乘客座椅组件、乘用飞行器和传感器数据采集方法

技术领域

本发明涉及：一种用于乘客的座椅组件，该座椅组件具有指配给座椅组件的多个传感器的传感器数据采集装置；一种具有这样的座椅组件的乘用飞行器；以及一种用于在乘用飞行器中的乘客座椅组件中进行与乘客相关的传感器数据采集的方法。

背景技术

个人电子设备(“Personal Electronic Devices”，PED)如今无处不在。正常情况下，这些PED由用户在旅行时随身携带，即使在飞行器上也是如此。为了乘客的便利，所希望的是能够为飞行器上的乘客提供如下可能性：在其停留在飞行器上期间对PED的电能储存器进行充电或者保持PED插电运行。航空公司一般提供PED(如膝上计算机、移动电话、智能手机、平板电脑等等)的充电可能性，其中对于每个乘客而言在其相应飞行器座椅处采用了USB接口或电网接口。

为了飞行器上的耗电器的本地供电(固定安装的以及可移动的设备，如PED)，使用了安装在本地的带有功率转换器的功率分配系统，具有不同功率要求的多个耗电器可以连接到这些功率转换器。用于乘用飞行器中座椅组的功率分配系统例如能够为座椅组中的所有乘客的PED均等地供应电功率，例如用于PED的插电运行和/或储能器充电。

文献EP 3 578 462A1公开了一种乘客辅助系统，该乘客辅助系统具有人工智能的处理单元，该处理单元配备有用于采集乘用飞行器的机舱中的环境变量的传感器接口。文献DE 10 2009 009 189A1公开了一种飞行器中的传感器网络，其中在中央数据收集和评估单元中采集分布在飞行器中的多个传感器节点的数据。文献GB 2 496 452A公开了一种具有致动器和座椅占用传感装置的飞行器座椅。文献DE 10 2018 128 138A1公开了一种用于分析飞行器座椅的座椅舒适度的方法。文献EP 3 141 483A1公开了一种具有与座椅结合的传感装置的针对飞行器乘客的健康、安全和舒适的管理系统。文献US 2017/0283086 A1公开了一种针对飞行器机组人员的机组人员信息系统，该机组人员信息系统与乘客座椅中的传感器、行李架和安全带相连接以用于进行传感器数据采集。

发明内容

本发明的目的在于，找出用于在乘用飞行器的乘客的直接乘客环境中采集各种数据的解决方案，这些数据可以被集中收集和评估。

这个目的和其他的目的通过具有权利要求1所述特征的乘客座椅组件、具有权利要求6所述特征的乘用飞行器以及具有权利要求12所述特征的用于在乘用飞行器中的乘客座椅组件中进行与乘客相关的传感器数据采集的方法来实现。

根据本发明的第一方面，一种用于乘用飞行器的乘客座椅组件包括：具有至少一个乘客座椅的乘客座椅总成；电能量供应系统，该电能量供应系统具有其中布置有电功率转换部件的第一电子器件壳体和其中布置有用于连接电子终端设备的电输出接口的第二电子器件壳体；以及指配给乘客座椅总成的多个传感器，这些传感器与电能量供应系统的第一电子器件壳体的传感器数据接口相联接。电能量供应系统具有传感器数据处理装置，该传感器数据处理装置被设计成处理由传感器通过传感器数据接口采集到的传感器数据并且将其转发至乘用飞行器的中央传感器数据评估设备。

根据本发明的第二方面，一种乘用飞行器包括至少一个根据本发明的第一方面的乘客座椅组件、和乘客舱、至少一个电能量源以及传感器数据评估设备。该至少一个乘客座椅组件借助座椅紧固导轨被装配在乘客舱的客舱底板中。第二电子器件壳体相应地藉由在座椅紧固导轨中延伸或者沿座椅紧固导轨延伸的馈电线与该至少一个电能量源相连接。

