(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機キャビン（２）内の高周波の妨害電磁波を認識するための装置であって、
航空機キャビン（２）内に、複数の受信ユニット（３〜３ｎ）と、受信ユニット（３〜３ｎ）から送られてくる測定結果を評価するための監視ユニット（５）と、が配置され、
複数の受信ユニット（３〜３ｎ）は、それぞれ妨害電磁波を受信するための少なくとも１本のアンテナ（１７）と、アンテナ（１７）によって受信された妨害電磁波の電界強度が基準値に基づいて予め設定された閾値を上回るか否かを検査すると共にアンテナ（１７）によって受信された妨害電磁波の周波数が感知可能な周波数範囲内にあるか否かを検査する周波数スキャナ（１８）と、を備え、
妨害電磁波の電界強度が前記閾値を上回り且つ妨害電磁波の周波数が前記周波数範囲内にあると周波数スキャナ（１８）により検査された場合に、受信ユニット（３〜３ｎ）は、妨害電磁波の電界強度および妨害電磁波の周波数の測定結果を含むデジタル信号を監視ユニット（５）に送り、
監視ユニット（５）は、受信ユニット（３〜３ｎ）から送られてくる前記測定結果を評価するための妨害演算器（２２）を含み、
監視ユニット（５）は、デジタル信号を伝達するための接続手段を介して受信ユニット（３〜３ｎ）と協働し、
受信ユニット（３〜３ｎ）から発せられる前記測定結果を含むデジタル信号は、該デジタル信号を発している受信ユニット（３〜３ｎ）を識別する識別情報と、妨害電磁波の周波数および妨害電磁波を受信した受信ユニットにおける電界強度に関する情報と、を含んでおり、
監視ユニット（５）は、前記識別情報および前記電界強度に関する情報から妨害電磁波源の位置を特定し、
妨害演算器（２２）は、受信ユニット（３〜３ｎ）から送られてくる前記測定結果を、監視ユニット（５）内に予め記憶されている、個々の周波数範囲に割り当てられた閾値に関するデータおよび走査すべき周波数範囲に関するデータと比較し、比較結果を少なくとも一つの表示ユニット（１２，１４）に伝送するとともに、妨害電磁波の電界強度に係る前記閾値の設定に関する周波数スキャナ（１８）の前記基準値および周波数スキャナ（１８）の周波数範囲の選択に関する命令を受信ユニット（３〜３ｎ）に送り、
受信ユニット（３〜３ｎ）は、監視ユニット（５）から発せられる前記命令を受信する、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
監視ユニット（５）は、更に、前記個々の周波数範囲に割り当てられた閾値に関するデータおよび前記走査すべき周波数範囲に関するデータを含んでいるレベルマトリックス（２１）と、前記命令を受信ユニット（３〜３ｎ）に送るために妨害演算器（２２）および受信ユニット（３〜３ｎ）に接続されているスキャン制御ユニット（２３）と、受信ユニット（３〜３ｎ）から送られてきた前記デジタル信号を処理して妨害演算器（２２）に送るスキャン入力ユニット（２４）と、を含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
デジタル信号を伝達するための前記接続手段は、データバス（４）によって形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
データバス（４）は、装置に固定された部品であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
受信ユニット（３〜３ｎ）のアンテナ（１７）は、駆動装置によってほぼ垂直軸線回りに回転可能な方向検出アンテナとして形成されていることを特徴とする請求項１〜４までのいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機、特に旅客機の機内の高周波の妨害電磁波を認識するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線システムや制御システムのような搭載電子システムは電子的な処理が益々複雑になってきている。従って、搭載システムの機能に悪影響を与える可能性がある妨害電磁波を適時に認識し、防止することが必要である。このような妨害電磁波は第１に、乗客によって航空機の機内で使用される持ち運び可能な電子機器から出る。