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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System
zum Ermitteln einer Planposition eines ortsfesten Objekts innerhalb
eines Raums, insbesondere einer Passagierkabine eines Flugzeugs,
mit mehreren Planpositionen. Die Erfindung betrifft ferner eine
Reflektoreinheit, ein Objekt, Rechenvorrichtung und ein Computerprogramm
zur Verwendung in einem solchen System, sowie ein Fahrzeug mit einem
solchen System.
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An
Bord moderner Verkehrsflugzeuge befinden sich innerhalb der Passagiersitze
Systeme und Bauelemente zur Steuerung verschiedener passagierbezogener
Funktionen, wie z. B. der Bereitstellung von Video- und Audiodatenströmen über Wiedergabegeräte, Betätigungselemente
zur Anforderung von Kabinenpersonal oder zum Einschalten einer Leuchte über dem
Passagiersitz und dgl. Aufgrund einer Vielzahl von möglichen
Passagierkabinenlayouts hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die
in die einzelnen Passagiersitze integrierten Systeme und die über den
Passagiersitzen befindlichen Geräte
(z. B. Passenger Service Units, PSUs), die Leuchten und Anzeigen
oder dergleichen aufweisen, über einen
Bus oder ein Netzwerk mit einer zentralen Einheit zu verbinden und über diese
zentrale Einheit den Systemen in den Passagiersitzen Bus- oder Netzwerkadressen
zuzuweisen. Ferner stehen weitere Geräte mit dieser zentralen Einheit
in Verbindung, wie etwa Server zur Bereitstellung von Audio- und
Videodaten. Statt einzelner fester Verdrahtungen zwischen den Schaltern
und Bedienelementen der Sitze, den Lichtschaltern, einem Videomonitor
und dgl. können
alle passagierrelevanten Funktionen über eine solche flexible Netzwerk-
oder Busarchitektur über eine
zentrale Einheit in der Kabine von einem Passagiersitz ausgehend
angesteuert oder verwendet werden, wobei ein Höchstmaß an Erweiterungs- und Modifizierungsfähigkeit
hinsichtlich des Passagierkabinenlayouts gewährleistet wird.
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Nun
ist es für
einige Funktionen erforderlich, nicht nur die Netzwerkadresse eines
in einen Sitz integrierten Systems zu kennen, sondern auch dessen räumliche
Position innerhalb der Passagierkabine, die neben genauen Maßangaben
auch durch eine Sitznummer angegeben werden kann. Bei einer unbekannten
Position wäre
es etwa unmöglich,
per Knopfdruck das richtige Licht über dem betreffenden Sitz einzuschalten
oder auf dem Bildschirm in der Rückenlehne
des vorderen Platzes das Videoprogramm einzustellen, da die Zuordnung
der Geräte
unklar wäre.
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Bei
einer Umkonfigurierung der Kabine, wie etwa beim Verschieben einzelner
Sitzreihen, der Bordküche,
etc., ist es notwendig, alle geänderten Sitzpositionen
in irgendeiner Weise festzuhalten oder die Nummerierung der in den
Passagiersitzen integrierten Systeme so auszuführen, dass die Positionen der
Passagiersitze bekannt sind. Eine Notwendigkeit für eine Neuzuordnung
der Nummerierung ergibt sich in Wartungsfällen, in denen einzelne Sitzelemente
ausgetauscht werden und die Nummernvergabe möglichst unabhängig von
einer Kennung (z. B. Seriennummer) ausführbar sein soll, damit die
Geräte
leicht ausgetauscht werden können.
Weiterhin wird es zukünftig
erforderlich sein, Passagierkabinen bei Zwischenstopps des Flugzeugs
möglichst
schnell zu reorganisieren (bspw. innerhalb von 4 Stunden), so dass
eine Ermittlung der Planpositionen bzw. Sitznummern der Passagiersitze
und Zuweisung zu den Systemen innerhalb der Passagiersitze aufgrund
ihrer hohen Anzahl möglichst
nicht manuell erfolgen sollte.
