CN107943208B - 一种轻型运动飞机显示控制组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻型运动飞机显示控制组件，包括商用平板电脑(20)和显示器安装架(10)。商用平板电脑(20)既作为显示器，又作为处理器，完成飞机航电系统的数据处理和仪表显示。显示器安装架(10)实现对商用平板电脑(20)的固定和防护，并且为飞行员提供飞机的显控接口。采用本发明，能够解决轻型运动飞机仪表数据显示控制问题。由于采用商用产品、材料和成熟工业设计，可以大大降低成本，另外，造型美观，控制方便，可显著提升飞机用户的体验感。

Description

一种轻型运动飞机显示控制组件
技术领域
本发明涉及轻型运动飞机航空电子系统，尤其涉及一种轻型运动飞机显示控制组件。
背景技术
随着国内低空空域逐步开放，航空运输业对通用飞机的需求量将不断增大，通用飞机市场具有广阔的发展空间。通用飞机既包括小型公务机、轻型运动飞机，也包括农林飞机、多用途飞机等，主要面向企业和私人用户，驾驶员通常并非专职飞行员。这对飞机的航电系统提出了综合化、通用化、智能化和低成本的要求。
显示控制组件是飞行员查看飞机飞行参数，监控飞行态势，管理飞机仪表指示、通信、导航监视设备的人机接口。现有轻型运动飞机显示控制组件一般包括显示器、显示处理机、控制面板等较分散部件组成，存在集成度低、体积大、重量大和成本高等缺点，不能很好满足轻型运动飞机的设计需求。
发明内容
本发明的目的是，提出一种轻型运动飞机显示控制组件，能够解决轻型运动飞机仪表显示综合化、通用化、智能化和低成本的问题。
考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：
一种轻型运动飞机显示控制组件，包括商用平板电脑20和显示器安装架10，
其中，商用平板电脑20作为飞机仪表显示器的同时，还作为飞机仪表显示器的显示处理计算机，具有一个USB type C接口、一个音频输入/输出二合一接口、电源按键接口。
显示器安装架10包括：盖板1001、底座1002、一号转轴铰链1003、二号转轴铰链1004、一号卡扣1005、二号卡扣1006、三号卡扣1007、四号卡扣1008、电源键1009、一号旋钮1010、一号按键1011、二号按键1012、三号按键1013、四号按键1014、五号按键1018、六号按键1019、一号卡锁1015、卡锁按键1016、二号卡锁1017、底座背部印制电路板1021、二号旋钮1020，一号转轴铰链1003和二号转轴铰链1004实现盖板1001的自由开合，一号卡扣1005、二号卡扣1006、三号卡扣1007、四号卡扣1008位于底座1002两侧，用于盖板1001闭合后的锁定，电源键1009位于底座1002上，一号旋钮1010、一号按键1011、二号按键1012、三号按键1013、四号按键1014、五号按键1018、六号按键1019、二号旋钮1020位于底座1002上，一号旋钮1010和二号旋钮1020用于数据设置，一号按键1011、二号按键1012、三号按键1013、四号按键1014、五号按键1018、六号按键1019用于向其他航电设备发出控制指令，一号卡锁1015、卡锁按键1016、二号卡锁1017实现盖板1001与底座1002的锁定与打开，底座背部印制电路板1021位于底座1002背部，用于接收各个旋钮和按键的操作信息，并传递给其他航电设备，在盖板1001和底座1002中部均开有用于容纳商用平板电脑20的开孔，使用时，商用平板电脑20放入开孔内。
其特征在于，显示器安装架10的电源键1009用于联通商用平板电脑20的电源键308，电源键1009包括：按键301、连杆302、推杆303、弹片304、一号转轴305、二号转轴306、一号导套307、二号导套309；按键301位于底座1002上方，通过连杆302和推杆303连接，最终推动商用平板电脑20的电源键308，按键301和推杆303上分别具有一号转轴305和二号转轴306；连杆302两端分别与一号转轴305和二号转轴306铰接，一号导套307用于保证推杆303在水平方向上推动；二号导套309用于保证按键301在垂直方向上移动；弹片304用于按键301按压后的恢复弹起，在弹起过程中，按键301上有垂直方向的限位，以避免按键301弹出显示器安装架10。
其特征在于，显示器安装架10的盖板1001、底座1002的开孔周围分别安装防震胶条，防止使用过程中商用平板电脑20的损坏。
其特征在于，显示器安装架10的开孔侧面设有缺口，便于商用平板电脑20的USBtype C转角数据线和转角音频线的插拔，并且采用线卡结构为数据线和音频线提供有效固定。
其特征在于，显示器安装架10采用翻盖形式打开，开合过程带有阻尼，使盖板1001能固定在行程内的任意位置。
有益效果：
采用的商用平板电脑既是显示器，又是显示处理机，提高了轻型运动飞机显示系统的综合化程度，同时商用平板电脑采用货架产品，成熟度高，市场价格低，能够达到比较高的可靠性和低成本化的目的；采用的显示器安装架，可以支持用户方便地取放商用平板电脑，可以对平板电脑进行很好的固定和防护，操作简单，可靠。
附图说明
图1是本发明所述轻型运动飞机显示控制组件原理图；
