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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zuteilung einer jeweiligen Adresse an eine Mehrzahl von PSUs (Passenger Service Unit) einer Serviceanordnung für eine Passagierkabine eines Luftfahrzeuges. Die Erfindung betrifft auch die Serviceanordnung und die Passagierkabine.
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Aus der Praxis ist es bekannt, PSUs über eine Vielzahl von Einzelverbindungsdrähten in ein Kabinenmanagementsystem einzubinden. Dies erfordert einen sehr hohen Verkabelungsaufwand und lässt sich nur mit einem sehr hohen Aufwand verändern, da bei jeder Änderung die Flugzeugverkabelung angepasst werden muss.
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Die
US 2009/0034540 A1 zeigt ein System und Verfahren zum Streamen zahlreicher Video-on-Demand-Ströme über ein Netzwerk, wie etwa ein lokales mittelgroßes Netzwerk in einem Fahrzeug, wie etwa einem Flugzeug.
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In der
EP 2 952 917 A1 wird eine Methode zum Testen einer Passenger Service Unit (PSU) in einer Kabine eines Fahrzeugs offenbart. Bei einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das offenbarte Verfahren das Installieren eines Testschnittstellenpanels (TIP) in der Kabine des Fahrzeugs, so dass das TIP mit einer Stromquelle verbunden ist und mit der PSU kommunizieren kann.
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In der Druckschrift
US 4 835 604 A wird ein System und Verfahren vorgestellt, das einen Dienst in einem Flugzeug mit einer Anzahl von Passagiersitzen bereitstellt. Das System umfasst eine Anzahl von Begleitruflichtern, die jeweils einen anderen der Passagiersitze bedienen, mehrere Leselichter, von denen jedes einen anderen der Passagiersitze versorgt, eine Anzahl von Schalteinheiten, jeweils zum Steuern eines der Begleitruflichter und eines der Leselampen und einer Anzahl von Terminaleinheiten, die jeweils an einem anderen der Passagiersitze vorgesehen sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Einbindung von PSUs zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1. Das Verfahren dient der Zuteilung einer jeweiligen Adresse an eine Mehrzahl von PSUs. Die PSUs sind Teil einer Serviceanordnung für eine Passagierkabine eines Luftfahrzeuges. Das Luftfahrzeug ist insbesondere ein Passagierflugzeug.
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Die Serviceanordnung schafft folgende Rahmenbedingungen für das Verfahren: Die Serviceanordnung enthält ein Kodiermittel. Dieses erstreckt sich in einem Montageraum entlang einer Erstreckungslinie. Der Montageraum dient zur Aufnahme bzw. Montage der PSUs. Im Montagezustand der PSUs in der Passagierkabine bildet der Montageraum einen Teilraum des Innenraums der Passagierkabine. Die Erstreckungslinie ist insbesondere eine Gerade, die sich im Montagezustand in der Passagierkabine in Längsrichtung des Luftfahrzeuges erstreckt. Das Kodiermittel weist an verschiedenen Montagepositionen der Erstreckungslinie, an denen PSUs montierbar sind, paarweise verschiedene Kodierwerte einer Kodiergröße auf. Mit anderen Worten ist es bei jeder beliebigen Konfiguration von PSUs vermieden, dass an den Montagepositionen zweier PSUs gleiche Kodierwerte vorliegen. Dabei ist insbesondere eine kontinuierliche Positionierung von PSUs möglich. Aufgrund der geometrischen Ausdehnung einer PSU ergibt sich automatisch eine Distanz zwischen den Messpunkten am Kodiermittel (Montagepositionen). Zwei PSUs können nicht am identischen Platz montiert werden.
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Die Serviceanordnung enthält die oben genannte Mehrzahl der PSUs. Die PSUs sind entlang der Erstreckungslinie im Montageraum an einer jeweiligen der Montagepositionen der Erstreckungslinie montiert. Dies trifft insbesondere für den Montagezustand zu, wenn die Serviceanordnung in der Passagierkabine montiert ist.
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Insbesondere weist jede der PSUs einen Sensor auf. Der Sensor dient der Erfassung des jeweiligen Kodierwertes des Kodiermittels an der Montageposition der jeweiligen PSU. Die Serviceanordnung enthält weiterhin eine Haupteinheit (Head Unit) zur Kommunikation mit den PSUs, die insbesondere mit den PSUs über einen Kommunikationskanal verbunden ist.
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Bei dem Verfahren wird ein Startbefehl an alle PSUs gesendet. Insbesondere sendet die Haupteinheit den Startbefehl an alle PSUs. Insbesondere wird der Starbefehl über den Kommunikationskanal gesendet.
