特許 7328752 環境中の氷晶の存在を検出するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-08

(45)【発行日】2023-08-17

(54)【発明の名称】環境中の氷晶の存在を検出するための方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/27 20060101AFI20230809BHJP

   B64D 15/20 20060101ALI20230809BHJP

   G01W 1/00 20060101ALI20230809BHJP

   G01V 8/12 20060101ALI20230809BHJP

   G01N 21/47 20060101ALI20230809BHJP

【ＦＩ】

G01N21/27 B

B64D15/20

G01W1/00 G

G01V8/12 J

G01N21/47 B

【請求項の数】 8

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2018219127

(22)【出願日】2018-11-22

(65)【公開番号】P2019101031

(43)【公開日】2019-06-24

【審査請求日】2021-10-26

(31)【優先権主張番号】1761297

(32)【優先日】2017-11-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】514235879

【氏名又は名称】サフラン エアロテクニクス エスアーエス

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】ボドゥアン フィリップ

(72)【発明者】

【氏名】ボノ リュドヴィク

【審査官】田中 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特公平０６－０１９４７９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１９３４７７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０６－１１８１７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／００－２１／６１

Ｇ０１Ｗ １／００－１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環境に対して相対的に移動する検出装置（２）によって実行される、当該環境中の氷晶の存在を検出するための検出方法であって、
上記環境に対して少なくとも１つの放射光を上記検出装置（２）により放射する放射工程（１６）と、
第１波長域（λ_１）の範囲内にある光線及び第２波長域（λ_２）の範囲内にある光線を含む、上記放射光の少なくとも一部を上記検出装置（２）により受信する受信工程（１８）と、
以下の式から取得される対比を表す比較信号（Ｃｏｍｐ（ｔ））を上記検出装置（２）により算出する算出工程（２０）と、
Ｃｏｍｐ（ｔ）＝（Ｒ_λ２（ｔ）－Ｒ_λ１（ｔ））／（Ｒ_λ２（ｔ）＋Ｒ_λ１（ｔ））
Ｒ_λ１（ｔ）：第１波長域λ_１の範囲内にある上記光線の時間ｔにわたる強度
Ｒ_λ２（ｔ）：第２波長域λ_２の範囲内にある上記光線の時間ｔにわたる強度
上記比較信号（Ｃｏｍｐ（ｔ））のノイズ（Ｂ）を算出するノイズ算出工程（２４）と、
上記ノイズ（Ｂ）と定義された閾値（Ｓ）とを比較する閾値化工程（２６）と、
上記ノイズ（Ｂ）が上記閾値（Ｓ）より大きい場合に、上記環境中の氷晶の存在の検出
を示す信号を通信する通信工程（２８）と、を含み、
上記環境は、前記検出装置を取り巻く空気である、検出方法。

【請求項2】

さらに、少なくとも、タイムフレーム（ＦＴ_ｉ）が定義されるサンプリング工程（２２）を含む、請求項１に記載の検出方法。

【請求項3】

さらに、少なくとも、
タイムフレーム（ＦＴ_ｉ）に対して時間（Ｄ）だけシフトした次のタイムフレーム（ＦＴ_ｉ＋１）を検討する連続工程（３０）、及び／又は、
上記ノイズ算出工程（２４）及び上記閾値化工程（２６）を繰り返すループ工程（３２）、を含む請求項２に記載の検出方法。

【請求項4】

上記時間（Ｄ）は上記タイムフレームの時間よりも短い、請求項３に記載の検出方法。

【請求項5】

さらに、少なくとも、
上記ノイズ（Ｂ）が上記閾値（Ｓ）より大きい場合に、計算器の値（Ｃｊ）を増加する増加工程（３４）、及び／又は
上記計算器の上記値（Ｃｊ）とトリガ閾値（Ｓａ）とを比較する確認工程（３６）、を含む請求項３又は４に記載の検出方法。

