KR101950946B1 - 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템 - Google Patents

이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템 Download PDF

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황병창
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코츠테크놀로지주식회사
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • B64D43/00—Arrangements or adaptations of instruments
    • G—PHYSICS
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
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Abstract

본 발명의 실시예는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 구성품(모듈)의 크기 및 수량을 최소화할 수 있고, 모듈화하여 분해 및 조립에 용이한 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템을 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 사용자와의 인터페이스를 위해 터치 스크린과 표시창을 제공하는 디스플레이 헤드 어셈블리; 상기 디스플레이 헤드 어셈블리에 전기적으로 연결된 좌측 디스플레이 컴퓨터 및 우측 디스플레이 컴퓨터를 포함하고, 상기 좌측 디스플레이 컴퓨터는 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터가 모두 정상일 경우 동작하고, 상기 우측 디스플레이 컴퓨터는 상기 좌측 디스플레이 컴퓨터의 고장 여부를 모니터링하여 상기 좌측 디스플레이 컴퓨터가 고장일 경우 동작하도록 하는 하우징 어셈블리; 및 상기 하우징 어셈블리에 전기적으로 연결되어, 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터에 외부 입출력 공통 신호를 제공하고, 상기 디스플레이 헤드 어셈블리 및 상기 하우징 어셈블리에 전원을 공급하는 리어 인터페이스 어셈블리를 포함하는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템을 개시한다.

Description

이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템{Large area display vision system for aircraft with redundancy}
본 발명의 실시예는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템에 관한 것이다.
항공기의 성능이 발전하면서 기존에 복수 개로 구성된 계기판 등의 디스플레이 장치가 하나의 대화면 디스플레이 장치로 통합되고 있다. 항공기와 같이 신뢰성을 요구하는 분야에는 일반적으로 이중화 시스템으로 장치를 구성한다. 이러한 이중화 시스템을 통해 동작중인 시스템에 고장이 발생하면 대기중인 시스템에서 이를 감지하고 대치해서 시스템 기능을 지속적으로 유지할 수 있다. 특히, 전투기와 같은 군용 항공기의 경우, 조종사의 전투 능력 향상을 위해 안정적으로 동작하는 대화면 디스플레이 장치가 필수적이다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템을 제공하는데 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 구성품(모듈)의 크기 및 수량을 최소화할 수 있고, 모듈화하여 분해 및 조립에 용이한 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템은 사용자와의 인터페이스를 위해 터치 스크린과 표시창을 제공하는 디스플레이 헤드 어셈블리; 상기 디스플레이 헤드 어셈블리에 전기적으로 연결된 좌측 디스플레이 컴퓨터 및 우측 디스플레이 컴퓨터를 포함하고, 상기 좌측 디스플레이 컴퓨터는 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터가 모두 정상일 경우 동작하고, 상기 우측 디스플레이 컴퓨터는 상기 좌측 디스플레이 컴퓨터의 고장 여부를 모니터링하여 상기 좌측 디스플레이 컴퓨터가 고장일 경우 동작하도록 하는 하우징 어셈블리; 및 상기 하우징 어셈블리에 전기적으로 연결되어, 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터에 외부 입출력 공통 신호를 제공하고, 상기 디스플레이 헤드 어셈블리 및 상기 하우징 어셈블리에 전원을 공급하는 리어 인터페이스 어셈블리를 포함할 수 있다.
상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터는 공통의 한 백플레인에 설치될 수 있고, 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터는 각각 리얼 타임 오퍼레이팅 시스템이 탑재되어 오퍼레이팅 플라이트 프로그램이 운용되는 코어 프로세싱 모듈; 그래픽 심볼을 생성 및 출력하는 그래픽 프로세싱 모듈; 외부 비디오 신호의 입출력 및 상기 그래픽 프로세싱 모듈에서 생성되는 비디오를 캡쳐, 오버레이, 머지 및 스케일링하는 비디오 프로세싱 모듈; 및 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터 및 상기 디스플레이 헤드 어셈블리에 전원을 공급하는 파워 서플라이 모듈을 각각 포함할 수 있다.
상기 리어 인터페이스 어셈블리는 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터에 외부 입출력 공통 신호를 먹스 또는 디먹스하고, 외부 전원을 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터 및 상기 디스플레이 헤드 어셈블리에 제공하는 리어 트랜지션 모듈; 및 상기 리어 트랜지션 모듈, 상기 좌측 디스플레이 컴퓨터 및 상기 우측 디스플레이 컴퓨터 상호간 통신 가능하게 하며, 외부 장비에서 시스템 상태를 점검하는 기능을 제공하는 스위치 모듈을 포함할 수 있다.
상기 리어 트랜지션 모듈은 상기 외부 전원을 오링하여 상기 리어 트랜지션 모듈, 상기 스위치 모듈, 상기 디스플레이 헤드 어셈블리 및 상기 파워 서플라이 모듈에 분배할 수 있다.
상기 스위치 모듈은 상기 리어 트랜지션 모듈 및 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 파워 서플라이 모듈, 코어 프로세싱 모듈, 그래픽 프로세싱 모듈, 비디오 프로세싱 모듈과 IPMC(Intelligent Platform Management Controller) 이더넷 스위치 기능을 수행하여, 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 코어 프로세싱 모듈이 상호간 헬쓰 모니터링 기능을 수행할 수 있도록 할 수 있다.
상기 백플레인은 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 코어 프로세싱 모듈, 그래픽 프로세싱 모듈, 비디오 프로세싱 모듈 및 파워 서플라이 모듈이 각각 장착되어 상호간 인터페이스 되도록 하고, 상기 리어 트랜지션 모듈 및 상기 디스플레이 헤드 어셈블리와의 전기적 인터페이스를 제공할 수 있다.
상기 리어 인터페이스 어셈블리는 상기 리어 트랜지션 모듈의 좌,우측에서 전원을 필터링하여 제공하는 전자기 차폐 필터; 및 상기 디스플레이 헤드 어셈블리 및 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터로부터 발생되는 열을 외부로 배기하는 송풍팬을 더 포함할 수 있다.
상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 코어 프로세싱 모듈은 다수의 통신선을 통하여 외부 장비에 직접 연결될 수 있고, 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 코어 프로세싱 모듈, 그래픽 프로세싱 모듈, 비디오 프로세싱 모듈, 파워 서플라이 모듈과 리어 트랜지션 모듈의 IPMC는 스위치 모듈의 포트 통신 스위치를 통해 연결될 수 있으며, 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 코어 포르세싱 모듈이 또 다른 통신선을 통해 상기 포트 통신 스위치에 연결되고, 상기 스위치 모듈의 한 통신선이 외부 장비에 연결될 수 있다.
