CN111951608A - 一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置及方法，包括：潜航件以及设置在潜航件外侧的若干个导流组件；所述潜航件与船舶无线信号连接，所述船舶上设置有控制器，所述控制器控制所述船舶按预定方式行驶，所述潜航件底部设置有固定机构，所述固定机构能够伸缩，所述潜航件内部设置有配重件与浮力件，所述浮力件能够通过控制水量进行调整浮力；若干个所述导流组件沿周向发散式分布，相邻所述导流组件能够配合联动，所述导流组件包括弹力件与弹力件配合连接的收卷机构，所述弹力件能够伸缩，所述收卷机构能够调整弹力件弯曲角度；所述弹力件上间隔设置有若干个导流灯，所述弹力件能够通过所述收卷机构实现摆动，所述弹力件摆动过程中，相邻弹力件上的若干个导流灯能够相互配合形成交通指引信息。

Description

一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置及方法

技术领域

本发明涉及无线通信或行驶导向或船舶交通领域，尤其涉及一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置及方法。

背景技术

船舶是一种主要在地理水中运行的人造交通工具。另外，民用船一般称为船，军用船称为舰，小型船称为艇或舟，其总称为舰船或船艇。内部主要包括容纳空间、支撑结构和排水结构，具有利用外在或自带能源的推进系统。船舶交通管理系统的内容、系统的规模和设备根据当地的具体条件很不相同。手段较齐全的船舶交通管理系统一般有6方面设施:系统中心管理部门，用于集中控制各种设备和处理所有收到的信息，向船舶航行等;通信设施，主要设有船岸甚高频无线电话，以及传真设备、灯火信号、广播等;雷达电视监视系统，掌握船舶动态报告系统，在港口管辖水域及其周围设有若干报告点，向系统中心管理部门报告行经该点的船舶情况，与雷达系统起到相互补充作用，助航设施，包括各种类型的航标、雷达、信标、无线电定位系统等，各种功能的船舶，如检查、巡逻、护送、拖带等功能的船舶，也有的配置航空工具，随着经济全球化程度的不断深入和各国的贸易合作程度的不断加深，船舶数量也在持续增长，致使许多重要水道的船舶交通流量迅速增加。航路的增加及航道加宽，影响着水上交通流场的分布，新船型的不断出现，改变了船种构成比，更多水域分道通航制的实施，改变了船舶交通方式。为保障海上航行安全，最大程度的减少生命和财产损失，必须对通航安全管理及航道规划设计提出更髙的要求。

传统的船舶交通导流是通过雷达探测船舶交通流，进而通过船舶交通流信息及船舶拥堵信息进行针对性的船舶导流，此外设置航标也是常用的导流手段，不同的船舶匹配不同的航标引导，形成船舶分流，此种方式导流效果较差，功能单一。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置及方法。

为达到上述目的，本发明采用的一种技术方案为：一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置，包括：潜航件以及设置在潜航件外侧的若干个导流组件；

所述潜航件与船舶无线信号连接，所述船舶上设置有控制器，所述控制器控制所述船舶按预定方式行驶，所述潜航件底部设置有固定机构，所述固定机构能够伸缩，所述潜航件内部设置有配重件与浮力件，所述浮力件能够通过控制水量进行调整浮力；

若干个所述导流组件沿周向发散式分布，相邻所述导流组件能够配合联动，所述导流组件包括弹力件与弹力件配合连接的收卷机构，所述弹力件能够伸缩，所述收卷机构能够调整弹力件弯曲角度；

所述弹力件上间隔设置有若干个导流灯，所述弹力件能够通过所述收卷机构实现摆动，所述弹力件摆动过程中，相邻弹力件上的若干个导流灯能够相互配合形成交通指引信息。

本发明一个较佳实施例中，所述弹力件能够是柔性件或形状记忆合金。

本发明一个较佳实施例中，所述弹力件自由端设置有滚轮，所述滚轮配合连接有拉绳，所述拉绳一端连接至收卷机构，所述收卷机构旋转调整拉绳长度。

本发明一个较佳实施例中，所述交通指引信息包括图案或文字信息或箭头指示或导流动态手势。

本发明一个较佳实施例中，所述固定机构能够伸缩，所述固定机构底部设置有勾刺。

本发明一个较佳实施例中，位于所述弹力件上的若干个所述导流灯能够常亮或闪烁，且若干个所述导流灯闪烁频率不同。

本发明一个较佳实施例中，所述浮力件与所述配重件为环形套接结构，且所述浮力件位于所述配重件外侧。

为达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案为：一种基于无人驾驶的船舶交通导流方法，包括以下步骤：

