CN103733744B - 能够从设备分离的可拆卸通信卡式盒及与其对应的设备、组件和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通信卡式盒（1），其特征在于，-其适用于在正常操作期间，以能够拆卸的方式集成在主机设备（2）的凹部（25）中，卡式盒的外前部部分（13）在主机设备（2）的凹部（25）之外，并且其特征在于，-在正常操作期间，其包括至少一个前端口，该前端口位于卡式盒（1）的内部空间中，并且意在与同样位于卡式盒（1）的内部空间中的无线通信模块配合，在正常操作期间，前端口更加适用于在内部空间中具有能够调节的位置，使得模块至少部分地位于卡式盒（1）的外前部部分（13）中。本发明还涉及与其对应的一种设备、一种组件和一种系统。

Description

能够从设备分离的可拆卸通信卡式盒及与其对应的设备、组件和系统
技术领域
本发明涉及一种可从设备拆卸的通信卡式盒、一台设备、对应的组件和系统。
背景技术
已知由原始设备制造商（OEM）专门制造以合并到机上主机设备中的无线通信模块（例如，根据3G标准），例如飞行器的航空电子数据采集、处理和通信单元。
然而，包括至少一个模块和一台设备的上述组件具有缺陷。
特定的主机设备对于特定的集成模块来说是经认证并且有资格的，并且后者不能随着技术同步地发展。因此，组件容易不断地报废。
在模块技术变化的情况下，设备必须是新的认证和资格的主体，这是因为模块的说明书、接口和机械封装是专有的（通信模块实际上由OEM专门制造，并因此没有被标准化）。
而且，对于每一台机上设备来说模块的最大数量是固定的，并且如果已经达到了合并到设备中的模块的最大数量，则因此不可能将模块增加至一台设备上。
然而，不可能使用已知标准的和商用的无线通信模块，特别是在飞行器的情况下，这是因为以下问题的过多约束：
-机械集成，
-计算机安全管理，例如驱动程序的安装或通信安全，
-环境条件，
-安全，例如避免飞行中的电磁辐射，或者
-报废管理。
发明内容
本发明提出至少纠正这些缺陷中的一个。
为此，提出了根据本发明的通信卡式盒，其特征在于在正常操作中其配置成以能够拆卸的方式集成到一台主机设备中的凹部中，卡式盒的前外部部分配置成在主机设备中的凹部之外，以及在于，在正常操作中，其包括至少一个前端口，所述前端口位于所述卡式盒的内部空间中，并且在正常操作中配置成与同样位于所述卡式盒的内部空间中的无线通信模块配合，前端口也配置成在内部空间中具有能够调节的位置，使得模块至少部分地位于所述卡式盒的前外部部分中。
本发明有利地补充了单独采用的或以任意一种它们在技术上可能的组合的以下特征：
-所述卡式盒具有底座和与底座机械地配合以打开和/或关闭所述
卡式盒的盖子；
-所述卡式盒包括位于内部空间中并且适用于经由所述卡式盒以
与凹部的连接器配合的后连接器，并且所述前端口包括在内部空
间中平移安装的并且通过软性电缆连接到所述后连接器的连接器；
-所述卡式盒包括与前端口纵向对齐的模块阻挡器；
-所述卡式盒包括在前外部部分上的显示装置；
-所述前端口为USB端口或PCIe端口；
-所述卡式盒包括用于所述卡式盒的识别逻辑电路；
-所述前外部部分包括用于插入在模块外部的天线的在所述卡式
盒外部的凹部和/或用于外部天线的连接器。
本发明也涉及对于所述卡式盒作为主机的一台设备，包括一台设备和卡式盒的一种组件，以及包括卡式盒和无线通信模块的一种系统。
本发明具有许多优点。
本发明使得使用者能够具有可用的无线通信组件，特别是安装在飞行器（例如，飞机或直升机类型的飞行器）上的组件，用于机上到地面的数据交换（例如在着陆之后，在飞行器和位于地面上的中心之间）和/或机上到机上的特别是航空电子数据的交换（在同一个飞行器内）。
该通信能够为机器面向机器（没有人为干扰）或者机器对使用者（例如，通过使用便携式维护终端类型（PMAT、Tablette、PDA等等）的人机界面工具）。
本发明使得组件的通信模块具有技术进步（特别是关于相关联的无线通信协议，比如WiFi、电信3/4G、ZigBee…），并因此组件是抗报废的。因此，模块的技术能够变化而对组件的主机设备没有影响。
可以特别使用已知标准的商用无线通信模块。
然而，仅仅主机设备的设计者认证已知的标准设备并赋予其资格，根据本发明，所述已知的标准设备能够集成在设备中，特别是在功能和环境验证阶段期间。仅仅主机设备的设计者设计或修改被允许合并在设备中的驱动程序。因此，先前没有认证和具有资格的模块的集成是被禁止的，这归功于加密签章，其确保了组件的安全性。
