CN111315095B - 航标灯及航标灯同步闪烁控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种航标灯及航标灯同步闪烁控制方法，涉及航标灯技术领域。该航标灯包括：控制芯片、定位时钟芯片、驱动芯片以及灯板；其中，所述控制芯片连接所述定位时钟芯片；所述控制芯片还通过所述驱动芯片连接所述灯板。相对于现有技术，避免了多台航标灯闪烁不能同步闪烁，导致多台灯同时开启时，闪烁杂乱无章，造成无法肉眼检测各航标灯是否存在异常的问题。

Description

航标灯及航标灯同步闪烁控制方法

技术领域

本申请涉及航标灯技术领域，具体而言，涉及一种航标灯及航标灯同步闪烁控制方法。

背景技术

航标灯是安装在某些航标上的一类交通灯，在夜间发出规定的灯光颜色和闪光频率(频率可以为0)，达到规定的照射角度和能见距，对夜行的船舶进行指引。

现有技术中，航标灯的生成过程中，每个的航标灯均需要按照指定的摩斯码进行闪烁。在一个闪烁周期中，航标灯的亮灭时长、亮灭之间的时间间隔均由摩斯码指定。

但是若多台航标灯闪烁不能同步，则在多台航标灯同时开启的情况下，闪烁会杂乱无章，凭肉眼是很难确定当前是否有航标灯存在异常，若需要确定故障航标灯，则需要一个一个查看，造成故障排查困难的问题。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种航标灯和航标灯同步闪烁控制方法，以解决现有技术中若需要确定故障航标灯，则需要一个一个查看，造成故障排查困难的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请一实施例提供了一种航标灯，包括：控制芯片、定位时钟芯片、驱动芯片以及灯板；其中，所述控制芯片连接所述定位时钟芯片；

