CN110362122A - 一种云台控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种云台控制装置及其控制方法，云台控制装置包括：角度调整模块；第一微控制器，第一微控制器与飞控和至少一个摄像机分别相连以用于接收飞控发出的飞控信号并控制至少一个摄像机拍摄，第一微控制器发出第一控制信号；第二微控制器，第二微控制器与第一微控制器和角度调整模块分别相连以接收第一控制信号并控制角度调整模块调整至少一个摄像机的拍摄角度；电源模块，电源模块与至少一个摄像机、角度调整模块、第一微控制器和第二微控制器分别相连以向至少一个摄像机、角度调整模块、第一微控制器和第二微控制器分别供电。根据本发明实施例的云台控制装置不仅结构简单，而且能够提高无人机倾斜拍摄角度的精度。

Description

一种云台控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种云台控制装置及其控制方法。

背景技术

目前，随着技术的发展，出现了种类繁多的云台，云台在无人机拍摄领域起到重要作用。尤其是，云台在倾斜摄影中起着关键性的作用，云台可搭载两个或五个镜头相机，从垂直、倾斜等不同角度采集影像，但是现有的双镜头云台无法做到增稳效果，倾斜角度的精度比较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种云台控制装置。

本发明还提供一种云台控制方法。

根据本发明实施例的云台控制装置，用于控制无人机的至少一个摄像机拍照，所述无人机内安装有飞控，所述云台控制装置包括：角度调整模块，所述角度调整模块用于调整至少一个所述摄像机的拍摄角度；第一微控制器，所述第一微控制器与所述飞控和至少一个所述摄像机分别相连以用于接收所述飞控发出的飞控信号并控制至少一个所述摄像机拍摄，所述第一微控制器发出所述第一控制信号；第二微控制器，所述第二微控制器与所述第一微控制器和所述角度调整模块分别相连以接收所述第一控制信号并控制所述角度调整模块调整至少一个所述摄像机的拍摄角度；电源模块，所述电源模块与至少一个所述摄像机、所述角度调整模块、所述第一微控制器和所述第二微控制器分别相连以向至少一个所述摄像机、所述角度调整模块、所述第一微控制器和所述第二微控制器分别供电。

根据本发明实施例的云台控制装置，通过第一微控制器接收飞控信号，并控制至少一个摄像机拍照，第二微控制器接收第一控制信号，并控制角度调整模块调整拍摄角度，该云台控制装置不仅结构简单，而且能够提高无人机的倾斜角度的精度。

根据本发明实施例的云台控制装置还可以具有以下附加技术特征。

根据本发明的一个实施例，所述角度调整模块包括：电机，所述第二微控制器与所述电机相连以通过控制所述电机的转动角度调节所述摄像机的拍摄角度。

根据本发明的一个实施例，所述角度调整模块还包括：陀螺仪模块，所述陀螺仪模块与所述第二微控制器相连，所述陀螺仪模块用于测量所述无人机的倾斜角度并将测量结果反馈至第二微控制器，所述第二微控制器接收所述测量结果并调整电机的转动角度。

根据本发明的一个实施例，所述的云台控制装置还包括：GPS模块，所述GPS模块与所述第一微控制器相连以用于记录所述无人机的位置参数。

根据本发明的一个实施例，所述云台控制装置还包括：SD卡模块，所述SD卡模块与所述第一微控制器相连以用于存储所述位置信息。

根据本发明的一个实施例，所述摄像机为两个，所述第一微控制器通过信号线与两个所述摄像机相连。

根据本发明的一个实施例，所述电源模块输入的电压为24V~48V。

根据本发明第二方面实施例的云台控制方法，包括以下步骤：S1、云台控制装置各个模块接口初始化；S2、判断第一微控制器是否收到飞控信号，若是，则执行步骤S3，否则，继续执行步骤S2；S3、第一微控制器发送第一控制信号给第二微控制器；S4、第二微控制器接收所述第一控制信号以控制电机转动角度；

S5、判断电机是否转到设定角度，若是，则执行步骤S6，否则，继续执行步骤S5；S6、控制两个摄像机的拍摄角度。

根据本发明的一个实施例，在步骤S4中，根据陀螺仪模块调整电机转动角度。

根据本发明的一个实施例，所述的云台控制方法还包括：S7、将当前GPS模块采集的位置参数存储在SD卡模块中。

附图说明

图1为根据本发明实施例的云台控制装置的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的云台控制方法的流程图。

附图标记：

云台控制装置100；摄像机200；飞控300；

角度调整模块10；电机11；陀螺仪模块12；第一微控制器20；第二微控制器30；电源模块40；GPS模块50；SD卡模块60。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的云台控制装置100。

如图1所示，根据本发明实施例的云台控制装置100，用于控制无人机的至少一个摄像机200拍照，无人机内安装有飞控300，云台控制装置100包括角度调整模块10、第一微控制器20、第二微控制器30和电源模块40。

具体而言，角度调整模块10用于调整至少一个摄像机200的拍摄角度，第一微控制器20与飞控300和至少一个摄像机200分别相连以用于接收飞控300发出的飞控信号并控制至少一个摄像机200拍摄，第一微控制器20发出第一控制信号，第二微控制器30与第一微控制器20和角度调整模块10分别相连以接收第一控制信号并控制角度调整模块10调整至少一个摄像机200的拍摄角度，电源模块40与至少一个摄像机200、角度调整模块10、第一微控制器20和第二微控制器30分别相连以向至少一个摄像机200、角度调整模块10、第一微控制器20和第二微控制器30分别供电。

换言之，云台控制装置100主要由角度调整模块10、第一微控制器20、第二微控制器30和电源模块40组成，其中，第一微控制器20用于接收飞控信号，同时发送第一微控信号给第二微控制器30，第一微控制器20还与摄像机200相连以控制摄像机200拍照，第二微控制器30接收第一控制信号，并通过控制角度调整模块10调整拍摄角度，当云台上搭载至少一个摄像机200时，云台控制装置100能够提高无人机倾斜拍摄角度的精度。其中，摄像机200自身由电池进行供电，电源模块40为第一微控制器20、第二微控制器30和角度调整模块10分别供电。

由此，根据本发明实施例的云台控制装置100，通过第一微控制器20接收飞控信号，并控制至少一个摄像机200拍照，第二微控制器30接收第一控制信号，并控制角度调整模块10调整拍摄角度，该云台控制装置100不仅结构简单，而且能够提高无人机的倾斜拍摄角度的精度。

根据本发明的一个实施例，角度调整模块包括电机11，第二微控制器30与电机11相连以通过控制电机11的转动角度调节摄像机200的拍摄角度。

具体而言，第二微控制器30通过控制电机11的转动来调节摄像头的拍照角度。当第一微控制器20接收到飞控300的飞控信号时，第二微控制器30根据飞控信号，发送第一控制信号给第二微控制器30，第二微控制器30控制电机11转动，同时第一微控制器20内部等待电机11转动到对应角度位置时，操作摄像机200拍照。

优选地，角度调整模块还包括陀螺仪模块12，陀螺仪模块12与第二微控制器30相连，陀螺仪模块12用于测量无人机的倾斜角度并将测量结果反馈至第二微控制器30，第二微控制器30接收测量结果并调整电机11的转动角度。

也就是说，陀螺仪模块12用于测量无人机的机体倾斜角度，并将信息反馈给第二微控制器30，第二微控制器30接收陀螺仪模块12的数据，对倾斜角度进行调整，达到增稳的目的。

根据本发明的一个实施例，云台控制装置100还包括GPS模块50，GPS模块50与第一微控制器20相连以用于记录无人机的位置参数。具体地，GPS模块50主要用于采集经纬度参数和高度参数，电源模块40与GPS模块50相连以向GPS模块50供电。

进一步地，云台控制装置100还包括SD卡模块60，SD卡模块60与第一微控制器20相连以用于存储位置信息。

也就是说，在拍摄过程中，GPS模块50采集到的当前数据存储于SD卡中，便于存储和后期数据处理，电源模块40与SD卡模块60相连以向SD卡模块60供电。每转动一个角度执行一次拍照，并存储一次数据，一个信号指令转动三个角度（左边倾斜30度，垂直向下的角度，右边倾斜30度），拍照三次，并存储三次，当第三次数据存储完成则结束本次指令。

在本发明的一个实施中，摄像机200为两个，第一微控制器20通过信号线与两个摄像机200相连。本发明的云台控制装置100主要使双镜头云台达到增稳的效果，提高其拍摄倾斜角度的精度。

根据本发明的一个实施例，电源模块40输入的电压为24V~48V。

具体而言，电源模块40用于电路的供电，可输入范围可在24V至48V之间，可适应不同无人机的供电要求，进一步地，电源模块40包含三种电压的转换：一种将输入电压转换成16V以供给电机11；一种将输入电压转换成5V以供给其他模块；还有一种将5V转换成3V以供给2个微控制器。由此，电源模块40用宽电压输入，能适应不同供电的要求。

需要说明的是，第一微控制器20和第二微控制器30通过接口与无人机飞控300电路信号连接，接收操作指令，同时与GPS模块50、SD卡模块60、第二微控制器30连接，并通过接口与两个摄像机200相联，结构简单，便于信号的传输。

总而言之，根据本发明实施例的云台控制装置100，通过第一微控制器20接收飞控信号，并控制至少一个摄像机200拍照，第二微控制器30接收第一控制信号，并控制角度调整模块10调整拍摄角度，该云台控制装置100不仅能够提高无人机的拍摄倾斜角度的精度，而且电源部分采用宽电压输入，能适应不同供电的要求。

根据本发明第二方面实施例的种云台控制方法，包括以下步骤：S1、云台控制装置100各个模块接口初始化；S2、判断第一微控制器20是否收到飞控信号，若是，则执行步骤S3，否则，继续执行步骤S2；S3、第一微控制器20发送第一控制信号给第二微控制器30；S4、第二微控制器30接收第一控制信号以控制电机11转动角度；S5、判断电机11是否转到设定角度，若是，则执行步骤S6，否则，继续执行步骤S5；S6、控制两个摄像机200的拍摄角度。

换言之，如图2所示，首先，两个微控制器初始化所用到的各接口模块，然后，当第一微控制器20接收到飞控300的飞控信号时，第二微控制器30根据飞控信号，发送第一控制信号给第二微控制器30，第二微控制器30控制电机11转动，同时，第一微控制器20内部等待电机11转动到对应角度位置时将操作摄像机200拍照。

进一步地，在步骤S4中，根据陀螺仪模块12调整电机11转动角度。

也就是说，陀螺仪模块12用于测量无人机的机体倾斜角度，并将信息反馈给第二微控制器30，第二微控制器30接收陀螺仪模块12的数据，对倾斜角度进行调整，达到增稳的目的。

根据本发明的一个实施例，云台控制方法还包括：S7、将当前GPS模块50采集的位置参数存储在SD卡模块60中。

具体地，在拍摄过程中，GPS模块50采集到的当前数据存储于SD卡模块60中，便于存储和后期数据处理。每转动一个角度执行一次拍照，并存储一次数据，一个信号指令转动三个角度（左边倾斜30度，垂直向下的角度，右边倾斜30度），拍照三次，并存储三次，当第三次数据存储完成则结束本次指令。

需要说明的是，第一微控制器20和第二微控制器30中各设置了中断子程序，在第一微控制器20中设置了两个中断子程序，SD卡模块60存储中断以及GPS模块50数据接收与数据解析中断，SD卡模块60存储中断优先级高于GPS模块50数据接收中断，也就是说，当SD卡模块60在存储数据时，将先执行数据存储，再接收GPS模块50数据；在第二微控制器30中设置了陀螺仪模块12数据接收中断，当系统检测到陀螺仪发送的数据时，首先对数据进行处理。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种云台控制装置，用于控制无人机的至少一个摄像机拍照，所述无人机内安装有飞控，其特征在于，所述云台控制装置包括：

角度调整模块，所述角度调整模块用于调整至少一个所述摄像机的拍摄角度；

第一微控制器，所述第一微控制器与所述飞控和至少一个所述摄像机分别相连以用于接收所述飞控发出的飞控信号并控制至少一个所述摄像机拍摄，所述第一微控制器发出所述第一控制信号；

第二微控制器，所述第二微控制器与所述第一微控制器和所述角度调整模块分别相连以接收所述第一控制信号并控制所述角度调整模块调整至少一个所述摄像机的拍摄角度；

电源模块，所述电源模块与至少一个所述摄像机、所述角度调整模块、所述第一微控制器和所述第二微控制器分别相连以向至少一个所述摄像机、所述角度调整模块、所述第一微控制器和所述第二微控制器分别供电。

2.根据权利要求1所述的云台控制装置，其特征在于，所述角度调整模块包括：

电机，所述第二微控制器与所述电机相连以通过控制所述电机的转动角度调节所述摄像机的拍摄角度。

3.根据权利要求2所述的云台控制装置，其特征在于，所述角度调整模块还包括：

陀螺仪模块，所述陀螺仪模块与所述第二微控制器相连，所述陀螺仪模块用于测量所述无人机的倾斜角度并将测量结果反馈至第二微控制器，所述第二微控制器接收所述测量结果并调整电机的转动角度。

4.根据权利要求1所述的云台控制装置，其特征在于，还包括：

GPS模块，所述GPS模块与所述第一微控制器相连以用于记录所述无人机的位置参数。

5.根据权利要求4所述的云台控制装置，其特征在于，还包括：

SD卡模块，所述SD卡模块与所述第一微控制器相连以用于存储所述位置信息。

6.根据权利要求1所述的云台控制装置，其特征在于，所述摄像机为两个，所述第一微控制器通过信号线与两个所述摄像机相连。

7.根据权利要求1所述的云台控制装置，其特征在于，所述电源模块输入的电压为24V~48V。

8.一种云台控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、云台控制装置各个模块接口初始化；

S2、判断第一微控制器是否收到飞控信号，若是，则执行步骤S3，否则，继续执行步骤S2；

S3、第一微控制器发送第一控制信号给第二微控制器；

S4、第二微控制器接收所述第一控制信号以控制电机转动角度；

S5、判断电机是否转到设定角度，若是，则执行步骤S6，否则，继续执行步骤S5；

S6、控制两个摄像机的拍摄角度。

9.根据权利要求8所述的云台控制方法，其特征在于，在步骤S4中，根据陀螺仪模块调整电机转动角度。

10.根据权利要求8所述的云台控制方法，其特征在于，还包括：

S7、将当前GPS模块采集的位置参数存储在SD卡模块中。