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Gebiet der Erfindung.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flugbegleiterpanel (Flight Attendant Panel – FAP), das in der Lage ist, eine Mehrzahl von Applikationen zu verwalten, wobei die Applikationen unterschiedlichen Daten-Sicherheitsanforderungen genügen können.
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Flugbegleiterpanels können in Flugzeugen eingesetzt werden, um Flugbegleitern unterschiedlichste Daten aufzubereiten und beispielsweise mittels einer Ausgabeeinrichtung in visuell oder akustisch wahrnehmbarer Weise zur Verfügung zu stellen. Ferner kann das Flugbegleiterpanel eine Eingabeeinrichtung aufweisen, um einem Flugbegleiter zu ermöglichen, die Daten zu modifizieren. Die Daten können sogenannte Avionik-Daten sein, die Informationen über das Flugzeug selbst enthalten, wie zum Beispiel bezüglich einer Kabinen-Temperatur-Kontrolle, Heizungseinstellungen und Lichteinstellungen. Andererseits können die Daten auch Fluglinien-bezogene Daten wie zum Beispiel ein Logbuch oder Passagier-bezogen Daten beispielsweise zur Steuerung eines Unterhaltungsangebots an die Passagiere enthalten.
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Zur Verwaltung dieser unterschiedlichen Daten ist bei herkömmlichen Flugbegleitersystemen meist eine oder mehrere Rechnereinheit(en) vorgesehen, die mit einer Eingabe- und/oder Ausgabeeinheit verbunden ist/sind. Beispielsweise können auf einer ersten Rechnereinheit Applikationen implementiert sein, um Avionik-Daten darzustellen und zu modifizieren, um beispielsweise einem Flugbegleiter zu ermöglichen, entsprechende Funktionen des Flugzeugs zu steuern. Auf einer zweiten Rechnereinheit können Applikationen implementiert sein, um Flugliniendaten anzuzeigen und zu modifizieren, um auf diese Weise beispielsweise ein Logbuch zu führen. Auf einer dritten Rechnereinheit können beispielsweise Funktionen eines Passagierunterhaltungssystems angezeigt und modifiziert werden, um beispielsweise festzulegen, welche Unterhaltungsprogramme einzelnen Passagieren zur Verfügung gestellt werden sollen.
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Die
DE 103 25 258 A1 beschreibt eine Luftfahrzeugkabinengerätesteuerung, die zum Erreichen einer flexibleren Leistungsverteilung innerhalb eines Luftfahrzeugs einen Konfigurationsmanager aufweist, der dazu ausgelegt ist, Gerätedaten aufzunehmen und zu speichern, die sowohl den Umfang der zu steuernden Kabinengeräte als auch die Kabinengeräte selbst charakterisieren, und auf der Grundlage der Gerätedaten in Verbindung mit das Luftfahrzeug charakterisierenden Daten Konfigurationen einzurichten, die der Steuerung der Kabinengeräte zugrunde liegen.
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Die
DE 69834266 T2 beschreibt ein Mehrfach-Benutzer-Rechnersystem, bei dem mehrere Benutzer von entfernten Standorten aus mehrere Computer bedienen können.
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Die
JP 2002297531 A beschreibt ein Verbindungssystem für Avionikgeräte zur Verwendung in einem Flugzeug.
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Die
EP 1 349 078 B1 beschreibt eine Einrichtung und ein Verfahren zum Laden von Information zwischen On-Board Ausrüstungen eines Flugzeugs und Off-Board Ladeeinrichtungen.
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Bei herkömmlichen Flugbegleiterpanels ist die Rechnereinheit bzw. sind die Rechnereinheiten meist mit einer einzigen Ausgabeeinrichtung wie zum Beispiel einem Bildschirm und einem einzige Eingabegerät wie zum Beispiel einer Tastatur oder einer Maus verbunden. Vorteilhafterweise kann ein berührungssensitiver Bildschirm („Touchscreen”) sowohl die Funktion der Ausgabeeinrichtung wie auch der Eingabeeinrichtung übernehmen. Jede der auf einer Rechnereinheit implementierten Applikationen greift zur Ein- und Ausgabe von Daten auf diese eine Eingabeeinrichtung und diese eine Ausgabeeinrichtung zurück.
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Wenn die Applikationen auf verschiedenen Rechnereinheiten implementiert sind, wird zu diesem Zweck bei herkömmlichen Flugbegleiterpanels eine der Rechnereinheiten als übergeordnete Rechnereinheit, das heißt als sogenannter Master, eingerichtet. Diese übergeordnete Rechnereinheit kontrolliert die Eingabe- und/oder Ausgabeeinrichtung und verfügt zu diesem Zweck beispielsweise über eine Bildverarbeitungseinrichtung und entsprechenden Bildspeicher („Video Memory”). Die anderen, untergeordneten Rechnereinheiten (Slaves) werden von der übergeordneten Rechnereinheit gesteuert und kommunizieren mit dieser zur Ein- und Ausgabe von Daten.
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Aufgrund der direkten Übermittlung von Daten von einer untergeordneten Rechnereinheit zu einer übergeordneten Rechnereinheit kann jedoch das Risiko bestehen, dass mit diesen übertragenen Daten die übergeordnete Rechnereinheit in unerwünschter Weise manipuliert wird. Insbesondere in dem bei zukünftigen Langstreckenflugzeugen vorgesehenen Fall, dass eine untergeordnete Rechnereinheit Unterhaltungsapplikationen für die Passagiere verwaltet und dabei den Passagieren die Möglichkeit eröffnet, Informationen und Daten in die untergeordnete Rechnereinheit einzugeben, kann das Risiko einer versehentlichen oder gezielten Manipulation der übergeordneten Rechnereinheit bestehen. Da jedoch auf der übergeordneten Rechnereinheit unter anderem Avionik-Daten verarbeitet werden können, die die Sicherheit des Flugzeugs betreffen können, muss eine solche Manipulationsmöglichkeit bestmöglich verhindert werden.
