CN110884663A - 用于飞行器的冰检测系统和相关方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了用于飞行器的冰检测系统(102)和相关方法。公开的示例冰检测系统(102)包括：热致变色装置(142)，用于相对于温度阈值感测自由流空气的温度；以及水致变色装置(144、1104)，用于相对于水分阈值感测自由流空气中的水分量。控制器(152、506)响应于热致变色装置(142)感测的温度小于或等于温度阈值以及水致变色装置(144、1104)感测的水分量超过水分阈值而检测结冰状况。

Description

用于飞行器的冰检测系统和相关方法

技术领域

本公开总体涉及飞行器，更具体地，涉及用于飞行器的冰检测系统和相关方法。

背景技术

飞行器的关键表面上冰积累会影响飞行器的飞行性能。例如，飞行器的机翼前缘上的冰积累可能对(一个或更多个)升力和/或阻力性能特性产生显著影响。为了检测冰积累，一些已知的飞行器采用积冰传感器，其包括配置成在传感器探针的表面上收集过冷水滴的传感器探针。然而，这种传感器探针通常安装在飞行器的前机身部分上，其通常定位在距易受结冰影响的关键翼型(airfoil)表面一定距离处。在操作期间，冰在传感器探针上积累之前可以在关键翼型表面上积累。结果，飞行器防结冰系统无法及时启动。

发明内容

一种示例冰检测系统，其包括：热致变色(thermochromic)装置，用于相对于温度阈值感测自由流空气的温度；以及水致变色(hydrochromic)装置，用于相对于水分阈值感测自由流空气中的水分量。控制器响应于热致变色装置感测的温度小于或等于温度阈值以及水致变色装置感测的水分超过水分阈值量而检测结冰状况。

一种用于检测结冰状况的示例方法，其包括识别热致变色装置的第一颜色或第二颜色，第一颜色对应于大于温度阈值的空气温度，而第二颜色对应于小于或等于温度阈值的空气温度；识别水致变色装置的第三颜色或第四颜色，第三颜色对应于不超过水分阈值的水分量，第四颜色对应于超过水分阈值的水分量；并且响应于识别第二颜色和第四颜色确定结冰状况。

一种示例有形计算机可读介质，其包括指令，该指令在被执行时使机器：识别热致变色装置的第一颜色或第二颜色，第一颜色对应于大于温度阈值的空气温度，而第二颜色对应于小于或等于温度阈值的空气温度；识别水致变色装置的第三颜色或第四颜色，第三颜色对应于不超过水分阈值的水分量，第四颜色对应于超过水分阈值的水分量；并且响应于识别第二颜色和第四颜色确定结冰状况。

附图说明

图1说明了根据本公开的教导的具有示例冰检测系统的示例飞行器。

图2是可以实施图1的示例冰检测系统的第一示例冰检测器的示意说明。

图3是可以实施图1的冰检测系统的第二示例冰检测器的示意说明。

图4是本文公开的另一个示例冰检测系统。

图5是本文公开的另一个示例冰检测系统。

图6是图5的示例冰检测系统的示意视图。

图7是本文公开的另一个示例冰检测系统。

图8是图7的示例冰检测系统的示意视图。

图9是本文公开的另一个示例冰检测系统。

图10是图9的示例冰检测系统的示意视图。

图11是可用于实施本文公开的示例冰检测系统的示例电子控制器的示意说明。

图12是表示可以由图11的示例电子控制器执行的示例方法的流程图。11。

图13说明了被构造为执行图12的指令来实施图11的示例电子控制器的示例处理器平台。

图14是可以实施图11的示例电子控制器的示例控制电路的示意说明。

图15是说明示例冰检测包线的示例图。

图16是说明各种光波长的曲线图。

某些示例在以上标识的附图中示出并在下面详细描述。在描述这些示例时，使用类似或相同的附图标记来标识相同或相似的元件。附图不一定按比例绘制，并且为了清楚和/或简明，可以在比例上或在示意图中夸大地示出附图的某些特征和某些视图。附加地，在整个说明书中已经描述了若干示例。来自任何示例的任何特征可以包括来自其他示例的其他特征、替换来自其他示例的其他特征或以其他方式与来自其他示例的其他特征组合。换句话说，本文公开的示例彼此不相互排斥。如在该专利中所使用的，表明任何部件以任何方式定位在(例如，位于、设置在、形成在、耦合到等)另一个部件上，意为所引用的部件与另一个部件接触，或者所引用的部分与另一部件隔开，其中一个或更多个中间部件位于它们之间。说明任何部件与另一个部件接触意为两部件之间没有中间部件。

具体实施方式

不同飞行器之间的冰检测系统不同。一些飞行器(例如，商用运输类飞行器)利用能够检测飞行器结冰状况并向飞行机组人员警告这种状况的冰检测传感器。许多已知的飞行器采用积冰传感器，其包括设计用于收集探针表面上的过冷水滴的传感器探针。然而，这种积冰传感器探针通常远离(例如，不安装在紧邻的)易于结冰的关键表面(例如，翼型表面)。例如，这种积冰传感器通常安装在飞行器的前机身部分上。

积冰传感器被设计成在冰积累在机翼、发动机入口、前缘表面和/或飞行器的其他关键表面上的同时积累和检测冰积聚。然而，当在接近冰点的环境温度(例如，在大约27℉和35℉之间的温度)下飞行时，在形成在积冰传感器的探针上之前，冰可以在机翼的前缘上形成。因此，一些冰检测系统无法及时识别冰的积累或冰状况，导致防结冰系统的延迟启动。导致这种延迟启动的温度区域通常被称为非检测区域(下文称为“ZND”)。图15中所示的曲线图1是在联邦法规第25部分第14节附录C(14CFR Part 25)中由美国联邦航空管理局(FAA)公布的连续最大结冰包线1500。曲线图1说明了与示例ZND相关联的示例结冰状况(例如，在积冰传感器的探针上形成冰之前，冰可以在机翼前缘上形成)。下面说明的结冰包线1500包括垂直轴(例如，y轴)上的环境静态温度范围1502(华氏度)与水平(x轴)上的压力高度1504(英尺)。示例ZND由曲线图上的第一区域1506指示。在示例曲线图中，对应于ZND的第一区域1506在大约27℉和35℉的温度范围之间以及大约0(零)英尺和14,000英尺的压力高度范围之间延伸。

由于在飞行器机翼的上(例如，顶部)表面上的温度下降，已知的积冰传感器通常不能检测ZND现象。具体地，ZND现象导致在积冰传感器的探针上形成冰之前在机翼的前缘或其他类似表面上形成冰，因为机翼的前缘处的流体流动特性可能与积冰传感器探针通常所在的前方机身区域处的流体特性而不同。特别地，飞行器机翼的翼型形状(例如，弧形形状)使得自由流空气通过机翼上表面的流速大于自由流空气通过机翼的与上表面相对的下表面(例如，底部表面)的流速。这种流体流速差导致机翼的上表面和下表面之间的压力差，因为压力与流体流速成反比。因此，随着在机翼的上表面上的流体流动速度增加，在机翼的上表面上的流体流动压力减小。同样地，随着在机翼的下表面上的流体流动速度减小，在机翼的下表面上的流体流动压力增加。这种压力差还导致在机翼的上表面和下表面之间的温差，因为温度与压力直接成正比。因此，随着在机翼的上表面上的流体的压力减小，在机翼的上表面上的流体的温度也降低，因此可低于自由流空气的温度，其可高于冰点，而上表面上的局部温度可低于冰点。因此，远离机翼定位的温度传感器感测自由流空气的温度大于冰点，而机翼上方的空气温度等于或低于冰点温度。因此，这种传感器可能无法准确地测量机翼表面的温度。

一些已知的飞行器采用冰检测系统，其指示检测器探针周围的空气中存在水分。然而，这种检测系统依赖于一起操作的飞行器的其他传感器或系统，以在确定可能的结冰状况之前提供环境温度测量。尽管这种检测系统解释了ZND现象，但是这种冰检测系统是复杂的，从而增加了制造成本、维护等。

本文公开的示例冰检测系统消除了对上述ZND现象的担忧。附加地，本文公开的示例冰检测系统作为检测飞行器上的结冰状况的手段消除了对其他更复杂的空气数据源的依赖。此外，本文公开的示例冰检测系统实时检测飞行器上的结冰状况(例如，在联邦航空管理局结冰规定内的所有温度和状况下(即，14CFR Part 25，附录C和附录O结冰包线))。

本文公开的示例冰检测系统采用具有过渡物质的传感器。如本文中所使用的，过渡物质是被配置为在存在或响应于预定状况的变化时(例如，以颜色)改变的材料。具体地，本文公开的示例冰检测系统采用具有热致变色和水致变色物质的传感器来检测飞行器表面上(例如机翼、发动机入口、尾翼等)的结冰状况。具体地，当热致变色物质的温度偏离预定或校准的温度阈值时，热致变色物质改变颜色。当在水致变色表面上的水或水分积累超过预定或校准的阈值时，水致变色装置改变颜色。因此，本文公开的冰检测系统通过基于温度和水/水分水平感测相应的热致变色和水致变色检测器中的颜色变化来检测结冰状况。在一些示例中，本文公开的冰检测系统能够探测14CFR Part 25的附录C和附录O中的结冰包线内的任何温度下的结冰状况，从而避免可由温度下降对飞行器的机翼的影响引起的未检测区域。

本文公开的冰检测系统包括一对检测器，其包括用于相对于温度阈值感测自由流空气流的温度的热致变色检测器(例如，第一传感器)和用于相对于水分阈值感测自由流空气流中的水分量的水致变色检测器(例如，第二传感器)。具体地，当自由流空气流的温度小于或等于温度阈值时，热致变色检测器改变颜色，以及当自由流空气流中的水分量大于水分阈值时，水致变色检测器改变颜色。本文公开的示例冰检测系统感测热致变色检测器和水致变色检测器的颜色变化以检测结冰状况。如果热致变色传感器感测到气流的温度小于或等于温度阈值以及水致变色传感器感测到气流中的水分量大于水分阈值，则本文公开的示例冰检测系统检测到可能的结冰状况。在一些示例中，本文公开的示例冰检测系统响应于确定结冰状况而引起飞行器防结冰系统的启动。

