(57)【要約】      （修正有）【課題】ガス源の出力をモニタリングするためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】ガス源１３０の出力をモニタリングするためのシステム１００は、複数のガス源からの入力を受け入れるための複数の入力ポート１１２を備えるチャンバ１１０と、繰り返し、一定期間にわたって複数の入力ポート１１２のうちの1つを遮断し、複数の入力ポート１１２のうちのいずれが遮断されているかを検出し、複数の入力ポート１１２のうちの1つが遮断されている間に、筐体からの複数のサンプルからデータを収集し、複数の入力ポート１１２のうちのいずれが遮断されているかの指示と関連付けて、データをメモリ内に記憶するための手段とを備える。【選択図】図１
2015072256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス源の出力をモニタリングするためのシステムであって、
複数のガス源からのガスの流れを受け入れるように構成されている複数の入力ポートを備えるチャンバと、
一時的に前記複数の入力ポートのうちの1つを遮断し、
遮断されている前記入力ポートを検出し、
センサから、前記チャンバの中の前記ガスの特性をサンプリングし、
前記複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかの指示と関連付けて、前記センサからのデータをメモリ内に記憶する
ことを繰り返す手段と
を備える、システム。
【請求項２】
前記チャンバは複数の傾斜面を備え、前記入力ポートはそれぞれの傾斜面上に位置付けられており、
繰り返し一定期間にわたって前記複数の入力ポートのうちの1つを遮断するための前記手段は、前記複数の傾斜面の上を転がるボールを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項３】
前記チャンバは、複数の離散区画を画定する複数の構造体を備え、前記入力ポートはそれぞれの前記離散区画内に位置付けられており、
繰り返し一定期間にわたって前記複数の入力ポートのうちの1つを遮断するための前記手段は、前記複数の離散区画のうちの1つへと転がるボールを含む、請求項1または2に記載のシステム。
【請求項４】
繰り返し一定期間にわたって前記複数の入力ポートのうちの1つを遮断するための前記手段は、制御可能弁のネットワークを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかを検出するための前記手段は、ホール効果位置センサを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記チャンバの中の前記ガスの特性を求めるための前記手段はガスセンサを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
航空機であって、
前記航空機におけるガス源の出力をモニタリングするためのシステムを備え、前記システムは、
複数のガス源からのガスを受け入れるための複数の入力ポートを備えるチャンバと、
一時的に前記複数の入力ポートのうちの1つを遮断し、
前記複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかを検出し、
センサから、前記チャンバの中の前記ガスの特性をサンプリングし、
前記複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかの指示と関連付けて、前記センサからのデータをメモリ内に記憶する
ことを繰り返す手段と
を備える、航空機。
【請求項８】
前記チャンバは、複数の離散区画を画定する複数の構造体を備え、前記入力ポートはそれぞれの前記離散区画内に位置付けられており、
繰り返し一定期間にわたって前記複数の入力ポートのうちの1つを遮断するための前記手段は、前記複数の離散区画のうちの1つへと転がるボールを含む、請求項7に記載の航空機。
【請求項９】
前記複数の入力ポートのうちの前記1つが遮断されている間に筐体からの複数のサンプルからデータを収集するための手段は、前記筐体からガスサンプルを収集するためのガスセンサを含む、請求項7または8に記載の航空機。
【請求項１０】
ガス源の出力をモニタリングするための方法であって、
チャンバ内の複数の入力ポート内の複数のガス源からの入力を受け入れるステップと、
一時的に前記複数の入力ポートのうちの1つを遮断し、
前記複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかを検出し、
センサから、前記チャンバの中のガスの特性をサンプリングし、
前記複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかの指示と関連付けて、前記センサからのデータをメモリ内に記憶する
ことを繰り返すステップと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載する主題は、ガスをモニタリングするためのガス・センサ・システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な用途において、複数のガス源のうちの1つのガス源の属性をモニタリングすることが有用であり得る。たとえば、いくつかの航空機は、複数の空気分離モジュール（ASM）を有する空気分離ユニット（ASU）を含む。ASMは、燃料が航空機によって消費されるときにタンク内の不活性化を維持するために、窒素のような不活性ガスを燃料タンクに供給する。不活性ガスは、燃料タンク以外のシステムに供給される場合もある。
