(57)【要約】      （修正有）【課題】装備航空機の乗務員に制動距離情報を提示するように動作可能なシステムおよび方法を提供する。【解決手段】装備航空機の現在の対地速度に基づく、装備航空機の制動操作の制動距離３０２を算出し、ディスプレイ上に提示されるグラフィック表現３００を生成し、このグラフィック表現上に航空機のグラフィックアイコン３０６と共に表示されるグラフィックアイコン３０４の位置が、装備航空機からの算出された制動距離を示す。【選択図】図３
2014051272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装備航空機（installation aircraft）の乗務員に制動距離情報(braking distance)を提示(present)するように構成された方法であって、
前記装備航空機の制動操作(breaking maneuver)に関する制動距離を算出するステップであって、前記制動距離は、前記航空機の現在の対地速度(ground speed)に基づく、ステップと、
ディスプレイ上に提示されるグラフィック表現を生成するステップであって、前記グラフィック表現上のグラフィックアイコンの位置は、前記装備航空機からの前記算出された制動距離を示す、ステップとを備える方法。
【請求項２】
前記制動距離を算出するステップは、
少なくとも１つの制動要因(braking factor)に基づいて最長の制動距離を算出するステップと、
前記少なくとも１つの制動要因に基づいて最短の制動距離を算出するステップとを備え、前記ディスプレイ上に提示される前記生成されたグラフィック表現は、前記最短の制動距離と、前記最長の制動距離とを示す請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記最短の制動距離と前記最長の制動距離の間の差は、前記グラフィックアイコンの厚みの寸法(thickness dimension)によって表され、前記グラフィックアイコンの前記厚みの寸法は、前記最短の制動距離および前記最長の制動距離の前記算出の信頼レベル(confidence level)に対応し、前記生成されたグラフィックアイコンの幅(width)は、前記装備航空機の翼の広がり(extent)に対応する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記制動距離を算出するステップは、
前記制動操作に関連する前記装備航空機に関する減速(deceleration)レートを事前定義する(predefining)ステップであって、前記減速レートは、前記制動距離を算出するのに使用される、ステップと、
最短の制動距離に関連する制動要因に基づいて、前記減速レートを第１の減速レートに調整するステップと、
前記第１の減速レートに基づいて前記最短の制動距離を算出するステップと、
最長の制動距離に関連する前記制動要因に基づいて、前記減速レートを第２の減速レートに調整するステップと、
前記第２の減速レートに基づいて前記最長の制動距離を算出するステップとを備え、前記ディスプレイ上に提示される前記生成されたグラフィック表現は、前記最短の制動距離と、前記最長の制動距離とを示す請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明の実施例は、例えば、地上運用中に航空機制動距離を表示するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0001]高性能のヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）技術が、装備航空機の航空機においてより普及しつつある。これらの出現しつつあるＨＭＩ技術は、乗務員にさらなる状況認識情報を与える。乗務員の航空機が、様々なタイプの地上運用（タキシングすること、ゲートターミナルに接近することなどの）中に地上を移動している際、様々な利用可能なＨＭＩ技術によって航空機の乗務員に提示される利用可能な情報の統合を向上させることが求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本願発明の実施例は、例えば、地上運用中に航空機制動距離を表示するためのシステムおよび方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0002]装備航空機の乗務員に制動距離情報を提示するシステムおよび方法が、開示される。或る例示的な実施形態は、航空機の現在の対地速度に基づく、装備航空機の制動操作の制動距離を算出し、ディスプレイ上で提示されるグラフィック表示を生成し、このグラフィック表示上のグラフィックアイコンの位置が、装備航空機からの算出された制動距離を示す。
【０００５】
[0003]好ましい実施形態、および代替の実施形態が、以下の図面を参照して後段で詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】[0004]航空機アビオニクスシステムに組み込まれた制動距離表示システムを示すブロック図である。
【図２】[0005]ゲートターミナルに近づいており、さらにゲートターミナルに停止する過程にある装備航空機を示す簡略化された仮説の平面図である。
【図３】[0006]装備航空機が例示的なターミナルゲートに近づくにつれ、装備航空機に関して算出された制動距離を示すようにディスプレイ上に提示される例示的なグラフィックプレゼンテーションを示す図である。
【図４】[0007]装備航空機が滑走路、または他の表面をタキシングするにつれ、装備航空機に関して算出された制動距離を示すようにディスプレイ上に提示される別の例示的なグラフィックプレゼンテーションを示す図である。
【図５】[0008]算出された制動距離を示す代替のグラフィック表示を示す図である。
