DE10009613A1 - Kabellose Sprechgarnitur für die Luftfahrt - Google Patents
Kabellose Sprechgarnitur für die LuftfahrtInfo
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Abstract
Vorrichtung zur drahtlosen, digitalen Übertragung von Tonsignalen zwischen einer Bordfunkstelle und einer oder mehrerer Sprechgarnituren über Infrarot-Lichtsignale in Flugzeugen und Hubschraubern. Ein im Kopfbügel einer Sprechgarnitur montiertes Infrarot-Sende- und -Empfangsmodul überträgt, aus gewandelten Tonspannungssignalen, bidirektional Daten von bzw. an die Bordfunkstelle und bzw. oder an weitere Sprechgarnituren. Über eine Prioritätenerkennung wird die Sprechgarnitur des Piloten und bzw. oder des Co-Piloten von weiteren Sprechgarnituren z. B. Mitreisender getrennt, um vorrangig Kontakt zur durchsagenden Bordfunkstelle zu halten, während z. B. Mitreisende über deren Sprechgarnituren untereinander kommunizieren können. Über eine digitale Mischerfunktion einer Mikroprozessorschaltung wird die direkte Einkopplung von Sende- und Empfangssignalen innerhalb der Infrarot-Sende-/Empfangsarrays verhindert und damit ein Übersprechen, Interferenzen und Echobildung vermieden.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kabellosen Kommunikation über eine
Sprechgarnitur in der Luftfahrt.
Die Kommunikation zwischen Piloten, Co-Piloten, Bodenstationen und Passagieren
in Kleinflugzeugen und Hubschraubern erfolgt überwiegend durch Sprechgarnituren
(Headsets). Eine Kommunikation mit Bodenfunkstellen über Mikrofon und
Lautsprecher der Bordfunkanlage ist ebenfalls möglich, führt jedoch auf Grund des
hohen Lärmpegels an Bord häufig zu Hör- und Verständnisfehlern. Sprechgarnituren
(Headsets) erfüllen, wenn gekapselte Hörmuscheln verwendet werden, ein hohes
Maß an Dämpfung des Geräuschpegels an Bord des Luftfahrzeugs. Haben alle
Insassen eines Luftfahrzeugs die Möglichkeit, Sprechgarnituren zu tragen, die durch
geeignete Vorrichtungen miteinander verbunden sind, ist eine Bordkommunikation
ohne Anstrengung der Sprach- und Hörorgane möglich. Derartige
Bordkommunikationsanlagen (Intercom) müssen jedoch auch die Aufgabe erfüllen,
dem Funksprechverkehr zwischen Piloten, Co-Piloten und Bodenfunkstellen Priorität
einzuräumen. Dieses wird in der Regel durch Stummschaltung der
Bordkommunikationsanlage erreicht. Der Pilot kommuniziert dann ausschließlich mit
der Bodenfunkstelle. Sprechgarnituren und Bordkommunikationsanlagen sind als
aktive oder passive Vorrichtungen bekannt, wobei aktive Anlagen eine elektronische
Verstärkung und Filterschaltung aufweisen, passive Anlagen dagegen nur die
Tonspannung über einen Spannungsteiler reduzieren.
Sprechgarnituren (Headsets) sind mit Bordfunkstellen und
Bordkommunikationsanlagen über Kabel und Stecker verbunden. Dabei besitzt jede
Sprechgarnitur ein eigenes Kabel, welches am distalen Ende in ein Mikrofon und ein
Hörerkabel verzweigt. Die so aufgeteilten Kabel sind in der Regel durch
unverwechselbar dimensionierte Klinkenstecker verbunden. Alle Sprechgarnituren
sind, unabhängig von ihrer Funktion, drahtgebunden.
Hierbei ist von Nachteil, daß die Verdrahtung einer hohen mechanischen
Beanspruchung unterliegt und nach geraumer Zeit Litzenbrüche aufweist, was zu
einer eingeschränkten Funktion führen kann. Ein weiterer Nachteil einer so
ausgeführten Vorrichtung ist die mechanische Beanspruchung der Stecker und
deren Kontaktflächen durch Ein- und Ausstecken.
