CN104541577A - 用于调节光源的方法以及用于实践该方法的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种用于调节运输工具(2)的可移动模块上的至少一个光源(21)的光线方向(D)的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)包括：-方向指示器(3)，其被设置为指示一个或多个光源(21)的期望的所述光线方向(D)；以及-控制单元(4)，其被设置为从所述方向指示器(3)读取所指示的所述光线方向(D)，并且在读数信息的基础上，通过连接到所述控制单元(4)的一个或多个驱动器来将一个或多个光源(21)调整到所指示的所述光线方向(D)。本发明还描述了一种用于调节运输工具的可移动模块上的至少一个光源(21)的光线方向(D)的方法。最后，还描述了手持、无线指向装置(3)的用途，所述手持、无线指向装置(3)用于调节设置在运输工具(2)的可移动模块上的至少一个光源(21)的光线方向(D)。

Description

用于调节光源的方法以及用于实践该方法的设备
技术领域
本发明涉及调节光源的方法。更具体地，本发明涉及用于调节运输工具的可移动模块上的一个或多个光源的光线方向的方法，其中方向指示器用于指示一个或多个光源的期望的光线方向，并且其中在从方向指示器读取的信号的基础上，控制单元通过连接到控制单元的一个或多个驱动器来将一个或多个光源调整到期望的光线方向。本发明还涉及用于实践该方法的装置。
背景技术
在下文中，将通过船上的探照灯来举例说明光源，尽管本发明并不限于此。探照灯是强力的聚光灯，其可以放置在船上的多个点，例如用以从船的所有方向发射光束，以使得可以识别船舶附近的任何漂浮的或固定的物体。现代船舶上的这种探照灯配备有伺服电机，伺服电机可以在水平面和垂直面内移动探照灯并且由此移动光束的方向(以下简称为光线方向)。通常通过放置在例如驾驶台上的一个或多个位置中的所谓的控制杆来执行控制。聚光灯本身往往不在控制探照灯的人员的视线内。在开始时，在用户能够告知自己光线发射的方向之前可能需要一定的时间，以便然后将探照灯对准期望的物体处的正确方向。这可能会导致费时的摸索，这在需要光束尽可能快地定向的紧急情况中可能是非常不期望或遗憾的。
专利文件WO 2007/030018和DE 20207444公开了用于在船只上调节探照灯的装置，该装置补偿了船只的运动，以使得探照灯可以聚焦到固定点上，而不跟随船只的运动。
根据专利文件WO 02/16824，已知用于控制手术室中的光源的装置和方法。该发明包括指示器，其必须指示患者需要被照射的区域以及光线应该来自哪个方向。这通过提供具有从指示器的背面发光的光源的指示器来解决；也就是说，从指示器的相对于指向期望的照射区域的端部的相对的端部发光。从指示器的背面发出的光由放置在手术室的天花板和/或墙壁上的多个照相机来记录，照相机连接到控制单元，控制单元在从指示器接收的光信号的基础上以如下方式控制一个或多个可移动光源：指示器所指示的区域是从通过朝向期望照射的区域的指示器的方向所指示的方向照射的。
专利文件WO 2008/093266 A1公开了用于控制舞台灯光等的设备和方法，其中指向装置发射指向光线，该指向光线形成了投射到房间中的表面上的指向器，并且其中指向装置被设置为作为指向光线在房间中的位置的函数来改变指向光线。这另外用于舞台上的不同舞台灯光的可能的覆盖区域的可视化。
发明内容
本发明的目的是改善或减少现有技术的缺点的至少其中之一，或者至少提供现有技术的有用的替代方案。
通过在以下描述和权利要求中详细说明的特征来实现目的。
在第一方面，本发明涉及用于调节设置在运输工具的可移动模块上的至少一个光源的光线方向的装置，该装置的特征在于包括：
-方向指示器，其被设置为指示一个或多个光源的期望的光线方向；以及
-控制单元，其被设置为从方向指示器读取指示的光线方向，并且在读数信息的基础上通过连接到控制单元的一个或多个驱动器将一个或多个光源调整到所指示的光线方向。
方向指示器可以包括发送器，其被设置为将关于期望的光线方向的信息输出到控制单元。替代地，由方向指示器指示的方向还可以由传感器、照相机等读取，并且将关于期望的光线方向读数的信息从传感器、照相机等发送到控制单元。替代地或另外，方向指示器可以通过例如本身已知的电缆或光纤电缆的有线连接来连接到控制单元。
因此，根据本发明的装置的优点是用户不需要知道探照灯的方向，而只需要指示期望的光线方向。这在正常使用和紧急情况中都可以节省宝贵的时间。
在优选的实施例中，方向指示器可以是手持、无线指向装置。例如，这可以是出于调节运输工具的可移动模块上的至少一个光源的光线方向的目的而特别制作的装置，或者可以是包括软件的移动电话、平板计算机等，该软件被设置为与控制单元通信并且因此调节光源。手持、无线指向装置与控制单元之间的通信可以通过诸如各种形式的射频通信之类的本身已知的无线通信方法来发生。