【０００３】
既存の測定システムは、ASMの出力流の中のガスの相対量を求めるために、ASMの出力をガスセンサを通じて送る。たとえば、複合出力流の中の酸素の量が測定され得る。複合出力の中の酸素の量が所定の閾値を超える場合、たとえ保守点検を要するのがASMのうちの1つだけであったとしても、すべてのASMが修理または交換され得る可能性がある。したがって、マルチソースシステム内の単一のガス源からのガスを検知するためのシステムおよび方法が有用であると分かる場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様において、ガス源の出力をモニタリングするためのシステムは、複数のガス源からの入力を受け入れるための複数の入力ポートを備えるチャンバと、繰り返し、一定期間にわたって複数の入力ポートのうちの1つを遮断し、複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかを検出し、複数の入力ポートのうちの1つが遮断されている間に、筐体からの複数のサンプルからデータを収集し、複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかの指示と関連付けて、データをメモリ内に記憶するための手段とを備える。
【０００５】
一態様において、航空機は機体を備え、ガス源の出力をモニタリングするためのシステムは、複数のガス源からの入力を受け入れるための複数の入力ポートを備えるチャンバと、繰り返し、一定期間にわたって複数の入力ポートのうちの1つを遮断し、複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかを検出し、複数の入力ポートのうちの1つが遮断されている間に、筐体からの複数のサンプルからデータを収集し、複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかの指示と関連付けて、データをメモリ内に記憶するための手段とを備える。
【０００６】
別の態様において、ガス源の出力をモニタリングするための方法は、チャンバ内の複数の入力ポートにおいて複数のガス源からの入力を受け入れるステップと、繰り返し、一定期間にわたって複数の入力ポートのうちの1つを遮断し、複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかを検出し、複数の入力ポートのうちの1つが遮断されている間に、筐体からの複数のサンプルからデータを収集し、複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかの指示と関連付けて、データをメモリ内に記憶するステップとを含む。
【０００７】
さらなる適用可能領域が本明細書に提供される説明から明らかとなろう。その説明および特定の例は、例示のみを目的として意図されており、本開示の範囲を限定するようには意図されていないことは理解されたい。
【０００８】
本開示の教示による方法およびシステムの実施形態を、添付の図面を参照して下記に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】諸態様に従って検出するためのガス検知システムの高レベル概略図である。
【図２】諸態様に従う、ガス検知システムに使用できるチャンバの概略上面図である。
【図３】諸態様に従う、ガス検知システムに使用できるチャンバの概略上面図である。
【図４】諸態様に従う、ガス検知システムに使用できるチャンバの概略上面図である。
【図５】諸態様に従う、処理デバイスの概略図である。
【図６】諸態様に従う、ガス検知方法の動作を示す流れ図である。
【図７】諸態様に従う、航空機の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
特定の実施形態の特定の詳細が、そのような実施形態の完全な理解を提供するために、以下の説明および関連図面に記載されている。しかしながら、当業者であれば、代替の実施形態が、以下の説明に記載されている詳細の一部を除いて実践されてもよいことが理解されよう。
【００１１】
本発明は、本明細書において、機能および／または論理ブロック構成要素ならびに様々な処理ステップの観点から説明され得る。簡潔にするために、データ伝送、シグナリング、ネットワーク制御、およびシステムの他の機能的態様（ならびにシステムの個々の動作構成要素）に関係する従来技術は、本明細書においては詳細に説明されていない場合がある。さらに、本明細書に含まれる様々な図面に示されている接続線は、様々な要素間の例示的な機能的関係および／または物理的結合を表すように意図されている。実際の実施形態には多くの代替的なまたは追加の機能的関係または物理的接続が存在してもよいことに留意されたい。
【００１２】
