JP7486226B2

JP7486226B2 - データ管理システムおよびデータ管理方法

Info

Publication number: JP7486226B2
Application number: JP2022501551A
Authority: JP
Inventors: 雄太八里
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2024-05-17
Anticipated expiration: 2040-02-21
Also published as: US20220374313A1; CN115135580A; CN115135580B; EP4108575A1; US12189485B2; EP4108575A4; WO2021166218A1; EP4108575B1; JPWO2021166218A1

Description

本発明は、移動体内で蓄積されたデータのバックアップ方法に関する。

特許文献１は、飛行状態によって決められた間隔で航空機の機体センサからの情報を記憶装置に保存する方法を開示する。この方法では航空機の機体に取り付けられた多数の機体センサとセンサから情報を抽出する信号処理部、該信号処理部の出力を記録する記録器と、前記信号処理部の動作状態が表示される制御器とを備えるフライトレコーダにおいて、飛行モードによって予め定められたサンプリングレートで抽出された機体センサデータを前記記録器に対して出力する。

航空機では、飛行中に搭載機器のソフトウェアや運行情報・機内エンターテイメントシステム（ＩＦＥ）の使用データ・機内決済履歴・航空機や搭載機器の設定情報・搭載機器不具合履歴などの大量のデータが生成され、記録媒体に蓄積される。これらのデータは、機器の運行管理や顧客サービスの向上に活用できる重要なデータであり、信頼性の観点からバックアップが必要である。そのため、データは冗長性の観点から複数箇所に保存されるが、従来メインの記録媒体からバックアップ用の記録媒体へのバックアップ処理はデータ保護・システムの他機能への影響を考慮し機体システムが最も安定している地上で行われていた。このバックアップ処理を行っている間はバックアップ時間の短縮化のためバックアップ処理が最優先で行われる。このため機内アナウンスや照明制御・メンテナンス機能などの機体システムの使用が制限され、整備など地上で行われる他の作業の妨げになってしまう恐れがある。また、機体を地上に駐機させるには膨大なお金がかかり、運用費用にも影響を及ぼす。

本開示におけるバックアップシステムは、データを格納可能な第１の記憶部および第２の記憶部と、航空機の飛行情報（高度、位置、速度、気象など）を取得する検出部と、前記検出部からの情報を入力とする制御部を備える。検出部から入力された飛行情報をもとに飛行中の航空機が安定飛行をおこなう期間を制御部が予測し、前記期間中に、前記第１の記憶部に記憶されたデータを前記第２の記憶部にバックアップする。

本開示におけるバックアップシステムは、飛行中のシステム負荷が少ない時間を有効活用して重要なデータのバックアップを行う。これにより、地上における航空機のメンテナンスのトータル時間を短縮でき、航空機の運用効率の向上や、駐機にかかるコストの削減などを実現できる。

実施の形態１におけるバックアップシステムの構成を示すブロック図安定飛行の判断を行うフローチャート図実施の形態２におけるバックアップシステムの構成を示すブロック図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施の形態１）
［１－１バックアップシステム構成］
図１は実施の形態１にかかるバックアップシステムの構成を示すブロック図である。データを格納可能な第１の記憶装置１４０および第２の記憶装置１５０は、航空機の飛行情報を取得する検出装置１２０からの情報を入力とする制御装置１３０に接続される。

第１の記憶装置１４０および第２の記憶装置１５０は情報を記憶する記憶部１４３・１５３と、記憶した情報を管理する記憶管理部１４２・１５２と、記憶した情報の出力や新たな記憶する情報を受信する通信部１４１・１５１を備える。記憶装置は２つ以上存在する構成とすることも可能である。ここで記憶装置の具体例としては、航空機内に搭載されたＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）やＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）等が挙げられるが、情報を記憶できる電子デバイスであればなんでもよい。また、記憶部の具体例としてはＨＤＤやＳＳＤを構成するディスクやメモリなど電子情報が実際に保存されるハードウェア、記憶管理部は先述のディスクやメモリなどの記憶部を制御するチップやファームウェア、通信部は先述ＨＤＤやＳＳＤが他の機器と通信する際に使用するＳＡＴＡやイーサネット（登録商標）・光通信等のインターフェースなどが挙げられる。

