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Patent Searching and Data


Title:
AIRPORT LIGHTING SYSTEM INSTALLATIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/056603
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns an airport lighting system installation comprising a plurality of light-emitting diodes (1a, 1b, 1c) and means supplying electric power to the diodes. The use of light-emitting diodes enable to produce very compact installations that can be easily flush-mounted at ground surface of a landing or taxiing area for aircraft.

Inventors:
VIRET PIERRE-PHILIPPE (CH)
VIRET JEAN-PIERRE (CH)
Application Number:
PCT/CH2000/000165
Publication Date:
September 28, 2000
Filing Date:
March 21, 2000
Export Citation:
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Assignee:
VIRET PIERRE PHILIPPE (CH)
VIRET JEAN PIERRE (CH)
International Classes:
B60Q7/00; B64F1/20; F21S8/00; (IPC1-7): B64F1/18
Foreign References:
DE19721673A11997-11-27
DE19639458A11998-03-26
US4654629A1987-03-31
US5675640A1997-10-07
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
Bovard SA. (Optingenstrasse 16 Berne 25, CH)
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Claims:
Revendications
1. 1) Installation de balisage lumineux comportant une pluralité de sources lumineuses (1) et des moyens d'alimentation électrique pour lesdites sources lumineuses ; caractérisée en ce que les sources lumineuses sont des diodes électroluminescentes.
2. Installation de balisage lumineux selon la revendication 1, caractérisée en ce que les diodes sont orientées selon plusieurs directions.
3. Installation de balisage lumineux selon la revendication 1, caractérisée en ce que les diodes sont inclinées par rapport à I'horizontal selon plusieurs angles.
4. Installation de balisage lumineux selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les diodes sont sensiblement inclinées de 30 degrés, de 45 degrés et de 80 degrés par rapport à l'horizontal.
5. Installation de balisage lumineux selon la revendication 1, caractérisée en ce que les diodes sont encastrées dans le revtement de sol d'une aire d'atterrissage ou d'une voie de roulement.
6. Installation de balisage lumineux selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens d'alimentation électrique sont commandés par l'intermédiaire de thyristors (35,36).
7. Installation de balisage lumineux selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens d'alimentation électrique sont commandés par des moyens de commande programmable.
8. Installation de balisage lumineux selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est prévue pour baliser un héliport ou une voie de roulement.
9. Installation de balisage lumineux selon la revendication 1, caractérisée en ce que les diodes sont connectées par groupe (11,12,13,14,15,16,17) en série, lesdits groupes étant euxmmes connectés en parallèle.
Description:
Installations de balisage lumineux La présente invention concerne les installations de balisage lumineux et notamment les installations de balisage lumineux de surface pour t'aéronautique.

Dans le domaine de l'aéronautique, il est très souvent nécessaire de délimiter, de manière visible à distance, des zones d'atterrissage ou des surfaces de stationnement d'aéronefs. La visibilité de ces zones particulières est d'une importance vitale pour assurer la sécurité en toutes circonstances, de jour comme de nuit.

En conséquence, on a édicté des prescriptions strictes concernant les installations de balisage destinées à guider les pilotes lors des phases d'approche et d'atterrissage. Ces prescriptions sont particulièrement sévères lorsque la zone à baliser se trouve à l'intérieur d'une localité, à proximité de bâtiments ou de routes à grand trafic. Or, cette situation est notamment celle de nombreux héliports qui sont situés sur, ou à côté, d'un hôpital et qui doivent tre prts à accueillir des blessés transportés par hélicoptère, de nuit comme de jour.

Dans ce contexte, on comprendra que, pour donner satisfaction, les installations de balisage lumineux doivent garantir une visibilité de la zone signalée, à une distance aussi grande que possible, et cela, dans toutes les directions. De plus, une installation de balisage lumineux doit limiter au maximum le risque d'éblouissement du pilote dans la phase finale de l'atterrissage.

Les installations de balisage lumineux connues se distinguent notamment par le type de sources lumineuses utilisé. Ces sources lumineuses se regroupent généralement en deux catégories, d'une part, les ampoules à incandescence et à halogènes et, d'autre part, les tubes à ionisations. Ces derniers comprennent notamment les tubes à décharge (vapeur de mercure ou de sodium, basse ou haute pression), et les tubes à gaz rares.

