CN103101629A - 用于飞行器双通道显示的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明用于飞行器双通道显示的设备，除其他以外，一种飞行器座舱显示器（22）包括具有液晶矩阵的LCD面板（24），以及具有照亮所述液晶矩阵的LED阵列的LED背光（40）。显示器（22）的其余部分允许架构内的单点故障不会影响LCD面板（24）的主要显示功能。

Description

用于飞行器双通道显示的设备
背景技术
当代飞行器座舱包括具有多个飞行显示器的驾驶舱，它向飞行人员显示飞行器操作和控制中所用的范围广泛的飞行器、飞行、导航及其它信息。在航空工业，有一种在座舱中使用大型宽屏格式显示器的趋势。这带来提供更大可配置显示表面的优势，从而为飞行人员提供更多信息并提供制作显示格式和显示的信息的能力。因为所有主要飞行信息可在单一显示表面而不是多个显示器或仪表上显示，单一显示表面的损失将远远比传统方式严重。
发明内容
在一个实施例中，飞行器座舱显示器包括具有像素排列成行和列的液晶矩阵的LCD面板；具有用于照亮液晶矩阵的LED阵列的LED背光；第一独立视频通道和第二独立视频通道，每个视频通道具有在操作上耦合到并驱动液晶矩阵中的行的行驱动器，在操作上耦合到并驱动液晶矩阵中的列的列驱动器，以及在操作上耦合到LED阵列以控制液晶矩阵背光的LED驱动器；以及用于在第一独立视频通道与第二独立视频通道之间进行选择以在LCD面板上显示视频信号的开关。
附图说明
在附图中：
图1是现有设计飞行显示模块的示意图；
图2是具有根据本发明的多个飞行显示模块的飞行器座舱的一部分的透视图；
图3是图2的飞行器座舱的飞行显示模块之一的示意图。
具体实施方式
图1示出现有设计飞行显示模块2。飞行显示模块2包括显示面板4，它可以是宽屏LCD显示面板；以及关联的电源和控制电子器件，其中包括电源电路6、定时控制7、采取行显示驱动器8和列显示驱动器9形式的显示驱动器。电源和视频数据馈入飞行显示模块2，并且现有设计飞行显示模块2内的任何故障，无论是电源电路6、定时控制7还是显示驱动器8和9的故障，都将对飞行显示模块2在显示面板4上显示未损坏视频数据的能力造成不利影响。损坏可表现为LCD面板上部分或全部屏幕视频损坏。在显示器为宽屏显示器时，这种大面积显示的损失的影响远远比传统配备的飞行器上较小的电子飞行仪表显示器的损失或单一机械仪表的损失更为严重。
下述本发明实施例确保了飞行显示模块具有高可用性，并且除LCD面板本身故障之外的任何单一故障对主要显示功能没有影响。图2示出具有根据本发明的一个实施例的座舱12的飞行器10的一部分。虽然示出的是商用飞行器，预期本发明可用于任何类型的飞行器，例如但不限于固定翼、旋转翼、火箭、个人飞行器及军用飞行器。第一用户（例如驾驶员）可出现在座舱12左侧的座位14中，并且另一个用户（例如副驾驶员）可出现在座舱12右侧的座位16中。具有各种仪表20和多个飞行显示模块22的驾驶舱18可位于驾驶员和副驾驶员前面，并且可为飞行人员提供辅助飞行器10飞行的信息。飞行显示模块22可包括主飞行显示器或多功能显示器，并且可显示在飞行器10的操作和控制中使用的范围广泛的飞行器、飞行、导航、系统及其它信息。飞行显示模块22示出为采用相互间隔的并排设置。飞行显示模块22可采用任何形式的布置，包括具有更少或更多显示器。此外，飞行显示模块22不需要共面，也不需要大小相同。飞行显示模块22中可包括可提供显示表现的显示面板24。此显示面板可包括具有单独可控像素矩阵的任何显示面板，例如LCD和LED。作为非限制性示例，显示面板24可以是平板有源矩阵液晶显示（AMLCD）面板。
预期一个或多个光标控制装置26和一个或多个多功能键盘28可包含在座舱12中，并且还可由一个或多个飞行人员用于与飞行器10的系统进行交互。适当的光标控制装置26可包括适合接受来自用户的输入并且将该输入转换成多个飞行显示模块22的任一个上的图形位置的任何装置。各种操纵杆、多路摇臂开关、鼠标、轨迹球等适合于这个目的，并且各用户可具有独立鼠标控制装置（一个或多个）26和键盘（一个或多个）28。
控制器30可在操作上耦合到飞行器10的部件，包括飞行显示模块22、光标控制装置26及键盘28。控制器30还可与飞行器10的其它控制器（未示出）连接。控制器30可包括存储器和处理单元，处理单元可运行任何适当程序来操作飞行器10。控制器30还可从一个或多个其它附加传感器（未示出）接收输入，附加传感器可为控制器30提供辅助飞行器10操作的各种信息。
