用于航空器光標(biāo)控制系統(tǒng)中的軌跡球自動(dòng)抑制裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于航空器光標(biāo)控制系統(tǒng)中的軌跡球自動(dòng)抑制裝置，包含有軌跡球（1）、軌跡球的下方加裝一個(gè)以上的用于獲知飛行員的手掌是否覆蓋于軌跡球之上光電傳感器（2）和一個(gè)以上的用于獲取飛行員手掌到軌跡球的距離距離傳感器（3）。本發(fā)明能夠在飛行員以正確姿勢(shì)使用軌跡球時(shí)自動(dòng)開啟軌跡球功能，在飛行員不使用軌跡球時(shí)自動(dòng)抑制軌跡球，從而保證航空器在運(yùn)行過程中，軌跡球中的球體不會(huì)由于湍流、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)等影響而跟隨振動(dòng)，并且能夠減輕飛行員的工作負(fù)荷，提高航空器的安全性，此外，本發(fā)明還能夠輔助飛行員建立正確使用軌跡球的姿勢(shì)和習(xí)慣。
【專利說明】用于航空器光標(biāo)控制系統(tǒng)中的軌跡球自動(dòng)抑制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種航空器光標(biāo)控制系統(tǒng)領(lǐng)域的一種光標(biāo)控制方法，具體是一種用于航空器光標(biāo)控制系統(tǒng)中的軌跡球自動(dòng)抑制裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]航空器光標(biāo)控制系統(tǒng)是航空器顯示控制系統(tǒng)中的重要子系統(tǒng)，主要用于控制顯示控制系統(tǒng)的光標(biāo)的移動(dòng)以及進(jìn)行與光標(biāo)相關(guān)的輸入操作。光標(biāo)控制系統(tǒng)一般米用軌跡球作為控制光標(biāo)的主要設(shè)備，通過飛行員觸控軌跡球中的球體來控制光標(biāo)的位置。但是，由于航空器在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)湍流、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)等影響，軌跡球中的球體會(huì)跟隨振動(dòng)，從而導(dǎo)致光標(biāo)發(fā)生震動(dòng)甚至移動(dòng)，這會(huì)給飛行帶來安全隱患。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生通常在光標(biāo)控制系統(tǒng)中增加一個(gè)按鍵，當(dāng)按鍵按下時(shí)軌跡球控制光標(biāo)的功能被抑制，即使飛行員觸碰軌跡球中的球體(觸控球)光標(biāo)也不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。但是，這種操作方法完全由人工來控制，會(huì)在飛行中給飛行員帶來額外的操作，增加工作負(fù)荷，從而影響飛行的安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種用于航空器光標(biāo)控制系統(tǒng)的軌跡球自動(dòng)抑制裝置，保證航空器在運(yùn)行過程中，軌跡球中的球體不會(huì)由于湍流、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)等影響而跟隨振動(dòng)，并且能夠減輕飛行員的工作負(fù)荷，提高航空器的安全性。
[0004]本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種用于航空器光標(biāo)控制系統(tǒng)中的軌跡球自動(dòng)抑制裝置，包含有軌跡球I，軌跡球的下方加裝一個(gè)以上的用于獲知飛行員的手掌是否覆蓋于軌跡球之上光電傳感器2和一個(gè)以上的用于獲取飛行員手掌到軌跡球的距離距離傳感器3。
[0006]優(yōu)選地，所述光電傳感器和距離傳感器各為三個(gè)，按三角形形狀擺放。
[0007]優(yōu)選地，所述軌跡球附近安裝一個(gè)用來強(qiáng)制啟動(dòng)軌跡球的按鍵4。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供軌跡球自動(dòng)抑制裝置的抑制方法，包含以下步驟:
[0009]I)、通過光電傳感器2獲知飛行員的手掌是否覆蓋于軌跡球I之上；
[0010]2)、通過距離傳感器3獲取飛行員手掌到軌跡球I的距離；
[0011]3)、通過飛行員手掌與軌跡球的距離和其手掌對(duì)軌跡球的覆蓋情況，經(jīng)過邏輯判斷后自動(dòng)檢測(cè)飛行員是否在使用軌跡球，從而實(shí)現(xiàn)軌跡球的自動(dòng)抑制功能。
