DE102010015518A1

DE102010015518A1 - Verfahren zum Steuern einer Beleuchtungseinrichtung in einer Flugzeugkabine

Info

Publication number: DE102010015518A1
Application number: DE102010015518A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Martin (FH) Bachhuber
Original assignee: Diehl Aerospace GmbH
Current assignee: Diehl Aerospace GmbH
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2030-04-21
Also published as: DE102010015518B4; US8624498B2; US20110254445A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Beleuchtungseinrichtung in einer Flugzeugkabine mit einer Vielzahl in der Flugzeugkabine verteilt angeordneten Beleuchtungseinheiten (3), von denen jede einen Controller (4) zum Steuern damit verbundener RGB-Leuchtdioden (5) umfasst, und einen mit jedem der Controller (4) zum Datenaustausch verbundenen Zentralrechner (1), wobei jeder Controller (4) eine Speichereinheit (6) mit mehreren darin gespeicherten Szenenprogrammen (P1, P2, P3) zum Steuern jeweils einer Szene umfasst, wobei eine Szene eine vorgegebene zeitliche Änderung eines Leuchtverhaltens der RGB-Leuchtdioden (5) ist, und wobei zum Steuern eines mit der Vielzahl der Beleuchtungseinheiten (3) erzeugten Gesamtleuchtverhaltens vom Zentralrechner (1) an die Controller (4) Steuerdatensätze übermittelt werden, von denen jeder zumindest eine Szenenprogrammidentifikations-Information (PI) und eine Synchronisations-Information (SI) zum Steuern des zeitlichen Ablaufs des zur Szenenprogrammidentifikations-Information (PI) korrespondierenden Szenenprogramms (P1, P2, P3) enthält.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Beleuchtungseinrichtung in einer Flugzeugkabine.
Nach dem Stand der Technik ist allgemein eine Beleuchtungseinrichtung für eine Flugzeugkabine bekannt, welche eine Vielzahl in der Flugzeugkabine verteilt angeordneter Beleuchtungseinheiten umfasst. Jede der Beleuchtungseinheiten besteht aus einem Controller und einer Vielzahl damit verbundener RGB-Leuchtdioden. Die Controller sind über einen Bus mit einem Zentralrechner verbunden. Im Zentralrechner sind mehrere sogenannte ”Szenenprogramme” gespeichert. Die ”Szenenprogramme” enthalten Rechenanweisungen zur fortlaufenden Erzeugung von Parametern, welche über den Bus an die Controller übermittelt werden. Auf der Grundlage dieser Parameter wird mittels der Controller beispielsweise die Helligkeit und/oder die Farbe des mit den RGB-Leuchtdioden erzeugten Lichts über der Zeit geändert. Es ergeben sich daraus Leuchtszenarien oder Szenen. Derartige Szenen können beispielsweise einen Sonnenaufgang oder einen Sonnenuntergang simulieren. Es können ferner Szenen erzeugt werden, welche auf Passagiere eine beruhigende oder ermunternde Wirkung haben.
Insbesondere Flugzeugkabinen moderner Großraumflugzeuge erfordern das Vorsehen einer Beleuchtungseinrichtung mit einer relativ großen Anzahl an Beleuchtungseinheiten. Die Abarbeitung der jeweiligen Szenenprogramme erfordert in diesem Fall die Übermittlung einer relativ hohen Datenrate über den Bus. Das wiederum führt unerwünschterweise zu einer Verringerung der Geschwindigkeit des Datenaustauschs über den Bus. Das ist insbesondere im Hinblick auf andere über den Bus zu übermittende Steuerdaten, insbesondere die Flugsicherheit betreffende Steuerdaten, unerwünscht.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein Verfahren angegeben werden, mit dem eine Datenrate zum Steuern einer Beleuchtungseinrichtung in einer Flugzeugkabine reduziert werden kann. Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll das Verfahren möglichst ohne eine wesentliche Änderung der derzeit zur Herstellung der Beleuchtungseinrichtung verwendeten Hardware ausführbar sein.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 9.