【図６】[0009]制動距離の計算に比較的高い度合いの不確かさが存在する場合に、算出された制動距離を示す代替のグラフィック表示を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[0010]図１は、航空機アビオニクスシステム１０２に組み込まれた制動距離表示システム１００の或る実施形態のブロック図である。この例示的な制動距離表示システム１００は、１つまたは複数のヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）技術と一体化されて、装備航空機が様々な地上運用を行うにつれ、装備航空機の乗務員に提示される情報の全体を強化する。例えば、乗務員が、滑走路を横断してタキシングしている、またはゲートターミナルに近づいていることが可能である。そのような運用中、装備航空機は、航空機自らの動力の下で、さらに乗務員の制御下で自律的に移動している（けん引車両または他の車両によってけん引されるのではなく）。
【０００８】
[0011]制動距離表示システム１００のいくつかの実施形態が、装備航空機の制動距離を計算し、さらにグラフィックで示す（停止距離を算出し、さらに提示すること）ように構成される。算出された制動距離は、表示システムのディスプレイ上の乗務員にグラフィックで示される。
【０００９】
[0012]様々な制動要因が、制動距離を算出する際に考慮され得る。例示的な制動要因には、装備航空機の現在の対地速度、現在の気象条件、制動操作がいつ開始されたか、加えられる制動力のレート、および／または航空機制動能力（例えば、通常の制動対緊急時の制動）が含まれるが、以上には限定されない。航空機制動能力は、航空機試験結果、設計能力、および／または事前定義された値に基づくことが可能である。
【００１０】
[0013]さらに、制動距離の範囲が、表示システム上で提示され得る。或る例示的な実施形態において、提示される制動距離の範囲は、確率的制動距離に対応する計算された信頼レベルに基づいて算出される。この制動距離範囲は、装備航空機の停止能力に影響を与え得る１つまたは複数の現在の制動要因に基づくことが可能である。
【００１１】
[0014]航空機アビオニクスシステム１０２の或る例示的な実施形態は、ユーザインターフェース１０４と、処理システム１０６と、レーダシステム１０８と、全地球測位システム（ＧＰＳ）１１０と、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）１１２と、対地速度（ＧＳ）速度センサ１１４と、複数の地上物体センサ１１６と、表示システム１１８と、メモリ１２０とを含む。レーダシステム１０８は、アンテナ１２２を含む。表示システム１１８は、ディスプレイ１２４を含む。航空電子工学システム１０２は、本明細書で図示も、説明もされない他の多くの構成要素および／またはシステムを含むことを認識されたい。
【００１２】
[0015]前述した構成要素は、或る例示的な実施形態において、通信バス１２６を介して通信するように一緒に結合される。航空電子工学システム１０２の代替の実施形態において、前述した構成要素は、異なる様態で通信するように互いに結合される。例えば、前述した構成要素の１つまたは複数が、処理システム１０６に直接に結合されることが可能であり、または中間構成要素（図示せず）を介して処理システム１０６に結合されることが可能である。任意の適切な処理システム１０６が使用され得る。
【００１３】
[0016]メモリ１２０は、レーダ情報処理モジュール１２８と、航空機ナビゲーションモジュール１３０と、制動距離推定モジュール１３２と、制動距離（ＢＤ）グラフィックス処理モジュール１３４と、地上物体センサモジュール１３６と、地上物体表示モジュール１３８とを格納するための複数の部分を備える。さらに、オプションの地上地図データベース１４０が、メモリ１２０の中に含められることが可能である。
【００１４】
[0001]一部の実施形態において、レーダ情報処理モジュール１２８、航空機ナビゲーションモジュール１３０、制動距離推定モジュール１３２、制動距離（ＢＤ）グラフィックス処理モジュール１３４、地上物体センサモジュール１３６、および／または地上物体表示モジュール１３８は、他のロジックと一体化されることが可能であり、他のモジュールと一体化されることが可能であり、さらに／または他のメモリ（図示せず）の中に存在することが可能である。他の実施形態において、これらのメモリ、およびこれらの様々なモジュールにおける他のデータ操作機能の一部、またはすべては、航空電子工学システム１０２に適切に接続された他の電子デバイスによって提供されることが可能である。例えば、これらのモジュールの１つまたは複数が、エレクトロニックフライトバッグ（ＥＦＢ）として実施されることが可能である。メモリ１２０の中に存在するモジュール１２８、１３０、１３２、１３４、１３６、１３８、および／またはデータベース１４０は、処理システム１０６または別の適切な処理システムによって取り出され、さらに実行される。さらに、地上地図データベース１４０が、他のデータベースと一緒に実装されることが可能であり、バッファなどの様々なフォーマットで実装されることが可能であり、さらに／または別のメモリ（図示せず）の中に実装されることが可能である。
【００１５】
[0002]メモリ１２０は、任意の適切なメモリデバイスまたはメモリシステムであり得る。実施形態に依存して、メモリ１２０は、専用メモリシステムであることが可能であり、別の構成要素もしくはシステムの一部であることが可能であり、さらに／または分散メモリシステムであることが可能である。また、メモリ１２０は、本明細書で図示も、説明もされない他のロジック、モジュール、および／またはデータベースを含むことも可能である。
【００１６】
[0003]装備航空機において使用され得る様々な航空電子工学システム１０２において、複数のオプションの地上物体センサ１１６が使用され得る。そのようなオプションの地上物体センサ１１６は、１つまたは複数のＨＭＩシステムの構成要素であり得る。
【００１７】
[0004]地上物体センサ１１６は、装備航空機が地上を移動中に装備航空機の付近にある地上の物体を検出するように構成される。例示的な地上オブジェクトセンサ１１６には、翼端レーダセンサ１４２、後部レーダセンサ１４４、赤外線センサ１４６、および／または音響センサ１４８が含まれ得る。これらの地上物体センサ１１６は、地上物体センサモジュール１３６に（または、装備航空機の周りに異なる複数のＨＭＩ技術が展開される場合、複数の地上物体センサモジュール１３６に）入力を与える。受け取られたセンサ入力に基づいて、地上物体センサモジュール１３６は、装備航空機および／または地上の物体を検出している地上物体センサ１１６からの検出された地上の物体の距離および位置を算出するように構成される。
