CN101189160A - 包括电子器件的窗板及读写该电子器件中信息的方法 - Google Patents
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Abstract
一种窗板包括至少一个电子器件(2)，所述电子器件包括至少一个容纳信息的电子存储器(21)，所述信息可以利用适宜的读取装置进行远程读取，其特征在于，所述窗板包括接收和处理数据的电子部件(20)，所述电子部件以如下方式与存储器(21)相连，即：响应于以程序化方式从一个或多个数据检测发送单元(3)接收到的信号而传输信息并将信息输入所述存储器，所述数据检测发送单元与窗板和/或容纳窗板的装置相关联。
Description
技术领域
本发明涉及设置有至少一个电子器件的窗板(window panels)，该电子器件包括至少一个容纳信息的电子存储器，该信息可以利用适宜的读取装置进行远程读取。
背景技术
现在将结合航空领域更具体地描述本发明，但是本发明不仅限于该领域。
公知有这样一种做法，即：在用于航空应用领域的窗板(例如飞机座舱的窗板)离开生产线时会为其添加标记元件，该标记元件通常至少包括制造者的标志、制造序号和日期以及称为“零件号”的窗板标识码。在官方组织登记的该“零件号”标识所有与该窗板及其制造的技术特征相关的信息。这种标记元件通常印刷在固定于窗板玻璃上的标签上，或者甚至铭刻在附加到窗板周围的金属标签上。
飞机窗板因如下原因而必须定期更换：老化(例如可能会导致剥落)、加热系统的劣化、尤其是在地面上或者在起飞时由于飞起的石屑或其它物体而可能导致的破裂、以及由于恶劣天气例如雾或雷电或者由于与鸟类相撞而在飞行中造成的窗板损坏等。
这些窗板在不能准确地知道其已经完成了多长飞行时间的情况下被更换。计数现有的窗板在每次更换之间的时间实际上需要非常复杂的管理。因此该信息不能直接得到，甚至不能收集到。而只能根据飞机的启用日期和飞机完成的飞行时间来确定平均时间，并且还要求负责该飞机的航空公司以有效的方式参与该数据的交换。
因而，尤其是对于窗板的制造者，其不可能提供窗板在实际完成的飞行时间方面的可靠性。现在，可以非常有用地利用该信息实现更好地跟踪窗板，及时优化窗板的更换，使窗板的制造者能够向其顾客提供其窗板随时间的质量和可靠性。
另外公知的是这样一种做法，即：为某些窗板，尤其是要跟踪其从制造到使用的全过程的窗板提供永久性识别部件，该永久性识别部件包含与窗板相关的信息。这些永久性识别部件通常包括与窗板相关联的电子标签，该电子标签用于存储大量信息。
专利EP1114791B1公开了一种设置有电子标签的窗板，该电子标签包括：电子芯片，其存储所有与窗板相关的信息；以及天线，其处理电子芯片与用于读和/或写信息的外部发送/接收装置之间的信息传输。该信息通过频率从125kHz到几十MHz的电磁波以非接触方式进行交换。
这种在运输定位领域中最常用于远程识别、防窃和目标跟踪的非接触式数据交换系统是当前众所周知的射频识别装置(RFID)。
在与我们有关的应用领域，尤其是航空窗板领域中，窗板的电子标签技术用于读取信息，甚至利用写入与窗板技术特征有关的信息的装置进行远程写入；因此可以从窗板直接获得该信息。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种设置有电子追溯装置的窗板，其提供一种途径以在窗板的整个寿命中获知与窗板和/或其制造相关的技术特征、以及与窗板和/或容纳该窗板的装置的工作或使用相关的任何随时间变化的信息。
根据本发明，该窗板的特征在于，该窗板包括与电子器件的电子存储器相连的接收和处理数据的电子部件，该电子部件响应于以程序化方式从一个或多个数据检测发送单元接收到的信号而传输信息并将信息输入所述存储器，该数据检测发送单元与窗板和/或容纳窗板的装置相关联。
数据检测发送单元理解为以如下方式与窗板和/或容纳窗板的装置相关联，即：该数据检测发送单元本身不包括检测窗板存在与否的检测单元。
此外，关于接收信号的表述“以程序化方式”理解为是指不涉及人为决定传输该数据的任何数据传输方法。
这样，根据程序化方式的记录，该窗板包括直接与窗板在其环境中的使用相关联的、和/或与包含窗板的装置相关联的、和/或与包含在窗板中的电气元件相关联的随时间变化的信息。