Nach Maßgabe der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern einer Beleuchtungseinrichtung in einer Flugzeugkabine mit einer Vielzahl von in der Flugzeugkabine verteilt angeordneten Beleuchtungseinheiten vorgeschlagen, von denen jede einen Controller zum Steuern damit verbundener RGB-Leuchtdioden umfasst,
und einen mit jedem der Controller zum Datenaustausch verbundenen Zentralrechner,
wobei jeder Controller eine Speichereinheit mit mehreren darin gespeicherten Szenenprogrammen zum Steuern jeweils einer Szene umfasst, wobei eine Szene eine vorgegebene zeitliche Änderung eines Leuchtverhaltens der RGB-Leuchtdioden ist, und
wobei zum Steuern eines mit der Vielzahl der Beleuchtungseinheiten erzeugten Gesamtleuchtverhaltens vom Zentralrechner an die Controller Steuerdatensätze übermittelt werden, von denen jeder zumindest eine Szenenprogrammidentifikations-Information und eine Synchronisations-Information zum Steuern des zeitlichen Ablaufs des zur Szeneprogrammidentifikations-Information korrespondierenden Szenenprogramms enthält.
Indem erfindungsgemäß die Szenenprogramme nunmehr in den Controllern vorgesehen sind, kann die zum Steuern der Beleuchtungseinrichtung erforderliche Datenrate drastisch vermindert werden. Es ist nunmehr lediglich erforderlich, mittels vom Zentralrechner an die Controller übermittelter Steuerdatensätze gemäß der damit übermittelten Szenenprogrammidentifikations-Information eines der in der Speichereinheit gespeicherten Szenenprogramme auszuwählen und beispielsweise zu starten. Zur Sicherstellung eines synchronen Ablaufs sämtlicher Szenenprogramme enthält der Steuerdatensatz ferner eine Synchronisations-Information. Die Synchronisations-Information wird laufend vom Zentralrechner aktualisiert. Durch eine wiederholte Übermittlung der Steuerdatensätze kann somit eine synchrone Abarbeitung der Szenenprogramme mittels der Controller sichergestellt werden. Vom Zentralrechner werden zur Steuerung der Szenenprogramme also lediglich noch eine Programmauswahl- bzw. Szenenprogrammidentifikations-Information und eine Synchronisations-Information über den Bus übermittelt. Die wiederholende Übermittlung der Steuerdatensätze kann im Vergleich zum bisherigen Verfahren in relativ großen Zeitabständen erfolgen, so dass auch damit weiter eine Belastung des Busses herabgesetzt werden kann.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Steuerdatensatz eine Szenenprogrammgeschwindigkeits-Information zum Steuern einer Geschwindigkeit eines Ablaufs der mit dem Szenenprogramm erzeugten Szene. Damit kann je nach Anforderung eine vorgegebene Geschwindigkeit des Ablaufs des Szenenprogramms erhöht oder verringert werden.
Ferner ist es möglich, dass der Steuerdatensatz eine Helligkeits-Information zum Steuern einer Helligkeit der mit dem Szenenprogramm erzeugten Szene umfasst. Damit kann insgesamt eine Helligkeit der jeweils laufenden Szene erhöht oder erniedrigt werden. Eine Szenenprogrammgeschwindigkeits-Information und/oder eine Helligkeits-Information kann insbesondere auch durch manuelle Eingabe seitens des Kabinenpersonals erzeugt werden. Damit ist es für das Kabinenpersonal jederzeit möglich, das Gesamtleuchtverhalten der Beleuchtungseinrichtung spezifischen Anforderungen anzupassen.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Beleuchtungseinrichtungen in zumindest zwei Gruppen gegliedert. In diesem Fall kann der Steuerdatensatz eine für jede der Gruppen spezifische Synchronisations-Information enthalten. Die vorgenannten Gruppen können in bestimmten Kabinenabschnitten zusammengefasst sein. Beispielsweise kann ein vorderer Kabinenabschnitt eine erste Gruppe und ein hinterer Kabinenabschnitt eine zweite Gruppe von Beleuchtungseinheiten bilden. Die für jede der Gruppen vorgesehenen spezifischen Synchronisations-Informationen können unterschiedlich sein. Damit kann ein Szenenprogramm in den beiden Gruppen zeitlich versetzt abgearbeitet werden. Beispielsweise kann die Abarbeitung eines Szenenprogramms in der ersten Gruppe der Abarbeitung des Szenenprogramms in der zweiten Gruppe vorauseilen.
