用于飛行器駕駛艙顯示器的設(shè)備

背景技術(shù)：
當(dāng)代飛行器駕駛艙包括具有多個(gè)飛行顯示器的飛行駕駛臺(tái)(deck)，它向飛行人員顯示飛行器操作和控制中所用的范圍廣泛的飛行器、飛行、導(dǎo)航及其它信息。在航空工業(yè)，有一種在駕駛艙中使用大型寬屏格式顯示器的趨勢(shì)。這帶來(lái)提供更大可配置顯示表面的優(yōu)勢(shì)，從而為飛行人員提供更多信息并提供調(diào)整顯示格式和顯示信息的能力。因?yàn)樗兄饕w行信息可在單一顯示表面而不是多個(gè)顯示器或儀表上顯示，單一顯示表面的損失將遠(yuǎn)遠(yuǎn)嚴(yán)重于傳統(tǒng)方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
在一個(gè)實(shí)施例中，飛行器駕駛艙顯示器包括具有排列成行和列的像素的液晶矩陣的顯示面板；用于照亮液晶矩陣的背光；第一和第二獨(dú)立視頻通道，每個(gè)視頻通道具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣中的行的行驅(qū)動(dòng)器，第一視頻通道具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣的第一部分的列的第一列驅(qū)動(dòng)器，第二視頻通道具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣的第二部分的列的第二列驅(qū)動(dòng)器，第一部分與第二部分不相同；以及用于在第一和第二獨(dú)立視頻通道之間進(jìn)行選擇以在顯示面板上顯示視頻信號(hào)的開(kāi)關(guān)。在另一個(gè)實(shí)施例中，飛行器駕駛艙顯示器包括具有排列成行和列的像素的液晶矩陣的LCD面板；具有用于照亮液晶矩陣的LED陣列的背光；第一和第二獨(dú)立視頻通道，每個(gè)視頻通道具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣中的行的行驅(qū)動(dòng)器，第一視頻通道具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣的第一部分的列的列驅(qū)動(dòng)器，第二視頻通道具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣的第二部分的列的列驅(qū)動(dòng)器，第二部分與第一部分不相同；第一和第二獨(dú)立背光控制通道，每個(gè)通道具有操作地耦合到LED陣列以控制液晶矩陣背光的LED驅(qū)動(dòng)器；以及用于在第一和第二獨(dú)立視頻通道之間進(jìn)行選擇以在LCD面板上顯示視頻信號(hào)的開(kāi)關(guān)。附圖說(shuō)明附圖包括：圖1是現(xiàn)有設(shè)計(jì)飛行顯示模塊的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的、具有多個(gè)飛行顯示模塊的飛行器駕駛艙的一部分的透視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的、圖2的飛行器駕駛艙的飛行顯示模塊之一的示意圖。具體實(shí)施方式圖1示出現(xiàn)有設(shè)計(jì)飛行顯示模塊2。飛行顯示模塊2包括顯示面板4，它可以是寬屏LCD顯示面板；以及關(guān)聯(lián)的功率和控制電子器件，其中包括電源電路6、定時(shí)控制7、采取行和列顯示驅(qū)動(dòng)器8和9形式的顯示驅(qū)動(dòng)器。功率數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)饋入飛行顯示模塊2，并且現(xiàn)有設(shè)計(jì)飛行顯示模塊2內(nèi)的任何故障，無(wú)論是電源電路6、定時(shí)控制7還是顯示驅(qū)動(dòng)器8和9故障，都將對(duì)飛行顯示模塊2在顯示面板4上顯示未損壞的視頻數(shù)據(jù)的能力造成不利影響。損壞（corruption）可表示為L(zhǎng)CD面板上部分或全部屏幕視頻損壞。在顯示器為寬屏顯示器時(shí)，損失這種大區(qū)域顯示的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)劇烈于傳統(tǒng)配備的飛行器上單一機(jī)械儀表的損失或較小電子飛行儀表顯示器的損失。