KR20160018344A - 무선 연료 센서 시스템 - Google Patents

무선 연료 센서 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20160018344A
KR20160018344A KR1020150079655A KR20150079655A KR20160018344A KR 20160018344 A KR20160018344 A KR 20160018344A KR 1020150079655 A KR1020150079655 A KR 1020150079655A KR 20150079655 A KR20150079655 A KR 20150079655A KR 20160018344 A KR20160018344 A KR 20160018344A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
conductor
signal
sensor unit
antenna
Prior art date
Application number
KR1020150079655A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102201550B1 (ko
Inventor
제트. 장 헨리
엠. 롭 앤드류
피. 보머 제이슨
엔. 보스트윅 리차드
Original Assignee
더 보잉 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/453,876 external-priority patent/US9909916B2/en
Application filed by 더 보잉 컴파니 filed Critical 더 보잉 컴파니
Publication of KR20160018344A publication Critical patent/KR20160018344A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102201550B1 publication Critical patent/KR102201550B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • G01F23/266—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors measuring circuits therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D37/00—Arrangements in connection with fuel supply for power plant
    • B64D37/005—Accessories not provided for in the groups B64D37/02 - B64D37/28
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D37/00—Arrangements in connection with fuel supply for power plant
    • B64D37/02—Tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/04—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using pressure differences or thermal differences occurring in nature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/08—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • G01F23/268—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors mounting arrangements of probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/80—Arrangements for signal processing
    • G01F23/802—Particular electronic circuits for digital processing equipment
    • G01F23/804—Particular electronic circuits for digital processing equipment containing circuits handling parameters other than liquid level
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/05—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using capacitive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means
    • H02N11/002—Generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00—Wings
    • B64C3/34—Tanks constructed integrally with wings, e.g. for fuel or water
    • B64D2700/62368—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

센서 장치는, 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 용량성 프로브를 포함하고 있다. 센서 장치는 또한 용량성 프로브와 관련된 측정값에 기초해서 신호를 생성하고, 송신 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 송신을 위해 제1 도체로 신호를 공급하기 위한 라디오를 포함하고 있다.

Description

무선 연료 센서 시스템 {Wireless Fuel Sensor System}
본 발명은 일반적으로 항공기, 특히 항공기의 센서 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 항공기의 연료 탱크의 연료량을 측정하기 위한 무선 센서 시스템을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
항공기를 조작함에 있어서는, 항공기와 항공기 주위의 환경에 관한 갖가지 타입의 정보가 식별된다. 이 정보는, 예를 들어 대기 속도, 객실 온도, 항공기 외부의 온도, 습도, 대기압, 연료 레벨, 엔진 온도, 제어면의 구성, 및 다른 적절한 타입의 정보를 포함할 수 있다. 이 정보는 항공기의 센서 시스템을 이용하여 식별될 수 있다.
현재, 센서는 종종 와이어(wire) 및 케이블을 통해 다른 기기에 연결된다. 예를 들어, 와이어는 항공기의 날개에 배치될 수 있다. 이들 와이어는 항공기의 동체에 배치된 센서 시스템 부분으로부터 항공기의 날개의 연료 탱크 또는 다른 장소(location)의 센서로 확장되어도 좋다. 추가적으로, 다른 기기도 또한 측정을 행하여 센서 데이터를 생성하는 것을 촉진하기 위해 연료 탱크 또는 날개에 배치되어도 좋다.
항공기를 제조함에 있어서, 연료 탱크에 센서를 설치하기 위해 와이어를 라우팅하는 것은 시간이 낭비된다. 추가적으로, 와이어 및 와이어와 관련된 다른 기기의 사용도 항공기에 추가적인 중량을 더할 수 있다. 예를 들어, 추가적인 구조는 환경의 영향으로부터 발생할 수 있는 아크(arcing) 또는 방전을 줄이기 위해 와이어의 원하는 라우팅 및 분리를 제공하는 것이 필요하게 될 수 있다. 이들 환경의 영향은 낙뢰(lightning) 또는 정전기(static electricity) 등과 같은 전자기적 이벤트를 포함할 수 있다.
더욱이, 와이어의 사용은 또한 와이어를 연료 탱크의 센서로 라우트하기 위해 연료 탱크에 개구부(opening)를 형성하는 것을 초래할 수 있다. 이러한 개구부의 구멍의 형성 및 장소는 시간이 낭비되며 비싸다. 이러한 구성요소를 설치하는 데 수반되는 증가된 시간과 비용은 항공기에 대한 제조 시간을 증가시킬 수 있다. 더욱이, 와이어 및 와이어를 위한 개구부의 수도 증가된 유지보수 시간과 비용을 초래할 수 있다. 예를 들어, 개구부 및 와이어의 무결성을 위한 밀봉(seal)에 추가적인 검사가 수행될 수 있다. 또한, 와이어 및 밀봉은 항공기의 수명 중에 이따금씩 대체될 수 있다. 따라서, 유지보수의 시간과 비용은 와이어의 사용으로 인해 증가될 수 있다.
특정 실시예에서, 센서 장치는 내부 도체(conductor)와 외부 도체를 포함하는 용량성 프로브(capacitive probe)를 포함하고 있다. 용량성 프로브의 내부 및 외부 도체는 동축 도파관(coaxial waveguide)을 형성한다. 외부 도체에 개방된 슬롯을 갖춘 동축 도파관은 슬롯이 있는 동축 도파관 안테나를 형성한다. 센서 장치는 또한 용량성 프로브와 관련된 측정값에 기초해서 신호를 생성하고 이 신호를 송신을 위해 동축 도파관 안테나로 공급하기 위한 라디오(radio)를 포함하고 있다.
다른 특정 실시예에 있어서는, 방법이 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 용량성 프로브를 이용하여 센서 데이터를 생성하는 것을 포함하고 있다. 이 방법은 또한 송신 안테나(transmission antenna)의 용량성 프로브를 사용하여 센서 데이터에 기초해서 신호를 전송하는 것을 포함하고 있다.
다른 특정 실시예에서, 운송수단(vehicle)은 연료 탱크와 연료 탱크 내에 배치된 센서 유닛(sensor unit)을 포함하고 있다. 센서 유닛은 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 용량성 프로브를 포함하고 있다. 센서 유닛은 용량성 프로브와 관련된 측정값에 기초해서 신호를 생성하고 이 신호를 송신 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 송신을 위해 제1 도체로 공급하기 위한 라디오를 포함하고 있다.
하나의 예시적인 실시예에서, 장치는 다수의 무선 전력 신호를 센서 유닛의 그룹(group)으로 전송하도록 구성된 센서 수집기(sensor collector)를 포함하고 있다. 센서 컨트롤러는 다수의 무선 전력 신호가 센서 유닛의 그룹으로 전송된 후에 다수의 무선 데이터 수집 신호를 전송하도록 더 구성되어 있다. 센서 수집기는 다른 센서 유닛의 그룹으로부터 다수의 무선 응답 신호의 센서 데이터를 수신하도록 더 구성되어 있다.
다른 예시적인 실시예에서는, 항공기 연료 센서 시스템은 센서 유닛의 그룹, 무선 시스템 및 센서 컨트롤러를 포함하고 있다. 센서 유닛의 그룹은 항공기의 연료 탱크에 배치되어 있다. 무선 시스템은 센서 컨트롤러의 제어 하에 다수의 무선 전력 신호와 다수의 무선 데이터 수집 신호를 센서 유닛의 그룹으로 전송하고 센서 유닛의 그룹으로부터 전송된 다수의 무선 응답 신호의 센서 데이터를 수신하도록 구성되어 있다. 센서 컨트롤러는, 무선 시스템이 다수의 무선 전력 신호를 센서 유닛의 그룹으로 전송하도록 구성되어 있다. 센서 컨트롤러는 다수의 무선 전력 신호가 센서 유닛의 그룹으로 전송된 후에 무선 시스템이 다수의 무선 데이터 수집 신호를 센서 유닛의 그룹으로 전송하도록 더 구성되어 있다. 센서 컨트롤러는 무선 시스템으로부터 다수의 무선 응답 신호에 무선으로 송신된 센서 데이터를 수신하도록 더 구성되어 있다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 센서 시스템은 센서, 안테나 시스템, 에너지 수확 장치(energy harvesting device) 및 컨트롤러를 포함하고 있다. 안테나 시스템은 센서에 물리적으로 연결되어 있다. 안테나 시스템은 무선 신호를 전송 및 수신하도록 구성되어 있다. 에너지 수확 장치는 수신된 무선 신호로부터 에너지를 도출(derive)하도록 구성되어 있다. 컨트롤러는 측정을 행하도록 센서를 제어하고, 측정값을 센서 데이터로서 저장하며, 무선 신호에 센서 데이터를 전송하도록 구성되어 있다.
다른 예시적인 실시예에서는, 센서 데이터를 생성하기 위한 방법이 제시되어 있다. 다수의 무선 전력 신호가 센서 유닛의 그룹으로 전송된다. 다수의 무선 전력 신호가 센서 유닛의 그룹으로 전송된 후에 다수의 무선 데이터 수집 신호가 센서 유닛의 그룹으로 전송된다. 다수의 무선 응답 신호의 센서 데이터가 센서 유닛의 그룹으로부터 수신된다.
또 다른 예시적인 실시예에서는, 센서 데이터를 생성하기 위한 방법이 제시되어 있다. 다수의 무선 전력 신호가 센서 유닛에서 수신된다. 다수의 무선 전력 신호를 수신한 후에 센서 유닛에서 센서를 이용하여 다수의 측정이 행해진다. 측정값은 센서 데이터로서 저장된다. 센서 데이터는, 다수의 무선 데이터 수집 신호가 수신된 때, 다수의 무선 센서 데이터 신호에 송신된다.
특정 실시예에서, 센서 장치는 제1 도체(예를 들어, 내부 도체)와 제2 도체(예를 들어, 외부 도체)를 포함하는 용량성 프로브를 포함하고 있다. 예를 들어, 제1 도체와 제2 도체는 동축 도파관을 형성할 수 있다. 센서 장치는 또한 용량성 프로브와 관련된 용량성 판독(capacitive reading)에 기초해서 신호를 생성하고, 송신 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 송신을 위해 제1 도체로 신호를 공급하기 위한 라디오(radio)를 포함하고 있다.
특정 실시예에서, 방법은 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 용량성 프로브를 이용하여 센서 데이터를 생성하는 것을 포함하고 있다. 이 방법은 또한 송신 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 센서 데이터에 기초해서 신호를 송신하는 것을 포함하고 있다.
특정 실시예에서, 운송수단은 연료 탱크와 연료 탱크에 배치된 센서 유닛을 포함하고 있다. 센서 유닛은 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 용량성 프로브를 포함하고 있다. 센서 유닛은 또한 용량성 프로브와 관련된 용량성 판독에 기초해서 신호를 생성하고 송신 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 송신을 위해 제1 도체로 신호를 공급하기 위한 라디오를 포함하고 있다.
특징 및 기능은 본 발명의 각종 실시예에서 독립적으로 달성될 수 있거나 또는 더 상세한 사항이 다음의 설명 및 도면을 참조하여 인식될 수 있는 또 다른 실시예에 결합될 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 항공기의 도면이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 모니터링 환경의 블록 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 무선 시스템의 블록 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 센서 유닛의 블록 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 센서 데이터를 생성하기 위해 사용되는 센서 시스템의 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 센서 시스템의 도면이다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 센서 시스템의 다른 도면이다.
도 8은 예시적인 실시예에 따른 센서 시스템의 다른 도면이다.
도 9는 예시적인 실시예에 따른 센서 시스템의 또 다른 도면이다.
도 10은 예시적인 실시예에 따른 타이밍 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 11은 예시적인 실시예에 따른 센서 유닛의 블록 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 12는 예시적인 실시예에 따른 전기 회로의 블록 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 13은 예시적인 실시예에 따른 전기 회로의 블록 다이어그램을 나타낸 다른 도면이다.
도 14는 예시적인 실시예에 따른 센서 유닛을 나타낸 도면이다.
도 15는 예시적인 실시예에 따른 센서 유닛을 나타낸 다른 도면이다.
도 16은 예시적인 실시예에 따른 센서 유닛을 나타낸 다른 도면이다.
도 17은 예시적인 실시예에 따른 센서 유닛을 나타낸 또 다른 도면이다.
도 18은 예시적인 실시예에 따른 센서 유닛을 나타낸 또 다른 도면이다.
도 19는 예시적인 실시예에 따른 센서 유닛을 나타낸 더욱 다른 도면이다.
도 20은 예시적인 실시예에 따른 센서 데이터를 생성하기 위한 프로세스의 플로우차트를 나타낸 도면이다.
도 21은 예시적인 실시예에 따른 무선 데이터 수집 신호를 전송하기 위한 프로세스의 플로우차트를 나타낸 도면이다.
도 22는 예시적인 실시예에 따른 데이터 처리 시스템의 블록 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 23은 예시적인 실시예에 따른 블록 다이어그램의 형태로 항공기 제조 및 서비스 방법을 나타낸 도면이다.
도 24는 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 블록 다이어그램의 형태로 항공기를 나타낸 도면이다.
도 25는 다른 예시적인 실시예에 따른 센서 유닛을 나타낸 도면이다.
도 26은 예시적인 실시예에 따른 도 25의 센서 유닛을 나타낸 제2 도면이다.
도 27은 예시적인 실시예에 따른 도 25의 센서 유닛을 나타낸 제3 도면이다.
도 28은 제1의 예시적인 실시예에 따른 도 25의 센서 유닛의 일부분을 나타낸 도면이다.
도 29는 제1의 예시적인 실시예에 따른 도 25의 센서 유닛의 일부분을 나타낸 다른 도면이다.
도 30은 제2의 예시적인 실시예에 따른 도 25의 센서 유닛의 일부분을 나타낸 도면이다.
도 31은 제2의 예시적인 실시예에 따른 도 25의 센서 유닛의 일부분을 나타낸 다른 도면이다.
도 32는 예시적인 실시예에 따른 무선 데이터 수집 신호를 전송하기 위한 프로세스의 플로우차트를 나타낸 도면이다.
예시적인 실시예는, 연료 탱크와 항공기로 날개를 통해 확장될 수 있는 것과 같은 항공기의 와이어의 사용으로부터 발생하는 문제를 줄이기 위해 무선 센서의 사용이 적용될 수 있다는 것을 인식하여 고려하고 있다. 예를 들어, 연료 탱크에서 센서를 위한 와이어의 사용을 줄이거나 제거함으로써, 항공기의 중량이 저감될 수 있고 항공기의 성능이 향상될 수 있다. 예를 들어, 항공기에 대한 범위의 증가, 조종성 및 성능의 다른 타입이 발생할 수 있다. 더욱이, 항공기의 연료 탱크에 센서를 설치하는 데 필요로 되는 시간의 양도 또한 저감될 수 있다.
예시적인 실시예는, 현재 연료 탱크에 사용되는 무선 센서가 용량성 프로브의 형태를 취할 수 있다는 것을 인식하여 고려하고 있다. 용량성 프로브는 연료 탱크 내의 연료의 레벨을 측정할 수 있다.
예시적인 실시예는 센서 데이터를 생성하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 예를 들어, 장치는 센서 컨트롤러를 포함할 수 있다. 센서 컨트롤러는 다수의 무선 전력 신호를 센서 유닛의 그룹으로 전송하도록 구성되어 있다. 센서 컨트롤러는, 무선 전력 신호가 센서 유닛의 그룹으로 전송된 후에 다수의 무선 데이터 수집 신호를 센서 유닛의 그룹으로 전송하도록 구성되어 있다. 센서 컨트롤러는 또한 센서 유닛의 그룹으로부터 다수의 무선 응답 신호에 무선으로 송신된 센서 데이터를 수신하도록 구성되어 있다.
이제 도면을 참조하면, 특히 도 1을 참조하면, 항공기의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서, 항공기(100)는 날개(102)와 바디(body; 106)에 부착된 날개(104)를 가지고 있다. 항공기(100)는 날개(102)에 부착된 엔진(108)과 날개(104)에 부착된 엔진(110)을 포함하고 있다.
바디(106)는 노즈 부분(nose section; 112)과 꼬리 부분(tail section; 114)을 가지고 있다. 수평 안정판(horizontal stabilizer; 116), 수평 안정판(118) 및 수직 안정판(vertical stabilizer; 120)은 바디(106)의 꼬리 부분(114)에 부착되어 있다.
항공기(100)는, 센서 시스템이 예시적인 실시예에 따라 구현될 수 있는 항공기의 일례이다. 이 예시적인 예에서, 센서 시스템은 항공기(100) 또는 항공기(100) 주위의 환경의 적어도 하나를 모니터(monitor)하기 위해 항공기(100)에 구현될 수 있다.