潜航件潜入航道交叉口底部，通过固定机构底部的勾刺固定在浅海海底质中；

初始状态下，弹力件上配合连接的导流灯位于水面以上，根据航道交叉口交通流信息调整导流灯状态；

通过收卷机构配合，调整弹力件弯曲角度，相邻弹力件往复弯曲预定进行动态交通指引，形成交通指引信息；

交通指引信息无线传输至船舶控制器，船舶控制器控制船舶按交通指引信息进行行驶。

本发明一个较佳实施例中，当传感节点检测到船舶即将撞到导流灯时，通过调整浮力件内部的水量控制潜航件下沉。

本发明一个较佳实施例中，下沉过程中导流灯逐渐沉入水面以下，导流灯位于水面以下的深度根据船舶吃水深度调整。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

（1）通过潜航件装载导流灯，对经过航道交叉口区域进行船舶导向，提高船舶行驶过程的安全性，潜航件通过气泵控制浮力件内的进水量来调整浮力，使浮力件与配重件配合，调整潜航件的潜入水深，初始状态下，潜航件通过底部的勾刺插入浅海海底质中，进行潜航件的固定，防止潜航件跟随水流发生位置漂移，勾刺能够伸缩，用于调整潜航件装载的导流灯整体潜入水面以下的距离，提高导流灯的安全性。

（2）通过收卷机构调整不同的弹力件实现弯曲，相邻两个弹力件能够相互配合实现弹力件摆动，进行导流灯的交通动态指引，若干个导流灯的闪烁频率能够不同，通过不同的闪烁频率能够实现类似于跑马灯的效果，具有较强的警示效果。

（3）通过传感节点监测船舶与导流灯之间的距离，当达到预警距离时，通过浮力件调整潜水件的深度，进行对应区域的导流灯下沉，此区域导流灯下沉至水面以下的深度根据船舶吃水深度进行调整。

（4）弹力件为记忆合金材料，当收卷力消失之后，记忆合金材质的弹力件能够复位成原来的形状，收卷机构间歇式收卷或放线，使弹力件往复运动实现导流灯的动态摆动，同时弹力件发散设置在潜航件外侧，能够通过弹力件实现多向箭头指示，交通导流效果较好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的局部立体结构示意图；

图2是本发明的优选实施例的导流装置底部示意图。

图3是本发明的优选实施例的收卷机构结构示意图。

附图标记：

1、传感器，2、弹力件，3、导流灯件， 4、拉绳，5、收卷机构，6、勾刺，7、固定机构，8、潜航件，9、滚轮，10、浮力件，11、配重件。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明公开了导流装置局部立体结构示意图

一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置，包括：潜航件8以及设置在潜航件8外侧的若干个导流组件；

潜航件8与船舶无线信号连接，船舶上设置有控制器，控制器控制船舶按预定方式行驶，潜航件8底部设置有固定机构7，固定机构7能够伸缩，潜航件8内部设置有配重件11与浮力件10，浮力件10能够通过控制水量进行调整浮力；

若干个导流组件沿周向发散式分布，相邻导流组件能够配合联动，导流组件包括弹力件2与弹力件2配合连接的收卷机构5，弹力件2能够伸缩，收卷机构5能够调整弹力件2弯曲角度；

