CN110351382A - 一种飞机客舱数据分配方法和系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种飞机客舱数据分配方法和系统。该飞机客舱数据分配系统可包括客舱控制单元和客舱分配单元，所述客舱分配单元包括：第一交换模块，其用于与所述客舱控制单元进行数据交换；第一接口模块，其包括第一接口以用于耦合至布置在飞机客舱内的第一终端设备并与第一终端设备传输第一格式的数据；以及第二接口模块，其包括第二接口以用于耦合至布置在飞机客舱内的第二终端设备并与第二终端设备传输第二格式的数据，其中第一接口与第二接口具有不同的接口类型。还公开了飞机客舱数据分配方法。

Description

一种飞机客舱数据分配方法和系统
技术领域
本发明涉及飞机系统，尤其涉及一种飞机客舱数据分配方法和系统。
背景技术
飞机客舱内有各种数据需要在控制系统与位于飞机客舱内不同位置处的终端设备之间进行传输，例如音频数据、客舱照明控制数据、乘客服务数据、可调节舷窗数据等。以上数据传输的特点是终端设备遍布整个飞机客舱，且这些终端设备所使用的数据接口类型不统一，典型的有以太网、CAN、RS485、模拟音频、离散硬线等。
现有的飞机客舱数据分配系统根据不同的数据应用场景和接口类型来部署相互独立的多个数据分配网络，每个数据分配网络包括头端控制器和网络节点以分发一种类型的数据，各个终端设备连接至相应类型的网络节点以收发数据。另外，不同数据分配网络的头端控制器相互交联以实现数据共享。图1示出了一种飞机客舱数据分配系统的典型架构示意图。多个头端控制器(例如，广播内话控制器、客舱管理控制器、客舱照明控制器、厨房控制器)分别部署了相应的数据分配网络以用于不同类型的数据分配。例如，广播内话控制器与多个音频分配单元组成客舱音频数据分配网络，以从乘务员话筒接收音频数据以及向扬声器发送音频数据。客舱管理控制器与多个客舱管理分配单元组成客舱管理数据分配网络，以从/向乘客服务单元接收/发送客舱管理数据。
由于为每个头端控制器部署的数据分配网络彼此独立且可能使用不同的接口和通信协议，每个头端控制器还分别与飞机网络交联，使得大量网络节点和接口重复部署，整个数据系统构型复杂、集成度低。此外，当客舱布局变化时，所有数据分配网络都必须做相应的更改，灵活性和可扩展性不高。
因此，本领域需要改进的飞机客舱数据分配方法和系统。
发明内容
本发明提供了一种飞机客舱数据分配方法和系统，用于收集、传输、分配飞机客舱内各系统和设备所发送和接收的数据。
根据本发明的一个实施例，提供了一种飞机客舱数据分配系统，其包括客舱控制单元和客舱分配单元，所述客舱分配单元经由网络耦合到所述客舱控制单元，所述客舱分配单元包括：第一交换模块，第一交换模块用于通过所述网络与所述客舱控制单元进行数据交换；耦合至第一交换模块的第一接口模块，第一接口模块包括第一接口以用于耦合至布置在飞机客舱内的第一终端设备并与第一终端设备传输第一格式的数据；以及耦合至第一交换模块的第二接口模块，第二接口模块包括第二接口以用于耦合至布置在飞机客舱内的第二终端设备并与第二终端设备传输第二格式的数据，所述第一接口与所述第二接口具有不同的接口类型。
在一个方面，第一终端设备和第二终端设备是不同类型的终端设备。
在一个方面，第一交换模块通过所述网络与所述客舱控制单元交换第三格式的数据，所述第三格式不同于所述第一格式；第一接口模块将从第一终端设备接收的第一格式的数据转换成第三格式的数据并传送给第一交换模块，或者将从第一交换模块接收的第三格式的数据转换成第一格式的数据并传送给第一终端设备。
在一个方面，所述第一接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的一种，并且所述第二接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的另一种。
在一个方面，所述第一终端设备不同于所述第二终端设备，并且所述第一终端设备和所述第二终端设备可以分别选自乘客服务单元、客舱照明灯具、可调舷窗、乘务员控制面板、乘务员话筒、扬声器、座椅控件、娱乐设施、盥洗室组件、以及厨房组件。
在一个方面，所述飞机客舱数据分配系统还包括：与所述客舱分配单元不同的附加客舱分配单元，所述附加客舱分配单元经由所述网络耦合到所述客舱控制单元，所述附加客舱分配单元包括：第二交换模块，所述第二交换模块用于与所述客舱控制单元进行数据交换；耦合至所述第二交换模块的第三接口模块，所述第三接口模块包括第三接口以用于耦合至布置在飞机客舱内的第三终端设备并与第三终端设备传输第三格式的数据，所述第三接口与所述第一接口或所述第二接口具有相同或不同的接口类型。
