交互式飞行器机舱环境制造技术

交互式飞行器机舱环境控制系统采用至少一个麦克风阵列，其设置在机舱内以捕获来自乘客的口头话语，并被配置为基于对口头话语的到达时间分析来提供对机舱内乘客位置的估计。飞行器上的数据源提供飞行上下文信息。这种数据源单独地或组合地包括飞行器上测量实时参数的传感器、飞行器的当前飞行计划。耦合到麦克风阵列的控制处理器被配置为基于口头话语来确定乘客身份。控制处理器被编程和配置为学习乘客偏好并将其与乘客身份相关联。控制处理器接收对乘客位置的估计，并被耦合以根据乘客位置、从乘客身份获得的乘客偏好和飞行上下文信息对形成机舱环境的一部分的至少一个设备提供监督控制。供监督控制。供监督控制。

【技术实现步骤摘要】
交互式飞行器机舱环境


[0001]本公开总体上涉及使用不同输入来控制多个设备和系统的自动控制。更具体地，本公开涉及对飞行器机舱和其他封闭空间的自动控制。

技术介绍

[0002]本节提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。
[0003]现代商务喷气机的飞行器机舱配备有一系列不同的乘客舒适度、安全性和娱乐系统。这些系统各自使用其自己的专用控件来独立起作用。传统上，这种专用控件是使用按钮、旋钮和屏幕上的触摸选择来手动操作的。由于在飞行的不同阶段(例如，起飞、巡航、着陆)期间背景噪声水平的广泛变化，通过语音进行控制通常不太可靠。