具体地，由于上述原因(例如，ZND现象)，已知的冰检测器探针有时不能在与翼型表面相同的温度下积冰。然而，本文公开的热致变色装置提供在(一个或更多个)特定翼型表面上已经遇到冰点温度(例如，小于32华氏度的温度)的指示或信号，而本文公开的水致变色装置提供水或水分的存在或积累的指示或信号(例如，存在于关键表面上和/或自由流空气中)。来自热致变色和水致变色装置的信号一起评估以检测结冰状况。在一些示例中，热致变色和水致变色装置是视觉指示器，其提供潜在结冰状况的视觉指示。附加地，本文所述的热致变色和水致变色装置通过警告飞行机组人员存在潜在的结冰状况来减轻或消除ZND的影响。在一些示例中，光学传感器可用于检测来自热致变色和水致变色装置的信号，并且光学传感器可被配置(例如，通信地耦合)以响应于热致变色和水致变色装置检测到结冰状况将结冰信号发送到控制器以自动启动冰保护系统(例如，防结冰系统)。

图1说明了根据本公开的教导的利用示例冰检测系统102实施的飞行器100。本文公开的示例冰检测系统102不限于图1的飞行器100。例如，冰检测系统102可以用其他类型的飞行器实施。例如，冰检测系统102可以用垂直起飞和降落飞行器、军用飞行器、直升机和/或任何其他类型的飞行器来实施。附加地，冰检测系统102可以用其他类型的交通工具实施，包括但不限于船、潜艇、车辆(例如，赛车、火车、汽车、公共汽车等)和/或或任何其他交通工具或(一个或更多个)空气动力学表面。

所说明的示例的飞行器100包括机身104、机翼106、108、由相应机翼106、108支撑的发动机110、112以及尾翼114。机翼106、108中的每个包括前缘116和后缘120，前缘116包括缝翼118以及后缘120包括襟翼122和/或副翼124。所说明的示例的尾翼114包括垂直安定面126、方向舵128、水平安定面130和升降舵132。

为了检测结冰状况，所说明的示例的飞行器100包括冰检测系统102。所说明的示例的冰检测系统102检测飞行器100的一个或更多个表面(例如，关键翼型表面)上的积冰或冰形成(例如，机身104、机翼106、108、前缘116、后缘120、缝翼118、襟翼122和/或副翼124、尾翼114、垂直安定面126、方向舵128、水平安定面130和/或升降舵132等)和/或飞行器100的机头138。

附加地，冰检测系统102可以检测结冰状况而不管非检测区域现象。例如，冰检测系统102在FAA结冰规定内(例如，在14CFR Part 25，附录C和附录O中公布的结冰包线内)的所有温度和压力高度处(例如，实时地)检测飞行器100上的结冰状况。因此，冰检测系统102检测飞行器100的关键翼型表面上的实时结冰状况。如本文中所使用的，飞行器的“关键翼型表面”包括易受ZND现象影响的任何表面，例如，机翼、机翼的前缘、发动机入口的表面、尾翼的表面、机身表面、翼型和/或影响飞行器的(一个或更多个)空气动力学特性的飞行器的任何其他表面。

所说明的示例的冰检测系统102包括冰检测器140。具体地，所说明的示例的冰检测器140包括第一或热致变色装置142(例如，第一传感器)和第二或水致变色装置144(例如，第二传感器)。换句话说，本文公开的冰检测器140具有一对检测器，其包括热致变色装置142和水致变色装置144中的至少一个。所说明的示例的热致变色装置142被配置为相对于温度阈值感测热致变色装置142的表面的温度和/或自由流空气的温度。所说明的示例的水致变色装置144被配置成相对于水分阈值感测(例如，积累在水致变色装置144的水致变色材料(例如，表面)上的)水分或水蒸气的量(例如，其表示自由流空气中的水分量)。

冰检测系统102可以被配置为包括安装在飞行器结构之一(例如，机翼108或其他关键表面)上的单个冰检测器140，或者可以被配置为包括位于不同的飞行器结构和/或关键表面(例如，机翼106、108、机身104、尾翼114等)的一些上的多个冰检测器140。在一些示例中，为了提供冗余和更稳健或故障安全的系统架构，多个冰检测器140可以定位在多个飞行器表面上(例如，对称地安装在飞行器100的两侧)。在一些示例中，所说明的示例的热致变色装置142位于水致变色装置144附近(例如，紧邻水致变色装置144)。例如，在一些示例中，热致变色装置142和水致变色装置144可以设置在飞行器100的机翼108上。在一些示例中，热致变色装置142与水致变色装置144隔开一定距离。例如。在一些这样的示例中，热致变色装置142设置在机翼108上，以及水致变色装置144设置在飞行器100的机头138上，或其他可能的布置。

所说明的示例的热致变色装置142包括热致变色材料。如本文中所使用的，热致变色材料是基于材料的温度改变颜色的材料、物质或层。例如，所说明的示例的热致变色装置142包括校准的热致变色材料，其在暴露于第一温度或温度范围时具有第一颜色，并且当暴露于第二温度或温度范围时具有第二颜色。特别地，可以校准所说明的示例的热致变色材料以在当热致变色材料的温度超过(例如，大于)温度阈值(例如，冰点温度32℉)时的第一颜色(例如，蓝色)和当热致变色材料的温度不超过(例如，小于或等于)温度阈值时的不同于或可区别于第一颜色的第二颜色(例如，白色)之间变化。温度阈值可以是，例如，冰可以在飞行器100的关键表面上形成的特定温度、在图15中所示的曲线图1中指示的可以导致在飞行器100的翼型表面上的积冰的ZND阈值和/或任何其他期望的温度阈值或范围内的特定温度。

因此，热致变色装置142具有包括以下性质或特性的(一种或更多种)热致变色材料，这些性质或特性使得热致变色装置142可基于预定温度(例如，导致积冰的温度，或者特别是针对积冰所关注的特定飞行器表面有关的ZND的温度范围)在第一颜色或基色与第二颜色或非基色之间转变。如图15的曲线图1所示，温度范围或温度阈值通常在冰点以下几度内(例如，27℉-35℉)，但可以专门针对所关注的翼型表面的空气动力学特性进行调整或校准。例如，热致变色装置142可涂覆的热致变色材料是：当由热致变色材料感测的温度大于温度阈值(例如，大于冰点温度)时该热至变色材料具有基色或原色(例如蓝色)，以及当由热致变色材料感测的温度小于或等于温度阈值时该热至变色材料可以变成非基色或二次色(例如白色)。通过使用白色作为二次色，冰检测系统102可以将第二颜色与第一颜色区分开，而不管在热致变色装置142的感测表面(例如，热致变色材料)上的积冰(例如，薄的冰层)。在一些这样的示例中，当热致变色材料的温度大于阈值温度(例如，冰点温度)时，热致变色装置142可以具有蓝色基色，并且当热致变色材料的温度小于或等于阈值温度(例如，小于冰点)时，热致变色装置142可以具有白色二次色。在一些这样的示例中，即使在热致变色装置142上积冰，热致变色装置142也可以检测结冰状况，因为积聚的冰将具有白色或清晰的颜色，这不会改变白色基色。

本文公开的示例热致变色材料包括(一种或更多种)热致变色物质、(一个或更多个)层、(一种或更多种)涂料、(一种或更多种)油墨、(一个或更多个)薄膜和/或任何其他合适的(一种或更多种)热致变色材料。在一些示例中，本文公开的(一种或更多种)热致变色材料包括液晶。在一些示例中，液晶可以被配置为基于期望的温度阈值引起颜色的变化。示例热致变色材料采用嵌入层(例如，膜、涂料、油墨等)中的晶体结构(例如，液晶)。在一些示例中，通过将热致变色材料施加到飞行器的表面来提供本文公开的热致变色传感器。例如，在一些示例中，为了提供热致变色传感器，可以在关键翼型表面上涂覆热致变色材料或层。例如，机翼106、108的前缘116，发动机110、112的发动机入口和/或飞行器的任何其他表面可包括热致变色材料(例如，涂料等)。在一些示例中，飞行器100的一个或更多个表面(例如，机翼106、108的前缘116)可以涂覆有具有(一个或更多个)热致变色特性或性质的涂料，从而形成热致变色装置142。例如，热致变色装置142包括探针，该探针具有涂有热致变色材料的主体(例如，杆、翼型等)。

光波从(一种或更多种)热致变色材料内的液晶反射，并通过称为干涉的过程加在一起，产生反射。反射光的颜色取决于晶体结构的液晶之间的间隔。温度的变化也改变了晶体之间的间隔，从而更改了干涉量并改变了反射光的量，进而影响了反射光的颜色。因此，热致变色液晶例如，可以被配置或校准，以根据含有晶体的基础结构(例如，材料、涂料、结构等)的颜色提供与反射光的某种色带对应的温度的精确测量。因此，热致变色装置142响应于热致变色装置142的温度大于温度阈值而反射具有第一波长(例如，表示蓝色的波长)的可见光，并响应于热致变色装置142的温度小于或等于温度阈值而反射具有第二波长(例如，表示白色的波长)的可见光。因此，可以校准热致变色装置142的热致变色材料(例如，晶体)以反射光，以在预定温度(例如，温度阈值)下改变热致变色装置142的颜色。

所说明的水致变色装置144包括水致变色物质或材料。例如，所说明的示例的水致变色装置144包括校准的水致变色材料，其响应于水致变色材料上特定量的水或水分(例如，水分阈值)的积累而改变颜色。例如，当在水致变色材料上的水或水分的量积累超过(例如，大于)水分阈值(例如，0.01英寸/小时(in/hr))时，可以校准所说明的示例的水致变色装置144以在第一颜色(例如，第三颜色)和不同于或可区别于第一颜色的第二颜色(例如，第四颜色)之间改变。在一些示例中，当水分或者水冲击在水致变色装置144(例如，水致变色材料)上并润湿水致变色装置144的表面(例如，水致变色材料)时，水致变色装置144将颜色从例如原色或基色(例如，白色)改变为不同于第二颜色的二次色或非基色(例如，灰色)。在一些示例中，当水分或水冲击在水致变色装置144(例如，水致变色材料)上时，水致变色材料变得透明以显露水致变色装置144的基础(例如，二次)色。

示例水致变色材料包括(一种或更多种)水致变色物质、(一个或更多个)层、(一种或更多种)涂料、(一种或更多种)油墨、(一个或更多个)薄膜和/或任何其它合适的(一种或更多种)水致变色材料。在一些示例中，本文公开的水致变色装置144通过将水致变色材料施加到飞行器的表面来提供。例如，为了提供水致变色装置144，可以将水致变色材料或层施加(例如涂漆)到关键翼型表面。在一些示例中，本文公开的水致变色装置144包括探针，该探针具有涂有水致变色材料的主体(例如，杆、翼型等)，其中探针附接到飞行器100的一个或更多个结构或表面(例如，机翼108的前缘116、发动机入口等)。