상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 각 코어 프로세싱 모듈로부터 상기 그래픽 프로세싱 모듈, 상기 비디오 프로세싱 모듈 및 상기 파워 서플라이 모듈의 상태를 점검할 수 있고, 외부 통신선을 통하여 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 코어 프로세싱 모듈, 그래픽 프로세싱 모듈, 비디오 프로세싱 모듈, 파워 서플라이 모듈과 상기 리어 트랜지션 모듈의 상태를 점검할 수 있다.
상기 리어 트랜지션 모듈은 50 ms 내지 150 ms 동안 단전된 경우에도 시스템이 정상 운영되도록 하는 홀드업 회로를 더 포함할 수 있다.
상기 리어 트랜지션 모듈은 후면에 좌측 디스플레이 컴퓨터 전원 입력용 커넥터; 아날로그 및 디지털 비디오 입출력 커넥터; 디지털 비디오 출력 커넥터; 좌측 디스플레이 컴퓨터 MIL-STD-1553B 커넥터; 우측 디스플레이 컴퓨터 MIL-STD-1553B 커넥터; 기가비트 이더넷 통신 커넥터; 디스크리트 입출력 커넥터; 디퍼런시얼 디스크리트 커넥터; 및 우측 디스플레이 컴퓨터 전원 입력용 커넥터가 설치될 수 있다.
본 발명의 실시예는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템을 제공한다. 특히, 본 발명의 실시예는 과제는 구성품(모듈)의 크기 및 수량을 최소화할 수 있고, 모듈화하여 분해 및 조립에 용이한 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템의 기본 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템의 외부 인터페이스 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템의 이더넷 인터페이스 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템의 블럭 다이아그램이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템 중에서 리어 트랜지션 모듈과 백플레인 사이의 인터페이스 커넥터이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템 중에서 디스플레이 헤드 어셈블리와 인터페이스되는 모듈의 연결도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템 중에서 리어 트랜지션 모듈의 비디오 입력 및 출력 블럭 다이아그램이다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c는 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템을 도시한 정면도, 측면도 및 후면도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템을 도시한 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 좌측, 우측 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 좌측 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 우측 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"좌측(left)", "우측(right)" "하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "좌측" 또는 "왼쪽"으로 설명된 요소 또는 특징은 "우측" 또는 "오른쪽"으로 된다. 따라서, "좌측"은 "우측"을 포괄하는 개념이다.
또한, 본 발명에 따른 모듈(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 반도체), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 모듈(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품의 다양한 구성 요소들은 하나의 집적회로 칩 상에, 또는 별개의 집적회로 칩 상에 형성될 수 있다. 또한, 모듈(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는 가요성 인쇄 회로 필름 상에 구현 될 수 있고, 테이프 캐리어 패키지, 인쇄 회로 기판, 또는 모듈(컨트롤러)와 동일한 서브스트레이트 상에 형성될 수 있다. 또한, 모듈(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 프로세스 또는 쓰레드(thread)일 수 있고, 이는 이하에서 언급되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 구성 요소들과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 표준 메모리 디바이스를 이용한 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있는 메모리에 저장된다. 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 예를 들어, CD-ROM, 플래시 드라이브 등과 같은 다른 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 당업자는 다양한 컴퓨팅 장치의 기능이 상호간 결합되거나, 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되거나, 또는 특정 컴퓨팅 장치의 기능이, 본 발명의 예시적인 실시예를 벗어나지 않고, 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 분산될 수 될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템(100)의 기본 구성도가 도시되어 있고, 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템(100)의 구조도가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템(100)은 크게 하드웨어와 소프트웨어를 포함하는데, 하드웨어는 다시 디스플레이 헤드 어셈블리(110)(display head assembly), 하우징 어셈블리(120)(housing assembly) 및 리어 인터페이스 어셈블리(130)(rear interface assembly)를 포함한다.
여기서, 소프트웨어는 펌웨어(시스템(100) 매니지먼트, BIT 매니지먼트, 드라이버 매니지먼트), 디바이스 드라이버 및 데모용 OFP(자체생성 OFP, ARINC-661 환경) 등을 포함하나, 본 발명의 요지는 하드웨어의 구성, 배치 및 유기적 결합 관계에 있으므로, 소프트웨어에 대한 설명은 생략하도록 한다.
더불어, 디스플레이 헤드 어셈블리(110)가 전방(또는 상부)에 위치되고, 그 후방(또는 하부)에 하우징 어셈블리(120)가 백플레인(123)에 결합되며, 또는 그 후방(또는 하부)에 리어 인터페이스 어셈블리(130)가 조립된다.
디스플레이 헤드 어셈블리(110)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 액정 디스플레이 패널(또는 유기전계발광다이오드 디스플레이 패널), 터치 스크린(touch screen), 베젤(bezel), 백라이트(backlight) 및 하우징 어셈블리(120)와의 인터페이스부로 구성될 수 있다.
하우징 어셈블리(120)는 두 개의 동일한 디스플레이 컴퓨터로 구성되며, 후면에서 보았을 경우 좌측을 좌측 디스플레이 컴퓨터(121)라 하고 우측을 우측 디스플레이 컴퓨터(122)라고 할 수 있다.(도 3에 도시됨)
2개의 디스플레이 컴퓨터는 한 개의 백플레인(123)(backplane)에 장착된다. 백플레인(123)은 좌,우측 디스플레이 컴퓨터(121,122)에 대해 인터페이스를 제공하는 동시에 리어 인터페이스 어셈블리(130) 및 디스플레이 헤드 어셈블리(110) 사이의 전원 및 신호 경로를 제공한다, 좌,우측 디스플레이 컴퓨터(121,122)는 각각 코어 프로세싱 모듈(124)(core processing module), 그래픽 프로세싱 모듈(125)(graphic processing module), 비디오 프로세싱 모듈(126)(video processing module) 및 파워 서플라이 모듈(127)(power supply module)로 구성된다.
본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템(100)에는 2개의 디스플레이 컴퓨터로 구성되어 있어, 1개의 디스플레이 컴퓨터가 고장인 경우 나머지 1개의 디스플레이 컴퓨터가 중단없이 기능을 수행하도록 한다. 두 개의 디스플레이 컴퓨터중 "좌측 디스플레이 컴퓨터(121)"가 마스터이며, 두 개의 디스플레이 컴퓨터가 모두 정상일 경우 디스플레이 컴퓨터의 기능은 "좌측 디스플레이 컴퓨터(121)"에서 수행하며, "우측 디스플레이 컴퓨터(122)"는 "좌측 디스플레이 컴퓨터(121)"의 기능이 정상인지 모니터링 한다. 코어 프로세싱 모듈(124), 그래픽 프로세싱 모듈(125), 비디오 프로세싱 모듈(126), 파워 서플라이 모듈(127)은 기본적으로 컨덕션 쿨링(conduction cooling) 모듈이며, 방열 면적을 최대화하기 위해 리버스 타입(reverse type)의 웨지락(wedge lock) 구조를 채택할 수 있다.
