CN109764866B - 一种灯光导航装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种灯光导航装置，包括多个依次连接的导航单元，所述导航单元为一面开口的狭长型盒体，且开口面为该狭长型盒体中面积最小的一面，与所述开口面相对一面的内侧设置有发光体。与现有技术相比，本发明具有结构简单、导航效率高、成本低等优点。

Description

一种灯光导航装置

技术领域

本发明属于灯光照明技术领域，尤其是涉及一种灯光导航装置。

背景技术

目前载人航行器在航行时经常需要按照特定航向驶入某个特定区域，如飞机降落、船只靠港、汽车入库等，当外界环境比较恶劣，很难看清待驶入的特定区域及其周边环境，给航行器的驾驶带来困难和不安全。此时需要相关的导航装置，传统的导航装置，一般电子导航、灯光指引导航、独立观察者人工导航等。其中灯光导航具有许多优点，历史悠久，可靠性高，成本低廉。但也存在缺点，低端的灯光导航只能提供目标点方位信息，无法提供航行器与目标点的相对航向信息。高端的灯光导航系统虽然能提供目标点方位和航行器相对目标点的航向信息，但是其结构复杂成本高昂。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种灯光导航装置，不仅能够提供目标点方位信息还能够提供航行器与目标点的相对航向信息，且结构简单，成本低廉。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种灯光导航装置，包括多个依次连接的导航单元，所述导航单元为一面开口的狭长型盒体，且开口面为该狭长型盒体中面积最小的一面，与所述开口面相对一面的内侧设置有发光体。

进一步地，所述发光体为LED发光体。

进一步地，所述狭长型盒体为遮光型盒体。

进一步地，多个所述导航单元呈扇形连接。

进一步地，相邻所述导航单元的发光体的可观测区域部分重叠。

进一步地，相邻所述导航单元的连接处为所述开口面相对一面的长边。

进一步地，相邻所述导航单元的发光体的光颜色不同。

进一步地，各所述导航单元的发光体的光颜色以中间位置的导航单元为中心对称分布。

进一步地，该装置还包括一参考发光单元，该参考发光单元设置于多个导航单元中位于中间位置的导航单元的上方，且参考发光单元的发光颜色与下方的导航单元的发光颜色相同，所述参考发光单元的可观察角度大于导航单元的可观察角度。

与现有技术相比，本发明具有以如下有益效果：

1)本发明各导航单元底面内侧设置发光体，外壳为遮光罩，使得各导航单元具备特定的可观察角度，方便实现可靠导航。

2)本发明采用普通发光光源，成本低。

3)本发明由各导航单元按一定角度进行组合安装，相邻的发光体的发光颜色不同，相邻的发光体的可观测区域有重叠，提高导航效率。

4)本发明还设置有参考发光单元，位于整个导航装置中心线上，其发光的可观察角度比导航单元的可观察角度大，作为导航参考，进一步提高导航效率。

附图说明

图1为本发明导航单元的外部结构示意图；

图2为本发明导航单元的透视图；

图3为多个导航单元连接示意图；

图4为本发明单个导航单元光线角度图；

图5为本发明两个导航单元的组合示意图；

图6为导航装置的光线可观察区域示意图；

图7为实施例1中导航装置使用时的一个可观察区域示意图；

图8为实施例1中导航装置使用时的第二个可观察区域示意图；

图9为实施例1中导航装置使用时的第三个可观察区域示意图；

图10为实施例1中导航装置使用时的第四个可观察区域示意图；

图11为实施例1中导航装置中相邻单元交叉可见区域示意图；

图12为实施例1中以点12形成的圆的半径为例的关系示意图；

图13为实施例2的导航装置的结构示意图；

图14为实施例2的导航装置的侧视图；

图15为实施例2的导航装置的主视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1-图3所示，本实施例提供一种灯光导航装置，包括多个依次连接的导航单元，导航单元为一面开口的狭长型盒体10，且开口面20为该狭长型盒体中面积最小的一面，与开口面20相对一面的内侧设置有发光体30。本实施例中，发光体为LED发光体，狭长型盒体10为遮光型盒体，使得发光体30具有一可观察角度，如图4所示。

本实施例中，相邻导航单元呈一定角度连接成扇形，且相邻导航单元的连接处为开口面相对一面的长边。相邻导航单元的发光体的光颜色不同，相邻的发光体的观测区域有部分重叠。将该灯光导航装置安置在目标区域，航行器在整个导航装置覆盖的观察区域内，根据看到的发光颜色的不同，就可以通过导航装置判断目标的方位。

如图5所示，相邻两导航单元组合角度y为：大于零度而小于两个导航单元不能重叠的最大角度，其中最大角度取决于对重叠区域范围的要求，即取决于重叠区域中的最大长度L。各相邻导航单元间的角度可不相同。