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Die
Ermittlung und Zuweisung der Planpositionen bzw. der Sitznummern
wird heutzutage üblicherweise
mittels eines sukzessiven Verfahrens durchgeführt. Einzelne Reihen oder Gruppen
von Passagiersitzen sind untereinander in Reihe mit einem Datenkabel
verbunden. Bei der Initialisierung des eine Vielzahl von passagierbezogenen
Funktionen bereitstellenden Kabinensystems (bzw. des Subsystems
zur Adressierung und Lokalisierung der Passagiersitzsysteme) wird
ein Prozess zur Zuweisung von Netzwerkadressen an die in den Passagiersitzen
integrierten Systeme und die dazugehörigen Sitznummern ausgeführt. Bedingt
durch die festgelegte Verkabelung der Passagiersitzsysteme untereinander
werden bestimmten Sitzgruppen bestimmte Adressgruppen zugeordnet.
Passagiersitzsystemen, die in einer gemeinsamen Reihe bzw. Kette
angeordnet sind, werden sukzessiv Netzwerkadressen zugewiesen. Die
Position des ersten Sitzes ist bekannt, dadurch ist die Zuweisung
dessen Sitznummer einfach. Alle in der Verkabelung folgenden Sitze ändern die
Sitznummer des in der Kette zuvor adressierten Sitzes um eins, um
ihre eigene Sitznummer zu erhalten.
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Dabei
kann es bei defekter Sitzelektronik und defekter oder fehlerhafter
Kabelverbindung passieren, dass einzelne Sitze nicht adressiert
werden können
oder auch eine Sitzgruppe übersprungen
wird. Die Sitznummer eines dem defekten Sitz nachfolgenden Sitzes
kann demnach von seiner korrekten Nummer abweichen, ebenso die Sitznummern
aller weiteren Sitze. Eine Folge davon könnte beispielsweise sein, dass
beim Betätigen
des Lichtschalters eines Sitzes mit falsch zugewiesener Sitznummer
eine Passagierleuchte eingeschaltet wird, die zum eigentlichen Inhaber
dieser Sitznummer gehört.
Ein manuelles Überprüfen und Ändern fehlerhafter
Sitznummern ist erforderlich, falls die Sitznummernvergabe nicht
vollständig
manuell durchgeführt
wird. Eine robuste, fehlertolerante und vor allem rasche Sitznummernzuweisung
an die in die Passagiersitze integrierten Systeme kann mit diesem
Verfahren nicht ausgeführt
werden.
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Weiterhin
ist geplant, zur Erhöhung
der Flexibilität
beim Einbau von Passagiersitzsystemen die Kommunikation zu einem
zentralen Kabinensystem drahtlos auszuführen, wodurch die Möglichkeit
der Reihenverkabelung der Passagiersitzsysteme untereinander unvorteilhaft
wäre, da
sie der Flexibilität kontraproduktiv
entgegenwirkt.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorangehend beschriebenen Nachteile
teilweise oder vollständig
zu eliminieren. Insbesondere sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung
bereitgestellt werden, mit denen die Lokalisierung eines Passagiersitzes
innerhalb einer Passagierkabine (eines Flugzeugs) robust und störunanfällig durchgeführt werden
kann. Die Sitznummernvergabe soll auch bei Defekten oder Fehlern
in der Elektronik einzelner Sitze ohne Folgefehler für andere
Sitze erfolgen können,
insbesondere drahtlos.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Ermitteln einer Planposition
eines ortsfesten Objekts innerhalb eines Raums, insbesondere einer
Passagierkabine eines Flugzeugs, mit mehreren Planpositionen, gelöst, bei
dem das Objekt mittels einer Sende- und Empfangseinheit ein Ortungssignal
aussendet, mehrere im Raum angeordnete Reflektoreinheiten das Signal
empfangen und ein Reflektorsignal aussenden, das Objekt die Reflektorsignale
empfängt,
aus der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Ortungssignals und dem
Empfangen des Reflektorsignals die relative Position zu den Reflektoreinheiten bestimmt
wird, aus den absoluten Positionen der Reflektoreinheiten in dem
Raum und der relativen Position des Objekts die absolute Position
des Objekts bestimmt wird und aus der absoluten Position des Objekts
und einem Raumaufteilungsplan die Planposition des Objekts ermittelt
wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Lokalisieren ortsfester Objekte in einem Raum und insbesondere
das Zuordnen von Sitznummern zu in einem Raum angeordneten Sitzen
ist besonders vorteilhaft gegenüber
dem bekannten Verfahren, da bspw. auf eine fehlerträchtige Reihenverschaltung der
zu lokalisierenden Objekte verzichtet werden kann. Im Anwendungsfall
der Sitznummernzuordnung werden durch das erfindungsgemäße Verfahren
die absoluten Positionen der Sitze innerhalb des Raums autark bestimmt,
jede ermittelte Position ist unabhängig von einer weiteren zu
ermittelnden Position. Aufgrund der ermittelten absoluten Positionen kann
eine Zuordnung von Sitznummern aus einem festgelegten Plan erfolgen.
