JPS643720B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、遠隔操作が可能な切換システムに係
り、一層詳細には複数個の切換可能な電子装置を
運転者の視野内にて視覚を介して選択して離れた
位置から切換操作することができる電気―光学的
切換システムに係る。

商業用及び軍事用の両分野に於る航空機をより
大型化し且つより高速化する開発の結果として、
多くの精巧で複雑な航空機内蔵式飛行技術システ
ムが航空機に付加されることになり、そのためコ
ツクピツト内に於る計器及び操作装置の数が飛躍
的に増大し、パイロツト及びコツクピツト乗組員
の作業負荷が著しく増大してきた。更に、航法支
援装置、エンジン作動モニタシステム及び自動飛
行制御システムを含むこれらの新しい飛行技術シ
ステムは、飛行中常に何らかの操作を必要とす
る。かかる飛行技術装置の増大は最新式軍事用航
空機の開発に於て最も顕著であり、この場合飛行
技術システムは飛行制御装置及びエンジン制御装
置の如きシステムに加えて更に精巧なレーダシス
テム及び精巧な一連の武器操作システムを含んで
いる。軍用機パイロツトは必要な情報の読取りを
行い或いは必要な操作を行うためにそのような飛
行技術システムを常に操作している。商業機及び
軍用機のパイロツトにとつては、コツクピツトに
装着された複数個の操作装置に対する手動による
切換はパイロツトの注意力を乱す煩わしい作業で
あり、パイロツトはこれに慣れるく訓練されるも
のである。しかし軍用機及び商業機のいずれに於
ても、パイロツトは非常に忙しく、その作業には
飛行上決定的に重要な事項が含まれているので、
種々のコツクピツト操作装置に対して手動による
切換操作を必要とすることは操作効率をかなり低
減し、ひいては飛行の安全上の余裕を低減するこ
とになる。軍用機の場合には一人のパイロツトし
かおらず、この場合重要な操作としては空中給
油、低空飛行、空母に対する離着陸、種々の指令
伝達様式及び空中戦に於る操縦が含まれているの
で、上述の如き問題はより過酷であるが、商業機
のパイロツトも過密な商用空港に対する離着陸に
要する作業負荷及び集中度によつて同様の重荷を
負わされている。

現在ではコツクピツトに装備された操作装置を
パイロツトが操作するためには、選択対象の装置
を手で切換える必要がある。その結果、パイロツ
トはこのような手動切換を行うために必要な時間
中に注意力を乱され、更にさもなくばスロツトル
或いは操縦桿に置いたままでいられる手をスロツ
トル或いは操縦桿から外さなければならない。パ
イロツトがこれらの切換作用を行うために屈み込
んだり或いは前方へ体を折曲げることは航空機の
飛行姿勢に悪い影響を与え、飛行状態に瞬間的或
いは過渡的な不連続性を生ずる恐れがある。航空
機の制御に於けるかかる過渡的な外乱は、もしそ
れが高速飛行時に於ける臨界的な操縦の際に生ず
ると、事故を招く恐れがある。現在のところ、こ
うした手動による切換操作に代わる適当な手段、
即ちスロツトル或いは操縦桿に設けられている装
置以外の装置を手を触れずに操作することを可能
にするシステムは存在しない。

本発明の目的は、選択対象の電子装置を視覚を
介して選択し且つ離れた位置から切換操作するた
めの電気―光学的切換システムを提供することで
ある。本発明の他の一つの目的は、航空機に於け
る選択対象の電子装置を視覚を介して選択し且つ
手を触れずに切換操作するための切換システムで
あつて、航空機のコツクピツト内での使用に適す
るように切換精度が高く且つ誤動作警報率が実質
的に零である電気―光学的切換システムを提供す
ることである。

本発明によれば、電気―光学的切換システム
は、運転者の身体に装着され且つ一つよりも多い
作動状態のうちの選択された一つで作動する電磁
エネルギー放射器を有する遠隔選択装置を含んで
おり、前記電磁エネルギー放射器はその第一の作
動状態に於ては光の周波数スペクトルの範囲内の
或る所定の搬送周波数で電磁エネルギーのビーム
を運転者により決定された方向に送り出すように
なつている。視覚を介して能動化されるスイツチ
が選択対象の電子装置の各々に対応付けられてお
り且つ運転者の視野内の或る所定の見易い距離に
配置されている。そして各スイツチは放射検知表
面を有する電磁放射センサを含んでおり、該放射
検知表示に入射する前記所定の搬送周波数の電磁
エネルギーに応答して、その入射と同時に信号表
示を与えるようになつている。前記電磁放射セン
サの各々からの信号表示に応答する制御ユニツト
が、電磁放射センサの一つからの信号表示が存在
しており且つ他の電磁放射センサからの信号表示
が同時に存在しないときに、信号表示を発してい
る電磁放射センサに対応する前記選択対象の電子
装置の操作を行う。更に本発明によれば、前記遠
隔選択装置の前記電磁エネルギー放射器は或る所
定のパルス反復周波数でパルス変調された電磁エ
ネルギービームを送り出し、また前記電磁放射セ
ンサは前記所定の搬送周波数及びパルス反復周波
数で前記放射検知表面に入射する電磁エネルギー
にのみ応答して同一のパルス反復周波数を有する
信号表示を発する。更に本発明によれば、前記制
御ユニツトは、前記電磁放射センサの一つからの
信号表示に応答して、第一の所定の時間の終了時
に、当該電磁放射センサからの信号表示が当該所
定時間中に連続的に存在しており且つ当該所定時
間中に他の電磁放射センサの各々からの信号表示
が同時に存在していないときには待機信号を与え
る。前記制御ユニツトは当該電磁放射センサから
の信号表示が連続的に存在しており且つ他の電磁
放射センサの各々からの信号表示が同時に存在し
ていない間は前記待機信号を維持する。また前記
制御ユニツトは、すべての電磁放射センサから信
号表示が与えられなくなつてから第二の所定の時
間にわたり前記待機信号を維持する。前記制御ユ
ニツトは、待機信号の存在中に前記電磁エネルギ
ー放射器が前記第一の状態と異なる第二の状態に
切換えられると、それに応答して制御切換信号を
発する（本明細書に於て制御切換信号という用語
は単純な手動スイツチの操作により発せられる手
動切換信号と区別するための用語である）。前記
制御ユニツトは、前記の視覚を介して能動化され
るスイツチの各々に対応付けられており且つ前記
の選択対象装置の各々に対応付けられているアク
チユエータ回路を有する。各アクチユエータ回路
はそれに対応する前記の選択対象装置に対応付け
られている制御切換信号及び待機信号に応答する
ようになつており、対応する待機信号の存在に応
答して、選択対象装置の一つが視覚を介して選択
されたことを確認するための可視的表示を与え、
また対応する制御切換信号の存在に応答して、選
択された選択対象装置の操作を行う。この操作は
操作以前に於ける選択対象装置の作動状態に関係
して選択対象装置の付勢及び付勢解除を含んでい
る。更に本発明によれば、前記の視覚を介して能
動化されるスイツチの各々は、運転者による手動
操作に応答して前記アクチユエータ回路の対応す
る一つに手動切換信号を与える手動スイツチを含
んでおり、前記アクチユエータの各々は前記手動
切換信号及び前記制御切換信号の双方に応答し
て、当該アクチユエータに対応付けられている装
置の切換操作を行う。

更に本発明によれば、前記遠隔選択装置は視覚
により識別可能な中心を有する可視十字線映像を
与える十字線発生装置を含んでいる。この十字線
発生装置による可視十字線映像の発生と前記電磁
エネルギー放射器からの電磁エネルギービームの
放射とは同時発生的に行われる。また、電磁エネ
ルギービームの伝播軸線が所定の見易い距離にて
可視十字線映像の中心と交わるように照準線合致
及び集束が行われている。

本発明の電気―光学的切換システムは選択対象
の電子装置を視覚を介して選択し、離れた位置か
ら切換操作をするための高精度のシステムにし
て、同時に同じ選択対象装置の手動操作をも可能
にするシステムを提供するものである。この電気
―光学的システムの航空機に於ける実施例に於て
は、パイロツトは航空機のスロツトル或いは操縦
桿により手を離すことなく視覚を介して選択され
たコツクピツト内装置を手にて触れることなく操
作することができ、これによつて臨界的飛行操作
に於て安全率を著しく高める。更に同じ装置を同
時的に機械的に操作することができることによ
り、ある反作用的状態に於て必要とされる如く、
パイロツトがその作動方法に選択性を有すること
により装置の柔軟性が増大される。