리어 인터페이스 어셈블리(130)는 리어 트랜지션 모듈(131)(rear transition module), 스위치 모듈(132)(switch module), 2개의 전자기파 차폐 필터(133)(EMI filter) 및 2개의 팬(134)으로 구성된다.
리어 트랜지션 모듈(131)은 후면 써큘라 커넥터(135)(circular connector)(도 9c에 도시됨)에서 입력되는 외부 신호들을 좌측 디스플레이 컴퓨터(121)와 우측 디스플레이 컴퓨터(122)로 동일하게 배분하는 기능과, 좌측 디스플레이 컴퓨터(121)와 우측 디스플레이 컴퓨터(122) 중 선택된 디스플레이 컴퓨터의 출력을 후면 써큘라 커넥터(135)로 출력하는 기능을 가진다. 아울러, 리어 트랜지션 모듈(131)은 시스템(100)에서 요구하는 대략 50 ms 내지 150 ms 단전 조건에서도 장비가 정상 운영되도록 각각 300W의 홀드업 솔루션(hold-up solution), 즉, 홀드업 회로(136)를 제공한다.
스위치 모듈(132)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 12 포트의 이더넷 스위치(ethernet switch)로서 각 모듈의 IPMC(Intelligent Platform Management Controller)와 좌,우측 디스플레이 컴퓨터(121,122) 및 외부 점검 장비와 이더넷 통신을 가능하게 한다.
리어 트랜지션 모듈(131)과 스위치 모듈(132)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 한개의 RZ 커넥터를 사용하여 연결될 수 있다.
전자기파 차폐 필터(133)는 외부의 독립된, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, +28V 항공기 전원을 받아 리어 트랜지션 모듈(131)에 필터링된 전원을 공급한다. 각각의 전원 입력에 대하여 존재하므로 2개가 사용될 수 있다.
팬(134)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 3개가 사용될 수 있고 후면 하측에 3개소에 장착되어 리어 인터페이스 어셈블리(130), 하우징 어셈블리(120) 및 디스플레이 헤드 어셈블리(110)의 방열을 용이하게 한다.
디스플레이 헤드 어셈블리(110) 및 리어 트랜지션 모듈(131), 스위치 모듈(132)은 공통 기능 모듈에 속하며 이들은 각 1개씩 구성된다. 이들 모듈은 신뢰성 및 MTBF(mean time between failure)를 최대화하기 위하여 전원 오링(oring) 및 내부 이중화를 통하여 본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템(100)의 기능이 소실되지 않도록 한다.
이하에서, 상술한 각 모듈 및 기능의 일례를 설명하나, 이들 모듈 및 기능으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
① 코어 프로세싱 모듈(124)
코어 프로세싱 모듈(124)은 VPX 3U의 코어 프로세싱 모듈 캐리어 보드(carrier borad)와 IOM XMC가 결합된 모듈일 수 있다. 좌측 디스플레이 컴퓨터(121), 우측 디스플레이 컴퓨터(122)에 각 1개씩 장착된다. 코어 프로세싱 모듈(124)은 Freescale사의 T2080 프로세서를 사용하여 싱글 보드 컴퓨터(single board computer) 기능을 하도록 할 수 있다. 이러한 코어 프로세싱 모듈(124)에는 리얼 타임 오퍼레이팅 시스템(real time operating system)이 탑재되며 오퍼레이팅 플라이트 프로그램(operating flight program)이 운용되는 곳으로 각 디스플레이 컴퓨터의 호스트로서 역할을 한다. BIT 관리 및 입출력 데이터 처리를 관장한다. 또한 IOM XMC에는 코어 프로세싱 모듈 캐리어 보드에 장착되며 1553B Mux 컨트롤러, 추가적인 GbE 포트 및 디스크리트(discrete) 신호들을 할당할 수 있다.
② 그래픽 프로세싱 모듈(125)
그래픽 프로세싱 모듈(125)은 VPX 3U의 PCI 익스프레스 엔드 포인트(express end point)일 수 있다. 좌측 디스플레이 컴퓨터(121), 우측 디스플레이 컴퓨터(122)에 각 1개씩 장착된다. 호스트인 코어 프로세싱 모듈(124)과 PCI 익스프레스(express)로 백플레인(123)을 통해 인터페이스 되고, 그래픽 심볼을 생성 및 출력할 수 있는 기능을 제공한다. 호스트는 그래픽 프로세싱 모듈(125)을 위한 OpenGL 라이브러리를 제공한다. 그래픽 프로세싱 모듈(125)의 그래픽 프로세서는 AMD사의 E8860일 수 있다.
③ 비디오 프로세싱 모듈(126)
비디오 프로세싱 모듈(126)은 VPX 3U의 PCI 익스프레스 엔드 포인트일 수 있다. 좌측 디스플레이 컴퓨터(121) 및 우측 디스플레이 컴퓨터(122)에 각 1개씩 장착된다. 호스트인 코어 프로세싱 모듈(124)과 PCI 익스프레스로 백플레인(123)을 통해 인터페이스 되고, 외부 비디오 신호의 입출력 및 그래픽 프로세싱 모듈(125)에서 생성되는 비디오를 캡쳐(capture, frame buffer에 저장), 오버레이(overlay), 머지(merge), 스케일링(scaling) 기능 제공한다.
④ 파워 서플라이 모듈(127)
파워 서플라이 모듈(127)은 Open VPX 3U의 전원 공급 모듈일 수 있다. 좌측 디스플레이 컴퓨터(121), 우측 디스플레이 컴퓨터(122)에 각 1개씩 장착된다. 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, MIS-STD-704F의 +28Vdc 규격 만족하도록 설계할 수 있다. 각 파워 서플라이 모듈(127)은 디스플레이 컴퓨터 1개 및 디스플레이 헤드 어셈블리(110)에 +12V 전원 공급 역할을 할 수 있다. 각 디스플레이 컴퓨터에는 코어 프로세싱 모듈(124), 그래픽 프로세싱 모듈(125), 비디오 프로세싱 모듈(126)에 사용되는 +5V와 +3.3V_AUX 전원을 공급하는 역할을 할 수 있다.
⑤ 리어 트랜지션 모듈(131)
리어 트랜지션 모듈(131)은 비표준 형태의 모듈로서 외부 인터페이스를 위한 써큘라 커넥터(135) 7개가 장착되어 외부 장치와 인터페이스를 가능하게 할 수 있다. 주요 외부 신호는 아날로그 및 디지털 비디오 입출력 신호, 1553B Mux 인터페이스, GbE 포트, 디스크리트 입출력, RS-422 시리얼 통신라인이 존재할 수 있다. 리어 트랜지션 모듈(131)의 주요 기능은 외부 입출력 공통 신호를 좌측 디스플레이 컴퓨터(121), 우측 디스플레이 컴퓨터(122)에 먹스(mux), 디먹스(de-mux) 기능을 수행하는 것이다. 또한 외부 전원 입력이 좌측과 우측을 오링(oring)하여 리어 트랜지션 모듈(131), 스위치 모듈(132), 디스플레이 헤드 어셈블리(110), 파워 서플라이 모듈(127)에 분배하는 기능을 갖는다.
