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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontrollsystem für die Kabine eines Luftfahrzeugs, eine Datenverteilungsvorrichtung, insbesondere für das Kontrollsystem, und ein Luftfahrzeug.
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In modernen Luftfahrzeugen, z.B. in Verkehrsflugzeugen, sind innerhalb der Kabine üblicherweise eine oder mehrere Bordküchen vorgesehen, in denen Speisen für Passagiere oder Crewmitglieder aufbewahrt und/oder zubereitet werden. Diese Bordküchen sind zumeist in Form sogenannter Kabinenmonumente realisiert, das heißt, als vorgefertigte regal- oder schrankartige Einbaugruppen. Neben Bordküchen werden in der Regel auch Toiletten als Kabinenmonumente realisiert. Die Einbaugruppen für Bordküchen weisen mehrere Fächer oder Regalsegmente auf. Zumeist sind in diesen Fächern Behälter zum Aufbewahren von Speisen und Getränken, Bedienwägen oder Rollcontainer (engl. Trolley oder Galley-Cart) sowie Funktionseinheiten, wie z.B. Warmhalteöfen, Kühlschränke, Kaffeemaschinen oder ähnliches, angeordnet. Diese Funktionseinheiten stellen elektrische Verbraucher dar, für deren Bedienung und elektrische (Überlast-)Absicherung üblicherweise ein Schalterpanel an dem Monument vorgesehen ist.
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Um Passagieren möglichst viel Platz zur Verfügung zu stellen, wird versucht, Kabinenmonumente möglichst platzsparend in Flugzeugkabinen zu integrieren.
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Die Bordküchen sind deshalb üblicherweise im Bereich der Flugzeugeingänge angeordnet und es besteht ein Bedürfnis danach, den Platzbedarf der Bordküchen oder allgemein den Platzbedarf von Kabinenmonumenten weiter zu verringern. Insbesondere in Passagierflugzeugen steigt zugleich der Bedarf an in der Kabine verfügbaren Servicefunktionen und Überwachungsfunktionen. Beispielsweise werden häufig Überwachungskameras in Flugzeugkabinen eingebaut, deren Bildaufnahmen an einem Monitor wiedergegen wird, sodass das Flugpersonal die Passagiere ständig im Blick behalten kann. Auch soll Passagieren ermöglicht werden, mit dem Flugpersonal zu jeder Zeit in Kontakt zu treten.
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Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, schlägt die
DE 20 2017 004 091 U1 ein Kabinenmonument in Form einer kombinierten Toiletten-/Bordkücheneinheit vor, wobei an dem Monument ein Display angeordnet ist, an welchem die von einer Überwachungskamera aufgenommenen Bilder angezeigt werden können. Um Überwachungsfunktionen, Servicefunktionen sowie weitere Kabinenfunktionen, wie beispielsweise das Ein- und Ausschalten der Anschnallzeichen, platzsparend und effizient zu realisieren, ist in der Regel ein Bedienvorrichtungsnetzwerk vorgesehen. Beispielsweise beschreibt die
DE 10 2007 051 196 A1 Überwachungskameras über eine Datenverteilungsvorrichtung in Form eines Switches an ein Bedienvorrichtungsnetzwerk in Form eines Bussystems zu koppeln, wobei das Bedienvorrichtungsnetzwerk auch ein sogenanntes Flight-Attendant-Panel (FAP) für das Flugpersonal zum Einstellen und Steuern von Kabinenfunktionen, wie Beleuchtung oder Belüftung, sowie für Rückmeldungen von Passagieren, z.B. sitzplatzbezogener Serviceanfragen umfasst.
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Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, ein System für eine Kabine eines Luftfahrzeugs bereitzustellen, bei dem der für eine Bordküche zur Verfügung stehende Platz in der Kabine effizient genutzt und die Funktionalität im Bereich der Bordküche verbessert wird.
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Diese Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Kontrollsystem für eine Kabine eines Luftfahrzeugs vorgesehen, das eine Hauptrecheneinheit, zumindest eine Bordküchenbedienungsvorrichtung und eine Datenverteilereinrichtung aufweist.
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Die Hauptrecheneinheit (HRE) weist eine ersten Schnittstelle, welche zum Austausch von Kabinendaten eingerichtet ist und eine Verteilerschnittstelle auf. Die Kabinendaten können beispielsweise Steuerbefehle sein, die ein Flugbegleiter über ein Flight-Attendant-Panel (FAP) eingegeben hat, wie z.B. der Befehl, die Anschnallzeichen über den Sitzen einzuschalten oder Kommunikationsdaten bei einem Telefongespräch zwischen mehreren Flugbegleitern. Ferner können Kabinendaten von einem Datenspeicher ausgelesen werden und beispielsweise einer Informationen über das Kabinenlayout des jeweiligen Luftfahrzeugs oder über eine Belegung einzelner Regalfächer der Bordküche mit Behältern oder Funktionseinheiten enthalten. Darüber hinaus kann die HRE auch über einen Applikationsserver, von welchem Passagiere Serviceleistungen auswählen können, Kabinendaten erhalten, beispielsweise einen Datensatz, der die Information enthält dass ein auf einem bestimmten Sitzplatz sitzende Passagier, eine bestimmte Serviceleistung gebucht hat. Die HRE ist dazu eingerichtet, an der Verteilerschnittstelle Kabinenausgabesignale auf Basis der Kabinendaten bereitzustellen und Kabineneingangssignale zu empfangen. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die HRE einen oder mehrere Prozessoren und einen Datenspeicher mit einem Betriebssystem umfasst. Die Kabinenausgabesignale sind Signale, die Informationen über den Status einer Kabinenkomponente oder über die in der Kabine zu bewirkende Funktion enthalten und optional zur Weiterverarbeitung vorgesehen sind. Beispielsweise enthalten die Kabinenausgabesignale die Information ob ein Kabinenzeichen, wie z.B. eine Kontrollleuchte ein- oder ausgeschaltet werden soll, Kommunikationsdaten oder Statusinformationen über die Bordküche, z.B. über den Energieverbrauch. Die Kabinenausgabesignale sind Signale, die aus der Kabine empfangen werden und können die voranstehend beschriebenen Informationen enthalten.
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Die zumindest eine Bordküchenbedienungsvorrichtung weist eine Displayeinrichtung, die zur Eingabe von Steuerbefehlen und zur Ausgabe von Informationen auf Basis von Anzeigesignalen eingerichtet ist, und eine Energiesteuerungseinrichtung (ESE) auf. Die ESE umfasst einen Versorgungseingang, der zum Anschluss an eine elektrische Energieversorgung des Luftfahrzeugs ausgebildet ist, eine Vielzahl von Versorgungsausgängen, die zum Anschluss elektrischer Verbraucher einer Bordküche ausgebildet sind, und eine Steuerschnittstelle. Die ESE ist dazu eingerichtet, eine elektrische Verbindung zwischen jedem einzelnen der Verbraucherausgänge und dem Versorgungseingang herzustellen oder zu unterbrechen. Die Displayeinrichtung bildet somit einerseits eine Eingabeeinrichtung. Beispielsweise kann die Displayeinrichtung eine berührungsempfindliche Oberfläche (Touchscreen) aufweisen, über die bestimmte Befehle manuell eingetippt werden können. Ferner stellt die Displayeinrichtung aber auch eine Ausgabe- oder Wiedergabeeinrichtung dar, auf der Informationen oder Bilder auf Basis der Anzeigesignale wiedergegeben werden können. Die ESE bildet in funktioneller Hinsicht eine Art Schaltschrank zum Ein- und Ausschalten der einzelnen elektrischen Verbraucher der Bordküche. Die Information, zwischen welchem der einzelnen Verbraucherausgänge und dem Versorgungseingang eine elektrische Verbindung hergestellt oder unterbrochen werden soll, ist in einem an der Steuerschnittstelle erhaltenen Signal, das im Folgenden noch erläutert wird, enthalten. Optional kann der ESE auch als elektrische Überlastsicherung eingerichtet sein, die bei Erreichen eines Stromflussschwellwerts an einem jeweiligen Versorgungsausgang automatisch die elektrische Verbindung zwischen Versorgungseingang und dem jeweiligen Versorgungsausgang unterbricht. Die ESE kann zur Ausführung der vorgenannten Funktionen beispielsweise Relais, insbesondere Solid-State-Relais aufweisen.
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Die Datenverteilervorrichtung ist räumlich getrennt von der Bordküchenbedienungsvorrichtung angeordnet. Beispielsweise kann die Bordküchenbedienungsvorrichtung direkt an dem Kabinenmonument der Bordküche angeordnet sein, während die Datenverteilereinrichtung an der Außenwandung der Flugzeugkabine angeordnet bzw. in diese integriert ist.
