专利名称：智能双显示通道的制作方法
技术领域：
本发明的主题涉及一种安全显示系统，特别是用于“液晶显示”技术的IXD屏幕的全屏幕显示系统，其包括两个能够彼此独立地受控的显示半屏幕。数据的显示在占据整个或部分屏幕的一个或者多个窗口中执行。 根据本发明的系统应用于例如飞行器仪表盘上。目前的仪表盘主要包括显示屏幕，其能够向飞行员提供用于驾驶、导航，以及更普遍的为了完成进行中的任务所必需的信息。机组人员能够通过人机交互界面与这些屏幕进行互动以选择、核查或者修改所显示的数据和参数。
背景技术：
在航空电子设备领域，例如运送乘客的飞机具有相对较小的驾驶舱，其中成功集成了用于驾驶、导航、监视以及通信所必需的元件，这对于飞行安全和优化机组人员的工作负荷是必要的。目前，技术水平可以制造大的显示屏幕，特别是对角线等于或者大于15英寸并具有良好分辨率的显示屏幕。为了实现显示新的航空电子设备的功能，显示屏幕的尺寸相对于现有的显示平面的尺寸显著地增加。由于驾驶舱具有常规受限的尺寸，因此安装限制导致显示系统只能包括不超过3个的大显示屏幕。因此，屏幕的总数量比以前安装的少。这些屏幕数量的减少造成用于驾驶和导航的必需信息的可用性的问题，一旦出现简单故障，会同时导致显示在同一显示屏幕上的若干功能的丧失。为实现可用性的目标以及在航空运输领域的安全操作要求，一个解决方案是提出具有复制的内部架构的显示器。于是，提出的技术问题是找出一种架构解决方案，其能够同时满足可用性、操作安全性和操作性能的目标确保单个故障的出现不会导致整个屏幕、全屏幕模式显示的能力以及计算和图形产生的可利用资源的优化能力的丧失。现有的解决方案是在驾驶舱内增加小尺寸屏幕的数量，从而导致附加的成本、配线和重量。屏幕的数量可在4到8之间变化，甚至更多。另一解决方案是申请人在专利申请FR 1101386中提出的，利用3个屏幕的显示系统，同时确保航空电子设备系统的可用性。
发明内容
本发明的主题涉及用于诸如飞行器的可移动对象的安全显示系统，其特征在于，至少包括以下元件 包括至少两个独立的由像素形成的矩阵EpE2的屏幕E，每一个所述矩阵由独立的图形通道CpC2控制，所述矩阵具有独立的输入端IpI2 ； 包括至少两个独立的部件BpB2的灯箱，各个所述部件对各个半屏幕EpE2提供背光; 两个支路功能块!\、T2，支路功能块1\、T2与图形通道CpC2相关联，所述两个支路功能块中的每一个一对一地与两个图形通道之一相关联并且由相关联的图形通道控制，每一个支路功能块将每一个矩阵Ep E2的所述输入端连接至控制该支路功能块的图形通道的信号，或者连接至分离模块的输出端； 中央模块，具有混合源自所述两个独立的图形通道Cp C2的数据的功能块以及分离所述数据的功能块，所述分离模块连接到所述支路功能块!\、T2 ; 包括图像生成装置的各个图形通道Cp C2 ； 第一电源单元A1以及第二电源单元A2。该系统可以包括在两个图形通道Cp C2之间提供同步的同步模块。该系统还可以包括连接到所述图形通道C1和C2的监控装置。根据一个实施例，该系统包括向所述中央模块供电的第三电源单兀。屏幕E是例如包括两个独立的像素矩阵Ep E2的液晶显示屏幕。根据一个实施例，每一个图形通道Q、C2的图像生成装置产生允许两个半图像在形成所述屏幕的两个半部分上进行独立显示的数据。根据另一实施例，单个图形通道Q、C2的图像生成装置生成允许全屏幕图像在形成所述屏幕的两个半部分上进行显示的数据。每一个所述图形通道生成允许，例如在分布在所述屏幕上的一个或者多个窗口上进行显示以及与所述屏幕E的整体相对应的另一显示表面的数据。根据本发明的显示系统，例如，使用在包括一个、两个或者三个LCD屏幕的飞机中。
本发明的其他的特征和优点，在阅读以下作为示意图给出的说明后将会更明显，并且所描绘的附图附加的内容并不是限制性的。·图I示出根据本发明的显示器的架构的示例； 图2为图I的显示器的操作原理的方框图；·图3为全屏幕操作的示意图；·图4示出使用两个显示系统的全双模式的操作的示例；·图5示出在全屏幕模式的操作的示例；·图6示出具有视频的全屏幕模式的操作的示例；以及·图7示出在多窗口全屏幕模式的操作的示例。