⑥ 스위치 모듈(132)
스위치 모듈(132)은 비표준 형태의 모듈로서 12포트 이더넷 스위치 기능을 수행할 수 있다. 장착은 RZ 시리즈 커넥터를 통하여 리어 트랜지션 모듈(131)에 결합될 수 있다. 이러한 스위치 모듈(132)의 주요 기능은 리어 트랜지션 모듈(131) 및 좌,우측 디스플레이 컴퓨터(121,122)의 파워 서플라이 모듈(127), 코어 프로세싱 모듈(124), 그래픽 프로세싱 모듈(125), 비디오 프로세싱 모듈(126)과 IPMC (Intelligent Platform Management Controller) 10/100 이더넷 스위치 기능을 함으로 헬쓰 모니터링(health monitoring) 기능을 좌,우측 디스플레이 컴퓨터(121,122)의 코어 프로세싱 모듈(124)이 수행할 수 있도록 인터페이스를 제공하며, 외부 장비에서 본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템(100)의 상태를 점검할 수 있는 기능을 제공하는 것이다.
⑦ 백플레인(123)
좌측 디스플레이 컴퓨터(121), 우측 디스플레이 컴퓨터(122)에 구비된 각 4개의 모듈 장착 및 인터페이스가 되게 하고, 리어 트랜지션 모듈(131) 및 디스플레이 헤드 어셈블리(110)와의 전기적 인터페이스를 제공하는 기능을 갖는다. 본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템(100)에는 한 개의 백플레인(123)에서 모든 모듈과 연결을 제공한다. 모듈의 오 삽입 방지를 위한 키가 장착될 수 있다.
⑧ 전자기파 차폐 필터(133)
전자기 차폐 필터(133)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 2개가 장착될 수 있다. 28V 외부 전원 입력은 좌측 및 우측에서 입력되며, 각 전원 입력에 대하여 각 각 전자기파 차폐 필터(133)가 장착된다. 디스플레이 컴퓨터의 입력이 외부에서 써큘라 커넥터(135)에 입력되고 필터링된 전원이 리어 트랜지션 모듈(131)로 공급된다.
⑨ 디스플레이 헤드 어셈블리(110)
디스플레이 헤드 어셈블리(110)는 사용자 인터페이스용 터치스크린을 제공하며, 주간 및 야간 운용 환경에 적합한 영상정보 제공을 위한 액정 디스플레이 패널, LED 백라이트, 제어 모듈 제공할 수 있다. 액정 디스플레이 패널은 20“×8” 커스텀 액정 디스플레이 패널(custom LCD panel)일 수 있다. 경우에 따라, 액정 디스플레이대신 유기전계발광다이오드 디스플레이가 이용될 수 있다.
⑩ 하우징(144)(도 10a 및 도 10b에 도시됨)
하우징(144)은 좌측 디스플레이 컴퓨터(121) 및 우측 디스플레이 컴퓨터(122)에 구비된 8개의 모듈을 장착하여 방열할 수 있는 구조로 설계될 수 있으며, 리어 인터페이스 어셈블리(130)와 디스플레이 헤드 어셈블리(110)와의 기계적 결합 및 팬(134)의 유량을 좌측 디스플레이 컴퓨터(121), 우측 디스플레이 컴퓨터(122) 및 디스플레이 헤드 어셈블리(110)의 후면으로 이동할 수 있는 경로를 제공한다.
⑪ 팬(134)
본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템(100)은 후면 장비 하단에, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 3개의 팬(134)을 장착하여 좌측 디스플레이 컴퓨터(121), 우측 디스플레이 컴퓨터(122) 및 디스플레이 헤드 어셈블리(110)의 하우징으로 방출되는 열을 외부로 이동시킨다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템(100)의 외부 인터페이스 구성도가 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 좌측 디스플레이 컴퓨터(121) 및 우측 디스플레이 컴퓨터(122)는 리어 트랜지션 모듈(131)을 통하여 외부 장비와 인터페이스될 수 있다. 여기서, 외부 장비는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, AESA radar, IRST, EOTGP, EDTU 1,2,3, weapon station, Nav.Pod, Alternative LAD, LPHUD, DTE 등일 수 있다. 또한, 디스플레이 헤드 어셈블리(110)의 전면 베젤에 구비된 입출력 포트를 통하여 PC로부터 오퍼레이팅 플라이트 프로그램이 로딩될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템(100)의 이더넷 인터페이스 구성도가 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템(100)은 각 디스플레이 컴퓨터의 코어 프로세싱 모듈(124)에서 3개의 GbE(기가바이트 이더넷)를 통하여 외부 장비와 직접 연동되며, 코어 프로세싱 모듈(124), 그래픽 프로세싱 모듈(125), 비디오 프로세싱 모듈(126), 파워 서플라이 모듈(127) 및 리어 트랜지션 모듈(131)의 IPMC 10/100 이더넷은 스위치 모듈(132)의 12 포트 GbE 스위치(132a)를 통해 연결된다. 한편, 코어 프로세싱 모듈(124)의 또 다른 GbE 포트도 스위치 모듈(132)의 GbE 스위치(132a)와 연결된 구조를 가지며, 스위치 모듈(132)의 1개의 GbE는 외부로 연결된다.
정리하면, 스위치 모듈(132)에 구비된 12개의 이더넷 포트는 좌측 디스플레이 컴퓨터(121) 및 우측 디스플레이 컴퓨터(122)의 10/100 IPMC로 8개가 사용되고, 1개는 리어 트랜지션 모듈(131)의 10/100 IPMC로 연결되며, 2개는 디스플레이 컴퓨터의 코어 프로세싱 모듈(124)과 각각 연결되고 마지막으로 1개의 GbE는 외부와 연결된다.
결론적으로 디스플레이 컴퓨터의 각 코어 프로세싱 모듈(124)로부터 각 모듈의 상태를 점검할 수 있으며, 외부 GbE를 통하여 장비 내부의 9개의 IPMC 10/100 포트를 통하여 모듈의 상태를 점검할 수 있는 구조를 가진다.
본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템(100)에 있어서, 시스템 헬쓰 매니지먼트(system health management)는 "VITA46.11 System Management on VPX" 규격에 의거 구현할 수 있다.
한편, 좌측 디스플레이 컴퓨터(121) 및 우측 디스플레이 컴퓨터(122)의 코어 프로세싱 모듈(124)의 GbE는 전면 베젤에 구비된 메인턴언스(maintenance) 입출력 포트를 통하여 OFP 로딩 및 디버깅 포트로 사용할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템(100)의 블럭 다이아그램이 도시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템(100)은 2개의 전자기파 차폐 필터(133), 1개의 리어 트랜지션 모듈(131), 1개의 스위치 모듈(132), 2개의 디스플레이 컴퓨터(좌측 디스플레이 컴퓨터(121) 및 우측 디스플레이 컴퓨터(122)), 1개의 백플레인(123) 및 1개의 디스플레이 헤드 어셈블리(110)로 구성될 수 있다.