Drahtlose Vorrichtungen zum Empfang von Audiosignalen mittels Infrarot-Techniken
über Kopfhörer sind aus der Unterhaltungselektronik bekannt. Hierbei wird ein
Tonspannungssignal in ein analoges Lichtsignal umgesetzt. In Abhängigkeit des
Tonpegels entsteht eine proportionale Lichtintensität. Auch sind Licht-Frequenz-
Wandler-Bauteile bekannt, die in Abhängigkeit der eingestrahlten Lichtintensität
eine proportionale Frequenz gleichbleibender Amplitude erzeugen. Eine simultane,
bidirektionale Kommunikation mehrerer Audiosignale war bislang nur unter
Inkaufnahme hoher Rauschanteile und Signalverluste möglich und damit in der
Luftfahrt unbrauchbar. Stand der Technik ist die drahtlose Audio- und
Kommunikationstechnik mittels hochfrequenter Funksignale. In einer
Flugzeugkabine ist eine so beschriebene Vorrichtung nicht einsetzbar, da die
Bordinstrumente, wie Navigationsinstrumente und die Bordfunkstelle, z. B. durch
Interferenzen, Mischprodukte und Zwischenfrequenzen gestört werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die
es erlaubt, eine drahtlose Kommunikation zwischen Sprechgarnituren und
Bordfunkstelle sowie Bordkommunikationsanlage zu schaffen, als es im genannten
Stand der Technik möglich ist.
Erfindungsgemäß wird ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten
Art diese Aufgabe so gelöst, daß mittels Lichtstrahlung Tonspannungssignale
zwischen der Sprechgarnitur und der Bordfunkstelle sowie weiteren
Sprechgarnituren gesendet und empfangen werden, dadurch gekennzeichnet, daß
die Tonspannungssignale in nichtsichtbare Lichtstrahlung gewandelt werden und als
codierte Sende- und Empfangssignale zeitgleich die Luftstrecke zwischen der
Bordfunkanlage und den Sprechgarnituren überbrücken.
Vorteilshafterweise wird nichtsichtbare Lichtstrahlung im nahen Infrarotbereich
verwendet, um Signale zu senden und zu empfangen, um eine Irritation des
menschlichen Auges zu vermeiden.
Eine Bordfunkanlage wird mit einer Adaptervorrichtung gekoppelt, die in eine
Richtung Tonspannungssignale über einen Analog/Digital-Wandler wandelt und
über einen Mikroprozessor als digitale Information verarbeitet und als Lichtsignal
über eine Infrarot-Sendediode in die Flugzeugkabine abstrahlt. Die Sprechgarnitur
des Piloten/Co-Piloten, in der Regel bestehend aus zwei Hörmuscheln und einem
Mikrofon, ist mit mindestens einer Infrarot-Empfangsdiode und nachgeschaltetem
Mikroprozessor mit anschließendem Digital/Analogwandler ausgestattet, der die
empfangenen Lichtsignale des Senders wieder in Tonspannungssignale wandelt. In
einem zweiten Sende- und Empfangskanal nach vorgenanntem Aufbau wird die
Mikrofonverbindung von der Sprechgarnitur des Piloten oder bzw. und Co-Piloten
zum Bordfunkstellenadapter hergestellt. Da die Sprechverbindung zwischen Bord-
und Bodenfunkstelle erst nach Drücken der Sendetaste zustandekommt, wird
hierdurch eine Prioritätsfestlegung erkannt. Der Pilot oder bzw. und der Co-Pilot
kommuniziert ausschließlich mit der Bodenfunkstelle. Sendet die Bodenfunkstelle,
wird ebenfalls die Priorität erkannt und durchgeschaltet. Weitere Sprechgarnituren,
z. B. die der im Luftfahrzeug befindlichen Mitfliegenden, erhalten eine durch
Zuordnung festzulegende Priorität, unterhalb der einer Bodenfunk bzw.
Luftfunkstelle. Durch die Vorrichtung ist auf Grund der Zuordnung der Prioritäten
eine von der durchsagenden Bodenfunkstelle gesendete Information nur für den
Piloten und den Co-Piloten hörbar. Mitfliegende kommunizieren untereinander, ohne
vom Piloten und bzw. oder dem Co-Piloten und bzw. oder der Bodenfunkstelle
akustisch wahrgenommen zu werden.