因此，在窗板的整个寿命中，对窗板的使用有用的或者与窗板的使用环境相关联的任何信息可以在没有人为干预的情况下自动进行记录，并且由于该信息包含在窗板中，因此容易获取。
优选的是，对存储在存储器中的信息的获取途径为授权用户保留，并且利用加密/解密部件进行处理。
根据另一个特征，电子器件受到保护以免于遭受外部环境的损坏，例如不会因为温度变化、湿度、振动或容纳窗板的产品的加速度而遭受损坏，也不会例如因为不期望的电磁波而失谐或受到干扰，或者甚至在数据传输过程中因为物理障碍物的阻隔而不能正确地工作。另外，可以通过采用适宜的材料覆盖该装置和/或进行适当地布置来确保这一点。
根据另一个特征，电子器件结合在窗板的周边，优选地位于将被容纳窗板的框架所遮蔽的位置。电子器件也可以包含在设置有至少两个玻璃片材的窗板(例如层压窗板或隔热窗板)内部。这样就不能接触到电子器件，并且可以避免电子器件出现劣化或无意移动的危险。
具体地说，数据检测发送单元是传感器，例如电流传感器、电压传感器、温度传感器、压力传感器、振动传感器、加速度计、斜度计、机械致动探测器、计数器等。
数据检测发送单元可以包含在窗板中，或者甚至可以远程地设置并与容纳窗板的装置相关联。
当然，所关注的是能够在任何时间利用适宜的读取装置读取存储在窗板的存储器中的信息，如果需要的话，该读取装置还能够用作将信息输入传感器的写入装置，这种写入操作不是通过以程序化方式启动数据检测发送单元而进行的，而是通过人为选择进行的。
这样，电子器件的存储器包括在响应于以程序化方式接收到的信息而操作电子器件之前就已经存储的信息，该信息具体地说涉及窗板的标识、构造、制造特征和技术特征、和/或与窗板包含的电气元件相关的特征。
在整篇说明书中，表述“读/写装置”用来表示用于读取的装置或者用于读取和写入的装置。信息通过通信部件在读/写装置与电子器件之间传输，具体地说，与窗板的容纳环境相关地根据电子器件在窗板上所处的位置来选择通信部件的技术。
因此，通信部件可以是射频连接类型，例如射频识别系统(RFID)、Wi-Fi或蓝牙(Bluetooth)技术，或者是使用光信号连接元件的类型，例如通过红外线、通过电容式或电感式传输通道，或者是更简单的线缆连接类型，等等。
根据本发明的这些通信部件优选地涉及射频信号的传输，其频率取决于读取距离而可以在几十万Hz到大约6GHz的范围内。电子器件优选地使用RFID技术，并因此包括用于通过与电子部件相关联的射频进行识别的天线，该天线协同与读/写装置相关联的另一相同类型的天线工作。
有利的是，电子器件的电子部件包括避免与非用于所述电子器件的其它信息发生冲突的电子器件识别系统。这样，读/写装置与窗板的电子器件之间的信息根据编码加密协议进行传输，该编码加密协议可以是专用协议(为该应用而开发的)或者标准协议(例如Modbus、CAN、TCPIP)。如果在根据本发明的包括电子器件的几个窗板附近建立通信，则该协议确保能够避免来自不同存储器的信息发生冲突。
读/写装置转而将询问电子器件的结果存储在存储器中。有利的是，这些结果然后可以通过线缆通信方式或者任何其它的通信方式(例如采用网络连接的Wi-Fi)传输给中央管理系统(例如计算机)。
对于以非接触方式读取和识别本发明的窗板的建议，优选的是，为窗板提供可以从外部清楚辨别的标记，读取装置可以接近该标记以实现可靠的信号传输。一种特别具体的方式是，该标记可以采用装饰件的形式、或者采用密封件或制造者标识的形式，并且还可以层压为更大面积的装饰元件。
因此，本发明的窗板优选地以如下方式包含在航空用运动装置、机动车辆、轨道车辆类型的运动装置中，即：将飞行时间存储在存储器中(对于航空装置尤其如此)。
该窗板同样可以包含在建筑物窗板中。由于用于建筑物的窗板经常是隔热窗板，本发明的电子器件优选地包含在窗板内，位于两个玻璃片材之间。
附图说明
结合附图根据下面的说明可以理解本发明的其它特点和优点，其中：
图1示意性示出根据本发明的设置有电子标签的窗板、以及存储信息和远程读取存储在电子标签中的信息的方法所需的元件。
为了便于阅读，该图并非按比例绘制。
具体实施方式
图1示出根据本发明的设置有至少一个电子器件2的窗板1，电子器件2包括接收和处理数据的电子部件20以及电子存储器21。