여기서, J1, J9를 통해 입력되는 DC28V 전원은 전자기파 차폐 필터(133)를 거쳐 리어 트랜지션 모듈(131)의 좌측과 우측으로 각각 입력된다. 이 전원을 오링(oring)하여 리어 트랜지션 모듈(131)은 리어 트랜지션 모듈(131)에 필요한 전원과 스위치 모듈(132)에 필요한 전원을 리어 트랜지션 모듈(131)에서 생성하는 동시에 파워 서플라이 모듈(127) 및 디스플레이 헤드 어셈블리(110)에 필터링된 DC28V를 제공한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템(100) 중에서 리어 트랜지션 모듈(131)과 백플레인(123) 사이의 인터페이스 커넥터를 도시한 것이다.
리어 트랜지션 모듈(131)과 전자기파 차폐 필터(133)는 리어 인터페이스 어셈블리(130) 내의 하우징에 조립되고, 도 6에 도시된 바와 같이, 리어 인터페이스 어셈블리(130)는 리어 트랜지션 모듈(131)의 커넥터를 통하여 백플레인(123)과 결합되는 구조를 갖는다. 백플레인(123)의 슬롯에는 파워 서플라이 모듈(127), 코어 프로세싱 모듈(124), 그래픽 프로세싱 모듈(125), 비디오 프로세싱 모듈(126)이 각 2개씩 장착되어 좌측 디스플레이 컴퓨터(121)와 우측 디스플레이 컴퓨터(122)가 구성된다. 디스플레이 헤드 어셈블리(110)는 백플레인(123)과 RM 시리즈 커넥터를 통해 연결될 수 있다.
리어 트랜지션 모듈(131)과 백플레인(123) 사이는 좌측과 우측에 각 3개의 커넥터가 존재하여 신호 및 전원을 백플레인(123)에 공급할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템(100)의 외부 인터페이스에 대해 설명한다.
모든 외부 인터페이스는 전면 베젤 인터페이스 커넥터를 제외한 9개의 MIL-DTL -388999 시리즈 같은(Glenair Mighty mouse) 써큘러 커넥터로 구성된다. 2개의 전원 입력 커넥터인 J1, J9는 동일한 커넥터이고, J4,J5 1553B 커넥터도 동일한 커넥터를 사용한다.
아래에 리어 인터페이스 어셈블리(130)에 장착되는 써큘라 커넥터(135)의 기능을 나타내었다.
J1 : 좌측 디스플레이 컴퓨터 28V DC 전원 입력 커넥터
J2 : 아날로그 및 디지털 비디오 입력출력(COAX) 커넥터
J3 : DTE를 위한 디지털 비디오 출력 파이버 옵틱 커넥터
J4 : 좌측 디스플레이 컴퓨터 MIL-STD-1553B 커넥터
J5 : 우측 디스플레이 커퓨터 MIL-STD-1553B 커넥터
J6 : GbE (기가비트 이더넷+시리얼) 커넥터
J7 : 디스크리트 입력/출력 커넥터
J8 : RS-422/485, RS-422 디퍼련셜 디스크리트 커넥터
J9 : 우측 디스플레이 컴퓨터 28V DC 전원 입력 커넥터
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템(100) 중에서 디스플레이 헤드 어셈블리(110)와 인터페이스되는 모듈의 연결도이다.
여기서, 디스플레이 헤드 어셈블리(110)와, 좌측 디스플레이 컴퓨터(121) 및 백플레인(123)과의 인터페이스가 도시되어 있으나, 우측 디스플레이 컴퓨터(122)도 동일한 구조로 연결된다.
이하에서는, 도 5, 6 및 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템(100)의 인터페이스에 대해 상세하게 설명한다.
㉮ 전원 공급
J1 및 J9 전원 입력 써큘러 커넥터로 입력되는 DC28V 입력 전원들은 각각 좌측, 우측 전자기파 차폐 필터(133)를 거쳐 필터링된 후 리어 트랜지션 모듈(131)의 좌측과 리어 트랜지션 모듈(131)의 우측으로 동시에 입력되거나, 입력 전원 하나가 공급되지 않을 경우(외부 입력 폴트(fault) 시) 하나의 입력만이 리어 트랜지션 모듈(131)로 공급될 수 있다.
입력된 전원은 리어 트랜지션 모듈(131)에서 커몬 모드 필럿(common mode filert) 및 오링(oring) 회로를 거쳐 리어 트랜지션 모듈(131)의 RP0_L 및 RP0_R 리어 트랜지션 모듈 커넥터를 거쳐 백플레인(123)을 통하여 디스플레이 헤드 어셈블리(110)의 +V28_HTR_BLT_L 및 +V28_HTR_BLT_R 신호로 전달되어 디스플레이 헤드 어셈블리(110)의 백라이트와 히터의 전원으로 사용될 수 있다.
한편, 리어 트랜지션 모듈(131)은 좌측과 우측의 필터링된 전원을 입력받아 각기 300W, 50 ms 내지 150 ms의 홀드업 회로(136)에 입력되고 이 전원 출력이 리어 트랜지션 모듈(131)의 RP0_L 및 RP0_R 리어 트랜지션 모듈 커넥터를 좌측 디스플레이 컴퓨터(121) 및 우측 디스플레이 컴퓨터(122)의 메인 입력 전원으로 사용되어 진다.
리어 트랜지션 모듈(131)의 전원은 파워 서플라이 모듈(127)에서 공급받지 않고 리어 트랜지션 모듈(131)의 내부 전원 회로에서 생성된다. 디스플레이 컴퓨터의 파워 서플라이 모듈(127)의 동작 여하에 따라 리어 트랜지션 모듈(131)이 동작하지 않고 리어 트랜지션 모듈(131)의 자체 전원에 의해 동작할 수 있다.
외부 전원 J1 및 J9 하나라도 전원 입력이 되면, 파워 서플라이 모듈(127)은 +V28_HU_L 또는 +V28_HU_R 입력에 의해 +V3.3_AUX 전원이 생성되어 파워 서플라이 모듈(127)의 IPMC가 항상 동작 할 수 있도록 준비한다.
㉯ 전원 온/오프(on/off)
본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템(100)의 전원 온/오프에 관여하는 신호는 두 가지가 있다. 첫 번째는 리어 트랜지션 모듈(131)의 J7 디스크리트 커넥터에 입력되는 +28V/Open 디스크리트 신호 입력이 있으며, 디스플레이 헤드 어셈블리(110)에서 출력되는 BEZEL_PWR_CTRL# 신호이다. 이 두 가지 신호가 모두 만족되어야 리어 트랜지션 모듈(131) 및 파워 서플라이 모듈(127)의 전원이 온 될 수 있다.
