JP5406366B2 - 航空障害表示灯の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、受信機が航空障害表示灯用の開閉装置と協働するような、航空障害表示灯の制御方法と航空障害表示灯を備えた構造体とに関する。本発明は、さらに、航空障害表示灯の制御システムに関する。

特許文献１から、モードＳトランスポンダー信号によって障害表示灯を制御するシステムが知られる。

特許文献２からは、航空表示灯装置を備えた風力エネルギー装置であって、乗り物、基本的には航空機が、その風力エネルギー装置に所定の距離まで近付いた時に初めて航空表示灯装置が起動する風力エネルギー装置が知られる。

さらに、航空障害標識の分野においては、照明器具が停止した場合でもとにかく航空障害が航空障害として標識され、それによって認知可能になるように、特に、表示灯用の照明器具を冗長装備することが知られている。

航空障害表示灯は航空交通の安全に役立っており、航空機の操縦者に適時に航空障害を認識させる。従って、特に安全面は、航空障害表示灯の運転においても突出した役割を演ずる。

独国実用新案第２０２００５０１９１９３Ｕ１号明細書 独国特許出願公開第１０２００６００７５３６Ａ１号明細書

本発明の目的は、航空障害表示灯の運転の安全性をさらに改善することにある。

このため、冒頭に述べた航空障害表示灯の制御方法が次のように改良される。すなわち、受信機が第１の所定信号（例えば、ＤＦ１７−３００００フィート）を受信すると、航空障害表示灯が遮断されるように、受信機が開閉装置を制御するのである。従って、受信機が第１の所定信号を受信する限り（そしてその信号を疑問の余地なく検出して評価する限り）、すべての構成要素が疑問の余地なく機能し、かつ、いかなる制御信号も受信機によって捕捉され、評価され得るという仮定が正当化される。

この場合、本発明は次のような認識に基づいている。すなわち、冗長的に構成される照明器具でもあらゆる種類の機能不全を補償できるものではなく、恒久的な監視と、航空障害表示灯の起動を含む航空障害表示灯の制御における障害に対する自動的な反応とによって、いずれにせよ、実際には航空障害表示灯が起動されるべきであるが、認識されていない障害のためにこれが実行されないという全く望ましくない事態を確実に回避することが可能になる、という認識である。

好ましい一発展形態において、この方法は、第１の所定信号の障害が生じた場合には、航空障害表示灯が起動されるという特徴を有する。従って、第１の所定信号が発信されない場合、あるいは、受信機がこの信号を疑問の余地なく受信することがない（そしてその信号を疑問の余地なく検出して評価することがない）場合には、障害が存在し、このため、障害が生じた場合にも航空交通の安全を確保するためにのみ、航空障害表示灯が開閉装置によって起動される。

この方法は、第２の所定信号（例えば、ＤＦ１７−１００フィート）を受信すると、航空障害表示灯が起動されるという特徴を有することが特に望ましい。この方法によって、受信側では、対応する制御信号による航空障害表示灯の的確な起動を、障害による用心のための起動から区別することができ、対応する通知を適切な通信路を介して報知できる。

１つの大きな領域、例えば国家、州などにおけるすべての構造体の航空障害表示灯の有効な制御を可能にするために、本発明の方法は、中央管制センターが、中間ステーションを介して、複数の送信ステーション宛てに、予め定められた信号（例えば、ＤＦ１７−３００００フィート、あるいは、ＤＦ１７−１００フィート）を発信するようにその送信ステーションに指令する所定の信号を伝達できるという特徴を有する。従って、このタイプのネットワークトポロジーによって、航空障害表示灯を、中央管制センターから制御することが可能になる。

この場合、特定の一領域において、あるいは決定されたルートに沿って、例えば、航空機が、それ自体としては、そのルート上において、航空障害表示灯の起動を、トランスポンダーが存在しないあるいはそれが停止しているという理由のいずれにしろ、トランスポンダーによって作動させることができない場合には、航空障害表示灯を適切に起動できることが望ましい。これが中央管制センターに知られると直ちに、中央管制センターは、前記複数の送信ステーションが、存在するすべての送信ステーションまたは所定の基準に従って選択できる送信ステーションを包含する場合、例えば、その航空機が飛行している領域内において、あるいはその航空機の飛行ルートに沿って、航空障害表示灯を起動することができる。