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Auf den Startbefehl hin wird für jede der PSUs der jeweilige Kodierwert an der Montageposition der jeweiligen PSU ermittelt. Insbesondere ermittelt jede der PSUs ihren jeweiligen Kodierwert. Insbesondere wird der Kodierwert mit Hilfe des Sensors ermittelt.
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Anschließend wird aus dem jeweiligen ermittelten Kodierwert für jede der PSUs gemäß einer Zeitvorschrift eine Wartezeit für die jeweilige PSU ermittelt. Insbesondere ermittelt jede der PSUs ihre Wartezeit. Die Zeitvorschrift ist für alle PSUs gleich. Die Zeitvorschrift bildet insbesondere die Kodierwerte linear auf Wartezeiten ab. Zeitvorschrift und Kodierwerte sind so aufeinander abgestimmt, dass für alle möglichen Konfigurationen (Wahl der Montagepositionen) von PSUs alle Wartezeiten paarweise verschieden zueinander sind. Keine zwei PSUs weisen also die gleichen Wartezeiten auf.
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Für jede PSU wird nun abgewartet - beginnend zum Zeitpunkt des Empfangs des Startbefehls - bis ihre jeweilige Wartezeit abläuft. Zum Zeitpunkt des Ablaufs der Wartezeit wird von der jeweiligen PSU eine Antwort an die Haupteinheit gesendet, insbesondere über den Kommunikationskanal. Insbesondere wartet die PSU die jeweilige Zeit selbst ab, verfügt also über ein internes Zeitmanagement und/oder sendet auch selbst die jeweilige Antwort. Laufzeiten des Startbefehls werden hierbei ignoriert, d.h. die Sendezeit des Startbefehls ist gleich der Empfangszeit an alles PSUs. Wegen der Sicherstellung unterschiedlicher Wartezeiten werden somit alle Antworten aller PSUs zu unterschiedlichen Zeitpunkten gesendet. Die Wartezeit beginnt also mit dem Senden des Startbefehls. Bei Enden der Wartezeit wird die Antwort gesendet. Die Laufzeit der Antworten wird wieder vernachlässigt.
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Auf den Empfang einer jeweiligen Antwort an der Haupteinheit hin wird derjenigen PSU, die die entsprechende empfangene Antwort gesendet hatte, eine von jeweils paarweise verschiedenen Adressen zugeteilt. Die Zuteilung erfolgt insbesondere durch die Haupteinheit selbst. Die Antworten sind dabei der jeweiligen PSU zugeordnet, die die Antwort gesendet hat, insbesondere durch eine eindeutige Identifizierung, die in der Antwort enthalten ist. Somit wird jeder der nacheinander antworteten PSUs eine jeweils eindeutige bzw. unterschiedliche Adresse zugeordnet. Alle PSUs können nun auf dem Kommunikationskanal mit ihrer jeweiligen individuellen unterschiedlichen Adresse einzeln und individuell angesprochen bzw. mit diesen kommuniziert werden.
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Die Zeitabstände zwischen zwei Antworten sind dabei durch die Zeitvorschrift bzw. die Größen der Kodierwerte und damit die Dimensionierung möglicher Wartezeiten ausreichend beabstandet, um die Antworten und damit die jeweils antwortenden PSUs eindeutig unterscheiden zu können. So kann eine eindeutige Adressvergabe erfolgen.
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Gemäß der Erfindung ergibt sich ein automatisches Adressierungsverfahren für eine PSU in einem Luftfahrzeug. Kurz zusammengefasst wird mit Hilfe des Kodiermittels jeder PSU eine eindeutige Adresse zugeteilt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Kommunikationskanal als Datenbus verwendet und die Adresse als Busadresse der jeweiligen PSU im Datenbus verwendet. Der Datenbus eignet sich somit für jede beliebige Datenkommunikation zwischen der Haupteinheit und den PSUs, insbesondere zur gezielten und individuellen Übertragung von Audio-, Video- und sonstigen Daten zwischen beliebigen Busteilnehmern (Haupteinheit, PSUs).