在一个方面，所述附加客舱分配单元还包括：耦合至所述第二交换模块的第四接口模块，所述第四接口模块包括第四接口以用于耦合至布置在飞机客舱内的第四终端设备并与第四终端设备传输第四格式的数据，所述第三接口与所述第四接口具有不同的接口类型。
在一个方面，所述第三接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的一种，并且所述第四接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的另一种。
在一个方面，所述客舱控制单元与所述客舱分配单元和所述附加客舱分配单元连接成环形网络或星形网络。
在一个方面，所述网络包括以太网并传输以太网格式的数据。
在一个方面，所述客舱控制单元连接至飞机网络以进行数据传输。
在一个方面，所述客舱分配单元是客舱无线分配单元，所述第一接口包括Wi-Fi接口、蓝牙接口、红外接口、Zigbee、4G LTE、5G NR接口中的一种并与第一终端设备配对以与第一终端设备传输数据，所述第二接口包括Wi-Fi接口、蓝牙接口、红外接口、Zigbee、4GLTE、5G NR接口中的另一种并与第二终端设备配对以与第二终端设备传输数据。
在一个方面，所述客舱分配单元是客舱有线分配单元，并且所述飞机客舱数据分配系统还包括耦合到所述客舱控制单元的一个或多个客舱无线分配单元，每个客舱无线分配单元包括采用Wi-Fi、蓝牙、红外、Zigbee、4G LTE、5G NR中的一种或多种的无线通信模块以与布置在飞机客舱内的终端设备通信。
根据本发明的一个实施例，提供了一种飞机客舱数据分配方法，其包括：经由网络在客舱分配单元与客舱控制单元之间进行数据交换，其中所述客舱分配单元包括第一交换模块、耦合至第一交换模块的第一接口模块和第二接口模块，其中所述数据交换包括通过所述网络在第一交换模块与所述客舱控制单元之间进行数据交换；经由第一接口模块提供的第一接口与布置在飞机客舱内的第一终端设备传输第一格式的数据；以及经由第二接口模块提供的第二接口与布置在飞机客舱内的第二终端设备传输第二格式的数据，所述第一接口与所述第二接口具有不同的接口类型。
在一个方面，第一交换模块通过所述网络与所述客舱控制单元交换第三格式的数据，所述第三格式不同于所述第一格式；第一接口模块将从第一终端设备接收的第一格式的数据转换成第三格式的数据并传送给第一交换模块，或者将从第一交换模块接收的第三格式的数据转换成第一格式的数据并传送给第一终端设备。
在一个方面，所述第一接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的一种，并且所述第二接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的另一种。
在一个方面，所述第一终端设备不同于所述第二终端设备，并且所述第一终端设备和所述第二终端设备选自乘客服务单元、客舱照明灯具、可调舷窗、乘务员控制面板、乘务员话筒、扬声器、座椅控件、娱乐设施、盥洗室组件、以及厨房组件。
在一个方面，所述飞机客舱数据分配方法还包括：经由所述网络在客舱控制单元与附加客舱分配单元之间进行数据交换，其中所述附加客舱分配单元包括第二交换模块、耦合至第二交换模块的第三接口模块和第四接口模块；经由第三接口模块提供的第三接口与布置在飞机客舱内的第三终端设备传输第三格式的数据；以及经由第四接口模块提供的第四接口与布置在飞机客舱内的第四终端设备传输第四格式的数据，所述第三接口与所述第四接口具有不同的接口类型。
在一个方面，所述第三接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的一种，并且所述第四接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的另一种。
在一个方面，所述客舱分配单元是客舱有线分配单元，并且所述飞机客舱数据分配方法还包括：在所述客舱控制单元与一个或多个客舱无线分配单元进行数据交换，每个客舱无线分配单元包括采用Wi-Fi、蓝牙、红外、Zigbee中的一种或多种的无线通信模块以与布置在飞机客舱内的终端设备通信。
本发明提出的综合化和模块化的数据分配网络克服了现有客舱内各个独立的数据分配网络集成度低、扩展性差的不足，能够满足客舱内各类数据传输的需要。
附图说明
图1示出了一种飞机客舱数据分配系统的典型架构示意图。
图2示出了根据本发明一个实施例的飞机客舱数据分配系统的示意架构图。
图3示出了根据本发明一个实施例的客舱数据分配单元的框图。
图4示出了根据本发明另一个实施例的飞机客舱数据分配系统的示意架构图。
