CN111605723A - 在外部测量装置与内部单元之间提供有柔性电路通信系统的移动机器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及在外部测量装置与内部单元之间提供有柔性电路通信系统的移动机器。本发明的主题是一种移动机器，包括具有至少一个门(12)的机身，在该移动机器内部定位有用于处理由安装在所述机身外部的至少一个测量装置进行的测量的单元。所述处理单元与所述测量装置之间的用于通信的系统包括柔性电路(28)，该柔性电路至少部分平坦地在所述门(12)与开口(16)的边沿(18)之间贴附在门拐角中，该开口形成在与所述门相关联的机身中，且所述柔性电路的一个端部，即所述内端部(30)位于所述机身(8)的内部，且该柔性电路的另一外端部(32)位于外部。由于柔性电路使得能够经由门的开口穿过机身的壁，因此避免了对飞行器进行实质性修改的需要。

Description

在外部测量装置与内部单元之间提供有柔性电路通信系统的 移动机器

技术领域

本申请涉及一种用于通过定位在移动机器的外表面上的测量装置将通信信号传输至位于该移动机器内部的处理单元的系统。其可以涉及其他类型的信号，例如来自用于为外部测量装置提供电力的内部电源单元的电源信号。

背景技术

本发明尤其涉及车辆领域，并且更具体地涉及在飞行器、尤其是运输用飞行器的飞行测试期间使用的测量装置。在测试持续时间内，测量装置通常临时附接至飞行器的外表面，例如附接至机翼表面。根据要监测的参数选择装置的位置。所测量的数据必须传输至位于飞行器内部的处理单元，通常是在机舱的内部。通信系统需要大量的配线以将测量数据传输至处理单元，并且需要对飞行器进行大量的修改，以为配线提供馈通，从而允许该配线从外部连接至内部处理单元。

从2017年5月12日提交的专利申请FR1754171中，使用无线技术的通信系统是已知的。这种系统需要使用专门用于无线技术的模块，需要根据所需范围安装天线和潜在的中继系统，并且通常需要内部电池电源。尽管无线技术系统避免了对飞行器的修改，但这使得通信系统在安装和维护方面都变得更加复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种新颖的通信系统，该通信系统使得能够避免为在外部测量装置与内处理单元之间进行通信而对飞行器进行任何修改。

为此目的，本发明涉及一种移动机器，所述移动机器包括具有至少一个门的机身，在所述移动机器内部定位有用于处理由安装在所述机身外部的至少一个测量装置进行的测量的单元，其特征在于，所述处理单元与所述测量装置之间的用于通信的系统包括柔性电路，所述柔性电路至少部分平坦地在所述门与开口的边沿之间贴附在门拐角中，所述开口形成在与所述门相关联的机身中，并且所述柔性电路的一个端部，即所述内端部位于所述机身的内部，并且所述柔性电路的另一外端部位于外部。

以此方式，柔性电路使得可以经由门的开口穿过机身的壁(术语“门”在广义上被理解，如在说明书中将进一步看到的)，从而避免了对移动机器进行实质性修改的需要，同时保留了所提供的所需密封件。

