(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の飛行管理コンピュータ（ＦＭＣ）のどちらが制御状態にあるマスタＦＭＣとして機能し、どちらが制御状態にないスペアＦＭＣとして機能するかを選択し、マスタＦＭＣとスペアＦＭＣとの間の入力データの共通性および動作の同期性を維持するための方法であって、
１対のＦＭＣのうち少なくともいずれか一方が、その機能のうち少なくともいくつかを実行可能な場合において、
前記１対のＦＭＣは、各々のプロトコルに従って相互にデータ送受信が可能であり、
データ送受信結果に基づいて、１対のＦＭＣの一方のＦＭＣがその機能を全く実行できない故障であるかどうかを決定するステップと、一方のＦＭＣが故障していれば、他方のＦＭＣをマスタＦＭＣとして機能するように選択し、故障したＦＭＣをスペアＦＭＣとして機能するように選択するステップと、
どちらのＦＭＣも故障していなければ、予め定められたプロトコルに従って一方のＦＭＣをマスタＦＭＣとして機能するように選択し、他方をスペアＦＭＣとして機能するように選択するステップと、
マスタＦＭＣとして機能するように選択されたＦＭＣに外部センサを介して入力データを供給するステップと、
マスタＦＭＣに選択されたＦＭＣに供給された前記入力データをスペアＦＭＣに選択されたＦＭＣへ送信するステップと、
スペアＦＭＣに選択されたＦＭＣの動作をマスタＦＭＣに選択されたＦＭＣにおける動作に同期させるステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記予め定められたプロトコルは
データ送受信結果に基づいて、前記ＦＭＣの状態がよいかどうかを決定するステップと、
前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、
前記ＦＭＣの双方の状態がよく、かつ前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣを前記マスタＦＭＣとして機能するように選択し、他方のＦＭＣを前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記予め定められたプロトコルはまた
前記ＦＭＣの双方の状態がよく、かつ前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張していなければ、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがスペアＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、
前記ＦＭＣの双方の状態がよく、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがスペアＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣを前記スペアＦＭＣとして機能するように選択し、他方のＦＭＣを前記マスタＦＭＣとして機能するように選択するステップとを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記予め定められたプロトコルはまた
前記ＦＭＣのうちの一方の状態がその機能のいくつかを実行できない劣化であれば、前記ＦＭＣのうちの他方を前記マスタＦＭＣとして機能するように選択し、その状態が劣化したＦＭＣを前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記予め定められたプロトコルはまた
前記ＦＭＣの双方の状態が劣化していれば、前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、
前記ＦＭＣの双方の状態が劣化しており、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣが前記マスタＦＭＣとして機能するように選択し、他方のＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップとを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記予め定められたプロトコルは
データ送受信結果に基づいて、前記ＦＭＣの状態がよいかどうかを決定するステップと、
前記ＦＭＣの双方の状態がよければ、前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがスペアＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、
前記ＦＭＣの双方の状態がよく、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがスペアＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能し、他方のＦＭＣが前記マスタＦＭＣとして機能するように選択するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ＦＭＣのうちの一方の状態がその機能のいくつかを実行できない劣化であれば、前記ＦＭＣのうちの他方を前記マスタＦＭＣとして機能するように選択し、その状態が劣化したＦＭＣを前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記予め定められたプロトコルはまた
前記ＦＭＣの双方の状態が劣化していれば、前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、
