利用發射顯示器的冗餘顯示系統的製作方法

2023-09-19 21:03:55 4

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種利用發射顯示器的冗餘顯示系統。

背景技術：

顯示系統廣泛的包括發射顯示器和非發射顯示器。這種發射顯示器指的不需要背光、直接產生圖像的顯示器。場發射顯示器領域的研究，例如，提供各種典型類型的發射顯示器。其它類型的顯示器，例如發光二極體（LED）顯示器，有機-發光二極體（OLED）顯示器，表面傳導電子發射顯示器（SEDs）以及類似的，一般也可稱為發射顯示器。另一方面，非發射顯示器指的是需要光源的顯示器。光調製顯示裝置，例如以液晶顯示器（LCDs）為例，它們就是非發射顯示器。

在工程中，冗餘是系統中關鍵部件的備用，目的是為了提高系統的可靠性。冗餘用於許多飛機系統，包括用於提供關鍵的主要飛行信息的顯示系統。飛機顯示系統的常規執行通常包括橫向定位在儀錶板上的多個顯示器。這些顯示器被固定在固定的位置，並且不能夠被重新配置。通過配置一個或者更多相鄰的顯示器可以提供冗餘，所述相鄰的顯示器能夠進入復歸模式並且能夠在主顯示器故障的情況下，作為主顯示器的備用。進入復歸模式的相鄰顯示器能夠允許飛行員在降級狀態下保持飛機的控制並且繼續飛行。

然而，值得注意的是，相鄰顯示器（現在作為主顯示器的備用）的位置相比於主顯示器的位置是次優的。利用位於次優位置的備用顯示器存在幾個缺點。例如，儀錶板上主要飛行信息的重新定位（遷移）可能影響飛行員的交叉檢查習慣模式，以及可能導致在高負載期間擴展視覺搜索。為了查看詳細的系統信息，飛行員還需要執行附加動作，這是由於顯示器正在使用復歸模式。此外，需要安裝具有多個顯示器的儀錶板（因此相鄰的顯示器可以作為備用）可能導致重量的增加以及大量的儀錶板雜亂。進而，作為備用顯示器的顯示器需要以一種方式配置，這種方式能夠使備用顯示器在擴展的視野中保持可讀性，這將導致額外功率的需求或者單位成本的增加。

技術實現要素：

一方面，本發明涉及一種設備。所述設備包括主顯示器和至少一個次級顯示器。所述主顯示器和至少一個次級顯示器可以相對用戶視線串聯堆疊，以及所述至少一個次級顯示器可以被構形用以在所述主顯示器故障時用作所述主顯示器的備用。

在另一方面，本發明涉及一種設備。所述設備可以包括主顯示器和至少一個次級顯示器，所述次級顯示器相對用戶視線串聯設置在所述主顯示器後面。所述主顯示器可被構形用以在所述主顯示器故障時大體顯示透明，以及所述至少一個次級顯示器可以被構形用以在所述主顯示器故障時用作所述主顯示器的備用。

在又一方面，本發明涉及一種設備。所述設備可包括主顯示器和至少一個次級顯示器，所述次級顯示器相對用戶視線串聯設置在所述主顯示器前面。所述至少一個次級顯示器可以被構形用以在主顯示器故障時用作所述主顯示器的備用。

應當理解，以上概述及以下的詳細說明僅為本發明的示範和解釋，並不用以限制本發明，附圖被納入並構成說明書的一部分，與說明書共同解釋本發明的實施例，說明本發明的原理。

附圖說明

通過參考下列附圖，本領域技術人員可更好理解本發明的多個優點：

圖1是根據本發明一個示例性實施例所示的一種包括堆疊顯示器的顯示裝置的橫截面圖；

圖2是根據本發明一個示例性實施例所示的一種包括可移動顯示器的典型的顯示裝置的前視圖；

圖3是根據本發明一個示例性實施例所示的一種具有可移動顯示器的典型的顯示裝置的側視圖；

圖4是根據本發明概念的另一個示例性實施例所示的一種具有可移動顯示器的典型的顯示裝置的側視圖；

圖5是根據本發明一個示例性實施例所示的是本發明實施例所述的另一種典型的顯示裝置的橫截面圖；以及

圖6是根據本發明一個示例性實施例所示的一種典型的顯示裝置提供的不同操作模式的說明示意圖。

具體實施方式

詳細參考在此公開本發明內容的示例性實施例，其中的例子已在附圖中進行說明。

本發明所述的實施例涉及用於提供顯示器冗餘的系統和方法，並且沒有傳統冗餘顯示器實施方式的缺點。可以利用主顯示器和至少一個備用顯示器。所述主顯示器和至少一個備用顯示器可以通過單獨的圖像處理器進行控制。在一些實施例中，當主顯示器出現故障時，備用顯示器可以在原位提供所需的冗餘而不影響飛行員交叉檢查習慣模式。所述原位備用顯示器可被構形用以全模式操作（相對於復歸模式，相鄰顯示器被迫用作備用）。此外，所述備用顯示器能夠以多種方式被提供而不使儀錶板雜亂。