在第一个实施例中，控制单元可连接到本地参考系统，本地参考系统被设置为读取由方向指示器指示的光线方向。在下文中，本地参考系统是指运输工具的可移动模块上的参考系统。在一个可能的实施例中，它可以是包括用于读取由方向指示器指示的方向的传感器、照相机、扫描仪等的参考系统。控制单元可以利用本身已知的图像识别软件、三角测量或其它技术来计算方向指示器所指示的期望的光线方向，并且然后通过所述驱动器来调整光源。方向指示器可以另外发送光信号，该光信号可以由上述传感器、照相机、扫描仪等读取，也可以用作定向模块，用于使方向指示器的用户获取关于所指示的光线方向的即时视觉反馈。光源也可以在转向到新的方向时被切断，并且方向指示器自身上的光源可以给出光源的光线方向的视觉指示。在另一个可能的实施例中，方向指示器可以包括一个或多个加速度计。结合上述传感器、照相机、扫描仪等，例如，可以由与如同任天堂和PlayStation的现代游戏控制台的读取方式相对应的方式来读取方向指示器的方向指示。同样已知的是，所述游戏控制台的通信系统被设置为读取围绕与游戏控制台的手动控制的纵轴大体上平行的轴的旋转，以使得可以读取旋转运动。因此，还可以利用现有技术来读取围绕方向指示器的纵轴或横轴的旋转运动。如果方向指示器是手持、无线指向装置，则后者将尤其合适。例如，旋转运动可以用于聚焦和/或调暗/调亮光源。本地参考系统还可以包括同步器，同步器包括本身已知类型的发送器(“同步发送器”)和接收器(“同步接收器”)。
在第二个实施例中，替代地或另外，控制单元可以连接到被配置为读取由方向指示器指示的光线方向的全局参考系统。全局参考系统可以是地球的磁场和/或GPS网络。
例如，方向指示器可以设置有一个或多个罗盘。方向指示器为一个或多个光源导向期望的光线方向，并且罗盘读数被发送到控制单元，控制单元然后将所述一个或多个光源调整到由方向指示器指示的方向。替代地或另外，方向指示器也可以设置有GPS。
如果方向指示器设置有被设置为测量由方向指示器指示的光线方向与水平面的偏差的一个或多个装置，这也是有利的。例如，这可以是陀螺仪、水平仪、加速度计或它们的组合。如果被设置为测量与水平面的偏差的装置与罗盘和/或GPS一起使用，则控制单元可以在水平面和垂直面内接收期望的光线方向的完整的方向指示。用于测量与水平面的偏差的装置也可以与本地参考系统一起使用。
在一个实施例中，控制单元可以连接到补偿器，补偿器被设置为使光源的光线方向大体上保持恒定，而不受运输工具的可移动模块的移动的影响。如果运输工具的可移动模块正在移动，并且期望将光线对准到特定方向或运输工具的可移动模块外部的特定对象，则这是可实现的。在一个实施例中，它可以是用于专利文件WO 2007/030018中所公开的船上的探照灯的移动补偿的装置。补偿器可以包含以下装置中的一个或多个：
-罗盘
-GPS，
-加速度计，
-陀螺仪，以及
-水平仪，以及它们的组合。在要照亮运输工具自身的模块上的区域(例如船舶的货物甲板)的情况下，不需要所述补偿器。
在一个实施例中，装置可以另外包括被设置为感测运输工具的可移动模块上的方向指示器的位置的一个或多个位置传感器。在方向指示器(与其操作者)与要被调整到期望方向的探照灯之间存在相对较大的距离，从而由方向指示器所指示的方向与来自至少一个光源的实际光线方向之间存在差异的情况下，这尤其适用。这可以由如下的简单的示例来解释：手持方向指示器的用户站在船的驾驶台上，指向其前方区域的方向来照亮驾驶台与船头之间的区域。如果已经激活了船的船头处的探照灯，则在没有任何形式的校正的情况下，探照灯会照亮方向指示器所指示的方向上的船头以外的区域，而不是甲板上的期望的方向。为了避免这种情况，可能适合的是检测运输工具的可移动模块上的方向指示器的位置，以使得通过使用本身已知的技术，可以利用控制单元来补偿该偏差。例如，所述传感器可以是射频识别(RFID)型或光电型。在其它实施例中，不需要考虑方向指示器所指示的方向与光源的实际光线方向之间的差异，因为方向指示器与光源之间的距离可能通常相对较小。在船上，大多数探照灯将被放置在靠近驾驶台的位置，也即方向指示器的操作者通常所处的位置，以使所述差异较小并且在大多数情况下可以忽略不计。
在第二方面，本发明涉及用于调节设置在运输工具的可移动模块上的至少一个光源的光线方向的方法，该方法的特征在于包括以下步骤：
-通过方向指示器指示一个或多个光源的期望的光线方向；
-通过控制单元读取由方向指示器指示的光线方向；以及
-在所指示的光线方向读数的基础上，通过连接到控制单元的一个或多个驱动器将一个或多个光源调整到所指示的光线方向。
