CN112947237A - 飞机静暗驾驶舱的控制板组件及控制板系统架构 - Google Patents

Abstract

提供一种能够改善现有控制板组件时延的缺陷，并简化系统架构，减轻系统重量的飞机静暗驾驶舱的控制板组件及控制板系统架构。飞机静暗驾驶舱的控制板组件具备：PBA模块，其具有控制目标工作系统的开启和关闭的按压式开关、显示目标工作系统的工作状态的显示部、和驱动显示部以使其进行显示的PBA驱动模块；以及电源模块，其对PBA模块供电，显示部具有显示目标工作系统的开启/关闭状态的第1显示部，按压式开关与第1显示部连接，在目标工作系统处于正常开启状态时，第1显示部不进行显示，在通过对按压式开关的操作而使目标工作系统关闭时，第1显示部相应于按压式开关的操作而自动地显示表示目标工作系统被关闭这一情况的第1信息。

Description

飞机静暗驾驶舱的控制板组件及控制板系统架构

技术领域

本发明涉及飞机静暗驾驶舱的控制板组件及控制板系统架构。

背景技术

随着航空电子技术的发展，飞机设计朝着高度集成化、高度自动化的方向发展，不同于传统飞机驾驶舱里布满的各种指针仪表，现代民航飞机的驾驶舱由若干简洁的显示屏和控制板及操纵器件构成。新的驾驶舱特征对驾驶舱的座舱设计提出了新的要求。目前民用航空主要飞机制造商的驾驶舱主流设计采用“静暗”座舱设计理念，虽不同制造商对于该理念的诠释有所差别，体现在最终驾驶舱产品上也略有差异，但大致可总结为飞机系统在正常工作状态下，无相关“声”、“光”、“振”等告警反馈，当飞机处于非正常状态下，飞机系统对应的故障指示灯亮起，并伴随音响告警，以引起飞行员的注意。

控制板系统是飞机驾驶舱人机界面的重要组成部分。合理的驾驶舱控制板设计需保证飞行人员在各种亮度环境下能准确、清晰地判读所有显示信息，是有效防止人为差错的重要途径，可以对飞机飞行安全、飞行员视觉、飞行员心理等方面起到积极作用。

现有的控制板组件及系统架构原理如图2所示，控制板组件与航电系统数据处理单元相连接，分别采集目标工作系统的工作状态和故障信息等，并反馈到控制板组件。该系统架构需要对目标工作系统是否工作以及工作状态是否正常分别监控，并反馈在不同的发光模块上，系统架构复杂，线缆较多，重量较大。此外，针对一些启动或关闭过程较长的系统，该架构会产生较大的时延，需目标工作系统完全关闭或开启之后才反馈到控制板组件，状态显示的延迟造成较大的安全风险。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于解决上述问题中的至少一个，提供一种能够改善现有控制板组件时延的缺陷，并简化系统架构，减轻系统重量的飞机静暗驾驶舱的控制板组件及控制板系统架构。

根据本发明的第1方案，提供一种飞机静暗驾驶舱的控制板组件，其特征在于，具备：PBA模块，其具有控制目标工作系统的开启和关闭的按压式开关、显示上述目标工作系统的工作状态的显示部、和驱动上述显示部以使其进行显示的PBA驱动模块；以及电源模块，其对上述PBA模块供电，上述显示部具有显示上述目标工作系统的开启/关闭状态的第1显示部，上述按压式开关与上述第1显示部连接，在上述目标工作系统处于正常开启状态时，上述第1显示部不进行显示，在通过对上述按压式开关的操作而使上述目标工作系统关闭时，上述第1显示部相应于上述按压式开关的操作而自动地显示表示上述目标工作系统被关闭这一情况的第1信息。

由此，由于第1显示部并非根据目标工作系统是否工作的检测结果、而是根据按压式开关的操作进行显示，从而能够在按压式开关被操作时立即进行响应、尤其是立即显示表示目标工作系统被关闭这一情况的第1信息，因此，无需如现有技术那样等到目标工作系统完全关闭后再进行显示，不存在信息显示的延迟，消除了潜在的安全风险。而且，由于相比与图2所示的现有技术，无需设置将目标工作系统的开启/关闭状态反馈到控制板组件的线缆等，所以能够简化系统架构，减轻系统重量。

