CN104253937B

CN104253937B - 全方位摄像头

Info

Publication number: CN104253937B
Application number: CN201410547019.8A
Authority: CN
Inventors: 冯国辉
Original assignee: NINGBO TONGSHI ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: NINGBO TONGSHI ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-10-16
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2017-11-21
Anticipated expiration: 2034-10-16
Also published as: CN104253937A

Abstract

本发明提供了一种全方位摄像头，包括支撑座体和用于安装固定摄像头的摄像头基座，其特点是所述支撑座体上设有电机驱动装置，该电机驱动装置的输出轴与一用于传动交叉互摆运动的传动机构连接，该传动机构另端通过一活动杆轴与所述摄像头基座连接；所述摄像头基座包括呈间隔分布的连接体一和连接体二，所述活动杆轴包括中心杆轴和套设在该中心杆轴外的外设杆轴，中心杆轴连接所述连接体一，外设杆轴连接所述连接体二。该技术方案利用电动机械控制多个摄像头呈交叉互摆运动，一组摄像头旋转180⁰角度，另组摄像头旋转另面180⁰角度，实现全方位监控。

Description

全方位摄像头

技术领域

本发明涉及一种摄像头，尤其是一种全方位摄像头，属于国际专利分类表中“H04N图像通信，例如电视”技术领域。

背景技术

摄像头又称为电脑相机，电脑眼等，是一种视频输入设备，被广泛的运用于视频会议，远程医疗及实时监控等方面。

一般监控摄像头的结构设置为：将摄像镜头安装在电动云台上，通过控制台的控制，使云台带动摄像镜头进行转动，从而使摄像镜头能覆盖的角度、面积更大，达到尽可能实现全方位监控的目的。目前，市场上的云台结构为：内部设置有两个电机分别控制摄像镜头的在水平面上的转动和围绕水平轴的转动，其中，一个电机水平设置，另一个电机垂直设置，这种结构设置占用空间大，造成摄像头的体积大，满足不了狭小空间的安装，使用不方便。且目前大部分的摄像头支持镜头 360 度的自由旋转，但因摄像头的底座固定的，不能对目标物体进行多方位的监控。当人总是背向摄像头的时候，摄像头的镜头无论怎么旋转，总是无法监控到人的正面。

有鉴于此，中国专利201010212885.3公开了一种单摄像头实现全方位监控的方法，所述摄像头安装于轨道上，其特征在于，包括步骤：获取轨道的基点；根据用户指令和所述基点，控制摄像头在轨道上的位置。且设有配合使用的监控客户端，用于单摄像头实现全方位监控，所述摄像头安装于轨道上，其特征在于，包括：基点模块，用于获取轨道的基点；控制模块，用于根据用户指令和所述基点，控制摄像头在轨道上的位置。该技术方案，通过控制安装在轨道上的一种单摄像头，实现对监控目标的全方位监控。但是该技术方案技术要求高，而且还需要专用配合使用的监控客户端。

中国专利201010237780.3公开了一种全方位智能电控摄像头，它包括一机夹底座，机夹底座上方设置有一底座齿轮盘，底座齿轮盘中部设置有一限位栓，限位栓连接一微动开关；底座齿轮盘上方设置有一 U型支架，U型支架的两相对的支脚上分别转动连接固定设置在一镜头座的两侧壁上的安装轴，镜头座内固定设置有一镜头；U 型支架上固定设置有一电机，电机的输出轴垂直向上固定连接一锥形齿轮，锥形齿轮与一扇形齿轮啮合，扇形齿轮固定连接在镜头座其中一侧壁的安装轴上，且侧壁上还设置有与扇形齿轮的极限位置对应的两个限位栓，两限位栓共同或分别连接一微动开关；U 型支架上还固定设置有另一电机，另一电机的输出端垂直向下，穿过 U 型支架固定连接一水平齿轮，水平齿轮与底座齿轮盘的内齿啮合。该技术方案结构复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种利用电动机械控制多个摄像头呈交叉互摆运动，一组摄像头旋转180⁰角度，另组摄像头旋转另面180⁰角度，从而实现全方位监控的一种全方位摄像头。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种全方位摄像头，包括支撑座体和用于安装固定摄像头的摄像头基座，其中所述支撑座体上设有电机驱动装置，该电机驱动装置的输出轴与一用于传动交叉互摆运动的传动机构连接，该传动机构另端通过一活动杆轴与所述摄像头基座连接；所述摄像头基座包括呈间隔分布的连接体一和连接体二，所述活动杆轴包括中心杆轴和套设在该中心杆轴外的外设杆轴，中心杆轴连接所述连接体一，外设杆轴连接所述连接体二。

优选地，上述的全方位摄像头，其中所述传动机构包括连接所述电机驱动装置输出轴的齿轮组和与该齿轮组相连接的摆动体。

优选地，上述的全方位摄像头，其中所述齿轮组包括主齿轮，与所述主齿轮啮合的第一副齿轮，与所述第一副齿轮啮合的第二副齿轮，与所述第二副齿轮啮合的第三副齿轮，以及与所述第三副齿轮啮合的第四副齿轮，所述第三副齿轮与所述第四副齿轮设置在同一水平面上；所述摆动体包括与所述第三副齿轮连接的第一摇摆件和与所述第四副齿轮连接的第二摇摆件，所述第一摇摆件和所述第二摇摆件均设有上、下两组相互交错的摇臂，所述第一摇摆件与所述第二摇摆件之间设有连接活动杆轴的连接基件，所述连接基件设有上、下两组用于与所述第一摇摆件、第二摇摆件的上、下两组摇臂相卡扣的卡扣件。

优选地，上述的全方位摄像头，其中所述电机驱动装置包括电机和电机转速信号采样器，该电机转速信号采样器设置于所述电机与所述齿轮组之间并与所述电机输出轴连接。

优选地，上述的全方位摄像头，其中所述电机转速信号采样器包括固定设置于电机上的霍尔芯片，连接于电机的输出轴并随电机输出轴转动的信号发生板，该信号发生板上沿圆周均匀分布有若干磁铁块，以及通过信号采集输出线和电机输出线与一微处理器相连接的信号采集输出线接口和电机输出线接口。

本发明的技术效果主要体现在：电机驱动装置驱动传动机构中的齿轮组运转，驱动连接连接体一的中心杆轴向上摇摆的同时驱动与连接体二相连的外设杆轴向下摇摆；设置在第一摇摆件与第二摇摆件之间的连接基件设有上、下两组用于与第一摇摆件、第二摇摆件的上、下两组摇臂相卡扣的卡扣件，用于控制连接体一和连接体二向外延伸的摄像头交叉互摆角度，当中心杆轴向上摇摆至最大角度180⁰的同时外设杆轴向下摇摆至最大角度180⁰，当中心杆轴向上摇摆至至最大角度时第一摇摆件的下组摇臂与连接基件的下组卡扣件相卡扣，当外设杆轴向下摇摆至至最大角度时第二摇摆件的上组摇臂与连接基件的上组卡扣件相卡扣，此时电机驱动装置逆转，中心杆轴开始向下摇摆，外设杆轴开始向上摇摆，直至第二摇摆件的下组摇臂与连接基件的下组卡扣件相卡扣，第一摇摆件的上组摇臂与连接基件的上组卡扣件相卡扣，如此来回往复上下摇摆，控制摄像头呈上下交叉互摆，实现全方位监控。

另外，电机驱动装置设有电机转速信号采样器，对电机的转速进行实时监控并可调。

附图说明

图1：本发明结构示意图；

图2：本发明内部结构示意图；

图3：本发明中传动机构结构示意图；

图4：本发明中连接基件结构示意图。

图中，附图标记的含义为：1—支撑座体，2—摄像头基座，20—连接体一，21—连接体二，3—电机驱动装置，4—传动机构，40—齿轮组，401—主齿轮，402—第一副齿轮，403—第二副齿轮，404—第三副齿轮，405—第四副齿轮，41—摆动体，410—第一摇摆件，411—第二摇摆件，412—连接基件，4120—连接基件的上组卡扣件，4121—连接基件的下组卡扣件，5—中心杆轴，6—外设杆轴。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

如图1～图4所示，一种全方位摄像头，包括支撑座体1和用于安装固定摄像头的摄像头基座2，其中支撑座体1上设有电机驱动装置3，电机驱动装置3的输出轴与一用于传动交叉互摆运动的传动机构4连接，传动机构4另端通过一活动杆轴与摄像头基座2连接；摄像头基座2包括呈间隔分布的连接体一20和连接体二21，活动杆轴包括中心杆轴5和套设在中心杆轴5外的外设杆轴6，中心杆轴5连接连接体一20，外设杆轴6连接连接体二21。

传动机构4包括连接电机驱动装置3输出轴的齿轮组40和与齿轮组40相连接的摆动体41。具体地，如图3所示，齿轮组40包括主齿轮401，与主齿轮401啮合的第一副齿轮402，与第一副齿轮402啮合的第二副齿轮403，与第二副齿轮403啮合的第三副齿轮404，以及与第三副齿轮404啮合的第四副齿轮405，第三副齿轮404与第四副齿轮405设置在同一水平面上；摆动体41包括与第三副齿轮404连接的第一摇摆件410和与第四副齿轮405连接的第二摇摆件411，第一摇摆件410和第二摇摆件411均设有上、下两组相互交错的摇臂，第一摇摆件410与第二摇摆件411之间设有连接活动杆轴的连接基件412，连接基件412设有上、下两组用于与第一摇摆件410、第二摇摆件411的上、下两组摇臂相卡扣的卡扣件（4120,4121）。

另外，电机驱动装置3包括电机和电机转速信号采样器（图中未标示），电机转速信号采样器设置于电机与齿轮组之间并与电机输出轴连接。电机转速信号采样器实时对电机的转速进行监控调整，保证电机的转速稳定，避免转速过快或过慢，造成监控盲区。具体地，电机转速信号采样器包括固定设置于电机上的霍尔芯片，连接于电机的输出轴并随电机输出轴转动的信号发生板，该信号发生板上沿圆周均匀分布有若干磁铁块，以及通过信号采集输出线和电机输出线与一微处理器相连接的信号采集输出线接口和电机输出线接口。其中，微处理器采用PWM调制，可以减小电机产生的噪声。

本发明的工作原理为，电机驱动装置3驱动传动机构中的齿轮组40运转，驱动连接连接体一20的中心杆轴5向上摇摆的同时驱动与连接体二21相连的外设杆轴6向下摇摆；设置在第一摇摆件410与第二摇摆件411之间的连接基件412设有上、下两组用于与第一摇摆件410、第二摇摆件411的上、下两组摇臂相卡扣的卡扣件（4120,4121），用于控制连接体一20和连接体二21向外延伸的摄像头交叉互摆角度，当中心杆轴5向上摇摆至最大角度180⁰的同时外设杆轴6向下摇摆至至最大角度180⁰，当中心杆轴5向上摇摆至最大角度时第一摇摆件410的下组摇臂与连接基件的下组卡扣件4121相卡扣，当外设杆轴6向下摇摆至至最大角度时第二摇摆件411的上组摇臂与连接基件的上组卡扣件相4120卡扣，此时电机驱动装置3逆转，中心杆轴5开始向下摇摆，外设杆轴6开始向上摇摆，直至第二摇摆件411的下组摇臂与连接基件的下组卡扣件相卡扣4121，第一摇摆件410的上组摇臂与连接基件的上组卡扣件4120相卡扣，如此来回往复上下摇摆，控制摄像头呈上下交叉互摆，实现全方位监控。

通过以上描述可以看出，本发明采用电动机械控制多个摄像头呈交叉互摆运动，一组摄像头旋转180⁰角度，另组摄像头旋转另面180⁰角度，从而实现全方位监控，结构简单，实用性强。

当然，以上所述仅本发明典型应用的示例性说明，通过对相同或相似技术特征的组合与替换，可以形成多种具体方案，这些方案均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种全方位摄像头，包括支撑座体和用于安装固定摄像头的摄像头基座，其特征在于：所述支撑座体上设有电机驱动装置，该电机驱动装置的输出轴与一用于传动交叉互摆运动的传动机构连接，该传动机构另端通过一活动杆轴与所述摄像头基座连接；所述摄像头基座包括呈间隔分布的连接体一和连接体二，所述活动杆轴包括中心杆轴和套设在该中心杆轴外的外设杆轴，中心杆轴连接所述连接体一，外设杆轴连接所述连接体二，所述传动机构包括连接所述电机驱动装置输出轴的齿轮组和与该齿轮组相连接的摆动体，所述连接体一和所述连接体二上分别连接有至少一个摄像头，当连接体一上的摄像头旋转180°时，同时连接体二上的摄像头旋转另面180°。

2.根据权利要求1所述的全方位摄像头，其特征在于：所述齿轮组包括主齿轮，与所述主齿轮啮合的第一副齿轮，与所述第一副齿轮啮合的第二副齿轮，与所述第二副齿轮啮合的第三副齿轮，以及与所述第三副齿轮啮合的第四副齿轮，所述第三副齿轮与所述第四副齿轮设置在同一水平面上；所述摆动体包括与所述第三副齿轮连接的第一摇摆件和与所述第四副齿轮连接的第二摇摆件，所述第一摇摆件和所述第二摇摆件均设有上、下两组相互交错的摇臂，所述第一摇摆件与所述第二摇摆件之间设有连接活动杆轴的连接基件，所述连接基件设有上、下两组用于与所述第一摇摆件、第二摇摆件的上、下两组摇臂相卡扣的卡扣件。

3.根据权利要求1或2所述的全方位摄像头，其特征在于：所述电机驱动装置包括电机和电机转速信号采样器，该电机转速信号采样器设置于所述电机与所述齿轮组之间并与所述电机连接。

4.根据权利要求3所述的全方位摄像头，其特征在于：所述电机转速信号采样器包括固定设置于电机上的霍尔芯片，连接于电机的输出轴并随电机输出轴转动的信号发生板，该信号发生板上沿圆周均匀分布有若干磁铁块，以及通过信号采集输出线和电机输出线与一微处理器相连接的信号采集输出线接口和电机输出线接口。