(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料補給ブームによって燃料補給を実行するための接近操作に関して、受給機のパイロットに視的表示を提供するために、空中給油機の腹に取り付けられた誘導装置を提供する。【解決手段】本誘導装置は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のモジュールを含む発光デバイス１１と、調光電圧Ｖｄｉｍに依存する調光信号によって該発光デバイス１１により発せられる光の強度を制御するための調光制御ユニットを含み、それらに電流を供給するための制御デバイスとを備える。調光制御ユニットは、発光デバイス１１にパルス−指数関数的振幅変調調光信号（Ｖｒｅｆ２）を供給するように適合され、全ての視程条件において光の強度を適切に制御することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料補給ブームによって燃料補給を実行するための接近操作に関して、受給機のパイロットに視的表示を提供するために、空中給油機の腹に取り付けられ、
発光ダイオード（ＬＥＤ）のモジュールを含む発光デバイス（１１）と、調光電圧（Ｖｄｉｍ）に依存する調光信号によって前記発光デバイス（１１）により発せられる光の強度を制御するための調光制御ユニット（４５、６５）を含む、電流を供給するための制御デバイス（４１、６１）とを含む誘導装置であって、
前記調光制御ユニット（４５、６５）が、パルス−指数関数的振幅変調調光信号（Ｖｒｅｆ２）を前記発光デバイス（１１）に供給するように適合され、全ての視程条件において光の強度を適切に制御できることを特徴とする誘導装置。
【請求項２】
前記調光制御ユニット（４５）が、前記調光電圧（Ｖｄｉｍ）に対応するアナログ信号が生成される指数関数的応答付きの調光信号変換器（４７）と、パルス−指数関数的振幅変調調光信号（Ｖｒｅｆ２）が生成される出力調光ユニット（４９）とを備える、請求項１に記載の誘導装置。
【請求項３】
調光電圧（Ｖｄｉｍ）に対応する先に生成されたパルス幅変調調光信号（Ｖｒｅｆ１）を改変して、前記パルス−指数関数的振幅変調調光信号（Ｖｒｅｆ２）を生成する、請求項１に記載の誘導装置。
【請求項４】
前記調光制御ユニット（６５）が、
前記調光電圧（Ｖｄｉｍ）に対応するアナログ信号を生成する調光信号変換器（６７）と、
ＰＷＭランプ発生器（６８）及び出力調光ユニット（６９）であって、パルス幅変調調光信号（Ｖｒｅｆ１）を出力するために、前記ＰＷＭランプ発生器（６８）により生成される信号と、前記アナログ信号とを受け取る、ＰＷＭランプ発生器（６８）及び出力調光ユニット（６９）と、
前記パルス−指数関数的振幅変調調光信号（Ｖｒｅｆ２）を生成する指数関数的調光アダプタ（７３）とを含む、請求項３に記載の誘導装置。
【請求項５】
前記指数関数的調光アダプタ（７３）が、ローパスフィルタ（７５）と出力アダプタ（７７）とを備える、請求項４に記載の誘導装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の誘導装置を備える空中給油機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、飛行中の燃料補給に関し、より具体的には、燃料補給ブームを用いて燃料補給を実行するための接近操作に関して、受給機のパイロットに視的表示を供するための空中給油機の誘導装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び特許文献２には、一つ又はそれ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールと、パイロットディレクター光（ＰＤＬ）と呼ばれる、各ＬＥＤモジュールに供給される電流を制御するための制御デバイスとを備える発光デバイスに基づく、燃料補給ブームを用いて燃料補給操作を実行するための接近操作を助けるために受給機のパイロットに視的表示を供する、空中給油機の腹に取り付けられた誘導装置が開示されている。
