DE4204147C2 - Vorrichtung mit Gelenkarmen für einen Helm - Google Patents

Vorrichtung mit Gelenkarmen für einen Helm

Info

Publication number
DE4204147C2
DE4204147C2 DE4204147A DE4204147A DE4204147C2 DE 4204147 C2 DE4204147 C2 DE 4204147C2 DE 4204147 A DE4204147 A DE 4204147A DE 4204147 A DE4204147 A DE 4204147A DE 4204147 C2 DE4204147 C2 DE 4204147C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
protection device
head protection
helmet
movement
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4204147A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4204147A1 (de
Inventor
Raymond Beaussant
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aerosystems SAS
Original Assignee
Intertechnique SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intertechnique SA filed Critical Intertechnique SA
Publication of DE4204147A1 publication Critical patent/DE4204147A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4204147C2 publication Critical patent/DE4204147C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A42HEADWEAR
    • A42BHATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/0406Accessories for helmets
    • A42B3/0473Neck restraints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D10/00Flight suits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D25/00Emergency apparatus or devices, not otherwise provided for
    • B64D25/02Supports or holding means for living bodies
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/16Housings; Caps; Mountings; Supports, e.g. with counterweight
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/017Head mounted
    • G02B27/0176Head mounted characterised by mechanical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0149Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0154Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/017Head mounted