根据所述窗板的最终应用，电子器件2固定在窗板上的适当位置，例如以电子器件不妨碍视线的方式。电子器件可以例如设置在玻璃上，或者包含在窗板中，例如在窗板为层压窗板的情况下与中间层相关联，或者甚至连接在围绕窗板的周边框架上。
电子存储器21存储由接收和处理数据的电子部件20响应于以程序化方式从数据检测发送单元3接收到的信号而输入的信息。
在本发明中，所谓“动态”信息(随时间变化的信息)区别于一旦写入存储器21就不能再修改的“静态”信息。
静态信息优选地利用与电子器件2协同工作的写入装置通过人工干预而输入。
静态信息通常涉及制造者、窗板的序号、窗板的技术特征、窗板的制造方法、预期使用窗板的产品的标识，等等。
在窗板的制造阶段、初始化阶段(例如窗板的启用阶段)或者更新阶段可以获得静态信息。
输入存储器中的动态信息必须依据由数据检测发送单元3以程序化方式随时间供应的数据进行替换。
对于窗板应用于飞机座舱中的实例，动态信息对应于所述窗板完成的飞行时间、窗板的启用日期、更换窗板的日期、与窗板(包含在窗板中的元件)或容纳窗板的装置的其它元件相关的故障，等等。明显并且有用的是，存储器21是即使在没有电压供应的情况下也能永久保持内容的永久性存储器。可以以可控的方式部分地对存储器21进行重写。
接收和处理数据的电子部件20一方面与电子存储器21相连，另一方面与一个或多个数据检测发送单元3协同工作，取决于工作方式，数据检测发送单元3在获得数据时以程序化方式启动向电子部件20传输信号的操作。然后电子部件20接收数据检测发送单元3所传输的数据，处理该数据并根据预定写入协议将产生的信息传输给存储器21。
优选的是，数据检测发送单元3能够连续地获取数据，并且电子部件20能够处理这些数据检测发送单元的询问，以在必要的时间获得数据。
接收和处理数据的电子部件20利用微控制器以及具有各种功能性元件的其它公知系统处理数据的到达及其处理，这些功能性元件例如为A/D转换器、时钟、算术和逻辑单元、加密单元、防冲突单元、鉴别和访问控制单元等。
物理上，电子部件20由包括电子存储器在内的多个电子元件构成。然而，可以想到只形成单个元件(例如电子标签)的电子器件2。
取决于数据检测发送单元3要捕获的数据的类型，数据检测发送单元3可以例如与窗板直接相关联，或者可以位于窗板之外。
例如可以在窗板上设置电流传感器，该电流传感器检测由与金属丝或窗板的加热层相连的温度探测器感应的电流。由于在飞机飞行时窗板总是以加热模式工作，因此使用电流传感器意味着根据加热系统的工作时间可以知道窗板完成的飞行时间。
另外值得一提的是振动传感器和压力传感器。例如置于窗板上的压力传感器可以提供窗板所承受的压力，因此可以提供飞机在高处经历的时间，从而可以提供飞行时间。
同样可以采用与窗板相关联的加速度计和斜度计类型的传感器。例如，对于飞机来说，加速度计或斜度计在超出某一阈值时可以用于启动电子部件20上的计数器，该计数器用于计算飞机的飞行时间，这种经过处理的时间数据输入到存储器21中。
然而，数据检测发送单元3也可以位于窗板之外。
一个例子是与窗板之外的装置相关联的机械或电子探测器，其机械致动用作将参数存储到电子器件的存储器21中的启动条件。对于飞机来说，该外部装置可以对应于救生滑槽，其解脱保险装置(arming)在整个飞行期间一直保持在适当位置，因此可以提供飞行时间。
也可以使用其它非传感器类型的数据检测发送单元，例如飞机上的加热调节器或者任何其它机载信息处理系统。
接收和处理数据的电子部件20经由用于电信号的电缆型或用于光学信号的光纤型连接元件30，或者甚至经由任何公知的通信部件(例如射频信号连接元件、红外式光学连接元件等)与数据检测发送单元3协同工作。
与连接元件30和电子器件2类似，数据检测发送单元3适当地布置成避免遭受外部环境而不存在任何损坏的风险，以便于确保在窗板的整个寿命中都能存储信息。
此外，数据检测发送单元3表现出物理上和电子上的不可侵犯性，以确保其可靠性，并因此确保输入存储器21中的信息的有效性。
输入存储器21中的信息将由非接触式读/写装置4读取。当然，读/写装置4也可以将信息信号传输至电子器件以将信息写入存储器21。优选的是，选择例如射频连接元件等非接触式连接元件作为读/写装置4与电子器件2之间的通信部件。
