DE3877649T2 - Nachtsichtbrillen-kompatible alarm-anzeige. - Google Patents

Description

Technisches Gebiet
• Diese Erfindung betrifft visuelle Alarmeinrichtungen, die zum Gebrauch in Verbindung mit Nachtsicht-Brillen geeignet sind.
Technischer Hintergrund
• Nachtsicht-Brillen (Night Vision Goggles (NVGs)) sind elektrobiokulare Vorrichtungen, die es einem ermöglichen, visuelle Bilder bei Nacht bei Beleuchtungsstärken so niedrig wie bei Sternenlicht zu unterscheiden. Nachtsicht-Brillen funktionieren durch Empfang elektromagnetischer Strahlung mit Strahlungsstärken, die zu niedrig sind, um durch das menschliche Auge festgestellt zu werden, Umwandlung solcher Strahlung in elektrische Signale und nachfolgendes Umwandeln der elektrischen Signale in sichtbares Licht, wobei die Intensität der Strahlung um einen Faktor von 10.000 bis 20.000 bei maximaler Empfindlichkeit verstärkt wird.
• Es ist gut bekannt, daß das bloße menschliche Auge in der Lage ist, Lichtenergie im Wellenlängenbereich von 360 bis 760 Nanometer (nm) festzustellen, wohingegen die spektrale Empfindlichkeit von Nachtsicht- Brillen auf 600 bis 950 nm begrenzt ist. Demgemäß ist die Cockpit-Beleuchtung in Luftfahrzeugen und Landfahrzeugen, die mit Hilfe von Nachtsicht-Brillen bedient werden, üblicherweise von blauer oder grüner Farbe (eine Wellenlänge von 360 nm bis 600 nm), um nicht den Betrieb von Nachtsicht-Brillen, die für die visuelle Beobachtung außerhalb des Fahrzeuges verwendet werden, zu stören. (Es ist auch herausgefunden worden, daß gelbes Licht eine geeignete Cockpitbeleuchtungs-Farbe zur Verwendung in Verbindung mit Nachtsicht-Brillen ist.) Jedoch liegt ein großer Teil des Wellenlängenbereichs, der rotem Licht (oberhalb 600 nm) zugeordnet ist, innerhalb des Bereichs der spektralen Empfindlichkeit von Nachtsicht-Brillen. Ein Auffangen von solch rotem Licht durch die Nachtsicht-Brillen bewirkt, daß der Vorteil der Brillen drastisch reduziert wird, wodurch deren Benutzer gegen Bilder außerhalb des Fahrzeuges verblendet wird, ein als Brillen- "Überhellung" bekannter Zustand. Daher wurde festgestellt, daß rotes Licht ungeeignet ist zur Verwendung in Cockpits, die von einem Nachtsicht-Brillen-Benutzer besetzt sind. Da jedoch Rot üblicherweise in visuellen Alarmeinrichtungen verwendet worden ist, ist es zur Praxis geworden, visuelle Alarmeinrichtungen mit roten Warnlichtern zu versehen, um die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson während des Tageslicht-Betriebs zu erregen. Da solche sichtbaren roten Alarmlichter ungeeignet für den Nachtbetrieb des Fahrzeuges mit Nachtsicht-Brillen sind, ist eine Alarmeinrichtung, die sowohl für die Verwendung im Tageslicht-Betrieb als auch im Nachtbetrieb mit Nachtsicht-Brillen geeignet ist, in hohem Maße wünschenswert.
Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine visuelle Alarmeinrichtung geschaffen mit einer ersten roten Lichtquelle sowie einer zweiten blauen, grünen oder blaugrünen Lichtquelle, die den Betrieb von Nachtsicht- Brillen nicht stört; und eine Einrichtung zur Steuerung der beiden Lichtquellen derart, daß bei Nacht die Alarmeinrichtung ein kurzes Aufblitzen von rotem Licht zeigt, um eine momentane partielle Überhellung der Nachtsicht-Brillen zu verursachen, wodurch eine Bedienungsperson über einen Notzustand alarmiert wird. Das rote Licht wird nach einer Sekunde oder so ausgelöscht und durch die zweite Lichtquelle, die mit dem bloßen Auge einfach feststellbar ist, jedoch den weiteren Betrieb der Nachtsicht-Brillen nicht stört, ersetzt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die rote Lichtquelle eine rote Glühlampe auf und weist die zweite Lichtquelle ein elektrolumineszierendes Feld auf, das hinter dem roten Glühlicht angeordnet ist. Die Steuereinrichtung kann Zeitverzögerungs-Relais aufweisen, die es ermöglichen, die momentane Strombeaufschlagung der roten Lichtquelle durch eine standige Strombeaufschlagung der zweiten Lichtquelle zu ersetzen. Das Glühlicht und das elektrolumineszierende Licht sind günstig in einem Steuerhandgriff in einem Luftfahrzeug befestigbar, beispielsweise einem Steuerhandgriff, der zur Aktivierung der Feuerlöschsysteme in modernen Drehflügeloder Festflügel-Luftfahrzeugen Verwendung findet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, nach vorn gesehen, des Cockpits eines modernen Helikopters;