根据本发明的第三方面，一种用于在乘用飞行器的乘客座椅组件中进行与乘客相关的传感器数据采集的方法包括以下步骤：通过指配给具有至少一个乘客座椅的乘客座椅总成的多个传感器采集与乘客相关的传感器数据；通过指配给乘客座椅总成的电能量供应系统的其中布置有电功率转换部件的第一电子器件壳体的传感器数据接口传输所采集到的与乘客相关的传感器数据；通过电能量供应系统的传感器数据处理装置处理由传感器通过传感器数据接口采集到的传感器数据；以及将经传感器数据处理装置处理的传感器数据转发至乘用飞行器的中央传感器数据评估设备。

本发明的主要构思在于，在用于乘用飞行器的乘客座椅的电能量供应装置中同时实现用于乘用飞行器的乘客座椅上或周围的传感器的数据接口。由此可以操控不同的传感器，间歇地或连续地采集这些传感器的传感器数据并且在本地在电能量供应装置中对其进行处理。如此处理的与乘客相关的传感器数据可以随后被添加与飞行器相关或与环境相关的其他数据并被集中评估。

有利的设计方案和改进方案从其他从属权利要求以及从参考附图的描述得出。

根据本发明的乘客座椅组件的一些实施方式，该多个传感器包括光学传感器、座椅占用传感器、就座位置传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器、运动传感器和/或超声波传感器。

根据本发明的乘客座椅组件的一些其他的实施方式，传感器数据处理装置还可以被设计成接收来自乘用飞行器的环境的环境数据并且结合接收到的环境数据处理由传感器通过传感器数据接口采集到的传感器数据。在一些实施方式中，接收到的环境数据可以包括：关于乘用飞行器的地理位置的数据、关于乘用飞行器的环境温度的数据、关于乘用飞行器的起飞地和/或目的地的数据、关于乘用飞行器的起飞地和/或目的地的预测天气的数据和/或关于乘用飞行器的当地时间的数据。

根据本发明的乘客座椅组件的一些其他的实施方式，第二电子器件壳体的电输出接口可以包括USB接口、乘客座椅的座椅照明装置接口、交流电压接口和/或座椅致动器接口。由传感器通过传感器数据接口采集到的传感器数据在此可以包括USB接口、座椅照明装置接口、交流电压接口和/或座椅致动器接口的带时间分辨的使用数据。

根据本发明的乘用飞行器的一些实施方式，乘用飞行器还可以具有航空服务器，该航空服务器与电能量供应系统的第一电子器件壳体相联接并且航空服务器被设计成将来自乘用飞行器的环境的环境数据转发至传感器数据处理装置。

根据本发明的乘用飞行器的一些其他的实施方式，该多个传感器可以具有布置在乘客座椅组件上方的乘客服务单元中的传感器。

根据本发明的乘用飞行器的一些其他的实施方式，乘客座椅组件可以具有并排布置的至少两个乘客座椅。在此，乘客座椅组件可以具有机上娱乐系统的终端设备，并且乘用飞行器的传感器数据评估设备可以被设计成：评估传感器数据处理装置的采集到的传感器数据，并且基于评估的传感器数据、针对乘客座椅组件中的每个乘客座椅组件将与乘客相关的指示内容传递至机上娱乐系统的相关终端设备。

根据本发明的乘用飞行器的一些其他的实施方式，传感器数据处理装置可以藉由在座椅紧固导轨中延伸或者沿座椅紧固导轨延伸的数据线与乘用飞行器的传感器数据评估设备相连接。

根据本发明的方法的一些实施方式，该方法还可以具有以下步骤：采集来自乘用飞行器的环境的环境数据，传感器数据处理装置在处理由传感器通过传感器数据接口采集到的传感器数据时考虑环境数据。在此，在一些实施方式中，接收到的环境数据可以包括：关于乘用飞行器的地理位置的数据、关于乘用飞行器的环境温度的数据、关于乘用飞行器的起飞地和/或目的地的数据、关于乘用飞行器的起飞地和/或目的地的预测天气的数据和/或关于乘用飞行器的当地时间的数据。

