CN207337211U - 一种智能追踪摄影直立车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能追踪摄影直立车，包括置于直立车车体上的核心控制系统，其中，核心控制系统包括直立车跟随装置，直立车跟随装置包括：电场感应模块、与电场感应模块连接的信号处理电路以对电场感应模块产生的电信号进行滤波和放大，与信号处理电路连接的用于通过信号处理电路进行滤波和放大后的电信号控制直立车跟随跟踪对象的控制芯片。可见，本实用新型提供的智能追踪摄影直立车的电场感应模块通过感应跟踪对象的交变电磁场发生器产生的电磁场，通过信号处理电路过滤与该电磁场无关的信号，只接收与跟踪对象的交变电磁场信号发生器相关的信号传送至控制芯片以控制直立车，因此，其受环境干扰程度显著降低，其测量精度也显著提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能车领域，尤其涉及一种智能追踪摄影直立车。
背景技术
随着科学技术的发展，智能车也迅速发展，其中，智能车包括跟随小车、稳定摄影小车、直立小车等。但是，以上几种智能小车的功能较为单一，面临环境的变化存在有一定的局限性。
对于跟随小车，传统的追踪方案多数采用超声波追踪，超声波模块利用声波反射的时间差，测出与物体的距离，如果物体远离了，这时距离就发生了变化，相应的时间差也增大，这样就可以让小车前进一点，缩小距离，达到追踪的目的。但是，但是超声波测量的距离有限，在距离跟踪物体较远时，由于反射回来的超声波受到距离的影响从而导致测量失败，此外采用超声波进行跟随时，若小车经过之处障碍物较多，反射回来的声波也较多，从而对小车跟随产生较大的干扰，所以有一定的局限。
由此可见，如何解决小车跟随被追踪对象时追踪易受环境影响且测量精度不高是本领域技术人员待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种智能追踪摄影直立车，以解决现有技术中小车跟随被追踪对象时追踪易受环境影响且测量精度不高的问题。
为解决上述技术问题，一方面，本实用新型提供了一种智能追踪摄影直立车，包括：直立车车体；核心控制系统；所述核心控制系统置于所述直立车车体上；
所述核心控制系统包括：直立车跟随装置；
所述直立车跟随装置包括：用于感应安装于跟踪对象的交变电磁场信号发生器产生的电磁场的电场感应模块、与所述电场感应模块连接的信号处理电路以对所述电场感应模块产生的电信号进行滤波和放大，与所述信号处理电路连接的用于通过所述信号处理电路进行滤波和放大后的电信号控制所述直立车跟随所述跟踪对象的控制芯片。
优选地，所述核心控制系统还包括：直立车摄像装置；
所述直立车摄像装置包括：用于接收移动端发送的摄像控制指令的第一通讯模块、与所述第一通讯模块连接的用于采集图像的摄像头部件、与所述摄像头部件连接的用于传送所述图像至所述移动端的第二通讯模块。
优选地，所述第一通讯模块为蓝牙通讯模块。
优选地，所述第二通讯模块为WiFi通讯模块。
优选地，所述摄像头部件包括：
摄像头，与所述摄像头连接的用于通过所述摄像控制指令控制所述摄像头转动的舵机。
优选地，所述电场感应模块包括：10个电感容量值为10mH的工字电感。
优选地，所述信号处理电路包括：
LC并联谐振电路、与所述LC并联谐振电路连接的集成运算放大电路、与所述集成运算放大电路连接的二极管倍压检波电路。
优选地，所述交变电磁场信号发生器为具有标准频率的交流电线圈。
优选地，所述核心控制系统还包括：直立行走装置；
所述直立行走装置包括：与所述控制芯片连接的用于检测所述直立车的运动姿态信息的第一检测模块和用于检测所述直立车的电机转速信息的第二检测模块，与所述控制芯片连接的电机驱动模块以通过所述运动姿态信息和所述电机转速信息控制所述直立车的直立行走方向和直立行走速度。
优选地，所述第一检测模块包括：用于检测所述直立车的角速度信息和倾角信息的三轴角速度计、用于检测所述直立车的加速度信息的三轴加速度计。
相对于现有技术，本实用新型所提供的一种智能追踪摄影直立车，包括置于直立车车体上的核心控制系统，其中，核心控制系统包括直立车跟随装置，直立车跟随装置包括：用于感应安装于跟踪对象的交变电磁场信号发生器产生的电磁场的电场感应模块、与电场感应模块连接的信号处理电路以对电场感应模块产生的电信号进行滤波和放大，与信号处理电路连接的用于通过信号处理电路进行滤波和放大后的电信号控制直立车跟随跟踪对象的控制芯片。可见，本实用新型提供的智能追踪摄影直立车的电场感应模块通过感应跟踪对象的交变电磁场发生器产生的电磁场，通过信号处理电路过滤与该电磁场无关的信号，只接收与跟踪对象的交变电磁场信号发生器相关的信号传送至控制芯片以控制直立车，因此，其受环境干扰程度显著降低，相应的，其测量精度也显著提高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图选得其他的附图。
图1为本实用新型第一种实施例提供的智能追踪摄影直立车的结构示意图；
图2为本实用新型第二种实施例提供的智能追踪摄影直立车的结构示意图；
图3为本实用新型第三种实施例提供的智能追踪摄影直立车的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的核心是提供一种智能追踪摄影直立车，解决了小车跟随被追踪对象时追踪易受环境影响且测量精度不高的问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
图1为本实用新型第一种实施例提供的智能追踪摄影直立车的结构示意图，如图1所示，包括：直立车车体10，置于直立车车体的核心控制系统20，核心控制系统20包括直立车跟随装置201，直立车跟随装置201包括用于感应安装于跟踪对象的交变电磁场信号发生器产生的电磁场的电场感应模块2011、与电场感应模块2011连接的信号处理电路2012以对电场感应模块2011产生的电信号进行滤波和放大，与信号处理电路2012连接的用于通过信号处理电路2012进行滤波和放大后的电信号控制直立车跟随所述跟踪对象的控制芯片2013。
作为优选的实施方式，交变电磁场信号发生器为具有标准频率的交流电线圈。
可以通过调节交流电线圈的频率以调整电磁场的磁场强弱。由毕奥-萨伐尔定律，若该交流电线圈的半径为R，通电流为I时，该交流电线圈轴线上距圆心距离为X时的磁感应强度B为：
其中，u0为真空磁导率。
电场感应模块2011由10个交叉的电感组成，电场感应模块2011感应交变电磁场信号发生器产生的电磁场的感应原理为：
电感感应由交变电磁场信号发生器产生的电磁场得到感应电动势，由电磁感应原理：
其中，S为感应交变电磁场信号发生器产生的电磁场的回路面积，cosθ为通过该回路面积的磁感线与该回路面积的夹角。
则由上述两个式子可知，在交流电线圈的通电电流以及回路面积保持不变时，感应电动势的大小与直立车距离交变电磁场信号发生器的距离和角度有关。因此，可以利用上述式子之间的关系，将得到的电信号发送到控制芯片，控制芯片对该电信号进行分析，得到跟踪对象与直立车之间的相对位置关系，从而达到追踪的目的。
作为优选的实施方式，电场感应模块包括：10个电感容量值为10mH的工字电感。当然，根据交变电磁场信号发生器的频率和交变电磁场信号发生器产生的电磁场的强弱，电场感应模块可以为多个，每个电场感应模块中的工字电感的数量和电感容量值也可以为其他数值，在此并不作限定。
信号处理电路2012将电场感应模块2011得到的电信号进行滤波和放大，将滤波和放大后的电信号传送至控制芯片2013，通过控制芯片2013将得到的电信号转换为数字量并对数字量进行处理以得到直立车跟随跟踪对象的距离跟随对象的距离信息和角度信息，达到直立车跟随跟踪对象的目的。
作为优选的实施方式，信号处理电路包括：LC并联谐振电路、与LC并联谐振电路连接的集成运算放大电路、与集成运算放大电路连接的二极管倍压检波电路。
本实用新型提供的智能追踪摄影直立车，包括置于直立车车体上的核心控制系统，其中，核心控制系统包括直立车跟随装置，直立车跟随装置包括：用于感应安装于跟踪对象的交变电磁场信号发生器产生的电磁场的电场感应模块、与电场感应模块连接的信号处理电路以对电场感应模块产生的电信号进行滤波和放大，与信号处理电路连接的用于通过信号处理电路进行滤波和放大后的电信号控制直立车跟随跟踪对象的控制芯片。可见，本实用新型提供的智能追踪摄影直立车的电场感应模块通过感应跟踪对象的交变电磁场发生器产生的电磁场，通过信号处理电路过滤与该电磁场无关的信号，只接收与跟踪对象的交变电磁场信号发生器相关的信号传送至控制芯片以控制直立车，因此，其受环境干扰程度显著降低，相应的，其测量精度也显著提高。
图2为本实用新型第二种实施例提供的智能追踪摄影直立车的结构示意图；
如图2所示，在第一种实施例的基础上，作为优选的实施方式，核心控制系统还包括：直立车摄像装置202；
直立车摄像装置202包括：用于接收移动端发送的摄像控制指令的第一通讯模块2021、与第一通讯模块2021连接的用于采集图像的摄像头部件2022、与摄像头部件2022连接的用于传送图像至移动端的第二通讯模块2023。
