[发明专利]用于智能调节飞行员眼位的系统及方法

说明书

本发明描述了一种用于智能调节飞行员眼位的系统及方法。本发明核心技术在于：(1)利用创新的眼位定位装置对飞行员的眼位进行三维定位，并将定位信息发送给座椅调节装置；(2)座椅调节装置内置有调节控制单元，通过比对所接收到的飞行员眼位信息与基准眼位信息而智能地调节座椅位置，由此实现本发明独有的飞行员眼位调节控制逻辑。本发明用于智能调节飞行员眼位的系统和方法用于将飞行员的眼位采用特定装置进行三维定位，并将定位信息发送给座椅调节装置，飞行员座椅调节装置内置有调节控制单元，通过比对飞行员眼位与基准眼位信息进行智能调节座椅位置，以达到智能调节飞行员眼位的目的。

技术领域

本发明涉及飞机驾驶舱设计领域，具体涉及一种用于智能调节飞行员眼位的系统及方法，该系统和方法用于智能调节飞行员座椅位置，以达到定位飞行员眼位的目的。

背景技术

在中国民用航空适航规章CCAR-25-R4中，条款“25.773(d)”要求每一驾驶员位置处必须固定标记或其它导标，使飞行员能够把座椅定位于可获得外部视界和仪表扫视最佳组合的位置。

为了满足此条款的要求，一般在飞机设计过程中都需要定义驾驶舱设计眼位点(DEP，Design Eye Point)，以此作为分析驾驶舱视界符合性的输入。在进行座椅安装的时候，也要考虑驾驶舱设计眼位的因素，保证座椅针对不同肢体尺寸的飞行员都可以通过调节座椅使得飞行员的实际眼位与设计眼位吻合。

驾驶舱设计眼位顾名思义是指根据飞行员处于松弛姿态(巡航状态)时的眼睛位置而定的一个参考基准点，用于确定座舱内部和外部视界、座舱几何尺寸和总体布局。由于飞机的驾驶舱设计眼位决定了驾驶舱的最小空间尺寸和舱内布置，因而是驾驶舱布局设计最直观重要的基准点，也是飞行员保证飞行视界准确安全的重要指标。

为了满足不同的飞行员驾驶飞机时对座椅的调节用以保证飞行员的眼位在目标基准点处，目前典型地让飞行员采用两点一线的眼位球的方法来目视调节座椅位置定位眼位。在目前的飞机上，通过安装眼位仪对座椅调节过程提供参考，即以两点一线的原理确定飞行员的设计眼位。在进行驾驶舱座椅安装设计过程中，座椅中心轴线距离飞机对称轴线的距离恒定，提供沿飞机航向以及垂向的自由度，以使座椅符合不同飞行员的肢体尺寸。假定飞行员在座椅上坐好后，他的实际眼位随着座椅的调节在一个竖直的平面内移动，移动的范围受座椅调节范围的约束。驾驶舱的设计眼位，就是眼位仪两个参考球(一个处于最前方的参考球，一个与位于飞行员对侧的参考球)连线延长线与该平面的交点。然而，眼位仪的这种两点一线的定位方法既不准确也不方便，而且还经常会给飞行员驾驶飞机带来极为不便且不适的感觉。

例如，现有文献US7130447B2(公布日期为2006年10月31日)为波音公司的专利申请，其发明名称为“视线追踪系统、眼睛追踪装置及相关校准方法”。该现有文献公开了一种使用头戴式眼球追踪设备的视觉显示系统，该系统实质上是一种用于追踪操作者视线的系统，该系统主要用于训练军机和商用飞机飞行员。

现有文献US20160131914A1(公布日期为2016年5月12日)为THALES的专利申请，其发明名称为“头戴式显示系统，包括眼睛牵引系统和适应所发射图像的装置”。该现有文献公开了一种飞行员用头戴式显示系统，该系统可根据飞行员眼球的角度调整投影成像，从而防止外部景观和显示系统显示的信息之间的视觉感知。

现有文献WO2015116640A1(公布日期为2015年8月6日)为SHAZLY TAREK A的专利申请，其发明名称为“眼睛和头部追踪装置”。该现有文献公开了一种头戴式追踪装置，用于确定头部和眼球的运动量和运动方向，根据传感器阵列的视角面位置的变化产生坐标信号。因此，该现有文献主要保护的是一种计算头部和眼球运动量和运动方向的方法。

现有文献JPD2015023984(公布日期为2016年9月5日)为三菱航空机株式会社的专利申请，其发明名称为“飞行员视角调节器”。该现有文献公开了一种用于将飞行员的视点调整到一个定点的校准器。