带可调的人体工程学仪表盘的飞行器驾驶舱的制作方法
【专利摘要】带可调的人体工程学仪表盘的飞行器驾驶舱。本发明涉及一种飞行器驾驶舱，其包括飞行员用的至少一个仪表盘(4)和至少一个座椅(2)，其特征在于，所述仪表盘为整体件并由铰接支承件(6)承载，所述铰接支承件允许飞行员相对飞行员座椅(2)调节所述仪表盘(4)的位置。优选地，仪表盘是整体件，仪表盘围绕飞行员座椅例如沿圆弧弯曲。
【专利说明】带可调的人体工程学仪表盘的飞行器驾驶舱
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于民用运输飞行器、即用于运输乘客、他们的行李和/或商品的商用飞行器的驾驶舱。驾驶舱，通常称为驾驶室，是专用于飞行员的空间。驾驶舱容纳驾驶飞机所需要的所有的控制件(舵和其它襟翼的致动控制件，起落架、发动机、减速板的致动控制件等)和仪表。
【背景技术】
[0002]机载仪表用于给机组人员、尤其是给飞行器员呈现对飞行器飞行保持、导航、和与空中交通管理基础设施相通讯有用的所有信息。对于飞行员，仪表被集中在位于其前面的仪表盘上。
[0003]最初，将机载仪表根据仪表功能集中，必要时集中在相应控制件的附近，它们的布置尽管不同飞机可以变化，但通常遵照一些标准。
[0004]在最新型的飞行器上，用允许显示仪表提供的数据的屏幕取代仪表。以举例的方式，名称为Airbus?A380?的已知飞行器包括八块15x20厘米的液晶屏幕，A320?、A320?和A340?则装配有六块15x15厘米的屏幕。最通常地，屏幕是多功能的，即它们设置用于根据飞行员意愿显示飞行阶段必要的所有信息。
[0005]起初，屏幕相同地再现模拟仪表的经典视图。它们渐渐地被根据更符合人体工程学的陈列集中信息的显示器所取代，新近的仪表盘更类似于带窗口和鼠标的电脑。由于飞行员需要分析的数据量一直在增长而使这种进展成为必要，数字系统的问世(增强的性能和可靠性、小型化等)方便了这种进展。另外，这种进展允许提供丰富得多和多样化得多的可视化，例如三维飞行图。
[0006]供应商可以更个性化地满足用户需求和定制解决办案。新型仪器的许多特性改善了人-机界面，因此提高了安全性和有效性。
[0007]航空制造商在开发驾驶室(环境及⑶S可视系统)方面不仅经常关注飞行员的工作负荷，而且还经常关注其舒适性。
[0008]事实上，在人生命方面所牵涉的驾驶和沉重责任导致了以术语“人为因素”已知的重要的压力元素。经验表明，飞行员的压力、精神紧张又或疲劳、或者甚至坏情绪可恶化他的判断力、他的倾听性和他的团队工作能力或决策能力。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于通过提供一种飞行员使用的更舒适的、及配有更符合人体工程学的仪表盘的新型驾驶舱，来提高安全性。本发明的目的还在于便于飞行员在驾驶舱中的安置，尤其是便于调整定位其瞄准线的操作。
[0010]本发明的另一目的在于解决这些技术问题，限制新型驾驶舱对飞行器结构和对其成本的影响。更具体地，飞行器质量不应该被增加。
[0011]为达，本发明提供一种飞行器驾驶舱，所述飞行器驾驶舱包括飞行员用的至少一个仪表盘和至少一个座椅，其特征在于，所述仪表盘为整体件并由铰接支承件承载，所述铰接支承件允许飞行员相对飞行员座椅调节所述仪表盘的位置。