【００１８】
[0005]例示的な実施形態において、１つまたは複数の翼端レーダセンサ１４２が、装備航空機の翼の翼端に配置され得る。後部レーダセンサ１４４が、装備航空機の後部の後にある地上の物体を検出するように備えられることが可能である。一部の実施形態において、翼端レーダセンサ１４２および／または後部レーダセンサ１４４は、照明器具内に航空機警報灯および／または他のタイプの航空機灯と一緒に並置される。
【００１９】
[0006]様々な実施形態において、翼端レーダセンサ１４２および／または後部レーダセンサ１４４の向きは、発せられるレーダ信号が、関心対象の方向で、または地上の物体との衝突の生じる可能性に関連する視野（ＦＯＶ）で発せられるように選択される。例えば、翼端レーダセンサ１４２は、装備航空機の翼の先端部に配置される場合、翼と実質的に同一の高さにある地上の物体の存在を検出するように水平面に沿った向きにされ得る。
【００２０】
[0007]一部の実施形態において、複数の翼端レーダセンサ１４２および／または後部レーダセンサ１４４が、関心対象の領域に関するレーダカバレッジをもたらすのに使用される。例えば、翼端レーダセンサ１４２のうちの１つまたは複数が、装備航空機の前方に存在する地上の物体を感知するように前向きの方向に向けられることが可能である。さらに、他の翼端レーダセンサ１４２が、翼の後方、または側方に存在する物体を感知するように後向きの方向、または外向きの方向に向けられることも可能である。実施形態は、任意の所望される数の翼端レーダセンサ１４２および／または後部レーダセンサ１４４を使用することが可能である。翼端レーダセンサ１４２および／または後部レーダセンサ１４４は、地上の物体から反射された検出されたレーダ反射に対応する情報を地上物体センサモジュール１３６に通信する。このレーダ情報は、装備航空機からの検出された地上の物体の距離および／または位置が算出され得るように使用される。
【００２１】
[0008]様々な地上物体センサ１１６の視野（ＦＯＶ）は、装備航空機の周囲の空間の領域の所望されるカバレッジをもたらす。ＦＯＶパラメータは、通常の事故ジオメトリおよび機能上の要件から導き出される。装備航空機の周囲の死角は、１つの候補技術（レーダ）のＦＯＶ、および照明モジュール内にレーダを配置することに関連する制約に基づく。例示的な翼端レーダセンサ１４２および／または後部レーダセンサ１４４などの様々な地上物体センサ１１６が、装備航空機のどこに配置されるかに依存して、他のＦＯＶが可能である。
【００２２】
[0009]或る例示的な実施形態において、翼端レーダセンサ１４２および／または後部レーダセンサ１４４は、関連する電子機器を有する産業、科学、および医療用（ＩＳＭ）２．４ＧＨｚバンドの距離測定レーダである。一実施形態において、ＩＳＭバンドのためのセンサノードアンテナが、地上物体センサ１１６によって検出された情報が航空電子工学システム１０２に通信されるように、装備航空機に含められるゲートウェイユニット（図示せず）のワイヤレス通信を円滑にする。ゲートウェイユニットは、様々なオプションの地上物体センサ１１６のうちの１つまたは複数からの情報をワイヤレスで受信し、次に、その情報を、地上物体センサモジュール１３６を実行している処理システム１０６に再送するように構成された通信デバイスである。
【００２３】
[0010]ＧＰＳ１１０は、航空機ナビゲーションモジュール１３０が、装備航空機の現在の位置を正確に特定することを許し、さらに、オプションとして、装備航空機の高度を特定することを許す複数の衛星信号を受信するように構成される。ＧＰＳによって特定された位置が時間の経過につれて比較されると、装備航空機の速度（対地速度）、および装備航空機の方位（機首方位、または移動の方向）が算出され得る。
【００２４】
[0011]ＩＭＵ１１２は、装備航空機の動きを感知するように構成された加速度計、ジャイロスコープなどのシステムを備える。感知された動き、および／または動きの検出された変化に基づいて、航空機ナビゲーションモジュール１３０が、ＩＭＵ１１２によって供給された情報を使用して、装備航空機の位置、方位（機首方位、または移動の方向）、および／または対地速度を正確に計算することが可能である。
【００２５】
[0012]ＧＰＳ１１０および／またはＩＭＵ１１２によって特定された装備航空機の位置は、装備航空機の相対的位置および／または方位の基準とするのに使用され得る。したがって、ＢＤグラフィックス処理モジュール１３４によって算出された制動距離情報がディスプレイ上に提示される際、乗務員は、提示された停止情報の意義をよりよく理解する。
【００２６】
[0013]地上物体センサ１１６のうちの１つによる装備航空機の付近の１つまたは複数の地上の物体の検出、ならびに地上物体センサ１３６によって算出された装備航空機に対する検出された地上の物体の距離および位置のその後の算出に基づいて、地上物体表示モジュール１３８が、ＢＤグラフィックス処理モジュール１３４と協働して、検出された地上の物体に対応するアイコンまたは他の画像を、ディスプレイ１２４上に生成し、さらに提示することが可能である。このため、ディスプレイ１２４を見ている乗務員は、乗務員の装備航空機の現在の位置および／または方位に対する地上の物体の位置を、特に、同時に提示される制動距離情報に関連して、直観的に理解する。
【００２７】
[0014]ＧＰＳ１１０および／またはＩＭＵ１１２によって特定された装備航空機の位置は、オプションとして、装備航空機が移動している表面の地図に対する装備航空機の位置の基準とするのに使用され得る。オプションの地上地図データベース１４０は、装備航空機がときどき位置していることが予期される様々な地表面（空港）の地図のデータベースである。航空機の現在の位置に基づいて、地上地図データベース１４０から適切な地図が取り出され得る。地図は、装備航空機の現在の位置に基づいて自動的に選択されることが可能であり、または航空機の適切な識別子に基づいて乗務員によって手動で指定されることが可能である。次に、地図データの関係のある部分（装備航空機の現在の位置、およびディスプレイ１２４上にグラフィック表示された表面領域の広がりに対応する）が、制動距離情報と一緒に同時に提示され得る。
