CN1847719A - 发出光信号的装置 - Google Patents

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Abstract

一种主要被装在飞行器边上的发出光信号的装置，该发出光信号的装置包括多个光元件5，这些光元件被装在一个支座2上，它们的周围是一个半透明的盖罩4，该发出光信号的装置包括一个将光元件5发射的光反射的反射设备，该设备设置在光元件5的附近，至少一个设置在支座2和反射设备之间的光度检测器6，以及将光度检测器6检测的光强与参考光强进行比较的一个相对比较设备。

Description

发出光信号的装置
本发明涉及一种发出光信号的装置，具体地说涉及一种装在飞行器上的信号装置。
本发明特别涉及一种含有多个被装在一个支座上并在周围有一个半透光或透光盖罩的发光元件的发出光信号的装置。
根据文献FR-A-2339922得知一种包括发光二极管网和覆盖所述二极管的盖罩的发出光信号的装置，这些二极管设置在一个支座上。该盖罩可以备有一些与每一个二极管相连的凸起，以便确保来自每一个二极管的光线的偏离，总的来说是为了使这些二极管共同发射的光线成形。
在这些二极管的使用寿命远大于白灼灯的使用寿命的情况下，最好将发光二极管用于产生光线。但是，在使用期间以及在正常情况下，发现二极管的平均光强有下降。
但是带有这种二极管的信号装置有一些与下面的事实有关的主要缺陷：某些规章，特别是FAR(英语是“Federal Aviation Regulation”)规章提出的具体要求与发射光束的特征有关，特别是与强度的特征有关。
因此，这类信号装置可能不适合于构成被装在飞行器边上的信号装置，被发射出的光线的光强在当时有可能变得比这些规章所需要的低。
本发明旨在克服这种缺陷，提出一种特别经济的发出光信号的装置，该装置能够指出所发射的光强的不足。
为此，主要被装在飞行器边上的发出光信号的装置包括多个发光元件，这些发光元件被装在一个支座上，它们的周围是一个半透明的盖罩。根据本发明的一方面，该信号装置包括一个将发光元件发射的光反射的反射设备，将该设备设置在发光元件的附近，至少一个设置在支座和反射设备之间的光度检测器，以及将光度检测器检测的光强与参考光强进行比较的一个相对比较设备。
这种信号装置的优点在于检测由发光元件发射的光线的强度，并能够将所述强度与参考光强进行比较，以便检测发射的光线强度有可能出现的减少，特别是在将该装置装在飞行器边上的时候确保遵守某些规章提出的要求。因此就可以检测该装置的发光元件的功能方面的偏差，可以提高装有该装置的飞行器的拥有者的安全。
所述发光元件最好包括一些发光二极管。所述二极管具有比较长的使用寿命，而且它们的使用可以在照明元件不再工作时防止发光元件系统受到损坏。
在一个实施模式中，所述反射设备由一个半透明盖罩构成。
这种发出光信号的装置的优点在于其特别经济、紧凑以及便于安装。事实上，并不需要为能够检测可能出现的偏离而配备专门的反射设备来反射由发光元件发射的光，而这种元件特别昂贵，而且难以安装。
在另一个实施模式中，所述反射设备被安装在半透明盖罩和支座之间。
可以将光度检测器与发光元件相邻地设置在支座上。这种布局还提高了装置的紧凑性。光度检测器可以包括光敏晶体管或光敏二极管。
在一个实施模式中，将所述比较设备与光度检测器的信号输出相连，所述比较设备包括一个滤波器、一个放大器和一个比较器。
该装置还可以包括改进发光元件光强的信息设备。
本发明还涉及发出光信号的装置的控制方法，该发出光信号的装置包括安装在支座上并用一个半透明盖罩覆盖的发光二极管系统，其中：
-反射由二极管发射的光，
-检测反射的光信号，和
-将二极管的光强与一个参考光强进行比较。
最好在二极管的供应频率下对反射的光信号进行滤波，以便将二极管的光强与参考光强进行比较。
在该方法的一个优选实施模式中，如果光强小于参考光强，则发出警报。而且在预定期间，如果光强小于参考光强，也可以发出警报。
在一个实施模式中，主要用于装在飞行器边上的发出光信号的装置包括多个发光元件，这些发光元件被装在一个支座上，它们的周围是一个半透明的盖罩、一个将发光元件发射的光反射的反射设备，该设备设置在发光元件的附近、至少一个光度检测器，以及将光度检测器检测的光强与参考光强进行比较的一个相对比较设备。将光度检测器与发光元件相邻地设置在支座上，反射设备能够将发射的光反射到所述光度检测器，而该光度检测器也能将发光元件发射的光线传递到装置外面。
换句话说，本发明装置包括一个被设置在支座上的与装有发光元件同一表面上的光度检测器，只有一个设备能够将发射的光反射到光度检测器，并将发射的光线传递到装置的外面。
由于本发明，就可以在与支座后表面相对的反射设备的表面上不要有辅助反射表面，这样主要可以得到一个构思简单、经济而且体积小的装置。
通过下面阅读了结合附图对非限定性实施模式的详细说明将会更加清楚地理解本发明，其中：
-图1是本发明发出光信号的装置的示意图；
-图2是图1的发出光信号的装置的侧视图；和
-图3是对图1装置的元件发射的信号进行处理的处理机构的示意图。
在图1和2中所示的发出光信号的装置总体上用标号1表示。在所考虑的应用中，将发出光信号的装置1装在例如直升飞机的飞行器边上，该发出光信号的装置能够发射光信号，以便用信号表示其上装有该发出光信号的装置的飞行器的存在，因而构成能够用作使用导航灯的发出光信号的装置。
此处的装置1包括一个形成总体为矩形板形状的支座2，该支座的后表面被固定在一个底座3上，而该底座本身装在飞行器上。装置1还包括一个透光或半透光的矩形盖罩4，将该盖罩固定到底座3的周边上，并套在支座2上。该盖罩最好由浇注的合成材料例如聚(甲基异丁烯)或聚碳酸盐制成。
