航空交通管制のための改良されたシステムおよび方法
【課題】操縦および航空機の状態の監視からのパイロットまたは管制官の注意散漫を低減または実質的に除去するシステムおよび手順を提供する。
【解決手段】マイクロホン１６と、スピーカ１４と、発声するユーザによってマイクロホンに送達された発声メッセージをデジタル化メッセージに変換するマイクロプロセッサ２０−２デバイスと、デジタル化メッセージと照合する複数の記憶されている命令を有する、マイクロプロセッサデバイスによってアクセス可能なデータベースと、複数の記憶されている命令から標準メッセージを選択するように構成されているマイクロプロセッサ実行可能プログラムと、選択された標準化メッセージを示す表示装置２０−１２と、選択されたメッセージを受信者に送信する第１のトランシーバ２０−１６と、選択されたメッセージを受信する第２のトランシーバ２０−８とを有し、選択されたメッセージが受信者によって受信され、受信者が聞くためにスピーカによって送達可能な聴覚形式に変換される。
【解決手段】マイクロホン１６と、スピーカ１４と、発声するユーザによってマイクロホンに送達された発声メッセージをデジタル化メッセージに変換するマイクロプロセッサ２０−２デバイスと、デジタル化メッセージと照合する複数の記憶されている命令を有する、マイクロプロセッサデバイスによってアクセス可能なデータベースと、複数の記憶されている命令から標準メッセージを選択するように構成されているマイクロプロセッサ実行可能プログラムと、選択された標準化メッセージを示す表示装置２０−１２と、選択されたメッセージを受信者に送信する第１のトランシーバ２０−１６と、選択されたメッセージを受信する第２のトランシーバ２０−８とを有し、選択されたメッセージが受信者によって受信され、受信者が聞くためにスピーカによって送達可能な聴覚形式に変換される。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
航空機を操縦するパイロットは、多数の機器および制御装置と向かい合う。機器および制御装置は、しばしばパイロットに大きな注意散漫をもたらす。この注意散漫は、運行コースが空港に接近するときに生じるように、パイロットが制限的または過密な空域に接近する際に非常に重大な問題であり得る。例えば、現在の表示装置は、パイロットまたは地上管制官の注意を求める電子メールのようなメッセージでしばしば騒然となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
航空機に搭乗する全ての人の安全が改善され、航空機監視の運転効率が向上するように、操縦および航空機の状態の監視からのパイロットまたは管制官の注意散漫を低減することまたは実質的に除去することが可能なシステムおよび手順の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
それだけに限定されるものではないが、パイロットと管制官との間の通信を含む、デジタルデータリンク通信を利用する、送信場所と受信との間での聴覚および発声のプロセスを利用する通信のシステムおよび方法。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
本発明の好適および代替的な実施形態が以下の図面に関連して以下で詳細が説明される。
説明される通信システムおよび方法は、送信者と受信者との間のあらゆる双方向通信に適用される。より詳細には、双方向通信システムが、航空機パイロットと航空交通管制センター管制官との間で生じる通信を改善させる改良を含む。改良されたシステムおよび方法は、パイロットまたは航空交通管制官に対する注意散漫が最小化されるように、デジタル的に送信、受信および処理される音声および聴覚手順を用いる。改良されたシステムおよび方法は、パイロットまたは航空交通管制官によって発声される、意味に一貫性がある航空関連メッセージおよびプロトコルを管制官パイロット間データリンク通信（ＣＰＤＬＣ）で使用されるメッセージに変換する。ＣＰＤＬＣメッセージは、本明細書で全文が開示されているかのように言及をもって本明細書の一部となす、大陸の空域での航空交通データリンクサービスに関する安全性および性能の要求標準（Ｓａｆｅｔｙ Ａｎｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｆｏｒ Ａｉｒｔｒａｆｆｉｃ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｉｎ Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ａｉｒｓｐａｃｅ）（ＲＴＣＡ／ＤＯ−２９０、２００４年４月２９日、ＲＴＣＡ社）、ＡＴＮベースライン１、改訂Ａに関する相互運用要求基準（Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｆｏｒ ＡＴＮ Ｂａｓｅｌｉｎｅ １，Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ａ）（ＤＯ−２８０Ａ／ＥＵＲＯＣＡＥ ＥＤ−１１０Ａ、２００４年１１月１９日、ＲＴＣＡ社）および北大西洋空域でのＡＴＳデータリンクサービスに関する指導用教材（Ｇｕｉｄａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｆｏｒ ＡＴＳ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｉｎ Ｎｏｒｔｈ Ａｔｌａｎｔｉｃ Ａｉｒｓｐａｃｅ）（１２．０版、２００５年５月１９日、ＳｃＯＡＣＣ、英国）に充分に説明されている。上記参照にはＣＰＤＬＣベース通信に関する標準および勧告方式（ＳＡＲＰＳ）がある。
【０００５】
特定の実施形態では、航空機および地上管制の業務に関連する用語を有するパイロットまたは地上管制官が発声した航空関連メッセージが、デジタル化されたメッセージに変換される。航空機および地上の業務は、離着陸の準備および離着陸の際の忙しい時間の間と航空機が空港間を運航する間のあまり忙しくない時間の間とに適用可能なＣＰＤＬＣ手順を含む。デジタル化されたメッセージは、マイクロプロセッサで実行されるデバイスに記憶されている標準メッセージのセットのうちの少なくとも１つの標準メッセージと照合される。例えば、標準メッセージのセットは、限定されるものではないが、参照されたＲＴＣＡ／ＤＯ−２９０および上記の１２．０版の文書で説明されているＣＰＤＬＣのアップリンク（ＵＭ）およびダウンリンク（ＤＭ）メッセージを含む。照合された標準メッセージが表示装置上に示され、航空機にアップリンクで通信されるかまたは航空交通管制センターにダウンリンクで通信される。表示されたメッセージが音声に変換されてパイロットまたは地上管制官によって聞かれる。
【０００６】
管制官からパイロットに送信されるアップリンクメッセージは、パイロットが聞けるように文字列から音声に変換され、管制官に送信されるように向けられたパイロットからの発声されたメッセージが音声から文字列に変換される。管制官からのアップリンクメッセージまたはパイロットから管制官へのダウンリンク送信が意図されるメッセージのいずれかが確認のために英数字の表示装置上に示される。航空機またはセンターが業務中の間、管制官からアップリンクされたメッセージまたはパイロットから管制官へのダウンリンク送信が意図されたメッセージのいずれかが種々の飛行要件に従って選択される。
