到着要求時刻遂行能力表示のための方法およびシステム
到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力グラフィック表示のための方法およびシステムが提供される。このシステムは、到着要求時刻を受け取るようにプログラムされたプロセッサと、プロセッサに通信可能に結合された第１の視覚表示器とを含む。第１の視覚表示器は、軸のまわりに実質的に対称なダイヤルを有するＲＴＡグラフィックと、所定の中間地点の現時点の到着予定時刻（ＥＴＡ）を示す第１のマーカと、現時点ＥＴＡ値および選択したＲＴＡ時刻許容値に関連するＲＴＡの値を示す第２のマーカと、乗物が所定の中間地点に到達することができる最先時刻を表す第１の指示と、乗物が所定の中間地点に到達することができる最終時刻を表す第２の指示と、早い到着方向におけるＥＴＡの不確実性を表す第３の指示と、遅い到着方向におけるＥＴＡの不確実性を表す第４の指示とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に乗物航法および誘導システムに関し、より詳細には、到着要求時刻に対処するための乗物の遂行能力を表示する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくともいくつかの既知の乗物、特に航空機は対応する所定の時刻に航路に沿った特定の位置に到着するように制御される。そのような到着要求時刻の制御により、共通空域を使用する航空交通量を増加させることができる。現時点の運航において、航空機搭乗員は、中央ペデスタルエリアに取り付けられた制御表示ユニット上の数値表示を見ることによって到着要求時刻（ＲＴＡ）追従をモニタすることができる。しかし、パイロットの前方視野の外側の数値表示は、パイロットが多くの努力をすることなしには読み取りおよび解釈するのが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第２００３／１３９８７６号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態では、到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力グラフィック表示のシステムは、到着要求時刻に関連する所定のパラメータを受け取るようにプログラムされたプロセッサと、プロセッサに通信可能に結合された第１の視覚表示器とを含む。第１の視覚表示器は、軸のまわりに実質的に対称なダイヤルを有するＲＴＡグラフィックと、所定の中間地点の現時点の到着予定時刻（ＥＴＡ）を示す第１のマーカと、現時点ＥＴＡ値および選択したＲＴＡ時刻許容値に関連するＲＴＡの値を示す第２のマーカと、乗物が所定の中間地点に到達することができる最先時刻を表す第１の指示と、乗物が所定の中間地点に到達することができる最終時刻を表す第２の指示と、早い到着方向におけるＥＴＡの不確実性を表す第３の指示と、遅い到着方向におけるＥＴＡの不確実性を表す第４の指示とを含む。
【０００５】
別の実施形態では、到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力を表示する方法は、中間地点の位置情報、中間地点の乗物の到着要求時刻（ＲＴＡ）、ＲＴＡに関する許容度、および中間地点の到着予定時刻（ＥＴＡ）を含む中間地点情報を受け取るステップと、ＥＴＡを基準としてＲＴＡをグラフィックで表示するステップとを含む。
【０００６】
さらなる別の実施形態では、グラフィック表示画面を含む前方視野表示システムが提供される。グラフィック表示画面は複数の指示エリアを含み、少なくとも１つの指示エリアには、所定の中間地点の現時点の到着予定時刻（ＥＴＡ）をグラフィックで表示し、現時点ＥＴＡ値および選択したＲＴＡ時刻許容値に関連するＲＴＡの値をグラフィックで表示し、乗物の最高速の現時点の速度限界を使用して乗物が所定の中間地点に到達することができる最先時刻をグラフィックで表示するように構成された到着要求時刻（ＲＴＡ）表示指示器が含まれる。ＲＴＡ表示指示器は、乗物の最低速の現時点の速度限界を使用して乗物が所定の中間地点に到達することができる最終時刻をグラフィックで表示し、選択したＲＴＡ時刻許容値内に乗物が中間地点に達することができることへの不確実性をグラフィックで表示するようにさらに構成される。
【０００７】
図１〜７は、本明細書で説明する方法およびシステムの例示的実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の例示的実施形態によるグラフィック表示器の図である。
【図２】本発明の例示的実施形態による、図１に示されたＲＴＡグラフィックの表示の図である。
【図３】図２に示されたＲＴＡ時刻インジケータがＲＴＡ許容度の外にあることを示している図１に示されたＲＴＡグラフィックの表示の図である。
【図４】予測ＥＴＡ不確実性の増加を示している図１に示されたＲＴＡグラフィックの表示の図である。
【図５】本発明の例示的実施形態によるマップモードで示された水平位置表示の図である。
【図６】本発明の例示的実施形態による図５に示された水平位置表示の一部を広げた拡大図である。
【図７】許容範囲を外れた状態を示しているマップモードで示された水平位置表示の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の詳細な説明は、限定としてではなく例として本発明の実施形態を示す。本発明は、所定の中間地点の到着に関して乗物の遂行能力を決定し、その遂行能力を工業、商業、および住宅応用例において乗物オペレータの都合のよい視野内に人間工学的に表示する解析的、組織的な実施形態に応用されることが意図されている。
【００１０】
本明細書で使用されるとき、単数で記載され、「ａ」または「ａｎ」という語に続く要素またはステップは、複数の要素またはステップの除外が明確に記載されない限り、複数の要素またはステップを除外しないものと理解されるべきである。さらに、本発明の「一実施形態」への言及は、記載された特徴を同様に組み込む追加の実施形態の存在を除外すると解釈されるべきものではない。
【００１１】
一般に、航空機は、３次元で、すなわち緯度、経度、および高度で制御される。航法性能要件（ＲＮＰ）での進歩からも明らかなように、３次元での広範囲な運航経験がある。航空機搭乗員のための航法遂行能力の表示は、当該ＲＮＰの遵守が容易に可視化され、運航が当該ＲＮＰに従わないとき適切な警報が与えられるように開発されている。
【００１２】
第４の次元の時間で航空機を制御することが最近より一般化してきている。空域管理の進歩は、各航空機の着陸時刻が予め指定され、各航空機が航路に沿った中間地点の到着を指定時刻に制御することができるとき、より多くの航空機に対する受け入れ能力の向上を示している。各航空機が最大限の燃料最適飛行プロファイルを使用して所望の着陸時刻を決定できる場合、経済的利益がさらにもたらされる。所望の着陸時刻に近い着陸時刻を指定することによって、各航空機は燃料を節約し、ならびにより多くの航空機を着陸させる受け入れ能力を向上させる。この運航の方法は到着要求時刻（ＲＴＡ）と呼ばれる。
【００１３】
前方視野に時刻制御遂行能力を表示する方法は、飛行中のＲＴＡ遵守をモニタするのに重要なパラメータのグラフィック図を含む「クロック」タイプ表示を使用する。それは十分にコンパクトであり、別個の機器としてパイロットの主要視野内に配置される。最近の飛行デッキでは、表示は主飛行表示器上にグラフィック画像として組み込むことができる。航路沿い「ＲＴＡ時刻ボックス」が、マップモードの場合水平位置表示に付け加えられる。
【００１４】
図１は、本発明の例示的実施形態によるグラフィック表示器１００である。例示的実施形態において、表示器１００は、航空機（図示せず）のコックピット（図示せず）で見いだすことができる主飛行表示器（ＰＦＤ）である。さらに、例示的実施形態では、表示器１００は、例えば、陰極線管（ＣＲＴ）画面、固体表示画面、または本明細書で説明するように機能することができる他の表示画面上に示された表示フィールド１０２を含む。表示フィールド１０２は、例えば、限定はしないが、テキスト、グラフィックス、アニメーション、アイコン、およびソフトキーを表示するために表示プロセッサ（図１には図示せず）によって制御される。様々な実施形態では、表示器１００はタッチ対応画面を含む。
【００１５】
表示フィールド１０２は、複数の指示器または指示エリア１０４、１０６、１０８、１１０、および１１２に分割される。第１のエリア１０４は、ボアサイトボックス１１４の中央に航空機長手軸を示す中央ボアサイトボックス１１４を有する、形状が実質的に長方形である中心に配置された電子姿勢インジケータを含む。その両側に、従来の静止航空機記号１１６および１１８がある。人工水平が、空を表す上部の明るい陰影エリア１２２と、地表陰影の下部の暗いエリア１２４との間のライン１２０によって与えられる。さらに、エリア１２４は、地表の上の航空機の現時点の高さを表示する無線または（レーダ）高度のデジタル読出し部１２６を含む。
