CN101206017A - 船舶身份的灯光识别方法及船舶身份识别灯 - Google Patents

Abstract

本发明提供的船舶身份的灯光识别方法，所用灯光分五种色彩和长短两种发光时间，他们组合成表示0至9的10个数字的灯光信号；各船舶身份灯光识别信号用两个数字段组成，一个数字段表示船舶编号单位，另一个数字段表示在该船舶编号单位中的序号，所有船舶有相同位数的船舶编号单位数字段和序号数字段。本发明所用的船舶身份识别灯，有五色电光源[Ta、Tb、Tc、Td、Te]，每色电光源经过开关电路[K]连接在电源[E]上，开关电路的控制端连接在带有时序信号源的控制电路[IU]上。与现有技术相比，本发明所给出的灯光信号唯一、准确、简洁，避免了误读、费解等不得在信号传递中出现的问题。

Description

船舶身份的灯光识别方法及船舶身份识别灯

技术领域    本发明涉及的是一种船舶身份的灯光识别方法及船舶身份识别灯，属物理学中用可见光源作信号装置的技术领域。

背景技术    船舶在河湖海洋中航行需要向其他船舶表明自己的身份，如船身上的船号，但在晚上由于目力难以分辨船身上的船号，所以需要用灯光，这就是船舶身份的灯光识别。已往船舶身份的灯光识别，尤其是数量众多的以县为单位编号的渔船和小型散装货船，都是各自在桅杆或驾驶台顶部不同位置安装几盏不同颜色的灯来识别的，不仅全国或一个省内无法真正识别，甚至一个县内也无法准确识别，这是因为这种识别方法的变化比较小，而灯的安装方位也不外乎上中下左右，而且在黑夜里前后方向又有可能误认。因此现有的船舶身份的灯光识别方法不能准确地使他船识别本船。

发明内容    针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何用灯光产生多种变化，且这种变化可被简单的直接译读成船号的船舶身份的灯光识别方法，同时提供一种使用该船舶身份的灯光识别方法的船舶身份识别灯。

本发明提供的船舶身份的灯光识别方法，用彩色灯光传送识别信号，其中识别信号是由一组间歇发出的单色灯光构成的，所说单色灯光是确定的五种色彩灯光中的一种，每种色彩灯光的发光时间还分为长短两种；发送识别信号时分别用长、短两种发光时间和五种色彩组合成表示0至9的10个数字的灯光信号，即以长的或短的五色之一的单色灯光表示一个数字；各船舶身份灯光识别信号用两个数字段组成，一个数字段表示船舶编号单位，另一个数字段表示在该船舶编号单位中的序号，所有船舶有相同位数的船舶编号单位数字段和序号数字段。所说船舶编号单位是独立编制船舶序号的单位，包含行政区域和船舶使用性质等信息，如浙岱渔、浙普渔等；对于采用船名的船只也可按其船籍注册编号依照统一的标准给予两段式身份编号。

本发明提供的船舶身份的灯光识别方法，用发光时间的长、短和五种所发灯光色彩的十种组合来表示0至9的十个数字，又将船舶身份用一组数字表示，其中将编号单位设一个数字段，编号单位内的船舶序号设一个数字段，据此通过船舶识别灯发出一组间歇的代表不同数字的彩色灯光使其他船舶或岸基单位读识船舶身份。与现有技术相比，本发明识别方法所提供的灯光信号所能容纳的船舶数量最多可达到与信号数相同的十进位位数。即，如果用两个灯光信号表示船舶编号单位，便可为100个船舶编号单位用来为本单位船舶编号，用于我国海洋渔业的作业船就足够了；如用三个灯光信号表示船舶编号单位，便可为1000个船舶编号单位的船舶编号，再用三个灯光表示船舶序号，又可为该单位的1000艘船舶编号，即可用于1000个船舶数量各少于1000艘的船舶编号单位作为本单位船舶身份识别灯光，这几乎可以为全国所有船只分配一个唯一的船舶身份识别灯光信号；如更用不同的色彩组表示不同的船舶航行区域或船舶使用性质，还可缩短船舶编号单位的灯光信号位数。同时，由于本发明不是以电光源的位置和色彩来识别身份而是以色彩和发光时长来识别的，所以电光源的安装位置不影响其身份的认读，只要观察到船舶所发出的灯光信号便能认读其身份，所以本发明提供了一种准确、简单的以灯光对船舶身份进行识别的方法。

