專利名稱：一種舵角傳輸裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于舵角傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種舵角傳輸裝置及方法。
背景技術(shù)：
在船舶操舵控制系統(tǒng)中，需要實時獲取當(dāng)前的實際舵角角度，采集舵角的精度越高，控制精度就越高。隨著對船舶操舵系統(tǒng)采集精度越高，控制精度也越高。傳統(tǒng)的舵角指示器采用模擬電路實現(xiàn)，將采集到的舵角以電流或電壓的方式進(jìn)行傳輸，由于傳輸?shù)亩娼侵凳悄M量，就需要對電壓值/電流值進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)標(biāo)定值來對應(yīng)顯示其角度，顯示終端采用自整角機(jī)進(jìn)行角度的等比例放大來實現(xiàn)的。由以上可知，這種舵角的傳輸方法易受干擾、系統(tǒng)兼容性不好、實現(xiàn)方式不靈活、 成本高，而且需要進(jìn)行標(biāo)定，精度較低，也不適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)備的互聯(lián)。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的舵角指示器采用模擬電路實現(xiàn)，易受干擾、系統(tǒng)兼容性不好、實現(xiàn)方式不靈活、成本高。( 二 )技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種舵角傳輸裝置。其中，所述裝置包括采集單元、連接分配單元和指示單元,所述采集單元將采集到的舵角值通過A/D轉(zhuǎn)換和濾波處理之后轉(zhuǎn)換成為數(shù)字舵角值，并將該數(shù)字舵角值通過 CAN總線傳遞到連接分配單元，所述連接分配單元經(jīng)過CAN協(xié)議解析之后，將數(shù)字舵角值以 NMEA串口通訊協(xié)議的方式傳遞給指示單元。優(yōu)選地，所述CAN總線中數(shù)字舵角值按照設(shè)定數(shù)位區(qū)域的幀進(jìn)行傳輸，接收方按照設(shè)定的數(shù)位區(qū)域?qū)?shù)字舵角值截取出來。優(yōu)選地，所述指示單元安裝在駕駛室或者舵機(jī)房中。 優(yōu)選地,所述指示單元與采集單元或者連接分配單元相連接。本發(fā)明還提供了一種舵角傳輸方法，所述方法包括如下步驟(I)采集單元將采集到的舵角值通過A/D轉(zhuǎn)換和濾波處理之后轉(zhuǎn)換成為數(shù)字舵角值；(2)將數(shù)字舵角值通過CAN總線傳遞到連接分配單元；(3)所述連接分配單元經(jīng)過CAN協(xié)議解析之后，將數(shù)字舵角值以NMEA串口通訊協(xié)議的方式傳遞給指示單元。優(yōu)選地，所述CAN總線中數(shù)字舵角值按照設(shè)定數(shù)位區(qū)域的幀進(jìn)行傳輸，接收方按照設(shè)定的數(shù)位區(qū)域?qū)?shù)字舵角值截取出來。優(yōu)選地，所述指示單元安裝在駕駛室或者舵機(jī)房中。優(yōu)選地,所述指示單元與采集單元或者連接分配單元相連接。
(三)有益效果上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點本發(fā)明將舵角值進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，采用CAN總線方式將數(shù)字舵角數(shù)據(jù)傳輸給多個指示單元進(jìn)行顯示，由于是通過數(shù)字方式傳輸使得抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，信號穩(wěn)定，可擴(kuò)展能力強(qiáng)，采用CAN總線的設(shè)備安裝簡單，靈活，安裝的工作量很小，而且使用國際標(biāo)準(zhǔn)NMEA串口通訊協(xié)議，從而具有較高的兼容性，也大大降低了生產(chǎn)成本。


圖I是本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種實施例的舵角采集方法的流程圖。圖中，I :采集單元；2 :連接分配單元3 :指示單元；31 :面板式舵角指示單元；32 壁掛式舵角指示單元；33 :三面舵角指示單元。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。如圖I所示，是本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該舵角傳輸裝置包括采集單元