电子器件2还包括与电子部件20相连并通过电磁波工作的天线22。天线22与读/写装置4的相同类型的相应天线40交换信号。
读/写装置4是便携式的，可以带到窗板附近，或者可以是容纳窗板的装置(例如飞机)的一体部分。其意图在于，通过任何公知的手段将信息传输到置于飞机内部或者位于任何位置(例如窗板制造工厂、飞机制造工厂等)的中央数据库系统5(例如计算机)。
根据本发明的存储信息并远程读取该信息的方法如下所述。
在离开窗板制造工厂时，将电子器件2安装到窗板上。
如果数据检测发送单元3与窗板直接相关联，则可以在工厂中连接数据检测发送单元3，或者，如果数据检测发送单元3远离窗板，则可以在将窗板安装到其设计容纳凹部时连接数据检测发送单元3。这样，如果需要的话，使物理的连接元件30在窗板周边引出，以便于随后连接数据检测发送单元3。
如果需要的话，静态信息已经输入到存储器21中。
在交付窗板之后，将窗板安装在其容纳凹部(例如飞机座舱的框架)中，如果需要的话，在数据检测发送单元3与物理的连接元件30之间建立所需的连接。
根据为提供飞机飞行时间所选择的一个或多个参数，或者将要存储在电子器件的存储器21中的任何其它信息，当救生滑槽关闭或者当飞机滑行或起飞时等等，传感器或其它数据检测发送单元3被启动，并根据电子部件20定义的询问协议传输数据。
根据预定算法对电子部件20接收到的数据进行处理。电子部件内部的时钟可以例如计数飞机起飞与降落之间的时间。
然后，由电子部件20将例如流逝时间等经处理的数据传输并输入到存储器21中。
基于数据检测发送单元的询问的这些程序化方式的输入操作与涉及窗板或者包含窗板的产品的参数相关联，因此可以在窗板的整个寿命中重复进行这些操作。
当然，在窗板的整个寿命中，还可以将通过人为选择而产生的信息经由电子部件20输入到存储器21中，电子部件20设计为管理从数据检测发送单元3之外的数据发送系统接收数据。然后，读/写装置4与电子器件2协同工作。
然后，利用机载或带到飞机附近的读/写装置读取存储在存储器21中的所有信息。该读/写装置设计为将读取的信息转发到中央数据库系统5。
上面关于变化信息具体对应于飞行时间的航空应用更具体地描述了本发明。然而，本发明可以应用于如下的任何窗板，即：与容纳窗板的装置的使用、或者窗板本身的使用有关的某些参数导致将信息以程序化方式存储在窗板的电子器件的存储器中的操作启动。具体地说，本发明可以用于任何包括窗板的运动装置。
然而，还可以想到在越来越多地采用电子检测和/或设计系统的建筑物(例如公寓楼)中使用这种窗板，从而使得窗板的数据接收电子器件可以在没有人工干预的情况下以程序化方式将待存储在存储器中并远程询问的所有有用信息进行存储。
例如，窗板可以包括一体式电气元件，因此如果需要的话，希望知道该一体式元件的实际在位使用状态的制造者或供应商可以获知工作数据或状态，从而能够确保避免被不合理地要求提供保证。
该一体式元件可以是驱动窗帘或风扇的电动电机。
另外可能涉及到可电气切换的压力平衡阀，该阀用于定期平衡隔热窗板的内部压力与外部压力。
如下负载交替或电荷周期计数器是公知的，即：通过机械/电气/电子计数和存储检测电气和/或机械装置的使用率，并且通常显示该使用率，从而让使用者和/或服务人员能够读取该使用率。例如，市场上普通复印机的复印页计数器或电池充电周期计数器。
另外公知的是其中包含太阳能电池的隔热窗板。
于是，一体式元件的工作数据或状态以自动方式存储在电子器件2中。
该数据可以包括工作次数或启动次数(次数存储器)、切换周期(负荷交替计数器)、最高温度和/或最大电流消耗量和/或施加的最大电压(最大值/过载检测可重写存储器)等。如果该一体式元件包括太阳能光电池，就可以输入并计算其所产生的电流(最大电压、供应量，等)。另外，如果需要的话，所产生的电流可以用于为电子器件提供电力。
因此可以远程读取数据。例如，可能会对从外部读取包含在建筑物正面的窗板中的电气元件的工作数据感兴趣。经常为清洁外表面而设置的支架可以用于相对较近地实现这一点，而不需要接触到每个窗板。取决于读取装置的范围和方位，甚至可以从地面上进行读取。另外还可以通过单个特征将每个电子器件和每个窗板编址，并且仅仅在接收到适宜的地址识别信号时才远程传送和读取工作数据。
此外，可以关注将例如与序号或零件号和制造日期或年份有关的数据等信息输入到存储器21中，从而使得可以识别包含在窗板自身中的元件。