また、中央管制センターの疑問の余地のない機能の監視を可能にするために、かつまた、中央管制センターの障害が生じた場合にいかなる場合においても航空交通の安全を危険に曝さないようにするために、この方法の好ましい一発展形態によれば、中央管制センターの信号の障害が生じると、送信ステーションの遮断、または第２の所定信号の発信を作動させる信号を、送信ステーションに対して伝達するように中間ステーションに指令する。

中間ステーションの疑問の余地のない機能は、中間ステーションの信号の障害が生じた場合、この中間ステーションに対応する送信ステーションが、遮断されるかまたは第２の所定信号を発信することによって、同様に有利に監視することが可能である。

航空交通の安全を改善するために、冒頭に述べた種類の構造体は、受信機が第１の所定信号を受信した場合、開閉装置が航空障害表示灯を遮断するように開閉装置を操作するという特徴を有する。この機能によって、航空障害表示灯を対応する信号によって起動することも可能である場合にのみ、あるいは、換言すれば、それに必要な装置が受信機および開閉装置を疑問の余地なく作動させる場合にのみ、航空障害表示灯が遮断されるということを確実に具現化できる。

好ましい一発展形態においては、構造体が、第１の所定信号の障害が生じた場合には、開閉装置が航空障害表示灯を起動するように開閉装置を操作するという特徴を有する。従って、障害の種類および障害の原因には無関係に、機能不全が生じ得る場合には、いかなる場合においても、航空障害表示灯が用心のために起動されるということ、あるいは、換言すれば、航空障害表示灯を確実に遮断できない場合には、航空障害表示灯が決して遮断されないことを確実に具現化できる。

決定された一領域において、あるいは決定された一ルートに沿って航空障害表示灯を適切に起動できるようにするために、構造体は、受信機が第２の所定信号を受信すると、開閉装置が航空障害表示灯を起動するように開閉装置を操作するという特徴を有するように構成される。

本発明の特に好ましい一実施形態においては、前記構造体が風力エネルギー装置として形成されるという特徴を有する。

本発明によれば、航空障害表示灯を制御するための冒頭に述べたシステムが、中央管制センターと、複数の中間ステーションと、多数の送信装置とを含むという特徴を有し、この場合、送信装置は中間ステーションを介して中央管制センターに接続され、さらに、中央管制センターは、管制センター信号を、中間ステーションによって受信されるように常に発信し、またさらに、中間ステーションは、それが管制センター信号を受信する限り、常に第１の所定信号を発信する。

本発明による解決策は、航空障害表示灯のインフラストラクチャーのバックアップシステムを規定する。

つまり、航空機の側からの信号発信に欠陥があると、障害表示灯の作動が航空機の側からの特定の信号発信の受信を前提とする場合には、この航空機は障害表示灯を作動させないという結果をもたらす。

航空機からのトランスポンダー用の確実なバックアップ解決策は冗長トランスポンダーである。しかし、本願は、航空機におけるトランスポンダーの冗長性に関しては記述せず、それとは異なるバックアップシステムについて述べる。

従って、例えば、ある定められた空域におけるすべての航空機が飛行監視（例えばレーダーによって）をも受けて、これによって捕捉されており、さらに、その場合、飛行監視―この場合例えば航空管制要員―が、ある航空機においてトランスポンダーが停止しているか、あるいはこの航空機がトランスポンダーを全く使用し得ないことを認識した場合には、飛行監視が、―必要な場合には―障害表示灯を作動させる結果になるような措置を規則的に講じるということが出発点となる。

従って、本発明によれば、風力エネルギー装置の有効範囲内に、例えば１０９０ＭＨｚにおいてモードＳトランスポンダー信号（試験信号、例えばＤＦ１７）を送信する器具を設けるべきである。この送信機は、例えば風力エネルギー装置自体に装着することも可能である。この信号は、識別可能な特性および位置入力―例えば北極座標―と並んで高度情報を含んでおり、約１回／秒の頻度で固定間隔において送信される。