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopfschutzvorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs.
Die Kopfschutzvorrichtung weist ein Bauteil, wie etwa einen Helm, auf der mit dem Kopf eines Trägers verbindbar und von dem Träger in einem begrenzten Bereich mit wenigstens 5 Grad Bewegungsfrei­ heit (in den drei räumlichen Richtungen und beim Anheben, seitlich im Winkel und bei schlingernden oder rollenden Bewe­ gungen) bewegbar ist.
Ein äußerst wichtiges Anwendungsgebiet hierfür sind Kampf­ flugzeuge. In diesen Flugzeugen ist der Pilot während sehr starker Bewegungen und beim Herausschleudern extrem hohen Be­ schleunigungen unterworfen, während derer es wünschenswert ist, daß der Kopf gestützt wird. Außerdem geht man heute im­ mer mehr dazu über, den Helm mit einem Visier zu versehen, das ein Fadenkreuz im Blickfeld des Piloten erzeugt. Sensoren ermöglichen es einem Rechner, die Position und die Ausrich­ tung des Helms zu bestimmen. Heutzutage sind die Sensoren in der Regel elektromagnetisch und weisen Sonden, die im Cockpit in den drei orthogonalen Richtungen angebracht sind, und einen Satz von drei orthogonalen Sonden auf dem Helm auf. Dieses Meßverfahren ist weit entfernt davon, zufriedenstellend zu sein, da die Magnetkartographie des Cockpits, die sich mit der Zeit ändert, bekannt sein muß. Außerdem ist die Genauigkeit der elektromagnetischen Sensoren ungenügend.
Die GB 2 163 943 A zeigt einen Pilotenhelm, der über zwei Kabel mit dem Sitz verbunden ist, um den Kopf des Piloten vor zu starken Lateralkräften zu schützen.
Die GB 2 231 482 A zeigt einen Pilotenhelm, dessen Rückseite durch Luftpolster an einer ortsfesten Kopfstütze abgestützt ist. Die Luftpolster werden in Abhängigkeit von der Helmposition aufgepumpt und entleert, so dass der Druck bzw. das Volumen der Luftpolster Beschleunigungskräften des Helms entgegenwirkt.
Die vorliegende Erfindung soll eine Kopfschutzvorrichtung des obengenannten Typs schaffen, die besser als die bisher bekannten Vorrichtungen den Anforderungen der Praxis entspricht, insbesondere dahingehend, dass es möglich ist, mit hoher Genauigkeit die Position und die Ausrichtung des mit dem Kopf verbindbaren Bauteils zu bestimmen, und/oder es möglich ist, die Kräfte, die bei erhöhten Antriebsfaktoren auf den Kopf einwirken, zu annulieren oder zumindest zu verringern, und dies unter Einsatz von einfachen Mitteln.
Zu diesem Zweck schlägt die vorliegende Erfindung eine Kopfschutzvorrichtung des obengenannten Typs vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Arm aufweist, der aus gelenkig verbundenen Segmenten besteht, die dem Bauteil mindestens fünf Grad Bewegungsfreiheit bezüglich der stationären Struktur geben.
In der vorhergehenden Definition muß der Begriff "Gelenkverbindung" sehr umfassend interpretiert werden. Er bezeichnet insbesondere eine Verbindung zwischen zwei Segmenten, die es ihnen ermöglicht, sich gegeneinander um eine Verbindungsachse zu drehen. Er kann aber gleichermaßen eine Verbindung mit Translationsbewegung bezeichnen, die bei allerdings nur bestimmten Drehverbindungen eingesetzt wird, um die wenigstens fünf Grad Bewegungsfreiheit zu erreichen.
Der Arm und die mit ihn zusammenwirkenden Elemente können vorgesehen werden, um eine von mehreren Funktionen oder gleichzeitig mehrere von ihnen zu erfüllen.
Von diesen Funktionen sind insbesondere zu nennen: das Vermessen der Position und der Ausrichtung der Kopfschutzvorrichtung bezüglich der Struktur;
  • - das Unterstützen der Kopfschutzvorrichtung, wenn sie dazu neigt, sich unter der Einwirkung von als zu stark angesehenen Beschleunigung zu verschieben, um den Träger der Vorrichtung zu entlasten;
  • - der Massenausgleich, wenigstens bezüglich bestimm­ ter Achsen;
  • - der Ausgleich der Einwirkungen der Beschleunigun­ gen.
Im ersten Fall ist jede Gelenkverbindung zwischen den Segmen­ ten mit Einrichtungen zum Messen der relativen Ausrichtung oder der Translationsrelativbewegung zwischen zwei aufeinan­ derfolgenden Segmenten versehen.
Zur Zeit gibt es Winkelaufnehmer, die es ermöglichen, einen Winkel mit einer Genauigkeit von 10 Sekunden pro Minute zu messen. Derartige Meßgeräte erlauben die Ausrichtung des Bau­ teiles zu messen, d. h. den wesentlichen Parameter für ein Helmvisier mit einer Genauigkeit zu messen, die besser als der Milliradiant ist, während die momentanen Visiere nur eine Genauigkeit im Bereich von zehn Milliradianten gewährleisten.
Der Massen- und/oder Beschleunigungsausgleich ist von beson­ derem Interesse, wenn der Träger der Kopfschutzvorrichtung Pilot eines Flugzeugs, eines Hubschraubers, eines Panzers oder eines geländegängigen Fahrzeugs, der Bediener eines Pan­ zerturms oder ganz allgemein eine Person ist, die extremen Beschleunigungen ausgesetzt ist und/oder eine schwere Kopf­ schutzvorrichtung oder eine mit einer wesentlichen Überkra­ gung trägt. Die ortsfeste Struktur besteht in der Regel aus dem Sitz des Trägers der Kopfschutzvorrichtung, der auch ein Flugzeugschleudersitz sein kann.