图5示出了根据本发明另一个实施例的飞机客舱数据分配系统的示意架构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
根据本发明的一个实施例，为飞机客舱数据分配系统部署统一的数据分配网络，其包括客舱控制单元以及一个或多个客舱分配单元，每个客舱分配单元可与客舱控制单元进行数据交换。此外，每个客舱分配单元可包括多接口转换模块以提供不同类型的接口，这些接口可连接至分布在飞机客舱内的不同类型的终端设备。由此，可经由统一的数据分配网络来分发飞机客舱内需要传输的各种不同类型的数据。本发明提出的综合化和模块化的数据分配网络能够克服现有客舱内各个独立的数据分配网络集成度低、扩展性差的不足，能够满足客舱内各类数据传输的需要。
图2示出了根据本发明一个实施例的飞机客舱数据分配系统的示意架构图。该客舱数据分配系统可包括客舱控制单元210以及客舱分配单元220-250，其中客舱控制单元210经由客舱分配单元220-250来与分布在飞机客舱内的各种终端设备进行数据交换。终端设备可包括例如照明灯具(顶部灯、侧壁灯)、可调光舷窗、乘客服务单元(PSU)部件、扬声器、乘务员控制面板、乘务员话筒、娱乐设施(例如，视频播放设备、游戏终端)、厨房组件、盥洗室组件、座椅控件(例如，音频按钮、音频插口、座椅调节按钮)等，或者还有其他客舱内设备。
如图2所示，客舱控制单元210可连接至飞机网络202，以便通过飞机网络202向/从其他机载设备和/或地面设备发送/接收数据、指令等。例如，来自驾驶舱话筒的机长语音可通过飞机网络202传输到客舱控制单元210，并进一步经由客舱分配单元传递到客舱内的扬声器236进行广播。在另一示例中，乘客可以使用娱乐设施经由客舱分配单元和客舱控制单元访问机载服务器中的资源(例如，音视频节目)。
客舱控制单元210与一个或多个客舱分配单元(例如客舱分配单元220、客舱分配单元230、客舱分配单元240、客舱分配单元250、……)可连接成客舱数据分配网络(例如，网络A)。网络A可采用以太网(例如，铜缆或光纤等)作为主干网络接口来连接客舱控制单元210和各个客舱分配单元，以实现网络构型可扩展及高可靠性。客舱控制单元210是网络A的服务器/控制器，而客舱分配单元220-250是网络A的网络节点。应理解，网络A可包括比图2中所示的客舱分配单元更多或更少的客舱分配单元。
在一个实施例中，客舱控制单元210与一个或多个客舱分配单元连接成环状的客舱数据分配网络(例如，如图2中所示)，该环状的客舱数据分配网络可进行单向或双向通信。在这种情形中，每个客舱分配单元可从上游设备(客舱控制单元210或另一个客舱分配单元)接收数据，并将其转发到下游设备(另一个客舱分配单元或客舱控制单元210)。数据分配网络的环形拓扑结构可避免单点故障，提高系统的可靠性。单点故障是指网络中一个节点的故障导致大面积的网络通讯阻塞或中断。在采用环形拓扑的情况下，当一个节点发生故障时，整个网络仍然能够正常组网通信。
在另一实施例中，客舱控制单元210可与若干个客舱分配单元连接成星形的客舱数据分配网络(即，客舱控制单元210可分别连接至各个客舱分配单元)。在这种情形中，每个客舱分配单元可直接从/向客舱控制单元210发送/接收数据。
根据不同的机型和布局，可以在网络A中配备不同数量的客舱控制单元。配备多个客舱控制单元可以提高网络A的数据处理和传输能力，或者可以实现客舱控制单元的备份冗余，从而提高系统可靠性。如果配置多个客舱控制单元，这多个客舱控制单元可以彼此通信，以实现数据共享、功能协调、分布式处理等。在一个实施例中，可选择这多个客舱控制单元中的一个客舱控制单元来与飞机网络202和客舱分配单元通信，并且该客舱控制单元可以与其他客舱控制单元共享数据。在另一个实施例中，多个客舱控制单元可与飞机网络202和客舱分配单元通信，并与其他客舱控制单元共享数据。作为示例而非限定，100座以下的支线客机、100-200座的单通道干线客机可配置1个客舱控制单元，200座以上的双通道干线客机可配置2-3个客舱控制单元。客舱控制单元210可安装在飞机电子电气设备舱内的设备架上、或安装在客舱内的设备架上，通过托架固定至设备架。
客舱分配单元220-250中的每一者用于向/从分布在飞机客舱内的各种终端设备发送/接收数据。在飞机客舱内传输的数据主要有以下几类：
a)音频数据，主要是客舱广播和内话的音频数据，终端设备有扬声器和乘务员话筒；
b)客舱照明控制数据，主要用于控制客舱顶部和侧壁板的照明，终端设备有客舱照明灯具；
c)乘客服务数据，主要用于乘客服务的目的，如乘客呼叫的指令、乘客服务单元(PSU)上信号牌的控制指令等，终端设备有乘客服务单元(包括例如乘客呼叫开关、信号牌等)；
d)可调节舷窗数据，主要用于控制舷窗的透光度，终端设备是可调节舷窗；
