DE102017130009A1

DE102017130009A1 - Adaptiver optischer sensor für präsenz und bewegung von containern

Info

Publication number: DE102017130009A1
Application number: DE102017130009.0A
Authority: DE
Inventors: Scott Harms; Justin D. Williams
Original assignee: Goodrich Corp
Current assignee: Goodrich Corp
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2017-12-14
Publication date: 2018-06-21
Also published as: US10246190B2; US20180170545A1

Abstract

Eine Motorantriebseinheit umfasst eine Lichtquelle, die so konfiguriert ist, dass sie Licht in Form von Impulsen mit Impulsabständen zwischen den Impulsen erzeugt. Die Motorantriebseinheit umfasst zudem einen Lichttreiber, der so konfiguriert ist, dass er die Lichtquelle dahingehend steuert, dass diese das Licht mit einer gewünschten Intensität erzeugt. Die Motorantriebseinheit umfasst zudem einen Lichtempfänger, der so konfiguriert ist, dass er eine Reflektion des Lichts empfängt. Die Motorantriebseinheit umfasst zudem einen Prozessor, der mit dem Lichtempfänger gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er auf der Grundlage der Reflektion des Lichts ermittelt, ob eine Fracht auf der Motorantriebseinheit positioniert ist. Die Motorantriebseinheit umfasst zudem eine Lichtsteuereinheit, die mit dem Prozessor und dem Lichttreiber gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie eine Anpassung an die gewünschte Intensität des durch die Lichtquelle erzeugten Lichtes auf der Grundlage einer Intensität der Lichtreflektion ermittelt und ermittelt, ob die Lichtquelle einen Impuls oder einen Impulsabstand erzeugt.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Motorantriebseinheit, die in der Lage ist, die Präsenz und Bewegung einer Vorrichtung zum Laden einer Frachtbeförderungseinheit über der Motorantriebseinheit zu erkennen.
Es sind eine große Vielzahl an motorgetriebenen Systemen zur Beförderung von Fracht bekannt. In der Regel werden in diesen Systemen motorgetriebene Rollen eingesetzt. In Luftfahrzeugen wird oftmals eine Reihe von motorgetriebenen Motorantriebseinheiten eingesetzt, um Frachtcontainer und Paletten, die auch als Unit Load Device („ULD“) bezeichnet werden, schnell und effizient im Frachtraum des Luftfahrzeuges zu bewegen. Diese Konfiguration kann den Transport einer Fracht von einem externen Lader in einen Innenraum des Luftfahrzeuges durch einen oder mehrere Bediener ermöglichen, durch die die Motorantriebseinheiten gesteuert werden.
Es ist wünschenswert, die Position und die Bewegung von ULD im Luftfahrzeug nachzuverfolgen. Oftmals können Motorantriebseinheiten Sensoren erhalten, die dazu dienen, eine derartige Position und Bewegung zu erfassen. Diese Sensoren können jedoch gesättigt sein oder die Position und die Bewegung von ULD anderweitig fehlerhaft erfassen.
Die vorliegende Schrift beschreibt eine Motorantriebseinheit zum Bewegen von Fracht in einem Luftfahrzeug. Die Motorantriebseinheit umfasst eine Lichtquelle, die so konfiguriert ist, dass sie Licht in Form von Impulsen mit Impulsabständen zwischen den Impulsen erzeugt. Die Motorantriebseinheit umfasst zudem einen Lichttreiber, der so konfiguriert ist, dass er die Lichtquelle dahingehend steuert, dass sie das Licht mit einer gewünschten Intensität erzeugt. Die Motorantriebseinheit umfasst zudem einen Lichtempfänger, der so konfiguriert ist, dass er eine Reflektion des Lichts empfängt. Die Motorantriebseinheit umfasst zudem einen Prozessor, der an den Lichtempfänger gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er auf der Grundlage der Lichtreflektion ermittelt, ob die Fracht auf der Motorantriebseinheit positioniert ist. Die Motorantriebseinheit umfasst zudem eine Lichtsteuereinheit, die mit dem Prozessor und dem Lichttreiber gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie auf der Grundlage einer Intensität der Lichtreflektion eine Anpassung der gewünschten Intensität des durch die Lichtquelle erzeugten Lichts ermittelt und ermittelt, ob die Lichtquelle einen Impuls oder einen Impulsabstand erzeugt.
Weitere Ausführungsformen der Motorantriebseinheit können beliebige der folgenden Merkmale umfassen, allein oder in einer beliebigen Kombination.
Bei einer beliebigen der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen umfasst die Lichtsteuereinheit einen ersten Schalter, der so konfiguriert ist, dass er die Intensität der Lichtreflektion als Reaktion darauf ausgibt, dass die Lichtquelle den Impuls erzeugt, und eine mittlere Intensität der Lichtreflektion, die während eines vorhergehenden Impulses erfasst wurde, als Reaktion darauf ausgibt, dass die Lichtquelle den Impulsabstand erzeugt, und einen zweiten Schalter, der so konfiguriert ist, dass er die mittlere Intensität der Lichtreflektion, die während eines vorhergehenden Impulsabstandes erfasst wurde, als Reaktion darauf ausgibt, dass die Lichtquelle den Impuls erzeugt, und die Intensität der Lichtreflektion als Reaktion darauf ausgibt, dass die Lichtquelle den Impulsabstand erzeugt.
Bei einer beliebigen der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen umfasst die Lichtsteuereinheit zudem einen ersten Mittelungsblock, der mit dem ersten Schalter gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er die mittlere Intensität der Lichtreflektion während des Impulses oder während des vorhergehenden Impulses ermittelt, und einen zweiten Mittelungsblock, der mit dem zweiten Schalter gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er die mittlere Intensität der Lichtreflektion während des Impulsabstandes oder während des vorhergehenden Impulsabstandes ermittelt und ausgibt.
Bei einer beliebigen der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen umfasst die Lichtsteuereinheit zudem eine erste Addiereinheit, die mit dem ersten Mittelungsblock und dem zweiten Mittelungsblock gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie einen Differenzbetrag ermittelt, der einer ersten Differenz zwischen der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulses oder während des vorhergehenden Impulses und der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulsabstandes oder während des vorhergehenden Impulsabstandes entspricht.
Bei einer beliebigen der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen umfasst die Lichtsteuereinheit zudem einen ersten Anstiegsblock, der so konfiguriert ist, dass er einen Differenzbezug dadurch ermittelt, dass er die gewünschte Intensität des durch die Lichtquelle erzeugten Lichtes mit einem proportionalen Koeffizienten multipliziert.
Bei einer beliebigen der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen umfasst die Lichtsteuereinheit zudem eine zweite Addiereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie den Differenzbezug und den Differenzbetrag empfängt und ein Fehlersignal ermittelt, das einer zweiten Differenz zwischen dem Differenzbezug und dem Differenzbetrag entspricht.
Bei einer beliebigen der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen umfasst die Lichtsteuereinheit zudem einen zweiten Anstiegsblock, der so konfiguriert ist, dass er die Anpassung an die gewünschte Intensität des durch die Lichtquelle erzeugten Lichtes dadurch ermittelt, dass er das Fehlersignal mit dem proportionalen Koeffizienten multipliziert.
Darüber hinaus ist ein Frachtladesystem für eine Verwendung in einem Luftfahrzeug beschrieben. Das Frachtladesystem umfasst eine Frachtebene, die so konfiguriert ist, dass sie die Fracht trägt. Das Frachtladesystem umfasst zudem eine Vielzahl an Motorantriebseinheiten, von denen jede mit der Frachtebene gekoppelt ist. Jede der Motorantriebseinheiten umfasst eine Lichtquelle, die so konfiguriert ist, dass sie Licht in Form von Impulsen mit Impulsabständen zwischen den Impulsen erzeugt. Jede der Motorantriebseinheiten umfasst zudem einen Lichttreiber, der so konfiguriert ist, dass er die Lichtquelle dahingehend steuert, dass diese das Licht mit einer gewünschten Intensität erzeugt. Jede der Motorantriebseinheiten umfasst zudem einen Lichtempfänger, der so konfiguriert ist, dass er eine Lichtreflektion empfängt. Jede der Motorantriebseinheiten umfasst zudem einen Prozessor, der mit dem Lichtempfänger gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er auf der Grundlage der Lichtreflektion ermittelt, ob die Fracht auf der Motorantriebseinheit positioniert ist. Jede der Motorantriebseinheiten umfasst zudem eine Lichtsteuereinheit, die mit dem Prozessor und dem Lichttreiber gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie auf der Grundlage einer Intensität der Lichtreflektion eine Anpassung an die gewünschte Intensität des durch die Lichtquelle erzeugten Lichtes ermittelt und ermittelt, ob die Lichtquelle einen Impuls oder einen Impulsabstand erzeugt.