Der Massenausgleich kann insbesondere dadurch erreicht wer­ den, daß wenigstens einige der Segmente mit Ausgleichsgegen­ gewichten versehen werden. So kann beispielsweise das Aus­ gleichen des Helms und der von ihm getragenen Elemente (Nachtsuchfernrohr, Lichtverstärker, Visiser usw.) durch Ge­ gengewichte verwirklicht werden und folglich die Ermüdung des Trägers der Kopfschutzvorrichtung erheblich vermindern. Das Widerlager, möglicherweise mit etwas Spiel, wenigstens be­ stimmter der Segemente erlaubt gleichermaßen die Gewichte der mit dem am Kopf befestigten Bauteil verbundenen Massen aus­ zugleichen.
Derartige Aus- und Abgleichvorrichtungen können als passiv angesehen werden. Es ist jedoch auch möglich, einen aktiven Ausgleich für die Beschleunigungseinwirkungen zu bewirken. Hierfür kann man wenigstens einige der Verbindungsgelenke mit Antriebseinrichtungen versehen, die auf die Amplitude und die Richtung der auf den Träger einwirkenden Beschleunigungen an­ sprechend gesteuert werden, um die durch diese Beschleunigun­ gen hervorgerufenen Kräfte auszugleichen.
Die Antriebseinrichtungen sind in der Regel Stellmotoren, die von einem Rechner gesteuert werden, der von den Sensoren ge­ lieferte Eingangssignale, die den Beschleunigungen entspre­ chen, und möglicherweise Signale, die der Position des Kopfes entsprechen, empfängt.
In einer bevorzugten Ausführungsform, insbesondere zur Anwen­ dung in Flugzeugen, kann der Arm als aus zwei nacheinander angeordneten Gelenken, die jeweils drei Grad Bewegungsfrei­ heit bei Drehungen um die drei orthogonalen Achsen gewähren, angesehen werden. Eine andere Lösung besteht darin, daß die Zahl der Grade an Bewegungsfreiheit beim Drehen vermindert und ein Grad von Bewegungsfreiheit bei der Translation hinzu­ gefügt wird. Ein Sensor für die Winkel- oder Linearverschie­ bung ist für jeden Grad Bewegungsfreiheit vorgesehen.
Bestimmte Armsegmente können mit biegsamen Elementen oder Ge­ gengewichten versehen sein, die ein Kompensieren der Masse des starr am Kopf befestigten Bauteils, des Kopfes selbst und/oder der Segmente erlaubt, während die anderen durch die Stellmotoren, die in Abhängigkeit von den von den Sensoren gemessenen Beschleunigungen und den durch die Verschiebungs­ sensoren erfaßten Positionsangaben gesteuert werden, aktiv zusammengedrückt werden.
Bei der Montage an einem Schleudersitz wird der Arm durch einen elastischen Rückhaltegurt, um den Kopf vor dem Heraus­ schleudern gegen den Sitz zu halten, vervollständigt.
Eine der Gelenkverbindungen des Armes kann mit einer leicht anbringbaren und lösbaren Verbindung versehen sein, beispiel­ weise durch Anklinken am Helm des Piloten, um letzterem zu ermöglichen, ihn anzulegen. Diese oder eine andere Verbindung muß bei einer bestimmten Höhe lösbar sein, um den Piloten vom Sitz zu befreien, wenn er sich auf einem Schleudersitz befin­ det.
Die Erfindung wird nun anhand von den Zeichnungen näher erläutert, wobei hier bevorzugte Ausführungformen gezeigt werden, die jedoch nicht einschränkend anzusehen sind. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine prinzipielle schematische Darstellung, die eine Kopfschutzvorrichtung mit einem sechs Grad Bewe­ gungsfreiheit gewährenden Arm;
Fig. 2 und 3 jeweils Rückansichten der Kopfschutz­ vorrichtung und eine perspektivische Darstellung des Arms;
Fig. 4 ähnlich wie Fig. 1 eine weitere Ausführungs­ form des Arms;
Fig. 5 eine Draufsicht, die die Kinematik des Arms nach Fig. 4 zeigt, wenn das Bauteil um 90 Grad bezüglich der mittleren Position gedreht ist,
Fig. 6 ähnlich wie Fig. 1 eine weitere andere Aus­ führungsform mit Gegengewichten zum vertikalen und transver­ salen Ausgleichen;
Fig. 7 eine Draufsicht, die eine Kopfschutzvorrich­ tung ähnlich der von Fig. 6 in durchgezogener Linie in Mittelposition und in strichpunktierter Linie zeigt, wenn das Bauteil des Kopfes um 90 Grad gedreht ist;
Fig. 8 einen Arm, der den Ausgleich von Beschleuni­ gungen um zwei Achsen (vertikale Achse) ermöglicht;
Fig. 9 und 10 Detaildarstellungen, die einen Stell­ motor zeigen, der an einer der Gelenkverbindungen eines Arm ähnlich dem von Fig. 7 vorgesehen ist;
Fig. 11 eine Darstellung, die eine Kopfschutzvor­ richtung mit einem Arm, der sechs Grad Bewegungsfreiheit er­ laubt und ein einstellbares Gegenlager zur Begrenzung der Kräfte und Verschiebungen im Sinne der Vertikalen des Flug­ zeugs (Z-Achse) aufweist, zeigt;
Fig. 12 änlich wie Fig. 11 eine Kopfschutzvorrich­ tung, die Führungsrampen aufweist, die wenigstens teilweise die in Richtung der Vertikalen des Flugzeugs gerichteten Kräfte absorbiert.
