本實(shí)用新型屬于車載安防監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種全景觀察儀。

背景技術(shù)：

車載安防監(jiān)控的任務(wù)主要是實(shí)現(xiàn)乘員在車內(nèi)對車外環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察和視頻存儲與回放。目前，車載安防監(jiān)控系統(tǒng)主要由視頻觀察設(shè)備、視頻記錄單元和顯示器組成。其中車載視頻觀察設(shè)備的解決方案主要有以下兩種。

方案一：視頻觀察設(shè)備采用固定安裝的槍式攝像機(jī)對關(guān)重區(qū)域進(jìn)行定點(diǎn)觀察。由于單臺攝像機(jī)的視場角和觀察距離有限，因此，在大范圍區(qū)域監(jiān)控的應(yīng)用場合，大多采用在車體的多個(gè)不同的位置或不同的方向布置多臺攝像機(jī)進(jìn)行觀察的解決方案。

方案二：視頻觀察設(shè)備采用單臺或多臺搭載于云臺的攝像機(jī)（球機(jī)），通過云臺轉(zhuǎn)動(dòng)，攝像機(jī)可以分時(shí)地對不同的監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行觀察。

由于以上兩種方案選用的攝像機(jī)均為常規(guī)型監(jiān)控?cái)z像機(jī)，選型、使用和維護(hù)比較方便，因此在當(dāng)前的車載安防監(jiān)控領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，在實(shí)際的應(yīng)用中也存在一定的問題。采用多臺槍型攝像機(jī)方案，由于受到車體外形的制約，攝像機(jī)的布局往往不能實(shí)現(xiàn)對車輛周圍環(huán)境進(jìn)行全范圍的觀察，即存在觀察盲區(qū)。采用球機(jī)方案，由于攝像機(jī)隨著云臺轉(zhuǎn)動(dòng)，只能分時(shí)地對不同的區(qū)域進(jìn)行觀察，觀察的實(shí)時(shí)性不太理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對目前車載安防監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用需要以及當(dāng)前市場上已有車載監(jiān)控?cái)z像機(jī)方案的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種全景觀察儀。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種全景觀察儀，包括周視部件、云臺部件、探照燈部件及一體攝像機(jī)部件；云臺部件水平轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在周視部件的上端面，探照燈部件和一體攝像機(jī)部件分別安裝在云臺部件的左右端面；

所述的周視部件包括周視殼體，周視殼體沿圓周方向均布若干個(gè)定焦攝像機(jī)及紅外照明組件，周視殼體的內(nèi)部設(shè)有電源組件；

所述的云臺部件包括云臺殼體，云臺殼體的內(nèi)部設(shè)有水平傳動(dòng)組件和俯仰傳動(dòng)組件；水平傳動(dòng)組件的下端從云臺殼體的下端面穿出后與周視殼體固定連接；俯仰傳動(dòng)組件從云臺殼體的側(cè)壁穿出后與對應(yīng)的探照燈部件或一體攝像機(jī)部件固定連接；

所述的定焦攝像機(jī)及紅外照明組件、水平傳動(dòng)組件、俯仰傳動(dòng)組件、探照燈部件和一體攝像機(jī)部件均與電源組件電連接。

作為優(yōu)選，所述的水平傳動(dòng)組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)連接板，轉(zhuǎn)動(dòng)連接板與周視殼體固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)連接板的上端面固定安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端套裝有沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平旋轉(zhuǎn)渦輪和固定板，水平旋轉(zhuǎn)渦輪與固定板的上端面固定連接，固定板與云臺殼體固定連接，固定板的上端面固定安裝有豎向支架，豎向支架上安裝有水平傳動(dòng)蝸桿和水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)，水平傳動(dòng)蝸桿與水平旋轉(zhuǎn)渦輪嚙合，水平傳動(dòng)蝸桿的另一端套裝有水平從動(dòng)齒輪，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸上套裝有水平驅(qū)動(dòng)齒輪，水平從動(dòng)齒輪和水平驅(qū)動(dòng)齒輪通過水平同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)連接；水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電源組件電連接。

