BRPI0718103A2

BRPI0718103A2 - Interface para monitor de antepara e método para utilizar a mesma

Info

Publication number: BRPI0718103A2
Application number: BRPI0718103-5A
Authority: BR
Inventors: Ton Do; Lili Hong; Brian Humphrey
Original assignee: Thales Avionics Inc
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2013-11-05
Also published as: US20080244664A1; WO2008054684A2; CA2664653A1; JP2010508705A; EP2078422A2; WO2008054684A3; US8400009B2

Description

INTERFACE PARA MONITOR DE ANTEPARA E MÉTODO PARA UTILIZAR A

MESMA

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO DE PATENTE RELACIONADO

Esse pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório de Patente dos Estados Unidos 60/855.323, depositado em 3 0 de outubro de 2006, cujo conteúdo integral é aqui incorporado mediante referência.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo da Invenção A presente invenção se refere a uma interface para um monitor de antepara. Mais especificamente, a presente invenção se refere a uma interface de um só fio para comunicação entre uma unidade de derivação e seu monitor associado em um sistema de entretenimento em voo.

Descrição da Técnica Relacionada Um sistema de entretenimento em voo tal como aqueles empregados em uma aeronave, pode compreender um monitor de vídeo e uma unidade de derivação. Conforme pode ser considerado por aqueles versados na técnica, uma unidade de derivação recebe sinais, por exemplo, a partir de uma unidade de comunicação, tal como um terminal de gerenciamento, e fornece esses sinais ao monitor de vídeo. É desejável acoplar a unidade de derivação ao monitor de vídeo de uma maneira eficiente para evitar fiação especial no sistema de entretenimento em voo.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS Certos objetos e vantagens da presente invenção se tornarão mais evidentes mediante descrição em detalhe de uma sua modalidade preferida com referência aos desenhos anexos nos quais: A Figura 1 é um desenho esquemático ilustrando um exemplo de uma interface entre uma unidade de derivação e um monitor de vídeo de um sistema de entretenimento em voo de acordo com uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA

A Figura 1 ilustra um exemplo de uma interface 0 entre uma unidade de derivação 2 00 e monitor de vídeo 3 00 em um sistema de entretenimento em voo de acordo com uma modalidade da presente invenção. Conforme ilustrado, e como pode ser considerado pelos versados na técnica; uma unidade de derivação 200, nesse exemplo, inclui um microcontrolador 2 02 que transmite e recebe sinais para e a partir do conjunto de circuitos na unidade de derivação 200. Por exemplo, a porta de transmissão 204 do microcontrolador é acoplada à entrada de um inversor 206 cuja saída é acoplada a um optoacoplador 208. Nesse exemplo, a saída do inversor 206 é acoplada ao catódio de um diodo de emissão de luz 210 no optoacoplador 208. O anódio do diodo de emissão de luz 210 é acoplado a um resistor 202 o qual é acoplado adicionalmente a uma fonte de energia de voltagem CD, tal como uma fonte de energia CD de +5 volts. 0 optoacoplador 208 inclui ainda um transistor 214 conforme indicado. 0 coletor do transistor 214 é acoplado à base de um transistor 216, enquanto que o emissor do transistor 214 é acoplado ao terminal negativo da fonte de energia 232 (discutido abaixo), a qual também é

acoplada a um comparador 218.

O terminal de recepção 220 do microcontrolador

202 é acoplado a um optoacoplador 222, assim como a um resistor 224. 0 resistor 224 é acoplado adicionalmente a uma fonte de energia, por exemplo, uma fonte de energia CD de +5 volts. Conforme indicado, o coletor do transistor 226 do optoacoplador 222 é acoplado ao terminal de recepção 220 do microcontrolador 202, e o emissor do transistor 226 é acoplado à terra. 0 anódio do diodo de emissão de luz 228 do optoacoplador 222 é acoplador a um resistor 23 0, enquanto que o catódio é acoplado à saída do comparador 218. O resistor 230 é acoplado adicionalmente a uma fonte de energia 23 2 a qual, nesse exemplo, é uma fonte de

energia CD de +28 volts.

Um resistor 234 é acoplado entre a fonte de energia 232 e um capacitor 236, o qual é acoplado adicionalmente a um terminal negativo da fonte de energia CD 232 (identificada como o RTN de retorno de +28V para a fonte de energia de +28V). O resistor 234 também é acoplado ao catódio de um diodo zener 23 8, cujo anódio é acoplado ao terminal negativo da fonte de energia CD 232. Conforme ilustrado adicionalmente, a fonte de energia 232 é acoplada ao comparador de energia 218, e o capacitor 23 6 e o catódio do diodo zener 23 8 são acoplados a uma entrada do

comparador 218.

