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专利号: 2018112209764
申请人: 广州航海学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种海上救生装置,其特征在于:包括套壳、激光漫反射接收器阵列、防撞模块、热释电红外传感器模块、动力模块和控制器,所述套壳为圆环结构,其可拆卸地套设于一救生圈的外围,所述激光漫反射接收器阵列、红外防撞模块、热释电红外传感器模块和动力模块分别设于所述套壳上,所述控制器分别与所述激光漫反射接收器阵列、防撞模块、热释电红外传感器模块和动力模块连接;所述激光漫反射接收器阵列由多组接收方向不同的激光漫反射接收器组成。

2.根据权利要求1所述的海上救生装置,其特征在于:还包括接收杆,所述接收杆竖立于所述套壳上,其下端与所述套壳连接;所述激光漫反射接收器阵列由八组接收方向不同的激光漫反射接收器组成,所述八组激光漫反射接收器设于所述接收杆的上端杆身周面,且每组激光漫反射接收器包括至少两个接收方向相同的激光漫反射接收器。

3.根据权利要求2所述的海上救生装置,其特征在于:所述热释电红外传感器模块的数量为四个,四个热释电红外传感器模块在所述套壳上呈正方形布置,分别位于正方形的四个角,且其中两个热释电红外传感器模块与另外两个热释电红外传感器模块对称设于所述接收杆的两侧。

4.根据权利要求3所述的海上救生装置,其特征在于:所述动力模块的数量为两个,两个动力模块对称分布于所述套壳的两侧,并分别设于所述接收杆的两侧;每个动力模块包括安装在所述套壳外侧的动力舱、以及设于动力舱内的喷水推进器和电池组,所述喷水推进器设有电机,所述电池组与所述电机电连接。

5.根据权利要求4所述的海上救生装置,其特征在于:还包括控制舱,所述控制舱安装于所述套壳的外侧,所述接收杆的下端固定在所述控制舱上从而与所述套壳连接;所述防撞模块为红外防撞模块,其数量为四个,其中两个红外防撞模块设于所述控制舱内,并分别设于所述接收杆的两侧,另外两个红外防撞模块分别设于所述两个动力模块的动力舱内;

所述控制器设于所述控制舱内,分别与所述激光漫反射接收器阵列、防撞模块、热释电红外传感器模块、以及动力模块中喷水推进器的电机电连接。

6.权利要求5所述的海上救生装置的救生方法,其特征在于:包括以下步骤:将所述套壳套设于一救生圈上,在该救生圈上安装好所述海上救生装置,然后将该救生圈连同海上救生装置一起抛掷到海上,所述激光漫反射接收器阵列检测目标落水者身上漫反射产生的光线,并将光信号转换成电信号发送给所述控制器,所述红外防撞模块检测周围的障碍物,并发送检测得到的电信号给所述控制器,所述热释电红外传感器模块检测目标落水者身上发出的红外信号,并将红外信号转换成电信号发送给所述控制器,所述控制器根据所述激光漫反射接收器阵列、红外防撞模块和热释电红外传感器模块提供的电信号,控制所述动力模块的工作状态,使所述海上救生装置和救生圈避开障碍并向目标落水者所在位置航行,直至抵达目标落水者所在位置。

7.根据权利要求6所述的救生方法,其特征在于:所述海上救生装置以所述套壳的圆心轴为中心轴,其外周360°全方位按45°的角度区间顺时针划定为前方、右前方、右方、右后方、后方、左后方、左方、左前方共八个方位;

所述激光漫反射接收器阵列位于所述海上救生装置的前侧,其八组激光漫反射接收器呈圆周排列,按顺时针分别编号为1~8号激光漫反射接收器,1号激光漫反射接收器的接收方向为前方,5号激光漫反射接收器的接收方向为后方,2~4号激光漫反射接收器的接收方向依次平行于右前方、右方和右后方,6~8号激光漫反射接收器的接收方向依次平行于左后方、左方和左前方;

所述四个红外防撞模块分别编号为1~4号红外防撞模块,1号红外防撞模块和2号红外防撞模块位于所述海上救生装置的前侧,并对称设于所述激光漫反射接收器阵列的两侧,3号红外防撞模块位于所述海上救生装置的右侧,4号红外防撞模块位于所述海上救生装置的左侧;

所述四个热释电红外传感器模块分别编号为1~4号热释电红外传感器模块,1号热释电红外传感器模块位于所述海上救生装置的左前侧,2号热释电红外传感器模块位于所述海上救生装置的右前侧,3号热释电红外传感器模块位于所述海上救生装置的右后侧,4号热释电红外传感器模块位于所述海上救生装置的左后侧;

所述两个动力模块分别位于所述海上救生装置的左侧和右侧。

8.根据权利要求7所述的救生方法,其特征在于:设定每组激光漫反射接收器发给所述控制器的电信号为a,a的数值处理为该组激光漫反射接收器的对应编号,所述控制器根据电信号a按以下逻辑控制所述动力模块的工作状态:当a=1时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置往前方航行;

当2≤a<5时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴顺时针旋转,旋转角度为(a-1)*45°;

当a=5时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴旋转180°;

当5<a≤8时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴逆时针旋转,旋转角度为(9-a)*45°。

9.根据权利要求7所述的救生方法,其特征在于:所述控制器根据1~4号热释电红外传感器模块是否检测到红外信号,按以下逻辑控制所述动力模块的工作状态:当1号热释电红外传感器模块检测到红外信号时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴逆时针旋转45°;

当2号热释电红外传感器模块检测到红外信号时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴顺时针旋转45°;

当3号热释电红外传感器模块检测到红外信号时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴顺时针旋转135°;

当4号热释电红外传感器模块检测到红外信号时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴逆时针旋转135°;

当1号热释电红外传感器模块和4号热释电红外传感器模块同时检测到红外信号时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴逆时针旋转90°;

当2号热释电红外传感器模块和3号热释电红外传感器模块同时检测到红外信号时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴顺时针旋转90°;

当1号热释电红外传感器模块和2号热释电红外传感器模块同时检测到红外信号时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置往前方航行;

当3号热释电红外传感器模块和4号热释电红外传感器模块同时检测到红外信号时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置往后方航行。

10.根据权利要求7所述的救生方法,其特征在于:设定所述1~4号红外防撞模块检测到自身与障碍物的距离分别为D1、D2、D3和D4,所述控制器根据1~4号热释电红外传感器模块的测距结果,按以下逻辑控制所述动力模块的工作状态:当D1<50cm,D2<50cm,D3>50cm,D4>50cm时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴旋转90°;

当D1<50cm,D2>50cm,D3>50cm,D4>50cm时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴逆时针旋转90°;

当D1>50cm,D2<50cm,D3>50cm,D4>50cm时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴顺时针旋转90°;

当D1>50cm,D2>50cm,D3>50cm,D4>50cm时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置往前方航行;

当D1>50cm,D2>50cm,D3<50cm,D4>50cm时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴逆时针旋转,直至D3大于50cm;

当D1>50cm,D2>50cm,D3>50cm,D4<50cm时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴顺时针旋转,直至D4大于50cm;

当D1<50cm,D2<50cm,D3<50cm,D4<50cm时,控制器控制动力模块驱动海上救生装置往后方航行,直至D1>50cm,D2>50cm时,控制动力模块驱动海上救生装置绕其中心轴旋转90°。