この情報は、例えば「北極」のような、それぞれの高度情報なしの位置表示とすることも可能である。

受信機はこの信号を受信して評価し得る態勢にあるので、受信機は、例えば、この信号がどこから来たものであるか、および、この信号がどのような高度情報または位置情報を含んでいるかを決定できる。

ここで、前記の送信機は、本発明に従って、例えば常に、３００００フィートの高度情報を含むトランスポンダー信号を発信することが可能である。

このような信号が受信機によって受信され、評価されると、３００００フィートの高度は当面関係ないと分類され、本発明に従って、表示灯を作動させるのではなく、表示灯が遮断された状態が維持される。例えば３００００フィートの高度情報を含む信号の送信は、トランスポンダーの故障に関する措置が航空管制センター／航空管制要員によって何ら導入されず、その器具と航空管制要員との間の連携の永続的な試験が肯定的な結果を生じる場合にも、発信される。

ここで、風力エネルギー装置／風力装置集合区域におけるトランスポンダー信号受信機は、前記の試験信号、すなわち３００００フィートの高度情報を含むＤＦ−１７信号の、例えば秒ごとの入力を試験する。この信号が受信され、３００００フィートの高度情報が適合していると評価され得る場合には、障害表示灯が遮断された状態が維持される。しかし、信号が停止している場合であって、その信号の停止が、信号そのものが物理的に完全に停止していることを意味するだけでなく、停止が、３００００フィートの高度情報および／または予め定められた位置情報の評価が不可能なほど信号が障害を受けていることをも意味し得る場合には、障害表示灯を作動させる。

従って、航空機のトランスポンダーが停止していることは航空管制センターまたは航空管制要員によって認識されるが、その場合は、航空管制センター／航空管制要員が、別の信号を発動させ、それによって、限定された領域または複合区域において風力エネルギー装置上の表示灯のスイッチを入れるために、１つのまたは（例えば空域および地上域に応じて）規定された複数の送信機を作動させる。この場合、１つまたは複数の送信機によって発信されるトランスポンダー試験信号は１００フィートの高度情報を含んでおり、この高度は、その受信時には当面関係ありと分類されるので、表示灯を作動させる結果をもたらす。

この場合、原理的には、少なくとも２つの選択肢が存在する。

第１の選択肢においては、例えば１００フィートの高度情報を含む試験信号が発信されると、３００００フィートの高度情報を含む試験信号の発信が差し止められる。

もう１つの可能性は、３００００フィートの高度情報の発信もしくは受信に加えて、第２の信号、すなわち、例えば１００フィートの高度情報を含む第２の信号を発信するかあるいは受信可能とすることを許容するという方式である。この場合、風力エネルギー装置のトランスポンダー受信機が両方の信号を受信すると、この受信機は、風力エネルギー装置の障害表示灯を作動させる結果に導く。それは、風力エネルギー装置の受信機が、明らかに３００００フィート未満にある（あるいは予め定められた位置情報から逸れた）高度情報を含む試験信号を受信する場合は必ず、但しそれにも拘らず３００００フィートの内容を含む高度情報を他の送信機から受信している場合であっても、障害表示灯が起動されるからである。

従って、障害表示灯は、航空機と風力エネルギー装置との間の衝突の可能性が確実に排除される例えば３００００フィートの高度情報を含む他の試験信号が全く受信されない場合にのみ、遮断される。

ここで、３００００フィートの高度情報を含む試験信号が停止すると、障害表示灯が（即座に）起動される。

また、風力エネルギー装置の障害表示灯は、次のような場合には起動される。すなわち、（３００００フィートの高度情報の試験信号を送信する）試験信号送信機と航空管制センター／航空管制要員との間の十分な連携が存在しないか、あるいは、風力エネルギー装置におけるトランスポンダー信号受信機と試験信号送信機との間に十分な連携が存在しない場合、あるいは、―既に述べたように―風力エネルギー装置におけるトランスポンダー信号受信機が、明らかに３００００フィートより低い、例えば１００フィートの高度情報を有する信号を受信する場合である。

