用传感器测量多个控制表面的方法和装置与流程

本公开总体上涉及控制表面的表面偏转测量，并且更具体地，涉及用传感器测量多个控制表面的方法和装置。

背景技术：

空气动力控制表面的角偏转(例如，旋转角)可能影响飞机的空气动力效率。具体地，空气动力劣化和/或相对较低的性能可能是由于控制表面偏离命令位置(例如，命令角定向)而引起的。空气动力效率劣化的程度可以取决于有多少控制表面不在其命令位置中和/或控制表面相对于其命令位置的角偏差量。

已知的系统使用系统传动系传感器组件来监测多个控制表面。在这样的已知系统中，监测控制表面与命令位置的偏差，并且控制电动机以使控制表面回到对应的命令位置。在系统处于移动中(即，电动机正在调整控制表面的位置)时，卡住和断开可能会妨碍控制表面中的至少一些控制表面回到其命令位置。因此，由相应的传感器对各个控制表面进行监测。然而，这些传感器由于其复杂性而可能存在问题。

技术实现要素：

一种示例装置，用于确定与第一控制表面和第二控制表面相关联的状况。该装置包括传感器，该传感器用于测量与其操作性地耦接的轴的旋转。该装置还包括操作性地耦接在轴与第一控制表面的第一枢轴之间的第一差速器，以及操作性地耦接在第一差速器与第二控制表面的第二枢轴之间的第二差速器。

一种用于交通工具的示例空气动力主体，包括：第一控制表面和第二控制表面，以及用于移动第一控制表面和第二控制表面的至少一个致动器。空气动力主体还包括第一差速器和第二差速器。第一差速器操作性地耦接在轴和与第一控制表面相关联的第一枢轴之间。第二差速器操作性地耦接在第一差速器和与第二控制表面相关联的第二枢轴之间。空气动力主体还包括操作性地耦接至轴的旋转传感器，其中旋转传感器用于测量轴的旋转以确定与第一控制表面和第二控制表面相关联的状况。

一种示例非暂时性机器可读介质包括指令，指令在被执行时使处理器至少确定操作性地耦接至第一差速器的轴的旋转位移，其中第一差速器操作性地耦接在轴和与第一控制表面相关联的第一枢轴之间，并且其中第二差速器操作性地耦接在第一差速器和与第二控制表面相关联的第二枢轴之间。指令进一步使得处理器将所确定的旋转位移与至少一个预期旋转值进行比较，并且基于该比较来计算第一控制表面或第二控制表面中的至少一者的状况。

附图说明

图1是可以实现本文公开的示例的飞机。

图2示出了已知的感测系统。

图3示出了根据本公开的教导的示例感测系统。

图4是图3的示例感测系统的一部分的示意性概图。

图5a和图5b描绘了图3和图4的示例感测系统的正常操作。

图6描绘了在图3至图5b的示例感测系统的缩回位置处的故障。

图7a和图7b描绘了在图3至图6的示例感测系统的伸出位置处的故障。

图8描绘了与图3至图7b的示例感测系统的传动系断开相关联的故障。

图9是可以用本文公开的示例实现的控制表面分析系统的示意性概图。

图10是表示可以被执行以实现本文公开的示例的机器可读指令的流程图。

图11是示例处理平台的框图，该示例处理平台被构造为执行图10的指令以实现图9的控制表面分析系统和/或图3的示例感测系统。

附图未按比例进行绘制。而是，可以在附图中放大层或区域的厚度。一般而言，在整个附图和所附书面描述中将使用相同的参考标号来以指代相同或相似的部分。如在本申请中使用的，陈述的任何部分以任何方式处于(例如，定位在、位于、设置在或形成在等)另一个部分上，指示参考部分与另一个部分相接触，或者参考部分在另一个部分上方并且有一个或多个中间部分位于其间。除非另有说明，否则连接引用(例如，附接、耦接、连接和结合)应被广义地解释，并且可以包括元件集合之间的中间构件以及元件之间的相对移动。这样，连接引用不必推定为两个元件直接连接并且彼此成固定关系。

在标识可以单独指代的多个元件或部件时，本文使用描述符“第一”、“第二”、“第三”等。除非基于使用上下文而另外指定或理解，否则此类描述符不旨在赋予任何优先级、列表中的物理顺序或安排、或时间顺序的含义，而仅用作单独指代多个元件或部件的标签以便理解所公开的示例。在一些示例中，描述符“第一”可以用于指代详细描述中的元件，而在权利要求中可以使用诸如“第二”或“第三”等不同描述符来指代相同的元件。在这样的情况下，应该理解，仅仅为了便于指代多个元件或部件而使用这样的描述符。

具体实施方式

公开了用传感器测量多个控制表面的方法和装置。一些飞机采用已知的系统传动系传感器组件来监测多个控制表面(例如，机翼的襟翼)的偏转。具体地，这些已知的系统传动系(driveline)传感器组件采用多个传感器来检测各个对应的控制表面的位置(例如，角旋转)。具体地，每个传感器被实现为测量单个对应的控制表面的偏转。然而，这些传感器可能是存在问题的，并且将这些传感器中的多个传感器集成会导致显著的系统复杂性，从而对于交通工具显著增加了部件的数量、重量和成本。