この電子機器には、電子玩具、ＣＤプレーヤ、ポータブルコンピュータおよび電話が含まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の根底をなす課題は、関連する航空機システムに影響を与える妨害電磁波の周波数範囲を監視し、装置によって受信された妨害信号に基づいて妨害電磁波源の位置をつきとめることができるように、冒頭に述べた装置を形成することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題は、航空機キャビン内の高周波の妨害電磁波を認識するための装置であって、キャビン内に、複数の受信ユニットと、測定結果を評価するための監視ユニットとが配置され、受信ユニットがそれぞれ妨害電磁波を受信するための少なくとも１本のアンテナを備え、監視ユニットが受信ユニットから送られてくる測定結果を評価するための妨害演算器を含み、監視ユニットがデジタル信号を伝達するための接続手段を介して受信ユニットと協働し、受信ユニットから発せられる測定結果を含んでいるデジタル信号が、該デジタル信号を発している受信ユニットを識別する識別情報と、妨害電磁波の周波数および妨害電磁波を受信した受信ユニットにおける電界強度に関する情報とを含んでおり、監視ユニットは前記識別情報と前記電界強度に関する情報とから妨害電磁波源の位置を特定し、妨害演算器が、受信ユニットから送られてくる測定結果を、予め監視ユニット内に記憶されている、周波数範囲に割り当てられた閾値と比較し、比較結果を少なくとも一つの表示ユニットに伝送するとともに、比較結果に基づいて周波数範囲に関する閾値命令と選択命令とを受信ユニットに送ることによって解決される。
【０００５】
その際特に、感知可能な周波数範囲内にある電磁波を出力する妨害電磁波源が、飛行の前、飛行中および飛行後、その使用開始時に直ちにつきとめることができるので、それを停止する措置を講じることができ、機内で働いている人に付加的な負担をかけずに、装置の重要な機能が進行するという利点がある。
【０００６】
本発明の他の有利な実施形は従属請求項に記載されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、図に基づいて本発明を詳しく説明する。
図１はキャビン２を備えた航空機の機体１を概略的に示している。その際、キャビンの上側範囲には複数の受信ユニット３がキャビンの長手方向に分配配置されている。受信ユニットはデジタル信号を伝達するための接続手段を介して中央の監視ユニット５に接続されている。図示した実施の形態では接続手段はデータバス４によって形成されている。図２は、乗客座席６と他のキャビン装備品７，８を備えた図１のキャビンの一部の平面図である。受信ユニット３は機体軸線９の垂直方向上方に配置されている。図示した各受信ユニット３は妨害電磁波（妨害放射線）の少なくとも周波数と電界強度を測定する能力がある。その都度検出された測定値はデータバス４を介して中央の監視ユニット５に伝達される。
【０００８】
図３は、乗客座席６と受信ユニット３を備えた図１のキャビン２の横断面図である。キャビンの上側のカバーがキャビン天井内張り１０を形成する。外見的な理由から、受信ユニット３は天井内張り１０の上方に配置されている。天井内張りの材料、すなわち合成樹脂に基づいて、受信ユニットの機能は天井内張りによって決して影響を受けない。
【０００９】
図４は中央の監視ユニット５と、データバス４を介してこの監視ユニットに接続された複数の受信ユニット３ａ〜３ｎとを備えた装置のブロック線図である。
監視ユニット５には更に、コックピット側の表示ユニット１２がデータライン１１を介して接続され、かつキャビン側の表示ユニット１４がデータライン１３を介して接続されている。監視ユニット５内には座席配置の画像が記憶されている。監視ユニットには更に、個々の受信ユニット３ａ〜３ｎの位置が記憶されている。６ｎで示した乗客座席は概略的に示してある。この場合、座席に座る図示していない人は持ち運び可能なコンピュータ１５を使用する。このコンピュータには航空機の搭載電源から導線１６を介してエネルギーが供給される。受信ユニット３ａ〜３ｎは感知可能な周波数範囲にあるすべての妨害電磁波を受信し、信号を監視ユニット５に伝達する。このような信号はすべて、信号を発した受信ユニットの識別情報と、受信された妨害電磁波の周波数と場所的な電界強度に関する情報を含んでいる。監視ユニット５はこれらのデータから、妨害電磁波の電界の中心がどこにあるかを、充分に正確に検出する。妨害電磁波源がある範囲として、例えば座席６ｎを有する列が、監視ユニット５によって検出可能である。そして、監視ユニット５はデータライン１１，１３を介してコックピット側の表示ユニット１２とキャビン側の表示ユニット１４にビデオ信号を伝達する。ここで、妨害電磁波に関する情報が取り出し可能状態で表示ユニットに存在することを示す音響的な警報信号が鳴る。この情報は操作手段、例えばスイッチの操作により、乗務員によって取り出し可能である。その後で、座席列番号を明示した座席配置の画像が当該のディスプレイパネル上に表示される。この画像の中で、座席６ｎを含む座席列が明瞭にマークされる。表示された情報に基づいて、持ち運び可能なコンピュータの使用者を適切に特定し、コンピュータを停止するよう要求することができる。
【００１０】