弹力件2上间隔设置有若干个导流灯3，弹力件2能够通过收卷机构5实现摆动，弹力件2摆动过程中，相邻弹力件2上的若干个导流灯3能够相互配合形成交通指引信息。

需要说明的是，通过潜航件8装载导流灯3，对经过航道交叉口区域进行船舶导向，提高船舶行驶过程的安全性，潜航件8通过气泵控制浮力件10内的进水量来调整浮力，使浮力件10与配重件11配合，调整潜航件8的潜入水深，初始状态下，潜航件8通过底部的勾刺6插入浅海海底质中，进行潜航件8的固定，防止潜航件8跟随水流发生位置漂移，勾刺6能够伸缩，用于调整潜航件8装载的导流灯3整体潜入水面以下的距离，提高导流灯3的安全性，浅海海底能够是码头附近的海域，航道交叉口附近都具有陆地区，能够将勾刺6插入陆地区附近的海底质中。

根据本发明实施例，弹力件2能够是柔性件或形状记忆合金。

需要说明的是，潜航件8顶部设置有传感器1，传感器1检测的交通指引信息传输至控制器，弹力件2为记忆合金材料，当收卷力消失之后，记忆合金材质的弹力件2能够复位成原来的形状，收卷机构5间歇式收卷或放线，使弹力件2往复运动实现导流灯3的动态摆动，同时弹力件2发散设置在潜航件8外侧，能够通过弹力件2实现多向箭头指示，交通导流效果较好。

根据本发明实施例，弹力件2自由端设置有滚轮9，滚轮9配合连接有拉绳4，拉绳4一端连接至收卷机构5，收卷机构5旋转调整拉绳4长度。

需要说明的是，通过收卷机构5调整不同的弹力件2实现弯曲，相邻两个弹力件2能够相互配合实现弹力件2摆动，进行导流灯3的交通动态指引，若干个导流灯3的闪烁频率能够不同，通过不同的闪烁频率能够实现类似于跑马灯的效果，具有较强的警示效果。

根据本发明实施例，交通指引信息包括图案或文字信息或箭头指示或导流动态手势。

需要说明的是，图案能够是圆形信号灯或感叹号等警示灯，文字信息包括前方水域交通提醒，以及船距提醒等，导流动态手势包括手势挥动或前行或停止或转弯灯交通手势。

根据本发明实施例，固定机构7能够伸缩，固定机构7底部设置有勾刺6。

根据本发明实施例，位于弹力件2上的若干个导流灯3能够常亮或闪烁，且若干个导流灯3闪烁频率不同。

如图2所示，本发明公开了导流装置底部结构示意图。

根据本发明实施例，浮力件10与配重件11为环形套接结构，且浮力件10位于配重件11外侧。

需要说明的是，通过传感节点监测船舶与导流灯3之间的距离，当达到预警距离时，通过浮力件10调整潜水件的深度，进行对应区域的导流灯3下沉，此区域导流灯3下沉至水面以下的深度根据船舶吃水深度进行调整。

为达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案为：一种基于无人驾驶的船舶交通导流方法，包括以下步骤：

潜航件8潜入航道交叉口底部，通过固定机构7底部的勾刺6固定在浅海海底质中；

初始状态下，弹力件2上配合连接的导流灯3位于水面以上，根据航道交叉口交通流信息调整导流灯3状态；

通过收卷机构5配合，调整弹力件2弯曲角度，相邻弹力件2往复弯曲预定进行动态交通指引，形成交通指引信息；

交通指引信息无线传输至船舶控制器，船舶控制器控制船舶按交通指引信息进行行驶。

通过潜航件8装载导流灯3，对经过航道交叉口区域进行船舶导向，提高船舶行驶过程的安全性，潜航件8通过气泵控制浮力件10内的进水量来调整浮力，使浮力件10与配重件11配合，调整潜航件8的潜入水深，初始状态下，潜航件8通过底部的勾刺6插入浅海海底质中，进行潜航件8的固定，防止潜航件8跟随水流发生位置漂移，勾刺6能够伸缩，用于调整潜航件8装载的导流灯3整体潜入水面以下的距离，提高导流灯3的安全性，浅海海底能够是码头附近的海域，航道交叉口附近都具有陆地区，能够将勾刺6插入陆地区附近的海底质中。

