x/fosc)*346。考虑到拍摄的最佳有效距离及 需要遥控拍照的距离，目标离超声波传感器502的距离L应取0. 5米以上。当传感器的距 离S为20mm时，经过计算，当已知ATx，并考虑声速随温度的变化，L在0. 5米以上变化时， 得出的目标方位角的最大变化范围仅在1°左右。因此，L例如取最佳拍摄距离2米，声速 例如按25摄式度346米/秒计算，当已知ATx，传感器的距离S例如取20mm(传感器的 距离S实际应用时为固定值），不管目标距离接收与跟踪单元在有效距离0. 5米以上如何 变化，及温度在常温度下如何变化，得出的0角的最大偏差只在1°左右。完全能满足确定 目标大致方位的需要。因此，该实施例将L和声速都取固定值来计算。只要得到ATx，就可 以算出离跟踪单元距离在0. 5米以上的目标的大致方位。在单片机的实际编程时，为了减 少系统的计算时间，可先计算好一系列ATx与目标方位角0的对应列表，这样在得到一个 ATx的值时，便可通过查表的方式得到对应的目标水平方向方位角。同样的方法可算出目 标垂直方向的方位角。
[0035] 步骤8 :在得到目标方位后，控制云台电机组件，将摄像设备镜头向目标方向转 动。超声波阵列的接收方向也跟随向目标方向转动。
[0036] 步骤9 :记时器清零，开中断，标志位FI,F2,F3清零，回到步骤3,等待下一个有效 的超声波脉冲，循环对目标方位进行修正。
[0037] 在一实施实例中，如有需要测定目标与接收及跟踪单元的距离，则可以通过分别 在遥控装置和收及跟踪单元上增加传感器来确定目标与接收及跟踪单元的距离。如可在遥 控装置增加射频发射装置，射频发射装置与超声波发射装置同步发射射频脉冲，在目标与 接收及跟踪单元增加射频接收装置，这样可以通过接收射频脉冲与接收超声波脉冲的时间 差计算目标与接收及跟踪单元的距离。
[0038] 上面所述的垂直，水平都是在一般正常使用的方向，也可以指在其他使用位置的 相对方向，只是用于方便解释该发明。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不 用于限制本发明。本发明除了用于图1所示的手机拍照支架外，还可以用于其他场合，如可 以用于PC摄像头、无人机自动跟踪拍摄等。
[0039] 应当理解的是，上述针对具体实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本 发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种定位拍摄辅助装置，其特征在于，包括： 用于固定拍摄设备的云台机构，接收控制电路的指令，驱动拍摄设备转动至拍摄目标 的方位； 与拍摄目标位置一致的遥控装置，包括超声波发生电路、超声波换能器和指令输入模 块，超声波发生电路根据指令输入模块发出的开关命令，通过超声波换能器向云台机构发 出或停止发出超声波信号； 用于接收超声波信号的超声波传感器组，包括多个超声波传感器及其接收电路，各超 声波传感器随着拍摄设备的转动而转动，其接收超声波信号的方向与拍摄设备的镜头视角 方向一致，各超声波传感器及其接收电路接收到同一个超声波信号后，分别向控制电路发 出电平变化信号； 控制电路，根据超声波传感器组的各电平变化信号的时间差，计算出遥控装置的方位， 控制云台机构转动。2. 如权利要求1所述的定位拍摄辅助装置，其特征在于，所述超声波传感器组包括三 个超声波传感器，三个超声波传感器以其中一个为原点，另外两个分别位于相对于原点的X 轴和Y轴上。3. 如权利要求1所述的定位拍摄辅助装置，其特征在于，所述超声波信号为超声波脉 冲信号。4. 