DE10145294A1 - Instrumententafel - Google Patents

Abstract

Bei einer Instrumententafel für den Fahrstand eines Land-, Luft- oder Wasserfahrzeugs, insbesondere für das Cockpit eines Flugzeugs, mit einer Mehrzahl von Anzeigenfedern (13) zur Darstellung von Informationen sind zur Erzielung einer in Herstellung und Wartung kostengünstigen Instrumententafel mit realitätstreuer Instrumentierung die Anzeigenfelder (13) mittels Bildprojektion auf einer Durchlichtscheibe (11) dargestellt und auf die Durchlichtscheibe (11) eine Maske (12) aufgelegt, die mit den Anzeigenfeldern (13) kongruente Aussparungen (14) aufweist (Fig. 1).

Description

• Die Erfindung betrifft eine Instrumententafel für den Fahrstand eines Land-, Luft- oder Wasserfahrzeugs, insbesondere für das Cockpit eines Flugzeugs, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
• Bei bekannten Instrumententafeln werden Informationen, die für den Fahrer oder Piloten zum Führen des Fahr- oder Flugzeugs unerläßlich sind, mittels in die Instrumententafel eingebauter Einzelinstrumente oder -geräte angezeigt, in deren Anzeigenfeldern aktuelle Betriebs- und Navigationsdaten, wie Wasser- und Öltemperatur, Funktionsstörungen, Geschwindigkeit, Flughorizont, Wetterdaten und dgl., vom Fahrer oder Piloten abgelesen werden können. Die Instrumente werden meist separat von unterschiedlichen Herstellern bezogen und haben unterschiedliche Schnittstellen, über die sie in das Gesamtsystem des Fahr- oder Flugzeugs eingebunden werden müssen. Außerdem sind in der Instrumententafel noch Steilglieder, wie Potentiometer und/oder Schalter, vorhanden, die zumindest teilweise zum Ein- und Umschalten und Voreinstellen der Instrumente dienen.
• Solche Instrumententafeln werden nicht nur in Fahrzeugen oder Flugzeugen eingesetzt, sondern auch in Simulatoren zum Erlernen der Fahrzeug- oder Flugzeugführung, in denen die Fahrerkabine oder das Cockpit für den Auszubildenden möglichst naturgetreu nachgebildet wird. Insbesondere hier stellen die von verschiedenen Herstellern gelieferten unterschiedlichen Fabrikate der Anzeigeinstrumente mit recht unterschiedlichen Schnittstellen einen Kostenfaktor dar, der die Herstellungskosten des Simulators nicht unerheblich beeinflußt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Instrumententafel der eingangs genannten Art, insbesondere für den Einsatz in Fahr- oder Flugsimulatoren, zu schaffen, die realitätstreu ist, durch Vermeidung von vielen Einzelinstrumenten kostengünstig in Herstellung und Wartung ist und mit relativ geringem Fertigungsaufwand modifiziert werden kann, um sie an erweiterte oder geänderte Anforderungen der Instrumentierung der Fahrerkabine oder des Cockpits anzupassen.
• Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.
• Die erfindungsgemäße Instrumententafel hat den Vorteil, daß bei entsprechenden Abmessungen von Durchlichtscheibe und Maske alle gewünschten Kombinationen von Instrumentenanzeigen realistisch in der Instrumententafel dargestellt werden können. Je nach Größe der Instrumententafel werden hierzu ein oder mehrere Bildprojektoren eingesetzt, die von einem Bildgenerator, in dem die verschiedenen Anzeigenfelder mit ihren Informationen digital generiert werden, angesteuert werden.
• Die Durchlichtscheibe kann problemlos mit Durchbrüchen versehen werden, so daß sowohl bautiefe Stellglieder zum Voreinstellen und Umschalten der Anzeigenfelder in Zuordnung zu diesen durch die Durchlichtscheibe hindurchgeführt werden können, als auch auf Wunsch noch zusätzlich eigenständige, reale Instrumente in die Instrumententafel eingesetzt werden können.
• Die erfindungsgemäße Instrumententafel kann schnell und kostensparend an Änderungen in der Instrumentierung von Fahrerkabine und Cockpit angepaßt werden, da die Grafik durch Softwareänderung problemlos umgestellt werden kann und die Herstellung der Maske und Durchlichtscheibe mit Änderungen in der Anordnung von Aussparungen sowie von Öffnungen und Durchbrüchen für die Aufnahme von zugeordneten Stellgliedern nur relativ geringe Fertigungskosten erfordert.
• Die erfindungsgemäße Instrumententafel vermeidet die bisher übliche Vielfalt von Instrumenten verschiedener Hersteller mit unterschiedlichen Schnittstellen und die Notwendigkeit der Inanspruchnahme verschiedener Servicedienste sowie das Problem der Ersatzteilbeschaffung. Fehler in den Anzeigenfeldern treten selten auf und lassen sich leicht durch Eingriffe in die Software beheben.
• Die erfindungsgemäße Instrumententafel wird vorzugsweise in Simulatoren zur wirklichkeitsgetreuen Instrumentierung einer Fahrerkabine für ein Fahrzeug, eines Cockpits für ein Flugzeug, eines Fahrstandes für eine Lokomotive oder Straßenbahn u. ä. mit Vorteil eingesetzt, da die ohnehin vorhandenen Bildgeneratoren zur Erzeugung einer simulierten Sicht für den Fahrer oder Piloten zur Generierung der Anzeigenfelder mit herangezogen werden können. Die erfindungsgemäße Instrumententafel ist aber auch in realen Fahr- oder Flugzeugen einsetzbar.
• Zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Instrumententafel mit vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die die verschiedenen Anzeigenfelder auf der Durchlichtscheibe freigebenden Aussparungen in der auf der Durchlichtscheibe unmittelbar aufliegenden Maske mit einem umlaufenden Rahmen ausgekleidet. Durch entsprechende Ausführungen der Rahmen kann bei jedem Anzeigefeld der Eindruck eines realen Anzeigeninstruments hervorgerufen werden, so daß die bezüglich der dargestellten Instrumente "virtuelle" Instrumententafel von ihrem realen Pendant nicht zu unterscheiden ist.
• Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Instrumententafel ohne Gehäuse in Explosionsdarstellung und teilweise schematisiert,
• Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der mit einem Gehäuse komplettierten Instrumententafel in Fig. 1.
• Die in Fig. 1 teilweise schematisiert in Explosionsdarstellung und in Fig. 2 im Längsschnitt dargestellte Instrumententafel für das Cockpit eines Flugzeugs, insbesondere eines Hubschraubers, weist eine Vielzahl von Instrumenten für die Navigation und für die Überwachung des ordnungsgemäßen Flugbetriebs sowie eine Reihe von Stellgliedern zum Ein- und Umschalten und Voreinstellen der Instrumente auf.
• Die Instrumentenanordnung wird dadurch realisiert, daß die Anzeigenfelder 13 der Einzelinstrumente mittels Bildprojektion auf einer Durchlichtscheibe 11 aus transparentem Kunststoff oder Glas dargestellt werden und auf die Durchlichtscheibe 11 eine Maske 12 aus Blech oder Kunststoff unmittelbar aufgelegt ist, die mit den Anzeigenfeldern 13 kongruente Aussparungen 14 aufweist. In Fig. 1 sind die abgebildeten einzelnen Anzeigenfelder mit 131-134 gekennzeichnet. Die dazu jeweils kongruenten Aussparungen 14 in der Maske 12 sind mit den Bezugszeichen 141-144 markiert. Die Aussparungen 14 sind jeweils mit einem umlaufenden Rahmen 15 (Fig. 2) ausgekleidet, der jeweils der Umrandung eines in der Instrumententafel "virtuell" dargestellten realen Instruments angepaßt wird. Die - wie in Fig. 2 dargestellt - unmittelbar auf der Durchlichtscheibe 11 aufliegende Maske 12 ist in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber von der Durchlichtscheibe 11 abgehoben dargestellt. Bei Aneinanderliegen von Durchlichtscheibe 11 und Maske 12 sind die einzelnen Anzeigenfelder 131-134 mit den ihnen zugeordneten einzelnen Aussparungen 141-144 deckungsgleich, also Aussparung 141 mit Anzeigenfeld 131, Aussparung 142 mit Anzeigenfeld 132, usw.
• Die Anzeigenfelder 13 werden auf der von der Maske 12 abgewandten Rückseite der Durchlichtscheibe 11 mittels eines Bildprojektors 15 abgebildet. Bei größeren Instrumententafeln können auch zwei oder mehrere Bildprojektoren 15 zur Abbildung der Anzeigenfelder 13 verwendet werden. Der Bildprojektor 15 ist mit einem Bildgenerator 16 verbunden, in dem die Anzeigenfelder 13 zusammen mit den in den Anzeigenfeldern 13 dargestellten, aktuellen Informationen digital generiert werden. Bildprojektor 15 und Bildgenerator 16 sind in einem Gehäuse 17 eingeschlossen, dessen Frontseite der Form der nachzubildenden Instrumententafel angepaßt und von der auf der Durchlichtscheibe 11 aufliegenden Maske 12 abgedeckt ist.
• Die üblicherweise in der Instrumententafel vorhandenen Stellglieder 18 dienen zumindest teilweise der Ein- und Umschaltung und Voreinstellung der durch die Anzeigenfelder 13 mit Aussparungen 14 individualisierten Anzeigeninstrumente und sind den Anzeigenfeldern 13 entsprechend zugeordnet. Diese Stellglieder 18 sind beispielsweise Potentiometer oder Schalter, die mittels als Drehknöpfe oder Schalthebel ausgebildeter, manueller Bedienelemente 19 betätigbar sind. Zwei solche Stellglieder 18 mit Bedienelement 19 sind in Fig. 2 dargestellt. Die bautiefen Stellglieder 18 sind in der Maske 12 mechanisch festgelegt und ragen durch in die Durchlichtscheibe 11 eingebrachten Durchbrüche 20 hindurch. Zur mechanischen Festlegung der Stellglieder 18 in der Maske 12 sind Löcher 21 vorgesehen, die koaxial zu den Durchbrüchen 20 in der Durchlichtscheibe 11 in die Maske 12 eingebracht sind. Die Stellglieder 18 sind mit einem Befestigungszapfen durch die Öffnungen 21 hindurchgesteckt und mittels eines auf dem Befestigungszapfen festgesetzten Konterelements an der Maske 12 festgespannt. Im Ausführungsbeispiel der Stellglieder 18 in Fig. 2 trägt jeder Befestigungszapfen ein Außengewinde und das Konterelement ist als Mutter 23 ausgebildet, die auf dem Befestigungszapfen bis zum Festsitz aufgeschraubt ist. Die Bedienelemente 19 stehen rechtwinklig von der Maske 12 ab. In Fig. 1 ist auf die Darstellung der Steilglieder 18 verzichtet, so daß in der Maske 12 lediglich die Löcher 21 zum Hindurchführen entsprechender, an den Stellgliedern 18 ausgebildeter Befestigungszapfen zu sehen sind. Je nach Ausbildung der Befestigungszapfen haben die Löcher 21 einen kreisrunden oder quadratischen bzw. rechteckigen Querschnitt. Die elektrischen Stellerausgänge 25 sind über entsprechende, elektrische Signalleitungen 26 an dem Bildgenerator 16 angeschlossen, um dem Bildgenerator 16 die entsprechenden Informationen über die vorgenommene Einstellung der Stellglieder 18 zu übertragen. Entsprechend dieser Vorgaben wird dann die Bildgeneration für die Anzeigenfelder 13 und den darin aktuell enthaltenen Informationen modifiziert.

