JP2562573Y2

JP2562573Y2 - 航空機の操縦杆把持力検出用センサ

Info

Publication number: JP2562573Y2
Application number: JP1990124584U
Authority: JP
Inventors: 徹竹内; 理佐藤; 常彦野中
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2005-11-26
Also published as: JPH0479797U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、航空機のパイロットが操縦杆を把持する力
を検出するセンサに関する。

（従来の技術と考案が解決しようとする課題）近年、航空機の高機能化により、パイロットが大きな
加速度（Ｇ）にさらされることによる意識喪失（いわゆ
るG-LOC）に陥り、事故につながる例が少なくない。

従来、そのようなパイロットの意識喪失を検出する手
段がなく、事故防止を図ることができなかった。

また、航空機の操縦性能の向上が望まれ、パイロット
の操縦操作に機体が迅速に追従することが望まれる。し
かし、従来は操縦杆の動きに対応して機体が反応するも
のであるため、パイロットが操縦杆を動かそうとしてか
ら実際に操縦杆が動かされるままでの間だけ反応が遅れ
るものであった。

本考案は、パイロットが操縦杆を把持する力を検出す
ることで、上記のような従来技術の解決に寄与できるセ
ンサを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の特徴とするところは、航空機の操縦杆の把持
位置に取付けられる一対の電極と、該電極を接続すると
共に加圧力に応じて電気抵抗が変化する導電体とを備え
てなり、該一対の電極が複数の歯状部分を有するくし型
とされ、一方の電極の歯状部分の間に他方の電極の歯状
部分が配置され、その歯状部分の長手方向が前記操縦杆
の軸方向に沿って配設されている点にある。

〔作用〕

本考案の構成によれば、パイロットが操縦杆に作用さ
せる把持力が変化すると、導電体の電気抵抗が変化し、
両電極間の電気信号が変化する。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第２図は航空機パイロットの意識喪失検出装置の構成
を示すブロック図で、加速度測定手段１、把持力測定手
段２、記憶手段３、警告手段４及びフライトコントロー
ルシステム５を備えている。

加速度測定手段11は、航空機の加速度を経時的に測定
するもので、その測定した加速度の大きさと測定時刻と
を、電気信号として警告手段４に出力する。

把持力測定手段２は、パイロットが操縦杆６に作用さ
せている把持力を経時的に測定するもので、その測定結
果を、測定時刻と共に、電気信号として警告手段４に出
力する。

その操縦杆６の把持位置に、パイロットの把持力検出
用センサー15が取付けられている。この把持力検出用セ
ンサー15は、第１図に示すように、可撓性を有するフレ
キシブルプリント基板16に形成された一対の電極17,18
と、この電極17,18を覆うようにフレキシブルプリント
基板16に取付けられることで、両電極17,18を接続する
板状の導電体19とを備えている。その導電体19は、シリ
コンゴムに黒鉛粒子を混入したものであって、加圧力に
応じて電気抵抗が変化するものである。

そして、把持力検出用センサー15は、円柱形の操縦杆
６の外周の把持位置に巻き付けられると共に、図外カバ
ーゴムにより覆われることで固定される。また、各電極
17,18は図外定電流電源に接続され、パイロットの把持
力が変化して導電体19の電気抵抗が変化すると、両電極
17,18間の電圧が変化するものとされている。

そして、両電極17,18はモニター９に接続され、両電
極17,18間の電圧変化に変換された把持力の変化が経時
的にモニターされ、その把持力の大きさに対応する電気
信号と測定時刻とが前述のように警告手段４に出力され
る。

なお、上記実施例では各電極17,18は複数の歯状部分2
0,21を有するくし型とされ、一方の電極17の歯状部分20
の間に他方の電極18の歯状部分21が配置され、その歯状
部分20,21の長手方向が円柱形の操縦杆６の軸方向に沿
うものとされることで、操縦杆６の周方向複数位置で把
持力の変化が検出可能とされている。

記憶手段３は、加速度の大きさと、操縦杆６を把持す
る力の大きさと、時間とを記憶し、その記憶値を電気信
号として警告手段４に出力する。

記憶手段３に記憶される加速度の大きさ（Ga）は、パ
イロットが意識喪失に陥る可能性のある加速度の下限値
として、予め設定された一定値である。

記憶手段３に記憶される操縦杆６を把持する力の大き
さ（Fa）は、パイロットが操縦杆６を把持するに必要な
力の大きさに基づき、意識喪失に陥った場合の把持力の
上限値として、予め設定された一定値である。

記憶手段３に記憶される時間は３種類であり、そのひ
とつの時間（ta）は、前記一定値（Ga）以上の加速度の
発生後、パイロットが意識喪失に陥る可能性のある時間
の上限値として、予め設定した一定値である。

また、記憶手段３に上記とは別に記憶される時間（t
b）は、操縦杆６の把持力の低下の持続が一定時間以上
の場合、パイロットの意識喪失によるものであるとし、
その把持力低下の持続時間の下限値として、予め設定し
た一定値である。

さらに、記憶手段３に上記とは別に記憶される時間
（tc）は、操縦杆６の把持力の大きさが一定時間以上持
続して前記一定値（Fa）を超える場合、パイロットの意
識が回復したものとして、その持続時間の下限値とし
て、予め設定した一定値である。

