CN112325797A - 用于检测飞机上的储物空间的检测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于检测飞机上的储物空间的检测设备，其中该检测设备包括：丝杠螺母装置，其布置在储物空间上方并且包括两个分别位于两端的支座、支撑在所述支座之间的丝杠以及通过螺纹配合套装在所述丝杠上的螺母结构，其中所述螺母结构能随着所述丝杠的旋转而沿所述丝杠进行往复直线运动；致动器，其能够驱动所述丝杠旋转，其中所述致动器设置在所述丝杠螺母装置的其中一个支座中；测距传感器，其用于测量放置在所述储物空间中的物品的顶部相对于储物空间顶部的距离，其中所述测距传感器集成在所述螺母结构中，并且能随着所述螺母结构一起运动；以及处理器，所述处理器与所述测距传感器通信连接，其能够将所述测距传感器所检测到的数据转换成物品廓线图像。

Description

用于检测飞机上的储物空间的检测设备
技术领域
本发明涉及一种用于检测飞机上的储物空间的检测设备，特别是涉及一种用于检测飞机客舱行李架中的储物空间的检测设备。该检测设备用于监测储物空间内已占空间和可用空间的状态，同时提供可视化、具象化的空间显示方式，以便使用户快速了解储物空间的可用空间信息从而更有针对性地采取相应的行动。
背景技术
在民用航空领域中，飞机制造商和航空公司致力于改善乘客和机组人员飞行体验。其中，对储物空间、特别是客舱行李架空间的有效利用对于改善乘客和机组人员飞行体验具有重要的现实意义。
具体来说，在乘客和机组人员登机时往往会随身携带行李，这些行李一般会被置入到位于座位上方过道两侧的行李架中。为了美观和隐私考虑，行李架通常由不透明的翻盖遮盖。对于传统的行李架来说，没有检测和显示行李架剩余储物空间的功能，乘客、特别是较晚登机的乘客在登机往往需要依次打开座位附近行李架盖进行确认，如果发现没有合适的空间放置行李，则可能需要打开和关闭多次行李架盖。随着飞机运营带来上座率的提升，上述情况一方面促使机组人员需要不停帮助乘客寻找放置行李的空间，增加了机组人员的工作负担；另一方面由于乘客无法快速寻找到可用空间，无形中会堵塞客舱通道从而影响登机效率，这些都会导致乘客整体乘机体验和满意度降低，甚至由于多次开关行李架盖会加速行李架盖的枢转件和锁扣的老化。针对以上问题，随时检测行李架储物空间，同时提供可视化、具象化的可用空间显示方式是未来飞机客舱的发展趋势，对于改善乘客和机组人员飞行体验、提高乘客满意度具有重要作用。
对此，目前在现有技术中通常采用拍摄图像或者检测行李重量的方式来监控行李架的使用情况。例如，在文献CN108202867A中公开了一种用于显示飞机头顶行李储放箱的使用状态的设备，其采用传统的投影图像模式，通过多角度拍摄图像来呈现行李架内部状态。这种技术方案一方面需要配置高分辨率和多角度摄像头的摄像装置从而增加成本，并且更为重要的是对照片进行图像处理往往需要花费较长时间，这造成检测设备响应迟缓，甚至不能及时反应行李储放箱当前空间使用情况。此外，在文献CN110015427A中公开了一种飞机乘客行李柜负载重量与平衡装置，其通过重量传感器测量行李架内部行李的重量，进而通过状态显示单元显示“装满”或“未装满”状态，但是由于物品重量和占用空间之间无必然联系，这种技术方案仅能粗略判断行李架是否已装满，但无法形象地显示行李柜的可用空间，因此无法给用户提供接下来的行动指导。
发明内容
针对现有技术中所存在的上述问题，本发明提出一种用于检测储物空间、特别是飞机客舱行李架的储物空间的检测设备。通过该检测设备能够获得形象地反应储物空间中行李摆放情况和可用空间的物品廓线图像，进而能够通过显示单元显示出来，以便为乘客和机组人员有针对性地采取下一步行动提供指导。
