CN117441078A - 照明器的偏航和俯仰控制 - Google Patents

Abstract

一种自动照明器，其包括头部，该头部包括光源。头部可绕俯仰轴线和偏航轴线旋转。自动照明器还包括第一偏航绝对编码器、第二偏航绝对编码器和被配置为确定头部的偏航位置的控制器。控制器被配置为基于从第一偏航绝对编码器接收的第一旋转位置信息和从第二偏航绝对编码器接收的第二旋转位置信息来确定头部的偏航位置。

Description

照明器的偏航和俯仰控制

技术领域

本公开总体上涉及照明器材，并且更具体地涉及自动照明器的偏航和俯仰控制。

背景技术

自动照明器可以被定位成通过绕偏航轴线和俯仰轴线旋转来将其光引导到所需位置。自动照明器通常要经受针对每个轴线的装置设置过程，以检测照明器的头部的当前位置并将头部从检测到的位置移动到默认位置或其他期望位置。例如，当自动照明器通电时或者当照明器的头部无意地移动时，可以执行所安装的自动照明器的装置设置过程。一般来说，检测头部的俯仰和偏航位置并将头部移动到特定位置的装置设置过程通常占用很长时间，这是不期望的。例如，在自动照明器的每次通电时执行相当长的装置设置过程也可能是不方便的。此外，例如，如果在演出中途校准所安装的照明器，则在重新校准期间可能产生的噪声会造成干扰。此外，安装在紧凑空间中的自动照明器在校准期间与其他结构碰撞的风险可能很高，这是不期望的。因此，需要一种便于检测照明器头部当前位置以及便于头部移动到特定位置的解决方案。

EP2103865公开了一种具有固定元件和移动元件的灯具，该移动元件具有检测三个正交轴线的方向传感器，该方向传感器将方向信号传输到计算实际固定元件方向的内部处理器。US4740690公开了一种编码器，其包括通过固定传动比耦合的多个小型绝对编码器，其中绝对编码器的尺寸是多个编码器的各个尺寸的总和，并且分辨率与各个编码器位置的乘积成正比，以允许确定位置的绝对指示。

发明内容

本公开总体上涉及照明器材，并且更具体地涉及自动照明器的偏航和俯仰控制。在示例性实施例中，自动照明器包括头部，该头部包括光源。头部可绕俯仰轴线和偏航轴线旋转。自动照明器还包括第一偏航绝对编码器、第二偏航绝对编码器和被配置为确定头部的偏航位置的控制器。该控制器被配置为基于从第一偏航绝对编码器接收的第一旋转位置信息和从第二偏航绝对编码器接收的第二旋转位置信息来确定头部的偏航位置。

在另一示例性实施例中，一种操作自动照明器的方法包括：由自动照明器的控制器接收来自自动照明器的第一偏航绝对编码器的第一旋转位置信息；以及由控制器接收来自自动照明器的第二偏航绝对编码器的第二旋转位置信息。方法1400还包括由控制器确定自动照明器的头部的偏航位置。控制器被配置为基于第一旋转位置信息和第二旋转位置信息来确定头部的偏航位置。该头部包括光源并且可绕俯仰轴线和绕偏航轴线旋转。

根据以下描述和所附权利要求，这些和其他方面、目的、特征和实施例将变得显而易见。

附图说明

现在将参考附图，其中：

图1A-1C示出了根据示例性实施例的自动照明器的不同视图；

图2和图3以与图1A-1C中所示的俯仰和偏航位置不同的俯仰和偏航位置示出了根据示例性实施例的图1A-1C的自动照明器的头部；

图4示出了根据示例性实施例的图1A-3的自动照明器的偏航和俯仰系统的框图；

图5示出了根据示例性实施例的图1A-3的自动照明器的俯仰控制部件；

图6示出了根据示例性实施例的图1-3的自动照明器的俯仰控制部件，其中图5中示出的带被示例性地省略；

图7示出了根据示例性实施例的图5中所示的一些俯仰控制部件的放大视图；

图8示出了根据示例性实施例的图5中所示的一些俯仰控制部件的放大视图；

图9示出了根据示例性实施例的图1A-3的自动照明器，其中示例性地省略了头部；

图10示出了根据示例性实施例的图1A-3的自动照明器的偏航控制部件；

图11示出了根据示例性实施例的图1-3的自动照明器的偏航控制部件，其中图10中所示的带被示例性地省略；

图12示出了根据示例性实施例的图1-3的自动照明器的偏航控制部件，示出了位于从动带轮处的绝对编码器的磁体；

图13示出了根据示例性实施例的图1A-3的自动照明器的偏航电机，示出了位于耦接到偏航电机的驱动带轮处的绝对编码器的磁体；和

图14示出了根据示例性实施例的操作图1A-3中的自动照明器的方法。

附图仅示出示例性实施例并且因此不应被视为限制范围。附图中所示的元件和特征不一定按比例绘制，相反，重点放在清楚地说明示例性实施例的原理。此外，某些尺寸或位置可能会被夸大，以帮助视觉上传达这些原理。在附图中，不同附图中使用的相同附图标记表示相似或对应但不一定相同的元件。