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Wartezeit anhand der Zeitvorschrift als der Kodierwert, multipliziert mit einer Konstanten, ermittelt. Somit ergibt sich eine besonders einfache lineare Abbildung der Kodierwerte auf Wartezeiten. Für unterschiedliche Kodierwerte sind so unterschiedliche Wartezeiten garantiert. Die Sicherstellung unterschiedlicher Kodierwert an allen denkbaren Montagepositionen für jede denkbare Konfiguration von PSUs stellt damit immer die Unterschiedlichkeit von Wartezeiten sicher.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der oben genannte Kommunikationskanal zumindest Teil einer Leistungsversorgungsanordnung der PSUs. Die Kommunikation auf dem Kommunikationskanal wird dabei in Form einer Power-Line-Kommunikation auf der Leistungsversorgungsanordnung ausgeführt. Somit sind für die Leistungsversorgung und die Kommunikationsanbindung der PSUs keine getrennten Signal- bzw. Kommunikationswege notwendig, was Kosten und Aufwand einspart.
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In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Adressen in der Reihenfolge der eintreffenden Antworten aufsteigend an die PSUs zugeteilt. Da wie oben erläutert sichergestellt ist, dass keine zwei Antworten zweier PSUs gleichzeitig eintreffen, ist auch sichergestellt, dass alle PSUs unterschiedliche aufsteigende Adressen erhalten.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch eine Serviceanordnung gemäß Patentanspruch 6 für eine Passagierkabine eines Luftfahrzeugs. Die Serviceanordnung und zumindest ein Teil deren Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert.
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Die Serviceanordnung enthält ein sich in einem Montageraum (Teil der Serviceanordnung) für die PSUs entlang einer Erstreckungslinie erstreckendes Kodiermittel, wobei das Kodiermittel an verschiedenen Montagepositionen der Erstreckungslinie, an denen PSUs montierbar sind, paarweise verschiedene Kodierwerte einer Kodiergröße aufweist. Die Serviceanordnung enthält die Mehrzahl von PSUs, die entlang der Erstreckungslinie im Montageraum an einer jeweiligen der Montagepositionen der Erstreckungslinie montierbar bzw. im Montagezustand montiert sind.
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Insbesondere weist jede der PSUs einen den jeweiligen Kodierwert des Kodiermittels an ihrer Montageposition erfassenden Sensor auf.
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Die Serviceanordnung enthält eine Haupteinheit, die mit den PSUs zur Kommunikation, insbesondere über einen Kommunikationskanal (Teil der Serviceanordnung), verbunden ist.
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Die Serviceanordnung enthält eine Steuereinheit, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist. Insbesondere sind die Haupteinheit und/oder die PSUs zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet, d.h. diese bilden zumindest einen Teil der oder die gesamte Steuereinheit.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kodiergröße ein elektrisches Potential oder eine elektrische Spannung. Eine derartige Kodiergröße ist insbesondere in einem Luftfahrzeug einfach und kostengünstig durch ein Kodiermittel zu erzeugen. Eine derartige Kodiergröße lässt sich außerdem durch einfache und kostengünstige Sensoren weiterverarbeiten.
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In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist - im Fall von Spannungen - an keiner der Montagepositionen die elektrische Spannung Null. Im Fall von Potenzialen entspricht an keiner der Montagepositionen das Potential einem bei der Messung verwendeten Referenzpotential, insbesondere dem des Sensors. Somit können Nullmessungen zweifelsfrei als Fehler erkannt werden, da im fehlerfreien Fall stets eine von Null verschiedene Spannung oder Potenzialdifferenz als Kodierwert ermittelt werden muss.
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In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist das Kodiermittel ein Widerstandselement, insbesondere ein Widerstandsdraht, an dessen Längsenden entlang der Erstreckungslinie im Betrieb eine von Null verschiedene Spannung anliegt. So ist das Widerstandselement im Betrieb von einem Strom durchflossen. Die Spannung kann insbesondere eine Gleich- oder Wechselspannung sein, die insbesondere eine zumindest für die Dauer der Adresszuordnung konstante Amplitude bzw. einen konstanten Betrag aufweist. Das elektrische Potential fällt somit entlang des Widerstandselements zwangsweise kontinuierlich ab, sodass an jedem potentiellen Montageort zwangsweise ein unterschiedliches Potenzial bzw. Spannung als Wert der Kodiergröße vorhanden ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Serviceanordnung ein in der Passagierkabine montierbares Schienensystem mit mindestens einer Schiene zur mechanischen Verbindung jeweils mindestens einer der PSUs mit jeweils einer oder mehreren Schienen. Die Schiene erstreckt sich insbesondere über mindestens zwei, insbesondere über alle möglichen Montageorte für PSUs. Somit ist insbesondere eine einfache Rekonfiguration der PSUs durch Verschiebung entlang der Schiene möglich. Die Erfindung bietet dabei die Möglichkeit, nach jedweder Verschiebung eine automatische Adressvergabe an alle PSUs durchzuführen.