如权利要求3所述的定位拍摄辅助装置，其特征在于，所述指令输入模块输入第一 指令时，遥控装置发射若干个超声波脉冲信号，所述指令输入装置输入第二指令时，遥控装 置根据一定的时间间隔持续发射周期性的超声波脉冲信号。5. 如权利要求4所述的定位拍摄辅助装置，其特征在于，所述指令输入模块包括按键 和拨动开关，所述第一指令通过按键发出，所述第二指令通过拨动开关发出。6. 如权利要求1至5任意一项所述的定位拍摄辅助装置，其特征在于，所述遥控装置还 包括用于控制拍摄设备拍照的无线控制电路。7. 如权利要求1至5任意一项所述的定位拍摄辅助装置，其特征在于，所述云台机构 包括：底座、设置在底座上的水平旋转台、连接底座和水平旋转台的水平轴、驱动水平轴转 动带动水平旋转台相对于底座水平转动的第一电机、设置在水平旋转台上的两个间隔支撑 块、固定在支撑块之间的垂直轴、驱动垂直轴转动的第二电机、与所述垂直轴固定的安装 座、设置在安装座上用于固定拍摄设置的夹紧装置。8. 如权利要求7所述的定位拍摄辅助装置，其特征在于，所述夹紧装置为安装槽或者 吸盘或者夹子。9. 一种如权利要求1所述的定位拍摄辅助装置的定位拍摄方法，其特征在于，包括如 下步骤： 步骤1 :控制电路的各定时器清零，各标志位为0,开中断，准备接受超声波信号； 步骤2 :遥控装置的超声波发生电路及超声波换能器发送超声波信号； 步骤3 :三个超声波传感器分别接收同一个超声波信号，超声波传感器对应的超声波 接收电路分别输出电平至控制电路，控制电路分别产生相应的中断，对应的计时器开始计 时，执行对应的中断服务程序，对应的标志位置1 ; 步骤4:判断所有的中断服务程序是否已经全部执行完毕，如果否，则继续等待，如果 是，则各超声波传感器都已接收了同一个超声波信号，继续下一步骤； 步骤5 :控制电路的单片机同一时间关闭所有定时器，关闭中断，此时各定时器得到各 自的时间值，单片机根据定时器的时间值在X轴或者Y轴上的时间差计算遥控装置的方 位； 步骤6 :在得到拍摄目标方位后，控制电路控制云台机构，将拍摄设备超向目标方向转 动，同时超声波传感器组的接收方向也跟随拍摄设备一起转动； 步骤7 :各记时器清零，开中断，各标志位清零，等待下一个有效的超声波信号，循环步 骤3至步骤7对拍摄设备的镜头视角进行修正，直至拍摄设备的镜头对准拍摄目标的方位。10.如权利要求9所述的定位方法，其特征在于，所述步骤5中，单片机通过读取X轴 /Y轴的两个超声波传感器之间的时间差拍摄目标的方位角度0的关系列表，对云 台机构进行调整，所述时间差与拍摄目标方位角度的对应关系计算公式为：0 = (6-90°，声波传感器与拍摄目标的距离，AL为X轴/Y轴的两个超声波传感器与拍摄目标的距离差，S为两个超声波传感器之间的距离，P为L与S的夹角，fosc为单片机的系统频率。
【专利摘要】本发明公开了一种定位拍摄辅助装置及方法，其中装置包括：用于固定拍摄设备的云台机构；与拍摄目标位置一致的遥控装置，用于发出超声波信号；用于接收超声波信号的超声波传感器组，随着拍摄设备的旋转而旋转，其接收超声波信号的方向与拍摄设备的镜头视角方向一致；控制电路，根据超声波传感器组接收到的超声波信号，计算出遥控装置的方位，控制云台机构围绕垂直轴和/或水平轴旋转，使拍摄设备对准拍摄目标。通过该装置可以迅速地找到拍摄目标的大致方位，对拍摄目标进行锁定拍摄。
【IPC分类】H04N5/232
【公开号】CN105049733
【申请号】CN201510540637
【发明人】罗永进
【申请人】罗永进
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月28日