用于飞行器驾驶舱显示器的设备.pdf

《用于飞行器驾驶舱显示器的设备.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用于飞行器驾驶舱显示器的设备.pdf（12页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103318417 A (43)申请公布日 2013.09.25 CN 103318417 A *CN103318417A* (21)申请号 201310089568.0 (22)申请日 2013.03.20 1204840.1 2012.03.20 GB 13/487604 2012.06.04 US B64D 43/00(2006.01) (71)申请人 通用电气航空系统有限公司 地址 英国格洛斯特郡 (72)发明人 M.A. 布谢尔 B.A. 埃迪 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 姜甜 朱海煜 (54) 发明名称 用于飞。

2、行器驾驶舱显示器的设备 (57) 摘要 本发明名称为 “用于飞行器驾驶舱显示器的 设备” 。一种飞行器驾驶舱显示器 (22)， 尤其包括 具有液晶矩阵的LCD面板(24)以及用于照亮液晶 矩阵的背光组装件 (40)。显示器 (22) 的其余部 分允许架构内的单点故障只影响LCD面板(24)的 主要显示功能的一部分。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103318417 A CN 103318417 A *CN10。

3、3318417A* 1/2 页 2 1. 一种飞行器驾驶舱显示器， 包括 ： 显示面板， 其具有排列成行和列的像素的液晶矩阵 ； 背光， 其用于照亮所述液晶矩阵 ； 第一和第二独立视频通道， 其中每个视频通道具有操作地耦合到并驱动所述液晶矩阵 中的行的行驱动器， 所述第一视频通道具有操作地耦合到并驱动所述液晶矩阵的第一部分 的列的第一列驱动器， 所述第二视频通道具有操作地耦合到并驱动所述液晶矩阵的第二部 分的列的第二列驱动器， 所述第一部分与所述第二部分不相同 ； 以及 开关， 其用于在所述第一和第二独立视频通道之间进行选择以在所述显示面板上显示 视频信号。 2. 如权利要求 1 所述的飞行器。

4、驾驶舱显示器， 其中， 所述开关是自动开关。 3. 如权利要求 2 所述的飞行器驾驶舱显示器， 其中， 所述自动开关响应所述第一和第 二独立视频通道中的一个的故障在所述第一和第二独立视频通道之间切换。 4. 如以上权利要求中的任一项所述的飞行器驾驶舱显示器， 其中， 所述第一和第二独 立视频通道中的每一个还包含独立功率源。 5. 如权利要求 4 所述的飞行器驾驶舱显示器， 其中， 在取消选择一通道时， 可中断到 该通道的功率源。 6. 如以上权利要求中的任一项所述的飞行器驾驶舱显示器， 其中， 所述第一部分是所 述显示面板的一半， 而所述第二部分是所述显示面板的另一半。 7. 如权利要求 6 。

5、所述的飞行器驾驶舱显示器， 其中， 所述两半是所述显示面板的左边 一半和右边一半。 8. 如权利要求 1 所述的飞行器驾驶舱显示器， 其中， 所述第一部分和第二部分不重 叠。 9. 如权利要求 8 所述的飞行器驾驶舱显示器， 其中， 在取消选择所述通道时， 所述行 驱动器可设置成三态状态。 10. 如权利要求 1 所述的飞行器驾驶舱显示器， 其中， 在取消选择所述通道时， 所述行 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驾驶舱显示器， 其中， 所述第一和第二 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 所述的飞行器驾驶舱显示器， 还包括第一。

6、和第二独立背光控制通 道， 每个通道具有操作地耦合到所述背光以控制到所述液晶矩阵的背光的背光驱动器， 并 且所述第一和第二独立视频通道的每一个还包括操作地耦合到所述背光驱动器的背光控 制器。 13. 如权利要求 12 所述的飞行器驾驶舱显示器， 其中， 所述第一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. 一种飞行器驾驶舱显示器， 包括 ： LCD 面板， 其具有排列成行和列的像素的液晶矩阵 ； LED 背光， 其具有用于照亮所述液晶矩阵的 LED 阵列 ； 第一和第二独立视频通道， 其中每个视频通道具有操作地耦合到并驱动所述液晶矩阵 中的行的行驱动器。

7、， 所述第一视频通道具有操作地耦合到并驱动所述液晶矩阵的第一部分 权 利 要 求 书 CN 103318417 A 2 2/2 页 3 的列的第一列驱动器， 所述第二视频通道具有操作地耦合到并驱动所述液晶矩阵的第二部 分的列的第二列驱动器， 所述第二部分与所述第一部分不相同， 第一和第二独立背光控制 通道， 其中每个通道具有操作地耦合到所述 LED 阵列以控制到所述液晶矩阵的背光的 LED 驱动器 ； 以及 开关， 其用于在所述第一和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。 权 利 要 求 书 CN 103318417 A 3 1/6 页 4 用于飞行器驾驶舱显示器。

8、的设备 背景技术 0001 当代飞行器驾驶舱包括具有多个飞行显示器的飞行驾驶台 (deck)， 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， 有一种在驾驶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调整显示格式和显示信息的能力。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 严重于传统方式。 发明内容 0002 在一个实施例中， 飞行器驾驶舱显示器包括具有排列成行和列的像素的液晶矩阵 的显示面板 ； 用于照亮液晶矩阵的背光 ； 第。

9、一和第二独立视频通道， 每个视频通道具有操 作地耦合到并驱动液晶矩阵中的行的行驱动器， 第一视频通道具有操作地耦合到并驱动液 晶矩阵的第一部分的列的第一列驱动器， 第二视频通道具有操作地耦合到并驱动液晶矩阵 的第二部分的列的第二列驱动器， 第一部分与第二部分不相同 ； 以及用于在第一和第二独 立视频通道之间进行选择以在显示面板上显示视频信号的开关。 0003 在另一个实施例中， 飞行器驾驶舱显示器包括具有排列成行和列的像素的液晶矩 阵的 LCD 面板 ； 具有用于照亮液晶矩阵的 LED 阵列的背光 ； 第一和第二独立视频通道， 每个 视频通道具有操作地耦合到并驱动液晶矩阵中的行的行驱动器， 第。

10、一视频通道具有操作地 耦合到并驱动液晶矩阵的第一部分的列的列驱动器， 第二视频通道具有操作地耦合到并驱 动液晶矩阵的第二部分的列的列驱动器， 第二部分与第一部分不相同 ； 第一和第二独立背 光控制通道， 每个通道具有操作地耦合到LED阵列以控制液晶矩阵背光的LED驱动器 ； 以及 用于在第一和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 0004 附图包括 ： 图 1 是现有设计飞行显示模块的示意图。 0005 图 2 是根据本发明实施例的、 具有多个飞行显示模块的飞行器驾驶舱的一部分的 透视图。 0006 图3是根据本发明实施例的、 图2的飞行器驾驶舱的飞行。

11、显示模块之一的示意图。 具体实施方式 0007 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 ； 以及关联的功率和控制电子器件， 其中包括电源电路 6、 定时控制 7、 采取 行和列显示驱动器 8 和 9 形式的显示驱动器。功率数据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 故障， 都将对飞行显示模块 2 在显示面板 4 上显示未损坏的视频数据的能力造成 说 明 书 CN 103318417 A 4 2/6 页 5 不利影响。损坏。

12、 （corruption） 可表示为 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， 损失这种大区域显示的影响远远剧烈于传统配备的飞行器上单一机械仪 表的损失或较小电子飞行仪表显示器的损失。 0008 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的影响减少。图 2 示出根据本发明一个实施例的、 具 有驾驶舱 12 的飞行器 10 的一部分。虽然显示的是商用飞行器， 预期本发明的实施例可用 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 ( 例如飞行员 ) 可。

13、出现在驾驶舱 12 左侧的座位 14 中， 并且另一个用户 ( 例如副驾驶 员 ) 可出现在驾驶舱 12 右侧的座位 16 中。具有多种仪表 20 和多个飞行显示模块 22 的飞 行驾驶台 18 可位于飞行员和副驾驶员前面， 并且可为飞行人员提供辅助驾驶飞行器 10 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， 并且可显示飞行器10操作和 控制中所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 显示为采 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。

14、小相同。飞行显示模块 22 中可包括 提供显示表示的显示面板 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。 0009 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可包含在驾驶舱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。 多种操纵杆、 多路跷板开关、 鼠标、 轨迹球等适合于这个目的， 并 且各用户可具有。

15、独立光标控制装置 26 和键盘 28。 0010 控制器30可操作地耦合到飞行器10的组件， 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 操作的多种信息。 0011 图 3 示出飞行显示模块 22 的示意实施例。飞行显示模块 22 显示为包括显示面板 24 ； 背光组装件 40 ； 由电源 60、 定时控。

16、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 显示为操作地 耦合到飞行显示模块 22。 0012 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 子像素的色群并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 m。

17、m) 的垂直尺寸， 即 16:9 的纵横比和 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纵 横比可相对上述宽屏格式有所变化。 0013 背光组装件 40 可以是任何适当的背光组装件， 包括具有 LED 阵列 ( 未示出 ) 的发 光二极管 (LED) 背光组装件 40。背光组装件 40 可安装在显示面板 24 后面。预期背光组装 说 明 书 CN 103318417 A 5 3/6 页 6 件 40 可以是 LED 变种 （variety） ， 因为与阴极荧光灯相比， LED 阵列可更好地再现色彩并消 耗更少的电力。LED 背光组装件 40 中的 LE。