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In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist das Schienensystem in Überkopfstaufächer (Overhead Bin) der Passagierkabine integrierbar. Somit ist eine besonders einfache Montage und dabei auch beliebige Rekonfiguration der PSUs im Montageraum, insbesondere unterhalb der Staufächer möglich. Insbesondere verlaufen im Montagezustand die Schienen des Schienensystems entlang der Längsrichtung der Staufächer im Luftfahrzeug. Bei einer Rekonfiguration werden üblicherweise Sitze bzw. Sitzreihen in einem Flugzeug in Flugzeug-Längsrichtung verschoben bzw. versetzt, was eine Nachführung der jeweiligen PSUs in eben dieser Längsrichtung nötig macht. Durch in dieser Richtung verlaufende Schienen ist dies besonders einfach möglich.
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In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist mindestens eine der Schienen zur Leistungsversorgung der PSUs und/oder mindestens eine der Schienen zur Kommunikation der PSUs untereinander und/oder mit der Steuereinheit, insbesondere zur Bildung des Kommunikationskanals ausgebildet. Die Schienen erfüllen neben der mechanischen Halterung der PSUs damit weitere Funktionen, nämlich deren Leistungsversorgung und/oder Kommunikationsanbindung. Insbesondere sind für die Leistungsversorgung zwei Schienen vorgesehen. Insbesondere sind die selben Schienen im Sinne einer Power-Line-Kommunikation gleichzeitig für die Kommunikationsanbindung vorgesehen. Der Kommunikationskanal ist somit Teil des Schienensystems. Dies ergibt eine besonders einfache und kostengünstige Konstruktion.
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In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform enthält oder bildet mindestens eine der Schienen das Kodiermittel. Insbesondere ist hierfür neben den oben genannten zwei Schienen eine dritte Schiene vorgesehen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Haupteinheit und/oder die Steuereinheit und/oder wenigstens eine der PSUs eine Schnittstelle zu einem Kabinen-Management-System der Passagierkabine und/oder zu einer Leistungs- bzw. Strom-/Spannungsversorgung der Passagierkabine und/oder zu einem Sauerstoffmaskensignal der Passagierkabine und/oder einen Spannungskonverter und/oder sind diese Elemente - im Falle mindestens einer Schiene - leistungselektrisch und/oder signaltechnisch mit der Schiene verbunden.
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Durch die Schnittstelle zum Kabinenmanagementsystem kann der Kommunikationskanal bzw. Datenbus datentechnisch mit diesem verbunden werden und somit alle PSUs auch mit dem Kabinenmanagementsystem kommunizieren. Durch die Verbindung mit der Leistungsversorgung kann insbesondere elektrische Leistung bzw. Energie für das Schienensystem und so für die Versorgung der PSUs bereitgestellt werden. Durch die Verbindung mit dem Sauerstoffmaskensignal kann auch die diesbezügliche Funktionalität über den Kommunikationskanal und/oder das Schienensystem zur Verfügung gestellt werden.
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Für den Fall eines Schienensystems mindestens einer Schiene ist die Haupteinheit insbesondere leistungselektrisch und/oder signaltechnisch mit der Schiene verbunden. Somit kann insbesondere die Versorgungsleistung in das Schienensystem eingespeist bzw. die Datenanbindung des Schienensystems bewerkstelligt werden
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch eine Passagierkabine gemäß Patentanspruch 15 eines Luftfahrzeugs. Die Passagierkabine und zumindest ein Teil deren Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Serviceanordnung erläutert.
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Die Passagierkabine enthält eine erfindungsgemäße Serviceanordnung. Die PSUs sind dabei an einer Tragstruktur in der Passagierkabine montiert. Die Tragstruktur ist insbesondere ein Kabinenstrukturteil, insbesondere ein Überkopfstaufach. Insbesondere erfolgt die Montage vermittels des oben genannten Schienensystems.
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Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen, Beobachtungen bzw. Überlegungen und weist noch die nachfolgenden Ausführungsformen auf. Die Ausführungsformen werden dabei teils vereinfachend auch „die Erfindung“ genannt. Die Ausführungsformen können hierbei auch Teile oder Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen enthalten oder diesen entsprechen und/oder gegebenenfalls auch bisher nicht erwähnte Ausführungsformen einschließen.