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Die Datenverteilervorrichtung umfasst eine erste Recheneinheit mit einer ersten Steuerschnittstelle, die mit der Verteilerschnittstelle der Hauptrecheneinheit verbunden ist, eine Vielzahl von zweiten Steuerschnittstellen, und eine erste Kopplungsschnittstelle. Die erste Recheneinheit ist dazu eingerichtet, auf Basis eines von der Hauptrecheneinheit empfangenen Kabinenausgabesignals ein Betätigungssignal zur Betätigung einer Kabinenfunktion an einer oder mehreren der zweiten Steuerschnittstellen bereitzustellen und empfangene Kabinenausgabesignale an der ersten Kopplungsschnittstelle bereitzustellen. Die erste Recheneinheit kann also beispielsweise an der ersten Steuerschnittstelle von dem Hauptrechner ein Signal enthalten, das den Befehl enthält, ein Kabinensignal, z.B. das Anschnallzeichen, einzuschalten. Auf Basis dieses Kabinenausgabesignals erzeugt die erste Recheneinheit ein entsprechendes Betätigungssignal und stellt dieses an der entsprechenden zweiten Steuerschnittstelle bereit. Umgekehrt kann an einer der zweiten Steuerschnittstellen beispielsweise ein Signal von einem Rauchmelder empfangen werden, welches die Detektion von Rauch anzeigt. Die erste Recheneinheit erzeugt aus diesem Signal ein Kabineneingangssignal und leitet dieses über die erste Steuerschnittstelle an die Verteilerschnittstelle der HRE. Dieser erzeugt daraus Kabinendaten und übermittelt diese beispielsweise an das FAP, wo die Information über die Rauchdetektion ausgegeben wird.
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Die Datenverteilervorrichtung umfasst ferner eine von der ersten Recheneinheit autonome zweite Recheneinheit mit einer ersten Schnittstelle, die mit der Displayeinrichtung verbunden ist, mit einer zweiten Schnittstelle, die mit der Steuerschnittstelle der Energiesteuerungseinrichtung der Bordküchenbedienungsvorrichtung verbunden ist, und mit einer zweiten Kopplungsschnittstelle, die mit der ersten Kopplungsschnittstelle der ersten Recheneinheit verbunden ist. Die zweite Recheneinheit ist dazu eingerichtet, auf Basis des von der Displayeinrichtung empfangenen Steuerbefehls ein Schaltsignal an der zweiten Schnittstelle bereitzustellen, welches die Energiesteuerungseinrichtung veranlasst, eine elektrische Verbindung zwischen einem oder mehreren der Verbraucherausgänge und dem Versorgungseingang herzustellen oder zu unterbrechen, und die dazu eingerichtet ist, an der ersten Schnittstelle auf Basis eines an der zweiten Kopplungsschnittstelle empfangenen Kabinenausgabesignals ein Anzeigesignal bereitzustellen.
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Die zweite Recheneinheit bildet eine Steuerungseinrichtung für die Bordküche. So kann das Flugpersonal über die Displayeinrichtung einen Steuerbefehl eingeben, beispielsweise einen Befehl zum Einschalten einer Kaffeemaschine der Bordküche. Diesen Steuerbefehl empfängt die zweite Recheneinheit an der ersten Schnittstelle und erzeugt auf Basis dieses Befehls ein Schaltsignal, das über die zweite Schnittstelle der zweiten Recheneinheit an die Steuerschnittstelle der Energiesteuerungseinrichtung angelegt wird. Dieses Schaltsignal enthält die Information, welcher der Versorgungsausgänge der Energiesteuerungseinrichtung elektrisch leitend mit dem Versorgungseingang der Energiesteuerungseinrichtung verbunden werden soll. Eine weiter Funktion der zweiten Recheneinheit besteht darin, über die zweite Kopplungsschnittstelle Daten mit der ersten Recheneinheit auszutauschen. Insbesondere erzeugt die zweite Recheneinheit auf Basis der dort empfangenen Kabinenausgabesignale ein Anzeigesignal, das an der ersten Schnittstelle bereitgestellt wird, sodass auf Basis der darin enthaltenen Information eine entsprechende, insbesondere visuelle Ausgabe an der Displayeinrichtung erzeugt wird. Auf diese Weise wird eine Schnittstelle zwischen der Bordküche und der HRE geschaffen. Dadurch wird über die Displayeinrichtung eine Kommunikation zwischen Bordküche und Hauptrecheneinheit ermöglicht.
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Die zweite Recheneinheit ist von der ersten Recheneinheit autonom, das heißt, die erste und die zweite Recheneinheit, funktionieren unabhängig voneinander. Insbesondere im Falle eines Betriebsfehlers der ersten Recheneinheit, wird dadurch nicht die Betriebsfähigkeit der zweiten Recheneinheit beeinträchtigt. Beispielsweise kann dies durch getrennte Prozessoren oder getrennte Prozessorkerne realisiert werden, die jeweils mit getrennten Betriebssystemen laufen, sowie durch getrennte Datenspeicher. Die erste und die zweite Kopplungsschnittstelle sind jeweils so ausgelegt, lediglich solche Daten zwischen den Recheneinheiten ausgetauscht werden können, die für die Sicherheit der jeweils anderen Recheneinheit nicht kritisch sind. Dies kann beispielsweise mit einer hardwaretechnischen Datenfilterung realisiert werden. Durch die autonome Ausführung der zweiten Recheneinheit wird die Betriebssicherheit des Kontrollsystems verbessert.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kontrollsystems liegt darin, dass die zweite Recheneinheit in die räumlich von der Bordküchenbedienungsvorrichtung angeordnete Datenverteilervorrichtung integriert wird. Auf diese Weise kann an der Bordküche selbst Platz eingespart werden, beispielsweise indem dort nur die Bordküchenbedienungsvorrichtung angeordnet wird, während die Datenverteilereinrichtung an anderer Stelle in der Kabine untergebracht wird. Dies ermöglicht vorteilhaft auch die Nachrüstung bestehender Bordküchen, da die räumliche Unterteilung des Kabinenmonuments nicht verändert werden muss, um die Steuerungsfunktionen, die von der zweiten Recheneinheit ausgeführt werden, zu realisieren. Die Integration der zweiten Recheneinheit zusammen mit der ersten Recheneinheit in eine gemeinsame Datenverteilervorrichtung unter Bereitstellung einer Schnittstelle zwischen den Recheneinheiten erweitert gleichzeitig die an der Bordküche zur Verfügung stehende Funktionalität.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Bordnetzwerk für ein Luftfahrzeug mit dem Kontrollsystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und einem Layout-Speichermodul vorgesehen. Das dazu Layout-Speichermodul ist dazu ausgelegt, für das jeweilige Luftfahrzeug spezifische Informationen über Anordnung und Konfiguration einzelner Komponenten einer Kabine des Luftfahrzeugs als Kabinendaten zu speichern, wobei das Layout-Speichermodul über die erste Schnittstelle mit der Hauptrecheneinheit verbunden ist. Einer der Vorteile dieses Bordnetzwerks liegt darin, dass als Kabinendaten beispielsweise Daten über das Layout der Bordküche, wie z.B. die Art der elektrischen Verbraucher der Bordküche, deren Anordnung innerhalb der Bordküche oder deren elektrischer Leistungsbedarf, in einem zentralen Speichermodul des Luftfahrzeugs abgelegt sind und über die DW des Kontrollsystems beispielsweise eine Konfiguration der elektrischen Verbraucher erfolgen kann. Auf diese Weise wird eine individualisierte Anpassung der Konfiguration eine Bordküche eines jeweiligen Luftfahrzeugs erheblich erleichtert.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist eine Datenverteilervorrichtung für das Kontrollsystem vorgesehen. Diese umfasst die erste Recheneinheit und die zweite Recheneinheit. Die erste Recheneinheit umfasst, eine erste Anschlusseinrichtung, welche die erste Steuerschnittstelle aufweist, und eine zweite Anschlusseinrichtung, welche die zweite Steuerschnittstelle aufweist. Die erste und die zweite Anschlusseinrichtung können beispielsweise als Stecker oder Buchse ausgeführt sein und elektrische Kontaktierungseinrichtungen enthalten, welche die jeweiligen Schnittstellen bilden. Die erste Recheneinheit kann beispielsweise durch einen ersten Prozessor und einen ersten Datenspeicher gebildet sein. Alternativ kann anstatt dem ersten Prozessor auch ein FPGA (Field Programmable Gate Array) vorgesehen sein, also ein integrierter Schaltkreis, in welchen eine logische Schaltung geladen werden kann. Die zweite Recheneinheit umfasst eine dritten Anschlusseinrichtung, welche die erste Schnittstelle und die zweite Schnittstelle aufweist. Die zweite Recheneinheit kann beispielsweise durch einen zweiten Prozessor und einen zweiten Datenspeicher gebildet sein. Alternativ kann anstatt dem ersten Prozessor auch ein FPGA (Field Programmable Gate Array) vorgesehen sein, also ein integrierter Schaltkreis, in welchen eine logische Schaltung geladen werden kann. Weiterhin umfasst die Datenverteilervorrichtung eine Schnittstellenschaltung, welche die erste Kopplungsschnittstelle der ersten Recheneinheit und die zweite Kopplungsschnittstelle der zweiten Recheneinheit bildet und diese miteinander verbindet, insbesondere derart verbindet, dass die zweite Recheneinheit autonom von der ersten Recheneinheit ist. Die Kopplungsschnittstellen können beispielsweise als serielle Schnittstelle ausgeführt sein. Die zweite Schnittstelle der zweiten Recheneinheit kann beispielsweise als CAN-Interface oder als ARINC-Interface realisiert sein. Die so gestaltete Datenverteilervorrichtung bietet die oben zum ersten Aspekt der Erfindung genannten Vorteile.