本发明提供的船舶身份的灯光识别方法，所说发光时间长短既包括发光持续时间的长短，也包括灯光以相同频率闪动的次数多少。

本发明提供的船舶身份的灯光识别方法，每个周期的灯光信号发送完毕后设置一个间隔信号，如较长的熄灯时间、第六种颜色的灯光或五种颜色中多种颜色灯光的混合光等。

本发明提供的船舶身份的灯光识别方法，选用红、黄、蓝、绿、白五色作为灯光色别，因为该五色的穿透力最强，可使较远地识别船舶身份。

本发明提供的船舶身份的灯光识别方法所用的船舶身份识别灯，有电光源，电光源有五组，每组一种色彩，每组电光源经过开关电路连接在电源上，开关电路的控制端连接在带有时序信号源的控制电路上。

本发明提供的船舶身份的灯光识别方法所用的船舶身份识别灯，根据灯光颜色及发光时长与数字的对应关系，通过控制电路控制，将表示船舶身份的数字编码按顺序向相对应的电光源发送导通的指令，使所对应的电光源发出约定的表示某一数字的灯光信号，使识别者只要熟悉五种颜色的不同长短发光时长的十种灯光信号与十个数字的对应关系，就可简便地读出某船舶的身份。本发明的船舶身份识别灯实现了本发明的船舶身份的灯光识别方法的实际应用。

本发明提供的船舶身份的灯光识别方法所用的船舶身份识别灯，所说开关电路的控制端连接在编码器的一个输出端上，编码器连接脉冲分配器，脉冲分配器连接脉冲发生电路。脉冲发生电路产生时序脉冲信号，脉冲分配器根据输入的时序脉冲信号进行时序译码并从指定的输出端口输出指令信号，所指定的输出端口经人工在编码器中编码后连接到开关电路的输入端上，输入端所连接的指定的色彩电光源的电子开关接受指令信号触发。

本发明提供的船舶身份的灯光识别方法所用的船舶身份识别灯，所说的电光源以围绕一立轴发射灯光信号的形式安装在一个灯具上，五种颜色的电光源可以分区安装也可混合安装；所说围绕一立轴发射灯光信号是指将电光源围绕一立轴安装，或将电光源安装在透明立柱内，或用旋转的反光罩将灯光信号按围绕一立轴的形式发射。这种围绕一立轴安装的目的是使灯光可向四周无遮挡地发送。

本发明提供的船舶身份的灯光识别方法所用的船舶身份识别灯，所说电光源是发光二极管，分五色按上下排列成五个围绕立轴的环安装在柱形灯座上；所说柱形灯座是由六片端面上有半孔的环片相叠而成的、其上有五层环绕立轴的孔，孔内安装发光二极管，每层孔内安装一种颜色发光二极管，发光二极管的电源线从中部向下引出，相叠的环片用垂直的螺丝相串后安装在底盘上。

与现有技术相比，本发明所提供的船舶身份的灯光识别方法及船舶身份识别灯所给出的灯光信号唯一、准确、简洁，避免了误读、费解等不得在信号传递中出现的问题。

附图说明    图1为本发明中船舶身份识别灯的电路框图，图中：E-电源电路，IU-控制电路，K-开关电路，Ta、Tb、Tc、Td、Te-发光二极管；

图2为本发明中船舶身份识别灯的一具体电路图，图中：C、C1、C2、C3-电容器，D1、D2、D3、D4-两输入与非门电路，G-脉冲发生电路，M-门控电路，N-脉冲分配电路，N1、N2、N3-脉冲分配器(其中清零端各为CR1、CR2、CR3，时序输入端各为CP1、CP2、CP3，低电平禁止端各为EN1、EN2、EN3)，R、R1、R2、R3-电阻器，T、T6-二极管，T1、T2、T3、T4、T5-发光二极管，U-编码器，V-电子开关电路，VDD-工作电源输出端，V1、V2、V3、V4、V5、V6-开关三极管，W1、W2-电源稳压块；

