一种无线供电和通信的方法及云台摄像机与流程

本技术涉及通信，尤其涉及一种无线供电和通信的方法及云台摄像机。

背景技术：

1、云台摄像机就是带有云台的摄像机，其工作原理通常为通过电动机控制云台沿水平方向或垂直方向转动，以带动摄像机进行相应的转动，从而使得摄像机可以从多个角度进行摄像。

2、目前，云台摄像机的主控板与接口板之间一般通过导电滑环等有线方式进行电能传输和数据传输，但是由于导电滑环的使用寿命为100万转，而云台的使用寿命为132万转，导致无法满足云台的寿命需求。并且，由于导电滑环只能满足百兆通信，无法满足千兆通信，导致无法传输高清或超清的视频，另外在外界振动冲击情况下，由于无法确定导电滑环的传输路径的特征参数，导致传输信息的稳定性较差。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种云台摄像机以及应用于云台摄像机上的无线供电和通信的方法，以解决现有的云台摄像机存在的使用寿命短、无法满足千兆通信以及传输数据的稳定性较差的技术问题。

2、第一方面，本技术实施例提供一种云台摄像机，包括接口板和主控板，所述接口板用于拓展所述云台摄像机的接口，所述主控板用于处理所述云台摄像机采集的图像或视频数据；所述云台摄像机还包括发射供电转换模块，接收供电转换模块，第一通信模块，第二通信模块，至少两个第一天线阵列和至少一个第二天线阵列；

3、其中，所述接口板分别与所述发射供电转换模块和所述第一通信模块连接，所述至少两个第一天线阵列分别与所述发射供电转换模块和所述第一通信模块连接，所述发射供电转换模块用于将所述接口板传输的电能转换为电磁波并通过所述至少两个第一天线阵列发射所述转换的电磁波，所述第一通信模块用于通过所述至少两个第一天线阵列将所述接口板传输的数据发送给所述至少一个第二天线阵列，或者通过所述至少两个第一天线阵列接收所述至少一个第二天线阵列发送的数据并将所述接收的数据传输给所述接口板；

4、所述主控板分别与所述接收供电转换模块和所述第二通信模块连接，所述至少一个第二天线阵列分别与所述接收供电转换模块和所述第二通信模块连接，所述接收供电转换模块用于通过所述至少一个第二天线阵列接收所述至少两个第一天线阵列发射的电磁波，并将所述接收的电磁波转换为电能传输给所述主控板，所述第二通信模块用于通过所述至少一个第二天线阵列接收所述至少两个第一天线阵列发送的数据并将所述接收的数据传输给所述主控板，或者通过所述至少一个第二天线阵列将所述主控板传输的数据发送给所述至少两个第一天线阵列。

5、基于上述技术方案，通过发射供电转换模块、至少两个第一天线阵列、至少一个第二天线阵列以及接收供电转换模块可以实现云台摄像机的接口板与主控板之间的无线电能传输；通过第一通信模块、至少两个第一天线阵列、至少一个第二天线阵列以及第二通信模块实现云台摄像机的接口板与主控板之间的无线数据通信。通过上述技术方案，可以实现云台摄像机的接口板和控制板之间通过无线方式进行电能传输和数据通信，从而可以避免现有技术中通过导电滑环等有线方式实现接口板和控制板之间的电能传输和数据通信时带来的使用寿命较短，无法满足千兆通信以及传输信息的稳定性较差的问题。进一步地，在上述方案中，由于发射供电转换模块和第一通信模块共用至少两个第一天线阵列，接收供电转换模块和第二通信模块共用至少一个第二天线阵列，从而可以降低云台摄像机的尺寸以及成本。

6、一种可能的设计中，所述至少两个第一天线阵列和所述至少一个第二天线阵列中的天线为相控阵天线。

7、一种可能的设计中，所述至少两个第一天线阵列通过微带线和相位控制电路分别与所述发射供电转换模块和所述第一通信模块连接，所述至少一个第二天线阵列通过微带线连接分别与所述接收供电转换模块和所述第二通信模块；其中，所述相位控制电路用于通过移相器控制所述至少两个第一天线阵列中的所述相控阵天线与所述至少一个第二天线阵列中的所述相控阵天线对齐。

8、基于上述技术方案，至少两个第一天线阵列中的相控阵天线可以通过相位控制电路对齐至少一个第二天线阵列中的相控阵天线，使得云台摄像机实现无线电能传输时，至少一个第二天线阵列能够接收更多至少两个第一天线阵列发射的电磁波，云台摄像机实现无线数据通信时，至少一个第二天线阵列能够接收更多至少两个第一天线阵列发送的数据，至少两个第一天线阵列能够接收更多至少一个第二天线阵列发送的数据，提高无线供电和通信的效率。

9、一种可能的设计中，所述接口板传输给所述发射供电转换模块的电能为直流电能，所述接收供电转换模块传输给所述主控板的电能为直流电能。

10、一种可能的设计中，所述接口板与所述第一通信模块通过高速串行计算机扩展总线标准(peripheral component interconnect express，pcie)接口连接，所述主控板与所述第二通信模块通过pcie接口连接。

11、基于上述技术方案，接口板与第一通信模块通过pcie接口连接，主控板与第二通信模块通过pcie接口连接，使得接口板与第一通信模块以及主控板与第二通信模块之间能够满足千兆通信，进而云台摄像机实现无线通信时接口板与主控板之间能够传输高清或超清的图像或视频数据。