[0012]因此在根据本发明的驾驶舱中，飞行员优选在抬高仪表盘(即更远)之后可就坐于他的座椅上，调节座椅(如进、椅背倾斜、闻度等)，以使其猫准线调整定位在参考轴线上及优化其舒适性，而不受任何约束和尤其是其相对于仪表盘的位置影响；接下来他可相对于找到的舒适及参考位置调节仪表盘的位置(高度、方向)。相反地，在所有已有的驾驶舱中，是座椅相对仪表盘进行调节，自由度和幅度都降低，因而限制了飞行员的舒适度。另外，如下面所解释的，在根据本发明的驾驶舱中可便于到达座椅。另外，整体式仪表盘由轻量化(即减少质量)体现。
[0013]贯穿下文，驾驶舱的“参考轴线”可理解为这种轴线:当飞行员在驾驶位置上就坐于飞行员座椅上时，飞行员应将其瞄准线调整定位在该轴线上。该参考轴线优选地为基本水平的(当观察飞行器在地面上时)，例如基本正交于处在直立驾驶位置上的飞行员座椅椅背。术语“参考平面”表示包含参考轴线的竖直平面，换言之定中心在处于驾驶位置的飞行员上的竖直平面。
[0014]根据一可能的实施方式，参考轴线平行于飞行器的纵向方向，以使飞行员沿“行进方向”安坐和感受到与传统驾驶室中相同的感觉。这并不排除尤其是在驾驶用显示表面至少部分虚拟的下文所解释情况中以外的安置参考轴线的其它可能性。
[0015]根据一可能的实施方式，仪表盘的铰接支承件具有枢轴联接件，其优选地正交于参考平面，枢轴联接件用以一方面允许抬高仪表盘以便于到达飞行员座椅(仪表盘为整体件，因而在其处于抬高位置时，在飞行员座椅前面延伸的整个空间被释放出，以允许飞行员安坐)，另一方面允许相对飞行员座椅的椅垫调节仪表盘高度。该枢轴联接件例如位于铰接支承件的下部分。
[0016]还可以设置:铰接支承件具有球节联接件或第二枢轴联接件，用以允许独立于仪表盘高度调节仪表盘方向。球节联接件例如位于铰接支承件的上部分。缺少这种球节(或枢轴)联接件，则借助前面定义的下枢轴联接件调节仪表盘的方向，但是该下枢轴联接件与仪表盘同高地进行连接。
[0017]铰接支承件包括沿着包含在参考平面内的非竖直的轴线、即所谓仪表盘前进轴线的滑动联接件。例如，仪表盘前进轴线在参考平面中与参考轴线形成的角度为从10度到40度。根据飞行员的身材，该滑动联接件能使仪表盘相对飞行员座椅后退(接近)或前进(远离)。
[0018]在一种实施方式中，所述仪表盘围绕飞行员座椅呈曲线形或弯曲形。
[0019]在一种实施方式中，所述仪表盘围绕飞行员座椅基本沿随圆弧延伸。将该特征视为涵盖了圆弧状的曲线形或弯曲形的仪表盘的情况、和由按接近圆弧的一折线安置的一组毗邻平板所形成的仪表盘的情况。
[0020]围绕飞行员的圆弧状布置改善了飞行员对传送到仪表盘上的不同信息的可视性，以及因此提高了安全性。
[0021]而且，由于仪表盘的圆弧形式，飞行员在其座椅上不用移动即可触及到仪表盘任何点；因为该圆弧的半径小于人体上肢(上臂+前臂)的平均长度。该无需力的全面的仪表盘可接近性有利于根据本发明的驾驶舱的舒适性。在一优选的实施方式中，圆弧状的仪表盘还具有一个或多个如下特征:
[0022]-仪表盘所沿随的圆弧具有的半径介于80厘米到150厘米之间。
[0023]-至少当所述仪表盘位于降低的操作位置时，所述仪表盘所沿随的所述圆弧定中心在参考平面的一点上。
[0024]-至少当仪表盘在降低的操作位置上时，仪表盘是关于参考平面对称的；仪表盘于是在参考平面的一侧和另一侧都延伸，即在飞行员的右侧和左侧都延伸。在降低的操作位置之外，例如如果铰接支承件包括上球节，并不排除仪表盘处于其中心在参考平面之外的位置，例如以便更进一步地方便到达飞行员座椅。
[0025]-所述铰接支承件包括尖拱形的弯肘状刚性臂，弯肘状刚性臂具有由枢轴联接件延长的下弯肘部和被连接到仪表盘的两个上端部。
