专利名称：微小型光电侦察球及其便携式显控器的制作方法
技术领域：
本发明涉及微小型光电侦察球及其便携式显控器，特别适用于封闭空间或危险环境探测、侦察，属于光电侦察技术领域。
背景技术：
在相对封闭或危险空间环境中进行侦察行动，例如在灾难救援、或作战、或反恐防暴行动中，侦察人员经常遇到一个问题是如何在保证自身安全的前提下，了解建筑物、地下室、洞穴等封闭空间内的实际情况。虽然现代侦察手段多种多样，但能够对封闭空间进行有效侦察的却很少。现有技术中，现场情报的侦察收集主要是远距离望远镜观测，或无人侦察车潜入，或近距离侦察人员渗透侦察。远距离望远镜观测时，在恐怖分子故意遮蔽或隐藏的情况下，基本起不到侦察效果；无人侦察车在实际使用中表现良好，但存在不少缺点，如尺寸偏大，不利于单人携带和因体积偏大不利于隐藏；侦察人员的近距离渗透侦察则往往造成人员的伤亡，或恐怖分子情绪失控造成现场情况失去控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种体积小巧、携带方便、抗震和抗冲击性能好、落地后能自动调整姿态接收远距离遥控指令进行360度旋转扫描和实时无线传输出现场的视频图像和音频信息、且适应不同光线强度下工作的微小型光电侦察球及其便携式显控器。通过被抛掷到危险区域的侦察球来实现远距离人机共同完成侦察任务。本发明的技术方案是微小型光电侦察球，包括球体单元和紧套在该球体单元外部的由上缓冲层和下缓冲层及缓冲底座组成的球形缓冲层；所述的球体单元包括球壳和驱动组件及声光组件；其中
球壳由上球壳和下球壳固定连接成整体球壳；上球壳外部固定有凸镜灯片和声音传感器及光敏感应器；下球壳固定有连接器；
驱动组件由底座和固定在底座下端的下盖板及套在下盖板中心轴上的轴承压圈和下端与该轴承压圈连接的转轴构成安装基础件；所述底座上面及下面分别安装有上滚动轴承和下滚动轴承，上端还固定一个大齿轮；转轴下端还与上滚动轴承和下滚动轴承内圈连接，上端固定有锂电池及配重块，靠边沿上固定一个用于嵌套微电机的电机座；小齿轮与微电机的下端主轴连接；
声光组件包括一个支撑架，该支撑架上安装有微型摄像机、红外照射灯、遮光板和安装有无线音视频模块的无线模块座、安装有无线控制板的主控制板及安装有弹性天线7的天线安装座。在上述技术方案的基础上更进一步的技术方案是
所述的微小型光电侦察球，其上球壳通过其下端的卡接口与下球壳固定连接成球形；上球壳外部粘贴固定有凸镜灯片和凸镜灯片上的保护玻璃；声音传感器和光敏感应器在上球壳上是卡接固定；连接器固定在下球壳后部。所述的微小型光电侦察球，其底座的上滚动轴承和下滚动轴承是对称安装在底座内槽中；转轴下端的中下部分分别与上滚动轴承和下滚动轴承内圈过渡连接，下端与轴承压圈固定连接；锂电池通过配重块固定在转轴上端。所述的微小型光电侦察球，其微型摄像机通过弹性压条安装在支撑架上端孔内部；红外照射灯和灯垫片固定在支撑架的前端；遮光板安装在支撑架的前端上台面处；无线音视频模块通过无线模块座紧贴在支撑架的侧面；弹簧天线的上端限制于支撑架上；主控制板固定在支撑架的下端上台面上；无线控制板直接通过插针排座连接在主控制板上；天线安装座卡住弹性天线且固定在支撑架的前端侧面。所述的微小型光电侦察球，其声光组件通过弹性垫片与下球壳的四个台座弹性固接，用于当受冲击时能减弱对声光组件的冲击影响，防止震动或碰撞所造成的声光组件损坏。所述的微小型光电侦察球，其球体单元内装有无线音视频模块和无线控制板，其中无线视音频模块传输音频和视频信息，无线控制板传输控制指令，分别传输音视频信息和控制信息，用于提高信息传输系统的稳定性。