(57)【要約】      （修正有）【課題】必要な場合に確実に動作し、且つ必要でない場合には動作しない空中給油コントローラを提供する。【解決手段】給油コントローラ３２６は飛行中、給油ブーム３１２がレシーバ航空機３１０に接触している間の給油ブームの現在の運動速度に関するデータを受信するよう構成される。給油コントローラはさらに、給油ブームの現在の運動速度および給油ブームの現在の位置に基づいて、給油ブームをレシーバ航空機から切断するよう構成される。【選択図】図３
2014019441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行中、給油ブーム（３１２）がレシーバ航空機（３１０）に接触している間の前記給油ブーム（３１２）の現在の運動速度（３４８）に関するデータ（３４４）を受信し、かつ、前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）および前記給油ブーム（３１２）の現在の位置（３４６）に基づいて、前記給油ブーム（３１２）を前記レシーバ航空機（３１０）から切断するよう構成された給油コントローラ（３２６）
を備える装置。
【請求項２】
現在の運動速度（３４８）には縦揺れ角速度、横揺れ角速度、テレスコープ速度、横方向の速度、および縦方向の速度の少なくとも１つを含む請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置は前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）および前記給油ブーム（３１２）の前記現在の位置（３４６）に基づいて、前記給油ブーム（３１２）を前記レシーバ航空機（３１０）から切断するよう構成されており、前記給油コントローラ（３２６）は前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）および前記給油ブーム（３１２）の前記現在の位置（３４６）に基づいて、前記給油ブーム（３１２）が位置制限（４０２）に到達したかどうかを判断し、かつ、前記給油ブーム（３１２）が前記位置制限（４０２）に到達したとき、自動的に前記給油ブーム（３１２）を前記レシーバ航空機（３１０）から切断するよう構成されている、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記位置制限（４０２）が前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）の関数として選択される請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記位置制限（４０２）が前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）および前記給油ブーム（３１２）の現在の運動方向（３５０）の関数として選択される請求項３または４に記載の装置。
【請求項６】
前記現在の運動速度（３４８）に選択された前記位置制限（４０２）が前記レシーバ航空機（３１０）に選択された体積（３５８）の境界（３６０）からの距離（４１０）にわたり、前記位置制限（４０２）の前記距離（４１０）は前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）に基づく請求項３〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記位置制限（４０２）が操作者の入力（３２２）に基づいて選択される請求項３〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記体積（３５８）は前記給油ブーム（３１２）の望ましい動作が発生する体積として選択される請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記位置制限（４０２）が外側位置境界（５１０）と内側位置境界（５１２）を有する任意の数の位置制限（４０４）の一部である請求項３〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
給油ブーム（３１２）の切断を制御する方法であって、前記方法が
飛行中、前記給油ブーム（３１２）がレシーバ航空機（３１０）に接触している間の前記給油ブーム（３１２）の現在の運動速度（３４８）に関するデータ（３４４）を受信すること、および
前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）および前記給油ブーム（３１２）の現在の位置（３４６）に基づいて、前記給油ブーム（３１２）を前記レシーバ航空機（３１０）から切断すること
を含む方法。
【請求項１１】
前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）に基づいて前記給油ブーム（３１２）を切断する際使用する任意の数の位置制限（４０４）を識別することをさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）および前記給油ブーム（３１２）の前記現在の位置（３４６）に基づいて、前記給油ブーム（３１２）を前記レシーバ航空機（３１０）から切断することが、
前記給油ブーム（３１２）の前記現在の位置（３４６）および前記現在の運動速度（３４８）に基づいて、前記給油ブーム（３１２）が前記任意の数の位置制限（４０４）内の位置制限（４０２）を超過したかどうかを判断すること、および
前記任意の数の位置制限（４０４）内の前記位置制限（４０２）が超過されたとき、前記レシーバ航空機（３１０）の前記給油ブーム（３１２）を切断すること
を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記現在の運動速度（３４８）は縦揺れ角速度、横揺れ角速度、テレスコープ速度、横方向の速度、および縦方向の速度の少なくとも１つから選択される請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
飛行中、前記給油ブーム（３１２）が前記レシーバ航空機（３１０）に接触している間の前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）に関する前記データ（３４４）を受信すること、および
前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）および前記給油ブーム（３１２）の前記現在の位置（３４６）に基づいて、前記給油ブーム（３１２）を前記レシーバ航空機（３１０）から切断することは、
給油コントローラ（３２６）によって、飛行中、前記給油ブーム（３１２）が前記レシーバ航空機（３１０）に接触している間の前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）に関する前記データ（３４４）を受信すること、および
前記給油コントローラ（３２６）によって、前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）と前記給油ブーム（３１２）の前記現在の位置（３４６）とに基づき、前記給油ブーム（３１２）を前記レシーバ航空機（３１０）から切断すること
を含む請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）に基づいて前記給油ブーム（３１２）を切断する際使用する前記任意の数の位置制限（４０４）を識別することは、
前記給油ブーム（３１２）の前記現在の運動速度（３４８）に基づいて前記給油ブーム（３１２）を切断する際使用する前記任意の数の位置制限（４０４）を識別することを含み、前記位置制限（４０４）はデータベースおよび操作者の少なくとも１つから受信された位置制限（４０４）から識別される、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して航空機に関し、具体的には空中給油機に関する。より具体的には、本発明は空中給油機のブームの切断を管理する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空中給油は、ある航空機から別の航空機へと燃料を移送するプロセスである。燃料の送り元の航空機はタンカー航空機（ｔａｎｋｅｒ  ａｉｒｃｒａｆｔ）という。燃料を受ける側の航空機はレシーバ航空機（ｒｅｃｅｉｖｅｒ  ａｉｒｃｒａｆｔ）という。この種の給油プロセスは、レシーバ航空機、タンカー航空機、またはこれら両者といった様々な種類の航空機に適用できる。様々な種類の航空機には、固定翼航空機、回転翼航空機、および他の適切な種類の航空機が挙げられる。
【０００３】
飛行中の航空機への給油に用いられるよくある試みには、給油ブームとレセプタクルシステムの使用が関わる。給油ブームはタンカー航空機に固定されたチューブで構成されるものや、あるいはタンカー航空機上にあるテレスコープ式の給油ブームの場合もある。給油ブームはタンカー航空機の背面に取り付けられることがある。この種の給油ブームは、航空機に対する３つの軸に沿って動かすことができる。場合によってはまた、柔軟性のある給油ブームもある。操作者が給油ブームを伸張させ、レシーバ航空機のレセプタクル内へ挿入するため、給油ブームを配置する場合がある。レシーバ航空機のレセプタクル内に給油ブームの端部が挿入されると、これで給油ブームはレシーバ航空機に接続されたとみなされる。接続が確立すると、給油ブームを介して燃料をタンカー航空機からレシーバ航空機へと移送できる。
