CN107462233A - 一种可集中调光的分罗经设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可集中调光的分罗经设备，包括固定在不同位置的分罗经、通过内部CAN总线集中调节所述分罗经亮度的操控界面，操控界面包括键盘单元、反馈接收单元、指令处理单元、调光发送单元和显示单元。本发明不仅保留了原有分罗经的单机本地调光功能，也能接收上位机控制系统发出的远程调光指令；将操控界面通过内部CAN总线与各分罗经通信连接，可通过键盘单元统一或个别地手动装订各分罗经的调光亮度级别数，并通过内部CAN总线发送给各分罗经；各分罗经的当前调光亮度级别数也能通过内部CAN总线传输给操控界面，在显示单元显示，达到减少工作量，增强操作便利性的目的，满足了全船导航设备或灯光管控区域设备的集中调光需求。

Description

一种可集中调光的分罗经设备

技术领域

本发明涉及船舶导航技术领域，特别是涉及一种可集中调光的分罗经设备。

背景技术

分罗经用于在船舶上多位置、远距离重复显示船舶艏向信息。按照显示方式，分罗经可分为数码式和标度盘式。

为了满足夜间读数、灯光管控的要求，分罗经一般都具备调光功能。目前，分罗经多是通过单机本地调光，即只能由操作人员根据周围环境的亮度，到分罗经旁逐台人工调节标度盘背光以及数码显示的亮度。在船舶上，需要读取航向信息的舱位较多，每个需要读取航向信息的舱位中都要配置一个分罗经，这样整个船舶上配置的分罗经数量很多，而且这些分罗经的布局也较为分散，对每台分罗经逐台调光，工作量大且繁琐；其次，由于舱室布局的限制，个别分罗经的安装位置不便于进行调光操作，而仅具备单机本地调光功能的分罗经则无法满足这一需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，设计出一种可集中调光的分罗经设备，解决了现有船舶上的仅能单机本地调光的分罗经调光工作量大、效率低，某些分罗经的位置不便于调光的问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种可集中调光的分罗经设备，包括固定在船舶上不同位置的分罗经、通过内部CAN总线集中调节所述分罗经亮度的操控界面，所述操控界面包括键盘单元、反馈接收单元、指令处理单元、调光发送单元和显示单元；所述键盘单元，用于手动装订一个或多个分罗经的调光亮度级别数并发送给指令处理单元；所述反馈接收单元，用于通过内部CAN总线接收各分罗经反馈的当前调光亮度级别数，并发送至指令处理单元；所述指令处理单元，用于根据接收到的调光亮度级别数向调光发送单元发送调光控制信号，并将接收到的所有分罗经的当前调光亮度级别数传输给显示单元；所述调光发送单元，用于将接收到的调光控制信号通过内部CAN总线发送给各分罗经；显示单元，用于显示接收的所有分罗经的当前调光亮度级别数。

进一步地，每个分罗经均包括标度盘、数码显示、用于接收航向传感器发送的航向信号并对航向信号进行格式转换的航向接收单元、根据接收的航向信号控制标度盘旋转或数码显示显示航向的复示处理单元、用于向其分罗经的调光处理单元发出本地调光信号的调光按键、用于向调光处理单元发送通过内部CAN总线接收到的调光控制信号的调光接收单元、根据接收的本地调光信号或调光控制信号控制标度盘背光和数码显示亮度并将标度盘和数码显示的当前调光亮度级别数发送给反馈发送单元的调光处理单元、用于将接收的当前调光亮度级别数通过内部CAN总线发送至操控界面的反馈发送单元。

进一步地，所述航向传感器包括磁罗经、陀螺罗经、光纤罗经。

进一步地，所述操控界面还包括用于接收上位机控制系统的远程调光指令并对远程调光指令进行格式转换的指令接收单元，所述指令接收单元的指令信号输入端通过外部CAN总线或以太网与上位机控制系统的指令信号输出端口通信连接，指令接收单元的指令信号输出端与指令处理单元的信号输入端连接。

进一步地，所述上位机控制系统为导航系统或灯光管控系统。

进一步地，所述内部CAN总线中自定义设置有用以规定操控界面与各分罗经之间的通信内容和机制的CAN通信协议，该CAN通信协议定义内部CAN总线中交换的数据信息包括29bit的通信标识符和8bytes的数据部分。

