DE102016105502B4

DE102016105502B4 - Method for transmitting data by means of an exterior lighting of an aircraft

Info

Publication number: DE102016105502B4
Application number: DE102016105502.6A
Authority: DE
Inventors: Jean Blondeau; Bodo Wisch
Original assignee: 5micron GmbH
Current assignee: 5micron GmbH
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2018-03-01
Anticipated expiration: 2036-03-24
Also published as: DE102016105502A1

Abstract

Verfahren zum Senden von Daten mittels einer Außenbeleuchtung (12) eines Luftfahrzeugs (10), mit den Schritten: – Aussenden von Lichtpulsen (32) durch eine Lichtquelle (14) der Außenbeleuchtung (12); und – Modulieren der Helligkeit mindestens eines Lichtpulses (32) mit einer Frequenz größer als die Zeitauflösungsgrenze von menschlichen Augen und elektronischen Sehhilfen, wobei nach einem Code Daten in den mindestens einen Lichtpuls (32) moduliert werden.A method of transmitting data by means of exterior lighting (12) of an aircraft (10), comprising the steps of: - emitting light pulses (32) through a light source (14) of the exterior lighting (12); and - modulating the brightness of at least one light pulse (32) having a frequency greater than the human eye time resolution limit and electronic vision aids, modulating data into the at least one light pulse (32) according to a code.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Daten mittels einer Außenbeleuchtung eines Luftfahrzeugs und eine Außenbeleuchtung eingerichtet zur Verwendung in einem Luftfahrzeug. The invention relates to a method for transmitting data by means of an exterior lighting of an aircraft and an exterior lighting set up for use in an aircraft.

Außenbeleuchtungen wie Antikollisionslichter oder Positionslichter sind an Luftfahrzeugen, insbesondere Flugzeugen, bekannt. Diese Lichter dienen zur Erhöhung der optischen Wahrnehmbarkeit der Luftfahrzeuge in einem Nahbereich. Derartige Außenbeleuchtungen senden Signale im optischen oder Infrarot (IR) Spektrum aus. Exterior lighting such as anti-collision lights or position lights are known on aircraft, especially aircraft. These lights serve to increase the visual perceptibility of the aircraft in a close range. Such exterior lights emit signals in the optical or infrared (IR) spectrum.

CN 103795734 A offenbart im Allgemeinen eine Lichtübertragung per Modulation. CN 103795734 A generally discloses light transmission via modulation.

EP 2 768 162 A1 beschreibt eine Lichtübertragung mit einem optischen Backbone innerhalb eines Flugzeugs für eine Li-Fi Kommunikation an den Passagiersitzen. EP 2 768 162 A1 describes a light transmission with an optical backbone within an aircraft for Li-Fi communication at the passenger seats.

WO 2015/086671 A1 und WO 2015/086668 A2 beschreiben eine Li-Fi Straßenlampe, die Informationen der Lampe oder von Sensoren per Li-Fi Signal ausgeben kann. WO 2015/086671 A1 and WO 2015/086668 A2 describe a Li-Fi street lamp that can output information from the lamp or sensors via Li-Fi signal.

WO 2015/083097 A1 offenbart eine räumliche Ortung durch ein erstes Positionssignal und ein zweites Positionssignal, das aus einer Sequenz von Lichtpulsen unter Verwendung einer Li-Fi Technologie besteht. WO 2015/083097 A1 discloses a spatial location by a first position signal and a second position signal consisting of a sequence of light pulses using Li-Fi technology.

WO 2013/174308 A1 beschreibt ein optisches Multilevelsignal mit dem der Datendurchsatz erhöht werden soll. WO 2013/174308 A1 describes an optical multi-level signal with which the data throughput is to be increased.

US 4 754 416 A offenbart ein maritimes Navigationssystem mit Duplexleuchten, wobei eine Lampenart als Reserve bei Ausfall der anderen Lampenart dient. US 4,754,416 discloses a maritime navigation system with duplex lights, where one type of lamp serves as a reserve in case of failure of the other type of bulb.

DE 10 2012 011 049 A1 offenbart eine Leuchte, bei der mittels Pulsweitenmodulation in einem ersten Betriebszustand die gewünschte Helligkeit und in einem zweiten Betriebszustand Daten in den Lichtstrom moduliert werden. Die Daten umfassen Informationen aus einem Speicher betreffen ein Leuchtmittel der Leuchte. DE 10 2012 011 049 A1 discloses a luminaire in which the desired brightness is modulated by means of pulse width modulation in a first operating state and data in the luminous flux in a second operating state. The data include information from a memory relating to a lamp of the luminaire.