本文公开的示例提供了使用单个旋转传感器(例如，旋转传感器组件)来确定和/或测量多个控制表面的偏转的成本有效、可靠且准确的方式。本文公开的示例利用操作性地耦接至多个差速器的传感器例如以确定多个控制表面的状况和/或偏转，这些差速器可以跨空气动力主体(例如，机翼、飞机主体、交通工具、主体等)的跨度布置。具体地，第一差速器操作性地耦接在测量旋转的传感器和与第一控制表面相关联的枢轴之间。第二差速器操作性地耦接在第一差速器和与第二控制表面相关联的枢轴之间。因此，由传感器来测量第一差速器处的旋转，以确定第一控制表面或第二控制表面中的至少一者的角偏转和/或状况(例如，运行状况)。该状况可以包括伸出不足、过度伸出，传动系断开故障等。在一些示例中，第三差速器操作性地耦接在第二差速器和与第三控制表面相关联的第三枢轴之间。在一些这样的示例中，传感器可以确定与第三控制表面相关联的角偏转和/或状况。

在一些示例中，将所测量的角旋转与至少一个预期旋转值(例如，第一差速器、第二差速器和第三差速器的总和旋转值)进行比较。至少一个预期旋转值可以是预期偏转旋转值和/或预期缩回旋转值。在一些示例中，第一控制表面、第二控制表面和/或第三控制表面是飞机的襟翼。在一些示例中，所测量的角旋转用于确定是否已经发生传动系断开故障。在一些示例中，在已经发生传动系断开故障时，扭力弹簧操作性地耦接至传感器，以使耦接至第一差速器的轴旋转至默认位置。

如本文所使用的，术语“控制表面”是指可移动表面，其平移移动、旋转和/或偏转是变化的。因此，术语“控制表面”可以指例如偏转和/或平移以影响交通工具的空气动力特性的空气动力表面。如本文所使用的，陈述的设备“耦接在…之间”或“操作性地耦接在…之间”是指该设备在功能上放置在第一部件与第二部件之间，并因此，中间部件可以被放置在第一部件与第二部件之间。例如，第一部件操作性地耦接至设备的输入，并且第二部件操作性地耦接至设备的输出。如本文所使用的，术语“差速器”是指具有输入以与其输出不同的速率和/或位移旋转的装置。

图1示出了可以实现本文公开的示例的示例飞机100。在所示示例中，飞机100包括附接至机身106的水平尾翼102、垂直尾翼103和机翼104。所示示例的机翼104具有发动机107和控制表面(例如，襟翼、副翼、翼片等)108，其中一些控制表面位于机翼104的后缘或前缘处。控制表面108可以移位或调整(例如，偏转等)以在起飞、着陆和/或飞行操纵期间提供升力。在一些示例中，控制表面108彼此独立地操作(即，移位)。示例控制表面108包括后缘襟翼(例如，可旋转襟翼)114、副翼118、襟副翼120、前缘克鲁格襟翼121和前缘缝翼127。在此示例中，水平尾翼102包括升降舵122，并且垂直尾翼103包括方向舵123。机翼104还分别限定上表面和下表面(例如，上侧和下侧、上空气动力表面和下空气动力表面等)124、126。

为了控制飞机100的飞行，控制表面108改变飞机100的升力和俯仰。所示示例的控制表面108还在控制飞机100的速度中起作用。所示示例的任何控制表面108可以独立地移动(例如，偏转)以控制机翼104上沿不同方向的载荷分布，从而引导飞机100的移动。在一些示例中，在飞机100的巡航期间，移动控制表面108以减小飞机100的阻力。

本文公开的示例可以用于感测和/或确定诸如控制表面108的多个可移动部件的移动程度和/或状况。本文公开的示例可以应用于飞机100的控制表面108、克鲁格襟翼121、缝翼127、襟翼114、副翼118、襟副翼120、尾翼102、103、机翼104、机身106、发动机107和/或任何其他外部或外侧结构(例如，水平稳定器、机翼支撑架、发动机支柱、鸭翼稳定器等)。附加地或可替代地，在一些示例中，机身106具有可偏转的控制表面，以在飞机100的巡航和/或起飞期间改变飞行操纵特性。

图2示出了已知的感测系统200，其由克鲁格襟翼系统201实现。已知的感测系统200包括驱动系位置传感器202(下文中的202a、202b等)、驱动轴204、致动器206(下文中的206a、206b、206c等)以及襟翼121(下文中的121a、121b、121c等)，这些襟翼经由对应的臂(例如，连杆)212(下文中的212a、212b、212c等)操作性地耦接至驱动轴204。在该已知的实现方式中，传感器213(下文中的213a、213b、213c等)操作性地耦接至相应的襟翼121a、121b、121c。已知的感测系统200还包括液压马达214、电动马达216和齿轮装置220，在一些示例中，它们可以被实现为差速器。进一步地，液压马达214和电动马达216通信地耦接至襟翼控制器222，该襟翼控制器又通信地耦接至传动系位置传感器202a、202b。

为了控制襟翼121a、121b、121c的移动，襟翼控制器222利用从传动系传感器202a、202b接收的数据(例如，位置数据、旋转位移数据等)来引导液压马达214、致动器206a、206b、206c和/或电动马达216中的至少一者的移动。结果，移动从齿轮装置220传递到驱动轴204，从而使臂212a、212b、212c偏转对应的襟翼121a、121b、121c。