e)厨房、盥洗室数据，包括厨房、盥洗室的各个设备的状态信息和控制信息等；
f)客舱内其他用户、系统及设备可能产生的数据，终端设备如乘客座椅控件等。
根据本发明的一个实施例，可根据不同的机型和布局配备不同数量的客舱分配单元。例如，支线客机可配置1-2个客舱分配单元，单通道干线客机可配置4-6个客舱分配单元，双通道干线客机可配置8个以上客舱分配单元。如果仅配置1个客舱分配单元，则该客舱分配单元可以连接至全部合需的终端设备，例如乘客服务单元、客舱照明灯具、可调舷窗、乘务员控制面板、乘务员话筒、扬声器、座椅控件、娱乐设施、盥洗室组件、以及厨房组件等。
如果配置多个客舱分配单元，则可针对不同的应用场景(如客舱区域、入口区、应急门区、服务区等)分别布置客舱分配单元，每个客舱分配单元负责相应场景中各种类型的数据的分发。例如，可布置客舱分配单元220以向/从位于乘客座位区域中的乘客服务单元222、照明灯具224、可调舷窗226等发送/接收数据；可布置客舱分配单元230以向/从位于乘务员工作区域中的乘务员控制面板232、乘务员话筒234、扬声器236等发送/接收数据；可布置客舱分配单元240以向/从盥洗室组件、厨房组件等发送/接收数据；可布置客舱分配单元250以向/从其他合需的终端设备(例如，扩展终端)发送/接收数据。
客舱分配单元220-250可安装在客舱天花板上方或客舱其他位置，通过支架固定至飞机主结构(长桁或框)。PSU部件(例如，乘客呼叫开关、信号牌)安装在PSU上。扬声器安装在客舱天花板上方，与天花板固定，或者安装在PSU上。乘务员控制面板和乘务员话筒可安装在客舱内的内饰板上或乘务员座椅上。在具体实现中，可以按需在客舱内合适的地方布置终端设备。
由于每个客舱分配单元负责相应场景中各种类型的数据的分发，因此客舱分配单元能够与使用不同接口/通信协议的终端设备进行数据交换。图3示出了根据本发明一个实施例的客舱数据分配单元的框图。客舱分配单元300可包括多接口转换模块310、交换模块320、存储模块330和处理模块340。交换模块320用于与客舱控制单元和/或其他客舱分配单元交换数据，并且可实现为交换机、收发机、传输模块等。存储模块330用于存储客舱分配单元300的数据和/或指令等。处理模块340为客舱分配单元300提供数据处理和指令执行等功能。
多接口转换模块310包含多个接口模块，如接口模块1、接口模块2、……接口模块N，用于提供多种类型的接口(例如，使用不同通信协议的接口)以连接至不同类型的终端设备。同一类型的多个终端设备(例如，多个照明灯具)可彼此级联或并联至一个接口模块。多接口转换模块310可耦合在交换模块320与终端设备之间，并提供数据格式转换和传输功能。根据本发明的一个实施例，一个接口模块可提供一种类型的一个或多个接口，并且至少两个接口模块所提供的接口类型可以是不同的。例如，第一接口模块(接口模块1)包括第一接口以用于耦合至第一终端设备(例如，一个或多个照明灯具)并传输第一格式的数据(例如，照明灯具控制信号)，第二接口模块(接口模块2)包括第二接口以用于耦合至第二终端设备(例如，一个或多个乘客服务单元)并传输与第一格式不同的第二格式的数据(例如，乘客呼叫指令)。
多接口转换模块310可在交换模块320与终端设备之间提供数据格式转换功能。作为示例而非限定，交换模块320可在客舱数据分配网络(例如，网络A)上接收以太网格式(例如，UDP、TCP/IP)的数据，根据该数据的目的地(终端设备)将其传递到多接口转换模块310中相应的接口模块，该接口模块可将该数据从以太网格式转换成适用于该终端设备的数据格式并将经格式转换的数据转发至相应的终端设备。类似地，当多接口转换模块310中的接口模块从终端设备接收到数据时，该接口模块将该数据从终端设备所使用的协议格式转换成以太网格式并传递给交换模块320，交换模块320可将该数据传送给其他设备(例如，客舱控制单元和/或其他客舱分配单元)。
一般而言，交换模块320、存储模块330和处理模块340是每种客舱分配单元通用的，但是为了更好地节省硬件资源，根据飞机客舱不同的应用场景，每种客舱分配单元中的多接口转换模块可设计成不同的构型以适配不同的终端设备。
作为示例而非限定，结合图2，配置多个客舱分配单元的网络A可包含但不限于以下几类客舱分配单元：
a)客舱分配单元A(例如，客舱分配单元220)
适用于大多数乘客就坐的客舱区域，这部分区域的应用场景的主要特点是安装有乘客服务单元(PSU)222、客舱照明灯具224和可调舷窗(可选)226等。因此客舱分配单元220的接口转换装置需要适配上述终端设备，典型的接口类型有：离散硬线、CAN、RS485、RS422接口、RS232接口、A429接口等。例如，PSU可连接至离散硬线接口，客舱照明灯具和可调舷窗可各自连接至CAN、RS485接口、RS422接口、RS232接口、或A429接口等。