첫 번째로, 전원 제어 신호는 리어 트랜지션 모듈(131)의 J7 디스크리트 커넥터에 입력되는 +28V/Open 디스크리트 신호이며, +28V 디스크리트 신호가 입력되면 전원을 온 하라는 명령으로 간주하고 리어 트랜지션 모듈(131)의 전원 모듈 및 파워 서플라이 모듈(127)의 전원을 온한다.
두 번째로, 디스플레이 헤드 어셈블리(110)에서 출력되는 BEZEL_PWR_CTRL#는 정상 동작시 오픈을 출력하는 신호이며, 사용자가 베젤의 전원 스위치를 1.5초 이상 누를 때(1.5초이상 “L” 그라운드로 유지) 파워 서플라이 모듈(127)이 +V3.3_AUX 전원을 제외한 나머지 모든 전원 출력을 오프하며, 리어 트랜지션 모듈(131)의 전원 제어는 파워 서플라이 모듈(127)에서 디스플레이 헤드 어셈블리(110)에서 출력되는 BEZEL_PWR_CTRL# 신호를 모니터링 하여 1.5초 이상 “L”가 유지되면, 리어 트랜지션 모듈(131)의 전원 모듈을 오프하여 파워 서플라이 모듈(127)의 +V3.3_AUX 전원을 제외한 모든 전원이 오프되도록 한다.
이 두 가지의 조건을 모두 만족시켜야만 본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템(100)의 전원이 온된다.
㉰ 비디오 입출력 인터페이스
비디오 입출력 신호는 리어 트랜지션 모듈(131)의 J2와 J3 서큘라 커넥터로 입출력된다. J2 커넥터는 코액시얼(coaxial) 형태의 핀으로 되어 있으며, 아날로그 비디오 입출력 및 디지털 비디오 입출력 신호를 가진다. J3는 ARINC-818 디지털 비디오 출력 광 써큘라 커넥터(135)로 좌측 디스플레이 컴퓨터(121)와 우측 디스플레이 컴퓨터(122)의 의 비디오 신호를 ARNIC-818로 변환하여 출력하며, HUD 영상도 ARINC-818 광 신호로 출력하여 DTE 장비로 전송하는 기능을 갖는다. 리어 트랜지션 모듈(131)은 공통 모듈로 좌측 디스플레이 컴퓨터(121), 우측 디스플레이 컴퓨터(122)에서 입출력되는 비디오 신호를 먹스(mux), 디먹스(demux)하는 기능을 갖는다. 먹스, 디먹스의 제어 기능은 비디오 프로세싱 모듈(126)의 SPI 포트가 호스트가 되어 리어 트랜지션 모듈(131)의 비디오 신호를 제어하게 된다.
비디오 입출력 신호의 종류는 아래와 같다.
아날로그 비디오 입력(RS-170) : 전체 8 입력
- AESA Radar, IRST, NAV.POD CH0, NAV.POD CH1 : 4 입력
- AGM-65 : 4 입력
아날로그 비디오 출력(RS-170) - 1 출력
- EOTGP : 1 출력
디지털 비디오 입력(HD-SDI) : 전체 7 입력
- EOTGP, EDTU 1, EDTU 2, EDTU 3, Alternative LAD, LPHUD Camera,
DTE DMM : 7 출력
디지털 비디오 출력(HD-SDI, ARINC818) : 전체 6 입력
- Alternative LAD, LPHUD (HD-SDI) : 2 출력
- DTE_LAD_L, DTE_LAD_R, DTE_LPHUD, Spare (ARINC-818) : 4 출력
이들 비디오 신호가 리어 트랜지션 모듈(131)에서 어떻게 분배되는가가 도 8에 도시되어 있다.
외부에서 입력되는 아날로그 비디오 신호(AESA Radar, IRST, NAV.POD CH0, NAV.POD CH1 : 4 입력)는 아날로그 비디오 앰프에 의해 좌측 디스플레이 컴퓨터(121)와 우측 디스플레이 컴퓨터(122)로 나누어져 버퍼링되어 백플레인(123)을 경유하여 좌측 비디오 프로세싱 모듈(126)과 우측 비디오 프로세싱 모듈(126)로 전달된다. AGM-65 아날로그 비디오 입력 신호들은 4:1 아날로그 먹스에 의해 한 개로 선택되어 진 후 아날로그 비디오 앰프에 의해 좌측 디스플레이 컴퓨터(121)와 우측 디스플레이 컴퓨터(122)로 나누어져 버퍼링 되어 백플레인(123)을 경유하여 좌측 비디오 프로세싱 모듈(126)과 우측 비디오 프로세싱 모듈(126)로 전달된다.
아날로그 비디오 출력(EOTGP : 1 출력)은 좌측 비디오 프로세싱 모듈(126)과 우측 비디오 프로세싱 모듈(126)에서 출력되고, 백플레인(123)을 통하여 리어 트랜지션 모듈(131) RP 커넥터로 입력된다. 이 신호는 리어 트랜지션 모듈(131)의 아날로그 비디오 먹스에서 선택되어 진 후 J2 비디오 커넥터 코액시얼 핀으로 출력된다.
디지털 비디오 입력(EOTGP, EDTU 1, EDTU 2, EDTU 3, Alternative LAD, LPHUD Camera, Spare, DTE DMM : 8 입력, HD-SDI) 신호 역시 J2 써큘라 커넥터 코액시얼 핀으로 입력되고, 어댑티브 케이블 EQ (LMH0344SQE/NOPB)에 의해 신호가 보상되어 지고, HD/SD Reclocker(LMH0046MHX/NOPB)에 의해 좌측 디스플레이 컴퓨터(121), 우측 디스플레이 컴퓨터(122)로 공급되는 2개의 신호로 리어 트랜지션 모듈(131)에서 버퍼링 되어진다. 이 신호들은 백플레인(123)을 거쳐 좌측 디스플레이 컴퓨터(121)와 우측 디스플레이 컴퓨터(122)의 비디오 프로세싱 모듈(126)로 공급되어 진다. HD-SDI 비디오 출력 (Alternative LAD, LPHUD (HD-SDI) : 2 출력)은 좌측 디스플레이 컴퓨터(121)와 우측 디스플레이 컴퓨터(122)의 비디오 프로세싱 모듈(126)로부터 출력되며, 백플레인(123)을 거쳐 RP 커넥터를 통하여 리어 트랜지션 모듈(131)의 2x2 크로스 포인트 스위치(cross point switch(Mux) (DS25CP102QSQ/NOPB))에 입력된다. 이 신호들 중 선택되어진 신호가 J2 써큘라 커넥터(135)의 코액시얼 핀을 통하여 외부로 출력된다.
