本發(fā)明屬于車(chē)載視頻監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙陀螺儀的車(chē)載云臺(tái)穩(wěn)定裝置及方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著安全監(jiān)控行業(yè)的迅速發(fā)展，車(chē)載云臺(tái)應(yīng)用也逐漸趨于多元化。但是車(chē)載云臺(tái)在應(yīng)用過(guò)程中，尤其是在車(chē)輛行駛過(guò)程中，因?yàn)閺?fù)雜的路況，過(guò)減速帶的急速顛簸以及車(chē)輛加減速的沖擊力，車(chē)載云臺(tái)垂直方向易發(fā)生偏差，出現(xiàn)偏差時(shí)，如不能及時(shí)矯正，嚴(yán)重影響監(jiān)控效果。

陀螺儀在監(jiān)控領(lǐng)域常用于穩(wěn)像裝置，但是在車(chē)上使用因?yàn)榈缆翻h(huán)境的復(fù)雜性，比如山區(qū)道路，或者經(jīng)常性的上下坡道路，陀螺儀穩(wěn)像的局限性便凸顯出來(lái)，現(xiàn)有的陀螺儀穩(wěn)像方案在常規(guī)情況下能夠識(shí)別云臺(tái)的傾角并矯正，但在上、下坡或復(fù)雜地形時(shí)，因?yàn)檐?chē)體自身發(fā)生傾斜，陀螺儀穩(wěn)像會(huì)因?yàn)橥勇輧x的矯正使云臺(tái)角度發(fā)生相對(duì)偏差，嚴(yán)重時(shí)只會(huì)看到車(chē)頂或者天空，無(wú)法有效監(jiān)控。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是：車(chē)載云臺(tái)在車(chē)輛行駛過(guò)程中，因?yàn)閺?fù)雜的路況，過(guò)減速帶的急速顛簸以及車(chē)輛加減速的沖擊力，車(chē)載云臺(tái)垂直方向易發(fā)生偏差，出現(xiàn)偏差時(shí)，如不能及時(shí)矯正，嚴(yán)重影響監(jiān)控效果；而使用常規(guī)陀螺儀穩(wěn)像方案，無(wú)法解決車(chē)身傾斜時(shí)的云臺(tái)垂直方向矯正，容易發(fā)生相對(duì)位置偏移。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于雙陀螺儀的車(chē)載云臺(tái)穩(wěn)定裝置及方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于雙陀螺儀的車(chē)載云臺(tái)穩(wěn)定方法，其特征在于，所述基于雙陀螺儀的車(chē)載云臺(tái)穩(wěn)定方法應(yīng)用兩個(gè)陀螺儀實(shí)時(shí)采集云臺(tái)傾角與車(chē)身平面傾角，通過(guò)雙傾角數(shù)據(jù)擬合出傾角差來(lái)判定車(chē)載云臺(tái)是否相對(duì)車(chē)身發(fā)生偏移。

進(jìn)一步，所述基于雙陀螺儀的車(chē)載云臺(tái)穩(wěn)定方法為：云臺(tái)每隔50ms讀取陀螺儀的傾角，其中，第一陀螺儀的傾角a指代的是云臺(tái)相對(duì)海平面的傾角，第二陀螺儀的傾角b指代的是車(chē)身相對(duì)海平面的傾角，計(jì)算取得第一陀螺儀所回傳數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)的平均值(a1+a2+…+an)/n＝&a，同時(shí)計(jì)算取得第二陀螺儀所回傳數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)的平均值(b1+b2+…+bn)/n＝&b，然后求得&a與&b的差值的絕對(duì)值，△&＝|&a-&b|，當(dāng)云臺(tái)靜止時(shí)或未發(fā)生偏移時(shí)，△&即為云臺(tái)的預(yù)設(shè)角度m，當(dāng)云臺(tái)發(fā)生偏移時(shí)，即△&與預(yù)設(shè)角度m不一致時(shí)，即可判斷發(fā)生云臺(tái)相對(duì)車(chē)身發(fā)生了非正常的偏移，△&與m的差值即為偏移量的大小，同時(shí)可根據(jù)&a與&b的大小可判斷偏移發(fā)生的方向，云臺(tái)即可隨時(shí)矯正彌補(bǔ)偏差，保證監(jiān)控效果。

進(jìn)一步，所述基于雙陀螺儀的車(chē)載云臺(tái)穩(wěn)定方法，具體包括以下步驟：

步驟一、云臺(tái)實(shí)時(shí)讀取第一陀螺儀的數(shù)據(jù)獲取云臺(tái)的傾角&a；

步驟二、云臺(tái)實(shí)時(shí)讀取第二陀螺儀的數(shù)據(jù)獲取車(chē)平面的傾角&b；

步驟三、云臺(tái)mcu內(nèi)部將實(shí)時(shí)獲取到的&a與&b進(jìn)行擬合，得出△&；

步驟四、判斷當(dāng)△&大于預(yù)設(shè)角度m時(shí)，判定車(chē)載云臺(tái)相對(duì)車(chē)平面發(fā)生偏移，云臺(tái)根據(jù)△&的角度實(shí)時(shí)矯正當(dāng)前垂直角度回到用戶(hù)預(yù)設(shè)角度。

進(jìn)一步，在步驟四中，云臺(tái)根據(jù)△&的角度實(shí)時(shí)矯正當(dāng)前垂直角度回到用戶(hù)預(yù)設(shè)角度，用戶(hù)預(yù)設(shè)角度后，當(dāng)發(fā)生偏差時(shí)，傾角發(fā)生改變的大小為步驟三計(jì)算出來(lái)的△&。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于雙陀螺儀的車(chē)載云臺(tái)穩(wěn)定裝置包括：

安裝在車(chē)輛云臺(tái)上用于檢測(cè)云臺(tái)傾角的第一陀螺儀；

安裝在車(chē)的平面上用于檢測(cè)車(chē)平面傾角的第二陀螺儀；

所述第一陀螺儀、第二陀螺儀均與云臺(tái)通過(guò)通信線進(jìn)行通信。

進(jìn)一步，所述的云臺(tái)與第一陀螺儀以及第二陀螺儀的通信方式為rs232，rs485或者rs422。

所述第一陀螺儀以及第二陀螺儀均為三軸陀螺儀，或者單軸陀螺儀，或者傾角傳感器。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果為：本發(fā)明利用兩個(gè)陀螺儀來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)云臺(tái)及車(chē)身的傾角，準(zhǔn)確度高達(dá)0.1度，檢測(cè)頻率可達(dá)20hz，實(shí)時(shí)性好；通過(guò)分析兩個(gè)傾角數(shù)據(jù)擬合出傾角差來(lái)判定車(chē)載云臺(tái)是否相對(duì)車(chē)身發(fā)生偏移并進(jìn)行實(shí)時(shí)矯正以穩(wěn)定云臺(tái)，可排除地形及路況環(huán)境帶來(lái)的干擾性因素，判斷準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)性好，能在車(chē)載云臺(tái)上起到有效的穩(wěn)像作用。

本裝置利用兩個(gè)陀螺儀來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)云臺(tái)及車(chē)身的傾角，準(zhǔn)確度高達(dá)0.1度，檢測(cè)頻率可達(dá)20hz，實(shí)時(shí)性好；通過(guò)分析兩個(gè)傾角數(shù)據(jù)擬合出傾角差來(lái)判定車(chē)載云臺(tái)是否相對(duì)車(chē)身發(fā)生偏移并進(jìn)行實(shí)時(shí)矯正以穩(wěn)定云臺(tái)，可排除地形及路況環(huán)境帶來(lái)的干擾性因素，判斷準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)性好，能在車(chē)載云臺(tái)上起到有效的穩(wěn)像作用。

本發(fā)明創(chuàng)造性應(yīng)用兩個(gè)陀螺儀實(shí)時(shí)采集云臺(tái)傾角與車(chē)身平面傾角，通過(guò)雙傾角數(shù)據(jù)擬合出傾角差來(lái)判定車(chē)載云臺(tái)是否相對(duì)車(chē)身發(fā)生偏移，判斷準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)性好，能起到實(shí)時(shí)穩(wěn)定云臺(tái)的作用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于雙陀螺儀的車(chē)載云臺(tái)穩(wěn)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、車(chē)輛；2、云臺(tái)；3、第一陀螺儀；4、第二陀螺儀。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于雙陀螺儀的車(chē)載云臺(tái)穩(wěn)定方法流程圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于雙陀螺儀的車(chē)載云臺(tái)穩(wěn)定方法原理圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