图3示出飞行显示模块22的示意实施例。飞行显示模块22示出为包括：显示面板24；发光二极管（LED）背光组件40；由电源60、定时控制器58、背光控制器94、列驱动器50、行驱动器52及LED背光驱动器54组成的第一通道42；以及由电源80、定时控制器78、背光控制器96、列驱动器70、行驱动器72及LED背光驱动器74组成的第二通道44。开关46显示为在操作上耦合到飞行显示模块22。
显示面板24可包括具有像素阵列的液晶矩阵（未示出），其中每个像素包含多个子像素的色群且每个子像素可通过行和列寻址并由其关联的行和列驱动器编程。这种显示面板24可包括13.2英寸（335 mm）的水平尺寸，7.9英寸（201 mm）的垂直尺寸，即16:9的宽高比和15.3英寸（389 mm）的对角线尺寸。应当理解，可使用不同大小的屏幕并且宽高比可从上述宽屏格式更改。
LED背光组件40可安装在显示面板24后面并可包括LED阵列（未示出）。与阴极荧光灯相比，这种LED阵列可更好地再现色彩并消耗更少的电力。LED背光组件40中的LED阵列可安装在印刷电路板（未示出）上以提供足够的光照亮显示面板24的液晶矩阵。
第一通道42和第二通道44是能够在LCD面板上显示视频信号的两个相同且独立的视频通道。第一通道42示出为包括列驱动器50、行驱动器52、LED驱动器54、定时控制器58、背光控制器94及电源60。第二通道44显示为包括列驱动器70、行驱动器72、LED驱动器74、定时控制器78、背光控制器96及电源80。
第一通道42和第二通道44的列驱动器50和70分别在操作上耦合到显示面板24的液晶矩阵中的列。列驱动器50和70中的每一个能够选择性地驱动显示面板24的液晶矩阵中的列。第一通道42和第二通道44的行驱动器52和72分别在操作上耦合到显示面板24的液晶矩阵中的行。行驱动器52和72中的每一个能够选择性地驱动显示面板24的液晶矩阵中的行。LED背光驱动器54和74在操作上耦合到LED背光组件40的LED阵列以控制LED背光组件40来照亮显示面板24的液晶矩阵。LED背光驱动器54和74中的每一个能够选择性地驱动LED背光组件40的LED阵列。
第一通道42的定时控制器58在操作上耦合到列驱动器50和行驱动器52。定时控制器58能够输出控制信号到列驱动器50和行驱动器52。第二通道44的定时控制器78在操作上耦合到列驱动器70和行驱动器72。定时控制器78能够输出控制信号到列驱动器70和行驱动器72。
第一通道42的背光控制器94在操作上耦合到LED背光驱动器54。背光控制器94能够输出控制信号到LED背光驱动器54。第二通道44的背光控制器96在操作上耦合到LED背光驱动器74。背光控制器96能够输出控制信号到LED背光驱动器74。预期第一独立视频通道42和第二独立视频通道44中的每一个的定时控制器和背光控制器可独立实现或可在单个装置内实现。
第一电力输入或电源60包含在第一通道42中并提供电力给第一通道42的部件。第二电力输入或电源80包含在第二通道44中并提供电力给第二通道44的部件。
开关46提供在第一独立视频通道42与第二独立视频通道44之间进行选择，以在显示面板24上显示来自所选第一独立视频通道42和第二独立视频通道44的视频信号。开关46可以是手动开关，其位于座舱12内驾驶员和/或副驾驶员可达到的位置。开关46可与飞行显示模块22一体化。例如，开关示出为安装在飞行显示模块22外部。
预期开关46可以是选择第一通道42或第二通道44为活动通道的双位置手动开关。预期手动开关46还可包括自动开关位置。在选择自动开关位置时，飞行显示模块22中的判定器（arbiter）模块（未示出）可在飞行显示模块22加电时缺省为预定义通道，并且可监视影响视频数据流完整性的第一独立视频通道42和第二独立视频通道44中的每一个内的每一功能的健康状况。在检测到故障时，备选通道将自动切换成活动通道。
虽然开关46示出并描述为手动开关，预期开关46可以是全自动的。这种自动开关可包含在飞行显示模块22内。自动开关能够响应于第一独立视频通道42和第二独立视频通道44中的一个的故障在第一独立视频通道42和第二独立视频通道44之间切换，并且可以与上述自动开关位置相似地起作用。这种自动开关机制或判定器模块可在飞行显示模块22内复制。
在操作期间，第一通道42和第二通道44均可随时向显示面板24提供完整的显示图形。在对飞行显示模块22加电时最初可自动或手动选择活动通道，并且活动通道可操作适当的行驱动器、列驱动器及LED驱动器以在显示面板24上提供视频显示。在正常操作期间，可能在某一时间第一通道42或第二通道44中只有一个是活动的。也可能在第一通道42和第二通道44均可操作时，两个通道都是活动的。
