通過傳感器脈沖執行交通工具防撞警告的系統和方法
【專利摘要】系統被配置為在傳感器脈沖中嵌入警告信號。在一些示例中，當主機飛機的滑行防碰撞系統感測到朝向飛機的威脅時，將警告信號嵌入在傳感器脈沖中，以警告違規交通工具它在主機飛機的傳感器的視野內并且正處于與主機飛機有碰撞威脅的軌跡上移動。在其他示例中，雷達發出專用脈沖，以讀取接收裝置并向接收裝置報警。
【專利說明】通過傳感器脈沖執行交通工具防撞警告的系統和方法
優先權要求
[0001]本申請要求2012年9月27日提交的美國臨時申請(序列號N0.61/706632)的優先權。
【背景技術】
[0002]目前接收停放或滑行的飛機和主機地面交通工具之間即將發生碰撞的及時警告的方法是昂貴的。這些解決方案可能無法向其他交通工具提供有效的警告。
【發明內容】
[0003]本發明提供了在傳感器脈沖中嵌入警告信號的系統和方法。當主機飛機的滑行防碰撞系統感測到朝向飛機的威脅時，將警告信號嵌入在傳感器脈沖中以警告違規交通工具它在主機飛機的傳感器的視野內并且正處于與主機飛機有碰撞威脅的軌跡上移動。可替換地，雷達發出專用脈沖，以讀取接收裝置并向接收裝置報警。
[0004]在本發明的一個方面，交通工具包括接收器，所述接收器當其接收到編碼警告時向駕駛員報警必須遵從小心。
[0005]在本發明的另一個方面，在主機飛機的傳感器的視野外的交通工具不接收警告或不按照接收到的警告而行動。所述警告僅向在傳感器的波束(即，在無線發射場內)內的那些接收器“廣播”。由于多徑反射等等，其他接收器可能聽到所述信號，但是設置在交通工具接收器中的閾值將消除大部分這類假警告。
[0006]在本發明的再另一個方面，主機飛機的傳感器執行波束成形以使視野進一步變窄，因此減少可檢測的交通工具的數量。
[0007]在本發明的又另一個方面，飛機的傳感器讀取嵌入在目標交通工具上的接收器中的RFID裝置，并使檢測到的RFID接收器的位置與由雷達(如果雷達能夠如此)返回的精確位置相關聯。因此，僅將警告發給相關的接收器，無需向傳感器視野內的其他接收器和操作者發送警報。
[0008]在本發明的仍又另一個方面，主機飛機系統執行波束成形以使發射脈沖警告的視野變窄，進而減少接收警告的交通工具的數量。這與用于檢測的變窄不同。雷達可以具有寬的視野以找到威脅，但是當發送警報時，從與檢測相關的波束形成相分離地使警報波束變窄。
[0009]在本發明的又另外一個方面，主機飛機系統讀取嵌入在目標的接收器中的RFID裝置，并通過使用所述裝置的唯一地址來僅向所述裝置發送警告，因此減少發送到接收器操作者(駕駛員和設備操作者)的假警告或不相關警告的數量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]接下來參考下面的附圖詳細地描述本發明的優選和替換的實施例:
[0011]圖1是根據本發明實施例配置的示例性系統的框圖；以及[0012]圖2是配備有圖1所示的系統的示例性交通工具的側視圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，第一交通工具20(例如，滑行飛機，基于地面的支援交通工具等)包括天線24，雷達處理器30，接收器32，發射器34，射頻識別(RFID)標簽檢測部件38，以及目標檢測部件36。
[0014]雷達部件(雷達處理器30，接收器32，以及發射器34)產生雷達脈沖并通過天線24發射雷達脈沖。基于雷達脈沖回波，處理器30檢測并確定任何障礙物(諸如附近的服務交通工具)的坐標。發射的雷達脈沖可以包括RFID讀取脈沖。發射的信號讀取無源(無動力)RFID裝置44，所述RFID裝置44是位于第二交通工具/裝置48 (諸如飛機，地面人員或地面設備)中/上的接收器和報警裝置40的一部分。
[0015]在天線24、接收器32和處理器30處接收的回波信號被發送到目標檢測部件36。包含在接收信號中的RFID讀取信息被發送到RFID標簽檢測部件38。部件36，38可以是單獨的硬件處理器、在處理器30內的分區功能或者集成處理功能。目標檢測部件36確定裝置48的軌跡，并且基于所確定的軌跡確定交通工具/裝置48是否處于與交通工具20 (即交通工具正在移動或檢測到物體正在移動，或兩者都在移動)的碰撞路線中。然后處理器30和/或標簽檢測部件38檢查與在碰撞路線上的第二交通工具/裝置48相關聯的相關的RFID標簽。如果存在RFID標簽，則處理器30產生警報，并將包含在RFID標簽中的與交通工具/裝置48和/或接收器和報警裝置40相關聯的信息附著到警報中。然后發送所產生的警報。
[0016]接收和報警裝置40包括接收天線54，接收器56，處理器60，輸出裝置62和與RFID裝置44連接的無源RFID天線52。RFID天線52和RFID裝置44可以被包含在單個集成封裝內。當交通工具20發出讀取脈沖時，RFID裝置44和RFID天線52提供裝置40和/或裝置48的身份信息。