具体实施例方式为了确保根据本发明的显示系统的架构被理解，将在航空电子设备领域中的应用情景下给出以下示例。如图所示，图I示出根据本发明的显示装置的架构的示例。该架构基于LCD类型的或者其他相似技术的屏幕E的使用，该屏幕E包括至少两个半屏幕Ep E2，每个半屏幕分别具有自己的输入端I1U215双面板E通过半边来寻址，并且保证屏幕上不存在通常模式故障。屏幕由例如两个基础像素矩阵组成，该矩阵是通过两个完全分离的电子控制或者寻址组件进行寻址，使其能够产生两个独立图像。作为示例，屏幕的尺寸可以是15. 4英寸，相当于屏幕对角线为39厘米。屏幕E由灯箱进行背光，该灯箱包括两个独立的部件BpB2，各自对各自的半屏幕Ep E2进行背光。该灯箱可由发光二极管构成。根据本发明的显示装置包括两个图形生成通道Cp C2。图形生成通道C1包括硬件和软件资源，以允许数据的获取、数据的处理以及关联的图形处理。C1包括与航空电子设备系统的其余部分互连的装置，图像生成装置可以在半·屏幕E1或者全屏幕E上生成图像。这些图像生成装置被链接到中央模块或者组件30以及以下将描述的支路功能块T1。类似地，第二图形生成通道C2包括硬件和软件资源，以允许数据的获取、数据的处理和关联的图形处理。C2包括与航空电子设备系统的其余部分互连的装置20，被链接到图像生成装置21，可以在半屏幕E2或者全屏幕E上生成图像。这些图像生成装置被链接到中央模块30以及以下将描述的支路功能块T2。根据本发明的显示装置包括用于源自两个显示系统Cp C2的信号的支路装置！\、T2O支路功能块T1, T2与各自的通道C1X2相关联，使得明显能够在该屏幕E的“全-双”操作模式与全屏幕操作模式之间交替。每个支路功能块T1, T2 一对一地与两个图形通道的其中之一相关联，并且由所关联的图形通道控制，每个支路功能块将每个矩阵的输入端链接至控制该支路功能块的图形通道的信号，或者链接至分离模块的输出端。根据本发明的显示装置包括中央模块30，其能够基于由每一个图形通道Cp C2生成的图像，或者基于由两个图形通道中的仅一个图形通道C1或者C2，可选地与外部视频源V3混合而生成的图像，合成全屏幕图像。中央模块30和图形生成通道适于设想各种操作模式I)全屏幕图像由单个图形通道生成，其他图形通道不产生图像，但是在所述单个图形通道发生故障时能够替代该图形通道；2)每一个图形通道生成分布在屏幕上的一个或者多个窗口。这些窗口是分离的和互补的，由此所有这些窗口覆盖全屏幕的整个显示表面；3)每一个图形通道生成与全屏幕的总体相对应的显示表面。因此，所生成的这两个显示器表面被叠置并且由混合功能块按照预定义的优先权标准进行“混合”;4)上述操作模式2和3能够组合，以允许更加灵活地执行显示功能。这些操作模式能够充分利用可用的计算资源和图形资源，在每个通道上分配处理，以便确保产品的更好的总体性能，和/或在两个显示功能块之间提供物理隔离。图3到图7中给出了一些操作的示例。每个通道的图像生成装置生成代表用于驾驶、导航、控制飞行器或者用于在机场中行进所必需的数据的图像。这些主要的显示类型是已知的，缩写“EFIS”表示“电子飞行仪表系统”以及缩写“ECAM”表示“电子中央飞行器监视”。根据数据调用相应的显示·飞行数据“PFD”是“主要飞行显示”的首字母缩写，·导航数据“ND”是“导航显示”的首字母缩写，·发动机控制和警报管理数据“EWD”是“发动机警告显示”的首字母缩写，· 一般飞机系统数据“SD”是“系统显示”的首字母缩写，·机场数据“ANP”是“机场导航功能”的首字母缩写。图2示出根据本发明的装置的操作原理。第一电源单元P1向图形通道C1、支路功能块T1、灯箱组件B1和半屏幕E1供电。第一电源单元P1连接到第一外部电源A1。类似地，第二电源单元P2向图形通道C2、支路功能块T2、灯箱组件B2和半屏幕E2供电。第二电源单元P2连接到第二外部电源a2。向中央模块30供电的第三电源单元35连接到电源单元P1和/或电源单元P2。图形通道C1 (相应地C2)发送控制信号至控制逻辑13 (相应地23)，其输出直接作用于支路功能块T1 (相应地T2)的切换装置12 (相应地13)。这些控制信号是由例如飞行员操作者传送的外部信号与以下将详细介绍的内部信号的组合。它们可以通过半屏幕从全屏显示模式切换到“全-双”显示模式。中央模块30包括视频获取功能块31、本领域技术人员已知的混合功能块32以及分离功能块33。中央模块30还是包括同步功能块34和控制管理或者监控功能块36，下文将详细介绍。