【０００７】
航空機と航空機管制官との通信システムおよび方法が、以下の図面に関してさらに説明される。
図１Ａは、管制官からパイロットへのアップリンク通信システム１０Ａの概略図である。システム１０Ａは、航空機３０においてパイロットによって着用されるヘッドホン１１Ｂと、航空交通管制センター６０において航空交通管制官によって着用されるヘッドホン１１Ａとを含む。各ヘッドホン１１Ａおよび１１Ｂは、少なくとも１つのスピーカ１４およびマイクロホン１６を含む。航空交通管制センター６０においてヘッドホン１１Ａを着用する管制官は、マイクロホン１６に発声する。マイクロホン１６およびスピーカ１４はマイクロプロセッサ表示装置およびトランシーバ２０Ａに接続されている。トランシーバ２０Ａは、航空機３０によって受信されるアップリンク信号４０Ａを発する無線通信塔４０と通信している。航空機３０では、マイクロプロセッサ表示装置およびトランシーバ２０Ｂがアップリンク信号４０Ａを受信し、パイロットのヘッドホン１１Ｂのスピーカ１４を介して音声と等価物を提供する。
【０００８】
図１Ｂは、パイロットから管制官へのダウンリンク通信の概略図である。図示されるように、通信システム１０Ｂが航空機６０からのダウンリンク信号４０Ｂを生じさせる。パイロットがスピーカ１６に発声しそれがデバイス２０Ｂに送信される。デバイス２０Ｂが送信を行って塔４０にダウンリンク無線送信信号４０Ｂを送信し、タワー４０は受信した信号４０Ｂをデバイス２０Ａに中継する。
【０００９】
図２は、センター６０とのダウンリンク信号４０Ｂの送信またはアップリンク信号４０Ａの受信に対して使用される航空機３０のマイクロプロセッサおよびトランシーバ２０Ｂの概略図である。マイクロホン１６およびスピーカ１４は、通信管理ユニット（ＣＭＵ）２０−１とデータ通信をしている。ＣＭＵ２０−１は、さらに、以下で説明されるように、多目的制御ディスプレイユニット（ＭＣＤＵ）２０−１２および超高周波デジタル無線（ＶＤＲ）２０−１６と信号通信をしている。ＭＣＤＵ２０−１２は、パイロットとＣＭＵ２０−１との間のインターフェースを提供する。
【００１０】
ＣＭＵ２０−１は、マイクロホン１６と信号通信している音声認識プロセッサ２０−２と、音声認識プロセッサ２０−２と信号通信している命令プロセッサ２０−６と、命令プロセッサ２０−６およびスピーカ１４と信号通信している音声復唱プロセッサ２０−８とを含む。命令プロセッサ２０−６は、音声復唱プロセッサ２０−８と、パイロットがそれを介してやりとりをするＭＣＤＵ２０−１２と別個に信号通信をしており、さらに、別個にＶＤＲ２０−１６と信号通信している。ＶＤＲ２０−１６は、ダウンリンク無線信号４０Ｂを生成および送信するか、またはセンター６０によって送信されるアップリンク無線信号４０Ａを受信および搬送する。ＭＣＤＵは、多機能表示装置（ＭＦＤ）を含んでよい。
【００１１】
図３は、航空機３０とのダウンリンク信号４０Ｂの受信またはアップリンク信号４０Ａの送信に対して使用される、センター６０のマイクロプロセッサおよびトランシーバ２０Ａの構成要素を示す。ダウンリンク電磁信号４０Ｂは、超短波（ＶＨＦ）地上局５０−２を使用してマイクロプロセッサおよびトランシーバ２０Ａによって受信される。代替的に、デバイス２０Ａが高周波（ＨＦ）、ＳＡＴＣＯＭ、ゲートリンク（Ｇａｔｅｌｉｎｋ）、広帯域衛星、またはデータリンクサブネットワークであってもよい。送信４０Ｂの情報内容がＶＨＦ５０−２を経由して航空情報呼び出し／伝達システム（ＡＣＡＲＳ）ルータ５０−６または航空通信ネットワーク（ＡＴＮ）ルータ５０−１０に送信される。ＡＣＡＲＳルータ５０−６およびＡＴＮルータ５０−１０は、共にネットワーク５０−１４に集結する。ネットワーク５０−１４は、ＡＣＡＲＳルータ５０−６およびＡＴＮルータ５０−１０と協力して、近くおよび遠く離れた航空機を管理する他の航空業務管制センターをリンクするように機能する。ネットワークのＡＣＡＲＳおよびＡＴＮルータ５０−６、１０は、所与の航空機３０のその飛行の間の業務管轄区域を有するか有することになるＡＴＣセンターに出発および他の航空関連情報を送信する。ネットワーク５０−１４は、ＭＣＤＵ２０−１２が航空機３０のパイロットに対して行うようなものと同様の聴覚および視覚のインターフェースタスクをセンター６０の管制官にサービス提供する双方向表示装置５０−１６と信号通信をしている。双方向表示装置５０−１６は、航空交通管制官のヘッドホン１１とデータ通信をしており、以下で説明されるように、そこで、音声から文字列への処理がマイクロホン１６と連携され、文字列から音声への処理がスピーカ１４と連携される。
【００１２】
図４は、航空機３０または航空管制官６０のいずれかで使用される方法のフローチャートである。概略的な方法は、ＣＰＤＬＣセッションが音声プロセスによって確立されるブロック６０−２で開始する。その後、プロセスブロック６０−４で、地上管制官およびパイロットが音声および聴覚のプロセスによってデータリンク通信を実行する。次に、方法は、音声命令によってＣＰＤＬＣセッションが終了されるプロセスブロック６０−６で完了する。
【００１３】
図５は、図４の副アルゴリズムブロック６０−４の拡大図である。ブロック６０−２から開始して、ブロック６０−４は複数の副アルゴリズムを含む。第１に、飛行業務の種々の段階に対応する参照番号に従って分類されている、管制官からパイロットへのアップリンク（ＵＭ）およびパイロットから管制官へのダウンリンク（ＤＭ）のＣＰＤＬＣメッセージと一致する標準の航空機および管制用語を使用してパイロットまたは航空交通管制官が発声する副アルゴリズムブロック６０−４Ａ。例えば、ＲＴＣＡ／ＤＯ−２９０および上記の１２版文書で説明されているように、参照番号ＵＭ０−５はアップリンク応答および確認応答通報に関し、ＵＭ６−２２３はアップリンクの垂直方向クリアランスに関し、ＤＭ０−５はダウンリンク応答および確認応答通報に関し、ＤＭ６−１０はダウンリンクの垂直方向クリアランスに関する。例えば、論理確認応答通報（ＬＡＣＫ）、ＤＭ９９ＣＤＡ、およびその他のいくつかのメッセージは自動的に生成される。他のＵＭおよびＤＭのＣＰＤＬＣ参照番号セットは、速度要求、経路修正要求、報告、ネゴシエーション、緊急メッセージ、その他等の他の飛行業務に関する。標準ＵＭおよびＤＭでは、メッセージが用語であるか、またはメッセージ要素がＣＰＤＬＣ参照番号との照合に関するトリガーとしてその後で使用されるキーワードを有している。
【００１４】
管制官またはパイロットが各ＵＭまたはＤＭ参照ＣＰＤＬＣメッセージのメッセージ要素をマイクロホン１６に発声すると、発声メッセージのファイル記憶と共に音声から文字列への変換が次のブロック６０−４Ｃで生じる。音声から文字列への変換は、Ｎｕａｎｃｅ社（バーリントン、マサチューセッツ州、米国）から市販されているＮａｔｕｒａｌｌｙＳｐｅａｋｉｎｇ８等の実行可能プログラムを実行するように構成されているマイクロプロセッサによって達成されてよい。例えば、パイロットがＣＰＤＬＣメッセージＤＭ２７の下で特定の距離までの天候偏差を要求する場合、パイロットは「３０４８メートル（１００００フィート）までの天候偏差を要求」と発声し、ここで、部分的語句「までの天候偏差」の「天候偏差」は、以下で説明されるように地上管制官にその後で送信されるＤＭ２７ ＣＰＤＬＣメッセージを特定および選択するためのトリガーキーワードとして動作するように機能する。同様に、ＤＭ２７メッセージを受信した地上管制官は「３０４８メートル（１００００フィート）まで偏差することを許可する」と発声し、ここで、「偏差することを許可する」は、ＵＭ８２ ＣＰＤＬＣメッセージを特定および選択するためのトリガーキーワードとして動作するように機能する。