【００１６】
姿勢指示器１０４に隣接し、それの左手側に沿って対気速度計１０６があり、その対気速度計１０６はそれの右側に沿って、すなわち姿勢指示器１０４に隣接する側に対気速度値を表す垂直方向に移動可能な目盛１２８、または目盛り付けを有する「テープ」を含む。対気速度計１０６は、対気速度目盛１２８に向かって、ならびに姿勢指示器１０４の中央に向かって内側に指し示す固定ポインタ１３０をさらに含む。ポインタ１３０は、航空機の計測器に応じて対気速度をデジタルで示すウィンドウ１３２を備える。対気速度が変化するとき、目盛１２８はボアサイトボックス１１４に向かって指し示し続けるポインタ１３０に対して垂直に移動する。目盛１２８は現時点の速度値の上下の速度値の範囲を示す。選択した対気速度の現時点の値が対気速度提示部の上の場所１３３で数値により表示される。
【００１７】
方位計１０８は、観察者が容易に理解できる円形または羅針図の一部の形状を有するラスタ陰影エリアを含む。方位計１０８はその上部の円弧状部分に沿って度目盛（ｄｅｇｒｅｅ ｓｃａｌｅ）を姿勢指示器１０４に隣接して備え、前に説明した対気速度計１０６のように、方位計１０８の目盛１３４は固定ポインタ１３６を基準として移動する。固定ポインタ１３６の下に、方位計１０８は、航路が機首方位と連係して変化するにつれて移動する航路インジケータ１３８を含む。ポインタ１３６の左側に、現時点の機首方位をデジタルで表示する場所１３９がある。
【００１８】
高度計１１０は姿勢指示器の右手側に隣接して配置され、その左手側に沿って姿勢指示器１０４に隣接して高度目盛１４０を備える。高度計１１０は、目盛上の適切な指標の右に高度数値をさらに備える。高度計１１０は可動目盛タイプであり、目盛１４０は航空機の高度が変化するにつれて固定ポインタ１４２を基準として移動し、選択した高度の現時点の値が高度計１１０の上の場所１４４に数値で表示される。固定ポインタ１４２は、正確な高度が回転数字式でデジタルで表示される隣接のウィンドウ１４６を含む。したがって、航空機計測器からの高度情報が変化するにつれて、それに応じてウィンドウ１４６内の数字指標および下にある目盛１４０の位置の両方が変化する。高度計１１０の下端の位置１５０におけるデジタル読出しは水銀のインチ単位で設定した気圧を表す。
【００１９】
表示フィールド１０２は、さらに、その左手側に沿って高度計１１０に隣接して数千フィート／分で較正された垂直速度計１１２を含む。垂直速度計１１２を含む陰影エリアは、形状がほぼ台形であり、高度計１１０に向かって広くなり、垂直速度計１１２の左手側に沿った目盛の指標を指し示すことによって航空機の現時点の垂直速度を表示するように構成された可動ポインタ１５２を備える。
【００２０】
表示フィールド１０２は、さらに、表示部の中央上部に飛行モードアナンシエータ読出し部１５４、１５６、および１５８を含む。３つの欄は、自動スロットル状態、横方向モード状態、および垂直モード状態のために確保される。飛行指揮者、オートパイロット、および自動着陸状態の通知が姿勢指示器中央の直上の場所１６０に表示される。さらに、場所１６２は、局周波数および滑走路機首方位（度単位）を含む進入路の特性、海里単位の距離測定装置（ＤＭＥ）読出し、および現時点のモード状態を含む。
【００２１】
表示フィールド１０２は、表示フィールド１０２の下部左手隅に位置決めされた到着要求時刻（ＲＴＡ）グラフィック１６４をさらに含む。ＲＴＡグラフィック１６４は、航空機の時刻制御遂行能力を前方視野で表示するのに使用され、図２に示されるような「クロック」タイプ表示を使用する。クロックタイプ表示がこの非限定の例で示されているが、他の直線またはアーチ形の表示タイプも想定される。ＲＴＡグラフィック１６４は、飛行中のＲＴＡ遵守をモニタするための重要なパラメータのグラフィック図を含む。ＲＴＡグラフィック１６４は、ＲＴＡモードがアクティブであり、作動中のときだけ、表示フィールド１０２で目に見える。例示的実施形態において、ＲＴＡグラフィック１６４は十分にコンパクトであり、別個の機器としてパイロットの主要視野内に位置決めされる。
【００２２】
図２は、本発明の例示的実施形態によるＲＴＡグラフィック１６４の表示である。例示的実施形態において、ＲＴＡグラフィック１６４は、搭乗員が入力するか、または別のシステムまたは場所からアップリンクすることができるＲＴＡ中間地点名称表示２０２を含む。中間地点は、要求通過時刻が指定されるときの位置に対応する。ＲＴＡ時刻インジケータ２０４は搭乗員入力またはアップリンクすることができ、例えば、グラフィック１６４の円周目盛２０５上の時間：分：秒ＧＴＭで表された要求通過時刻を表示する。目盛２０５の各端部におけるＲＴＡ許容度２０６は、分：秒で表された定刻と見なされる許容のプラスマイナス通過時刻許容度に対応する。現時点ＥＴＡ表示２０８はＲＴＡ中間地点２０２の計算到着予定時刻を表す。最先時刻表示２１０は航空機限界内の最高速許容速度を使用することによる計算最短到着時刻を表す。最先時刻表示２１０はＲＴＡ許容度２０６から現時点ＥＴＡ表示２０８の方に距離を延ばすバーによって表され、その距離は航空機速度限界が変化するとき変化する。最終時刻表示２１２は航空機限界内の最低速許容速度を使用することによる計算最遅到着時刻を表す。最終時刻表示２１２はＲＴＡ許容度２０６から現時点ＥＴＡ表示２０８の方に距離を延ばすバーによって表され、その距離は航空機速度限界が変化するとき変化する。予測ＥＴＡ不確実性２１３は、９５％の信頼水準をもたらすＥＴＡ予測誤差の標準偏差の２倍の計算値を表す。予測ＥＴＡ不確実性２１３は、グラフィック１６４の各側の近似的ＲＴＡ許容度２０６から現時点ＥＴＡ表示２０８の方に、予測ＥＴＡ不確実性２１３の値と等しい距離を周辺に延びる太い帯としてグラフィック１６４上に表される。ＲＴＡ中間地点２１４までの距離はＲＴＡ中間地点２０２に達するための計算した航路に沿った距離を表す。
【００２３】
現時点ＥＴＡ表示２０８は「クロック」ダイヤルの中央上部に示される。現時点ＥＴＡ表示２０８からマイナス１２０度の第１の目盛ライン２１６、およびプラス１２０度の第２の目盛ライン２１８で示されたダイヤルの目盛りは、ＲＴＡ操作に許容される時刻許容度によって決定される。これはＲＴＡ許容度２０６に等しく、それはＲＴＡ中間地点表示２１４までの距離に調整された搭乗員入力またはアップリンクのＲＴＡ許容値と等しくすることができる。目盛は、進むべき距離が大きい場合プラスマイナス１２０秒の最大値を有し、距離が小さくなるとプラスマイナスの搭乗員入力またはアップリンクのＲＴＡ許容値２０６まで減少する。
【００２４】
ＲＴＡ中間地点名称表示２０２はＲＴＡグラフィック１６４の中央に示される。名称の直下に、ＲＴＡ中間地点２１４までの距離が表示される。ＲＴＡ時刻インジケータ２０４は色付きの「バグ」、例えば塗りつぶした三角形記号として示され、それは現時点ＥＴＡ表示２０８およびプラスマイナスＲＴＡ許容度２０６に関連する値に応じてダイヤルのまわりを回転する。ＲＴＡ時刻インジケータ２０４の位置は、目盛の中央上部で航空機の予測時刻を表す固定ダイヤルに対して時間領域での航路沿い中間地点の場所に位置決めされる。ダイヤルを左から右まで読むとき、航空機の時刻遅れは左側であり、航空機の時刻進みは右側である。図２に示されるように、現時点ＥＴＡ表示２０８はＲＴＡ時刻インジケータ２０４よりわずかに進んでおり、航空機はわずかに早いが、十分に目盛の端部のＲＴＡ許容度２０６内にあることを示している。
【００２５】
ダイヤルのまわりのバー２２０および２２２は、それぞれ、航空機操作限界によって決定されるときにＲＴＡ中間地点表示２０２で航空機が得ることができる最先時刻表示２１０および最終時刻表示２１２を表す。バー２２０および２２２は、そのような時刻が現時点ＥＴＡ表示２０８プラスまたはマイナスＲＴＡ許容度２０６以内にある場合に単に表示される。航空機の速度限界を超えることなしに、現時点ＥＴＡ表示２０８プラスまたはマイナスＲＴＡ許容度２０６を達成することがもはやできない場合、バー２２０および２２２は表示されない。
【００２６】
運航中、ＲＴＡ中間地点２０２の値を入力すると、デフォルトのコスト最適飛行プロファイルを使用してＲＴＡ時刻インジケータ２０４が予測ＥＴＡに等しくなってオペレータに示される。これは、飛行の最小コストプロファイルを使用する所望の到着時刻である。オペレータは、航空交通管制によって指定されることがある新しい値を入力することによってプロンプト値を変更することができる。その結果として生じるＲＴＡ速度目標は、オートパイロットにアクティブ速度命令として供給され、主飛行表示器に表示される。目標速度は適用可能速度制限によって無効にされることがある。制限速度は、到着予定時刻を計算するとき考慮に入れられる。アクティブ速度命令に従うことによって、そうすることが航空機速度限界内である場合、航空機はＲＴＡを達成するはずである。
【００２７】