１０９０ＭＨｚ周波数信号の使用に異議がある場合は、前記の試験信号を、ＵＭＴＳ／ＧＰＲＳによって直接的にも、あるいはその代わりに、インターネットまたは他の伝達方法を介して、風力エネルギー装置の受信機に伝達することが可能である。

航空機におけるトランスポンダーの停止に対する本発明によるバックアップシステムを示す図である。 本発明の一実施形態を示す図である。

航空機におけるトランスポンダーの停止に対する本発明によるバックアップシステムが図１に表現されている。

図１において言及される３００００フィートの高度情報というのは、意味としては、航空機と風力エネルギー装置との間の衝突の可能性が確実に排除され得るようなすべての高度情報を代表する。

これに対して、１００フィートの高度情報というのは、意味としては、風力エネルギー装置と航空機との間の衝突の可能性が必ずしも排除され得ないような高度情報を代表する。

風力エネルギー装置は、これまでにも２００ｍ以上の高さを有しているので、２５０ｍの高度情報を含む信号が入力される場合にも障害表示灯を作動させるが、１０００ｍ〜２０００ｍより高い高度情報を含む信号が受信される場合は、障害表示灯の作動は生じない。

図２は、本発明の実施形態の例を改めて図解したものである。

航空機１が風力エネルギー装置２に近付いており、その場合、航空機の飛行高度は所定高度を下回っているので、それが規定に従って定められている場合には、風力エネルギー装置２の障害表示灯３を起動しなければならない。

航空機のトランスポンダー信号ＴＳが風力エネルギー装置の受信機４によって受信されて評価され、その場合、特に、障害表示灯を作動させる結果をもたらす高度情報が確認可能である場合は、障害表示灯３の起動を、航空機のトランスポンダー信号ＴＳによって行うことが可能である。

航空機が望ましいトランスポンダー信号ＴＳを―何らかの理由から常に―発信する態勢にない場合は、風力エネルギー装置の受信機４が対応する作動信号を受信しないので、その限りでは、それによる障害表示灯の作動は一度たりとも可能でない。

ここで、航空管制センター５が、空域内に航空機１が存在すること―このため、航空管制センターは通常レーダーまたは他の監視装置を使用している―、および、その航空機がトランスポンダー信号ＴＳを発信せず、しかもそれにも拘らずその航空機が所定高度より低下したことを確認した場合には、航空管制センター５は、送信装置６から、対応する信号、例えばＤＦ１７−１００フィートを送信できる。従って、この場合、この信号を風力エネルギー装置２の受信機４が受信すると、風力エネルギー装置２の障害表示灯３が当然のこととして作動する。

しかし、航空監視５のこの信号ＤＦ１７−１００フィートは、その信号の発信が航空監視５によって行われる場合は、別の受信／送信ステーション７からも発信することが可能である。この場合、この解決策は、航空監視５は風力エネルギー装置に対する無線到達範囲の外側に位置しているが、受信／送信ステーション７は風力エネルギー装置に対する無線到達範囲の内側に配置されている場合に、特に好ましいとすることができる。

この受信／送信ステーションは、それが、例えば毎秒１回、信号ＤＦ１７−３００００フィートを繰り返して発信するように構成される。風力エネルギー装置２の受信機４がこの信号―そしてこの信号だけ―を受信する場合は、障害表示灯は遮断されたままである。

ここで、その受信／送信ステーションが何らかの状況で停止するかまたは故障して、いずれにせよ信号ＤＦ１７−３００００フィートを発信する態勢ではなくなったとすると、このことが風力エネルギー装置２の受信機４もしくは後接続される評価装置（図示されていない）によって記録され、障害表示灯３が自動的に作動する結果に導かれる。