Weitere Ausführungsformen des Frachtladesystems können beliebige der nachstehend aufgeführten Merkmale umfassen, allein oder in einer beliebigen Kombination.
Bei einer beliebigen der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen umfasst die Lichtsteuereinheit einen ersten Schalter, der so konfiguriert ist, dass er die Intensität der Lichtreflektion als Reaktion darauf ausgibt, dass die Lichtquelle den Impuls erzeugt, und eine mittlere Intensität der Lichtreflektion, die während eines vorhergehenden Impulses erfasst wurde, als Reaktion darauf ausgibt, dass die Lichtquelle den Impulsabstand erzeugt, und einen zweiten Schalter, der so konfiguriert ist, dass er die mittlere Intensität der Lichtreflektion, die während eines vorhergehenden Impulsabstandes erfasst wurde, als Reaktion darauf ausgibt, dass die Lichtquelle den Impuls erzeugt und die Intensität der Lichtreflektion als Reaktion darauf ausgibt, dass die Lichtquelle den Impulsabstand erzeugt.
Bei einer beliebigen der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen umfasst die Lichtsteuereinheit zudem einen ersten Mittelungsblock, der mit dem ersten Schalter gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er die mittlere Intensität der Lichtreflektion während des Impulses oder während des vorhergehenden Impulses ermittelt, und einen zweiten Mittelungsblock, der mit dem zweiten Schalter gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er die mittlere Intensität der Lichtreflektion während des Impulsabstandes oder während des vorhergehenden Impulsabstandes ermittelt.
Bei einer beliebigen der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen umfasst die Lichtsteuereinheit zudem eine erste Addiereinheit, die mit dem ersten Mittelungsblock und dem zweiten Mittelungsblock gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie einen Differenzbetrag ermittelt, der einer ersten Differenz zwischen der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulses oder während des vorhergehenden Impulses und der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulsabstandes oder während des vorhergehenden Impulsabstandes entspricht.
Bei einer beliebigen der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen umfasst die Lichtsteuereinheit zudem einen ersten Anstiegsblock, der so konfiguriert ist, dass er einen Differenzbezug dadurch ermittelt, dass er die gewünschte Intensität des durch die Lichtquelle erzeugten Lichtes mit einem proportionalen Koeffizienten multipliziert.
Bei einer beliebigen der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen umfasst die Lichtsteuereinheit zudem eine zweite Addiereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie den Differenzbezug und den Differenzbetrag empfängt und ein Fehlersignal ausgibt, das einer zweiten Differenz zwischen dem Differenzbezug und dem Differenzbetrag entspricht.
Bei einer beliebigen der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen umfasst die Lichtsteuereinheit zudem einen zweiten Anstiegsblock, der so konfiguriert ist, dass er die Anpassung an die gewünschte Intensität des durch die Lichtquelle erzeugten Lichtes dadurch ermittelt, dass er das Fehlersignal mit dem proportionalen Koeffizienten multipliziert.
Darüber hinaus beschreibt die vorliegende Schrift ein Verfahren zum Ermitteln von gewünschten Änderungen einer Menge an Licht, das durch eine Lichtquelle einer Motorantriebseinheit erzeugt wurde. Das Verfahren umfasst das Erzeugen von Licht in Form von Impulsen mit Impulsabständen zwischen den Impulsen durch die Lichtquelle. Das Verfahren umfasst zudem das Steuern der Lichtquelle durch einen Lichttreiber dahingehend, dass sie das Licht mit einer gewünschten Intensität erzeugt. Das Verfahren umfasst zudem das Empfangen einer Lichtreflektion durch einen Lichtempfänger. Das Verfahren umfasst zudem das Empfangen einer Intensität der Lichtreflektion durch einen Prozessor und vom Lichtempfänger. Das Verfahren umfasst zudem das Ermitteln, ob die Fracht auf der Motorantriebseinheit angeordnet ist, wobei der Prozessor dies auf der Grundlage der Intensität der Lichtreflektion durchführt. Das Verfahren umfasst zudem das Ermitteln einer Anpassung an die gewünschte Lichtintensität durch eine Lichtsteuereinheit auf der Grundlage der Intensität der Lichtreflektion und, ob die Lichtquelle einen Impuls oder einen Impulsabstand erzeugt.
Weitere Ausführungsformen des Verfahrens können beliebige der nachstehend aufgeführten Merkmale umfassen, allein oder in einer beliebigen Kombination.
Jede der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen kann zudem das Ausgeben der Intensität der Lichtreflektion durch einen ersten Schalter der Lichtsteuereinheit als Reaktion darauf, dass die Lichtquelle den Impuls erzeugt, das Ausgeben einer mittleren Intensität der Lichtreflektion, die während eines vorhergehenden Impulsabstandes erfasst wurde, durch einen zweiten Schalter der Lichtsteuereinheit als Reaktion darauf, dass die Lichtquelle den Impuls erzeugt, das Ausgeben der mittleren Intensität der Lichtreflektion, die während des vorhergehenden Impulses erfasst wurde, durch den ersten Schalter als Reaktion darauf, dass die Lichtquelle den Impulsabstand erzeugt, und das Ausgeben der Intensität der Lichtreflektion durch den zweiten Schalter als Reaktion darauf umfassen, dass die Lichtquelle den Impulsabstand erzeugt.
Jede der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen kann zudem das Ermitteln der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulses oder während des vorhergehenden Impulses durch einen ersten Mittelungsblock der Lichtsteuereinheit und das Ermitteln der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulsabstandes oder während des vorhergehenden Impulsabstandes durch einen zweiten Mittelungsblock der Lichtsteuereinheit umfassen.
Jede der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen kann zudem das Ermitteln eines Differenzbetrags durch eine erste Addiereinheit der Lichtsteuereinheit umfassen, der einer ersten Differenz zwischen der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulses oder während des vorhergehenden Impulses und der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulsabstandes oder während des vorhergehenden Impulsabstandes entspricht.
Jede der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen kann zudem das Ermitteln eines Differenzbezuges durch einen ersten Anstiegsblock der Lichtsteuereinheit dadurch umfassen, dass die gewünschte Intensität des durch die Lichtquelle erzeugten Lichtes mit einem proportionalen Koeffizienten multipliziert wird.
Jede der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen kann zudem das Ermitteln eines Fehlersignals durch eine zweite Addiereinheit der Lichtsteuereinheit, die einer zweiten Differenz zwischen dem Differenzbezug und dem Differenzbetrag entspricht, und das Ermitteln der Anpassung an die gewünschte Intensität des durch die Lichtquelle erzeugten Lichtes durch einen zweiten Anstiegsblock der Lichtsteuereinheit dadurch umfassen, dass das Fehlersignal mit dem proportionalen Koeffizienten multipliziert wird.
Die vorstehend aufgeführten Merkmale und Elemente können in verschiedenen Kombinationen ohne Exklusivität miteinander kombiniert werden, sofern in der vorliegenden Schrift nicht ausdrücklich anderslautend angegeben. Diese Merkmale und Elemente, sowie das Betreiben der offenbarten Ausführungsformen werden in Anbetracht der nachstehenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen deutlicher.
Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung wird insbesondere im zusammenfassenden Abschnitt der Patentschrift aufgeführt und eindeutig beansprucht. Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Offenbarungen lässt sich jedoch am besten durch Bezugnahme auf die detaillierte Beschreibung und die Patentansprüche erreichen, sofern diese in Verbindung mit den Zeichnungen betrachtet werden, in denen die gleichen Ziffern ähnliche Elemente bezeichnen.

