CN106276662B - 旋翼机绞车照明装置和操作旋翼机绞车照明装置的方法 - Google Patents

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Abstract

一种旋翼机绞车照明装置(15，16)，其可附接到旋翼机绞车(2)，所述旋翼机绞车安装到旋翼机，例如，直升机(44)，所述旋翼机绞车(2)包括固定部分(3)和可相对于所述固定部分(3)移动的移动部分(6，16，18)，所述旋翼机绞车照明装置包括：包括固定线圈(8)的固定单元(15)以及移动单元(16)。所述移动单元(16)可相对于所述固定单元(15)移动并且包括至少一个光源(26)、至少一个电储存装置(40)和至少一个移动线圈(38)，所述移动线圈电连接到所述电储存装置(40)和/或所述至少一个光源(26)。所述固定线圈(8)和所述移动线圈(38)被配置成当所述至少一个移动线圈(38)放置在所述至少一个固定线圈(8)附近的能量传递位置时，将电能从所述固定单元(15)传递到所述移动单元(16)。

Description

旋翼机绞车照明装置和操作旋翼机绞车照明装置的方法
技术领域
本发明涉及旋翼机的外部照明，确切地说，涉及直升机外部照明。具体而言，本发明涉及一种旋翼机绞车照明装置，确切地说，涉及一种用于旋翼机绞车的照明装置，所述旋翼机绞车安装到旋翼机，例如，直升机。本发明进一步涉及分别包括此类旋翼机绞车照明装置的一种旋翼机绞车和一种旋翼机，具体而言，直升机。
背景技术
旋翼机，具体而言直升机，偶尔配备旋翼机绞车，以便吊起人和/或货物。当此类旋翼机绞车在黑暗的周围环境中操作，具体而言，在夜里操作时，需要人造光来允许飞行员看清旋翼机绞车的下端的实际位置及其周围环境。此外，连接到旋翼机绞车的下端的救援人员需要光来辨别将由旋翼机绞车吊起的人和/或物料。
因此，有益的是提供允许照亮旋翼机绞车的下端附近的区域的照明装置。
发明内容
本发明的示例性实施例包括一种旋翼机绞车照明装置，其可附接到旋翼机绞车，所述旋翼机绞车安装在旋翼机上，其中所述旋翼机绞车包括固定部分和移动部分，所述移动部分可相对于固定部分移动。旋翼机绞车照明装置包括：固定单元，其相对于旋翼机绞车的固定部分是固定的；以及移动单元，其可相对于所述固定单元移动。固定单元包括至少一个固定线圈。移动单元包括至少一个光源、至少一个电储存装置和至少一个移动线圈，所述移动线圈电连接到电储存装置和/或光源。至少一个固定线圈和至少一个移动线圈被配置成当至少一个移动线圈放置在接近至少一个固定线圈的能量传递位置时，将电能从固定单元传递到移动单元。
本发明的示例性实施例进一步包括一种旋翼机绞车，其包括根据本发明的一个示例性实施例的旋翼机绞车照明装置，以及一种包括此类旋翼机绞车的旋翼机，具体而言，直升机。旋翼机绞车照明装置可附接到旋翼机绞车，其中固定单元附接到固定部分，并且移动单元附接到移动部分。
根据本发明的一个示例性实施例的旋翼机绞车照明装置允许可靠地供应用于操作至少一个移动光源的电能，而无需在旋翼机绞车的固定部分与移动部分之间提供有线连接。因此，当结合旋翼机绞车一起使用时，具体而言，在当旋翼机绞车附接到直升机并且由其操作时可能发生的极端条件下操作，可以避免有线连接易于损坏的相关问题。
在一个实施例中，固定单元附接到旋翼机绞车的固定部分或者与之形成整体。这提供可易于安装的紧凑结构。例如，旋翼机绞车和旋翼机绞车照明装置可采用相对容易的方式共同安装在旋翼机，例如，直升机中。旋翼机绞车照明装置的固定单元可附接到旋翼机绞车的固定部分。
根据又一实施例，旋翼机绞车照明装置的移动单元附接到旋翼机绞车的移动部分或者与之形成整体。旋翼机绞车照明装置的移动单元可附接到旋翼机绞车的移动部分。
在又一实施例中，所述至少一个光源包括至少一个LED。LED比传统光源，例如，卤素灯泡具有更高的效率，并且因此，允许用较少的电力产生所需的光。由于电力储存装置的容量有限，因此，减少对电力的需要可增加在电力储存装置需要再充电之前提供的最大操作时间。
在又一实施例中，电储存装置包括电池、电容器和超级电容器(“超级电容”)中的至少一个。电池提供低廉的电储存装置。电容器和超级电容器分别提供可以比电池充电更快的电储存装置。因此，可以最小化因电储存装置需要再充电而导致旋翼机无法操作的时间段。超级电容器提供延长光源的最大操作时间的增强容量。