【０００４】
給油プロセス中、タンカー航空機とレシーバ航空機の位置は何らかの体積内に存在する必要がある。この体積は、この中で所望どおり、給油ブームが動くことができ、かつ、燃料を移送できるものである。給油ブームが体積の制限値に達したら、給油ブームの好ましくない動作を回避するため、レシーバ航空機から給油ブームを切断することが望ましい。
【０００５】
レシーバ航空機からの給油ブームの切断は、操作者の介入、前記体積の制限値に給油ブームが接近していることを検出するシステム、またはこれら二つの組み合わせによって行うことができる。給油ブームが前記体積の制限値に到達または超過する前に、操作者が給油ブームを常に切断するとは限らない。
【０００６】
さらに、現行使用されている給油ブーム切断システムでは、レシーバ航空機からの給油ブームの切断は、給油ブームがレシーバ航空機から切断される必要のないタイミングでなされることがある。つまり、システムが、給油システムのレシーバ航空機からの切断タイミングに関し過度に保守的であるといえる。したがって、少なくとも上述の問題点の一部、並びに起こりうるその他の問題点を考慮に入れた方法および装置をもたらすことが望まれる。
【発明の概要】
【０００７】
例示の一実施形態では、装置は給油コントローラを含む。前記給油コントローラは飛行中、給油ブームがレシーバ航空機に接触している間の給油ブームの現在の運動速度に関するデータを受信するよう構成される。前記給油コントローラはさらに、給油ブームの現在の運動速度および給油ブームの現在の位置に基づいて、給油ブームをレシーバ航空機から切断するよう構成される。
【０００８】
別の例示の一実施形態では、タンカー航空機用の給油コントローラは前記給油コントローラを含む。前記給油コントローラは飛行中、給油ブームがレシーバ航空機に接触している間の、レシーバ航空機の選択された体積内での給油ブームの現在の運動速度に関するデータを受信するよう構成される。前記給油コントローラはさらに、給油ブームの現在の運動速度に基づき、任意の数の位置制限を識別するよう構成される。前記給油コントローラはさらに、給油ブームの現在の位置と現在の運動速度に基づき、給油ブームが前記任意の数の位置制限内の位置制限を超過したかどうかを判断するよう構成される。前記給油コントローラはさらに、前記任意の数の位置制限内の位置制限が超過された場合、レシーバ航空機の給油ブームを切断するよう構成される。
【０００９】
さらに別の例示の一実施形態では、給油ブームの切断を制御する方法がもたらされる。飛行中、給油ブームがレシーバ航空機に接触している間の給油ブームの現在の運動速度に関するデータが受信される。前記給油ブームは、給油ブームの現在の運動速度および給油ブームの現在の位置に基づいて、レシーバ航空機から切断される。
【００１０】
さらに別の例示の一実施形態では、以下の装置が開示される。前記装置は、飛行中、給油ブームがレシーバ航空機に接触している間の給油ブームの現在の運動速度に関するデータを受信し、かつ、給油ブームの現在の運動速度および給油ブームの現在の位置に基づいて、レシーバ航空機から給油ブームを切断するよう構成された給油コントローラを含む。前記装置は、現在の運動速度に縦揺れ角速度、横揺れ角速度、テレスコープ速度、横方向の速度、および縦方向の速度のうち少なくとも１つを含む。前記装置は、給油ブームの現在の運動速度および給油ブームの現在の位置に基づいて、レシーバ航空機から給油ブームを切断するよう構成されており、前記給油コントローラは、給油ブームの現在の運動速度と現在の位置に基づき、給油ブームが位置制限に到達したかどうかを判断し、かつ、給油ブームが位置制限に到達したとき、自動的に給油ブームをレシーバ航空機から切断するよう構成される。前記装置は、位置制限が給油ブームの現在の運動速度の関数として選択される。前記装置は、位置制限が給油ブームの現在の運動速度と給油ブームの現在の運動方向の関数として選択される。前記装置は、現在の運動速度に選択された位置制限がレシーバ航空機の選択された体積の境界からの距離にわたり、位置制限の距離が給油ブームの現在の運動速度に基づいている。前記装置は、位置制限が操作者の入力に基づいて選択される。前記装置は、体積は給油ブームの望ましい動作が発生する体積として選択される。前記装置は、位置制限が外側位置境界と内側位置境界を有する任意の数の位置制限の一部である。
【００１１】
さらに別の例示の一実施形態では、タンカー航空機用の給油コントローラが開示される。前記給油コントローラは、飛行中、給油ブームがレシーバ航空機に接触している間のレシーバ航空機の選択された体積内での給油ブームの現在の運動速度に関するデータを受信し、給油ブームの現在の運動速度に基づき、任意の数の位置制限を識別し、給油ブームの現在の位置と現在の運動速度に基づき、給油ブームが前記任意の数の位置制限内の位置制限を超過したかどうかを判断し、前記任意の数の位置制限内の位置制限が超過された場合、レシーバ航空機の給油ブームを切断するよう構成される。現在の運動速度は、縦揺れ角速度、横揺れ角速度、テレスコープ速度、横方向の速度、および縦方向の速度のうち少なくとも１つから選択される。任意の数の位置制限は、体積に対し外側位置境界と内側位置境界を有する。給油コントローラ内のディスコネクタは、飛行中、給油ブームがレシーバ航空機に接触している間のレシーバ航空機の選択された体積内での給油ブームの現在の運動速度に関するデータを受信し、給油ブームの現在の運動速度に基づき、任意の数の位置制限を識別し、給油ブームの現在の位置と現在の運動速度に基づき、給油ブームが任意の数の位置制限内の位置制限を超過したかどうかを判断し、前記任意の数の位置制限内の位置制限が超過された場合、レシーバ航空機の給油ブームを切断するよう構成されており、ディスコネクタはハードウェアとソフトウェアの少なくとも１つを含む。
【００１２】
最後の例示の実施形態においては、給油ブームの切断を制御する方法が開示される。前記方法は、飛行中、給油ブームがレシーバ航空機に接触している間の給油ブームの現在の運動速度に関するデータを受信すること、および給油ブームの現在の運動速度と給油ブームの現在の位置とに基づき、給油ブームをレシーバ航空機から切断することを含む。
【００１３】
前記方法はさらに、給油ブームの現在の運動速度に基づき、給油ブームを切断する際使用する任意の数の位置制限を識別することを含む。給油ブームの現在の運動速度と現在の位置とに基づき、給油ブームをレシーバ航空機から切断することは、給油ブームの現在の位置と現在の運動速度に基づき、給油ブームが任意の数の位置制限内の位置制限を超過したかどうかを判断すること、および前記任意の数の位置制限内の位置制限が超過された場合、レシーバ航空機の給油ブームを切断することを含む。現在の運動速度は、縦揺れ角速度、横揺れ角速度、テレスコープ速度、横方向の速度、および縦方向の速度の少なくとも１つから選択される。飛行中、給油ブームがレシーバ航空機に接触している間の給油ブームの現在の運動速度に関するデータを受信すること、および給油ブームの現在の運動速度と給油ブームの現在の位置とに基づき、給油ブームをレシーバ航空機から切断することは、給油コントローラによって、飛行中、給油ブームがレシーバ航空機に接触している間の給油ブームの現在の運動速度に関するデータを受信すること、および給油コントローラによって、給油ブームの現在の運動速度と給油ブームの現在の位置とに基づき、給油ブームをレシーバ航空機から切断することを含む。および、前記給油ブームの現在の運動速度に基づき、給油ブームを切断する際使用する任意の数の位置制限を識別することは、給油ブームの現在の運動速度に基づき、給油ブームを切断する際使用する任意の数の位置制限を識別することを含み、任意の数の位置制限はデータベースおよび操作者の少なくとも１つから受信される位置制限から識別される。
【００１４】
上述の特徴および機能は、本発明の様々な実施形態で独立に実現可能であるか、またはさらなる別の実施形態で組み合わせることが可能である。さらなる別の実施形態の詳細は以下の説明および図面を参照すると理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
例示的な実施形態の特徴と考えられる新規の機能は、添付の特許請求の範囲に規定される。しかしながら、実施形態と、好ましい使用モード、さらにはその目的と特徴は、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態の以下の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。
【図１】図１は、例示的な実施形態が実装され得る給油環境の図である。
【図２】例示的な実施形態に係る給油ブームの詳細な図である。
【図３】例示的な実施形態に係る給油環境のブロック図である。
【図４】例示的な実施形態に係るディスコネクタの操作を示すフロー図である。
【図５】例示的な実施形態に係る給油ブームの仰角の位置制限のグラフを示す図である。
【図６】例示的な実施形態に係る給油ブームのロールの位置制限のグラフを示す図である。
【図７】例示的な実施形態に係る給油ブームのテレスコープの位置制限のグラフを示す図である。
【図８】例示的な実施形態に係る、レシーバ航空機からの給油ブームの切断を制御するプロセスのフロー図である。
【図９】例示的な実施形態に係る、任意の数の位置制限に基づき、レシーバ航空機からの給油ブームの切断を制御するプロセスのフロー図である。