DE 10 2010 020 960 A1 offenbart eine Leuchte mit einem Speicher, in dem leuchtenspezifische Daten abgelegt sind, wobei die leuchtenspezifischen Daten auf den Lichtstrom aufmoduliert werden. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen weiteren flugzeugexternen Kommunikationsweg für Flugzeuge zu schaffen. DE 10 2010 020 960 A1 discloses a luminaire with a memory in which luminaire-specific data are stored, wherein the luminaire-specific data are modulated onto the luminous flux. The invention is based on the object to provide a further aircraft external communication path for aircraft.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 beziehungsweise eine Außenbeleuchtung gemäß Anspruch 9. This object is achieved by a method according to claim 1 or an exterior lighting according to claim 9.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Senden von Daten mittels einer Außenbeleuchtung eines Luftfahrzeugs, umfasst die Schritte:

– Aussenden von sichtbaren oder IR-Lichtpulsen durch eine Lichtquelle der Außenbeleuchtung; und
– Modulieren der Helligkeit mindestens eines Lichtpulses mit einer Frequenz größer als die Zeitauflösungsgrenze von menschlichen Augen und elektronischen Sehhilfen, wobei nach einem Code Daten in den mindestens einen Lichtpuls moduliert werden.

The method according to the invention for transmitting data by means of external illumination of an aircraft, comprises the steps:

- emitting visible or IR light pulses by a light source of the exterior lighting; and
- Modulating the brightness of at least one light pulse having a frequency greater than the time resolution limit of human eyes and electronic vision aids, wherein after a code data in the at least one light pulse are modulated.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass während jedes Lichtpulses oder Blitzes der Außenbeleuchtung, wie einem Antikollisionslicht, die Helligkeit mit hoher Frequenz moduliert und damit Daten nach außen übertragen werden. Durch die hohe Modulationsfrequenz jenseits der Zeitauflösungsgrenze ist die Übertragung der Daten für das menschliche Auge mit oder ohne Sehhilfen wie zum Beispiel Nachtsichtgeräten, nicht wahrnehmbar. Dadurch wird die Grundfunktion der Außenbeleuchtung nicht beeinträchtigt und zudem ist die Datenaussendung nicht mit dem Auge wahrnehmbar. Gemäß dem Verfahren hat die Außenbeleuchtung nun eine Doppelfunktion. Zum einen wird anhand der sichtbaren oder IR-Lichtpulse die Position des Luftfahrzeugs gekennzeichnet und zum anderen werden für das menschliche Auge unsichtbar Daten ausgesendet. Diese Datenaussendung schafft einen neuen Kommunikationskanal, der auch bidirektional aufgebaut sein kann. Auf diese Weise können zum Beispiel Daten zu dem Luftfahrzeug, dessen Kurs, Geschwindigkeit, Höhe etc. und/oder auch Daten zu einem Sicherheitsstatus, wie zum Beispiel einem Ausfall von Systemen, einem Brand, einem terroristischen Vorfall etc. nach außen abgesandt werden. Auch weitere Kommunikation, zum Beispiel zwischen einem Piloten und einer Flugleitstelle oder einem Piloten eines weiteren Luftfahrzeugs, kann mittels der nicht sichtbaren Kodierung der Lichtpulse übertragen werden. So kann ein von der üblichen Funkübertragung unabhängiger Übertragungskanal geschaffen werden, der zum Beispiel bei einem Ausfall der Funkübertragung genutzt werden kann. Die Modulation findet mit einer Frequenz statt, die für menschliche Betrachter mit oder ohne Sehhilfe als Modulation nicht wahrnehmbar ist. Dazu eignen sich am besten Modulationsfrequenzen höher als 100 Hz. Anders ausgedrückt, wird die Helligkeit mindestens eines Lichtpulses derart moduliert, dass sie für das menschliche Auge mit oder ohne Sehhilfe nicht sichtbar ist. The method according to the invention has the advantage that during each light pulse or flash of the external illumination, such as an anti-collision light, the brightness is modulated at a high frequency and thus data is transmitted to the outside. Due to the high modulation frequency beyond the time resolution limit, the transmission of the data to the human eye with or without visual aids, such as night vision devices, is imperceptible. As a result, the basic function of the outdoor lighting is not affected and, moreover, the data transmission is not perceptible by the eye. According to the method, the exterior lighting now has a dual function. On the one hand, the position of the aircraft is marked on the basis of the visible or IR light pulses and, on the other hand, data that are invisible to the human eye are emitted. This data transmission creates a new communication channel, which can also be bidirectional. In this way, for example, data on the aircraft, its heading, speed, altitude, etc. and / or data on a security status, such as a failure of systems, a fire, a terrorist incident, etc., can be sent to the outside. Further communication, for example between a pilot and a flight control center or a pilot of another aircraft, can be transmitted by means of the invisible coding of the light pulses. Thus, an independent of the usual wireless transmission channel can be created, which can be used for example in case of failure of the radio transmission. The modulation takes place at a frequency that is imperceptible to human observers with or without visual aids as a modulation. Modulation frequencies higher than 100 Hz are best suited for this purpose. In other words, the brightness of at least one light pulse is modulated in such a way that it is not visible to the human eye with or without visual aid.