【０００３】
該誘導装置は、以下の欠点を有するＬＥＤモジュールの光の強度のレベルを調節するための調光能力を含む：
−光の強度が、夜間の周囲の条件において受け取る側のパイロットにとって強すぎる。この光量は煩わしく、そして燃料補給操作中の受け取る側のパイロットの作業負荷に影響を及ぼす。
−調光制御が最小レベルをわずかに下回ると、ＬＥＤモジュールが予期せず切断される。しばしば、閃光が見られ、受け取る側のパイロットにとっては、この断続的な影響で目が見えなくなり、非常に煩わしい状況を引き起こす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，９３５，５９５号明細書
【特許文献２】米国特許公開第２００９／００１５４３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、特に夜間に、受け取り側のパイロットに対して安全な方法で、燃料補給ブームを用いて燃料補給を実行するための接近操作に関して、受給機のパイロットに視的表示を供するためのＬＥＤモジュールに基づく空中給油機の誘導装置を供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本目的及び他の目的は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のモジュールを含む発光デバイスと、調光電圧Ｖｄｉｍに依存する調光信号によって発光デバイスにより発せられる光の強度を制御するための調光制御ユニットを含む、該発光デバイスに電流を供給するための制御デバイスとを含む誘導装置によって達成される。調光制御ユニットは、発光デバイスにパルス−指数関数的振幅変調調光信号Ｖｒｅｆ２を供給するように適合され、全ての視程条件において光の強度を適切に制御することができる。
【０００７】
一つの実施態様において、調光制御ユニットは、調光電圧Ｖｄｉｍに対応するアナログ信号が生成される指数関数的応答付きの調光信号変換機と、パルス−指数関数的振幅変調調光信号Ｖｒｅｆ２が生成される出力調光ユニットとを含む。これにより、特に、低いレベルでの光の強度の調節を良好にし、受給機のパイロットへの不都合を回避することのできる、光の強度の指数関数的制御付の装置がもたらされる。
【０００８】
別の実施態様においては、調光電圧Ｖｄｉｍに対応する先に生成されたパルス幅変調調光信号Ｖｒｅｆ１を改変して、パルス−指数関数的振幅変調調光信号Ｖｒｅｆ２が生成される。これにより、光の強度の制御のためにパルス幅変調調光信号Ｖｒｅｆ１を用いる既知の装置を改変して確立することが可能な、光の強度の指数関数的制御付の装置がもたらされる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明による誘導装置の他の望ましい特長及び利点は、添付図面と関連して、以降の本発明の詳細な記述及び添付の請求項から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】空中給油機の誘導装置の発光デバイスに供給される電流を制御するための公知の制御デバイスのブロック図である。
【図２ａ】上記公知の制御デバイスに対応する、光の強度Ｌｉｎ対調光電圧Ｖｄｉｍの図である。
【図２ｂ】上記公知の制御デバイスに対応する、光の強度Ｌｉｎ対調光電圧Ｖｄｉｍの図である。
【図３】本発明の第一の実施例による、空中給油機の誘導装置の発光デバイスに供給される電流を制御するための制御デバイスのブロック図である。
【図４ａ】本発明の第一の実施例に対応する、光の強度Ｌｉｎ対調光電圧Ｖｄｉｍの図である。
【図４ｂ】本発明の第一の実施例に対応する、光の強度Ｌｉｎ対調光電圧Ｖｄｉｍの図である。
【図５】本発明の第二の実施例による、空中給油機の誘導装置の発光デバイスに供給される電流を制御するための制御デバイスのブロック図である。
