EP3814225A1 - Funktionsergänzungsmodul für flugzeuge - Google Patents

Funktionsergänzungsmodul für flugzeuge

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Publication number
EP3814225A1
EP3814225A1 EP19734377.5A EP19734377A EP3814225A1 EP 3814225 A1 EP3814225 A1 EP 3814225A1 EP 19734377 A EP19734377 A EP 19734377A EP 3814225 A1 EP3814225 A1 EP 3814225A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
function
voltage
supplement
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19734377.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Pawel Piotrowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lufthansa Technik AG
Original Assignee
Lufthansa Technik AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lufthansa Technik AG filed Critical Lufthansa Technik AG
Publication of EP3814225A1 publication Critical patent/EP3814225A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D41/00—Power installations for auxiliary purposes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for DC mains or DC distribution networks
    • H02J1/04—Current-controlled supply systems, e.g. constant-current supply systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote monitoring or remote control of equipment in a power distribution network
    • H02J13/13—Circuit arrangements for providing remote monitoring or remote control of equipment in a power distribution network characterised by the transmission of data to equipment in the power network
    • H02J13/1311—Circuit arrangements for providing remote monitoring or remote control of equipment in a power distribution network characterised by the transmission of data to equipment in the power network using the power network as support for the transmission
    • H02J13/1313—Circuit arrangements for providing remote monitoring or remote control of equipment in a power distribution network characterised by the transmission of data to equipment in the power network using the power network as support for the transmission using pulsed signals
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J4/00—Circuit arrangements for mains or distribution networks not specified as AC or DC; Circuit arrangements for mains or distribution networks combining AC and DC sections or sub-networks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D2221/00—Electric power distribution systems onboard aircraft
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2105/00—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load
    • H02J2105/30—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles
    • H02J2105/32—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles for aircrafts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the invention relates to a functional expansion module for driving tools, in particular commercial aircraft, and an aircraft with a corresponding functional expansion module.
  • LRU Line Replaceable Unit
  • passenger supply modules which are arranged in the immediate vicinity of a passenger seat and, depending on requirements, can have various functions.
  • Passenger supply modules are installed above each row of passenger seats in commercial aircraft. Among other things, they contain reading lamps and can also display switchable information signs, such as the seat belt sign. In addition, there is often one or more loudspeakers for on-board announcements by the pilot or the cabin crew. Oxygen masks that fall out of an opening when there is a drop in pressure in the cabin can also be part of passenger supply modules.
  • the passenger supply modules are supplied with electrical power via a power supply bus and regularly have switches which can be actuated by a passenger for switching the reading lamps on and off. So that the reading lamps can be switched on and off as required, there is a constant voltage at the specified level on the power supply bus. If further functions in the area of the passenger supply modules are to be retrofitted, these can in principle be integrated into the passenger supply modules. If necessary, they can be supplied with electrical power via the power supply bus. The disadvantage of this is that in order to see new functions in the area of passenger supply modules, the passenger supply modules have to be exchanged or extensively revised.
  • the invention is therefore based on the object to provide a possibility for retrofitting additional functions in the field of functional modules, in particular an aircraft, in which the disadvantages of the prior art no longer occur or only to a reduced extent.
  • This object is achieved by a functional expansion module according to the main claim and an aircraft according to claim 11.
  • the invention relates to a function supplement module for vehicles to supplement a function module supplied with electrical power via a power supply bus, where the function supplement module is designed to supply electrical power via the power supply bus, comprising a control device with a detection module for detecting the voltage in the power supply bus, wherein the control device is designed to deactivate the function supplement module when a first predetermined voltage variation is detected via the detection module.
  • the invention also relates to an aircraft, in particular a commercial aircraft, comprising at least one function module, at least one function supplement module and one power supply bus for supplying power to the at least one function module and the at least one function supplement module, the function supplement module being designed according to the invention.
  • the function supplement module has a detection module for detecting the voltage in the power supply bus to which the function supplement module is connected. sen, has and is designed to detect a variation just this voltage according to a predetermined pattern. If a corresponding first predetermined voltage variation is detected, the function supplement module is deactivated, ie the function (s) provided by the function supplement module are (at least partially) switched off and are then no longer available to the passengers.
  • control in front of the control device is preferably designed to reactivate the function expansion module when a second predetermined voltage variation is detected via the detection module.
  • the first and the second predetermined voltage variation can in principle be identical. However, it is preferred if the first and second predetermined voltage variations are different. This offers the advantage that, in the case of a large number of function supplement modules, these can be transferred at least by repeating the first and / or second predetermined voltage variation even in a common activation state if a function supplement module initially did not correctly detect a voltage variation and subsequently the activation state not changed. If there is no permanent malfunction of the function supplement module, the desired activation state can generally be achieved by repeating the first or second predetermined voltage variation.