下述本發(fā)明實(shí)施例確保了飛行顯示模塊具有高可用性，并且除LCD面板本身故障之外的任何單一故障對(duì)主要顯示功能的影響減少。圖2示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的、具有駕駛艙12的飛行器10的一部分。雖然顯示的是商用飛行器，預(yù)期本發(fā)明的實(shí)施例可用于任何類(lèi)型的飛行器，例如但不限于固定翼、旋轉(zhuǎn)翼、火箭、個(gè)人飛行器及軍用飛行器。第一用戶(例如飛行員)可出現(xiàn)在駕駛艙12左側(cè)的座位14中，并且另一個(gè)用戶(例如副駕駛員)可出現(xiàn)在駕駛艙12右側(cè)的座位16中。具有多種儀表20和多個(gè)飛行顯示模塊22的飛行駕駛臺(tái)18可位于飛行員和副駕駛員前面，并且可為飛行人員提供輔助駕駛飛行器10的信息。飛行顯示模塊22可包括主飛行顯示器或多功能顯示器，并且可顯示飛行器10操作和控制中所用的范圍廣泛的飛行器、飛行、導(dǎo)航、系統(tǒng)及其它信息。飛行顯示模塊22顯示為采用相互間隔的并排設(shè)置。飛行顯示模塊22可采用任何形式的布置，包括具有更少或更多顯示器。此外，飛行顯示模塊22不需要共面，也不需要大小相同。飛行顯示模塊22中可包括提供顯示表示的顯示面板24。此顯示面板可包括具有單獨(dú)可控像素矩陣的任何顯示面板，例如LCD和LED。作為非限制性示例，顯示面板24可以是平板有源矩陣液晶顯示(AMLCD)面板。預(yù)期一個(gè)或多個(gè)光標(biāo)控制裝置26和一個(gè)或多個(gè)多功能鍵盤(pán)28可包含在駕駛艙12中，并且還可由一個(gè)或多個(gè)飛行人員用于與飛行器10的系統(tǒng)進(jìn)行交互。適當(dāng)?shù)墓鈽?biāo)控制裝置26可包括適合接受來(lái)自用戶的輸入并且將該輸入轉(zhuǎn)換成多個(gè)飛行顯示模塊22的任一個(gè)上的圖形位置的任何裝置。多種操縱桿、多路蹺板開(kāi)關(guān)、鼠標(biāo)、軌跡球等適合于這個(gè)目的，并且各用戶可具有獨(dú)立光標(biāo)控制裝置26和鍵盤(pán)28?？刂破?0可操作地耦合到飛行器10的組件，包括飛行顯示模塊22、光標(biāo)控制裝置26及鍵盤(pán)28?？刂破?0還可與飛行器10的其它控制器(未示出)連接。控制器30可包括存儲(chǔ)器和處理單元，處理單元可運(yùn)行任何適當(dāng)程序來(lái)操作飛行器10?？刂破?0還可從一個(gè)或多個(gè)其它附加傳感器(未示出)接收輸入，附加傳感器可為控制器30提供輔助飛行器10操作的多種信息。圖3示出飛行顯示模塊22的示意實(shí)施例。飛行顯示模塊22顯示為包括顯示面板24；背光組裝件40；由電源60、定時(shí)控制器58、背光控制器94、列驅(qū)動(dòng)器50、行驅(qū)動(dòng)器52及LED背光驅(qū)動(dòng)器54組成的第一通道42；以及由電源80、定時(shí)控制器78、背光控制器96、列驅(qū)動(dòng)器70、行驅(qū)動(dòng)器72及LED背光驅(qū)動(dòng)器74組成的第二通道44。開(kāi)關(guān)46顯示為操作地耦合到飛行顯示模塊22。顯示面板24可包括具有像素陣列的液晶矩陣(未示出)，其中每個(gè)像素包含多個(gè)子像素的色群并且每個(gè)子像素可通過(guò)行和列尋址并由其關(guān)聯(lián)的行和列驅(qū)動(dòng)器編程。這種顯示面板24可包括13.2英寸(335mm)的水平尺寸，7.9英寸(201mm)的垂直尺寸，即16:9的縱橫比和15.3英寸(389mm)的對(duì)角線尺寸。應(yīng)當(dāng)理解，可使用不同大小的屏幕并且縱橫比可相對(duì)上述寬屏格式有所變化。背光組裝件40可以是任何適當(dāng)?shù)谋彻饨M裝件，包括具有LED陣列(未示出)的發(fā)光二極管(LED)背光組裝件40。背光組裝件40可安裝在顯示面板24后面。預(yù)期背光組裝件40可以是LED變種（variety），因?yàn)榕c陰極熒光燈相比，LED陣列可更好地再現(xiàn)色彩并消耗更少的電力。LED背光組裝件40中的LED陣列可安裝在印刷電路板(未示出)上以提供足夠的光，從而照亮顯示面板24的液晶矩陣。第一通道42和第二通道44是能夠在LCD面板上顯示視頻信號(hào)的兩個(gè)相同且獨(dú)立的視頻通道。第一通道42顯示為包括列驅(qū)動(dòng)器50、行驅(qū)動(dòng)器52、背光驅(qū)動(dòng)器54、定時(shí)控制器58、背光控制器94及電源60。