CN103562064A - 控制器 - Google Patents

Abstract

一种控制器，其包括第一主体部分，其被调适以用人的中指、无名指和小拇指来握持；第二主体部分，其被调适以用人的食指来握持；和第三主体部分，其界定被调适来接纳人的拇指的第一表面。手指开关被安置在所述第二主体部分的前表面上。所述手指开关被安置以使其可用所述人的食指致动。所述第二主体部分被布置在所述第一主体部分与所述第三主体部分之间。所述第二主体部分界定相对于所述第一主体部分的偏离。所述第三主体部分界定在所述手指开关上方的第二表面，所述第二表面可接纳人的食指。

Description

控制器

技术领域

本发明涉及一种交通工具的控制器建构。更具体来说，本发明关于允许控制至少部分合并电传操纵控制和相关技术的飞机的侧杆的建构。

背景技术

在现有技术中，有少量文献论述用于飞机的杆型控制器的建构。

例如，美国专利申请公开第2008/0011905号（下文称为“‘905申请”）描述了一种用于飞机的飞行命令***。该***包括侧杆控制器2，其包括一键通杆14和复位控制按钮16。（‘905申请的段落[0018]。）该***还包括致动飞机上的制动器的制动杆22。（‘905申请的段落[0021]。）

美国专利第4,895,039号（下文称为“‘039专利”）描述了一种具有把手12的手持控制器10。（‘039专利第3栏第68行至第4栏第5行。）然而，‘039专利几乎不提供关于控制器10和布置在其上的开关的建构。

美国专利第4,012,014号（下文称为“‘014专利”）描述了一种用于电传操纵飞机的控制器10，在控制器10的头部24上具有按钮B，使得人可用他或她的拇指控制按钮B。（‘014专利第2栏第46行至第50行。）该控制器10还包括在前方位置处的触发开关T，其通过按下触发开关T而致动。（‘014专利第5栏第29行至第39行。）

美国设计专利第Des.613,668号和第Des.613,232号图示了一种用于飞机的控制杆的方面。所述设计看起来与‘905申请中所描述的控制器一致。

现有技术的一个缺点在于当驾驶员或副驾驶员将高负荷（或力）施加到侧杆控制器时会不经意致动侧杆控制器上的触发开关的可能性。

本领域技术人员应明白现有技术的其它缺点，包括访问由此所控制的功能的简易性，以及其它。

发明内容

本发明解决了现有技术中的一个或多个缺点。

除了其它特性之外，本发明提供一种控制器，所述控制器包括第一主体部分，其被调适以用人的中指、无名指和小拇指来握持。第二主体部分被调适以用人的食指来握持。第三主体部分界定被调适来接纳人的拇指的第一表面。手指开关被安置在第二主体部分的前表面上。手指开关被安置以用人的食指致动。第二主体部分被布置在第一主体部分与第三主体部分之间。第二主体部分界定相对于第一主体部分的偏离。此外，第三主体部分界定在手指开关上方的第二表面，其被调适来至少接纳人的食指。

预期所述手指开关被构造来通过沿相对于所述第二主体部分的前表面的横向方向移动而致动。

在一个预期实施方案中，所述手指开关是拨动开关。

当所述手指开关是拨动开关时，沿第一横向方向拨动所述手指开关致动对讲功能且沿第二横向方向拨动所述手指开关致动无线电发射功能。

在另一个预期实施方案中，所述手指开关是滑动开关。

如果所述手指开关是滑动开关，那么沿第一横向方向滑动所述手指开关致动对讲功能且沿第二横向方向滑动所述手指开关致动无线电发射功能。

在一个预期实施方案中，第二主体相对于第一主体部分的偏离是至少沿轴向。

在另一个实施方案中，第二主体部分相对于第一主体部分的偏离是至少沿径向。

另外，所述偏离可同时沿径向和轴向。

在一个预期实施方案中，控制器可包括连接到第一主体部分的基座。在这个实施方案中，基座可以是从第一主体部分向外张开的基本为环形的结构。

本发明的控制器还可以包括布置在第三主体部分上的至少一个拇指开关。

当包括时，拇指开关可以是配平开关。

在一个实施方案中，预期所述配平开关包括允许飞机的配平控制的并排布置的两个拨动开关。

在另一个预期实施方案中，所述至少一个拇指开关可以是自动驾驶仪释放开关。所述自动驾驶仪释放开关可以是按钮。所述自动驾驶仪释放开关还可以致动自动驾驶仪优先功能。

预期本发明的控制器可被调适来用在通过将阻力反馈提供给控制器的电传操纵***控制的飞机上。

如果这样，预期阻力反馈可随控制器离平衡位置的角位移幅值成比例增大。例如，当控制器从平衡位置移位时，提供给控制器的阻力反馈可以最大超过约20磅（89牛顿）的力。或者，阻力反馈可为最大约40磅（178牛顿）的力。

