Портативный поворотный механизм для видеокамеры Российский патент 2024 года по МПК G03B17/00 

Область техники

Изобретение относится к области систем видеонаблюдения, а именно к портативному поворотному механизму для видеокамеры.

Уровень техники

Из уровня техники известно устройство видеонаблюдения беспилотного воздушного судна включающее бортовое средство управления и модуль полезной нагрузки, при этом бортовое средство управления содержит процессорный модуль обработки видеоизображений, модуль полезной нагрузки выполнен в виде узла видеокамеры, содержащего модуль видимого спектра с двумя сенсорами и двумя линзами, тепловизионный модуль, модуль управления подвесом и снабженного механизмом стабилизации, взаимодействие процессорного модуля обработки видеоизображений и узла видеокамеры осуществляется посредством набора микрокоаксиальных кабелей и гибкого соединительного шлейфа (см. RU 2802978, 05.09.2023).

Недостатками данного патента являются отсутствие портативности, не возможность управления с помощью компьютерной мышки и программного обеспечения, а также отсутствие противоударных и водонепроницаемых свойств устройства.

Из уровня техники также известен автономный мобильный комплекс видео-тепловизионного наблюдения, включающий по меньшей мере один тепловизор и по меньшей мере одну видеокамеру, установленные на поворотном устройстве, которое в свою очередь установлено на быстроразворачиваемой мачте и подключено через канал передачи данных к ЭВМ с предустановленным программным обеспечением, обеспечивающим управление и мониторинг, а также включающий по меньшей мере один источник автономного питания для электропитания составных частей комплекса, подзаряд которого осуществляется с помощью возобновляемых источников энергии.

Недостатками данного патента являются отсутствие портативности, не возможность управления с помощью компьютерной мышки и программного обеспечения, а также отсутствие противоударных и водонепроницаемых свойств устройства.

Раскрытие изобретения

Техническими результатами заявленного изобретения являются портативность за счет возможности крепления как к стационарным камерам, так и к мобильным, которые включают не только беспилотные аппараты, но и различные наземные аппараты, автомобили и прочие; удобство управления за счет возможности управления механизмом с помощью компьютерной мышки и программного обеспечения; противоударность и водонепроницаемость за счет выполнения механизма из композитного материала, состоящего из полимерной матрицы и углеродных волокон.

Вышеуказанный технический результат достигается портативным поворотным механизмом для видеокамеры, состоящем из основания, которое представляет собой крышку и крепится к полому прямоугольному лотку с помощью винта с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ, при этом основание служит корпусом для платы управления механизма, которая управляет моторчиками, один из которых управляет поворотом рычага моторчика для перемещения по осям +Z и –Z и +Y и -Y, при этом данное перемещение происходит за счет вращения моторчика и передачи кинетической энергии рычагу моторчика, необходимой для поворота направляющей для видеокамеры и ее перемещения по осям +Z и –Z, от внештатных опусканий направляющей для видеокамеры роль фиксатора выполняет опора направляющей, фиксация моторчика осуществляется винтом с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ, при этом на основании также размещено основание рычага, на котором установлен моторчик, управляющийся платой управления и приводящий в движение малый рычаг и основной рычаг , которые в свою очередь приводят в движении по осям +X и –X направляющую для камеры, при этом для облегчённого перемещения направляющей для камеры малый и основной рычаги имеют подшипники, а основание рычага выполняет функцию опоры для малого рычага, основного рычага и направляющей для камеры, при этом портативный поворотный механизм имеет свой Wi-Fi модуль, расположенный в плате управления и уникальный Ip-адрес, привязанный к нему и управляется за счет этого с помощью компьютерной мышки и программного обеспечения и выполнен из композитного материала, состоящего из полимерной матрицы и углеродных волокон.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан общий вид заявленного портативного поворотного механизма спереди.

На фиг.2 показан общий вид заявленного портативного поворотного механизма сбоку.

На фиг.3 показан общий вид заявленного портативного поворотного механизма сверху.

На фиг.4 показан общий вид заявленного портативного поворотного механизма снизу, вид А-А.

На фиг.5 показан вид Б-Б.

На фиг.6 показан вид В-В.

На фиг.7 показан вид Г-Г.

На фиг. 8 показан вид Д-Д.

Осуществление изобретения

Портативный поворотный механизм для видеокамеры состоит из основания 1, рычага моторчика 2, малого рычага 3, основного рычага 4, основания рычага 5, направляющей 6, опоры направляющей 7, лотка 8, платы управления 9, моторчика 10.

Портативный поворотный механизм для видеокамеры работает следующим образом.

Управление устройством, происходит за счет специально созданной для этого

утилитой под операционную систему Майкрософт Виндовс. При открытии данной утилиты, она открывается в полноэкранном режиме на компьютере и ставится поверх остальных активных окон в приоритетном порядке. Положение курсора на экране (стрелка мышки), сразу принимает централизованное положение к изображению на экране.

Сразу после открытия, в утилите нужно нажать клавишу TAB и выбрать соответствующее устройство в выпадающем списке. То есть, данная утилита имеет клиентский кабинет, когда каждому пользователя выдается уникальные логин и пароль, через которые он может войти в свой личный кабинет в утилите и в последующем, добавлять свой личный кабинет неограниченное количество устройств, которыми он потом сможет управлять в любое время.

После подключения к устройству, утилита открывает изображение с ее камеры на весь экран компьютера. И далее, движением компьютерной мышки, устройство приходит в движение. Камера направляется в ту сторону, куда двигается компьютерная мышка. Наиболее близкий пример как это работает, реализован в компьютерных играх наподобие Counter-strike, GTA или прочие игры в жанре Шутеры.

В утилите стоят ограничение на крайние углы обзора камеры, которые сделаны в силу физических ограничений поворота устройства. Например, по оси Y угол ограничен 50 градусами, по оси Z – 70 градусами.

В утилите можно настроить чувствительность к скорости движения компьютерной мышкой и движением самого устройства. Делается это за счет нажатие клавиши SHIFT в открытой утилите, что вызывает соответствующее поле, куда можно вписать число от 1 до 10, где 1 – это минимальная чувствительность, а 10 – максимальная. После ввода числа, нажимается клавиша Enter и настройки чувствительности, сохраняются в утилите.

Электронная часть состоит из платы управления шаговыми двигателями на микроконтроллере и платы видеокамеры, а так же программного обеспечения под операционную систему Windows.

Плата управления шаговыми двигателями реализует все необходимые алгоритмы работы, такие как плавный разгон, перемещение на заданное количество шагов, перемещение по заданным координатам. Плата управления имеет функцию перехода в среднее (нулевое) положение, заключающуюся в перемещении шаговых двигателей до упора, а затем возврат в нулевое положение. После подачи питания на плату управления шаговых двигателей происходит переход в нулевое положение, а так же переход в нулевое положение производится по команде из программного обеспечения. Плата управления шаговыми двигателями имеет последовательный асинхронный порт (далее UART) – который соединен с соответствующим портом платы видеокамеры.

Плата видеокамеры содержит приемопередатчик и встроенную антенну на частоте 2.4ГГц и реализует подключение по стандарту IEEE 802.11 (WiFi), работающий в режиме «точка доступа» (access point). Персональный компьютер с установленным на него ПО (ноутбук или подобное устройство) устанавливает связь с платой видеокамеры, посредством встроенного, либо внешнего WiFi адаптера, путем подключения к точке доступа видеокамеры. Дальнейшее взаимодействие между платой видеокамеры и ПО осуществляется по протоколу TCP/IP. Плата видеокамеры отправляет UDP широковещательный пакет с определенной периодичностью (1с). ПО, получив этот пакет, извлекает из него IP адрес отправителя и запоминает его. Дальнейшее подключение осуществляется по этому IP адресу.

