航空機制御装置及び航空機制御システム
【課題】航空機制御装置において、航空機に設置された機器の動作を安全に継続可能な冗長性を確保し、演算処理部の台数を低減し、構成を簡素化する。
【解決手段】複数の制御チャンネル１３のそれぞれは、電源１４と、操作信号を受信するインターフェース１６と、操作信号に基づいてアクチュエータの動作指令信号を演算して生成する演算処理部１７と、最終的にアクチュエータの動作を制御する制御信号を決定して出力する信号決定部１８と、を有する。複数の制御チャンネル１３にそれぞれ設けられた演算処理部１７は、互いに設計が異なる。信号決定部１８は、その信号決定部１８が設けられた制御チャンネル１３の演算処理部１７で生成された第１動作指令信号と、他の制御チャンネル１３の演算処理部１７で生成された第２動作指令信号とを受信し、第１動作指令信号と第２動作指令信号とを比較することで、制御信号を決定して出力する。
【解決手段】複数の制御チャンネル１３のそれぞれは、電源１４と、操作信号を受信するインターフェース１６と、操作信号に基づいてアクチュエータの動作指令信号を演算して生成する演算処理部１７と、最終的にアクチュエータの動作を制御する制御信号を決定して出力する信号決定部１８と、を有する。複数の制御チャンネル１３にそれぞれ設けられた演算処理部１７は、互いに設計が異なる。信号決定部１８は、その信号決定部１８が設けられた制御チャンネル１３の演算処理部１７で生成された第１動作指令信号と、他の制御チャンネル１３の演算処理部１７で生成された第２動作指令信号とを受信し、第１動作指令信号と第２動作指令信号とを比較することで、制御信号を決定して出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置、及び、その航空機制御装置と複数のアクチュエータとを備える航空機制御システム、に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置として、特許文献１においては、上記機器としての舵面を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置が開示されている。特許文献１に開示された航空機制御装置は、複数のアクチュエータを制御するとともに電力を供給するための電源をそれぞれ有する複数の制御チャンネルを備えて構成されている。このように、制御チャンネルが複数設けられていることで、いずれかの制御チャンネルにおいて故障が発生した際であっても、舵面を駆動できて舵面の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されることが意図されている。
【０００３】
そして、上記の航空機制御装置における各制御チャンネルには、演算処理装置としてのプライマリフライトコンピュータが備えられている。このプライマリフライトコンピュータは、航空機を操縦する操縦者によるホイール等の操作に基づいて生成された操作信号を他の電子装置であるアクチュエータコントロールエレクトロニクスを介して受信する。そして、プライマリフライトコンピュータは、上記の操作信号に基づいて、舵面を駆動するアクチュエータの動作を指令して制御するための動作指令信号を演算して生成する。
【０００４】
前述のように、上記の航空機制御装置は、制御チャンネルが複数設けられていることで、舵面の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されることが意図されている。しかしながら、プライマリフライトコンピュータの故障が発生した場合、そのプライマリフライトコンピュータが設けられた制御チャンネルの作動も不能となる。
【０００５】
そして、複数の制御チャンネルにおいて、設計が同一のプライマリフライトコンピュータが設けられていた場合は、ジェネリック故障、即ち、同一のソフトウェア或いはハードウェアに共通して発生し得る故障が発生すると、全ての制御チャンネルの作動が不能となってしまう。このため、特許文献１では開示されていないが、航空機制御装置においては、各制御チャンネルにおける上記のプライマリフライトコンピュータには、設計の異なる複数の演算処理部が備えられていることが必要となる。
【０００６】
上記に対し、「IAENG International Journal of Computer Science, 35:4, IJCS_35_4_07」に掲載された「Challenges in Building Fault-Tolerant Flight Control System for a Civil Aircraft」のタイトルの非特許文献１における図３においては、設計の異なる複数の演算処理部を備えたプライマリフライトコントロールの装置構成が開示されている。
【０００７】
非特許文献１においては、複数のアクチュエータを制御する複数の制御チャンネルのそれぞれに設けられるプライマリフライトコントロールの構成が開示されている。そして、このプライマリフライトコントロールは、操縦者の操作に基づいて生成された操作信号を受信し、アクチュエータの動作を指令して制御するための動作指令信号を生成する演算処理部として、設計の異なる複数の演算処理部を備えて構成されている。尚、非特許文献１では、具体的には、プライマリフライトコントロールにおいて、製造メーカが異なることで設計の異なる３つの演算処理部（「MICRO-PROCESSOR AMD 29050」、「MICRO-PROCESSOR MOTOROLA 68040」、「MICRO-PROCESSOR INTEL 80486」）が備えられた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５４９３４９７号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】M.Sghairi、外４名、“Challenges in Building Fault-Tolerant Flight Control System for a Civil Aircraft”、［online］、IAENG International Journal of Computer Science, 35:4, IJCS_35_4_07、インターネット（URL: http://www.iaeng.org/IJCS/issues_v35/issue_4/IJCS_35_4_07.pdf）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように、複数のアクチュエータを制御する複数の制御チャンネルのそれぞれにおいて、互いに設計の異なる複数の演算処理部が備えられていることで、航空機に設置された機器の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されることになる。
【００１１】
しかしながら、従来の航空機制御装置においては、制御チャンネルのそれぞれにて、設計の異なる複数の演算処理部が備えられるため、演算処理部の台数の増大を招いてしまうことになる。即ち、航空機制御装置全体では、制御チャンネルの数に各制御チャンネルに設けられる演算処理部の数を乗じた台数の演算処理部が必要となる。そして、演算処理部の台数の増大に伴い、構成の複雑化及びコストの増大も招いてしまうことになる。
【００１２】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、航空機に設置された機器の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されるとともに、演算処理部の台数を低減でき、構成を簡素化することができる、航空機制御装置を提供することを目的とする。また、その航空機制御装置と複数のアクチュエータとを備える航空機制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明に係る航空機制御装置における第１の特徴は、航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置において、複数の前記アクチュエータを制御するとともに電力を供給するための電源をそれぞれ有する複数の制御チャンネルを備え、全部の複数の前記制御チャンネルのそれぞれ、或いは、一部の複数の前記制御チャンネルのそれぞれは、前記航空機を操縦する操縦者によって行われる前記航空機の操作が入力される操作入力装置によって前記操縦者の操作に基づいて生成された操作信号を受信するインターフェースと、前記インターフェースを介して受信した前記操作信号に基づいて、前記機器を駆動する前記アクチュエータの動作を指令して制御するための動作指令信号を演算して生成する演算処理部と、前記演算処理部で生成された前記動作指令信号と他の信号とに基づいて、最終的に前記アクチュエータの動作を制御するための信号である制御信号を決定して出力する信号決定部と、を有し、複数の前記制御チャンネルにそれぞれ設けられた前記演算処理部は、互いに設計が異なっており、複数の前記制御チャンネルにそれぞれ設けられた前記信号決定部は、当該信号決定部が設けられた前記制御チャンネルに設けられた前記演算処理部で生成された前記動作指令信号である第１動作指令信号と、当該信号決定部が設けられた前記制御チャンネルとは異なる他の前記制御チャンネルに設けられた前記演算処理部で生成された前記動作指令信号である第２動作指令信号と、を受信し、前記第１動作指令信号と、前記他の信号としての前記第２動作指令信号と、を比較することで、前記制御信号を決定して出力することである。
【００１４】
この構成によると、全部又は一部の複数の制御チャンネルには、互いに設計が異なる演算処理部がそれぞれ１つ設けられる。そして、各制御チャンネルにおいて、信号決定部は、その信号決定部が設けられた制御チャンネルの演算処理部からの第１動作指令信号と他の制御チャンネルの演算処理部からの第２動作指令信号とを比較して制御信号を決定して出力する。このため、いずれかの制御チャンネルにおいて演算処理部が故障した場合であっても、演算処理部が故障した制御チャンネルに設けられた信号決定部は、他の制御チャンネルの演算処理部からの動作指令信号に基づいて制御信号を決定して出力することができる。そして、同一のソフトウェア或いはハードウェアに共通して発生し得るジェネリック故障の発生も防止される。これにより、演算処理部が故障した制御チャンネルの作動が不能となってしまうことが防止される。よって、航空機に設置された機器の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されることになる。そして、上記の構成によると、各制御チャンネルには、互いに設計が異なる演算処理部がそれぞれ１つ設けられる構成のため、航空機制御装置全体としての演算処理部の台数を大幅に低減することができる。また、これにより、航空機制御装置の構成を簡素化でき、更に、製造コストの低減を図ることができる。
【００１５】
従って、上記の構成によると、航空機に設置された機器の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されるとともに、演算処理部の台数を低減でき、構成を簡素化することができる、航空機制御装置を提供することができる。
【００１６】
本発明に係る航空機制御装置における第２の特徴は、第１の特徴を備える航空機制御装置において、前記演算処理部が設けられた前記制御チャンネルは、３つ以上備えられていることである。
【００１７】
この構成によると、演算処理部が設けられた制御チャンネルが３つ以上備えられるため、航空機制御装置においては、互いに設計の異なる演算処理部が少なくとも３つ設けられることになる。このため、いずれかの演算処理部が故障した場合であっても、信号決定部は、残る２つの演算処理部で生成された動作指令信号を比較して制御信号を決定して出力することができる。このため、航空機制御装置の信頼性を更に向上させることができる。
【００１８】
本発明に係る航空機制御システムにおける特徴は、第１又は第２の特徴を備える航空機制御装置と、当該航空機制御装置によって制御されて航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータと、を備えていることである。
【００１９】
この構成によると、航空機に設置された機器の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されるとともに、演算処理部の台数を低減でき、構成を簡素化することができる、航空機制御システムを提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、航空機に設置された機器の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されるとともに、演算処理部の台数を低減でき、構成を簡素化することができる、航空機制御装置を提供することができる。また、その航空機制御装置と複数のアクチュエータとを備える航空機制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る航空機制御装置及び航空機制御システムを示すブロック図である。
【図２】図１に示す航空機制御装置における第１制御チャンネルを示すブロック図である。
【図３】図１に示す航空機制御装置における第２制御チャンネルを示すブロック図である。
【図４】図１に示す航空機制御装置における第３制御チャンネルを示すブロック図である。
【図５】図１に示す航空機制御装置における第４制御チャンネルを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態は、航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置、及び、その航空機制御装置と複数のアクチュエータとを備える航空機制御システムとして、広く適用することができるものである。
【００２３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る航空機制御装置１及び航空機制御システム１０を示すブロック図である。航空機制御装置１は、航空機１００に設置された動翼であるフライトスポイラー（１０２、１０３）を駆動する複数のアクチュエータ（１１、１２）を制御する装置として構成されている。尚、フライトスポイラー（１０２、１０３）は、航空機に設置された本実施形態の機器を構成している。そして、航空機制御システム１０は、航空機制御装置１と、航空機制御装置１によって制御されることでフライトスポイラー（１０２、１０３）を駆動する複数のアクチュエータ（１１、１２）と、を備えたシステムとして構成されている。航空機制御装置１及び航空機制御システム１０は、航空機１００に搭載され、フライトスポイラー（１０２、１０３）の動作を電気信号によって制御するＦＢＷ（Fly by Wire）による飛行制御装置及び飛行制御システムとして構成されている。
【００２４】
