DE102019219976A1

DE102019219976A1 - Landeplatzsystem mit Landeunterstützungsfunktion für ein Lufttaxi

Info

Publication number: DE102019219976A1
Application number: DE102019219976.3A
Authority: DE
Inventors: Alexander Elter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2021-06-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Landeplatzsystem (10) mit Landeunterstützungsfunktion, für ein senkrecht landendes Luftfahrzeug (12), insbesondere zum Personen- und/oder Gütertransport, mit zumindest drei zueinander beabstandet angeordneten Landebereichsbegrenzungseinheiten (14) mit jeweils zumindest einer Sensoreinheit (20), welche einen Landebereich (16) für das senkrecht landende Luftfahrzeug (12) geometrisch definieren, wobei die Sensoreinheiten (20) ausgebildet sind, das auf den Landebereich (16) senkrecht landende Luftfahrzeug (12) während einer Landephase zu erfassen, um einen, insbesondere horizontalen Abstand (x) und/oder eine Position des Luftfahrzeugs (12) relativ zu einem definierten Landepunkt (22) im Landebereich (16) zu ermitteln; und einer Ausgabeeinheit (24) mit zumindest einer Sendeeinheit (26, 28), welche ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem ermittelten, insbesondere horizontalen Abstand (x) und/oder der ermittelten Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs (12) relativ zu dem definierten Landepunkt (22) im Landebereich (16) ein Informationssignal an das senkrecht landende Luftfahrzeug (12) und/oder eine Umgebung des Landebereichs (16) auszugeben, um das senkrecht landende Luftfahrzeug (12) bei der Landung zu unterstützen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem mobilen Sensorsystem zum Errichten eines Landeplatzsystems mit Landeunterstützungsfunktion, für ein senkrecht landendes Luftfahrzeug, insbesondere zum Personen- und/oder Gütertransport, und einem entsprechenden Landeplatzsystem sowie einem Verfahren zum Ausgeben eines Informationssignals zur Landeunterstützung für ein auf einem Landebereich eines Landeplatzsystems senkrecht landenden Luftfahrzeugs.
Aktuell ist das Thema „Urban Air Mobility“ durch verschiedene Start-Ups in den Medien präsent. Nach aktuellem Stand, dürfen jedoch Flugzeuge/ Fluggeräte nur von Örtlichkeiten starten, welche als Flugplatz oder Landeplatz deklariert sind (z.B. anhand der länderspezifischen Regelungen wie in Deutschland WD7-3000 - 043/09). Die Infrastruktur auf dem Boden ist hierbei maßgeblich für die Umsetzbarkeit. Bereits heute sieht man in Fotomontagen, wie Landeplätze im urbanen Raum entstehen sollen. Das bisherige Flughafen-Landeplatzkonzept scheint damit nicht vereinbar. Gerade in Bezug auf den autonomen Luftverkehr scheinen Sicherheitsanforderungen, wonach sich die Flugkontrolle der einzelnen Lufttaxis selbst validieren muss, bzgl. ihres Flugzustands sinnvoll, um die Flugsichersicherheit zu erhöhen.
Bekannt sind Instrumentenlandesysteme (instrument landing system, ILS) von Flughäfen, welche den Piloten eines Flugzeuges in den Flugphasen vor der Landung unterstützen. Diese weisen jedoch eine hohe Komplexität auf und sind v.a. auf Flugzeuge, welche nicht senkrecht starten und/oder landen, spezialisiert.
Offenbarung der Erfindung
Offenbarung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein mobiles Sensorsystem zum Errichten eines Landeplatzsystems mit Landeunterstützungsfunktion, für ein senkrecht landendes Luftfahrzeug, insbesondere zum Personen- und/oder Gütertransport, mit

- zumindest drei zueinander beabstandet anordenbaren Landebereichsbegrenzungseinheiten mit jeweils zumindest einer Sensoreinheit zum Ausbilden eines geometrisch definierten Landebereichs für das senkrecht landende Luftfahrzeug, wobei die Sensoreinheiten ausgebildet sind, das auf den Landebereich senkrecht landende Luftfahrzeug während einer Landephase zu erfassen, um einen, insbesondere horizontalen Abstand und/oder eine Position des Luftfahrzeugs relativ zu einem definierten Landepunkt im Landebereich zu ermitteln; und
- einer Ausgabeeinheit mit zumindest einer Sendeeinheit, welche ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem ermittelten, insbesondere horizontalen Abstand und/oder der ermittelten Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs relativ zu dem definierten Landepunkt im Landebereich ein Informationssignal an das senkrecht landende Luftfahrzeug und/oder eine Umgebung des Landebereichs auszugeben, um das senkrecht landende Luftfahrzeug bei der Landung zu unterstützen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Landeplatzsystem mit Landeunterstützungsfunktion, für ein senkrecht landendes Luftfahrzeug, insbesondere zum Personen- und/oder Gütertransport, mit

