CN1447130A - 红外自动定向*** - Google Patents

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Abstract

本发明是一种红外自动定向***，它利用红外光直线传播的原理，在需要测量目标方向或跟踪移动目标的场合下，自动给出目标相对观测点的方向角度。它包括一个接收器和一个(或多个)发射器，接收器在需要检测目标的方向上布置多个红外接收元件和红外屏蔽罩，每个接收元件都与基于单片机的解码板连接；工作时发射器发出调制过的红外脉冲信号，可以与环境中的红外光区分开来。本发明实现了发射器相对接收器的方向角度测量。把发射器固定在移动目标的适当位置，可以测量移动目标所处方向角度。把接收器输出控制信号与运动机构相连，可以实现自动跟踪移动目标。进一步扩展该***，在平面或立体空间的适当位置上布置多个接收器，可以利用多个接收器得到的移动目标方向角度计算出移动目标的具***置。本发明的优点是能克服背景光干扰，定向准确，结构简单，无机械运动部件，无需复杂算法。本发明可以应用于视频监控，影视拍摄，机器人，家电，通讯天线，桥梁建筑，交通，体育运动，教学演示等需要定向定位的领域。

Description

红外自动定向***
技术领域：
本发明涉及一种自动定向***，特别是公开一种利用红外线，在平面和立体空间里，给出特定目标相对于观测点方向角的自动***。
背景技术：
确定目标相对于观测点(或参考点)方向角的自动定向***存在着多种技术方案。历史最长的是无线电定向，它是利用指向性接收天线或多普勒效应测出信标的方向——发射专门无线电信号的标记物称为无线电信标。其他还有用在水下的声纳信标探测技术，用在空中的雷达技术，流行的GPS技术，激光测量技术。而利用红外线定向的目前主要是用在导弹中的红外制导技术，它是利用目标本身或目标反射的红外辐射来引导导弹自动接近目标。它又分为点源制导和成像制导两类。红外点源制导计算红外目标相对导弹运动方向的方位角所用的一种技术是圆锥扫描，它需要扫描电机。红外成像制导是利用了CCD热成像来计算红外目标方位角，它需要图像处理算法。这些技术方案大多数电路复杂，技术要求高，有的算法复杂，有的接收器需要转动，有的不是自动***还需要人来操作，有的用法复杂需要专门培训。所以目前还没有一个利用红外线，结构简单，操作简便，只采用普通元件就可以实现的自动定向***。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种新的自动定向***，利用红外光直线传播的原理，在需要测量目标方向或跟踪移动目标的场合下，给出目标相对观测点的方向角度。
本发明是这样来实现的：红外自动定向***包括一个接收器和一个(或多个)发射器，其特征是接收器在需要检测目标的方向上按一定角度间隔布置多个红外接收元件，每一个接收元件都有红外屏蔽罩隔离，使每个接收元件只能接收到在一定角度范围内入射的红外光，即每个接收元件都有自己的接收指向，不受其他方向入射红外光的影响，每个接收元件都与基于单片机的解码板连接；发射器包括红外发光二极管和相应的频率功率调制发射电路。
工作时发射器发出调制过的红外脉冲信号，可以与环境中的红外光区分开来。发射器调制频率与接收器的红外接收元件的频率对应，通常在38KHz左右。发射器要对准接收器发射信号，接收器解码板上的单片机通过对多个接收元件接收到的信号进行比较分析，找出接收信号最强的接收元件，根据相应接收元件的接收指向可以计算出红外信号的入射角度，即发射器相对接收器的方向角度。
如果一个接收器要同时接收区分多个发射器的信号方向，需要在发射器调制电路后加入二进制编码信息，对不同的发射器指定不同的二进制编码信息，对接收器的每个接收元件接收到的信号加入解码过程，对相同编码信息的信号进行计算，得到的最强信号指向就是对应发射器的方向角度。
本发明实现了发射器相对接收器的方向角度测量。把发射器固定在移动目标的适当位置，可以测量移动目标所处方向角度。把接收器输出控制信号与运动机构相连，可以实现自动跟踪移动目标。进一步扩展该***，在平面或立体空间的适当位置上布置多个接收器，可以利用多个接收器得到的移动目标方向角度计算出移动目标的具***置。
本发明可以应用于视频监控，影视拍摄，机器人，家电，通讯天线，桥梁建筑，交通，体育运动，教学演示等需要定向定位的领域。
本发明的优点是能克服背景光干扰，定向准确，结构简单，无机械运动部件，无需复杂算法。
附图说明：
附图1实施例1平面全角度定向***的结构示意图。
附图2接收器解码板和发射器连接示意图。
附图3实施例2半球立体空间定向***接收器的结构示意图。
附图4实施例3用于自动跟踪的高精度平面定向***的结构示意图。
具体实施方式：
实施例1：平面360°全角度定向***。附图1是该***的俯视图，接收器1水平放置，采用了八个红外接收元件2(一体化红外接收头)，在360°圆周上用红外屏蔽罩3(红外吸收率高的材料)按等角度隔开接收元件2，使每个红外接收元件2有不同的接收指向。工作时发射器4对准接收器1发射调制的红外信号，接收指向与发射角度最接近的接收元件收到的信号最强。根据附图2，八个红外接收元件6(即附图1中的2)都直接与接收解码板5上的单片机7相连，通过对八个输入的比较可以找到最强的那一路信号，根据该信号接收元件的接收指向可知发射角度的范围，从而确定发射器4所处的方向角度。如果要提高接收器定向精度还可以增加接收元件的个数。单片机7可输出方向角度数据或用于控制的信号。根据附图2，发射器包括红外发光二极管8，频率功率调制发射电路9，编码信息存储器(用于多个发射器一起工作时接收器区分红外信号)和发射器电源开关11。
实施例2：半球立体空间定向***。根据附图3，接收器的半剖轴侧投影视图，由54个接收元件12和相应的红外屏蔽罩13构成接近半球型的接收器，每个接收元件的接收指向都不同，它能辨别出在半球方向上发射器的空间方向角度。
实施例3：用于自动跟踪的高精度平面定向***。根据附图4上方的俯视图，接收器14有12个接收元件15和相应的红外屏蔽罩16构成，其中红外屏蔽罩是不等角度间隔的，有一个方向分布密，接收指向角度差异小，相应的定向精度高，称为接收器的正方向(图中箭头方向)，其他方向定向精度变低。根据附图4下方的左视图，接收器14和一个可以+-180°旋转的电机固定在一起，其解码板18的输出接到电机驱动板19上。该跟踪***的程序逻辑设计为，一旦发射器17移动，不在接收器正方向上，解码板18根据发射器相对接收器正方向的偏差角度控制跟踪电机20，让接收器旋转，减小偏差角度，直到接收器正方向再次对准发射器17，这时偏差角度为0，跟踪电机20停止。由于正方向上接收器14的定向精度高，可以实现高精度的自动跟踪。