活动通道内的故障可导致显示面板24故障，在选择另一个通道时会恢复完整的显示功能性。选择另一个通道会使该通道成为活动通道并且允许操作适当的行驱动器、列驱动器及LED驱动器以在显示面板24上提供视频显示。第一通道42与第二通道44之间的切换可手动进行，例如由驾驶员或副驾驶员更改开关46的设置。备选地，可由自动开关响应于构建到飞行显示模块22中的故障检测处理进行切换。作为非限制性示例，可存在执行错误检测处理的显示监视器以确定任何图形信息（即文本信息、图形符号和图表）是否有误。
在选择一个通道作为活动通道时，非活动通道可禁用。作为非限制性示例，可中断取消选择的通道的电源。作为中断电源的替代或补充，取消选择或非活动通道的驱动器可设置成断开或三态状态以防止活动通道的恶化。
上述实施例提供多个优点。例如，上述实施例确保了飞行显示模块具有高可用性，并且除LCD面板本身故障之外的任何单一故障对飞行显示模块的主要显示功能没有影响。虽然某些现有技术显示器能够在显示器的某些部分具有冗余，但当前飞行器显示器并未如上所述最大化可用性。由于上述实施例的高可用性设计，在一个图形通道故障时仍可实现全屏操作，并且在活动通道内出现故障时确保了显示视频数据的完整性。鉴于此类飞行显示器的故障会导致座舱一侧的主要飞行仪表的全部损失，这种增强的系统可用性至关重要。上述实施例限制了可导致飞行显示模块上的显示损失的单点故障数量。飞行显示模块中唯一剩余的单通道装置是LCD本身，但是绝大多数故障导致单一像素或单一像素行或列的损失，其对显示器的可读性具有最小的影响，而不是LCD的全部损失。背光的个别LED也可能出现故障，但将对背光均匀性和显示器可读性具有最小的影响。飞行显示模块的高可用性还允许减少或消除由于与显示器关联的电子飞行仪表系统相关问题造成的维护延迟。
本书面描述使用示例来公开本发明，其中包括最佳模式，并且还使本领域的技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的专利范围由权利要求书来定义，并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这类其它示例具有与权利要求书的文字语言完全相同的结构元件，或者如果它们包括具有与权利要求书的文字语言的非实质差异的等效结构元件，则它们意在落入权利要求书的范围之内。

Claims (14)

1. 一种飞行器座舱显示器，包括：
LCD面板，具有像素排列成行和列的液晶矩阵；
LED背光，具有用于照亮所述液晶矩阵的LED阵列；
第一独立视频通道和第二独立视频通道，每个视频通道具有在操作上耦合到并驱动所述液晶矩阵中的行的行驱动器，在操作上耦合到并驱动所述液晶矩阵中的列的列驱动器，以及在操作上耦合到所述LED阵列以控制所述液晶矩阵的背光的LED驱动器；以及
开关，用于在所述第一独立视频通道与第二独立视频通道之间进行选择以在所述LCD面板上显示视频信号。
2. 如权利要求1所述的飞行器座舱显示器，其中，所述开关是自动开关。
3. 如权利要求2所述的飞行器座舱显示器，其中，所述自动开关响应所述第一独立视频通道和第二独立视频通道中的一个的故障在所述第一独立视频通道和第二独立视频通道之间切换。
4. 如权利要求1所述的飞行器座舱显示器，其中，所述开关是手动开关。
5. 如权利要求4所述的飞行器座舱显示器，其中，所述手动开关位于所述座舱中驾驶员的可达到范围之内。
6. 如权利要求5所述的飞行器座舱显示器，其中，所述手动开关与所述显示器一体化。
7. 如以上权利要求中的任一项所述的飞行器座舱显示器，其中，所述第一独立视频通道和第二独立视频通道中的每一个还包含独立电源。
8. 如权利要求7所述的飞行器座舱显示器，其中，在取消选择一个通道时，可中断该通道的电源。
9. 如权利要求8所述的飞行器座舱显示器，其中，在取消选择所述通道时，所述行和列驱动器可设置成三态状态。
10. 如权利要求1所述的飞行器座舱显示器，其中，在取消选择所述通道时，所述行和列驱动器可设置成三态状态。
11. 如以上权利要求中的任一项所述的飞行器座舱显示器，其中，所述第一独立视频通道和第二独立视频通道中的每一个还包含定时控制器。
12. 如权利要求11所述的飞行器座舱显示器，其中，所述第一独立视频通道和第二独立视频通道中的每一个还包含在操作上耦合到所述LED驱动器的背光控制器。
13. 如权利要求12所述的飞行器座舱显示器，其中，所述第一独立视频通道和第二独立视频通道中的至少一个的所述定时控制器和背光控制器在单一装置内实现。
14. 一种实质上如本文参照附图所述的飞行器座舱显示器。
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