CN211145935U

CN211145935U - 一种高精度多功能云台控制器系统

Info

Publication number: CN211145935U
Application number: CN201921568358.9U
Authority: CN
Inventors: 陆军; 常华峰
Original assignee: Beijing Minzhi Technology Development Co ltd
Current assignee: Beijing Minzhi Technology Development Co ltd
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2020-07-31
Anticipated expiration: 2029-09-20

Abstract

本实用新型公开了一种高精度多功能云台控制器系统，涉及云台技术领域，用于控制云台水平周向旋转和竖直方向仰俯运动，以及接收主控设备的控制信号，并发送控制信号至镜头控制板进而对镜头设备进行控制，包括高速处理器、接口信号转换电路、信号输出端口、水平码盘计数器、垂直码盘计数器、水平驱动器、垂直驱动器、供电模块、存储单元，高速处理器分别与接口信号转换电路、信号输出端口、水平码盘计数器、垂直码盘计数器、水平驱动器、垂直驱动器、供电模块、存储单元连接，接口信号转换电路与主控设备连接，信号输出端口与镜头控制板连接，本实用新型结构简单、定位精度高，能够使云台速度与镜头倍率联动并具有线扫描、面扫描、圆周扫描等功能。

Description

一种高精度多功能云台控制器系统

技术领域

本实用新型涉及云台技术领域，具体为一种高精度多功能云台控制器系统。

背景技术

云台是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为固定和电动云台两种。固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了。电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。电动云台高速姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行和定位。在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪、观察和监视对象。

云台的水平和垂直方向的转动由云台控制器控制，现有技术中，云台控制器的功能单一，定位精度不够精确，无云台速度与镜头倍率联动功能，造成镜头在移动且倍率变化的情况，镜头摄取的景象不清晰。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种高精度多功能云台控制器系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：一种高精度多功能云台控制器系统，用于控制云台水平周向旋转和垂直方向仰俯运动，以及接收主控设备的控制信号，并发送控制信号至镜头控制板进而对镜头设备进行控制，包括高速处理器、接口信号转换电路、信号输出端口、水平码盘计数器、垂直码盘计数器、水平驱动器、垂直驱动器、供电模块、存储单元，所述高速处理器分别与所述接口信号转换电路、信号输出端口、水平码盘计数器、垂直码盘计数器、水平驱动器、垂直驱动器、供电模块、存储单元连接，所述接口信号转换电路与所述主控设备连接，所述信号输出端口与所述镜头控制板连接。

在优选的实施方案中，所述水平驱动器、垂直驱动器均为步进电机驱动器。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型结构简单，能够实现镜头倍率与云台速度联动功能，预置位数量多达1024个，定位精度高，同时能够实现线扫描、面扫描、圆周阶梯扫描功能。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的一种高精度多功能云台控制器系统的框架结构图。

图中：

1、高速处理器；2、接口信号转换电路；3、信号输出端口；4、水平码盘计数器；5、垂直码盘计数器；6、水平驱动器；7、垂直驱动器；8、供电模块；9、存储单元。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面将参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型实施例的一种高精度多功能云台控制器系统，用于控制云台水平周向旋转和垂直方向仰俯运动，以及接收主控设备的控制信号，并发送控制信号至镜头控制板进而对镜头设备进行控制，包括高速处理器1、接口信号转换电路2、信号输出端口3、水平码盘计数器4、垂直码盘计数器5、水平驱动器6、垂直驱动器7、供电模块8、存储单元9，高速处理器1分别与接口信号转换电路2、信号输出端口3、水平码盘计数器4、垂直码盘计数器5、水平驱动器6、垂直驱动器7、供电模块8、存储单元9连接，接口信号转换电路2与主控设备连接，信号输出端口3与镜头控制板连接；

高速处理器1通过接口信号转换电路2识别并接收主控设备发送的控制信号，主控设备优选计算机；

接口信号转换电路2设有现有技术的信号转换电路，用于识别主控设备发送的控制信号，即控制协议；

信号输出端口3采用RS485接口，用于输出高速处理器1发送的控制信号至镜头控制板；

水平驱动器6、垂直驱动器7均为现有技术的步进电机驱动器，水平驱动器6用于连接水平步进电机控制云台的水平周向旋转，垂直驱动器7用于连接竖直步进电机控制云台的仰俯运动，因此设置在云台上面的镜头设备，即摄像机等能够跟随云台一起运动；