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Gemäß der Erfindung ergeben sich weitere Möglichkeiten, eine Einbindung von PSUs in das Kabinenmanagementsystem und das Flugzeuglayout zu vereinfachen und gleichzeitig auch die Fertigungskosten des Flugzeugherstellers zu verringern. Dabei kann Power-line-Kommunikation genutzt werden. Gemäß der Erfindung wird eine PSU in einem Luftfahrzeug über ein Drei-Leiter-Schienensystem angebunden. Mithilfe eines Leiters, der als Widerstandsdraht ausgeführt wird, wird die notwendige Busadresse der PSU errechnet.
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Gemäß der Erfindung wird ein Schienensystem zur Verbindung der PSUs vorgeschlagen. Die Kommunikation erfolgt über die Stromversorgung. Hier werden zwei Leiterschienen benötigt. Eine dritte Leiterschiene ist als Widerstandsleiter ausgeführt. Am Anfang des Schienensystems werden hier 28 V DC angeschlossen. Am Ende des Schienensystems ist ein Abschlusswiderstand vorgesehen. Dieser stellt sicher, dass sich am Ende eine Mindestspannung von zum Beispiel 5 V DC einstellt (muss von Null verschieden sein, wenn auch Unterbrechungen detektierbar sein sollen). Die Versorgungsspannung und die Kommunikation werden in einer sogenannten Head Unit auf den Bus gelegt. Diese startet per Kommando (Startbefehl) die Buskonfiguration. Jetzt ermittelt jede am Schienensystem angeschlossene PSU (bzw. eine Steuereinheit) aus der an der lokalen Position (Montageposition) gemessenen Spannung (Kodierwert) eine eindeutige Busadresse. Da die Spannung am Widerstandsleiter kontinuierlich abfällt, gibt es keine Doppeldeutigkeit. Auch die Antwortzeit wird aus dem gemessenen Spannungswert abgeleitet, sodass sich keine Buskollision ergibt.
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Gemäß der Erfindung ergibt sich die Ermittlung der Busadresse in einem Schienensystem mithilfe eines dedizierten Spannungsabfalls im Widerstandsleiter.
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Gemäß der Erfindung ergibt sich eine intelligente flexible PSU (iFlexPSU). Somit ergibt sich eine intelligente, bewegbare, modulare, skalierbare, flexible und zukunftsorientierte PSU-Familie für eine Multi-Programm-Plattform-Benutzung. Dank der Leistungsversorgung über den Kommunikationsbus benötigt sie nur drei Verbindungen anstelle einer Vielzahl von Einzelverdrahtungen. Die PSU wird vermittels eines Schienensystems, welches in Überkopfstaufächer integriert werden kann, montiert und angeschlossen. In Kombination mit einer automatischen Adressierfähigkeit kann die Installation, Konfiguration und Rekonfiguration in wenigen Minuten durchgeführt werden.
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Die PSU-Familie ermöglicht eine sehr kosteneffektive (mit Standardfunktionen) oder Hochleistungslösung (mit erweiterten Funktionen: drahtlose Sitzüberwachung, erweiterte Kabinentemperatursteuerung, Video, prädiktive Gesundheitsüberwachung, Passagierinformation, Sicherheitsunterweisung, ...). Standardfunktionen sind insbesondere Anschnallzeichen, Leselicht, Rufknopf für Kabinenpersonal, Rufanzeige, Nichtraucherzeichen, Anzeige für „PEDs in Flugmodus“ (Personal Electronic Devices, „PEDs in Flight Mode Sign“). Videofunktionen sind insbesondere eine sich bewegende Landkarte („moving map“), Sicherheitsvideos, Werbung, Passagierführung (Passenger Guidance) oder lokaler Videospeicher.
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Die PSU Familie bietet folgenden Nutzen für Erstausrüster und Fluglinien: leicht und schnell zu installieren, merkliche Reduktion der Flugzeug-Herstellungskosten, einfacher und schneller Wechsel des Sitzplatzortes (LOPA, Location of Passanger Accomodation), operative Effizienzverbesserung (speziell mit High-End-PSUs mit erweiterter Funktionalität), Gewichtsreduktion, Fähigkeit zum Retrofit, erweiterte Funktionalität für Passagiere und Airline und zukunftsorientiertes Produkt, Kosteneinsparung wegen reduzierter Verkabelung, Verkürzung der Flugzeugherstellungszeit, einfache und schnelle Installierung in der abschließenden Fertigungslinie, Reduzierung von Gewicht, Volumen und Komplexität.