根据本发明的检测设备包括一种用于检测飞机上的储物空间的检测设备，特别是一种用于检测飞机客舱行李架的储物空间的检测设备。本发明的特别之处在于，该检测设备包括：丝杠螺母装置，其布置在储物空间上方并且包括两个分别位于两端的支座、支撑在所述支座之间的丝杠以及通过螺纹配合套装在所述丝杠上的螺母结构，其中所述螺母结构能随着所述丝杠的旋转而沿所述丝杠进行往复直线运动；致动器，其能够驱动所述丝杠旋转，其中所述致动器设置在所述丝杠螺母装置的其中一个支座中；测距传感器，其用于测量放置在所述储物空间中的物品的顶部相对于储物空间顶部的距离，其中所述测距传感器集成在所述螺母结构中，并且能随着所述螺母结构一起运动；以及处理器，所述处理器与所述测距传感器通信连接，其能够将所述测距传感器所检测到的数据转换成物品廓线图像。
此外，根据本发明的检测设备还包括与所述处理器通信连接的显示单元，所述显示单元设置在配属于所述储物空间的面板上和/或设置在机组人员的控制面板中，在所述显示单元上能够显示所述物品廓线图像。其中，术语“配属于储物空间的面板”是指专用于某一储物空间、比如某一行李架的朝向用户的表面，其例如可以集成在行李架的翻盖中或者设置在行李架的外侧面上。术语“机组人员的控制面板”是指机组人员专用的、普通乘客无法接触的操纵表面，其例如可以是驾驶舱操纵台、空乘操纵台或者机组平板设备。
基于在飞机客舱行李架中的应用，在各个行李架的储物空间中分别存在根据本发明的、用于检测行李架储物空间的检测设备，这些检测设备的显示单元优选能够集成在配属于所述储物空间的面板中和/或集成在机组人员的控制面板中。根据本发明的一种实施方式，所述显示单元仅集成在配属于所述储物空间的面板中；根据第二种实施方式，所述显示单元仅集成在机组人员的控制面板中；根据第三种实施方式，所述显示单元同时设置在配属于储物空间的面板中和机组人员的控制面板中，即针对同一检测设备设有多个显示单元。由此为针对不同用户提供了不同的显示可能性。
所述检测设备通过检测距离数据获得物品廓线图像，进而例如经过图形处理程序通过显示单元显示出来，不仅响应快速，而且形象直观。与传统检测设备相比，根据本发明的检测设备不仅可更高精度地检测的储物空间内部物体的轮廓，而且通过可视化的图像来显示“可用空间”和“已用空间”的状态，为乘客和机组人员提供了简单明了的显示方式，可使乘客和机组人员根据自身行李大小有针对性地打开和关闭某一行李架翻盖，减少了乘客和机组人员的无用操作，提高了登机效率。
根据本发明优选地，所述丝杠螺母装置通过所述支座固定在所述储物空间上方的中央并且沿所述储物空间的纵向延伸。
根据本发明进一步优选地，所述检测设备还包括控制器，所述控制器与所述处理器集成地构造，所述控制器被配置成当所述储物空间被封闭或者当机组人员操纵其控制面板中的触发器件时，能够触发所述致动器开始检测。所述控制器是用于检测开始的触发手段，在此针对不同的用户提供了不同的触发方式。一方面，只要行李架的翻盖从打开状态被关闭，控制器就会被激活，接着所述控制器触发所述致动器开始检测；另一方面，不论各个储存空间的状态如何、翻盖是否关闭，只要当机组人员激活其控制面板中的触发器件、比如像按钮或者类似器件时，控制器就会被激活进而触发所述致动器开始检测。因此以上技术方案为根据本发明的检测设备实现针对不同不同用户的不同操控逻辑提供了前提条件。
不论基于何种操控方式，在开始检测后，所述致动器促使所述丝杠旋转，从而使得所述螺母结构从位于所述丝杠螺母装置一端的支座处运动到位于另一端的支座处或者从位于另一端的支座处运动回到位于一端的支座处，从而完成一次检测。在这一次检测期间，设置在所述螺母结构上的测距传感器实时地测量储物空间中的物品的顶部相对于储物空间顶部的距离，从而得到连续变化的距离数据，并且该距离数据被实时地发送给处理器。接下来，所述处理器根据图像识别算法将测得的距离与参考距离的比例实时转换成可用空间和已用空间的占比数据，该数据在沿XY轴的绘图平面中依次排布形成物品廓线图像，在完成一次检测后，例如经过图形处理程序将所述物品廓线图像显示在所述显示单元上。该物品廓线图像实际上就是储物空间中当前物品的剖面形状，从而非常精确地反应出储物空间中物品的分布情况和占用空间的状态。其中也可以在显示单元中将已用空间和可用空间利用不同的剖面线条或者不同的颜色进行区分，从而对于用户来说更加直观。