図３は、ＲＴＡ時刻インジケータ２０４がＲＴＡ許容度２０６の外にあることを示しているＲＴＡグラフィック１６４の表示である。例示的実施形態において、時刻インジケータ２０４の三角形記号ＲＴＡは、ＲＴＡグラフィック１６４の「遅い」側の最大目盛指示の丁度外側に置かれている。オペレータにこの状態を警告するために、三角形記号は塗りつぶし色付き記号から塗りつぶしなし記号に変わり、１０秒間閃光を発する。テキストメッセージエリア３０２は、三角形記号が目盛の右側に置かれる場合にＬＡＴＥ、三角形記号が目盛の左側に置かれる場合にＥＡＲＬＹを表示する。不適合の量が、さらに、時間：分：秒のフォーマットでテキストメッセージエリア３０２に示される。
【００２８】
図４は、予測ＥＴＡ不確実性２１３の増加を示すＲＴＡグラフィック１６４の表示である。現時点ＥＴＡは、現時点の航空機状態と、残りの飛行経路に沿って予測した状態とに基づいて計算される。ＥＴＡを計算するのに使用される支配的状態にはいくつかのあり得る誤差があり、それがある不確実性をもたらす。例えば、水平位置不確実性は、到着時刻不確実性に直接変換される航路に沿った成分を有する。別の例では、航空機より前方の予測の風データの不確実性がある。ＥＴＡ計算誤差の一因になる要因の各々に対して誤差モデルが与えられれば、複合ＥＴＡ不確実性を計算することが可能である。ＥＴＡ不確実性は、計算されたＥＴＡが９５％の確率で含まれる全誤差である。一般に、これはＥＴＡ不確実性の標準偏差の２倍である。
【００２９】
例示的実施形態では、予測ＥＴＡ不確実性２１３はＲＴＡ許容度２０６に比べて増加しており、したがって、予測ＥＴＡ不確実性２１３を表す太い帯は、ダイヤル内で中央の円弧状帯域まで充満し、所定の色に変化し、１０秒間閃光を発する。図４に示されるように、太い帯は、目盛２０５の最初から最後まで実質的に連続的な円弧内を延び、ＥＴＡ不確実性が高いために９５％の確率内でＲＴＡ時刻制約を満たすことがもはやできないことを示している。
【００３０】
図５は、本発明の例示的実施形態によるマップモードで示された水平位置表示５００の図である。例示的実施形態では、ＲＴＡ遂行能力目盛のマップ表示５０１は、水平位置表示５００の中央に隣接し、航空機アイコン５０８の首線５０４に沿って表示される。マップ表示５０１は、航路沿いＲＴＡ時刻ボックス５０２と、現時点ＥＴＡ菱形５１０とを含み、現時点ＥＴＡ表示２０８を表す。ＲＴＡ時刻ボックス５０２、航空機アイコン５０８、および現時点ＥＴＡ菱形５１０の相対位置と、ＲＴＡ時刻ボックス５０２のサイズとは、航空機のＲＴＡ遂行能力のグラフィック指示を実時刻で表す。ＲＴＡモードが結合され、アクティブであるときだけ、ＲＴＡ時刻ボックス５０２および現時点ＥＴＡ菱形５１０が目に見える。
【００３１】
図６は、本発明の例示的実施形態による水平位置表示５００の一部を広げた拡大図である。水平位置表示５００がマップモードである場合、マップ表示５０１が水平位置表示５００上に示される。マップの目盛はオペレータによって選択された地理的距離に基づくので、ＲＴＡ時刻ボックス５０２の場所および航路沿いサイズは、時間と対地速度を乗算することによって距離に変換される。ＲＴＡ時刻ボックス５０２の幅６００は表示上で固定される。航空機アイコン５０８の上部頂点６０２によって示された航空機の機首は現時点ＥＴＡ表示２０８に対応する。ＲＴＡ時刻ボックス５０２の中央に、ＲＴＡ時刻インジケータ２０４の値に対応する現時点ＥＴＡ菱形５１０がある。ＲＴＡ時刻ボックス５０２の中央は、航空機の機首の前または後ろの（現時点ＥＴＡ表示２０８−ＲＴＡ時刻表示器２０４）×対地速度の距離に配置される。現時点ＥＴＡ菱形５１０の位置は、その場所での航空機のＥＴＡを表す航空機の機首に対する時間領域での所望の航路沿い中間地点の場所を表す。時間：分：秒で時刻誤差６０６を示すために、差のＲＴＡ−ＥＴＡがＲＴＡ時刻ボックス５０２に隣接するヘッダＲＴＡ６０８の下に示される。
【００３２】
ＲＴＡ許容度２０６を使用して、航空機の航路に沿ってＲＴＡ時刻ボックス５０２の長さ６１０を計算する。長さ６１０は、ＲＴＡ許容度２０６と対地速度を乗算することによって決定される。航空機アイコン５０８の上部頂点６０２によって表された航空機の機首がＲＴＡ時刻ボックス内にある限り、航空機は時間通りである。
【００３３】
ＲＴＡ時刻インジケータ２０４がＲＴＡ許容度２０６の外にある場合、航空機アイコン５０８の上部頂点６０２によって表された航空機の機首はＲＴＡ時刻ボックス５０２の外にあり、ＲＴＡ時刻誤差６０６は、ＲＴＡ時刻インジケータ２０４がＲＴＡ許容度２０６の外にあることをオペレータに警告する例えば琥珀色になる。ＬＡＴＥ状態の一例は、航空機の前方にＲＴＡ時刻ボックス５０２を示すことになる。
【００３４】
図７は、許容範囲を外れた状態を示しているマップモードで示された水平位置表示５００の図である。例示的実施形態では、頂点６０２によって表された航空機の機首はＲＴＡ時刻ボックス５０２の外にあり、ＲＴＡ時刻誤差６０６およびヘッダ６０８は、ＲＴＡ時刻が時刻許容度から外れていることをオペレータに警告する琥珀色になる。ＲＴＡ時刻ボックス５０２が航空機アイコン５０８によって表された航空機の前方にあるＬＡＴＥ状態の一例が示されている。
【００３５】
本明細書で使用されるプロセッサという用語は、中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、および本明細書で説明した機能を実行することができる他の回路またはプロセッサを指す。
【００３６】
本明細書で使用される「ソフトウェア」および「ファームウェア」という用語は交換可能であり、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、および不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリを含む、プロセッサによる実行のためにメモリに記憶された任意のコンピュータプログラムを含む。上述のメモリタイプは単なる例示であり、したがって、コンピュータプログラムの記憶に使用可能なメモリのタイプに関して限定するものではない。
【００３７】
本開示の上述の実施形態は、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの任意の組合せもしくはサブセットを含むコンピュータプログラミングまたはエンジニアリング技法を使用して実施することができ、技術的効果は、所定の時刻に所定の中間地点に乗物が到着することに関する乗物の遂行能力を示すグラフィック前方視野表示を乗物オペレータに提供することである。コンピュータ可読コード手段を有する任意のそのような結果としてのプログラムは、本開示の説明した実施形態により、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体内に組み入れられ、または供給され、それによって、コンピュータプログラム製品、すなわち製造品を製作することができる。コンピュータ可読媒体は、例えば、限定はしないが、固定（ハード）ドライブ、ディスケット、光ディスク、磁気テープ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）などの半導体メモリ、および／またはインターネットまたは他の通信ネットワークもしくはリンクなどの任意の送信／受信媒体とすることができる。コンピュータコードを含む製造品は、１つの媒体からコードを直接実行することによって、ある媒体から別の媒体にコードをコピーすることによって、またはネットワークを介してコードを送信することによって製作および／または使用することができる。
【００３８】
乗物のための到着要求時刻（ＲＴＡ）表示を表示する方法およびシステムの上述の実施形態は、限定はしないが、飛行管理コンピュータシステム（ＦＭＣＳ）およびコックピット表示システム（ＣＤＳ）などの現代の航空機の既存の装置に、ソフトウェア強化を実施するための費用効果が高く信頼できる手段を提供する。より具体的には、本明細書で説明した方法およびシステムは、所定の中間地点位置および中間地点の到着要求時刻を基準にして、時間および空間における乗物位置に関連する情報を受け取りやすくする。さらに、上述の方法およびシステムは、前方視野において乗物オペレータにＲＴＡ情報を人間工学的に表示しやすくする。その結果、本明細書で説明した方法およびシステムは、費用効果が高く信頼できる方法で乗物を操作しやすくする。
【００３９】
本開示は様々な特定の実施形態に関して説明されているが、本開示は特許請求の範囲の趣旨および範囲内で変更を加えて実施することができることが認識されよう。
【符号の説明】
【００４０】
１００ グラフィック表示器
１０２ 表示フィールド
１０４ 指示エリア、第１のエリア、姿勢指示器
１０６ 指示エリア、対気速度計
１０８ 指示エリア、方位計
１１０ 指示エリア、高度計
１１２ 垂直速度計
１１４ ボアサイトボックス
１１６、１１８ 静止航空機記号
１２０ ライン
１２２ 上部の明るい陰影エリア
１２４ 下部の暗いエリア
１２６ 無線または（レーダ）高度のデジタル読出し部
１２８ 対気速度目盛