以下の説明では、ともに「接続（connected）」または「結合（coupled）」または「接合（bonded）」されている構成要素または形態を参照する場合がある。本明細書において使用する場合、特に断らない限り、「接続」されているとは、1つの構成要素／形態が別の構成要素／形態と直接物理的に接触していることを意味する。同様に、特に断らない限り、「結合」または「接合」されているとは、1つの構成要素／形態が別の構成要素／形態と直接的もしくは間接的に結ばれている（または直接的もしくは間接的に連通している）ことを意味し、必ずしも直接物理的に接続されているとは限らない。したがって、図面は要素の例示的な構成を描写し得るが、実際の実施形態においては追加の介在する要素、デバイス、形態、または構成要素が存在してもよい。
【００１３】
本明細書では、ガス検知のためのシステムおよび方法の例を説明する。より詳細には、本明細書に説明するシステムおよび方法は、マルチソースシステム内の単一のガス供給源からのガス出力を感知することを可能にする。簡潔には、チャンバに複数の入力ポートが設けられており、その各々がマルチソースシステム内のガス源からのガス入力を受け入れる。入力ポートのうちの1つが一定期間にわたって遮断され、残りの入力源からデータが収集される。データは、データが収集されていた間にいずれの入力ポートが遮断されていたかの指示に関連付けて記憶される。このプロセスは、その後、ロバストなデータセットを収集するために疑似ランダム的に繰り返される。処理デバイスが、データを分析して、それぞれのガス源に対応する入力ポートからのガス測定値を求めるために使用され得る。
【００１４】
図1は、諸態様に従う、ガス検知システムの高レベル概略図である。図1を参照すると、いくつかの態様において、ガスの組成をモニタリングするためのシステムは、本明細書でまとめて参照符号130によって参照される場合がある複数のガス源130A、130B、130Cからガスの一部を受け入れるように構成されている複数の入力ポート112を備えるチャンバ110を備える。
【００１５】
チャンバ110の特定の形状およびサイズは、少なくとも部分的に、ガス・モニタリング・システム100のパラメータ（たとえば、ガス流および圧力）によって決定されてもよい。チャンバ110は、入力ポート112を介してチャンバ110内に誘導されるガスがチャンバ110から排出されることを可能にする1つまたは複数の排出口を含んでもよい。
【００１６】
図1に描写されている特定の例示的なシステムは、3つのガス源を含むが、他の例は、より多いまたはより少ないガス源130を含んでもよいことが理解されよう。ガス源130は、本明細書でまとめて参照符号132によって参照される場合がある、出力ライン132A、132B、132Cを介して遠隔システムまたはデバイスに結合されてもよい。出力ライン132は、チャンバ110の入力ポート112に結合されている、本明細書でまとめて参照符号134によって参照される場合がある、それぞれの供給ライン134A、134B、134Cを含む。いくつかの例において、システム100は、1つまたは複数の位置センサ140をさらに含む。チャンバ110の追加の詳細は、図2〜図4を参照して下記に記載する。
【００１７】
システム100は、チャンバ110内のガスをモニタリングするように位置付けられている少なくとも1つのガスセンサ150をさらに備える。ガスセンサ150の特定のタイプは、システム100がモニタリングしている1つまたは複数のガスの製品であってもよい。たとえば、上述のASM用途において、ガスセンサ150は、チャンバ110内のガス中の酸素の量を検出するように構成することができる酸素センサであってもよい。他の例において、ガスセンサ150は、二酸化炭素、一酸化炭素、オゾン、液化石油ガス(プロパン、ブタンなど）、可燃性物質（燃料蒸気など）、アルコール、水素、煤煙、硫化水素、塩素、二酸化塩素、二酸化硫黄、二酸化窒素、アンモニア、塩化水素、フッ化水素、酸化窒素、シアン化水素、エチレンオキシドなどのようないくつかの可燃性、引火性および有毒ガスおよび蒸気のいずれかのものであってもよい。
【００１８】
システム100は、位置センサ（複数可）140およびガスセンサ（複数可）150に通信可能に結合されている処理デバイス160をさらに含む。処理デバイス160のさらなる詳細は、図5を参照して下記に記載されている。
【００１９】
図2〜図4は、諸態様に従う、ガス検知システムに使用できるチャンバ110の概略上面図である。いくつかの例において、チャンバ110は、複数の入力ポート112のうちの1つを一定期間、疑似ランダム的に遮断するように構成され得る。図2に示す例において、チャンバ110は、三角形の断面形状を呈し、頂点115において交差する、チャンバ110の床上の3つの傾斜面114を備える。入力ポート112は、床のそれぞれの傾斜面114の低い点であるコーナに近接して位置付けられている。
【００２０】
ボール116がチャンバ110内に配置されており、チャンバ110の傾斜面114上を相対的に自由に転がることが可能である。いくつかの実施形態において、ボール116は、鉄鋼材、たとえば、鋼鉄などを含んでもよい。位置センサ140は、ボール116が入力ポート112の上に位置付けられているときを検出するために、入力ポート112に近接して位置付けることができる。いくつかの例において、位置センサ140は、ホール効果センサとして具現化されてもよい。
【００２１】