【請求項6】

上記計算器の上記値（Ｃｊ）が上記トリガ閾値（Ｓａ）より大きい場合に、上記通信工程（２８）により通信する、請求項５に記載の検出方法。

【請求項7】

さらに、少なくとも、上記計算器の上記値（Ｃｊ）をゼロに初期化するリセット工程（４０）を含む、請求項６に記載の検出方法。

【請求項8】

上記ノイズ算出工程（２４）は、定義された上記タイムフレームにおける上記比較信号（Ｃｏｍｐ（ｔ））の標準偏差を算出する算出工程を含む、請求項２に記載の検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特に大気中を飛行中の航空機に搭載される光学装置によって環境中の着氷状況を検出する分野に関する。

【背景技術】

【0002】

航空機が過冷却液体状態の水粒子を含む雲の中を通過する場合、これらの粒子が、航空機のある部分に氷層を付着させる。このような現象の発生を防ぐために、このような着氷の検出を可能にする氷検出方法が仏国特許出願公報第２９７０９４６号に知られている。しかしながら、当該文献に記載の検出方法では、既に形成されて大気中に存在する氷晶を検出することができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

このような氷晶は、航空機に付着せず、航空機において跳ね返る。このような既に形成された氷晶により、電力損失を招くエンジン着氷現象、及び／又は、航空機の速度センサ、角度センサ、又は温度センサにより送信された情報を歪ませる現象を起こしうる。このため、既に形成された氷晶の検出は必要不可欠である。

【0004】

本発明は、環境中の氷晶の存在を検出するための方法を提供することを目的とする。このため、本発明は、環境に対して相対的に動作する検出装置によって実行される、当該環境中の氷晶の存在を検出するための検出方法であって、上記環境に対して少なくとも１つの放射光を上記検出装置により放射する放射工程と、第１波長域の範囲内にある光線及び第２波長域の範囲内にある光線を含む、上記放射光の少なくとも一部を上記検出装置により受信する受信工程と、以下の式から取得される対比を表す比較信号（Ｃｏｍｐ（ｔ））を上記検出装置により算出する算出工程と、Ｃｏｍｐ（ｔ）＝（Ｒ_λ２（ｔ）－Ｒ_λ１（ｔ））／（Ｒ_λ２（ｔ）＋Ｒ_λ１（ｔ））Ｒ_λ１（ｔ）：第１波長域λ_１の範囲内にある上記光線の時間ｔにわたる強度、Ｒ_λ２（ｔ）：第２波長域λ_２の範囲内にある上記光線の時間ｔにわたる強度、上記比較信号（Ｃｏｍｐ（ｔ））のノイズを算出するノイズ算出工程と、上記ノイズと定義された閾値とを比較する閾値化工程と、上記ノイズが上記閾値より大きい場合に、上記環境中の氷晶の存在の検出を示す信号を通信する通信工程と、を含む検出方法である。

【0005】

幾つかの特定の実施形態によれば、当該検出方法は、以下の特徴のうち１つ以上を、個々に又は互いの組み合わせにより含む。

【0006】

上記検出方法は、タイムフレームが定義されるサンプリング工程を含む。

【0007】

検出方法は、さらに、少なくとも、上記タイムフレームに対してある時間だけシフトした次のタイムフレームを検討する連続工程、及び／又は、上記ノイズ算出工程及び上記閾値化工程を繰り返すループ工程、を含む。

【0008】

シフトされた時間は上記タイムフレームの時間よりも短い。

【0009】

検出方法は、さらに、少なくとも、上記ノイズが上記閾値より大きい場合に、計算器の値を増加する増加工程、及び／又は、上記計算器の上記値とトリガ閾値とを比較する確認工程、を含む。