如圖1所示，顯示裝置100的實施例，包括堆疊在第二顯示器104頂部（關於圖1中顯示方向）的第一顯示器102。所述第一（頂部）顯示器102可被構形以具有一定透明和/或透射性質，並相對於觀察者視線（例如，飛行員，或者通常更多用戶）所述的兩個顯示器102和104串聯堆疊，所述第二（底部）顯示器104設置在第一顯示器102的後面，並在必要時可對用戶可視。

第一顯示器102和第二顯示器104都可以利用薄面板發射顯示技術實施。例如，第一顯示器102和/或第二顯示器104可以作為場發射顯示器、發光二極體（LED）、有機-發光二極體（OLEDs）、表面傳導電子發射器（SEDs）或類似實施。可選擇的，第一顯示器102和/或第二顯示器104可以作為薄面板非發射型顯示器使用，例如液晶顯示器（LEDs）或者類似的。可以預見的是，在特定的使用中，主顯示器102和/或次級顯示器104能夠支持三維（3D）觀看；然而，據了解3D觀看功能是不需要的。

在一些實施例中，第一顯示器102可以用作主顯示器，第二顯示器104可以作為次級顯示器，從而為第一顯示器102提供原位備用。例如，在正常運行中，如果第一顯示器102是發射顯示器，第二顯示器104可能被關閉（例如，脫離），並且如果/當第一顯示器102出現故障時，第二顯示器就可作為第一顯示器102的備用。可以預見的是，第一顯示器102可被構形用以當第一顯示器102出現故障時，顯現大體透明基板給用戶。從用戶的角度看，顯示裝置100可以完全操作，但是從操作的視角看，此時提供的圖像是通過代替第一顯示器102的第二顯示器104提供的。

在另一個例子中，如果第一顯示器102是非發射型顯示器（例如，液晶面板），在正常操作中，第二顯示器104可被構形用以作為光源（例如，均勻背光源）來照亮第一顯示器102。在第一顯示器102不能夠正常操作時，第一顯示器102可能無法達到發射狀態，這就允許第一顯示器102以基本透明基板顯現，並允許第二顯示器104作為上述的備用。

可以預見的是所述顯示裝置100還可以包括設置在第一顯示器102和第二顯示器104之間的一個或者更多濾光片106。所述一個或者更多的濾光片106可提供適合不同操作條件的不同光譜性質。例如，如果顯示裝置100需要夜視兼容，以及如果第二顯示器104被用於為第一顯示器102提供照明，然後一個或者多個夜視兼容濾光片106可以被用於改變第二顯示器104以夜視兼容模式提供的照明。可以理解的是在此引用的夜視兼容僅是示範性的；在不脫離在此公開的本發明概念的廣泛範圍內，能夠改變光的方向和/或其它的光譜性質（例如，包括一個或者更多的偏振濾光片、三維投影濾光片，彩色濾光片以及類似的）得其它類型的濾光片都可以被使用。可以理解的是，在不脫離在此公開的本發明概念的廣泛範圍內，一個或多個這樣的濾光片106可被安裝在第一顯示器頂部。

此外，可以預見的是第二顯示器104可以被配置為除僅僅提供冗餘之外的某些附加功能。例如，第二顯示器104可以作為附加圖像形成層與第一顯示器102配合使用。可以預見的是，在各種情況下提供多個圖像形成層是有利的。例如，在第一亮度設置情況下，利用第一顯示器102能夠顯示導航地圖，並且任何通信量和/或天氣信息均可利用第二顯示器104在不同的亮度設置情況下進行顯示，有效增加了提供信息的可讀性。在另一個例子中，僅從某些指定視角或者當某些兼容的可視設備使用時，第二顯示器104（在一個或者多個濾光片106的幫助下）可以配置用於顯示圖像。以這種方式，人觀看顯示裝置100將僅僅能夠看到第一顯示器102提供的圖像，卻不能夠看到有第二顯示器104提供的圖像，除非這個人是通過指定的觀察角度或者利用兼容觀看裝置觀看顯示裝置100，從而有效防範了未經許可的顯示信息的查看。

