旋翼飞行器,具有带可操作实现降落、吊拉和探测功能的多个照明灯的照明设备

摘要

一种旋翼飞行器（1），该旋翼飞行器具有用于对周围环境进行照明的机载照明设备。该照明设备包括多个照明灯（2、2′、3、3′），这些照明灯分配给降落时和吊拉时的相应照明功能。照明灯（2、2′、3、3′）也被操作以执行探测照明功能。控制装置根据操作者所选自的照明功能并且根据照明灯在旋翼飞行器（1）上的定位来确定操作哪些照明灯（2、2′、3、3′）。通过识别装置基于照明灯（2、2′、3、3′）共用的照明指令来识别需照亮的探测区域（4、4′）考虑照明灯在旋翼飞行器（1）上各自位置的同时，协调装置致使照明灯（2、2′、3、3′）会聚在所识别的探测区域（4、4′）上。

说明书

技术领域

本申请从2011年7月29日提交的法国专利申请FR11/02395中得到，本文以参见的方式引入该申请的内容。 

本发明涉及旋翼飞行器的领域，并且更具体地涉及用于对周围环境进行照明的旋翼飞行器机载设备。 

本发明提供一种具有此种设备的旋翼飞行器，包括用于对远离旋翼飞行器的需照亮的相关区域进行照明的多个照明装置。本发明还提供此种旋翼飞行器照明设备及其操作方法。 

背景技术

旋翼飞行器装备有各种用于对周围环境进行照明的机载装置。一般而言，这些照明装置利用一个或多个照明灯以及用于对借助这些照明灯或每个照明灯的光束发射进行控制的控制装置。控制装置适合于由旋翼飞行器上的操作者、尤其是飞行员或副飞行员所启动。操作者基于由人操作的控制部件来启动该控制装置。 

照明灯在旋翼飞行器上的编制和定位根据专属于照明装置的功能的约束条件而改变。需要在使照明装置专用于的功能优化和与将为执行该功能而需操作的照明灯编制并安装在旋翼飞行器上相关联的约束条件之间寻找折衷方案。作为说明，参照已知旋翼飞行器机载的照明装置类型的非限制性列表，根据照明装置的特定功能，使得需照亮的远程区域能被照明： 

降落照明装置，该降落照明装置执行一功能，使得需照亮的区域是希望将旋翼飞行器降落在其上的区域。降落照明装置用于在旋翼飞行器的进场飞行阶段过程中、为地面上的预定区域提供适度照明。 

探测照明装置，该探测照明装置与观察周围环境的旋翼飞行器上操作 者相关。探测照明装置设计成用强照明度来对相对任意且远离旋翼飞行器的区域进行照明。 

吊拉（winching）照明装置，该吊拉照明装置设计成为对飞行员使用探测照明装置事先识别出的需照亮区域提供适度照明。该需照亮区域大于降落时需照亮的区域，从而可在所识别出的区域上进行操作。 

在与编制照明装置相关的约束条件中，希望使获得实现这些条件的成本尽可能低。装备于旋翼飞行器的照明灯组的总重量也需保持尽可能小。在不削弱所希望照明功能的条件下，适于对装备于旋翼飞行器的照明灯数量进行限制。分别包括在安装于旋翼飞行器上的每个照明灯中的设备应有所限制，并且具有尽可能简单的结构，而不会妨碍这些设备分别相关联的各种照明装置的操作。 

须将旋翼飞行器上照明灯的结构和定位编制成使得这些照明灯避免产生不利于旋翼飞行器空气动力学性能的阻力。因此，通常实际上可将照明灯可缩回地安装在旋翼飞行器上，以使该照明灯能在不使用的时候缩回，和/或在限制旋翼飞行器风阻的区域中将照明灯安装在旋翼飞行器上。 

希望使旋翼飞行器上可用来安装除了照明装置以外设备的空间最优化。照明灯以及它们的设备在旋翼飞行器上的位置和尺寸需要考虑优化可用空间。照明灯在旋翼飞行器上的位置以及它们的安装方式还需要设计成，避免遮蔽、即干扰光束从照明灯通向待照亮的远程区域。 

旋翼飞行器的外壁由易碎的蒙皮形成并且需要保护。根据照明装置所需要的功能，照明灯的功率是使待照亮的区域获得令人满意的亮度照明的确定因素。照明灯的照明功率致使该照明灯升温，从而需要在照明灯发射光束的功率和对于旋翼飞行器蒙皮所发出的热量效应之间寻求折衷。照明灯的热功率应尽可能小，且照明灯的位置和/或安装方式应避免使旋翼飞行器的外壁升温。 

将照明灯可动地安装在旋翼飞行器上获得可缩回的优点，或者实际上使照明灯能转向，从而使照明灯发射的光束能指向需照亮的几乎任何远程区域。照明灯的运动较佳地取决于控制装置以使操作者能根据需要来使照明灯定向。控制部件由至少一个计算机而与控制装置相关联，用以在既考 虑照明灯发射光束的发射又考虑光束如何指向的情形下，管理照明灯操作。 

降落照明装置包括一个或多个照明灯，这些照明灯通常具有大约250瓦（W）的适度功率。照明灯静止地安装在旋翼飞行器上，并且可选地伴随有可动安装的另一照明灯。吊拉照明装置包括多个独立的照明灯，通常是照明灯中的两个，且每个独立照明灯通常具有在600W量值上的中等功率。吊拉照明装置的照明灯较佳地分别可动地安装在旋翼飞行器上，以使飞行员能使这些照明灯发射的相应光束中的每个以独立的方式指向。给定照明装置的功能，则为构成专用于降落和/或吊拉的照明装置的照明灯选择在旋翼飞行器上的位置存在有限的自由度。应将照明灯的总体尺寸尽可能限制成易于安装在旋翼飞行器上，同时避免这些照明灯产生的热效应，并且不妨碍设备其它零件的安装。 

用于探测的照明装置比专用于降落和吊拉的照明装置更为复杂且庞大。探照灯需要通过使用会产生相当大热量的大功率照明灯、来利用高强度光对需照亮的区域进行照明。用于探测的照明装置包括一个或多个探照灯，这些探照灯通常一起由框架所承载。探照灯分别经由属于每个探照灯的相应支承件来安装在框架上。框架和/或支承件潜在地较大且具有相当大的体积，例如安装在桅杆之类部件上。该框架通常安装成可从旋翼飞行器伸出，从而减少与其相当大体积相关联的缺点，并且避免在探测照明装置不使用时探照灯产生有害风阻。假定需照亮区域的位置潜在地是相对任意的，则探照灯可易于临时地放置在旋翼飞行器上，同时避免产生可能的遮蔽，而此种遮蔽可能会阻碍光束通向需照亮的区域。伸出框架和/或支承件会产生使探照灯远离旋翼飞行器外壁的优点，由此避免由于每个探照灯的相当大功率而致使外壁升温，且每个探照灯的功率在1600W的量级上。当多个探照灯安装在支承件上时，探照灯安装成一起运动，从而使这些探照灯能一起指向需照亮的区域，同时对探照灯的各个功率水平进行限制，当这些探照灯一起仍可为待照明远程区域提供相当大的照度。 

对于关于与本发明技术领域相接近的技术领域的信息，可例如参照文献WO 00/49331（美国联信公司（Allied Signal Inc.））和WO 03/039957（霍尼韦尔国际公司（Honeywell Int.Inc.）），这两篇文献都描述了旋翼飞行 器机载的探照灯，这些探照灯专用于对远离旋翼飞行器的需照亮的区域进行照明。这些探照灯的操作取决于专用于管理这些探照灯操作的控制装置。 

还可参照文献EP 1 138 593（海拉胡克股份有限公司（Hella KG Hueck & Co.）），该文献描述了一种包括降落照明装置的照明灯。该照明灯静止地安装在飞行器上，并且配备有气体放电灯和多个光学系统。这些光学系统安装成在照明灯内部一起运动以发射相应的光束，这些光束能以重叠构造利用充足的光强度来照亮需照亮的区域，同时减少由照明灯所产生的热效应。 

还可参考以下文献：US 3 634 622（Wheeler B.A.）；WO 00/49331（美国联信公司）；以及US 5 589 901（Means K.P.），这些文献描述了各种探测照明装置，这些探测照明装置具有至少一个可动地安装在旋翼飞行器上的探照灯。 

根据文献US 3 634 622（Wheeler B.A.），探测照明装置具有两个探照灯，这两个探照灯安装成可独立地在旋翼飞行器上运动。探照灯可转向，以会聚在远离旋翼飞行器的需照亮区域上。 

根据文献WO 00/49331（美国联信公司），探照灯可动地安装在旋翼飞行器上并且具有电动驱动件，从而可绕两个相交轴线运动，这两个相交轴线相对于旋翼飞行器分别是呈方位角的（in azimuth）和呈竖直的。探照灯可在形成于旋翼飞行器壁中的外壳内部的缩回位置和外壳外部的展开位置之间倾斜。探照灯在朝向展开位置倾斜时还可转向以转动地枢转。 

根据文献US 5 589 901（Means K.P.），成对探照灯通过使用机动装置而可动，该机动装置在可由人启动的控制装置的控制下。 

为获得在对远离旋翼飞行器的需照亮区域进行照明时所包含的多种潜在功能，须对旋翼飞行器的照明设备的编制方式进行改进。 

发明内容

本发明的目的是提供一种装备有多种照明装置的旋翼飞行器，这些照明装置各自提供特定的功能，用于对需要照亮的远程区域进行照明。多种照明功能具体是且非限制地是降落照明功能、探测照明功能以及吊拉照明 功能。本发明还提供编制成配备于旋翼飞行器的照明设备和操作此种照明设备的方法。本发明更具体地是试图使旋翼飞行器配备有照明体系以照亮其周围环境，且该照明体系包括多种照明装置，这些照明装置在考虑上述多种约束条件的同时执行特定照明功能。 

本发明提供一种旋翼飞行器，该旋翼飞行器具有用于对周围环境进行照明的机载设备。照明设备包括多个照明装置，这些照明装置用于对远离旋翼飞行器的需照亮特定区域进行照明，且这些照明装置分别通过飞行员使用控制装置而控制并且在由人操作的至少一个控制部件的控制下。安装在旋翼飞行器上的照明装置具体至少包括降落照明装置、探测照明装置以及吊拉照明装置。 

每个照明装置包括至少一个照明灯，该照明灯包括容纳照明模块的单元，且该照明模块具有光学系统和光源。每个照明装置还包括用于对照明灯的光束发射进行控制的控制装置。 

旋翼飞行器照明灯是照明设备，该照明设备包括由透明壁所包围的单元，一个或多个光束通过透明壁射出。该单元容纳至少一个照明模块，该照明模块主要包括光源和光学系统，并适合于改变由光源产生的光的至少一个参数，以使得照明模块能发出光束。 

借助示例，光源可由气灯、一组发光二极管（LED）或者适合于发光的任何其它部件构成。 

光学系统具有光学部件，这些光学部件例如由反射器、透镜、扩散元件或准直器或者实际上适合于改变由光源产生的光的至少一个参数、例如光的平均反射和/或指向的任何其它部件所构成。该光学系统还可包括用于调整照明灯焦距的装置，该装置适合于由控制装置所操作。 

照明灯装备有电源装置，用以具体从旋翼飞行器的机载网络中获取电力。照明灯的光束发射在用于选择性地激活照明灯光源的装置的控制下。光源激活装置在控制装置的控制下操作，用于根据由人操作的控制部件所产生的指令而选择性地为光源供电。光源具体连接于旋翼飞行器的机载网络以被供电。 

包括照明灯的单元有利地设置成安装在旋翼飞行器上，尤其是通过使 照明灯单元与旋翼飞行器的外壁成一体来实现。 

控制装置具体是与包含在至少一个计算机中的存储装置相关联的计算装置。计算装置从由人操作的控制部件所发出的至少一个照明指令中产生控制命令。控制命令适合于致动用于使照明灯单元运动的致动器，和/或适合于激活照明灯的光源，和/或可选地用于作用在照明灯的光学系统上，从而例如改变光学系统的焦距。 

本发明基本上涉及对装备于旋翼飞行器的照明设备的探测照明装置进行编制。此种探测照明装置具体包括至少一个探照灯，该探照灯可动地安装在旋翼飞行器上并且装备有驱动装置以相对于旋翼飞行器呈方位角地和呈竖直地驱动该探照灯。驱动装置根据探测照明指令由探测控制装置操作以对待照亮的探测区域进行照明。探测照明指令由人操作的至少一个探测控制部件所产生。 

本发明的创造性在于限制安装在旋翼飞行器上的照明灯数量，但可获得需要的全部照明功能。通过利用照明灯的探测照明功能来选择此种限制，而这些照明灯还可用于其它照明功能，具体是用于降落功能和用于吊拉功能。 

更具体地说，探测照明装置所使用的探照灯包括照明设备中所包括的额外（其它）照明装置所使用的至少两个照明灯。包括在至少一个其它照明装置中的所述照明灯包括旋翼飞行器机载的照明设备。照明设备的照明灯以专属于所述其它照明装置、具体是降落照明装置和吊拉照明装置的至少两个照明功能分布在旋翼飞行器之上。根据由构成照明设备的照明灯的控制装置所进行的选择性激活，通过采用所有照明灯共用的探测照明指令来获得探测照明功能。探测照明装置并不包括特定的探照灯，而是包括用于至少两种照明功能的照明灯，一种是特定照明功能、例如降落照明功能或吊拉照明功能，而另一种是探测照明功能。 

将包括在照明设备中的照明灯分配于多种照明功能，包括专属于照明灯的照明功能和利用执行其它特定照明功能的照明灯产生的探测照明功能。包括在照明设备中的照明灯安装在旋翼飞行器上，并且根据照明灯的相应特定照明功能、具体是降落照明功能和吊拉照明功能而尤其在电力方 面分别对这些照明灯进行编制。对构成照明设备的照明灯进行选择性地操作来实现探测照明功能。 

控制装置包括功能装置，该功能装置涉及选择性地使用包括在照明设备中的不同照明装置。该功能装置使得操作者能在可由旋翼飞行器的照明设备实现的多种照明功能之间选择需使用的照明功能。功能装置的使用落在由人操作的照明功能控制部件所产生的照明功能指令的控制下，该控制部件可编制成多选控制部件或类似的。根据相对应的照明功能指令，功能装置致使包括在照明设备中的照明灯能在应用基于这些照明灯所分配的其中一个特定照明功能的预定功能标准时使用，或者在应用与探测照明功能相对应的探测功能标准时使用。探测照明标准由控制装置基于包括在照明设备中的照明灯在旋翼飞行器上的安装位置来管理，并且更具体地由包括在控制装置中的协调装置所管理，该协调装置协调用于探测照明功能的照明灯的使用。 

探测照明指令需要旋翼飞行器上的操作者或飞行员或某些其它操作者定位由照明灯同时照亮的探测区域。探测照明指令共用于用于探测照明功能的所有照明灯，并且与笛卡尔参考坐标系相对应，该笛卡尔参考坐标系与操作者相对于旋翼飞行器所识别的位置中需照亮的区域有关。可通过对控制部件进行操作来生成该笛卡尔坐标系，该控制部件设置成杆之类并且装备于旋翼飞行器，例如该杆可沿多个方向运动并且有利地设有用于将其安装于座位扶手中的装置。借助示例，该杆安装成绕两个相交斜轴线运动，这两个相交斜轴线分别与操作者要求使用于探测照明功能的照明灯相对于旋翼飞行器呈竖直地或呈方位角地被驱动相关联。 

由于存在多个彼此隔开的照明灯，由一组照明灯照亮探测区域则需要致使由相应照明灯发射的光束会聚到探测区域上。此种会聚通过协调装置获得，该协调装置包括在控制装置中并且用于协调照明灯的独立用途。具体地说，协调装置包括计算装置，该计算装置用于根据与照明灯在旋翼飞行器上各个位置相关的预定参数来为笛卡尔参考坐标加权。该协调装置作用于为实现探测照明功能而使用的每个照明灯，以基于与每个照明灯在旋翼飞行器上相应位置相对应的权重参数来校正笛卡尔参考坐标。该协调装 置产生各个驱动命令，用以致使用于探测照明功能的照明灯基于所有照明灯共用的照明指令而相对于旋翼飞行器运动。对于给定的待照亮探测区域，通过协调装置来同时驱动用于探测照明功能的照明灯，从而以相应的定向进行指向来照亮探测区域，以致使这些照明灯所发出的相应光束会聚到该探测区域上。在对笛卡尔参考坐标进行校正之后，驱动用于探测照明功能的照明灯朝向各个照亮方位，这些照亮方位分别由驱动命令而分配给这些照明灯，而这些驱动命令专用于每个照明灯并且由协调装置产生。 

构成探照灯的照明灯由降落照明装置和/或吊拉照明装置所使用的照明灯所构成，而无需使用特别用于和/或专用于实施探测照明装置而操作的探照灯。构成探照灯的照明灯可由包括在照明设备中的至少两个照明装置、更具体地是降落照明装置和吊拉照明装置中每个照明装置的至少一个照明灯构成，这些照明灯一起用于实现探测照明功能。构成探照灯的照明灯还可包括形成照明设备一部分的照明装置中至少任何一个所包含的多个照明灯。理想地是，并且为了使待照明的探测区域的照度和/或范围最优化，将降落照明装置和吊拉照明装置的所有照明灯都用于形成探照灯。 

包括在旋翼飞行器所装备的照明设备中的照明灯适合于相对自由地结合在旋翼飞行器的外壁中，同时选择性地产生多种照明功能，具体是降落照明功能、探测照明功能和/或吊拉照明功能。不管由机上操作者、飞行员或副飞行员具体选择的功能如何，分别在旋翼飞行器的外壁上选定位置处安装于旋翼飞行器上的照明灯可具有类似的机械结构，这使得照明灯能易于安装并降低获得照明设备的成本。将照明灯包含并安装在旋翼飞行器的外壁中产生有效的探测照明功能，同时仅仅利用包括在装备于旋翼飞行器的照明设备中的其它探测装置的照明灯。由机上操作者所可能使用于探照灯的照明灯数量最优化，而不会致使需要将过多的照明灯安装在旋翼飞行器上，以为操作者提供所有照明功能。 

避免用于探测照明功能的照明灯在不使用时会引起的阻力效应，而不会影响将照明灯永久安装在旋翼飞行器上。对于照明灯所发出光束通向探测区域构成障碍的可能遮蔽所产生的后果有所限制。将多个照明灯远程安装在旋翼飞行器上的装置不会妨碍相应照明灯发出的光束会聚，且每个照 明灯分别具有适度的功率。 

可降低由每个照明灯所产生的热功率，同时选择性地既在亮度方面又在经照亮探测区域所覆盖的面积方面仍然实现对需照亮的探测区域的优化照明。照明灯的单独热功率具体落在降落照明装置和吊拉照明装置当前使用的热功率范围内，且根据旋翼飞行器的特定体系构造和/或每个照明灯在旋翼飞行器外壁中的各个远程位置，该热功率可能会较小程度地增大。 

更具体地说，探测控制装置包括识别装置，该识别装置用于基于所有照明灯共用的探测照明指令来识别需照亮的探测区域。探测区域相对于一参照系，并且相对于照明灯在该参照系中在旋翼飞行器上的相对位置来识别，且该参照系相对于位于旋翼飞行器上的原点而确定。更具体地说，探测控制装置包括协调装置，该协调装置用于分别操作用于探测照明功能的照明灯。协调装置致使用于探测照明功能的照明灯所分别发出的光束会聚到探测区域上，且用于探测照明功能的照明灯所具有的相应光源被选择性地激活。 

具体地说，协调装置产生选择性激活命令和各个驱动命令，这些选择性激活命令用于选择性地激活用于探测照明功能的照明灯的光源，而各个驱动命令用于驱动这些照明灯朝向探测区域。各个驱动命令致使分别装备于照明灯的驱动装置分别被激活，从而致使相应光源被选择性激活的照明灯分别发出的光束会聚到探测区域上。 

在一有利实施例中，协调装置产生附加照明命令来改进探测区域的照度。这些附加照明命令可在不使照明灯在旋翼飞行器上的安装结构更复杂的情形下使用。例如，附加照明命令单独地或组合地包括： 

用于使照明灯聚焦的各个命令，这些命令源自聚焦照明指令，该聚焦照明指令可同样由人操作的聚焦控制部件或者由测量装置而产生，该测量装置用于测量旋翼飞行器与探测区域隔开的距离。测量装置是旋翼飞行器机载的合适装置，例如是用于测量旋翼飞行器和地面之间距离的无线电测高仪或类似的装置。该测量装置可替代聚焦控制部件或者为聚焦控制部件提供减小权利的辅助。聚焦命令具体与每个照明灯和探测区域之间的各个距离相关，并且这些聚焦命令可用于激活照明灯的光学系统的相应致动器 以改变光学系统的焦距。聚焦命令具体致使致动器操作，以对分别包括在每个照明灯中的至少一个光学系统进行调整，从而改变光学系统的焦距。 

在一改进实施例中，每个照明灯可具有多个照明模块。包括在装备于单个照明灯的多种照明模块中的光源可基于协调装置而分别致动。每个照明灯适合于发出一定光强度的光束，该光束根据该照明灯所包含的由协调装置选择性激活的光源的数量而改变，且该协调装置为包括在给定照明灯中的光源产生各个激活命令。协调装置还可适合于响应于给定的照明控制命令，以产生各个激活命令来激活致动器，这些致动器对包括在单个照明灯中的多种照明模块的光学系统进行调整。 

照明扫掠命令，这些照明扫掠命令涉及选择性地分别驱动用于探测照明功能的照明灯在固定点上会聚到探测区域上，或者连续地驱动照明灯扫过相对于参照系限定的运动探测区域。探测区域的运动特性要求用于探测照明功能的照明灯能在两个极限位置之间连续地运动，且识别装置在相对于参照系所限定的至少两个极限探测区域之间识别该探测区域。照明扫掠命令具体源自扫掠照明指令，而该扫掠照明指令由人操作的照明扫掠控制部件所产生。照明扫掠命令可包括用于运动探测区域的扫掠速度命令，该速度命令由协调装置产生。 

扫掠速度命令具体源自由扫掠速度控制部件所产生的扫掠速度照明指令，该扫掠速度控制部件由人操作并且装备于照明扫掠控制部件。该照明扫掠控制部件较佳地包括调整装置，该调整装置由人所操作并且使得操作者能对与连续地驱动用于探测照明功能的照明灯相关的参数、并且具体与照明灯的扫掠速度相关的参数进行调整。 

会聚命令，这些会聚命令涉及驱动用于探测照明功能的照明灯，以致使分别由照明灯发出的光束在探测区域上的投影选择性地完全或部分重叠。会聚命令具体源自会聚照明指令，而该会聚照明指令由人所操作的会聚控制部件所产生。致使分别由照明灯发出的光束会聚具体与致使光束的相应投影在探测区域上重叠相对应。具体通过协调装置来致使投影重叠，该协调装置采用与操作者所希望的组合有关的选择性标准，即探测区域的照亮强度和探测区域的照亮面积。 

更具体地说，通过选择使光束在探测区域上的投影完全地还是部分地重叠，对于相对应的较大或较小照亮强度，探测区域的照亮面积会较小或较大。 

会聚控制部件可装备有由人操作的重叠控制部件，该重叠控制部件产生与给定探测区域的重叠区域的数量和范围有关的重叠指令。始自所发出的重叠指令，控制装置确定待使用的照明灯组，从而基于会聚命令而使重叠区域产生所希望的形状。 

区域命令，这些区域命令涉及驱动用于探测照明功能的照明灯选择性地朝向这些照明灯所分配至的多个探测区域。区域命令源自区域照明指令，而该区域照明指令由人操作的区域控制部件所产生。 

本发明还提供用于旋翼飞行器的机载照明设备，用以对远离该照明设备的需照亮区域进行照明。照明设备的编制适合于安装在上述旋翼飞行器上。 

用于旋翼飞行器的机载照明设备包括多个照明灯，且每个照明灯包括容纳光源和光学系统的单元。 

尤其对于照明灯而言，该单元在外壳上装备有可动安装装置，并且绕至少两个相交运动轴线装备有驱动装置。该照明设备具有控制装置以及至少一个控制部件，该控制装置用于控制照明灯的光束发射，该至少一个控制部件由人操作以产生照明指令，控制装置基于该照明指令操作。 

照明设备的控制装置包含识别装置，该识别装置用于基于照明指令来识别需照亮的区域，而该照明指令是所有照明灯共用的并且由人操作的相对应控制部件产生。需照亮的区域与探测区域对应，该探测区域相对于一参照系与照明设备远离，该参照系事先相对于所考虑的原点而限定。 

控制装置还包括协调装置，该协调装置用于分别操作照明灯，以使得分别由用于探测照明功能的照明灯所发出的光束会聚到探测区域上，且用于探测照明功能的照明灯的相应光源被选择性地激活。 

照明设备有利地包括控制设备，该控制设备包括多选控制部件，且该多选控制部件形成产生照明功能指令的照明功能控制部件。照明功能指令与选择性地操作照明设备的特定功能相关，而照明设备的特定功能选自多 个预定照明功能。 

照明功能至少具体包括降落照明功能、探测照明功能以及吊拉照明功能。多选控制部件使得操作者能选择由包括在照明设备中的照明灯所实施的照明功能。照明灯可交替地进行操作来实现多个照明功能，具体是至少实现一个探测照明功能和实现至少一个由照明设备所提供的其它照明功能，具体是降落照明功能和吊拉照明功能。多选控制部件是一种致使包括在照明设备中的该组照明灯中的一个或多个照明灯能被选择性操作的控制部件。照明灯的此种选择性操作由控制装置根据照明功能指令来管理，而照明功能指令基于由操作者使用多选控制部件选择的照明功能而产生，并且用于确定操作哪些照明灯。 

控制设备包括主控制部件，该主控制部件用于产生用于探测照明功能的所有照明灯所共用的照明指令。该照明指令与探测区域相对于参照系原点的位置相关。主控制部件与所述识别装置相连通，并且主控制部件将照明指令发送至所述识别装置。 

主控制部件有利地设置成杆，该杆铰接成可多方向运动，例如是可埋设在座位扶手中的控制杆或连杆。此种杆易于可选地装备有至少所述聚焦控制部件、所述照明扫掠控制部件、所述会聚控制部件、所述区域控制部件以及多选控制部件。形成主控制部件的杆适合于容易地接纳附加控制部件，例如编制成控制按钮之类的部件。此种按钮可设置成滑块、多方向帽形钮或实际上设置成多选控制部件。操作者使用一只手就能舒适地操作该杆和可装备有该杆的可选附加控制部件。 

照明灯可运动的各个方向与照明灯绕相应相交轴线的运动相对应，以使每个照明灯呈方位角地或竖直地指向。沿这些方向可动使得照明灯能在三维空间中一起在所有方向上运动。在用于限制照明灯的各个尺寸并且使这些照明灯易于安装在旋翼飞行器外壁上的较佳实施例中，分别装备于每个照明灯的驱动装置包括： 

外壳，该外壳装备有转动驱动装置，该转动驱动装置用于绕与照明灯第一运动方向相对应的转动轴线转动，尤其是使照明灯呈方位角地指向；以及 

用于照明灯的支承件，该支承件装备有枢转驱动装置，该枢转驱动装置用于绕与转动轴线相交并且与照明灯的第二运动方向相对应的枢转轴线相对于外壳枢转，尤其是使照明灯呈竖直地指向。 

用于使支承件枢转的驱动装置有利地构成用于将照明灯缩回到外壳内部的装置，该外壳设置成用于容纳该支承件的容纳件。缩回装置是用于使照明灯在缩回位置和展开位置之间运动的装置，在该缩回位置，照明灯容纳在由外壳所形成的容纳件的内部，而在展开位置，照明灯至少部分地从由外壳形成的容纳件中露出。在缩回位置，照明灯适合于用于降落照明功能或者实际上用于吊拉照明功能。 

在展开位置，照明灯适合于用于探测照明功能或者用于吊拉照明功能。用于驱动支承件倾斜的装置的操作通过控制装置有利地落在照明功能指令的控制下，该照明功能指令产生缩回指令命令。 

该缩回指令命令致使事先已由控制装置选择进行操作的照明灯或一组照明灯通过所产生的相对应功能性照明指令所驱动。根据操作者借助多选控制部件而选择的照明功能指令，此种驱动致使照明灯或一组照明灯在缩回位置和展开位置之间行进，反之亦然。 

本发明还提供一种实施如上所述旋翼飞行器机载照明设备的方法。该方法适合于使装备有上述照明设备的旋翼飞行器能用于多种任务，即需要使用多种照明功能，具体是降落照明功能、探测照明功能以及吊拉照明功能来对远离旋翼飞行器的需照亮区域进行照明。 

一般而言，此种照明方法主要特征在于包括： 

基于操作者操作所述照明功能控制件，将所述照明功能指令发送至控制装置的初始步骤。照明功能指令涉及从多个预定照明功能中选择待使用的照明设备其中一个功能，且多个预定照明功能至少具体包括降落照明功能、探测照明功能以及吊拉照明功能。根据所选择的照明功能，控制装置根据照明灯在旋翼飞行器上的位置来确定激活哪些照明灯，而照明灯在旋翼飞行器上的位置通过照明灯被分配的特定照明功能来确定。 

控制装置选择性地激活照明灯中至少一个的光源，照明灯基于照明功能控制件选择的照明功能而操作。此种经选择的照明操作可与缩回控制命 令相关联，该缩回控制命令致使其相应光源（多个）已被被选择性激活的照明灯（多个）已运动到展开位置。 

在合适的情形下，如果所选择的照明功能是探测照明功能的话： 

a）一个步骤是：识别装置根据操作者对发出照明指令的主控制部件的操作而识别所述探测区域；以及 

b）一个步骤是：对相应光源被激活的照明灯分别进行驱动，以使照明灯分别发出的光束会聚到事先识别的探测区域上。 

较佳地是，该方法包括操作者操作对应附加控制部件的至少一个控制步骤，该控制步骤选自产生控制命令的控制步骤，这些控制命令包括所述聚焦命令、所述照明扫掠命令、所述会聚命令以及所述区域命令。 

当控制步骤包括产生会聚命令时，在协调装置的控制下，用于探测照明功能的照明灯的各个驱动件致使由一组照明灯发射的相应光束的投影会聚到至少一个探测区域上，且该组照明灯所具有的相应光源由协调装置所激活。探测区域与远离照明设备的需照亮的区域相对应。较佳地使光束的投影以所述投影的以下重叠型式的任何一种图样会聚。 

所有投影完全重叠。探测区域由所有的投影一起即使非全部也至少是部分地覆盖，对于较小表面积的探测区域的照度也是优化的。

至少两个投影之间产生部分重叠部。探测区域由部分重叠的投影并且由位于部分重叠部周缘中的每个投影的剩余部分即使非全部也至少是部分地覆盖。探测区域在较小表面积上被强烈照亮，而在部分重叠部的周缘处被轻度照亮。经照亮的探测区域的整个范围被优化。 

至少三个投影之间产生多个部分重叠部。探测区域由共用于投影中至少两个或三个的部分重叠部、由共用于成对的至少两个投影部的至少一个次要部分重叠部以及由位于次要部分重叠部周缘处的每个投影的各个剩余部分即使非全部也至少是部分地覆盖。探测区域的整个范围被优化，即在与共同部分重叠部对应的小面积上被强烈照亮，在与至少一个次要部分重叠部对应的适度表面积上被适度照亮，在至少位于次要部分重叠部周缘处的每个投影的各个剩余部分处被轻度照亮。 

通过使分别由照明灯所发出的光束的投影在探测区域上重叠的方案更 具体地用于探测照明功能。致使投影在探测区域上重叠的此种照明还可有利地用来对降落区域和/或吊拉区域进行照明。 

附图简述 

现将参照附图来描述本发明的实施例，其中： 

图1和2分别是设有本发明照明设备的旋翼飞行器的正视图和侧视图； 

图3至6是示出装备于图1和2所示旋翼飞行器的照明设备多种可实施方式的示意图； 

图7是示出包括在装备于图1和2所示旋翼飞行器的照明设备中的控制装置的示意图； 

图8是示出包括在装备于图1和2所示旋翼飞行器的照明设备中的探测照明灯的立体示意图。 

具体实施方式

在图1和2中，旋翼飞行器1具有机载照明设备以对周围环境，更具体地是远离该旋翼飞行器的一个或多个区域进行照明。将照明设备编制成产生多种照明功能，包括降落照明功能、探测照明功能以及吊拉照明功能。所有这些照明功能通过包括在照明设备中的一组照明灯2、2′、3、3′来获得，即包括用于执行降落照明功能的两个降落照明灯2、2′以及用于执行吊拉照明功能的吊拉照明灯3、3′。 

照明灯2、2′、3、3′安装在旋翼飞行器1的外壁上，彼此隔开并且在所示的示例旋翼飞行器中数量为4个。两个降落照明灯2、2′在旋翼飞行器1的前部侧向隔开，两个吊拉照明灯3、3′在旋翼飞行器1的后部隔开。照明灯2、2′、3、3′的单独功率应基于它们各自涉及的照明功能通常需要的功率来确定，具体地，用于降落照明灯2、2′的降落照明功能和用于吊拉照明灯3、3′的吊拉照明功能。 

探测照明功能利用照明设备的照明灯2、2′、3、3′中的不是三个就至少是两个来执行，较佳地是四个来执行。为了照亮探测区域，可使用两个照明灯，例如一个降落照明灯2和一个吊拉照明灯3。通过形成照明设备一部 分的控制装置来确定选择性地操作来执行探测照明功能的照明灯2、2′、3、3′。在图1和2所示探测照明功能的实施方式中，使用四个照明灯2、2′、3、3′来使需照亮的探测区域4、4′的照明效果和/或数量最优化。 

在图1中，使用所有四个照明灯2、2′、3、3′，都指向待照亮的相同探测区域4，使得由照明灯发射的相应光束5、5′、6、6′会聚到该区域上。 

在图2中，四个照明灯2、2′、3、3′设置成由两个照明灯2、3构成的组和两个照明灯2′、3′构成的组。由照明灯所发射的光束5、6和5′、6′指向不同的探测区域4、4′，这些探测区域分别通过控制装置与成对光束相关联。照明灯2、2′、3、3′中的每组都具有一个降落照明灯2、2′和一个吊拉照明灯3、3′，但可基于探测区域4、4′的数量和/或希望如何照亮这些探测区域来利用照明灯2、2′、3、3′的多种组合来实现探测照明功能。 

在图3至6中，可由本发明的旋翼飞行器以多种方式来照亮探测区域7。 

在图3中，由用于探测照明功能的照明灯所各自发射的所有光束中会聚在探测区域7上，在该处是至少两个照明灯。光束在探测区域7上的各自投影8、9完全重叠。该探测区域7在小面积上被强烈照亮。 

在图4中，使用两个照明灯来照亮探测区域7，且照明灯各自发射的光束会聚在该探测区域上。光束在探测区域7上的各自投影8、9部分重叠。在适度较大面积上对探测区域7进行照明，且该探测区域7在与局部重叠部10对应的照明区域中被适度照亮，而在与投影8、9的剩余部分11对应的照明区域中被轻度照亮。 

在图5和6中，使用四个照明灯来照亮探测区域7，且照明灯各自发射的光束会聚在该探测区域上。 

在图5中，探测区域7中由光束的投影8、9、12、13所覆盖的整个面积被优化，在适度范围的中心区域14中被强烈照亮。探测区域7的中心区域14由其中一个光束的投影13的所有部分同其它光束的投影8、9、12中每个投影的一部分的部分重叠部15所覆盖。在中心区域14的周缘处，所述其它光束的投影8、9、12的剩余部分11在非常大的面积上将探测区域7轻度照亮。 

在图6中，光束在探测区域7上的各自投影8、9、12、13的所有部分 都部分重叠而产生中心照明区域14，该中心照明区域具有较小的范围并且被强烈照亮。在中心区域14的周缘处，光束的投影8、9、12、13的紧邻剩余部分16三个一组重叠在较小范围的紧邻周缘区域中将探测区域7强烈照亮。在紧邻周缘区域的周缘处，光束的投影8、9、12、13的中间剩余部分17两两重叠而在该中间周缘区域中将探测区域7适度照亮扩展面积。在中间周缘区域的周缘处，光束的投影8、9、12、13的周缘剩余部分11分别用于在远程周缘区域中将探测区域7轻度照亮适度扩展面积。 

图7示出装备于图1和2所示旋翼飞行器的照明设备，所述照明设备包括用于控制照明灯2、2′、3、3′使用方式的控制装置18。每个照明灯2、2′、3、3′具有容纳照明模块的各个单元19，该照明模块包括光源20和光学系统21。控制装置18包括识别装置22，该识别装置用于基于由人操作的主控制部件24产生的探测照明指令23来识别待照亮的探测区域。该识别装置22是计算装置，该计算装置根据多个照明灯2、2′、3、3′在确定参照系R中识别出的相对位置而从探测照明指令23中识别待照明的探测区域。相对于参照系R的原点O来识别探测区域。多个照明灯2、2′、3、3′在旋翼飞行器上的各自位置相对于参照系R的原点O来限定。控制装置18还包括协调装置25，该协调装置根据照明灯2、2′、3、3′相对于原点O的各自位置并且根据由识别装置22所识别出的探测区域的位置而使照明灯2、2′、3、3′被独立地且选择性地使用。协调装置25产生应用于照明灯2、2′、3、3′的光源20的选择性激活命令26，以致使其中至少两个照明灯发出光束。协调装置25还根据照明灯2、2′、3、3′相对于参照系R的原点O的各自位置而产生用于那些照明灯2、2′、3、3′的各个运动驱动命令27，即，使激活它们的光源20，从而使这些照明灯一起指向探测区域。使照明灯2、2′、3、3′一起指向则使得由用于探测照明功能的照明灯2、2′、3、3′所发出的各自光束会聚在识别出的探测区域上。 

协调装置25包括附加计算装置，这些附加计算装置根据由人操作的各自附加控制部件而独立操作。附加控制部件有利地安装在主控制部件24上，以使操作者仅仅利用一只手就能容易地使用这些附加控制部件。例如，协调装置25源自由聚焦控制件30产生的聚焦照明指令29而产生用于照明灯 2、2′、3、3′的各个聚焦命令28。聚焦照明指令29还可由合适的测量装置31产生，该测量装置装备于旋翼飞行器并且适合于产生与旋翼飞行器和探测区域之间相隔距离有关的信息32。聚焦命令28用于激活激活装置，这些激活装置用于通过作用在照明灯2、2′、3、3′所包括的各自光学系统21来调整照明灯2、2′、3、3′的焦距。此外,例如，协调装置25产生照明扫掠命令33，这些照明扫掠命令涉及各个驱动照明灯2、2′、3、3′朝向固定点，或者致使照明在照明灯的两个极限定向之间的运动探测区域上扫掠，这些极限定向相对于参照系R所限定。照明扫掠命令33源自扫掠照明指令34，而该扫掠照明指令由人所驱动的照明扫掠控制件35所产生。此外，举例而言，协调装置25产生会聚命令36，这些会聚命令涉及由照明灯2、2′、3、3′所发出的光束的投影进行重叠的方式。会聚命令36源自会聚照明指令37，而该会聚照明指令由人所驱动的会聚控制部件38所产生。此外，举例而言，协调装置25产生区域命令39，这些区域命令涉及被同时且不同照亮的探测区域的数量。区域命令39源自区域照明指令40，而该区域照明指令由人所驱动的区域控制部件41所产生。 

控制装置18还包括功能装置42，该功能装置响应于由操作者发出的照明功能指令而选择性地操作照明灯2、2′、3、3′。照明灯2、2′、3、3′分布在旋翼飞行器之上，且与两个照明功能相关，即分别特指降落照明功能和吊拉照明功能。基于由控制装置18、更具体地是协调装置25所产生的照明命令23来选择性地操作照明灯2、2′、3、3′以实现探测照明功能。功能装置42自身落在多选控制部件43之类的控制下，该多选控制部件由人操作并且有利地包括在主控制部件24中。多选控制部件43产生功能照明指令44，该功能照明指令涉及选择性地实施特定照明功能。多选控制部件43是如下一种部件：该部件使得操作者能从降落照明功能、探测照明功能以及吊拉照明功能中选择使用何种照明功能。从功能照明指令44中，根据由操作者事先选择的照明功能，协调装置25产生激活命令26和驱动命令27. 

如图8所示，每个照明灯安装在旋翼飞行器的外壁上，以绕两个相交轴线以多方向方式运动。如图所示，包括照明灯2的单元19经由设置成臂的支承件46而由外壳45承载。支承件46可枢转地安装在外壳45上，以 绕枢转轴线AP在缩回位置和展开位置之间枢转，在缩回位置，照明灯2位于外壳45内部，而在展开位置，照明灯2至少部分地从外壳45中露出。可使用用于驱动支承件46的驱动装置47来驱动支承件46绕枢转轴线AP枢转，由此使得照明灯2能相对于旋翼飞行器1呈竖直指向。外壳45安装成绕转动轴线AR转动，以使照明灯2相对于旋翼飞行器1呈方位角地指向。外壳45有利地接纳在旋翼飞行器1的外壁中的空腔内，并且装备有驱动装置48以使该外壳45绕转动轴线AR转动。外壳45具体地具有圆柱管之类的形状，且较佳地是盲孔式的，且其外壁由滚动部件49所导向，这些滚动部件置于外壳45和容纳该外壳45的旋翼飞行器1外壁之间。形成外壳45的管的中空内部构成用于罩住将处于缩回位置的照明灯2的容纳件50。用于转动外壳45的驱动装置47和用于使支承件46枢转的驱动装置48具体地由与运动传递装置相关联的电气转动致动器所构成。驱动装置47、48的操作在由协调装置所产生的驱动命令的控制之下。