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Vorteilhaft umfasst die Datenverteilervorrichtung einen Prozessor als ersten oder zweiten Prozessor, einen FPGA und zumindest einen Datenspeicher, wobei der Prozessor und der FPGA über die Schnittstellenschaltung miteinander sind und jeweils auf den Datenspeicher zugreifen können. Der Prozessor, die FPGA und der zumindest eine Datenspeicher bilden gemeinsam die erste und die zweite Recheneinheit aus.
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Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist ein Luftfahrzeug vorgesehen, welches eine Bordküche mit mehreren elektrischen Lasten und das ein Kontrollsystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Hierbei ist jeweils eine elektrische Last der Bordküche an jeweils einen Versorgungsausgang der Energiesteuerungseinheit angeschlossen. Der Versorgungseingang ist der Energiesteuerungseinheit an ein elektrisches Versorgungsnetz des Luftfahrzeugs, beispielsweise an eine 115 Volt Wechselspannung, angeschlossen. Die Displayeinrichtung ist an der Bordküche angeordnet, beispielsweise an einem Regalfach des Kabinenmonuments befestigt. Die Datenverteilervorrichtung ist räumlich getrennt von der Bordküche angeordnet, beispielsweise unter einer Innenverkleidung einer Rumpfstruktur des Luftfahrzeugs. Da Bordküche und Datenverteilervorrichtung räumlich getrennt sind, kann der Platzbedarf der Bordküche bei verbesserter Funktionalität verringert oder zumindest beibehalten werden, wodurch sich eine geräumige Kabine des Luftfahrzeugs ergibt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den auf die unabhängigen Ansprüche rückbezogenen Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.
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Gemäß einer Ausführungsform des Kontrollsystems ist die zweite Schnittstelle ferner zum Anschluss an die elektrischen Verbraucher und/oder an Funktionseinheiten der Bordküche ausgebildet, um von diesen jeweils Statussignale, die einen Zustand des jeweiligen Verbrauchers oder der jeweiligen Funktionseinheit repräsentieren, zu empfangen, und die zweite Recheneinheit ist dazu eingerichtet, auf Basis eines jeweiligen Statussignals ein Anzeigesignal an der ersten Schnittstelle und/oder ein Kabineneingangssignal an der zweiten Kopplungsschnittstelle bereitzustellen. Bei den Funktionseinheiten kann es sich beispielsweise um Aufbewahrungsbehälter für Getränke oder Speisen oder um Bedienwägen (Trolleys) handeln. Die Statussignale können beispielsweise Informationen über die elektrische Leistungsanforderung eines jeweiligen Verbrauchers, einen Füllstand eines jeweiligen Behälters oder ähnliche Betriebsinformationen enthalten. Diese Informationen können mittels der zweiten Recheneinheit in entsprechende Signale umgewandelt werden, die an der Displayeinrichtung visualisierst oder über die erste Recheneinheit der HRE zugänglich gemacht werden. Dadurch können vorteilhaft vielfältige Steuer- oder Regelfunktionen realisiert werden, beispielsweise ein Energiemanagement für mehrere Bordküchen, bei dem an dem Display die aktuelle Leistungsanforderung der anderen Bordküchen angezeigt wird, sodass das Flugpersonal entscheiden kann, ob es einen zusätzliche Verbraucher zuschaltet oder nicht.
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Gemäß einer Ausführungsform des Kontrollsystems weist die zweite Recheneinheit eine Kameraschnittstelle auf, die zur Verbindung mit einer oder mehrerer Kameraeinrichtungen und zum Empfang von durch die Kameraeinrichtung bereitgestellten Bildsignalen, die ein von der Kameraeinrichtung erfasstes Bild repräsentieren, eingerichtet ist, wobei die zweite Recheneinheit dazu eingerichtet ist, auf Basis der Bildsignale Bildausgabesignale an der ersten Schnittstelle bereitzustellen, und wobei die Displayeinrichtung dazu eingerichtet ist, auf Basis der Bildausgabesignale ein von der Kameraeinrichtung aufgenommenes Bild wiederzugeben. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Schnittstelle an der zweiten Recheneinrichtung für einen Bildstream einer Kameraeinrichtung bereitgestellt, sodass über die zweite Recheneinrichtung dieser Bildstream an der Displayeinrichtung wiedergegeben werden kann. Damit lässt sich eine Kabinenüberwachungsfunktion auf einfache Weise in das Kontrollsystem integrieren. Da die zweite Recheneinheit autonom von der ersten Recheneinheit ausgebildet ist, wird dadurch außerdem auch die Ausfallsicherheit eines Kabinenüberwachungssystems erhöht. Die Kameraschnittstelle kann beispielsweise als Ethernet-Schnittstelle ausgebildet sein.
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Die Kameraschnittstelle ist optional zur elektrischen Energieversorgung der Kameraeinrichtung ausgebildet. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Kameraschnittstelle als Power-over-Ethernet-Schnittstelle ausgebildet ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Kontrollsystems weist die zweite Recheneinheit eine WLAN-Antenne auf. Dadurch wird eine drahtlose Kommunikation der zweiten Recheneinheit mit weiteren Kabinenkomponenten oder weiteren Komponenten des Kontrollsystems ermöglicht. Beispielsweise kann dadurch ein drahtloser Datenaustausch mit weiteren Bordküchenbedienungsvorrichtungen, z.B. von Daten über die Lastanforderung der elektrischen Verbraucher, oder mit weiteren Datenverteilervorrichtungen des Kontrollsystems realisiert werden..
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Optional kann die WLAN-Antenne zur Kommunikation auf Basis des WAIC-Standards ausgebildet ist. WAIC steht als Abkürzung für „Wireless Avionics Intra-Communications“ und bezeichnet einen luftfahrtspezifischen Kommunikationsstandart für die drahtlose Datenübertragung in einem geschlossenen Netzwerk eines Flugzeugs. Die technischen Einzelheiten diese Standards sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise im Report ITU-R M.2197 der International Telecommunication Union aus November 2010 enthalten.
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Optional kann die erste Schnittstelle und/oder die Kameraschnittstelle durch die WLAN-Antenne ausgebildet sein. Dadurch wird der Verkabelungsaufwand vorteilhaft reduziert. Ferner kann die Displayeinrichtung dadurch auch vom Flugpersonal mitgeführt bzw. von der Bordküche entfernt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann die WLAN-Antenne zum Datenaustausch mit einem WLAN-Access-Point (WAP) eingerichtet ist, welcher vorzugsweise einer anderen Domain eines Bordnetzwerks des Luftfahrzeugs zugeordnet ist, als das Kontrollsystem. Insbesondere kann das Kontrollsystem einer höheren Sicherheitsstufe des Netzwerks zugeordnet sein als der WAP. Auf diese Weise kann vorteilhaft ein Datenaustausch zwischen der zweiten Recheneinheit und beispielsweise Applikationsserver, von welchem Passagiere Serviceleistungen auswählen können, erfolgen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Kontrollsystems weist die zweite Recheneinheit einen Zusatzversorgungsanschluss aufweist, der zum Anschluss an eine elektrische Energieversorgung ausgebildet ist, sodass die zweite Recheneinheit autark von der ersten Recheneinheit mit elektrischer Energie versorgbar ist. Optional wird also zusätzlich zu einem Versorgungsanschluss, der sowohl die erste als auch die zweite Recheneinheit an eine elektrische Energieversorgung des Luftfahrzeugs, beispielsweise eine 28 Volt Gleichstromversorgung, anschließt, ein weiterer Versorgunganschluss vorgesehen, der speziell für die zweite Recheneinheit vorgesehen ist. Dadurch wird die Ausfallsicherheit der zweiten Recheneinheit weiter erhöht. Dieser Zusatzversorgunganschluss kann beispielsweise in die o.g. dritte Anschlusseinrichtung der zweiten Recheneinrichtung integriert sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des sind die Verteilerschnittstelle der Hauptrecheneinheit und die erste Steuerschnittstelle der ersten Recheneinheit mittels eines Datenleitung verbunden. Diese Datenleitung kann insbesondere durch Lichtwellenleiter, also beispielsweise durch Glasfaserkabel, oder durch elektrische Leiter, wie z.B. übliche Kupferdrähte, gebildet sein. Glasfaserkabel haben den Vorteil, dass diese sehr hohe Datenübertragungsgeschwindigkeiten zulassen. Elektrische Leiter sind demgegenüber preisgünstiger.