Es wird nun eine Kopfschutzvorrichtung beschrieben, die es ermöglicht die Ausrichtung des Helms eines Piloten und glei­ chermaßen die Position des Helms bezüglich einer ortsfesten Struktur zu bestimmen.
In diesem Fall nimmt der den Helm mit der Struktur verbin­ dende Arm keine wesentlichen Kräfte auf und kann deshalb aus Elementen mit geringerem Querschnitt bestehen.
Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Bauteil der Kopfschutzvor­ richtung besteht aus einem Helm 10, der auf dem Kopf 12 eines Piloten befestigt werden soll und mit einem hier nicht ge­ zeigten Helmvisier versehen sein kann. Der Arm 14, der bei­ spielhaft in Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, hat sechs Grad Bewe­ gungsfreiheit beim Drehen und ermöglich folglich dem Helmträ­ ger innerhalb eines begrenzten Schwenkbereichs jegliche Posi­ tion und Ausrichtung. Diese sechs Grad Bewegungsfreiheit sind durch die Bezugszeichen A, B, C, D, E, F markiert.
Der Arm kann als aus fünf aufeinanderfolgenden Segmenten zu­ sammengesetzt angesehen werden. Das erste Segment besteht aus einem gebogenen Teil 16, das mit zwei die Achse A bildenden Drehzapfen an dem Helm 10 angelenkt ist. Das zweite Segment 18 besteht aus einer Verbindung 18, die eine klassische Kar­ dangelenk-Verbindung sein kann. Es dreht den gebogenen Teil 16 über ein nicht gezeigtes Lager, welches die Achse B dar­ stellt. Dieses weist zwei Drehzapfen auf, auf denen die Enden einer Gabel einer Gabelstange 18 drehbar gelagert sind. Die Achsen B und C bleiben so dauernd orthogonal.
Die Gabelstange 18 ist durch eine das vierte Segment 22 auf­ weisende Verbindung und ein weiteres durch eine Verbindung 24 und ein an der Struktur befestigtes Gabelgelenk 26 gebildetes Kardangelenk an der ortsfesten Struktur 20 befestigt. Eine zwischen dem Segment 22 und und dar Verbindung 24 eingesetzte Rolle bildet die Achse E. Die Verbindung 24 und das Gabelge­ lenk 26 drehen sich zueinander um eine Achse F.
Eine Schnellkupplung ist auf dem Arm vorgesehen, um den Helm von der ortsfesten Struktur abnehmen zu können. Diese Schnellkupplung kann auf der Höhe des die Achse B bildenden Gelenkteils angeordnet sein. Sie kann auch gleichermaßen das gebogene Teil 16 mit dem Helm verbinden und zwei Sperrklin­ kenvorrichtungen 15 aufweisen.
Der Winkel der beiden Segmente, die in Richtung der Achse verbunden sind, um jede der Achsen kann mittels eines Sen­ sors, wie etwa eines Winkelaufnehmers, gemessen werden, und das entsprechende Signal kann an einen Rechner 28 geleitet werden, der die für die Position und die Ausrichtung des Helms und eventuell eines daran befestigten Visiers wesentli­ chen Daten in einem mit der ortsfesten Struktur und auch mit dem Cockpit bei einem Flugzeug verbundenen Koordinatensystem am Ausgang abgibt. Fig. 3 zeigt als Beispiel einen einzigen Sensor 30, der ein Signal für die Ausrichtung bezüglich der Achse F an den Rechner 28 abgibt.
Die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Ausführungsform unterschei­ det sich von der vorhergehenden im wesentlichen dadurch, daß die Achsen B, D und E parallel sind, wenn sich der Helm in einer mittleren Position befindet, und daß das Gelenkteil D auf halbem Abstand der Gelenkteile B und E angeordnet ist, und zwar derart, daß es einen Zapfen bildet, das die Drehung des Kopfes 12 und des Helms 10 um die Hochachse des Fahrzeugs ermöglicht.
Auch hier kann jedes der Gelenkteile mit einem Winkelsensor, wie etwa einem Winkelaufnehmer, versehen sein, der ein elek­ trisches Signal für den Winkel von zwei aufeinanderfolgenden Segmenten an einen nicht gezeigten Rechner gibt.
Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform weist passive Aus­ gleichsvorrichtungen auf. Es ist zu bemerken, daß die am Kopf des Trägers der Kopfschutzvorrichtung befestigten Massen je­ desmal erheblich sind und eine Ermüdungsquelle darstellen, selbst wenn keine erhöhten Beschleunigungen stattfinden. Die­ ser Fall kann bei allen militärischen Fahrzeugen eintreten. Das Ausgleichen erlaubt insbesondere, ein schweres Hauteil, wie etwa die Nachtsichtbrille direkt am Helm anstatt an einer ortsfesten Stelle im Cockpit zu befestigen. Fig. 6 zeigt als Beispiel eine Kopfschutzvorrichtung, die in einem Luftfahr­ zeug für einen auf einem die ortsfeste Struktur bildende Sitz 32 und unter einer Glashaube 34 plazierten Piloten verwendet werden kann. Man gibt dem Winkel α zwischen dem gebogenen Teil 16 und der Richtung des Oberkörpers einen Wert, der zu­ mindest mit dem richtigen Sehen nach oben und mit dem Platz­ bedarf des Glasdachs kompatibel ist. Die Achse B ist im Ruhe­ zustand praktisch parallel zur Richtung des Oberkörpers. Der dritte Grad der Bewegungsfreiheit wird im Fall von Fig. 6 durch eine Möglichkeit der Bewegung gemäß einer zur Achse B orthogonalen Richtung x gebildet. Hierfür bildet die Gabel­ stange 18 einen Zapfen, der sich in einem Zylinder 36 bewegen und drehen kann. Der Zylinder seinerseits ist mittels eines Kardangelenks mit einem Gabelgelenk 26, in dem die am Zylin­ der befestigten Zapfen befestigt sind, an der Rückenlehne des Sitzes angebracht und bildet die ortsfeste Struktur 32. Ein linearer Sensor kann in diesem Fall vorgesehen sein, um die Position des Kolbens in dem Zylinder 36 anzugeben.