動作時、図2のチャンバは、床の3つのコーナによって確立される平面が、重力がボール116をチャンバ110のコーナへと引き込む傾向にあるようにほぼ水平面（すなわち、地面に平行）であるように位置付けられてもよく、それによって、ボール116は入力ポート112の1つを遮断する。ボール116は、チャンバ110に加速を受けさせることによって定期的に動かされてもよい。たとえば、水上車両のような車両において、チャンバ110は、波などに起因した動きの結果として加速されてもよい。同様に、地上用車両において、チャンバ110は、車両の始動および停止、方向転換、または路上の突起への衝突に起因する動きの結果として加速されてもよい。空中車両において、チャンバ110は、離陸、着陸、方向転換、または乱気流に起因する動きの結果として加速されてもよい。チャンバ110が静止環境内で使用される例において、チャンバ110は、定期的に起動されてもよい振動要素、たとえば、振動プラットフォームなどに取り付けまたは結合されてもよい。
【００２２】
チャンバ110の加速に応答して、ボール116は傾斜面114上を転がり得、最終的には、重力を受けてコーナの1つに落ち着き、それによって、ボール116は入力ポート112を遮断する。したがって、傾斜面114およびボール116の組合せが、チャンバ110内の複数の入力ポート112のうちの1つを疑似ランダム的に遮断するための機構をもたらす。入力ポート112に近接する位置センサ140は、ボールが入力ポートを遮断していることを検出し、それに応答して、処理デバイス160に通信される信号を生成する。
【００２３】
図2に描写されているチャンバ110は3つの傾斜面114を有するが、他の例では、チャンバ110はより多いまたはより少ない傾斜面114を設けられてもよいことが認識されよう。傾斜面の具体的な数は重要ではなく、少なくとも部分的に、モニタリングされるべき入力ポート112の数の関数であってもよい。さらに、好ましい実施形態は傾斜面を含み得るが、入力ポート112が床領域に対して中心位置にある平坦な床または傾斜面を有する床のような他の実施形態が想定されてもよい。さらに、他の実施形態は、入力ポートを遮断するための複数のボールまたはデバイスを含んでもよい。
【００２４】
図3に描写されている例は、図2に描写されている例と同様の、チャンバ110内の複数の入力ポート112のうちの1つを疑似ランダム的に遮断するための技法を使用する。図3を参照すると、チャンバ110は、本明細書でまとめて参照符号120によって参照される場合がある、複数の離散区画120A、120B、120Cを画定する複数の構造体118を備える。入力ポート112はそれぞれの区画120内に位置付けられ、チャンバ110の床は、入力ポート112がチャンバの低い点にあるように傾斜され得る。
【００２５】
上述のように、ボール116は加速に起因して動かされ得、重力を受けて区画120のうちの1つに戻って落ち着くことになり、それによって、一定期間にわたって複数の入力ポート112のうちの1つを疑似ランダム的に遮断する。入力ポート112に近接する位置センサ140は、ボール116が入力ポートを遮断していることを検出し、それに応答して、処理デバイス160に通信される信号を生成する。
【００２６】
図3に描写されているチャンバ110は3つの区画120を画定する2つの構造体118を有するが、他の例では、チャンバ110は、より多いかまたはより少ない区画120を画定するより多いかまたはより少ない構造体118を設けられてもよいことが認識されよう。区画120の具体的な数は重要ではなく、少なくとも部分的に、モニタリングされるべき入力ポート112の数の関数であってもよい。
【００２７】
図4に描写されている例において、チャンバ110は、処理デバイス160のような遠隔デバイスによって制御されてもよい弁または調整器によって選択的に開閉することができる複数の入力ポート112を備えてもよい。たとえば、処理デバイス160は、入力ポート112のうちの1つを疑似ランダム的にまたは順番にのいずれかで選択的に閉じるための論理を備えてもよい。入力ポート112を、所定の期間にわたって閉じたままにしてもよい。当該所定の期間を疑似ランダム的に決定してもよい。たとえば、処理デバイス160は、閉じる入力ポート112を選択し、ポートを閉じたままにするための期間を選択するために乱数生成器を利用するか、または所定の時間値を使用してもよい。上記期間が経過した後、処理デバイスは、乱数生成器または所定の順番を利用して別の入力ポートを閉じてもよい。図4に描写されている例は、処理デバイス160が閉じる入力ポート112を選択するため、位置センサ140を必要としない。
【００２８】
上述のように、位置センサ（複数可）140およびガスセンサ（複数可）150は処理デバイス160に結合されてもよい。いくつかの実施形態において、処理デバイス160は、汎用コンピューティングシステムとして実装されてもよい。図5は、気中不純物をモニタリングするのに使用することができるコンピューティングシステム500の概略図である。いくつかの実施形態において、コンピューティングシステム500は、コンピューティングデバイス508と、スクリーン504を有するディスプレイ502、1つまたは複数のスピーカ506、キーボード510、1つまたは複数の他のI／Oデバイス（複数可）512、およびマウス514を含む1つまたは複数の付属の入出力デバイスとを含む。他のI／Oデバイス（複数可）512は、タッチスクリーン、音声作動式入力デバイス、トラックボール、および、コンピューティングシステム500がユーザからの入力を受信することを可能にする任意の他のデバイスを含んでもよい。
