一種智能探照燈系統(tǒng)及其控制方法、電路信號連接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能探照燈系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種智能探照燈系統(tǒng)及其控制方法、電路信號連接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]探照燈的概念，探照燈是用于遠(yuǎn)距離、窄范圍的照明的燈具，廣泛用于船舶、直升機(jī)、軍事設(shè)施等?？赏ㄟ^電動或手動調(diào)整照射方向。探照燈在某些時候還作為通信裝置，通過閃光頻率及間隔向遠(yuǎn)方發(fā)送莫斯碼。
[0003]船舶探照燈;船舶在夜間航行時探照燈是必不可少的，就如同汽車的大燈一樣。汽車大燈領(lǐng)域，已經(jīng)發(fā)展出了一些高端產(chǎn)品，傳統(tǒng)的汽車大燈只固定向前方照射，后來出于安全考慮，出現(xiàn)了遠(yuǎn)近光可變甚至可調(diào)節(jié)的大燈，但其仍然只能向前方照射，在一些急彎的道路上，我們更希望看到彎道前方的情況。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在在一些高端車型上已經(jīng)有了大燈隨動功能。
[0004]所謂大燈隨動是指大燈的照射方向會自動隨車輪的轉(zhuǎn)向同步調(diào)節(jié)，這一功能給駕駛員帶來了極大的方便。
[0005]在船舶領(lǐng)域也有類似的需求，但也有較大的不同:在船上，特別是海洋船舶上，浪較大時船體晃動范圍較大。不光是方位，俯仰和橫滾也是如此。在向遠(yuǎn)方照射時，由于船體的晃動，使得照射區(qū)域發(fā)生很大的變化，無法看清目標(biāo)，因此本專利提出這一《船舶智能探照燈》的概念，可以較好地解決以上問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種智能探照燈系統(tǒng)及其控制方法、電路信號連接方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題，即本發(fā)明極大地改進(jìn)了傳統(tǒng)探照燈系統(tǒng)的不足。通過引入姿態(tài)控制、舵角及雷達(dá)數(shù)據(jù)，使得整個系統(tǒng)變得智能化、人性化。提高了船舶夜間航行的安全性。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種智能探照燈系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括探照燈、探照燈轉(zhuǎn)臺和控制單元，所述的探照燈與探照燈轉(zhuǎn)臺連接，所述的探照燈轉(zhuǎn)臺與
控制單元連接。
[0008]所述的探照燈為LED探照燈，在所述的探照燈上設(shè)有探頭。
[0009]所述的探照燈包括底座，設(shè)于底座上的俯仰支架，設(shè)于俯仰支架上的燈筒，所述的探頭設(shè)于燈筒上。
[0010]所述的探照燈轉(zhuǎn)臺是探照燈指向的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述的探照燈轉(zhuǎn)臺包括轉(zhuǎn)臺主控板、電機(jī)、姿態(tài)傳感器，所述的電機(jī)、姿態(tài)傳感器和探照燈分別連接在轉(zhuǎn)臺主控板上，所述的控制單元包括控制單元主板、控制面板、電源、數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，所述的轉(zhuǎn)臺主控板與控制單元主板連接，所述的轉(zhuǎn)臺主控板用于接收和處理控制單元主板采集的數(shù)據(jù)，且通過電機(jī)來控制探照燈，所述的電機(jī)能精確調(diào)整/控制探照燈的照射方位角和俯仰角，所述的姿態(tài)傳感器獲取的數(shù)據(jù)起到探照燈姿態(tài)穩(wěn)定的功能，所述的姿態(tài)傳感器獲取的數(shù)據(jù)為船航行的姿態(tài)數(shù)據(jù)，
所述的轉(zhuǎn)臺主控板還連接有一個用于控制燈開關(guān)的執(zhí)行器，即燈開關(guān)設(shè)置在探照燈轉(zhuǎn)臺上而不是在控制單元上，當(dāng)控制單元發(fā)出開關(guān)信號時，探照燈轉(zhuǎn)臺執(zhí)行該開關(guān)信號，所述的電機(jī)包括方位電機(jī)和俯仰電機(jī)，所述的方位電機(jī)和俯仰電機(jī)分別控制探照燈的照射方位角和俯仰角。
[0011]所述的轉(zhuǎn)臺主控板與控制單元主板通過兩芯電源線連接，所述的兩芯電源線是通過電力載波方式為轉(zhuǎn)臺主控板提供通訊和供電。