- zumindest drei zueinander beabstandet angeordneten Landebereichsbegrenzungseinheiten mit jeweils zumindest einer Sensoreinheit, welche einen Landebereich für das senkrecht landende Luftfahrzeug geometrisch definieren, wobei die Sensoreinheiten ausgebildet sind, das auf den Landebereich senkrecht landende Luftfahrzeug während einer Landephase zu erfassen, um einen, insbesondere horizontalen Abstand und/oder eine Position des Luftfahrzeugs relativ zu einem definierten Landepunkt im Landebereich zu ermitteln; und
- einer Ausgabeeinheit mit zumindest einer Sendeeinheit, welche ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem ermittelten, insbesondere horizontalen Abstand und/oder der ermittelten Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs relativ zu dem definierten Landepunkt im Landebereich ein Informationssignal an das senkrecht landende Luftfahrzeug und/oder eine Umgebung des Landebereichs auszugeben, um das senkrecht landende Luftfahrzeug bei der Landung zu unterstützen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Ausgeben eines Informationssignals zur Landeunterstützung für ein auf einem Landebereich eines Landeplatzsystems, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, senkrecht landenden Luftfahrzeugs, insbesondere zum Personen- und/oder Gütertransport, mit den Schritten:

- Erfassen des auf dem Landebereich senkrecht landenden Luftfahrzeugs während einer Landephase mittels Sensoreinheiten von zumindest drei zueinander beabstandet angeordneten Landebereichsbegrenzungseinheiten, um einen, insbesondere horizontalen Abstand und/oder eine Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs relativ zu einem definierten Landepunkt im Landebereich zu ermitteln, wobei die zumindest drei zueinander beabstandet angeordneten Landebereichsbegrenzungseinheiten den Landebereich geometrisch definieren und jeweils zumindest eine der Sensoreinheiten aufweisen; und
- Ausgeben eines entsprechenden Informationssignals in Abhängigkeit von dem ermittelten, insbesondere horizontalen Abstand und/oder der ermittelten Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs relativ zu dem definierten Landepunkt im Landebereich an das senkrecht landende Luftfahrzeug und/oder eine Umgebung des Landebereichs mittels zumindest einer Sendeeinheit einer Ausgabeeinheit, um das Luftfahrzeug bei der Landung zu unterstützen.

Das senkrecht landende Luftfahrzeug ist bevorzugt ein senkrecht startendes und landendes Luftfahrzeug bzw. Flugobjekt (vornehmlich Vertical Take-off and Landing Flugobjekt). Das senkrecht landende Luftfahrzeug ist bevorzugt für den Personen- und/oder Gütertransport bzw. den kommerziellen Personen- und/oder Gütertransport ausgebildet/eingerichtet. Demnach kann das senkrecht landende Luftfahrzeug bspw. ein Lufttaxi sein. Das senkrecht landende Luftfahrzeug kann ein bemannter oder unbemannter Senkrechtstarter, wie bspw. eine Drohne sein.
Das senkrecht landende Luftfahrzeug kann als Multikopter ausgebildet sein. Das senkrecht landende Luftfahrzeug kann autonom fliegend ausgebildet sein.
Das mobile Sensorsystem bzw. das Landeplatzsystem ist für ein senkrecht landendes Luftfahrzeug eingerichtet bzw. ausgelegt. Das mobile Sensorsystem bzw. das Landeplatzsystem kann mobil bzw. transportabel ausgebildet sein. D.h., mit andere Worten, dass das mobile Sensorsystem bzw. das Landeplatzsystem, insbesondere die Landebereichsbegrenzungseinheiten bspw. lösbar mit dem Boden verbindbar/verbunden und/oder auf dem Boden aufstellbar sind. Das mobile Sensorsystem bzw. das Landeplatzsystem kann jedoch auch stationär ausgebildet sein. D.h., mit andere Worten, dass das mobile Sensorsystem bzw. das Landeplatzsystem, insbesondere die Landebereichsbegrenzungseinheiten über eine feste, bspw. stoffschlüssige Verbindung und/oder lösbare Verbindung, bspw. Schraubverbindung mit dem Boden verbindbar/verbunden sind.
Das mobile Sensorsystem bzw. das Landeplatzsystem kann über eine Art „Plugand-Play“ mit einer vorhandenen, bspw. fest im Boden verankerten Infrastruktur mechanisch und ggf. elektrisch verbindbar/verbunden sein. Das Landeplatzsystem kann, insbesondere nach einer Prüfung und/oder Registrierung, bspw. durch/bei einer zuständigen Behörde oder einem zuständigen Unternehmen zertifiziert werden, sodass ein zertifizierter Landebereich entsteht.
Das mobile Sensorsystem bzw. das Start- und/oder Landeplatzsystem kann für den Betrieb eine (mobile) netzunabhängige Energiespeichereinheit aufweisen und/oder ausgebildet sein, um an ein Stromnetz, insbesondere öffentliches Stromnetz, bspw. mittels eines „Plug-and-Play“-Anschlusses angeschlossen zu werden. Die netzunabhängige Energiespeichereinheit ist eine wiederaufladbare Energiespeichereinheit. Die netzunabhängige Energiespeichereinheit kann einen oder mehrere separate wiederaufladbare Energiespeicher bzw. Akkumulatoren aufweisen. Jede Sensoreinheit und/oder jede der zumindest einen Ausgabeeinheit können jeweils einen separaten Energiespeicher aufweisen. Es kann jedoch auch nur ein gemeinsamer Energiespeicher für die Sensoreinheiten und/oder die zumindest eine Ausgabeeinheit vorgesehen sein.