【図１０】例示的な実施形態に係る、給油ブームの運動速度に基づく位置制限を識別するプロセスのフロー図である。
【図１１】例示の一実施形態に係る、データ処理システムを示すブロック図である。
【図１２】例示の一実施形態に係る航空機の製造および点検方法を示している。
【図１３】例示の一実施形態に係る航空機の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
例示的な実施形態は一以上の検討事項を認識かつ考慮している。たとえば、例示的な実施形態は給油ブームが体積の制限値に到達する前に、給油ブームのレシーバ航空機からの自動切断を発生させるためのしきい値を設定できるよう認識および考慮している。
【００１７】
例示的な実施形態ではまた、運動速度を使用し、給油ブームをレシーバ航空機から切断するタイミングを決定できるよう認識および考慮している。たとえば、給油ブームの運動速度がしきい値より大きい場合、給油ブームをレシーバ航空機から切断できる。しかしながら、このような切断は給油ブームが体積の制限値内であっても、給油ブームがレシーバ航空機から切断される結果をもたらす可能性がある。
【００１８】
よって、例示の実施形態では、給油ブームのレシーバ航空機への接続を管理する方法と装置を提供する。特に、１つ以上の例示の実施形態を採用すると、給油ブームのレシーバ航空機からの切断を管理できる。
【００１９】
例示の一実施形態では、装置は接続コントローラを含む。前記接続コントローラは飛行中、給油ブームがレシーバ航空機に接触している間の、レシーバ航空機の選択された体積内での給油ブームの現在の運動速度に関する情報を受信するよう構成される。前記接続コントローラはさらに、前記体積内の給油ブームの現在の運動速度に基づいて、給油ブームをレシーバ航空機から切断するよう構成される。この給油ブームの切断は自動的に行われる。つまり、給油ブームの切断に、人間の操作者からの入力は不要である。
【００２０】
ここで図面、特に図１を参照すると、例示の一実施形態に係る給油環境が図示されている。この実施例では、給油環境１００には、航空機１０４に燃料を移送している航空機１０２が含まれる。航空機１０２はタンカー航空機１０６で、航空機１０４はレシーバ航空機１０８である。
【００２１】
これらの実施例では、タンカー航空機１０６上の給油ブーム１１０はレシーバ航空機１０８に接続されている。図のとおり、燃料がタンカー航空機１０６からレシーバ航空機１０８に給油ブーム１１０を介して移送されている。
【００２２】
タンカー航空機１０６内に例示の一実施形態を実装して、給油ブーム１１０とレシーバ航空機１０８間の接続を管理できる。特に、タンカー航空機１０６内に１つ以上の例示の実施形態を実装して、給油ブーム１１０のレシーバ航空機１０８からの切断を管理できる。セクション１１２内の給油ブーム１１０の詳細な図が図２に示されている。
【００２３】
これらの実施例では、人間の操作者からの入力を必要とせず、給油ブーム１１０のレシーバ航空機１０８からの切断を自動的に実行できる。レシーバ航空機１０８からの給油ブーム１１０の切断は給油ブーム１１０の現在の運動速度に基づいて行われてよい。
【００２４】
図２を参照すると、一実施形態に係る給油ブームの詳細な図が示されている。この実施例では、図１の給油ブーム１１０のセクション１１２の詳細な図が示されている。
【００２５】
図のとおり、給油ブーム１１０には固定チューブ２００、テレスコープ式のチューブ２０２、ノズル２０４、操縦翼面２０５、およびホイストケーブル２１０が含まれる。固定チューブ２００はホイストケーブル２１０の制御下で、矢印２１２で示される仰角内を移動できる。この実施例では、ホイストケーブル２１０を使用し、給油ブーム２１０を展開および収容できる。
【００２６】
テレスコープ式のチューブ２０２は、矢印２１４の方向に沿って伸張または撤回できる。給油ブーム１１０はまた矢印２１６で示す方位角方向を移動できる。給油ブーム１１０の矢印２１２に沿った仰角内の運動および矢印２１６で示される方位角方向に沿った運動は、操縦翼面２０５を使用し制御できる。一部の実施例においては、方向舵２０６、方向舵２０８、および昇降舵２０９が給油ブーム１１０の運動を制御する。操縦翼面２０５は給油ブーム１１０のフォースジェネレータを形成する。他の実施例では、方向舵２０６、方向舵２０８、および昇降舵２０９に加えてまたは代えて、他の操縦翼面が給油ブーム１１０の運動を制御するために存在してよい。
【００２７】
図のとおり、給油ブーム１１０が体積２１８内に存在する間、レシーバ航空機１０８に燃料を移送するため、ノズル２０４をレシーバ航空機１０８に接触した状態を保つことができる。給油ブーム１１０が体積２１８の境界２２０に到達したとき、給油ブーム１１０のノズル２０４はレシーバ航空機１０８から切断される。
【００２８】
この実施例では、レシーバ航空機１０８からの給油ブーム１１０の切断は、給油ブーム１１０が体積２１８の境界２２０を横断する前に発生する。これらの実施例では、給油ブーム１１０が体積２１８の境界２２０を横断する前に、どのくらい早く給油ブーム１１０を切断するかは給油ブーム１１０の現在の運動速度を使用し、制御できる。
【００２９】
これらの実施例では、体積２１８はその内部で給油ブーム１１０を移動または配置できる体積をいい、給油ブーム１１０が燃料移送時に所望の性能レベルを提供できるようにするためのものである。給油ブーム１１０が境界２２０を横断した場合、給油ブーム１１０はもはや燃料移送時の所望の性能レベルを提供できない。
【００３０】
たとえば、給油ブーム１１０が体積２１８の境界２２０を横断した場合、給油ブーム１１０は方向舵２０６および方向舵２０８によって制御不能となる可能性がある。つまり、空力的失速が生じ得る。さらに、ノズル２０４とレシーバ航空機１０８間の位置合わせが所望どおり維持できない結果、給油ブーム１１０が曲がるか、または給油ブーム１１０の管理に使用される他のコンポーネントが所望どおり動作しなくなる可能性がある。
【００３１】
これらの実施例では、体積２１８は給油ブームが有効に動作できる制限値であってよい。場合によっては、体積２１８は安全域を提供しつつ、給油ブーム１１０が好ましく動作できるための実際の制限値よりさらに小さくできる。たとえば、ブームの新しい操作者のトレーニング時は、所望の安全域を熟練の操作者が給油ブーム１１０を操作するときよりも大きくできる。
【００３２】
体積２１８の選択したサイズに関わらず、これらの例示の実施形態は、実施形態の体積２１８内での給油ブーム１１０の現在の運動速度に基づいて、給油ブーム１１０とレシーバ航空機１０８間の接続を管理する。特に、体積２１８内の位置制限を使用し、給油ブーム１１０はレシーバ航空機１０８から切断できる。使用される位置制限は、体積２１８内での給油ブーム１１０の位置および給油ブーム１１０の運動速度に部分的に依存する。
【００３３】
ここで、図３を参照すると、例示の一実施形態に係る給油環境のブロック図が示されている。図１の給油環境１００は、図３のブロック図の給油環境３００の物理的な一実装例である。
【００３４】
図のとおり、航空機３０２は燃料３０４を航空機３０６に供給する。航空機３０２はタンカー航空機３０８で、航空機３０６はレシーバ航空機３１０である。この実施例では、燃料３０４がタンカー航空機３０８からレシーバ航空機３１０に給油ブーム３１２を使用して移送される。
【００３５】
オペレータ給油ステーション３１４は操作者３１６に給油ブーム３１２を制御するための場所を提供する。図のとおり、オペレータ給油ステーション３１４にはディスプレイ３１８とコントロールスティック３２０が含まれる。ディスプレイ３１８は、燃料３０４をレシーバ航空機３１０に移送するための給油操作に関する他の情報に加え、給油ブーム３１２に関する情報を表示するよう構成される。
【００３６】
操作者３１６はコントロールスティック３２０を操作して、操作者の入力３２２を生成できる。つまり、操作者３１６がコントロールスティック３２０を操作すると、コントロールスティック３２０が操作者の入力３２２を生成する。これらの実施例において、操作者の入力３２２は操作者のコマンド３２４という形を取る。
【００３７】
図のとおり、操作者のコマンド３２４は給油コントローラ３２６に受信される。給油コントローラ３２６は、ハードウェア、ソフトウェア、またはその二つの組み合わせの形を取ってよい。ソフトウェアを使用する場合には、給油コントローラ３２６によって実行される操作は、プロセッサユニット上で実行されるよう構成されたプログラムコードに実装し得る。ハードウェアが採用される場合には、ハードウェアは、給油コントローラ３２６内でこれらの操作を実行するよう動作する回路を含むことができる。
【００３８】
これらの実施例では、ハードウェアは回路システム、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス、または任意の数の操作を実行するよう構成された何らかの他の適切な種類のハードウェアの形を取り得る。プログラマブル論理デバイスを使用する場合、当該デバイスは前記任意の数の操作を実行するよう構成される。当該デバイスは後から再構成してもよいし、前記任意の数の操作を実行するよう永続的に構成することもできる。プログラマブル論理デバイスの例としては、たとえば、プログラマブル論理アレイ、プログラマブルアレイ論理、フィールドプログラマブル論理アレイ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、および他の適切なハードウェアデバイスが挙げられる。加えて、これらのプロセスは無機的なコンポーネントと統合された有機的なコンポーネント内で実行されてよく、及び／又はこれらのプロセスは人間以外の有機的なコンポーネントで全体的に構成されてよい。たとえば、これらのプロセスは有機的半導体の回路として実装可能である。