作為優(yōu)選，所述的俯仰傳動(dòng)組件包括與云臺殼體固定連接的安裝板，安裝板安裝有俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)和俯仰傳動(dòng)蝸桿，俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸上套裝有俯仰驅(qū)動(dòng)齒輪，俯仰傳動(dòng)蝸桿的一端套裝有俯仰從動(dòng)齒輪，俯仰驅(qū)動(dòng)齒輪和俯仰從動(dòng)齒輪通過俯仰同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)連接；俯仰傳動(dòng)蝸桿的上方設(shè)有與俯仰傳動(dòng)蝸桿嚙合的俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪，俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪套裝有俯仰主軸，俯仰主軸的兩端分別與對應(yīng)的探照燈部件或一體攝像機(jī)部件固定連接；俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電源組件電連接。

作為優(yōu)選，所述的探照燈部件和一體攝像機(jī)部件的上方分別固定安裝有遮陽板，探照燈部件上方的遮陽板和一體攝像機(jī)部件上方的遮陽板通過連接板固定連接。

作為優(yōu)選，所述的一體攝像機(jī)部件的前端設(shè)有雨刷器。

作為優(yōu)選，所述的周視殼體沿圓周方向均布八個(gè)定焦攝像機(jī)及紅外照明組件。

作為優(yōu)選，所述的水平旋轉(zhuǎn)渦輪的一側(cè)設(shè)有水平光電限位機(jī)構(gòu)，水平光電限位機(jī)構(gòu)與電源組件電連接。

作為優(yōu)選，所述的俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪的一側(cè)設(shè)有俯仰光電限位機(jī)構(gòu)，俯仰光電限位機(jī)構(gòu)與電源組件電連接。

作為優(yōu)選，所述的固定板的上端面還固定安裝有主控板，主控板設(shè)有主控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，水平光電限位機(jī)構(gòu)、俯仰光電限位機(jī)構(gòu)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、定焦攝像機(jī)及紅外照明組件、探照燈部件和一體攝像機(jī)部件分別與主控制器電連接，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)、俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電連接；主控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與電源組件電連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型主要用于車載安防監(jiān)控系統(tǒng)中，能夠通過8臺定焦攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)對車輛周圍水平360°范圍內(nèi)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻觀察，每臺定焦攝像機(jī)配有紅外照明燈，可適應(yīng)夜間低照度使用環(huán)境；并能通過1臺變焦攝像機(jī)跟隨云臺進(jìn)行水平和俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對重要目標(biāo)的重點(diǎn)觀察，變焦攝像機(jī)配有白光探照燈和雨刷器，可適應(yīng)夜間和雨雪等惡劣天氣環(huán)境。云臺在斷電情況下能夠保持位置自鎖狀態(tài)。本實(shí)用新型實(shí)用性強(qiáng)，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中的周視部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中的云臺部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中的水平傳動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖3中的俯仰傳動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型中的主控制器的電路圖；

圖7是本實(shí)用新型中的水平電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；

圖8是本實(shí)用新型中的俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；

圖9是本實(shí)用新型中的軟件流程圖；

圖中：1為周視部件，2為云臺部件，3為連接板，4為遮陽板，5為探照燈部件，6為一體攝像機(jī)部件；101為周視殼體，102為定焦攝像機(jī)及紅外照明組件，103為電源組件；201為云臺殼體，202為水平傳動(dòng)組件，203為俯仰傳動(dòng)組件，601為雨刷器；2021為轉(zhuǎn)動(dòng)連接板，2022為固定板，2023為水平同步帶，2024為水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)，2025為水平旋轉(zhuǎn)渦輪，2026為水平光電限位機(jī)構(gòu)，2027為水平傳動(dòng)蝸桿，2028為主控板；2031為安裝板，2032為俯仰同步帶，2033為俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)，2034為俯仰主軸，2035為俯仰光電限位機(jī)構(gòu)，2036為俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪，2037為俯仰傳動(dòng)蝸桿。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：參見圖1-5，一種全景觀察儀，包括周視部件、云臺部件、探照燈部件及變焦攝像機(jī)部件。云臺部件水平轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在周視部件的上端面，探照燈部件和變焦攝像機(jī)部件分別安裝在云臺部件的左右端面。

周視部件包括周視殼體，周視殼體沿圓周方向均布八個(gè)定焦攝像機(jī)及紅外照明組件，周視殼體的內(nèi)部設(shè)有電源組件。

云臺部件包括云臺殼體，云臺殼體的內(nèi)部設(shè)有水平傳動(dòng)組件和俯仰傳動(dòng)組件。水平傳動(dòng)組件的下端從云臺殼體的下端面穿出后與周視殼體固定連接。俯仰傳動(dòng)組件從云臺殼體的側(cè)壁穿出后與對應(yīng)的探照燈部件或變焦攝像機(jī)部件固定連接。

