一種無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種無(wú)人機(jī)上的可見(jiàn)光偵查設(shè)備，具體地設(shè)及一種無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī) 的控制裝置，主要用于遠(yuǎn)程控制裝載在無(wú)人機(jī)上的便攜式高清攝像機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，搭載在無(wú)人機(jī)上的可見(jiàn)光偵查設(shè)備有多種類型。其中，光電吊艙集穩(wěn)定平臺(tái) 與光電載荷于一體，具有平臺(tái)穩(wěn)定、目標(biāo)掃描、跟蹤、定位等多種功能，但其價(jià)格高昂，多應(yīng) 用于軍事領(lǐng)域。而對(duì)于蓬勃發(fā)展的民用旋翼無(wú)人機(jī)，則更加關(guān)注產(chǎn)品的性價(jià)比。因此，旋翼 無(wú)人機(jī)多采用穩(wěn)定云臺(tái)加攝像機(jī)模式。對(duì)于機(jī)載攝像機(jī)基本可分為兩類:一種是輕巧、定焦 的運(yùn)動(dòng)型攝像機(jī)，另一種則為具有變焦功能的攝像機(jī)。具有變焦功能的攝像機(jī)更加符合旋 翼無(wú)人機(jī)的偵查任務(wù)需要，偵查任務(wù)如短焦時(shí)大面積普查，長(zhǎng)焦時(shí)小面積詳查等。
[0003] 具有變焦功能的攝像機(jī)可選用開(kāi)放控制接口的監(jiān)控型攝像機(jī)或便攜式高清攝像 機(jī)。監(jiān)控型攝像機(jī)由于其體積大、重量重，因此并不適用于旋翼無(wú)人機(jī)的機(jī)載環(huán)境。而便攜 式高清攝像機(jī)在市場(chǎng)需求推動(dòng)下，具有分辨率高、體積小、重量輕、變焦倍數(shù)大、防抖功能 強(qiáng)、機(jī)載存儲(chǔ)、性價(jià)比高等諸多優(yōu)勢(shì)，因此尤其適用于旋翼無(wú)人機(jī)。
[0004] 但是，目前并沒(méi)有專為無(wú)人機(jī)領(lǐng)域定制的可遠(yuǎn)程控制的便攜式高清攝像機(jī)，廠商 也未提供相應(yīng)的控制接口，因此需要對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行相應(yīng)改造 W適應(yīng)無(wú)人機(jī)應(yīng)用環(huán)境。而采 用直接在攝像機(jī)上開(kāi)孔引線的方法，既影響攝像機(jī)外觀，同時(shí)在實(shí)施過(guò)程中也存在較大風(fēng) 險(xiǎn)。因此設(shè)計(jì)通用的無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的 控制裝置，其能夠用于解決無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)遠(yuǎn)程控制的問(wèn)題，具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單和實(shí)用的特 點(diǎn)，并可支持多種型號(hào)的攝像機(jī)。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:運(yùn)種無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置，其包括信號(hào)轉(zhuǎn)換 板和攝像機(jī)手持遙控器;攝像機(jī)手持遙控器包括啟動(dòng)/停止按鈕、短焦按鈕、長(zhǎng)焦按鈕;信號(hào) 轉(zhuǎn)換板包括依次連接的PWM信號(hào)輸入接口、主控忍片、控制信號(hào)輸出接口，PWM信號(hào)輸入接口 包括控制變焦通道和控制開(kāi)關(guān)通道，控制信號(hào)輸出接口包括第一、第二、第Ξ輸出通道W及 第一、第二、第Ξ光電禪合器，第一光電禪合器連接短焦按鈕，第二光電禪合器連接長(zhǎng)焦按 鈕，第Ξ光電禪合器連接啟動(dòng)/停止按鈕；當(dāng)控制變焦通道輸入窄脈寬信號(hào)時(shí)，第一輸出通 道輸出低電平，第二輸出通道輸出高電平，第一光電禪合器導(dǎo)通而第二光電禪合器關(guān)斷；當(dāng) 控制變焦通道輸入寬脈寬信號(hào)時(shí)，第一輸出通道輸出高電平，第二輸出通道輸出低電平，第 一光電禪合器關(guān)斷而第二光電禪合器導(dǎo)通;當(dāng)控制開(kāi)關(guān)通道依次輸入窄脈寬、寬脈寬、窄脈 寬信號(hào)時(shí)，第Ξ輸出通道先輸出低電平再輸出高電平，第Ξ光電禪合器先導(dǎo)通再關(guān)斷。
[0007] 本發(fā)明首先將機(jī)載接收機(jī)的遙控信號(hào)經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換板解析和信號(hào)轉(zhuǎn)換，進(jìn)而控制光 電禪合器通斷，并輸出到攝像機(jī)手持遙控器，從而達(dá)到模擬手持遙控器控制攝像機(jī)的效果， 所w能夠用于解決無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)遠(yuǎn)程控制的問(wèn)題，具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單和實(shí)用的特點(diǎn)，并可 支持多種型號(hào)的攝像機(jī)。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置的電路方框圖；
[0009] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置的具體電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 如圖1-3所示，運(yùn)種無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置，其包括信號(hào)轉(zhuǎn)換板和攝像機(jī)手 持遙控器;攝像機(jī)手持遙控器包括啟動(dòng)/停止按鈕、短焦按鈕、長(zhǎng)焦按鈕;信號(hào)轉(zhuǎn)換板包括依 次連接的PWM信號(hào)輸入接口、主控忍片、控制信號(hào)輸出接口，PWM信號(hào)輸入接口包括控制變焦 通道和控制開(kāi)關(guān)通道，控制信號(hào)輸出接口包括第一、第二、第Ξ輸出通道W及第一、第二、第 Ξ光電禪合器，第一光電禪合器連接短焦按鈕，第二光電禪合器連接長(zhǎng)焦按鈕，第Ξ光電禪 合器連接啟動(dòng)/停止按鈕；當(dāng)控制變焦通道輸入窄脈寬信號(hào)時(shí)，第一輸出通道輸出低電平， 第二輸出通道輸出高電平，第一光電禪合器導(dǎo)通而第二光電禪合器關(guān)斷；當(dāng)控制變焦通道 輸入寬脈寬信號(hào)時(shí)，第一輸出通道輸出高電平，第二輸出通道輸出低電平，第一光電禪合器 關(guān)斷而第二光電禪合器導(dǎo)通；當(dāng)控制開(kāi)關(guān)通道依次輸入窄脈寬、寬脈寬、窄脈寬信號(hào)時(shí)，第 Ξ輸出通道先輸出低電平再輸出高電平，第Ξ光電禪合器先導(dǎo)通再關(guān)斷。
[0012] 本發(fā)明首先將機(jī)載接收機(jī)的遙控信號(hào)經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換板解析和信號(hào)轉(zhuǎn)換，進(jìn)而控制光 電禪合器通斷，并輸出到攝像機(jī)手持遙控器，從而達(dá)到模擬手持遙控器控制攝像機(jī)的效果， 所W能夠用于解決無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)遠(yuǎn)程控制的問(wèn)題，具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單和實(shí)用的特點(diǎn)，并可 支持多種型號(hào)的攝像機(jī)。
[0013] 此外，當(dāng)控制變焦通道輸入中脈寬信號(hào)時(shí)，第一輸出通道、第二輸出通道均輸出高 電平，第一光電禪合器、第二光電禪合器均關(guān)斷。運(yùn)樣未進(jìn)行任何變焦操作時(shí)，則不會(huì)產(chǎn)生 控制短焦按鈕、長(zhǎng)焦按鈕動(dòng)作。