尚、図１では、航空機１００の一部である主翼（１０１ａ、１０１ｂ）のみが模式的に図示されている。フライトスポイラー（１０２、１０３）は、主翼（１０１ａ、１０１ｂ）に設置される動翼（操縦翼面）として設けられている。本実施形態では、航空機制御装置１及び航空機制御システム１０が適用される機器として、動翼としてのフライトスポイラーを例にとって説明しているが、この通りでなくてもよく、他の機器に対して適用されてもよい。例えば、グランドスポイラー、或いは、舵面を構成する動翼としての補助翼（エルロン）、方向舵（ラダー）、昇降舵（エレベータ）、等に対して、本実施形態が適用されてもよい。また、他の機器として、航空機におけるランディングギア（降着装置）等の脚（航空機の機体を地上で支持する機構）に対して本実施形態が適用されてもよい。
【００２５】
フライトスポイラー（１０２、１０３）を駆動するアクチュエータ（１１、１２）は、例えば、油圧シリンダを有する機構として設けられ、航空機制御装置１からの制御信号に基づいて、圧油の給排が行われ、動作が制御される。尚、航空機制御装置１が、電動アクチュエータとして設けられたアクチュエータを制御する形態が、実施されてもよい。
【００２６】
本実施形態では、アクチュエータ１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）は、４つ設けられ、一方の主翼１０１ａに設けられた４つのフライトスポイラー１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ）をそれぞれ駆動するように構成されている。アクチュエータ１１ａがフライトスポイラー１０２ａを駆動し、アクチュエータ１１ｂがフライトスポイラー１０２ｂを駆動し、アクチュエータ１１ｃがフライトスポイラー１０２ｃを駆動し、アクチュエータ１１ｄがフライトスポイラー１０２ｄを駆動するように設けられている。
【００２７】
また、アクチュエータ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）は、４つ設けられ、他方の主翼１０１ｂに設けられた４つのフライトスポイラー１０３（１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ）をそれぞれ駆動するように構成されている。アクチュエータ１２ａがフライトスポイラー１０３ａを駆動し、アクチュエータ１２ｂがフライトスポイラー１０３ｂを駆動し、アクチュエータ１２ｃがフライトスポイラー１０３ｃを駆動し、アクチュエータ１２ｄがフライトスポイラー１０３ｄを駆動するように設けられている。
【００２８】
アクチュエータ１１ａとアクチュエータ１２ａとが一対で対応して制御され、これにより、フライトスポイラー１０２ａとフライトスポイラー１０３ａとが一対で対応して同時タイミングで駆動される。また、アクチュエータ１１ｂとアクチュエータ１２ｂとが一対で対応して制御され、これにより、フライトスポイラー１０２ｂとフライトスポイラー１０３ｂとが一対で対応して同時タイミングで駆動される。また、アクチュエータ１１ｃとアクチュエータ１２ｃとが一対で対応して制御され、これにより、フライトスポイラー１０２ｃとフライトスポイラー１０３ｃとが一対で対応して同時タイミングで駆動される。また、アクチュエータ１１ｄとアクチュエータ１２ｄとが一対で対応して制御され、これにより、フライトスポイラー１０２ｄとフライトスポイラー１０３ｄとが一対で対応して同時タイミングで駆動される。
【００２９】
次に、航空機制御装置１について詳しく説明する。航空機制御装置１は、複数のアクチュエータ（１１、１２）を制御する複数の制御チャンネル１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）を備えて構成されている。各制御チャンネル１３は、例えば、筐体内に各種電子機器等が組み込まれて構成された装置として設けられている。また、各制御チャンネル１３は、筐体内の各種電子機器及び対応するアクチュエータ（１１、１２）に対して制御電力を供給するための電源をそれぞれ備えている。そして、本実施形態では、制御チャンネル１３は、４つ設けられ、第１制御チャンネル１３ａ、第２制御チャンネル１３ｂ、第３制御チャンネル１３ｃ、第４制御チャンネル１３ｄ、が設けられている。
【００３０】
第１制御チャンネル１３ａは、フライトスポイラー（１０２ａ、１０３ａ）を駆動するアクチュエータ（１１ａ、１２ａ）を制御する制御チャンネルとして設けられている。第２制御チャンネル１３ｂは、フライトスポイラー（１０２ｂ、１０３ｂ）を駆動するアクチュエータ（１１ｂ、１２ｂ）を制御する制御チャンネルとして設けられている。第３制御チャンネル１３ｃは、フライトスポイラー（１０２ｃ、１０３ｃ）を駆動するアクチュエータ（１１ｃ、１２ｃ）を制御する制御チャンネルとして設けられている。第４制御チャンネル１３ｄは、フライトスポイラー（１０２ｄ、１０３ｄ）を駆動するアクチュエータ（１１ｄ、１２ｄ）を制御する制御チャンネルとして設けられている。尚、本実施形態では、各制御チャンネルが複数（本実施形態では、２つ）のアクチュエータを制御する形態が例示されているが、この通りでなくてもよい。各制御チャンネルが、１つのアクチュエータ又は３つ以上の複数のアクチュエータを制御する形態が実施されてもよい。
【００３１】
各制御チャンネル１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）は、航空機１００を操縦する操縦者（図示せず）によって行われる航空機１００の操作が入力される操作入力装置（１０４、１０５）によって操縦者の操作に基づいて生成された操作信号を受信するように構成されている。そして、各制御チャンネル１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）は、上記の操作信号に基づいて、対応するアクチュエータ（１１、１２）を制御する。
【００３２】
尚、本実施形態では、操作入力装置１０４は、ホイール１０６と、位置センサ（１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ）と、を備えて構成されている。ホイール１０６は、航空機１００の飛行中或いは着陸時において、操縦者がフライトスポイラー（１０２、１０３）の動作を操作するために用いられる。各位置センサ（１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ）は、ホイール１０６の操縦者による操作量をそれぞれ独立して検出可能なセンサとして設けられている。ホイール１０６を操縦者が操作することで、ホイール１０６の操作量に対応する操作信号が、各位置センサ（１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ）からそれぞれ出力される。このように、操作入力装置１０４の位置センサ（１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ）は、そのいずれかで故障が発生した場合であってもホイール１０６の操作量の検出を安全に継続可能な冗長性が確保されている。
【００３３】
また、操作入力装置１０５は、スピードブレーキレバー１０８と、位置センサ（１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ）と、を備えて構成されている。スピードブレーキレバー１０８は、航空機１００の着陸時において、操縦者がフライトスポイラー（１０２、１０３）の動作を操作するために用いられる。各位置センサ（１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ）は、スピードブレーキレバー１０８の操縦者による操作量をそれぞれ独立して検出可能なセンサとして設けられている。スピードブレーキレバー１０８を操縦者が操作することで、スピードブレーキレバー１０８の操作量に対応する操作信号が、各位置センサ（１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ）からそれぞれ出力される。このように、操作入力装置１０５の位置センサ（１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ）は、そのいずれかで故障が発生した場合であってもスピードブレーキレバー１０８の操作量の検出を安全に継続可能な冗長性が確保されている。
【００３４】
ここで、制御チャンネル１３の構成について、更に詳しく説明する。図２は、第１制御チャンネル１３ａを示すブロック図である。図３は、第２制御チャンネル１３ｂを示すブロック図である。図４は、第３制御チャンネル１３ｃを示すブロック図である。図５は、第４制御チャンネル１３ｄを示すブロック図である。
【００３５】
図１乃至図５に示すように、本実施形態では、第１乃至第３制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）は、電源１４、インターフェース（１５、１６）、演算処理部１７、信号決定部１８を備えて構成されている。一方、第４制御チャンネル１３ｄは、電源１４、信号決定部１８を備えて構成されている。即ち、本実施形態では、インターフェース（１５、１６）及び演算処理部１７は、全部の複数（４つ）の制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）ではなく、一部の複数（３つ）の制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）のそれぞれに備えられている。また、本実施形態では、演算処理部１７が設けられた制御チャンネル１３が、３つ設けられている。
【００３６】
尚、電源１４として、電源（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）が設けられている。また、インターフェース１５として、インターフェース（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）が設けられている。また、インターフェース１６として、インターフェース（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）が設けられている。また、演算処理部１７として、第１演算処理部１７ａ、第２演算処理部１７ｂ、第３演算処理部１７ｃが設けられている。また、信号決定部１８として、信号決定部（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）が設けられている。
【００３７】
第１制御チャンネル１３ａは、電源１４ａ、インターフェース１５ａ、インターフェース１６ａ、第１演算処理部１７ａ、信号決定部１８ａを備えて構成されている。
【００３８】
電源１４ａは、アクチュエータ（１１ａ、１２ａ）、第１演算処理部１７ａ、等に対して制御電力を供給するための電源として設けられている。また、電源１４ａに対しては、電力供給経路における上流側の主電源として航空機１００の機体中央側に設置された異なる２系統の電源からそれぞれ電力が供給される。図２（図３乃至図５も同様）では、電源１４ａ（１４）に対して、一方の系統の主電源から電圧Ｖ１の電力が供給され、他方の系統の主電源から電圧Ｖ２の電力の供給が可能な形態が例示されている。
【００３９】
そして、電源１４ａは、主電源から供給される２系統の電力のうちの一方の電力を第１演算処理部１７ａ等に供給する。例えば、電源１４ａは、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２とを比較し、より高い電圧の電力を選択し、アクチュエータ（１１ａ、１２ａ）等に供給する。また、電源１４ａは、供給電力切替スイッチを備え、電圧Ｖ１の電力と電圧Ｖ２の電力とを所定タイミングで切り替えてアクチュエータ（１１ａ、１２ａ）等に供給するように構成されていてもよい。
【００４０】
インターフェース１５ａは、操縦者によるホイール１０６の操作に基づいて位置センサ１０７ａで生成された操作信号を受信するインターフェースとして設けられている。インターフェース１５ａに入力された操作信号は、操作信号Ｓ１１として、第１演算処理部１７ａに対して入力されるとともに、第２制御チャンネル１３ｂの第２演算処理部１７ｂ及び第３制御チャンネル１３ｃの第３演算処理部１７ｃに対しても入力される。尚、操作信号Ｓ１１は、図示が省略されたデータバスを介して第２演算処理部１７ｂ及び第３演算処理部１７ｃに対して送信される。
【００４１】
インターフェース１６ａは、操縦者によるスピードブレーキレバー１０８の操作に基づいて位置センサ１０９ａで生成された操作信号を受信するインターフェースとして設けられている。インターフェース１６ａに入力された操作信号は、操作信号Ｓ２１として、第１演算処理部１７ａに対して入力されるとともに、第２演算処理部１７ｂ及び第３演算処理部１７ｃに対しても入力される。尚、操作信号Ｓ２１は、図示が省略されたデータバスを介して第２演算処理部１７ｂ及び第３演算処理部１７ｃに対して送信される。
【００４２】
第１演算処理部１７ａは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、或いはプロセッサ、等の演算処理装置として構成されている。そして、第１演算処理部１７ａは、インターフェース（１５ａ、１６ａ）を介して受信した操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づいて、フライトスポイラー（１０２、１０３）を駆動するアクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３１を演算して生成する。動作指令信号Ｓ３１は、例えば、アクチュエータ（１１、１２）の動作位置を指令する信号として構成される。
【００４３】
また、第１演算処理部１７ａは、後述するインターフェース（１５ｂ、１６ｂ）を介して受信した操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づいて、アクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３１を演算する処理も行うように構成されている。更に、第１演算処理部１７ａは、後述するインターフェース（１５ｃ、１６ｃ）を介して受信した操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づいて、アクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３１を演算する処理も行うように構成されている。
【００４４】
そして、第１演算処理部１７ａは、操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づく動作指令信号Ｓ３１と、操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づく動作指令信号Ｓ３１と、操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づく動作指令信号Ｓ３１とを比較する。これにより、第１演算処理部１７ａは、操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づく動作指令信号Ｓ３１の異常を監視して検知できるように構成されている。
【００４５】
信号決定部１８ａは、例えば、オペアンプ等のアナログ回路として構成されている。そして、信号決定部１８ａは、第１演算処理部１７ａで生成された動作指令信号Ｓ３１と他の信号とに基づいて、最終的にアクチュエータ（１１ａ、１２ａ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力するボーティング（Voting）を行うボータ（Voter）として設けられている。