装置1还包括多个设置在支座2的前表面上的发光元件5，例如发光二极管，这些发光元件通过一个供应源(未示出)供电。例如在用称作《白色》的二极管的情况下，二极管可以有径向发射角度，按照水平方向和垂直方向的发射角度分别为60度和20度，当用称作“绿色”的二极管时，按照水平方向和垂直方向的发射角度分别可以为20度和30度，当用称作“红色”的二极管时，按照水平方向和垂直方向的发射角度可以为30度。
发光元件5的供应源与一个向发光元件发送供应信号的电路相连，该信号例如是选通脉冲形状，它可以调制被发射的光强。作为说明，可以考虑将发光元件保持点亮2ms，然后关闭0.5ms的光强时间调制，这样对外部观察人员来讲，可以得到似乎不变的光强。
按照一些平行线的矩阵方式布置发光元件5，此处的平行线包括4条垂直线和9条水平线。也可以考虑配备一个例如总体为矩形的发出光信号的装置1，它由支座2的系统形成，从而在一个特定范围得到光强射线，这主要是为了遵守某些规章提出的要求。
装置1还包括一个被固定到支座2上的光度检测器6，该光度检测器与各个发光元件5相邻。换句话说，将光度检测器6固定在支座2的前表面上。
此处将光度检测器6固定在两个发光元件5之间的一条垂线和两个发光元件5之间的一条水平线上。将光度检测器6设置在支座2上，所处的位置显然是给照明元件5的。换句话说，在各发光元件2的各个平行线中的一条平行线上所含的发光元件5的数量要比其他平行线上的少。
此处将光度检测器6基本安装在支座2的中心，以便接收大的反射光强。光度检测器6可以是光敏晶体管或光敏二极管。
在运行时，来自发光元件5的光线在通过盖罩4是被发射到装置1的外面，以便使上面装有装置1的飞行器看得更清楚。有一部分光线通过所述盖罩4向光度检测器6反射，以便检测由发光元件5发射的光强，将光度检测器6设置在支座2上来接收大的反射光强，该反射光强基本等于发射光强的百分之五。应注意的是也可以考虑在支座2上安装多个光度检测器6，以便检测大量反射光线，从而改善测量精度。
盖罩4不仅可以传输来自发光元件5的光线，所述盖罩4是沿元件的发射方向上设置的，而且还可以将这些光线的一部分进行反射，以便检测该装置可能出现的偏离。在这些情况下，盖罩4构成唯一的反射设备。在考虑了支座2时，将形成反射设备的盖罩4的一部分安装在发光元件5的侧部。因此盖罩4对着发光元件5。
在一种变型中，也可以考虑配备一个特定的反射元件，该反射元件反射由发光元件5发射的光，将该反射元件安装在盖罩4和支座2之间，这就能够消除有可能沉积在盖罩4上的杂质，特别是在其内装有装置1的半透明防护盒(未示出)的密封性能不太好的情况下更是如此。事实上，这种积垢会造成防护作用变差，主要是因为造成来自发光元件5的光线的反射增加了的缘故。
将由光度检测器6检测的光线测量值传输给固定在支座2一侧上并与光度检测器6相连的输出模块7。输出模块7能够制定一个表示由光度检测器6测量的数据的信号，并且能够利用连接线8将所述信号传输给一个信号处理块21。可以考虑设计一个内部装有该块21的输出模块7。
如图3所示，处理块21包括一个滤波元件9，该元件通过连接线8接收由光度检测器6检测的光线数值(图1)。事实上，由光度检测器6检测的照度包括一些分量，这些分量来自于由发光元件5发射的光线在盖罩4上的反射光，太阳光，可以装在飞行器上的装置外面的光源的光，以及装在地面的光源的光。
滤波元件9例如滤波器可以实现对光度检测器6检测的光进行过滤，这种过滤集中在发光元件5的供应频率上，从而消除来自太阳光和可以用光度检测器6检测的装置1外部光源的寄生分布。
表示由光度检测器6检测的照度的滤波数据主要来自于由发光元件5发射的光线在盖罩4上的反射光，将这些数据通过连接线10传输给能够对所述数据进行放大和平滑处理的处理模块11，然后再通过连接线12传输给积分器13。
积分器13可以得到一个与发光元件5发射的光线强度成正比的电压。通过连接线14将该电压传输给一个比较器15，该比较器还通过连接线16接收参考电压值Vref，该参考电压值对应于参考光强Iref，该参考光强可以是规章要求的最小光强。因此，滤波设备9、处理模块11、积分器13和比较器15形成将发光元件5的光强与参考光强进行比较的相对比较设备。
因而第一步在于确定表示由发光元件5发射的光强的电压值是否小于参考电压值Vref。如果是这种情况，则连接线17将表示警报信号的数据传输给计时器18，通过连接线19将所述数据传输给信号设备20。当表示发光元件5的光强的电压小于参考电压值Vref的时间大于预定时间时，例如5分钟，则发出报警信号。信号设备例如可以是安装在飞行器驾驶舱中的发光报警器，所述飞行器上装有装置1。
当然，为了在发光元件5的光强一小于参考强度就能得到报警信号，就可以省去计时器18。但是，这种计时器18可以避免装置1不发出发光元件5运行不正常的信号，这可能是由于所述发光元件5按时失效的缘故。
也可以考虑配备一个温度使用区域，对于该区域装置1可以被激活。事实上，当光度检测器6包括一个光敏晶体管时，检出的信号可以根据环境温度变化，这样就会造成信号装置1的检测功能不太好。使用光敏二极管时可以消除在低温或高温下使用时可能出现的问题。同样，在太阳光相当目眩的情况下，还可以考虑不用警报。事实上，在称作“与地面贴平(rasant)”的太阳光的情况下，太阳的强烈目眩可能造成装置1的饱和。
光应用装置有许多优点，其中有对发光元件发射的光强进行保护，从而特别方便地确定所述发光元件可能出现的退化。

