JP6055678B2

JP6055678B2 - キャビン空気流のモデル化

Info

Publication number: JP6055678B2
Application number: JP2013000446A
Authority: JP
Inventors: チャオ−シンリン，
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2033-01-07
Also published as: JP2013232176A; CA2801284C; EP2639719A1; RU2013111508A; RU2637068C2; CA2801284A1; US20130246008A1

Description

本明細書で説明される主題は、閉鎖空間内の空気流のモデル化に関し、より詳細には、キャビンの空気流のモデル化のためのコンピュータベースのシステムおよび方法に関する。民間の航空、海上、および陸上の乗り物などの乗り物は、乗務員、乗客、および／または貨物を収容する１つまたは複数のキャビンを含み得る。そのような乗り物の所有者および運用者が、様々なタイプの移動、および様々なクラスの乗客、ブランド設定などに対応するように様々なキャビン構成を指定することが可能である。

例えば、民間の航空機は、操縦室、乗客キャビン、および格納コンパートメントを含み得る。乗客キャビンは、ファーストクラスセクション、ビジネスクラスセクション、およびエコノミークラスセクションに分けることが可能である。設計プロセスの一環として、航空機設計者および航空機エンジニアは、健康上、および安全上の理由でキャビンを流れる空気流のパラメータをモデル化する必要があり得る。したがって、キャビン空気流のモデル化のためのシステムおよび方法が、有用となり得る。

ＩＥＥＥ８０２．３−２００２ＩＥＥＥ８０２．１１Ｇ−２００３、ＬＡＮ／ＭＡＮ−−ＰａｒｔＩＩ：ＷｉｒｅｌｅｓｓＬＡＮＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ａｎｄＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒ（ＰＨＹ）ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓＡｍｅｎｄｍｅｎｔ４：ＦｕｒｔｈｅｒＨｉｇｈｅｒＤａｔａＲａｔｅＥｘｔｅｎｓｉｏｎｉｎｔｈｅ２．４ＧＨｚＢａｎｄＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ／ＧＳＭＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、Ｖｅｒ．３．０．１、２００２年１２月

本開示によるシステムおよび方法の実施形態は、改良されたキャビン空気流のモデル化を提供することができる。一実施形態において、制御されたキャビン環境における空気流ダイナミクスをモデル化するコンピュータベースの方法は、制御されたキャビン環境のテンプレートと、物理オブジェクトを表す複数の論理オブジェクトであって、これらの論理オブジェクトに関連付けられた空気流特性を備える論理オブジェクトとを備えるデータストアを作成するステップ、キャビン環境の２次元レイアウトを構築するステップ、およびこのキャビン環境の２次元レイアウトから、キャビン環境の３次元空気流モデルを構築するスクリプトを生成するステップとを備える。

一実施形態において、制御されたキャビン環境における空気流ダイナミクスをモデル化するコンピュータベースのシステムは、制御されたキャビン環境のテンプレートと、物理オブジェクトを表す複数の論理オブジェクトであって、これらの論理オブジェクトに関連付けられた空気流特性を備える論理オブジェクトとを格納する有形のコンピュータ可読メモリ内のデータストア、並びに、キャビン環境の２次元レイアウトを構築し、このキャビン環境の２次元レイアウトから、キャビン環境の３次元空気流モデルを構築するスクリプトを生成するプロセッサを備える。

適用可能性のさらなる領域は、本明細書で与えられる説明から明白となろう。この説明、および特定の例は、例示だけを目的とすることを意図しており、本開示の範囲を限定することは意図していないことを理解されたい。

本開示の教示による方法およびシステムの実施形態が、以下の図面を参照して後段で詳細に説明される。

実施形態によるキャビン空気流のモデル化のためのシステムを示す概略図である。一部の実施形態によるキャビン空気流のモデル化のためのシステムおよび方法を実施するように適合され得るコンピューティングデバイスを示す概略図である。実施形態によるキャビン空気流のモデル化のためのシステムにおいてミッションを作成するための動作を示す流れ図である。実施形態による航空機キャビンレイアウトを示す概略図である。