1 veranschaulicht eine Unterseite eines Luftfahrzeugs entsprechend verschiedener Ausführungsformen;
2 veranschaulicht eine Frachtebene eines Luftfahrzeugs entsprechend verschiedener Ausführungsformen;
3 ist eine Draufsicht auf eine Motorantriebseinheit entsprechend verschiedener Ausführungsformen;
4 ist eine Rückansicht der Motorantriebseinheit entsprechend verschiedener Ausführungsformen;
5 ist ein Blockdiagramm, das Komponenten der Motorantriebseinheit aus 3 entsprechend verschiedener Ausführungsformen veranschaulicht;
6A veranschaulicht eine ideale Kurve, die eine Vielzahl von Lichtimpulsen und eine Vielzahl von Lichtabständen enthält, entsprechend verschiedener Ausführungsformen;
6B veranschaulicht eine ideale Ausgabe als Reaktion auf einen Mangel an Fracht auf der Motorantriebseinheit aus 3, entsprechend verschiedener Ausführungsformen;
7A veranschaulicht eine ideale Kurve, die eine Vielzahl von Lichtimpulsen und eine Vielzahl von Lichtabständen enthält, entsprechend verschiedener Ausführungsformen;
7B veranschaulicht eine ideale Ausgabe als Reaktion darauf, dass die Fracht auf der Motorantriebseinheit aus 3 positioniert wird, entsprechend verschiedener Ausführungsformen;
8A veranschaulicht eine ideale Kurve, die eine Vielzahl von Lichtimpulsen und eine Vielzahl von Lichtabständen enthält, entsprechend verschiedener Ausführungsformen;
8B veranschaulicht zwei empfangene Impulse, die eine stationäre Fracht darstellen, und zwei zusätzlich empfangene Impulse, die eine sich bewegende Fracht darstellen, entsprechend verschiedener Ausführungsformen;
8C veranschaulicht eine Detailansicht eines Impulses aus 8B, die die stationäre Fracht darstellt, entsprechend verschiedener Ausführungsformen;
8D veranschaulicht eine Detailansicht eines Impulses aus 8B, der die sich bewegende Fracht darstellt, entsprechend verschiedener Ausführungsformen;
9 veranschaulicht ein Blockdiagramm einer Motorantriebseinheit, die in der Lage ist, eine Intensität von durch eine Lichtquelle ausgegebenem Licht auf der Grundlage einer Intensität einer Reflektion des Lichts zu ändern, die durch einen Lichtempfänger erfasst wurde, entsprechend verschiedener Ausführungsformen;
10 veranschaulicht Merkmale einer Lichtsteuereinheit der Motorantriebseinheit aus 9 entsprechend verschiedener Ausführungsformen; und
11 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren veranschaulicht, das dazu dient, zu ermitteln, ob die Fracht über einer Motorantriebseinheit angeordnet ist, und eine Lichtquelle dahingehend zu steuern, dass diese eine Genauigkeit der Ermittlung steigert, entsprechend verschiedener Ausführungsformen.

Die detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen in der vorliegenden Schrift enthält Verweise auf die beigefügten Zeichnungen, die beispielhafte Ausführungsformen veranschaulichend und anhand ihres besten Modus darstellen. Während diese beispielhaften Ausführungsformen ausreichend detailliert beschrieben sind, um den Fachmann in die Lage zu versetzen, die Offenbarung in die Praxis umzusetzen, versteht es sich, dass andere Ausführungsformen umgesetzt werden können und dass logische, chemische und mechanische Änderungen vorgenommen werden können, ohne dadurch vom Geist und vom Geltungsbereich der Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend dient die detaillierte Beschreibung in der vorliegenden Schrift lediglich der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung. Beispielsweise können die in einer beliebigen der Verfahrens- oder Prozessbeschreibungen aufgeführten Schritte in einer beliebigen Reihenfolge ausgeführt werden und sind nicht zwingend auf die vorgestellte Reihenfolge beschränkt. Darüber hinaus umfassen sämtliche Verweise auf Singularformen auch die Ausführungsformen im Plural, und umfassen sämtliche Verweise auf mehr als eine Komponente oder mehr als einen Schritt unter Umständen eine singuläre Ausführungsform oder einen singulären Schritt. Zudem kann jeder Verweis auf befestigt, montiert, verbunden oder dergleichen die Begriffe dauerhaft, abnehmbar, vorübergehend, teilweise, vollständig und/oder jede andere mögliche Befestigungsoption umfassen. Zusätzlich kann jeder Verweis auf ohne Kontakt (oder ähnliche Wortgruppen) einen verringerten oder minimalen Kontakt umfassen.
1 veranschaulicht eine Unterseite eines Luftfahrzeugs 25 und 2 veranschaulicht eine Frachtebene 29 eines Luftfahrzeugs, die verwendet werden kann, um verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umzusetzen. Eine im Allgemeinen H-förmige Transportfläche 26 bildet eine Ebene eines Luftfahrzeugs, angrenzend an eine Frachtraumladetür 23. Es gibt jedoch viele andere Konfigurationen der Frachtebene eines Luftfahrzeugs, mit denen die Ausführungsformen der Offenbarung umgesetzt werden können. Beispielsweise sind bei verschiedenen Luftfahrzeugen, insbesondere die, die hauptsächlich für den Transport von Fracht ohne Passagiere gedacht sind, das obere Passagierdeck entfernt und eine zusätzliche größere Frachtebene eingebaut. Andere Luftfahrzeuge verfügen unter Umständen über drei oder mehr parallele Schienen in Längsrichtung anstatt der in 2 veranschaulichten H-Form.
Der Frachtraum umfasst ein Frachtladesystem, das eine Vielzahl frei drehbarer Transportrollen 27 umfasst, die in der Frachtebene montiert sind, um die Transportebene zu definieren. Auf die Frachtebene des Luftfahrzeugs geladene Fracht kann auf den frei drehbaren Transportrollen im gesamten Frachtraum händisch bewegt werden. Es ist jedoch wünschenswert, die Fracht elektromechanisch zu bewegen und dabei ganz oder weitestgehend auf manuelle Unterstützung zu verzichten. Hierzu umfasst die H-förmige Frachtfläche eine Reihe von Motorantriebseinheiten 28, die einen Mechanismus bereitstellen, durch den die Fracht über die Transportrollen 27 bewegt wird. Jede Motorantriebseinheit 28 umfasst in der Regel ein Antriebsrollenelement, das von einer abgesenkten Position unterhalb der Frachtebene auf eine erhöhte Position gebracht werden kann. Diese Motorantriebseinheiten werden auch als „selbstfahrende“ Motorantriebseinheiten bezeichnet. In der angehobenen Position berührt das Antriebsrollenelement die darüber liegende Fracht, die auf den Transportrollen bewegt wird, und treibt diese nach vorn. Andere Arten von Motorantriebseinheiten, die ebenfalls als Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden können, befinden sich zu jedem Zeitpunkt oberhalb der Transportebene und werden durch eine Feder in der oberen Position gehalten. Diese Motorantriebseinheiten werden als „federbetätigte“ Motorantriebseinheiten bezeichnet.
In der Längsrichtung umfasst die H-förmige Transportfläche 26 eine linke Schiene und eine rechte Schiene, entlang denen die Fracht während des Flugs in parallelen Reihen verstaut werden soll. In der Querrichtung ist die Frachtebene zudem in einen hinteren (oder „achtern“) Abschnitt 11 und einen vorderen Abschnitt 12 unterteilt. Dementsprechend sind die linke und die rechte Schiene in vier Abschnitte unterteilt, zwei vordere Abschnitte 13 und 15 und zwei Abschnitte achtern 17 und 19. Zusätzlich zu den vier Abschnitten gibt es einen zusätzlichen Pfad 21 zwischen beiden Schienen an der Frachtraumladetür 23. Dieser zusätzliche Pfad 21 unterteilt den Frachtraum zwischen dem vorderen Abschnitt 12 und dem Abschnitt achtern 11. Dieser Pfad wird verwendet, um die Fracht in das und aus dem Luftfahrzeug zu bewegen und die Fracht darüber hinaus zwischen der linken und der rechten Lagerschiene zu bewegen.
