移動(dòng)接收單元、用于操作該移動(dòng)接收單元的方法以及計(jì)算機(jī)程序的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】移動(dòng)接收單元、用于操作該移動(dòng)接收單元的方法以及計(jì)算機(jī)程序
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制執(zhí)行器的移動(dòng)接收單元，所述執(zhí)行器用于調(diào)節(jié)攝像機(jī)的擺動(dòng)角和/或傾斜角，所述移動(dòng)接收單元具有用于顯示由攝像機(jī)檢測(cè)的圖像的顯示裝置、用于確定用于執(zhí)行器的控制指令的控制裝置、用于將控制指令傳輸?shù)綀?zhí)行器的發(fā)送單元。本發(fā)明也涉及一種用于操作所述移動(dòng)接收單元的方法以及一種計(jì)算機(jī)程序。
【背景技術(shù)】
[0002]擺動(dòng)/傾斜攝像機(jī)(Pan/Tilt-Kameras)可用于監(jiān)視公共的或私人的建筑物或者廣場(chǎng)、街道、火車(chē)站、廠房等等。所述攝像機(jī)可以擺動(dòng)調(diào)節(jié)并且傾斜調(diào)節(jié)并且因此可以定向到所期望的監(jiān)視區(qū)域。擺動(dòng)/傾斜攝像機(jī)的控制例如借助操縱桿(Joysticks)實(shí)現(xiàn)。為了觀看，將由擺動(dòng)/傾斜攝像機(jī)檢測(cè)的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡聊簧稀?br>[0003]代表最接近現(xiàn)有技術(shù)的KR 207 012 49 06 A描述了一種用于控制PTZ攝像機(jī)的系統(tǒng)設(shè)備。所述系統(tǒng)設(shè)備包括具有加速度傳感器和接觸傳感器的移動(dòng)裝置。通過(guò)由加速度傳感器檢測(cè)的加速度數(shù)據(jù)和由接觸傳感器檢測(cè)的接觸數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)PTZ攝像機(jī)的控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在本發(fā)明的范疇內(nèi)公開(kāi)一種具有權(quán)利要求1的特征的移動(dòng)接收單元、具有權(quán)利要求10的特征的方法以及具有權(quán)利要求11的特征的計(jì)算機(jī)程序。由從屬權(quán)利要求、隨后的說(shuō)明書(shū)以及附圖得到本發(fā)明的優(yōu)選或有利的實(shí)施方式。
[0005]本發(fā)明涉及一種用于控制執(zhí)行器的移動(dòng)接收單元，所述執(zhí)行器用于調(diào)節(jié)攝像機(jī)的擺動(dòng)角和/或傾斜角。攝像機(jī)的擺動(dòng)角圍繞擺動(dòng)軸線(xiàn)(Pan-Achse)、尤其圍繞垂直延伸的軸線(xiàn)變化。攝像機(jī)的傾斜角圍繞傾斜軸線(xiàn)(Tilt-Achse)、尤其圍繞垂直于攝像機(jī)的視向定向的水平延伸軸線(xiàn)變化。因此，攝像機(jī)通過(guò)擺動(dòng)軸線(xiàn)和/或傾斜軸線(xiàn)具有至少一個(gè)、然而優(yōu)選恰好兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的自由度。在攝像機(jī)圍繞擺動(dòng)軸線(xiàn)和/或傾斜軸線(xiàn)的擺動(dòng)角和/或傾斜角的變化時(shí)改變攝像機(jī)的視向。通過(guò)這種方式，可以由攝像機(jī)檢測(cè)空間的或者監(jiān)視區(qū)域的不同范圍。