Der Landebereich kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung als dreidimensionaler Raum verstanden werden. Der Landebereich ist durch die zumindest drei Landebereichsbegrenzungseinheiten geometrisch definiert, d.h. räumlich bzw. begrenzt. D.h., mit anderen Worten, dass die zumindest drei zueinander beabstandet angeordneten Landebereichsbegrenzungseinheiten eine Begrenzung bzw. Umgrenzung des Landebereichs darstellen bzw. repräsentieren. Die zumindest drei Landebereichsbegrenzungseinheiten können Randpunkte/Randlinien, insbesondere Eckpunkte/Kanten des Landebereichs darstellen bzw. repräsentieren. Hierbei kann eine gedachte Verbindung, ein physisches (Verbindungs-)Element oder eine Markierung an bzw. zwischen den einzelnen Landebereichsbegrenzungseinheiten eine Begrenzung bzw. Umgrenzung des Landebereichs darstellen bzw. repräsentieren.
Das Landeplatzsystem weist bevorzugt genau drei oder genau vier Landebereichsbegrenzungseinheiten auf. Hierbei sind die Landebereichsbegrenzungseinheiten bevorzugt umfänglich äquidistant zueinander angeordnet, sodass der Landebereich bevorzugt die Grundfläche eines gleichseitigen Dreiecks bzw. eines Quadrats aufweist. Das Landeplatzsystem kann jedoch auch fünf oder mehr Landebereichsbegrenzungseinheiten aufweisen. Hierbei sind die Landebereichsbegrenzungseinheiten bevorzugt umfänglich äquidistant zueinander angeordnet, sodass der Landebereich bevorzugt die Grundfläche eines regemäßigen Polygons aufweist.
Das Landeplatzsystem weist eine (integrierte) Landeunterstützungsfunktion auf, um das Luftfahrzeug bei der Landung zu unterstützen. Der Begriff „Landung“ umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Einleitung der Landung bzw. die Einleitung einer Landephase.
Jede der zumindest drei Landebereichsbegrenzungseinheiten weist zumindest eine Sensoreinheit auf. Jede Sensoreinheit ist ausgebildet das auf den Landebereich senkrecht landende Luftfahrzeug während einer Landephase zu erfassen, um einen, insbesondere horizontalen Abstand und/oder eine Position des Luftfahrzeugs relativ zu einem definierten Landepunkt im Landebereich zu ermitteln. Jede Sensoreinheit kann hierfür zumindest einen Sensor aufweisen, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Ultraschallsensor, Lidarsensor, insbesondere Lidar 360° Sensor, Radarsensor, insbesondere Radar 360° Sensor, Videokamerasensor. Der Videokamerasensor kann Teil einer Videokamera bzw. einer Stereokamera der Landebereichsbegrenzungseinheit sein. Hierbei kann im Falle einer Sensoreinheit mit einem Videokamerasensor aus Änderungen des Bildflusses auf den Abstand bzw. die Position des Luftfahrzeugs zurückgeschlossen werden. Hierbei kann aus Datenschutzgründen und ggf. zur Erhöhung der Akzeptanz bei der Bevölkerung, die Sensoreinheit selbst oder die Ausgabeeinheit ausgebildet sein, Menschen auf erfassten Bildern unkenntlich zu machen, bspw. durch eine entsprechende Bearbeitung bzw. Verpixelung, sodass keinen Personen-Tracking möglich ist.
Bei dem Abstand handelt es sich hierbei verständlicherweise um einen Abstand, insbesondere horizontalen Abstand von einem definierten Punkt bzw. Bereich des Luftfahrzeugs zu einem definierten Landepunkt im Landebereich.
Jede Sensoreinheit kann jeweils mehrere Sensoren zum Erfassen des Luftfahrzeugs in dem Landebereich sowie in einem Flugraum über dem Landebereich aufweisen.
Bevorzugt weisen die zumindest drei Landebereichsbegrenzungseinheiten jeweils zumindest einen, insbesondere säulenförmigen oder stabförmigen oder spießförmigen Begrenzungskörper auf, an dem die entsprechende Sensoreinheit angeordnet ist. Der Begrenzungskörper kann als Säule, Pfahl oder Pfosten ausgebildet sein. Der Begrenzungskörper dient insbesondere zur Verankerung im Boden.
Die Ausgabeeinheit ist bevorzugt ausgebildet, Sensorsignale von zumindest einer, insbesondere allen Sensoreinheiten, insbesondere drahtlos zu empfangen. D.h., mit anderen Worten, dass zumindest eine Sendeinheit, insbesondere alle Sendeeinheiten ausgebildet ist/sind, Sensorsignale an die Ausgabeeinheit auszugeben bzw. zu übertragen.
Die Ausgabeeinheit weist zumindest eine Sendeeinheit auf. Die Ausgabeeinheit kann genau eine Sendeeinheit aufweisen, welche an einem der Begrenzungskörper angeordnet ist. Die Ausgabeeinheit kann alternativ oder zusätzlich auch bevorzugt jeweils zumindest eine an mehreren, insbesondere jedem der Begrenzungskörper angeordnete weitere Sendeeinheit aufweisen. Hierbei ist bevorzugt an jedem Begrenzungskörper jeweils eine Sendeeinheit angeordnet, welche ausgebildet ist, das Informationssignal an die Umgebung des Landebereichs auszugeben, wobei ferner zumindest eine, insbesondere genau eine weitere Sendeeinheit an einem der Begrenzungskörper angeordnet ist, welche ausgebildet ist, das Informationssignal an das Luftfahrzeug auszugeben.
