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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1.
Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Checklistensystem
zur Verwendung in einem Fahrzeug, vorzugsweise einem Flugzeug.
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2. Allgemeiner
Stand der Technik
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Während des
Flugbetriebes folgen Piloten Standardprozeduren, um den Betriebsstatus
des Flugzeugs zu prüfen
und um Flugzeugvorgänge
zu steuern. Solche Prozeduren werden in Form einer Checkliste miteinander
kombiniert. Eine Checkliste ist einfach eine Ansammlung von Zeilenposten,
die die Prozedur definiert, mit der der Pilot den Flugzeugstatus
verifiziert und Flugzeugsysteme für sicheren Betrieb verwaltet.
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In
der Vergangenheit verwendete man Papier-Checklisten, heutzutage
sind aber elektronische Checklistensysteme entwickelt worden, die
Papier-Checklisten ergänzen
oder ersetzen können. Diese
Systeme vermindern die Arbeitslast der Flugzeugcrew durch visuelles
Bereitstellen von Informationen, die während der Ausführung von
Checklistenprozeduren erforderlich sind. Diese Systeme zeigen Checklisten
auf einem Display im Cockpit, wie zum Beispiel auf einer CRT oder
einem LCD, an.
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In
der Regel sind Checklisten so organisiert, daß logisch im voraus entworfenen
(d.h. vorbestimmten) Flugprozeduren gefolgt wird. Es gibt zwei Arten von
Checklisten: Checklisten des Typs Anormal@ und Checklisten des Typs
Aabnormal@. Zum Beispiel verfolgen „normale" Checklisten im allgemeinen den Ereignisfluß bei der
Vorbereitung des Flugzeugs für
den Flug, beim Flug und dann beim Herunterfahren nach einem Flug.
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Normale
Checklisten enthalten also in der Regel zum Beispiel Checklisten
des Typs „Vor
dem Triebwerkstart", „Starten
der Triebwerke", „Nach dem Start", „Taxi", „Warteschlange" und „Aufstieg". Andererseits werden „Abnorme" Checklisten gewöhnlich durch
die Hauptflugzeugsubsysteme gruppiert und enthalten somit in der
Regel zum Beispiel Checklisten des Typs „Treibstoff", „Hydraulik" und „Triebwerk".
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Jede
Checkliste enthält
einen oder mehrere Checklistenzeilenposten. Ein Checklistenzeilenposten
definiert in der Regel einen einzigen Schritt oder eine Aufgabe,
die durch den Benutzer (z.B. den Piloten) auszuführen ist. Allgemein gesagt
gibt es zwei Haupttypen von Checklistenzeilenposten. Der erste Haupttyp
ist ein Schritt oder eine Aufgabe, der bzw. die Verifikation des
Flugzeugstatus erfordert. Anders ausgedrückt müssen Flugzeugstatusinformationen abgerufen
und überwacht
werden, um zu bestimmen, ob eine Bedingung erfüllt wurde. Beispiele wären etwa
Prüfen
der Höhe
der Druckdifferenz, der Fluggastraumtemperatur usw., wobei in der
Regel die geprüften
werte mit vorbestimmten Normenwerten verglichen werden (z.B. Prüfen, ob
die Höhe
kleiner als 5000 Fuß ist).
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Der
zweite Haupttyp eines Checklistenzeilenpostens ist ein Schritt oder
eine Aufgabe, der bzw. die Verwaltung von Flugzeugsystemen für sicheren Betrieb
(d.h. zur Durchführung
von Flugzeugsteueroperationen) erfordert. Beispiele wären etwa
Herausfahren des Fahrwerks, Einschalten der Fluggastraumbeleuchtung,
Schließen
eines Ventils, Herunterfahren eines Triebwerks, Unter-Druck-Setzen des Fluggastraums
usw. In der Regel geht der Benutzer von Checklistenzeilenposten
zu Checklistenzeilenposten (und von Checkliste zu Checkliste) durch
Verwendung einer Cursorsteuereinrichtung (CCD), wie zum Beispiel
eines Trackballs, um den Cursor zu lenken. Nachdem der Benutzer
die Aufgabe für
einen Checklistenzeilenposten durchgeführt hat, wird der Posten vom
Benutzer „abgehakt", um seinen Abschluß oder seine
Zufriedenstellung anzugeben. Dazu gibt der Benutzer in der Regel
manuell ein, um das Abhaken zu lenken (z.B. betätigt der Benutzer eine Eingabeschaltfläche auf
der CCD). Als Alternative kann das elektronische Checklistensystem
einen Checklistenposten gemäß der automatischen
Erkennung von Flugzeugstatusinformationen automatisch abhaken (z.B.
erkennt das System die Betätigung
eines Schalters, der das Fahrwerk steuert und hakt als Reaktion
auf die Erkennung einen Checklistenposten automatisch ab). Checklistenzeilenposten,
die den ersteren Ansatz verwenden, werden als Posten mit „offener
Schleife" bezeichnet,
weil sie manuelle Eingabe von dem Piloten erfordern, um den Posten
abzuhaken, während
Posten, die den letzteren Ansatz verwenden, als Posten mit „geschlossener
Schleife" bezeichnet
werden, weil die dem Abhaken vorausgehende Bedingung automatisch
erfaßt
wird.
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Wie
bereits besprochen, erfordern Checklisten (sowohl auf Papier als
auch elektronisch), daß der
Benutzer Flugzeugstatusinformationen und/oder Flugzeugsteueroperationen
durchführt,
wie oben besprochen. Die Bereitstellung einer erweiterten Integration
zwischen einem elektronischen Checklistensystem einerseits und einem
Flugzeugstatusinformations- und/oder Flugzeugsteuerbetriebssystem
andererseits, die die Arbeitslast des Benutzers verringern würde, wurde
zu dem Ziel der Verfasser, einem Ziel, das durch vorherige elektronische
Checklistensysteme nicht erfüllt
wurde.
