(57)【要約】【課題】航空機の離着陸に応じて移動端末からの電波の送信を制御する。各プログラムのセキュリティを確保しながらも高速でバリア同期を行う。【解決手段】航空機に搭載される移動端末と、前記移動端末と通信を行う基地局とを有する無線通信システムであって、前記移動端末は、前記基地局と無線通信を行う通信部と、  前記航空機の接地状態を検出する接地検知部と、前記接地状態の検出結果に応じて前記通信部からの送信を制御する電波制御部と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機に搭載される移動端末と、前記移動端末と通信を行う基地局とを有する無線通信システムであって、
前記移動端末は、
前記基地局と無線通信を行う通信部と、
前記航空機の接地状態を検出する接地検知部と、
前記接地状態の検出結果に応じて前記通信部からの送信を制御する電波制御部と、
を含むことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記接地検知部は、
前記航空機のセンサーから情報を取得し、当該情報に基づいて接地状態を検出することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記接地検知部は、
前記接地状態に基づいて、前記電波制御部へ電波制御のメッセージを送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信システムであって、
前記電波制御部は、
前記電波制御の状態を示す停止フラグを有し、前記接地検知部からのメッセージに基づいて前記停止フラグの状態をＯＮとＯＦＦとの間で切り替えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信システムであって、
前記電波制御部は、
前記停止フラグをＯＮに切り替えたときには、前記通信部からの電波の送信を停止させることを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項４に記載の無線通信システムであって、
前記電波制御部は、
前記停止フラグをＯＦＦに切り替えたときには、前記通信部からの電波の送信を許可することを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記接地検知部は、
前記センサーとして電波高度計からの高度情報を取得し、当該高度情報に基づいて前記接地状態を検出することを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
航空機に搭載される移動端末であって、
無線通信を行う通信部と、
前記航空機の接地状態を検出する接地検知部と、
前記接地状態の検出結果に応じて前記通信部からの送信を制御する電波制御部と、
を含むことを特徴とする移動端末。
【請求項９】
請求項８に記載の移動端末であって、
前記接地検知部は、
前記航空機のセンサーから情報を取得し、当該情報に基づいて接地状態を検出することを特徴とする移動端末。
【請求項１０】
請求項８に記載の移動端末であって、
前記接地検知部は、
前記接地状態に基づいて、前記電波制御部へ電波制御のメッセージを送信することを特徴とする移動端末。
【請求項１１】
請求項１０に記載の移動端末であって、
前記電波制御部は、
前記電波制御の状態を示す停止フラグを有し、前記接地検知部からのメッセージに基づいて前記停止フラグの状態をＯＮとＯＦＦとの間で切り替えることを特徴とする移動端末。
【請求項１２】
請求項１１に記載の移動端末であって、
前記電波制御部は、
前記停止フラグをＯＮに切り替えたときには、前記通信部からの電波の送信を停止させることを特徴とする移動端末。
【請求項１３】
請求項１１に記載の移動端末であって、
前記電波制御部は、
前記停止フラグをＯＦＦに切り替えたときには、前記通信部からの電波の送信を許可することを特徴とする移動端末。
【請求項１４】
請求項９に記載の移動端末であって、
前記接地検知部は、
前記センサーとして電波高度計からの高度情報を取得し、当該高度情報に基づいて前記接地状態を検出することを特徴とする移動端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおける移動端末の電波送信開始及び停止を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて移動端末は基地局と無線接続し、電波を使用した無線通信を行う。しかし、各国で定められる電波法や他の無線通信システムとの電波干渉の観点から、電波の送信可能区域が定められている場合がある。
【０００３】