마지막으로 ARINC-818 비디오 출력 신호(DTE_LAD_L, DTE_LAD_R, DTE_LPHUD, Spare (ARINC-818) : 4 출력)가 있는 데 이 신호는 좌측 디스플레이 컴퓨터(121)와 우측 디스플레이 컴퓨터(122)의 비디오 프로세싱 모듈(126)로부터 출력되는 신호로서 백플레인(123)을 거쳐 RP 커넥터를 통하여 리어 트랜지션 모듈(131)의 2x2 크로스 포인트 스위치(Mux)(DS25CP102QSQ/NOPB)에 입력된다. 이 신호들 중 선택되어진 신호가 J3 써큘라 광 커넥터의 #8 광 핀을 통하여 광 케이블을 통하여 외부로 출력된다.
우측 디스플레이 컴퓨터(122) 및 좌측 디스플레이 컴퓨터(121)의 신호 입력 및 출력은 DC_L_L_R# 및 DC_R_L_R# 신호 입력에 따라 리어 트랜지션 모듈(131)이 결정하는 신호로서 비디오 프로세싱 모듈(126)의 SPI 버스의 명령에 따라 입출력 신호의 소스가 결정된다. 이를 실행하는 로직이 리어 트랜지션 모듈(131)의 SPI to Video Control Bridge (FPGA) A3P060-FGG144I의 역할이다.
㉱ 파워 서플라이 모듈(127)의 인터페이스
파워 서플라이 모듈(127)은 상술한 바와 같이 외부 써큘라 커넥터(135)의 J7 28V/OPEN 입력 신호와 디스플레이 헤드 어셈블리(110)의 BEZEL_PWR_CTRL 컨트롤 신호를 입력받고 리어 트랜지션 모듈(131)을 경유한 +28V_HU_L와 +28V_HU_R 전원 입력이 각기 좌측 디스플레이 컴퓨터(121) 및 우측 디스플레이 컴퓨터(122)의 파워 서플라이 모듈(127)의 전원 입력으로 공급된다. 최초 J1 및 J9에 DC28V DC 가 공급되고 있을 때, 외부 28V/OPEN 신호가 28V로 되면 파워 서플라이 모듈(127)은 전원 온 신호를 입력받게 되고, 내부 전원 모듈을 온하여 좌측 디스플레이 컴퓨터(121) 및 우측 디스플레이 컴퓨터(122)가 필요로 하는 +5V, +3.3V를 각각 출력하게 된다. 뿐만 아니라 디스플레이 헤드 어셈블리(110)에 소요되는 +12V 출력되어 디스플레이 헤드 어셈블리(110)에 공급한다.
㉲ 코어 프로세싱 모듈(124)의 인터페이스
코어 프로세싱 모듈(124)은 파워 서플라이 모듈(127)을 통하여 전원을 공급받으며, 그래픽 프로세싱 모듈(125)과는 PCI 익스프레스 x4 Gen3 로 인터페이스되고, 비디오 프로세싱 모듈(126)과는 PCI 익스프레스 x1 으로 인터페이스 된다. 코어 프로세싱 모듈(124)은 각 디스플레이 컴퓨터에서 PCI 호스트가 되며, 그래픽 프로세싱 모듈(125) 및 비디오 프로세싱 모듈(126)은 PCI 익스프레스 엔드포인트가 된다.
코어 프로세싱 모듈(124)의 IOM XMC는 1553B 2CH 과 GbE 2 포트 및 그 외 코어 프로세싱 모듈(124)의 캐리어의 부족분 I/O 인터페이스를 제공한다. 부가적인 I/O는 백플레인(123)을 통하여 리어 트랜지션 모듈(131) 및 디스플레이 헤드 어셈블리(110)와 인터페이스 된다.
㉳ 그래픽 프로세싱 모듈(125)의 인터페이스
그래픽 프로세싱 모듈(125)은 파워 서플라이 모듈(127)을 통하여 전원을 공급받으며, 코어 프로세싱 모듈(124)과는 PCI 익스프레스 x4 Gen3 로 인터페이스되고, DVI 4 Ch 그래픽 출력 기능을 가지고 이 출력은 비디오 프로세싱 모듈(126)의 입력이 된다.
㉴ 비디오 프로세싱 모듈(126)의 인터페이스
그래픽 프로세싱 모듈(125)은 파워 서플라이 모듈(127)을 통하여 전원을 공급받으며, 코어 프로세싱 모듈(124)과는 PCI 익스프레스 x1로 인터페이스 되고, 그래픽 프로세싱 모듈(125)에서 출력되는 DVI 영상 입력과 외부에서 공급되는 아날로그 및 디지털 그래픽 입력을 오버레이, 스케일링, 로테이션 등을 행하여 디스플레이 헤드 어셈블리(110) 영상을 전시하는 신호를 제공한다.
비디오 프로세싱 모듈(126)의 출력 포맷은 DVI 2채널 이며 각각 1280 x 1024, 60Hz의 비디오 영상을 출력하여 디스플레이 헤드 어셈블리(110)로 신호를 전송하는 기능을 갖는다.
비디오 프로세싱 모듈(126)은 호스트 코어 프로세싱 모듈(124)로부터 PCI 익스프레스 인터페이스를 통하여 외부 입력의 선택 및 오버레이 방법 등을 지시받아 이를 수행하며, 이에 따른 입출력 비디오의 선택은 비디오 프로세싱 모듈(126)의 SPI 버스를 경유하여 리어 트랜지션 모듈(131)의 각종 선택 신호를 결정한다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템(100)의 정면도, 측면도 및 후면도가 도시되어 있고, 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템(100)의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c, 도 10a 및 도 10c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템(100)은 전면에 구비된 디스플레이 헤드 어셈블리(110), 후면에 구비된 후면판(145), 그리고 디스플레이 헤드 어셈블리(110)와 후면판(145) 사이에 구비된 하우징(144)를 포함한다.
여기서, 디스플레이 헤드 어셈블리(110)는 하단에 구비된 다수의 베젤 스위치 및 입출력 포트를 포함하고, 또한 후면판(145)은 후면에 구비된 다수의 팬(134) 및 써큘라 커넥터(135)를 포함한다.
더욱이, 디스플레이 헤드 어셈블리(110)와 후면판(145) 사이의 상,하단 및 측부에 각각 상판(141), 밑판(142) 및 측판(143)이 구비되는데, 이러한 구성 요소가 이루는 내측 공간에 백플레인(123)(또는 마더보드)이 구비되고, 백플레인(123)에 코어 프로세싱 모듈(124), 그래픽 프로세싱 모듈(125), 비디오 프로세싱 모듈(126), 파워 서플라이 모듈(127)이 입설 상태로 결합/분리된다. 더욱이, 백플레인(123), 코어 프로세싱 모듈(124), 그래픽 프로세싱 모듈(125), 비디오 프로세싱 모듈(126), 파워 서플라이 모듈(127)은 전방 및 측방을 둘러싸는 하우징(144)에 의해 보호된다.