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Angesichts
des Obigen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obenerwähnten Nachteile
zu überwinden
und ein verbessertes elektronisches Checklistensystem und -verfahren
zur Verwendung in einem Fahrzeug (z.B. Flugzeug) bereitzustellen,
und zwar vorzugsweise ein solches, das die Arbeitslast des Benutzers
während
der Checklistenausführung
verringert, indem eine erweiterte Integration zwischen dem elektronischen Checklistensystem
und Flugzeugstatusinformations- und/oder Flugzeugsteuerbetriebssystemen
bereitgestellt wird.
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Aus
US-A-5444837 ist ein Flugzeugdisplaysystem bekannt.
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Im
Hinblick auf das obige Ziel betrifft die vorliegende Erfindung in
einem Aspekt ein elektronisches Flugzeug-Checklistensystem, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß es
folgendes umfaßt:
elektronische
Flugzeug-Checklistenanzeigemittel zum Anzeigen einer Flugzeug-Checkliste,
die einen oder mehrere Checklistenzeilenposten umfaßt, die eine
Prozedur definieren, mit der der Flugzeugstatus verifiziert wird,
auf einem Display;
Hyperlink-Bestimmungsmittel zum Bestimmen,
ob ein Hyperlink mit einem Checklistenzeilenposten der Flugzeug-Checkliste
assoziiert ist;
Hyperlink-Angabe-Displaymittel zum Anzeigen
einer Angabe, ob gemäß einer
Bestimmung durch die Hyperlink-Bestimmungsmittel
ein Hyperlink mit einem Checklistenzeilenposten der Flugzeug-Checkliste assoziiert
ist; und
Displaymittel für
hyperlinkverknüpfte
Informationen zum automatischen Anzeigen von durch den Hyperlink
des Flugzeug-Checklistenzeilenpostens verknüpften Informationen gleichzeitig
mit der Flugzeug-Checkliste.
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In
einem anderen Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
mit den folgenden Schritten:
Anzeigen einer Flugzeug-Checkliste,
die einen oder mehrere Checklistenzeilenposten umfaßt, die
eine Prozedur definieren, mit der der Flugzeugstatus verifiziert
wird, auf einem Display, wobei mindestens ein Checklistenzeilenposten
eine Flugzeugkontrollprozedur repräsentiert, die von einem Piloten
ausgeführt werden
muß;
Anzeigen
eines steuerbaren graphischen Benutzeroberflächenelements, das durch den
Piloten benutzbar ist, um die Flugzeugkontrollprozedur des Checklistenzeilenpostens
zu bewirken;
Bewegen eines Cursors von dem die Flugzeugkontrollprozedur
repräsentierenden
Checklistenzeilenposten zu dem steuerbaren graphischen Benutzeroberflächenelement,
ohne daß der
Pilot den Cursor manuell unter Verwendung einer Cursorsteuereinrichtung
bewegen muß;
und
automatisches Abhaken des Checklistenzeilenpostens als
Reaktion auf die Steuerung des steuerbaren graphischen Benutzeroberflächenelements
durch den Piloten, um die Flugzeugkontrollprozedur des Checklistenzeilenpostens
zu bewirken, ohne daß der Pilot
manuell das Abhaken anweisen muß.
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In
weiteren Aspekten betrifft die vorliegende Erfindung Computercode
zur Ausführung
der obenerwähnten
Verfahren und zur Verwendung bei der Implementierung der oben besprochenen
Systeme und Vorrichtungen.
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Diese
und andere Aufgaben, Aspekte, Vorteile und Merkmale der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der zur
Zeit bevorzugten Ausführungsformen
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen deutlicher.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockschaltbild eines elektronischen Checklistensystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine schematische Abbildung eines Displays zur Verwendung mit dem
elektronischen Checklistensystem;
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3 ist
ein schematisches Diagramm eines Display-Systems mit zwei Displays zur Verwendung mit
dem elektronischen Checklistensystem;
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4 ist
ein Blockschaltbild des Prozessors eines Computers, mit dem das
elektronische Checklistensystem implementiert wird;
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5 ist
ein Flußdiagramm
von durch den Computercode eines Computerprogramms, mit dem das
elektronische Checklistensystem bewirkt wird, ausgeführten Schritten;
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6 ist
ein Erläuterungsdiagramm
der Anzeige einer Checkliste und von Hyperlink-Informationen auf
einem Display des elektronischen Checklistensystems;
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7 ist
ein Erläuterungsdiagramm
der Anzeige einer Checkliste und von Hyperlink-Informationen in
einem System mit zwei Displays des elektronischen Checklistensystems;
und
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8A bis 8F sind
Erläuterungsdiagramme
jeweils von Anzeigen einer Checkliste und von Hyperlink-Informationen auf
Displays oder einem Display des elektronischen Checklistensystems.
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BESCHREIBUNG
DER ZUR ZEIT BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1.
Einführung
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Wie
bereits besprochen, bestand das Ziel der Verfasser, eine erweiterte
Integration zwischen dem elektronischen Checklistensystem und dem Flugzeugstatusinformationssystem
und/oder Flugzeugsteuerbetriebssystem bereit zustellen. Die Verfasser
erreichten dieses Ziel durch Erzeugen eines elektronischen Checklistensystems
mit Hyperlinks. Hyperlinks sind Verknüpfungen von angezeigten Informationen
zu Informationen, die ein Benutzer angezeigt haben möchte, wie
zum Beispiel die auf einer Webseite im Internet verwendeten. Bei
dem vorliegenden System wurden Checklistenzeilenposten oder Checklisten
selbst mit der Anzeige von Flugzeugstatusinformationen- und/oder
Aufforderungen für
Flugzeugsteueroperationen verknüpft.
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Bei
Aktivierung eines Hyperlinks bewirkt das elektronische Checklistensystem
die Anzeige von durch den Hyperlink verknüpften Informationen vorzugsweise
in einem anderen Fenster oder einer anderen Anzeigeeinrichtung.