警告手段４は、例えばマイクロプロセッサ、入出力イ
ンターフェース、制御プログラムのメモリ等を有するマ
イクロコンピュータにより構成されている。この警告手
段４は、前記記憶手段３に記憶された一定値以上の加速
度の測定後、前記記憶手段３に記憶された一定時間内
に、操縦杆６の把持力の大きさが、前記記憶手段３に記
憶された一定時間以上継続して、前記記憶手段３に記憶
された一定値以下になった場合に、警告信号をフライト
コントロールシステム５に出力する。

そのフライトコントロールシステム５は、コンピュー
タにより主構成され、航空機の飛行制御を行なうもの
で、例えば自動操縦モードと手動操縦モードとの切換制
御や、飛行姿勢の制御を行なう。その自動操縦モードか
否かの信号は警告手段４に出力される。

次に、上記パイロットの意識喪失検出装置の作用を、
第２図に示す警告手段４のフローチャートに従って説明
する。

まず、フライトコントロールシステム５が自動操縦モ
ードか否かの判断がなされ（ステップ）、自動操縦モ
ードではパイロットの意識喪失を検出することなくステ
ップを繰返し、自動操縦モードでない場合は次のステ
ップに進む。

次に、ある時刻（T₁）において測定した加速度が、前
記記憶手段３に記憶された加速度の値（Ga）以上が否か
判断される（ステップ）。（Ga）より小さいと、意識
喪失に陥ることはないため、ステップに戻り、（Ga）
以上であると次のステップに進む。

次に、（Ga）以上の加速度（G₁）を測定した時刻
（T₁）から、その後の現在時刻（T₂）までに経過した時
間（T₂-T₁）が、前記記憶手段３に記憶された時間（t
a）以下か否か判断される（ステップ）。時間（ta）
より大きいと、意識喪失に陥ることはないため、ステッ
プに戻り、（ta）以下であると次のステップに進む。

次に、時刻（T₂）から前記記憶手段３に記憶された時
間（tb）が経過するまでの間に、外力測定手段２によっ
て測定した操縦杆６の把持力の大きさ（Ftb）が、前記
記憶手段３に記憶した把持力（Fa）以下か否か判断され
る（ステップ）。

把持力の大きさ（Ftb）が（Fa）より大きいと、意識
喪失でないためにステップに戻り、（Fa）以下である
と意識喪失であると判断し、警告信号をフライトコント
ロールシステム５に出力する（ステップ）。

この警告信号の出力により、フライトコントロールシ
ステム５は航空機を自動操縦モードにすると共に、パイ
ロットに対し意識喪失解消手段を講じる。この意識喪失
解消手段は、例えば、航空機の飛行姿勢を水平に戻した
り、パイロットに高濃度酸素を供給したり、微弱電流に
よりショックを与える等するものである。

次に、前記記憶手段３に記憶された時間（tc）が経過
するまでの間に、外力測定手段２により測定した操縦杆
６の把持力の大きさ（Ftc）が、前記記憶手段３に記憶
した把持力（Fa）より大きいか否か判断され、大きくな
い場合はステップを繰返し、大きい場合はパイロット
が意識を回復したと判断し、回復信号をフライトコント
ロールシステム５に出力し（ステップ）、ステップ
に戻る。

これにより、パイロットの意識喪失を操縦杆６の把持
力の低下に基づき検出することができ、この意識喪失の
検出により出力する警告信号により、パイロットの意識
回復を図ることができる。

なお、本考案は上記実施例に限定されるものではな
い。

例えば、航空機の急旋回させるような場合、パイロッ
トによる操縦杆６の把持力は大きくなることから、その
把持力の大きさに対応して旋回半径を決定する飛行制御
を行なう場合にも把持力検出用センサー15を用いること
ができ、操縦性能の向上にも寄与することができる。

また、導電体19としてシリンコンゴムに黒鉛粒子を混
入したものを示したが、これに限定されず、例えば加圧
力に応じて電気抵抗が変化する導電体粒子が混入された
インキ等の塗料を用いてもよく、要は加圧力に応じて電
気抵抗が変化するものであればよい。

〔考案の効果〕

本考案によるセンサによれば、航空機のパイロットが
操縦杆を把持する力を検出することができ、パイロット
の意識喪失による事故防止や航空機の操縦性能の向上に
寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例に係り、第１図はセンサの要部の
構成を示す斜視図、第２図は意識喪失検出装置の構成を
示すブロック図、第３図は意識喪失検出装置の作用説明
用のフローチャートを示す図である。６……操縦杆、17,18……電極、19……導電体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−26024（ＪＰ，Ａ) 特開平１−190546（ＪＰ，Ａ) 特開平２−24230（ＪＰ，Ａ) 特開平４−55194（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−170229（ＪＰ，Ｕ) 特公昭45−27844（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】航空機の操縦杆の把持位置に取付けられる
一対の電極と、該電極を接続すると共に加圧力に応じて
電気抵抗が変化する導電体とを備えてなり、該一対の電
極が複数の歯状部分を有するくし型とされ、一方の電極
の歯状部分の間に他方の電極の歯状部分が配置され、そ
の歯状部分の長手方向が前記操縦杆の軸方向に沿って配
設されていることを特徴とする航空機の操縦杆把持力検
出用センサ。