一种自动泊船系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种自动泊船系统。信息采集模块，包括布置于船舶四周的超声波测距传感器和船尾的图像采集传感器，超声波测距传感器用于采集船舶与周围障碍物的距离数据，图像采集传感器用于采集船舶后退时船尾的水面图像信息；信息传输模块，用于实时接收信息采集模块采集的距离数据和图像信息后进行传输；信息处理模块，用于接收距离数据和图像信息，所述信息处理模块与船舶主控制器通讯连接用于接受启动信号；信息输出模块，其包括动力执行机构，动力执行机构与信息处理模块的输出端连接；根据信息处理模块输出的信息执行泊船动作。本实用新型专利技术装置简单，所有装置都安装在船舶四周，无需对岸边进行改造。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及船舶控制领域，特别涉及一种自动泊船系统，更具体地说是一种安装在船舶上，可以利用传感器自动泊船的系统。
技术介绍
随着人们对环境的关注越来越提高，出现了环境监测用中小型自主船。此种船无需人为操控，自动在设定的水域执行环境监测任务。由于无人值守，船舶无法自动停靠，所以迫切需要研发一种能够实现自动泊船的系统。目前小型船舶在泊船时都是等船舶靠近码头后，人工通过绳索将船只拉向固定位置，这种方法费时费力，且时常会发生船体意外碰撞的情况。例如中小型游船，通常游人不具备自己驾驭绳索的能力，所以需要岸边需要有专人值守。目前已有相关技术，如船舶自动靠近码头的磁力系泊装置系统，该系统通过磁力的吸附来实现船舶的自动泊船，降低了操作人员的劳动强度，但磁力对距离有很高的要求，需要船舶有很精准的定位系统，船头要对准磁力装置，加大了驾驶员的技术要求，且所需的能耗较大，目前只用于大型船舶。国际上，有一种用转塔系泊漂浮船只系统，该系统中转塔具有一个牵引装置，用于向系泊链索或立管上施加一个力，同样能耗高，所需装置大，且需要专门设计的码头或塔柱。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于为了克服现有人工泊船方式费时费力的缺陷和磁力靠泊装置对驾驶员要求高、能耗高和成本高的问题。提供一种自动泊船系统。本技术是这样实现的，一种自动泊船系统,包括信息采集模块，包括：布置于船舶四周的超声波测距传感器和船尾的图像采集传感器，其中，超声波测距传感器用于采集船舶与周围障碍物的距离数据，所述图像采集传感器用于采集船舶后退时船尾的水面图像信息；信息传输模块，其输入端与信息采集模块的输出端连接，用于实时接收所述信息采集模块采集的距离数据和图像信息后进行传输；信息处理模块，其输入端与信息传输模块的输出端连接，用于接收距离数据和图像信息，所述信息处理模块与船舶主控制器通讯连接用于接受启动信号；信息输出模块，其包括动力执行机构，所述动力执行机构与信息处理模块的输出端连接；根据信息处理模块输出的信息执行泊船动作。进一步优选地，所述信息输出模块还包括有显示模块，所述显示模块与信息处理模块的输出端连接；根据信息处理模块输出的图像进行显示。进一步优选地，述信息输出模块还包括有语音模块，所述语音模块与信息处理模块的输出端连接进行语音播放。进一步优选地，布置于船舶四周的所述超声波测距传感器的数量为8个、所述图像采集传感器的数量为1个。进一步优选地，所述超声波传感器分别设置于船舶的船首最大吃水线上方、船右最大吃水线上方、船右舷最大吃水线上方、船舷右最大吃水线上方、船尾最大吃水线上方、船舷左最大吃水线上方、船左舷最大吃水线上方、船左最大吃水线上方；所述图像采集传感器设置于船舶的船尾主甲板上部。进一步优选地，所述信息处理模块采用的是型号为MK60DN512ZVLQ10的ARM微控制器。进一步优选地，所述信息传输模块采用集成PCB板，用于减少导线的使用，降低漏电风险。本技术与现有技术相比，有益效果在于：本技术装置简单，所有装置都安装在船舶四周，无需对岸边进行改造；系统简单高效，只需安装时根据船舶尺寸调整一下系统数据即可；船舶四周八个方位安装有超声波传感器，可360度精准测出船舶船舶与障碍物的距离和姿态角度关系，进行合理的泊船路径规划。节省时间且泊船准确。