專利名稱：尤其用于航空器的可擴(kuò)展貨物裝載系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尤其用于航空器的可擴(kuò)展貨物裝栽系統(tǒng)。
技術(shù)背景為了將件裝貨物、例如集裝箱或集裝架裝入運(yùn)輸工具中并在運(yùn)輸工具中調(diào)度，使用具有例如所謂動力傳動單元(PDU)形式的傳動裝 置的貨物裝載系統(tǒng)。此外，這樣的系統(tǒng)還包括覆蓋傳感器、接近開關(guān) 和用于固定件裝貨物的止動器。重疊傳感器在接近開關(guān)監(jiān)視止動器狀 態(tài)期間確定相應(yīng)傳動裝置是否被件裝貨物覆蓋。中央控制設(shè)備控制貨 物裝載系統(tǒng)，其中例如借助于操縱桿或其他輸入裝置輸入運(yùn)轉(zhuǎn)指令到 中央控制設(shè)備中。根據(jù)目前的現(xiàn)有技術(shù)，通常將貨物裝栽系統(tǒng)的各個部件、如傳動 裝置和傳感器經(jīng)由串行接口連接到中央控制設(shè)備。其缺陷在于，中央 控制設(shè)備必須具有且管理相應(yīng)數(shù)量的IO端口。如果所有這些端口被 占用，則只有通過更換中央處理設(shè)備才可能進(jìn)行以后對貨物裝載系統(tǒng) 的擴(kuò)建。另一個可能性在于，將貨物裝載系統(tǒng)的所有部件通過數(shù)據(jù)總線連 接到中央控制設(shè)備。但是，其缺點(diǎn)在于，即使最簡單的部件、例如接 近開關(guān)也必須具有總線接口 ，而這在實(shí)現(xiàn)方面與連接的部件花費(fèi)更 大。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種可容易地?cái)U(kuò)展、廉價(jià)且可容易地 維護(hù)的貨物裝載系統(tǒng)。此外，本發(fā)明的任務(wù)還在于提供這樣的可擴(kuò)展 貨物裝載系統(tǒng)的運(yùn)行方法。通過根據(jù)權(quán)利要求1的可擴(kuò)展貨物裝栽系統(tǒng)以及通過根據(jù)權(quán)利要求5的這樣的貨物裝載系統(tǒng)運(yùn)行方法來實(shí)現(xiàn)該目的。有利實(shí)施方式 在從屬權(quán)利要求中給出。根據(jù)本發(fā)明的可擴(kuò)展貨物裝栽系統(tǒng)具有傳動裝置、覆蓋傳感器、 止動器、接近開關(guān)和中央控制設(shè)備，其中栽貨平臺被劃分為區(qū)域，其 中為每個區(qū)域分配一個本地控制單元， 一個區(qū)域的傳動裝置、覆蓋傳 感器和接近開關(guān)被連接到該本地控制單元的IO端口，并且本地控制 單元經(jīng)由總線系統(tǒng)連接到中央控制單元。在運(yùn)行這樣的可擴(kuò)展貨物裝 栽系統(tǒng)時(shí)，本地控制單元通過總線系統(tǒng)發(fā)送傳動裝置、覆蓋傳感器和 接近開關(guān)的狀態(tài)。將載貨平臺劃分為區(qū)域的優(yōu)點(diǎn)在于，也被稱為區(qū)域控制箱(SCB ) 的分配給一個區(qū)域的本地控制單元只必須具有有限數(shù)量的IO端口。 如果應(yīng)該一個大的載貨平臺被裝備有一個貨物裝載系統(tǒng)，則通過使用 相應(yīng)數(shù)量的SCB就可實(shí)現(xiàn)。由于SCB經(jīng)由總線系統(tǒng)連接到中央控制 單元(CCB:艙室控制箱)，所以可能區(qū)域的數(shù)量僅僅被限制為可通 過總線系統(tǒng)尋址的SCB那么多。由于每個SCB經(jīng)由總線系統(tǒng)發(fā)送區(qū)域狀態(tài)，即關(guān)于在相應(yīng)區(qū)域 中存在那些傳動裝置和接近開關(guān)以及關(guān)于覆蓋傳感器和接近開關(guān)的 狀態(tài)的信息，所以每個SCB具有整個貨物裝載系統(tǒng)的輪廓和狀態(tài)。 為此，本地控制單元具有用于存儲所有區(qū)域的狀態(tài)的裝置。在根據(jù)本發(fā)明的 一種實(shí)施方式中，總線系統(tǒng)是CAN總線(CAN: 控制器局域網(wǎng))， 一種建立的可靠的總線系統(tǒng)。有利地，在CAN總 線的標(biāo)準(zhǔn)化化狀態(tài)對象中發(fā)送區(qū)域狀態(tài)。其中，區(qū)域狀態(tài)被編碼為狀 態(tài)對象的有效數(shù)據(jù)，而從信息前綴獲取SCB的地址，并由此識別相 應(yīng)的區(qū)域。有利地，本地控制單元在啟動貨物裝栽系統(tǒng)和/或改變區(qū)域狀態(tài) 時(shí)發(fā)送區(qū)域狀態(tài)。因此，在啟動貨物裝載系統(tǒng)時(shí)進(jìn)行初始化，每個SCB 根據(jù)該初始化了解貨物裝載系統(tǒng)的輪廓和狀態(tài)。只在區(qū)域中部件的狀 態(tài)發(fā)生改變時(shí)才必須更新這些數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，傳動裝置是輸送機(jī)(Flurfoerderer )，尤其是輥式輸送機(jī)(Walzenfoerderer )。這樣的 傳動裝置被稱為貨物裝載系統(tǒng)的PDU (動力傳動單元)。為了降低傳動裝置的磨損和能量需求量，在貨物裝載系統(tǒng)中通常 只激活、即運(yùn)行被件裝貨物覆蓋的那些傳動裝置。在本發(fā)明的一種實(shí) 施方式中，如果未被件裝貨物覆蓋的傳動裝置從傳輸方向上看位于一 個被件裝貨物覆蓋的傳動裝置之后，則也激活它。這意味著，預(yù)先激 活將作為下一個被包括在傳輸過程中的傳動裝置。由此避免了在激活 傳動裝置時(shí)在件裝貨物上施加突然變化的力。如果件裝貨物在載貨平臺上到達(dá)其最終位置，則固定止動器，并 用其固定件裝貨物。其中，接近開關(guān)用于檢測是否固定止動器。在本 發(fā)明的一個實(shí)施方式中，不激活在向貨物空間中看去位于所固定的止 動器之后的傳動裝置。從而避免了激活、并因此很強(qiáng)地磨損位于被固定的件裝貨物之下的傳動裝置。下面借助于實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明。


其中，圖l示出了貨物裝載系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)，并且 圖2示出了貨物裝栽系統(tǒng)的邏輯構(gòu)造。
具體實(shí)施方式
圖1以正視圖示出了飛機(jī)的貨艙CD。貨艙包括球墊區(qū)域 (Kugelmattenbereich ) BM和被劃分為三個區(qū)域Sl、 S2和S3的載 貨平臺。在每個區(qū)域中設(shè)置六個傳動裝置和六個接近開關(guān)，其中每個 接近開關(guān)用于監(jiān)視圖中未示出的止動器的狀態(tài)?？偣?8個傳動裝置 Ll到L9和Rl到R9和18個接近開關(guān)PL1到PL9和PR1到PR9分 別被分成兩行，這兩行在從球墊BM向貨搶CD看的情況下被標(biāo)記為 左行和右行。在每個行中，連續(xù)地對在當(dāng)前例子中是PDU的傳動裝置和接近開關(guān)進(jìn)行編號。因此，PDUL1、 L2、 L3、 Rl、 R2和R3以 及接近開關(guān)PL1、 PL2、 PL3、 PR1、 PR2和PR3位于區(qū)域S1中。此 外，為每個區(qū)域分配一個本地控制單元。控制單元SCB1分配給區(qū)域 Sl，控制單元SCB2分配給區(qū)域S2，控制單元SCB3分配給區(qū)域S3。 貨物裝栽系統(tǒng)還包括圖中未示出的覆蓋傳感器，其檢測PDU是否被 件裝貨物覆蓋。為了清楚的原因，在圖1中沒有為每個PDU和每個 接近開關(guān)標(biāo)記附圖標(biāo)記。貨物裝載系統(tǒng)還包括中央控制單元CCB。中央控制單元CCB與 至少一個未示出的操作面板相連，其中操作人員通過操作面板將控制 信息輸入到CCB中。例如通過操縱桿實(shí)現(xiàn)操作面板。如果件裝貨物被傳輸進(jìn)入貨艙CD，即在圖中從右向左輸送，則 從傳輸方向上看，區(qū)域S3位于區(qū)域S2之后，區(qū)域S1位于區(qū)域S2之 前；如果相反件裝貨物被輸送出貨艙CD，則區(qū)域S1從傳輸方向上看 位于區(qū)域S2之后。盡管如此，視線總是從球墊BM區(qū)域中的位置進(jìn) 入貨艙CD，并且因此與件裝貨物的傳輸方向無關(guān)。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的貨物裝載系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)的截面。其 中，三個本地控制單元SCB1、SCB2和SCB3以及中央控制單元CCB 經(jīng)由CAN總線相互連接。此外，示例性地示出了將傳動裝置和接近 開關(guān)連接到區(qū)域S2的本地控制單元SCB2。 PDUL4、 L5、 L6、 R4、 R5和R6以及僅僅開關(guān)PL4、 PL5、 PL6、 PR4、 PR5和PR6分別通 過專用導(dǎo)線連接到SCB2的IO端口。其余傳動裝置和接近開關(guān)以同 樣的方式連接到其他本地控制單元。在本例中，這樣設(shè)置本地控制單元SCB1、 SCB2和SCB3，使得 它們可以監(jiān)視總共高達(dá)16個PDU和相應(yīng)的16個覆蓋傳感器以及高 達(dá)32個接近開關(guān)。首先從還沒有件裝貨物到達(dá)其在貨艙CD中的最終位置出發(fā)。第 一個件裝貨物位于球墊BM區(qū)域中，并且應(yīng)該被放置到其最終位置。 通過連接到CCB的操縱桿提供前向信號(Forward-Signal)，其被 CCB轉(zhuǎn)換并經(jīng)由CAN總線發(fā)出。PDU Ll和Rl位于球墊BM區(qū)域內(nèi)，因此被引入貨艙中的件裝貨物覆蓋這兩個傳動裝置。這被相應(yīng)的覆蓋傳感器識別處，并且通知本地控制單元SCBl。 SCBl還經(jīng)由CAN 總線接收運(yùn)行信號，并因此這樣激活PDU LI和Rl，使得它們將件 裝貨物輸送進(jìn)入貨艙CD。 SCBl從CAN總線上的前向運(yùn)行信號以及 PDU LI和Rl的覆蓋識別到件裝貨物接下來將到達(dá)PDU L2和R2。 激活PDU L2和R2，盡管它們還沒有被件裝貨物覆蓋。另一本地控 制單元經(jīng)由CAN總線通知PDUL1和R1的覆蓋。因此，每個本地控 制單元從覆蓋傳感器的信號中了解件裝貨物的當(dāng)前位置和貨物裝載 系統(tǒng)的總狀態(tài)。本地控制單元經(jīng)由CAN總線發(fā)出的消息還包含關(guān)于 現(xiàn)有PDU以及現(xiàn)有接近開關(guān)及其狀態(tài)的信息。在傳輸件裝貨物進(jìn)入貨艙CD的進(jìn)一步過程中，PDU L3和R3 被激活，并且然后被件裝貨物覆蓋。SCB1經(jīng)由CAN總線通知該覆蓋。 SCB2從CCB的前向運(yùn)行信號、PDU L3和R3位于區(qū)域邊界處這一 認(rèn)知以及PDUL3和R3的覆蓋知道，落入SCB2控制的區(qū)域S2中的 PDU L4和R4將作為下一個參與到傳輸過程中。因此，SCB2激活 PDUL4和R4。繼續(xù)將件裝貨物傳輸進(jìn)入貨艙CD的過程，直到件裝 貨物到達(dá)其最終位置。在本例中，件裝貨物在其最終位置處覆蓋PDU L8、 L9、 R8和 R9。通過固定由接近開關(guān)PL8和PR8監(jiān)視的止動器，件裝貨物被固 定在其位置處。接近開關(guān)PL8和PR8向SCB3通知相應(yīng)止動器的固 定。SCB3經(jīng)由CAN總線發(fā)送相應(yīng)的消息到另一本地控制單元。如果 第二個件裝貨物被引入貨艙CD中，則其在貨艙CD中與第一個件裝 貨物類似地被傳輸。如果第二個件裝貨物在貨艙CD中被傳輸如此遠(yuǎn)， 使得其覆蓋PDU L7和R7,則SCB3要激活PDU L8和R8。但是因 為固定了對應(yīng)于接近開關(guān)PL8和PR8的止動器，所以從傳輸方向上 看位于所固定的止動器之后的PDU L8和R8的激活不發(fā)生。盡管上面的解釋僅僅涉及將件裝貨物傳輸進(jìn)入貨艙CD,但是也 可以類似地想到相反的傳輸方向。在這種情況下，CCB經(jīng)由CAN總 線發(fā)送后向運(yùn)行信號(Aft-Fahrsignal)，并且本地控制單元#4&此信號并根據(jù)貨物裝栽系統(tǒng)的輪廓和狀態(tài)確定要激活的PDU。在這種情況 下，也預(yù)先激活在傳輸方向上看位于被件裝貨物覆蓋的PDU之后的 PDU。同樣，不激活在向貨艙CD內(nèi)看去位于所固定的止動器之后的 PDU。在該實(shí)施例的一個變體中，貨物裝載系統(tǒng)在件裝貨物上設(shè)置兩個 不同的標(biāo)準(zhǔn)大小。因此，必須根據(jù)該不同的大小在多個位置上固定用 于固定件裝貨物的止動器。具體地，在每個PDU之前設(shè)置兩個止動 器，并因此設(shè)置兩個接近開關(guān)。因此，可以實(shí)現(xiàn)不同的加載情形。在每個本地控制單元的固件中存儲區(qū)域內(nèi)PDU和止動器/接近開 關(guān)的可能位置在關(guān)于這些位置中那些位置被占用的信息中也反映區(qū) 域的完整結(jié)構(gòu)。因此，對于每個區(qū)域，通過CAN總線只必須傳輸存 在哪些PDU，哪些PDU被覆蓋，存在哪些接近開關(guān)以及那些接近開 關(guān)被激活。因?yàn)榉謩e是二進(jìn)制信息，因此區(qū)域狀態(tài)優(yōu)選被編碼為位模 式。因?yàn)闉镃AN總線標(biāo)準(zhǔn)化的狀態(tài)對象提供8字節(jié)有效數(shù)據(jù)，因此 存在的PDU、存在的接近開關(guān)、被覆蓋的PDU和激活的接近開關(guān)分 別被編碼為兩個字節(jié)。因此，在在一個狀態(tài)對象中可以傳輸總共16 個PDU和16個接近開關(guān)的區(qū)域狀態(tài)。優(yōu)選地，本地控制單元的CAN總線地址遵循本地控制單元已知 的模式，例如通過分配連續(xù)的地址。因此，每個本地控制單元可以根 據(jù)另一本地單元的地址確定由該另一控制單元控制的區(qū)域在貨搶CD 內(nèi)的位置。在圖l所示的實(shí)施例中，在每個區(qū)域中每行設(shè)置3個PDU和3 個接近開關(guān)。存在的PDU和接近開關(guān)被編碼到其中的4個字節(jié)因此 都是00000111。例如，SCB2根據(jù)用于區(qū)域S1的每行中存在的PDU 的該位模式知道，區(qū)域S2的PDUL4位于區(qū)域S1的PDUL3之后， 并且區(qū)域S2的PDU R4在區(qū)域S1的PDU R3之后。前面已經(jīng)描述了，在本實(shí)施例的一個變體中，在每個PDU之前 設(shè)置兩個止動器，并因此設(shè)置兩個接近開關(guān)。其中，這兩個止動器中 哪一個被固定以固定件裝貨物取決于件裝貨物的大小。但是，可以只最多固定這兩個止動器中的一個。因此，每個PDU之前的這兩個接 近開關(guān)的輸出信號在本地控制單元中經(jīng)過"或"邏輯，其中該邏輯的結(jié) 果被編碼到關(guān)于區(qū)域狀態(tài)的消息中。因此，狀態(tài)對象中可用比特的數(shù) 量對于止動器數(shù)量加倍的變體中也是足夠的。結(jié)合該實(shí)施例可以考慮這樣的狀態(tài)，即其中第一個件裝貨物卡鎖 地位于其最終位置，并且第二個件裝貨物還沒有被引入貨艙CD中。 PDUL8、 L9、 R8和R9被覆蓋，并且接近開關(guān)PL8和PR8向SCB3 通知相應(yīng)止動器被固定。除了上面已經(jīng)推導(dǎo)的用于存在的PDU和接 近開關(guān)的位模式00000111，對于覆蓋的PDU的這兩個字節(jié)，位模式 分別為00000110,對于接近開關(guān)的狀態(tài)字節(jié)，位模式為00000010。如果件裝貨物已經(jīng)到達(dá)其最終位置，則優(yōu)選地，不管保持模式中件裝貨物的卡鎖，也運(yùn)行被其覆蓋的PDU，直到另一件裝貨物到達(dá)其 最終位置，并且那里的接近開關(guān)顯示其卡鎖。由此保證了不間斷地防 止件裝貨物華東，并因此提高了操作人員的工作安全性。有利地，CCB經(jīng)由CAN總線所發(fā)送的運(yùn)行信號周期性地被重復(fù)。 由此確保了即使相應(yīng)的本地控制單元沒有接收到停止信號也關(guān)閉被 激活的PDU。從而實(shí)現(xiàn)了例如在CAN總線故障時(shí)迅速關(guān)閉PDU或 切換到保持模式。前面的實(shí)施例完全是示例性的，而不是限制性的。尤其地，區(qū)域 的大小、數(shù)量和設(shè)置可以變化，其中原則上區(qū)域不必是相同大小的， 并且可以分別任意地配備以傳動裝置和傳感器。因此，例如可以使傳 動裝置的位置不被占用，這通過相應(yīng)位模式中的零來表示。如果根據(jù) 圖1所示的貨物裝載系統(tǒng)例如可以在PDU Rl和R2或R2和R3之間 分別還設(shè)置一個PDU，但是這些位置不被占用，則對于右行的被占用 的PDU位置得到未模式00010101。也可以改變傳動裝置和接近開關(guān) 在區(qū)域內(nèi)的設(shè)置，而不背離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種可擴(kuò)展的貨物裝載系統(tǒng)，尤其用于航空器，具有傳動裝置(L1到L9，R1到R9)、覆蓋傳感器、止動器、接近開關(guān)(PL1到PL9，PR1到PR9)和中央控制設(shè)備(CCB)，其特征在于，載貨平臺被劃分為區(qū)域(S1，S2，S3)，為每個區(qū)域分配一個本地控制單元(SCB1，SCB2，SCB3)，區(qū)域的傳動裝置、覆蓋傳感器和接近開關(guān)被連接到本地控制單元的IO端口，并且本地控制單元經(jīng)由總線系統(tǒng)(CAN總線)連接到中央控制單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的貨物裝栽系統(tǒng)，其特征在于，本地控制單 元(SCB1, SCB2， SCB3)具有用于存儲所有區(qū)域(S1, S2， S3) 的狀態(tài)的裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的貨物裝載系統(tǒng)，其特征在于，傳動裝 置(Ll到L9， Rl到R9)是輸送機(jī)，尤其是輥式輸送機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的貨物裝置系統(tǒng)，其特征在于， 總線系統(tǒng)是CAN總線。
5. —種運(yùn)行根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的可擴(kuò)展貨物裝栽系 統(tǒng)的方法，其特征在于，本地控制單元(SCB1， SCB2, SCB3)經(jīng)由 總線系統(tǒng)(CAN總線)發(fā)送傳動裝置(Ll到L9， Rl到R9 )、覆蓋 傳感器和接近開關(guān)(PL1到PL9， PR1到PR9)的狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，本地控制單元(SCB1， SCB2， SCB3)在啟動貨物裝載系統(tǒng)和/或區(qū)域狀態(tài)改變時(shí)發(fā)送區(qū)域狀 態(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，其特征在于，在CAN總線的 標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)對象中發(fā)送區(qū)域狀態(tài)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，沒有被 件裝貨物覆蓋的傳動裝置(Ll到L9， Rl到R9)在從傳輸方向上看 位于被件裝貨物覆蓋的傳動裝置之后時(shí)被激活。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，不激活 在向貨艙內(nèi)看時(shí)位于被固定的止動器之后的傳動裝置(Ll到L9， Rl 到R9 )。
全文摘要
一種可擴(kuò)展的貨物裝載系統(tǒng)，尤其用于航空器，具有傳動裝置(L1到L9，R1到R9)、覆蓋傳感器、止動器、接近開關(guān)(PL1到PL9，PR1到PR9)和中央控制設(shè)備(CCB)，其中根據(jù)本發(fā)明，載貨平臺被劃分為區(qū)域(S1，S2，S3)，為每個區(qū)域分配一個本地控制單元(SCB1，SCB2，SCB3)，一個區(qū)域的傳動裝置、覆蓋傳感器和接近開關(guān)被連接到本地控制單元的IO端口，并且本地控制單元經(jīng)由總線系統(tǒng)(CAN總線)連接到中央控制單元。
文檔編號B64D9/00GK101267978SQ200680031280
公開日2008年9月17日 申請日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日
發(fā)明者E·齊喬, W·克蘭茲 申請人:萊茵金屬防務(wù)電子有限公司