(57)【要約】      （修正有）【課題】構造内の単一点故障が許容できる航空機２チャネルディスプレイのための装置を提供する。【解決手段】航空機操縦室ディスプレイ（２２）には、とりわけ、液晶マトリックスを有するＬＣＤパネル（２４）、および液晶マトリックスを照明するための複数のＬＥＤのアレイを有するＬＥＤバックライト（４０）が含まれる。ディスプレイ（２２）の残りの部分は、ＬＣＤパネル（２４）の主表示機能に影響を及ぼすことないように、複数化する。【選択図】図３
2013103713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピクセルが行および列で配置された液晶マトリックスを有するＬＣＤパネルと、
前記液晶マトリックスを照明するための複数のＬＥＤのアレイを有するＬＥＤバックライトと、
前記液晶マトリックスの前記行に動作可能に結合された、前記行を駆動するための行ドライバ、前記液晶マトリックスの前記列に動作可能に結合された、前記列を駆動するための列ドライバ、および前記複数のＬＥＤのアレイに動作可能に結合された、前記液晶マトリックスへのバックライトを制御するためのＬＥＤドライバを個々のビデオチャネルが有する第１および第２の独立のビデオチャネルと、
ビデオ信号を前記ＬＣＤパネルに表示するために前記第１の独立のビデオチャネルと第２の独立のビデオチャネルとの間で選択するためのスイッチと
を備える航空機操縦室ディスプレイ。
【請求項２】
前記スイッチが自動スイッチである、請求項１記載の航空機操縦室ディスプレイ。
【請求項３】
前記自動スイッチが、前記第１および第２の独立のビデオチャネルのいずれか一方の故障に応答して、前記第１の独立のビデオチャネルと第２の独立のビデオチャネルとの間で切り換える、請求項２記載の航空機操縦室ディスプレイ。
【請求項４】
前記スイッチが手動スイッチである、請求項１記載の航空機操縦室ディスプレイ。
【請求項５】
前記手動スイッチが前記操縦室の操縦士の手の届く範囲内に配置される、請求項４記載の航空機操縦室ディスプレイ。
【請求項６】
前記手動スイッチが前記ディスプレイと一体である、請求項５記載の航空機操縦室ディスプレイ。
【請求項７】
前記第１および第２の独立のビデオチャネルの各々が独立した電力源をさらに備える、請求項１乃至６のいずれか１項記載の航空機操縦室ディスプレイ。
【請求項８】
チャネルが選択されていない場合、そのチャネルへの電力源を遮断することができる、請求項７記載の航空機操縦室ディスプレイ。
【請求項９】
前記チャネルが選択されていない場合、前記行ドライバおよび列ドライバをトライステート状態に設定することができる、請求項８記載の航空機操縦室ディスプレイ。
【請求項１０】
前記チャネルが選択されていない場合、前記行ドライバおよび列ドライバをトライステート状態に設定することができる、請求項１記載の航空機操縦室ディスプレイ。
【請求項１１】
前記第１および第２の独立のビデオチャネルの各々がタイミングコントローラをさらに備える、請求項１乃至１０のいずれか１項記載の航空機操縦室ディスプレイ。
【請求項１２】
前記第１および第２の独立のビデオチャネルの各々が、前記ＬＥＤドライバに動作可能に結合されたバックライトコントローラをさらに備える、請求項１１記載の航空機操縦室ディスプレイ。
【請求項１３】
前記第１および第２の独立のビデオチャネルのうちの少なくとも一方の前記タイミングコントローラおよびバックライトコントローラが単一のデバイス内で実施される、請求項１２記載の航空機操縦室ディスプレイ。
【請求項１４】
実質的に本明細書において添付の図面を参照して説明されている航空機操縦室ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機操縦室ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の航空機操縦室には、広範囲にわたる航空機、飛行、航行、および航空機の操作および制御に使用される他の情報を飛行乗務員に表示する複数のフライトディスプレイを有するフライトデッキが含まれる。航空産業には、大型ワイドスクリーンフォーマットディスプレイを操縦室内に使用する方向に向かう傾向がある。これは、より多くの情報を飛行乗務員に提供し、表示フォーマットおよび表示される情報を整えることができるようにするための、より大型の構成可能なディスプレイ表面を実現する利点をもたらす。複数のディスプレイまたは計器に代えて単一の表示表面にすべての主要な飛行情報を表示することができるため、単一の表示表面を失うことは、従来の手法を使用した場合よりはるかに深刻である。