１３０ 固定ポインタ
１３２ ウィンドウ
１３３ 対気速度提示部の上の場所
１３４ 方位計の目盛
１３６ 固定ポインタ
１３８ 航路インジケータ
１３９ 機首方位を表示する場所
１４０ 高度目盛
１４２ 固定ポインタ
１４４ 高度指示器の上の場所
１４６ ウィンドウ
１５０ 高度指示器の下端の位置
１５２ 可動ポインタ
１５４、１５６、１５８ 飛行モードアナンシエータ読出し部
１６０ 姿勢指示器中央の直上の場所
１６２ 場所
１６４ 到着要求時刻（ＲＴＡ）グラフィック
２０２ ＲＴＡ中間地点名称表示
２０４ ＲＴＡ時刻インジケータ
２０５ 円周目盛
２０６ ＲＴＡ許容度
２０８ 現時点ＥＴＡ表示
２１０ 最先時刻表示
２１２ 最終時刻表示
２１３ 予測ＥＴＡ不確実性
２１４ ＲＴＡ中間地点
２１６ 第１の目盛ライン
２１８ 第２の目盛ライン
２２０、２２２ バー
３０２ テキストメッセージエリア
５００ 水平位置表示
５０１ マップ表示
５０２ ＲＴＡ時刻ボックス
５０４ 首線
５０８ 航空機アイコン
５１０ 現時点ＥＴＡ菱形
６００ ＲＴＡ時刻ボックスの幅
６０２ 航空機アイコンの上部頂点
６０６ ＲＴＡ時刻誤差
６０８ ヘッダＲＴＡ
６１０ ＲＴＡ時刻ボックスの長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に乗物航法および誘導システムに関し、より詳細には、到着要求時刻に対処するための乗物の遂行能力を表示する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくともいくつかの既知の乗物、特に航空機は対応する所定の時刻に航路に沿った特定の位置に到着するように制御される。そのような到着要求時刻の制御により、共通空域を使用する航空交通量を増加させることができる。現時点の運航において、航空機搭乗員は、中央ペデスタルエリアに取り付けられた制御表示ユニット上の数値表示を見ることによって到着要求時刻（ＲＴＡ）追従をモニタすることができる。しかし、パイロットの前方視野の外側の数値表示は、パイロットが多くの努力をすることなしには読み取りおよび解釈するのが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第２００３／１３９８７６号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態では、到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力グラフィック表示のシステムは、到着要求時刻に関連する所定のパラメータを受け取るようにプログラムされたプロセッサと、プロセッサに通信可能に結合された第１の視覚表示器とを含む。第１の視覚表示器は、軸のまわりに実質的に対称なダイヤルを有するＲＴＡグラフィックと、所定の中間地点の現時点の到着予定時刻（ＥＴＡ）を示す第１のマーカと、現時点ＥＴＡ値および選択したＲＴＡ時刻許容値に関連するＲＴＡの値を示す第２のマーカと、乗物が所定の中間地点に到達することができる最先時刻を表す第１の指示と、乗物が所定の中間地点に到達することができる最終時刻を表す第２の指示と、早い到着方向におけるＥＴＡの不確実性を表す第３の指示と、遅い到着方向におけるＥＴＡの不確実性を表す第４の指示とを含む。
【０００５】
別の実施形態では、到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力を表示する方法は、中間地点の位置情報、中間地点の乗物の到着要求時刻（ＲＴＡ）、ＲＴＡに関する許容度、および中間地点の到着予定時刻（ＥＴＡ）を含む中間地点情報を受け取るステップと、ＥＴＡを基準としてＲＴＡをグラフィックで表示するステップとを含む。
【０００６】
さらなる別の実施形態では、グラフィック表示画面を含む前方視野表示システムが提供される。グラフィック表示画面は複数の指示エリアを含み、少なくとも１つの指示エリアには、所定の中間地点の現時点の到着予定時刻（ＥＴＡ）をグラフィックで表示し、現時点ＥＴＡ値および選択したＲＴＡ時刻許容値に関連するＲＴＡの値をグラフィックで表示し、乗物の最高速の現時点の速度限界を使用して乗物が所定の中間地点に到達することができる最先時刻をグラフィックで表示するように構成された到着要求時刻（ＲＴＡ）表示指示器が含まれる。ＲＴＡ表示指示器は、乗物の最低速の現時点の速度限界を使用して乗物が所定の中間地点に到達することができる最終時刻をグラフィックで表示し、選択したＲＴＡ時刻許容値内に乗物が中間地点に達することができることへの不確実性をグラフィックで表示するようにさらに構成される。
【０００７】
図１〜７は、本明細書で説明する方法およびシステムの例示的実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の例示的実施形態によるグラフィック表示器の図である。
【図２】本発明の例示的実施形態による、図１に示されたＲＴＡグラフィックの表示の図である。
【図３】図２に示されたＲＴＡ時刻インジケータがＲＴＡ許容度の外にあることを示している図１に示されたＲＴＡグラフィックの表示の図である。
【図４】予測ＥＴＡ不確実性の増加を示している図１に示されたＲＴＡグラフィックの表示の図である。
【図５】本発明の例示的実施形態によるマップモードで示された水平位置表示の図である。
【図６】本発明の例示的実施形態による図５に示された水平位置表示の一部を広げた拡大図である。
【図７】許容範囲を外れた状態を示しているマップモードで示された水平位置表示の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の詳細な説明は、限定としてではなく例として本発明の実施形態を示す。本発明は、所定の中間地点の到着に関して乗物の遂行能力を決定し、その遂行能力を工業、商業、および住宅応用例において乗物オペレータの都合のよい視野内に人間工学的に表示する解析的、組織的な実施形態に応用されることが意図されている。
【００１０】
本明細書で使用されるとき、単数で記載され、「ａ」または「ａｎ」という語に続く要素またはステップは、複数の要素またはステップの除外が明確に記載されない限り、複数の要素またはステップを除外しないものと理解されるべきである。さらに、本発明の「一実施形態」への言及は、記載された特徴を同様に組み込む追加の実施形態の存在を除外すると解釈されるべきものではない。
【００１１】
一般に、航空機は、３次元で、すなわち緯度、経度、および高度で制御される。航法性能要件（ＲＮＰ）での進歩からも明らかなように、３次元での広範囲な運航経験がある。航空機搭乗員のための航法遂行能力の表示は、当該ＲＮＰの遵守が容易に可視化され、運航が当該ＲＮＰに従わないとき適切な警報が与えられるように開発されている。
【００１２】
第４の次元の時間で航空機を制御することが最近より一般化してきている。空域管理の進歩は、各航空機の着陸時刻が予め指定され、各航空機が航路に沿った中間地点の到着を指定時刻に制御することができるとき、より多くの航空機に対する受け入れ能力の向上を示している。各航空機が最大限の燃料最適飛行プロファイルを使用して所望の着陸時刻を決定できる場合、経済的利益がさらにもたらされる。所望の着陸時刻に近い着陸時刻を指定することによって、各航空機は燃料を節約し、ならびにより多くの航空機を着陸させる受け入れ能力を向上させる。この運航の方法は到着要求時刻（ＲＴＡ）と呼ばれる。
【００１３】
前方視野に時刻制御遂行能力を表示する方法は、飛行中のＲＴＡ遵守をモニタするのに重要なパラメータのグラフィック図を含む「クロック」タイプ表示を使用する。それは十分にコンパクトであり、別個の機器としてパイロットの主要視野内に配置される。最近の飛行デッキでは、表示は主飛行表示器上にグラフィック画像として組み込むことができる。航路沿い「ＲＴＡ時刻ボックス」が、マップモードの場合水平位置表示に付け加えられる。
【００１４】
図１は、本発明の例示的実施形態によるグラフィック表示器１００である。例示的実施形態において、表示器１００は、航空機（図示せず）のコックピット（図示せず）で見いだすことができる主飛行表示器（ＰＦＤ）である。さらに、例示的実施形態では、表示器１００は、例えば、陰極線管（ＣＲＴ）画面、固体表示画面、または本明細書で説明するように機能することができる他の表示画面上に示された表示フィールド１０２を含む。表示フィールド１０２は、例えば、限定はしないが、テキスト、グラフィックス、アニメーション、アイコン、およびソフトキーを表示するために表示プロセッサ（図１には図示せず）によって制御される。様々な実施形態では、表示器１００はタッチ対応画面を含む。
【００１５】
