(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．全体として水平な平面内で回転するように設けられた全体として円形のベース部材と、
ｂ．前記ベース部材に外辺部の任意の点の付近に固着された鉛直方向舵であって、前記方向舵の設けられている位置と前記円形のベース部材の対向する端部における点とが前記円形のベース部材の前部及び後部を通る軸を規定しており、前記方向舵が前記後部に設けられており、前記軸が前記円形のベース部材を左側と右側とに二分しているという鉛直方向舵と、
ｃ．前記ベース部材の外辺部に設けられ、色の組み合わせからなる特定のアレーを形成する固定された第一の複数の光源であって、前記色の組み合わせが前記方向舵に関連して配設されており、前記方向舵に作用する風の力が風の方向に向かう方向を取るように前記ベース部材を回転させ、これにより風向に関する視覚的なサインを提供するように前記第一の複数の光源を配置するという第１の複数の光源と、
を備え、
前記第一の複数の光源は、光源の第一サブセットと、光源の第二サブセットと、を含んでおり、
第一の色を呈示する前記第一サブセットは、前記円形のベース部材の左半分の前記外辺部に設けられており、
第二の色を呈示する前記第二サブセットは、前記円形のベース部材の右半分の前記外辺部に設けられており、
ｄ．前記風力計装置は、
枢動端と遠位端とを有するレバーであって、前記枢動端が鉛直面内での前記遠位端の移動のために回転可能に前記ベース部材に取り付けられているというレバーと、
前記遠位端に配置されており、当該エアフォイルに作用する風の圧力変化に応じて前記鉛直面内を移動可能なエアフォイルと、
前記ベース部材の上方で鉛直方向に一列に配置され、前記エアフォイルの位置と電気機械的に繋がっている第二の複数の光源であって、所定の光源セットが前記エアフォイルの位置に応じて点灯されるという第二の複数の光源と、
を有している
ことを特徴とする風向及び風速を表示するための装置。
【請求項２】
前記風力計装置は、
ａ．前記遠位端の全体として反対側の前記枢動端から突出するシャフトであって、前記ベース部材の凹部の内部に設けられているというシャフトと、
ｂ．前記ベース部材の前記凹部内に設けられた複数の偏向センサであって、各々が前記シャフトの変位に関連付けられているとともに当該変位に電子的に反応するという偏向センサと、
ｃ．前記凹部内に設けられた複数のスイッチであって、各々が前記センサの各々に関連付けられているとともに電子的に反応するというスイッチと、
を更に有しており、
ｄ．前記第二の複数の光源の各々が、弁別的な所定の風圧に関連付けられた出力信号のサインを提供するように、前記複数のスイッチのうちの１つに関連付けられているとともに連結されており、
対応するスイッチが、対応するセンサからの出力信号の受信に応じて、切り替えられる
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の複数の光源は、
ａ．前端照明装置と、
ｂ．後端照明装置と、
を更に有しており、
前記前端照明装置と前記後端照明装置とは、前記光源の第一サブセットと、前記光源の第二サブセットと、の間にそれぞれ配置されており、
前記前端光源及び前記後端光源の各々は、前記第一サブセットの色及び前記第二サブセットの色から弁別可能な色を発する
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
ヘッド部分とテール部分とを有する方向を示す記号を規定しており、前記方向舵の少なくとも一つの側面に配置されている第三の複数の光源
を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第一の色、前記第二の色、前記前端照明装置の色及び前記後端照明装置の色は、それぞれ、赤色、緑色、白色及び青色である
ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第二の複数の光源は、使用者に対して低い風速、中程度の風速及び高い風速を規定する複数の段階からなる視覚的な信号コードを表示するように、前記エアフォイルの変位に応じて、緑色、黄色及び赤色を含む一連の色を伝える
ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記ベース部材の上面は、ソーラーパワー捕集器を受け入れるように適合されており、
