本發(fā)明屬于直升機(jī)旋翼動(dòng)平衡領(lǐng)域及飛行安全領(lǐng)域，具體涉及一種操作及控制集成的機(jī)內(nèi)照明系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機(jī)內(nèi)照明是為飛行員提供操作控制信息的照明、艙內(nèi)的環(huán)境照明以及應(yīng)急狀態(tài)下的輔助照明。主要分為駕駛艙主照明、局部照明和泛光照明。以往的直升機(jī)機(jī)內(nèi)照明設(shè)計(jì)，是將駕駛艙主照明的調(diào)光采用左、右儀表板、中央操縱臺(tái)及上部操縱臺(tái)的亮度控制盒分散配置進(jìn)行控制，而駕駛艙頂燈控制開關(guān)、客艙頂燈控制開關(guān)也是分散布置在電氣開關(guān)板上。這樣的設(shè)計(jì)成品數(shù)量多，重量大，接線復(fù)雜，操作困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述問題，機(jī)內(nèi)照明集成控制可以解決以上不足，機(jī)內(nèi)照明所有控制開關(guān)都集中在機(jī)內(nèi)照明控制盒上進(jìn)行控制，這樣成品數(shù)量減少，重量減輕，方便了飛行員操作，大大提高了人機(jī)工效。

本發(fā)明操作及控制集成的機(jī)內(nèi)照明系統(tǒng)，包括機(jī)內(nèi)照明控制盒以及分別與所述機(jī)內(nèi)照明控制盒電聯(lián)的駕駛艙頂燈與客艙頂燈，其特征在于，所述機(jī)內(nèi)照明控制盒包括：

調(diào)光信號(hào)產(chǎn)生模塊：至少包括儀表板亮調(diào)電位器、操縱臺(tái)亮調(diào)電位器、駕駛艙頂燈亮調(diào)電位器以及客艙頂燈的亮調(diào)電位器，所述亮調(diào)電位器用于反映旋鈕信號(hào)；

調(diào)光信號(hào)采集模塊：用于采集所述調(diào)光信號(hào)產(chǎn)生模塊的旋鈕信號(hào)；

調(diào)光信號(hào)處理模塊：對(duì)采集到的的亮度信號(hào)經(jīng)過濾波處理后生成相應(yīng)占空比的PWM調(diào)光控制信號(hào)并傳遞給調(diào)光信號(hào)實(shí)現(xiàn)模塊；

調(diào)光信號(hào)實(shí)現(xiàn)模塊：包括驅(qū)動(dòng)電路單元，對(duì)PWM調(diào)光控制信號(hào)放大處理，生成驅(qū)動(dòng)電源實(shí)現(xiàn)儀表板、操縱臺(tái)、駕駛艙頂燈以及客艙頂燈的亮度調(diào)節(jié)，同時(shí)所述驅(qū)動(dòng)電路單元還接收客艙頂燈的光色模式選擇信號(hào)，并根據(jù)客艙頂燈的光色模式選擇信號(hào)控制所述客艙頂燈的光色；

電源供應(yīng)單元，為所述調(diào)光信號(hào)采集模塊、調(diào)光信號(hào)處理模塊以及調(diào)光信號(hào)實(shí)現(xiàn)模塊供電。

優(yōu)選的是，所述調(diào)光信號(hào)采集模塊用于采集信號(hào)包括儀表板左邊調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)，儀表板右邊調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)，中央操縱臺(tái)調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)，上不操縱臺(tái)調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)，駕駛車頂燈調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)以及客艙頂燈調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)。

上述方案中優(yōu)選的是，所述調(diào)光信號(hào)采集模塊包括設(shè)置在所述照明控制盒中的驅(qū)動(dòng)電路單元，所述驅(qū)動(dòng)電路單元用于采集客艙頂燈的光色模式選擇信號(hào)。

上述方案中優(yōu)選的是，所述模光色式信號(hào)包括綠光、斷開以及白光中的至少一種。

上述方案中優(yōu)選的是，所述驅(qū)動(dòng)電路接收客艙頂燈的光色模式選擇信號(hào)后，進(jìn)一步包括向所述客艙頂燈提供28V電源。

操作及控制集成的機(jī)內(nèi)照明技術(shù)突破了原先分部件、分區(qū)域控制機(jī)內(nèi)照明設(shè)備的傳統(tǒng)方式，將所有操作部件和控制功能進(jìn)行集成，減少了產(chǎn)品的維修成本，減輕了重量，順應(yīng)了飛機(jī)集成化的趨勢(shì)，還可應(yīng)用于其他直升機(jī)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)上。