여기에서 사용된 바와 같이, 문구 "중 적어도 하나(at least one of)"는, 항목의 리스트와 함께 사용될 때, 리스트된 항목의 하나 이상의 다른 조합이 이용될 수 있고 리스트에서의 각 항목 중 하나만이 필요로 될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, "항목 A, 항목 B 및 항목 C 중 적어도 하나"는 제한없이 항목 A, 항목 A 및 항목 B, 또는 항목 B를 포함할 수 있다. 이 예는 또한, 항목 A, 항목 B, 및 항목 C 또는 항목 B 및 항목 C를 포함할 수 있다. 물론, 이들 항목의 임의의 조합이 나타날 수 있다. 다른 예에서는, "중 적어도 하나"는 예를 들어 제한 없이 항목 A 중의 2, 항목 B 중의 하나 및 항목 C 중의 10; 항목 B 중의 4 및 항목 C 중의 7; 또는 어떤 다른 적절한 조합일 수 있다. 항목은 특정 물체, 사물(thing) 또는 카테고리일 수 있다. 바꾸어 말하면, "중 적어도 하나"는 항목 또는 다수의 항목의 임의의 조합이 목록으로부터 사용될 수 있지만, 목록의 항목 모두가 필요로 될 수 없음을 의미한다.
이 예시적인 예에서, 연료 탱크(124)와 연료 탱크(126)는 센서 시스템에 의해 모니터될 수 있는 항공기(100)의 부품의 예이다. 특히, 센서 시스템은 연료 탱크(124)와 연료 탱크(126)에 대한 연료 레벨뿐만 아니라 다른 정보를 모니터할 수 있다. 이와 같이, 센서 시스템은 이 예시적인 예에서는 항공기 연료 센서 시스템이어도 좋다.
이제 도 2를 참조하면, 모니터링 환경(monitoring environment, 감시 환경)의 블록 다이어그램의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서, 모니터링 환경(200)은 항공기(206)에 대한 센서 데이터(204)를 생성하도록 구성된 센서 시스템(202)을 포함하고 있다. 도 1의 항공기(100)는 블록 형태로 나타낸 항공기(206)가 구현될 수 있는 한 가지 방식의 일례이다.
도시된 바와 같이, 센서 시스템(202)은 물리적으로 항공기(206)와 관련되어 있다. 하나의 구성요소(component)가 다른 구성요소와 "물리적으로 관련"되어 있을 때, 관련(association)은 이 도시된 예에서는 물리적인 관련이다. 예를 들어, 센서 시스템(202)과 같은 제1 구성요소는, 제2 구성요소에 고정, 제2 구성요소에 접합(bond), 제2 구성요소에 장착(mount), 제2 구성요소에 용접, 제2 구성요소에 체결 및/또는 어떤 다른 적절한 방법으로 제2 구성요소에 연결되는 것에 의해, 항공기(206)와 같은 제2 구성요소에 물리적으로 관련되는 것으로 생각할 수 있다. 제1 구성요소는 또한 제3 구성요소를 이용하여 제2 구성요소에 연결될 수 있다. 제1 구성요소는 또한 제2 구성요소의 일부, 제2 구성요소의 확장 또는 이들 모두로서 형성되는 것에 의해 제2 구성요소와 물리적으로 관련되는 것으로 생각할 수 있다.
예시적인 예에서, 센서 시스템(202)은 센서 데이터(204)를 생성하기 위해 사용되는 다수의 구성요소를 포함한다. 도시된 바와 같이, 센서 시스템(202)은 센서 컨트롤러(208), 무선 시스템(210) 및 센서 유닛(212)을 포함하고 있다.
센서 컨트롤러(208)는 센서 유닛(212)에 의해 센서 데이터(204)의 생성을 제어하도록 구성되어 있다. 도시된 바와 같이, 센서 컨트롤러(208)는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어가 사용되는 경우, 센서 컨트롤러(208)에 의해 수행되는 조작은 프로세서 유닛에서 실행하도록 구성된 프로그램 코드로 구현될 수 있다. 펌웨어가 사용되는 경우, 센서 컨트롤러(208)에 의해 수행되는 조작은 프로그램 코드와 데이터로 구현될 수 있고 프로세서 유닛에서 실행하기 위해 영구 메모리(persistent memory)에 저장될 수 있다. 하드웨어가 사용되는 경우, 하드웨어는 센서 컨트롤러(208)에서 조작을 수행하도록 동작하는 회로를 포함할 수 있다.
예시적인 예에서, 하드웨어는 회로 시스템, 집적 회로, 응용 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit: ASIC), 프로그램 가능 논리 소자(programmable logic device), 또는 다수의 조작을 수행하도록 구성된 어떤 다른 적절한 타입의 하드웨어의 형태를 취할 수 있다. 프로그램 가능 논리 소자에 대해서는, 그 소자는 다수의 조작을 수행하도록 구성될 수 있다. 소자는 다수의 조작을 수행하기 위해 나중에 다시 구성될 수 있거나, 또는 영구적으로 구성될 수 있다. 프로그램 가능 논리 소자의 예는, 예를 들어 프로그램 가능 논리 어레이, 프로그램 가능 어레이 로직, 필드 프로그램 가능 논리 어레이, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이 및 다른 적절한 하드웨어 장치를 포함한다. 추가적으로, 프로세스는 무기 구성요소와 통합된 유기 구성요소로 구현될 수 있거나, 및/또는 완전히 인간을 제외한 유기 구성요소로 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세스는 유기 반도체의 회로로 구현될 수 있다.
무선 시스템(210)은 하드웨어 시스템으로서, 무선 신호(214)의 전송을 용이하게 하도록 구성되어 있다. 예시적인 예에서, 무선 신호(214)는 무선 주파수 신호에 관하여 설명되어 있다. 물론, 무선 신호(214)는 무선 주파수 신호에 더하여 또는 무선 주파수 신호 대신에 무선 주파수 신호의 다른 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 무선 신호(214)는 무선 주파수 신호, 광학 신호, 적외선 신호 또는 다른 적절한 타입의 무선 신호 중 적어도 하나일 수 있다. 무선 시스템(210)은 적절한 아키텍처 또는 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 무선 시스템(210)은 무선 네트워크이어도 좋다.
도시된 바와 같이, 무선 시스템(210)은 센서 컨트롤러(208)의 제어 하에 센서 유닛(212)의 그룹으로 다수의 무선 전력 신호(216)와 다수의 무선 데이터 수집 신호(218)를 송신하고 다수의 무선 응답 신호(220)에 있어서 센서 유닛(212)의 그룹으로부터 무선으로 송신된 센서 데이터(204)를 수신하도록 구성되어 있다. 이들 신호는 무선 신호(214)의 예일 뿐이고, 무선 신호(214)의 완전한 예를 의미하는 것은 아니다.
여기에서 사용되는 바와 같이, "다수의(a number of)"는 항목과 관련하여 사용되는 경우 하나 이상의 항목을 의미한다. 예를 들어, 다수의 무선 전력 신호(216)는 무선 전력 신호(216)에 있어서 하나 이상의 무선 전력 신호이다. 마찬가지로, "그룹(group)"도 또한 항목과 관련하여 사용되는 경우 하나 이상의 항목을 의미한다.
도시된 바와 같이, 센서 유닛(212)은 항공기(206) 내 또는 위의 장소(location; 222)에 있다. 하나의 예시적이고 비한정적인 예에서, 센서 유닛(212)의 그룹은 장소(222)의 연료 탱크(224)에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 센서 유닛(212)의 그룹은 다수의 무선 전력 신호(216)로부터 동작하기 위해 에너지를 도출(derive)한다. 즉, 다수의 무선 전력 신호(216)는 센서 유닛(212)의 그룹으로 무선 방식으로 에너지를 전달함으로써 전력을 공급한다. 예시적인 실시예에서, 다수의 무선 전력 신호(216)는 변조되지 않을 수 있다. 바꾸어 말하면, 명령 또는 데이터 등과 같은 정보는 무선 전력 신호(216) 내에 포함되어 있지 않다.
도시된 바와 같이, 다수의 무선 전력 신호(216)에서 하나의 무선 전력 신호는 센서 유닛(212)의 그룹으로 에너지를 공급하는 데 충분할 수 있다. 특히, 에너지는 전기 에너지이다.
어떤 예에서는, 다수의 무선 전력 신호(216)에 있어서 하나 이상의 추가의 무선 전력 신호는 센서 유닛(212)의 그룹 중 하나 이상의 센서 유닛(212)에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있다. 이 경우, 다중 무선 전력 신호의 사용은 다수의 무선 전력 신호(216)에 있어서 복수의 순차적인 무선 전력 신호의 형태이어도 좋다. 다중 무선 신호의 사용은 센서 유닛(212)의 그룹을 위한 세류 충전 프로세스(trickle charging process)라고 언급될 수 있다. 다중 무선 전력 신호의 사용에 의해, 신호가 더 낮은 레벨에서 전송될 수 있고, 지속 시간이 단축될 수 있다.
더욱이, 어떤 경우에는, 센서 유닛(212)의 그룹에 있어서 하나의 센서 유닛은 다수의 무선 전력 신호(216)의 단일의 무선 전력 신호를 이용하여 전원이 공급될 수 있는 반면에, 센서 유닛(212)의 그룹에 있어서 다른 센서 유닛은 다수의 무선 전력 신호(216)의 다중 무선 신호를 이용하여 전원이 공급될 수 있다. 즉, 무선 전력 신호(216)의 송신이 센서 유닛(212)의 그룹 내에서 혼합될 수 있다.
다수의 무선 전력 신호(216)로부터 도출되는 에너지는 하나 이상의 작업을 수행하기 위해 센서 유닛(212)의 그룹에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 센서 유닛(212)의 그룹이 다수의 무선 전력 신호(216)를 받으면, 센서 유닛(212)의 그룹은 측정을 행하여 측정값을 센서 데이터(204)로서 저장한다.
센서 유닛(212)의 그룹은, 센서 유닛(212)의 그룹이 무선 시스템(210)으로부터 다수의 무선 데이터 수집 신호(218)를 받을 때, 센서 데이터(204)를 무선 시스템(210)을 통해 센서 컨트롤러(208)로 전송한다. 도시된 바와 같이, 다수의 무선 데이터 수집 신호(218)는 정보를 포함하도록 변조될 수 있다. 이 정보는 명령, 데이터, 및 센서 유닛(212)으로부터 센서 데이터(204)를 수집하는 데 필요한 다른 정보를 제공할 수 있다. 도시된 바와 같이, 센서 데이터(204)는 무선 시스템(210)을 통해 센서 컨트롤러(208)로 다수의 무선 응답 신호(220)에 의해 전송된다.
센서 컨트롤러(208)는 센서 데이터(204)를 처리한다. 센서 컨트롤러(208)는 필터링, 분석, 항공기(206)의 컴퓨터(204)로 센서 데이터를 전송, 경보를 발생, 센서 데이터(204)를 데이터베이스에 저장, 센서 데이터(204)를 항공기(206)에 대해 먼 장소로 전송, 센서 데이터(204)를 표시, 또는 다른 적절한 동작 중의 적어도 하나를 포함하는 동작을 수행할 수 있다.
이들 예시적인 예에서, 센서 시스템(202)은 정책(policy)를 충족시키도록 구성될 수 있다. 정책은 하나 이상의 규칙(rule)이다. 정책은, 예를 들어 항공기(206)의 동작에 관한 안전 정책일 수 있다. 안전 정책은 구성요소의 구조, 구성요소의 동작에 관한 규칙, 및 다른 적절한 규칙을 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 예에서, 안전 정책은 센서 시스템(202)의 아키텍처를 겨냥할 수 있고, 안전 인증 요구를 정의하는 표준일 수 있다. 센서 시스템(202)의 다른 구성요소는 이러한 타입의 표준 또는 다른 표준을 충족시키도록 구성될 수 있다.
다음에 도 3을 참조하면, 무선 시스템의 블록 다이어그램의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 도 3의 무선 시스템은 도 2의 무선 시스템(210)에 대응할 수 있다. 도시된 바와 같이, 무선 시스템(210)은 트랜시버 시스템(300), 안테나(302)의 그룹 및 라우터 시스템(304)를 포함하고 있다.
예시적인 실시예에서, 트랜시버 시스템(300)은 소프트웨어를 포함할 수 있는 하드웨어 시스템이다. 도시된 바와 같이, 트랜시버 시스템(300)은 트랜시버 유닛(306)의 그룹을 포함하고 있다. 트랜시버 유닛은 안테나(302)의 그룹을 통해 도 2의 무선 신호(214)를 전송하고 안테나(302)의 그룹을 통해 무선 신호(214)를 수신하도록 구성되어 있다. 어떤 예에서는, 별도의 송신기와 수신기가 트랜시버 유닛을 구현하는 데 사용될 수 있다.
안테나(302)의 그룹은 물리적으로 트랜시버 시스템(300)과 관련되어 있다. 예를 들어, 안테나(302)의 그룹은 트랜시버 유닛(306)이 배치되어 있는 구조의 하우징에 연결될 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 안테나(302)의 그룹의 하나 이상의 안테나(302)는 와이어에 의해 트랜시버 유닛(306)에 연결될 수 있다. 바꾸어 말하면, 안테나(302)의 그룹은 다른 예시적인 실시예의 트랜시버 유닛(306)과 동일한 장소 또는 장소들에 있을 필요는 없다.
도시된 바와 같이, 라우터 시스템(304)은 라우터(308)의 그룹을 포함할 수 있다. 예시적인 예에서는, 라우터(308)의 그룹 내의 라우터는 도 2의 센서 컨트롤러(208)로 정보를 전송하도록 구성되어 있다. 라우터(308)의 그룹은 컴퓨터 네트워크에서 사용되는 라우터와 유사한 라우팅 기능(routing function)을 제공할 수 있다. 더욱이, 센서 컨트롤러(208)가 다른 장소에 분포되어 있거나 또는 하나 이상의 추가의 센서 컨트롤러가 존재하는 경우, 라우터(308)의 그룹은 주소 지정 방식, 규칙의 그룹 또는 어떤 다른 방식 중 적어도 하나에 기초해서 적절한 장소로 도 2의 센서 데이터(204)를 라우트할 수 있다.
더욱이, 라우터(308)의 그룹도 도 2의 센서 유닛(212)으로부터 수신된 센서 데이터(204)를 처리할 수 있다. 예를 들어, 라우터(308)의 그룹은 센서 유닛(212)의 그룹으로부터 센서 데이터(204)를 집약(aggregate)할 수 있다. 라우터(308)의 그룹은 또한 센서 컨트롤러(208)에 의해 사용하기 위한 포맷(format)으로 센서 데이터(204)를 배치할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서는, 라우터(308)의 그룹은 센서 데이터(204)를 필터링, 샘플링, 또는 그렇지 않으면 처리할 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 센서 유닛의 블록 다이어그램의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 센서 유닛(400)은 하드웨어 장치이며, 도 2의 센서 유닛(212)에 있어서의 센서 유닛의 일례이다. 이 예시적인 예에서, 센서 유닛(400)은 하우징(402), 안테나 시스템(404), 센서 시스템(406) 및 컨트롤러(408)를 포함하고 있다.
하우징(402)은 물리적으로 다른 구성요소와 관련되어 있는 구조이다. 특히, 하우징(402)은 다른 구성요소에 서포트(support)를 제공할 수 있다.
안테나 시스템(404)은 하드웨어 시스템이고, 도 2의 무선 신호(214)와 같은 신호를 전송 및 수신하도록 구성되어 있다. 안테나 시스템(404)은 하나 이상의 안테나를 포함하고 있다. 안테나 시스템(404)은 예시적인 예에서는 하우징(402)에 장착될 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 안테나 시스템(404)의 일부 또는 전부가 하우징(402) 내에 배치될 수 있다.
센서 시스템(406)은 하드웨어 시스템이다. 도시된 바와 같이, 센서 시스템(406)은 하나 이상의 센서를 포함하고 있다. 특히, 센서 시스템(406)은 용량성 프로브(410)를 포함할 수 있다. 용량성 프로브(410)는 유체 레벨을 측정하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 용량성 프로브(410)는 연료 탱크 내의 연료의 레벨을 측정하는 데 사용될 수 있다. 특정 실시예에서는, 용량성 프로브(410)는 도 25∼도 32를 참조하여 설명되는 바와 같은 안테나로서 작용하도록 구성될 수 있다. 이 실시예에서는, 안테나 시스템(404)은 용량성 프로브(410)에 대응하거나 용량성 프로브(410) 내에 포함될 수 있다.