【００１５】
図５を続けると、ブロック６０−４Ｅで、記憶されたファイルからメッセージが取り出されてキーワード内容に関して解析される。プロセス６０−４Ｇで、発声されたメッセージは、記憶されているＣＰＤＬＣ標準メッセージセット、例えば、ユーザが航空機３０のパイロットであるかまたはセンター６０の管制官であるかに応じてアップリンクメッセージ（ＵＭ）またはダウンリンクメッセージ（ＤＭ）と比較される。ＵＭおよびＤＭは、ＵＭまたはＤＭメッセージ要素ステートメントの目的または使用のために指定されたカラムを有する規定の形式で構築されている。所与の体系化されたＵＭまたはＤＭに関する所与のメッセージ要素ステートメントが、体系化されたＵＭまたはＤＭ通信の目的または使用と一致する、パイロットまたは管制官によって発声され得る言葉を指定する境界された括弧内に含まれる。くくられたメッセージは、上記で引用されたＲＴＣＡ／ＤＯ−２９０および１２．０版文書で参照されるＳＡＲＰＳに説明されるように、抽象構文記法−１（ＡＳＮ−１）の下でパック化符号化規則を利用するソフトウェアによって解釈される。は発声するパイロットまたは発声する地上管制官の用語の意味は、ＰＥＲ標準の利用の下で文脈上の意味に従って順位付けされる。ブロック６０−４Ｈで、発声メッセージと合致するＣＰＤＬＣ標準メッセージが存在するか否かを決定するために、記憶されているＣＰＤＬＣ文脈上順位付けされたメッセージセットの文脈上の管理が、データベースから取り出してパイロットまたは管制官の発声メッセージのキーワードトリガーを比較することによって確立される。ブロック６０−４Ｈの結果が「いいえ」である場合、次にプロセスはユーザが別のメッセージを示すブロック６０−４Ａに戻る。結果が、合致の存在する「はい」である場合、次にプロセスブロック６０−４ＪでＣＰＤＬＣ合致メッセージがＭＣＤＵ２０−１２上に表示される。一度、メッセージが表示されると、別の決定ダイヤモンドは、システムがＣＰＤＬＣ表示メッセージを復唱するべきか否かを決定する決定ダイヤモンド６０−４Ｋに到達する。「いいえ」である場合、次にプロセスブロック６０−４Ｒで表示されたＣＰＤＬＣ合致メッセージが無線送信アップリンク信号４０Ａまたはダウンリンク信号４０Ｂとして送信される。「はい」である場合、表示された合致ＣＰＤＬＣメッセージがプロセスブロック６０−４Ｌで復唱される。復唱プロセスは、Ｎｕａｎｃｅ社（バーリントン、マサチューセッツ州、米国）から市販されているＶｏｃａｌｉｚｅｒ４．０等の実行可能プログラムを実行するように構成されているマイクロプロセッサによって達成され得る文字列から音声への変換を利用する。その後、アルゴリズムで、ＣＰＤＬＣメッセージがユーザに受け入れ可能であるか否かの問い合わせが示される別の決定ダイヤモンド６０−４Ｐに到達される。受け入れ可能である場合、プロセスがブロック６０−４Ｒで実行されて合致ＣＰＤＬＣメッセージが無線送信信号４０Ａまたは４０Ｂとして出力される。メッセージが受け入れ可能でない場合、次に、プロセスはユーザが別のメッセージを発声するブロック６０−４Ａに戻る。照合アルゴリズムの代替的な実施形態は、ＰＥＲおよびＡＳＮ−１によってメッセージ要素を順位付けするソフトウェアアルゴリズムを使用して、発声メッセージに対する第２の、第３の、および他の順位のＣＰＬＤＣメッセージが、パイロットまたは航空交通管制官に適切なメッセージとしての検討のために提供されることを可能にする。
【００１６】
図６は、ＣＰＤＬＣセッションを確立、実行および終結するための代替的なプロセス７０である。このプロセスは、発声メッセージによりブロック７１で開始する。発声メッセージは記録され、デジタル化され、メモリに記憶される。メッセージの検索がブロック７２で行われ、メッセージがＭＣＤＵ２０−１２上の表示文字列として示される、ブロック７４を参照されたい。次に、決定ダイヤモンド７６が、提示されたメッセージを復唱するか否かの問い合わせで続く。答えが「いいえ」である場合、次にブロック８２でメッセージがアップリンク信号またはダウンリンク信号のいずれかとして送信される。問い合わせが「はい」であり、メッセージを復唱する場合、次に、プロセスブロック７８で、メッセージが復唱され、その後に再度、復唱メッセージが受け入れ可能か否かの問い合わせが続く、決定ダイヤモンド８０を参照されたい。メッセージが受け入れ可能である場合、次に、メッセージがプロセスブロック８２でアップリンク信号もしくはダウンリンク信号のいずれかとして送信され、または代替的に、答えが「いいえ」である場合、メッセージ「ＣＰＤＬＣメッセージなし」がオペレータに示される。「ＣＰＤＬＣメッセージなし」を聞くと、パイロットまたは地上管制官はプロセスブロック７１で新規のメッセージを発声し、プロセス７０を繰り返す。図５および６の方法は、航空機３０に配置されているＭＣＤＵ２０−１２表示装置２０ａ、またはセンター６０に配置されている別の表示装置上に配置されている画面領域または画像アイコン、例えば、押しボタンアイコン等の音声駆動に同様に適用可能であり、信号４０Ａおよび／または信号４０Ｂの送信を生じる。
【００１７】
図７〜９は、航空機３０のパイロットと航空交通センター６０の管制官との間で行われる音声トリガーＣＰＤＬＣメッセージのシステムおよび方法の適用の一例を示す。パイロットおよび管制官の両方からのメッセージが、航空機３０および航空機管制センター６０の各々、ＭＣＤＵ９０および双方向表示装置９２に描いて示されている。図示されるシナリオの連続は、信号９８に含まれるＣＰＤＬＣダウンリンクメッセージで搬送されるパイロットが発した要求、アップリンク信号１００に含まれるＣＰＤＬＣアップリンクメッセージで搬送される管制官の応答、およびダウンリンク信号１０２に含まれる追加のダウンリンクメッセージでのパイロットからの確認を含む。
【００１８】
図７は、航空交通管制官へのＣＰＤＬＣセッションの間に行われる聴覚および発声プロセスを使用する、パイロットからの信号９８に含まれるダウンリンク通信要求を概略的に示す。このシナリオでは、パイロットが特定の海里（ＮＭ）範囲の飛行偏差を要求している。航空機３０からのダウンリンク信号９８は、パイロットがパイロットのマイクロホン１６Ｂに「経路の残り５５．５６キロメートル（３０海里）までの天候偏差を要求する」と発声した結果として、それが音声から文字列に変換されてパイロットの画面表示１０６としてＭＣＤＵ９０上に示される、合致ＣＰＤＬＣステートメントＤＭ２７を含む。画面表示１０６のパイロットが発声ステートメントの英数字文字列は「経路の残り５５．５６キロメートル（３０海里）までの天候偏差を要求する」と示され、パイロットが見ることまたはパイロットのスピーカ１４Ｂでパイロットに対して復唱することが可能である。一度、メッセージが検討（例えば、聴覚の復唱または表示）されると、次にパイロットが「送信」と言い、ダウンリンクメッセージをＡＴＣ管制官に送信する。
【００１９】
航空機３０内で、ダウンリンク信号９８が処理されて双方向表示装置９２上に「航空機ＨＯＮ１２３４が経路の残り５５．５６キロメートル（３０海里）までの天候偏差を要求」と示される。管制センター６０で、管制官は、次に、表示された管制官メッセージの文字列から音声への変換が示される、呼び出しウィンドウを参照されたい。一実施形態では、省略形が非省略形版に（例えば、ＮＭ＝海里）に音声変換される。受信したメッセージの下にプロンプト「応答する？」があり、管制官がパイロットの問い合わせに対して音声トリガーＣＰＤＬＣ応答メッセージを準備することを催促する。