前記凹部は、前記ソーラーパワー捕集器に繋が連結された電池を受け入れるように適合されており、
前記電池は、ソーラーパワーを捕集して前記第一の複数の光源及び前記第二の複数の光源のいずれの照明装置にも給電するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第一の複数の光源及び前記第二の複数の光源のうちの少なくとも１つは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、光ケーブル、ジェルケーブル、蛍光電球、白熱電球、ハロゲン電球、及びキセノンランプからなる群から選択される
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第一の複数の光源、前記第二の複数の光源、前記前端照明装置、及び前記後端照明装置は、米国連邦航空規則の衝突防止ナビゲーション照明システムのコードに準じて色を照らす
ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項１０】
ａ．鉛直シャフトと、
ｂ．前記鉛直シャフトに水平面内で回転可能に設けられた部材であって、形状において非対称であって前記鉛直シャフトの周囲について均一の質量分布を有しており、前記部材に連結されて前記部材をして前記鉛直シャフトの周囲に回転させるように外力に反応する鉛直部分を有しているという部材と、
ｃ．前記部材の対向する外縁部分に全体的に配置された第一の複数の光源及び第二の複数の光源であって、前記第一の複数の光源が前記第二の複数の光源によって照らされる第二の色から弁別可能な第一の色を照らし、当該第一の色が使用者に対して視覚的な信号コードを伝える色の組み合わせを規定するように当該第二の色に並置されているという第一の複数の光源及び第二の複数の光源と、
ｄ．枢動端と、遠位端と、当該遠位端の全体として反対側の前記枢動端から前記部材の凹部内で突出するシャフトと、を有しているレバーであって、前記枢動端が前記レバーの前記遠位端を鉛直位置から水平位置まで移動させるために前記設けられた部材の底面に移動可能に取り付けられているというレバーと、
ｅ．前記遠位端に配置されたエアフォイルであって、当該エアフォイルに作用する風圧の変化に応じて前記鉛直位置から前記水平位置まで移動するというエアフォイルと、
ｆ．前記部材の前記凹部内に設けられた複数の偏向センサであって、各々が前記シャフトの変位に関連付けられているとともに当該変位に電子的に反応するという偏向センサと、
ｇ．前記凹部内に設けられた複数のスイッチであって、各々が前記センサの各々に関連付けられているとともに当該センサの各々に電子的に反応するというスイッチと、
ｈ．前記部材の上面から突出する鉛直バーと、
ｉ．前記鉛直バーに配置されて標識灯のアレーを規定する第三の複数の光源であって、各々が弁別的な所定の風速変化に関連付けられた出力信号の視覚的なサインを提供するように前記複数のスイッチのうちの１つに関連付けられているとともに連結されているという第三の複数の光源と、
を備え、
対応するスイッチが、地上或いは上空にいる使用者に対して風速の変化に応じた所定の光源セットを点灯するために、対応するセンサからの出力信号の受信に応じて切り替えられる
ことを特徴とする照明装置により風速及び風向を表示するためのシステム。
【請求項１１】
地上或いは上空にいる使用者に対して風向を示すためのシステムを支援するように、前記並置された色の組み合わせにより提供される前記視覚的な信号コードと共に風の方向を示す記号を視覚的に規定するために、前記水平に設けられた部材の頂部に全体的に配置されたヘッド部とテール部とを有している第四の複数の光源
を更に備えたことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記部材の上面は、ソーラーパワー捕集器を受け入れるように適合されており、
前記凹部は、前記ソーラーパワー捕集器に連結された電池を受け入れるように適合されており、
前記電池は、ソーラーパワーを捕集して前記第一の複数の光源、前記第二の複数の光源、前記第三の複数の光源、及び前記第四の複数の光源のいずれの照明装置にも給電するように構成されている
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
ａ．前端照明装置と、
ｂ．後端照明装置と、
を更に備え、