Bei einer Ausführungsform betätigt ein menschlicher Bediener Bedienelemente, um Motorantriebseinheiten 28 in jedem der fünf vorstehend aufgeführten Abschnitte 13, 15, 17, 19 und 21 selektiv und elektrisch anzusteuern. In der Regel sind diese Bedienelemente in einer Bedienerschnittstelleneinheit montiert. Die Bedienelemente können an einer Wand oder an einer anderen Struktur im Frachtraum montiert oder tragbar sein, z. B. können sich die Bedienelemente in einer Hängebedienungstafel befinden. Diese Bedienelemente verfügen in der Regel über einen Ein/Aus-Schalter und einen Joystick, der in Abhängigkeit von der Richtung, in die er gedrückt wird, einen Satz an Motorantriebseinheiten 28 ansteuert und dazu führt, dass Gruppen von Antriebsrollenelementen angehoben (sofern diese noch nicht angehoben sind) und in eine von zwei möglichen Richtungen gedreht werden (d.h. vorwärts oder rückwärts). Ein Abschnitt der Motorantriebseinheiten bleibt solange angesteuert, wie der Joystick in einer entsprechenden Stellung gehalten wird. Als Reaktion auf ein Loslassen des Joysticks wird der ausgewählte Satz an Motorantriebseinheiten nicht mehr angesteuert. Bei selbstfahrenden Motorantriebseinheiten kehren die Antriebsrollenelemente in ihre eingefahrene Position unterhalb der Ebene der Transportrollen 27 zurück; bei federbetätigten Motorantriebseinheiten bleiben die Motorantriebseinheiten in der angehobenen Position vorgespannt und es werden Bremsen betätigt, um die Frachtcontainer an Ort und Stelle zu halten.
3 ist eine Draufsicht auf eine Motorantriebseinheit 28 entsprechend verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die Motorantriebseinheit 28 umfasst ein Gehäuse 30, das ein Paar Räder 51 und 52 umfasst, die als Antriebsrollenelemente fungieren. Die Räder 51 und 52 sind mit einer Antriebswelle gekoppelt. Die Motorantriebseinheit 28 umfasst zudem Motor- und Getriebebaugruppen und andere damit zusammenhängende Komponenten zum Drehen und/oder Anheben der Räder 51 und 52, so dass die Räder 51 und 52 über der Frachtebene angeordnet sind und den Boden eines ULDs berühren können.
Die Motorantriebseinheit 28 umfasst zudem eine Elektronikaussparung, die durch eine Wand 53 vom Rest der Motorantriebseinheit getrennt ist, um die notwendigen elektronischen Geräte unterzubringen (nachstehend näher offenbart), und umfasst einen elektrischen Steckverbinder 56 zum Koppeln der elektronischen Geräte mit einer Stromquelle und einer Steuerquelle.
Die Motorantriebseinheit 28 umfasst zudem eine Lichtquelle 57, wie beispielsweise einen Infrarotlichttransmitter („IR“) mit einer Lichtemitterdiode („LED“), um Infrarotlicht auszusenden. Die Motorantriebseinheit 28 umfasst zudem einen Lichtempfänger 58, wie beispielsweise einen IR-Empfänger mit einer Fotodiode oder mit einem Fototransistor und eventuell anderen Schaltungen, wie beispielsweise Signalverstärker, automatische Verstärkungsregelung, Bandpassfilter und dergleichen, um die Präsenz von Infrarotlicht zu erkennen. Bei weiteren Ausführungsformen können neben IR andere Lichtarten verwendet werden. Der durchschnittliche Fachmann versteht, dass als Reaktion darauf, dass die Lichtquelle 57 Licht mit einer bestimmten Mittelwellenlänge aussendet (z. B. Infrarot), der Lichtempfänger 58 auf der Grundlage seiner Reaktionseigenschaften in der jeweiligen Wellenlänge ausgewählt und durch geeignete optische Filter, Objektive und dergleichen unterstützt werden kann.
4 ist eine Rückansicht von Motorantriebseinheit 28 entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und veranschaulicht die Beziehung der Motorantriebseinheit 28 mit der unteren Fläche 60 eines ULDs, das darüber bewegt und durch die Motorantriebseinheit 28 angetrieben wird. Die Lichtquelle 57 sendet Licht aus, das von der unteren Fläche 60 (unter der Annahme, dass ein ULD vorhanden ist) zurückfällt und zum Lichtempfänger 58 zurückgeworfen wird, wo es durch die elektronischen Geräte der Motorantriebseinheit 28 verarbeitet wird.
5 ist ein Blockdiagramm der ULD-Sensor- und Ausfallsensorelektronik von Motorantriebseinheit 28 entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Mit dem Lichtempfänger 58 ist ein Analog-Digital-Wandler („A/D“) 70 gekoppelt, der einen analogen Eingang vom Lichtempfänger 58 nimmt und diesen in einen digitalen Wert umwandelt, der eine momentane Lichtintensität darstellt. Mit dem A/D-Wandler 70 sind ein Prozessor 72 und ein Speicher 74 gekoppelt. Bei dem Prozessor 72 kann es sich beispielsweise um ein computerbasiertes System mit einem Prozessor und einem Speicher handeln. Ein Prozessor kann dementsprechend einen oder mehrere Prozessoren und einen oder mehrere materielle, nichtflüchtige Speicher umfassen und in der Lage sein, eine Logik umzusetzen. Bei dem Prozessor kann es sich um einen Universalprozessor, einen digitalen Signalprozessor (DSP), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), einen Universalschaltkreis (FPGA), eine grafische Recheneinheit (GPU) oder eine andere Vorrichtung mit programmierbarer Logik, eine andere separate Gatter- oder Transistorlogik, separate Hardwarekomponenten oder eine beliebige Kombination davon handeln. Bei dem Speicher 74 kann es sich um einen beliebigen nichtflüchtigen Speicher handeln, der in der Lage ist, Daten zu speichern. Beispielsweise kann der Speicher 74 Anweisungen speichern, die durch den Prozessor 72 ausgeführt werden sollen. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Prozessor 72 einen A/D-Wandler 70 und/oder einen Speicher 74 umfassen. Die Lichtquelle 57 ist mit einem Ausgang von Prozessor 72 gekoppelt. Bei verschiedenen Ausführungsformen ist zwischen Prozessor 72 und Lichtquelle 57 ein Leistungstreiber geschaltet.
Ein durch den Prozessor einstellbarer variabler Widerstand kann mit dem Prozessor 72 und dem Lichtempfänger 58 gekoppelt sein. Der variable Widerstand wird verwendet, um die Empfindlichkeit des A/D-Wandlers 70 einzustellen, der das Lichtfenster auswählt, das der Sensor misst (d.h. die Mindestlichtstärke die erfasst wird und die höchste Lichtstärke, die gemessen werden kann, bevor der A/D-Ausgang seinen maximalen Wert erreicht).
Bei verschiedenen Ausführungsformen handelt es sich bei dem A/D-Wandler 70 um einen 10-Bit-A/D-Wandler, wenngleich A/D-Wandler mit anderen Bitauflösungen anstelle dessen verwendet werden können. Bei verschiedenen Ausführungsformen tastet der A/D-Wandler 70 die über die Zeit verschiedene Lichtintensität mit einer Geschwindigkeit von 200 Abtastvorgängen/Sekunde oder in Intervallen von 5 Millisekunden ab. Dementsprechend wird für einen Impuls von einer Viertelsekunde eine Zeitreihe von 50 digitalen Abtastvorgängen durchgeführt, wobei diese für weitere Berechnungen dem Prozessor 72 zur Verfügung gestellt werden. Es versteht sich, dass aufgrund von Anlauftransienten in den ersten digitalen Abtastvorgängen nicht alle 50 Abtastvorgänge verwendet werden können. Es versteht sich zudem, dass andere Abtastgeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom A/D-Wandler 70 und der Geschwindigkeit von Prozessor 72 verwendet werden können.
6A zeigt ein Beispiel einer idealen Ausgabekurve 202, die durch die Lichtquelle 57 ausgesendet wurde. Die Ausgabekurve 202 umfasst eine Reihe von Lichtimpulsen 204 mit einer normalen Impulshöhe, die durch eine Spannung V₀ dargestellt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform umfassen diese Impulse Rechteckwellen mit einer ON-Dauer 206 von W1, einer OFF-Dauer 208 von W2 und einer Gesamtdauer von W3=W1+W2. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist W1=W2 für einen Arbeitszyklus mit 50 % ON-Dauer, wobei es jedoch möglich ist, auch andere Arbeitszyklen anzuwenden.