Плата видеокамеры имеет два TCP соединения, одно для потокового видео, другое для передачи и приема данных с последовательного асинхронного порта. По первому соединению происходит передача данных с матрицы видеокамеры в соответствующее окно ПО. По второму соединению данные из IP пакета передаются в UART в неизменном виде.

ПО, после получения IP адреса, создает два соединения — одно для вывода изображения с видеокамеры; второе для осуществления управления шаговыми двигателями. По двойному нажатию на манипулятор «мышь» на область отображения происходит разворачивание формы ПО во весь экран, а так же дается команда на установку в нулевое положение шаговых двигателей. Указатель мыши при этом автоматически устанавливается в центр экрана и считается за нулевое положение. После завершения установки шаговых двигателей в нулевое положение имеется возможность управлять положением шаговых двигателей, путем перемещения указателя мыши, относительно центрального положения экрана. При этом крайние положения указателя на экране соответствуют крайним положениям шаговых двигателей. ПО отслеживает положение указателя мыши и при его изменении передает его координаты по TCP на плату видеокамеры, а далее эти данные передаются на плату управления шаговых двигателей по UART. При этом координаты пересчитываются с учетом разрешения экрана.

Изобретение относится к области систем видеонаблюдения, а именно к портативному поворотному механизму для видеокамеры. Портативный поворотный механизм для видеокамеры состоит из основания, которое представляет собой крышку и крепится к полому прямоугольному лотку с помощью винта с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ. Основание служит корпусом для платы механизма, которая управляет моторчиками, один из которых управляет поворотом рычага моторчика для перемещения по осям +Z, и –Z, и +Y, и -Y, при этом данное перемещение происходит за счет вращения моторчика и передачи кинетической энергии рычагу моторчика, необходимой для поворота направляющей для видеокамеры и ее перемещения по осям +Z и –Z, а от внештатных опусканий направляющей для видеокамеры роль фиксатора выполняет опора направляющей. На основании также размещено основание рычага, на котором установлен моторчик, управляющийся платой и приводящий в движение малый рычаг и основной рычаг, которые в свою очередь приводят в движении по осям +X и –X направляющую для камеры, при этом для облегченного перемещения направляющей для камеры малый и основной рычаги имеют подшипники, а основание рычага выполняет функцию опоры для малого рычага, основного рычага и направляющей для камеры. Портативный поворотный механизм имеет свой Wi-Fi-модуль, расположенный в плате управления, и уникальный Ip-адрес, привязанный к нему, и управляется за счет этого с помощью компьютерной мышки и программного обеспечения и выполнен из композитного материала, состоящего из полимерной матрицы и углеродных волокон. Технический результат - портативность и удобство управления, а также противоударность и водонепроницаемость. 8 ил.

Портативный поворотный механизм для видеокамеры, состоящий из основания, которое представляет собой крышку и крепится к полому прямоугольному лотку с помощью винта с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ, при этом основание служит корпусом для платы механизма, которая управляет моторчиками, один из которых управляет поворотом рычага моторчика для перемещения по осям +Z, и –Z, и +Y, и -Y, при этом данное перемещение происходит за счет вращения моторчика и передачи кинетической энергии рычагу моторчика, необходимой для поворота направляющей для видеокамеры и ее перемещения по осям +Z и –Z, от внештатных опусканий направляющей для видеокамеры роль фиксатора выполняет опора направляющей, фиксация моторчика осуществляется винтом с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ, при этом на основании также размещено основание рычага, на котором установлен моторчик, управляющийся платой и приводящий в движение малый рычаг и основной рычаг , которые в свою очередь приводят в движении по осям +X и –X направляющую для камеры, при этом для облегченного перемещения направляющей для камеры малый и основной рычаги имеют подшипники, а основание рычага выполняет функцию опоры для малого рычага, основного рычага и направляющей для камеры, при этом портативный поворотный механизм имеет свой Wi-Fi-модуль, расположенный в плате управления, и уникальный Ip-адрес, привязанный к нему, и управляется за счет этого с помощью компьютерной мышки и программного обеспечения и выполнен из композитного материала, состоящего из полимерной матрицы и углеродных волокон.