表示フィールド１０２は、複数の指示器または指示エリア１０４、１０６、１０８、１１０、および１１２に分割される。第１のエリア１０４は、ボアサイトボックス１１４の中央に航空機長手軸を示す中央ボアサイトボックス１１４を有する、形状が実質的に長方形である中心に配置された電子姿勢インジケータを含む。その両側に、従来の静止航空機記号１１６および１１８がある。人工水平が、空を表す上部の明るい陰影エリア１２２と、地表陰影の下部の暗いエリア１２４との間のライン１２０によって与えられる。さらに、エリア１２４は、地表の上の航空機の現時点の高さを表示する無線または（レーダ）高度のデジタル読出し部１２６を含む。
【００１６】
姿勢指示器１０４に隣接し、それの左手側に沿って対気速度計１０６があり、その対気速度計１０６はそれの右側に沿って、すなわち姿勢指示器１０４に隣接する側に対気速度値を表す垂直方向に移動可能な目盛１２８、または目盛り付けを有する「テープ」を含む。対気速度計１０６は、対気速度目盛１２８に向かって、ならびに姿勢指示器１０４の中央に向かって内側に指し示す固定ポインタ１３０をさらに含む。ポインタ１３０は、航空機の計測器に応じて対気速度をデジタルで示すウィンドウ１３２を備える。対気速度が変化するとき、目盛１２８はボアサイトボックス１１４に向かって指し示し続けるポインタ１３０に対して垂直に移動する。目盛１２８は現時点の速度値の上下の速度値の範囲を示す。選択した対気速度の現時点の値が対気速度提示部の上の場所１３３で数値により表示される。
【００１７】
方位計１０８は、観察者が容易に理解できる円形または羅針図の一部の形状を有するラスタ陰影エリアを含む。方位計１０８はその上部の円弧状部分に沿って度目盛（ｄｅｇｒｅｅ ｓｃａｌｅ）を姿勢指示器１０４に隣接して備え、前に説明した対気速度計１０６のように、方位計１０８の目盛１３４は固定ポインタ１３６を基準として移動する。固定ポインタ１３６の下に、方位計１０８は、航路が機首方位と連係して変化するにつれて移動する航路インジケータ１３８を含む。ポインタ１３６の左側に、現時点の機首方位をデジタルで表示する場所１３９がある。
【００１８】
高度計１１０は姿勢指示器の右手側に隣接して配置され、その左手側に沿って姿勢指示器１０４に隣接して高度目盛１４０を備える。高度計１１０は、目盛上の適切な指標の右に高度数値をさらに備える。高度計１１０は可動目盛タイプであり、目盛１４０は航空機の高度が変化するにつれて固定ポインタ１４２を基準として移動し、選択した高度の現時点の値が高度計１１０の上の場所１４４に数値で表示される。固定ポインタ１４２は、正確な高度が回転数字式でデジタルで表示される隣接のウィンドウ１４６を含む。したがって、航空機計測器からの高度情報が変化するにつれて、それに応じてウィンドウ１４６内の数字指標および下にある目盛１４０の位置の両方が変化する。高度計１１０の下端の位置１５０におけるデジタル読出しは水銀のインチ単位で設定した気圧を表す。
【００１９】
表示フィールド１０２は、さらに、その左手側に沿って高度計１１０に隣接して数千フィート／分で較正された垂直速度計１１２を含む。垂直速度計１１２を含む陰影エリアは、形状がほぼ台形であり、高度計１１０に向かって広くなり、垂直速度計１１２の左手側に沿った目盛の指標を指し示すことによって航空機の現時点の垂直速度を表示するように構成された可動ポインタ１５２を備える。
【００２０】
表示フィールド１０２は、さらに、表示部の中央上部に飛行モードアナンシエータ読出し部１５４、１５６、および１５８を含む。３つの欄は、自動スロットル状態、横方向モード状態、および垂直モード状態のために確保される。飛行指揮者、オートパイロット、および自動着陸状態の通知が姿勢指示器中央の直上の場所１６０に表示される。さらに、場所１６２は、局周波数および滑走路機首方位（度単位）を含む進入路の特性、海里単位の距離測定装置（ＤＭＥ）読出し、および現時点のモード状態を含む。
【００２１】
表示フィールド１０２は、表示フィールド１０２の下部左手隅に位置決めされた到着要求時刻（ＲＴＡ）グラフィック１６４をさらに含む。ＲＴＡグラフィック１６４は、航空機の時刻制御遂行能力を前方視野で表示するのに使用され、図２に示されるような「クロック」タイプ表示を使用する。クロックタイプ表示がこの非限定の例で示されているが、他の直線またはアーチ形の表示タイプも想定される。ＲＴＡグラフィック１６４は、飛行中のＲＴＡ遵守をモニタするための重要なパラメータのグラフィック図を含む。ＲＴＡグラフィック１６４は、ＲＴＡモードがアクティブであり、作動中のときだけ、表示フィールド１０２で目に見える。例示的実施形態において、ＲＴＡグラフィック１６４は十分にコンパクトであり、別個の機器としてパイロットの主要視野内に位置決めされる。
【００２２】
図２は、本発明の例示的実施形態によるＲＴＡグラフィック１６４の表示である。例示的実施形態において、ＲＴＡグラフィック１６４は、搭乗員が入力するか、または別のシステムまたは場所からアップリンクすることができるＲＴＡ中間地点名称表示２０２を含む。中間地点は、要求通過時刻が指定されるときの位置に対応する。ＲＴＡ時刻インジケータ２０４は搭乗員入力またはアップリンクすることができ、例えば、グラフィック１６４の円周目盛２０５上の時間：分：秒ＧＴＭで表された要求通過時刻を表示する。目盛２０５の各端部におけるＲＴＡ許容度２０６は、分：秒で表された定刻と見なされる許容のプラスマイナス通過時刻許容度に対応する。現時点ＥＴＡ表示２０８はＲＴＡ中間地点２０２の計算到着予定時刻を表す。最先時刻表示２１０は航空機限界内の最高速許容速度を使用することによる計算最短到着時刻を表す。最先時刻表示２１０はＲＴＡ許容度２０６から現時点ＥＴＡ表示２０８の方に距離を延ばすバーによって表され、その距離は航空機速度限界が変化するとき変化する。最終時刻表示２１２は航空機限界内の最低速許容速度を使用することによる計算最遅到着時刻を表す。最終時刻表示２１２はＲＴＡ許容度２０６から現時点ＥＴＡ表示２０８の方に距離を延ばすバーによって表され、その距離は航空機速度限界が変化するとき変化する。予測ＥＴＡ不確実性２１３は、９５％の信頼水準をもたらすＥＴＡ予測誤差の標準偏差の２倍の計算値を表す。予測ＥＴＡ不確実性２１３は、グラフィック１６４の各側の近似的ＲＴＡ許容度２０６から現時点ＥＴＡ表示２０８の方に、予測ＥＴＡ不確実性２１３の値と等しい距離を周辺に延びる太い帯としてグラフィック１６４上に表される。ＲＴＡ中間地点２１４までの距離はＲＴＡ中間地点２０２に達するための計算した航路に沿った距離を表す。
【００２３】
現時点ＥＴＡ表示２０８は「クロック」ダイヤルの中央上部に示される。現時点ＥＴＡ表示２０８からマイナス１２０度の第１の目盛ライン２１６、およびプラス１２０度の第２の目盛ライン２１８で示されたダイヤルの目盛りは、ＲＴＡ操作に許容される時刻許容度によって決定される。これはＲＴＡ許容度２０６に等しく、それはＲＴＡ中間地点表示２１４までの距離に調整された搭乗員入力またはアップリンクのＲＴＡ許容値と等しくすることができる。目盛は、進むべき距離が大きい場合プラスマイナス１２０秒の最大値を有し、距離が小さくなるとプラスマイナスの搭乗員入力またはアップリンクのＲＴＡ許容値２０６まで減少する。
【００２４】
ＲＴＡ中間地点名称表示２０２はＲＴＡグラフィック１６４の中央に示される。名称の直下に、ＲＴＡ中間地点２１４までの距離が表示される。ＲＴＡ時刻インジケータ２０４は色付きの「バグ」、例えば塗りつぶした三角形記号として示され、それは現時点ＥＴＡ表示２０８およびプラスマイナスＲＴＡ許容度２０６に関連する値に応じてダイヤルのまわりを回転する。ＲＴＡ時刻インジケータ２０４の位置は、目盛の中央上部で航空機の予測時刻を表す固定ダイヤルに対して時間領域での航路沿い中間地点の場所に位置決めされる。ダイヤルを左から右まで読むとき、航空機の時刻遅れは左側であり、航空機の時刻進みは右側である。図２に示されるように、現時点ＥＴＡ表示２０８はＲＴＡ時刻インジケータ２０４よりわずかに進んでおり、航空機はわずかに早いが、十分に目盛の端部のＲＴＡ許容度２０６内にあることを示している。
【００２５】
ダイヤルのまわりのバー２２０および２２２は、それぞれ、航空機操作限界によって決定されるときにＲＴＡ中間地点表示２０２で航空機が得ることができる最先時刻表示２１０および最終時刻表示２１２を表す。バー２２０および２２２は、そのような時刻が現時点ＥＴＡ表示２０８プラスまたはマイナスＲＴＡ許容度２０６以内にある場合に単に表示される。航空機の速度限界を超えることなしに、現時点ＥＴＡ表示２０８プラスまたはマイナスＲＴＡ許容度２０６を達成することがもはやできない場合、バー２２０および２２２は表示されない。
【００２６】
運航中、ＲＴＡ中間地点２０２の値を入力すると、デフォルトのコスト最適飛行プロファイルを使用してＲＴＡ時刻インジケータ２０４が予測ＥＴＡに等しくなってオペレータに示される。これは、飛行の最小コストプロファイルを使用する所望の到着時刻である。オペレータは、航空交通管制によって指定されることがある新しい値を入力することによってプロンプト値を変更することができる。その結果として生じるＲＴＡ速度目標は、オートパイロットにアクティブ速度命令として供給され、主飛行表示器に表示される。目標速度は適用可能速度制限によって無効にされることがある。制限速度は、到着予定時刻を計算するとき考慮に入れられる。アクティブ速度命令に従うことによって、そうすることが航空機速度限界内である場合、航空機はＲＴＡを達成するはずである。