18、D 阵列可安装在印刷电路板 ( 未示出 ) 上以提供 足够的光， 从而照亮显示面板 24 的液晶矩阵。 0014 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 显示为包括列驱动器 50、 行驱动器 52、 背光驱动器 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、 背光 驱动器 74、 定时控制器 78、 背光控制器 96 及电源 80。 0015 第一通道 42 的列驱动器 50 可操作地耦合到显示面板 24 的液晶矩阵的第一部分 82 中的列。第。

19、二通道 44 的列驱动器 70 可操作地耦合到显示面板 24 的液晶矩阵的第二部 分 84 中的列。显示面板 24 的液晶矩阵的第一部分和第二部分 82 和 84 不相同。仅为了便 于说明， 第一部分 82 示出为显示面板 24 的液晶矩阵的左边一半， 而第二部分 84 示出为显 示面板 24 的液晶矩阵的右边一半。应该理解， 第一部分和第二部分 82 和 84 不必为显示面 板 24 的液晶矩阵的一半。 0016 第一通道和第二通道 42 和 44 的行驱动器 52 和 72 可分别操作地耦合到显示面板 24 的液晶矩阵中的所有行。这样， 行驱动器 52 和 72 中的每一个能够选择性地驱动。

20、显示面 板 24 的液晶矩阵中的所有行。 0017 在背光组装件为 LED 变种的情况下， 背光驱动器 54 和 74 可以是 LED 驱动器并可 操作地耦合到背光组装件 40 的 LED 阵列以控制背光组装件 40 照亮显示面板 24 的液晶矩 阵。背光驱动器 54 和 74 中的每一个能够选择性地驱动这种背光组装件 40 的 LED 阵列。 0018 第一通道 42 的定时控制器 58 操作地耦合到列驱动器 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 操 作地耦合到列驱动器 70 和行驱动器 72。定时。

21、控制器 78 能够输出控制信号到列驱动器 70 和行驱动器 72。 0019 第一通道 42 的背光控制器 94 操作地耦合到背光驱动器 54。背光控制器 94 能够 输出控制信号到背光驱动器 54。第二通道 44 的背光控制器 96 操作地耦合到背光驱动器 74。背光控制器 96 能够输出控制信号到背光驱动器 74。预期第一和第二独立视频通道 42 和 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。 0020 第一功率输入或电源 60 包含在第一通道 42 中并提供功率给第一通道 42 的组件。 第二功率输入或电源 80 包含在第二通道 44 中并提供功率给第二通道。

22、 44 的组件。 0021 开关 46 规定了第一和第二独立视频通道 42 与 44 之间的选择， 以在显示面板 24 上显示来自选择的第一和第二独立视频通道 42 和 44 的信号。开关 46 可以是手动开关， 位 于驾驶舱 12 内飞行员和 / 或副驾驶员可接触到的位置。开关 46 可与飞行显示模块 22 集 成。例如， 开关显示为安装在飞行显示模块 22 外部。 0022 预期开关 46 可以是选择第一通道 42 或第二通道 44 为活跃通道的双位手动开关。 预期手动开关 46 还可包括自动开关位。在选择自动开关位时， 飞行显示模块 22 中的仲裁 器模块 ( 未示出 ) 可在飞行显示模。

23、块 22 加电时缺省为预定义通道， 并且可监视影响视频数 据流完整性的第一和第二独立视频通道 42 和 44 中的每一个内的每一个功能的健康。在检 测到故障时， 备选通道将自动切换成活跃通道。 0023 虽然开关 46 显示并描述为手动开关， 但预期开关 46 可以是全自动的。这种自动 说 明 书 CN 103318417 A 6 4/6 页 7 开关可包含在飞行显示模块 22 内。自动开关也许能够响应第一和第二独立视频通道 42 和 44 中的一个的故障在第一和第二独立视频通道 42 和 44 之间切换， 并且可以与上述自动开 关位相似地起作用。这种自动开关机制或仲裁器模块可在飞行显示模块 。

24、22 内复制。 0024 在操作期间， 第一通道 42 可在显示面板 24 的第一部分 82 上提供显示图形， 而第 二通道 44 可在显示面板 24 的第二部分 84 上提供显示图形。第一通道 42 和第二通道 44 可同步， 并且只有由开关46选择为活跃的通道将控制显示面板24的相应行驱动器52和72 以及相应背光驱动器 54 和 74。第一通道 42 和第二通道 44 将分别为显示面板 24 的第一 部分 82 和第二部分 84 提供显示图形。最初可在飞行显示模块 22 加电时自动或手动选择 活跃通道。预期第一通道 42 的列驱动器 50 和第二通道 44 的列驱动器 70 可各包括复用。