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Es kann daher ein Bedarf an einem Flugbegleiterpanel bestehen, bei dem mehrere Applikationen implementiert sein können und bei dem bestimmte Applikationen zuverlässig gegen Manipulation geschützt sind. Ferner kann ein Bedarf an einem mit einem solchen Flugbegleiterpaneel ausgestatteten Flugzeug bestehen.
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Diesem Bedarf kann durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche entsprochen werden. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Flugbegleiterpanel vorgesehen, das zumindest die folgenden Komponenten aufweist: eine Mehrzahl von Rechnereinheiten mit einer übergeordneten Rechnereinheit und wenigstens einer untergeordneten Rechnereinheit; eine Eingabe/Ausgabe-Einrichtung; eine Schaltlogik; und wenigstens einen Schalter. Jede der Mehrzahl von Rechnereinheiten ist dabei voneinander unabhängig arbeitsfähig und ist dazu ausgelegt, wenigstens eine ihr spezifisch zugeordnete Applikation auszuführen. Die Schaltlogik wird von der übergeordneten Rechnereinheit gesteuert und ist dazu ausgelegt, aufgrund eines von der übergeordneten Rechnereinheit empfangenen Auswahlsignals die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung mit der Mehrzahl von Rechnereinheiten zu verbinden. Das Flugbegleiterpanel ist dabei dazu ausgestaltet, dass bei Betätigen des Schalters die Schaltlogik die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung mit der übergeordneten Rechnereinheit verbindet.
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Erfindungsgemäß ist die übergeordnete Rechnereinheit mit der wenigstens einen untergeordneten Rechnereinheit über eine unidirektionale Signalleitung verbunden, welche die Übertragung von elektrischen Signalen nur in eine Richtung von der übergeordneten Rechnereinheit zu der wenigstens einen untergeordneten Rechnereinheit zulässt. Weiter erfindungsgemäß ist der wenigstens eine Schalter mechanisch betätigbar und es ist sichergestellt, dass keinerlei Daten von einer der untergeordneten Rechnereinheiten an die übergeordnete Rechnereinheit übertragen werden können. Weiter erfindungsgemäß weist die Schaltlogik eine Signalleitung auf, mit dem lediglich die übergeordnete Rechnereinheit verbunden ist und die Schaltlogik kann lediglich von der übergeordneten Rechnereinheit dazu angesteuert werden, aufgrund eines von der übergeordneten Rechnereinheit empfangenen Auswahlsignals die Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung mit einer einzigen der Mehrzahl von Rechnereinheiten zu verbinden.
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Erfindungsgemäß ist das Flugbegleiterpanel durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
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Die Erfindung gemäß dem ersten Aspekt kann anschaulich ausgedrückt als auf den folgenden Ideen basierend angesehen werden. Das Flugbegleiterpanel weist mehrere Rechnereinheiten auf, von denen jede selbstständig arbeitsfähig ist. Das heißt, jede Rechnereinheit, egal ob übergeordnet oder untergeordnet, kann beispielsweise zu visualisierende Daten selbstständig mit Hilfe einer eigenen Bildverarbeitungsvorrichtung und eines eigenen Bildspeichers so aufbereiten, dass sie auf einem Bildschirm ausgegeben werden können. Außerdem kann jede Rechnereinheit beispielsweise Eingabedaten von einer Eingabe-Einrichtung empfangen und selbstständig verarbeiten. Anders ausgedrückt ist jede der Rechnereinheiten, sobald sie mit einer Eingabe- und/oder Ausgabe-Einrichtung verbunden ist, unabhängig von den anderen Rechnereinheiten verwendbar und ein Anwender wie beispielsweise ein Flugbegleiter kann diese Rechnereinheit bzw. die darauf implementierte Applikation mit Hilfe der daran angeschlossenen Eingabe- und/oder Ausgabe-Einrichtung nutzen.
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Damit jedoch nicht jede der Rechnereinheiten entsprechende eigene Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen benötigt, wird eine Eingabe/Ausgabe-Einrichtung der Mehrzahl von Rechnereinheit gemeinsam zur Verfügung gestellt. Die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung kann aus mehreren einzelnen Geräten bestehen, beispielsweise einer Einrichtung zur Eingabe von Daten durch einen Anwender wie z. B. eine Tastatur, eine Maus, ein Touch-Pad, ein Mikrofon etc, und einer Einrichtung zur visuellen oder auditiven Ausgabe von Daten wie z. B. ein Bildschirm, ein Projektor, ein Lautsprecher, etc. Alternativ können einzelne Funktionen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung in einem einzigen Gerät wie z. B. einem berührungssensitiven Bildschirm (Touch-Screen) vereint sein.