Als Luftfahrzeuge werden hier insbesondere Flugzeuge und Drohnen angesehen. Von dem Begriff sind jedoch alle Luftfahrzeuge umfasst, das heißt Luftfahrzeuge leichter als Luft wie zum Beispiel Luftschiffe oder Ballone und Luftfahrzeuge schwerer als Luft wie zum Beispiel Flugzeuge, Segelflugzeuge, Drehflügler oder Gleiter. Airplanes are in particular airplanes and drones. Of the However, the term encompasses all aircraft, ie aircraft lighter than air such as airships or balloons, and aircraft heavier than air such as airplanes, gliders, rotorcraft or gliders.

Es kann vorgesehen sein, dass eine Frequenzmodulation oder eine Puls-Code-Modulation verwendet wird. Diese Modulationsarten erlauben einen guten Empfang der ausgesendeten optischen Übertragungsdaten. It can be provided that a frequency modulation or a pulse code modulation is used. These types of modulation allow good reception of the transmitted optical transmission data.

Als Code kann ein ASCII Code oder ein kryptographischer Code verwendet werden. ASCII Codes sind weit verbreitet und mit wenig Hardware und geringem Rechenaufwand zu kodieren und zu dekodieren. Kryptographische Codes oder Verschlüsselungscodes erlauben eine Verschlüsslung der gesendeten Daten, wodurch die Sicherheit der Datenübertragung weiter erhöht werden kann. The code can be an ASCII code or a cryptographic code. ASCII codes are widespread and can be coded and decoded with little hardware and little computational effort. Cryptographic codes or encryption codes allow encryption of the transmitted data, whereby the security of the data transmission can be further increased.

Ein Lichtpuls kann in zehn einzeln ansteuerbare Subpulse unterteilt werden. Auf diese Weise können zehn Bit pro Lichtpuls übertragen werden, das heißt dass ein Subpuls einem Bit entspricht. Zum Beispiel kann ein Lichtpuls eine Zeitdauer von zehn Millisekunden haben, ein Subpuls hat dann entsprechend eine Länge oder Zeitdauer von einer Millisekunde. Dieses Verhältnis bietet eine gute Abwägung zwischen einer sicheren, das heißt gut zu dekodierenden Übertragung und einer guten Datenübertragungsrate. A light pulse can be divided into ten individually controllable subpulses. In this way, ten bits per light pulse can be transmitted, which means that one subpulse corresponds to one bit. For example, a light pulse may have a duration of ten milliseconds, and a subpulse will then have a length or duration of one millisecond. This ratio offers a good balance between a secure, ie good to decode, transmission and a good data transfer rate.

Es kann vorgesehen sein, dass der erste und/oder der letzte Subpuls eines Lichtpulses für eine Synchronisation verwendet werden. Zum Beispiel kann der erste Subpuls mit einem Binärwert von Eins als Startbit gesetzt sein und/oder der letzte Subpuls mit einem Binärwert von Eins als Stoppbit gesetzt sein. Derartige Bits oder Synchronisationsbits können die Signalverarbeitung beziehungsweise Datenextraktion auf der Empfängerseite vereinfachen und eine sicherere Datenübertragung ermöglichen. It can be provided that the first and / or the last sub-pulse of a light pulse are used for synchronization. For example, the first sub-pulse having a binary value of one may be set as a start bit and / or the last sub-pulse may be set with a binary value of one as a stop bit. Such bits or synchronization bits can simplify the signal processing or data extraction on the receiver side and enable a more secure data transmission.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass jeder Subpuls in zwei Halb-Subpulse aufgeteilt ist. So ist sichergestellt, dass jeder Subpuls die gleiche Lichtmenge ausstrahlt. Eine logische Eins hat zum Beispiel eine maximale Helligkeit in dem ersten Halb-Subpuls und eine Helligkeit von Null in dem zweiten Halb-Subpuls. Bei einer logischen Null ist die Reihenfolge umgekehrt. It can further be provided that each subpulse is divided into two half subpulses. This ensures that each subpulse radiates the same amount of light. For example, a logic one has maximum brightness in the first half subpulse and zero brightness in the second half subpulse. With a logical zero, the order is reversed.