【００２０】
図８は、図７のパイロットの問い合わせに対する管制官からの信号１００で搬送されるアップリンクＣＰＤＬＣ通信応答を概略的に示す。この場合、管制官が管制官のマイクロホン１６に「航空機ＨＯＮ１２３４が経路の残り３０海里（５５．５６キロメートル）まで偏差することを許可する」と発声し、それがその後に音声から文字列に変換される。管制官応答からの情報が、アップリンク信号１００においてＣＰＤＬＣ標準メッセージＵＭ８２で航空機３０に送信される。管制官の発声メッセージが音声認識プロセッサを介して処理され、「航空機ＨＯＮ１２３４が経路の残り５５．５６キロメートル（３０海里）までの天候偏差することを許可する」と「応答する？」に隣接して示される。さらに状況も未確認と示される。
【００２１】
航空機３０内で、アップリンク信号１００が受信され、処理され、「航空機ＨＯＮ１２３４が経路の残り３０海里（５５．５６キロメートル）まで偏差することを許可する」の英数字文字列としてＭＣＤＵ９０上に示される。航空機３０において、次にパイロットが文字列から音声への変換を聞く、ＭＣＤＵ９０の上の呼び出しウィンドウを参照されたい。次に、パイロットは、パイロットの問い合わせに対する管制官の応答に対する確認メッセージを準備する。
【００２２】
図９は、図８の管制官の応答に対するパイロットからの信号１０２で搬送されるダウンリンクＣＰＤＬＣ確認応答を概略的に示す。応答して、パイロットは、応じるという意味の「了解」とパイロットのマイクロホン１６Ｂに応答し、音声から文字列へのメッセージがＭＣＤＵ９０上に「了解」と示される。「了解」に関する情報内容が、ダウンリンク信号１０２に含まれるＣＰＤＬＣダウンリンクメッセージＤＭ０を介してセンター６０にいる管制官に搬送される。パイロットの確認が、双方向表示装置９２上に状態：確認済として表示される。パイロットの確認が音声に変換される、双方向表示装置９２の上の呼び出しウィンドウを参照されたい（「ＨＯＮ１２３４は偏差の許可に従う」）。
【００２３】
図７〜９で取り上げられた前述の例は、ＡＴＣログオンおよびＣＰＤＬＣ接続の確立にも適用され得る。さらに、メッセージが送信される前に「通知」、「ログオン」、「ログオンの実行」、「了解」、「確認」、「承諾」、「拒否」等の短い応答を必要とするいくつかのメッセージは、発声するパイロットまたは発声する地上管制官によって検討され得て、「送信」、「中止」、または「後で応答」と言う選択肢を有し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】管制官からパイロットへのアップリンク通信の概略図である。
【図１Ｂ】パイロットから管制官へのダウンリンク通信の概略図である。
【図２】センターとのダウンリンク信号の送信またはアップリンク信号の受信に使用される航空機のマイクロプロセッサおよびトランシーバの概略図である。
【図３】航空機とのダウンリンク信号４０Ｂの受信またはアップリンク信号の送信に使用されるセンターのマイクロプロセッサおよびトランシーバの構成要素を説明する説明図である。
【図４】航空機または航空管制官の改良された管制パイロットデータリンクシステムのいずれかで使用される例示的な方法のフローチャートである。
【図５】航空機または航空管制官の改良された制御パイロットデータリンクシステムのいずれかで使用される例示的な方法のフローチャートである。
【図６】航空機または航空管制官の改良された制御パイロットデータリンクシステムのいずれかで使用される例示的な方法のフローチャートである。
【図７】通信セッションの際に実行される聴覚および発声プロセスを使用するパイロットから航空交通管制官への信号内に含まれるダウンリンク通信要求を概略的に示す説明図である。
【図８】図７のパイロットの問い合わせに対する管制官からの信号で搬送されるアップリンク通信応答を概略的に示す説明図である。
【図９】図８の管制官の応答に対するパイロットからの信号で搬送されるダウンリンク確認応答を概略的に示す説明図である。
【背景技術】
【０００１】
航空機を操縦するパイロットは、多数の機器および制御装置と向かい合う。機器および制御装置は、しばしばパイロットに大きな注意散漫をもたらす。この注意散漫は、運行コースが空港に接近するときに生じるように、パイロットが制限的または過密な空域に接近する際に非常に重大な問題であり得る。例えば、現在の表示装置は、パイロットまたは地上管制官の注意を求める電子メールのようなメッセージでしばしば騒然となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
航空機に搭乗する全ての人の安全が改善され、航空機監視の運転効率が向上するように、操縦および航空機の状態の監視からのパイロットまたは管制官の注意散漫を低減することまたは実質的に除去することが可能なシステムおよび手順の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
それだけに限定されるものではないが、パイロットと管制官との間の通信を含む、デジタルデータリンク通信を利用する、送信場所と受信との間での聴覚および発声のプロセスを利用する通信のシステムおよび方法。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
本発明の好適および代替的な実施形態が以下の図面に関連して以下で詳細が説明される。
説明される通信システムおよび方法は、送信者と受信者との間のあらゆる双方向通信に適用される。より詳細には、双方向通信システムが、航空機パイロットと航空交通管制センター管制官との間で生じる通信を改善させる改良を含む。改良されたシステムおよび方法は、パイロットまたは航空交通管制官に対する注意散漫が最小化されるように、デジタル的に送信、受信および処理される音声および聴覚手順を用いる。改良されたシステムおよび方法は、パイロットまたは航空交通管制官によって発声される、意味に一貫性がある航空関連メッセージおよびプロトコルを管制官パイロット間データリンク通信（ＣＰＤＬＣ）で使用されるメッセージに変換する。ＣＰＤＬＣメッセージは、本明細書で全文が開示されているかのように言及をもって本明細書の一部となす、大陸の空域での航空交通データリンクサービスに関する安全性および性能の要求標準（Ｓａｆｅｔｙ Ａｎｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｆｏｒ Ａｉｒｔｒａｆｆｉｃ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｉｎ Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ａｉｒｓｐａｃｅ）（ＲＴＣＡ／ＤＯ−２９０、２００４年４月２９日、ＲＴＣＡ社）、ＡＴＮベースライン１、改訂Ａに関する相互運用要求基準（Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｆｏｒ ＡＴＮ Ｂａｓｅｌｉｎｅ １，Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ａ）（ＤＯ−２８０Ａ／ＥＵＲＯＣＡＥ ＥＤ−１１０Ａ、２００４年１１月１９日、ＲＴＣＡ社）および北大西洋空域でのＡＴＳデータリンクサービスに関する指導用教材（Ｇｕｉｄａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｆｏｒ ＡＴＳ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｉｎ Ｎｏｒｔｈ Ａｔｌａｎｔｉｃ Ａｉｒｓｐａｃｅ）（１２．０版、２００５年５月１９日、ＳｃＯＡＣＣ、英国）に充分に説明されている。上記参照にはＣＰＤＬＣベース通信に関する標準および勧告方式（ＳＡＲＰＳ）がある。