在优选的实施例中，该方法可以包括通过方向指示器(其为手持、无线指向装置)来指示至少一个光源的期望的光线方向。
还描述了运输工具的可移动模块，其包括用于根据上述描述调整至少一个光源的光线方向的装置。
运输工具的可移动模块可以是船。
在第三方面，本发明涉及手持、无线指向装置的用途，所述手持、无线指向装置用于指示运输工具的可移动模块上的至少一个光源的期望的光线方向。
附图说明
在下文中，描述了可以在附图中看到的优选实施例的示例，在附图中：
图1合理地示出了设置有本发明中所使用的光源的船；
图2示意性地示出了本发明中所使用的一些部件的概观
图3示意性地示出了从上方观察时的本发明的第一实施例；
图4示意性地示出了从上方观察时的本发明的第二实施例；
图5示意性地示出了从上方观察时的本发明的第三实施例；
图6示意性地示出了指示与水平面的偏差的方向指示器的侧视图；以及
图7示意性地示出了本发明中所使用的一些部件的概观。
在下文中，附图标记1指示根据本发明的装置。附图中的一些附图采用示意性的并且高度简化的方式示出。
具体实施方式
在图1中，以船的形式示出了运输工具2的可移动模块。船2设置有多个探照灯形式的光源21。在附图中，船2被示出为设置有五个探照灯21，其中四个探照灯被放置在船2的驾驶室，并且另外一个被放置在船2的船头。在替代的实施例中，探照灯21的数量和位置可以发生变化，但是大多数探照灯21通常会被放置在船2的驾驶室或其附近。
图2示出了本发明的一个实施例的示意性布局。为清楚起见，使用不同的比例来表示附图的不同部分。在附图的左上部以较小的比例从上方示出了图1的船2，并且在附图中指示了船2的不同探照灯21的位置。附图还以较大的比例示出了五个探照灯21，五个探照灯21与船2分开并且经由驱动器41通过电缆43连接到控制单元4。驱动器41可以是伺服电机，并且电缆43可以是信号和/或功率电缆，二者均为本身已知的类型。在替代的实施例(未示出)中，探照灯21可以通过本身已知的无线通信技术经由驱动器41而以无线方式连接到控制单元4。在附图中的左下部以大于船2和单独的探照灯21的比例示出了指向装置的形式的方向指示器3。指向装置3包括被设置为发送信号S的发送器31。指向装置3被示出为类似于具有内置罗盘32的远程控制的单元。在附图中，指向装置3被示出为设置有多个不同的按钮/开关。指向装置3的上层部分上的五个按钮311表示船2上的五个不同的探照灯21，并且为清楚起见，按钮311的位置表示探照灯21在船上的位置。通过按下按钮311中的一个或多个按钮，选择了船2上的探照灯21中的一个或多个。在指向装置3的中间部分，存在两个稍大的按钮312、313，二者分别表示开和关。这表示按钮312、313可以用于切换经由按钮311选择的探照灯的开和关。此外，指向装置3包括可以用于微调探照灯21的一组箭头形状的按钮314。指向装置的下层部分上的较大的按钮315可以用于将所有探照灯21导向预先选定的起始方向，其中预先选定的起始方向可以针对每个单个的探照灯21被设定为不同的方向。
图3示意性地指示从上方观察时的根据本发明的第一实施例的指向装置3的使用，其中指向装置3基于经由地磁场的形式的全局参考系统G读取的信息将信号S输出到控制单元4，在附图中将全局参考系统G绘制为虚线圆，并且圆内指示了方位基点。在附图的上层部分，示出了指向到指向方向P的指向装置3。通过按下按钮311中的一个或多个按钮，用户(未示出)首先指示要激活哪个/哪些探照灯21。然后，用户将指向装置3指向到指向方向P，其中所述探照灯21中的一个或多个探照灯理想地自己定向。指向装置3的罗盘32根据指向方向P进行定向，并且记录方向并由发送器31将该方向发送到控制单元4。然后控制单元4通过驱动器41将所述一个或多个探照灯21定向到期望的光线方向D。光线方向D与指向方向P一致。在附图中，为清楚起见，探照灯21被绘制在与指向装置3的圆相对应的圆内。探照灯21的光线方向D也被围在指示光线方向D周围的光线扩展的虚线圈中。
在图4中，示意性地示出了从上方观察时的根据本发明的第二个实施例的指向装置3的使用，其中本地参考系统L用于感测指向装置3的指向方向P。传感器5被设置为感测指向装置3的指向方向P。传感器5可以是在本发明的综合部分中所提及的本身已知的类型，例如红外线型。指向装置3还可以设置有一个或多个加速度计，其与传感器5一起被设置为读取指向装置3的指向方向P，并且然后经由电缆43将信号读数传送到控制单元4，因此控制单元4通过驱动器41将一个或多个探照灯21转向所指示的光线方向D。
在图5中，示意性地示出了从上方观察时的根据本发明的指向装置3的使用的另一个实施例。照相机6的形式的本地参考系统L用于确定指向装置3的指向方向P。照相机6可以与图像处理软件、三角测量或本身已知的其它方法一起用于在控制单元4中计算指向装置3的指向方向P。将关于指向装置3的指向方向P的读数信息经由电缆43发送到控制单元4，因此在接收的信息的基础上，控制单元4计算一个或多个探照灯21的期望的光线方向D。