摄像控制指令包括直立车运动模式切换指令和直立车摄像模式切换指令，一方面，直立车运动模式包括追踪模式以及手动控制模式，当直立车处于追踪模式时，直立车自动追踪交变电磁场信号发生器并由控制芯片控制直立车与追踪对象保持一定的距离，防止碰撞；当直立车处于手动控制模式时，直立车的运动状态由移动端发出控制指令，控制指令包括控制直立车前进、后退、左转、右转以及停车，从而实现认为手控直立车的运动。另一方面，直立车摄像模式切换指令包括拍照指令、录像指令以及摄像头拍摄角度控制指令。摄像头拍摄角度控制指令由移动端角度传感器和加速度传感器所检测到的数值计算得到，从而控制摄像头转动，改变录制视角。
基于上述实施例，作为优选的实施方式，第一通讯模块2021为蓝牙通讯模块。
蓝牙通讯模块将接收到的摄像头控制指令传送至控制芯片，并通过控制芯片对该摄像头控制指令进行分析运算从而控制摄像头部件旋转并采集图像。
基于上述实施例，作为优选的实施方式，第二通讯模块2023为WiFi通讯模块。
WiFi通讯模块将摄像头采集的图像实时传输至移动端。
基于上述实施例，作为优选的实施方式，摄像头部件2022包括：
摄像头，与摄像头连接的用于通过摄像控制指令控制摄像头转动的舵机。
控制摄像头转动的舵机的数量可以根据具体的应用环境进行设置，在本实施例中，控制摄像头转动的舵机数量为两个。
可见，本实施例中，通过接收移动端发送的摄像控制指令的第一通讯模块并通过该摄像控制指令控制摄像头进行图像采集，并将采集的图像通过第二通讯模块传送至移动端。因此，本实施例中的直立车能够通过移动端对直立车摄像装置进行控制，控制方式多样从而实现直立车的全景拍摄，且将拍摄的图像传送至移动端后，方便用户查看直立车所在的环境。
图3为本实用新型第三种实施例提供的智能追踪摄影直立车的结构示意图；
如图3所示，在上述实施例的基础上，作为优选的实施方式，核心控制系统还包括：直立行走装置203；
直立行走装置203包括：与控制芯片2013连接的用于检测直立车的运动姿态信息的第一检测模块2031和用于检测直立车的电机转速信息的第二检测模块2032，与控制芯片2013连接的电机驱动模块2033以通过运动姿态信息和电机转速信息控制直立车的直立行走方向和直立行走速度。
具体的，本实施例中的第一检测模块2031为六轴姿态检测模块，第二检测模块2032为电机转速反馈部件，第二检测模块2032包括编码器以及传动齿轮；电机驱动模块2033包括两个IR2184S以及四个MOSFET组成的全桥的采用单极性控制模式的电机驱动电路2033，通过控制芯片2013对运动姿态信息和电机转速信息利用PID算法进行运算得到直立车车轮速度对应的PWM信号，将PWM信号输入至电机驱动电路2033，使电机驱动电路2033通过PWM信号驱动直立车的车轮达到相应的直立行走速度和直立行走方向。
作为优选的实施方式，第一检测模块2031包括：用于检测直立车的角速度信息和倾角信息的三轴角速度计、用于检测直立车的加速度信息的三轴加速度计。
可见，本实施例中，核心控制系统中的直立行走装置包括：与控制芯片连接的用于检测直立车的运动姿态信息的第一检测模块和用于检测直立车的电机转速信息的第二检测模块，与控制芯片连接的电机驱动模块以通过运动姿态信息和电机转速信息控制所述直立车的直立行走方向和直立行走速度，因此，通过控制芯片实时接收直立小车的运动信息，实时计算小车当前的运动状态，从而驱动直立车达到规定的行走速度和行走方向，控制精度高。
需要说明的是，为实现上述直立车的直立行走功能、跟踪功能、摄像功能，需要系统电源供电模块为该直立车提供电压，其中，系统供电模块由12V锂电池供电输入，采用集成IC开关电源技术进行降压，将12V电压稳压成3.3V，5V，12V的电压，其中，3.3V的电压用于给控制芯片2013提供电压，5V用于蓝牙通讯模块、WiFi模块、摄像头部件、六轴姿态检测模块供电，12V电压用于电机驱动电路模块供电。通过系统供电模块为直立车提供电压从而实现直立车的各种功能。
以上对本实用新型所提供的智能追踪摄影直立车进行了详细介绍。本文中运用几个实例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明，只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，本领域技术人员，在没有创造性劳动的前提下，对本实用新型所做出的修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请中。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个操作与另一个操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”等类似词，使得包括一系列要素的单元、设备或系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种单元、设备或系统所固有的要素。