【０００５】
特定の実施形態では、航空機および地上管制の業務に関連する用語を有するパイロットまたは地上管制官が発声した航空関連メッセージが、デジタル化されたメッセージに変換される。航空機および地上の業務は、離着陸の準備および離着陸の際の忙しい時間の間と航空機が空港間を運航する間のあまり忙しくない時間の間とに適用可能なＣＰＤＬＣ手順を含む。デジタル化されたメッセージは、マイクロプロセッサで実行されるデバイスに記憶されている標準メッセージのセットのうちの少なくとも１つの標準メッセージと照合される。例えば、標準メッセージのセットは、限定されるものではないが、参照されたＲＴＣＡ／ＤＯ−２９０および上記の１２．０版の文書で説明されているＣＰＤＬＣのアップリンク（ＵＭ）およびダウンリンク（ＤＭ）メッセージを含む。照合された標準メッセージが表示装置上に示され、航空機にアップリンクで通信されるかまたは航空交通管制センターにダウンリンクで通信される。表示されたメッセージが音声に変換されてパイロットまたは地上管制官によって聞かれる。
【０００６】
管制官からパイロットに送信されるアップリンクメッセージは、パイロットが聞けるように文字列から音声に変換され、管制官に送信されるように向けられたパイロットからの発声されたメッセージが音声から文字列に変換される。管制官からのアップリンクメッセージまたはパイロットから管制官へのダウンリンク送信が意図されるメッセージのいずれかが確認のために英数字の表示装置上に示される。航空機またはセンターが業務中の間、管制官からアップリンクされたメッセージまたはパイロットから管制官へのダウンリンク送信が意図されたメッセージのいずれかが種々の飛行要件に従って選択される。
【０００７】
航空機と航空機管制官との通信システムおよび方法が、以下の図面に関してさらに説明される。
図１Ａは、管制官からパイロットへのアップリンク通信システム１０Ａの概略図である。システム１０Ａは、航空機３０においてパイロットによって着用されるヘッドホン１１Ｂと、航空交通管制センター６０において航空交通管制官によって着用されるヘッドホン１１Ａとを含む。各ヘッドホン１１Ａおよび１１Ｂは、少なくとも１つのスピーカ１４およびマイクロホン１６を含む。航空交通管制センター６０においてヘッドホン１１Ａを着用する管制官は、マイクロホン１６に発声する。マイクロホン１６およびスピーカ１４はマイクロプロセッサ表示装置およびトランシーバ２０Ａに接続されている。トランシーバ２０Ａは、航空機３０によって受信されるアップリンク信号４０Ａを発する無線通信塔４０と通信している。航空機３０では、マイクロプロセッサ表示装置およびトランシーバ２０Ｂがアップリンク信号４０Ａを受信し、パイロットのヘッドホン１１Ｂのスピーカ１４を介して音声と等価物を提供する。
【０００８】
図１Ｂは、パイロットから管制官へのダウンリンク通信の概略図である。図示されるように、通信システム１０Ｂが航空機６０からのダウンリンク信号４０Ｂを生じさせる。パイロットがスピーカ１６に発声しそれがデバイス２０Ｂに送信される。デバイス２０Ｂが送信を行って塔４０にダウンリンク無線送信信号４０Ｂを送信し、タワー４０は受信した信号４０Ｂをデバイス２０Ａに中継する。
【０００９】
図２は、センター６０とのダウンリンク信号４０Ｂの送信またはアップリンク信号４０Ａの受信に対して使用される航空機３０のマイクロプロセッサおよびトランシーバ２０Ｂの概略図である。マイクロホン１６およびスピーカ１４は、通信管理ユニット（ＣＭＵ）２０−１とデータ通信をしている。ＣＭＵ２０−１は、さらに、以下で説明されるように、多目的制御ディスプレイユニット（ＭＣＤＵ）２０−１２および超高周波デジタル無線（ＶＤＲ）２０−１６と信号通信をしている。ＭＣＤＵ２０−１２は、パイロットとＣＭＵ２０−１との間のインターフェースを提供する。
【００１０】
ＣＭＵ２０−１は、マイクロホン１６と信号通信している音声認識プロセッサ２０−２と、音声認識プロセッサ２０−２と信号通信している命令プロセッサ２０−６と、命令プロセッサ２０−６およびスピーカ１４と信号通信している音声復唱プロセッサ２０−８とを含む。命令プロセッサ２０−６は、音声復唱プロセッサ２０−８と、パイロットがそれを介してやりとりをするＭＣＤＵ２０−１２と別個に信号通信をしており、さらに、別個にＶＤＲ２０−１６と信号通信している。ＶＤＲ２０−１６は、ダウンリンク無線信号４０Ｂを生成および送信するか、またはセンター６０によって送信されるアップリンク無線信号４０Ａを受信および搬送する。ＭＣＤＵは、多機能表示装置（ＭＦＤ）を含んでよい。
【００１１】
図３は、航空機３０とのダウンリンク信号４０Ｂの受信またはアップリンク信号４０Ａの送信に対して使用される、センター６０のマイクロプロセッサおよびトランシーバ２０Ａの構成要素を示す。ダウンリンク電磁信号４０Ｂは、超短波（ＶＨＦ）地上局５０−２を使用してマイクロプロセッサおよびトランシーバ２０Ａによって受信される。代替的に、デバイス２０Ａが高周波（ＨＦ）、ＳＡＴＣＯＭ、ゲートリンク（Ｇａｔｅｌｉｎｋ）、広帯域衛星、またはデータリンクサブネットワークであってもよい。送信４０Ｂの情報内容がＶＨＦ５０−２を経由して航空情報呼び出し／伝達システム（ＡＣＡＲＳ）ルータ５０−６または航空通信ネットワーク（ＡＴＮ）ルータ５０−１０に送信される。ＡＣＡＲＳルータ５０−６およびＡＴＮルータ５０−１０は、共にネットワーク５０−１４に集結する。ネットワーク５０−１４は、ＡＣＡＲＳルータ５０−６およびＡＴＮルータ５０−１０と協力して、近くおよび遠く離れた航空機を管理する他の航空業務管制センターをリンクするように機能する。ネットワークのＡＣＡＲＳおよびＡＴＮルータ５０−６、１０は、所与の航空機３０のその飛行の間の業務管轄区域を有するか有することになるＡＴＣセンターに出発および他の航空関連情報を送信する。ネットワーク５０−１４は、ＭＣＤＵ２０−１２が航空機３０のパイロットに対して行うようなものと同様の聴覚および視覚のインターフェースタスクをセンター６０の管制官にサービス提供する双方向表示装置５０−１６と信号通信をしている。双方向表示装置５０−１６は、航空交通管制官のヘッドホン１１とデータ通信をしており、以下で説明されるように、そこで、音声から文字列への処理がマイクロホン１６と連携され、文字列から音声への処理がスピーカ１４と連携される。
【００１２】
図４は、航空機３０または航空管制官６０のいずれかで使用される方法のフローチャートである。概略的な方法は、ＣＰＤＬＣセッションが音声プロセスによって確立されるブロック６０−２で開始する。その後、プロセスブロック６０−４で、地上管制官およびパイロットが音声および聴覚のプロセスによってデータリンク通信を実行する。次に、方法は、音声命令によってＣＰＤＬＣセッションが終了されるプロセスブロック６０−６で完了する。
【００１３】