Das Ermitteln der Planposition eines ortsfesten Objekts innerhalb
eines Raums durch das erfindungsgemäße Verfahren ist daher robust
gegenüber
Störungen
oder Fehlfunktionen von anderen zu lokalisierenden Objekten. Gleichzeitig
stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine
sehr große
Flexibilität
in der Anordnung der Objekte innerhalb des Raums bereit, da Positionsbestimmungen
losgelöst
von festen Verdrahtungen durchgeführt werden können. Eine
physikalische Umorganisation der Objekte, also etwa ein neuartiges
Anordnen von Sitzen innerhalb einer Fahrzeugkabine, kann durch das
robuste erfindungsgemäße Verfahren
und ohne notwendige manuelle Korrekturen erfasst werden.
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Besonders
bevorzugt ist das ortsfeste Objekt ein Passagiersitz, der nach dem
Raumaufteilungsplan innerhalb des Raums angeordnet ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren
kann die Planposition des Passagiersitzes einfach und fehlerfrei
ermittelt werden.
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Vorteilhafterweise
enthält
das Ortungssignal eine Kennung des zu lokalisierenden Objekts. Wird das
Lokalisierungsverfahren etwa gleichzeitig für eine Reihe von Objekten durchgeführt, ist
eine entsprechende Markierung ausgesandter Ortungssignale notwendig,
um das jeweilige Ortungssignal einem zu lokalisierenden Objekt zuordnen
zu können.
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Das
Bestimmen der relativen Positionen des Objekts zu den Reflektoreinheiten
aus den Laufzeiten zwischen dem Aussenden des Ortungssignals und
dem Empfang des Reflektorsignals ist besonders vorteilhaft. Je nach
den in Reichweite der Sende- und Empfangseinheiten der Objekte liegenden Reflektoreinheiten
werden relative Positionen innerhalb der Kabine bestimmt, wodurch
später
die absoluten Positionen berechnet werden können.
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Es
ist günstig,
die relativen Positionen des Objekts an eine Auswerteeinheit zu übermitteln,
die aus den bekannten Positionen der verwendeten Sende- und Empfangseinheiten
die absolute Position des zu lokalisierenden Objekts bestimmt. Hierdurch
ist die Konzentration der erforderlichen Berechnungen auf eine zentrale
Einheit möglich.
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Weiterhin
ist es günstig,
dass die Reflektoreinheiten nach Empfang des Ortungssignals ein
Reflektorsignal aussenden, das von der Sende- und Empfangseinheit
des Objekts empfangen wird. Hierdurch wird die Laufzeitmessung des
Signals ermöglicht.
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Vorteilhaft
ist es weiterhin, dass das Objekt eine Steuereinheit aufweist, die
aus der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Ortungssignals und dem Empfang
des Reflektorsignals die Abstände
zu den verwendeten Reflektoreinheiten ermittelt. Dadurch kann jedes
Objekt selbst eigenständig
die Abstände zu
den Reflektoreinheiten ermitteln und eine Messwertübertragung
an ein zentrales Rechensystem kann vermieden werden.