具体实施方式

在下面的段落中，将参考附图通过示例的方式对具体实施例进行进一步详细的描述。在描述中，省略了或简要描述了公知的部件、方法和/或处理技术。此外，对实施例的各种特征的引用并不意味着所有实施例必须包括所引用的特征。

图1A-3示出了根据示例性实施例的自动照明器100的不同视图。在一些示例性实施例中，自动照明器100包括头部102、框架104和基座106。头部102可以包括光源108，光源108发射的光由头部102提供并通过头部102的前部126处的开口。通常，头部102朝向前部126所指向的区域提供光。

在一些示例性实施例中，自动照明器100还可以包括端口124。例如，端口124可以包括可以用于向自动照明器100提供电力并且与自动照明器100通信的电力和通信端口，如受益于本公开的范围的本领域技术人员容易理解的那样。自动照明器100还可包括用户界面128，其可用于向自动照明器100提供用户输入并由自动照明器100显示信息(例如，状态)。

在一些示例性实施例中，头部102可围绕俯仰轴线T和偏航轴线P旋转。例如，在图1A-3所示的自动照明器100的取向中，俯仰轴线T可以是水平(假想)轴线并且偏航轴线P可以是竖直(假想)轴线。头部102可以附接至框架104，使得头部102可以独立于框架104(即，不连同框架104一起)绕俯仰轴线T旋转。通常，头部102可以绕俯仰轴线T旋转到期望的俯仰位置，该俯仰位置处于俯仰范围(例如，<360度、270度等)内。例如，头部102可以旋转到图1C和图2所示的俯仰位置。

在一些示例性实施例中，头部102还附接至框架104，使得头部102可以与框架104一起绕偏航轴线P旋转。也就是说，头部102和框架104可以一起绕偏航轴线P旋转。一般而言，头部102可以绕偏航轴线P旋转到处于偏航范围(例如，2个完整旋转或3个完整旋转)内的期望偏航位置。例如，头部102可以围绕偏航轴线P旋转到图1A和图3所示的处于头部102的第一完整旋转、第二完整旋转和第三完整旋转范围内的偏航位置。

在一些示例性实施例中，框架104可以是轭形的并且可以包括臂112、114和在臂112、114之间延伸的中间部分116。头部102可以在臂112、114之间并且可以通过附接结构118、120附接到臂112、114，使得头部102可以围绕俯仰轴线T旋转。框架104可以通过附接结构122直接或间接地可旋转地附接到基座106，其中头部102和框架104一起绕偏航轴线P旋转。例如，偏航轴线P可延伸穿过框架104、基座106和附接结构122。

在一些示例性实施例中，自动照明器100可以包括控制器，该控制器控制自动照明器100的操作，包括基于从绝对编码器接收的旋转位置信息来确定和控制头部102的俯仰和偏航位置。如本领域技术人员可以容易地理解的，绝对编码器(诸如在自动照明器100中使用的绝对编码器)提供旋转位置信息/角位置信息。例如，磁性编码器、光学编码器和/或其他类型的编码器可以用在自动照明器100中。

如下面更详细地解释的，自动照明装置100可以包括用于确定头部102的俯仰位置的绝对编码器。自动照明装置100还可以包括用于确定头部102的偏航位置的多个绝对编码器(例如，两个绝对编码器)。为了说明，通过使用用于偏航的两个绝对编码器，控制器可以区分处在头部102的不同完整旋转中的头部102的各重叠偏航位置。例如，控制器可以区分5度的偏航位置和365度的偏航位置，其中例如0度是参考偏航位置。在执行装置设置以将头部102的特定已知俯仰位置及偏航位置与由绝对编码器提供的旋转位置信息相关联之后，例如在自动照明器100安装之后的后续加电时由绝对编码器提供的后续旋转位置信息可用于确定头部102的俯仰和偏航位置并且用于随后将头部102旋转到期望的俯仰位置和偏航位置。

通过使用来自绝对编码器的旋转位置信息来确定和改变头部102的俯仰位置和偏航位置，自动照明器100的头部102可以在加电时快速移动到期望的俯仰位置/偏航位置。通过使用关于头部102的偏航位置的多个绝对编码器，自动照明器100可以快速地区分与头部102的不同旋转相关联的重叠偏航位置(例如，100度和460度)。

在一些替代实施例中，自动照明器100可以具有与图1A-3中所示不同的形状而不脱离本公开的范围。例如，头部102和基部106可具有与所示形状不同的形状。在另一示例中，框架104可以不是轭形的，而不脱离本公开的范围。在一些示例性实施例中，自动照明器100可以以与1A-3中所示不同的方式定向。例如，基座106可附接到天花板结构或附接到附接到天花板结构的安装件，使得基座106位于头部102上方。

图4示出了根据示例性实施例的图1A-3的自动照明器100的偏航和俯仰系统400的框图。参照图1A-4，在一些示例性实施例中，自动照明器100包括系统400，系统400包括控制器402、俯仰电机404、偏航电机406、俯仰绝对编码器408以及偏航绝对编码器410和412。系统400还可以包括输入/输出接口430，输入/输出接口430对应于或者可以连接到图1B所示的用户接口128。一般而言，控制器402可耦合到俯仰电机404、偏航电机406、绝对编码器408、410、412。控制器402可经由接口430接收用户输入并提供诸如状态之类的信息。

在一些示例性实施例中，控制器402可以包括一个或多个控制器和/或处理器414以及一个或多个存储装置416(例如，静态存储装置)。例如，一个或多个控制器和/或处理器414可执行可存储在一个或多个存储装置406中的软件代码以执行诸如确定和控制头部102的位置的操作。一个或多个存储装置406还可以用于存储数据，如受益于本公开的范围的本领域技术人员可以容易理解的那样。

在一些示例性实施例中，控制器402控制俯仰电机404以控制头部102的俯仰位置。例如，头部102可以直接或间接地耦接到俯仰电机404的轴，使得头部102的俯仰位置取决于俯仰电机404的旋转。控制器402还可以控制偏航电机406以控制头部102的偏航位置。例如，头部102可以直接或间接地耦合到偏航马达406的轴，使得头部102的偏航位置取决于偏航马达406的旋转。

在一些示例性实施例中，俯仰绝对编码器408和偏航绝对编码器410、412可以是磁性编码器。一般而言，磁性编码器的磁体可附接以与旋转结构(例如，轴或带轮)一起旋转，并且磁性编码器的传感器可附接至距离磁体足够近的非旋转结构以检测磁场。或者，磁性编码器的磁体可以附接到非旋转结构，并且磁性编码器的传感器可以附接到距离磁体足够近的旋转结构(例如，轴或带轮)以检测磁场。为了说明，俯仰绝对编码器408可以包括磁体420和传感器418。绝对编码器408的传感器418和磁体420附接到不同的结构。例如，传感器418可以附接至旋转结构(例如，电机或带轮的轴)，并且磁体420可以附接至相对于传感器418所附接到的旋转结构旋转静止的结构。或者，磁体420可附接到旋转结构(例如，电机或带轮的轴)，并且传感器418可附接到相对于旋转结构旋转静止的结构。

在一些示例性实施例中，偏航绝对编码器410可以包括磁体424和传感器422，并且偏航绝对编码器412可以包括磁体428和传感器426。每个绝对编码器410、412的传感器和磁体可以彼此附接在不同的结构上。例如，传感器422可以附接到旋转结构(例如，电机或带轮的轴)，并且磁体424可以附接到相对于旋转结构旋转静止的结构。或者，磁体424可附接到旋转结构(例如，电机或带轮的轴)，并且传感器422可附接到相对于旋转结构旋转静止的结构。例如，传感器426可以附接到旋转结构(例如，电机或带轮的轴)，并且磁体428可以附接到相对于旋转结构旋转静止的结构。或者，磁体428可附接到旋转结构(例如，电机或带轮的轴)，并且传感器426可附接到相对于旋转结构旋转静止的结构。

在一些示例性实施例中，头部102的俯仰位置取决于俯仰电机404的轴的旋转。为了说明，控制器402可以从俯仰绝对编码器408接收俯仰旋转位置信息，并且可以从俯仰旋转位置信息确定头部102的俯仰位置。例如，来自俯仰绝对编码器408的俯仰旋转位置信息可以包括与俯仰电机404的轴相关联的角度值和/或其他角度信息。为了说明，传感器418或磁体420可以附接到俯仰电机404的轴或附接到该轴的驱动带轮的轴，并且与俯仰电机404的轴或附接到该轴的驱动带轮的轴一起旋转。或者，俯仰旋转位置信息可包括与间接耦合到俯仰电机404的轴的带轮或另一结构相关联的角度值和/或其他角度信息。例如，传感器418或磁体420可附接到从动带轮且与从动带轮一起旋转，该从动带轮由带耦接到驱动带轮，该驱动带轮附接到俯仰电机404的轴。一般而言，由偏航绝对编码器408提供的俯仰旋转位置信息可以是由物理上与轴或带轮相关联的磁性编码器所提供的典型信息类型，如受益于本公开的范围的本领域技术人员可以容易地理解的那样。

在一些示例性实施例中，头部102的偏航位置取决于偏航电机406的轴的旋转。控制器402可以从偏航绝对编码器410、412中的每一个接收偏航旋转位置信息。控制器402可以基于从偏航绝对编码器410和从偏航绝对编码器412接收的偏航旋转位置信息来确定头部102的偏航位置。例如，偏航绝对编码器410可以发送与以下相关联的角度值和/或其他角度信息：偏航电机406的轴和/或耦合至偏航电机406的轴的驱动带轮。为了说明，传感器422或磁体424可附接到偏航电机406的轴或与该轴附接的驱动带轮的轴，且可与偏航电机406的轴或与该轴附接的驱动带轮的轴一起旋转。从偏航绝对编码器412接收的偏航旋转位置信息可以包括与从动带轮相关联的角度值和/或其他信息，该从动带轮例如耦接到驱动带轮，驱动带轮耦接到偏航电机406的轴。为了说明，传感器426或磁体428可以附接至从动带轮并与从动带轮一起旋转，该从动带轮通过带耦接至附接于偏航电机406的轴的驱动带轮。一般来说，由每个偏航绝对编码器410、412提供的偏航旋转位置信息可以是由与轴或带轮物理地相关联的磁性编码器所提供的典型信息类型，如受益于本公开的范围的本领域技术人员可以容易地理解的那样。

在一些示例性实施例中，可以执行装置设置以由控制器402将头部102的特定俯仰位置(例如，参考俯仰位置)与由从绝对编码器408接收的俯仰旋转位置信息所指示的俯仰旋转位置(例如，角度值)相关联。为了说明，在装置设置过程中，控制器402可以控制俯仰电机404以将头部102旋转/俯仰到参考俯仰位置，例如俯仰行程结束位置，其中可以直接或间接物理地防止头部102沿相同方向进一步旋转。因为参考俯仰位置(例如，被视为0度或另一角度值的行程结束位置)在设计上是已知的，所以控制器402可以将已知的参考俯仰位置与旋转位置(例如，角度值)相关联，当头部102处于已知参考俯仰位置时，该旋转位置由从绝对编码器408接收的俯仰旋转位置信息来指示。在一些替代实施例中，作为控制器402的代替，人(例如，技术人员)可以在装置设置过程之前或装置设置期间手动将头部102移动到参考俯仰位置(例如，行程结束位置)，并且当头部102处于参考俯仰位置时，控制器402可以通过将参考俯仰位置与由绝对编码器408提供的俯仰旋转位置信息所指示的旋转位置(例如，角度值)相关联以执行装置设置。

在一些示例性实施例中，在控制器402如上所述将头部102的已知参考俯仰位置与从绝对编码器408接收的特定俯仰旋转位置(例如，角度值)相关联之后，控制器402可以存储该特定俯仰旋转位置并使用该特定俯仰旋转位置来确定头部102的后续俯仰位置。为了说明，在装置设置过程中以及在装置设置过程之后(例如，在自动照明器100的后续加电时)，当头部102处于其他俯仰位置时，控制器402可以使用存储的(参考)俯仰旋转位置基于随后从绝对编码器408接收的俯仰旋转位置信息来确定头部102的后续俯仰位置。例如，当头部102在通电状态下处于另一个俯仰位置时，控制器402可以基于存储的(参考)俯仰旋转位置和随后从控制器402接收的俯仰旋转位置之间的差来确定头部102的后续俯仰位置(例如，5度、240度、260度)。

在一些示例性实施例中，装置设置过程可以包括以下一个或多个操作：由控制器402将头部102的特定偏航位置(例如，参考偏航位置)与第一偏航旋转位置(例如，角度值)相关联，该第一偏航旋转位置由从偏航绝对编码器410接收的偏航旋转位置信息来指示；以及由控制器402将头部102的特定偏航位置(例如，参考偏航位置)与由从偏航绝对编码器412接收的偏航旋转位置信息所指示的第二偏航旋转位置(例如，角度值)相关联。为了说明，在装置设置期间在此过程中，控制器402可以控制偏航电机406将头部102旋转/偏航至参考偏航位置，例如偏航行程结束位置，其中直接或间接物理地防止头部102在同一方向上进一步旋转。因为参考偏航位置(例如，被视为0度或另一角度值的行程结束位置)在设计上是已知的，所以，当头部102处于参考偏航位置时，控制器402可以将参考偏航位置与偏航旋转位置(例如，角度值)相关联，该偏航旋转位置由从偏航绝对编码器410、412接收的偏航旋转位置信息来指示。在一些替代实施例中，作为控制器402的代替，人(例如，技术人员)可以在该装置设置过程之前或期间将头部102手动移动到参考偏航位置(例如，偏航行程结束位置)，并且当头部102处于参考偏航位置时，控制器402可以通过将参考偏航位置与偏航旋转位置(例如，角度值)相关联来执行装置设置，该偏航旋转位置由从绝对编码器410、412接收的偏航旋转位置信息来指示。

在一些示例性实施例中，在控制器402将头部102的已知参考偏航位置与从绝对编码器410接收的特定偏航旋转位置(例如，角度值)相关联并且与从绝对编码器412接收的特定偏航旋转位置(例如，角度值)相关联之后(如上所述)，控制器402可以存储并使用特定偏航旋转位置来确定头部102的后续偏航位置。为了说明，在装置设置过程中以及在装置设置过程之后(例如，在自动照明器100随后加电时)，当头部102处于其他偏航位置时，控制器402可以使用存储的(参考)偏航旋转位置基于随后从每个绝对编码器410、412接收的偏航旋转位置信息来确定头部102的后续偏航位置。例如，当头部102随后处于另一偏航位置时，控制器402可以基于从绝对编码器410接收的所存储的偏航旋转位置(例如，角度值)与随后从绝对编码器410接收的偏航旋转位置(例如，角度值)之间的差，并且基于从绝对编码器412接收的所存储的偏航旋转位置(例如，角度值)与随后从绝对编码器412接收的偏航旋转位置(例如，角度值)之间的差来确定头部102的后续偏航位置(例如，10度、270度、460度等)。

在一些示例性实施例中，通过将绝对编码器410、412与具有非整数传动比或直径比(例如从动带轮与驱动带轮的比率为5.33)的所耦接(例如，通过带)的旋转部件(例如，驱动带轮和从动带轮)物理地相关联，从绝对编码器410、412中的至少一个接收的偏航旋转位置对于头部102的各重叠偏航位置可以是不同的。例如，当头部102处于0度偏航位置(例如，参考偏航位置)时，从绝对编码器410、412中的每一个接收的偏航旋转位置可以为0度。当头部102处于360度偏航位置(即，与0度偏航位置重叠)时，从绝对编码器410接收的偏航旋转位置可以是0度，而从绝对编码器412接收的偏航旋转位置可以是30度，这是由于各带轮的传动比/直径比为非整数。也就是说，控制器402可以确定头部102的偏航位置是否距参考偏航位置大于360度(即，大于一个完整的旋转)。由于非整数传动比或直径比，控制器402还可以确定头部102的偏航位置是否距参考偏航位置大于720度(即，多于两个或更多个完整的旋转)。

在一些示例性实施例中，装置设置过程可以在制造期间在工厂执行，例如响应于用户输入或初始加电。替代地或附加地，装置设置过程可以在出厂之后但在安装之前执行。一般而言，一旦执行了上述装置设置过程，在安装自动照明器100之后可能不需要进一步的装置设置。为了说明，头部102可以恰恰在自动照明器100加电之前处于未知的俯仰和偏航位置。在自动照明器100通电时和/或响应于用户输入，作为校准过程的一部分，控制器402可以基于从俯仰绝对编码器408接收的俯仰旋转位置信息(其包括俯仰旋转位置)来确定头部102的俯仰位置。作为校准过程的一部分，控制器402还可以基于从偏航绝对编码器410、412中的每一个接收的偏航旋转位置信息(其包括偏航旋转位置)来确定头部102的偏航位置。在一些替代实施例中，装置设置过程可以在安装自动照明器100之后例如响应于用户输入来执行。

在校准过程中(例如，在安装自动照明器100之后)，控制器402可以通过计算在装置设置期间所接收的存储的(参考)俯仰旋转位置与例如在加电时或在校准期间从俯仰绝对编码器408接收的俯仰旋转位置之间的差来确定头部102的俯仰位置。例如，校准过程可以通过自动照明器100的通电或响应于特定用户输入来启动。作为校准过程的一部分，控制器402还可以基于在装置设置期间从绝对编码器410接收的所存储的偏航旋转位置与例如在加电时或在校准期间从绝对编码器410接收的偏航旋转位置之间的差，并且基于在装置设置期间从绝对编码器412接收的所存储的偏航旋转位置与例如在加电时或在校准期间从绝对编码器412接收的偏航旋转位置之间的差，来确定头部102的偏航位置。在控制器402确定头部102的俯仰位置之后，控制器402可以控制电机404以将头部102旋转/俯仰到特定俯仰位置，该特定俯仰位置可以是默认的所计划的俯仰位置或经由提供给控制器402的数字多路复用器(DMX)协议输入所指示的俯仰位置。控制器402可以控制电机404以基于并且相对于加电时所确定的头部102的俯仰位置来旋转/俯仰头部102。在控制器402确定头部102的偏航位置之后，控制器402可控制电机406以将头部102旋转/偏航至特定偏航位置，该特定偏航位置可以是默认的所计划的偏航位置或经由提供给控制器402的DMX协议输入所指示的偏航位置。控制器402可以控制电机404以基于并且相对于加电时确定的头部102的偏航位置来旋转/偏航头部102。

在一些替代实施例中，自动照明器100的偏航和俯仰系统400可以包括其他部件而不脱离本公开的范围。在一些替代实施例中，控制器402可以包括多个控制器和/或处理器而不脱离本公开的范围。在一些替代实施例中，可以使用光学绝对编码器来代替图4所示的磁性绝对编码器中的一些或全部。在一些示例性实施例中，在不脱离本公开的范围的情况下，参考俯仰位置可以处于除了俯仰行程结束位置之外的俯仰位置。在一些示例性实施例中，在不脱离本公开的范围的情况下，参考偏航位置可以处于不同于偏航行程结束位置的偏航位置。

图5示出了根据示例性实施例的图1A-3的自动照明器100的俯仰控制部件；图6示出了根据示例性实施例的图1-3的自动照明器100的俯仰控制部件，其中省略了图5所示的带506；并且图7和图8示出了根据示例性实施例的图5所示的一些俯仰控制部件的放大图。参考图1A-8，在一些示例性实施例中，自动照明器100包括通过带506彼此旋转地耦接的驱动带轮502和从动带轮504。例如，带轮502、504可以定位在框架104的臂112的隔室中。俯仰电机404可以定位在框架104中，使得驱动带轮502附接到电机404的轴510。驱动带轮502和从动带轮504通过带506彼此耦接，使得俯仰电机404的轴510的旋转可以引起从动带轮504旋转。

在一些示例性实施例中，从动带轮504可耦接至附接结构118。例如，从动带轮504可通过紧固件(例如，图7中所示的紧固件706)附接至附接结构118。附接结构118的一个或多个部件可直接和/或间接地耦接至头部102和从动带轮504，使得头部102与从动带轮504一起旋转。附接结构118的一个或多个部件可静态地附接至臂112，使得头部102绕俯仰轴线T旋转。

在一些示例性实施例中，支架508用于将俯仰绝对编码器408的传感器418保持在俯仰绝对编码器408的磁体420附近。例如，紧固件702可用于将支架508附接至臂112，紧固件704可用于将传感器418在靠近磁体420的期望位置处附接到支架508(图8中更清楚地示出)。磁体420附接到从动带轮504，使得磁体420与带轮504一起旋转。例如，磁体420可以磁性地附接到带轮504。支架508保持传感器418，使得当从动带轮504旋转时磁体420可以相对于传感器418旋转。

在一些示例性实施例中，图4所示的控制器402可位于自动照明器100的基座106中。控制器402可以可通信地耦合到俯仰绝对编码器408的传感器418，以从传感器418接收俯仰旋转位置信息，如上文针对俯仰绝对编码器408所描述的那样。

在一些替代实施例中，传感器418和磁体420可以位于与所示位置不同的位置处，而不脱离本公开的范围。在一些替代实施例中，传感器418可以可旋转地附接到带轮504，并且磁体420可以例如通过支架保持在传感器418附近。在一些替代实施例中，一个或多个俯仰控制部件可以位于与所示位置不同的位置处，而不脱离本公开的范围。在一些替代实施例中，在不脱离本公开的范围的情况下，自动照明器100可以包括除所示之外的其他俯仰控制部件。在一些替代实施例中，在不脱离本公开的范围的情况下，可以省略一个或多个俯仰控制部件。在一些替代实施例中，电机404可以以与所示的方式不同的方式控制头部102的旋转/俯仰，而不脱离本公开的范围。

图9示出了根据示例性实施例的图1A-3的自动照明器100，其中示例性地省略了头部102，并且图10示出了根据示例性实施例的图1A-3的自动照明器100的偏航控制部件。图11示出了根据示例性实施例的图1-3的自动照明器100的偏航控制部件，其中示例性地省略了图10所示出的带1006。图12示出了根据示例性实施例的图1-3的自动照明器100的偏航控制部件，其中示出了位于从动带轮1002处的绝对编码器412的磁体428。图13示出了根据示例性实施例的图1A-3的自动照明器的偏航电机406，其中示出了位于耦接到偏航电机406的驱动带轮1102处的绝对编码器410的磁体424。

参照图1A-13，在一些示例性实施例中，偏航电机406可以位于框架104中，如图10-12更清楚地示出的那样。例如，偏航电机406可以定位在支撑平台1008上，并且驱动带轮1002可以附接到电机406的轴。从动带轮1002可以通过带1006耦接到驱动带轮1102，使得电机406的旋转可以引起从动带轮1002旋转。从动带轮1002可以直接或间接附接到框架104，使得框架104可以与从动带轮1002一起旋转。从动带轮1002可以例如通过一个或多个紧固件(例如紧固件1104)附接到框架104。或者，从动带轮1002可附接到另一结构，该另一结构附接到框架104。

在一些示例性实施例中，偏航绝对编码器412的传感器426可以通过靠近偏航绝对编码器412的磁体428(图12中更清楚地示出)的支架1004来保持。例如，支架1004可以附接到从动带轮1002，使得传感器426与从动带轮1002一起旋转。磁体428可附接至相对于框架104和带轮1002旋转静止的结构1202，使得传感器426靠近磁体428旋转，而磁体428是静止的。例如，结构1202可以是附接结构122的一部分或附接到基座106的另一结构。

在一些示例性实施例中，如受益于本公开的范围的本领域技术人员可以容易地理解的，驱动带轮1102可以附接至偏航电机406的轴。偏航绝对编码器410的传感器422可位于偏航绝对编码器410的磁体424附近。例如，磁体424可附接到驱动带轮1102(例如，磁性地附接)，驱动带轮1102附接到偏航电机406的轴(如图4中更清楚地示出)。如本领域技术人员在受益于本公开范围的情况下可以容易理解的，磁体424可以附接至驱动带轮1102，使得磁体424与驱动带轮1102一起旋转并靠近传感器422。当电机406旋转时，驱动带轮1102和从动带轮1002通过带1106旋转地彼此耦接。从动带轮1002可以可旋转地附接到附接结构122或附接到不可旋转地附接到基座106的另一结构。当驱动带轮1102和从动带轮1002、框架104和附接到框架104的头部102可以绕偏航轴线P旋转时，导致头部102的偏航位置的变化。

在一些示例性实施例中，如上所述，从动带轮1002与驱动带轮1102的传动比/直径比可以是非整数(例如，4.9、5.33或5.5)。如上所述，例如在自动照明器100通电以供使用时，从动带轮1002与驱动带轮1102的非整数比可以导致偏航编码器410、412向控制器402提供偏航旋转位置信息，这允许控制器402区分头部102的各重叠偏航位置(例如，距取为0度的参考偏航位置10度到370度之间)。控制器402可以可通信地耦合到传感器422、426，以从传感器422、426接收偏航旋转位置信息，如上文针对偏航绝对编码器410、412所述的那样。

在一些替代实施例中，作为编码器408、410、412的替代或附加，自动照明器100可以包括其他类型的磁性绝对编码器，而不脱离本公开的范围。在一些替代实施例中，作为编码器408、410、412的替代或附加，自动照明器100可以包括其他类型的绝对编码器(例如，光学编码器、激光编码器等)，而不脱离本公开的范围。在一些替代实施例中，绝对编码器的磁体和传感器可以附接至与所示的结构和/或位置不同的结构和/或位置，而不脱离本公开的范围。在一些替代实施例中，所示附接到旋转结构的绝对编码器的磁体可以替代地附接到非旋转结构，并且所示附接到非旋转结构的相应传感器可以替代地附接到旋转结构，而不偏离本公开的范围。在一些替代实施例中，自动照明器100的电机和/或其他部件可以位于与所示位置不同的位置，而不脱离本公开的范围。在一些替代实施例中，带轮可以以与使用带的方式不同的方式进行耦接，而不脱离本公开的范围。

图14示出了根据示例性实施例的操作图1A-3的自动照明器100的方法1400。参照图1A-14，在一些示例性实施例中，方法400包括由自动照明器100的控制器402执行装置设置过程(步骤1402)。例如，控制器402可以执行如上所述的装置设置过程，其中与参考偏航位置和俯仰位置相关的信息被存储。例如，头部102可以在装置设置过程中旋转到参考俯仰位置，并且在头部102处于参考俯仰位置时，控制器402可以将参考俯仰位置与由俯仰绝对编码器408指示的俯仰旋转位置相关联。头部102还可以在装置设置过程中旋转到参考偏航位置，并且当头部102处于参考偏航位置时，控制器402可以将参考偏航位置与由第一偏航绝对编码器410指示的第一偏航旋转位置及由第二偏航绝对编码器412指示的第二偏航旋转位置相关联。控制器402可以将第一偏航旋转位置(例如，角度值)和第二偏航旋转位置(例如，角度值)保存在一个或多个存储装置416中以作为与头部102的参考偏航位置相关联的偏航旋转位置。控制器402可以保存与头部102的参考俯仰位置相关联的俯仰旋转位置(例如，角度值)。

在一些示例性实施例中，方法400在步骤1404处可以包括：例如在装置设置过程之后自动照明器100加电时，由自动照明器100的控制器402接收来自自动照明器的偏航绝对编码器410的第一旋转位置信息。方法400在步骤1406处可包括：由控制器402从自动照明器100的第二偏航绝对编码器412接收第二旋转位置信息。方法400在步骤1408处可包括：例如在自动照明器加电时，由控制器402确定自动照明器100的头部102的偏航位置。控制器402被配置为基于第一旋转位置信息和第二旋转位置信息来确定头部102的偏航位置。头部102的偏航位置也可以由控制器402基于来自装置设置过程的偏航旋转位置/偏航参考位置来确定。头部102包括光源108并且可绕俯仰轴线T和偏航轴线P旋转。方法400可包括：在确定自动照明器100的头部102的偏航位置之后，将头部102旋转至期望的偏航位置。

在一些示例性实施例中，方法1400还可以包括：由控制器402基于头部102的俯仰参考位置和从自动照明器100的俯仰绝对编码器408接收的俯仰旋转位置信息来确定头部102的俯仰位置。例如，控制器402可以确定头部102的俯仰位置并且在头部102移动到期望的偏航位置之前将头部102旋转到期望的俯仰位置。

在一些替代实施例中，在不脱离本公开的范围的情况下，方法1400可以包括其他步骤。在一些替代实施例中，方法1400的一些步骤可以按照与所示的顺序不同的顺序来执行，而不脱离本公开的范围。在一些示例性实施例中，上述装置设置过程还可以在步骤1408之后例如作为重新的装置设置过程来执行。在一些替代实施例中，在不脱离本公开的范围的情况下，可以省略方法1400的一个或多个步骤。

尽管本文已经详细描述了特定实施例，但是这些描述是通过示例的方式进行的。本文描述的实施例的特征是代表性的，并且在替代实施例中，可以添加或省略某些特征、元件和/或步骤。另外，本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可以对本文描述的实施例的各方面进行修改，该权利要求的范围应符合最广泛的解释以涵盖修改和等同结构。

Claims (12)

1.一种自动照明器(100)，包括：

头部(102)，包括光源(108)，其中头部可绕俯仰轴线(T)和偏航轴线(P)旋转；

第一偏航绝对编码器(410)；

第二偏航绝对编码器(412)；

控制器(402)，配置为确定头部的偏航位置，其中控制器被配置为基于从第一偏航绝对编码器接收的第一旋转位置信息和从第二偏航绝对编码器接收的第二旋转位置信息来确定头部的偏航位置，其中控制器被配置为确定头部的偏航位置距参考偏航位置是否大于360度；和

通过带(1006)连接的驱动带轮(1102)和从动带轮(1002)，该从动带轮与驱动带轮的比率为非整数，其中第一偏航绝对编码器(410)位于驱动带轮处，且其中第二偏航绝对编码器(412)位于从动带轮处。

2.根据权利要求1所述的自动照明器，其中所述头部在装置设置过程中被旋转到所述参考偏航位置，其中所述控制器(402)被配置为：当头部处于参考偏航位置时，将所述参考偏航位置与由所述第一偏航绝对编码器(410)指示的第一偏航旋转位置相关联，并且与由第二偏航绝对编码器(410)指示的第二偏航旋转位置相关联。

3.根据权利要求1所述的自动照明器，还包括耦合到所述驱动带轮(1102)的偏航电机(406)，其中所述控制器被配置为控制所述偏航电机以将所述头部(102)旋转到默认偏航位置或旋转到由自动照明器接收的输入所指示的期望偏航位置。

4.根据权利要求1所述的自动照明器，还包括框架(104)和基座(106)，其中所述框架可旋转地附接到所述基座并且其中所述头部(102)附接到所述框架以使得所述头部可独立于框架绕俯仰轴线(T)旋转，并且使得头部和框架可绕偏航轴线(P)一起旋转。

5.根据权利要求4所述的自动照明器，还包括俯仰绝对编码器(408)，其中所述控制器(402)被配置为基于俯仰参考位置和俯仰旋转位置信息来确定所述头部(102)的俯仰位置，所述俯仰旋转位置信息从俯仰绝对编码器接收。

6.根据权利要求5所述的自动照明器，其中所述头部在装置设置过程中被旋转到所述参考俯仰位置，其中所述控制器被配置为：当头部处于参考俯仰位置时，将所述参考俯仰位置与由所述第一偏航绝对编码器所指示的俯仰旋转位置相关联。

7.根据权利要求5所述的自动照明器，还包括俯仰电机(404)、驱动带轮(502)和从动带轮(504)，其中所述驱动带轮和所述从动带轮通过带(506)连接，并且其中俯仰绝对编码器(408)位于驱动带轮处。

8.根据权利要求7所述的自动照明器，其中所述控制器被配置为控制所述俯仰电机以将所述头部旋转到默认俯仰位置或由所述自动照明器接收的输入所指示的期望俯仰位置。

9.根据权利要求1所述的自动照明器，其中所述第一偏航绝对编码器(410)和所述第二偏航绝对编码器(412)各自包括磁体(424、428)和传感器(422、426)。

10.一种操作自动照明器(100)的方法(1400)，该方法包括：

由自动照明器的控制器(402)接收(1404)来自自动照明器的第一偏航绝对编码器(410)的第一旋转位置信息；

由控制器(402)接收(1406)来自自动照明器的第二偏航绝对编码器(412)的第二旋转位置信息；

由控制器(402)确定(1408)自动照明器(100)的头部(102)的偏航位置，其中控制器被配置为基于第一旋转位置信息和第二旋转位置信息确定头部的偏航位置，并且其中头部包括光源(108)并且头部可绕俯仰轴线(T)和偏航轴线(P)旋转；和

执行装置设置过程(1402)，该过程包括：

将头部旋转至参考偏航位置；和

当头部处于参考偏航位置时，控制器将参考偏航位置与由第一偏航绝对编码器指示的第一偏航旋转位置以及由第二偏航绝对编码器指示的第二偏航旋转位置相关联。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述控制器被配置成在所述自动照明器加电时确定所述自动照明器(100)的头部(102)的偏航位置。

12.根据权利要求10所述的方法，还包括：基于所述头部的俯仰参考位置和从所述自动照明器的俯仰绝对编码器所接收的俯仰旋转位置信息来确定所述头部的俯仰位置。