図５は、図４の副アルゴリズムブロック６０−４の拡大図である。ブロック６０−２から開始して、ブロック６０−４は複数の副アルゴリズムを含む。第１に、飛行業務の種々の段階に対応する参照番号に従って分類されている、管制官からパイロットへのアップリンク（ＵＭ）およびパイロットから管制官へのダウンリンク（ＤＭ）のＣＰＤＬＣメッセージと一致する標準の航空機および管制用語を使用してパイロットまたは航空交通管制官が発声する副アルゴリズムブロック６０−４Ａ。例えば、ＲＴＣＡ／ＤＯ−２９０および上記の１２版文書で説明されているように、参照番号ＵＭ０−５はアップリンク応答および確認応答通報に関し、ＵＭ６−２２３はアップリンクの垂直方向クリアランスに関し、ＤＭ０−５はダウンリンク応答および確認応答通報に関し、ＤＭ６−１０はダウンリンクの垂直方向クリアランスに関する。例えば、論理確認応答通報（ＬＡＣＫ）、ＤＭ９９ＣＤＡ、およびその他のいくつかのメッセージは自動的に生成される。他のＵＭおよびＤＭのＣＰＤＬＣ参照番号セットは、速度要求、経路修正要求、報告、ネゴシエーション、緊急メッセージ、その他等の他の飛行業務に関する。標準ＵＭおよびＤＭでは、メッセージが用語であるか、またはメッセージ要素がＣＰＤＬＣ参照番号との照合に関するトリガーとしてその後で使用されるキーワードを有している。
【００１４】
管制官またはパイロットが各ＵＭまたはＤＭ参照ＣＰＤＬＣメッセージのメッセージ要素をマイクロホン１６に発声すると、発声メッセージのファイル記憶と共に音声から文字列への変換が次のブロック６０−４Ｃで生じる。音声から文字列への変換は、Ｎｕａｎｃｅ社（バーリントン、マサチューセッツ州、米国）から市販されているＮａｔｕｒａｌｌｙＳｐｅａｋｉｎｇ８等の実行可能プログラムを実行するように構成されているマイクロプロセッサによって達成されてよい。例えば、パイロットがＣＰＤＬＣメッセージＤＭ２７の下で特定の距離までの天候偏差を要求する場合、パイロットは「３０４８メートル（１００００フィート）までの天候偏差を要求」と発声し、ここで、部分的語句「までの天候偏差」の「天候偏差」は、以下で説明されるように地上管制官にその後で送信されるＤＭ２７ ＣＰＤＬＣメッセージを特定および選択するためのトリガーキーワードとして動作するように機能する。同様に、ＤＭ２７メッセージを受信した地上管制官は「３０４８メートル（１００００フィート）まで偏差することを許可する」と発声し、ここで、「偏差することを許可する」は、ＵＭ８２ ＣＰＤＬＣメッセージを特定および選択するためのトリガーキーワードとして動作するように機能する。
【００１５】
図５を続けると、ブロック６０−４Ｅで、記憶されたファイルからメッセージが取り出されてキーワード内容に関して解析される。プロセス６０−４Ｇで、発声されたメッセージは、記憶されているＣＰＤＬＣ標準メッセージセット、例えば、ユーザが航空機３０のパイロットであるかまたはセンター６０の管制官であるかに応じてアップリンクメッセージ（ＵＭ）またはダウンリンクメッセージ（ＤＭ）と比較される。ＵＭおよびＤＭは、ＵＭまたはＤＭメッセージ要素ステートメントの目的または使用のために指定されたカラムを有する規定の形式で構築されている。所与の体系化されたＵＭまたはＤＭに関する所与のメッセージ要素ステートメントが、体系化されたＵＭまたはＤＭ通信の目的または使用と一致する、パイロットまたは管制官によって発声され得る言葉を指定する境界された括弧内に含まれる。くくられたメッセージは、上記で引用されたＲＴＣＡ／ＤＯ−２９０および１２．０版文書で参照されるＳＡＲＰＳに説明されるように、抽象構文記法−１（ＡＳＮ−１）の下でパック化符号化規則を利用するソフトウェアによって解釈される。は発声するパイロットまたは発声する地上管制官の用語の意味は、ＰＥＲ標準の利用の下で文脈上の意味に従って順位付けされる。ブロック６０−４Ｈで、発声メッセージと合致するＣＰＤＬＣ標準メッセージが存在するか否かを決定するために、記憶されているＣＰＤＬＣ文脈上順位付けされたメッセージセットの文脈上の管理が、データベースから取り出してパイロットまたは管制官の発声メッセージのキーワードトリガーを比較することによって確立される。ブロック６０−４Ｈの結果が「いいえ」である場合、次にプロセスはユーザが別のメッセージを示すブロック６０−４Ａに戻る。結果が、合致の存在する「はい」である場合、次にプロセスブロック６０−４ＪでＣＰＤＬＣ合致メッセージがＭＣＤＵ２０−１２上に表示される。一度、メッセージが表示されると、別の決定ダイヤモンドは、システムがＣＰＤＬＣ表示メッセージを復唱するべきか否かを決定する決定ダイヤモンド６０−４Ｋに到達する。「いいえ」である場合、次にプロセスブロック６０−４Ｒで表示されたＣＰＤＬＣ合致メッセージが無線送信アップリンク信号４０Ａまたはダウンリンク信号４０Ｂとして送信される。「はい」である場合、表示された合致ＣＰＤＬＣメッセージがプロセスブロック６０−４Ｌで復唱される。復唱プロセスは、Ｎｕａｎｃｅ社（バーリントン、マサチューセッツ州、米国）から市販されているＶｏｃａｌｉｚｅｒ４．０等の実行可能プログラムを実行するように構成されているマイクロプロセッサによって達成され得る文字列から音声への変換を利用する。その後、アルゴリズムで、ＣＰＤＬＣメッセージがユーザに受け入れ可能であるか否かの問い合わせが示される別の決定ダイヤモンド６０−４Ｐに到達される。受け入れ可能である場合、プロセスがブロック６０−４Ｒで実行されて合致ＣＰＤＬＣメッセージが無線送信信号４０Ａまたは４０Ｂとして出力される。メッセージが受け入れ可能でない場合、次に、プロセスはユーザが別のメッセージを発声するブロック６０−４Ａに戻る。照合アルゴリズムの代替的な実施形態は、ＰＥＲおよびＡＳＮ−１によってメッセージ要素を順位付けするソフトウェアアルゴリズムを使用して、発声メッセージに対する第２の、第３の、および他の順位のＣＰＬＤＣメッセージが、パイロットまたは航空交通管制官に適切なメッセージとしての検討のために提供されることを可能にする。
【００１６】
図６は、ＣＰＤＬＣセッションを確立、実行および終結するための代替的なプロセス７０である。このプロセスは、発声メッセージによりブロック７１で開始する。発声メッセージは記録され、デジタル化され、メモリに記憶される。メッセージの検索がブロック７２で行われ、メッセージがＭＣＤＵ２０−１２上の表示文字列として示される、ブロック７４を参照されたい。次に、決定ダイヤモンド７６が、提示されたメッセージを復唱するか否かの問い合わせで続く。答えが「いいえ」である場合、次にブロック８２でメッセージがアップリンク信号またはダウンリンク信号のいずれかとして送信される。問い合わせが「はい」であり、メッセージを復唱する場合、次に、プロセスブロック７８で、メッセージが復唱され、その後に再度、復唱メッセージが受け入れ可能か否かの問い合わせが続く、決定ダイヤモンド８０を参照されたい。メッセージが受け入れ可能である場合、次に、メッセージがプロセスブロック８２でアップリンク信号もしくはダウンリンク信号のいずれかとして送信され、または代替的に、答えが「いいえ」である場合、メッセージ「ＣＰＤＬＣメッセージなし」がオペレータに示される。「ＣＰＤＬＣメッセージなし」を聞くと、パイロットまたは地上管制官はプロセスブロック７１で新規のメッセージを発声し、プロセス７０を繰り返す。図５および６の方法は、航空機３０に配置されているＭＣＤＵ２０−１２表示装置２０ａ、またはセンター６０に配置されている別の表示装置上に配置されている画面領域または画像アイコン、例えば、押しボタンアイコン等の音声駆動に同様に適用可能であり、信号４０Ａおよび／または信号４０Ｂの送信を生じる。