空港面上の無線通信システムとして導入が計画されているＡｅｒｏＭＡＣＳ（Aeronautical Mobile Airport Communication System）の移動端末においても、前述の理由から空港面上のみでの使用に制限されることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３６７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ＡｅｒｏＭＡＣＳの移動端末は、車両や航空機に搭載されるが、基地局との無線通信を行うのは前述の理由より空港面上のみである。よって航空機の場合は、飛行中には使用せず着陸後や離陸前で地上に機体が接地している際に使用する。移動端末は飛行機が離陸した際に基地局との無線通信を切断し電波送信を停止し、着陸した際は移動端末からの電波送信を開始し、基地局との無線通信を開始する必要がある。
【０００６】
また、ＡｅｒｏＭＡＣＳの通信は航空機誘導等の管制通信にも使用するため、航空機が空港に着陸した後、出来るだけ早く基地局との無線通信を開始する必要がある。しかし航空機の操縦士は離陸や着陸の際、オペレーション量が多く、オペレーション手順が厳密に決まっているため、移動端末の電波送信切り替えを実施することは難しい。よって移動端末は、航空機が接地状態を判定し、電波送信を制御する必要がある。
【０００７】
情報機器の電波の送信を制御する技術として特許文献１が知られている。特許文献１は情報機器が加速度を検出し、電波の送信が禁止されている状態と判断した場合に、自動的に電波の送信を停止する。
【０００８】
特許文献１の技術をＡｅｒｏＭＡＣＳの移動端末に取り入れた場合、移動端末は航空機の加速度を検出することによって電波送信の制御を実施する。航空機が地上に着陸し、ターミナルにて完全に停止すると加速度がゼロとなり、移動端末は電波送信が可能となる。また、航空機が離陸のためターミナルから滑走路等に移動を開始すると、加速度を検知し移動端末は電波送信を停止することができる。
【０００９】
特許文献１の技術を利用することで、操縦士が移動端末を操作することなく離陸前に移動端末の電波送信を停止し、着陸後移動端末は電波送信を開始することができる。しかし、前述のように移動端末の電波送信の停止は航空機がターミナルから走行を開始したときである。また飛行中の航空機が電波送信を再開するのは、航空機が着陸した後、ターミナル等で完全に停止したときである。
【００１０】
前述の特許文献１の技術を使用した場合の電波送信を開始するタイミングでは、航空機が着陸後、ターミナル等にて完全に停止するまでは基地局との無線通信を実施することができない。ＡｅｒｏＭＡＣＳは、飛行場内での航空機の案内等の管制通信に使用されるため、航空機が着陸した後、移動端末は速やかに基地局と無線接続する必要がある。よって、特許文献１の技術では電波送信を開始するタイミングが遅いことが課題であった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
航空機に搭載される移動端末と、前記移動端末と通信を行う基地局とを有する無線通信システムであって、前記移動端末は、前記基地局と無線通信を行う通信部と、前記航空機の接地状態を検出する接地検知部と、前記接地状態の検出結果に応じて前記通信部からの送信を制御する電波制御部と、を含む。
【発明の効果】
【００１２】
したがって、本発明によれば、航空機に搭載された移動端末は、航空機が離陸した後、自動的に基地局との無線通信が切断され、電波送信を停止する。また、航空機が着陸した際は、移動端末が自動的に電波送信を開始し、速やかに基地局との無線通信を開始することができる。
【００１３】
本明細書において開示される主題の、少なくとも一つの実施の詳細は、添付されている図面と以下の記述の中で述べられる。開示される主題のその他の特徴、態様、効果は、以下の開示、図面、請求項により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例を示し、無線通信システムの一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例を示し、移動端末の内部の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例を示し、離陸時の移動端末の稼働状態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例を示し、着陸時の移動端末の稼働状態を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例を示し、航空機の電子機器の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施例を示し、移動端末で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例を示し、移動端末で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例を示し、通信部で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例を示し、接地検知部で行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明を適用する無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。