Zusätzlich
kann der Cursor sich automatisch zu dem anderen Fenster oder Display
bewegen, um dem Benutzer bei der Begutachtung der angezeigten Informationen
und/oder der Reaktion auf diese zu helfen.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf ein Ausführungsbeispiel
beschrieben, das die Verwendung von auf einem Computer ablaufender
Software einschließt.
Die Software, die das elektronische Checklistensystem implementiert,
soll als das elektronische Checklistencomputerprogramm bezeichnet
werden. Natürlich
könnte
die Erfindung auch gegebenenfalls in Hardware implementiert werden.
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2. Systemübersicht
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1 ist
ein Blockschaltbild des elektronischen Checklistensystems. Das System
enthält
ein Computersystem 100, das als die modulare Flugtechnikeinheit
(MAU – Modular
Avionics Unit) bezeichnet werden soll. Vorzugsweise befindet sich
die MAU 100 an Bord des Flugzeugs. Die MAU 100 enthält mehrere
getrennte Computer, die vorzugsweise jeweils ihre(n) eigene(n) Zentralverarbeitungseinheit (CPU),
Speicher und computerausführbaren
Code (z.B. Software) aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
enthalten die Computer folgendes: (a) einen Anzeige- und Benutzereingabe-E/A-Computer 108,
(b) einen Flugzeugsteuer-E/A-Computer 107, (c) einen Flugzeugsensordaten-E/A-Computer 106 und
(d) einen Prozessorcomputer 105, der Software für die elektronische
Checkliste enthält.
Die Computer kommunizieren miteinander unter Verwendung eines Busses 109,
mit dem sie verbunden sind. Die MAU 100 enthält vorzugsweise
außerdem
Netzwerk-E/A 104 (z.B. eine Netzwerkschnittstellenkarte),
die den MAU-Bus 109 mit dem Flugzeugbus 101 verbindet,
so daß Signale
zu und von der MAU 100 und anderen Komponenten des Flugzeugnetzwerks gesendet
werden können.
Zu diesen Komponenten gehören
vorzugsweise zum Beispiel andere verschiedene Computer, darunter
möglicherweise
andere MAU-Computer, Display-Systeme und ein modularer Funkschrank
unter anderem.
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Der
Flugzeugsensordaten-E/A-Computer 106 empfängt Signale
von Flugzeugsensoren 102. Die Flugzeugsensoren 102 erkennen
Flugzeugstatusinformationen. Beispiele sind etwa Sensoren, die die
Fluggastraumtemperatur, den Fluggastraumdruck, den Treibstoffpegel
usw, erkennen. Nach dem Empfang von Signalen von den Flugzeugsensoren 102 setzt
der Flugzeugsensordaten-E/A-Computer 106 die elektrischen
Signale in digitale Daten um (d.h. ein Flugzeugbusformat) und legt
die Daten auf den MAU-Bus 109. Somit können die anderen Computer auf
dem MAU-Bus 109, wie zum Beispiel der Prozessorcomputer 105,
die digitalen Daten empfangen. Durch die Netzwerkschnittstellenkarte 104 werden
die digitalen Daten auf den Flugzeugbus 101 gelegt. Durch
den Flugzeugbus 101 können
auch andere Komponenten des Flugzeugnetzwerks die digitalen Daten
empfangen. Natürlich
können
Daten auch in der umgekehrten Richtung fließen, so daß Daten von anderen Flugzeugsensoren,
die sich an einer anderen Stelle in dem Flugzeugnetzwerk befinden, durch
den Flugzeugbus 101 und die Netzwerkschnittstellenkarte 104 zu
dem MAU-Bus 109 gesendet werden, wo sie zum Beispiel durch
den Prozessorcomputer 105 empfangen werden können.
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Mit
dem Flugzeugsteuer-E/A-Computer 107 sind Flugsteuerelemente 103 verbunden.
Vorzugsweise umfaßt
der Flugzeugsteuer-E/A-Computer 107 zwei Computer, die
miteinander kommunizieren, wovon einer als CIOCAL bezeichnet werden
soll; zur leichteren Besprechung wurde der Flugzeugsteuer-E/A-Computer 107 jedoch
schematisch als eine einzige Einheit abgebildet und wird dementsprechend
bezeichnet. Die Flugzeugsteuerelemente 103 führen Flugzeugsteueroperationen
durch. Solche Steuerelemente wären
zum Beispiel Motoren, Servos, Aktoren und dergleichen zum Beispiel
zum Bewegen der Klappen an den Flügeln, zum Herunterfahren des
Fahrwerks, zum Zirkulieren von Luft durch den Fluggastraum und andere
wohlbekannte Flugzeugsteueroperationen. Der Flugzeugsteuer-E/A-Computer 107 betätigt die
Flugzeugsteuerelemente 103 zum Beispiel als Reaktion auf
Befehle, die über
den MAU-Bus 109 von dem Prozessorcomputer 105 empfangen
werden. Genauer gesagt empfängt der
Flugzeugsteuer-E/A-Computer 107 Befehle (in Form von digitalen
Daten) und gibt elektrische Steuersignale zum Betreiben der Flugzeugsteuerelemente 103 aus.
Natürlich
kann der Prozessorcomputer 105 solche Befehle auch oder
als Alternative über
die Netzwerkschnittstellenkarte 104 auf den Flugzeugbus 101 senden,
um andere Flugzeugsteuerelemente an anderen Stellen in dem Flugzeugnetzwerk
zu betreiben.
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Der
Prozessorcomputer 105 umfaßt eine Zentralverarbeitungseinheit
(CPU), die Software, einschließlich
des elektronischen Checklistencomputerprogramms, ausführt, und
einen Speicher, der die Software speichert.
