CN103458182A - 一种摄像头控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摄像头控制装置。该装置包括:摄像头、控制轴、步进电机、处理器和分布在指定位置的至少一个开关;摄像头设置在控制轴上;步进电机与控制轴连接,控制控制轴运动;处理器中保存有所述至少一个开关与对应的摄像头方位之间的对应关系;步进电机和所述至少一个开关均与处理器连接;控制轴上有触角,当步进电机控制控制轴运动到一个指定位置时,所述触角触碰该指定位置的开关,处理器检测到该指定位置的开关被触碰时所发出的信号后,根据保存的所述对应关系,输出摄像头的方位信息。本发明的技术方案,可以实现确定摄像头方位的功能,极大的方便用户的操作,丰富用户的体验。
Description
技术领域
本发明涉及智能电视机摄像头领域,特别涉及一种摄像头控制装置。
背景技术
随着多媒体技术和信息技术的发展,摄像头技术的应用已经拓展到智能电视领域,目前很多品牌的智能电视机都安装了高清的摄像头设备,满足了用户的视频、拍照等人机交互需求。然而现有的电视摄像头的角度调整方式比较不便,很多摄像头的角度调节都是通过手动来实现的。
发明内容
本发明提供了一种摄像头控制装置,该装置可以实现确定摄像头方位的功能,极大的方便用户的操作,丰富用户的体验。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供了一种摄像头控制装置,该装置包括:摄像头、控制轴、步进电机、处理器和分布在指定位置的至少一个开关;摄像头设置在控制轴上;步进电机与控制轴相连,控制控制轴运动;处理器中保存有所述至少一个开关与对应的摄像头方位之间的对应关系。步进电机和所述至少一个开关均与处理器连接。控制轴上有触角,当步进电机控制控制轴运动到一个指定位置时,所述触角触碰该指定位置的开关,处理器检测到该指定位置的开关被触碰时所发出的信号后,根据预先保存的所述对应关系,输出摄像头的当前的方位信息给电视机。
可选地,所述控制轴为能上下运动的固定轴;所述步进电机控制该固定轴上下运动;所述开关包括:分布在垂直方向上的多个限位开关和至少一个定位开关。
可选地,所述控制轴为可转动的转动轴;所述步进电机控制该转动轴转动;所述开关包括:分布在与转动轴同心的圆周上的多个限位开关和至少一个定位开关;
或者所述开关包括:分布在与转动轴同心的圆周上的多个定位开关。
可选地,所述控制轴包括:能够上下运动的固定轴和随着固定轴上下运动且能够转动的转动轴;所述步进电机包括:控制该转动轴转动的第一步进电机和控制固定轴上下运动的第二步进电机;
所述开关包括:分布在垂直方向上的两个限位开关和至少一个定位开关,以及分布在与转动轴同心的圆周上的两个限位开关和至少一个定位开关或者分布在与转动轴同心的圆周上的多个定位开关。
可选地,所述分布在垂直方向上的至少一个定位开关分布于垂直方向上的两个限位开关之间;
固定轴上下运动的过程中,当固定轴上的触角触碰到位于垂直方向上的最上方的限位开关时,处理器控制步进电机停止向上运动,当固定轴上的触角触碰到垂直方向上的位于最下方的限位开关时,处理器控制步进电机停止向下运动。
可选地,所述开关包括:分布在与转动轴同心的圆周上的两个限位开关和一个定位开关;分布在圆周上的所述两个限位开关位之间夹180°角,分布在圆周上的所述一个定位开关与分布在圆周上的所述两个限位开关之间都夹90°角;
可选地,初始上电后,步进电机控制转动轴转动寻找定位开关,当转动轴上的触角触碰到定位开关时,处理器停止步进电机运行,并以此作为系统的零点;
进一步的,步进电机控制转动轴转动的过程中,当转动轴上的触角触碰到限位开关时,处理器就会控制步进电机停止运行,并输出限位信号。
可选地,所述开关包括:分布在与转动轴同心的圆周上的4个定位开关;该4个定位开关中相邻两个之间的角度都为90°。
可选地,所述开关包括分布在与转动轴同心的圆周上的两个限位开关和两个定位开关;分布在圆周上的所述两个限位开关位之间夹180°角;分布在圆周上的所述两个定位开关位之间也夹180°角,且定位开关和限位开关之间夹90°角。
可选地,初始上电后,步进电机控制转动轴转动寻找定位开关,当转动轴上的触角触碰到指定位置的一个定位开关时,处理器就会停止步进电机运行,并以此作为系统的零点;
进一步的,步进电机控制转动轴转动的过程中,当转动轴上的触角触碰到限位开关时,处理器就会控制步进电机停止运行,并输出限位信号。
本发明的这种摄像头控制装置即:摄像头、控制轴、步进电机、处理器和分布在指定位置的至少一个开关;摄像头设置在控制轴上;步进电机与控制轴连接,控制控制轴运动;处理器中保存有所述至少一个开关与对应的摄像头方位之间的对应关系;步进电机和所述至少一个开关均与处理器连接;控制轴上有触角,当步进电机控制控制轴运动到一个指定位置时,所述触角触碰该指定位置的开关,处理器检测到该指定位置的开关被触碰时所发出的信号后,根据保存的所述对应关系,输出摄像头的方位信息的技术方案中,由于预先在指定位置设置了多个开关,并保存有这些开关与摄像头方位之间的对应关系,因此当这些开关被触碰时能够准确获取摄像头的方位信息,并输出该方位信息。这大大方便了用户的操作,提高了用户的体验。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种摄像头控制装置的结构框图;
图2是本发明实施例二中的一种摄像头控制装置的结构框图;
图3是本发明实施例二中的摄像头控制装置的平视结构示意图;
图4是本发明实施例二中的摄像头控制装置的转动轴与对应开关的俯视结构图;
图5是本发明实施例二中的摄像头的转动轨迹示意图;
图6是本发明实施例二中的摄像头控制装置的固定轴和对应开关的结构图;
图7是本发明实施例三中的摄像头的运动轨迹示意图;
图8是本发明实施例三中的摄像头控制装置中转动轴与对应开关的俯视结构图;
图9是本发明实施例四中的摄像头控制装置中转动轴与对应开关的俯视结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例一中的一种摄像头控制装置的结构框图。如图1所示,本发明中的这种摄像头控制装置包括:摄像头101、控制轴102、步进电机103、处理器104和分布在指定位置的至少一个开关105;
摄像头101设置在控制轴102上;步进电机103与控制轴102连接,并控制控制轴102运动;处理器104中保存有所述至少一个开关105与对应的摄像头101方位之间的对应关系;步进电机103和所述至少一个开关105均与处理器104连接;控制轴102上有触角(图1中没有画出),当步进电机103控制控制轴102运动到一个指定位置时,所述触角触碰该指定位置的开关105,处理器104检测到该指定位置的开关105被触碰的信号后,根据预先保存的所述对应关系,输出摄像头101的方位信息。
现有技术中一般电动控制的摄像头设备,都没有考虑到摄像头开启后的起始点(零点),对角度的限定也没有进行说明,在摄像头上电后,摄像头无法识别其所在的角度位置,并且在运行过程中如果控制摄像头旋转的步进电机运行超出规定的范围时摄像头也无法得知。而相比现有技术,图1所示的技术方案中,由于预先在指定位置设置了多个开关,并保存了这些开关与摄像头方位之间的对应关系,因此当摄像头上电后会首先寻找零点(即用于标记摄像头起始点的开关,即下文的定位开关),寻找过程中这些开关被触碰,进而处理器可以根据预先保存的对应关系获取摄像头的方位信息(包括摄像头朝向、摄像头预定的调整运行路线和最终的停留位置),然后控制电机驱动摄像头运行到预定的停留位置。这样提高了摄像头自动调整的准确性,大大方便了用户的操作,提高了用户的体验。
在本发明的一个实施例中,图1所示装置中的控制轴为能上下运动的固定轴;所述步进电机控制该固定轴上下运动;所述开关包括:分布在垂直方向上的多个限位开关和至少一个定位开关。
在本明的另一个实施例中,图1所示装置中的所述控制轴为可转动的转动轴;所述步进电机控制该转动轴转动;所述开关包括:分布在与转动轴同心的圆周上的多个限位开关和至少一个定位开关;或者,所述开关包括:分布在与转动轴同心的圆周上的多个定位开关。
在本发明的又一个实施例中,图1所示装置中所述控制轴包括:可上下运动的固定轴和可随着固定轴上下运动且能够转动的转动轴。所述步进电机包括:控制该固定轴上下运动的第一步进电机和控制转动轴转动的第二步进电机。所述开关包括:分布在垂直方向上的两个限位开关和至少一个定位开关,以及分布在与转动轴同心的圆周上的两个限位开关和至少一个定位开关或者分布在与转动轴同心的圆周上的多个定位开关。
以下列举具体的实施例对上述实施例一中的方案进行详细说明。
图2是本发明实施例二中的摄像头控制装置的结构框图;图3是本发明实施例二中的摄像头控制装置的平视结构示意图;图4是本发明实施例二中的摄像头控制装置的转动轴和对应开关的俯视结构示意图;图5是本发明实施例二中的摄像头的转动轨迹示意图;图6是本发明实施例二中的摄像头控制装置的固定轴和对应开关的示意图。
实施例二可以实现摄像头水平方向上和垂直方向上的定位和限位。本发明实施例二提供的摄像头控制装置如图2、3和4所示,包括:处理器207、摄像头208、控制轴209、步进电机210;控制轴209包括转动轴2091和固定轴2092、转动轴上有触角211、固定轴上有触角212、步进电机210包括第一步进电机2101、第二步进电机2102。第一步进电机2101控制转动轴2091转动,第二步进电机2102控制固定轴2092上下运动。如图4所示:本发明实施例二提供的摄像头控制装置包括分布在水平方向指定位置的两个限位开关201、202和一个定位开关203。如图6所示,本发明实施例二提供的摄像头控制装置包括分布在垂直方向上指定位置的两个限位开关204、205以及一个定位开关206。参见图4,分布在水平方向指定位置上的两个限位开关201、202位于摄像头208的两侧成180°角,两个限位开关201、202与定位开关203之间都成90°角。摄像头水平方向上的运行轨迹如图5所示,摄像头208上电后,首先进行的是回零点运动,也就是寻找定位开关203的运动,当摄像头208运动到零点时,转动轴2091会带动转动轴上的触脚211进行旋转动作,旋转到一定角度触脚211会触动定位开关203,处理器207会检测到定位开关203的电平变化,随即停止第一步进电机2101的运行,并且以此作为整个系统的零点。处理器207根据预先保存的摄像头方位信息(包括摄像头朝向、摄像头预定的调整运行路线和最终的停留位置)控制第一步进电机2101驱动摄像头208水平向左或者向右转动到预定的停留位置。而控制摄像头208进行水平向左或者向右的运动时,如果摄像头208水平运动达到90°,转动轴2091上的触脚211,就会触动限位开关201或者限位开关202,处理器207收到限位开关201或者限位开关202的信号后会停止第一步进电机2101的运行,同时输出限位信号给电视机。
本实施例二中的摄像头控制装置垂直方向上的位置控制装置调节是这样实现的:如图6所示,分布在垂直方向上的两个限位开关205、204和一个定位开关206,固定轴2092、固定轴上有触角212,分布在垂直方向上的一个定位开关206位于分布在垂直方向上的两个限位开关205、204之间;摄像头208上电后首先寻找零点位置,即寻找定位开关206,第二步进电机2102控制固定轴2092上下运动。固定轴2092上下运动过程中,固定轴上的触角212会触动垂直方向上的定位开关206,处理器207检测到定位开关206的电平变化,随即停止第二步进电机2102的运行,并且以此作为整个系统的零点。处理器207根据预先保存的摄像头方位信息(包括摄像头朝向、摄像头预定的调整运行路线和最终的停留位置)控制第二步进电机2102驱动摄像头208垂直向上或者向下运动到预定的停留位置。而固定轴2092上下运动的过程中,当固定轴上的触角212触碰到位于垂直方向上的最上方的限位开关204时,处理器207控制第二步进电机2102停止向上运动,当第二步进电机2102控制固定轴2092上下运动时,如果固定轴2092上的触角212触碰到垂直方向上的位于最下方的限位开关205时,处理器207控制第二步进电机2102停止向下运行。从而实现摄像头208垂直方向上定位或者限位的功能。
图7是本发明实施例三中的摄像头的运动轨迹示意图。图8是本发明实施例三中的摄像头控制装置中转动轴与对应开关的俯视结构图。
在本发明的实施例三中,本发明实施例的摄像头控制装置如图7和8所示,控制轴为可转动的转动轴305;转动轴上有触角306,步进电机控制该转动轴转动;开关包括分布在与转动轴305同心的圆周上的限位开关302、限位开关304、定位开关301和定位开关303。分布在圆周上的所述两个限位开关302、304之间夹180°角,分布在圆周上的所述两个定位开关301、303之间也夹180°角,且定位开关301、303和限位开关302、304之间分别夹90°角。
摄像头水平方向上的360°运动轨迹如图7所示,由于预先在指定位置安装有定位开关301、定位开关303、限位开关302、限位开关304,摄像头初始上电后,首先进行回零点运动,即寻找定位开关301的运动,步进电机控制转动轴305转动的过程中,转动轴305上的触角306会触动定位开关301,处理器检测到定位开关301的电平变化后,随即停止步进电机的运行,并且以此作为整个系统的零点。处理器根据预先保存的摄像头方位信息(包括摄像头朝向、摄像头预定的调整运行路线和最终的停留位置)控制步进电机驱动摄像头水平向左或者向右转动到预定的停留位置,而步进电机控制摄像头水平向左或者向右运动的过程中,当摄像头水平运动达到90°时,转动轴305上的触角306就会触碰到限位开关304或者限位开关302,处理器收到限位开关304或者302的信号后就会停止步进电机的运行,并且输出限位信号给电视机。更近一步地,步进电机控制转动轴305转动从而带动摄像头转动的过程中,当摄像头向后旋转,转动轴305上的触角306触碰到定位开关303时,则处理器根据保存的指定位置的开关与摄像头方位之间的对应关系,可得知当前摄像头的位置与电视机的正向位置相反,从而及时修正电机驱动路线。
图9是本发明实施例四中的摄像头控制装置中转动轴与对应开关的俯视结构图。本发明的第四个实施例中,开关包括:分布在与转动轴同心的圆周上的4个定位开关;该4个定位开关中相邻两个之间的角度都夹90°角。
如图9所示:用4个定位开关实现了摄像头的360°的旋转和/或定位。水平方向上4个定位开关401、402、403、404,每相邻两个定位开关之间的角度都为90°。摄像头上电后,首先进行回零点运动,也就是寻找定位开关401的运动,当摄像头运动到零点时,转动轴405上的触角406会触动定位开关401,处理器检测到定位开关401的电平变化,随即停止步进电机的运行,并且以此作为整个系统的零点。处理器根据预先保存的摄像头方位信息(包括摄像头朝向、摄像头预定的调整运行路线和最终的停留位置)控制步进电机驱动摄像头水平向左或者向右转动到预定的停留位置,而控制摄像头进行水平向左或者向右的运动时,如果摄像头水平运动达到90°,转动轴405上的触角406就会触动定位开关404或定位开关402,处理器检测到定位开关404或者402的信号后会停止步进电机的运行,同时输出限位信号给电视机。如果摄像头向后旋转,转动轴405上的触角406触碰到定位开关403,则处理器可以根据预先保存的开关与摄像头方位之间的对应关系知道当前摄像头的位置与电视机的正向位置相反。
综上所述,本发明的这种摄像头控制装置即:摄像头、控制轴、步进电机、处理器和分布在指定位置的至少一个开关;摄像头设置在控制轴上;步进电机与控制轴连接,控制控制轴运动;处理器中保存有所述至少一个开关与对应的摄像头方位之间的对应关系;步进电机和所述至少一个开关均与处理器连接;控制轴上有触角,当步进电机控制控制轴运动到一个指定位置时,所述触角触碰该指定位置的开关,处理器检测到该指定位置的开关被触碰时所发出的信号后,根据保存的所述对应关系,输出摄像头的方位信息的技术方案中,由于预先在指定位置设置了多个开关,并保存有这些开关与摄像头方位之间的对应关系,因此当这些开关被触碰时能够准确获取摄像头的方位信息,并输出该方位信息。这大大方便了用户的操作,提高了用户的体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种摄像头控制装置,其特征在于,该装置包括:摄像头、控制轴、步进电机、处理器和分布在指定位置的至少一个开关;
摄像头设置在控制轴上;
步进电机与控制轴连接,控制控制轴运动;
处理器中保存有所述至少一个开关与对应的摄像头方位之间的对应关系;
步进电机和所述至少一个开关均与处理器连接;
控制轴上有触角,当步进电机控制控制轴运动到一个指定位置时,所述触角触碰该指定位置的开关,处理器检测到该指定位置的开关被触碰时所发出的信号后,根据保存的所述对应关系,输出摄像头的方位信息。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述控制轴为能上下运动的固定轴;
所述步进电机控制该固定轴上下运动;
所述开关包括:分布在垂直方向上的多个限位开关和至少一个定位开关。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述控制轴为可转动的转动轴;
所述步进电机控制该转动轴转动;
所述开关包括:分布在与转动轴同心的圆周上的多个限位开关和至少一个定位开关;
或者,所述开关包括:分布在与转动轴同心的圆周上的多个定位开关。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述控制轴包括:能够上下运动的固定轴和随着固定轴上下运动且能够转动的转动轴;
所述步进电机包括:控制转动轴转动的第一步进电机和控制该固定轴上下运动的第二步进电机;
所述开关包括:分布在垂直方向上的多个限位开关和至少一个定位开关,以及分布在与转动轴同心的圆周上的多个限位开关和至少一个定位开关或者 分布在与转动轴同心的圆周上的多个定位开关。
5.如权利要求2或4所述的装置,其特征在于,所述开关包括:分布在垂直方向上的两个限位开关和至少一个定位开关;
所述分布在垂直方向上的至少一个定位开关分布于垂直方向上的两个限位开关之间;
固定轴上下运动的过程中,当固定轴上的触角触碰到位于垂直方向上的最上方的限位开关时,处理器控制步进电机停止向上运动,当固定轴上的触角触碰到垂直方向上的位于最下方的限位开关时,处理器控制步进电机停止向下运行。
6.如权利要求3或4所述的装置,其特征在于,所述开关包括:分布在与转动轴同心的圆周上的两个限位开关和一个定位开关;
分布在圆周上的所述两个限位开关位之间夹180°角度,分布在圆周上的定位开关与分布在圆周上的所述两个限位开关之间都夹90°角度。
7.如权利要求3或4所述的装置,其特征在于,所述开关包括:分布在与转动轴同心的圆周上的4个定位开关;该4个定位开关中相邻两个之间的角度都为90°。
8.如权利要求3或4所述的装置,其特征在于,所述开关包括分布在与转动轴同心的圆周上的两个限位开关和两个定位开关;
分布在圆周上的所述两个限位开关位之间夹180°角度;
分布在圆周上的所述两个定位开关位之间也夹180°角度,且定位开关和限位开关之间夹90°角度。
9.如权利要求6所述的装置,其特征在于,摄像头初始上电后,步进电机控制转动轴转动寻找定位开关,当转动轴上的触角触碰到定位开关时,处理器停止步进电机运动,并以此作为系统的零点;
更近一步地,步进电机控制转动轴转动的过程中,当转动轴上的触角触碰到限位开关时,则处理器停止步进电机的运行,并输出限位信号。
10.如权利要求7所述的装置,其特征在于,
摄像头上电后,步进电机控制转动轴转动寻找定位开关,当转动轴上的触角触碰到指定位置的一个定位开关时,处理器停止步进电机运行,并以此作为系统的零点;
更进一步地,步进电机控制转动轴转动的过程中,当转动轴上的触角触碰到限位开关时,处理器控制步进电机停止运行,并输出限位信号。
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