Como ilustrado adicionalmente, um resistor 24 0 é acoplado entre o terminal negativo da fonte de energia 23 2 e a base do transistor 216, a qual é acoplada adicionalmente a um resistor 242. 0 resistor 242, portanto, é acoplado entre a base do transistor 216 e o terminal positivo da fonte de energia 232. O coletor do transistor 216 é acoplado a uma entrada do comparador 218, enquanto que o emissor do transistor 216 é acoplado ao terminal negativo da fonte de energia 232. Além disso, um capacitor 244 é acoplado entre os terminais positivo e negativo da fonte de energia 232. 0 catódio do diodo 24 6 é acoplado ao terminal positivo da fonte de energia 232, enquanto que o anódio do diodo 244 é acoplado a um resistir 248. A outra extremidade do resistor 24 8 é acoplada ao terminal negativo da fonte de energia 232 .

Conforme ilustrado adicionalmente, e como descrito em mais detalhe abaixo, um fio da interface 100 é acoplado a um terminal de entrada do comparador 218 e o

coletor do transistor 216.

De acordo agora com os detalhes do monitor de

vídeo 3 00, o monitor de vídeo 3 00 inclui um microcontrolador 302. 0 terminal de transmissão 304 do microcontrolador 3 02 é acoplado à entrada de um inversor 3 06. A saída do inversor 30 6 é acoplada a um optoacoplador 308. Especificamente, a saída do inversor 306 é acoplada ao catódio do diodo de emissão de luz 310 do optoacoplador 3 08, enquanto que o anódio do diodo de emissão de luz 310 é acoplado a um resistor 312. 0 resistor 312 é acoplado adicionalmente a uma fonte de energia a qual, nesse exemplo, é uma fonte de energia CD de +5 volts. O optoacoplador 308 inclui ainda um transistor 314, cujo coletor é acoplado à base do transistor 316, enquanto que o emissor do transistor 314 é acoplado a um comparador 318 e a um terminal negativo da fonte de energia 332 (discutido

abaixo).

Como ilustrado adicionalmente, o terminal de recepção 320 do microcontrolador 3 02 é acoplado a um optoacoplador 322. Especificamente, o terminal de recepção 320 é acoplado a um resistor 324, que é adicionalmente acoplado a uma fonte de energia a qual, nesse exemplo, é uma fonte de energia CD de +5 volts. O terminal de recepção 320 também é acoplado a um coletor do transistor 326 do optoacoplador 322, e o emissor do transistor 326 é ligado à terra. Um catódio do diodo de emissão de luz 328 do optoacoplador 322 é acoplado a uma saída do comparador 318, enquanto que o anódio do diodo de emissão de luz 328 é acoplado a um resistor 330. O resistor 330 é acoplado adicionalmente a uma fonte de energia 332 a qual, nesse exemplo, é uma fonte de energia CD de +28 volts e pode ser a mesma fonte de energia que a fonte de energia 232 discutida acima. Contudo, para fins dessa discussão, a fonte de energia relacionada ao monitor de vídeo 3 00 será referida como fonte de energia 332.

Um resistor 334 é acoplado entre um terminal de entrada do comparador 318 e a fonte de energia 3 32. Um capacitor 33 6 é acoplado entre outro terminal de entrada do comparador 318 e um terminal negativo da fonte de energia 332. Adicionalmente, o catódio do diodo zener 338 é acoplado àquele terminal de entrada do comparador 318, enquanto que o catódio do diodo zener 33 8 é acoplado ao terminal negativo da fonte de energia 332. Um resistor 340 é acoplado entre o terminal positivo da fonte de energia 332 e o catódio do diodo zener 338. Além disso, um resistor 342 é acoplado entre o terminal positivo da fonte de energia 332 e a base do transistor 316. Um resistor 344 é acoplado entre a base do transistor 316 e o terminal negativo da fonte de energia 332. O emissor do transistor 3 0 316 também é acoplado ao terminal negativo da fonte de energia 332. Adicionalmente, ura capacitor 346 é acoplado entre os terminais positivo e negativo da fonte de energia 332 .