【００１７】
図７〜９は、航空機３０のパイロットと航空交通センター６０の管制官との間で行われる音声トリガーＣＰＤＬＣメッセージのシステムおよび方法の適用の一例を示す。パイロットおよび管制官の両方からのメッセージが、航空機３０および航空機管制センター６０の各々、ＭＣＤＵ９０および双方向表示装置９２に描いて示されている。図示されるシナリオの連続は、信号９８に含まれるＣＰＤＬＣダウンリンクメッセージで搬送されるパイロットが発した要求、アップリンク信号１００に含まれるＣＰＤＬＣアップリンクメッセージで搬送される管制官の応答、およびダウンリンク信号１０２に含まれる追加のダウンリンクメッセージでのパイロットからの確認を含む。
【００１８】
図７は、航空交通管制官へのＣＰＤＬＣセッションの間に行われる聴覚および発声プロセスを使用する、パイロットからの信号９８に含まれるダウンリンク通信要求を概略的に示す。このシナリオでは、パイロットが特定の海里（ＮＭ）範囲の飛行偏差を要求している。航空機３０からのダウンリンク信号９８は、パイロットがパイロットのマイクロホン１６Ｂに「経路の残り５５．５６キロメートル（３０海里）までの天候偏差を要求する」と発声した結果として、それが音声から文字列に変換されてパイロットの画面表示１０６としてＭＣＤＵ９０上に示される、合致ＣＰＤＬＣステートメントＤＭ２７を含む。画面表示１０６のパイロットが発声ステートメントの英数字文字列は「経路の残り５５．５６キロメートル（３０海里）までの天候偏差を要求する」と示され、パイロットが見ることまたはパイロットのスピーカ１４Ｂでパイロットに対して復唱することが可能である。一度、メッセージが検討（例えば、聴覚の復唱または表示）されると、次にパイロットが「送信」と言い、ダウンリンクメッセージをＡＴＣ管制官に送信する。
【００１９】
航空機３０内で、ダウンリンク信号９８が処理されて双方向表示装置９２上に「航空機ＨＯＮ１２３４が経路の残り５５．５６キロメートル（３０海里）までの天候偏差を要求」と示される。管制センター６０で、管制官は、次に、表示された管制官メッセージの文字列から音声への変換が示される、呼び出しウィンドウを参照されたい。一実施形態では、省略形が非省略形版に（例えば、ＮＭ＝海里）に音声変換される。受信したメッセージの下にプロンプト「応答する？」があり、管制官がパイロットの問い合わせに対して音声トリガーＣＰＤＬＣ応答メッセージを準備することを催促する。
【００２０】
図８は、図７のパイロットの問い合わせに対する管制官からの信号１００で搬送されるアップリンクＣＰＤＬＣ通信応答を概略的に示す。この場合、管制官が管制官のマイクロホン１６に「航空機ＨＯＮ１２３４が経路の残り３０海里（５５．５６キロメートル）まで偏差することを許可する」と発声し、それがその後に音声から文字列に変換される。管制官応答からの情報が、アップリンク信号１００においてＣＰＤＬＣ標準メッセージＵＭ８２で航空機３０に送信される。管制官の発声メッセージが音声認識プロセッサを介して処理され、「航空機ＨＯＮ１２３４が経路の残り５５．５６キロメートル（３０海里）までの天候偏差することを許可する」と「応答する？」に隣接して示される。さらに状況も未確認と示される。
【００２１】
航空機３０内で、アップリンク信号１００が受信され、処理され、「航空機ＨＯＮ１２３４が経路の残り３０海里（５５．５６キロメートル）まで偏差することを許可する」の英数字文字列としてＭＣＤＵ９０上に示される。航空機３０において、次にパイロットが文字列から音声への変換を聞く、ＭＣＤＵ９０の上の呼び出しウィンドウを参照されたい。次に、パイロットは、パイロットの問い合わせに対する管制官の応答に対する確認メッセージを準備する。
【００２２】
図９は、図８の管制官の応答に対するパイロットからの信号１０２で搬送されるダウンリンクＣＰＤＬＣ確認応答を概略的に示す。応答して、パイロットは、応じるという意味の「了解」とパイロットのマイクロホン１６Ｂに応答し、音声から文字列へのメッセージがＭＣＤＵ９０上に「了解」と示される。「了解」に関する情報内容が、ダウンリンク信号１０２に含まれるＣＰＤＬＣダウンリンクメッセージＤＭ０を介してセンター６０にいる管制官に搬送される。パイロットの確認が、双方向表示装置９２上に状態：確認済として表示される。パイロットの確認が音声に変換される、双方向表示装置９２の上の呼び出しウィンドウを参照されたい（「ＨＯＮ１２３４は偏差の許可に従う」）。
【００２３】
図７〜９で取り上げられた前述の例は、ＡＴＣログオンおよびＣＰＤＬＣ接続の確立にも適用され得る。さらに、メッセージが送信される前に「通知」、「ログオン」、「ログオンの実行」、「了解」、「確認」、「承諾」、「拒否」等の短い応答を必要とするいくつかのメッセージは、発声するパイロットまたは発声する地上管制官によって検討され得て、「送信」、「中止」、または「後で応答」と言う選択肢を有し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】管制官からパイロットへのアップリンク通信の概略図である。
【図１Ｂ】パイロットから管制官へのダウンリンク通信の概略図である。
【図２】センターとのダウンリンク信号の送信またはアップリンク信号の受信に使用される航空機のマイクロプロセッサおよびトランシーバの概略図である。
【図３】航空機とのダウンリンク信号４０Ｂの受信またはアップリンク信号の送信に使用されるセンターのマイクロプロセッサおよびトランシーバの構成要素を説明する説明図である。
【図４】航空機または航空管制官の改良された管制パイロットデータリンクシステムのいずれかで使用される例示的な方法のフローチャートである。
【図５】航空機または航空管制官の改良された制御パイロットデータリンクシステムのいずれかで使用される例示的な方法のフローチャートである。
【図６】航空機または航空管制官の改良された制御パイロットデータリンクシステムのいずれかで使用される例示的な方法のフローチャートである。
【図７】通信セッションの際に実行される聴覚および発声プロセスを使用するパイロットから航空交通管制官への信号内に含まれるダウンリンク通信要求を概略的に示す説明図である。
【図８】図７のパイロットの問い合わせに対する管制官からの信号で搬送されるアップリンク通信応答を概略的に示す説明図である。
【図９】図８の管制官の応答に対するパイロットからの信号で搬送されるダウンリンク確認応答を概略的に示す説明図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロホン（１６）と、
スピーカ（１４）と、
発声するユーザによって前記マイクロホンに送達された発声メッセージをデジタル化メッセージに変換するマイクロプロセッサ（２０−２）デバイスと、
前記デジタル化メッセージと照合する複数の記憶されている命令を有する、前記マイクロプロセッサデバイスによってアクセス可能なデータベースと、
前記複数の記憶されている命令から標準メッセージを選択するように構成されているマイクロプロセッサ実行可能プログラムと、
前記選択された標準化メッセージを示す表示装置（２０−１２）と、
前記選択されたメッセージを受信者に送信する第１のトランシーバ（２０−１６）と、
前記選択されたメッセージを受信する第２のトランシーバ（２０−８）とを有し、
前記選択されたメッセージが前記受信者によって受信され、前記受信者が聞くために前記スピーカによって送達可能な聴覚形式に変換される、
