CN105556842A - 用于航空器的控制面板 - Google Patents

Abstract

控制单元具有选择器和多个值指示器。一个指示器提供可调控制量的现有值的粗略指示。其他值指示器处于另一状态，可与值指示状态区分。转动调节器为用户提供手动调节装置。选择器的选择将可调控制量置于调节模式。在这种调节模式下，转动调节器的转动动作允许调节该控制量。控制量的新的值通过值指示器的显示状态的改变来指示。

Description

用于航空器的控制面板

技术领域

本文中公开的实施例涉及航空器控制面板。

背景技术

航空器需要飞行员和其他操作人员手动控制。虽然自动控制变得越来越成熟，但仍需要飞行员参与航空器的控制，尤其是在着陆和起飞的时候，但在飞行中也需要。

航空器的控制包括由用户选择多个控制变量的值。一些控制变量是二进制的，因为控制系统被选择或者处于“打开”状态或者处于“关闭”状态。这样的一个例子是着陆装置的调度。其他控制包括选择标量—希望飞行员选择一个选择范围内的值。进一步的控制包括选择一组选项中的一个。

发明内容

第一个实施例提供了航空用户接口，用于提供用于控制可控变量的用户接口，该用户接口单元包括：

与可控变量相关联的手动致动的选择器；

与所述选择器相关联布置的多个值指示器，该值指示器可操作为第一和第二视觉上可区分的显示状态以及进一步地视觉上可区分的非显示状态中的一个；

能够手动转动的转动调节器；以及

控制单元，控制单元可操作为存储可控变量的当前值，将所存储的当前值映射到调节范围中多个分立值中相对应的一个，每个分立值对应于各自的值指示器，将显示状态分配给值指示器的当前值指示器，当前值指示器对应于所映射的分立值，并且将非显示状态分配给剩下的值指示器；

控制单元进一步可操作为存储可控变量的控制条件，控制条件指示关于可控变量是否是有效的或无效的，如果控制条件指示可控变量是无效的，则控制单元可操作为将第一显示状态分配给当前值指示器；

如果当前值指示器处于第一显示状态，响应于选择器的动作，控制单元将第二显示状态分配给当前值指示器，并且将有效控制条件分配给可控变量；

如果当前值指示器处于第二显示状态，响应于转动调节器的转动，控制单元改变由控制单元存储的当前值；

当可控变量处于有效控制条件时，控制单元进一步可操作为呈现包括可控变量的当前值的输出。

由下面的具体实施方式和附属的权利要求，本文中描述的其他特征和实施例的优点可以变得明显。

附图说明

现在本发明将参考随附的附图通过示例的方式进行描述，其中：

图1说明了根据描述的实施例的航空控制器的前面板；

图2说明了图1中说明的控制器的侧视图；

图3是图1中说明的控制器的示意图；

图4是图1中说明的控制器的指示器在使用中的状态转换图；

图5是图1中说明的控制器的指示器的块的状态转换图；

图6是届时会描述的多个状态中指示器的块的一系列表现。

具体实施方式

图1说明了根据本文描述的实施例的控制器的前面。如图1所示，控制器10包括前金属板20，旋钮30和两个选择器按钮40安装在前金属板20上面。旋钮30大致是圆柱形的，在它的曲面周围具有帮助抓握的结构(如所示的肋状物)。

选择器按钮30的每个被5个指示器50围绕。指示器大致是矩形，并且从它们各自的指示器按钮40辐射分布。它们在选择器按钮40周围以60度角的间隔布置，以便形成大致六边形的布置，这种布置的第6个点是空缺的并且位于这种布置的底部。指示器50是定向的，以便一个指示器看起来位于按钮40的垂直上方。这种布置促使在用户的思维中形成指示器的调节范围从低值延伸到高值的感觉。标签或其他标记可用于前面板20，邻近指示器50(或，在另一个例子中，覆盖在指示器50上面)，以提供给用户关于每个指示器表示什么的信息。

如在图2中进一步说明的，可以看到，选择器按钮40是半球形的，以帮助触摸定位。图2也说明了控制器10包括连接器60，以使得控制器连接到其他电子系统，并且尤其是由控制器控制的设备。

说明了控制器10，因为它可能被设想用于基于机架的航空电子系统。用这种方式，将理解，控制器10可能被装入控制系统的已有框架中。然而，读者将领会到，更加定制的设计不排除在考虑之外。

如图4所示，至此描述的多个控制器的外部元件与控制器的内部电子部件密切相关。尤其是，外部选择器按钮40与内部按压开关42密切相关。而且，旋钮30与转动编码器密切相关，转动编码器将旋钮关于它的轴线(未示出)的旋转运动翻译成电子信号。

来自转动编码器32以及按压开关42的信号被传送到处理器100，处理器100配置为在计算机程序的控制下处理存储在存储器110中的这些信号。将理解，处理器的配置可以如所述的，或者是可能设想的更加集成化的布置，例如应用专用设备。

这时，处理器100能够将输出信号呈现给指示器(被组织成指示器块，如所示)并且呈现控制信号到与连接器60密切关联的端口120。

处理器100被编程以响应作为手动致动开关和旋钮的动作的结果生成的输入信号的方法现在将参考图4到6进行描述。

首先，概括地，应理解，所说明的设备能够控制两个可控变量。在使用期间，对于每个可控变量总是显示所指示的选择。为此，参考图6。

指示器集群中所选择的一个的视图的每一个基本上创造了拨号盘的效果。“拨号盘”提供了分派给所考虑的指示器集群的可控变量的当前所选择的值的粗略指示。读者将理解，虽然指示器集群仅呈现了5个可能的级别指示，但潜在的可控变量能够通过可能值的更精细的量化而改变，或甚至在连续(例如，非分立的)范围内可控。因此，例如，如果控制器被用于控制呈现给用户的音频的音量，可能的情况是音量可以通过例如50个不同的可能的分立音量值进行调节。然后这些音量值会以多对一为基础被映射到5个可用的指示器，因为用户仅需要近似指示。

在图6A、6B和6C中，分别对应可控变量的“最小”、“中等”和“最大”值的指示器被明示。而且，图6D、6E和6F中明示了相同的指示器。例如图6A和6D之间的区别是照亮的颜色。在这个例子中，参考由根据需要施加的限定，其用黑色和白色示出，图6A意图示出绿色照亮(利用交叉影线)，而图6D示出白色照亮(利用简单的斜线)。那些未照亮的指示器描绘为空白轮廓(例如，没有影线)。这同样用于其他图中。

现在描述控制器的功能。

在第一显示状态，此处描述为“关闭”状态，与可控变量的值相对应的指示器用白色照亮。这个显示状态表明可控变量不可用(例如，如果可控音频被静音)。当可控变量被调节时，用户通过按压各自的圆顶状按钮40选择被控制的可控变量。为此，所选择的可控变量的值的照亮会将颜色改变为绿色，并且照亮将由连续变为间歇的(例如，闪烁)。

在此第二显示状态，此处描述为“开启可调”状态，所选择的值通过旋转旋钮30是可调的。如将领会的，旋钮30的转动将引起所选择的可控变量的值的调节。如果所选择的值充分减小或增大，则可以将所选择的值映射到另一个指示器。如果是这种情况，则这将引起另一个指示器的照亮的激活，以及到目前为止所照亮的指示器的熄灭。新照亮的指示器将用绿色间歇照亮，因为适合的事实是可控变量仍处于“开启可调”状态。

在这个“开启可调”状态，用户不动作将触发超时。这个超时将使得控制器进入第三显示状态，此处描述为“打开”状态。在“打开”状态，可控变量认为是有效的，因为可控变量的值的指示是相关的。因此，利用上述例子，“打开”状态相当于控制音量—当使用音频时(例如，没有静音)，指示器将所选择的音量级别显示给用户。“打开”状态与相关指示器的用绿色的连续照亮相关联。这与关联于“关闭”状态的白色照亮形成鲜明对比。

单个按压按钮动作将使得从“打开”状态变换到“开启可调”状态。

因此，在“打开”或“关闭”显示状态，两次按压按钮将使得控制器使当前照亮的指示器返回到之前提到的“关闭”状态，因此允许盲操作，而不用管当前状态。

这可以在图4中示出的状态转换图的背景下概括。如所看到的，状态转换提供了从任何初始显示状态开始，按钮选择器的两个动作将导致当前指示器被分配“关闭”状态。

当然，照亮器50可以熄灭。这种情况对于集群中的所有照亮器50都是实用的，除了处于上面指出的“关闭”、“开启可调”或“打开”状态中的一个的照亮器。

如所示，如果指示器处于“关闭”状态，按压按钮将使得变换到“开启可调”状态。在这种状态下，旋钮30的转动由处理器识别。转动的检测可以被翻译成可控变量的改变。如果可控变量改变得足够大，这样将可控变量的值映射到集群中的另一个指示器，那么目前为止所照亮的指示器将熄灭并且新映射的指示器将被照亮(处于“开启可调”状态，即，闪烁绿色)。目前为止所照亮的指示器的状态转换过程将因此一起退出，并且然后新照亮的指示器将采用相同的状态转换过程。因此，基本上状态转换过程覆盖要照亮的指示器的指示。