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態では、航空機操縦室ディスプレイには、ピクセルが行および列で配置された液晶マトリックスを有するＬＣＤパネルと、液晶マトリックスを照明するための複数のＬＥＤのアレイを有するＬＥＤバックライトと、液晶マトリックスの行に動作可能に結合された、行を駆動するための行ドライバ、液晶マトリックスの列に動作可能に結合された、列を駆動するための列ドライバ、および複数のＬＥＤのアレイに動作可能に結合された、液晶マトリックスへのバックライトを制御するためのＬＥＤドライバを個々のビデオチャネルが有する第１および第２の独立のビデオチャネルと、ビデオ信号をＬＣＤパネルに表示するために第１の独立のビデオチャネルと第２の独立のビデオチャネルとの間で選択するためのスイッチが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】従来の設計によるフライトディスプレイモジュールの概略図である。
【図２】本発明による複数のフライトディスプレイモジュールを有する航空機操縦室の一部の斜視図である。
【図３】図２の航空機操縦室のフライトディスプレイモジュールのうちの１つの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
図１は、従来の設計によるフライトディスプレイモジュール２を示したものである。フライトディスプレイモジュール２は、ワイドスクリーンＬＣＤ表示パネルとすることができる表示パネル４と、電力回路６、タイミング制御７、行ディスプレイドライバ８および列ディスプレイドライバ９の形態のディスプレイドライバを含む関連の電力および制御電子回路とを含む。電力およびビデオデータは、フライトディスプレイモジュール２に供給され、したがって電力回路６、タイミング制御７あるいはディスプレイドライバ８、９のいずれの故障であっても、従来の設計によるフライトディスプレイモジュール２内の故障があればそれは、破損していないビデオデータを表示パネル４に表示するフライトディスプレイモジュール２の能力に悪影響を及ぼすことになる。破損は、ＬＣＤパネル上の部分的または完全なスクリーンビデオ破損として出現することになる。ディスプレイがワイドスクリーンディスプレイの場合、面積が広いこのようなディスプレイを失うことによる影響は、従来装備の航空機上で単一の機械式計器を失うこと、あるいはより小型の電子飛行計器ディスプレイを失うことよりもはるかに深刻である。
【０００６】
以下で説明する本発明の実施形態によれば、フライトディスプレイモジュールは高い可用性を有することを確実にし、また、ＬＣＤパネル自体の故障を除いて単一故障があっても、主表示機能に影響を及ぼさないことを確実にする。図２は、本発明の一実施形態による操縦室１２を有する航空機１０の一部を示したものである。商用航空機が示されているが、本発明は、例えば、それらに限定されないが、固定翼機、回転翼機、ロケット、自家用航空機および軍用航空機などの任意のタイプの航空機に使用することができることが企図されている。第１の使用者（例えば操縦士）は、操縦室１２の左側の座席１４に座ることができ、また、他の使用者（例えば副操縦士）は、操縦室１２の右側の座席１６に座ることができる。様々な計器２０および複数のフライトディスプレイモジュール２２を有するフライトデッキ１８は、操縦士および副操縦士の前に配置することができ、飛行乗務員に航空機１０の飛行を支援する情報を提供することができる。フライトディスプレイモジュール２２は、主フライトディスプレイまたは多機能ディスプレイのいずれかを含むことができ、また、広範囲にわたる航空機、飛行、航行、システム、および航空機１０の操作および制御に使用される他の情報を表示することができる。図に示されているフライトディスプレイモジュール２２は、互いに隣り合わせに間隔を隔てて配置されている。フライトディスプレイモジュール２２は、それより少ない、またはそれより多くのディスプレイを有する方法を含めて、任意の方法でレイアウトすることができる。さらに、フライトディスプレイモジュール２２は共面である必要はなく、また、同じ大きさにする必要もない。フライトディスプレイモジュール２２は、その中に表示パネル２４を含むことができ、この表示パネル２４上にディスプレイ表示を提供することができる。この表示パネルは、ＬＣＤおよびＬＥＤなどの個々に制御することができるピクセルのマトリックスを有する任意の表示パネルを含むことができる。非制限の例として、表示パネル２４は、平坦なアクティブマトリックス型液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣＤ）パネルとすることができる。
【０００７】