【００２８】
[0015]地表面地図は、滑走路境界、誘導路境界、照明構造物および／または標識構造物、建造物などの表面上の様々な構造物の位置を識別する情報を与える。したがって、これらの様々な構造物の位置が、装備航空機の相対的な現在の位置を基準として、さらに制動距離表示システム１００によって算出される算出された停止位置および／または距離に対してディスプレイ１２４上に提示され得る。
【００２９】
[0016]レーダシステム１０８は、装備航空機から比較的遠く離れて位置する気象（４次元ウェザーキューブデータとして特定され得るが、そのようなデータには限定されない）を検出するように、さらに／または近くの航空機を検出するように動作可能である気象レーダなどの、ただし、そのようなレーダには限定されない任意の適切なレーダシステムであり得る。レーダシステム１０８は、レーダ信号を発信し、さらにレーダ反射を受信するように動作可能なアンテナ１２０を含む。レーダ反射は、発信されたレーダパルスが当たる物体からの反射されたエネルギーである。アンテナ１２０は、レーダシステム１０８が、装備航空機の周りの関心対象の領域内の気象、地上の物体、および／または他の航空機を検出することができるように、上下方向で、さらに／または関心対象の他の方向で往復する動きで掃引される。
【００３０】
[0017]レーダ情報処理モジュール１２８は、レーダシステム１０８のアンテナ１２２によって検出されたレーダ反射を処理する。装備航空機が飛行している間、様々なタイプの気象、およびそれらの気象に関連する属性が、レーダ処理モジュール１２６によって特定され得る。さらに、一部のタイプのレーダシステム１１０において、装備航空機が飛行している間、または装備航空機が地上にある際に、近くの他の航空機の位置および／または高度が、処理されたレーダ反射に基づいて算出され得る。したがって、レーダシステム１０８からの情報は、オプションとして、地上物体センサモジュール１３６に入力され得る。例えば、装備航空機の乗務員に提示される表示のスケールが、装備航空機の周りの比較的大きい領域を包含するように設定される場合（つまり、表示の範囲が、地上物体センサ１１６の検出範囲を超える場合）、レーダシステム１０８によって検出されている、より遠い距離で検出された地上の物体に対応するアイコンが、ディスプレイ１２４上に提示され得る。
【００３１】
[0018]様々な実施形態において、対地速度速度センサ１１４が、装備航空機の現在の対地速度が算出され得るように、航空電子工学システム１０２に情報を供給する。算出される対地速度は、さらに、または代替として、ＩＭＵ１１２および／またはＧＰＳ１１０によって算出されてもよい。装備航空機の算出される対地速度は、装備航空機に関する制動距離を算出するのに制動距離推定モジュール１３２によって使用される制動要因のうちの１つである。
【００３２】
[0019]ユーザインターフェース１０４は、装備航空機の乗務員から様々な動作命令を受け取るように構成される。例えば、乗務員が、ディスプレイ１２４上、または別のディスプレイデバイス上の地上制動距離の提示を制御することが可能である。別の例として、乗務員が、装備航空機の周りの表示される領域の範囲を調整することが可能である。或る例示的な実施形態において、地表面上の移動の計画された経路が、ディスプレイ上で選択的に示され得る。制動距離および／または検出された地上の物体の提示が、ユーザインターフェース１０４を通じた入力を介して選択的に提示される、または省かれることが可能である。制動距離および／または検出された地上の物体を提示するのに使用されるグラフィックスの提示のタイプおよびフォーマットが、ユーザインターフェース１０４を通じた入力を介して選択的に定義され得る。
【００３３】
[0020]一部の実施形態において、ポップアップ、小さいウインドウなどが、別のディスプレイプレゼンテーション上に重ね合わされることが可能である。ポップアップ、小さいウインドウなどの提示位置および／またはサイズ設定は、ユーザインターフェース１０４を通じた入力を介して指定され得る。例えば、限定としてではなく、レーダシステム１０８が、ディスプレイ１２４上の表示領域の全体に提示される情報を供給していることが可能である。次に、制動距離および／または検出された地上の物体を示す、比較的より小さいポップアップ、小さいウインドウなどが、現在の表示の一部分の上に重ね合わされることが可能である。
【００３４】
[0021]図２は、ゲートターミナル２０４に近づいており、さらにゲートターミナル２０４に停止する過程にある装備航空機２０２を示す簡略化された仮説の平面図２００である。この仮説の例示的な平面図において、装備航空機２０２は、装備航空機２０２が制動地点２０８（装備航空機２０２が完全に停止される位置と定義される）で完全に停止され得るように、制動距離（ＢＤ）２０６内で停止する必要がある。次に、乗務員および乗客が装備航空機２０２の外に出ることが可能であるように、装備航空機２０２のドアに歩道２１０が伸ばされることが可能である。
【００３５】
[0022]やはり図示されているのが、装備航空機２０２の左翼端に配置された１つまたは複数の翼端レーダセンサ１４２によってもたらされる左側ＦＯＶ２１２である。この場合、翼端レーダセンサ１４２は、ゲートターミナル２０４および歩道２１０の存在を検出していることになる。したがって、制動距離表示システム１００のいくつかの実施形態は、所望される制動地点２０８で装備航空機２０２を停止させることを円滑にするように装備航空機２０２の乗務員に情報を視覚的に示すことが可能である。また、いくつかの実施形態は、オプションとして、所望される制動地点２０８で装備航空機２０２を停止させることを円滑にするさらなる視覚情報をもたらすようにターミナル２０４および歩道２１０を示すことも可能である。
【００３６】
[0023]さらに図示されるのが、装備航空機２０２の右翼端に配置された１つまたは複数の翼端レーダセンサ１４２によってもたらされる右側ＦＯＶ２１４である。この場合、装備航空機２０２の右翼端に配置された１つまたは複数の翼端レーダセンサ１４２によって検出された地上の物体は存在しないことが明白である。
