一种龙骨帆船的自动控帆系统的制作方法
【专利摘要】一种龙骨帆船的自动控帆系统，包括：控制单元(100)与控制板(200)连接，控制单元(100)设置于船体(1000)上。索控机(300)与控制单元(100)连接，索控机(300)通过绳索与前帆(400)和主帆(500)连接，并控制前帆(400)和主帆(500)的角度。风向风速传感器(600)与控制单元连接。GPS(700)与控制单元连接。电子罗经(800)与控制单元连接。角度传感器(900)与控制单元连接传输信号。通过风向风速传感器获得风向风速数据，通过GPS和电子罗经获得船只航行的方向，通过前帆横杆和主帆横杆上的角度传感器获得船帆角度参数，通过索控机控制绳索的收放达到控制前帆主帆角度。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种帆船的控帆系统，具体涉及一种龙骨帆船的自动控帆系统， 属于帆船驾驶的【技术领域】。 一种龙骨帆船的自动控帆系统
【背景技术】
[0002] 帆船可以使用风帆利用风力航行，具备绿色环保的优点。
[0003] -般的龙骨帆船使用前帆和主帆作为航行的动力，通过调整前帆和主帆的形状和 角度捕捉风的能量，合理利用风的力量达到行驶的目的。
[0004] 但是，目前绝大多数的帆船都是需要人工判断前帆和主帆的角度，也就是通过人 工收放绳索来控制主帆和前帆的形状，相对于动力船只只需要操作船舵和油门有一定的难 度，这为帆船的普及和推广设置了一定的技术门槛，增加了驾驶帆船的难度。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于，提供一种龙骨帆船的自动控帆系统，以克服现有技术所 存在的上述缺点和不足。
[0006] 本实用新型所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：
[0007] -种龙骨帆船的自动控帆系统，其特征在于，包括：
[0008] 控制单元与控制板连接，控制单元设置于船体上；
[0009] 索控机与控制单元连接，索控机通过绳索与前帆和主帆连接，并控制前帆和主 帆；
[0010] 风向风速传感器与控制单元连接；
[0011] GPS与控制单元连接；
[0012] 电子罗经与控制单元连接；
[0013] 角度传感器与控制单元连接。
[0014] 其中，所述船体上设置桅杆，桅杆与前帆和主帆连接。
[0015] 其中，所述前帆上设置前帆横杆，所述前帆横杆与水平面平行设置，所述前帆横杆 上设置角度传感器。
[0016] 其中，所述主帆上设置主帆横杆，主帆横杆与水平面平行设置，所述主帆横杆上设 置角度传感器。
[0017] 其中，所述前帆横杆与船体垂直线的角度为前帆横杆夹角。
[0018] 其中，所述主帆横杆与船体垂直线的角度主帆横杆夹角。
[0019] 其中，所述前帆横杆夹角的极限角度为30?80°。
[0020] 其中，所述主帆横杆夹角的极限角度为30?80°。
[0021] 本实用新型的有益效果：
[0022] 1、通常情况下，实现帆船不同航行状态下船帆的控制是一件很复杂的事情。
[0023] 本实用新型的优势在于只提取帆船航行的主要技术要素进行考虑和计算。本技术 通过传感器，控制单元及驱动电路实现龙骨帆船前帆主帆的自动收放控制，驾驶者只需要 简单的设置和控制即可方便的驾驶帆船，降低帆船驾驶的技术门槛。同时系统保留手动模 式，仍然保留手动操作绳索的乐趣。
[0024] 2、本实用新型要解决的技术问题包括采集风向风速数据，采集航行方向数据，根 据航行方向和风向风速判断船只是否可以航行，若不可以航行给出提示和警示，若可以航 行计算出适宜的船帆形状和角度，并通过驱动电路调整船帆达到航行要求。航行时，驾驶者 在能够航行的区域内，不论是维持或者改变方向，船帆可以自动随动，保持在适宜的形状范 围内。
[0025] 3、系统通过风向风速传感器获得风向风速数据，通过GPS和电子罗经获得船只 航行的方向，通过前帆横杆和主帆横杆上的角度传感器获得船帆的角度参数，通过索控机 (即绞盘）控制绳索的收放达到控制前帆、主帆角度的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1为本实用新型的原理图。
[0027] 图2为本实用新型的结构示意图。
[0028] 图3为不同风向下，控制系统的反应原理图。
[0029] 图4为不同风向下，控制系统的反应原理图。
[0030] 图5为前帆自控帆的控制原理图。
[0031] 图6为主帆的控制原理图。
[0032] 图7为索控机的结构示意图。
[0033] 附图标记：
[0034] 控制单元100、控制板200、索控机300、前帆索控机310、主帆索控机320。
[0035] 前帆400、前帆横杆410、前帆横杆夹角420、前帆滑轨430。
[0036] 主帆500、主帆横杆510、主帆横杆夹角520。
[0037] 风向风速传感器600、GPS700、电子罗经800、角度传感器900。船体1000、桅杆 1100、风向风速仪1200。
【具体实施方式】
[0038] 以下结合具体实施例，对本实用新型作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明 本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。
[0039] 实施例1