可以理解的是，在不脫離在此公開的本發明概念的廣泛範圍內，第二顯示器104可以被用於提供不同的其它附加功能。還可以理解的是，當第二顯示器104被用於提供不同的其它功能時，為第一顯示器102提供冗餘仍然可被配置為第二顯示器104的主要功能。更確切的說，如果第一顯示器102出現故障時，第二顯示器104可以終止提供所有的它的附加功能，並且開始作為第一顯示器102的備用。

現在參考圖2和3，顯示的是附屬於儀錶板108的顯示裝置100A的另一個實施例。顯示裝置100A可以包括與上述的顯示裝置100類似的第一顯示器102和第二顯示器104，。然而，人們注意到第一顯示器102可相對第二顯示器104移動。以這種方式，當第一顯示器102出現故障時，用戶可從儀錶板108中移動第一顯示器102，並除去第一顯示器102，從而進行第二顯示器104運行，然後如前所述可作為第一顯示器102備用。

可以預見的是，當它移除時，可為裝載第一顯示器102提供不同的選擇。例如，第一顯示器102可沿著支點的邊緣配置，直到第一顯示器102幾乎垂直於它原來的位置，在這個位置，第一顯示器102可成為滑動的，並且以相似於一個支點滑動門的方式裝載成儲藏室。在另一個例子中，第一顯示器102可以是柔性顯示器（例如，柔性發射顯示器），所述柔性顯示器能夠旋轉或者朝著邊緣的方向重疊以顯露第二顯示器104。在另一個例子中，第一顯示器102可以是從儀錶板108中物理分離出來並作為存放位置。可以理解的是，上述的存儲選擇僅僅是示例，在不脫離在此公開的本發明概念的廣泛範圍內，其它的存儲選擇也是可以被實施的。

可以理解的是，當圖3顯示的第一顯示器102作為移動的顯示器使用時，這樣的一種實施僅僅是例子。可選擇的，如圖4所示，顯示裝置100B的另一個實施例可以包括可配置為固定的第一顯示器102和配置為替代的可移動的第二顯示器104。第二顯示器104可以相似於上述不同選擇的方式裝載，且需要時第二顯示器104可選擇性運行。

在一些實施例中，用戶可能通過在第一顯示器102頂部疊加第二顯示器104來運行第二顯示器104。一旦第二顯示器運行，有線或無線電氣和/或信號連接可被建立，允許第二顯示器104作為第一顯示器102的備用運行。可以預見的是，然而，第二顯示器104不需要覆蓋在第一顯示器102的頂部。更確切地說，用戶能夠在用戶選擇的任何位置設置第二顯示器104並且仍然能夠運行作為備用顯示器的第二顯示器104。

可以進一步預見的是，當允許時，用戶還可以選擇利用第二顯示器104去提供附加功能。例如，用戶可利用第二顯示器104作為與第一顯示器102相結合的附加顯示器。在一些實施例中，第一顯示器102可被用作顯示第一組數據（例如，主要的飛行信息），而第二顯示器104被用作顯示第二組數據（例如輔助飛行信息），所述第二組數據相對於第一組數據來說，重要性次之。然而，在第一顯示器102無法正常操作的情況下，第二顯示器104可以終止提供它的附加功能，並且開始作為第一顯示器102的備用。

還可以預見的是，如圖4所示，可以看到將第二顯示器104作為可移動的顯示器可能是沒有必要的配置。換言之，如圖5中實施例100C所示，第二顯示器104能夠以不移動的形式粘合在第一顯示器102上。如前所述，如果/當第一顯示器102出現故障時，第二顯示器104可以自動作為第一顯示器102的備用。更具體地說，當它處於待機模式時，第二顯示器104可以關閉（例如，脫離），在正常操作時，允許第二顯示器104以大體透明基板狀態顯示給用戶。如果/當第一顯示器102出現故障時，第二顯示器104可以自動開啟（例如，運行）。