キャビン空気流のモデル化のためのシステムおよび方法が、本明細書で説明される。いくつかの実施形態の具体的な詳細が、そのような実施形態の徹底的な理解をもたらすように後段の説明、および図１〜図５において示される。しかし、代替の実施形態が後段の説明に記載される詳細のいくつかを伴わずに実施されてもよいことが、当業者には理解されよう。

図１は、実施形態によるキャビン空気流のモデル化のためのシステム１００の概略図である。図１を参照すると、一実施形態において、システム１００は、キャビンテンプレートデータストア１１０を含む複数のデータストア、またはデータベースと、論理オブジェクトデータストア１１２とを備える。一部の実施形態において、システム１００は、構成モジュール１２０をさらに備え、構成モジュール１２０は、キャビンレイアウトモジュール１２２と、スクリプトジェネレータ１２４とを備える。システム１００は、モデル化スクリプト１４０と、実行環境１４２と、１つまたは複数のシミュレーション１４６とをさらに備える。システム１００は、データパーサ／ローダ１５０と、１つまたは複数のレポート１５４を生成することができる報告モジュール１５２とをさらに備え、さらに構成要素と対話するユーザインターフェース１０４、１６０を備えることが可能であり、キャビンテンプレートデータストア１１０は、特定の１つまたは複数の乗り物に関するキャビンレイアウトを識別するデータを備えることが可能である。

航空機の脈絡において、キャビンテンプレートデータストア１１０は、例えば、航空機識別子や、航空機運用者、運航に関係するデータ、および航空機システムの１つまたは複数と関係するデータなどの、航空機データに関連付けられた特定の航空機に関するレイアウトに関する１つまたは複数のテンプレートを備え得る。キャビンレイアウトモジュール１２２、スクリプトジェネレータモジュール１２４、データパーサ／ローダ１５０、および報告モジュール１５２は、コンピュータ可読媒体上に格納され、さらにプロセッサによって、例えば、ソフトウェアによって実行可能な論理命令として実装され得る。

一部の実施形態において、様々なデータストア１１０、１１２は、データベースとして、またはコンピュータ可読媒体上に格納されたフラットファイルとして実装され得る。キャビンテンプレート１１０は、様々な航空機キャビンレイアウトを格納するのに使用され得るのに対して、論理オブジェクトデータベース１１２は、航空機キャビン内に存在する物理オブジェクトを表す論理オブジェクトを格納するのに使用され得る。例として、論理オブジェクトは、座席、仕切り、壁などの付属設備、固定型のギャレー設備および移動型のギャレー設備、荷物設備、占有者（すなわち、乗客および乗務員）などを含み得る。論理オブジェクトは、換気システムや空気流システムなどのシステムをさらに含み得る。論理オブジェクトは、人間オブジェクト、または動物オブジェクトをさらに含み得る。データベース１１０および１１２の中のデータは、適切なコンピュータ可読記憶媒体の中に、例えば、磁気記憶媒体、光記憶媒体、または磁気記憶媒体と光記憶媒体の組み合わせの中に格納され得る。

モデル化スクリプト１４０および実行環境１４２は、構成モジュール１２０とは機能的に別であるモジュール構成要素として実現され得る。一部の実施形態において、モデル化スクリプト１４０は、コンピュータ可読媒体の中に符号化され、さらにプロセッサ上で実行可能な論理命令として実装され得る。例として、一実施形態において、実行環境１４２は、モデル化スクリプトが実行され得るハードウェアおよびソフトウェアを備えることが可能である。

一部の実施形態において、シミュレーション１４６は、所定の１つまたは複数のモデルにより、様々なキャビン構成およびキャビン条件の下で空気流のモデル化をシミュレートするのに使用され得る。シミュレーション１４６は、入力として、システムのユーザによって与えられた、または航空機隊に関する運用データから導き出されたパラメータを利用することが可能である。シミュレーション１４６は、ユーザインターフェース１６０を介してアクセス可能な１つまたは複数のレポート１５４を作成することが可能な報告モジュール１５２とインターフェースをとることが可能である。