为了确定和/或感测襟翼121a、121b、121c中的每个的位置，襟翼控制器222从传感器213a、213b、213c中的每个传感器接收角旋转数据。具体地，传感器213a、213b、213c中的一个传感器针对襟翼121a、121b、121c中的相应一个襟翼来实现。因此，当三个传感器213a、213b、213c中的任何一个传感器发生故障和/或失灵时，已知的感测系统200可能会失灵。

相比而言，本文公开的示例替代地利用单个传感器和/或传感器组件来确定与多个可移动控制表面相关联的状况。如将在下面结合图3至图11更详细地讨论的，前述单个传感器是用多个差速器实现的，以使传感器能够确定襟翼121a、121b、121c的偏转和/或状况。

图3示出了根据本公开的教导的示例感测系统300。所示的示例感测系统300包括传感器(传感器组件)301、差速器302(下文中的302a、302b、302c等)以及轴304、306、308。进一步地，传感器301包括枢轴(例如，连杆、枢轴臂等)310(下文中的310a、310b、310c等)。在此示例中，轴304、306、308操作性地耦接至相应的襟翼121a、121b、121c以及相应的差速器302a、302b、302c。进一步地，驱动系位置传感器202a、202b被示为操作性地耦接至驱动轴204，而驱动轴又操作性地耦接至致动器206a、206b、206c。此外，液压马达214和电动马达216中的至少一者操作性地耦接至驱动轴204或致动器206a、206b、206c。在此示例中，传感器301、致动器206a、206b、206c、液压马达214和/或电动马达216中的至少一者通信地耦接至襟翼控制器222。

为了确定襟翼121a、121b、121c的状况和/或偏转，所示示例的传感器301测量操作性地耦接至第一差速器302a的输入的轴304的移动和/或位置变化。进一步地，第一差速器302a经由位于其输出处的枢轴310a操作性地耦接(例如，安装)至襟翼121a。换句话说，第一差速器302a操作性地耦接在轴304与枢轴310a之间。进一步地，轴306操作性地耦接至第一差速器302a的输出和第二差速器302b的输入，而轴308操作性地耦接至第二差速器302b的输出和第三差速器302c的输入。与襟翼121b相关联的枢轴310b耦接至第二差速器302b的输出，并因此第二差速器302b操作性地耦接在第一差速器302a与枢轴310b之间。此外，与襟翼121c相关联的枢轴310c耦接至第三差速器302c的输出。因此，第三差速器302c操作性地耦接在第二差速器302a与枢轴310c之间。因此，襟翼121a、121b、121c的移动与差速器302a、302b、302c相关联，从而提供可以经由轴304的移动或位移而在传感器301处测量的结果位移。换句话说，轴304的旋转位移不仅指示襟翼121a的移动和/或状况，而且还指示襟翼121b、121c的移动和/或状况。下面结合图4来描述示例计算。

虽然图3的示例包括三个襟翼121a、121b、121c和三个差速器302a、302b、302c，但是可以替代地实现任何数量的襟翼121或差速器302(例如，两个、四个、五个、十个、二十个、五十个、一百等)。进一步地，差速器302a、302b、302c的输入和输出可以改变(例如，颠倒)。换句话说，说明了差速器的输出和输入可以改变并且取决于如何施加机械输入。在一些示例中，差速器302a、302b、302c中的至少一个差速器由变速箱代替。

图4是图3的示例感测系统300的示意性概图。在所示示例中，感测系统300被描绘为具有传感器301、轴304、差速器302a、302b、302c、轴306和轴308。示例襟翼121a在枢轴310a处枢转，该枢轴耦接至差速器302a的输出，而襟翼121b在枢轴310b处枢转，该枢轴耦接至差速器302b的输出。同样，襟翼121c在枢轴310c处枢转，该枢轴耦接至差速器302c的输出。

所示示例的传感器301包括第一旋转传感器(例如，旋转子传感器、传感器部件等)402和第二旋转传感器404，这两者均与小齿轮406旋转地耦接，该小齿轮又与轴304耦接并与轴304一起旋转。在此示例中，行进臂(overtravelarm)(例如，旋转臂)408耦接至设置在传感器301和/或轴304内的内轴409。在一些示例中，传感器301包括弹簧410，该弹簧可以被实现为扭力弹簧(例如，消隙扭力弹簧)。

在操作中，由传感器301测量在差速器302a的输入处的轴304的旋转移动，以确定襟翼121a、121b、121c中的至少一个的偏转和/或与襟翼121a、121b、121c中的至少一个襟翼相关联的状况(例如，旋转状况)。换句话说，差速器302a、302b、302c以及与襟翼121a、121b、121c相关联的枢轴310a、310b、310c的布置使得能够经由单个传感器301处的测量来获得襟翼121a、121b、121c的移动信息。如在图4中可以看出，差速器302a的输入被指定为“n1”，并且差速器302a的输出被指定为“n2”。进一步地，差速器302b的输入被指定为“n3”，并且差速器302b的输出被指定为“n4”。进一步地，差速器302c的输入被指定为“n5”，差速器302c的输出被指定为“n6”，并且轴420的旋转被指定为“n7”。在此示例中，在枢轴310c旋转时，轴420通常是静止的(例如，轴420是固定的并且不旋转)。