[0026]有利地和根据本发明，所述飞行员座椅被装配在允许沿参考轴线移动座椅的齿条上。以常用的方式，驾驶舱优选地包括方向舵踏板(飞行控制件，通过它，飞行员作用于方向舵及可操作使飞行器围绕其偏航轴转动)。所述方向舵踏板于此处在所述齿条的前面被安置在参考平面的两侧。所述齿条因此允许根据飞行员的身材相对方向舵踏板调节飞行员座椅的前进。注意到，方向舵踏板可以是投入运行的，可围绕优选正交于参考平面的枢转轴能活动地装配，或相反地，方向舵踏板是未起动的(暂时的或永久的)，以不控制方向舵(在该情况下，控制是完全电动的，方向舵踏板则仅为用作飞行员脚部支承件的舒适构件)。在方向舵踏板未起动时，可考虑允许将方向舵踏板锁定于固定的位置或使它们能围绕上面提及的枢转轴活动。
[0027]有利地和根据本发明，仪表盘包括覆盖其大部分表面、优选覆盖其整个表面的触控屏幕。表达“屏幕，，此处既指一个连续的显示表面，也指分开的多个显示表面。
[0028]以常用的方式，驾驶舱包括一表面，即所谓用于驾驶的显示表面，其给至少一个飞行员提供包括延伸在飞行器前面的飞行器环境的外部场景的可视性。在传统的飞行器中，该用于驾驶的显示表面由玻璃形成。发明人近期提出:显示表面至少部分地由数字图像的显示装置形成，数字图像表现包括延伸于飞行器前面的飞行器环境的外部场景的至少一部分，所述显示装置包括例如屏幕和相关的投影装置、和/或全息图像形成激光设备。换句话说，如飞行员看到的至少一部分所述外部场景是飞行器实际环境的虚拟再现。
[0029]本发明还涉及一种驾驶舱，其特征在于结合有全部或部分上述和下面所述的特征。
[0030]本发明延展至运输乘客或运输商品的飞行器，其特征在于，其包括如前所述的驾驶舱。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]通过阅读接下来的描述，本发明的其它细节和优点将体现出来，所述描述参照所附示意图进行及涉及以非限定性示例方式提供的优选实施方式。附图中:
[0032]图1为根据本发明的驾驶舱的飞行员座椅和仪表盘的透视示意图。
[0033]图2为图1的飞行员座椅及其仪表盘的侧面示意图，座椅在直立的操作位置上。
[0034]图3为还包括副飞行员用的座椅和仪表盘的图1和2的驾驶舱的后视示意图。【具体实施方式】
[0035]示于图1和2中的根据本发明的驾驶舱的实施例包括飞行员座椅2和仪表盘4。以通常的方式，飞行员座椅2包括椅垫26和椅背24,椅背24可在直立的驾驶位置和向后倾斜的休息位置之间进行枢转。
[0036]为了便于对该驾驶舱进行描述，定义参考轴线1，其对应于在如示于图1和2上的直立驾驶位置上的飞行员座椅2中安坐的飞行员的瞄准线。当座椅这样处在直立位置时，参考轴线基本上与椅背24正交。
[0037]还定义了包含参考轴线I和竖直轴线的参考平面；该参考平面平行于图2纸面。
[0038]根据一种实施方式，参考轴线I基本平行于飞行器的纵向轴线；飞行员座椅2于是具有与传统驾驶室的飞行员座椅定向相似的定向，飞行员感受到与在现有技术的飞行器中相同的感觉。
[0039]根据一可能的实施方式，与传统驾驶室相反的是，飞行员座椅2可被基本定位在驾驶舱的中心，参考平面将驾驶舱分割成容积基本相同的两个部分。如果飞行员有副飞行员协助，副飞行员就坐在副飞行员座椅5上，副飞行员座椅5有利地相对飞行员座椅2被设置在其后面及错置到侧面上；用带侧向错置的串列设置来形容该设置；其被示于图3中。副飞行员优选地具有与飞行员的仪表盘4相类似的可调的人体工程学仪表盘7。被示于图3中的驾驶舱还包括至少部分虚拟的用于驾驶的显示表面100，如在这里通过援引加入的申请FR-1262645和FR-1262661中所公开的显示表面。