前記ＦＭＣの双方の状態が劣化しており、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣが前記マスタＦＭＣとして機能し、他方のＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップとを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記予め定められたプロトコルは
データ送受信結果に基づいて、前記ＦＭＣの状態がよいかどうかを決定するステップと、
前記ＦＭＣのうちの一方の状態がその機能のいくつかを実行できない劣化であれば、前記ＦＭＣのうちの他方を前記マスタＦＭＣとして機能するように選択し、その状態が劣化したＦＭＣを前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記予め定められたプロトコルはまた
前記ＦＭＣの双方の状態が劣化していれば、前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、
前記ＦＭＣの双方の状態が劣化しており、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣが前記マスタＦＭＣとして機能し、他方のＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップとを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記予め定められたプロトコルは
データ送受信結果に基づいて、前記ＦＭＣの状態がよいかどうかを決定するステップと、
前記ＦＭＣの双方の状態がその機能のいくつかを実行できない劣化であれば、前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、
前記ＦＭＣの双方の状態が劣化しており、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣが前記マスタＦＭＣとして機能し、他方のＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ＦＭＣは同期カウンタを含み、スペアＦＭＣに選択されたＦＭＣの動作をマスタＦＭＣに選択されたＦＭＣにおける動作に同期させるステップは、各ＦＭＣにおいて、
一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであるかどうかを決定し、
一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであれば、他方のＦＭＣが故障していないかどうかを決定し、
他方のＦＭＣが故障していれば、一方のＦＭＣの同期カウンタに０をセットし、
一方のＦＭＣがマスタＦＭＣでなければ、一方のＦＭＣがスペアＦＭＣであるかどうかを決定し、
一方のＦＭＣがスペアＦＭＣであれば、一方のＦＭＣが故障していないかどうかを決定し、
他方のＦＭＣが故障していれば、一方のＦＭＣの同期カウンタに０をセットするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
マスタＦＭＣが
マスタＦＭＣの同期カウンタが０であるかどうか、またはマスタＦＭＣの同期カウンタがスペアＦＭＣの同期カウンタと等しくないかどうかを決定し、
マスタＦＭＣの同期カウンタが０でなければ、かつマスタＦＭＣの同期カウンタがスペアＦＭＣの同期カウンタに等しければ、マスタＦＭＣが入力データまたは内部計算もしくは状態変化からのデータを更新したかどうかを決定し、マスタＦＭＣが入力データまたは内部計算もしくは状態変化からのデータを更新していれば、その更新されたデータをスペアＦＭＣに送信し、
マスタＦＭＣの同期カウンタをインクリメントするステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
マスタＦＭＣが、マスタＦＭＣの同期カウンタが０であるか、またはマスタＦＭＣの同期カウンタがスペアＦＭＣの同期カウンタに等しくなければ、入力データをスペアＦＭＣに送信するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
マスタＦＭＣの同期カウンタは、すべての入力データがスペアＦＭＣに送信された後インクリメントされる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
スペアＦＭＣが、
新しい入力データがマスタＦＭＣから送信されたかどうかを決定し、
新しい入力データがマスタＦＭＣから送信されていれば、そのデータをスペアＦＭＣの機能を実現するためのオブジェクトマネージャに渡し、
そのデータがスペアＦＭＣの機能を実現するためのオブジェクトマネージャに渡された後、スペアＦＭＣの同期カウンタをマスタＦＭＣの同期カウンタに等しくセットするステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
１対の飛行管理コンピュータ（ＦＭＣ）であって、１対のＦＭＣのうち
のどちらが制御状態にあるマスタＦＭＣとして機能し、どちらが制御状態にないスペアＦＭＣとして機能するかを選択し、マスタＦＭＣとスペアＦＭＣとの間の入力データの共通性および動作の同期性を維持するための装置を含み、
１対のＦＭＣのうち少なくともいずれか一方が、その機能のうち少なくともいくつかを実行可能な場合において、
前記１対のＦＭＣは、各々のプロトコルに従って相互にデータ送受信が可能であり、
前記ＦＭＣの各々は、