因此，在所示示例中，轴304的旋转位移(例如“n1”)可以通过以下示例等式1-7来表征：

n5＝n6+n7(1)

n7＝0(2)

结合等式1和等式2得到等式3：

n5＝n6(3)

进一步地，

n3＝n4+n5(4)

结合等式3和等式4得到等式5：

n3＝n4+n6(5)

进一步地，

n1＝n2+n3(6)

结合等式5和等式6得到等式7：

n1＝n2+n4+n6(7)

在所示示例中，等式7将差速器302a、302b、302c的对应移动与轴304的测得的结果位移和/或移动相关联。因此，由传感器301测量的轴304的偏转和/或状况由“n1”表示。具体地，在小齿轮406与轴304一起旋转时由传感器301测量的轴304的位移指示襟翼121a、121b、121c中的至少一个的移动。换句话说，与差速器302a、302b、302c相关联的总和位移(例如，总的角位移)用于确定襟翼121a、121b、121c中的至少一个襟翼的状况和/或位移。

上面的示例计算仅是示例，并且可以代替地采用任何适当的等式和/或数学关系。在其他示例中，差速器302a、302b、302c的其他输入或输出用于确定襟翼121a、121b、121c的状况和/或偏转。进一步地，可以替代地实现差速器302的任何适当的布置。

图5a和图5b描绘了图3和图4的示例感测系统300的正常操作。转到图5a，示出了感测系统300的截面视图以及表格501。在所示示例中，感测系统300被示出为处于正常的缩回位置中，在该位置，襟翼121a、121b、121c没有从中立(例如，缩回)位置移位(例如，旋转角或基线旋转角为0度)。同样，在图5a中描绘了角旋转止挡件502和504，以及襟翼121a、121b、121c的伸出(extended)位置的虚线表示506。

所示示例的示例表格501列举了感测系统300的多种情况。具体地，示例表格501涉及在轴304处由(图3和图4的)传感器301测量的角度测量值。图5a中所示的场景对应于表格501的行510，其中差速器302a、302b、302c的输出(例如，“n2”、“n4”、“n6”)为零，并因此轴304(图3中所示)具有零度的对应总和位移(例如，“n1”)。

图5b描绘了处于正常伸出位置中的示例感测系统300，也示出图5a中的前述表格501。在此示例中，感测系统300的状态对应于表格501的行520。具体地，襟翼121a、121b、121c中的每一个襟翼移位80度，从而使得总和测量值(例如，“n1”)为240度，在此示例中，其对应于襟翼121a、121b、121c中的每一个襟翼在80度的正常伸出位置。

图6描绘了图3至图5b的示例感测系统300的襟翼121a、121b、121c中的至少一个襟翼的缩回位置处的故障。在所示示例中，襟翼121c未能完全缩回，并且其当前位置用实线示出，与其期望位置(例如，期望的旋转位移)602形成对比，该期望位置对应于0度的角位移。因此，如总体上由双箭头604指示的，襟翼121c被描绘成与期望位置602偏离10度。该故障的缩回位置对应于表格501的行610。在其他示例中，如果襟翼121a、121b中的一个襟翼偏离位置，则总和测量值(例如，“n1”)可以是10度。

图7a和图7b描绘了在图3至图6的示例感测系统300的伸出位置处的故障。转到图7a，襟翼121a、121b、121c中的至少一个襟翼被示出为从期望位置702过度伸出10度(即，由90度代替了期望的80度旋转位移)，该期望位置由虚线描绘。在该特定示例中，臂704(例如，图3的枢轴310的)已经与旋转止挡件504相接触，从而防止了襟翼121a、121b、121c中的至少一个襟翼过度伸出的进一步移动。

在此示例中，示出了表格501。具体地，表格501的行710、712对应于与襟翼121a、121b、121c中的至少一个襟翼的过度伸出相关联的测量值(例如，所测量的旋转)，如图7a中所示。如在表格501中可以看出，在轴304处的超过240度的测量值可以对应于襟翼121a、121b、121c中的至少一个襟翼的过度伸出故障。

转到图7b，示例感测系统300的襟翼121c被描绘为处于故障的伸出位置，使得襟翼121c不足地行进至70度的旋转，而不是对应于80度的期望位置718。因此，表格501的行720指示在轴304(图3中所示)处的测量值，其对应于图7b的故障的伸出位置。

图8描绘了与图3至图7b的示例感测系统300的传动系断开相关联的故障。在此示例中，轴304、306、308(图3中所示)中的至少一个轴已经断开和/或损坏。在所示示例中，弹簧410(图4中所示)使得轴304和/或轴409(同样在图4中所示)旋转，从而使行进臂408朝着超程止挡件802移动。换句话说，传动系断开故障致使弹簧410旋转轴304和/或轴409，直到行进臂408接触超程止挡件802为止。因此，弹簧410将轴304与行进臂408一起旋转至指定/预定旋转，该旋转由传感器301测量以指示传动系断开故障。如在表格501的行810中可以看出，传动系断开故障导致例如280度的测量值。