定焦攝像機(jī)及紅外照明組件、水平傳動(dòng)組件、俯仰傳動(dòng)組件、探照燈部件和變焦攝像機(jī)部件均與電源組件電連接。

水平傳動(dòng)組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)連接板，轉(zhuǎn)動(dòng)連接板與周視殼體固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)連接板的上端面固定安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端套裝有沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平旋轉(zhuǎn)渦輪和固定板，水平旋轉(zhuǎn)渦輪與固定板的上端面固定連接，固定板與云臺殼體固定連接，固定板的上端面固定安裝有豎向支架，豎向支架上安裝有水平傳動(dòng)蝸桿和水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)，水平傳動(dòng)蝸桿與水平旋轉(zhuǎn)渦輪嚙合，水平傳動(dòng)蝸桿的另一端套裝有水平從動(dòng)齒輪，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸上套裝有水平驅(qū)動(dòng)齒輪，水平從動(dòng)齒輪和水平驅(qū)動(dòng)齒輪通過水平同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)連接。水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電源組件電連接。

俯仰傳動(dòng)組件包括與云臺殼體固定連接的安裝板，安裝板安裝有俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)和俯仰傳動(dòng)蝸桿，俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸上套裝有俯仰驅(qū)動(dòng)齒輪，俯仰傳動(dòng)蝸桿的一端套裝有俯仰從動(dòng)齒輪，俯仰驅(qū)動(dòng)齒輪和俯仰從動(dòng)齒輪通過俯仰同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)連接。俯仰傳動(dòng)蝸桿的上方設(shè)有與俯仰傳動(dòng)蝸桿嚙合的俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪，俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪套裝有俯仰主軸，俯仰主軸的兩端分別與對應(yīng)的探照燈部件或變焦攝像機(jī)部件固定連接。俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電源組件電連接。

探照燈部件和變焦攝像機(jī)部件的上方分別固定安裝有遮陽板，探照燈部件上方的遮陽板和變焦攝像機(jī)部件上方的遮陽板通過連接板固定連接。變焦攝像機(jī)部件的前端設(shè)有雨刷器，雨刷器與電源組件電連接。

云臺機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)采用小型蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，在斷電時(shí)可以保持自鎖狀態(tài)，可以保證云臺和變焦攝像機(jī)在車輛上的強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境不會(huì)受到意外損壞。

工作過程：

本實(shí)用新型的全景觀察儀通過8臺定焦攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)對車輛周圍水平360°范圍內(nèi)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻觀察，每臺定焦攝像機(jī)視場角為50°，8臺定焦攝像機(jī)在同一圓周面上均勻布置，每兩臺定焦攝像機(jī)的中心線夾角45°，可以實(shí)現(xiàn)水平方向360°視場范圍的實(shí)時(shí)觀察。每兩臺相鄰的定焦攝像機(jī)視場約在1.3米處重合，即攝像機(jī)盲區(qū)半徑約為1.3米，盲區(qū)距離小于常規(guī)車輛長度，可以滿足車輛使用要求。定焦攝像機(jī)分辨率為720(W)×576(H)像素，觀察50米處的1.7米高度的人員目標(biāo)，人員在畫面上占用分辨率約為10(W)×40(H)像素，可以對人員進(jìn)行辨別。每臺定焦攝像機(jī)配有紅外照明燈，可適應(yīng)夜間低照度使用環(huán)境。

通過1臺變焦攝像機(jī)跟隨云臺進(jìn)行水平和俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對重要目標(biāo)的重點(diǎn)觀察，變焦攝像機(jī)選用36倍光學(xué)變焦的模擬攝像機(jī)，焦距范圍為3.4mm（廣角端）～122.4mm（遠(yuǎn)端），視場角范圍為2.2°～54.2°,最低照度0.1Lux。變焦攝像機(jī)配備有功率為35W的白光鹵素探照燈，在距離150米處光照強(qiáng)度達(dá)到1Lux，可滿足變焦攝像機(jī)在夜間環(huán)境下進(jìn)行觀察的需要。此外變焦攝像機(jī)還配備有雨刷器，可在雨雪天氣下清除觀察窗前的雨、雪、冰、霜等，提高惡劣環(huán)境下的觀察能力。

云臺的水平轉(zhuǎn)動(dòng)過程：水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)得電工作，水平驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，水平驅(qū)動(dòng)齒輪通過水平同步帶帶動(dòng)水平從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，水平傳動(dòng)蝸桿驅(qū)動(dòng)水平旋轉(zhuǎn)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，固定板相對轉(zhuǎn)動(dòng)連接板轉(zhuǎn)動(dòng)。蝸輪蝸桿傳動(dòng)平穩(wěn)且具有斷電自鎖功能，水平同步帶設(shè)有內(nèi)齒輪，傳動(dòng)平穩(wěn)、精度高。

變焦攝像機(jī)俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)過程：俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)得電工作，俯仰驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，俯仰驅(qū)動(dòng)齒輪通過俯仰同步帶帶動(dòng)俯仰從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，俯仰傳動(dòng)蝸桿驅(qū)動(dòng)俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，俯仰主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，俯仰主軸帶動(dòng)探照燈部件和變焦攝像機(jī)部件一起轉(zhuǎn)動(dòng)。蝸輪蝸桿傳動(dòng)平穩(wěn)且具有斷電自鎖功能，俯仰同步帶設(shè)有內(nèi)齒輪，傳動(dòng)平穩(wěn)、精度高。

云臺主要用于承載變焦攝像機(jī)和探照燈，可以實(shí)現(xiàn)在水平方向上360°連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并可實(shí)現(xiàn)在俯仰方向上-45°～85°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以擴(kuò)展變焦攝像機(jī)的觀察范圍。云臺采用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)選用二相四線步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用128細(xì)分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，經(jīng)過細(xì)分后，步進(jìn)電機(jī)步距角達(dá)到0.0140625°，在提高步進(jìn)精度的同時(shí)，提高了步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)性，使云臺能夠進(jìn)行高精度的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速后，云臺最低轉(zhuǎn)動(dòng)速度可達(dá)到0.01°/s.云臺機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由同步帶和蝸輪蝸桿組成。采用蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，在斷電時(shí)可保持水平方向和俯仰方向的自鎖狀態(tài)，以保證云臺和變焦攝像機(jī)在車輛上的強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境不會(huì)受到意外損壞。

實(shí)施例二：參見圖1-9，為了進(jìn)步一提高本實(shí)施例一中全景觀察儀的功能，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上增加水平光電限位機(jī)構(gòu)、俯仰光電限位機(jī)構(gòu)、主控板。

水平旋轉(zhuǎn)渦輪的一側(cè)設(shè)有水平光電限位機(jī)構(gòu)，水平光電限位機(jī)構(gòu)與電源組件電連接。俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪的一側(cè)設(shè)有俯仰光電限位機(jī)構(gòu)，俯仰光電限位機(jī)構(gòu)與電源組件電連接。固定板的上端面固定安裝有主控板，主控板設(shè)有主控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，水平光電限位機(jī)構(gòu)、俯仰光電限位機(jī)構(gòu)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、定焦攝像機(jī)及紅外照明組件、探照燈部件和變焦攝像機(jī)部件分別與主控制器電連接，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)、俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電連接。主控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與電源組件電連接。

全景觀察儀采用CAN總線和RS485總線與外部系統(tǒng)進(jìn)行通信。外部控制設(shè)備可以向全景觀察儀發(fā)送水平和俯仰運(yùn)動(dòng)速度控制信息、水平和俯仰運(yùn)動(dòng)位置控制信息、變焦攝像機(jī)變焦控制信息、紅外照明燈開關(guān)信息、探照燈開關(guān)信息以及雨刷器控制信息等對全景觀察儀進(jìn)行控制，全景觀察儀對外發(fā)送當(dāng)前水平位置信息和當(dāng)前俯仰位置信息。

全景觀察儀軟件主要用于控制接收全景觀察儀運(yùn)動(dòng)控制命令和設(shè)備開關(guān)命令，驅(qū)動(dòng)水平步進(jìn)電機(jī)和俯仰步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)并控制紅外照明燈、探照燈、雨刷器的開關(guān)以及變焦攝像機(jī)變焦。全景觀察儀軟件流程圖如圖9所示。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。