给定类型的模块能够集成在若干不同类型的卡式盒中，每一个卡式盒都特定于待被完成的任务配置文件（profil）。
因此，设备能够根据在任务期间经过的国家并且根据电信网络运行商来优化漫游和通信成本。
而且，各种各样不同的卡式盒能够安装在飞行器上。
本发明的每一个卡式盒都容易且灵活地使用。其可容易地由没有经验的使用者在飞行器上进行改变。
而且，基于合并在其中的模块，每一个卡式盒都是可进化的，并且可容易地由没有经验的使用者重构或改变。
附图说明
本发明的其他特征，目的和优点将从下面的描述中显现出来，其纯粹是说明性的并且非限制性的，并且其必须参照所附附图进行阅读，在附图中：
-图1示意性地显示了根据本发明的组件的前视图和立体图，
-图2示意性地显示了根据本发明的组件的后视图和立体图，
-图3示意性地显示了根据本发明的组件的纵向剖视图，
-图4示意性地显示了根据本发明的组件的一些元件，
-图5示意性地显示了根据本发明的卡式盒的内部空间，以及
-图6示意性地显示了根据本发明的组件的变型的前视立体图。
在所有图中，相似的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1、图2和图3示意性地显示了组件，包括
-首先，通信卡式盒1的可能的实施方案，以及
-此外，一台主机设备2的可能的实施方案。
设备2包括特别具有前表面和后表面的外壳。
优选地但是非限制性地，设备2包括用于采集、处理并通信飞行器的航空电子数据的单元，以用于保护所述数据，用于机上/地面通信等等。
在用于飞行器的航空电子数据的采集、处理和通信单元的情况下，并且如图4所示，设备2包括自身被本领域技术人员所知的用于航空电子数据的采集、处理和通信的处理器27和连接到处理器27的大容量存储器28，比如：
-A/C开发手册；
-数据加载文件资源库；
-虚拟快速接入QAR/DAR记录器；
-A/C飞行报告；
-维护数据…
设备2的后表面有利地包括连接到处理器27的后连接器24，特别用于设备的电源和例如与飞行器的另一台设备进行交换。为此，连接器24有利地包括：
-以太网链路，例如四同轴（Quadrax）类型，
-电信号265的分立导体，电信号265例如指示由于电信号265对应于如下内容而使飞行器已经着陆：
○着陆（空气/地（地面）信号）或
○着陆重量或
○门打开，以及
-电源，例如28V直流。
同样地，设备2的前表面有利地包括至少一个连接到处理器27的连接器21，例如已知的USB类型（例如，2.0）和/或以太网（例如，RJ45）。其还可包括可拆卸存储器23和/或状态指示灯22（例如，发光二极管）。
设备优选在其前表面上包括凹部25。
凹部25在正常操作中配置成能够拆卸地集成通信卡式盒1。
当然，相反地，卡式盒1在正常操作中配置成能够拆卸地集成在主机设备2的凹部25中。
卡式盒1也包括在卡式盒1的壁之间限定的内部空间15。
卡式盒1还包括至少一个位于卡式盒1的内部空间15中的前端口17。
端口17在正常操作中配置成与至少一个无线通信模块151配合，无线通信模块151同样位于卡式盒1的内部空间15中。
在本说明书的其他部分中，系统一方面包括卡式盒1，另一方面包括至少一个模块151。
模块151通常包括允许数据的存储的存储器，以及常规的数据处理装置。
模块151包括用于存储在模块151的存储器中的数据的无线传输的天线1511。
模块151有利地但非限制性地为USB密钥类型，即可从端口17拆卸的媒质，包括快闪速存储器并允许数据存储。当然，在这种情况下，端口17也为USB类型。
有利地，卡式盒1包括至少一个USB端口17，但是每一个端口17都能够符合USB技术的不同技术。卡式盒1还能够包括至少一个根据已知PCI总线(PCIe)、RS–232C、I2C（内部集成电路）、SPI（串行外设接口）…技术的端口17。
卡式盒1包括外前部部分13，外前部部分13在正常操作中（也即，当卡式盒1集成在凹部中时）配置成在凹部25之外。
因此，大约2/3的卡式盒1能够插入凹部25中，并且部分13能够构成1/3的卡式盒。
应理解的是，为了允许数据的无线传输，在正常操作中，天线1511必须位于卡式盒1的外前部部分13中。因此，卡式盒1允许来自模块151的天线1511的电磁辐射。
包括天线1511的每一个模块151都能够符合（非限制性）例如WiFi、电信蜂窝3G或4B，或者Zigbee技术。