前記前端照明装置と前記後端照明装置とは、前記第一の複数の光源と、前記第二の複数の光源と、の間に配置されており、
前記前端照明装置と前記後端照明装置の各々は、当該装置において点灯される他の色から弁別可能な色を発する、
ことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
地表付近の水平面内で回転するように設けられたライト支持部材であって、前方部分と後方部分とを有しており、当該前方部分と当該後方部分との間に延びる対向する右側面部と左側面部とを伴うライト支持部材と、
前記ライト支持部材に取り付けられた、鉛直に設けられた全体として平坦な風向計部材と、
隣接して一方向に配向された第１の複数の光源であって、所定の対照的な色を有しているとともに、前記ライト支持部材の全体として水平な平面内に配設されているという第１の複数の光源と、
前記風向計の外辺部に設けられた第二の複数の光源と、
１以上のスイッチに電気的に接続され、前記ライト支持部材から鉛直方向に一列に延びる第三の複数の多方向光源を含んでいる風速表示器と、
を備え、
前記第１の複数の光源は、前方部分に向かい風表示器と、後方部分に対向する追い風表示器と、を有しており、
前記向かい風表示器と前記追い風表示器とは、前記風向計部材の先頭縁部及び後方縁部と一直線になるようそれぞれ配置されているとともに、
前記第１の複数の光源は、また、向かい風表示器と追い風表示器とから延び前記ライト支持部材の前記右側面部と前記左側面部に配置された、光源の第一サブセットと第二サブセットとを含んでいる
ことを特徴とする地上風向表示器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風向及び風速表示器に関し、特に、夜間や他の見通しの悪い状況において、当該表示器のより高い視認性を提供する改良された機械の設計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空港や着陸帯に接近しつつある飛行機のパイロットは、安全に航空機を着陸させるために、地上の風の方向及び相対速度を把握する必要がある。多くの機器が、風向及び風速を表示することにより飛行士を支援するために使用され、又は提案されてきた。
【０００３】
古代より、風向を表示するために風向計が使用されてきており、一部の空港ではこの目的のために風向計を使い続けている。例えば、カナダのユーコン準州にあるホワイトホース国際空港は、当該空港用の風向計として役割を果たすように、退役した民間航空機ダグラスＤＣ−３号を設置している。風の相対速度は、風力計を用いて表示され得る。このことは、ルネサンス期にレオン・バチスタ・アルベルティによって、彼が平坦なプレートを何らかの端部から吊り下げて風がこのプレートを風速に応じて旋回させながら偏向させることを発見した時に、発明された、と考えられている。風力計は、更に近年になって、風杯風速計として進化している。風杯風速計においては、プレートに代えて３個ないし４個の風杯が、鉛直ロッドにアームにより取り付けられており、風杯は、風を受けて当該ロッドを回転させる。
【０００４】
風向計と風杯風速計とが、同一の鉛直ロッドに配置されていることがある。或いは、風向計と風力計の他の組み合わせは、風向風速計である。風向風速計では、プロペラとテール部とが、同一の水平軸上で組み合わされるとともに、回転して風向を示すように鉛直軸に取り付けられている。
【０００５】
おそらく、風向と相対速度とを示す最も単純な装置は、吹流しである。吹流しとは、裁頭円錐形の布切れであり、剛性の円形支持部が幅の広い方の端部に設けられており、回転するように鉛直軸に取り付けられたものである。弱めの風であると、布は垂れ下がっているが、強めの風であると、布は膨らんで水平方向になびいて風の吹いている方向を示す。例えば、吹流しが東を指しているとすれば、それは、西風（西から東に吹く風）が吹いているという意味である。地面に対する吹流しの角度は、風が弱いか、中程度か、又は強いかという示唆を与える。みぞれや雪、及び凍てつくような気候により、吹流しは、風の方向に回転するという能力と、鉛直位置から水平位置まで真っ直ぐに延びる、ないし伸展するという能力と、のいずれもが影響を受ける場合がある。
【０００６】