附圖說明

圖1為本發(fā)明操作及控制集成的機(jī)內(nèi)照明系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施方式的系統(tǒng)原理圖。

圖2為本發(fā)明PWM發(fā)生模塊關(guān)閉PWM控制波形示意圖。

圖3本發(fā)明驅(qū)動(dòng)電路原理圖。

圖4為本發(fā)明導(dǎo)光板控制示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明操作及控制集成的機(jī)內(nèi)照明系統(tǒng)，包括機(jī)內(nèi)照明控制盒以及分別與所述機(jī)內(nèi)照明控制盒電聯(lián)的駕駛艙頂燈與客艙頂燈，所述機(jī)內(nèi)照明控制盒包括：

調(diào)光信號(hào)產(chǎn)生模塊：至少包括儀表板亮調(diào)電位器、操縱臺(tái)亮調(diào)電位器、駕駛艙頂燈亮調(diào)電位器以及客艙頂燈的亮調(diào)電位器，所述亮調(diào)電位器用于反映旋鈕信號(hào)；

調(diào)光信號(hào)采集模塊：用于采集所述調(diào)光信號(hào)產(chǎn)生模塊的旋鈕信號(hào)；

調(diào)光信號(hào)處理模塊：對(duì)采集到的的亮度信號(hào)經(jīng)過濾波處理后生成相應(yīng)占空比的PWM調(diào)光控制信號(hào)并傳遞給調(diào)光信號(hào)實(shí)現(xiàn)模塊；

調(diào)光信號(hào)實(shí)現(xiàn)模塊：包括驅(qū)動(dòng)電路單元，對(duì)PWM調(diào)光控制信號(hào)放大處理，生成驅(qū)動(dòng)電源實(shí)現(xiàn)儀表板、操縱臺(tái)、駕駛艙頂燈以及客艙頂燈的亮度調(diào)節(jié)，同時(shí)所述驅(qū)動(dòng)電路單元還接收客艙頂燈的光色模式選擇信號(hào)，并根據(jù)客艙頂燈的光色模式選擇信號(hào)控制所述客艙頂燈的光色；

電源供應(yīng)單元，為所述調(diào)光信號(hào)采集模塊、調(diào)光信號(hào)處理模塊以及調(diào)光信號(hào)實(shí)現(xiàn)模塊供電

可以理解的是，機(jī)內(nèi)照明主要包括機(jī)內(nèi)照明控制盒(集成控制機(jī)內(nèi)照明設(shè)備)、駕駛艙頂燈、客艙頂燈等。

機(jī)內(nèi)照明的交聯(lián)框圖如圖1所示。從圖1可以看出，機(jī)內(nèi)照明控制盒是控制及操作集成的核心部件。其與駕駛艙控制設(shè)備導(dǎo)光板、駕駛艙頂燈、客艙頂燈都有交聯(lián)關(guān)系。

控制集成的機(jī)內(nèi)照明技術(shù)核心部件是機(jī)內(nèi)照明控制盒。為儀表板左側(cè)、儀表板右側(cè)、中央操縱臺(tái)及上部操縱臺(tái)各區(qū)域控制設(shè)備導(dǎo)光板負(fù)載提供照明電源以及亮度控制；為駕駛艙頂燈提供照明電源以及亮度控制；為客艙頂燈提供照明電源，模式(白光/綠光)切換以及亮度調(diào)節(jié)控制等，這些都由機(jī)內(nèi)照明控制盒來完成。機(jī)內(nèi)照明控制盒采用正常和應(yīng)急雙路供電的形式。在正常匯流條供電的情況下，機(jī)內(nèi)照明控制盒輸出給其帶的所有負(fù)載供電；在應(yīng)急匯流條供電的情況下，機(jī)內(nèi)照明控制盒只輸出給需要應(yīng)急的照明設(shè)備的供電，這樣保證了雙余度的要求。機(jī)內(nèi)照明控制盒調(diào)光控制主要包括調(diào)光信號(hào)產(chǎn)生、調(diào)光信號(hào)采集、調(diào)光信號(hào)處理、調(diào)光信號(hào)實(shí)現(xiàn)等過程。

a)調(diào)光信號(hào)產(chǎn)生：調(diào)光信號(hào)由儀表板、操縱臺(tái)各區(qū)域、駕駛艙頂燈、客艙頂燈的亮調(diào)電位器產(chǎn)生