  • the first and / or second voltage variation comprises an interruption in the power supply, the interruption preferably being shorter than 0.1 s, more preferably shorter than 0.05 s, further preferably shorter than Is 0.02 s.
  • a corresponding interruption can be generated, for example, by an electronic switch that is controlled accordingly.
  • the first and / or second voltage variation can comprise a voltage modulation with a reduction in the voltage, the reduction in the voltage preferably being 10% to 30%, more preferably approximately 20% of the nominal voltage and / or the reduction preferably being shorter than 0.1 s, more preferably for less than 0.05 s, further for preferably less than 0.02 s.
  • interruptions or reductions in the power supply can be "passed through” regularly by function modules and function supplement modules without the functionality of the modules being impaired.
  • the interruption or reduction in the power supply is at least within the range specified Duration below the perception threshold, ie even if a reading lamp should basically flicker due to the loss of power or loss of power, this flickering is so short that it cannot be perceived by the human eye.
  • the first and / or second voltage variation comprises a plurality of interruptions and / or reductions in the power supply in a respectively predetermined pattern.
  • the first and / or second voltage variation can comprise a voltage modulation with sinusoidal voltage, the frequency of the sinusoidal voltage being preferably less than 400 Hz, preferably less than or equal to 200 Hz, further preferably less than or equal to 50 Hz, the amplitude preferably less than 5% of the Rated voltage is. Due to a correspondingly low frequency, there is a risk of occurrence electromagnetic incompatibility in other devices due to the voltage modulation of the power supply bus very low.
  • the functional module can be a passenger supply module, with which the functional supplement module is then a passenger supply supplement module.
  • the functional expansion module has at least one socket of an electrical plug connection, preferably a standardized socket, further preferably a USB socket for connecting external consumers.
  • the consumer to be supplied with electrical power is not directly part of the functional expansion module, but rather an external device, such as a mobile terminal of a passenger. The passenger can operate his mobile terminal and / or charge its energy storage via the functional expansion module.
  • the functional expansion module has at least two, preferably at least three sockets.
  • the function module to be supplemented is a passenger supply module that regularly supplies more than one seat or passenger, it is advantageous if the function supplement module is also designed to supply more than one seat or passenger.
  • the function supplement module can have a sensor and / or a camera.
  • the data captured by the at least one sensor and / or the at least one camera are preferably temporarily stored on a memory module provided directly in the function expansion module.
  • the memory module can, if necessary, via a Any data connection, which is not necessarily permanent, can be read out, for example via an optionally producible wireless or wired data connection during the maintenance of an aircraft.
  • the function supplement module can also be designed for any other functions.
  • the function expansion module is designed as a current switch, which can be arranged between the power supply bus and a function module and is designed to pass electrical power from the power supply bus to the function module.
  • the function expansion module can be easily interposed between the power supply bus and the function module without requiring changes to the power supply bus and the function module. The assembly of such a single physical unit is very simple:
  • the aircraft can comprise a signal transmitter unit, with which, on request, a predetermined voltage variation in the Power bus is introduced.
  • the voltage variation can be the first or second predetermined voltage variation, which can be detected by the function supplement module according to the invention as a signal for activation or deactivation.
  • the request can be made by operating a switch or the like. take place directly on the signal transmitter unit.
  • the signal transmitter unit it is also possible for the signal transmitter unit to have a data transmission connection via which corresponding requirements for the signal transmitter unit can be transmitted.
  • the triggering of a request can then be integrated in other operating elements already present in the aircraft, for example touchscreens.
  • FIG. 1 a first exemplary embodiment of a functional supplement module according to the invention
  • FIG. 2 a schematic representation of the functional expansion module from FIG. 1 in the installed state
  • 3a, b schematic representations of a first and a second voltage variation.
  • the function supplementary module 1 is a passenger supply supplement module and is designed, in addition to a passenger supply module known from the prior art, as a functional module 30 comprising reading lamps 32 (see FIG. 2) switchable via switches 31, above passenger seats in a connection sweeper to be installed. Electrically, the function supplement module 1 is interposed between a power supply bus 20 and a function module 30, for which purpose the function supplement module 1 is designed as a current switch (see FIG. 2).
  • USB sockets 3 are provided on the panel 2, which is accessible from the outside in the installed state of the function supplement module 1, for connecting mobile end devices of a passenger in order to charge them.
  • a control lamp 4 (only shown in FIG. 1) is provided, which can either light up red or green and with which it is shown whether a mobile terminal connected to a USB socket 3 is actually charged becomes (green), or if there is currently insufficient power to charge the mobile device (red).
  • the function expansion module 1 has a current regulator 5, which is distributed over the lines of the individual USB sockets 3 and with which the power flow to or via the USB sockets 3 can be individually adjusted.
  • the current regulator 5 is shown in FIG. 2 as a single unit.
