云台相机以及云台相机系统的制作方法

本实用新型涉及相机技术领域，尤其是涉及一种云台相机以及云台相机系统。

背景技术：

云台相机和普通相机相比，空间尺寸更小，且需要适应云台的结构形状，因此对内部的硬件电路设计要求更高。目前市面上无人机上云台相机的硬件设计通常可以分为三个平面，一是电源平面，二是数据平面，三是监控平面。

目前，云台相机的传感器板需要分别与电源板、相机主板连接。电源板的内部电池为无人机供电，而且，电源板内部电池还转化成各路传感器板和相机主板需要的电压，因此，电源板还要分别与传感器板以及相机主板相连，以提供电力，才能实现电源平面的功能。再者，相机主板也需要和无人机连接，以传输数据。

因此，目前云台相机的连接线缆过多，使空间电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，简称EMC)辐射较大，容易造成信号相互干扰，导致无人机不稳定。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种云台相机以及云台相机系统，以解决现有技术中存在的云台相机的连接线缆过多，使空间电磁兼容性辐射较大，容易造成信号相互干扰，导致无人机不稳定的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种云台相机，包括：传感器板、相机主板以及电源板；

所述传感器板与所述相机主板连接并传输数据与电能；

所述电源板与所述相机主板连接并传输数据与电能；

所述电源板用于与无人机连接并传输数据以及电能。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述传感器板上设置有图像传感器、柔性电路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)连接器以及第一电源；

所述传感器板与所述相机主板之间通过FPC排线连接并传输数据与电能。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一电源为所述图像传感器提供电能。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述相机主板上设置有为所述相机主板提供电能的第二电源。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第二电源包括寄存器电源与处理器电源。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述相机主板上还设置有中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、系统器件、FPC连接器以及板对板连接器；

所述相机主板与所述电源板之间通过板对板连接器连接并传输数据与电能。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述电源板上设置有接口器件、第三电源、陀螺仪、FPC连接器以及板对板连接器；

所述电源板用于通过FPC排线控制无人机并向无人机传输数据以及电能。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述第三电源包括输入输出电源(IN和OUT，简称IO电源)与备用电源。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种云台相机系统，包括：无人机以及如第一方面的云台相机；

所述无人机与所述云台相机通信连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，

所述无人机内部设置有控制器；

所述云台相机中的电源板通过FPC线与所述控制器相连。

本实用新型实施例提供的技术方案带来了以下有益效果：本实用新型实施例提供的云台相机以及云台相机系统中，云台相机包括：相机主板、电源板与传感器板，其中，传感器板与相机主板通过FPC排线连接并传输数据与电能，电源板与相机主板通过板对板连接器连接并传输数据与电能，电源板用于通过FPC排线控制无人机并向无人机传输数据以及电能，通过传感器板与相机主板之间通过FPC排线不仅传输数据还传输电能，使电源板与传感器板之间的FPC排线等线缆得以省去，通过电源板与相机主板之间通过板对板连接器不仅传输电能而且还传输数据，以及电源板通过FPC排线不仅向无人机传输电能与控制信号，而且还向无人机传输从相机主板处接收到的数据，使相机主板与无人机之间的FPC排线等线缆得以省去，因此，实现了云台相机的连接线缆的减少，从而解决了现有技术中存在的云台相机的连接线缆过多，使空间电磁兼容性辐射较大，容易造成信号相互干扰，导致无人机不稳定的技术问题。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的云台相机的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的云台相机中，传感器板的具体结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的云台相机的另一结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的云台相机系统的结构示意图。

图标：1-云台相机；11-传感器板；12-相机主板；13-电源板；111-图像传感器；112-第一电源；121-第二电源；2-台相机系统；21-无人机；22-控制器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前云台相机的连接线缆过多，使空间电磁兼容性辐射较大，容易造成信号相互干扰，导致无人机不稳定，基于此，本实用新型实施例提供的一种云台相机以及云台相机系统，可以解决现有技术中存在的云台相机的连接线缆过多，使空间电磁兼容性辐射较大，容易造成信号相互干扰，导致无人机不稳定的技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种云台相机以及云台相机系统进行详细介绍。

实施例一：

本实用新型实施例提供的一种云台相机，如图1所示，云台相机1可以包括：传感器板11、相机主板12以及电源板13。

具体的，传感器板11可以与相机主板12连接并传输数据与电能，电源板13可以与相机主板12连接并传输数据与电能，电源板13可以用于与无人机21连接并传输数据以及电能。

作为一个优选方案，传感器板11与相机主板12之间可以通过柔性电路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)排线连接并传输数据与电能，电源板13与相机主板12之间可以通过板对板连接器(Board-to-board Connectors，简称Board Connector)连接并传输数据与电能，电源板13可以用于通过FPC排线控制无人机21并向无人机21传输数据以及电能。

因此，传感器板11可以通过FPC排线和相机主板12直接相连，而电源板13可以通过FPC排线和飞机相连。

如图2所示，传感器板11上可以设置有图像传感器111以及第一电源112，传感器板11上还可以设置有FPC连接器，其中，第一电源112可以为图像传感器111提供电能。

