专利名称：激光式数码舵角指示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及船舶仪器设备，特别涉及一种舵角指示器。
背景技术：
舵角指示器的功能是将舵角位置的信息准确地显示在操舵驾驶人员的面前，舵角指示器是在水上航行的各种大小船舶必须具备的仪器设备。目前的舵角指示器的角位采集一般是用电位器转换的，提供的是模拟的信号，用指针的转动显示舵角的位置，存在精度差、信息传送距离短不能储存、不能分显示，不直观等的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种激光式数码舵角指示系统，它用激光识别舵角信息，将舵角的数码信息发送到所有的三面显示器和单面显示器，三面显示器在左、中、右三面同时用可以显示三个颜色的弧形光带和可以显示三个颜色的数码管动态地显示舵角的位置，单面显示器用彩色平板显示器，以彩色的数字和彩色的光带显示舵角的位置，三面显示器和单面显示器的发光亮度可以单独调节，舵角的信息可以储存。本发明是这样实现的激光式数码舵角指示系统由采集器、分配器、三面显示器、 单面显示器组成、采集器、三面显示器、单面显示器分别与分配器连接，其特征是采集器由激光识别器、标识器、信息电路、同步联动装置和外壳组成，激光识别器、标识器、信息电路在外壳内，标识器是可以转动的圆柱状，激光识别器的读取口固定在标识器表面的上方，同步联动装置的主动端连接在舵杆上，联动装置的联动端与识别器的传动轴连接，信息电路的集成电路、接口、电阻电容、晶体管、电源接口等的电子元件焊接在电路板上，组成接受电路、解码电路、计算电路、发送电路，激光识别器与接受电路连接，发送电路与分配器连接。三面显示器呈圆形脸盆状，由支架、弧形显示器和透明外罩组成，透明外罩在支架的下面，弧形显示器在透明外罩里面，支架的顶部有与船舱顶连接用的连接孔、走线孔，支架侧面有左、中、右三个显示口，每个显示口均有一个弧形显示器，弧形显示器由弧形光带、 度数指示牌、双色数码管、三面电路组成、三面电路的集成电路、接口、电阻电容、晶体管等电子元件焊接在弧形电路板上，组成接受电路、解码电路、显示电路、驱动电路、亮度调节电路；单面显示器由彩色平板显示器、前盖和后盖组成，前盖)的顶部有透明窗，前盖的后面有支架，彩色平板显示器在支架里，后盖固定在前盖上，前盖的外面有固定装置，彩色平板显示器由彩色显示板、单面电路组成，单面电路的集成电路、接口、电阻电容、晶体管等电子元件焊接在单面电路板上，组成接受电路、解码电路、显示电路、驱动电路，亮度调节电路；分配器由分配电路、电源、双绞线和外壳组成，分配电路和电源在外壳的里面，分配电路由集成电路、接口、电阻电容、晶体管等的电子元件焊接在电路板上组成，双绞线将信息和电源连接到采集器、三面显示器、单面显示器。
其中，标识器由多个可以分别转动的标识盘、传动轴、传动机构、传动点构成，每一个标识盘的表面有若干条数码标识。其中，各个标识盘分别连接在传动机构的传动点上。本发明既有 与传统的指针式相似的光带显示方式，又有数字直接显示的方式，使用起来非常直观和方便。本发明采用激光读取的方式采集角位信息，不但精度高误差少，而且避免了其它用电位器、电容器等转换器件不能全方位检测的缺陷。
附图1是采集器侧视剖面示意图。附图2是分配器侧视剖面示意图。附图3是三面显示器侧视剖面示意图。附图4是单面显示器侧视剖面示意图。附图5是角位信息采集与显示的方框示意图。其中100 采集器，110 激光识别器，111 读取口，120 标识器，121 标识盘，122 数码标识，123 传动机构，124 传动轴，125 传动点，126 度标识盘，127 分标识盘，128 秒标识盘，130 信息电路，131 电子元件，132 电路板，133 35度提示灯，134 45度提示灯， 135 60度提示灯，136 设置按键，137 ；确定按键，140 外壳，141 0度指示点，142 35度指示点，143 45度指示点，150 同步联动装置，151 主动端，152 联动端，153 舵杆，200 分配器，210 外壳，220 分配电路，221 电子元件，222 