Dans les installations connues, quelle que soit la source lumineuse utilisée, elle doit tre assortie d'une optique prévue pour répartir et diriger le flux lumineux. Cette optique a notamment pour fonction, d'une part, de garantir la visibilité sous tous les angles de vue pouvant se présenter lors de la localisation et de I'approche et, d'autre part, de diffuser suffisamment le faisceau lumineux afin d'écarter tout risque d'éblouissement du pilote.

Un premier inconvénient des installations de fart antérieur est la nécessité d'avoir recours à une optique, souvent volumineuse, pour donner au faisceau lumineux une géométrie adéquate. En effet, la plupart du temps, la taille de l'optique interdit d'utiliser un balisage de surface ou, autrement dit, d'utiliser des sources lumineuses disposées sous faire d'atterrissage et émettant leurs faisceaux lumineux à travers une surface transparente ménagée dans le revtement de sol.

Un autre inconvénient des installations de fart antérieur est que, pour des raisons à la fois de coût et de manque de place, on ne prévoit généralement pas de redondance en ce qui concerne les sources lumineuses produisant le faisceau. Ainsi, il suffit souvent qu'une seule source lumineuse cesse de fonctionner, pour que la visibilité du balisage soit considérablement réduite ou que l'on assiste mme à une extinction totale.

Un but de la présente invention est donc de remédier aux inconvénients de fart antérieur susmentionnés en fournissant une installation de balisage lumineux conforme à la revendication 1.

Des expériences ont montré qu'étonnamment, bien que la puissance lumineuse d'une seule diode soit beaucoup trop faible pour risquer d'éblouir le pilote d'un aéronef, un groupe important de diodes luminescentes est parfaitement aptes à produire suffisamment de lumière pour assurer la bonne visibilité d'une installation de balisage lumineux. Un premier avantage de la présente invention est donc que celle-ci ne nécessite pas d'optique pour diffuser la lumière produite par une unique source lumineuse.

Un deuxième avantage de la présente invention est que les diodes sont des sources lumineuses de tailles nettement plus réduites par comparaison aux sources lumineuses mises en oeuvre dans fart antérieur. De plus, I'installation de balisage lumineux conforme à la présente invention ne nécessitant pas d'optiques destinées à façonner le faisceau lumineux, il est possible de produire des installations extrmement plates susceptibles d'tre encastrées dans le revtement de sol de faire d'atterrissage.

Un troisième avantage de la présente invention est que le coût unitaire peu élevé des diodes, combiné à leur petite taille, permet d'en mettre en oeuvre simultanément un nombre élevé. Ainsi, I'éventuelle défaillance d'une diode n'aura aucun effet sensible sur la visibilité du balisage.

Un quatrième avantage de la présente invention est que les diodes ont une durée de vie considérablement supérieure à la plupart des sources lumineuses mises en oeuvre dans l'art antérieur. De plus, les diodes lumineuses résistent bien aux variations de température dans une gamme allant d'environ-40 C à +85 C.

Un cinquième avantage de la présente invention est que les diodes individuelles ne dégagent que peu de chaleur durant leur fonctionnement. II n'est donc normalement pas nécessaire de prévoir de moyens de refroidissement pour l'installation de balisage lumineux selon la présente invention.

D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : -la figure 1A est un schéma de principe de l'arrangement de plusieurs diodes luminescentes selon des inclinaisons différentes pour permettre une bonne visibilité quelle que soit la hauteur de l'aéronef au-dessus de l'horizon ;

-la figure 1 B montre I'assemblage de 94 diodes luminescentes sur un support horizontal ; -la figure 2 représente un assemblage de plusieurs supports horizontaux, pareils à celui de la figure 1 B, orientés selon des directions différentes de manière à permettre une visibilité sensiblement uniforme dans toutes les directions et toutes les élévations ; -la figure 3 représente un héliport équipé d'une installation de balisage lumineux selon la présente invention ; -la figure 4 est le schéma du circuit électronique assurant I'alimentation des 94 diodes représentées sur la figure 1 B ; -la figure 5 est un schéma du circuit d'alimentation régulé prévu pour alimenter le circuit de la figure 4.