컨트롤러(408)는 센서 시스템(406)의 동작을 제어하도록 구성된 하드웨어 장치이다. 도시된 바와 같이, 컨트롤러(408)는 안테나 시스템(404)에 수신된 무선 신호를 통해 에너지를 받는다. 이들 예시적인 예에서, 컨트롤러(408)는 센서 시스템(406)의 동작을 제어하기 위한 논리 회로 이외에 수신기 및 송신기를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 컨트롤러(408)는 센서 시스템(406)이 센서 데이터(412)의 생성을 야기하는 측정을 행하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 컨트롤러(408)는 센서 시스템(406)이 측정을 행하여 센서 데이터(412)를 생성하도록 센서 시스템(406)으로 에너지를 전송할 수 있다. 이 예시적인 예에서, 센서 데이터(412)는 도 2의 센서 데이터(204)의 일례이다. 이 예시적인 예에서, 컨트롤러(408)는 센서 데이터(412)를 수신하고 센서 데이터(412)를 메모리(414)에 저장할 수 있다. 추가적으로, 컨트롤러(408)는 안테나 시스템(404)을 통해 무선 신호를 이용해 센서 데이터를 전송할 수 있다.
이제 도 5를 참조하면, 센서 데이터를 생성하기 위해 사용되는 센서 시스템에 대한 상태의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서는, 상태 머신(state machine; 500)은 도 2의 센서 시스템(202)에서 구현될 수 있는 상태를 포함하고 있다. 이들 상태는 도 2의 센서 데이터(204)를 생성하는 데 사용될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 상태 머신(500)은 다수의 다른 상태를 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 상태 머신(500)은 유휴 상태(idle state; 502), 전력 상태(power state; 504) 및 데이터 수집 상태(506)를 포함하고 있다.
이 예시적인 예에서, 상태 머신(500)은 유휴 상태(502)에서 시작한다. 이벤트(event; 508)는 상태 머신(500)이 유휴 상태(502)로부터 전력 상태(504)로 시프트하도록 한다. 이벤트(508)는 각종의 형태를 취할 수 있다. 도시된 바와 같이, 이벤트(508)는 주기적인 이벤트 또는 비주기적인 이벤트일 수 있다. 예를 들어, 이벤트(508)는 타이머의 만료, 사용자 입력의 수신, 선택된 파라미터의 변화, 또는 어떤 다른 적절한 이벤트일 수 있다.
전력 상태(504)에서, 센서 컨트롤러(208)는 도 2에 블록 형태로 나타낸 바와 같이 무선 시스템(210)을 이용하여 무선 전력 신호(216)의 그룹을 전송한다. 무선 전력 신호(216)의 그룹은 센서 유닛(212)의 그룹으로 에너지 전송의 원하는 레벨을 제공하도록 구성된 전력 레벨을 가진다.
무선 전력 신호(216)의 그룹의 송신 후에, 상태 머신(500)은 전력 상태(504)로부터 데이터 수집 상태(506)로 시프트한다. 데이터 수집 상태(506)에서, 센서 컨트롤러(208)는 도 2에 블록 형태로 나타낸 바와 같이 무선 시스템(210)을 이용하여 센서 유닛(212)의 그룹으로 무선 데이터 수집 신호(218)의 그룹을 전송한다. 무선 데이터 수집 신호(218)의 그룹은, 센서 유닛(212)의 그룹이 도 2에 블록 형태로 나타낸 바와 같이 무선 응답 신호(220)에 센서 데이터(204)를 전송하도록 한다. 그 후, 상태 머신(500)은 이벤트(508)가 발생할 때까지 유휴 상태(502)로 되돌아간다.
이제 도 6을 참조하면, 센서 시스템의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서, 센서 시스템(600)은 도 2의 센서 시스템(202)을 위한 구현의 일례이다. 도시된 바와 같이, 센서 시스템(600)은 연료 탱크(602)에서 센서 데이터를 생성하도록 구성되어 있다.
예시적인 예에서, 센서 시스템(600)은 다수의 다른 구성요소를 포함하고 있다. 도시된 바와 같이, 센서 시스템(600)은 센서 컨트롤러(604), 원격 데이터 집중 장치(606), 리더 R1(608), 리더 R2(610), 안테나(612), 안테나(614), 안테나(616), 센서 유닛(618), 센서 유닛(620), 센서 유닛(622), 센서 유닛(624), 센서 유닛(626), 센서 유닛(628), 센서 유닛(630) 및 센서 유닛(632)을 포함하고 있다.
이들 예시적인 예에서, 센서 유닛(618), 센서 유닛(620), 센서 유닛(622), 센서 유닛(624), 센서 유닛(626), 센서 유닛(628), 센서 유닛(630) 및 센서 유닛(632)은 연료 탱크(602)에 배치되어 있다. 이들 센서 유닛은 안테나(612), 안테나(614) 및 안테나(616)에 의해 송신된 무선 주파수 신호를 통해 에너지를 받는다. 이들 센서 유닛은 센서 데이터를 생성하고 안테나(612), 안테나(614) 및 안테나(616)로 무선 주파수 신호를 이용해 센서 데이터를 송신한다. 특히, 이들 센서 유닛은 무선 주파수 식별(RFID) 태그를 위한 하드웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
이들 예시적인 예에서, 안테나(612), 안테나(614) 및 안테나(616)는 연료 탱크(602)의 내부, 연료 탱크(602)의 외부 또는 그 일부 조합에 배치될 수 있다. 안테나(612), 안테나(614) 및 안테나(616)의 장소 및 구성은, 이들 안테나가 센서 유닛에 무선 주파수 신호를 전송하고 센서 유닛으로부터 무선 주파수 신호를 수신할 수 있도록 선택된다. 특정 실시예에서는, 안테나 중 하나 이상이 도 25∼도 32를 참조하여 설명되는 바와 같이 센서 유닛의 용량성 프로브에 대응하거나 또는 센서 유닛의 용량성 프로브 내에 포함될 수 있다.
도 6의 예시적인 예에서는, 안테나(612)는 무선 주파수 신호를 이용하여 센서 유닛(618), 센서 유닛(620) 및 센서 유닛(622)과 통신한다. 안테나(614)는 센서 유닛(624), 센서 유닛(626) 및 센서 유닛(628)과 통신한다. 안테나(616)는 센서 유닛(630) 및 센서 유닛(632)과 통신한다. 물론, 하나 이상의 안테나가 일부 구현 예에서 동일한 센서 유닛과 통신할 수 있다. 예를 들어, 안테나(612) 및 안테나(614)는 모두 다른 예시적인 예에서 센서 유닛(622)과 통신할 수 있다.
리더 R1(608) 및 리더 R2(610)는 도 3의 트랜시버 시스템(300)에서 구현될 수 있는 하드웨어 장치의 예이다. 예를 들어, 리더 R1(608) 및 리더 R2(610)는 도 3의 트랜시버 유닛(306)과 같은 트랜시버 유닛을 포함할 수 있다. 이들 예시적인 예에서, 이들 리더는 무선 주파수 식별자 태그 리더를 이용하여 구현될 수 있다. 리더 R1(608) 및 리더 R2(610)는 연료 탱크(602) 내의 안테나(612), 안테나(614), 안테나(616)를 이용해 무선 주파수 신호를 송신하도록 구성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 리더 R1(608)은 안테나(612) 및 안테나(614)에 연결되어 있다. 리더 R2(610)는 안테나(616)에 연결되어 있다.
도시된 바와 같이, 리더 R1(608) 및 리더 R2(610)는 무선 방식으로 센서 유닛에 에너지를 공급하기 위해 무선 주파수 신호를 송신하도록 구성되어 있다. 추가적으로, 리더 R1(608) 및 리더 R2(610)는 센서 유닛이 센서 데이터를 송신하도록 하기 위해 무선 주파수 신호를 송신하도록 구성되어 있다.
원격 데이터 집중 장치(606)는 도 3에서 라우터(308) 내의 라우터의 일례이다. 도시된 바와 같이, 원격 데이터 집중 장치(606)는 리더 R1(608) 및 리더 R2(610)에 연결되어 있다. 이 예시적인 예에서, 원격 데이터 집중 장치(606)는 또한 센서 유닛에 의해 생성된 센서 데이터의 처리도 수행한다.
센서 컨트롤러(604)는 도 2의 센서 컨트롤러(208)의 일례이다. 센서 컨트롤러(604)는 항공기의 다른 장소에서 사용하기 위해 센서 데이터를 처리할 수 있다. 예를 들어, 센서 데이터는 연료 탱크(602) 내의 연료 레벨을 나타낼 수 있다. 센서 컨트롤러(604)는 연료 레벨로부터 연료 탱크(602) 내에 존재하는 연료의 양을 식별할 수 있다. 이 정보는 지상 급유 패널(ground refuel panel; 634)에 표시될수 있다. 특히, 연료의 양, 급유가 항공기의 비행 후에 필요한지 여부의 표시 및 다른 정보가 지상 급유 패널(634)에 표시될 수 있다. 다른 예로서, 센서 데이터의 연료량, 식별된 연료의 양 또는 이들 모두가 항공기 컴퓨터(636)로 전송될 수 있다. 항공기 컴퓨터(636)는, 예를 들어 항법 컴퓨터(navigation computer)일 수 있다. 항공기 컴퓨터(636)는 항공기의 범위를 결정하기 위해 센서 데이터를 사용할 수 있다.
도 6의 센서 시스템(600)의 도면은 도 2의 센서 시스템(202)의 하나의 구현의 일례이고, 다른 센서 시스템이 구현될 수 있는 방법에 제한을 암시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 하나 이상의 추가적인 원격 데이터 집중 장치는 원격 데이터 집중 장치(606) 이외에 센서 시스템(600) 내에 존재할 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 원격 데이터 집중 장치(606)와 함께 도시된 바와 같이 데이터의 처리를 수행하지 않는 라우터가 구현될 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서는, 원격 데이터 집중 장치(606)는 이 예에는 도시되지 않은 네트워크를 통해 센서 컨트롤러(604)에 연결될 수 있다.
다른 예로서, 연료 레벨 이외에 다른 타입의 정보가 연료 탱크(602)에서 식별될 수 있다. 예를 들어, 온도, 압력, 증기의 양 및 다른 정보가 센서로부터 센서 데이터에 수신될 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서는, 센서가 연료 탱크(602) 이외의 항공기 내의 다른 장소에 배치될 수 있다. 이들 센서는 또한 센서 컨트롤러(604)로 전송되는 센서 데이터도 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서는 엔진과 관련하여 항공기의 객실(cabin)의 내부 또는 다른 예시적인 실시예에서 다른 장소에 배치될 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 센서 시스템의 다른 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서는, 센서 시스템(600)에 대한 다른 구성이 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 리더 R1(608) 및 리더 R2(610)는 별도의 구성요소로서 센서 시스템(600)에서는 사용되지 않는다. 예시적인 예에서는, 안테나(612), 안테나(614) 및 안테나(616)는 원격 데이터 집중 장치(606)에 연결되어 있다. 리더 R1(608) 및 리더 R2(610)에 대한 기능은 원격 데이터 집중 장치(606)에 통합되어 있다. 바꾸어 말하면, 무선 주파수 신호를 송신하고 무선 주파수 신호를 수신하는 데 사용되는 트랜시버 유닛 및 다른 장치 등과 같은 하드웨어가 원격 데이터 집중 장치(606) 내에 구현될 수 있다. 이러한 타입의 구현은 항공기에 설치되는 장치의 수를 저감할 수 있다.
이제 도 8을 참조하면, 센서 시스템의 또 다른 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 도 8은 센서 시스템(600)의 또 다른 도면을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 무선 주파수 윈도우가 연료 탱크(602) 내의 구조물(structures)에 형성되어 있다. 예를 들어, 무선 주파수 윈도우(800)는 리브(rib; 802)에 배치되어 있다. 무선 주파수 윈도우(804)는 리브(806)에 배치되어 있다. 무선 주파수 윈도우(808)는 리브(810)에 배치되어 있다. 무선 주파수 윈도우(812)는 리브(814)에 배치되어 있다.
이들 무선 주파수 윈도우에 사용되는 재료는 윈도우를 통해 무선 주파수 신호의 통과를 용이하게 하는 임의의 재료일 수 있다. 이들 무선 주파수 신호를 위해 선택된 재료는 레이돔(radome)과 같은 구조물에 사용되는 재료일 수 있다. 이들 재료는 연료 탱크(602) 내의 무선 주파수 신호의 감쇄를 줄일 수 있다. 재료는 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 석영/시아네이트-에스테르 복합 재료, 석영/폴리부타디엔 복합 재료, 폴리옥시메틸렌, 나일론, 폐쇄 셀 발포체, 지원되지 않는 필름 접착제, 및 다른 적절한 재료 중 하나로부터 선택되는 재료를 포함할 수 있다.
다른 예시적인 예에서, 무선 주파수 윈도우는 벌크 헤드에 직접 연결되어 있는 2개의 수동형 안테나를 이용하여 작성될 수 있다. 예를 들어, 개구부(aperture)가 금속 리브에 형성될 수 있다. 하나의 안테나가 제2 안테나에 부착되어 있는 반대편의 다른 커넥터에 연결되어 있는 제1 커넥터와 포워드 베이(forward bay)에 장착될 수 있다. 이들 커넥터는, 예를 들어 50 옴(ohm) 커넥터일 수 있다. 그 효과는 물리적인 개구부를 가진 것과 마찬가지일 것이다.
이 예시적인 예에서는, 무선 주파수 윈도우의 사용은 센서 시스템(600)에 필요한 구성요소의 수를 줄일 수 있다. 도시된 바와 같이, 안테나(616), 리더 R1(608) 및 리더 R2(610)는 센서 시스템(600)의 이러한 구성에서는 사용되지 않는다. 이러한 구성에 의해, 안테나(612) 및 안테나(614)는 연료 탱크(602) 내에서 무선 주파수 신호를 송신 및 수신하기 위한 충분한 커버리지를 제공한다.
이제 도 9를 참조하면, 센서 시스템의 또 다른 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 도 9는 센서 시스템(600)에 대한 다른 구성의 또 다른 도면을 나타낸다.
이 예시적인 예에서, 안테나(900)는 안테나(612), 안테나(614) 및 안테나(616) 대신 사용된다. 안테나(900)는 안테나(612), 안테나(614) 및 안테나(616)와 같은 별도의 구성요소가 아니다. 대신에, 안테나(900)는 다른 구조 내에 통합되어 있다. 이 특정 예에서는, 안테나(900)는 연료 탱크(602)를 가로 질러 연장되는 스파(spar; 902) 내에 통합되어 있다.
특히, 안테나(900)는 스파(902) 내에 형성되는 도파관(waveguide)의 형태를 취한다. 예시적인 예에서는, 도파관은 슬롯이 있는 도파관(slotted waveguide)일 수 있다. 슬롯이 있는 도파관은 연료 탱크(602)를 통한 무선 주파수 신호의 전파에 도움을 줄 수 있다. 추가적으로, 도파관이 슬롯이 있는 도파관의 형태를 취하는 경우, 슬롯이 있는 도파관은 스트링거(stringer)와 같은 구조적 구성요소의 부품으로서 형성될 수 있다.
스트링거의 슬롯은, 예시적인 예에서 무선 주파수 윈도우로 피복될 수 있다. 이런 식으로, 스트링거의 채널은 연료 탱크(602)로부터 분리될 수 있다. 더욱이, 더 높은 에너지 레벨을 갖는 무선 주파수 신호는 무선 주파수 윈도우를 이용하여 스트링거를 통해 전파될 수 있다.
그 결과, 연료 탱크(602) 내에 제조되고 설치되는 구성요소의 수는 연료 탱크(602)와 관련이 있다. 게다가, 안테나(900)의 이용에 의해, 리더 R1(608) 및 리더 R2(610)는 센서 시스템(600)에 대한 이러한 구성에서는 필요하지 않게 된다.
도 6 내지 도 9의 센서 시스템(600)에 대한 다른 구성의 도면은 센서 시스템(600)을 위해 구현될 수 있는 몇 가지 구성의 예에 대한 것이다. 이들 도면은 다른 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 방법을 한정하는 것을 의미하지 않는다. 예를 들어, 다른 예시적인 실시예에서는, 무선 주파수 윈도우(800), 무선 주파수 윈도우(804), 무선 주파수 윈도우(808) 및 무선 주파수 윈도우(812)는 도 9에 도시된 바와 같이 센서 시스템(600)의 구성에 필요하지 않을 수도 있다.