Die Modulation kann derart vorgenommen werden, dass die Lichtmengen der einzelnen Lichtpulse jeweils identisch sind. Auf diese Weise sind die Lichtpulse oder Lichtblitze für den Betrachter stets gleich hell. The modulation can be made such that the amounts of light of the individual light pulses are identical. In this way, the light pulses or flashes of light are always the same light for the viewer.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass ein Empfänger die Lichtpulse empfängt und die Daten mittels eines Demodulationsverfahrens aus den Lichtpulsen extrahiert. Der Sender, das heißt die Außenbeleuchtung (gegebenenfalls zusammen mit einer Steuereinheit), und der Empfänger bilden ein Übertragungssystem für Daten von dem Luftfahrzeug zu einem Empfänger. Der Empfänger kann ortsfest sein, wie zum Beispiel eine Flughafeneinrichtung in Form eines Towers oder einer weiteren Installation. Der Empfänger kann auch mobil sein, zum Beispiel in Form eines anderen Luftfahrzeugs, eines erdgebundenen Fahrzeugs oder eines mobilen Wartungsgerätes. Der Empfänger ist eingerichtet Strahlung im optischen oder IR-Spektrum zu empfangen und die Daten aus den Lichtpulsen zu dekodieren. Der bei der Aussendung oder Ausstrahlung der Lichtpulse verwendete Code kann mit übertragen werden, dem Empfänger bekannt sein und/oder von dem Empfänger aus den Sendemustern ermittelt werden. It may further be provided that a receiver receives the light pulses and extracts the data from the light pulses by means of a demodulation method. The transmitter, that is the exterior lighting (optionally together with a control unit), and the receiver form a transmission system for data from the aircraft to a receiver. The receiver may be stationary, such as an airport facility in the form of a tower or other installation. The receiver may also be mobile, for example in the form of another aircraft, a terrestrial vehicle or a mobile maintenance device. The receiver is set up to receive radiation in the optical or IR spectrum and to decode the data from the light pulses. The code used in the transmission or emission of the light pulses can also be transmitted, known to the receiver and / or determined by the receiver from the transmission patterns.

Die erfindungsgemäße Außenbeleuchtung ist eingerichtet zur Verwendung in einem Luftfahrzeug, wobei die Außenbeleuchtung eine Lichtquelle und eine mit der Lichtquelle verbundene Steuereinheit aufweist und wobei die Lichtquelle zur Aussendung von sichtbaren oder IR-Lichtpulsen eingerichtet ist, und sieht vor, dass die Lichtquelle durch Ansteuerung der Steuereinheit ferner eingerichtet ist, die Helligkeit mindestens eines Lichtpulses mit einer Frequenz größer als die Zeitauflösungsgrenze von menschlichen Augen und elektronischen Sehhilfen zur Aussendung von Daten zu modulieren. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben. Die Steuereinheit kann eine zu der Lichtquelle externe Einheit sein oder in diese integriert sein. In die Außenbeleuchtung kann ein entsprechender Sensor, wie ein Halbleiterdetektor im sichtbaren oder IR-Spektrum integriert sein, um eine bidirektionale Kommunikation zu ermöglichen. Der eine oder auch mehrere Sensoren können auch an anderen Stellen des Luftfahrzeugs angeordnet sein oder für eine derartige Anordnung eingerichtet sein. The exterior lighting according to the invention is set up for use in an aircraft, wherein the exterior lighting comprises a light source and a control unit connected to the light source and wherein the light source is adapted to emit visible or IR light pulses, and provides that the light source is controlled by driving the control unit is further configured to modulate the brightness of at least one light pulse having a frequency greater than the time resolution limit of human eyes and electronic vision aids for the transmission of data. The same advantages and modifications apply as described above. The control unit may be an external unit to the light source or integrated into it. In the exterior lighting, a corresponding sensor, such as a semiconductor detector in the visible or IR spectrum may be integrated to allow bidirectional communication. The one or more sensors may also be arranged at other locations of the aircraft or be set up for such an arrangement.

Die Lichtquelle kann einen Halbleiter für die Erzeugung der Lichtpulse aufweisen. Mit einer Halbleiter-Lichtquelle, wie zum Beispiel einem Laser, einer oder mehreren LEDs oder OLEDs, ist eine schnelle Modulation möglich, was eine hohe Datenübertragungsrate und steile Signalflanken und damit eine gute Sende- beziehungsweise Übertragungsqualität erlaubt. The light source may include a semiconductor for generating the light pulses. With a semiconductor light source, such as a laser, one or more LEDs or OLEDs, a fast modulation is possible, which allows a high data transmission rate and steep signal edges and thus a good transmission or transmission quality.

Ein optisches Kommunikationssystem für ein Luftfahrzeug umfasst eine Außenbeleuchtung mit einer Lichtquelle und einer mit der Lichtquelle verbundenen Steuereinheit sowie einen Empfänger, der zum Beispiel an einem weiteren Flugzeug oder einer Bodeninstallation wie einem Tower eines Flughafens angeordnet ist. An optical communication system for an aircraft includes exterior lighting having a light source and a control unit connected to the light source, and a receiver arranged, for example, on another aircraft or ground installation such as an airport tower.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar. The various embodiments of the invention mentioned in this application are, unless otherwise stated in the individual case, advantageously combinable with each other.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen: The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Außenbeleuchtung eines Luftfahrzeugs; und 1 a schematic representation of an exterior lighting of an aircraft; and

2 eine schematische Darstellung eines von der Außenbeleuchtung ausgesendeten, modulierten optischen Signals. 2 a schematic representation of a transmitted from the exterior lighting, modulated optical signal.