所述控制芯片还通过所述驱动芯片连接所述灯板。

可选地，所述定位时钟芯片为全球定位系统GPS定位时钟信息。

可选地，所述控制芯片通过串口与所述定位时钟芯片连接。

可选地，所述控制芯片为单片机。

第二方面，本申请另一实施例提供了一种航标灯同步闪烁控制方法，所述方法应用于上述第一方面任一项所述的航标灯，所述方法包括：

所述控制芯片从所述定位时钟芯片获取定位时间信息，所述定位时间信息包括：世界标准时间UTC时刻；

所述控制芯片根据所述UTC时刻，对所述控制芯片的系统时钟进行更新；

所述控制芯片根据更新后的系统时钟，确定一个编码周期内的码内时刻，并根据所述码内时刻，从预设的编码表中，获取所述码内时刻对应的亮灭状态；

所述控制芯片根据所述亮灭状态，通过所述驱动芯片控制所述灯板的亮灭状态。

可选地，所述定位时间信息还包括：定位信息；所述控制芯片根据所述UTC时刻，对所述控制芯片的系统时钟进行更新，包括：

所述控制芯片根据所述UTC时刻和所述定位信息，进行所述UTC时刻的本地化，得到UTC本地时间；

所述控制芯片根据所述UTC本地时间，对所述系统时钟进行更新。

可选地，所述控制芯片根据所述UTC本地时间，对所述系统时钟进行更新，包括：

所述控制芯片根据所述UTC本地时间，和补偿时间，对所述系统时钟进行更新。

可选地，所述控制芯片根据所述UTC本地时间，和补偿时间，对所述系统时钟进行更新之前，所述方法还包括：

所述控制芯片根据所述定位时间信息的获取时刻，和更新时刻点，之间的时长，确定所述补偿时间。

可选地，所述控制芯片根据更新后的系统时钟，确定一个编码周期内的码内时刻，包括：

所述控制芯片基于所述更新后的系统时钟的任一时刻，以及所述编码周期，确定所述码内时刻。

可选地，所述编码周期为摩斯码周期，所述编码表为摩斯码的信息表。

第三方面，本申请另一实施例提供了一种航标灯同步闪烁控制装置，所述装置包括：获取模块、更新模块、确定模块和控制模块，其中：

所述获取模块，用于从所述定位时钟芯片获取定位时间信息，所述定位时间信息包括：世界标准时间UTC时刻；

所述更新模块，用于根据所述UTC时刻，对所述控制芯片的系统时钟进行更新；

所述确定模块，用于根据更新后的系统时钟，确定一个编码周期内的码内时刻，并根据所述码内时刻，从预设的编码表中，获取所述码内时刻对应的亮灭状态；

所述控制模块，用于根据所述亮灭状态，通过所述驱动芯片控制所述灯板的亮灭状态。

可选地，所述定位时间信息还包括：定位信息；

所述确定模块，还用于根据所述UTC时刻和所述定位信息，进行所述UTC时刻的本地化，得到UTC本地时间；

所述更新模块，还用于根据所述UTC本地时间，对所述系统时钟进行更新。

可选地，所述更新模块，还用于根据所述UTC本地时间，和补偿时间，对所述系统时钟进行更新。

可选地，所述确定模块，还用于根据所述定位时间信息的获取时刻，和更新时刻点，之间的时长，确定所述补偿时间。

可选地，所述确定模块，用于基于所述更新后的系统时钟的任一时刻，以及所述编码周期，确定所述码内时刻。

第四方面，本申请另一实施例提供了一种控制芯片，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当控制芯片运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如上述第二方面任一所述方法的步骤。

第五方面，本申请另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述第二方面任一所述方法的步骤。

本申请的有益效果是：采用本申请提供的航标灯，由于航标灯中包括定位时钟芯片，用于根据定位时钟芯片的时间调整控制芯片内的时钟信息，使得各个航标灯的控制芯片内的时钟信息可以统一，从而在各航标灯的闪烁过程中，闪烁均是同步的，工作人员可以直接通过肉眼检测各个航标灯是否存在异常，从而减少了故障排查的困难度，提高了排查效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例提供的航标灯的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的航标灯同步闪烁控制方法的流程示意图；

图3为本申请另一实施例提供的航标灯同步闪烁控制方法的流程示意图；

图4为本申请一实施例提供的系统时钟同步到GPS时钟的方法示意图；

图5为本申请一实施例提供的航标灯摩斯码闪烁控制方法的流程示意图；

图6为本申请一实施例提供的航标灯同步闪烁控制装置的结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的控制芯片的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本申请一实施例提供的航标灯的结构示意图，如图1所示，该航标灯包括：控制芯片101、定位时钟芯片102、驱动芯片103以及灯板104；其中，控制芯片101连接定位时钟芯片102。

其中，控制芯片101可以根据定位时钟芯片102的对控制芯片101内的时钟信息进行更新，以便各控制芯片101内的时钟信息可以根据定位时钟芯片102进行统一。

控制芯片101还通过驱动芯片103连接灯板104。

可选地，在本申请的一个实施例中，驱动芯片103可以为恒流驱动芯片，用于为灯板104提供恒定的电流，使其可以稳定发光。

采用本申请提供的航标灯，由于航标灯中的控制芯片，可根据定位时钟芯片的定位时间信息，调整控制芯片的系统时钟，使得各个航标灯的控制芯片内的系统时钟可以统一，实现可航标灯内系统时钟的同步，那么基于同步的系统时钟，在各航标灯的闪烁过程中，闪烁便均是同步的，如此，可以使得用户直接通过肉眼检测各个航标灯是否存在异常，从而减少了故障排查的困难度，提高了排查效率。

可选地，控制芯片101通过串口与定位时钟芯片102连接。

控制芯片101便可采用该串口对应的通信方式，从定位时钟芯片102获取定位时间信息。

可选地，在本申请的一个实施例中，定位时钟芯片102为全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)定位时钟信息。控制芯片101可以通过串口获取GPS的时间信息和位置信息，其中，时间信息可以包括：年月日时分秒信息，位置信息可包括：经纬度信息，并根据获取的信息对控制芯片101内的系统时钟进行更新同步。

可选地，在本申请的一个实施例中，控制芯片101可以为单片机。

图2为本申请一实施例提供的一种航标灯同步闪烁控制方法的流程示意图，应用于上述图1中的航标灯，执行主体为控制芯片，在下述实施例中，均以控制芯片为单片机为例进行说明，但是具体控制芯片的选择可以根据用户需要设计，本申请在此不做任何限制，如图2所示，该方法可包括：

S201：从定位时钟芯片获取定位时间信息。

其中，定位时间信息可包括：世界标准时间(Universal TimeCoordinated，UTC)时刻。

其中，获取定位时间信息时，控制芯片可根据串口以间隔帧的方式检测并确定一帧完整的定位时间信息。

可选地，在本申请的一个实施例中，控制芯片可以根据预设时间间隔，自动从定位时钟芯片获取定位时间信息，并根据获取的定位时间信息对控制芯片的系统时钟进行更新；也可以为控制芯片在获取到更新指令后，再从定位时钟芯片获取定位时间信息；具体从定位时钟芯片获取定位时间信息的方式可以根据用户需要设计，本申请在此不做任何限制。

举例说明，在本申请的一个实施例中，更新指令可以为关键字＄GPRMC，单片机串口监测GPS信息，控制芯片以单个字符方式监测关键字＄GPRMC，当收到＄GPRMC，控制芯片记录此时的系统时钟TSYSrunning为TSYSgprmc。串口以帧间隔的方式监测与确定一帧完整数据(定位时间信息)的接收。

S202：根据UTC时刻，对控制芯片的系统时钟进行更新。

S203：根据更新后的系统时钟，确定一个编码周期内的码内时刻，并根据码内时刻，从预设的编码表中，获取码内时刻对应的亮灭状态。

其中，在本申请的一个实施例中，编码信息以表的形式录在单片机内，该表会记录一个编码周期的切换状况，举例说明，按照预设信息记录的表为0－＞a，亮灯；a－＞b，灭灯…x－＞end灭灯。其中，0－＞END所经历的时差则为一帧摩斯码的周期；这样只需要确定当前时刻在编码信息中对应的码内时刻，即可根据该码内时刻确定当前航标灯的亮灭状态。具体编码信息以什么样的形式记录在单片机内，以及记录的内容可以根据用户需要调整，本申请在此不做任何限制。

S204：根据亮灭状态，通过驱动芯片控制灯板的亮灭状态。

其中，在未获取定位时钟芯片的时候，控制芯片的系统时钟由控制芯片所借的外部时钟实现运行，只有在获取到定位时钟芯片的定位时间信息后，才会根据上述方法对控制芯片的系统时钟进行更新。

采用本申请提供的航标灯同步闪烁控制方法，可以通过控制芯片在定位时钟芯片上获取定位时间信息，并根据获取的定位时间信息对控制芯片的系统时钟进行更新，随后控制芯片根据更新后的系统时钟，确定一个编码周期内的码内时刻，并根据码内时刻，从预设的编码表中，获取码内时刻对应的亮灭状态，并根据获取的亮灭状态，通过驱动芯片控制灯板的亮灭状态，由于在多个航标灯同时闪烁的情况下，每个航标灯的控制芯片的系统时钟均根据定位时钟芯片的定位时间信息进行了更新，所以同一时刻下每个航标灯对应的亮灭状态是统一的，闪烁均是同步的，即工作人员可以直接通过肉眼检测各个航标灯是否存在异常，从而减少了故障排查的困难度，提高了排查效率。

图3为本申请另一实施例提供的一种航标灯同步闪烁控制方法的流程示意图，定位时间信息还可包括：定位信息，如图3所示，S202可包括：

S205：根据UTC时刻和定位信息，进行UTC时刻的本地化，得到UTC本地时间。

其中，定位信息可以为地理的经纬度信息，即控制芯片根据UTC时刻的时分秒信息和地理经纬度信息，将UCT时刻进行本地化，其中，本地化后的时间以毫秒为单位。

S206：根据UTC本地时间，对系统时钟进行更新。

在本申请的一个实施例中，当控制芯片接收到一帧完整数据(定位时间信息)后，根据UTC时间的时分秒以及地理经度将UTC时间本地化，得到UTC本地时间记为UTClocal，以毫秒为单位，随后控制芯片将系统时钟TSYSrunning更新为UTC时钟。

