SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE LÍNEA DE ENERGÍA EN UN AVIÓN.
Un sistema de transmisión (100) de comunicación de energía y comunicación digital que comprende:
un umbilical eléctrico (102) de vehículo que comprende un extremo de alimentación (104), un extremo de enchufe macho (106) y un conductor eléctrico que se extiende entre los mismos, cuyo extremo de enchufe macho está configurado para acoplarse de forma conjugada con un vehículo (110) para que se aplique energía eléctrica al vehículo a través del conductor eléctrico desde el extremo de alimentación; un primer dispositivo de interfaz (116) acoplado eléctricamente al extremo de alimentación y a un punto (120) de acceso de red, cuyo primer dispositivo de interfaz está configurado para: transmitir y recibir señales portadoras a través del conductor eléctrico mientras se está suministrando energía al vehículo a través del conductor eléctrico; y convertir las señales portadoras de datos de y a un formato de datos predeterminado en la red; y caracterizado por: un segundo dispositivo de interfaz (124) acoplado eléctricamente al extremo de enchufe macho cuando el umbilical esté acoplado al vehículo, cuyo dispositivo de interfaz está configurado para transmitir y recibir las señales portadoras de datos con el primer dispositivo de interfaz mientras se está suministrando energía eléctrica al avión a través del conductor eléctrico
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2008/053066.
Solicitante: THE BOEING COMPANY.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 100 NORTH RIVERSIDE PLAZA CHICAGO, IL 60606-2016 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: DAVIS,Terry L. , PELTON,Scott L.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 5 de Febrero de 2008.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H04B3/54D
Clasificación PCT:
- H04B3/54 ELECTRICIDAD. › H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS. › H04B TRANSMISION. › H04B 3/00 Sistemas de líneas de transmisión (combinados con sistemas de transmisión de campo cercano H04B 5/00). › Sistemas de transmisión vía líneas de distribución de energía (en los sistemas de señales de alarma G08B 25/06).
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.
Fragmento de la descripción:
ANTECEDENTES
Las realizaciones del invento se refieren en general a métodos y sistemas para la comunicación de datos y, con carácter más particular, a métodos y sistemas para establecer una comunicación temporal usando medios de comunicación no tradicionales para la comunicación de datos a gran velocidad entre un sistema de tierra y un vehículo. 5
Los sistemas conocidos instalados a bordo de los aviones comerciales generan cantidades considerables de datos. Por ejemplo, los motores se monitorizan en cada etapa de su funcionamiento, lo cual resulta en la generación de cantidades significativas de datos. Dichos datos de monitorización incluyen, sin carácter limitativo, la velocidad de rotación (en revoluciones por minuto, en adelante RPM), temperatura, y datos de vibraciones. Un monitor de controlador digital electrónico (en adelante EDCM) independiente monitoriza típicamente cada motor. Adicionalmente, los datos 10 relacionados con el combustible, los datos de mantenimiento, monitorización sanitaria del avión (en adelante AHM), información operativa, datos de catering, actualizaciones del equipo de entretenimiento a bordo (en adelante IFE) y datos para los pasajeros como compras libres de impuestos se generan típica y rutinariamente a bordo del avión. En la solicitud de patente GB 24 05513 se puede encontrar un ejemplo. Al menos algunos de estos sistemas se conectan de forma inalámbrica a un sistema de tierra a través de un servidor central de aeroplano y un transceptor central. 15
En la actualidad, cuando un avión llega a una puerta, muchos de los datos se descargan a mano desde el avión. Específicamente, unos dispositivos de grabación de datos se acoplan manualmente a las interfaces en el avión, y los datos se recogen de los diversos generadores de datos o de los diarios de navegación para despacharlos y tratarlos en una oficina de apoyo.
Como mínimo se usan varios sistemas de comunicación inalámbrica cuando un avión llega a tierra ( a los que a 20 veces se hace referencia como sistemas de peso sobre las ruedas, en adelante WOW). Los datos se podrían descargar de forma inalámbrica desde el servidor central de a bordo del avión al sistema de tierra. Los datos se podrían cargar también de forma inalámbrica al avión. Tales comunicaciones ocurren frecuentemente, por ejemplo, usando redes de muy baja frecuencia (en adelante VHF) de baja velocidad y redes de área inalámbricas (redes inalámbricas de área local, (en adelante WLAN) con ancho de banda limitado y altos niveles de interferencia. 25
La demanda para necesidades de canales de comunicación y transferencia de datos adicionales está experimentando un rápido cambio en relación con dichas comunicaciones. Este aumento de la demanda se debe, por ejemplo, a un aumento de la fiabilidad por parte de los sistemas de tierra tras los datos recibidos del avión, así como a un incremento en las necesidades de la tripulación, de la tripulación de cabina, y de los pasajeros. Adicionalmente, la diversidad de datos junto con un número creciente de aplicaciones que producen y consumen datos en apoyo de una 30 amplia gama de procedimientos comerciales y operativos del avión plantean una demanda adicional sobre las comunicaciones.