所述的微小型光电侦察球，其球体单元内装有的光敏感应器和红外照射灯；光敏感应器是一个通过感应光线强度自动控制红外照射灯适于白天和黑夜多种环境中开启或关闭的光电开关。所述的微小型光电侦察球，其球形缓冲层材料为弹性材料，选自发泡脂或弹性橡胶材料，用于衰减外部冲击保护微型摄像机免受冲击破坏。所述的微小型光电侦察球，其球形缓冲层上开有用于透露声音传感器、光敏感应器、红外照射灯、微型摄像机的镜头、以及连接器的的通孔。所述的微小型光电侦察球，其电机座和配重块分别采用不锈钢和黄铜。本发明一种用于对上述任何一个微小型光电侦察球进行操作的便携式显控器的技术方案是它有一个外壳；该外壳上安装一个音视频天线和一个控制传输天线，还安装有总开关和扬声器及液晶显示屏和一组按钮及一组外接端口 ；所述一组按钮包括信道切换按钮和用于对本发明光电侦察球的状态进行操作的信息控制按钮，以及用于对本发明便携式显控器的自身状态进行各种设定的信息显示按钮；所述一组外接端口包括视频输出接口和音频输出接口及充电接口。本发明的实质性特点和有益效果是
本发明的微小型光电侦察球是一种独特的紧凑型音频/视频侦察设备，球体单元零部件尺寸经过优化组合，装配紧凑体积小便于单人部署和操作。采用不倒翁原理设计光电侦察球的重量分布，从而使侦察球落地后能够自动调整为垂直状态，确保微型摄像机处于最佳观察位置。采用外部球形缓冲层和内部弹性垫片缓冲相结合的结构形式，用于防止震动和碰撞所造成的声光组件损坏。采用光敏感应器和红外照射灯相结合的照明方式，能够根据光线强度自动开启或关闭红外照射灯，适于白天和黑夜各种环境中应用。采用人工投掷或移动载体携带的方式，把侦察球投掷到潜在危险区域进行隐秘侦察，使用人员可在安全距离外通过显控器进行远程无线遥控，并根据实时接收侦察球传送的视频图像和音频信息，判断危险区域内情况做出下一步的行动方案，从而提高侦察任务完成质量和降低人员伤亡事故的概率。
图1为本发明的微小型光电侦察球的外形示意图；图2为本发明的便携式显控器的外形示意图3为本发明的球形缓冲层和球体单元分离后的结构示意图；图4为本发明的球体单元的组件分解示意图；图5为本发明的微小型光电侦察球结构分解示意图；图6为本发明的球壳组件的结构分解示意图；图7为本发明的声光组件结构分解示意图；图8为本发明的驱动组件零件分解示意图9为本发明的微小型光电侦察球落地后从a到b到c到d状态自动调整为功能状态，即从非垂直状态调整为垂直状态一个实施例示意图。图中各附图标记的名称为光电侦察球一100、便携式显控器一200、球形缓冲层一1、球体单元一2、球壳一3、驱动组件一4、声光组件一5、上球壳一6、下球壳一7、连接器一8、凸镜灯片一9、保护玻璃一10、声音传感器一11、光敏感应器一12、底座一13、转轴一14、大齿轮一 15、小齿轮一 16、下盖板一 17、微电机一 18、电机座一 19、锂电池一 20、配重块一 21、上滚动轴承一22、下滚动轴承一22，、轴承压圈一23、支撑架一M、灯垫片一25、遮光板一沈、弹簧天线一 27、弹性压条一观、主控制板一四、红外照射灯一 30、微型摄像机一 31、无线控制板一32、天线安装座一33、无线模块座一34、无线音视频模块一35、上缓冲层一36、下缓冲层一37、缓冲底座一 38、弹性垫片一39、音视频天线一40、总开关一41、扬声器一42、液晶显示屏一 43、通道切换按钮一 44、控制传输天线一 45、信息控制按钮一 46、信息显示按钮一 47、音频输出接口一 48、视频输出接口一 49、充电接口一 50。