本発明の上述の如き目的及びその他の目的及び
特徴及び利点は以下に添付の図を参照しつつ行わ
れる本発明の好ましい実施例についての説明より
明らかとなるであろう。

先ず最初に第６図について見ると、ここには本
発明の電気―光学的切換システムを軍事用航空機
に実施した一つの実施例が示されている。図に於
てパイロツトがかぶつているヘルメツト１０は彼
の視野を横切つて延びる覆面組立体１２を有す
る。遠隔選択装置１３であつて電磁エネルギー放
射器１４と十字線発生器１６を含むものが覆面組
立体１２の内側部に該覆面組立体の自由な運動を
許すように取付けられている。十字線発生器１６
はミラー組立体２０への可視の光学的十字線映像
１８を与える。このミラー組立体は該映像をパイ
ロツトの目の直前に配置されている覆面板２３の
部分２２へ向かせて偏向させる。この部分２２の
内面は該部分の透明度を約90％の透明度より約60
％の透明度と40％の反射度を有するものに変化さ
せる反射性被覆にて被覆されている。反射性が増
大すると当該部分に於ける透明性の減少により悪
影響を生ずることなくパイロツトの目に増強され
た可視十字線映像を与える。これらの十字線発生
器１６、ミラー組立体２０覆面板の半透明部分２
２は運転者の視覚に一つの視準点を与える視準装
置を構成し、運転者がその視準点を視野内の或る
一つの位置に合せるように頭部を動かすとき、ヘ
ルメツトはそれに対応する姿勢位置をとる。電磁
エネルギー放射器１４は電磁エネルギービーム２
４を発射する。必要とされる装着形状に応じて電
磁エネルギー放射器装着装置は発射されたビーム
の光学軸線を下方へ屈曲させるための高い反射性
を有するミラーとビームエネルギーを前方へ反射
するためのホツトミラーとを含んでいてよい。し
かしこれらのミラーを用いるか否かは必要とされ
る装着条件及びヘルメツトの形状に基き発射され
たビームの中心線と十字線映像の中心線の間の視
差を最小にすることを考慮して定められる。同様
に電磁エネルギー放射器装着組立体はビームと十
字線映像の間の照準線合致の調整可能とするべく
二方位と高さ方向に調整可能であつてよい。

標準的作動条件に於ては、発射された光線の中
心線は覆面板の表面に於ける十字線の中心線より
僅かに上にあり、覆面板よりある定められた見易
い（視覚的鋭敏さを与える）距離にて十字線の中
心と交る。運転者或いはパイロツトの視覚的鋭敏
さは最大作動距離を決定するが、ある与えられた
実施例に於ては距離はこれより小さくてもよく、
即ちパイロツトの頭とコツクピツトの機器パネル
２６の間の定められた距離Ｌであつてよい。放射
されたビームと十字線映像は距離Ｌにて焦点を結
び、機器パネル上に約１／２インチ（1.27cm）平
方の表面投射面積にて投射ビームを与える。

十字線発生器１６及び電磁エネルギー放射器１
４は、複数個の制御位置を有し航空機の操縦桿或
いはスロツトル３０に適当に配置されたトリガス
イツチ組立体２８、によつて付勢される。トリガ
スイツチ２８は二つの押圧位置を有する多接点式
の瞬間押ボタン型のものであつてよく、それが第
一の押圧位置に押されると十字線発生器１６を付
勢してパイロツトの視線中に可視十字線映像１８
を与える如くなつているものでよい。以下に詳細
に説明される如く、このシステムの作動に於ては
パイロツトは十字線映像の中心線を複数個の“視
覚を介して能動化されるスイツチ”（以下では
VASとも呼ぶ）３２の選択された一つへ合せる。
これらのVASはパイロツトの視野内にある装置
上に配置されており、投射されたビームの照射面
積の最大寸法より大きい距離にて互いに隔置され
ている。各VASはパイロツトによつて選択的に
能動化される多数の異なつた電子装置（選択対象
装置）１０２′〜１０４′の一つに対応付けられて
おり、各々は二つの機能的要素、即ちこの技術の
分野に於ては公知の型のスイツチ組立体を作動さ
せる手動押しボタンであつて各VASの全表面板
組立体をなすもの、及びVASの表面板の四角形
部分３４内に配置された電磁放射センサを含んで
いる。以下に詳細に説明される如く、手動スイツ
チは、いつでも運転者の意志により能動力される
べく、選択されたスイツチの手動による能動化を
可能にするものであり、これは電気―光学的切換
システムの視覚を介しての選択及び作動に優先す
る。視覚を介しての選択を行うためには十字線映
像を関連するVASの四角形部分３４内に於ける
センサの放射検知表面へ合せ、スイツチ２８を第
二の押圧位置まで押し、電磁エネルギー放射器１
４を作動させて電磁エネルギービーム２４を発射
する。電磁放射センサ３４ａ〜３４ｃはこの投影
されたビームを検出し、待機信号を発生する。こ
の待機信号は待機ランプ３６を点灯させる如き可
視信号を与え、当該VAS及び対応付けられてい
る選択対象装置１０２′〜１０４′が選択されたこ
とを示す。視覚を介して選択されたVAS３２が
待憾状態にされている間にスイツチ２８を離す
と、対応する装置の作動状態がその初期状態に応
じてオフよりオンへ或いはオンよりオフへ切換え
られる。当該装置の作動状態はVAS上のランプ
組立体３８により示されており、これはオフに対
しては白色光を、またオンに対しては緑色光を与
えるものであつてよい。

一時にはただ一つのVAS３２のみが待機状態
にされ得る。もしパイロツトが不用意に間違つた
VASを待機状態にしたときには、照準十字線を
正しいVASへ移動させビームをそのVASセンサ
へ放射することにより、該VASを待機させ且つ
先の間違つたVASの待機を解除することができ
る。任意のVASはビーム２４によつて照射され
ている時間中待機された状態に維持され、ある定
められた時間間隔の後、その間にそのVASがト
リガスイツチ２８を解放することにより能動化さ
れなかつた場合には、その待機状態は自動的に解
除される。従つてもしパイロツトがトリガスイツ
チ２８を押したままでいても、待機状態にされた
VASから他のVASへ目を移すと、予め設定され
た時間の経過後、該VASは自動的に待機状態を
解除される。更に意図されない一時的な照射によ
り誤作動を生ずることを避けるために、VAS３
２はある定められた最小時間だけビームを照射さ
れたとき始めて待機状態とされる。VAS３２は
典型的なコツクピツト機器パネル上の任意の箇所
に用いられるよう軸線より適当に外れた角度にて
作動する。VAS上の照準点は人的要素を考慮し
て選択されてよく、また該システムが照準線合致
されるときにはオフセツト照準点が用いられてよ
い。十字線映像１８は無限遠に焦点が合わされて
よく、即ち平行ビーム化されていてよく、また電
磁エネルギー放射器１４はコツクピツト機器に対
し所要の距離Ｌ、型型的には28〜30インチ（71〜
76.2cm）にて十字線映像１８の中心線に焦点を合
わされていてよい。或いはVASの視覚を介して
の作動が唯一の機能であるときには、十字線映像
は電磁エネルギー放射器からのビームと同じ距離
Ｌのところに焦点を結び、ヘルメツトを適合され
ることをさほど厳格に要しないようにすることが
できる。航空機のコツクピツト機器に用いられる
べく電気―光学的切換システムのこれらすべての
作動特性は第１図に関して詳細に記述されてい
る。

第１図に於て本発明の電気―光学的切換システ
ムは、コツクピツト機器を視覚を介して選択し、
離れた位置から切換操作をするためのものであ
り、四つの主たるシステム部分を含んでいる。そ
の一つは遠隔選択装置１３であり、これは赤外線
（IR）電磁エネルギー放射器１４及び十字線発生
器１６を含んでおり、その各々は第６図のヘルメ
ツト１０の如きパイロツトの飛行ユニフオームの
適当な部分に装着されている。第二の部分は航空
機の操縦桿或いはスロツトルに装着されたトリガ
スイツチ組立体２８である。第三の部分は複数個
のVAS（視覚を介して能動化されるスイツチ）３
２ａ〜３２ｃである。そして第四の部分は制御ユ
ニツト４０であり、これは所要の装置を選択的に
作動させるための制御論理回路を含んでいる。第
１図の実施例於ては、電磁エネルギー放射器によ
つて与えられる電磁エネルギービームは光の周波
数スペクトルの赤外部内にある一つの搬送周波数
を有する。この赤外スペクトルはコツクピツトに
於ける実施例に使用するに好ましいものである。
何故ならば、それは人の目には見えないので、電
磁エネルギー放射器の作動中にパイロツトの気を
散らす恐れがないからである。もし400〜700ナノ
メートルのオーダの波長を有する白色光が用いら
れた場合には、パイロツトの気が散らされる恐れ
がある。また不可視赤外線を用いることにより航
空機の存在を敵により視覚を介して捕えられる危
険が回避される。一方、1060ナノメートルの波長
を有するNd.Yagレーザの如きレーザ光線を用い
ることは航空機のコツクピツトの如き限られた領
域に於ては安全性の観点から好ましくない。しか
し本発明の電気―光学的切換システムは赤外線を
用いることに限定されるものではなく、電磁エネ
ルギー放射器は該システムの作動環境を考慮して
光の周波数スペクトルの範囲に於ける任意の波長
の電磁エネルギービームを与えてよい。