【0010】

上記計算器の上記値が上記トリガ閾値より大きい場合に、上記通信工程により通信する。

【0011】

検出方法は、さらに、上記計算器の上記値をゼロに初期化するリセット工程を含む。

【0012】

上記ノイズ算出工程は、検討された上記タイムフレームにおける上記比較信号（Ｃｏｍｐ（ｔ））の標準偏差を算出する算出工程を含む。

【0013】

上記ノイズ算出工程は、検討された上記タイムフレームにおける上記比較信号のフーリエ変換を算出する算出工程を含む。

【0014】

当然に、本発明の種々の特徴、変形例、及び／又は各実施形態は、これらが互いに互換性がないか、互いに排他的でない限り、種々の組合せにおいて互いに関連してもよい。

【図面の簡単な説明】

【0015】

後述の詳細な説明を読むことにより、本発明はより理解され、他の構成及び利点が明らかになる。詳細な説明は、非限定的な例として提示された添付図面を参照する、具体的な例としてのみ提供された実施形態を含む。これらの図面は、本発明とその実施の説明を完全に理解するうえで役立ち、必要に応じて、本発明の定義付けに寄与し、図面には参照が付与される。

【図1】本発明に係る氷晶を検出するための方法を実施可能な氷検出装置の例の概略図である。

【図2】本発明に係る氷晶を検出するための方法の工程のうち第１の部分を示すフローチャートである。

【図3】時間の経過に伴う対比信号を示すグラフである。

【図4】本発明に係る氷晶を検出するための方法の工程のうち第２の部分を示すフローチャートである。

【図5】本発明に係る氷晶を検出するための方法の第２の部分の変形例に含まれる工程を示すフローチャートである。

【図6】本発明に係る方法の第２の部分についての他の実施形態に係るグラフを示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図面において、種々の実施形態に共通する構造及び／又は機能要素は同一の参照符号を有しうることに留意されたい。このため、特に明記しない限り、このような要素は、同一の構造特性、寸法特性、及び材料特性を有する。

【0017】

図１は、氷検出装置２の例示的な実施形態の概略図である。このような氷検出装置２は、本発明に係る検出方法の実施に用いることができる。

【0018】

具体的に、氷検出装置２は、翼部、尾翼、機体、エンジンナセル、又は、特に航空機製造業者によって特定される任意の他の場所等の、航空機の外面に取り付けられうる。

【0019】

図１を参照して、氷検出装置２は、送信器４と受信器１０を備える。送信器４は放射軸Ｅ－Ｅを有する。送信器４は、１台の送信器４であるのが好ましい。受信器１０は受信軸Ｒ－Ｒを有する。

【0020】

また、さらに、図１の例によれば、氷検出装置２は、目標面６を有する突起部８を備える。目標面６は、氷検出装置２の幾何学的構造によって散乱又は反射を起こしうる。

【0021】

また、氷検出装置２は、受信器１０の上流側に配置された少なくとも１つの光フィルタリング手段を備えてもよい。

【0022】

他の実施形態によれば、氷検出装置２は、受信器１０の第１部分の上流側に配置された第１光フィルタリング手段、及び／又は、受信器１０の第２部分の上流側に配置された第２光フィルタリング手段を備えてもよい。受信器１０の第２部分は、選択的に（preferentially）受信器１０の第１部分と区別することができる。

【0023】

例として、光フィルタリング手段は、帯域通過フィルタである。あるいは、氷検出装置２は、受信器１０の第１部分の上流側に配置された第１低域通過フィルタ、及び／又は、受信器１０の第２部分の上流側に配置された第２帯域通過フィルタを備えてもよい。受信器１０の第２部分は、受信器１０の第１部分と区別可能である。

【0024】

図１において、フィルタリング手段、具体的には第１低域通過フィルタ及び第２帯域通過フィルタは図示されていない。

【0025】

送信器４は、好ましくは１．１μｍ以上１．７μｍ以下の波長を有する光を放射することができる。

【0026】

特定の一実施形態によれば、受信器１０の受信軸Ｒ－Ｒは送信器４の放射軸Ｅ－Ｅと交差する。具体的に、送信器４の放射軸Ｅ－Ｅは、目標面６により規定される実質的な平面において受信器の受信軸Ｒ－Ｒと交差する。