Die Sende- und Empfangsvorrichtung über infrarotes Licht ist erfindungsgemäß so
angeordnet, z. B. am Kabinendach oder am Kopfbügel der Sprechgarnitur, daß eine
360 Grad Abstrahlung, halbkugelförmig erzielt wird. Der in der Sende- und
Empfangsvorrichtung verwendete Mikroprozessoraufbau erlaubt es, Rauschanteile,
Interferenzen und Übersprechen im Sinne eines digitalen Mischers zu unterdrücken,
ohne Verlust der in digitale Datensätze gewandelten akustischen Informationen.
Eine solche Vorrichtung ist ebenfalls für die Verwendung in anderen Fahrzeugen
geeignet, in denen eine Kommunikation die Verwendung von Sprechgarnituren
erforderlich macht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung
erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Zeichnung einer drahtlosen Sprechgarnitur
Fig. 2 einen Sende-Empfangsadapter für die Bordfunkstelle
Fig. 3 eine Anordnung der Vorrichtung in einer Flugzeugkabine
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Sprechgarnitur mit am Kopfbügel 1 montiertem
Sende-/Empfangsmodul 2. Die in dem Modul 2 eingebrachten Infrarot-Sendedioden
3 und die jeweils im Wechsel angeordneten Infrarot-Empfangsdioden 4 bilden ein
halbkugelförmiges Array 5. Die Sende- und Empfangselektronik 6 differenziert über
einen Mikroprozessor 7 mit vor- und nachgeschalteten Wandler- und
Signalkonditionier-Baugruppen 8 eine direkt von den Infrarot Sendedioden 3 in die
Infrarot-Empfangsdioden 4 eingekoppelte Strahlung und verhindert dadurch ein
Übersprechen bzw. Echobildung. Die zur Stromversorgung erforderliche Quelle 9 ist
in diesem Ausführungsbeispiel als wiederaufladbare Batterie (Accu) ausgebildet.
Der Ladeadapteranschluß 10 ist so angeordnet, daß eine geeignete Ladestation
durch Aufspannen der Sprechgarnitur auf einen geeigneten Ladeadapter den
Ladekontakt herstellt.
Fig. 2 zeigt den Infrarot Sende-/Empfangsadapter zum Anschluß an die
Bordfunkstelle. Über die Klinkenstecker für das Mikrofon 11 und die Kopfhörer 12
wird das Adaptermodul angeschlossen. Die Tonsignalspannung beim Empfang wird
über einen Mikroprozessor 13 mit vor- und nachgeschalteten Wandler- und
Signalkonditionierbaugruppen 14 digitalisiert und als Infrarot-Lichtstrahlung über ein
aus Infrarot Sende- 15 und Empfangsdioden 16, im Wechsel angeordnet,
ausgebildetes Array, welches halbkugelförmig gestaltet ist, in die Flugzeugkabine
abgestrahlt. Die Mikroprozessorschaltung 13 der Vorrichtung verhindert
Interferenzen und Übersprechen, sowie Echobildung durch direkte
Signaleinkoppelung der Infrarot Sende- 15 und Empfangsdioden 16. Die zum
Betrieb des Adapters erforderliche Stromversorgung in diesem Ausführungsbeispiel
als wiederaufladbare Batterie (Accu) 17 ausgebildet und wird über eine
Reglerschaltung aus dem Bordnetz des Flugzeugs aufgeladen.