データ送受信結果に基づいて、前記飛行管理コンピュータの一方がその機能を全く実行できない故障であるかどうかを決定し、前記ＦＭＣのうちの一方が故障していれば前記ＦＭＣのうちの他方がマスタＦＭＣとして機能し、故障したＦＭＣがスペアＦＭＣとして機能するように選択するためのマスタ／スペア決定サブルーチンと、
マスタＦＭＣとして機能するように選択されたＦＭＣが受けたパイロットによる入力データを、スペアＦＭＣとして機能するように選択されたＦＭＣへ転送することを制御する一方で、スペアＦＭＣに選択されたＦＭＣが前記パイロットによる入力データを処理することを禁止し、スペアＦＭＣに選択されたＦＭＣの動作をマスタＦＭＣに選択されたＦＭＣにおける動作に同期させるための同期プロトコルとを含む、１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項１８】
前記マスタ／スペア決定サブルーチンはデータ送受信結果に基づいて、前記ＦＭＣの状態がよいかどうかを決定するステップと、前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、前記ＦＭＣの双方の状態がよく、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣが前記マスタＦＭＣとして機能し、他方のＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップとを含む、請求項１７に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項１９】
前記マスタ／スペア決定サブルーチンはまた前記ＦＭＣの双方の状態がよく、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張していなければ、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがスペアＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、前記ＦＭＣの双方の状態がよく、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがスペアＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能し、他方のＦＭＣが前記マスタＦＭＣとして機能するように選択するステップとを含む、請求項１８に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項２０】
前記マスタ／スペア決定サブルーチンはまた前記ＦＭＣのうちの一方の状態がその機能のいくつかを実行できない劣化であれば、前記ＦＭＣのうちの他方が前記マスタＦＭＣとして機能するように選択し、その状態が劣化したＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップを含む、請求項１９に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項２１】
前記マスタ／スペア決定サブルーチンはまた前記ＦＭＣの双方の状態が劣化していれば、前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、前記ＦＭＣの双方の状態が劣化しており、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣが前記マスタＦＭＣとして機能し、他方のＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップとを含む、請求項２０に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項２２】
前記マスタ／スペア決定サブルーチンはデータ送受信結果に基づいて、前記ＦＭＣの状態がよいかどうかを決定するステップと、前記ＦＭＣの双方の状態がよければ、前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがスペアＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、前記ＦＭＣの双方の状態がよく、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがスペアＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能し、他方のＦＭＣが前記マスタＦＭＣとして機能
するように選択するステップとを含む、請求項１７に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項２３】
前記マスタ／スペア決定サブルーチンはまた前記ＦＭＣのうちの一方の状態がその機能のいくつかを実行できない劣化であれば、前記ＦＭＣのうちの他方を前記マスタＦＭＣとして機能するように選択し、その状態が劣化したＦＭＣを前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップを含む、請求項２２に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項２４】
前記マスタ／スペア決定サブルーチンはまた前記ＦＭＣの双方の状態がその機能のいくつかを実行できない劣化であれば、前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、前記ＦＭＣの双方の状態が劣化しており、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣが前記マスタＦＭＣとして機能し、他方のＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップとを含む、請求項２３に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項２５】