第二通道44顯示為包括列驅(qū)動(dòng)器70、行驅(qū)動(dòng)器72、背光驅(qū)動(dòng)器74、定時(shí)控制器78、背光控制器96及電源80。第一通道42的列驅(qū)動(dòng)器50可操作地耦合到顯示面板24的液晶矩陣的第一部分82中的列。第二通道44的列驅(qū)動(dòng)器70可操作地耦合到顯示面板24的液晶矩陣的第二部分84中的列。顯示面板24的液晶矩陣的第一部分和第二部分82和84不相同。僅為了便于說(shuō)明，第一部分82示出為顯示面板24的液晶矩陣的左邊一半，而第二部分84示出為顯示面板24的液晶矩陣的右邊一半。應(yīng)該理解，第一部分和第二部分82和84不必為顯示面板24的液晶矩陣的一半。第一通道和第二通道42和44的行驅(qū)動(dòng)器52和72可分別操作地耦合到顯示面板24的液晶矩陣中的所有行。這樣，行驅(qū)動(dòng)器52和72中的每一個(gè)能夠選擇性地驅(qū)動(dòng)顯示面板24的液晶矩陣中的所有行。在背光組裝件為L(zhǎng)ED變種的情況下，背光驅(qū)動(dòng)器54和74可以是LED驅(qū)動(dòng)器并可操作地耦合到背光組裝件40的LED陣列以控制背光組裝件40照亮顯示面板24的液晶矩陣。背光驅(qū)動(dòng)器54和74中的每一個(gè)能夠選擇性地驅(qū)動(dòng)這種背光組裝件40的LED陣列。第一通道42的定時(shí)控制器58操作地耦合到列驅(qū)動(dòng)器50和行驅(qū)動(dòng)器52。定時(shí)控制器58能夠輸出控制信號(hào)到列驅(qū)動(dòng)器50和行驅(qū)動(dòng)器52。第二通道44的定時(shí)控制器78操作地耦合到列驅(qū)動(dòng)器70和行驅(qū)動(dòng)器72。定時(shí)控制器78能夠輸出控制信號(hào)到列驅(qū)動(dòng)器70和行驅(qū)動(dòng)器72。第一通道42的背光控制器94操作地耦合到背光驅(qū)動(dòng)器54。背光控制器94能夠輸出控制信號(hào)到背光驅(qū)動(dòng)器54。第二通道44的背光控制器96操作地耦合到背光驅(qū)動(dòng)器74。背光控制器96能夠輸出控制信號(hào)到背光驅(qū)動(dòng)器74。預(yù)期第一和第二獨(dú)立視頻通道42和44中的每一個(gè)的定時(shí)控制器和背光控制器可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)或可在單個(gè)裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)。第一功率輸入或電源60包含在第一通道42中并提供功率給第一通道42的組件。第二功率輸入或電源80包含在第二通道44中并提供功率給第二通道44的組件。開(kāi)關(guān)46規(guī)定了第一和第二獨(dú)立視頻通道42與44之間的選擇，以在顯示面板24上顯示來(lái)自選擇的第一和第二獨(dú)立視頻通道42和44的信號(hào)。開(kāi)關(guān)46可以是手動(dòng)開(kāi)關(guān)，位于駕駛艙12內(nèi)飛行員和/或副駕駛員可接觸到的位置。開(kāi)關(guān)46可與飛行顯示模塊22集成。例如，開(kāi)關(guān)顯示為安裝在飛行顯示模塊22外部。預(yù)期開(kāi)關(guān)46可以是選擇第一通道42或第二通道44為活躍通道的雙位手動(dòng)開(kāi)關(guān)。預(yù)期手動(dòng)開(kāi)關(guān)46還可包括自動(dòng)開(kāi)關(guān)位。在選擇自動(dòng)開(kāi)關(guān)位時(shí)，飛行顯示模塊22中的仲裁器模塊(未示出)可在飛行顯示模塊22加電時(shí)缺省為預(yù)定義通道，并且可監(jiān)視影響視頻數(shù)據(jù)流完整性的第一和第二獨(dú)立視頻通道42和44中的每一個(gè)內(nèi)的每一個(gè)功能的健康。在檢測(cè)到故障時(shí)，備選通道將自動(dòng)切換成活躍通道。雖然開(kāi)關(guān)46顯示并描述為手動(dòng)開(kāi)關(guān)，但預(yù)期開(kāi)關(guān)46可以是全自動(dòng)的。這種自動(dòng)開(kāi)關(guān)可包含在飛行顯示模塊22內(nèi)。