【００２７】
図３は、ＲＴＡ時刻インジケータ２０４がＲＴＡ許容度２０６の外にあることを示しているＲＴＡグラフィック１６４の表示である。例示的実施形態において、時刻インジケータ２０４の三角形記号ＲＴＡは、ＲＴＡグラフィック１６４の「遅い」側の最大目盛指示の丁度外側に置かれている。オペレータにこの状態を警告するために、三角形記号は塗りつぶし色付き記号から塗りつぶしなし記号に変わり、１０秒間閃光を発する。テキストメッセージエリア３０２は、三角形記号が目盛の右側に置かれる場合にＬＡＴＥ、三角形記号が目盛の左側に置かれる場合にＥＡＲＬＹを表示する。不適合の量が、さらに、時間：分：秒のフォーマットでテキストメッセージエリア３０２に示される。
【００２８】
図４は、予測ＥＴＡ不確実性２１３の増加を示すＲＴＡグラフィック１６４の表示である。現時点ＥＴＡは、現時点の航空機状態と、残りの飛行経路に沿って予測した状態とに基づいて計算される。ＥＴＡを計算するのに使用される支配的状態にはいくつかのあり得る誤差があり、それがある不確実性をもたらす。例えば、水平位置不確実性は、到着時刻不確実性に直接変換される航路に沿った成分を有する。別の例では、航空機より前方の予測の風データの不確実性がある。ＥＴＡ計算誤差の一因になる要因の各々に対して誤差モデルが与えられれば、複合ＥＴＡ不確実性を計算することが可能である。ＥＴＡ不確実性は、計算されたＥＴＡが９５％の確率で含まれる全誤差である。一般に、これはＥＴＡ不確実性の標準偏差の２倍である。
【００２９】
例示的実施形態では、予測ＥＴＡ不確実性２１３はＲＴＡ許容度２０６に比べて増加しており、したがって、予測ＥＴＡ不確実性２１３を表す太い帯は、ダイヤル内で中央の円弧状帯域まで充満し、所定の色に変化し、１０秒間閃光を発する。図４に示されるように、太い帯は、目盛２０５の最初から最後まで実質的に連続的な円弧内を延び、ＥＴＡ不確実性が高いために９５％の確率内でＲＴＡ時刻制約を満たすことがもはやできないことを示している。
【００３０】
図５は、本発明の例示的実施形態によるマップモードで示された水平位置表示５００の図である。例示的実施形態では、ＲＴＡ遂行能力目盛のマップ表示５０１は、水平位置表示５００の中央に隣接し、航空機アイコン５０８の首線５０４に沿って表示される。マップ表示５０１は、航路沿いＲＴＡ時刻ボックス５０２と、現時点ＥＴＡ菱形５１０とを含み、現時点ＥＴＡ表示２０８を表す。ＲＴＡ時刻ボックス５０２、航空機アイコン５０８、および現時点ＥＴＡ菱形５１０の相対位置と、ＲＴＡ時刻ボックス５０２のサイズとは、航空機のＲＴＡ遂行能力のグラフィック指示を実時刻で表す。ＲＴＡモードが結合され、アクティブであるときだけ、ＲＴＡ時刻ボックス５０２および現時点ＥＴＡ菱形５１０が目に見える。
【００３１】
図６は、本発明の例示的実施形態による水平位置表示５００の一部を広げた拡大図である。水平位置表示５００がマップモードである場合、マップ表示５０１が水平位置表示５００上に示される。マップの目盛はオペレータによって選択された地理的距離に基づくので、ＲＴＡ時刻ボックス５０２の場所および航路沿いサイズは、時間と対地速度を乗算することによって距離に変換される。ＲＴＡ時刻ボックス５０２の幅６００は表示上で固定される。航空機アイコン５０８の上部頂点６０２によって示された航空機の機首は現時点ＥＴＡ表示２０８に対応する。ＲＴＡ時刻ボックス５０２の中央に、ＲＴＡ時刻インジケータ２０４の値に対応する現時点ＥＴＡ菱形５１０がある。ＲＴＡ時刻ボックス５０２の中央は、航空機の機首の前または後ろの（現時点ＥＴＡ表示２０８−ＲＴＡ時刻表示器２０４）×対地速度の距離に配置される。現時点ＥＴＡ菱形５１０の位置は、その場所での航空機のＥＴＡを表す航空機の機首に対する時間領域での所望の航路沿い中間地点の場所を表す。時間：分：秒で時刻誤差６０６を示すために、差のＲＴＡ−ＥＴＡがＲＴＡ時刻ボックス５０２に隣接するヘッダＲＴＡ６０８の下に示される。
【００３２】
ＲＴＡ許容度２０６を使用して、航空機の航路に沿ってＲＴＡ時刻ボックス５０２の長さ６１０を計算する。長さ６１０は、ＲＴＡ許容度２０６と対地速度を乗算することによって決定される。航空機アイコン５０８の上部頂点６０２によって表された航空機の機首がＲＴＡ時刻ボックス内にある限り、航空機は時間通りである。
【００３３】
ＲＴＡ時刻インジケータ２０４がＲＴＡ許容度２０６の外にある場合、航空機アイコン５０８の上部頂点６０２によって表された航空機の機首はＲＴＡ時刻ボックス５０２の外にあり、ＲＴＡ時刻誤差６０６は、ＲＴＡ時刻インジケータ２０４がＲＴＡ許容度２０６の外にあることをオペレータに警告する例えば琥珀色になる。ＬＡＴＥ状態の一例は、航空機の前方にＲＴＡ時刻ボックス５０２を示すことになる。
【００３４】
図７は、許容範囲を外れた状態を示しているマップモードで示された水平位置表示５００の図である。例示的実施形態では、頂点６０２によって表された航空機の機首はＲＴＡ時刻ボックス５０２の外にあり、ＲＴＡ時刻誤差６０６およびヘッダ６０８は、ＲＴＡ時刻が時刻許容度から外れていることをオペレータに警告する琥珀色になる。ＲＴＡ時刻ボックス５０２が航空機アイコン５０８によって表された航空機の前方にあるＬＡＴＥ状態の一例が示されている。
【００３５】
本明細書で使用されるプロセッサという用語は、中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、および本明細書で説明した機能を実行することができる他の回路またはプロセッサを指す。
【００３６】
本明細書で使用される「ソフトウェア」および「ファームウェア」という用語は交換可能であり、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、および不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリを含む、プロセッサによる実行のためにメモリに記憶された任意のコンピュータプログラムを含む。上述のメモリタイプは単なる例示であり、したがって、コンピュータプログラムの記憶に使用可能なメモリのタイプに関して限定するものではない。
【００３７】
本開示の上述の実施形態は、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの任意の組合せもしくはサブセットを含むコンピュータプログラミングまたはエンジニアリング技法を使用して実施することができ、技術的効果は、所定の時刻に所定の中間地点に乗物が到着することに関する乗物の遂行能力を示すグラフィック前方視野表示を乗物オペレータに提供することである。コンピュータ可読コード手段を有する任意のそのような結果としてのプログラムは、本開示の説明した実施形態により、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体内に組み入れられ、または供給され、それによって、コンピュータプログラム製品、すなわち製造品を製作することができる。コンピュータ可読媒体は、例えば、限定はしないが、固定（ハード）ドライブ、ディスケット、光ディスク、磁気テープ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）などの半導体メモリ、および／またはインターネットまたは他の通信ネットワークもしくはリンクなどの任意の送信／受信媒体とすることができる。コンピュータコードを含む製造品は、１つの媒体からコードを直接実行することによって、ある媒体から別の媒体にコードをコピーすることによって、またはネットワークを介してコードを送信することによって製作および／または使用することができる。
【００３８】
乗物のための到着要求時刻（ＲＴＡ）表示を表示する方法およびシステムの上述の実施形態は、限定はしないが、飛行管理コンピュータシステム（ＦＭＣＳ）およびコックピット表示システム（ＣＤＳ）などの現代の航空機の既存の装置に、ソフトウェア強化を実施するための費用効果が高く信頼できる手段を提供する。より具体的には、本明細書で説明した方法およびシステムは、所定の中間地点位置および中間地点の到着要求時刻を基準にして、時間および空間における乗物位置に関連する情報を受け取りやすくする。さらに、上述の方法およびシステムは、前方視野において乗物オペレータにＲＴＡ情報を人間工学的に表示しやすくする。その結果、本明細書で説明した方法およびシステムは、費用効果が高く信頼できる方法で乗物を操作しやすくする。
【００３９】
本開示は様々な特定の実施形態に関して説明されているが、本開示は特許請求の範囲の趣旨および範囲内で変更を加えて実施することができることが認識されよう。
【符号の説明】
【００４０】
１００ グラフィック表示器
１０２ 表示フィールド
１０４ 指示エリア、第１のエリア、姿勢指示器
１０６ 指示エリア、対気速度計
１０８ 指示エリア、方位計