在本发明的一种优选的实施方式中，在所述储物空间上方还设有透明装饰罩，所述透明装饰罩遮盖所述丝杠螺母装置并且形成所述储物空间顶部。由此能够防止所述丝杠螺母装置连同测距传感器被误触碰，进而保护根据本发明的检测设备。
根据本发明优选地，所述致动器可以是电动机。当然，其他可能类型的致动器只要能驱动所述丝杠转动，都落入到本发明的保护范围中。
根据本发明优选地，所述显示单元可以是LCD显示单元或LED显示单元。当然，其他可以使用的显示单元，只要能够显示储物空间的状态，都落入到本发明的保护范围中。
根据本发明优选地，所述测距传感器可以是超声波传感器、红外传感器、激光传感器等等。当然，其他可能类型的测距传感器也落入到本发明的保护范围中。
当然，根据本发明所要求保护的检测设备不仅能检测和显示飞机客舱行李架的储物空间，也可以用于检测飞机货舱的储物空间。进一步容易想到的是，该检测设备也可以应用于火车、汽车、轮船等其他交通工具上的各种储物空间的检测，进而甚至也可以应用于非交通工具上的储物空间，比如像各种衣帽柜、储物柜等等的检测。显然，将所述检测设备应用于上述应用领域所形成的技术方案也都毫无疑义地落入到本发明的保护范围中。
附图说明
下面结合说明书附图，进一步对本发明的优选的实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本发明的限制，任何的其他类似情形也都落入本发明的保护范围之中。在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的，比如沿纵向通常是指沿物体长度方向，而沿横向是指沿物体宽度方向。其中附图示出：
图1是根据本发明的用于检测储物空间的检测设备的丝杠螺母装置的示意性透视图；
图2是根据图1所示的丝杠螺母装置在储物空间中的一种布置方式的示意性的主视图；
图3是在根据本发明的检测设备的检测过程中，在处理器中实时生成物品廓线图像的示意图；
图4是在根据本发明的检测设备的检测结束后，在显示单元上显示出不同储物状态下已用空间和可用空间的分布情况；
图5是在根据本发明的检测设备的一种优选的实施方式中，针对不同用户的不同操控逻辑示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明的用于检测飞机客舱行李架的储物空间1的检测设备的丝杠螺母装置10的示意性透视图。在本发明的一种优选的实施方式中，所述检测设备的丝杠螺母装置10布置在储物空间1上方的空间11中，所述丝杠螺母装置10包括两个分别位于两端的支座2、3以及支撑在所述支座2、3之间的丝杠4以及通过螺纹配合套装在所述丝杠4上的螺母结构5。其中，所述丝杠螺母装置10通过所述支座2、3固定在所述储物空间1上方的空间11的中央并且沿所述储物空间1的纵向延伸。
图2是根据图1所示的丝杠螺母装置10在储物空间中的一种布置方式的示意性的主视图。其中，在其中一个支座2或3中设有用于驱动所述丝杠4转动的致动器6，所述螺母结构5经由螺纹传动能随着所述丝杠4的转动而沿着所述丝杠4做往复直线运动，即从其中一支座2运动到另一支座3或者从另一支座3运动回到支座2。其中，在所述螺母结构5上设置有测距传感器8，该测距传感器8能够测量储物空间1中的物品的顶部相对于储物空间顶部的距离并随着所述螺母结构5一起往复直线运动。其中，在所述储物空间1上方还设有构造成储物空间顶部的透明装饰罩12，该透明装饰罩12将所述储物空间上方的空间11与储物空间隔开并且遮盖住所述丝杠螺母装置10以及所述测距传感器8，以免它们被触碰。
在此未示出的是，所述检测设备除了丝杠螺母装置10之外还具有控制器7和处理器9。其中，所述控制器7与所述处理器9集成地构造。例如，它们能够设置在位于支座2、3的电路板中。