25、器 以允许按照开关 46 的选择从定时控制器 58 或定时控制器 78 控制列驱动器 50 和列驱动器 70 两者， 并且第一通道 42 和第二通道 44 可能不需要同步。 0025 活跃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部分显 示功能性。选择另一个通道会使该通道成为活跃通道并且允许操作适当的行驱动器、 列驱 动器及背光驱动器以在显示面板 24 的相应部分上提供视频显示。第一通道 42 与第二通道 44 之间的切换可手动进行， 例如由飞行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。

26、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。 0026 在选择一个通道作为活跃的时， 可禁用非活跃通道的行驱动器。作为非限制性示 例， 可中断到取消选择的通道的行驱动器的功率源。 作为中断功率源的替代或补充， 取消选 择或非活跃通道的行驱动器可设置成断开或三态状态以防止活跃通道损坏。 0027 虽然上述实施例参照具有飞行显示模块22的驾驶舱12以及具有操作地耦合到并 驱动液晶矩阵的一部分 82 的列的第一列驱动器 50 的第一视频通道 42 和具有操作地耦合 到并驱动液晶矩阵的另一部分的列的第二列驱动器 70 的第二视频通道 44。

27、 进行说明和描 述， 但应该理解， 已考虑备选实施例。例如， 第一通道可具有操作地耦合到并驱动液晶矩阵 中的行的行驱动器和操作地耦合到并驱动第一部分和第二部分的列的列驱动器。类似地， 第二通道可具有操作地耦合到并驱动液晶矩阵中的行的行驱动器和操作地耦合到并驱动 第三部分和第四部分的列的列驱动器。 第一、 第二、 第三和第四部分可与任何其它部分不相 同并且第一通道控制的部分可与第二通道控制的部分交错。 这种实施例可与上述实施例类 似地操作， 所不同在于显示屏幕的多个部分可在任何时候由单一通道操作。 0028 作为又一个示例， 上述实施例可包括能够操作飞行显示器的相应额外部分的额外 视频通道。 作。

28、为非限制性示例， 可包括第三独立视频通道， 其中第三视频通道具有操作地耦 合到并驱动液晶矩阵中的行的行驱动器并且具有操作地耦合到并驱动液晶矩阵的第三部 分的列的第三列驱动器， 第三部分与第一部分 82 或第二部分 84 均不相同， 并且开关 46 配 置成在第一、 第二和第三独立视频通道之间进行选择， 以在 LCD 面板上显示视频信号。 0029 此外， 应该理解， 行和列可以互换， 因为它们是取决于用户对显示器的方向的相对 参考。 这样， 由于驾驶舱可包括备选飞行显示模块， 可包括第一和第二视频通道以使得第一 视频通道可具有操作地耦合到并驱动液晶矩阵的一部分的行的第一行驱动器， 而第二视频 。

29、通道可具有操作地耦合到并驱动液晶矩阵的另一部分的行的第二行驱动器， 其中第二部分 说 明 书 CN 103318417 A 7 5/6 页 8 与第一部分不相同。通过这种方式， 仍可使用显示面板的一部分。这可成为飞行显示器垂 直定向时的额外益处。 0030 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的影响不 超过一部分。虽然某些现有技术显示器能够使用订制 LCD 面板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。

30、形通道故障时仍可实现部分屏幕的操作， 并且在活跃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驾驶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全部 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， 对显示器的可读性具有最小的影响， 而 不是 LCD 的全部损失。背光组装件的个别 LED 也可能出现故障， 但将对背光一致性和显示 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。

31、表系统相关问题造成的维护延迟。 0031 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。 0032 部件表 2 飞行显示模块 4 显示面板 6 电源电路 7 定时控制 8 列显示驱动器 9 列显示驱动器 10 飞行器 12 驾驶舱 14。

32、 座位 16 座位 18 飞行驾驶台 20 仪表 22 飞行显示模块 24 显示面板 26 光标控制装置 28 多功能键盘 30 控制器 40 背光组装件 说 明 书 CN 103318417 A 8 6/6 页 9 42 第一通道 44 第二通道 46 开关 50 列驱动器 52 行驱动器 54 背光驱动器 58 定时控制器 60 电源 70 列驱动器 72 行驱动器 74 背光驱动器 78 定时控制器 80 电源 82 第一部分 84 第二部分 94 背光控制器 96 背光控制器。 说 明 书 CN 103318417 A 9 1/3 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 103318417 A 10 2/3 页 11 图 2 说 明 书 附 图 CN 103318417 A 11 3/3 页 12 图 3 说 明 书 附 图 CN 103318417 A 12 。