一部の実施形態において、図１に示されるシステムは、コンピュータシステム環境において実施され得る。図２は、一部の実施形態によるキャビン空気流のモデル化のためのシステムおよび方法を実施するように適合され得るコンピューティングシステム環境２００の概略図である。一実施形態において、システム２００は、コンピューティングデバイス２０８と、スクリーン２０４を有するディスプレイ２０２、１つまたは複数のスピーカ２０６、キーボード２１０、その他の１つまたは複数の入出力デバイス２１２、およびマウス２１４を含む、付随する１つまたは複数の入出力デバイスとを含む。その他の入出力デバイス２１２には、タッチスクリーン、音声作動の入力デバイス、トラックボール、ならびにシステム２００がユーザから入力を受け取ることを可能にする他の任意のデバイスが含まれ得る。

コンピューティングデバイス２０８は、システムハードウェア２２０と、ランダムアクセスメモリおよび／または読み取り専用メモリとして実装され得るメモリ２３０とを含む。ファイルストア２８０が、コンピューティングデバイス２０８に通信するように結合され得る。ファイルストア２８０は、例えば、１つまたは複数のハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、または他のタイプのストレージデバイスなどとして、コンピューティングデバイス２０８内部にあることが可能である。また、ファイルストア２８０は、例えば、１つまたは複数の外部ハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ、または別個のストレージネットワークなどとして、コンピュータ２０８の外部にあることも可能である。

システムハードウェア２２０は、１つまたは複数のプロセッサ２２２と、２つのグラフィックスプロセッサ２２４と、ネットワークインターフェース２２６と、バス構造２２８とを含み得る。本明細書で使用される「プロセッサ」という用語は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、複合命令セットコンピューティング（ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小命令セット（ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、または他の任意のタイプのプロセッサもしくは処理回路などの、ただし、以上には限定されない任意のタイプの計算要素を意味する。

グラフィックスプロセッサ２２４は、グラフィックス操作および／またはビデオ操作を管理する補助的なプロセッサとして機能することが可能である。グラフィックスプロセッサ２２４は、コンピューティングシステム４００のマザーボード上に組み込まれることが可能であり、またはマザーボード上の拡張スロットを介して結合されることが可能である。

一実施形態において、ネットワークインターフェース２２６は、イーサネットインターフェース（例えば、米国電気電子学会／ＩＥＥＥ８０２．３−２００２参照）などの有線インターフェースであること、またはＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂまたはｇ準拠のインターフェース（例えば、システム間のＩＴ遠隔通信および情報交換に関するＩＥＥＥ標準、ＬＡＮ／ＭＡＮ−−ＰａｒｔＩＩ：ＷｉｒｅｌｅｓｓＬＡＮＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ａｎｄＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒ（ＰＨＹ）ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓＡｍｅｎｄｍｅｎｔ４：ＦｕｒｔｈｅｒＨｉｇｈｅｒＤａｔａＲａｔｅＥｘｔｅｎｓｉｏｎｉｎｔｈｅ２．４ＧＨｚＢａｎｄ、８０２．１１Ｇ−２００３参照）などのワイヤレスインターフェースであることが可能である。ワイヤレスインターフェースの別の例が、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）インターフェース（例えば、ＧＰＲＳハンドセット要件に関するガイドライン、ＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ／ＧＳＭＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、Ｖｅｒ．３．０．１、２００２年１２月参照）である。