图9是可以用本文公开的示例实现的控制表面分析系统900的示意性概图。所示示例的控制表面分析系统900包括控制表面分析器902，该控制表面分析器又包括差速器分析器904、控制表面状况计算器906、传感器分析器908和襟翼控制器222。在此示例中，传感器分析器908通信地耦接至传感器301。

在所示示例中，传感器数据分析器908从传感器301接收与轴304的移动有关的数据(例如，“n1”)。在一些示例中，传感器数据分析器908基于来自传感器301的前述数据来分析轴304的改变和/或角移动(例如，角加速度、角速度等)。

在此示例中，差速器分析器904比较来自传感器301的数据和/或来自传感器分析器908的分析数据，以将传感器301的位移读数与对应于示例感测系统300的不同状况的预期角位移值进行比较。在一些示例中，差速器分析器904可以验证由传感器301读取的值对应于与伸出位置和缩回位置(例如，分别为0度和240度)相对应的两个值之一。差速器分析器904可以使用以上结合图4描述的计算来分析来自传感器213的测量值。在此示例中，差速器分析器904利用差速器的特性(例如，已知特性)(例如，差速器输出差值、差速器比率等)，以用于将来自传感器301的读数与预期的角位移值进行比较。

所示示例的控制表面状况计算器906基于由差速器分析器904进行的比较，来确定襟翼121a、121b、121c中的至少一个襟翼的状况(例如，角度状况)。在此示例中，控制表面状况计算器906确定襟翼121a、121b、121c的故障的缩回位置、故障的伸出位置或传感器传动系断开故障的存在。进一步地，可以使用表格(例如，表格501)来确定状况(例如，不等于与襟翼121a、121b、121c相对应的缩回或伸出总和值的必要程度或不在其内的任何测量值)。在一些示例中，控制表面状况计算器906确定襟翼121a、121b、121c的趋势(例如，襟翼121a、121b、121c在多个飞行过程中的逐渐移位)。

示例襟翼控制器222控制襟翼121a、121b、121c的移动。具体地，襟翼控制器222引导液压马达214、致动器206a、206b、206c或电动马达216中的至少一个的移动，从而移动襟翼121a、121b、121c。在一些示例中，襟翼控制器222基于由控制表面状况计算器906执行的分析，基于对襟翼121a、121b、121c的状况的确定来控制移动。在一些示例中，传感器402和轴409可以连接到另一传感器分析器，而不是传感器分析器908，以增加系统可用性。

虽然在图9中示出了实现图9的表面分析系统900的示例方式，但是图9中所示的元件、过程和/或设备中的一个或多个可以以任何其他方式来组合、划分、重新布置、省略、消除和/或实现。进一步地，示例差速器分析器904、示例控制表面状况计算器906、示例传感器分析器908、示例襟翼控制器222和/或更一般而言的图9的示例控制表面分析系统900可以通过硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此，例如，示例差速器分析器904、示例控制表面状况计算器906、示例传感器分析器908、示例襟翼控制器222和/或更一般而言的示例控制表面分析系统900中的任何一个可以通过一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、可编程控制器、图形处理单元(gpu)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)和/或现场可编程逻辑器件(fpld)来实现。在阅读此申请的任何装置或系统权利要求以涵盖纯软件和/或固件的实现方式时，示例差速器分析器904、示例控制表面状况计算器906、示例传感器分析器908和/或示例襟翼控制器222中的至少一个由此被明确地定义为包括具有软件和/或固件的非暂时性计算机可读存储设备或存储盘，诸如，存储器、数字多功能盘(dvd)、压缩光盘(cd)、蓝光光盘等。更进一步地，图9的示例控制表面分析系统900可以除了图9中所示那些之外或代替那些之外，包括一个或多个元件、处理和/或设备，和/或可以包括所示的元件、处理和设备中的任何一个或全部中的一个以上。如本文所使用的，短语“进行通信”(包括其变体)涵盖直接通信和/或通过一个或多个中间部件的间接通信，并且不需要直接的物理(例如，有线)通信和/或恒定的通信，而是此外额外地包括周期性间隔、计划间隔、非周期性间隔和/或一次性事件的选择性通信。

图9中示出了表示用于实现图9的控制表面分析系统900的示例硬件逻辑、机器可读指令、硬件实现的状态机和/或其任何组合的流程图。机器可读指令可以是一个或多个可执行程序或可执行程序的部分，以用于由诸如下面结合图11讨论的示例处理器平台1100中示出的处理器1112的计算机处理器来执行。程序可以体现为存储在非暂时性计算机可读存储介质(诸如，cd-rom、软盘、硬盘驱动器、dvd、蓝光光盘、或与处理器1112相关联的存储器)中的软件，但整个程序和/或其部分可以可替代地由除了处理器1112之外的设备执行和/或体现为固件或专用硬件。进一步地，尽管参考图10中所示的流程图描述了示例程序，但是可以可替代地使用实现示例控制表面分析系统900的许多其他方法。例如，可以改变框的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合所描述的一些框。附加地或可替代地，任何或所有块可以由一个或多个硬件电路(例如，离散和/或集成模拟和/或数字电路、fpga、asic、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)实现，该一个或多个硬件电路被构造成执行对应的操作而无需执行软件或固件。

