本发明涉及船舶应用技术领域，尤其是涉及一种船用显示装置和智能船舶。
背景技术：
在当前的船舶领域，驾驶员为了保证在航行过程中的船舶安全，需要在航行或进出港状态下查看船舶航行中的重要状态数据。现今一般通过前壁仪表板上的仪表来显示船舶状态数据，而前壁仪表板一般安装在船舶的前壁玻璃上方，根据船舶层高结构位置凸出安装，并根据工作站观察需求在仪表板上适当排列相应种类的航行数据仪表。
但是，首先由于船舶骨架结构的影响，仪表板需要大幅度凸出，安装过程中往往需要打断骨架结构，安装繁琐并影响美观。其次，对于不同的船舶可能需要在仪表板上安装不同种类的仪表，且对于同一种类的仪表存在不同厂家，安装过程中需要分别从驾控台内接线，施工较为繁琐。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供船用显示装置和智能船舶，通过船舶状态数据的数字化信号接入以及显示装置，在省略仪表的情况下，实现船舶状态参数的显示，节省空间，并简化安装步骤。
第一方面，本发明实施例提供一种船用显示装置，包括采集模块、显示结构和控制结构，所述控制结构安装在船舶的驾控台内，所述显示结构位于所述船舶的上半部分前壁玻璃；
所述采集模块，用于采集所述船舶的状态参数信号，并发送给所述控制结构；
所述控制结构，用于将控制信号和所述状态参数信号，通过电缆冗余接入所述显示结构，以使所述显示结构显示相应的船舶状态数据。
在可选的实施方式中，所述前壁玻璃包括内层玻璃和外层玻璃，所述显示结构设置在上半部分前壁玻璃的所述内层玻璃和所述外层玻璃之间。
在可选的实施方式中，所述显示结构包括高分子纳米复合显示屏。
在可选的实施方式中，所述控制结构将所述状态参数信号通过两根电缆冗余接入所述显示结构，并将所述控制信号通过一根电缆冗余接入所述显示结构。
在可选的实施方式中，所述控制结构控制所述显示结构呈现相应显示亮度。
在可选的实施方式中，所述控制结构控制所述显示结构按照预设形式显示相应的船舶状态数据。
在可选的实施方式中，所述显示结构包括分子材料显示屏，所述分子材料的透明度为百分之五十。
在可选的实施方式中，还包括安装于所述船舶的驾驶室的顶部的投影仪，所述控制结构将所述状态参数信号通过两根电缆冗余接入所述投影仪，控制所述投影仪将投影于所述分子材料显示屏，以投影显示所述船舶状态数据。
在可选的实施方式中，所述船舶状态数据包括航速、深度、航角、主机转速、罗经、风速风向、回转速率和时间中的一种或多种。
第二方面，实施例提供一种智能船舶，包括前述实施方式中任一项所述的船用显示装置和船舶主体，所述船用显示装置和所述船舶主体相连接。
本发明实施例提供了一种船用显示装置和智能船舶，通过采集模块采集船舶所需的状态参数信号，并通过控制结构发送至位于船舶上半部分前壁玻璃的显示结构，并控制显示结构显示相应的船舶状态参数，即将船舶状态数据的数字化信号接入并显示，在省略仪表的情况下，实现船舶状态参数的显示，节省空间，并简化安装步骤。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的前壁仪表板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的船用显示装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的船用显示装置的应用场景示意图；
图4为本发明实施例提供的显示结构的结构示意图。
图标：10-采集模块；20-控制结构；30-显示结构；40-驾驶室窗；50-前壁仪表板；60-仪表；70-高分子纳米材料；80-内层玻璃；90-外层玻璃。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
船舶驾驶室的前壁仪表板是船舶航行安全监视系统的重要组成部分。前壁仪表板上显示了航行中所需的重要状态数据(船舶航速，吃水深度，风速，舵机舵角，罗经，主机转速等)。驾驶员在航行或进出港状态下操纵船舶需要直接清楚的看见前壁仪表板上的重要数据。对于有一人桥楼入籍符号的船舶，在工作站位置上的驾驶员更需要直接看到船舶航行数据。
现有船用的前壁仪表板安装在前壁玻璃的上方，根据层高结构位置适当凸出安装。在仪表板上根据工作站观察需求，适当排列航行数据仪表。
如图1所示，在驾驶室窗40的上半部分安装一个凸出式的前壁仪表板50，将船舶所需要的检测状态参数的仪表60嵌入在仪表60板内。这种夹在天花板和玻璃之间的仪表60板受到了层高和玻璃高度以及结构骨架的影响，打断结构骨架进行安装，有施工的难度，且安装后大幅度凸出，更是会影响美观布局。
其次，由于安装的仪表60可能种类不同，不同种类或相同种类的不同仪表60可能来自于不同厂家，导致每个仪表60的接线结构都是不一样的，需要分别从驾控台内接线，施工较为繁琐。
基于此，本发明实施例提供的一种船用显示装置和智能船舶，可以通过船舶状态数据的数字化信号接入以及显示装置，在省略仪表的情况下，实现船舶状态参数的显示，节省空间，并简化安装步骤。
下面通过实施例进行详细描述。
图2为本发明实施例提供的一种船用显示装置的结构示意图。
参照图2，本发明实施例提供一种船用显示装置，包括采集模块10、显示结构30和控制结构20，所述控制结构20安装在船舶的驾控台内，所述显示结构30位于所述船舶的上半部分前壁玻璃；
所述采集模块10，用于采集所述船舶的状态参数信号，并发送给所述控制结构20；
所述控制结构20，用于将控制信号和所述状态参数信号，通过电缆冗余接入所述显示结构30，以使所述显示结构30显示相应的船舶状态数据。
在实际应用的优选实施例中，通过采集模块采集船舶所需的状态参数信号，并通过控制结构发送至位于船舶上半部分前壁玻璃的显示结构，并控制显示结构显示相应的船舶状态参数，即将船舶状态数据的数字化信号接入并显示，在省略仪表的情况下，实现船舶状态参数的显示，节省空间，并简化安装步骤。
这里，首先省略了原有仪表和前壁仪表板的繁琐安装工艺，并节约了安装空间。其次数字化模块化的显示功能更为直接清晰的展示了所需要的信号，方便驾驶员操控，促进船舶智能化。
其中，采集模块10与控制结构20相连接，控制结构20与显示结构30相连接。
在可选的实施方式中，如图3、图4所示，所述前壁玻璃包括位于室内的内层玻璃80和位于室外的外层玻璃90，所述显示结构30设置在上半部分前壁玻璃的所述内层玻璃80和所述外层玻璃90之间。
在可选的实施方式中，所述显示结构30包括高分子纳米复合显示屏，其中，高分子纳米复合显示屏由高分子纳米材料70生成。
需要说明的是，驾驶室窗40的前壁玻璃为透明显示玻璃，总体上由内层玻璃80和外层玻璃90组成。在两层玻璃之间的填充厚度为10mm的高分子纳米材料70，进而生成得到高分子纳米复合显示屏。同时由于高分子纳米复合显示屏具有高达95％以上的透光度，基本上不影响驾驶员视线，可完全满足规范对驾驶室视线的要求。
此外，作为一种优选的示范实施例，可将广泛的用于广告展示、形象展示、飞机汽车等领域的透明玻璃显示技术、抬头显示(headupdisplay，hud)技术等，应用到船舶驾驶室窗40上，使得驾驶室的原先前壁仪表板的仪表显示信息在驾驶室窗40的显示结构30上进行数字化显示，形成显示区域。
在可选的实施方式中，所述控制结构20将所述状态参数信号通过两根电缆冗余接入所述显示结构30，并将所述控制信号通过一根电缆冗余接入所述显示结构30。
结合安装在驾控台内的控制结构20，将船舶航行中规范所要求的重要状态参数信号采集到采集模块10中。通过控制结构20中的软件程序处理信号后，将船舶状态参数信号以数字模拟量形式分两根电缆冗余接入到显示结构30中，与此同时将控制信号通过一根电缆冗余接入显示结构30，组成一套完整的船用显示装置，保证系统的安全性。
这里，显示结构30根据控制结构20发送的控制信号和船舶状态参数信号控制显示结构30中相应的像素点变亮，以显示出相应的船舶状态数据，便于驾驶者查看。
在可选的实施方式中，所述控制结构20控制所述显示结构30呈现相应显示亮度。
这里，控制结构20通过发送相应控制信号控制显示结构30呈现相应亮度，实现显示屏调光功能，满足船舶的夜航要求。
可以理解的是，透明玻璃显示技术，目前这种技术已经日益成熟并在不断完善性能，向着更透明化，清晰度更高的方向发展，同时根据节夜间航行需要，设置调光线系统，满足船级社规范要求。
在可选的实施方式中，所述控制结构20控制所述显示结构30按照预设形式显示相应的船舶状态数据。
这里，本发明实施例提供的船用显示装置，通过控制结构20中软件预先建立虚拟化、统一化的表盘(数值类，指针表盘类)，根据预设要求或需要接入的信号数量和类型，选择相应预设形式的表盘，并合理布局在显示窗口中，最终呈现在驾驶室前窗玻璃显示屏上。
在可选的实施方式中，所述显示结构30包括分子材料显示屏，所述分子材料的透明度为百分之五十。
在可选的实施方式中，还包括安装于所述船舶的驾驶室的顶部的投影仪，所述控制结构20将所述状态参数信号通过两根电缆冗余接入所述投影仪，控制所述投影仪将投影于所述分子材料显示屏，以投影显示所述船舶状态数据。
作为一种可选的实施例，可利用光学投影原理，在窗前驾驶室顶部安装一个微型投影仪，在驾驶室窗40玻璃内安装填充一种特殊材料，此种特殊材料为透明度为百分之五十的分子材料。控制结构20将船舶状态参数信号接入到投影仪中，投影仪根据船舶状态参数信号，向窗玻璃上的分子材料显示屏部分投影，投影出船舶状态数据，实现将船舶仪表状态信号信息透明的显示在驾驶室窗40上，实现船舶状态参数的显示，节省空间，并简化安装步骤。
在可选的实施方式中，所述船舶状态数据包括航速、深度、航角、主机转速、罗经、风速风向、回转速率和时间中的一种或多种。
本发明实施例的目的是通过船用显示装置可以解决前壁仪表板安装繁琐以及影响美观结构等问题，节约了安装空间。而且通过数字化的信号输入，省略了不同仪表的安装。统一化的模拟信号输入生成数字化的表盘，会更清晰的显示所需要的信息。也可根据需求调入需要显示的雷达海图等信息，让船舶驾驶操控更具备智能化。
进一步的，本发明实施例提供一种智能船舶，包括前述实施方式中任一项所述的船用显示装置和船舶主体，所述船用显示装置和所述船舶主体相连接。
本发明实施例提供的智能船舶，与上述实施例提供的船用显示装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种船用显示装置，其特征在于，包括采集模块、显示结构和控制结构，所述控制结构安装在船舶的驾控台内，所述显示结构位于所述船舶的上半部分前壁玻璃；
所述采集模块，用于采集所述船舶的状态参数信号，并发送给所述控制结构；
所述控制结构，用于将控制信号和所述状态参数信号，通过电缆冗余接入所述显示结构，以使所述显示结构显示相应的船舶状态数据。
2.根据权利要求1所述的船用显示装置，其特征在于，所述前壁玻璃包括内层玻璃和外层玻璃，所述显示结构设置在上半部分前壁玻璃的所述内层玻璃和所述外层玻璃之间。
3.根据权利要求2所述的船用显示装置，其特征在于，所述显示结构包括高分子纳米复合显示屏。
4.根据权利要求3所述的船用显示装置，其特征在于，所述控制结构将所述状态参数信号通过两根电缆冗余接入所述显示结构，并将所述控制信号通过一根电缆冗余接入所述显示结构。
5.根据权利要求4所述的船用显示装置，其特征在于，所述控制结构控制所述显示结构呈现相应显示亮度。
6.根据权利要求2所述的船用显示装置，其特征在于，所述控制结构控制所述显示结构按照预设形式显示相应的船舶状态数据。
7.根据权利要求2所述的船用显示装置，其特征在于，所述显示结构包括分子材料显示屏，所述分子材料的透明度为百分之五十。
8.根据权利要求7所述的船用显示装置，其特征在于，还包括安装于所述船舶的驾驶室的顶部的投影仪，所述控制结构将所述状态参数信号通过两根电缆冗余接入所述投影仪，控制所述投影仪将投影于所述分子材料显示屏，以投影显示所述船舶状态数据。
9.根据权利要求1所述的船用显示装置，其特征在于，所述船舶状态数据包括航速、深度、航角、主机转速、罗经、风速风向、回转速率和时间中的一种或多种。
10.一种智能船舶，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的船用显示装置和船舶主体，所述船用显示装置和所述船舶主体相连接。
技术总结
本发明提供了一种船用显示装置和智能船舶，涉及船舶应用的技术领域，包括采集模块、显示结构和控制结构，控制结构安装在船舶的驾控台内，显示结构位于船舶的上半部分前壁玻璃；采集模块，用于采集船舶的状态参数信号，并发送给控制结构；控制结构，用于将状态参数信号和控制信号，通过电缆冗余接入显示结构，以使显示结构显示相应的船舶状态数据，通过船舶状态数据的数字化信号接入以及显示装置，在省略仪表的情况下，实现船舶状态参数的显示，节省空间，并简化安装步骤。
技术研发人员：孙和峰;朱兵;于澎;贾立玫;陈路;李琳;王荣;张睿
受保护的技术使用者：上海船舶研究设计院(中国船舶工业集团公司第六0四研究院)
技术研发日：.11.20
技术公布日：.01.31