バス構造２２８は、システムハードウェア２２８の様々な構成要素を接続する。一実施形態において、バス構造２２８は、１１ビットバス、業界標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）、マイクロチャネルアーキテクチャ（ＭＣＡ）、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）、インテリジェントドライブエレクトロニクス（ＩＤＥ）、ＶＥＳＡローカルバス（ＶＬＢ）、ペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、アドバンストグラフィックスポート（ＡＧＰ）、パーソナルコンピュータメモリカードインターナショナルアソシエーションバス（ＰＣＭＣＩＡ）、およびスモールコンピュータシステムズインターフェース（ＳＣＳＩ）を含むが、以上には限定されない任意の様々な利用可能なバスアーキテクチャを使用する、メモリバス、周辺バス、または外部バス、および／またはローカルバスを含むいくつかのタイプのバス構造の１つまたは複数であり得る。

メモリ２３０は、コンピューティングデバイス２０８の動作を管理するためのオペレーティングシステム２４０を含み得る。一実施形態において、オペレーティングシステム２４０は、システムハードウェア２２０にインターフェースを提供するハードウェアインターフェースモジュール２５４を含む。さらに、オペレーティングシステム２４０は、コンピューティングデバイス２０８の動作において使用されるファイルを管理するファイルシステム２５０と、コンピューティングデバイス２０８上で実行されるプロセスを管理するプロセス制御サブシステム２５２とを含み得る。

オペレーティングシステム２４０は、システムハードウェア２２０と連携して動作して、遠隔ソースとの間でデータパケットおよび／またはデータストリームを送受信することが可能な１つまたは複数の通信インターフェースを含む（または管理する）ことが可能である。オペレーティングシステム２４０は、オペレーティングシステム２４０と、メモリ２３０の中に常駐する１つまたは複数のアプリケーションモジュールとの間のインターフェースを提供するシステムコールインターフェースモジュール２４２をさらに含み得る。オペレーティングシステム２４０は、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ブランドのオペレーティングシステムとして、またはＵＮＩＸオペレーティングシステムもしくはＵＮＩＸオペレーティングシステムから派生した任意のオペレーティングシステム（例えば、Ｌｉｎｕｘ、Ｓｏｌａｒｉｓなど）として、または他のオペレーティングシステムとして実現され得る。

様々な実施形態において、コンピューティングデバイス２０８は、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、サーバ、または別のコンピューティングデバイスなどのコンピュータシステムとして実現され得る。

一実施形態において、メモリ２３０は、図３に関連して説明される動作を実施するようにキャビンレイアウトモジュール１２２、スクリプトジェネレータモジュール１２４、１つまたは複数のシミュレーションモジュール１４６、および報告モジュール１５２を含む。乗り物条件の監視および報告のためのシステム１００の様々な構成要素を説明してきたので、次に、システムの様々な動作を説明する。図３は、実施形態によるキャビン空気流のモデル化のための方法における動作を示す流れ図である。次に図３を参照すると、動作３０５で、制御されたキャビン環境の１つまたは複数のテンプレートを備えるデータストアが作成される。例として、一部の実施形態において、キャビンテンプレートのデータストア１１０は、様々な航空機のキャビンに関するキャビンレイアウトのテンプレートでポピュレートされ得る。一部の実施形態において、キャビンテンプレートは、空のキャビン空間を規定することが可能である。他の実施形態において、これらのテンプレートは、例えば、特定の座席レイアウト、手洗い位置、出口ドア、操縦室構成、ギャレーのレイアウトおよび構成などの、事前設定されたキャビン構成フィーチャを含み得る。キャビンレイアウトテンプレートは、キャビンレイアウトデータストア１１０の中の任意のタイプのデータファイル構造の中に格納され得る。

動作３１０で、航空機キャビンが選択され得る。例として、一部の実施形態において、１つまたは複数の航空機タイプが、ユーザインターフェース１０４上で提示されることが可能であり、さらにシステム１００の１名または複数名のユーザが、ユーザインターフェース１０４上に提示された選択肢から航空機キャビンを選択することが可能である。選択された航空機キャビンに関する航空機キャビンテンプレートが、データストアから取り出されて、操作および構成のためにユーザインターフェース上に提示されることが可能である。