前記マスタ／スペア決定サブルーチンはデータ送受信結果に基づいて、前記ＦＭＣの状態がよいかどうかを決定するステップと、前記ＦＭＣの一方の状態がその機能のいくつかを実行できない劣化であれば、前記ＦＭＣの他方が前記マスタＦＭＣとして機能するように選択し、その状態が劣化したＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップを含む、請求項１７に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項２６】
前記マスタ／スペア決定サブルーチンはまた前記ＦＭＣの双方の状態が劣化していれば、前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、前記ＦＭＣの双方の状態が劣化し、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣが前記マスタＦＭＣとして機能し、他方のＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップとを含む、請求項２５に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項２７】
前記マスタ／スペア決定サブルーチンはデータ送受信結果に基づいて、前記ＦＭＣの状態がよいかどうかを決定するステップと、前記ＦＭＣの双方の状態がその機能のいくつかを実行できない劣化であれば、前記ＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するステップと、前記ＦＭＣの双方の状態が劣化しており、かつ前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張していれば、前記ＦＭＣのうちの前記一方のＦＭＣが前記マスタＦＭＣとして機能し、他方のＦＭＣが前記スペアＦＭＣとして機能するように選択するステップとを含む、請求項１７に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項２８】
同期プロトコルは、各ＦＭＣが一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであるかどうかを決定し、一方のＦＭＣがマスタＦＭＣであれば、他方のＦＭＣが故障していないかどうかを決定し、他方のＦＭＣが故障していれば、一方のＦＭＣの同期カウンタに０をセットし、一方のＦＭＣがマスタＦＭＣでなければ、一方のＦＭＣがスペアＦＭＣであるかどうかを決定し、一方のＦＭＣがスペアＦＭＣであれば、他方のＦＭＣが故障していないかどうかを決定し、他方のＦＭＣが生きていなければ、一方のＦＭＣの同期カウンタに０をセットするステップを含む、請求項１７に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項２９】
同期プロトコルは、マスタＦＭＣが一方のＦＭＣの同期カウンタが０であるかどうか、またはそのＦＭＣの同期カウンタがスペアＦＭＣの同期カウンタと等しくないかどうかを決定し、一方のＦＭＣの同期カウンタが０でなければ、かつマスタＦＭＣの同期カウンタがスペアＦＭＣの同期カウンタと等しければ、マスタＦＭＣが入力データまたは内部計算もしくは状態変化からのデータを更新したかどうかを決定し、マスタＦＭＣが入力データまたは内部計算もしくは状態変化からのデータを更新していれば、更新されたデータをスペアＦＭＣに送信し、一方のＦＭＣの同期カウンタをインクリメントするステップを含む、請求項２４に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項３０】
同期プロトコルは、マスタＦＭＣが、マスタＦＭＣの同期カウンタが０
であるか、またはマスタＦＭＣの同期カウンタがスペアＦＭＣの同期カウンタと等しくなければ、入力データをスペアＦＭＣに送信するステップを含む、請求項２９に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項３１】
一方のＦＭＣの同期カウンタはすべての入力データがスペアＦＭＣに送信された後インクリメントされる、請求項３０に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【請求項３２】
同期プロトコルは、スペアＦＭＣが新しい入力データがマスタＦＭＣから送信されたかどうかを決定し、新しい入力データがマスタＦＭＣから送信されていれば、そのデータをスペアＦＭＣの機能を実現するためのオブジェクトマネージャに渡し、データがスペアＦＭＣのオブジェクトマネージャに渡された後、スペアＦＭＣの同期カウンタをマスタＦＭＣの同期カウンタに等しくセットするステップを含む、請求項３１に記載の１対の飛行管理コンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
この発明は多重コンピュータシステムに関し、より特定的には、１つのコンピュータが別のコンピュータのバックアップとなる多重コンピュータシステムに関する。
【０００２】
【発明の背景】