１１０ 指示エリア、高度計
１１２ 垂直速度計
１１４ ボアサイトボックス
１１６、１１８ 静止航空機記号
１２０ ライン
１２２ 上部の明るい陰影エリア
１２４ 下部の暗いエリア
１２６ 無線または（レーダ）高度のデジタル読出し部
１２８ 対気速度目盛
１３０ 固定ポインタ
１３２ ウィンドウ
１３３ 対気速度提示部の上の場所
１３４ 方位計の目盛
１３６ 固定ポインタ
１３８ 航路インジケータ
１３９ 機首方位を表示する場所
１４０ 高度目盛
１４２ 固定ポインタ
１４４ 高度指示器の上の場所
１４６ ウィンドウ
１５０ 高度指示器の下端の位置
１５２ 可動ポインタ
１５４、１５６、１５８ 飛行モードアナンシエータ読出し部
１６０ 姿勢指示器中央の直上の場所
１６２ 場所
１６４ 到着要求時刻（ＲＴＡ）グラフィック
２０２ ＲＴＡ中間地点名称表示
２０４ ＲＴＡ時刻インジケータ
２０５ 円周目盛
２０６ ＲＴＡ許容度
２０８ 現時点ＥＴＡ表示
２１０ 最先時刻表示
２１２ 最終時刻表示
２１３ 予測ＥＴＡ不確実性
２１４ ＲＴＡ中間地点
２１６ 第１の目盛ライン
２１８ 第２の目盛ライン
２２０、２２２ バー
３０２ テキストメッセージエリア
５００ 水平位置表示
５０１ マップ表示
５０２ ＲＴＡ時刻ボックス
５０４ 首線
５０８ 航空機アイコン
５１０ 現時点ＥＴＡ菱形
６００ ＲＴＡ時刻ボックスの幅
６０２ 航空機アイコンの上部頂点
６０６ ＲＴＡ時刻誤差
６０８ ヘッダＲＴＡ
６１０ ＲＴＡ時刻ボックスの長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗物のための到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力グラフィック表示システムであって、
到着要求時刻に関連する所定のパラメータを受け取るようにプログラムされたプロセッサと、
前記プロセッサに通信可能に結合された第１の視覚表示器であり、
軸を含むダイヤルと、
所定の中間地点の現時点の到着予定時刻（ＥＴＡ）を示す第１のマーカと、
前記現時点ＥＴＡ値および選択したＲＴＡ時刻許容値に関連する前記ＲＴＡの値を示す第２のマーカと、
前記乗物が前記所定の中間地点に到達することができる最先時刻を表す第１の指示と、
前記乗物が前記所定の中間地点に到達することができる最終時刻を表す第２の指示と、
早い到着方向における前記ＥＴＡの不確実性を表す第３の指示と、
遅い到着方向における前記ＥＴＡの不確実性を表す第４の指示と
を含むＲＴＡグラフィックを含む、第１の視覚表示器と
を備えるシステム。
【請求項２】
前記ダイヤルが軸のまわりに実質的に対称である、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項３】
前記プロセッサに通信可能に結合された第２の視覚表示器をさらに含み、前記第２の表示器が、
前記最先時刻と前記最終時刻との間の相対時間を示す長さを含むＲＴＡ時刻ボックスと、
前記現時点ＥＴＡに対応する指標を含む乗物記号と、
前記乗物が所定の中間地点を通過するのに要求される時刻を示すＲＴＡ記号と
を含むマップモードグラフィックを含む、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項４】
前記第１の視覚表示器が航空機水平位置表示を含む、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項５】
前記マップモードグラフィックが水平位置表示上で前記乗物の首線に位置合わせされる、請求項３記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項６】
前記ＲＴＡ時刻ボックスの長さが、前記最先時刻および前記最終時刻に前記乗物の対地速度を乗算したものを使用して乗物航路に沿った距離を表す、請求項３記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項７】
前記指標と前記ＲＴＡ記号との間の差が、前記中間地点の前記乗物ＥＴＡと前記中間地点の前記ＲＴＡとの間の差を表す、請求項３記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項８】
前記ＲＴＡ時刻ボックスの外に位置決めされた前記指標の指示が、早い到着状態および遅い到着状態のうちの少なくとも一方を表す、請求項３記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項９】
前記第１の視覚表示器が航空機主飛行表示器を含む、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項１０】
前記ダイヤルが時間の単位で目盛り付けされた目盛を含む、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項１１】
前記第１のマーカが前記ダイヤルの中央に位置決めされる、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項１２】
前記第１の指示が前記ダイヤルの第１の限界から前記第１のマーカの方に延びる第１のバー指示を含み、前記第２の指示が前記目盛の第２の限界から前記第１のマーカの方に延びる第２のバー指示を含む、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項１３】
前記第３の指示が前記目盛の第１の限界から前記第１のマーカの方に延びる第３のバー指示を含み、前記第４の指示が前記目盛の前記第２の限界から前記第１のマーカの方に延びる第４のバー指示を含む、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項１４】
到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力を表示する方法であって、
中間地点の位置情報、前記中間地点の乗物の到着要求時刻（ＲＴＡ）、前記ＲＴＡに関する許容度、および前記中間地点の到着予定時刻（ＥＴＡ）を含む中間地点情報を受け取るステップと、
前記ＥＴＡを基準として前記ＲＴＡをグラフィックで表示するステップと
を含む方法。
【請求項１５】
前記中間地点の前記ＥＴＡの不確実性をグラフィックで表示するステップをさらに含む、請求項１４記載の到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力を表示する方法。
【請求項１６】
前記中間地点の前記ＥＴＡの前記不確実性が、水平位置不確実性の航路沿い成分、および前記乗物の前方の予測の風データに起因する不確実性の少なくとも一方を含む、請求項１５記載の到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力を表示する方法。
【請求項１７】
前記乗物の限界内の最高速許容速度を使用することによる前記中間地点の最先到着時刻を受け取るステップと、
前記乗物の限界内の最低速許容速度を使用することによる前記中間地点の第２の到着時刻を受け取るステップと、
前記第１および第２の到着時刻をグラフィックで表示するステップと
をさらに含む、請求項１４記載の到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力を表示する方法。
【請求項１８】
複数の指示エリアを含むグラフィック表示画面を含む前方視野表示システムであって、少なくとも１つの指示エリアが、
所定の中間地点の現時点の到着予定時刻（ＥＴＡ）をグラフィックで表示し、
前記現時点ＥＴＡ値および選択した到着要求時刻（ＲＴＡ）の時刻許容値に関連する前記ＲＴＡの値をグラフィックで表示し、
乗物の最高速の現時点の速度限界を使用して前記乗物が前記所定の中間地点に到達することができる最先時刻をグラフィックで表示し、
前記乗物の最低速の現時点の速度限界を使用して前記乗物が前記所定の中間地点に到達することができる最終時刻をグラフィックで表示し、
前記選択したＲＴＡ時刻許容値内に前記乗物が前記中間地点に達することができることへの不確実性をグラフィックで表示する
ように構成された到着要求時刻（ＲＴＡ）表示指示器を含む、前方視野表示システム。
【請求項１９】
時間および距離の少なくとも一方の単位で目盛り付けされた目盛をさらに含む、請求項１８記載の前方視野表示システム。
【請求項２０】
前記グラフィック表示画面が水平位置表示を含み、前記ＲＴＡ表示指示器が、乗物ＥＴＡを表す乗物アイコンおよびＲＴＡ時刻ボックス表示を含み、前記乗物アイコンと前記ＲＴＡ時刻ボックス表示との相対位置が前記乗物ＲＴＡ遂行能力を示す、請求項１８記載の前方視野表示システム。
【請求項２１】
前記グラフィック表示画面が水平位置表示を含み、前記ＲＴＡ表示指示器が、前記ＲＴＡ時刻ボックス表示の中央に隣接してＲＴＡ記号を含み、前記ＲＴＡ記号および前記乗物アイコンの相対位置の差が前記所定の中間地点の到着時刻誤差を表す、請求項２０記載の前方視野表示システム。