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Es wird eine Schaltlogik vorgesehen, die in der Lage ist, jede der Rechnereinheiten direkt mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung zu verbinden, wobei vorzugsweise immer ausschließlich eine einzige Rechnereinheit gleichzeitig mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung verbunden ist. Eine spezifische der Mehrzahl von Rechnereinheiten wird als übergeordnete Rechnereinheit definiert und steuert die Schaltlogik. Aufgrund eines Auswahlsignals, das heißt z. B. eines Signals, mit dem ein Anwender auswählt, welche der auf den verschiedenen Rechnereinheiten implementierten Applikationen er ausführen bzw. bedienen möchte, kann die übergeordnete Rechnereinheit die Schaltlogik dazu veranlassen, die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung mit der für die ausgewählte Applikation jeweilig zuständigen Rechnereinheit zu verbinden. Ab diesem Zeitpunkt des Verbindens kommuniziert die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung nur noch ausschließlich mit der ausgewählten Rechnereinheit, wobei die übergeordnete Rechnereinheit jedoch diese Verbindung jederzeit unterbrechen kann, um auf der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung zum Beispiel einen Warnhinweis wie beispielsweise eine Rauchwarnung auszugeben.
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Nur solange die übergeordnete Rechnereinheit selbst mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung verbunden ist, könnte ein Anwender mit Hilfe der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung Daten wie z. B. das Auswahlsignal an die übergeordnete Rechnereinheit eingeben, die diese wiederum dazu veranlassen, die Schaltlogik anzuweisen, die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung mit einer anderen der Rechnereinheiten zu verbinden. Sobald dieses Umschalten der Verbindung von der übergeordneten Rechnereinheit auf eine der untergeordneten Rechnereinheiten jedoch vollzogen ist, besteht mit Hilfe der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung keinerlei Möglichkeit mehr, Daten an die übergeordnete Rechnereinheit einzugeben. Um die Schaltlogik dazu zu veranlassen, wieder eine Verbindung zwischen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung und der übergeordneten Rechnereinheit herzustellen, ist erfindungsgemäß zusätzlicher Schalter vorgesehen, der direkt mit der übergeordneten Rechnereinheit verbunden ist und bei dessen Betätigung die übergeordnete Rechnereinheit die Schaltlogik dazu anweist, wieder die Verbindung zwischen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung und der übergeordneten Rechnereinheit herzustellen. Erfindungsgemäß kann der Schalter auch direkt mit der Schaltlogik verbunden sein, wobei ein Betätigen des Schalters die Schaltlogik direkt dazu veranlasst, die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung mit der übergeordneten Rechnereinheit zu verbinden.
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Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann einerseits erreicht werden, dass eine gemeinsame Eingabe/Ausgabe-Einrichtung von mehreren verschiedenen Rechnereinheiten genutzt werden kann, wobei auf jeder der Rechnereinheiten andere Applikationen implementiert sein können und jede der Rechnereinheiten in ein anderes Netzwerk eingebunden sein kann. Andererseits kann bei einem Flugbegleiterpanel gemäß der vorliegenden Erfindung sichergestellt werden, dass keinerlei Daten von einer der untergeordneten Rechnereinheiten an die übergeordnete Rechnereinheit übertragen werden, wodurch eine Manipulation von sicherheitskritischen Applikationen, die auf der übergeordneten Rechnereinheit implementiert sind, unmöglich wird. Jede der untergeordneten Rechnereinheiten ist selbstständig arbeitsfähig und unabhängig von den anderen Rechnereinheiten. Die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung dient ausschließlich der Eingabe bzw. Ausgabe von Daten von bzw. an die jeweils damit verbundene Rechnereinheit, weist jedoch vorzugsweise selbst keine eigene Datenverarbeitungs- bzw. Speicherkapazitäten auf. Insbesondere dadurch, dass nur die übergeordnete Rechnereinheit bzw. der von einem Flugbegleiter extern zu betätigende Schalter dazu in der Lage sind, die Schaltlogik dazu zu veranlassen, eine Verbindung zwischen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung und einer der Rechnereinheiten herzustellen, kann verhindert werden, dass beispielsweise Daten, die in einer der untergeordneten Rechnereinheiten eingegeben oder verarbeitet werden, dazu benutzt werden können, um das gesamte Flugbegleiterpanel zu manipulieren und insbesondere sicherheitsrelevante Applikationen, die auf der übergeordneten Rechnereinheit implementiert sind, zu beeinflussen.
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Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und alternative Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend angegeben.
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Das Flugbegleiterpanel kann zwei oder mehrere Rechnereinheiten (Computer) aufweisen. Dabei wird lediglich eine der Rechnereinheiten als übergeordnete Rechnereinheit, das heißt als sogenannter Master, definiert, das heißt, sie hat bestimmte Sonderrechte, die andere Rechnereinheiten nicht haben. Beispielsweise kann die übergeordnete Rechnereinheit gemäß einer speziellen Ausführungsform des Flugbegleiterpanels Daten oder Signale an die untergeordneten Rechnereinheiten schicken, wobei umgekehrt die untergeordneten Rechnereinheiten keine Daten an die übergeordnete Rechnereinheit schicken können. Außerdem kann die übergeordnete Rechnereinheit die Schaltlogik steuern, das heißt, diese dazu veranlassen, eine Verbindung zwischen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung und einer der Rechnereinheiten herzustellen.
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Jede der Rechnereinheiten, egal ob übergeordnet oder untergeordnet, ist selbstständig und unabhängig arbeitsfähig. Mit anderen Worten kann jede der Rechnereinheiten eine eigene Datenverarbeitungseinrichtung (CPU) und einen eigenen Datenspeicher sowie eine eigene Bilddatenverarbeitungseinrichtung und entsprechende Schnittstellen zur Datenein- und -ausgabe aufweisen. Sobald eine Rechnereinheit mit einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung gekoppelt ist, kann ein Anwender diese Rechnereinheit völlig autark benutzen, ohne dass ein Datenaustausch mit irgendeiner der anderen Rechnereinheiten notwendig wäre.