具体实施例方式结合附图和实施例对本发明微小型光电侦察球作进一步说明如下
实施例1 如图3、1、4、5所示，本发明微小型光电侦察球，有一个球体单元2和紧套在该球体单元2外部的由上缓冲层36和下缓冲层37及缓冲底座38组成的球形缓冲层1 ；所述的球体单元2包括球壳3和驱动组件4及声光组件5 ；其中
如图4、6、5所示，球壳3由上球壳6和下球壳7固定连接成整体球壳；上球壳6外部固定有凸镜灯片9和声音传感器11及光敏感应器12 ；下球壳7固定有连接器8 ；如图4、8、5所示，驱动组件4由底座13和固定在底座13下端的下盖板17及套在下盖板17中心轴上的轴承压圈23和下端与该轴承压圈23连接的转轴14构成安装基础件；所述底座13上面及下面分别安装有上滚动轴承22和下滚动轴承22’，上端还固定一个大齿轮15 ；转轴14下端还与上滚动轴承22和下滚动轴承22’内圈连接，上端固定有锂电池20及配重块21，靠边沿上固定一个用于嵌套微电机18的电机座19 ；小齿轮16与微电机18的下端主轴连接；如图4、7、5所示，声光组件5包括一个支撑架对，该支撑架M上安装有微型摄像机31、红外照射灯30、遮光板沈和安装有无线音视频模块35的无线模块座34、安装有无线控制板32的主控制板四及安装有弹性天线27的天线安装座33。如图6、5所示，所述的球壳6通过其下端的卡接口与下球壳7固定连接成球形；上球壳6外部粘贴固定有凸镜灯片9和凸镜灯片9上的保护玻璃10 ；声音传感器11和光敏感应器12在上球壳6上是卡接固定；连接器8固定在下球壳7后部。如图8、5所示，所述的底座13的上滚动轴承22和下滚动轴承22’是对称安装在底座13内槽中；转轴14下端的中下部分分别与上滚动轴承22和下滚动轴承22’内圈过渡连接，下端与轴承压圈23固定连接；锂电池20通过配重块21固定在转轴14上端。如图7、5所示，所述的微型摄像机31通过弹性压条观安装在支撑架M上端孔内部；红外照射灯30和灯垫片25固定在支撑架M的前端；遮光板26安装在支撑架M的前端上台面处；无线音视频模块35通过无线模块座34紧贴在支撑架M的侧面；弹簧天线27的上端限制于支撑架M上；主控制板四固定在支撑架M的下端上台面上；无线控制板32直接通过插针排座连接在主控制板四上；天线安装座33卡住弹性天线27且固定在支撑架M的前端侧面。如图4、5所示，所述的声光组件5通过弹性垫片39与下球壳7的四个台座弹性固接，用于当受冲击时能减弱对声光组件5的冲击影响，防止震动或碰撞所造成的声光组件损坏。如图3、7、5所示，所述的球体单元2内装有无线音视频模块35和无线控制板32，其中无线视音频模块35传输音频和视频信息，无线控制板32传输控制指令，分别传输音视频信息和控制信息，用于提高信息传输系统的稳定性。如图3、5、6、7所示，所述的球体单元2内装有的光敏感应器12和红外照射灯30 ；光敏感应器12是一个通过感应光线强度自动控制红外照射灯30适于白天和黑夜多种环境中开启或关闭的光电开关。如图1、3、5、7所示，球形缓冲层1材料为弹性材料，选自发泡脂或弹性橡胶材料，用于衰减外部冲击保护微型摄像机31免受冲击破坏，本实施例选用弹性橡胶材料。如图1、3、6、5、7所示，所述的球形缓冲层1上开有用于透露声音传感器11、光敏感应器12、红外照射灯30、微型摄像机31的镜头、以及连接器8的的通孔。如图1、5、7、9所示本发明的微小型光电侦察球具有自调整的能力，光电侦察球100落地时姿态各异，为保证微型摄像机31能够进行正常工作，必须使侦察球静止时其低部平面着地；为了实现落地后能够自动调整为竖直状态，采用不倒翁原理配置光电侦察球的重心G ；如图5、8、9所示，所述的电机座19和配重块21分别采用不锈钢和黄铜材料，来保证侦察球的重心G在其最佳位置。实施例2 如图2所示，本实施例是本发明所涉及的用于对微小型光电侦察球进行操作的便携式显控器，它有一个外壳；该外壳上安装一个音视频天线40和一个控制传输天线45，还安装有总开关41和扬声器42及液晶显示屏43和一组按钮及一组外接端口 ；所述一组按钮包括信道切换按钮44和用于对本发明光电侦察球100的状态进行操作的信息控制按钮46，以及用于对本发明便携式显控器200的自身状态进行各种设定的信息显示按钮47 ；所述一组外接端口包括视频输出接口 48和音频输出接口 49及充电接口 50。如图5、8、9所示，为使微小型光电侦察球落地后能迅速竖直停立于工作面上，还可以通过增加缓冲底座38的重量来实现缓冲底座38选为外层是减震层而内层为金属层，也可以是外层减震层与内层减震层中设置有金属铅。本发明的权利要求保护范围不限于上述实施例。
权利要求
1.一种微小型光电侦察球，其特征是包括球体单元(2)和紧套在该球体单元(2)外部的由上缓冲层(36)和下缓冲层(37)及缓冲底座(38)组成的球形缓冲层(1)；所述的球体单元(2)包括球壳(3)和驱动组件(4)及声光组件(5)；其中球壳(3)由上球壳(6)和下球壳(7)固定连接成整体球壳；上球壳(6)外部固定有凸镜灯片(9)和声音传感器(11)及光敏感应器(12);下球壳(7)固定有连接器(8)；驱动组件(4)由底座(13)和固定在底座(13)下端的下盖板(17)及套在下盖板(17)中心轴上的轴承压圈(23)和下端与该轴承压圈(23)连接的转轴(14)构成安装基础件；所述底座(13)上面及下面分别安装有上滚动轴承(22)和下滚动轴承(22’)，上端还固定一个大齿轮(15)；转轴(14)下端还与上滚动轴承(22)和下滚动轴承(22’)内圈连接，上端固定有锂电池(20)及配重块(21)，靠边沿上固定一个用于嵌套微电机(18)的电机座(19);小齿轮(16)与微电机(18)的下端主轴连接；声光组件(5)包括一个支撑架(24)，该支撑架(24)上安装有微型摄像机(31)、红外照射灯(30 )、遮光板(26 )和安装有无线音视频模块(35 )的无线模块座(34 )、安装有无线控制板(32 )的主控制板(29 )及安装有弹性天线(27 )的天线安装座(33 )。
2.根据权利要求1所述的微小型光电侦察球，其特征在于上球壳(6)通过其下端的卡接口与下球壳(7)固定连接成球形；上球壳(6)外部粘贴固定有凸镜灯片(9)和凸镜灯片(9)上的保护玻璃(10)；声音传感器(11)和光敏感应器(12)在上球壳(6)上是卡接固定；连接器(8)固定在下球壳(7)后部。
3.根据权利要求1所述的微小型光电侦察球，其特征在于底座(13)的上滚动轴承(22)和下滚动轴承(22’)是对称安装在底座(13)内槽中；转轴(14)下端的中下部分分别与上滚动轴承(22)和下滚动轴承(22’)内圈过渡连接，下端与轴承压圈(23)固定连接；锂电池(20)通过配重块(21)固定在转轴(14)上端。