可选地，在本申请的一个实施例中，S206可以包括：根据UTC本地时间和补偿时间，对系统时钟进行更新。

其中，补偿时间的确定方式可以为：控制芯片根据定位时间信息的获取时刻，和更新时刻点之间的时长来确定补偿时间。

即在对系统时钟进行更新时，先将系统时钟更新为UTC本地时间，再加上补偿时间，得到最终更新完成的系统时钟时间。

图4为本申请一实施例提供的系统时钟同步到GPS时钟的方法示意图，举例说明，如图4所示，在本申请的一个实施例中，补偿时间是从接收到＄GPRMC关键字到最终更新完成时刻点所经历的时间。最终更新完成时刻点的系统时钟记为TSYSsynchro。则补偿时间为：TSYSsynchro–TSYSgprmc。

所以更新后的系统时钟为：

TSYSrunning＝TSYSsynchro–TSYSgprmc+UTClcoal。

其中系统时钟每毫秒由单片机所接外部时钟实现自我运行。在遇到GPS新的一帧后，才以上述方式进行系统时钟的更新。至此即完成了系统时钟与GPS时钟的同步。

可选地，上述实施例中，编码周期可以为摩斯码周期，编码表可以为摩斯码的信息表。

可选地，码内时刻的确定方式可以为：控制芯片基于更新后的系统时钟的任一时刻，以及编码周期，确定码内时刻。

其中，将任一时刻点与该摩斯码的周期进行求余数运算，最终得到任一时刻对应在编码周期内的码内时刻。

举例说明，在本申请的一个实施例中，在每个摩斯码周期内的任一码内时刻可记为：TickInOnePeriod。任意时刻记为TSYSruuningCrt。摩斯码周期记为Tperiod。则码内时刻的计算方式如下：TickInOnePeriod＝TSYSrunningCrt％Tperiod。

图5为本申请一实施例提供的航标灯摩斯码闪烁控制方法的流程示意图，在如图5所示，每帧摩斯码的周期(ms)Tperiod均相同，即第n个周期、第n+1个周期、第n+2个周期等均相同，其分别包括：时刻0、时刻a、时刻b、时刻c、时刻d、时刻e、时刻f、时刻g以及时刻END。

在获取到码内时刻TickInOnePeriod后，可采用下述方式确定灯板的亮灭状态：首先判断码内时刻在摩斯码在周期内在位置，随后根据确定的位置确定当前灯板的亮灭状态，举例说明：

若码内时刻大于或等于时刻0，且小于时刻a，则确定当前灯板为亮灯状态；

若码内时刻大于或等于时刻a，且小于时刻b，则确定当前灯板为灭灯状态；

若码内时刻大于或等于时刻f，且小于时刻g，则确定当前灯板为亮灯状态；

若码内时刻大于或等于时刻g，且小于时刻END，则确定当前灯板为灭灯状态。

在本申请的一个实施例中，单片机的系统时钟精度为毫秒，以天为周期，将一天可以划分为86400000毫秒。对于任意给定的摩斯码，其周期已知，单个周期内的任意时刻的亮灭已知。所以采用本申请提供的航标灯同步闪烁控制方法，对于一天的86400000毫秒中的任意时刻点，均可以通过计算得到该时刻点位于该摩斯码的第几个周期，以及该时刻点在该周期中的亮灭状态。这样将多台航标灯的控制芯片的时间都与定位时钟芯片的时间同步后，在统一时刻下，各航标灯的闪烁就同步了，从而提高了航标灯的故障检测效率。