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Während die übergeordnete Rechnereinheit immer für das prinzipielle Funktionieren des Flugbegleiterpanels notwendig ist, insbesondere, um die Schaltlogik zu steuern, können optional eine beliebige Anzahl von untergeordneten Rechnereinheiten zu dem Flugbegleiterpanel gehören. Beispielsweise können bestimmte untergeordnete Rechnereinheiten standardmäßig bei Auslieferung eines Flugzeugs zu dem Flugbegleiterpanel gehören, während andere untergeordnete Rechnereinheiten optional dazugefügt werden können, beispielsweise, um besonderen Einsatzzwecken eines Flugzeugs oder besonderen Wünschen einer Fluglinie entsprechende Applikationen darauf laufen zu lassen.
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Die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung ist vorzugsweise als Touch-Screen realisiert, so dass sie gleichzeitig zur visuellen Ausgabe von Daten wie auch zur Eingabe von Daten oder Befehlen durch den Anwender benutzt werden kann. Zum Beispiel können einem Anwender auf dem Touch-Screen verschiedene Symbole angezeigt werden, die verschiedene Applikationen repräsentieren sollen, und der Anwender kann durch Fingerdruck auf den Touch-Screen auf das entsprechende Symbol die auszuführende Applikation auswählen. Auf diese Weise lässt sich eine besonders anwenderfreundliche Bedienung des Flugbegleiterpanels realisieren. Alternativ kann die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung jedoch auch mehrere voneinander getrennte Geräte aufweisen wie beispielsweise einen Bildschirm zur Datenausgabe und eine Tastatur und/oder eine Maus zur Dateneingabe.
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Die Schaltlogik kann als Software-steuerbare Schaltung ausgeführt sein. Mit anderen Worten kann die Schaltlogik elektrische Signale über einen Signaleingang empfangen und aufgrund dieser Signale eine elektrische Verbindung zwischen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung einerseits und einer der Rechnereinheiten andererseits erzeugen. Die Zuordnung der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung zu einer der Rechnereinheiten ist hierbei vorzugsweise eindeutig.
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Lediglich die übergeordnete Rechnereinheit ist mit dem Signaleingang der Schaltlogik verbunden und dazu befugt, die Schaltlogik zu steuern. Die übergeordnete Rechnereinheit kann hierzu ein Auswahlsignal erzeugen, beispielsweise aufgrund einer entsprechenden Eingabe von einem Anwender in die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung, und kann dieses Auswahlsignal an dem Signaleingang der Schaltlogik übermitteln. Aufgrund dieses Auswahlsignals schaltet dann die Schaltlogik eine elektrische Verbindung zwischen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung und der dem Auswahlsignal entsprechenden Rechnereinheit.
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Sobald die Schaltlogik die ursprüngliche Verbindung zwischen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung und der übergeordneten Rechnereinheit unterbrochen hat und stattdessen eine Verbindung zwischen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung und einer der untergeordneten Rechnereinheiten etabliert hat, besteht für einen Anwender keinerlei Möglichkeit mehr, mit Hilfe der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung die übergeordnete Rechnereinheit dazu zu veranlassen, die Schaltlogik zu einer Verbindung zwischen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung und der übergeordneten Rechnereinheit oder einer anderen untergeordneten Rechnereinheit anzuweisen. Daher ist zusätzlich zu der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung ein weiterer Schalter an dem Flugbegleiterpanel vorgesehen, bei dessen Betätigung die Schaltlogik wieder dazu veranlasst wird, eine Verbindung zwischen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung und der übergeordneten Rechnereinheit herzustellen. Der Schalter kann dabei eine beliebige Ausgestaltung annehmen, beispielsweise als mechanischer Taster, so dass bei dessen Betätigung ein elektrisches Signal erzeugt wird, das entweder direkt an den Signaleingang der Schaltlogik weitergeleitet wird oder das an die übergeordnete Rechnereinheit weitergeleitet wird und diese dazu veranlasst, die Schaltlogik anzuweisen, wieder eine Verbindung zwischen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung und der übergeordneten Rechnereinheit herzustellen.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die übergeordnete Rechnereinheit dazu ausgelegt, ein Applikationsmenü zu verwalten und bei Auswahl einer spezifischen Applikation durch einen Anwender die entsprechende Rechnereinheit dazu zu veranlassen, die spezifisch zugeordnete Applikation auszuführen und die Schaltlogik zu veranlassen, die entsprechende Rechnereinheit mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung zu verbinden.
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Mit anderen Worten kann die übergeordnete Rechnereinheit dazu ausgelegt sein, eine Liste aller auf ihr und den untergeordneten Rechnereinheiten ausführbaren Applikationen, das heißt, Anwendungsprogrammen, zu führen. Diese Liste kann auf der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung dargestellt werden, beispielsweise in Form graphischer Symbole, und stellt dem Anwender ein Applikationsmenü zur Verfügung. Aus diesem Applikationsmenü kann der Anwender, beispielsweise durch Anklicken des entsprechenden Applikationssymbols auf einem Touch-Screen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung, eine spezifische Applikation auswählen. Die übergeordnete Rechnereinheit kann diese Auswahl registrieren und anschließend anhand der ihr zur Verfügung stehenden Applikationsliste ermitteln, auf welcher der Rechnereinheiten die ausgewählte Applikation implementiert ist. Aufgrund dieser Information kann die übergeordnete Rechnereinheit dann ein Auswahlsignal erzeugen und an die Schaltlogik senden, um diese dazu veranlassen, die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung mit der entsprechenden Rechnereinheit zu verbinden. Gleichzeitig oder nachfolgend kann die übergeordnete Rechnereinheit dann auch die entsprechende Rechnereinheit dazu veranlassen, die von dem Anwender ausgewählte Applikation auszuführen, so dass der Anwender die Möglichkeit hat, mit Hilfe der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung sich gewünschte Daten anzeigen zu lassen bzw. gewünschte Daten zu modifizieren.