円錐状吹流しアセンブリのための米国連邦航空局（ＦＡＡ）仕様書である航空局（ＦＡＡ）通達１５０／５３４５−２７Ｄは、吹流しは３ノットという弱い風でも風向を示さなければならないとするとともに、１５ノットでは水平位置で完全に伸展した状態にならなければならない（強風であることを表示する）、と義務付けている。吹流しは、吹流しの外部を照明する投光照明、又は吹流しの内部を照明するポールに取り付けられた照明のいずれかにより、夜間の観測のために点灯され得る。
【０００７】
米国特許第１，８７９，２６７号の「飛行士用風見」は、風向風速計を開示している。この風向風速計において、装置のケーシングは三角形状を有しており、この先端部に当該風向風速計を操舵するように方向舵が設けられている。ケーシングは、夜間に当該風向風速計を照明するランプを更に有している。しかしながら、風向風速計の前部に取り付けられた風の相対速度に関する情報を提供するプロペラは、照明されない。したがって、飛行士は、夜間、風速を測定するのが困難である。
【０００８】
米国特許第１，９１１，１６９号の「エア・ナビゲーション装置」は、風が通過する環状部材であって、あたかも吹流しの硬質バージョンのような管状部材、を開示している。この管状部材は、枢動して風向を示す。当該管状部材を通過する風の一部は、方向転換させられて、ばね機構や歯車機構に作用する。この機構は、管状部材の頂部に設けられた大型の目盛り盤上で風の相対速度を示すポインタを制御する。ばね機構や歯車機構は、この装置を複雑なものとするとともに、目盛り盤が読み取られ得る距離は、長くはない。更に、この装置は、夜間の使用のために照明されない。
【０００９】
米国特許第１，９５３，１５９号の「地表付近の風の方向と速度とを示す手段」は、異なる風速で枢動する２つのアームを備えた風向計を開示している。これにより、パイロットは、風向計の向きと枢動するアームの角度を観察して、風の向きと相対速度とを判断することができる。羽根とアームに取り付けられたライトは、夜間の観察のために点灯する。枢動するアームを制御する必要があるため、設計は複雑である。
【００１０】
米国特許第１，９６９，２０６号の「特に航空目的に適合された、発光信号を提供する装置」は、風の方向と速度とを反射スクリーン又は他の面上に投影する投影ランプシステムを伴う風向計を開示している。このデザインは、投影面を必要とする。また、特にこの表面が汚れていたり氷や雪で覆われている場合、投影光の反射は、離れた場所では、直接照明によるほどには見易くないであろう。
【００１１】
米国特許第４，２４１，６０４号の「夜間風向及び風速表示器」は、回転可能な投影用レンズを伴うランプを開示している。この回転可能な投影用レンズは、前記ランプからの光の一部を集光してその光を付近の地面に投影する。投影用レンズは、外にある風向計に取り付けられている。これにより、風に乗って風向計が旋回するのに伴ってレンズが回転して、投影光が風向を表示する。ハウジングの頂部に設けられた風杯風速計が、ランプの内部の回転可能なシャッターに、当該シャッターが投影された光線を遮断し、この遮断の頻度が風速に比例するように接続されている。この装置に不慣れな飛行士が、いかにしてこの点滅を風の対地速度に関連付けるか明らかではない。
【００１２】
米国特許第５，３２３，６４９号の「空港用風向及び風速表示器」は、三角形の横断面を有する四面体として形成された、風に乗って枢動するハウジングを開示している。ハウジングの縁部が照明されることにより、パイロットは夜間に遠くから風向を知ることができる。更に、ハウジングに設けられた風杯風速計が、風速を計測し、この風速は、ハウジングの２つの上面に設けられた大型の照明された数字として投影される。
【００１３】
米国特許第７，３１０，０４７号の「風向表示器を伴うガス・アラーム・システム」は、有害ガスの存在を感知して、合図を発して人間に有害ガスについて警告し、且つ彼らにこの有毒ガスを運ぶ風の方向について警告するようにアナウンスを提供する装置を開示している。
【００１４】
従来技術の装置は、汚れた状態になり得る複雑な機械的システムであって、当該システムの継続的な信頼性のある運転を保証するために頻繁な点検及びメンテナンスを要するという機械的システムのために、地表で砂や埃が舞うような状況に見舞われる可能性のある地域での使用においては、その能力が制限される。
【００１５】
数字を表示する装置は、パイロットが滑走路ないし着陸帯に接近しながら、離れた場所でこれらの数字を判読するという問題を呈する。
【００１６】
したがって、本発明の目的は、特に視認性の低い状況下で、接近しつつある航空機のパイロットないし飛行士に高度に見易く且つ容易に認識し得る、改良された風速及び風向表示器を提供することである。
