一种智能探照灯系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能探照灯系统，该系统包括探照灯、探照灯转台和控制单元，所述的探照灯与探照灯转台连接，所述的探照灯转台与控制单元连接；所述的探照灯转台是探照灯指向的执行机构，所述的探照灯转台包括转台主控板、电机、姿态传感器，所述的电机、姿态传感器和探照灯分别连接在转台主控板上，所述的控制单元包括控制单元主板、控制面板、电源、数据采集机构，所述的转台主控板与控制单元主板连接,所述的转台主控板用于接收和处理控制单元主板采集的数据，且通过电机来控制探照灯，所述的电机能精确调整或控制探照灯的照射方位角和俯仰角，所述的姿态传感器获取的数据起到探照灯姿态稳定的功能，所述的姿态传感器获取的数据为船航行的姿态数据。
【专利说明】
一种智能探照灯系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种智能探照灯系统的技术领域，具体为一种智能探照灯系统。
【背景技术】
[0002]探照灯的概念，探照灯是用于远距离、窄范围的照明的灯具，广泛用于船舶、直升机、军事设施等。可通过电动或手动调整照射方向。探照灯在某些时候还作为通信装置，通过闪光频率及间隔向远方发送莫斯码。
[0003]船舶探照灯;船舶在夜间航行时探照灯是必不可少的，就如同汽车的大灯一样。汽车大灯领域，已经发展出了一些高端产品，传统的汽车大灯只固定向前方照射，后来出于安全考虑，出现了远近光可变甚至可调节的大灯，但其仍然只能向前方照射，在一些急弯的道路上，我们更希望看到弯道前方的情况。随着汽车工业的发展，现在在一些高端车型上已经有了大灯随动功能。
[0004]所谓大灯随动是指大灯的照射方向会自动随车轮的转向同步调节，这一功能给驾驶员带来了极大的方便。
[0005]在船舶领域也有类似的需求，但也有较大的不同:在船上，特别是海洋船舶上，浪较大时船体晃动范围较大。不光是方位，俯仰和横滚也是如此。在向远方照射时，由于船体的晃动，使得照射区域发生很大的变化，无法看清目标，因此本专利提出这一《船舶智能探照灯》的概念，可以较好地解决以上问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种智能探照灯系统及其控制方法、电路信号连接方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题，即本实用新型极大地改进了传统探照灯系统的不足。通过引入姿态控制、舵角及雷达数据，使得整个系统变得智能化、人性化。提高了船舶夜间航行的安全性。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种智能探照灯系统，该系统包括探照灯、探照灯转台和控制单元，所述的探照灯与探照灯转台连接，所述的探照灯转台与
[0008]控制单元连接；所述的探照灯转台是探照灯指向的执行机构，所述的探照灯转台包括转台主控板、电机、姿态传感器，所述的电机、姿态传感器和探照灯分别连接在转台主控板上，所述的控制单元包括控制单元主板、控制面板、电源、数据采集机构，所述的转台主控板与控制单元主板连接，所述的转台主控板用于接收和处理控制单元主板采集的数据，且通过电机来控制探照灯，所述的电机能精确调整/控制探照灯的照射方位角和俯仰角，所述的姿态传感器获取的数据起到探照灯姿态稳定的功能，所述的姿态传感器获取的数据为船航行的姿态数据，。
[0009]所述的探照灯为LED探照灯，在所述的探照灯上设有探头。
[0010]所述的探照灯包括底座，设于底座上的俯仰支架，设于俯仰支架上的灯筒，所述的探头设于灯筒上。
[0011]所述的转台主控板还连接有一个用于控制灯开关的执行器，即灯开关设置在探照灯转台上而不是在控制单元上，当控制单元发出开关信号时，探照灯转台执行该开关信号，所述的电机包括方位电机和俯仰电机，所述的方位电机和俯仰电机分别控制探照灯的照射方位角和俯仰角。
