一種無人機機載攝像機的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種無人機上的可見光偵查設(shè)備，具體地設(shè)及一種無人機機載攝像機 的控制裝置，主要用于遠程控制裝載在無人機上的便攜式高清攝像機。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，搭載在無人機上的可見光偵查設(shè)備有多種類型。其中，光電吊艙集穩(wěn)定平臺 與光電載荷于一體，具有平臺穩(wěn)定、目標掃描、跟蹤、定位等多種功能，但其價格高昂，多應(yīng) 用于軍事領(lǐng)域。而對于蓬勃發(fā)展的民用旋翼無人機，則更加關(guān)注產(chǎn)品的性價比。因此，旋翼 無人機多采用穩(wěn)定云臺加攝像機模式。對于機載攝像機基本可分為兩類:一種是輕巧、定焦 的運動型攝像機，另一種則為具有變焦功能的攝像機。具有變焦功能的攝像機更加符合旋 翼無人機的偵查任務(wù)需要，偵查任務(wù)如短焦時大面積普查，長焦時小面積詳查等。
[0003] 具有變焦功能的攝像機可選用開放控制接口的監(jiān)控型攝像機或便攜式高清攝像 機。監(jiān)控型攝像機由于其體積大、重量重，因此并不適用于旋翼無人機的機載環(huán)境。而便攜 式高清攝像機在市場需求推動下，具有分辨率高、體積小、重量輕、變焦倍數(shù)大、防抖功能 強、機載存儲、性價比高等諸多優(yōu)勢，因此尤其適用于旋翼無人機。
[0004] 但是，目前并沒有專為無人機領(lǐng)域定制的可遠程控制的便攜式高清攝像機，廠商 也未提供相應(yīng)的控制接口，因此需要對攝像機進行相應(yīng)改造 W適應(yīng)無人機應(yīng)用環(huán)境。而采 用直接在攝像機上開孔引線的方法，既影響攝像機外觀，同時在實施過程中也存在較大風 險。因此設(shè)計通用的無人機機載攝像機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)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無人機機載攝像機的 控制裝置，其能夠用于解決無人機機載攝像機遠程控制的問題，具有經(jīng)濟、簡單和實用的特 點，并可支持多種型號的攝像機。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:運種無人機機載攝像機的控制裝置，其包括信號轉(zhuǎn)換 板和攝像機手持遙控器;攝像機手持遙控器包括啟動/停止按鈕、短焦按鈕、長焦按鈕;信號 轉(zhuǎn)換板包括依次連接的PWM信號輸入接口、主控忍片、控制信號輸出接口，PWM信號輸入接口 包括控制變焦通道和控制開關(guān)通道，控制信號輸出接口包括第一、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焦按 鈕，第Ξ光電禪合器連接啟動/停止按鈕；當控制變焦通道輸入窄脈寬信號時，第一輸出通 道輸出低電平，第二輸出通道輸出高電平，第一光電禪合器導通而第二光電禪合器關(guān)斷；當 控制變焦通道輸入寬脈寬信號時，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通;當控制開關(guān)通道依次輸入窄脈寬、寬脈寬、窄脈 寬信號時，第Ξ輸出通道先輸出低電平再輸出高電平，第Ξ光電禪合器先導通再關(guān)斷。
[0007] 本發(fā)明首先將機載接收機的遙控信號經(jīng)信號轉(zhuǎn)換板解析和信號轉(zhuǎn)換，進而控制光 電禪合器通斷，并輸出到攝像機手持遙控器，從而達到模擬手持遙控器控制攝像機的效果， 所w能夠用于解決無人機機載攝像機遠程控制的問題，具有經(jīng)濟、簡單和實用的特點，并可 支持多種型號的攝像機。
【附圖說明】
[0008] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的無人機機載攝像機的控制裝置的電路方框圖；
[0009] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的無人機機載攝像機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)明的無人機機載攝像機的控制裝置的具體電路圖。
【具體實施方式】
[0011] 如圖1-3所示，運種無人機機載攝像機的控制裝置，其包括信號轉(zhuǎn)換板和攝像機手 持遙控器;攝像機手持遙控器包括啟動/停止按鈕、短焦按鈕、長焦按鈕;信號轉(zhuǎn)換板包括依 次連接的PWM信號輸入接口、主控忍片、控制信號輸出接口，PWM信號輸入接口包括控制變焦 通道和控制開關(guān)通道，控制信號輸出接口包括第一、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焦按鈕，第Ξ光電禪 合器連接啟動/停止按鈕；當控制變焦通道輸入窄脈寬信號時，第一輸出通道輸出低電平， 第二輸出通道輸出高電平，第一光電禪合器導通而第二光電禪合器關(guān)斷；當控制變焦通道 輸入寬脈寬信號時，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通；當控制開關(guān)通道依次輸入窄脈寬、寬脈寬、窄脈寬信號時，第 Ξ輸出通道先輸出低電平再輸出高電平，第Ξ光電禪合器先導通再關(guān)斷。
[0012] 本發(fā)明首先將機載接收機的遙控信號經(jīng)信號轉(zhuǎn)換板解析和信號轉(zhuǎn)換，進而控制光 電禪合器通斷，并輸出到攝像機手持遙控器，從而達到模擬手持遙控器控制攝像機的效果， 所W能夠用于解決無人機機載攝像機遠程控制的問題，具有經(jīng)濟、簡單和實用的特點，并可 支持多種型號的攝像機。
[0013] 此外，當控制變焦通道輸入中脈寬信號時，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。運樣未進行任何變焦操作時，則不會產(chǎn)生 控制短焦按鈕、長焦按鈕動作。