进一步地，所述29bit通信标识符包括控制状态信息、设备状态信息和设备编号信息。

进一步地，所述8bytes数据部分包括各分罗经对应的调光亮度级别。

进一步地，所述调光亮度级别包含00、01、02～0F十六个等级，其中，00级为全暗，0F级为全亮。

本发明的积极有益效果：

1、本发明的分罗经设备保留了原有分罗经的单机本地调光功能，以满足个别分罗经单独手动调节其亮度的需求。

2、通过增设操控界面，将操控界面通过内部CAN总线与各分罗经通信连接，当分罗经配置数量较多且布局分散，机旁逐台调光工作量大且繁琐时；或由于舱室布局的限制，个别分罗经的安装位置不便于进行调光操作时，可通过操控界面上的键盘单元统一或个别地手动装订各分罗经的调光亮度级别数，并通过内部CAN总线向各分罗经发送调光控制信号；各分罗经的当前调光亮度级别数也能通过内部CAN总线传输给操控界面，并在操控界面的显示单元进行显示，达到减少工作量，增强操作便利性的目的。

3、操控界面的指令接收单元可接收上位机控制系统发出的远程调光指令，根据远程调光指令要求调节相关分罗经的标度盘背光和数码显示亮度，从而满足全船导航设备或灯光管控区域设备的集中调光需求。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

结合图1说明本实施方式，本发明的可集中调光的分罗经设备能够接收三种调光信号，分别为上位机控制系统的远程调光信号、操控界面的调光控制信号和分罗经的本地调光信号，既保留了原有的单机本地调光功能，以满足单独调节各分罗经亮度的需求；又可以在配备的操控界面上，统一集中装订各分罗经的调光亮度，若某些分罗经的位置不便于调光，则可以通过操控界面单独调节对应分罗经的亮度；还可以接收导航系统或灯光管控系统等上位机系统发来的远程调光指令，完成集中调光功能。

本发明的可集中调光的分罗经设备包括多个分罗经和一个操控界面。这多个分罗经分别固定在船舶上需要读取航向信息的不同舱位内，这些分罗经通过内部CAN总线与操控界面进行通信连接，操控界面能够根据其接收到的上位机控制系统发来的远程调光指令，或利用其界面上的键盘单元统一或个别地手动装订各分罗经的调光亮度级别数。

具体地，所述操控界面包括键盘单元、反馈接收单元、指令处理单元、调光发送单元和显示单元。所述键盘单元，用于手动装订一个或多个分罗经的调光亮度级别数并发送给指令处理单元；所述反馈接收单元，用于通过内部CAN总线接收各分罗经反馈的当前调光亮度级别数，并发送至指令处理单元；所述指令处理单元，用于根据接收到的调光亮度级别数向调光发送单元发送调光控制信号，并将接收到的所有分罗经的当前调光亮度级别数传输给显示单元；所述调光发送单元，用于将接收到的调光控制信号通过内部CAN总线发送给各分罗经；显示单元，用于显示接收的所有分罗经的当前调光亮度级别数。为了提高本发明的通讯协调性与可靠性，在内部CAN总线中自定义设置了CAN通信协议，CAN通信协议规定了操控界面与各分罗经之间的通信内容和机制的。该CAN通信协议定义内部CAN总线中交换的数据信息包括29bit的通信标识符和8bytes的数据部分；所述29bit通信标识符包括控制状态信息、设备状态信息和设备编号信息，所述29bit的通信标识符中第0位～第7位表示状态信息、第8位～第15位表示设备状态、第16位～第28位表示设备编号，8bytes数据部分包括各分罗经对应的调光亮度级别，本实施例中的调光亮度级别分为00、01、02～0F共十六个等级，其中，00级为全暗，0F级为全亮。