自動(dòng)開(kāi)關(guān)也許能夠響應(yīng)第一和第二獨(dú)立視頻通道42和44中的一個(gè)的故障在第一和第二獨(dú)立視頻通道42和44之間切換，并且可以與上述自動(dòng)開(kāi)關(guān)位相似地起作用。這種自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)制或仲裁器模塊可在飛行顯示模塊22內(nèi)復(fù)制。在操作期間，第一通道42可在顯示面板24的第一部分82上提供顯示圖形，而第二通道44可在顯示面板24的第二部分84上提供顯示圖形。第一通道42和第二通道44可同步，并且只有由開(kāi)關(guān)46選擇為活躍的通道將控制顯示面板24的相應(yīng)行驅(qū)動(dòng)器52和72以及相應(yīng)背光驅(qū)動(dòng)器54和74。第一通道42和第二通道44將分別為顯示面板24的第一部分82和第二部分84提供顯示圖形。最初可在飛行顯示模塊22加電時(shí)自動(dòng)或手動(dòng)選擇活躍通道。預(yù)期第一通道42的列驅(qū)動(dòng)器50和第二通道44的列驅(qū)動(dòng)器70可各包括復(fù)用器以允許按照開(kāi)關(guān)46的選擇從定時(shí)控制器58或定時(shí)控制器78控制列驅(qū)動(dòng)器50和列驅(qū)動(dòng)器70兩者，并且第一通道42和第二通道44可能不需要同步。活躍通道內(nèi)的故障可導(dǎo)致顯示面板24故障，在選擇另一個(gè)通道時(shí)會(huì)恢復(fù)部分顯示功能性。選擇另一個(gè)通道會(huì)使該通道成為活躍通道并且允許操作適當(dāng)?shù)男序?qū)動(dòng)器、列驅(qū)動(dòng)器及背光驅(qū)動(dòng)器以在顯示面板24的相應(yīng)部分上提供視頻顯示。第一通道42與第二通道44之間的切換可手動(dòng)進(jìn)行，例如由飛行員或副駕駛員更改開(kāi)關(guān)46的設(shè)置。備選地，可由自動(dòng)開(kāi)關(guān)響應(yīng)構(gòu)建到飛行顯示模塊22中的故障檢測(cè)處理進(jìn)行切換。作為非限制性示例，可存在執(zhí)行錯(cuò)誤檢測(cè)處理的顯示監(jiān)視器以確定任何圖形信息，即文本信息、圖形符號(hào)和圖表是否有誤。在選擇一個(gè)通道作為活躍的時(shí)，可禁用非活躍通道的行驅(qū)動(dòng)器。作為非限制性示例，可中斷到取消選擇的通道的行驅(qū)動(dòng)器的功率源。作為中斷功率源的替代或補(bǔ)充，取消選擇或非活躍通道的行驅(qū)動(dòng)器可設(shè)置成斷開(kāi)或三態(tài)狀態(tài)以防止活躍通道損壞。雖然上述實(shí)施例參照具有飛行顯示模塊22的駕駛艙12以及具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣的一部分82的列的第一列驅(qū)動(dòng)器50的第一視頻通道42和具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣的另一部分的列的第二列驅(qū)動(dòng)器70的第二視頻通道44進(jìn)行說(shuō)明和描述，但應(yīng)該理解，已考慮備選實(shí)施例。例如，第一通道可具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣中的行的行驅(qū)動(dòng)器和操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)第一部分和第二部分的列的列驅(qū)動(dòng)器。類(lèi)似地，第二通道可具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣中的行的行驅(qū)動(dòng)器和操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)第三部分和第四部分的列的列驅(qū)動(dòng)器。第一、第二、第三和第四部分可與任何其它部分不相同并且第一通道控制的部分可與第二通道控制的部分交錯(cuò)。這種實(shí)施例可與上述實(shí)施例類(lèi)似地操作，所不同在于顯示屏幕的多個(gè)部分可在任何時(shí)候由單一通道操作。作為又一個(gè)示例，上述實(shí)施例可包括能夠操作飛行顯示器的相應(yīng)額外部分的額外視頻通道。