作为示例而非限定，客舱区域的照明灯具可以彼此串联的，其中第一个照明灯具连接至客舱分配单元220的相应接口模块，其余照明灯具相串联。或者，各个照明灯具可以并联至客舱分配单元220的相应接口模块。类似地，各个PSU 222可以串联或并联地耦合到客舱分配单元220的相应接口模块，各个可调舷窗226也可以串联或并联地耦合到客舱分配单元220的相应接口模块。
b)客舱分配单元B(例如，客舱分配单元230)
适用于乘务员工作站附近的区域，主要包括客舱前后入口区域、应急门区域、机组休息区等。这部分区域的应用场景的主要特点是安装有乘务员控制面板232、乘务员话筒234以及扬声器236等。因此客舱分配单元230的接口转换装置需要适配上述终端设备，典型的接口类型有：以太网、模拟音频线、和/或其他类型的数字总线等。各个乘务员控制面板232可以串联/并联地耦合至客舱分配单元230的相应接口(例如，以太网接口)，各个乘务员话筒234可以串联/并联地耦合至客舱分配单元230的相应接口模块(例如，模拟音频线接口或以太网接口)，各个扬声器236也可以串联/并联地耦合至客舱分配单元230的相应接口模块(例如，模拟音频线接口)。在另一个示例中，乘务员手持话筒(未示出)也可连接至客舱分配单元B的以太网接口。
c)客舱分配单元C(例如，客舱分配单元240)
适用于厨房、盥洗室区域，用于连接厨房和盥洗室的各组件，典型的接口类型有：以太网、CAN、RS485、RS422接口、RS232接口、A429接口等。
d)其他客舱分配单元
根据机型的具体需要，每一种客舱分配单元可以被设计成适配相应的终端。在客舱布局变化时，还可以增加新的客舱分配单元类型(例如，客舱分配单元250，其包括合需类型的接口)。
虽然以上列举了客舱分配单元A、B、C以提供不同类型的接口，但每种客舱分配单元配备的接口模块的数量和类型可根据需要来选择或调整，由此可适应不同类型的终端设备。
此外，根据客舱布局，还可以部署多个相同类型的客舱分配单元，例如在大型飞机中布置多个客舱分配单元A(例如，客舱分配单元220)以服务不同的客舱区域。
参见图2，通过使用一个或多个客舱分配单元，其中每个客舱分配单元提供多接口转换模块310，可以采用统一的头端服务器(即，客舱控制单元210)来与飞机网络202进行数据交互，大大简化了接口形式和数量，降低了对飞机网络负载的要求，并且提高了数据共享的便捷性。例如，图1中的系统架构需要部署众多头端服务器(如广播内话控制器、客舱管理控制器、客舱照明控制器、厨房控制器等)和相应的数据分配网络，使得系统架构复杂。
此外，通过部署统一的数据分配网络A(例如，包括客舱分配单元220、客舱分配单元230、客舱分配单元240、客舱分配单元250、……)来与不同数据类型的终端设备进行数据交换，大大简化了网络节点数量和网络结构，降低了系统复杂度。通过采用模块化的客舱分配单元，当客舱布局变化时，可以通过在原有网络的基础上增减客舱分配单元来实现网络更改最小化，改善了系统的灵活性和可扩展性。
以下参考图2作为示例而非限定来提供数据分配网络A(假设其采用以太网)中的数据传输的示例。
示例1：假设乘务员话筒234和扬声器236如图2中所示地连接至客舱分配单元230。乘务员话筒234可以采集乘务员语音并生成模拟音频信号。在一个实施例中，乘务员话筒234可通过模拟音频线将该模拟音频信号传递到客舱分配单元230的相应接口模块(例如，第一模拟音频线接口模块)。第一模拟音频线接口模块可以将该模拟音频信号转换成数字音频信号并封装成以太网数据帧格式，并将该以太网数据帧格式的数字音频信号提供给客舱分配单元230中的交换模块。在另一个实施例中，乘务员话筒234可以将所采集的模拟音频信号转换成数字音频信号，将其封装成以太网数据帧格式并传递到客舱分配单元230的相应接口模块(例如，以太网接口模块)。以太网接口模块可以将以太网数据帧格式的数字音频信号提供给客舱分配单元230中的交换模块。
在以上任一种情况下，客舱分配单元230中的交换模块可将所接收的以太网数据帧格式的数字音频信号传递给客舱控制单元210。客舱控制单元210可对该数字音频信号进行合适的处理(如果需要)，并按以太网数据帧格式将该数字音频信号分发给连接至扬声器236的客舱分配单元(例如，客舱分配单元230，和/或其他连接至扬声器236的客舱分配单元)。该客舱分配单元中的交换模块将该以太网数据帧格式的数字音频信号提供给连接至扬声器236的相应接口模块(例如，第二模拟音频线接口模块)。第二模拟音频线接口模块将该数字音频信号转换成模拟音频信号，并提供给扬声器236进行广播。