Ferner kann es sein, dass der Steuerdatensatz eine für jede der Gruppen spezifische Szenenprogrammidentifikations-Information enthält. Damit ist es möglich, in jeder der Gruppen ein anderes Szenenprogramm abzuarbeiten.
In einer ”Standard-Betriebsweise” werden die Steuerdatensätze vom Zentralrechner gemäß einem vorgegebenen Algorithmus ständig neu erzeugt und in vorgegebenen Zeitabständen an die Controller übermittelt. Das stellt einen fehlerfreien und synchronen Ablauf der jeweiligen Szenenprogramme sicher. Auch bei einer fehlerhaften Ausführung eines der Szenenprogramme kann dieses durch die ständig wiederkehrenden Steuerdatensätze wieder gestartet und synchron mit den anderen Szenenprogrammen abgearbeitet werden.
Ein Inhalt der Steuerdatensätze ist mittels manuell eingegebener Steuerinformationen änderbar. Derartige Steuerinformationen kann die Helligkeit oder die Auswahl eines bestimmten Szenenprogramms betreffen. Beispielsweise kann damit ein für Notfälle vorgesehenes Szenenprogramm aktiviert werden.
Die Steuerdatensätze werden vorteilhafterweise in Zeitabständen von 100 bis 300 ms, vorzugsweise 150 bis 250 ms, an die Controller übermittelt. Damit kann die Belastung eines die Controller mit dem Zentralrechner verbindenden Busses vermindert werden.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in einer ”Update-Betriebsweise” zumindest ein Szenenprogramm vom Zentralrechner an die Controller übermittelt. Eine solche Update-Betriebsweise kann dann aktiviert werden, wenn die Belastung des Busses gering ist, beispielsweise wenn das Flugzeug am Boden steht. Solche Zeitabschnitte können z. B. zum Update von Szenenprogrammen genutzt werden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 den Helligkeits- und Farbverlauf einer Szene über der Zeit,
2 eine schematische Ansicht einer Beleuchtungseinrichtung und
3 den Aufbau eines Steuerdatensatzes.
1 zeigt beispielhaft den Verlauf der Helligkeit H sowie der Farbe einer Szene über der Zeit. Wie aus 1 ersichtlich ist, nimmt die Helligkeit H zu, wohingegen der Rotanteil R der Farbe abnimmt.
2 zeigt den schematischen Aufbau einer Beleuchtungseinrichtung. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst einen Zentralrechner 1, an den über einen Bus 2 eine Vielzahl von Beleuchtungseinheiten 3 angeschlossen sind. Jede der Beleuchtungseinheiten 3 umfasst einen Controller 4 zum Steuern damit verbundener RGB-Leuchtdioden 5. Ferner umfasst der Controller 4 eine Speichereinheit 6, in der mehrere Szenenprogramme (hier nicht gezeigt) gespeichert sind.
Mit dem Bezugszeichen G1 ist eine erste Gruppe von Beleuchtungseinheiten 3 und mit dem Bezugszeichen G2 eine zweite Gruppe von Beleuchtungseinheiten 3 bezeichnet.
3 zeigt schematisch den Aufbau eines Steuerdatensatzes. Der Steuerdatensatz umfasst einen Datenrahmen Ra, in dem eine Szenenprogrammidentifikations-Information PI und eine Synchronisations-Information SI enthalten sind. Ferner kann fakultativ noch zumindest ein Parameter P enthalten sein. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Helligkeits- oder eine Szenenprogrammgeschwindigkeits-Information handeln.
