[發(fā)明專利]用于智能調(diào)節(jié)飛行員眼位的系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010088421.X
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN111301689A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾藝;董大勇;孫琴;夏海波;馬顯超;鐘軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司;中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): B64D11/06
• 分類號(hào): B64D11/06
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳

本發(fā)明描述了一種用于智能調(diào)節(jié)飛行員眼位的系統(tǒng)及方法。本發(fā)明核心技術(shù)在于：(1)利用創(chuàng)新的眼位定位裝置對飛行員的眼位進(jìn)行三維定位，并將定位信息發(fā)送給座椅調(diào)節(jié)裝置；(2)座椅調(diào)節(jié)裝置內(nèi)置有調(diào)節(jié)控制單元，通過比對所接收到的飛行員眼位信息與基準(zhǔn)眼位信息而智能地調(diào)節(jié)座椅位置，由此實(shí)現(xiàn)本發(fā)明獨(dú)有的飛行員眼位調(diào)節(jié)控制邏輯。本發(fā)明用于智能調(diào)節(jié)飛行員眼位的系統(tǒng)和方法用于將飛行員的眼位采用特定裝置進(jìn)行三維定位，并將定位信息發(fā)送給座椅調(diào)節(jié)裝置，飛行員座椅調(diào)節(jié)裝置內(nèi)置有調(diào)節(jié)控制單元，通過比對飛行員眼位與基準(zhǔn)眼位信息進(jìn)行智能調(diào)節(jié)座椅位置，以達(dá)到智能調(diào)節(jié)飛行員眼位的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種用于智能調(diào)節(jié)飛行員眼位的系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)和方法用于智能調(diào)節(jié)飛行員座椅位置，以達(dá)到定位飛行員眼位的目的。

背景技術(shù)

在中國民用航空適航規(guī)章CCAR-25-R4中，條款“25.773(d)”要求每一駕駛員位置處必須固定標(biāo)記或其它導(dǎo)標(biāo)，使飛行員能夠把座椅定位于可獲得外部視界和儀表掃視最佳組合的位置。

為了滿足此條款的要求，一般在飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中都需要定義駕駛艙設(shè)計(jì)眼位點(diǎn)(DEP，Design Eye Point)，以此作為分析駕駛艙視界符合性的輸入。在進(jìn)行座椅安裝的時(shí)候，也要考慮駕駛艙設(shè)計(jì)眼位的因素，保證座椅針對不同肢體尺寸的飛行員都可以通過調(diào)節(jié)座椅使得飛行員的實(shí)際眼位與設(shè)計(jì)眼位吻合。

駕駛艙設(shè)計(jì)眼位顧名思義是指根據(jù)飛行員處于松弛姿態(tài)(巡航狀態(tài))時(shí)的眼睛位置而定的一個(gè)參考基準(zhǔn)點(diǎn)，用于確定座艙內(nèi)部和外部視界、座艙幾何尺寸和總體布局。由于飛機(jī)的駕駛艙設(shè)計(jì)眼位決定了駕駛艙的最小空間尺寸和艙內(nèi)布置，因而是駕駛艙布局設(shè)計(jì)最直觀重要的基準(zhǔn)點(diǎn)，也是飛行員保證飛行視界準(zhǔn)確安全的重要指標(biāo)。

為了滿足不同的飛行員駕駛飛機(jī)時(shí)對座椅的調(diào)節(jié)用以保證飛行員的眼位在目標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)處，目前典型地讓飛行員采用兩點(diǎn)一線的眼位球的方法來目視調(diào)節(jié)座椅位置定位眼位。在目前的飛機(jī)上，通過安裝眼位儀對座椅調(diào)節(jié)過程提供參考，即以兩點(diǎn)一線的原理確定飛行員的設(shè)計(jì)眼位。在進(jìn)行駕駛艙座椅安裝設(shè)計(jì)過程中，座椅中心軸線距離飛機(jī)對稱軸線的距離恒定，提供沿飛機(jī)航向以及垂向的自由度，以使座椅符合不同飛行員的肢體尺寸。假定飛行員在座椅上坐好后，他的實(shí)際眼位隨著座椅的調(diào)節(jié)在一個(gè)豎直的平面內(nèi)移動(dòng)，移動(dòng)的范圍受座椅調(diào)節(jié)范圍的約束。駕駛艙的設(shè)計(jì)眼位，就是眼位儀兩個(gè)參考球(一個(gè)處于最前方的參考球，一個(gè)與位于飛行員對側(cè)的參考球)連線延長線與該平面的交點(diǎn)。然而，眼位儀的這種兩點(diǎn)一線的定位方法既不準(zhǔn)確也不方便，而且還經(jīng)常會(huì)給飛行員駕駛飛機(jī)帶來極為不便且不適的感覺。

例如，現(xiàn)有文獻(xiàn)US7130447B2(公布日期為2006年10月31日)為波音公司的專利申請，其發(fā)明名稱為“視線追蹤系統(tǒng)、眼睛追蹤裝置及相關(guān)校準(zhǔn)方法”。該現(xiàn)有文獻(xiàn)公開了一種使用頭戴式眼球追蹤設(shè)備的視覺顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是一種用于追蹤操作者視線的系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要用于訓(xùn)練軍機(jī)和商用飛機(jī)飛行員。

現(xiàn)有文獻(xiàn)US20160131914A1(公布日期為2016年5月12日)為THALES的專利申請，其發(fā)明名稱為“頭戴式顯示系統(tǒng)，包括眼睛牽引系統(tǒng)和適應(yīng)所發(fā)射圖像的裝置”。該現(xiàn)有文獻(xiàn)公開了一種飛行員用頭戴式顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)可根據(jù)飛行員眼球的角度調(diào)整投影成像，從而防止外部景觀和顯示系統(tǒng)顯示的信息之間的視覺感知。

現(xiàn)有文獻(xiàn)WO2015116640A1(公布日期為2015年8月6日)為SHAZLY TAREK A的專利申請，其發(fā)明名稱為“眼睛和頭部追蹤裝置”。該現(xiàn)有文獻(xiàn)公開了一種頭戴式追蹤裝置，用于確定頭部和眼球的運(yùn)動(dòng)量和運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)傳感器陣列的視角面位置的變化產(chǎn)生坐標(biāo)信號(hào)。因此，該現(xiàn)有文獻(xiàn)主要保護(hù)的是一種計(jì)算頭部和眼球運(yùn)動(dòng)量和運(yùn)動(dòng)方向的方法。

現(xiàn)有文獻(xiàn)JPD2015023984(公布日期為2016年9月5日)為三菱航空機(jī)株式會(huì)社的專利申請，其發(fā)明名稱為“飛行員視角調(diào)節(jié)器”。該現(xiàn)有文獻(xiàn)公開了一種用于將飛行員的視點(diǎn)調(diào)整到一個(gè)定點(diǎn)的校準(zhǔn)器。