[0012]依據(jù)上述特征，光電傳感器2獲知飛行員的手掌是否覆蓋于軌跡球之上方法為:設(shè)P為軌跡球上的光電傳感器2的光感應(yīng)閾值,當(dāng)光電傳感器2感應(yīng)的光強(qiáng)低于P時(shí)光電傳感器2輸出I表不手掌覆蓋于軌跡球,否則輸出O。
[0013]依據(jù)上述特征，距離傳感器3獲取飛行員手掌到軌跡球的距離的方法為:設(shè)D為軌跡球上距離傳感器3的距離感應(yīng)閾值，當(dāng)距離傳感器3感應(yīng)的距離小于D時(shí)，距離傳感器輸出I表示手掌接近于軌跡球，否則輸出O。[0014]依據(jù)上述特征，所述的邏輯判斷為:相鄰的光電傳感器2與距離傳感器3組成一個(gè)單元，任意二組單元之間先進(jìn)行與運(yùn)算，再將所有的與運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行或運(yùn)算，如果結(jié)果為0，則認(rèn)為飛行員手掌離開軌跡球，此時(shí)，軌跡球的光標(biāo)抑制控制功能開啟，軌跡球失去控制光標(biāo)的能力；結(jié)果為1，則認(rèn)為飛行員手掌以正確的姿勢(shì)握住軌跡球，此時(shí)，打開軌跡球的光標(biāo)控制功能。飛行員可以通過軌跡球正常的操控光標(biāo)。
[0015]優(yōu)選地，抑制方法中還包括步驟4)、當(dāng)用戶按下用來強(qiáng)制啟動(dòng)軌跡球的按鍵4后，無論光電傳感器2和距離傳感器3是否正常工作，軌跡球均可以操作光標(biāo)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]能夠在飛行員以正確姿勢(shì)使用軌跡球時(shí)自動(dòng)開啟軌跡球功能，在飛行員不使用軌跡球時(shí)自動(dòng)抑制軌跡球，從而保證航空器在運(yùn)行過程中，軌跡球中的球體不會(huì)由于湍流、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)等影響而跟隨振動(dòng)，并且能夠減輕飛行員的工作負(fù)荷，提高航空器的安全性，此外，本發(fā)明還能夠輔助飛行員建立正確使用軌跡球的姿勢(shì)和習(xí)慣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明一種用于航空器光標(biāo)控制系統(tǒng)中的軌跡球自動(dòng)抑制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了 詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0020]如圖1所示，在軌跡球I上安裝光電傳感器2和距離傳感器3。由于光電傳感器、距離傳感器種類繁多，為了便于說明，本發(fā)明只關(guān)注光電傳感器、距離傳感器的功能，而不關(guān)注其具體的物理實(shí)現(xiàn)方式。本實(shí)施例中設(shè)置三個(gè)光電傳感器P1, P2, P3和距離傳感器Cl1, d2, d3，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以根據(jù)需要設(shè)置若干個(gè)光電傳感器及若干個(gè)距離傳感器。設(shè)P為光電傳感器的光感應(yīng)閾值，當(dāng)光電傳感器Pi感應(yīng)的光強(qiáng)低于P時(shí)光電傳感器口1輸出1，否則Pi輸出O。設(shè)D為距離傳感器距離感應(yīng)閾值，當(dāng)距離傳感器屯感應(yīng)的距離小于D時(shí)，距離傳感器Cli輸出1，否則Cli輸出O。P和D的取值需要根據(jù)機(jī)艙內(nèi)的使用條件來具體確定。光電傳感器和距離傳感器的內(nèi)部參數(shù)需要根據(jù)P和D的值來做出相應(yīng)修改，以滿足上述的輸出需求。
[0021]本實(shí)施例中采用的D=I厘米。本實(shí)施例中光電傳感器使用(XD (charge coupleddevice,電荷耦合裝置)，因此P的取值采用C⑶所獲取圖像的灰度平均值(灰度值的取值一般為O到255)作為光電傳感器的感光度，這里P=15。
[0022]光電傳感器2和距離傳感器3以一定的頻率進(jìn)行掃描，設(shè)掃描頻率為H，這里使用的H為30Hz。
[0023]相鄰的光電傳感器2與距離傳感器3組成一個(gè)單元，任意二組單元之間先進(jìn)行與運(yùn)算，再將所有的與運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行或運(yùn)算，例如光電傳感器P1, P2, P3和距離傳感器Cl1, d2, d3滿足(其中，運(yùn)算符“ I ”為或運(yùn)算，運(yùn)算符“&”為與運(yùn)算):
[0024](pj&d^pa&da) | (p^d^pg&dg) | (p2&d2&p3&d3) =1[0025]則認(rèn)為飛行員手掌以正確的姿勢(shì)握住軌跡球，此時(shí)，打開軌跡球的光標(biāo)控制功能。飛行員可以通過軌跡球正常的操控光標(biāo)。