水致变色装置144的水致变色材料被配置为吸收第一波长的光并吸收不同于第一波长的第二波长的光。因此，水致变色装置144吸收第一波长的光，使其在水致变色材料干燥时(例如，在水致变色材料上可忽略不计的水分或水的量积累)看起来具有第一颜色，并且吸收第二波长的光，使其在水或水分的存在下透明和/或看起来具有第二颜色。因此，水致变色装置144响应于水致变色装置144上的第一水分量不超过水分阈值而反射具有第三波长的可见光，并且响应于水致变色装置144上的第二水分量超过水分阈值而反射具有第四波长的可见光。因此，可以校准水致变色材料(例如，晶体)以某种方式反射光，该种方式使水致变色装置144响应于特定量的水分或水蒸气(例如，水分阈值)而改变颜色。

冰检测器140(例如，热致变色装置142和水致变色装置144)处于自由流空气中。所说明的示例的冰检测系统102(例如，实时地)连续地监视冰检测器140以指示热致变色装置142的颜色变化(例如，用于检测冰点温度)，和同样地水致变色装置144的颜色变化(例如，用于检测可导致冰形成的水/水分)。

为了检测热致变色装置142和水致变色装置144的颜色的变化，所说明的示例的冰检测系统102包括控制系统146。所说明的示例的控制系统146包括第一光学传感器148和第二光学传感器150，它们通信地耦合到电子控制器152。所说明的示例的第一光学传感器148与热致变色装置142相关联，并且所说明的示例的第二光学传感器150与水致变色装置144相关联。具体地，第一光学传感器148是第一光电二极管，第二光学传感器150是第二光电二极管。如本文中所使用的，“光学传感器”或“光电二极管”是将光转换成电流和/或基于所使用的材料对从例如热致变色装置142和水致变色装置144吸收的光的波长做出反应的半导体装置。图16是说明可见光谱内具有不同波长的各种颜色的图表1600(例如，图表2)。第一光学传感器148可以通过使用具有特定光谱响应度的光电二极管来检测光的波长，或者它可以包括被校准为仅允许特定波长的光通过的透镜或滤光器。

第一光学传感器148被配置为感测或监视热致变色装置142的颜色变化，

第二光学传感器150被配置为感测水致变色装置144的颜色变化。例如，第一光学传感器148和第二光学传感器150可以区分或识别例如在所有可见颜色波长处具有相等光透射的白色与具有大约450-500纳米的不同波长的蓝色之间的差异(例如，如图16的示例图表1600中所示)。因此，第一光学传感器148在热致变色装置142的基线(例如，第一或蓝色)颜色特性和热致变色装置142的非基线(例如，第二或白色)颜色特性之间进行感测，热致变色装置142的基线(例如，第一或蓝色)颜色特性指示(例如，热致变色装置142的表面或自由流空气的)温度超过(例如，大于)温度阈值，热致变色装置142的非基线(例如，第二或白色)颜色特性指示(例如，热致变色装置142的表面或自由流空气的)温度小于或等于温度阈值。同样地，第二光学传感器150在水致变色装置144的基线(例如，第三或灰色)颜色特性和水致变色装置144的非基线(例如，第四或白色)颜色特性之间进行感测，水致变色装置144的基线(例如，第三或灰色)颜色特性指示(例如，在水致变色装置144的表面上或自由流空气的)水分或水蒸气水平小于水分阈值(例如，干燥空气、干燥表面等)，水致变色装置144的非基线(例如，第四或白色)颜色特征指示(例如，水致变色装置144的表面上或自由流空气的)水分或水蒸气水平大于或等于水分阈值(例如，可导致冰形成的水分水平)。

为了监视来自第一光学传感器148和第二光学传感器150的输出信号，所说明的示例的冰检测系统102包括电子控制器152。所说明的示例的电子控制器152是冰检测系统102的组成部分。在一些示例中，电子控制器152可以容纳在位于飞行器100中的其他地方(例如，在飞行器100的电子设备舱中)的控制器(例如，联合控制器)内。

为了检测结冰状况，电子控制器152基于来自第一光学传感器148和第二光学传感器150的输出信号检测可能的结冰状况。具体地，所说明的示例的电子控制器152在分别通过第一光学传感器148和第二光学传感器150检测到冰点温度和水或水分的积累的阈值量的组合时确定可能的结冰状况。例如，所说明的示例的电子控制器152针对热致变色装置142和水致变色装置144的颜色的变化来监视第一光学传感器148和第二光学传感器150，这将指示低于温度阈值(例如，在冰点处或低于冰点)的温度和大于水分阈值的水分/水蒸气的存在。因此，所说明的示例的电子控制器152响应于小于或等于温度阈值的温度来确定第一光学传感器148是否检测到热致变色装置142的颜色变化(例如，从蓝色变为白色)，以及响应于超过(例如，大于或等于)水分阈值的水分或水蒸汽水平来确定第二光学传感器150是否检测到水致变色装置144的颜色变化(例如，从灰色到白色)。因此，响应于第一光学传感器148和第二光学传感器150两者检测到对应的热致变色装置142和水致变色装置144的颜色变化，所说明的示例的电子控制器152检测到结冰状况。

然而，如果第一光学传感器148感测到热致变色装置142从第一颜色变为第二颜色(指示小于或等于温度阈值的温度)，而第二光学传感器150没有感测到水致变色装置144的颜色的变化(例如，检测到水致变色装置144为第一、灰色或基线颜色)(指示小于水分阈值的水分或水蒸气水平)，则电子控制器152确定不存在结冰状况。换句话说，电子控制器152确定未检测到结冰状况，因为尽管温度低于冰点，但检测的低于水分阈值的水分水平不足以引起(例如，在机翼106、108或其他关注的表面上)冰的形成。替代性地，如果第二光学传感器150感测到水致变色装置144的颜色变化(例如，从灰色变为白色)(例如，指示超过水分阈值的水分或水蒸气水平)，但是第一光学传感器148没有感测到热致变色装置142的颜色变化(例如，指示超过温度阈值的温度)，那么电子控制器152确定不存在结冰状况，因为温度太高而不会导致(例如，在机翼106、108或其他关注的表面上)水分或水蒸气的积冰。

在一些示例中，响应于检测到结冰状况，电子控制器152启动飞行器100的防结冰系统154和/或任何其他(一个或更多个)冰保护系统。在一些示例中，电子控制器152响应于检测到结冰状况启动警报装置156。警报装置156可以位于飞行器100的驾驶舱中。警报装置156可以包括例如视觉指示器(例如，灯)、听觉指示器(例如，警报器)、视觉指示器和听觉指示器的组合和/或向飞行机组人员提供通知的任何其他警报装置。例如，电子控制器152可以将结冰状况信号同时发送到例如驾驶舱中的警报装置156以警告飞行员，以及发送到例如位于电子设备舱中的联合冰保护系统控制器以启用适当的(一个或更多个)冰保护系统的自动启动。这些结冰状况信号可以经由直接硬连线信号、无线信号和/或数字数据总线发送。仅当热致变色装置142和水致变色装置144从它们各自的原色变为其二次色时，才由电子控制器152发送结冰指示信号。当热致变色装置142和水致变色装置144中的一者或两者将颜色改变回到它们各自的原色(例如，回到初始或原始状态)时，电子控制器152确定结冰状况已经结束或不再存在，并且电子控制器152取消到(一个或更多个)冰保护系统和/或警报装置156的结冰输出信号。

为了对热致变色装置142和/或水致变色装置144除冰(deice)(例如，防止在其上冰积累)，所说明的示例的冰检测系统102包括第一加热器158和第二加热器160。第一加热器158与热致变色装置142相关联并且第二加热器160与水致变色装置144相关联。例如，所说明的示例的第一加热器158和第二加热器160包括一个或更多个内部电加热线圈或与对应的热致变色装置142和水致变色装置144形成的电路。在一些示例中，冰检测系统102包括多个热致变色装置142和/或多个水致变色装置144。在一些这样的示例中，冰检测系统102包括多个第一加热器158和/或多个第二加热器160。换句话说，热致变色装置142中对应的一些包括相应的第一加热器158中对应的一些，并且水致变色装置144中对应的一些包括相应的第二加热器160中对应的一些。

冰检测系统102(例如，控制器)启动第二加热器160，以防止在冰检测系统的操作期间冰检测系统102的操作期间水致变色装置144的表面冷冻冰或积累冰以及不准确地感测水分含量。例如，第二加热器160在冰检测系统102的操作期间将热量连续地施加到水致变色装置144，以将水致变色装置144的表面温度维持在冰点温度以上，以防止在水致变色装置144上冰的形成或积累，这可防止水致变色装置144感测水分和/或水蒸气。

附加地，在检测到结冰状况之后，为了使热致变色装置142除冰或恢复热致变色装置142的热致变色特性(例如，将热致变色装置142的颜色重置为基色)，所说明的示例的冰检测系统102启动第一加热器。例如，电子控制器152命令或启动与热致变色装置142相关联的第一加热器158以施加热量并将热致变色装置142的温度升高到大于温度阈值的温度以恢复热致变色性质。然而，所说明的示例的电子控制器152被配置成在检测到结冰状况之后(例如，在热致变色装置142感测到与结冰状况相关联的温度并且水致变色装置144感测到与结冰状况相关联的水分水平二者之后)启动第一加热器158。换句话说，例如，响应于热致变色装置142检测到小于或等于温度阈值的温度以及水致变色装置144检测到大于或等于水分阈值的水分水平，热致变色装置142被加热以从第二颜色(例如，非基色)改变或恢复到第一颜色(例如，基色)。在将热致变色装置142加热到允许热致变色装置返回其基色的温度(例如，大于温度阈值的温度)之后，电子控制器152停用第一加热器158以使热致变色装置142能够继续监视可能的结冰状况。

在一些示例中，冰检测系统102不包括控制系统146。在一些这样的示例中，冰检测系统102包括冰检测器140。具体地，冰检测器140对于飞行机组人员是可见的(例如，位于飞行员从驾驶舱向外看的视线中)。例如，冰检测器140可以定位或安装在机头138上或附近。在一些这样的示例中，飞行机组成员(例如飞行员)响应于在视觉上检测到指示与冰点状况相关联的温度的热致变色装置142的颜色变化以及在视觉上检测到指示与冰点状况相关联的水分水平(例如，湿度水平)的水致变色装置144的颜色变化而手动地启动防结冰系统154。