[0014] 此外，所述主控忍片是型號為STM32F103C8T6的忍片（ST公司）。運樣就可W設(shè)計4 路PWM信號輸入，5路光電禪合器控制輸出，信號轉(zhuǎn)換板硬件原理圖見圖3。其中，4路PWM信號 輸入分別選用PA1、PA6、PA7和PB6,運四個管腳分別對應(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。當控制信號為低電平時，對應(yīng)光電禪合器導通；當控制信號為高電平時，對應(yīng)光電禪 合器關(guān)斷。5路光電禪合器控制輸出分別對應(yīng)圖3中信號組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 信號輸入接口和U6、U7光電 禪合器均為擴展性設(shè)計，除攝像機基本控制操作外，后續(xù)還可W支持攝像機供電控制、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，第二輸出通道連接長焦按鈕的焊點，第 Ξ輸出通道連接啟動/停止按鈕的焊點。具體地，如圖3所示，將攝像機手持遙控器的W、T和 Start/Stop按鍵取下，然后將W按鍵的焊點與Relay_CHl_A/B連接，T按鍵的焊點與Relay_ CH2_A/B連接，Start/Stop按鍵的焊點與Relay_CH3_A/B連接，即完成攝像機手持遙控器的 改造工作。采用運種方式，可W最大限度地避免在攝像機上開孔引線，從而不會影響攝像機 外觀，同時在實施過程中也避免了由開孔引線帶來的巨大風險。
[0019] 此外，所述無人機機載攝像機為Sony的皿R-PJ670或FDR-AX30攝像機，所述攝像機 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)光學防抖 功能的30倍變焦高清攝像機HDR-PJ670和具有4K影像錄制的FDR-AX30攝像機。攝像機控制 裝置集成信號轉(zhuǎn)換板和Sony RM-VPR1遙控器，可同時支持皿R-PJ670和抑R-AX30。通過海鷹 航空通用裝備有限責任公司某型旋翼無人機搭載該兩型攝像機實飛測試，該攝像機控制裝 置能夠根據(jù)地面遙控信號準確控制攝像機，順利完成偵查任務(wù)，因此具有很好的工程應(yīng)用 價值。
[0020] 此外，所述信號轉(zhuǎn)換板和所述攝像機手持遙控器集成在一起。根據(jù)信號轉(zhuǎn)換板和 攝像機手持遙控器的尺寸設(shè)計該控制裝置的殼體，將其安裝集成為一體，運樣使用方便，外 觀美觀。
[0021] W上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依 據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對W上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明 技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種無人機機載攝像機的控制裝置，其特征在于:其包括信號轉(zhuǎn)換板和攝像機手持 遙控器;攝像機手持遙控器包括啟動/停止按鈕、短焦按鈕、長焦按鈕;信號轉(zhuǎn)換板包括依次 連接的PWM信號輸入接口、主控芯片、控制信號輸出接口，PWM信號輸入接口包括控制變焦通 道和控制開關(guān)通道，控制信號輸出接口包括第一、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焦按鈕，第三光電耦合 器連接啟動/停止按鈕；當控制變焦通道輸入窄脈寬信號時，第一輸出通道輸出低電平，第 二輸出通道輸出高電平，第一光電耦合器導通而第二光電耦合器關(guān)斷；當控制變焦通道輸 入寬脈寬信號時，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通；當控制開關(guān)通道依次輸入窄脈寬、寬脈寬、窄脈寬信號時，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通再關(guān)斷。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機機載攝像機的控制裝置，其特征在于：當控制變焦通道 輸入中脈寬信號時，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所述的無人機機載攝像機的控制裝置，其特征在于:所述主控芯片是 型號為STM32F103C8T6的芯片。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的無人機機載攝像機的控制裝置，其特征在于:第一輸 出通道連接短焦按鈕的焊點，第二輸出通道連接長焦按鈕的焊點，第三輸出通道連接啟動/ 停止按鈕的焊點。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無人機機載攝像機的控制裝置，其特征在于:所述無人機機載 攝像機為Sony的HDR-PJ670或n)R-AX30攝像機，所述攝像機手持遙控器為SonyRM-VPR1遙 控器。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無人機機載攝像機的控制裝置，其特征在于:所述信號轉(zhuǎn)換板 和所述攝像機手持遙控器集成在一起。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種無人機機載攝像機的控制裝置,其能夠用于解決無人機機載攝像機遠程控制的問題，具有經(jīng)濟、簡單和實用的特點，并可支持多種型號的攝像機。其包括信號轉(zhuǎn)換板和攝像機手持遙控器；攝像機手持遙控器包括啟動/停止按鈕、短焦按鈕、長焦按鈕；信號轉(zhuǎn)換板包括依次連接的PWM信號輸入接口、主控芯片、控制信號輸出接口，PWM信號輸入接口包括控制變焦通道和控制開關(guān)通道，控制信號輸出接口包括第一、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焦按鈕，第三光電耦合器連接啟動/停止按鈕。
【IPC分類】H04N5/232
【公開號】CN105491290
【申請?zhí)枴緾N201510970187
【發(fā)明人】文彩虹, 陳永帥, 徐春艷
【申請人】海鷹航空通用裝備有限責任公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月22日