[0026]當(dāng)光電傳感器Pl，P2, P3和距離傳感器Cl1, d2, d3滿足(其中，運(yùn)算符“ I ”為或運(yùn)算，運(yùn)算符“&”為與運(yùn)算):
[0027](pj&d^pa&da) | (p^d^pg&dg) | (p2&d2&p3&d3) =0
[0028]則認(rèn)為飛行員手掌離開軌跡球，此時(shí)，軌跡球的光標(biāo)抑制控制功能開啟，軌跡球失去控制光標(biāo)的能力。任何觸動(dòng)軌跡球球體的行為均不會(huì)造成光標(biāo)的移動(dòng)或出現(xiàn)。
[0029]此外，在軌跡球附近安裝一個(gè)用來強(qiáng)制啟動(dòng)軌跡球的按鍵4，當(dāng)此按鍵按下后，無論光電傳感器和距離傳感器是否正常工作，此時(shí)，軌跡球均可以操作光標(biāo)。該按鍵用來防止在加裝的傳感器出現(xiàn)故障時(shí)造成軌跡球`無法使用的情況發(fā)生。
【權(quán)利要求】
1.一種用于航空器光標(biāo)控制系統(tǒng)中的軌跡球自動(dòng)抑制裝置，包含有軌跡球(1)，其特征在于，所述軌跡球的下方加裝一個(gè)以上的用于獲知飛行員的手掌是否覆蓋于軌跡球之上光電傳感器(2)和一個(gè)以上的用于獲取飛行員手掌到軌跡球距離的距離傳感器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌跡球自動(dòng)抑制裝置，其特征在于，所述光電傳感器和距離傳感器各為三個(gè)，按三角形形狀擺放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軌跡球自動(dòng)抑制裝置，其特征在于所述軌跡球附近安裝一個(gè)用來強(qiáng)制啟動(dòng)軌跡球的按鍵(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌跡球自動(dòng)抑制裝置的抑制方法，包含以下步驟: 1)、通過光電傳感器(2)獲知飛行員的手掌是否覆蓋于軌跡球之上； 2)、通過距離傳感器(3)獲取飛行員手掌到軌跡球的距離； 3)、通過飛行員手掌與軌跡球的距離和其手掌對(duì)軌跡球的覆蓋情況，經(jīng)過邏輯判斷后自動(dòng)檢測(cè)飛行員是否在使用軌跡球，從而實(shí)現(xiàn)軌跡球的自動(dòng)抑制功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抑制方法，其特征在于所述步驟I)中，光電傳感器(2)獲知飛行員的手掌是否覆蓋于軌跡球之上方法為:設(shè)P為軌跡球上的光電傳感器(2)的光感應(yīng)閾值，當(dāng)光電傳感器(2)感應(yīng)的光強(qiáng)低于P時(shí)光電傳感器(2)輸出I表不手掌覆蓋于軌跡球，否則輸出O。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抑制方法，其特征在于所述步驟2)中，距離傳感器(3)獲取飛行員手掌到軌跡球的距離的方法為:設(shè)D為軌跡球上距離傳感器(3)的距離感應(yīng)閾值，當(dāng)距離傳感器(3)感應(yīng)的距離小于D時(shí)，距離傳感器輸出I表示手掌接近于軌跡球，否則輸出O。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抑制方法，其特征在于所述步驟3)中，所述的邏輯判斷為:相鄰的光電傳感器(2)與距離傳感器(3)組成一個(gè)單元，任意二組單元之間先進(jìn)行與運(yùn)算，再將所有的與運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行或運(yùn)算，如果結(jié)果為O，則認(rèn)為飛行員手掌離開軌跡球，此時(shí)，軌跡球的光標(biāo)抑制控制功能開啟，軌跡球失去控制光標(biāo)的能力；結(jié)果為1，則認(rèn)為飛行員手掌以正確的姿勢(shì)握住軌跡球，此時(shí)，打開軌跡球的光標(biāo)控制功能，飛行員可以通過軌跡球正常的操控光標(biāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抑制方法，其特征在于還包括步驟4)、當(dāng)用戶按下用來強(qiáng)制啟動(dòng)軌跡球的按鍵(4)后，無論光電傳感器(2)和距離傳感器(3)是否正常工作，軌跡球均可以操作光標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G06F3/0354GK103777787SQ201410005054
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】翟鳴, 顧海波 申請(qǐng)人:中國(guó)航空無線電電子研究所