附图说明图1是本技术实施例提供的系统电路模块框图；图2是本技术实施例提供的信息采集模块在船舶上的布置结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参见图1，本技术提供一种自动泊船系统，该系统包括：信息采集模块、信息传输模块、信息处理模块和信息输出模块。信息采集模块，包括：布置于船舶四周的八个超声波测距传感器和船尾的图像采集传感器，其中，超声波测距传感器用于采集船舶与周围障碍物的距离数据，图像采集传感器用于采集船舶尾部的水面图像信息。其中，超声波测距传感器及图像采集传感器在船舶上的分布位置如图2所示，超声波传感器分别设置于船舶的船首最大吃水线上方2、船右最大吃水线上方1、船右舷最大吃水线上方8、船舷右最大吃水线上方7、船尾最大吃水线上方6、船舷左最大吃水线上方5、船左舷最大吃水线上方4、船左最大吃水线上方3；所述图像采集传感器设置于船舶的船尾主甲板上部9。信息传输模块，其输入端与信息采集模块的输出端连接，用于实时接收信息采集模块采集的距离数据和图像信息，把接收到的距离数据、图像信息传输到信息处理模块中。信息处理模块，其输入端与信息传输模块的输出端连接，用于接收距离数据和图像信息，所述信息处理模块与船舶主控制器通讯连接用于接受启动信号用于接收信息传输模块传输的距离数据、图像信息和启动信号。在接受到启动信号后，启动自动泊船系统，根据接收到的所述船舶与周围障碍物的所述距离数据，选择泊船方式并规划泊船路径。开始进行自动泊船。在自动泊船过程中，通过信息采集模块实时获取信息传输模块传输的船舶与周围障碍物的距离数据和图像信息，对泊船路径进行实时调整；信息处理模块采用的是型号为MK60DN512ZVLQ10的ARM微控制器。信息输出模块，包括动力执行机构、语音模块以及显示模块，用于接收信息处理模块发送的图像信息给显示模块，驱动信息给船舶动力执行机构，船舶泊船进程信息给所述语音模块并发出语音提醒。显示模块将图像信息显示在船载或地面显示屏上。动力执行机构即为船舶动力电机，由ARM处理器输出PWM数字信号通过数模转换电路、信号放大电路，将得到的对应控制指令的高电压、大电流信号控制船舶进行相应的位置变化。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动泊船系统,其特征在于：包括信息采集模块，包括：布置于船舶四周的超声波测距传感器和船尾的图像采集传感器，其中，超声波测距传感器用于采集船舶与周围障碍物的距离数据，所述图像采集传感器用于采集船舶后退时船尾的水面图像信息；信息传输模块，其输入端与信息采集模块的输出端连接，用于实时接收所述信息采集模块采集的距离数据和图像信息后进行传输；信息处理模块，其输入端与信息传输模块的输出端连接，用于接收距离数据和图像信息，所述信息处理模块与船舶主控制器通讯连接用于接受启动信号；信息输出模块，其包括动力执行机构，所述动力执行机构与信息处理模块的输出端连接；根据信息处理模块输出的信息执行泊船动作。

【技术特征摘要】
1.一种自动泊船系统,其特征在于：包括
信息采集模块，包括：布置于船舶四周的超声波测距传感器和船尾的图像
采集传感器，其中，超声波测距传感器用于采集船舶与周围障碍物的距离数据，
所述图像采集传感器用于采集船舶后退时船尾的水面图像信息；
信息传输模块，其输入端与信息采集模块的输出端连接，用于实时接收所
述信息采集模块采集的距离数据和图像信息后进行传输；
信息处理模块，其输入端与信息传输模块的输出端连接，用于接收距离数
据和图像信息，所述信息处理模块与船舶主控制器通讯连接用于接受启动信号；
信息输出模块，其包括动力执行机构，所述动力执行机构与信息处理模块
的输出端连接；根据信息处理模块输出的信息执行泊船动作。
2.按照权利要求1所述的自动泊船系统,其特征在于：所述信息输出模块
还包括有显示模块，所述显示模块与信息处理模块的输出端连接；根据信息处
理模块输出的图像进行显示。
3.按照权利要求1所述的自动泊船系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：丘春玲，白宇鑫，于紫凝，谷佳月，王开，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22