  • the current controller 5 is controlled by a control device 6.
  • the current regulator 5 can be set to zero, so that no power is conducted to the USB sockets 3.
  • the function supplement module 1 is considered deactivated.
  • the detection unit 7 connected to the control device 6 is designed to detect the voltage in the power supply bus 20 and, in particular, is designed to detect voltage variation in the power supply bus 20. If a predetermined voltage variation is detected by the detection unit 7 summarizes, the function supplement module 1 is either deactivated by the control device 6 or (re) activated.
  • a signal transmitter unit 40 is provided, which is arranged comparable to a function module 30 or a function supplement module 1 on the power supply bus 20.
  • the signal generator unit 40 has electronic switches so that the voltage in the power supply bus 20 can either be interrupted for a short time, namely for 0.05 s. Due to the shortness of the interruption of the voltage in the power supply bus 20, it is ensured, on the one hand, that reading lamps 32 operated therefrom flicker at least imperceptibly, and on the other hand that any fuses of the power supply bus 20 are not activated.
  • the signal transmitter unit 40 has a data input 41, via which requirements for voltage variation can be transmitted to the signal transmitter unit 40.
  • FIGS. 3a, b exemplarily show two possible voltage variations, one of which (FIG. 3a) for deactivating a functional supplement module 1 according to FIGS. 1 and 2, the other (FIG. 3b) for reactivating a functional supplement module 1 according to FIGS. 1 and 2 is provided.
  • the two voltage variations are different, so that they can be clearly distinguished from the acquisition module 7 or the control device 6 of the function supplement module 1.
  • the voltage in the power supply bus 20 is, as outlined in FIG. 3a, starting from the nominal voltage U 0 in a 1-second cycle three times for 0.2 s each.
  • the voltage variation starting from the nominal voltage U 0, comprises two successive interruptions for 0.2 s each in a 2-second cycle.
  • the detection module 7 and the control device 6 of the function supplement module 1 from FIGS. 1 and 2 are designed to detect the voltage variations according to FIGS. 3a, b and to control the current regulator 5 in such a way that the activation state of the function supplement module 1, which is predetermined by the voltage variation, is established ,
  • the detection module 7 and the control device 6 of the passenger supply supplement module 1 have a sufficient electrical energy store in order to ensure adequate self-supply during the short interruptions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Funktionsergänzungsmodul (1) für Fahrzeuge, insbesondere Verkehrsflugzeuge, sowie ein Flugzeug mit einem entsprechenden Funktionsergänzungsmodul (1). Das Funktionsergänzungsmodul (1) dient der Ergänzung eines über einen Stromversorgungsbus (20) mit elektrischer Leistung versorgten Funktionsmoduls (30), wobei das Funktionsergänzungsmodul (1) zur Versorgung mit elektrischer Leistung über den Stromversorgungsbus (30) ausgebildet ist und eine Steuerungseinrichtung (6) mit einem Erfassungsmodul (7) zur Erfassung der Spannung im Stromversorgungsbus (20) umfasst, wobei die Steuerungseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, dass Funktionsergänzungsmodul (1) zu deaktivieren, wenn über das Erfassungsmodul (7) eine erste vorgegebene Spannungsvariation erfasst wird. Das erfindungsgemäße Flugzeug (1) umfasst wenigstens ein entsprechendes Funktionsergänzungsmodul (1).

Description

FUNKTIONSERGANZUNGSMODUL FÜR FLUGZEUGE
Die Erfindung betrifft ein Funktionsergänzungsmodul für Fahr zeuge, insbesondere Verkehrsflugzeuge, sowie ein Flugzeug mit einem entsprechenden Funktionsergänzungsmodul.
In Verkehrsflugzeugen, aber auch in anderen Fahrzeugen, sind diverse Funktionsmodule als in sich abgeschlossene und für eine oder mehrere vorgegebene Funktionen ausgebildete Module vorgesehen, die lediglich über eine Strom- und ggf. noch eine Datenverbindung an die Elektrik des Verkehrsflugzeuges ange bunden sind. Bei entsprechenden Modulen handelt es sich häufig um sog. Line-Replaceable-Units (LRU) , die mit wenigen Hand griffen montiert und demontiert werden können.
Ein Beispiel für ein solches Funktionsmodul sind die sog. Pas- sagierversorgungsmodule, die in unmittelbarer Umgebung zu ei nem Passagiersitz angeordnet sind und, je nach Bedarf, ver schiedene Funktionen aufweisen können. In Verkehrsflugzeugen sind Passagierversorgungsmodule über jeder Passagiersitzreihe eingebaut. Sie beinhalten unter anderem Leselampen und können auch schaltbare Hinweiszeichen, wie das Anschnallzeichen, auf weisen. Außerdem befindet sich dort häufig noch ein oder meh rere Lautsprecher für Bord-Durchsagen des Piloten oder der Ka binenbesatzung. Auch Sauerstoffmasken, die bei Druckabfall in der Kabine aus einer Öffnung fallen, können Teil von Passa gierversorgungsmodulen sein.
