JPH07205898A - フライトデータレコーダ - Google Patents

フライトデータレコーダ

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JPH07205898A
JPH07205898A JP1408994A JP1408994A JPH07205898A JP H07205898 A JPH07205898 A JP H07205898A JP 1408994 A JP1408994 A JP 1408994A JP 1408994 A JP1408994 A JP 1408994A JP H07205898 A JPH07205898 A JP H07205898A
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修 鳴瀬
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    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D1/00Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0841Registering performance data
    • G07C5/085Registering performance data using electronic data carriers

Abstract

(57)【要約】 【目的】機体センサからのデータ入力を事故解析するた
めに定められた規定サンプリング周波数の周期でメモリ
9に記録するだけでは得られない短時間の急激な異常変
化データを、装置を大型化せずに記録できるようにして
メンテナンスデータの充実を図る。 【構成】機体センサインタフェース回路3で機体センサ
からのデータ入力を規定サンプリング周波数の5〜10
0倍の周波数のクロックで高速サンプリングして出力す
る。制御回路4は、規定のサンプリング間隔のデータを
メモリ9に記録するとともに、高速サンプリングデータ
を監視してデータの急激な変化を検出したとき、その部
分の異常変化データを外部メモリ5に記録するように構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、航空機等に搭載されて
飛行中の機体やエンジンの状態に関する各種データが自
動的に記録され、墜落などの不慮の事故が発生した時、
その原因究明のデータを得るためのフライトデータレコ
ーダに関するものである。
【0002】
【従来の技術】航空機には、パイロットの音声を記録す
るボイスレコーダ(voice recorder)とともにフライト
データレコーダ(flight data recorder)と呼ばれる飛
行中の計器情報,機体状態の自動記録装置が搭載されて
おり、事故が発生したとき記録された機体情報を解析す
ることにより事故原因の解明が行われる。フライトデー
タレコーダは、機体の各部に取付けた各種センサによっ
て得られる情報を記憶媒体に録音, 記録するように構成
されている。この記憶媒体 (メモリ) は、事故時の振
動, 衝撃, 高温などの過酷な環境下においても記録内容
を保持することのできる特別のエンクローザ(容器)に
収納されている。
【0003】近年、フライトデータレコーダに記録され
離発着及び飛行中の機体情報を、航空機及び搭載機器の
メンテナンスに役立てようとする研究が行われ、一部は
実用化段階に達している。機体及びエンジン等の維持整
備には、長期間の機体センサによって得られる機体の疲
労等の各種情報の蓄積、系統的処理及び過去の事故例の
蓄積等が極めて有用である。
【0004】フライトデータレコーダに記録されたデー
タを機体及びエンジン等のメンテナンスに役立てるた
め、小型機では2 〜8 時間、大型機では3〜25時間の
フライトが終了する度に記録データを読み出して蓄積
し、さらに長時間にわたる機体情報を分析してデータベ
ースを構築する。このデータベースから機体及びエンジ
ンの状態を評価し、予防診断,整備を行うことにより航
空機の安全がより一層高められる。
【0005】このようなフライトデータレコーダは、航
空機に搭載されるため軽量であることが要求され、ヘリ
コプター等の小型機では、特に小型軽量化が重要であ
る。従って、記録媒体の録音容量には物理的制約条件が
あり、機体センサ出力をサンプリングする記録データの
サンプル間隔及び録音データ種別にもおのずと制約があ
る。
【0006】図3は従来のフライトデータレコーダの構
成例を示すブロック図である。図において、1はレコー
ダ制御部であり、航空機のエンジン状態,操縦状態,航
法情報等のデータを検出するための専用センサとして機
体の各要所に取付けられている多数の機体センサからの
データ入力およびエリアマイク,受話マイクからの音声
入力を所定のフォーマットに変換して、録音媒体である
記録部2の磁気テープまたは、半導体メモリへ書込むた
めの制御を行う制御部である。2は記録部であり、磁気
テープまたは半導体メモリなどのメモリ9が特別のエン
クローザ8(容器)に収納され、機体が事故発生による
爆発,炎上,衝突によって強力なインパクト,圧力,火
災等に見舞われても、内部の記録媒体を保護できるよう
にしてある。従って、エンクローザ8は特殊な金属ケー
スで作られている。
【0007】レコーダ制御部1の中の13は機体センサ
インタフェース回路であり、各種センサからの情報を入
力して各項目毎に規定サンプリング周波数によってサン