【００２９】
コンピューティングデバイス508は、システムハードウェア520と、ランダム・アクセス・メモリおよび／または読み出し専用メモリとして実装されてもよいメモリ530を含む。ファイルストア580がコンピューティングデバイス508に通信可能に結合されてもよい。ファイルストア580は、たとえば、1つまたは複数のハードドライブ、CD-ROMドライブ、DVD-ROMドライブ、または他のタイプのストレージデバイスのように、コンピューティングデバイス508の内部にあってもよい。ファイルストア580は、たとえば、1つまたは複数の外部ハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ、または別個のストレージネットワークのように、コンピューティングデバイス508の外部にあってもよい。
【００３０】
システムハードウェア520は、1つまたは複数のプロセッサ522と、ビデオコントローラー524と、ネットワークインターフェース526と、バス構造528とを含んでもよい。一実施形態において、プロセッサ522は、米国カリフォルニア州サンタクララ所在のIntel Corporationから入手できるIntel（登録商標）PentiumIV（登録商標）プロセッサとして具現化されてもよい。本明細書において使用される場合、「プロセッサ」という用語は、限定ではないが、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラー、複合命令セットコンピューティング（CISC）マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューティング（RISC）マイクロプロセッサ、超長命令語（VLIW）マイクロプロセッサ、または任意の他のタイプのプロセッサもしくは処理回路のような、任意のタイプの計算要素を意味する。
【００３１】
グラフィックスコントローラー524は、グラフィックスおよび／またはビデオ動作を管理する補助プロセッサとして機能してもよい。グラフィックスコントローラー524は、コンピューティングシステム500のマザーボード上に組み込まれてもよく、または、マザーボード上の拡張スロットを介して結合されてもよい。
【００３２】
一実施形態において、ネットワークインターフェース526は、Ethernet（登録商標）インターフェース（たとえば、Institute of Electrical and Electronics Engineers/IEEE 802.3-2002参照）のような有線インターフェース、または、IEEE 802.11a、bもしくはg準拠インターフェース（たとえば、IEEE Standard for IT-Telecommunications and information exchange between systems LAN/MAN--Part II: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications Amendment 4: Further Higher Data Rate Extension in the 2.4 GHz Band, 802.11G-2003参照）のような無線インターフェースであり得る。別の例の無線インターフェースは、汎用パケット無線サービス（GPRS）インターフェース（たとえば、Guidelines on GPRS Handset Requirements, Global System for Mobile Communications/GSM Association, Ver. 3.0.1, December 2002参照）であり得る。
【００３３】
バス構造528は、システムハードウェア520の様々な構成要素を接続する。一実施形態において、バス構造528は、メモリバス、周辺バスもしくは外部バス、ならびに／または、限定ではないが、11ビットバス、業界標準アーキテクチャ（ISA）、マイクロチャネルアーキテクチャ（MCA）、拡張ISA（EISA）、インテリジェント・ドライブ・エレクトロニクス（IDE）、VESAローカルバス（VLB）、周辺構成要素相互接続（PCI）、ユニバーサル・シリアル・バス（USB）、アドバンスド・グラフィックス・ポート（AGP）、パーソナル・コンピューター・メモリ・カード国際協会バス（PCMCIA）、および小型計算機システムインターフェース（SCSI）を含む、任意の様々な利用可能なバスアーキテクチャを使用するローカルバスを含むいくつかのタイプのバス構造（複数可）の1つまたは複数であってもよい。
【００３４】
メモリ530は、コンピューティングデバイス508の動作を管理するためのオペレーティングシステム540を含んでもよい。一実施形態において、オペレーティングシステム540は、システムハードウェア520に対するインターフェースを提供するハードウェア・インターフェース・モジュール554を含む。加えて、オペレーティングシステム540は、コンピューティングデバイス508の動作に使用されるファイルを管理するファイルシステム550と、処理デバイス160上で実行しているプロセスを管理するプロセス制御サブシステム552とを含んでもよい。
【００３５】