図５は、装置内にあるデータおよび情報経路を、受信ユニット３と監視ユニット５の内部の機能単位に基づいて示している。受信ユニット３はアンテナ１７、周波数スキャナ１８、バス送信器１９およびバス受信器２０を含んでいる。監視すべき周波数範囲の全体幅に応じて、場合によっては、個々の部分範囲に合わせられた複数のアンテナが設けられる。アンテナ１７によって受信された信号は周波数スキャナ１８に供給される。この周波数スキャナは設定された基準値に基づいて、受信した妨害電磁波の電界強度が予め定めた閾値を上回るかどうかそして感知可能な周波数範囲内にあるかどうかを検査する。この条件を満たすと、周波数スキャナ１８は信号をバス送信器１９に伝送する。このバス送信器はデータバス４を介して監視ユニット５に信号を伝送する。この信号は受信ユニット３の識別に関する情報と、妨害電波の周波数と電界強度に関する情報を含んでいる。同様にデータバス４に接続されたバス受信器２０は、監視ユニット５から出る命令を受信する。この命令は上記の閾値に関する周波数スキャナ１８の設定基準値と、周波数範囲の選択と、場合によっては適用されるスキャン分解能に関する指示である。
【００１１】
監視ユニット５はレベルマトリックス２１と、妨害演算器（外乱演算器）２２と、スキャン制御ユニット２３と、スキャン入力ユニット２４を含んでいる。レベルマトリックス２１は実際にはデータバンクであり、個々の周波数範囲に割り当てられた閾値に関するデータと、走査すべき周波数範囲に関するデータを含んでいる。ここには更に、上記の閾値を変更できる条件が記憶されている。例えば、離陸時と着陸時には閾値を比較的に低くセットし、飛行中は高くセットすることが考えられる。スキャン入力ユニット２４は受信ユニット３から供給された情報を処理し、妨害演算器２２に入力するためにこの情報を準備する。妨害演算器は情報を、レベルマトリックス２１から供給された情報と比較し、これから結果信号を作成する。この結果信号はデータライン１１，１３を経てコックピット側の表示ユニット１２とキャビン側の表示ユニット１４に伝送される。この信号は図４に関連して説明した働きをする。
【００１２】
装置が全自動で作動するので、搭載された妨害電磁波源は、係の人の助けを借りずにつきとめられる。乗務員によって行うべき唯一の作業は、装置によって供給される警報信号の監視と取決めに従った変換だけである。
【００１３】
記憶された閾値は許容限界である。これにより、この限界の下にある妨害電磁波、すなわち有害でない電磁波は考慮されない。
本発明の実施形では、データバス４は装置の固定された部品であり、この装置と共に設置される。
【００１４】
本発明の他の実施形では、受信ユニット３と監視ユニット５は、既に存在するデータバス、例えば規格ARINC 429 によるデータバスと問題なく協働するように形成されている。
【００１５】
本発明の他の実施形では、受信ユニット３と監視ユニット５の間のデータのやりとりが無線機によって無線で行われる。そのために、受信ユニット３と監視ユニット５は送信器または受信器を備えている。これは、装置を設置する際に、データラインの敷設が不要であるという利点がある。
【００１６】
本発明の他の実施形では、受信ユニット３〜３ｎのアンテナ１７が駆動装置によってほぼ垂直軸線回りに回転可能な方向検出アンテナとして形成されている。
これにより、受信ユニット３〜３ｎによって、周波数と電界強度だけでなく、妨害電磁波の方向を検出することができる。この手段はコストの増大につながるがしかし、少ない受信ユニット３〜３ｎで済み、妨害電磁波源の位置を高い精度で検出することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗客キャビンを備えた航空機の機体を示す図である。
【図２】図１のキャビンの部分平面図である。
【図３】図１のキャビンの横断面図である。
【図４】中央の監視ユニットと複数の受信ユニットを備えた装置のブロック線図である。
【図５】監視ユニットと受信ユニットの内部回路を示す図である。
【符号の説明】
３                      受信ユニット
４                      データバス
５                      監視ユニット
１２，１４              表示ユニット
１７                    アンテナ
１８                    周波数スキャナ
１９                    バス送信器
２０                    バス受信器
２１                    レベルマトリックス
２２                    妨害演算器
２３                    スキャン制御ユニット
２４                    スキャン入力ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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