本發(fā)明涉及船用信號燈控制器，具體說是一種船用LED信號燈。

背景技術：

目前的船用信號燈所采用的燈芯，普遍是以單色白熾燈泡為主，而白熾燈泡功率大，光效低，顏色單一，壽命短，維護頻繁。針對白熾燈泡的弊端，現(xiàn)在出現(xiàn)了采用白色發(fā)光LED燈芯代替白熾燈泡作為信號燈芯的方案。單色的LED燈芯雖然從電氣性能的角度相對白熾燈做出了巨大的改進，但在具體的信號燈的布置上卻依然還是有很大的不便，具體表現(xiàn)在，由于一盞信號燈只能展現(xiàn)出一種顏色，因此不同顏色要求的信號燈組，需要各自對應顏色的信號燈來進行組合。

LED(Light Emitting Diode)亦即發(fā)光二極管，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態(tài)的半導體器件，其核心是一個半導體的晶片，晶片附在一個支架上，一端連接電源的負極，另一端連接電源的正極，并用環(huán)氧樹脂封裝起來。不同化學成分的晶片，在通電后會發(fā)出不同顏色的光。目前，基于LED的變色燈在生活中已經有著廣泛的應用。諸如LED指示燈，LED汽車行車燈，LED裝飾燈等等，都應用到了可變色LED燈芯。

目前的船舶，為了滿足不同規(guī)范和各運河當局的要求，往往需要在船上設置具有不同顏色的信號燈組。如垂直三盞均布的紅燈表示船舶的深吃水特性；垂直三盞均布的綠燈是船舶通航新加坡海峽的必備條件；垂直三盞均布，呈紅白紅顏色的信號燈表示船舶的操縱能力受限的特性；垂直兩盞紅燈表示船舶處于失控狀態(tài)，等等。如果船東要求船舶必須同時配備以上信號燈組，必須一種顏色配備一盞相應的信號燈。即使考慮同種顏色的燈可以在不同燈組中兼用，整個燈桅上還是會有相當數量的信號燈。

目前已經出現(xiàn)在船用信號燈中采用LED燈芯替代白熾燈的方案。但是，現(xiàn)有的信號燈的LED燈芯方案，僅僅是單色的白色發(fā)光LED燈芯，僅在燈芯的電氣性能上得到了提升。而為了滿足不同顯色性的信號燈的要求，現(xiàn)有采用單色LED燈芯的信號燈的燈罩需要采用有色玻璃，從而造成一盞信號燈只能顯示一種顏色。如果燈桅上需要同時配備若干組信號燈組，則每一個信號燈組中的顏色，必須用 專門的一盞燈進行體現(xiàn)(圖1)。

目前的船用信號燈桅上所采用的信號燈，幾乎全部是單色信號燈。而由于一盞信號燈只能展現(xiàn)出一種顏色，因此不同顏色要求的信號燈組，需要各自對應顏色的信號燈來進行組合。這就造成信號燈桅上的信號燈數量繁多，燈桅的結構形式復雜，接線長度非常長，接線工作量巨大，船員對信號燈的維護工作量也相應增加。

現(xiàn)以某散貨船為例，說明現(xiàn)有技術中典型的信號燈及燈桅布置方法。假設此船需要傳遞出四種信號組合：

1、深吃水燈組合(垂直方向3盞紅色環(huán)照燈)，此信號燈組為《1972年國際海上避碰規(guī)則》(Convention on the International Regulations for PreventingCollisions at Sea，1972；以下簡稱COLREGs))要求；

2、失控燈組合(垂直方向2盞紅色環(huán)照燈)，此信號燈組也為COLREGs要求；

3、操縱能力受限燈組合(垂直方向3盞環(huán)照燈，顏色依次為紅、白、紅)，此信號燈組也為COLREGs要求；

4、新加坡海峽燈組合(垂直方向3盞環(huán)照燈，全部為綠色)，此信號燈組為新加坡海事當局對夜間通過馬六甲海峽的船舶的統(tǒng)一要求；

基于現(xiàn)有的單色信號燈的布置方案，一般考慮將同一個顏色的信號燈兼作多個用途。因深吃水燈組、操縱能力受限燈組、失控燈組三者的信號燈配備要求中都涵蓋了兩盞紅色信號燈，一般使用最上一盞紅色燈和最下一盞紅色燈兼用于此三個信號燈組。