【００１７】
本発明の他の目的は、かかる風速及び風向表示器であって、例えば、氷、雪、空気で運ばれる埃及び／又は砂を含む厳しい状況下においても動作し続けるとともに、辺鄙な滑走路に設置し得る、メンテナンスの必要性の低い、頑丈で耐久性のある構造を有する風速及び風向表示器を提供することである。
【発明の概要】
【００１８】
上記の目的及び他の有利な特徴は、夜間における表示、及び視認性の乏しい状況における表示、の両方について、良好な視認性を提供する改良された風向及び風速表示器を包含する本発明によって達成される。
【００１９】
本発明の風向表示部は、（ａ）マストに設けられた回転可能な中央本体部材と、（ｂ）中央本体部材に取り付けられた方向舵ないし風向計と、（ｃ）中央本体部材の縁部に、方向舵の両側において設けられたライト、とを有している。
【００２０】
好適な実施の形態において、前記回転可能な中央本体部材は、全体として円形ディスクとして形成されている。しかしながら、楕円形ディスク、細長部材、もしくは円錐形又は裁頭円錐形構造等、他の形状も採用され得る。
【００２１】
好適な実施の形態において、弱風の場合や、例えば埃や氷等の堆積という不都合な天候状態によって回転軸受の自在な動きが影響を受けた場合、本装置の回転運動を保証するために、前記方向舵は、その向きの識別の容易性のために、矢印の形状をしており、鉛直な回転軸から外れて配置された突出した片持ち式取付アセンブリによって中央本体に取り付けられている。しかしながら、本体アセンブリの移動を保証するように、風の流れに向かう十分な領域を有して、平坦な或いは他の種々の方向舵の形状が、用いられ得る。風向計の他の公知の取付方法及び構造が、用いられ得る。例えば、方向舵は、直接的に中央本体に取り付けられ得るし、中央本体と一体の部品であり得る。
【００２２】
例えば、白熱ライト、蛍光ライト、キセノンライト、アルゴンライト、ハロゲンライト、高輝度放電（ＨＩＤ）ライト、光ケーブル、ジェルケーブルを含む、様々な種類のライトのいかなるものも、本発明において用いられ得る。好適な実施の形態を説明する便宜及び目的のために、発光ダイオード（ＬＥＤ）が参照される。
【００２３】
好適な実施の形態において、本発明の風速計部分は、風により作動されるエールフォイルないしパドルと、風速を表示するための鉛直方向に関連づけられたライト表示部に電気機械的に接続されたレバーアセンブリと、からなる形態を取る。
【００２４】
他の好適な実施の形態において、本発明の組み合わされた風向及び風速表示器は、操作用の電力を提供し、電力源が限られていたり、不安定であったり、又は使えないというような辺鄙な場所に本装置が設置されることを許容するように、太陽電池パネルと、１以上の充電式電池と、が設けられている。本実施の形態において、電池の電力で作動するものとして、ＬＥＤライトは、その高い効率性、すなわち比較的小さい電力消費量に対する高いルーメン出力のために特に好ましい。
【００２５】
本発明は、また、自然素材又は人工素材タイプの吹流しと比較して長い寿命を有するという利点を有している。その上、好適な実施の形態のＬＥＤライトは、パイロットが伝統的な吹流しを見ることができる距離よりも遥かに遠方で、本装置が見られることを許容する。本装置とその構成部品は、一般に滑走路を使う特別なタイプの航空機に適合する着陸帯に応じた大きさで構成され、当該着陸帯に応じた場所に配置され得る。小さな航空機を扱う着陸帯又は着陸場は、より大きな航空機を案内するために望ましい装置よりも大きさの小さな装置を使用し得る。
【００２６】
本発明は、有害ガスの放出等の非常事態において工業化学製品製造施設から避難する作業員に対して非常に見易い風向表示器を提供するためにも採用され得る。この時、最も安全な避難路を選択するために風の主な方向を知ることが重要である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明は、更に以下に詳細に添付図面を参照しながら記載される。これらの図面は、単に説明と例示のために提供される。
【図１】全体として円形の中央体を有する、本発明の照明付方向風速表示器の一実施の形態の上部前部斜視図。
【図２】図１の正面図。
【図３】円錐形状の中央体を有する、照明付方向風速表示器の他の実施の形態の側面図。
【図４】図３の実施の形態の平面図。
【図５】エアフォイルと、風速表示器のライトを制御するスイッチと、の相互連結を示す一実施の形態の斜視図。
