用于飞行器双信道显示的设备的制作方法与工艺

用于飞行器双信道显示的设备

背景技术：
现代飞行器座舱包括具有多个飞行显示器的飞机驾驶舱，该飞行显示器向机组人员显示各种各样的飞行器信息、飞行信息、导航信息、以及用于飞行器的操作和控制的其它信息。在航空工业内，存在在座舱内使用大的宽屏规格显示器的趋势。这带来了提供较大的可配置的显示面来为机组人员提供更多信息的优点，以及提供了改编显示规格和显示的信息的能力。因为所有的主要飞行信息都可显示在单个显示面上，而非显示在多个显示器或仪器上，所以单个显示面的丧失将远比使用传统方法时更严重。

技术实现要素：
在一个实施例中，飞行器座舱显示器包括：显示面板，其具有布置成行和列的像素的矩阵；用于照亮矩阵的背光；第一视频信道，其具有用于驱动像素的第一部分的行驱动器和列驱动器；以及第二视频信道，其具有用于驱动像素的第二部分的行驱动器和列驱动器，其中，像素的第一部分与像素的第二部分交错，并且第一视频信道和第二视频信道是独立的。提供了一种飞行器座舱显示器，其包括：显示面板，该显示面板具有布置成行和列并且形成显示区域的像素的矩阵；用于照亮该矩阵的背光；第一视频信道，该第一视频信道具有用于驱动该像素的第一部分的行驱动器和列驱动器；以及第二视频信道，该第二视频信道具有用于驱动该像素的第二部分的行驱动器和列驱动器；其中，该像素的第一部分与该像素的第二部分交错，并且该第一视频信道和该第二视频信道是独立的。该飞行器座舱显示器进一步包括开关，该开关用于在第一独立的视频信道和第二独立的视频信道之间进行选择，以在该显示面板上显示视频信号。其中，该开关为自动开关。其中，该自动开关响应于该第一独立的视频信道和该第二独立的视频信道中的一个的失效，而在该第一独立的视频信道和该第二独立的视频信道之间切换。其中，该开关为手动开关。其中，该手动开关位于座舱中的飞行员伸手可及的范围内。其中，该手动开关与显示器集成在一起。其中，该第一独立的视频信道和该第二独立的视频信道中的每个进一步包括独立的功率源。其中，当通过该开关取消对信道的选择时，可对那个信道中断该功率源。其中，当取消对该信道的选择时，该行驱动器和列驱动器可设置成三态状态。其中，当取消对该信道的选择时，该行驱动器和列驱动器可设置成三态状态。其中，该第一独立的视频信道和该第二独立的视频信道中的每个进一步包括定时控制器。其中，该第一独立的视频信道和该第二独立的视频信道中的每个进一步包括可操作地耦合到背光驱动器的背光控制器。其中，在单个装置内实现该第一独立的视频信道和该第二独立的视频信道中的至少一个的该定时控制器和该背光控制器。其中，该像素的第一部分和该像素的第二部分彼此交替。其中，该第一视频信道和该第二视频信道配置成并行地操作该像素的第一部分和第二部分。其中，当一个信道失效时，该显示器具有一半的正常亮度。其中，该矩阵中的每个像素包括色群的布置，并且每个色群由具有相异的颜色的子像素组成，而且该色群形成该像素的第一部分和第二部分。其中，该子像素按颜色来布置。其中，该子像素按驱动信道来布置。附图说明在附图中：图1是现有设计的飞行显示器模块的示意图。图2是根据本发明的实施例的具有多个飞行显示器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器模块中的一个的示意图。图4A至图4E提供可用于图3的飞行显示器中的像素和子像素布置的示意图。具体实施方式图1示出现有设计的飞行显示器模块2。飞行显示器模块2包括可为宽屏LCD显示面板的显示面板4以及相关联的功率和控制电子器件，该相关联的功率和控制电子器件包括功率电路6、定时控制7、以及以行显示器驱动器8和列显示器驱动器9的形式的显示器驱动器。将功率和视频数据馈送到飞行显示器模块2中，而且现有设计的飞行显示器模块2内（不管是功率电路6、定时控制7还是显示器驱动器8和9）的任何失效都将不利地影响飞行显示器模块2在显示面板4上显示未损坏的视频数据的能力。损坏可在LCD面板上将自己显现为局部屏幕视频损坏或者全屏幕视频损坏。当显示器为宽屏显示器时，这种大面积显示器的丧失的影响显著地比传统配备的飞行器上的较小电子飞行仪器显示器的丧失或者单个机械仪器的丧失更严重。下面描述的有创造性的实施例确保飞行显示器模块具有高可用性，而且除了LCD面板本身的失效之外，任何单个失效都对主要显示器功能没有影响。图2示出根据本发明的一个实施例的、具有座舱12的飞行器10的一部分。虽然示出了商业飞行器，但设想的是，本发明的实施例可用于任何类型的飞行器，例如（而非限制）固定翼、旋转翼、火箭、私人飞行器和军用飞行器。第一用户（例如飞行员）可存在于座舱12左侧的座位14上，而另一个用户（例如副驾驶员）可存在于座舱12右侧的座位16上。具有各种仪器20和多个飞行显示器模块22的飞机驾驶舱18可位于飞行员和副驾驶员的前面，并且可为机组人员提供信息，以协助驾驶飞行器10。飞行显示器模块22可包括主要飞行显示器或者多功能显示器，并且可显示各种各样的飞行器信息、飞行信息、导航信息、系统信息、以及用于飞行器10的操作和控制的其它信息。已经将飞行显示器模块22示出为呈彼此隔开的并排的布置。可用任何方式安排飞行显示器模块22，包括具有更少或更多的显示器。另外，飞行显示器模块22不必共面，而且不必为相同的大小。在飞行显示器模块22中可包括其上可提供显示器表示的显示面板24。这个显示面板可包括具有可单独控制的像素的矩阵的任何显示面板，诸如LCD和LED。作为非限制性示例，显示面板24可为平板有源矩阵液晶显示（AMLCD）面板。设想的是，一个或多个光标控制装置26和一个或多个多功能键盘28可包括在座舱12中，而且还可由一个或多个机组成员用来与飞行器10的系统交互。适当的光标控制装置26可包括适于接受来自用户的输入并且适于将那个输入转换成多个飞行显示器模块22中的任一个上的图形位置的任何装置。各种操纵杆、多向摇臂开关、鼠标、跟踪球等都适用于此目的，而且每个用户可具有单独的光标控制装置（一个或多个）26和键盘（一个或多个）28。控制器30可以可操作地耦合到飞行器10的构件上，包括飞行显示器模块22、光标控制装置26和键盘28。控制器30也可与飞行器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，该处理单元可运行任何适当的程序，以操作飞行器10。控制器30还可接收来自一个或多个其它附加的传感器（未示出）的输入，该传感器可为控制器30提供各种信息，以协助飞行器10的操作。图3示出飞行显示器模块22的示意性实施例。示出了显示面板24、背光组件40（诸如发光二极管（LED）背光组件）、第一信道42、第二信道44被包括在飞行显示器模块22中，该第一信道42由功率源60、定时控制器58、背光控制器94、列驱动器50、行驱动器52和LED背光驱动器54组成，该第二信道44由功率源80、定时控制器78、背光控制器96、列驱动器70、行驱动器72和LED背光驱动器74组成。示出开关46可操作地耦合到飞行显示器模块22。显示面板24可包括具有布置成列和行的像素25的阵列的液晶矩阵（未示出），其中，每个像素25由多个色群组成，以及其中，每个色群由多个子像素组成，而且每个子像素可通过行和列寻址，并且通过它们的相关联的行和列驱动器对其进行编程。例如，像素25的色群的一半可由第一信道42的一组电子器件驱动，而像素25的色群的另一半可由独立的第二信道44的电子器件驱动。这种显示面板24可包括13.2英寸（335mm）的横向尺寸、7.9英寸（201mm）的纵向尺寸，也就是说16:9的纵横比和15.3英寸（389mm）的对角线尺寸。将理解的是，可使用大小不同的屏幕，以及纵横比可与上面提到的宽屏幕规格不同。另外，显示面板24可包括具有数量增加的像素25的更高密度显示器。LED背光组件40可安装在显示面板24后面，并且可包括LED的阵列（未示出）。这样的LED阵列较好地再现了颜色，并且比阴极荧光灯耗电更少。LED背光组件40中的LED的阵列可安装在印刷电路板（未示出）上，以提供足够的光来照亮显示面板24的液晶矩阵。第一信道42和第二信道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信道。示出了第一信道42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和功率源60。示出了第二信道44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和功率源80。第一信道42和第二信道44的列驱动器50和70以及行驱动器52和72分别可操作地耦合到显示面板24的液晶矩阵中的列和行，并且驱动像素25内的电绝缘的交错色群（图4A至图4E）。LED背光驱动器54和74可操作地耦合到LED背光组件40的LED的阵列，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中的每个能够选择性地驱动LED背光组件40的LED的阵列。第一信道42的定时控制器58可操作地耦合到列驱动器50和行驱动器52。定时控制器58能够对列驱动器50和行驱动器52输出控制信号。第二信道44的定时控制器78可操作地耦合到列驱动器70和行驱动器72。定时控制器78能够对列驱动器70和行驱动器72输出控制信号。第一信道42的背光控制器94可操作地耦合到LED背光驱动器54。背光控制器94能够对LED背光驱动器54输出控制信号。第二信道44的背光控制器96可操作地耦合到LED背光驱动器74。背光控制器96能够对LED背光驱动器74输出控制信号。设想的是，第一独立的视频信道42和第二独立的视频信道44中的每个的定时控制器和背光控制器可单独地实现，或者可在单个装置内实现。第一功率输入或功率源60包括在第一信道42中，并且为第一信道42的构件供应功率。第二功率输入或功率源80包括在第二信道44中，并且为第二信道44的构件供应功率。开关46提供了第一独立的视频信道42和第二独立的视频信道44之间的选择，以在显示面板24上显示来自所选择的第一独立的视频信道42和第二独立的视频信道44的视频信号。开关46可为位于座舱12内的飞行员和/或副驾驶员伸手可及的范围内的手动开关。开关46可与飞行显示器模块22集成在一起。例如，已经示出开关被外部地安装到飞行显示器模块22。设想的是，开关46可为多位置手动开关，该多位置手动开关选择第一信道42或第二信道44作为起作用的信道，或者选择信道42和44两者为起作用的。设想的是，手动开关46还可包括自动切换位置。当选择自动切换位置时，当飞行显示器模块22通电时，飞行显示器模块22内的判别器模块（未示出）可默认预定义信道，并且可监测影响视频数据流的完整性的、在第一独立的视频信道42和第二独立的视频信道44中的每个内的每个功能的健康状况。如果检测到故障，则备选信道将被自动转变为起作用的信道。虽然已经将开关46示为和描述为手动开关，但设想的是，开关46可为完全自动的。这种自动开关可包括在飞行显示器模块22内。自动开关可以能够响应于第一独立的视频信道42和第二独立的视频信道44中的一个的失效，而在第一独立的视频信道42和第二独立的视频信道44之间切换，并且可与上面描述的自动切换位置类似地起作用。在飞行显示器模块22内可复制这种自动切换机制或判别器模块。上面描述的实施例可以能够在第一独立的视频信道42和第二独立的视频信道44两者都起作用的情况下操作。在驱动电子器件由于交错像素25而失效之后，上面描述的实施例还可以能够在全屏幕单信道操作模式中操作。在图4A至图4E中，示意性地示出了像素被布置成列和行，而且每个像素25包括多个色群，并且每个色群包含颜色各不相同的的多个子像素。更特别地，子像素包括单色元件，诸如绿条（stripe）。对本说明书来说，色群包括三个子像素的组，其具有一个红色子像素、一个绿色子像素、以及一个蓝色子像素。设想的是，像素25可在色群级（RGB）或子像素级（R、G或B）交错，使得丧失信道中的一个中的电子器件之后，整个显示面板24可用于图形显示。作为非限制性示例，在图4A、图4B、图4C、图4D和图4E中示出的示意图示出了每个像素25内的子像素以各种方式布置。在图4A至图4C中，像素25包括四个色群。在图4D至图4E中，像素25包括两个色群。将理解的是，这些仅用于示范目的，并且在每个像素中可包括任何适当数量的色群，以及在每个色群中可包括任何数量的子像素。在图4A至图4C中，可看到每个像素25包括四个色群，以及每个色群包括三个子像素条，该三个子像素条典型地为红色子像素条100、绿色子像素条102和蓝色子像素条104，而且可分区段布置每个色群，其中每个区段中的色群由相同信道驱动。虽然示例描述了子像素包括子像素条，但子像素可具有备选形状，包括圆点的形状。在图4A中，色群按列分组，在图4B中，色群按行分组，而在图4C中，色群是交叉排线的。在上面的图中，各个色群可由第一信道42和第二信道44驱动，以提供在信道中的一个失效之后，起作用的子像素均匀地分布在显示面板24上的好处。照这样，像素的第一部分可由第一信道42驱动，而像素的第二部分可由第二信道44驱动。例如，在图4A中，由左上部分和左下部分中的红色子像素条100、绿色子像素条102和蓝色子像素条104组成的色群可由第一信道42驱动，而由右上部分和右下部分中的红色子像素条100、绿色子像素条102和蓝色子像素条104组成的色群可由第二信道44驱动。在图4B中，由左上部分和右上部分中的红色子像素条100、绿色子像素条102和蓝色子像素条104组成的色群可由第一信道42驱动，而由左下部分和右下部分中的红色子像素条100、绿色子像素条102和蓝色子像素条104组成的色群可由第二信道44驱动。在图4C中，由左上部分和右下部分中的红色子像素条100、绿色子像素条102和蓝色子像素条104组成的色群可由第一信道42驱动，而由右上部分和左下部分中的红色子像素条100、绿色子像素条102和蓝色子像素条104组成的色群可由第二信道44驱动。在图4D和图4E中，每个像素25包括两个色群，而且每个色群由比前面的图中示出的那些子像素条更长的子像素条组成，并且可典型地包括红色子像素条106、绿色子像素条108和蓝色子像素条110。子像素条106-110可按信道布置，诸如，诸如图4D中示出的红色子像素条106、绿色子像素条108、蓝色子像素条110、红色子像素条106、绿色子像素条108、蓝色子像素条110。备选地，子像素条106-110可按颜色布置，诸如，诸如图4E中示出的红色子像素条106、红色子像素条106、绿色子像素条108、绿色子像素条108、蓝色子像素条110和蓝色子像素条110。图4E的布置提供了当从一个信道切换到另一个信道时图像移位最小的好处。在图4D和图4E两者中，由第一红色子像素条106、第一绿色子像素条108和第一蓝色子像素条110组成的色群可由第一信道42驱动，而由每个色群的第二红色子像素条106、第二绿色子像素条108和第二蓝色子像素条110组成的色群可由第二信道44驱动。将理解的是，上面的图仅是示例，而且色群和子像素与对应的驱动信道可以以多种方式布置。例如，虽然示例中的子像素已经按颜色（RGB）布置，并且根据需要调节配线，以使子像素与合适的信道连接，但还设想的是，可不同地布置子像素来完成相同的事情。将理解的是，无论色群和子像素在像素25内如何布置，驱动器都同样地操作。每个像素25由两个信道42和44驱动，并且每个信道驱动像素25的它那一部分，就像它是单个像素一样。对于图4A至图4C，每个信道连接到像素25内的两个色群，因为该两个色群并行连接且被当作一个像素。在图4D和图4E中，每个信道连接到仅一个色群。在上面的实施例中，可以以两种方式中的一种操作飞行显示器。第一，可同时操作两个信道，与单信道操作相比，这可允许显示面板提供双倍的背光透光率。第二，可选择性地操作两个信道，其中信道中的一个用作后备。在第一种情形下，一个信道的失效将导致观察者感觉到的亮度下降。可通过提高背光的强度来弥补这一点。在第二种情形下，感觉到的亮度将保持不变。在第一种情形下，在正常操作期间，可同时操作第一信道42和第二信道44两者，以在任何时候都为显示面板24提供完整的显示图形。全屏幕图像由两组驱动器电子器件提供，并且在两个信道操作的同时，第一信道42和第二信道44两者都可起作用。