水平码盘计数器4、垂直码盘计数器5是测量角位移的数字编码器，具有分辨能力强、测量精度高和工作可靠等优点，是测量轴转角位置的一种位移传感器，本实用新型实施例中，用于测量云台的水平及垂直角位移和角速度并记录云台运行的各个位置，可设为预置位，当用户需要调看某个区域的监控时，通过主控设备发送命令至高速处理器1，高速处理器1调用记录的预置位，通过水平驱动器6、垂直驱动器7控制电机运转，进而控制云台快速到达指定位置；

供电模块8通过外接电源给本实用新型云台控制器系统供电；

存储单元9用于实现本实用新型的轨迹存储功能，高速处理器1通过水平码盘计数器4和垂直码盘计数器5记录云台运动轨迹并存储到存储单元9，本实用新型云台控制器可以依据存储单元9内部存储的云台轨迹，执行预置位、巡航、扫描、轨迹动作，进而实现巡航、扫描、守望功能。

综上所述，本实用新型拥有以下几种功能(本实用新型云台控制器以控制4只不同的镜头为例)：

1、联动功能：一、镜头倍率与云台速度联动功能：高速处理器1通过输出控制信号至镜头控制板控制镜头倍率变化，并通过镜头控制板反馈的信号，控制水平驱动器6和垂直驱动器7控制云台的运转速度，即当镜头倍率较大时，云台控制器会自动限制云台的最大转速，可在大倍率下精细调整云台位置，便于观察和跟踪；二、镜头倍率与灯光射角联动：本发明云台控制器通过与镜头控制板配合可实现镜头倍率与灯光射角联动功能，此功能可以使灯光的照明范围始终适应镜头的视场范围，保证在夜晚能够最大限度地清晰地观察和记录最远端的图像；

2、预置位：设置、调用和删除多达1024个预置位(每只镜头)。每一个预置位均含有多个分量：水平位置、垂直位置、镜头倍率值、镜头焦点值、灯光射角值；

3、巡航功能：连续按指定的速度执行预置位的功能就是巡航功能，此功能允许设置多达512个巡航点(预置位)，以按顺序监控关键的观察点。这样的巡航线，每个镜头可以设置8条；

4、扫描功能：有三种扫描方式：线扫描、面扫描以及圆周阶梯扫描。一、线扫描是在水平方向指定的左、右扫描边界之间，云台按指定的水平速度往复运动，以便于人员观察或设备自动处理图像。二、在面扫描时，用户可以指定一个矩形的区域、水平和垂直步进值以及停留时间(如指定云台以水平在100度～300度，垂直在10度～60度的范围内，水平每20度，垂直每10度，停留5秒方式扫描)，这种面扫描方式，适用于森林防火等大面积领域自动识别异常情况，在实时读取云台位置信息功能配合下，可准确捕捉和定位异常点。三、圆周阶梯扫描，是在云台水平按指定的速度运行360°后，垂直向下运行指定的角度，之后水平再运行360°，直到运行到下边界后返回上边界重新开始执行，该扫描方式便于监控360°范围的异常情况；

5、轨迹功能：云台记录执行过的动作，包括水平动作、垂直动作、镜头倍率、角度动作。在收到执行轨迹指令后，云台可以连续记录轨迹动作，这样的轨迹动作，每个镜头可以记录4条，每条240秒；

6、守望功能：在没有控制指令操控云台或镜头后指定的时间，云台将按设置，执行预置位、巡航、扫描、轨迹动作，以保证设备可以自动地监控和记录指定的区域；

7、超低速功能：本实用新型可以通过高速处理器1控制水平驱动器6和垂直驱动器7进行超低速动作，如可以云台以0.01°/S(甚至更低速度)转动，以跟踪数千米(甚至十数千米)外的目标，这一功能可以使远距离目标跟踪的图像更流畅。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种高精度多功能云台控制器系统，用于控制云台水平周向旋转和竖直方向仰俯运动，以及接收主控设备的控制信号，并发送控制信号至镜头控制板进而对镜头设备进行控制，其特征在于：包括高速处理器、接口信号转换电路、信号输出端口、水平码盘计数器、垂直码盘计数器、水平驱动器、垂直驱动器、供电模块、存储单元，所述高速处理器分别与所述接口信号转换电路、信号输出端口、水平码盘计数器、垂直码盘计数器、水平驱动器、垂直驱动器、供电模块、存储单元连接，所述接口信号转换电路与所述主控设备连接，所述信号输出端口与所述镜头控制板连接。

2.根据权利要求1所述的一种高精度多功能云台控制器系统，其特征在于：所述水平驱动器、垂直驱动器均为步进电机驱动器。