[0006]執(zhí)行器的控制通過(guò)移動(dòng)接收單元的手動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)。特別地，對(duì)于用戶(hù)而言便攜地構(gòu)造和/或可以地點(diǎn)不相關(guān)地使用移動(dòng)接收單元。優(yōu)選地，可以借助執(zhí)行器使攝像機(jī)圍繞擺動(dòng)軸線(xiàn)以擺動(dòng)角0° -360°擺動(dòng)。替代地或可選擇補(bǔ)充地，可以借助執(zhí)行器使攝像機(jī)圍繞傾斜軸線(xiàn)例如以?xún)A斜角0° -180°、尤其以?xún)A斜角0° -90°傾斜。執(zhí)行器例如涉及步進(jìn)馬達(dá)、然而優(yōu)選涉及伺服馬達(dá)。
[0007]移動(dòng)接收單元包括用于顯示由攝像機(jī)檢測(cè)的圖像的顯示裝置。移動(dòng)接收單元特別優(yōu)選地構(gòu)造用于顯示攝像機(jī)的當(dāng)前圖像或者實(shí)時(shí)圖像。顯示裝置尤其構(gòu)造為屏幕面。
[0008]為了確定用于執(zhí)行器的控制指令，移動(dòng)接收單元包括控制裝置?？刂浦噶畹拇_定尤其通過(guò)檢測(cè)用戶(hù)的用于期望的調(diào)節(jié)攝像機(jī)的擺動(dòng)角和/或傾斜角的指令輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0009]移動(dòng)接收單元包括用于將控制指令傳輸?shù)綀?zhí)行器的發(fā)送單元。執(zhí)行器構(gòu)造用于實(shí)施控制指令。因此，轉(zhuǎn)換用戶(hù)的用于調(diào)節(jié)攝像機(jī)的擺動(dòng)角和/或傾斜角的指令輸入。最后，調(diào)節(jié)攝像機(jī)的由用戶(hù)期望的視向以便檢測(cè)所期望的圖像。
[0010]在本發(fā)明的范疇內(nèi)提出，控制裝置具有用于檢測(cè)移動(dòng)接收單元圍繞至少一個(gè)軸線(xiàn)的相對(duì)角變化的陀螺儀傳感機(jī)構(gòu)，其中通過(guò)所述相對(duì)角變化確定用于攝像機(jī)的擺動(dòng)角和/或傾斜角的相對(duì)角變化的控制指令。因此，移動(dòng)接收單元的相對(duì)角變化是用戶(hù)的指令輸入。所述相對(duì)角變化涉及移動(dòng)接收單元圍繞至少一個(gè)軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從原始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收單元的相對(duì)角變化，其中圍繞至少一個(gè)軸線(xiàn)從原始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的差預(yù)給定攝像機(jī)圍繞擺動(dòng)軸線(xiàn)和/或傾斜軸線(xiàn)從原始調(diào)節(jié)到目標(biāo)調(diào)節(jié)的相對(duì)角變化。因此，攝像機(jī)通過(guò)移動(dòng)接收單元的相對(duì)角變化運(yùn)動(dòng)到由用戶(hù)期望的視向上。
[0011]陀螺儀傳感機(jī)構(gòu)尤其測(cè)量移動(dòng)接收單元沿著至少一個(gè)軸線(xiàn)的角速度，其中根據(jù)所測(cè)量的角速度確定移動(dòng)接收單元圍繞至少一個(gè)軸線(xiàn)的相對(duì)角變化。例如，通過(guò)所測(cè)量的角速度的積分可以推導(dǎo)出移動(dòng)接收單元的相對(duì)角變化。陀螺儀傳感機(jī)構(gòu)例如構(gòu)造為轉(zhuǎn)速傳感器。
[0012]替代地或可選擇補(bǔ)充地，控制裝置包括用于檢測(cè)移動(dòng)接收單元圍繞至少一個(gè)軸線(xiàn)的絕對(duì)角位置的羅盤(pán)傳感機(jī)構(gòu)，其中通過(guò)絕對(duì)角位置來(lái)確定用于攝像機(jī)的擺動(dòng)角的絕對(duì)角調(diào)節(jié)的控制指令。因此，始終給由用戶(hù)調(diào)節(jié)的絕對(duì)角位置的量值分配擺動(dòng)角的絕對(duì)角調(diào)節(jié)的量值。所述絕對(duì)角位置相應(yīng)于移動(dòng)接收單元朝一個(gè)方向的當(dāng)前定向位置。例如可以根據(jù)北、東、南、西或者北、北/東、南/東、南、南/西、西、北/西或者以分度0° -360°來(lái)劃分絕對(duì)角位置，其中例如給0°分配北、給90°分配東、給180°分配南、給270°分配西。