Claims (8)

1. Instrumententafel für den Fahrstand eines Land-, Luft- oder Wasserfahrzeugs, insbesondere für das Cockpit eines Flugzeugs, mit einer Mehrzahl von Anzeigenfeldern (13) zur Sichtbarmachung von Informationen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigenfelder (13) auf einer Durchlichtscheibe (11) mittels Bildprojektion dargestellt sind und daß auf der Durchlichtscheibe (11) eine Maske (12) aufliegt, die mit den Anzeigenfeldern (13) kongruente Aussparungen (14) aufweist.

2. Instrumententafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigenfelder (13) auf der von der Maske (12) abgewandten Rückseite der Durchlichtscheibe (11) mittels mindestens eines Bildprojektors (15) abgebildet sind.

3. Instrumententafel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem mindestens einen Bildprojektor (15) ein die Anzeigenfelder (13) erzeugender Bildgenerator (16) verbunden ist und daß die elektrischen Stellerausgänge (25) der Stellglieder (18) an dem Bildgenerator (16) angeschlossen sind.

4. Instrumententafel nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (14) in der Maske (12) jeweils mit einem umlaufenden Rahmen (24) ausgekleidet sind.

5. Instrumententafel nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest teilweise den Anzeigenfeldern (13) zugeordnete Stellglieder (18) vorgesehen sind, die mittels manueller Bedienelemente (19) betätigbar sind, daß die Stellglieder (18) an der Maske (12) von dieser abstehend mechanisch festgelegt sind und daß die Durchlichtscheibe (11) Durchbrüche (20) zum Hindurchtreten der Stellglieder (18) aufweist.

6. Instrumententafel nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienelemente (19) an den Stellgliedern (18) als Drehknöpfe oder Schalthebel ausgebildet sind.

7. Instrumententafel nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlichtscheibe (11) aus transparentem Kunststoff oder Glas hergestellt ist.

8. Instrumententafel nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (12) aus Kunststoff oder Blech hergestellt ist.