6B zeigt eine ideale Kurve 222, die durch den Lichtempfänger 58 (d.h. das empfangene Licht) als Reaktion darauf ausgegeben wurde, dass keine ULD die Motorantriebseinheit verdeckt. In Abwesenheit eines Gegenstandes, z. B. ein ULD, das die Motorantriebseinheit 28 verdeckt, werden die ausgesendeten Lichtimpulse 240 nicht von der unteren Fläche dieses Gegenstandes zurückgeworfen, so dass keine Lichtenergie (d.h. 0 Volt) am Lichtempfänger 58 empfangen werden sollte, dessen Ausgabe daher flach ist. In Wirklichkeit kann jedoch eine geringe Menge Umgebungslicht der entsprechenden Wellenlänge vorhanden sein, wie beispielsweise „abgeleitetes“ Licht der Lichtquelle 57, das auf den Lichtempfänger 58 fällt und dadurch zu einer minimalen empfangenen Lichtenergie führt. Diese minimale empfangene Lichtenergie liegt jedoch im Allgemeinen unter einem Grenzwert und wird deshalb durch den Prozessor 72 ignoriert.
7A zeigt dieselbe ideale Ausgabekurve 202 wie in 6, während 7B zu Vergleichszwecken eine ideale Kurve 242 zeigt, die durch den Lichtempfänger 58 als Reaktion darauf ausgegeben wurde, dass ein stationärer Gegenstand die Motorantriebseinheit 28 verdeckt. Als Reaktion auf einen stationären Gegenstand, wie beispielsweise ein ULD, das die Motorantriebseinheit 28 verdeckt, werden die ausgesendeten Lichtimpulse 240 von der unteren Fläche dieses Gegenstandes zurückgeworfen und wird die zurückgeworfene Lichtenergie am Lichtempfänger 58 empfangen. Die Ausgabe des Lichtempfängers 58 stellt die über die Zeit variierende Intensität des zurückgeworfenen Lichts dar. Da der Gegenstand jedoch stationär ist, verfolgt die Sensorausgabe idealerweise die ausgegebene Kurve, wobei die Intensität des erfassten Lichts an der Ausgangsseite des Lichtempfängers 58 durch einen Spannungswert Vc dargestellt wird.
Die 8A und 8B entsprechen ebenfalls der Situation, in er ein ULD die Motorantriebseinheit 28 verdeckt, zeigen jedoch eine realistischere, nicht-ideale Ausgabe. 8A zeigt dieselbe ideale Ausgabekurve 202, die auch in den 6 und 7. Fig zu sehen ist. 8B zeigt eine Kurve 260, die aus vier Impulsen an erfasstem Licht bestehen. In diesem Beispiel ist das ULD während der ersten beiden Impulse 262, 264 zunächst stationär und während der letzten beiden Impulse 266, 268 in Bewegung.
Als Reaktion darauf, dass das ULD stationär ist, sind die erfassten Impulse 262, 264 durch Intensitätswerte gekennzeichnet, die auf ein definiertes enges Band 270 zwischen V_LO und V_HI beschränkt sind. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Ausgabekurve 202 auf dieselbe Stelle an der Unterseite des ULDs fällt und das zurückgeworfene Licht dadurch im Wesentlichen nicht durch Veränderungen in der Oberfläche der Unterseite des ULDs beeinflusst wird. 8C zeigt eine vergrößerte Ansicht des erfassten Impulses 264 und zeigt, dass alle Intensitätswerte im Impuls 264 zwischen der Untergrenze 270L und der Obergrenze 270H des Bandes liegen.
Im Gegensatz dazu weisen die erfassten Impulse 266, 268 als Reaktion darauf, dass das ULD in Bewegung ist, Intensitätswerte auf, die zeitweise nicht mehr in diesem Band 270 liegen. Dazu kommt es, weil mit der Bewegung des ULDs verschiedene Abschnitte von dessen Unterseite die Motorantriebseinheit 28 oberhalb passieren und Variationen in der Oberfläche der Unterseite zu entsprechenden Variationen der momentanen Intensität der zurückgeworfenen Impulse führen. Allgemein ausgedrückt liegt mindestens ein Teil dieser momentanen Abtastwerte außerhalb des Bandes 270. 8D zeigt eine vergrößerte Ansicht des erfassten Impulses 267 und zeigt, dass ein Teil der empfangenen Intensitätswerte, als 280A-H bezeichnet, außerhalb des Bandes 270 liegen. Digitale Abtastwerte, die außerhalb des Bandes 270 liegen, werden als „Zacken“ bezeichnet.
Bestimmte Fluktuationen in der Umgebung können sich auf das durch den Lichtempfänger 58 erfasste Licht auswirken. Beispielsweise kann eine Unterseite eines ULDs ein höheres Reflexionsvermögen aufweisen als andere ULD. Dieses relativ hohe Reflexionsvermögen kann zu einem relativen Anstieg des durch den Lichtempfänger 58 empfangenen Lichts führen. Dieser relative Anstieg des Lichts kann dazu führen, dass der Lichtempfänger 58 gesättigt wird, so dass der Lichtempfänger 58 unter Umständen nicht in der Lage ist, zwischen Abtastwerten, die im Band 270 liegen, und Abtastwerten zu unterscheiden, die außerhalb des Bandes 270 liegen. Darüber hinaus kann beispielsweise ein Bediener mit einem reflektierenden Klemmbrett als Reaktion darauf, dass kein ULD auf der Motorantriebseinheit 28 positioniert ist, an der Motorantriebseinheit 28 vorbeilaufen. Das Licht von der Lichtquelle 57 kann durch das reflektierende Klemmbrett zurückgeworfen und durch den Lichtempfänger 58 empfangen werden, wodurch der Prozessor 72 fehlerhaft ermittelt, dass ein ULD auf der Motorantriebseinheit 28 positioniert ist. Diesbezüglich kann die Motorantriebseinheit 28 so konzipiert sein, dass sie eine Intensität des durch die Lichtquelle 57 erzeugten Lichts auf der Grundlage des durch den Lichtempfänger 58 erfassten Lichts anpasst.
Fortfahrend mit 9, kann eine Motorantriebseinheit 300 Komponenten zum automatischen Anpassen einer Intensität von Licht verwendet werden, das zum Erfassen einer Fracht, wie beispielsweise ein ULD, auf der Motorantriebseinheit 300 verwendet wird. Die Motorantriebseinheit 300 kann Merkmale aufweisen, die denen von Motorantriebseinheit 28 ähnlich sind. Die Motorantriebseinheit 300 umfasst einen Container oder ein Gehäuse 302 zum Aufnehmen und Schützen der Komponenten der Motorantriebseinheit 300.
Die Motorantriebseinheit 300 kann zudem eine Lichtquelle 306 und einen Lichtempfänger 308 umfassen. Eine Objektivbaugruppe 304 kann ein oder mehrere Objektive für die Lichtquelle 306 und ein oder mehrere Objektive für den Lichtempfänger 308 umfassen. Die Objektivbaugruppe 304 kann ein speziell handgearbeitetes Objektiv umfassen, das so konzipiert ist, dass es die Zuverlässigkeit der Erfassung der Präsenz und Bewegung eines ULDs steigert.
Die Lichtquelle 306 kann Licht erzeugen, das auf das ULD gerichtet werden soll. Das durch die Lichtquelle 306 erzeugte Licht kann eine Vielzahl von Impulsen mit einer Vielzahl von Impulsabständen zwischen den Impulsen umfassen. Ein Impulsabstand kann einem Mangel an durch die Lichtquelle 306 erzeugtem Licht oder einer Menge an durch die Lichtquelle 306 erzeugtem Licht entsprechen, die unter einer Menge an Licht liegt, die während eines Impulses erzeugt wurde.