b)調(diào)光信號(hào)采集。圖1中的所有信號(hào)(左側(cè))都由機(jī)內(nèi)照明控制盒中的PWM(脈沖調(diào)節(jié)LED，以前是電壓調(diào)節(jié)燈泡)發(fā)生單元采集，同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路單元也需要采集客艙頂燈(兩個(gè))的“綠光/斷/白光”的模式選擇信號(hào)。圖像左側(cè)信號(hào)主要包括儀表板左邊調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)，儀表板右邊調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)，中央操縱臺(tái)調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)，上不操縱臺(tái)調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)，駕駛車頂燈調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)以及客艙頂燈調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)

c)調(diào)光信號(hào)處理。PWM發(fā)生單元接收每路調(diào)光控制旋鈕信號(hào)，經(jīng)過濾波處理后生成相應(yīng)占空比的PWM調(diào)光控制信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)電路單元。

d)調(diào)光信號(hào)實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)電路單元接收到導(dǎo)光板、駕駛艙頂燈的PWM控制信號(hào)經(jīng)過放大處理后生成驅(qū)動(dòng)電源實(shí)現(xiàn)儀表板、操縱臺(tái)、駕駛艙頂燈的亮度調(diào)節(jié)。同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路接收客艙頂燈“綠光/斷/白光”的模式選擇信號(hào)，在“白光”模式下為艙頂燈白光工作組提供28V電源；在“綠光”模式下接收PWM發(fā)聲單元產(chǎn)生的PWM控制信號(hào)，經(jīng)放大處理后生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)艙頂燈綠光工作組亮度調(diào)節(jié)。

機(jī)內(nèi)照明控制盒的電路部分由3部分構(gòu)成：PWM發(fā)生單元、驅(qū)動(dòng)電路單元、電源供應(yīng)單元。其中驅(qū)動(dòng)電路單元與電源供應(yīng)單元同在一個(gè)印制板部件中。各電路單元的功能如下：

a)PWM發(fā)生單元。PWM發(fā)生單元由電路母板和調(diào)光模塊組成。調(diào)光模塊接收調(diào)光旋鈕信號(hào)，經(jīng)過濾波平滑處理后生成相應(yīng)占空比的PWM控制信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)電路單元。

b)驅(qū)動(dòng)電路單元。驅(qū)動(dòng)電路單元接收PWM發(fā)生單元產(chǎn)生的控制信號(hào)，將信號(hào)放大后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電源給負(fù)載實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)；

c)電源供應(yīng)單元。電源供應(yīng)單元將機(jī)上的電源經(jīng)過濾波、浪涌保護(hù)等處理，輸出給其他控制部件。

PWM發(fā)生單元設(shè)計(jì)：

PWM發(fā)生單元主要是對(duì)調(diào)光控制信號(hào)進(jìn)行采集、處理生成亮度調(diào)節(jié)所需要的PWM控制信號(hào)。正常工作時(shí)，接收開關(guān)信號(hào)，控制PWM波形的開啟與關(guān)閉。當(dāng)開關(guān)開啟時(shí)，采集調(diào)節(jié)旋鈕的模擬電壓信號(hào)。經(jīng)過濾波平滑處理后，根據(jù)調(diào)節(jié)電壓生成相應(yīng)占空比的PWM控制波形。當(dāng)旋鈕關(guān)閉時(shí)，PWM發(fā)生模塊關(guān)閉PWM控制波形。其工作原理框圖見圖2。

驅(qū)動(dòng)電路單元設(shè)計(jì)：

驅(qū)動(dòng)電路主要接收客艙頂燈“綠光/斷/白光”的模式選擇信號(hào)和PWM發(fā)生模塊提供的控制信號(hào)為儀表板、操縱臺(tái)、艙頂燈提供驅(qū)動(dòng)電源實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)。電路原理見圖3。當(dāng)調(diào)光模塊PWM控制信號(hào)端口高阻時(shí)，Q1關(guān)閉。負(fù)載無驅(qū)動(dòng)電壓，不工作。

當(dāng)調(diào)光模塊PWM控制信號(hào)端口漏極導(dǎo)通時(shí)，Q1導(dǎo)通。驅(qū)動(dòng)電壓為28V，負(fù)載點(diǎn)亮。

需要說明的是，圖3中，DC為直流電源，D1為二極管，DV1為穩(wěn)壓二極管，C1為電容，Q1為MOS管，R1、R2為電阻。

電源供應(yīng)單元主要為機(jī)內(nèi)照明控制盒各電路提供穩(wěn)定的工作電壓。綜合考慮效率和體積因素，使用集成了雙路DC-DC的電源模塊為PWM發(fā)生單元提供15V,5V電源。通過兩個(gè)二極管組成或門電路將經(jīng)過處理后的28V正常電源和應(yīng)急電源并接給DC-DC電源模塊供電。這樣，只需正常、應(yīng)急兩路電源中的1路正常供電，PWM發(fā)生單元即能完成調(diào)光控制工作。

