一種云臺及該云臺預(yù)置位召回的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種云臺，包括支架，固定設(shè)置在支架上的水平電機和垂直電機，以及與所述的水平電機輸出軸固定連接的水平光耦盤和與所述的垂直電機固定連接的垂直光耦盤，所述的水平光耦盤包括圓環(huán)形水平盤體以及沿所述的水平盤體徑向向外延伸且間隔分布的多個相同的水平光耦擋片以及一個與所述的水平光耦擋片寬度不同的水平初始光耦擋片。同時還公開了一種預(yù)置位的召回方法。本發(fā)明更改了光耦擋片的設(shè)計形式，使其在進行位置檢測的同時還具有初始位設(shè)定的效果，在每次通過初始位都進行自動校準，同時記錄預(yù)置位的方向信息，有效避免了回程誤差以及累積誤差的出現(xiàn)。
【專利說明】—種云臺及該云臺預(yù)置位召回的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種云臺及該云臺預(yù)置位召回的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]云臺是安裝、固定攝像機進行垂直和垂直兩個方向轉(zhuǎn)動的裝置，其作用擴大了攝像機的監(jiān)控范圍，通過監(jiān)控后端控制系統(tǒng)可以實時對云臺進行轉(zhuǎn)動控制，亦可以通過存儲的軟件程序讓云臺沿自定義軌跡和時間進行掃描巡航監(jiān)視，提高了云臺攝像機的智能化程度。
[0003]預(yù)置位精度是云臺攝像機從當前位置召回至目標位置的定位精度，云臺垂直方向預(yù)置位精度是云臺垂直轉(zhuǎn)動到垂直目標位置的定位精度。目前現(xiàn)有實現(xiàn)云臺定位的方法包括以下幾種:
[0004]1.云臺一般使用電機作為驅(qū)動裝置，因此通過控制電機旋轉(zhuǎn)脈沖的多少來實現(xiàn)云臺位置定位；
[0005]2.通過角度測試裝置記錄云臺旋轉(zhuǎn)的實時角度，通過角度測試裝置的云臺轉(zhuǎn)動角度檢測，使其云臺轉(zhuǎn)動到目標位置；
[0006]3.使用電機和光電編碼器結(jié)合的方法，通過記錄光電編碼器輸出的脈沖信號實現(xiàn)定位。這是現(xiàn)在普遍用的光耦擋片方法。
[0007]通過上述方法比較，目前產(chǎn)品利用光耦技術(shù)定位的方案較多，而現(xiàn)有的利用光耦技術(shù)定位的方案大致包括以下兩種:垂直方向的預(yù)置位召回和水平方向的預(yù)置位召回。
[0008]水平方向的預(yù)置位召回是借助單光耦擋片實現(xiàn)，云臺水平方向自檢時檢測兩次單擋片刷過光耦時的位置信息值，根據(jù)記錄的起點和終點的位置信息值就可以將水平360度均勻分配。正?？刂圃婆_時，每次刷過光耦重新校正位置信息值，召回預(yù)置位的過程中，只有擋片刷過光耦才會校正位置信息值，不經(jīng)過擋片不校驗。
[0009]垂直方向的預(yù)置位召回同樣借助單光耦擋片實現(xiàn)，云臺垂直方向自檢時首先檢測并判斷垂直方向的單光耦擋片，然后以單光耦擋片為校正點進行位置校正。
[0010]同時，為提高校準位置的數(shù)量，目前多采用多光耦擋片設(shè)計，如專利申請?zhí)枮镃N200820142308.X云臺定位裝置，其技術(shù)方案是:由安裝于支架的電動機、電動機驅(qū)動的云臺軸和控制電路構(gòu)成，在電動機軸的自由端同軸安裝有在其周邊均布置有形齒的碼盤，在碼盤的形齒外邊緣位置的支架上端面安裝有一光耦合位置傳感器；在云臺軸上固有一撥片，在云臺底座上固裝有一感應(yīng)該撥片的光電耦合復位傳感器。該技術(shù)方案是典型的多光耦擋片技術(shù)案例，即碼盤為多光耦擋片，但該技術(shù)方案具體控制方法難度較大，使得每次召回已經(jīng)設(shè)置好的預(yù)置位時都要重新計算離目標位置比較近的校準用光耦擋片，然后確定召回預(yù)置位的動作方式，這就導致算法比較繁瑣。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種控制簡單且能有效提高預(yù)置位召回精度的裝置和方法。