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Gemäß einer Ausführungsform der Datenverteilervorrichtung ist die erste Recheneinheit auf einer ersten Leiterplatte und die zweite Recheneinheit auf einer zweite Leiterplatte ausgebildet. Die erste und die zweite Leiterplatte sind hierbei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Demnach sind an dem Gehäuse auch die erste, die zweite und die dritte Anschlusseinrichtung vorgesehen bzw. Aussparungen hierfür.
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Alternativ hierzu kann die erste Leiterplatte in einem ersten Gehäuse und die zweite Leiterplatte in einem separaten zweiten Gehäuse angeordnet sein, wobei das zweite Gehäuse an dem ersten Gehäuse befestigt ist. Demnach sind die beiden Recheneinheiten in verschiedenen Gehäusen untergebracht, die aber aneinander befestigt sind. Auf diese Weise wird ein modularer Aufbau erzielt, was insbesondere für die Nachrüstung einer zweiten Recheneinheit an eine bestehende Datenverteilervorrichtung, welche bereits eine erste Recheneinheit umfasst, vorteilhaft ist. Ferner kann auf diese Weise auch eine bessere Abschirmung der zweiten Recheneinheit von der optionalen WLAN-Antenne realisiert werden.
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Gemäß einer weiteren Alternative können die erste und die zweite Recheneinheit auf einer gemeinsamen Leiterplatte ausgebildet sein.
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Unter „verbunden“ oder „gekoppelt“ wird hierin in Bezug auf Komponenten des Kontrollsystems oder des Bordnetzwerks eines Luftfahrzeugs oder deren Schnittstellen verstanden, dass diese in zu einem Datenaustausch geeigneter Weise aneinander gekoppelt sind. Dies kann insbesondere über drahtgebundene Datenleitungen, beispielsweise ein BUS-System, eine Netzwerkleitungen, Lichtwellenleiter oder dergleichen, oder mittels drahtloser Datenübertragung, wie WLAN, Bluetooth, Infrarot oder dergleichen, realisiert sein.
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Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen:
- 1 eine vereinfachte Draufsicht auf ein Luftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine schematische Ansicht in Form eines Blockschaltbildes eines Kontrollsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine schematisch-funktionelle Darstellung einer Datenverteilervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer Datenverteilervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
- 5 eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer Datenverteilervorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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1 zeigt eine Draufsicht auf ein Luftfahrzeug 100, insbesondere auf eine Kabine 101 des Luftfahrzeugs 100. Das Luftfahrzeug 100 weist mehrere Bordküchen 102 auf, die in der Kabine 101 angeordnet sind. Bei dem in 1 beispielhaft gezeigten Luftfahrzeug 100 sind insgesamt drei Bordküchen 102 vorgesehen, wobei zwei der Bordküchen 102 jeweils in einem Eingangsbereich 103 nahe des Cockpits 104 bzw. nahe des Hecks 105 des Luftfahrzeugs 100 angeordnet sind. Eine weitere Bordküche 102 ist in Bezug auf eine Luftfahrzeug-Längsachse 106 zwischen den anderen Bordküchen 102 angeordnet.
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Die Bordküchen 102 sind in 1 lediglich symbolisch als Blöcke dargestellt und sind als Kabinenmonumente realisiert, also als vorgefertigte regal- oder schrankartige Einbaugruppen. Diese können insbesondere eine Vielzahl von Einschubfächern zur Aufnahme von Containern und/oder Rollcontainern (englisch: „trolley“ oder „galley cart“) aufweisen. Ferner umfassen die Bordküchen eine Vielzahl elektrischer Verbraucher L, z.B. in Form von Kaffeemaschinen, Warmhalteöfen, Kühlschränken, Beleuchtung oder ähnlichem.
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Das Luftfahrzeug 100 weist ferner ein Bordnetzwerk 200 auf, das in 2 beispielhaft als Blockschaltbild in vereinfachter Weise dargestellt ist. Das beispielhaft dargestellte Bordnetzwerk N weist ein Kontrollsystem 1, eine optionale Bedienstation in Form eines sogenannten Flight-Attendant-Panel 201, kurz FAP 201, für das Flugpersonal zum Einstellen und Steuern von Kabinenfunktionen, einen optionalen Applikationsserver 202 sowie ein Layout-Speichermodul 203 in Form eines nicht-flüchtigen Speichers auf. Darüber hinaus kann das Bordnetzwerk N einen oder mehrere Switches 204, sowie eine Passagiereingabevorrichtung 205 aufweisen.
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Über das FAP 201 kann das Flugpersonal Steuerbefehle zum Bedienen von Kabinenfunktionen, wie Beleuchtung, Klimaanlage oder Kabinenzeichen eingeben, beispielsweise durch Drücken eines Knopfes oder umlegen eines Schalters. Als Kabinenzeichen kommt beispielsweise ein Leuchtzeichen in Betracht, das einem Passagier anzeigt, dass der Anschnallgurt geschlossen werden soll. Ferner kann das Flugpersonal über das FAP 201 auch Kabinendurchsagen ausführen oder Telefongespräche führen, z.B. mit der Cockpitbesatzung. Die über das FAP 201 eingegeben Befehle bilden ein Beispiel für Kabinendaten.
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Der Applikationsserver 202 enthält optionale Serviceleistungen für Passagiere, beispielsweise eine Musikbibliothek oder eine Liste mit einer Auswahl an Speisen und Getränken. Ein Passagier kann diese Serviceleistungen beispielsweise über eine an seinem Sitzplatz angeordnete Passagiereingabevorrichtung 205 anfordern. Passagiereingabevorrichtung 205 kann beispielsweise als eine Displayeinrichtung nach Art eines Tablet-PCs mit berührungsempfindlicher Oberfläche realisiert sein. Die im Applikationsserver 202 enthaltenen Datensätze bilden ebenfalls ein Beispiel für Kabinendaten.
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Das Layout-Speichermodul 203 ist ein nicht-flüchtiger Datenspeicher, beispielsweise ein FLASH-EEPROM-Speicher, und enthält für das jeweilige Luftfahrzeug 100 spezifische Informationen über Anordnung und Konfiguration einzelner Komponenten der Kabine, beispielsweise über Anzahl und Verteilung der Sitze (nicht dargestellt) in der Kabine 101, über die Anordnung und Schaltstufen der Leuchtmittel der Kabinenbeleuchtung (nicht dargestellt) und Anordnung, Regaleinteilung und elektrische Verbraucher L der einzelnen Bordküchen 102. Die im Layout-Speichermodul 203 enthaltenen Daten sind ein weiteres Beispiel für Kabinendaten.
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Das Kontrollsystem 1 weist eine Hauptrecheneinheit 2, kurz HRE 2, zumindest eine Bordküchenbedienungsvorrichtung 3, kurz BBV 3, und eine Datenverteilervorrichtung 4, kurz DW 4, auf.
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Die HRE 2 weist eine ersten Schnittstelle 21, welche zum Austausch von Kabinendaten eingerichtet ist, und eine Verteilerschnittstelle 22. Wie in 2 beispielhaft dargestellt, sind sowohl das FAP 201 und das Layout-Speichermodul 203 über die erste Schnittstelle 21 mit der HRE 2 verbunden. Optional kann das Layout-Speichermodul 203 auch direkt an das FAP 201 gekoppelt und lediglich über dieses mit der ersten Schnittstelle 21 der HRE verbunden sein. Bei der ersten Schnittstelle 21 kann es sich beispielsweise um eine Ethernet-Schnittstelle handeln. Der Applikationsserver 202 kann insbesondere über eine getrennte Zusatzschnittstelle 23, beispielsweise in Form einer BUS-Schnittstelle gemäß einem ARINC-Standard wie ARINC 429, zum Datenaustausch mit der HRE 2 verbunden sein. Die Verteilerschnittstelle 22 kann beispielsweise als CAN-BUS-Schnittstelle ausgeführt sein und dient zum Datenaustausch zwischen der HRE 2 und der DW 4. Auch ist denkbar, dass die Verteilerschnittstelle als Lichtleiterschnittstelle ausgeführt ist, welche dazu eingerichtet ist, optische Signale zu empfangen und bereitzustellen.