Claims (10)
1.一种智能追踪摄影直立车，包括：直立车车体，其特征在于，还包括：核心控制系统，所述核心控制系统置于所述直立车车体上；
所述核心控制系统包括：直立车跟随装置；
所述直立车跟随装置包括：用于感应安装于跟踪对象的交变电磁场信号发生器产生的电磁场的电场感应模块、与所述电场感应模块连接的信号处理电路以对所述电场感应模块产生的电信号进行滤波和放大，与所述信号处理电路连接的用于通过所述信号处理电路进行滤波和放大后的电信号控制所述直立车跟随所述跟踪对象的控制芯片。
2.根据权利要求1所述的智能追踪摄影直立车，其特征在于，所述核心控制系统还包括：直立车摄像装置；
所述直立车摄像装置包括：用于接收移动端发送的摄像控制指令的第一通讯模块、与所述第一通讯模块连接的用于采集图像的摄像头部件、与所述摄像头部件连接的用于传送所述图像至所述移动端的第二通讯模块。
3.根据权利要求2所述的智能追踪摄影直立车，其特征在于，所述第一通讯模块为蓝牙通讯模块。
4.根据权利要求2所述的智能追踪摄影直立车，其特征在于，所述第二通讯模块为WiFi通讯模块。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的智能追踪摄影直立车，其特征在于，所述摄像头部件包括：
摄像头，与所述摄像头连接的用于通过所述摄像控制指令控制所述摄像头转动的舵机。
6.根据权利要求1所述的智能追踪摄影直立车，其特征在于，所述电场感应模块包括：10个电感容量值为10mH的工字电感。
7.根据权利要求1所述的智能追踪摄影直立车，其特征在于，所述信号处理电路包括：
LC并联谐振电路、与所述LC并联谐振电路连接的集成运算放大电路、与所述集成运算放大电路连接的二极管倍压检波电路。
8.根据权利要求1所述的智能追踪摄影直立车，其特征在于，所述交变电磁场信号发生器为具有标准频率的交流电线圈。
9.根据权利要求1所述的智能追踪摄影直立车，其特征在于，所述核心控制系统还包括：直立行走装置；
所述直立行走装置包括：与所述控制芯片连接的用于检测所述直立车的运动姿态信息的第一检测模块和用于检测所述直立车的电机转速信息的第二检测模块，与所述控制芯片连接的电机驱动模块以通过所述运动姿态信息和所述电机转速信息控制所述直立车的直立行走方向和直立行走速度。
10.根据权利要求9所述的智能追踪摄影直立车，其特征在于，所述第一检测模块包括：用于检测所述直立车的角速度信息和倾角信息的三轴角速度计、用于检测所述直立车的加速度信息的三轴加速度计。
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| CN201721383539.5U CN207337211U (zh) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | 一种智能追踪摄影直立车 |
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Cited By (1)
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| CN107688347A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-02-13 | 广东工业大学 | 一种智能追踪摄影直立车 |
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- 2017-10-24 CN CN201721383539.5U patent/CN207337211U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN107688347A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-02-13 | 广东工业大学 | 一种智能追踪摄影直立车 |
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