【0027】

プローブとも称される突起部８は、好ましくは、空気力学的プロファイルを有する。このような空気力学的プロファイルは、特に、全米航空諮問委員会（ＮＡＣＡとしても知られている）により定義されている。

【0028】

具体的には、図１に図示された実施形態において、突起部８は、航空機の外面１２に対して垂直に延びる円筒形状を有する。

【0029】

さらに、目標面６は、送信器４により放射された光の少なくとも一部を、氷検出装置２の幾何学的構造に応じて反射又は散乱できるように構成される。

【0030】

受信器１０は、目標面６によって散乱又は反射された光の少なくとも一部を受信できる。

【0031】

第１フィルタリング手段は、第１波長域λ_１の光放射をフィルタリングでき、その波長域は、特に１．３μｍ以上１．４５μｍ以下、さらに特に１．４μｍ以上１．４５μｍ以下、さらに特には１．４２μｍに等しい。

【0032】

第２フィルタリング手段は、第２波長域λ_２の光放射をフィルタリングでき、その波長域は、特に１．５μｍ以上１．７μｍ以下、さらに特には１．５μｍ以上１．６μｍ以下、さらに特には１．５５μｍに等しい。

【0033】

氷及び／又は液体水における波長域λ_１及び波長域λ_２の伝送特性は異なる。

【0034】

波長域λ_１の特性及び波長域λ_２の特性によって、光経路における氷の存在と液体水の存在とを区別することができる。とりわけ、第１波長域λ_１及び第２波長域λ_２で受信された光放射の強度を比較することにより、光経路における氷の存在と液体水の存在とを区別することができる。

【0035】

検出装置２は、さらにコンピュータ１４を備える。具体的に、コンピュータ１４は、少なくとも、第１変化Ｒ_λ１（ｔ）と第２変化Ｒ_λ２（ｔ）を測定することができる。
・第１変化Ｒ_λ１（ｔ）：特に受信器１０の第１部分に受信された、第１波長域λ_１における光放射の時間の経過に伴う強度の変化。
・第２変化Ｒ_λ２（ｔ）：特に受信器１０の第２部分に受信された、第２波長域λ_２における光放射の時間の経過に伴う強度の変化。

【0036】

本発明によれば、第１変化Ｒ_λ１（ｔ）及び第２変化Ｒ_λ２（ｔ）の時間の経過に伴う変化を比較するために、比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）を算出することが好ましい。この比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）は、特に、第１変化Ｒ_λ１（ｔ）と第２変化Ｒ_λ２（ｔ）との対比であってよい。この対比は、以下の式によって定義される。
Ｃｏｍｐ（ｔ）＝（Ｒ_λ２（ｔ）－Ｒ_λ１（ｔ））／（Ｒ_λ２（ｔ）＋Ｒ_λ１（ｔ））
本発明によれば、コンピュータ１４によって算出された比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）の時間の経過に伴う変化は、環境（特に大気等）における氷の有無を決定及び／又は推定するために用いられる。

【0037】

特定の一実施形態によれば、比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）は、時間の経過に伴う放射の対比における変化を表す対比信号Ｃｏｍｐ（ｔ）である。

【0038】

特に、このために、コンピュータ１４は、送信器４及び受信器１０に接続される。

【0039】

第１変形例によれば、検出装置２の送信器４は、２つの放射レーザを備える。第１レーザは、第１波長域λ_１の光を放射することができる。第２レーザは、第２波長域λ_２の光を放射することができる。第１レーザ及び第２レーザは、例えば、航空機の機体の内側に設置され、かつ、機窓を通じて外側に向けられる。この実施形態において、当該装置は、波長域λ_１に対する第１光フィルタリング手段、及び波長域λ_２に対する第２光フィルタリング手段を備えていない。このように配置されて、第１レーザ及び第２レーザは、相対的な大気の流れに曝された対象面を照射する。