Die Passagierversorgungsmodule werden über einen Stromversor gungsbus mit elektrischer Leistung versorgt und verfügen re gelmäßig über von einem Passagier betätigbare Schalter zum An- und Ausschalten der Leselampen. Damit die Leselampen beliebig an- und ausgeschaltet werden können, liegt auf dem Stromver sorgungsbus dauerhaft eine Spannung in vorgegebener Höhe an. Sollen weitere Funktionen im Bereich der Passagierversorgungs- module nachgerüstet werden, können diese grundsätzlich in die Passagierversorgungsmodule integriert werden. Sofern erforder lich, können sie über den Stromversorgungsbus mit elektrischer Leistung versorgt werden. Nachteilig daran ist, dass zum Vor sehen neuer Funktionen im Bereich der Passagierversorgungsmo dule die Passagierversorgungsmodule ausgetauscht oder umfang reich überarbeitet werden müssen.
Je nach zusätzlich vorgesehener Funktion kann es aufgrund luftfahrtrechtlicher Anforderungen auch erforderlich sein, diese zusätzliche Funktion in bestimmten Situation, wie bspw. bei Start und Landung, zeitweise zentral deaktivieren und an schließend wieder reaktivieren zu können. Aufgrund der für die Leselampen der Passagierversorgungsmodule weiterhin dauerhaft erforderlichen Spannung im Stromversorgungsbus scheidet eine Abschaltung eben dieses Stromversorgungsbusses zur Deaktivie rung von - dann allen - Funktionen eines Passagierversorgungs moduls aus. Vielmehr müsste zum zeitweise Abschalten einzelner Funktionen im Zuge einer Nachrüstung eine gesonderte und dann auch problemlos abstellbare Stromversorgung für die zusätzli chen Funktionen oder eine Steuerleitung zum Aktivieren und De aktivieren der fraglichen Funktionen zum Passagierversorgungs modul gelegt werden, was regelmäßig mit erheblichen Aufwand verbunden ist.
Für andere Funktionsmodule und deren Stromversorgungsbus gilt Entsprechendes .
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglich keit zur Nachrüstung zusätzlicher Funktionen im Bereich der Funktionsmodule, insbesondere eines Flugzeugs, zu schaffen, bei dem die Nachteile aus dem Stand der Technik nicht mehr o- der nur noch in vermindertem Umfang auftreten. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Funktionsergänzungsmodul gemäß dem Hauptanspruch sowie ein Flugzeug gemäß Anspruch 11. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .
Demnach betrifft die Erfindung ein Funktionsergänzungsmodul für Fahrzeuge zur Ergänzung eines über einen Stromversorgungs bus mit elektrischer Leistung versorgten Funktionsmoduls, wo bei das Funktionsergänzungsmodul zur Versorgung mit elektri scher Leistung über den Stromversorgungsbus ausgebildet ist, umfassend eine Steuerungseinrichtung mit einem Erfassungsmodul zur Erfassung der Spannung im Stromversorgungsbus, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, dass Funktionser gänzungsmodul zu deaktivieren, wenn über das Erfassungsmodul eine erste vorgegebene Spannungsvariation erfasst wird.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Flugzeug, insbesondere Verkehrsflugzeug, umfassend wenigstens ein Funktionsmodul, we nigstens ein Funktionsergänzungsmoduleinen und einen Stromver sorgungsbus zur Leistungsversorgung des wenigstens eines Funk tionsmoduls und des wenigstens einen Funktionsergänzungsmodul, wobei das Funktionsergänzungsmodul erfindungsgemäß ausgebildet ist .
Die Erfindung hat erkannt, dass, auch wenn der Stromversor gungsbus und bestehende Funktionsmodule auf eine Nennspannung ausgelegt sind und der Stromversorgungsbus zur Einhaltung die ser Nennspannung ausgebildet ist, die Komponenten grundsätz lich robust gegenüber Spannungsschwankungen, insbesondere in Richtung unterhalb der Nennspannung sind. Dies wird erfin dungsgemäß ausgenutzt, indem das Funktionsergänzungsmodul ein Erfassungsmodul zur Erfassung der Spannung im Stromversor gungsbus, an welchem das Funktionsergänzungsmodul angeschlos- sen ist, aufweist und zur Detektion einer Variation eben die ser Spannung gemäß einem vorgegebenen Muster ausgebildet ist. Wird eine entsprechende erste vorgegebene Spannungsvariation erfasst, wird das Funktionsergänzungsmodul deaktiviert, d. h., die von dem Funktionsergänzungsmodul bereitgestellte (n) Funk tion (en) werden (wenigstens teilweise) abgeschaltet und stehen den Passagieren dann nicht mehr zur Verfügung.