【００３９】
図のとおり、給油コントローラ３２６は、コンピュータシステム３２８内で実装できる。コンピュータシステム３２８は１つ以上のコンピュータである。１つ以上のコンピュータがコンピュータシステム３２８内に存在する場合は、これらのコンピュータはネットワーク等の通信媒体を介して相互通信できる。これらの実施例では、給油コントローラ３２６には制御法則３３２が含まれてよい。制御法則３３２は、ソフトウェア、ハードウェア、またはその二つの組み合わせとして実装できる。図のとおり、制御法則３３２は給油ブーム３１２を制御するよう構成される。制御法則３３２による給油ブーム３１２の制御には、オペレータ給油ステーション３１４から受信された操作者の入力３２２に基づく操作者のコマンド３２４を念頭に入れてよい。
【００４０】
これらの実施例では、給油コントローラ３２６は操作者の入力３２２に基づく操作者のコマンド３２４を、制御法則３３２を使用して処理し、コマンド３３４を生成できる。コマンド３３４は給油ブームユニット３３６に送信される。図のとおり、給油ブームユニット３３６にはセンサー３３８、アクチュエータシステム３４０、給油ブーム３１２、および位置決めシステム３４２が含まれる。これらの実施例において、コマンド３３４はアクチュエータシステム３４０と位置決めシステム３４２の少なくとも１つによって使用される。
【００４１】
本明細書において、「〜の少なくとも１つ」という表現が列挙されたアイテムと共に使用される場合、当該列挙されたアイテムの１つ以上の各種組み合わせが可能であることを意味し、かつ、当該列挙された各アイテムのうちの１つだけあればよいことを意味する。たとえば、「アイテムＡ、アイテムＢ、およびアイテムＣの少なくとも１つ」は、「アイテムＡ」または「アイテムＡとアイテムＢ」を含むことができ、これに限定されない。この例では、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」または「アイテムＢとアイテムＣ」も含まれ得る。
【００４２】
これらの実施例では、センサー３３８は給油ブーム３１２に関するデータ３４４を生成するよう構成される。データ３４４には現在の位置３４６、現在の運動速度３４８、現在の運動方向３５０、および他の適切な情報の少なくとも１つが含まれ得る。
【００４３】
現在の位置３４６は給油ブーム３１２の現在の位置である。現在の位置３４６は任意の数の様々な方法で測定できる。たとえば、現在の位置３４６は、航空機３０２への給油ブームの接続に対する、給油ブーム３１２の角度として測定できる。たとえば、給油ブーム３１２の現在の位置３４６は、値が角度単位である方位角および仰角として測定できる。現在の位置３４６には現在のテレスコープ長も含められる。テレスコープ長の値はフィート単位を有することができる。当然ながら、角度およびフィート以外の単位を使用できる。たとえば、これらの単位にラジアンやメートルを使用できる。
【００４４】
これらの実施例では、現在の運動速度３４８は給油ブーム３１２が動く現在の速度である。現在の運動速度３４８には、給油ブーム３１２の様々な運動の運動速度を含めることができる。たとえば、現在の運動速度３４８には縦揺れ角速度、横揺れ角速度、テレスコープ速度、横方向の速度、および縦方向の速度、および他の種類の運動速度の少なくとも１つを含めることができる。
【００４５】
現在の運動速度３４８は、任意の数の様々な種類の単位を使用して測定できる。たとえば、現在の運動速度３４８は、ラジアン／秒、角度／秒、フィート／分、メートル／秒、または何らかの他の種類の単位で測定できる。
【００４６】
一部の実施例では、現在の運動速度３４８には現在の運動方向３５０等の方向も含めることができる。現在の運動方向３５０は給油ブーム３１２が移動する現在の方向である。現在の運動方向３５０は任意の数の様々な方法で測定できる。たとえば、現在の運動方向３５０は仰角、方位角、ロール、および他の適切なパラメータの変化に基づいて測定できる。現在の運動速度３４８および現在の運動方向３５０の両方が使用される場合、データ３４４内のこれら２つの情報は速度３５３を形成する。
【００４７】
これらの実施例では、センサー３３８には慣性計測ユニット、位置センサー、加速度センサー、全地球測位システム、および他の適切なデバイスの少なくとも１つを含めることができる。いくつかの実施例では、１つ以上のセンサー３３８を給油ブーム３１２に関連付けられる。
【００４８】
これらの実施例において、アクチュエータシステム３４０は給油ブーム３１２の運動を制御するよう構成できる。特に、アクチュエータシステム３４０は他のコンポーネントに加え、給油ブーム３１２の伸張または撤回を制御できる。位置決めシステム３４２は給油ブーム３１２の運動を制御するよう構成される。たとえば、位置決めシステム３４２は給油ブーム３１２の現在の運動速度３４８と現在の運動方向３５０の少なくとも１つを制御できる。
【００４９】
これらの実施例では、位置決めシステム３４２は任意の数のフォースジェネレータ３５２の形を取る。前記任意の数のフォースジェネレータ３５２には任意の数の操縦翼面３５７を含めることができる。前記任意の数の操縦翼面３５７はたとえば、任意の数の方向舵３５４および任意の数の昇降舵３５５であってよい。これらの実施例では、アクチュエータシステム３４０は前記任意の数の方向舵３５４と前記任意の数の昇降舵３５５の位置を制御する。
【００５０】
図のとおり、給油コントローラ３２６はディスコネクタ３５６を含む。これらの実施例では、ディスコネクタ３５６を制御法則３３２内に実装できる。ディスコネクタ３５６は、給油ブーム３１２が体積３５８の境界３６０に到達する前に、給油ブーム３１２のレシーバ航空機３１０からの切断を発生させるよう動作できる。
【００５１】
この切断はコネクタシステム３５９を使用して実行できる。コネクタシステム３５９は給油ブーム３１２をレシーバ航空機３１０に接続し、また給油ブーム３１２をレシーバ航空機３１０から切断するように構成される。コネクタシステム３５９には任意の数のレシーバプレートとラッチを含められる。接続時、ラッチは給油ブーム３１２のノズル上のレシーバプレートに接続する。その後、ディスコネクタ３５６がレシーバ航空機３１０からの給油ブーム３１２の切断をトリガした際、前記任意の数のレシーバプレートを使用し、レシーバ航空機３１０内のレシーバレセプタクル内のラッチを解放し、レシーバ航空機３１０から給油ブーム３１２を切断できる。
【００５２】
この実施例では体積３５８は給油ブーム３１２の所望の動作が得られる体積である。図のとおり、ディスコネクタ３５６は体積３５８内の給油ブーム３１２の現在の位置３４６と現在の運動速度３４８の少なくとも1つに基づいて、給油ブーム３１２のレシーバ航空機３１０からの切断を発生させる。
【００５３】
現在の運動速度３４８が運動速度のしきい値を超過した際、ディスコネクタ３５６は現在の運動速度３４８を使用し、給油ブーム３１２の切断を発生させる。これらの実施例では、この運動速度のしきい値は、体積３５８の境界に対する給油ブーム３１２の位置に基づいて、変わる。たとえば、給油ブーム３１２が体積３５８内の境界３６０に近づくにつれ、ディスコネクタ３５６に対し、給油ブーム３１２の切断をトリガするしきい値は、給油ブームが体積３５８の境界３６０からさらに遠くに位置する場合よりも、小さい。よって、給油ブーム３１２を体積３５８の中心に位置するときでなく、適切なタイミングにてレシーバ航空機３１０から切断できる。結果として、給油ブームユニット３３６は給油環境３００内で、レシーバ航空機３１０からの最適な切断をもたらすことができる。
【００５４】
さらに、これらの実施例では、ディスコネクタ３５６は現在の運動方向３５０を確認できる。現在の運動方向３５０が境界３６０から遠ざかる場合、ディスコネクタ３５６は給油ブーム３１２をレシーバ航空機３１０から切断するかどうかに関する確認を行わなくてもよい。
【００５５】
たとえば、ディスコネクタ３５６は給油ブーム３１２に対する最も近い境界３６０の部分を識別できる。この場合、ディスコネクタ３５６は現在の運動方向３５０が前記最も近い境界３６０の部分から遠ざかるかどうか判断をしない可能性がある。現在の運動方向３５０が前記最も近い境界３６０の部分から遠ざかる場合、ディスコネクタ３５６は給油ブーム３１２を切断せず、かつ、給油ブーム３１２を切断するかどうかに関する判断を行う必要がない。
【００５６】
図４を参照すると、例示の一実施形態に係るディスコネクタの操作のフロー図が示されている。この図では、ディスコネクタ３５６によって実行される操作およびディスコネクタ３５６に関するデータフローが示されている。
【００５７】
図のとおり、ディスコネクタ３５６は、給油ブーム３１２が図３に係るレシーバ航空機３１０から切断されるべきかどうか判断をする際、データ３４４を入力として受信する。たとえば、ディスコネクタ３５６は給油ブーム３１２の現在の運動速度３４８を使用し、給油ブーム３１２をレシーバ航空機３１０から切断すべきかどうか判断する。つまり、体積３５８内の給油ブーム３１２の現在の運動速度３４８に基づいて、給油ブーム３１２はレシーバ航空機３１０から切断できる。