オペレーティングシステム540は、システムハードウェア520とともに遠隔ソースからのデータパケットおよび／またはデータストリームを送受信するように動作することができる1つまたは複数の通信インターフェース544を具備（または管理）してもよい。オペレーティングシステム540は、オペレーティングシステム540と、メモリ530内に存在する1つまたは複数のアプリケーションモジュールとの間のインターフェースを提供するシステム・コール・インターフェース・モジュール542をさらに含んでもよい。オペレーティングシステム540は、UNIX（登録商標）オペレーティングシステムもしくはその任意の派生物（たとえば、Linux（登録商標）、Solarisなど）として、または、Windows（登録商標）ブランドのオペレーティングシステム、もしくは他のオペレーティングシステムとして具現化されてもよい。
【００３６】
一実施形態において、メモリ530は、システム100のガスモニタリング動作を管理するためのモニタリングモジュール540を含む。モニタリングモジュール540は、コンピューター可読記憶媒体で符号化される論理命令を含んでもよく、論理命令は、プロセッサ522によって実行されると、プロセッサ522に、システム100をチャンバ110内のガス成分をモニタリングするように管理させる。
【００３７】
図6は、諸実施形態による、気中不純物を検出するための方法の動作を示す流れ図である。図6を参照すると、動作610において、チャンバ110内のいずれの入力ポート112が遮断されているかが判定される。上述のように、いくつかの例において、位置センサ140は、チャンバ110内のいずれの入力ポート112が遮断されているかを示す信号を生成してもよい。代替的に、図4に示す例において、処理デバイス160は、処理デバイス160がいずれの入力ポート112が閉じているかについてアウェアであるように入力ポート112を制御する。
【００３８】
動作615において、ガス・サンプル・データがガスセンサ150によって得られる。上述のように、ガスセンサ150は、チャンバ110内のガスの1つまたは複数の属性を検知することができる。例として、ガスセンサ150が酸素センサであったとすると、ガスセンサ150は、チャンバ110内の酸素の濃度を検出し得る。処理デバイス160は、定期的に、たとえば、100ミリ秒および2000ミリ秒の間でガスセンサ150に問い合わせることができる。
【００３９】
動作620において、動作615において得られたガス・サンプル・データは、サンプルデータが収集されていた間に遮断されていた入力ポート112の指示に関連付けて記憶される。たとえば、ガス・サンプル・データは、処理デバイス160のメモリ530内のデータテーブルなどに記憶されてもよい。
【００４０】
動作625において、遮断されているポートのサンプリングが成功したか否かが判定される。いくつかの例において、遮断されているポートが、サンプリング中に、たとえば、ボール116の動きに起因して開いていない場合で、かつ、サンプリング継続時間が十分な期間にわたって継続した場合、サンプリングは成功したとみなされ得る。動作625において、遮断されている入力ポートのサンプリングが成功しなかった場合、制御は動作615に戻り、サンプリングプロセスが継続する。したがって、動作615〜625は、いずれの処理デバイス160がガスセンサ150からガス・データ・サンプルを収集し得るかに従うループを規定する。
【００４１】
対照的に、動作625においてサンプルの数が閾値を超えた場合、制御は動作630に進む。動作630において、遮断されているチャンバ110内のすべての入力ポート112について閾値数のガス・データ・サンプルが取られていない場合、制御は動作635に進み、異なる入力ポートが遮断される。閾値は所定の数として設定されてもよく、固定または動的であってもよい。さらに、閾値はチャンバ内の入力ポート112の数の関数であってもよい。いくつかの例において、閾値は、約12サンプル〜100サンプルで変化してもよい。図3〜図4に描写されている例示的なチャンバにおいて、処理デバイスは、ボール116が加速力を受けて動かされるのを待たなければならない場合がある。対照的に、図5に示す例においては、処理デバイス160は、すべての入力ポート112が閉じられるまで入力ポート112を疑似ランダム的にまたは順序付けて閉じ続けることができる。
【００４２】
対照的に、動作630において、遮断されているチャンバ110内のすべての入力ポート112について閾値数のガス・データ・サンプルが取られた場合、制御は動作640に進み、処理デバイス160はそれぞれの入力ポート112からのガスの特性を求める。いくつかの例において、処理デバイス160は最初に、各入力ポート112が遮断されていた間に収集されたガス・サンプル・データの平均を求めてもよい。たとえば、処理デバイス160が、遮断されていた入力ポート112毎に100個のデータサンプルを収集するために構成されている場合、100個のデータサンプルの平均が求められる。入力ポートの総出力（It）は、以下の式（1）によって求めることができる。
【００４３】
【数１】
2015072256.tif 000003
【００４４】
また、任意の所与の入力ポート112の出力は、以下の式（2）によって求めることができる。
【００４５】
【数２】
2015072256.tif 000004
【００４６】
式中、
Itは組み合わされたすべての入力ポート112からの総出力であり、