图3为本发明中船舶身份识别灯的一灯具具体结构图，图中：1-上盖板，2-环片，3-底座，4-长螺栓，5-底脚盘，6-透明罩，Tt-发光二极管安装孔；

图4为图3中A-A剖面图，图中：2-环片，Tt-发光二极管安装孔。

具体实施方式    1、用红、黄、蓝、绿、白五色电光源，各色有发光时间为1秒、2秒两种，每次电光源发光后间隙1秒，每组信号发送完毕后间隙3秒。用红1秒代数字“1”、黄1秒代数字“2”、蓝1秒代数字“3”、绿1秒代数字“4”、白1秒代数字“5”红2秒代数字“6”、黄2秒代数字“7”、蓝2秒代数字“8”、绿2秒代数字“9”、白2秒代数字“0”。

采用5位数为全国海洋渔业捕捞船舶身份识别编号，前两位表示船舶编号单位一县，后三位表示在该船舶编号单位内的船舶序号，如将浙嵊渔船舶编号单位以21表示，浙岱渔以22表示。则浙嵊渔237号船的身份识别灯光是：黄1秒、间隙1秒、红1秒、间隙1秒、黄1秒、间隙1秒、蓝1秒，间隙1秒、黄2秒，用间隙3秒分隔信号周期。浙岱渔109号船的身份识别灯光是：黄1秒、间隙1秒、黄1秒、间隙1秒、红1秒、间隙1秒、白2秒、间隙1秒、绿2秒，用间隙3秒分隔信号周期。

2、如上例，将发光二极管的亮1秒、亮2秒分别改为闪1次与闪2次，闪动是0.3秒等时光脉冲，即亮暗各为0.3秒为闪1次，数字之间的间隙仍为1秒。

3、本例所提出的船舶身份识别灯的电路如图1所示，5组不同色别的发光二极管Ta、Tb、Tc、Td、Te连接在开关电路K的5个输出端上，开关电路与一控制电路IU，有电源电路E向控制电路和开关电路供电。所说控制电路有时序信号发生器、有存储器、运算器，运算器根据时序信号发生器所给出的时序，与存储器给出的某一时间应当向哪一个输出端发送开关触发信号及其延时时间的标准信号进行比较，向指定的输出端发送信号。开关电路不同的输入端接受触发信号及其延时信号时导通所指向的发光二极管使之发光并延续指定的时间或闪动指定的次数。

4、本例所提出的船舶身份识别灯的电路如图2所示，该电路包括了五组不同色别的发光二极管T1、T2、T3、T4、T5、电子开关电路V、编码器U、脉冲分配电路N、脉冲发生电路G、门控电路M，及向他们供电的电源电路。

其具体电路结构是：各发光二极管正极连接在电源稳压块W1的电源输出端上，而负极分别经各自的开关三极管V1、V2、V3、V4、V5接地。电源稳压块W1的输入端经一保护二极管T后连接在24V低压电源上，而输出端还连接另一个电源稳压块W2的输入端。脉冲发生电路G经一电阻器R连接在电源稳压块W2的输出端上，脉冲发生电路是由两个两输入与非门电路D3、D4和电阻器R2、电容器C2构成的多谐振荡器，脉冲发生电路向脉冲分配电路发送时序脉冲信号。脉冲分配电路N包括三件脉冲分配器N1、N2、N3、两件两输入与非门电路D1、D2以及电阻器R1、电容器C2。三件脉冲分配器都是十进位计数器，他们的清零端CR1、CR2、CR3同时经一电容器C1连接在电源稳压块W2的输出端上，并同时经一电阻器R1接地；他们的时序输入端CP1、CP2、CP3同时连接在脉冲发生电路的输出端上；第一级脉冲分配器N1的末位输出端y91与自身禁止端EN1连接并与两输入与非门电路D2的一个输入脚连接，两输入与非门电路D2的输出端连接在第二级脉冲分配器的禁止端EN2上，两输入与非门电路D2的另一个输入端与第三级脉冲分配器的禁止端EN3连接，第二级脉冲分配器N2的末位输出端y92与一两输入与非门电路D1的两个输入脚连接(是一起非门作用的两输入与非门电路)，起非门作用的两输入与非门电路D1的输出端也与第三级脉冲分配器N3的禁止端EN3连接，两输入与非门电路D2的输出端与第二级脉冲分配器N2的禁止端EN2连接，第三级脉冲分配器的末位输出端y93与其清零端CR3连接。三个脉冲分配器的27个输出端依时序逐级逐位发出脉冲信号。编码器U是一矩阵人工编码器，在其中根据各船舶身份识别灯光信号的要求，用人工编码将三个脉冲分配器的27个输出端选择性地连接在不同的结点上，编码器有5个输出端连接在不同的结点上。开关电路V即包括5个开关三极管V1、V2、V3、V4、V5，他们的触发端(基极)分别连接到编码器的5个输出端上。电源稳压块W2的输出端还连接各脉冲分配器的电源端并经一电容器C接地。电源稳压块W1和电源稳压块W2输出不同电压的电源，前一电源稳压块输出发光二极管工作电源和后一电源稳压块的输入电源，后一电源稳压块经工作电源输出端VDD向控制系统输出电源。