【００５８】
別の実施例では、ディスコネクタ３５６は給油ブーム３１２の現在の位置３４６を使用し、給油ブーム３１２をレシーバ航空機３１０から切断すべきかどうか判断する。結果として、体積３５８内の給油ブーム３１２の現在の位置３４６に基づいて、給油ブーム３１２はレシーバ航空機３１０から切断できる。
【００５９】
これらの実施例では、レシーバ航空機３１０から給油ブーム３１２を切断するかどうかの判断は、体積３５８に対する給油ブーム３１２に関するデータ３４４を用いて行われる。このデータは、現在の位置３４６、現在の運動速度３４８、またはデータ３４４内の何らかの他の適切な種類の情報であってよい。
【００６０】
体積３５８はレシーバ航空機３１０に基づいて識別できる。レシーバ航空機によって様々な体積を有してよい。つまり、体積３５８はレシーバ航空機３１０の識別によって、サイズと形状が異なり得る。体積３５８の識別は体積データベース４００を用いて行うことができる。体積データベース４００は、様々な種類のレシーバ航空機の体積を識別する。
【００６１】
これらの実施例では、ディスコネクタ３５６は給油ブーム３１２の現在の運動速度に基づいて、位置制限データベース４０６内の位置制限４０４内の位置制限４０２を識別する。たとえば、レシーバ航空機３１０の給油ブーム３１２に対する位置制限データベース４０６内の位置制限４０４は、体積３５８内の給油ブーム３１２の現在の運動速度３４８に基づいて識別できる。
【００６２】
これらの実施例では、「位置制限」は給油ブーム３１２の現在の運動速度に対する体積３５８内の位置である。たとえば、給油ブーム３１２が体積３５８の境界３６０に向かって、より低速な運動速度で移動する場合、給油ブーム３１２がより高速な運動速度で境界３６０に向かって進む場合の給油ブーム３１２の位置制限４０２よりも、位置制限４０２は境界３６０により近くなる可能性がある。
【００６３】
いずれの場合も、給油ブーム３１２の現在の運動速度が体積３５８内のある位置の速度しきい値を超過すれば、現在の運動速度３４８に関連する位置制限４０２が給油ブーム３１２の切断をトリガする。つまり、「位置制限」は体積３５８内の特定の箇所であり、そこでディスコネクタ３５６は当該特定の箇所の運動速度しきい値を超過する現在の運動速度３４８に基づいて、給油ブーム３１２をレシーバ航空機３１０から切断する。
【００６４】
よって、現在の運動速度３４８が変わるにつれ、位置制限４０２が変わり得る。たとえば、現在の運動速度３４８が変わると、位置制限４０４の別の位置制限を、現在の位置制限の代わりに位置制限４０２として使用できる。一部の実施例では、位置制限４０２に加え、位置制限４０４内の１つ以上の追加の位置制限を使用できる。
【００６５】
図のとおり、位置制限データベース４０６にはレシーバ航空機３１０に対する給油ブーム３１２の様々な運動速度に関する位置制限を格納できる。さらに、位置制限データベース４０６内の位置制限４０４には、レシーバ航空機３１０以外の他の種類のレシーバ航空機に対する位置制限も含められる。
【００６６】
これらの実施例では、位置制限４０４はモデル、関数、他のメカニズムを使用して生成できる。位置制限４０４は位置制限データベース４０６内またはテーブル、リンクテーブル、フラットファイル等の何らかの他のデータ構造内に格納できる。他の実施例では、位置制限４０４はモデル、関数、他のメカニズムを使用してリアルタイムに生成できる。一部の実施例では、図３の操作者３１６からのユーザー入力を使用し、１つ以上の位置制限４０４を設定できる。
【００６７】
これらの実施例では、位置制限データベース４０６内の位置制限４０２は任意の数の異なる方法で定義できる。たとえば、位置制限４０２には体積３５８の境界３６０からの距離４１０の識別を含めることができ、体積内の距離は給油ブーム３１２の現在の運動速度３４８に基づいている。距離４１０は固定であってもよいし、また体積３５８内の境界３６０の様々な部分に対し異なってもよい。
【００６８】
別の実施例では、位置制限４０２は体積３５８内のセクション４１２としてよい。この実施例では、セクション４１２は体積３５８内の３次元のセクションである。他の実施例では、セクション４１２は給油ブーム３１２の運動方向に基づく２次元のセクションで定義できる。さらに、位置制限４０２は任意の数の運動速度４１４に対し選択できる。つまり、給油ブーム３１２が任意の数の運動速度４１４を有する場合、体積３５８に対する位置制限４０２が有効であればその体積の部分は有効である可能性がある。
【００６９】
これらの実施例では、任意の数の運動速度４１４は１つ以上の運動速度であってよい。１つ以上の運動速度が任意の数の運動速度４１４内に存在する場合、任意の数の運動速度４１４は連続的な運動速度または不連続的な運動速度であってよい。
【００７０】
別の実施例では、位置制限４０２は、給油ブーム３１２の現在の運動速度３４８が増大するにつれ、より制限的になるセクション４１２として定義できる。一実施例では、位置制限４０２のセクション４１２は境界３６０から体積３５８内へと内側に伸張できる。現在の運動速度３４８が増大するにつれ、セクション４１２はサイズが大きくなり、給油ブーム３１２の位置においてより制限的になり、その位置で給油ブーム３１２はレシーバ航空機３１０から切断される。
【００７１】
一実施例では、位置制限４０４は給油ブーム３１２の様々な運動方向に基づいてよい。たとえば、位置制限４０４内に、方位角、仰角、ロール、および給油ブーム３１２が移動できる他の種類の方向の運動に対する様々な位置制限が存在してよい。よって、様々な方向および様々な運動速度に対し、位置制限４０４の各種値が存在し得る。
【００７２】
これらの実施例では、ディスコネクタ３５６が現在の運動速度３４８が位置制限４０４を超過していると判断した際、ディスコネクタ３５６は切断コマンド４１６を生成する。切断コマンド４１６が給油ブームユニット３３６に送信されると、給油ブームユニット３３６は図３のレシーバ航空機３１０からの切断を実行する。これらの実施例では、この切断は、コネクタシステム３５９にレシーバ航空機３１０からの給油ブーム３１２の切断を行わせるアクチュエータシステム３４０に送信されたコマンドによって行われてよい。
【００７３】
図３および４の給油環境３００と給油環境３００内の各種コンポーネントは、例示的な実施形態が実装され得る様式に対する物理的または構造的な制限を示唆する意図ではない。図示したコンポーネントに加えてまたは代えて、他のコンポーネントを使用できる。幾つかのコンポーネントは不必要になることもある。また、幾つかの機能的なコンポーネントを示すためにブロックが提示されている。例示的な実施形態を実装する際、１つ以上のこれらのブロックを結合、分割したり、あるいは１つ以上のこれらのブロックを別のブロックに結合および分割できる。
【００７４】
たとえば、ディコネクタ３５６自体を給油切断システムとみなすことができる。他の実施例では、ディスコネクタ３５６とセンサー３３８は給油切断システムの一部とみなすことができる。当然ながら、これらのコンポーネントに加えてまたはこれらのコンポーネントの代わりに、他のコンポーネントを給油切断システムの一部とみなすことができる。
【００７５】
さらに、別の実施例では、ディスコネクタ３５６を制御法則３３２の一部ではなく、給油コントローラ３２６の別の部分のコンポーネントとして実装できる。たとえば、ディスコネクタ３５６は集積回路内のソフトウェアプログラムまたは制御法則３３２とは分離した給油コントローラ３２６内に配置される別のコンポーネントであってよい。ディスコネクタ３５６が制御法則３３２の一部として実装されていない場合も、ディスコネクタ３５６は制御法則３３２と対話できる。
【００７６】
別の実施例では、位置決めシステム３４２内の任意の数のフォースジェネレータ３５２には、任意の数の方向舵３５４と任意の数の昇降舵３５５以外の他の種類のコンポーネントを含められる。たとえば、任意の数のフォースジェネレータ３５２には他の種類の操縦翼面を含められる。これらの他の種類の操縦翼面には、たとえば限定はしないが、フラップ、スポイラー、ラダーベーター、および他の種類の操縦翼面を含められる。
【００７７】
さらに別の実施例では、ディスコネクタ３５６は位置制限データベース４０６の使用に加えてまたは代えて、関数を使用して位置制限を生成できる。この関数は種々の形を取り得る。たとえば、この関数は一次関数、二次関数、または所望の態様で位置制限を生成する別の適切な関数であってよい。特定の種類のレシーバに制限を付与するため、この関数を選択できる。よって、様々な種類のレシーバ航空機に対し様々な関数を使用できる。
【００７８】
図１と２に示される様々なコンポーネントを図３と４のコンポーネントと組み合わせることができ、図１と２に示される様々なコンポーネントを図３と４のコンポーネントと併用することができ、あるいはこれら２つの場合の組み合わせが可能である。さらに、図１と２のコンポーネントの一部は、図３と４のブロック図に示されたコンポーネントの物理的構造の実装方法の例である。
【００７９】
図５を参照すると、一実施形態に係る給油ブームの仰角の位置制限のグラフが示されている。この実施例では、グラフ５００は図３の給油ブーム３１２の位置制限５０２を示しており、運動速度を仰角の変化で表すブームの運動速度に基づいている。位置制限は、給油ブームがレシーバ航空機から切断される体積内の位置である。これらの実施例では、位置制限は、任意の数の給油ブームの様々な運動速度に使用できる。位置制限に対する運動速度が超過されていない場合、その位置制限は給油ブームを切断するかどうかの判断に使用されない。