具体地，CAN通信协议的部分内容如下所示：

内部CAN总线中交换的所有数据信息均包括29bit的通信标识符(ID28～ID0)和8bytes的数据部分，29bit的通信标识符的部分定义内容如下表所示：

8bytes的数据部分的部分定义内容如下表所示：CAN一帧数据包含8个字节，无定义字节保留，填0。二进制数据字节顺序为低字节优先。

为了能够接收上位机控制系统的远程调光指令，本实施例中的操控界面内还可设置指令接收单元，指令接收单元的指令信号输入端通过外部CAN总线或以太网与上位机控制系统的指令信号输出端口通信连接，指令接收单元的指令信号输出端与指令处理单元的信号输入端连接。指令接收单元用于接收上位机控制系统的远程调光指令并对远程调光指令进行格式转换，然后再将格式转换后的远程调光指令传输给指令处理单元，指令处理单元将远程调光指令发送给调光发送单元，调光发送单元通过内部CAN总线将远程调光指令发送给对应的分罗经。上位机控制系统为导航系统或灯光管控系统。

每个分罗经的硬件结构均相同，包括标度盘、数码显示、航向接收单元、复示处理单元、调光按键、调光接收单元、调光处理单元和反馈发送单元。所述标度盘通过分度来表示航向信息，数码显示通过阿拉伯数字来表示航向信息。航向接收单元，用于接收航向传感器发送的航向信号并对航向信号进行格式转换，再将格式转换后的航向信号传输给复示处理单元，本实施例中的航向传感器包括磁罗经、陀螺罗经、光纤罗经。所述复示处理单元，用于根据接收的航向信号控制标度盘旋转或数码显示的显示航向；调光按键为分罗经上的原有调光按钮，用于向调光处理单元发出本地调光信号；调光接收单元，用于向调光处理单元发送其通过内部CAN总线接收到的调光控制信号；调光处理单元，用于根据接收的本地调光信号或调光控制信号控制标度盘背光和数码显示亮度，并将标度盘和数码显示的当前调光亮度级别数发送给反馈发送单元；反馈发送单元，用于将接收的当前调光亮度级别数通过内部CAN总线发送至操控界面。

在本实施例中，我们通过四台分罗经的亮度调节来具体说明本发明的控制过程。假设这四台分罗经分别是安装于驾驶室的航向分罗经、安装于舵机舱的航向分罗经、安装于左舷的方位分罗经、安装于右舷的方位分罗经。这四台分罗经可以通过标度盘或数码显示，远距离地复示陀螺罗经的航向信息。

当操作人员按动某一分罗经上的调光按键时，可向该分罗经的调光处理单元发送本地调光信号，调光处理单元接收到本地调光信号后，会控制标度盘背光、数码显示的亮度发生变化。同时，调光处理单元将标度盘和数码显示的当前调光亮度级别数发送给反馈发送单元。反馈发送单元将接收到的当前调光亮度级别数通过内部CAN总线反馈至操控界面。操控界面的反馈接收单元通过内部CAN总线接收到该分罗经反馈的当前调光亮度级别数，并发送至指令处理单元。指令处理单元将接收到的当前调光亮度级别数发送给显示单元进行显示。该调光过程属于分罗经的原有单机本地调光功能，操作人员可到机旁对分罗经逐台调光。

当操控界面接收远导航系统发来的远程调光指令时，指令接收单元会将接收到的远程调光指令进行格式转换，然后发送至指令处理单元。指令处理单元再将远程调光指令传输给调光发送单元。调光发送单元将远程调光指令通过内部CAN总线发送至四台分罗经。每个分罗经的调光接收单元根据设定的CAN通信协议接收其各自对应的调光数据信息，调光数据信息经格式转换后发送至其调光处理单元。调光处理单元根据接收到的调光数据信息，控制标度盘背光、数码显示亮度发生变化。同时，调光处理单元将每个分罗经的当前调光亮度级别数发送至反馈发送单元。反馈发送单元将当前调光亮度级别数通过内部CAN总线反馈至操控界面。操控界面的反馈接收单元通过内部CAN总线接收到每个分罗经反馈的当前调光亮度级别数，发送至指令处理单元。指令处理单元将接收到的所有分罗经的当前调光亮度级别数发送给显示单元进行显示。