如圖5所示的是獨立控制器（也可以被稱為圖像處理器）110和112被用於獨立地供電和分別控制第一顯示器102和第二顯示器104。在一些實施例中，第二顯示器104可以被隱藏的第二控制器112驅動，所述第二控制器112通過主顯示器後面的扁平電纜或者彎曲的連接器與第二顯示器104交流耦合。可選擇的，次級控制器112可以集成到主顯示單元中，但是配置為維持它的獨立的/冗餘的內部電路。在一些實施例中，次級控制器112可以直接的監控第一顯示器102的運行以及它的控制器110，如果/當檢測到故障時，允許次級控制器112去觸發第二顯示器104。可選擇的和/或額外的，當它出現故障時，主控制器110可配置用於通知次級控制器，並且當被通知時，次級控制器112可以依次觸發次級顯示器104。此外，專用電路（也稱為檢測器）116可被用於檢測第一顯示器102和它的控制器110的運行，並且當檢測到故障時，通知次級控制器112。此外，如果/當需要時，用戶能夠控制次級控制器112並且觸發第二顯示器104。可以預見的是，在不脫離在此公開的本發明概念的廣泛範圍內，次級控制器112能夠以不同的其它方式被配置和控制。還可以預見的是，次級控制器112並非是所有顯示器都需要的。換言之，在不脫離在此公開的本發明概念的廣泛範圍內，本發明在此公開的某些實施例中的顯示裝置可以或者可能不用次級控制器112。

可以進一步預見的是，某些顯示器的操作可能為觸動輸入提供支持。可以理解的是，當可選接觸層114被描述為如圖5所示的用途，這樣接觸層114的具體位置和實施（例如，電阻式感應，電容式感應，光學圖像傳感或者類似的）是可以改變的。

值得注意的是，在此公開的本發明的不同的實施例都能夠提供單一顯示裝置100，其能夠滿足在不利用相鄰顯示器情況下的冗餘需求。還值得注意的是，在此公開的本發明中的顯示裝置100的實施可以替換兩個或者更多的設置於飛機儀錶板上的顯示器。這樣的顯示裝置100不僅減少了儀器面板雜亂，而且提供了理想位置的原位備用，進而減小主顯示器故障對用戶產生的影響。

進一步可以預見的是，當在此公開的本發明的顯示裝置提供的功能之一是有能力提供全模式備用功能，提供這樣的功能並不意味著對於所有顯示器來說都是必需的。對於成本和/或者其它原因，在上述描述中的第二顯示器104可以包括活動顯示區域，它是小於第一顯示器102的活動顯示區域，並且如圖6的示例所示，如果/當第一顯示器102發生故障時，第二顯示器104可以啟用，並且飛行信息能夠以復歸（備用）模式顯示。

可以理解的是，本發明在此公開的兩個發射或者非發射顯示器都被用作第二顯示器104時，發射顯示器相比於非發射顯示器可以提供某些有益的特徵。例如，發射顯示器可以被建立為非常薄和/或者彎曲，能夠依次減少顯示裝置100的疊加尺寸。此外，事實上，發射顯示器可以作為如前面所述的有益的光源。可以理解的是，在不脫離在此公開的本發明概念的廣泛範圍內，發射顯示器的其它特性也可能是有益的。

還可以預見的是，在本發明在此公開的內容中，某些顯示裝置100的實施可包括兩個或者更多的次級顯示器可以配置用於提供附加冗餘和/或者進一步擴展次級顯示器能夠提供的附加的功能。可以理解的是，無論顯示裝置100執行一個或者更多次級顯示器都是基於不同因素被確定的，並且在不脫離在此公開的本發明概念的廣泛範圍內，次級顯示器的數量是可以改變的。

可以理解的是，當飛機顯示系統是上述例子中相關的，這樣的顯示系統僅僅是示例性的。本發明在此公開的顯示裝置可應用於不同類型的交通工具，並且在不同類型的情況下提供可被識別的信息顯示器最快的的替換和/或者冗餘。可以預見的是，在不脫離在此公開的本發明概念的廣泛範圍內，顯示裝置的具體應用是可以改變的。

可以理解的是，本發明在此公開的實施例不限於任何潛在的實施技術。本發明在此公開的實施例可以利用任何軟體或硬體技術的結合，並且在不脫離在此公開的本發明概念的廣泛範圍內或者不影響所有物質優勢的情況下，通過使用各種技術來實施。

這是可以理解的，公開過程中步驟的特定順序或層次是示範性方法的例子。這同樣也是可以理解的，過程中的步驟的特定順序或層次能夠重排，同時保持本發明在此公開的發明構思的範圍之內。補充的方法要求樣品順序中各步驟現有的元素，並不意味著被限制於特定的順序或層次結構。

人們認為在此公開的本發明的發明構思和許多隨之而來的優點將通過前面的描述被理解，並且在形式，構建，和組件的排列方面可做出不同的變化，並且不脫離本發明的發明構思的範圍或不犧牲所有材料的技術優勢，這將是很明顯的。在此之前，僅僅是一個解釋性的實施例描述的形式，這是後面的包括這些變化的權力要求的意圖。