工作时，2个电源稳压块W1、W2各自送出电源，脉冲发生电路G在由门电路D3、D4构成的放大电路和电阻器R2、电容器C2构成的反馈电路作用下输出时序脉冲信号到脉冲分配电路N中各脉冲分配器N1、N2、N3的时序信号输入端CP1、CP2、CP3，该时序脉冲信号的频率可经调节电阻器R2和/或电容器C2的参数进行调节。同时，脉冲分配电路中电容器C1经电阻器R2充电而向各脉冲分配器的清零端CR1、CR2、CR3输出一个脉冲进行清零。在起始状态，各脉冲分配器的所有输出端都为低电平，则第一级脉冲分配器N1的禁止端EN1与其末位输出端y91连接为低电平，第一级脉冲分配器开始计数；第二级脉冲分配器N2末位输出端y92经起非门作用的门电路D1使两输入与非门电路D2一个输入脚处于高电平，而两输入与非门电路D2的另一个输入脚与第一级脉冲分配器N1的禁止端EN1连接为低电平，因此两输入与非门电路D2输出高电平到第二级脉冲分配器的禁止端EN2使其不计数；第三级脉冲分配器N3的禁止端EN3与门电路D1的输出端连接为高电平也使其不计数。当第一级脉冲分配器计数至末位输出端y91时，其禁止端EN1为高电平则停止计数，而两输入与非门电路D2的两个输入脚都为高电平使第二级脉冲分配器的禁止端EN2为低电平，第二级脉冲分配器开始计数。当第二级脉冲分配器计数到末位输出端y92时，门电路输出低电平使两输入与非门电路D2的两个输入脚的电平不同而输出高电平，则第第二级脉冲分配器停止计数，而同时第三级脉冲分配器的禁止端EN3为低电平使第三级脉冲分配器开始计数。当第三级脉冲分配器计数到末位输出端y93时向各脉冲分配器的清零端输出一个清零脉冲，三个脉冲分配器同时清零完成一个周期的计数。门控电路M的输入端连接在第一级脉冲分配器末位输出端y91上，当第一级脉冲分配器计数到该末位输出端时向门控电路中电容器C3提供一个高电平，电容器经电阻器R3进行充电而向开关三极管V6控制端(基极)提供一个触发信号，该开关三极管导通，则脉冲发生电路的输入端为低电平而停止振荡。当电容器充电完成后放电二极管T6导通电容器C3放电，此时开关三极管失去触发信号而截止，脉冲发生电路重新开始工作。这样电源导通经过第二次清零开始，三个脉冲分配器按第二级、第三级、第一级的顺序，连续逐级逐位从输出端发出脉冲后作一次停顿，该停顿时间长短可通过调节电容器C3的参数进行调节。