Diese Lösung bietet den Vorteil, durch Anbringen des Gegenge­ wichts 38 am Ende des Zylinders 36 ein unmittelbares oder teilweise passives Ausgleichen zu ermöglichen; wenn der Win­ kel α klein ist, besteht der Ausgleich der durch die Be­ schleunigungen hervorgerufenen Massen und Kräfte trotz Kopf­ bewegungen zum Teil weiter.
Wie im vorherigen Fall kann jeder der Gelenkteile mit einem Positionssensor versehen sein. Diese Sensoren sind Winkelauf­ nehmer für Drehgelenkteile. Für den dritten Grad Bewegungs­ freiheit ist der Sensor linear.
Fig. 7 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 6 ohne Zylinder. Die Gabelstange 18 dreht sich dann einfach in einer Bohrung einer Buchse 40.
Im Fall von Fig. 8, in der bestimmte Achsen wegen der Über­ sichtlichkeit nicht gezeigt sind, wird der teilweise Aus­ gleich mit Hilfe eines Gegengewichts 42 durchgeführt, das von einer am gebogenen Teil 16 befestigten Stange getragen wird, die so lang ist, daß der Ausgleich etwas näher an der Stelle der Achsen D und F stattfindet, die sich wenig verschieben. Man kommt so dazu, die Gewichtskomponenten in vertikaler Richtung auszugleichen.
Die in Fig. 9 und 10 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sch von der von Fig. 7 im wesentlichen dadurch, daß sie akti­ ve Ausgleichsmittel für die Wirkung der Beschleunigungen auf­ weist. Hierfür sind zumindest bestimmte der Gelenkteile mit Stellmotoren versehen, die von einem Rechner 44, dessen Ein­ gänge Signale für die Beschleunigungen in wenigstens der Vertikale des Flugzeugs und vorzugsweise auch der Transversalen, d. h. in der Richtung der Querachse, empfangen, und durch Aus­ gangssignale des Positionssensors gesteuert werden. Der Rech­ ner 44 bestimmt ausgehend von den durch die Beschleunigungs­ sensoren 46 und 48 gelieferten Signalen unter Berücksichti­ gung der die Position des Helms angebenden Signale 50 die Drehmomente, die die Motoren ausführen müssen.
Die in den Fig. 9 und 10 schematisch gezeigte Kopfschutzvor­ richtung weist nur einen Motor 52 auf, der dazu bestimmt ist, die Trägheitskräfte auszugleichen, die auf den Kopf und den Helm beim Abfangen, beim Fliegen einer scharfen Kurve oder auch bei einer negative Beschleunigung einwirken.
Die Kopfschutzvorrichtung kann durch Einrichtungen vervoll­ ständigt werden, die den Helm gegen die Rückenlehne des Sit­ zes zurückhalten und den Helm fest an seinem Platz halten, wenn der Schleudersitz und dadurch die Einrichtung zum auto­ matischen Trennen des Gestänges in zwei Abschnitte bei der Höhe, in welcher das Trennen des Sitzes und seines Benutzers im Fall des Herausschleuderns stattfindet, betätigt wird.
Wie bereits angedeutet wurde, bieten vereinfachte Kopfschutz­ vorrichtungen nur fünf Grad Bewegungsfreiheit und sind in keiner Weise zufriedenstellend. So kann man beispielsweise bei der Ausführungsform nach Fig. 6 die Möglichkeiten zur Drehung um die Achse F weglassen, was bedeutet, daß die Stan­ ge 18 immer im wesentlichen horizontal bleibt. Die Kopf­ schutzvorrichtung kann auch nur Meßeinrichtungen, nur Aus­ gleichsvorrichtungen, nur aktive Kompensationseinrichtungen oder ein Kombination daraus aufweisen.
Bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform werden die bei vertikaler Abwärtsbeschleunigung auf den Kopf einwirkenden Kräfte durch ein bewegliches Widerlager 54 absorbiert, dessen Stellung durch einen Rechner 40 reguliert wird. Diese Wider­ lager begrenzt die vertikalen Bewegungen des Kopfes ausgehend von der Position, die er am Anfang der Beschleunigung einge­ nommen hat.
Bei Fig. 12 werden die Kräfte, die auf dem Eigengewicht der Kopfschutzvorrichtung und möglicherweise auch des Arms und auf den Beschleunigungen beruhen, in vertikaler Richtung durch das Andrücken von festen an der Stange 18 befestigten Gleitbacken an Rampen 56, die durch für den Schwenkbereich des Kopfes in einem als ausreichend angesehenen Raum hinrei­ chend lange verkantete Flächen gebildet werden, aufgenommen.
Der Arm der Kopfschutzvorrichtung kann in jedem Fall als Stütze oder als Verbindungsrohr jeglicher Art dienen, insbe­ sondere für elektrische Drähte, optische Fasen oder pneuma­ tische Leitungen. Die Kopfschutzvorrichtung kann durch Ele­ mente, wie etwa eine sehr hohe Anzeige, Nachtsichtbrillen usw., vervollständigt werden.