电路板，230 双绞线，231 信号线，232 电源线，240 电源，300 三面显示器，310 弧形显示器，311 弧形光带，312 双色数码管，313 三面电路，314 弧形电路板，315 电子元件，316 照明灯，317 接口，320 支架，321 支架顶，322 支架侧面，323 显示口，324 度数指示牌，325 走线孔，326 连接孔，330 透明外罩，400 单面显示器，410 彩色平板显示器，411 单面电路，412 单面电路板，413 电子元件，414 调光钮，415 彩色显示板，420 前盖，421 透明窗，422 支架，423 固定件， 430 后盖。
具体实施例方式参照图1，附图1是采集器侧视剖面示意图。采集器100安装在舵杆153的附近，同步联动装置150的主动端151连接在舵杆 153上，联动端152连接在标识器120的传动轴124上，当舵杆153转动的时候，主动端151 转动，联动端152同步转动，传动轴124在联动端152的带动下也与舵杆153同步转动，传动机构123的各个传动点125在传动轴124的带动下开始转动，各个标识盘121在各个传动点125的带动下开始分别转动，因为各个转动点125的转速比不一样，连接在不同转动点 125的标识盘121的转速是不一样的。每个标识盘121的表面有比例地排列着一条一条数码标识122，每一条数码标识 122代表一个数值，一个标识盘121的所有的数码标识122的角度单位是一致的，比如这个标识盘121的角度单位是度，那一个标识盘121的角度单位是分，另一个标识盘121的角度单位是秒。几个标识盘121排列叠加在一起，各个标识盘121的数码标识122连接起来组成完整的度、分、秒的显示。 为了说明的方便，我们称显示度的标识盘121为度标识盘126，显示分的标识盘 121为分标识盘127，显示秒的标识盘121为秒标识盘128，那么，分标识盘127的转速大于度标识盘126，秒标识盘128的转速大于分标识盘127，各个标识盘121转动的速度是根据精度要求按比例设定的，转速越大精度越高。标识盘121的具体分类可以根据精度要求灵活掌握，比如只分为显示度和分两种标识盘121也可以。激光识别器110的读取口 111是固定在标识盘121表面的上方的，读取口 111的长度覆盖了标识器120的长度，可以读取各个标识盘121显示在读取口 111的度、分、秒信息，激光识别器110以极高的频率速度可以读取在读取口 111的数码标识122，采集器100 的信息电路130根据读取的数码标识122信息，可以推算出读取口 111出现的数码标识122 代表的角位度数。所有在读取口 111的数码标识122是即时的舵角位置信息，激光识别器110即时将读取口 111的舵角位置信息读入，并且将该信息发送到信息电路130，信息电路130即时将该信息用整个指示系统约定的数码数据，通过整个指示系统约定的通信形式发送给分配器 200，图中，信息电路130、电子元件131、电路板132在外壳140内，35度指示灯133、45 度指示灯134、60度指示灯135、设置按键136、确定按键137、0度位置指示点141、35度指示点142,45度指示点143、在外壳140上。参照图2，图2是分配器侧视剖面示意图。分配器200由分配电路220、电源240、双绞线230和外壳210组成，分配电路220 和电源240在外壳210的里面，分配电路220由集成电路、接口、电阻电容、晶体管等的电子元件221焊接在电路板222上组成，双绞线230将信息和电源连接到采集器100、三面显示器300、单面显示器400。参照图3，附图3是三面显示器侧视剖面示意图。三面显示器300安装在驾驶舱内，三面显示器300呈圆形脸盆状，由支架320、弧形显示器310和透明外罩330组成，透明外罩330在支架320的下面，弧形显示器310在透明外罩330里面，支架320的顶部有与船舱顶连接用的连接孔326、走线孔325，支架侧面322 有左、中、右三个显示口 323，每个显示口 323均有一个弧形显示器310，弧形显示器310由弧形光带311、度数指示牌324、双色数码管312、三面电路313、弧形电路板314、电子元件 315构成。