根据本发明的第2方案，在第1方案的基础上，上述显示部还具有第2显示部，该第2显示部在上述目标工作系统处于非正常工作状态的情况下，显示表示该情况的第2信息。

由此，能够使操作员认识到目标工作系统处于非正常工作状态这一情况，并促使其进行相应处理。

根据本发明的第3方案，在第1或第2方案的基础上，与多个上述目标工作系统分别对应地设有多个上述PBA模块。

由此，能够针对多个目标工作系统分别相应于其工作状态进行控制及显示，操作性提高。

根据本发明的第4方案，在第1至第3方案的任一项的基础上，上述显示部设置于上述按压式开关的按压面。

由此，按压式开关构成为带指示灯的按压式开关，能够在操作按压式开关时更直观地辨认显示部的显示，从而更可靠地确认目标工作系统的工作状态。

根据本发明的第5方案，在第1至第4方案的任一项的基础上，上述显示部是LED发光模块，上述第1信息和上述第2信息是显示于上述LED发光模块、表示上述目标工作系统的工作状态的字符。

由此，能够简单地构成显示部，并直观地显示第1信息和第2信息。

根据本发明的第6方案，在第1至第5方案的任一项的基础上，上述PBA驱动模块能够调节上述显示部的显示形态。

由此，能够根据驾驶舱内亮度、操作员的习惯等调节显示部的显示，使操作员在各种亮度环境下都能准确、清晰地判读显示信息，提高安全性和舒适性。

根据本发明的第7方案，提供一种飞机静暗驾驶舱的控制板系统架构，其特征在于，包括：技术方案1至6中任一项记载的飞机静暗驾驶舱的控制板组件；上述目标工作系统；航电系统数据处理单元，其与上述控制板组件和上述目标工作系统连接，将从上述目标工作系统获取的表示上述目标工作系统的工作状态的状态信息反馈到上述控制板组件；以及总线网络，其将上述控制板系统架构的各部以能够通信的方式连接。

由于控制板系统架构包括技术方案1至6中任一项记载的飞机静暗驾驶舱的控制板组件，所以该方案也能够得到技术方案1至6中任一项记载的效果。而且，由于航电系统数据处理单元将从上述目标工作系统获取的表示目标工作系统的工作状态的状态信息反馈到控制板组件，所以能够在控制板组件处获知目标工作系统的工作状态，操作性提高。

根据本发明的第8方案，在第7方案的任一项的基础上，上述航电系统数据处理单元将使上述显示部与上述目标工作系统的工作状态相应地进行显示的信号发送至上述控制板组件。

由此，能够通过显示部获知目标工作系统的工作状态，操作性提高。

根据本发明的第9方案，在第7或第8方案的任一项的基础上，还具备显示测试驱动单元，其用于对上述显示部发送测试信号以进行测试显示。

由此，能够通过显示测试驱动单元事先检测显示部是否存在故障等，确保飞行过程中的正常显示。

发明效果

根据本发明，可提供能够改善现有控制板组件时延的缺陷，并简化系统架构，减轻系统重量的飞机静暗驾驶舱的控制板组件及控制板系统架构。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的飞机静暗驾驶舱的控制板系统架构的示意构成图。

图2是现有的飞机静暗驾驶舱的控制板系统架构的示意构成图。

附图标记说明

1：控制板系统架构，2：控制板组件，21：PBA模块，211：按压式开关，212：显示部，212a：第1显示部，212b：第2显示部，213：PBA驱动模块，22：电源模块，23：数字信号处理器，3、3-1、3-2：目标工作系统，4：航电系统数据处理单元，5：显示测试驱动单元，6总线网络。

具体实施方式

以下，使用附图详细说明本发明的实施方式。需要说明的是，以下主要对涉及本发明的改进点的部分进行详细说明，其他部分可以采用公知的各种结构。

图1是本发明的一实施方式的飞机静暗驾驶舱的控制板系统架构的示意构成图。如图1所示，本发明的飞机静暗驾驶舱的控制板系统架构1具备控制板组件2、目标工作系统3、航电系统数据处理单元4、显示测试驱动单元5、和总线网络6。