【0040】

第２変形例によれば、検出装置２は、突起部８を備えない。このような構成において、目標面６は、航空機の外面に直接設けられる。

【0041】

第３変形例によれば、検出装置２の送信器４及び受信器１０は、互いに向かい合うとともに、互に離間して配置される。このような配置において、検出装置２は、送信器４と受信器１０との間を通過する氷晶を検出することができる。この場合、放射軸Ｅ－Ｅ及び受信軸Ｒ－Ｒは、一致することが好ましい。このため、放射軸Ｅ－Ｅ及び受信軸Ｒ－Ｒは、複数の点で互いに交差する。

【0042】

ここで、図２を参照する。図２は、本発明に係る氷晶を検出するための方法の工程のうち第１の部分を示すフローチャートである。

【0043】

当該検出方法は、放射工程１６と称される第１工程１６を含む。当該第１工程１６中に、特にコンピュータ１４の制御下にある送信器４は、目標面６に向かって光を放射する。図１の実施形態によれば、放射された光は、目標面６によって散乱又は反射される。

【0044】

その後、この射線光の全部又は一部が第１フィルタリング手段を通過する、及び／又は、この放射光の全部又は一部が第２フィルタリング手段を通過する。

【0045】

他の実施形態によれば、放射光の第１部分が第１フィルタリング手段を通過し、かつ、放射光の他の部分が第２フィルタリング手段を通過する。

【0046】

その結果、当該検出方法は、受信工程１８と称される第２工程１８を含む。当該第２工程１８中に、特に目標面６により散乱又は反射された光が受信器１０に受信される。

【0047】

放射光（特に散乱光又は反射光）を受信した後、当該検出方法は、識別工程と称される補完工程を含む。当該識別工程の間、氷検出装置２は、規定された波長域（具体的には、第１波長域λ_１及び第２波長域λ_２）に従って、受信光をフィルタリングする。

【0048】

その結果、当該検出方法は、送信工程と称される付加工程を含む。当該付加工程中に、受信器１０は、時間の経過に伴う放射光の特性パラメータの変化をコンピュータ１４に送信する。特性パラメータは、一例として、識別工程で規定された波長域における放射強度であり、とりわけ、時間の経過に伴う、第１波長域λ_１における放射強度の第１変化Ｒ_λ１（ｔ）と第２波長域λ_２における放射強度の第２変化Ｒ_λ２（ｔ）である。

【0049】

送信工程に続き、当該検出方法は、算出工程２０と称される付加工程２０を含む。当該付加工程２０中に、コンピュータ１４は、比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）の時間の経過に伴う変化を算出する。

【0050】

環境（特に大気）に氷晶が存在し、放射、反射、及び／又は散乱された光が横切り、受信器１０に受信されると、時間の経過に伴う放射強度の変化を生み（とりわけ、時間の経過に伴う、第１波長域λ_１における放射強度の第１変化Ｒ_λ１（ｔ）と第２波長域λ_２における放射強度の第２変化Ｒ_λ２（ｔ））、大きく、突然に十分な変化を示す。

【0051】

放射強度の変化を比較計測（それぞれ第１変化Ｒ_λ１（ｔ）及び第２変化Ｒ_λ２（ｔ）が好ましい）すると、環境中に氷晶（特に、放射、反射、及び／又は散乱された光を遮断する氷晶）の存在を検出することができる。同様に、本発明によれば、目標面６に当たる氷晶の存在を検出することができる。

【0052】

特に、上記比較計測は、時間の経過に伴う比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）、及び、比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）のノイズＢを算出することで行われるのがよい。