Iiはi番目の入力ポートからの総出力であり、
nは入力ポートの総数であり、
Hiはi番目の入力ポートが遮断されている間に取られる測度の平均である。
【００４７】
このように、本明細書に記載するシステム100は、入力ポート112が疑似ランダム的に遮断されている間にガス・サンプル・データがチャンバ110から収集されることを可能にする。処理デバイス160はその後、任意の所与の入力ポート112と関連付けられるガスの特性（すなわち、組成）を求めることができる。この出力は、メモリ530のようなコンピューター可読媒体に記憶されるか、またはユーザインターフェース上に提示されてもよく、それによって、ユーザがマルチソースシステム内の単一のガス源130に関する情報を突き止めることが可能になり、それによって、複数の高価なセンサの必要性、ならびに、それらのセンサをサポートするのに必要とされる電力および重量要件がなくなる。
【００４８】
様々な実施形態を説明してきたが、本開示から逸脱することなく行われ得る変更および変形が、当業者には認識されよう。たとえば、処理デバイス160は、全機能を有するコンピューターシステムとして記載されているが、処理デバイス160は専用コントローラー、たとえば、特定用途向け集積回路（ASIC）またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（FPGA）として具現化されてもよいことは認識されよう。
【００４９】
いくつかの実施形態において、システム100は、飛行機、ヘリコプタ、宇宙船などのような航空機700のコンパートメントに組み込まれてもよい。代替の実施形態において、システム100は、トラック、戦車、列車などのような地上用車両、または船舶のような水上用車両に組み込まれてもよい。さらなる実施形態において、システム100は、地上用デバイスまたはシステムに組み込まれてもよい。
【００５０】
発明の要旨1：ガス源の出力をモニタリングするように構成されているシステムであって、複数のガス源からのガスの流れを受け入れるための複数の入力ポートを備えるチャンバと、繰り返し、一時的に複数の入力ポートのうちの1つを遮断し、遮断されている入力ポートを検出し、センサから、チャンバ中のガスの特性をサンプリングし、複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかの指示と関連付けて、センサからのデータをメモリ内に記憶するための手段とを備える、システム。
【００５１】
発明の要旨2：チャンバは複数の傾斜面を備え、入力ポートはそれぞれの傾斜面上に位置付けられており、繰り返し、一定期間にわたって複数の入力ポートのうちの1つを遮断するための手段は、複数の傾斜面の上を転がるボールを含む、発明の要旨1のシステム。
【００５２】
発明の要旨3：チャンバは、複数の離散区画を画定する複数の構造体を備え、入力ポートはそれぞれの区画内に位置付けられており、繰り返し、一定期間にわたって複数の入力ポートのうちの1つを遮断するための手段は、複数の離散区画のうちの1つへと転がるボールを含む、発明の要旨1のシステム。
【００５３】
発明の要旨4：繰り返し、一定期間にわたって複数の入力ポートのうちの1つを遮断するための手段は、制御可能弁のネットワークを含む、発明の要旨1の検出システム。
【００５４】
発明の要旨5：遮断されている複数の入力ポートのうちの1つを検出するための手段は、ホール効果位置センサを含む、発明の要旨1の検出システム。
【００５５】
発明の要旨6：チャンバ中のガスの特性を検出するための手段は、ガスセンサを含む、発明の要旨1のシステム。
【００５６】
発明の要旨7：データから、複数の入力ポートのうちの1つからのガスの特性を求めるための手段をさらに備える、発明の要旨1のシステム。
【００５７】
発明の要旨8：データから、複数の入力ポートのうちの1つからの出力を求めるための手段は、少なくとも部分的にハードウェア論理を含む、以下を計算するための論理を含むプロセッサベースのデバイスを含み、
【００５８】
【数３】
2015072256.tif 000005
【００５９】
式中、
Iiはi番目の入力ポートからの総出力であり、
nは入力ポートの総数であり、
Hiはi番目の入力ポートが遮断されている間に取られる測度の平均である、発明の要旨1のシステム。
【００６０】
発明の要旨9：航空機であって、当該航空機におけるガス源の出力をモニタリングするためのシステムを備え、当該システムは、複数のガス源からのガスの流れを受け入れるための複数の入力ポートを備えるチャンバと、繰り返し、一時的に複数の入力ポートのうちの1つを遮断し、複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されている入力ポートを検出し、センサから、チャンバ中のガスの特性をサンプリングし、複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかの指示と関連付けて、センサからのデータをメモリ内に記憶するための手段とを備える、航空機。
【００６１】
発明の要旨10：チャンバは複数の傾斜面を備え、入力ポートはそれぞれの傾斜面上に位置付けられており、繰り返し、一定期間にわたって複数の入力ポートのうちの1つを遮断するための手段は、複数の傾斜面の上を転がるボールを含む、発明の要旨9の航空機。
【００６２】
