监视固定或可变容积中被占据的容积的装置和方法
【技术领域】
[0001]本公开内容的主题一般地涉及监视容器内的容积，更具体地涉及通过使用电子传感器监视容器内被占据的容积。
【背景技术】
[0002]频繁地使用容器，尤其是频繁地装载和卸载，可以给那些寻求以高效和及时的方式利用容器的空间的人带来各种问题。
[0003]例如，商用飞机通常具有在飞行期间用于安全存储个人物品的头顶式存物箱。在每次飞行过程中，乘客(通常还有机组人员)的随身携带的物品必须在飞行开始之前存储在存物箱内并且在飞行结束时被取回以便乘客下飞机。通常，可用存物空间的数量通过乘客行李的体积来计税，尤其在鉴于努力增加座位利用率的情况下。因此，存物箱的有效装载是很重要的。在客机通道的有限的行进区域内，迅速涌入的乘客使得完成这个任务是困难的。通常，机组成员试图帮助乘客存储他们的行李，然而这样做由于机组人员必须在通道前后移动从而可以造成额外的延误。此外，为了避免乘客与多个头顶式存物箱上的舱口碰撞以及防止落下的行李带来的伤害，所期望的是每当可能时就将这些舱口保持在关闭位置。存物箱也可以建造为具有不同深度、宽度和高度的多个不同的构造，进一步使监视存物箱使用情况的任务复杂化。
[0004]这些情况通常使得期望在客机飞行前的登机期间装载存物箱到其满载容量并且接着关闭它们。然而，这通常需要机组成员或乘客穿过通道，从视觉上检查连续的每一个存物箱是否有足够的空间来放置甚至一个单个行李物品，由此阻碍了乘客和机组以有秩序的方式完成飞行前登机过程的能力。这转而可以导致飞行延误以及与飞机在停机坪上关联的能量浪费。总体来讲，这样的问题导致延误、额外花费以及乘客满意度的总体下降。
[0005]本公开内容的主题针对克服或至少降低上述问题中的一个或多个的影响。
【发明内容】
[0006]所公开的是监视固定或可变容积中被占据的容积的系统和方法。在实施例中，几个传感器监视容器内的容积，并与确定容器被占据的部分的控制电路进行通信。该信息可以传递到显示器，该显示器可选地是远程的，允许用户快速且高效地监视容器的使用情况。
[0007]在特定的实施例中，客机的每个存物箱的使用情况通过监视单元监视，该监视单元包含控制电路和超声传感器。关于剩余存物容量的信息被转送到集中式显示器和/或多个本地化显示器。可选地可以使用额外的输入来针对温度或高度或其他环境条件的变化或者针对容器容积的差异(可发生在某些下拉式存物箱中)做出调节。该系统和方法适于与多种多样的容器一起使用，包括改造先前存在的容器，因为空容器的容积被确定并被用作容器使用情况比对的基准线。
[0008]公开的主题在客机领域呈现几大优点。通过集中监视可用存物空间或者经本地化显示器来快速识别可用存物空间的能力，减少了空中服务人员的工作量。乘客也可以在某些实施例中使用所公开的主题。因此，加速了登机过程并且便利了高效的行李装载。飞机一般需要较少的时间来完成登机过程，缓解了航班延误、降低了成本并增加了乘客满意度。
【附图说明】
[0009]参照随后的特定实施例的详细描述并在结合附图时，上述概要、优选的实施例和本公开内容的其他方面将被最好的理解，其中:
[0010]图1A是具有多个超声传感器的实施例的前视图的说明。
[0011]图1B是物体占据容器中空间的一部分的图1A中的实施例的说明。
[0012]图2是实施例的流程图。
[0013]图3是实施例的电子组件的示意图。
[0014]图4是实施例的显示器的说明。
[0015]图5是监视多个存物箱的实施例的俯视示意图。
[0016]在不同附图中相同的数字和标识代表相同的元件。
【具体实施方式】
[0017]公开了用于监视具有固定和可变容积的容器的使用情况的系统和方法。
[0018]图1A是第一实施例系统101的前视图说明。存储容器102具有可关闭型开口(未画出)和包括传感器103的监视系统，在本实施例中的传感器是在存储容器102顶部沿着线设置的超声换能器。传感器103的每一个被配置为与控制电路104通信。控制电路104被配置为使用来自传感器103的输入确定容器102中被占据的空间的数量。在本实施例中，每个传感器103发射诸如回声定位信号105 (在图1A中可视化)的回声定位信号，该信号撞击到信号的传播方向上最近的表面并产生到发射传感器的返回信号。优选地，超声波的频率应为使得人类听不到该波。在本实施例中，在海平面和标称温度25°C时，对于40KHz的信号，传播时间约为1100英尺/秒。信号传播进空气与其返回之间的时间差与从换能器到最近表面的距离的两倍相关联。如果通过传感器监视的容器区域是空的，那么返回信号将指示回声定位信号撞击到了容器102的远侧。多个传感器的使用允许容器102被分成若干虚拟区域。在本实施例中，控制电路104被配置为与显示器106通信。显示器106被配置为显示与容器102内被占据的空间的数量有关的信息。
[0019]图1B示出了其中物体107(诸如飞机存物箱中的手提箱)占据了容器102的部分的实施例系统101。在这种情况下，传感器103中的两个发射回声定位信号，该信号没有到达容器102的底部而是在撞击到物体107时产生返回信号。显示器106指示容器102的部分被占据，或者换句话说，容器102中的可用空间减少了。在本实施例中，显示器106是容器102本地的，允许用户即使在容器102处于关闭状态时也能立即辨识容器102内的剩余空间。可选地，显示器106可以远离容器102，从而允许用户在没有物理接近于容器102时监视容器102的剩余客量。
[0020]附加元件可以帮助用户更好的使用系统。可以包括重量传感器，其向控制电路提供容器102中的物体的重量测量值，接着该控制电路确定所测量的重量。该所测量的重量或从其导出的其他信息可以呈现在显示器106上。这样的特征允许用户从重量而不是从容积的角度来评估容器的装载。因此，可以适应装载限制，诸如飞机上的重量分布。
[0021]控制电路104还可以接收温度输入和高度输入，并且使用这些输入通过针对由温度和高度的变化引起的传感器测量值的差异进行调节来确定被占据的容积。
[0022]可以包括关牢传感器以监视容器中的可关闭型开口是处于打开状态还是处于关闭状态。显示器可以呈现关于可关闭型开口的关牢状态的信息。在某些实施例中，容器在可关闭型开口处于关闭状态时具有第一容积，并且在可关闭型开口处于打开状态时具有第二容积。通过适当地配置控制电路，可以调节被占据容积的确定以计算这种动态，从而允许系统监视可变容积。
[0023]显示器可以采用多种形式并且采用多种技术。例如，显示器可利用液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)。还可以采用各种尺寸，例如可以有挨着一组存物箱中的每一个的小的本地IXD显示器和在特定区域中的较大的中央LED显示器。
[0024]实施例中的元件之间的通信可以由多种多样的广泛使用的技术来实现，包括有线的或无线的接口，诸如射频、W1-Fi等。
[0025]各种传感器类型适于与所公开的或其他的实施例一起使用，所述类型包括超声、红外、LED、感光传感器、激光的等等。通常，任何可以精确进行短距离测量的设备都适合于用作与本公开内容放在一起的传感器。这样的传感器在容器内可以在数量上和取向上广泛地变化，并且可以互相结合使用。例如，传感器可从容器的底部或后部被定向。一般地描述了这样的传感器的操作以免模糊本公开内容所针对的主题，因为这样的传感器是公知的且有文献记载的。
[0026]图2示出了通过其来监视容器的容积的实施例。在初始步骤201中，提供传感器、控制电路和显示器。在步骤202中，使用传感器测量容器为空时其中的总可用容积。在步骤203中，记录这个容积用以后面作比较。如果容器打开时具有不同的容积，该容积也被测量并记录。在步骤204中，使用传感器测量容器中的当前可用的容积。在步骤204和205之间，接收额外的输入。这些输入可包括例如关于温度、高度以及容器门的关牢状态的信息。在步骤205中，确定容器中被占据的空间的数量。在这个步骤中，可以适应额外的输入，例如通过根据由温度和/或高度引起的现象来调节传感器的测量值。此外，在一些替换实施例中，容器在门打开时相比门关闭时将具有不同的容积，例如在飞机中的下拉头顶式存物箱中。在确定步骤期间，可以适应容积的这个变化。在步骤206中，关于容器的信息一一包括被占据的空间的数量和可选的额外参数(诸如容器中物体的重量和门的关牢状态)被呈现在显示器上。在步骤208中，如果系统保持激活则过程返回到步骤204，以使得持续地监视容器的被占据的空间。
[0027]在容器为空时对容器容积的测量允许系统容易地适应于各种容器而不需要(在许多情况下)任何的重新设计。在容器关闭时具有一个容积、打开时具有另一个容积的例子中，两个容积都可以被确定从而在系统运行时可以做出调节。
[0028]图3是实施例301的电子示意图。控制电路302包含微控制器303、发送多路复用器304和接收多路复用器305。发送换能器306、307、308、309、310和311各个都连接到发送多路复用器304和接收多路复用器305。微控制器303被配置为输出到显示器312。在本实施例中，显示器是三色显示器。在本实施例中，微控制器303还接收重量、门、温度和高度输入。
[0029]微控制器303提供传感器选择、发送和接收功能以及差分计算(differentialcalculat1n)。在运行中，微处理器303通过发送多路复用器304选择第一发送传感器(在该情况下是发送传感器306)，并使用发送信号来发送脉冲序列到换能器306。这个脉冲序列产生高频信号。该脉冲序列传输通过容器中的空气并由容器的底部或者容器内的物体反射。该脉冲序列由换能器306接收且接收信号通过接收多路复用器305被传送到微处理器303。接着微处理器303确定与换能器306相关联的容器部分中被占据的容积的数量。这个信息可以在显示器312上呈现。接着其余的换能器可以同样地被使用，以产生对容器中被占据的空间的全面评估。
[0030]图4示出了实施例的集中地放置在客机空中服务人员区域中的显示器。电子设备401具有显示器402。呈现在显示器402上的是关于一组存物箱的使用情况的信息。与客机中的特定存物