Die durch die Lichtquelle 306 erzeugten Lichtimpulse können durch die Objektivbaugruppe 304 auf ein ULD gerichtet werden. Ein Lichttreiber 310 kann mit der Lichtquelle 306 gekoppelt sein und die Lichtquelle 306 dahingehend steuern, dass sie die Lichtimpulse erzeugt. Der Lichttreiber 310 kann eine gewünschte Intensität des durch eine Lichtquelle 306 erzeugten Lichts ermitteln und die Lichtquelle 306 dahingehend steuern, dass sie die Lichtimpulse mit der gewünschten Intensität erzeugt. Die Motorantriebseinheit 300 ist so konzipiert, dass der Lichttreiber 310 die Lichtquelle 306 auf der Grundlage von Daten, die durch den Lichtempfänger 308 erfasst wurden, dazu veranlassen kann, Licht mit verschiedenen Intensitäten zu erzeugen.
Der Lichtempfänger 308 kann eine Reflektion der Lichtimpulse empfangen. Die durch das ULD zurückgeworfenen Lichtimpulse können die Objektivbaugruppe 304 passieren, bevor sie durch den Lichtempfänger 308 empfangen werden. Der Lichtempfänger 308 kann so angepasst werden, dass er eine Lichtintensität in der Umgebung erfasst, wie beispielsweise das durch das ULD zurückgeworfene Licht.
Die Lichtintensität kann an eine Lichtsteuereinheit 312 und an einen Prozessor 314 übertragen werden. Der Prozessor 314 kann eine mittlere Intensität des durch den Lichtempfänger 308 während eines Impulses erfassten Lichts und eine mittlere Intensität des durch den Lichtempfänger 308 während eines Impulsabstandes erfassten Lichts ermitteln. Der Prozessor 314 kann auf der Grundlage einer Differenz zwischen der mittleren Intensität des durch den Lichtempfänger 308 während des Impulses erfassten Lichts und der mittleren Intensität des durch den Lichtempfänger 308 während des Impulsabstandes erfassten Lichts ermitteln, ob das ULD auf der Motorantriebseinheit 300 positioniert ist. Der Prozessor 314 kann zudem ermitteln, ob jedwede Zacken der Lichtintensität der Bewegung des ULDs entsprechen.
Die Lichtsteuereinheit 312 kann die Intensität des durch den Lichtempfänger 308 erfassten Lichts empfangen und ein Signal von mindestens entweder dem Prozessor 314 und/oder dem Lichttreiber 310 empfangen, das anzeigt, ob die Lichtquelle 306 einen Impuls oder einen Impulsabstand erzeugt. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Lichtsteuereinheit 312 zusätzliche Komponenten zum Steuern der zeitlichen Abfolge der Impulse und Impulsabstände umfassen und diese Informationen dementsprechend bereits enthalten. Die Lichtsteuereinheit 312 kann diese Daten verwenden, um eine ideale oder gewünschte Intensität des durch die Lichtquelle 306 zu erzeugenden Lichts zu ermitteln. Die Lichtsteuereinheit 312 kann anschließend die gewünschte Lichtintensität oder eine Differenz zwischen einer aktuellen Lichtintensität und der gewünschten Lichtintensität dem Lichttreiber 310 zur Verfügung stellen. Der Lichttreiber 310 kann die Lichtquelle 306 dazu veranlassen, die Lichtimpulse mit der gewünschten Intensität zu erzeugen.
Unter Bezugnahme auf die 9 und 10 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm 400 den Betrieb der Lichtsteuereinheit 312. Das Ablaufdiagramm 400 kann einem Verfahren zum Ermitteln von gewünschten Änderungen einer Menge an durch die Lichtquelle 306 erzeugtem Licht entsprechen. Bei verschiedenen Ausführungsformen können einige oder alle Komponenten oder Funktionen der Lichtsteuereinheit 312 in Hardware ausgeführt sein und bei verschiedenen Ausführungsformen können einige oder alle Komponenten oder Funktionen der Lichtsteuereinheit 312 in Software umgesetzt sein, die in einem nichtflüchtigen Speicher oder einem Speichermedium gespeichert ist.
Die Lichtsteuereinheit 312 kann eine erste Eingabe 402 empfangen, die einer durch den Lichtempfänger 308 erfassten Lichtintensität entspricht. Die Lichtsteuereinheit 312 kann zudem eine zweite Eingabe 404 empfangen, die einer dahingehenden Anzeige entspricht, ob die Lichtquelle 306 einen Impuls oder einen Impulsabstand erzeugt. Die Lichtsteuereinheit 312 kann eine Ausgabe 424 erzeugen, die einer gewünschten Intensität von durch die Lichtquelle 306 zu erzeugendem Licht oder einer Anpassung an die gewünschte Intensität von durch die Lichtquelle 306 erzeugtem Licht entspricht. Die Ausgabe 424 kann dem Lichttreiber 310 zum Steuern der Lichtquelle 306 zur Verfügung gestellt werden.
Die Lichtsteuereinheit 312 kann einen ersten Schalter 406 und einen zweiten Schalter 408 umfassen. Der erste Schalter 406 und der zweite Schalter 408 empfangen beide die erste Eingabe 402 und die zweite Eingabe 404. Der erste Schalter 406 kann eine aktuelle Intensität der durch den Lichtempfänger 308 erfassten Lichtreflektion als Reaktion darauf ausgeben, dass die Lichtquelle 306 einen Lichtimpuls erzeugt. Der erste Schalter 406 kann zudem eine mittlere Intensität der durch den Lichtempfänger 308 während eines vorhergehenden Impulses erfassten Lichtreflektion als Reaktion darauf ausgeben, dass die Lichtquelle 306 einen Impulsabstand erzeugt.
Der zweite Schalter 408 kann eine mittlere Intensität der durch den Lichtempfänger 308 während eines vorhergehenden Impulsabstandes erfassten Lichtreflektion als Reaktion darauf ausgeben, dass die Lichtquelle 306 einen Impuls erzeugt. Der zweite Schalter 408 kann zudem eine aktuelle Intensität der durch den Lichtempfänger 308 erfassten Lichtreflektion als Reaktion darauf ausgeben, dass die Lichtquelle 306 einen Impulsabstand erzeugt. Bei verschiedenen Ausführungsformen, kann die Lichtquelle 306 als einen Impulsabstand erzeugend betrachtet werden, wenn die Lichtquelle 306 nicht mit Strom versorgt wird, so dass die Lichtquelle 306 kein Licht bereitstellt. Dementsprechend gibt der erste Schalter 406 eine aktuelle oder eine vorherige mittlere Intensität des durch den Lichtempfänger 308 während eines aktuellen oder vorhergehenden Impulses erfassten Lichts aus, und gibt der zweite Schalter 408 eine aktuelle oder eine vorhergehende mittlere Intensität des durch den Lichtempfänger 308 während eines aktuellen oder vorhergehenden Impulsabstandes erfassten Lichts aus.
Die Lichtsteuereinheit 312 umfasst zudem einen ersten Mittelungsblock 411 und einen zweiten Mittelungsblock 413. Der erste Mittelungsblock 411 ermittelt ein gleitendes Mittel der durch den Lichtempfänger 308 während eines beliebigen Impulses erfassten Lichtintensität. Der zweite Mittelungsblock 413 ermittelt ein gleitendes Mittel der durch den Lichtempfänger 308 während eines beliebigen Impulsabstandes erfassten Lichtintensität. Hierzu und bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Prozessor 314 eine durch den Lichtempfänger 308 während eines Impulses erfasste mittlere Lichtintensität und eine durch den Lichtempfänger 308 während eines Impulsabstandes erfasste mittlere Lichtintensität empfangen und auf der Grundlage einer Differenz zwischen den mittleren Lichtintensitäten ermitteln, ob ein ULD auf der Motorantriebseinheit 300 positioniert ist.
Der erste Mittelungsblock 411 kann eine erste Mittelungsaddiereinheit 410 und einen ersten Integrator 414 umfassen. Während eines Impulses kann die erste Mittelungsaddiereinheit 410 eine aktuelle erfasste Lichtintensität und eine aktuelle mittlere Lichtintensität empfangen und die Summe der aktuellen erfassten Lichtintensität und der aktuellen mittleren Lichtintensität ausgeben. Der erste Integrator 414 kann auf der Grundlage der Summe der aktuellen erfassten Lichtintensität und der aktuellen mittleren Lichtintensität eine neue mittlere Lichtintensität des Impulses ermitteln. Als Reaktion darauf, dass die Lichtquelle 306 von einem Impuls auf einen Impulsabstand wechselt, kann der erste Integrator 414 weiterhin die aktuelle mittlere Lichtintensität ausgeben, bis die Lichtquelle 306 vom Impulsabstand auf einen neuen Impuls wechselt, wobei der erste Integrator 414 zu diesem Zeitpunkt damit beginnen kann, eine neue mittlere Lichtintensität zu berechnen.