预期本发明的控制器将被调适来安装以使控制器的轴可在从控制器的平衡位置测量的任意360°内角向移动。

此外，预期手指开关是横向开关，其当控制器由人从平衡位置沿向后方向牵拉时阻碍致动。

预期控制器使用于飞机驾驶舱中。

控制器可被安置在飞机驾驶舱中作为中央控制器。

或者，控制器可被安置在飞机驾驶舱中作为侧杆控制器。

本发明的其它方面将从本文中提供的论述和随附在此的图而变得显而易见。

附图说明

现在将结合随附在此的图描述本发明，其中：

图1是本发明的控制器的一个预期实施方案的透视图；

图2是本发明的控制器的前视图；

图3是本发明的控制器的后视图；

图4是本发明的控制器的左侧视图；

图5是本发明的控制器的右侧视图；

图6是本发明的控制器的俯视图；

图7是本发明的控制器的仰视图；

图8是本发明的控制器的透视前视图，其图示人可向控制器施力的一个预期握法；和

图9是本发明的控制器的透视前视图，其图示人可向控制器施力的另一个预期握法。

具体实施方式

现在将结合本发明的一个或多个实施方案而描述本发明。任何一个特定实施方案的论述不应被理解为对本发明的限制。相反，所论述的实施方案希望说明本发明的广度和范围。此外，本领域技术人员应明白存在对本文所描述的实施方案的变化和等效物。本发明希望涵盖那些变化和等效物。

本发明希望用于采用或合并电传操纵运行***的飞机上。更具体来说，本发明的控制器希望用作电传操纵的飞机中的侧杆。虽然在这个背景下描述本发明的控制器，但本发明不希望单纯限制于这个实施方案。相反，如本领域技术人员所应明白，存在可采用本发明的控制器的许多其它交通工具和位置。例如，可将控制器用作飞机中的中央杆、用作有轨交通工具的控制器、用作火车（或公共交通工具）的控制器，以及其它。可行应用的数目之多使得难以作出组装的一份全面列表。

在随附于此的图中，注意本发明的控制器界定适合人手（不论是右手或左手）的表面区域。因此，本发明的控制器的特定方面的论述或说明不希望将任何实用功能性归结为构成本发明的特定表面或特性。因此，预期本发明的控制器的方面可通过一个或多个设计专利申请单独加以保护。

图1中大体上描绘控制器10。控制器包括基座12、第一主体部分14和第二主体部分16、和第三主体部分18。这四个部分一起形成控制器10的主体。

注意，图1至图6图示希望被安置在飞机驾驶侧（即，右舷侧或左侧）的控制器。如果将控制器移到飞机副驾驶侧（即，左舷侧或右侧），那么预期控制器看起来是图示于图1至图6中的控制器的镜像图像。由于控制器不对称而且被设计成与人手交互，所以期望将不同控制器安置在飞机的任一侧上。

控制器10希望被安装在表面上以使控制器的中心轴20可以沿与其正交的任何方向移动。为简明起见，图1中指示X和Y方向。

基座12被图示为从第一主体部分14向边界壁22向下和向外延伸的张开凸缘。

第一主体部分14被调适以用人手来把握。具体来说，希望第一主体部分14容纳人的中指、无名指和小拇指。按照这个定向，人手的手掌将抵靠第一主体部分14的后表面24而静置，而人手指的底部将抵靠第一主体部分14的前表面28和第二主体部分16而静置。

控制器10的第二主体部分16包括手指开关26，其被安置在控制器10的前表面28上。

控制器10的第三主体部分18基本上界定控制器10的球形顶端。第三主体部分18包括希望容纳拇指的顶表面30。

在图示的实施方案中，顶表面30包括两个开关。第一开关是自动驾驶仪释放开关32。第二开关是配平开关34，其包括并排布置的两个拨动开关36、38。两个拨动开关36、38协同操作以控制飞机的配平。