1 zeigt einen kleinen Abschnitt eines Flugzeugs 10 oder eines anderen Luftfahrzeugs, wie zum Beispiel einen Teil einer Außenhaut eines Flügels oder einer Rumpfsektion. Zunächst wird die 1 in einer Übersicht beschrieben, bevor die einzelnen Elemente detailliert beschrieben werden. 1 shows a small section of an airplane 10 or another aircraft, such as part of an outer skin of a wing or fuselage section. First, the 1 described in an overview before the individual elements are described in detail.

Eine Außenbeleuchtung 12, wie zum Beispiel ein oder mehrere Antikollisionslichter, ist in einer Ausnehmung oder an einer Außenseite des Flugzeugs 10 angeordnet. Die Außenbeleuchtung 12 umfasst mindestens eine Lichtquelle 14, die derart angeordnet ist, dass sie von außen sichtbar ist. Die Außenbeleuchtung 12 umfasst ferner eine Steuereinheit 16, die mit der Lichtquelle 14 verbunden ist. Die Steuereinheit 16 steuert die Lichtquelle 14 und gegebenenfalls weitere, hier nicht dargestellte Lichtquellen an. An outdoor lighting 12 , such as one or more anti-collision lights, is in a recess or on an outside of the aircraft 10 arranged. The exterior lighting 12 includes at least one light source 14 , which is arranged so that it is visible from the outside. The exterior lighting 12 further comprises a control unit 16 that with the light source 14 connected is. The control unit 16 controls the light source 14 and optionally further, not shown, light sources.

Basierend auf der Ansteuerung durch die Steuereinheit 16 sendet die Außenbeleuchtung 12 beziehungsweise die Lichtquelle 14 ein Lichtsignal 18 aus. Das Lichtsignal 18 ist ein gepulstes oder blinkendes Signal mit sichtbaren oder IR-Lichtpulsen. In den Lichtpulsen sind Daten kodiert. Weder die Daten noch dass eine Kodierung vorhanden ist sind für ein menschliches Auge wahrnehmbar. Das Lichtsignal 18 wird später im Zusammenhang mit 2 detailliert beschrieben. Based on the control by the control unit 16 sends the outside lighting 12 or the light source 14 a light signal 18 out. The light signal 18 is a pulsed or flashing signal with visible or IR light pulses. Data is encoded in the light pulses. Neither the data nor any encoding is present to a human eye. The light signal 18 will be related later 2 described in detail.

Das ausgesendete Lichtsignal 18 wird hier von einem Empfänger 20 empfangen und kann dann dekodiert werden, so dass die Daten verfügbar werden und eine Datenübertragung von der Außenbeleuchtung 12 zu dem Empfänger 20 stattgefunden hat. The emitted light signal 18 is here from a receiver 20 and can then be decoded so that the data becomes available and a data transmission from the exterior lighting 12 to the recipient 20 took place.

Im Folgenden werden die dargestellten Elemente detailliert beschrieben. In the following, the illustrated elements are described in detail.

Die Lichtquelle 14 hat in diesem Beispiel eine Halbleiterlichtquelle in Form eines LED Arrays 24, das in einer transparenten Kuppel 26, zum Beispiel aus einem Kunststoff, angeordnet ist. Die Kuppel 26 ist in der Öffnung des Flugzeugteils derart angeordnet, dass das von dem LED Array 24 emittierte Licht nach außen abstrahlen kann, auch in seitlichen Bereichen der Lichtquelle 14. Dazu kann die Lichtquelle 14 innerhalb der Kuppel optische Lichtleitelemente umfassen. Die Kuppel 26 kann als optische Linse ausgebildet sein. The light source 14 has in this example a semiconductor light source in the form of an LED array 24 in a transparent dome 26 , for example, made of a plastic, is arranged. The dome 26 is arranged in the opening of the aircraft part, that of the LED array 24 emitted light can radiate outward, even in lateral areas of the light source 14 , This can be the light source 14 within the dome include optical light-guiding elements. The dome 26 can be designed as an optical lens.

Die Lichtquelle 14 ist mit einem Befestigungselement 28, hier in Form einer hinter der Außenhaut des Flugzeugs 10 angeordneten Spange oder Klammer befestigt. Das Befestigungselement 28 kann die Lichtquelle 14 vollständig gegenüber dem Innenraum abdichten. The light source 14 is with a fastener 28 , here in the form of a behind the outer skin of the aircraft 10 attached clasp or clamp attached. The fastener 28 can the light source 14 completely seal against the interior.