【００３７】
[0024]オプションとして示されるのが、後部レーダセンサ１４４によってもたらされる後部ＦＯＶ２１６である。航空機が、航空機自らの動力でターミナル２０４および歩道２１０から後退している際、制動距離表示システム１００のいくつかの実施形態は、装備航空機２０２が後方向に動くにつれ、装備航空機２０２に関する制動距離を算出することが可能である。次に、これらの算出された制動距離が、ディスプレイ１２４上で視覚的に示される。
【００３８】
[0025]制動距離表示システム１００のいくつかの実施形態は、装備航空機２０２の制動距離２０６を算出し、次に、ディスプレイ１２４（図１）上に制動距離情報を提示するように構成される。制動距離２０６は、様々な制動要因に基づいて算出される。制動距離の式は、当技術分野でよく知られており、簡略のために本明細書で説明することはしない。任意の適切な制動距離の式が、制動距離表示システム１００の様々な実施形態によって使用され得る。
【００３９】
[0026]制動距離２０６は、装備航空機２０２に関する減速（負の加速）の何らかの規定されたレートの関数として概念的に説明され得る。つまり、制動操作に関して使用されるものと想定される或る減速レートが、装備航空機２０２に関して選択され、その減速レートが、制動距離を算出するのに使用される。
【００４０】
[0027]一般に、加速レートは、以下のとおり近似され得る。すなわち、
加速レート＝（最終速度−初期速度）／停止時間  （１）
この場合、最終速度は、装備航空機２０２が完全に停止するので、０（ゼロ）であるものと理解される。初期速度は、制動操作が開始された時点の装備航空機２０２の対地速度である。停止時間は、装備航空機２０２が、完全停止まで装備航空機２０２の制動操作を完了したことになるまでの想定される時間（持続時間）である。さらに、装備航空機２０２は、ブレーキをかけているので、式（１）の加速レートは、負の数値である。負の加速値は、本明細書で減速のレートと互換的に呼ばれる。
【００４１】
[0028]制動距離表示システム１００のいくつかの実施形態は、装備航空機２０２の減速の事前定義された（想定される、または指定された）レートに基づいて、制動距離２０６を算出する。例えば、限定としてではなく、減速のレートは、装備航空機２０２に関する最大制動レート（減速の最大レート）を規定することが可能なブレーキの現在の設計および／または構成に基づくことが可能である。
【００４２】
[0029]装備航空機２０２の現在の対地速度（速度）に基づいて、停止に要求される時間が、式（１）から算出され得る。次に、制動距離２０６が、この算出された停止時間に基づいて算出され得る。したがって、制動手順を開始する時点で装備航空機２０２が移動している速度が大きいほど（さらに、減速の一定のレートを想定すると）、要求される制動距離２０６は大きくなることが理解されよう。同様に、減速の想定されるレート（所与の初期対地速度に関して）が小さいほど、要求される制動距離２０６は大きくなる。
【００４３】
[0030]制動距離２０６の算出には、或る本来的なレベルの不確かさが存在することが理解されよう。この不確かさは、様々な他の制動要因に基づいて、制動距離２０６の算出に見込まれることが可能である。制動距離２０６が不確かさを伴って算出されると、或る範囲の制動距離が算出され、さらにディスプレイ１２４上で提示されることが可能である。
【００４４】
[0031]或る範囲の制動距離を算出するのに、関係のある１つまたは複数の制動要因が識別される。次に、識別された各制動要因の範囲が、算出される。識別された制動要因のうちの１つの算出される範囲の１つの限界（第１の限界）は、短い制動距離の計算に対応する。識別された同一の制動要因の範囲の他方の限界（第２の限界）は、長い制動距離の計算に対応する。制動距離２０２に関する最短の制動距離が算出される場合、識別された制動要因のそれぞれに関する第１の限界が使用される。最長の制動距離が算出される場合、識別された制動要因のそれぞれに関する第２の限界が使用される。これらの限界から算出された最短の制動距離、および最長の制動距離により、制動の時点で生じている特定の状況を所与として、装備航空機２０２に関する制動距離の範囲が決る。
【００４５】
[0032]さらに、不確かさのレベルは、制動要因のうちの１つまたは複数が変化する、またはそれらの要因自体が不確かになるにつれ、変化する可能性がある。例えば、雨の始まりの見込みが、制動距離の算出の不確かさを増す可能性がある。また、誘導路表面の水溜りが、乾いた表面と湿った表面では、摩擦係数が異なるため、制動距離の算出の不確かさを増す可能性もある。さらに、反応時間が、個々の乗務員メンバの間で異なり得る。したがって、いくつかの実施形態は、考慮される制動要因の不確かさによって生じる、算出される制動距離の不確かさを見込むように構成される。
【００４６】
[0033]不確かさのばらつきは、特定の制動要因に関する値の変動する範囲を表す確率分布を使用して表れることが可能である。そのような確率分布は、経験的な試験データ、推定、または個人的判断に基づいて定義され得る。或る好ましい実施形態において、事前定義された標準偏差値、および事前定義されたピーク値を使用して釣鐘曲線が定義されるが、任意の適切な統計分布関数が使用され得る。さらに、これらの確率分布の標準偏差値および／またはピーク値が、現在の運用条件（現在の気象条件などの）に基づいて調整され得る。これらの確率分布は、制動距離推定モジュール１３２の中に、または別の適切なメモリロケーションもしくはメモリデバイスの中に格納され得る。
【００４７】