Der zweite Mittelungsblock 413 kann eine zweite Mittelungsaddiereinheit 412 und einen zweiten Integrator 416 umfassen. Während eines Impulsabstandes kann die zweite Mittelungsaddiereinheit 412 eine aktuelle erfasste Lichtintensität und eine aktuelle mittlere Lichtintensität empfangen und die Summe der aktuellen erfassten Lichtintensität und der aktuellen mittleren Lichtintensität ausgeben. Der zweite Integrator 416 kann auf der Grundlage der Summe der aktuellen erfassten Lichtintensität und der aktuellen mittleren Lichtintensität eine neue mittlere Lichtintensität des Impulsabstandes ermitteln. Als Reaktion darauf, dass die Lichtquelle 306 von einem Impulsabstand auf einen Impuls wechselt, kann der zweite Integrator 416 weiterhin die aktuelle mittlere Lichtintensität ausgeben, bis die Lichtquelle 306 vom Impuls auf einen neuen Impulsabstand wechselt, wobei der zweite Integrator 416 zu diesem Zeitpunkt damit beginnen kann, eine neue mittlere Lichtintensität zu berechnen.
Die Ausgabe des ersten Mittelungsblocks 411 und des zweiten Mittelungsblocks 413 wird einer ersten Addiereinheit 418 zur Verfügung gestellt. Die erste Addiereinheit 418 kann einen Differenzbetrag ermitteln und ausgeben, die einer ersten Differenz zwischen der Ausgabe des ersten Mittelungsblocks 411 und des zweiten Mittelungsblocks 413 entspricht. Bei verschiedenen Ausführungsformen wird der Differenzbetrag (die Ausgabe der ersten Addiereinheit 418) dem Prozessor 314 zur Verfügung gestellt, so dass der Prozessor 314 den Differenzbetrag verwendet, um zu ermitteln, ob ein ULD auf der Motorantriebseinheit 300 positioniert ist.
Eine zweite Eingabe 404 wird von einem ersten Anstiegsblock 421 empfangen, der die zweite Eingabe 404 mit einem proportionalen Koeffizienten multipliziert. Der erste Anstiegsblock 421 kann einen Differenzbezug ausgeben, der den Ergebnissen der Multiplikation entspricht.
Der durch den ersten Anstiegsblock 421 ausgegebene Differenzbezug und der durch die erste Addiereinheit 418 ausgegebene Differenzbetrag werden von einer zweiten Addiereinheit 420 empfangen. Die zweite Addiereinheit 420 kann ein Fehlersignal ermitteln, das einer zweiten Differenz zwischen dem Differenzbezug und dem Differenzbetrag entspricht.
Das Fehlersignal kann von einem zweiten Anstiegsblock 422 empfangen werden. Der zweite Anstiegsblock 422 kann das Fehlersignal mit dem proportionalen Koeffizienten multiplizieren. Das Ergebnis der Multiplikation ist die Ausgabe 424, die der Anpassung an die gewünschte Lichtintensität entspricht.
11 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren veranschaulicht, das dazu dient, zu ermitteln, ob eine Fracht über einer Motorantriebseinheit positioniert ist, und eine Lichtquelle dahingehend zu steuern, dass sie eine Genauigkeit der Ermittlung steigert. In Block 1102 kann eine Lichtquelle Lichtimpulse mit Impulsabständen zwischen den Impulsen erzeugen. Wenngleich die Lichtquelle während eines Impulsabstandes unter Umständen kein Licht erzeugt, kann die Lichtquelle dennoch als Lichtimpulse und Impulsabstände erzeugend betrachtet werden.
In Block 1104 kann ein Lichttreiber die Lichtquelle dahingehend steuern, dass diese das Licht mit einer gewünschten Intensität erzeugt. Die gewünschte Intensität kann entsprechend der nachstehenden Beschreibung durch eine Lichtsteuereinheit ermittelt werden.
In Block 1106 kann ein Lichtempfänger eine Reflektion des Lichts empfangen. Beispielsweise kann das Licht von einem Stück der Fracht zurückgeworfen und durch den Lichtempfänger empfangen werden.
In Block 1108 kann ein Prozessor eine Intensität der Lichtreflektion vom Lichtempfänger empfangen. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann dies das Empfangen der Intensität direkt vom Lichtempfänger umfassen und bei verschiedenen Ausführungsformen kann dies das Empfangen von Daten, die der Intensität entsprechen, und das Ermitteln der Intensität durch den Prozessor umfassen.
In Block 1110 kann der Prozessor auf der Grundlage der Intensität der Lichtreflektion ermitteln, ob eine Fracht auf der Motorantriebseinheit positioniert ist. Wird beispielsweise während eines Impulses relativ wenig Licht durch den Lichtempfänger empfangen, verglichen mit dem Impulsabstand, kann der Prozessor ermitteln, dass keine Fracht auf der Motorantriebseinheit vorhanden ist.
In Block 1112 kann eine Lichtsteuereinheit eine Anpassung an die gewünschte Lichtintensität auf der Grundlage der Intensität der Lichtreflektion ermitteln und ermitteln, ob die Lichtquelle einen Impuls oder einen Impulsabstand erzeugt. Dieser Prozess des Ermittelns kann unter Verwendung einer Lichtsteuereinheit erfolgen, die der Lichtsteuereinheit 312 aus 10 ähnlich ist.
Nutzen, andere Vorteile und Problemlösungen wurden in der vorliegenden Schrift unter Bezugnahme auf konkrete Ausführungsformen beschrieben. Darüber hinaus sollen die Verbindungslinien in den in der vorliegenden Schrift enthaltenen verschiedenen Figuren beispielhafte funktionelle Beziehungen und/oder physikalische Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es ist anzumerken, dass viele alternative oder zusätzliche funktionelle Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einem praktischen System vorhanden sein können. Die Nutzen, Vorteile, Problemlösungen und jedwede Elemente, die dafür sorgen, dass ein beliebiger Nutzen, ein beliebiger Vorteil oder eine beliebige Lösung auftritt oder ausgeprägter wird, sind nicht als kritische, erforderliche oder wesentliche Merkmale oder Elemente der Offenbarung auszulegen. Der Geltungsbereich der Offenbarung soll dementsprechend ausschließlich durch die beigefügten Patentansprüche eingeschränkt werden, in denen ein Verweis auf ein Element in der Singularform sich nicht auf „ein und nur ein“ oder „eine und nur eine“ beziehen soll, sofern nicht ausdrücklich so ausgeführt, sondern eher auf „ein oder mehrere“ oder „eine oder mehrere“. Darüber hinaus soll, wenn eine Wortgruppe wie etwa „mindestens ein/e/er von A, B oder C“ in den Patentansprüchen verwendet wird, diese Wortgruppe dahingehend ausgelegt werden, dass sie bedeutet, dass A allein in einer Ausführungsform vorhanden sein kann, B allein in einer Ausführungsform vorhanden sein kann, C allein in einer Ausführungsform vorhanden sein kann oder dass eine beliebige Kombination der Elemente A, B und C in einer einzelnen Ausführungsform vorhanden sein kann; beispielsweise A und B, A und C, B und C oder A und B und C. In den Figuren wird eine unterschiedliche Kreuzschraffur verwendet, um verschiedene Bauteile zu kennzeichnen, jedoch nicht zwingend, um dieselben oder verschiedene Werkstoffe zu kennzeichnen.