飞行器的电源162向冰检测系统102供电。例如，电源162向第一光学传感器148、第二光学传感器150、电子控制器152、第一加热器158和第二加热器160提供电力。

图2是本文公开的可以实施图1的示例冰检测器140的示例冰检测器200。具体地，所说明的示例的冰检测器200包括第一传感器或热致变色装置202和第二传感器或水致变色装置204。具体地，所说明的示例的热致变色装置202包括第一探针206和热致变色层208。例如，所说明的示例的第一探针206是使用例如液晶技术涂有热致变色物质的圆柱形主体(例如，杆)。所说明的示例的水致变色装置204包括第二探针210和水致变色层212。例如，所说明的示例的第二探针210是涂有水致变色物质的圆柱形主体(例如，杆)。所说明的示例的第一探针206和第二探针210可由金属材料(例如，铝、钢等)、塑料材料、合金、复合材料和/或任何其他合适的(一种或更多种)材料构成。例如，热致变色装置202和/或第一探针206以及水致变色装置204和/或第二探针210可具有大约在1/4英寸和1英寸之间的直径(例如，直径为1/2英寸)并且可以具有长度在大约2英寸和6英寸之间(例如，长度为4英寸)。另外，当耦合到飞行器(例如，飞行器100)时，热致变色装置202和水致变色装置204可以(例如，垂直地)间隔大约在2英寸到6英寸之间(例如，4英寸)。

图3是本文公开的可以实施图1的示例性冰检测器140的另一个示例冰检测器300。具体地，所说明的示例的冰检测器300包括可以实施热致变色装置142的第一传感器或热致变色装置302以及可以实施水致变色装置144的第二传感器或水致变色装置304。具体地，所说明的示例的热致变色装置302是具有翼型形状的第一探针，其使用例如液晶技术涂有热致变色物质。所说明的示例的水致变色装置304是具有翼型形状的第二探针，其涂有水致变色物质。例如，所说明的示例的热致变色装置302和/或水致变色装置304可具有由金属材料(例如，铝、钢等)、塑料材料、合金、复合材料和/或涂有对应的热致变色和水致变色材料的任何其它合适的(一种或更多种)材料构成的基础结构。在一些示例中，基础结构涂有对应的(一种或更多种)热致变色和水致变色材料(例如，嵌入涂料中)。热致变色装置302和水致变色装置304的翼型形状增加了(一个或更多个)空气动力学特性(例如，在操作期间呈现较少的多余阻力)。

图4-图10说明了可以实施图1的示例冰检测系统102的各种示例冰检测系统400、500、700和900。图4-图10的冰检测系统400、500、700和900的那些组件与上面描述的图1的示例冰检测系统102的组件基本相似或相同，并且具有与那些组件的功能基本相似或相同的功能，那些组件的功能在下面将不再详细描述。相反，感兴趣的读者可以参考上面的相应描述。为了促进该过程，相同的附图标记将用于相同的结构。

图4说明了本文公开的另一个示例冰检测系统400。所说明的示例的冰检测系统400包括冰检测器402。所说明的示例的冰检测器402可以由图1的热致变色装置142和水致变色装置144、图2的热致变色装置202和水热致变色装置204或者图3的热致变色装置302和水致变色装置304实施。所说明的示例的冰检测器402是用于检测潜在结冰状况的存在的视觉指示器。所说明的示例的冰检测器402位于(例如，安装)在驾驶舱和/或飞行机组人员视野内的飞行器100的前机身区域(例如，机头138)上。在这样的示例中，冰检测器402的热致变色和水致变色反应对于飞行员是可见的并且将提供潜在结冰状况的指示。在一些这样的示例中，当飞行器机组人员注意到冰检测器402的热致变色装置和水致变色装置二者中的颜色变化时，飞行器机组人员(例如，飞行员)可以手动启动飞行器100的防结冰系统154。例如，防结冰系统154包括防止机翼106、108结冰/对其除冰的机翼防结冰系统406和防止发动机110、112的发动机进气口结冰/对其除冰的发动机防结冰系统408。附加地，所说明的示例的示例冰检测器402可以安装在飞行器100的现有冰检测系统的典型区域中。因此，在一些示例中，飞行器100可以用冰检测系统400进行改装。

图5是本文公开的可以实施图1的示例冰检测系统102的另一个示例冰检测系统500。例如，所说明的示例的冰检测系统500包括用于实施图1的冰检测器140的冰检测器502和用于实施图1的控制系统146的控制系统504。所说明的示例的冰检测系统500可通信地和/或可操作地耦合到位于例如飞行器100的电子设备舱中的联合控制器506。响应于检测到结冰状况，所说明的示例的冰检测系统500经由联合控制器506启动防结冰系统154(例如，机翼防结冰系统406、发动机防结冰系统408和/或飞行器100的任何其他(一个或更多个)防结冰或结冰保护系统)。

图6是图5的冰检测器502的平面示意视图。参见图6，所说明的示例的冰检测器502包括热致变色装置602和水致变色装置604。所说明的示例的冰检测器502可以用图1的热致变色装置142和水致变色装置144、图2的热致变色装置202和水热致变色装置204或者图3的热致变色装置302和水致变色装置304实施。所说明的示例的热致变色装置602和水致变色装置604从飞行器100的机身表面606(例如，机身104的外表面)延伸。例如，热致变色装置602和水致变色装置604从机身104延伸大约在3英寸和6英寸之间(例如，4英寸)的距离或长度，并且可以彼此横向(例如，垂直地)间隔大约在3英寸到6英寸之间(例如，4英寸)。在一些示例中，可以执行热致变色装置602和水致变色装置604上的局部流场的空气动力学分析，以确定热致变色装置602和水致变色装置604的优选位置和/或长度，使得热致变色装置602和水致变色装置604延伸超过机身104的边界层，以分别感测自由流空气温度和水分(例如，水滴)状况。

为了检测结冰状况和/或启动防结冰系统154，所说明的示例的冰检测系统500包括控制系统504。为了检测或识别热致变色装置602的(一个或更多个)热致变色特性，所说明的示例的冰检测系统500包括第一光学传感器608(例如，颜色传感器、电光传感器、第一光学传感器148)。为了检测或识别水致变色装置604的(一个或更多个)水致变色特性，所说明的示例的冰检测系统500包括第二光学传感器610(例如，颜色传感器、电光传感器、第二光学传感器150)。第一光学传感器608和第二光学传感器610是光电二极管和/或可以检测或感测热致变色装置602和水致变色装置604的颜色的任何其他传感器。例如，所说明的示例的第一光学传感器608包括第一收发器612，以及第二光学传感器包括第二收发器616。

第一光学传感器608朝向热致变色装置602定向。为了感测热致变色装置602的颜色，所说明的示例的第一光学传感器608朝向热致变色装置602发射光束620并接收反射或弹跳离开热致变色装置602并返回到第一光学传感器608的光622。基于热致变色装置602的颜色，反射光将具有变化的波长。例如，如果热致变色装置602感测到自由流空气的温度超过(例如，大于)温度阈值(例如，冰点温度)，则热致变色装置602具有第一颜色(例如，蓝色)。由第一光学传感器608接收的反射光622具有(例如)，与热致变色装置602的第一颜色(例如，蓝色)相关联的波长。如果热致变色装置602感测到自由流空气的温度小于或者等于温度阈值(例如，冰点温度)，则热致变色装置602具有与第一颜色不同的第二颜色(例如，白色)。由第一光学传感器608接收的反射光622具有与热致变色装置602的第二颜色相关联的波长。

第二光学传感器610朝向水致变色装置604定向。为了感测水致变色装置604的颜色，所说明的示例的第二光学传感器610朝向水致变色装置604发射光束624并接收反射或弹跳离开水致变色装置604并返回到第二光学传感器610的光626。基于水致变色装置604的颜色，反射光将具有变化的波长。例如，如果水致变色装置604感测到不超过(例如，小于)水分阈值(例如，指示结冰状况的水分含量)的自由流空气的水分含量，则水致变色装置604具有第三颜色(例如，灰色等)。由第二光学传感器610接收的反射光626具有与水致变色装置604的第三颜色相关联的波长。如果水致变色装置604感测到超过(例如，大于或等于)水分阈值的自由流空气的水分含量，水致变色装置604具有与第三颜色不同的第四颜色(例如，白色)。由第二光学传感器610接收的反射光626具有与水致变色装置604的第四颜色相关联的波长。在所说明的示例中，第一颜色不同于第二颜色、第三颜色和第四颜色，第二颜色不同于第三颜色和第四颜色，第三颜色不同于第四颜色。在一些示例中，第一颜色与第三颜色相同，和/或第二颜色与第四颜色相同。

为了保护第一光学传感器608和第二光学传感器610，第一光学传感器608和第二光学传感器610中的每个包括盖子628。所说明的示例的盖子628由玻璃构成。然而，在其他示例中，盖子628可以由透明材料(例如，塑料、玻璃纤维等)和/或任何其他合适的材料构成，以使第一光学传感器608和第二光学传感器610能够分别监视热致变色装置602和水致变色装置604。盖子628与机身表面606齐平地(例如，向前或向后)安装在热致变色装置602和水致变色装置604附近。盖子628相对于机身表面606齐平地安装，第一光学传感器608和第二光学传感器610以一定角度(例如，在平行和垂直之间)安装，使得它们面向盖子628，第一光学传感器608和第二光学传感器610分别瞄准热致变色装置602和水致变色装置604。附加地，为了防止可能干扰或阻碍第一光学传感器608和第二光学传感器610的盖子628上形成冰或雾，可以对盖子628进行电加热(例如，通过电源162提供的电力)。在一些示例中，为了调整(例如，增加或微调)第一光学传感器608和第二光学传感器610的灵敏度，可以将镜头(例如，滤光器或滤光镜头)放置在相应的第一光学传感器608和第二光学传感器610的前面以进一步衰减相关光谱之外的光。滤光透镜可以直接结合到光学传感器608(或第二光学传感器610)中，或者它可以单独安装在反射光的路径中。除了第一光学传感器608和第二光学传感器610之外，发光二极管(LED)或其他类似的发光装置或灯泡可以安装在第一光学传感器608和第二光学传感器610附近，使得它发射通过盖子628聚焦并朝向热致变色装置602和水致变色装置604的光，作为在夜间或具有减少照明的其他状况下作为视觉辅助。