動作３１５で、選択された航空機に関する２次元内部構成が構築される。例として、一部の実施形態において、１つまたは複数の論理オブジェクトが、論理オブジェクトデータストア１１２から取り出されて、動作３１０で選択されたキャビンテンプレートにおいて位置付けられることが可能である。前述したとおり、一部の実施形態において、キャビン構成は、出口ドア４０２などの様々なキャビン計測およびキャビン付属設備の寸法を規定することが可能である。論理オブジェクトは、手洗い４０４、ギャレー付属設備４０６、ファーストクラスの座席４０８、およびエコノミークラスの座席４１０を表すことが可能である。図４に示される平面図では見えない頭上の荷物コンパートメントおよび空気流システムを表すさらなる論理オブジェクトが、追加され得る。

様々な論理オブジェクトは、それらの論理オブジェクトに関連付けられた物理的特性を有する。例として、それらのオブジェクトは、それらのオブジェクトに関連付けられた物理的な寸法および形状を有することが可能である。さらに、ユーザが、それらのオブジェクトに関連付けられた、例えば、空気流の速度、角度、温度、熱流束パラメータ、流体の粘度および熱伝導率などの１つまたは複数の物理的特性および物質的特性を指定することが可能である。

一部の実施形態において、それらの様々な論理オブジェクトは、ドラッグアンドドロップ技法を使用してテンプレートに追加され得る。例として、論理オブジェクトデータストア１１２の中に格納された論理オブジェクトは、アイコンによって表すことが可能であり、アイコンはテンプレート上に所望される位置に、所望される数量で選択されて、ドラッグアンドドロップされ得る。グラフィカルユーザインターフェースがポピュレートされるにつれ、システムが、レイアウトに対応するファイル構造４２０を生成する。

システムのユーザが、座席の１つまたは複数を人間オブジェクトでポピュレートすることが可能である。人間オブジェクトには、物理的特性、例えば、身長、体重、体形などが関連付けられていることが可能であり、さらに空気流特性が関連付けられていることが可能である。さらに、人間オブジェクトには、オブジェクトがキャビン内の通路を動き回ることができる移動能力が割り当てられていることが可能である。

一部の実施形態において、ユーザインターフェースは、ユーザがキャビンの３次元図を生成することを可能にする。この３次元図は、キャビンレイアウトを評価するように様々な観点から見られることが可能である。

図３を再び参照すると、キャビンレイアウトが完成させられた後、制御は、動作３２０に移り、さらに２次元キャビンレイアウトが、１つまたは複数の３次元キャビンシミュレーションに関するスクリプトを生成するのに使用されることが可能である。このスクリプトは、キャビン形状パラメータと、数値流体力学（ＣＦＤ）プリプロセッサが３次元ＣＦＤモデルを生成するのに十分な境界条件とを含み得る。動作３２５で、ＣＦＤモデルを使用してシミュレーションが実行され得る。例として、一部の実施形態において、システムは、単相の空気流−熱シミュレーション、多相の病原体拡散シミュレーション、または多種の気体／気相拡散シミュレーションのうちの１つまたは複数を実施することが可能である。この（これらの）シミュレーションは、例えば、キャビン内の空気温度および圧力の変化、占有者の呼吸パターン、キャビン内の占有者の動き、キャビンを流れる空気流などの、変化する環境条件に対応することが可能である。

動作３３０で、シミュレーションの結果が、システムのユーザに提示され得る。例として、図１を再び参照すると、シミュレーション１４６が、報告モジュール１５２を介して１つまたは複数のレポート１５４を提示することが可能である。レポート１５４は、ユーザインターフェース１６０を介してユーザがアクセスできるようにされることが可能である。