12、一种可能的设计中，还包括：

13、若所述云台摄像机的摄像机为球型摄像机，所述主控板、所述接收供电转换模块、所述第二通信模块和所述至少一个第二天线阵列为采用柔性电路板(flexible printedcircuit，fpc)制作的贴合所述球型摄像机的球体内壁的电路。

14、基于上述技术方案，若云台摄像机的摄像机为球型摄像机，主控板、接收供电转换模块、第二通信模块以及至少一个第二天线阵列构成的第二模块可以为采用fpc制作的贴合球型摄像机的球体内壁的电路，由于球型摄像机的球体内壁的曲面和云台始终保持相切关系，则在球型摄像机转动过程中，位于球型摄像机内部的主控板、接收供电转换模块、第二通信模块和至少一个第二天线阵列构成的电路，与位于云台内部的接口板、发射供电转换模块、第一通信模块和至少两个第一天线阵列也将始终保持相切关系，使得云台摄像机实现无线供电时，至少一个第二天线阵列能够接收更多至少两个第一天线阵列发射的电磁波，从而提高无线供电的效率。

15、第二方面，本技术还提供一种无线供电和通信的方法，应用于上述第一方面或第一方面的任意一种可能的设计中所述的云台摄像机，所述方法包括：

16、将接口板传输的电能转换为电磁波并通过至少两个第一天线阵列发射所述转换的电磁波；

17、通过至少一个第二天线阵列接收所述至少两个第一天线阵列发射的电磁波，并将所述至少一个第二天线阵列接收的电磁波转换为电能传输给主控板；

18、获取所述主控板传输的第一数据并通过所述至少一个第二天线阵列发送所述第一数据；

19、通过所述至少两个第一天线阵列接收所述至少一个第二天线阵列发送的所述第一数据，并将所述至少两个第一天线阵列接收的所述第一数据传输给所述接口板。

20、基于上述技术方案，可以将接口板传输的电能转换为电磁波并通过至少两个第一天线阵列发射转换的电磁波，通过至少一个第二天线阵列接收至少两个第一天线阵列发射的电磁波，并将至少一个第二天线阵列接收的电磁波转换为电能传输给主控板，获取主控板传输的第一数据并通过至少一个第二天线阵列发送第一数据，通过至少两个第一天线阵列接收至少一个第二天线阵列发送的第一数据，并将至少两个第一天线阵列接收的第一数据传输给接口板。通过发射供电转换模块、接收供电转换模块、第一通信模块、第二通信模块、至少两个第一天线阵列和至少一个第二天线阵列，实现接口板与主控板之间的无线供电和通信，进而避免进行有线供电和通信时存在的无法满足云台的寿命需求，无法满足千兆通信以及传输信息的稳定性较差的问题，另外还通过发射供电转换模块和第一通信模块共用至少两个第一天线阵列，接收供电转换模块和第二通信模块共用至少一个第二天线阵列，降低云台摄像机的尺寸以及成本。

21、一种可能的设计中，所述方法还包括：

22、获取所述接口板传输的第二数据并通过所述至少两个第一天线阵列发送所述第二数据；

23、通过所述至少一个第二天线阵列接收所述至少两个第一天线阵列发送的所述第二数据，并将所述至少一个第二天线阵列接收的所述第二数据传输给所述主控板。

24、第三方面，本技术还提供一种无线供电和通信的装置，应用于上述第一方面或第一方面的任意一种可能的设计中所述的云台摄像机，所述装置具有实现上述第一方面或第一方面的任一种可能的设计中的方法的功能，所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块，比如包括第一供电模块、第二供电模块、第一通信模块、第二通信模块。

25、第一供电模块，用于将接口板传输的电能转换为电磁波并通过至少两个第一天线阵列发射所述转换的电磁波；

26、第二供电模块，用于通过至少一个第二天线阵列接收所述至少两个第一天线阵列发射的电磁波，并将所述至少一个第二天线阵列接收的电磁波转换为电能传输给主控板；

27、第一通信模块，用于获取所述主控板传输的第一数据并通过所述至少一个第二天线阵列发送所述第一数据；

28、第二通信模块，用于通过所述至少两个第一天线阵列接收所述至少一个第二天线阵列发送的所述第一数据，并将所述至少两个第一天线阵列接收的所述第一数据传输给所述接口板。

29、一种可能的设计中，所述装置还包括第三通信模块，用于：

30、获取所述接口板传输的第二数据并通过所述至少两个第一天线阵列发送所述第二数据；

31、通过所述至少一个第二天线阵列接收所述至少两个第一天线阵列发送的所述第二数据，并将所述至少一个第二天线阵列接收的所述第二数据传输给所述主控板。

32、第四方面，本技术还提供一种无线供电和通信的系统，应用于上述第一方面或第一方面的任意一种可能的设计中所述的云台摄像机，所述系统包括至少一个处理器和存储器；所述存储器存储一个或多个计算机程序；当所述存储器存储的一个或多个计算机程序被所述至少一个处理器执行时，使得所述无线供电和通信的系统执行上述第二方面或上述第二方面的任意一种可能的设计的方法。

33、第五方面，本技术还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质包括计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第二方面或上述第二方面的任意一种可能的设计的方法。

34、第六方面，本技术还提供一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第二方面或上述第二方面的任意一种可能的设计的方法。

35、第七方面，本技术还提供一种芯片，所述芯片可以与无线供电和通信的系统的存储器耦合，用于调用存储器中存储的计算机程序并执行上述第二方面或上述第二方面的任意一种可能的设计的方法。

36、上述第三方面至第七方面及其任意一种可能的设计中的有益效果可以参考上述第二方面和上述第二方面的任意一种可能的设计的方法的有益效果的描述。