DE60204333T2 - Telefonsteuerung im einem flugdeck - Google Patents

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Description

  • VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Nutzen der am 20. September 2001 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/324,035.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flugzeugkommunikationssystem und insbesondere ein Fernsprechkommunikationssystem.
  • STAND DER TECHNIK
  • Flugzeugfernsprechkommunikationssysteme sind Systeme, die einem Besatzungsmitglied eines Flugzeugs erlauben, Ferngespräche über ein erdgebundenes Telefonsystem wie beispielsweise ein öffentliches Telefonwählnetz (PSTN – Public Switched Telephone Network) zu führen. So kann ein Besatzungsmitglied Telefongespräche mit erdgebundenen Telefonkunden oder Mobiltelefonkunden auf ähnliche Weise führen, wie eine Person am Boden ein Gespräch mit einem anderen Benutzer am Boden führen kann.
  • Bei gegenwärtigen Flugzeug-Fernsprechsystemen gibt es eine Funkstrecke zwischen dem Flugzeug und dem PSTN-System am Boden. Eine solche Strecke kann über ein SatCom-Digitalfunksystem führen, das auf das PSTN am Boden über Kommunikationssatelliten zugreift. Eine andere mögliche Strecke besteht über ein herkömmliches Flugtelefonsystem, wie es in vielen Handelsflugzeugen heute eingesetzt wird, das entweder eine analoge oder eine digitale Funkstrecke mit dem PSTN aufweisen kann.
  • Damit ein Besatzungsmitglied ein Ferngespräch über das PSTN anmelden kann, muß das Besatzungsmitglied entweder typischerweise seinen Kopfhörer abnehmen und einen getrennten Telefonhandapparat mit getrennter Steuervorrichtung benutzen, um beispielsweise eine gewünschte Nummer zu wählen, oder er greift auf die Funkstrecke zum PSTN über eine Mehrfunktions-Steuerungs- und Anzeigeeinheit (MCDU – Multifunction Control and Display Unit) zu. Die MCDU ist ein gebräuchliches Bordsystem, das viele Flugzeugfunktionen einschließlich von Flugplanverwaltung, Kommunikation und dergleichen durchführt. Eine MCDU besitzt einen Anzeigebildschirm, der eine CRT, LCD, Flachanzeige oder sonstige geeignete Anzeige sein kann, und eine zugehörige Steuerungs-Bedientafel, die aus Tastaturen und Schaltern zur Auswahl der verschiedenen durch die Einheit durchgeführten Funktionen besteht. Um ein Ferngespräch über ein PSTN anzumelden, muß ein Besatzungsmitglied die Telefonfunktion an der MCDU auswählen und unter Verwendung einer Tastatur oder eines sonstigen Auswahlmechanismus, gewöhnlich an der MCDU, die gewünschte Nummer auswählen oder wählen. Nach Auswählen der Funktion und Rufnummer muß das Besatzungsmitglied die richtige Funktion (Telefon) an einer Niederfrequenz-Bedientafel auswählen, um den Ruf einzuleiten. Da die MCDU und die Niederfrequenz-Bedientafel gewöhnlich nicht am gleichen Ort angeordnet sind, muß das Besatzungsmitglied seine Aufmerksamkeit unnötigerweise von Vorrichtung zu Vorrichtung ablenken, wodurch die Arbeitsbelastung des Besatzungsmitglieds zunimmt.
  • Infolge dessen wäre es wünschenswert, ein System bereitzustellen, bei dem alle oder praktisch alle niederfreqenzbezogenen Funktionen über einen einzigen Steuerungspunkt wie beispielsweise die Niederfrequenz-Bedientafel gesteuert werden können.