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Weiterhin
wird die Aufgabe durch ein System zum Ermitteln einer Planposition
eines ortsfesten Objekts innerhalb eines Raums, insbesondere einer Passagierkabine
eines Flugzeugs, mit mehreren Planpositionen, dadurch gelöst, dass
das System ein Objekt mit einer Sende- und Empfangseinheit zum Aussenden
eines Ortungssignals und zum Empfangen eines Reflektorsignals, mehrere
Reflektoreinheiten zum Empfangen des Ortungssignals und zum Aussenden
des Reflektorsignals, eine erste Recheneinheit zum Bestimmen der
relativen Positionen des Objekts zu den Reflektoreinheiten aus den
Laufzeiten zwischen dem Senden des Ortungssignals und dem Empfangen
der Reflektorsignale, eine zweite Recheneinheit zum Bestimmen der
absoluten Position des Objekts aus den absoluten Positionen der
Reflektoreinheiten im Raum und den bestimmten relativen Positionen
des Objekts und eine dritte Recheneinheit zum Bestimmen der Planposition
des Objekts aus der bestimmten absoluten Position des Objekts und
einem Raumaufteilungsplan aufweist. Das System weist die vorstehend
genannten Vorteile auf und ist in der Lage, das beschriebene erfindungsgemäße Verfahren
auszuführen.
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Vorteilhafterweise
sind die ersten, zweiten und/oder dritten Recheneinheiten wahlweise
miteinander kombiniert oder als gesonderte Einheiten ausgeführt. Weiterhin
ist es von Vorteil, dass die ersten, zweiten und/oder dritten Recheneinheiten
an oder in einer Reflektoreinheit, an oder in einem ortsfesten Objekt
angeordnet sind oder gesonderte und vom ortsfesten Objekt und der
Reflektoreinheit unabhängige
Einheiten sind. Dies dient der Erhöhung der Flexibilität bei der
Ausnutzung bereits vorhandener Rechenkapazitäten.
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Ferner
erfüllt
eine Reflektoreinheit, wie in Anspruch 11 angegeben, zur Verwendung
in einem oben beschriebenen System die Aufgabe der Erfindung. Außerdem wird
die Aufgabe auch durch ein ortsfestes Objekt, wie in Anspruch 12
angegeben, zur Verwendung in oben dargestelltem System zum Ermitteln
der Planposition des ortsfesten Objekts innerhalb eines Raums. Weiterhin
erfüllen
eine Rechenvorrichtung und ein Computerprogramm zur Verwendung in
dem System die Aufgabe der Erfindung. Vorteilhafterweise ist es
mit diesen Elementen möglich, das
erfindungsgemäße Verfahren
auszuführen.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Passagierflugzeug,
das die genannten Vorrichtungen und das System beinhaltet und das erfindungsgemäße Verfahren
ausführen
kann.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen Verfahrens
bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden anhand der Figuren näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
beispielhaftes Layout einer Passagierkabine eines Flugzeugs,
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2 eine
Passagiersitzanordnung mit Sende- und Empfangseinheiten und in der
Passagierkabine verteilten Reflektoreinheiten,
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3 eine
Draufsicht auf eine Passagierkabine eines Flugzeugs mit verteilten
Passagiersitzen und mehreren Reflektoreinheiten,
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4 ein
Flussdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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5 ein
Flussdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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6 eine
Passagiersitzanordnung mit Sende- und Empfangseinheiten und in die
Kabinendecke integrierten Empfangs- und Auswerteeinheiten und
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7 ein
Flussdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt
den grundsätzlichen
Aufbau einer Passagierkabine 2 eines modernen Verkehrsflugzeugs.
Innerhalb der Passagierkabine 2 befindet sich eine Reihe
von Passagiersitzen 4, die nach einem bestimmten Schema
angeordnet sind. Dieses Schema, auch als Kabinenlayout bezeichnet,
kann mehrere Klassenunterteilungen aufweisen, die durch Trennvorhänge 6,
Küchen
(Galleys) 8 und dgl. getrennt sind. Innerhalb des Kabinenlayouts
sind alle Positionen der Einbauten festgelegt. Die Passagiersitze 4 sind
außerdem
nummeriert, um später
den Fluggästen
einen definierten reservierten Platz zuweisen zu können. Das
Kabinenlayout ist die Ausgangsbasis für das erfindungsgemäße Verfahren zum
Ermitteln der Planpositionen der Sitze 4, die durch die
Sitznummern gekennzeichnet werden. Es ist weiterhin denkbar, die
Positionen der einzelnen Sitzleuchten über den Passagiersitzen 4 ebenfalls vorab
zu definieren und analog in einem Layout des Beleuchtungssystems
bzw. aller über
den Passagiersitzen 4 angeordneten Bedien- und Beleuchtungs-, bzw.