또한, 그 후방에 리어 트랜지션 모듈(131)이 입설 상태로 구비되고, 리어 트랜지션 모듈(131)의 후방에 스위치 모듈(132) 및 전자기파 차폐 필터(133)가 구비된다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템(100)을 제공하는데, 특히, 모듈의 크기 및 수량을 최소화할 수 있고, 모듈화하여 분해 및 조립에 용이한 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템(100)을 제공한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 본 발명의 실시예에 따른 대화면 시현 시스템
110; 디스플레이 헤드 어셈블리 120; 하우징 어셈블리
121; 좌측 디스플레이 컴퓨터 122; 우측 디스플레이 컴퓨터
123; 백플레인 124; 코어 프로세싱 모듈
125; 그래픽 프로세싱 모듈 126; 비디오 프로세싱 모듈
127; 파워 서플라이 모듈 130; 리어 인터페이스 어셈블리
131; 리어 트랜지션 모듈 132; 스위치 모듈
132a; 12 포트 GbE 스위치 133; 전자기파 차폐 필터
134; 팬 135; 써큘라 커넥터
136; 홀드업 회로 141; 상판
142; 밑판 143; 측판
144; 하우징 145; 후면판

Claims (11)

  1. 사용자와의 인터페이스를 위해 터치 스크린과 표시창을 제공하는 디스플레이 헤드 어셈블리;
    상기 디스플레이 헤드 어셈블리에 전기적으로 연결된 좌측 디스플레이 컴퓨터 및 우측 디스플레이 컴퓨터를 포함하고, 상기 좌측 디스플레이 컴퓨터는 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터가 모두 정상일 경우 동작하고, 상기 우측 디스플레이 컴퓨터는 상기 좌측 디스플레이 컴퓨터의 고장 여부를 모니터링하여 상기 좌측 디스플레이 컴퓨터가 고장일 경우 동작하도록 하는 하우징 어셈블리; 및
    상기 하우징 어셈블리에 전기적으로 연결되어, 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터에 외부 입출력 공통 신호를 제공하고, 상기 디스플레이 헤드 어셈블리 및 상기 하우징 어셈블리에 전원을 공급하는 리어 인터페이스 어셈블리를 포함하고,
    상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터는 공통의 한 백플레인에 설치되고,
    상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터는 각각
    리얼 타임 오퍼레이팅 시스템이 탑재되어 오퍼레이팅 플라이트 프로그램이 운용되는 코어 프로세싱 모듈;
    그래픽 심볼을 생성 및 출력하는 그래픽 프로세싱 모듈;
    외부 비디오 신호의 입출력 및 상기 그래픽 프로세싱 모듈에서 생성되는 비디오를 캡쳐, 오버레이, 머지 및 스케일링하는 비디오 프로세싱 모듈; 및
    상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터 및 상기 디스플레이 헤드 어셈블리에 전원을 공급하는 파워 서플라이 모듈을 각각 포함함을 특징으로 하는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 리어 인터페이스 어셈블리는
    상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터에 외부 입출력 공통 신호를 먹스 또는 디먹스하고, 외부 전원을 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터 및 상기 디스플레이 헤드 어셈블리에 제공하는 리어 트랜지션 모듈; 및
    상기 리어 트랜지션 모듈, 상기 좌측 디스플레이 컴퓨터 및 상기 우측 디스플레이 컴퓨터 상호간 통신 가능하게 하며, 외부 장비에서 시스템 상태를 점검하는 기능을 제공하는 스위치 모듈을 포함함을 특징으로 하는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 리어 트랜지션 모듈은 상기 외부 전원을 오링하여 상기 리어 트랜지션 모듈, 상기 스위치 모듈, 상기 디스플레이 헤드 어셈블리 및 상기 파워 서플라이 모듈에 분배함을 특징으로 하는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 스위치 모듈은 상기 리어 트랜지션 모듈 및 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 파워 서플라이 모듈, 코어 프로세싱 모듈, 그래픽 프로세싱 모듈, 비디오 프로세싱 모듈과 IPMC(Intelligent Platform Management Controller) 이더넷 스위치 기능을 수행하여, 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 코어 프로세싱 모듈이 상호간 헬쓰 모니터링 기능을 수행할 수 있도록 함을 특징으로 하는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 백플레인은 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 코어 프로세싱 모듈, 그래픽 프로세싱 모듈, 비디오 프로세싱 모듈 및 파워 서플라이 모듈이 각각 장착되어 상호간 인터페이스 되도록 하고, 상기 리어 트랜지션 모듈 및 상기 디스플레이 헤드 어셈블리와의 전기적 인터페이스를 제공함을 특징으로 하는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 리어 인터페이스 어셈블리는
    상기 리어 트랜지션 모듈의 좌,우측에서 전원을 필터링하여 제공하는 전자기 차폐 필터; 및
    상기 디스플레이 헤드 어셈블리 및 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터로부터 발생되는 열을 외부로 배기하는 송풍팬을 더 포함함을 특징으로 하는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 코어 프로세싱 모듈은 다수의 통신선을 통하여 외부 장비에 직접 연결되고,
    상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 코어 프로세싱 모듈, 그래픽 프로세싱 모듈, 비디오 프로세싱 모듈, 파워 서플라이 모듈과 리어 트랜지션 모듈의 IPMC는 스위치 모듈의 포트 통신 스위치를 통해 연결되며, 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 코어 포르세싱 모듈이 또 다른 통신선을 통해 상기 포트 통신 스위치에 연결되고, 상기 스위치 모듈의 한 통신선이 외부 장비에 연결된 것을 특징으로 하는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 각 코어 프로세싱 모듈로부터 상기 그래픽 프로세싱 모듈, 상기 비디오 프로세싱 모듈 및 상기 파워 서플라이 모듈의 상태를 점검할 수 있고, 외부 통신선을 통하여 상기 좌,우측 디스플레이 컴퓨터의 코어 프로세싱 모듈, 그래픽 프로세싱 모듈, 비디오 프로세싱 모듈, 파워 서플라이 모듈과 상기 리어 트랜지션 모듈의 상태를 점검할 수 있는 것을 특징으로 하는 이중화가 적용된 항공기용대화면 시현 시스템.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 리어 트랜지션 모듈은 50 ms 내지 150 ms 동안 단전된 경우에도 시스템이 정상 운영되도록 하는 홀드업 회로를 더 포함함을 특징으로 하는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 리어 트랜지션 모듈은 후면에
    좌측 디스플레이 컴퓨터 전원 입력용 커넥터;
    아날로그 및 디지털 비디오 입출력 커넥터;
    디지털 비디오 출력 커넥터;
    좌측 디스플레이 컴퓨터 MIL-STD-1553B 커넥터;
    우측 디스플레이 컴퓨터 MIL-STD-1553B 커넥터;
    기가비트 이더넷 통신 커넥터;
    디스크리트 입출력 커넥터;
    디퍼런시얼 디스크리트 커넥터; 및
    우측 디스플레이 컴퓨터 전원 입력용 커넥터가 설치된 것을 특징으로 하는 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템.
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