  • In US-A-6108539 ist ein nicht erdgebundenes zellulares Mobiltelekommunikationssystem offenbart. In US-A-3999015 ist ein Flugzeug-Vielfachkommunikationssystem offenbart.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Kommunikationssystem für ein Flugzeug bereitgestellt, mit folgendem:
    einer Funkfernsprechvorrichtung mit einem Funkfernsprech-Sender/Empfänger zur Bereitstellung von Kommunikation zwischen einem an den Funkfernsprech-Sender/Empfänger angekoppelten Telefon in dem Flugzeug und einem öffentlichen Wählnetz (PSTN – Public Switched Telephone Network) am Boden,
    einem Funkkommunikations-Sender/Empfänger zur Bereitstellung von Kommunikation mit anderen, nicht im Flugzeug befindlichen Kommunikations-Sender/Empfängern,
    einer Niederfrequenz-Bedientafel zum Empfangen von Niederfrequenz vom Funkkommunikations-Sender/Empfänger und Bereitstellen von Niederfrequenz für einen an die Niederfrequenz-Bedientafel angekoppelten Kopfhörer,
    einem an die Niederfrequenz-Bedientafel und an die Funkfernsprechvorrichtung angekoppelten Niederfrequenzprozessor zur Bereitstellung von Kommunikation zwischen dem Kopfhörer und der Funkfernsprechvorrichtung,
    wodurch ein Benutzer des Kopfhörers über den Kopfhörer mit einem PSTN am Boden kommunizieren kann.
  • Die vorliegende Erfindung wird hiernach in Verbindung mit den beiliegenden Figuren der Zeichnung beschrieben, in denen:
  • 1 ein verallgemeinertes Blockschaltbild eines Flugzeug-Fernsprechsystems zeigt,
  • 2 ein ausführliches Blockschaltbild einer Ausführungsform des Flugzeug-Fernsprechsystems der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die nachfolgende ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ist nur als Beispiel gedacht und soll die Erfindung oder die Anwendung und Verwendungen der Erfindung nicht begrenzen.
  • 1 zeigt ein verallgemeinertes Blockschaltbild eines Flugzeug-Fernsprechsystems 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Cockpit-Fernsprechsystem umfaßt eine Niederfrequenz-Bedientafel 102 mit einer Fernsprech-Steuerungstafel 104 wie in der vergrößerten Ansicht dargestellt. Von einem im Cockpit 106 des Flugzeuges befindlichen (nicht dargestellten) Flugzeugbediener kann eine Kommunikationssitzung zwischen dem Cockpit 106 und einer mit einem öffentlichen Telefonwählnetz 110 verbundenen Kommunikationsvorrichtung 108 eingeleitet und gesteuert werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Niederfrequenz-Bedientafel 102 mehrere Knöpfe oder Schalter 112, 114, 116, 118, 120 und 122 zum Auswählen des bestimmten Funkgeräts, dessen Niederfrequenz durch die Hörer 124 eines vom Piloten oder einem Besatzungsmitglied des Flugzeuges getragenen Kopfhörers 126 gehört werden soll. Auch besitzt der Kopfhörer 126 ein Mikrofon 128, über das das Besatzungsmitglied eine Niederfrequenzeingabe in die Niederfrequenz-Bedientafel bereitstellen kann. Mit jedem der Schalter 112 – 122 wird eines der Funkgeräte an Bord des Flugzeuges ausgewählt, wozu ein erstes (nicht gezeigtes), vom Schalter 112 ausgewähltes Kommunikationsfunkgerät zum Kommunizieren mit anderen Kommunikationsfunkgeräten, ob in der Luft, am Boden oder im Satelliten gehören kann. Auf gleiche Weise kann vom Schalter 114 ein (nicht gezeigtes) zweites Kommunikationsfunkgerät ausgewählt werden. Schalter 116 und 118 können nicht gezeigte erste und zweite Navigationsfunkgeräte auswählen und der Schalter 120 kann ein weiteres Navigationsfunkgerät wie beispielsweise einen ADF (Automatic Direction Finder – automatischer Funkpeiler) auswählen. Diese Navigationsfunkgeräte können so ausgewählt werden, daß ein Besatzungsmitglied auf seinem Kopfhörer die Niederfrequenzkennung der Navigationseinrichtung hören kann, auf die das Funkgerät abgestimmt ist, um zu bestätigen, daß das Navigationsfunkgerät in der Tat richtig abgestimmt ist und die Navigationseinrichtung in Betrieb ist. Der Schalter 122 kann ein Fernsprechkommunikationsfunkgerät auswählen, womit das Besatzungsmitglied über seinen Kopfhörer mit einem öffentlichen Telefonwählnetz (PSNT – Public Switched Telephone Network) am Boden kommunizieren kann.