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Die HRE 2 ist dazu eingerichtet, an der Verteilerschnittstelle 22 Kabinenausgabesignale auf Basis der Kabinendaten bereitzustellen und Kabineneingangssignale zu empfangen, insbesondere zu Kabinendaten zu verarbeiten und diese optional an der ersten Schnittstelle 21 und/oder der Zusatzschnittstelle 23 bereitzustellen. Die HRE 2 kann hierzu einen Prozessor (nicht dargestellt), einen Speicher (nicht dargestellt), ein zugehöriges Betriebssystem aufweisen sowie eine Verarbeitungssoftware aufweisen.
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Das in 2 beispielhaft dargestellte Kontrollsystem weist drei BBVs 3A, 3B, 3C auf, von denen jede jeweils einer Bordküche 103 zugeordnet ist. Die BBVs 3A, 3C sind gleich aufgebaut und weisen jeweils eine Displayeinrichtung 31 und eine Displayeinrichtung 31 als Eingabeeinrichtung auf. An der BBV 3B ist keine eigene Displayeinrichtung 31 vorgesehen, da die BBV 3B die Displayeinrichtung der BBV 3A nutzt.
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Die Displayeinrichtung 31 ist zur Eingabe von Steuerbefehlen und zur Ausgabe von Informationen auf Basis von Anzeigesignalen eingerichtet. Die Displayeinrichtung 31 kann insbesondere nach Art eines Tablet-PCs aufgebaut sein und dient als Eingabeeinrichtung für das Flugpersonal. Beispielsweise kann das Flugpersonal über eine von der Displayeinrichtung 31 angezeigte auswählen, einen bestimmten elektrischen Verbraucher L der Bordküche ein- oder auszuschalten. Ferner kann die Displayeinrichtung 31 Informationen, z.B. über den Status eines elektrischen Verbrauchers L, oder Bilder, die mit einer Kameraeinrichtung C aufgenommen wurden, auf Basis von empfangenen Anzeigesignalen wiedergeben.
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Die Energiesteuerungseinrichtung 32, kurz ESE 32, weist einen Versorgungseingang 32a, eine Vielzahl von Versorgungsausgängen 32b und eine Steuerschnittstelle 32c auf. Der Versorgungseingang 32a ist zum Anschluss an eine elektrische Energieversorgung F des Luftfahrzeugs 100 ausgebildet ist, beispielsweise an ein 115 Volt Wechselstromnetz des Luftfahrzeugs 100, wie dies in 2 symbolisch dargestellt ist. Die Anzahl der Versorgungsausgänge 32b kann insbesondere der Anzahl der elektrischen Verbraucher L entsprechen. Die Versorgungsausgänge 32b dienen dem Anschluss der elektrischen Verbraucher L der Bordküche 102. Die Steuerschnittstelle 32c ist zum Empfang von Schaltsignalen von der DW eingerichtet, wie nachfolgend noch im Detail erläutert wird, und kann als BUS-Schnittstelle, beispielsweise als CAN-BUS- oder als ARINC-812-Schnittstelle realisiert sein.
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Die ESE 32 ist dazu eingerichtet, eine elektrische Verbindung zwischen jedem einzelnen der Verbraucherausgänge 32b und dem Versorgungseingang 32a herzustellen oder zu unterbrechen. Die ESE 32 bildet somit eine Schaltereinrichtung, welche die einzelnen Verbraucher L ein- oder ausschaltet. Die ESE ist optional als elektrische Überlastsicherung ausgebildet, welche im Falle eines Erreichens eines Schwellwerts des Stromflusses den jeweiligen Verbraucher L automatisch abschaltet. Hierzu kann die ESE 32 eine Vielzahl von Relais (nicht dargestellt), insbesondere Solid-State-Relais aufweisen.
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Die BBV 3 kann insbesondere direkt an der jeweiligen Bordküche 102 angeordnet sein, wie dies in 2 durch die die Bordküche 102 darstellende gestrichelte Linie symbolisch dargestellt ist. Beispielsweise kann die Displayeinrichtung 31 an dem Kabinenmonument der Bordküche 102 befestigt sein, vorzugsweise lösbar. Die ESE 32 kann ebenfalls in das Kabinenmonument 32 der Bordküche 102 integriert sein.
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Die DW 4 ist räumlich getrennt von der BBV 3 angeordnet, insbesondere getrennt von der Bordküche 102. Beispielsweise kann die DW 4 im Bereich seitlich einer Eingangstüre 107 angeordnet sein, z.B. unterhalb einer Innenverkleidung bzw. Innenabdeckung (nicht dargestellt), welche die Rumpfstruktur des Luftfahrzeugs 100 zum Kabineninnenraum hin verkleidet. Diese räumliche Trennung ist äußerst Vorteilhaft, weil auf diese Weise kein zusätzlicher Platz an der Bordküche 102 bereitgehalten werden muss und dadurch die Bordküche 102 kompakter ausfallen und/oder der für die Bordküche 102 zur Verfügung stehende Platz effizienter genutzt werden kann.
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3 zeigt beispielhaft und schematisch die DW 4. Die DW weist eine erste Recheneinheit 41, eine zweite Recheneinheit 42 und eine Schnittstellenschaltung 44 auf. Die erste Recheneinheit 41 umfasst vorzugsweise einen ersten Prozessor 401, einen ersten Datenspeicher 402, einer ersten Anschlusseinrichtung 411 und einer zweiten Anschlusseinrichtung 412. Die Anschlusseinrichtungen 411, 412 können beispielsweise als Steckerbuchsen ausgeführt sein und elektrische Kontakte zur leitenden Verbindung mit dem Prozessor 401 aufweisen. Die ersten Anschlusseinrichtung 411 enthält zumindest eine erste Steuerschnittstelle 41a. Die zweite Anschlusseinrichtung 412 weist zumindest eine zweite Schnittstelle 42b auf. In 3 weist die beispielhaft gezeigte zweite Anschlusseinrichtung 412 insgesamt fünf zweite Schnittstellen 42b auf. Die ersten Anschlusseinrichtung 411 kann als erste Steuerschnittstellen 41a beispielsweise Ethernet- und/oder CAN-BUS-Schnittstellen aufweisen. Auch ist denkbar, dass die erste Steuerschnittstelle 41a als Lichtleiterschnittstelle ausgeführt ist, welche dazu eingerichtet ist, optische Signale zu empfangen und bereitzustellen. Die erste Recheneinheit 41 umfasst ferner ein Betriebssystem.
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Die zweite Recheneinheit 42 weist vorzugsweise einen zweiten Prozessor 403, einen zweiten Datenspeicher 404, eine dritte Anschlusseinrichtung 423, einen optionalen Zusatzversorgungsanschluss 45 und eine optionale WLAN-Antenne 43. Die dritte Anschlusseinrichtung 423 und der Zusatzversorgungsanschluss 45 können jeweils als Steckerbuchse ausgeführt sein und elektrische Kontakte zur leitenden Verbindung mit dem Prozessor 403 aufweisen. Die dritte Anschlusseinrichtung 423 weist eine erste Schnittstelle 42a und eine zweite Schnittstelle 42b auf. Darüber hinaus können eine optionale Kameraschnittstelle 42d sowie optionale weitere Funktionsschnittstellen 42e vorgesehen sein. Die erste Schnittstelle 42a ist beispielsweise als Ethernet-Schnittstelle, vorzugsweise eine Power-over-Ethernet-Schnittstelle ausgeführt. Die zweite Schnittstelle 42b ist vorzugsweise eine BUS-Schnittstelle, z.B. eine CAN-BUS- oder eine ARINC-812-Schnittstelle. Die Kameraschnittstelle 42d kann insbesondere eine Ethernet-Schnittstelle sein, vorzugsweise eine Power-over-Ethernet-Schnittstelle. Die weiteren optionalen Funktionsschnittstellen 42e können ebenfalls (Power-over-)Ethernet-Schnittstellen und/oder BUS-Schnittstellen wie CAN-BUS- oder ARINC-812-Schnittstellen umfassen. Anstelle von zwei Prozessoren 401, 403 kann auch lediglich ein einziger Prozessor und zusätzlich ein FPGA vorgesehen sein.
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Die WLAN-Antenne 43 ist insbesondere zur Kommunikation auf Basis des WAIC-Standards ausgebildet. Optional kann die WLAN-Antenne 43 auch die erste Schnittstelle 42a der zweiten Recheneinheit 42 und/oder die Kameraschnittstelle 42d bilden. Darüber hinaus ist denkbar, dass die WLAN-Antenne 43 eine Schnittstelle zum Datenaustausch mit einem WLAN-Access-Point 206, kurz WAP 206, des Bordnetzwerks 200 bildet.