[0040]驾驶舱还包括方向舵踏板8，方向舵踏板8优选地能沿箭头82能围绕正交于参考平面的枢转轴活动，或者方向舵踏板是投入运行的(即其能够控制飞行器的方向舵)或者方向舵踏板未被起动(在该情况下，致动它们不会引起飞行器方向的任何改变；方向舵控制则是完全电动的)。飞行员座椅2被装配在齿条(附图上不可见)上，齿条基本平行于参考轴线I延伸，以能够根据飞行员的腿的长短来调节飞行员座椅和方向舵踏板8之间的距离。然而，该齿条的长度优选地是受限制的(例如大约10厘米到20厘米)，以限制驾驶舱的轮廓尺寸以及限制其对飞行器质量的影响。
[0041]仪表盘4被装配在铰接支承件6上。根据本发明的仪表盘呈曲线形，优选具有两种弯曲(courbure):(当观察到仪表盘处在降低的操作位置上时)在一水平面中的第一弯曲，用以围绕飞行员座椅2，以便飞行员容易触及到仪表盘的所有键钮；在参考平面中的第二弯曲，其作用是使仪表盘的上部靠近飞行员。因此，这两种弯曲允许飞行员尽量接近仪表盘的整个表面，同时提供相对于飞行员定位合适的仪表显示表面。因此，仪表盘4是凹形的，以具有较好可见性和较佳的可接近性。在所示的示例中，仪表盘4为一整体件，前面提及的两种弯曲中的每一弯曲沿随中心均在参考平面中的一圆弧而行，使得仪表盘为球面的一部分(球中心在参考平面中)。此外，所示的呈部分球面形状的仪表盘4被设置成相对参考平面对称。
[0042]铰接支承件6在下部分具有滑动联接件，滑动联接件允许将仪表盘沿箭头62后退或前进，以能够根据飞行员的身材来调节在参考平面中的、尤其是沿参考方向的仪表盘和飞行员座椅之间的距离。注意到，对于非限定性的该示例中，箭头62的方向在参考平面中与(水平的)参考轴线I形成大约30度的角。
[0043]铰接支承件6还在下部分另外具有枢轴联接件10，用以允许沿箭头64抬高和降低仪表盘4。在抬高位置，仪表盘4不再妨碍到达飞行员座椅2，飞行员可容易就坐到其座椅上，然后调节桌椅位置，尤其是沿相对于方向舵踏板8的参考方向调节，而且还在其椅背24倾斜度与高度方面进行调节，不仅以便找到舒适的位置，而且还尤其以便使其瞄准线定位在参考轴线上。一旦找到该位置，飞行员就可通过沿箭头64围绕枢轴联接件10枢转所述铰接支承件6，将仪表盘4再降低，直到使仪表盘的高度适合于飞行员(根据飞行员的形貌)。
[0044]观察到，位于枢轴联接件10上方的铰接支承件6上部分具有呈现尖拱形的形状。换句话说，铰接支承件6具有刚性臂，刚性臂弯折成罩盖枢轴联接件10的弯肘部，该刚性臂呈现的外部轮廓形成尖拱头部。该刚性臂在其端部承接来自仪表盘的力，以将这些力传送给飞行器机身的支撑结构。令人想到飞行器机头的其尖拱形状可用作标记，在此意义上可方便前面提及的定位操作(使飞行员瞄准线定位在参考轴线上)。另外，该尖拱形状为飞行员的膝盖留出了更多的空间。
[0045]可设置铰接支承件的锁固装置(未示出)，用以将所述铰接支承件锁定在希望的位置上。还可提供带有飞行员识别码的位置记忆装置，以便于和加速以后的任何安坐。
[0046]弯曲形的仪表盘4优选地由触控屏幕构成。考虑到仪表盘4的优化定位和形状，屏幕的任何点对于舒适地安坐在其座椅上的飞行员来说都是容易触及到的。飞行员因此很容易地随意改变屏幕上的显示，而不用移动其座椅。
[0047]相对被示于附图上的实施方式，可对根据本发明的驾驶舱做出多种变化，只要这些变化落入所附的权利要求界定的范围内。