本文描述的机器可读指令可以以压缩格式、加密格式、分段格式、编译格式、可执行格式、打包格式等中的一种或多种来存储。如本文描述的机器可读指令可以存储为可用于创建、制造和/或产生机器可执行指令的数据(例如，指令的部分、代码、代码的表示等)。例如，机器可读指令可以被分段并存储在一个或多个存储设备和/或计算设备(例如，服务器)上。机器可读指令可能需要安装、修改、改编、更新、合并、补充、配置、解密、解压缩、解包、分发、重新分配、编译等中的一项或多项，以便使其由计算设备和/或其他机器直接可读、可解释和/或可执行。例如，机器可读指令可以存储在多个部分中，这些部分被分别压缩、加密并存储在单独的计算设备上，其中，在解密、解压缩和和合并时，这些部分形成一组可执行指令，这些指令实现诸如本文所述的程序。

在另一示例中，机器可读指令可以以它们可以被计算机读取的状态存储，但是需要添加库(例如，动态链接库(dll))、软件开发套件(sdk)、应用编程接口(api)等，以便在特定计算设备或其他设备上执行指令。在另一示例中，在机器可读指令和/或对应的程序可以整体或部分地执行之前，可能需要配置机器可读指令(例如，设置存储、数据输入、网络地址记录等)。因此，所公开的机器可读指令和/或对应的程序旨在涵盖这种机器可读指令和/或程序，而与机器可读指令和/或程序在存储或以其他方式搁置或传输时的具体格式或状态无关。

本文描述的机器可读指令可以用任何过去、现在或将来的指令语言、脚本语言、编程语言等表示。例如，机器可读指令可以使用以下任何一种语言来表示：c、c++、java、c#、perl、python、javascript、超文本标记语言(html)、结构化查询语言(sql)、swift等。

如上所述，图10的示例过程可以使用存储在其中在任何时期(例如，在延长时间段、永久地、简短实例、暂时缓冲、和/或缓存信息)中存储信息的非暂时性计算机和/或机器可读介质(诸如，硬盘驱动器闪速存储器、只读存储器、压缩光盘、数字多功能盘、缓存、随机存取存储器和/或任何存储设备，或存储盘)上的可执行指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现。如本文所使用的，术语非暂时性计算机可读介质被明确限定为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘，并且排除传播信号并排除传输介质。

“包含(including)”和“包括(comprising)”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此，每当权利要求采用任何形式的“包含(include)”或“包括(comprise)”(例如，包括(comprises)、包含(includes)、含有(comprising)、包括有(including)、具有等)作为前言或在任何种类的权利要求叙述中时，应理解，在不超出相应权利要求或陈述的范围的情况下，可以存在额外的元素、术语等。如本文所使用的，在使用短语“至少”作为权利要求的前言中的过渡词是，它是开放式的，与术语“包括(comprising)”和“包含(including)”的开放式的方式相同。术语“和/或”在使用时，例如，呈诸如a、b和/或c的形式，其指代a、b、c的任何组合或子集，诸如，(1)仅有a、(2)仅有、(3)仅有c、(4)a与b、(5)a与c、(6)b与c、以及(7)a与b和与c。如本文在描述结构、部件、项、对象和/或事物的上下文中使用的，短语“a和b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a、(2)至少一个b、和(3)至少一个a和至少一个b中的任一项的实现方式。类似地，如本文在描述结构、部件、项、对象和/或事物的上下文中使用的，短语“a或b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a、(2)至少一个b、和(3)至少一个a和至少一个b中的任一项的实现方式。如本文在描述过程、指令、行动、活动和/或步骤的性能或执行的上下文中使用的，短语“a和b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a、(2)至少一个b、和(3)至少一个a和至少一个b中的任一项的实现方式。类似地，如本文在描述过程、指令、行动、活动和/或步骤的性能或执行的上下文中使用的，短语“a或b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a、(2)至少一个b、和(3)至少一个a和至少一个b中的任一项的实现方式。

如本文所使用的，单数引用(例如，“一(a)”、“一个(an)”、“第一”、“第二”等)不排除多个。如本文所用，术语“一(a)”或“一个(an)”实体指代该实体中的一个或多个。术语“一(a)”(或“一个(an)”)、“一个或多个”和“至少一个”在本文中可以互换使用。此外，尽管被单独列出，但是多个装置、元件或方法动作可以由例如单个单元或处理器来实现。另外，尽管各个特征可以被包括在不同的示例或权利要求中，但是这些特征可以被组合，并且包括在不同的示例或权利要求中并不意味着特征的组合是不可行和/或不利的。

图10的示例方法1000开始于监测控制表面(例如，襟翼121a、121b、121c)(例如，当控制表面静止时)。然而，当控制表面被移动和/或偏转时，可以实现示例方法1000。在此示例中，感测系统300用于基于来自传感器301的读数来验证其对应的角位移位置。具体地，示例感测系统300用于验证控制表面是否已经明显地偏离其期望的命令位置。