支架320用螺丝固定在房顶，分配器200的电源线232和信号线231从走线孔325 进人支架320内，连接在弧形电路板314上。弧形显示器310的弧形光带311由发三种颜色光的LED发光管组成，中间一种颜色的发光管表示0度，一般的情况发黄光；0度发光管的左边所有的发光管发另一种颜色的光，发红光；0度发光管的右边所有的发光管发其它颜色的光，发绿光；每个弧形光带311与一组双色数码管312上下配对，在弧形光带311的上方或下方有一条度数指示牌324，度数指示牌324的0度为起点在中间，与黄色发光管对应，度数由小到大分别表示左边和右边的度数，弧形光带311显示的度数与双色数码管312显示的度数是一致的，双色数码管312发出的颜色必然要与弧形光带311发出的颜色一致的。三个弧形显示器310分别对左中右三个方向进行显示，每个方向呈90度左右，三个弧形显示器310显示的角位数值是一致相同的。每个弧形显示器310的双色数码管312和弧形光带311的亮度分别单独调节，调光有自动和手动两种形式完成，自动形式是依赖光敏管按设定的程序完成操作；手动调光装置安装在驾驶台上。
正常运行的时候所有的弧形光带311和双色数码管312显示同一个颜色和度数。 中间一个LED发黄颜色的光常亮，该LED表示0度船舵的位置，0度左边所有的LED是发红颜色的光，红颜色的LED亮表示船舵在左边，0度右边所有的LED是发绿颜色的光，绿颜色的 LED亮表示船舵在右边。亮一个LED表示1度，2个表示2度，以此类推。参照图4，附图4是单面显示器侧视剖面示意图。单面显示器400安装在相关的船舱内的墙壁、其它部位和驾驶台上，单面显示器 400由彩色平板显示器410、前盖420和后盖430组成，前盖420的顶部有透明窗421，前盖 420的后面有支架422，彩色平板显示器410在支架422里，后盖430固定在前盖420上，前盖420的外面有固定件423，彩色平板显示器410由彩色显示板415、单面电路411组成，单面电路411的电子元件413在单面电路板412上构成接受电路、计算电路、驱动电路和调光电路，在彩色显示板415上显示三个颜色的弧形光带和数字，黄色在中间，代表0度，红色在左边，代表舵在左边，绿色在右边，代表舵在右边，弧形光带显示的度数与数字显示的度数是一致的，数字的颜色必然要与弧形光带颜色一致的。彩色显示板415连接在单面电路411 的驱动电路，接受电路与分配器200连接。调光的装置在前盖420的正面。固定件423在前盖420的外面，如果是挂在墙壁上需要增加一个与墙壁连接的固定装置来实现。所有的单面显示器400的接受电路各自与分配器200的发送电路用双绞线230连接。参照图5，附图5是整个系统对船舵的角位信息采集与显示的方框示意图。在系统工作之前需要进行一个校正与定位的操作，校正的目的是告诉系统零位的位置，定位的目的是告诉系统左右满舵的位置。校正的操作是这样进行的当船舵是在零度位置的时候，按下采集器100的确定键137，激光识别器110将读取口 111的数码标识122的信息读取下来告诉信息电路130， 信息电路130将以此为基准进行推算。定位的操作是这样进行的选择该船的船舵范围，在35度、45度、60度的提示灯中选择一个，当船舵在左右满舵的时候，分别按下采集器100的确定键137，激光识别器110将读取口 111的数码标识122的信息读取下来告诉信息电路130，信息电路130将以此为基准进行推算。整个系统的舵角信息采集和显示说明如下船舵的转动是依靠舵杆153的转动实现的，检测出舵杆153转动的数据就是检测出了船舵转动的数据，同步联动装置150将舵杆153的转动即时传递到标识器120，标识器120将舵杆153转动的信息用激光识别器110可以识别的数码标识122显示在激光识别器Iio的读取口 111，激光识别器110在规定的时间段不停读取标识器120的数码标识122信息，并且将这些信息传递给信息电路130，信息电路130通过解码、计算形成整个指示系统约定的数码数据，用整个指示系统约定的通信形式将采集的数码数据信息发送给分配器200，单面显示器400和三面显示器300从分配器200得到信息，并且将它们在各自的显示器上面显示出来