前端口17配置成在内部空间15中具有可调节的位置，使得在正常操作中，任何模块都至少部分地位于卡式盒1的前外部部分13中，特别是通信模块151的天线1511。因此，每个端口17的可调节位置使得内部空间15能够容纳若干模块格式（format），同时允许来自通信模块151的天线1511的电磁辐射。
为此，前端口17有利地包括在内部空间15中平移安装的并且通过软性电缆172连接到后连接器14的连接器174（例如，USB类型）。
例如，连接器174平移安装在位于连接器174两侧的轨道175上。
位于连接器174上的螺钉1741使得连接器174能够固定在轨道175上。
例如，电缆172为折叠电缆类型，并且位于两个连接之间，以利用到连接器174的连接173以及到连接器14的连接171。
有利地，卡式盒1包括与前端口17纵向对齐的模块阻挡器131，例如特别用于避免在飞行器飞行期间模块的振动。阻挡器131能够由弹性材料制成，并且符合模块的端部。
根据在图形中未示出的可能的变型，部件13包括在卡式盒1外部的凹部，以便插入在模块外部的天线和/或用于外部天线的连接器。
有利地，卡式盒1包括多个端口17。
如图4和图5所示，卡式盒1优选地但非限制性地包括四个端口17，其配置用于：
-第一格式的第一模块151，即仅几毫米的长度，并且包括通信天线1511，
-第二格式的第二模块151，例如，65mm长，并且包括通信天线1511，
-第三格式的第三模块152，例如，大约40mm长，并且仅包括用于存储数据的存储器，不具有天线，以及
-第四格式的第四模块151，例如，大约50mm长，并且包括通信天线1511。
图5的构造能够对应于待完成的任务的给定配置文件。由于可能从经过一个运营商到经过另一个运营商，或者从一种通信技术到另一种通信技术，组件因此能够根据在任务期间经过的国家并根据电信网络的运营商来优化漫游和通信成本。
本发明的使用者能够通过更换在卡式盒1中的模块而容易地改变图5的构造。取决于集成在卡式盒中的模块，每一个卡式盒都是可进化的，并且可容易地由很少经验的使用者重构或改变。
为此，卡式盒1主要包括底座11和与底座11机械地配合以形成卡式盒1的壁并且打开和/或关闭卡式盒1的盖子12，并且因此使得能够容易进入内部空间15。
本发明的使用者还能够提供包括多个不同系统（例如，具有四个模块的系统、具有五个模块的系统和具有三个模块的系统）的配套组件，以便能够对应于多个任务配置文件。每一个卡式盒1都可以容易地由很少经验的使用者在飞行器上进行更换。因此，卡式盒1能够具有使得仅有一个用于集成进凹部25的方向成为可能的外部形状。
设备2的处理器27配置成能够通过凹部25的连接器251识别系统的不同模块和/或配套组件的不同系统，凹部25的连接器25连接到：
-包括卡141的卡式盒的后连接器14，并且连接到：
-卡式盒1的识别逻辑电路147。
为此，处理器27包括例如I2CE2PROM电路和/或逻辑信号回路和/或已知类型的DIP型开关组。
模块优选为已知标准的商用无线通信模块，并且能够具有不同的来源和/或不同的制造商和/或不同的技术。
如上所见（非限制性的），系统能够包括至少一个存储模块152（在图4的实例中的第三模块152），[其]包括存储由设备的最初设计者对于每个通信模块151先前认证并赋予资格的驱动程序的存储系统。由于加密签章，仅仅主机设备的设计者设计能够被集成在设备中的模块的驱动程序。因此，禁止先前没有认证的模块的集成，这确保了组件的安全性。
然而，模块151通常还包括使得模块152可选的存储空间，由设备的最初设计者对于每一个通信模块151先前认证并赋予资格的驱动程序在模块151上是直接可存储的。
设备包括用于卡式盒1的电源的逻辑电路26。
因此，当设备2组成用于飞行器的航空电子数据的采集、处理和通信单元时，逻辑电路26配置成在飞行器处于飞行状态时切断卡式盒1的电源。
为此，电路26主要包括：
-电压源263，连接到设备2的电源，例如供应5V直流，
-凹部25的连接器251，配置成与卡式盒1的后连接器14配合，以及
-位于源263和连接器251之间的相互串联的至少一个第一开关261和第二开关262。
逻辑电路26还包括：
-控制第一开关261的第一AND逻辑门264，以及
-支配第二开关262的第二AND逻辑门266。
门264和门266配置成接收作为输入的指示飞行器已经着陆的至少两个离散电信号265。
