[發明專利]一種輕型舷外機艇艇端控制系統、遠程控制系統及自動控制系統

有效

• 申請號: 201810398244.8
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108639301B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 張金濤;李清洲;范潔;胡常青;董琪皓;周怡;張松
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: B63H21/21
• 分類號: B63H21/21;B63H21/22;G05B23/02
• 代理公司: 11009 中國航天科技專利中心
• 代理人: 范曉毅

本發明提供了一種輕型舷外機艇艇端控制系統、遠程控制系統及自動控制系統，屬于無人艇技術領域。輕型舷外機通過控制拉線控制油門、檔位和/或舵向，艇端控制系統包括艇載通信單元、艇載控制器、電氣控制單元和機械控制單元，機械控制單元包括舵機，艇載控制器通過艇載通信單元接收遠程控制指令，并根據控制指令控制電氣控制單元控制發動機的電氣接口，控制舵機推拉控制拉線以控制油門、檔位和/或舵向，艇載控制器還通過艇載通信單元發送位置導航信息及電氣控制單元和機械控制單元反饋的發動機狀態信息，以使遠程控制系統接收到導航信息及電氣控制單元和機械控制單元反饋的發動機狀態信息。本發明實現對低成本、續航能力強的無人艇的自動控制。

技術領域

本發明涉及一種輕型舷外機艇艇端控制系統、遠程控制系統及自動控制系統，屬于無人艇技術領域。

背景技術

因無人艇具有可代替人在惡劣甚至危險水域進行作業的優點，所以近幾年隨著無人技術的發展，無人艇控制技術逐漸引起重視。無人艇的驅動方式繼承自有人艇，目前有人艇有三種驅動方式：電力驅動、內置發動機驅動和舷外機驅動。電力驅動和內置發動機驅動成本較高且多為數控式接口，易于實現無人化控制。舷外機相對成本較低，尤其是馬力在20匹以下，檔位、油門和舵為機械拉線控制的低端非數控舷外機成本更低，但是不易實現無人化控制。目前的無人艇大多為內置數控發動機艇型和電驅動艇型。

由于內置數控發動機成本較高且電動型艇續航能力受限于電池容量，因此亟需一種用于輕型舷外機的自動控制系統，以實現該類型艇的自動化控制。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種輕型舷外機艇艇端控制系統、遠程控制系統及自動控制系統，以實現對低成本、續航能力強的無人艇的自動控制。

本發明為解決上述問題采取的技術方案的具體步驟如下：

一種輕型舷外機艇艇端控制系統，所述輕型舷外機通過控制拉線控制油門、檔位和/或舵向，其特征在于，所述艇端控制系統包括艇載通信單元、艇載控制器、電氣控制單元和機械控制單元，所述機械控制單元包括舵機，所述艇載控制器通過所述艇載通信單元接收遠程控制指令，并根據所述控制指令控制所述電氣控制單元控制發動機的電氣接口，控制所述舵機推拉所述控制拉線以控制油門、檔位和/或舵向，所述艇載控制器還通過所述艇載通信單元發送位置導航信息及所述電氣控制單元和機械控制單元反饋的發動機狀態信息，以使遠程控制系統接收到所述導航信息及所述電氣控制單元和機械控制單元反饋的發動機狀態信息。

在一可選實施例中，所述控制拉線包括油門拉線、檔位拉線及舵向拉線，所述機械控制單元包括舵機控制器、第一舵機、第二舵機、第三舵機、第一位移傳感器、第二位移傳感器及增速器，所述第一舵機用于推拉所述油門拉線以控制油門，所述第二舵機用于推拉所述檔位拉線以控制檔位，所述第三舵機用于控制舵向拉線以控制舵向，所述第一位移傳感器與所述油門拉線連接，用于檢測并發送所述油門拉線的位移，所述第二位移傳感器與所述檔位拉線連接，用于檢測并發送所述檔位拉線位移，所述增速器連接所述第三舵機和所述舵向拉線，用于增大第三舵機行程，所述舵機控制器用于根據所述艇載控制器發送的控制指令控制所述第一舵機、第二舵機和/或第三舵機工作并根據所述油門拉線位移和檔位拉線位移確定油門和檔位狀態。

在一可選實施例中，所述電氣控制單元包括繼電器驅動器、第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器，所述艇載控制器根據所述控制指令控制所述繼電器驅動器驅動所述第一繼電器、第二繼電器和/或第三繼電器，所述第一繼電器用于控制發動機的電容放電式點火系統工作，所述第二繼電器用于控制發動機的啟動馬達工作，所述第三繼電器用于控制發動機自身電氣系統的工作。

在一可選實施例中，所述電氣控制單元還包括電流檢測器，用于檢測并發送發動機的啟動電池充放電的電流流向，所述艇載控制器根據所述電流流向判斷所述發動機是否正常工作。