【図６】エアフォイルと、風速表示器のライトを制御するスイッチと、の相互連結を示す他の実施の形態の概略図。
【図７】本発明の照明付方向風速表示器のための配電回路の一実施の形態の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１及び図２を参照すると、照明付方向風速表示器１００は、上面１１２、底面１１４（図示せず）及び側面１１６を伴う回転可能な回転カバー１１０の形として、回転可能に設けられたベース部材を備えている。図１及び図２に示す実施の形態において、回転カバー１１０は、全体として円形断面を有するディスクないし短い円筒として形成されている。本説明から自明なように、当該ベース部材として、他の非円形の構造体が、採用され得る。
【００２９】
所定の容易に識別可能な複数の色を有する複数の輝度の高い発光ダイオード（ＬＥＤ）が、回転カバー１１０の外周部ないし側面に沿って設けられている。例えば、右側面は、等角度間隔で配設された緑色の複数のＬＥＤ１２０からなるアレーが取り付けられ得る。また、左側面は、赤色の複数のＬＥＤ１２２からなるアレーが設けられ得る。図３に最もよく示されるように、回転カバー１１０は、１以上の白色のＬＥＤ１２４が設けられている前方中央部と、１以上の青色のＬＥＤ１２６が設けられている背面ないし後方中央部と、を有している。他の弁別的で容易に識別可能な色の組み合わせが、採用され得る。
【００３０】
矢印の形状を有する平坦な方向舵ないし風向計１３４が取り付けられた突出アームないし梁１３０が、回転カバー１１０の後方中央位置に設けられている。方向舵１３４は、左側面と右側面とを有している。当該側面の各々に、赤色のＬＥＤ方向舵アレー１３６が、設けられている。当業者に自明なように、方向舵と梁とは、例えば型成形工程や鋳造工程により、１つの組立品として製造され得る。更に、ベース部材１１０、方向舵１３４及びこれを支持する梁１３０もまた、一体の要素として製造され得る。
【００３１】
回転カバー１１０は、その回転中心において、支持柱１４０に軸支されており、支持柱１４０は、継手１４２において終結している。継手１４２は、鉛直柱１４４にボルト留めされている。鉛直柱１４４は、コンクリートに埋め込まれるなどして永久的に地面に固定されている。一実施の形態において、継手１４２は、回転の自由を提供するとともに電源接続部を収容するように構成されている。更なる安全上の特徴として、継手１４２は、万一飛行機や地上車両が表示器１１０にぶつかった場合に、破断するように構成されている。
【００３２】
方向舵１３４の下方で、回転カバー１１０の中央位置に設けられており、後方に向かって回転カバー１１０の中央位置から離れるように延びているのは、レバー・アセンブリ１５０の形状を有する風力計である。レバー・アセンブリ１５０は、エアフォイルないしパドル１５２に取り付けられている。回転カバー１１０の上面中央部に設けられており、当該上面中央部の上方に延びているのは、鉛直バー１６０である。鉛直バー１６０は、風速表示ライトで構成された３段ないし３グループからなるアレーを保持している。一実施の形態において、鉛直バー１６０は、複数のライトが内部に設けられた透明なものであり得る。例えば、最下段ないし最下アレーのライト１６２は、緑色であり、中段のライト１６４は、黄色であり、上段のライト１６６は、赤色である。好適な実施の形態において、スイッチや点灯回路が、回転カバー１１０内に収容されている。
【００３３】
回転カバー１１０は、風が方向舵１３４に当たると回転し、これにより方向舵１３４は風向を示す。日中は、飛行士は、回転カバー１１０と方向舵１３４とを直接的に観察することができるため、風向を識別することができる。夜間は、光電池又はタイマーが、前記点灯回路を起動させ、点灯回路は、方向舵１３４に取り付けられた方向舵アレー１３６、並びに回転カバー１１０に取り付けられた赤色ＬＥＤ１２２、緑色ＬＥＤ１１６、白色ＬＥＤ１２４、及び青色ＬＥＤ１２６を点灯させる。これらのＬＥＤは、回転カバー１１０と方向舵１３４の輪郭を浮かび上がらせ、パイロットや有害ガスが存在するエリアから避難する人が、主な風の方向を判断することを許容する。例えば、１又はそれ以上の白色ライトが１又はそれ以上の赤色及び緑色のライトの側方に配置されていれば、観察者は、風が当該観察者の大体の方向から吹いているということを理解するであろう。赤色のライトと緑色のライトとの相対個数は、訓練を受けた観察者に、風向に関する更なる具体的な情報を提供する。