通信システム。
【請求項２】
前記マイクロプロセッサデバイスは、音声を文字列に変換する実行可能プログラムによって構成可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
照合が、前記デジタル化メッセージを前記記憶されている命令の内容と比較するマイクロプロセッサによって実行可能な内容照合プログラムを含み、前記内容照合プログラムは、前記記憶されている命令を前記発声メッセージの内容の意味に近似する順に選択および順位付けするアルゴリズムをさらに含み、内容の近似は、アップリンクおよびダウンリンクＣＰＤＬＣメッセージに関する文脈上の意味を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
ＣＰＤＬＣメッセージの前記文脈上の意味がログオン命令を含む、請求項４に記載のシステム。
【請求項５】
発声するユーザと受信者との間の通信方法であって、
発声メッセージをデジタルメッセージに変換するステップと、
前記デジタルメッセージの内容を複数の標準メッセージの内容と照合するステップと、
前記複数の標準メッセージから前記メッセージの内容の意味に最も近似する標準メッセージを選択するステップと、
前記選択されたメッセージを発声するユーザの表示装置上に示すステップと、
前記選択されたメッセージを受信者に送信するステップと、
前記選択されたメッセージを受信者表示装置上に示すステップと、
前記選択されたメッセージを前記受信者表示装置から聴覚形式に変換するステップと、
前記聴覚形式を前記受信者の聞こえる範囲内でスピーカに送信するステップとを有する、方法。
【請求項６】
前記選択されて前記発声するユーザの表示装置上に示されたメッセージは、前記発声するユーザの命令に応じて復唱される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記標準メッセージは、前記発声するユーザによって発声される航空用語の内容を照合するアップリンクＣＰＤＬＣ命令を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記標準メッセージは、前記発声するユーザによって発声される航空用語の内容を照合するダウンリンクＣＰＤＬＣ命令を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１】
マイクロホン（１６）と、
スピーカ（１４）と、
発声するユーザによって前記マイクロホンに送達された発声メッセージをデジタル化メッセージに変換するマイクロプロセッサ（２０−２）デバイスと、
前記デジタル化メッセージと照合する複数の記憶されている命令を有する、前記マイクロプロセッサデバイスによってアクセス可能なデータベースと、
前記複数の記憶されている命令から標準メッセージを選択するように構成されているマイクロプロセッサ実行可能プログラムと、
前記選択された標準化メッセージを示す表示装置（２０−１２）と、
前記選択されたメッセージを受信者に送信する第１のトランシーバ（２０−１６）と、
前記選択されたメッセージを受信する第２のトランシーバ（２０−８）とを有し、
前記選択されたメッセージが前記受信者によって受信され、前記受信者が聞くために前記スピーカによって送達可能な聴覚形式に変換される、
通信システム。
【請求項２】
前記マイクロプロセッサデバイスは、音声を文字列に変換する実行可能プログラムによって構成可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
照合が、前記デジタル化メッセージを前記記憶されている命令の内容と比較するマイクロプロセッサによって実行可能な内容照合プログラムを含み、前記内容照合プログラムは、前記記憶されている命令を前記発声メッセージの内容の意味に近似する順に選択および順位付けするアルゴリズムをさらに含み、内容の近似は、アップリンクおよびダウンリンクＣＰＤＬＣメッセージに関する文脈上の意味を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
ＣＰＤＬＣメッセージの前記文脈上の意味がログオン命令を含む、請求項４に記載のシステム。
【請求項５】
発声するユーザと受信者との間の通信方法であって、
発声メッセージをデジタルメッセージに変換するステップと、
前記デジタルメッセージの内容を複数の標準メッセージの内容と照合するステップと、
前記複数の標準メッセージから前記メッセージの内容の意味に最も近似する標準メッセージを選択するステップと、
前記選択されたメッセージを発声するユーザの表示装置上に示すステップと、
前記選択されたメッセージを受信者に送信するステップと、
前記選択されたメッセージを受信者表示装置上に示すステップと、
前記選択されたメッセージを前記受信者表示装置から聴覚形式に変換するステップと、
前記聴覚形式を前記受信者の聞こえる範囲内でスピーカに送信するステップとを有する、方法。
【請求項６】
前記選択されて前記発声するユーザの表示装置上に示されたメッセージは、前記発声するユーザの命令に応じて復唱される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記標準メッセージは、前記発声するユーザによって発声される航空用語の内容を照合するアップリンクＣＰＤＬＣ命令を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記標準メッセージは、前記発声するユーザによって発声される航空用語の内容を照合するダウンリンクＣＰＤＬＣ命令を含む、請求項５に記載の方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２００９−５２７８２２（Ｐ２００９−５２７８２２Ａ）
【公表日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５５４５２（Ｐ２００８−５５５４５２）
【出願日】平成１９年２月１３日（２００７．２．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０６２０３６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０９８３２９
【国際公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（５００５７５８２４）ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド (1,504)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１３日（２００７．２．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０６２０３６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０９８３２９
【国際公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（５００５７５８２４）ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド (1,504)
【Ｆターム（参考）】
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