Claims (10)

1. Kopfschutzvorrichtung mit einen Bauteil (10), welches mit dem Kopf eines Trägers verbindbar und durch den Träger bezüglich einer orstfesten Struktur in einem begrenzten Bereich mit wenigstens 5 Grad Bewegungs­ freiheit bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Arm (14) aufweist, der aus Gelenksegmenten besteht, die dem Bauteil wenigstens fünf Grad Bewe­ gungsfreiheit bezüglich der ortsfesten Struktur geben und das Bauteil mit der Struktur verbinden.
2. Kopfschutzvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Meßeinrichtungen (30) für jeden Grad Bewegungs­ freiheit, verbunden mit einem Rechner zum Bestimmen der Ausrichtung und der Position des Bauteils (10) bezüglich der Struktur.
3. Kopfschutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Meßeinrichtungen einen Win­ kelaufnehmer (30) umfassen, der den Winkel zwischen den Segmenten und einem linearen Sensor auf jedem Translationsgelenkteil angibt.
4. Kopfschutzvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß wenigstens bestimmte der zwischen Segmenten angeordneten Gelenkteile mit An­ triebseinrichtungen (32) versehen sind, die in Abhän­ gigkeit von der Amplitude und der Richtung der auf den Träger einwirkenden Beschleunigungen gesteuert werden, um die durch diese Beschleunigungen hervorge­ rufenen Kräfte auszugleichen.
5. Kopfschutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtungen unter Berücksichtigung der Position und der Ausrichtung des Kopfes von dem Rechner gesteuert werden.
6. Kopfschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens be­ stimmte der Segemente mit Gegengewichten (38) zum Kompensieren der durch die Massen und Beschleunigun­ gen hervorgerufenen Kräfte bei wenigstens bestimmten Graden der Bewegungsfreiheit versehen sind.
7. Kopfschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ortsfeste oder regu­ lierbare Widerlager zum Führen oder Begrenzen der Be­ wegung nach wenigstens einigen Graden der Bewegungs­ freiheit.
8. Kopfschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm Zu­ satzvorrichtungen wie etwa ein Visier, ein Sichtgerät am Helm, eine Nachtsichtbrille trägt, die gleichzei­ tig mit dem Arm zusammen verbindbar sind.
9. Kopfschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für einen Piloten, wobei die ortsfeste Struktur ein Schleudersitz ist, dadurch gekennzeich­ net, daß sie weiterhin einen Haltegurt für den Helm aufweist, der beim Herausschleudern gegen den Sitz hält.
10. Kopfschutzvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Arm Einrichtungen zum Verbinden mit dem Helm zum Einklinken und schnellen Lösen auf­ weist und daß er Einrichtungen zum Trennen bei einer vorgegebenen Höhe im Falle des Herausschleuderns auf­ weist.
DE4204147A 1991-02-12 1992-02-12 Vorrichtung mit Gelenkarmen für einen Helm Expired - Fee Related DE4204147C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9101610A FR2672565B1 (fr) 1991-02-12 1991-02-12 Equipement de tete a bras articule.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4204147A1 DE4204147A1 (de) 1992-08-13
DE4204147C2 true DE4204147C2 (de) 2002-06-27

