[发明专利]一种多功能人机交互近地告警控制板装置及交互方法

说明书

本发明提供了一种多功能人机交互近地告警控制板装置及交互方法，采用FPGA核心处理器实现近地告警控制板的按键扫描、指示灯控制、任务数据加载以及与近地告警计算机的通信，通过告警提示色块灯和告警按键指示灯闪烁的不同颜色，给飞行员不同危险程度的提示，确保飞行员能够及时看到告警提示进行危险规避；通过告警按键对告警进行抑制，以满足抑制告警的需求；通过功能模式按键可实现在不同模式之间的切换，提高飞行员对飞机飞行状态的了解；通过USB任务数据接口，实现任务数据的上传或飞行记录数据的下载；调节亮度旋钮，以满足不同环境下对控制板上字符亮度的显示需求，保障飞行员能够准确清晰的看到相应的告警、功能模式字符的显示。

技术领域

本发明涉及机载安全设备和近地告警技术领域，可用于机载近地告警计算机告警信息的显示和控制，也可以为其它告警系统的显示和控制提供参考。

背景技术

近地告警设备是一种用于预防可控飞行撞地事故的安全设备，在飞机有撞地危险时为飞行员提供视觉、听觉和地形显示等提示信息，以提醒飞行员进行规避危险的操作。虽然语音提示也能够给飞行员提供告警提示，而机内环境嘈杂，必须戴耳机才能听清语音，相对于语音提示，灯光提示更加直接的表现出告警信息，并且人眼对灯光信息比语音更敏感。因此，一个具有良好人机交互功能的近地告警控制板十分重要，保证在飞机有撞地危险时飞行员能够及时看到告警提示，或者根据实际情况对告警进行抑制，以确保飞机和机组人员的安全。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种多功能人机交互近地告警控制板装置及交互方法。为了在飞机有撞地危险时增强对飞行员的告警提示，本发明通过相应的告警指示灯，以不同颜色、不同闪烁频率，来给飞行员不同危险程度的提示，从而确保飞行员能够及时看到告警提示；通过告警按键对告警进行抑制，以满足抑制告警的需求；通过功能模式按键可实现在不同模式之间进行的切换，提高飞行员对飞机飞行状态的了解。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多功能人机交互近地告警控制板装置包括二次电源单元、处理器单元、同步接口单元、按键扫描接口单元、指示灯驱动单元、任务数据接口单元和背光调节单元。

二次电源单元使用DC/DC芯片，对外部输入的电源进行转换，输出不同的电压，为近地告警控制板内的处理器单元、同步接口单元、按键扫描接口单元、指示灯驱动单元和任务数据接口单元供电；处理器单元由FPGA核心处理器实现，按键扫描接口单元读取数据线上的电平变化，检测按键信息，并进行防抖处理后通过GPIO发送给处理器单元；处理器单元对按键信息是告警抑制还是功能模式切换进行确认，通过LvTTL串口将确认后的信息发送给同步接口单元；同步接口单元通过RS422总线将其发送给告警计算机，实现告警抑制和功能模式的切换；同步接口单元通过RS422总线接收告警计算机发送的指示灯亮灭控制信息，将控制信息通过LvTTL发送至处理器单元；处理器单元将指示灯亮灭控制信息经过确认后，通过GPIO发送给指示灯驱动单元，指示灯驱动单元通过电平控制完成对按键灯的亮灭显示控制；任务数据接口单元检测USB接口的设备插入，读取插入设备内的脚本，判断是进行任务数据的上传还是进行任务数据的下载，根据判断结果，通过USB接口将数据上传给处理器单元或从处理器单元将任务数据下载到插入设备内，此时处理器单元对应的进入到任务数据升级或下载工作模式；背光调节单元接收来自外部的固定电压照明电源，处理器单元通过检测外部亮度调节旋钮输出信号，通过PWM的脉宽调节改变背光调节单元中的有效电压，进而实现近地告警控制板的字符亮度调节。

一种多功能人机交互近地告警控制板装置的交互方法，具体包括以下步骤：

(1)交互式控制按键

在近地告警控制板设置交互式的控制按键实现各种告警的抑制以及各种功能模式的切换，具体实现为：