在又一实施例中，至少一个移动线圈由移动单元弹性支撑。弹性支撑移动线圈允许将移动线圈可靠地放置成邻近固定线圈，但通过对固定线圈与移动线圈之间的接合处施加太多的力，避免了损坏固定线圈和/或移动线圈的风险。通过选择具有适当弹性特征的弹性支撑元件，可以选择性地设置施加到所述接合处的力。
线圈中的每个可以设置成形成为印刷电路板上的螺旋线的导电路径。这种结构提供容易以低成本生产出来的机械稳定的线圈。
在一个实施例中，移动单元包括第一部件和第二部件，其中第二部件支撑或容纳至少一个移动线圈，并且其中第二部件由第一部件弹性支撑，以便弹性支撑至少一个移动线圈。第一部件可附接到旋翼机绞车的移动部分，从而界定移动单元相对于旋翼机绞车的移动部分的位置。
在一个实施例中，至少一个光源和/或至少一个电储存装置由第一部件支撑，以便允许移动线圈相对于至少一个光源和/或至少一个电储存装置的相对移动。
在又一实施例中，旋翼机绞车照明装置进一步包括位置传感器，其被配置成检测移动线圈是否位于能量传递位置。只在移动线圈位于能力传递位置时，位置传感器才允许启动流过固定线圈的交流电。这提高旋翼机绞车照明装置的效率，因为当移动线圈不在能量传递位置且因此不可能传递能量时，避免了流过固定线圈的任何不必要的电流。
在又一实施例中，位置传感器是附接到固定单元的电容传感器。电容传感器被配置成检测附接到旋翼机绞车照明装置的移动单元的电容板。电容传感器提供位置传感器，其甚至在不利的环境条件下也能可靠地工作。在替代实施例中，位置传感器可以是机械传感器和/或光学传感器。当然，也可使用传感器的组合，以便提高检测信号的可靠性。
此外或作为替代，借助由流过至少一个移动线圈并被至少一个固定线圈检测到的感生电流生成的电磁反馈，可以检测到至少一个移动线圈出现在能力传递位置。
在又一实施例中，移动装置额外地包括至少一个指示器元件，具体而言，光学指示器元件，其被配置成提供有关实际上存储在电储存装置内的能量总量的信息。这种指示器元件允许飞行员、救援人员和/或旋翼机绞车的操作人员监控电储存装置的瞬时储存状态，以便在电储存装置的能量完全耗尽和光源熄灭之前对所述电储存装置进行再充电。这也提高了操作安全性，因为可防止至少一个光源在旋翼机绞车的操作期间突然耗尽。
在又一实施例中，移动单元还包括电源管理控制器，其被配置成监控和/或控制供应到电储存装置和/或供应到至少一个光源的电能。这种电源管理控制器允许至少一个光源的有效操作并且有助于避免因电力过载而造成电储存装置的任何损坏。
本发明的示例性实施例进一步包括一种操作如上述实施例中的任一个所述的旋翼机绞车照明装置的方法，其包括下列步骤：将至少一个移动线圈放置在接近至少一个固定线圈的能量传递位置；以及将交流电供应到至少一个固定线圈。
所述方法进一步包括下列步骤：启动至少一个光源；以及将移动单元从接近固定单元的能量传递位置移动到靠近操作位置，在所述操作位置，移动单元与固定单元分开。
应指出，通过移动旋翼机绞车的移动部分可实现旋翼机绞车照明装置的移动。换言之，旋翼机绞车照明装置的移动单元的移动可作为移动旋翼机绞车的移动部分的副产品而发生。
例如，旋翼机可以是直升机或四轴飞行器(quadrocopter)或者八轴飞行器(octocopter)。因此，旋翼机绞车可以是，例如，直升机绞车、四轴飞行器绞车或者八轴飞行器绞车。此外，旋翼机绞车照明装置可以是，例如，直升机绞车照明装置或四轴飞行器绞车照明装置或者八轴飞行器绞车照明装置。
附图说明
下文参考附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
图1示出根据本发明的示例性实施例的包括旋翼机绞车照明装置的旋翼机绞车。
图2示出根据本发明的示例性实施例的旋翼机绞车照明装置的示意性框图。
图3示出根据本发明的示例性实施例的包括具有旋翼机绞车照明装置的旋翼机绞车的直升机。
具体实施方式
图1示意性地示出根据本发明的示例性实施例的包括旋翼机绞车照明装置15，16的旋翼机绞车2。
旋翼机绞车2包括固定部分3，所述固定部分包括滚筒4，所述滚筒可围绕水平轴A旋转以缠绕缆索6，所述缆索的第一端附接到滚筒4。
通过旋转滚筒4和缠绕缆索6，附接到缆索6的相对端的挂钩装置18可上下移动。应理解，挂钩装置18可以是简单的挂钩，如图1所示，或者是更复杂的挂钩装置18，其可被配置成将人、设备和/或物品附接到缆索6的下端。