La solución actual utiliza una unidad de red de área local (en adelante LAN), o unidad de LAN inalámbrica terminal, (en adelante TWLU). Sin embargo, la capacidad de uso del enlace inalámbrico en un entorno de aeropuerto, donde se está usando también el mismo espectro de frecuencias por parte de quizás decenas o centenares de otros 35 sistemas próximos, es limitada. Como el espectro de frecuencias es compartido, el ancho de banda para comunicaciones disponible para cualquier avión es extremadamente variable y puede ser fácilmente una fracción de la capacidad encontrada en un entorno de radiofrecuencias no compartido. Adicionalmente, la instalación de cualquier otra infraestructura nueva tanto en el aeropuerto con en el avión, tales como conexiones fijas de red al avión, son extremadamente costosas y requieren un soporte adicional de mano de obra operativa para el avión con el fin de 40 realizar físicamente esta conexión. Lo que se necesitan son métodos y sistemas para establecer una comunicación de ancho de banda ampliado con un vehículo usando medios de comunicación no tradicionales para comunicaciones de datos a gran velocidad entre un sistema de tierra y el vehículo.
SUMARIO
En una realización, un método de transmitir comunicación de energía y comunicación digital incluye acoplar 45 comunicativamente una unidad de interfaz de banda ancha sobre línea de energía a un conductor de energía de un cable de energía temporal, acoplar comunicativamente la unidad de interfaz de banda ancha sobre línea de energía a un punto de acceso de red, acoplar eléctricamente el conductor de energía a una toma de corriente de energía del vehículo, y transmitir datos de red entre la red y el vehículo, y alimentar el vehículo simultáneamente a través del conductor de energía. 50
En otra realización, un sistema de transmisión de comunicación de energía y comunicación digital incluye un umbilical eléctrico de avión que comprende un extremo para alimentación, un extremo de enchufe macho y un conductor eléctrico que se extiende entre los mismos. El extremo de enchufe macho está configurado para acoplarse de forma conjugada con un avión de tal manera que se suministre energía al avión a través del conductor eléctrico desde el extremo de alimentación. El sistema incluye también un primer dispositivo de interfaz acoplado eléctricamente 55 al extremo de alimentación y a un punto de acceso de red. El dispositivo de interfaz se ha configurado para transmitir y recibir señales portadoras de datos a través del conductor eléctrico mientras se está suministrando energía al avión a
través del conductor eléctrico y para convertir las señales portadoras de datos desde y a un formato predeterminado de datos en la red. El sistema incluye además un segundo dispositivo de interfaz acoplado eléctricamente al extremo de enchufe macho cuando el umbilical se acopla al avión. El segundo dispositivo de interfaz está configurado para transmitir y recibir señales portadoras de datos con el primer dispositivo de interfaz mientras se suministre energía al avión a través del conductor eléctrico. 5
En todavía otra realización, un método para la comunicación temporal entre una entidad de servicio y un vehículo incluye acoplar un umbilical de servicio temporal entre la entidad de servicio y el vehículo, suministrar energía eléctrica al vehículo a través del umbilical, y transmitir datos digitales de gran velocidad entre la entidad de servicio y el vehículo a través del umbilical mientras suministra energía eléctrica al umbilical.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 10
La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de transmisión de comunicación de energía y comunicación digital de acuerdo con una realización ejemplar del invento. Tal como se usa en la presente memoria, el término “ejemplar” se refiere a un ejemplo, y no necesariamente a una realización ideal.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de transmisión 100 de comunicación de energía y 15 comunicación digital de acuerdo con una realización ejemplar del invento. En la realización ejemplar, el sistema 100 de transmisión de comunicación de energía y comunicación digital incluye un umbilical eléctrico 102 de avión que comprende un extremo 104 de alimentación, un extremo de enchufe macho 106, y un conductor eléctrico 108 que se extiende entre los mismos. El extremo de enchufe macho 106 está configurado para acoplarse de forma conjugada con un vehículo tal como un avión 110 de tal manera que se suministre energía eléctrica al avión 110 a través del conductor 20 eléctrico 108 desde el extremo de alimentación 104. En la realización ejemplar, el extremo de alimentación 104 se acopla a un sistema de energía de tierra 12 en una puerta de terminal 114 de aeropuerto. El sistema de energía de tierra 112 está configurado para recibir energía eléctrica de una fuente de alimentación de energía eléctrica a través de un conducto 115 de alimentación de energía eléctrica. En otras realizaciones, el sistema 112 de energía de tierra está situado en un muelle para acoplarse a un bote, a una gabarra, o a un barco (es decir, a una hidronave, que no se ha 25 mostrado). En todavía otras realizaciones, el sistema 112 de energía de tierra está instalado...