Die Ausgabeeinheit ist ferner ausgebildet, in Abhängigkeit von dem ermittelten, insbesondere horizontalen Abstand und/oder der ermittelten Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs relativ zu dem definierten Landepunkt im Landebereich ein Informationssignal an das senkrecht landende Luftfahrzeug und/oder eine Umgebung des Landebereichs auszugeben, um das senkrecht landende Luftfahrzeug bei der Landung zu unterstützen. D.h., mit anderen Worten, dass in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand und/oder der ermittelten Position mittels der Ausgabeeinheit bspw. entschieden wird, ob das Informationssignal an sich ausgegeben wird oder nicht, d.h. die Ausgabeeinheit aktiv wird oder nicht, und/oder in welcher Art und/oder mit welchem Inhalt das Informationssignal ausgegeben wird.
Die Ausgabeeinheit kann ausgebildet sein, den Abstand und/oder die ermittelte Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs relativ zu dem definierten Landepunkt unter Verwendung von Sensorsignalen der Sensoreinheiten zu ermitteln.
Die Ausgabeeinheit kann ferner ausgebildet sein, bei einem ermittelten Abstand von größer einem definierten Schwellenwert ein in der Umgebung des Landebereichs optisch und/oder akustisch wahrnehmbares konstantes erstes Informationssignal auszugeben, und bei einem ermittelten Abstand von kleiner oder gleich dem definierten Schwellenwert ein in der Umgebung des Landebereichs optisch und/oder akustisch wahrnehmbares von dem konstanten ersten Informationssignal verschiedenes konstantes zweites Informationssignal auszugeben.
Die Ausgabeeinheit kann außerdem ausgebildet sein, das Informationssignal, insbesondere das optisch und/oder akustisch wahrnehmbare Signal im Wesentlichen gleichzeitig mittels aller Sendeeinheiten an die Umgebung des Landebereichs auszugeben.
Die Ausgabeeinheit kann außerdem ausgebildet sein, in Abhängigkeit von dem ermittelten, insbesondere horizontalen Abstand und/oder der ermittelten Position ein Steuersignal an das Luftfahrzeug zur Landesteuerung des Luftfahrzeugs auszugeben, bspw. bei einem Defekt oder Ausfall von entsprechenden Sensoren des Luftfahrzeugs.
Das Informationssignal kann mehrere Signale, insbesondere mit mehreren Signalarten umfassen. Demnach kann das Informationssignal ein erstes Informationssignal an das senkrecht landende Luftfahrzeug und ein zweites Informationssignal an die Umgebung des Landebereichs umfassen. Das Informationssignal kann vorteilhafterweise ein von dem Luftfahrzeug empfangbares Datensignal; und/oder ein für Personen, insbesondere einen Piloten des senkrecht landenden Luftfahrzeugs in der Umgebung des Landebereichs und/oder im Landebereich optisch und/oder akustisch wahrnehmbares Signal bzw. optisches und/oder akustisches Informationssignal umfassen oder sein. Hierbei kann die Sendeeinheit ausgebildet sein, das Datensignal drahtlos an das Luftfahrzeug auszugeben. Eine drahtlose Übertragung von Signalen bzw. Datensignalen kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung bspw. über Wifi oder Bluetooth oder das Mobilfunknetz erfolgen. Das Datensignal weist bevorzugt Daten über den ermittelten Abstand und/oder die ermittelte Position des Luftfahrzeugs relativ zu dem Landepunkt auf. Das Datensignal kann ferner bevorzugt Daten über eine ermittelte Geschwindigkeit des Luftfahrzeugs und/oder für eine Flugbahnkorrektur beim Landen relevante Umweltparameter, insbesondere eine aktuelle Windstärke und/oder eine aktuelle Windrichtung, aufweisen. Hierbei kann das Landeplatzsystem ausgebildet sein, die Umweltparameter zu ermitteln und/oder von einer externen Einheit zu empfangen. Das Datensignal kann außerdem zumindest eine Information aufweisen mit oder in Bezug auf: Kennzeichnung oder ID des Landeplatzsystems und/oder des Start- und/oder Landebereichs, Kennzeichnung oder ID des Eigentümers und/oder des Besitzers, Position Landeplatzsystems und/oder des Start- und/oder Landebereichs. Das Datensignal kann auch ein Bild des Landeplatzsystems und/oder des Landebereichs und/oder der Umgebung des Aufstellungsortes aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Sendeeinheit eine optische Leuchteinheit, bspw. mit LEDs, oder eine akustische Einheit, bspw. mit einem Lautsprecher, umfassen, um das optisch und/oder akustisch wahrnehmbare Signal auszugeben. Das Informationssignal, insbesondere das optische bzw. akustische Signal, kann ein konstantes Informationssignal, insbesondere Leuchtsignal umfassen oder sein.
Durch die vorliegende Erfindung ist es nunmehr möglich, ein bspw. urbanes Landeplatzsystem mit einer einfachen und kostengünstigen Landeunterstützungsfunktion für ein senkrecht landendes Luftfahrzeug bereitzustellen. Die Landeunterstützungsfunktion führt zu einer wesentlichen Erhöhung der Sicherheit, da das Informationssignal zum einen zur Validierung und/oder Ergänzung der Boardsensordaten des Luftfahrzeugs verwendet werden können. Zum anderen kann das Informationssignal, bspw. bei einem Defekt oder Ausfall von entsprechenden Sensoren des Luftfahrzeugs, eine Rückfalloption zur sicheren, extern assistierten bzw. geleiteten, (Not-)Landung bieten. Ferner kann hierdurch auch die Akzeptanz von Luftfahrzeugen, insbesondere autonomen Lufttaxis in der Bevölkerung erhöht werden.