开关32、34被安置在第三主体部分18的顶表面30上以使开关32、34容易触及并用人的拇指启动。

关于配平开关36、38，应理解下推拨动开关36、38降低飞机的配平。或者，前推开关36、开关38升高飞机的配平。

注意，自动驾驶仪释放开关32被图示成按钮。具体来说，通过按下按钮32，释放自动驾驶仪。此外，自动驾驶仪释放开关32可以用作优先开关。当按下优先开关32时，这指示飞行计算机所述控制器10是主导控制器。因此，如果在驾驶舱中的两个控制器提供了相冲突的输入，那么由优先控制器提供的输入将支配飞机，从而避免任何飞行指令中的冲突。

配平开关34组合以并排布局布置的两个拨动开关36、38。当将压力施加给拨动开关以将其向控制器10的后表面24牵拉时，飞机配平被降低。当将拨动开关36、38向控制器10的前表面28推动时，飞机的配平被升高。如应理解，两个拨动开关36、38必须一起（或协同）操纵以改变飞机的配平。

虽然将自动驾驶仪释放开关32和配平开关34提供在图1至图6中所示的控制器的顶表面30上，但是注意，可排除开关32、34中的一个或两个而不脱离本发明的范围。或者，顶表面30可以根据需要或需求而包括更多或更少数目的开关。

参考图2，从清楚地突出显示手指开关26位置的前视图示出控制器10。

在一个实施方案中，预期手指开关26是拨动开关。因此，手指开关可以沿第一横向方向48和第二横向方向50移动。当沿第一横向方向48移动时，开关26致动对讲功能。当开关26沿第二横向方向50移动时，开关26致动无线电发射功能。如本领域技术人员所理解，对讲功能允许驾驶员与飞机内的诸如机组成员的人员通信。当启动无线电发射功能时，驾驶员能够通过当前有效的无线电频率（或通信频道）参与对话。这允许驾驶员与例如空中交通指挥台或其它飞机的驾驶员通话。

还如图示，手指开关26包括在其表面上的两个脊52以辅助沿横向方向48、50拨动开关26。脊52增强与人的食指的摩擦啮合以辅助按照两种可行启动模式中的一种启动手指开关26。

注意，开关26可允许启动仅一个功能或多于两个功能而不脱离本发明的范围。

在另一个预期实施方案中，手指开关26不是拨动开关。取而代之，手指开关26是沿所示的方向48、50滑动的滑动开关。在这个实施方案中，当开关26沿第一方向48滑动时，启动对讲。如在前一实施方案中，当开关26沿第二方向50滑动时，对驾驶员（或副驾驶员）的无线电通信变得可用。

虽然拨动开关和滑动开关预期为本发明的两种可行变化，但可采用其它开关类型而不脱离本发明的范围。

如图2中所示，第一主体部分14和第二主体部分16界定四个单独区域，每个区域对应于人手上的手指。如图所示，第二主体部分16基本上界定控制器10上的食指区域40。第一主体部分14界定中指区域42、无名指区域44和小拇指区域46。第三主体部分18基本上对控制器10界定球形顶端。第三主体部分18还界定容纳人的拇指的顶表面30。因此，顶表面30还可以称为拇指区域30。顶表面30还可以是容纳人的食指的区域，因为许多不同握持姿势对于本发明的控制器10是可行的。

还如图示，控制器10的第三主体部分18还界定在前表面68上的手指区域66。手指区域66被提供在手指开关26上方的位置中。前表面68上的手指区域66提供当握持控制器10并沿向后方向58牵拉控制器时驾驶员可放置他或她的食指（或其他手指）的部位。

图2图示控制器10的另一个方面。具体来说，预期控制器10的外壳（或外表面）将由通过合适紧固件（如螺丝）固定在一起的两个零件制成。图2图示在其内接收紧固件56的孔54。紧固件56将控制器10的两半固定在一起。

图3是本发明的控制器10的后视图。在这个图中更容易识别开关32、34。

图4是控制器10的左侧视图。图5是控制器10的右侧视图。

图4和图5图示本发明的至少另一个方面。在这些视图中，用参考数字58指示控制器10的向后牵拉方向。向后牵拉方向58是在如果驾驶员和/或副驾驶员有意导致飞机向上翘起其机头，从而更高地飞行进入地球大气层时驾驶员和/或副驾驶员引导控制器的方向。