Es ist bevorzugt, wenn die Reaktivierung eines zuvor deakti vierten Funktionsergänzungsmoduls vergleichbar zu dessen Deak tivierung erfolgt. Dazu ist die Steuerung vor Steuerungsein richtung vorzugsweise ausgebildet, dass Funktionsergänzungsmo dul zu reaktivieren, wenn über das Erfassungsmodul eine zweite vorgegebene Spannungsvariation erfasst wird.
Die erste und die zweite vorgegebene Spannungsvariation können grundsätzlich identisch sein. Es ist aber bevorzugt, wenn die erste und die zweite vorgegebene Spannungsvariation verschie den sind. Dies bietet den Vorteil, dass bei einer Vielzahl von Funktionsergänzungsmodulen diese zumindest durch Wiederholung der ersten und/oder zweiten vorgegebenen Spannungsvariation auch dann in einem gemeinsamen Aktivierungszustand überführt werden können, wenn ein Funktionsergänzungsmodul eine Span nungsvariation zunächst nicht korrekt erfasst hat und in der Folge den Aktivierungszustand nicht verändert. Sofern keine dauerhafte Fehlfunktion des Funktionsergänzungsmoduls vor liegt, kann durch eine Wiederholung der ersten oder zweiten vorgegebenen Spannungsvariation in der Regel der gewünschte Aktivierungszustand erreicht werden.
Es ist bevorzugt, wenn die erste und/oder zweite Spannungsva riation eine Unterbrechung der Leistungsversorgung umfasst, wobei die Unterbrechung vorzugsweise kürzer als 0,1 s, weiter vorzugsweise kürzer als 0,05 s, weiter vorzugsweise kürzer als 0,02 s ist. Eine entsprechende Unterbrechung kann beispiels weise durch einen elektronischen Schalter, der entsprechend angesteuert wird, erzeugt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die erste und/oder zweite Spannungsvariation eine Spannungsmodulation mit einer Absen kung der Spannung umfassen, wobei die Absenkung der Spannung vorzugsweise 10 % bis 30%, weiter vorzugsweise ca. 20 % der Nennspannung beträgt und/oder die Absenkung vorzugsweise für kürzer als 0,1 s, weiter vorzugsweise für kürzer als 0,05 s, weiter für vorzugsweise kürzer als 0,02 s erfolgt.
Entsprechend kurze Unterbrechungen oder Absenkungen in der Leistungsversorgung können von Funktionsmodulen und Funktions ergänzungsmodulen regelmäßig „durchfahren" werden, ohne dass dadurch die Funktionsfähigkeit der Module beeinträchtigt wird. Im Falle von Leselampen eines Funktionsmoduls liegt die Unter brechung bzw. Absenkung der Leistungsversorgung zumindest im Rahmen der angegebenen Dauern unterhalb der Wahrnehmungs schwelle, d. h. auch wenn eine Leselampe grundsätzlich auf grund des Leistungsweg- oder -abfalls flackern sollte, ist dieses Flackern derart kurz, dass es vom menschlichen Auge nicht wahrgenommen werden kann. Selbstverständlich ist es mög lich, dass die erste und/oder zweite Spannungsvariation meh rere Unterbrechungen und/oder Absenkungen der Leistungsversor gung in einem jeweils vorgegebenen Muster umfasst.
Alternativ oder zusätzlich kann die erste und/oder zweite Spannungsvariation eine Spannungsmodulation mit Sinusspannung umfassen, wobei die Frequenz der Sinusspannung vorzugsweise kleiner als 400 Hz, vorzugsweise kleiner gleich 200 Hz, weiter vorzugsweise kleiner gleich 50 Hz ist, wobei die Amplitude vorzugsweise kleiner 5% der Nennspannung ist. Durch eine ent sprechend geringe Frequenz ist die Gefahr des Auftretens einer elektromagnetischen Unverträglichkeit bei anderen Geräten auf grund der Spannungsmodulation des Stromversorgungsbusses sehr gering .
Bei dem Funktionsmodul kann es sich um ein Passagierversor gungsmodul handeln, womit das Funktionsergänzungsmodul dann ein Passagierversorgungsergänzungsmodul ist.
Es ist bevorzugt, wenn das Funktionsergänzungsmodul wenigstens eine Buchse einer elektrischen Steckverbindung, vorzugsweise eine standardisierte Buchse, weiter vorzugsweise eine USB- Buchse zum Anschluss externer Verbraucher aufweist. In diesem Fall ist der mit elektrischer Leistung zu versorgende Verbrau cher nicht unmittelbar Teil des Funktionsergänzungsmoduls, sondern ein externes Gerät, wie bspw. ein mobiles Endgerät ei nes Passagiers. Der Passagier kann über das Funktionsergän zungsmodul sein mobiles Endgerät betreiben und/oder dessen Energiespeicher aufladen.