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Die
Display- und Benutzereingabe-E/A 108 verbindet die MAU 100 mit
einem Display-System 111, das seinerseits mit einer Benutzereingabeeinrichtung 110 verbunden
ist. Als Alternative könnten bei
einer nicht dargestellten Ausführungsform
das Displaysystem 111 und die Benutzereingabeeinrichtung über die
Netzwerkschnittstellenkarte 104 durch den Flugzeugbus 101 mit
der MAU 100 verbunden werden.
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3. Die Display-
und Benutzereingabeschnittstelle
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Wie
bereits erwähnt,
empfängt
die Display- und Benutzereingabe-E/A 108 die Eingabe des
Benutzers von der Benutzereingabeeinrichtung 110 (über das
Displaysystem 111). Eine solche Einrichtung wäre zum Beispiel
eine Cursorsteuereinrichtung (CCD). CCDs wären zum Beispiel ein Joystick,
eine Maus, ein Trackball und eine Wählscheibe unter anderem. Die
Display- und Benutzereingabe-E/A 108 steuert außerdem das
Displaysystem 111. Das Displaysystem 111 enthält ein Display
(z.B. CRT, LCD-Tafel usw. (auch als Display-Einrichtung bezeichnet)) 112,
wie in 2 gezeigt. Es kann mehr als ein Display enthalten,
z.B. ein erstes und ein zweites Display 113 und 114,
wie in 3 gezeigt. Oder es kann ein erstes und ein zweites
Fenster auf einem gemeinsamen Display enthalten (siehe z.B. 6,
nachfolgend besprochen). Wenn über
ein Informationen anzeigendes Computerprogramm gesprochen wird,
wird eine solche Anzeige vorzugsweise durch die Display-Benutzereingabe-E/A 108 und das
Display 112 (bzw. Displays 113 und 114)
bewirkt.
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Durch
Verwendung der CCD kann der Benutzer den Cursor 115 auf
einem Display verschieben. Durch Benutzung einer „Eingabe"-Schaltfläche oder dergleichen
auf der CCD (z.B. durch Klicken einer Maustaste, wenn die CCD eine
Maus ist), kann der Benutzer eine Auswahl eingeben. Bei der bevorzugten
Ausführungsform
besitzt jeder Benutzer einen einzigen Cursor. Wenn mehr als ein Display
vorliegen, kann der Benutzer diesen Cursor durch Verwendung der
CCD (die zum Beispiel Display-Auswahlschaltflächen aufweisen
kann, die bewirken, daß sich der
Cursor von Display zu Display verschiebt) von Display zu Display
verschieben.
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4. Der Prozessor
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4 zeigt
den Prozessorcomputer 105 der MAU 100. Es ist
ersichtlich, daß der
Prozessorcomputer 105 eine CPU 200 (z.B. einen
Mikroprozessor) enthält,
die Computerprogramme ausführt,
und einen Speicher 201 (z.B. RAM) zum Speichern von Computerprogrammen.
Die Bezugszahl 202 zeigt das elektronische Checklistencomputerprogramm,
das (als computerausführbarer
Code) zur Ausführung
durch die CPU 200 in dem Speicher 201 gespeichert
ist. Natürlich
ist RAM nur ein Beispiel für
ein computerlesbares Medium, auf dem das elektronische Checklistencomputerprogramm
gespeichert werden könnte.
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5. Das elektronische
Checklistencomputerprogramm
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Nun
soll das elektronische Checklistencomputerprogramm beschrieben werden.
Als Übersicht zeigt
das Computerprogramm eine Checkliste auf einem Display an, wobei
die Checkliste einen oder mehrere Checklistenzeilenposten umfaßt. Mit
einem Checklistenzeilenposten kann ein Hyperlink assoziiert sein.
Wenn dies der Fall ist, zeigt das Computersystem vorzugsweise eine
Anzeige wie etwa ein Symbol an, um den Benutzer hinzuweisen. Wenn
ein Hyperlink aktiviert ist, werden die durch den Hyperlink verknüpften Informationen
(die auch als hyperlinkverknüpfte
Informationen bezeichnet werden) angezeigt. Diese Informationen
werden vorzugsweise auf einem anderen Fenster des die Checkliste
enthaltenden Displays angezeigt (d.h. in einem anderen Fenster als
dem Fenster, das die Checkliste enthält). Als Alternative können die
Informationen auf einer anderen Displayeinrichtung angezeigt werden.
Die Aktivierung eines Hyperlinks kann entweder manuell sein (d.h.
als Reaktion auf manuelle Eingabe durch einen Benutzer (z.B. wenn
der Benutzer einen Checklistenzeilenposten oder eine Hyperlinkanzeige anklickt))
oder automatisch (d.h. ohne daß Eingaben von
dem Benutzer zum Anweisen der Anzeige erforderlich sind (z.B. wenn
ein Cursor auf einen Checklistenzeilenposten verlagert wird oder
wenn der Benutzer auf einen Checklistenzeilenposten zugreift). Die
letztere Konfiguration wird als „automatisches Popup" bezeichnet.
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5 ist
ein Flußdiagramm
der obigen Prozedur des Computerprogramms in größerem Detail. Als erstes greift
das Computerprogramm auf die Checkliste zu (Schritt 501).
Da die Checkliste unvollständig
ist (d.h. nicht alle Checklistenzeilenposten wurden abgehakt), wird
die Checkliste angezeigt (d.h. alle Checklistenzeilenposten werden
auf dem Display aufgelistet) (Schritt 502). Als nächstes werden
eine Zeilenpostenangabe und ein Cursor auf den ersten Checklistenzeilenposten
verlagert (Schritt 503). Wenn der Checklistenzeilenposten
abgehakt wurde (Schritt 504) oder der Checklistenzeilenposten übersprungen
wurde (Schritt 505) oder der Checklistenposten übersteuert
wurde (Schritt 506) oder der Checklistenposten verzweigt
ist (Schritt 507), werden die Zeilenpostenangabe und der
Cursor zu dem nächsten
Zeilenposten verschoben (Schritt 508). Verzweigte Checklistenzeilenposten
sollen kurz beschrieben werden. Genauer gesagt muß während der
Ausführung
einer komplexen Checklistenprozedur der Pilot den Zustand des Flugzeugs
auf dem Weg durch die Checkliste bestimmen. Die Pilotenantwort bestimmt,
welchem Zweig der Checkliste der Pilot folgt, um die Checkliste
abzuschließen.