【００８０】
この実施例では、ｘ軸５０３は方位角を表す。ｙ軸５０５は仰角を表す。
【００８１】
これらの実施例では、体積５０８のセクション５０４とセクション５０６に対し、位置制限５０２が存在する。これらの図の中で、体積５０８は２次元で表示されており、図３の体積３５８の例である。
【００８２】
この実施例では、セクション５０４内の位置制限５０２は、外側位置境界５１０と内側位置境界５１２を有する。セクション５０６内の位置制限５０２は、外側位置境界５１４と内側位置境界５１６を有する。図のとおり、外側位置境界５１０と外側位置境界５１４は、体積５０８の境界（図示せず）に該当する。内側位置境界５１２と内側位置境界５１６は、体積５０８の内側部分に該当する。
【００８３】
体積５０８内のセクション５１８は、レシーバ航空機３１０からの給油ブーム３１２の切断が生じないセクションである。ディスクネクタ３５６によるレシーバ航空機３１０からの給油ブーム３１２の切断は、現在の運動速度３４８に関わらず生じない。もちろん、操作者が開始する切断方法は実施できる。
【００８４】
たとえば、レシーバ航空機３１０の給油が完了したら、ブームの操作者が体積５０８内のセクション５１８内でレシーバ航空機３１０から給油ブーム３１２を切断できる。他の実施例では、他の理由によって、ブームの操作者が給油ブーム３１２をレシーバ航空機３１０から切断できる。
【００８５】
給油ブーム３１２のレシーバ航空機３１０からの切断は、給油ブーム３１２がセクション５０４またはセクション５０６内に位置するとき、行われてよい。これらの実施例では、給油ブーム３１２がセクション５０４およびセクション５０６内に存在するとき、給油ブーム３１２を切断するかどうかの判断は、現在の運動速度３４８によって決まる。セクション５０４およびセクション５０６内での現在の運動速度３４８に基づいて給油ブーム３１２がレシーバ航空機３１０から切断される箇所は、現在の運動速度３４８が変化するにつれて変わる。
【００８６】
図のとおり、セクション５０４は幅５２０を有し、セクション５０６は幅５２２を有する。幅５２０と幅５２２は位置制限の幅であって、現在の運動速度３４８によって、選択的にアクティブになる。幅がアクティブ化されると、位置制限が当該幅を使用して定義される。この実施例では、特定の幅がアクティブ化されると、それらの幅は凡例５２４に基づき識別できる。
【００８７】
凡例５２４は、幅５２０と幅５２２内のどの幅が有効またはアクティブであるかを角度／秒で測定された現在の運動速度に基づき識別する。幅がアクティブ化される運動速度をアクティベーション速度と言う。このアクティベーション速度は、セクション５０４またはセクション５０６内での給油ブーム３１２が安全に操作できるためのしきい値を超過する速度である。つまり、給油ブーム３１２の現在の運動速度３４８が特定の幅のアクティベーション速度を超過すると、給油ブームの現在の運動速度が特定の幅をアクティブ化するための識別速度より大きくなった場合であっても、その幅はアクティブなままである。
【００８８】
つまり、現在の運動速度が増加するにつれ、内側の幅が位置制限としてアクティブになり、外側の幅が含められ、位置制限を画定する。つまり、より多くの幅がアクティブになると、位置制限は給油ブーム３１２の運動に対し、より制限的となる。
【００８９】
これらの実施例では、給油ブームをレシーバ航空機から切断するかどうかの判断に位置制限を使用する場合、位置制限または位置制限の幅はアクティブとみなされる。よって、給油ブームの運動速度に基づいて給油ブームをレシーバ航空機から切断するかどうかを判断するため、様々な位置制限を使用できる。給油ブームが位置制限に到達したかどうかを判断するため、特定の位置制限が運動速度と給油ブームの位置に比較される。
【００９０】
これらの実施例では、給油ブーム３１２の現在の運動速度３４８が増大するにつれ、幅５２０と幅５２２のより多くがアクティブになる。言い換えると、現在の運動速度が増大するにつれ、セクション５０４とセクション５０６内の幅５２０と幅５２２のより多くがアクティブになる。現在の運動速度３４８がより低速な場合、外側位置境界５１０と外側位置境界５１４により近い幅がアクティブになるよう幅は構成されている。現在の運動速度３４８が増大するにつれ、幅５２０と幅５２２のより多くの幅が、内側位置境界５１２と内側位置境界５１６に向かってアクティブになる。
【００９１】
言い換えると、この実施例の運動速度は運動の種類または運動方向を考慮に入れている。
【００９２】
図６を参照すると、一実施形態に係る給油ブームのロールの位置制限のグラフが示されている。図示された例では、グラフ６００は図３の給油ブーム３１２の現在の運動速度３４８に基づく給油ブーム３１２の位置制限６０２を示す。この例の現在の運動速度は、給油ブーム３１２のロール時の給油ブーム３１２の運動に基づいている。このローリング運動には方位角方向の運動が含まれる。
【００９３】
この実施例では、ｘ軸６０４は方位角を表す。ｙ軸６０６は仰角を表す。
【００９４】
図示された例では、位置制限６０２が体積６０８内に位置する。図のとおり、体積６０８のセクション６１０とセクション６１２内に位置制限６０２が存在する。これらの実施例では、体積６０８内のセクション６１４には位置制限６０２が含まれない。
【００９５】
セクション６１０内の位置制限６０２は、外側位置境界６１６と内側位置境界６１８を有する。セクション６１２内の位置制限６０２は、外側位置境界６２０と内側位置境界６２２を有する。セクション６１０およびセクション６１２内での現在の運動速度３４８に基づいて給油ブーム３１２がレシーバ航空機３１０から切断される箇所は、現在の運動速度３４８が変化するにつれて変わる。
【００９６】
これらの実施例では、位置制限６０２はセクション６１０内の幅６２４およびセクション６１２内の幅６２６内に配置される。給油ブーム３１２の現在の運動速度３４８が増大するにつれ、位置制限６０２の幅６２４と幅６２６のより多くがアクティブになる。
【００９７】
幅６２６のアクティブ化は、外側位置境界６２０から体積６０８の内部へと生じる。言い換えると、給油ブーム３１２の現在の運動速度の増加に伴い、より多くの幅がアクティブになるにつれ、位置制限６０２はより制限的になる。このように、これらの幅を使用し、位置制限６０２内の現在の位置制限を定義する。
【００９８】
この実施例では、凡例６２５は、給油ブームの様々な運動速度に対し、どの位置制限の幅がアクティブであるかを識別する。この実施例では、凡例は角度／秒単位の運動速度に基づいて、どの幅がアクティブかを識別する。
【００９９】
内側位置境界６１８と内側位置境界６２２により近い幅と比較して、外側位置境界６１６と外側位置境界６２０により近い幅は、現在の運動速度３４８のより低い値でアクティブである。言い換えると、給油ブーム３１２の現在の運動速度３４８の値が増大するにつれ、給油ブーム３１２が切断される位置から外側位置境界６１６と外側位置境界６２０への距離も増大する。
【０１００】
図７を参照すると、一実施形態に係る給油ブームのテレスコープの位置制限のグラフが示されている。図示された例では、グラフ７００は図３の給油ブーム３１２の位置制限７０２を示す。
【０１０１】
給油ブーム３１２のテレスコープの方向の現在の運動速度３４８の様々な値に対する位置制限７０２が示されている。言い換えると、これらの制限は給油ブーム３１２の長さを変更するような形式の伸張または撤回に基づいている。
【０１０２】
図のとおり、ｘ軸７０４は給油ブーム３１２の伸張をフィート単位で示す。ｙ軸はこの例では存在しない。この例の唯一の次元は伸張または給油ブーム３１２の長さである。
【０１０３】
これらの実施例では、セクション７０６とセクション７０８内に位置制限７０２が存在する。セクション７０６とセクション７０８内の位置制限７０２の各々は図３の体積３５８内の給油ブーム３１２の長さを示す。言い換えると、給油ブーム３１２は体積３５８内を伸張および撤回できる。この実施例では、位置制限７０２はセクション７０６内の幅７１２およびセクション７０８内の幅７１４内に配置される。
【０１０４】
これらの実施例では、位置制限７０２の幅７１２は、外側位置境界７１６と内側位置境界７１８を有する。同様に、位置制限７０２の幅７１４は、外側位置境界７２０と内側位置境界７２２を有する。
【０１０５】
アクティブな幅７１２と幅７１４は給油ブーム３１２を貫く軸に沿った、給油ブーム３１２の現在の運動速度３４８により決まる。凡例７２４は、幅７１２と幅７１４内のどの幅がアクティブであるかをフィート／秒単位の現在の運動速度３４８に基づき示す。
【０１０６】
これらの実施例では、内側位置境界７１８と内側位置境界７２２により近い幅と比較して、外側位置境界７１６と外側位置境界７２０により近い幅は、現在の運動速度３４８のより低い値でアクティブである。これらのアクティブな幅を使用して、給油ブームを切断するかどうかの判断に使用される位置制限を画定する。
【０１０７】
図５〜７の位置制限の図は、位置制限の実装方式に対する制限を示唆する意図はない。これらの実施例では、給油ブームの現在の運動速度の控えめな値に基づく様々な位置制限を示している。これらの位置制限は、データベース内に格納された位置制限のみでなく、関数を用いて連続可変にできる。言い換えると、必要に応じて位置制限データベース４０６は関数、モデル、図４の位置制限４０４を生成するプログラムに置き換えられる。