Family

ID=9409617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4204147A Expired - Fee Related DE4204147C2 (de) 1991-02-12 1992-02-12 Vorrichtung mit Gelenkarmen für einen Helm

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5272422A (de)
DE (1) DE4204147C2 (de)
FR (1) FR2672565B1 (de)
GB (1) GB2252895B (de)
IL (1) IL100936A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023102424B3 (de) 2023-02-01 2024-03-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Exoskelettarm-Hilfe im Luftfahrzeugcockpit für hohe Beschleunigungen

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5267708A (en) * 1992-09-28 1993-12-07 Rockwell International Corp. Head support apparatus
DE4334743C1 (de) * 1993-10-12 1994-10-13 Bayern Chemie Gmbh Flugchemie Kopfschutz für Piloten bei Schleudersitzausschüssen
US6160666A (en) 1994-02-07 2000-12-12 I-O Display Systems Llc Personal visual display system
US5903395A (en) 1994-08-31 1999-05-11 I-O Display Systems Llc Personal visual display system
US5704073A (en) 1995-08-01 1998-01-06 Figgie International Inc. Quick donning goggles for use with breathing mask
US6428043B1 (en) * 2001-02-22 2002-08-06 Arnold Gray Wooten Vehicle head restraint device
US20040255368A1 (en) * 2001-08-17 2004-12-23 Baker Gregg S. Head stabilizing system
US7155747B2 (en) * 2001-08-17 2007-01-02 Bhc Engineering, Lp Head stabilizing system
US6732383B2 (en) 2001-12-03 2004-05-11 The Burton Corporation Goggle with side arm for wearing with a helmet
CN100369049C (zh) * 2005-02-18 2008-02-13 富士通株式会社 灰度字符的精确分割装置及方法
FR2955808B1 (fr) * 2010-01-29 2015-06-26 Airbus Operations Sas Appui-tete de siege de passager d'aeronef
ITRM20110197A1 (it) 2011-04-19 2012-10-20 B M A Buizza Mazzei Agency S R L Sistema di bilanciamento della testa di un passeggero di un veicolo, in particolare di un elicottero
CN103308023B (zh) * 2013-01-05 2016-03-30 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种角位移测量装置及测量方法
US9826792B2 (en) 2013-10-28 2017-11-28 Creative Engineering, Llc Headwear support device
US10524528B2 (en) * 2015-02-26 2020-01-07 B.M.A. Buizza Mazzei Agency S.R.L. System for supporting the head-helmet unit of a passenger inside a vehicle
PL414614A1 (pl) * 2015-10-29 2017-05-08 Michał Michoński Zespół antyprzeciążeniowo-ochronny liniowej nadbudowy integrującej kask
US11433840B2 (en) * 2015-10-29 2022-09-06 Michal MICHONSKI Head and neck support and protection device
PL3854639T3 (pl) * 2020-01-23 2023-08-21 Michał Michoński Urządzenie do podtrzymywania i ochrony głowy i karku
EP4252571A1 (de) * 2022-03-30 2023-10-04 Airbus Defence and Space GmbH Aktives nackenschutzsystem
CN117687221B (zh) * 2024-02-04 2024-04-12 中国民用航空飞行学院 一种基于飞行模拟检查使用的vr眼镜