Die Funktion der Beleuchtungseinrichtung ist Folgende:
Jede der Beleuchtungseinheiten enthält in der Speichereinheit 6 mehrere Szenenprogramme P1, P2, P3. Jedes der Szenenprogramme P1, P2, P3 wiederum umfasst eine Berechnungsvorschrift zur Berechnung von Helligkeits- und/oder Farbwerten, auf deren Grundlage der Controller 4 die RGB-Leuchtdioden 5 ansteuert. In Abhängigkeit des jeweiligen Szenenprogramms P1, P2, P3 erzeugt jede Beleuchtungseinheit 3 über der Zeit einen vorgegebenen sich ändernden Lichteindruck.
Der Start und/oder der synchrone Ablauf der in den Beleuchtungseinheiten 3 enthaltenen Szenenprogramme P1, P2, P3 wird durch eine wiederholende Übermittlung von Steuerdateien über den Bus 2 an die Controller 4 gesteuert. Die Steuerdateien werden vom Zentralrechner 1 gemäß einem vorgegebenen Algorithmus erzeugt und beispielsweise in Zeitabständen von 200 ms an die Controller 4 übermittelt. Jede Steuerdatei umfasst eine Szenenprogrammidentifikations-Information PI, mit der das jeweils zu startende oder laufende Szenenprogramm P1, P2, P3 adressiert wird. Ferner umfasst die Steuerdatei eine Synchronisations-Information IS, welche einen Programmfortschritt für das jeweilige Szenenprogramme P1, P2, P3 angibt. Es kann damit sichergestellt werden, dass sämtliche innerhalb einer Gruppe G1, G2 laufenden Szenenprogramme P1, P2, P3 denselben Programmfortschritt aufweisen, d. h. es zu keinem unterschiedlichen Leuchtverhalten der in einer Gruppe G1, G2 enthaltenen Beleuchtungseinheiten kommt.
Jede der Beleuchtungseinheiten 3 kann überdies mit einer spezifischen Kennung versehen sein. Mehrere Beleuchtungseinheiten 3 können auf der Grundlage ihrer spezifischen Kennung zu Gruppen G1, G2 zusammengefasst sein. In diesem Fall kann der Steuerdatensatz zusätzlich eine Kennungs-Information enthalten, welche eine Übermittlung desselben exakt zur Beleuchtungseinheit 3 mit der zur Kennungs-Information korrespondierenden spezifischen Kennung ermöglicht. Damit ist es möglich, für jede der Beleuchtungseinheiten 3 einen spezifischen Steuerdatensatz zu generieren und exakt an die dafür vorgesehene Beleuchtungseinheit 3 zu übermitteln. Auf diese Weise können Gruppen G1, G2 von Beleuchtungseinheiten gebildet werden, welche unterschiedliche Steuerdatensätze erhalten. Beispielsweise kann damit in einer ersten Gruppe G1 ein erstes Szenenprogramm P1 und in einer zweiten Gruppe G2 ein zweites Szenenprogramm P2 gestartet werden. Es ist aber auch möglich, in den beiden Gruppen G1, G2 dasselbe Szenenprogramm P1, P2, P3 zu starten, jedoch ein unterschiedliches Synchronisationssignal SI an die Beleuchtungseinheiten 3 der Gruppen G1, G2 zu übermitteln. Auf diese Weise kann beispielsweise ein zeitlicher Versatz des in den Gruppen G1, G2 laufenden Szenenprogramms P1, P2, P3 erreicht werden.
Anhand manueller Eingaben ist es ferner möglich, einen Parameter P im Steuerdatensatz zu ändern, mit dem beispielsweise die Helligkeit und/oder die Ablaufgeschwindigkeit der Szenenprogramme P1, P2, P3 gegenüber den im Szenenprogramm P1, P2, P3 vorgegebenen Voreinstellungen geändert werden kann.