操作人员通过操控界面的键盘单元可对这四台分罗经进行统一调光，或者对其中一台位置不太方便的分罗经进行单独控制。假设操作人员通过键盘单元对四个分罗经进行统一控制，那么指令处理单元会接收到键盘单元装订的四个分罗经的调光亮度级别数，然后指令处理单元将接收到的调光控制信号发送给调光发送单元，调光发送单元将接收到的调光控制信号通过内部CAN总线发送至四台分罗经。每个分罗经的调光接收单元根据设定的CAN通信协议接收调光数据信息，调光数据信息经格式转换后发送至其调光处理单元。调光处理单元根据接收到的调光数据信息，控制其标度盘背光、数码显示亮度发生变化。同时，调光处理单元将每个分罗经的当前调光亮度级别数发送至反馈发送单元。反馈发送单元将当前调光亮度级别数通过内部CAN总线反馈至操控界面。操控界面的反馈接收单元通过内部CAN总线接收到每个分罗经反馈的当前调光亮度级别数，发送至指令处理单元。指令处理单元将接收到的所有分罗经的当前调光亮度级别数发送给显示单元进行显示。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种可集中调光的分罗经设备,其特征在于，包括固定在船舶上不同位置的分罗经、通过内部CAN总线集中调节所述分罗经亮度的操控界面，所述操控界面包括键盘单元、反馈接收单元、指令处理单元、调光发送单元和显示单元，

所述键盘单元，用于手动装订一个或多个分罗经的调光亮度级别数并发送给指令处理单元；

所述反馈接收单元，用于通过内部CAN总线接收各分罗经反馈的当前调光亮度级别数，并发送至指令处理单元；

所述指令处理单元，用于根据接收到的调光亮度级别数向调光发送单元发送调光控制信号，并将接收到的所有分罗经的当前调光亮度级别数传输给显示单元；

所述调光发送单元，用于将接收到的调光控制信号通过内部CAN总线发送给各分罗经；

显示单元，用于显示接收的所有分罗经的当前调光亮度级别数。

2.根据权利要求1所述的可集中调光的分罗经设备，其特征在于，每个分罗经均包括标度盘、数码显示、用于接收航向传感器发送的航向信号并对航向信号进行格式转换的航向接收单元、根据接收的航向信号控制标度盘旋转或数码显示显示航向的复示处理单元、用于向其分罗经的调光处理单元发出本地调光信号的调光按键、用于向调光处理单元发送通过内部CAN总线接收到的调光控制信号的调光接收单元、根据接收的本地调光信号或调光控制信号控制标度盘背光和数码显示亮度并将标度盘和数码显示的当前调光亮度级别数发送给反馈发送单元的调光处理单元、用于将接收的当前调光亮度级别数通过内部CAN总线发送至操控界面的反馈发送单元。

3.根据权利要求2所述的可集中调光的分罗经设备，其特征在于，所述航向传感器包括磁罗经、陀螺罗经、光纤罗经。

4.根据权利要求1所述的可集中调光的分罗经设备，其特征在于，所述操控界面还包括用于接收上位机控制系统的远程调光指令并对远程调光指令进行格式转换的指令接收单元，所述指令接收单元的指令信号输入端通过外部CAN总线或以太网与上位机控制系统的指令信号输出端口通信连接，指令接收单元的指令信号输出端与指令处理单元的信号输入端连接。

5.根据权利要求4所述的可集中调光的分罗经设备，其特征在于，所述上位机控制系统为导航系统或灯光管控系统。

6.根据权利要求1所述的可集中调光的分罗经设备，其特征在于，所述内部CAN总线中自定义设置有用以规定操控界面与各分罗经之间的通信内容和机制的CAN通信协议，该CAN通信协议定义内部CAN总线中交换的数据信息包括29bit的通信标识符和8bytes的数据部分。

7.根据权利要求6所述的可集中调光的分罗经设备，其特征在于，所述29bit通信标识符包括控制状态信息、设备状态信息和设备编号信息。

8.根据权利要求6所述的可集中调光的分罗经设备，其特征在于，所述8bytes数据部分包括各分罗经对应的调光亮度级别。

9.根据权利要求8所述的可集中调光的分罗经设备，其特征在于，所述调光亮度级别包含00、01、02～0F十六个等级，其中，00级为全暗，0F级为全亮。