【００３４】
同様に、赤色のライトか緑色のライト又は赤色及び緑色の両ライトの側方に配置されて見える１又はそれ以上の青色のライトの存在は、観察者が風に向かって前進していることを示す。もし赤色のライトか緑色のライトからなるアレーのみ見えれば、観察者は、横風が表示器の付近で吹いていると理解するであろう。
【００３５】
風の強さや速さは、エアフォイル１５２とそのレバー１５０を鉛直面内において回転させる原因となり、回転カバー１１０への内部のリンク部材がエアフォイル１５２の相対的回転を計測して処理するスイッチを作動状態にする。弱風状態の場合、エアフォイル１５２とレバー１５０の移動は殆ど或いは全くなく、回路は、鉛直バー１６０の緑色のライト１６２の段（最下段）に電力を送る。中程度の風の場合、エアフォイル１５２とレバー１５０の鉛直方向の移動がより大きくなり、回路は、黄色のライト１６４の段（中段）に給電する。最も強風の場合、エアフォイル１５２とレバー１５０の回転移動は更に大きくなり、図１に示される水平位置である最大の９０度位置まで回転し、回路は、赤色のライト１６６の段（上段）に給電する。
【００３６】
次に、図３及び図４の実施の形態を参照すると、ＬＥＤ風向及び風速表示器３００が、裁頭円錐形の回転可能な回転カバー３２０を、複数の光起電性アレー３３０が角度のついた上面３１２に取り付けられた状態で示している。図１及び図２の全体として円筒状の回転カバー１１０と同様に、図３の裁頭円錐形の回転カバー３２０は、エアフォイル１５２及びそのレバー１５０に対するリンク部材を収容している。このリンク部材は、図３において鉛直無風位置ないし風計測不能位置で示されるエアフォイル１５２の相対回転位置に対応してこれを処理するスイッチを作動状態にする。更に、回転カバー３２０は、光起電性アレー３３０と関連付けられた充電回路及び電池を収納している。他の点については、ＬＥＤ風向及び風速表示器３００は、図１及び図２に示される上記の平坦な実施の形態と同様である。
【００３７】
図５を参照すると、エアフォイル１５２と、照明付方向風速表示器のライト１６２、１６４及び１６６を制御するスイッチ５８０と、の相互連結の一実施の形態が、例示されている。エアフォイル１５２及びレバー１５０は、ＬＥＤ風向及び風速表示器（図示せず）のハウジングから突出している。レバー１５０は、連結／支持ロッド５１０に接続しており、当該連結／支持ロッド５１０は、固定された軸受５２０によってハウジングの内部で支持されている。エアフォイル１５２が風によって持ち上げられると、エアフォイル１５２、レバー１５０、連結／支持ロッド５１０及び当該連結／支持ロッド５１０の一端に設けられたディスク５３０が、回転する。この回転は、９０度に制限されており、ディスク５３０が回転するのにしたがって、ディスク５３０とシャフト５５０との間に取り付けられた角度／直線変換リンク５４０が、ディスク５３０の円運動をシャフト５５０の直線動作に変換する。次いで、シャフト５５０は、固定されたガイド５６０を通って直線的に摺動する。図５に示されている実施の形態においては、スクリーン５７０が、シャフト５５０の遠位端に設けられている。スクリーン５７０は、光電子スイッチアレー５８０の間で送受信されている光信号を遮断する。光電子スイッチアレー５８０内の特定のスイッチの作動状態化が、持ち上がり式エアフォイル１５２の風速に対応するように予め定められ調整されており、スイッチ信号が、ライト１６２、１６４及び１６６を制御するよう用いられる。
【００３８】
図６は、エアフォイル１５２と、ライト１６２、１６４及び１６６を制御するスイッチと、の間の相互接続の他の実施の形態の概略図である。本実施の形態において、シャフト５５０は、複数の位置スイッチ６２０を作動状態にするカム６１０を特徴としている。したがって、位置スイッチ６２０のアレー内の特定のスイッチの作動状態化は、エアフォイル１５２に接触してこれを持ち上げる風の速度に対応しており、スイッチ信号がライト１６２、１６４及び１６６を制御するように用いられる。当業者には、風速が増すにしたがって各異なる色のアレー内において複数のライトが順次作動されるように、スイッチ系が変更され得ることが理解されるであろう。したがって、各色のアレーが３個ずつライトを有している場合、１乃至５ノットという遅い風速では、相対風速を更に正確に示すように、１個、２個又は３個全部の緑色のライトが連続的に点灯する。
【００３９】