現在の商業用ジェット輸送航空機は二重構成で動作する２つの飛行管理コンピュータ（ＦＭＣ）を含む。つまり、ボーイング（Boeing）モデル７５７、７６７および７４７−４００航空機などの近代の商業用ジェット輸送航空機は２つのＦＭＣを含む。ＦＭＣは同期して同時に動作する。つまり、どちらのＦＭＣも記憶されたデータおよび乗組員およびＦＭＣに結合された飛行環境センサによって入力されたデータの双方を受取り、処理し、比較する。ＦＭＣ間のデータの食い違いは再同期をトリガする可能性があり、この間ＦＭＣ動作はＦＭＣが正しい動作的な一致およびデータ一致を再構築しようとする間中断される。再同期の間、乗組員は新しいデータおよび変更されたデータを入力することを禁止される。つまりロックアウトされる。このロックアウト時間は３０秒以上になり得る。明らかに、この長さのロックアウト時間は航空機のパイロットにとって容認できないものである。
【０００３】
この同期問題を解決するための先行の試みはＦＭＣの同期コードをより堅牢なものにすることに集中してきた。これにより飛行時間あたりの再同期事象の数は減ったが、完全になくしてしまったわけではない。この発明は現在の飛行管理コンピュータシステムを再同期することに伴うロックアウト問題を排除する方法および装置を提供することに関する。
【０００４】
【発明の概要】
この発明に従って、（ｉ）２つの飛行管理コンピュータ（ＦＭＣ）のうちのどちらがマスタＦＭＣとして機能し、どちらがスペアＦＭＣとして機能するかを自動的にまたは手動で選択する、および（ii）マスタＦＭＣとスペアＦＭＣとの間のデータ共通性および同期性を維持するための方法および装置が提供される。この発明の１つの形態では、ＦＭＣ選択および自動位置を有する制御スイッチの状態がスキャンされ、スイッチの状態を決定する。スイッチがＦＭＣ選択位置にあれば、関連するＦＭＣがマスタＦＭＣに選択され、他方のＦＭＣがスペアＦＭＣに選択される。スイッチが自動位置にあれば、ＦＭＣの故障状態が評価される。ＦＭＣの一方が故障していれば、他方がマスタＦＭＣに選択される。ＦＭＣがどちらも満足に動作していれば、ＦＭＣの状態が評価される。どちらのＦＭＣも状態がよければ、予め定められたプロトコルに従って一方がマスタＦＭＣに選択される。ＦＭＣの一方の状態が悪化していれば、他方のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択される。パイロット入力データの共通性は、マスタＦＭＣによる新しいパイロット入力データの受信時に、または前のパイロット入力データがマスタＦＭＣによって変更された時に、マスタＦＭＣからスペアＦＭＣに新しいデータを送ることによって維持される。マスタＦＭＣおよびスペアＦＭＣはデータが送られると、またはマスタＦＭＣおよびスペアＦＭＣが非同期となると同期される。
【０００５】
この発明の別の局面に従って、制御スイッチを排除することが可能であり、それによってどちらのＦＭＣがマスタＦＭＣに選択され、どちらのＦＭＣがスペアＦＭＣに選択されるかに関する決定は、前に概略を示した手順に従って自動的に行なわれる。
【０００６】
前の説明から容易に理解されるように、この発明は飛行管理コンピュータを同期させるための新しくかつ改良された方法および装置を提供する。どちらもが同じデータを同時にかつ独立して受取り、処理し、比較し、かつ記憶する１対のＦＭＣではなく、ＦＭＣの一方のみが乗組員と接してデータを受取る。第２またはスペアＦＭＣは、同時にかつ独立してではなく、データがマスタＦＭＣによって受信された後第１またはマスタＦＭＣからそのデータを受取る。事象による要求に応じて、マスタＦＭＣおよびスペアＦＭＣはロックアウトにならない方法で同期される。結果として、先行技術の二重飛行管理コンピュータシステムの再同期に伴うロックアウト問題は排除される。
【０００７】
この発明の前述の特徴および局面は、添付の図面に関連して行なわれる以下の詳細な説明を参照することによって、より容易に理解されるであろう。
【０００８】
【好ましい実施例の詳細な説明】
以下の説明からよりよく理解されるように、この発明に従って、２つの飛行管理コンピュータ（ＦＭＣ）の一方がマスタＦＭＣに指定される。他方はスペアＦＭＣに指定される。通常動作の間、スペアＦＭＣはマスタＦＭＣと同じパイロット入力およびセンサ入力データを受取る。加えて、スペアＦＭＣはマスタＦＭＣ同期データを受取る。受信したデータに基づいて、スペアＦＭＣはマスタＦＭＣに類似の動作状態を維持する。結果として、マスタＦＭＣからスペアＦＭＣへの透明な／継ぎ目のない制御の転送が、マスタＦＭＣの故障の際、または乗組員／整備員のオーバライドの際に生じる。（２つのＦＭＣが一致して動作するのとは違って）いかなる一時期にも１つのＦＭＣ（マスタＦＭＣ）しか制御状態にないので、再同期は必要とされず、したがって生じない。結果としてＦＭＣは常にデータを受信することができる。
【０００９】
図１はマスタＦＭＣ１１およびスペアＦＭＣ１３を示す概略図である。従来のように、どちらのＦＭＣも複数の機能を行なう。この発明には重要ではないが、ＦＭＣによって行なわれるいくつかの機能は、横誘導１５ａ、１５ｂ、垂直誘導１７ａ、１７ｂ、ＣＤＵ制御１９ａおよび１９ｂ、飛行立案２１ａ、２１ｂ、飛行計画２３ａ、２３ｂ、性能計算２５ａ、２５ｂ、地図生成２７ａ、２７ｂ、航行解決２９ａ、２９ｂと題されたオブジェクトマネージャとして図１に示される。図１はまた左、右および中央制御／表示ユニット（ＣＤＵ）３１ａ、３１ｂおよび３１ｃを示す。左、中央および右ＣＤＵ３１ａ、３１ｃおよび３１ｂはマスタＦＭＣ１１のＣＤＵ制御１９ａに接続される。スペアＦＭＣのＣＤＵ制御１９ｂはイナクティブであるので仮想線で示され、結果として、点線によって示されるように、信号は左、右および中央ＣＤＵ３１ａ、３１ｂおよび３１ｃからスペアＦＭＣ１３のＣＤＵ制御１９ｂには流れない。スペアＦＭＣ１３の飛行立案ブロックもまたイナクティブであるために仮想線で示される。スペアＦＭＣの残りの部分、つまり横誘導１５ｂ、垂直誘導１７ｂ、飛行計画２３ｂ、性能計算２７ｂ、地図生成２７ｂおよび航行解決２９ｂはすべてアクティブである。これらのブロック、ＣＤＵならびに制御および飛行立案ブロックによって実行される機能はＦＭＣに精通する者にはよく知られており、この発明の一部ではないので、ここでは説明を省略する。