根据本发明的方法的一些其他的实施方式，该多个传感器包括光学传感器、座椅占用传感器、就座位置传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器、运动传感器和/或超声波传感器。

上文中的设计方案和改进方案可以(在有意义的情况下)任意地彼此组合。本发明的其他可行的设计方案、改进方案和实现方式还包括本发明的先前或随后参照实施例描述的特征的没有明确提及的组合。在此，本领域技术人员尤其还可将单独的方面作为改进内容或补充内容添加到本发明的相应的基础形式中。

附图说明

在下文中借助于在示意性附图中给出的实施例来更详细地阐述本发明。在附图中：

图1以侧视图示出根据本发明实施方式的用于乘用飞行器的乘客座椅组件的示意性图示；

图2示出根据本发明的一个实施方式的用于乘用飞行器的乘客座椅组件的部件的示意性框图；

图3示出根据本发明另外的实施方式的具有根据图1或图2的乘客座椅组件的飞行器的示意性图示；以及

图4示出根据本发明另外的实施方式的用于在乘用飞行器中的乘客座椅组件中进行与乘客相关的传感器数据采集的方法的步骤的示意性流程图。

附图应当提供对本发明实施方式的进一步理解。附图展示了实施方式并且与说明书相结合地用于阐述本发明的原理和概念。参照附图得出其他实施方式和所提到的优点中的许多优点。图中的元素并不一定是相对彼此按比例示出的。关于方向给出的术语，例如像“上”、“下”、“左”、“右”、“之上”、“之下”、“水平”、“竖直”、“之前”、“之后”及类似内容仅仅用于解释性目的并且不用于将一般性限制于如在图中所示的特定设计方案。

在附图中，相同的、功能相同的和以相同方式起作用的元素、特征和部件(只要没有另外详细说明)相应地设置有相同的附图标记。

具体实施方式

在本发明的意义上，个人电子设备(“Personal Electronic Devices”，PED)包括所有可以用于娱乐、通信和/或办公目的的电子设备。例如，PED可以包括所有类型的终端设备，如膝上计算机、移动电话、智能手机、手持设备、掌上计算机、平板PC、GPS设备、导航设备、音频设备如MP3播放器、便携式DVD或

在本发明的意义上乘客座椅可以包括被确定为用于在用载具行驶的持续时间内接纳乘客的任何形式的结构组成部分。飞行器中的乘客座椅尤其可以在飞行期间以个人方式并且至少暂时地仅由飞行器的乘客使用。在本发明的意义上，座椅或乘客座椅可以是被划分成座椅总成的飞行器座椅，但还可以是躺椅、扶手椅、床、一等舱或商务舱套房或飞行器内部的类似坐式家具。

在本发明的意义上，功率转换部件是所有可以用于将所馈入的电流类型(直流电流或交流电流)转换为相应的另一种电流类型、或者用于改变所馈入电流类型的特征参数(如电压和频率)的所有电路和装置。功率转换部件例如可以包括变流器。这样的变流器可以包括：整流器，用于将交流电流转换为直流电流；逆变器，用于将直流电流转换为交流电流；变换器，用于将一种交流电流类型转换成另一种交流电流类型；或者直流电压转换器，用于将一种直流电流类型转换成另一种直流电流类型。在本发明的意义上，功率转换部件可以借助于模拟构件(如电阻、电感和电容器)和/或借助于基于半导体的电子结构元件(例如二极管、晶体管或晶闸管)来实施。

图1以侧视图示出乘客座椅组件100的示意性结构。图2示出乘用飞行器中的乘客座椅组件100的部件和对应相关的外围部件的示意性框图。例如，乘客座椅组件100可以具有乘用飞行器(例如在图3中示意性地展示的飞行器A)中的乘客座椅总成10。乘用飞行器A在此可以包括各种乘客座椅总成，这些乘客座椅总成例如通过在乘客舱底板中延伸的一个或多个座椅紧固导轨11被固定地或牢固地装配在乘客舱中。