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Die PSU ermöglicht insbesondere eine geschickte Passagierkabinen-Rekonfigurierung („smart cabin reconfiguration“), wie sie z.B. aus der Veröffentlichung „’Crystal Cabin Award / These are 2017‘s best concepts for the aircraft cabin', Crystal Cabin Award Association, c/o Hamburg Aviation, Wexstrasse 7, D-20355 Hamburg, http://www.crystalcabin-award.com/cca-news-realeases/article/these-are-2017s-best-concepts-for-theaircraft-cabin.html" bekannt ist.
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Die Erfindung basiert auf einer flexiblen Kombination von Powerline-Kommunikation, einem Verfahren, um die automatische PSUs-Adressierung zu unterstützen und einem Schienensystemkonzept für die flexible Montage und Platzierung einschließlich zuverlässiger elektrischer Verbindungen.
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Die PSU ist insbesondere über das Schienensystem an der Haupteinheit (Head Unit) angeschlossen. Sie enthält die notwendige Elektronik für eine kostengünstige oder High-End-Lösung. Beide Versionen sind austauschbar. Zukünftige Anwendungen können leicht integriert werden. Die Mechanik ist so gestaltbar, um eine leichte Installation und Entfernung zu unterstützen.
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Das Schienensystem enthält zwei Leitungen für Leistung und Kommunikation und eine Leitung mit höherem Widerstand für Zwecke der automatischen Adressierung. Schienezu-Schiene-Verbinder erlauben eine einfache Vorabintegration, zum Beispiel in Überkopfstaufächer. Die Verbindungselemente können in Bezug auf Umweltanforderungen mit großer Sorgfalt entworfen werden.
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Die Haupteinheit ist mit dem Kabinenmanagementsystem (CMS, Cabin Management System), der Flugzeug-Leistungsversorgung und dem „Sauerstoffmasken Auslösesignal“ aus dem Cockpit verbunden. Die Haupteinheit konvertiert die Flugzeugleistung auf 28 V für den PSU-Bus (Leistungsversorgung) und bindet auch die Kommunikationsinformation (Kommunikationskanal) auf diesem ein.
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Die Sauerstoffmasken können auch mit einer unterschiedlichen elektronischen Lösung mit dem geeigneten Entwurfs-Sicherheitsniveau ausgelöst werden, umgesetzt in der Haupteinheit und der PSU.
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Die PSU ermöglicht es den Erstausrüstern, ihre Produktionskosten weiter zu senken und die Flugzeugherstellungszeit zu reduzieren. Die Erstausrüster und die Fluglinien erhalten eine große Flexibilität bezüglich Änderung der LOPAs und der Verbesserung der Funktionalität in Bezug auf Betrieb, Wartung und Passagierkomfort.
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Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen in einer schematischen Prinzipskizze:
- 1 eine Passagierkabine eines Luftfahrzeugs mit Serviceanordnung,
- 2 ein Ablauf Diagramm für ein Verfahren zur Adresszuteilung.
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1 zeigt einen Ausschnitt aus einem nicht näher dargestellten Luftfahrzeug 2, hier einem Passagierflugzeug bzw. dessen Passagierkabine 4. Von letzterer sind lediglich einige Überkopfstaufächer 6 symbolisch angedeutet. An der - nicht dargestellten Sitzreihen zugewandten - Unterseite der Überkopfstaufach 6 ist ein Schienensystem 8 angebracht, dieses weist insgesamt drei Schienen 10a-c auf, und ist zur Verdeutlichung in 1 nochmals symbolisch beziehungsweise funktionstechnisch (angedeutet durch eine gestrichelten Pfeil) dargestellt. Das Schienensystem 8 ist Teil einer Serviceanordnung 12, die in der Passagierkabine 4 montiert ist.
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Die Serviceanordnung 12 enthält außerdem ein Kodiermittel 14, welches sich entlang einer Erstreckungslinie 16 erstreckt. Das Kodiermittel 14 ist im vorliegenden Fall als Schiene 10c ausgebildet, weshalb auch die Erstreckungslinie 16 in 1 symbolisch nochmals dargestellt ist. Die Erstreckungslinie 16 erstreckt sich innerhalb eines Montageraumes 18, der einen gedachten Teil der Passagierkabine 4 darstellt.
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Der Montageraum 18 ist außerdem dafür vorgesehen, dass in diesem je nach Bedarf, hier je nach Anordnung der nicht dargestellten Sitzreihen, PSUs an einer entsprechend jeweils benötigten Montageposition 22a-e der Erstreckungslinie 16 montiert werden. Die Serviceanordnung 12 enthält im Beispiel fünf PSUs 20a-e.