【請求項１】
乗物のための到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力グラフィック表示システムであって、
到着要求時刻に関連する所定のパラメータを受け取るようにプログラムされたプロセッサと、
前記プロセッサに通信可能に結合された第１の視覚表示器であり、
軸を含むダイヤルと、
所定の中間地点の現時点の到着予定時刻（ＥＴＡ）を示す第１のマーカと、
前記現時点ＥＴＡ値および選択したＲＴＡ時刻許容値に関連する前記ＲＴＡの値を示す第２のマーカと、
前記乗物が前記所定の中間地点に到達することができる最先時刻を表す第１の指示と、
前記乗物が前記所定の中間地点に到達することができる最終時刻を表す第２の指示と、
早い到着方向における前記ＥＴＡの不確実性を表す第３の指示と、
遅い到着方向における前記ＥＴＡの不確実性を表す第４の指示と
を含むＲＴＡグラフィックを含む、第１の視覚表示器と
を備えるシステム。
【請求項２】
前記ダイヤルが軸のまわりに実質的に対称である、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項３】
前記プロセッサに通信可能に結合された第２の視覚表示器をさらに含み、前記第２の表示器が、
前記最先時刻と前記最終時刻との間の相対時間を示す長さを含むＲＴＡ時刻ボックスと、
前記現時点ＥＴＡに対応する指標を含む乗物記号と、
前記乗物が所定の中間地点を通過するのに要求される時刻を示すＲＴＡ記号と
を含むマップモードグラフィックを含む、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項４】
前記第１の視覚表示器が航空機水平位置表示を含む、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項５】
前記マップモードグラフィックが水平位置表示上で前記乗物の首線に位置合わせされる、請求項３記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項６】
前記ＲＴＡ時刻ボックスの長さが、前記最先時刻および前記最終時刻に前記乗物の対地速度を乗算したものを使用して乗物航路に沿った距離を表す、請求項３記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項７】
前記指標と前記ＲＴＡ記号との間の差が、前記中間地点の前記乗物ＥＴＡと前記中間地点の前記ＲＴＡとの間の差を表す、請求項３記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項８】
前記ＲＴＡ時刻ボックスの外に位置決めされた前記指標の指示が、早い到着状態および遅い到着状態のうちの少なくとも一方を表す、請求項３記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項９】
前記第１の視覚表示器が航空機主飛行表示器を含む、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項１０】
前記ダイヤルが時間の単位で目盛り付けされた目盛を含む、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項１１】
前記第１のマーカが前記ダイヤルの中央に位置決めされる、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項１２】
前記第１の指示が前記ダイヤルの第１の限界から前記第１のマーカの方に延びる第１のバー指示を含み、前記第２の指示が前記目盛の第２の限界から前記第１のマーカの方に延びる第２のバー指示を含む、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項１３】
前記第３の指示が前記目盛の第１の限界から前記第１のマーカの方に延びる第３のバー指示を含み、前記第４の指示が前記目盛の前記第２の限界から前記第１のマーカの方に延びる第４のバー指示を含む、請求項１記載のＲＴＡ表示システム。
【請求項１４】
到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力を表示する方法であって、
中間地点の位置情報、前記中間地点の乗物の到着要求時刻（ＲＴＡ）、前記ＲＴＡに関する許容度、および前記中間地点の到着予定時刻（ＥＴＡ）を含む中間地点情報を受け取るステップと、
前記ＥＴＡを基準として前記ＲＴＡをグラフィックで表示するステップと
を含む方法。
【請求項１５】
前記中間地点の前記ＥＴＡの不確実性をグラフィックで表示するステップをさらに含む、請求項１４記載の到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力を表示する方法。
【請求項１６】
前記中間地点の前記ＥＴＡの前記不確実性が、水平位置不確実性の航路沿い成分、および前記乗物の前方の予測の風データに起因する不確実性の少なくとも一方を含む、請求項１５記載の到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力を表示する方法。
【請求項１７】
前記乗物の限界内の最高速許容速度を使用することによる前記中間地点の最先到着時刻を受け取るステップと、
前記乗物の限界内の最低速許容速度を使用することによる前記中間地点の第２の到着時刻を受け取るステップと、
前記第１および第２の到着時刻をグラフィックで表示するステップと
をさらに含む、請求項１４記載の到着要求時刻（ＲＴＡ）遂行能力を表示する方法。
【請求項１８】
複数の指示エリアを含むグラフィック表示画面を含む前方視野表示システムであって、少なくとも１つの指示エリアが、
所定の中間地点の現時点の到着予定時刻（ＥＴＡ）をグラフィックで表示し、
前記現時点ＥＴＡ値および選択した到着要求時刻（ＲＴＡ）の時刻許容値に関連する前記ＲＴＡの値をグラフィックで表示し、
乗物の最高速の現時点の速度限界を使用して前記乗物が前記所定の中間地点に到達することができる最先時刻をグラフィックで表示し、
前記乗物の最低速の現時点の速度限界を使用して前記乗物が前記所定の中間地点に到達することができる最終時刻をグラフィックで表示し、
前記選択したＲＴＡ時刻許容値内に前記乗物が前記中間地点に達することができることへの不確実性をグラフィックで表示する
ように構成された到着要求時刻（ＲＴＡ）表示指示器を含む、前方視野表示システム。
【請求項１９】
時間および距離の少なくとも一方の単位で目盛り付けされた目盛をさらに含む、請求項１８記載の前方視野表示システム。
【請求項２０】
前記グラフィック表示画面が水平位置表示を含み、前記ＲＴＡ表示指示器が、乗物ＥＴＡを表す乗物アイコンおよびＲＴＡ時刻ボックス表示を含み、前記乗物アイコンと前記ＲＴＡ時刻ボックス表示との相対位置が前記乗物ＲＴＡ遂行能力を示す、請求項１８記載の前方視野表示システム。
【請求項２１】
前記グラフィック表示画面が水平位置表示を含み、前記ＲＴＡ表示指示器が、前記ＲＴＡ時刻ボックス表示の中央に隣接してＲＴＡ記号を含み、前記ＲＴＡ記号および前記乗物アイコンの相対位置の差が前記所定の中間地点の到着時刻誤差を表す、請求項２０記載の前方視野表示システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１２−５０７４３７（Ｐ２０１２−５０７４３７Ａ）
【公表日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３４６７０（Ｐ２０１１−５３４６７０）
【出願日】平成２１年１０月２７日（２００９．１０．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０６２１６４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０５６５０８
【国際公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【出願人】（５０６３８８９２３）ジーイー・アビエイション・システムズ・エルエルシー (46)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２７日（２００９．１０．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０６２１６４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０５６５０８
【国際公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【出願人】（５０６３８８９２３）ジーイー・アビエイション・システムズ・エルエルシー (46)
【Ｆターム（参考）】
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