[0012]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0013]一種云臺，包括支架，固定設(shè)置在支架上的水平電機和垂直電機，以及與所述的水平電機輸出軸固定連接的水平光耦盤和與所述的垂直電機固定連接的垂直光耦盤，所述的水平光耦盤包括圓環(huán)形水平盤體以及沿所述的水平盤體徑向向外延伸且間隔分布的多個相同的水平光耦擋片以及一個與所述的水平光耦擋片寬度不同的水平初始光耦擋片，所述的垂直光耦盤包括圓弧形垂直盤體，以及沿所述的垂直盤體徑向向外延伸且間隔分布的多個相同的垂直光耦擋片以及一個設(shè)置在垂直盤體下端且與所述的垂直光耦擋片寬度不同的垂直初始光耦擋片。
[0014]一種云臺的預(yù)置位召回控制方法，包括以下步驟，
[0015]I)記錄每個預(yù)置位的位置信息和方向信息，以及每個光耦擋片的位置信息，
[0016]2)當云臺接收到召回指令時，根據(jù)該預(yù)置位的位置信息和方向信息判定同向且最接近的光耦擋片，
[0017]3)計算云臺當前位置移動至所述的同向且最接近的光耦擋片的方向及步數(shù)；
[0018]4)若步驟3中所得到的方向與預(yù)置位的方向相同，則重新計算云臺當前位置與預(yù)置位的步數(shù)并控制云臺直接達到該預(yù)置位，若方向相反，則進行以下步驟，
[0019]5)控制云臺運行至所述的同向且最接近的光耦擋片，然后再從同向且最接近的光耦擋片移動至預(yù)置位，
[0020]其中，所述的光耦擋片視水平方向的運動或垂直方向的運動對應(yīng)地為水平光耦擋片或者垂直光耦擋片。
[0021 ] 還包括水平方向的自檢步驟，
[0022]I)控制云臺水平轉(zhuǎn)動并判斷通過每個水平光耦擋片時的時間尋找水平初始光耦擋片并對其編號；
[0023]2)從檢測到水平初始光耦擋片開始，記錄云臺執(zhí)行旋轉(zhuǎn)一周的動作時各個水平光耦擋片刷過光耦的位置，直到第二次刷過水平初始光耦擋片并完成自檢。
[0024]還包括垂直方向的自檢步驟，
[0025]I)檢測當前云臺垂直方向的光耦脈沖信號，若此時垂直光耦擋片或垂直初始光耦擋片位于垂直光耦里，則控制云臺向上運動一段距離以使垂直光耦擋片或垂直初始光耦擋片脫離光耦，然后再控制云臺向下運動，直到檢測到垂直初始光耦擋片，若此時垂直光耦擋片或垂直初始光耦擋片未位于垂直光耦里，則直接控制云臺向下運動直到檢測到垂直初始光率禹擋片；
[0026]2)對該垂直初始光耦擋片進行編號，然后以此為自檢開始確定云臺方位的起始位置,并將云臺的方向改為垂直向上；
[0027]3)每當有垂直光耦擋片刷過垂直光耦時，都為該垂直光耦擋片編號，并將此時的方位值記錄下來，當云臺運動到上限位時，將最上限的位置方位值也存起來，作為是否到達最上限的位置判斷值，此時云臺完成從下限位到上限位的垂直光耦擋片的信息存儲，控制云臺到垂直原點，完成自檢。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:[0029]本發(fā)明更改了光耦擋片的設(shè)計形式，使其在進行位置檢測的同時還具有初始位設(shè)定的效果，在每次通過初始位都進行自動校準，同時記錄預(yù)置位的方向信息，有效避免了回程誤差以及累積誤差的出現(xiàn)，在不過多的增加云臺成本的基礎(chǔ)上有效地提高云臺水平方向和垂直方向的預(yù)置位的召回精度，更好的實現(xiàn)監(jiān)控的目的。其大幅度提高云臺的預(yù)置位精度，這種低成本高精度的云臺可以廣泛應(yīng)用于視頻監(jiān)控的安防領(lǐng)域中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1所示為水平光耦盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2所示為垂直光耦盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0033]本發(fā)明的一種云臺包括支架，固定設(shè)置在支架上的水平電機和垂直電機，以及與所述的水平電機輸出軸固定連接的水平光耦盤和與所述的垂直電機固定連接的垂直光耦盤，因為支架、水平電機和垂直電機等其他云臺組件與現(xiàn)有技術(shù)類似，在此不再展開描述，以下僅對水平光耦盤和垂直光耦盤進行描述。
[0034]如圖1所示，所述的水平光耦盤包括其上設(shè)置有安裝孔703的圓環(huán)形水平盤體7以及沿所述的水平盤體徑向向外延伸且間隔分布的多個相同的水平光耦擋片702以及一個與所述的水平光耦擋片寬度不同的水平初始光耦擋片701，優(yōu)選地，所述的水平初始光耦擋片寬度大于其他水平光耦擋片。
[0035]如圖2所示,所述的垂直光耦盤包括圓弧形垂直盤體6，以及沿所述的垂直盤體徑向向外延伸且間隔分布的多個相同的垂直光耦擋片601以及一個設(shè)置在垂直盤體下端且與所述的垂直光耦擋片寬度不同的垂直初始光耦擋片602，優(yōu)選地，所述的垂直光耦擋片的寬度大于其余垂直光耦擋片。因垂直方向不是360度連續(xù)的，故需將垂直光耦盤設(shè)計為垂直方向所需的最大角度的弧形結(jié)構(gòu)，且垂直初始光耦擋片的設(shè)計確保當控制云臺運動到最下限位時，該最大的光耦擋片位于垂直的光耦里。并將此光耦擋片作為開始計算垂直方向的方位的起點位置。
[0036]具體來說，上述云臺的預(yù)置位召回控制方法，以召回時水平方向的運動為例進行說明，其包括以下步驟，
[0037]I)記錄每個預(yù)置位的位置信息和方向信息，以及每個水平光耦擋片的位置信息，該位置信息是指相對初始位置的步數(shù)，而方向信息是指設(shè)置該預(yù)置位時，云臺是從順時針方向還是逆時針方向達到該預(yù)置位，記錄該方向信息并在召回時使云臺按同樣的方向回到該預(yù)置位，則能有效避免回程誤差，提高召回的精準度。
[0038]2)當云臺接收到召回指令時，根據(jù)該預(yù)置位的信息判定同向且最接近的水平光耦擋片，該同向是指預(yù)置位所對應(yīng)的方向的上一個水平光耦擋片，如，預(yù)置位的方向信息為順時針，則最近的同向水平光耦擋片需要滿足的條件是距離預(yù)置位的步數(shù)最小且從該水平光耦擋片到達該預(yù)置位的方向為順時針。當然，也可在記錄預(yù)置位位置信息和方向信息的同時直接記載該同向且最接近的水平光耦擋片，在需要時直接調(diào)用即可。[0039]3)計算云臺當前位置移動至所述的同向且最接近的水平光耦擋片的方向及步數(shù)；
[0040]4)若步驟3中所得到的方向與預(yù)置位的方向相同，則重新計算云臺當前位置與預(yù)置位的步數(shù)并控制云臺直接達到該預(yù)置位，若方向相反，則進行以下步驟，
[0041]5)控制云臺運行至所述的同向且最接近的水平光耦擋片，然后再移動至預(yù)置位，其中，此步驟中，云臺自該水平光耦擋片行進至預(yù)置位時的步數(shù)由步驟I中所記載的該水平光耦擋片的位置信息計算所得，有效控制了計算量，同時避免了誤差累積。
[0042]上述操作中，通過設(shè)定一個最近且同向的光耦擋片，借助該中間體進行路徑的判斷，方法簡單，減小了計算量。同時，能夠?qū)崿F(xiàn)在任何位置均按同向返回預(yù)置位，有效避免了回程誤差，提高了召回精度，保證監(jiān)控質(zhì)量。
[0043]上述僅是以水平方向為例進行示范性說明，在垂直方向的召回與上述類似，在此不再贅述。
[0044]同時，為避免誤差的累積，該云臺還包括水平方向和垂直方向的自檢步驟，
[0045]水平方向的自檢包括:I)控制云臺水平轉(zhuǎn)動并借助判斷通過每個水平光耦擋片時的時間不同尋找水平初始光耦擋片并編號；2)從檢測到水平初始光耦擋片開始，記錄云臺執(zhí)行旋轉(zhuǎn)一周的動作時各個水平光耦擋片刷過光耦的位置，直到第二次刷過水平初始光耦擋片并完成自檢，每次自檢均刷新各水平光耦擋片的位置信息，召回是借助位置信息進行步數(shù)計算，有效減小了數(shù)據(jù)量，同時保證精度。