また、ＤＦ１７−３００００フィート信号に加えて、別の信号、例えばＤＦ１７−１００フィートを受信した場合にも、風力エネルギー装置２の障害表示灯３を作動させる。

ここで、もし、固有の送信装置６が―何らかの理由から常に―障害を受けるか、それに欠陥が生じるか、停止しているなどの状態であることを航空管制センターが確認した場合には、航空管制センター５が何らかの他の態様または方法で電気的にまたは電気通信技術的に送信ステーション７と接続されている時に、全電気通信ステーション７を遮断することが可能であるので、その結果、信号ＤＦ１７−３００００フィートが到来しないことによって、障害表示灯３を自動的に作動させる。

すでに言及したように、風力エネルギー装置は、後接続される評価装置および開閉装置を備えた受信装置を備えており、その結果、受信されるべき設定信号、例えばＤＦ１７−３００００フィートの入力が中断されると、これが評価装置において確認され、さらにこれが、障害表示灯を作動させる切り換え信号を作動させる。この作動は、上記の設定信号ＤＦ１７−３００００フィートは正しく受信されるが、評価装置に欠陥が生じ、その結果、評価装置（これは電気回路とすることができる）の出力部に、開閉装置が障害表示灯遮断信号と解釈せず、障害表示灯起動信号と解釈する信号を生じるような場合にも生起する。

すでに言及したように、航空管制センターも、対応するＤＦ１７−信号を生成する態勢を有することができる。このＤＦ１７−信号は、受信−送信ステーション７に向けて送信され、そこからさらに、風力エネルギー装置もしくはその受信機に向けて送信されるためのものである。

この受信／送信ステーション７と風力エネルギー装置２との間に構築される監視構造、すなわち、ＤＦ１７−３００００フィート信号の入力が中断された状態において障害表示灯を作動させる機能は、航空管制センター５と受信／送信ステーション７との間にも、次のような態様において、すなわち、受信／送信ステーション７が、例えば１秒または１０秒などの特定の時間間隔内に、航空管制センター５から信号を全く受信しない場合には、ＤＦ１７−３００００フィート信号の発信が自動的に差し止められ、および／または、ＤＦ１７−１００フィート信号の発信が発動される、という態様において構築することが可能である。従って、航空管制センターにおける送信装置に欠陥が生じているなどの場合には、この欠陥発生などの事態によって、―すでに述べたように、―同様に、受信／送信ステーション７と前記の方法で協働する障害表示灯を自動的に作動させる結果に導かれる。

以上述べた本発明による解決策に対する好ましい補足として、しかし同時に本発明の独立の変形形態としても、風力エネルギー装置に、訪問者または保守点検要員のいずれにせよ人が入る時は、障害表示灯（昼間表示灯白、夜間表示灯赤）を、常に、―従って、いずれかのＤＦ１７−信号の受信とは無関係に―作動させるという点がある。この作動は、人が風力エネルギー装置に立ち入ることができる風力エネルギー装置のドアをスイッチに接続することによって実施できる。このスイッチが、ドアが開かれると障害表示灯を作動させ、風力エネルギー装置を作動させる前記の場合が存在しなければ、例えばＤＦ１７−３００００フィート信号の入力が中断された状態が存在しなければ、ドアが閉じられた際、あるいはその後所定時間経過後に、障害表示灯を再度遮断するのである。

独立に取り上げることも可能な上記の変形態様は、風力エネルギー装置内に残留する要員が、これまでよりもさらに安全にその中に残留できるという利点を有する。また、これによって、どの風力エネルギー装置において保守点検作業が行われているかを遠方から認知することが可能になる。

本願において、特別な高度情報、例えば３００００フィートを含むＤＦ１７−信号であって、風力装置集合区域の風力エネルギー装置のトランスポンダー信号受信機が受信した場合、障害表示灯の遮断を惹起するようなＤＦ１７−信号が記述される限り、このような遮断信号は、例えば３００００フィートの高度情報の代わりに、例えば「北極」または「南極」のような位置情報が入力され、それがトランスポンダー信号受信機によって受信されて評価される場合にも、生起することを明らかにしておきたい。例えば「北極」または「南極」のような位置情報の場合、受信機は、これが非常に遠く離れた場所であって、従って衝突の危険性は全くないことを認識する。北極または南極のような最大限離れた位置情報の代わりに、衝突の懸念が全くないことが確実であるような他の位置情報を入力することも当然可能である。