本実施例では、無線通信システムとしてＡｅｒｏＭＡＣＳネットワークを採用した例を示す。ＡｅｒｏＭＡＣＳは、Mobile WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）技術をベースとして構築されている無線通信システムである。
【００１７】
ＡｅｒｏＭＡＣＳは、航空機１００や車両に搭載される移動端末２０１と、基地局１０２と、ＡＳＮ１０３（Access Service Network）と、ＣＳＮ１０４（Connectivity Service Network）によって構成されるネットワークシステムである。
【００１８】
移動端末２０１は航空機１００や空港で使用される車両等に搭載され、後述するように所定の条件を満たしたときに空港に設置される基地局１０２と無線通信を行う。ＡＳＮ１０３は、無線資源の管理やハンドオーバー等のモビリティ機能の管理等を行う。またＣＳＮ１０４は、認証、許可、課金や他ネットワークシステムとの接続を行う。
【００１９】
図２は、本発明の実施例を示す移動端末２０１の内部構成の一例を示すブロック図である。本発明の移動端末２０１は、上述のＡｅｒｏＭＡＣＳの移動端末であり、制御部２０２と通信部２０３に加え、接地検知部２０４と電波制御部２０５を含む。
【００２０】
制御部２０２は移動端末２０１の制御と、データ形式の変換を実施する。従来の航空機で使用する電子機器は、ＡＴＮ（Aeronautical Telecommunication Network）を使用したルーティング形式である。しかし、ＡｅｒｏＭＡＣＳはＩＰルーティングを使用するため、航空機内の情報機器と通信を行うためにデータ形式を変更する。制御部２０２は、プロセッサ２１０とメモリ２２０を含む。メモリ２２０には、制御プログラム２３０がロードされて、プロセッサ２１０によって実行される。制御プログラム２３０は端末の制御やデータ変換などの処理を実行する。
【００２１】
通信部２０３はアンテナ（図示省略）を用いて基地局１０２との無線通信を実施する。接地検知部２０４は、航空機１００に搭載されている所定のセンサーからの情報をもとに、航空機１００の降着装置（図示省略）の接地状態の検出を実施する。電波制御部２０５は、接地検知部２０４の接地状態の判定結果をもとに、通信部２０３からの電波送信の制御を実施する。
【００２２】
なお、接地検知部２０４と電波制御部２０５を制御プログラム２３０の機能として実装しても良い。あるいは、メモリ２２０に接地検知プログラムと電波制御プログラムをロードするようにしても良い。この場合、プロセッサ２１０は、各機能部のプログラムに従って処理することによって、所定の機能を提供する機能部として稼働する。例えば、プロセッサ２１０は、接地検知プログラムに従って処理することで接地検知部２０４として機能する。他のプログラムについても同様である。さらに、プロセッサ２１０は、各プログラムが実行する複数の処理のそれぞれの機能を提供する機能部としても稼働する。
【００２３】
図３は航空機１００が地上から離陸する際に、本発明の移動端末２０１の稼働状態を示す説明図である。航空機１００−１はターミナルやエプロンなどの空港面にて停止、あるいは誘導路を走行している状態を示す。移動端末２０１の接地検知部２０４は、航空機１００−１は接地していると判断する。よって通信部２０３は、基地局１０２と無線通信を実施することができる。
【００２４】
航空機１００−２は滑走路などの空港面から離陸した直後である。移動端末２０１の接地検知部２０４は、航空機３０２が接地していないと判断する。よって通信部２０３は基地局１０２との無線通信を切断する。通信部２０３は基地局１０２との無線通信を切断した後、通信部２０３は電波送信を停止する。これにより、移動端末２０１が空港外の他の無線通信システムと干渉するのを防止できる。
【００２５】
航空機１００−３は離陸後、巡航している。移動端末２０１の接地検知部２０４は、航空機３０２が接地していないと判断し、通信部２０３は電波送信を実施しない。
【００２６】
以上により、航空機１００が空港面内で接地している期間だけ移動端末２０１の通信部２０３は、基地局１０２と無線通信を許可する。
【００２７】