[0017]RFID裝置被配置為無源的。例如，RFID裝置改變來自被動接收的雷達或無線電脈沖信號的反射脈沖。由查詢裝置的發射器/接收器的波束模式來確定RFID裝置的讀取范圍。
[0018]在RFID設計領域的普通技術人員在無需過多的實驗的情況下將會平衡雷達脈沖發射功率和RFID裝置上的無源天線的尺寸，以確保具有足夠的“目標橫截面”以捕獲和返回D信號。
[0019]在一個實施例中，當接收器56關閉時，處理器60使RFID裝置44短路，從而移除要被讀取的能力。當接收器32和處理器30響應于讀取脈沖不接收RFID信息(RFID號碼(ID))時，處理器30確定其不能向裝置40發送接收器特定的警告。當接收器56打開時，RFID裝置44向處理器60傳送它的RFID號碼。由于接收器56 —直打開，處理器60保持RFID裝置44是活動的。天線54和雷達脈沖接收器56接收具有識別信息(ID)的進來的警告，并將它們發送到處理器60。處理器60使接收的警告中的D與RFID裝置44的RFID D相關聯，以確定警告是否是針對裝置40的。如果警告是針對裝置40的，處理器60產生警報信號，所述報警報號被發送到輸出裝置62。響應于接收到警報信號，輸出裝置62生成聲音，視覺，和/或觸覺警報。輸出裝置警報的類型基于用戶的選擇。[0020]RFID接收和報警裝置40可以是:
-攜帶在襯衣口袋里；
-夾在，安裝在，或粘接在交通工具(例如，飛機或地面支援交通工具的儀表板或擋風玻璃)上；和/或
-在電子飛行包或類似設備(例如，手機，平板電腦(Ipad))中實現。
[0021]報警可以是以下中的一個或多個:
-觸覺(振動或其他觸摸感覺)；
-聲音(警報，語音警告)；和/或 -視覺(閃光燈，頻閃閃光燈，旋轉燈等)。
[0022]圖2示出了滑行飛機100，其包括在圖1中示出的交通工具20中所包括的部件。在一個實施例中，飛機100包括在一個或多個翼尖處的雷達收發器，所述雷達收發器產生讀取脈沖。在任何鄰近的交通工具處接收所產生的讀取脈沖，諸如包括接收和報警裝置40的服務交通工具110。響應于接收到讀取脈沖，在服務交通工具110中的接收和報警裝置40包含由于接收讀取脈沖而產生的回波信號中的RFID信息。如果飛機100內的系統確定服務交通工具110造成碰撞威脅，那么產生并發射警告信號，所述警告信號包含針對服務交通工具110的RFID信息。當服務交通工具110接收警告信號時，它基于RFID信息確定警告信號是針對服務交通工具110的，并因此向服務交通工具110的操作者輸出報警。
[0023]在一個實施例中，將本發明被集成到基于雷達的防碰撞系統(ACS)中，所述防碰撞系統(ACS)被設計為保護整個飛機或者諸如翼尖或發動機的各種部件。主機ACS可以是全面的保護系統，或可以是針對部分覆蓋面，例如翼尖或發動機短艙。
【權利要求】
1.一種裝置，包括: 至少一個天線； RFID裝置，與所述至少一個天線進行信號通信，所述RFID裝置被配置為響應于在所述至少一個天線處接收的讀取脈沖，通過所述至少一個天線提供識別信息； 接收器，與所述至少一個天線進行信號通信； 處理器，被配置為: 接收來自所述至少一個天線的信號， 確定包含在所接收的信號中的識別信息是否匹配所述RFID裝置的識別信息；以及如果所接收的信號中的所述識別信息匹配所述RFID裝置的所述識別信息，則產生報警信號；以及 輸出裝置，被配置為基于產生的報警信號提供報警。
2.一種設置在主機交通工具上的裝置，所述裝置包括: 收發器；以及 處理器，耦合至所述收發器，所述處理器被配置為: 通過所述收發器發射讀取脈沖， 基于所述讀取脈沖接收回`波信號， 確定由所述回波信號識別的目標是否在與主機交通工具的碰撞路線上， 確定所述回波信號是否包含識別信息，以及 如果確定所述目標和所述主機交通工具在碰撞路線上，則產生警告信號， 其中所述收發器被配置為發射所述警告信號， 其中如果確定在所述回波信號中包含所述識別信息，那么所述警告信號包括所述識別信息。
3.一種方法，包括: 在至少--個天線處接收讀取脈沖； 在與至少一個天線進行信號通信的RFID裝置處，響應于在所述至少一個天線處接收的讀取脈沖，通過所述至少一個天線提供識別信息； 在處理器處: 接收來自所述至少一個天線的信號， 確定包含在所接收的信號中的識別信息是否匹配所述RFID裝置的識別信息；以及如果所接收的信號中的所述識別信息匹配所述RFID裝置的所述識別信息，則產生報警信號；并且 在輸出裝置處，基于所產生的報警信號輸出報警。
【文檔編號】G08B21/02GK103700287SQ201310541012
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2012年9月27日
【發明者】J·C·柯克 申請人:霍尼韋爾國際公司