乘客座椅总成10可以具有一个或多个乘客座椅，这些乘客座椅例如具有就座面和与就座面铰接的靠背。在此，乘客座椅例如可以并排地布置，即具有侧向相邻的就座面，从而使多个乘客能够同时分别占据乘客座椅总成10的乘客座椅。

乘客座椅总成10还可以具有带有支撑和承载就座面的前支脚和后支脚的座椅支撑框架。藉由座椅支撑框架可以将乘客座椅总成10装配到乘客舱中的一个或多个座椅紧固导轨11上。在此，座椅紧固导轨11例如可以具有在客舱底板中沿着乘用飞行器A的纵向轴线的延伸方向，并且在有多个座椅紧固导轨11的情况下这些座椅紧固导轨尤其彼此平行地延伸。

馈电线可以在座椅紧固导轨11中延伸或者沿这些座椅紧固导轨延伸，乘用飞行器A上的电能量源可以经由这些馈电线与被指配给乘客座椅总成10的相应能量供应系统电连接并且可以被供给电能。

在此，乘用飞行器A中的每个乘客座椅组件100例如均可以具有单独的且被本地装配在乘用飞行器A中的能量供应系统。在此，能量供应系统可以被构造为模块化的，如示例性地在图1中所示。相应的能量供应系统的基础模块能够被装配在座椅紧固导轨11中的一个座椅紧固导轨上，而能量供应系统的相关联的外围模块被装配在乘客座椅总成10上的适合用于连接耗电器的位置。能量供应系统可以通过乘用飞行器A中的(未明确展示的)一个或多个电能量源被供电。

这些电能量源例如可以具有一个或多个交流电压源，例如发电机、尤其引擎发电机或动压力涡轮发电机。替代于此或除此之外，这些电能量源例如可以包括直流电压源，如光伏设备或燃料电池。这些电能量源能够藉由在座椅紧固导轨11中延伸或者沿座椅紧固导轨延伸的馈电线与能量供应系统的相应基础模块电耦合。

例如，能量供应系统可以用于供应永久安装的耗电器(例如乘用飞行器上的机上娱乐系统的显示装置、乘客座椅的座椅照明装置、座椅致动器等类似物)以及暂时连接的耗电器(例如PED、移动电源或者各被指配给乘客座椅组件100的一个座椅且被设置成用于供预定了相应座位的乘客在旅程期间使用的类似耗电器)。

如图1和图2所示，电能量供应系统被构造成模块化的，使得基础模块具有其中布置有电功率转换部件的第一电子器件壳体5。第一电子器件壳体5可以安装在座椅紧固导轨11中的至少一个座椅紧固导轨上(另一种安装可能性)，而例如安装在乘客座椅总成10的支撑框架等处同样是可能的。

电能量供应系统的外围模块可以安置在与第一电子器件壳体5分离的第二电子器件壳体8中。第一电子器件壳体5可以具有供电接口6，一个或多个第二电子器件壳体8可以通过这些供电接口藉由呈有线线缆形式的馈电线7进行电连接。由于基础模块和外围模块中的第一电子器件壳体与第二电子器件壳体5或8之间的分离，因此可以根据人体工程学的观点将第二电子器件壳体8布置在乘客座椅总成10上。

第二电子器件壳体8容纳用于连接电子终端设备(例如乘客的PED)的电输出接口。这些电输出接口例如可以包括USB接口、乘客座椅的座椅照明装置接口、交流电压接口和/或座椅致动器接口。第一电子器件壳体5的电功率转换部件的供电接口6经由有线线缆7与第二电子器件壳体8的电输出接口电连接。

第二电子器件壳体8中的电输出接口尤其可以是根据USB功率传输规范和/或USB电池充电规范工作的USB接口。因此，连接到这些USB接口的耗电器、例如乘用飞行器A的乘客的PED可以从能量供应系统中获得电功率。