La figure 1A est un schéma de principe de l'arrangement de plusieurs diodes luminescentes 1a, 1b et 1c selon des inclinaisons différentes pour produire un faisceau lumineux visible quelle que soit l'élévation a de l'observateur au dessus de l'horizon. On voit sur la figure 1A que la diode 1b inclinée à 45 degrés est placée devant la diode 1c inclinée à 80 degrés et que la diode 1a inclinée à 30 degrés est placée devant la diode 1b. Cette disposition présente t'avantage d'éviter qu'une diode n'en masque une autre.

La figure 1B montre un exemple d'assemblage de 94 diodes 1a, 1b et 1c sur un support horizontal 2. Les 94 diodes 1 forment trois groupes 1a, 1b et 1 c dont les faisceaux lumineux font respectivement des angles de 30,45 et 80 degrés par rapport à I'horizontal. Selon le présent exemple, 42 diodes font un angle de 30 degrés par rapport à I'horizontal, 42 font un angle de 45 degrés et 10 font un angle de 80 degrés.

Les diodes luminescentes disponibles dans le commerce se distinguent notamment par l'ouverture angulaire particulière du faisceau lumineux qu'elles émettent. Le schéma de principe de la figure 1A ne concerne

donc qu'un type particulier de ces diodes. Toutefois, I'homme du métier saura choisir des inclinaisons adaptées à la forme particulière du faisceau lumineux produit par ces diodes afin d'obtenir un faisceau lumineux réparti de façon appropriée dans l'espace.

La figure 2 montre un assemblage 5 de huit supports horizontaux 2.

Comme on le voit sur la figure, l'orientation des supports horizontaux, ou secteurs, présente une symétrie de rotation d'ordre 8. En d'autres termes, deux secteurs 2 voisins font entre eux un angle horizontal de 45 degrés. Cette disposition permet de garantir une bonne visibilité dans toutes les directions.

Les diodes luminescentes étant d'assez petites dimensions, I'assemblage en forme de rosace 5, représenté à la figure 2, ne présente qu'un faible encombrement. En effet, le diamètre de la rosace 5 regroupant dans cet exemple 752 diodes pourrait typiquement tre de 19 cm. Dans le présent exemple, les assemblages 5, ou rosaces, sont encore arrangés côte à côte par groupes de cinq. Ces groupes 7 sont montés dans des boîtes robustes et étanches, et dont la face supérieure est transparente. La longueur de la boîte logeant dans cet exemple cinq rosaces 5, et donc 3760 diodes, est d'environ 1 mètre. Sa largeur est d'environ 20 cm et sa hauteur de 5 cm.

La figure 3 représente un héliport équipé d'une installation de balisage lumineux selon la présente invention. L'installation de balisage lumineux de la figure 3 comporte seize groupes 7 (référencé 7a à 7p) de cinq rosaces 5 chacun. On voit encore sur la figure 3 que chaque groupe 7a,..., 7p est connecté à une ligne d'alimentation en énergie globalement référencée 9.

L'ensemble des lignes d'alimentation 9 est relié à des moyens d'alimentation et de commande non représentés à la figure 3.

L'installation de balisage représentée sur la figure 3 est une installation au sol. Dans ces conditions, il est avantageux d'encastrer chacune des boîtes contenant un groupe 7 de cinq rosaces dans le revtement de sol.

Les boîtes ne mesurant qu'environ 5 cm de hauteur, elles peuvent tre installées dans le revtement sans frais excessifs. De plus, cette disposition évite que les groupes 7 ne constituent des obstacles à proximité de faire

d'atterrissage. Ainsi, la sécurité d'utilisation de la zone d'atterrissage se trouve augmentée.

En plus de la question de la répartition géométrique des diodes, les installations de balisage lumineux doivent obéir à certaines contraintes quant à la couleur de la lumière émise. Cette contrainte supplémentaire découle de prescriptions légales ou réglementaires. Les couleurs habituellement requises sont le vert, le rouge et le blanc. A l'heure actuelle, le choix de diodes disponibles sur le marché permet de réaliser des installations de balisage selon la présente invention qui obéissent aux prescriptions susmentionnées.

Comme on I'a déjà dit, I'installation de balisage lumineux selon la présente invention comporte un système d'alimentation électrique. La figure 4 est le schéma du circuit électronique assurant I'alimentation des 94 diodes représentées sur la figure 1 B. Le circuit représenté à la figure 4 comporte tout d'abord sept groupes (référencés 11 à 17) de diodes 1 montées en série.