在框1004，传感器分析器908和/或传感器301确定与轴304或差速器302a的输入相关联的角位移和/或旋转。在此示例中，该位移与图4中所示的“n1”相关联。

在框1005，差速器分析器904将轴304的所确定的角位移与预期值(例如，0度、240度等)进行比较。在此示例中，差速器分析器904将所确定的位移与两个已知的预期值进行比较。例如，这两个已知的预期值可以对应于预期的缩回值和预期的伸出值。在一些示例中，差速器分析器904确定测量值在对应的已知预期值的容差内(例如，在5％内)。

在框1006，控制表面状况分析器906确定控制表面中的至少一个控制表面的状况。在此示例中，控制表面状况分析器906确定控制表面中的至少一个控制表面是否偏转到故障的缩回位置或故障的伸出位置。附加地或可替代地，控制表面状况分析器906确定是否已经发生传动系断开故障。在一些示例中，可以将由差速器分析器904确定为与已知预期值明显不同(例如，大于5％的差值)的任何测量的位移值确定为故障状况。

在框1008，确定是否重复该过程。如果要重复该过程(框1008)，则过程的控制返回到框1004。

图11是示例处理平台1100的框图，该示例处理平台被构造为执行图10的指令以实现图9的控制表面分析系统900。处理器平台1100可以是例如服务器、个人计算机、工作站、自学习机(例如，神经网络)、移动设备(例如，蜂窝电话、智能电话、如ipad^tm的平板电脑)、个人数字助理(pda)、互联网家电、dvd播放器、cd播放器、数字视频录像机、蓝光播放器、游戏机、个人视频录像机、机顶盒、耳机或其他可穿戴设备、或任何其他类型的计算设备。

所示示例的处理器平台1100包括处理器1112。所示示例的处理器1112是硬件。例如，处理器1112可以由来自任何期望的家族或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器、gpu、dsp或控制器来实现。硬件处理器可以是基于半导体的(例如，基于硅的)设备。在此示例中，处理器实现示例差速器分析器904、示例控制表面状况计算器906、示例传感器分析器908和示例襟翼控制器222。

所示示例的处理器1112包括本地存储器1113(例如，高速缓存存储器)。所示示例的处理器1112经由总线1118来与包括易失性存储器1114和非易失性存储器1116的主存储器进行通信。易失性存储器1114可以由同步动态随机存取存储器(sdram)、动态随机存取存储器(dram)、动态随机存取存储器和/或任何其他类型的随机存取存储设备来实现。非易失性存储器1116可以通过闪速存储器和/或任何其他期望类型的存储设备来实现。由存储器控制器来控制对主存储器1114、1116的访问。

所示示例的处理器平台1100还包括接口电路1120。接口电路1120可以由任何类型的接口标准来实现，诸如，以太网接口、通用串行总线(usb)、接口、近场通信(nfc)接口和/或pci高速接口。

在所示示例中，一个或多个输入设备1122连接至接口电路1120。输入设备1122允许用户将数据和命令输入到处理器1112中。输入设备可以由例如音频传感器、麦克风、相机(静物或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、跟踪板、跟踪球、等位点和/或语音识别系统来实现。

一个或多个输出设备1124也连接至所示示例的接口电路1120。输出设备1124例如可以由显示设备(例如，发光二极管(led)、有机发光二极管(oled)、液晶显示器、阴极射线管显示器(crt)、就位开关(ips)显示器、触摸屏等)、触觉输出设备、打印机和/或扬声器来实现。所示示例的接口电路1120因此通常包括图形驱动卡、图形驱动芯片或图形驱动处理器。

所示示例的接口电路1120还包括通信设备，诸如，发射器、接收器、收发器、调制解调器、住宅网关、无线接入点和/或网络接口，以便于经由网络1126与外部机器(例如，任何种类的计算设备)进行数据交换。通信可以例如经由以太网连接、数字用户线(dsl)连接、电话线连接、同轴电缆系统、卫星系统、直线对传无线系统、蜂窝电话系统等。

所示示例的处理器平台1100还包括用于存储软件和/或数据的一个或多个大容量存储设备1128。这样的大容量存储设备1128的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动光盘、压缩光盘驱动器、蓝光光盘驱动器、独立磁盘冗余阵列(raid)系统和数字多功能光盘(dvd)驱动器。

图11的机器可执行指令(编码指令)1132可以存储在大容量存储设备1128中、易失性存储器1114中、非易失性存储器1116中和/或可移除非暂时性计算机可读存储介质(诸如，cd或dvd)上。

示例1包括一种装置，该装置用于确定与第一控制表面和第二控制表面相关联的状况。该装置包括传感器，该传感器用于测量与其操作性地耦接的轴的旋转。该装置还包括操作性地耦接在轴与第一控制表面的第一枢轴之间的第一差速器，以及操作性地耦接在第一差速器与第二控制表面的第二枢轴之间的第二差速器。