【図６】上記公知の制御デバイス（上方のグラフ）によって、及び本発明による制御デバイス（下方のグラフ）によって、生じる調光信号を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
特許文献１及び特許文献２による、発光デバイス１１のための制御デバイス２１を、図１に示す。
【００１２】
制御デバイス２１への入力は、電磁気的にフィルタされたＤＣ電圧Ｖｉｎであり、そして出力は、発光デバイス１１の各ＬＥＤモジュールに分配される電圧Ｖ（例えば、＋１５ＶＤＣ）、及び発光デバイス１１の各ＬＥＤモジュールの光の強度のレベルを制御する調光信号Ｖｒｅｆ１である。
【００１３】
制御デバイス２１は、電力供給インターフェイス２３と、調光制御ユニット２５とを備え、調光制御ユニット２５は、調光信号変換器２７と、ＰＷＭランプ発生器２８と、出力調光ユニット２９とを備える。
【００１４】
電力供給インターフェイス２３は、電圧Ｖと、また、調光信号変換器２７に送られる調光電圧Ｖｄｉｍ（例えば、±５ＶＤＣ）も生成する。
【００１５】
出力調光ユニット２９は、変調矩形波ＰＷＭ信号Ｖｒｅｆ１を出力するために、ＰＷＭランプ発生器２８によって発生された信号とともに、調光電圧Ｖｄｉｍに対応する変換されたアナログ電圧を受け取る。この矩形波ＰＷＭ出力信号Ｖｒｅｆ１のデューティサイクルは、調光信号変換器２７によって発生されるアナログ信号の大きさに依存する。
【００１６】
図２ａ及び２ｂは、特許文献１及び特許文献２による制御デバイス２１を備えた発光デバイス１１のＬＥＤモジュールにおける、調光電圧Ｖｄｉｍと、結果生じる光強度レベルＬｉｎ（パーセント単位）の間の実験的に得られた関係を図示している。
【００１７】
図２ａに示されるように、それは０．１５Ｖから５Ｖでおおよそ直線関係にある。
【００１８】
図２ｂに示されるように、主要な問題は、最小の光強度の制御レベルにある。得られる最小の強度レベルは２パーセントであり、それは、夜間の条件において、受け取り側の航空機のパイロットによって許容できない強度レベルであると考えられる。
【００１９】
また、調光電圧Ｖｄｉｍが０．１５Ｖを下回るとき、いかにして強度レベルが０％になるかも見ることができる。０．１５Ｖ未満では、予期せぬ発光デバイスの切断でしばしば終わる、煩わしい光の点滅を生み出す断続的信号が生じることが観察されている。
【００２０】
本発明の実施例による発光デバイス１１のための制御デバイス４１が図３に示されている。
【００２１】
制御デバイス４１への入力は、電磁気的にフィルタされたＤＣ電圧Ｖｉｎであり、そして出力は、発光デバイス１１の各ＬＥＤモジュールに分配される電圧Ｖ（例えば、＋１５ＶＤＣ）、及び発光デバイス１１の各ＬＥＤモジュールの照明レベルを制御する調光信号Ｖｒｅｆ２である。
【００２２】
制御デバイス４１は、電力供給インターフェイス４３と、調光制御ユニット４５とを備え、調光制御ユニット４３は、指数関数的応答を備えた調光信号変換器４７と、出力調光ユニット４９とを備える。
【００２３】
電力供給インターフェイス４３は、電圧Ｖと、また、調光信号変換器４７に送られる調光電圧Ｖｄｉｍ（例えば、±５ＶＤＣ）も生成する。
【００２４】
出力調光ユニット４９は、調光信号変換器４７によって発生される調光電圧Ｖｄｉｍに対応する変換されたアナログ電圧を受け取り、発光デバイス１１のＬＥＤモジュールによって放出される光の強度を制御するためのパルス−指数関数的（pulse‐exponential）振幅変調調光信号Ｖｒｅｆ２を生成する。
【００２５】
図４ａ及び４ｂは、本発明による制御デバイス４１を備えた発光デバイス１１のＬＥＤモジュールにおける、調光電圧Ｖｄｉｍと、結果生じる光強度レベルＬｉｎ（パーセント単位）の間の実験的に得られた関係を図示している。
【００２６】
図４ａに示されるように、それは低レベルに対して、光の強度のより正確な制御を許容する指数関数的関係であり、夜間の条件において空対空の燃料補給操作を実行する際に、飛行中において検出される、前述の問題が克服される。