在图6中，示意性地示出了可以如何使指向装置3的指向方向P偏离水平面H。可以由本申请的综合部分中提到的各种装置的模块来感测偏差α。可以通过指向装置3的发送器31将所检测的与水平面H的偏差发送到控制单元4，该附图中未示出控制单元4，控制单元4通过上述一个或多个驱动器41将一个或多个探照灯21调整到所指示的光线方向D。还可以以相应的方式读取指向装置3围绕其自身纵轴和/或横轴的旋转(未示出)。后者的旋转移动可以用于例如使一个或多个探照灯21聚焦。
在图7中，示意性地示出了控制单元4连接到补偿器7的本发明的实施例。补偿器7被设置为使探照灯21的光线方向D独立于船2的移动而保持固定。已经在上文提到的专利文件WO 2008/093266 A1中另外描述了这种补偿器7。

Claims (14)

1.一种用于调节设置在运输工具(2)的可移动模块上的至少一个光源(21)的光线方向(D)的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)包括：
-方向指示器(3)，其被设置为指示一个或多个光源(21)的期望的所述光线方向(D)；以及
-控制单元(4)，其被设置为从所述方向指示器(3)读取所指示的所述光线方向(D)，并且在读数信息的基础上，通过连接到所述控制单元(4)的一个或多个驱动器来将所述一个或多个光源(21)调整到所指示的所述光线方向(D)。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，所述方向指示器(3)包括发送器(31)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述方向指示器(3)是手持、无线指向装置。
4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其中，所述控制单元(4)连接到本地参考系统(L)，所述本地参考系统(L)被设置为读取由所述方向指示器(3)指示的所述光线方向(D)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其中，所述控制装置(4)连接到全局参考系统(G)，所述全局参考系统(G)被设置为读取由所述方向指示器(3)指示的所述光线方向(D)。
6.根据权利要求5所述的装置(1)，其中，所述方向指示器(3)设置有罗盘(32)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其中，所述方向指示器(3)设置有被设置为测量所述方向指示器(3)所指示的所述光线方向(D)与水平面(H)之间的差异(α)的装置。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其中，所述控制单元(4)包括补偿器(7)，所述补偿器(7)被设置为使光源(21)的所述光线方向(D)大体上保持恒定，而不受所述运输工具(2)的可移动模块的移动的影响。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其中，所述装置(1)包括被设置为感测所述运输工具(2)的可移动模块上的所述方向指示器的位置的一个或多个位置传感器。
10.一种用于调节设置在运输工具(2)的可移动模块上的至少一个光源的光线方向(D)的方法，所述方法的特征在于，所述方法包括以下步骤：
-通过方向指示器(3)指示一个或多个光源(21)的期望的所述光线方向(D)；
-通过控制单元(4)读取由所述方向指示器(3)所指示的所述光线方向(D)；以及
-在所指示的光线方向(D)读数的基础上，通过连接到所述控制单元(4)的一个或多个驱动器(41)将所述一个或多个光源(21)调整到所指示的所述光线方向(D)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法包括：
-通过作为手持、无线指向装置的方向指示器(3)来指示期望的所述光线方向(D)。
12.一种运输工具(3)的可移动模块，其包括根据权利要求1所述的用于调节至少一个光源(21)的光线方向(D)的装置(1)。
13.根据权利要求12所述的运输工具的可移动模块，其中，所述运输工具(2)的可移动模块是船。
14.手持、无线指向装置(3)的用途，所述手持、无线指向装置(3)用于指示设置在运输工具(2)的可移动模块上的至少一个光源(21)的期望的光线方向(D)。
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