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Das Vorsehen eines Applikationsmenüs erleichtert dem Anwender die Nutzung des Flugbegleiterpanels wesentlich. Der Anwender braucht nicht zu wissen, welche der Rechnereinheiten eine gewünschte Applikation ausführen kann und dementsprechend braucht der Anwender nicht zu wissen, welche der Rechnereinheiten mittels der Schaltlogik mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung verbunden werden soll. Stattdessen braucht der Anwender lediglich die gewünschte Applikation aus dem Applikationsmenu auswählen und das Flugbegleiterpanel stellt dann selbstständig fest, welche Rechnereinheit über die Schaltlogik mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung verbunden werden muss und führt dann die Applikation aus.
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Erfindungsgemäß ist die übergeordnete Rechnereinheit mit der wenigstens einen untergeordneten Rechnereinheit über eine unidirektionale Signalleitung verbunden, um Signale von der übergeordneten Rechnereinheit an die untergeordnete Rechnereinheit zu übertragen.
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Die Unidirektionalität der Signalleitung, das heißt, die Eigenschaft, dass elektrische Signale nur in eine Richtung von der übergeordneten zur untergeordneten Rechnereinheit, nicht aber in die umgekehrte Richtung, übertragen werden können, kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein Signalleitungsanschluss an der übergeordneten Rechnereinheit ausschließlich zum Senden von Signalen in der Lage ist und ein Signalleitungsanschluss an der untergeordneten Rechnereinheit ausschließlich zum Empfangen von Signalen in der Lage ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass keinerlei Daten von einer der untergeordneten Rechnereinheiten an die übergeordnete Rechnereinheit übertragen werden können. Eine unerwünschte Manipulation der übergeordneten Rechnereinheit durch eine der untergeordneten Rechnereinheiten kann dadurch ausgeschlossen werden. Andererseits kann die übergeordnete Rechnereinheit durchaus Daten an eine der untergeordneten Rechnereinheiten schicken. Diese Daten können einerseits lediglich als Signal dienen, um eine der untergeordneten Rechnereinheiten dazu zu veranlassen, eine bestimmte Applikation auszuführen; andererseits können die Daten aber auch Informationen enthalten, die einer auf einer untergeordneten Rechnereinheit implementierten Applikation zur Verfügung gestellt werden können.
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Somit wird sowohl der Schutz gegen eine unerwünschte Manipulation von in der übergeordneten Rechnereinheit implementierten sicherheitsrelevanten Applikationen wie auch die Bedienerfreundlichkeit durch Datenübertragung von der übergeordneten Rechnereinheit zu einer der untergeordneten Rechnereinheiten gefördert.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Flugbegleiterpanel nur ein Gehäuse auf, wobei alle Komponenten des Flugbegleiterpanels in diesem Gehäuse aufgenommen sind.
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Mit anderen Worten kann das gesamte Flugbegleiterpanel eine Einheit bilden, die von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben ist. Die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung sowie der wenigstens eine Schalter sind dabei von außen zugänglich und für einen Anwender betätigbar an dem Gehäuse angebracht. Die anderen Komponenten wie beispielsweise die Rechnereinheit und die Schaltlogik können im Inneren des Gehäuses aufgenommen sein. Das Flugbegleiterpanel kann damit als eigenständige Einheit ausgebildet sein, die lediglich über Stromanschlüsse und Datenschnittstellen mit dem Rest einer Flugzeug-Infrastruktur gekoppelt zu werden braucht. Ein solches Flugzeugbegleiterpanel kann somit in einfacher Weise ein- und ausgebaut werden, gewartet werden und im Schadensfall ersetzt werden. Die Abmessungen des Gehäuses können dabei auf den üblicherweise in einem Flugzeug für ein Flugbegleiterpanel zur Verfügung stehenden Raum, beispielsweise etwa 40 cm × 40 cm × 8 cm, angepasst sein.
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Die vorangehend in Bezug auf einzelne Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschriebenen Merkmale können auf verschiedene Weise miteinander kombiniert werden.
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Die vorangehend beschriebenen und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung spezifischer Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine Draufsicht auf ein Flugbegleiterpanel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt schematisch eine Innenansicht des Flugbegleiterpanels aus 1.
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3 zeigt grob schematisch eine Verschaltung einzelner Komponenten des Flugbegleiterpanels aus 1.
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4 zeigt Details einer Verschaltung von Komponenten des Flugbegleiterpanels aus 1.
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5 veranschaulicht mögliche Funktionen des Flugbegleiterpanels aus 1.
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6 veranschaulicht schematisch die Ausgestaltung einer unidirektionalen Verbindung zur Verwendung in einem Flugbegleiterpanel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente in verschiedenen Ausführungsformen. Die Figuren sind lediglich schematisch und geben Größenverhältnisse allenfalls grob wieder.
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1 zeigt eine Draufsicht auf ein Flugbegleiterpanel 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In einem Gehäuse 3 ist ein als ein Eingabe/Ausgabe-Einrichtung 5 dienender Touch-Screen 7, zwei separate Schalter 9, 11 sowie eine Mehrzahl von Anschlüssen/Schaltern 13, die ein Anwender betätigen kann bzw. auf die ein Anwender von außen her Zugriff hat, angeordnet.