示例2：假设乘务员控制面板232连接至客舱分配单元230的以太网接口，照明灯具224连接至客舱分配单元220的CAN接口。乘务员可以在乘务员控制面板232上进行操作以生成照明控制信号，例如打开或关闭照明灯具224、调节照明灯具224的亮度等。该照明控制信号为以太网信令格式，并且传递至客舱分配单元230的以太网接口模块。该以太网接口模块可以直接将以太网信令格式的照明控制信号传递给客舱分配单元230的交换模块，而无需进行格式转换。随后，客舱分配单元230将以太网信令格式的照明控制信号传递至客舱控制单元210。
客舱控制单元210可对该照明控制信号进行合适的处理(如果需要)，并按以太网信令格式将该照明控制信号分发给连接至照明灯具224的客舱分配单元(例如，客舱分配单元220，和/或其他连接至照明灯具224的客舱分配单元)。该客舱分配单元中的交换模块将该以太网信令格式的照明控制信号提供给连接至照明灯具224的相应接口模块(例如，CAN接口模块)。CAN接口模块将该以太网信令格式的照明控制信号转换成CAN格式的照明控制信号，并提供给照明灯具224，由此控制照明灯具224(例如打开或关闭照明灯具224、调节照明灯具224的亮度等)。
以上仅给出了几个数据传输的示例性实施例。本领域技术人员在阅读本发明的基础上可以在实际的数据传输情景中采用合需的接口布局而不脱离本发明的范围。即，不同类型的终端设备可以耦合至客舱分配单元的相应接口模块。如果终端设备使用的数据传输格式与客舱分配网络的格式不同，则相应接口模块可以在客舱分配单元的交换模块与终端设备之间提供数据格式转换和传输功能。如果终端设备使用的数据传输格式与客舱分配网络的格式相同，则相应接口模块可以简单地在客舱分配单元的交换模块与终端设备之间提供数据传输功能。
如上所述，本发明对每个客舱分配单元提供的具体接口类型和数量不作限制。即，客舱分配单元及所连接的终端设备可以根据实际需要来配置。图4示出了根据本发明另一个实施例的飞机客舱数据分配系统的示意架构图。客舱控制单元410可连接至飞机网络402，以便通过飞机网络402向/从其他机载设备和/或地面设备发送/接收数据、指令等。客舱控制单元410可与一个或多个客舱分配单元(例如客舱分配单元420、客舱分配单元430、客舱分配单元440……)连接成客舱数据分配网络(例如，网络A)。图4示出了每个客舱分配单元连接至的终端设备可与图2有所不同，这可以通过调整每个客舱分配单元的接口模块来实现。
作为示例而非限定，客舱分配单元420和客舱分配单元430可以是相同的(例如，包含相同的多接口转换模块)，并且可部署在飞机客舱的不同区域中。例如，客舱分配单元420可部署在商务舱以连接至商务舱中的各种终端设备，而客舱分配单元430可部署在经济舱以连接至经济舱中的各种终端设备。
在另一个实施例中，虽然客舱分配单元420和客舱分配单元430可以是相同的，但连接至客舱分配单元420的第一组终端设备与连接至客舱分配单元430的第二组终端设备可以相同或不同。例如，客舱分配单元420可连接至第一区域中的乘客服务单元、照明灯具、可调舷窗、扬声器、座椅控件，而客舱分配单元420可连接至第二区域中的乘客服务单元、照明灯具、可调舷窗、扬声器、座椅控件。在另一示例中，客舱分配单元430可以不连接至第二区域中的座椅控件，以使得为第二区域中的座椅提供较少的控制功能。
因此，使用本发明，可根据不同的机型、布局、数据需求来合适地配置不同数量和构型的客舱分配单元，还可以在客舱布局变化时容易地调整客舱数据分配网络，提高了系统灵活性和可扩展性。
图5示出了根据本发明另一个实施例的飞机客舱数据分配系统的示意架构图。除了如图2中所示的有线数据分配网络A以外，还可以部署无线数据分配网络B。网络A和网络B可以共用客舱控制单元560，以实现头端数据共享。替换地，网络A和网络B可具有单独的客舱控制单元，这些客舱控制单元可彼此通信以实现协调或数据共享。在另一个实施例中，可以不存在有线数据分配网络A，而是单独地部署无线数据分配网络B。
网络B包括客舱控制单元560、客舱无线接入点562、以及一个或多个客舱无线分配单元(例如，客舱无线分配单元564、客舱无线分配单元566、客舱无线分配单元568等)。网络B可采用以太网(例如，铜缆或光纤等)作为主干网络接口来连接客舱控制单元560、客舱无线接入点562和客舱无线分配单元。网络B的每个节点可配置一种无线通信模块或多种不同的无线通信模块以适应不同类型的无线数据接口，如Wi-Fi、蓝牙、红外、Zigbee、4G LTE、5GNR等。客舱无线分配单元可以采用与图3所示的客舱分配单元相似的结构，不同之处在于每个接口模块提供无线接口。客舱无线分配单元负责数据接收、转发至网络B的下一个节点，以及将在网络B中接收到的数据进行格式转换后以无线形式发送至其所对应的无线终端，这些终端可以是客舱内任何具有无线通信模块的设备，如乘客服务单元、客舱照明灯具、可调舷窗、乘务员控制面板、乘务员话筒、扬声器、座椅控件、娱乐设施、盥洗室组件、以及厨房组件等。