Es ist vorteilhaft, wenn die Ausgabeeinheit ausgebildet ist, das Informationssignal ferner in Abhängigkeit von zumindest einem Flugparameter des Luftfahrzeugs, insbesondere erst ab Vorliegen des Flugparameters des Luftfahrzeugs und/oder bei Überschreitung oder Unterschreitung eines definierten Schwellenwerts für den Flugparameter des Luftfahrzeugs, insbesondere automatisiert auszugeben; und/oder die Sensoreinheiten ausgebildet sind, das Erfassen des Luftfahrzeugs in Abhängigkeit von zumindest einem Flugparameter des Luftfahrzeugs, insbesondere erst ab Vorliegen des Flugparameters des Luftfahrzeugs und/oder bei Überschreitung oder Unterschreitung eines definierten Schwellenwerts für den Flugparameter des Luftfahrzeugs, insbesondere automatisiert durchzuführen. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Flugparameter des Luftfahrzeugs ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Distanz zum Landebereich; prognostizierte oder geplante Flugdauer bis zum Erreichen des Landebereichs; prognostizierter oder geplanter Landezeitpunkt; prognostizierte oder geplante Flugdauer bis zur Einleitung einer Landephase; Einleitung einer Landephase; angeforderte Landefreigabe für das Luftfahrzeug. Durch diese Maßnahme kann das Landeplatzsystem sehr energieeffizient betrieben werden, da die Sensoreinheiten und/oder die Ausgabeeinheit nur in relevanten Fällen aktiv wird/werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Sensoreinheiten ferner zur Bereichsüberwachung des Landeplatzsystems ausgebildet sind, Objekte in dem Landebereich und/oder in einem Umfeldbereich des Landebereichs zu erfassen; und die Ausgabeeinheit ferner ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem mittels der Sensoreinheiten in dem Landebereich und/oder dem Umfeldbereich des Landebereichs erfassten Objekt zumindest ein weiteres entsprechendes Informationssignal an eine externe Einheit, insbesondere das Luftfahrzeug, und/oder die Umgebung des Landebereichs auszugeben. D.h., mit anderen Worten, dass das Landeplatzsystem ferner eine (integrierte) Bereichsüberwachungsfunktion aufweist, um Objekte in den relevanten Bereichen zu erfassen.
Unter einem Objekt kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung bspw. ein Gegenstand, insbesondere ein Luftfahrzeug, oder ein Lebewesen, insbesondere ein Mensch verstanden werden. Unter einer Bereichsüberwachung kann somit im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere die Überwachung des Landebereichs und/oder eines Umfeldbereichs des Landebereichs in Bezug auf vorhandene bzw. dort befindlichen Objekte verstanden werden. Hierbei ist die Bereichsüberwachung insbesondere eine Überwachung in Hinblick auf eine Belegung durch ein Luftfahrzeug und/oder auf das Vorhandensein einer Person, welche bspw. durch ein landendes Luftfahrzeug gefährdet werden könnte. Der Umfeldbereich kann hierbei insbesondere ein definierter bzw. geometrisch, d.h. räumlich definierter Umfeldbereich sein. Der Umfeldbereich kann durch die Sensierungsbereiche bzw. Sensorfelder der Sensoreinheiten geometrisch definiert bzw. begrenzt sein. Der Umfeldbereich kann ein den Landebereich umgrenzender Bereich, bspw. mit einer definierten (konstanten oder variierenden) Breite sein. Der Umfeldbereich ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls als dreidimensionaler Raum zu verstehen.
Jede Sensoreinheit kann jeweils zur Bereichsüberwachung des Landebereichs zumindest einen ersten Sensor zum Erfassen von Objekten im Landebereich, und/oder zur Bereichsüberwachung des Umfeldbereichs des Landebereichs zumindest einen zweiten Sensor zum Erfassen von Objekten in dem Umfeldbereich des Landebereichs aufweisen. Jede Sensoreinheit kann ferner einen weiteren Sensor zur Überwachung eines Flugraums über dem Landebereich aufweisen.
Durch diese Maßnahme kann ein Landeplatzsystem bereitgestellt werden, dessen Landebereich und/oder Umfeldbereich auf Objekte überwacht wird, und welches in Abhängigkeit davon Informationen ausgibt, bspw. an eine Cloud über einen aktuellen Belegungszustand des Landebereichs oder als Warnsignal an Personen, welche sich in einem Sicherheitsbereich befinden und/oder denen signalisiert werden soll, dass ein Luftfahrzeug im Landeanflug ist.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Ausgabeeinheit ferner ausgebildet ist, Signale von einer externen Einheit zu empfangen und in Abhängigkeit davon mittels der zumindest einen Sendeeinheit ein weiteres Informationssignal an die Umgebung des Landebereichs und/oder die externe Einheit auszugeben. Die externe Einheit kann bspw. ein senkrecht startendes und/oder landendes Luftfahrzeug oder eine Cloud, insbesondere eines Flottenbetreibers von Luftfahrzeugen und/oder einer Buchungsplattform von Luftfahrzeugen bzw. Lufttaxis, oder ein Mobilfunktelefon bzw. ein Smartphone sein. Durch diese Maßnahme können diverse Informationen von bspw. einem Kunden, welcher ein Buchungsinteresse hat, empfangen und an das Luftfahrzeug oder die Cloud weitergeleitet werden. Ferner können Informationen von der Cloud empfangen und an Kunden oder das Luftfahrzeug weitergeleitet werden.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 und 2 schematische Darstellungen einer Ausführungsform eines Landeplatzsystems mit Landunterstützungsfunktion in verschiedenen Szenarien; und
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In 1 und 2 ist eine schematische Darstellung eines Landeplatzsystems mit Landunterstützungsfunktion gezeigt, welches in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist. Hierbei sind in den 1 und 2 verschiedene Szenarien gezeigt.