車(chē)載云臺(tái)在車(chē)輛行駛過(guò)程中，因?yàn)閺?fù)雜的路況，過(guò)減速帶的急速顛簸以及車(chē)輛加減速的沖擊力，車(chē)載云臺(tái)垂直方向易發(fā)生偏差，出現(xiàn)偏差時(shí)，如不能及時(shí)矯正，嚴(yán)重影響監(jiān)控效果；而使用常規(guī)陀螺儀穩(wěn)像方案，無(wú)法解決車(chē)身傾斜時(shí)的云臺(tái)垂直方向矯正，容易發(fā)生相對(duì)位置偏移。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的基于雙陀螺儀的車(chē)載云臺(tái)穩(wěn)定裝置，設(shè)置有車(chē)輛1，車(chē)輛1的上端固定有云臺(tái)2，第一陀螺儀安裝在云臺(tái)2上用于檢測(cè)云臺(tái)2的傾角，第二陀螺儀4安裝在車(chē)的平面上用于檢測(cè)車(chē)平面的傾角，第一陀螺儀3以及第二陀螺儀4與云臺(tái)2之間均使用通信線進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)載云臺(tái)2相對(duì)車(chē)平面是否發(fā)生偏移并實(shí)時(shí)矯正。

所述的云臺(tái)2與第一陀螺儀3以及第二陀螺儀4的通信方式為rs232，rs485或者rs422。

所述第一陀螺儀3以及第二陀螺儀4為三軸陀螺儀，或者單軸陀螺儀，或者傾角傳感器。

如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的基于雙陀螺儀的車(chē)載云臺(tái)穩(wěn)定方法包括以下步驟：

s101、云臺(tái)實(shí)時(shí)讀取第一陀螺儀的數(shù)據(jù)獲取云臺(tái)的傾角&a；

s102、云臺(tái)實(shí)時(shí)讀取第二陀螺儀的數(shù)據(jù)獲取車(chē)平面的傾角&b；

s103、云臺(tái)mcu內(nèi)部將實(shí)時(shí)獲取到的&a與&b進(jìn)行擬合，得出△&；

s104、判斷當(dāng)△&大于預(yù)設(shè)角度m是時(shí)，可判定車(chē)載云臺(tái)相對(duì)車(chē)平面發(fā)生偏移，云臺(tái)根據(jù)△&的角度實(shí)時(shí)矯正當(dāng)前垂直角度回到用戶(hù)預(yù)設(shè)角度。

在s104中，預(yù)設(shè)角度m指的是一種容差值，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出的能排除在陀螺儀精度以及車(chē)輛自身共振造成的偏差影響之外的一個(gè)容差值。

在s104中，云臺(tái)根據(jù)△&的角度實(shí)時(shí)矯正當(dāng)前垂直角度回到用戶(hù)預(yù)設(shè)角度，其原理在于，用戶(hù)預(yù)設(shè)角度后，陀螺儀相對(duì)于車(chē)平面的傾角是固定的，當(dāng)發(fā)生偏差時(shí)，該傾角會(huì)發(fā)生改變，改變的大小即之前計(jì)算出來(lái)的△&，故只需控制云臺(tái)向反方向運(yùn)行△&度，即可矯正云臺(tái)位置。

陀螺儀在監(jiān)控領(lǐng)域常用于穩(wěn)像裝置，但是在車(chē)載上使用因?yàn)榈缆翻h(huán)境的復(fù)雜性，比如山區(qū)道路，或者經(jīng)常性的上下坡道路，陀螺儀穩(wěn)像的局現(xiàn)象便凸顯出來(lái)，嚴(yán)重影響監(jiān)控效果。本發(fā)明創(chuàng)造性應(yīng)用兩個(gè)陀螺儀實(shí)時(shí)采集云臺(tái)傾角與車(chē)身平面傾角，通過(guò)雙傾角數(shù)據(jù)擬合出傾角差來(lái)判定車(chē)載云臺(tái)是否相對(duì)車(chē)身發(fā)生偏移，判斷準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)性好，能起到實(shí)時(shí)穩(wěn)定云臺(tái)的作用。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。