在第一电子器件壳体5中可以设置开口以用于为布置在其中的电功率转换部件进行被动空气冷却。替代于此或附加于此还可以实现，通过适合的冷却系统对第一电子器件壳体5内的电功率转换部件进行主动冷却。

在乘客座椅组件100的较近的环境中，乘客座椅总成10具有指配给相应的乘客座椅总成10的多个传感器，这些传感器各自与电能量供应系统的第一电子器件壳体5的传感器数据接口9相联接。例如可以设置有光学传感器1，该光学传感器可以采集光学信号，如乘客座椅和/或指配给乘客座椅的乘客的视频记录或其他图像数据。座椅占用传感器2例如可以测量就座面的负载，以便由此确定乘客是否位于座椅上以及该乘客是否实施运动。就座位置传感器4例如可以设置在乘客座椅的靠背中，以确定靠背的斜度。同样还可以设置其他的传感器3(例如温度传感器、电流传感器、电压传感器、运动传感器和/或超声波传感器)，例如设置在布置在乘客座椅总成10上方的乘客服务装置12中。此外可以实现，诸如电压传感器和/或电流传感器的电传感器被连接至第二电子器件壳体8的电输出接口(例如USB接口、乘客座椅的座椅照明装置接口、交流电压接口和/或座椅致动器接口)，以采集USB接口、座椅照明装置接口、交流电压接口和/或座椅致动器接口的带时间分辨的使用数据。

由各个传感器1、2、3和/或4采集到的传感器数据可以经由传感器数据接口9被馈入第一电子器件壳体5中。在第一电子器件壳体5中布置有传感器数据处理装置5a，该传感器数据处理装置被设计成处理由传感器1、2、3和/或4采集到的传感器数据。在处理后，将经处理的传感器数据转发至乘用飞行器A的中央传感器数据评估设备40。由此，乘用飞行器A的中央传感器数据评估设备40可以获取并集中评估来自分布在乘用飞行器中的各个乘客座椅组件100的各自与乘客相关的传感器数据。

除了由各个传感器1、2、3和/或4采集到的传感器数据，在传感器数据处理装置5a中还可以考虑来自乘用飞行器A的环境的环境数据。为此可以接收来自乘用飞行器A的环境的环境数据。这些环境数据例如可以包括关于乘用飞行器A的地理位置的数据、关于乘用飞行器A的环境温度的数据、关于乘用飞行器A的起飞地和/或目的地的数据、关于乘用飞行器A的起飞地和/或目的地的预测天气的数据和/或关于乘用飞行器A的当地时间的数据。在此，环境数据例如可以来自乘用飞行器A上的航空服务器20和/或乘用飞行器A外的其他环境数据源30，例如机上服务器或其他乘用飞行器的航空服务器。传感器数据处理装置5a获得环境数据，在地点和时间方面将接收到的环境数据与采集到的传感器数据进行关联，并且在处理由传感器通过传感器数据接口9采集到的传感器数据时考虑这样获取到的相关。

图4示出用于在乘用飞行器中的乘客座椅组件(例如结合图1和图2示出并阐述的乘客座椅组件100)中进行与乘客相关的传感器数据采集的方法M的方法步骤的流程图。尤其可以在具有乘客座椅组件100的乘用飞行器A(如结合图3所阐述的)中执行方法M。

首先，在第一步骤M1中，通过指配给具有至少一个乘客座椅的乘客座椅总成10的多个传感器采集与乘客相关的传感器数据。这样的传感器例如可以包括光学传感器(如摄像机)、座椅占用传感器、就座位置传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器、运动传感器和/或超声波传感器。光学传感器例如可以是安装在靠背或乘客服务装置中的传感器，这些传感器可以持续地或以特定的时间区间监测乘客的就座位置、眼部运动或其他物理特征。可以设置电流传感器或电压传感器，以监测乘客座椅总成10上的用于连接电子终端设备(这些电子终端设备布置在电能量供应系统的第二电子器件壳体8中)的电输出接口的使用。座椅占用传感器可以监测乘客是否坐在其座椅上或者乘客是否以及在什么范围内在其座椅上运动，以便例如能够监测乘客是否正在睡觉。就座位置传感器例如可以监测乘客座椅的靠背的设定。