所述检测设备还具有显示单元13，其设置在配属于所述储物空间1的面板上和/或设置在机组人员的控制面板中，但在图中并未直接示出。对于所述显示单元来说，可根据实际情况选择不同的实施方式。例如，对于乘客众多、行李架空间较大、机组人员配备较少的大型客机经济型客舱来说，机组人员无需随时关注所有行李架使用情况，因此适用第一种实施方式，即所述显示单元13仅设置在行李架的面板中，比如设置在行李架的翻盖上，主要为乘客提供指示即可；而对于行李架较少、空间较小的小型客机或者说大型客机豪华型客舱来说，行李架上往往无额外空间容纳所述显示单元且乘客较少、机组人员能够随时关注所有行李架使用情况并直接服务每名乘客，因此适用第二种实施方式，即所述显示单元仅设置在机组人员的控制面板中，比如设置在机组人员的平板设备中，只为机组人员提供信息，再由机组人员直接为乘客服务；此外，介于上述两种实施方式之间的是优选的第三种实施方式，在该实施方式中，所述显示单元同时设置在储物空间1的面板中以及机组人员的控制面板中，即针对一检测设备设有至少两个显示单元13，该显示单元13均可以显示经过图形处理的物品廓线图像，由此针对不同用户提供了不同的显示方式。
根据本发明的检测设备的控制逻辑如下：只要储物空间由打开状态被封闭，比如关上行李架的翻盖，控制器7就会被激活，接着所述控制器7触发所述致动器6开始检测；而对于机组人员的控制面板，比如平板设备(普通乘客不可接触)来说，不论各个储存空间1是否已被封闭，只有当机组人员激活控制面板中的触发器件、比如像按钮或类似部件时，控制器7才会被激活进而触发所述致动器6开始检测。在开始检测后所述致动器6促使所述丝杠4转动，从而使所述螺母结构5连同设置在其上的测距传感器8一起从一支座2处运动到另一支座3处抑或从另一支座3处运动回到支座2处，完成一次检测。
如图3左侧示图所示，在一次检测期间，测距传感器8实时地测量储物空间1中的物品的顶部相对于储物空间顶部的距离，从而精确地识别出储物空间1中当前所有物体的外轮廓相对于测距传感器8或者说相对于储物空间顶部的距离并且得到连续变化的距离数据，并且将该距离数据实时地发送给处理器9。所述处理器9中根据图像识别算法将测距传感器8运动到各个位置处(X轴)所测得的距离与参考距离、即测距传感器与储物空间底面之间的最大距离的比例实时转换成可用空间和已用空间的占比数据(Y轴)，该数据在在XY轴的绘图平面中依次排布形成廓线图像，如图3右侧所示。
在完成一次检测后，将完整廓线图像经过图形处理程序处理后显示在显示单元13上。该廓线图像实际上就是储物空间中当前物品的剖面形状，从而精确地反应出储物空间1中物品的分布情况和占用空间状态。其中可以在显示单元中将已用空间和可用空间利用不同的剖面线条或者不同的颜色进行区分，从而对于用户来说更加直观，如图4所示。
此外针对所述检测设备的一种优选的实施方式，在图5中示出了根据本发明的检测设备的操控逻辑示意图。其中针对不同用户适用不同的操控逻辑。
具体来说，在这种实施方式中，所述显示单元13同时设置在储物空间1的面板中和机组人员的控制面板中。一方面，不论是乘客还是机组人员，只要放好行李后关上行李架的翻盖，位于该行李架所配备的检测设备的控制器7就会被激活，其触发位于支座中的致动器6从而驱动测距传感器8开始检测，测距传感器8将实时测得的数据发送给处理器9并且通过处理器9转换成显示在行李架面板上的显示单元13上的、关于该行李架已用空间和可用空间的状态示意图；另一方面，机组人员可在其专门的控制面板上激活针对某一行李架中的检测设备的触发器件、例如按钮，这时无论该检测设备所在的行李架的翻盖是否处于关闭状态，都会激活控制器7，其进而触发致动器6驱动测距传感器8开始检测，测距传感器8将实时测得的数据发送给处理器9并且通过处理器9转换成显示在控制面板中的显示单元13上的、关于该行李架已用空间和可用空间的状态示意图，同时，在该控制面板上的图像也会被同步到相应行李架的面板中的显示单元13上。于是，乘客可根据行李架面板中的显示单元上的图像决定接下来是否开关某一行李架盖子，而机组人员既可根据行李架面板中的显示单元上的图像又可以根据其专门控制面板面板上的图像辅助乘客开关某一行李架盖子。
在此需要指出的是，以上所描述的实施方式仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
附图标记列表：
1 储物空间
2 支座
3 支座
4 丝杠
5 螺母结构
6 致动器
7 控制器
8 测距传感器