Claims (12)

1.一种主要装在飞行器上的发出光信号的装置，所述发出光信号的装置包括多个被装在支座(2)上并被半透明的盖罩(4)围绕的发光元件(5)，其特征在于，所述发出光信号的装置包括：放置在所述发光元件(5)附近用于反射所述发光元件(5)所发射的光的反射装置；至少一个放置在所述支座和所述反射装置之间的光度检测器(6)；以及用于将所述光度检测器(6)检测的光强与参考光强进行比较的装置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发光元件(5)包括发光二极管。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述反射装置由所述半透明盖罩(4)构成。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述反射装置安装在所述半透明盖罩(4)和所述支座之间。
5.根据上述任何一条权利要求所述的装置，其特征在于，所述光度检测器(6)放置在邻近于所述发光元件(5)的所述支座(2)上。
6.根据上述任何一条权利要求所述的装置，其特征在于，所述光度检测器(6)包括光敏晶体管或光敏二极管。
7.根据上述任何一条权利要求所述的装置，其特征在于，所述比较装置与所述光度检测器(6)的信号输出相连，所述比较装置包括滤波器、放大器和比较器。
8.根据上述任何一条权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置包括与所述发光元件的光强变化有关的信息装置。
9.一种用于对发出光信号的装置进行监控的方法，所述发出光信号的装置包括安装在支座上并用半透明盖罩覆盖的一组发光二极管，其中：
反射由所述二极管所发射的光；
检测所反射的光信号；以及
将所述二极管的光强与参考光强进行比较。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，为了将所述二极管的光强与所述参考光强进行比较，在所述二极管的电源频率处过滤所述被反射的光信号。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，如果所述光强小于所述参考光强，则触发警报。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，如果对于预定时间所述光强小于所述参考光强，则触发警报。
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