• Fig. 2 ist ein vergrößerter Teilbereich einer oberen, in Fig. 1 dargestellten Steuertafel;
• Fig. 3 ist eine Übersichtsdarstellung eines Steuerhandgriffs, dargestellt in Fig. 2, der die Alarmeinrichtung der vorliegenden Erfindung aufweist;
• Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung längs der Linie 44 in Fig. 3; und
• Fig. 5 ist eine schematische Darstellung des Alarm-Systems der vorliegenden Erfindung.
Beste Ausführungsform der Erfindung
• Wie in Fig. 1 dargestellt, weist ein Cockpit 5 eines modernen zweimotorigen Helikopters eine Windschutzscheibe 10, eine Steuerkonsole 15, eine Hauptsteuertafel 20 und eine obere Steuertafel 23 auf, die am Cockpitdach unmittelbar hinter der Windschutzscheibe befestigt ist. Wie am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, weist die Steuertafel 25 ein Paar Steuerhandgriffe (T-Handgriffe) 30 und 35 auf, die Griffbereiche 40 und 45 aufweisen. Jeder Griff ist mit einer visuell wahrnehmbaren Alarmeinrichtung versehen, die den Helikopterpiloten bei einem Feuer in einem der beiden Motoren warnt. Im Fall eines solchen Vorfalls bewegt der Pilot den T-Handgriff nach hinten, wodurch gleichzeitig der Kraftstoff für den entsprechenden Motor abgeschaltet, der Leistungshebel des entsprechenden Motors in eine Aus-Stellung bewegt, der Gleichstrom- Anlasser-Generator des Motors von der Energie getrennt wird und ein Feuerlöschsystem im Motorraum entsichert wird. Die Betätigung eines Schalters 50 führt dem entsicherten Feuerlöscher Energie zu, um das Feuer in dem Motor zu löschen.
• Bezugnehmend auf die Figuren 3 und 4 weisen die T-Handgriffe 30 und 35 jeweils einen langgestreckten Winkelarm 55 mit einem "I"-Querschnitt auf mit voneinander beabstandeten Verstärkungsrippen 60 darin, die darüber hinaus einen offenen Kanal zur Aufnahme von elektrischen Leitungen 65 und 70 definieren. Der Arm 55 endet im Griff 40, der die visuell wahrnehmbare Alarmeinrichtung der vorliegenden Erfindung aufnimmt. Wie dargestellt, weist der Griff 75 eine obere Wand 80 und eine untere Wand 85 auf, die parallel zueinander und durch vier voneinander beabstandete Rippen (Versteifungen) 90, 95, 100 und 105 getrennt sind. Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die Rippen 95 und 100 mit Einkerbungen versehen, um darin rote Glühlampen 107 aufzunehmen. Jede der Glühlampen weist einen Schulterbereich 110 an ihrer Basis auf, der gegen eine korrespondierende Rippe durch einen Federkontakt 115 gedrängt wird, der an der oberen Wand 80 durch ein Befestigungselement (Niete) 120 befestigt ist, das darüber hinaus eine elektrische Verbindung zwischen den Federkontakten und dem Stromleiter 70 schafft.
• Wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist, sind die obere Wand 80 und die untere Wand 85 jeweils längs deren Vorderfläche und deren Rückfläche abgefast, wobei die Abfasungen eine klare Linse 125 und ein elektrolumineszierendes Feld 130, das elektrisch mit dem Erdleiter 65 über einen Schraubanschluß 135 und einen Draht 140 sowie mit einer Stromquelle über den Leiter 145 verbunden ist, aufnehmen. Das Feld und die Linse können am Griff mittels Klebstoff, Befestigungsmitteln oder anderen bekannten Methoden befestigt sein.
• Obwohl das rote Licht (mit einer Wellenlänge oberhalb 525 nm), das von Glühlampen 107 emittiert wird, für den Tagesbetrieb der Motoren- Feueralarmeinrichtung geeignet sein kann, ist es - wie vorstehend dargelegt - wegen des Brillen-Blühens von Haus aus ungeeignet für Nachtflug, bei dem ein Pilot den Himmel und das Gelände durch eine Nachtsicht-Brille beobachtet. Da jedoch die Nachtsicht-Brillen im allgemeinen nicht empfindlich für blaues oder grünes Licht (mit Wellenlängen oberhalb 525 nm) sind, das von dem elektrolumineszierenden Feld 130 emittiert wird, und da die Handgriffe außerhalb des Gesichtsfeldes des Piloten sind, während er die Brille trägt, wäre die Aktivierung dieses Feldes nicht ausreichend, die Aufmerksamkeit des Piloten zu erregen. Die Alarmeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung macht sich die Tendenz der Nachtsicht-Brillen zum Blühen zunutze, wenn ein rotes Licht aufgefangen wird, um dem Pilot den Notzustand anzuzeigen. Jedoch wird das rote Licht nur für eine kurze Zeitspanne aktiviert, wodurch die Nachtsicht-Brille nur unvollständig und temporär blüht, um die Sicht des Trägers nicht signifikant zu beeinträchtigen. Nach der kurzen Aktivierung der roten Lichtquelle wird die elektrolumineszierende Lichtquelle aktiviert, so daß, wenn der Pilot durch die Nachtsicht- Brille (infolge ihres momentanen, partiellen Blühens) wahrnimmt, daß ein Notzustand besteht, er das erleuchtete elektrolumineszierende Feld ohne die Nachtsicht-Brille sehen kann, um die genaue Art des Notzustands zu bestimmen.