IR電磁エネルギー放射器１４は入力端子４２
〜４４を有している。端子４２は線４６を経てコ
ンデンサ４８の一方の側及び発光ダイオード
（LED）５０の一方の側へ接続されている。この
発光ダイオードはSpectronics Model SE―3450
―３の如きこの分野に於ては公知の型のひ化ガリ
ウム赤外線発光ダイオードであつてよく、これは
930ナノメートルの波長にて赤外線（IR）ビーム
を放射する。LED５０の陰極はトランジスタの
如き電圧制御スイツチ５２及び線５４を経て端子
４４及びコンデンサ４８の他方の側へ接続されて
おり、従つてコンデンサ４８はLED５０とスイ
ツチ５２の直列結合に対し並列に接続されてい
る。スイツチ５２は線５６を経て端子４３に接続
されたゲート入力端を有する。電磁エネルギー放
射器１４は更に単要素型平凹集光レンズ５８を含
んでおり、放射されるIRビーム６０を定められ
た焦点距離Ｌのところに集光するようになつてお
り、かくしてIRビーム６０は所定の焦点距離に
て十字線映像１８の中心に集光される。IR電磁
エネルギー放射器１４の端子４２は線６２を経て
制御ユニツト４０内に含まれている電圧源６４に
接続されている。この電圧源は幾つかの線６５に
システムの作動に必要とされる種々の大きさの電
圧信号を与えるものである。端子４４は接地板６
６に接続されている。

トリガスイツチ２８は制御位置６８及び７０を
含んでおり、各々は第一及び第二の押込み―ａ及
びｂを有し、これらはメークビフオアブレーク型
のものである。各区画は機械的に集合されてお
り、ボタン７２を第一の押込位置へ押込むと各位
置に於ける接点ａを経て電気的接続が行われ、ボ
タン７２を第二の押込位置へ押込むと接点ｂを経
て電気的接続が行われるようになつている。線６
２上の電圧信号は区画６８の両押込位置接点ａ及
びｂに供給されており、これらの接点の他端は線
７４を経て十字線発生器１６の一方の側に接続さ
れている。該十字線発生器の他方の側は接地板６
６に接続されている。IR電磁エネルギー放射器
１４の端子４３は線７６を経て制御ユニツト４０
の出力端に接続されており、これは以下に詳細に
説明される如く所定のパルス反復周波数f₁に於け
るパルス変調された信号をスイツチ５２のゲート
へ与える。位置区画７０のｂ接点はその一方の側
では接地板６６に接続されており、他方の側では
抵抗８０を経て線６２へまた線８２を経て制御ユ
ニツト４０の入力端へ接続されている。接点７０
ｂが開いた状態では電源６４は線８２上に論理１
信号に相当する電圧信号Ｖを与え、これはボタン
７２が第二の押込位置へ押されることによつて該
接点が閉じると論理０信号に変る。以下に詳細に
説明される如く、線７６上にパルス信号が存在す
ることは線８２上に論理０信号が存在することに
基いており、従つて電磁エネルギー放射器１４は
線８２上に論理０信号が存在する間のみ付勢され
ている。

遠隔選択装置１３の作動に於て、ボタン７２を
第一押込位置へ押込むと、接点６８ａが閉じ、線
６２上の電圧信号を線７４を経て十字線発生器１
６へ伝え、該十字線発生器を付勢して十字線映像
１８を与える。しかし接点７０ｂは開いているの
で線７６上にはパルス状のゲート信号は存在せ
ず、スイツチ５２はオフとされ、LED５０を通
る電流を遮断している。コンデンサ４８は第２図
の表示ｂに於ける波形８４にて示されている如く
線６２上の電圧信号の大きさに比して安定した電
圧値に充電されており、第二の表示ａの８６にて
示す如くボタン７２が第一の押込位置へ押される
ことによつては影響されない。同様に線８２上の
電圧信号は第２図の表示ｄの波形８８によつて示
されている如くボタン７２が第一の押込位置にあ
るときには論理１のレベルにとどまつている。ボ
タン７２を第二の押込位置に押すと（第２図、表
示ａの８９）線８２上の信号は論理０へと変化
し、パルス状のゲート信号（第２図、表示ｃの９
０）のスイツチ５２のゲート入力端へ至る線７６
上に生ぜしめる。第一のパルス（第２図、表示ｃ
の９１）がスイツチ５２をオンにし、線６２によ
りLED５０及びスイツチ５２を経て放電せしめ
る（第２図、表示ｂ）。このコンデンサ放電電流
はLEDを励起し発光させて赤外線（IR）パルス
を放射せしめる（第２図、表示ｅの９２）。ゲー
トパルス９１が終了するとスイツチ５２は遮断さ
れ、コンデンサ４８は線７６に第二のパルス９３
が現われる以前に線６２に於ける安定した電圧値
に充電される。パルス９３は再びコンデンサ４８
を放電させ、LED５０を励起し、IRパルス９４
を発生する（第２図、表示ｅ）。かかるプロセス
が連続して行われ、LEDは線７６上に於けるゲ
ートパルスの存在に同期してIRパルスを発生し、
従つてIRビーム６０はf₁に等しいパルス反復周波
数（PRF）にてパルス変調される。コンデンサ
６８の放電電流は３〜４アンペアのオーダであ
る。LEDの所要励起電流の殆どすべてを与え、
電源６４に於ける電流ドレンは25〜30ミリアンペ
ア程度である。ボタン７２が完全に解放される
と、位置区画６８〜７０の接点ａ及びｂの両者は
開かれ、線８２上には論理１信号が与えられ、こ
れによつて線７６上のパルス信号は解除され、十
字線発生器１６は非付勢状態とされる。

パルス変調されたIRビーム６０は所定の距離
Ｌにある航空機の機器パネル２６（第６図）上に
配列された複数個のVAS３２ａ〜３２ｃの選択
された一つにパイロツトによつて照準される。各
VASは電磁放射感応センサ３４ａ〜３４ｃ及び
手動スイツチ組立体９５〜９７を含んでいる。第
１図に於てスイツチ組立体９５〜９７は二極式の
押圧作動型スイツチとして示されており、その一
方の側は接地板６６にまたその他方の側は線９７
〜１００を経て複数個のアクチユエータ回路１０
２〜１０４の対応する一つの入力端に接続されて
いる。これら各アクチユエータ回路はそれに対応
付けられている一つの視覚を介して選択される装
置１０２′〜１０４′に対応している。

次に第３図について見ると、センサ３４ａ〜３
４ｃは各々赤外線フイルタ１０５を含んでおり、
これらは前記IRパルスの930ナノメートル波長以
下に３デシベル遮断点を有しており、投射された
ビームエネルギーを通過させ、コツクピツト内に
於けるより低い周波数の周囲光を反射する。この
フイルタにて濾波されたIRビームはHewle tt―
Packard Model 5082―4207の如きこの技術分野
に於ては公知の赤外線検知器１０６へ供給され
る。この赤外線検知器はf₁に等しいPRF及び照射
されたIRビームの強さに比例した振幅を有する
パルス電圧信号を線１０７上に与える。フイルタ
１０５は可視周囲光を反射するが、周囲の太陽光
線の内の赤外部は該フイルタを通過し前記赤外線
検知器へ至る。そのためパルス電圧信号（第２
図、表示ｆの１０８）は周囲の太陽光の赤外部を
表す大きな振幅のDC信号レベル（第２図、表示
ｆの１０９）に重畳される。この比較的小さい振
幅のパルスはDC信号成分を遮断するコンデンサ
１１０を経てRCA CA３１３０の如きこの技術
分野に於ては公知の演算増幅器１１１へ供給され
る。演算増幅器１１１は高利得回路形態に接続さ
れており、単極の振幅が限られた電圧信号によつ
て付勢され、CMOS論理に適合する出力信号を
与える。第１図の実施例に於ては、この増幅器は
コンデンサ１１０からの出力信号を与え、該コン
デンサよりパルスが与えられる毎に正の電圧レベ
ル信号を与え、かくして第２図、表示ｇに於ける
波形１１３２の如き出力を呈する。