プリングされたデータを出力する回路である。14は制
御回路であり、センサインタフェース回路13から入力
されるデータのフォーマット変換を行ない、録音蓄積す
べき情報をレコーダドライブ回路7へ出力するための回
路である。6は音声入力回路であり、音声入力を取り込
んでレコーダドライブ回路7へ出力する。レコーダドラ
イブ回路7は、制御回路14から入力されたデータを記
録部2のメモリ9へ書き込むための記録信号及び記録制
御信号のドライブ回路である。
【0008】上記図3に示した構成例図は、小型,軽量
化のために、本発明者らが先に提案したフライトデータ
レコーダとボイスレコーダを合体したボイスフライトデ
ータレコーダ(特願平5−307048号参照)の構成
例であるが、ボイスレコーダの含まれないフライトデー
タレコーダに対しても本発明を適用しようとするもので
ある。上記従来のフライトデータレコーダでは、音声の
録音においては、フライトデータレコーダの最低運用性
能仕様書(ED−56)によれば、最低30分または6
0分とされており、データの録音においては、航空機の
1フライトの時間により記録時間を決定することが多
く、小型ヘリコプター等では、2時間〜4時間程度とさ
れている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のように
記録媒体の録音容量には物理的制約条件があり、機体セ
ンサからのデータ入力は機体センサインタフェース回路
によりサンプリングされる。この場合のサンプル周期
は、各種機体データの項目により1回/秒〜4回/秒程
度に規定されている。しかし、フライトデータレコーダ
を機体整備(メンテナンス)に役立てようとするとき、
従来のサンプル周期では、短時間の急激な変化があって
も検出されないので、以後のデータ解析結果による整備
性効率の向上及び予防診断においては不十分である。
【0010】図4は従来のサンプリングデータの説明図
であり、(A)の破線で示した機体センサの出力レベル
の変化に対して、〇印のレベルがサンプリングされ、
(B)のように規格項目毎に決められたサンプル周期の
データがメモリ9に記録される。フライト終了後にメモ
リ9の内容を読み出したとき、サンプリング点とが
高レベルの異常値を示し、(b)の部分に大きなレベル
変化(イベント情報)のあったことが検出されている
が、サンプリング点との間の変化(a)と、と
の間の変化(c)は検出されていない。この例のよう
に、従来のサンプル周期1〜4回/秒では機体のイベン
ト情報が正確に記録されず、メンテナンス用のデータ収
集が不十分となり、特に機体振動等、急激な変化が起こ
る可能性のある項目のセンサ情報を正確に把握できない
という問題点がある。
【0011】このような従来の問題点を解決する第1の
手段として、サンプリング周波数を従来の5〜10倍に
してサンプル周期を短くする方法があるが、高速サンプ
リングデータを記憶するメモリの容量が増大し、小型軽
量化という物理的制約条件を満足することができないと
いう新たな問題点を生ずる。
【0012】さらに第2の解決手段として、メモリ容量
を増やさないために、センサ出力レベル変化の大きいイ
ベント情報のみ検出して記録する方法があるが、本来の
目的である事故解析用に役立てるためには、長距離フラ
イトの長時間連続データが必要であり、不規則に断続的
なイベント情報データのみでは不測の事故原因を究明す
ることができないという欠点を生ずる。
【0013】本発明の目的は、上記従来の問題点を解決
し、長時間連続データを記録し、かつ、急激な変化を示
すイベント状態も記録することのできるフライトデータ
レコーダを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のフライトデータ
レコーダは、機体センサからのデータ入力を取り込んで
サンプリングデータを出力する機体センサインタフェー
ス回路と、該機体センサインタフェース回路の出力を所
定のフォーマットに変換して記憶部のメモリに記憶させ
る制御回路を備えたフライトデータレコーダにおいて、
外部メモリを設け、前記機体センサインタフェース回路
は、事故解析用に設定された規定サンプリング周波数の
5〜100倍のサンプリング周波数で機体センサからの
データ入力をサンプリングした高速サンプリングデータ
を出力し、前記制御回路は、該高速サンプリングデータ
のうち前記規定サンプリング周波数のサンプリング間隔
のデータを所定のフォーマットに変換して前記記憶部の
メモリに記憶させるとともに、前記高速サンプリングデ
ータを監視して急激な変化を示すデータを前記外部メモ
リに記憶させるように構成したことを特徴とするもので
ある。
【0015】
【作用】多数の機体センサからのデータ入力を、それぞ
れの項目に応じて従来の5〜100倍のクロックで高速
サンプリングし、従来の低速サンプリング周期のデータ
をエンクローザ8内のメモリ9に記録するとともに、各
項目毎に高速サンプリングデータを監視して所定の値を
超える急激な変化を検出したときイベント情報の発生と
判定して新たに設けた外部メモリ5に記録して両者を合
わせて解析することにより機体状態を正確に把握し、メ
ンテナンスに役立てることができる。
【0016】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は本発明の実施例を示すブロック図である。
図において、図3に示した従来の構成要素と同じ部分に
は同符号を付し、その説明を省略する。3は機体センサ