操縦室１２は、１つまたは複数のカーソル制御デバイス２６および１つまたは複数の多機能キーボード２８を含むことができ、また、航空機１０のシステムと対話するために１人または複数の飛行乗務員が使用することも可能であることが企図されている。適切なカーソル制御デバイス２６は、使用者から入力を受け入れ、その入力を複数のフライトディスプレイモジュール２２のいずれかの上でグラフィカルな位置に変換するのに適した任意のデバイスを含むことができる。様々なジョイスティック、マルチウェイロッカスイッチ、マウス、トラックボールなどがこの目的に適しており、個々の使用者は、個別の１つまたは複数のカーソル制御デバイス２６および１つまたは複数のキーボード２８を有することができる。
【０００８】
コントローラ３０は、フライトディスプレイモジュール２２、カーソル制御デバイス２６およびキーボード２８を含めて、航空機１０のコンポーネントに動作可能に結合させることができる。また、コントローラ３０は、航空機１０の他のコントローラ（図示せず）にも接続される可能性がある。コントローラ３０はメモリを含むことができ、また、航空機１０を動作させるための任意の適切なプログラムを動作させることができる処理装置を含むことができる。また、コントローラ３０は、航空機１０の操作を支援する様々な情報をコントローラ３０に提供することができる１つまたは複数の他の追加センサ（図示せず）から入力を受け取ることも可能である。
【０００９】
図３は、フライトディスプレイモジュール２２の概略実施形態を示したものである。図に示されているフライトディスプレイモジュール２２には、表示パネル２４と、発光ダイオード（ＬＥＤ）バックライトアセンブリ４０と、電源６０、タイミングコントローラ５８、バックライトコントローラ９４、列ドライバ５０、行ドライバ５２およびＬＥＤバックライトドライバ５４からなる第１のチャネル４２と、電源８０、タイミングコントローラ７８、バックライトコントローラ９６、列ドライバ７０、行ドライバ７２およびＬＥＤバックライトドライバ７４からなる第２のチャネル４４が含まれる。図に示されているスイッチ４６は、フライトディスプレイモジュール２２に動作可能に結合される。
【００１０】
表示パネル２４は、複数のピクセルのアレイを備えた液晶マトリックス（図示せず）を含むことができ、個々のピクセルは複数のサブピクセルの色グループからなっており、また、個々のサブピクセルは、行および列によってアドレス可能であり、それらの関連する行ドライバおよび列ドライバによってプログラムされる。このような表示パネル２４は、水平方向の寸法１３．２インチ（３３５ｍｍ）、垂直方向の寸法７．９インチ（２０１ｍｍ）を含むことができ、つまり縦横比１６：９および対角線寸法１５．３インチ（３８９ｍｍ）である。異なるサイズのスクリーンを使用することも可能であること、また、縦横比は、上で言及したワイドスクリーンフォーマットから変更することができることは理解されよう。
【００１１】
ＬＥＤバックライトアセンブリ４０は、表示パネル２４の背後に取り付けることができ、また、複数のＬＥＤのアレイ（図示せず）を含むことができる。このようなＬＥＤアレイは、色をより良好に再生し、かつ、陰極蛍光灯より電気の消費が少ない。ＬＥＤバックライトアセンブリ４０内の複数のＬＥＤアレイは、表示パネル２４の液晶マトリックスを照明するための十分な光を得るためにプリント回路基板（図示せず）の上に取り付けることができる。
【００１２】
第１のチャネル４２および第２のチャネル４４は、ビデオ信号をＬＣＤパネルに表示することができる独立した２つの同一のビデオチャネルである。図に示されている第１のチャネル４２には、列ドライバ５０、行ドライバ５２、ＬＥＤドライバ５４、タイミングコントローラ５８、バックライトコントローラ９４および電源６０が含まれる。図に示されている第２のチャネル４４には、列ドライバ７０、行ドライバ７２、ＬＥＤドライバ７４、タイミングコントローラ７８、バックライトコントローラ９６および電源８０が含まれる。
【００１３】
それぞれ第１および第２のチャネル４２および４４の列ドライバ５０および７０は、表示パネル２４の液晶マトリックスの列に動作可能に結合される。列ドライバ５０および７０の各々は、表示パネル２４の液晶マトリックスの列を選択的に駆動することができる。それぞれ第１および第２のチャネル４２および４４の行ドライバ５２および７２は、表示パネル２４の液晶マトリックスの行に動作可能に結合される。行ドライバ５２および７２の各々は、表示パネル２４の液晶マトリックスの行を選択的に駆動することができる。ＬＥＤバックライトドライバ５４および７４は、ＬＥＤバックライトアセンブリ４０を制御して表示パネル２４の液晶マトリックスを照明するために、ＬＥＤバックライトアセンブリ４０の複数のＬＥＤのアレイに動作可能に結合される。ＬＥＤバックライトドライバ５４および７４の各々は、ＬＥＤバックライトアセンブリ４０の複数のＬＥＤのアレイを選択的に駆動することができる。