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Die Überkopfstaufächer 6 bilden somit eine Tragstruktur 25 für die PSUs 20a-e bzw. die Serviceanordnung 12.
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Das Kodiermittel 14 weist eine Kodiergröße P, hier ein elektrisches Potenzial, auf. Kodierwerte Pa-e der Kodiergröße P sind an allen Montagepositionen 22a-e paarweise verschieden. Das elektrische Potenzial ist in 1 auf ein Referenzpotential M, hier Massepotential bezogen. Daher ist in Bezug auf das Potenzial P gleichbedeutend die jeweilige Potenzialdifferenz P-M als Spannung U genannt.
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Jede PSU 20a-e weist einen Sensor 24 auf, der den jeweiligen Kodierwert Pa-e der Kodiergröße P an der jeweiligen Montageposition 22a-e erfasst. Die Erfassung erfolgt hier, wie symbolisch angedeutet, durch hochohmigen Abgriff des jeweiligen Potenzials (Kodiergröße) P an der Schiene 10c an den Montagepositionen 22a-e.
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Die Serviceanordnung 12 enthält außerdem eine Haupteinheit 26, die mit den PSUs 20a-e über einen Kommunikationskanal 28 verbunden ist. Im Beispiel dienen die Schienen 10a,b der Leistungsversorgung der PSUs 20a-e. Der Kommunikationskanal 28 ist durch eine Power-Line-Kommunikation auf den Schienen 10a,b gebildet. Der Kommunikationskanal 28 ist damit Teil einer Leistungsversorgungsanordnung 27 (Schienen 10a,b zur Leistungsversorgung) der PSUs 20a-e. Die Kommunikation auf dem Kommunikationskanal 28 wird in Form einer Power-Line-Kommunikation auf der Leistungsversorgungsanordnung 27 ausgeführt. Die Schienen 10a,b sind also zur Leistungsversorgung der PSUs 20a-e und zur Bildung des Kommunikationskanals 28 ausgebildet.
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Die Kodiergröße P wird im vorliegenden Fall derart erzeugt, dass an einem ersten Ende 30a der Schiene 10c ein Potenzial von hier P=28 V (gegenüber dem Referenzpotential M = 0V) durch die Haupteinheit 26 angelegt bzw. eingespeist wird. Das Kodiermittel 14 ist ein Widerstandselement, hier ein Widerstandsdraht. Am gegenüberliegenden Ende 30b ist ein Abschlusswiderstand 32 angeschlossen, der zusammen mit dem Widerstandsdraht so dimensioniert ist, dass über dem Abschlusswiderstand 32 5 V abfallen. Am Ende 30b liegt daher ein Potenzial P=5 V an. Damit entspricht auf dem gesamten Kodiermittel 14 kein Potenzial P dem Referenzpotenzial in Form des Referenzpotentials M=0V. Die Schiene 10c bzw. das Kodiermittel 14 wird daher auch als Adresskabel (address cable) bezeichnet.
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Der Verlauf der Kodiergröße P in Form der Spannung U in V über einer Länge I der Erstreckungslinie 18 in m ist in 1 symbolisch in einem Diagramm dargestellt. Dabei sind die Enden 30a,b der Schiene 10c sowie die Montagepositionen 22a-e der PSUs 20a-e eingetragen.
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Die Haupteinheit 26 weist außerdem eine Schnittstelle 34 zu einem nicht dargestellten Kabinenmanagementsystem der Passagierkabine 4, sowie eine Schnittstelle 36 bzw. einen Leistungseingang zu einer ebenfalls nicht dargestellten Spannungsversorgung der Passagierkabine, sowie eine Schnittstelle 38 zu einem ebenfalls nicht dargestellten Sauerstoffmaskensignal der Passagierkabine 4 auf.
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Die Haupteinheit 26 ist leistungselektrisch mit den Schienen 10a,b verbunden, um die Leistungsversorgung der PSUs 20a-e zu gewährleisten. Sie ist auch signaltechnisch mit den Schienen 10a,b verbunden, um entsprechende Daten mit dem entsprechend auf den Schienen 10a,b gebildeten Kommunikationskanal 28 auszutauschen. Die Haupteinheit 26 und die PSUs 20a-e bilden zusammen eine Steuereinheit 29, die zur Ausführung des unten mit 2 erläuterten Verfahrens ausgebildet ist.