根据本发明实施例，弹力件2能够是柔性件或形状记忆合金。

需要说明的是，弹力件2为记忆合金材料，当收卷力消失之后，记忆合金材质的弹力件2能够复位成原来的形状，收卷机构5间歇式收卷或放线，使弹力件2往复运动实现导流灯3的动态摆动，同时弹力件2发散设置在潜航件8外侧，能够通过弹力件2实现多向箭头指示，交通导流效果较好。

如图3所示，本发明公开了收卷机构5结构示意图，

根据本发明实施例，弹力件2自由端设置有滚轮9，滚轮9配合连接有拉绳4，拉绳4一端连接至收卷机构5，收卷机构5旋转调整拉绳4长度。

需要说明的是，收卷机构5两端尺寸大于中间尺寸，收卷机构5内侧设置有光滑凹曲面，通过收卷机构5调整不同的弹力件2实现弯曲，相邻两个弹力件2能够相互配合实现弹力件2摆动，进行导流灯3的交通动态指引，若干个导流灯3的闪烁频率能够不同，通过不同的闪烁频率能够实现类似于跑马灯的效果，具有较强的警示效果。

根据本发明实施例，当传感节点检测到船舶即将撞到导流灯3时，通过调整浮力件10内部的水量控制潜航件8下沉。

根据本发明实施例，下沉过程中导流灯3逐渐沉入水面以下，导流灯3位于水面以下的深度根据船舶吃水深度调整。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置，包括：潜航件以及设置在潜航件外侧的若干个导流组件；其特征在于，

所述潜航件与船舶无线信号连接，所述船舶上设置有控制器，所述控制器控制所述船舶按预定方式行驶，所述潜航件底部设置有固定机构，所述固定机构能够伸缩，所述潜航件内部设置有配重件与浮力件，所述浮力件能够通过控制水量进行调整浮力；

若干个所述导流组件沿周向发散式分布，相邻所述导流组件能够配合联动，所述导流组件包括弹力件与弹力件配合连接的收卷机构，所述弹力件能够伸缩，所述收卷机构能够调整弹力件弯曲角度；

所述弹力件上间隔设置有若干个导流灯，所述弹力件能够通过所述收卷机构实现摆动，所述弹力件摆动过程中，相邻弹力件上的若干个导流灯能够相互配合形成交通指引信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置，其特征在于：所述弹力件能够是柔性件或形状记忆合金。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置，其特征在于：所述弹力件自由端设置有滚轮，所述滚轮配合连接有拉绳，所述拉绳一端连接至收卷机构，所述收卷机构旋转调整拉绳长度。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置，其特征在于：所述交通指引信息包括图案或文字信息或箭头指示或导流动态手势。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置，其特征在于，所述固定机构能够伸缩，所述固定机构底部设置有勾刺。

6.根据权利要求1所述的一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置，其特征在于：位于所述弹力件上的若干个所述导流灯能够常亮或闪烁，且若干个所述导流灯闪烁频率不同。

7.根据权利要求1所述的一种基于无人驾驶的船舶交通导流装置，其特征在于： 所述浮力件与所述配重件为环形套接结构，且所述浮力件位于所述配重件外侧。

8.一种如权利要求1-7中任一权利要求所述的一种基于无人驾驶的船舶交通导流方法，其特征在于，包括以下步骤：

潜航件潜入航道交叉口底部，通过固定机构底部的勾刺固定在浅海海底质中；

初始状态下，弹力件上配合连接的导流灯位于水面以上，根据航道交叉口交通流信息调整导流灯状态；

通过收卷机构配合，调整弹力件弯曲角度，相邻弹力件往复弯曲预定进行动态交通指引，形成交通指引信息；

交通指引信息无线传输至船舶控制器，船舶控制器控制船舶按交通指引信息进行行驶。

9.根据权利要求8所述的一种基基于无人驾驶的船舶交通导流方法，其特征在于：当传感节点检测到船舶即将撞到导流灯时，通过调整浮力件内部的水量控制潜航件下沉。

10.根据权利要求9所述的一种基于无人驾驶的船舶交通导流方法，其特征在于：下沉过程中导流灯逐渐沉入水面以下，导流灯位于水面以下的深度根据船舶吃水深度调整。

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