[发明专利]底座导航系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于电视(TV)、视频或电影摄像机的底座，特别涉及这些底座的导航。

发明内容

本发明提供用于TV、视频或电影摄像机的底座，其包括：支撑在至少三个可转向(steerable)轮单元上的基座；用于轮单元的转向系统，其用于保持轮单元彼此平行对准；用于轮单元和转向系统的监视系统；以及用于确定每个轮单元移动的距离和相对于定义在基座上的固定轴所转动的角度的装置，该监视系统具有处理器装置，用于从所述至少三个轮子中每个轮子移动的距离和所述至少三个轮子中每个轮子相对于所述固定轴转动的角度计算底座行进的轨道距离和底座的朝向的任何变化，从而使得能够相对于先前已知的位置和朝向确定底座的位置和朝向。

比如，可以将监视装置设计为从这样测量的所述至少三个轮子行进的距离和相对于参考角度转动的所述角度而确定底座的行程和朝向变化的最接近的近似值。

更具体地，监视系统可以使用选定的数学函数来对所述至少三个轮子的这样测量的距离进行关联，从而确定底座行进的相应距离和底座的朝向的相应变化。

进一步地，可以将监视系统设计为使用“最小二乘法”的数学函数计算底座行进的距离和底座的朝向的变化这些值的所述最接近的近似值。

在上述任一布置中，底座的基座可以大体上为三角形，并且可以被支撑在位于三角形的顶点处的可转向轮单元上。

另外，在上述任一布置中，底座的转向系统可以具有可替换的模式，在其中一种模式下所有三个轮子被一起转向为平行对准，在另一种模式下两个轮子被锁定而不能进行转向运动，而第三个轮子则自由地对底座进行转向。当底座处于转向模式下时，上面所述的根据本发明的用于监视位置和朝向的变化的布置是不适用的。

在本发明的一个实施例中，所述至少三个轮单元是机动轮单元。

附图说明

下面是对发明的特定实施例的描述，其中对附图进行了参考，在附图中：

图1是用于装配TV/视频摄像机的底座的透视图，其包括用于调整摄像机被底座支撑的高度的伸缩柱；

图2是图1所示的底座的侧视图，其中伸缩柱降低到其最小高度；

图3是图1和2所示的底座的平视图；

图4是示出机载微处理器和提供信息给微处理器的编码器的框图；

图5和6是示出如何相对于先前的位置和朝向计算底座的位置和朝向的底座概略图。

具体实施方式

本发明涉及用于支撑TV/视频摄像机以使其在带有监视系统的工作室地板或其他工作区域上运动的底座，从而使得能够相对于先前已知的位置和朝向确定底座的位置和朝向。

图1至3示出所述系统可适用的典型底座。该底座包括具有顶点11和凹边12的大体上呈等边三角形的基座10。

基座装配在各双轮单元13上，在附图的图2中可以看到各双轮单元13在基座下面突出。各轮单元设置于基座的相应顶点11处并且被装配成用于围绕垂直轴进行转向以控制底座的运动方向。

在基座10的中心处具有用于可垂直伸长的柱15的大体圆柱形的安装架14。该柱在其上端具有安装板16，以容纳将电视/视频摄像机支撑在该柱上的平移和倾斜摇动头(a pan and tilt head，云台)。

通过该机构将各个轮单元互相连接，从而使底座能够在偏航或转向模式下移动。应当理解，本发明的监视系统只适用于在偏航模式下时底座的使用。提供设置在基座10上并邻近安装架14的下端的踏板17以用于在偏航模式和转向模式之间切换转向机构。在转向模式下，其中两个轮单元被锁定在适当位置以彼此平行地行驶，而第三个轮单元可用于对底座进行转向。通过环绕安装板16并借助平行于所述柱而延伸的可伸缩调整的转向杆19来驱动转向机构的转向环18来实现转向。

在偏航模式下，所有三个轮单元互相连接以同时转向，并且底座沿着转向环上的转向指示器20的方向移动。这使得操作者能够很容易地跟随拍摄时的操作，从而用最小的努力跟进及跟出或从一边偏转到另一边。

参考附图的图4，底座包含用于使得能够关于先前已知的位置和朝向来确定底座的位置和朝向的监视系统。该监视系统包括微处理器，其被设计为从提供给该处理器的信息计算底座的位置和朝向。

每个轮单元都包括传感器，诸如用于测量轮单元的转数的编码器，以便测量轮单元行进的距离。来自编码器的输出结果被提供给计算每个轮单元行进的距离的微处理器。

基座还包括装配在基座中心并且面朝下穿过的光传感器，以检测基座正在其上移动的工作室或其他区域的地板上已知位置的参考标记，从该参考标记可计算出底座的距离和朝向。