【0053】

図３は、比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）が対比信号Ｃｏｍｐ（ｔ）である場合の時間の経過に伴う比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）を表すグラフ例である。この図から分かるように、対比信号Ｃｏｍｐ（ｔ）は、氷晶が存在する場合に著しく「波立って」いる。

【0054】

このために、前述した工程、すなわち、放射工程１６、受信工程１８、識別工程、送信工程、及び算出工程２０は、長期間にわたって継続し、特に、飛行中はずっと継続する。

【0055】

その結果、本発明は、環境中の氷晶の存在を検出するために、本発明に係る検出方法に補完工程２２～補完工程３０を提供する。

【0056】

送信器１０が放射した放射光の性質によって、補完工程２２～補完工程３０は、不連続データ又は連続データに関係する。

【0057】

このため、送信器１０がパルス状の放射光を所定の周波数で放射する場合、放射されたパルスごとに、その放射光を受信した後に比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）中に１つの点が得られる。放射光の受信後に得られる比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）は不連続である。その後、比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）のそれらの点が、本発明に係る検出方法の工程２２～工程３０で処理される。

【0058】

送信器が連続的な放射光を放射する場合、当該放射光を受信した後に得られる比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）は連続的である。この場合も同様に、その後、比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）は、本発明に係る検出方法の工程２２～工程３０で処理される。

【0059】

図４は、本発明に係る氷晶を検出するための方法の工程のうちの第２の部分としての補完工程２２～補完工程３０の詳細を示す図である。

【0060】

より具体的に、サンプリング工程２２と称される工程２２中に、コンピュータ１４は、時間ｔ_ｉにおいて、比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）のサンプルを検討する。当該サンプルは、タイムフレームＦＴ_ｉ内のものであり、以下を含む。
・比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）が不連続である場合、時間ｔ_ｉの直前に算出された比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）のある一定数の点。
・比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）が連続的である場合、時間ｔ_ｉの直前に算出された比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）の一部。

【0061】

ノイズ算出工程２４と称される工程２４中に、コンピュータ１４は、検討されたタイムフレームＦＴ_ｉに対する比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）のノイズＢを算出する。

【0062】

特定の一実施形態において、好ましくは、比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）のノイズＢは、比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）の標準偏差σの値に等しい。

【0063】

閾値化工程２６と称される工程２６の間に、ノイズＢは、定義された閾値Ｓと比較される。このとき、
・ノイズＢが閾値Ｓより大きい場合、コンピュータ１４は、通信工程２８と称される工程２８中に、環境（大気等）における氷晶の存在の検出を示す信号を、特にコックピットに向けて送信し、かつ
・ノイズＢが閾値Ｓより小さい場合、連続工程３０と称される工程３０が実行される。当該工程では、比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）のノイズＢの算出を繰り返すために、時間ｔ_ｉ＋１において、新たな次のタイムフレームＦＴ_ｉ＋１が検討され、コンピュータ１４は、タイムフレームＦＴ_ｉに続く次のタイムフレームＦＴ_ｉ＋１における、不連続又は連続的な比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）を検討する。

【0064】

通信工程２８は、氷晶の存在を検出する工程である。

【0065】

同様に、連続工程３０は、任意で、通信工程２８において検出信号が送信された後に開始されてもよい。

【0066】

次のタイムフレームＦＴ_ｉ＋１は、タイムフレームＦＴ_ｉと同じ時間を有することが好ましい。次のタイムフレームＦＴ_ｉ＋１は、時間的に時間Ｄだけシフトする。シフト時間Ｄは、１つのタイムフレームの時間よりも短いのが好ましい。

【0067】

次のタイムフレームＦＴ_ｉ＋１は、ある数の点、又は時間ｔ_ｉ＋１の直前に算出された比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）の一部を含む。

【0068】

ループ工程３２とも称される次の工程３２中に、プロセスはノイズ算出工程２４に戻る。ノイズ算出工程２４では、コンピュータ１４が、次のタイムフレームＦＴ_ｉ＋１におけるノイズＢを判定する。