  • Wie schon bemerkt muß, typischerweise wenn ein Besatzungsmitglied ein Telefongespräch über ein PSTN anmelden will, entweder das Besatzungsmitglied seinen Kopfhörer abnehmen und einen getrennten Telefonhandapparat mit getrennter Steuerungseinrichtung benutzen, um beispielsweise eine gewünschte Rufnummer zu wählen, oder er greift auf die Funkstrecke zum PSTN über eine MCDU (Multifunction Control and Display Unit – Mehrfunktions-Steuerungs- und Anzeigeeinheit) zu. Um ein Ferngespräch über ein PSTN anzumelden, muß ein Besatzungsmitglied die Telefonfunktion an der MCDU auswählen und unter Verwendung einer Tastatur oder eines sonstigen Auswählmechanismus, gewöhnlich an der MCDU, die gewünschte Rufnummer auswählen oder wählen. Nach Auswählen der Funktion und Rufnummer muß das Besatzungsmitglied die richtige Funktion (Telefon) an einer Niederfrequenz-Bedientafel auswählen, um das Gespräch anzumelden. Da die MCDU und die Niederfrequenz-Bedientafel gewöhnlich nicht am gleichen Ort angeordnet sind, muß das Besatzungsmitglied seine Aufmerksamkeit unnötigerweise von Vorrichtung zu Vorrichtung ablenken, wodurch die Arbeitsbelastung des Besatzungsmitglieds erhöht wird.
  • Durch Integrieren der Niederfrequenz des Fernsprechsystems in der Niederfrequenz-Bedientafel 102 und Einbau einer Telefontastatur 104 in die Niederfrequenz-Bedientafel kann ein Besatzungsmitglied nunmehr seinen gewöhnlichen Kommunikationskopfhörer 126 zur Bereitstellung von Niederfrequenzeingabe in die Niederfrequenz-Bedientafel 102 benutzen. Da in die Niederfrequenz-Bedientafel 102 auch eine Telefontastatur mit einem Wählmechanismus und den erforderlichen Funktionstasten integriert ist, kann die Niederfrequenz-Bedientafel an eine Niederfrequenz-Steuerung 132 angeschaltet werden, die die Signale von der Niederfrequenz-Bedientafel in die entsprechenden Signale zum Ansteuern einer Fernsprechvorrichtung 134 umwandelt, die einen Sender/Empfänger zum Kommunizieren mit dem PSTN 110 enthält.
  • 2 zeigt ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In diesem Fall ist eine Niederfrequenz-Bedientafel 202 vorgesehen und die Niederfrequenz-Bedientafel mit einem Erweiterungsbus 204 an einen Zellenblock 206 angekoppelt, dessen Funktion darin besteht, die notwendigen Fernsprech-Steuerungsfunktionen wie beispielsweise Wählen der Telefonnummer und Einleiten des Telefongesprächs bereitzustellen. Mit dem Erweiterungsbus 204 wird die Niederfrequenz-Bedientafel 202 auch an andere Steuerungs-Bedientafeln 208 angekoppelt, so daß die Niederfrequenz anderer Funkgeräte 242 durch die Niederfrequenz-Bedientafel gesteuert werden kann. Die Niederfrequenz-Bedientafel selbst weist eine Reihe von Knöpfen oder Schaltern 210, 212, 214, 216 und 218 zum Auswählen eines der Funkgeräte 242 auf, dessen Niederfrequenz über die Hörer 124 eines Kopfhörers 126 gehört werden soll. Der Kopfhörer 126 besitzt auch ein Mikrofon 128.