技术实现思路

[0004]所公开的系统使用复杂的多模式命令输入系统来支持对机舱环境的交互式控制。飞行器上的多个不同设备和系统(例如，照明、气候控制(climate control)、电动窗帘、送气供应、座椅倾斜度等)各自由配备人工智能的控制单元来控制。控制单元允许单独地或协同地完全控制每个设备或系统。因此，控制单元可以调节单个座椅的倾斜度，也可以协同地控制多个设备，以在机舱内提供不同的氛围。所公开的系统使用人工智能来识别飞行器上机组人员/乘客的身份，该身份然后可以用于定制机舱环境并为客户带来更相关的信息。
[0005]控制单元使用多个不同的输入来执行这些控制功能，这些输入包括：飞行计划、语音识别、说话者识别、说话者验证、说话者位置、用户定义的偏好、实时飞行器和设备状态信息、以及受控设备用例状态信息。
[0006]控制单元使用其人工智能从系统的先前使用中学习，从而提高控制单元的预测准确性。
[0007]通过使用不同输入和从先前使用中学到的知识，控制单元能够以高度确定性来预测用户意图表达什么命令，然后制定满足用户愿望的控制策略。
[0008]作为示例，机载系统可以在他/她的就座位置处自动应用机舱环境偏好，包括但不限于诸如以下的设置：
[0009]·
窗帘：打开/关上
[0010]·
送气：开/关
[0011]·
电视音量
[0012]·
阅读灯：开/关
[0013]基于先前的请求，机载系统可以带来与乘客/机组人员更相关的信息。例如，
[0014]·“打开电视”：自动切换到他/她喜欢的频道
[0015]·“本地新闻”：带来相关新闻，即体育/财经/交通新闻
[0016]·“播放音乐”：播放他/她喜欢的音乐
[0017]·“显示地图”：显示交通、餐厅或本地景点
[0018]作为概述，所公开的交互式飞行器机舱环境控制系统采用至少一个麦克风阵列，其设置在机舱内以捕获来自乘客的口头话语，并被配置为基于对口头话语的到达时间分析来提供对机舱内乘客位置的估计。飞行器上的数据源提供飞行上下文信息。这种数据源单独地或组合地包括飞行器上测量实时参数的传感器、飞行器的当前飞行计划。耦合到麦克风阵列的控制处理器被配置为基于口头话语来确定乘客身份。控制处理器被编程和配置为学习乘客偏好并将其与乘客身份相关联。控制处理器接收对乘客位置的估计，并被耦合以根据乘客位置、从乘客身份获得的乘客偏好和飞行上下文信息对形成机舱环境的一部分的至少一个设备提供监督控制。
附图说明
[0019]本文描述的附图仅用于所选实施例的说明性目的，而不是所有可能的实现方式。附图的特定选择不旨在限制本公开的范围。
[0020]图1是示例性飞行器的一部分的剖视平面图，示出了麦克风阵列的放置和控制单元的集成；
[0021]图1a更详细地示出了示例性麦克风阵列；
[0022]图2是控制单元和关联的传感器、致动器和数据结构的功能框图；
[0023]图3是说明可以如何测量相同说出信号的不同到达时间的波形图；
[0024]图4是说明被说出声音的波前的几何原点可以如何从不同视角到达麦克风换能器对的图；以及
[0025]图5是说明如何处理控制消息的功能框图。
具体实施方式
[0026]参考图1，示例性飞行器10以剖视平面图示出，以揭示机舱内的示例性座椅和家具布置。所公开的系统被设计为提供对机舱环境的交互式控制。作为示例，该系统提供对照明、机舱温度、电动窗帘、空气送气设置、座椅倾斜度和机上娱乐系统的交互式控制。交互式环境控制系统使用多模式传感器来获取反映应如何修改机舱内条件的用户输入，以提高乘客的舒适度和对机舱环境的享受。
[0027]在用于此目的的多模式传感器中有多个麦克风阵列12，它们部署在机舱内的分布点处，如图1中所示。这些麦克风阵列12各自包括多个单独的麦克风换能器46，如图1a中所示。换能器间隔开已知的间隔距离，这允许使用到达时间信息来定位由麦克风阵列拾取的声音的起源点。下文结合图3和图4讨论这是如何完成的进一步细节。虽然图1a中示出了螺旋麦克风阵列，但是麦克风阵列可以是任何其他图案，诸如线性、圆形、矩形等。
[0028]位于交互式环境控制系统核心的是控制处理器14，其在一个实施例中包括神经网络16。如下文将更全面描述的，控制处理器接收来自多个不同传感器和数据源的输入，包括麦克风阵列12。控制处理器根据这些输入数据确定乘客希望如何修改机舱环境。这种修改可以包括像打开或关闭单个设备(诸如机舱阅读灯)这样简单的事情，或者非常复杂的事情，诸如降低窗帘、调节环境照明的亮度和色温、将机上娱乐系统切换至特定乘客偏好的节目、以及调节乘客就座的空间中的机舱温度。控制处理器将控制信号发送到一组致动器26，致动器26被附接以嵌入到飞行器上的每个受控设备中。
[0029]除了由麦克风阵列12拾取的乘客语音命令之外，控制处理器14还从自飞行器的飞行控制计算机获得的飞行计划数据20中导出输入，以及导出提供飞行器和设备状态信息22以及其他传感器数据24的输入。
[0030]飞行器状态信息：飞行器状态信息的示例包括飞行器GPS位置(包括高程)、偏航、俯仰和横滚角、巡航速度以及地面速率。这些数据与飞行计划数据相结合，为控制处理器给出了可以从其估计到达时间的信息。通过调节照明和提醒乘员预计落地时间，这种信息可以用于准备机舱环境以进行着陆。飞行器状态信息还可以包括诸如机舱温度、湿度和外部空气温度的环境因素，控制处理器使用这些因素来维持乘客指定的机舱温度。
[0031]设备状态信息：设备状态信息22的示例针对每个受控设备包括当前操作状态和当前设置或设备操作菜单树结构内的设置位置。如将要讨论的，这种设备状态信息可以被存储为面向对象的状态变量，该面向对象的状态变量引用表示每个设备的所有可能的操作模式和状态的树结构。作为示例，简单的阅读灯可以具有简单的树结构，其包括存储以下两种状态之一的单个节点：开和关。更复杂的设备(诸如音频
‑
视频娱乐系统)将具有多节点树结构，其中节点表示设备整个操作菜单结构的每个状态。
[0032]其他传感器：提供其他传感器数据24的来源的示例包括从诸如膝上型计算机、平板和移动电话的乘客个人设备传送的蓝牙或Wi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交互式飞行器机舱环境控制系统，包括：至少一个麦克风阵列，其设置在所述机舱内以捕获来自乘客的口头话语，并被配置为基于对所述口头话语的到达时间分析来提供对所述机舱内乘客位置的估计；所述飞行器上提供飞行上下文信息的数据源，所述数据源选自由所述飞行器上测量实时参数的传感器、所述飞行器的当前飞行计划及其组合组成的组；控制处理器，其耦合到所述至少一个麦克风阵列，并被配置为基于所述口头话语来确定乘客身份；所述控制处理器被编程和配置为学习乘客偏好并将其与乘客身份相关联；以及所述控制处理器接收对乘客位置的所述估计，并被耦合以根据乘客位置、从乘客身份获得的乘客偏好和飞行上下文信息对形成所述机舱环境的一部分的至少一个设备提供监督控制。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述控制处理器包括神经网络，所述神经网络经过训练以执行说话者识别和说话者验证中的至少一项。3.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述控制处理器包括被配置为学习乘客偏好的神经网络。4.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述控制处理器包括神经网络，所述神经网络被配置为在飞行上下文信息的上下文中基于口头话语来学习乘客偏好。5.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述控制处理器被编程为使用设备状态数据结构来提供监督控制，所述设备状态数据结构存储关于受控设备的一组预定操...

【专利技术属性】
技术研发人员：布雷恩，
申请(专利权)人：湾流航空航天公司，
类型：发明
国别省市：