当将手指开关26安置在控制器10的前表面28上时，操作控制器10的人员可能会不经意致动开关26。具体来说，如果手指开关26是按钮开关，那么被施加来在向后方向58上牵拉控制器10的任何压力也有可能导致人员启动开关26。正是出于这个原因（以及其它原因）而将开关26设计成通过沿第一方向48和第二方向50的横向移动来启动。

此外，预期控制器10将以给操作控制器的人员提供阻力反馈的方式安装在飞机中。阻力反馈是指在操作控制器10时人员需要随着控制器10向其操作极限推动而不断增大施加到控制器10的力量。应明白，在电传操纵飞机中，不需要阻力：计算机简单地测定控制器10离平衡位置的偏离角并将这个角度转换成用于飞机飞行控制的输入。

然而，已提出提供带有阻力反馈的控制器10为用户提供了对控制器10在其离平衡位置的位移上的位置的增强感知。所以，可以提供阻力反馈以增强与控制器10相关的控制“感觉”。当采用阻力反馈时，预期当控制器10从平衡位置移位时，提供给控制器10的阻力反馈最大将超过约20磅（89牛顿）的力。还预期阻力反馈最大将为约40磅（178牛顿）的力。还预期阻力反馈的其它大小。

如应明白，当控制器10遇到阻力反馈时，需要更大的力量以沿向后方向58牵拉控制器10。因此，在沿向后方向58回拉控制器期间，用户可能启动开关26的可能性增大。如上所述，也正是出于这个原因将手指开关26设计成横向操作。

图4和图5还图示手指开关26的位置从控制器10的中心轴20径向偏离。具体来说，手指开关从中心轴径向偏离距离60。因此，手指开关26从由第一主体部分14界定的表面径向偏离距离62。作为参考，将从第一主体部分14的前表面28到中心轴的平均距离标记为64。还应注意，第二主体部分16从第一主体部分14轴向移位。所以，第二主体部分16从第一主体部分14同时轴向和径向偏离。这种轴向和径向偏离有助于手指开关26的安置。

已发现手指开关26的偏离提供了对控制器10的更佳的“感觉”。出于这个原因（以及其它原因），不将手指开关26安装在从控制器的第一主体部分14的前表面28延续的表面中。

从上文论述应明白，第一主体部分14被构造来在食指区域40中接纳人的食指、在中指区域42中接纳人的中指和在小拇指区域44接纳人的小拇指。虽然这是本发明的控制器10所希望的构造，但应理解人员可用全部四个手指包围第一主体部分14，留下手指开关不被覆盖。或者，预期人可将他或她的食指和中指置于手指开关26上，留出人的无名指和小拇指包围第一主体部分14。预期还有其它构造。

虽然人可选择以与希望的用法不同的方式使用控制器10，但本发明的控制器10被这样定义使得第一主体部分14被调适来接纳人的中指、无名指和小拇指。第二主体部分16被调适来接纳人的食指，且第三主体部分18被调适来接纳人的拇指。本发明这些方面的定义只是为了传达本发明的控制器10的广度和范围而提供。然而，不应将使用特定约定来定义控制器10理解为对本发明的限制。控制器10可以与希望的用法不一致但仍遵照本发明控制器10的设计的方式使用。

提供图8和图9以图示在实际实践中可以如何使用控制器10。这两个图均为透视前视图。

在图8中，控制器10是以与构成本发明各个方面的基础的设计参数一致的方式被握持。如上所述，当人以这种第一方式握持控制器10时，第一主体部分14被人的中指、无名指和小拇指握持。此外，第二主体部分16将人的食指接纳于手指开关26上。

在图9中，控制器是以不同于第一方式的第二方式被握持。在此，第一主体部分14被人的无名指和小拇指握持。第二主体部分16被人的中指握持，以使人的中指位于手指开关26上。在这种握持姿势中，人的食指包围第三主体部分18，以使人的食指位于手指区域66中，接触前表面68。预期当驾驶员或副驾驶员想要沿向后方向58施加更大拉力时，可以采用这种第二握持姿势，这种情况例如在驾驶员或副驾驶员想要对飞机建立向上俯仰时发生。尤其是在操作带有阻力反馈的控制器10的情况中，预期这种第二握持姿势将给驾驶员提供在控制器10上施加向后力的更佳能力。