図４は航空機１００が地上へ着陸する際に、本発明の移動端末２０１の稼働状態を示す説明図である。航空機１００−４と航空機１００−５は着陸前であり、飛行中である。移動端末２０１の接地検知部２０４は、航空機１００−４、１００−５が接地していないと判断し、通信部２０３の電波送信を禁止する。
【００２８】
航空機１００−６は、滑走路などの空港面に着陸した直後である。移動端末２０１の接地検知部２０４は、航空機が接地していると判断する。よって通信部２０３は、電波送信を開始し基地局と１０２との無線通信を開始する。
【００２９】
以上により、航空機１００の飛行中では通信部２０３の電波送信が禁止され、移動端末２０１が空港外の他の無線通信システムと干渉するのを防止できる。そして、航空機１００が空港面内に着陸して接地検知部２０４が接地状態を判定すると、通信部２０３は基地局１０２との無線通信が許可されることになる。
【００３０】
図５は本発明の移動端末２０１を航空機に搭載した際、電子機器の構成の一部を示すブロック図である。
【００３１】
航空機１００のルーター５０１にはセンサー５０２とエンジンを自動制御するＦＡＤＥＣ（Full Authority Digital Engine Control）５０３や、対地接近警報装置であるＧＰＷＳ（Ground Proximity Warning System）５０４などの装置が接続されている。ＦＡＤＥＣ５０３やＧＰＷＳ５０４などの電子装置は、センサー５０２より気圧情報や高度情報を受信して所定の制御を実施する。
【００３２】
またルーター５０１には外部との通信を実施するためＡｅｒｏＭＡＣＳの移動端末２０１の他に、衛星通信システム５０５、ＨＦ無線システム５０６、ＶＨＦ無線システム５０７が接続され、通信用途により使い分けられる。
【００３３】
移動端末２０１の接地検知部２０４はセンサー５０２から、情報を受信し航空機の接地状態を判断する。センサー５０２は、温度計、気圧計、速度計、電波高度計、気圧高度計、ＷＯＷ（Weight-On-Wheel proximity Switch）スイッチ等が含まれる。なお、ＷＯＷスイッチは、機体重量が車軸に掛かったのを検知するセンサーである。
【００３４】
図６は本発明の移動端末２０１の電源を入れた際の処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、制御部２０２のプロセッサ２１０が制御プログラム２３０の実行を開始することで行われる。本発明の移動端末２０１は電源が投入されると（ステップ６０２）、センサー５０２からセンサー情報を受信（ステップ６０３）してから、と図７のフローチャート（ステップ６０４）を実行する。
【００３５】
そして、制御部２０２は、電源がＯＦＦになるまで（ステップ６０５）、上記ステップ６０３、６０４を繰り返して実施する。
【００３６】
図７は、移動端末２０１の制御部２０２がセンサー情報を受信した後に実施するフローチャートである。この処理は、図６のステップ６０４の処理である。
【００３７】
移動端末２０１の接地検知部２０４は、受信したセンサー情報を用いて、航空機１００の接地状態を判定する（ステップ７０２）。接地状態の判定の詳細については、後述の図９に示す。
【００３８】
接地検知部２０４は、航空機１００が地上に接地していると判断した場合、電波制御部２０５に電波送信許可メッセージを送信する（ステップ７０３）。また、航空機１００は飛行中等であり、接地検知部２０４が接地していないと判断した場合、電波制御部２０５に電波送信停止（または禁止）メッセージを送信する（ステップ７０４）。
【００３９】
電波制御部２０５は図示しない記憶領域等に停止フラグを有する。電波制御部２０５は接地検知部２０４から電波送信許可メッセージを受信すると、停止フラグの状態確認を実施する（ステップ７０５）。電波制御部２０５は、停止フラグがＯＦＦの場合、フローチャートを終了して図６の処理に戻る。一方、停止フラグがＯＮの場合、電波制御部２０５は停止フラグをＯＦＦに切り替える（ステップ７０６）。次に、電波制御部２０５は、通信部２０３へ電波送信許可メッセージを送信する（ステップ７０７）。通信部２０３は、電波送信を開始する（ステップ７０８）。
【００４０】
一方、電波制御部２０５は接地検知部２０４から電波送信停止メッセージを受信すると、停止フラグの状態確認を実施する（ステップ７０９）。停止フラグがＯＮの場合、電波制御部２０５は、フローチャートを終了して図６の処理に戻る。一方、停止フラグがＯＦＦの場合、電波制御部２０５は停止フラグをＯＮに切り替える（ステップ７１０）。電波制御部２０５は、通信部２０３へ電波送信停止メッセージを送信する（ステップ７１１）。移動端末２０１は図８に示す通信部の処理のフローチャートを実施する（ステップ７１２）。その後、通信部２０３は電波送信を停止する（ステップ７１３）。
【００４１】
