一种无人机多相机监视与控制装置转让专利

申请号 : CN201910055295.5

文献号 : CN109756677B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 黄先锋张帆余晗卿

申请人 : 武汉大势智慧科技有限公司

摘要 :

本发明公开了一种无人机多相机监视与控制装置,包括相机选择模块、HDMI切换模块、相机HDMI转接模块、控制端口切换模块和中控模块,所述HDMI切换模块的输出接口与任意带有HDMI接口的监视器连接,所述HDMI切换模块的输入接口与相机HDMI转接模块的输出接口连接,本发明涉及无人机倾斜摄影技术领域。该无人机多相机监视与控制装置,可以用于目前主流的轻量无人机倾斜摄影云台中,用于补充相机监视和控制功能,大大提高工作质量,降低云台返厂维修的概率,在与无人机相机连接后可以实现对多个相机的状态监视、参数设定、故障修复等功能,使得倾斜摄影云台在减轻重量的同时保留了用户对相机的操控接口,大大提高用户使用的便利性。

权利要求 :

1.一种无人机多相机监视与控制装置,其特征在于:包括相机选择模块(5)、HDMI切换模块(2)、相机HDMI转接模块(1)、控制端口切换模块(3)和中控模块(4);

所述相机HDMI转接模块(1)实现将多台相机的HDMI信号转接到所述HDMI切换模块(2),便于所述HDMI切换模块(2)进行不同相机的HDMI切换显示,所述相机HDMI转接模块(1)的输入接口与无人机相机的HDMI接口连接,所述相机HDMI转接模块(1)的输出接口与所述HDMI切换模块(2)的输入接口连接;

所述HDMI切换模块(2)实现不同相机的HDMI信号的切换显示,所述HDMI切换模块(2)的输出接口与任意带有HDMI接口的监视器连接,通过MCU信号将被选择相机的HDMI信号通过监视器显示出来;

所述控制端口切换模块(3)实现不同相机的控制信号的切换,所述控制端口切换模块(3)的输入接口与所述中控模块(4)的输出接口连接,接收来自所述中控模块(4)的相机控制信号,所述控制端口切换模块(3)的输出接口与无人机相机控制模块的金手指接口连接,通过MCU信号将接收到的来自所述中控模块(4)的相机控制信号传递给被选择的相机,实现被选择相机的控制功能;

所述中控模块(4)通过按键4c和编码开关4b实现相机控制指令的发出;

所述相机选择模块(5)实现无人机相机的选择,通过按键5b进行被选择相机的切换,并转换为MCU控制信号,控制所述HDMI切换模块(2)及所述控制端口切换模块(3)进行被选择相机的HDMI信号及控制信号的传输。

2.根据权利要求1所述的一种无人机多相机监视与控制装置,其特征在于:所述相机选择模块(5)是由MCU、按键和LED指示灯组成。

3.根据权利要求1所述的一种无人机多相机监视与控制装置,其特征在于:所述HDMI切换模块(2)是采用集成的HDMI高清切换芯片。

4.根据权利要求1所述的一种无人机多相机监视与控制装置,其特征在于:所述HDMI切换模块(2)的输出接口为任一种类型的HDMI接口,且HDMI切换模块(2)的输入接口为任一种

20PIN的连接器。

5.根据权利要求1所述的一种无人机多相机监视与控制装置,其特征在于:所述相机HDMI转接模块(1)的输入接口为HDMID型接口,且相机HDMI转接模块(1)的输出接口为任一种20PIN的连接器。

6.根据权利要求1所述的一种无人机多相机监视与控制装置,其特征在于:所述控制端口切换模块(3)为相机控制信号通断的多通道单刀单掷模拟开关芯片和相机开关控制的单通道单刀双掷模拟开关芯片。

7.根据权利要求1所述的一种无人机多相机监视与控制装置,其特征在于:所述控制端口切换模块(3)的输入接口为任意接口,且控制端口切换模块(3)的输出接口为金手指接口。

8.根据权利要求1所述的一种无人机多相机监视与控制装置,其特征在于:所述中控模块(4)是由编码开关芯片和按键组成,且中控模块(4)的输出接口为任意可与控制端口切换模块(3)的输入接口对接的接口。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种无人机多相机监视与控制装置,其特征在于:

所述相机选择模块(5)、HDMI切换模块(2)及其输入输出接口、控制端口切换模块(3)及其输入输出接口焊接在第一电路板上,且相机HDMI转接模块(1)及其输入输出接口焊接在第二电路板上,所述中控模块(4)焊接在第三电路板上。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的一种无人机多相机监视与控制装置,其特征在于:所述HDMI切换模块(2)包含多个HDMI高清切换芯片,且HDMI切换模块(2)的输入接口包含多个20PIN的连接器,所述控制端口切换模块(3)包含多个多通道单刀单掷模拟开关芯片和多个单通道单刀双掷模拟开关芯片,所述控制端口切换模块(3)的输出接口包含多个金手指接口,且第二电路板包含多块电路板。

说明书 :

一种无人机多相机监视与控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及无人机倾斜摄影技术领域,具体为一种无人机多相机监视与控制装置。

背景技术

[0002] 无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器,无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称,从技术角度定义可以分为:无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类,与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点,由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义,世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作,一直以来,减轻倾斜摄影云台重量以便增加无人机续航时间都是无人机倾斜摄影领域的一大研究方向。
[0003] 目前,减轻云台中所使用的相机重量是减轻云台重量的最为热门的方法之一,其最主要的方式就是通过拆解相机,尽量去掉冗余模块,保留倾斜摄影需要用到的最精简系统,然而,这种方式去掉了相机的LCD监视屏和控制模块,使得用户无法查看相机状态,修改相机参数,以及检查相机问题等等。市面上主流的新型轻量倾斜摄影云台都存在这个问题,具体表现为两个方面:
[0004] 第一,用户无法根据实际天气状况及作业环境来调整相机参数,从而实现照片最优效果;
[0005] 第二,相机出现某些问题(例如“未正确完成写入存储卡”、新建媒体库)时,用户无法通过操控相机进行问题修复,只能选择返厂维修。
[0006] 这些问题都给用户的使用带来极大不便。

发明内容

[0007] (一)解决的技术问题
[0008] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种无人机多相机监视与控制装置,解决了现有方式去掉了相机的LCD监视屏和控制模块,使得用户无法查看相机状态,修改相机参数,以及检查相机,用户无法根据实际天气状况及作业环境来调整相机参数,相机出现某些问题时,用户无法通过操控相机进行问题修复,只能选择返厂维修的问题。
[0009] (二)技术方案
[0010] 为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种无人机多相机监视与控制装置,包括相机选择模块、HDMI切换模块、相机HDMI转接模块、控制端口切换模块和中控模块,所述HDMI切换模块的输出接口与任意带有HDMI接口的监视器连接,所述HDMI切换模块的输入接口与相机HDMI转接模块的输出接口连接,所述相机HDMI转接模块的输入接口与无人机相机的HDMI接口连接,且控制端口切换模块的输入接口与中控模块的输出接口连接,所述控制端口切换模块的输出接口与无人机相机控制模块的金手指接口连接。
[0011] 优选的,所述相机选择模块是由MCU、按键和LED指示灯组成。
[0012] 优选的,所述HDMI切换模块是采用集成的HDMI高清切换芯片。
[0013] 优选的,所述HDMI切换模块的输出接口为任一种类型的HDMI接口,且HDMI切换模块的输入接口为任一种20PIN的连接器。
[0014] 优选的,所述相机HDMI转接模块的输入接口为HDMID型接口,且相机HDMI转接模块的输出接口为任一种20PIN的连接器。
[0015] 优选的,所述控制端口切换模块为相机控制信号通断的多通道单刀单掷模拟开关芯片和相机开关控制的单通道单刀双掷模拟开关芯片。
[0016] 优选的,所述控制端口切换模块的输入接口为任意接口,且控制端口切换模块的输出接口为金手指接口。
[0017] 优选的,所述中控模块是由编码开关芯片和按键组成,且中控模块的输出接口为任意可与控制端口切换模块的输入接口对接的接口。
[0018] 优选的,所述相机选择模块、HDMI切换模块及其输入输出接口、控制端口切换模块及其输入输出接口焊接在第一电路板上,且相机HDMI转接模块及其输入输出接口焊接在第二电路板上,所述中控模块焊接在第三电路板上。
[0019] 优选的,所述HDMI切换模块包含多个HDMI高清切换芯片,且HDMI切换模块的输入接口包含多个20PIN的连接器,所述控制端口切换模块包含多个多通道单刀单掷模拟开关芯片和多个单通道单刀双掷模拟开关芯片,所述控制端口切换模块的输出接口包含多个金手指接口,且第二电路板包含多块电路板。
[0020] (三)有益效果
[0021] 本发明提供了一种无人机多相机监视与控制装置。与现有技术相比具备以下有益效果:该无人机多相机监视与控制装置,包括相机选择模块、HDMI切换模块、相机HDMI转接模块、控制端口切换模块和中控模块,HDMI切换模块的输出接口与任意带有HDMI接口的监视器连接,HDMI切换模块的输入接口与相机HDMI转接模块的输出接口连接,相机HDMI转接模块的输入接口与无人机相机的HDMI接口连接,且控制端口切换模块的输入接口与中控模块的输出接口连接,控制端口切换模块的输出接口与无人机相机控制模块的金手指接口连接,相机选择模块是由MCU、按键和LED指示灯组成,HDMI切换模块是采用集成的HDMI高清切换芯片,相机选择模块、HDMI切换模块及其输入输出接口、控制端口切换模块及其输入输出接口焊接在第一电路板上,且相机HDMI转接模块及其输入输出接口焊接在第二电路板上,中控模块焊接在第三电路板上,HDMI切换模块包含多个HDMI高清切换芯片,且HDMI切换模块的输入接口包含多个20PIN的连接器,控制端口切换模块包含多个多通道单刀单掷模拟开关芯片和多个单通道单刀双掷模拟开关芯片,控制端口切换模块的输出接口包含多个金手指接口,且第二电路板包含多块电路板,可实现通过将相机HDMI转接模块的输入接口插入无人机相机HDMI输出接口,可以替代相机LCD显示屏的功能,实现对相机状态的监视,通过将控制端口切换模块的输出接口与无人机相机主板上用于接入相机控制模块的金手指接口对接,可以替代相机控制部分,实现相机的参数设定和故障修复功能,因此,本发明可以用于目前主流的轻量无人机倾斜摄影云台中,用于补充相机监视和控制功能,大大提高工作质量,降低云台返厂维修的概率,在与无人机相机连接后可以实现对多个相机的状态监视、参数设定、故障修复等功能,使得倾斜摄影云台在减轻重量的同时保留了用户对相机的操控接口,大大提高用户使用的便利性。