Die Lichtquelle 14 ist über eine Kommunikationsverbindung 30 mit der Steuereinheit 16 verbunden. Dies kann eine einfache elektrische Leitung, ein Bussystem oder eine optische Verbindung sein. Über die Kommunikationsverbindung 30 wird die Lichtquelle 14 von der Steuereinheit 16 angesteuert. Die Steuereinheit 16 steuert sowohl die Startzeitpunkte der Lichtpulse als auch deren Zeitdauer. Des Weiteren steuert die Steuereinheit 16 die Modulation der Helligkeit der Lichtpulse, was durch ein Ein- und Ausschalten der Lichtquelle 14 in schneller Folge erreicht wird. The light source 14 is via a communication connection 30 with the control unit 16 connected. This can be a simple electrical line, a bus system or an optical connection. About the communication connection 30 becomes the light source 14 from the control unit 16 driven. The control unit 16 controls both the start times of the light pulses and their duration. Furthermore, the control unit controls 16 the modulation of the brightness of the light pulses, which is done by turning the light source on and off 14 achieved in quick succession.

Die Steuereinheit 16 ist an eine Energieversorgung des Flugzeugs 10 angeschlossen. Die Steuereinheit 16 beziehungsweise deren Funktionalität kann auch in einer anderen Einheit des Flugzeugs 10, wie zum Beispiel einer bereits vorhandenen Rechen- oder Steuereinheit, angeordnet sein und kann zumindest teilweise als Softwareroutine oder Softwareprogramm ausgestaltet sein. The control unit 16 is connected to an energy supply of the aircraft 10 connected. The control unit 16 or their functionality may also be in another unit of the aircraft 10 , such as an already existing computing or control unit, and can be at least partially designed as a software routine or software program.

Die Steuereinheit 16 hat ein Interface 32 für eine Synchronisation oder ein Synchronisationssignal, über das die Ansteuerung der Lichtquelle 14 mit anderen Komponenten des Flugzeugs, wie weiteren Lichtquellen 16, synchronisiert werden kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 16 mehrere oder alle Lichtquellen des Flugzeugs 10 ansteuert. In diesem Fall kann die Synchronisation innerhalb der Steuereinheit 16 realisiert sein. The control unit 16 has an interface 32 for a synchronization or a synchronization signal, via which the control of the light source 14 with other components of the aircraft, such as other light sources 16 , can be synchronized. It can also be provided that the control unit 16 several or all light sources of the aircraft 10 controls. In this case, the synchronization within the control unit 16 be realized.

Anhand von 2 wird nun das Lichtsignal 18, das von der Lichtquelle 14 ausgesandt wird, detailliert erläutert. In dem Diagramm von 2 ist die Lichtintensität I über die Zeit t aufgetragen. Based on 2 will now be the light signal 18 that from the light source 14 is sent out, explained in detail. In the diagram of 2 the light intensity I is plotted over the time t.

Das Lichtsignal 18 besteht aus mindestens einem Lichtpuls 32; hier sind beispielhaft zwei Lichtpulse 32a und 32b dargestellt. Die beiden Lichtpulse 32a und 32b sind von einem Pausepuls 34 getrennt, in dem kein Licht ausgestrahlt wird, die Intensität gleich Null ist. Die beiden Lichtpulse 32a und 32b haben eine identische Zeitdauer t₁, zum Beispiel von zehn Millisekunden. Der Pausepuls 34 hat eine deutlich längere Zeitdauer t₂, zum Beispiel von achthundert Millisekunden. The light signal 18 consists of at least one light pulse 32 ; Here are two light pulses by way of example 32a and 32b shown. The two light pulses 32a and 32b are from a pause pulse 34 separated, in which no light is emitted, the intensity is zero. The two light pulses 32a and 32b have an identical time duration t ₁ , for example of ten milliseconds. The pause pulse 34 has a much longer time t ₂ , for example of eight hundred milliseconds.

Während der Dauer t₁ der Lichtpulse 32 wird von der Lichtquelle 16 sichtbares oder IR-Licht ausgestrahlt. Dies kann zum Beispiel weißes Licht sein oder sogenanntes Aviation Red mit einer Wellenlänge von 630 nm sein. Im Folgenden wird die Modulation des ausgesendeten Lichts innerhalb der Lichtpulse 32 erläutert. During the duration t _{1 of} the light pulses 32 is from the light source 16 visible or IR light emitted. This may be, for example, white light or so-called Aviation Red with a wavelength of 630 nm. In the following, the modulation of the emitted light within the light pulses 32 explained.

Ein Lichtpuls 32 ist in zehn Subpulse 36 unterteilt. Jeder Subpuls 36 kann ein binäres Bit, das heißt Null oder Eins, darstellen. Jeder Subpuls 36 ist in zwei Halb-Subpulse 38 von identischer Länge aufgeteilt. Bei einer logischen Eins in dem hier verwendeten Binärcode hat der erste Halb-Subpuls 38 des Subpulses 36 eine hohe Lichtintensität zum Beispiel von 400 cd bei einem roten Licht oder von 1.000 cd bei einem weißen Licht. Der zweite Halb-Subpuls 38 des Subpulses 36 hat eine Lichtintensität von Null oder zumindest von einem deutlich niedrigeren Wert, so dass bei einem Empfänger 20, eine Unterscheidung zwischen den beiden Pegeln möglich ist. A light pulse 32 is in ten subpulses 36 divided. Every subpulse 36 may represent a binary bit, that is zero or one. Every subpulse 36 is in two half subpulses 38 divided by identical length. At a logical one in the binary code used here, the first half subpulse has 38 of the subpulse 36 a high light intensity, for example, of 400 cd for a red light or 1,000 cd for a white light. The second half-subpulse 38 of the subpulse 36 has a light intensity of zero, or at least a significantly lower value, so that at a receiver 20 , a distinction between the two levels is possible.