[0012]所述的转台主控板与控制单元主板通过两芯电力电源线连接，所述的两芯电力电源线是通过电力载波方式为转台主控板提供通讯和供电。
[0013]所述的数据采集机构包括舵角数据采集机构、雷达数据采集机构、船艏向数据采集机构，所述的舵角数据采集机构、雷达数据采集机构、船艏向数据采集机构分别将舵角数据、雷达数据、船艏向数据输入到控制单元主板。
[0014]所述的控制面板为操作控制面板，操作控制面板设有一个用于控制照射姿态的遥杆和若干功能按键及与功能按键配合的指示灯，所述的功能按键包括俯仰稳定按键、舵角跟随按键、惯性稳定按键、雷达协同目标跟踪按键、灯开关按键，通过功能按键来实现俯仰稳定功能、舵角跟随功能、惯性稳定功能、雷达协同目标跟踪功能、灯开关功能。
[0015]所述的俯仰稳定，开启该功能后，探照灯转台俯仰角转为稳定状态，无论船体的俯仰角如何变化，灯的照射角始终保持与水平面的夹角不变，该夹角可由遥杆调整；由姿态传感器数据作参考，电机执行稳定；
[0016]所述的舵角跟随;开启该功能后，俯仰稳定功能自动打开，探照灯的照射指向跟随船的转向自动调整，方位角度与舵角保持一致;转台控制单元获取舵角信号后控制转台电机使方位转角与舵角保持一致；
[0017]所述的惯性稳定;开启该功能后，俯仰稳定功能自动打开，本功能在俯仰稳定功能的基础上增加了方位稳定功能，使得照射方向始终保持设定方位不变，设定方位可由遥杆调整;姿态传感器作参考，保持稳定；
[0018]所述的雷达协同目标跟踪;开启该功能后，惯性稳定功能自动打开，功能与惯性稳定相似，不同指出之处在于，在开启了本功能后，会通过雷达数据控制，自动调整致目标位置，控制过程如下:雷达发现并锁定目标后，输出目标物体的位置信息，探照灯转台控制器收到该数据后自动调整致目标位置，同时用户可调整照射位置，进一步修正数据误差；
[0019]当以上功能都关闭时，则本系统为传统探照灯控制系统，不具有任何稳定功能，当开启任一功能后，灯的电源会自动开启；
[0020]姿态稳定;所述的姿态稳定是指在调整好角度后，系统会自动依据船体的晃动，动态实时稳定灯的姿态，使得照射区域不发生变化。
[0021]所述的控制单元上具有雷达、船艏向及舵角接口；通过雷达及船艏向接口，系统可以依据雷达传出的目标数据及船艏方位，自动将照射区域调整到目标位置并锁定，实现与雷达的互动;通过舵角接口，以实现类似汽车的大灯随动功能:当船在转向时，探照灯随舵角自动调整照射方向；
[0022]所述的以上各功能模块可选择关闭，增强系统应用的灵活性。
[0023 ]还包括遥控指向调整，所述的遥控指向调整是通过驾驶室的控制单元控制灯的照射方位和俯仰角度。
[0024]所述的转台主控板与控制单元主板通过两芯电力电源线来连接，所述的两芯电力电源线的连接使得转台主控板与控制单元主板实现控制信息传输，探照灯转台内置有无线WIFI模块，通过手机APP可以连接至转台控制单元，所述的转台主控板与控制单元主板通过两芯电力电源线连接，所述的两芯电力电源线是通过电力载波方式为转台主控板提供通讯和供电。
[0025]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:极大地改进了传统探照灯系统的不足。通过引入姿态控制、舵角及雷达数据，使得整个系统变得智能化、人性化。提高了船舶夜间航行的安全性。本系统可广泛应用于各类船舶，是智慧船舶的一部份，对于打造智慧船舶具有重要意义。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型系统图不意图。
[0027]图2为本发明探照灯示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，
[0029]—种智能探照灯系统，该系统包括探照灯、探照灯转台和控制单元，所述的探照灯与探照灯转台连接，所述的探照灯转台与
[0030]控制单元连接。
[0031]所述的探照灯为LED探照灯，在所述的探照灯上设有探头2。
[0032]所述的探照灯包括底座4，设于底座4上的俯仰支架3，设于俯仰支架3上的灯筒I，所述的探头2设于灯筒I上。