如果满足超时条件，或者如果另一个按钮被按压，那么控制量的调节被认为已经终止，并且因此控制器进入关于这个量的“打开”状态。然后当前有效的指示器被连续照亮为绿色，以指示该量的控制继续停留在所选择的级别。

在那个“打开”状态，相应的按钮的进一步按压将重新开始“开启可调”状态。再一次进一步的按压将使得控制器进入关于那个可控变量的“关闭”状态。

表1列出了照亮器可以保持的4个状态：

图5说明了处理器100对旋钮转动的响应。如将理解的，这仅对与处于“开启可调”状态的指示器相对应的可控变量起作用。如所示，限定了5个值状态，从“最低”到“最高”。为了避免不必要的重复，5个状态未在此处列出—读者请参考附图。

旋钮配置为平滑转动，即不会有转动阻力中的显著变化。这反映了事实，即旋转编码器能够检测相对小角度的位移，并且不以任何方式束缚于由指示器集群的5个指示器提供的分立显示。即虽然指示器集群仅能够生成5个不同值状态中的一个，潜在的可控变量的控制可以更精细。例如，如果可控变量的范围用8位二进制数编码，变量可以采用256个不同值中的一个。然后这个范围可以通过简单划分该范围被映射到5个指示器级别，用粗略的51对1映射。总之，这提供了精细控制变量的粗略指示。

读者将领会到，本实施例不限于控制可控变量。也可以用于选择许多选项中的一个。所以，例如，可以限定使用航空器的不同模式，其每个可以认为是相互独立的，并且然后这些模式中的一个然后可以在这些指示器中的一个上被选择。该实施例不限于每个指示器设置5个选项。

而且，虽然实施例指示使用不同颜色来区分各状态，也可能仅通过照亮强度不同进行区分。即，低强度照亮可以用于第一状态(“关闭”)，而第二和第三状态(“可调”以及“打开”)则将与更高强度照亮相关联。

而且，在上述例子的进一步变形中，设想利用另一个模式的照亮代替“熄灭”状态是可能的。可能有以下情况，其中对处于所谓的“熄灭”状态的所有指示器用低强度照亮是有用的，而处于显示状态的指示器用可区分的更高强度照亮，由此提供对比。这将意味着，在黑暗条件下，由指示器集群提供的拨号盘形式对观察者是明显的，因此使得观察者能够一眼就确定集群中的哪个指示器处于显示模式。

如之前提到的，上面描述的系统可以用于控制操作员的头戴式听筒中的音量。音频可以由许多的源生成，每个源可以具有单独的指示器集群。因此，虽然所说明的实施例展示了两个指示器集群，读者将领会到，控制器可以具有更多的集群，其依赖于应用。操作员会有控制每个源的音量等级的需求，但本实施例使得这能够用单一旋转控制完成。

每个集群代表一个源。如果集群处于“打开”状态，这表明那个源被播放到操作者的头戴式听筒中。如果集群处于“关闭”状态，那么实际上该源被静音。然而，即使处于“关闭”状态，那个源具有相关的音量输出，其被存储在控制器中，并且由相应的指示器集群指示。

操作员可以一眼就确定哪个源现在处于“打开”状态，因为那个源用那个指示器集群的相关指示器的绿色照亮指示。

源可以不可用，在这种情况下所考虑的指示器集群将不指示音量等级—集群的所有指示器都将处于熄灭状况。

根据那个例子，单一按钮按压将相关联的指示器集群(以及相关联的可控变量)置于“开启可调”状态。如果那个指示器集群之前已经处于“打开”状态，那么这仅仅意味着操作员可以调节那个源的相关联的音量输出。另一方面，如果那个指示器集群之前已经处于“关闭”状态，那么这也意味着音频输出将变成相关联的源，而将任何之前所选择的“打开”状态的源置于“关闭”状态。

类似地，按压一个按钮两次可以导致指示器集群被置于“关闭”状态。在这个例子中，这具有静音音频源的相关联的效果，实际上，不激活任何其他音频源。这对操作员在它使得操作员快速消除音频而不用看面板就可确定每个照亮集群的当前状态是有用的—任何重复按钮选择都可以做到。

另一方面，将源混合在一起可能是适合的。在那种情况下，选择之前处于“关闭”状态的指示器集群将集群置于“开启可调”状态(并且因此，依赖于情况，处于“打开”状态)而保留另一个集群处于“打开”状态。那将意味着向操作员的输出(尤其在音频例子中)将是两个源的混合。