【００１４】
第１のチャネル４２のタイミングコントローラ５８は、列ドライバ５０および行ドライバ５２に動作可能に結合される。タイミングコントローラ５８は、列ドライバ５０および行ドライバ５２に制御信号を出力することができる。第２のチャネル４４のタイミングコントローラ７８は、列ドライバ７０および行ドライバ７２に動作可能に結合される。タイミングコントローラ７８は、列ドライバ７０および行ドライバ７２に制御信号を出力することができる。
【００１５】
第１のチャネル４２のバックライトコントローラ９４は、ＬＥＤバックライトドライバ５４に動作可能に結合される。バックライトコントローラ９４は、ＬＥＤバックライトドライバ５４に制御信号を出力することができる。第２のチャネル４４のバックライトコントローラ９６は、ＬＥＤバックライトドライバ７４に動作可能に結合される。バックライトコントローラ９６は、ＬＥＤバックライトドライバ７４に制御信号を出力することができる。第１および第２の独立のビデオチャネル４２および４４の各々のタイミングコントローラおよびバックライトコントローラは、個別に実施することができること、あるいは単一のデバイスの中で実施することができることが企図されている。
【００１６】
第１の電力入力すなわち電源６０は、第１のチャネル４２の中に含まれており、第１のチャネル４２のコンポーネントに電力を供給する。第２の電力入力すなわち電源８０は、第２のチャネル４４の中に含まれており、第２のチャネル４４のコンポーネントに電力を供給する。
【００１７】
スイッチ４６は、選択された第１および第２の独立のビデオチャネル４２および４４からのビデオ信号を表示パネル２４に表示するために、第１の独立のビデオチャネル４２と第２の独立のビデオチャネル４４の間の選択を提供する。スイッチ４６は、操縦室１２の操縦士および／または副操縦士の手が届く範囲内に配置される手動スイッチとすることができる。スイッチ４６は、フライトディスプレイモジュール２２と一体にすることができる。例えば図に示されているスイッチは、フライトディスプレイモジュール２２の外部に取り付けられる。
【００１８】
スイッチ４６は、第１のチャネル４２または第２のチャネル４４のいずれかを選択してアクティブチャネルにする２位置手動スイッチとすることができることが企図されている。また、手動スイッチ４６は、自動スイッチ位置を含むことも可能であることが企図されている。自動スイッチ位置が選択されると、フライトディスプレイモジュール２２の電源投入時に、フライトディスプレイモジュール２２内のアービタモジュール（図示せず）が、事前に定義されたチャネルをデフォルト選択することができ、第１および第２の独立のビデオチャネル４２および４４の各々のチャネル内の、ビデオデータストリームの完全性に影響を及ぼす個々の機能の健全性を監視することができる。故障が検出されると、代替チャネルが自動的にアクティブチャネルに切り換えられることになる。
【００１９】
スイッチ４６は、手動スイッチとして図に示され、かつ、説明されているが、スイッチ４６は完全自動のスイッチとすることができることが企図されている。フライトディスプレイモジュール２２は、その中にこのような自動スイッチを含むことができる。自動スイッチは、第１および第２の独立のビデオチャネル４２および４４のいずれか一方が故障すると、第１の独立のビデオチャネル４２と第２の独立のビデオチャネル４４の間で切り換えることができ、上で説明した自動スイッチ位置と同様の作用をすることができる。このような自動スイッチ機構またはアービタモジュールは、フライトディスプレイモジュール２２内で二重にすることができる。
【００２０】
動作中、第１のチャネル４２および第２のチャネル４４の両方が、いつでも表示パネル２４に完全な表示グラフィックスを提供することができる。アクティブチャネルは、最初に、フライトディスプレイモジュール２２の電源投入時に自動的に、あるいは手動で選択することができ、また、アクティブチャネルは、適切な行ドライバ、列ドライバおよびＬＥＤドライバを動作させて表示パネル２４にビデオ表示を提供することができる。通常の動作中、第１のチャネル４２または第２のチャネル４４のいずれか一方のみを一度にアクティブにすることができる。また、両方のチャネルが動作している場合、第１のチャネル４２および第２のチャネル４４の両方を同時にアクティブにすることも可能である。
【００２１】