本實(shí)施例中，為了滿足夜視兼容的要求，導(dǎo)光板采用夜視綠A的顏色。但由于夜視綠A的規(guī)定的范圍比較廣，如圖4所示(橫坐標(biāo)u，縱坐標(biāo)v，1976顏色標(biāo)準(zhǔn))。為了保證顏色的一致性，所有導(dǎo)光板的顏色控制在第4象限的范圍內(nèi)。另外，所有開關(guān)都采用導(dǎo)光圈導(dǎo)光、波段旋鈕用指示線透光的方式，使得飛行員在夜間模式下能夠準(zhǔn)確定位開關(guān)位置，提高操作的時(shí)間和效率。

本實(shí)施例中，為了滿足夜視兼容的要求，駕駛艙頂燈采用夜視白的顏色。其是一款帶印刷導(dǎo)光板、具有亮度調(diào)節(jié)功能的LED平板照明燈。擴(kuò)散面板(燈罩)通過在外殼的邊緣部分涂覆硅膠粘貼在外殼內(nèi)；印刷導(dǎo)光板通過在無網(wǎng)點(diǎn)一面的周邊涂覆硅膠粘貼在擴(kuò)散面板上，反光板部件緊貼印刷導(dǎo)光板放置擴(kuò)散面板通過在外殼的邊緣部分涂覆硅膠粘貼在外殼內(nèi)；印刷導(dǎo)光板通過在無網(wǎng)點(diǎn)一面的周邊涂覆硅膠粘貼在擴(kuò)散面板上，反光板部件緊貼印刷導(dǎo)光板放置；LED光源印制板為鋁基板，安裝于外殼側(cè)向的凹槽中，LED光源印制板背部涂覆導(dǎo)熱硅脂，緊貼外殼邊框上，LED光源印制板的中心位于印刷導(dǎo)光板長(zhǎng)邊方向的中心截面上，且LED光源印制板的光線正向于印刷導(dǎo)光板長(zhǎng)邊方向兩側(cè)側(cè)壁入射；LED光源印制板部件方向的外殼邊緣部分留有足夠?qū)挾鹊纳w板。該結(jié)構(gòu)的LED光源印制板處在側(cè)投狀態(tài)下，LED發(fā)出的光線從印刷導(dǎo)光板側(cè)邊進(jìn)入，利用全反射的原理，光線沿導(dǎo)光板傳遞，部分光線到達(dá)網(wǎng)點(diǎn)位置發(fā)生散射，破壞了原有的全反射，光線從發(fā)光面出射。由于材料對(duì)光線具有吸收性，所以光線在導(dǎo)光板中傳遞的過程中光強(qiáng)逐漸變?nèi)?，?dǎo)致整個(gè)發(fā)光面的出光強(qiáng)度在光線傳遞方向上逐漸變低，通過在導(dǎo)光板出光面另一面合理布置網(wǎng)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)燈具發(fā)光面的出光均勻性。然后在LED光源印制板部件方向的外殼邊緣部分留有足夠?qū)挾鹊纳w板，用于遮擋LED未進(jìn)入導(dǎo)光板而直接出射的光線，進(jìn)一步提升了出光面的均勻性。最后通過最外層的擴(kuò)散面板，以實(shí)現(xiàn)出光面亮點(diǎn)隱藏的效果。

本實(shí)施例中，客艙頂燈采用夜視綠和航空白的雙模式照明，既能滿足夜視兼容作戰(zhàn)的要求，又能滿足在非作戰(zhàn)狀態(tài)下的使用。在航空白的模式，距燈正前方1.2m處的照度不小于102Lx；在夜視綠的模式距頂燈1.2米處照度不小于64Lx。

相比于以往的機(jī)內(nèi)照明控制，將所有的操作開關(guān)和對(duì)機(jī)內(nèi)照明設(shè)備的控制功能都集成在機(jī)內(nèi)照明控制盒中。此外對(duì)導(dǎo)光板、駕駛艙頂燈、客艙頂燈的設(shè)計(jì)和光性能指標(biāo)進(jìn)行了改善和優(yōu)化。

操作及控制集成的機(jī)內(nèi)照明技術(shù)突破了原先分部件、分區(qū)域控制機(jī)內(nèi)照明設(shè)備的傳統(tǒng)方式，將所有操作部件和控制功能進(jìn)行集成，減少了產(chǎn)品的維修成本，減輕了重量，順應(yīng)了飛機(jī)集成化的趨勢(shì)，還可應(yīng)用于其他直升機(jī)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)上。

最后需要指出的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。