【００２７】
図４ｂに示されるように、指数関数的調光制御により、空中給油機内のブーム作業者は、発光デバイス１１の２パーセント未満という強度レベルを選択することができる。実際、０と２パーセントの間のいかなる値をも選択でき、これにより夜間の条件に対して必要とされる制御レベルが供される。
【００２８】
本発明の別の実施例による発光デバイス１１のための制御デバイス６１を図５に示す。
【００２９】
制御デバイス６１は、電力供給インターフェイス６３と、調光制御ユニット６５とを備え、調光制御ユニット６５は、調光信号変換器６７と、ＰＷＭランプ発生器６８と、出力調光ユニット６９と、指数関数的調光アダプタ７３とを備える。
【００３０】
電力供給インターフェイス６３、調光信号変換器６７、ＰＷＭランプ発生器６８、及び出力調光ユニット６９は、前述の電力供給インターフェイス２３、調光信号変換器２７、ＰＷＭランプ発生器２８、及び出力調光ユニット２９と同一である。
【００３１】
指数関数的調光アダプタ７３は、出力調光ユニット６９からＰＷＭ信号Ｖｒｅｆ１を受け取ることができ、発光デバイス１１に印加する、適応パルス−振幅変調信号（adapted pulse-amplitude modulated signal）Ｖｒｅｆ２を得ることができる。
【００３２】
指数関数的調光アダプタ７３はローパスフィルタ７５と出力アダプタ７７とを備える。
【００３３】
振幅調整は、ローパスフィルタ７５を用いて、自らのＰＷＭ信号Ｖｒｅｆ１によって制御される。ローパスフィルタ７５は、ＰＷＭ信号Ｖｒｅｆ１のデューティサイクルに比例する振幅値を備えた電圧を供給する。結果として得られる信号Ｖｒｅｆ１１は出力アダプタ７７を制御するために使用されて、低いデューティサイクルでは、フィルタ７５の出力側に振幅値の小さい電圧が供給され、発光デバイス１１に出力される電流を押さえつけるように出力アダプタ７７に作用する。一方、高いデューティサイクルでは、フィルタ７５の出力側に振幅値の大きい電圧が供給され、発光デバイス１１に最大電流を供するように出力アダプタ７７に作用する。
【００３４】
図６の上方のグラフは、１０パーセントから１００パーセントの、１０パーセント毎のデューティサイクルにおける、いくつかのＰＷＭ信号を示す。指数関数的調光アダプタ７３なしでは、これらの信号を発光デバイスに適用する結果、低い調光制御値で、高過ぎる強度レベルになる。図６の下方のグラフは、指数関数的調光アダプタ７３を用いて得られた信号を示す。下方のグラフにおいて示されるように、短い幅のパルスは振幅が変調され、発光デバイス１１に印加される制御信号のレベルが低減される。
【００３５】
最も高い調光制御値に対しては、出力アダプタ７７における降下電圧が非常に小さいので、指数関数的調光アダプタ７３は発光デバイス１１の強度レベルに殆ど影響を及ぼさない。
【００３６】
図６に示されるように、指数関数的調光アダプタの導入によって、発光デバイス１１に、立ち上がりと立下りのエッジがはるかにソフトになり、電磁放射が低減し、発光デバイス１１の電気的ストレスを緩和させ、ＬＥＤの寿命を増すという、副次的利点が供される。
【００３７】
種々の実施例に関連して本発明を述べてきたが、要素の種々の組合せ、変更又はそこにおける改良がなされ得て、そしてそれらが本発明の範囲内にあることは、明細書から認識されるであろう。
【符号の説明】
【００３８】
１１  発光デバイス
２１、４１、６１  制御デバイス
２３、４３、６３  電力供給インターフェイス
２５、４５、６５  調光制御ユニット
２７、４７、６７  調光信号変換器
２８、６８  ＰＷＭランプ発生器
２９、４９、６９  出力調光ユニット
７３  指数関数的調光アダプタ
７５  ローパスフィルタ
７７  出力アダプタ
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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