固定线圈8布置成靠近滚筒4。在图1所示的实施例中，固定线圈8位于滚筒4的下方并且包括中心开口9。缆索6穿过所述中心开口9，从而使得缆索6被固定线圈8包围。
固定线圈8借助电缆28电连接到固定电源14。固定电源14是固定控制单元10的一部分，所述固定控制单元进一步包括被配置成旋转滚筒4的电机12。
旋翼机绞车照明装置15，16的移动单元16附接到缆索6，接近挂钩装置18。
移动单元16包括下部第一部件20和上部第二部件17，所述上部第二部件借助弹性元件19弹性支撑在第一部件20的顶部表面21上。下部第一部件附接到旋翼机绞车2，接近挂钩装置18，并且因而界定移动单元16相对于旋翼机绞车2的位置。
移动单元16的第一部件20包括移动控制单元36和电储存装置40(图1中均未示出，见图2)。至少一个灯头(light head)24附接到第一部件20，所述灯头包括至少一个光源26，具体而言，LED。至少一个光源26被配置成照亮挂钩装置18下方的区域。
移动单元16的第二部件17包括至少一个移动线圈38(图1中未示出，见图2)。至少一个移动线圈38借助电缆22电连接到第一部件20。
当通过将缆索6缠绕到滚筒4上而将挂钩装置18移动到能量传递位置时，移动单元16的第二部件17放置成靠近固定线圈8，具体而言，在邻接固定线圈8的下表面的位置。当交流电(AC)经由电缆28从固定电源设备14供应到固定线圈8时，固定线圈8生成振荡电磁场。所述振荡电磁场感生出容纳在第二部件17内的移动线圈38中的对应AC。
所述感生AC提供的电能可用于操作光源26和/或可储存在电储存装置40中，以便在挂钩装置18已经移动到工作位置时允许操作光源26，在所述工作位置，移动单元16的第二部件17不再布置成靠近固定线圈8。当挂钩装置18已经移动到这样的工作位置时，固定线圈8与移动线圈38之间的距离太大，无法借助振荡电磁场来有效传递电能。
将第二部件17弹性支撑在移动装置16的第一部件20上允许将第二部件17可靠地放置在能量传递位置，其中移动线圈38邻接固定线圈8，但通过向固定线圈8与第二部件17之间的接合处施加太多的力，避免了损坏固定线圈8和/或第二部件17的风险。
在一个实施例中，位置传感器30设置在固定线圈8处或附近，以便允许检测第二部件17出现在固定线圈8的附近。检测第二部件17出现在固定线圈8的附近允许只在第二部件17(包括移动线圈38)布置在固定线圈8的附近的情况下启动流过固定线圈8的交流电，从而允许借助振荡电磁场来有效传递电能。
在一个示例性实施例中，位置传感器30是电容式位置传感器30，并且电容板32附接到第二部件17，以便由电容式位置传感器30检测到。
或者，位置传感器30可以设置为机械传感器和/或光学传感器，其能够检测到移动单元16的第二部件17出现在固定线圈8的附近。
图2示出根据本发明的示例性实施例的旋翼机绞车照明装置15，16的示意性框图。
图2的左侧示意性地示出固定单元15的元件，包括电连接到固定线圈8和位置传感器30的控制单元14。控制单元14被配置成只在位置传感器30检测到移动线圈38的出现的情况下将电力提供到，即，将交流电供应到固定线圈8。
移动单元16的元件在图2的右侧示意性地示出。移动单元16的元件包括移动线圈38，所述移动线圈电连接到移动式电源管理控制器36。所述移动式电源管理控制器36包括用于对移动线圈38提供的交流电进行整流和整平的整流器和电容器。
移动式电源管理控制器36进一步被配置成调整电压和将移动线圈38提供的能量供应到电储存装置40进行储存，以供之后使用。移动式电源管理控制器36还被配置成将从移动线圈38和/或电力装置40提供的电力供应到光源26，以便照亮挂钩装置18附近的区域。
至少一个光源26可借助电连接到控制器36的开关装置34进行启动和停用。
此外，提供至少一个光学指示器元件42，例如，LED，从而指示实际储存在电储存装置40内的能量总量。
移动单元16的元件可进一步包括将由位置传感器30检测到的电容板32，所述位置传感器被配置成电容式位置传感器30，以便检测移动线圈38出现在靠近固定线圈8的位置，从而允许将电力从固定单元15传递到旋翼机绞车照明装置15，16的移动单元16。
图3示出包括旋翼机绞车2的直升机44，所述旋翼机绞车包括根据本发明的示例性实施例的旋翼机绞车照明装置15，16，如上文参考图1和图2论述。旋翼机绞车2附接到直升机的下部部分，并且能够将人或货物或者其他物体向上朝向直升机44吊起。
尽管已参考示例性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不脱离本发明范围的情况下，可进行各种变化，并且等效物可代替本发明的元件。此外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以进行多种修改，以使具体情况或材料适应本发明的教示。因此，本发明并不意图限于所揭示的特定实施例，而是本发明将包括所附权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (16)

1.一种旋翼机绞车照明装置，其可附接到旋翼机绞车(2)，所述旋翼机绞车安装到旋翼机(44)，所述旋翼机绞车(2)包括固定部分(3)和可相对于所述固定部分(3)移动的移动部分，
其中所述旋翼机绞车照明装置包括：
固定单元(15)，其包括至少一个固定线圈(8)，以及移动单元(16)，所述移动单元(16)可相对于所述固定单元(15)移动并且包括至少一个光源(26)、至少一个电储存装置(40)和至少一个移动线圈(38)，所述移动线圈电连接到所述电储存装置(40)和/或所述至少一个光源(26)，以及
其中所述至少一个固定线圈(8)和所述至少一个移动线圈(38)被配置成当所述至少一个移动线圈(38)放置在所述至少一个固定线圈(8)附近的能量传递位置时，将电能从所述固定单元(15)传递到所述移动单元(16)。
2.根据权利要求1所述的旋翼机绞车照明装置，其中所述固定单元(15)附接到所述旋翼机绞车(2)的所述固定部分(3)或者与之形成整体。
3.根据权利要求1或2所述的旋翼机绞车照明装置，其中所述至少一个光源(26)包括至少一个LED。
4.根据权利要求1或2所述的旋翼机绞车照明装置，其中所述电储存装置(40)包括电池、电容器和超级电容器中的至少一个。
5.根据权利要求1或2所述的旋翼机绞车照明装置，其中所述至少一个移动线圈(38)由所述移动单元(16)弹性支撑。
6.根据权利要求1或2所述的旋翼机绞车照明装置，其中所述移动单元(16)包括第一部件(20)和第二部件(17)，其中所述第二部件(17)支撑或容纳所述至少一个移动线圈(38)并且由所述第一部件(20)弹性支撑。
7.根据权利要求6所述的旋翼机绞车照明装置，其中所述至少一个光源(26)由所述第一部件(20)支撑。
8.根据权利要求1或2所述的旋翼机绞车照明装置，其进一步包括位置传感器(30)，所述位置传感器被配置成检测所述移动线圈(38)是否位于所述能量传递位置。
9.根据权利要求8所述的旋翼机绞车照明装置，其中所述位置传感器(30)是附接到所述固定单元(15)的电容传感器，并且被配置成检测附接到所述旋翼机绞车照明装置的所述移动单元(16)的电容元件(32)。
10.根据权利要求1或2所述的旋翼机绞车照明装置，其中所述移动单元(16)额外地包括至少一个指示器元件(34)，其被配置成提供有关所述电储存装置(40)的瞬时储存状态的信息。
11.根据权利要求1或2所述的旋翼机绞车照明装置，其中所述移动单元(16)进一步包括电源管理控制器(36)，其被配置成监控和/或控制供应到所述电储存装置(40)和/或所述至少一个光源(26)的所述电能。
12.一种旋翼机绞车(2)，其包括根据权利要求1至11中任一项所述的旋翼机绞车照明装置。
13.一种旋翼机，其包括旋翼机绞车(2)和根据权利要求1至11中任一项所述的旋翼机绞车照明装置。
14.一种直升机，其包括旋翼机绞车(2)和根据权利要求1至11中任一项所述的旋翼机绞车照明装置。
15.一种操作根据权利要求1至11中任一项所述的旋翼机绞车照明装置的方法，其包括下列步骤：
将所述移动线圈(38)放置在靠近所述固定线圈(8)的所述能量传递位置，以及
将交流电供应到所述固定线圈(8)。
16.根据权利要求15所述的操作旋翼机绞车照明装置的方法，其进一步包括下列步骤：
启动所述至少一个光源(26)，以及
将所述移动单元(16)从靠近所述固定单元(15)的所述能量传递位置移动到远离所述固定单元(15)的操作位置。
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