Durch Verwendung der CCD gibt der Pilot eine Eingabe durch Auswählen einer
Aufforderung JA oder NEIN, die in dem verzweigten (konditionalen)
Zeilenposten angezeigt wird. Nach der Piloteneingabe wird der Prozedurtext,
der nicht mehr für
den aktuellen Flugzeugzustand gilt, ent-betont (grau dargestellt)
und die Zeilenpostenangabe verschiebt sich zu dem gewählten Zweig
des Checklistenprozedurtexts. Wenn zum Beispiel während des
Fluges ein niedriger Treibstoffdruck erkannt wird, erfordert die
Checkliste, daß der Pilot
eine Menge von Prozeduren ausführt,
um den Fehler zu beseitigen. Diese Menge von Prozeduren erfordert
von dem Piloten, den Flugzeugzustand zu beschreiben, so daß die ECL
(elektronische Checkliste) die betreffende Prozedur anzeigt, die
dem Piloten bei der Lösung
des Problems helfen wird. Für
den Zustand des niedrigen Treibstoffdrucks erfordert die Checklistenprozedur,
daß der
Pilot das effektive Treibstoffventil abschaltet. Dann fordert sie
den Piloten auf, zu verifizieren, ob der abnormale Zustand immer
noch existiert. Auf der Basis der Pilotenantwort entscheidet die
Checkliste, die Checkliste zu beenden oder andere notwendige Prozeduren
anzuzeigen, um dem Piloten beim sicheren Flugbetrieb zu helfen.)
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Andernfalls
werden die Zeilenpostenangabe und der Cursor auf dem ersten unvollständigen Checklistenzeilenposten
zur Ruhe gekommen sein. Die Zeilenpostenangabe bleibt dort, bis
der Checklistenzeilenposten vollständig ist, aber der Benutzer kann
den Cursor auf dem Display herumbewegen wie er möchte.
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An
diesem Punkt wird geprüft,
ob der Checklistenzeilenposten einen verfügbaren Hyperlink aufweist,
d.h. ob mit dem Checklistenzeilenposten ein Hyperlink assoziiert
ist (Schritt 509). Wenn kein Hyperlink verfügbar ist,
wartet das Programm auf das Abhaken des Checklistenpostens (Schritt 517).
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Wenn
ein Hyperlink verfügbar
ist, bestimmt das Programm dann, ob automatisches Popup aktiv ist
oder nicht (Schritt 510). Wenn ja, bewirkt das Programm
eine automatische Anzeige der hyperlinkverknüpften Informationen (Schritt 513),
d.h. der Hyperlink wird automatisch (ohne Notwendigkeit von Benutzereingabe)
aktiviert. Als Reaktion auf Verschieben des Cursors zu dem Checklistenzeilenposten werden
anders ausgedrückt
die hyperlinkverknüpften Informationen
automatisch angezeigt. (Als Alternative können die hyperlinkverknüpften Informationen automatisch
angezeigt werden, wenn der Benutzer oder das Computerprogramm auf
den Checklistenzeilenposten zugreift, egal ob ein Cursor verschoben wird
oder nicht).
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Wie
bereits erläutert,
können
die hyperlinkverknüpften
Informationen auf demselben Display wie die Checkliste angezeigt
werden. 6 zeigt diese Situation schematisch.
In dieser Figur enthält
das Display 112 zwei Fenster 120 und 121,
die zum Beispiel die hyperlinkverknüpften Informationen bzw. die Checkliste
enthalten. Als Alternative können
die hyperlinkverknüpften
Informationen auf einer anderen Anzeigeeinrichtung als der angezeigt
werden, auf der die Checkliste angezeigt wird. 7 zeigt
diese Situation schematisch. In dieser Figur zeigt das Display 113 die
Checkliste an, während
das Display 114 die hyperlinkverknüpften Informationen anzeigt.
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Wenn
automatische Popup nicht aktiv ist, zeigt das Programm eine Hyperlinkanzeige
auf dem Display an (Schritt 511). Vorzugsweise handelt
es sich bei der Hyperlinkanzeige um ein Symbol (Icon) (z.B. den
nach links zeigenden Pfeil, wie im Schritt 511 gezeigt).
Dadurch wird der Benutzer darauf hingewiesen, daß bei einem Checklistenzeilenposten ein
Hyperlink verfügbar
ist. Das Programm stellt die Anzeige der hyperlinkverknüpften Informationen
zurück,
bis der Benutzer den Hyperlink aktiviert (Schritt 512).
Es gibt vielfältige
Möglichkeiten,
wie der Benutzer einen Hyperlink aktivieren kann. Zum Beispiel kann
der Benutzer den Cursor zu der Hyperlinkanzeige verschieben oder
die Hyperlinkanzeige auswählen
(z.B. anklicken) oder den Checklistenzeilenposten auswählen (z.B. anklicken)
oder eine eigene an dem Display positionierte Hyperlinktaste betätigen.