图2是本发明所述显示器安装架原理图，1001是盖板，1002是底座，1003是一号转轴铰链，1004是二号转轴铰链，1005是一号卡扣，1006是二号卡扣，1007是三号卡扣，1008是四号卡扣，1009是电源键，1010是一号旋钮，1011是一号按键，1012是二号按键，1013是三号按键，1014是四号按键，1015是一号卡锁，1016是卡锁按键，1017是二号卡锁，1018是五号按键，1019是六号按键，1020是二号旋钮，1021是底座背部印制电路板；
图3是本发明所述显示器安装架电源键原理图，301是按键，302是连杆，303是推杆，304是弹片，305是一号转轴，306是二号转轴，307是一号导套，308是商用平板电脑电源按键，309是二号导套。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
本实施例的商用平板电脑采用华为Matebook HZ－W19，具有电源开关按键，1个USB type C接口，1个音频输入/输出二合一接口，支持多点触屏。
商用平板电脑的USB type C接口完成以下功能：
商用平板电脑的供电；
接收航向姿态传感器的数据；
接收大气数据传感器的数据；
接收GPS的数据；
接收发动机、操纵、电源等机电系统的数据。
商用平板电脑的音频输入/输出二合一接口完成以下功能：
接收座舱音频，用于音频记录；
播放告警音频，输出至机上音频系统。
在功能上要实现对Matebook的固定与防护，并且为驾驶员提供对Matebook显示信息的控制的接口；在设计上要考虑降低成本、减轻重量，便于使用、维护，同时还要保证外观美观、造型优美。综合考虑以上因素对显示器安装架进行设计，如附图2所示，显示器安装架包括：盖板1001、底座1002、一号转轴铰链1003、二号转轴铰链1004、一号卡扣1005、二号卡扣1006、三号卡扣1007、四号卡扣1008、电源键1009、一号旋钮1010、一号按键1011、二号按键1012、三号按键1013、四号按键1014、五号按键1018、六号按键1019、一号卡锁1015、卡锁按键1016、二号卡锁1017、底座背部印制电路板1021、二号旋钮1020。
显示器安装架采用翻盖设计，整体结构分为底座和盖板两部分，使用状态分为盖板闭合和盖板开启两个状态；闭合时可以将Matebook固定在安装架内，开启时可以取出Matebook。
一号转轴铰链和二号转轴铰链实现底座和盖板的机械连接，使得所述盖板可上旋转90度；
一号、二号旋钮，一号、二号、三号、四号、五号、六号按键焊接在所述底座背部印制电路板上，同时在底座面板上开孔，使得其能在底座上突出；所述底座背部印制电路板与底座通过紧固件机械连接；盖板具有在一号、二号旋钮，一号、二号、三号、四号、五号、六号按键对应位置开孔，使得盖板闭合时，这些旋钮、按键能够在盖板上突出，以方便飞行员操作。底座背部印制电路板将按键和旋钮信号拟合至一固定在底座背面的DB25连接器上，连接器针脚定义如下表：
序号 信号名称 针孔号 信号类型 输入/输出
1 开关1 13 地/开 输出
2 开关2 11 地/开 输出
3 开关3 9 地/开 输出
4 开关4 5 地/开 输出
5 开关5 3 地/开 输出
6 开关6 1 地/开 输出
7 GND 7 地 输入
8 编码器1＿A 23 PWM 输出
9 编码器1＿B 21 PWM 输出
10 编码器1＿D 25 地/开 输出
11 编码器2＿A 18 PWM 输出
12 编码器2＿B 16 PWM 输出
13 编码器2＿D 14 地/开 输出
14 编码器1＿C/E 7 地 输出
15 编码器2＿C/E 7 地 输出
此外，底座背面还分别在右上角和左下角区域设计线卡机构，分别用于固定弯角音频线和USB弯角线，使得线缆不会随意摆动和掉入仪表板。显示器安装架闭合时，通过一号、二号卡锁将盖板和底座卡在一起；按压卡锁键，可以将盖板翻起。
减震胶垫胶粘在底座上，用于防止Matebook与底座直接摩擦产生划伤；胶条胶粘在盖板上，防止Matebook与盖板的直接接触摩擦产生划伤；通过严格计算，胶条与减震胶垫两者共同限定Matebook的垂直面内的上下位置，同时减轻Matebook上下方向的震动。
通过一至四号卡扣的挤压对Matebook的左右方向进行限位，防止水平面内的左右、前后移动。
由于Matebook的电源键在侧边，因此将其放入显示器安装架后，驾驶员就无法直接操作电源键。电源键机构即用于实现装机使用时驾驶员对Matebook的开启和关闭的控制。
电源键机构由按键、连杆、推杆、弹片和转轴组成，如附图3所示。按键、连杆、推杆和转轴采用铝合金材料加工而成；转轴与按键，转轴与推杆采用过盈装配，转轴与连杆采用间隙装配。弹片采用铍青铜加工而成，保证具有良好的弹性。一、二号导套采用聚四氟乙烯加工而成，具有润滑、定位的功能。当按下按键时，按键压迫弹片向下运动，带动连杆绕转轴转动，并推动推杆作水平运动；当松开按键时，按键受弹片回弹力向上运动，带动连杆绕转轴转动，并拉动推杆作水平运动。通过按键的结构设计，可以对电源键机构进行限位，防止按键弹出过高。
显示器安装架采用4个M3螺钉将底座固定在仪表板上，固定孔位在底座4个角区域。