客舱无线分配单元可安装在客舱天花板上方，通过支架与飞机主结构(长桁或框)固定。支线客机可配置1-2个客舱无线分配单元，单通道干线客机可配置3-4个客舱无线分配单元，双通道干线客机可配置6个以上客舱无线分配单元，以便实现良好的无线覆盖。
根据本发明的一个实施例，可通过VLAN将不同应用对象(即，终端设备)划分成不同的子网，以实现数据的逻辑隔离，提高数据安全性。每个终端设备可配置一种或多种无线通信接口，并且在与相应的客舱无线分配单元配对成功的情况下进行数据传输。例如，无线乘客服务单元可配置有蓝牙接口，并与一个客舱无线分配单元配对成功，从而可经由蓝牙从/向该客舱无线分配单元发送/接收乘客服务数据。无线可调舷窗可配置有Zigbee接口，并与一个客舱无线分配单元配对成功，从而可经由Zigbee接口从/向该客舱无线分配单元发送/接收舷窗数据。
在采用诸如VLAN等技术的基础上，实现不同域的数据隔离后，网络B也可以经由客舱无线接入点562实现与客舱内无线上网的接入网络共享。例如，客舱无线接入点562可向乘客的用户设备提供无线上网服务。在另一个示例中，客舱无线接入点562的功能可以实现在客舱无线分配单元中，从而无需部署单独的客舱无线接入点562。
网络A和网络B与相同或不同的客舱控制单元相连，并且可以实现头端数据共享，且都能够根据不同的应用场景(如一般客舱区域、入口区、应急门区、服务区)设计不同构型的网络节点，根据不同的客舱布局灵活地配置网络节点，既实现不同接口类型终端的适配性，又实现网络架构的可扩展性和灵活性。通过支持无线数据传输，系统与终端设备间的通信可以灵活地选择有线或无线的传输方式。
本发明提出的综合化和模块化的数据分配网络克服了现有飞机客舱内各个独立的数据分配网络集成度低、扩展性差的不足，能够满足客舱内各类数据传输的需要。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种飞机客舱数据分配系统，其特征在于，包括：
客舱控制单元；
客舱分配单元，所述客舱分配单元经由网络耦合到所述客舱控制单元，所述客舱分配单元包括：
第一交换模块，第一交换模块用于通过所述网络与所述客舱控制单元进行数据交换；
耦合至第一交换模块的第一接口模块，第一接口模块包括第一接口以用于耦合至布置在飞机客舱内的第一终端设备并与第一终端设备传输第一格式的数据；以及
耦合至第一交换模块的第二接口模块，第二接口模块包括第二接口以用于耦合至布置在飞机客舱内的第二终端设备并与第二终端设备传输第二格式的数据，所述第一接口与所述第二接口具有不同的接口类型。
2.如权利要求1所述的飞机客舱数据分配系统，其特征在于：
第一交换模块通过所述网络与所述客舱控制单元交换第三格式的数据，所述第三格式不同于所述第一格式；
第一接口模块将从第一终端设备接收的第一格式的数据转换成第三格式的数据并传送给第一交换模块，或者将从第一交换模块接收的第三格式的数据转换成第一格式的数据并传送给第一终端设备。
3.如权利要求1所述的飞机客舱数据分配系统，其特征在于，所述第一接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的一种，并且所述第二接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的另一种。
4.如权利要求1所述的飞机客舱数据分配系统，其特征在于，所述第一终端设备不同于所述第二终端设备，并且所述第一终端设备和所述第二终端设备选自乘客服务单元、客舱照明灯具、可调舷窗、乘务员控制面板、乘务员话筒、扬声器、座椅控件、娱乐设施、盥洗室组件、以及厨房组件。
5.如权利要求1所述的飞机客舱数据分配系统，其特征在于，还包括：
与所述客舱分配单元不同的附加客舱分配单元，所述附加客舱分配单元经由所述网络耦合到所述客舱控制单元，所述附加客舱分配单元包括：
第二交换模块，所述第二交换模块用于与所述客舱控制单元进行数据交换；
耦合至所述第二交换模块的第三接口模块，所述第三接口模块包括第三接口以用于耦合至布置在飞机客舱内的第三终端设备并与第三终端设备传输第三格式的数据，所述第三接口与所述第一接口或所述第二接口具有相同或不同的接口类型。
6.如权利要求5所述的飞机客舱数据分配系统，其特征在于，所述附加客舱分配单元还包括：
耦合至所述第二交换模块的第四接口模块，所述第四接口模块包括第四接口以用于耦合至布置在飞机客舱内的第四终端设备并与第四终端设备传输第四格式的数据，所述第三接口与所述第四接口具有不同的接口类型。
