专利名称：机载杂质检测的制作方法
技术领域：
在此描述的主题事项涉及机载杂质检测，以及用于在例如航空器等交通工具中检测机载杂质的传感器系统。
背景技术：
检测器可被用于检测出现的机载杂质。通过示例的方式，烟感器可被用于检测空气中出现的烟雾颗粒或者是悬浮微粒。由于飞机舱之间的配置和机舱内空气湍流的变化，例如航空器等交通工具内的烟雾检测将特别具有挑战性，其中由空气调节和空气压力管理系统引起湍流。因此，将发现用于在例如飞机舱等密闭室内检测机载杂质的系统和方法是有效的。

发明内容
在一个实施例中，用于在密闭室内检测杂质的检测系统包括发射器，其用于发射辐射、至少一个通道，其紧邻发射器放置，从而在通道的第一末端接收来自发射器的辐射、以及接收器，其紧邻通道的第二末端放置，从而接收来自发射器的辐射，并且产生第一信号，以响应从发射器接收的辐射。在另一个实施例中，航空器包括机身，其限定至少一个密闭室、检测系统，其用于在密闭室内检测杂质，并且包括用于发射辐射的发射器、至少一个通道，其紧邻发射器放置，从而在通道的第一末端接收来自发射器的辐射、以及接收器，其紧邻通道的第二末端放置，从而接收来自发射器的辐射，并且产生第一信号，以响应从发射器接收的辐射。在另一个实施例中，用于在密闭室内检测杂质的方法包括将来自发射器内的辐射发射至至少一个通道的第一末端、在至少一个通道的第二末端，用接收机接收来自发射器的辐射、以及产生第一信号，以响应从发射器中接收的辐射。根据在此提供的描述将明白在其他领域中的应用。应理解，本描述和具体实例仅旨在说明，而非要限制本发明的范围。


参考下列附图，下列将详细描述根据本发明教导的方法和系统的实施例。图1示出根据实施例，用于检测机载杂质系统的示意性、高级范例。图2A-2F示出根据实施例的通道的示意性侧边横断图面图，其中在用于检测机载杂质的系统中可使用该通道。图3示出根据实施例，用于检测机载杂质系统的示意性透视图。图4示出根据实施例，用于检测机载杂质系统的示意性顶视图。图5示出根据实施例，用于检测机载杂质系统的示意性顶视图。图6示出根据实施例的计算装置的示意图。图7示出根据实施例，检测机载杂质操作方法的流程图。
图8示出根据实施例的航空器的示意图。
具体实施例方式在此描述用于在密闭室内检测例如烟雾等机载杂质的系统和方法的配置。在下列描述和相关附图中提出某些实施例的具体细节，从而提供对该实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员间理解，可实行不包括下列描述中描述的若干细节的可选实施例。在此，本发明将以功能性和/或逻辑块组件以及不同处理步骤的方式描述。为了简洁起见，在此不再详细描述涉及系统的数据传输、发信号、网络控制、以及其他功能性方面的传统技术。此外，此处包括在各附图中所示的连接线，用来表示示例性功能性关系和/或各元件之间的物理耦合。应注意，在实际的实施例中可呈现许多可选的或者附加的功能性关系或者物理连接。下列描述涉及被共同“连接”或“耦合”或“结合”的组件。如在此使用的，除非被清楚地表述，否则“连接”意味着一个元件/零件与另一个组件/零件直接物理连接。同样地，除非被清楚地表述，否则“耦合”或者“结合”意味着一个组件/零件直接地或间接地结合至(或直接或间接沟通)另一个组件/零件，并且无需直接物理地连接。因此，虽然附图可以描绘元件的示例性布置，但是在实际实施例中，可呈现附加的干扰元件、装置、零件、或者组件。图1示出用于在密闭室内检测杂质的系统100的示意性的顶视图。在图1所示实施例中，系统100包括一个或者更多发射器110，其用于发射辐射、至少一个通道120，其紧邻发射器Iio放置，从而在通道120的第一末端122接收来自发射器110的辐射、以及一个或更多接收器130，其紧邻通道120的第二末端124放置。接收器130接收来自发射器110的辐射，并且产生第一信号，以响应从发射器110接收的辐射。控制模块140可被耦合至发射器110和接收器130。发射器110可实施为传统辐射体，例如，发光二极管(LED)等。在一些实施例中，发射器110以可见光普即以光的方式发射辐射。