これらの図および本文において、制御されたキャビン環境のテンプレート１１０と、物理オブジェクト４０２、４０４、４０６、４０８、４１０を表す複数の論理オブジェクト１１２であって、これらの論理オブジェクトに関連付けられた空気流特性を備える論理オブジェクト１１２とを格納する有形のコンピュータ可読メモリ２３０内のデータストア１１０、並びに
テンプレート１１０および複数の論理オブジェクト１１２からキャビン環境の２次元レイアウトを構築し（３１５）、
このキャビン環境の２次元レイアウト（３１５）から、キャビン環境の３次元空気流モデルを構築するスクリプト１４０を生成する（３２０）
プロセッサ２２２を含む、制御されたキャビン環境における空気流ダイナミクスのモデルを生成するコンピュータベースのシステムが開示される。一変形形態において、コンピュータベースのシステムは、固定のオブジェクト４０２、４０４、４０６、４０８、４１０と、所定のモデル１４０に従ってキャビン環境において所定の１つまたは複数の経路に沿って移動する移動性のオブジェクト１１２とを含むデータストア１１０を含む。別の変形形態において、コンピュータベースのシステムは、所定のモデル１４０に従って空気流パターンを生成する１つまたは複数の人間オブジェクト１１２を含むデータストア１１０を含む。さらに別の変形形態において、コンピュータベースのシステムは、キャビンにおける流体の流量と流れの向き、壁の温度、熱流束パラメータ、および１つまたは複数の拡散源のうちの少なくとも１つを指定する制御されたキャビン環境のテンプレート１１０を含むデータストア１１０を含む。

１つの実例において、コンピュータベースのシステムは、プロセッサ２２２が、スクリプト１４０を実行して、制御されたキャビン環境における空気流ダイナミクスのシミュレーション１４６を実施することを含む。別の実例において、コンピュータベースのシステムは、シミュレーション１４６が、オブジェクト１１２に関連付けられた空気流特性を使用して、さらに所定のモデル１４０に従って、キャビンにおける空気流ダイナミクスをモデル化することを含む。さらに別の実例において、コンピュータベースのシステムは、プロセッサ２２２が、オブジェクト１１２の１つまたは複数のアイコン表現をユーザがキャビンレイアウトテンプレート１１０の中にドラッグアンドドロップすることを可能にするグラフィカルユーザインターフェース１０４、１６０を生成することを含む。一例において、コンピュータベースのシステムは、それらのアイコン表現が、内部キャビン構成を規定することを含む。

一態様において、制御されたキャビン環境のテンプレート１１０と、物理オブジェクト４０２、４０４、４０６、４０８、４１０を表す複数の論理オブジェクト１１２であって、これらの論理オブジェクト１１２に関連付けられた空気流特性を備える論理オブジェクト１１２とを含むデータストア１１０を作成すること、テンプレート１１０および複数の論理オブジェクト１１２からキャビン環境の２次元レイアウトを構築すること（３１５）、およびこのキャビン環境の２次元レイアウト（３１５）から、キャビン環境の３次元空気流モデルを構築するスクリプトを生成すること（３２０）を含む、制御されたキャビン環境における空気流ダイナミクスをモデル化するコンピュータベースの方法が開示される。一変形形態において、コンピュータベースの方法は、データストア１１０が、固定のオブジェクト１１２、４０２、４０４、４０６、４０８、４１０と、所定のモデル１４０に従ってキャビン環境において所定の１つまたは複数の経路に沿って移動する移動性のオブジェクト１１２とを含むことを含む。別の変形形態において、コンピュータベースの方法は、データストア１１２が、所定のモデル１４０に従って空気流パターンを生成する１つまたは複数の人間オブジェクト１１２を含むことを含む。さらに別の変形形態において、コンピュータベースの方法は、キャビンにおける流体の流量と流れの向き、壁の温度、熱流束パラメータ、および１つまたは複数の拡散源のうちの少なくとも１つを指定することを備える制御されたキャビン環境のテンプレート１１０を含むデータストア１１０を作成することを含む。