Claims (4)

1.一种轻型运动飞机显示控制组件，包括商用平板电脑(20)和显示器安装架(10)；
其中，商用平板电脑(20)作为飞机仪表显示器的同时，还作为飞机仪表显示器的显示处理计算机，具有一个USB type C接口、一个音频输入/输出二合一接口、电源按键接口；
显示器安装架(10)包括：盖板(1001)、底座(1002)、一号转轴铰链(1003)、二号转轴铰链(1004)、一号卡扣(1005)、二号卡扣(1006)、三号卡扣(1007)、四号卡扣(1008)、电源键(1009)、一号旋钮(1010)、一号按键(1011)、二号按键(1012)、三号按键(1013)、四号按键(1014)、五号按键(1018)、六号按键(1019)、一号卡锁(1015)、卡锁按键(1016)、二号卡锁(1017)、底座背部印制电路板(1021)、二号旋钮(1020)，一号转轴铰链(1003)和二号转轴铰链(1004)实现盖板(1001)的自由开合，一号卡扣(1005)、二号卡扣(1006)、三号卡扣(1007)、四号卡扣(1008)位于底座(1002)两侧，用于盖板(1001)闭合后的锁定，电源键(1009)位于底座(1002)上，一号旋钮(1010)、一号按键(1011)、二号按键(1012)、三号按键(1013)、四号按键(1014)、五号按键(1018)、六号按键(1019)、二号旋钮(1020)位于底座(1002)上，一号旋钮(1010)和二号旋钮(1020)用于数据设置，一号按键(1011)、二号按键(1012)、三号按键(1013)、四号按键(1014)、五号按键(1018)、六号按键(1019)用于向其他航电设备发出控制指令，一号卡锁(1015)、卡锁按键(1016)、二号卡锁(1017)实现盖板(1001)与底座(1002)的锁定与打开，底座背部印制电路板(1021)位于底座(1002)背部，用于接收各个旋钮和按键的操作信息，并传递给其他航电设备，在盖板(1001)和底座(1002)中部均开有用于容纳商用平板电脑(20)的开孔，使用时，商用平板电脑(20)放入开孔内；
显示器安装架(10)的电源键(1009)用于联通商用平板电脑(20)的电源键(308)，电源键(1009)包括：按键(301)、连杆(302)、推杆(303)、弹片(304)、一号转轴(305)、二号转轴(306)、一号导套(307)、二号导套(309)；按键(301)位于底座(1002)上方，通过连杆(302)和推杆(303)连接，最终推动商用平板电脑(20)的电源键(308)，按键(301)和推杆(303)上分别具有一号转轴(305)和二号转轴(306)；连杆(302)两端分别与一号转轴(305)和二号转轴(306)铰接，一号导套(307)用于保证推杆(303)在水平方向上推动；二号导套(309)用于保证按键(301)在垂直方向上移动；弹片(304)用于按键(301)按压后的恢复弹起，在弹起过程中，按键(301)上有垂直方向的限位，以避免按键(301)弹出显示器安装架(10)。
2.如权利要求1所述的一种轻型运动飞机显示控制组件，其特征在于，显示器安装架(10)的盖板(1001)、底座(1002)的开孔周围分别安装防震胶条，防止使用过程中商用平板电脑(20)的损坏。
3.如权利要求1所述的一种轻型运动飞机显示控制组件，其特征在于，显示器安装架(10)的开孔侧面设有缺口，便于商用平板电脑20的USB type C转角数据线和转角音频线的插拔，并且采用线卡结构为数据线和音频线提供有效固定。
4.如权利要求1所述的一种轻型运动飞机显示控制组件，其特征在于，显示器安装架(10)采用翻盖形式打开，开合过程带有阻尼，使盖板(1001)能固定在行程内的任意位置。
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Applicant after: R&D INSTITUTE OF CHINA AVIATION INDUSTRY GENERAL AIRCRAFT Co.,Ltd.

Address before: 519040 AVIC Tongfei industrial base, aviation industrial park, Jinwan District, Zhuhai City, Guangdong Province

Applicant before: R&D INSTITUTE OF CHINA AVIATION INDUSTRY GENERAL AIRCRAFT Co.,Ltd.

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GR01 Patent grant
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