Es ist weiter bevorzugt, wenn das Funktionsergänzungsmodul we nigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei Buchsen aufweist. Insbesondere wenn es sich bei dem zu ergänzenden Funktionsmo dul um einPassagierversorgungsmodul handelt, welches regelmä ßig mehr als einen Sitzplatz bzw. Passagier versorgt, ist es vorteilhaft, wenn auch das Funktionsergänzungsmodul zur Ver sorgung von mehr als einem Sitzplatz bzw. Passagier ausgebil det ist.
Alternativ oder zusätzlich kann das Funktionsergänzungsmodul einen Sensor und/oder eine Kamera aufweisen. Die von dem we nigstens einen Sensor und/oder der wenigstens einen Kamera er fassten Daten werden dabei vorzugsweise auf einem unmittelbar im Funktionsergänzungsmodul vorgesehenen Speichermodul zwi schengespeichert. Das Speichermodul kann bei Bedarf über eine beliebige, nicht zwingend dauerhaft bestehende Datenverbindung ausgelesen werden, bspw. über eine wahlweise herstellbare drahtlose oder drahtgebundene Datenverbindung während der War tung eines Flugzeugs.
Das Funktionsergänzungsmodul kann auch für beliebige andere Funktionen ausbildet sein.
Es ist bevorzugt, wenn das Funktionsergänzungsmodul als Strom weiche ausgebildet ist, die zwischen Stromversorgungsbus und einem Funktionsmodul anordnenbar und zur Durchleitung elektri scher Leistung vom Stromversorgungsbus zum Funktionsmodul aus gebildet ist. Bei einer entsprechenden Ausgestaltung kann das Funktionsergänzungsmodul einfach zwischen Stromversorgungsbus und Funktionsmodul zwischengeschaltet werden, ohne dass es Veränderungen am Stromversorgungsbus und Funktionsmodul be darf. Die Montage einer solchen einzelnen physischen Einheit ist denkbar einfach:
- Lösen der Anbindung des Funktionsmoduls an den Strom versorgungsbus ;
- Anbinden des Funktionsergänzungsmoduls an den Stromver sorgungsbus (bspw. an dem vorherigen Anbindungspunkt des Funktionsmoduls) ; und
- Anbinden des Funktionsmoduls an das Funktionsergän
zungsmodul .
Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Flugzeuges wird zunächst auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.
Das Flugzeug kann eine Signalgebereinheit umfassen, mit dem auf Anforderung hin eine vorgegebene Spannungsvariation in den Stromversorgungsbus eingebracht wird. Bei der Spannungsvaria tion kann es sich um die erste oder zweite vorgegebene Span nungsvariation handeln, die von dem erfindungsgemäßen Funkti onsergänzungsmodul als Signal zur Aktivierung oder Deaktivie rung erfasst werden kann. Die Anforderung kann durch Betäti gung eines Schalters o. Ä. unmittelbar an der Signalgeberein heit erfolgen. Es ist aber auch möglich, dass die Signalge bereinheit einen Datenübertragungsanschluss aufweist, über den entsprechende Anforderungen an die Signalgebereinheit übermit telt werden können. Die Auslösung einer Anforderung kann dann in anderen, bereits im Flugzeug vorhandenen Bedienungselemen ten, bspw. Touchscreens, integriert werden.
Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 : ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungs gemäßen Funktionsergänzungsmoduls ;
Figur 2 : eine schematische Darstellung des Funktionsergän zungsmoduls aus Figur 1 im eingebauten Zustand; und
Figur 3a, b: schematische Darstellungen einer ersten und einer zweiten Spannungsvariation.
In Figuren 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Funktionsergänzungsmoduls 1 gezeigt. Das Funkti onsergänzungsmodul 1 ist dabei ein Passagierversorgungsergän zungsmodul und dazu ausgestaltet, neben einem aus dem Stand der Technik bekannten Passagierversorgungsmodul als Funktions modul 30 umfassend über Schalter 31 schaltbare Leselampen 32 (vgl. Figur 2), oberhalb von Passagiersitzen in einem Ver- kehrsflugzeug eingebaut zu werden. Elektrisch wird das Funkti onsergänzungsmoduls 1 zwischen einem Stromversorgungsbus 20 und einem Funktionsmodul 30 zwischengeschaltet, wozu das Funk tionsergänzungsmodul 1 als Stromweiche ausgebildet ist (vgl. Figur 2 ) .