• Eine geeignete Steuereinrichtung zur sequentiellen Aktivierung der Glühlampen und des elektrolumineszierenden Feldes in solch einer Art und Weise ist in Fig. 5 bei 150 dargestellt, wobei Feuerdetektorsysteme 160 und 165, jeweils ein solches System für jeden Motor, angeschlossen sind. Die Steuereinrichtung umfaßt im wesentlichen drei Relais: Einschalt-Verzögerungsrelais (delay on pull in relay (DOPI)) 170 und 180.
• Das Relais 170 schaltet Kontakte 170a, 170b, das Relais 180 schaltet Kontakte 180a und 180b und das Relais 185 schaltet Kontakte 185a und 185b. Unter normalen Tageslicht-Betriebsbedingungen bleiben die Kontakte 170a und 180a geschlossen, wodurch infolge einer Feststellung eines Feuers mittels der Detektorsysteme 160 und/oder 165 ein Strom von dem Bus 155 zu den Glühlampen 107 fließt, was den Piloten vor dem Feuer warnt. Für den Nachtsichtbetrieb wird ein Nachtsicht-Selektorsignal auf das Relals 185 über die Leitung 190 geschaltet, das die Kontakte 185a und 185b schließt, wodurch die Relais 170 und 180 verbunden werden mit den Feuerdetektor-Systemen. In dem Fall, daß ein Feuer durch eines oder beide der Detektor-Systeme festgestellt wird, wird sofort Strom zu den roten Glühlampen durch die Kontakte 170a und 180a geleitet, die normalerweise geschlossen sind, und zu den Relais 170 und 180 über die Kontakte 185a und 185b, die bei einer Nachtsicht-Betriebsart geschlossen sind. Nach einer Zeitverzögerung von einer Sekunde oder so öffnen die Relais 170 und 180 die Kontakte 170a und 180a, wodurch die roten Lampen von den Busleitungen und den Feuerdetektor-Systemen getrennt werden, um die Lampen auszulöschen, während gleichzeitig die Kontakte 170b und 180b geschlossen werden, um die elektrolumineszierenden Felder mit dem Bus zu deren Aktivierung gleichzeitig mit dem Verlöschen der roten Lampen zu verbinden.
• Es wird deutlich sein, daß demzufolge die Alarmeinrichtung der vorliegenden Erfindung sowohl im Tageslichtbetrieb als auch im Nachtbetrieb mit Nachtsicht-Brille wirkungsvoll ist. Während rotes Licht normalerweise als ungeeignet angesehen wird zur Verwendung zusammen mit Nachtsicht-Brillen, macht sich die erfindungsgemäße Alarmeinrichtung das charakteristische Blühen der Brille zunutze, wenn rotes Licht aufgefangen wird, um eine kurze visuelle Anzeige einer Notsituation zu schaffen, ohne wesentliche Unterbrechung der Pilotensicht. Danach schafft das elektrolumineszierende Feld eine effektive Anzeige der Notsituationen, wenn es ohne Brille betrachtet wird.
• Obwohl die erfindungsgemäße Alarmeinrichtung im Cockpit eines Luftfahrzeuges gezeigt worden ist, ist es klar, daß sie in beliebig anderer Umgebung, in der Nachtsicht-Brillen verwendet werden, nützlich ist. Obwohl besondere Komponenten gezeichnet und beschrieben worden sind, ist es so zu verstehen, daß die Erfindung nicht entsprechend beschränkt ist. Daher können, obwohl besondere Typen von Lichtquellen, das heißt rote Glühlampen und blaue, grüne oder blaugrüne elektrolumineszierende Felder, erläutert worden sind, beliebige äquivalente Lichtquellen, die den gewünschten Effekt oder dessen Fehlen für die Nachtsicht-Brille haben, verwendet werden. Gleichermaßen können, obwohl Relais als Mittel zur sequentiellen Aktivierung der zwei Lichtquellen dargestellt worden sind, verschiedene andere äquivalente Festkörper-Schalteinrich tungen oder andere geeignete Steuereinrichtungen verwendet werden. Daher versteht es sich, daß die nachfolgenden Ansprüche diese und andere äquivalente Alternativen, wie sie in den Bereich der hier dargestellten Erfindung fallen, abdecken sollen.
• Nach dieser Beschreibung der Erfindung wird beansprucht:

Claims (6)

1. Visuelle Alarmeinheit, die mit der Verwendung einer Nachtsicht- Brille verträglich ist,

gekennzeichnet durch:

eine erste Lichtquelle (107), die, wenn ansprechend auf einen Notzustand aktiviert, Licht in einem ersten Wellenlängenbereich emittiert, der derart gewählt ist, um ein zumindest temporäres Blühen der Nachtsicht-Brille zu verursachen, die durch einen Beobachter optisch wahrnehmbar ist;

eine zweite Lichtquelle (130), die Licht in einem zweiten Wellenlängenbereich emittiert, der vom ersten Wellenlängenbereich verschieden ist und der derart gewählt ist, daß die Brille im wesentlichen unempfindlich für dieses Licht ist, und daß der Alarm bei Nacht für den Beobachter sichtbar ist, wenn dieser die Brille nicht trägt; und

eine Steuereinrichtung (150) zur sequentiellen Aktivierung der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle (107,130).

2. Visuelle Alarmeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lichtquelle (107) ein Licht mit einer Wellenlänge aufweist, die im wesentlichen größer als 525 nm ist.

3. Visuelle Alarmeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lichtquelle ein elektrolumineszierendes Feld (130) aufweist, das Licht mit einer Wellenlänge emittiert, die im wesentlichen kleiner als 525 nm ist.

4. Visuelle Alarmeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lichtquelle (130) in einer Ebene hinter der ersten Lichtquelle (107) so angeordnet ist, daß sie um diese herum von dem davor befindlichen Beobachter sichtbar ist.

5. Visuelle Alarmeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle (107,130) sichtbar in einem Feuerlöschsystem-Steuerhandgriff eines Luftfahrzeugs angeordnet sind.

6. Visuelle Alarmeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (150) ein Zeitverzögerungsrelais (170,180) aufweist, das ansprechend auf das Feststellen des Notzustands aktiviert wird, wobei das Zeitverzögerungsrelais (170,180) mit einem ersten und einem zweiten Kontakt (170a,180a;170b,180b) versehen ist, die mit der ersten Lichtquelle bzw. der zweiten Lichtquelle (107,130) verbunden sind zur Verbindung einer Stromquelle mit der ersten Lichtquelle (107) unmittelbar nach Feststellung des Alarmzustands und danach mit der zweiten Lichtquelle (130), während gleichzeitig die erste Lichtquelle (107) von der Stromquelle getrennt wird.