発明の要旨11：チャンバは、複数の離散区画を画定する複数の構造体を備え、入力ポートはそれぞれの区画内に位置付けられており、繰り返し、一定期間にわたって複数の入力ポートのうちの1つを遮断するための手段は、複数の離散区画のうちの1つへと転がるボールを含む、発明の要旨9の航空機。
【００６３】
発明の要旨12：繰り返し、一定期間にわたって複数の入力ポートのうちの1つを疑似ランダム的にまたは順序付けて遮断するための手段は、制御可能弁のネットワークを含む、発明の要旨9の航空機。
【００６４】
発明の要旨13：遮断されている複数の入力ポートのうちの1つを検出するための手段は、ホール効果位置センサを含む、発明の要旨9の航空機。
【００６５】
発明の要旨14：複数の入力ポートのうちの1つが遮断されている間に筐体からの複数のサンプルからデータを収集するための手段は、筐体からガスサンプルを収集するためのガスセンサを含む、発明の要旨9の航空機。
【００６６】
発明の要旨15：データから、複数の入力ポートのうちの1つからのガスの特性を求めるための手段をさらに備える、発明の要旨9の航空機。
【００６７】
発明の要旨16：データから、複数の入力ポートのうちの1つからの出力を求めるための手段は、少なくとも部分的にハードウェア論理を含む、以下を計算するための論理を含むプロセッサベースのデバイスを含み、
【００６８】
【数４】
2015072256.tif 000006
【００６９】
式中、
Iiはi番目の入力ポートからの総出力であり、
nは入力ポートの総数であり、
Hiはi番目の入力ポートが遮断されている間に取られる測度の平均である、発明の要旨9の航空機。
【００７０】
発明の要旨17：ガス源の出力をモニタリングするための方法であって、チャンバ内の複数の入力ポート内の複数のガス源からの入力を受け入れるステップと、繰り返し、一時的に複数の入力ポートのうちの1つを遮断し、複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかを検出し、センサから、チャンバ中のガスの特性をサンプリングし、複数の入力ポートのうちのいずれが遮断されているかの指示と関連付けて、センサからのデータをメモリ内に記憶するステップとを含む、方法。
【００７１】
発明の要旨18：データから、複数の入力ポートのうちの1つからのガスの特性を求めるステップをさらに含む、発明の要旨17の方法。
【００７２】
発明の要旨19：チャンバは、複数の離散区画を画定する複数の構造体を備え、入力ポートはそれぞれの区画内に位置付けられており、一定期間にわたって複数の入力ポートのうちの1つを遮断するステップは、複数の離散区画のうちの1つへと転がるボールを動かすステップを含む、発明の要旨18の方法。
【００７３】
発明の要旨20：データから、複数の入力ポートのうちの1つからの出力を求めるステップは以下の式を含み、
【００７４】
【数５】
2015072256.tif 000007
【００７５】
式中、Iiはi番目の入力ポートからの総出力であり、nは入力ポートの総数であり、Hiはi番目の入力ポートが遮断されている間に取られる測度の平均である、発明の要旨18の方法。
【００７６】
これらの例は様々な実施形態を示し、本開示を限定するようには意図されていない。それゆえ、本明細書および特許請求の範囲は、関連する従来技術に照らして必要であるような限定のみをもって自由に解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００７７】
100  システム
110  チャンバ
112  入力ポート
114  傾斜面
115  頂点
116  ボール
118  構造体
120  区画
120A  離散区画
120B  離散区画
120C  離散区画
130  ガス源
130A  ガス源
130B  ガス源
130C  ガス源
132  出力ライン
132A  出力ライン
132B  出力ライン
132C  出力ライン
134A  供給ライン
134B  供給ライン
134C  供給ライン
140  位置センサ
150  ガスセンサ
160  処理デバイス
500  コンピューティングシステム
502  ディスプレイ
504  スクリーン
506  スピーカ
508  コンピューティングデバイス
510  キーボード
514  マウス
520  システムハードウェア
522  プロセッサ
524  グラフィックスコントローラー、ビデオコントローラー
526  ネットワークインターフェース
528  バス構造
530  メモリ
540  オペレーティングシステム
542  システム・コール・インターフェース・モジュール
544  通信インターフェース
550  ファイルシステム
552  プロセス制御サブシステム
554  ハードウェア・インターフェース・モジュール
580  ファイルストア
700  航空機
【図２】
2015072256.tif 000008
【図３】
2015072256.tif 000009
【図４】
2015072256.tif 000010
【図６】
2015072256.tif 000011
【図７】
2015072256.tif 000012
【図１】
2015072256.tif 000013
【図５】
2015072256.tif 000014
【外国語明細書】
2015072256000001.pdf