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Die Schnittstellenschaltung 44 bildet eine erste Kopplungsschnittstelle 41c der ersten Recheneinheit 41 und eine zweite Kopplungsschnittstelle 42c der zweiten Recheneinheit 41. Die Schnittstellenschaltung 44 kann beispielsweise als serielle Schnittstelle ausgebildet sein und verbindet die erste und die zweite Recheneinheit 41, 42 derart, dass diese Daten austauschen können. Insbesondere bildet die Schnittstelleneinschaltung 44 einen Datenfilter, der lediglich den Austausch bestimmter Daten zulässt, um so zu verhindern, dass die zweite Recheneinheit 42 durch einen Betriebsfehler der ersten Recheneinheit 41 in ihrer Funktion beeinträchtigt wird. Die erste und die zweite Recheneinheit 41, 42 weisen ferner getrennte Betriebssysteme auf und sind somit autonom.
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Die erste und die zweite Recheneinheit 41, 42 können beispielsweise über die erste Anschlusseinrichtung 411 mit Strom versorgt werden. Beispielsweise kann die erst Anschlusseinrichtung 411 hierzu eine nicht dargestellte Power-over-Ethernet-Schnittstelle enthalten. Der optionale Zusatzversorgungsanschluss 45 ist als ein redundanter Versorgungsanschluss zum Anschluss an eine elektrische Energieversorgung F des Luftfahrzeugs ausgebildet ist, sodass die zweite Recheneinheit 42 autark von der ersten Recheneinheit 41 mit elektrischer Energie versorgbar ist. Beispielsweise kann die zweite Recheneinheit 42 über den Zusatzversorgungsanschluss 45 an eine 28 Volt Gleichspannungsversorgung des Luftfahrzeugs 100 angeschlossen sein, wie dies in 3 beispielhaft dargestellt ist.
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Wie in 2 dargestellt, ist die erste Steuerschnittstelle 41a der ersten Recheneinheit 41 mit der Verteilerschnittstelle 22 der HRE 2 verbunden. Die zweite Schnittstelle 41b der ersten Recheneinheit 41 ist mit einer Kabinenkomponente 108 zur Betätigung einer Kabinenfunktion verbunden. Die Kabinenkomponente 108 kann beispielsweise ein Kabinenleuchtzeichen sein, wie z.B. eine Anschnallleuchte, die als Kabinenfunktion dem Passagier symbolisiert, dass die Sicherheitsgurte geschlossen werden sollen. Weitere Kabinenkomponenten können beispielsweise Rauchsensoren, Schalter, Leuchtmittel für die Kabinenbeleuchtung oder Kontrollleuchten an Schalttafeln (sogenannte Attendant-Indication-Panels) für das Flugpersonal sein.
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Wie in 2 weiterhin dargestellt ist und anhand der 3 bereits erläutert wurde, sind die erste Kopplungsschnittstelle 41c der ersten Recheneinheit 41 und die zweite Kopplungsschnittstelle 42c der zweiten Recheneinheit 42 miteinander verbunden.
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In 2 ist außerdem erkennbar, dass die erste Schnittstelle 42a der zweiten Recheneinheit 42 mit der Displayeinrichtung 31 und die zweite Schnittstelle 42b der zweiten Recheneinheit 42 mit der Steuerschnittstelle 32c der ESE 32 der Bordküchenbedienungsvorrichtung 3 verbunden ist. Optional kann die zweite Schnittstelle 42b der zweiten Recheneinheit 42 zusätzlich mit einer oder mehreren der elektrischen Verbraucher L oder andere Funktionseinheiten der Bordküche der Bordküche 102, wie beispielsweise Trolleys oder dergleichen, verbunden sein. Dies ermöglicht beispielsweise von einem dort angebrachten Sensor Statussignale zu erhalten, die den aktuellen Energieverbrauch des oder der Verbraucher L, den Füllstand eines Trolleys oder andere Statusinformationen repräsentieren. Wie in 2 weiter gezeigt ist, kann die zweite Recheneinheit 42 der BBV 3A zusätzlich mit der ESE 32 der weiteren BBBV 3B verbunden sein. Dies kann beispielsweise über eine der zusätzlichen Funktionsschnittstellen 42e realisiert werden (in 2 nicht dargestellt).
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Die erste Recheneinheit 41 ist dazu eingerichtet, auf Basis eines von der Hauptrecheneinheit 2 empfangenen Kabinenausgabesignals ein Betätigungssignal zur Betätigung einer Kabinenfunktion an einer oder mehreren der zweiten Steuerschnittstellen 41b bereitzustellen. Beispielsweise kann das Flugpersonal an dem FAP 201 einen Befehl zum Einschalten der Anschnallzeichen eingeben. Dieser Befehl wird als Paket von Kabinendaten an die HRE 2 geleitet, welche daraus ein entsprechendes Kabinenausgabesignal erzeugt und an der Verteilerschnittstelle 22 bereitstellt. Dieses Kabinenausgabesignal erhält die erste Recheneinheit 41 an der ersten Steuerschnittstelle 41a und generiert daraus ein entsprechendes Betätigungssignal, welches sie an der zweiten Steuerschnittstelle 41b bereitstellt. An der Kabinenkomponente 108, hier also das Anschnallzeichen in Form eines Kabinenleuchtzeichens, wird durch das Betätigungssignal eingeschaltet. Zusätzlich ist erste Recheneinheit 41 ist dazu eingerichtet, die empfangene Kabinenausgabesignale an der ersten Kopplungsschnittstelle 41c bereitzustellen, also einen entsprechenden Datensatz an die zweite Recheneinheit 42 zu übermitteln.
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Die zweite Recheneinheit 42 ist dazu eingerichtet an der ersten Schnittstelle 42a auf Basis eines an der zweiten Kopplungsschnittstelle 42c empfangenen Kabinenausgabesignals ein Anzeigesignal bereitzustellen. Bei dem o.g. Beispiel, wonach das Kabinenausgabesignal einen Befehl zum Einschalten der Anschnallzeichen repräsentiert, erzeugt die zweite Recheneinheit 42 aus diesem Signal ein Anzeigesignal, das von der Displayeinrichtung als Bilddarstellung wiedergegeben werden kann. Auf diese Weise kann an der Displayeinrichtung dem Flugpersonal die Information über den Status der Anschnallzeichen verfügbar gemacht werden. Ein besonderer Vorteil des Kontrollsystems 1 liegt also darin, dass an der Bordküche 103 auf einfache Weise Kabineninformationen für das Flugpersonal zugänglich gemacht werden können, ohne dass hierfür zusätzlicher Bauraum an der Bordküche notwendig ist. Es ist beispielsweise denkbar, dass die von der Displayeinrichtung 31 wiedergegebene Benutzeroberfläche stets mit dem Eingabezustand des FAP 201 synchronisiert wird.
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Die zweite Recheneinheit 42 ist außerdem dazu eingerichtet, auf Basis eines von der Displayeinrichtung 31 empfangenen Steuerbefehls ein Schaltsignal an der zweiter Schnittstelle 42b bereitzustellen, welches die ESE 32 veranlasst, eine elektrische Verbindung zwischen einem oder mehreren der Verbraucherausgänge 32b und dem Versorgungseingang 32a herzustellen oder zu unterbrechen. So kann das Bedienpersonal durch eine entsprechende Eingabe über die Benutzeroberfläche der Displayeinrichtung 31 der BBV 3A die Verbraucher L der Bordküche 103, die an die ESE 32 der BBV 3A angeschlossen sind, und die Verbraucher L der Bordküche 103, die an die ESE 32 der BBV 3B angeschlossen sind, einzeln oder gruppenweise ein- oder ausschalten.
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Wenn mehrere Bordküchen 103 vorhanden sind, können diese entweder mit ihren ESEs 32 an eine gemeinsame DW 4 angeschlossen sein, wie dies in 2 für die BBVs 3A und 3B gezeigt ist. Alternativ oder zusätzlich können auch mehrere DWs 4 vorgesehen sein. In 2 ist beispielsweise eine weitere DW 4 der Bordküche 103 mit dem BW 3C funktional zugeordnet. Da alle DWs 4 über die erste Steuerschnittstelle 41a der ersten Recheneinheit 41 an die HRE 2 gekoppelt sind, kann auf einfache Weise ein Datenaustausch zwischen den DWs 4 erfolgen. Aufgrund dem möglichen Datenaustausch zwischen der ersten und der zweiten Recheneinheit 41, 42 können insbesondere bordküchenspezifischen Statusinformationen, wie Energieverbrauch oder Speisenbestand in der jeweiligen Bordküche, als Kabinenein- und Kabinenausgabesignale über die HRE 2 ausgetauscht werden. Auf diese Weise können vielfältige vorteilhafte Funktionalitäten realisiert werden, wie beispielsweise ein Energiemanagement für die Bordküchen 103, um die Auslastung der Energieversorgung F zu optimieren.