[0048]例如，仪表盘可以不是曲线形的，可以由沿一圆弧(例如其定中心在参考平面上)或任何其它曲线依次设置的毗邻的多个平面板组成。在变型中，仪表盘可以是曲线形的或弯曲的，而没有跟随着圆弧延伸。
[0049]另外，铰接支承件可包括刚性直臂(与所示的弯肘状臂相反)，飞行员可在该刚性直臂的两侧伸展他们的腿，可通过如对于所示的弯肘状臂所描述的第一枢轴联接件，将刚性直臂的低部分铰接到机身的支撑结构上，及通过第二枢轴联接件将刚性直臂的高部分铰接于仪表盘和支承件之间的接合部处，以允许独立于仪表盘高度调节仪表盘的方向。但所示出的该弯肘状臂是优选的，因为弯肘状臂在两个分开的点处承接来自仪表盘的力及保证仪表盘的更高的稳固性(振动更少)。
【权利要求】
1.一种飞行器驾驶舱，所述飞行器驾驶舱包括飞行员用的至少一个仪表盘(4)和至少一个座椅(2)，其特征在于，所述仪表盘为整体件并由铰接支承件(6)承载，所述铰接支承件允许飞行员相对飞行员座椅(2)调节所述仪表盘(4)的位置。
2.如权利要求1所述的飞行器驾驶舱，其特征在于，所述铰接支承件(6)包括枢轴联接件(10)，用以一方面允许抬高所述仪表盘(4)以便于到达所述飞行员座椅，另一方面允许相对所述飞行员座椅的椅垫(26)调节所述仪表盘的高度。
3.如权利要求2所述的飞行器驾驶舱，其特征在于，所述铰接支承件(6)包括尖拱形的弯肘状刚性臂，所述弯肘状刚性臂具有由所述枢轴联接件(10)延长的下弯肘部和被连接到所述仪表盘(4)的两个上端部。
4.如前述权利要求中任一项所述的飞行器驾驶舱，所述飞行器驾驶舱具有参考轴线(I)和包含所述参考轴线及竖直轴线的参考平面，其特征在于，所述铰接支承件(6)具有沿着包含在所述参考平面内的非竖直的仪表盘前进轴线的滑动联接件(62)。
5.如前述权利要求中任一项所述的飞行器驾驶舱，其特征在于，观察到处于降低的操作位置的所述仪表盘(4)具有在一水平面中的第一弯曲，用以围绕所述飞行员座椅(2)。
6.如前述权利要求中任一项所述的飞行器驾驶舱，所述飞行器驾驶舱具有参考轴线(I)和包含所述参考轴线及竖直轴线的参考平面，其特征在于，所述仪表盘(4)具有在所述参考平面中的第二弯曲。
7.如权利要求5所述的飞行器驾驶舱，其特征在于，所述仪表盘(4)基本围绕所述飞行员座椅⑵沿随圆弧延伸。
8.如权利要求7所述的飞行器驾驶舱，所述飞行器驾驶舱具有参考轴线(I)和包含所述参考轴线及竖直轴线的参考平面，其特征在于，至少当所述仪表盘位于降低的操作位置时，所述仪表盘(4)所沿随的所述圆弧定中心在所述参考平面的一点上。
9.如前述权利要求中任一项所述的飞行器驾驶舱，所述飞行器驾驶舱具有参考轴线(I)和包含所述参考轴线及竖直轴线的参考平面，其特征在于，所述参考轴线(I)平行于飞行器的纵向方向。
10.如前述权利要求中任一项所述的飞行器驾驶舱，所述飞行器驾驶舱具有参考轴线(I)和包含所述参考轴线及竖直轴线的参考平面，其特征在于，所述飞行员座椅(2)被装配在允许沿所述参考轴线(I)移动所述飞行员座椅的齿条上。
11.如权利要求10所述的飞行器驾驶舱，所述飞行器驾驶舱还包括方向舵踏板(8)，其特征在于，所述方向舵踏板(8)在所述齿条的前面被安置在所述参考平面的两侧。
12.一种运输乘客或运输商品的飞行器，其特征在于，所述飞行器包括如前述权利要求中任一项所述的飞行器驾驶舱。
【文档编号】B64D43/00GK103879558SQ201310757369
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2012年12月21日
【发明者】J·扎内博尼, B·圣雅尔姆 申请人:空中客车公司