Anzeigeelemente (in der sog. PSU, Passenger Service Unit) festzuhalten.
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Bei
der Ausrüstung
der Kabine 2 eines in der Fertigung befindlichen Flugzeugs
werden die Passagiersitze 4 nach Integration der Galleys 8 und
aller weiteren größeren Einbauten
in die Planpositionen gesetzt, so dass die Kabine 2 ähnlich wie
in 1 aufgebaut ist. Von der Sitzposition abhängige Systeme,
wie etwa die PSUs werden ebenfalls in ihre Planpositionen eingebaut.
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In 2 ist
eine Anordnung von Passagiersitzen 4 im Detail gezeigt.
Die Passagiersitze 4 weisen Sende- und Empfangseinheiten 10 auf,
die mit jeweils einem in die Sitze integrierten Sitzsystem 12 verbunden
sind. Die Sitzsysteme 12 stellen im Wesentlichen Rechenleistung
für Audio-/Videoanwendungen
etc. zur Verfügung
und bekommen von einem Kabinensystem, welches als zentrale Einheit eine
Vielzahl von passagierkomfortrelevanten Funktionen liefert, bei
dessen Initialisierung jeweils eine einzigartige Netzwerkadresse
zugewiesen, um in ein innerhalb der Kabine 2 befindliches
Datennetzwerk, das z. B. in Frequenzbereichen um 5 GHz arbeitet, integriert
werden zu können.
Dieses Netzwerk könnte
beispielsweise ein drahtloses Netzwerk sein, welches zur Vermeidung
von Störungen
durch andere an Bord befindliche Netzwerkgeräte beispielsweise innerhalb
eines Frequenzbereichs zwischen 6 GHz und 11 GHz betrieben wird.
Jedes Sitzsystem 12 kann durch Verknüpfung mit einem Zugangspunkt 14 in
das drahtlose Netzwerk eingebunden werden. Drahtgebundene Netzwerke
sind ebenfalls denkbar, wobei diese den Vorteil der Flexibilität jedoch
einschränken
würden.
Die Prozedur der Adresszuweisung ähnelt im Wesentlichen der des
Zuweisens von Netzwerkadressen durch einen DHCP-Server an vernetzte
Computer, die eine DHCP-Clientsoftware ausführen.
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Das
Kabinensystem ist bevorzugt in der Lage festzustellen, ob dieser
Sitz bereits bekannt oder ob er neu ist. Das Sitzsystem 12 erhält eine Netzwerkadresse
aus einem zur Verfügung
stehenden Pool von Netzwerkadressen, die bei bekanntem Sitz im Vergleich
zu vergangenen Initialisierungs- bzw. Einschaltphasen des Kabinensystems
vorzugsweise nicht geändert
wird. Dadurch kann beispielsweise eine geänderte Bestuhlung in einem
Bereich der Kabine 2 festgestellt werden, bei der das Kabinenlayout
von einer relativ geringen Anzahl von Komfortsitzen höherer Qualität auf eine
enge Bestuhlung geändert
wird. Weiterhin kann dadurch ermittelt werden, ob ein defekter Sitz
ausgetauscht wurde.
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In
der Kabine 2 sind ferner an vorbestimmten Positionen sog.
Reflektoreinheiten 16 integriert, die bei Empfang von digital
kodierten Ortungssignalen ein Reflektorsignal aussenden, welches
etwa aus dem ursprünglichen
Ortungssignal mit beigefügter Reflektorkennung
besteht. Die Reflektoreinheiten 16 können auf unterschiedliche Arten
realisiert werden. Denkbar sind insbesondere Funk-Transceiver, optische
oder elektromagnetische Geräte.
Diese Reflektoreinheiten 16 weisen einen sehr geringen
Energiebedarf auf und können
autonom etwa durch integrierte Bewegungsenergieumsetzer mit ausreichend elektrischer
Energie versorgt bzw. aufgeladen werden.