Das Landeplatzsystem 10 ist für ein senkrecht landendes Luftfahrzeug 12 bzw. ein Lufttaxi 12 zum Transport von Personen eingerichtet bzw. ausgelegt.
Das Landeplatzsystem 10 weist vier zueinander beabstandet angeordnete Landebereichsbegrenzungseinheiten 14 auf. Die Landebereichsbegrenzungseinheiten 14 sind umfänglich äquidistant zueinander angeordnet und definieren geometrisch bzw. bilden einen Landebereich 16 für das senkrecht landende Luftfahrzeug 12 bzw. Lufttaxi 12.
Die Landebereichsbegrenzungseinheiten 14 weisen jeweils einen säulenförmigen Begrenzungskörper 18 auf. Die Landebereichsbegrenzungseinheiten 14 weisen ferner jeweils eine Sensoreinheit 20 auf, welche an dem entsprechenden Begrenzungskörper 18 angeordnet sind. Die Sensoreinheiten 20 sind wiederum ausgebildet, das auf den Landebereich 16 senkrecht landende Luftfahrzeug 12 während einer Landephase zu erfassen, um einen horizontalen Abstand x des Luftfahrzeugs 12 relativ zu einem definierten Landepunkt 22 im Landebereich 16 zu ermitteln. Hierfür weisen die Sensoreinheiten 20 jeweils mehrere (nicht gezeigte) Ultraschallsensoren auf.
Das Landeplatzsystem 10 weist ferner eine Ausgabeeinheit 24 auf. Die Ausgabeeinheit 24 ist ausgebildet, den horizontalen Abstand x unter Verwendung von Sensorsignalen der Sensoreinheiten 20 zu ermitteln. Die Ausgabeeinheit 24 ist ferner ausgebildet, in Abhängigkeit von dem ermittelten horizontalen Abstand x ein erstes Informationssignal an das senkrecht landende Luftfahrzeug 12 und/oder ein zweites Informationssignal an eine Umgebung des Landebereichs 16 auszugeben, um das senkrecht landende Luftfahrzeug 12 bei der Landung zu unterstützen.
Zum Ausgeben des ersten Informationssignals an das Lufttaxi 12, weist die Ausgabeeinheit 24 genau eine erste Sendeeinheit 26 auf, welche an einem der Begrenzungskörper 18 angeordnet ist. Das erste Informationssignal ist ein von dem Lufttaxi 12 empfangbares Datensignal, welches Daten zu dem ermittelten Abstand x aufweist. Das Datensignal kann ferner auch Daten über eine ermittelte Geschwindigkeit des Luftfahrzeugs 12 und/oder für eine Flugbahnkorrektur beim Landen relevante Umweltparameter, insbesondere eine aktuelle Windstärke und/oder eine aktuelle Windrichtung, aufweisen.
Zum Ausgeben eines zweiten Informationssignals an die Umgebung des Landebereichs 16 weist die Ausgabeeinheit 24 an jedem der Begrenzungskörper 18 jeweils eine zweite Sendeeinheit 28 auf. Die zweiten Sendeeinheiten 28 sind als Leuchteinheiten 28 ausgebildet. Das zweite Informationssignal ist ein für ein für Personen, insbesondere einen Piloten des senkrecht landenden Luftfahrzeugs 12 in der Umgebung des Landebereichs 16 und/oder im Landebereich 16 optisch wahrnehmbares Signal bzw. optisches Informationssignal. Hierbei ist die Ausgabeeinheit 24 ausgebildet, das optische Informationssignal im Wesentlichen gleichzeitig mittels aller zweiten Sendeeinheiten 28 an die Umgebung des Landebereichs 16 auszugeben.
Wie aus 1 und 2 ersichtlich, ist die Ausgabeeinheit 24 hierbei ausgebildet, in einem ersten Szenario (1), bei einem ermittelten Abstand x von bspw. größer 10cm ein in der Umgebung des Landebereichs 16 optisch wahrnehmbares konstantes rotes Informationssignal, und in einem zweiten Szenario (2) bei einem ermittelten Abstand x von kleiner oder gleich 10cm ein in der Umgebung des Landebereichs 16 optisch wahrnehmbares grünes Informationssignal auszugeben.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels als Verfahren 100 zum Ausgeben eines Informationssignals zur Landeunterstützung für ein auf einem Landebereich 16 eines Landeplatzsystems 10, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, senkrecht landenden Luftfahrzeugs 12, insbesondere zum Personen- und/oder Gütertransport. Das Verfahren 100 umfasst einen Schritt des Erfassens 102 des auf dem Landebereich 16 senkrecht landenden Luftfahrzeugs 12 während einer Landephase mittels Sensoreinheiten 20 von zumindest drei zueinander beabstandet angeordneten Landebereichsbegrenzungseinheiten 14, um einen, insbesondere horizontalen Abstand x und/oder eine Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs 12 relativ zu einem definierten Landepunkt 22 im Landebereich 16 zu ermitteln, wobei die zumindest drei zueinander beabstandet angeordneten Landebereichsbegrenzungseinheiten 14 den Landebereich 16 geometrisch definieren und jeweils zumindest eine der Sensoreinheiten 20 aufweisen. Das Verfahren 100 umfasst ferner einen Schritt des Ausgebens 104 eines entsprechenden Informationssignals in Abhängigkeit von dem ermittelten, insbesondere horizontalen Abstand x und/oder der ermittelten Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs 12 relativ zu dem definierten Landepunkt 22 im Landebereich 16 an das senkrecht landende Luftfahrzeug 12 und/oder eine Umgebung des Landebereichs 16 mittels zumindest einer Sendeeinheit 26, 28 einer Ausgabeeinheit 24, um das Luftfahrzeug 12 bei der Landung zu unterstützen.

