[发明专利]用于座舱控制面板系统的控制体系结构和接口方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年3月11日提交的美国专利申请Serial No.12/402049的优先权，其全部公开内容并入此处作为参考。

技术领域

本公开一般涉及用于飞行器座舱(aircraft cockpit)控制面板系统以及交通工具设备与控制的控制体系结构、接口方法和通信系统构造。

背景技术

由于飞行器设计已经随着时间发展，制造者已经试图使用多种策略来减少或移除飞机重量而不影响飞机安全性或稳定性。在这段历史的大部分中，美国联邦航管署(FAA)已经要求飞机制造者和部件供应者将其设计和样机提交严格测试，以证实用于提高效率或性能的构思是充分安全和可靠的。

在减小或移除重量的努力中，飞行器设计者已经使用了先进的技术和方法来替换飞行器内的高重量部件和子系统。已经向着较轻的材料变迁。除了减小结构重量的这种大的努力以外，该行业在使用新的节省重量的技术方面较慢，当该技术属于飞行甲板或座舱面板控制系统时。一种最重的这种遗留下来的系统保留了飞行器的布线体系结构，其常常在点到点连接性方案中使用铜线。

飞行器布线的当前技术使用专用的导线来个别地将座舱控制面板中的控制器与位于飞行器中其他位置的多种传感器以及致动器或其他的电气负载装置连接。这种设计常常需要复杂的布线方案，该方案涉及必须从拥挤的座舱区域在长距离上进行路径设置的几百条导线。这些布线方案可向飞行器显著增加重量，并增大了维护和制造的复杂性。

在其他的行业中，与对多条导线进行路径设置相关联的问题已经通过从起源位置到目的地位置对信号通信线进行联网来解决，因此减小了电缆的冗余长度。这些联网技术常常包括现代计算机技术，其使用多种物理传输硬件和通信软件。这种联网的实例可包括使用实现作者为Robert Bosch Gmbh的控制器区域网络(“CAN”)2.0联网方法/协议的装置，或通过使用其他的基于串行的装置/协议。

然而，给定当前的美国交通工具管理框架——例如美国联邦航管署施加的框架——的情况下，传统的网络方法尚未得到普遍接受。这种对传统网络的回避部分是由于硬件-软件系统必须一般地获得分立的硬件和软件认证的要求。这种双认证要求倾向于增加开发过程的时间和成本。除其他的以外，本公开试图通过用一般仅为硬件的通信体系结构对多种座舱控制或通信信号进行联网来减少开发时间和交通工具重量。

发明内容

提供了用于在交通工具——例如飞行器——内对多种信号进行通信的控制和通信体系结构。在一实施例中，该体系结构被配置为在不需要传统体系结构部件——例如微处理器、数字信号处理器(DSP)等——的情况下传送所述多个信号。在一实施例中，该体系结构包含：发送部分，其具有能够接收第一多个信号的信号接收部分；信号合并电路；信号驱动器，其能够发送代表所述第一多个信号的来自电气信号合并电路的合并信号；时钟信号发生器，其能够产生或提供具有既定的或固定的周期的同步化定时信号。在此实施例中，电气信号合并电路使用硬件逻辑，根据定时信号的所既定的或固定的周期，提供连续的数据发送窗口，其中，合并电路被配置为在数据发送窗口中连续地发送所述第一多个信号中的每一个。

在一实施例中，该体系结构还可包含：接收部分，其具有输入电路，输入电路被配置为获得或接收代表所述第一多个信号的合并信号；信号恢复电路；信号输出部分，其被配置为发送来自信号恢复电路的代表合并信号的第二多个信号。在此实施例中，信号恢复电路包含硬件逻辑和定时信号的既定的或固定的周期，以便将所述第二多个信号组装或配置为代表所述第一多个信号。

在进一步的实施例中，通信体系结构可用于飞行器应用，以便从源头对至少一个航空电子(avionic)信号进行通信。另外，信号发送部分可有效地通过任何传输介质发送合并信号，包括但不限于导线或纤维光缆。

附图说明

现在将参照附图以举例的方式介绍本发明，在附图中，类似的参考标号表示几幅附图中的相似的部件，其中：

图1为一原理框图，其一般地示出了交通工具控制体系结构以及接口方法的一实施例；

图2为一原理框图，其一般地示出了交通工具控制体系结构以及接口方法的一实施例；

图3为一原理框图，其一般地示出了交通工具控制体系结构以及接口方法的一实施例；

图4为一原理图，其一般地示出了使用双向数据流的交通工具控制体系结构以及接口方法的一实施例；

图5为一原理框图，其一般地示出了使用冗余数据路径的交通工具控制体系结构以及接口方法的一实施例；