最后，上面提供了可控变量的电子控制的层次，其并不排除通过其他手段控制这样的变量。例如，一些控制可以属于自动控制，以及手动控制。其他航空电子组件能够将控制信息送至现在描述的控制器，以将可控变量设置为特别值，是可能的。在任何情况下，是否是手动控制或通过其他手段自动设置，指示器将表明可控变量的当前值。读者将领会到，这利用机械开关和控制是不可实现的。

虽然描述了一些实施例，但这些实施例仅以举例的方式呈现，并且不意图限制本发明的范围。实际上，本文中描述的新颖的方法、设备和系统可以用多种其他形式具体化；而且，可以进行此文中以方法、设备和系统方式描述的多个省略、替换和变化而不脱离本发明的精神。随附的权利要求和它们的等价物意图覆盖这些形式或修改，同样落入本发明的范围和精神。

Claims (11)

1.一种航空用户接口单元，用于提供用于控制可控变量的用户接口，所述用户接口单元包括：

手动致动选择器，其与可控变量相关联；

多个值指示器，其与所述选择器相关联布置，所述值指示器可操作为第一和第二视觉上可区分的显示状态以及进一步的视觉上可区分的非显示状态中的一个；

转动调节器，其能够手动转动；以及

控制单元，所述控制单元可操作为存储所述可控变量的当前值，将所存储的当前值映射到调节范围中多个分立值中相对应的一个，每个分立值对应于各自的值指示器，将显示状态分配给所述值指示器的当前值指示器，所述当前值指示器对应于所映射的分立值，并且将所述非显示状态分配给剩下的所述值指示器；

所述控制单元进一步可操作为存储所述可控变量的控制条件，所述控制条件可指示关于所述可控变量是否是有效的或无效的，如果所述控制条件指示所述可控变量是无效的，则所述控制单元可操作为将所述第一显示状态分配给所述当前值指示器；

如果所述当前值指示器处于所述第一显示状态，响应于所述选择器的动作，所述控制单元将所述第二显示状态分配给所述当前值指示器并且将有效的控制条件分配给所述可控变量；

如果所述当前值指示器处于所述第二显示状态，响应于所述转动调节器的转动，所述控制单元改变由所述控制单元存储的所述当前值；

当所述可控变量处于所述有效控制条件时，所述控制单元进一步可操作为呈现包括所述可控变量的所述当前值的输出。

2.根据权利要求1所述的用户接口单元，其中当所述当前值指示器处于所述第二显示状态时，所述控制单元响应于所述选择器的动作将所述第一显示状态分配给所述当前值指示器并且将无效的控制条件分配给所述可控变量。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的用户接口单元，并且包括无效计时器，当所述当前值指示器处于所述第二显示状态时所述计时器可操作为监测所述转动调节器的无效，当所述当前值指示器处于所述第二显示状态时所述控制单元响应于所确定的所述转动调节器的无效将视觉上与所述第一和第二显示状态和所述无效状态可区分的第三显示状态分配给所述当前值指示器。

4.根据权利要求3所述的用户接口单元，其中所述无效计时器可操作为检测所述转动调节器的无效的预定时期。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的用户接口单元，其中当所述当前值指示器处于所述第三状态时，所述控制单元响应于所述选择器的动作将所述第二显示状态分配给所述当前值指示器。

6.根据权利要求3或权利要求4所述的用户接口单元，其可操作为用第一颜色照亮所述第一显示状态中的值指示器。

7.根据权利要求6所述的用户接口单元，其可操作为用第二颜色照亮所述第二显示状态中的值指示器。

8.根据权利要求7所述的用户接口单元，其可操作为用所述第二颜色连续照亮所述第三显示状态中的值指示器，而可操作为用所述第二颜色间歇照亮所述第二显示状态中的值指示器。

9.根据前面任意权利要求所述的用户接口单元，可操作为接受承载调节命令的输入信号并且其中所述控制单元响应于所述调节命令调节所述可控变量的所存储的当前值。

10.根据前面任意权利要求所述的用户接口单元，可操作为接受承载调节命令的输入信号并且其中所述控制单元响应于所述调节命令改变所述可控变量的所存储的控制条件。

11.根据前面任一权利要求所述的用户接口单元，除了所述选择器以外，进一步包括一个或多个更多的选择器，每个都与值指示器相关联，其中所述控制单元响应于手动致动任意一个所述选择器将所述第二显示状态分配给与所致动的选择器相关联的所述值指示器的所述当前值指示器并且将所述第一显示状态分配给与每个其他选择器相关联的所述当前值指示器。