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In 3 ist
dargestellt, wie die Reflektoreinheiten 16 in einer Ausgestaltung
innerhalb einer Kabine 2 angeordnet sind. Hier wird ein
Kabinenlayout mit zwei Gängen
und acht Sitzen 4 pro Sitzreihe gezeigt, bei dem die Reflektoreinheiten 16 in
regelmäßigen Abständen innerhalb
des Kabinenfußbodens 18 integriert
sind. Die Reflektoreinheiten 16 könnten ebenso in den Seitenverkleidungselementen
der Kabine in der Kabinendecke oder an anderen geeigneten Flächen angeordnet
sein.
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Ein
Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird detaillierter als Flussdiagramm in 4 dargestellt.
Das Kabinensystem bzw. ein Subsystem zur Adressierung und Lokalisierung
der Passagiersitze 4 initialisiert die Prozedur zur Positionsbestimmung
der Sitze (Schritt 20). Die Positionsbestimmung kann nachfolgend
je nach Wunsch des Anwenders entweder sequentiell erfolgen, d.h., die
Sitze werden nacheinander lokalisiert (22) oder gleichzeitig
(24). Bei großen
Kabinen mit sehr vielen Sitzen kann etwa die gleichzeitige Positionsbestimmung
einen Zeitvorteil gegenüber
der sequentiellen haben.
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Die
Positionsbestimmung selbst erfolgt nach einem Schema, welches mit
dem Aussenden eines digital kodierten Ortungssignals von einem Sitzsystem 12 beginnt
(26). Das Ortungssignal wird vorzugsweise von den Sende-
und Empfangseinheiten 10 ausgesandt. Es ist jedoch auch
möglich,
spezielle Sende- und Empfangseinheiten zu verwenden, die ausschließlich für die Positionsbestimmung
verwendet werden. Dieses Signal wird von Reflektoreinheiten 16 mit
bekannten Positionen in der Kabine 2 empfangen, woraufhin
die Reflektoreinheiten 16 Reflektorsignale aussenden (28),
welche etwa als geänderte
Ortungssignale mit zugefügten
Kennungen der betreffenden Reflektoreinheiten ausgeführt sein
können.
Die Laufzeiten zwischen dem Aussenden des Ortungssignals und dem
Empfang der von den verschiedenen Reflektoreinheiten ausgesandten
Reflektorsignale werden ermittelt (30). Hieraus und mit
den dazugehörigen
und bekannten Totzeiten der Reflektoreinheiten 16 werden
die Entfernungen zu den betreffen den Reflektoreinheiten 16 (relative
Position) bspw. im Sitzsystem 12 oder in einem dafür geeigneten
Mikrocontroller berechnet (32).
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Aus
der relativen Position zu den Reflektoreinheiten 16 wird
danach die absolute Position des einzelnen Passagiersitzes 4 in
der Kabine 2 bestimmt. Dies kann durch verschiedene Maßnahmen erreicht
werden.
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Das
Sitzsystem 12 erhält
vom Kabinensystem (genauer vom Subsystem zur Adressierung und Lokalisierung)
die absoluten Positionen der benutzten Reflektoreinheiten 16 und
errechnet hieraus und aus den bekannten relativen Positionen des
Sitzes 4 zu den Reflektoreinheiten 16 die absolute
Position des Sitzes 4 innerhalb der Kabine 2 (34).
Es ist jedoch auch denkbar, dass der Sitz die relative Position in
Bezug auf die benutzten Reflektoreinheiten 16 zum Kabinensystem
sendet, welches anhand der bekannten absoluten Positionen der Reflektoreinheiten 16 die
absolute Position des jeweiligen Sitzes errechnet (36).
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Die
Zuweisung der Sitznummer zur absoluten Position des Sitzes 4 erfolgt
ausgehend von den Planpositionen der Sitze 4 im festgelegten
Kabinenlayout. Hierzu sendet entweder das Kabinensystem ein digital
beschriebenes Kabinenlayout an das Sitzsystem 12, welches
selbsttätig
anhand der identifizierten absoluten Position des Sitzes 4 die
entsprechende Sitznummer aus dem Kabinenlayout heraussucht (38).
Andererseits kann auch das Sitzsystem 12 die absolute Position
des Sitzes 4 an das Kabinensystem senden, welches dann
die entsprechende Sitznummer aus dem Kabinenlayout heraussucht (40).