辐射将处于窄频带宽度内，以便在肉眼下，辐射为单一颜色。发射器110可包括一个或更多校准仪，从而校准其中发射的辐射，以及一个或者更多透镜装配件，从而将辐射集中至定向波束。在可选实施例中，发射器110可在可见光普外发射辐射，或者可发射非相干辐射，其中至少部分非相干辐射作为白光是可见的。接收器130可包括检测器，例如光电二极管等，从而检测入射到接收器130输入端的辐射水平，并且产生表示辐射水平的信号。通过例子的方式，在一些实施例中，接收器130产生具有电压的电信号，该信号与入射至接收器130上的辐射成比例。在图1所示系统100中，发射器110和接收器130耦合至一个或更多控制模块140，其包括用于管理系统100操作的控制逻辑。在一些实施例中，控制模块140可实施为，或者可包括，一个或更多处理器为基础的控制器，并且可实行包括初始化、校准、功率管理、以及数据监控和收集的操作。以下更为详细地描述控制模块140的不同结构和功能方面。在图1所示实施例中，发射器110经布置，来自发射器110的辐射输出直接进入通道120，并且放置接收器130，从而接收来自通道120的辐射。在图1所示的实施例中，通道120具有由标识号L指示的长度。通道120的具体长度L对于本发明不是关键，而是可作为用于安置系统100的密闭室的尺寸。通常，长度L可从几英寸变化至几十或者几百英尺。通常，通道120在密闭室内将机载杂质或者悬浮微粒与空气湍流隔离开来，这使得系统获得机载杂质更为准确和稳定的读数，其中机载杂质集中于发射器110和接收器130之间的环境内。图2A-2F示出根据实施例的通道的示例性侧边横断图面图，其中在用于检测机载杂质的系统中可使用该通道。首先参考图2A，在以下实施例中，通道120可被并入组件表面150中。可选地，如图2B所示，通道120可被安置在组件表面150上。在图2A-2F中，通道120可具有由标识号W指示的尺寸在0.25英寸和3.00英寸之间的宽度，以及尺寸在0.25英寸和3.00英寸之间的深度。然而，本领域技术人员将认识到通道的特定尺寸不是关键，其经提供通道尺寸，从而减少由通道120定义的体积内的湍气流，同时将机载杂质保持在通道120内。参考图2C-2D，在一些实施例中，通道120可包括一个或更多凸出物126、128，其依靠通道120的侧边，从而减少从分隔间进入通道120的湍气流。同样地，凸出物的具体尺寸不是关键，其经提供凸出物尺寸，从而减少由通道120定义的体积内的湍气流，同时将机载杂质保持在通道120内。在以下实施例中，凸出物126、128尺寸在0.06英寸和1.00英寸之间。虽然图2A-2D中所示通道120的横截面大体呈矩形，但是横截面形状的具体构造不是关键。参考图2E和2F，在一些实施例中，通道120横截面大体相似。可实行其他的横截面形状，并且通道120的不同形状可包括图2C-2D所示的凸出物126、128。图3示出根据实施例，用于在密闭室115内检测机载杂质系统100的示意性的透视图。在一些实施例中，密闭室115可包括交通工具内密闭的分隔间，所述交通工具例如航空器内的存储或者乘员舱或者其他交通工具。在图3所示的实施例中，多个通道120形成于或者被安装至密闭室115的表面。放置相应的多个发射器110，从而将辐射导入通道120，并且放置相应的多个接收器130，从而接收来自通道120的辐射。如图1所示，发射器110和接收器130可被耦合至一个或更多控制模块150。发射器110、通道120、以及接收器130形成能够监控分隔间115内机载杂质的系统100。与传统的点源监控系统不同，传统点源监控系统仅能够在点源处检测杂质，系统100能够在沿通道120范围的任何地方检测杂质。在一些实施例中，可设计系统100，以便在发射器110和接收器130之间存在1:1对应。图4示出根据实施例，用于检测机载杂质系统的示意性的顶视图，其中在发射器110和接收器130之间存在1:1对应。在可选实施例中，在发射器110和接收器130之间可存在1:n的关系。图5示出根据实施例，用于检测机载杂质系统的示意性的顶视图，其中在发射器110和接收器130之间存在l:n的对应。