Claims

Mobiles Sensorsystem (10) zum Errichten eines Landeplatzsystems (10) mit Landeunterstützungsfunktion, für ein senkrecht landendes Luftfahrzeug (12), insbesondere zum Personen- und/oder Gütertransport, mit - zumindest drei zueinander beabstandet anordenbaren Landebereichsbegrenzungseinheiten (14) mit jeweils zumindest einer Sensoreinheit (20) zum Ausbilden eines geometrisch definierten Landebereichs (16) für das senkrecht landende Luftfahrzeug (12), wobei die Sensoreinheiten (20) ausgebildet sind, das auf den Landebereich (16) senkrecht landende Luftfahrzeug (12) während einer Landephase zu erfassen, um einen, insbesondere horizontalen Abstand (x) und/oder eine Position des Luftfahrzeugs (12) relativ zu einem definierten Landepunkt (22) im Landebereich (16) zu ermitteln; und - einer Ausgabeeinheit (24) mit zumindest einer Sendeeinheit (26, 28), welche ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem ermittelten, insbesondere horizontalen Abstand (x) und/oder der ermittelten Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs (12) relativ zu dem definierten Landepunkt (22) im Landebereich (16) ein Informationssignal an das senkrecht landende Luftfahrzeug (12) und/oder eine Umgebung des Landebereichs (16) auszugeben, um das senkrecht landende Luftfahrzeug (12) bei der Landung zu unterstützen.
Landeplatzsystem (10) mit Landeunterstützungsfunktion, für ein senkrecht landendes Luftfahrzeug (12), insbesondere zum Personen- und/oder Gütertransport, mit - zumindest drei zueinander beabstandet angeordneten Landebereichsbegrenzungseinheiten (14) mit jeweils zumindest einer Sensoreinheit (20), welche einen Landebereich (16) für das senkrecht landende Luftfahrzeug (12) geometrisch definieren, wobei die Sensoreinheiten (20) ausgebildet sind, das auf den Landebereich (16) senkrecht landende Luftfahrzeug (12) während einer Landephase zu erfassen, um einen, insbesondere horizontalen Abstand (x) und/oder eine Position des Luftfahrzeugs (12) relativ zu einem definierten Landepunkt (22) im Landebereich (16) zu ermitteln; und - einer Ausgabeeinheit (24) mit zumindest einer Sendeeinheit (26, 28), welche ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem ermittelten, insbesondere horizontalen Abstand (x) und/oder der ermittelten Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs (12) relativ zu dem definierten Landepunkt (22) im Landebereich (16) ein Informationssignal an das senkrecht landende Luftfahrzeug (12) und/oder eine Umgebung des Landebereichs (16) auszugeben, um das senkrecht landende Luftfahrzeug (12) bei der Landung zu unterstützen.
Mobiles Sensorsystem (10) und/oder Landeplatzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (24) ausgebildet ist, den Abstand (x) und/oder die ermittelte Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs (12) relativ zu dem definierten Landepunkt (22) unter Verwendung von Sensorsignalen der Sensoreinheiten (20) zu ermitteln.
Mobiles Sensorsystem (10) und/oder Landeplatzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Informationssignal - ein von dem Luftfahrzeug (12) empfangbares Datensignal; und/oder - ein für Personen, insbesondere einen Piloten des senkrecht landenden Luftfahrzeugs (12) in der Umgebung des Landebereichs (16) und/oder im Landebereich (16) optisch und/oder akustisch wahrnehmbares Signal umfasst oder ist.
Mobiles Sensorsystem (10) und/oder Landeplatzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Informationssignal Daten über den ermittelten Abstand (x) und/oder die ermittelte Position des Luftfahrzeugs (12) relativ zu dem Landepunkt (22) aufweist.
Mobiles Sensorsystem (10) und/oder Landeplatzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Informationssignal Daten über eine ermittelte Geschwindigkeit des Luftfahrzeugs (12) und/oder für eine Flugbahnkorrektur beim Landen relevante Umweltparameter, insbesondere eine aktuelle Windstärke und/oder eine aktuelle Windrichtung, aufweist.
Mobiles Sensorsystem (10) und/oder Landeplatzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (24) ausgebildet ist, bei einem ermittelten Abstand (x) von größer einem definierten Schwellenwert ein in der Umgebung des Landebereichs (16) optisch und/oder akustisch wahrnehmbares konstantes erstes Informationssignal auszugeben, und bei einem ermittelten Abstand (x) von kleiner oder gleich dem definierten Schwellenwert ein in der Umgebung des Landebereichs (16) optisch und/oder akustisch wahrnehmbares von dem konstanten ersten Informationssignal verschiedenes konstantes zweites Informationssignal auszugeben.