4.根据权利要求1所述的微小型光电侦察球，其特征在于微型摄像机(31)通过弹性压条(28)安装在支撑架(24)上端孔内部；红外照射灯(30)和灯垫片(25)固定在支撑架(24)的前端；遮光板(26)安装在支撑架(24)的前端上台面处；无线音视频模块(35)通过无线模块座(34)紧贴在支撑架(24)的侧面；弹簧天线(27)的上端限制于支撑架(24)上；主控制板(29)固定在支撑架(24)的下端上台面上；无线控制板(32)直接通过插针排座连接在主控制板(29 )上；天线安装座(33 )卡住弹性天线(27 )且固定在支撑架(24)的前端侧
5.根据权利要求1所述的微小型光电侦察球，其特征在于所述的声光组件(5)通过弹性垫片(39)与下球壳(7)的四个台座弹性固接，用于当受冲击时能减弱对声光组件(5)的冲击影响，防止震动或碰撞所造成的声光组件损坏。
6.根据权利要求1所述的微小型光电侦察球，其特征在于所述的球体单元(2)内装有无线音视频模块(35)和无线控制板(32)，其中无线视音频模块(35)传输音频和视频信息，无线控制板(32)传输控制指令，分别传输音视频信息和控制信息，用于提高信息传输系统的稳定性。
7.根据权利要求1所述的微小型光电侦察球，其特征在于所述的球体单元(2)内装有的光敏感应器(12)和红外照射灯(30)；光敏感应器(12)是一个通过感应光线强度自动控制红外照射灯(30)适于白天和黑夜多种环境中开启或关闭的光电开关。
8.根据权利要求1所述的微小型光电侦察球，其特征在于球形缓冲层(1)材料为弹性材料，选自发泡脂或弹性橡胶材料，用于衰减外部冲击保护微型摄像机(31)免受冲击破坏。
9.根据权利要求1所述的微小型光电侦察球，其特征在于所述的球形缓冲层(1)上开有用于透露声音传感器(11)、光敏感应器(12)、红外照射灯(30)、微型摄像机(31)的镜头、以及连接器(8)的的通孔。
10.根据权利要求1所述的微小型光电侦察球，其特征在于所述的电机座(19)和配重块分别采用不锈钢和黄铜。
11.一种用于对上述任何一个微小型光电侦察球进行操作的便携式显控器，其特征在于它有一个外壳；该外壳上安装一个音视频天线(40)和一个控制传输天线(45)，还安装有总开关(41)和扬声器(42)及液晶显示屏(43)和一组按钮及一组外接端口 ；所述一组按钮包括信道切换按钮(44)和用于对本发明光电侦察球(100)的状态进行操作的信息控制按钮(46)，以及用于对本发明便携式显控器(200)的自身状态进行各种设定的信息显示按钮(47);所述一组外接端口包括视频输出接口(48)和音频输出接口(49)及充电接口(50)。
全文摘要
本发明公开的是微小型光电侦察球及其便携式显控器，特别适用于封闭空间或危险环境探测、侦察；该侦察球包括球形缓冲层和球体单元，球形缓冲层紧套在球体单元外层，球体单元由球壳、驱动组件、声光组件等组成，其中安装有微型摄像机、红外照射灯、无线模块、声音传感器以及光敏感应器等器件。本发明便携式显控器包括音视频天线和控制传输天线，还安装有总开关和扬声器及液晶显示屏和一组按钮及一组外接端口。本发明微小型光电侦察球优点是体积小巧、携带方便、抗震和抗冲击性能好、落地后能自动调整姿态接收远距离遥控指令进行360度旋转扫描和实时无线传输出现场的视频图像和音频信息、且适应不同光线强度下进行人机远距离联动工作。
文档编号G03B15/05GK102387299SQ20111033734
公开日2012年3月21日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者刘攀, 姜滨, 欧卫林, 董力文, 闫峰 申请人:武汉华中天经光电系统有限公司