无线燃料传感器系统的制作方法_2

文档序号:9614635阅读:来源:国知局
硬件系统并且被配置为便于无线信号214的传输。在说明性实例中,参照射频信号来描述无线信号214。当然,无线信号214可采用除了射频信号之外的或代替射频信号的其他形式,或者射频信号。例如,无线信号214可以是射频信号、光信号、红外信号或无线信号的其他合适的类型中的至少一个。无线系统210可具有合适的架构或布置。例如,无线系统210可以是无线网络。
[0064]如所描述的,无线系统210被配置为在传感器控制器208的控制下将多个无线电力信号216和多个无线数据收集信号218传输至一组传感器单元212,并且从一组传感器单元212接收在多个无线响应信号220中无线传输的传感器数据204。这些信号仅是无线信号214的实例,而不是意味着穷举了无线信号214的实例。
[0065]如本文中所使用的,当针对项目使用“多个”时是指一个或多个项目。例如,多个无线电力信号216是无线电力信号216中的一个或多个无线电力信号。以类似的方式,当针对项目使用“组”时,同样意味着一个或多个项目。
[0066]如所描述的,传感器单元212处于飞机206之中或之上的位置222中。在一个说明性和非限制性实例中,一组传感器单元212可以位于位置222中的燃料箱224中。在说明性实例中,一组传感器单元212从多个无线电力信号216汲取进行操作的能量。换言之,多个无线电力信号216通过将能量以无线方式传递至一组传感器单元212来提供电力。在说明性实例中,多个无线电力信号216可以是未被调制的。换言之,如命令或数据的信息不包括在无线电力信号216中。
[0067]如所描述的,多个无线电力信号216中的一个无线电力信号可足以为一组传感器单元212提供能量。具体地,该能量是电能。
[0068]在一些实例中,多个无线电力信号216中的一个或多个额外的无线电力信号可以用于为一组传感器单元212中的一个或多个传感器单元212提供电能。在这种情况下,多个无线电力信号的使用可以多个无线电力信号216中的多个连续的无线电力信号的形式。多个无线信号的使用可以被称为用于一组传感器单元212的涓流充电处理(tricklecharging process)。通过使用多个无线电力信号,信号可以在较低的电平下被发送并且可以缩短持续时间。
[0069]此外,在一些情况下,可以使用多个无线电力信号216中的单个无线电力信号对一组传感器单元212中的一个传感器单元进行供电,而可以使用多个无线电力信号216中的多个无线信号对一组传感器单元212中的另一个传感器单元进行供电。换言之,可以在一组传感器单元212内混合无线电力信号216的传输。
[0070]从多个无线电力信号216获得的能量可以被一组传感器单元212所使用,以执行一个或多个操作。例如,当一组传感器单元212接收多个无线电力信号216时,一组传感器单元212进行测量并且将测量数据存储为传感器数据204。
[0071]当一组传感器单元212从无线系统210接收多个无线数据收集信号218时,该一组传感器单元212将传感器数据204通过无线系统210发送至传感器控制器208。如所描述的,可以对多个无线数据收集信号218进行调制以包括信息。这些信息可提供从传感器单元212收集传感器数据204所需要的命令、数据以及其他信息。如所描述的,传感器数据204通过无线系统210在多个无线响应信号220中被发送至传感器控制器208。
[0072]传感器控制器208处理传感器数据204。传感器控制器208可以执行包括滤波、分析、将传感器数据204发送至飞机206中的计算机、生成警报、将传感器数据204存储在数据库中,将传感器数据204发送至远离飞机206的位置、显示传感器数据204或其他合适的操作中的至少一个的操作。
[0073]在这些说明性实例中,传感器系统202可被配置为满足策略(policy)。该策略是一个或多个规则。策略可以是例如有关飞机206中的操作的安全性策略。安全性策略可以包括对于部件的结构、部件的操作的规则以及其他合适的规则。在一个说明性实例中,安全性策略可以针对传感器系统202的层次结构并且可以是限定安全认证要求的标准。传感器系统202中的不同的部件可被配置为满足这类标准或其他标准。
[0074]下面转向图3,根据说明性实施方式描述无线系统的框图的示意图。图3的无线系统可对应于图2的无线系统210。如所描述的,无线系统210包括收发器系统300、一组天线302和路由器系统304。
[0075]在说明性实例中,收发器系统300是可以包括软件的硬件系统。如所描述的,收发器系统300包括一组收发器单元306。收发器单元被配置为通过一组天线302传输图2中的无线信号214并且通过一组天线302接收无线信号214。在一些实例中,单独的发送器和接收器可以用于实现收发器单元。
[0076]—组天线302与收发器系统300物理上相关联。例如,一组天线302可以连接至收发器单元306被定位其中的结构的壳体。在其他说明性实例中,一组天线302中的一个或多个天线302可以通过配线连接至收发器单元306。换言之,一组天线302在不同的说明性实例中不是必须处于与收发器单元306相同的一个位置或多个位置中。
[0077]如所描述的,路由器系统304可以包括一组路由器308。在说明性实例中,一组路由器308中的路由器被配置为将信息发送至图2中的传感器控制器。一组路由器308可提供与用于计算机网络中的路由器的路由功能相似的路由功能。此外,如果传感器控制器208分布在不同的位置或者存在一个或多个额外的传感器控制器,那么一组路由器308可以基于寻址方案、一组规则或其它方案中的至少一个将图2中的传感器数据204路由至合适的位置。
[0078]此外,一组路由器308还可以处理从图2中的传感器单元212接收的传感器数据204。例如,一组路由器308可聚集来自一组传感器单元212的传感器数据204。一组路由器308还可以通过传感器控制器208将传感器数据204变成可以使用的格式。在其他说明性实例中,一组路由器308可以滤波、采样或以其他方式处理传感器数据204。
[0079]现在参照图4,根据说明性实施方式描绘了传感器单元的框图的示意图。传感器单元400是硬件装置并且是图2中的传感器单元212中的传感器单元的实例。在这个说明性实例中,传感器单元400包括壳体402、天线系统404、传感器系统406和控制器408。
[0080]壳体402是与其它部件物理上相关联的结构。具体地,壳体402可以为其它部件提供支撑。
[0081]天线系统404是硬件系统并且被配置为发送和接收如图2中的无线信号214的信号。天线系统404包括一个或多个天线。天线系统404可以安装在说明性实例中的壳体402上。在其他说明性实例中,一些或所有天线系统404可以位于壳体402内。
[0082]传感器系统406是硬件系统。如所描述的,传感器系统406包括一个或多个传感器。具体地,传感器系统406可以包括电容性探针410。电容性探针被配置为测量流体水平(fluid level) ο例如,电容性探针410可以用于测量燃料箱中的燃料的水平。在【具体实施方式】中,如参照图25至图32进一步描述的,电容性探针410可被配置为起到天线的作用。在这个实施方式中,天线系统404可以对应于电容性探针410或者被包含在电容性探针410内。
[0083]控制器408是被配置为控制传感器系统406的操作的硬件装置。如所描述的,控制器408通过在天线系统404上接收到的无线信号来接收能量。在这些说明性实例中,除了用于控制传感器系统406的操作的逻辑电路之外,控制器408可以包括接收器和发射器。
[0084]如所描述的,控制器408被配置为使传感器系统406进行生成传感器数据412的测量。例如,控制器408可以将能量发送至传感器系统406,使得传感器系统406进行测量并生成传感器数据412。在说明性实例中,传感器数据412是图2中的传感器数据204的实例。在这个说明性实例中,控制器408可以接收传感器数据412并且将传感器数据412存储在存储器414中。此外,控制器408还可以通过天线系统404通过无线信号传输传感器数据。
[0085]现在转向图5,根据说明性实施方式描述用于生成传感器数据的传感器系统的状态的示意图。在这个说明性实例中,状态机500包括实现在图2中的传感器系统202中实现的状态。这些状态可以用于生成图2中的传感器数据204。
[0086]在这个说明性实例中,状态机500具有多个不同的状态。如所描述的,状态机500包括空闲状态502、供电状态504和数据收集状态506。
[0087]在这个说明性实例中,状态机500开始于空闲状态502。事件508使状态机500从空闲状态502转变至供电状态504。事件508可以采用各种形式。如所描述的,事件508可以是周期事件或非周期事件。例如,事件508可以是定时器的到期(expirat1n)、用户输入的接收、选择参数的改变或者一些其它合适的事件。
[0088]在供电状态504下,传感器控制器208使用如图2中以方框形式示出的无线系统210发送一组无线电力信号216。一组无线电力信号216具有被配置为向一组传感器单元212提供期望水平的能量传递的电力水平。
[0089]在一组无线电力信号216的传输之后,状态机500从供电状态504转变至数据收集状态506。在数据收集状态506下,传感器控制器208使用如图2中以方框形式示出的无线系统210将一组无线数据收集信号218发送至一组传感器单元212。一组无线数据收集信号218使一组传感器单元212将传感器数据204在如图2中以方框形式示出的无线响应信号220中发送。此后,状态机500返回空闲状态502直至事件508发生。
[0090]现在转向图6,根据说明性实施方式描述传感器系统的示意图。在这个说明性实例中,传感器系统600是图2中的传感器系统202的实施方式的实例。如所描述的,传感器系统600被配置为在燃料箱602中生成传感器数据。
[0091]在说明性实例中,传感器系统600包括多个不同的部件。如所描述的,传感器系统600包括传感器控制器604、远程数据聚集器606、读取器(reader) &608、读取器R2610、天线612、天线614、天线616、传感器单元618、传感器单元620、传感器单元622、传感器单元624、传感器单元626、传感器单元628、传感器单元630和传感器单元632。
[0092]在这些说明性实例中,传感器单元618、传感器单元620、传感器单元622、传感器单元624、传感器单元626、传感器单元628、传感器单元630和传感器单元632位于燃料箱602中。这些传感器单元通过由天线612、天线614和天线616传输的射频信号来接收能量。这些传感器单元通过至天线612。天线614和天线616的射频信号生成传感器数据并传输该传感器数据。具体地,这些传感器单元可以使用用于射频识别(RFID)标签的硬件来实现。
[0093]在这些说明性实例中,天线612、天线614和天线616可以位于燃料箱602内部、燃料箱602外部或者它们的一些组合。天线612、天线614和616的位置和结构被选择使得这些天线能够将射频信号传输至传感器单元并且从传感器单元接收射频信号。在【具体实施方式】中,一个或多个天线可以对应于或被包含在传感器单元的电容性探针内,如参考图25至图32所描述的。
[0094]在图6的说明性实例中,天线612使用射频信号与传感器单元618、传感器单元620和传感器单元622通信。天线614与传感器单元624、传感器单元626和传感器单元628通信。天线616与传感器单元630和传感器单元632通信。当然,在一些实施方式中,多于一个天线可以与相同的传感器单元通信。例如,在另一个说明性实例中,天线612和天线614两者可以与传感器单元622通信。
[0095]读取器&608和读取器R2610是可以在图3中的收发器系统300中实现的硬件装置的实例。例如,读取器&608和读取器R2610可以包括如图3中的收发器单元306的收发器单元。在这些说明性实例中,这些读取器可以使用射频标识符标签读取器来实现。读取器1^608和读取器R2610可以被配置为通过燃料箱602内的天线612、天线614和天线616来传输射频信号。如所描述的,读取器&608被连接至天线612和天线614。读取器R2610被连接至天线616。
[0096]如所描述的,读取器&608和读取器R2610被配置为以无线方式传输射频信号以将能量提供至传感器单元。此外,读取器&608和读取器R2610被配置为传输射频信号以使得传感器单元传输传感器数据。
[0097]远程数据聚集器606是图3中的路由器308中的路由器的实例。如所描述的,远程数据聚集器606被连接至读取器&608和读取器R2610。在这个说明性实例中,远程数据聚集器606还执行对由传感器单元所生成的传感器数据的处理。
[0098]传感器控制器604是图2中的传感器控制器208的实例。传感器控制器604可以处理用于飞机中的其他位置的传感器数据。例如,传感器数据可以指示燃料箱602中的燃料水平。传感器控制器604可以从燃料水平确定存在于燃料箱602之中的燃料的量。这些信息可以显示在地面燃料补给面板634上。具体地,燃料的量、在飞机飞行之后是否需要进行燃料补给的指标以及可以显示在地面燃料补给面板634上的其他信息。作为另一实例,传感器数据中的燃料水平、确定的燃料的量或者这两者可以被发送至飞机计算机636。例如,飞机计算机636可以是导航计算机。飞机计算机636可以使用传感器数据来确定飞机的航程(range)。
[0099]图6中的传感器系统600的示意图是图2中的传感器系统202的实施方式的实例并且不意味着对于可以实现其他传感器系统的方式的限制。例如,除远程数据聚集器606之外,一个或多个另外的远程数据聚集器可以存在于传感器系统600之中。在其他说明性实例中,路由器可以被实现为不执行对如利用远程数据聚集器606所描述的数据处理。在其他说明性实例中,远程数据聚集器606可以通过未在这个实例中示出的网络而连接至传感器控制器604。
[0100]作为另一实例,可以确定燃料箱602
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