Mobiles Sensorsystem (10) und/oder Landeplatzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Ausgabeeinheit (24) ausgebildet ist, das Informationssignal ferner in Abhängigkeit von zumindest einem Flugparameter des Luftfahrzeugs (12), insbesondere erst ab Vorliegen des Flugparameters des Luftfahrzeugs (12) und/oder bei Überschreitung oder Unterschreitung eines definierten Schwellenwerts für den Flugparameter des Luftfahrzeugs (12), insbesondere automatisiert auszugeben; und/oder - die Sensoreinheiten (20) ausgebildet sind, das Erfassen des Luftfahrzeugs (12) in Abhängigkeit von zumindest einem Flugparameter des Luftfahrzeugs (12), insbesondere erst ab Vorliegen des Flugparameters des Luftfahrzeugs (12) und/oder bei Überschreitung oder Unterschreitung eines definierten Schwellenwerts für den Flugparameter des Luftfahrzeugs (12), insbesondere automatisiert durchzuführen.
Mobiles Sensorsystem (10) und/oder Landeplatzsystem (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flugparameter des Luftfahrzeugs (12) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Distanz zum Landebereich (16); prognostizierte oder geplante Flugdauer bis zum Erreichen des Landebereichs (16); prognostizierter oder geplanter Landezeitpunkt; prognostizierte oder geplante Flugdauer bis zur Einleitung einer Landephase; Einleitung einer Landephase; angeforderte Landefreigabe für das Luftfahrzeug (12).
Mobiles Sensorsystem (10) und/oder Landeplatzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Landebereichsbegrenzungseinheiten (14) jeweils zumindest einen, insbesondere säulenförmigen oder stabförmigen oder spießförmigen Begrenzungskörper (18) aufweisen, an dem die entsprechende Sensoreinheit (20) angeordnet ist.
Mobiles Sensorsystem (10) und/oder Landeplatzsystem (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (24) genau eine Sendeeinheit (26) aufweist, welche an einem der Begrenzungskörper (18) angeordnet ist, und/oder jeweils zumindest eine weitere Sendeeinheit (28) der Ausgabeeinheit (24) an mehreren Begrenzungskörpern (18), insbesondere jedem der Begrenzungskörper (18) angeordnet ist.
Mobiles Sensorsystem (10) und/oder Landeplatzsystem (10) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Begrenzungskörper (18) jeweils eine Sendeeinheit (28) angeordnet ist, welche ausgebildet ist, das Informationssignal an die Umgebung des Landebereichs (16) auszugeben, wobei ferner zumindest eine, insbesondere genau eine weitere Sendeeinheit (26) an einem der Begrenzungskörper (18) angeordnet ist, welche ausgebildet ist, das Informationssignal an das Luftfahrzeug (12) auszugeben.
Mobiles Sensorsystem (10) und/oder Landeplatzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (24) ausgebildet ist, Sensorsignale von zumindest einer, insbesondere allen Sensoreinheiten (20), insbesondere drahtlos zu empfangen.
Mobiles Sensorsystem (10) und/oder Landeplatzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheiten (20) zumindest einen Sensor aufweisen, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Ultraschallsensor, Lidarsensor, Radarsensor, Videokamerasensor.
Mobiles Sensorsystem (10) und/oder Landeplatzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Sensoreinheiten (20) ferner zur Bereichsüberwachung des Landeplatzsystems (10) ausgebildet sind, Objekte (12) in dem Landebereich (16) und/oder in einem Umfeldbereich des Landebereichs (16) zu erfassen; und - die Ausgabeeinheit (24) ferner ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem mittels der Sensoreinheiten (20) in dem Landebereich (16) und/oder dem Umfeldbereich des Landebereichs (16) erfassten Objekt (12) zumindest ein weiteres entsprechendes Informationssignal an eine externe Einheit (12), insbesondere das Luftfahrzeug (12), und/oder die Umgebung des Landebereichs (16) auszugeben.
Verfahren (100) zum Ausgeben eines Informationssignals zur Landeunterstützung für ein auf einem Landebereich (16) eines Landeplatzsystems (10), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, senkrecht landenden Luftfahrzeugs (12), insbesondere zum Personen- und/oder Gütertransport, mit den Schritten: - Erfassen (102) des auf dem Landebereich (16) senkrecht landenden Luftfahrzeugs (12) während einer Landephase mittels Sensoreinheiten (20) von zumindest drei zueinander beabstandet angeordneten Landebereichsbegrenzungseinheiten (14), um einen, insbesondere horizontalen Abstand (x) und/oder eine Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs (12) relativ zu einem definierten Landepunkt (22) im Landebereich (16) zu ermitteln, wobei die zumindest drei zueinander beabstandet angeordneten Landebereichsbegrenzungseinheiten (14) den Landebereich (16) geometrisch definieren und jeweils zumindest eine der Sensoreinheiten (20) aufweisen; und - Ausgeben (104) eines entsprechenden Informationssignals in Abhängigkeit von dem ermittelten, insbesondere horizontalen Abstand (x) und/oder der ermittelten Position des senkrecht landenden Luftfahrzeugs (12) relativ zu dem definierten Landepunkt (22) im Landebereich (16) an das senkrecht landende Luftfahrzeug (12) und/oder eine Umgebung des Landebereichs (16) mittels zumindest einer Sendeeinheit (26, 28) einer Ausgabeeinheit (24), um das Luftfahrzeug (12) bei der Landung zu unterstützen.