[0046]垂直方向的自檢步驟包括:1)檢測當前云臺垂直方向的光耦脈沖信號，若此時垂直光耦擋片或垂直初始光耦擋片位于垂直光耦里，則控制云臺向上運動一段距離以使垂直光耦擋片或垂直初始光耦擋片脫離光耦，然后再控制云臺向下運動，直到檢測到垂直初始光耦擋片，若此時垂直光耦擋片或垂直初始光耦擋片未位于垂直光耦里，則直接控制云臺向下運動直到檢測到垂直初始光耦擋片；
[0047]2)對該垂直初始光耦擋片進行編號，然后以此為自檢開始確定云臺方位的起始位置,并將云臺的方向改為垂直向上；
[0048]3)每當有光耦擋片刷過垂直光耦時，都為該垂直光耦擋片編號，并將此時的方位值記錄下來，當云臺運動到上限位時，將最上限的位置方位值也存起來，作為是否到達最上限的位置判斷值，此時云臺完成從下限位到上限位的垂直光耦的信息存儲，控制云臺到垂直原點，完成自檢。
[0049]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出的是，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種云臺，其特征在于，包括支架，固定設(shè)置在支架上的水平電機和垂直電機，以及與所述的水平電機輸出軸固定連接的水平光耦盤和與所述的垂直電機固定連接的垂直光耦盤，所述的水平光耦盤包括圓環(huán)形水平盤體以及沿所述的水平盤體徑向向外延伸且間隔分布的多個相同的水平光耦擋片以及一個與所述的水平光耦擋片寬度不同的水平初始光耦擋片，所述的垂直光耦盤包括圓弧形垂直盤體，以及沿所述的垂直盤體徑向向外延伸且間隔分布的多個相同的垂直光耦擋片以及一個 設(shè)置在垂直盤體下端且與所述的垂直光耦擋片寬度不同的垂直初始光耦擋片。
2.一種如權(quán)利要求1所述的云臺的預(yù)置位召回控制方法，其特征在于，包括以下步驟， 1)記錄每個預(yù)置位的位置信息和方向信息，以及每個光耦擋片的位置信息， 2)當云臺接收到召回指令時，根據(jù)該預(yù)置位的位置信息和方向信息判定同向且最接近的光耦擋片， 3)計算云臺當前位置移動至所述的同向且最接近的光耦擋片的方向及步數(shù)； 4)若步驟3中所得到的方向與預(yù)置位的方向相同，則重新計算云臺當前位置與預(yù)置位的步數(shù)并控制云臺直接達到該預(yù)置位，若方向相反，則進行以下步驟， 5)控制云臺運行至所述的同向且最接近的光耦擋片，然后再從同向且最接近的光耦擋片移動至預(yù)置位， 其中，所述的光耦擋片視水平方向的運動或垂直方向的運動對應(yīng)地為水平光耦擋片或者垂直光耦擋片。
3.如權(quán)利要求1所述的預(yù)置位召回控制方法，其特征在于，還包括水平方向的自檢步驟， 1)控制云臺水平轉(zhuǎn)動并判斷通過每個水平光耦擋片時的時間尋找水平初始光耦擋片并對其編號； 2)從檢測到水平初始光耦擋片開始，記錄云臺執(zhí)行旋轉(zhuǎn)一周的動作時各個水平光耦擋片刷過光耦的位置，直到第二次刷過水平初始光耦擋片并完成自檢。
4.如權(quán)利要求1所述的預(yù)置位召回控制方法，其特征在于，還包括垂直方向的自檢步驟， 1)檢測當前云臺垂直方向的光耦脈沖信號，若此時垂直光耦擋片或垂直初始光耦擋片位于垂直光耦里，則控制云臺向上運動一段距離以使垂直光耦擋片或垂直初始光耦擋片脫離光耦，然后再控制云臺向下運動，直到檢測到垂直初始光耦擋片，若此時垂直光耦擋片或垂直初始光耦擋片未位于垂直光耦里，則直接控制云臺向下運動直到檢測到垂直初始光耦擋片； 2)對該垂直初始光耦擋片進行編號，然后以此為自檢開始確定云臺方位的起始位置，并將云臺的方向改為垂直向上； 3)每當有垂直光耦擋片刷過垂直光耦時，都為該垂直光耦擋片編號，并將此時的方位值記錄下來，當云臺運動到上限位時，將最上限的位置方位值也存起來，作為是否到達最上限的位置判斷值，此時云臺完成從下限位到上限位的垂直光耦擋片的信息存儲，控制云臺到垂直原點，完成自檢。
【文檔編號】G03B17/56GK103901704SQ201410108745
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】張福明, 王海芳, 陳旭東, 孫誠, 齊宗臣 申請人:天津市亞安科技股份有限公司