[0033]所述的探照灯转台是探照灯指向的执行机构，所述的探照灯转台包括转台主控板、电机、姿态传感器，所述的电机、姿态传感器和探照灯分别连接在转台主控板上，所述的控制单元包括控制单元主板、控制面板、电源、数据采集机构，所述的转台主控板与控制单元主板连接，所述的转台主控板用于接收和处理控制单元主板采集的数据，且通过电机来控制探照灯，所述的电机能精确调整/控制探照灯的照射方位角和俯仰角，所述的姿态传感器获取的数据起到探照灯姿态稳定的功能，所述的姿态传感器获取的数据为船航行的姿态数据，
[0034]所述的转台主控板还连接有一个用于控制灯开关的执行器，即灯开关设置在探照灯转台上而不是在控制单元上，当控制单元发出开关信号时，探照灯转台执行该开关信号，所述的电机包括方位电机和俯仰电机，所述的方位电机和俯仰电机分别控制探照灯的照射方位角和俯仰角。
[0035]所述的转台主控板与控制单元主板通过两芯电力电源线连接，所述的两芯电力电源线是通过电力载波方式为转台主控板提供通讯和供电。
[0036]所述的数据采集机构包括舵角数据采集机构、雷达数据采集机构、船艏向数据采集机构，所述的舵角数据采集机构、雷达数据采集机构、船艏向数据采集机构分别将舵角数据、雷达数据、船艏向数据输入到控制单元主板。
[0037]—种用于智能探照灯系统的控制方法，该方法所述的控制面板为操作控制面板，操作控制面板设有一个用于控制照射姿态的遥杆和若干功能按键及与功能按键配合的指示灯，所述的功能按键包括俯仰稳定按键、舵角跟随按键、惯性稳定按键、雷达协同目标跟踪按键、灯开关按键，通过功能按键来实现俯仰稳定功能、舵角跟随功能、惯性稳定功能、雷达协同目标跟踪功能、灯开关功能。
[0038]述的俯仰稳定，开启该功能后，探照灯转台俯仰角转为稳定状态，无论船体的俯仰角如何变化，灯的照射角始终保持与水平面的夹角不变，该夹角可由遥杆调整；由姿态传感器数据作参考，电机执行稳定；
[0039]所述的舵角跟随;开启该功能后，俯仰稳定功能自动打开，探照灯的照射指向跟随船的转向自动调整，方位角度与舵角保持一致;转台控制单元获取舵角信号后控制转台电机使方位转角与舵角保持一致；
[0040]所述的惯性稳定;开启该功能后，俯仰稳定功能自动打开，本功能在俯仰稳定功能的基础上增加了方位稳定功能，使得照射方向始终保持设定方位不变，设定方位可由遥杆调整;姿态传感器作参考，保持稳定；
[0041 ]所述的雷达协同目标跟踪;开启该功能后，惯性稳定功能自动打开，功能与惯性稳定相似，不同指出之处在于，在开启了本功能后，会通过雷达数据控制，自动调整致目标位置，控制过程如下:雷达发现并锁定目标后，输出目标物体的位置信息，探照灯转台控制器收到该数据后自动调整致目标位置，同时用户可调整照射位置，进一步修正数据误差；
[0042]当以上功能都关闭时，则本系统为传统探照灯控制系统，不具有任何稳定功能，当开启任一功能后，灯的电源会自动开启；
[0043]姿态稳定;所述的姿态稳定是指在调整好角度后，系统会自动依据船体的晃动，动态实时稳定灯的姿态，使得照射区域不发生变化。
[0044]所述的控制单元上具有雷达、船艏向及舵角接口；通过雷达及船艏向接口，系统可以依据雷达传出的目标数据及船艏方位，自动将照射区域调整到目标位置并锁定，实现与雷达的互动;通过舵角接口，以实现类似汽车的大灯随动功能:当船在转向时，探照灯随舵角自动调整照射方向；
[0045]所述的以上各功能模块可选择关闭，增强系统应用的灵活性。
[0046]还包括遥控指向调整，所述的遥控指向调整是通过驾驶室的控制单元控制灯的照射方位和俯仰角度。
[0047]—种运用于智能探照灯系统中的电路信号连接方法，所述的线路为:通过普通两芯电力电源线来连接转台主控板与控制单元主板，使得转台主控板与控制单元主板实现控制信息传输，传统情况下，灯与转台主控板的供电需要两芯电力电源线，信息传输也需要一对对绞线来传输，然而我们通过电力线载波使得电源与控制信息合为一体，即通过调制解调器的原理，其他的船舶用4根线，我们的用两根线，探照灯转台内置有无线WIFI模块，通过手机APP可以连接至转台控制单元，并进行遥控操作，即所述的转台主控板与控制单元主板通过两芯电力电源线连接，所述的两芯电力电源线是通过电力载波方式为转台主控板提供通讯和供电。
