CN103415754B - 用于提供具有预定长度的未卷绕电缆部分的绞盘 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种绞盘，包括：电缆卷轴（140），其被配置为卷绕和解绕电缆（111），其中，所述电缆的一端固定至所述电缆卷轴，且其中，其另一端被配置为将电气元件电连接至所述电缆，且其中，所述电缆进一步被配置成为所述电气元件提供电力和/或数据；框架（190），其上安装了所述电缆卷轴；测量装置（130,150,155），其连接至所述框架且被配置为提供与所述电缆的解绕部分的长度有关的数据；和处理装置（160），其被配置为基于所述测量装置提供的数据控制所述电缆的卷绕和解绕，其中，在所述电缆上有预定固定基准点（117），且存在所述电缆的预定基准状态，在所述状态下，预定固定基准点处于与坐标系相关的基准位置（118），且其中，解绕电缆的长度被限定为在所述预定固定基准点的位置和所述基准位置之间沿电缆测量的距离。

Description

用于提供具有预定长度的未卷绕电缆部分的绞盘
技术领域
本发明涉及被配置为提供预定长度的未卷绕电缆的绞盘，其中，电气元件可连接至电缆。尤其是，在某种展出中，这种绞盘可用于吸人眼球，例如在商品交易会的环境中吸引人们的注意力，或将公众注意力引向展览窗。使用根据本发明的绞盘的其它可能性可以是形成艺术品，或将其结合到艺术品中。安装这种绞盘的地点可以是建筑物的走廊、大厅或楼梯。建筑物可以是博物馆的一部分、机场、或布置活动的走廊。通常，根据本发明的绞盘可用于在内部空间内进行布置，尤其是在宽敞的内部空间内。
背景技术
传统绞盘可安装在天花板上，且可用于移动某种电气元件（例如，光源），使得连接至电缆的电气元件可从天花板向下悬挂预定距离。在现有技术中，这种绞盘由电动机驱动，并通过接通电力使绞盘移动来控制绞盘，且当物体一从天花板向下悬挂所期望的距离就切断电力。物体上下移动的速度由绞盘内的电动机在提供给绞盘的电压下的速度给出。然而，在通过电缆将电气元件悬挂于天花板的绞盘中，承载物体的电缆通常被卷绕到电缆卷轴上以上下移动电气元件。考虑到随着更多电缆从卷轴上解绕，卷绕在电缆卷轴上的电缆的直径减小，电气元件向下移动的线速度还取决于盘绕在电缆卷轴上电缆的量，结果是，传统绞盘使物体向下移动的速度并不恒定，即便绞盘的电缆卷轴是由恒定电压驱动的，其导致恒定的单位时间转数。
因此，就连接的电气元件的速度和/或加速度而言，不能精确地控制连接到传统绞盘的电缆的电气元件的运动。在需要同时移动多个电气元件（例如，灯）的情况下（其中，多个电气元件之间具有特定的位置关系以形成某种预定的空间模式），这是特定的缺点。
因此，需要这样的绞盘，当将电缆解绕至预定长度时，其能更好地控制连接至其电缆的电气元件的运动。
发明内容
为了满足该需求，本发明提供了根据权利要求1的绞盘和根据权利要求13的系统。尤其是，本发明提供了一种绞盘，包括：电缆卷轴，其被配置为卷绕并解绕电缆，其中，电缆的一端固定至电缆卷轴，且其中，电缆的另一端被配置为将电气元件电连接至电缆，且其中，电缆进一步被配置成为电气元件提供电力和/或数据；框架，其上安装了电缆卷轴；测量装置，其连接至框架并被配置为提供与电缆的解绕部分的长度有关的数据；和处理装置，其被配置为基于测量装置提供的数据控制电缆的卷绕和解绕，其中，电缆上有预定的固定基准点，且存在电缆的预定基准状态，在该状态下预定的固定基准点处于与坐标系相关的基准位置，且其中，解绕电缆的长度被限定为在预定的固定基准点的位置和基准位置之间沿电缆测量的距离。
在根据本发明的绞盘中，电缆被卷绕在电缆卷轴上，且提供了测量装置，其被配置为将与电缆的解绕部分的长度有关的数据提供至处理装置。然后，处理装置使用这些数据控制电缆的卷绕。以此方式，在给定时间内电缆的解绕部分的长度以及卷绕或解绕过程中电缆的解绕部分的速度和加速度可由处理装置决定。因此，根据本发明的绞盘有可能补偿机械影响对运动造成的分散作用，例如取决于解绕电缆的量的物体的线速度的变化。换句话说，根据本发明的绞盘允许以更精确的方式移动电缆。
电缆也可被配置为与电连接的电气元件机械地附接。
电缆的端部（其被配置为将电气元件端部电连接至电缆）可以是电缆的尖端，或可以是电缆的端部部分。电缆可被配置为将电气元件电连接至电缆的端部部分的位置处。端部部分可包括距电缆的尖端4米的距离，尤其是10厘米、50厘米、100厘米或150厘米或200厘米。电缆的总长可以是20米，尤其是10米或8米。
预定基准状态可以指电缆的特定空间配置。预定基准状态可描述电缆在空间内如何被定向的特定方式。预定基准状态可描述电缆的基准定位。预定基准状态可以是以特定方式布置电缆的结果。
电缆上预定的固定基准点可在电缆的端部部分。基准位置可以是在绞盘框架内的位置。绞盘的框架可具有开口，电缆从框架的内部经开口被引至框架外部。基准位置可在开口的中心。
可相对于相同的坐标系确定预定的固定基准位置的位点和基准位点。坐标系可固定至绞盘的框架。坐标系的原点可在绞盘框架的特定点处。坐标系的中心也可处于电缆卷轴的轴。坐标系可用于确定预定的固定基准位置的地点和基准地点。也可在相同坐标系中指明预定基准状态。
如果预定的固定基准点的位置与基准位置相同，则电缆可以处于基准状态。
测量装置可被配置为提供电缆的解绕部分的长度。
电缆可以是具有矩形横截面的增强型信号电缆。
电缆的角可向下成圆角。由于矩形的横截面，电缆可被更精确地卷绕或解绕，这是因为与不具有矩形横截面的电缆的情况相比，可更准确地控制卷入电缆卷轴的电缆部分的速度和定位。尤其是，电缆被卷绕以使得在该卷绕电缆卷中它们彼此在顶部，该电缆部分可齐平地位于彼此的顶部。因此，与使用圆形电缆的情况相比，可更准确地控制卷绕电缆的电缆盘的半径。如果矩形电缆的横截面的宽度与电缆卷轴侧面之间的距离相符，则当电缆被直线引导入电缆卷轴时电缆可被更加精确地卷绕，不存在被卷入卷轴时形成Z字形部分的可能性。以此方式，通过使用横截面为矩形的电缆可更精确地控制卷绕的电缆的量以及卷绕速度。
电气元件可安装至电缆。电缆可被配置为承载电连接至电缆的电气元件的重量。
电缆可以是扁平信号电缆。电缆可包括内部有通道的护套。电缆，尤其是护套，可具有矩形横截面。护套的角可向下成圆角。电缆可被配置为使用包含在护套内部通道内的至少一个连接器为附接的电气元件提供电力和/或数据。电缆可被增强以允许高载荷。电缆可包括由不可伸缩的材料制成的增强丝线，如果有较大重量附接至电缆，可避免电缆拉伸。尤其是，可将聚酰胺纱线结合到电缆的护套中。可选地或此外，聚酰胺纱线可结合到护套内电缆的中心。电缆护套内的至少一个连接器可包括导电电线和/或玻璃纤维电缆。电缆可包括电源和用于实时控制连接至电缆的电气元件的多重信号线。
电缆卷轴可连接至框架。电缆卷轴的中心处可具有滑环。滑环可用于将电流从连接至框架的导线引入电缆，尤其是，引至电缆护套内的连接器的至少之一。电缆可包括20根电连接至滑环的电线，尤其是，10根电线、6根电线或3根电线。电线可从滑环引出进入电缆卷轴。可将电缆护套内的电线从护套的端点引入插座内。插座可嵌入电缆卷轴的侧面部分。插座可被配置为连接至插头，插头附接至电缆的端部，电缆被引出滑环的可移动部分。电缆卷轴的侧面部分可具有开口，在开口处插头可陷入侧面部分中。电缆卷轴侧面部分的开口可居于电缆卷轴的轴中心。
滑环可电连接至处理装置。尤其是，数据和/或电力可从处理装置被发送至滑环。然后，数据和/或电力可从滑环被引导进入电缆内的电线（尤其是6根电线）的至少之一。
绞盘，尤其是，绞盘的框架可由黑阳极氧化铝部件制成。绞盘还可包括固体防护外壳。
绞盘还可包括电动机，其被配置为使电缆卷轴旋转，且其中，处理装置被配置为控制电动机。
可使用齿轮使电动机的驱动速度与所期望的电缆卷轴的角速度相适应。
绞盘可被配置为提升至少1公斤的载荷且多达100多公斤的载荷，优选地至少2公斤且多达90多公斤的载荷，优选地至少3公斤且多达80多公斤的载荷，优选地至少4公斤且多达70多公斤的载荷，优选地至少5公斤且多达60多公斤的载荷。可增强绞盘的电缆以允许提升这种载荷。电缆卷轴的电动机可适于提升这种载荷。
处理装置可向电动机提供控制信号，或可为电动机提供驱动电动机的电流。处理装置可控制多达100个参数，尤其是50个参数、30个参数或15个参数。可由处理装置控制的特定参数可以是以下的至少之一：电缆卷轴的位置的值、具有高精度的电缆卷轴的位置的值、对电连接至电缆的电气元件内的红色LED的控制、对连接至电缆的电气元件内的绿色LED的控制、对连接至电缆的电气元件内的蓝色LED的控制、对连接至电缆的电气元件内的白色LED的控制、绞盘的操作模式（尤其是，调整模式或执行模式）、将电缆的解绕部分卷绕至最小值、将电缆的解绕部分解绕至极大值、用于电连接至电缆的发光元件的电压和/或电流、用于驱动绞盘的电动机的电压和/或电流。参数的至少之一可与根据DMX协议通信的通道关联。
处理装置可包括微处理器。由微处理器执行的软件可储存于绞盘内包含的只读存储器，或随机存取存储器中。用户可指定将由微处理器执行的软件。尤其是，绞盘可包括指定将由微处理器执行的软件的双列直插式开关。
处理装置也可包括用于信号分配的硬件，尤其是用于数字信号分配的硬件。处理装置可包括软件接口。软件接口和用于信号分配的硬件可以是相互连接的组件。处理装置可被配置为对电动机进行实时控制。可选地或此外，处理装置可对电连接至绞盘电缆的电气元件（尤其是，发光元件）进行实时控制。电连接至电缆的电气元件可以是发光元件、电机、继电器、传感器、扬声器的至少之一。可有两个或更多电连接至电缆的电气元件，例如发光元件和传感器。
处理装置可包括具有光控制软件的存储装置，所述光控制软件使得处理装置能够控制电连接至绞盘电缆的电气元件，尤其是发光元件。可选地或此外，处理装置可包括具有移动控制软件的存储装置，所述移动控制软件使得处理装置能够控制电缆卷轴的移动。光控制和/或移动控制软件可以是可扩展的。尤其是，光控制软件和/或移动控制软件可被设计成由多个微处理器同时执行，和/或可控制多个元件。可使用包含在绞盘内的双列直插式开关选择将要执行的光控制和/或移动控制软件。
齿轮可用于使电动机的旋转速度与所期望的电缆卷轴的旋转速度相适。可选地或此外，当电动机未改变其旋转方向时，齿轮可用于改变电缆卷轴的旋转方向。
测量装置可被配置为基于卷绕在电缆卷轴上的电缆的量提供与电缆的解绕部分的长度有关的数据。
尤其是，测量装置可被配置为提供电缆的解绕部分的长度。
测量装置可包括编码器，其被配置为相对于与所述电缆的基准状态相应的电缆卷轴的位置提供与所述电缆卷轴已旋转的角度有关的数据，和/或提供指示所述电缆卷轴的位置的角度有关的数据。
尤其是，编码器可提供电缆卷轴已旋转的角度，和/或指示电缆卷轴的位置的角度。电缆卷轴的位置可以是其角位置。编码器可机械地连接至被配置为使电缆卷轴旋转的电动机，如上所述。编码器可提供电缆卷轴已旋转的角度。编码器可提供电缆卷轴的位置相对于与电缆的基准状态相对应的电缆卷轴的位置的角度。每当电缆卷轴已旋转特定角度时，编码器可提供信号。该特定角度可以是20度，尤其是10度、7度、3度或1度。
测量装置可包括测量控制器和/或长度跟踪装置。测量装置可被配置为通过监控电缆卷轴的运动来确定卷绕在电缆卷轴上的电缆的量。测量装置可被配置为监控电缆卷轴的运动，其从电缆卷轴的预定起始位置开始。长度跟踪装置可提供关于电缆卷轴的旋转运动的信息。长度跟踪装置可包括上文中提到的编码器。
处理装置可连接至测量控制器。尤其是，处理装置可被配置为执行测量控制器的功能的全部或部分。尤其是，处理装置可包括测量控制器。测量控制器可从长度跟踪装置接收指示电缆卷轴从预定起始位置开始已进行的转数的数据。可选地和/或此外，长度跟踪装置也可将有关仍卷绕在电缆卷轴上的电缆部分形成的电缆盘的半径的数据提供给测量控制器。基于该数据，测量控制器可保持对卷绕在电缆卷轴上的电缆部分的长度进行跟踪。测量控制器可被配置为确定一个时间间隔内卷绕至电缆卷轴或从电缆卷轴解绕的电缆部分的长度。
处理装置可从测量装置接收指明卷绕在电缆卷轴上的电缆部分形成的电缆盘的半径的数据。
处理装置可被配置为通过考虑到电缆的解绕部分的长度有关的数据，并当电缆被卷绕或解绕时使电缆上的预定固定基准点以预定的线速度和/或加速度，尤其是以恒定的线速度和/或加速度，移动来控制电缆卷轴的角速度。
处理装置可被配置为基于电缆卷轴的角速度与卷绕在电缆卷轴上的电缆部分形成的电缆盘的半径的乘积来控制电缆卷轴的角速度。尤其是，处理装置可被配置为控制电缆卷轴的角速度，使得电缆卷轴的角速度与卷绕在电缆卷轴上的电缆部分形成的电缆盘的半径的乘积便保持为恒定值。
处理装置可被配置为以预定角速度，尤其是以恒定角速度，驱动电缆卷轴。处理装置可被配置为以高于预定的较低角速度和低于预定的较高角速度驱动电缆卷轴。尤其是，处理装置可被配置为控制电缆卷轴的角速度的加速度以保持角速度的预定值。
绞盘还可包括附接至电缆的磁铁和被配置为感应磁铁磁场的磁铁传感器。
磁铁可附接至电缆上与预定基准点具有预定关系的地点。尤其是，磁铁可附接至电缆的预定固定基准点。如果磁铁被磁铁传感器感测到，则预定固定基准点可在基准位置处。如果磁铁被磁铁传感器感测到，则电缆可处于基准状态。基准位置可以是磁铁传感器感测到磁铁的点。磁铁传感器可以是测量装置的一部分。
处理装置可被配置为限定电缆卷轴的起始位置。如果磁铁传感器感测到磁铁，则处理装置可被配置为限定电缆卷轴的起始位置。处理装置可被配置为限定电缆卷轴的起始位置。处理装置可被配置为卷绕电缆卷轴，使得电缆可处于基准状态。
测量装置可被配置为将数据提供至处理装置，该处理装置是基于磁铁传感器的输出并指明以下至少之一：磁铁是否被磁铁传感器感测到、已从电缆卷轴解绕的电缆部分的长度、电缆卷轴的旋转速度、仍卷绕在电缆卷轴上的电缆部分形成的电缆盘的半径。处理装置可被配置为基于从测量装置接收的数据，尤其是基于磁铁传感器测量的数据停止卷绕或解绕电缆卷轴。处理装置可被配置为如果处理装置从测量装置接收说明上述磁铁被上述磁性传感器感测到的数据，则通过将相应的指令发送至驱动电缆卷轴的电动机来停止电缆卷轴的旋转。磁铁传感器可以是霍尔传感器，或干簧传感器（reedsensor）。
处理装置可被配置为提供使电缆进入基准状态的自动设置功能。
处理装置可被配置为如果附接至电缆的磁铁被附接至绞盘框架的磁铁传感器感测到，则通过使电缆卷轴卷绕和/或解绕以及使电缆卷轴停止来执行自动设置功能，如果磁铁传感器为霍尔传感器，则自动设置功能可与霍尔传感器端部位置检测一起工作。当执行自动设置功能时，处理装置可设置电缆卷轴的起始位置。可选地，然后执行自动设置功能，处理装置可使得卷绕电缆使电缆处于基准状态。
处理装置可被配置为发出数据尤其是指令并将数据发送至电缆。
绞盘的处理装置发出的指令可被引至电连接至绞盘的电缆的电气元件。
以此方式，电气元件便由电缆提供电力和/或数据。
上述长度跟踪装置可通过齿轮机构连接至电缆卷轴。齿轮机构的齿轮传动比可在1至5以及1至20之间，尤其是，可在1至10之间。长度跟踪装置可测量电缆卷轴已旋转的角度。长度跟踪装置可以是电位计。
绞盘还可包括安装到电缆上的电气元件，尤其是发光元件、发声元件、传感器、致动器或电机。
电缆可承载安装到电缆上的电气元件的重量。电气元件可通过附接至电缆的拉力缓解装置安装到电缆上。
包括交互性传感器的电气元件电连接至电缆。电缆可被配置为将信号从交互性传感器转发至处理装置。以此方式，可响应交互性传感器感测的信号来移动绞盘的电缆。以此方式，通过影响包含在电连接至绞盘电缆的电气元件内的交互性传感器来与绞盘相互作用是有可能的。
处理装置可被配置为使用电缆将数据尤其是指令发送至电气元件。
随着绞盘的运动，处理装置可协调与电缆电连接的电气元件尤其是光源的变化。
绞盘还可包括插头，其附接至电缆的端部部分，其中，插头被配置为插入电气元件以提供与电缆的电连接。绞盘还可包括拉力缓解装置，其附接至电缆，并如此被配置以致电气元件可安装在其上。插头可连接至绞盘电缆护套内的至少一根电线。拉力缓解装置可附接在电缆上，其在电缆上的位置与拉力缓解装置的位置具有预定关系，尤其是靠近拉力缓解装置的位置处。以此方式，有可能将电气元件机械地安装在拉力缓解装置上，并电气地连接至插头。拉力缓解装置和/或插头可附接至电缆上与上述磁铁的位置具有预定关系的位置处。磁铁在未被配置为卷绕到电缆卷轴上的电缆部分上的位置处可附接至电缆。
绞盘可被配置为安装在天花板上和/或附接至桁架或框架，尤其是，从桁架或框架向下悬挂，和/或附接至地板。可选地或此外，绞盘可被配置为安装在地板上。电缆被卷绕或解绕时的运动方向可基于电气元件位置处的重力方向，尤其是，可指向重力方向或在与电气元件位置处的重力方向相反的方向上。尤其是，运动方向可垂直地指向下或指向上。
电连接至绞盘电缆的电气元件可具有从包括以下至少之一的一组类型中选出的类型：发光元件、发声元件、传感器、致动器、电机或其它可控电子消费产品。电气元件可以是发光元件，发光元件可包括至少一个发光二极管，LED。该至少一个LED可以是超亮LED。LED可包括至少一个发红光的LED、至少一个发绿光的LED，和至少一个发蓝光的LED。可选地或此外，LED可包括至少一个发白光（尤其是发亮白光）的LED。尤其是，发光元件可提供全色RGB输出，或RGB加白色(RGBW)输出。发光元件可包括符合目的的定制光源。发光元件可具有外壳，其具有预先配置的形状。尤其是，发光元件的外壳可以是球形、杆状，或自由形状，尤其是不规则形状。发光元件可包括设置成簇的LED，和/或可包括设置成条的LED，和/或可包括以任何其它方式设置的LED。
绞盘还可包括被配置为从外部控制器接收数据和/或电力的接口。
通过使用接口从外部控制器接收数据和/或电力，绞盘能够为电连接的电气元件提供电力和/或数据。可替代地或此外，接口可被配置为允许使用接口从绞盘向外部控制器通信。接口可允许与绞盘进行有线通信，和/或无线通信。
外部控制器可以是计算机、智能手机或混合台（mixingdesk）。外部控制器可以是具有定制控制软件的PC。定制控制软件可以是灵活的以允许特殊的定制目的。
接口可与识别绞盘的地址关联。绞盘的接口可被配置为可单独寻址。可使用包含在绞盘内的用户可调整的拨号盘进行接口地址的配置。从绞盘外部转发至接口的数据可包括绞盘的地址，和/或接口可被配置为仅接受在接口处检测的数据流的与绞盘的地址有关的特定数据段。
接口可连接至处理装置。可选地或此外，接口可连接至电缆，特别是连接至电缆护套内的至少一个连接器。可使用上述在电缆卷轴中心的滑环实现接口和电缆之间的连接。接口可被配置为允许数字数据和/或模拟数据的交换。接口可被配置为提供使用DMX数据的通信。接口可被配置为使用ArtNet协议传送DMX数据。接口可被配置为使用局域网协议，尤其是以太网协议传送数据。接口也可也可被配置为用于串行数据交换，尤其是根据RS-232标准交换数据。
处理装置可被配置为使用接口从外部控制器接收数据，尤其是指令。
由处理装置接收的指令可指所需的当前解绕电缆部分的长度，和/或可指驱动电缆卷轴所需的施加到电气物体的速度和/或加速度。
电气元件可电连接至电缆，电缆可被配置为将指令转发至电连接的电气元件，其中，指令可由外部控制器使用接口来提供。可选地或此外，指令可由处理装置发出。
电气元件可包括处理装置，尤其是微处理器。电气元件中的处理装置可控制由包含在电气元件中的至少一个光源发出的光。至少一个光源可包括至少一个LED。至少一个LED可发出色光，尤其是红色、绿色或蓝色的光，或可发出白光。处理装置可以如此方式控制至少一个LED的发光，使得可获得一个或多个移动光源的效果。
电气元件包括可电连接至电缆的交互性传感器。其中，交互性传感器可被配置为将数据尤其是指令转发至电缆。
交互性传感器可被配置为转发数据和/或指令来回应交互性传感器检测到的事件。电缆可被配置为将信号从交互性传感器转发至接口。处理装置可被配置为接收从交互性传感器转发的数据和/或指令。处理装置可被配置为向电气元件发出指令和/或数据和/或使电缆卷轴卷绕或解绕来回应从交互性传感器转发的数据和/或指令。
本发明还提供一种系统，包括：根据以上描述的本发明的多个绞盘，和系统控制器，系统控制器被配置为向多个绞盘的至少之一发出将要由绞盘执行的指令，和/或将将由电气元件执行的数据尤其是指令，和/或电力提供给至少一个电气元件，其中，至少一个电气元件电连接至多个绞盘的其中一个绞盘的电缆。
以此方式，便有可能以更精确的方式控制电连接至绞盘电缆的电气元件（诸如，灯）的位置和运动。因此，该系统允许如此移动和定位电气物体，以致其精确地形成预定的空间图案。
至少一个电气元件也可机械地附接至多个绞盘的其中一个绞盘的电缆。
系统控制器可以是单个控制器。系统控制器可位于绞盘外部。系统控制器可被配置为向多个绞盘的每一个发出指令。系统控制器可包括控制软件。系统控制器可以是计算机、智能手机或混合台。系统控制器和至少一个绞盘的至少之一之间的连接可以是基于有线和/或无线连接。
系统控制器可包括两个相互连接的组件。尤其是，系统控制器可包括软件接口和用于数字信号分配的硬件。系统控制器可包括用于控制多个绞盘的至少之一的电缆的移动。由系统控制器运行的软件可扩展至多个绞盘中的数个绞盘。
多个绞盘可以是还包括接口的绞盘，所述接口被配置为允许使用其从外部控制器向绞盘通信，如以上所述。
处理装置可被配置为使用接口从外部控制器接收数据，尤其是指令。
系统的系统控制器可以是外部控制器，处理装置可被配置为从外部控制器接收数据，尤其是指令，如上所述。
可由多个绞盘的至少之一的接口接收的数据可包括指令。指令可包括被引至至少一个绞盘，尤其是至少一个绞盘中的测量装置的指令。可选地或此外，指令可包括被引至电连接至至少一个绞盘的电缆的电气元件的指令。
系统还可包括数据连接装置，其中，系统控制器可被配置为使用数据连接装置选择多个绞盘的至少之一用于通信，并向该至少一个选择的绞盘发出指令。
数据连接装置可以是网络。网络可将多个绞盘的至少之一与系统控制器连接。网络可将多个绞盘的至少两个彼此连接并与系统控制器连接。系统控制器可被配置为使用网络与多个绞盘通信。网络可以是有线和/或无线网络，且网络构件可由电缆和/或玻璃纤维电缆连接，和/或通过无线通信连接。网络可以是总线系统。网络可具有星形拓扑或环形拓扑。可选地或此外，系统控制器可被配置为使用系统控制器和多个绞盘的单个绞盘之间的点到点连接与多个绞盘的单个绞盘通信。
系统控制器可被配置为选择多个绞盘的至少之一以与多个绞盘的该至少之一单独通信，和/或被配置为选择多个绞盘的至少一组以与该组的每一个构件同时通信。系统控制器可被配置为同时向一个单个的绞盘或一组绞盘提供指令。在一组绞盘的情况下，指令可被指向来移动被寻址的绞盘的电缆，和/或被引至电连接至被寻址的绞盘的电缆的元件。
系统控制器可被配置为同时向一个单一绞盘或一组绞盘提供所需的解绕电缆长度和/或所需的速度和/或所需的加速度。系统控制器可被配置为发出指令，该指令命令一个单一绞盘或一组绞盘的每一个将电缆解绕所需的长度，和/或同时为电缆提供所需的速度和/或加速度。系统控制器可对多个绞盘的每一个单独进行寻址。
系统控制器可被配置为基于存储在和/或输入至系统控制器的预定数据提供所需的解绕电缆长度的一个或多个，和/或所需的速度，和/或所需的加速度。可选地或此外，中央处理器可被配置为在基于系统控制器计算的数据向至少一个绞盘发出指令之前，基于系统控制器在预定的时间间隔内计算的数据提供所需的解绕电缆长度的一个或多个和/或所需的速度和/或所需的加速度。
系统控制器可被配置为基于随机数据和/或基于预定数据发出指令。系统控制器可被配置为向一个绞盘或多个绞盘发出指令，绞盘随着时间会以预定方式改变。
系统控制器可为多个绞盘的至少之一存储指明需要由多个绞盘的至少之一解绕的电缆长度的长度值。对于多个绞盘的至少一个绞盘，控制器可向至少一个绞盘发出包括长度值和/或速度和/或加速度的指令，如此，电连接至多个绞盘的至少之一的一个绞盘的电缆的元件（尤其是发光元件）可形成空间图案。发送至至少一个绞盘的指令中所指明的长度值和/或速度和加速度可以是基于至少一个变量的函数的值。至少一个变量可与至少一个绞盘的安装位置的至少一个坐标对应。尤其是，至少一个变量可以是指示至少一个绞盘在表面（例如，天花板）上的安装位置的两个变量。至少一个变量也可以是指示至少一个绞盘沿一维曲线（尤其是，沿用于安装至少一个绞盘的杆，或弯曲物体）的位置的单一变量。
多个绞盘的每一个可紧固至天花板和/或地板上的预定位置。可选地或此外，多个绞盘的每一个可附接至桁架或安装框架。绞盘可以特殊的网格配置被紧固和/或附接，或可松动地定位。
对于多个绞盘的每一个，系统控制器可从函数（具有绞盘在天花板上的预定紧固位置作为输入）的值得出解绕电缆的长度值。通过控制绞盘的每一个基于为绞盘得出的长度值将其电缆解绕一定长度，系统控制器可如此控制绞盘，以致电连接至绞盘电缆的电气元件形成与函数的曲线图相对应的空间图案。系统控制器可连续发出指令，指令包括针对特定绞盘的长度值，其中指令中指明的长度值可改变。尤其是，系统控制器可提供对多个绞盘的至少之一的电缆移动的实时控制，和/或提供对电连接至至少一个绞盘的电缆的电气元件的实时控制。尤其是，系统控制器可提供对多个绞盘的每一个的电缆移动以及电连接至多个绞盘的每一个的电缆的电气元件的实时控制。
电气元件可电连接至多个绞盘的至少一个绞盘的电缆，且系统控制器可被配置为选择多个绞盘的至少之一用于通信并向电连接至至少一个绞盘的电缆的电气元件发出指令。
电气元件的类型可包括发光装置、发声装置、传感器、致动器或电机的至少之一。指令可被转发至电连接至绞盘的电缆的电气元件。使用绞盘的电缆转发至电气元件的指令可包括系统控制器使用绞盘的接口提供的指令。系统控制器向特定绞盘连续发出的指令可随着时间以预定方式改变。转发至电气元件的指令可基于随机数据，和/或可基于预定数据，和/或可基于用户输入的数据，和/或可基于电气元件中的传感器提供的数据。可选地或此外，绞盘的处理装置提供的指令可被转发至电连接至电缆的电气元件。
电气元件可生成输出信号，如来自光敏装置和/或麦克风。电气元件可电连接至绞盘的至少之一的电缆。可使用电缆护套内的电线将来自电气元件的输出信号传输至系统控制器。系统控制器被配置为向绞盘发出指令，和/或向电连接至绞盘电缆的电气元件（尤其是发光装置）发出指令来回应电连接至绞盘电缆的电气元件的输出信号。
向电气元件发出的指令可包括以下至少之一：接通或断开光，改变光的亮度和/或颜色，改变声音的强度和/或音调音高，打开或关闭麦克风，收紧或松开致动器的夹紧，使电机加速或减速。
系统控制器可使电气元件（其为发光元件）改变发出的光的亮度。发光装置可包括具有不同颜色的光源。系统控制器可使光源改变其颜色和/或改变其亮度。外部控制器可使电连接至绞盘电缆的光源的变化与绞盘的运动协调。可选地或此外，电气元件可包括声源。尤其是，电气元件可包括光源和声源。外部控制器可控制光源和/或声源以与绞盘的运动协调地改变发出的光和/或发出的声音。
系统控制器可使电连接至不同绞盘的装置以相似或相同的方式移动。电连接至不同绞盘的装置的相似或相同的运动可相对于装置的另一个的相似或相同运动被延迟以模拟装置的空间运动进度。绞盘可卷绕/解绕其电缆，使得电连接的电气元件便以不取决于解绕电缆长度的线速度移动。因此，装置的运动可不取决于有关电气元件与天花板或地面之间的距离。
系统控制器可向电连接至多个绞盘的电缆的电气元件的至少之一发出指令。系统控制器可向电气元件的至少之一发出指令，指令使该至少一个电气元件改变其外观，尤其是，如果电气元件为光源则改变其亮度和/或颜色。系统控制器可被配置为以协调的方式改变其位置以及发出的光的颜色和/或亮度的光源来提供空间图案。
荧光管（尤其是光条）可电连接至多个绞盘的至少之一的电缆。荧光管可包括至少一个光源，尤其是至少一个LED，或荧光管可通过使用气体放电机理发光。荧光管可被如此配置，以致发光点看起来好像沿管移动。系统控制器可被配置为控制电连接至多个绞盘的至少之一的电缆的荧光管内的光移动。可选地或此外，系统控制器可被配置为将指令发送至多个装置（尤其是荧光管）的一个以上，其每一个均电连接至多个绞盘的至少之一。尤其是，系统控制器可被配置为以如此方式控制多于一个的荧光管，以致可沿多于一个的一行荧光管触发光移动。荧光管可以是光条。
多个绞盘中的至少两个绞盘的电缆可电连接至相同电气元件。
多个绞盘中的至少两个绞盘的电缆也可机械地连接至相同电气元件。以此方式，至少两个绞盘能够承载和/或移动高重量。可选地或此外，可以协调的方式使用多个绞盘的至少两个来控制电连接至多个绞盘中的至少两个绞盘的电气元件的运动。尤其是，多个绞盘的至少两个可使电气元件在三维方向上移动。多个绞盘的至少两个可以是，尤其是，3个或4个绞盘。可选地或此外，多个绞盘的至少两个可使电气元件绕多于两个坐标轴移动。系统控制器可同时与电连接至相同电气元件的多个绞盘的至少两个通信。以此方式，系统控制器可实现使电气元件在三维方向上和/或绕多于两个轴移动。
电气元件可连接至多个绞盘的一个以上。尤其是，电气元件上可有多个附着点，每一个附着点电连接至多个绞盘的其中之一的电缆。在附着点的至少之一上，电气元件可接入多个绞盘的其中之一的电缆的护套内的电线。可通过电连接的绞盘的至少之一的电缆的护套内的电线为电气元件提供电力和/或数据，比如指令。至电连接的电气元件的指令可由包含在绞盘（其电缆电连接至附着点的其中之一）的至少之一内的处理装置提供。可选地或此外，至电连接的电气元件的指令可由系统控制器提供。
系统控制器可向绞盘的至少之一发出指令，其中，电气元件电连接至一个以上的绞盘。指令可使绞盘的至少之一卷绕或解绕其电缆，使得电气元件的附着点可以协调的方式移动。以此方式，系统控制器可使电气元件（尤其是，大和/或重的装置）通过多个绞盘同时上下移动。可选地或此外，可通过系统控制器控制绞盘的运动，使得通过使绞盘以不同的速度和/或不同的加速度卷绕或解绕其电缆可使电气元件以特定的方式倾斜和/或翻转。可选地或此外，绞盘的运动可由系统控制器控制，使得电气元件可进行旋转运动。尤其是，绞盘的运动也可由系统控制器控制，使得电气元件可绕一个以上的轴，尤其是，2个以上的轴进行旋转运动。以此方式，电气元件可进行三维运动。
电气元件可以是荧光管，尤其是线性荧光管或光条。荧光管可在其端部电连接至多个绞盘的不同绞盘。外部控制器可被配置为缩短荧光管一侧的电缆的解绕部分，并加长荧光管另一侧的解绕电缆部分。以此方式，系统控制器可准备好使荧光管进行摇摆运动和/或旋转运动。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的其它方面：
图1图示了根据本发明的绞盘的实例。
图2图示了根据本发明的系统的实例，其中系统控制器用于控制多个绞盘。
图3图示了根据本发明的绞盘的示例性实施例中的组件的布置。
图4图示了根据本发明的绞盘中的电缆卷轴和滑环的示例性实施例。
图5图示了针对特定实施方案的连接至根据本发明的绞盘中的电路板的电子组件。
图6图示了根据本发明的绞盘的示例性实施例的底部的视图。
图7图示了根据本发明的带有电连接的电气元件的绞盘的实施方案的实例。
图8图示了根据本发明的绞盘的系统的特定实施方案。
具体实施方式
下文中描述了本发明的示例性实施方案。然而，本发明并不局限于描述的实例。
图1图示了根据本发明的绞盘的示例性实施例。绞盘包括框架190。附接至框架190的是电缆卷轴140，其中电缆111卷绕在其上。电缆111包括护套110和在护套110内的至少两根电线120。电缆在其从绞盘向下悬挂的端部承载拉力缓解装置115。拉力缓解装置115如此形成，以致电气元件可安装在其上。以此方式，电缆能够承载电气元件的重量。电缆111的护套110内的电线120在其端部具有插头125，在该处电气元件可电连接至电线端部。可提供电缆导辊105以将从电缆卷轴140解绕的电缆引导通过绞盘框架190上的开口195。
电气元件可安装到拉力缓解装置115上。电气元件也可电连接至插头125。插头可定位在拉力缓解装置115附近的一定距离处，使得安装在拉力缓解装置115上的电气元件可被插入插头125。磁铁135附接至电缆111的护套110。磁铁可附接至护套上，靠近拉力缓解装置115。磁铁135可附接至护套110上，靠近从绞盘向下悬挂的电缆111的端部。
电缆111的一部分卷绕在电缆卷轴140上。电缆卷轴的中心处具有滑环128。滑环128用于将电流从电缆卷轴140外部引导入电缆护套110内的电线120。滑环电连接至微处理器160。滑环可任选地电连接至接口180。外部控制器，即并非绞盘的一部分的控制器，可附接至接口180。接口180可被配置为将指令从外部控制器转发至滑环128。使用滑环128和电线120可将转发的指令提供给可附接至插头125的电气元件。可选地或此外，接口被配置为将指令从外部控制器转发至微处理器160。
微处理器160电连接至电动机170。微处理器160控制电动机的运动。微处理器160可将控制信号提供给电动机170，和/或微处理器160可为电动机170提供驱动该电动机的电流。电动机170被配置为驱动电缆卷轴140，使得其旋转。电缆卷轴140可被配置为以顺时针方向和逆时针方向旋转。根据电缆卷轴140的旋转方向，电缆被卷绕或解绕。齿轮可用于使电动机170的旋转速度与所期望的电缆卷轴140的旋转速度相适。可选地或此外，齿轮可用于使电缆卷轴140的旋转从一个方向变为相反方向。
在特定实施方案中，测量装置包括长度跟踪装置155和磁铁传感器130。测量装置还包括测量控制器150。测量控制器150可电连接至微处理器160。在特定实施方案中，除其它任务外，微处理器160可承担测量控制器150的功能。测量控制器150从长度跟踪装置155接收与电缆卷轴140进行的旋转运动有关的数据。长度跟踪装置155也可将关于仍卷绕在电缆卷轴140上的电缆部分形成的电缆盘的半径的数据提供给测量控制器150。
在实施方案中，测量控制器150也电连接至磁铁传感器130。磁铁传感器被配置为如果附接至电缆的磁铁135被磁铁传感器130感测到，则向测量控制器发送信号。测量控制器被配置为将测量控制器接收到信号，尤其是从磁铁传感器接收到磁铁被磁铁传感器感测到的信号时电缆卷轴的位置作为电缆卷轴的预定起始位置。
测量控制器150被配置为向微处理器160转发指明磁铁135是否被磁铁传感器130感测到的数据。微处理器160可被配置为如果其从测量控制器150接收到指明磁铁被磁性传感器130感测到的数据，则停止电动机170，例如通过向电动机170发送相应的控制指令来停止。以此方式，可阻止绞盘将过多的电缆111卷绕到电缆卷轴140上，和/或以附接至拉力缓解装置115的电气元件接触框架190。
在特定实施方案中，长度跟踪装置155包括旋转编码器，其发出指示电缆卷轴140已旋转的角度和/或旋转量的信号。信号被发出至测量控制器150。可相对于电缆卷轴的上述预定起始位置测量角度。尤其是，每当电缆卷轴从预定起始位置开始旋转多个固定角度时，旋转编码器可发出信号。该固定角度可以是7度。
在实施方案中，长度跟踪装置包括电位计。电位计被配置为向测量控制器150提供指示电缆卷轴的绝对位置的值（尤其是，阻抗值）。可相对于上述预定起始位置测量绝对位置。以此方式，测量控制器150可确定电缆卷轴140的绝对位置，而无需将电缆卷轴卷绕至预定起始位置。
基于由长度跟踪装置155提供的数据，测量控制器150被配置为保持对卷绕在电缆卷轴140上的电缆111部分的长度的跟踪。尤其是，测量控制器可被配置为保持对电缆卷轴从预定起始位置开始已进行的转数的跟踪。测量控制器150被配置为向微处理器150提供数据。尤其是，测量控制器150可向微处理器160提供关于电缆卷轴的旋转运动，和/或卷绕和/或解绕电缆的量的数据。
测量控制器150也可被配置向微处理器160提供指明以下至少之一的数据：已从电缆卷轴卷绕或解绕的电缆部分的长度、电缆卷轴的旋转速度、仍卷绕在电缆卷轴140上的电缆部分形成的电缆盘的半径。
绞盘的实施方案的接口180被配置为允许转发数字和/或模拟数据。数据可从接口180被转发入绞盘，且也可从绞盘转发至其外部，例如转发至外部控制器。数据可从接口180被转发入绞盘，被转发至微处理器160和滑环128。接口180可被配置为具有地址。接口180根据DMX协议接受数据。接口180可被配置为从所有从绞盘外部转发至接口的数据中选择那些与接口的地址相符的数据。
预定固定基准点117被限定在电缆上。在特定实施方案中，预定固定基准点位于磁铁135附接至电缆111的位置处。当电缆卷绕在电缆卷轴140上时，使得预定固定基准点117位于基准位置118，电缆的预定基准状态就由电缆111的该空间布置限定。预定固定基准点的位置在相同坐标系中被指定为基准位置118。尤其是，基准位置可位于框架190上的开口195的中心。解绕电缆的长度L由基准位置118和预定固定基准点117之间的电缆的长度给定。在特定实施方案中，用于指明基准位置的坐标系的原点可在电缆卷轴的轴上。
图2示出了用于通过系统控制器210控制根据本发明的多个绞盘的系统的实例。绞盘220、230和240通过网络250连接至系统控制器210。网络250可以是有线和/或无线网络，网络构件可通过电缆和/或玻璃纤维光缆连接。在一个实施方案中，绞盘220、230和240通过总线系统连接至系统控制器210。网络可具有（尤其是）总线拓扑或星形拓扑或环形拓扑。在具有总线型网络的系统中，绞盘和系统控制器可菊链式连接。对于绞盘的至少一部分，系统控制器210和特定绞盘之间可以有专用连接。
在所示的实施方案中，连接系统控制器和绞盘220、230和240的网络电缆250附接至绞盘的接口225、235和245。在所示的实施方案中，绞盘220、230和240的每一个分别具有电连接至其电缆的发光元件222、232和242。发光元件可附接至与各个绞盘的电缆连接的拉力缓解装置。每一个绞盘的电缆包括护套，护套缠绕在其内的电线上。发光元件使用与其电连接的电缆的护套内的电线为其提供电能。每一个发光元件通过附接至电线的插头电连接至电缆护套内的电线。系统控制器被配置为向每一个特定的绞盘发出指令来控制卷绕或解绕绞盘的电缆。那些指令可由绞盘内的微处理器执行。系统控制器也可被配置发出被引导至与特定绞盘电连接的发光元件的指令。
在其它实施方案中，生成输出信号的电气元件，如光敏元件和/或麦克风，可电连接至绞盘的至少之一的电缆。使用电缆护套内以及绞盘接口内的电线可将来自这种元件的输出信号传输至系统控制器。系统控制器可被配置为向绞盘发出指令，或向电连接至绞盘电缆的电气元件（尤其是，发光元件）发出指令来回应电连接至绞盘电缆的电气元件的输出信号。在特定实施方案中，生成输出信号的电气元件为麦克风。
在一些实施方案中，系统控制器210已为多个绞盘220、230、240的至少之一（可与其通信）存储了长度值，该长度值指明了需由多个绞盘的至少之一解绕的电缆的长度。通过为多个绞盘的每一个存储了长度值，控制器可向绞盘发送指令，使得电连接至绞盘的元件（例如，发光元件）形成空间图案。在特定实施方案中，长度值可基于一个或两个变量的函数的值。
可选地或此外，系统控制器可向电连接至绞盘的电气元件发出指令。尤其是，系统控制器可使电气元件（其为发光元件）改变发出的光的亮度。发光元件可包括具有不同颜色的光源。系统控制器可使光源改变其颜色和/或改变其亮度。外部控制器可使电连接至绞盘电缆的光源的变化与绞盘的运动协调。通过向绞盘以及电连接至绞盘电缆的元件发出相应的指令，系统控制器可从高度上分别调整电连接至多个绞盘的电缆的电气元件。因此，外部控制器可准备好提供以协调的方式改变其位置以及发出的光的光源的空间图案。
每一个绞盘可紧固到天花板上的预定紧固位置。绞盘可紧固至桁架系统。桁架系统可结合到室内，该室内可用于安装作品和/或意在容纳一些引人注目的东西。尤其是，这种内部可以是商品交易会陈列亭的天花板、陈列窗、博物馆内的走廊、舞台环境、机场建筑物、建筑物的中庭或楼梯。
对于每一个绞盘，系统控制器可从函数（具有绞盘在天花板上的预定紧固位置作为输入）的值得出所需的解绕电缆的长度值。系统控制器可向绞盘发出指明需由绞盘提供的解绕电缆的长度的一个或多个指令。通过基于为绞盘得出的长度值向绞盘的每一个发出至少一个指明解绕电缆长度的指令，系统控制器可如此控制绞盘，以致电连接至绞盘电缆的电气元件形成与函数的曲线图相对应的空间图案。由系统控制器210在寻址到特定绞盘的指令中指明的长度值可随时间变化。
在其它实施方案中，至少有一个连接至多个绞盘220、230、240的一个以上的电气元件。在特定情况下，电气元件上有多个附着点，每一个附着点被安装在多个绞盘的其中之一的电缆上。附着点的每一个可电连接至电气元件。在附着点的至少之一上，电气元件可接入将要电连接的多个绞盘的其中之一的电缆的护套内的电线。可通过绞盘的至少之一的电缆的护套内的电线为电气元件提供电力和/或数字数据，比如指令。至电连接的电气元件的指令可从包含在绞盘（其电缆安装在附着点的其中之一上）的至少之一内的处理装置（尤其是，微处理器）提供。可选地或此外，至电连接的电气元件的指令可从系统控制器提供。
系统控制器210发出至多个绞盘的指令可使绞盘（电气元件电连接至和/或安装至其上）卷绕或解绕其电缆。以此方式，电连接至绞盘的一个以上的电缆的电气元件的附着点可以协调的方式移动。以此方式，系统控制器可通过多于一个的绞盘使电气元件（例如，很大和/或很重的电气元件）同时上下移动。绞盘的运动可由系统控制器控制，使得通过使绞盘以不同的速度卷绕或解绕其电缆可使电气元件以特定的方式倾斜和/或翻转。如果一些电气元件电连接至和/或安装至一个以上的绞盘并以该方式移动，则可通过使元件以相似或相同方式移动来形成移动模式。元件的其中之一的相似或相同的运动可相对于元件的另一个的运动被延迟以模拟元件的空间运动进度。绞盘可以一定线速度卷绕/解绕其电缆，线速度不取决于卷绕或解绕的电缆的长度。因此，元件的运动可不取决于有关电气元件与天花板或地面之间的距离。
尤其是，电气元件可以是荧光管。荧光管可以是线状管。荧光管可在其每一个端部附接（尤其是，电连接和/或安装）至多个绞盘的不同绞盘。荧光管可具有，尤其是红色、绿色或蓝色。外部控制器可被配置为向荧光管的一端附接在其上的绞盘发出指令以缩短电缆的解绕部分，且可被配置为向荧光管的另一端附接在其上的绞盘发出指令以加长解绕电缆部分。可选地，系统控制器可向荧光管附接在其上的绞盘发出指令以加长其电缆或缩短其电缆。可以电缆或电缆卷轴的不同速度和/或加速度缩短或加长电缆。以此方式，系统控制器可准备好使荧光管进行摇摆运动和/或旋转运动。摇摆运动可与荧光管的向上或向下运动结合。
在根据本发明的系统的另一个实施方案中，多个绞盘附接至地板。绞盘可以矩形图案附接至地板。在绞盘的每一个处，包含照明的容器附接至绞盘的电缆。可以轻于容器周围的空气的气体填充容器。例如，容器可以是气球。气球可填充氦气，或气球可填充加热的空气。通过卷绕或解绕附接有气球的绞盘的电缆，气球可被上下移动。
在实施方案中，系统控制器可准备好控制多个绞盘的每一个的运动，并可创建由气球形成的空间图案，每一个气球附接至绞盘、每一个气球包括光源、气球漂浮在空中。系统控制器可使空中气球的运动与每一个气球中的光源发出的光的变化协调。特定类型的运动可伴随特定类型的发光。例如，上下移动气球可伴随发出绿光，绿光的亮度取决于地板上方气球的高度。气球中的光源可以是可调光LED。气球的运动可伴随声音事件。声音事件可以是来自绞盘附接至地板的房间内设置的至少一个扬声器的声发射。至少一个扬声器可位于至少一个气球内部。
图3图示了根据本发明的绞盘的示例性实施例中的组件的布置。图3a和3b示出从两个相对侧看到的绞盘。图3a图示了附接至框架310的是具有两个分离部分的接口，用于为绞盘提供电力的电力部分341，和用于向绞盘提供数据的数据部分342。在特定实施方案中，数据部分包括如用于DMX总线的插头和插座。安装在框架上的还有承载被配置为使绞盘能够操作的电子组件的电路板360。
尤其是，电路板360包括至少一个微处理器且具有将电路板与绞盘的电气组件连接的附接导线。电路板360还承载拨号盘364。利用拨号盘364，可为绞盘设置地址，该地址可用于寻址绞盘的接口。意在为绞盘或电连接至绞盘的电缆370的电气元件使用的数据可被发送至利用拨号盘364设置的地址。电路板360还承载双列直插式开关362。双列直插式开关362可用于为绞盘选择操作模式。尤其是，双列直插式开关362可用于使绞盘进入调整模式，或运行模式。在调整模式下，绞盘可被配置为执行特定动作。在运行模式下，绞盘实际上可执行其已被配置为要执行的动作。
实施方案还包括变压器350。变压器350被配置成为电路板360和安装在框架310的相对侧的电动机320提供电力，且被配置为驱动电缆卷轴330。具有横截面为矩形的护套（其围绕电线，具有向下的圆角）的电缆370卷绕在电缆卷轴330上。穿过电缆370的电线被连接至来自滑环（其轴与电缆卷轴330的轴重合）380的电线。
在框架310的顶部，夹子315附接至框架310。夹子315用于将绞盘的框架310附接至某种桁架或其它支撑装置。
图3b从与图3a所示侧面相对的侧面图示了根据本发明的绞盘的组件的布置。安装在框架310上的是被配置为驱动绞盘的电缆卷轴330的电动机320。附接至电动机320的是齿轮392，其使电动机320的转动速度与电缆卷轴330的转动速度相适。附接至电动机320的还有编码器390，其被配置为向电路板360上的电路提供指示电缆卷轴330的旋转运动的数据。安装至框架的是电位计395，其提供关于电缆卷轴330相对于起始位置的位置的信息给电路板360上的电路。使用连接滚轴397（其附接至电位计395的轴）和第二滚轴398（其由电机320通过齿轮392驱动）的带子396驱动电位计395。在实施方案中，滚轴397、398以及带子396可为锯齿状以避免带子396滑动。
图4a和4b图示了包括在绞盘的特定实施方案中的电缆卷轴330和滑环380的布置的实例。具有横截面为矩形的护套（其具有平滑向下的角并封装电线）的电缆370卷绕在电缆卷轴330上。在电缆卷轴330的一侧，居于电缆卷轴的轴中心的是轴头410。轴头410准备好被插入附接至绞盘的框架310的轴承中。
电缆370与螺杆421在电缆卷轴430的一个端点附近附接至电缆卷轴430。
电缆370的护套内的电线从护套的端点被引导嵌入电缆卷轴330的侧面部分440的插座488中。插座488被配置为连接至插头487。插头487附接至电缆486，所述电缆被引导至滑环的可移动部分482的外部的端部。当连接至插座488时，插头487可陷入电缆卷轴330的侧面部分440上的开口中。在一个实施方案中，电缆卷轴的侧面部分440上的开口位于电缆卷轴330的轴中心。
连接器元件450固定至滑环380的可移动部分482。滑环380准备好被安装至绞盘的框架310上，使得可移动部分482的轴与电缆卷轴330的轴重合。连接器元件450和滑环380的可移动部分482刚性联接。附接至电缆卷轴430的侧面部分440的销442延伸入连接器元件450的开口中。因此，如果电缆卷轴330旋转，连接器元件450以及滑环380的可移动部分482与电缆卷轴330一起旋转。当滑环380的轴与电缆卷轴330的轴重合时，滑环380的可移动部分482可随电缆卷轴330一起旋转。
以此方式，从电缆卷轴330出来的电线和引入滑环380的可移动部分482的电线不会经受电缆卷轴330的旋转引起的力。将被引入电缆护套内的电线的电信号被引入滑环的固定部分484，从那里进入滑环的可移动部分482，并在那里经从滑环的可移动部分482出来的电线486进入插头487，从那里进入插座488（其中插有插头487），然后进入电缆370（附接至插座488）的护套内的的电线。
电缆370由电缆导辊420和425引导。滚轴425被如此设置，以致从电缆卷轴330解绕的电缆370的一部分被引导至滚轴420和滚轴425的侧面部分之间。以此方式，电缆可被引出绞盘，而不会经过锋利边缘。此外，施加在电缆370上的摩擦力保持较低。
磁铁490附接至电缆。此外，磁铁传感器495（尤其是，霍尔传感器，或干簧传感器）附接至绞盘的框架310。磁铁传感器附接在绞盘的框架310的一个位置处，在该位置电缆370（尤其是附接到电缆370的磁铁490）距磁铁传感器495足够近，以致如果通过卷绕或解绕电缆370使磁铁490移动接近磁铁传感器495，磁铁传感器495能够感测到附接至电缆370的磁铁490。
图4c图示了根据本发明的绞盘的示例性电缆370的剖面。电缆包括护套472，被绝缘材料476包围的导电电线474嵌入护套472中。护套472的剖面为矩形，具有向下的圆角。在图示的实施方案中，六根导电电线嵌入护套内其中，六根电线被分成两个组，每组三根电线。两组电线位于护套472的左部部分和右部部分。在或者接近护套的中心处，嵌入了由弹性材料制成的线478以支撑附接至电缆的高重量。尤其是，中心线478可由不可伸缩的材料制成以避免如果有高重量附接至电缆370时电缆拉伸。在实施方案中，中心线478可由聚酰胺纱线制成。
图5图示了根据本发明的绞盘中的电路板360和绞盘的电连接至电路板的组件的实例。电路板360承载至少一个微处理器，其被配置为处理从连接至电路板的元件提供的数据。微处理器可进一步被配置为使信号发送至与电路板连接的元件的至少之一。
电路板360与电动机320之间有电连接521。以此方式，便为电动机320提供电力，和/或控制数据。此外，电线591存在于编码器390之间，其被配置为向电路板提供关于电缆卷轴的旋转运动的数据。使用电线591，由编码器390提供的数据可被电路板360上的电路接收。进一步地，电路板360和电位计395之间存在电连接551以获得由电位计395提供的数据，尤其是指明绞盘的电缆卷轴330相对于起始位置的位置的数据。
电路板360和滑环380之间提供有电连接581。电连接581包括用于被提供至电气元件（其使用滑环附接至绞盘的电缆370）的电力和/或数据的电线。将要发送至附接至绞盘电缆的电气元件的电力和/或数据是由电路板上的电路通过至滑环380的电线提供的。此外，至绞盘中的传感器495（尤其是，磁铁传感器）存在电连接556。以此方式，如果磁铁（尤其是，附接至电缆上的特定位置的磁铁）被传感器495感测到，则电路板中的电路接收信息。以此方式，如果电缆上由附接的磁铁标记的特定位置被传感器495感测到，则电路板360上的电路能够停止电机320的操作，尤其是停止其电源。还存在至光源557（尤其是，至（发光二极管））的电连接558，其由电路板360上的电路控制以提供关于绞盘的操作状态的信息。
电路板360还具有至接口342（尤其是，至接口的数据部分342，尤其是至DMX总线的接口）的电连接547、548。利用这些电连接547、548，给电路板上的电路提供由接口的数据部分342接收的关于所请求的绞盘操作的指令，和/或关于电连接至绞盘电缆的电气元件的行为的指令。可选地或此外，绞盘可由接口的电力部分341为其提供电力。由接口341接收的电力可用于电路板上的电路的操作。可选地或此外，电力可用于允许绞盘内的电气元件和/或附接至绞盘电缆的电气元件进行操作。绞盘中的电气组件可通过电气组件和电路板之间的电连接为其提供电力。可选地或此外，绞盘的组件，尤其是电动机320或变压器350，可由接口的电力部分341为其提供电力。
接口的数据部分342包括传入部分545和传出部分546。以此方式，接口可连接至总线系统，如DMX总线。尤其是，DMX数据可由接口的数据部分的传入部分545接收。接收的DMX数据通过电连接547从接口545的传入部分转发至电路板360上的电路。使用电线547、548可将在接口的传入部分545接收的DMX数据从接口的数据部分542的传入部分545提供至传出部分546。
电路板360还承载一组双列直插式开关362和拨号盘364。通过在特定方式设置双列直插式开关362，可控制安装在电路板上的电路（尤其是，微处理器）的行为。拨号盘364可被设置为特定值以指明绞盘在连接至接口342的总线系统上的地址，尤其是绞盘在DMX总线上的地址。
图6图示了根据本发明的绞盘的示例性实施例的底部的视图。此处，绞盘的框架被固体防护外壳620包围。在防护外壳620的底部有开口610。电缆370通过开口610悬挂在绞盘的防护外壳外部。通过开口610可看到电缆导辊420和425。在开口610的一侧，有状态LED557，其告知用户绞盘的操作模式。进一步地，磁铁传感器495安装在开口610的一侧。此外，磁铁490附接至电缆370。如果电缆通过开口610被卷绕入防护外壳620，则磁铁490经过磁铁传感器495。然后，磁铁传感器495可将指示磁铁490被感测到的信号发送至控制绞盘的电路。以此方式，电路可确保电缆不被卷绕得太多而致使附接的磁铁490被拉入绞盘中。
图7a-d图示了根据本发明的绞盘的实施方案的实例的视图。如图7a所图示，绞盘被防护外壳620覆盖。夹子315安装在绞盘的顶部并用于将绞盘附接至某种支架。在绞盘的上部部分，绞盘的接口的插头342被引出防护外壳。在实施方案中，接口342包括两个被设计为传入和传出DMX总线的数据的插头。在防护外壳620的底部，绞盘的电缆370通过外壳620上的开口悬挂在防护外壳620外部。
还如图7b-d所图示，其示出了电缆370的端部部分，磁铁490附接至电缆370的悬挂在防护外壳620外部的部分。在磁铁490附近，拉力缓解装置740安装在电缆370上。插头750紧固至电缆370的端部。插头750被配置为提供与电缆370内的电线的电连接。灯780的输入引线755在其端部具有相应的插头756，输入引线755端部的插头756可插入电缆端部的插头750以建立灯与绞盘电缆370内的电线之间的电连接。灯780可通过连接环745机械地附接至拉力缓解装置740。拉力缓解装置740允许将灯780的重力传递至电缆370而不会对电缆370的端部处的插头750与灯780的输入引线755端部的插头756之间的电连接施加机械应力。拉力缓解装置740为具有许多横档（尤其是，4个横档）的梯子形状。为了实现将灯780的重力从连接环745传递至电缆770的效果，电缆770穿过拉力缓解装置740的横档，尤其是首先从拉力缓解装置640的一端穿到另一端，然后以相反的方向穿过，如图7b-d所图示。
图8图示了根据本发明的绞盘的系统的特定实施方案。绞盘810、811、812、813和814通过夹具附接至杆840。杆通过夹具851、852连接至桁架850。绞盘810、811、812、813和814连接至系统控制器，例如PC。绞盘的每一个具有DMX输入插头和DMX输出插头。系统控制器电连接至绞盘的其中之一（例如，绞盘810）的输入插头。绞盘810、811、812、813和814可菊链式连接以便每一个绞盘可访问DMX总线，从而有可能接收系统控制器发送的数据。每一个绞盘包括拨号盘，在此可设置绞盘的地址。每一个绞盘使用其拨号盘所指明的地址来确定DMX总线上的哪些数据被引导至其。
电气元件830、831、832、833和834与绞盘810、811、812、813和814的电缆820、821、822、823和824电连接。在特定实施方案中，系统控制器向绞盘发出指令，该指令使得被寻址的绞盘卷绕或解绕其电缆卷轴，使得各个连接的电气元件与该绞盘相距一定距离，这对于每一个绞盘是不同的。
尤其是，电气元件830、831、832、833和834各自与相应绞盘810、811、812、813和814间的距离可被系统控制器确定为一个变量的选定函数的值。如果该变量是将绞盘附接至杆840的夹具与杆的一端之间的距离，则系统控制器可向绞盘发送指令，其中，连接的电气元件和杆840之间所请求的距离为选择的函数的值，其中，将各个绞盘附接在杆上的夹具与杆一端的距离被作为自变量。以此方式，所请求的元件的所请求的位置可标记在所选函数的曲线图上的点。
例如，如果所选择的函数为直线方程式，则电气元件830、831、832、833和834的位置标记直线上的位置。这种情况由图8中的短划线示出。在另一个实例中，如果所选择的函数为平方函数，则电气元件的位置标记抛物线上的点。可使用其它函数，尤其是具有一个以上自变量的函数。例如，如果紧固至桁架的绞盘为二维或三维分布而非沿杆820排列，则所选择的函数可以是具有二个或三个自变量的函数。在这种情况下，电气元件的位置在二维或三维函数的曲线图上标记点。
应理解，以上描述的绞系统和绞盘的不同部分和组件还可彼此独立地实现，且可以不同的形式进行组合。此外，以上描述的实施方案仅应理解为示例性实施方案。

Claims (20)

1.一种绞盘，包括：
电缆卷轴(140)，其被配置为卷绕和解绕电缆(111)，
电缆(111)，其中，所述电缆的一端固定至所述电缆卷轴(140)，且其中，其另一端被配置为将电气元件电连接至所述电缆(111)，且其中，所述电缆(111)进一步被配置成为所述电气元件提供电力和/或数据，
框架(190)，所述电缆卷轴(140)安装至其上，
测量装置(130、150、155)，其连接至所述框架(190)并被配置为提供与所述电缆(111)的解绕部分的长度有关的数据，和
处理装置(160)，其被配置为基于由所述测量装置(130、150、155)提供的数据控制所述电缆的卷绕和解绕，
其中，在所述电缆上有预定固定基准点(117)，且存在所述电缆的预定基准状态，在所述状态下，所述预定固定基准点处于与坐标系相关的基准位置(118)，以及
其中，解绕电缆的长度被限定为所述预定固定基准点(117)的位置和所述基准位置(118)之间沿所述电缆测量的距离；
其中，所述电缆具有矩形横截面；并且
其中，所述电缆的矩形横截面宽度与电缆卷轴侧面之间的距离相符。
2.根据权利要求1所述的绞盘，其中，所述电缆(111)为具有矩形横截面的增强型信号电缆。
3.根据前述权利要求其中一项所述的绞盘，其还包括电动机(170)，所述电动机被配置为使所述电缆卷轴(140)旋转，且其中，所述处理装置(160)被配置为控制所述电动机(170)。
4.根据前述权利要求1或2所述的绞盘，其中，所述测量装置(130、150、155)被配置为基于卷绕在所述电缆卷轴(140)上的电缆的量提供与电缆的解绕部分的长度有关的数据。
5.根据前述权利要求1或2所述的绞盘，其中，所述测量装置(130、150、155)还包括编码器(155)，其被配置为相对于与所述电缆的基准状态相应的电缆卷轴(140)的位置提供与所述电缆卷轴已旋转的角度有关的数据，和/或提供指示所述电缆卷轴(140)的位置的角度有关的数据。
6.根据前述权利要求1或2所述的绞盘，其中，所述处理装置(160)被配置为通过考虑到与所述电缆的解绕部分的长度有关的数据，并当所述电缆被卷绕或解绕时使所述电缆上的所述预定固定基准点(117)以预定的线速度和/或加速度移动来控制所述电缆卷轴(140)的角速度。
7.根据前述权利要求6所述的绞盘，其中，所述处理装置(160)被配置为使所述电缆上的所述预定固定基准点(117)以恒定的线速度和/或加速度移动。
8.根据前述权利要求1或2所述的绞盘，其中，所述绞盘还包括附接至所述电缆(111)的磁铁(135)，和被配置为可感应到所述磁铁(135)的磁场的磁铁传感器(130)。
9.根据权利要求8所述的绞盘，其中，所述处理装置(160)被配置为提供自动设置功能，执行所述自动设置功能可使所述电缆(111)进入所述基准状态。
10.根据前述权利要求1或2所述的绞盘，其中，所述处理装置(160)被配置为发出数据，并将所述数据转发至所述电缆(111)。
11.根据前述权利要求10所述的绞盘，其中，所述数据为指令。
12.根据前述权利要求1或2所述的绞盘，其还包括安装在所述电缆(111)上的电气元件。
13.根据前述权利要求12所述的绞盘，其中，所述电气元件是发光元件、发声元件、传感器、致动器或电机。
14.根据前述权利要求1或2所述的绞盘，其还包括被配置为从外部控制器接收电力和/或数据的接口(180)。
15.根据前述权利要求1或2所述的绞盘，其中，包括交互性传感器的电气元件可电连接至所述电缆，其中，所述交互性传感器被配置为将数据，转发至所述电缆(111)。
16.根据前述权利要求15所述的绞盘，其中，所述数据为指令。
17.一种用于控制多个绞盘的系统，包括：
多个绞盘(220、230、240)，每个绞盘根据权利要求1-13其中一项所述，和
系统控制器(210)，其被配置为将将要由绞盘执行的指令发出至所述多个绞盘(220、230、240)的至少之一，和/或将由电气元件执行的数据，和/或电力提供给至少一个电气元件，其中，所述至少一个电气元件电连接至所述多个绞盘的其中一个绞盘的电缆。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述数据为指令。
19.根据权利要求17所述的系统，其中，所述系统还包括数据连接装置(250)，其中，所述系统控制器被配置为使用所述数据连接装置(250)选择所述多个绞盘(220、230、240)的至少之一用于通信，并将指令发出至所选择的至少一个绞盘。
20.根据权利要求17-19其中一项所述的系统，其中，所述多个绞盘中的至少两个绞盘的电缆电连接至相同电气元件。
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