センサ３４ａ〜３４ｃからの出力電圧信号は線
１１３〜１１５を経て信号処理装置１１６の対応
する入力端に与えられる。以下に第４図を参照し
て詳細に説明される如く、この信号処理装置１１
６はセンサ信号の各々を受け、信号の復号と問合
せを行い、機器パネル上の該当するVASに対応
する選択された装置の作動を確保し、線１１７〜
１１８を経て待機及び制御切換信号を与える。

次に第４図について見ると、信号処理装置１１
６内にはMotorola MC 14528の如き技術分野に
於ては公知の複数個の再トリガ可能なワンシヨツ
ト単安定回路１２４〜１２６の各々に対する線１
１３〜１１５が設けられている。これらの単安定
回路は各線上のパルスを引伸すものである。各単
安定回路は、例えば抵抗１２７とコンデンサ１２
８により外部から単安定回路１２５に与えられる
RC時定数に基き一つの入力時間応答を与える。
各単安定回路のこの入力時間応答はf₁パルス信号
のパルス反復周期の約1.5倍に等しい。その結果、
各単安定回路は入力f₁パルス信号に対し時間遅れ
応答を与え、一度トリガされるとf₁信号が入力中
に存在する限り応答状態に維持される。第４図の
実施例に於ては、単安定回路１２４〜１２６は第
２図、表示ｂに示されている如くセンサからの入
力信号に応答して反転された出力信号応答を与
え、従つて各単安定回路に対応するセンサからの
入力パルス信号が存在するとき論理０レベルにあ
る引伸ばされた反転出力信号を与え、その他のす
べての状態に於ては論理１レベルの信号を与え
る。単安定回路からの出力信号は線１２９〜１３
１を経てMotorola MC 14490の如きこの技術分
野に於ては公知の型の複数個の信号フイルタ１３
２〜１３４の対応するものへ供給される。これら
の信号フイルタは線１３５を経て各フイルタの第
二の入力端へ供給されるクロツク信号の予め定め
られたサイクル数に亙つて入力信号が存在するこ
とをモニタすることによつて入力信号に所定の時
間遅れ（△T₁）を与えることによつて疑似入力
ノイズを排除するものである。線１３５上の信号
はこのシステムの高周波クロツク信号を分周する
分周器１３６により与えられる。時間遅れ値が
0.10秒である場合には、対応するフイルタによつ
て応答信号が与えられる前にVASの選択された
一つは少なくとも0.10秒間に亙りIRビームによつ
て照射されなけれならない。前記フイルタは線１
３５上にある40Hz信号の４サイクルに亙つて入力
信号をモニタすることにより0.1秒の時間遅れを
与える。この時間遅れが終了したとき、入力信号
は反転されることなく前記フイルタを経て結合さ
れ、線１３７〜１３９へ供給される。

フイルタ出力信号は一時にVASのただ一つの
みが付勢されることを保証する待機信号回路へ供
給される。この待機信号回路はTKフリツプフロ
ツプの如き複数個の双安定回路１４０〜１４２及
び対応する複数個のアンドゲート１４３〜１４５
を含んでいる。線１３７〜１３９に於ける信号は
双安定回路１４０〜１４２の対応する一つのクロ
ツク入力端に供給される。アンドゲート１４３〜
１４５は線１４６〜１４８を経て各フリツプフロ
ツプ１４０〜１４２のリセツト入力端へ出力信号
を与える。第４図に示す如く、アンドゲートの数
はフイルタ出力線の数に対応しており、各アンド
ゲートは、当該アンドゲートによつて駆動される
リセツト入力を有する双安定回路のクロツク入力
へ供給されているフイルタの出力線の信号を例外
として、すべてのフイルタ出力線の信号を供給さ
れている。従つてアンドゲート１４３は線１３
８、１３９の信号を供給されているが線１３７の
信号は供給されておらず、一方アンドゲート１４
４は線１３７，１３９の信号を供給されているが
線１３８の信号は供給されておらず、以下同様で
ある。従つてＮ個のフイルタ回路網に対しては、
各アンドゲートはＮ―１個のフイルタから出力信
号を受ける。線１３７〜１３８の各々はアンドゲ
ート１４９の対応する入力端にも接続されてい
る。またアンドゲート１４３〜１４５は線１５０
上のゲート・イネーブル信号を受ける。これは電
磁エネルギー放射器１４（第１図）がオンとされ
ている間すべてのアンドゲートを作動可能にする
ものである。次に第１図と第４図の両者を参照す
ると、アンドゲート１４９はその出力アンド信号
を線１５１を経て反転ゲート１５２の入力端及び
セツト―リセツトフリツプフロツプの如き双安定
回路１５３の入力端へ与える。反転ゲート１５２
はMotorola Model MC 14536二進カウンタ１５
４のリセツト入力端へ反転されたアンド信号を与
える。ある選択された二進カウント出力が線１５
６を経て反転ゲート１５８へ加えられており、該
ゲートの出力は線１６０を経て双安定回路１５３
のリセツト入力端へ供給される。この双安定回路
のＱ出力は線１６２を経てコンデンサ１６４（第
１図）の一方の側へ供給されており、該コンデン
サの他方の側は抵抗１６６を経て電源６４の出力
端及びアンドゲート１６８の入力端へ接続されて
いる。アンドゲート１６８はその第二の入力端に
反転ゲート１７０によつて反転された線８２の信
号を与えられている。このアンドゲートからの出
力信号が線１５０を経て信号処理装置１１６へ供
給されているゲート・イネーブル信号であり、こ
れはアンドゲート１４３〜１４５の各々の入力端
へ供給されている。システムクロツク１７２は線
１７４を経て高周波クロツク信号をパルス形成回
路網１７６及びこの技術の分野に於ては公知の型
の分周器１７７へ供給する。分周器１７７は線１
７４上のクロツク信号を分周して線１７８を経て
一層低い周波数のクロツク信号をカウンタ１５４
及び分周器１３６へ与える。

前記待機回路の作動に於て、組立体２８のボタ
ン７２が押されていないときには十字線発生器１
６及び電磁エネルギー放射器１４はいずれもオフ
の状態にあり、またもしボタンが第一の押圧位置
ａまで押されると十字線発生器のみが付勢されて
十字線映像１８を与え、線８２上の信号は論理１
のレベルであり、これはゲート１７０によつて反
転されアンドゲート１６８により線１５０上へ論
理０の信号を与えさせ、アンドゲート１４３〜１
４５は遮断状態とされる。更に線１３７〜１３９
上にあるフイルタ１３２〜１３４からの出力信号
はすべて論理１のレベルにあり、即ちこれはセン
サ３４ａ〜３４ｃからの０信号が単安定回路１２
４〜１２６によつて反転されたものである。パイ
ロツトが十字線映像の中心をある選択された
VAS内にあるセンサの検知表面上に合せ、ボタ
ン７２を第二の押圧位置ｂまで押圧し電磁エネル
ギー放射器をオンにすると、線８２上の信号は論
理０に変化し、線１５０上信号は論理１に変化
し、アンドゲート１４３〜１４５をイネーブルす
る。これに応答してすべてのアンドゲートは線１
４６〜１４８上の論理１信号を双安定回路１４０
〜１４２のリセツト入力端へ供給し、これら双安
定回路をイネーブルして、各々のＱ出力を線１１
８，１２０，１２２上に論理０状態を生ずるよう
にリセツトする。電磁エネルギー放射器はオンと
されパルス上のIRビームを与えているが、もし
いずれのVASも照射されていないときにはその
線上の信号は論理１に維持されており、アンドゲ
ート１４９は線１５１上に論理１の信号を与えて
これを双安定回路１５３及び反転ゲート１５２へ
供給し、カウンタ１５４をイネーブルする。どの
スイツチも照射されていない限り、前記カウンタ
は所定の時間遅れ△T₂に対応するある選択され
たカウント数を終え続ける。この選択されたカウ
ント毎に線１６０上には論理０信号が与えられ、
これは双安定回路５１３のリセツト出力端に与え
られてそのＱ出力を論理０レベルへリセツトす
る。コンデンサ１６４のＱ出力の切換わりを微分
し、１６８の入力に過渡的に０を生ぜしめ、これ
によつて線１５０上の信号を瞬間的に０々変化さ
せ、アンドゲート１４３〜１４５を瞬間的に遮断
する。この過渡的遮断時間は抵抗１６６とコンデ
ンサ１６４によつて与えられるRC時定数によつ
て決定され、定常状態に於ては抵抗１６６を経て
論理１の信号を供給されているアンドゲート１６
８の入力端への定常状態Ｑ出力論理信号を遮断す
る。前記△T₂の遅れ時間の間にはいずれのVAS
も照射されていなかつたので、上述の如き一時的
な遮断は双安定回路１４０〜１４２を再びリセツ
トする。最初の△T₁時間間隔だけVASの一つが
照射されると、フイルタ１３２〜１３４の対応す
る一つのからの信号は論理０状態に変化する。今
VAS３２ｂが照射されたと仮定すると、線１３
８上の信号は論理０状態に変化し、これによつて
双安定回路１４１のＱ出力を論理１レベルへ変化
させる。かくしてこの信号は線１２０を経て待機
信号としてアクチユエータ１０３へ供給される。
アンドゲート１４３，１４５及び１４９は同時に
論理０へ変化し、双安定回路１４０及び１４２を
デイスエーブルし、これらはそのＱ出力として論
理０を維持し、カウンタを０にリセツトし、カウ
ント停止状態を維持する。双安定回路１５３のセ
ツト入力が０であり、そのリセツト入力が１であ
り、そのＱ出力が変化して線１６２上に論理１を
生ずると、これはコンデンサ１６４により微分さ
れるが、アンドゲート１６８に対するこの正の過
渡的信号は線１５０上に於ける論理１レベルを変
化させない。従つて線１２０上に於ける双安定回
路１４１のＱ出力は論理１にあり、一方線１１
８，１２２上に於ける双安定回路１４０，１４２
のＱ出力はいずれも０である。線１２０上の論理
１の待機信号はアクチユエータ１０３の一つの入
力端に供給され、以下に第５図に関して詳細に説
明される如く当該の選択されたスイツチと関連す
るARM（待機）ランプを点灯し、パイロツトに
当該スイツチが待機状態にされたことを視覚を介
して示す。