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Darüber hinaus bildet die HRE 2 vorteilhaft eine Schnittstelle zum Applikationsserver 202. Die von Passagieren angefragten Serviceleistungen können somit auf einfache Weise in Kabinenausgabesignale umgewandelt, an die DWs 4 weitergegeben und dort aufgrund der Schnittstellenschaltung 43 über die zweite Recheneinheit 42 als Anzeigensignale an der ersten Schnittstelle 42a bereitgestellt werden. Dies ermöglicht auf äußerst effiziente und einfache Weise, dem Bedienpersonal eine Information über eine von einem Passagier angefragte Serviceleistung auf der Displayeinrichtung 31 an der Bordküche 103 anzuzeigen.
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Wie in 2 weiterhin gezeigt ist, ist optionale Kameraschnittstelle 42d mit einer Kameraeinrichtung C verbunden, welche beispielsweise ein Überwachungsvideo zumindest eines Bereichs der Kabine 101 aufnimmt. Die Kameraeinrichtung C kann also über die optionale Kameraschnittstelle 42d an das Kontrollsystem 1 gekoppelt werden. Hierzu ist die optionale Kameraschnittstelle 42d zur Verbindung mit einer oder mehrerer Kameraeinrichtungen C und zum Empfang von durch die Kameraeinrichtung C bereitgestellten Bildsignalen, die ein von der Kameraeinrichtung C erfasstes Bild repräsentieren, eingerichtet. Wie oben bereits erläutert, ist die Kameraschnittstelle 42d beispielsweise als Power-over-Ethernet-Schnittstelle realisiert, sodass die Kameraeinrichtung C über diese Schnittstelle auch mit Strom versorgt werden kann.
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Die zweite Recheneinheit 42 ist dazu eingerichtet, auf Basis der Bildsignale Bildausgabesignale an der ersten Schnittstelle 42a bereitzustellen. Die Bildausgabesignale stellen somit eine besondere Form von Anzeigesignalen dar. Die Displayeinrichtung 31 ist dementsprechend dazu eingerichtet, auf Basis der Bildausgabesignale ein von der Kameraeinrichtung C aufgenommenes Bild wiederzugeben. Vereinfacht gesagt, kann das Überwachungsvideo der Kameraeinrichtung C auf der Displayeinrichtung 31 wiedergegeben werden. Auf diese Weise kann also ein Überwachungssystem an das Kontrollsystem 1 gekoppelt werden. Da die erste und die zweite Recheneinrichtung 41, 42 autonom voneinander sind, ist die Ausfallsicherheit durch des Überwachungssystems verbessert.
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Wie bereits erläutert, kann die WLAN-Antenne 43 zum Datenaustausch mit dem WAP 206 eingerichtet sein sowie zum Datenaustausch mit weiteren zweiten Recheneinrichtungen 42 von weiteren DWs 4 des Kontrollsystems 1. Die zweite Recheneinheit 42 ist deshalb optional dazu eingerichtet, an der WLAN-Antenne 43 ein WLAN-Ausgangssignal bereitzustellen. Bei dem WLAN-Ausgangssignal kann es sich beispielsweise um ein Kabineneingabesignal, ein Anzeigesignal, ein Schaltsignal oder ein Statussignal, das einen Zustand eines Verbrauchers L oder einer Funktionseinheit einer Bordküche 103 repräsentiert, handeln. So können über den WAP 206 beispielsweise direkt an den Applikationsserver 202 Statusinformationen von Funktionseinheiten der Bordküche 103 von der zweiten Recheneinheit 42 übertragen werden, beispielsweise kann dadurch in dem Applikationsserver 202 hinterlegt werden, ob ein bestimmtes Getränk oder eine sonstige Serviceleistung noch verfügbar ist. Ferner kann ein Anzeigesignal an die Displayeinrichtung 31 übermittelt werden. Dies spart Verkabelungsaufwand und ermöglicht ohne störende Verkabelung, dass das Flugpersonal die Displayeinrichtung 31 von der Bordküche 103 entfernen und mit sich führen können. Darüber hinaus können Signale zwischen den zweiten Recheneinheiten der verschiedenen DWs 4 ausgetauscht werden.
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Wie in 2 beispielhaft gezeigt ist, sind das FAP 201, das Layout-Speichermodul 203, der Switch 204 und die Komponenten des Kontrollsystem 1, bis auf die ESE 32, einer ersten Domain 221 des Bordnetzwerks 200 zugeordnet. Die ESE 32 des Kontrollsystems 1, der Applikationsserver 202, die Passagiereingabevorrichtung 205 und der WAP 206 sind einer zweiten Domain 222 des Bordnetzwerks 200 zugeordnet. Hierbei weist die erste Domain 221 eine höhere Sicherheitsstufe auf als die zweite Domain 222. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in der zweiten Domain 222 keinerlei flugsicherheitsrelevanten Funktionen enthalten sind und die Komponenten der zweiten Domain 222 keinen Zugriff auf Funktionen der ersten Domain 221 haben.
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Wie in 2 weiterhin gezeigt, kann das Kontrollsystem 1 zusätzlich eine oder mehrere Zusatz-Datenverteiler 5, kurz ZDV 5, aufweisen. In 2 ist lediglich ein Zusatz-Datenverteiler 5 dargestellt, welcher mit der HRE 2 verbunden ist, vorzugsweise ist eine erste Schnittstelle 51 des ZDV 5 mit der Verteilerschnittstelle 22 oder einer nicht dargestellten zusätzlichen Schnittstelle der HRE verbunden. Die ZDV 5 kann einen ähnlichen Aufbau wie die erste Recheneinheit 41 der DW 4 aufweisen, also einen Prozessor und einen Speicher enthalten. Ferner umfasst die ZDV 5 eine oder mehrere zweite Schnittstelle 52, an welche Kabinenkomponenten 108 angeschlossen sind. Der ZDV 5 ist dazu eingerichtet, auf Basis eines von der Hauptrecheneinheit 2 empfangenen Kabinenausgabesignals ein Betätigungssignal zur Betätigung einer Kabinenfunktion der Kabinenkomponente 108 an einer oder mehrerer der zweiten Schnittstellen 52 bereitzustellen. Optional kann der ZDV 5 auch dazu eingerichtet sein, an der zweiten Schnittstelle Rückmeldesignale von der Kabinenkomponente 108 zu empfangen, z.B. in Form von Signalen, welche die Leistungsanforderung, den Betriebsstatus oder ähnliche Statusinformationen der Kabinenkomponente 108 repräsentieren, und empfangene Rückmeldesignale an der ersten Schnittstelle 51 als Kabineneingangssignale bereitzustellen.
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Optional können dem ZDV 5 und der ersten Recheneinrichtung 41 der DW 4 verschiedene Gruppen von Kabinenkomponenten 108 zugeordnet sein. Beispielsweise können der ersten Recheneinrichtung 41 der DW4 nur solche Kabinenkomponenten 108 zugeordnet sein, deren Betrieb während einer gesamten Flugoperation eines Luftfahrzeugs sichergestellt sein muss, während dem ZDV 5 lediglich Komfortfunktionen, wie beispielsweise Leselampen für Passagiere als Kabinenkomponenten 108 zugeordnet sind.
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Der optionale Switch 204 des Bordnetzwerks 204 ist, beispielsweise über Ethernet, mit dem FAP 201 verbunden. Optional kann der Switch 204 alternativ oder zusätzlich auch mit einer der Funktionsschnittstellen 42e der zweiten Recheneinrichtung 42 der DW4 verbunden sein, beispielsweise mittels einer Power-over-Ethernet-Verbindung. Auf diese Weise können optional zusätzliche Systeme oder Komponenten, wie beispielsweise ein zusätzliches Kabinenüberwachungssystem mit einer oder mehreren Kameraeinrichtungen, in das Bordnetzwerk 200 eingebunden und/oder an das Kontrollsystem 1 gekoppelt werden.
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4 zeigt schematisch eine beispielhafte Gestaltung einer DW4. Diese weist ein Gehäuse 470 und eine Grundplatte 473 auf. Die Grundplatte 473 weist mehrere Befestigungseinrichtungen 474 auf, die zur Befestigung der Grundplatte 474 an einem Strukturbauteil (nicht dargestellt) des Luftfahrzeugs 100 vorgesehen sind. In 4 weist die Grundplatte 473 eine rechteckige Gestalt und vier Befestigungseinrichtungen 474 auf, wobei diese in den Ecken der Grundplatte vorgesehen sind.