１つの実例において、コンピュータベースの方法は、制御されたキャビン環境における空気流ダイナミクスのシミュレーション１４６を実施するスクリプト１４０を実行することをさらに含む。別の実例において、コンピュータベースの方法は、シミュレーション１４６が、オブジェクト１１２に関連付けられた空気流特性を使用して、さらに所定のモデル１４０に従って、キャビンにおける空気流ダイナミクスをモデル化することを含む。さらに別の実例において、コンピュータベースの方法は、キャビン環境の２次元レイアウトを構築すること（３１５）が、グラフィカルユーザインターフェース１０４、１６０を利用して、オブジェクト１１２の１つまたは複数のアイコン表現をキャビンレイアウトテンプレート１１０にドラッグアンドドロップすることを含むことを含む。

このように、キャビン空気流のモデル化のためのコンピュータベースのシステムおよび方法について、本明細書で述べられている。要するに、このシステムは、ユーザが、２次元キャビンテンプレートを選択し、さらにそのテンプレートをオブジェクトでポピュレートすることによって、キャビンレイアウトを設計することを可能にする。次に、２次元モジュールを使用して、シミュレーションプロセッサに入力されることが可能な３次元ＣＦＤモデルが構築され得る。

前述の説明において、例示的なプロセスの特定の実装形態が説明されてきたが、代替の実施形態において、いくつかのアクションは、前述した順序で実行されなくてもよいことを理解されたい。代替の実装形態において、一部のアクションは、状況に応じて、変更されてもよく、異なる順序で実行されてもよく、または完全に省かれてもよい。さらに、様々な代替の実装形態において、説明されるアクションは、コンピュータ、コントローラ、プロセッサ、プログラマブルデバイス、ファームウェア、または他の任意の適切なデバイスによって実施されることが可能であり、さらに１つまたは複数のコンピュータ可読媒体上に格納された、またはそれ以外で、（例えば、コンピュータ可読命令をそのようなデバイスにリアルタイムで送信することを含め）そのようなデバイスの中に格納された、もしくはプログラミングされた命令に基づくことが可能である。ソフトウェアの脈絡において、前述したアクションは、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、記載される動作を実行するコンピュータ命令を表すことが可能である。コンピュータ可読媒体が使用される場合に、そのコンピュータ可読媒体は、媒体上に格納された命令を実施するようにデバイスによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。

様々な実施形態が説明されてきたが、本開示を逸脱することなく作成され得る変形形態または変更形態が当業者には認識されよう。上記の例は、様々な実施形態の例示であり、本開示を限定することは意図していない。したがって、この説明および特許請求の範囲は、関係のある従来技術に鑑みて必要であるような制限だけを伴って、自由に解釈されるべきである。

１００、２００、３００システム
１０４、１６０グラフィカルユーザインターフェース
１２２キャビン環境
１１０、１１２データストア
１４０スクリプト
１４６シミュレーション
２２２プロセッサ
２３０コンピュータ可読メモリ
４０２、４０４、４０６、４０８、４１０物理オブジェクト