[0034]制動距離２０６を算出する際に考慮され得る第１の例示的な制動要因が、制動操作（互換的に停止操作とも呼ばれる）中の装備航空機２０２の減速の想定されるレートである。例えば、装備航空機２０２の乗務員および／または乗客に快適であり、さらに／または安全である、完全停止までの装備航空機２０２の減速をもたらす減速の所定のレートが、装備航空機２０２に関して定義され得る。例えば、装備航空機２０２の乗務員および／または乗客は、装備航空機２０２が動いている際、通常、シートベルト（座席拘束装置）で乗務員および／または乗客の座席に固定される。減速のレートが大き過ぎる場合、シートベルトによって装備航空機２０２の乗務員および／または乗客に作用する力が、不快になり得る。代替として、またはさらに、減速のレートが大き過ぎる場合、装備航空機２０２内の手荷物および／または貨物が損傷を受ける可能性がある。したがって、経験、設計、および／または試験が、装備航空機２０２の乗務員および／または乗客に快適であり、さらに／または安全である減速の定められた第１のレートを規定することが可能である。
【００４８】
[0035]他方、一部の状況は、装備航空機２０２の非常に急な減速を要求する可能性がある。例えば、検出された地上の物体との衝突を回避するのに急な減速が要求され得る。この場合、緊急時の制動、および／または逆噴射動力の適用が、装備航空機２０２を急停止させるのに使用され得る。したがって、装備航空機２０２の最大停止能力に基づく減速の定められた第２のレートが、規定され得る。この場合、減速のレートは、完全停止までの装備航空機２０２の急な減速を余儀なくさせる緊急条件に対応する制動要因に基づいて、増加される。
【００４９】
[0036]このため、算出される制動距離の不確かさは、装備航空機２０２の乗務員および／または乗客に快適であり、さらに安全である減速の第１のレートによって特徴付けられて、現在の対地速度に基づく第１の制動距離の算出をもたらすことが可能である。第２の算出される制動距離が、緊急条件または他の運用条件によって余儀なくされる減速の第２のレートによって特徴付けられて、同一の現在の対地速度に基づく第２の制動距離の算出をもたらすことが可能である。
【００５０】
[0037]表面と装備航空機２０２の着陸装置（車輪）の間の摩擦係数が、制動距離の範囲を算出する際の別の制動要因であり得る。例えば、乾いた冷たい表面は、湿った表面と比べて、より高い摩擦係数を示す。高い摩擦係数が高くなると、装備航空機２０２のより迅速な停止が可能となり、制動距離の範囲の算出がもたらされる。この場合、第１の摩擦係数（より短い制動距離に関連する）と第２の摩擦係数（より長い制動距離に関連する）の間にほとんど差がない可能性がある。つまり、単一の摩擦係数を使用して、制動距離の範囲が算出されることが可能であり、あるいは単一の制動距離が算出されることさえ可能である。
【００５１】
[0038]制動距離の範囲が、減速の様々なレートに基づいて算出される際、制動距離表示システム１００のいくつかの実施形態は、その他の制動要因を考慮に入れるように構成され得る。一部の実施形態において、特定の制動要因の性質に基づいて、減速の事前定義されたレートに調整が適用され得る。他の実施形態において、それらの制動要因のうちの１つまたは複数に関連する様々な運用条件のために使用されるべき減速の他のレートと一緒に減速の通常のレートを指定する、パフォーマンステーブルなどの中で規定された減速の異なる複数のレートが、データベースなどの中に格納され得る。このため、その後、減速の最も適切なレートが、装備航空機２０２が遭遇している現在の停止条件に関係のある制御要因に基づいて選択され得る。
【００５２】
[0039]例えば、気象条件が、制動距離の範囲を算出するのに使用される減速のレートに影響を与える可能性がある。気象条件が乾燥している場合、摩擦係数は比較的高いので、制動操作中にスリップする可能性はより低い。したがって、気象条件が多湿であり、さらに／または凍てついている場合に使用される減速のレートと比べて、減速のより高いレートが、制動距離の範囲を算出するのに使用され得る。
【００５３】
[0040]別の制動要因が、周囲（外部）温度であり得る。周囲温度が極めて高い間、滑走路の舗装は、滑走路の表面上の蓄積された油およびその他の物質のために比較的滑りやすくなり得る（その結果、比較的低い摩擦係数を示す）。したがって、気象条件が極めて暑くはない場合に使用される減速のレートと比べて、減速のより低いレートが、制動距離の範囲を算出するのに使用され得る。
【００５４】
[0041]装備航空機２０２の現在の重量が、制動距離の算出に影響を与える要因であり得る。例えば、装備航空機２０２が空である場合、装備航空機２０２が乗客、貨物、および／または燃料を満載している場合に使用される減速のレートと比べて、減速のより高いレートが、制動距離の範囲を算出するのに使用され得る。この場合、運動量は、装備航空機２０２が比較的重い場合、より大きく、その結果、より大きい制動距離を要求する。
【００５５】
[0042]制動操作を開始する乗務員の反応時間が、制動距離の算出に影響を与える制動要因であり得る。例えば、乗務員の反応時間は、制動操作を開始する乗務員の準備ができている状態（乗務員が、ターミナルゲート２０４に完全停止するように近づいている場合対乗務員が、着陸後に、または離陸に先立って誘導路で装備航空機２０２を移動させている場合などの）に依存して異なり得る。この場合、乗務員が、制動操作を迅速に開始することができる可能性が高い場合、より多くの乗務員反応時間が要求される可能性が高い場合に使用される減速のレートと比べて、減速のより高いレートが使用され得る。
【００５６】
[0043]他の制動要因には、運用状況の性質（通常の停止対緊急時の停止）が含まれ得る。前述したとおり、減速のレートは、緊急時の停止の運用状況中、装備航空機２０２が通常の制動操作を行っている場合と比べて、より大きいと想定され得る。
【００５７】
[0044]別の制動要因が、装備航空機２０２コントロールの特定の構成であり得る。この場合、制動操作を開始するのに乗務員に要求される時間は、異なるタイプ、型、および／またはモデルの航空機に関して異なり得る。例えば、エンジン１基の飛行機のパイロットは、エンジン４基のジェット旅客機の乗務員と比べて、より迅速に制動操作を実行することができる可能性がある。
【００５８】