权利要求
1.激光式数码舵角指示系统由采集器(100)、分配器(200)、三面显示器(300)、单面显示器(400)组成、采集器(100)、三面显示器(300)、单面显示器(400)分别与分配器(200) 连接，其特征是采集器(100)由激光识别器(110)、标识器(120)、信息电路(130)、同步联动装置(150)和外壳(140)组成，激光识别器(110)、标识器(120)、信息电路(130)在外壳 (140)内，标识器(120)是可以转动的圆柱状，激光识别器(110)的读取口(111)固定在标识器(120)表面的上方，同步联动装置的主动端(151)连接在舵杆(153)上，联动装置的联动端(152)与识别器(120)的传动轴(124)连接，信息电路(130)的集成电路、接口、电阻电容、晶体管、电源接口等电子元件(131)焊接在电路板(132)上，组成接受电路、解码电路、 计算电路、发送电路，激光识别器(110)与接受电路连接，发送电路与分配器(200)连接；三面显示器(300)呈圆形脸盆状，由支架(320)、弧形显示器(310)和透明外罩(330) 组成，透明外罩(330)在支架(320)的下面，弧形显示器(310)在透明外罩(330)里面，支架 (320)的顶部有与船舱顶连接用的连接孔(326)、走线孔(325)，支架侧面(322)有左、中、右三个显示口(323)，每个显示口(323)均有一个弧形显示器(310)，弧形显示器(310)由弧形光带(311)、度数指示牌(324)、双色数码管(312)、三面电路(313)组成、三面电路(313) 的集成电路、接口、电阻电容、晶体管等电子元件(315)焊接在弧形电路板(314)上，组成接受电路、解码电路、显示电路、驱动电路、亮度调节电路；单面显示器(400)由彩色平板显示器(410)、前盖(420)和后盖(430)组成，前盖(420) 的顶部有透明窗(421)，前盖(420)的后面有支架(422)，彩色平板显示器(410)在支架 (422)里，后盖(430)固定在前盖(420)上，前盖(420)的外面有固定装置(423)，彩色平板显示器(410)由彩色显示板(415)、单面电路(411)组成，单面电路(411)的集成电路、接口、电阻电容、晶体管等电子元件(413)焊接在单面电路板(412)上，组成接受电路、解码电路、显示电路、驱动电路，亮度调节电路；分配器(200)由分配电路(220)、电源(240)、双绞线(230)和外壳(210)组成，分配电路(220)和电源(240)在外壳(210)的里面，分配电路(220)由集成电路、接口、电阻电容、 晶体管等的电子元件(221)焊接在电路板(222)上组成，双绞线(230)将信息和电源连接到采集器(100)、三面显示器(300)、单面显示器(400)。
2.根据权利要求1所述的激光式数码舵角指示系统，其特征是标识器(120)由多个可以分别转动的标识盘(121)、传动轴(124)、传动机构(123)、传动点(125)构成，每一个标识盘(121)的表面有若干条数码标识(122)。
3.根据权利要求1、2所述的激光式数码舵角指示系统，其特征是各个标识盘(121) 分别连接在传动机构(123)的传动点(125)上。
全文摘要
激光式数码舵角指示系统，涉及船舶仪器设备，目前的舵角指示器的角位采集一般是用电位器转换的，提供的是模拟的信号，用指针的转动显示舵角的位置，存在精度差、信息传送距离短不能储存、不能分显示，不直观等的问题，本发明用激光识别舵角信息，三面显示器在左、中、右三面同时用可以显示三个颜色的弧形光带和可以显示三个颜色的数码管动态地显示舵角的位置，单面显示器用彩色平板显示器，以彩色的数字和彩色的光带显示舵角的位置。
文档编号B63H25/36GK102241273SQ20101017058
公开日2011年11月16日 申请日期2010年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者俞丹丁, 曹伟龙 申请人:上海宏曲电子科技有限公司