[發(fā)明專利]底座導(dǎo)航系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010253730.4
• 申請(qǐng)日: 2010-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN101922601A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·A·林塞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 維泰克公開有限公司
• 主分類號(hào): F16M11/06
• 分類號(hào): F16M11/06;F16M11/18;F16M11/28;G03B17/56
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉金鳳;王忠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于電視(TV)、視頻或電影攝像機(jī)的底座，特別涉及這些底座的導(dǎo)航。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供用于TV、視頻或電影攝像機(jī)的底座，其包括：支撐在至少三個(gè)可轉(zhuǎn)向(steerable)輪單元上的基座；用于輪單元的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其用于保持輪單元彼此平行對(duì)準(zhǔn)；用于輪單元和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的監(jiān)視系統(tǒng)；以及用于確定每個(gè)輪單元移動(dòng)的距離和相對(duì)于定義在基座上的固定軸所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度的裝置，該監(jiān)視系統(tǒng)具有處理器裝置，用于從所述至少三個(gè)輪子中每個(gè)輪子移動(dòng)的距離和所述至少三個(gè)輪子中每個(gè)輪子相對(duì)于所述固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度計(jì)算底座行進(jìn)的軌道距離和底座的朝向的任何變化，從而使得能夠相對(duì)于先前已知的位置和朝向確定底座的位置和朝向。

比如，可以將監(jiān)視裝置設(shè)計(jì)為從這樣測(cè)量的所述至少三個(gè)輪子行進(jìn)的距離和相對(duì)于參考角度轉(zhuǎn)動(dòng)的所述角度而確定底座的行程和朝向變化的最接近的近似值。

更具體地，監(jiān)視系統(tǒng)可以使用選定的數(shù)學(xué)函數(shù)來對(duì)所述至少三個(gè)輪子的這樣測(cè)量的距離進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而確定底座行進(jìn)的相應(yīng)距離和底座的朝向的相應(yīng)變化。

進(jìn)一步地，可以將監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)為使用“最小二乘法”的數(shù)學(xué)函數(shù)計(jì)算底座行進(jìn)的距離和底座的朝向的變化這些值的所述最接近的近似值。

在上述任一布置中，底座的基座可以大體上為三角形，并且可以被支撐在位于三角形的頂點(diǎn)處的可轉(zhuǎn)向輪單元上。

另外，在上述任一布置中，底座的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以具有可替換的模式，在其中一種模式下所有三個(gè)輪子被一起轉(zhuǎn)向?yàn)槠叫袑?duì)準(zhǔn)，在另一種模式下兩個(gè)輪子被鎖定而不能進(jìn)行轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，而第三個(gè)輪子則自由地對(duì)底座進(jìn)行轉(zhuǎn)向。當(dāng)?shù)鬃幱谵D(zhuǎn)向模式下時(shí)，上面所述的根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)視位置和朝向的變化的布置是不適用的。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述至少三個(gè)輪單元是機(jī)動(dòng)輪單元。

附圖說明

下面是對(duì)發(fā)明的特定實(shí)施例的描述，其中對(duì)附圖進(jìn)行了參考，在附圖中：

圖1是用于裝配TV/視頻攝像機(jī)的底座的透視圖，其包括用于調(diào)整攝像機(jī)被底座支撐的高度的伸縮柱；

圖2是圖1所示的底座的側(cè)視圖，其中伸縮柱降低到其最小高度；

圖3是圖1和2所示的底座的平視圖；

圖4是示出機(jī)載微處理器和提供信息給微處理器的編碼器的框圖；

圖5和6是示出如何相對(duì)于先前的位置和朝向計(jì)算底座的位置和朝向的底座概略圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及用于支撐TV/視頻攝像機(jī)以使其在帶有監(jiān)視系統(tǒng)的工作室地板或其他工作區(qū)域上運(yùn)動(dòng)的底座，從而使得能夠相對(duì)于先前已知的位置和朝向確定底座的位置和朝向。

圖1至3示出所述系統(tǒng)可適用的典型底座。該底座包括具有頂點(diǎn)11和凹邊12的大體上呈等邊三角形的基座10。

基座裝配在各雙輪單元13上，在附圖的圖2中可以看到各雙輪單元13在基座下面突出。各輪單元設(shè)置于基座的相應(yīng)頂點(diǎn)11處并且被裝配成用于圍繞垂直軸進(jìn)行轉(zhuǎn)向以控制底座的運(yùn)動(dòng)方向。

在基座10的中心處具有用于可垂直伸長(zhǎng)的柱15的大體圓柱形的安裝架14。該柱在其上端具有安裝板16，以容納將電視/視頻攝像機(jī)支撐在該柱上的平移和傾斜搖動(dòng)頭(a?pan?and?tilt?head，云臺(tái))。

通過該機(jī)構(gòu)將各個(gè)輪單元互相連接，從而使底座能夠在偏航或轉(zhuǎn)向模式下移動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)只適用于在偏航模式下時(shí)底座的使用。提供設(shè)置在基座10上并鄰近安裝架14的下端的踏板17以用于在偏航模式和轉(zhuǎn)向模式之間切換轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。在轉(zhuǎn)向模式下，其中兩個(gè)輪單元被鎖定在適當(dāng)位置以彼此平行地行駛，而第三個(gè)輪單元可用于對(duì)底座進(jìn)行轉(zhuǎn)向。通過環(huán)繞安裝板16并借助平行于所述柱而延伸的可伸縮調(diào)整的轉(zhuǎn)向桿19來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向環(huán)18來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。

在偏航模式下，所有三個(gè)輪單元互相連接以同時(shí)轉(zhuǎn)向，并且底座沿著轉(zhuǎn)向環(huán)上的轉(zhuǎn)向指示器20的方向移動(dòng)。這使得操作者能夠很容易地跟隨拍攝時(shí)的操作，從而用最小的努力跟進(jìn)及跟出或從一邊偏轉(zhuǎn)到另一邊。

參考附圖的圖4，底座包含用于使得能夠關(guān)于先前已知的位置和朝向來確定底座的位置和朝向的監(jiān)視系統(tǒng)。該監(jiān)視系統(tǒng)包括微處理器，其被設(shè)計(jì)為從提供給該處理器的信息計(jì)算底座的位置和朝向。

每個(gè)輪單元都包括傳感器，諸如用于測(cè)量輪單元的轉(zhuǎn)數(shù)的編碼器，以便測(cè)量輪單元行進(jìn)的距離。來自編碼器的輸出結(jié)果被提供給計(jì)算每個(gè)輪單元行進(jìn)的距離的微處理器。

基座還包括裝配在基座中心并且面朝下穿過的光傳感器，以檢測(cè)基座正在其上移動(dòng)的工作室或其他區(qū)域的地板上已知位置的參考標(biāo)記，從該參考標(biāo)記可計(jì)算出底座的距離和朝向。