同步功能块34为每一个图形通道CpC2S定运行速率。该组件由单独的电源单元35供电，或者直接由电源单元P1或电源单元P2供电。监控功能块36链接到图形通道C1和C2 ;其通过指示例如电源单元35是否正确操作、混合功能块32是否正确操作、或者分离装置或单元33是否正确操作，来通知它们中央模块30的正确操作。如果检测到故障，基于由监控功能块36发送的数据，每一个图形通道C1 (相应地C2)将能够修改传送到控制逻辑13 (相应地23)的控制信号，以便自动切换返回至例如全-双模式。在全-双模式下，图形通道C1发送控制信号到控制逻辑13，从而使来源于显示系统的数据沿着图2中由字母S1示出的路径，通过切换装置12直接到半屏幕E1的输入端I115同样的，图形通道C2发送控制信号到控制逻辑23，从而使来源于显示系统的数据沿着图2中由字母S2示出的路径通过切换装置直接到半屏幕E2的输入端12。在全屏幕显示模式下，来自显示系统C1和/或通道C2的数据将被导向至混合功能块32，以便合成屏幕E的宽度的图像。分离功能块33将图像剪切为两部分=Lp L2，所述部分U、L2的每一个对应于分别传送到半屏幕E1和半屏幕E2的两个数据组。这将产生全屏幕图像的显示。在这种情况下，数据沿着路径S’1和S’2。由于图形通道C1X2以由同步功能块34设定的速率运行，因此可以通过混合功能块32逐行地混合由每个图形通道生成的图像，而不会在通道之间引入延迟，从而确保连贯的全屏幕图像的显示。当通道Cp C2之一检查到故障时，例如，丧失同步功能，或者当其被通知监控功能块36检测到故障时，如上所述，通道自主地决定切换到全-双模式，并且发送指令到与之相关联的支路功能块。同样的，如果通道之一接收到外部指令，以切换到全双模式，例如，该指令来自飞行员，则其独立于相对的通道将其指令传送到支路功能块。电源的冗余度和它们适当的分配可以确保在丧失它们中的一个时，其始终能够在半屏幕上显示至少一个图像。在显示系统的任一元件发生简单故障的情况下，例如，在电源、图形通道、中央模块30、灯箱的电子控制元件或者半屏幕故障的情况下，通道的布置和独立性能够保持至少一个半屏幕可工作。这样，机组人员保持在两个中至少一个半屏幕上显示数据，这对飞行安全来说是可接受的。在基于3个大屏幕设计的飞机驾驶舱，如果一个半屏幕出故障，利用如上所述的3个显示系统提供的数据的显示是有利的。具体而言，这样的驾驶舱通常相当于基于现有技CN 102915712 A
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术的6个独立显示器的驾驶舱。图3示出全屏幕操作模式，其中图形通道C1生成第一窗口 W1,图形通道C2生成其他的两个窗口 W2和W3,在由分离功能块分配到两个半屏幕之前，对应于产生这三个窗口的数据由混合功能块32组合，以便形成包括窗口 W1, W2，W3的全屏幕图像。 图4示出操作于全-双模式的根据本发明的显示系统的另一示例性实施例。在这个示例中，由图形通道C1使用的数据D1，允许PFD仅在半屏幕E1上显示。与数据D1不同并且由图形通道C2使用的数据D2,允许ND在半屏幕E2上显示。图5示出全屏幕操作模式的另一个示例性实施例，其中，待显示的数据由单个图形通道，在该示例中为通道C1生成，以产生全屏幕ND显示。这个示例中，由通道C1产生的数据被传送到混合和分离功能块，该混合和分量功能块经由每个通道的支路功能块，将它们传送到两个半屏幕的输入端I1和I2，从而产生全屏幕显示。图6示出全屏幕操作模式的另一个示例性实施例，其中，待显示的数据由单个图形通道生成，在该示例中为通道C1生成，并与外部视频V3组合以便产生具有背景视频的全屏幕ND显示。在该示例中，由通道C1产生的数据传送到混合功能块，该混合功能块也接收由视频获取功能块31获取并传送的视频数据。如在全屏幕显示模式的所有变型中均一样的，分离功能块将图像分离为2个半图像，并经由每个通道的支路功能块将它们传送到两个半屏幕的信号输入端I1和I2以产生全屏幕显示。在图6给出的示例中，两个显示系统将生成不同尺寸的互补的窗口。由通道C1生成的ND窗口具有8英寸乘以4英寸的尺寸，由通道C2生成的WPL窗口具有4英寸乘以8英寸的尺寸。这两个窗口彼此互补，从而形成占据整个屏幕E的全屏幕图像。根据本发明的显示系统明显具有以下优点。