[0014] 此外，所述主控忍片是型號(hào)為STM32F103C8T6的忍片（ST公司）。運(yùn)樣就可W設(shè)計(jì)4 路PWM信號(hào)輸入，5路光電禪合器控制輸出，信號(hào)轉(zhuǎn)換板硬件原理圖見(jiàn)圖3。其中，4路PWM信號(hào) 輸入分別選用PA1、PA6、PA7和PB6,運(yùn)四個(gè)管腳分別對(duì)應(yīng)Timer2_CH2、Timer3_CHl、Timer3_ CH2和Timer4_CHl，軟件配置為PWM輸入模式，即可獲取每路PWM輸入信號(hào)的頻率、占空比等 信息。5路光電禪合器分別由？87、？84、？412、？411和?410控制，均設(shè)置為〇11化1119113}1-口1111 模式。當(dāng)控制信號(hào)為低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)光電禪合器導(dǎo)通；當(dāng)控制信號(hào)為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)光電禪 合器關(guān)斷。5路光電禪合器控制輸出分別對(duì)應(yīng)圖3中信號(hào)組Relay_CHl_A/B、Relay_CH2_A/B、 Re 1 ay_(M3_A/B、Re lay_CH4_A/B、Re 1 ay_(M5_A/B。第Ξ、第四 PWM 信號(hào)輸入接口和U6、U7光電 禪合器均為擴(kuò)展性設(shè)計(jì)，除攝像機(jī)基本控制操作外，后續(xù)還可W支持?jǐn)z像機(jī)供電控制、拍照 控制等功能。
[001引另外，表1給出了 PWM_CHx、Re lay_CHx和光禪輸出信號(hào)的關(guān)系。
[0016]表1
[0017]
[0018] 此外，第一輸出通道連接短焦按鈕的焊點(diǎn)，第二輸出通道連接長(zhǎng)焦按鈕的焊點(diǎn)，第 Ξ輸出通道連接啟動(dòng)/停止按鈕的焊點(diǎn)。具體地，如圖3所示，將攝像機(jī)手持遙控器的W、T和 Start/Stop按鍵取下，然后將W按鍵的焊點(diǎn)與Relay_CHl_A/B連接，T按鍵的焊點(diǎn)與Relay_ CH2_A/B連接，Start/Stop按鍵的焊點(diǎn)與Relay_CH3_A/B連接，即完成攝像機(jī)手持遙控器的 改造工作。采用運(yùn)種方式，可W最大限度地避免在攝像機(jī)上開(kāi)孔引線，從而不會(huì)影響攝像機(jī) 外觀，同時(shí)在實(shí)施過(guò)程中也避免了由開(kāi)孔引線帶來(lái)的巨大風(fēng)險(xiǎn)。
[0019] 此外，所述無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)為Sony的皿R-PJ670或FDR-AX30攝像機(jī)，所述攝像機(jī) 手持遙控器為Sony RM-VPR1遙控器。根據(jù)某偵查任務(wù)需要，選用了Sony具有平穩(wěn)光學(xué)防抖 功能的30倍變焦高清攝像機(jī)HDR-PJ670和具有4K影像錄制的FDR-AX30攝像機(jī)。攝像機(jī)控制 裝置集成信號(hào)轉(zhuǎn)換板和Sony RM-VPR1遙控器，可同時(shí)支持皿R-PJ670和抑R-AX30。通過(guò)海鷹 航空通用裝備有限責(zé)任公司某型旋翼無(wú)人機(jī)搭載該兩型攝像機(jī)實(shí)飛測(cè)試，該攝像機(jī)控制裝 置能夠根據(jù)地面遙控信號(hào)準(zhǔn)確控制攝像機(jī)，順利完成偵查任務(wù)，因此具有很好的工程應(yīng)用 價(jià)值。
[0020] 此外，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換板和所述攝像機(jī)手持遙控器集成在一起。根據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換板和 攝像機(jī)手持遙控器的尺寸設(shè)計(jì)該控制裝置的殼體，將其安裝集成為一體，運(yùn)樣使用方便，外 觀美觀。
[0021] W上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依 據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)W上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明 技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置，其特征在于:其包括信號(hào)轉(zhuǎn)換板和攝像機(jī)手持 遙控器;攝像機(jī)手持遙控器包括啟動(dòng)/停止按鈕、短焦按鈕、長(zhǎng)焦按鈕;信號(hào)轉(zhuǎn)換板包括依次 連接的PWM信號(hào)輸入接口、主控芯片、控制信號(hào)輸出接口，PWM信號(hào)輸入接口包括控制變焦通 道和控制開(kāi)關(guān)通道，控制信號(hào)輸出接口包括第一、第二、第三輸出通道以及第一、第二、第三 光電耦合器，第一光電耦合器連接短焦按鈕，第二光電耦合器連接長(zhǎng)焦按鈕，第三光電耦合 器連接啟動(dòng)/停止按鈕；當(dāng)控制變焦通道輸入窄脈寬信號(hào)時(shí)，第一輸出通道輸出低電平，第 二輸出通道輸出高電平，第一光電耦合器導(dǎo)通而第二光電耦合器關(guān)斷；當(dāng)控制變焦通道輸 入寬脈寬信號(hào)時(shí)，第一輸出通道輸出高電平，第二輸出通道輸出低電平，第一光電親合器關(guān) 斷而第二光電耦合器導(dǎo)通；當(dāng)控制開(kāi)關(guān)通道依次輸入窄脈寬、寬脈寬、窄脈寬信號(hào)時(shí)，第三 輸出通道先輸出低電平再輸出高電平，第三光電耦合器先導(dǎo)通再關(guān)斷。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置，其特征在于：當(dāng)控制變焦通道 輸入中脈寬信號(hào)時(shí)，第一輸出通道、第二輸出通道均輸出高電平，第一光電耦合器、第二光 電耦合器均關(guān)斷。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置，其特征在于:所述主控芯片是 型號(hào)為STM32F103C8T6的芯片。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置，其特征在于:第一輸 出通道連接短焦按鈕的焊點(diǎn)，第二輸出通道連接長(zhǎng)焦按鈕的焊點(diǎn)，第三輸出通道連接啟動(dòng)/ 停止按鈕的焊點(diǎn)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置，其特征在于:所述無(wú)人機(jī)機(jī)載 攝像機(jī)為Sony的HDR-PJ670或n)R-AX30攝像機(jī)，所述攝像機(jī)手持遙控器為SonyRM-VPR1遙 控器。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置，其特征在于:所述信號(hào)轉(zhuǎn)換板 和所述攝像機(jī)手持遙控器集成在一起。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)的控制裝置,其能夠用于解決無(wú)人機(jī)機(jī)載攝像機(jī)遠(yuǎn)程控制的問(wèn)題，具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單和實(shí)用的特點(diǎn)，并可支持多種型號(hào)的攝像機(jī)。其包括信號(hào)轉(zhuǎn)換板和攝像機(jī)手持遙控器；攝像機(jī)手持遙控器包括啟動(dòng)/停止按鈕、短焦按鈕、長(zhǎng)焦按鈕；信號(hào)轉(zhuǎn)換板包括依次連接的PWM信號(hào)輸入接口、主控芯片、控制信號(hào)輸出接口，PWM信號(hào)輸入接口包括控制變焦通道和控制開(kāi)關(guān)通道，控制信號(hào)輸出接口包括第一、第二、第三輸出通道以及第一、第二、第三光電耦合器，第一光電耦合器連接短焦按鈕，第二光電耦合器連接長(zhǎng)焦按鈕，第三光電耦合器連接啟動(dòng)/停止按鈕。
【IPC分類】H04N5/232
【公開(kāi)號(hào)】CN105491290
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510970187
【發(fā)明人】文彩虹, 陳永帥, 徐春艷
【申請(qǐng)人】海鷹航空通用裝備有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日