現(xiàn)有布置中布置了3盞紅色信號燈和3盞綠色信號燈。其中從上向下第1，3，5盞燈為紅色；第2，4，6盞燈為綠色。(不限于此，也可以為第1，3，5盞燈為綠色；第2，4，6盞燈為紅色)。第3盞信號燈，燈罩為可替換式，可在白色和紅色之間切換。

如果僅第1，5盞紅色燈亮；表示本船處于“失控”狀態(tài)；

如果僅第1，3，5盞紅色燈亮；表示本船處于“深吃水”狀態(tài)；

如果將中間紅色燈燈罩換為白色，第1，5盞紅色燈和第3盞白色燈同時亮；表示本船處于“操縱能力受限”狀態(tài)；

當船舶在夜間通過新加坡海峽時，需同時亮第2，4，6盞燈。

具體詳見圖1相關內容。

基于現(xiàn)有的單色信號燈的技術，即使已經考慮了相同顏色的信號燈可以相互兼用的關系，從圖1可以看出，信號燈桅還是需要設置上下總共6盞信號燈，以滿足規(guī)范、規(guī)則的要求。這樣就造成了信號燈桅非常高大，結構形式復雜，施工難度較大，維護工作量也相應增加。并且，深吃水燈組和操縱能力受限燈組的中間一盞信號燈，還是得需要以更換燈罩的方式實現(xiàn)紅白兩種顏色的轉換。船舶在航行過程中，海員爬到燈桅的高處去更換燈罩，人身安全無法得到充分保障，目前很多船東也對這種操作模式表示不滿。如果將中間一盞燈拆分成單色紅色的信號燈和單色白色的信號燈，將操縱能力受限燈組和吃水深吃水燈組進一步拆分開來布置的話，信號燈的盞數還要增多，燈桅結構還會更復雜，燈桅高度將進一步升高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的問題，提出一種船用信號燈，采用LED的能發(fā)出不同色光(紅、綠、白)的航行信號燈燈芯，該新型LED可變色信號燈芯集成了紅、綠、白三種顏色的LED發(fā)光模塊，能替代原來多盞具有不同顏色燈罩的信號燈，從而可以精簡燈桅布置形式，節(jié)約燈桅重量和布線長度，并減少船員對信號燈的維護工作量。

本發(fā)明的具體技術方案是，一種船用信號燈，具有多面體，每個面體上布置有紅、綠、白發(fā)光帶，所述每個面體上的紅、綠、白發(fā)光帶分別并聯(lián)，工作時，同一時間僅向一種顏色發(fā)光帶供電；紅、綠、白的發(fā)光帶以有序間隔的形式排列，使水平圓周上同色發(fā)光帶之間的間距相等，所述紅、綠、白發(fā)光帶，由至少一個同色的LED發(fā)光單元串聯(lián)組成。

所述多面體，是指三面體、四面體，甚至更多。

本發(fā)明還提供了一種船用信號燈布置方法，在燈桅上布置三盞本發(fā)明所述船用信號燈，自上而下第一盞信號燈紅、綠變色；第二盞信號燈紅、白、綠變色；第三盞信號燈可紅、綠變色；如果僅第1、3盞燈同時亮紅色；表示本船處于“失控”狀態(tài)；如果第1、2、3盞燈同時亮紅色；表示本船處于“深吃水”狀態(tài)；如果第1、3盞燈同時亮紅色，第2盞燈同時亮白色；表示本船處于“操縱能力受 限”狀態(tài)；當船舶在夜間通過新加坡海峽時，需將第1、2、3盞同時亮綠色。

本船用可變色LED信號燈芯相比于現(xiàn)有技術，解決了信號燈組在布置時必須一種顏色配一盞信號燈的問題。一盞采用可變色LED信號燈芯的信號燈，可以代替原來三盞信號燈，從而有效的減少了信號燈桅上安裝的信號燈的數量，極大的簡化了信號燈桅的布置形式，減少了船員對信號燈的維護工作量。