インタフェース回路であり、図では1つのみ示してある
が、多数のセンサにそれぞれ対応して設けられており、
それぞれの項目に応じて従来の5〜100倍の周波数の
クロックをアナログディジタル(A/D)変換器に与え
てデータ入力を高速サンプリングして出力する。5は新
たに設けた外部メモリであり、制御回路4内のメモリや
記憶部2内のメモリ9とは別に設ける。この外部メモリ
5には、各機体センサの出力が特異現象を示した時の高
速サンプリングデータ(イベント情報)のみを記録す
る。フライト終了後にメモリ内容を読み出すことが容易
なように、例えば、挿抜自在のメモリカードなどが用い
られる。
【0017】4は制御回路であり、機体センサインタフ
ェース回路4から高速サンプリングされた機体センサデ
ータを取り込み、従来の低速サンプリング周期のデー
タ、すなわち規定周期のサンプルデータを従来通りレコ
ーダドライブ回路7に与えて記憶部2のメモリ9へ連続
記録するとともに、高速サンプリングデータを監視して
各項目毎に規定された範囲を超える値または変化率を検
出したとき、その特異現象部分の高速サンプリングデー
タ(イベント情報)を外部メモリ5に書き込む。フライ
ト終了後、地上再生機材によって、記憶部2内の通常運
用時残存性メモリ9に記録された低速の規定サンプリン
グデータと、外部メモリ5に記録された高速サンプリン
グによるイベントデータを読み出し、双方を組み合わせ
ることにより、整備データとして活用することができ
る。
【0018】図2は本発明によるサンプリングデータの
説明図であり、(A)は図4(A)と同様に機体センサ
レベルの変化(破線)と高速サンプリング点(〇印)を
示す。(B)はその記録データの説明図であり、FDR
記録データは記録部2のメモリ9に記録された低速の規
定サンプリングデータで長時間連続記録されたデータで
ある。また、短時間急激なレベルの変化を示す部分
(a),(b),(c)の高速サンプリング点のデータ
(斜線部分)はイベント情報として外部メモリ5に記録
されたデータである。
【0019】記憶部2の堅固なエンクローザ8に収容さ
れているメモリ9に記録するデータのサンプル周期及び
録音蓄積情報のアイテム等はMIL−STD−2124
FLIGHT DATA RECORDER FUNCTIONAL STANDARDS FORに規
定されている。各アイテムの機体センサ情報は、連続的
にサンプルされ逐次録音される。これは、事故解析等に
おいては、事故発生時の各機器の作動状況を連続的に観
測, 解析する必要があるためである。一方、メンテナン
ス的に使用するデータは、連続録音の必要性がない。例
えば、エンジンの回転数を例にとると、メンテナンス的
に重要となるデータは、エンジンの使用時間累計, 上限
値を超えた回数, 各定格回転数毎の使用時間累計(例え
ば、定格100%での使用時間累計,定格90%での使
用時間累計,……)である。連続データとしてサンプル
値をそのまま録音する必要はなく、機体センサのイベン
ト的変化が重要である。従って、機体センサからの入力
情報を規定のサンプル周期にて録音するのは事故解析用
であり、メンテナンス用には、イベト情報及び累積状況
のみを録音することが重要であり、本発明によって多く
のメモリ媒体を必要とすることなく、メンテナンスデー
タを蓄積することができる。
【0020】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、機体センサ信号を高速サンプルすることにより、
事故解析データと整備用データを同時に記録することが
可能であり、メンテナンスデータは、残存性のメモリ以
外の外部メモリに格納することにより、装置の構造寸法
を最小にして、精度のよい整備データを記憶,再生する
ことができるので実用上の効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の作用を説明する図である。
【図3】従来の構成例を示すブロック図である。
【図4】従来の作用を説明する図である。
【符号の説明】
1 レコーダ制御部 2 記憶部 3 機体センサインタフェース回路 4 制御回路 5 外部メモリ 6 音声入力回路 7 レコーダドライブ回路 8 エンクローザ 9 メモリ 13 機体センサインタフェース回路 14 制御回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機体センサからのデータ入力を取り込ん
    でサンプリングデータを出力する機体センサインタフェ
    ース回路と、該機体センサインタフェース回路の出力を
    所定のフォーマットに変換して記憶部のメモリに記憶さ
    せる制御回路を備えたフライトデータレコーダにおい
    て、 外部メモリを設け、 前記機体センサインタフェース回路は、事故解析用に設
    定された規定サンプリング周波数の5〜100倍のサン
    プリング周波数で機体センサからのデータ入力をサンプ
    リングした高速サンプリングデータを出力し、 前記制御回路は、該高速サンプリングデータのうち前記
    規定サンプリング周波数のサンプリング間隔のデータを
    所定のフォーマットに変換して前記記憶部のメモリに記
    憶させるとともに、前記高速サンプリングデータを監視
    して急激な変化を示すデータを前記外部メモリに記憶さ
    せるように構成したことを特徴とするフライトデータレ
    コーダ。
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