또 다른 예시적인 예에서는, 연료 탱크(602)에 대해 도시된 8개의 센서 유닛 이외의 다른 수의 센서 유닛이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 센서 유닛, 15개의 센서 유닛, 20개의 센서 유닛 또는 다른 수의 센서 유닛이 사용될 수 있다.
다른 예로서, 센서 시스템(600)은 연료 탱크(602)에 더하여 또는 연료 탱크(602) 대신에 다른 장소에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 센서 시스템(600)은 또한 항공기 엔진과 관련하여 항공기의 객실 내 및 항공기 내의 다른 장소에서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 센서는 객실 내의 온도, 습도 등의 파라미터, 및 다른 적절한 파라미터에 대한 데이터를 생성하기 위해 객실 내에 존재할 수 있다. 센서 데이터는 도 2의 항공기(206)의 환경 제어 시스템에 의해 사용될 수 있다. 다른 예로서, 센서는 압력, 변형(strain) 등의 다른 파라미터, 및 다른 적절한 파라미터를 검지하기 위해 항공기의 다른 부분에 존재할 수 있다.
도 10을 참조하면, 타이밍 다이어그램의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 도시된 예에서는, 타이밍 다이어그램(1000)은 센서 시스템에서 무선 신호를 송신하고 무선 신호를 수신하기 위한 타이밍을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 타이밍 다이어그램(1000)은 도 6의 센서 시스템(600)에서 사용될 수 있는 타이밍을 나타낸다.
도시된 바와 같이, X축(1002)은 시간을 나타내고, 반면에 Y축(1004)은 도 2의 센서 시스템(202) 및 도 6의 센서 시스템(600) 내에서 송신되는 무선 신호의 전력을 나타낸다. 예시적인 예에서, 라인(1006)은 도 6의 센서 시스템(600)의 센서 유닛으로 안테나를 통해 리더에 의해 송신되는 무선 주파수 신호의 전력을 나타낸다.
도면에서 알 수 있는 바와 같이, 라인(1006)의 무선 주파수 전송을 위한 전력은 다른 레벨을 가지고 있다. 이들 다른 레벨은 도 6의 센서 시스템(600)의 동작의 다른 상태에 대응할 수 있다. 특히, 도 6의 센서 시스템(600)은 무선 신호의 전송으로 도 5의 상태 머신(500)을 구현할 수 있다.
도시된 바와 같이, 샘플 시간(sample time; 1008)은 센서 데이터의 수집의 사이클을 나타낸다. 전력 스테이지(power stage; 1010) 및 데이터 수집 스테이지(1012)는 샘플 시간(1008) 내의 시간의 주기(period)이다.
전력 스테이지(1010) 중에, 라인(1006)은 전력 레벨(1014)에 있다. 이 전력 레벨은, 전력 스테이지(1010) 중에 송신되는 무선 신호의 에너지가 센서 시스템(600)의 센서 유닛을 작동시키기 위해 전기 에너지를 공급하도록 선택된다. 센서 유닛으로 공급되는 전기 에너지는 다른 동작을 수행하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 동작은 측정을 행하거나, 센서 데이터를 저장하거나, 또는 다른 적절한 타입의 동작의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예시적인 예에서, 전력 스테이지(1010)의 지속 시간(duration)은 특정 센서 시스템과 안테나, 센서 유닛 등과 같은 구성요소의 구성, 및 다른 팩터(factor)에 따라 달라진다. 전력 스테이지(1010)의 지속 시간은 예시적인 예에서 센서 데이터를 생성하고 데이터를 저장하기 위해 원하는 작업을 수행하기 위한 센서 유닛에 대해 효율적이도록 선택된다. 예를 들어, 전력 스테이지(1010)의 지속 시간은, 무선 신호의 전력이 약 10 와트(watt)일 때, 약 10 msec(millisecond)일 수 있다. 이 예에서, 무선 신호의 전력은 약 1 밀리와트(nW)로부터 약 10 밀리와트까지로 할 수 있다.
신호에 대한 시간 및 전력의 선택은 사용되는 에너지 수확 장치의 효율에 의존할 수 있다. 더욱이, 이들 파라미터는 센서 유닛의 장소, 연료 탱크 또는 다른 구조물의 구성, 및 다른 적절한 팩터에 따라 달라질 수 있다.
전력 스테이지(1010) 후에, 데이터 수집 스테이지(1012)가 발생한다. 데이터 수집 스테이지(1012)에서, 라인(1006)은 전력 레벨(1016)을 가지고 있다. 전력 레벨(1016)은, 센서 시스템(600)의 센서 유닛이 센서 유닛에 의해 생성된 센서 데이터를 전송하도록 구성되어 있다.
이들 예시적인 예에서, 정보는 도 10에 나타내지 않은 무선 전송에서 부호화(encode)될 수 있다. 예를 들어, 무선 전송은 부호화된 식별자를 가지는 센서 유닛이 센서 데이터를 송신하도록 하는 다른 센서 유닛에 대한 식별자를 부호화할 수 있다.
하나의 예시적인 예에서는, 전력 스테이지(1010) 중에 전송된 무선 전력 신호가 모든 센서 유닛에 의해 수신된다. 이 예에서는, 데이터 수집 스테이지(1012) 중에, 라인(1006)의 펄스(1018)는 무선 센서로 무선 데이터 수집 신호를 전송하기 위해 사용된다.
예를 들어, 시간 R1(1020)에서의 펄스(1018)는 도 6의 리더 R1(608)에 의해 생성된 신호일 수 있다. 시간 A1(1022) 중에 송신된 펄스(1018)는 이 예시적인 예에서 안테나(612)에 의해 송신된다. 시간 A2(1024) 중에 송신된 펄스(1018)는 도 6의 안테나(614)에 의해 송신된다. 시간 A3(1026) 중에 송신된 펄스(1018)는 시간 R2(1023) 중에 도 6의 리더 R2(610)에 의해 생성된 신호로부터 도 6의 안테나(616)에 의해 송신된다.
도시된 바와 같이, 펄스(1018)는 송신되는 무선 데이터 수집 신호의 부호화된 정보에 기초해서 특정 센서 유닛으로 나아갈 수 있다. 예를 들어, 펄스 P1(1028)은 센서 유닛(618)을 향해 나아가고 있고; 펄스 P2(1030)는 센서 유닛(620)을 향해 나아가고 있으며; 펄스 P3(1032)은 센서 유닛(622)을 향해 나아가고 있고; 펄스 P4(1034)는 센서 유닛(624)을 향해 나아가고 있으며; 펄스 P5(1036)는 센서 유닛(626)을 향해 나아가고 있고; 펄스 P6(1038)은 센서 유닛(628)을 향해 나아가고 있으며; 펄스 P7(1040)은 센서 유닛(630)을 향해 나아가고 있고; 펄스 P8(1042)은 센서 유닛(632)을 향해 나아가고 있다.
이 예시적인 예에서, 특정 센서 유닛에 대한 각각의 펄스는 그 센서 유닛에 대한 식별자를 부호화할 수 있다. 그 식별자는 펄스와 그 펄스에 부호화될 수 있는 임의의 다른 정보가 펄스로 식별된 특정 센서 유닛을 향해 나아가고 있다는 것을 나타낸다. 다른 정보는, 예를 들어 명령(command), 지령(instruction), 데이터 및 다른 적절한 타입의 정보를 포함할 수 있다.
이들 예시적인 예에서는, 펄스(1018)는 무선 주파수 식별자 태그를 판독하는 데 사용되는 것과 마찬가지의 지속 시간 및 전력 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 펄스는 약 10 msec의 지속 시간을 가질 수 있다. 데이터 수집 스테이지(1012)를 위한 시간은 이 예에서는 센서 시스템(600)의 모든 다른 센서 유닛으로부터 센서 데이터를 판독하는 데 필요한 시간이다. 이 시간은 센서 유닛으로부터 데이터를 판독하기 위한 펄스 폭에 센서 유닛의 수를 곱함으로써 식별될 수 있다. 데이터 수집 스테이지(1012)를 위한 시간도 또한 시스템 대기 시간과 같은 다른 팩터도 고려할 수 있다.
도 11을 참조하면, 센서 유닛의 블록 다이어그램의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서, 센서 유닛(1100)은 도 2의 센서 유닛(212)에 있어서 센서 유닛에 대한 구현의 다른 예이다.
예시적인 예에서, 센서 유닛(1100)은 다수의 다른 구성요소를 포함하고 있다. 도시된 바와 같이, 센서 유닛(1100)은 안테나 장치(1102), 전기 회로(1104) 및 센서(1106)를 포함하고 있다.
전기 회로(1104)는 하나 이상의 다른 요소를 포함하고 있다. 전기 회로(1104)는 특정 구현에 따라 서로 전기적으로 접속된 하나의 집적 회로 칩 또는 다중 집적 회로 칩으로서 구현될 수 있다.
센서(1106)는 각종의 형태를 취할 수 있다. 이 예시적인 예에서, 센서(1106)는 프로브(1108)로 될 수 있다. 바꾸어 말하면, 센서(1106)는 실린더와 같은 길다란 형상(shape) 또는 어떤 다른 적절한 형상을 가질 수 있다. 특히, 프로브(1108)는 용량성 프로브(1110)로 될 수 있다. 물론, 센서(1106)는 용량성 프로브(1110) 이외의 다른 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 프로브(1108)는 온도 프로브이어도 좋다. 또 다른 예시적인 예에서는, 구성을 위해 다른 형상을 가질 수 있는 다른 타입의 센서가 사용될 수 있다.
안테나 시스템(1102)은 각종의 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 안테나 시스템(1102)은 안테나(1112)의 그룹으로 될 수 있다. 이러한 안테나(1112)의 그룹은 안테나 어레이(1114)의 형태를 취할 수 있다. 또 다른 예에서, 프로브(1108)는 이하에 더 설명되는 바와 같이 측정 데이터를 제공하고 안테나로서 작용하도록 구성될 수 있다.
도 11의 예시적인 예에서, 안테나 시스템(1102)은 센서(1106)에 물리적으로 연결되어 있다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 제2 구성요소, 센서(1106)"에 연결된" 제1 구성요소, 안테나 시스템(1102)은 제1 구성요소가 제2 구성요소에 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있음을 의미한다. 바꾸어 말하면, 추가의 구성요소가 제1 구성요소와 제2 구성요소 사이에 존재할 수 있다. 제1 구성요소는, 하나 이상의 추가의 구성요소가 두 구성요소 사이에 존재할 때, 제2 구성요소에 간접적으로 연결되는 것으로 간주된다. 제1 구성요소가 제2 구성요소에 직접 연결되어 있는 경우, 두 구성요소 사이에는 추가의 구성요소가 존재하지 않는다.
도시된 바와 같이, 센서(1106)는 안테나 시스템(1102)을 위한 장착 구조로서 기능할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서는, 센서(1106)가 금속 재료를 포함하는 경우, 센서(1106)는 접지 또는 접지 평면(ground plane)으로서 기능할 수 있다.
더욱이, 안테나 시스템(1102)은 서로 다른 환경에서 무선 주파수 신호를 교환하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 안테나(1112)의 그룹은 연료 및 공기의 양쪽에서 무선 주파수 신호의 교환의 원하는 레벨을 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성은 연료 탱크 내의 연료의 레벨의 변화를 고려할 수 있다. 예를 들어, 연료는 센서 유닛(1100)이 연료 탱크 내에서 사용될 때 이따금씩 안테나(1112)의 그룹의 일부 또는 전부를 피복할 수 있다.
어떤 예시적인 예에서는, 안테나(1112)의 그룹 내에서 다른 안테나가 다른 매체(meida)를 위해 설계될 수 있다. 예를 들어, 안테나(1112)의 그룹은 복수의 모노폴 안테나(monopole antenna)로 될 수 있다.
안테나(1112)의 그룹의 제1 부분은 공기 중에서 무선 주파수 신호를 교환하도록 구성될 수 있다. 안테나(1112)의 그룹의 제2 부분은 연료와 같은 액체 내에서 무선 신호를 교환하도록 구성될 수 있다. 안테나(1112)의 그룹의 적어도 일부가 원하는 레벨에서 무선 주파수 신호를 교환할 수 있도록, 다른 안테나가 배열될 수 있다. 이들 예시적인 예에서, 무선 주파수 신호를 위한 원하는 레벨은, 예를 들어 에너지가 원하는 레벨에서 무선 주파수 신호로부터 도출될 수 있는 레벨 또는 센서 데이터가 목적지로 송신될 수 있는 레벨이다.
또 다른 예시적인 예에서, 안테나(1112)의 그룹은 평면 기판(planar substrate) 상에 형성된 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 이 평면 기판은 센서(1106)에 연결될 수 있다.
또 다른 예시적인 예에서, 안테나(1112)의 그룹은 유연한 유전체막에 형성된 안테나 어레이일 수 있다. 이 유연한 유전체막은 센서에 연결되어 있다. 그 결과, 안테나는 센서의 형상에 부합(conform)할 수 있다.
추가적으로, 센서 유닛(1100)은 또한 장벽 구조(barrier structure; 1116)를 포함할 수 있다. 장벽 구조(1116)는 센서 유닛(1100) 주위의 환경으로부터 보호를 제공할 수 있다. 장벽 구조(1116)는 센서 유닛(1100)의 하나 이상의 구성요소에 이러한 보호 기능을 제공하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 장벽 구조(1116)는 안테나(1112)의 그룹이 연료 대신에 공기를 갖는 매체에 노출되는 것을 용이하게 할 수 있다. 다른 예시적인 예에서, 장벽 구조(1116)는 또한 전기 회로(1104)에 보호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 장벽 구조(1116)는 전기 회로(1104)를 위한 하우징으로서 작용할 수 있다.
예시적인 예에서, 장벽 구조(1116)는 하나 이상의 구성요소와 센서 유닛(1100)을 캡슐화할 수 있다. 장벽 구조(1116)는 실질적으로 연료, 수분(moisture) 또는 다른 요소 중 하나가 부품 및 센서 유닛(1100)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 바꾸어 말하면, 장벽 구조(1116)는 실질적으로 장벽 구조(1116) 외부의 요소가 장벽 구조(1116)의 내부로 들어가는 것을 허용하는 것으로부터 밀봉된 내부를 가질 수 있다.
어떤 예시적인 예에서는, 내부는 공기 등의 유체를 포함한다. 다른 예시적인 예에서는, 유체는 질소, 헬륨, 불활성 가스 또는 일부의 다른 적절한 가스 등과 같은 다른 가스이어도 좋다. 또 다른 예시적인 예에서는, 유체는 장벽 구조(1116)의 내부의 액체이어도 좋다.
바꾸어 말하면, 장벽 구조(1116)는 안테나(1112)에 대한 성능의 원하는 레벨을 위해 구성되어 있는 환경에서 안테나(1112)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나(1112)는 장벽 구조(1116)에 의해 건조 상태(dry state)로 유지될 수 있다. 따라서, 장벽 구조(1116)는 안테나 시스템(1102)의 안테나(1112)에 실질적으로 건조한 환경을 제공하도록 구성될 수 있다.
장벽 구조(1116)는, 이 예시적인 예에서, 무선 주파수 신호의 감쇄를 저감시키는 재료를 포함하고 있다. 장벽 구조(1116)는 레이돔에서 사용되는 것과 마찬가지의 재료로 구성되어도 좋다. 실제로, 어떤 예시적인 예에서, 장벽 구조(1116)는 레이돔일 수 있다.
장벽 구조(1116)는, 전자기적 이벤트와 같은 환경적인 영향에 대한 보호의 층(layer)을 제공할 수 있다. 바꾸어 말하면, 아크(arc)와 같은 전자기적 이벤트가 전기 회로(1104) 내에서 발생하면, 장벽 구조(1116)는 아크가 연료 탱크의 다른 부분에 도달하는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 안테나(1112)에 대한 레이돔으로서 장벽 구조(1116)를 사용하는 것은, 안테나(1112)로부터 선택된 거리에 연료 또는 다른 액체를 유지할 수 있다. 이와 같이, 안테나의 유전체 부하(dielectric loading)는 안테나(1112)의 효율이 원하는 레벨에 유지될 수 있도록 저감되거나 제거될 수 있다.
도 11의 센서 유닛(1100)의 도면은 센서 유닛이 구현될 수 있는 방식에 대해 물리적 또는 구조적 제한을 암시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 다른 센서 유닛은 센서 유닛(1100)을 위해 도시된 것에 더하여 또는 그 대신에 다른 구성요소를 포함할 수 있다.
예를 들어, 센서(1106) 이외에 하나 이상의 센서가 센서 유닛(1100)에서 구현될 수 있다. 다른 예시적인 예로서, 센서 유닛(1100)은 원하는 장소에서 다른 구조물에 센서 유닛(1100)을 연결하거나 장착하기 위해 커넥터를 포함할 수 있다.