为了检测来自第一光学传感器608和第二光学传感器610的输出信号，所说明的示例的冰检测系统500包括电子控制器152。所说明的示例的电子控制器152接收来自第一光学传感器608的第一信号(例如，第一信号输出电平)或来自第一光学传感器608的第二信号(例如，第二信号输出电平)，该第一信号表示热致变色装置602具有第一颜色，该第二信号表示热致变色装置602具有第二颜色。同样地，所说明的示例的电子控制器152接收来自第二光学传感器610的第三信号(例如，第三信号输出电平)或来自第二光学传感器610的第四信号(例如，第四信号输出电平)，该第三信号表示水致变色装置604具有第三颜色，该第四信号表示水致变色装置604具有第四颜色。在一些示例中，第一光学传感器608和第二光学传感器610中的每个可以具有一个输出，基于对应的第一光学传感器608和第二光学传感器610的检测的或测量的电压或电流输出电平，其将被检测为“逻辑低”或“逻辑高”信号输出电平。进而，电子控制器152确定存在结冰状况并响应于检测到结冰状况而启动防结冰系统154。

图7是本文公开的可以实施图1的示例冰检测系统102的另一个示例冰检测系统700。所说明的示例的冰检测系统700包括实施图1的冰检测器140的冰检测器702和实施图1的控制系统146的控制系统704。所说明的示例的冰检测系统700可通信地和/或可操作地耦合到联合控制器506。响应于检测到结冰状况，所说明的示例的冰检测系统700启动防结冰系统154(例如，机翼防结冰系统406、发动机防结冰系统408和/或飞行器100的任何其他(一个或更多个)防结冰或结冰保护系统。

图8是图7的冰检测器702的示意视图。参见图8，所说明的示例的冰检测器702定位或安装在飞行器100的机翼108上。具体地，所说明的示例的冰检测器702包括热致变色装置802和水致变色装置804。所说明的示例的热致变色装置802和水致变色装置804是安装或定位在机翼108内的模块。例如，热致变色装置802和水致变色装置804可以是落入在机翼108中形成的切口或开口中的模块。附加地，所说明的示例的热致变色装置802和水致变色装置804相对于机翼108的上表面806齐平安装。换句话说，所说明的示例的热致变色装置802和水致变色装置804形成机翼108的翼型表面和/或空气动力学表面的一部分。

热致变色装置802包括用于容纳第一光学传感器810的壳体808。所说明的示例的第一光学传感器810包括光电二极管812和第一发光二极管(LED)814。第一盖子816将第一光学传感器810包封在壳体808中。所说明的示例的第一盖子816由玻璃(和/或任何其他(例如，耐热)(一种或更多种)透明或清晰材料构成)并且包括在第一盖子816的外表面818上的热致变色材料(例如，物质或层)。第一盖子816的外表面818与机翼108的上表面806齐平。为了检测第一盖子816的(例如，热致变色材料的)颜色，所说明的示例的第一LED 814将光引导朝向第一盖子816，并且光电二极管812接收从第一盖子816反射的光。光电二极管812将表示第一盖子816具有第一颜色的第一输出信号电平(例如，电压或电流)或者将表示第一盖子816具有第二颜色的第二输出信号电平(例如，电压或电流)传送到电子控制器152。第一光学传感器810经由导线832通信地耦合到电子控制器152。

水致变色装置804包括用于容纳第二光学传感器822的壳体820。所说明的示例的第二光学传感器822包括光电二极管824和第二发光二极管(LED)826。第二盖子828将第二光学传感器822包封在壳体820中。所说明的示例的第二盖子828由玻璃(和/或任何其他(例如，耐热)透明或清晰材料构成)并且包括在第二盖子828的外表面830上的水致变色材料(例如，物质或层)。第二盖子828的外表面830与机翼108的上表面806齐平。为了检测第二盖子828的(例如，水致变色材料的)颜色，所说明的示例的第二LED 826将光引导朝向第二盖子828，并且光电二极管824接收从第二盖子828反射的光。光电二极管824将表示第二盖子828具有第三颜色的第一输出信号电平(例如，电压或电流)或者将表示第二盖子828具有第四颜色的第二输出信号电平(例如，电压或电流)传送到电子控制器152。第二光学传感器822经由导线832通信地耦合到电子控制器152。

在所说明的示例中，光电二极管812和824分别直接邻近第一盖子816和第二盖子828(例如，在其下方)定位。因此，不使用附加的硬件或探针(例如，图2的杆或图3的翼型)。这样的配置使得热致变色装置802和水致变色装置804能够直接定位或安装在飞行器100的关键表面(例如，机翼108的前缘116)上，在该关键表面上可能发生积冰而不会影响(例如，改变)关键表面的空气动力学特性或性能。附加地，所说明的示例的冰检测系统700可以耦合到飞行器100的表面，远离机身104(例如，距离机身104大于4英寸的距离)。附加地，在电子控制器152检测到结冰状况之后，经由第一加热器158加热所说明的示例的第一盖子816，以将第一盖子816的热致变色材料复位或返回到待机模式(例如，到大于温度阈值的温度)。经由第二加热器160加热所说明的示例的第二盖子828，以防止在操作期间在第二盖子828上形成冰。

图9是本文公开的可以实施图1的示例冰检测系统102的另一个示例冰检测系统900。所说明的示例的冰检测系统900包括可以实施图1的冰检测器140的冰检测器902和可以实施图1的控制系统146的控制系统904。冰检测器902位于飞行器100的机翼108上，并且控制系统904位于机身104上。所说明的示例的冰检测系统900可通信地和/或可操作地耦合到联合控制器506。响应于检测到结冰状况，所说明的示例的冰检测系统900启动防结冰系统154(例如，机翼防结冰系统406、发动机防结冰系统408和/或飞行器100的任何其他(一个或更多个)防结冰或结冰保护系统。

图10是图9的飞行器100的平面示意视图。参见图10，所说明的示例的冰检测器902定位或安装在飞行器100的机翼108的上表面806(例如，最外表面)上。具体地，所说明的示例的冰检测器902包括热致变色装置1002和水致变色装置1004。所说明的示例的热致变色装置1002和水致变色装置1004是安装或定位在机翼108上的盘形传感器。具体地，热致变色装置1002和水致变色装置1004可以是安装到形成于机翼108的上表面806中的切口或开口中的盘形传感器。例如，热致变色装置1002和水致变色装置1004中的每个可具有在大约1英寸和5英寸之间的直径(例如，2英寸)，以及例如，可以横向(例如，水平地)分开大约在3英寸和6英寸之间(例如，4英寸)的距离。在一些示例中，通过涂刷机翼108的上表面806上的盘形传感器而形成热致变色装置1002和水致变色装置1004。附加地，所说明的示例的热致变色装置1002和水致变色装置1004是相对于机翼108的上表面806齐平安装的。换句话说，所说明的示例的热致变色装置1002和水致变色装置1004形成机翼108的翼型表面和/或空气动力学表面(例如，上表面806)的一部分。

所说明的示例的控制系统904基本上类似于图5和图6的控制系统504。所说明的示例的控制系统904包括第一光学传感器608，其朝向热致变色装置1002定向(例如投射)，以检测热致变色装置1002的颜色特性；以及第二光学传感器610，其朝向水致变色装置1004定向(例如投射)以检测水致变色装置1004的颜色特性。在所说明的示例中，第一光学传感器608和第二光学传感器610与机身104齐平安装并且通信地耦合到电子控制器152。因此，在图9和图10的示例中，冰检测器902和控制系统904二者都相对于飞行器100的外表面(例如，机身表面606和上表面806)齐平安装。

冰检测系统102、400、500、700和900的前述示例可以与飞行器一起使用。尽管上面公开的示例冰检测系统中是每个具有某些特征，但是应该理解的是，一个示例的特定特征不必仅与该示例一起使用。相反，除了那些示例的任何其他特征之外或代替这些任何其他特征，上述和/或附图中描绘的任何特征可以与任何示例组合。一个示例的特征与另一个示例的特征不相互排斥。相反，本发明的范围涵盖任何特征的任何组合。在一些示例中，根据本公开的教导公开的冰检测系统可以具有本文公开的冰检测系统102、400、500、700和900的组合。附加地，飞行器可具有本文公开的冰检测系统102、400、500、700和900中的一个或更多个。

图11是图1、图6和图8的电子控制器152的示意说明。所说明的示例的电子控制器152包括示例热致变色装置监视器1102、示例水致变色装置监视器1104、示例结冰状况检测器1106、示例警报输出确定器(determiner)1108、示例防结冰系统启动器(activator)1110和示例加热器控制器1112。在一些示例中，示例热致变色装置监视器1102、示例水致变色装置监视器1104、示例结冰状况检测器1106、示例警报输出确定器1108、示例防结冰系统启动器1110和示例加热器控制器1112经由通信总线1114进行通信。

所说明的示例的示例热致变色装置监视器1102监视或检测热致变色装置142、202、302、602、802、1002的颜色(例如，颜色的变化)。为了监视或检测热致变色装置142、202、302、602、802、1002的颜色(例如，颜色改变)，所说明的示例的热致变色装置监视器1102可通信地耦合到第一光学传感器148、608。例如，所说明的示例的热致变色装置监视器1102接收来自第一光学传感器148、608的第一输出信号，或接收来自第一光学传感器148、608的第二输出信号，该第一输出信号表示热致变色装置142、202、302、602、802、1002具有第一颜色(例如，蓝色)，该第二输出信号表示热致变色装置142、202、302、602、802、1002具有与第一颜色不同的第二颜色(例如，白色)。例如，第一输出信号和/或第一颜色可以指示(例如，自由流空气的)温度超过(例如，大于)温度阈值，以及第二输出信号和/或第二颜色可以指示温度不超过(例如，小于或等于)温度阈值。在一些示例中，第一输出信号是逻辑“1”信号(例如，温度超过温度阈值)，第二输出信号是逻辑“0”信号(例如，温度不超过温度阈值)。在一些示例中，第一光学传感器148、608可以提供表示热致变色装置142、202、302、602、802、1002具有第一颜色的第一模拟输出信号(例如，0伏特和1伏特之间的电压等)和表示热致变色装置142、202、302、602、802、1002具有第二颜色的第二模拟信号(例如，2伏特和5伏特之间的电压等)。在一些示例中，电子控制器152可以包括模数(A/D)转换器，以将模拟信号转换为数字信号，用于由结冰状况检测器1106、警报输出确定器1108和/或更一般地由电子控制器152进行处理。