本发明设想了以下单独地或组合地采用的可选特征中的至少一个特征。

所述柔性电路被定位成沿其整个长度平坦、在所述门的两侧上抵靠所述柔性电路所施加的表面。

所述柔性电路可移除地附接至所述机身的外表面、附接至过渡区域并且附接至内部结构的表面。

在所述机身的内部上和外部上设置有两个连接壳体，以直接连接所述柔性电路的端部。

所述柔性电路在所述门拐角的至少一个边缘处包括保护加强件。

所述柔性电路包括用于防雷电的屏蔽物。

在所述门拐角中提供有所述屏蔽物中断的区域。

所述柔性电路包括允许到达所述飞行器的接地点的延伸部。

所述延伸部包括没有绝缘层的区域，并且在所述区域的位置处提供有用于将雷电传导至所述飞行器的接地点的导电桥。

所述一个或多个测量装置定位在所述飞行器的外表面上，并通过有线连接连接至所述柔性电路的外端部。

多个柔性电路分别定位在至少两个不同的门的位置处。

所述移动机器是飞行器。

附图说明

其他目的、特征和优点将从本发明的以下描述中变得明显，该描述仅是通过非限制性示例的方式参照附图提供，在附图中：

[图1]是提供有根据本发明的通信系统的飞行器的局部俯视图；

[图2]是呈处于关闭位置的门的下边沿处的通信系统的截面侧视图的示意性表示；

[图3]是呈从图2所示的门的外部的正视图的示意性表示；

[图4]是呈根据本发明的通信系统的柔性电路的平面俯视图的示意性表示；

[图5]是呈图3的柔性电路中各个层的截面的示意性表示；

[图6]是呈相对于图2的门边沿的不同形状的门边沿的透视图的示意性表示，其中可清楚地看到根据本发明的通信系统的柔性电路所搁置的边缘；

[图7]是呈根据本发明的通信系统的柔性电路的透视图的示意性表示，该柔性电路安装在相对于图2和图6的门边沿的不同形状的门边沿上，并且用虚线突出显示了该门边沿的边缘。

具体实施方式

如图1所展示的，本发明涉及一种用于系统4的通信系统2，以测量用于分析移动机器6的操作的物理参数。研究结果使得可以理解其行为并改善或检查其性能。移动机器可以是任何类型的：测试模型(由于模型周围气流的运动模拟了模型的运动，因此模型被认为是移动的，否则模型被认为是固定的)，或者例如飞行器、火车、客车、货车、汽车等的车辆。贯穿说明书的其余部分，运输用飞行器6的示例将是重点。

例如图1所示的飞行器6包括形成封闭空间的主体8，该主体更普遍地被称为机身。特别是在运输用飞行器中，驾驶舱位于机身的前部部分，并且具有地板11的机舱10(参见图2)位于驾驶舱的后方。术语“前部”和“后部”是参考飞行中的飞行器的移动方向(在图1中用箭头A表示)来使用的。将假设飞行器6搁置在水平地面上，并且任何与地面平行的平面都是水平的，并且任何与地面垂直的平面都是竖直的。参照该竖直方向使用术语“下”和“上”。

如图1至图3所展示的，机身8包括至少两个门12、14。机身8在每个门12、14的位置处具有开口16，该开口的竖直边沿具有例如铰链的器件，用于将门铰接连接至机身。门的水平下边沿18位于与地板11相同的水平上。门的周缘末端设置有密封件13，以与机身进行紧密密封连接。一些门，例如提供紧急出口的门，可能不具有铰接连接。这些门可以在本发明的背景中使用，但是由于建立和移除根据本发明的通信系统的难度增加而受到的关注较少。本发明可以应用于具有以广义上理解的门12的飞行器的其他开口中：例如，该开口可以是用于触及飞行器的面板，或者是舱口，例如用于触及飞行器的腹部导流罩的舱口。可以设置密封件13以密封所讨论的开口。不管什么应用，移动机器的机身都包括在机身内部的结构11，该结构足够靠近门，以将通信系统的一部分贴附在其上，在该情况下该结构为地板11。

如图2的截面所示，开口16的边沿18具有L形形状的台阶造型，门12、14的边沿20的互补的翻转L形形状施靠在该台阶造型上。横向方向对应于与飞行器纵向方向垂直的方向，对应于图1中的轴线X-X的方向。飞行器6还包括附接至机身8的机翼22。将不再更详细地描述构成飞行器的众所周知的元件组，因为对本发明的描述不是必需的。