検出装置１２０は航空機に取り付けられた情報取得部１２１と、センサから情報を予め定められたサンプリングレートで抽出する信号処理部１２２、前記情報取得部によって抽出された情報を制御装置１３０へ出力する通信部１２３を備える。検出装置１２０は情報取得部１２１が取得できる情報の種類によっては複数存在してもよい。ここで検出装置の具体例としては、航空機内に搭載された高度計や速度計・角度計・気象レーダ・方位情報・位置情報などが挙げられるが、情報を機体や外部の情報を取得できるデバイスであればなんでもよい。情報取得部の具体例としては各種検出部において実際に情報を取得する部品や回路やソフトウェア、情報処理部は実際に情報を取得する部品や回路からのアナログ情報をデジタル情報に変換する処理を担当する部品や回路やソフトウェア、通信部は先述検出装置が他の機器と通信する際に使用するＳＡＴＡやイーサネット（登録商標）・光通信などのインターフェースなどが挙げられる。

制御装置１３０は前記検出装置１２０から情報の受信や記憶部への制御情報を通信する通信部１３１と、受信した機体情報の処理や記憶部への制御内容を判断する制御部１３２と、制御部１３２が記憶装置１４０・１５０への制御内容を判断する上で必要な情報や検出部からの情報を記憶する記憶部１３３を備える。ここで制御装置の具体例としては、航空機内に搭載された前述記憶装置や検出装置の管理・制御を行うサーバが挙げられるが、航空機内に搭載された前述記憶装置や検出装置の管理・制御を行うデバイスであればなんでもよい。記憶部の具体例としては各種検出部からの情報の一時保存や航路情報・飛行計画・乗客情報・システム情報などが保存されるサーバに組み込まれたＨＤＤやＳＳＤなど、制御部は検出装置からの入力や記憶部に保管された情報の入力をもとにバックアップの判断を下すＣＰＵなどの処理装置やソフトウェア、通信部は先述制御部が他の機器と通信する際に使用するＳＡＴＡやイーサネット（登録商標）・光通信などのインターフェースなどが挙げられる。

入力装置１８０は航空機に取り付けられた操作部１８１と操作部の状態を取得し、処理する情報処理部１８２と、操作部の状態を制御装置１３０へ出力する通信部１８３を備える。操作部の具体例はスイッチやボタン・レバーなどが挙げられる。

［１－２動作］
以上のように構成されたバックアップシステム１００について、その動作を以下に説明する。バックアップシステム１００は、飛行情報の取得、飛行情報に基づいた安定飛行の判断・予測、記憶装置に保存された情報のバックアップを行う。以下、それぞれの動作について説明する。

［１－２－１飛行情報の取得］
飛行情報は航空機に取り付けられた検出装置１２０より取得する。航空機には速度計や高度計・コンパス・ＧＰＳ・気象レーダなど様々な検出部が備わっている。本バックアップシステムでは、予め定められたサンプリングレートによって制御装置１３０が飛行情報を取得する。

［１－２－２飛行情報に基づいた安定飛行の判断・予測］
飛行情報に基づいた安定飛行の判断・予測を行うフローチャートの例を図２に示す。制御装置１３０は１－２－１で述べた通り予め定められたサンプリングレートで検出装置１２０から飛行情報を取得する。検出装置１２０からは機体前方の気象情報、航空機の飛行速度・飛行高度・飛行進路、現在地情報などが取得される。取得した飛行情報は制御部１３２において記憶部１３３に記憶された航路情報や前回の取得情報・パイロットの判断によるスイッチなどの入力装置１８０から設定されるシートベルト着用サインの点灯状況などと比較される。機体前方に雨雲が少なく、飛行速度・飛行高度・飛行進路が記憶部１３３に記憶された飛行計画と差異が少なく、現在位置情報と記憶部１３３より導かれた残飛行時間が十分有り、機長の判断によりシートベルト着用サインが消灯しており、前回取得した飛行情報と大きな差異が無い場合は安定飛行が見込めると判断される。安定飛行が見込まれると判断された場合には、バックアップ動作中であればバックアップ動作を継続、またはバックアップ開始前・バックアップ中止の状態であればバックアップが開始される。

［１－２－３記憶装置に保存された情報のバックアップ］
記憶装置１４０・１５０には、航空機の運航中に生成された、搭載機器のソフトウェアや運行情報・ＩＦＥ１６０の使用データ・機内決済履歴・航空機やＩＦＥ１６０や機内決済装置１７０や入力装置１８０や外部機器１９０などの搭載機器の設定情報・前述搭載機器の不具合履歴など様々なデータが保存されている。制御装置１３０が検出装置１２０からの入力をもとに安定飛行が予想されると判断された場合、第１の記憶装置１４０に保存された前述の航空機運行中に生成されたデータを第２の記憶装置１５０にバックアップする。