Die Unterteilung des Lichtpulses 32 in zehn Subpulse 36 erlaubt eine Kodierung von zehn Bit in einen Lichtpuls 32. Um die Synchronisation des Empfängers 20 zu verbessern, sind hier das erste und letzte Bit als Startbit 40 und Stoppbit 42 ausgelegt. Diese beiden Bits 40, 42 haben stets eine logische Eins. Sie können auch ohne Halb-Subpulse 38 ausgeführt sein, beziehungsweise es können für diese beiden Bits 40, 42 beide Halb-Subpulse 38 logisch Eins, das heißt mit einem hohen Intensitätswert, oder logisch Null, das heißt mit einem niedrigen Intensitätswert, sein. Dies kann eine noch bessere Erkennung des Lichtsignals 18 beziehungsweise von dessen modulierten Daten erlauben. Alternativ können das Startbit 40 und Stoppbit 42 auch kodiert sein, zum Beispiel um die verwendete Modulationsart oder den Code zu bezeichnen. The subdivision of the light pulse 32 in ten subpulses 36 allows a coding of ten bits in one light pulse 32 , To the synchronization of the receiver 20 to improve, here are the first and last bit as start bit 40 and stop bit 42 designed. These two bits 40 . 42 always have a logical one. You can also do it without half subpulses 38 be executed, or it may be for these two bits 40 . 42 both half-subpulses 38 logical one, that is with a high intensity value, or logical zero, that is with a low intensity value. This can be an even better detection of the light signal 18 or allow its modulated data. Alternatively, the start bit 40 and stop bit 42 also be coded, for example to indicate the type of modulation or the code used.

Zwischen dem Startbit 40 und dem Stoppbit 42 sind die verbleibenden acht Datenbits 44 angeordnet. In diese Bits werden nach einem Code Daten moduliert oder eingebracht. In diesem Beispiel werden Buchstaben über deren dezimalen ASCII Code und dem entsprechenden binären Pendant codiert. Between the start bit 40 and the stop bit 42 are the remaining eight bits of data 44 arranged. In these bits data is modulated or introduced after a code. In this example, letters are encoded via their decimal ASCII code and the corresponding binary counterpart.

Die nachfolgende Tabelle zeigt die Abbildung oder Codierung des jeweiligen Buchstabens über seinen ASCII Code auf den Binärcode: Buchstabe ASCII Binär H 72 01001000 E 69 01000101 L 76 01001100 L 76 01001100 O 79 01001111 The following table shows the mapping or coding of the respective letter via its ASCII code to the binary code: Letter ASCII Binary H 72 01001000 e 69 01000101 L 76 01001100 L 76 01001100 O 79 01001111

Mit dieser Codierung kann pro Lichtpuls 32 ein Buchstabe auf eindeutige Weise übertragen werden. With this coding can be per light pulse 32 a letter in a clear way.

In den Datenbits 44 des ersten Lichtpulses 32a ist der erste Buchstabe H moduliert. Die acht Bits des Binärcodes werden nacheinander in den Datenbits 44 moduliert. Dazu gibt die Steuereinheit 16 Steuerbefehle zum Einschalten und Ausschalten an die Lichtquelle 14, wodurch das in 2 dargestellte Lichtsignal 18 entsteht. Entsprechend ist in den Datenbits 44 des zweiten Lichtpulses 32b der zweite Buchstabe E moduliert. In the data bits 44 of the first light pulse 32a is the first letter H modulated. The eight bits of the binary code are successively in the data bits 44 modulated. The control unit gives this 16 Control commands for switching on and off to the light source 14 , which makes the in 2 illustrated light signal 18 arises. Accordingly, in the data bits 44 of the second light pulse 32b the second letter E modulates.

Auf der Empfangsseite, das heißt in dem Empfänger 20, wird das Lichtsignal 18 von einem Detektor 46 (siehe 1) empfangen. Der Detektor 46 kann einen Spektralfilter oder Lichtfilter aufweisen oder es kann ein derartiger Filter vorgeschaltet sein, um eine bessere Einstellung des Empfängers 20 auf das übertragene Lichtsignal 18 zu ermöglichen. Es kann sich eine Signalverarbeitung anschließen, bei der zum Beispiel Rauschanteile gefiltert werden oder Signalabstände wiederhergestellt werden. On the receiving side, that is in the receiver 20 , becomes the light signal 18 from a detector 46 (please refer 1 ) received. The detector 46 may comprise a spectral filter or light filter, or it may be preceded by such a filter to better adjust the receiver 20 on the transmitted light signal 18 to enable. It may be followed by signal processing in which, for example, noise components are filtered or signal distances are restored.