【０１０８】
図８を参照すると、例示的な実施形態に係る、レシーバ航空機からの給油ブームの切断を制御するプロセスのフロー図である。図８のプロセスを実装して、図３の給油ブーム３１２のレシーバ航空機３１０への接続等の給油ブームの接続を制御できる。図８に示された様々な動作は、図３のコンピュータシステム３２８で実装可能である。特に、一実施例において、この図に示されるプロセス（複数可）を給油コントローラ３２６の制御法則３３２内のディスコネクタ３５６の一部として実装できる。
【０１０９】
前記プロセスは飛行中、給油ブームがレシーバ航空機に接触している間の給油ブームの現在の運動速度に関するデータを受信することから開始する（動作８００）。前記プロセスは、給油ブームの現在の運動速度に基づき、給油ブームをレシーバ航空機から切断し（動作８０２）、その後プロセスは終了する。
【０１１０】
図９を参照すると、例示的な実施形態に係る、任意の数の位置制限に基づき、レシーバ航空機からの給油ブームの切断を制御するプロセスのフロー図である。図９のプロセスを実装して、図３の給油ブーム３１２のレシーバ航空機３１０への接続等、給油ブームの接続を制御できる。図９に示された様々な動作は、図３のコンピュータシステム３２８で実装可能である。
【０１１１】
前記プロセスは給油ブームがレシーバ航空機に接続されているかどうかの判断から開始する（動作９００）。給油動作が完了しており、操作者が給油ブームをレシーバ航空機から切断している場合、給油ブームの切断のための監視は不要である。よって、給油ブームがレシーバ航空機に接続されていない場合、プロセスは終了する。
【０１１２】
それ以外の場合、プロセスは給油ブームの体積を識別する（動作９０２）。この体積は給油ブームに接続されたレシーバ航空機の種類に基づいて識別される。さらに、給油ブームユニットの操作者は体積の制限値を設定できる。その後、プロセスは給油ブームの位置制限を識別する（動作９０４）。これらの実施例では、位置制限はレシーバ航空機または他の要因に基づいて識別できる。
【０１１３】
他の要因には給油ブームユニット内のコンポーネントの状況が挙げられる。たとえば、一部のアクチュエータ、フォースジェネレータ、または他のコンポーネントが所望どおり動作していない場合、これらの状況を考慮に入れて位置制限が選択できる。さらに、給油ブームユニットの操作者はまた、他の要因に基づいて位置制限を設定できる。たとえば、ブームの操作者の経験から、給油ブームに設定される位置制限を決めることができる。さらに、位置制限には給油ブームの特性が考慮に入れられ、かつ、実装によっては、タンカー航空機の特性も含められる。
【０１１４】
さらに別の実施例では、位置制限は操作者によって設定されてよい。操作者が位置制限を設定する場合、最大何らかのしきい値までの間で、位置制限内に何らかの分散を設定できる。位置制限は、給油ブームに望ましくない動作を引き起こしたり、給油ブームを破損したり、あるいは他の望ましくない影響を引き起こしたりする可能性のある制限値を超えるようには設定できない。たとえば、操作者は位置制限をレシーバ航空機の種類に基づく体積を超えるようにはできない。言い換えると、レシーバ航空機の種類によって、体積内の絶対的な位置制限のしきい値が設定される。
【０１１５】
その後、プロセスは給油ブームに関するデータを受信する（動作９０６）。これらの実施例では、このデータに現在の位置、現在の運動速度、現在の運動方向、および他の適切なデータの少なくとも１つを含めることができる。
【０１１６】
次に、プロセスは受信された給油ブームに関するデータに基づき、任意の数の位置制限を識別する（動作９０８）。これらの実施例では、前記識別された任意の数の位置制限は、動作９０４で識別された位置制限から識別されたアクティブな位置制限である。これらのアクティブな位置制限は、体積内の幅の形を取る。アクティブとみなされる位置制限とは、給油ブームをレシーバ航空機から切断すべきかどうか判断する際、使用されるものである。一部の実施例では、ある幅にわたるセクションには、別の幅にわたる領域を含めることができる。現在の運動速度が増大するにつれ、追加の領域と先行の幅にわたる領域を含む幅を選択できる。言い換えると、幅がサイズを増すと、位置制限はより制限的になる。
【０１１７】
他の実施例では、幅は互いに排他的な領域にわたることができる。この例では、１つ以上の幅を使用し、位置制限を定義できる。
【０１１８】
その後、給油ブームが前記任意の数の位置制限内の位置制限に到達したかどうかに関する判断がなされる（動作９１０）。給油ブームが前記任意の数の位置制限内の位置制限に到達した場合、給油ブームはレシーバ航空機から切断され（動作９１２）、プロセスはその後終了する。動作９１０で、給油ブームが前記任意の数の位置制限内の位置制限に到達していない場合、プロセスは前述の動作９０６に戻る。
【０１１９】
図１０を参照すると、例示的な実施形態に係るブームの運動速度に基づき、位置制限を識別するプロセスのフロー図である。図１０のプロセスは、図９の動作９０８の実装例である。
【０１２０】
このプロセスは、給油ブームの現在の運動速度を識別することにより開始される（動作１０００）。次にプロセスは、給油ブームの現在の運動速度以下の運動速度に対する任意の数の位置制限を識別し、その後プロセスは終了する。
【０１２１】
図示した種々の実施形態内のフロー図およびブロック図は、例示的な実施形態で実装可能な装置および方法の構造、機能、および動作を示している。この点で、フロー図またはブロック図の各ブロックは、１つの動作または１つのステップのモジュール、セグメント、機能及び／又は部分を表わしている。たとえば、１つ以上のブロックは、プログラムコードとして、ハードウェア内、またはプログラムコードとハードウェアの組み合わせとして実施可能である。ハードウェアに実施されるとき、ハードウェアはたとえば、フロー図またはブロック図の１つ以上の動作を実行するよう製造または構成された集積回路の形を取ることができる。
【０１２２】
一実施形態の代替的な実装の中には、ブロックに記載された１つまたは複数の機能は、図に記載の順序以外で実行できる。たとえば、場合によっては、連続して示されている二つのブロックが略同時に実行でき、あるいはそれらのブロックは関係する機能によっては、時として逆順に実行されることがあり得る。また、フロー図またはブロック図に示されたブロックに加えて、他のブロックを追加できる。
【０１２３】
たとえば、図９の動作９０４は省略可能である。場合によっては、プロセスは動作９０４で位置制限の箇所を識別するだけでよい。これらの箇所は、体積と略同じ形状の位置境界を生成できる。
【０１２４】
図１１を参照すると、例示の一実施形態に係るデータ処理システムのブロック図が示されている。データ処理システム１１００を使用して、図３のレシーバ航空機３１０内のコンピュータシステム３２８内の１つ以上のコンピュータを実装できる。
【０１２５】
この実施例では、データ処理システム１１００は通信フレームワーク１１０２を含み、これによりプロセッサユニット１１０４、メモリ１１０６、永続記憶域１１０８、通信ユニット１１１０、入出力（Ｉ／Ｏ）ユニット１１１２、およびディスプレイ１１１４間の通信が行われる。この実施例では、通信フレームワークはバスシステムの形を取ることができる。
【０１２６】
プロセッサユニット１１０４は、メモリ１１０６に読み込まれるソフトウェアに対する命令を実行するよう機能する。プロセッサユニット１１０４は、実装に応じて、任意の数のプロセッサ、マルチプロセッサコア、または何らかの他の種類のプロセッサであってよい。
【０１２７】
メモリ１１０６および永続記憶域１１０８は、記憶装置１１１６の例である。記憶装置は、たとえば限定しないが、データ、機能的な形態のプログラムコード、及び／又は他の適切な情報等の情報を一時的に及び／又は永続的に格納できる、任意のハードウェアである。記憶装置１１１６はこれらの実施例ではコンピュータで読み取り可能な記憶デバイスと呼ばれることもある。これらの実施例では、メモリ１１０６はたとえば、ランダムアクセスメモリまたは任意の他の適切な揮発性または不揮発性の記憶装置であってもよい。永続記憶域１１０８は具体的な実装に応じて様々な形を取り得る。
【０１２８】
たとえば、永続記憶域１１０８は１つ以上のコンポーネントまたはデバイスを含み得る。たとえば、永続記憶域１１０８は、ハードドライブ、フラッシュメモリ、書き換え型光ディスク、書換え可能磁気テープ、またはそれらの何らかの組み合わせであってよい。永続記憶域１１０８によって使用される媒体はリムーバブルなものであってもよい。たとえば、リムーバブルハードドライブを永続記憶域１１０８に使用できる。
【０１２９】
これらの実施例では、通信ユニット１１１０は、他のデータ処理システムまたはデバイスとの通信機能を提供する。これらの実施例では、通信ユニット１１１０はネットワークインターフェースカードである。
【０１３０】
入出力ユニット１１１２は、データ処理システム１１００に接続される他の装置とのデータの入出力を可能にする。たとえば、入出力ユニット１１１２は、キーボード、マウス、及び／又は他の何らかの適切な入力デバイスを介したユーザ入力への接続を提供できる。さらに、入出力ユニット１１１２は、プリンタに出力を送信する。ディスプレイ１１１４はユーザに情報を表示するメカニズムを提供する。
【０１３１】