[0045]図３は、装備航空機２０２が例示的なターミナルゲート２０４に接近するにつれ、装備航空機２０２に関して算出される制動距離３０２を示すようにディスプレイ１２４上に提示される例示的なグラフィックプレゼンテーション３００を示す。したがって、ディスプレイ１２４上のグラフィックアイコン３０４の位置は、グラフィックアイコン３０６としても示される装備航空機２０２からの算出された制動距離を示す。この場合、装備航空機に対応するグラフィックアイコン３０６は、装備航空機２０２の前方部分の輪郭として表される。一部の実施形態において、図示されるグラフィックアイコン３０６の代わりに、マーカ、クロス、円などの別のアイコンが使用される。他の実施形態において、装備航空機２０２を表すアイコンは、オプションとして、省略される。実施形態に依存して、乗務員は、装備航空機２０２の位置がディスプレイ１２４上でどのように示されるかを選択することが可能である。
【００５９】
[0046]この場合、この簡略化された仮説の例において、意図される制動地点２０８が、乗務員および乗客が外に出ることができるように装備航空機２０２のドアに歩道２１０が伸ばされる位置にオプションとして示される。意図される制動地点は、グラフィックプレゼンテーション３００に含められても、含められなくてもよい。
【００６０】
[0047]いくつかの実施形態は、装備航空機２０２の乗務員に容易に見分けがつくフォーマットを使用して制動距離情報を提示する。例示的なグラフィックプレゼンテーション３００において、制動距離は、制動距離２０２の前方部分の輪郭を近似するアイコン３０４を使用してディスプレイ１２４上にグラフィック表現される。アイコン３０４は、本明細書で互換的に「安全性ゴーストシップ」とも呼ばれ得る。
【００６１】
[0048]前述したとおり、一部の実施形態は、ディスプレイ１２４上に制動距離の指示と同時に地図情報を提示するように構成され得る。この例において、マッピングデータが、ゲートターミナル２０４（および、場合により、歩道２１０）の位置を特定するのに使用され得る。ディスプレイ１２４上にゲートターミナル２０４および歩道２１０に対応するアイコンを提示することは、提示された安全性ゴーストシップアイコン３０４の意義を理解する乗務員の能力をさらに高める。代替として、またはさらに、翼端レーダセンサ１４２、または他の地上物体センサが、ゲートターミナル２０４および／または歩道２１０を、対応するアイコンがディスプレイ１２４上に提示され得るように検出することが可能である。
【００６２】
[0049]この実施形態において、安全性ゴーストシップアイコン３０４は、装備航空機２０２の前方部分の輪郭を表す線として示される。したがって、乗務員は、装備航空機２０２を停止させるように制動操作が開始された場合、装備航空機２０２の機首の位置、および装備航空機２０２の翼の広がりのよりよい理解を有する。
【００６３】
[0050]或る例示的な実施形態において、算出された制動距離３０２は、表示される英数字テキストを使用してグラフィックで示され得る。例えば、制動距離３０２が１０．６７ｍ（３５フィート）であると算出された場合、「制動距離は１０．６７ｍです」というテキストが、ディスプレイ上に適切な位置で提示され得る。代替として、またはさらに、制動距離は、適切な音声合成システムを使用して乗務員に音声で伝えられてもよい。また、制動距離３０２の算出に或る度合いの不確かさが存在する場合、制動距離３０２の範囲が提示されることも可能である。テキスト情報の提示は、ユーザインターフェース１０４を通じた入力を介して手動で出力されないようにされ得る。
【００６４】
[0051]図３に示されるこの簡略化された仮説の例において、乗務員は、提示される安全性ゴーストシップアイコン３０４の機首が、意図される制動地点２０８（ディスプレイ１２４上に提示されても、提示されなくてもよい）にまだ到達していないので、制動操作がまだ開始されなくてもよいことを直観的に理解する。この場合、乗務員は、意図される制動地点２０８に、または制動地点２０８近くに停止するのに、乗務員がいつ制動操作を開始しなければならないかを直観的に理解することができる。
【００６５】
[0052]さらに、装備航空機２０２の現在の対地速度が比較的低いものと想定して（装備航空機２０２がゲートターミナル２０４に接近していることに鑑みて）、不確かさの度合いは、比較的小さい。前述したとおり、一部の実施形態は、制動距離３０２を、制動距離の範囲として算出する。制動距離の範囲は、装備航空機２０２の現在の対地速度、および関係のある制動要因に基づいて様々であり得る減速の１つまたは複数のレートに基づく。つまり、現在の対地速度の値が比較的小さいので、減速の第１のレートを使用して算出される第１の制動距離と、減速の第２のレートを使用して算出される第２の制動距離の差は、比較的小さい。
【００６６】
[0053]或る例示的な実施形態において、安全性ゴーストシップアイコン３０４の「厚み」が、減速の第１のレートと減速の第２のレートを使用して算出された制動距離の範囲と互いに関係付けられることが可能である。つまり、最短の制動距離と最長の制動距離の間の距離が、グラフィックアイコン３０４の厚みの寸法で表される。この場合、装備航空機２０２の現在の対地速度が比較的低いので、この２つの制動距離の間の差は、図３に示される表示された信頼レベル（ＣＬ）３０６によって表されるとおり、比較的小さい。このため、安全性ゴーストシップアイコン３０４の厚みは、制動距離の比較的小さい範囲を示すように比較的小さい。
【００６７】
[0054]これに対して、図４は、装備航空機２０２が滑走路などをタキシングするにつれ、装備航空機２０２に関して算出された制動距離４０２を示すようにディスプレイ１２４上に提示される別の例示的なグラフィックプレゼンテーション４００を示す。ディスプレイ上のグラフィックアイコン４０４の位置は、装備航空機２０２からの算出された制動距離を示す。装備航空機２０２の現在の対地速度は、図３に表される現在の対地速度より高いことが理解されよう。つまり、装備航空機２０２は、滑走路をタキシングしている場合、装備航空機２０２が図３に示されるゲートターミナル２０４に接近している場合と比べて、より高い速度で移動している可能性が高い。
【００６８】
[0055]滑走路をタキシングしている際の装備航空機２０２の現在の対地速度は、比較的高いので、制動距離４０２は、比較的より長い。例えば、制動距離４０２は、図３に示される制動距離３０２より大きい。
【００６９】