编码器U中的连接情况按例1中浙岱渔109号船为例。5组发光二极管的色彩为T1：红、T2：黄、T3：蓝、T4：绿、T5：白，他们的控制开关三极管分别是V1、V2、V3、V4、V5；脉冲分配器的脉冲时长调节为1/2秒；门控时长为2秒。在编码器中，第二级脉冲分配器的9位输出端依次：一二位连接开关三极管V2的触发端，三四位空，五六位连接开关三极管V2的触发端，七八位空；第三级脉冲分配器的9个输出端依次：一二位连接开关三极管V1的触发端，三四位空，五六七八连接开关三极管V5的触发端；第一级脉冲分配器的9位输出端依次：一二位空，三四五六位连接开关三极管V4的触发端，七八位空。这样工作时黄色发光二极管T2亮1秒，暗1秒，黄色发光二极管T2亮1秒，暗1秒，红色发光二极管T1亮1秒，暗1秒，白色发光二极管T5亮2秒，暗1秒，绿色发光二极管T4亮2秒，暗3秒，所说暗是指所有发光二极管都不发光。

5、如图3、4所示，本例提供的是一种应用于本发明的船舶身份识别灯中的发光部件。有6块环片2分两种规格相叠构成有五层发光二极管安装孔Tt的发光二极管安装架，并用长螺栓4以上盖板1相压安装在底座3上。发光二极管安装架上下两端环片是中间环片的半片，中间环片两端面上都有以径向16等分开挖的半个发光二极管安装孔。底座再用螺丝安装在底脚盘5上，底脚盘上还用螺口安装了透明罩6。在五层发光二极管安装孔内自上而下分层安装一种色彩的发光二极管，一共是五色发光二极管，每层一色。每层发光二极管并联后电源线从中孔入向下从底脚盘中心孔处引出用护管引至控制电路。这种发光部件围绕中心轴向各方发光，可被任何方向的其他船只或岸基单位读识船舶身份。

6、本例的发光部件是在一圆筒状底板上混合均匀安装五色发光二极管，各色发光二极管分别串联后以导线引至控制电路。

7、本例的发光部件是在一立轴上垂直排列安装五只各色强光灯，电源线引至控制电路。

8、本例的发光部件是在一立轴上垂直排列安装五只各色强光灯，五只灯分别安装在五只依立轴旋转的聚光反射罩的焦点上，电源线引至控制电路。

Claims (7)

1.一种船舶身份的灯光识别方法，用彩色灯光传送识别信号，其特征是其中识别信号是由一组间歇发出的单色灯光构成的，所说单色灯光是确定的五种色彩灯光中的一种，每种色彩灯光的发光时间还分为长短两种；发送识别信号时分别用长、短两种发光时间和五种色彩组合成表示0至9的10个数字的灯光信号，即以长的或短的五色之一的单色灯光表示一个数字；各船舶身份灯光识别信号用两个数字段组成，一个数字段表示船舶编号单位，另一个数字段表示在该船舶编号单位中的序号，所有船舶有相同位数的船舶编号单位数字段和序号数字段。

2.如权利要求1所述的船舶身份的灯光识别方法，其特征是所说发光时间长短是发光持续时间的长短或灯光以相同频率闪动的次数多少。

3.如权利要求1所述的船舶身份的灯光识别方法，其特征是每个周期的灯光信号发送完毕后设置一个间隔信号。

4.如权利要求1或2或3所述的船舶身份的灯光识别方法，其特征是选用红、黄、蓝、绿、白五色作为灯光色别。

5.一种船舶身份的灯光识别方法所用的船舶身份识别灯，有电光源，其特征是电光源有五组，每组一种色彩，每组电光源经过开关电路连接在电源上，开关电路的控制端连接在带有时序信号源的控制电路上。

6.如权利要求5所述的船舶身份的灯光识别方法所用的船舶身份识别灯，其特征是所说的电光源以围绕一立轴发射灯光信号的形式安装在一个灯具上，五种颜色的电光源分区安装或混合安装。

7.如权利要求5所述的船舶身份的灯光识别方法所用的船舶身份识别灯，其特征是所说电光源是发光二极管，分五色按上下排列成五个围绕立轴的环安装在柱形灯座上；所说柱形灯座是由六片端面上有半孔的环片相叠而成的、其上有五层环绕立轴的孔，孔内安装发光二极管，每层孔内安装一种颜色发光二极管，发光二极管的电源线从中部向下引出，相叠的环片用垂直的螺丝相串后安装在底盘上。

Images