参考图5，一些实施例中，来自发射器110的辐射可沿着包括一个或更多射束分离器装配件160的通道120导向。射束分离器装配件160将入射在射束分离器装配件160上的辐射分离至被导向至第一接收器130的第一组件、被导向至第二接收器130的第二组件、以及通过射束分离器装配件160传输的第三组件。多数射束分离器装配件160可沿着通道120串联放置，从而将辐射供给至多个接收器130。如上图所示，发射器110和接收器130可被耦合至控制模块140。在一些实施例中，控制模块140可作为通用计算系统的逻辑块被实行。在网络化、基于计算机的系统中，一个或更多计算机系统包括控制模块140，其适用于实行图6涉及的控制操作。图6示出计算系统600的示意图，其中计算系统600被用于监控机载杂质。在以下实施例中，系统600包括计算装置608和一个或更多并发的输入/输出装置，其包括具有屏幕604的显示器602、一个或更多扬声器606、键盘610、一个或更多其他I/O装置612、以及鼠标614。其他I/O装置612可包括触摸屏、语音激活的输入装置、跟踪球、以及允许系统600接收来自用户输入的任何其他装置。计算装置608包括系统硬件620和存储器630，其可作为随机存取存储器和/或只读存储器实行。文件存储器680可通信联络地耦合至计算装置608，例如一个或更多硬盘、⑶-ROM驱动器、DVD-ROM驱动器、或者其他类型的存储装置。对于计算机608，文件存储器680还可以是外部的装置，例如，一个或更多外接硬盘、网络附加存储、或者是分离的存储网络。系统硬件620可包括一个或更多处理器622、视频控制器624、网络接口 626、以及总线结构628。在一个实施例中，处理器622可实施为Intel Pentium IV processor(英特尔 奔腾IV 处理器)，其可从UAS加利福利亚的圣克拉拉英特尔公司获得。如在此使用的，术语“处理器”意为任何类型的计算元件，例如，但不限制，微处理器、微控制器、复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、或者任何其他类型的处理器或者处理电路。图形控制器624可用作管理图形和/或视频操作的附加处理器。图形处理器624可被并入计算系统600的母板上或者可通过母板上的扩展槽被耦合。在一个实施例中，网络接口 626能够是有线接口，例如，以太网接口(参看，例如，电气和电子工程研究所/IEEE 802.3-2002)或者无线接口，例如IEEE 802.11a、b或者g兼容接口(参看，例如，IT电信IEEE标准以及LAN/MAN—Part II系统之间的信息交换:无线局域网媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)说明修订4:2.4GHz频带上内更高速率扩展，802.11G-2003)。另一个无线接口的例子可以是通用无线分组业务(GPRS)接口(参看，例如GPRS手机要求准则、全球移动通信系统/GSM协会、版本3.0.1.2002年12月)总线结构628连接不同系统硬件628的组件。在一个实施例中，总线结构628可以是一个或更多若干类型的总线结构，其包括存储器总线、外围总线或者外部总线、和/或局部总线，其使用任何种类的可用的总线架构，其包括，但不限制于，11-位总线、工业标准架构(ISA)、微通道架构(MSA)、扩展ISA (EISA)、智能驱动电子设备(IDE)、VESA局部总线(VLB )、外围组件互连(PCI)、通用串行总线(USB )、高级图形端口( AGP )、个人计算机存储卡国际协会总线(PCMCIA)、以及小型计算机系统接口(SCSI)。存储器630可包括用于管理计算装置608操作的操作系统640。在一个实施例中，操作系统640包括为系统硬件620提供接口的硬件接口模块654。另外，操作系统640可包括文件系统650，其用于管理在操作计算装置608中使用的文件，以及过程控制系统652，其用于管理在计算装置608上执行的过程。进一步地，存储器模块630可包括评价模块，从而实行图2涉及的分析操作。操作系统640可包括(或者管理)一个或更多通信接口，其可连同系统硬件620操作，从而从远距离电源处收发数据包和/或数据流。操作系统640可还包括系统调用接口模块642，其在操作系统640和一个或更多存放在存储器630内的应用模块之间提供接口。操作系统640可被实施为UNIX操作系统或者其中的任何衍生物(例如，Linux、Solaris等等)或者Windows 品牌操作系统、或者其他操作系统。在一个实施例中，存储器630包括控制模块140，从而管理系统100的操作。控制模块140可包括被编入计算机可读存储媒体内的逻辑指令，当由处理器622执行时，逻辑指令将造成处理器622致动、校准、以及管理系统100，从而检测密闭室内的杂质。图7示出根据实施例，检测机载杂质操作方法的流程图。参考图7，在操作710处，可实行校准程序。在一些实施例中，校准程序可包括，当密闭室内的大气处于正常操作条件下，并且免于例如火等事件，致动系统，其中火等事件可在密闭室内产生机载杂质。可为发射器Iio确立适当的功率级，并且来自接收器130的输出信号可经收集和存储(操作715)在核实的存储单元，例如，与计算系统600相关的存储器630或者文件存储器680内。一旦系统100被校准,其可经致动操作。在使用中,可连续操作或者可间歇操作系统100。例如，可以在周期性间隔内致动系统100，并且可以在致动间隔过程中，收集数据。无论选择何种操作模式，在操作720处，致动发射器110，并且从发射器110中发射辐射。在操作725处，接收器130接收辐射，并且在其中产生信号以响应。在一些实施例中，来自接收器130的输出信号与所接收的辐射成比例。因此，当密闭室内的空气大体上不含例如烟雾等机载杂质时，由接收器130产生的信号应该近似于校准过程中产生的信号。相反，在火或者其他事件中，机载杂质被分散至密闭室115的空气中，机载杂质将减少影响接收器130上的辐射水平，并因此减少接收器130的输出信号。在操作730处，收集接收器数据，并且在操作735处，接收器数据与在校准过程中所接收的数据比较。在操作740处，如果所收集数据和校准数据之间的差异未超过阈值，那么控制传回至操作725，并且系统可继续正常操作，用于监控机载杂质。相反，在操作740处，如果差异超出阈值，那么控制传回至操作745，并且产生警告信号，在操作750处，信号将出现在用户界面上。通过例子的方式，警告信号将出现在视觉显示器、听觉显示器、或者其中的组合上。在一些实施例中，系统100可被并入航空器800的分隔间内，例如飞机、直升机、宇宙飞船等等。在可选实施例中，系统100可被并入陆基交通工具内，例如货车、坦克、火车等等，或者是水基交通工具，例如船只。在进一步实施例中，系统100可被并入陆基通信站。虽然已描述不同的实施例，本领域技术人员应认可在不偏离本发明的情况下所做出的修正和变化。例子说明了不同实施例，而不是要限制本发明。因此，本说明和权利要求应宽泛地解读为仅受到考虑到相关现有技术所必须的限制。可如下要求替换实施例:A8.—种航空器，其包括:机身，其定义至少一个密闭室；检测系统，其用于在密闭室内检测杂质，其包括:发射器,其用于发射辐射；至少一个通道，其紧邻所述发射器放置，从而在所述通道的第一末端接收来自所述发射器的辐射；以及接收器，其紧邻所述通道的第二末端放置，从而:接收来自所述发射器的辐射；以及产生第一信号，以响应从所述发射器接收的辐射。A9.根据AS所示航空器，还包括耦合至接收器的逻辑的控制模块，从而:
接收来自所述接收器的所述第一信号；以及当所述第一信号指示所述密闭室内的杂质已超过阈值时，产生警告。A10.根据A8所示航空器，其中:所述密闭室包括在交通工具内定义的分隔间；以及至少一个所述通道沿着所述分隔间表面延伸。All.根据AlO所示航空器,还包括:多个通道，其沿着所述分隔间表面延伸；多个射束分离器，从而将来自所述发射器的辐射导入所述多个通道；以及多个接收器，从而:接收来自所述发射器的辐射；以及产生第一多个信号，以响应从所述发射器接收的所述辐射。A12.根据AlO所示航空器,还包括:多个通道，其沿着所述分隔间表面延伸；多个发射器，从而将辐射发射至所述多个通道；以及多个接收器，从而:接收来自所述发射器的辐射；以及产生第一多个信号，以响应从所述发射器接收的所述辐射。A13.根据AlO所示航空器，其中至少一个通道被并入所述分隔间表面。A14.根据AlO所示航空器，其中至少一个通道被安装至所述分隔间表面。