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Die
hyperlinkverknüpften
Informationen umfassen vorzugsweise Flugzeugstatusinformationen. Um
Flugzeugstatusinformationen anzuzeigen, erhält das Programm diese von der
Flugzeugsensordaten-E/A 106, die ihrerseits Signale von
den Flugzeugsensoren 102 empfängt, wie oben besprochen. Dadurch
wird dem Benutzer ein großer
Vorteil gegeben. In der Vergangenheit konnten Flugzeugstatusinformationen
auf einem Display im Cockpit angezeigt werden. Aber der Pilot mußte das
System manuell anweisen, Schirmbilder anzuzeigen, die die Flugzeugstatusinformationen
enthalten, von denen der Checklistenzeilenposten erforderte, daß der Pilot
sie begutachtet. Zum Beispiel waren Flugzeugstatusinformationen
in bezug auf das Treibstoffsystem, den Status von Ventilen oder
Pumpen, den Treibstofftank und dergleichen auf einem Display anzeigbar
(wobei alles in einer sogenannten „Treibstoffsystem-/Synoptikseite" enthalten war).
Während
der Ausführung
einer Treibstoffungleichgewicht-Checkliste mußte der Pilot jedoch manuell
die Treibstoffsystem-/Synoptikseite zur Anzeige auf einem Mehrfunktionsdisplay (MFD
(siehe unten)) auswählen,
um eine erforderliche Checklistenoperation durchzuführen. Im
Gegensatz dazu zeigt das vorliegende System solche Informationen
nicht nur auf einem Display an, sondern verknüpft diese Informationen durch
Verwendung eines Hyperlinks mit einem Checklistenzeilenposten. Wenn
der Checklistenzeilenposten erfordert, daß der Benutzer Flugzeugstatusinformationen
verifiziert, sind diese Informationen somit ohne weiteres zugänglich,
wodurch die Arbeitslast des Benutzers reduziert wird. Man betrachte
das folgende Beispiel. Man nehme an, daß ein Benutzer durch eine Checkliste
auf einem Display schreitet. Ferner nehme man an, daß ein Checklistenzeilenposten
erfordert, daß der
Benutzer die Fluggastraumtemperatur prüft. Gäbe es keinen Hyperlink, müßte der
Benutzer das System anweisen, ein neues Schirmbild oder Fenster anzuzeigen,
das die Flugzeugstatusinformationen, d.h. die Fluggastraumtemperatur,
enthält,
falls diese nicht bereits angezeigt sind. Diese manuelle Operation
vergrößert die
Arbeitslast des Benutzers. Im Gegensatz dazu können bei dem vorliegenden System die
Fluggastraumtemperaturinformationen mit dem entsprechenden Checklistenzeilenposten
hyperlinkverknüpft
werden. Wenn automatisches Popup gesetzt ist, werden die Informationen
automatisch angezeigt, ohne daß eine
Eingabe von dem Benutzer zum Anweisen der Anzeige oder zum Anweisen
des Systems zum Anzeigen eines neuen Schirmbildes oder eines neuen
Fensters erforderlich ist – und
zwar einfach dann, wenn der Cursor zu dem Checklistenzeilenposten
verschoben wird oder der Benutzer auf den Checklistenzeilenposten
zugreift. Dies verringert die Arbeitslast des Benutzers sehr. Auch
wenn automatisches Popup nicht gesetzt ist, kann der Benutzer dem
Hyperlink zu den hyperlinkverknüpften
Informationen leicht durch Aktivieren des Hyperlinks folgen, z.B.
durch Anklicken der Hyperlinkanzeige.
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Zusätzlich zu
Flugzeugstatusinformationen oder als Alternative zu ihnen können die
hyperlinkverknüpften
Informationen eine Flugzeugsteueroperationsaufforderung umfassen.
Eine Flugzeugsteueroperationsaufforderung ist eine auf einem Display angezeigte
Aufforderung, die eine Eingabe von dem Benutzer zur Steuerung einer
Operation des Flugzeugs anfordert (als Reaktion auf die Benutzereingabe
bewirkt das System die Flugzeugsteueroperation). In der Vergangenheit
wurden Flugzeugsteueroperationen (z.B. Herunterfahren des Fahrwerks, Schließen eines
Ventils, Einschalten der Fluggastraumbeleuchtung usw.) durch Betätigung eigener Schalter,
Wählscheiben,
Tasten und dergleichen, die auf dem Armaturenbrett des Cockpits
angebracht sind, bewirkt. Im Gegensatz dazu können bei dem vorliegenden System
solche Operationen auf einem Display bereitgestellt werden, und
der Benutzer kann solche Operationen durch Bereitstellen einer Eingabe
nach einer Aufforderung durch Verwendung der CCD oder dergleichen
durchführen.
Wenn der Benutzer die Eingabe bereitstellt, interpretiert der Prozessorcomputer 105 (vorzugsweise
durch Verwenden eines darin gespeicherten Hilfssteuercomputerprogramms)
die Benutzereingabe und sendet ein Signal durch den MAU-Bus 109 zu
dem Flugzeugsteuer-E/A-Computer 107. Als Reaktion auf das
Signal sendet der Flugzeugsteuer-E/A-Computer 107 ein weiteres
Signal zu den Flugzeugsteuerelementen 103, die ihrerseits
die vom Benutzer spezifizierte Flugzeugsteueroperation ausführen. Zum
Beispiel könnte
der Benutzer eine auf dem Schirmbild angezeigte Schaltfläche anklicken,
wodurch bewirkt wird, daß ein
Signal zu dem Motor gesendet wird, der die Klappen bewegt, oder
zu einem Servo, der ein Ventil schließt usw.
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Die
Verfasser bevorzugen die Benutzung einer graphischen Benutzeroberfläche (GUI)
zur Bereitstellung der Flugzeugsteueroperationsaufforderung. Die
GUI-Elemente, mit
denen die Aufforderung bereitgestellt wird, sollen als „steuerbare
Posten" bezeichnet
werden, da sie GUI-Elemente sind, die durch den Benutzer gesteuert
werden, um so die Eingabe des Benutzers in das System bereitzustellen. Beispiele
sind etwa Schaltflächen
(die als GUI-Schaltflächen
oder Soft-Schaltflächen
bezeichnet werden). Andere Beispiele wären Schiebe- oder Rollangaben,
mit denen Werte gesetzt werden (z.B. eine Angabe zum Setzen der
Höhe),
die typischerweise durch die CCD betätigt werden (z.B. durch Drehen
einer Wählscheibe).
Schirmbilder, die Flugzeugstatusinformationen oder steuerbare Posten
für Flugzeugsteueroperationen
enthalten, sollen als „Synoptik"-, „System"- oder „Hilfseinrichtungs"-Seiten oder -Schirmbilder
(oder -Fenster, wenn sie so angezeigt werden) bezeichnet werden.
Solche Schirmbilder sollen generisch als „System/Synoptik/Hilfseinrichtungs"-Seiten bezeichnet
werden, und da die Displays, die solche Schirmbilder anzeigen, in
der Regel für
mehrere Zwecke verwendet werden, sollen solche Displays als „Mehrfunktionsdisplays"(MFDs) bezeichnet
werden. Der oben besprochene Schritt 513 verwendet die
oben beschriebenen Begriffe.
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Unter
Verwendung der obigen Konstruktion stellt das vorliegende elektronische
System gegenüber
vorherigen Systemen einen großen
Vorteil bereit. Man betrachte zum Beispiel eine Situation, in der
ein Checklistenzeilenposten erfordert, daß der Benutzer eine Flugzeugsteueroperation
durchführt – Einstellen der
Fluggastraumtemperatur. Ohne zu erfordern, daß der Benutzer manuell das
System anweist, ein neues Schirmbild oder ein neues Fenster (z.B.
ein Umgebungssteuersystemdisplay) anzuzeigen, das einen steuerbaren
Posten enthält,
der, wenn er betätigt wird,
die Fluggastraumtemperatur einstellt, kann das System automatisch
einen Hyperlink aktivieren (oder der Benutzer kann einfach manuell
einen Hyperlink aktivieren), um ein Systemanzeigeformat (d.h. eine Systemseite)
mit dem steuerbaren Posten anzuzeigen.
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Wieder
mit Bezug auf das Flußdiagramm
von 5 zeigen die übrigen
Schritte ein weiteres außerordentliches
Merkmal des vorliegenden elektronischen Checklistensystems: Cursorpositionierung. Wie
bereits besprochen, wird vorzugsweise die Flugzeugsteueroperationsaufforderung
(z.B. der steuerbare Posten) auf einem Fenster oder Display angezeigt,
das von dem der Checkliste verschieden ist. Der Benutzer kann den
Cursor durch Verwendung der CCD von dem Fenster oder dem Display,
das die Checkliste enthält,
manuell zu dem Fenster oder Display verschieben, das die Flugzeugsteueroperationsaufforderung
enthält,
so daß der
Benutzer eine Eingabe in die Aufforderung vornehmen kann. Um diesen
Schritt zu eliminieren, haben die Verfasser eine automatische Cursorpositionierung
entwickelt. Dabei kann das Computerprogramm automatisch den Cursor
von der angezeigten Checkliste zu der Flugzeugsteueroperationsaufforderung
verschieben, springen lassen oder umpositionieren, um so die Arbeitslast des
Benutzers beim Finden des Postens und beim Bewegen des Cursors zu
reduzieren. Im Schritt 514 bestimmt das Computerprogramm
also, ob Cursorvorpositionierungsinformationen für einen Checklistenzeilenposten
verfügbar
sind (d.h. mit diesem assoziiert sind). Wenn ja, verschiebt das
Computerprogramm den Cursor von der Checkliste zu der Flugzeugsteueroperationsaufforderung
(z.B. dem steuerbaren Posten), die sich vorzugsweise in einem anderen
Fenster oder Display befindet, als dem, mit dem die Checkliste angezeigt
wird (Schritt 515). Eine solche automatische Verschiebung
des Cursors zu dem steuerbaren Posten nimmt dem Benutzer die Last
des manuellen Anweisens oder Befehlens des Systems, den Cursor z.B.
durch Verwenden der Cursorsteuereinrichtung umzupositionieren. Dadurch verringert
sich die Arbeitslast des Benutzers sehr.
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Als
nächstes
oder wenn Cursorvorpositionierung/-umpositionierung nicht verfügbar war, ändert das
Computerprogramm den Anzeigestatus des Checklistenzeilenpostens,
um dem Benutzer zu zeigen, daß der
Hyperlink aktiviert wurde (Schritt 516). Vorzugsweise wechselt
die Hyperlinkanzeige von einem hohlen Symbol zu einem ausgefüllten Symbol auf
dem Display, oder der Checklistenzeilenposten wird im Negativ-Video
angezeigt, wodurch dem Piloten der visuelle Hinweis gegeben wird,
daß der
Hyperlink aktiv ist und daß der
Cursor sich auf der Systemseite befindet.
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Als
nächstes,
oder wenn kein Hyperlink verfügbar
war, führt
das Computerprogramm die Checklistenoperation wie normal durch,
z.B. wartet auf das Abhaken des Checklistenzeilenpostens (Schritt 517). Wenn
in diesem Schritt ein steuerbarer Posten durch Aktivierung eines Hyperlinks
angezeigt worden ist, hakt das elektronische Checklistensystem,
wenn dann der Benutzer den steuerbaren Posten betätigt, vorzugsweise
automatisch den Checklistenzeilenposten ab, ohne eine weitere Eingabe
von dem Benutzer zu erfordern (d.h. Stil der geschlossenen Schleife),
obwohl das System dafür
konfiguriert werden kann, gegebenenfalls ein manuelles Abhaken zu erfordern
(d.h. Stil der offenen Schleife).
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Als
letztes kehrt das Computerprogramm im Anschluß an Schritt 517 zum
Schritt 503 zurück,
um die Verarbeitung der Checkliste fortzusetzen.
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6. Beispielhafter
Betrieb
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Um
dem Leser beim Wahrnehmen der Vorteile der vorliegenden Erfindung
weiter zu helfen, soll nun ein Beispiel für ihre Funktionsweise in sogar noch
größerem Detail
dargelegt werden. 8A bis 8E zeigen
jeweils Beispiele für
ein erstes und zweites Display (113 und 114) des
Systems in jeweiligen Betriebszuständen.
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In 8A sind
drei Checklistenzeilenposten auf dem ersten Display angezeigt: (1)
Setze Druckbeaufschlagungs-Steuermodus, (2) Prüfe Höhe > 10 000 und (3) Schließe Ventil. Jeder besitzt eine
Hyperlinkangabe in Form eines nach links gerichteten Pfeilsymbols,
das am linken Rand positioniert ist. In 8B wurde
der durch „*" repräsentierte
Cursor auf den ersten Checklistenzeilenposten verlagert. Wie in 8A wird
noch nichts auf dem zweiten Display angezeigt. Man nehme an, daß mit dem
ersten Checklistenzeilenposten ein Hyperlink assoziiert ist, sowie automatische
Cursorpositionierung.
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In 8C wird
nun als Reaktion auf eine Verschiebung des Cursors zu und ein Positionieren desselben
auf dem ersten Checklistenzeilenposten eine Flugzeugsteueroperationsaufforderung
auf dem zweiten Display angezeigt, die einer Flugzeugsteueroperation
entspricht, die von dem ersten Checklistenzeilenposten erfordert
wird. Die Aufforderung ist ein steuerbares Symbol, spezifisch eine
GUI-Schaltfläche
zum Umschalten des Druckbeaufschlagungsventils vor und zurück zwischen
AUTO und MANUAL. Die Aufforderung enthält außerdem Flugzeugstatusinformationen,
nämlich
den Status des Ventils, der durch die Flugzeugsensoren bestimmt
wird (in diesem Fall AUTO). Und der Cursor wurde automatisch auf
dem steuerbaren Symbol positioniert, ohne daß der Benutzer die Umpositionierung
unter Verwendung der CCD anweisen muß. Als letztes wurde die Hyperlinkangabe
für den
ersten Checklistenzeilenposten ausgefüllt, um seine Aktivierung zu
zeigen. 8F zeigt, wie die Anzeige von 8C als
Alternative unter Verwendung von zwei Fenstern eines einzigen Displays
angezeigt werden könnte
(anstelle zweier separater Displays), darin befinden sich das steuerbare
Symbol und der Cursor in dem oberen Fenster und die Checkliste in
dem unteren Fenster.
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Als
Reaktion auf das Betätigen
der Eingabeschaltfläche
auf der CCD durch den Benutzer wird in 8D das
steuerbare Symbol von AUTO auf MANUAL umgeschaltet, wobei ein Signal
durch die Flugzeugsteuerungs-E/A gesendet wird, um das fragliche Ventil
der Flugzeugsteuerelemente 103 anzusteuern. Das Computerprogramm
hakt dann den Checklistenzeilenposten automatisch ab (in diesem
Beispiel wird der Checklistenzeilenposten als ein Posten mit geschlossener
Schleife eingerichtet) und führt
den Cursor zu der ersten Anzeige zurück, und spezifisch zu dem nächsten Checklistenzeilenposten,
nämlich dem
zweiten Checklistenzeilenposten, wie in 8E gezeigt.
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7. Alternative
Ausführungsformen
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Obwohl
das elektronische Checklistensystem oben als Hyperlinks aufweisend
beschrieben wurde, die mit einem Checklistenzeilenposten assoziiert
sind, ist es nicht darauf beschränkt,
und der Hyperlink kann mit einer Checkliste selbst assoziiert sein.
Obwohl das elektronische Checklistensystem als Flugzeugstatusinformations-
und/oder Flugzeugsteueroperationsaufforderung als die hyperlinkverknüpften Informationen
aufweisend beschrieben wurde, sind die hyperlinkverknüpften Informationen
nicht darauf beschränkt
und können
andere interessierende Informationen umfassen. Tatsächlich ist
das elektronische Checklistensystem nicht auf Flugzeuge beschränkt, sondern
kann für
andere Arten von Fahrzeugen oder für andere Situationen, in denen
Checklisten verwendet werden, benutzt werden. Ferner werden die
Verfahren zum Aktivieren der Hyperlinks und/oder der Cursorpositionierung
als Beispiel und nicht als Beschränkung angegeben, und diese
Merkmale können
je nach Fall entweder zusammen oder separat benutzt werden.
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Obwohl
das elektronische Checklistensystem als Daten unter Verwendung eines
Flugzeugbusses 101 (und des MAU-Busses 109) sendend und empfangend
beschrieben wurde, ist es nicht darauf beschränkt und kann die erforderlichen
Daten von einer beliebigen anderen Quelle erhalten. Weiterhin können die
Benutzeroberfläche
(d.h. das Displaygerät/-system
und die Benutzereingabeeinrichtung) des elektronischen Checklistensystems
durch den Flugzeugbus 101 an das elektronische Checklistensystem
angekoppelt werden (anstelle einer direkten Verbindung), oder durch
eine beliebige wohlbekannte Technik.
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Obwohl
das elektronische Checklistensystem oben als mehrere separate Computer
jeweils mit ihrem eigenen Prozessor, Speicher und dergleichen aufweisend
beschrieben wurde, ist das System zusätzlich nicht darauf beschränkt und
kann unter Verwendung eines einzigen Computers oder anderer Hardware
oder Software je nach Wunsch implementiert werden.
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Schlußfolgerung
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Außer, wenn
es hier anderweitig offengelegt wird, sind die verschiedenen im
Umriß oder
in Blockform in den Figuren gezeigten Komponenten individuell wohlbekannt
und ihre interne Konstruktion und Funktionsweise sind weder für die Herstellung
noch für
die Verwendung der vorliegenden Erfindung oder für eine Beschreibung der besten
Ausübung
der Erfindung kritisch.