또 다른 예시적인 예에서는, 안테나(1112)를 위한 무선 주파수 플렉시블 회로(flexible circuit, 연성 회로)와 전기 회로(1104)의 전기적 구성요소를 포함하는 스트립의 다층 인쇄 배선 기판(printed wiring board: PWB)의 조합이 사용될 수 있다. 이러한 타입의 구성은 프로브(1108) 내의 튜브 주위에 감겨 프로브(1108) 내의 튜브에 접합(bond)될 수 있다.
도 12를 참조하면, 전기 회로의 블록 다이어그램의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도면에는, 전기 회로(1104)의 구성요소의 일례가 도시되어 있다. 예를 들어, 전기 회로(1104)는 컨트롤러(1200), 에너지 수확기(energy harvester; 1202), 전력 시스템(power system; 1204), 라디오(radio; 1206), 메모리(1208) 및 다른 적절한 구성요소를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 에너지 수확기(1202)는 안테나 시스템(1102)에 의해 수신된 무선 주파수 신호의 에너지를 전기 에너지로 변환하도록 구성된 하나 이상의 장치이다. 이와 같이, 센서 유닛(1100)은 전원에 대해 와이어드 접속(wired connection)을 가질 필요는 없다. 에너지 수확기(1202)는 무선 주파수 신호에 더하여 또는 그 대신에 다른 소스로부터 에너지를 수확할 수 있다.
컨트롤러(1200)는 센서 유닛(1100)의 다른 구성요소의 동작을 제어하도록 구성되어, 예를 들어 프로세서, 프로그램 가능한 논리 어레이, 응용 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit: ASIC), 또는 어떤 다른 적절한 타입의 구성요소일 수 있다. 어떤 예시적인 예에서는, 라디오(1206)는 송신기와 수신기를 포함하고, 트랜시버가 아니라 별도의 구성요소로서 통합될 수 있다. 메모리(1208)는 센서 데이터, 프로그램 코드를 포함하는 정보, 및 다른 적절한 타입의 정보를 포함할 수 있다. 전력 시스템(1204)은 전기 에너지의 저장을 제공할 수 있다. 예를 들어, 전력 시스템(1204)은 캐패시터, 배터리, 또는 어떤 다른 적절한 타입의 기억 장치 등과 같은 에너지 저장 장치를 가질 수 있다. 추가적으로, 전력 시스템(1204)은 또한 전력 시스템(1204)에 의해 저장된 에너지를 조절 및 축적하기 위한 회로를 포함할 수 있다.
이제 도 13을 참조하면, 전기 회로의 블록 다이어그램의 다른 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도면에는, 전기 회로(1104)에서 발견될 수 있는 구성요소의 다른 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 전기 회로(1104)는 무선 주파수 스플리터(radio frequency splitter; 1300), 에너지 수확 장치(1302), 에너지 저장 시스템(energy storage system; 1304), 라디오(1306), 컨트롤러(1308)를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 무선 주파수 스플리터(1300)는 도 11의 안테나 시스템(1102)에 연결되도록 구성되어 있다. 무선 주파수 스플리터(1300)는 무선 전력 신호를 에너지 수확 장치(1302)로 보내도록 구성되어 있다. 무선 주파수 스플리터(1300)는 또한 무선 데이터 수집 신호를 처리를 위해 라디오(1306)로 보내도록 구성되어 있다. 이 예시적인 예에서, 무선 데이터 수집 신호는 명령 또는 측정 동작뿐만 아니라 다른 동작을 수행할 때 컨트롤러(1308)에 의해 사용될 수 있는 다른 정보를 포함할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 무선 주파수 스플리터(1300)가 무선 주파수 신호의 제1 부분을 라디오(1306)로, 무선 주파수 신호의 제2 부분을 에너지 수확 장치(1302)로 보내도록 구성되어 있다. 선택된 부분은, 라디오(1306)가 무선 주파수 신호를 복조할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 제1 부분은 약 20 %로 할 수 있고, 제2 부분은 약 80 %로 할 수 있다. 선택된 실제 값은 라디오(1306)와 에너지 수확 장치(1302)를 위해 사용되는 특정 구성요소에 의존할 수 있다.
도시된 바와 같이, 라디오(1306)는 센서 데이터 또는 컨트롤러(1308)로부터 수신한 다른 정보를 무선 응답 신호를 이용해 송신하기 위한 형태로 변환할 수 있다. 특히, 라디오(1306)의 송신기는 정보를 포함하도록 변조된 무선 응답 신호를 생성할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, "후방 산란(backscatter)"이라고 부르는 무선 주파수 식별기 기술이 구현될 수 있다. 이러한 타입의 기술에 의해, 저잡음 증폭기, 믹서 및 다른 회로 등과 같은 회로 구성요소에 대한 필요가 라디오(1306) 내에서 저감되거나 제거될 수 있다. 그 결과, 라디오(1306)의 동작은 회로 요소의 제거를 통한 전력의 저감된 사용에 의해 발생한다. 일례로서, 라디오(1306)는 다른 "저전력(low power)" 라디오보다 적어도 약 10배 낮은 전력을 사용할 수 있다. 이와 같이, 전기 회로(1104)의 라디오(1306)는 안전 정책과 같은 정책을 충족시키도록 설계되어 있고, 반면에 다른 "저전력" 라디오는 이들 타입의 정책을 충족시키지 않을 수도 있다.
에너지 수확 장치(1302)는 무선 주파수 스플리터(1300)를 통해 수신된 무선 전력 신호로부터 에너지를 생성하도록 구성되어 있다. 이 에너지는 에너지 저장 장치(1304)로 전송되는 전압의 형태로 될 수 있다.
에너지 저장 시스템(1304)은 센서 유닛(1100)을 동작시키는 데 사용될 때까지 에너지를 저장할 수 있다. 에너지 저장 시스템(1304)은 에너지 저장 장치 및 이 에너지 저장 장치에서 에너지를 축적, 조절 및 저장하는 데 사용되는 회로를 포함할 수 있다. 에너지 저장 장치는, 예를 들어 캐패시터, 배터리 또는 어떤 다른 적절한 장치를 포함할 수 있다.
라디오(1306)는 송신기와 수신기를 포함할 수 있다. 라디오(1306)는 무선 데이터 수집 신호를 수신하고 무선 데이터 수집 신호로 부호화될 수 있는 정보를 식별할 수 있다. 이 정보는 컨트롤러(1308)로 전송된다. 추가적으로, 라디오(1306)는 컨트롤러(1308)로부터 센서 데이터와 같은 정보를 수신할 수 있다. 이 센서 데이터는 무선 응답 신호로서 전송하기 위해 라디오(1306)에 의해 부호화된다.
컨트롤러(1308)는 라디오(1306), 에너지 저장 시스템(1304), 및 도 11의 센서(1106)에 연결되어 있다. 이 예시적인 예에서, 컨트롤러(1308)는 센서 유닛(1100)의 동작을 제어하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 컨트롤러(1308)는 센서(1106)로부터 신호를 수신하고 이 신호로부터 센서 데이터를 생성하도록 구성되어 있다. 컨트롤러(1308)는 라디오(1306)를 이용하여 정보를 원격 장소로 전송 및 수신하도록 구성되어 있다. 추가적으로, 컨트롤러(1308)는 또한 센서(1106)로부터 수신된 신호를 위해 샘플링 레이트(sampling rate)를 제어하고, 안테나(1112)에 의해 수신된 무선 주파수 신호로부터 에너지 수확 장치(1302)에 의해 생성된 에너지를 평가하며, 생성된 에너지에 대한 정보 및 다른 정보를 진단 정보로서 원격 장소로 전송하는 등의 다른 동작, 및 다른 적절한 동작을 수행할 수 있다.
도시된 바와 같이, 컨트롤러(1308)는 또한 센서(1106)로 전압의 형태로 에너지를 전달하도록 구성되어 있다. 컨트롤러(1308)는 또한 라디오(1306)로 전압을 보낸다.
도시된 바와 같이, 컨트롤러(1308)는 도 11의 센서(1106)로부터 아날로그 신호를 수신할 수 있다. 이 아날로그 신호는 구형파 또는 어떤 다른 적절한 타입의 신호일 수 있다. 컨트롤러(1308)는 이 측정값을 센서 데이터로 변환한다. 예를 들어, 아날로그 신호는 연료 탱크 내의 연료의 높이의 표시로 변환될 수 있다.
도 2의 블록 형태로 나타낸 바와 같은 센서 시스템(202)의 도면 및 도 2 내지 도 9 및 도 11 내지 도 13의 다른 구성요소는 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 방식에 대해 물리적 또는 구조적 제한을 암시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 도시된 것에 더하여 또는 그 대신에 다른 구성요소가 사용될 수 있다. 일부 구성요소는 필요하지 않을 수도 있다. 또한, 블록은 일부 기능적인 구성요소를 설명하기 위해 제시되어 있다. 이들 블록 중 하나 이상은, 예시적인 실시예에서 구현될 때, 다른 블록으로 결합, 분할, 또는 결합 및 분할될 수 있다.
예시적인 실시예는 항공기에 관하여 설명되어 있지만, 예시적인 실시예는 다른 타입의 플랫폼에도 적용될 수 있다. 플랫폼은, 예를 들어 모바일 플랫폼, 고정 플랫폼, 육상 기반 구조물, 수상 기반 구조물 및 우주 기반 구조물일 수 있다. 보다 구체적으로는, 플랫폼은 수상 함선(surface ship), 탱크, 개인용 캐리어, 기차, 우주선, 우주 정거장, 인공위성, 잠수함, 자동차, 발전소, 주택, 제조 설비, 빌딩, 정유공장(refinery), 화학적 격납 장치(chemical containment unit), 연료 탱크, 승객 객실, 날개 및 다른 적절한 플랫폼일 수 있다. 바꾸어 말하면, 센서 시스템(202)은 이러한 다른 플랫폼의 다양한 장소에 배치될 수 있다.
또 다른 예시적인 예로서, 도 2에서 블록 형태로 나타낸 바와 같은 무선 전력 신호(216), 무선 데이터 수집 신호(218) 및 무선 응답 신호(220) 이외에 또는 그에 더하여 다른 무선 신호가 제시될 수 있다. 예를 들어, 다른 타입의 무선 신호는 명령, 데이터 등과 같은 정보, 또는 도 2의 센서 유닛(212)이 동작하는 방법을 구성하기 위한 다른 정보를 부호화할 수 있다.
다른 예시적인 예로서, 에너지 수확 장치(1302)는 무선 주파수 신호 이외의 다른 소스(source, 공급원)로부터 에너지를 수확할 수 있다. 예를 들어, 에너지 수확 장치(1302)는 온도 구배, 진동, 이동 중 적어도 하나로부터 에너지를 수확하기 위한 구성요소, 또는 센서 유닛(1100) 주위의 환경에서의 에너지의 다른 적절한 소스를 포함할 수 있거나, 또는 그것들과 물리적으로 관련될 수 있다. 예를 들어, 열 발전기는 온도 구배로부터 에너지를 도출하는 데 사용될 수 있다. 다른 예로서, 진동으로부터 에너지를 도출하기 위해 전기 결정 섬유(electric crystal fiber)가 사용될 수도 있다.
또한 이 예시적인 예에서는, 도 11 내지 도 13의 센서 유닛(1100) 및 구성요소가 정책을 충족시키도록 구성될 수 있다. 특히, 센서 유닛(1100), 안테나 장치(1102), 에너지 수확 장치(1302), 컨트롤러(1308) 중 적어도 하나와 같은 구성요소, 또는 다른 구성요소가 안전 정책을 충족시키도록 구성되어 있다.
도 14를 참조하면, 센서 유닛의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서, 센서 유닛(1400)은 도 11에서 블록 형태로 나타낸 센서 유닛(1100)에 대한 물리적인 구현의 일례이다.
도시된 바와 같이, 센서 유닛(1400)은 용량성 프로브(1402) 및 장벽 구조(1404)를 포함하고 있다. 안테나 및 전기 회로 등의 다른 구성요소는 장벽 구조(1404) 내에 존재하고 있지만, 이 도면에 나타내어져 있지 않다. 도시된 바와 같이, 장벽 구조(1404)는 이 특정 예에서 하우징의 형태를 취한다. 하우징은 플라스틱, 폴리카보네이트, 및 연료 탱크에 사용하기에 적합한 다른 재료 등과 같은 다양한 재료로 구성될 수 있다. 추가적으로, 장벽 구조(1404)를 위한 재료의 선택은 무선 주파수 신호의 감쇄를 저감시키는 것이다.
장벽 구조(1404)는 센서 유닛(1400) 주위의 환경으로부터 장벽 구조(1404) 내의 구성요소를 격리(분리)할 수 있다. 예를 들어, 센서 유닛(1400)이 부분적으로 또는 완전히 연료에 침지되는 경우에, 장벽 구조(1404)는 다른 구성요소가 배치되어 있는 내부로 연료가 진입하는 것을 방지할 수 있다.
도 15를 참조하면, 센서 유닛의 다른 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예에서는, 도 14의 장벽 구조(1404)가 제거되었다. 이 도면에서, 평면 회로 기판(1500)은 커넥터(1502)에 의해 용량성 프로브(1402)에 연결된 것으로 나타내어져 있다. 커넥터(1502)는, 예를 들어 플라스틱, 폴리카보네이트, 알루미늄, 또는 연료 탱크에서 사용하기 위한 임의의 다른 적절한 재료 등과 같은 각종의 재료를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 전기 회로(1504)는 평면 회로 기판(1500) 상에 다른 집적 회로 및 추적 라인으로부터 형성되어 있다. 추가적으로, 안테나(1506)는 이 예에서는 평면 회로 기판(1500) 상에 배치되어 있다.
도 16을 참조하면, 센서 유닛의 다른 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서는, 센서 유닛(1600)은 도 11에서 블록 형태로 나타낸 센서 유닛(1100)에 대한 구현의 일례이다.
이 예시적인 예에서는, 센서 유닛(1600)은 용량성 프로브(1602) 및 장벽 구조(1604)를 포함하고 있다. 장벽 구조(1604)는 용량성 프로브(1602)에 연결되어 있다.
도면에서 알 수 있는 바와 같이, 장벽 구조(1604)는 용량성 프로브(1602)의 표면(1606) 주위에 원통형의 형상을 가지고 있다. 바꾸어 말하면, 장벽 구조(1604)는 용량성 프로브(1602)의 표면(1606)에 부합(conform)하고 있다. 추가적으로, 장벽 구조(1604)는 연료 탱크에서 사용하기 위해 선택되는 재료를 포함하고 무선 주파수 신호의 감쇄를 저감할 수 있다.
도 17을 참조하면, 센서 유닛의 또 다른 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예에서는, 센서 유닛(1600)은 장벽 구조(1604) 없이 나타내어져 있다. 이 예시적인 예에서 볼 수 있는 바와 같이, 유연한 유전체막(1700)은 용량성 프로브(1602)의 표면(1606)에 부합한 형상을 가지고 있다. 이 예에서는, 유연한 유전체막(1700)은 용량성 프로브(1602)의 표면(1606)에 연결되어 있다.
안테나 어레이(1702)는 유연한 유전체막(1700) 위에 형성되어 있다. 안테나 어레이(1702)는 동 라인 또는 다른 라인을 갖는 유연한 고주파 회로 재료일 수 있다. 이들 재료는 다층 플렉시블 안테나 소자를 형성하도록 적층될 수 있다. 이들 다층 플렉시블 안테나 소자 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 복수의 다층 플렉시블 안테나 소자는 안테나 어레이(1702)를 형성한다.
추가적으로, 전기 회로(1704)는 또한 유연한 유전체막(1700)에 연결되어 있다. 전기 회로(1704)는, 이 예시적인 예에서 집적 회로 칩의 형태를 취하고 있다. 집적 회로 칩은 용량성 프로브(1602)의 표면(1606)에 부합하도록 구성된 형상을 가질 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 회로는 유연한 재료 상에 형성될 수 있다.
도 18을 참조하면, 센서 유닛의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서는, 센서 유닛(1800)은 도 11에서 블록 형태로 나타낸 센서 유닛(1100)에 대한 구현의 일례이다.
이 예시적인 예에서는, 센서 유닛(1800)은 용량성 프로브(1802), 장벽 구조(1804) 및 안테나 어레이(1806)를 포함하고 있다. 장벽 구조(1804)는 용량성 프로브(1802)에 연결되어 있다. 장벽 구조(1804)는 장벽 구조(1804)의 내부에 전기 회로와 같은 구성요소를 포함할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 안테나 어레이(1806)는 피복되어 있지 않거나 장벽 구조(1804) 내에 배치되어 있다. 안테나 어레이(1806) 내의 안테나의 그룹은 다른 매체에서 무선 주파수 신호를 전송 및 수신하도록 구성되어 있다.