所说明的示例的示例水致变色装置监视器1104监视或检测水致变色装置144、204、304、604、804、1004的颜色(例如，颜色变化)。为了监视或检测水致变色装置144、204、304、604、804、1004颜色(例如，颜色变化)，所说明的示例的水致变色装置监视器1104通信地耦合到第二光学传感器150、610。例如，所说明的示例的水致变色装置监视器1104接收来自第二光学传感器150、610的第一输出信号(例如，第三信号)或接收来自第二光学传感器150、610的第二输出信号(例如，第四信号)，该第一输出信号表示水致变色装置144、204、304、604、804、1004)具有第一颜色(例如，第三颜色，灰色等)，该第二输出信号表示水致变色装置144、204、304、604、804、1004具有与第一颜色不同的第二颜色(例如，第四颜色，白色等)。例如，第一输出信号和/或第一颜色可以指示水或水分积累不超过(例如，小于)水分阈值，并且第二输出信号和/或第二颜色可以指示水或水分积累超过(例如，大于或等于)水分阈值。在一些示例中，第一输出信号是逻辑“0”信号(例如，水分水平不超过水分阈值)并且第二输出信号是逻辑“1”信号(例如，水分水平超过水分阈值)。在一些示例中，来自第二光学传感器150、610的第一和第二输出信号可以是模拟信号。例如，第二光学传感器150、610可以提供表示水致变色装置144、204、304、604、804、1004具有第一颜色的第一模拟输出信号(例如，0伏特和1伏特之间的电压等)和表示水致变色装置144、204、304、604、804、1004具有第二颜色的第二模拟信号(例如，2伏特和5伏特之间的电压等)。在一些示例中，电子控制器152可以包括模数(A/D)转换器，以将模拟信号转换为数字信号，以用于由结冰状况检测器1106、警报输出确定器1108和/或更一般地由电子控制器152进行处理。

结冰状况检测器1106通信地耦合到热致变色装置监视器1102和水致变色装置监视器1104。所说明的示例的结冰状况检测器1106基于由热致变色装置监视器1102和水致变色装置监视器1104接收来自对应的第一光学传感器148、608和第二光学传感器150、610的输出信号来确定是否存在结冰状况。例如，结冰状况检测器1106(例如，通过与(AND)门)比较由热致变色装置监视器1102和水致变色装置监视器1104接收的输出信号以确定是否存在结冰状况。在一些示例中，结冰状况检测器1106是与逻辑门。

响应于热致变色装置监视器1102检测到来自第一光学传感器148、608的第二输出信号(例如，表示温度小于或等于温度阈值(例如，32℉))以及水致变色装置监视器1104检测到来自第二光学传感器150、610的第二信号(例如，表示水分大于或等于水分阈值)，所说明的示例的结冰状况检测器1106检测到结冰状况。因此，响应于热致变色装置监视器1102检测到温度小于或等于温度阈值并且水分水平大于或等于水分阈值两者，所说明的示例的结冰状况检测器1106检测到结冰状况。

响应于热致变色装置监视器1102接收到来自第一光学传感器148、608的指示温度大于阈值温度的第一输出信号或水致变色装置监视器1104接收到来自第二光学传感器150、610的指示水分水平小于或等于水分阈值的第一输出信号中的至少一个，所说明的示例的结冰状况检测器1106检测到不存在结冰状况。附加地，响应于热致变色装置监视器1102接收到来自第一光学传感器148、608的指示温度小于或等于阈值温度的第二输出信号以及水致变色装置监视器1104接收到来自第二光学传感器150、610的指示水分水平小于或等于水分阈值的第一信号，所说明的示例的结冰状况检测器1106检测到不存在结冰状况。

所说明的示例的结冰状况检测器1106响应于检测到结冰状况输出第一信号(例如，逻辑信号“1”，2伏和5伏之间的电压等)或响应于检测到非结冰状况输出与第一信号不同的第二信号(例如，逻辑信号“0”，0到1伏之间的电压等)。结冰状况检测器1106将第一信号或第二信号传送到防结冰系统启动器1110、警报输出确定器1108和/或加热器控制器1112中的至少一个。

所说明的示例的防结冰系统启动器1110接收来自结冰状况检测器1106的第一信号(例如，第一信号输出电平)或第二信号(例如，第二信号输出电平)。响应于接收到来自结冰状况检测器1106的第一信号(例如，表示结冰状况)，防结冰系统启动器1110致使或命令结冰保护系统(例如，防结冰系统154)启动。响应于接收到来自结冰状况检测器1106的第二信号(例如，表示非结冰状况)，防结冰系统启动器1110致使或命令结冰保护系统停用。例如，防结冰系统启动器1110可以通信地耦合到飞行器100的防结冰系统154。在一些示例中，防结冰系统启动器1110经由结冰状况检测器1106实施。

所说明的示例的警报输出确定器1108接收来自结冰状况检测器1106的第一信号(例如，第一信号输出电平)或第二信号(例如，第二信号输出电平)。响应于接收到来自结冰状况检测器1106的第一信号(例如，表示结冰状况)，警报输出确定器1108致使或命令警报装置156启动(例如，打开警报)。响应于接收到来自结冰状况检测器1106的第二信号(例如，表示非结冰状况)，警报输出确定器1108致使或命令警报装置156停用(例如，关闭或停止发出警报)。例如，警报输出确定器1108可以通信地耦合到警报装置156。在一些示例中，警报输出确定器1108经由结冰状况检测器1106实施。

所说明的示例的加热器控制器1112接收来自结冰状况检测器1106的第一信号(例如，第一信号输出电平)或第二信号(例如，第一信号输出电平)。响应于接收到来自结冰状况检测器1106的第一信号(例如，表示结冰状况)，加热器控制器致使或命令与热致变色装置142、202、302、602、802、1002相关联的第一加热器158启动。响应于接收到来自结冰状况检测器1106的第二信号(例如，表示非结冰状况)，加热器控制器1112致使或命令与热致变色装置142、202、302、602、802、1002相关联的第一加热器158停用(例如，关闭)。在一些示例中，加热器控制器1112命令与水致变色装置144、204、304、604、804、1004相关联的第二加热器160在冰检测系统102、500、700、900被启动时启动。在一些示例中，加热器控制器1112确定器经由结冰状况检测器1106实施。

在一些示例中，电子控制器152经由冰检测系统102、500、700、900确定是否持续和/或以其他方式继续监视冰状况。例如，电子控制器152可以基于用户输入确定停止监视冰检测系统102、500、700、900，接收来自与冰检测系统102、500、700、900等通信地耦合的传感器的连续通信(例如，通信心跳式信号、传感器信息等)。

而图11中说明了实施图1、图6、图8和图10的电子控制器152的示例方式，图11中说明的元件、过程和/或装置中的一个或更多个可以被组合、划分、重新布置、省略、消除和/或以任何其他方式实施。此外，示例热致变色装置监视器1102、示例水致变色装置监视器1104、示例结冰状况检测器1106、示例防结冰系统启动器1108、示例警报输出确定器1110、示例加热器控制器1112和/或更一般地图1的示例电子控制器152可以通过硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实施。因此，例如，任何示例热致变色装置监视器1102、示例水致变色装置监视器1104、示例结冰状况检测器1106、示例防结冰系统启动器1108、示例警报输出确定器1110、示例加热器控制器1112和/或者更一般地示例电子控制器152中的任何一个可以由一个或更多个模拟或数字电路、逻辑电路、(一个或更多个)可编程处理器、(一个或更多个)可编程控制器、(一个或更多个)图形处理单元((一个或更多个)GPU)、(一个或更多个)数字信号处理器((一个或更多个)DSP)、(一个或更多个)专用集成电路((一个或更多个)ASIC)、(一个或更多个)可编程逻辑装置((一个或更多个)PLD)和/或(一个或更多个)现场可编程逻辑装置((一个或更多个)FPLD)。当阅读本专利的任何设备或系统权利要求以涵盖纯软件和/或固件实施方式时，示例热致变色装置监视器1102、示例水致变色装置监视器1104、示例结冰状况检测器1106、示例防结冰系统启动器1108、示例警报输出确定器1110、示例加热器控制器1112中的至少一个(一些)在此被明确定义为包括非暂时性计算机可读存储装置或存储盘，诸如存储器、数字通用盘(DVD)、光盘(CD)、蓝光光盘等，包括软件和/或固件。此外，除了图11中所说明的元件、过程和/或装置或者代替图11中所说明的元件、过程和/或装置，图1、图6、图8和图10的示例电子控制器152可以包括的一个或更多个元件、过程和/或装置，和/或可以包括任何或所有说明的元件、过程和装置中的一个以上。如本文中所使用的，短语“在通信中”，包括其变体，包含直接通信和/或通过一个或更多个中间组件的间接通信，并且不需要直接物理(例如，有线)通信和/或持续通信，而是附加地，其进一步包括以周期性间隔、调度间隔、非周期性间隔和/或一次性事件的选择性通信。

电子控制器152可以使用一个或更多个处理平台(例如，图13的处理平台1300)、一个或更多个逻辑电路(例如，图14的控制电路1400)和/或其组合实施。

图12中示出了表示用于实施图11的电子控制器152的示例硬件逻辑、机器可读指令、硬件实施的状态机和/或其任何组合的流程图。机器可读指令可以是可执行程序或可执行程序的一部分，用于由计算机处理器(诸如下面结合图13讨论的示例处理器平台1300中示出的处理器1312)执行。该程序可以体现在存储在非暂时性计算机可读存储介质(诸如CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、DVD、蓝光盘)或与处理器1312相关联的存储器上的软件中，但是，整个程序和/或其部分可以替代地由除处理器1312之外的装置执行和/或体现在固件或专用硬件中。此外，尽管参考图12中所说明的流程图描述了示例程序，可以替代地使用实施电子控制器152的许多其他方法。例如，可以改变块的执行顺序和/或可以改变、消除或组合所描述的块中的一些。附加地或替代地，可以由被构造成在不执行软件或固件的状况下执行相应的操作的一个或更多个硬件电路(例如，分立和/或集成的模拟和/或数字电路、FPGA、ASIC、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)实施任何或所有块。

如上所述，图12的示例过程可以使用存储在非暂时性计算机和/或机器可读介质(诸如硬盘驱动器、闪存、只读存储器、压缩磁盘、数字通用磁盘、高速缓存、随机存取存储器和/或任何其他存储装置或存储磁盘)上的可执行指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实施，其中信息被存储任何持续时间(例如，对于延长的时间段、永久地、对于简短的实例、用于临时缓冲和/或用于高速缓存信息)。如本文中所使用的，术语非暂时性计算机可读介质明确地定义为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储盘并且排除传播信号并排除传输介质。

“包括”和“包含”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此，每当权利要求采用任何形式的“包括”或“包含”(例如，包括、包含、包括有、包含有、具有等)作为前言或在任何种类的权利要求叙述中时，应理解为可以存在附加元素、术语等，而不落在相应的权利要求或叙述的范围之外。如本文中所使用的，当短语“至少”被用作例如权利要求的前序中的过渡术语时，它以与术语“包括”和“包含”是开放式的相同的方式是开放式的。术语“和/或”当例如以诸如A、B和/或C的形式使用时指代A、B、C的任何组合或子集，诸如(1)单独的A，(2)单独的B，(3)单独的C，(4)A和B，(5)A和C，(6)B和C，(7)A和B以及C。

当电子控制器152启动水致变色装置加热器时，图12的方法开始(框1202)。例如，电子控制器152的加热器控制器1112向第二加热器160提供信号以致使第二加热器160启动以向水致变色装置144、204、304、604、804、1004提供热量。

电子控制器152监视热致变色装置142、202、302、602、802、1002以检测热致变色装置142、202、302、602、802、1002的颜色变化(框1204)。例如，为了监视热致变色装置142、202、302、602、802、1002，热致变色装置监视器1102接收来自第一光学传感器148、608的指示热致变色装置142、202、302、602、802、1002具有第一颜色的第一信号(例如，第一信号输出电平)或者来自第一光学传感器148、608的指示热致变色装置142、202、302、602，802、1002具有第二颜色的第二信号(例如，第二信号输出电平)。

电子控制器152检测热致变色装置142、202、302、602、802、1002的颜色变化(框1206)。例如，当热致变色装置监视器1102接收到来自第一光学传感器148、608的第一输出信号(例如第一信号输出电平)时，电子控制器152确定没有发生颜色变化(例如，热致变色装置142、202、302、602、802、1002具有第一颜色)。相反，当热致变色装置监视器1102接收到来自第一光学传感器148、608的第二输出信号(例如，第二信号输出电平)时，电子控制器152确定已发生热致变色装置142、202、302、602、802、1002的颜色变化(例如，热致变色装置142、202、302、602、802、1002具有第二颜色)。如果在框1206处电子控制器152没有检测到热致变色装置142、202、302、602、802、1002的颜色变化(例如，热致变色装置142、202、302、602、802、1002具有第一颜色)，该过程1200返回到框1204。

电子控制器152还监视水致变色装置144、204、304、604、804、1004以检测水致变色装置144、204、304、604、804、1004的颜色变化(框1208)。例如，为了监视水致变色装置144、204、304、604、804、1004，水致变色装置监视器1104接收来自第二光学传感器150、610的指示水致变色装置144、204、304、604、804、1004具有第一颜色的第一信号(例如，第一信号输出电平)或来自第二光学传感器150、610的指示水致变色装置144、204、304、604，804、1004具有第二颜色的第二信号(例如，第二信号输出电平)。

电子控制器152检测水致变色装置144、204、304、604、804、1004的颜色变化(框1210)。例如，当水致变色装置监视器1104接收到来自第二光学传感器150、610的第一输出信号(例如，第一信号输出电平)时，电子控制器152没有检测到颜色变化(例如，当水致变色装置144、204、304、604、804、1004具有第一颜色时)。当水致变色装置监视器1104接收到来自第二光学传感器150、610的第二输出信号(例如，第二信号输出电平)时，电子控制器152确定水致变色装置144、204、304、604、804、1004的颜色变化(例如，水致变色装置144、204、304、604、804、1004具有第二颜色)。

如果在框1206处，电子控制器152未检测到热致变色装置142、202、302、602、802、1002的颜色变化(例如，热致变色装置142、202、302、602、802、1002具有第一颜色)和/或如果在框1210处，电子控制器152未检测到水致变色装置144、204、304、604、804、1004的颜色变化(例如，水致变色装置144、204、304、604、804、1004具有第一颜色)，则电子控制器152确定未检测到结冰状况(框1212)。电子控制器152停用警报装置156(框1214)和/或停用防结冰系统154(框1216)。

如果在框1206处，电子控制器152检测到热致变色装置142、202、302、602、802、1002的颜色变化，并且如果在框1210处，电子控制器152检测到水致变色装置144、204、304、604、804、1004的颜色变化，则电子控制器152检测到结冰状况(框1218)。作为响应，电子控制器152启动警报装置156(框1220)并启动防结冰系统154(框1222)。

附加地，当检测到结冰状况时，电子控制器152启动热致变色装置加热器以将热致变色装置142、202、302、602、802、1002恢复为原色或初始颜色(框1224)。例如，加热器控制器1112提供信号以启动(例如，开启)与热致变色装置142、202、302、602、802、1002相关联的第一加热器158。在热致变色装置加热器被启动之后，电子控制器152监视热致变色装置142、202、302、602、802、1002以检测热致变色装置142、202、302、602、802、1002的颜色变化(框1226)(例如，热致变色装置142、202、302、602、802、1002的第一颜色)。如果电子控制器152没有检测到热致变色装置142、202、302、602、802、1002的颜色变化(例如，热致变色装置142、202、302、602、802、1002具有第二颜色)(框1228)，则过程返回到框1226。如果在框1226处，电子控制器152检测到热致变色装置142、202、302、602、802、1002的颜色变化(例如，热致变色装置142、202、302、602、802、1002具有第一颜色)，则电子控制器152停用热致变色装置加热器(框1230)。例如，加热器控制器1112发出信号以停用(例如，关闭)第一加热器158。

图13是被构造为执行图12的指令以实施图11的电子控制器152的示例处理器平台1300的框图。处理器平台1300可以是例如服务器、个人计算机、工作站、自学习机器(例如，神经网络)、移动装置(例如，蜂窝电话、智能电话、诸如iPad^TM之类的平板电脑)、个人数字助理(PDA)、因特网应用或任何其他类型的计算装置。

所说明的示例的处理器平台1300包括处理器1312。所说明的示例的处理器1312是硬件。例如，处理器1312可以由来自任何期望的系列或制造商的一个或更多个集成电路、逻辑电路、微处理器、GPU、DSP或控制器实施。硬件处理器可以是基于半导体的(例如，基于硅的)装置。在该示例中，处理器实施示例热致变色装置监视器1102、示例水致变色装置监视器1104、示例结冰状况检测器1106、示例警报输出确定器1108、示例防结冰系统启动器1110和示例加热器控制器1112。

所说明的示例的处理器1312包括本地存储器1313(例如，高速缓存)。所说明的示例的处理器1312经由总线1318与包括易失性存储器1314和非易失性存储器1316的主存储器通信。易失性存储器1314可以由同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、

动态随机存取存储器

和/或任何其他类型的随机存取存储器装置实施。非易失性存储器1316可以由闪存和/或任何其他期望类型的存储器装置实施。对主存储器1314、1316的访问由存储器控制器控制。

所说明的示例的处理器平台1300还包括接口电路1320。接口电路1320可以由任何类型的接口标准实施，诸如以太网接口、通用串行总线(USB)、

接口、近场通信(NFC)接口、ARINC 429总线或其他ARINC总线和/或PCI Express接口。

在所说明的示例中，一个或更多个输入装置1322连接到接口电路1320。(一个或更多个)输入装置1322允许用户将数据和/或命令输进处理器1312中。(一个或更多个)输入装置可以通过例如音频传感器、麦克风、相机(静止的或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、跟踪板、轨迹球、等点(isopoint)和/或语音识别系统来实施。在一些示例中，输入装置1322包括第一光学传感器148、608和第二光学传感器150、610。

一个或更多个输出装置1324还连接到所说明的示例的接口电路1320。输出装置1324可以例如通过显示装置(例如，发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、阴极射线管显示器(CRT)、平面转换(IPS)显示器、触摸屏等)、触觉输出装置和/或扬声器实施。因此，所说明的示例的接口电路1320通常包括图形驱动器卡、图形驱动器芯片和/或图形驱动器处理器。在一些示例中，输出装置1324包括警报装置156、第一加热器158、第二加热器160和防结冰系统154。

所说明的示例的接口电路1320还包括通信装置，诸如发送器、接收器、收发器、调制解调器、住宅网关、无线接入点和/或网络接口，以经由网络1326促进与外部机器(例如，任何种类的计算装置)的数据交换。通信可以经由例如以太网连接、数字用户线(DSL)连接、电话线连接、同轴电缆系统、卫星系统、直线对传式(line-of-site)无线系统、蜂窝电话系统等。

所说明的示例的处理器平台1300还包括用于存储软件和/或数据的一个或更多个大容量存储装置1328。这种大容量存储装置1328的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、压缩盘驱动器、蓝光盘驱动器、独立磁盘冗余阵列(RAID)系统和数字通用盘(DVD)驱动器。

图12的机器可执行指令1332可以存储在大容量存储装置1328中、易失性存储器1314中、非易失性存储器1316中和/或可移动的非暂时性计算机可读存储介质(诸如CD或DVD)上。

图14是可以实施图11的电子控制器152的示例控制电路1400的示意说明。所说明的示例的控制电路1400包括与门1402(例如，AND运算器)，其从对应的第一光学传感器1408和第二光学传感器1410接收输入信号1404、1406。具体地，电源160(例如，来自飞行器100)向第一光学传感器1408和第二光学传感器1410提供电压1412(例如，5伏)。第一电阻器1414(例如，下拉电阻器)将第一光学传感器1408耦合到地1416，第二电阻器1418(例如，下拉电阻器)将第二光学传感器1410耦合到地1416。

在操作中，当第一光学传感器1408(例如，第一开关、第一光学传感器148、608、光电二极管等)感测到热致变色装置(例如，热致变色装置142、202、302、602、802、1002)的第一波长(例如，第一颜色)时，第一光学传感器1408防止或限制流向第一节点1422的电流。进而，与门1402的第一门(gate)1424未感测到电压1412。在一些这样的示例中，由第一门1424感测的电压可忽略不计(例如，在0伏特和1伏特之间)。当第一光学传感器1408感测到热致变色装置142、202、302、602、802、1002的第二波长(例如，第二颜色)时，第一光学传感器1408允许电流通过第一光学传感器1408到达第一节点1422，该电流由与门1402的第一门1424接收或感测。在一些这样的示例中，与门1402的第一门1424接收或感测逻辑电平高电压1412(例如，5伏)。