以上の処理により、移動端末２０１は、航空機１００が接地状態であれば停止フラグをＯＦＦにして通信部２０３に電波の送信を許可し、航空機１００が接地状態でなければ停止フラグをＯＮにして通信部２０３に電波の送信を禁止する。
【００４２】
図８は通信部２０３が電波送信停止メッセージを受信した際に実施するフローチャートである。この処理は、図７のステップ７１２で実施される。
【００４３】
制御部２０２は、移動端末２０１が基地局１０２と無線接続しているか否かを判定する。移動端末２０１が、基地局１０２と無線接続している場合、基地局１０２との無線接続を切断する。そして図７の処理に復帰する。
【００４４】
上記処理によって移動端末２０１は、停止フラグがＯＮになると、無線通信が接続中であれば接続を終了する。
【００４５】
図９は、接地検知部２０４の接地状態の判定処理を示すフローチャートである。この処理は図７のステップ７０２で実行される。
【００４６】
接地検知部２０４はセンサー５０２からのセンサー情報として航空機１００の高度情報（例えば、電波高度）を一定間隔で受信している。図９のフローチャートはセンサー５０２からの高度情報が３回連続で２０ｍ（閾値）以下の場合、接地検知部２０４は航空機が地上に接地していると判断する。
【００４７】
接地検知部２０４は、１回目の高度情報を受信する（ステップ９０２）。航空機１００の高度が２０ｍ以下であるか否かを判定する（ステップ９０３）。高度が２０ｍ以下でない場合、接地検知部２０４は航空機が地上に接地していないと判断する（ステップ９０９）。
【００４８】
次に、接地検知部２０４は２回目の高度情報を受信する（ステップ９０４）。航空機１００の高度が２０ｍ以下であるか否かを判定する（ステップ９０５）。高度が２０ｍ以下でない場合、接地検知部２０４は航空機が地上に接地していないと判断する（ステップ９０９）。
【００４９】
接地検知部２０４は３回目の高度情報を受信する（ステップ９０６）。航空機１００の高度が２０ｍ以下であるか否かを判定する（ステップ９０７）。高度が２０ｍ以下でない場合、接地検知部２０４は航空機が地上に接地していないと判定する（ステップ９０９）。高度が２０ｍ以下である場合、接地検知部２０４は航空機が地上に接地していると判定する（ステップ９０８）。
【００５０】
上記処理により、接地検知部２０４は、高度情報に基づいて航空機１００の接地状態を検出することができる。なお、上記では、閾値として高度２０ｍの例を示したが、航空機１００の種類などによって閾値を変更すれば良い。
【００５１】
また、センサー情報として高度情報を用いる例を示したが、上述のＷＯＷスイッチの情報を用いることで、ランディングギアの軸に航空機１００の荷重がかかっていれば接地状態と判定することができる。
【００５２】
以上のように、航空機１００に搭載されたＡｅｒｏＭＡＣＳの移動端末２０１は、航空機１００が離陸した後、自動的に基地局１０２との無線通信が切断され、電波送信を停止することができる。また、航空機１００が着陸した際は、移動端末２０１が自動的に電波送信を開始し、速やかに基地局１０２との無線通信を開始することができる。
【００５３】
従来の移動端末では電源を入れた後に電波送信が開始される。しかし、航空機１００の運行で乗員が最も多忙な離着陸の際に、従来の移動端末を操作すると乗員のワークロードが課題になる。
【００５４】
これに対して、本実施例の移動端末２０１では、離着陸に応じて電波送信の停止または開始を自動化することが可能となって、乗員のワークロードの増大を防ぐことができる。
【００５５】
上記開示は、代表的実施形態に関して記述されているが、当業者は、開示される主題の趣旨や範囲を逸脱することなく、形式及び細部において、様々な変更や修正が可能であることを理解するであろう。
【００５６】
例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、又は置換のいずれもが、単独で、又は組み合わせても適用可能である。
【００５７】
また、上記の各構成、機能、処理部、及び処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、及び機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【００５８】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１００  航空機
１０２  基地局
２０１  移動端
２０２  制御部
２０３  通信部
２０４  接地検知部
２０５  電波制御部
２１０  プロセッサ
２２０  メモリ
２３０  制御プログラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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