尤其在飞行测试期间，测量组件包括至少一个用于测量物理量的测量装置4。测量装置4布置在飞行器的机身8的外部。例如，该测量装置可以采取用于传感器的柔性载体24的形式，该柔性载体贴附至飞行器的外表面并与其轮廓相符。在图1所展示的实施例中，载体24附接至机翼22的外表面。载体24是一个示例；可以使用其他类型的测量装置，例如尤其是相机或麦克风。测量组件还包括用于处理所产生的测量数据的单元26。处理单元26布置在机身内部，例如在机舱10中。处理单元26的功能是从一个或多个外部测量装置4获取信号，并且潜在地处理这些信号和/或将这些信号重新传输到另一单元。该处理单元也可以用作一个或多个测量单元的电源，尽管此功能可以由另一个独立的部件执行。更具体地，本发明的重点是外部测量装置4与内部单元26之间的通信系统，该内部单元用于处理来自一个或多个装置4的测量信号，并且处理用于一个或多个装置4的潜在电源信号，或处理任何其他信号，例如在测量组件内进行交换时所需的定时信号。

通信系统使用柔性电路28，使得可以在门12、14的位置处穿过飞行器的壁，而不必在该壁上打孔或对该壁进行修改。本发明中的术语“柔性电路”涵盖任何柔性印刷电路，即，结合在展现出柔性性质的基材(例如弹性体或塑料基材)上的印刷电路。柔性电路是已知的类型，通常称为柔性PCB(柔性印刷电路板)。柔性电路28除了具有柔性之外，还具有第二特征，也就是薄，即比相同性能水平的大多数电线的厚度更薄。

柔性电路28允许外部测量装置4连接至飞行器内部的处理单元26。该柔性电路平坦地放置在门横过部的位置处，使得该柔性电路的一个端部30位于飞行器机身的内部，即，在此处给出的示例中，位于机舱的内部，而另一端部32位于飞行器机身的外部；电路28在门拐角中贴附至的机身的表面。由于该柔性电路的平坦且薄的结构，柔性电路不会损坏门密封件13或对其性能产生负面影响和限制施加在该门密封件上的压力。柔性电路将印刷电路包围在基材内，如果将具有最突出造型的电线分开，则可以防止气隙的形成。

如图6和图7所展示的，门拐角可以具有多个台阶，这些台阶呈现出突出的边缘38。为了避免损坏印刷电路，当柔性电路28布置在飞行器中时，在与边缘38相对应的位置处将加强件40(在图4中用实线表示)添加到柔性电路。根据加强件40的一种可能的实施例，这些加强件由增加厚度的基材构成；根据另一个实施例，这些加强件可以通过将不同材料的补片插入基材中来产生。

根据一个说明性实施例的电路28，从其内端部30到其外端部32，被附接至内部结构的表面(此处为地板11)、被附接至机身的外表面、并且被附接至区域31中的表面，该区域形成地板与机身外表面之间连接、被称为过渡区域31。在所展示的实施例中，柔性电路28在过渡区域中并且此处在其整个长度上，至少部分平坦地定位，以便叠置至在该过渡区域上，并且与该柔性电路所贴附的表面形成单个单元，以便与该表面处于同一水平。例如，使用允许其可移除的手段来将电路附接至机身、过渡区域以及机舱的地板。例如，可以使用双面胶带、胶粘剂或特殊薄膜附接该电路。

柔性电路包括多个层，在图5中以截面示意性地示出。柔性电路28包括对应于印刷电路的层48。在印刷电路的上方和下方设置有绝缘层50、52，位于电路48上方的层被称为上绝缘层50，并且位于电路下方的层被称为下绝缘层52，这些层防止了短路。在该实施例中，绝缘层50、52对应于上面提到的基材。柔性电路被屏蔽以防雷电：在上绝缘层上方的上屏蔽物54以及在下绝缘层下方的下屏蔽物56。设置了防腐蚀的层58，以覆盖与柔性电路的表面相反的、旨在被附接至移动机器的组件。