[0013]移動(dòng)接收單元的相對(duì)角變化和/或絕對(duì)角位置使用戶(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)執(zhí)行器的直接控制。通過(guò)這種方式避免附加的輔助元件、例如用于指令輸入的操縱桿。因此，在同時(shí)清楚且直觀的操作移動(dòng)接收單元的情況下實(shí)現(xiàn)緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此外，當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)接收設(shè)備通常包括陀螺儀傳感機(jī)構(gòu)和/或羅盤(pán)傳感機(jī)構(gòu)，從而不產(chǎn)生用于檢測(cè)相對(duì)角變化和/絕對(duì)角位置的附加成本。
[0014]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，可以由用戶(hù)接通并且關(guān)斷陀螺儀傳感機(jī)構(gòu)和/或羅盤(pán)傳感機(jī)構(gòu)。優(yōu)選通過(guò)操作裝置實(shí)現(xiàn)所述接通和關(guān)斷。操作裝置例如構(gòu)造為鼠標(biāo)、鍵盤(pán)，然而優(yōu)選構(gòu)造為集成在顯示裝置中的觸摸屏。如果移動(dòng)接收單元不僅包括陀螺儀傳感機(jī)構(gòu)而且包括羅盤(pán)傳感機(jī)構(gòu)，則優(yōu)選設(shè)置，可以彼此不相關(guān)地接通并且關(guān)斷它們。用戶(hù)可以通過(guò)這種方式確定，是否應(yīng)當(dāng)檢測(cè)移動(dòng)接收單元的相對(duì)角變化和/或移動(dòng)接收單元的絕對(duì)角位置。因此，用戶(hù)可以根據(jù)其期望單獨(dú)進(jìn)行攝像機(jī)的調(diào)節(jié)。替代地能夠?qū)崿F(xiàn)，組合地接通并且關(guān)斷陀螺儀傳感機(jī)構(gòu)和羅盤(pán)傳感機(jī)構(gòu)。然而在本發(fā)明的范疇內(nèi)同樣是，在接通移動(dòng)接收單元和/或計(jì)算機(jī)程序時(shí)自動(dòng)地接通陀螺儀傳感機(jī)構(gòu)和/或羅盤(pán)傳感機(jī)構(gòu)。
[0015]優(yōu)選的是，在接通或者激活或者復(fù)位陀螺儀傳感機(jī)構(gòu)或者移動(dòng)接收單元或者計(jì)算機(jī)程序時(shí)始終從移動(dòng)接收單元的原始狀態(tài)出發(fā)，其中所述原始狀態(tài)通過(guò)移動(dòng)接收單元的位態(tài)位置(Lageposit1n)限定。例如，原始狀態(tài)確定為移動(dòng)接收單元的水平位態(tài)。所確定的原始狀態(tài)能夠?qū)崿F(xiàn)，始終從所限定的位態(tài)位置出發(fā)檢測(cè)移動(dòng)接收單元的相對(duì)角變化。
[0016]在陀螺儀傳感機(jī)構(gòu)方面優(yōu)選的是，檢測(cè)移動(dòng)接收單元圍繞作為所述軸線(xiàn)的擺動(dòng)軸線(xiàn)從原始狀態(tài)到擺動(dòng)狀態(tài)和/或圍繞作為所述軸線(xiàn)的傾斜軸線(xiàn)從原始狀態(tài)到傾斜狀態(tài)的相對(duì)角變化。擺動(dòng)狀態(tài)和/或傾斜狀態(tài)構(gòu)成移動(dòng)接收單元的目標(biāo)狀態(tài)。特別地，將移動(dòng)接收單元的擺動(dòng)軸線(xiàn)分配給攝像機(jī)的擺動(dòng)軸線(xiàn)而將移動(dòng)接收單元的傾斜軸線(xiàn)分配給攝像機(jī)的傾斜軸線(xiàn)。通過(guò)移動(dòng)接收單元圍繞擺動(dòng)軸線(xiàn)的相對(duì)角變化來(lái)確定用于攝像機(jī)的擺動(dòng)角的相對(duì)角變化的控制指令和/或通過(guò)移動(dòng)接收單元圍繞傾斜軸線(xiàn)的相對(duì)角變化來(lái)確定用于攝像機(jī)的傾斜角的相對(duì)角變化的控制指令。