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In 2 ist schematisch die Anordnung von Komponenten des Flugbegleiterpanels 1 im Innern des Gehäuses 3 dargestellt. Drei separate Rechnereinheiten 21, 23, 25 sind jeweils mit einer Schaltlogik 27 verbunden. Die Schaltlogik 27 kann, je nachdem, welches Auswahlsignal sie an einem mit einer übergeordneten Rechnereinheit 21 verbundenen Signaleingang 29 empfängt, eine elektrische Verbindung zwischen der Datenschnittstelle 31 und einer der Rechnereinheiten 21, 23, 25 herstellen. Die Datenschnittstelle 31 ist mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung 5 gekoppelt.
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Die Verschaltung der einzelnen Komponenten des in 1 und 2 dargestellten Flugbegleiterpaneels 1 ist in 3 grob und in 4 detaillierter dargestellt. Insbesondere in 4 ist auch die Funktionalität einzelner Verbindungen zwischen spezifischen Systemkomponenten schematisch dargestellt. Das Diodensymbol (A) veranschaulicht eine unidirektionale Verbindung zwischen zwei Komponenten, bei der, ähnlich wie bei einer Diode, Daten nur in Pfeilrichtung übermittelt werden können. Das Pfeilsymbol (B) soll eine Kontrollfunktion durch die übergeordnete Rechnereinheit 21 wiedergeben. Das dick gestrichene Pfeilsymbole (C) repräsentiert gemeinsam genutzte Schnittstellen.
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Die drei Rechnereinheiten 21, 23, 25 befinden sich in einem gemeinsamen Gehäuse 3. Sie sind durch Datenleitungen 41, 43, 45 mit der Schaltlogik 27 verbunden. Über diese Datenleitungen 41, 43, 45 können zum Beispiel Audio-, Video-, USB- und Berührungsdaten übertragen werden. Die Schaltlogik 27 ist andererseits auch mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung 5 verbunden, wobei diese in 3 als Touch-Screen 7 zur gleichzeitigen Anzeige und Eingabe von Daten dargestellt ist, während in 4 die Anzeigefunktion in Form eines Bildschirms 105 getrennt von der Eingabefunktion in Form eines Berührungspanels 205 getrennt dargestellt sind. Ein Signaleingang 29 der Schaltlogik 27 ist mit der übergeordneten Rechnereinheit 21 verbunden. Über diese Verbindung kann die übergeordnete Rechnereinheit 21 die Schaltlogik 27 instruieren, welche der Rechnereinheiten 21, 23, 25 von ihr mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung 5 verbunden werden soll.
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Die externen Schalter 9, 11 sind mit der übergeordneten Rechnereinheit 21 verbunden. Die Betätigung des ersten Schalters 9 kann dabei bewirken, dass die übergeordnete Rechnereinheit 21 ein entsprechendes Signal an den Signaleingang 29 der Schaltlogik 27 sendet, um diese dazu anzuweisen, eine Verbindung zwischen der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung 5 und einer der untergeordneten Rechnereinheiten 23, 25 zu unterbrechen und stattdessen eine Verbindung zu der übergeordneten Rechnereinheit 21 zu etablieren. Mit Hilfe des zusätzlichen Schalters 11 kann die übergeordnete Rechnereinheit 21 dazu veranlasst werden, ein Applikationsmenü anzuzeigen, um es einem Anwender zu ermöglichen, über die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung 5 eine von ihm gewünschte Applikation auszuwählen.
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Die übergeordnete Rechnereinheit 21 ist über jeweils eine unidirektionale Verbindung 51, 53 mit den untergeordneten Rechnereinheiten 23, 25 verbunden. Über diese unidirektionalen Verbindungen 51, 53 kann die übergeordnete Rechnereinheit 21 zum Beispiel eine der untergeordneten Rechnereinheiten 23, 25 dazu anweisen, eine zuvor ausgewählte Applikation auszuführen. Ferner können über diese unidirektionalen Verbindungen 51, 53 Daten von der übergeordneten Rechnereinheit 21 zu einer der untergeordneten Rechnereinheiten 23, 25 übertragen werden, nicht jedoch in umgekehrter Richtung.
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Die drei Rechnereinheiten 21, 23, 25 sind auf einem gemeinsamen, als Trägerplatine dienenden Mainboard (nicht gezeigt) angeordnet. Dieses Mainboard enthält die Stromversorgung, die Schaltlogik, die Videoverarbeitung, die externen Anschlüsse und Schnittstellen zu anderen Platinen, der Flüssigkristallanzeige (LCD) und dem Touch-Screen. Die Rechnereinheiten 21, 23, 25 sind jeweils gleiche Standardcomputerplatinen, beispielsweise basierend auf einem Intel Pentium M.
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Die übergeordnete Rechnereinheit 21 ist der Master und kontrolliert die anderen Rechnereinheiten 23, 25. Eine Kommunikation ist nur möglich von der übergeordneten Rechnereinheit 21 zu den untergeordneten Rechnereinheiten 23, 25 über die unidirektionalen Verbindungen 51, 53. Die unidirektionale Verbindung kann beispielsweise mittels der weiter unten genauer beschriebenen RS232-Tx-only-Verbindung realisiert werden.