  • Die Niederfrequenz-Bedientafel 202 weist zusätzlich einen Schalter 220 auf, der zum Auswählen des Fernsprechsystems benutzt wird, wie unten besprochen wird. Auf der Niederfrequenz-Bedientafel befindet sich auch eine Anzeige 222 und ein Wählknopf oder -schalter 224, dessen Funktionen unten erläutert werden.
  • Ein Niederfrequenzprozessor 226 ist mit einem Mikrofonbus 228 (MIC) an die Niederfrequenz-Bedientafel 202 angekoppelt. Der Mikrofonbus 228 führt Niederfrequenz- und Steuerungsinformationen zwischen der Niederfrequenz-Bedientafel 202 und dem Niederfrequenzprozessor 226. Beispielsweise wird eine Niederfrequenzeingabe in die Niederfrequenz-Bedientafel 202 durch das Mikrofon 128 des Kopfhörers 126 zum Niederfrequenzprozessor 226 und dann entweder zu einem ausgewählten der anderen Funkgeräte 242 oder, wenn der Telefonschalter 220 angewählt wird, zur Fernsprechvorrichtung 230 geführt.
  • Eine Fernsprechvorrichtung 230 ist an den Niederfrequenzprozessor 226 durch einen Bus 231 angekoppelt, der Niederfrequenz- und Tonfrequenzzeichengabe wie beispielsweise „abgehoben", „Rufton" usw. zwischen dem Niederfrequenzprozessor und der Fernsprechvorrichtung 230 führt. Die Fernsprechvorrichtung 230 umfaßt Schnittstellen zu Telefonen im Flugzeug 232 wie beispielsweise durch Begleitpersonal benutzte Telefone und „Flugtelefone", die von Passagieren im Flugzeug benutzt werden können, um Telefongespräche über ein PSTN am Boden mit anderen Telefonen am PSTN-Netz zu führen. Die Fernsprechvorrichtung 230 umfaßt auch einen Funkfernsprech-Sender/Empfänger, an den die Telefone 232 angeschaltet sind und der über die Antenne 234 oder sonstige Abstrahlmittel Niederfrequenz zu und von einem PSTN 236 am Boden überträgt und empfängt. Je nach dem Fernsprech-Sender/Empfänger und dem PSTN benutzten Funkmodulationsverfahren kann die durch den Fernsprech-Sender/Empfänger übertragene und empfangene Nieder frequenz analog oder digital sein und kann eine von vielen unterschiedlichen Formen annehmen. Die Fernsprechvorrichtung 230 kann von mehreren Arten sein, einschließlich von SatCom (bei dem Übertragungen zu und von einem erdgebundenen System über ein Satellitensystem geleitet werden) oder Flugtelefonsysteme wie beispielsweise Magna Star.
  • Ebenfalls mittels einer MAU 244 und eines ASCB-Busses 238 an den Niederfrequenzprozessor 226 angekoppelt ist eine MCDU 240, deren Funktionen oben besprochen worden sind. Eine der Funktionen des Paars MCDU/MAU besteht in der Speicherung von Telefon-Identifikationsnummern und dergleichen zur Unterstützung der Anmeldung von Gesprächen über das PSTN. Die MCDU/MAU kann eine große Anzahl von Telefonnummern und anderen Daten eingeben und speichern.