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Die
nun bekannte Sitznummer wird entweder vom Sitzsystem 12 gespeichert
und bei Betätigung von
Steuerungen im Sitz 4 vom Sitzsystem 12 stets an
das Kabinensystem übertragen
(42), oder das Kabinensystem erstellt eine Tabelle („lookup-table"), in der alle ermittelten
Sitznummern mit den zugehörigen
Netzwerkadressen der Sitze 4 korreliert werden (44).
Bei Bedarf ist aus der Netzwerkadresse die zugehörige Sitznummer ermittelbar.
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Die
Positionsbestimmung der Sitze 4 kann in einem anderen Ausführungsbeispiel
auf andere Weise erreicht werden. 5 beschreibt
das erfindungsgemäße Verfahren
in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Die Ausgangsbasis des Verfahrens – das Kabinenlayout – ist identisch
mit dem des ersten Ausführungsbeispiels.
Hier sind jedoch die Reflektoreinheiten 16 nicht in Kabinenwänden oder
dem Fußboden 18 integriert,
sondern in die Passagiersitze 4 selbst.
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Bei
der Initialisierung des Kabinensystems wird jedes Sitzsystem 12 in
ein bestehendes Datenfunknetz innerhalb der Kabine integriert und
erhält eine
eigene Netzwerkadresse (46). Weiterhin löst das Kabinensystem
(Subsystem zur Adressierung und Lokalisierung) die Prozedur zur
sequentiellen Positionsbestimmung der Sitze aus.
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Der
jeweilige Sitz 4 Sitz bestimmt seine relative Position
zu den Nachbarsitzen. Hierzu sendet das Sitzsystem 12 ein
Ortungssignal aus (48), welches von allen Reflektoreinheiten 16 in
Reichweite empfangen wird. Daraufhin senden die Reflektoreinheiten
ein Reflektorsignal aus (50), welches etwa mit der Kennung
entsprechend der Adresse des Sitzes 4 versehen ist, in
dem die Reflektoreinheit angeordnet ist. Das Sitzsystem 12 oder
ein entsprechender Mikrocontroller in der Sende- und Empfangseinheit 10 bestimmt
aus den empfangenen Reflektorsignalen die Abstände zu den benachbarten Reflektoreinheiten 16 (52).
Der jeweilige Sitz 4 übermittelt
dann mit Hilfe des Datennetzwerks die Abstandsinformationen an das
Kabinensystem (54), welches aus diesen Abstandsinformationen
ein „Sitzgitternetz" erstellt (56).
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Durch
die üblicherweise
symmetrische Sitzanordnung muss für mindestens einen Knoten dieses Sitzgitternetzes
die absolute Lage bekannt sein, damit das Gitternetz schließlich in
das Kabinenlayout eingepasst werden kann. Das Kabinensystem (Subsystem
zur Sitznummerierung) korreliert nun mit Hilfe des digitalen Kabinenlayouts
die Sitzadressen mit den Sitznummern (58). Schließlich werden
die Sitznummern entweder an die Sitzsysteme 12 übermittelt und
dort gespeichert (60) oder innerhalb des Kabinensystems
in einer Nachschlagetabelle („lookup-table") den Sitzadressen
zugeordnet (62).
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Dieses
Prinzip kann so variiert werden, dass das Sitzsystem 12 selbsttätig seine
Position anhand der absoluten Positionen bekannter Nachbarsitze
bestimmt. Hierzu muss dann bei mindestens zwei Sitzen 4 die
absolute Position bekannt sein und die Information über das
Kabinenlayout muss dem Sitzsystem 12 zur Verfügung stehen.
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Wird
das Verfahren derart optimiert, dass weniger aktive Komponenten
benötigt
werden und somit ein kostengünstigeres
Gesamtsystem erhalten wird, ergibt sich nachfolgendes weiteres Ausführungsbeispiel,
welches in 6 dargestellt ist.
