CN105744128A - 网络摄像机系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网络摄像机系统，包括网络摄像机底座、摄像机本体、控制单元、悬浮系统及旋转机构。其中，悬浮系统在控制单元的控制下支撑摄像机本体悬浮于网络摄像机底座之上。旋转机构固定安装于摄像机本体内，并在控制单元的控制下驱动摄像机本体旋转。摄像机本体利用无线方式传输数据。因此，该网络摄像机系统中的摄像机本体能够克服传统连接线材和网络摄像机底座结构的限制作用，并在旋转机构的旋转驱动作用下，因没有任何阻挡从而能够旋转任意角度甚至旋转任意圈数，扩大了拍摄的范围，从而使消费者能够通过摄像机本体观察360度完整画面的情况，提高了用户的使用体验。

Description

网络摄像机系统

技术领域

本发明涉及网络摄像机技术领域，特别是涉及一种网络摄像机系统。

背景技术

随着物联网技术的发展，网络摄像机在教育、商业、医疗、公共事业等多个领域得到了越来越广泛的应用。网络摄像机，是一种结合传统摄像机与网络技术所产生的新一代摄像机，它可以将影像通过网络传至地球另一端，且远端的浏览者不需用任何专业软件，只要标准的网络浏览器(如“MicrosoftIE或Netscape”)即可监视其影像。

传统的网络摄像机在结构设计方面，通常将摄像机本体安装于网络摄像机底座之上。然而由于连接线材的限制作用，且摄像机本体会受到网络摄像机底座相关结构的阻挡作用，因此摄像机本体无法随意旋转，限制了拍摄的范围，从而降低了消费者的使用体验。

发明内容

基于此，针对如何克服传统网络摄像机的摄像机本体无法任意旋转的问题，本发明提供一种网络摄像机系统。

一种网络摄像机系统，包括网络摄像机底座、摄像机本体、控制单元、悬浮系统及旋转机构；

所述悬浮系统在控制单元的控制下支撑摄像机本体悬浮于网络摄像机底座之上；所述旋转机构固定安装于摄像机本体内，并在控制单元的控制下驱动摄像机本体旋转；所述摄像机本体利用无线方式传输数据。

在其中一个实施例中，所述网络摄像机系统还包括电源组件，所述电源组件能够充电并设于网络摄像机底座内，且所述电源组件用于向所述悬浮系统供电。

在其中一个实施例中，所述悬浮系统包括磁悬浮底座、磁悬浮组件及升降组件；

所述磁悬浮组件用于支撑所述摄像机本体悬浮于网络摄像机底座之上；所述磁悬浮底座设于网络摄像机底座内并用于承载所述磁悬浮组件；所述升降组件安装于网络摄像机底座内，且所述升降组件在控制单元的控制下带动所述磁悬浮底座在网络摄像机底座内部进行升降。

在其中一个实施例中，所述升降组件包括丝杆和旋转驱动机构；所述旋转驱动机构在控制单元的控制下带动丝杆旋转；所述丝杆沿网络摄像机底座顶部至底部的方向贯穿所述磁悬浮底座，并通过旋转带动所述磁悬浮底座在网络摄像机底座内部进行升降。

在其中一个实施例中，所述旋转驱动机构包括皮带、皮带轮及动力源；所述动力源在控制单元的控制下驱动皮带旋转；所述皮带轮接收所述皮带传送的动力并带动丝杆旋转。

在其中一个实施例中，所述悬浮系统还包括滑动轨道；所述滑动轨道设于所述磁悬浮底座的两侧，且所述磁悬浮底座在升降时两侧沿所述滑动轨道滑动。

在其中一个实施例中，所述磁悬浮组件包括第一磁性单元及第二磁性单元；所述第二磁性单元安装于所述网络摄像机底座内，并用于支撑所述第一磁性单元悬浮；所述第一磁性单元安装于所述摄像机本体内，用于带动所述摄像机本体悬浮。