Claims (19)
1.一种窗板，包括至少一个电子器件(2)，所述电子器件包括至少一个容纳信息的电子存储器(21)，所述信息可以利用适宜的读取装置进行远程读取，其特征在于，所述窗板包括接收和处理数据的电子部件(20)，所述电子部件以如下方式与存储器(21)相连，即：响应于以程序化方式从一个或多个数据检测发送单元(3)接收到的信号而传输信息并将信息输入所述存储器，所述数据检测发送单元与窗板和/或容纳窗板的装置相关联。
2.根据权利要求1所述的窗板，其特征在于，存储器(21)所存储的信息中的一些与随时间变化的参数相关联，所述参数与窗板和/或包含窗板的装置和/或包含在窗板中的电气元件相关。
3.根据权利要求1或2所述的窗板，其特征在于，对存储在存储器(21)中的信息的获取途径为授权用户保留。
4.根据前面权利要求中任一项所述的窗板，其特征在于，电子器件(2)受到保护以免于遭受外部环境的损坏。
5.根据前面权利要求中任一项所述的窗板，其特征在于，电子器件(2)结合在窗板的周边，直接位于窗板的基底上或者位于附加到窗板上的元件例如周边框架上，优选地位于将被容纳窗板的框架所遮蔽的位置。
6.根据前面权利要求中任一项所述的窗板，其特征在于，电子器件(2)包含在设置有至少两个玻璃片材的窗板内。
7.根据前面权利要求中任一项所述的窗板，其特征在于，数据检测发送单元(3)是传感器，例如电流传感器、电压传感器、温度传感器、压力传感器、振动传感器、加速度计、斜度计、机械致动探测器或计数器。
8.根据前面权利要求中任一项所述的窗板，其特征在于，数据检测发送单元(3)包含在窗板中，或者甚至远程地设置并与容纳窗板的装置相关联。
9.根据前面权利要求中任一项所述的窗板，其特征在于，电子器件的存储器(21)包括在响应于以程序化方式接收到的信息而操作所述电子器件之前就已经存储的信息，所述信息具体地说涉及窗板的标识、构造和制造特征以及窗板和/或窗板包含的电气元件的技术特征。
10.根据前面权利要求中任一项所述的窗板，其特征在于，存储在窗板的电子器件的存储器(21)中的信息用于利用读/写装置(4)进行读取，所述读/写装置还用作根据人为选择而将信息写入传感器(21)的装置。
11.根据权利要求10所述的窗板，其特征在于，电子器件(2)与读/写装置(4)之间的通信部件是射频连接类型，例如射频识别系统(RFID)、Wi-Fi或Bluetooth技术，或者是使用光信号连接元件的类型，例如通过红外线、通过电容式或电感式传输通道，或者是更简单的线缆连接类型。
12.根据权利要求11所述的窗板，其特征在于，通信部件对应于射频信号，电子器件(2)包括用于通过与电子部件(3)相关联的射频进行识别的天线(22)，该天线协同与读/写装置(4)相关联的另一相同类型的天线工作。
13.根据前面权利要求中任一项所述的窗板，其特征在于，电子器件(2)包括避免与非用于所述电子器件的其它信息发生冲突的电子器件识别系统。
14.根据前面权利要求中任一项所述的窗板，其特征在于，所述窗板包括识别标记，所述标记提供关于所构成的窗板的具体类型的信息。
15.根据前面权利要求中任一项所述的窗板，其特征在于，所述窗板被设计成包含在航空用运动装置、机动车辆、轨道车辆类型的运动装置中。
16.根据权利要求15所述的窗板，其特征在于，电子存储器(21)被设计成存储航空装置的飞行时间。
17.根据权利要求1至14中任一项所述的窗板，其特征在于，所述窗板被设计成包含在建筑物窗板中。
18.一种存储信息并且远程读取所述信息的方法，所述信息存储在与窗板结合的电子器件(2)的存储器(21)中，其特征在于，所述方法包括：
经由至少一个传感器类型的数据检测发送单元(3)以程序化方式记录数据，
将所述数据发送到包含在窗板的电子器件中的接收和处理数据的电子部件(20)，
将电子部件(20)处理的数据以信息的形式存储在存储器(21)中，
利用适宜的非接触式读取装置(4)读取容纳在所述存储器中的信息。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法使用根据权利要求1至17中任一项所述的窗板。
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