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Wie in 4 weiterhin dargestellt, sind in dem Gehäuse 470, das heißt in einem durch das Gehäuse 470 und die Grundplatte 473 definierten Innenraum die erste Recheneinheit 41 und die zweite Recheneinheit 42 angeordnet. Die erste Recheneinheit 41 ist auf einer ersten Leiterplatte 450 ausgebildet, beispielsweise in Form des ersten Prozessors 401 (in 4 nicht dargestellt) und des ersten Speichers 402 (in 4 nicht dargestellt).
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Die zweite Recheneinheit 42 ist auf einer zweiten Leiterplatte 455 ausgebildet, beispielsweise in Form des zweiten Prozessor 403 (in 4 nicht dargestellt) und des zweiten Speichers 404 (in 4 nicht dargestellt). Die optionale WLAN-Antenne 43 kann ebenfalls auf der zweiten Leiterplatte 455 ausgebildet sein. Alternativ hierzu kann die Recheneinheit 42 eine weitere Leiterplatte 456 aufweisen, auf welcher die WLAN-Antenne 43 ausgebildet ist, wie dies beispielhaft in 4 gezeigt ist. Ferner können auch beide Recheneinheiten 41, 42 auf einer einzigen Leiterplatte 450, 455 ausgebildet sein. Die WLAN-Antenne 43 kann ebenfalls auf dieser gemeinsamen Leiterplatte angeordnet sein.
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Wie in 4 beispielhaft gezeigt ist, die erste und die zweite Leiterplatte 450, 455 in einem gemeinsamen Gehäuse 470 angeordnet. Beispielsweise kann die erste Leiterplatte 450 unmittelbar benachbart zu der Grundplatte 474 angeordnet sein, während die zweite Leiterplatte 455 und die optionale weitere Leiterplatte 456 auf der der Grundplatte 474 abgewandten Seite der ersten Leiterplatte 450 angeordnet sind. Ferner sind die die zweite Leiterplatte 455 und die optionale weitere Leiterplatte 456 so angeordnet, dass diese nur einen Teil der ersten Leiterplatte 450 überlappen.
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Die Schnittstellenschaltung 44 kann auf einer Schnittstellen-Leiterplatte 444 ausgebildet sein. Wie in 4 erkennbar, kann die Schnittstellen-Leiterplatte 444 sich von der Grundplatte 474 aus quer zu dieser erstrecken. An der Schnittstellen-Leiterplatte 444 können mehrere Steckplätze (nicht dargestellt) vorgesehen sein, in welche die erste Leiterplatte 450, die zweite Leiterplatte 455 und die optionale weitere Leiterplatte 456 eingesteckt sind.
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Wie in 4 weiterhin gezeigt ist, sind an dem Gehäuse 470 mehrere Ausnehmungen ausgebildet, in welche die erste Anschlusseinrichtung 411, die zweite Anschlusseinrichtung 412 und die dritte Anschlusseinrichtung 423 eingesetzt sind. Optional kann noch eine weitere Anschlusseinrichtung 413 der ersten Recheneinrichtung 41 vorgesehen sein, die eine oder mehrere der zweite Steuerschnittstellen 41b der ersten Recheneinheit 41 enthält. In 4 sind die Anschlusseinrichtungen 411, 412, 413 und 423 beispielhaft schematisch als Steckerbuchsen dargestellt. Die erste und die zweite Anschlusseinrichtung 411, 412 der ersten Recheneinheit 41 sind dabei an einer Deckplatte 475 des Gehäuses 470 vorgesehen, die sich entlang der Grundplatte 473 erstreckt. Die dritte Anschlusseinrichtung 423 der zweiten Recheneinrichtung 42 ist im Bereich der Schnittstellen-Leiterplatte 444 vorgesehen. Auf diese Weise kann ein Anschlussstecker S, der zur Verbindung mit der BBV 3 vorgesehen ist, in platzsparender Weise eingesteckt werden, wie in 4 beispielhaft und schematisch dargestellt ist.
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Die in 5 beispielhaft gezeigte DVV 4 unterscheidet sich von der der 4 dadurch, dass die erste Leiterplatte 450 in einem ersten Gehäuse 471, das vorzugsweise geschlossen ist, und die zweite Leiterplatte 455 sowie die optionale weitere Leiterplatte 456 in einem separaten zweiten Gehäuse 472 angeordnet sind. Das erste Gehäuse 471 weist hierbei eine ebene Deckplatte 475 auf. Das zweite Gehäuse 472 kann beispielsweise in Form eines flachen Quaders ausgebildet und so gestaltet sein, dass an einer Stirnseite 472A vorgesehene Kontakteinrichtungen (nicht dargestellt) an die Schnittstellenleiterplatte 444 kontaktiert werden können, beispielsweise durch Einstecken in diese, wie dies in 5 durch den Pfeil P angedeutet ist.
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Das zweite Gehäuse 472 ist an dem ersten Gehäuse 471 befestigt, beispielsweise mittels an dem zweiten Gehäuse 472 vorgesehenen Befestigungseinrichtungen 476.
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Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kontroll system
- 2
- Hauptrecheneinheit
- 3, 3A, 3B, 3C
- Bordküchenbedienungsvorrichtung
- 4
- Datenverteilervorrichtung
- 5
- Zusatz-Datenverteiler
- 21
- erste Schnittstelle der Hauptrecheneinheit
- 22
- Verteilerschnittstelle der Hauptrecheneinheit
- 31
- Displayeinrichtung
- 32
- Energiesteuerungseinrichtung
- 32a
- Versorgungseingang der Energiesteuerungseinrichtung
- 32b
- Versorgungsausgänge der Energiesteuerungseinrichtung
- 32c
- Steuerschnittstelle der Energiesteuerungseinrichtung
- 41
- erste Recheneinheit der Datenverteilervorrichtung
- 41a
- erste Steuerschnittstelle der ersten Recheneinheit
- 41b
- zweite Steuerschnittstellen der ersten Recheneinheit
- 41c
- erste Kopplungsschnittstelle der ersten Recheneinheit
- 42
- zweite Recheneinheit der Datenverteilervorrichtung
- 42a
- erste Schnittstelle der zweiten Recheneinheit
- 42b
- zweite Schnittstelle der zweiten Recheneinheit
- 42c
- zweite Kopplungsschnittstelle der zweiten Recheneinheit
- 42d
- Kameraschnittstelle der zweiten Recheneinheit
- 42e
- Funktionsschnittstellen der zweiten Recheneinheit
- 43
- WLAN-Antenne der zweiten Recheneinheit
- 44
- Schnittstellenschaltung
- 45
- Zusatzversorgungsanschluss der zweiten Recheneinheit
- 51
- erste Schnittstelle des Zusatz-Datenverteilers
- 52
- zweite Schnittstelle des Zusatz-Datenverteilers
- 100
- Luftfahrzeug
- 101
- Kabine
- 102
- Bordküche
- 103
- Eingangsbereich
- 104
- Cockpit
- 105
- Heck
- 106
- Luftfahrzeug-Längsachse
- 107
- Eingangstüre
- 108
- Kabinenkomponenten
- 200
- Bordnetzwerk
- 201
- Flight-Attendant-Panel
- 202
- Applikationsserver
- 203
- Layout-Speichermodul
- 204
- Switch
- 205
- Passagiereingabevorrichtung
- 206
- WLAN-Access-Point
- 221
- erste Domain des Bordnetzwerks
- 222
- zweite Domain des Bordnetzwerks
- 401
- erster Prozessor der ersten Recheneinheit
- 402
- ersten Datenspeicher der ersten Recheneinheit
- 403
- zweiter Prozessor der zweiten Recheneinheit
- 404
- zweiter Datenspeicher der zweiten Recheneinheit
- 411
- ersten Anschlusseinrichtung der ersten Recheneinrichtung
- 412
- zweiten Anschlusseinrichtung der ersten Recheneinrichtung
- 413
- weitere Anschlusseinrichtung der ersten Recheneinrichtung
- 423
- dritte Anschlusseinrichtung der zweiten Recheneinrichtung
- 444
- Schnittstellenleiterplatte
- 450
- erste Leiterplatte
- 455
- zweite Leiterplatte
- 456
- weitere Leiterplatte
- 470
- Gehäuse
- 471
- erstes Gehäuse
- 472
- zweites Gehäuse
- 472A
- Stirnseite des zweiten Gehäuses
- 473
- Grundplatte
- 474
- Befestigungseinrichtung
- 475
- Deckplatte
- 476
- Befestigungseinrichtungen
- C
- Kameraeinrichtung
- F
- elektrische Energieversorgung
- L
- elektrische Verbrauche
- P
- Pfeil
- S
- Anschlussstecker
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202017004091 U1 [0005]
- DE 102007051196 A1 [0005]