【００１０】
図１に示されるように、マスタＦＭＣ１１およびスペアＦＭＣ１３の双方の航行解決ブロックは、その出力が表示器（図示せず）に与えられる加算器３３によって接続される。従来の態様では、マスタＦＭＣ１１およびスペアＦＭＣ１３によって独立して計算された航行解決が、予め定められた量、たとえば４マイル食い違えば、表示出力は適切な可視および／または可聴表示器をイネーブルする。
【００１１】
マスタＦＭＣ１１およびスペアＦＭＣ１３はまた同期プロトコル３５および同期カウンタ３６を含んで示される。同期プロトコルは図５−図７に示され以下に説明される。同期プロトコルはマスタＦＭＣ１１からスペアＦＭＣ１３へのパイロット入力データおよびセンサデータの流れ、およびマスタＦＭＣ１１とスペアＦＭＣ１３との間の同期データの伝送を制御するマスタデータおよびスペアデータ同期サブルーチンを含む。この点に関して、図１に示されるように、ＣＤＵ３１ａ、３１ｂまたは３１ｃの１つからマスタＦＭＣ１１のオブジェクトマネージャ１５ａ、１７ａ、…によって受信されたデータは、同期プロトコル３５によってスペアＦＭＣ１３のオブジェクトマネージャ１５ｂ、１７ｂ、…に送られる。同期プロトコルがどのようにデータの転送を制御するかについては以下に説明する。
【００１２】
図２に示されるように、好ましくはマスタＦＭＣ１１およびスペアＦＭＣ１３は各々ＦＭＣスイッチ１５に接続される。ＦＭＣスイッチ１５は３つの位置、左位置、右位置および自動位置を有する。マスタＦＭＣ１１およびスペアＦＭＣ１３はどちらもＦＭＣスイッチ１５の位置を感知または検出する。ＦＭＣスイッチの位置は、図３および図４に示され、以下に説明されるマスタ決定プログラム４１によって求められる。マスタ／スペア決定プログラムは、ＦＭＣがマスタＦＭＣとなるべきかスペアＦＭＣとなるべきかを決定する。マスタ／スペアＦＭＣ状態はマスタＦＭＣ１１およびスペアＦＭＣ１３に含まれたマスタ／スペアスイッチ４３の状態として図２に示される。図２に実線で描かれるように、誘導コマンド、地図／表示データ、ＣＤＵ制御および他の出力はマスタＦＭＣによって生み出されるだけであり、有用なデータとして記される。点線によって示されるように、これらの出力がスペアＦＭＣ１３によって生み出される間は、これらはサブシステムを受取るために利用できるとして記されない。最後に、以下の説明からよりよく理解されるように、マスタ／スペア決定プログラム４１はスイッチ位置、状態、故障およびマスタ／スペア状態データの有効性を比較または決定することができるように一体に結合されて示される。
【００１３】
図３に示されるマスタ／スペア決定サブルーチンの第１のステップは、ＦＭＣスイッチ１５が左位置にあるか右位置にあるかを決定するためのテスト５１である。このテストはＦＭＣがそのスイッチ位置の読取値を比較し、スイッチの状態を決定した後行なわれる。もし左位置にあれば、左のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択され、右のＦＭＣがスペアＦＭＣに選択される。ブロック５３を見られたい。もしスイッチが右位置にあれば、右のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択され、左のＦＭＣがスペアＦＭＣに選択される。ブロック５５を見られたい。ＦＭＣスイッチ１５の位置がわからなければ、またはＦＭＣスイッチ１５が自動位置にあれば、左のＦＭＣが故障したかどうかを決定するためにテスト５７が行なわれる。左のＦＭＣが故障していれば、右のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択される。ブロック５９を見られたい。左のＦＭＣが故障していなければ、右のＦＭＣが故障したかどうかを決定するためにテスト６１が行なわれる。右のＦＭＣが故障していれば、左のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択される。ブロック６３を見られたい。
【００１４】
右のＦＭＣが故障していなければ、左のＦＭＣの状態がよいかどうか（Ｌ−ＦＭＨ＝ＯＫ）、右のＦＭＣの状態がよいかどうか（Ｒ−ＦＭＨ＝ＯＫ）、および左のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張しているかどうか（Ｌ−ＦＭ＝Ｍａｓｔｅｒ）を決定するためにテスト６５が行なわれる。もしそうであれば、左のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択され、右のＦＭＣがスペアＦＭＣに選択される。ブロック６７を参照されたい。マスタＦＭＣであることを主張している左のＦＭＣについては、飛行管理コンピュータに精通している者には理解されるように、どちらのＦＭＣもほぼ同時に付勢されればマスタＦＭＣであることを主張する可能性がある。なぜなら、パワーアップ時に、各ＦＭＣは他方のＦＭＣがアクティブであることを識別することができず、したがって他方のＦＭＣがマスタＦＭＣであると決定することができない。このような状況下では、図３および図４に示されるマスタ／スペア決定プログラムを次に通ると、テスト６５およびブロック６７の結果として、左のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択され、右のＦＭＣがスペアＦＭＣに選択されることになる。