Comme on peut le voir sur la figure, les groupes 11 et 12 comportent chacun 16 diodes, les groupes 13,14 et 17 en comportent 14, et enfin, les groupes 15 et 16 en comportent chacun 10.

Les groupes 11 à 17 sont alimentés en parallèle. Comme on le voit également sur la figure 4, des résistances (référencées 21 à 27) sont encore montées en série avec chacun des groupes de diodes 11 à 17. La valeur de chacune de ces résistances est choisie de manière à ce que le courant circulant dans les différentes diodes soit le mme.

Le circuit de la figure 4 comporte encore un redresseur en pont 18 transformant en courant continu, le courant alternatif fourni par un circuit I'alimentation régulé (non représenté sur la figure 4). Comme on le verra encore plus loin, la tension d'alimentation fournie en sortie du redresseur 18 peut tre réglée entre quelques volts et un maximum de 48 volts. Ainsi, chaque diode individuelle sera soumise à une tension maximum d'environ 3 volts.

Le redresseur en pont 18 alimente également sept autres assemblages comportant chacun 94 diodes. Ainsi un seul redresseur 18 est en mesure d'alimenter les 752 diodes que comporte une rosace 5 (figure 2).

La figure 5 est un schéma du circuit d'alimentation régulé prévu pour alimenter le redresseur en pont 18. Le circuit de la figure 5 comporte deux lignes d'entrée référencées 28,29 et deux lignes de sortie 30 et 31. Les lignes d'entrée et les lignes de sortie sont reliées par un transformateur abaisseur de tension référencé 33. De façon avantageuse, les lignes d'entrée 28 et 29 peuvent tre directement connectées au réseau triphasé. La ligne 28 sera connectée au neutre, alors que la ligne 29 sera connectée à l'une des trois phases. Des thyristors référencés 35 et 36 sont prévus pour réguler la puissance fournie au transformateur 33. Les thyristors 35,36 sont eux-mmes commandés par un circuit de commande programmable (non représenté) fournissant un courant de commande par les lignes 37,38,39 et 40. Grâce au montage qui vient d'tre décrit, le circuit de commande programmable peut faire varier la tension fournie aux groupes de diodes 11 à 17 (figure 4) entre quelques volts et un maximum de 48 volts.

Le schéma électrique de la figure 5 comporte encore un circuit de contrôle de tension et un circuit de contrôle de courant respectivement référencés 42 et 43. Ces circuits sont reliés aux lignes de sortie 30 et 31. Le circuit de contrôle de tension 42 comporte un redresseur en pont 44. Ce circuit est prévu pour fournir aux moyens de commande programmables (non représentés) un signal représentatif de la tension alternative entre les deux lignes de sortie 30 et 31. Le circuit de contrôle de courant 43 comporte un transducteur 45. Ce circuit est prévu pour fournir aux moyens de commande programmables un signal représentatif du courant circulant sur les lignes de sortie 30 et 31.

Les circuits de contrôle 42 et 43 permettent notamment de détecter tout changement de la résistance électrique des circuits alimentés par le redresseur en pont 18. Ainsi, en cas de défaillance d'une diode, les moyens de contrôle du courant 43 détectent une légère baisse du courant circulant dans les lignes de sortie 30 et 31 alimantant les diodes. Les moyens de commande

programmables réagissent à cette baisse de courant en produisant un signal prévu pour indiquer à la personne chargée de la maintenance qu'une diode doit tre changée.

Comme l'installation décrite dans cet exemple comporte un nombre considérable de diodes orientées dans n'importe quelle direction donnée, I'extinction mme d'une rangée de seize diodes en série, par exemple, n'aura pas d'effet catastrophique sur la visibilité de l'installation de balisage lumineux.

On se rappellera en effet qu'un seul assemblage de diodes sur un support horizontal 2 comporte 42 diodes avec une inclinaison donnée.

La description qui précède ne concerne qu'un mode de réalisation tout à fait particulier de la présente invention. A partir du présent texte, l'homme du métier sera capable de réaliser de nombreuses autres formes de la présente invention. On peut faire remarquer, notamment, que les moyens de commandes programmables peuvent tre remplacés ou complétés par une commande manuelle. D'autre part, les circuits électroniques servant à I'alimentation des diodes peuvent tre de formes diverses et peuvent, de plus, tre installés aussi bien dans le voisinage immédiat de chaque groupe de diodes qu'à distance, avec les moyens de commande par exemple.