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Die übergeordnete Rechnereinheit 21 kann die Schalter 9, 11, die auch als „domain keys” bezeichnet werden, im Fall eines wichtigen Vorkommnisses („Autoevent”) wie zum Beispiel einer Rauchwarnung übergehen, so dass eine wichtige Mitteilung stets sofort auf der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung 5 angezeigt werden kann. Falls die übergeordnete Rechnereinheit 21 eine wichtige Mitteilung ausgeben möchte, die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung jedoch zu diesem Zeitpunkt gerade mit einer der untergeordneten Rechnereinheiten 23, 25 verbunden ist, kann die übergeordnete Rechnereinheit also erzwingen, dass sie selbst von der Schaltlogik 27 mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung 5 verbunden wird. Alternativ können die Schalter 9, 11 beleuchtbar sein, und die übergeordnete Rechnereinheit 21 kann im Fall einer dringenden Mitteilung einen oder beide der Schalter blinken lassen.
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Um mit externen Netzwerken kommunizieren zu können, ist jede der Rechnereinheiten 21, 23, 25 mit einer eigenen Ethernet-Schnittstelle 61, 63, 65 verbunden. Es kann ferner ein zusätzlicher Eingang für analoge Audio/Videosignale 67 vorgesehen sein. Auch ein Lautsprecher/Analoger Kopfhöreranschluss und ein USB-Anschluss 69, um z. B. extern gespeicherte Daten in das Flugbegleiterpanel übertragen zu können, können vorgesehen sein Ferner kann ein Flash-Speicherkarten-Leser 71 mit der übergeordneten Rechnereinheit 21 verbunden sein, um externe Daten einlesen zu können.
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Die einzelnen elektrischen und funktionalen Verbindungen zwischen den genannten Komponenten des Flugbegleiterpanels können dabei wie in 4 veranschaulicht ausgestaltet sein.
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Mit Hilfe von 5 wird nun die Arbeitsweise des Flugbegleiterpanels erklärt. Die oberen Darstellungen in 5 zeigen dabei einen jeweils aktuellen Bildschirminhalt, wohingegen die unteren Darstellungen schematisch die zugehörige Einstellung insbesondere hinsichtlich der Schaltlogik 27 darstellt.
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In einem Grundzustand (I) ist die übergeordnete Rechnereinheit 21 mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung 5 verbunden und es werden flugzeugspezifische Daten auf dem Bildschirm dargestellt. Beispielsweise kann ein Flugzeugrumpf mit seinen einzelnen Sektionen schematisch dargestellt sein und ein Flugbegleiter kann durch Berühren spezifischer Symbole bestimmte von Sensoren ermittelte Messwerte hinsichtlich beispielsweise der Temperatur in den einzelnen Flugzeugsektionen abrufen. Der Flugbegleiter kann die entsprechenden Parameter auch gezielt modifizieren. Da die in diesem Zustand darstellbaren und modifizierbaren Daten die Sicherheit bzw. Funktion des Flugzeugs und der Passagiere beeinflussen können, muss sichergestellt werden, dass ausschließlich autorisierte Flugbegleiter Zugriff zu sicherheitskritischen Daten haben.
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Durch Drücken der Menütaste 11 gelangt das System in einen zweiten Zustand (II) (siehe Pfeil (a)), in dem ein Menü mit zur Verfügung stehenden Applikationen dargestellt wird. Aus diesem Menü kann ein Anwender durch Drücken des entsprechenden Symbols auf dem Touch-Screen diejenige Applikation auswählen, die als nächstes ausgeführt werden soll. Die übergeordnete Rechnereinheit 21 erkennt diese Auswahl und ermittelt, auf welcher der Rechnereinheiten 21, 23, 25 die entsprechende Applikation ausgeführt werden kann. Sie veranlasst daraufhin die Schaltlogik 27, die entsprechende Rechnereinheit 21, 23, 25 mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung 5 zu verbinden.
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Wenn die ausgewählte Applikation beispielsweise auf der untergeordneten Rechnereinheit 25 ausgeführt werden kann, wird diese Rechnereinheit 25 mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung 5 verbunden. Das Flugbegleiterpanel befindet sich dann in dem Zustand (III) (siehe Pfeil (b)). In diesem Zustand kann zum Beispiel eine Videoüberwachung der Flugzeugkabine auf dem Bildschirm des Flugbegleiterpanels dargestellt werden oder die den Passagieren zur Verfügung zu stellenden Unterhaltungsprogramme ausgewählt werden. Die untergeordnete Rechnereinheit 25 kann dabei mit einem auch den Passagieren zugänglichen Netzwerk verbunden sein. Da keinerlei Datenübertragungsmöglichkeit von der untergeordneten Rechnereinheit 25 hin zu der übergeordneten Rechnereinheit 21 besteht, ist sichergestellt, dass Passagiere nicht versehentlich oder gezielt die auf der übergeordneten Rechnereinheit 21 implementierten, sicherheitsrelevanten Applikationen manipulieren können.
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Um mm den Zustand (III) wieder verlassen zu können, kann ein Flugbegleiter entweder an dem Flugbegleiterpanel 1 die Taste 9 betätigen, um so wieder in den Grundzustand (I) zu kommen (siehe Pfeil (d)), oder er kann die Menütaste 11 betätigen, um in den Zustand (II) zu kommen (siehe Pfeil (c)) und dort das Applikationsmenü dargestellt zu bekommen. In beiden Fällen wird die Schaltlogik 27 von der mit den zwei Tasten 9, 11 verbundenen übergeordneten Rechnereinheit 21 dazu instruiert, dass die übergeordnete Rechnereinheit 21 wieder mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung 5 verbunden wird.
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Anhand von 6 wird nun die Funktionalität der unidirektionalen Verbindungen 51, 53 kurz beschrieben. Alle Rechnereinheiten 21, 23, 25 weisen eine RS232 Schnittstelle auf. Die RS232 Schnittstelle ist eine serielle Schnittstelle, insbesondere eine Zwei-Draht-Bit-serielle Schnittstelle, die prinzipiell bidirektional betrieben werden kann, wobei ein Dateneingang Rx und ein Datenausgang Tx vorgesehen ist. Daten können mit einer Transferrate von bis zu 20 kbps übertragen werden.