[0017]本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方案設(shè)置，將擺動(dòng)軸線(xiàn)確定為垂直延伸的軸線(xiàn)而將傾斜軸線(xiàn)確定為水平延伸的軸線(xiàn)。作為擺動(dòng)軸線(xiàn)的垂直延伸的軸線(xiàn)在鉛垂方向(Lotrichtung)上延伸。特別地，將垂直延伸的軸線(xiàn)定義為絕對(duì)軸線(xiàn)。因此，擺動(dòng)軸線(xiàn)始終在鉛垂方向上延伸、即也在移動(dòng)接收單元的傾斜狀態(tài)中。尤其設(shè)置，擺動(dòng)軸線(xiàn)和傾斜軸線(xiàn)正交。例如，如此沿著移動(dòng)接收單元定向水平延伸的傾斜軸線(xiàn)，使得移動(dòng)接收單元在圍繞傾斜軸線(xiàn)的傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)(以用戶(hù)的直的視向朝顯示裝置觀察)傾斜離開(kāi)用戶(hù)并且朝用戶(hù)傾斜。作為示例性的替代方案，如此沿著移動(dòng)接收單元定向水平延伸的傾斜軸線(xiàn)，使得在圍繞傾斜軸線(xiàn)的傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)(以用戶(hù)的直的視向朝顯示裝置觀察)向左和向右傾斜。
[0018]優(yōu)選地，擺動(dòng)軸例如通過(guò)用戶(hù)的自身軸線(xiàn)或者與此平行的經(jīng)過(guò)移動(dòng)接收單元延伸的軸線(xiàn)構(gòu)成，從而在用戶(hù)圍繞自身軸線(xiàn)的轉(zhuǎn)身時(shí)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收單元圍繞擺動(dòng)軸線(xiàn)的相對(duì)角變化。替代地設(shè)置，擺動(dòng)軸線(xiàn)構(gòu)造為移動(dòng)接收單元的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)，其中所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)作為顯示裝置的屏幕面的法線(xiàn)延伸。因此，圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收單元的擺動(dòng)。
[0019]特別優(yōu)選的是，攝像機(jī)的擺動(dòng)角和/或傾斜角的相對(duì)角變化的量值與移動(dòng)接收單元圍繞至少一個(gè)軸線(xiàn)的相對(duì)角變化的量值等效、尤其同樣大。因此，攝像機(jī)的角變化與移動(dòng)接收單元的相對(duì)角變化線(xiàn)性地成比例。因?yàn)橐苿?dòng)接收單元的從原始狀態(tài)到擺動(dòng)狀態(tài)和/或傾斜狀態(tài)的量值相應(yīng)于攝像機(jī)圍繞擺動(dòng)角和/或傾斜角的變化的視向的量值，所以移動(dòng)接收單元通過(guò)等效的角變化量值與攝像機(jī)構(gòu)成用戶(hù)的虛擬窗。因此，攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)接收單元的由用于實(shí)施的運(yùn)動(dòng)類(lèi)似的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)這種方式，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收單元的可簡(jiǎn)單且快速理解的操作以便調(diào)節(jié)攝像機(jī)的擺動(dòng)角和/或傾斜角。
[0020]在建設(shè)性結(jié)構(gòu)方面優(yōu)選的是，陀螺儀傳感機(jī)構(gòu)包括第一陀螺儀傳感器和第二陀螺儀傳感器。在此尤其設(shè)置，將第一陀螺儀傳感器分配給擺動(dòng)軸線(xiàn)而將第二陀螺儀傳感器分配給傾斜軸線(xiàn)。通過(guò)這種方式，可以檢測(cè)不僅圍繞擺動(dòng)軸線(xiàn)的而且圍繞傾斜軸線(xiàn)