Indem die Steuerdatensätze relativ wenig Information enthalten und lediglich in Zeitabständen von beispielsweise 200 ms über den Bus 2 übermittelt werden, kann die Belastung des Busses 2 relativ gering gehalten werden. D. h. der Bus 2 hat in diesem Fall ausreichend Kapazität zur Übermittlung anderer Steuerdaten, die beispielsweise der Überwachung und/oder Steuerung wesentlicher Komponenten eines Flugzeugs während des Flugs dienen.
Mit dem vorliegenden Verfahren ist es möglich, zu Betriebszeiten mit geringer Busbelastung 2, beispielsweise im Stand eines Flugzeugs, Update-Informationen vom Zentralrechner 1 über den Bus 2 an die Controller 4 zu übermitteln. Es kann sich dabei um geänderte Szenenprogramme oder dgl. handeln.
Bezugszeichenliste

1: Zentralrechner
2: Bus
3: Beleuchtungseinheit
4: Controller
5: RGB-Leuchtdiode
6: Speichereinheit
G1: erste Gruppe
G2: zweite Gruppe
H: Helligkeit
P: Parameter
PI: Szenenprogrammidentifikations-Information
P1, P2, P3: Szenenprogramm
R: Rotwert
Ra: Rahmen
SI: Synchronisations-Information

Claims

Verfahren zum Steuern einer Beleuchtungseinrichtung in einer Flugzeugkabine mit einer Vielzahl in der Flugzeugkabine verteilt angeordneten Beleuchtungseinheiten (3), von denen jede einen Controller (4) zum Steuern damit verbundener RGB-Leuchtdioden (5) umfasst, und einen mit jedem der Controller (4) zum Datenaustausch verbundenen Zentralrechner (1), wobei jeder Controller (4) eine Speichereinheit (6) mit mehreren darin gespeicherten Szenenprogrammen (P1, P2, P3) zum Steuern jeweils einer Szene umfasst, wobei eine Szene eine vorgegebene zeitliche Änderung eines Leuchtverhaltens der RGB-Leuchtdioden (5) ist, und wobei zum Steuern eines mit der Vielzahl der Beleuchtungseinheiten (3) erzeugten Gesamtleuchtverhaltens vom Zentralrechner (1) an die Controller (4) Steuerdatensätze übermittelt werden, von denen jeder zumindest eine Szenenprogrammidentifikations-Information (PI) und eine Synchronisations-Information (SI) zum Steuern des zeitlichen Ablaufs des zur Szenenprogrammidentifikations-Information (PI) korrespondierenden Szenenprogramms (P1, P2, P3) enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Steuerdatensatz eine Szenenprogrammgeschwindigkeits-Information zum Steuern einer Geschwindigkeit eines Ablaufs der mit dem Szenenprogramm (P1, P2, P3) erzeugten Szene umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steuerdatensatz eine Helligkeits-Information zum Steuern einer Helligkeit (H) der mit dem Szenenprogramm (P1, P2, P3) erzeugten Szene umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungseinheiten (3) in zumindest zwei Gruppen (G1, G2) gegliedert sind, und wobei der Steuerdatensatz eine für jede der Gruppen (G1, G2) spezifische Synchronisations-Information (SI) enthält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steuerdatensatz eine für jede der Gruppen (G1, G2) spezifische Szenenprogrammidentifikations-Information (PI) enthält
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerdatensätze vom Zentralrechner (1) gemäß einem vorgegebenen Algorithmus ständig neu erzeugt und in vorgegebenen Zeitabständen an die Controller (4) übermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Inhalt der Steuerdatensätze mittels manuell eingegebener Steuerinformation änderbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerdatensätze in Zeitabständen von 100 bis 300 ms, vorzugsweise 150 bis 250 ms, an die Controller (4) übermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Update-Betriebsweise zumindest ein Szenenprogramm (P1, P2, P3) vom Zentralrechner (1) an die Controller (4) übermittelt wird.