如上所述，已结合一个或多个实施方案而描述本发明。所描述的实施方案希望是同样涵盖在本文中的大量变化和等效物的示例。任何一个实施方案、用途、功能性等的论述不应被理解为对本发明的限制。本发明希望涵盖本领域技术人员将明白的任何等效物和变化。

Claims (26)

1.一种控制器，其包括：

第一主体部分，其被调适以用人的中指、无名指和小拇指来握持；

第二主体部分，其被调适以用人的食指来握持；和

第三主体部分，其界定被调适来接纳人的拇指的第一表面；和

手指开关，其被安置在所述第二主体部分的前表面上，其中所述手指开关被安置以用所述人的食指致动；

其中所述第二主体部分被布置在所述第一主体部分与所述第三主体部分之间，

其中所述第二主体部分界定相对于所述第一主体部分的偏离，和

其中所述第三主体部分界定在所述手指开关上方的第二表面，所述第二表面被调适来接纳至少所述人的食指。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中所述手指开关被构造来通过沿相对于所述第二主体部分的前表面的横向方向运动而致动。

3.根据权利要求2所述的控制器，其中所述手指开关是拨动开关。

4.根据权利要求3所述的控制器，其中沿第一横向方向拨动所述手指开关致动对讲功能且其中沿第二横向方向拨动所述手指开关致动无线电发射功能。

5.根据权利要求2所述的控制器，其中所述手指开关是滑动开关。

6.根据权利要求5所述的控制器，其中沿第一横向方向滑动所述手指开关致动对讲功能且其中沿第二横向方向滑动所述手指开关致动无线电发射功能。

7.根据权利要求1所述的控制器，其中所述偏离是至少沿轴向。

8.根据权利要求1所述的控制器，其中所述偏离是至少沿径向。

9.根据权利要求1所述的控制器，其中所述偏离是同时沿径向和轴向。

10.根据权利要求1所述的控制器，其还包括连接到所述第一主体部分的基座，其中所述基座包括从所述第一主体部分向外张开的基本为环形的结构。

11.根据权利要求1所述的控制器，其还包括被布置在所述第三主体部分上的至少一个拇指开关。

12.根据权利要求11所述的控制器，其中所述至少一个拇指开关包括配平开关。

13.根据权利要求12所述的控制器，其中所述配平开关包括并排布置的两个拨动开关，其允许飞机的配平控制。

14.根据权利要求11所述的控制器，其中所述至少一个拇指开关包括自动驾驶仪释放开关。

15.根据权利要求14所述的控制器，其中所述自动驾驶仪释放开关包括按钮。

16.根据权利要求14所述的控制器，其中所述自动驾驶仪释放开关还致动自动驾驶仪优先功能。

17.根据权利要求1所述的控制器，其中所述控制器被调适来用在通过将阻力反馈提供给所述控制器的电传操纵***控制的飞机上。

18.根据权利要求17所述的控制器，其中所述阻力反馈随所述控制器离平衡位置的角位移的幅值成比例增大。

19.根据权利要求17所述的控制器，其中当所述控制器从平衡位置移位时，提供给所述控制器的所述阻力反馈最大超过约20磅（89牛顿）的力。

20.根据权利要求19所述的控制器，其中所述阻力反馈为最大约40磅（178牛顿）的力。

21.根据权利要求1所述的控制器，其中所述控制器被调适来安装以使所述控制器的轴可在从所述控制器的平衡位置测量的任意360°内角向移动。

22.根据权利要求2所述的控制器，其中所述手指开关是横向开关，其当所述控制器由人从平衡位置沿向后方向牵拉时阻碍致动。

23.根据权利要求1所述的控制器，其中所述第三主体部分上的所述第二表面允许人通过将至少所述人的食指抵靠其上而沿向后方向对其施加压力。

24.根据前述权利要求中任一项所述的控制器，其中所述控制器被调适来用在飞机驾驶舱中。

25.根据权利要求24所述的控制器，其中所述控制器被安置在所述飞机驾驶舱中作为中央控制器。

26.根据权利要求24所述的控制器，其中所述控制器被安置在所述飞机驾驶舱中作为侧杆控制器。

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