図７は、光電池と蓄電池とを組み込んだ実施の形態のためのＬＥＤ風向及び風速表示器の簡略化された概略回路図である。光起電性アレー３３０が、充電器／電池７１０に接続されている。好適な実施の形態において、例えば霧や砂嵐の状況下や夕暮れにおいて、周辺光が所定のレベル未満に落ちる時、複数のＬＥＤが給電される。光電池７２０又は他の場合にはタイマーが適切な信号を送信する時、スイッチが閉じて、電池からの電力が照明回路に伝えられる。照明回路は、回転カバー１１０に設けられた複数のライト、すなわち赤色ＬＥＤ１２２、緑色ＬＥＤ１１６、白色ＬＥＤ１２４、青色ＬＥＤ１２６及び方向舵アレー１３６を有している。上記のように、エアフォイル１５２に作用する十分な強さを有する風は、レバー１５０、連結／支持ロッド５１０及びディスク５３０を回転させ、次いで角度／直線変換リンク５４０が、円形動作を直線動作に変換して、シャフト５５０を摺動させ、シャフト５５０の遠位端がスイッチアレー７３０のライトのスイッチを作動状態にすることを許容する。前述のように、スイッチアレー７３０は、例えば光電子スイッチアレー又は位置スイッチのアレーであり得る。このことは、弱風については、鉛直バー１６０の緑色の段のライト１６２の１つ以上の点灯につながる。また、中程度の風については、黄色の段のライト１６４の１つ以上の点灯につながる。また、強風については、赤色の段のライト１６６の１つ以上のライトの点灯につながる。
【００４０】
図５及び図６に例示されている実施の形態において、スクリーン５７０又はカム６１０は、スイッチアレーの全てのスイッチのうちの一部が常に作動状態にされるように構成されており、これにより、例えば、高い風速では、赤色の段のライト１６６に対応するスイッチが点灯されるが、黄色の段１６４や緑色の段１６２は点灯されない。ただし、他の好適な実施の形態において、黄色の段のライト１６４が点灯される時、緑色の段のライト１６２もまた点灯され、且つ赤色の段のライト１６６が点灯される時、緑色の段のライト１６２及び黄色の段のライト１６４の両方が点灯されるように、継電器が使用され得る。更に他の好適な実施の形態において、スクリーン５７０又はカム６１０の長さ及び位置は、風速に対応するスイッチを作動状態にするようにしつつ、遅い風速に対応するスイッチの作動状態も維持し続けるように変更されることが可能であり、継電器の回路構成（relay logic）の必要性なしに複数の段のライトが点灯される場合に備える。
【００４１】
他のタイプの風速表示器とこれに関連する電気回路が、採用され得る。回転風杯風速計が、代用されてベースに設けられ得る。しかしながら、上記の実施の形態は殆どメンテナンスを必要としない単純で頑丈な構造を有しつつ、砂漠での設置において予測され得る厳しい状況に耐える能力を有している。
【００４２】
ハウジング内の開口であって、当該開口を風速アセンブリが通過するという開口は、当業者に周知の適当なシール（図示せず）が設けられ得る。埃や水蒸気をシールする部材は、機械的接続部材や電気接点をダメージから保護する。種々の集積回路装置やプロセッサが、機械的部品の代わりに用いられ得る。また、機械的アセンブリを単純化するように、風速表示器とともに圧電圧力検出装置が、利用され得る。鉛直風速表示器のライトアレーに接続された回路を作動させるように、アナログ信号又はディジタル信号を使用しながら他の公知のタイプの風力計が、利用され得る。
【００４３】
また、飛行機のパイロットや操縦者、並びに本発明の表示装置を頼りにするよう要請されている地上要員や施設の従業者等の観察者は、種々のライトアレーの配置や意味、視察される色や色の組み合わせの重要性について訓練が必要であるということが理解されるであろう。この目的のために、本発明の装置の特有の構造並びに様々な色の光源の位置を説明する訓練用の解説資料が提供される。例えば米国連邦航空局の着色ナビゲーション用ライトの配置に関する既存の規格が、利用され得る。
【００４４】
本発明を、特定の実施の形態を参照しながら上記のように説明してきた。しかしながら、当業者にとっては、以下の請求項により定められる本発明のより広い範囲から逸脱せずに様々な変更や追加が可能であることが明らかである。したがって、本明細書及び図面は、限定的なものではなく例示的なものとしてみなされるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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