【００４６】
具体的には、信号決定部１８ａは、信号決定部１８ａが設けられた第１制御チャンネル１３ａに設けられた第１演算処理部１７ａで生成された動作指令信号Ｓ３１である第１動作指令信号Ｓ３１と、第２動作指令信号（Ｓ３２、Ｓ３３）とを受信する。第２動作指令信号（Ｓ３２、Ｓ３３）は、信号決定部１８ａが設けられた第１制御チャンネル１３ａとは異なる後述の他の制御チャンネル（１３ｂ、１３ｃ）に設けられた演算処理部（１７ｂ、１７ｃ）で生成された動作指令信号（Ｓ３２、Ｓ３３）として構成される。そして、信号決定部１８ａは、第１動作指令信号Ｓ３１と、前述した他の信号としての第２動作指令信号（Ｓ３２、Ｓ３３）とを比較することで、最終的にアクチュエータ（１１ａ、１２ａ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力する。尚、第２動作指令信号（Ｓ３２、Ｓ３３）は、第２演算処理部１７ｂ及び第３演算処理部１７ｃから、図示が省略されたデータバスを介して送信され、第１演算処理部１７ａにて受信される。
【００４７】
信号決定部１８ａは、種々の処理により、第１動作指令信号Ｓ３１と第２動作指令信号（Ｓ３２、Ｓ３３）とを比較して上記の制御信号を決定することができる。例えば、信号決定部１８ａは、第１動作指令信号Ｓ３１、第２動作指令信号Ｓ３２、及び第２動作指令信号Ｓ３３のうち、信号出力としての大きさが中間の値の信号を上記の制御信号として決定することができる。又は、信号決定部１８ａは、第１動作指令信号Ｓ３１、第２動作指令信号Ｓ３２、及び第２動作指令信号Ｓ３３の信号出力の大きさの平均値を演算してその平均値の信号を上記の制御信号として決定することができる。或いは、信号決定部１８ａは、第１動作指令信号Ｓ３１、第２動作指令信号Ｓ３２、及び第２動作指令信号Ｓ３３のうちの２つの信号を比較してそのうちのいずれかの信号出力の値が異常である可能性があると判断したときに、残る１つの信号を上記の制御信号として決定することができる。
【００４８】
上記のように、最終的にアクチュエータ（１１ａ、１２ａ）の動作を制御するための制御信号が、信号決定部１８ａにて決定されると、その決定された制御信号が第１制御チャンネル１３ａから出力される。そして、この制御信号に基づいて、アクチュエータ（１１ａ、１２ａ）の動作が制御されることになる。
【００４９】
第２制御チャンネル１３ｂは、電源１４ｂ、インターフェース１５ｂ、インターフェース１６ｂ、第２演算処理部１７ｂ、信号決定部１８ｂを備えて構成されている。
【００５０】
電源１４ｂは、アクチュエータ（１１ｂ、１２ｂ）、第２演算処理部１７ｂ、等に対して制御電力を供給するための電源として設けられている。尚、電源１４ｂは、第１制御チャンネル１３ａの電源１４ａと同様に構成されるため、詳細な説明を省略する。
【００５１】
インターフェース１５ｂは、操縦者によるホイール１０６の操作に基づいて位置センサ１０７ｂで生成された操作信号を受信するインターフェースとして設けられている。インターフェース１５ｂに入力された操作信号は、操作信号Ｓ１２として、第２演算処理部１７ｂに対して入力されるとともに、第１演算処理部１７ａ及び第３演算処理部１７ｃに対しても入力される。尚、操作信号Ｓ１２は、図示が省略されたデータバスを介して第１演算処理部１７ａ及び第３演算処理部１７ｃに対して送信される。
【００５２】
インターフェース１６ｂは、操縦者によるスピードブレーキレバー１０８の操作に基づいて位置センサ１０９ｂで生成された操作信号を受信するインターフェースとして設けられている。インターフェース１６ｂに入力された操作信号は、操作信号Ｓ２２として、第２演算処理部１７ｂに対して入力されるとともに、第１演算処理部１７ａ及び第３演算処理部１７ｃに対しても入力される。尚、操作信号Ｓ２２は、図示が省略されたデータバスを介して第１演算処理部１７ａ及び第３演算処理部１７ｃに対して送信される。
【００５３】
第２演算処理部１７ｂは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、或いはプロセッサ、等の演算処理装置として構成されている。そして、第２演算処理部１７ｂは、インターフェース（１５ｂ、１６ｂ）を介して受信した操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づいて、フライトスポイラー（１０２、１０３）を駆動するアクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３２を演算して生成する。動作指令信号Ｓ３２は、動作指令信号Ｓ３１と同様に、アクチュエータ（１１、１２）の動作位置を指令する信号として構成される。
【００５４】
また、第２演算処理部１７ｂは、インターフェース（１５ａ、１６ａ）を介して受信した操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づいて、アクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３２を演算する処理も行うように構成されている。更に、第２演算処理部１７ｂは、インターフェース（１５ｃ、１６ｃ）を介して受信した操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づいて、アクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３２を演算する処理も行うように構成されている。
【００５５】
そして、第２演算処理部１７ｂは、操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づく動作指令信号Ｓ３２と、操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づく動作指令信号Ｓ３２と、操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づく動作指令信号Ｓ３２とを比較する。これにより、第２演算処理部１７ｂは、操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づく動作指令信号Ｓ３２の異常を監視して検知できるように構成されている。
【００５６】
信号決定部１８ｂは、例えば、オペアンプ等のアナログ回路として構成されている。そして、信号決定部１８ｂは、第２演算処理部１７ｂで生成された動作指令信号Ｓ３２と他の信号とに基づいて、最終的にアクチュエータ（１１ｂ、１２ｂ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力するボーティング（Voting）を行うボータ（Voter）として設けられている。
【００５７】
具体的には、信号決定部１８ｂは、信号決定部１８ｂが設けられた第２制御チャンネル１３ｂに設けられた第２演算処理部１７ｂで生成された動作指令信号Ｓ３２である第１動作指令信号Ｓ３２と、第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３３）とを受信する。第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３３）は、信号決定部１８ｂが設けられた第２制御チャンネル１３ｂとは異なる他の制御チャンネル（１３ａ、１３ｃ）に設けられた演算処理部（１７ａ、１７ｃ）で生成された動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３３）として構成される。そして、信号決定部１８ｂは、第１動作指令信号Ｓ３２と、前述した他の信号としての第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３３）とを比較することで、最終的にアクチュエータ（１１ｂ、１２ｂ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力する。尚、第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３３）は、第１演算処理部１７ａ及び第３演算処理部１７ｃから、図示が省略されたデータバスを介して送信され、第２演算処理部１７ｂにて受信される。
【００５８】
信号決定部１８ｂは、第１制御チャンネル１３ａに設けられた信号決定部１８ａと同様の処理により、第１動作指令信号Ｓ３２と第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３３）とを比較して上記の制御信号を決定することができる。
【００５９】
上記のように、最終的にアクチュエータ（１１ｂ、１２ｂ）の動作を制御するための制御信号が、信号決定部１８ｂにて決定されると、その決定された制御信号が第２制御チャンネル１３ｂから出力される。そして、この制御信号に基づいて、アクチュエータ（１１ｂ、１２ｂ）の動作が制御されることになる。
【００６０】
第３制御チャンネル１３ｃは、電源１４ｃ、インターフェース１５ｃ、インターフェース１６ｃ、第３演算処理部１７ｃ、信号決定部１８ｃを備えて構成されている。
【００６１】
電源１４ｃは、アクチュエータ（１１ｃ、１２ｃ）、第３演算処理部１７ｃ、等に対して制御電力を供給するための電源として設けられている。尚、電源１４ｃは、第１制御チャンネル１３ａの電源１４ａと同様に構成されるため、詳細な説明を省略する。
【００６２】
インターフェース１５ｃは、操縦者によるホイール１０６の操作に基づいて位置センサ１０７ｃで生成された操作信号を受信するインターフェースとして設けられている。インターフェース１５ｃに入力された操作信号は、操作信号Ｓ１３として、第３演算処理部１７ｃに対して入力されるとともに、第１演算処理部１７ａ及び第２演算処理部１７ｂに対しても入力される。尚、操作信号Ｓ１３は、図示が省略されたデータバスを介して第１演算処理部１７ａ及び第２演算処理部１７ｂに対して送信される。
【００６３】
インターフェース１６ｃは、操縦者によるスピードブレーキレバー１０８の操作に基づいて位置センサ１０９ｃで生成された操作信号を受信するインターフェースとして設けられている。インターフェース１６ｃに入力された操作信号は、操作信号Ｓ２３として、第３演算処理部１７ｃに対して入力されるとともに、第１演算処理部１７ａ及び第２演算処理部１７ｂに対しても入力される。尚、操作信号Ｓ２３は、図示が省略されたデータバスを介して第１演算処理部１７ａ及び第２演算処理部１７ｂに対して送信される。
【００６４】
第３演算処理部１７ｃは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、或いはプロセッサ、等の演算処理装置として構成されている。そして、第３演算処理部１７ｃは、インターフェース（１５ｃ、１６ｃ）を介して受信した操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づいて、フライトスポイラー（１０２、１０３）を駆動するアクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３３を演算して生成する。動作指令信号Ｓ３３は、動作指令信号Ｓ３１と同様に、アクチュエータ（１１、１２）の動作位置を指令する信号として構成される。
【００６５】
また、第３演算処理部１７ｃは、インターフェース（１５ａ、１６ａ）を介して受信した操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づいて、アクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３３を演算する処理も行うように構成されている。更に、第３演算処理部１７ｃは、インターフェース（１５ｂ、１６ｂ）を介して受信した操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づいて、アクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３３を演算する処理も行うように構成されている。
【００６６】
そして、第３演算処理部１７ｃは、操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づく動作指令信号Ｓ３３と、操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づく動作指令信号Ｓ３３と、操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づく動作指令信号Ｓ３３とを比較する。これにより、第３演算処理部１７ｃは、操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づく動作指令信号Ｓ３３の異常を監視して検知できるように構成されている。
【００６７】
信号決定部１８ｃは、例えば、オペアンプ等のアナログ回路として構成されている。そして、信号決定部１８ｃは、第３演算処理部１７ｃで生成された動作指令信号Ｓ３３と他の信号とに基づいて、最終的にアクチュエータ（１１ｃ、１２ｃ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力するボーティング（Voting）を行うボータ（Voter）として設けられている。
【００６８】
具体的には、信号決定部１８ｃは、信号決定部１８ｃが設けられた第３制御チャンネル１３ｃに設けられた第３演算処理部１７ｃで生成された動作指令信号Ｓ３３である第１動作指令信号Ｓ３３と、第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３２）とを受信する。第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３２）は、信号決定部１８ｃが設けられた第３制御チャンネル１３ｃとは異なる他の制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ）に設けられた演算処理部（１７ａ、１７ｂ）で生成された動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３２）として構成される。そして、信号決定部１８ｃは、第１動作指令信号Ｓ３３と、前述した他の信号としての第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３２）とを比較することで、最終的にアクチュエータ（１１ｃ、１２ｃ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力する。尚、第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３２）は、第１演算処理部１７ａ及び第２演算処理部１７ｂから、図示が省略されたデータバスを介して送信され、第３演算処理部１７ｃにて受信される。
【００６９】
信号決定部１８ｃは、第１制御チャンネル１３ａに設けられた信号決定部１８ａと同様の処理により、第１動作指令信号Ｓ３３と第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３２）とを比較して上記の制御信号を決定することができる。
【００７０】
上記のように、最終的にアクチュエータ（１１ｃ、１２ｃ）の動作を制御するための制御信号が、信号決定部１８ｃにて決定されると、その決定された制御信号が第３制御チャンネル１３ｃから出力される。そして、この制御信号に基づいて、アクチュエータ（１１ｃ、１２ｃ）の動作が制御されることになる。
【００７１】
尚、上述したように、航空機制御装置１においては、複数の制御チャンネル１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）にそれぞれ設けられた信号決定部１８は、第１動作指令信号と第２動作指令信号とを受信する。第１動作指令信号は、その信号決定部１８が設けられた制御チャンネル１３に設けられた演算処理部１７で生成された動作指令信号として構成される。第２動作指令信号は、その信号決定部１８が設けられた制御チャンネル１３とは異なる他の制御チャンネル１３に設けられた演算処理部１７で生成された動作指令信号として構成される。そして、信号決定部１８は、第１動作指令信号と第２動作指令信号とを比較することで、制御信号を決定して出力する。
【００７２】
また、航空機制御装置１においては、複数の制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）にそれぞれ設けられた演算処理部１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）は、互いに設計が異なっている。各制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）の演算処理部１７の設計が互いに異なる形態としては、例えば、第１演算処理部１７ａ、第２演算処理部１７ｂ、及び第３演算処理部１７ｃの製造メーカーが、互いに異なっている形態が挙げられる。或いは、第１演算処理部１７ａ、第２演算処理部１７ｂ、及び第３演算処理部１７ｃが、異なる時期に開発されており、開発された世代が異なる形態が挙げられる。また、第１演算処理部１７ａ、第２演算処理部１７ｂ、及び第３演算処理部１７ｃの組み合わせにおいて、いずれかがＦＰＧＡとして構成され、他のいずれかがプロセッサとして構成されていてもよい。
【００７３】
ここで、第１乃至第３演算処理部（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）のそれぞれの製造メーカ、シリーズ名、型番の具体例を例示する。具体例としては、例えば、第１乃至第３演算処理部（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）のうちの１つが、製造メーカが「Actel」でシリーズ名が「ProASIC3」で型番が「A3PE1500」であり、他の１つが、製造メーカが「Altera」でシリーズ名が「CycloneIII」で型番が「EP3C25」であり、残る１つが、製造メーカが「Xilinx」でシリーズ名が「Virtex-5」で型番が「XQ5VLX155T」である例を挙げることができる。
【００７４】
最後に、第４制御チャンネル１３ｄについて説明する。第４制御チャンネル１３ｄは、電源１４ｄ、信号決定部１８ｄを備えて構成されている。電源１４ｄは、アクチュエータ（１１ｄ、１２ｄ）、等に対して制御電力を供給するための電源として設けられている。尚、電源１４ｄは、第１制御チャンネル１３ａの電源１４ａと同様に構成されるため、詳細な説明を省略する。
【００７５】
信号決定部１８ｄは、例えば、オペアンプ等のアナログ回路として構成されている。そして、信号決定部１８ｄは、第１演算処理部１７ａで生成された動作指令信号Ｓ３１と、第２演算処理部１７ｂで生成された動作指令信号Ｓ３２と、第３演算処理部１７ｃで生成された動作指令信号Ｓ３３とに基づいて、最終的にアクチュエータ（１１ｄ、１２ｄ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力するボーティング（Voting）を行うボータ（Voter）として設けられている。
【００７６】
尚、動作指令信号Ｓ３１、動作指令信号Ｓ３２、及び動作指令信号Ｓ３３は、第１演算処理部１７ａ、第２演算処理部１７ｂ、及び第３演算処理部１７ｃから、図示が省略されたデータバスを介して送信され、信号決定部１８ｄにて受信される。また、信号決定部１８ｄは、第１制御チャンネル１３ａに設けられた信号決定部１８ａと同様の処理により、動作指令信号Ｓ３１、動作指令信号Ｓ３２、及び動作指令信号Ｓ３３を比較して上記の制御信号を決定することができる。
【００７７】
上記のように、最終的にアクチュエータ（１１ｄ、１２ｄ）の動作を制御するための制御信号が、信号決定部１８ｄにて決定されると、その決定された制御信号が第４制御チャンネル１３ｄから出力される。そして、この制御信号に基づいて、アクチュエータ（１１ｄ、１２ｄ）の動作が制御されることになる。
【００７８】
以上説明したように、航空機制御装置１によると、複数の制御チャンネル１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）には、互いに設計が異なる演算処理部１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）がそれぞれ１つ設けられる。そして、各制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）において、信号決定部１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）は、その信号決定部１８が設けられた制御チャンネル１３の演算処理部１７からの第１動作指令信号と他の制御チャンネル１３の演算処理部１７からの第２動作指令信号とを比較して制御信号を決定して出力する。
【００７９】
上記により、いずれかの制御チャンネル１３において演算処理部１７が故障した場合であっても、演算処理部１７が故障した制御チャンネル１３に設けられた信号決定部１８は、他の制御チャンネル１３の演算処理部１７からの動作指令信号に基づいて制御信号を決定して出力することができる。そして、同一のソフトウェア或いはハードウェアに共通して発生し得るジェネリック故障の発生も防止される。これにより、演算処理部１８が故障した制御チャンネル１３の作動が不能となってしまうことが防止される。よって、フライトスポイラー（１０２、１０３）の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されることになる。そして、航空機制御装置１によると、各制御チャンネル１３には、互いに設計が異なる演算処理部１７がそれぞれ１つ設けられる構成のため、航空機制御装置１全体としての演算処理部１７の台数を大幅に低減することができる。また、これにより、航空機制御装置１の構成を簡素化でき、更に、製造コストの低減を図ることができる。
【００８０】
従って、本実施形態によると、フライトスポイラー（１０２、１０３）の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されるとともに、演算処理部１７の台数を低減でき、構成を簡素化することができる、航空機制御装置１及び航空機制御システム１０を提供することができる。
【００８１】
また、本実施形態によると、演算処理部１７が設けられた制御チャンネル１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）が３つ備えられるため、航空機制御装置１においては、互いに設計の異なる演算処理部１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）が３つ設けられることになる。このため、いずれかの演算処理部１７が故障した場合であっても、信号決定部１８は、残る２つの演算処理部１７で生成された動作指令信号を比較して制御信号を決定して出力することができる。このため、航空機制御装置１の信頼性を更に向上させることができる。
【００８２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。例えば、次のように変更して実施することができる。
【００８３】
（１）上述の実施形態では、航空機制御装置及び航空機制御システムが適用される機器として、動翼としてのフライトスポイラーを例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、他の機器に対して適用されてもよい。例えば、グランドスポイラー、或いは、舵面を構成する動翼としてのエルロン、ラダー、エレベータ、等に対して、本発明が適用されてもよい。また、航空機の動翼の動作を制御する飛行制御装置又は飛行制御システムとして構成された場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、飛行制御装置及び飛行制御システム以外の装置又はシステムに本発明が適用されてもよい。例えば、航空機におけるランディングギア等の脚の動作を制御する装置又はシステムに本発明が適用されてもよい。
【００８４】
（２）上述の実施形態では、一部の複数の制御チャンネルのそれぞれが、インターフェース、演算処理部、及び信号決定部を備えて構成された形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。全部の複数の制御チャンネルのそれぞれが、インターフェース、演算処理部、及び信号決定部を備えて構成された形態が実施されてもよい。
【００８５】
（３）上述の実施形態では、各信号決定部が、全ての演算処理部からの動作指令信号を受信して比較し、制御信号を決定する形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。信号決定部が、一部の複数の演算処理部からの動作指令信号を受信して比較し、制御信号を決定する形態が実施されてもよい。この例として、制御チャンネルが４つ設けられ、４つの制御チャンネルに互いに設計の異なる演算処理部がそれぞれ設けられた形態を例にとって説明する。この場合、各制御チャンネルにおける信号決定部が、その信号決定部が設けられた制御チャンネルの演算処理部からの動作指令信号と、他の２つの制御チャンネルの演算処理部からの動作指令信号とを受信し、それらを比較し、制御信号を決定して出力してもよい。この形態によると、各演算処理部における演算処理負荷を削減することができる。これにより、各演算処理部の演算処理能力に関する要求仕様を緩和することができ、コストの低減を図ることができる。
【００８６】
（４）上述の実施形態では、制御チャンネルが４つ設けられた形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。制御チャンネルが、２つ又は３つ、或いは５つ以上設けられた形態が実施されてもよい。
【００８７】
（５）上述の実施形態では、各演算処理部が、受信した複数の操作信号に基づいて、複数の動作指令信号を演算し、これらの複数の動作指令信号を比較するように構成された形態が例示されている。これにより、上述の実施形態では、各演算処理部が、動作指令信号の異常を監視して検知できるように構成されている。しかし、各演算処理部において、動作指令信号の異常を監視するための上記の構成は、必ずしも設けられていなくてもよい。そして、各演算処理部において、受信した操作信号の異常を監視する構成が設けられていてもよい。この場合、例えば、各演算処理部は、受信した複数の操作信号を比較することで、操作信号の異常を監視する。そして、各演算処理部は、複数の操作信号の比較結果に基づいて、動作指令信号を演算するための操作信号を決定するように構成される。更に、各演算処理部は、決定した上記の操作信号に基づいて、動作指令信号を演算するように構成される。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置、及び、その航空機制御装置と複数のアクチュエータとを備える航空機制御システムとして、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１ 航空機制御装置
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ アクチュエータ
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ アクチュエータ
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 制御チャンネル
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 電源
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ インターフェース
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ インターフェース
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 演算処理部
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ 信号決定部
１００ 航空機
１０４、１０５ 操作入力装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置、及び、その航空機制御装置と複数のアクチュエータとを備える航空機制御システム、に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置として、特許文献１においては、上記機器としての舵面を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置が開示されている。特許文献１に開示された航空機制御装置は、複数のアクチュエータを制御するとともに電力を供給するための電源をそれぞれ有する複数の制御チャンネルを備えて構成されている。このように、制御チャンネルが複数設けられていることで、いずれかの制御チャンネルにおいて故障が発生した際であっても、舵面を駆動できて舵面の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されることが意図されている。
【０００３】
そして、上記の航空機制御装置における各制御チャンネルには、演算処理装置としてのプライマリフライトコンピュータが備えられている。このプライマリフライトコンピュータは、航空機を操縦する操縦者によるホイール等の操作に基づいて生成された操作信号を他の電子装置であるアクチュエータコントロールエレクトロニクスを介して受信する。そして、プライマリフライトコンピュータは、上記の操作信号に基づいて、舵面を駆動するアクチュエータの動作を指令して制御するための動作指令信号を演算して生成する。
【０００４】
前述のように、上記の航空機制御装置は、制御チャンネルが複数設けられていることで、舵面の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されることが意図されている。しかしながら、プライマリフライトコンピュータの故障が発生した場合、そのプライマリフライトコンピュータが設けられた制御チャンネルの作動も不能となる。
【０００５】
そして、複数の制御チャンネルにおいて、設計が同一のプライマリフライトコンピュータが設けられていた場合は、ジェネリック故障、即ち、同一のソフトウェア或いはハードウェアに共通して発生し得る故障が発生すると、全ての制御チャンネルの作動が不能となってしまう。このため、特許文献１では開示されていないが、航空機制御装置においては、各制御チャンネルにおける上記のプライマリフライトコンピュータには、設計の異なる複数の演算処理部が備えられていることが必要となる。
【０００６】
上記に対し、「IAENG International Journal of Computer Science, 35:4, IJCS_35_4_07」に掲載された「Challenges in Building Fault-Tolerant Flight Control System for a Civil Aircraft」のタイトルの非特許文献１における図３においては、設計の異なる複数の演算処理部を備えたプライマリフライトコントロールの装置構成が開示されている。
【０００７】
非特許文献１においては、複数のアクチュエータを制御する複数の制御チャンネルのそれぞれに設けられるプライマリフライトコントロールの構成が開示されている。そして、このプライマリフライトコントロールは、操縦者の操作に基づいて生成された操作信号を受信し、アクチュエータの動作を指令して制御するための動作指令信号を生成する演算処理部として、設計の異なる複数の演算処理部を備えて構成されている。尚、非特許文献１では、具体的には、プライマリフライトコントロールにおいて、製造メーカが異なることで設計の異なる３つの演算処理部（「MICRO-PROCESSOR AMD 29050」、「MICRO-PROCESSOR MOTOROLA 68040」、「MICRO-PROCESSOR INTEL 80486」）が備えられた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５４９３４９７号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】M.Sghairi、外４名、“Challenges in Building Fault-Tolerant Flight Control System for a Civil Aircraft”、［online］、IAENG International Journal of Computer Science, 35:4, IJCS_35_4_07、インターネット（URL: http://www.iaeng.org/IJCS/issues_v35/issue_4/IJCS_35_4_07.pdf）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように、複数のアクチュエータを制御する複数の制御チャンネルのそれぞれにおいて、互いに設計の異なる複数の演算処理部が備えられていることで、航空機に設置された機器の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されることになる。
【００１１】
しかしながら、従来の航空機制御装置においては、制御チャンネルのそれぞれにて、設計の異なる複数の演算処理部が備えられるため、演算処理部の台数の増大を招いてしまうことになる。即ち、航空機制御装置全体では、制御チャンネルの数に各制御チャンネルに設けられる演算処理部の数を乗じた台数の演算処理部が必要となる。そして、演算処理部の台数の増大に伴い、構成の複雑化及びコストの増大も招いてしまうことになる。
【００１２】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、航空機に設置された機器の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されるとともに、演算処理部の台数を低減でき、構成を簡素化することができる、航空機制御装置を提供することを目的とする。また、その航空機制御装置と複数のアクチュエータとを備える航空機制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明に係る航空機制御装置における第１の特徴は、航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置において、複数の前記アクチュエータを制御するとともに電力を供給するための電源をそれぞれ有する複数の制御チャンネルを備え、全部の複数の前記制御チャンネルのそれぞれ、或いは、一部の複数の前記制御チャンネルのそれぞれは、前記航空機を操縦する操縦者によって行われる前記航空機の操作が入力される操作入力装置によって前記操縦者の操作に基づいて生成された操作信号を受信するインターフェースと、前記インターフェースを介して受信した前記操作信号に基づいて、前記機器を駆動する前記アクチュエータの動作を指令して制御するための動作指令信号を演算して生成する演算処理部と、前記演算処理部で生成された前記動作指令信号と他の信号とに基づいて、最終的に前記アクチュエータの動作を制御するための信号である制御信号を決定して出力する信号決定部と、を有し、複数の前記制御チャンネルにそれぞれ設けられた前記演算処理部は、互いに設計が異なっており、複数の前記制御チャンネルにそれぞれ設けられた前記信号決定部は、当該信号決定部が設けられた前記制御チャンネルに設けられた前記演算処理部で生成された前記動作指令信号である第１動作指令信号と、当該信号決定部が設けられた前記制御チャンネルとは異なる他の前記制御チャンネルに設けられた前記演算処理部で生成された前記動作指令信号である第２動作指令信号と、を受信し、前記第１動作指令信号と、前記他の信号としての前記第２動作指令信号と、を比較することで、前記制御信号を決定して出力することである。
【００１４】
この構成によると、全部又は一部の複数の制御チャンネルには、互いに設計が異なる演算処理部がそれぞれ１つ設けられる。そして、各制御チャンネルにおいて、信号決定部は、その信号決定部が設けられた制御チャンネルの演算処理部からの第１動作指令信号と他の制御チャンネルの演算処理部からの第２動作指令信号とを比較して制御信号を決定して出力する。このため、いずれかの制御チャンネルにおいて演算処理部が故障した場合であっても、演算処理部が故障した制御チャンネルに設けられた信号決定部は、他の制御チャンネルの演算処理部からの動作指令信号に基づいて制御信号を決定して出力することができる。そして、同一のソフトウェア或いはハードウェアに共通して発生し得るジェネリック故障の発生も防止される。これにより、演算処理部が故障した制御チャンネルの作動が不能となってしまうことが防止される。よって、航空機に設置された機器の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されることになる。そして、上記の構成によると、各制御チャンネルには、互いに設計が異なる演算処理部がそれぞれ１つ設けられる構成のため、航空機制御装置全体としての演算処理部の台数を大幅に低減することができる。また、これにより、航空機制御装置の構成を簡素化でき、更に、製造コストの低減を図ることができる。
【００１５】
従って、上記の構成によると、航空機に設置された機器の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されるとともに、演算処理部の台数を低減でき、構成を簡素化することができる、航空機制御装置を提供することができる。
【００１６】
本発明に係る航空機制御装置における第２の特徴は、第１の特徴を備える航空機制御装置において、前記演算処理部が設けられた前記制御チャンネルは、３つ以上備えられていることである。
【００１７】
この構成によると、演算処理部が設けられた制御チャンネルが３つ以上備えられるため、航空機制御装置においては、互いに設計の異なる演算処理部が少なくとも３つ設けられることになる。このため、いずれかの演算処理部が故障した場合であっても、信号決定部は、残る２つの演算処理部で生成された動作指令信号を比較して制御信号を決定して出力することができる。このため、航空機制御装置の信頼性を更に向上させることができる。
【００１８】
本発明に係る航空機制御システムにおける特徴は、第１又は第２の特徴を備える航空機制御装置と、当該航空機制御装置によって制御されて航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータと、を備えていることである。
【００１９】
この構成によると、航空機に設置された機器の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されるとともに、演算処理部の台数を低減でき、構成を簡素化することができる、航空機制御システムを提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、航空機に設置された機器の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されるとともに、演算処理部の台数を低減でき、構成を簡素化することができる、航空機制御装置を提供することができる。また、その航空機制御装置と複数のアクチュエータとを備える航空機制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る航空機制御装置及び航空機制御システムを示すブロック図である。
【図２】図１に示す航空機制御装置における第１制御チャンネルを示すブロック図である。
【図３】図１に示す航空機制御装置における第２制御チャンネルを示すブロック図である。
【図４】図１に示す航空機制御装置における第３制御チャンネルを示すブロック図である。
【図５】図１に示す航空機制御装置における第４制御チャンネルを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態は、航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置、及び、その航空機制御装置と複数のアクチュエータとを備える航空機制御システムとして、広く適用することができるものである。
【００２３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る航空機制御装置１及び航空機制御システム１０を示すブロック図である。航空機制御装置１は、航空機１００に設置された動翼であるフライトスポイラー（１０２、１０３）を駆動する複数のアクチュエータ（１１、１２）を制御する装置として構成されている。尚、フライトスポイラー（１０２、１０３）は、航空機に設置された本実施形態の機器を構成している。そして、航空機制御システム１０は、航空機制御装置１と、航空機制御装置１によって制御されることでフライトスポイラー（１０２、１０３）を駆動する複数のアクチュエータ（１１、１２）と、を備えたシステムとして構成されている。航空機制御装置１及び航空機制御システム１０は、航空機１００に搭載され、フライトスポイラー（１０２、１０３）の動作を電気信号によって制御するＦＢＷ（Fly by Wire）による飛行制御装置及び飛行制御システムとして構成されている。
【００２４】
尚、図１では、航空機１００の一部である主翼（１０１ａ、１０１ｂ）のみが模式的に図示されている。フライトスポイラー（１０２、１０３）は、主翼（１０１ａ、１０１ｂ）に設置される動翼（操縦翼面）として設けられている。本実施形態では、航空機制御装置１及び航空機制御システム１０が適用される機器として、動翼としてのフライトスポイラーを例にとって説明しているが、この通りでなくてもよく、他の機器に対して適用されてもよい。例えば、グランドスポイラー、或いは、舵面を構成する動翼としての補助翼（エルロン）、方向舵（ラダー）、昇降舵（エレベータ）、等に対して、本実施形態が適用されてもよい。また、他の機器として、航空機におけるランディングギア（降着装置）等の脚（航空機の機体を地上で支持する機構）に対して本実施形態が適用されてもよい。
【００２５】
フライトスポイラー（１０２、１０３）を駆動するアクチュエータ（１１、１２）は、例えば、油圧シリンダを有する機構として設けられ、航空機制御装置１からの制御信号に基づいて、圧油の給排が行われ、動作が制御される。尚、航空機制御装置１が、電動アクチュエータとして設けられたアクチュエータを制御する形態が、実施されてもよい。
【００２６】
本実施形態では、アクチュエータ１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）は、４つ設けられ、一方の主翼１０１ａに設けられた４つのフライトスポイラー１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ）をそれぞれ駆動するように構成されている。アクチュエータ１１ａがフライトスポイラー１０２ａを駆動し、アクチュエータ１１ｂがフライトスポイラー１０２ｂを駆動し、アクチュエータ１１ｃがフライトスポイラー１０２ｃを駆動し、アクチュエータ１１ｄがフライトスポイラー１０２ｄを駆動するように設けられている。
【００２７】
また、アクチュエータ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）は、４つ設けられ、他方の主翼１０１ｂに設けられた４つのフライトスポイラー１０３（１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ）をそれぞれ駆動するように構成されている。アクチュエータ１２ａがフライトスポイラー１０３ａを駆動し、アクチュエータ１２ｂがフライトスポイラー１０３ｂを駆動し、アクチュエータ１２ｃがフライトスポイラー１０３ｃを駆動し、アクチュエータ１２ｄがフライトスポイラー１０３ｄを駆動するように設けられている。
【００２８】
アクチュエータ１１ａとアクチュエータ１２ａとが一対で対応して制御され、これにより、フライトスポイラー１０２ａとフライトスポイラー１０３ａとが一対で対応して同時タイミングで駆動される。また、アクチュエータ１１ｂとアクチュエータ１２ｂとが一対で対応して制御され、これにより、フライトスポイラー１０２ｂとフライトスポイラー１０３ｂとが一対で対応して同時タイミングで駆動される。また、アクチュエータ１１ｃとアクチュエータ１２ｃとが一対で対応して制御され、これにより、フライトスポイラー１０２ｃとフライトスポイラー１０３ｃとが一対で対応して同時タイミングで駆動される。また、アクチュエータ１１ｄとアクチュエータ１２ｄとが一対で対応して制御され、これにより、フライトスポイラー１０２ｄとフライトスポイラー１０３ｄとが一対で対応して同時タイミングで駆動される。
【００２９】
次に、航空機制御装置１について詳しく説明する。航空機制御装置１は、複数のアクチュエータ（１１、１２）を制御する複数の制御チャンネル１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）を備えて構成されている。各制御チャンネル１３は、例えば、筐体内に各種電子機器等が組み込まれて構成された装置として設けられている。また、各制御チャンネル１３は、筐体内の各種電子機器及び対応するアクチュエータ（１１、１２）に対して制御電力を供給するための電源をそれぞれ備えている。そして、本実施形態では、制御チャンネル１３は、４つ設けられ、第１制御チャンネル１３ａ、第２制御チャンネル１３ｂ、第３制御チャンネル１３ｃ、第４制御チャンネル１３ｄ、が設けられている。
【００３０】
第１制御チャンネル１３ａは、フライトスポイラー（１０２ａ、１０３ａ）を駆動するアクチュエータ（１１ａ、１２ａ）を制御する制御チャンネルとして設けられている。第２制御チャンネル１３ｂは、フライトスポイラー（１０２ｂ、１０３ｂ）を駆動するアクチュエータ（１１ｂ、１２ｂ）を制御する制御チャンネルとして設けられている。第３制御チャンネル１３ｃは、フライトスポイラー（１０２ｃ、１０３ｃ）を駆動するアクチュエータ（１１ｃ、１２ｃ）を制御する制御チャンネルとして設けられている。第４制御チャンネル１３ｄは、フライトスポイラー（１０２ｄ、１０３ｄ）を駆動するアクチュエータ（１１ｄ、１２ｄ）を制御する制御チャンネルとして設けられている。尚、本実施形態では、各制御チャンネルが複数（本実施形態では、２つ）のアクチュエータを制御する形態が例示されているが、この通りでなくてもよい。各制御チャンネルが、１つのアクチュエータ又は３つ以上の複数のアクチュエータを制御する形態が実施されてもよい。
【００３１】
各制御チャンネル１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）は、航空機１００を操縦する操縦者（図示せず）によって行われる航空機１００の操作が入力される操作入力装置（１０４、１０５）によって操縦者の操作に基づいて生成された操作信号を受信するように構成されている。そして、各制御チャンネル１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）は、上記の操作信号に基づいて、対応するアクチュエータ（１１、１２）を制御する。
【００３２】
尚、本実施形態では、操作入力装置１０４は、ホイール１０６と、位置センサ（１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ）と、を備えて構成されている。ホイール１０６は、航空機１００の飛行中或いは着陸時において、操縦者がフライトスポイラー（１０２、１０３）の動作を操作するために用いられる。各位置センサ（１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ）は、ホイール１０６の操縦者による操作量をそれぞれ独立して検出可能なセンサとして設けられている。ホイール１０６を操縦者が操作することで、ホイール１０６の操作量に対応する操作信号が、各位置センサ（１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ）からそれぞれ出力される。このように、操作入力装置１０４の位置センサ（１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ）は、そのいずれかで故障が発生した場合であってもホイール１０６の操作量の検出を安全に継続可能な冗長性が確保されている。
【００３３】
また、操作入力装置１０５は、スピードブレーキレバー１０８と、位置センサ（１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ）と、を備えて構成されている。スピードブレーキレバー１０８は、航空機１００の着陸時において、操縦者がフライトスポイラー（１０２、１０３）の動作を操作するために用いられる。各位置センサ（１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ）は、スピードブレーキレバー１０８の操縦者による操作量をそれぞれ独立して検出可能なセンサとして設けられている。スピードブレーキレバー１０８を操縦者が操作することで、スピードブレーキレバー１０８の操作量に対応する操作信号が、各位置センサ（１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ）からそれぞれ出力される。このように、操作入力装置１０５の位置センサ（１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ）は、そのいずれかで故障が発生した場合であってもスピードブレーキレバー１０８の操作量の検出を安全に継続可能な冗長性が確保されている。
【００３４】
ここで、制御チャンネル１３の構成について、更に詳しく説明する。図２は、第１制御チャンネル１３ａを示すブロック図である。図３は、第２制御チャンネル１３ｂを示すブロック図である。図４は、第３制御チャンネル１３ｃを示すブロック図である。図５は、第４制御チャンネル１３ｄを示すブロック図である。
【００３５】
図１乃至図５に示すように、本実施形態では、第１乃至第３制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）は、電源１４、インターフェース（１５、１６）、演算処理部１７、信号決定部１８を備えて構成されている。一方、第４制御チャンネル１３ｄは、電源１４、信号決定部１８を備えて構成されている。即ち、本実施形態では、インターフェース（１５、１６）及び演算処理部１７は、全部の複数（４つ）の制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）ではなく、一部の複数（３つ）の制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）のそれぞれに備えられている。また、本実施形態では、演算処理部１７が設けられた制御チャンネル１３が、３つ設けられている。
【００３６】
尚、電源１４として、電源（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）が設けられている。また、インターフェース１５として、インターフェース（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）が設けられている。また、インターフェース１６として、インターフェース（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）が設けられている。また、演算処理部１７として、第１演算処理部１７ａ、第２演算処理部１７ｂ、第３演算処理部１７ｃが設けられている。また、信号決定部１８として、信号決定部（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）が設けられている。
【００３７】
第１制御チャンネル１３ａは、電源１４ａ、インターフェース１５ａ、インターフェース１６ａ、第１演算処理部１７ａ、信号決定部１８ａを備えて構成されている。
【００３８】
電源１４ａは、アクチュエータ（１１ａ、１２ａ）、第１演算処理部１７ａ、等に対して制御電力を供給するための電源として設けられている。また、電源１４ａに対しては、電力供給経路における上流側の主電源として航空機１００の機体中央側に設置された異なる２系統の電源からそれぞれ電力が供給される。図２（図３乃至図５も同様）では、電源１４ａ（１４）に対して、一方の系統の主電源から電圧Ｖ１の電力が供給され、他方の系統の主電源から電圧Ｖ２の電力の供給が可能な形態が例示されている。
【００３９】
そして、電源１４ａは、主電源から供給される２系統の電力のうちの一方の電力を第１演算処理部１７ａ等に供給する。例えば、電源１４ａは、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２とを比較し、より高い電圧の電力を選択し、アクチュエータ（１１ａ、１２ａ）等に供給する。また、電源１４ａは、供給電力切替スイッチを備え、電圧Ｖ１の電力と電圧Ｖ２の電力とを所定タイミングで切り替えてアクチュエータ（１１ａ、１２ａ）等に供給するように構成されていてもよい。
【００４０】
インターフェース１５ａは、操縦者によるホイール１０６の操作に基づいて位置センサ１０７ａで生成された操作信号を受信するインターフェースとして設けられている。インターフェース１５ａに入力された操作信号は、操作信号Ｓ１１として、第１演算処理部１７ａに対して入力されるとともに、第２制御チャンネル１３ｂの第２演算処理部１７ｂ及び第３制御チャンネル１３ｃの第３演算処理部１７ｃに対しても入力される。尚、操作信号Ｓ１１は、図示が省略されたデータバスを介して第２演算処理部１７ｂ及び第３演算処理部１７ｃに対して送信される。
【００４１】
インターフェース１６ａは、操縦者によるスピードブレーキレバー１０８の操作に基づいて位置センサ１０９ａで生成された操作信号を受信するインターフェースとして設けられている。インターフェース１６ａに入力された操作信号は、操作信号Ｓ２１として、第１演算処理部１７ａに対して入力されるとともに、第２演算処理部１７ｂ及び第３演算処理部１７ｃに対しても入力される。尚、操作信号Ｓ２１は、図示が省略されたデータバスを介して第２演算処理部１７ｂ及び第３演算処理部１７ｃに対して送信される。
【００４２】
第１演算処理部１７ａは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、或いはプロセッサ、等の演算処理装置として構成されている。そして、第１演算処理部１７ａは、インターフェース（１５ａ、１６ａ）を介して受信した操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づいて、フライトスポイラー（１０２、１０３）を駆動するアクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３１を演算して生成する。動作指令信号Ｓ３１は、例えば、アクチュエータ（１１、１２）の動作位置を指令する信号として構成される。
【００４３】
また、第１演算処理部１７ａは、後述するインターフェース（１５ｂ、１６ｂ）を介して受信した操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づいて、アクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３１を演算する処理も行うように構成されている。更に、第１演算処理部１７ａは、後述するインターフェース（１５ｃ、１６ｃ）を介して受信した操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づいて、アクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３１を演算する処理も行うように構成されている。
【００４４】
そして、第１演算処理部１７ａは、操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づく動作指令信号Ｓ３１と、操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づく動作指令信号Ｓ３１と、操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づく動作指令信号Ｓ３１とを比較する。これにより、第１演算処理部１７ａは、操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づく動作指令信号Ｓ３１の異常を監視して検知できるように構成されている。
【００４５】
信号決定部１８ａは、例えば、オペアンプ等のアナログ回路として構成されている。そして、信号決定部１８ａは、第１演算処理部１７ａで生成された動作指令信号Ｓ３１と他の信号とに基づいて、最終的にアクチュエータ（１１ａ、１２ａ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力するボーティング（Voting）を行うボータ（Voter）として設けられている。
【００４６】
具体的には、信号決定部１８ａは、信号決定部１８ａが設けられた第１制御チャンネル１３ａに設けられた第１演算処理部１７ａで生成された動作指令信号Ｓ３１である第１動作指令信号Ｓ３１と、第２動作指令信号（Ｓ３２、Ｓ３３）とを受信する。第２動作指令信号（Ｓ３２、Ｓ３３）は、信号決定部１８ａが設けられた第１制御チャンネル１３ａとは異なる後述の他の制御チャンネル（１３ｂ、１３ｃ）に設けられた演算処理部（１７ｂ、１７ｃ）で生成された動作指令信号（Ｓ３２、Ｓ３３）として構成される。そして、信号決定部１８ａは、第１動作指令信号Ｓ３１と、前述した他の信号としての第２動作指令信号（Ｓ３２、Ｓ３３）とを比較することで、最終的にアクチュエータ（１１ａ、１２ａ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力する。尚、第２動作指令信号（Ｓ３２、Ｓ３３）は、第２演算処理部１７ｂ及び第３演算処理部１７ｃから、図示が省略されたデータバスを介して送信され、第１演算処理部１７ａにて受信される。
【００４７】
信号決定部１８ａは、種々の処理により、第１動作指令信号Ｓ３１と第２動作指令信号（Ｓ３２、Ｓ３３）とを比較して上記の制御信号を決定することができる。例えば、信号決定部１８ａは、第１動作指令信号Ｓ３１、第２動作指令信号Ｓ３２、及び第２動作指令信号Ｓ３３のうち、信号出力としての大きさが中間の値の信号を上記の制御信号として決定することができる。又は、信号決定部１８ａは、第１動作指令信号Ｓ３１、第２動作指令信号Ｓ３２、及び第２動作指令信号Ｓ３３の信号出力の大きさの平均値を演算してその平均値の信号を上記の制御信号として決定することができる。或いは、信号決定部１８ａは、第１動作指令信号Ｓ３１、第２動作指令信号Ｓ３２、及び第２動作指令信号Ｓ３３のうちの２つの信号を比較してそのうちのいずれかの信号出力の値が異常である可能性があると判断したときに、残る１つの信号を上記の制御信号として決定することができる。
【００４８】
上記のように、最終的にアクチュエータ（１１ａ、１２ａ）の動作を制御するための制御信号が、信号決定部１８ａにて決定されると、その決定された制御信号が第１制御チャンネル１３ａから出力される。そして、この制御信号に基づいて、アクチュエータ（１１ａ、１２ａ）の動作が制御されることになる。
【００４９】
第２制御チャンネル１３ｂは、電源１４ｂ、インターフェース１５ｂ、インターフェース１６ｂ、第２演算処理部１７ｂ、信号決定部１８ｂを備えて構成されている。
【００５０】
電源１４ｂは、アクチュエータ（１１ｂ、１２ｂ）、第２演算処理部１７ｂ、等に対して制御電力を供給するための電源として設けられている。尚、電源１４ｂは、第１制御チャンネル１３ａの電源１４ａと同様に構成されるため、詳細な説明を省略する。
【００５１】
インターフェース１５ｂは、操縦者によるホイール１０６の操作に基づいて位置センサ１０７ｂで生成された操作信号を受信するインターフェースとして設けられている。インターフェース１５ｂに入力された操作信号は、操作信号Ｓ１２として、第２演算処理部１７ｂに対して入力されるとともに、第１演算処理部１７ａ及び第３演算処理部１７ｃに対しても入力される。尚、操作信号Ｓ１２は、図示が省略されたデータバスを介して第１演算処理部１７ａ及び第３演算処理部１７ｃに対して送信される。
【００５２】
インターフェース１６ｂは、操縦者によるスピードブレーキレバー１０８の操作に基づいて位置センサ１０９ｂで生成された操作信号を受信するインターフェースとして設けられている。インターフェース１６ｂに入力された操作信号は、操作信号Ｓ２２として、第２演算処理部１７ｂに対して入力されるとともに、第１演算処理部１７ａ及び第３演算処理部１７ｃに対しても入力される。尚、操作信号Ｓ２２は、図示が省略されたデータバスを介して第１演算処理部１７ａ及び第３演算処理部１７ｃに対して送信される。
【００５３】
第２演算処理部１７ｂは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、或いはプロセッサ、等の演算処理装置として構成されている。そして、第２演算処理部１７ｂは、インターフェース（１５ｂ、１６ｂ）を介して受信した操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づいて、フライトスポイラー（１０２、１０３）を駆動するアクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３２を演算して生成する。動作指令信号Ｓ３２は、動作指令信号Ｓ３１と同様に、アクチュエータ（１１、１２）の動作位置を指令する信号として構成される。
【００５４】
また、第２演算処理部１７ｂは、インターフェース（１５ａ、１６ａ）を介して受信した操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づいて、アクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３２を演算する処理も行うように構成されている。更に、第２演算処理部１７ｂは、インターフェース（１５ｃ、１６ｃ）を介して受信した操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づいて、アクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３２を演算する処理も行うように構成されている。
【００５５】
そして、第２演算処理部１７ｂは、操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づく動作指令信号Ｓ３２と、操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づく動作指令信号Ｓ３２と、操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づく動作指令信号Ｓ３２とを比較する。これにより、第２演算処理部１７ｂは、操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づく動作指令信号Ｓ３２の異常を監視して検知できるように構成されている。
【００５６】
信号決定部１８ｂは、例えば、オペアンプ等のアナログ回路として構成されている。そして、信号決定部１８ｂは、第２演算処理部１７ｂで生成された動作指令信号Ｓ３２と他の信号とに基づいて、最終的にアクチュエータ（１１ｂ、１２ｂ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力するボーティング（Voting）を行うボータ（Voter）として設けられている。
【００５７】
具体的には、信号決定部１８ｂは、信号決定部１８ｂが設けられた第２制御チャンネル１３ｂに設けられた第２演算処理部１７ｂで生成された動作指令信号Ｓ３２である第１動作指令信号Ｓ３２と、第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３３）とを受信する。第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３３）は、信号決定部１８ｂが設けられた第２制御チャンネル１３ｂとは異なる他の制御チャンネル（１３ａ、１３ｃ）に設けられた演算処理部（１７ａ、１７ｃ）で生成された動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３３）として構成される。そして、信号決定部１８ｂは、第１動作指令信号Ｓ３２と、前述した他の信号としての第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３３）とを比較することで、最終的にアクチュエータ（１１ｂ、１２ｂ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力する。尚、第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３３）は、第１演算処理部１７ａ及び第３演算処理部１７ｃから、図示が省略されたデータバスを介して送信され、第２演算処理部１７ｂにて受信される。
【００５８】
信号決定部１８ｂは、第１制御チャンネル１３ａに設けられた信号決定部１８ａと同様の処理により、第１動作指令信号Ｓ３２と第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３３）とを比較して上記の制御信号を決定することができる。
【００５９】
上記のように、最終的にアクチュエータ（１１ｂ、１２ｂ）の動作を制御するための制御信号が、信号決定部１８ｂにて決定されると、その決定された制御信号が第２制御チャンネル１３ｂから出力される。そして、この制御信号に基づいて、アクチュエータ（１１ｂ、１２ｂ）の動作が制御されることになる。
【００６０】
第３制御チャンネル１３ｃは、電源１４ｃ、インターフェース１５ｃ、インターフェース１６ｃ、第３演算処理部１７ｃ、信号決定部１８ｃを備えて構成されている。
【００６１】
電源１４ｃは、アクチュエータ（１１ｃ、１２ｃ）、第３演算処理部１７ｃ、等に対して制御電力を供給するための電源として設けられている。尚、電源１４ｃは、第１制御チャンネル１３ａの電源１４ａと同様に構成されるため、詳細な説明を省略する。
【００６２】
インターフェース１５ｃは、操縦者によるホイール１０６の操作に基づいて位置センサ１０７ｃで生成された操作信号を受信するインターフェースとして設けられている。インターフェース１５ｃに入力された操作信号は、操作信号Ｓ１３として、第３演算処理部１７ｃに対して入力されるとともに、第１演算処理部１７ａ及び第２演算処理部１７ｂに対しても入力される。尚、操作信号Ｓ１３は、図示が省略されたデータバスを介して第１演算処理部１７ａ及び第２演算処理部１７ｂに対して送信される。
【００６３】
インターフェース１６ｃは、操縦者によるスピードブレーキレバー１０８の操作に基づいて位置センサ１０９ｃで生成された操作信号を受信するインターフェースとして設けられている。インターフェース１６ｃに入力された操作信号は、操作信号Ｓ２３として、第３演算処理部１７ｃに対して入力されるとともに、第１演算処理部１７ａ及び第２演算処理部１７ｂに対しても入力される。尚、操作信号Ｓ２３は、図示が省略されたデータバスを介して第１演算処理部１７ａ及び第２演算処理部１７ｂに対して送信される。
【００６４】
第３演算処理部１７ｃは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、或いはプロセッサ、等の演算処理装置として構成されている。そして、第３演算処理部１７ｃは、インターフェース（１５ｃ、１６ｃ）を介して受信した操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づいて、フライトスポイラー（１０２、１０３）を駆動するアクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３３を演算して生成する。動作指令信号Ｓ３３は、動作指令信号Ｓ３１と同様に、アクチュエータ（１１、１２）の動作位置を指令する信号として構成される。
【００６５】
また、第３演算処理部１７ｃは、インターフェース（１５ａ、１６ａ）を介して受信した操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づいて、アクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３３を演算する処理も行うように構成されている。更に、第３演算処理部１７ｃは、インターフェース（１５ｂ、１６ｂ）を介して受信した操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づいて、アクチュエータ（１１、１２）の動作を指令して制御するための動作指令信号Ｓ３３を演算する処理も行うように構成されている。
【００６６】
そして、第３演算処理部１７ｃは、操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づく動作指令信号Ｓ３３と、操作信号（Ｓ１１、Ｓ２１）に基づく動作指令信号Ｓ３３と、操作信号（Ｓ１２、Ｓ２２）に基づく動作指令信号Ｓ３３とを比較する。これにより、第３演算処理部１７ｃは、操作信号（Ｓ１３、Ｓ２３）に基づく動作指令信号Ｓ３３の異常を監視して検知できるように構成されている。
【００６７】
信号決定部１８ｃは、例えば、オペアンプ等のアナログ回路として構成されている。そして、信号決定部１８ｃは、第３演算処理部１７ｃで生成された動作指令信号Ｓ３３と他の信号とに基づいて、最終的にアクチュエータ（１１ｃ、１２ｃ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力するボーティング（Voting）を行うボータ（Voter）として設けられている。
【００６８】
具体的には、信号決定部１８ｃは、信号決定部１８ｃが設けられた第３制御チャンネル１３ｃに設けられた第３演算処理部１７ｃで生成された動作指令信号Ｓ３３である第１動作指令信号Ｓ３３と、第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３２）とを受信する。第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３２）は、信号決定部１８ｃが設けられた第３制御チャンネル１３ｃとは異なる他の制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ）に設けられた演算処理部（１７ａ、１７ｂ）で生成された動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３２）として構成される。そして、信号決定部１８ｃは、第１動作指令信号Ｓ３３と、前述した他の信号としての第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３２）とを比較することで、最終的にアクチュエータ（１１ｃ、１２ｃ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力する。尚、第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３２）は、第１演算処理部１７ａ及び第２演算処理部１７ｂから、図示が省略されたデータバスを介して送信され、第３演算処理部１７ｃにて受信される。
【００６９】
信号決定部１８ｃは、第１制御チャンネル１３ａに設けられた信号決定部１８ａと同様の処理により、第１動作指令信号Ｓ３３と第２動作指令信号（Ｓ３１、Ｓ３２）とを比較して上記の制御信号を決定することができる。
【００７０】
上記のように、最終的にアクチュエータ（１１ｃ、１２ｃ）の動作を制御するための制御信号が、信号決定部１８ｃにて決定されると、その決定された制御信号が第３制御チャンネル１３ｃから出力される。そして、この制御信号に基づいて、アクチュエータ（１１ｃ、１２ｃ）の動作が制御されることになる。
【００７１】
尚、上述したように、航空機制御装置１においては、複数の制御チャンネル１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）にそれぞれ設けられた信号決定部１８は、第１動作指令信号と第２動作指令信号とを受信する。第１動作指令信号は、その信号決定部１８が設けられた制御チャンネル１３に設けられた演算処理部１７で生成された動作指令信号として構成される。第２動作指令信号は、その信号決定部１８が設けられた制御チャンネル１３とは異なる他の制御チャンネル１３に設けられた演算処理部１７で生成された動作指令信号として構成される。そして、信号決定部１８は、第１動作指令信号と第２動作指令信号とを比較することで、制御信号を決定して出力する。
【００７２】
また、航空機制御装置１においては、複数の制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）にそれぞれ設けられた演算処理部１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）は、互いに設計が異なっている。各制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）の演算処理部１７の設計が互いに異なる形態としては、例えば、第１演算処理部１７ａ、第２演算処理部１７ｂ、及び第３演算処理部１７ｃの製造メーカーが、互いに異なっている形態が挙げられる。或いは、第１演算処理部１７ａ、第２演算処理部１７ｂ、及び第３演算処理部１７ｃが、異なる時期に開発されており、開発された世代が異なる形態が挙げられる。また、第１演算処理部１７ａ、第２演算処理部１７ｂ、及び第３演算処理部１７ｃの組み合わせにおいて、いずれかがＦＰＧＡとして構成され、他のいずれかがプロセッサとして構成されていてもよい。
【００７３】
ここで、第１乃至第３演算処理部（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）のそれぞれの製造メーカ、シリーズ名、型番の具体例を例示する。具体例としては、例えば、第１乃至第３演算処理部（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）のうちの１つが、製造メーカが「Actel」でシリーズ名が「ProASIC3」で型番が「A3PE1500」であり、他の１つが、製造メーカが「Altera」でシリーズ名が「CycloneIII」で型番が「EP3C25」であり、残る１つが、製造メーカが「Xilinx」でシリーズ名が「Virtex-5」で型番が「XQ5VLX155T」である例を挙げることができる。
【００７４】
最後に、第４制御チャンネル１３ｄについて説明する。第４制御チャンネル１３ｄは、電源１４ｄ、信号決定部１８ｄを備えて構成されている。電源１４ｄは、アクチュエータ（１１ｄ、１２ｄ）、等に対して制御電力を供給するための電源として設けられている。尚、電源１４ｄは、第１制御チャンネル１３ａの電源１４ａと同様に構成されるため、詳細な説明を省略する。
【００７５】
信号決定部１８ｄは、例えば、オペアンプ等のアナログ回路として構成されている。そして、信号決定部１８ｄは、第１演算処理部１７ａで生成された動作指令信号Ｓ３１と、第２演算処理部１７ｂで生成された動作指令信号Ｓ３２と、第３演算処理部１７ｃで生成された動作指令信号Ｓ３３とに基づいて、最終的にアクチュエータ（１１ｄ、１２ｄ）の動作を制御するための制御信号を決定して出力するボーティング（Voting）を行うボータ（Voter）として設けられている。
