CN108068682A - 具有指示器装置的照明系统 - Google Patents

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Abstract

本文提供一种照明系统。该照明系统包括安装到车辆的聚光灯、用于操作聚光灯的控制器以及用于指定预定目标的指示器装置。控制器基于由指示器装置提供的输入沿预定目标的方向瞄准聚光灯。

Description

具有指示器装置的照明系统
相关申请的交叉引用
本申请是于2016年6月24日提交的题为“VEHICLE LIGHTING SYSTEM HAVING ASPOTLIGHT”的美国专利申请第15/192,726号的部分继续申请，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明总体涉及车辆的照明系统，更确切地说，涉及使用聚光灯的照明系统。
背景技术
一些车辆包括诸如车顶标识灯的聚光灯，其通常沿着单个预定方向投射光束。因此，这种聚光灯的功能相当有限。因此，需要一种聚光灯，其为操作者提供控制光束的方向性的方法。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种照明系统。该照明系统包括安装到车辆的聚光灯、用于操作聚光灯的控制器以及用于指定预定目标的指示器装置。控制器基于由指示器装置提供的输入沿预定目标的方向瞄准聚光灯。
根据本发明的另一方面，提供一种照明系统，该照明系统包括安装到车辆的聚光灯、用于操作聚光灯的控制器以及用于指定预定目标的指示器装置。指示器装置包括用于沿指示器装置的目标方向捕获图像的基于视觉的传感器、以及用于确定指示器装置的朝向的位置传感器。控制器基于图像数据和所确定的朝向沿着预定目标的方向瞄准聚光灯。
根据本发明的另一方面，提供一种照明方法，该照明方法包括将聚光灯安装到车辆，使用控制器操作聚光灯，以及使用指示器装置指定预定目标，其中，控制器基于由指示器装置提供的输入沿预定目标方向瞄准聚光灯。
本领域的技术人员通过对下列说明书、权利要求以及附图的学习可以理解和领会本发明的这些以及其他方面、目标以及特性。
附图说明
在附图中：
图1例示了根据一个实施例的配备有具有多方向照明的聚光灯的车辆；
图2例示了车顶行李架和其上用于替代放置聚光灯的点。
图3例示了根据一个实施例的聚光灯；
图4例示了根据另一实施例的聚光灯；
图5是包括图3和图4的聚光灯的照明系统的框图。
图6是根据一个实施例的远程装置的框图；
图7例示了图6的远程装置，其以枪支形式体现为指示器装置；以及
图8例示了使用图6和图7的指示器装置示出的照明系统。
具体实施方式
根据需要，本文公开本发明的详细实施例。然而，应了解，所公开的实施例仅仅是本发明的可以各种替代形式实施的示例。附图不一定是详细的设计，并且一些示意图可能被夸大或最小化以示出功能概述。因此，本文公开的具体结构和功能方面的细节不应理解为限制，而是仅作为教导本领域技术人员如何以不同的方式实施本发明的代表性基础。
如本文所用的，术语“和/或”，当在两个或更多所列项目中使用时，是指可采用所列项目的任意一个或可采用两个或更多所列项目的任意组合。例如，如果一个组合物被描述为包含部件A、B和/或C，则组合物可仅包含A；仅包含B；仅包含C；包含A和B组合；包含A和C组合；包含B和C组合；或包含A、B和C组合。
参考图1，车辆10通常描绘为运动型多功能车(SUV)。示例性地配置为车顶标识灯的聚光灯12设置在车辆10的车顶结构16上，车顶结构16通常描绘为车身顶盖。在替代实施例中，聚光灯12可设置在车辆10的其他地方。例如，聚光灯12可在拐角部分20或横梁21处封装在车辆10的车顶行李架18中(图2)。虽然在图1中描绘了单个聚光灯12，但是应当了解，车辆10可配备有位于车顶结构16上或车辆10上的其他地方的多个聚光灯。在操作中，聚光灯12配置为将光束22远离车辆10投射。可使用通常描绘为智能电话的远程装置24控制光束22的方向性，其中远程装置24也可包括诸如中央控制台的车辆设备。因此，应当了解，远程装置24可包括便携式和非便携式电子装置。在操作中，操作者26可利用远程装置24将光束22沿各种方向瞄准以适合其需要。此外，在远程装置24的便携式实施例中，操作员26可在其位于车辆10的内部或外部时瞄准光束22。在一些实施例中，聚光灯12可操作使得基于远程装置24的感测位置来确定光束22的方向性。如图1示例性所示，引导光束22用于照明携带远程装置24的操作者26下方和/或旁边的地面。因此，当操作者26相对于车辆10移动时，只要检测到远程装置24，光束22就有效地跟随操作者26。对于本领域技术人员显而易见的是，如本文所述的聚光灯12的这些和其它特征可以不同方式实施在各种应用中。因此，虽然本公开提供了一些示例性场景，但是本领域技术人员无疑将认识到使用聚光灯12的其他方式，而不脱离本文提供的教导。
参考图3，所示出为根据一个实施例的聚光灯12，聚光灯12包括可枢转地连接到车顶结构16的壳体组件27。壳体组件27包括使用机械紧固件或其它已知方式固定到车顶结构16的圆形平面基部28。基部28可由刚性材料制成。壳体组件27还包括与基部28同心地对齐并连接到其上的圆柱形主体30，以围绕延伸穿过主体30和基部28的公共中心的竖直轴线Y枢转，使得主体30可沿着通常由双向箭头32表示的向左或向右方向旋转。可以设想，主体30可完全旋转(例如，360度)或以其它方式限制在沿向左或向右方向中的一者或两者的旋转程度。主体30可由刚性材料构成并且由最靠近基部28的封闭底端34、开放顶端36以及在底端34和顶端36之间竖直延伸的透光外周壁38限定。盖40固定到主体30的顶端36并且通常用于密封其内容物。盖40可为圆形的并且由刚性或弹性材料构成。另外，盖40可为透光的或遮光的。
继续参考图3，灯组件42可枢转地设置在壳体组件27的主体30内，并且包括配置成支撑其上具有发光二极管(LED)装置48的印刷电路板(PCB)46的基板44和与LED装置48光学连通的可选的透镜组件50。基板44固定在主体30内并且可围绕横向延伸穿过基板44的中间的水平轴线X枢转，使得基板44和由其支撑的部件可沿通常由双向箭头52表示的向上或向下方向旋转。在一些实施例中，水平轴线X可与竖直轴线Y相交，使得灯组件42可绕水平轴线X与竖直轴线Y之间的交点53沿向左/向右方向和向上/向下方向旋转。沿向上和向下方向的旋转程度可不受限制或以其他方式受限。根据一个实施例，沿向上和向下方向这两者的旋转程度限制在大约30度。
虽然基板44描绘为平面的，但是在替代实施例中，它可是弯曲的。在基板44是弯曲的实施例中，PCB46可配置为柔性电路以匹配基板44的轮廓。LED装置48可包括配置为朝向透镜组件50发射光的一组LED。LED装置48可发射相同颜色的光或经分配用于选择性地发射不同颜色的光。经由延伸穿过基板44和主体30的底端34并且电连接到车辆电源56的接线54将电力提供给LED装置48。透镜组件50包括由连接到基板44的一对臂60、62支撑的透镜58。透镜58位于LED装置48和主体30的外周壁38之间，并且配置成聚焦、准直或扩散由LED装置48发射的光，以将可变光密度的光束64从主体30穿过外周壁38投射。在透镜58准直由LED装置48发射的光的实施例中，透镜58可为有凹槽的，凹槽具有变化的宽度、高度和深度。此外，投射光束64的光束图案可基于透镜58和外周壁38之间的光学相互作用限定。因此，应当理解，外周壁38可配置为表现出各种光学特性。
参考图4，所示出为根据一个替代实施例的聚光灯65。聚光灯65包括上面参考图2描述的壳体组件27。然而，在当前描绘的实施例中，主体30未枢转连接到基部28。因此，可省略基部28以有利于将主体30直接连接到车顶结构16。或者，主体30和基部28可为一体的结构。灯组件66设置在壳体组件27内并且包括由具有圆形装置的PCB68和设置在其上的多个LED70限定的多方向光阵列。PCB68可为柔性电路并且由固定地固定在壳体组件27内的基板72支撑。如图所示，多个LED70示例性地设置成相等数量的三行并完全跨越整个PCB68。在替代实施例中，行数可与LED70分布的图案数量不同。为了说明目的，任意数量的LED70未变暗以表示LED组，该LED组经选择性地激活以通过外周壁38从主体30向外发射光。应当理解，借助于LED组在PCB68上的位置，可激活其他LED组以发射具有不同方向性的光。此外，通过修改给定组中的LED70的数量，可调节相关联光发射的强度和/或扩展。对于本文描述的实施例，发射光的强度也可通过脉冲宽度调制(PWM)或直流控制来调节。
对于目前描绘的实施例，可以可选地提供透镜组件74用于聚焦、准直或扩散由LED组发射的光，以便将可变光密度的光束76沿着通常由箭头78指定的方向通过外周壁38从主体30向外投射。透镜组件74包括与LED70光学连通的透镜80并且通过任何合适的方式固定地支撑在壳体组件27内。透镜80可位于多方向光阵列和外周壁38之间并且可通过连接到基板72的一对或多对臂82、84固定或以其它方式固定在壳体组件27内。透镜80通常位于壳体组件27内以拦截从LED70发射的光并将相应的光束投射通过主体30的外周壁38。在一些实施例中，透镜80可为有凹槽的，凹槽具有变化的宽度、高度和深度。此外，投射光束76可基于透镜80和外周壁38之间的光学相互作用来限定。因此，应当理解，外周壁38可配置为表现出各种光学特性。
在所描绘的实施例中，透镜80配置成包围多维光阵列。也就是说，当从顶部观看聚光灯65时，多维阵列是由对应于透镜80的较大环包围的较小环。透镜80可配置为将光束沿着向前方向投射，或者以相对于地面的向上或向下的角度投射光束。虽然已经示出多方向光阵列提供360度照明，但是应当了解，多向光阵列可限制在较小的度数范围内，从而在需要时限制由LED70发射的光的可用方向性。
由于缺少任何可动零件，与参考图2描述的聚光灯相比，可以较低的成本制造参考图4描述的聚光灯65。此外，缺少可移动零件也使得聚光灯65能够受益于更小的尺寸，从而使其能够更容易地与车辆10的各种结构(例如，图1的车顶行李架18)集成。虽然本文已经将聚光灯12和65的壳体组件27描述为具有特定的配置，但是应当了解，壳体组件27可采取其他形状和配置以适应车辆10的各种结构，而不会不利地影响聚光灯12、65的功能。
参考图5，所示为根据一个实施例的照明系统86，其示例性地包括聚光灯12和65，每个都可安装到车辆10的相同或不同的结构。如图所示，控制器88可操作地连接到每个聚光灯12、65。在替代实施例中，每个聚光灯12、65可由位于其各自的PCB46、68或位于车辆10中的其他位置的单独的控制器控制。在当前描绘的实施例中，控制器88可为专用控制器，或者可与其他车辆设备共享。控制器88包括处理器90和用于存储可由处理器90执行的一个或多个例程的存储器92。例如，存储器92可存储用于控制聚光灯12的光控制例程94和用于控制聚光灯65的另一个光控制例程96。
根据一个实施例，控制器88基于从远程装置24接收的输入操作聚光灯12、65。因此，光控制例程94、96还可包括允许控制器88和远程装置24之间的通讯的指令。或者，这样的指令可体现在存储在控制器88的存储器92中的单独例程中。如本文所述，远程装置24可包括诸如智能电话的便携式电子装置或诸如中央控制台的车辆设备。在远程装置24是便携式电子装置的实施例中，操作员可使用远程装置24经由任何已知的无线通信协议(例如蓝牙、蓝牙低能量(BLE)、Wi-Fi等)无线地与控制器88连通。因此，远程装置24可包括用于实现远程装置24和控制器88之间的通讯的一个或多个例程。例如，在远程装置24的智能手机实施例中，智能手机可包括使得操作者能够激活聚光灯12、65并且沿着投射光束的方向进行有效瞄准的应用。
对于聚光灯12，操作者可使用智能手机输入命令，用于打开灯组件42以及旋转壳体组件27的主体30和/或灯组件42，以沿着所需方向瞄准光束。因此，由于主体30和灯组件42可枢转，操作者能够沿着左/右旋转方向和上/下旋转方向瞄准光束，从而在两个尺寸上调节光束的方向性。在这样的实施例中，聚光灯12可包括可操作地连接到控制器88的一个或多个旋转致动器98，以实现主体30和灯组件42的旋转运动。
对于聚光灯65，操作者可类似地使用智能手机打开灯组件66。例如，操作者可通过智能手机键入输入到控制器88的命令来选择性地激活LED组。在这种情况下，所得光束的方向性基于激活的LED组在壳体组件27内的位置。可以设想，可使用远程装置24来修改所选LED组中的LED70的数量，或者由车辆制造商预定义。由于聚光灯65的灯组件66不提供光束的向上或向下瞄准，因此操作者通常限制于通过选择性地激活适当的LED组来沿着向左或向右方向瞄准光束。然而，可以设想，灯组件66可配置为使得可根据需要沿着向上方向或向下方向瞄准光束。但是，这样做可能会增加聚光灯65的封装要求。关于聚光灯12和65的操作，还可以设想，操作员可使用远程装置24输入用于控制光束的强度和颜色的命令。
在远程装置24是中央控制台或其他车辆设备的实施例中，操作者可以与上面关于智能手机所述相似的方式输入用于控制聚光灯12、65的命令。车辆设备可连接到控制器88并且经由诸如CAN总线、LIN总线等的车辆网络与其连通。在本文所述的任何实施例中，远程装置24可包括触摸屏，操作者可通过触摸屏输入其命令。
在操作中，控制器88可操作聚光灯12、65以基于来自远程装置24的输入实现各种照明控制。例如，操作员可使用远程装置24输入命令以将光束朝向所需位置瞄准，以便在黑暗条件下执行任务。光束的选择性瞄准可能在某些专业(例如执法)中特别有用，例如，警官可使用远程装置24将光束朝向嫌疑犯或由于交通违规已经靠边停车的车辆瞄准。消防员、医护人员等其他专业人员也同样可受益。在一些实施例中，控制器88可与车辆10的一个或多个控制系统99连通并且响应于从控制系统99接收到的信息操作聚光灯12、65。例如，如果朝向车辆10的后方安装，则基于车辆10反向放置的指示，聚光灯12、65可作为倒车灯操作。如果朝向车辆10的前部安装，则当车辆10基于车辆10正在行驶或转弯的指示时，聚光灯12、65可作为前照灯或转向灯操作。这些仅是示出本文所述的聚光灯12、65的实用性的几个示例性场景。应当了解，基于来自远程装置24和/或车辆10的控制系统99的输入，在其他情况下，控制器88可不同地操作聚光灯12、65。
进一步参考图5，照明系统86可包括可操作地连接到控制器88用于检测远程装置24的位置的感测系统100。感测系统100可包括配置成与远程装置24交互的一个或多个无线通信收发机102。无线通信收发机102可通过无线信号(例如，射频)与远程装置24连通。在特定示例中，无线通信收发机102可为蓝牙TMRN4020模块或RN4020蓝牙TM低能量PICtail板，其配置为使用蓝牙TM低能量信号与远程装置24连通。无线通信收发机102可包括发射机和接收机，以向远程装置24传输无线信号以及从远程装置24接收无线信号(例如，蓝牙TM信号)。应当理解，无线通信收发机102可利用与诸如Wi-FiTM的远程装置24的其他形式的无线连通。无线通信收发机102可位于控制器88上或内部，或者位于车辆10的其他地方。例如，一些或全部无线通信收发机102可位于车辆10的后部、侧部和/或前部。
控制器88和/或远程装置24可包括控制无线通信收发机102和远程装置24之间的连通的一个或多个例程。例如，用于控制无线通信收发机102和远程装置24之间的连通的指令可包括在光控制例程94、96中，并由控制器88的处理器90执行。在操作中，当远程装置24进入和离开无线通信收发机102的通信范围时，远程装置24可以与所有或一些无线通信收发机(102)或不与其进行连通。无线通信收发机102可意识到其在车辆10内的位置并且能够与远程装置24共享其位置。在各种实施例中，无线通信收发机102能够与远程装置24连通，使得可从中确定远程装置24的位置(例如，基于信号的信号强度和/或返回时间)，反之亦然。
根据一个实施例，当携带远程装置24的人员靠近或离开车辆10时，控制器88可运用信号强度和信号在无线通信收发机102和远程装置24之间的返回时间对远程装置24的位置进行三角剖分。作为响应，如果可能，控制器88可操作聚光灯12、65中的一个或两个以投射有效地跟随远程装置24的光束。如本文所定义，术语“跟随”可解释为意味着直接朝向远程装置24的位置或者朝向与其接近的位置投射光束。例如，在远程装置24的智能手机实施例中，智能手机通常携带在人的口袋或手中，因此，控制器88可配置成操作聚光灯12、65以将光束投射到智能手机的位置的下方，以便照明人下方或附近的地面。远程装置24和/或控制器88可存储与聚光灯12、65的操作有关的用户特定数据和偏好(例如，颜色、强度、图案、激活距离等)。
可基于之前远程装置24是否已经在车辆10内来选择是否应该信任远程装置24并且因此允许与控制器88和无线通信收发机102连通。根据一个实施例，控制器88的存储器92可存储与远程装置24相关的识别信息，该远程装置24被检测到在车辆10内并且因此可通常认为是“友好的”和/或车辆10的拥有者。在确定未知远程装置24是友好的示例性方法中，无线通信收发机102检测未知远程装置24的存在，通过多个无线通信收发机102检测指示未知远程装置24进入车辆10或在车辆10内的特征信号位移(例如，在无线通信收发机102处的信号衰减或增加)，并且存储关于远程装置24的特征信息以用于将来识别。应了解，远程装置24在车辆10内的位置的确定还可提示存储关于远程装置24的特征信息以供将来识别。将远程装置24的过去和/或当前位置用作安全特征以确定是否允许访问控制器88可能是特别有利的，因为指示远程装置24进入车辆10的信号位移的复制以及远程装置24的位置特别难以伪造。此外，应当了解，还可运用更多常规的连接便携式电子装置的方法(例如配对和手动连接)，以指定一个或多个友好的远程装置24。
无线通信收发机的检测能力还允许控制器88确定无法识别的远程装置104是否靠近车辆10。这种无法识别的远程装置104可由潜在的窃贼或对车辆10的威胁者所拥有或携带。在检测到无法识别的远程装置104靠近车辆10持续超过预定时间时，控制器88可启动一个或多个对策。对策可包括选通聚光灯12、65或将光束投射到无法识别的远程装置104，从而有效地跟随携带无法识别的远程装置104的人。在一些实施例中，可存储关于无法识别的远程装置104的任何可用的识别信息用于在例如同时在车辆10附近未检测到友好远程装置24的情况下进行后续检索。控制器88可将识别信息存储在其存储器92中。在车辆10由于盗窃、损坏等受到损害的情况下，这种识别信息可证明是有用的。
到目前为止，上述实施例详细描述了投射有效地跟随远程装置(例如，远程装置24)的操作者的光束的聚光灯(例如聚光灯12、65)。然而，在本文中进一步设想，聚光灯可经操作用于将光束朝向预定目标引导。这样的实施对于执法特别有利，并且使拥有远程装置的警务人员能有效地将光束朝向预定目标瞄准，该目标可包括例如嫌疑犯(例如，袭击者)、目标对象(例如，已经靠边停车的车辆)、或警车的操作环境中的一般区域。如将在下面更详细地描述的，可使用配备有远程装置的指示器装置来指定预定目标。为了说明和理解的目的，本文将指示器装置示例性地描述为枪支。然而，应当理解，指示器装置还可包括手电筒、导电电子武器(CEW)、胡椒喷雾装置或可用于执法和/或通常瞄准目标的任何其他装置。
参考图6，所示为根据一个实施例的远程装置24。远程装置24包括具有一个或多个传感器108的传感器系统106，其包括但不限于GPS、罗盘、加速度计、方向传感器、重力传感器、激光雷达、雷达、红外(IR)传感器、超声波传感器、基于视觉的传感器或其组合。远程装置24还包括一个或多个用户输入机构110，用于控制可配置为聚光灯12和/或65的一个或多个聚光灯的操作。远程装置24进一步包括接口112，其能够实现远程装置24与先前关于图5描述的照明系统86的无线通信收发机102之间的无线连通。这种通信可包括由传感器108、用户输入机构110或其组合提供的输入。无线通信收发机102将输入提供给控制器88，控制器88基于由远程装置24提供的输入操作聚光灯进行响应。
参考图7，图6的远程装置24示出为以枪支114形式体现的指示器装置。枪支114包括通常安装到枪支114的导轨118的壳体116。导轨118通常设置在滑动件120的下方并且在扳机护环122的前方，并且可配置为皮卡汀尼导轨、燕尾形导轨或任何其它常规导轨。在所描绘的实施例中，壳体116包括具有视野126的基于视觉的传感器124(例如，光传感器阵列或CCD照相机)，用于捕获枪支114的枪管128前面的场景的图像。以这种方式，基于视觉的传感器124能够沿着枪支114的目标方向捕获图像。例如，捕获的图像可使用常规技术处理以识别目标和/或目标距离。可以想到，图像处理可由壳体116或控制器88内的图像处理器执行。另外或替代地，壳体116可包括一个或多个物体检测传感器130，用于测量到沿枪支114的目标方向定位的目标的距离。例如，传感器130可为激光雷达、雷达、红外线、超声波或其组合。
继续参考图7，壳体116可包括一个或多个位置传感器132，例如但不限于GPS、罗盘、加速度计、方向传感器、重力传感器或其组合。例如，位置传感器132可包括用于确定枪支114瞄准的朝向的罗盘。另外或替代地，位置传感器132可包括加速度计、定向传感器和/或其他位置传感器，以确定枪支114的空间取向，例如枪支114和地面之间的相对角度。
在所描绘的实施例中，设置在壳体116上的多个用户输入机构110示例性地体现为按钮134、136和138以及操纵杆140。根据一个实施例，按钮134在ON状态和OFF状态之间切换聚光灯，按钮136修改聚光灯的光束扩散，按钮138可将光束冻结在预定目标上，并且可操作操纵杆140以调节从聚光灯投射的光束的瞄准。当用户输入机构110示出位于壳体116的一侧时，可以设想，其可基于用户的射击手而替代地或附加地设置在壳体116的相对侧。此外，虽然壳体116已经总体描述为模块化单元，但是在替代实施例中，可以想到某些部件可与壳体116分开设置。例如，操纵杆140可朝向枪支114的后部定位并且可使用射击手的拇指接近。在一些实施例中，基于视觉的传感器124可安装在滑动件120的顶部。
参考图8，示出了示例性场景来描述可使用本文参考图6和图7所述的枪支114实现的各种操作。为了理解，点A通常代表枪支114。点B通常表示聚光灯，其可根据本文所述的任何实施例(例如，聚光灯12或65)进行配置。聚光灯可设置在警车144的车顶结构上并且沿着由控制器88指定的方向投射具有光束轴线148的光束146。在所描绘的情况下，将光束146朝向通常由点C表示的预定目标瞄准。预定目标可包括人、车辆或其他目标对象。对于本公开，应当了解，预定目标可是静止的或移动的。
继续参考图8，点A位于距离点B的距离d1处，控制器88可通过基于枪支114和无线通信收发机102之间的信号交换对枪支114的位置进行三角测量而确定。另外或替代地，远程装置24的相对位置可由例如GPS等其他方式来确定。点A位于距离点C的距离d2处，本文也称为距目标的距离。距目标的距离可通过几种方式确定。例如，可通过分析由基于视觉的传感器124拍摄的捕获到的图像来确定距目标的距离。另外或替代地，可使用传感器130确定距目标的距离。可使用位置传感器132(例如，罗盘)确定枪支114的朝向(例如，角度α)。基于朝向，距目标的距离以及车辆144和枪支114之间的相对距离，控制器88可估计预定目标相对于聚光灯的位置，并且随后操作聚光灯沿着预定目标的方向瞄准光束146。在距目标的距离未知的实施例中，控制器88可基于枪支114的朝向以及车辆144与枪支114之间的相对距离估计预定目标的位置。此外，在距目标的距离未知的情况下，控制器88可操作聚光灯，以便将光束146的瞄准稍微朝向枪支114调节以确保其会聚于预定目标。因此，对于图8中所描述的场景，光束146将稍微向右旋转。