[0056]さらに、現在の対地速度が比較的高いので、減速の第１のレートと減速の第２のレート（考慮される制動要因に鑑みて異なる）を使用する制動距離の計算に顕著な度合いの不確かさが存在する。確かさレベル（ＣＬ）４０４のこの比較的大きい差が、提示される安全性ゴーストシップアイコン４０６の相対的な厚みによって乗務員にグラフィックで示される。この場合、提示される安全性ゴーストシップアイコン４０６は、図３の提示される安全性ゴーストシップアイコン３０４と比べて（装備航空機２０２の現在の対地速度は、現在の対地速度がゲートターミナル２０４に接近しているため、より遅いので）、相当により厚みがある。
【００７０】
[0057]本明細書で述べたとおり、装備航空機２０２の一部の実施形態は、１つまたは複数の地上物体センサ１１６および／またはＨＭＩシステムを有することが可能である。図４に示される簡略化された例では、アイコン４０８が、検出された地上の物体に対応する。この場合、地上の物体が検出されると、装備航空機２０２からのその地上の物体の位置および距離が算出されることが可能であり、さらにアイコン４０８が生成されて、ディスプレイ１２４上に含められることが可能である。アイコンの相対的位置が、その地上の物体および装備航空機２０２からの距離を示し、さらに安全性ゴーストシップアイコン４０６が、装備航空機２０２の見込まれる停止位置の範囲を示すので、乗務員は、その検出された地上の物体が装備航空機２０２にもたらす衝突のリスクをよりよく理解することができる。
【００７１】
[0058]任意の適切なグラフィック表現が、様々な実施形態によって使用され得る。図５は、算出された制動距離を示す代替のグラフィック表現５００を示す。直線５０２は、算出された制動距離における装備航空機２０２の機首の算出された位置を示す。山形５０４は、装備航空機２０２の翼の向きおよび広がりの全体的な近似を示す。
【００７２】
[0059]図６は、制動距離の計算に比較的高い度合いの不確かさが存在する場合に算出された制動距離を示す代替のグラフィック表現６００を示す。直線６０２は、算出された制動距離における装備航空機２０２の機首の算出された位置を示す。山形６０４は、第１の制動距離における装備航空機２０２の翼の向きおよび広がりの全体的な近似を示す。山形６０６は、第２の制動距離における装備航空機２０２の翼の向きおよび広がりの全体的な近似を示す。このため、グラフィック表現６００上の２つの山形６０４、６０６の提示位置の差は、その２つの制動距離の間の差を乗務員に視覚的に示す。
【００７３】
[0060]ディスプレイ１２４（図１）は、提示される制動距離情報を見るために利用可能である任意の適切なデバイスであり得る。或る例示的な実施形態において、ディスプレイ１２４は、プライマリフライトディスプレイ（ＰＦＤ）である。代替として、またはさらに、ディスプレイ１２４は、エレクトロニックフライトバッグ（ＥＦＢ）または他のポータブルディスプレイデバイスに組み込まれてもよい。
【００７４】
[0061]制動距離、または制動距離の範囲を算出するのに使用される情報は、図１に示されるような様々な感知デバイスによって自動的に供給され得る。代替として、またはさらに、情報は、乗務員によって手動で入力されてもよい。例えば、限定としてではなく、乗務員メンバが、ＥＦＢのユーザインターフェース１０４を介して現在の対地速度を手動で入力することが可能である。別の例として、乗務員が、氷、雪、降水、および／または周囲温度などの気象関連の制動要因などの、ただし、以上には限定されない制動要因のうちの１つまたは複数を手動で指定することが可能である。
【００７５】
[0062]様々な実施形態において、提示される制動距離アイコンの属性が、算出される制動距離の性質と関係する補足的情報を示すのに使用され得る。或る例示的な実施形態において、提示される制動距離アイコンの照度が、何らかの特性または重要度を示すように調整され得る。例えば、より高い照度が、算出された制動距離のより高い度合いの不確かさを示すことが可能である。この場合、より高い照度が、算出された制動距離の間の不確かさおよび／または差を示すのに、提示される安全性ゴーストシップアイコンの異なる厚みを使用する代わりに、またはそのような使用を補足するように使用され得る。
【００７６】
[0063]提示される制動距離アイコンの色が、装備航空機２０２の乗務員に様々な運用状況を示すのに使用され得る。例えば、提示される制動距離アイコンの緑色が、安全な、さらに／または通常の運用条件を示すことが可能である。提示される制動距離アイコンの黄色が、制動距離２０２の乗務員に様々な注意条件を示すのに使用され得る。提示される制動距離アイコンの赤色が、制動距離２０２の乗務員に様々な警戒状況および／または危険状況を示すのに使用され得る。明滅、点滅、変化する照度などが、制動距離２０２の乗務員に異なる運用状況または変化する運用状況を示すのにさらに使用され得る。
【００７７】
排他的な所有権または特権が主張される本発明の実施形態が、以下のとおり規定される。
【符号の説明】
【００７８】
１２４  ディスプレイ
１４２  翼端レーダセンサ
１４４  後部レーダセンサ
２００  平面図
２０２  装備航空機
２０４  ゲートターミナル
２０６  制動距離（ＢＤ）
２０８  制動地点
２１０  歩道
２１２  左側ＦＯＶ
２１４  右側ＦＯＶ
２１６  後部ＦＯＶ
３００  グラフィックプレゼンテーション
３０２  制動距離
３０４  グラフィックアイコン／安全性ゴーストシップアイコン
３０６  信頼レベル（ＣＬ）
４００  グラフィックプレゼンテーション
４０２  制動距離
４０４  グラフィックアイコン
４０６  安全性ゴーストシップアイコン
４０８  アイコン
５００  グラフィック表現
５０２  直線
５０４  山形
６００  グラフィック表現
６０２  直線
６０４  山形
６０６  山形
【図１】
2014051272.tif 000003
【図２】
2014051272.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014051272.tif 000006
【図５】
2014051272.tif 000007
【図６】
2014051272.tif 000008
【外国語明細書】
2014051272000001.pdf