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Hier
werden vergleichsweise einfache Sendeelemente 64 verwendet,
die die Fähigkeit
besitzen, auf ein ihre Kennung enthaltendes Funksignal hin einen
Lokalisierungsimpuls abzugeben. Dieser Impuls wird dann von wenigen
Empfängereinheiten 66 an der
Kabinendecke empfangen, in einen jeweiligen relativen Entfernungswert
umgerechnet und über
ein Datennetzwerk an eine Auswerteeinheit 68 übergeben.
Diese so genannten Empfängereinheiten 66 besitzen
weiterhin die Fähigkeit,
das Funksignal abzugeben, welches die selektierte Sendeeinheit 64 auslöst. Es ist
denkbar, dass in der Kabinenverkleidung etwa vier Empfängereinheiten
mit gemeinsamer Auswerteeinheit angeordnet sind. Das Verfahren des dritten
Ausführungsbeispiels
wird detaillierter anhand von 7 dargestellt.
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Bei
der Initialisierung werden die Empfängereinheiten 66 über ein
Datennetzwerk mit der Auswerteeinheit 68 des betreffenden
Kabinenbereichs verbunden und das jeweilige Sitzsystem 12 wird
unter Erhalt einer Netzwerkadresse in ein bestehendes Datenfunknetz
innerhalb der Kabine integriert (70). Die Netzwerkadressen
der Sitzsysteme 12 werden den jeweiligen Sendeelementen 64 zugeordnet
und an das Kabinensystem (Subsystem zur Lokalisierung) übermittelt
(72). Das Kabinensubsystem zur Lokalisierung löst die Prozedur
zur sequentiellen Lokalisierung der Sitze aus (74) und
für jeweils
einen Sitz 4 das Aussenden eines Sendeimpulses (76).
Die Empfängereinheiten 66 empfangen
diesen Impuls, errechnen aus den jeweiligen Laufzeiten die Entfernung
zum jeweiligen Sender 64 (78) und leiten diese an
die Auswerteeinheit 68 weiter (80). Die Auswerteein heit 68 berechnet
aus den Abständen
zur Sendeeinheit 68 und den für die Empfängereinheiten 66 bekannten
Positionen die absolute Position der Sendeeinheit 64 (82).
Die errechnete absolute Position wird an das Kabinensystem übertragen
(84), welches die Positionsangabe der Sendeeinheit dem
zu lokalisierenden Sitzsystem 12 zuordnet und durch Abgleich mit
dem Kabinenplan die Sitznummer bestimmt (86). Schließlich werden
die Sitznummern entweder an die Sitzsysteme 10 übermittelt
und dort gespeichert (88) oder innerhalb des Kabinensystems
in einer Nachschlagetabelle („lookup-table") den Sitzadressen
zugeordnet (90).
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Die
oben beschriebenen Verfahren lassen sich des weiteren für andere
Kabinenelemente, wie z. B. für
die Lichtelemente selbst, verwenden.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Lokalisieren ortsfester Objekte, insbesondere in Flugzeugkabinen,
wird eine robuste und automatische Zuordnung insbesondere von in
Passagiersitze integrierte Elektroniksysteme zu Netzwerkadressen eines
Netzwerks innerhalb der Flugzeugkabine ermöglicht. Hierdurch kann bspw.
das Layout einer Flugzeugkabine innerhalb kurzer Zeit vollständig geändert werden,
ohne die in die Sitze integrierte Elektronik mit ihren ortsabhängigen Funktionen – wie etwa
zum Ansteuern eines Displays im Vordersitz oder eines Lichtschalter über dem
Sitz – manuell
auf die neue Einbauposition einzustellen. Der Nachteil von Folgefehlern
auf fehlerhaften Zuordnungen einzelner Sitze zu Planpositionen ist
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
ebenso eliminiert. Das System und die darin verwendeten Vorrichtungen und
das Verfahren sind jedoch nicht auf Passagierflugzeuge und dergleichen
beschränkt,
dies stellt lediglich ein mögliches
Ausführungsbeispiel
dar. Es ist denkbar, das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Lokalisierung
von Einbauten in Konzertsälen,
Stadien oder Sporthallen zu verwenden, um die dort angeordneten
Sitze zu veranstaltungsabhängigen
Sitznummern zuordnen zu können.
Weiterhin ist auch die Erfassung von Messeständen in Messehallen eine für das erfindungsgemäße Verfahren
geeignete Anwendung.