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2163943A (en) * 1984-09-04 1986-03-12 Rockwell International Corp Head restraint system
GB2231482A (en) * 1989-05-03 1990-11-21 Smiths Industries Plc Aircrew helmet with anti-g means

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4062247A (en) * 1976-07-28 1977-12-13 Sperry Rand Corporation Telescoping linkage for helicopter sight
GB2157426B (en) * 1984-04-09 1988-02-10 Gec Avionics Angular position sensors
GB8622560D0 (en) * 1986-09-19 1987-02-04 British Aerospace Support system
US4954815A (en) * 1988-06-17 1990-09-04 Delmonte Jeffrey C Head positioning system
US4923147A (en) * 1988-09-27 1990-05-08 Rockwell International Corporation Head support/spine offloading ejection seat insert
US4909459A (en) * 1988-11-03 1990-03-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Helmet-mounted head restraint

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2163943A (en) * 1984-09-04 1986-03-12 Rockwell International Corp Head restraint system
GB2231482A (en) * 1989-05-03 1990-11-21 Smiths Industries Plc Aircrew helmet with anti-g means

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023102424B3 (de) 2023-02-01 2024-03-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Exoskelettarm-Hilfe im Luftfahrzeugcockpit für hohe Beschleunigungen

Also Published As

Publication number Publication date
GB2252895B (en) 1995-03-15
GB2252895A (en) 1992-08-26
FR2672565A1 (fr) 1992-08-14
GB9202899D0 (en) 1992-03-25
FR2672565B1 (fr) 1993-06-04
IL100936A (en) 1995-10-31
US5272422A (en) 1993-12-21
DE4204147A1 (de) 1992-08-13
IL100936A0 (en) 1992-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4204147C2 (de) Vorrichtung mit Gelenkarmen für einen Helm
EP2069741B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur bestimmung der trägheitsparameter eines körpers
EP0418826B1 (de) Einrichtung zur Simulation auf der Erde von Operationen eines im Weltraum einsetzbaren Manipulators an einem Modell eines Raumfahrzeuges
EP1657538B1 (de) Crashsimulationsanlage für Fahrzeuge
DE102016104880A1 (de) Orthopädietechnische Vorrichtung
EP1600756B1 (de) Crashsimulationsanlage für Kraftfahrfzeuge
DE7315186U (de) Verstellbares stativ fuer ein optisches beobachtungsgeraet, insbesondere ein binokularmikroskop
DE2152676C3 (de) Kräftesimulator für Flugsteuerungen
DE102018103617B4 (de) Trainingssimulator für ein Fluggerät
EP2927729B1 (de) Testvorrichtung für sichtsysteme
DE102013206696B4 (de) Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung einer Handhabungseinrichtung
EP1185912A1 (de) Vorrichtung zum steuern einer einrichtung
DE3526813C1 (en) Device for simulating load conditions
DE102020109341B3 (de) Stabilisierungsvorrichtung und Verfahren zur Stabilisierung eines Befestigungsbauteils
DE102018204486A1 (de) Kraftfahrzeug mit Sitzgurt und beweglichem Sitz
DE102020130510B3 (de) Fahrzeugsimulator
CH685653A5 (de) Stativ mit einer mechanischen Steuereinheit für ein damit verbundenes Operationsmikroskop.
DE102011103736B4 (de) Ansteuerung eines Bewegungssystems
DE4434660A1 (de) Fahrsimulator mit Antriebsvorrichtung für Roll- und Nickbewegungen
WO2019185228A1 (de) Bewegungskompensationssystem für eine vorrichtung zum personentransport, vorrichtung zum personentransport mit bewegungskompensationssystem und verfahren zur kinetose-prävention
DE102019209752A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose
DE102023102424B3 (de) Exoskelettarm-Hilfe im Luftfahrzeugcockpit für hohe Beschleunigungen
AT526074B1 (de) Vorrichtung zur Interaktion eines Benutzers mit einem Simulationsumfeld
DE102013021388A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Kraftwagens
DE19654112C1 (de) Vorrichtung zur Simulation von am Fahrerstand eines Fahrzeugs auftretenden Bewegungen

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: H. WEICKMANN UND KOLLEGEN, 81679 MUENCHEN

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee