本發(fā)明屬于直升機旋翼動平衡領(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內(nèi)照明系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機內(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。以往的直升機機內(nèi)照明設(shè)計，是將駕駛艙主照明的調(diào)光采用左、右儀表板、中央操縱臺及上部操縱臺的亮度控制盒分散配置進行控制，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)計成品數(shù)量多，重量大，接線復(fù)雜，操作困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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

本發(fā)明操作及控制集成的機內(nèi)照明系統(tǒng)，包括機內(nèi)照明控制盒以及分別與所述機內(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，所述機內(nèi)照明控制盒包括：

調(diào)光信號產(chǎn)生模塊：至少包括儀表板亮調(diào)電位器、操縱臺亮調(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；

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

調(diào)光信號處理模塊：對采集到的的亮度信號經(jīng)過濾波處理后生成相應(yīng)占空比的PWM調(diào)光控制信號并傳遞給調(diào)光信號實現(xiàn)模塊；

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

電源供應(yīng)單元，為所述調(diào)光信號采集模塊、調(diào)光信號處理模塊以及調(diào)光信號實現(xiàn)模塊供電。

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

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

上述方案中優(yōu)選的是，所述模光色式信號包括綠光、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)動電路接收客艙頂燈的光色模式選擇信號后，進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內(nèi)照明技術(shù)突破了原先分部件、分區(qū)域控制機內(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)了飛機集成化的趨勢，還可應(yīng)用于其他直升機照明系統(tǒng)設(shè)計上。

附圖說明

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

圖4為本發(fā)明導(dǎo)光板控制示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細(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。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細(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，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。

下面通過實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。

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

調(diào)光信號產(chǎn)生模塊：至少包括儀表板亮調(diào)電位器、操縱臺亮調(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；

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

調(diào)光信號處理模塊：對采集到的的亮度信號經(jīng)過濾波處理后生成相應(yīng)占空比的PWM調(diào)光控制信號并傳遞給調(diào)光信號實現(xiàn)模塊；

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

電源供應(yīng)單元，為所述調(diào)光信號采集模塊、調(diào)光信號處理模塊以及調(diào)光信號實現(xiàn)模塊供電

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

機內(nèi)照明的交聯(lián)框圖如圖1所示。從圖1可以看出，機內(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。

控制集成的機內(nèi)照明技術(shù)核心部件是機內(nèi)照明控制盒。為儀表板左側(cè)、儀表板右側(cè)、中央操縱臺及上部操縱臺各區(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，這些都由機內(nèi)照明控制盒來完成。機內(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。機內(nèi)照明控制盒調(diào)光控制主要包括調(diào)光信號產(chǎn)生、調(diào)光信號采集、調(diào)光信號處理、調(diào)光信號實現(xiàn)等過程。

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

b)調(diào)光信號采集。圖1中的所有信號(左側(cè))都由機內(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，同時驅(qū)動電路單元也需要采集客艙頂燈(兩個)的“綠光/斷/白光”的模式選擇信號。圖像左側(cè)信號主要包括儀表板左邊調(diào)節(jié)旋鈕信號，儀表板右邊調(diào)節(jié)旋鈕信號，中央操縱臺調(diào)節(jié)旋鈕信號，上不操縱臺調(diào)節(jié)旋鈕信號，駕駛車頂燈調(diào)節(jié)旋鈕信號以及客艙頂燈調(diào)節(jié)旋鈕信號

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

d)調(diào)光信號實現(xiàn)。驅(qū)動電路單元接收到導(dǎo)光板、駕駛艙頂燈的PWM控制信號經(jīng)過放大處理后生成驅(qū)動電源實現(xiàn)儀表板、操縱臺、駕駛艙頂燈的亮度調(diào)節(jié)。同時驅(qū)動電路接收客艙頂燈“綠光/斷/白光”的模式選擇信號，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，經(jīng)放大處理后生成驅(qū)動信號實現(xiàn)艙頂燈綠光工作組亮度調(diào)節(jié)。

機內(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)動電路單元、電源供應(yīng)單元。其中驅(qū)動電路單元與電源供應(yīng)單元同在一個印制板部件中。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，經(jīng)過濾波平滑處理后生成相應(yīng)占空比的PWM控制信號傳遞給驅(qū)動電路單元。

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

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

PWM發(fā)生單元設(shè)計：

PWM發(fā)生單元主要是對調(diào)光控制信號進行采集、處理生成亮度調(diào)節(jié)所需要的PWM控制信號。正常工作時，接收開關(guān)信號，控制PWM波形的開啟與關(guān)閉。當(dāng)開關(guān)開啟時，采集調(diào)節(jié)旋鈕的模擬電壓信號。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，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)動電路單元設(shè)計：

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

當(dāng)調(diào)光模塊PWM控制信號端口漏極導(dǎo)通時，Q1導(dǎo)通。驅(qū)動電壓為28V，負(fù)載點亮。

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，提高操作的時間和效率。

本實施例中，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)點一面的周邊涂覆硅膠粘貼在擴散面板上，反光板部件緊貼印刷導(dǎo)光板放置擴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)點一面的周邊涂覆硅膠粘貼在擴散面板上，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逐漸變?nèi)酰瑢?dǎo)致整個發(fā)光面的出光強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)點來實現(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未進入導(dǎo)光板而直接出射的光線，進一步提升了出光面的均勻性。最后通過最外層的擴散面板，以實現(xiàn)出光面亮點隱藏的效果。

本實施例中，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。

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

操作及控制集成的機內(nèi)照明技術(shù)突破了原先分部件、分區(qū)域控制機內(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)了飛機集成化的趨勢，還可應(yīng)用于其他直升機照明系統(tǒng)設(shè)計上。

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