【００１５】
ＦＭＣの一方または両方の状態がよくなければ、および／またはどちらのＦＭＣの状態もよいが、左のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張していなければ、左および右のＦＭＣの状態がよいかどうか、および左のＦＭＣがスペアＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するためにテスト６９が行なわれる。もしそうであれば、左のＦＭＣがスペアＦＭＣに選択され、右のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択される。ブロック７１を参照されたい。いくつかの条件下で両方のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張している場合については、どちらのＦＭＣもスペアＦＭＣであることを主張する可能性ある。このような状況下では、図３および図４に示されるマスタ／スペア決定プログラムを次に通ると、テスト６９およびブロック７１の結果として、右のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択され左のＦＭＣがスペアＦＭＣに選択される結果となる。
【００１６】
図４に示されるように、ＦＭＣのいずれかの状態が劣化していれば、左のＦＭＣの状態が劣化したかどうか（Ｌ−ＦＭＨ＝Ｄｅｇｒａｄｅｄ）、および右のＦＭＣの状態がよいかどうか（Ｒ−ＦＭＨ＝ＯＫ）を決定するためにテスト７３が行なわれる。もしそうであれば、左のＦＭＣがスペアＦＭＣに選択され、右のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択される。ブロック７５を参照されたい。次に、左のＦＭＣの状態がよいかどうか（Ｌ−ＦＭＨ＝ＯＫ）、および右のＦＭＣの状態が劣化したかどうか（Ｒ−ＦＭＨ＝Ｄｅｇｒａｄｅｄ）を決定するためにテスト７７が行なわれる。もしそうであれば、左のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択され、右のＦＭＣがスペアＦＭＣに選択される。ブロック７９を見られたい。左および右のＦＭＣ双方の状態が劣化していれば、左のＦＭＣがマスタＦＭＣであることを主張しているかどうかを決定するためにテスト８１が行なわれる。もしそうであれば、左のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択され、右のＦＭＣがスペアＦＭＣに選択される。ブロック８３を見られたい。もしそうでなければ、左のＦＭＣがスペアＦＭＣに選択され、右のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択される。ブロック８５を見られたい。テスト６５および６９の場合のように、テスト８１は、どちらのＦＭＣもマスタＦＭＣであることを主張している、またはどちらもがスペアＦＭＣであることを主張している状況ではマスタ／スペア決定を強制するようにされる。
【００１７】
図３および図４に示されるように、マスタおよび左のＦＭＣが選択された後、プログラムは開始テストに循環し、サイクルが繰返される。結果として、ＦＭＣスイッチの状態のいかなる変更、つまりマスタＦＭＣの故障または劣化により、現在のマスタＦＭＣからスペアＦＭＣへのマスタ状態の即時転送となる。
【００１８】
マスタ／スペア選択が行なわれた後、図２に示されるように、スペアＦＭＣがパイロットのＣＤＵ入力およびセンサデータをＣＤＵから直接受取ることを妨げるソフトウェアスイッチがセットされる。逆に、以下に説明されるように、パイロット入力データはマスタＦＭＣからスペアＦＭＣへ送られる。スペアＦＭＣは、マスタＦＭＣからのパイロット入力が与えられれば、現在の状態を決定するために独立してセンサデータを使用する。
【００１９】
図５はマスタＦＭＣ１１からスペアＦＭＣ１３へのパイロット入力およびセンサデータの転送ならびにスペアＦＭＣのマスタＦＭＣに対する同期を制御する、マスタＦＭＣ１１およびスペアＦＭＣ１３に含まれる同期プロトコル３５を示す。図５に示されるように、同期プロトコル３５はマスタデータ同期サブルーチン９１およびスペアデータ同期サブルーチン９３を含む。適切なマスタデータ同期サブルーチンは図６に示され、適切なスペアデータ同期サブルーチンは図７に示される。
【００２０】
図６に示されるマスタデータ同期サブルーチンは、関連のＦＭＣがマスタＦＭＣであるかスペアＦＭＣであるかを決定するためのテスト１０１から始まる。関連のＦＭＣがマスタＦＭＣでなければ、プログラムは図７に示され以下に説明されるスペア同期サブルーチンにシフトする。そのＦＭＣがマスタＦＭＣであれば、オフサイドＦＭＣと呼ばれる他方のＦＭＣが生きているかどうかを決定するためにテスト１０３が行なわれる。スペアＦＭＣではなくオフサイドＦＭＣという言葉を使用しているのは、他方のＦＭＣもまたマスタＦＭＣであることを主張している可能性があるからである。オフサイドＦＭＣが生きていなければ、オンサイド同期カウンタはリセットされ（ブロック１０５参照）、プログラムはマスタＦＭＣテスト１０１に戻る。オンサイド同期カウンタはマスタデータ同期サブルーチンを実行するＦＭＣの同期カウンタである。
【００２１】