在其中一个实施例中，所述第二磁性单元包括永磁铁、电磁铁及传感器；所述永磁铁用于支撑所述第一磁性单元悬浮；所述电磁铁及传感器用于调节所述第一磁性单元的悬浮位置。

在其中一个实施例中，所述网络摄像机系统还包括无线供电系统，且所述无线供电系统用于无线接收所述电源组件提供的电能并向所述旋转机构及摄像机本体供电。

在其中一个实施例中，所述无线供电系统包括磁共振发射线圈和磁共振接收线圈；所述磁共振发射线圈安装于所述网络摄像机底座内并与所述电源组件电连接；所述磁共振接收线圈安装于所述摄像机本体内，且所述磁共振接收线圈通过所述磁共振发射线圈无线接收电源组件提供的电能并向所述旋转机构及摄像机本体供电。

上述的网络摄像机系统具有的有益效果为：在该网络摄像机系统中，悬浮系统在控制单元的控制下支撑摄像机本体悬浮于网络摄像机底座之上，因此当摄像机本体悬浮于网络摄像机底座之上时即可克服传统网络摄像机底座结构对摄像机本体旋转的阻挡作用。摄像机本体能够利用无线方式传输数据，即能够克服连接线材对摄像机本体旋转的限制作用。

因此，该网络摄像机系统中的摄像机本体能够克服传统连接线材和网络摄像机底座结构的限制作用，并在旋转机构的旋转驱动作用下，因没有任何阻挡从而能够旋转任意角度甚至旋转任意圈数，扩大了拍摄的范围，从而使消费者能够通过摄像机本体观察360度完整画面的情况，提高了用户的使用体验。

附图说明

图1为一实施例的网络摄像机系统的摄像机本体处于悬浮状态的结构示意图。

图2为图1所示实施例的网络摄像机系统的摄像机本体位于网络摄像机底座上的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚的解释本发明提供的网络摄像机系统，以下结合实施例作具体的说明。如图1、图2所示，本实施例提供的网络摄像机系统包括网络摄像机底座1000、摄像机本体3000、控制单元(图中未示出)、悬浮系统及旋转机构4000。

其中，控制单元起控制作用，例如可以用软件的方式进行控制，并采用PID(比例(proportion)、积分(integration)、微分(differentiation))的控制方式，使网络摄像机系统保持稳定运行。悬浮系统在控制单元的控制下支撑摄像机本体3000悬浮于网络摄像机底座1000之上。旋转机构4000固定安装于摄像机本体3000内，并在控制单元的控制下驱动摄像机本体3000旋转。在本实施例中，旋转机构4000为马达，故旋转机构4000能够通过反作用力的方式控制摄像机本体3000旋转或停止。摄像机本体3000能够利用无线方式传输数据，例如可以利用WIFI来连接网络进而无线传输数据。

同时上述网络摄像机系统在处于闲置状态时，摄像机本体3000无需悬浮，则放置于网络摄像机底座1000顶部。同时在本实施例中，网络摄像机底座1000顶部设有用于放置摄像机本体3000且向内凹陷的槽体，以避免摄像机本体3000闲置时在其他外力作用下滑出网络摄像机底座1000。

需要说明的是，控制单元可以设置于摄像机本体3000内或网络摄像机底座1000内，或分为两部分并分别置于摄像机本体3000内和网络摄像机底座1000内，还可以置于网络摄像机系统外。同时控制单元能够无线传输数据(例如通过射频模块及相关的数据处理电路来实现无线通信)，从而使得控制单元无论以上述哪种方式设置，都能与摄像机本体3000和网络摄像机底座1000内部的相关结构正常通信。

那么在本实施例提供的网络摄像机系统中，当摄像机本体3000悬浮于网络摄像机底座1000之上时即可克服传统网络摄像机底座结构对摄像机本体旋转的阻挡作用。同时，摄像机本体3000能够利用无线方式传输数据，即能够克服传统连接线材对摄像机本体旋转的限制作用。因此该网络摄像机系统中的摄像机本体3000能够克服传统连接线材和网络摄像机底座结构的限制作用，并在旋转机构4000的旋转驱动作用下，因没有任何阻挡从而能够旋转任意角度甚至旋转任意圈数，扩大了拍摄的范围，从而使消费者能够通过摄像机本体3000观察360度完整画面的情况，提高了用户的使用体验。

另外，上述摄像机本体3000还可以控制摄像头3100在垂直于上述360度旋转平面的方向上进行旋转，以达到更加宽广的视角范围。

具体的，上述网络摄像机系统还包括电源组件，该电源组件能够充电并设于网络摄像机底座1000内，且该电源组件用于向悬浮系统供电。其中，电源组件包括电源设配器、DC-DC电路及充电电池。当正常供电时，电源组件通过电源适配器及DC-DC电路对提供稳定的工作电压，同时充电电池进行充电。在断电后，电源组件则仍然能够正常供电，从而减小了因突然断电而对网络摄像机系统造成的损坏。

同时在本实施例中，悬浮系统是通过磁悬浮的方式来实现的，同时网络摄像机系统还通过增加机械装置来进一步优化悬浮系统的性能，进而达到更好的断电保护效果，具体原理如下所述。

悬浮系统包括磁悬浮底座2100、磁悬浮组件及升降组件。其中，磁悬浮底座2100设于网络摄像机底座1000内并用于承载磁悬浮组件，即磁悬浮底座2100相当于是磁悬浮组件的支撑结构。磁悬浮组件用于支撑摄像机本体3000悬浮于网络摄像机底座1000之上。升降组件同样安装于网络摄像机底座1000内，且升降组件在控制单元的控制下带动磁悬浮底座2100在网络摄像机底座1000内部进行升降，而磁悬浮底座2100升降的同时即会带动磁悬浮组件2100相应升降。其中，升降组件与磁悬浮底座2100在结构上相互配合安装，从而使得升降组件能够带动磁悬浮底座2100进行升降。

那么，网络摄像机系统处于闲置状态时，摄像机本体3000则放置于网络摄像机底座1000的顶部，如图2所示。而网络摄像机系统开机后，电源组件通电，之后在控制单元的控制下，升降组件则带动磁悬浮底座2100从网络摄像机底座1000的底部逐渐上升。当磁悬浮底座2100与摄像机本体3000之间的距离恰为悬浮状态对应的距离后，若磁悬浮底座2100继续上升的，则在磁悬浮组件的悬浮支撑作用下摄像机本体3000会脱离网络摄像机底座1000也相应上升，相当于摄像机本体3000开始悬浮于网络摄像机底座1000之上。因此，在升降组件的控制下，最终使得摄像机本体3000能够平稳的升起，并最终处于稳定的悬浮状态，如图1所示。

而当摄像机本体3000处于悬浮状态时，一旦断电，电源组件由于提前已经储蓄了能量仍能继续供电。这时，在控制单元的控制下升降组件即可带动磁悬浮底座2100缓慢下降，进而使得摄像机本体3000也缓慢下降，直至摄像机本体3000落于网络摄像机底座1000顶部。故上述网络摄像机系统还具有断电跌落保护功能，即通过电源组件提前储能并增加机械装置(即升降组件)，使摄像机本体3000在断电后能够安全平稳下降至网络摄像机底座1000顶部，避免了因突然断电而跌落损坏的现象。

可以理解的是，悬浮系统的具体结构不限于上述一种情况，只要能够使得摄像机本体3000悬浮于网络摄像机底座1000之上，并具有断电跌落保护功能即可。例如可采用静电悬浮或其他的悬浮技术。

具体的，如图1所示，在上述悬浮系统中，升降组件包括丝杆2310和旋转驱动机构。旋转驱动机构在控制单元的控制下带动丝杆2310旋转。丝杆2310沿网络摄像机底座1000顶部至底部的方向(也就是沿网络摄像机底座1000的深度方向)贯穿磁悬浮底座2100，并通过旋转带动磁悬浮底座2100在网络摄像机底座1000内部进行升降。因此，本实施例通过丝杆2310和旋转驱动机构即可带动磁悬浮底座2100进行升降，结构简单，体积小，便于实现。

其中，磁悬浮底座2100在丝杆2310穿过的部位内部设有与丝杆2310上的螺纹相配合的纹路，从而能够将丝杆2310的旋转运动转换为直线运动，即丝杆2310在旋转的同时带动磁悬浮底座2100相应上升或下降。同时磁悬浮底座2100除了穿过丝杆2310的部位，其他部位均由非金属材料制成，以避免对磁悬浮组件造成干扰。磁悬浮底座2100穿过丝杆2310的部位内部由于面积较小可用硬度较强的材料制成，以保证能够承受上述与丝杆2310之间的机械运动所需的强度。

另外在本实施例中，如图1所示，选用两根丝杆2310。这两根丝杆2310分别在靠近网络摄像机底座1000左、右两侧的位置穿过磁悬浮底座2100，从而保证磁悬浮底座2100能够平稳上升或下降，避免磁悬浮底座2100在升降方向上发生倾斜。当然，丝杆2310的数量也可以大于两根，只要在空间允许的条件下保证磁悬浮底座2100平稳上升或下降即可。

同时，在本实施例中，为了使磁悬浮底座2100能够具有较大的升降幅度，旋转驱动机构安装于网络摄像机底座1000的底部，并处于两根丝杆2310之间。

可以理解的是，上述升降组件的具体结构不限于包括丝杆2310和旋转驱动机构的这一种情况，只要能够在控制单元的控制下带动磁悬浮底座2100在网络摄像机底座1000内部进行升降即可。例如采用涡轮蜗杆组件或其他类型能够升降的机械组件。

具体的，在上述升降组件中，旋转驱动机构包括皮带2321、皮带轮2322及动力源2323。动力源2323在控制单元的控制下驱动皮带2321旋转。皮带轮2322，接收皮带2321传送的动力并带动丝杆2310旋转。

在本实施例中，动力源2323同样为马达，并处于皮带2321的中间位置。皮带轮2322包括两个，并分别穿过上述两根丝杆2310，以带动丝杆2310旋转。旋转驱动机构利用皮带的方式进行传动，结构简单，并能够缓和冲击，进一步提高了网络摄像机系统的断电跌落保护性能。

可以理解的是，上述旋转驱动机构的组成结构不限于上述一种情况，只要能够带动丝杆2310旋转即可，例如可以将皮带2321、皮带轮2322替换为齿轮传动等其他能够传动的结构。

具体的，上述悬浮系统还包括滑动轨道2400。滑动轨道2400设于磁悬浮底座2100的两侧，且磁悬浮底座2100在升降时两侧沿滑动轨道2400滑动。因此，滑动轨道2400能够限制磁悬浮底座2100的滑动方向，以避免磁悬浮底座2100升降过程中在垂直于升降方向的平面上发生倾斜，进一步保证磁悬浮底座2100平稳运行。

在本实施例中，两侧的滑动轨道2400均为开口朝向丝杆2310的槽体，同时磁悬浮底座2100的两侧的宽度应保证均能置于滑动轨道2400内部，如此，滑动轨道2400即能限制磁悬浮底座2100在滑动时发生倾斜。

可以理解的是，上述悬浮系统不限于通过滑动轨道2400来限制磁悬浮底座2100滑动方向的这一种情况，只要能够避免磁悬浮底座2100升降过程中在垂直于升降方向的平面上发生倾斜即可。

具体的，在上述悬浮系统中，磁悬浮组件包括第一磁性单元2210及第二磁性单元。第二磁性单元安装于网络摄像机底座1000内，用于支撑第一磁性单元2210悬浮。第一磁性单元2210安装于摄像机本体3000内，用于带动摄像机本体3000悬浮。

在本实施例中，第二磁性单元具体安装于网络摄像机底座1000内磁悬浮底座2100上，进而能够随着磁悬浮底座2100的升降而升降。那么在悬浮支撑力的作用下，第一磁性单元2210也相应能够升降。

而第一磁性单元2210具体与摄像机本体3000内的旋转机构4000固定安装，那么当第一磁性单元2210处于悬浮状态时，则通过旋转机构4000带动摄像机本体3000悬浮。同时第一磁性单元2210设于摄像机本体3000内靠近底部的位置，进而缩短第一磁性单元2210与第二磁性单元之间的距离，更便于实现悬浮。

可以理解的是，上述磁悬浮组件不限于包括第一磁性单元2210及第二磁性单元的一种情况，只要能支撑摄像机本体3000悬浮于网络摄像机底座1000之上即可。

具体的，在上述磁悬浮组件中，第二磁性单元包括永磁铁2221、电磁铁2222及传感器2223。永磁铁2221用于支撑第一磁性单元2210悬浮。电磁铁2222及传感器2223用于调节第一磁性单元2210的悬浮位置，从而使得第一磁性单元2210始终保持最佳的悬浮状态。另外在本实施例中，第一磁性单元2210为钕磁浮子。

其中，永磁铁2221为环形永磁铁，由于永磁铁2221斥力强，因此足够支撑第一磁性单元2210悬浮。同时由于电磁铁2222能够通过电流调节磁场，因此电磁铁2222能够通过传感器2223来调节第一磁性单元2210所处的位置。电磁铁2222处于磁悬浮底座2100的中间位置并与第一磁性单元2210的位置相对，进而保证能够准确调节第一磁性单元2210的悬浮位置。传感器2223为霍尔传感器，由于霍尔传感器的传感速度较快满足磁悬浮调节位置的速度要求，因此第二磁性单元能够通过传感器2223和电磁铁2222来及时调整第一磁性单元2210的悬浮状态。

可以理解的是，第二磁性单元的具体结构不限于上述一种情况，只要能够支撑第一磁性单元2210悬浮，并能及时调整第一磁性单元2210的位置即可。

具体的，上述网络摄像机系统还包括无线供电系统，且该无线供电系统用于无线接收电源组件提供的电能并向旋转机构4000及摄像机本体3000供电。因此，本实施例通过采用无线供电系统能够保证摄像机本体3000处于悬浮状态时，仍然能够接收电能以便正常工作。

可以理解的是，上述网络摄像机系统也可采用其他供电方式使得摄像机本体3000处于悬浮状态时仍然能够接收电能，例如在摄像机本体3000内部设置一个具有足够电能的电池。

具体的，如图1所示，上述无线供电系统包括磁共振发射线圈5100和磁共振接收线圈5200。磁共振发射线圈5100安装于网络摄像机底座1000内并与上述电源组件电连接。磁共振接收线圈5200安装于摄像机本体3000内，且磁共振接收线圈5200通过磁共振发射线圈5100无线接收电源组件提供的电能并向旋转机构4000及摄像机本体3000供电。本实施例通过磁共振的方式无线传输电能效率较高，进一步提高了摄像机本体3000处于悬浮状态时能够正常工作的可靠性。

在本实施例中，磁共振发射线圈5100具体安装于磁悬浮底座2100的顶部。磁共振接收线圈5200则安装于摄像机本体3000的底部。如此，磁共振发射线圈5100和磁共振接收线圈5200的距离最近，进而保证电能的无线传递具有最佳的效果。

需要说明的是，在本实施例中，若控制单元位于网络摄像机底座1000内，则由上述电源组件提供电能；若控制单元位于摄像机本体3000内，则由上述磁共振接收线圈5200供电。

可以理解的是，上述无线供电系统的具体结构不限于上述一种情况，只要能够无线接收电源组件提供的电能并向旋转机构4000及摄像机本体3000供电即可，例如无线供电系统利用电磁感应的方式无线传递电能。

综上所述，本实施提供的网络摄像机系统工作原理如下：

网络摄像机系统闲置时，摄像机本体3000则位于网络摄像机底座1000的顶部。

网络摄像机系统开机后，电源组件则分别向电磁铁2222、传感器2223、磁共振发射线圈5100、动力源2323供电。同时磁共振接收线圈5200无线接收磁共振发射线圈5100发射的电能，并对旋转机构4000及摄像机本体3000供电。

同时在控制单元的控制下，动力源2323驱动皮带2321、皮带轮2322旋转，进而带动丝杆2310旋转，最终使得磁悬浮底座2100从网络摄像机底座1000的底部逐渐上升。当磁悬浮底座2100上升到与摄像机本体3000之间的距离恰为悬浮状态对应的距离后，磁悬浮底座2100继续上升的同时，在磁悬浮组件的悬浮支撑作用下则使得第一磁性单元2210也开始上升，进而使得摄像机本体3000最终悬浮于网络摄像机底座1000之上，如图1所示。

当摄像机本体3000处于悬浮状态时，一旦断电，本实施例即启用断电跌落保护机制。具体为：由于电源组件提前已经储蓄了能量，故仍能继续供电。之后在控制单元的控制下，动力源2323驱动皮带2321、皮带轮2322反向旋转，进而带动丝杆2310反向旋转，使得磁悬浮底座2100逐渐下降，进而使得摄像机本体3000也逐渐下降，直至摄像机本体3000平稳落于网络摄像机底座1000上。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种网络摄像机系统，其特征在于，包括网络摄像机底座、摄像机本体、控制单元、悬浮系统及旋转机构；

所述悬浮系统在控制单元的控制下支撑摄像机本体悬浮于网络摄像机底座之上；所述旋转机构固定安装于摄像机本体内，并在控制单元的控制下驱动摄像机本体旋转；所述摄像机本体利用无线方式传输数据。

2.根据权利要求1所述的网络摄像机系统，其特征在于，所述网络摄像机系统还包括电源组件，所述电源组件能够充电并设于网络摄像机底座内，且所述电源组件用于向所述悬浮系统供电。

3.根据权利要求2所述的网络摄像机系统，其特征在于，所述悬浮系统包括磁悬浮底座、磁悬浮组件及升降组件；

所述磁悬浮组件用于支撑所述摄像机本体悬浮于网络摄像机底座之上；所述磁悬浮底座设于网络摄像机底座内并用于承载所述磁悬浮组件；所述升降组件安装于网络摄像机底座内，且所述升降组件在控制单元的控制下带动所述磁悬浮底座在网络摄像机底座内部进行升降。

4.根据权利要求3所述的网络摄像机系统，其特征在于，所述升降组件包括丝杆和旋转驱动机构；所述旋转驱动机构在控制单元的控制下带动丝杆旋转；所述丝杆沿网络摄像机底座顶部至底部的方向贯穿所述磁悬浮底座，并通过旋转带动所述磁悬浮底座在网络摄像机底座内部进行升降。

5.根据权利要求4所述的网络摄像机系统，其特征在于，所述旋转驱动机构包括皮带、皮带轮及动力源；所述动力源在控制单元的控制下驱动皮带旋转；所述皮带轮接收所述皮带传送的动力并带动丝杆旋转。

6.根据权利要求3所述的网络摄像机系统，其特征在于，所述悬浮系统还包括滑动轨道；所述滑动轨道设于所述磁悬浮底座的两侧，且所述磁悬浮底座在升降时两侧沿所述滑动轨道滑动。

7.根据权利要求3至6中任一权利要求所述的网络摄像机系统，其特征在于，所述磁悬浮组件包括第一磁性单元及第二磁性单元；所述第二磁性单元安装于所述网络摄像机底座内，并用于支撑所述第一磁性单元悬浮；所述第一磁性单元安装于所述摄像机本体内，用于带动所述摄像机本体悬浮。

8.根据权利要求7所述的磁悬浮网络摄像机系统，其特征在于，所述第二磁性单元包括永磁铁、电磁铁及传感器；所述永磁铁用于支撑所述第一磁性单元悬浮；所述电磁铁及传感器用于调节所述第一磁性单元的悬浮位置。

9.根据权利要求2至6中任一权利要求所述的网络摄像机系统，其特征在于，所述网络摄像机系统还包括无线供电系统，且所述无线供电系统用于无线接收所述电源组件提供的电能并向所述旋转机构及摄像机本体供电。

10.根据权利要求9所述的网络摄像机系统，其特征在于，所述无线供电系统包括磁共振发射线圈和磁共振接收线圈；所述磁共振发射线圈安装于所述网络摄像机底座内并与所述电源组件电连接；所述磁共振接收线圈安装于所述摄像机本体内，且所述磁共振接收线圈通过所述磁共振发射线圈无线接收电源组件提供的电能并向所述旋转机构及摄像机本体供电。