Fig. 3 zeigt die Anordnung der Vorrichtung in einer Flugzeugkabine. Das hier
ausgeführte Beispiel zeigt ein Kleinflugzeug für vier Insassen. Die Bordfunkstelle 18
ist mit dem Infrarot-Adapter 19 verbunden und sendet bzw. empfängt die von der
Sprechgarnitur des Piloten 20 abgestrahlten bzw. zu empfangenden Infrarot
Lichtsignale. Durch Drücken der Sendetaste 21 der Bordfunkstelle wird der
Empfangskanal stummgeschaltet. Dieses Signal wird über den Mikroprozessor des
Bordfunkstellenadapters 19 erkannt und ausgewertet. Hierdurch wird eine Priorität
erkannt und die Kommunikation zu weiteren Sprechgarnituren 22 von Mitreisenden
und dem Piloten unterbrochen. Der Empfang von Durchsagen der Bodenfunkstelle
wird ebenfalls als Priorität erkannt und trennt die weiteren Sprechgarnituren 22 von
der des Piloten 20. Durch die Aufteilung von Sende- und Empfangssignalen in
verschiedene Datenkanäle ist eine Prioritätenzuordnung programmierbar.
1
Kopfbügel der Sprechgarnitur
2
Sende-/Empfangsmodul Sprechgarnitur
3
Infrarot Sendedioden f. Sprechgarnitur
4
Infrarot Empfangsdioden f. Sprechgarnitur
5
halbkugelförmiges Array
6
Sende-/Empfangselektronik f. Sprechgarnitur
7
Microprozessor Sprechgarnitur
8
Wandler-Baugruppen f. Sprechgarnitur
9
Stromquelle f. Sprechgarnitur
10
Ladeadapteranschluß
11
Klinkenstecker Mikrofon
12
Klinkenstecker Kopfhörer
13
Microprozessor Adapter
14
Wandler-Baugruppen f. Adapter
15
Infrarot-Sendedioden f. Adapter
16
Infrarot-Empfangsdioden f. Adapter
17
Stromquelle f. Adapter
18
Bordfunstelle
19
Infrarotadapter
20
Sprechgarnitur Pilot
21
Sendetaste
22
weitere Sprechgarnituren
Claims (6)
1. Vorrichtung zur drahtlosen Kommunikation zwischen Sprechgarnituren und
Bordfunkstellen sowie zwischen mehreren Sprechgarnituren in einem Luftfahrzeug,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tonspannungssignale in nichtsichtbare
Lichtstrahlung gewandelt werden und als codierte Sende- und Empfangssignale
zeitgleich die Luftstrecke zwischen der Bordfunkanlage und den Sprechgarnituren
oder zwischen mehreren Sprechgarnituren überbrücken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
nichtsichtbare Lichtstrahlung Licht im nahen Infrarotbereich zum Senden und
Empfangen verwendet wird, wobei Sende und Empfangselemente hlbkugelförmig,
nebeneinander angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
codierten Lichtstrahlen mit veränderbarer Priorität von weiteren Sprechgarnituren
oder einer Bordfunkstelle gesendet und empfangen werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
empfangenen Lichtsignale in der Sprechgarnitur oder eines Bordfunkgerätes wieder
in eine Tonspannung gewandelt werden und mit einstellbarer Lautstärke hörbar
sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit Betätigung
der Sendetaste des Bordfunkgerätes alle weiteren Sprechgarnituren von denen des
Piloten und des Co-Piloten von der Kommunikation getrennt werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur die
Sprechgarnitur des Piloten und Co-Piloten die Durchsagen der Bodenfunkstelle über
das Bordfunkgerät hören, wobei diese gegenüber einer Kommunikation zwischen
weiteren Sprechgarnituren, akustisch verstärkt, hörbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000109613 DE10009613A1 (de) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Kabellose Sprechgarnitur für die Luftfahrt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000109613 DE10009613A1 (de) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Kabellose Sprechgarnitur für die Luftfahrt |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10009613A1 true DE10009613A1 (de) | 2001-08-30 |
Family
ID=7632882
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE2000109613 Withdrawn DE10009613A1 (de) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Kabellose Sprechgarnitur für die Luftfahrt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10009613A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011086509A1 (de) | 2011-11-16 | 2013-05-16 | Thales Deutschland Gmbh | Vorrichtung für eine drahtlose, bidirektionale Sprachübertragung |
-
2000
- 2000-02-29 DE DE2000109613 patent/DE10009613A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011086509A1 (de) | 2011-11-16 | 2013-05-16 | Thales Deutschland Gmbh | Vorrichtung für eine drahtlose, bidirektionale Sprachübertragung |
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