作為非限制性示例，可包括第三獨(dú)立視頻通道，其中第三視頻通道具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣中的行的行驅(qū)動(dòng)器并且具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣的第三部分的列的第三列驅(qū)動(dòng)器，第三部分與第一部分82或第二部分84均不相同，并且開(kāi)關(guān)46配置成在第一、第二和第三獨(dú)立視頻通道之間進(jìn)行選擇，以在LCD面板上顯示視頻信號(hào)。此外，應(yīng)該理解，行和列可以互換，因?yàn)樗鼈兪侨Q于用戶對(duì)顯示器的方向的相對(duì)參考。這樣，由于駕駛艙可包括備選飛行顯示模塊，可包括第一和第二視頻通道以使得第一視頻通道可具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣的一部分的行的第一行驅(qū)動(dòng)器，而第二視頻通道可具有操作地耦合到并驅(qū)動(dòng)液晶矩陣的另一部分的行的第二行驅(qū)動(dòng)器，其中第二部分與第一部分不相同。通過(guò)這種方式，仍可使用顯示面板的一部分。這可成為飛行顯示器垂直定向時(shí)的額外益處。上述實(shí)施例提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，上述實(shí)施例確保了飛行顯示模塊具有高可用性，并且除LCD面板本身故障之外的任何單一故障對(duì)飛行顯示模塊的主要顯示功能的影響不超過(guò)一部分。雖然某些現(xiàn)有技術(shù)顯示器能夠使用訂制LCD面板在顯示器的某些部分具有冗余，但當(dāng)前飛行器顯示器并未如上所述最大化可用性。由于上述實(shí)施例的高可用性設(shè)計(jì)，在一個(gè)圖形通道故障時(shí)仍可實(shí)現(xiàn)部分屏幕的操作，并且在活躍通道內(nèi)出現(xiàn)故障時(shí)確保了顯示視頻數(shù)據(jù)的完整性。鑒于此類(lèi)飛行顯示器的故障會(huì)導(dǎo)致駕駛艙一側(cè)的主要飛行儀表的全部損失，這種增強(qiáng)的系統(tǒng)可用性至關(guān)重要。上述實(shí)施例限制了可導(dǎo)致飛行顯示模塊上的全部顯示損失的單點(diǎn)故障數(shù)量。飛行顯示模塊中唯一剩余的單通道裝置是LCD本身，但是絕大多數(shù)故障導(dǎo)致單一像素或單一像素行或列的損失，對(duì)顯示器的可讀性具有最小的影響，而不是LCD的全部損失。背光組裝件的個(gè)別LED也可能出現(xiàn)故障，但將對(duì)背光一致性和顯示器可讀性具有最小的影響。飛行顯示模塊的高可用性還允許減少或消除由于與顯示器關(guān)聯(lián)的電子飛行儀表系統(tǒng)相關(guān)問(wèn)題造成的維護(hù)延遲。本書(shū)面描述使用示例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明，其中包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的專(zhuān)利范圍由權(quán)利要求書(shū)來(lái)定義，并且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它示例。如果這類(lèi)其它示例具有與權(quán)利要求書(shū)的文字語(yǔ)言完全相同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括具有與權(quán)利要求書(shū)的文字語(yǔ)言的非實(shí)質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)元件，則它們意在落入權(quán)利要求書(shū)的范圍之內(nèi)。部件表2飛行顯示模塊4顯示面板6電源電路7定時(shí)控制8列顯示驅(qū)動(dòng)器9列顯示驅(qū)動(dòng)器10飛行器12駕駛艙14座位16座位18飛行駕駛臺(tái)20儀表22飛行顯示模塊24顯示面板26光標(biāo)控制裝置28多功能鍵盤(pán)30控制器40背光組裝件42第一通道44第二通道46開(kāi)關(guān)50列驅(qū)動(dòng)器52行驅(qū)動(dòng)器54背光驅(qū)動(dòng)器58定時(shí)控制器60電源70列驅(qū)動(dòng)器72行驅(qū)動(dòng)器74背光驅(qū)動(dòng)器78定時(shí)控制器80電源82第一部分84第二部分94背光控制器96背光控制器。