为了允许雷电传导到飞行器机身外结构上的一个或多个接地点，柔性电路包括不具有绝缘的区域46(绘制为在图7中可见)，该区域允许上屏蔽物与下屏蔽物电连接至结构上的接地点。因此，区域46呈几何形状地形成在电路上、面对飞行器上的引向一个或多个接地点的元件。在所展示的实施例中，柔性电路28包括延伸部42，该延伸部使得能够到达飞行器上适用于引向接地点的元件，该元件在所展示的示例中采取门槛中的紧固螺栓的形式。紧固螺栓在延伸部42的位置处穿过柔性电路。柔性电路还包括区域60(由灰色条表示并且绘制为在图4中可见)，在该区域(称为中断区域60)中下屏蔽物56和上屏蔽物54被中断，该区域面向门拐角或门密封件定位，以便通过提供进入飞行器结构的优选路径，而避免产生雷电进入机身内部的进入点。并非必须为位于飞行器内部的不暴露在雷电中的上屏蔽物和下屏蔽物提供与接地点的连接，因此中断区域60定位在飞行器的内部与外部之间的由门拐角或门密封件形成的边界处。在所展示的实施例中，飞行器的外部的特征为暴露于雷电冲击中，这与飞行器的内部不同。因此，柔性电路的形状取决于该柔性电路必须放置的位置及该柔性电路的构造，以便适配加强件40和防雷电的元件的位置，如果需要的话，适配没有绝缘的区域46、屏蔽物54、56、中断区域60以及延伸部42的位置。柔性电路采取由印刷电路所赋予的长矩形的整体形状，因此，如果矩形形状不允许到达连接至接地点的飞行器的元件，则使用术语“延伸部”。在矩形形状允许到达和覆盖至少一个这种元件的情况下，术语“延伸部”也覆盖了柔性电路的旨在连接至(一个或多个)接地点的(一个或多个)部分，即使严格来讲，在术语的几何意义方面，它不再是“延伸部”。如图4和图7所示，在所展示实施例中，一旦柔性电路已经安装在飞行器上，则柔性电路的延伸部42包括与螺栓的位置相对应的区域44。在该区域44中，在所展示的示例中，不存在绝缘层，取而代之的是到飞行器上的接地点的导电桥，该导电桥采取导电的形式，例如在与屏蔽物相同的水平处，并且在飞行器中螺栓开口的周围、装配在柔性电路上方和下方的金属垫圈46。当柔性电路28安装在飞行器上时，区域44放置成与被制作用以容纳螺栓的开口相匹配。当螺栓插入飞行器中时，该螺栓抵靠在柔性电路上所设置的导电垫圈46上，并且为雷电提供了穿过垫圈46和螺栓到达飞行器内部接地点的优选路径。

如图4中所示，柔性电路的端部30、32承载轨道的端部。如图4和图7所示的轨道的端部可以直接电连接至接触区域，以便然后被焊接或连接至设置用于将柔性电路连接至处理单元26和连接至测量装置的连接元件。根据图2所示的另一个可能的实施例，所有轨道端部也可以被包围在连接壳体34、36中。可以在机身的内部上和外部上设置两个连接壳体34、36，以允许柔性电路28的每个端部30、32被连接。在将柔性电路安装在飞机上之前，预先装配了壳体34、36。与暴露的端部相比，壳体34、36允许结合附加功能。因此，例如，壳体34、36可以结合削峰部件(例如二极管)，以便保护柔性电路免受来自雷电的残余干扰。壳体之一，即内部壳体34，附接至机身内部的内部结构，并且在所展示的示例中，附接至地板11。另一壳体，即外部壳体36，附接至机身的外部，并且在所展示的示例中，附接至机身的外表面。壳体34和36附接在安装柔性电路的门12、14附近一定距离处，使得一旦柔性电路已经在其整个长度上贴附至地板、过渡区域和机身的表面，柔性电路的内端部30和外端部32就分别被定位成与内部壳体34和外部壳体36齐平，从而使得可以轻松地将它们连接至壳体。结果，当门12、14处于关闭位置时，由于柔性电路至少在过渡区域中并且在所展示的实施例中在其整个长度上叠置并且平坦地附接，并且通过其端部连接至壳体34和36，柔性电路对密封件13没有施加应力，并且防止了间隙的形成，该间隙在门关闭时会影响门的密封，从而导致空气逸出和相关联的噪音。处理单元26通过有线连接连接至壳体34。壳体36形成用于将电路28连接至测量装置4的接口。测量装置4通过有线连接连接至壳体36。测量装置4可以包括多个载体24。壳体36也可以用作开关。