在操作中，聚光灯可手动和/或自动激活或停用。根据一个实施方式，控制器88可基于从位置传感器132接收的输入自动操作聚光灯。根据一个实施例，位置传感器132可包括用于提供相对于诸如磁北极的参考系的位置信息的方向传感器和/或陀螺仪。例如，控制器88可在位置信息指示枪支114已被拔出并且操作者已经瞄准的可能性的情况下激活聚光灯。在一个具体示例中，控制器88可基于指示枪支114已经升高超过相对于地面的角度阈值(例如，45度)的位置信息激活聚光灯。相反，控制器88可在位置信息指示枪支114已经被拔出但操作者未瞄准的可能性的情况下停用聚光灯。例如，如果位置信息指示枪支相对于地面升高到角度阈值或以下，则控制器88可停用聚光灯。在一些实施例中，可以设想，可提供具有传感器(例如，电容式、断裂束等)的手枪皮套，用于检测枪支114何时被拔出。在这样的实施例中，只要枪支114入套，就停用聚光灯。或者，在枪支114入套或位置信息指示枪支114已经被拔出但操作者未瞄准的情况下，控制器88可操作聚光灯，使得光束146如前所述跟随操作者。
另外或替代地，控制器88可基于从枪支114传输的用户提供的输入来操作聚光灯。例如，控制器88可在从枪支114接收到指示操作者按下按钮134的输入时激活聚光灯。响应于随后按下按钮134，控制器88可停用聚光灯。当聚光灯激活时，操作者可通过多次按下按钮136来修改光束146的扩散。根据一个实施例，光束146在25英尺的距离处具有75英尺的宽度。可以设想，随后按下按钮136可使光束146变宽和/或变窄。在一个具体实施例中，按钮136可被按下三次，由此每次按钮按下都用于增加光束146的宽度。第四次按钮按下可用于将光束146的宽度返回到其原始默认设置。如果需要，可结合类似的策略来使光束146变窄。可以设想，如果需要，可提供附加按钮用于使光束146变窄。
希望将光束146保持在其当前位置的操作者可按下按钮138以将光束146冻结在预定目标上。当光束146冻结就位时，聚光灯的自动和/或手动操作可被暂时禁用。然而，随后按下按钮138可解除对光束146的控制并恢复聚光灯的自动和/或手动操作。因此，通过交替按下按钮146，操作者可根据需要冻结光束146和解除对光束146的控制。在一些实施例中，在操作者在光束146冻结或以其他方式穿过光束146的情况下，可存在保护措施。例如，控制器88可基于枪支114相对于光束146的相对位置而停用聚光灯。如果控制器88确定使用枪支114的操作者已经穿过或将要穿过光束146，则控制器88可停用光束以防止操作者潜在地因聚光灯而暂盲。
当在光束146附近(例如，预定距离)检测到枪支114的情况下，可以设想，控制器88可向枪支114发出警告信号，其向操作者提示警告信号以警告潜在的暂盲性状况。这种警告可为视觉、听觉、触觉或其组合的警告。因此，可以设想，壳体116可包括用于提示警告的灯、扬声器和/或振动马达。另外或替代地，警告可由与枪支114分开的附件产生。在一个具体实施例中，附件可为配置用于警告操作者其正在接近或穿过光束146的路径的可穿戴物品(例如，腕带、皮带等)。附件可包括用于向控制器88和/或枪支114发送通信和从其接收通信的接口。在一些实施方案中，控制器88可对可穿戴物品的位置进行三角测量，从而确定操作者相对于车辆144的相对位置。于2016年6月提交的授予Dellock等人的题为“POLICE VEHICLEMONITOR”的美国专利申请第15/184,381号描述了可穿戴物品的示例，其全部内容通过引用并入本文。可以设想，控制器88可识别其他操作者拥有的附加的可穿戴装置和/或远程装置，从而使多个操作者能够与聚光灯相互作用。
根据一个实施例，控制器88可为闭环PID控制器并且配置为基于与使用枪支114的基于视觉的传感器124拍摄的捕获图像相关联的图像数据来调节聚光灯的瞄准。例如，在光束146瞄准预定目标的情况下，控制器88可操作聚光灯以使光束146居中到预定目标上。为此，控制器88可分析由基于视觉的传感器124捕获的图像中的光分布图案。例如，如果捕获的图像在偏离中心区或区域中显示更大的光分布(例如，由于聚光灯击中预定目标)，则控制器88可提示聚光灯调节其瞄准，直到基于视觉的传感器124在其中心配准更大的光分布。通过将光束146居中到预定目标上，枪支114的操作者倾向于具有更好的瞄准图像，这有助于操作者确定是否使用枪支114。在替代实施例中，对捕获图像的分析可由壳体116内的图像处理器执行，并且导致输入提供给控制器88，指示控制器88调节聚光灯的瞄准。另外，操作者可经由操纵杆140手动调节光束146的瞄准方向。