  • Im Betrieb wünscht ein den Kopfhörer 126 benutzendes Besatzungsmitglied möglicherweise, mit einem Fluglotsen in Verbindung zu treten. Vom Besatzungsmitglied wird das entsprechende Funkgerät 242 durch Betätigen eines der Schalter 210, 212 ausgewählt. Die Niederfrequenz-Bedientafel leitet die Niederfrequenz vom Mikrofon 128 über den Mikrofonbus 228 zum entsprechenden Funkgerät 242 zur Übertragung zum Fluglotsen. Auf gleiche Weise wird die Niederfrequenz vom Fluglotsen über einen Niederfrequenzbus 246 zur Niederfrequenz-Bedientafel und dann zu den Hörern 129 des Kopfhörers 126 geleitet. Wenn gewünscht wird, nur eines der Navigationsfunkgeräte zu überwachen, um die Einstellungen des Funkgeräts zu bestätigen, können der Schalter 214, 216 oder 218 betätigt werden, um das gewünschte Funkgerät 242 auszuwählen. Die Niederfrequenzkennung oder sonstige Informationen von der Navigationseinrichtung werden über den Niederfrequenzbus 246 zu dem Hörer 124 des Kopfhörers 126 geleitet.
  • Wenn jedoch das Besatzungsmitglied wünscht, ein Telefongespräch zu einem anderen Telefon im Flugzeug 232 oder zu einem PSTN am Boden anzumelden, wird der Telefonschalter 220 an der Niederfrequenz-Bedientafel 202 ausgewählt. Dann wählt das Besatzungsmitglied die Kennung des gewünschten Telefons mittels des Wählknopfes 224 oder sonstigen Wählmechanismus wie beispielsweise einem Zellenblock 206 oder dergleichen aus. Mit einem elektronischen Drehschalter kann auf eine große Anzahl von Telefonkennung wie beispielsweise Telefonnummern in einem örtlichen Speicher zugegriffen werden. Als Alternative können die Nummern oder Kennungen nur in der MCDU/MAU gespeichert sein. Die Anzeige 222 auf der Niederfrequenz-Bedientafel 202 zeigt die ausgewählte Kennung an. Die Kennung kann eine Reihe von Nummern beispielsweise Telefonnummern sein oder kann eine Textkennung wie beispielsweise „Kabine" oder „Heck" für Telefone an Bord des Flugzeuges oder „Flugbetrieb" für ein Bodentelefon eines bestimmten Luftlinienbüros sein.
  • Wenn der Schalter 220 gewählt und die Telefonkennung ausgewählt wird, leitet die Niederfrequenz-Bedientafel die Steuerungsinformationen (Telefonkennung) und ein Signal „Senden" oder sonstiges über den Mikrofonbus 228 zum Niederfrequenzprozessor. Wenn die eigentliche Telefonnummer nur in der MCDU/MAU 240 gespeichert ist, kann der Niederfrequenzprozessor 226 die Kennung von der MCDU/MAU 240 anfordern. Der Niederfrequenzprozessor 230 wandelt die Telefonkennung, sonstige Steuerungsinformationen und Niederfrequenzpegel über seine Anschlußschaltungen in Signale und Pegel um, die zu der bestimmten benutzten Fernsprechvorrichtung kompatibel sind, und leitet diese Signale und Pegel über den Bus 231 zur Fernsprecheinrichtung 230 weiter. Wenn die Kennung einem der Telefone im Flugzeug zugeordnet ist, verbindet die Fernsprechvorrichtung den Kopfhörer des Besatzungsmitglieds mit dem entsprechenden Telefon. Wenn die Kennung auf ein Telefon oder einen anderen Benutzer bezogen ist, der mit dem PSTN verbunden ist, wird die Steuerung und Niederfrequenz vom Kopfhörer 126 und der Niederfrequenz-Bedientafel 202 zur Übertragung zum PSTN 236 zu dem Fernsprech-Sender/Empfänger geleitet, der einen Teil der Fernsprechvorrichtung 230 bildet. Auf gleiche Weise wird vom PSTN über die Funkstrecke zum Fernsprech-Sender/Empfänger zurückgesendete Niederfrequenz zum Niederfrequenzprozessor 226 geleitet und in Pegel und Signale umgewandelt, die von der Niederfrequenz-Bedientafel 202 über den Niederfrequenzbus 246 benutzt werden können. Die Niederfrequenz-Bedientafel 202 leitet dann die Niederfrequenzinformationen zum Kopfhörer 126 weiter.