An dem im eingebauten Zustand des Funktionsergänzungsmoduls 1 von außen zugänglichen Paneel 2 sind drei USB-Buchsen 3 zum Anschluss von mobilen Endgeräten eines Passagiers vorgesehen, um diese aufzuladen. Neben den USB-Buchsen 3 ist jeweils noch eine Kontrollleuchte 4 (nur in Figur 1 dargestellt) vorgese hen, die wahlweise rot oder grün leuchten kann und mit der an gezeigt wird, ob ein an einer USB-Buchse 3 angebundenes mobi les Endgerät tatsächlich geladen wird (grün) , oder ob derzeit keine ausreichende Leistung zum Laden des mobilen Endgerätes zur Verfügung steht (rot) .
Das Funktionsergänzungsmoduls 1 verfügt über einen auf die Zu leitungen der einzelnen USB-Buchsen 3 verteilten Stromsteller 5, mit dem der Leistungsfluss zu bzw. über die USB-Buchsen 3 individuell eingestellt werden kann. Aus Gründen der Über sichtlichkeit ist der Stromsteller 5 in Figur 2 als einzelne Einheit dargestellt. Der Stromsteller 5 wird über eine Steue rungseinrichtung 6 gesteuert. Insbesondere kann der Stromstel ler 5 auf null gestellt werden, sodass keine Leistung zu den USB-Buchsen 3 geleitet wird. Das Funktionsergänzungsmodul 1 gilt in diesem Fall als deaktiviert.
Die mit der Steuerungseinrichtung 6 verbundene Erfassungsein heit 7 ist zur Erfassung der Spannung im Stromversorgungsbus 20 ausgebildet und insbesondere zur Erfassung von Spannungsva riation im Stromversorgungsbus 20 ausgebildet. Wird von der Erfassungseinheit 7 eine vorgegebene Spannungsvariation er- fasst, wird das Funktionsergänzungsmodul 1 durch die Steue rungseinrichtung 6 entweder deaktiviert oder aber (re-) akti viert .
Zur Einbringung der dazu erforderlichen vorgegebenen Span nungsvariationen in dem Stromversorgungsbus 20 ist eine Sig nalgebereinheit 40 vorgesehen, die vergleichbar zu einem Funk tionsmodul 30 oder einem Funktionsergänzungsmodul 1 an dem Stromversorgungsbus 20 angeordnet ist. Die Signalgebereinheit 40 verfügt über elektronische Schalter, so dass die Spannung im Stromversorgungsbus 20 für kurze Zeit, nämlich für 0,05 s, entweder unterbrochen werden kann. Aufgrund der Kürze der Un terbrechung der Spannung im Stromversorgungsbus 20 ist zum ei nen sichergestellt, dass darüber betriebene Leselampen 32 zu mindest nicht wahrnehmbar flackern, zum anderen, dass etwaige Sicherungen des Stromversorgungsbusses 20 nicht aktiviert wer den. Zum Auslösen einer Spannungsvariation verfügt die Signal gebereinheit 40 über einen Dateneingang 41, über den Anforde rungen zur Spannungsvariation an die Signalgebereinheit 40 übermittelt werden können.
In Figuren 3a, b sind exemplarisch zwei mögliche Spannungsva riationen dargestellt, von denen die eine (Figur 3a) zum Deak tivieren eines Funktionsergänzungsmoduls 1 gemäß Figuren 1 und 2, die andere (Figur 3b) zum Reaktivieren eines Funktionser gänzungsmoduls 1 gemäß Figuren 1 und 2 vorgesehen ist. Die beiden Spannungsvariationen sind dabei unterschiedlich, sodass sie sich von dem Erfassungsmodul 7 bzw. der Steuerungseinrich tung 6 des Funktionsergänzungsmoduls 1 eindeutig unterscheiden lassen .
Bei der Spannungsvariation zum Deaktivieren eines Funktionser gänzungsmoduls 1, wird die Spannung im Stromversorgungsbus 20, wie in Figur 3a skizziert, ausgehend von der Nennspannung U0 in einem 1-Sekunden-Takt insgesamt drei mal für jeweils 0,2 s un terbrochen .
Zum Reaktivieren eines Funktionsergänzungsmoduls 1 umfasst die Spannungsvariation ausgehend von der Nennspannung U0 in einem 2-Sekunden-Takt zwei aufeinanderfolgende Unterbrechungen für jeweils 0,2 s.
Das Erfassungsmodul 7 und die Steuerungseinrichtung 6 des Funktionsergänzungsmoduls 1 aus Figuren 1 und 2 sind dazu aus gebildet, die Spannungsvariationen gemäß Figur 3a, b zu erfas- sen und den Stromsteller 5 derart anzusteuern, dass sich der über die Spannungsvariation vorgegebene Aktivierungszustand des Funktionsergänzungsmoduls 1 einstellt. Das Erfassungsmodul 7 und die Steuerungseinrichtung 6 des Passagierversorgungser gänzungsmoduls 1 weisen dabei einen ausreichenden elektrischen Energiespeicher auf, um während der kurzen Unterbrechungen eine ausreichende Eigenversorgung sicherzustellen.