예를 들어, 안테나 어레이(1806)의 안테나(1808)는 공기 중에서 무선 주파수 신호를 전송 및 수신하도록 구성될 수 있다. 안테나 어레이(1806)의 안테나(1810)는 연료 중에서 무선 주파수 신호를 전송 및 수신하도록 구성될 수 있다.
따라서, 연료 레벨(1812)이 존재하는 경우, 안테나(1808)는 원하는 레벨에서 무선 주파수 신호를 전송 및 수신할 수 있고, 반면에 안테나(1810)는 원하는 레벨에서 무선 주파수 신호를 전송 및 수신할 수 없다. 연료 레벨(1814)이 존재하는 경우는, 안테나(1808)는 원하는 레벨에서 무선 주파수 신호를 전송 및 수신할 수 없고, 반면에 안테나(1810)는 원하는 레벨의 무선 주파수 신호를 전송 및 수신할 수 있다.
바꾸어 말하면, 안테나 어레이(1806)의 각 안테나는 공기 또는 연료 등과 같은 선택된 매체에서 무선 주파수 신호를 전송 및 수신하도록 구성될 수 있다. 그 결과, 연료 레벨이 변화함에 따라, 안테나 어레이(1806)의 안테나의 그룹의 적어도 일부분은 연료 레벨이 변화할 수 있다고 해도 원하는 레벨에서 무선 주파수 신호를 전송 및 수신할 수 있다.
도 19를 참조하면, 센서 유닛의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서는, 센서 유닛(1900)은 도 11에서 블록 형태로 나타낸 센서 유닛(1100)에 대한 구현의 일례이다.
이 예시적인 예에서는, 센서 유닛(1900)은 용량성 프로브(1902), 장벽 구조(1904) 및 안테나 어레이(1906)를 포함하고 있다. 장벽 구조(1904)는 용량성 프로브(1902)에 연결되어 있다. 장벽 구조(1904)는 장벽 구조(1904)의 내부에 전기 회로와 같은 구성요소를 포함할 수 있다.
이 예에서는, 안테나 어레이(1906)의 안테나의 그룹이 장벽 구조(1904)에 의해 피복되어 있기 때문에, 안테나 어레이(1906)의 안테나의 그룹은 나타내어져 있지 않다. 안테나 어레이(1906)의 안테나의 그룹은 공기 중에서 무선 주파수 신호를 전송 및 수신하도록 구성될 수 있다. 장벽 구조(1904)는 연료가 안테나 어레이(1906)의 안테나의 그룹과 접촉하는 것을 방지하도록 구성되어 있다. 예시적인 예에서는, 장벽 구조(1904)는 안테나의 유전체 부하(dielectric loading)를 저감할 수 있다. 안테나의 유전체 부하는 안테나의 성능을 저하시키는 공진 주파수의 시프트를 야기할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 장벽 구조(1904)는 하우징(1908), 요소(element; 1910), 요소(1912), 요소(1914), 요소(1916), 요소(1918), 요소(1920), 요소(1922), 요소(1924), 요소(1926), 요소(1928), 요소(1928), 요소(1930) 및 요소(1932)를 포함할 수 있다. 안테나의 그룹을 포함하는 이들 요소는 이 예시적인 예에서는 레이돔이어도 좋다.
장벽 구조(1904)에서 사용되는 재료는 동일한 타입의 재료 또는 다른 타입의 재료의 모든 것이어도 좋다. 예를 들어, 하우징(1908)과 다른 요소는 연료 탱크에서 사용하기에 적합한 재료로 형성될 수 있다. 다른 요소를 위해 선택된 재료는 무선 주파수 신호의 감쇄를 줄이는 것일 수 있는 반면에, 하우징(1908)에 대한 재료는 그러한 요구 사항을 가지고 있지 않다.
도 1, 도 14∼도 19 및 도 25∼도 31에 나타낸 다른 구성요소는 도 2∼도 9 및 도 11∼도 13의 구성요소와 결합될 수 있거나, 도 2∼도 9 및 도 11∼도 13의 구성요소와 함께 사용될 수 있거나, 또는 이 두 가지의 조합으로 될 수 있다. 추가적으로, 도 1, 도 14∼도 19 및 도 25∼도 31의 구성요소의 일부는 도 2∼도 9 및 도 11∼도 13에서 블록 형태로 나타낸 구성요소가 어떻게 물리적 구조로 실현될 수 있는지에 관한 예시적인 예일 수 있다.
도 20을 참조하면, 센서 데이터를 생성하기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 도 20에 나타낸 프로세스는 도 2의 센서 시스템(202)에서 구현될 수 있다.
프로세스는 다수의 무선 전력 신호를 센서 유닛의 그룹으로 전송함으로써 시작된다(동작 2000). 다수의 무선 전력 신호가 센서 유닛의 그룹으로 전송된 후에, 다수의 무선 데이터 수집 신호가 센서 유닛의 그룹으로 전송된다(동작 2002).
다음에, 무선 응답 신호의 센서 데이터가 센서 유닛의 그룹으로부터 수신된다(동작 2004). 그 후, 처리가 종료된다.
예시적인 예에서는, 이들 동작은 센서 유닛의 그룹으로부터 센서 데이터를 얻기 위해 임의의 횟수 반복될 수 있다. 이들 동작은 서로 다른 전력 레벨에서 무선 신호를 전송한다. 이들 전력 레벨은 도 10의 타이밍 다이어그램(1000)에 나타낸 것과 마찬가지의 것으로 될 수 있다.
도 21을 참조하면, 무선 데이터 수집 신호를 전송하기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 도 21에 나타낸 동작은, 도 20의 동작 2002을 실현하는 데 사용될 수 있는 동작의 예이다.
프로세스는 센서 유닛의 그룹을 식별함으로써 시작된다(동작 2100). 센서 유닛은, 센서 데이터의 데이터 수집이 요구되는 센서 유닛이다. 이들 센서는 데이터베이스, 링크, 리스트(list), 테이블 등과 같은 데이터 구조 또는 다른 적절한 타입의 데이터 구조로부터 식별될 수 있다. 데이터 구조 내의 정보는, 예를 들어 센서 유닛의 그룹에 대한 식별자일 수 있다.
그 다음에, 프로세스는 식별된 센서 유닛의 그룹으로부터 처리되지 않은 센서 유닛을 선택한다(동작 2102). 그 다음에, 프로세스는 무선 데이터 수집 신호에 부호화(암호화)된 선택된 센서 유닛의 식별자와 더불어 무선 데이터 수집 신호를 전송한다(동작 2104). 추가의 처리되지 않은 센서 유닛이 식별된 센서 유닛의 그룹에 존재하는지 여부에 관한 판단이 행해진다(동작 2106).
추가의 처리되지 않은 센서 유닛이 존재하는 경우, 프로세스는 동작 2102으로 되돌아간다. 그렇지 않은 경우는, 프로세스가 종료된다.
다른 도시된 실시예의 플로우차트 및 블록 다이어그램은, 예시적인 실시예의 장치 및 방법의 몇 가지 가능한 구현의 아키텍처, 기능 및 동작을 나타낸다. 이러한 점에서, 플로우차트 또는 블록 다이어그램의 각 블록은 모듈, 세그먼트, 기능 및/또는 동작 또는 단계의 일부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 블록 중 하나 이상은 프로그램 코드, 하드웨어, 또는 프로그램 코드와 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어로 구현되는 경우, 하드웨어는 예를 들어, 플로우차트 또는 블록 다이어그램에서 하나 이상의 동작을 수행하도록 제조되거나 구성된 집적 회로의 형태를 취할 수 있다. 프로그램 코드와 하드웨어의 조합으로 구현되는 경우, 그 구현은 펌웨어의 형태를 취할 수 있다.
예시적인 실시예의 일부 변형 구현에서는, 블록으로 언급된 기능 또는 기능들은 도면에서 언급된 순서를 벗어나서 발생할 수 있다. 예를 들어, 어떤 경우에는, 연속해서 나타낸 두 개의 블록이 실질적으로 동시에 실행될 수 있고, 또는 이들 블록은 이따금씩 내포된 기능에 의존해서 역순으로 수행될 수도 있다. 또한, 플로우차트 또는 블록 다이어그램의 도시된 블록에 더하여 다른 블록들이 추가될 수도 있다.
예를 들어, 도 21의 플로우차트에 있어서, 프로세스는 처리를 위해 다른 센서 유닛을 선택하도록 진행하기 전에 센서 유닛으로부터 수신되는 무선 응답 신호를 대기하기 위한 동작을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 무선 데이터 수집 신호는 방송 신호일 수 있고, 무선 센서 유닛에 대한 식별자를 포함하지 않을 수도 있다. 이 구현에서는, 무선 센서 유닛은 이러한 방송 신호를 수신할 때 센서 데이터를 모두 송신할 수 있다.
이제 도 22을 참조하면, 데이터 처리 시스템의 블록 다이어그램의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 데이터 처리 시스템(2200)은 도 2의 센서 컨트롤러(208)를 구현하는 데 사용될 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 데이터 처리 시스템(2200)은 프로세서 유닛(processor unit; 2204), 메모리(2206), 영구 저장 장치(persistent storage; 2208), 통신 유닛(2210), 입/출력(I/O)부(2212), 및 디스플레이(2214) 사이의 통신을 제공하는 통신 프레임 워크(2202)를 포함하고 있다. 이 예에서는, 통신 프레임 워크는 버스 시스템의 형태를 취할 수 있다.
프로세서 유닛(2204)은 메모리(2206)로 로드될 수 있는 소프트웨어에 대한 명령을 실행하는 데 도움이 된다. 프로세서 유닛(2204)은 특정 구현에 따라 다수의 프로세서, 멀티 프로세서 코어 또는 어떤 다른 타입의 프로세서일 수 있다.
메모리(2206) 및 영구 저장 장치(2208)는 저장 장치(2216)의 예이다. 저장 장치는, 예를 들어, 제한없이, 기능적인 형태로 데이터, 프로그램 코드 등과 같은 정보, 및/또는 일시적 또는 영구적으로 다른 적절한 정보를 저장할 수 있는 하드웨어의 임의의 한 부분이다. 저장 장치(2216)는 또한 이들 예시적인 예에서는 컴퓨터 판독가능 저장 장치라고도 언급될 수 있다. 메모리(2206)는, 이들 예에서, 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(random access memory) 또는 임의의 다른 적절한 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치일 수 있다. 영구 저장 장치(2208)는 특정 구현에 따라 다양한 형태를 취할 수 있다.
예를 들어, 영구 저장 장치(2208)는 하나 이상의 구성요소 또는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 영구 저장 장치(2208)는 하드 드라이브, 플래시 메모리, 재기록 가능한 광학 디스크, 재기록 가능한 자기 테이프 또는 상기한 것들의 일부 조합이어도 좋다. 영구 저장 장치(2208)에 의해 사용되는 매체는 또한 착탈식(removable)이어도 좋다. 예를 들어, 착탈식 하드 드라이브는 영구 저장 장치(2208)를 위해 사용될 수 있다.
이들 예시적인 예에서, 통신 유닛(2210)은 다른 데이터 처리 시스템 또는 장치와의 통신을 제공한다. 이들 예시적인 예에서, 통신 유닛(2210)은 네트워크 인터페이스 카드이다.
입/출력부(2212)는 데이터 처리 시스템(2200)에 연결될 수 있는 다른 장치와의 데이터의 입력 및 출력을 가능하게 한다. 예를 들어, 입/출력부(2212)는 키보드, 마우스 및/또는 어떤 다른 적절한 입력 장치를 통해 사용자 입력을 위한 연결을 제공할 수 있다. 더욱이, 입/출력부(2212)는 프린터로 출력을 전송할 수 있다. 디스플레이(2214)는 사용자에게 정보를 표시하기 위한 메커니즘을 제공한다.
운영 시스템에 대한 지령, 응용 프로그램 및/또는 프로그램은, 통신 프레임 워크(2202)를 통해 프로세서 유닛(2204)과 통신하는 저장 장치(2216) 내에 위치될 수 있다. 다른 실시예의 프로세스는, 메모리(2206)와 같은 메모리 내에 위치될 수 있는 컴퓨터 구현 지령(computer-implemented instruction)을 이용하여 프로세서 유닛(2204)에 의해 수행될 수 있다.
이들 지령은, 프로그램 코드, 컴퓨터 이용 가능한 프로그램 코드, 또는 프로세서 유닛(2204)의 프로세서에 의해 판독 및 실행될 수 있는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드라고 언급된다. 다른 실시예의 프로그램 코드는, 메모리(2206) 또는 영구 저장 장치(2208) 등과 같은 서로 다른 물리적 또는 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 실체화(embody)될 수 있다.
프로그램 코드(2218)는 선택적으로 제거 가능한 컴퓨터 판독가능 매체(2220)에 기능적인 형태로 로드(load)되어 있고, 프로세서 유닛(2204)에 의해 실행을 위해 데이터 처리 시스템(2200)으로 로드되거나 전송될 수 있다. 이들 예시적인 예에서, 프로그램 코드(2218) 및 컴퓨터 판독가능 매체(2220)는 컴퓨터 프로그램 제품(2222)을 형성한다. 하나의 예에서, 컴퓨터 판독가능 매체(2220)는 컴퓨터 판독가능 저장 매체(2224) 또는 컴퓨터 판독가능 신호 매체(2226)일 수 있다. 이들 예시적인 예에서, 컴퓨터 판독가능 저장 매체(2224)는 프로그램 코드(2218)를 전파 또는 송신하는 매체라기 보다는 프로그램 코드(2218)를 저장하기 위해 사용되는 물리적 또는 유형(有形)의 저장 장치이다.
택일적으로, 프로그램 코드(2218)는 컴퓨터 판독가능 신호 매체(2226)를 이용하여 데이터 처리 시스템(2200)으로 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 신호 매체(2226)는, 예를 들어 프로그램 코드(2218)를 포함하고 있는 전파된 데이터 신호일 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 신호 매체(2226)는 전자기 신호, 광학 신호 및/또는 어떤 다른 적절한 타입의 신호일 수 있다. 이들 신호는, 무선 통신 링크, 광섬유 케이블, 동축 케이블, 와이어 등과 같은 통신 링크 및/또는 어떤 다른 적절한 타입의 통신 링크를 이용해 송신될 수 있다.
데이터 처리 시스템(2200)을 위해 예시된 다른 구성요소는, 다른 실시예가 구현될 수 있는 방식에 구조적인 제한을 제공하는 것을 의미하는 것은 아니다. 다른 예시적인 실시예는 데이터 처리 시스템(2200)을 위해 예시된 것에 더하여 및/또는 그 대신에 구성요소를 포함하는 데이터 처리 시스템으로 구현될 수 있다. 도 22에 나타낸 다른 구성요소는 나타낸 예시적인 예로부터 변경될 수 있다. 다른 실시예는 프로그램 코드(2218)를 실행할 수 있는 임의의 하드웨어 장치 또는 시스템을 이용하여 구현될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예는 도 23에 나타낸 바와 같은 항공기 제조 및 서비스 방법(2300) 및 도 24에 나타낸 바와 같은 항공기(2400)의 관점에서 설명될 수 있다. 도 23을 참조하면, 항공기 제조 및 서비스 방법의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 예비 제조(pre-production) 중에, 항공기 제조 및 서비스 방법(2300)은 도 24의 항공기(2400)의 사양 및 설계(2302) 및 재료 조달(2304)을 포함할 수 있다.
제조 중에, 도 24의 항공기(2400)의 구성요소 및 서브어셈블리 제조(2306) 및 시스템 통합(2308)이 일어난다. 그 후, 도 24의 항공기(2400)는 서비스 중(in service; 2312)에 위치되도록 하기 위해 인증 및 배달(2310)을 통과할 수 있다. 고객에 의한 서비스 중(2312)에 있는 동안에는, 도 24의 항공기(2400)는 수정, 재구성, 개조 및 다른 유지보수 또는 서비스를 포함할 수 있는 정기적인 유지보수 및 서비스(2314)를 하기로 예정되어 있다.