I、連接分配單元2和指示單元3，所述采集單元I將采集到的舵角值通過A/D轉(zhuǎn)換和濾波處理之后轉(zhuǎn)換成為數(shù)字舵角值，并將該數(shù)字舵角值通過CAN總線傳遞到連接分配單元2，所述連接分配單元2經(jīng)過CAN協(xié)議解析之后，將數(shù)字舵角值以NMEA串口通訊協(xié)議的方式傳遞給指示單元3。本發(fā)明將舵角值進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，采用CAN總線方式將數(shù)字舵角數(shù)據(jù)傳輸給多個指示單元進(jìn)行顯示，由于是通過數(shù)字方式傳輸使得抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，信號穩(wěn)定，可擴(kuò)展能力強(qiáng)，采用CAN總線的設(shè)備安裝簡單，靈活，安裝的工作量很小，而且使用國際標(biāo)準(zhǔn)NMEA串口通訊協(xié)議，從而具有較高的兼容性，也大大降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明的采集單元I可以為現(xiàn)有的各種采集舵角值的裝置，例如為連接到舵葉的電位器，通過采集單元I來采集舵角值。本發(fā)明對于采集到的模擬量舵角值，通過A/D轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成數(shù)字舵角值，再經(jīng)濾波單元進(jìn)行濾波處理之后通過CAN總線傳遞到連接分配單元2，A/D轉(zhuǎn)換和濾波處理可以采取現(xiàn)有的部件。本發(fā)明的連接分配單元2將經(jīng)過CAN協(xié)議解析之后的將數(shù)字舵角值以NMEA串口通訊協(xié)議的方式傳遞給指示單元3。其中，NMEA協(xié)議采用的是國際串口協(xié)議，使用IS00183標(biāo)準(zhǔn)，按照協(xié)議規(guī)定的格式將數(shù)字信息以字符串的格式進(jìn)行組合，并使用物理串口發(fā)送和接收。為了實現(xiàn)CAN總線中傳輸和接收的一致性，所述CAN總線中數(shù)字舵角值按照設(shè)定數(shù)位區(qū)域的幀進(jìn)行傳輸，接收方按照設(shè)定的數(shù)位區(qū)域?qū)?shù)字舵角值截取出來。例如可以設(shè)定CAN總線中2-5位傳輸數(shù)字舵角值，接收方也按照CAN 總線中2-5位來接收數(shù)字舵角值。本發(fā)明的指示單元3可以為現(xiàn)有的各種舵角指示裝置，例如是面板式舵角指示單元31或者壁掛式舵角指示單元32或者三面舵角指示單元33，各個指示單元可以安裝在駕駛室或者舵機(jī)房中，可以與采集單元I或者連接分配單元2相連接。再次參閱圖I,該示例中有一個壁掛式舵角指示單元32安裝在舵機(jī)房中，并與采集單元I相連接；有一個面板式舵角指示單元31安裝在機(jī)艙集控室中，并與采集單元I相連接；有兩個壁掛式舵角指示單元32、一個面板式舵角指示單元31和一個三面舵角指示單元33安裝在船橋駕駛室中，并與連接分配單元2相連接。如圖2所示，是本發(fā)明一種實施例的舵角采集方法的流程圖，該舵角采集方法包括如下步驟(I)采集單元將采集到的舵角值通過A/D轉(zhuǎn)換和濾波處理之后轉(zhuǎn)換成為數(shù)字舵角值；(2)將數(shù)字舵角值通過CAN總線傳遞到連接分配單元； (3)所述連接分配單元經(jīng)過CAN協(xié)議解析之后，將數(shù)字舵角值以NMEA串口通訊協(xié)議的方式傳遞給各個指示單元。本發(fā)明的舵角采集方法是將舵角值進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，將數(shù)字舵角值根據(jù)CAN協(xié)議封裝在CAN總線中，通過CAN總線傳遞到連接分配單元，接收方進(jìn)行CAN協(xié)議解析之后以 NMEA串口通訊協(xié)議的方式傳遞給各個指示單元進(jìn)行顯示角度值。本發(fā)明的舵角傳輸方法采用CAN總線方式將數(shù)字舵角數(shù)據(jù)傳輸給多個指示單元進(jìn)行顯示，由于是通過數(shù)字方式傳輸使得抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，信號穩(wěn)定，可擴(kuò)展能力強(qiáng)，采用CAN總線的設(shè)備安裝簡單， 靈活，安裝的工作量很小，而且使用國際標(biāo)準(zhǔn)NMEA串口通訊協(xié)議，從而具有較高的兼容性， 也大大降低了生產(chǎn)成本。為了實現(xiàn)CAN總線中傳輸和接收的一致性，所述CAN總線中數(shù)字舵角值按照設(shè)定數(shù)位區(qū)域的幀進(jìn)行傳輸，接收方按照設(shè)定的數(shù)位區(qū)域?qū)?shù)字舵角值截取出來。例如可以設(shè)定CAN總線中2-5位傳輸數(shù)字舵角值，接收方也按照CAN總線中2_5位來接收數(shù)字舵角值， 也可以根據(jù)實際進(jìn)行選擇數(shù)據(jù)位傳遞數(shù)字舵角值。本發(fā)明的指示單元3可以為現(xiàn)有的各種舵角指示裝置，例如是面板式舵角指示單元31或者壁掛式舵角指示單元32,各個指示單元可以安裝在駕駛室或者舵機(jī)房中，可以與采集單元I或者連接分配單元2相連接。