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Um mit solchen RS232 Schnittstellen eine unidirektionale Verbindung zwischen einer übergeordneten Rechnereinheit 21 und z. B. einer untergeordneten Rechnereinheit 23 herzustellen, können die beiden an den Rechnereinheiten 21, 23 vorgesehenen Schnittstellen wie in 6 dargestellt verdrahtet werden. Der Datenausgangsanschluss Tx der an der übergeordneten Rechnereinheit 21 vorgesehenen Schnittstelle ist mit dem Dateneingangsanschluss Rx der an der untergeordneten Rechnereinheit 23 vorgesehenen Schnittstelle verbunden. Über diese Verbindung können Daten von der übergeordneten Rechnereinheit 21 an die untergeordnete Rechnereinheit 23 übertragen werden. Die umgekehrte Verbindung von dem Datenausgangsanschluss der an der untergeordneten Rechnereinheit 23 vorgesehenen Schnittstelle hin zum Dateneingangsanschluss der an der übergeordneten Rechnereinheit 21 vorgesehenen Schnittstelle ist jedoch unterbrochen. Auf diese Art wird sichergestellt, dass keine Daten von der untergeordneten Rechnereinheit 23 an die übergeordnete Rechnereinheit 21 übertragen werden können. Zusätzlich sind zwischen den beiden Rechnereinheiten 21, 23 eine Gehäuseerdungsleitung 81 und eine Signalerdungsleitung 83 ausgebildet.
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Abschließend werden noch einmal einige wesentliche Merkmale des Flugbegleiterpanels gemäß der dargestellten Ausführungsform angegeben: Die Rechnereinheiten 21, 23, 25 sind alle selbstständig arbeitsfähig. Jede Rechnereinheit 21, 23, 25 kann dieselben Peripherieeinrichtungen wie zum Beispiel Touch-Screen, LCD, USB, Audiobuchse und Lautsprecher verwenden. Ein ausgeklügelter Hardwareschaltmechanismus ordnet den Touch-Screen, LCD, USB und Audioinformation zu und wird von der übergeordneten Rechnereinheit 21 gesteuert. Die Datentrennung wird durch die folgenden Schaltmechanismen realisiert: Der Touch-Screen dient ausschließlich zur Datenein- und -ausgabe, es erfolgt keine Speicherung von Bildschirmdaten; jede Rechnereinheit 21, 23, 25 hat ihren eigenen Graphikkontroller, nur die Anzeige wird zwischen den einzelnen Rechnereinheiten umgeschaltet; jede Rechnereinheit hat ihren eigenen USB-Kontroller, nur die Anschlusskabel werden zwischen den verschiedenen Rechnereinheiten umgeschaltet; jede Rechnereinheit 21, 23, 25 hat ihren eigenen Audio-Kontroller, nur die Anschlusskabel und Audiokabel werden zwischen den verschiedenen Rechnereinheiten umgeschaltet. Es existieren zwei zusätzliche mechanische Schalter, die in die Frontseite des Flugbegleiterpanels integriert sind. Diese Schalter realisieren den Schaltmechanismus zwischen der graphischen Benutzeroberfläche (graphical user interface – GUI) der übergeordneten Rechnereinheit 21 und einer Menüseite mit Soft-Keys für Netzwerkapplikationen. Die übergeordnete Rechnereinheit 21 kontrolliert die Hardware-Schalter für die LCD, etc. und entscheidet, welche Seite dargestellt werden soll. Ein erster Schalter 9 verweist direkt auf die graphische Anwenderschnittstelle der übergeordneten Rechnereinheit 21, ein zweiter Schalter 11 verweist auf die Menüseite. Die Menüseite zeigt Soft-Keys zur Auswahl von zur Verfügung stehenden Netzwerkapplikationen. Die graphische Anwenderoberfläche der übergeordneten Rechnereinheit, die Menüseite und auch die entsprechenden Hardwareschalter an der Frontabdeckung werden ausschließlich durch die übergeordnete Rechnereinheit 21 kontrolliert. Auf der Menüseite werden alle zur Verfügung stehenden Netzwerkapplikationen zur Auswahl angeboten, unabhängig davon, auf welcher Rechnereinheit 21, 23, 25 sie implementiert sind. Eine Zuordnung einer Applikation zu einer bestimmten Rechnereinheit ist für einen Anwender nicht sichtbar. Durch die Auswahl einer Netzwerkapplikation auf der Menüseite wird die jeweilige Applikation gestartet, indem vollständig auf die jeweilige für diese Applikation verantwortliche Rechnereinheit umgeschaltet wird. Wenn der Anwender zurückgehen möchte zu der Menüseite, muss er den Menü-Schalter 11 an der Frontseite des Gehäuses 3 drücken und kann dann eine andere Netzwerkapplikation auswählen. Wenn der Anwender zurück zu der graphischen Benutzeroberfläche der übergeordneten Rechnereinheit 21 gehen will, muss er den ersten Schalter 9 drücken.
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Abschließend wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „umfassen”, „aufweisen” etc. das Vorhandensein weiterer Elemente nicht ausschließen. Der Begriff „ein” schließt auch das Vorhandensein einer Mehrzahl von Gegenständen nicht aus. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen dienen lediglich der besseren Lesbarkeit und sollen den Schutzbereich der Ansprüche in keiner Weise einschränken.
