[發明專利]凍結液晶顯示器的被動和非侵入式監控和報告

有效

• 申請號: 201810235511.X
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108538262B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 唐納德·E·莫斯爾;克雷格·E·哈伍德
• 申請（專利權）人: 羅克韋爾柯林斯公司
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所(普通合伙) 11210
• 代理人: 田磊

本發明涉及凍結液晶顯示器的被動和非侵入式監控和報告。公開了一種被動和非侵入式監控液晶顯示器（LCD）系統，包括：圖形控制器，其被配置為生成交替的驅動指令集，且將所述驅動指令集轉發供驅動電子器件執行以激活顯示表面的顯示元件。對應于第一幀的初始驅動指令集使驅動電子設備將諸如實心紅色填充的初始圖案繪制到顯示器表面的選定區域。一個交替的驅動指令集使驅動電子設備將一個對比圖案，例如實心青色填充物，繪制到選定的區域。假設初始和交替驅動指令集之間的刷新率足夠高，除非顯示系統處于卡住或凍結狀態，當凍結的初始和對比圖案清楚而快速地表明卡住/凍結的失敗狀態時，操作人員只能感知到這兩種圖案的整合。

技術領域

本發明涉及航空電子技術領域，尤其涉及一種凍結顯示器的被動和非侵入式監控和報告。

背景技術

飛行顯示器安全運行中最大障礙是確保最大程度不可能向飛行員顯示“虛假或誤導性信息”。虛假或誤導性信息可能包括截至時間t₀時可能準確或正確的信息，但在某些后續時間t₁內不再準確或正確（例如，由于在空間中行進時飛機的角度和位置不斷變化）。 這種特殊類型的錯誤或誤導性信息可能是由“卡住”或“凍結”顯示引起的。更糟糕的是，飛行員可能不知道卡住或凍結的顯示器正在提供虛假或誤導性信息，本能地依靠顯示器內容，就好像它們反映了現實一樣，盡管可能并非如此。

例如，有源矩陣液晶顯示器（AM-LCD）可以將信息保持在屏幕或顯示器表面上。通過將電容器充電至與每個單獨的顯示元件（例如，像素，子像素）的亮度成比例的驅動電壓來將圖像“畫”到顯示器表面。這些電容器可以包括：（1）用于直接控制LCD子像素狀態的電極；（2）用于控制有機發光二極管（OLED）子像素的電流驅動的驅動電路的組成部分；或（3）用于其它矩陣驅動顯示器類型的驅動電路的組成部分。顯示器表面可以對應于這種電容器的二維M×N陣列（例如，每行有N個電容器的M行），從最頂行開始一次一行地充電。當一行電容器被充電到合適的驅動電壓時，該行可以通過去解除其控制晶體管并激活對應于下一行的晶體管而被隔離，由此給下一行電容器充電。以這種方式，每個單獨的行可以被刷新，直到整個顯示器表面已經被重新繪制，由此，過程從最上面的行開始重復。因此，顯示表面可以每秒更新多次（例如，以諸如60Hz的預定“刷新率”），使得人眼感知顯示內容為連續動態的（假設刷新速率比人類閃爍頻率閾值快）。

如果控制電路被禁用，則電容器充電過程可能停止，將處于它們最后一次充電狀態下的每行電容器“凍結”，并將整個顯示器在其最后命令狀態下“凍結”。有可能監控顯示系統以檢測出故障電路，但基于傳感器的監控既昂貴又笨重且麻煩。因此，雖然可以在某些類型的定制顯示系統中找到這種監控方式，但在講究效益的商業現貨（COTS）顯示器中很少見。此外，即使是復雜的基于傳感器的監控系統也可能僅覆蓋顯示器表面的有限部分，或者有限的幾種可能的故障類型。缺少任何一種檢測失效驅動電路的活動監視器，最后一個命令圖像將保持在屏幕上。然而，飛行員可能不會認為顯示器被卡住或凍結，直到電容器電壓下降或泄漏到足夠程度會降低圖像質量并使卡住狀態對肉眼而言變得明顯。例如，先前的AMLCD顯示器可能需要更高的電壓才能將常規白色顯示器驅動至黑色電平。由于降低的黑色性能會更快速地影響顯示器的均勻性和對比度，因此使凍結的LCD在幾秒鐘內明顯地無效是十分顯著的。

然而，AM-LCD技術的進步可能會使問題復雜化，而不是緩解這一問題。 當代AM-LCD系統傾向于使用常黑方式而不是常白方式。類似地，這種AM-LCD系統可能具有更好和更少泄漏的晶體管，并且使用較純的液晶流體，更不易漏電。因此，凍住的顯示器的黑色背景可能會延長很長時間，而只有明亮部分會由于泄漏而降低亮度。 此外，由于泄漏速度較慢，凍住的AM-LCD在檢測到任何削弱前可能會失效一分鐘或者兩分鐘，因此如果飛行員本能地依賴這種過時的視覺智能而不去質疑，這就會導致極度不安全的飛行狀況。

發明內容