【0069】

ノイズ算出工程２４、閾値化工程２６、通信工程２８、連続工程３０、及びループ工程３２は、飛行中またはその一部の期間中、長時間にわたって比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）に対して繰り返されるのが好ましい。本発明に係る検出方法は、飛行中ずっと連続的に実行されることが好ましい。

【0070】

ここで、本発明に係る検出方法の第２の部分の変形例を示す図５を参照する。この変形例において、ノイズ算出工程２４、閾値化工程２６、連続工程３０、及びループ工程３２は、図４に関連して説明される検出方法のノイズ算出工程２４、閾値化工程２６、連続工程３０、及びループ工程３２と同一であり、以後は繰り返し説明しない。

【0071】

閾値化工程２６中に、ノイズＢが閾値Ｓより大きい場合、コンピュータ１４は、その後、増加工程３４と称される工程３４中に計算器の値Ｃｊを増加させる。

【0072】

その結果、確認工程３６と称される工程３６中に、計算器の値Ｃｊは、トリガ閾値Ｓａと比較される。その後、
・値Ｃｊがトリガ閾値Ｓａより大きい場合、コンピュータ１４は、通信工程３８と称される工程３８中に、環境（大気等）中の氷晶の存在の検出を示す信号を、特にコックピットに向かって送信する。また、さらに、コンピュータ１４は、リセット工程４０と称される工程４０中に、計算器の値Ｃｊをゼロに初期化することができ、かつ、
・値Ｃｊがトリガ閾値Ｓａより小さい場合、連続工程３０が実施される。連続工程３０では、比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）におけるノイズＢの算出を繰り返すために新たな次のタイムフレームＦＴ_ｉ＋１が検討される。

【0073】

この実施形態において、通信工程３８は、氷晶の存在を検出する工程である。

【0074】

図６は、本発明に係る方法の第２の部分の他の実施形態の変形例に係るグラフを示す。このような構成において、閾値化工程２６は、先に算出したノイズの平均値を算出する工程（とりわけ、算出されたノイズＢの複数の値を用いて）と、算出された平均値と低閾値Ｓｂ及び高閾値Ｓｈとを比較する工程と、をさらに含む。

【0075】

そして、算出された平均値が高閾値Ｓｈより大きい場合、コンピュータ１４は、通信工程２８又は通信工程３８において、大気中の氷晶の存在の検出を示す信号を、特にコクピットに向かって送信する。

【0076】

さらに、任意で、環境（大気等）中の氷晶の存在の検出を示す信号が送信された場合、コンピュータ１４は、それぞれの反復において算出された平均値が低閾値Ｓｂを下回らない限り、環境中の氷晶の検出を示す信号の通信を停止しない。

【0077】

他の変形例によれば、ノイズＢは、タイムフレームＦＴ_ｉにおける比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）のフーリエ変換の算出から算出される。

【0078】

当然に、本発明は、上述の各実施形態に限定されず、単なる例として提供される。本発明は、本発明の範囲内で当業者によって考えうる種々の変更、代替形態、及び他の変形例、ならびに、特に、別々に、又は関連して適用されうる上述の種々の動作モードの任意の組合せを包含する。

【0079】

放射される放射光は、第１波長域λ_１の範囲の光線、及び第２波長域λ_２の範囲の光線を含む。

【0080】

検出装置２は、環境に対して相対的に動作する。この相対的動作は、環境に対する航空機の動作（例えば、航空機が飛行中の場合）、滑走路に駐機した航空機に対する風の動き、航空機又はヘリコプターのプロペラによって動かされた空気の動き、又は空気吸入口に吸入された空気の動きに起因する。