控制板组件2是用于实现系统控制和状态指示功能的部分，具备PBA(带指示灯的按压式开关)模块21和电源模块22。

目标工作系统3是指飞机中的各种工作系统，例如可以是电气系统、液压系统、燃油系统等。在目标工作系统3设有监测其工作状态的例如传感器等监测部件(未图示)，该监测部件实时监测目标工作系统3的工作状态，并将监测信号发送至航电系统数据处理单元4。此外，图1中示出了具有两个目标工作系统3-1、3-2的例子，但目标工作系统3的数量没有特定限定，可以仅是一个，也可以是多个。在不区分各目标工作系统的情况下，统称为目标工作系统3。

航电系统数据处理单元4是接收来自系统各部的信号并进行各种数据处理的部分。在本实施方式中，如图1所示，航电系统数据处理单元4与控制板组件2和目标工作系统3连接，在与控制板组件2和目标工作系统3之间进行信息的收发，尤其是，将从目标工作系统3获取的表示目标工作系统3的工作状态的状态信息反馈到控制板组件4。

具体而言，例如，航电系统数据处理单元4对来自控制板组件4的指示目标工作系统3的开启/关闭的数字信号进行各种规定的处理(例如转换处理、放大处理、噪声去除处理等)，生成对目标工作系统3的开启/关闭进行控制的信号并发送至目标工作系统3以控制其开启/关闭。另外，航电系统数据处理单元4还可以从目标工作系统3获取表示其工作状态的状态信息，根据该状态信息生成使控制板组件2的显示部212(详见后述)与目标工作系统3的工作状态相应地进行显示的信号，并发送至控制板组件2。作为航电系统数据处理单元4的具体例子，例如可以是CPU。

需要说明的是，航电系统数据处理单元4所进行的处理不限于上述处理，还可以是其他处理，而且，除了控制板组件2和目标工作系统3以外，航电系统数据处理单元4还可以与航电系统的其他部分连接而进行各种数据的处理。

控制板组件2的PBA模块21与每个目标工作系统3相对应地设置，例如在图1的示例中，与两个目标工作系统3相对应地设置有两个PBA模块21。由此，能够可靠地实现对各目标工作系统3的控制以及与其工作状态相应的显示。

各个PBA模块21分别具有控制目标工作系统3的开启和关闭的按压式开关211、显示目标工作系统3的工作状态的显示部212、和驱动显示部212以使其进行显示的PBA驱动模块213。

在本实施方式中，按压式开关211是带指示灯的按压式开关，显示部212设置于按压式开关211的按压面。由此，能够在操作按压式开关211时更直观地辨认显示部212的显示，从而更可靠地确认目标工作系统3的工作状态。在此，按压式开关211在处于按出位置时指示目标工作系统3的开启，在处于按入位置时指示目标工作系统3的关闭，但例如也可以与此相反。

另外，按压式开关211具有若干路开关信号，在本实施方式中，如图1所示，具有A路和B路这两路开关，但不限于此，也可以还具有其他路开关。

A路开关用于实现目标工作系统3的控制功能，在按压式开关211指示目标工作系统的关闭时(例如处于按入位置时)，根据基于按压式开关211的操作产生的信号输入而断开(A3与A1相连)，发出使相应的目标工作系统3关闭的关闭信号；另一方面，在按压式开关211指示目标工作系统的开启时(例如处于按出位置时)，根据基于按压式开关211的操作产生的信号输入而接通(A3与A2相连)，发出使相应的目标工作系统3开启的开启信号。上述开启/关闭信号是模拟信号，根据目标工作系统3的信号类型需求，该模拟信号可以直接通过硬线传递至目标工作系统3(在图1中为目标工作系统3-2)，也可以在由数字信号处理器23进行转换后经由总线网络6传递至航电系统数据处理单元4，在进行数据处理后再传递至目标工作系统3(在图1中为目标工作系统3-1)。此外，数字信号处理器23并非必需的，在不需要进行上述信号转换的情况下也可以不设置数字信号处理器23。