ボタン７２が解放されないでIR電磁エネルギ
ー放射器１４がVAS３２ｂよりそらされ、スイ
ツチ３２もその他のいずれのVASも照射されな
いと、線１３８上の信号は再び論理１に変化し、
アンドゲート１４３，１４５及び１４９をイネー
ブルし、これによつて双安定回路１４０，１４２
を再びイネーブルする。しかしこれらの双安定回
路はその状態を変えず、線１１８，１２２上の信
号は論理０にとどまる。同様にアンドゲート１４
４及び双安定回路１４１はイネーブルされた状態
にとどまり、線１２０上の信号即ち待機信号は論
理１にとどまる。アンドゲート１４９は線１５１
上に論理１を与え、これはカウンタ１５４の禁止
状態を解除し、これに△T₂時間間隔をカウント
せしめる。所定のカウント数に達すると、線１５
６に於けるカウンタ出力は論理１に変化し、これ
はゲート１５８により反転され、双安定回路１５
３のリセツト入力端に供給される。セツトとリセ
ツトの組合せが１と０であると、そのＱ出力は論
理０へと変化し、これはコンデンサ１６４によつ
て微分され、再びアンドゲート１６８の入力部に
過渡的な論理０状態を生ぜしめる。かくして線１
５０上に過渡的な０が生ずるとアンドゲート１４
３／１４５はすべて遮断され、双安定回路１４１
のリセツトによつて線１２０上に論理０を生ぜし
め、これによつて待機信号を除去し、アクチユエ
ータ１０３は非待機状態とされる。従つて選択さ
れたVASは連続的には照射されないがそれが最
少時間△T₁だけ照射されると、他のVASが照射
されない限り照射後△T₂時間間隔だけそれは待
機状態に維持される。この特徴は任意的なもので
あると考えられるが、しかしこれはパイロツトの
動き或いは航空機の振動によつてIRビームが選
択されたVASから不用意に外れることを許容す
るものであり、パイロツトが△t₂時間内に選択さ
れたVASの作動を続けることを許容するもので
ある。△t₂の最適値は0.5〜1.5秒の範囲にあるも
のと思われるが、これは任意の値であつてよく、
作動環境に基いて定められるものである。もしあ
る選択されたVAS（３２ｂ）が最少時間△t₁だけ
照射された後、IRビームが第二のVASに△t₂時
間だけ照射されると、後から照射されたVASに
対応するフイルタかりの出力信号は論理０に変化
し、一方フイルタ１３３からの出力信号は論理１
に変化する。アンドゲート１４４は直ちに遮断さ
れ、双安定回路１４１はＱ出力が０となるようリ
セツトされ、アクチユエータ１０３を非待機状態
とする。しかる後あらたに選択され照射された
VASの待機回路は双安定回路１４０，１４２の
対応する一つの出力に論理１の待機信号を与え、
対応するアクチユエータに待機せしめる。何らか
の原因で二つ或いはそれ以上のセンサスイツチが
同時に照射されると、即ちIRビームの光学的集
束が失敗しその照射面積が大きくなると、線１３
７〜１３９の少なくとも二つが論理０となり、ア
ンドゲート１４３〜１４５及び１４９のすべてを
遮断する。その結果双安定回路１４０〜１４２の
すべてのＱ出力は０にセツトされ、いずれのアク
チユエータも待機状態とされない。

双安定回路１４０〜１４２からの出力線１１
８，１２０，１２２はアンドゲート１８０〜１８
２の対応する一つの入力端に接続されており、ま
たこれらのアンドゲートはその第二の入力として
トリガスイツチ組立体２８より線８２上の信号を
受ける。これらのアンドゲートからの出力信号は
線１１７ａ，１１９ａ及び１２１ａを経てＤエツ
ジトリガ式フリツプフロツプの如き双安定回路１
８８〜１９０の対応するクロツク入力端及びアク
チユエータ１０２〜１０４の対応するものに供給
される。双安定回路１８８〜１９０のＤ入力端は
抵抗１９２〜１９４を経て電圧源６４に接続され
ており、該電圧源は論理１レベルの電圧信号を与
える。これら双安定回路のＱ及びＱ信号出力はそ
れぞれ線１１７ｂ，ｃ，１１９ｂ，ｃ，及び１２
１ｂ，ｃを経てアクチユエータ１０２〜１０４の
対応する入力端に供給される。

アンドゲート１８０〜１８２、双安定回路１８
８〜１９０及びそれらに関連する回路は制御ユニ
ツトアクチユエータ信号回路を構成する。作動に
於て、例えばスイツチ３２ｂの如き一つのVAS
の照射及び待機が行われると、アンドゲート１８
１の一つの入力端に至る線１２０上には論理１の
待機信号が生ずる。ボタン７２が押圧位置ｂまで
押されると線８２上の信号は論理０となり、アン
ドゲート１８１は遮断される。ボタンを離すと線
８２上の信号は論理１に変化し、アンドゲート１
８１を作動可能にし、双安定回路１８９のブロツ
ク入力を論理１とし、また線１１９ａ上に論理１
の信号を与える。この双安定回路はＱと出力の
間で状態が換わるものであり、対応付けられてい
る選択対象装置が先に非付勢状態とされている
と、線１８５上に論理１の信号が現われると直ち
にＱ出力は論理１に変化し、出力は論理０に変
化する。双安定回路１８８〜１９０の各々からの
Ｑ及びの組合信号は対応する各アクチユエータ
に対する制御切換信号を構成する。第１図の実施
例に於ては、Ｑが論理１にありが論理０にある
状態は対応付けられている選択対象装置を付勢状
態とし、一方Ｑとがこれと反転された状態はそ
の選択対象装置を非付勢状態とする。双安定回路
１８８〜１９０は論理１レベルのＤ入力を有する
ので、これは順次生ずるクロツク信号の始端にて
のみ状態を変える。従つて線１１９ｂ上の論理１
及び線１１９ｃ上の論理０は線１１９ａ上の第二
の信号の始端が現われるまで維持される。この第
二の信号はVAS３２ｂを再び照射することによ
つてのみ生じ、これによつて上述の待機及び切換
プロセスが繰返される。従つてある選択対象装置
の付勢及び付勢解除の両者を行うためには、それ
と関連するVASがその都度照射されなければな
らない。このことは瞬間接触式の機械スイツチに
よつて装置を手動的に作動させる場合にも類似し
ており、この場合にも装置を作動させるためには
スイツチを押すことが必要とされ、また装置の作
動を解除するためには再びそのスイツチを押さな
ければならないものである。