Reivindicaciones:
1. Un sistema de transmisión (100) de comunicación de energía y comunicación digital que comprende:
un umbilical eléctrico (102) de vehículo que comprende un extremo de alimentación (104), un extremo de enchufe macho (106) y un conductor eléctrico que se extiende entre los mismos, cuyo extremo de enchufe macho está configurado para acoplarse de forma conjugada con un vehículo (110) para que se aplique energía 5 eléctrica al vehículo a través del conductor eléctrico desde el extremo de alimentación;
un primer dispositivo de interfaz (116) acoplado eléctricamente al extremo de alimentación y a un punto (120) de acceso de red, cuyo primer dispositivo de interfaz está configurado para:
transmitir y recibir señales portadoras a través del conductor eléctrico mientras se está suministrando energía al vehículo a través del conductor eléctrico; y 10
convertir las señales portadoras de datos de y a un formato de datos predeterminado en la red; y
caracterizado por:
un segundo dispositivo de interfaz (124) acoplado eléctricamente al extremo de enchufe macho cuando el umbilical esté acoplado al vehículo, cuyo dispositivo de interfaz está configurado para transmitir y recibir las señales portadoras de datos con el primer dispositivo de interfaz mientras se está suministrando 15 energía eléctrica al avión a través del conductor eléctrico.
2. El sistema de la reivindicación 1, en el que el formato predeterminado de datos es compatible con al menos uno de entre un Protocolo de Internet (en adelante IP), un protocolo de red de enlace de puerta, un protocolo de la Red de Telecomunicaciones Aeronáuticas (en adelante ATN), y un protocolo de red del Sistema de Notificación y Asignación de Direcciones de Comunicaciones Aeronáuticas (en adelante ACARS), 20
3. El sistema de la reivindicación 1, en el que dicho segundo dispositivo de interfaz está instalado a bordo del vehículo.
4. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un monitor (116, 124) de sistema configurado para detectar un enlace de comunicación establecido a través del conductor eléctrico.
5. El sistema de la reivindicación 1, configurado para detectar un enlace de comunicación a través del 25 conductor eléctrico y conmutar las comunicaciones con un sistema de tierra desde una conexión inalámbrica establecida (122) hasta el enlace de comunicación a través del conductor eléctrico.
6. El sistema de la reivindicación 1, configurado para comunicar simultáneamente con un sistema de tierra a través de una conexión inalámbrica (122) y con el enlace de comunicación a través del conductor eléctrico.
7. El sistema de la reivindicación 1, en el que el vehículo (110) es uno de entre un avión, una hidronave, o un 30 vehículo con ruedas.
8. El sistema de la reivindicación 8, configurado para transmitir energía y para proveer comunicaciones digitales de acuerdo con un método, cuyo método comprende:
acoplar comunicativamente una unidad de interfaz de banda ancha sobre línea de energía (en adelante BPL) a un conductor de energía de un cable d energía; 35
acoplar comunicativamente la unidad de interfaz de BPL a un punto de acceso de red;
acoplar eléctricamente el conductor de energía a una toma de corriente de energía de vehículo; y
transmitir datos de red entre la red y el vehículo mientras simultáneamente suministra energía al vehículo a través del conductor de energía.
9. El sistema de la reivindicación 8, en el que la transmisión de datos de red entre la red y el vehículo 40 comprende la transmisión de datos de red entre la red y el vehículo mientras el vehículo está estacionario.
10. El sistema de la reivindicación 8, en el que la etapa de acoplar comunicativamente la unidad de interfaz de banda ancha sobre línea de energía a un punto de acceso de red comprende acoplar comunicativamente la unidad de interfaz de banda ancha sobre línea de energía a un punto de acceso a Internet.
11. El sistema de la reivindicación 10, en el que el método comprende además permitir que al menos un 45 ocupante del vehículo reciba servicios comerciales de Internet, incluyendo correo electrónico, acceso a web, transmisión de datos, Voz sobre protocolo de Internet (en adelante IP), y otros servicios que normalmente están en relación de asociación con Internet.
12. El sistema de la reivindicación 8, en el que el vehículo incluye una pluralidad de clientes a bordo, comprendiendo además dicho método al menos una de entre las etapas siguientes:
comunicar desde al menos uno de entre la pluralidad de clientes a la red a través del conductor de energía y a través de una conexión inalámbrica a la red;
transmitir los datos recogidos por un cliente de monitor de motor de vehículo a la red a través del conductor de 5 energía;
transmitir el contenido del sistema de entretenimiento desde un cliente de sistema de entretenimiento a la red a través del conductor de energía; y
transmitir datos sanitarios del vehículo desde un cliente del sistema de gestión sanitaria del vehículo a la red a través del conductor de energía. 10
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