当每一个门264或266在其输入处接收指示飞行器不再处于飞行状态的至少两个不同的离散信号（例如，用于门266的空气/地#1和空气/地#2，以及用于门264的空气/地#2和空气/地#3或门打开）时，其导通。因此，在离散信号265中存在冗余。
导通门264或266分别关闭第一开关261或第二开关262。
开关261和262串联，开关261和262两者都必须关闭以允许将电力供应到卡式盒1。因而，在开关261和262中也存在冗余，并且因此在飞行中将电力供应到卡式盒1是不可能的。
处理器27被通知开关261或262的打开或关闭。
优选地，卡式盒1的外部部件13包括指示灯133，其在模块151允许活动时发光。
同样地，如图6所示，卡式盒1能够可选地在前外部部分13上支撑显示器132。
显示器132能够为屏幕类型，优选为触感屏幕。

Claims (14)

1.一种通信卡式盒(1)，其特征在于，
-在正常操作中，所述卡式盒(1)配置成能够拆卸地集成在主机设备(2)的凹部(25)中，卡式盒的外前部部分(13)配置成在所述主机设备(2)的凹部(25)之外，
并且其特征在于，
-在正常操作中，所述卡式盒(1)包括至少一个前端口(17)，所述前端口(17)位于卡式盒(1)的内部空间(15)中，并且配置成与同样位于卡式盒(1)的内部空间(15)中的无线通信模块(151)配合，
在正常操作中，所述前端口(17)还配置成在内部空间(15)中具有能够调节的位置，使得无线通信模块(151)至少部分地位于所述卡式盒(1)的外前部部分(13)中。
2.根据权利要求1所述的卡式盒(1)，包括底座(11)和与所述底座(11)机械地配合以打开和/或关闭所述卡式盒(1)的盖子(12)。
3.根据权利要求1或2的其中一项所述的卡式盒(1)，包括：
-位于内部空间(15)中并且适用于经由所述卡式盒(1)与所述凹部(25)的连接器(251)配合的后连接器(14)，并且其中
-所述前端口(17)包括在内部空间(15)中平移安装的并且通过软性电缆(172)连接到所述后连接器(14)的连接器(174)。
4.根据权利要求1所述的卡式盒，包括与所述前端口(17)纵向对齐的模块阻挡器(131)。
5.根据权利要求1所述的卡式盒，包括在外前部部分(13)上的显示器(132)。
6.根据权利要求1所述的卡式盒，其中所述前端口(17)为USB端口或PCIe端口。
7.根据权利要求1所述的卡式盒，包括用于卡式盒(1)的识别逻辑电路(147)。
8.根据权利要求1所述的卡式盒，其中外前部部分(13)包括：
-用于插入在无线通信模块(151)外部的天线的在所述卡式盒(1)外部的凹部，和/或
-用于外部天线的连接器。
9.一种组成用于飞行器的航空电子数据的采集、处理和通信单元的主机设备(2)，其特征在于其包括：
-在正常操作中，凹部(25)配置成能够拆卸地集成通信卡式盒(1)，所述卡式盒包括配置成在所述凹部(25)之外的外前部部分(13)，以及
-用于卡式盒(1)的电源的逻辑电路(26)，卡式盒(1)电源逻辑电路(26)配置成在飞行器处于飞行状态时切断卡式盒(1)的电源。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述逻辑电路(26)包括：
-电压源(263)，
-凹部(25)的连接器(251)，配置成与所述卡式盒(1)的后连接器(14)配合，以及
-位于源(263)和连接器(251)之间的互相串联的至少一个第一开关(261)和第二开关(262)，所述第一开关(261)和所述第二开关(262)每一个都由逻辑门(264、266)控制，所述逻辑门(264、266)配置成接收作为输入的至少两个离散电信号(265)。
11.根据权利要求9至10的其中一项所述的设备，包括处理器(27)，所述处理器(27)包括I2CE2PROM电路和/或逻辑信号回路和/或开关组。
12.一种组件，其特征在于，其包括至少一个根据权利要求1至8的其中一项所述的卡式盒(1)以及根据权利要求9至11的其中一项所述的设备。
13.一种系统，其特征在于，其包括至少一个根据权利要求1至8的其中一项所述的卡式盒(1)以及至少一个无线通信模块(151)。
14.根据权利要求13所述的系统，包括存储空间，其存储对于无线通信模块(151)先前认证的并具有资格的并且具有加密签章的驱动软件。
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