オフサイドＦＭＣが生きていれば、オンサイド同期カウンタが０であるかどうか、またはマスタ同期カウンタのカウント値がスペア同期カウンタのカウント値と等しくないかどうかを決定するためにテスト１０７が行なわれる。オンサイド同期カウンタが０であるか、またはマスタ同期カウンタ値がスペア同期カウンタ値と等しくなければ、同期データがマスタＦＭＣからスペアＦＭＣに送られる。ブロック１０９を見られたい。その後、オンサイド同期カウンタはリセットされる。ブロック１１１を見られたい。次に、オンサイド同期カウンタはインクリメントされ（ブロック１１３参照）、プログラムはそのＦＭＣがマスタＦＭＣであるかどうかを決定するテスト１０１に循環する。
【００２２】
オンサイド同期カウンタが０ではなく、マスタ同期カウンタ値がスペア同期カウンタ値に等しければ、データ変更がマスタＦＭＣで起こったかどうかを決定するためにテスト１１５が行なわれる。つまり、マスタＦＭＣのオブジェクトマネージャの１つ以上がＣＤＵの１つからのパイロット入力データまたは内部計算または状態変化からのデータを受取ったかどうかを決定するためにテスト１１５が行なわれる。もし何のデータ変更も発生していなければ、プログラムはそのＦＭＣがマスタＦＭＣであるかどうかを決定するテスト１０１に循環する。もしデータ変更が発生していれば、変更されたデータがスペアＦＭＣに送られる。ブロック１１７を参照されたい。その後、オンサイド同期カウンタはインクリメントされる。ブロック１１３を参照されたい。次に、プログラムはそのＦＭＣがマスタＦＭＣであるかどうかを決定するテスト１０１に戻る。
【００２３】
図７に示されるスペアデータ同期サブルーチンの第１のステップはそのＦＭＣがスペアＦＭＣであるかどうかを決定するためのテスト１２１である。そのＦＭＣがスペアＦＭＣでなければ、プログラムは図６に示され上に説明されたマスタデータ同期サブルーチンに戻る。そのＦＭＣがスペアＦＭＣであれば、オフサイドＦＭＣが生きているかどうかを決定するためにテスト１２３が行なわれる。オフサイドＦＭＣが生きていなければ、オンサイド同期カウンタがリセットされる。ブロック１２５を参照されたい。オフサイドＦＭＣが生きていれば、新しいデータがマスタＦＭＣから受信されたかどうかを決定するためにテスト１２７が行なわれる。マスタＦＭＣからデータが何も受信されていなければ、プログラムはそのＦＭＣがスペアＦＭＣであるかどうかを決定するテスト１２１に戻る。マスタＦＭＣから新しいデータが受信されていれば、そのデータは図１に示され上に説明されたさまざまなオブジェクトマネージャに伝送される。その後、スペアＦＭＣの同期カウンタがマスタＦＭＣの同期カウンタと等しくセットされ（ブロック１３１参照）、その後プログラムはそのＦＭＣがスペアＦＭＣであるかどうかを決定するテスト１２１に戻る。
【００２４】
前述の説明から容易に理解されるように、この発明は乗組員がデータ入力および変更を行なうことを妨げる可能性のある再同期を必要としない飛行管理コンピュータを同期するための新しい改良された装置を提供する。この発明に従って、１対のＦＭＣのうちの一方のＦＭＣがマスタＦＭＣに選択され、他方のマスタＦＭＣがスペアＦＭＣに選択される。通常動作の間、マスタＦＭＣはパイロット入力を受取り、すべてのデータを処理し、制御ＦＭＣとなる。スペアＦＭＣはマスタＦＭＣと同じデータに加えてマスタＦＭＣ同期データを受取る。しかしながら、パイロット入力データはパイロットから直接ではなく、マスタＦＭＣから受信される。受信したデータに基づいて、スペアＦＭＣはマスタＦＭＣと類似の動作状態を維持できるが、それは制御状態にはない。結果として、マスタＦＭＣの故障の場合には、マスタＦＭＣからスペアＦＭＣへの制御の透明な／継ぎ目のない転送が行なわれ得る。同様に、乗組員または整備員は制御を失うことなく、１つのＦＭＣをマスタＦＭＣ状態からスペアＦＭＣ状態へおよびその逆に容易に変換できる。２つのＦＭＣが一致して動作しているのとは対照的に、いかなる時点でも１つのＦＭＣしか制御状態にないので、再同期は必要ではなく、したがって発生しない。
【００２５】
この発明の好ましい実施例を例示しかつ説明したが、前掲の特許請求の範囲によって規定されるこの発明の精神および範囲から逸脱することなくさまざまな変更が行なわれ得ることが当業者等によって容易に理解されるであろう。たとえば、所望に応じて、ＦＭＣ選択スイッチ１５を削除して、ＦＭＣマスタ／スペア決定は専ら自動的に行なってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う一体に結合された２つの飛行管理コンピュータのブロック図である。
【図２】マスタ／スペア決定を制御するための１対のＦＭＣに接続された制御スイッチの概略図である。
【図３】この発明に従ってマスタ／スペア決定がどのように行なわれるかを示すフロー図である。
【図４】この発明に従ってマスタ／スペア決定がどのように行なわれるかを示すフロー図である。
【図５】同期プロトコルを形成するマスタおよびスペアデータ同期サブルーチンがどのように相互に関連するかを示すブロック図である。
【図６】この発明に従って形成されたマスタデータ同期サブルーチンのフロー図である。
【図７】この発明に従って形成されたスペアデータ同期サブルーチンのフロー図である。
【符号の説明】
１１  マスタＦＭＣ
１３  スペアＦＭＣ
１５  ＦＭＣスイッチ
３１  ＣＤＵ
３５  同期プロトコル
３６  同期カウンタ
４１  マスタ決定プログラム
４３  マスタ／スペアスイッチ
【図１】
0003830186.tif 000002
【図２】
0003830186.tif 000003
【図３】
0003830186.tif 000004
【図４】
0003830186.tif 000005
【図５】
0003830186.tif 000006
【図６】
0003830186.tif 000007
【図７】
0003830186.tif 000008