进一步，传感器板11上可以放置互补金属氧化物半导体器件(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称CMOS)图像传感器或电荷耦合器件(Charged Coupled Device，简称CCD)图像传感器。再者，传感器板11上还可以再放置FPC连接器，以及传感器相关次级电源即第一电源112。

此外，相机主板12上可以安装有为相机主板12提供电能的第二电源121。其中，第二电源121可以包括寄存器电源与处理器电源。其中，处理器电源可以为核心(CORE)电源。寄存器电源可以为数据方向寄存器(Data Direction Register，简称DDR)电源，其中，数据方向寄存器可以用来设置端口的方向。

作为本实施例的优选实施方式，相机主板12上还可以安装有中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、系统器件、FPC连接器以及板对板连接器。其中，中央处理器也可以为通用的处理器。

作为本实施例的另一种实施方式，电源板13上可以设置有接口器件、第三电源、陀螺仪、FPC连接器以及板对板连接器。其中，第三电源可以为接口器件、陀螺仪等提供电能。再者，第三电源可以包括输入输出电源(IN和OUT，简称IO电源)与备用(Stand By)电源。

如图3所示，在云台相机1中，传感器板11上可以安装有FPC连接器、传感器电源以及图像传感器111。其中，传感器电源即为传感器相关次级电源，图像传感器111可以为CMOS图像传感器或CCD图像传感器。

另外，相机主板12上可以安装有FPC连接器、板对板连接器、CPU、处理器电源、寄存器电源、系统器件。其中，系统器件可以为最小系统必要的相关器件。

作为本实施例的优选实施方式，相机主板12上还可以安装DDR电源、CORE电源等媒体处理器核心电源。

此外，电源板13上可以安装有IO电源、备用电源等非核心电源，与陀螺仪、FPC连接器、板对板连接器，以及主板需要用到的媒体相关接口器件，如安全数码卡(Secure Digital Memory Card，简称SD卡)、高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，简称HDMI)、以太网(Ethernet)接口、通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)等。

优选的，传感器板11与相机主板12之间传可以输数据与电能，电源板13与相机主板12之间可以传输数据与电能，电源板13与无人机21之间可以传输数据、电能与控制信号。因此，根据数据、电能与控制信号的传输，云台相机1中的三个电路板之间便可以实现电源平面、数据平面与监控平面的功能。

本实用新型实施例提供的云台相机的硬件设计架构可以主要分为三单元，即传感器板11、电源板13以及相机主板12。相对于现有技术，本实施例中的三块电路板并不严格区分功能，而是根据实现的功能合理安排硬件放置方式，并通过合理的板间连接实现三个平面的功能。

现有的云台相机中，直流电路电能转换电源(简称DC-DC电源)全部设计在电源板上，因此产生大量热量会对陀螺仪的精度造成影响；而且连接线缆过多，空间EMC辐射大，使信号相互干扰，容易造成无人机的不稳定；再者，大量连接FPC线占用结构空间，会导致云台转向不灵活；还有，相机主板通常器件较多，对于小型相机而言，主板很难放进相机内部。

本实施例中，在传感器板11与相机主板12上分别增加提供电能的电源部分，使电源并非只设置在一块板上，分散了发热量的同时，充分有效的利用了电路板空间。而且，本实施例还改变了板块间的连接方式，使整个硬件架构只用到两条连接线缆和一个板对板连接器，从而降低了EMC辐射的同时还降低机械轴转动摩擦阻力，而且，还有效的减小了相机主板12的面积，有利于相机小型化的应用。

实施例二：

本实用新型实施例提供的一种云台相机系统，如图4所示，云台相机系统2可以包括：无人机21以及上述实施例一提供的云台相机。无人机21与云台相机1可以通信连接。

如图4所示，无人机21内部可以设置有控制器22。云台相机1中的电源板13可以通过FPC线与控制器22相连。作为一个优选方案，制器22为云台控制器

需要说明的是，传感器板11可以实现图像数据采集并通过FPC排线连接相机主板12，接相机主板12可以对原始数据进行处理，相机主板12将处理之后的数据可以利用FPC线通过电源板13传输给无人机21等飞机内部的图传模块，以实现数据平面功能。

在实际应用中，电源板13可以通过FPC线连接无人机21内部以实现电源板13的电池供电，而传感器板11的电能可以由安装在传感器板11上面的电源提供，相机主板12的电能可以由安装在相机主板12上面的电源提供，从而通过三个部分的电源实现电源平面功能。

作为一个优选方案，云台的陀螺仪可以安装在云台相机1的电源板13上，并可以通过FPC线连接飞机内部的云台控制器22，以实现云台的姿态监控。

在相机主板12的CPU中，处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述的功能可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本实用新型实施例中的公开的功能。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本实用新型实施例所公开的功能，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

本实用新型实施例提供的云台相机系统，与上述实施例提供的云台相机具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。