如图6所示，单个导航单元的光源可见视角范围θ与导航单元的宽度和深度的关系如下：

本实施例中，整个导航装置及可见区域均为左右对称，可见区域原理描述以左侧为例。

如图7所示，当只能见到1号导航单元所发出的光源，由此判断观察对象处于导航装置的最左侧C区域范围内，观察对象应往其右前方行驶；

如图8所示，当只能见到2号导航单元所发出的光源，由此判断观察对象处于导航装置的左侧D1区域范围内，观察对象应往其右侧行驶；当能同时见到1号和2号导航单元所发出的光源，如图8所示，由此判断观察对象处于导航装置的左侧D2区域范围内，观察对象应往其右前方行驶；

如图9所示，当只能见到3号导航单元所发出的光源，由此判断观察对象正处于目标区域E1范围内；当能同时见到2号和3号导航单元所发出的光源，由此判断观察对象处于导航装置的左侧E2区域范围内，观察对象应往其右前方行驶；当能同时见到1、2、3号导航单元所发出的光源，由此判断观察对象处于导航装置的左侧E3区域范围内，观察对象应往其右前方行驶；

如图10所示，当能同时见到2、3、4号导航单元所发出的光源，由此判断观察对象处于导航装置正前方的F1区域范围内，观察对象应往前方行驶；当能同时见到1、2、3、4号导航单元所发出的光源，由此判断观察对象处于导航装置中轴左侧的F2区域范围内，观察对象应适当往右前方行驶。

导航单元发出的光源会形成此单元光源的可见区域，单元与单元之间的可见区域会发生叠加，间隔同等数量的单元在叠加处会形成一个相交点，如图11所示，相邻单元可见区域在叠加处形成交叉点点10，圆心与装置边框连线形成的圆的圆心重合。间隔一个数量的单元可见区域在叠加处形成交叉点点11，圆心与相邻单元可见区域叠加点相连形成的圆的圆心重合。间隔一个数量的单元可见区域在叠加处形成交叉点点12，圆心与也相邻单元可见区域叠加点相连形成的圆的圆心重合。

所有圆的半径均与发光装置相邻单元之间的夹角β，发光装置单元的长度a和深度b有关，以点12形成的圆的半径R为例，参照图12所示，它们之间的关系表达式为

实施例2

如图13-15所示，本实施例提供的灯光导航装置中，还包括一参考发光单元40，该参考发光单元40设置于多个导航单元中位于中间位置的导航单元的上方，且参考发光单元的发光颜色与下方的导航单元的发光颜色相同，参考发光单元的观察角度大于导航单元的观察角度，即参考发光单元的深度小于导航单元的深度。参考发光单元40为一底面内侧设置有发光体的长方形盒体。本实施例中的发光体可为普通光源或LED光源。

本实施例中，如图15所示，参考发光单元的发光颜色与下方的导航单元的发光颜色均为绿色，航行器通过判断观察到的导航单元的颜色相对参考发光单元的顺序，就可以大致判断出航行器与目标相对方位和角度。其余同实施例1。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种灯光导航装置，其特征在于，包括多个依次连接的导航单元，所述导航单元为一面开口的狭长型盒体，且开口面为该狭长型盒体中面积最小的一面，与所述开口面相对一面的内侧设置有发光体；

多个所述导航单元呈扇形连接，相邻所述导航单元的发光体的可观测区域部分重叠,间隔同等数量的导航单元的可观测区域部分在叠加处形成一个相交点，间隔同等数量的所述相交点相连形成圆，不同间隔数量形成的所述圆为同心圆，所有圆的半径均与相邻导航单元之间的夹角β、导航单元的长度a和深度b有关，其中，间隔两个数量的导航单元的可观测区域部分在叠加处形成的交叉点相连形成的圆的半径R的关系表达式为：

单个导航单元的光源可见视角范围θ与导航单元的宽度a和深度b的关系如下：

2.根据权利要求1所述的灯光导航装置，其特征在于，所述发光体为LED发光体。

3.根据权利要求1所述的灯光导航装置，其特征在于，所述狭长型盒体为遮光型盒体。

4.根据权利要求1所述的灯光导航装置，其特征在于，相邻所述导航单元的连接处为所述开口面相对一面的长边。

5.根据权利要求1所述的灯光导航装置，其特征在于，相邻所述导航单元的发光体的光颜色不同。

6.根据权利要求5所述的灯光导航装置，其特征在于，各所述导航单元的发光体的光颜色以中间位置的导航单元为中心对称分布。

7.根据权利要求1所述的灯光导航装置，其特征在于，还包括一参考发光单元，该参考发光单元设置于多个导航单元中位于中间位置的导航单元的上方，且参考发光单元的发光颜色与下方的导航单元的发光颜色相同，所述参考发光单元的可观察角度大于导航单元的可观察角度。