次に第５図についてみると、ここに示すアクチ
ユエータ１０３の実施例はこの技術の分野に於て
は公知の型のラツチリレー１９６を含んでおり、
これはセツトコイル１９７、リセツトコイル１９
８及び４組の接点１９９〜２０２を含んでいる。
これらの接点の各々はセツト（Ｓ）及びリセツト
（Ｒ）接点を有する単極二位置型のものであり、
セツト及びリセツトコイルの励磁に於て各接点が
選択的に作動する。線１１９ｂ上にある双安定回
路１８９からのＱ信号はアンドゲートの一つの入
力端に供給され、また線１１９ｃ上にある信号
は第二のアンドゲート２０４の入力端に供給され
る。線１１９ａ上のクロツク信号これらアンドゲ
ートの各々の第二の入力端に供給される。アンド
ゲートからの信号は線２０５，２０６及びコンデ
ンサ２０７，２０８を経てセツトコイル及びリセ
ツトコイルの一方の側へ供給される。これらのコ
イルの他方の側は接地板６６に接続されている。
手動スイツチ組立体９６（第１図）により導かれ
たVAS３２ｂ内にある線９９は抵抗２０９を経
て電圧源６４の一つの出力端及びコンデンサ２１
０の一方の側に接続されている。該コンデンサの
他方の側はスイツチ接点２０２の可動片に接続さ
れている。接点２０２のセツト及びリセツト端子
はそれぞれセツト及びリセツトコイル１９７，１
９８のコンデンサ２０７，０２８と接続されてい
る側と同じ側に接続されている。線１２０上の待
機信号はランプドライバ２１２を経て接点２００
の可動片に接続されている。該接点のリセツト端
子は待機ランプ３６ｂに接続されている。また線
６５上の電圧信号はスイツチ接点１９９の可動片
に供給されており、そのセツト及びリセツト端子
はランプ組立体３８ｂのオン及びオフランプに接
続されている。接点２０１の可動片は線２１４を
経て対応付けられている選択対象装置１０３′の
入力端に接続されており、その作動状態即ち付勢
或いは付勢解除が制御されるようになつている。
接点２０１のセツト端子は線２１６を経て選択対
象装置１０３′の第二の入力端へ接続されている。
選択対象装置１０３′は線２１４及び２１６及び
接点２０７を経て入力源と接続されており、これ
は典型的な動力スイツチ構成と同じであり、即ち
もし接点２０１がセツト位置にあると装置１０
３′は付勢され、リセツト位置にあると装置１０
３′は付勢されない。

アクチユエータ１０３の作動に於ては、選択対
象装置１０３′が非付勢状態にあるとラツチリレ
ー１９６はリセツト位置にあり、接点１９９〜２
０２の可動片はすべて図示の如き位置にある。線
１２０上の待機信号はランプドライバ２１２を経
て増幅され、接点２００を経て待機ランプ３６へ
供給されてこれを点灯する。線１１９ｂ上のＱ信
号が論理１にあり線１１９ｃ上の信号が論理０
にあるとき、アンドゲート２０３は線２０５上に
論理１の信号を与え、一方アンドゲート２０４は
論理０にとどどまる。線２０５上の信号はコンデ
ンサ０７を経てセツトコイル１９７に連結されて
おり、コンデンサRC時定数内にて該コイルを励
磁し、接点１９９〜２０２の可動片をセツト端子
へ移動させる。その結果待機ランプ３６及びオフ
ランプは消え、オンランプが点灯し、装置１０
３′は付勢される。装置１０３′はVAS３２ｂが
次に照射されることにより付勢を解除され、この
とき線１１９ｂ上のＱ信号は０にまた線１１９ｃ
上の信号は１となる。これに応答して線２０６
上のアンドゲート２０４からの信号は１に変化
し、線２０５上の信号は０となる。線２０６上の
信号はコンデンサ２０８を経てリセツトコイル１
９８へ供給され、該コイルを励磁し、接点１９９
〜２０２の可動片を再びリセツト端子へ戻す。
VAS３２ａ〜３２ｃはいずれの場合にもスイツ
チ組立体９５〜９７によつて手動的に作動されて
よい。例えば、スイツチ９６を瞬間的に押すこと
によりVAS３２ｂが手動的に能動化されると、
線９９上の信号は論理１に変化し、これはコンデ
ンサ２１０を経て接点２０２の可動片のその時の
位置によつて決定される二つのリレーコイルの一
方に供給される。かくしてスイツチの視覚を介し
ての能動化は手動による能動化により優先され、
運転者の選択作業に十分な柔軟性を許容する。

再び第１図について見ると、線７６上に於ける
パルス変調された信号はパルス形成回路網１７６
によつて与えられる。のパルス形成回路網はこの
技術の分野に於ては公知のこの種の多数の回路網
の一つであつてよく、第１図に於ては一対のＤエ
ツジトリガ式双安定回路２２０、２２２を含むも
のとして示されている。これら双安定回路の各々
は線１７４上の高周波クロツク信号f₀をそのクロ
ツク入力端に供給されており、またそのリセツト
入力端には反転ゲート２２６より線２１４上に与
えられたゲート信号を供給されている。反転ゲー
ト２２６は線８２上の信号を反転するものであ
る。双安定回路２２０はそのＤ入力端に線１７８
上の低周波クロツク信号を受けまたそのＱ出力端
は線２２８を経てフリツプフロツプ２２２のＤ入
力端に接続されており、更にまたアンドゲート２
３０の入力端にも接続されている。線１７８上の
クロツク信号は周波数f₁にあり、これは線７６上
のパルス変調された信号のPRFであり、従つて
照射されたIRビームのビーム反復周波数（BRF）
である。双安定回路２２２は線２３２を径て出
力信号をアンドゲート２３０の第二の入力端に与
え、該ゲートは線７６上に出力信号を与える。パ
ルス形成回路網１７６の作動に於て、線８２上の
論理０信号はゲート２２６上を経て反転され、双
安定回路２２０及び２２２を作動可能にし、高周
波クロツク信号f₀（第７図、表示ａ）がこれら二
つの双安定回路を作動させることを許す。双安定
回路２２０は線２２８上にＱ出力信号２３３（第
７図、表示ｂ）を与える。これはＤ入力に於ける
f₁信号に基いている。双安定回路２２２は出力
信号（第７図、表示ｃの２３４）を与え、これは
双安定回路２２０のＱ出力に基くがこれより反転
されたものであり、これは第７図、表示ｃの２３
５にて示されている如く、f₀クロツク信号の一周
期（Ｔ）だけ遅延されている。線２２８及び２３
２上の信号はアンドゲート２３０へ供給され、該
ゲートは両入力が同時に論理１信号となることに
応答してf₀クロツク信号の周期（Ｔ）に等しいパ
ルス幅tp及び周波数f₁に等しいPRFを有するパル
ス２３６（第７図、表示ｄ）を与える。典型的な
例として、f₀周波数は640kHzであり、f₁周波数は
5kHzであり、その結果はパルス幅約1.56マイクロ
セカンド、デユーテイサイクル１％以下となる。

第１図の電気―光学的スイツチシステムの実施
例は航空機に装着されるに適したものであるが、
運転者がVAS（視覚を介して能動化されるスイツ
チ）のごく近くにあり、遠隔選択装置１３と制御
ユニツト４０とを電線によつて接続することがで
きるような任意の装置に適用されるものである。
この電線による接続は高度に精密なシステムを得
るために好ましいものであり、これによつてパル
ス変調されたビームは制御ユニツト４０のタイミ
ング回路によつて制御され、信号の同期を確保
し、相互の結合によつて選択されたアクチユエー
タに対する明瞭なトリガ信号を用いることがで
き、システムの精度と信頼性を増大する。選択さ
れたアクチユエータを待機させるに先立つてスイ
ツチを最小時間△T₁だけ照射しなければならな
いことと電線により遠隔選択装置と制御ユニツト
との間を接続することによつて、IR検出の観点
から正確な作動を行う確率が0.9999にて作動する
実質的に零の誤作動警報率を得ることができ、ま
たパルス変調された電磁エネルギービームを用
い、検出されたパルスをAC結合することにより、
太陽光線の射すコツクピツトに於ても25dbのオ
ーダの信号対雑音比を得ることができ、反射され
た白色光の雰囲気に於ても30db以上の信号対雑
音比を得ることができる。しかし完全な運動性が
望まれるとき、即ち光源１３と制御ユニツト４０
の間に何等の電線接続が設けられるべきでないと
きには、第８図に示す如き完全にポータブルな光
源及び修正された制御ユニツトが用いられてよ
い。