示例2包括示例1所述的装置，并且进一步包括第三差速器，该第三差速器操作性地耦接在第二差速器与第三控制表面的第三枢轴之间。

示例3包括示例1或2所述的装置，并且进一步包括处理器，该处理器通信地耦接至传感器，以基于轴的所测量的旋转来确定状况。

示例4包括示例1-3中任一项所述的装置，其中处理器用于基于将所测量的旋转与至少一个预期旋转值进行比较来确定状况。

示例5包括示例1-4中任一项所述的装置，并且进一步包括操作性地耦接至轴的弹簧。

示例6包括示例5所述的装置，其中，在发生与第一差速器或第二差速器中的至少一者相关联的传动系断开故障时，弹簧用于将轴旋转至基线旋转。

示例7包括示例1-6中任一项所述的装置，其中第一控制表面和第二控制表面是飞机的襟翼。

示例8包括一种用于交通工具的空气动力主体。空气动力主体包括第一控制表面和第二控制表面、用于移动第一控制表面和第二控制表面的至少一个致动器、以及轴。空气动力主体还包括第一差速器和第二差速器，其中第一差速器操作性地耦接在轴和与第一控制表面相关联的第一枢轴之间，并且其中第二差速器操作性地耦接在第一差速器和与第二控制表面相关联的第二枢轴之间。空气动力主体还包括操作性地耦接至轴的旋转传感器，其中旋转传感器用于测量轴的旋转以确定与第一控制表面和第二控制表面相关联的状况。

示例9包括示例8所述的空气动力主体，并且进一步包括处理器，该处理器用于基于将所测量的旋转与至少一个预期旋转值进行比较来确定状况。

示例10包括示例9所述的空气动力主体，其中至少一个预期旋转值包括与第一控制表面和第二控制表面的缩回位置的预期值相对应的第一旋转值，以及与第一控制表面和第二控制表面的伸出位置的预期值相对应的第二旋转值。

示例11包括示例8-10中任一项所述的空气动力主体，其中空气动力主体是机翼，并且其中，第一控制表面和第二控制表面是襟翼。

示例12包括示例11所述的空气动力主体，其中襟翼是克鲁格襟翼。

示例13包括示例11所述的空气动力主体，并且进一步包括襟翼控制器，该襟翼控制器用于基于所确定的状况来改变第一控制表面和第二控制表面的移动。

示例14包括示例8-13中任一项所述的空气动力主体，并且进一步包括弹簧，该弹簧操作性地耦接至轴，以响应于与第一控制表面和第二控制表面相关联的传动系断开故障而将轴旋转至基线旋转。

示例15包括一种非暂时性机器可读介质，该非暂时性机器可读介质包括指令，指令在被执行时使处理器至少确定操作性地耦接至第一差速器的轴的旋转位移，其中第一差速器操作性地耦接在轴和与第一控制表面相关联的第一枢轴之间，并且其中第二差速器操作性地耦接在第一差速器和与第二控制表面相关联的第二枢轴之间。指令进一步使得处理器将所确定的旋转位移与至少一个预期旋转值进行比较，并且基于该比较来计算第一控制表面或第二控制表面中的至少一者的状况。

示例16包括示例15所述的非暂时性机器可读介质，其中指令使得处理器基于所计算的状况来引导第一控制表面或第二控制表面中的至少一者的移动。

示例17包括示例15或16所述的非暂时性机器可读介质，其中至少一个预期旋转值包括与第一控制表面和第二控制表面的缩回位置相对应的第一旋转值，以及与第一控制表面和第二控制表面的伸出位置相对应的第二旋转值。

示例18包括示例15-17中任一项所述的非暂时性机器可读介质，其中计算状况以确定第一控制表面或第二控制表面中的一者是否已经偏离期望的旋转位移。

示例19包括示例15-18中任一项所述的非暂时性机器可读介质，其中状况是通过确定传动系断开故障的存在来计算的。

示例20包括示例15-19中任一项所述的非暂时性机器可读介质，其中指令使得处理器基于轴的旋转位移来分别计算第一控制表面和第二控制表面的第一旋转位移和第二旋转位移。

示例21包括一种方法，该方法包括确定操作性地耦接至第一差速器的轴的旋转位移，其中第一差速器操作性地耦接在轴和与第一控制表面相关联的第一枢轴之间，并且其中第二差速器操作性地耦接在第一差速器和与第二控制表面相关联的第二枢轴之间。该方法还包括将所确定的旋转位移与至少一个预期旋转值进行比较，以及基于该比较来确定第一控制表面或第二控制表面中的至少一者的状况。

示例22包括示例21所述的方法，并且进一步包括基于所确定的状况来引导第一控制表面或第二控制表面中的至少一者的移动。

示例23包括示例21或22所述的方法，其中至少一个预期旋转值包括与第一控制表面和第二控制表面的缩回位置相对应的第一旋转值，以及与第一控制表面和第二控制表面的伸出位置相对应的第二旋转值。

示例24包括示例21-23中任一项所述的方法，其中确定状况包括确定第一控制表面或第二控制表面中的一者是否已经偏离期望的旋转位移。

示例25包括示例21-24中任一项所述的方法，其中确定状况包括确定传动系断开故障的存在。

根据前述内容，将认识到，已经公开了示例方法、装置和制品，其提供了用单个传感器测量多个控制表面的成本有效且可靠的方式。本文公开的示例使得能够使用前述传感器来精确地确定控制表面的状况，从而节省与实现多个传感器相关联的复杂性、维修停机时间以及成本。

虽然本文已经公开了某些示例方法、装置和制品，但是本申请的涵盖范围不限于此。相反地，本申请涵盖合法地落入本申请的权利要求的范围内的所有方法、装置和制品。

所附权利要求由此通过引用结合到此详细描述中，其中每项权利要求独立地作为本公开的单独的实施方式。

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