JPH09226694A - フライトデータレコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】航空機のフライトデータレコーダの規定サンプ
リングによる記録データと短時間の急変を検出するイベ
ント情報を、機体，エンジンの保守整備に活用するた
め、数フライトにわたって容易に収集できるようにす
る。 【解決手段】機体の要所に取付けられた機体センサ１か
らの検出情報を所定の信号変換を行って特殊容器８の中
のメモリ９に自動記録するレコーダ制御部２００に、メ
モリカード書込部５０を設けて外部から８ＭＢのメモリ
カード１００を挿入し、フライト中、メモリ９に記録さ
れるデータと同じ内容のデータとイベント情報を記録さ
せて、数フライト後にメモリカード１００を抜き出すよ
うに構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、航空機等に搭載されて
飛行中の機体やエンジンの状態に関する各種データが自
動的に記録され、墜落などの不慮の事故が発生した時、
その原因究明のデータを得るためのフライトデータレコ
ーダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】航空機には、パイロットの音声を記録す
るボイスレコーダ（voice recorder）とともにフライト
データレコーダ（flight data recorder）と呼ばれる飛
行中の計器情報や機体状態の自動記録装置が搭載されて
おり、事故が発生したとき記録された機体情報を解析す
ることにより事故原因の解明が行われる。フライトデー
タレコーダは、機体の各部に取付けた各種センサによっ
て得られる情報を記憶媒体に録音, 記録するように構成
されている。この記憶媒体 (メモリ) は、事故時の振
動, 衝撃, 高温などの過酷な環境下においても記録内容
を保持することのできる特別のエンクローザ（容器）に
収納されている。

【０００３】近年、フライトデータレコーダに記録され
た離発着及び飛行中の機体情報を、航空機及び搭載機器
のメンテナンスに役立てようとする研究が行われ、一部
は実用化段階に達している。機体及びエンジン等の維持
整備には、長期間の機体センサによって得られる機体の
疲労等の各種情報の蓄積、系統的処理及び過去の事故例
の蓄積等が極めて有用である。

【０００４】フライトデータレコーダに記録されたデー
タを機体及びエンジン等のメンテナンスに役立てるた
め、小型機では2 〜8 時間、大型機では３〜２５時間の
フライトが終了する度に記録データを読み出して蓄積
し、さらに長時間にわたる機体情報を分析してデータベ
ースを構築する。このデータベースから機体及びエンジ
ンの状態を評価し、予防診断，整備を行うことにより航
空機の安全がより一層高められる。

【０００５】図２は従来のフライトデータレコーダの構
成例を示すブロック図である。図において、１は機体セ
ンサであり、航空機のエンジン状態，操縦状態，航法情
報等のデータを検出するための専用センサとして機体の
各要所に取付けられている。１機当たり約１００個程の
センサが取付けられている。２０はレコーダ制御部であ
り、多数の機体センサ１からの検出信号を所定のフォー
マットに変換して、録音媒体である記録部７の磁気テー
プまたは、半導体メモリへ書込むための制御を行う制御
部である。７は記録部であり、磁気テープまたは半導体
メモリなどのメモリ９が特別のエンクローザ８（容器）
に収納され、機体が事故発生による爆発，炎上，衝突に
よって強力なインパクト，圧力，火災等に見舞われて
も、内部の記録媒体を保護できるようにしてある。従っ
て、エンクローザ８は特殊な金属ケースで作られてい
る。

【０００６】レコーダ制御部２０の中の１３はセンサイ
ンタフェース回路であり、各種センサ１からの情報を入
力して各項目毎に規定サンプリング周波数によってサン
プリングしたデータを出力する回路である。２１は制御
回路であり、センサインタフェース回路１３から入力さ
れるデータのフォーマット変換を行ない、録音蓄積すべ
き情報をレコーダ駆動回路６へ出力する回路である。レ
コーダ駆動回路６は、制御回路２１から入力されたデー
タを記録部７のメモリ９へ書き込むための記録信号及び
記録制御信号を出力するドライブ回路である。

【０００７】このようなフライトデータレコーダのメモ
リ９に記録された実フライト時のデータを取得するため
には、フライト終了後（機体エンジン停止後）に、フラ
イトデータレコーダから蓄積データを再生する必要があ
る。この場合、その都度機体からフライトデータレコー
ダ本体を取り外すことができないので、可搬型のデータ
再生専用機を機内に持ち込んで作業を行っている。しか
も、機体電源が停止しているときはフライトデータレコ
ーダを作動させることができないため、機外から電源ケ
ーブルを引き込んで作動させたり、可搬型再生専用機の
電源を利用して作動させている。機外から電源ケーブル
を引き込む場合は、大型機の場合ケーブルが長くなり、
一方、ヘリコプターなどの小型機の場合、機内の空間が
狭く作業がやりにくいという欠点がある。また、再生専
用機の電源を利用する場合は、再生専用機の電源（バッ
テリ）容量が大きくなるため、全体が大きく、重くなる
という欠点がある。

【０００８】もう一つの問題は、記録データの再生所要
時間が長いことである。例えば、１０時間分の機体デー
タを録音蓄積できるメモリ９の場合、７Ｍバイト／８ビ
ット程度のメモリ容量のメモリが用いられており、この
データを、簡易インタフェースであるＲＳ−２３２Ｃに
より９６００ｂｐｓ程度で再生させると、約１時間半か
かり現実的でない。そのため、一般的には、パラレルイ
ンタフェースで１Ｍｂｐｓ程度のインタフェースを使用
する場合が多い。これによれば、約１分程度で読出すこ
とができる。但し、この場合は、インタフェースの接続
線の数が多く必要となるため、機上搭載機器であるフラ
イトデータレコーダの本体及び専用再生機の装置が大き
くなる等の欠点がある。

【０００９】そこで、本発明者は、これらの問題を解決
するため、電源を不要としてフライト記録データを入手
することができ、かつ、機内にデータ再生専用機を持ち
込むことなく記録データを入手することのできるフライ
トデータレコーダを先に提案した（特願平５−１３６９
７８号参照＝これを提案Ａとする）。

【００１０】図１はこの提案Ａの実施例を示すブロック
図であり、レコーダ制御部２に、メモリカード１０が外
部から挿脱できる機構を有するとともに該メモリカード
１０が挿入された状態で検出情報がメモリ９に記録され
ると同時に同等の内容のデータをメモリカード１０に書
き込むメモリカード書込部５を設けたことを特徴とする
ものである。この場合のメモリカード１０の記憶容量
は、記録部７のメモリ９と同程度の容量を有する。

【００１１】制御回路４は、機体センサ１からのデータ
を、規定周期毎にサンプルし所定の精度のデジタル信号
に変換する。サンプル周期及び録音蓄積情報のアイテム
等は、ＭＩＬ−ＳＴＤ−２１２４“FLIGHT DATA RECORD
ER FUNCTIONAL STANDARDS FOR ”に規定されている。機
体センサ情報は連続的にサンプルされる。これは、事故
解析等においては、事故発生前の各機器の作動状況を連
続的に観測，解析する必要があるためである。連続サン
プルデータは、制御回路４からレコーダ駆動回路６に対
して出力されると同時に、メモリカード書込部５へ出力
され、逐次録音される。

【００１２】以上のように、提案Ａのフライトデータレ
コーダを航空機に搭載すれば、フライトが終了したと
き、フライト前に差込んだメモリカード１０にフライト
データが記録されているので、それを抜き出すだけでよ
く、抜き出したメモリカード１０を機外に持ち出し、再
生設備のある任意の場所で再生してデータを収集するこ
とができる。しかも、記録されたメモリカード１０を抜
き出したとき、新たなメモリカードを挿入することによ
り、次のフライト準備を完了させることができる。

【００１３】一方、フライトデータレコーダは、航空機
に搭載されるため軽量であることが要求され、ヘリコプ
ター等の小型機では、特に小型軽量化が重要である。従
って、記録媒体の録音容量には物理的制約条件があり、
機体センサ出力を記録する記録データのサンプル間隔及
び録音データ種別にもおのずと制約がある。この場合の
サンプル周期は、各種機体データの項目により１回／秒
〜４回／秒程度に規定されている。しかし、フライトデ
ータレコーダを機体整備（メンテナンス）に役立てよう
とするとき、従来のサンプル周期では、短時間の急激な
変化（イベント情報）が正確に記録されず、メンテナン
ス用のデータ収集が不十分となり、特に機体振動等、急
激な変化が起こる可能性のある項目のセンサ情報を正確
に把握できないという問題点がある。

【００１４】そこで本発明者は、上記従来の問題点を解
決し、長時間連続データを記録し、かつ、短時間の急激
な変化を示すイベント状態も記録することのできるフラ
イトデータレコーダを提案した（特願平６−１４０８９
号参照＝これを提案Ｂとする）。

【００１５】図４はこの提案Ｂの実施例を示すブロック
図であり、レコーダ制御部４０に外部メモリ２５を設
け、センサインタフェース回路２３は、事故解析用に設
定された規定サンプリング周波数の５〜１００倍のサン
プリング周波数で機体センサからのデータ入力をサンプ
リングした高速サンプリングデータを出力し、制御回路
２４は、該高速サンプリングデータのうち前記規定サン
プリング周波数のサンプリング間隔のデータを所定のフ
ォーマットに変換して記録部７のメモリ９に記憶させる
とともに、前記高速サンプリングデータを監視して急激
な変化を示すデータを外部メモリ２５に記憶させるよう
に構成したことを特徴とするものである。音声入力回路
２６はボイスレコーダ機能を持たせるとき設けられる。

【００１６】多数の機体センサからのデータ入力を、そ
れぞれの項目に応じて規定サンプリング周波数の５〜１
００倍のクロックで高速サンプリングし、規定サンプリ
ング周期のデータをエンクローザ８内のメモリ９に記録
するとともに、各項目毎に高速サンプリングデータを監
視して所定の値を超える急激な変化を検出したときイベ
ント情報の発生と判定して新たに設けた外部メモリ２５
に記録して両者を合わせて解析することにより機体状態
を正確に把握し、メンテナンスに役立てることができ
る。

【００１７】図５は提案Ｂのサンプリングデータの説明
図であり、（Ａ）の破線は機体センサのレベル変化を示
し、○印は高速サンプリング点を示す。（Ｂ）はその記
録データの説明図であり、ＦＤＲ記録データは記録部７
のメモリ９に記録された低速の規定サンプリングデータ
であり長時間連続記録されたデータである。また、短時
間急激なレベルの変化を示す部分（ａ），（ｂ），
（ｃ）の高速サンプリング点のデータ（斜線部分）はイ
ベント情報として外部メモリ２５に記録されたデータで
ある。

【００１８】記録部７の堅固なエンクローザ８に収容さ
れているメモリ９に記録するデータのサンプル周期及び
録音蓄積情報のアイテム等はＭＩＬ−ＳＴＤ−２１２４
FLIGHT DATA RECORDER FUNCTIONAL STANDARDS FORに規
定されている。各アイテムの機体センサ情報は、連続的
にサンプルされ逐次録音される。これは、事故解析等に
おいては、事故発生時の各機器の作動状況を連続的に観
測, 解析する必要があるためである。一方、メンテナン
スに使用するデータは、連続録音する必要がなく、例え
ば、エンジンの回転数の場合、メンテナンスに重要とな
るデータは、エンジンの使用時間累計, 上限値を超えた
回数, 各定格回転数毎の使用時間累計（例えば、定格１
００％での使用時間累計，定格９０％での使用時間累
計，など）である。すなわち、メンテナンスには、連続
データとしてサンプル値をそのまま録音する必要はな
く、機体センサのイベント的変化を録音することが重要
である。従って、機体センサからの入力情報を規定のサ
ンプル周期にて録音するのは事故解析用であり、メンテ
ナンス用には、イベント情報及び累積状況のみを録音す
ることが重要であり、本提案Ｂによって多くのメモリ媒
体を必要とすることなく、メンテナンスデータを蓄積す
ることができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしなが、上記の提
案Ａ，提案Ｂには次のような欠点がある。 （１）提案Ａの場合、通常フライトデータレコーダの録
音時間は、搭載機体の最大飛行時間より求められる。例
えば、最大飛行時間が４〜５時間程度の小型航空機にお
いては、飛行データの録音時間を５時間程度とし、１２
８ワード／１秒、１２ビット／１ワードの条件にて約４
ＭＢ程度のメモリ容量のメモリカード１０を使用してい
た。そのため、１フライト終了毎にメモリカード１０を
交換する必要がある。このメモリカード１０の変換は、
地上の整備員の業務であってパイロットの役割ではな
い。従って、例えば、ヘリコプターの場合、飛行場のな
い、すなわち整備員のいない平野や山，海岸などに着地
して活動する場合、メモリカードが交換できないため次
のフライトではメモリカード容量を超えての使用にな
り、最古データの書きつぶしによる貴重な飛行データが
失われ、メンテナンスデータ集計に欠落が生じて重大な
影響を及ぼすことになる。

【００２０】（２）提案Ｂの場合、外部メモリ２５を付
加して、短時間の急激な変動を示すイベント情報を検出
したとき外部メモリ２５に記録するものであるが、記録
されたデータを収得しても、その再生イベント情報とメ
モリ９に記録された通常サンプリングデータとを多項目
にわたって突き合わせるのに時間がかかるという問題が
ある。

【００２１】本発明の目的は、上記の先の提案Ａ，Ｂの
欠点を改良し、フライト毎のメモリカードの交換を不要
とし、かつ通常のサンプリングデータとイベント情報の
突き合わせの容易なメンテナンス情報を入手できるよう
にしたフライトデータレコーダを提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明のフライトデータ
レコーダは、特殊容器に収められたメモリと、機体の要
所に取付けられた多数の機体センサからの検出情報を所
定のフォーマットに変換して前記メモリに記録させるレ
コーダ制御部とが備えられたフライトデータレコーダに
おいて、前記レコーダ制御部は、前記機体センサからの
検出情報を項目別に規定されたデータに変換して出力す
るセンサインタフェース回路と、該センサインタフェー
ス回路からのデータを項目別に規定のサンプリング周期
でサンプリングした規定サンプリングデータを出力する
とともに、前記データを前記規定サンプリング周期より
短い周期で高速サンプリングし、短時間に急激に変化す
るイベント情報を検出して出力する制御回路と、前記規
定サンプリングデータと前記イベント情報を所定の領域
に記憶させるためのメモリカードと、該メモリカードを
外部から挿脱できる機構を有するとともに該メモリカー
ドが挿入された状態で前記制御回路から出力される規定
サンプリングデータと頭出しタイミングを付加したイベ
ント情報を前記メモリカードに書き込むメモリカード書
込部と、前記制御回路から出力される規定サンプリング
データを前記特殊容器に収められたメモリに記憶させる
レコーダ駆動回路とが備えられたことを特徴とするもの
である。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例を示すブロ
ック図である。図において、２００はレコーダ制御部、
３０はセンサインタフェース回路、４００は制御回路、
５０はメモリカード書込部、１００はメモリカードであ
り、他は図３の提案（Ａ）と同じである。メモリカード
１００は従来より容量の大きい約８ＭＢのフラッシュメ
モリである。このメモリカード１００には、通常のサン
プリングデータとイベント情報の両方をそれぞれ記憶す
る領域がある。

【００２４】センサインターフェース回路３０からのセ
ンサ情報は制御回路４００に入力される。制御回路４０
０では、その入力を通常の規定周期と高速の周期でサン
プリングし、通常規定周期のサンプリングデータａは、
メモリカード書込部５０とレコーダ駆動回路６に送られ
る。高速サンプリングデータはレベルが監視され、短時
間にそのレベルが急変したときイベント情報ｂとしてメ
モリカード書込部５０に送られる。

【００２５】メモリカード書込部５０は、規定サンプリ
ングデータａに、そのイベント情報ｂの頭出しタイミン
グを示す情報を付加し、間欠的に発生するイベント情報
ｂの間隔を圧縮してメモリカード１００の所定の領域に
記憶させる。このようにすることによって、メモリカー
ド１００に効率よくデータが記録され、数フライト分の
データを収録することができる。ヘリコプターの場合、
１日に１フライトとして約１週間分のデータが１枚のメ
モリカード１００に記録されるので、フライト毎にメモ
リカード１００を交換する必要がなくなる。また、イベ
ント情報ｂには頭出し情報（インデックス）が付加され
ているので、再生時に規定するサンプリングデータａと
の突き合わせが容易である。

【００２６】

【発明の効果】本発明を実施することにより、規定サン
プリングデータとイベントデータの両方をメンテナンス
データとしてメモリカードに蓄積することができ、しか
も、同一メモリカードを複数回の飛行に使用することが
できる。この手法によれば、メモリカードの容量の増加
に伴うハードウェアの変更／価格のアップを招くことな
く、レコーダ制御部のソフトウェアに僅かな追加をする
のみで容易に実現することができ、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】従来の構成例を示すブロック図である。

【図３】先に提案した（Ａ）の構成例のブロック図であ
る。

【図４】先に提案した（Ｂ）の構成例のブロック図であ
る。

【図５】先に提案した（Ｂ）の構成例の説明図である。

【符号の説明】

１ 機体センサ ２，２０，４０，２００ レコーダ制御部 ３，１３，２３，３０ センサインタフェース回路 ４，２１，２４，４００ 制御回路 ５，５０ メモリカード書込部 ６ レコーダ駆動回路 ７ 記録部 ８ 容器 ９ メモリ １０，１００ メモリカード ２５ 外部メモリ ２６ 音声入力回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特殊容器に収められたメモリと、機体の
   要所に取付けられた多数の機体センサからの検出情報を
   所定のフォーマットに変換して前記メモリに記録させる
   レコーダ制御部とが備えられたフライトデータレコーダ
   において、 前記レコーダ制御部は、 前記機体センサからの検出情報を項目別に規定されたデ
   ータに変換して出力するセンサインタフェース回路と、 該センサインタフェース回路からのデータを項目別に規
   定のサンプリング周期でサンプリングした規定サンプリ
   ングデータを出力するとともに、前記データを前記規定
   サンプリング周期より短い周期で高速サンプリングし、
   短時間に急激に変化するイベント情報を検出して出力す
   る制御回路と、 前記規定サンプリングデータと前記イベント情報を所定
   の領域に記憶させるためのメモリカードと、 該メモリカードを外部から挿脱できる機構を有するとと
   もに該メモリカードが挿入された状態で前記制御回路か
   ら出力される規定サンプリングデータと頭出しタイミン
   グを付加したイベント情報を前記メモリカードに書き込
   むメモリカード書込部と、 前記制御回路から出力される規定サンプリングデータを
   前記特殊容器に収められたメモリに記憶させるレコーダ
   駆動回路とが備えられたことを特徴とするフライトデー
   タレコーダ。