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2 zeigt symbolisch in einem Diagramm 38 den Verlauf der Kodiergröße P, hier in Form einer Spannung U in V gegenüber dem Referenzpotential M, aufgetragen über einer Länge I der Passagierkabine 4 in m. Der Verlauf ist über die ganze Länge des Kodiermittels zu 14 vom Ende 30a bis zum Ende 30b gezeigt. Eingetragen sind insbesondere die jeweiligen Kodierwerte Pa-e jeweiligen Montagepositionen 22a-e.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Zuteilung einer jeweiligen Adresse Aa-e an die PSUs 20a-e.
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In einem Schritt S1 wird eine neue Adressierung gestartet.
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In einem Schritt S2 sendet die Haupteinheit 26 einen Startbefehl 40 über den Kommunikationskanal 28 an alle PSUs 20a-e.
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In einem Schritt S3 ermittelt jede der PSUs 20a-e auf Empfang des Startbefehls 40 hin mithilfe ihres jeweiligen Sensors 24 den jeweiligen Kodierwert Pa-e der Kodiergröße P an seiner jeweiligen Montageposition 22a-e.
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In einem Schritt S4 ermittelt jede der PSUs 20a-e aus dem ermittelten Kodierwerte Pa-e mithilfe derselben Zeitvorschrift 42 eine jeweilige Wartezeit Wa-e (in 1 exemplarisch nur für die PSU 20a dargestellt). Die Ermittlung erfolgt in Form einer Multiplikation Wa-e = K * Pa-e des Kodierwertes Pa-e mit einer Konstanten K.
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In einem Schritt S5 wartet die jeweilige PSU 20a-e ihre jeweilige Wartezeit Wa-e ab dem Zeitpunkt des Empfangs des Startbefehls 40 ab. Zum Zeitpunkt des Ablaufs der Wartezeit Wa-e sendet die jeweilige PSU 20a-e eine jeweilige Antwort Ra-e an die Haupteinheit 26.
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In einem Schritt S6 teilt die Haupteinheit 26 der jeweiligen PSU 20a-e, die die jeweilige Antwort Ra-e gesendet hat, eine Adresse Aa-e zu. Die Schritte S5 und S6 laufen dabei insbesondere verschachtelt (durch einen gestrichelten Pfeil angedeutet) für alle PSUS 20a-e ab.
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In einem Abfrageschritt F1 wird die Anzahl der PSUs 20a-e überprüft, denen eine Adresse Aa-e zugeteilt wurde, gegenüber der bekannten Anzahl tatsächlich der Passagierkabine 4 installierten PSUs 20 geprüft. Stimmt die Anzahl über ein (J, Ja), ist in einem Schritt S7 die Adressierung beendet. Stimmt die Anzahl nicht über ein (N, Nein), wird ein anfänglich auf 0 gesetzter Fehlerzähler Z in einem Schritt S8 um den Wert Eins erhöht.
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In einem Abfrageschritt F2 wird der Fehlerzähler Z überprüft. Übersteigt der Fehlerzähler Z eine erlaubte Grenze, hier den Wert 5 (J), wird in einem Schritt S9 das Verfahren mit dem Status „Adressierungsfehler“ beendet. Ist die Grenze nicht überschritten (N) wird zu Schritt S2 zurückgesprungen.
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Ist das Adressierungsverfahren mit Schritt S7 erfolgreich abgeschlossen, wird der Kommunikationskanal 28 als Datenbus und die Adressen Aa-e als Busadressen der jeweiligen PSU 20a-e im Datenbus verwendet.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Luftfahrzeug
- 4
- Passagierkabine
- 6
- Überkopfstaufach
- 8
- Schienensystem
- 10a-c
- Schiene
- 12
- Serviceanordnung
- 14
- Kodiermittel
- 16
- Erstreckungslinie
- 18
- Montageraum
- 20a-e
- PSU
- 22a-e
- Montageposition
- 24
- Sensor
- 25
- Tragstruktur
- 26
- Haupteinheit
- 27
- Leistungsversorgungsanordnung
- 28
- Kommunikationskanal
- 29
- Steuereinheit
- 30a,b
- Ende
- 32
- Abschlusswiderstand
- 34
- Schnittstelle
- 36
- Schnittstelle
- 38
- Schnittstelle
- 40
- Startbefehl
- 42
- Zeitvorschrift
- P
- Kodiergröße
- Pa-e
- Kodierwert
- M
- Referenzpotential
- U
- Spannung
- Aa-e
- Adresse
- Wa-e
- Wartezeit
- K
- Konstante
- I
- Länge
- Ra-e
- Antwort
- Z
- Fehlerzähler
- S1-8
- Schritt
- F
- Abfrageschritt