当信道42和44两者同时操作时，它们可在几乎相同的时间驱动完全相同的图像，或者如果信道同步的话，可在完全相同的时间驱动完全相同的图像，使得像素25内的所有色群将同时被同样地驱动。最初可当飞行显示器模块22通电时自动地或者手动地选择起作用的信道。信道中的一个的失效可使剩余信道在单信道操作模式中保持全屏幕图像。更准确地说，显示器的亮度降低了一半。为了弥补这一点，可提高背光强度。将理解的是，像素的每个子像素或部分可能无法用肉眼辨别，并且从而视觉质量可不受这种失效的影响。如果像素的每个子像素或部分可用肉眼辨别，则信道中的一个的失效可导致质量下降。在其中最初已经选择了起作用的信道且起作用的信道中有失效的情况下，选择另一个信道使那个信道成为起作用的信道，以及允许继续操作合适的行驱动器、列驱动器和LED驱动器，以在显示面板24上提供全屏幕视频显示器。当选择一个信道为起作用的时候，可禁用不起作用的信道。作为非限制性示例，可对取消选择的信道中断功率源。作为中断功率源的备选方案，或者除了中断功率源之外，取消选择的或者不起作用的信道的驱动器可设置成打开或三态（tri-state）状态，以防止起作用的信道的损坏。在第二种情形中，在正常操作期间，第一信道42或第二信道44中的仅一个可在任何时候为显示面板24提供显示图形可以是有可能的。最初可当飞行显示器模块22通电时自动地或者手动地选择起作用的信道，并且起作用的信道可操作合适的行驱动器、列驱动器和LED驱动器，以在显示面板24上提供视频显示。在其中起作用的信道有故障的情况下，选择另一个信道使那个信道成为起作用的信道，以及允许继续操作合适的行驱动器、列驱动器和LED驱动器，以在显示面板24上提供全屏幕视频显示。照这样，不管是否失效，保持相同的屏幕亮度。当选择一个信道为起作用的时候，可禁用不起作用的信道。作为非限制性示例，对取消选择的信道可中断功率源。作为中断功率源的备选方案，或者除了中断功率源之外，取消选择或不起作用的信道的驱动器可设置成打开或三态状态，以防止起作用的信道的损坏。在任一种情形中，第一信道42和第二信道44之间的切换可诸如通过飞行员或副驾驶员改变开关46的设置来手动地执行。备选地，自动开关可响应于嵌入飞行显示器模块22中的故障检测处理而执行切换。作为非限制性示例，可存在显示监视器，该显示监视器执行错误检测处理，以确定图形信息（即，文本信息、图形符号和图表）中的任一个是否有错误。上面描述的实施例允许有多个好处。例如，上面描述的实施例确保可在发生任何单个失效（除了LCD面板本身）的情况下操作飞行显示器模块。在上面描述的失效模式中，像素布置可影响显示面板的清晰性和亮度。上面描述的像素的布置允许当发生失效时，在没有不相称的色带、没有曲线以及没有锯齿形线的情况下操作显示面板。这使失效的影响降低到最低限度，而且可使颜色在显示面板上更均匀地混合。考虑到这种飞行显示器的失效将导致座舱的一侧上的主要驾驶仪器全部丧失，这种加强的系统可用性是必不可少的。上面描述的实施例限制了可导致丧失飞行显示器模块上的显示的单点失效的数量。飞行显示器模块中的仅剩余的单个信道装置是LCD本身，但绝大多数失效会导致丧失单个像素或单行像素或单列像素，这对显示器的清晰度有最小影响，而不是LCD的全部丧失。背光的单独的LED也可能失效，但将对显示器的背光均匀性和清晰度具有最小影响。飞行显示器在失效之后操作的可用性还允许减少或消除由于与显示器相关联的与电子飞行仪器系统有关的问题而引起的维护延迟。本书面描述使用包括最佳实施方式的示例来公开本发明，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何合并的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求书的字面语言的结构要素，或者如果这样的其它示例包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等同的结构要素，则这样的其它示例被确定为在权利要求书的范围之内。