[0040] 如图1所示，一种龙骨帆船的自动控帆系统，包括：控制单元100、控制板200、索控 机300、前帆400、主帆500、风向风速传感器600、GPS700、电子罗经800、角度传感器900。
[0041] 本实用新型的帆船的整体结构如图2所示，控制单元100与控制板200连接，控 制单元100设置于船体1000上；控制单元100采用可编程序控制器ProgrammableLogic Controller，PLC)或者中央处理器CentralProcessingUnit，CPU。
[0042] 如图2所示，索控机300与控制单元100连接，索控机300通过绳索与前帆400和 主帆500连接，并控制前帆400和主帆500。风向风速传感器600与控制单元100连接。
[0043] 如图1-2所示，GPS700与控制单元100连接。电子罗经800与控制单元100连接。 角度传感器900与控制单元100连接。船体1000上设置桅杆1100,桅杆1100与前帆400 和主帆500连接。桅杆1100顶上设置风向风速仪1200。
[0044] 如图2所示，前帆400上设置前帆横杆410,前帆横杆410与水平面平行设置，前帆 横杆410上设置角度传感器900。
[0045] 如图2所示，主帆500上设置主帆横杆510,主帆横杆510与水平面平行设置，主帆 横杆510上设置角度传感器900。
[0046] 如图2所示，前帆横杆410与船体垂直线的角度为前帆横杆夹角420。主帆横杆 510与船体垂直线的角度主帆横杆夹角520。
[0047] 前帆横杆夹角420的极限角度为45?315°。主帆横杆夹角520的极限角度为 45 ?315。。
[0048] 如图2所示，龙骨帆船使用前帆和主帆作为航行的动力，通过调整前帆400、主帆 500的形状和角度捕捉风的能量，合理利用风的力量达到行驶的目的。
[0049] 驾驶帆船除了需要人工判断前帆400、主帆500的角度，也就是通过人工收放绳索 来控制主帆500和前帆400的形状，相对于动力船只只需要操作船舵和油门有一定的难度， 这为帆船的普及和推广设置了一定的技术门槛，增加了驾驶帆船的难度。
[0050] 1、通常情况下，实现帆船不同航行状态下船帆的控制是一件很复杂的事情。
[0051] 本实用新型的优势在于只提取帆船航行的主要技术要素进行考虑和计算。本技术 通过传感器，控制单元100及驱动电路实现龙骨帆船前帆400、主帆500的自动收放控制，驾 驶者只需要简单的设置和控制即可方便的驾驶帆船，降低帆船驾驶的技术门槛。同时系统 保留手动模式，仍然保留手动操作绳索的乐趣。
[0052] 2、本实用新型要解决的技术问题包括采集风向风速数据，采集航行方向数据，根 据航行方向和风向风速判断船只是否可以航行，若不可以航行给出提示和警示，若可以航 行计算出适宜的船帆形状和角度，并通过驱动电路调整船帆达到航行要求。航行时，驾驶者 在能够航行的区域内，只要控制好方向，船帆可以自动保持在适宜的形状范围内。
[0053] 3、系统通过风向风速传感器600获得风向风速数据，通过GPS700、电子罗经800获 得船只航行的方向，通过前帆400的横杆和主帆500的横杆上的角度传感器900获得角度 参数，通过索控机绞盘控制绳索的收放达到控制前帆400、主帆500角度的目的。
[0054] 图3为不同风向下，控制系统的反应原理图，船头迎风方向左右45度，即315度到 45度为不可航行区。图4为不同风向下，控制系统的反应原理图，船头迎风方向45度到315 度为可航行区。如表1。
[0055] 表1不同风向下，控制系统的反应
[0056]
【权利要求】
1. 一种龙骨帆船的自动控帆系统，其特征在于，包括： 控制单元（100)与控制板（200)连接，控制单元（100)设置于船体（1000)上； 索控机（300)与控制单元（100)连接，索控机（300)通过绳索与前帆（400)和主帆 (500)连接，并控制前帆（400)和主帆（500); 风向风速传感器（600)与控制单元（100)连接； GPS(700)与控制单元（100)连接； 电子罗经（800)与控制单元（100)连接； 角度传感器（900)与控制单元（100)连接。
2. 根据权利要求1的系统，其特征在于：所述船体（1000)上设置桅杆（1100)，桅杆 (1100)与前帆（400)和主帆（500)连接。
3. 根据权利要求2的系统，其特征在于：所述前帆（400)上设置前帆横杆（410)，所述 前帆横杆（410)与水平面平行设置，前帆横杆（410)上设置角度传感器。
4. 根据权利要求2的系统，其特征在于：所述主帆（500)上设置主帆横杆（510)，所述 主帆横杆（510)与水平面平行设置，主帆横杆（510)上设置角度传感器。
5. 根据权利要求3的系统，其特征在于：所述前帆横杆（410)与船体垂直线的角度为 前帆横杆夹角（420)。
6. 根据权利要求4的系统，其特征在于：所述主帆横杆（510)与船体垂直线的角度主 帆横杆夹角（520)。
7. 根据权利要求5的系统，其特征在于：所述前帆横杆夹角（420)的极限角度为30? 80。。
8. 根据权利要求6的系统，其特征在于：所述主帆横杆夹角（520)的极限角度为30? 80。。
【文档编号】B63H9/08GK203864978SQ201420276909
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】陆炜峰, 李云飞 申请人:上海珐伊玻璃钢船艇有限公司