Além disso, o coletor do transistor 316 é acoplado a uma entrada do comparador 348. 0 coraparador 348 é acoplado adicionalmente entre um terminal positivo e um terminal negativo da fonte de energia 332, e uma entrada do comparador 34 8 é acoplada a uma entrada do comparador 318 conforme indicado. A saída do comparador 34 8 é acoplada a um optoacoplador 350. Especificamente, a saída do comparador 34 8 é acoplada ao catódio de um diodo de emissão de luz 3 52 do optoacoplador 350, enquanto que o anódio do diodo de emissão de luz 352 é acoplado a um resistor 354, o qual é acoplado adicionalmente ao terminal positivo da fonte de energia 332. 0 coletor do transistor 356 do optoacoplador 350 é acoplado ao terminal positivo da fonte de energia 332, enquanto que o emissor é acoplado aos resistores 360 e 362 que são acoplados em paralelo ao coletor do transistor 316. Um capacitor 358 também é acoplado entre os terminais positivo e negativo da fonte de energia 332.

Além disso, o fio da interface 100 é acoplado ao coletor do transistor 316, e desse modo também acoplado a

uma entrada do comparador 34 8.

Observa-se que a interface 100 é acoplada adicionalmente a uma carga, tal como uma lâmpada indicadora, a qual é acoplada ao terminal negativo da fonte de energia 232 ou 332. A interface 100 nessa modalidade utiliza a fiação do sistema de entretenimento em voo da aeronave no qual a unidade de derivação 200 e o monitor de vídeo 3 00 são empregados. Observa-se que a interface 100 nesse exemplo é uma interface RS-232 que está de acordo com um protocolo mestre-escravo. Isto é, o monitor de vídeo 300 é o dispositivo escravo e não inicia uma comunicação. Mais propriamente, o monitor de vídeo 3 00 transmite em resposta a uma mensagem a partir da unidade de derivação 200, a qual atua como o dispositivo mestre. Os indicadores "ON" do monitor de vídeo 3 00 funcionam quando um monitor de vídeo 300 estabelece interface com a unidade de derivação 200 ou outro dispositivo externo, tal como uma lâmpada ou relê.

A interface 100 converte a linha discreta existente em sinais RS232 semiduplex para comunicação entre a unidade de derivação 200 e seu monitor de vídeo associado 300 no sistema de entretenimento em voo. Em uma modalidade, a linha discreta usada na interface 100 é o fio ON INDICATOR legado no cabo padrão entre a unidade de

derivação 200 e o monitor de vídeo 300.

Durante um estado inicial, a lógica do sinal de 1-fio na interface 100 é lógica "baixa" (isto é, voltagem zero). Depois de inicializados, os microcontroladores, 202 e 302, colocam os optoacopladores, 208 e 308, respectivamente, em um estado ON, de tal modo que as voltagens nos coletores dos transistores 226 e 314 são baixas e as voltagens nos catódios dos diodos de emissão de luz 222 e 310 são baixas, de tal modo que os transistores 216 e 316 são desligados. A saída do comparador 348 assim se torna baixa para LIGAR o optoacoplador 350. O sinal de 1-fio na interface 100 desse modo se torna alto com +28VDC. Então, o microcontrolador 302 no monitor de vídeo 300 está

em um modo de recepção. Durante uma condição de transmissão, o microcontrolador 300 transmite os sinais RF232 para outras unidades e linha substituível (LRUs) no sistema de entretenimento em voo. A Tabela 1 abaixo indica as condições: alto e baixo, para o conjunto de circuitos de vários pontos da unidade de derivação 200, para um monitor de vídeo 300 e para a interface 100 e desse modo, as condições: alto e baixo, (ligado e desligado) para o modo de transmissão do microcontrolador 3 02.

Tabela 1

TX (+5V) U3-2, U8-2 U3-4, U8-4 Ql, Q2 U2-7 U4 sinal de 1-fio (+2 8V) BAIXO ALTO ALTO LIGADO ALTO (U2-6<7,5V) DESLIGADO BAIXO ALTO BAIXO BAIXO DESLIGADO BAIXO (U2- 6>7.5V) LIGADO ALTO

Durante

uma

condição de recepção,

microcontrolador 300 recebe os sinais RS232 a partir de outras LRUs. A Tabela 2 abaixo indica condições: alto e baixo, para o conjunto de circuito de vários pontos da unidade de derivação 20 0, do monitor de vídeo 3 00 e da interface 100 e, desse modo, as condições alta e baixa (ligado e desligado) para o modo de recepção do

microcontrolador 302.

Tabela 2

O sinal de 1-fio também serve como uma função legada de ON INDICATOR no sistema de entretenimento em voo, e é capaz de alimentar corrente de 50mA em nível lógico elevado (>18V) para acionar um dispositivo externo tal como um relê ou uma lâmpada.

Embora apenas umas poucas modalidades exemplares da presente invenção tenham sido descritas em detalhe acima, aqueles versados na técnica prontamente considerarão que muitas modificações são possíveis nas modalidades exemplares sem se afastar materialmente dos ensinamentos novéis e vantagens dessa invenção. Por exemplo, a ordem e a funcionalidade das etapas mostradas nos processos podem ser modificadas em alguns aspectos sem se afastar do espírito da presente invenção. Consequentemente, todas as tais modificações pretendem ser incluídas no escopo dessa invenção.

Claims

1. Interface para acoplamento de uma unidade de derivação a um monitor em um sistema de entretenimento em voo, a interface caracterizada por compreender: um fio, tendo uma primeira extremidade para acoplamento a uma entrada de um comparador na unidade de derivação, e uma segunda extremidade para acoplar a uma entrada de um comparador no monitor, para acoplar a unidade de derivação ao monitor.

2. Interface, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que: a primeira extremidade do fio se acopla diretamente à entrada do comparador na unidade de derivação e a segunda extremidade do fio se acopla diretamente à entrada do comparador no monitor.

3. Interface, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que: a primeira extremidade do fio é acoplada ainda a um coletor de um transistor na unidade de derivação e a segunda extremidade do fio é acoplada ainda a um coletor de um transistor no monitor.

4. Interface, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda: um segundo fio para acoplar o fio a uma carga.

5. Interface, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que: a carga é externa à unidade de derivação e ao monitor.

6. Interface, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que: o segundo fio acopla ainda o fio a uma fonte de voltagem por intermédio da carga.

7. Interface, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que: a carga inclui um indicador; e o fio é configurado ainda para transportar um sinal para controlar o indicador para indicar uma condição de ligado ou desligado pelo menos do monitor de vídeo.

8. Interface, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que: o indicador inclui uma lâmpada.

9. Interface, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que: o fio é configurado ainda para conduzir um sinal indicando ao menos um de estado de transmissão e estado de recepção de um microcontrolador do monitor.

10. Interface, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que: apenas o fio conecta eletricamente, diretamente a unidade de derivação ao monitor, de tal modo que os sinais são transmitidos entre a unidade de derivação e o monitor apenas por intermédio do fio.

11. Método para acoplar uma unidade de derivação a um monitor em um sistema de entretenimento em voo, o método caracterizado por compreender: prover uma interface compreendendo um fio tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade; acoplar a primeira extremidade do fio a uma entrada de um comparador na unidade de derivação; e acoplar a segunda extremidade do fio a uma entrada de um comparador no monitor, para acoplar a unidade de derivação ao monitor.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que: a etapa de acoplamento da primeira extremidade do fio compreende acoplar diretamente a primeira extremidade à entrada do comparador na unidade de derivação; e a etapa de acoplamento da segunda extremidade do fio compreende acoplar diretamente a segunda extremidade à entrada do comparador no monitor.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda: acoplar ainda a primeira extremidade do fio a um coletor de um transistor na unidade de derivação; e acoplar ainda a segunda extremidade do fio a um coletor de um transistor no monitor.

14. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda: acoplar uma extremidade de um segundo fio ao fio e acoplar a outra extremidade do segundo fio a uma carga.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que: a carga em um indicador; e o método compreende ainda prover um sinal por intermédio do fio para controlar o indicador para indicar uma condição ligada ou desligada pelo menos do monitor de vídeo.

16. Sistema de entretenimento em vôo, caracterizado por compreender: uma unidade de derivação; um monitor; e uma interface compreendendo um fio, tendo uma primeira extremidade para acoplar a uma entrada de um comparador na unidade de derivação, e uma segunda extremidade para acoplar a uma entrada de um comparador no monitor, para acoplar a unidade de derivação ao monitor.

17. Sistema de entretenimento em voo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que: a primeira extremidade do fio é acoplada diretamente à entrada do comparador na unidade de derivação e a segunda extremidade do fio é acoplada diretamente à entrada do comparador no monitor.

18. Sistema de entretenimento em voo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que: a primeira extremidade do fio é acoplada ainda a um coletor de um transistor na unidade de derivação e a segunda extremidade do fio é acoplada ainda a um coletor de um transistor no monitor.

19. Sistema de entretenimento em voo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que: uma interface compreende ainda um segundo fio para acoplar o fio a um indicador; e o fio é configurado ainda para conduzir um sinal para controlar o indicador para indicar uma condição de ligado ou desligado pelo menos do monitor de vídeo.

20. Sistema de entretenimento em voo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que: o fio é configurado ainda para conduzir um sinal indicando ao menos um de: estado de transmissão e estado de recepção de um microcontrolador do monitor.