そこで第８図についてみると、ここに示す電気
光学的切換システムの他の一つの実施例に於て
は、遠隔選択装置２４０は第１図に示すものと同
様のIR電磁エネルギー放射器１４及び十字線発
生器１６を含んでいる。電磁エネルギー放射器及
び十字線発生器の両者に対する電源は公知の型の
電池２４２より与えられ、該電池は電源スイツチ
２４４を経て９ボルトの出力を電磁エネルギー放
射器及び十字線発生器に供給する。IR電磁エネ
ルギー放射器１４のゲート端子４３は線２４６を
経てボタン２４９を二押圧位置スイツチ組立体２
４８の二つの押圧位置ａ及びｂの各々に於ける接
点に接続されている。各押圧位置の他方の接点は
線２５０及び２５２を経て第１図のパルス形成回
路網１７６に類似のパルス形成回路網２５４及び
２５６に接続されている。これらのパルス形成回
路網はそれぞれf₁及びf₂に等しいPRFを有するパ
ルス変調された出力を与える。ここでf₂対f₁の比
は典型的な場合としては４対１のオーダである。
発振器２５８は線２６０上に高周波クロツク信号
を与え、これをパルス形成回路網２５４，２５６
の各々の入力端及び二つの分周器２６２、２６４
の各々の入力端に与える。これらの分周器はクロ
ツク信号を分周し、それぞれf₁及びf₂周波数信号
を与える。典型的な実施例に於ては、前記発振器
は640kHzにてクロツク信号を与え、これを分周
器２６２は２の９乗カウント毎に分周して1.25k
Hz信号を与え、これを２６６を経てパルス回路網
２５４の第二の入力端へ与え、また分周器２６４
はこれを２の７乗カウント毎に分周し、5.0kHzの
信号を与え、これを線２６８を経て回路網２５６
の第二の入力端へ供給する。

作動に於ては、９ボルトの電力がスイツチ２４
４を経てIR電磁エネルギー放射器１４及び十字
線発生器１６へ供給され、該十字線発生器を付勢
し、十字線映像を与える。運転者は該十字線中心
をVAS（視覚を介して選択されるスイツチ）の一
つの選択されたものの所定の表面部に合せ、ボタ
ン２４９をａ押圧位置まで押し、パネル回路網２
５２の出力を線２５６へ伝え、IR電磁エネルギ
ー放射器を作動させる。この電磁エネルギー放射
器は先に説明した如くf₁のPRFに於ける変調され
た電磁エネルギービームを与える。運転者が当該
選択されたVASの待機を視覚を介して示す信号
を確認するとボタン２４９をｂ押圧位置まで押
し、パルス回路網２５６からのf₂信号出力を線２
４６へ与える。上に詳述した如く、f₁信号周波数
はVASの選択された一つを待機させるのに用い
られ、一方f₂信号周波数はそれに対応するアクチ
ユエータを作動させるのに用いられる。

光源２４０の回路要素は低出力のCMOS型論
理回路を含み、これは３〜18ボルトの電圧範囲で
作動し、電池２４２の出力によつて十分余裕をも
つて付勢されるものである。典型的な場合には、
パルス回路網２５４，２５６、発振器２５８及び
分周器２６２，２６４は最大１ミリアンペアの付
勢電流を必要とし、一方電磁エネルギー放射器１
４及び十字線発生器１６は典型的には15ミリアン
ペアの電流を必要とし、その結果全体としては16
ミリアンペアの電流負荷が電池２４２に課せられ
る。従つて典型的には400ミリアンペア時出力を
有する９ボルト電池によれば単一の電池によつて
25時間の連続運転ができる。16ミリアンペア及び
９ボルトに於ける光源装置２４０の点力消費は約
144ミリワツトに等しい。

制御ユニツト２７０及び第１図の対応する
VASと同じである複数個の複動型のVAS３２ａ
〜３２ｃであつて手動式スイツチ組立体９５〜９
７及びセンサ３４ａ〜３４ｃを含むものが第８図
に於けるシステムの実施例を構成している。これ
らのセンサの各々は照射されたパルス状の赤外ビ
ームを表すパルス状の電圧信号を線２７６〜２７
８を経て複数個のf₁周波数フイルタ２８０〜２８
２の一つへ与え、また複数個の抵抗２８４〜２８
６の対応する一つへ与える。こらの抵抗の他方の
端部はf₂周波数フイルタ２８８へ接続されてい
る。フイルタ２８０〜２８２はこの技術の分野に
於ては公知の型のノツチ周波数フイルタであり、
これらはパルス回路網２５４からの出力信号の
PRFに等しい調整されたフイルタ周波数f₁のまわ
りに集中された狭い周波数帯域の外側にあるすべ
ての信号を低減する。フイルタ２８８もまたパル
ス回路網２５６のPRFに等しい中心周波数即ちf₂
を有するノツチ周波数フイルタである。フイルタ
２８０〜２８２からの出力信号は線１１３〜１１
５を経て第４図に示すものと等しい信号出力装置
１１６へ供給される。

フイルタ２８８の出力は線２９０を経て第４図
の単安定回路１２４〜１２６に等しい単安定回路
２９２の入力端へ供給される。この単安定回路は
抵抗２９４とコンデンサ２９６のRC結合によつ
て与えられる時定数に基きf₂信号のパルス反復周
期の1.5倍に等しい時定数を有する遅延入力応答
を与えるものである。単安定回路２９２は第３図
に単安定回路１２６〜１２８に関して先に説明し
たパルス状の引伸し機能を与えるものである。し
かしこの場合には該単安定回路は線２９０上の信
号の反転は行わず、フイルタ２８８からのf₂信号
の存在に応答して線８２ａを経て論理１レベルの
信号を信号処理装置１１６へ与える。クロツク２
９８は線１７８を経てクロツク信号を信号処理装
置１１６へ与える。

第７図示す実施例に於ける信号処理装置１１６
の作動は第１図に関し先に説明した作動と同じで
あるが、ただアンドゲート１６８はこの場合には
設けられておらず、また線１５０はフリツプフロ
ツプ１５３のＱ出力に直接接続されている。これ
は第７図に於ては線１５０ａ，１６２ａとして示
されている。

第７図に於て、電磁エネルギービームは複数個
のセンサ３４ａ〜３４ｃの選択された一つによつ
て検出され、該センサはビームのPRFに於ける
出力電圧信号を与える。今センサ３２ｂがf₁PRF
光線にて照射されたとすると、f₁のPRFに於ける
電圧信号がフイルタ８１及び２８８に供給され
る。f₁周波数信号はフイルタ２８８によつて単安
定回路２９２のトリガ限界以下の値に低減された
振幅のものである。何故ならば、これはフイルタ
の帯域の外にあるからである。しかしf₁フイルタ
２８２は線１１４を経て信号処理装置１１６へパ
ルス信号を通過させる。再び第４図についてみる
と、線１１４上のパルス信号は単安定回路１２５
にて引伸された且つ反転されてフイルタ１３３へ
供給され、該フイルタは時間T₁経過後遅れた出
力を与えて信号の有効性を確実にする。線１３８
上の信号はフリツプフロツプ１４１のＱ出力を論
理１に設定し、該信号は線１２０を経て前述の如
くアクチユエータ１０３を待機させる。その作動
はボタン２４９を第二の押圧位置ｂまで押すこと
により与えられ、これによつて電磁エネルギー放
射器はf₂周波数にてパルス状ビームを与え、該ビ
ームはセンサ３４ｂによつて検出される。f₂セン
サの信号はフイルタ２８１によつて単安定回路１
２５の入力しきい値以下の振幅に低減されるが、
フイルタ２８８を通過し、単安定回路２９２へ至
り、該単安定回路は論理１の信号を線８２ａを経
て信号処理装置１１６へ与え、ここで該信号はア
ンドゲート１８１の第二の入力端へ供給される。
線８２ａ上の論理１信号は該アンドゲートをイネ
ーブルし、該ゲートは線１１９ａ上に論理１信号
を与え、フリツプフロツプ１８９を切換え、前も
つて論理０のＱ出力があるとすると線１１９ｂ上
に論理１信号を与え、また線１１９ｃ上に論理０
信号を与えて能動化信号を発生する。これはアク
チユエータ１０３へ供給されて第５図に関して先
に説明した如く当該選択された装置を付勢する。