B路开关与显示部212的第1显示部212a连接，用于实现第1显示部212a的通断控制(详见后述)。

在本实施方式中，如图1所示，显示部212具有第1显示部212a和第2显示部212b这两个显示部。但显示部212的设置并不限定于此，例如可以仅具有第1显示部212a，或者也可以还具有其他显示部。另外，在本实施方式中，显示部212例如是LED发光模块，能够根据系统需求进行相应显示、例如显示表示目标工作系统3的工作状态的字符等。此外，在本实施方式中，第1显示部212a和第2显示部212b形成为一个整体的LED发光模块，由此能够简化系统结构，但不限于此。

第1显示部212a显示目标工作系统3的开启/关闭状态。例如，在目标工作系统3处于正常开启状态时，第1显示部212a不进行显示，在目标工作系统3被关闭时，显示表示目标工作系统3被关闭这一情况的第1信息。更具体而言，第1显示部212a与按压式开关211(具体为B路开关)连接，在通过对按压式开关211的操作而使目标工作系统3关闭时，第1显示部212a相应于按压式开关211的操作而自动地显示第1信息。

由于第1显示部212a并非根据目标工作系统3是否工作的检测结果、而是根据按压式开关211的操作进行显示，从而能够在按压式开关211被操作时立即进行响应、尤其是立即显示表示目标工作系统3被关闭这一情况的第1信息，因此，无需如现有技术那样等到目标工作系统3完全关闭后再进行显示，不存在信息显示的延迟，消除了潜在的安全风险。而且，由于相比与图2所示的现有技术，无需设置将目标工作系统3的开启/关闭状态反馈到控制板组件2的线缆等，所以能够简化系统架构，减轻系统重量。

在本实施方式中，如图1所示，B路开关的B3端子与第1显示部212a的负极连接，B1端子接地。在按压式开关211指示目标工作系统3的开启时(例如处于按出位置时)，B3与B2相连，第1显示部212a不进行显示；另一方面，在按压式开关211指示目标工作系统的关闭时(例如处于按入位置时)，B3与B1相连，即第1显示部212a的负极与地接通，第1显示部212a立即点亮。需要说明的是，此处的第1显示部212a与按压式开关211的具体连接方式仅是一例，只要能够使第1显示部212a相应于按压式开关211的操作而自动地显示第1信息，则没有特别限定。

此外，作为上述第1信息，可以在LED发光模块上显示相应字符、例如“OFF”字符。由此，能够使操作员直观地认识到目标工作系统3被关闭。需要说明的是，第1信息的显示内容不限于此，只要能够让操作员认识到目标工作系统3被关闭这一情况即可。

第2显示部212b在目标工作系统3处于非正常工作状态的情况下显示表示该情况的第2信息。具体而言，在本实施方式中，航电系统数据处理单元4采集利用监测部件获取的目标工作系统3的工作状态信息，在目标工作系统3处于非正常工作状态时，将故障信号反馈至控制板组件2，使第2显示部212b显示第2信息。

作为第2信息，可以在LED发光模块上显示相应字符、例如“FAULT”字符。由此，能够使操作员直观地认识到目标工作系统3处于非正常工作状态的情况。需要说明的是，第2信息的显示内容不限于此，只要能够让操作员认识到目标工作系统3处于非正常工作状态这一情况即可。

此外，在目标工作系统3未处于非正常工作状态时，第2显示部212b不进行显示。

像这样，在按压式开关211处于指示目标工作系统的开启的按出位置时，系统正常工作，显示部212无显示，处于静暗状态。在按压式开关211处于指示目标工作系统的关闭的按入位置时，目标工作系统关闭，第1显示部212a显示第1信息。在目标工作系统的工作状态不正常时，第2显示部212b显示第2信息。由此，能够得到符合静暗座舱理念的控制板组件2。

如图1所示，PBA驱动模块213受PBA调光信号的控制，能够调节显示部212的显示形态。例如，可以调节显示部212的亮度、颜色等。由此，能够根据驾驶舱内亮度、操作员的习惯等调节显示部212的显示，使操作员在各种亮度环境下都能准确、清晰地判读显示信息，提高安全性和舒适性。

