移动接收单元、用于操作该移动接收单元的方法以及计算机程序的制作方法
【专利说明】移动接收单元、用于操作该移动接收单元的方法以及计算机程序
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于控制执行器的移动接收单元，所述执行器用于调节摄像机的摆动角和/或倾斜角，所述移动接收单元具有用于显示由摄像机检测的图像的显示装置、用于确定用于执行器的控制指令的控制装置、用于将控制指令传输到执行器的发送单元。本发明也涉及一种用于操作所述移动接收单元的方法以及一种计算机程序。
【背景技术】
[0002]摆动/倾斜摄像机(Pan/Tilt-Kameras)可用于监视公共的或私人的建筑物或者广场、街道、火车站、厂房等等。所述摄像机可以摆动调节并且倾斜调节并且因此可以定向到所期望的监视区域。摆动/倾斜摄像机的控制例如借助操纵杆(Joysticks)实现。为了观看，将由摆动/倾斜摄像机检测的图像数据传输到屏幕上。
[0003]代表最接近现有技术的KR 207 012 49 06 A描述了一种用于控制PTZ摄像机的系统设备。所述系统设备包括具有加速度传感器和接触传感器的移动装置。通过由加速度传感器检测的加速度数据和由接触传感器检测的接触数据实现PTZ摄像机的控制。
【发明内容】
[0004]在本发明的范畴内公开一种具有权利要求1的特征的移动接收单元、具有权利要求10的特征的方法以及具有权利要求11的特征的计算机程序。由从属权利要求、随后的说明书以及附图得到本发明的优选或有利的实施方式。
[0005]本发明涉及一种用于控制执行器的移动接收单元，所述执行器用于调节摄像机的摆动角和/或倾斜角。摄像机的摆动角围绕摆动轴线(Pan-Achse)、尤其围绕垂直延伸的轴线变化。摄像机的倾斜角围绕倾斜轴线(Tilt-Achse)、尤其围绕垂直于摄像机的视向定向的水平延伸轴线变化。因此，摄像机通过摆动轴线和/或倾斜轴线具有至少一个、然而优选恰好两个旋转的自由度。在摄像机围绕摆动轴线和/或倾斜轴线的摆动角和/或倾斜角的变化时改变摄像机的视向。通过这种方式，可以由摄像机检测空间的或者监视区域的不同范围。
[0006]执行器的控制通过移动接收单元的手动操作实现。特别地，对于用户而言便携地构造和/或可以地点不相关地使用移动接收单元。优选地，可以借助执行器使摄像机围绕摆动轴线以摆动角0° -360°摆动。替代地或可选择补充地，可以借助执行器使摄像机围绕倾斜轴线例如以倾斜角0° -180°、尤其以倾斜角0° -90°倾斜。执行器例如涉及步进马达、然而优选涉及伺服马达。
[0007]移动接收单元包括用于显示由摄像机检测的图像的显示装置。移动接收单元特别优选地构造用于显示摄像机的当前图像或者实时图像。显示装置尤其构造为屏幕面。
[0008]为了确定用于执行器的控制指令，移动接收单元包括控制装置。控制指令的确定尤其通过检测用户的用于期望的调节摄像机的摆动角和/或倾斜角的指令输入来实现。
[0009]移动接收单元包括用于将控制指令传输到执行器的发送单元。执行器构造用于实施控制指令。因此，转换用户的用于调节摄像机的摆动角和/或倾斜角的指令输入。最后，调节摄像机的由用户期望的视向以便检测所期望的图像。
[0010]在本发明的范畴内提出，控制装置具有用于检测移动接收单元围绕至少一个轴线的相对角变化的陀螺仪传感机构，其中通过所述相对角变化确定用于摄像机的摆动角和/或倾斜角的相对角变化的控制指令。因此，移动接收单元的相对角变化是用户的指令输入。所述相对角变化涉及移动接收单元围绕至少一个轴线的旋转运动。从原始状态到目标状态实现移动接收单元的相对角变化，其中围绕至少一个轴线从原始状态到目标状态的差预给定摄像机围绕摆动轴线和/或倾斜轴线从原始调节到目标调节的相对角变化。因此，摄像机通过移动接收单元的相对角变化运动到由用户期望的视向上。
[0011]陀螺仪传感机构尤其测量移动接收单元沿着至少一个轴线的角速度，其中根据所测量的角速度确定移动接收单元围绕至少一个轴线的相对角变化。例如，通过所测量的角速度的积分可以推导出移动接收单元的相对角变化。陀螺仪传感机构例如构造为转速传感器。
[0012]替代地或可选择补充地，控制装置包括用于检测移动接收单元围绕至少一个轴线的绝对角位置的罗盘传感机构，其中通过绝对角位置来确定用于摄像机的摆动角的绝对角调节的控制指令。因此，始终给由用户调节的绝对角位置的量值分配摆动角的绝对角调节的量值。所述绝对角位置相应于移动接收单元朝一个方向的当前定向位置。例如可以根据北、东、南、西或者北、北/东、南/东、南、南/西、西、北/西或者以分度0° -360°来划分绝对角位置，其中例如给0°分配北、给90°分配东、给180°分配南、给270°分配西。
[0013]移动接收单元的相对角变化和/或绝对角位置使用户能够实现执行器的直接控制。通过这种方式避免附加的辅助元件、例如用于指令输入的操纵杆。因此，在同时清楚且直观的操作移动接收单元的情况下实现紧凑的结构设计。此外，当今标准的移动接收设备通常包括陀螺仪传感机构和/或罗盘传感机构，从而不产生用于检测相对角变化和/绝对角位置的附加成本。
[0014]在一种优选的实施方式中，可以由用户接通并且关断陀螺仪传感机构和/或罗盘传感机构。优选通过操作装置实现所述接通和关断。操作装置例如构造为鼠标、键盘，然而优选构造为集成在显示装置中的触摸屏。如果移动接收单元不仅包括陀螺仪传感机构而且包括罗盘传感机构，则优选设置，可以彼此不相关地接通并且关断它们。用户可以通过这种方式确定，是否应当检测移动接收单元的相对角变化和/或移动接收单元的绝对角位置。因此，用户可以根据其期望单独进行摄像机的调节。替代地能够实现，组合地接通并且关断陀螺仪传感机构和罗盘传感机构。然而在本发明的范畴内同样是，在接通移动接收单元和/或计算机程序时自动地接通陀螺仪传感机构和/或罗盘传感机构。
[0015]优选的是，在接通或者激活或者复位陀螺仪传感机构或者移动接收单元或者计算机程序时始终从移动接收单元的原始状态出发，其中所述原始状态通过移动接收单元的位态位置(Lageposit1n)限定。例如，原始状态确定为移动接收单元的水平位态。所确定的原始状态能够实现，始终从所限定的位态位置出发检测移动接收单元的相对角变化。
[0016]在陀螺仪传感机构方面优选的是，检测移动接收单元围绕作为所述轴线的摆动轴线从原始状态到摆动状态和/或围绕作为所述轴线的倾斜轴线从原始状态到倾斜状态的相对角变化。摆动状态和/或倾斜状态构成移动接收单元的目标状态。特别地，将移动接收单元的摆动轴线分配给摄像机的摆动轴线而将移动接收单元的倾斜轴线分配给摄像机的倾斜轴线。通过移动接收单元围绕摆动轴线的相对角变化来确定用于摄像机的摆动角的相对角变化的控制指令和/或通过移动接收单元围绕倾斜轴线的相对角变化来确定用于摄像机的倾斜角的相对角变化的控制指令。
[0017]本发明的一种优选的实现方案设置，将摆动轴线确定为垂直延伸的轴线而将倾斜轴线确定为水平延伸的轴线。作为摆动轴线的垂直延伸的轴线在铅垂方向(Lotrichtung)上延伸。特别地，将垂直延伸的轴线定义为绝对轴线。因此，摆动轴线始终在铅垂方向上延伸、即也在移动接收单元的倾斜状态中。尤其设置，摆动轴线和倾斜轴线正交。例如，如此沿着移动接收单元定向水平延伸的倾斜轴线，使得移动接收单元在围绕倾斜轴线的倾斜运动时(以用户的直的视向朝显示装置观察)倾斜离开用户并且朝用户倾斜。作为示例性的替代方案，如此沿着移动接收单元定向水平延伸的倾斜轴线，使得在围绕倾斜轴线的倾斜运动时(以用户的直的视向朝显示装置观察)向左和向右倾斜。
[0018]优选地，摆动轴例如通过用户的自身轴线或者与此平行的经过移动接收单元延伸的轴线构成，从而在用户围绕自身轴线的转身时实现移动接收单元围绕摆动轴线的相对角变化。替代地设置，摆动轴线构造为移动接收单元的旋转轴线，其中所述旋转轴线作为显示装置的屏幕面的法线延伸。因此，围绕其旋转轴线实现移动接收单元的摆动。
[0019]特别优选的是，摄像机的摆动角和/或倾斜角的相对角变化的量值与移动接收单元围绕至少一个轴线的相对角变化的量值等效、尤其同样大。因此，摄像机的角变化与移动接收单元的相对角变化线性地成比例。因为移动接收单元的从原始状态到摆动状态和/或倾斜状态的量值相应于摄像机围绕摆动角和/或倾斜角的变化的视向的量值，所以移动接收单元通过等效的角变化量值与摄像机构成用户的虚拟窗。因此，摄像机实现与移动接收单元的由用于实施的运动类似的运动。通过这种方式，实现移动接收单元的可简单且快速理解的操作以便调节摄像机的摆动角和/或倾斜角。
[0020]在建设性结构方面优选的是，陀螺仪传感机构包括第一陀螺仪传感器和第二陀螺仪传感器。在此尤其设置，将第一陀螺仪传感器分配给摆动轴线而将第二陀螺仪传感器分配给倾斜轴线。通过这种方式，可以检测不仅围绕摆动轴线的而且围绕倾斜轴线