[0012]所述的數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括舵角數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)、雷達(dá)數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)、船艏向數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，所述的舵角數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)、雷達(dá)數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)、船艏向數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)分別將舵角數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)、船艏向數(shù)據(jù)輸入到控制單元主板。
[0013]—種用于智能探照燈系統(tǒng)的控制方法，該方法所述的控制面板為操作控制面板，操作控制面板設(shè)有一個用于控制照射姿態(tài)的遙桿和若干功能按鍵及與功能按鍵配合的指示燈，所述的功能按鍵包括俯仰穩(wěn)定按鍵、舵角跟隨按鍵、慣性穩(wěn)定按鍵、雷達(dá)協(xié)同目標(biāo)跟蹤按鍵、燈開關(guān)按鍵，通過功能鍵來實現(xiàn)俯仰穩(wěn)定功能、舵角跟隨功能、慣性穩(wěn)定功能、雷達(dá)協(xié)同目標(biāo)跟蹤功能、燈開關(guān)功能。
[0014]所述的俯仰穩(wěn)定，開啟該功能后，探照燈轉(zhuǎn)臺俯仰角轉(zhuǎn)為穩(wěn)定狀態(tài)，無論船體的俯仰角如何變化，燈的照射角始終保持與水平面的夾角不變，該夾角可由遙桿調(diào)整；由姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)作參考，電機(jī)執(zhí)行穩(wěn)定；
所述的舵角跟隨;開啟該功能后，俯仰穩(wěn)定功能自動打開，探照燈的照射指向跟隨船的轉(zhuǎn)向自動調(diào)整，方位角度與舵角保持一致;轉(zhuǎn)臺控制單元獲取舵角信號后控制轉(zhuǎn)臺電機(jī)使方位轉(zhuǎn)角與舵角保持一致；
所述的慣性穩(wěn)定;開啟該功能后，俯仰穩(wěn)定功能自動打開，本功能在俯仰穩(wěn)定功能的基礎(chǔ)上增加了方位穩(wěn)定功能，使得照射方向始終保持設(shè)定方位不變，設(shè)定方位可由遙桿調(diào)整；姿態(tài)傳感器作參考，保持穩(wěn)定；
所述的雷達(dá)協(xié)同目標(biāo)跟蹤;開啟該功能后，慣性穩(wěn)定功能自動打開，功能與慣性穩(wěn)定相似，不同指出之處在于，在開啟了本功能后，會通過雷達(dá)數(shù)據(jù)控制，自動調(diào)整致目標(biāo)位置，控制過程如下:雷達(dá)發(fā)現(xiàn)并鎖定目標(biāo)后，輸出目標(biāo)物體的位置信息，探照燈轉(zhuǎn)臺控制器收到該數(shù)據(jù)后自動調(diào)整致目標(biāo)位置，同時用戶可調(diào)整照射位置，進(jìn)一步修正數(shù)據(jù)誤差；
當(dāng)以上功能都關(guān)閉時，則本系統(tǒng)為傳統(tǒng)探照燈控制系統(tǒng)，不具有任何穩(wěn)定功能，當(dāng)開啟任一功能后，燈的電源會自動開啟；
姿態(tài)穩(wěn)定;所述的姿態(tài)穩(wěn)定是指在調(diào)整好角度后，系統(tǒng)會自動依據(jù)船體的晃動，動態(tài)實時穩(wěn)定燈的姿態(tài)，使得照射區(qū)域不發(fā)生變化。
[0015]所述的控制單元上具有雷達(dá)、船艏向及舵角接口；通過雷達(dá)及船艏向接口，系統(tǒng)可以依據(jù)雷達(dá)傳出的目標(biāo)數(shù)據(jù)及船艏方位，自動將照射區(qū)域調(diào)整到目標(biāo)位置并鎖定，實現(xiàn)與雷達(dá)的互動;通過舵角接口，以實現(xiàn)類似汽車的大燈隨動功能:當(dāng)船在轉(zhuǎn)向時，探照燈隨舵角自動調(diào)整照射方向；
所述的以上各功能模塊可選擇關(guān)閉，增強(qiáng)系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性。
[0016]還包括遙控指向調(diào)整，所述的遙控指向調(diào)整是通過駕駛室的控制單元控制燈的照射方位和俯仰角度。