항공기 제조 및 서비스 방법(2300)의 프로세스의 각각은, 시스템 통합 업체(system integrator), 타사 공급 업체(third party: 제3자) 및/또는 오퍼레이터(operator, 운영자)에 의해 수행되거나 실시될 수 있다. 이들 예에서는, 오퍼레이터가 고객일 수도 있다. 이 설명의 목적을 위해, 시스템 통합 업체는 제한 없이 임의의 수의 항공기 제조 업체 및 주요 시스템 하청 업체를 포함할 수 있고; 타사 공급 업체(제3자)는 제한 없이 임의의 수의 판매 업체, 하청 업체, 공급 업체를 포함할 수 있으며; 오퍼레이터는 항공사, 리스 회사, 군사 단체(군대), 서비스 조직 등일 수 있다.
도 24를 참조하면, 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 항공기의 도면이 도시되어 있다. 이 예에서는, 항공기(2400)는 도 23의 항공기 제조 및 서비스 방법(2300)에 의해 제조되고, 다수의 시스템(2404)을 가진 기체(2402) 및 내부(2406)를 포함할 수 있다. 시스템(2404)의 예는, 추진 시스템(2408), 전기 시스템(2410), 유압 시스템(2412) 및 환경 시스템(2414)의 하나 이상을 포함하고 있다. 임의의 수의 다른 시스템이 포함될 수도 있다. 항공 우주 예가 나타내어져 있지만, 다른 예시적인 실시예가 자동차 산업과 같은 다른 산업 분야에도 적용될 수 있다.
여기에서 실체화된 장치 및 방법은, 도 23의 항공기 제조 및 서비스 방법(2300)의 단계의 적어도 하나의 단계 중에 사용될 수 있다. 예를 들어, 센서 시스템(202)의 다른 구성요소는 도 23의 구성요소 또는 서브어셈블리 제조(2306) 중에 제조 및 생산될 수 있다.
또 다른 예로서, 하나 이상의 장치 실시예, 방법 실시예 또는 그 조합이 시스템 통합(2308) 동안, 서비스 중(2312), 유지 보수 및 서비스(2314) 동안, 뿐만 아니라 도 23의 다른 스테이지에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 항공기(2400)가 서비스 중(2312)에 있는 동안, 센서 시스템(202)은 센서 데이터를 생성하는 데 사용될 수 있다. 다른 예시적인 예로서, 센서 시스템(202)은 유지 보수 및 서비스(2314) 동안 항공기(2400)에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 센서 시스템(202)은 수리, 업그레이드 및 수행될 수 있는 다른 동작 중에 항공기(2400)에 추가될 수 있다. 어떤 예시적인 예에서는, 센서 시스템(202)의 일부 구성요소는 미리 존재할 수 있고, 반면에 다른 것들은 센서 시스템(202)이 유지 보수 및 서비스(2314) 중에 구현되어 있을 때 추가될 수 있다.
다수의 다른 예시적인 실시예의 이용은, 실질적으로 항공기(2400)의 어셈블리를 촉진 및/또는 항공기(2400)의 비용을 절감할 수 있다. 예시적인 예에서, 시간과 비용의 절감은 유선 매체를 통해 신호를 송신할 때에 사용되는 와이어, 하네스(harness) 및 다른 구성요소에 대한 감소된 필요를 통해 일어날 수 있다. 더욱이, 항공기(2400)에서 센서 시스템(202)을 사용할 때 와이어를 위해 형성되는 다수의 개구부 및 검사, 및 그들 개구부를 위한 밀봉의 유지 보수 및 검사도 또한 저감될 수 있다.
도 25 및 도 26은 다른 예시적인 실시예에 따른 센서 유닛(2500)을 예시하고 있다. 센서 유닛(2500)은 장벽 구조(2502) 및 제1 도체(2506)와 제2 도체(2504)로 구성된 용량성 프로브를 포함하고 있다. 제1 도체(2506)와 제2 도체(2504)는 동축 도파관 안테나를 형성하기 위해 동축으로 될 수 있다. (연료 탱크 내의 연료 레벨에 대응하는 측정값과 같은) 측정값은 제1 도체(2506)와 제2 도체(2504) 사이의 정전 용량(capacitance)에 기초해서 결정될 수 있다.
(도 28 내지 도 31에 나타낸 바와 같이) 장벽 구조(2502)는 라디오(radio)와 컨트롤러를 포함한 전기 회로를 봉입(enclose)할 수 있다. 전기 회로는 또한 데이터, 동작 지령(예를 들어, 여기에서 기재된 동작을 수행하기 위한 제어 장치 또는 다른 프로세서에 의해 실행 가능한 지령), 또는 양쪽 모두를 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있다. 컨트롤러는 용량성 프로브를 이용하여 획득한 측정값에 기초해서 센서 데이터를 생성하도록 구성되어 있다. 특정 실시예에서는, 전술한 바와 같이, 전기 회로는 또한 이 전기 회로의 다른 구성요소에 전력을 공급하도록 구성된 하나 이상의 에너지 수확 장치를 포함할 수 있다. 전력은 수신된 신호(예를 들어, 무선 주파수 전력 또는 통신 신호), 온도 구배, 진동 또는 다른 이동, 또는 그 조합에 기초해서 도출될 수 있다. 전기 회로는 또한 제2 센서와 같은 하나 이상의 추가적인 센서를 포함할 수 있다. 제2 센서는 온도 센서 또는 연료 탱크 내의 연료에 관련된 정보를 수집하기 위한 다른 센서를 포함할 수 있다.
도 25 및 도 26에서, 센서 유닛(2500)은 제2 도체(2504), 제1 도체(2506) 또는 양쪽 모두에 복수의 슬롯(2510)을 포함하고 있다. 도 25에서는, 슬롯(2510)이 수직으로 배향된 것과 같이 예시되어 있다. 즉, 도 25에서, 슬롯(2510)의 장축(major axis)은 센서 유닛(2500)의 장축(예를 들어, 용량성 프로브의 중심 축과 평행한 방향으로 배향)에 따르고 있다. 도 26에서는, 슬롯(2510)이 수평으로 배향된 것과 같이 예시되어 있다. 즉, 도 26에서, 슬롯(2510)의 장축은 센서 유닛(2500)의 주위(예를 들어, 용량성 프로브의 중심 축에 직교하는 방향으로 배향)를 따르고 있다. 어느 하나의 구성에서는, 용량성 프로브가 안테나(예를 들어, 슬롯 누설 동축 도파관 안테나)로서 사용되는 것을 가능하게 하기 위해 슬롯(2510)이 슬롯 안테나로서 작용한다.
특정 실시예에서, 제1 도체(2506)는 용량성 프로브를 이용하여 획득한 측정값에 대응하는 신호(예를 들어, 무선 주파수 파형)을 수신하기 위해 장벽 구조(2502) 내의 라디오에 연결되어 있다. 이 실시예에서, 스터브(stub; 2508)는 제2 도체(2504)를 향해 제1 도체(2506)로부터 연장될 수 있다. 스터브(2508)는 슬롯(2510)의 배향의 예시를 명확하게 하기 위해 도 26에는 구체적으로 도시되어 있지 않지만; 스터브(2508)는 도 26에 예시된 실시예에 존재할 수도 있다. 스터브(2508)는 제1 도체(2506)와 직접 접촉할 수 있지만; 스터브(2508)의 각각과 제2 도체(2504) 사이에 갭(gap)이 정의될 수도 있다. 따라서, 이 스터브(2508)는 제1 도체(2506)로부터 제2 도체(2504)로의 길(way)의 적어도 일부를 연장할 수 있다. 스터브(2508)는 슬롯 방사선 레벨 제어를 제공한다. 이 구성에서, 갭은 제1 주파수(예를 들어, 저주파수 또는 직류)에서의 전자기 에너지가 제1 도체(2506)와 제2 도체(2504) 사이에서 전파되지 않도록 제1 도체(2506)로부터 제2 도체(2504)를 전기적으로 분리한다. 그러나, 갭은 제2 주파수(예를 들어, RF와 같은 더 높은 주파수)에서의 전자기 에너지가 제1 도체(2506)와 제2 도체(2504) 사이에서 전파되지 않도록 크기가 정해져 있다. 따라서, 직류 또는 저주파수 신호는 연료 레벨의 판독과 같은 용량성 판독을 취하도록 용량성 프로브에 인가될 수 있다. 추가적으로, 무선 주파수 신호는 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 신호를 전송하기 위해 제1 도체(2506)에 인가될 수 있다. 스터브(2508)는 제1 도체(2506)로부터 제2 도체(2504)로 직류 또는 저주파수 신호를 단락시키는 일없이 제1 도체(2506)로부터 제2 도체(2504)로 무선 주파수 신호를 전파할 것이다. 따라서, 직류 또는 저주파수 신호 및 무선 주파수 신호는 정전 용량에 기초해서 측정값을 포획(capture)하고 무선 주파수 통신을 매개로 데이터를 송신하기 위해 함께 또는 동시에 제1 도체(2506)에 인가될 수 있다.
따라서, 센서 유닛(2500)은 단일 구조 내에 안테나 기능 및 용량성 프로브 기능을 통합하는 연료 프로브를 제공한다. 그러므로, 센서 유닛(2500)은 예를 들어 연료 레벨의 판독에 대응하는 용량성 측정값을 결정하고 데이터를 센서 컨트롤러와 같은 원격 장치로 전송할 수 있다. 상술한 바와 같은 다른 시스템과 함께 사용될 때, 센서 유닛(2500)은 센서 유닛(2500)으로부터 센서 컨트롤러로의 데이터 통신을 제공하기 위해 사용되는 벽 관통의 수를 줄일 수 있다. 추가적으로, 안테나로서 측정값을 결정하고 데이터를 송신 및 수신하기 위해 용량성 프로브를 사용함으로써, 센서 유닛(2500)의 전체적인 크기가 축소될 수 있고, 센서 유닛(2500)의 구성이 간단화될 수 있다. 따라서, 센서 유닛(2500)과 관련된 비용 및 제조 시간이 절감될 수 있고, 센서 유닛(2500)의 중량이 유선 연료 센서 시스템과 비교하여 감소될 수 있다.
도 27은 다른 실시예에 따른 도 25의 센서 유닛(2500)의 도면이다. 도 27에서, 센서 유닛(2700)은 장벽 구조(2702) 내에 전기 회로(2704)를 포함하고 있다. 장벽 구조(2702)는 장착 장치(mounting device; 2706)를 포함하거나, 또는 장착 장치(2706)에 결합되어 있다. 장착 장치(2706)는 연료 탱크의 벽 또는 격벽 등과 같은 지지 구조체에 센서 유닛(2700)을 결합하는 것을 가능하게 할 수 있다. 구체적으로는 도 27에 도시되어 있지 않지만, 센서 유닛(2700)은 제1 도체(예를 들어, 도 25의 제1 도체(2506))와 제2 도체(예를 들어, 도 25의 제2 도체(2504))를 포함하는 용량성 프로브를 포함할 수 있다. 전기 회로(2704)는 용량성 프로브와 관련된 측정값에 기초해서 신호를 생성하기 위해 라디오를 포함할 수 있다. 라디오는 송신 안테나로서 용량성 프로브에 의한 송신을 위해 용량성 프로브의 제1 도체로 신호를 공급할 수 있다. 장벽 구조(2702)는, 연료 레벨에 대응하는 용량성 측정값을 결정하기 위해, 연료 레벨이 센서 유닛(2700) 내에서 상승하고 하강하도록 하는 하나 이상의 개구부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
도 28 및 도 29는 제1의 예시적인 실시예에 따른 도 25의 센서 유닛의 일부분(2800)을 나타낸다. 도 29에서, 센서 유닛의 일부분(2800)의 구성요소들은 별도로 도시되어 있다. 도 28에서는, 구성요소들이 조립되어 제1 도체(2802) 및 제2 도체(2804)에 연결된 것으로 도시되어 있다.
센서 유닛의 일부분(2800)은, 컨트롤러(2810), 라디오(2818) 및 제2 센서(2816) 등과 같은 각종의 구성요소를 상호 연결하는 하나 이상의 회로를 포함하는 회로 기판(2806)을 포함하고 있다. 컨트롤러(2810)는 제1 도체(2802)와 제2 도체(2804) 사이의 정전용량의 측정값이 얻어지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(2810)는 직류 또는 저주파수 신호가 제1 도체(2802) 또는 제2 도체(2804)에 인가되도록 할 수 있다. 직류 또는 저주파수 신호에 기초해서, 컨트롤러(2810) 또는 이 컨트롤러(2810)에 결합된 구성요소가 제1 도체(2802)와 제2 도체(2804) 사이의 정전용량의 측정값을 결정할 수 있다. 컨트롤러(2810)는 정전용량의 측정값에 기초해서 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터는 측정된 정전용량의 값, 연료 탱크 내의 유체 레벨, 다른 정보 또는 그 조합을 나타낼 수 있다. 컨트롤러(2810)는 또한 제2 센서(2816)에 의해 얻어진 측정값에 기초해서 데이터를 생성할 수 있다. 정전용량의 측정값에 기초를 둔 데이터, 제2 센서(2816)에 의해 얻어진 측정값에 기초를 둔 데이터, 또는 양쪽 모두는 회로 기판(2806)에 결합된 메모리(도시하지 않음)에 저장될 수 있다.
라디오(2818)는 공급 장치(feed; 2812) 및 커플러(2814)를 매개로 제1 도체(2802)에 결합될 수 있다. 라디오(2818)는 공급 장치(2812) 및 커플러(2814)를 매개로 제1 도체(2802)로 무선 주파수 신호를 공급할 수 있다. 제1 도체(2802)는 도 25의 스터브(2508)와 같은 스터브를 매개로 제2 도체(2804)로 무선 주파수 신호를 결합할 수 있다. 라디오(2818)는 공급 장치(2812)를 포함하거나 또는 정합 네트워크(도시하지 않음)에 의해 공급 장치(2812)에 결합될 수 있다. 무선 주파수 신호는 센서 유닛으로부터 (도 2의 센서 컨트롤러(208)와 같은) 센서 컨트롤러로 송신되어야 할 정보를 부호화할 수 있다. 예를 들어, 이 정보는 정전용량의 측정값에 기초를 둔 데이터, 제2 센서(2816)에 의해 얻어진 측정값에 기초를 둔 데이터, 또는 양쪽 모두를 포함하거나 또는 대응할 수 있다.
센서 유닛의 일부분(2800)은 또한 제2 도체(2804), 제1 도체(2802) 및 회로 기판(2806)의 물리적인 상호 연결을 가능하게 하는 제1 커플러(2820) 및 제2 커플러(2822)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(2806)은 패스너(fastener; 2830)를 매개로 제1 커플러(2820)에 결합될 수 있고, 제2 도체(2804)는 패스너(2832)를 매개로 제1 커플러(2820)에 결합될 수 있으며, 제1 도체(2802)는 패스너(2834)를 매개로 제2 커플러(2822)에 결합될 수 있다. 추가적으로, 특정 실시예에서는, 제2 커플러(2822)는 전기적으로 공급 장치(2812)에 결합되어 있다. 제1 커플러(2820)는 전기적으로 제2 도체(2804)에 결합될 수 있다. 따라서, 커플러(2820, 2822)는 물리적으로 센서 유닛의 구성요소를 보유하고 도체(2802, 2804)에 전기적인 연결을 제공한다.
도 28 및 도 29에서, 공급 장치(2812)는 원뿔 모양 또는 테이퍼드 천이(tapered transition; 2850)를 포함하고 있다. 도 30 및 도 31은 제2의 예시적인 실시예에 따른 도 25의 센서 유닛의 일부분(3000)을 나타낸다. 도 30 및 도 31에서, 공급 장치(2812)는 계단 모양의 천이(stepped transition; 3002)를 포함하고 있다. 도 32는 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 데이터를 송신하는 방법(3200)의 플로우차트의 도면이다. 방법(3200)은, 3202에서 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 용량성 프로브를 이용하여 센서 데이터를 생성하는 단계를 포함하고 있다. 예를 들어, 용량성 프로브는 도 25 및 도 26의 센서 유닛(2500), 도 27의 센서 유닛(2700), 또는 그 조합에 대응하거나 또는 용량성 프로브는 도 25 및 도 26의 센서 유닛(2500), 도 27의 센서 유닛(2700), 또는 그 조합을 포함할 수 있다. 방법(3200)은 또한, 센서 데이터를 생성함과 동시에, 제2 센서를 이용하여 제2 센서 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 28에서, 전기 회로는 감지된 파라미터의 값과 같은 출력을 생성하는 제2 센서(2816)를 포함하고 있다. 설명하기 위해, 감지된 파라미터는 온도를 포함할 수 있다.