这同样适用于轨道端部暴露在外、即没有壳体的实施例，端部中的一个端部附接在飞行器的内部，并且另一端部附接在外部上。端部30、32附接在安装柔性电路的门12、14附近一定距离处，使得一旦柔性电路已经贴附至地板、过渡区域和机身的表面，柔性电路的内端部30和外端部32就被分别定位成使得这些端部可以连接至接触区域，并且该柔性电路至少在过渡区域中并且在所展示的实施例中在其整个长度上叠置并且平坦地附接，从而对密封件13没有施加应力，并且防止了间隙的形成，该间隙在门关闭时会影响门的密封，从而导致空气逸出和相关联的噪音。

多个柔性电路28可以分别被定位在同一个门的位置处，并且例如是两个柔性电路，或者被定位在至少两个不同门的位置处，并且例如是每个门一个或两个柔性电路。这可以允许这些柔性电路尽可能靠近安装在机身外表面上的测量装置地放置。

Claims (12)

1.一种移动机器，所述移动机器包括具有至少一个门(12，14)的机身(8)，在所述机身的内部定位有用于处理由安装在所述机身(8)外部的至少一个测量装置(4)进行的测量的单元(26)，其特征在于，所述处理单元(26)与所述测量装置(4)之间的用于通信的系统包括柔性电路(28)，所述柔性电路至少部分平坦地在所述门(12，14)与开口(16)的边沿(18)之间贴附在门拐角中，所述开口形成在与所述门相关联的机身中，并且所述柔性电路的一个端部，即内端部(30)位于所述机身(8)的内部，并且所述柔性电路的另一外端部(32)位于外部。

2.根据权利要求1所述的移动机器，其特征在于，所述柔性电路(28)被定位成沿其整个长度平坦、在所述门(12，14)的两侧上抵靠所述柔性电路所施加的表面。

3.根据前述权利要求中任一项所述的移动机器，其特征在于，所述柔性电路(28)可移除地附接至所述机身的外表面、附接至过渡区域(31)并且附接至内部结构(11)的表面。

4.根据前述权利要求之一所述的移动机器，其特征在于，在所述机身(8)的内部上和外部上设置有两个连接壳体(34，36)，以直接连接所述柔性电路(28)的端部(30，32)。

5.根据前述权利要求之一所述的移动机器，其特征在于，所述柔性电路在所述门拐角的至少一个边缘(38)处包括保护加强件(40)。

6.根据前述权利要求之一所述的移动机器，其特征在于，所述柔性电路包括用于防雷电的屏蔽物。

7.根据权利要求6所述的移动机器，其特征在于，在所述门拐角中提供有所述屏蔽物中断的区域。

8.根据前述权利要求之一所述的移动机器，其特征在于，所述柔性电路(28)包括允许到达所述飞行器的接地点的延伸部(42)。

9.根据权利要求8所述的移动机器，其特征在于，所述延伸部(42)包括没有绝缘层的区域(44)，并且在所述区域的位置处提供有用于将雷电传导至所述飞行器的接地点的导电桥(46)。

10.根据前述权利要求之一所述的移动机器，其特征在于，所述一个或多个测量装置(4)定位在所述飞行器的外表面上，并通过有线连接连接至所述柔性电路的外端部。

11.根据前述权利要求之一所述的移动机器，其特征在于，多个柔性电路(28)分别定位在至少两个不同的门的位置处。

12.根据前述权利要求之一所述的移动机器，其特征在于，所述移动机器是飞行器。

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