本發(fā)明通過采用可變色LED信號燈，使得失控燈組、深吃水燈組、操縱能力受限燈組和新加坡海峽環(huán)照燈組能夠通過三盞環(huán)照信號燈來實現(xiàn)，并可以根據具體要求新增信號燈組。通過本方案，簡化了信號燈桅的設計與布置形式，施工與維護更加方便和安全。

本發(fā)明通過采用可變色LED信號燈，實現(xiàn)多種色光的信號燈組的集成化，簡化了現(xiàn)有信號燈桅的布置和結構形式，使得可以表達多種不同信號含義的一體化燈桅成為現(xiàn)實。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術的單色白色發(fā)光LED船用信號燈；

圖2為本發(fā)明的一種實施例船用信號燈；

圖3為本發(fā)明圖2所述船用信號燈電路原理圖；

圖4為本發(fā)明由六個同色的LED發(fā)光單元串聯(lián)而成的船用信號燈

圖5采用八面體的本發(fā)明的一種實施例；

圖6為本發(fā)明圖5所述采用八面體的船用信號燈的電路原理圖；

圖7本發(fā)明的一種船用信號燈布置方法。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明做進一步闡述。

如圖2所示，本發(fā)明的具體技術方案是，一種船用信號燈，具有多面體，每個面體上布置有紅、綠、白發(fā)光帶，如圖3所示，所述每個面體上的紅、綠、白發(fā)光帶分別并聯(lián)，工作時，同一時間僅向一種顏色發(fā)光帶供電；紅、綠、白的發(fā)光帶以有序間隔的形式排列，使水平圓周上同色發(fā)光帶之間的間距相等，所述紅、綠、白發(fā)光帶，由至少一個同色的LED發(fā)光單元串聯(lián)組成。如圖4所示，每條發(fā)光帶包含六個同色的發(fā)光單元，即由六個同色的LED發(fā)光單元串聯(lián)而成。

所述多面體，是指三面體、四面體，甚至更多，具體根據LED發(fā)光單元性能 決定以及滿足不同規(guī)范和各運河當局的要求。例如，為了滿足1972年國際海上避碰規(guī)則里所要求的色光特性，以及根據目前所使用的LED發(fā)光單元在水平方向上的發(fā)光角約為120度，但是由于光源互相交叉的原因，三種顏色的LED發(fā)光源在任意一種顏色工作時需要滿足水平光弧總共360度的規(guī)范要求。如圖5、6所示，本發(fā)明的船用信號燈采用八面體結構，每個面體上布置有紅、綠、白各一條發(fā)光帶，每條發(fā)光帶包含六個同色的發(fā)光單元，即由六個同色的LED發(fā)光單元串聯(lián)而成，八條發(fā)光帶再進行并聯(lián)，整個信號燈共包含24條發(fā)光帶，共計144個LED發(fā)光單元，可發(fā)出三色光(紅光，綠光，白光，三種顏色均滿足1972年國際海上避碰規(guī)則里所要求的色光特性)；紅、綠、白的發(fā)光帶以有序間隔的形式排列，以確保在水平圓周上同色發(fā)光帶之間的間距相等。整個信號燈的額定電壓為直流24V。正常工作時，同一時間內只能向同一種顏色的發(fā)光單元輸入直流24V額定電壓工作。經實驗測試，基本發(fā)光性能：滿足水平光弧360度的規(guī)范要求，垂直光弧自水平線上方5度至水平線下方5度，最小能見距離3n mile(海里)。

如圖7所示，本發(fā)明還提供了一種船用信號燈布置方法，在燈桅上布置三盞本發(fā)明所述船用信號燈，自上而下第一盞信號燈紅、綠變色；第二盞信號燈紅、白、綠變色；第三盞信號燈可紅、綠變色；如果僅第1、3盞燈同時亮紅色；表示本船處于“失控”狀態(tài)；如果第1、2、3盞燈同時亮紅色；表示本船處于“深吃水”狀態(tài)；如果第1、3盞燈同時亮紅色，第2盞燈同時亮白色；表示本船處于“操縱能力受限”狀態(tài)；當船舶在夜間通過新加坡海峽時，需將第1、2、3盞同時亮綠色。