Claims

制御されたキャビン環境における空気流ダイナミクスのモデルを生成するシステムであって、
前記制御されたキャビン環境（１２２）のテンプレート（１１０）と、物理オブジェクト（４０２、４０４、４０６、４０８、４１０）を表す複数の論理オブジェクト（１１２）と、を格納するデータストア（１１０）であって、前記論理オブジェクト（１１２）は、前記論理オブジェクトに関連付けられた空気流特性を備える、データストア（１１０）と、
プロセッサ（２２２）であって、前記プロセッサ（２２２）は、
前記テンプレート（１１０）および前記複数の論理オブジェクト（１１２）から前記キャビン環境の２次元レイアウトを構築し（３１５）、
前記キャビン環境の前記２次元レイアウト（３１５）から、前記キャビン環境の３次元空気流モデルを構築するスクリプト（１４０）を生成する（３２０）、プロセッサ（２２２）と、を備えるシステム。
前記データストア（１１０）が、固定のオブジェクト（４０２、４０４、４０６、４０８、４１０）と、所定のモデル（１４０）に従って前記キャビン環境（１２２）において１つまたは複数の所定の経路に沿って移動する移動性のオブジェクト（１１２）と、前記所定のモデル（１４０）に従って空気流パターンを生成する１つまたは複数の人間オブジェクト（１１２）と、を備えている、請求項１に記載のシステム。
前記テンプレート（１１０）は、キャビンにおける流体の流量と流れの向き、壁の温度、熱流束パラメータ、および１つまたは複数の拡散源のうちの少なくとも１つを指定する、請求項１または２に記載のシステム。
前記プロセッサ（２２２）は、前記スクリプトを実行して、前記制御されたキャビン環境（１２２）における空気流ダイナミクスのシミュレーション（１４６）を実施し、前記プロセッサ（２２２）は、オブジェクト（１１２）の１つまたは複数のアイコン表現をユーザがキャビンレイアウトテンプレート（１１０）の中にドラッグアンドドロップすることを可能にするグラフィカルユーザインターフェース（１０４、１６０）を生成する、請求項１ないし３のいずれか一項に記載のシステム。
前記シミュレーション（１４６）は、前記オブジェクト（１１２）に関連付けられた前記空気流特性を使用して、所定のモデル（１４０）に従って前記キャビンにおける空気流ダイナミクスをモデル化し、前記プロセッサ（２２２）は、オブジェクト（１１２）の１つまたは複数のアイコン表現をユーザがキャビンレイアウトテンプレート（１１０）の中にドラッグアンドドロップすることを可能にするグラフィカルユーザインターフェース（１０４、１６０）を生成し、前記アイコン表現は、内部キャビン構成（１２２）を規定する、請求項４に記載のシステム。
制御されたキャビン環境（１２２）における空気流ダイナミクスをモデル化する方法であって、
プロセッサにより、前記制御されたキャビン環境のテンプレート（１１０）と、物理オブジェクト（１１２、４０２、４０４、４０６、４０８、４１０）を表す複数の論理オブジェクト（１１２）と、から前記キャビン環境の２次元レイアウトを構築するステップ（３１５）であって、前記テンプレート（１１０）と前記複数の論理オブジェクト（１１２）は、データストア（１１０）に格納されており、前記論理オブジェクト（１１２）が、前記論理オブジェクトに関連付けられた空気流特性を備えている、ステップ（３１５）と、
プロセッサにより、前記キャビン環境の前記２次元レイアウト（３１５）から、前記キャビン環境の３次元空気流モデルを構築するスクリプトを生成するステップ（３２０）と、を備える方法。
前記データストア（１１０）は、固定のオブジェクト（１１２、４０２、４０４、４０６、４０８、４１０）と、所定のモデル（１４０）に従って前記キャビン環境（１２２）において１つまたは複数の所定の経路に沿って移動する移動性のオブジェクト（１１２）と、所定のモデル（１４０）に従って空気流パターンを生成する１つまたは複数の人間オブジェクト（１１２）と、を備える、請求項６に記載の方法。
前記テンプレート（１１０）は、キャビンにおける流体の流量と流れの向き、壁の温度、熱流束パラメータ、および１つまたは複数の拡散源のうちの少なくとも１つを指定する、請求項６または７に記載の方法。
プロセッサにより、前記スクリプト（１４０）を実行して、前記制御されたキャビン環境（１２２）における空気流ダイナミクスのシミュレーション（１４６）を実施するステップをさらに備え、
前記シミュレーション（１４６）が、前記オブジェクト（１１２）に関連付けられた前記空気流特性を使用して、所定のモデル（１４０）に従って前記キャビンにおける空気流ダイナミクスをモデル化する、請求項６ないし８のいずれか一項に記載の方法。
ユーザがオブジェクト（１１２）の１つまたは複数のアイコン表現をキャビンレイアウトテンプレート（１１０）の中にドラッグアンドドロップすることを可能にするグラフィカルユーザインターフェース（１０４、１６０）を、プロセッサにより生成するステップをさらに備え、前記アイコン表現は、内部キャビン構成（１２２）を規定する、請求項６ないし９のいずれか一項に記載の方法。