【0081】

要約すれば、本発明は、航空機のための、大気中の氷晶の存在を検出するための方法に関する。当該方法は、検出装置２によって実行される。検出装置２は、放射軸Ｅ－Ｅを有する少なくとも１つの送信器４と、少なくとも１つの点で放射軸Ｅ－Ｅと交差する受信軸Ｒ－Ｒを有する受信器１０と、送信器４及び受信器１０に接続されたコンピュータ１４とを備える。当該方法は、以下の工程を備える。
・大気中への放射光の放射工程１６。
・放射された放射光の少なくとも一部を受信する受信工程１８。受信した放射光の少なくとも一部は、第１波長域λ_１の範囲の光線及び第２波長域λ_２の範囲の光線を含む。上記方法はさらに以下の工程を含むことを特徴とする。
・比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）を算出する算出工程２０。比較信号Ｃｏｍｐ（ｔ）は、時間ｔにわたる対比の変化を表し、その対比は以下の式で表現される。
Ｃｏｍｐ（ｔ）＝（Ｒ_λ２（ｔ）－Ｒ_λ１（ｔ））／（Ｒ_λ２（ｔ）＋Ｒ_λ１（ｔ））
Ｒ_λ１（ｔ）は、第１波長域λ_１における光線の時間ｔにわたる強度を示す。Ｒ_λ２（ｔ）は、第２波長域λ_２における光線の時間ｔにわたる強度を示す。
・対比信号Ｃｏｍｐ（ｔ）における現在のタイムフレームＦＴ_ｉを検討する検討工程２２。
・検討されたタイムフレームにおける対比信号のノイズＢを決定する決定工程２４。
・ノイズＢと定義された閾値Ｓとを比較する比較工程２６。上記ノイズが上記定義された閾値Ｓより大きい場合には、大気中の氷晶の存在の検出を示す信号を送信する。
・次のタイムフレームＦＴ_ｉ＋１を検討しつつ、上記決定工程と上記比較工程を繰り返す繰り返し工程。次のタイムフレームＦＴ_ｉ＋１は、現在のタイムフレームＦＴ_ｉに対して時間Ｄだけ時間的にシフトしたものである。

【0082】

変形例として、決定工程は、検討されたタイムフレームにおける対比信号の標準偏差を算出する工程を含む。

【0083】

変形例として、決定工程は、検討されたタイムフレームにおける対比信号のフーリエ変換を算出する工程を含む。

【0084】

変形例として、繰り返し工程は、以下の工程を含む。
・ノイズＢが上記定義された閾値Ｓより大きい場合、計算器の値Ｃｊを増加させる増加工程３４。
・計算器の値Ｃｊとアラート閾値Ｓａとを比較する比較工程３６。
・計算器の値Ｃｊがアラート閾値Ｓａより大きい場合に、氷晶の存在の検出を示す信号を送信する送信工程３８、及び計算器の値Ｃｊを０（ゼロ）に初期化する初期化工程４０。
・計算器の値Ｃｊがアラート閾値Ｓａより小さい場合、次のタイムフレームを検討しつつ決定工程２４を繰り返す繰り返し工程。

【0085】

変形例において、シフト時間Ｄは、タイムフレームの時間未満である。

【0086】

変形例において、第１波長域λ_１は、とりわけ１．５μｍ以上１．７μｍ以下、さらには１．５μｍ以上１．６μｍ以下、さらには１．５５μｍに等しい。第２波長域λ_２は、とりわけ１．３μｍ以上１．４５μｍ以下、さらには１．４μｍ以上１．４５μｍ以下、さらには１．４２μｍに等しい。

【0087】

変形例において、比較信号は、１／Ｃｏｍｐ（ｔ）又はＫ×Ｃｏｍｐ（ｔ）（Ｋは実数）に等しい。

【0088】

変形例において、比較信号（Ｃｏｍｐ（ｔ））は、対比の変化、又は放射光Ｒ_λ１（ｔ）及び放射光Ｒ_λ２（ｔ）の強度の比較を可能にする任意の他の信号の変化を表す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】