由以上實施例可以看出，本發(fā)明實施例的舵角采集裝置和方法是將舵角值進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，采用CAN總線方式將數(shù)字舵角數(shù)據(jù)傳輸給多個指示單元進(jìn)行顯示，由于是通過數(shù)字方式傳輸使得抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，信號穩(wěn)定，可擴(kuò)展能力強(qiáng)，采用CAN總線的設(shè)備安裝簡單，靈活，安裝的工作量很小，而且使用國際標(biāo)準(zhǔn)NMEA串口通訊協(xié)議，從而具有較高的兼容性，也大大降低了生產(chǎn)成本。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種舵角傳輸裝置，其特征在于，包括采集單元、連接分配單元和指示單元，所述采集單元將采集到的舵角值通過A/D轉(zhuǎn)換和濾波處理之后轉(zhuǎn)換成為數(shù)字舵角值，并將該數(shù)字舵角值通過CAN總線傳遞到連接分配單元，所述連接分配單元經(jīng)過CAN協(xié)議解析之后，將數(shù)字舵角值以NMEA串口通訊協(xié)議的方式傳遞給指示單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的舵角傳輸裝置，其特征在于，所述CAN總線中數(shù)字舵角值按照設(shè)定數(shù)位區(qū)域的幀進(jìn)行傳輸，接收方按照設(shè)定的數(shù)位區(qū)域?qū)?shù)字舵角值截取出來。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的舵角傳輸裝置，其特征在于，所述指示單元安裝在駕駛室或者舵機(jī)房中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的舵角傳輸裝置，其特征在于，所述指示單元與采集單元或者連接分配單元相連接。
5.一種舵角傳輸方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟(1)采集單元將采集到的舵角值通過A/D轉(zhuǎn)換和濾波處理之后轉(zhuǎn)換成為數(shù)字舵角值；(2)將數(shù)字舵角值通過CAN總線傳遞到連接分配單元；(3)所述連接分配單元經(jīng)過CAN協(xié)議解析之后，將數(shù)字舵角值以NMEA串口通訊協(xié)議的方式傳遞給指示單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的舵角傳輸方法，其特征在于，所述CAN總線中數(shù)字舵角值按照設(shè)定數(shù)位區(qū)域的幀進(jìn)行傳輸，接收方按照設(shè)定的數(shù)位區(qū)域?qū)?shù)字舵角值截取出來。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或者6所述的舵角傳輸方法，其特征在于，所述指示單元安裝在駕駛室或者舵機(jī)房中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或者6所述的舵角傳輸方法，其特征在于，所述指示單元與采集單元或者連接分配單元相連接。
全文摘要
一種舵角傳輸裝置及方法，所述裝置包括采集單元、連接分配單元和指示單元，所述采集單元將采集到的舵角值通過A/D轉(zhuǎn)換和濾波處理之后轉(zhuǎn)換成為數(shù)字舵角值，并將該數(shù)字舵角值通過CAN總線傳遞到連接分配單元，所述連接分配單元經(jīng)過CAN協(xié)議解析之后，將數(shù)字舵角值以NMEA串口通訊協(xié)議的方式傳遞給指示單元。所述方法將舵角值進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換之后進(jìn)行傳輸，并通過指示單元進(jìn)行顯示。本發(fā)明將舵角值進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，采用CAN總線方式將數(shù)字舵角數(shù)據(jù)傳輸給多個指示單元進(jìn)行顯示，由于是通過數(shù)字方式傳輸使得抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，信號穩(wěn)定，可擴(kuò)展能力強(qiáng)，具有較高的兼容性，也大大降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號B63H25/36GK102582814SQ20121003389
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者趙杰童 申請人:北京海蘭信數(shù)據(jù)科技股份有限公司