【００７６】
尚、動作指令信号Ｓ３１、動作指令信号Ｓ３２、及び動作指令信号Ｓ３３は、第１演算処理部１７ａ、第２演算処理部１７ｂ、及び第３演算処理部１７ｃから、図示が省略されたデータバスを介して送信され、信号決定部１８ｄにて受信される。また、信号決定部１８ｄは、第１制御チャンネル１３ａに設けられた信号決定部１８ａと同様の処理により、動作指令信号Ｓ３１、動作指令信号Ｓ３２、及び動作指令信号Ｓ３３を比較して上記の制御信号を決定することができる。
【００７７】
上記のように、最終的にアクチュエータ（１１ｄ、１２ｄ）の動作を制御するための制御信号が、信号決定部１８ｄにて決定されると、その決定された制御信号が第４制御チャンネル１３ｄから出力される。そして、この制御信号に基づいて、アクチュエータ（１１ｄ、１２ｄ）の動作が制御されることになる。
【００７８】
以上説明したように、航空機制御装置１によると、複数の制御チャンネル１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）には、互いに設計が異なる演算処理部１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）がそれぞれ１つ設けられる。そして、各制御チャンネル（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）において、信号決定部１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）は、その信号決定部１８が設けられた制御チャンネル１３の演算処理部１７からの第１動作指令信号と他の制御チャンネル１３の演算処理部１７からの第２動作指令信号とを比較して制御信号を決定して出力する。
【００７９】
上記により、いずれかの制御チャンネル１３において演算処理部１７が故障した場合であっても、演算処理部１７が故障した制御チャンネル１３に設けられた信号決定部１８は、他の制御チャンネル１３の演算処理部１７からの動作指令信号に基づいて制御信号を決定して出力することができる。そして、同一のソフトウェア或いはハードウェアに共通して発生し得るジェネリック故障の発生も防止される。これにより、演算処理部１８が故障した制御チャンネル１３の作動が不能となってしまうことが防止される。よって、フライトスポイラー（１０２、１０３）の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されることになる。そして、航空機制御装置１によると、各制御チャンネル１３には、互いに設計が異なる演算処理部１７がそれぞれ１つ設けられる構成のため、航空機制御装置１全体としての演算処理部１７の台数を大幅に低減することができる。また、これにより、航空機制御装置１の構成を簡素化でき、更に、製造コストの低減を図ることができる。
【００８０】
従って、本実施形態によると、フライトスポイラー（１０２、１０３）の動作を安全に継続可能な冗長性が確保されるとともに、演算処理部１７の台数を低減でき、構成を簡素化することができる、航空機制御装置１及び航空機制御システム１０を提供することができる。
【００８１】
また、本実施形態によると、演算処理部１７が設けられた制御チャンネル１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）が３つ備えられるため、航空機制御装置１においては、互いに設計の異なる演算処理部１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）が３つ設けられることになる。このため、いずれかの演算処理部１７が故障した場合であっても、信号決定部１８は、残る２つの演算処理部１７で生成された動作指令信号を比較して制御信号を決定して出力することができる。このため、航空機制御装置１の信頼性を更に向上させることができる。
【００８２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。例えば、次のように変更して実施することができる。
【００８３】
（１）上述の実施形態では、航空機制御装置及び航空機制御システムが適用される機器として、動翼としてのフライトスポイラーを例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、他の機器に対して適用されてもよい。例えば、グランドスポイラー、或いは、舵面を構成する動翼としてのエルロン、ラダー、エレベータ、等に対して、本発明が適用されてもよい。また、航空機の動翼の動作を制御する飛行制御装置又は飛行制御システムとして構成された場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、飛行制御装置及び飛行制御システム以外の装置又はシステムに本発明が適用されてもよい。例えば、航空機におけるランディングギア等の脚の動作を制御する装置又はシステムに本発明が適用されてもよい。
【００８４】
（２）上述の実施形態では、一部の複数の制御チャンネルのそれぞれが、インターフェース、演算処理部、及び信号決定部を備えて構成された形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。全部の複数の制御チャンネルのそれぞれが、インターフェース、演算処理部、及び信号決定部を備えて構成された形態が実施されてもよい。
【００８５】
（３）上述の実施形態では、各信号決定部が、全ての演算処理部からの動作指令信号を受信して比較し、制御信号を決定する形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。信号決定部が、一部の複数の演算処理部からの動作指令信号を受信して比較し、制御信号を決定する形態が実施されてもよい。この例として、制御チャンネルが４つ設けられ、４つの制御チャンネルに互いに設計の異なる演算処理部がそれぞれ設けられた形態を例にとって説明する。この場合、各制御チャンネルにおける信号決定部が、その信号決定部が設けられた制御チャンネルの演算処理部からの動作指令信号と、他の２つの制御チャンネルの演算処理部からの動作指令信号とを受信し、それらを比較し、制御信号を決定して出力してもよい。この形態によると、各演算処理部における演算処理負荷を削減することができる。これにより、各演算処理部の演算処理能力に関する要求仕様を緩和することができ、コストの低減を図ることができる。
【００８６】
（４）上述の実施形態では、制御チャンネルが４つ設けられた形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。制御チャンネルが、２つ又は３つ、或いは５つ以上設けられた形態が実施されてもよい。
【００８７】
（５）上述の実施形態では、各演算処理部が、受信した複数の操作信号に基づいて、複数の動作指令信号を演算し、これらの複数の動作指令信号を比較するように構成された形態が例示されている。これにより、上述の実施形態では、各演算処理部が、動作指令信号の異常を監視して検知できるように構成されている。しかし、各演算処理部において、動作指令信号の異常を監視するための上記の構成は、必ずしも設けられていなくてもよい。そして、各演算処理部において、受信した操作信号の異常を監視する構成が設けられていてもよい。この場合、例えば、各演算処理部は、受信した複数の操作信号を比較することで、操作信号の異常を監視する。そして、各演算処理部は、複数の操作信号の比較結果に基づいて、動作指令信号を演算するための操作信号を決定するように構成される。更に、各演算処理部は、決定した上記の操作信号に基づいて、動作指令信号を演算するように構成される。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置、及び、その航空機制御装置と複数のアクチュエータとを備える航空機制御システムとして、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１ 航空機制御装置
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ アクチュエータ
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ アクチュエータ
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 制御チャンネル
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 電源
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ インターフェース
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ インターフェース
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 演算処理部
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ 信号決定部
１００ 航空機
１０４、１０５ 操作入力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置であって、
複数の前記アクチュエータを制御するとともに電力を供給するための電源をそれぞれ有する複数の制御チャンネルを備え、
全部の複数の前記制御チャンネルのそれぞれ、或いは、一部の複数の前記制御チャンネルのそれぞれは、
前記航空機を操縦する操縦者によって行われる前記航空機の操作が入力される操作入力装置によって前記操縦者の操作に基づいて生成された操作信号を受信するインターフェースと、
前記インターフェースを介して受信した前記操作信号に基づいて、前記機器を駆動する前記アクチュエータの動作を指令して制御するための動作指令信号を演算して生成する演算処理部と、
前記演算処理部で生成された前記動作指令信号と他の信号とに基づいて、最終的に前記アクチュエータの動作を制御するための信号である制御信号を決定して出力する信号決定部と、
を有し、
複数の前記制御チャンネルにそれぞれ設けられた前記演算処理部は、互いに設計が異なっており、
複数の前記制御チャンネルにそれぞれ設けられた前記信号決定部は、当該信号決定部が設けられた前記制御チャンネルに設けられた前記演算処理部で生成された前記動作指令信号である第１動作指令信号と、当該信号決定部が設けられた前記制御チャンネルとは異なる他の前記制御チャンネルに設けられた前記演算処理部で生成された前記動作指令信号である第２動作指令信号と、を受信し、前記第１動作指令信号と、前記他の信号としての前記第２動作指令信号と、を比較することで、前記制御信号を決定して出力することを特徴とする、航空機制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の航空機制御装置であって、
前記演算処理部が設けられた前記制御チャンネルは、３つ以上備えられていることを特徴とする、航空機制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の航空機制御装置と、当該航空機制御装置によって制御されて航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータと、を備えていることを特徴とする、航空機制御システム。
【請求項１】
航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータを制御する航空機制御装置であって、
複数の前記アクチュエータを制御するとともに電力を供給するための電源をそれぞれ有する複数の制御チャンネルを備え、
全部の複数の前記制御チャンネルのそれぞれ、或いは、一部の複数の前記制御チャンネルのそれぞれは、
前記航空機を操縦する操縦者によって行われる前記航空機の操作が入力される操作入力装置によって前記操縦者の操作に基づいて生成された操作信号を受信するインターフェースと、
前記インターフェースを介して受信した前記操作信号に基づいて、前記機器を駆動する前記アクチュエータの動作を指令して制御するための動作指令信号を演算して生成する演算処理部と、
前記演算処理部で生成された前記動作指令信号と他の信号とに基づいて、最終的に前記アクチュエータの動作を制御するための信号である制御信号を決定して出力する信号決定部と、
を有し、
複数の前記制御チャンネルにそれぞれ設けられた前記演算処理部は、互いに設計が異なっており、
複数の前記制御チャンネルにそれぞれ設けられた前記信号決定部は、当該信号決定部が設けられた前記制御チャンネルに設けられた前記演算処理部で生成された前記動作指令信号である第１動作指令信号と、当該信号決定部が設けられた前記制御チャンネルとは異なる他の前記制御チャンネルに設けられた前記演算処理部で生成された前記動作指令信号である第２動作指令信号と、を受信し、前記第１動作指令信号と、前記他の信号としての前記第２動作指令信号と、を比較することで、前記制御信号を決定して出力することを特徴とする、航空機制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の航空機制御装置であって、
前記演算処理部が設けられた前記制御チャンネルは、３つ以上備えられていることを特徴とする、航空機制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の航空機制御装置と、当該航空機制御装置によって制御されて航空機に設置された機器を駆動する複数のアクチュエータと、を備えていることを特徴とする、航空機制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１０３７１４（Ｐ２０１３−１０３７１４Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２４６１９８（Ｐ２０１２−２４６１９８）
【出願日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【出願人】（５０３４０５６８９）ナブテスコ株式会社 (737)
【出願人】（５００５５８８９４）ビーエーイー・システムズ・コントロールズ・インコーポレーテッド (15)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＥ ＳＹＳＴＥＭＳ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ， Ｉｎｃ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【出願人】（５０３４０５６８９）ナブテスコ株式会社 (737)
【出願人】（５００５５８８９４）ビーエーイー・システムズ・コントロールズ・インコーポレーテッド (15)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＥ ＳＹＳＴＥＭＳ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ， Ｉｎｃ．
【Ｆターム（参考）】
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