[0048]所述的线路为:采用通过普通两芯电力电源线来连接，原来为供电需要两芯电力电源线，信息传输也需要一对对绞线来传输，然而我们通过电力线载波使得电源与控制信息合为一体，即通过调制解调器的原理，将原来其他的船舶用四根线的方式，我们的用两根线来实现控制。
【主权项】
1.一种智能探照灯系统，其特征在于该系统包括探照灯、探照灯转台和控制单元，所述的探照灯与探照灯转台连接，所述的探照灯转台与控制单元连接;所述的探照灯转台是探照灯指向的执行机构，所述的探照灯转台包括转台主控板、电机、姿态传感器，所述的电机、姿态传感器和探照灯分别连接在转台主控板上，所述的控制单元包括控制单元主板、控制面板、电源、数据采集机构，所述的转台主控板与控制单元主板连接，所述的转台主控板用于接收和处理控制单元主板采集的数据，且通过电机来控制探照灯，所述的电机能精确调整或控制探照灯的照射方位角和俯仰角，所述的姿态传感器获取的数据起到探照灯姿态稳定的功能，所述的姿态传感器获取的数据为船航行的姿态数据。2.根据权利要求1所述的一种智能探照灯系统，其特征在于所述的探照灯为LED探照灯，在所述的探照灯上设有探头。3.根据权利要求2所述的一种智能探照灯系统，其特征在于所述的探照灯包括底座，设于底座上的俯仰支架，设于俯仰支架上的灯筒，所述的探头设于灯筒上。4.根据权利要求1所述的一种智能探照灯系统，其特征在于所述的转台主控板还连接有一个用于控制灯开关的执行器，即灯开关设置在探照灯转台上而不是在控制单元上，当控制单元发出开关信号时，探照灯转台执行该开关信号，所述的电机包括方位电机和俯仰电机，所述的方位电机和俯仰电机分别控制探照灯的照射方位角和俯仰角。5.根据权利要求4所述的一种智能探照灯系统，其特征在于所述的转台主控板与控制单元主板通过两芯电力电源线连接，所述的两芯电力电源线是通过电力载波方式为转台主控板提供通讯和供电。6.根据权利要求4所述的一种智能探照灯系统，其特征在于所述的数据采集机构包括舵角数据采集机构、雷达数据采集机构、船艏向数据采集机构，所述的舵角数据采集机构、雷达数据采集机构、船艏向数据采集机构分别将舵角数据、雷达数据、船艏向数据输入到控制单元主板。7.根据权利要求4所述的一种智能探照灯系统，其特征在于所述的控制面板为操作控制面板，操作控制面板设有一个用于控制照射姿态的遥杆和若干功能按键及与功能按键配合的指示灯，所述的功能按键包括俯仰稳定按键、舵角跟随按键、惯性稳定按键、雷达协同目标跟踪按键、灯开关按键，通过功能按键来实现俯仰稳定功能、舵角跟随功能、惯性稳定功能、雷达协同目标跟踪功能、灯开关功能。8.根据权利要求4所述的一种智能探照灯系统，其特征在于，所述的控制单元上具有雷达、船艏向及舵角接口；通过雷达及船艏向接口，系统可以依据雷达传出的目标数据及船艏方位，自动将照射区域调整到目标位置并锁定，实现与雷达的互动;通过舵角接口，以实现大灯随动功能:当船在转向时，探照灯随舵角自动调整照射方向。9.根据权利要求4所述的一种智能探照灯系统，其特征在于还包括遥控指向调整，所述的遥控指向调整是通过驾驶室的控制单元控制灯的照射方位和俯仰角度。10.根据权利要求1所述的一种智能探照灯系统，其特征在于，所述的转台主控板与控制单元主板通过两芯电力电源线来连接，所述的两芯电力电源线的连接使得转台主控板与控制单元主板实现控制信息传输，探照灯转台内置有无线WIFI模块，通过手机APP可以连接至转台控制单元，所述的转台主控板与控制单元主板通过两芯电力电源线连接，所述的两芯电力电源线是通过电力载波方式为转台主控板提供通讯和供电。
【文档编号】F21W101/04GK205640478SQ201620207991
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】蔡永来, 赵胜林
【申请人】嘉兴星网通信技术有限公司