应了解的是，在不脱离本发明概念的情况下，可对以上所述的结构做出变形和修改。还应了解的是，下面的权利要求书意欲涵盖此概念，除非这些权利要求另有明确说明。

Claims (20)

1.一种照明系统，包括：
安装至车辆的聚光灯；
用于操作所述聚光灯的控制器；以及
用于指定预定目标的指示器装置，其中，所述控制器基于由所述指示器装置提供的输入使所述聚光灯沿所述预定目标的方向瞄准。
2.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述指示器装置包括枪支。
3.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述输入包括由位置传感器确定的所述指示器装置的朝向。
4.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述输入包括由基于视觉的传感器和物体检测传感器中的至少一个确定的距目标的距离。
5.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述控制器基于由所述指示器装置提供的指示所述指示器装置相对于参考系的位置的输入激活或停用所述聚光灯。
6.根据权利要求1所述的照明系统，其中，如果所述输入指示所述指示器装置相对于地面升高超过角度阈值，则所述控制器激活所述聚光灯，并且其中，如果所述输入指示所述指示器装置升高到所述角度阈值或低于所述角度阈值，则所述控制器停用所述聚光灯。
7.根据权利要求1所述的照明系统，其中，当所述指示器装置被检测到已经穿过或非常接近由所述聚光灯投射的光束时，所述控制器产生警告信号。
8.一种照明系统，包括：
安装至车辆的聚光灯；
用于操作所述聚光灯的控制器；以及
用于指定预定目标的指示器装置，所述指示器装置包括：
用于沿所述指示器装置的目标方向捕获图像的基于视觉的传感器；以及
用于确定所述指示器装置的朝向的位置传感器；
其中，所述控制器基于图像数据和所确定的朝向使所述聚光灯沿所述预定目标的方向瞄准。
9.根据权利要求8所述的照明系统，其中，所述指示器装置进一步包括用于激活或停用所述聚光灯的一个或多个用户输入机构。
10.根据权利要求8所述的照明系统，其中，所述指示器装置进一步包括用于冻结由所述聚光灯投射的光束或解除对所述光束的控制的一个或多个用户输入机构。
11.根据权利要求8所述的照明系统，其中，所述指示器装置进一步包括用于改变由所述聚光灯投射的光束的扩散的一个或多个用户输入机构。
12.根据权利要求8所述的照明系统，其中，所述指示器装置进一步包括用于调节所述聚光灯瞄准的方向的用户输入机构。
13.根据权利要求8所述的照明系统，其中，所述控制器基于由所述基于视觉的传感器捕获的图像中的光分布图案调节所述聚光灯瞄准的方向。
14.一种照明方法，包括：
将聚光灯安装至车辆；
使用控制器操作所述聚光灯；以及
使用指示器装置来指定预定目标，其中，所述控制器基于由所述指示器装置提供的输入使所述聚光灯沿所述预定目标的方向瞄准。
15.根据权利要求14所述的照明方法，其中，所述指示器装置包括枪支。
16.根据权利要求14所述的照明方法，其中，所述输入包括由位置传感器确定的所述指示器装置的朝向。
17.根据权利要求14所述的照明方法，其中，所述输入包括由基于视觉的传感器和目标检测传感器中的至少一个确定的距目标的距离。
18.根据权利要求14所述的照明方法，其中，所述控制器基于由所述指示器装置提供的指示所述指示器装置相对于参考系的位置的输入激活或停用所述聚光灯。
19.根据权利要求14所述的照明方法，其中，如果所述输入指示所述指示器装置相对于地面升高超过角度阈值，则所述控制器激活所述聚光灯，并且其中，如果所述输入指示所述指示器装置升高到所述角度阈值或低于所述角度阈值，则所述控制器停用所述聚光灯。
20.根据权利要求14所述的照明方法，其中，当所述指示器装置被检测到已经穿过或非常接近由所述聚光灯投射的光束时，所述控制器产生警告信号。
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