１ 航空機
２ 風力エネルギー装置
３ 障害表示灯
４ 受信機
５ 航空管制センター
６ 送信装置
７ 送信ステーション

Claims (12)

1. 風力エネルギー装置（２）の航空障害表示灯（３）の制御方法であって、受信機（４）がその航空障害表示灯（３）用の開閉装置（Ｓ）と協働する制御方法において、前記受信機（４）が第１の所定信号を受信すると、前記航空障害表示灯（３）が遮断されるように、前記受信機（４）が前記開閉装置を制御し、
   前記第１の所定信号が、航空機と前記風力エネルギー装置との間の衝突の可能性が確実に排除され得るような、高さ情報および／または位置情報を有したものとされることを特徴とする制御方法。
2. 前記第１の所定信号の障害、入力中断または欠陥評価が生じた場合には、前記航空障害表示灯（３）が起動される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 第２の所定信号を受信すると、前記航空障害表示灯（３）が起動される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 中央管制センター（５）が、中間ステーションを介して、複数の送信ステーション（７）宛てに、予め定められた信号を発信するようにその送信ステーションに指令する所定の信号を伝達できる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記複数の送信ステーションが、存在するすべての送信ステーションまたは所定の基準に従って選択できる送信ステーションを包含する、ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記中央管制センター（５）の信号に障害が生じると、前記送信ステーションの遮断、または前記第２の所定信号の発信を作動させる信号を、前記送信ステーションに対して伝達するように前記中間ステーションに指令する、ことを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
7. 前記中間ステーションの信号の障害が生じた場合、この中間ステーションに対応する送信ステーションが、前記第２の所定信号を発信する、ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 航空障害表示灯（３）と、その航空障害表示灯（３）用の開閉装置（Ｓ）と協働する受信機（４）とを備えた風力エネルギー装置（２）において、前記受信機（４）が第１の所定信号を受信した場合、前記開閉装置（Ｓ）が前記航空障害表示灯（３）を遮断するように前記開閉装置（Ｓ）を操作し、
   前記第１の所定信号が、航空機と前記風力エネルギー装置との間の衝突の可能性が確実に排除され得るような、高さ情報および／または位置情報を有したものとされる、ことを特徴とする風力エネルギー装置。
9. 前記第１の所定信号の障害が生じた場合、前記開閉装置（Ｓ）が前記航空障害表示灯（３）を起動するように前記開閉装置（Ｓ）を操作する、ことを特徴とする請求項８に記載の風力エネルギー装置。
10. 前記受信機（４）が第２の所定信号を受信すると、前記開閉装置（Ｓ）が前記航空障害表示灯（３）を起動するように前記開閉装置（Ｓ）を操作する、ことを特徴とする請求項８または９に記載の風力エネルギー装置。
11. 前記風力エネルギー装置に、前記開閉装置（Ｓ）に接続される少なくとも１つの入口ドアが設けられ、その前記開閉装置（Ｓ）は、前記入口ドアが開かれると、前記風力エネルギー装置の前記障害表示灯を作動させる、ことを特徴とする、特に請求項８〜１０のいずれか一項による風力エネルギー装置。
12. 中央管制センター（５）と、複数の中間ステーションと、多数の送信装置とを含むことを特徴とする、風力エネルギー装置（２）の航空障害表示灯（３）の制御システムであって、前記送信装置は前記中間ステーションを介して前記中央管制センター（５）に接続され、さらに、前記中央管制センター（５）は、管制センター信号を、前記中間ステーションによって受信されるように常に発信し、またさらに、前記中間ステーションは、それが前記管制センター信号を受信する限り、常に第１の所定信号を発信し、
    前記第１の所定信号が、航空機と前記風力エネルギー装置との間の衝突の可能性が確実に排除され得るような、高さ情報および／または位置情報を有したものとされる、制御システム。

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