アクティブチャネル内の故障は表示パネル２４が故障することになり、後続する他のチャネルの選択によってすべての表示機能が回復する。他のチャネルを選択することにより、そのチャネルがアクティブチャネルになり、そのチャネルが適切な行ドライバ、列ドライバおよびＬＥＤドライバを動作させて表示パネル２４にビデオ表示を提供することができる。第１のチャネル４２と第２のチャネル４４の間の切換えは、例えば操縦士または副操縦士がスイッチ４６の設定を変えることによって手動で実施することができる。別法としては、フライトディスプレイモジュール２２に組み込まれている故障検出処理に応答して、自動スイッチによってこの切換えを実施することも可能である。非制限の例として、誤り検出処理を実行して、何らかのグラフィック情報、すなわち文字情報、グラフィック記号および図表が誤っていないかどうかを判定するディスプレイモニタを設けることができる。
【００２２】
一方のチャネルがアクティブとして選択されると、非アクティブチャネルを使用不能にすることができる。非制限の例として、選択されていないチャネルへの電力源を遮断することができる。電力源を遮断する代替として、あるいは電力源を遮断するだけでなく、選択されていない、つまり非アクティブチャネルのドライバを開状態またはトライステート状態に設定して、アクティブチャネルの故障を防止することも可能である。
【００２３】
上で説明した実施形態によれば複数の利点が得られる。例えば、上で説明した実施形態によれば、フライトディスプレイモジュールは高い可用性を有すること、およびＬＣＤパネル自体を除いて単一故障があっても、フライトディスプレイモジュールの主表示機能に影響を及ぼさないことを確実にする。いくつかの従来技術によるディスプレイは、ディスプレイのいくつかの部分に冗長性を有することができるが、現在の航空機ディスプレイは、上で説明したように可用性を最大にしていない。上で説明した実施形態の高い可用性設計のため、一方のグラフィックチャネルが故障しても依然として画面全体の操作が可能であり、したがってアクティブチャネル内に故障が生じても表示ビデオデータの完全性が確保される。このようなフライトディスプレイの故障によって操縦室の片側の主要飛行計器を全面的に失うことになることを考えると、高められたこのようなシステム可用性は極めて重要である。上で説明した実施形態によれば、フライトディスプレイモジュール上の表示を失う可能性がある一点故障の数が制限される。フライトディスプレイモジュール内に残される唯一の単一チャネルデバイスはＬＣＤ自体であるが、極めて多数の故障が生じても、単一のピクセルまたはピクセルの単一の行あるいは単一の列を失うことになるだけで、ＬＣＤ全体を失うのではなく、表示の可読性に最小の影響を及ぼすにすぎない。また、バックライトの個々のＬＥＤも同じく故障する可能性があるが、これも、バックライトの均一性および表示の可読性に最小の影響を及ぼすことになるにすぎない。また、フライトディスプレイモジュールの高い可用性により、ディスプレイが抱える問題に関連する電子飛行計器システムによる保全遅れを低減または除去することができる。
【００２４】
本書では、最良のモードを含めて、本発明を開示するために、また、任意のデバイスまたはシステムの構築および使用、ならびに組み込まれる任意の方法の実施を含めて、あらゆる当業者が本発明を実施することができるように例が使用されている。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に思い浮ぶ他の例を含むことができる。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と同じ構造要素を有している場合、あるいはそれらが特許請求の範囲の文言とは実質的に異ならない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲に包含されるものとする。
【符号の説明】
【００２５】
２、２２  フライトディスプレイモジュール
４、２４  表示パネル
６  電力回路
７  タイミング制御
８、９  ディスプレイドライバ
１０  航空機
１２  操縦室
１４、１６  操縦室の座席
１８  フライトデッキ
２０  計器
２６  カーソル制御デバイス
２８  多機能キーボード
３０  コントローラ
４０  発光ダイオード（ＬＥＤ）バックライトアセンブリ
４２  第１のチャネル
４４  第２のチャネル
４６  スイッチ
５０、７０  列ドライバ
５２、７２  行ドライバ
５４、７４  ＬＥＤバックライトドライバ
５８、７８  タイミングコントローラ
６０、８０  電源
９４、９６  バックライトコントローラ
【図１】
2013103713.tif 000003
【図２】
2013103713.tif 000004
【図３】
2013103713.tif 000005