방법(3200)은 또한, 3204에서 센서 데이터에 기초해서 신호를 송신하는 단계를 포함하고 있다. 신호는 송신 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 송신될 수 있다. 예를 들어, 도 28 및 도 29에 도시된 바와 같이, 전기 회로는 라디오(2818)를 포함할 수 있다. 라디오(2818)는 커플러(2814) 및 공급 장치(2812)를 매개로 제1 도체(2802)에 결합될 수 있다. 라디오(2818)는 컨트롤러(2810)에 응답하여 제1 도체(2802)로 무선 주파수(RF) 신호를 공급할 수 있다. 제1 도체(2802)는 (도 25의 스터브(2508)와 같은) 하나 이상의 스터브를 매개로 제2 도체(2804)로 RF 신호를 공급할 수 있다. (도 25의 슬롯(2510)과 같은) 제2 도체의 슬롯은 RF 신호를 방사할 수 있다.
특정 실시예에서, 방법(3200)은 또한, 센서 유닛에 전원을 공급하기 위해, 예를 들어 온도 구배, 진동, 다른 이동 또는 그 조합에 기초해서 에너지를 생성하는 단계를 포함하고 있다. 또 다른 예에서는, 동축 도파관 안테나로서 작용하는 용량성 프로브가 에너지 수확을 위해 사용되고 있다. 이 예에서, 동축 도파관 안테나는 동축 도파관 안테나에 의해 송신되는 신호와 실질적으로 동일한 주파수를 갖는 신호로부터 에너지를 수확하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 방법(3200)은 데이터를 모으고 RF 신호를 이용하여 데이터를 송신하기 위해 용량성 프로브의 사용을 예시하고 있다. 구체적으로 상술하지 않았지만, 용량성 프로브는 또한 전송을 수신하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 센서 컨트롤러(208)와 같은 원격 장치가 센서 유닛으로 통신 또는 전기 신호를 전송할 때, 제2 도체(2804)는 신호를 수신하고 스터브, 제1 도체(2802), 공급 장치(2812) 및 커플러(2814)를 매개로 컨트롤러(2810)로 신호를 공급할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 다음의 절(clause)에 따른 실시예를 포함한다:
절 1: 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 용량성 프로브; 및 용량성 프로브와 관련된 측정값에 기초해서 신호를 생성하고, 송신 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 송신을 위해 제1 도체로 신호를 공급하기 위한 라디오를 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
절 2: 제1 도체가 제2 도체와 동축으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 절 1의 센서 장치.
절 3: 슬롯 방사 레벨 제어를 위해 제1 도체와 제2 도체 사이의 길을 적어도 부분적으로 연장하는 하나 이상의 스터브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 절 1의 센서 장치.
절 4: 제1 도체는 제1 주파수에서 제2 도체로부터 전기적으로 격리되어 있고, 제1 도체는 제2 주파수에서 제2 도체에 전기적으로 결합되어 있되, 제1 주파수가 제2 주파수보다 낮은 것을 특징으로 하는 절 3의 센서 장치.
절 5: 제1 도체, 제2 도체 또는 양쪽 모두가 하나 이상의 슬롯을 정의하는 것을 특징으로 하는 절 1의 센서 장치.
절 6: 라디오를 용량성 프로브에 결합하는 매칭 네트워크와 공급 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 절 1의 센서 장치.
절 7: 수신된 무선 신호로부터 에너지를 도출하도록 구성된 에너지 수확 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 절 1의 센서 장치.
절 8: 에너지 수확 장치는 온도 구배, 진동 또는 이동 중 적어도 하나로부터 에너지를 생성하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 절 7의 센서 장치.
절 9: 용량성 프로브를 이용하여 측정값을 생성하고, 센서 데이터로서 측정값에 대응하는 값을 저장하며, 센서 데이터가 신호를 매개로 송신되게 하도록 구성된 컨트롤러를 더 구비하는 절 1의 센서 장치.
절 10: 무선을 둘러싸도록 구성된 장벽 구조를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 절 1의 센서 장치.
절 11: 제2 센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 절 1의 센서 장치.
절 12: 제2 센서가 온도 프로브인 것을 특징으로 하는 절 11의 센서 장치.
절 13: 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 용량성 프로브를 이용하여 센서 데이터를 생성하는 단계; 및 송신 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 센서 데이터에 기초해서 신호를 송신하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
절 14: 신호는 제1 주파수에서 송신되고, 센서 데이터는 제2 주파수에서 전기적 판독에 기초해서 생성되되, 제2 주파수가 제1 주파수보다 낮은 것을 특징으로 하는 절 13의 방법.
절 15: 제1 도체가 제2 도체와 동축으로 되어 있고, 하나 이상의 스터브가 제1 도체와 제2 도체 사이의 길을 적어도 부분적으로 연장하며, 제1 도체는 제1 주파수에서 제2 도체로부터 전기적으로 격리되어 있고, 제1 도체는 제2 주파수에서 하나 이상의 스터브를 매개로 제2 도체에 전기적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 절 14의 방법.
절 16: 용량성 프로브를 포함하고 있는 감지 장치에서, 감지 장치에 전원을 공급하기 위해 온도 구배, 진동, 이동 또는 그 조합에 기초해서 에너지를 생성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 절 13의 방법.
절 17: 센서 데이터를 생성함과 동시에, 제2 센서를 이용하여 제2 센서 데이터를 생성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 절 16의 방법.
절 18: 연료 탱크; 연료 탱크 내에 배치되되 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 용량성 프로브를 구비하는 센서 유닛; 및 용량성 프로브와 관련된 측정값에 기초해서 신호를 생성하고, 송신 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 송신을 위해 제1 도체로 신호를 공급하기 위한 라디오를 구비하는 것을 특징으로 하는 운송수단.
절 19: 무선 데이터 수집 신호가 센서 유닛으로 송신되도록 하고, 무선 데이터 수집 신호가 송신된 후에 라디오에 의해 생성된 신호를 수신하도록 구성된 센서 컨트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 절 18의 운송수단.
절 20: 센서 컨트롤러는 또한 무선 전력 신호가 센서 유닛으로 송신되게 하도록 구성되고, 센서 유닛은 무선 전력 신호로부터 신호를 생성하기 위한 전력을 도출하는 것을 특징으로 하는 절 19의 운송수단.
따라서, 예시적인 실시예는 항공기를 조작하기 위해 요구되는 정보를 제공하는 방식으로 센서 데이터를 공급하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 예시적인 실시예는 센서 시스템에 사용되는 구성요소의 수를 줄일 수 있는 능력을 제공한다. 그 결과, 센서 시스템을 설치하는 데 필요한 중량, 비용 및 시간이 하나 이상의 예시적인 실시예를 이용하여 절감될 수 있다.
따라서, 하나 이상의 예시적인 실시예는 항공기에서의 와이어의 필요를 줄이도록 구현되고 있다. 예시적인 예에서, 센서 시스템(202)에 대한 아키텍처는 와이어의 사용이 바람직하지 않은 영역뿐만 아니라 와이어의 라우팅이 원하는 것보다 더 어려울 수 있는 영역에서 사용될 수 있다.
예시적인 실시예에 의해, 와이어에 대한 개구부의 형성 및 연료 탱크와 같은 영역으로의 진입이 저감 또는 제거될 수 있다. 그 결과, 낙뢰나 정전기 등과 같은 바람직하지 않은 전자기 이벤트로부터, 아크나 방전 등과 같은 영향을 줄이기 위한 구조로부터 라우팅 와이어, 스탠드오프 와이어(standoff wire) 및 다른 구성요소에 관한 쟁점(issue)이 저감되거나 불필요하게 될 수 있다.
다른 예시적인 실시예의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제시되어 있을뿐, 개시된 형태로 실시예에 하나도 빠뜨리는 것이 없거나 제한되는 것을 의도하는 것은 아니다. 많은 변경 및 변형이 당업자에게 명백하게 될 것이다. 더욱이, 다른 예시적인 실시예는 그 밖의 예시적인 실시예와 비교하여 다른 특징을 제공할 수 있다.
실시예, 실용적인 응용의 원리를 가장 잘 설명하기 위해, 그리고 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 다른 사람들이 고려되는 특정의 용도에 적합한 다양한 변화를 갖는 각종의 실시예에 대한 공개를 이해하는 것을 가능하게 하기 위해 실시예 또는 실시예들이 선택되고 기재되어 있다.

Claims (15)

  1. 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 용량성 프로브; 및
    용량성 프로브와 관련된 측정값에 기초해서 신호를 생성하고, 송신 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 송신을 위해 제1 도체로 신호를 공급하기 위한 라디오를 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서, 제1 도체가 제2 도체와 동축으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  3. 제1항에 있어서, 슬롯 방사 레벨 제어를 위해 제1 도체와 제2 도체 사이의 길을 적어도 부분적으로 연장하는 하나 이상의 스터브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  4. 제3항에 있어서, 제1 도체는 제1 주파수에서 제2 도체로부터 전기적으로 격리되어 있고, 제1 도체는 제2 주파수에서 제2 도체에 전기적으로 결합되어 있되, 제1 주파수가 제2 주파수보다 낮은 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  5. 제1항에 있어서, 제1 도체, 제2 도체 또는 양쪽 모두가 하나 이상의 슬롯을 정의하는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  6. 제1항에 있어서, 라디오를 용량성 프로브에 결합하는 매칭 네트워크와 공급 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  7. 제1항에 있어서, 수신된 무선 신호로부터 에너지를 도출하도록 구성된 에너지 수확 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  8. 제7항에 있어서, 에너지 수확 장치는 온도 구배, 진동 또는 이동 중 적어도 하나로부터 에너지를 생성하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  9. 제1항에 있어서, 제2 센서를 더 구비하되,
    제2 센서가 온도 프로브인 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  10. 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 용량성 프로브를 이용하여 센서 데이터를 생성하는 단계; 및
    송신 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 센서 데이터에 기초해서 신호를 송신하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 신호는 제1 주파수에서 송신되고, 센서 데이터는 제2 주파수에서 전기적 판독에 기초해서 생성되되, 제2 주파수가 제1 주파수보다 낮은 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 용량성 프로브를 포함하고 있는 감지 장치에서, 감지 장치에 전원을 공급하기 위해 온도 구배, 진동, 이동 또는 그 조합에 기초해서 에너지를 생성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 연료 탱크; 및
    연료 탱크 내에 배치되는 센서 유닛을 구비하되,
    센서 유닛이, 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 용량성 프로브, 및
    용량성 프로브와 관련된 측정값에 기초해서 신호를 생성하고, 송신 안테나로서 용량성 프로브를 이용하여 송신을 위해 제1 도체로 신호를 공급하기 위한 라디오를 구비하는 것을 특징으로 하는 운송수단.
  14. 제13항에 있어서, 무선 데이터 수집 신호가 센서 유닛으로 송신되도록 하고, 무선 데이터 수집 신호가 송신된 후에 라디오에 의해 생성된 신호를 수신하도록 구성된 센서 컨트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 운송수단.
  15. 제14항에 있어서, 센서 컨트롤러는 또한 무선 전력 신호가 센서 유닛으로 송신되게 하도록 구성되고, 센서 유닛은 무선 전력 신호로부터 신호를 생성하기 위한 전력을 도출하는 것을 특징으로 하는 운송수단.
KR1020150079655A 2014-08-07 2015-06-05 무선 연료 센서 시스템 KR102201550B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/453,876 2014-08-07
US14/453,876 US9909916B2 (en) 2013-07-16 2014-08-07 Wireless fuel sensor system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160018344A true KR20160018344A (ko) 2016-02-17
KR102201550B1 KR102201550B1 (ko) 2021-01-12

Family

ID=53397843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150079655A KR102201550B1 (ko) 2014-08-07 2015-06-05 무선 연료 센서 시스템

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP2982943B1 (ko)
JP (1) JP6549439B2 (ko)
KR (1) KR102201550B1 (ko)
CN (1) CN105371923B (ko)
AU (1) AU2015202607B2 (ko)
BR (1) BR102015018875B1 (ko)
CA (1) CA2892727C (ko)
RU (1) RU2678760C2 (ko)
SG (1) SG10201506203SA (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170234715A1 (en) * 2016-02-15 2017-08-17 Simmonds Precisin Products, Inc. Sensor systems and methods
US10137945B2 (en) 2016-11-30 2018-11-27 Xstream Trucking Inc. Deployable fairing for use with vehicles
US20200148392A1 (en) * 2018-11-08 2020-05-14 The Boeing Company Fuel Tank Testing System
US11427267B2 (en) 2019-03-06 2022-08-30 Trucklabs, Inc. Deployable fairing system for use with vehicles
US11396334B2 (en) 2019-03-06 2022-07-26 Trucklabs, Inc. Deployable fairing system for use with vehicles
US11639204B2 (en) 2020-05-04 2023-05-02 Xstream Trucking Inc. Aerodynamic system for vehicles and methods for operating the same
CN113758539B (zh) * 2021-09-06 2022-06-28 湖南霍力柯尔仪器仪表有限公司 一种基于无线物联网的液位传感器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5651286A (en) * 1996-07-23 1997-07-29 Teleflex Incorporated Microprocessor based apparatus and method for sensing fluid level
US20090184877A1 (en) * 2008-01-17 2009-07-23 The Boeing Company Wireless data communication and power transmission using aircraft structures having properties of an electromagnetic cavity

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3277711A (en) * 1963-05-24 1966-10-11 Rowell A Roberge Electronic liquid level indicator
US6335690B1 (en) * 1997-01-15 2002-01-01 Algonquin Scientific, Llc Fluid sensing system
JP2001147579A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Canon Inc 画像形成装置
US7692532B2 (en) * 2004-07-30 2010-04-06 Reva Systems Corporation Interference monitoring in an RFID system
DE102005044188A1 (de) * 2005-09-15 2007-04-05 Universität Bremen Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Füllstandes eines Reservoirs
CN2864622Y (zh) * 2005-12-27 2007-01-31 太原理工天成科技股份有限公司 可无线操作的明渠水位流量测量仪
KR100794125B1 (ko) * 2006-07-27 2008-01-10 웅진코웨이주식회사 비접촉식 수위 제어 장치
FR2906027B1 (fr) * 2006-09-20 2009-02-20 Airbus Sas Dispositif de mesure multicapteur pour sonde de jaugeage embarquee
US8022843B2 (en) * 2008-03-31 2011-09-20 The Boeing Company Wireless aircraft sensor network
US7963164B2 (en) * 2008-06-09 2011-06-21 Rochester Gauges, Inc. Capacitive sensor assembly for determining level of fluent materials
US8134469B2 (en) * 2010-10-27 2012-03-13 Ford Global Technologies, Llc Wireless fuel level sensor for a vehicle fuel tank
US8510065B2 (en) * 2010-12-16 2013-08-13 The Boeing Company Wireless liquid quantity measurement system
EP2508874B1 (en) * 2011-04-08 2019-06-05 ams international AG Capacitive sensor, integrated circuit, electronic device and method
CN202522289U (zh) * 2012-01-13 2012-11-07 美的集团有限公司 一种电容感应式水位传感器
GB201205074D0 (en) * 2012-03-22 2012-05-09 Airbus Operations Ltd Sensor device and method for communicating with sensor devices
US9035800B2 (en) * 2012-10-12 2015-05-19 The Boeing Company Fuel tank monitoring system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5651286A (en) * 1996-07-23 1997-07-29 Teleflex Incorporated Microprocessor based apparatus and method for sensing fluid level
US20090184877A1 (en) * 2008-01-17 2009-07-23 The Boeing Company Wireless data communication and power transmission using aircraft structures having properties of an electromagnetic cavity

Also Published As

Publication number Publication date
EP2982943B1 (en) 2019-11-13
JP2016038911A (ja) 2016-03-22
BR102015018875B1 (pt) 2021-01-19
KR102201550B1 (ko) 2021-01-12
JP6549439B2 (ja) 2019-07-24
AU2015202607A1 (en) 2016-02-25
CN105371923B (zh) 2019-08-06
RU2678760C2 (ru) 2019-01-31
EP2982943A2 (en) 2016-02-10
EP2982943A3 (en) 2016-02-17
BR102015018875A2 (pt) 2016-02-10
SG10201506203SA (en) 2016-03-30
RU2015117925A3 (ko) 2018-09-24
CA2892727A1 (en) 2016-02-07
AU2015202607B2 (en) 2020-05-21
CN105371923A (zh) 2016-03-02
CA2892727C (en) 2019-03-12
RU2015117925A (ru) 2016-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10362115B2 (en) Wireless fuel sensor system
US9909916B2 (en) Wireless fuel sensor system
KR102201550B1 (ko) 무선 연료 센서 시스템
US8570152B2 (en) Method and apparatus for wireless sensing with power harvesting of a wireless signal
EP3462141B1 (en) Integral fluid measurement system
EP3547547B1 (en) Fluid characterization system with integrated density compensation
EP3547548B1 (en) Fluid measurement interface systems and methods

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant