尤其用于航空器的可扩展货物装载系统的制作方法

专利名称：尤其用于航空器的可扩展货物装载系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及尤其用于航空器的可扩展货物装栽系统。
技术背景为了将件装货物、例如集装箱或集装架装入运输工具中并在运输工具中调度，使用具有例如所谓动力传动单元(PDU)形式的传动装 置的货物装载系统。此外，这样的系统还包括覆盖传感器、接近开关 和用于固定件装货物的止动器。重叠传感器在接近开关监视止动器状 态期间确定相应传动装置是否被件装货物覆盖。中央控制设备控制货 物装载系统，其中例如借助于操纵杆或其他输入装置输入运转指令到 中央控制设备中。根据目前的现有技术，通常将货物装栽系统的各个部件、如传动 装置和传感器经由串行接口连接到中央控制设备。其缺陷在于，中央 控制设备必须具有且管理相应数量的IO端口。如果所有这些端口被 占用，则只有通过更换中央处理设备才可能进行以后对货物装载系统 的扩建。另一个可能性在于，将货物装载系统的所有部件通过数据总线连 接到中央控制设备。但是，其缺点在于，即使最简单的部件、例如接 近开关也必须具有总线接口 ，而这在实现方面与连接的部件花费更 大。发明内容因此，本发明的任务是提供一种可容易地扩展、廉价且可容易地 维护的货物装载系统。此外，本发明的任务还在于提供这样的可扩展 货物装载系统的运行方法。通过根据权利要求1的可扩展货物装栽系统以及通过根据权利要求5的这样的货物装载系统运行方法来实现该目的。有利实施方式 在从属权利要求中给出。根据本发明的可扩展货物装栽系统具有传动装置、覆盖传感器、 止动器、接近开关和中央控制设备，其中栽货平台被划分为区域，其 中为每个区域分配一个本地控制单元， 一个区域的传动装置、覆盖传 感器和接近开关被连接到该本地控制单元的IO端口，并且本地控制 单元经由总线系统连接到中央控制单元。在运行这样的可扩展货物装 栽系统时，本地控制单元通过总线系统发送传动装置、覆盖传感器和 接近开关的状态。将载货平台划分为区域的优点在于，也被称为区域控制箱(SCB ) 的分配给一个区域的本地控制单元只必须具有有限数量的IO端口。 如果应该一个大的载货平台被装备有一个货物装载系统，则通过使用 相应数量的SCB就可实现。由于SCB经由总线系统连接到中央控制 单元(CCB:舱室控制箱)，所以可能区域的数量仅仅被限制为可通 过总线系统寻址的SCB那么多。由于每个SCB经由总线系统发送区域状态，即关于在相应区域 中存在那些传动装置和接近开关以及关于覆盖传感器和接近开关的 状态的信息，所以每个SCB具有整个货物装载系统的轮廓和状态。 为此，本地控制单元具有用于存储所有区域的状态的装置。在根据本发明的 一种实施方式中，总线系统是CAN总线(CAN: 控制器局域网)， 一种建立的可靠的总线系统。有利地，在CAN总 线的标准化化状态对象中发送区域状态。其中，区域状态被编码为状 态对象的有效数据，而从信息前缀获取SCB的地址，并由此识别相 应的区域。有利地，本地控制单元在启动货物装栽系统和/或改变区域状态 时发送区域状态。因此，在启动货物装载系统时进行初始化，每个SCB 根据该初始化了解货物装载系统的轮廓和状态。只在区域中部件的状 态发生改变时才必须更新这些数据。在本发明的一种实施方式中，传动装置是输送机(Flurfoerderer )，尤其是辊式输送机(Walzenfoerderer )。这样的 传动装置被称为货物装载系统的PDU (动力传动单元)。为了降低传动装置的磨损和能量需求量，在货物装载系统中通常 只激活、即运行被件装货物覆盖的那些传动装置。在本发明的一种实 施方式中，如果未被件装货物覆盖的传动装置从传输方向上看位于一 个被件装货物覆盖的传动装置之后，则也激活它。这意味着，预先激 活将作为下一个被包括在传输过程中的传动装置。由此避免了在激活 传动装置时在件装货物上施加突然变化的力。如果件装货物在载货平台上到达其最终位置，则固定止动器，并 用其固定件装货物。其中，接近开关用于检测是否固定止动器。在本 发明的一个实施方式中，不激活在向货物空间中看去位于所固定的止 动器之后的传动装置。从而避免了激活、并因此很强地磨损位于被固定的件装货物之下的传动装置。下面借助于实施例详细介绍本发明。


其中，图l示出了货物装载系统的物理结构，并且 图2示出了货物装栽系统的逻辑构造。
具体实施方式
图1以正视图示出了飞机的货舱CD。货舱包括球垫区域 (Kugelmattenbereich ) BM和被划分为三个区域Sl、 S2和S3的载 货平台。在每个区域中设置六个传动装置和六个接近开关，其中每个 接近开关用于监视图中未示出的止动器的状态。总共18个传动装置 Ll到L9和Rl到R9和18个接近开关PL1到PL9和PR1到PR9分 别被分成两行，这两行在从球垫BM向货抢CD看的情况下被标记为 左行和右行。在每个行中，连续地对在当前例子中是PDU的传动装置和接近开关进行编号。因此，PDUL1、 L2、 L3、 Rl、 R2和R3以 及接近开关PL1、 PL2、 PL3、 PR1、 PR2和PR3位于区域S1中。此 外，为每个区域分配一个本地控制单元。控制单元SCB1分配给区域 Sl，控制单元SCB2分配给区域S2，控制单元SCB3分配给区域S3。 货物装栽系统还包括图中未示出的覆盖传感器，其检测PDU是否被 件装货物覆盖。为了清楚的原因，在图1中没有为每个PDU和每个 接近开关标记附图标记。货物装载系统还包括中央控制单元CCB。中央控制单元CCB与 至少一个未示出的操作面板相连，其中操作人员通过操作面板将控制 信息输入到CCB中。例如通过操纵杆实现操作面板。如果件装货物被传输进入货舱CD，即在图中从右向左输送，则 从传输方向上看，区域S3位于区域S2之后，区域S1位于区域S2之 前；如果相反件装货物被输送出货舱CD，则区域S1从传输方向上看 位于区域S2之后。尽管如此，视线总是从球垫BM区域中的位置进 入货舱CD，并且因此与件装货物的传输方向无关。图2示出了根据本发明的货物装载系统的逻辑结构的截面。其 中，三个本地控制单元SCB1、SCB2和SCB3以及中央控制单元CCB 经由CAN总线相互连接。此外，示例性地示出了将传动装置和接近 开关连接到区域S2的本地控制单元SCB2。 PDUL4、 L5、 L6、 R4、 R5和R6以及仅仅开关PL4、 PL5、 PL6、 PR4、 PR5和PR6分别通 过专用导线连接到SCB2的IO端口。其余传动装置和接近开关以同 样的方式连接到其他本地控制单元。在本例中，这样设置本地控制单元SCB1、 SCB2和SCB3，使得 它们可以监视总共高达16个PDU和相应的16个覆盖传感器以及高 达32个接近开关。首先从还没有件装货物到达其在货舱CD中的最终位置出发。第 一个件装货物位于球垫BM区域中，并且应该被放置到其最终位置。 通过连接到CCB的操纵杆提供前向信号(Forward-Signal)，其被 CCB转换并经由CAN总线发出。PDU Ll和Rl位于球垫BM区域内，因此被引入货艙中的件装货物覆盖这两个传动装置。这被相应的覆盖传感器识别处，并且通知本地控制单元SCBl。 SCBl还经由CAN 总线接收运行信号，并因此这样激活PDU LI和Rl，使得它们将件 装货物输送进入货舱CD。 SCBl从CAN总线上的前向运行信号以及 PDU LI和Rl的覆盖识别到件装货物接下来将到达PDU L2和R2。 激活PDU L2和R2，尽管它们还没有被件装货物覆盖。另一本地控 制单元经由CAN总线通知PDUL1和R1的覆盖。因此，每个本地控 制单元从覆盖传感器的信号中了解件装货物的当前位置和货物装载 系统的总状态。本地控制单元经由CAN总线发出的消息还包含关于 现有PDU以及现有接近开关及其状态的信息。在传输件装货物进入货舱CD的进一步过程中，PDU L3和R3 被激活，并且然后被件装货物覆盖。SCB1经由CAN总线通知该覆盖。 SCB2从CCB的前向运行信号、PDU L3和R3位于区域边界处这一 认知以及PDUL3和R3的覆盖知道，落入SCB2控制的区域S2中的 PDU L4和R4将作为下一个参与到传输过程中。因此，SCB2激活 PDUL4和R4。继续将件装货物传输进入货舱CD的过程，直到件装 货物到达其最终位置。在本例中，件装货物在其最终位置处覆盖PDU L8、 L9、 R8和 R9。通过固定由接近开关PL8和PR8监视的止动器，件装货物被固 定在其位置处。接近开关PL8和PR8向SCB3通知相应止动器的固 定。SCB3经由CAN总线发送相应的消息到另一本地控制单元。如果 第二个件装货物被引入货舱CD中，则其在货舱CD中与第一个件装 货物类似地被传输。如果第二个件装货物在货舱CD中被传输如此远， 使得其覆盖PDU L7和R7,则SCB3要激活PDU L8和R8。但是因 为固定了对应于接近开关PL8和PR8的止动器，所以从传输方向上 看位于所固定的止动器之后的PDU L8和R8的激活不发生。尽管上面的解释仅仅涉及将件装货物传输进入货舱CD,但是也 可以类似地想到相反的传输方向。在这种情况下，CCB经由CAN总 线发送后向运行信号(Aft-Fahrsignal)，并且本地控制单元#4&此信号并根据货物装栽系统的轮廓和状态确定要激活的PDU。在这种情况 下，也预先激活在传输方向上看位于被件装货物覆盖的PDU之后的 PDU。同样，不激活在向货舱CD内看去位于所固定的止动器之后的 PDU。在该实施例的一个变体中，货物装载系统在件装货物上设置两个 不同的标准大小。因此，必须根据该不同的大小在多个位置上固定用 于固定件装货物的止动器。具体地，在每个PDU之前设置两个止动 器，并因此设置两个接近开关。因此，可以实现不同的加载情形。在每个本地控制单元的固件中存储区域内PDU和止动器/接近开 关的可能位置在关于这些位置中那些位置被占用的信息中也反映区 域的完整结构。因此，对于每个区域，通过CAN总线只必须传输存 在哪些PDU，哪些PDU被覆盖，存在哪些接近开关以及那些接近开 关被激活。因为分别是二进制信息，因此区域状态优选被编码为位模 式。因为为CAN总线标准化的状态对象提供8字节有效数据，因此 存在的PDU、存在的接近开关、被覆盖的PDU和激活的接近开关分 别被编码为两个字节。因此，在在一个状态对象中可以传输总共16 个PDU和16个接近开关的区域状态。优选地，本地控制单元的CAN总线地址遵循本地控制单元已知 的模式，例如通过分配连续的地址。因此，每个本地控制单元可以根 据另一本地单元的地址确定由该另一控制单元控制的区域在货抢CD 内的位置。在图l所示的实施例中，在每个区域中每行设置3个PDU和3 个接近开关。存在的PDU和接近开关被编码到其中的4个字节因此 都是00000111。例如，SCB2根据用于区域S1的每行中存在的PDU 的该位模式知道，区域S2的PDUL4位于区域S1的PDUL3之后， 并且区域S2的PDU R4在区域S1的PDU R3之后。前面已经描述了，在本实施例的一个变体中，在每个PDU之前 设置两个止动器，并因此设置两个接近开关。其中，这两个止动器中 哪一个被固定以固定件装货物取决于件装货物的大小。但是，可以只最多固定这两个止动器中的一个。因此，每个PDU之前的这两个接 近开关的输出信号在本地控制单元中经过"或"逻辑，其中该逻辑的结 果被编码到关于区域状态的消息中。因此，状态对象中可用比特的数 量对于止动器数量加倍的变体中也是足够的。结合该实施例可以考虑这样的状态，即其中第一个件装货物卡锁 地位于其最终位置，并且第二个件装货物还没有被引入货舱CD中。 PDUL8、 L9、 R8和R9被覆盖，并且接近开关PL8和PR8向SCB3 通知相应止动器被固定。除了上面已经推导的用于存在的PDU和接 近开关的位模式00000111，对于覆盖的PDU的这两个字节，位模式 分别为00000110,对于接近开关的状态字节，位模式为00000010。如果件装货物已经到达其最终位置，则优选地，不管保持模式中件装货物的卡锁，也运行被其覆盖的PDU，直到另一件装货物到达其 最终位置，并且那里的接近开关显示其卡锁。由此保证了不间断地防 止件装货物华东，并因此提高了操作人员的工作安全性。有利地，CCB经由CAN总线所发送的运行信号周期性地被重复。 由此确保了即使相应的本地控制单元没有接收到停止信号也关闭被 激活的PDU。从而实现了例如在CAN总线故障时迅速关闭PDU或 切换到保持模式。前面的实施例完全是示例性的，而不是限制性的。尤其地，区域 的大小、数量和设置可以变化，其中原则上区域不必是相同大小的， 并且可以分别任意地配备以传动装置和传感器。因此，例如可以使传 动装置的位置不被占用，这通过相应位模式中的零来表示。如果根据 图1所示的货物装载系统例如可以在PDU Rl和R2或R2和R3之间 分別还设置一个PDU，但是这些位置不被占用，则对于右行的被占用 的PDU位置得到未模式00010101。也可以改变传动装置和接近开关 在区域内的设置，而不背离本发明的范围。
权利要求
1.一种可扩展的货物装载系统，尤其用于航空器，具有传动装置(L1到L9，R1到R9)、覆盖传感器、止动器、接近开关(PL1到PL9，PR1到PR9)和中央控制设备(CCB)，其特征在于，载货平台被划分为区域(S1，S2，S3)，为每个区域分配一个本地控制单元(SCB1，SCB2，SCB3)，区域的传动装置、覆盖传感器和接近开关被连接到本地控制单元的IO端口，并且本地控制单元经由总线系统(CAN总线)连接到中央控制单元。
2. 根据权利要求1的货物装栽系统，其特征在于，本地控制单 元(SCB1, SCB2， SCB3)具有用于存储所有区域(S1, S2， S3) 的状态的装置。
3. 根据权利要求1或2的货物装载系统，其特征在于，传动装 置(Ll到L9， Rl到R9)是输送机，尤其是辊式输送机。
4. 根据权利要求1至3中任一项的货物装置系统，其特征在于， 总线系统是CAN总线。
5. —种运行根据权利要求1至4中任一项的可扩展货物装栽系 统的方法，其特征在于，本地控制单元(SCB1， SCB2, SCB3)经由 总线系统(CAN总线)发送传动装置(Ll到L9， Rl到R9 )、覆盖 传感器和接近开关(PL1到PL9， PR1到PR9)的状态。
6. 根据权利要求5的方法，其特征在于，本地控制单元(SCB1， SCB2， SCB3)在启动货物装载系统和/或区域状态改变时发送区域状 态。
7. 根据权利要求5或6的方法，其特征在于，在CAN总线的 标准化状态对象中发送区域状态。
8. 根据权利要求5至7中任一项的方法，其特征在于，没有被 件装货物覆盖的传动装置(Ll到L9， Rl到R9)在从传输方向上看 位于被件装货物覆盖的传动装置之后时被激活。
9. 根据权利要求5至8中任一项的方法，其特征在于，不激活 在向货舱内看时位于被固定的止动器之后的传动装置(Ll到L9， Rl 到R9 )。
全文摘要
一种可扩展的货物装载系统，尤其用于航空器，具有传动装置(L1到L9，R1到R9)、覆盖传感器、止动器、接近开关(PL1到PL9，PR1到PR9)和中央控制设备(CCB)，其中根据本发明，载货平台被划分为区域(S1，S2，S3)，为每个区域分配一个本地控制单元(SCB1，SCB2，SCB3)，一个区域的传动装置、覆盖传感器和接近开关被连接到本地控制单元的IO端口，并且本地控制单元经由总线系统(CAN总线)连接到中央控制单元。
文档编号B64D9/00GK101267978SQ200680031280
公开日2008年9月17日 申请日期2006年6月9日 优先权日2005年8月26日
发明者E·齐乔, W·克兰兹 申请人:莱茵金属防务电子有限公司