［１－２－４安定飛行が妨げられたと判断］
飛行情報に基づいた安定飛行中断の判断・予測を行うフローチャートの例を図２に示す。制御装置１３０は１－２－１で述べた通り予め定められたサンプリングレートで検出装置１２０から飛行情報を取得する。検出装置１２０からは機体前方の気象情報、航空機の飛行速度・飛行高度・飛行進路、現在地情報などが取得される。取得した飛行情報は制御部１３２において記憶部１３３に記憶された航路情報や前回の取得情報・パイロットの判断によるスイッチなどの入力装置１８０から設定されるシートベルト着用サインの点灯状況などと比較される。機体前方に雨雲がある場合、飛行速度・飛行高度・飛行進路が記憶部１３３に記憶された飛行計画と大きな差異がある場合、現在位置情報と記憶部１３３より導かれた残飛行時間が十分でない場合、機長の判断によりシートベルト着用サインが点灯している場合、前回取得した飛行情報と大きな差異が有る場合は安定飛行が妨げられたと判断される。安定飛行が妨げられたと判断された場合にはバックアップ動作が実行中の場合にはデータバックアップ処理は中断され、バックアップ開始前・バックアップ中断中であればバックアップ動作は開始されない。

［１－３効果など］
以上のように、本実施の形態において、バックアップシステム１００はデータを格納可能な第１の記憶装置１４０および第２の記憶装置１５０と、航空機の飛行情報を取得する検出装置１２０と、前述検出装置からの情報を入力とする制御装置１３０と、を備える。制御装置１３０は検出装置１２０からの情報をもとに安定飛行の予測を立て、その結果に応じて第１の記憶装置１４０に保存されたデータを第２の記憶装置１５０へバックアップする。

これにより、システム負荷が高いことから従来は地上で行われていたデータのバックアップを、システム負荷が少ない安定飛行中に行うことが可能となり、地上での駐機時間の削減や運用コストの削減が可能となった。また、安定飛行が妨げられることを航空機の飛行情報などから判断し情報のバックアップを中断することで航空機システムや安全性への影響を最小限に抑える。

（実施の形態２）
［２－１バックアップシステム構成］
図３は実施の形態２にかかるバックアップシステムの構成を示すブロック図である。実施の形態１と同じ機能をもつものは同じ数字を用いて表し、説明を省く。制御装置１３０はバックアップを行うデータの優先度を決定する優先度決定部１３４を備える。

［２－２動作］
実施の形態１と同様、検出装置１２０からの情報をもとに安定飛行の予測を立て、その結果に応じて第１の記憶装置１４０に保存されたデータを第２の記憶装置１５０へバックアップするバックアップシステムである。本実施の形態では、バックアップする対象に応じて記憶部１３３に記憶されるデータごとに優先度を決定する優先度決定部１３４を備え、制御部１３２は、前記第１の記憶部に記憶されたデータのうち、前記優先度決定部によって高い優先度が付与されたデータを、低い優先度を付与されたデータよりも優先して前記第２の記憶部へバックアップする。

［２－２－１優先度の決定］
具体的な優先度決定方法としては、記憶装置に保存されたデータの種類に応じて事前に定義された優先度を考慮した、「優先度が高い順にデータの複製を行う方法」がある。例えば、搭載機器不具合履歴には最も高い優先度を設定し、機内エンターテイメントシステム（ＩＦＥ）の使用データには最も低い優先度を設定することが考えられる。通常のバックアップでは、バックアップ対象のうちの生成時刻が古い情報から順番にバックアップすることが多いが、この場合では、たとえＩＦＥの使用データが記録装置に既に存在してそれをバックアップしている最中であったとしても、搭載機器不具合履歴のデータが新たに生成されて記録装置に記録された場合は、ＩＦＥの使用データのバックアップ動作を中断し、搭載機器不具合履歴のデータのバックアップを開始する。優先度を設定する根拠となるデータの種類は、そのデータを生成した機器やソフトウェアによって区別する方法が考えられる。

また、気象レーダやＧＰＳに代表される検出装置１２０と記憶部１３３に保存された航路情報を元に目的地到着までの残飛行時間・安定飛行を妨げられるまでのバックアップ可能予測時間を考慮し、優先度が高いにもかかわらずデータ容量的に予測期間内に終了する見込みが無い場合は、予測期間内にバックアップを終了することが可能と予測される中で最も優先度の高いデータのバックアップを行う、「データバックアップにかかる予測所要時間・目的地到着までの残飛行時間・安定飛行を妨げられるまでの予測時間を考慮する方法」がある。データバックアップにかかる予測所要時間はバックアップ対象のファイル数・ファイルサイズとソフトウェアによって定めた基準となる転送レートより算出する。この転送レートはハードウェア構成や開発段階での性能測定結果などから導出される。

また、優先度が同じ複数のデータが有った場合に最終バックアップ時から最も時間が経過しているデータを優先的にバックアップする「各種データごとに前回バックアップが行われてからの期間を考慮する方法」もある。上記以外にも「パイロットや整備員からの入力を考慮する方法」やそれらの方法を組み合わせた方法などがある。ある判断材料を元に優先度を決定する処理であればなんでもよい。

［２－２－２優先度決定処理］
優先度の決定は航空機の離陸前や安定飛行が妨げられている間などバックアップ処理を行っていない間に実行する。離陸前に優先度決定処理を行い、離陸後安定飛行状態になったためバックアップ処理を開始するが安定飛行の妨げにより中断されたような場合では中断中に前述の優先度決定部１３４が２－２－１で述べた方法を用いて航空機の最新の飛行状態や残フライト時間を考慮したバックアップ順を再決定する。

［２－２－３優先度の活用］
制御部１３２は優先度決定部１３４が決定した優先度を元にデータのバックアップ処理を行う。安定飛行の妨げによりバックアップ処理を中断した場合は２－２－２で述べたとおり優先度は再計算される。安定飛行が再開したと判断されたときは、優先度決定部により再計算された優先度を利用しバックアップ処理が実行される。

［２－３効果など］
バックアップ対象となるデータごとに優先度を決定しバックアップ処理を行うことで不具合情報など重要なデータを優先的にバックアップ処理可能なためデータロスによる被害を最小限に抑えることができる。また、航空機の残飛行時間やバックアップ対象ごとにバックアップ処理にかかる時間、前回バックアップ処理を行った時間からの期間を考慮することで安定飛行中の時間を最大限有効活用し安定したデータのバックアップ処理を行うことが可能となる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１～２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１～２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

実施の形態１～２ではバックアップシステム１００の一例としての記憶装置１４０・１５０が２つ備わる例を説明した。バックアップシステムはある場所に保存された情報を別の場所へ複製するものであれば良い。したがってバックアップシステムは２つ以上の記憶装置を持つものやＨＤＤ・ＳＳＤ以外の記憶装置を用いたもの・地上設備などの遠隔地にある記憶装置でも良い。複数の記憶装置を用いることでデータの冗長性が向上する。また、ＳＳＤを用いることで振動への耐性や高速伝送、ＨＤＤを用いることで大容量の保存領域を確保することができる。

実施の形態１では検出装置１２０として航空機内に搭載された高度計や速度計・角度計・気象レーダ・方位情報・位置情報などを例に説明したが航空機内外の情報を取得する検出装置であれば地上の施設や衛星軌道の機器から無線で入手した情報等でも良い。航空機に搭載された検出装置であれば最新の情報を遅延なく入手可能である。地上の施設や衛星機器のような検出装置であれば航空機に搭載された検出装置を上回る精度や広い範囲の情報を入手可能である。

実施の形態１では入力装置１８０としてコックピットに搭載されたスイッチを例に説明したが航空機内外でバックアップシステムに対して入力を行うことができる入力装置であればスイッチやボタン・レバー等何でも良い。

実施の形態１ではバックアップ対象のデータとして搭載機器のソフトウェアや運行情報・ＩＦＥ１６０の使用データ・機内決済履歴・航空機やＩＦＥ１６０や機内決済装置１７０や入力装置１８０や外部機器１９０などの搭載機器の設定情報・前述搭載機器の不具合履歴などを例に説明した。これ以外にも航空機内で生まれるデータで一時的なデータではなく保存を行う必要があるデータであれば良い。

実施の形態１および２では、コントローラの一例として制御装置１３０とを説明した。制御装置はバックアップシステムを制御するものであれば、物理的にどのように構成してもよい。プログラム可能なマイクロコンピュータを用いれば、プログラムの変更により処理内容を変更できるので、コントローラの設計の自由度を高めることができる。また、コントローラは、ハードロジックで実現してもよい。コントローラをハードロジックで実現すれば、処理速度の向上に有効である。コントローラは、１つの半導体チップで構成してもよいし、物理的に複数の半導体チップで構成してもよい。複数の半導体チップで構成する場合、特許請求の範囲に記載の各制御をそれぞれ別の半導体チップで実現してもよい。この場合、それらの複数の半導体チップで一つのコントローラを構成すると考えることができる。また、コントローラは、半導体チップと別の機能を有する部材（コンデンサなど）とで構成してもよい。また、コントローラの機能とそれ以外の機能とを実現するように、１つの半導体チップを構成するようにしてもよい。

なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、複数のデバイスから成るシステムデータの管理方法に適用可能である。具体的には、バックアップシステムなどに、本開示は適用可能である。

１２０…検出装置、１１１…情報取得部、１２２…情報処理部、１２３…通信部、１３０…制御装置、１３１…通信部、１３２…制御部、１３３…記憶部、１３４…優先度決定部、１４０…第１の記憶装置、１４１…通信部、１４２…記憶管理部、１４３…記憶部、１５０…第２の記憶装置、１５１…通信部、１５２…記憶管理部、１５３…記憶部、１６０…娯楽装置、１６１…表示部、１６２…情報処理部、１６３…通信部、１７０…決済装置、１７１…読取部、１７２…情報処理部、１７３…通信部、１８０…入力装置、１８１…操作部、１８２…情報処理部、１８３…通信部、１９０…外部装置、１９１…表示部・読取部、１９２…情報処理部、１９３…通信部

特許第３４９６３４３号

Claims

データを格納可能な第１の記憶部および第２の記憶部と、
航空機の飛行情報を取得する検出部と、
前記検出部が出力する情報を入力とする制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記検出部から入力された飛行情報をもとに航空機が安定飛行をおこなう期間を予測し、
前記期間中に、前記第１の記憶部に記憶されたデータを前記第２の記憶部に複製する
ことを特徴とするバックアップシステム。
前記第１の記憶部は複数のデータを記憶し、
前記制御部は
前記検出部から入力された前記飛行情報を用いて、前記第１の記憶部に格納された複数のデータのうち、前記第２の記憶部へ複製するデータを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載のバックアップシステム。
前記第１の記憶部に記憶されるデータごとに優先度を決定する優先度決定部を備え、前記制御部は、
前記第１の記憶部に記憶されたデータのうち、前記優先度決定部によって高い優先度が付与されたデータを、低い優先度を付与されたデータよりも優先して前記第２の記憶部へ複製する
ことを特徴とする請求項２に記載のバックアップシステム。
前記バックアップシステムは航空機に搭載され、
前記制御部は
航空機が離陸前に、前記検出部から得られる飛行データと前記優先度とをもとに、前記第１の記憶部に格納された複数のデータのうち、前記第２の記憶部へ複製対象とするデータセットとその複製順からなる複製計画を生成する
ことを特徴とする請求項３に記載のバックアップシステム。
前記制御部は、
前記検出部から入力された飛行情報をもとに航空機が安定飛行をおこなうと予測した期間中に、
前記複製計画に則って前記第１の記憶部に格納された複数のデータを前記第２の記憶部へ複製する
ことを特徴とする請求項４に記載のバックアップシステム。
前記制御部は、
前記検出部から入力された飛行情報をもとに航空機が安定飛行を妨げられると判断した期間中に、
前記第１の記憶部に格納されたデータの、前記第２の記憶部への複製作業を中断する
ことを特徴とする請求項１に記載のバックアップシステム。
前記第１の記憶部に記憶されるデータごとに優先度を決定する優先度決定部を更に備え、
前記制御部は、
複製作業を中断した後に、前記検出部から入力された飛行情報をもとに航空機が安定飛行をおこなうと予測した期間中に、
前記検出部から入力された飛行情報と前記優先度とをもとに、前記第１の記憶部に格納された複数のデータのうち、前記第２の記憶部へ複製対象とするデータセットとその複製順からなる複製計画を生成することを特徴とする、
請求項６に記載のバックアップシステム。
前記検出部が検出する飛行情報には
航空機の現在位置、飛行予定経路、到着予想時刻、残飛行時間、航空機の飛行高度、飛行速度、進行方向、飛行予定経路上の天候情報のうち少なくとも一つが含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載のバックアップシステム。