图6为本申请一实施例提供的航标灯同步闪烁控制装置的结构示意图，如图6所示，该装置包括：获取模块301、更新模块302、确定模块303和控制模块304，其中：

获取模块301，用于从定位时钟芯片获取定位时间信息，定位时间信息包括：世界标准时间UTC时刻。

更新模块302，用于根据UTC时刻，对控制芯片的系统时钟进行更新。

确定模块303，用于根据更新后的系统时钟，确定一个编码周期内的码内时刻，并根据码内时刻，从预设的编码表中，获取码内时刻对应的亮灭状态。

控制模块304，用于根据亮灭状态，通过驱动芯片控制灯板的亮灭状态。

可选地，定位时间信息还包括：定位信息。

确定模块303，还用于根据UTC时刻和定位信息，进行UTC时刻的本地化，得到UTC本地时间。

更新模块302，还用于根据UTC本地时间，对系统时钟进行更新。

可选地，更新模块302，还用于根据UTC本地时间，和补偿时间，对系统时钟进行更新。

可选地，确定模块303，还用于根据定位时间信息的获取时刻，和更新时刻点，之间的时长，确定补偿时间。

可选地，确定模块303，用于基于更新后的系统时钟的任一时刻，以及编码周期，确定码内时刻。

上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system－on－a－chip，简称SOC)的形式实现。

图7为本申请一实施例提供的控制芯片的结构示意。

该控制芯片包括：处理器501、存储介质502和总线503。

处理器501用于存储程序，处理器501调用存储介质502存储的程序，以执行上述图2－图3对应的方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

可选地，本申请还提供一种程序产品，例如存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，包括程序，该程序在被处理器运行时执行上述方法对应的实施例。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read－Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (8)

1.一种航标灯，其特征在于，包括：控制芯片、定位时钟芯片、驱动芯片以及灯板；其中，所述控制芯片连接所述定位时钟芯片；

所述控制芯片还通过所述驱动芯片连接所述灯板；

其中，所述驱动芯片为恒流驱动芯片；

所述控制芯片，用于根据从所述定位时钟芯片中获取的定位时间信息对所述控制芯片的系统时钟进行更新，以使根据更新后的系统时钟，确定一个编码周期内的码内时刻，并根据所述码内时刻，从预设的编码表中，获取所述码内时刻对应的亮灭状态；根据所述亮灭状态，通过所述驱动芯片控制所述灯板的亮灭状态，所述定位时间信息包括：世界标准时间UTC时刻；

所述定位时间信息还包括：定位信息；

所述控制芯片，还用于根据所述UTC时刻和所述定位信息，进行所述UTC时刻的本地化，得到UTC本地时间；根据所述UTC本地时间，和补偿时间，对所述系统时钟进行更新。

2.根据权利要求1所述的航标灯，其特征在于，所述定位时钟芯片为全球定位系统GPS定位时钟信息。

3.根据权利要求1所述的航标灯，其特征在于，所述控制芯片通过串口与所述定位时钟芯片连接。

4.根据权利要求1所述的航标灯，其特征在于，所述控制芯片为单片机。

5.一种航标灯同步闪烁控制方法，其特征在于，所述方法应用于上述权利要求1-3中任一所述的航标灯，所述方法包括：

所述控制芯片从所述定位时钟芯片获取定位时间信息，所述定位时间信息包括：世界标准时间UTC时刻；

所述控制芯片根据所述UTC时刻，对所述控制芯片的系统时钟进行更新；

所述控制芯片根据更新后的系统时钟，确定一个编码周期内的码内时刻，并根据所述码内时刻，从预设的编码表中，获取所述码内时刻对应的亮灭状态；

所述控制芯片根据所述亮灭状态，通过所述驱动芯片控制所述灯板的亮灭状态；

其中，所述定位时间信息还包括：定位信息；

所述控制芯片根据所述UTC时刻，对所述控制芯片的系统时钟进行更新，包括：所述控制芯片根据所述UTC时刻和所述定位信息，进行所述UTC时刻的本地化，得到UTC本地时间；根据所述UTC本地时间，和补偿时间，对所述系统时钟进行更新。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制芯片根据所述UTC本地时间，和补偿时间，对所述系统时钟进行更新之前，所述方法还包括：

所述控制芯片根据所述定位时间信息的获取时刻，和更新时刻点，之间的时长，确定所述补偿时间。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制芯片根据更新后的系统时钟，确定一个编码周期内的码内时刻，包括：

所述控制芯片基于所述更新后的系统时钟的任一时刻，以及所述编码周期，确定所述码内时刻。

8.根据权利要求5-7中任一所述的方法，其特征在于，所述编码周期为摩斯码周期，所述编码表为摩斯码的信息表。

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