報利用、訓練および試験を含むシステム動作を 処理するためのポータブルな多目的システムにおいて、 オペレータ入力を受信し、オペレータがシステムとインターフェイスすることを 可能にする出力オペレータ制御信号を与える使用者インターフェイス手段と、前 記制御信号に応答して予め定められた遠隔システムに対する所望のシステム動作 に与えられた指定された制御指令を蓄積するためのメモリ手段と、 前記オペレータ制御信号を受信し、前記システム動作を制御するために前記オペ レータ制御信号および前記制御指令を処理する前記インターフェイス手段に接続 されている処理手段と、 前記使用者インターフェイス、メモリ、処理手段のキャリジを収納し運搬するた めのポータブルなハウジング手段と、制御出力信号を前記遠隔システムに提供し 、情報を前記遠隔システムから受信するための通信手段とを具備し、前記システ ム動作が軍事システム動作を含んでいるポータブルな多目的システム。
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