9 处理器
10 丝杠螺母装置
11 储物空间上方的空间
12 透明装饰罩
13 显示单元

Claims (11)

1.一种用于检测飞机上的储物空间的检测设备，其特征在于，该检测设备包括：
丝杠螺母装置(10)，其布置在储物空间(1)上方并且包括两个分别位于两端的支座(2、3)、支撑在所述支座(2、3)之间的丝杠(4)以及通过螺纹配合套装在所述丝杠(4)上的螺母结构(5)，其中所述螺母结构(5)能随着所述丝杠(4)的旋转而沿所述丝杠(4)进行往复直线运动；
致动器(6)，其能够驱动所述丝杠(4)旋转，其中所述致动器(6)设置在所述丝杠螺母装置(10)的其中一个支座中；
测距传感器(8)，其用于测量放置在所述储物空间(1)中的物品的顶部相对于储物空间顶部的距离，其中所述测距传感器(8)集成在所述螺母结构(5)中，并且能随着所述螺母结构(5)一起运动；以及
处理器(9)，所述处理器(9)与所述测距传感器(8)通信连接，其能够将所述测距传感器(8)所检测到的数据转换成物品廓线图像。
2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括与所述处理器(9)通信连接的显示单元(13)，所述显示单元(13)设置在配属于所述储物空间(1)的面板上和/或设置在机组人员的控制面板中，在所述显示单元(13)上能够显示所述物品廓线图像。
3.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述丝杠螺母装置(10)通过所述支座(2、3)固定在所述储物空间(1)上方的中央并且沿所述储物空间(1)的纵向延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括控制器(7)，所述控制器(7)与所述处理器(9)集成地构造，所述控制器(7)被配置成当所述储物空间(1)被封闭或者当机组人员操纵配属于其控制面板的触发器件时，能够触发所述致动器(6)开始检测。
5.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于，在一次检测中，所述螺母结构(5)能够从位于所述丝杠螺母装置(10)一端的支座(2)处运动到位于另一端的支座(3)处或者从位于另一端的支座(3)处运动回到位于一端的支座(2)处。
6.根据权利要求5所述的检测设备，其特征在于，在所述一次检测期间，集成在所述螺母结构(5)中的测距传感器(8)在运动过程中实时地测量所述储物空间(1)中的物品的顶部相对于储物空间顶部的距离，并且将所检测的数据实时地发送给所述处理器(9)，所述处理器(9)根据图像识别算法将所测得的距离与参考距离的比例实时转换成可用空间和已用空间的占比数据，该占比数据在绘图平面中依次排布形成物品廓线图像。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的检测设备，其特征在于，在所述储物空间(1)上方还设有透明装饰罩(12)，所述透明装饰罩(12)遮盖所述丝杠螺母装置(10)并且形成所述储物空间顶部。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的检测设备，其特征在于，所述致动器(6)能够是电动机。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的检测设备，其特征在于，所述显示单元(13)能够是LCD显示单元或LED显示单元。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的检测设备，其特征在于，所述测距传感器(8)能够采用超声波传感器、红外传感器、激光传感器。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备能够用于检测飞机客舱行李架中的储物空间(1)。
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