7.如权利要求6所述的飞机客舱数据分配系统，其特征在于，所述第三接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的一种，并且所述第四接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的另一种。
8.如权利要求6所述的飞机客舱数据分配系统，其特征在于，所述客舱控制单元与所述客舱分配单元和所述附加客舱分配单元连接成环形网络或星形网络。
9.如权利要求1所述的飞机客舱数据分配系统，其特征在于，所述网络包括以太网并传输以太网格式的数据。
10.如权利要求1所述的飞机客舱数据分配系统，其特征在于，所述客舱控制单元连接至飞机网络以进行数据传输。
11.如权利要求1所述的飞机客舱数据分配系统，其特征在于，所述客舱分配单元是客舱无线分配单元，所述第一接口包括Wi-Fi接口、蓝牙接口、红外接口、Zigbee接口、4G LTE、5G NR中的一种并与第一终端设备配对以与第一终端设备传输数据，所述第二接口包括Wi-Fi接口、蓝牙接口、红外接口、Zigbee接口、4G LTE、5G NR中的另一种并与第二终端设备配对以与第二终端设备传输数据。
12.如权利要求1所述的飞机客舱数据分配系统，其特征在于，所述客舱分配单元是客舱有线分配单元，并且所述飞机客舱数据分配系统还包括耦合到所述客舱控制单元的一个或多个客舱无线分配单元，每个客舱无线分配单元包括采用Wi-Fi、蓝牙、红外、Zigbee、4GLTE、5G NR中的一种或多种的无线通信模块以与布置在飞机客舱内的终端设备通信。
13.一种飞机客舱数据分配方法，其特征在于，包括：
经由网络在客舱分配单元与客舱控制单元之间进行数据交换，其中所述客舱分配单元包括第一交换模块、耦合至第一交换模块的第一接口模块和第二接口模块，其中所述数据交换包括通过所述网络在第一交换模块与所述客舱控制单元之间进行数据交换；
经由第一接口模块提供的第一接口与布置在飞机客舱内的第一终端设备传输第一格式的数据；以及
经由第二接口模块提供的第二接口与布置在飞机客舱内的第二终端设备传输第二格式的数据，所述第一接口与所述第二接口具有不同的接口类型。
14.如权利要求13所述的飞机客舱数据分配方法，其特征在于：
第一交换模块通过所述网络与所述客舱控制单元交换第三格式的数据，所述第三格式不同于所述第一格式；
第一接口模块将从第一终端设备接收的第一格式的数据转换成第三格式的数据并传送给第一交换模块，或者将从第一交换模块接收的第三格式的数据转换成第一格式的数据并传送给第一终端设备。
15.如权利要求13所述的飞机客舱数据分配方法，其特征在于，所述第一接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的一种，并且所述第二接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的另一种。
16.如权利要求13所述的飞机客舱数据分配方法，其特征在于，所述第一终端设备不同于所述第二终端设备，并且所述第一终端设备和所述第二终端设备选自乘客服务单元、客舱照明灯具、可调舷窗、乘务员控制面板、乘务员话筒、扬声器、座椅控件、娱乐设施、盥洗室组件、以及厨房组件。
17.如权利要求13所述的飞机客舱数据分配方法，其特征在于，还包括：
经由所述网络在客舱控制单元与附加客舱分配单元之间进行数据交换，其中所述附加客舱分配单元包括第二交换模块、耦合至第二交换模块的第三接口模块和第四接口模块；
经由第三接口模块提供的第三接口与布置在飞机客舱内的第三终端设备传输第三格式的数据；以及
经由第四接口模块提供的第四接口与布置在飞机客舱内的第四终端设备传输第四格式的数据，所述第三接口与所述第四接口具有不同的接口类型。
18.如权利要求17所述的飞机客舱数据分配方法，其特征在于，所述第三接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的一种，并且所述第四接口包括离散硬线接口、模拟音频线接口、CAN接口、RS485接口、RS422接口、RS232接口、A429接口、以太网接口中的另一种。
19.如权利要求13所述的飞机客舱数据分配方法，其特征在于，所述客舱分配单元是客舱有线分配单元，并且所述飞机客舱数据分配方法还包括：
在所述客舱控制单元与一个或多个客舱无线分配单元进行数据交换，每个客舱无线分配单元包括采用Wi-Fi、蓝牙、红外、Zigbee、4G LTE、5G NR中的一种或多种的无线通信模块以与布置在飞机客舱内的终端设备通信。
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