电源模块22是对PBA模块21(更具体而言，对PBA驱动模块213)供电的部分。在本实施方式中，控制板组件2的电源输入端引入飞机直流电至电源模块22。此外，如图1所示，在本实施方式中，电源模块22设置有一个，对各个PBA模块21供电。由此，能够简化系统结构。然而，电源模块22的设置并不限定于此，例如也可以针对每个PBA模块21设置。

显示测试驱动单元5用于对显示部212发送测试信号以进行测试显示。具体而言，显示测试驱动单元5例如在飞机起飞前向显示部212发送使其进行相应显示的测试信号，以测试显示部212能否正常进行显示。由此，能够事先检测显示部212是否存在故障等，确保飞行过程中的正常显示。

总线网络6将控制板系统架构1的各部以能够通信的方式连接，用于实现数据的传输。例如，可以将来自数字信号处理器23的数字信号、来自目标工作系统3的检测信号传送至航电系统数据处理单元4、或者将来自航电系统数据处理单元4的信号传递至控制板组件2、目标工作系统3等。

以上，对本发明的一个优选实施方式进行了详细说明，但并不限定于此。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施方式做出各种各样的变更、补充、删减或采用类似的方式替代，本发明的技术范围应由权利要求书来确定，而且还应包括与权利要求书的记载内容相等同的含义及其范围内的所有变更。

Claims (9)

1.一种飞机静暗驾驶舱的控制板组件，其特征在于，具备：

PBA模块，其具有控制目标工作系统的开启和关闭的按压式开关、显示所述目标工作系统的工作状态的显示部、和驱动所述显示部以使其进行显示的PBA驱动模块；以及

电源模块，其对所述PBA模块供电，

所述显示部具有显示所述目标工作系统的开启/关闭状态的第1显示部，所述按压式开关与所述第1显示部连接，

在所述目标工作系统处于正常开启状态时，所述第1显示部不进行显示，在通过对所述按压式开关的操作而使所述目标工作系统关闭时，所述第1显示部相应于所述按压式开关的操作而自动地显示表示所述目标工作系统被关闭这一情况的第1信息。

2.根据权利要求1所述的飞机静暗驾驶舱的控制板组件，其特征在于，

所述显示部还具有第2显示部，该第2显示部在所述目标工作系统处于非正常工作状态的情况下，显示表示该情况的第2信息。

3.根据权利要求1或2所述的飞机静暗驾驶舱的控制板组件，其特征在于，

与多个所述目标工作系统分别对应地设有多个所述PBA模块。

4.根据权利要求1或2所述的飞机静暗驾驶舱的控制板组件，其特征在于，

所述显示部设置于所述按压式开关的按压面。

5.根据权利要求2所述的飞机静暗驾驶舱的控制板组件，其特征在于，

所述显示部是LED发光模块，所述第1信息和所述第2信息是显示于所述LED发光模块、表示所述目标工作系统的工作状态的字符。

6.根据权利要求1或2所述的飞机静暗驾驶舱的控制板组件，其特征在于，

所述PBA驱动模块能够调节所述显示部的显示形态。

7.一种飞机静暗驾驶舱的控制板系统架构，其特征在于，包括：

权利要求1至6中任一项所述的飞机静暗驾驶舱的控制板组件；

所述目标工作系统；

航电系统数据处理单元，其与所述控制板组件和所述目标工作系统连接，将从所述目标工作系统获取的表示所述目标工作系统的工作状态的状态信息反馈到所述控制板组件；以及

总线网络，其将所述控制板系统架构的各部以能够通信的方式连接。

8.根据权利要求7所述的飞机静暗驾驶舱的控制板系统架构，其特征在于，

所述航电系统数据处理单元将使所述显示部与所述目标工作系统的工作状态相应地进行显示的信号发送至所述控制板组件。

9.根据权利要求7或8所述的飞机静暗驾驶舱的控制板系统架构，其特征在于，

还具备显示测试驱动单元，其用于对所述显示部发送测试信号以进行测试显示。

Images