权利要求
1.一种用于检测密闭室内杂质的系统(100)，其包括: 发射器(110)，其用于发射辐射； 至少一个通道(120)，其紧邻所述发射器放置，从而在所述通道(120)的第一末端(122)接收来自所述发射器的辐射；以及 接收器(130)，其紧邻所述通道的第二末端(124)放置，从而: 接收来自所述发射器的辐射；以及 产生第一信号，以响应从所述发射器(110)接收的辐射。
2.根据权利要求1所述的系统，还包括控制模块(140)，所述控制模块(140)包括耦合至所述接收器(130)的逻辑，从而: 接收来自所述接收器(13 0)的所述第一信号；以及 当所述第一信号指示所述密闭室(115)内的杂质超过阈值时，产生警告。
3.根据权利要求1所述的系统，其中: 所述密闭室包括在交通工具内定义的分隔间；以及 所述至少一个通道沿着所述分隔间的表面延伸。
4.根据权利要求3所述的系统，还包括: 多个通道，其沿着所述分隔间(115)的表面(150)延伸； 多个射束分离器，其将来自所述发射器的辐射导入所述多个通道；以及 多个接收器，其: 接收来自所述发射器的辐射；以及 产生第一多个信号，以响应从所述发射器接收的所述辐射。
5.根据权利要求3所述的系统，还包括: 多个通道(120)，其沿着所述分隔间(150)的表面延伸； 多个发射器，其将辐射发射至所述多个通道中；以及 多个接收器，其: 接收来自所述发射器(I 19)的辐射；以及 产生第一多个信号，以响应从所述发射器接收的所述辐射。
6.根据权利要求3所述的系统，其中所述至少一个通道被并入所述分隔间的表面。
7.根据权利要求3所述的系统，其中所述至少一个通道被安装至所述分隔间的表面。
8.一种用于检测密闭室(115)内杂质的方法，包括: 将来自发射器(110)的辐射发射至至少一个通道的第一末端；以及 在所述至少一个通道的第二末端，在接收机(130)中接收来自所述发射器的辐射；以及 产生第一信号，以响应从所述发射器中接收的所述辐射。
9.根据权利要求8所述方法，还包括: 在耦合至所述接收器的控制模块内，接收来自所述接收器的所述第一信号；以及 当所述第一信号指示所述密闭室内的杂质超过阈值时，产生警告。
10.根据权利要求8所述方法，其中: 所述密闭室包括在交通工具内定义的分隔间；以及 所述至少一个通道沿着所述分隔间的表面延伸。
11.根据权利要求10所述方法，还包括:多个通道(120)，其沿着所述分隔间的表面延伸；多个射束分离器(160)，其将来自所述发射器的辐射导入所述多个通道；以及多个接收器(130)，其:接收来自所述发射器的辐射；以及产生第一多个信号，以响应从所述发射器接收的所述辐射。
12.根据权利要求10所述方法，还包括:多个通道，其沿着所述分隔间的表面延伸；多个发射器，其将辐射发射至所述多个通道；以及多个接收器，其:接收来自所述发射器的辐射；以及产生第一多个信号， 以响应从所述发射器接收的所述辐射。
全文摘要
本发明公开一种用于检测密闭空间内机载杂质的系统和方法。在一个实施例中，用于检测密闭室内杂质的检测系统包括用于发射辐射的发射器，紧邻发射器设置的至少一个通道，以在通道的第一末端接收来自发射器的辐射，以及紧邻通道的第二末端设置的接收器，以接收来自发射器的辐射并响应从发射器接收的辐射产生第一信号。本发明也公开了其他实施例。
文档编号G01N21/17GK103115871SQ20121039676
公开日2013年5月22日 申请日期2012年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者T·吴 申请人:波音公司