附图说明

[0022] 图1为本发明的结构示意图;
[0023] 图2为本发明第一电路板的结构示意图;
[0024] 图3为本发明第二电路板的结构示意图;
[0025] 图4为本发明第三电路板的结构示意图。
[0026] 图中,1相机HDMI转接模块、2HDMI切换模块、3控制端口切换模块、4中控模块、5相机选择模块。

具体实施方式

[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0028] 请参阅图1-4,本发明实施例提供一种技术方案:一种无人机多相机监视与控制装置,包括相机选择模块5、HDMI切换模块2、相机HDMI转接模块1、控制端口切换模块3和中控模块4,HDMI切换模块2的输出接口与任意带有HDMI接口的监视器连接,HDMI切换模块2的输入接口与相机HDMI转接模块1的输出接口连接,相机HDMI转接模块1的输入接口与无人机相机的HDMI接口连接,且控制端口切换模块3的输入接口与中控模块4的输出接口连接,控制端口切换模块3的输出接口与无人机相机控制模块的金手指接口连接。
[0029] 本发明中,相机选择模块5是由MCU、按键和LED指示灯组成,按键用于控制HDMI切换模块2和控制端口切换模块3的通道切换,以及相机重启功能;LED指示灯用于指示接通的是哪一台相机,相机转接模块1焊接在图3所示的第二电路板上,用于实现将相机的HDMI接口转换为20PIN的FFC接口,便于与HDMI切换模块2连接,相机转接模块有多个,每个转接模块与一台无人机相机连接,其输入接口1a、1b、1c、1d、1e直接插入对应无人机相机的HDMI输出接口,其输出接口1f、1g、1h、1i、1j通过20PIN的FFC排线连接到HDMI切换模块2的对应输入接口2c、2d、2e、2f、2g,从而实现无人机相机的HDMI信号传输到HDMI切换模块。
[0030] 本发明中,HDMI切换模块2是采用集成的HDMI高清切换芯片。
[0031] 本发明中,HDMI切换模块2的输出接口为任一种类型的HDMI接口,且HDMI切换模块2的输入接口为任一种20PIN的连接器。
[0032] 本发明中,相机HDMI转接模块1的输入接口为HDMID型接口,且相机HDMI转接模块1的输出接口为任一种20PIN的连接器。
[0033] 本发明中,控制端口切换模块3为相机控制信号通断的多通道单刀单掷模拟开关芯片和相机开关控制的单通道单刀双掷模拟开关芯片。
[0034] 本发明中,控制端口切换模块3的输入接口为任意接口,且控制端口切换模块3的输出接口为金手指接口。
[0035] 本发明中,中控模块4是由编码开关芯片和按键组成,且中控模块4的输出接口为任意可与控制端口切换模块3的输入接口对接的接口。
[0036] 本发明中,相机选择模块5、HDMI切换模块2及其输入输出接口、控制端口切换模块3及其输入输出接口焊接在第一电路板上,且相机HDMI转接模块1及其输入输出接口焊接在第二电路板上,中控模块4焊接在第三电路板上。
[0037] 本发明中,HDMI切换模块2包含多个HDMI高清切换芯片,且HDMI切换模块2的输入接口包含多个20PIN的连接器,控制端口切换模块3包含多个多通道单刀单掷模拟开关芯片和多个单通道单刀双掷模拟开关芯片,控制端口切换模块3的输出接口包含多个金手指接口,且第二电路板包含多块电路板。
[0038] HDMI切换模块2、控制端口切换模块3和相机选择模块5焊接在图2所示的第一电路板上,实现不同相机的HDMI显示切换和控制端口切换功能,下面具体阐述图2所示的第一电路板的功能实现方式:
[0039] 2a、2b为一转三HDMI高清切换芯片,每个芯片有三路HDMI信号输入,一路HDMI信号输出,通过两根选择引脚来控制其HDMI信号输出与哪一路HDMI信号输入连通,实现HDMI信号的选择输出,在本实施例中,芯片2b的HDMI信号输出连接到芯片2a的其中一路HDMI信号输入,从而实现了五路HDMI输入信号的选择输出,五路HDMI输入信号来源即为HDMI切换模块2的输入接口2c、2d、2e、2f、2g,其选择输出信号通过HDMI切换模块2的输出接口2h连接到带有HDMI接口的显示器,这样即可通过显示器实现多相机的切换显示。
[0040] 3k、3l、3m、3n、3o为多通道单刀单掷开关芯片,每款芯片的各通道输入端一一对应的连到一起,然后通过控制端口切换模块3的输入接口3p连接到中控模块4,芯片的各通道输出端通过控制端口切换模块3的输出接口连接到无人机相机的控制端口金手指,芯片通过一根控制引脚的高低电平来控制所有通道的导通和关断,这样,通过控制各芯片的控制引脚来实现无人机相机的控制端口与中控模块4的输出接口之间的导通和关断,即可选择通过中控模块4来控制哪一台无人机相机。
[0041] 比较特殊的是,各无人机相机的电源开关需要通过单刀双掷模拟开关芯片3f、3g、3h、3i、3j以相机重启的方式来进行控制,相机中的电源开关信号接地时,相机开启,开关信号悬空时相机关闭,单刀双掷模拟开关芯片的动端通过控制端口切换模块3的输出接口连接到相机中的电源开关信号,其中一个动端接地,另一个不动端悬空,通过控制单刀双掷模拟开关芯片的控制引脚的高低电平来控制其动端与哪一个不动端连接,单刀双掷模拟开关芯片的控制引脚信号由相机选择模块5中的按键5c通过MCU给出,但是二者不直接相连,而是通过单刀单掷开关芯片连接,这样便可实现各无人机相机的电源开关的单独控制。
[0042] 5a为MCU,主要的功能是提供HDMI高清切换芯片的控制信号以及单刀单掷模拟开关芯片的控制信号,而按键5b则控制MCU来给出这些信号实现不同相机的显示和控制切换,LED 5d、5e、5f、5g、5h通过MCU来控制点亮与熄灭,用于指示哪一台相机正在被监视和控制。
[0043] 中控模块4焊接在图4所示的第三电信号连接到芯片2a路板上,通过控制端口切换模块3实现与无人机相机的控制端口对接,从而实现对相机的控制,包括参数设定、故障修复,其中按键4c用于实现打开相机菜单界面和取消功能,编码开关4b用于实现相机的控制波轮的功能。
[0044] 使用时,将相机HDMI转接模块1的输入接口1a、1b、1c、1d、1e分别插入对应无人机相机的HDMI输出接口,将HDMI切换模块2的输出接口2h连接到带有HDMI接口的显示器,打开显示器开关,将控制端口切换模块3的输出接口分别连接到对应无人机相机的相机控制金手指端口,控制端口切换模块3的输入接口通过USB3.0转MicroUSB3.0数据线连接到中控模块4的输出接口,无人机相机通电,默认接入1a和3a的无人机相机进入监视和控制状态,LED 5d灯亮,此时可通过中控模块4对相机进行参数设定和故障修复等操作,当相机参数有修改时,需要按下相机选择模块5中的按键5c来重启该相机,以便保存所修改的参数,每次按下相机选择模块5中的按键5b时,便会切换进入监视和控制状态的相机,这样即可实现无人机多相机的监视和控制。
[0045] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0046] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。