線１３８上の信号はf₁信号周波数が検出される
ことに応答して論理０状態にあり、第１図に於け
る如く論理０はアンドゲート１４３，１４５及び
１４９をデイスエーブルし、アンドゲート１４４
をイネーブルする。アンドゲート１４９からの出
力が０であることかカウンタ１５４を遮断し、フ
リツプフロツプ１５３のＱ出力を論理１に設定
し、該出力は線１６２ａ及び１５０ａを経てアン
ドゲート１４３〜１４５へ供給される。ボタン２
４９が第二の押圧―２４８まで押されると、f₂周
波数IRビームを与え、線１３８上の信号は論理
１へ再び変化するが、フリツプフロツプ１４１の
Ｑ出力は論理１にとどまり、線１２０上には論理
１信号が維持される。アンドゲート１４９は論理
１へ変化し、カウンタを△T₂時間カウンタアウ
トさせ、その終りにフリツプフロツプ１５３を論
理０へ変化させ、アンドゲート１４４〜１４５を
デイスエーブルし、フリツプフロツプ１４１を０
へ再設定し、回路の待機状態を解除する。従つて
f₂周期の伝達によるアクチユエータ１０３の作動
は△T₂時間内に生じなければならず、さもない
ときはアクチユエータは自動的に待機解除され
る。第１図の実施例に於ける如くアクチユエータ
のオンオフはVASの選択された一つを続けて照
射することにより行われる。

本発明により電気―光学的切換システムは運転
者によりある所定の距離隔つた位置に配置された
計器読取装置、ビデオ表示装置、電気―機械的作
動装置、その他の如く複数個の電子装置の一つを
運転者が視覚を介して選択し、離れた位置から切
換操作することを可能にするものである。運転者
と装置の間の最大距離は運転者がVAS（視覚を介
して能動化されるスイツチ）の各々に対応付けら
れている電磁放射センサを視覚を介して照準する
ことができるように見易い距離に限られる。本発
明による電気―光学的切換システムは身体障害者
によつて使用されるべく選択された機能の遠隔操
作を行うことができるものであり、また高精度の
実施例に於ては飛行中にパイロツトによつて種々
の装置を手にて触れることなく視覚を介して選択
し且つ遠隔操作することができるよう航空機に用
いられてよいものである。本発明による電気―光
学的切換システムはパイロツトが自分の体を殆ど
或いは全く動かすことなくその両手をスロツトル
及び操縦桿上においたままで種々の機器の必要な
切換を行うことを可能にするものである。

以上に於ては本発明を幾つかの実施例について
詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例にの
み限られるものではなく、本発明の範囲内にて
種々の修正が可能であることは当業者にとつて明
らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気―光学的切換システ
ムの一つの実施例を示すブロツク線図である。第
２図は第１図の実施例によつて与えられるスイツ
チング波形を示す図である。第３図は第１図のブ
ロツク線図の一部の解図的線図である。第４図は
第１図のブロツク線図の他の一つの部分の解図的
線図である。第５図は第１図の実施例の更に他の
一つの部分の解図的線図である。第６図は本発明
による電気―光学的切換システムの一つの好まし
い実施例を示す外観的概略図である。第７図は第
１図の実施例に関連する他の一組のスイツチング
波形を示す図である。第８図は本発明による電気
―光学的切換システムの他の一つの実施例を示す
ブロツク線図である。 １０……ヘルメツト、１２……覆面組立体、１
３……遠隔選択装置、１４……電磁エネルギー放
射器、１６……十字線発生器、１８……可視十字
線映像、２０……ミラー組立体、２２……覆面正
面板ののぞき部、２３……覆面正面板、２４……
電磁エネルギービーム、２６……機器パネル、２
８……トリガスイツチ、３０……操縦桿又はスロ
ツトル、３２ａ〜３２ｃ……視覚を介して能動化
されるスイツチ（VAS）、３４……放射検知表面
を含む四角形部分、３４ａ〜３４ｃ……電磁放射
センサ、３６……待機表示ランプ、４０……制御
ユニツト、２４０……遠隔選択装置、２７０……
制御ユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 視覚を介して選択可能なアクチユエータ１０
   ２〜１０４を遠隔的に作動させるための電気―光
   学的切換システムにして、 運転者の頭部により担持されるべく構成され運
   転者の頭部の動きによつて定まる三次元的方向に
   電磁エネルギービームを選択的に放射する電磁エ
   ネルギー放射器１４と、 前記電磁エネルギー放射器を選択的に作動させ
   るべく運転者によつて操作されるよう構成された
   トリガスイツチ２８と、 各々が前記アクチユエータの対応する一つと関
   連して設けられ運転者の視野内に運転者より離れ
   て配置されて前記電磁エネルギー放射器からの電
   磁エネルギービームの放射を感知する電磁放射セ
   ンサ３４ａ〜３４ｃと、 運転者の頭部により担持されるべく構成され運
   転者に視準点を与え運転者が前記視準点を前記電
   磁放射センサの選択された一つに合せるとき前記
   電磁エネルギー放射器を同時に同じ電磁放射セン
   サに視準せしめる視準手段１６，２０，２２と、 前記アクチユエータのうちの選択された一つに
   対応する前記電磁放射センサの一つが電磁エネル
   ギービームの放射を感知しておりその他の電磁放
   射センサが電磁エネルギービームの放射を感知し
   ていないとき前記トリガスイツチの作動に従つて
   前記の選択された一つのアクチユエータを作動さ
   せる制御ユニツト４０と、 を有することを特徴とする電気―光学的切換シス
   テム。 ２ 特許請求の範囲第１項の電気―光学的切換シ
   ステムにして、前記電磁エネルギービームは所定
   の搬送周波数及び所定のパルス反復周波数にパル
   ス変調されており、前記電磁放射センサは各々前
   記の搬送周波数及び前記のパルス反復周波数にて
   放射された電磁エネルギーにのみ応答することを
   特徴とする電気―光学的切換システム。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項の電気―光
   学的切換システムにして、前記制御ユニツトは前
   記アクチユエータの選択された一つに対応する前
   記電磁放射センサが所定の時間継続して前記電磁
   エネルギービームの放射を感知し且その他の電磁
   放射センサが所定の時間連続して前記電磁エネル
   ギービームの放射を感知していないとき当該選択
   されたアクチユエータを作動させるよう構成され
   ていることを特徴とする電気―光学的切換システ
   ム。 ４ 特許請求の範囲第３項の電気―光学的切換シ
   ステムにして、前記制御ユニツトは、 各々が前記電磁放射センサの一つに対応して設
   けられ当該電磁放射センサが前記電磁エネルギー
   ビームの放射を感知していることに応答してその
   放射時間が第一の所定時間連続して継続したとき
   その所定時間の経過の終わりに遅れ信号表示を与
   える第一の時間遅れ手段１２４〜１２６と、 前記時間遅れ手段の各々からの前記遅れ信号表
   示に応答し前記第一の時間遅れ手段の各々から遅
   れ信号表示が来ないとき所定の第二の時間が経過
   したとき阻止信号を与える第二の時間遅れ手段１
   ５４と、 各々が前記第一の時間遅れ手段の各々に対応し
   ており、前記第一の時間遅れ手段の全てからの遅
   れ信号表示と前記第二の時間遅れ手段からの前記
   阻止信号とに応答し前記第一の時間遅れ手段の対
   応する一つから遅れ信号表示が来ておりその他の
   第一の時間遅れ手段の何れからも同時に遅れ信号
   表示が来ていないことに応答して前記アクチユエ
   ータの関連する一つに対し待機信号を与え、前記
   第一の時間遅れ手段の対応する一つから遅れ信号
   表示が来ておりその他の第一の時間遅れ手段の何
   れからも同時に遅れ信号表示が来ていない時間だ
   け前記待機信号を維持し、前記第一の時間遅れ手
   段の何れからも遅れ信号表示が来ていないとき前
   記の所定の第二の時間だけ前記待機信号を維持す
   る待機信号発生手段１４０〜１４５と、 各々が前記待機信号発生手段の一つに対応して
   おり、前記トリガスイツチ及び前記待機信号発生
   手段に応答するよう接続され、前記待機信号発生
   手段の対応する一つより待機信号が来ている状態
   で前記トリガスイツチがその共通の制御位置より
   他の一つの制御位置へ移されてトリガ信号が発生
   されることに応答して二つの切換位置の何れか一
   つに切換わる双安定回路１８８〜１９０を含み、
   前記双安定回路の二つの切換位置に対応する二つ
   の状態を有する切換信号発生手段１８０〜１８
   ２，１８８〜１９０と、 を有し、前記双安定回路は前記トリガスイツチが
   引続いて作動されるとき相前後する二つの状態の
   各々に於て切換信号を与え、前記トリガスイツチ
   の相前後する作動の間前記切換信号発生手段をそ
   のときの対応する状態に維持するようになつてい
   ることを特徴とする電気―光学的切換システム。