オペレーティングシステム、アプリケーション、及び／又はプログラムに対する命令は、通信フレームワーク１１０２を介してプロセッサユニット１１０４と通信する記憶デバイス１１１６内に置かれる。様々な実施形態のプロセスは、メモリ１１０６等のメモリに置かれるコンピュータで実行される命令を使用して、プロセッサユニット１１０４によって実行できる。
【０１３２】
これらの命令は、プログラムコード、コンピュータで使用可能なプログラムコード、またはコンピュータで読み取り可能なプログラムコードと呼ばれ、プロセッサユニット１１０４内のプロセッサによって読み取りおよび実行できる。様々な実施形態のプログラムコードは、メモリ１１０６または永続記憶域１１０８等、様々な物理的なまたはコンピュータで読み取り可能な記憶媒体上に具現化し得る。
【０１３３】
プログラムコード１１１８は、選択的にリムーバブルなコンピュータで読み取り可能な媒体１１２０上に機能的な形態で置かれ、かつ、プログラムコード１１１８は、データ処理システム１１００に読み込んだり、または転送したりして、プロセッサユニット１１０４で実行できる。これらの実施例では、プログラムコード１１１８およびコンピュータで読み取り可能な媒体１１２０はコンピュータプログラム製品１１２２を形成する。一実施例では、コンピュータで読み取り可能な媒体１１２０は、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体１１２４またはコンピュータで読み取り可能な信号媒体１１２６であってよい。
【０１３４】
これらの実施例では、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体１１２４は、プログラムコード１１１８を伝送または送信する媒体ではなく、プログラムコード１１１８を格納するための物理的または有形な記憶デバイスである。
【０１３５】
あるいは、プログラムコード１１１８は、コンピュータで読み取り可能な信号媒体１１２６を使用してデータ処理システム１１００に転送することができる。コンピュータで読み取り可能な信号媒体１１２６はたとえば、プログラムコード１１１８を含む伝送されたデータ信号であってよい。たとえば、コンピュータで読み取り可能な信号媒体１１２６は、電磁信号、光信号、及び／又は任意の他の適切な種類の信号であってよい。これらの信号は、無線通信リンク、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、有線、及び／又は任意の他の適切な種類の通信リンク等の通信リンクを介して送信される。
【０１３６】
データ処理システム１１００に例示されている種々のコンポーネントは、実装可能な各種実施形態の形式に対するアーキテクチャの制限をもたらす意図ではない。各種例示的な実施形態は、データ処理システム１１００の例示コンポーネントに加えた及び／又は代えたコンポーネントを含む、データ処理システム内に実装できる。図１１に示した他のコンポーネントは、図示の実施例のものと異なってよい。様々な実施形態を、プログラムコード１１１８を実行できる任意のハードウェアデバイスまたはシステムを使用して実装できる。
【０１３７】
本発明の例示の実施形態は、図１２の航空機の製造および点検方法１２００と図１３の航空機１３００に関連して記載されている。先に図１２を参照すると、一実施形態に係る航空機の製造および点検方法が示されている。製造前の段階では、航空機の製造および点検方法１２００には、図１３の航空機１３００の仕様および設計１２０２、ならびに材料の調達１２０４が含まれ得る。
【０１３８】
製造段階では、図１３の航空機１３００のコンポーネントとサブアセンブリの製造１２０６とシステムインテグレーション１２０８とが行われる。その後、図１３の航空機１３００は認可および納品１２１０を経て運航１２１２に供される。顧客による運航１２１２中、図１３の航空機１３００は、定期的な整備および点検１２１４（改造、再構成、改修、およびその他の整備または点検を含み得る）がスケジューリングされる。
【０１３９】
航空機の製造および点検方法１２００の各プロセスは、システムインテグレーター、サードパーティ、及び／又はオペレータによって実施又は実行されてよい。これらの実施例では、オペレータは顧客であってよい。本明細書の目的では、システムインテグレーターは、任意の数の航空機製造者、および主要システムの下請業者を含むことができ（これらに限定せず）、サードパーティは、任意の数のベンダー、下請業者、および供給業者を含むことができ（これらに限定せず）、オペレータは航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであってよい。
【０１４０】
次に図１３を参照すると、例示的な実施形態が実装される航空機が示されている。航空機１３００は図１の航空機１０２と航空機１０４の一例であってよい。
【０１４１】
この実施例では、航空機１３００は、図１２の航空機の製造および点検方法１２００によって製造され、複数のシステム１３０４および内装１３０６を有する機体１３０２を含むことができる。システム１３０４の例には、推進システム１３０８、電気システム１３１０、油圧システム１３１２、および環境システム１３１４の１つ以上が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてよい。
【０１４２】
本明細書で具現化される装置および方法は、図１２の航空機の製造および点検方法１２００のうちの少なくとも１つの段階で採用可能である。たとえば、仕様および設計１２０２中に１つ以上の例示の実施形態を実装して、航空機１３００を開発できる。別の実施例では、システムインテグレーション１２０８中に、ディスコネクタ３５６を航空機１３００に含めることができる。たとえば、システムインテグレーション１２０８中の航空機１３００の組み立てにおいて、ディスコネクタ３５６用のハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの両方を実装できる。さらに、整備および点検１２１４中に、ディスコネクタ３５６を航空機１３００の修正、アップグレード、または改修として、含めることができる。
【０１４３】
よって、例示の実施形態では、給油ブームのレシーバ航空機への接続を管理する方法と装置を提供する。異なる例示の実施形態では、給油ブームの運動速度および給油ブームの現在の位置を使用して、給油ブームをレシーバ航空機から切断するかどうかを判断できる。給油コントローラ３２６内にディスコネクタ３５６を使用することで、給油ブームの望ましくない動作を回避するためのさらに有効なメカニズムがもたらされる。ディスコネクタを使用すると、操作者の入力を必要とせず、給油ブームをレシーバ航空機から切断できる。結果的に、操作者は給油プロセスにおける他の操作に専念できる。
【０１４４】
また、各種例示の実施形態内でディコネクタ３５６に使用される位置制限は、レシーバ航空機に対する給油操作で使用するよう識別された入力に加え、操作者の入力を介して修正できる。このように、給油ブームの望ましい動作のために識別された体積の境界に向かって、給油ブームが移動するとき、切断が生じてよい。各種例示の実施形態は、位置制限が給油ブームの現在の位置並びに給油ブームの運動速度に基づいて変わる、給油ブームを切断するための位置制限を提供する。さらに、各種例示の実施形態は、操作者によるこれらの位置制限の調整を可能にする。
【０１４５】
各種例示の実施形態の記載は、例示および説明を目的として提示しており、網羅的なものであること、あるいは開示された形態の実施形態に限定する意図ではない。当業者には、多くの修正例及び変形例が自明である。さらに、異なる例示の実施形態は、他の例示の実施形態と比較した際、異なる機能を提供することができる。記載の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、および他の当業者が様々な実施形態の開示内容と、想定される特定の用途に適する各種修正例を理解するため選択されている。
【符号の説明】
【０１４６】
１００    給油環境
１０２    航空機
１０４    航空機
１０６    タンカー航空機
１０８    レシーバ航空機
１１０    給油ブーム
１１２    セクション
２００    固定チューブ
２０２    テレスコープ式のチューブ
２０４    ノズル
２０５    操縦翼面
２０６    方向舵
２０８    方向舵
２０９    昇降舵
２１０    ホイストケーブル
２１２    矢印
２１４    矢印
２１６    矢印
２１８    体積
２２０    境界
【図１】
2014019441.tif 000003
【図２】
2014019441.tif 000004
【図３】
2014019441.tif 000005
【図４】
2014019441.tif 000006
【図５】
2014019441.tif 000007
【図６】
2014019441.tif 000008
【図７】
2014019441.tif 000009
【図８】
2014019441.tif 000010
【図９】
2014019441.tif 000011
【図１０】
2014019441.tif 000012
【図１１】
2014019441.tif 000013
【図１２】
2014019441.tif 000014
【図１３】
2014019441.tif 000015
【外国語明細書】
2014019441000001.pdf
2014019441000002.pdf
2014019441000003.pdf
2014019441000004.pdf