根据本发明的系统能够提供一种同时具有全-双操作模式和全屏幕操作模式的显示设备，完全不会引入由简单故障导致整个屏幕的丧失的普通故障模式。该解决方案还能够在两个可用的通道上分配图形生成的处理，以形成最终的单个全屏幕图像，这使得能够最优化性能并物理地分离两个显示功能块。在形成该系统的这些元件中的任一个发生简单故障的情况下，该系统允许至少一个图像显示在一个半屏幕上。在该系统实施在仅具有3个屏幕的飞机的情况下，即所谓的双通道，因此可以获得与由现有技术的包括6个显示屏幕的系统提供的相同的可用性程度。特别地，每个显示器都能够在全-双模式下工作，其中每个图形生成通道生成显示在一半屏幕上的半图像，并且完全独立于其他通道完成。此外，为了满足显示新功能的需要，每个显示器还能够在全屏幕模式下操作，其中，每一个图形生成通道生成占据完整屏幕的全部或者部分的一个或者多个窗口。
权利要求
1.用于诸如飞行器的可移动对象的安全显示系统，其特征在于，至少包括以下元件 包括至少两个独立的由像素形成的矩阵EpE2的屏幕E，每一个所述矩阵由独立的图形通道Cp C2控制，所述矩阵具有独立的输入端Ip I2 ； 包括至少两个独立的部件I、B2的灯箱，各个所述部件对各个半屏幕Ep E2提供背光; 两个支路功能块T1、T2，支路功能块1\、T2与图形通道Cp C2相关联，每一个所述支路功能块一对一地与两个图形通道之一相关联并且由相关联的图形通道控制，每一个支路功能块将每一个矩阵Ep E2的所述输入端连接至控制该支路功能块的图形通道的信号，或者连接至分离模块的输出端； 中央模块(30)，具有混合源自所述两个独立的图形通道CpC2的数据的功能块(32)以及分离所述数据的功能块(33)，所述分离模块连接到所述支路功能块1\、T2 ； 包括图像生成装置(11，21)的各个图形通道Q、C2; 第一电源单元A1以及第二电源单元A2。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，包括在所述两个图形通道(C1X2)之间提供同步的同步功能块(34)。
3.根据权利要求I和2中的一项所述的系统，其特征在于，包括连接至所述图形通道C1和C2的监控功能块(36)。
4.根据权利要求I和2中的一项所述的系统，其特征在于，包括向所述中央模块(30)供电的第三电源单元(35)。
5.根据权利要求I所述的显示系统，其特征在于，所述屏幕E是包括两个独立的像素矩阵已^&的液晶屏幕。
6.根据权利要求I所述的显示系统，其特征在于，每一个图形通道(C1;C2)的所述图像生成装置(11，12)生成允许两个半图像在形成所述屏幕的两个半部分上进行独立显示的数据。
7.根据权利要求I所述的显示系统，其特征在于，单个图形通道(C1;C2)的所述图像生成装置生成允许全屏幕图像在形成所述屏幕的两个半部分上进行显示的数据。
8.根据权利要求I所述的显示系统，其特征在于，每一个所述图形通道生成允许在所述屏幕上分布的一个或者多个窗口上进行显示的数据。
9.根据权利要求I所述的显示系统，其特征在于，每一个所述图形通道生成允许与所述屏幕E的整体相对应的显示表面的数据。
10.根据前述权利要求中的一项所述的显示系统在包括一个、两个或者三个LCD屏幕的飞机中的使用。
全文摘要
用于诸如飞行器的可移动对象的安全显示系统，其特征在于，至少包括以下元件●包括至少两个独立的由像素形成的矩阵E1、E2的屏幕E，每一个所述矩阵由独立的图形通道(C1、C2)控制；●包括至少两个独立的部件B1、B2的灯箱，各个所述部件对各个半屏幕E1、E2提供背光；●两个支路功能块(T1、T2)，支路功能块(T1、T2)与图形通道(C1、C2)相关联，支路功能块链接至所述矩阵(E1、E2)之一的输入端；●中央模块(30)，具有混合源自所述两个独立的图形通道(C1、C2)的数据的功能块(32)以及分离所述数据的功能块(33)，所述分离模块连接到所述支路功能块(T1、T2)；●包括图像生成装置的各个图形通道(C1、C2)；●两个电源单元(A1，A2)。所述显示系统在飞机中的使用。
文档编号B64D47/00GK102915712SQ201210334188
公开日2013年2月6日 申请日期2012年8月6日 优先权日2011年8月5日
发明者N·贝纳尔, A·布歇 申请人:塔莱斯公司