同样地，当第二光学传感器1410(例如，第二开关、第二光学传感器150、610、光电二极管等)感测到水致变色装置(例如，水致变色装置144、204、304、604、804、1004)的第一波长(例如，第一颜色)时，第二光学传感器1410防止电流流到第二节点1426。进而，与门1402的第二门1428不接收或感测电压1412。在一些这样的示例中，由第二门1428感测的电压可忽略不计(例如，在0伏特和1伏特之间)。当第二光学传感器1410感测到水致变色装置144、204、304、604、804、1004的第二波长(例如，第二颜色)时，第二光学传感器1410允许电流通过第二光学传感器1410到达第二节点1426，该电流由与门1402的第二门1428接收或感测。在一些这样的示例中，与门1402的第二门1428接收或感测电压1412(例如，5伏)。当第一门1424和第二门1428都感测到逻辑电平高电压1412(例如，5伏)时，与门1402检测到结冰状况并生成结冰状况信号1430(例如，电压1412)。

基于来自第一光学传感器1408和第二光学传感器1410的输入和用于检测结冰状况的输出(例如，结冰状况信号1430)，可以使用例如对应于真值表的任何逻辑门实施所说明的示例的控制电路1400。例如，使用诸如生成和分析卡诺(Karnaugh)图、执行布尔(Boolean)代数等的真值表转换方法，可以生成示例布尔表达式以表示代表来自第一光学传感器1408和第二光学传感器1410的输入以及与检测的结冰状况或非结冰状况对应的输出的真值表中的关系。在图14的所说明的示例中，控制电路1400由与门1402实现。所说明的示例的与门1402表示布尔运算符，其基于来自第一光学传感器1408和第二光学传感器1410的输入生成输出(例如，检测的结冰状况)。然而，在其他示例中，控制电路可以由其他布尔运算符(例如，与非门等)表示。

示例1.一种冰检测系统，其包括用于相对于温度阈值感测自由流空气的温度的热致变色装置，以及用于相对于水分阈值感测自由流空气中的水分量的水致变色装置。控制器响应于热致变色装置感测到小于或等于温度阈值的温度以及水致变色装置感测到超过水分阈值的水分量而检测结冰状况。

示例2.根据示例1所述的系统，其中控制器接收来自热致变色装置的第一输出信号或第二输出信号中的至少一个，以及来自水致变色装置的第三输出信号或第四输出信号中的至少一个。

示例3.根据示例1-2中任一个所述的系统，其中热致变色装置被配置为响应于感测到超过温度阈值的温度而具有第一颜色，并且响应于感测到不超过温度阈值的温度而具有与第一颜色可区分的第二颜色。

示例4.根据示例1-3中任一项所述的系统，其中水致变色装置被配置成响应于感测到不超过水分阈值的水分量而具有第三颜色，并且响应于感测到超过水分阈值的水分量而具有与第三颜色可区分的第四颜色。

示例5.根据示例1-4中任一项所述的系统，其中热致变色装置包括被配置为区分第一颜色和第二颜色的第一光学传感器，并且水致变色装置包括被配置为区分第三颜色和第四颜色的第二光学传感器。

示例6.根据示例1-5中任一项所述的系统，其中第一光学传感器响应于检测到第一颜色而提供第一输出信号和响应于检测到第二颜色而提供第二输出信号，以及第二光学传感器响应于检测到第三颜色而提供第三输出信号和响应于检测到第四颜色而提供第四输出信号。

示例7.根据示例1-6中任一项所述的系统，其中热致变色装置包括涂有热致变色材料的飞行器的关键表面的第一部分，以及涂有水致变色材料的关键表面的第二部分。

示例8.根据示例1-7中任一项所述的系统，其中水致变色装置或热致变色装置中的至少一个具有翼型形状。

示例9.根据示例1-8中任一项所述的系统，其中热致变色装置是涂有热致变色材料的第一探针，并且水致变色装置是涂有水致变色材料的第二探针。

示例10.根据示例1-9中任一项所述的系统，其中控制器响应于检测到结冰状况而引起飞行器的防结冰系统的启动。

示例11.一种用于检测结冰状况的方法，其包括识别热致变色装置的第一颜色或第二颜色，第一颜色对应于大于温度阈值的空气温度，以及第二颜色对应于小于或等于温度阈值的空气温度；识别水致变色装置的第三颜色或第四颜色，第三颜色对应于不超过水分阈值的水分量，以及第四颜色对应于超过水分阈值的水分量；并且响应于识别第二颜色和第四颜色确定结冰状况。

示例12.根据示例11所述的方法，其进一步包括响应于检测到结冰状况而启动防结冰系统。

示例13.根据示例11-12中任一项所述的方法，其进一步包括接收来自与热致变色装置相关联的第一光电二极管的第一信号输出或第二信号输出中的至少一个，第一信号输出表示热致变色装置具有第一颜色，第二信号输出表示热致变色装置具有第二颜色。

示例14.根据示例11-13中任一项所述的方法，其进一步包括接收来自与水致变色装置相关联的第二光电二极管的第三信号输出或第四信号输出中的至少一个，第三输出信号表示水致变色装置具有第三颜色，以及第四信号输出表示水致变色装置具有第四颜色。

示例15.根据示例11-14中任一项所述的方法，其进一步包括响应于识别热致变色装置具有第一颜色或水致变色装置具有第三颜色，确定存在非结冰状况。

示例16.一种无形的计算机可读介质，其包括指令，该指令在被执行时使机器进行以下操作：识别热致变色装置的第一颜色或第二颜色，第一颜色对应于空气温度大于温度阈值并且第二颜色对应于空气温度小于或等于温度阈值；识别水致变色装置的第三颜色或第四颜色，第三颜色对应于水分量不超过水分阈值，第四颜色对应于水分量超过水分阈值；并且响应于识别第二颜色和第四颜色确定结冰状况。

示例17.根据示例16所述的计算机可读介质，其进一步包括指令，该指令在被执行时使机器进行以下操作：接收来自与热致变色装置相关联的第一光电二极管的第一信号输出或者来自第一光电二极管的第二信号输出，该第一信号输出表示热致变色装置具有第一颜色，该第二信号输出表示热致变色装置具有第二颜色。

示例18.根据示例16-17中任一项所述的计算机可读介质，其进一步包括指令，该指令在被执行时使得机器进行以下操作：接收来自与水致变色装置相关联的第二光电二极管的第三信号输出或者来自第二光电二极管的第四信号输出，该第三信号输出表示水致变色装置具有第三颜色，该第四信号输出表示热致变色装置具有第四颜色。

示例19.根据示例16-18中任一项所述的计算机可读介质，其进一步包括指令，该指令在被执行时使机器响应于检测到结冰状况而启动防结冰系统。

示例20.根据示例16-18中任一项所述的计算机可读介质，其进一步包括指令，该指令在被执行时使机器响应于检测到结冰状况而启动与热致变色装置相关联的加热器。

尽管本文已经公开了某些示例方法、设备和制品，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，该专利覆盖了完全落入本专利权利要求范围内的所有方法、设备和制品。

Claims (12)

1.一种用于飞行器(100)的冰检测系统(102)，所述系统(102)包括：

热致变色装置(142、202、302、602、802、1002、1102)，用于相对于温度阈值感测自由流空气的温度；

水致变色装置(144、1104)，用于相对于水分阈值感测所述自由流空气中的水分量；以及

控制器(152、506)，响应于所述热致变色装置(142)感测到小于或等于所述温度阈值的温度和所述水致变色装置(144、1104)感测到超过所述水分阈值的水分量而检测结冰状况。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器(152、506)接收来自所述热致变色装置(142)的第一输出信号或第二输出信号中的至少一个，以及来自所述水致变色装置(144、1104)的第三输出信号或第四输出信号中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述热致变色装置(142)被配置为响应于感测到超过所述温度阈值的温度而具有第一颜色，并且响应于感测到不超过温度阈值的温度而具有与所述第一颜色可区分的第二颜色。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述水致变色装置(144、1104)被配置为响应于感测到不超过所述水分阈值的水分量而具有第三颜色，并且响应于感测到超过所述水分阈值的水分量而具有与所述第三颜色可区分的第四颜色。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述热致变色装置(142)包括被配置成区分所述第一颜色和所述第二颜色的第一光学传感器(608)，并且所述水致变色装置(144、1104)包括被配置为区分所述第三颜色和所述第四颜色的第二光学传感器(610)。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述第一光学传感器(608)响应于检测到所述第一颜色而提供所述第一输出信号和响应于检测到所述第二颜色而提供所述第二输出信号，以及第二光学传感器(610)响应于检测到所述第三颜色而提供所述第三输出信号和响应于检测到所述第四颜色而提供所述第四输出信号。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统，其中所述热致变色装置(142)包括涂有热致变色材料的飞行器(100)的关键表面的第一部分，以及涂有水致变色材料的所述关键表面的第二部分。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述水致变色装置(144、1104)或所述热致变色装置(142)中的至少一个具有翼型形状。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述热致变色装置(142)是涂有热致变色材料的第一探针，并且所述水致变色装置(144、1104)是涂有水致变色材料的第二探针。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述控制器(152、506)响应于检测到结冰状况而引起所述飞行器的防结冰系统(154)的启动。

11.一种用于检测飞行器(100)的结冰状况的方法，所述方法包括：

识别热致变色装置的第一颜色或第二颜色，所述第一颜色对应于大于温度阈值的空气温度，以及所述第二颜色对应于小于或等于所述温度阈值的所述空气温度；

识别水致变色装置的第三颜色或第四颜色，所述第三颜色对应于不超过水分阈值的水分量，以及所述第四颜色对应于超过所述水分阈值的水分量；

响应于识别所述第二颜色和所述第四颜色确定结冰状况；以及

响应于检测到所述结冰状况，启动防结冰系统(154)。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括接收来自与所述热致变色装置相关联的第一光电二极管的第一信号输出或第二信号输出中的至少一个，所述第一信号输出表示所述热致变色装置(142)具有所述第一颜色，所述第二信号输出表示所述热致变色装置(142)具有所述第二颜色。

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