Systeme, Verfahren und Vorrichtungen sind in der vorliegenden Schrift vorgesehen. In der detaillierten Beschreibung in der vorliegenden Schrift zeigen Verweise auf „eine einzelne Ausführungsform“, „eine Ausführungsform“, „eine beispielhafte Ausführungsform“ usw. an, dass die beschriebene Ausführungsform ein konkretes Merkmal, eine konkrete Struktur oder eine konkrete Eigenschaft umfassen kann, aber jede Ausführungsform unter Umständen nicht zwingend das konkrete Merkmal, die konkrete Struktur oder die konkrete Eigenschaft umfasst. Darüber hinaus beziehen sich solche Wortgruppen nicht zwingend auf dieselbe Ausführungsform. Wenn zudem ein konkretes Merkmal, eine konkrete Struktur oder eine konkrete Eigenschaft im Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben wird, wird davon ausgegangen, dass es durch den Kenntnisstand eines Fachmanns abdeckt wird, ein solches Merkmal, eine solche Struktur oder eine solche Eigenschaft im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen umzusetzen, egal ob dies ausdrücklich beschrieben ist oder nicht. Nach der Lektüre der Beschreibung ist es für einen Fachmann auf dem jeweiligen Gebiet bzw. auf den jeweiligen Gebieten offensichtlich, wie die Offenbarung in alternativen Ausführungsformen umgesetzt werden kann.
Darüber hinaus soll kein Element, keine Komponente oder kein Verfahrensschritt in der vorliegenden Offenbarung der Öffentlichkeit gewidmet werden, ungeachtet der Frage, ob das Element, die Komponente, oder der Verfahrensschritt ausdrücklich in den Patentansprüchen aufgeführt wird. Kein in der vorliegenden Schrift enthaltenes Element eines Patentanspruchs soll entsprechend den Bestimmungen von 35 U.S.C. 112, sechster Abschnitt, ausgelegt werden, sofern das Element nicht ausdrücklich unter Verwendung der Wortgruppe „Mittel für“ aufgeführt ist. In diesem Zusammenhang sollen die Begriffe „umfasst“, „umfassend“ oder eine beliebige andere Variation davon eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken, so dass ein Prozess, ein Verfahren, ein Artikel oder eine Vorrichtung, der/das/die eine Liste mit Elementen umfasst, nicht nur diese Elemente umfasst, sondern auch andere Elemente umfassen kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder einem derartigen Prozess, einem derartigen Verfahren, einem derartigen Artikel oder einer derartigen Vorrichtung innewohnen.

Claims

Motorantriebseinheit zum Bewegen einer Fracht in einem Luftfahrzeug, umfassend: eine Lichtquelle, die so konfiguriert ist, dass sie Licht in Form von Impulsen mit Impulsabständen zwischen den Impulsen erzeugt; einen Lichttreiber, der so konfiguriert ist, dass er die Lichtquelle dahingehend steuert, dass diese das Licht mit einer gewünschten Intensität erzeugt; einen Lichtempfänger, der so konfiguriert ist, dass er eine Reflektion des Lichts empfängt; einen Prozessor, der mit dem Lichtempfänger gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er auf der Grundlage der Reflektion des Lichts ermittelt, ob die Fracht auf der Motorantriebseinheit positioniert ist; und eine Lichtsteuereinheit, die mit dem Prozessor und dem Lichttreiber gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie eine Anpassung an die gewünschte Intensität des durch die Lichtquelle erzeugten Lichtes auf der Grundlage einer Intensität der Lichtreflektion ermittelt und ermittelt, ob die Lichtquelle einen Impuls oder einen Impulsabstand erzeugt.
Motorantriebseinheit nach Anspruch 1, wobei die Lichtsteuereinheit folgendes umfasst: einen ersten Schalter, der so konfiguriert ist, dass er die Intensität der Lichtreflektion als Reaktion darauf ausgibt, dass die Lichtquelle den Impuls erzeugt, und eine mittlere Intensität der Lichtreflektion, die während des vorhergehenden Impulses erfasst wurde, als Reaktion darauf ausgibt, dass die Lichtquelle den Impulsabstand erzeugt; und einen zweiten Schalter, der so konfiguriert ist, dass er die mittlere Intensität der Lichtreflektion, die während eines vorhergehenden Impulsabstandes erfasst wurde, als Reaktion darauf ausgibt, dass die Lichtquelle den Impuls erzeugt, und die Intensität der Lichtreflektion als Reaktion darauf ausgibt, dass die Lichtquelle den Impulsabstand erzeugt.
Motorantriebseinheit nach Anspruch 2, wobei die Lichtsteuereinheit zudem folgendes umfasst: einen ersten Mittelungsblock, der mit dem ersten Schalter gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er die mittlere Intensität der Lichtreflektion während des Impulses oder während des vorhergehenden Impulses ermittelt; und einen zweiten Mittelungsblock, der mit dem zweiten Schalter gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er die mittlere Intensität der Lichtreflektion während des Impulsabstandes oder während des vorhergehenden Impulsabstandes ermittelt und ausgibt.
Motorantriebseinheit nach Anspruch 3, wobei die Lichtsteuereinheit zudem eine erste Addiereinheit umfasst, die mit dem ersten Mittelungsblock und dem zweiten Mittelungsblock gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie einen Differenzbetrag ermittelt, der einer ersten Differenz zwischen der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulses oder während des vorhergehenden Impulses und der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulsabstandes oder während des vorhergehenden Impulsabstandes entspricht.
Motorantriebseinheit nach Anspruch 4, wobei die Lichtsteuereinheit zudem einen ersten Anstiegsblock umfasst, der so konfiguriert ist, dass er einen Differenzbezug dadurch ermittelt, dass er die gewünschte Intensität des durch die Lichtquelle erzeugten Lichtes mit einem proportionalen Koeffizienten multipliziert.
Motorantriebseinheit nach Anspruch 5, wobei die Lichtsteuereinheit zudem eine zweite Addiereinheit umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie den Differenzbezug und den Differenzbetrag empfängt und ein Fehlersignal ermittelt, das einer zweiten Differenz zwischen dem Differenzbezug und dem Differenzbetrag entspricht.
Verfahren zum Ermitteln von gewünschten Änderungen einer durch eine Lichtquelle einer Motorantriebseinheit erzeugten Menge an Licht, umfassend: Erzeugen von Licht in Form von Impulsen mit Impulsabständen zwischen den Impulsen durch die Lichtquelle; Steuern der Lichtquelle durch einen Lichttreiber dahingehend, dass diese das Licht mit einer gewünschten Intensität erzeugt; Empfangen einer Reflektion des Lichts durch einen Lichtempfänger; Empfangen einer Intensität der Lichtreflektion durch einen Prozessor und vom Lichtempfänger; Ermitteln, ob eine Fracht auf der Motorantriebseinheit positioniert ist, auf der Grundlage der Intensität der Lichtreflektion und durch den Prozessor; und Ermitteln einer Anpassung an die gewünschte Intensität des Lichts durch eine Lichtsteuereinheit auf der Grundlage der Intensität der Lichtreflektion und ermitteln, ob die Lichtquelle einen Impuls oder einen Impulsabstand erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 7, zudem umfassend: Ausgeben der Intensität der Lichtreflektion durch einen ersten Schalter der Lichtsteuereinheit als Reaktion darauf, dass die Lichtquelle den Impuls erzeugt; Ausgeben einer mittleren Intensität der Lichtreflektion, die während eines vorhergehenden Impulsabstandes erfasst wurde, durch einen zweiten Schalter der Lichtsteuereinheit als Reaktion darauf, dass die Lichtquelle den Impuls erzeugt; Ausgeben der mittleren Intensität der Lichtreflektion, die während des vorhergehenden Impulses erfasst wurde, durch den ersten Schalter als Reaktion darauf, dass die Lichtquelle den Impulsabstand erzeugt; und Ausgeben der Intensität der Lichtreflektion durch den zweiten Schalter als Reaktion darauf, dass die Lichtquelle den Impulsabstand erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 8, zudem umfassend: Ermitteln der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulses oder während des vorhergehenden Impulses durch einen ersten Mittelungsblock der Lichtsteuereinheit; und Ermitteln der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulsabstandes oder während des vorhergehenden Impulsabstandes durch einen zweiten Mittelungsblock der Lichtsteuereinheit.
Verfahren nach Anspruch 9, zudem umfassend das Ermitteln eines Differenzbetrags durch eine erste Addiereinheit der Lichtsteuereinheit, die einer ersten Differenz zwischen der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulses oder während des vorhergehenden Impulses und der mittleren Intensität der Lichtreflektion während des Impulsabstandes oder während des vorhergehenden Impulsabstandes entspricht.