[0017]—種運用于智能探照燈系統(tǒng)中的電路信號連接方法，所述的線路為:通過普通兩芯電力電源線來連接轉(zhuǎn)臺主控板與控制單元主板，使得轉(zhuǎn)臺主控板與控制單元主板實現(xiàn)控制信息傳輸，傳統(tǒng)情況下，燈與轉(zhuǎn)臺主控板的供電需要兩芯電源線，信息傳輸也需要一對對絞線來傳輸，然而我們通過電力線載波使得電源與控制信息合為一體，即通過調(diào)制解調(diào)器的原理，其他的船舶用4根線，我們的用兩根線，探照燈轉(zhuǎn)臺內(nèi)置有無線WIFI模塊，通過手機(jī)APP可以連接至轉(zhuǎn)臺控制單元，并進(jìn)行遙控操作。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:極大地改進(jìn)了傳統(tǒng)探照燈系統(tǒng)的不足。通過引入姿態(tài)控制、舵角及雷達(dá)數(shù)據(jù)，使得整個系統(tǒng)變得智能化、人性化。提高了船舶夜間航行的安全性。本系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各類船舶，是智慧船舶的一部份，對于打造智慧船舶具有重要意義。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)圖示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明探照燈示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，
一種智能探照燈系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括探照燈、探照燈轉(zhuǎn)臺和控制單元，所述的探照燈與探照燈轉(zhuǎn)臺連接，所述的探照燈轉(zhuǎn)臺與控制單元連接。
[0022]所述的探照燈為LED探照燈，在所述的探照燈上設(shè)有探頭2。
[0023]所述的探照燈包括底座4，設(shè)于底座4上的俯仰支架3，設(shè)于俯仰支架3上的燈筒I，所述的探頭2設(shè)于燈筒I上。
[0024]所述的探照燈轉(zhuǎn)臺是探照燈指向的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述的探照燈轉(zhuǎn)臺包括轉(zhuǎn)臺主控板、電機(jī)、姿態(tài)傳感器，所述的電機(jī)、姿態(tài)傳感器和探照燈分別連接在轉(zhuǎn)臺主控板上，所述的控制單元包括控制單元主板、控制面板、電源、數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，所述的轉(zhuǎn)臺主控板與控制單元主板連接，所述的轉(zhuǎn)臺主控板用于接收和處理控制單元主板采集的數(shù)據(jù)，且通過電機(jī)來控制探照燈，所述的電機(jī)能精確調(diào)整/控制探照燈的照射方位角和俯仰角，所述的姿態(tài)傳感器獲取的數(shù)據(jù)起到探照燈姿態(tài)穩(wěn)定的功能，所述的姿態(tài)傳感器獲取的數(shù)據(jù)為船航行的姿態(tài)數(shù)據(jù)，
所述的轉(zhuǎn)臺主控板還連接有一個用于控制燈開關(guān)的執(zhí)行器，即燈開關(guān)設(shè)置在探照燈轉(zhuǎn)臺上而不是在控制單元上，當(dāng)控制單元發(fā)出開關(guān)信號時，探照燈轉(zhuǎn)臺執(zhí)行該開關(guān)信號，所述的電機(jī)包括方位電機(jī)和俯仰電機(jī)，所述的方位電機(jī)和俯仰電機(jī)分別控制探照燈的照射方位角和俯仰角。
[0025]所述的轉(zhuǎn)臺主控板與控制單元主板通過兩芯電源線連接，所述的兩芯電源線是通過電力載波方式為轉(zhuǎn)臺主控板提供通訊和供電。
[0026]所述的數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括舵角數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)、雷達(dá)數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)、船艏向數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，所述的舵角數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)、雷達(dá)數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)、船艏向數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)分別將舵角數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)、船艏向數(shù)據(jù)輸入到控制單元主板。
[0027]—種用于智能探照燈系統(tǒng)的控制方法，該方法所述的控制面板為操作控制面板，操作控制面板設(shè)有一個用于控制照射姿態(tài)的遙桿和若干功能按鍵及與功能按鍵配合的指示燈，所述的功能按鍵包括俯仰穩(wěn)定按鍵、舵角跟隨按鍵、慣性穩(wěn)定按鍵、雷達(dá)協(xié)同目標(biāo)跟蹤按鍵、燈開關(guān)按鍵，通過功能鍵來實現(xiàn)俯仰穩(wěn)定功能、舵角跟隨功能、慣性穩(wěn)定功能、雷達(dá)協(xié)同目標(biāo)跟蹤功能、燈開關(guān)功能。
[0028 ]述的俯仰穩(wěn)定，