在步骤M2中，可以通过指配给乘客座椅总成10的电能量供应系统的其中布置有电功率转换部件的第一电子器件壳体5的传感器数据接口9传输所采集到的与乘客相关的传感器数据。在步骤M3中，可以通过电能量供应系统的传感器数据处理装置5a处理所采集到的传感器数据。传感器数据处理装置5a例如可以是专用的处理器，该处理器安置在第一电子器件壳体5中并且与传感器数据接口9相联接。

任选地，在步骤M4中，可以接收来自乘用飞行器A的环境的环境数据。这些环境数据例如可以包括关于乘用飞行器A的地理位置的数据、关于乘用飞行器A的环境温度的数据、关于乘用飞行器A的起飞地和/或目的地的数据、关于乘用飞行器A的起飞地和/或目的地的预测天气的数据和/或关于乘用飞行器A的当地时间的数据。在此，环境数据例如可以来自乘用飞行器A上的航空服务器20和/或乘用飞行器A外的其他环境数据源30，例如机上服务器或其他乘用飞行器的航空服务器。传感器数据处理装置5a获得环境数据，在地点和时间方面将接收到的环境数据与采集到的传感器数据进行关联，并且在处理由传感器通过传感器数据接口9采集到的传感器数据时考虑这样获取到的相关。

最后，在步骤M5中，将由传感器数据处理装置5a处理的并且在需要时在考虑接收到的环境数据的情况下经处理的传感器数据转发至乘用飞行器A的中央传感器数据评估设备40。为此，传感器数据处理装置5a可以藉由在座椅紧固导轨11中延伸或者沿该座椅紧固导轨延伸的数据线与乘用飞行器A的传感器数据评估设备40相连接。替代于此或附加于此，还可以进行从乘用飞行器A的相应传感器数据处理装置5a向传感器数据评估设备40的无线数据传输。中央传感器数据评估设备40可以评估传感器数据处理装置5a的采集到的传感器数据并且基于此向乘用飞行器A上的各个其他单元提供与乘客相关的信息。中央传感器数据评估设备40例如可以与乘用飞行器A的机上娱乐系统的一个或多个终端设备50相联接，并且基于评估的传感器数据、针对乘客座椅组件100中的每个乘客座椅组件将与乘客相关的指示内容传递至机上娱乐系统的相关终端设备50。

藉由采集到的传感器数据，在需要时加上飞行器的环境数据，可以借助于适当的评估算法(例如基于人工智能)得出关于各个乘客的需求和舒适度的结论。由此可以在乘用飞行器上提供与乘客相关的舒适和服务，由此使得乘客的停留尽可能愉快并且可以使飞行体验个性化。通过传感器数据评估可以直接向乘务员创建量身定制的操作指令、推荐或服务建议。附加于此，可以在乘客的个人终端设备上或在机上娱乐系统的终端设备上为乘客提供提高飞行舒适度的提示和建议。

在前述详细描述中，各种特征为了提高图示的严谨性被组合在一个或多个示例中。然而在此应当清楚的是，上面的说明仅仅是展示性的而绝不是限制性的。该说明用于涵盖不同特征和实施例的所有替代方案、修改和等效方案。在查阅上文描述的情况下，本领域技术人员基于其专业知识将立即且直接地明了许多其他示例。

选择并描述这些实施例以便能够尽可能最好地展现本发明所基于的原理及其在实践中的应用可能性。由此，本领域技术人员可以参照预期的使用目的来最优地修改和使用本发明及其不同的实施例。在权利要求书以及说明书中，术语“包含”和“具有”用作对应术语“包括”的中性语言的概念化(neutralsprachliche Begrifflichkeiten)。此外，术语“一”、“一个”和“一种”的使用原则上应当不排除以此方式描述的多个特征和部件。