Claims

Patentansprüche
1. Funktionsergänzungsmodul (1) für Fahrzeuge zur Ergänzung eines über einen Stromversorgungsbus (20) mit elektrischer Leistung versorgten Funktionsmoduls (30), wobei das Funkti onsergänzungsmodul (1) zur Versorgung mit elektrischer Leistung über den Stromversorgungsbus (30) ausgebildet ist, umfassend eine Steuerungseinrichtung (6) mit einem Erfas sungsmodul (7) zur Erfassung der Spannung im Stromversor gungsbus (20), wobei die Steuerungseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, dass Funktionsergänzungsmodul (1) zu deak tivieren, wenn über das Erfassungsmodul (7) eine erste vor gegebene Spannungsvariation erfasst wird.
2. Funktionsergänzungsmodul nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerungseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, dass Funktionsergänzungsmodul (1) zu reaktivieren, wenn über das Erfassungsmodul (7) eine zweite vorgegebene Spannungsvaria tion erfasst wird.
3. Funktionsergänzungsmodul nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das die erste und die zweite Spannungsvariation verschieden sind .
4. Funktionsergänzungsmodul nach einem der vorhergehenden An sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste und/oder zweite Spannungsvariation eine Unterbre chung der Spannungsversorgung umfasst, wobei die Unterbre chung vorzugsweise kürzer als 0,1 s, weiter vorzugsweise kürzer als 0,05 s, weiter vorzugsweise kürzer als 0,02 s ist .
5. Funktionsergänzungsmodul nach einem der vorhergehenden An sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste und/oder zweite Spannungsvariation eine Span nungsmodulation mit einer Absenkung der Spannung umfasst, wobei die Absenkung der Spannung vorzugsweise 10 % bis 30%, weiter vorzugsweise ca. 20 % der Nennspannung beträgt und/oder die Absenkung vorzugsweise für kürzer als 0,1 s, weiter vorzugsweise für kürzer als 0,05 s, weiter für vor zugsweise kürzer als 0,02 s erfolgt.
6. Funktionsergänzungsmodul nach einem der vorhergehenden An sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste und/oder zweite Spannungsvariation eine Span nungsmodulation mit Sinusspannung umfasst, wobei die Fre quenz der Sinusspannung vorzugsweise kleiner als 400 Hz, vorzugsweise kleiner gleich 200 Hz, weiter vorzugsweise kleiner gleich 50 Hz ist, wobei die Amplitude vorzugsweise kleiner 5% der Nennspannung ist.
7. Funktionsergänzungsmodul nach einem der vorhergehenden An sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Funktionsergänzungsmodul (1) wenigstens eine Buchse (3) einer elektrischen Steckverbindung, vorzugsweise eine stan dardisierte Buchse, weiter vorzugsweise eine USB-Buchse zum Anschluss externer Verbraucher aufweist.
8. Funktionsergänzungsmodul nach einem der vorhergehenden An sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Funktionsergänzungsmodul (1) eine Sensor und/oder eine Kamera umfasst, wobei vorzugsweise die von dem wenigstens einen Sensor und/oder der wenigstens einen Kamera erfassten Daten vorzugsweise auf einem unmittelbar im Funktionsergän zungsmodul (1) vorgesehenen Speichermodul zwischengespei chert werden.
9. Funktionsergänzungsmodul nach einem der vorhergehenden An sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Funktionsergänzungsmodul (1) als Stromweiche ausgebil det ist, die zwischen Stromversorgungsbus (20) und Funkti onsmodul (30) anordnenbar und zur Durchleitung elektrischer Leistung vom Stromversorgungsbus (20) zum Funktionsmodul (30) ausgebildet ist.
10. Funktionsergänzungsmodul nach einem der vorhergehenden An sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Funktionsergänzungsmodul (1) ein Passagierversorgungs ergänzungsmodul für ein als Funktionsmodul (30) ausgebilde tes Passagierversorgungsmodul ist.
11. Flugzeug, insbesondere Verkehrsflugzeug, umfassend wenigs tens ein Funktionsmodul (30), wenigstens ein Funktionser gänzungsmodul (1) und einen Stromversorgungsbus (20) zur Leistungsversorgung des wenigstens eines Funktionsmoduls (30) und des wenigstens einen Funktionsergänzungsmodul (1), dadurch gekennzeichnet, dass
das Funktionsergänzungsmodul (1) gemäß einem der vorherge henden Ansprüche ausgebildet ist.
12. Flugzeug nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalgebereinheit (40) zum Einbringen einer vorgege bene Spannungsvariation in den Stromversorgungsbus (20) auf Anforderung hin vorgesehen ist.
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