Anschließend wird die Dekodierung der in dem Lichtsignal 18 genauer gesagt in den Lichtpulsen 32 dekodierten Daten, hier in Form von Buchstaben, vorgenommen. Dazu werden die Bitmuster unter Kenntnis oder Erkennung des Codes, hier ASCII, ausgewertet. Die Startbits 40 und Stoppbits 42 dienen zu der Erkennung der einzelnen Buchstaben oder Datenpakete, die in den Datenbits 44 codiert sind. Subsequently, the decoding of the in the light signal 18 more precisely in the light pulses 32 decoded data, here in the form of letters, made. For this, the bit patterns are evaluated with knowledge or recognition of the code, here ASCII. The start bits 40 and stop bits 42 are used to detect the individual letters or data packets that are in the data bits 44 are coded.

Die hier vorgeschlagene Außenbeleuchtung 12 eines Luftfahrzeugs 10, das Kommunikationssystem 22 beziehungsweise das Verfahren zum Senden von Daten mittels einer Außenbeleuchtung 12 eines Luftfahrzeugs 10 schafft auf einfache Weise einen weiteren Kommunikationskanal für Luftfahrzeuge. Dazu werden bereits vorhandene Außenbeleuchtungen nun in einer Doppelfunktion verwendet. Die ursprüngliche Funktion, wie das Aussenden von blinkenden oder intermittierenden Antikollisionssignalen, bleibt erhalten. Zusätzlich steht die Funktion der Kodierung von Daten, wie zum Beispiel von Buchstaben, zur Verfügung, um so Daten übertragen zu können. The outdoor lighting proposed here 12 of an aircraft 10 , the communication system 22 or the method for transmitting data by means of external lighting 12 of an aircraft 10 easily creates another communication channel for aircraft. For this purpose, existing exterior lighting is now used in a dual function. The original function, such as the emission of flashing or intermittent anti-collision signals, is retained. In addition, the function of encoding data, such as letters, is available to transfer data.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Flugzeug plane
12 12: Außenbeleuchtung outdoor lighting
14 14: Lichtquelle light source
16 16: Steuereinheit control unit
18 18: Lichtsignal light signal
20 20: Empfänger receiver
22 22: Kommunikationssystem communication system
24 24: LED Array LED array
26 26: Kuppel dome
28 28: Befestigungselement fastener
30 30: Kommunikationsverbindung communication link
32 32: Lichtpuls light pulse
34 34: Pausepuls break pulse
36 36: Subpuls sub-pulse
38 38: Halb-Subpuls Semi-sub-pulse
40 40: Startbit start bit
42 42: Stoppbit stop bit
44 44: Datenbits data bits
46 46: Detektor detector
I I: Lichtintensität Light intensity
t t: Zeit Time
t₁ t ₁: Zeitdauer time
t₂ t ₂: Zeitdauer time

Claims

Method for sending data by means of external lighting ( 12 ) of an aircraft ( 10 ), with the steps: - emission of light pulses ( 32 ) by a light source ( 14 ) of outdoor lighting ( 12 ); and modulating the brightness of at least one light pulse ( 32 ) having a frequency greater than the human eye time-lapse limit and electronic vision aids, whereby, according to one code, data is input to the at least one light pulse ( 32 ) are modulated.

A method according to claim 1, characterized in that a frequency modulation or a pulse-code modulation or an amplitude modulation is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the code used is an ASCII code or a cryptographic code.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a light pulse ( 32 ) in ten individually controllable subpulses ( 36 ) is divided.

Method according to Claim 4, characterized in that the first and / or the last subpulse ( 36 ) of a light pulse ( 32 ) can be used for synchronization.

Method according to claim 4 or 5, characterized in that each subpulse ( 36 ) into two half-subpulses ( 38 ) is divided.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the modulation is performed such that the light quantities of the individual light pulses ( 32 ) are identical.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a receiver ( 20 ) the light pulses ( 32 ) and the data is obtained from the light pulses by means of a demodulation method ( 32 ) extracted.

Exterior lighting adapted for use in an aircraft, the exterior lighting ( 12 ) a light source ( 14 ) and one with the light source ( 14 ) connected control unit ( 16 ) and wherein the light source ( 14 ) for the emission of light pulses ( 32 ), characterized in that the light source ( 14 ) by controlling the control unit ( 16 ) is further configured, the brightness of at least one light pulse ( 32 ) with a frequency greater than the human eye time resolution limit and electronic vision aids for modulating data.

Outdoor lighting according to claim 9, characterized in that the light source ( 14 ) a semiconductor for generating the light pulses ( 32 ) having.