  • So ist ein Flugzeug-Fernsprechsteuerungssystem beschrieben worden, bei dem Fernsprechmerkmale mit anderen Funkkommunikationsmerkmalen an einem einzigen Steuerungsort kombiniert werden, um die Arbeitsbelastung der Besatzung beim Umschalten von Funkkommunikation zu Funktelefonie zu verringern. Obwohl das System als Flugzeugimplementierung beschrieben worden ist, können die Grundsätze natürlich weitläufig auf andere gleichartige Kommunikationssysteme angewandt werden.
  • Während in der obigen ausführlichen Beschreibung bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen dargestellt worden sind, versteht es sich, daß andere Variationen bestehen können. Auch versteht es sich, daß diese bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und den Rahmen, die Anwendbarkeit oder den Aufbau der Erfindung nicht begrenzen sollen. Statt dessen wird die entstandene ausführliche Beschreibung dem Fachmann einen zweckdienlichen Wegweiser zum Implementieren einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bieten. Es versteht sich, daß verschiedene Änderungen an der Funktionsweise und Anordnung von in einer beispielhaften bevorzugten Ausführungsform beschrie benen Elementen durchgeführt werden können, ohne aus dem in den beiliegenden Ansprüchen aufgeführten Rahmen der Erfindung zu weichen.

Claims (5)

  1. Kommunikationssystem für ein Flugzeug, mit folgendem: einer Funkfernsprechvorrichtung (134) mit einem Funkfernsprech-Sender/Empfänger zur Bereitstellung von Kommunikation zwischen einem an den Funkfernsprech-Sender/Empfänger angekoppelten Telefon in dem Flugzeug und einem öffentlichen Wählnetz (PSTN – Public Switched Telephone Network) am Boden, einem Funkkommunikations-Sender/Empfänger zur Bereitstellung von Kommunikation mit anderen, nicht im Flugzeug befindlichen Kommunikations-Sender/Empfängern, einer Niederfrequenz-Bedientafel (102) zum Empfangen von Niederfrequenz vom Funkkommunikations-Sender/Empfänger und Bereitstellen von Niederfrequenz für einen an die Niederfrequenz-Bedientafel angekoppelten Kopfhörer (126), einem an die Niederfrequenz-Bedientafel und an die Funkfernsprechvorrichtung angekoppelten Niederfrequenzprozessor (132) zur Bereitstellung von Kommunikation zwischen dem Kopfhörer und der Funkfernsprechvorrichtung, wodurch ein Benutzer des Kopfhörers über den Kopfhörer mit einem PSTN (110) am Boden kommunizieren kann.
  2. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Niederfrequenz-Bedientafel (102) Mittel zum Identifizieren eines ausgewählten Telefons umfaßt und die Kennzeichnung des ausgewählten Telefons über den Niederfrequenzprozessor (132) zur Fernsprechvorrichtung übertragen wird.
  3. Kommunikationssystem nach Anspruch 2, wobei die Niederfrequenz-Bedientafel (102) weiterhin eine Anzeige (104) zum Anzeigen einer Darstellung des ausgewählten Telefons umfaßt.
  4. Kommunikationssystem nach Anspruch 2, wobei die Fernsprechvorrichtung (134) den Kopfhörer (126) an das ausgewählte Telefon ankoppelt, wenn sich das ausgewählte Telefon im Flugzeug befindet, und die Kennzeichnung des ausgewählten Telefons über den Funkfernsprech-Sender/Empfänger zum PSTN überträgt, wenn sich das ausgewählte Telefon nicht im Flugzeug befindet.
  5. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Mehrfunktions-Steuerungs- und Anzeigeeinheit (MCDU – Multifunction Control and Display Unit), die an den Niederfrequenzprozessor (132) angekoppelt ist und die Bereitstellung der Kennzeichnung eines ausgewählten Telefons für den Niederfrequenzprozessor bewirkt.
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