Claims (2)

1、一种红外自动定向***，包括一个接收器和一个(或多个)发射器，其特征是接收器在需要检测目标的方向上按一定角度间隔布置多个红外接收元件，每一个接收元件都有红外屏蔽罩隔离，使每个接收元件只能接收到在一定角度范围内入射的红外光，即每个接收元件都有自己的接收指向，不受其他方向入射红外光的影响，每个接收元件都与基于单片机的解码板连接；发射器包括红外发光二极管和相应的频率功率调制发射电路。
2、根据权力要求1所述的红外自动定向***，其特征是如果一个接收器要同时接收区分多个发射器的信号方向，在发射器调制电路后加入有二进制编码信息，对不同的发射器指定不同的二进制编码信息，对接收器的每个接收元件接收到的信号加入有解码过程，对相同编码信息的信号进行计算，得到的最强信号指向就是对应发射器的方向角度。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100493857C (zh) * 2005-04-25 2009-06-03 Lg电子株式会社 移动机器人位置计算***和充电站返回***及其使用方法
CN102457712A (zh) * 2010-10-28 2012-05-16 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 可疑目标识别及追踪***及方法
CN101676746B (zh) * 2008-09-18 2012-06-27 财团法人工业技术研究院 红外线定位***及定位方法
CN102811231A (zh) * 2011-05-31 2012-12-05 比亚迪股份有限公司 一种车辆通信装置及其控制方法
CN103876803A (zh) * 2014-04-14 2014-06-25 中国人民解放军第三军医大学第二附属医院 股动脉压迫器及其控制方法
CN103948354A (zh) * 2014-05-05 2014-07-30 苏州爱普电器有限公司 一种地面清洁机器人及其控制方法
CN104700681A (zh) * 2015-03-27 2015-06-10 北京航空航天大学 驾束制导演示仪
CN105231614A (zh) * 2015-08-31 2016-01-13 杭州国辰机器人科技有限公司 自动跟踪行李箱
CN105425832A (zh) * 2015-12-12 2016-03-23 刘敬康 一种自动追踪***
CN106228795A (zh) * 2016-08-15 2016-12-14 杭州阿优文化创意有限公司 防跌落的轮式机器人及防跌落方法
CN111679691A (zh) * 2020-07-16 2020-09-18 深圳市澳玛禾经贸有限公司 一种飞行器的避障控制***、方法及飞行器
CN111827123A (zh) * 2020-07-27 2020-10-27 田育民 一种桥梁悬臂快速定位装置
CN114184181A (zh) * 2021-12-06 2022-03-15 长春理工大学 一种具有红外跟踪和信标光指向功能的主动靶标装置

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100493857C (zh) * 2005-04-25 2009-06-03 Lg电子株式会社 移动机器人位置计算***和充电站返回***及其使用方法
CN101676746B (zh) * 2008-09-18 2012-06-27 财团法人工业技术研究院 红外线定位***及定位方法
CN102457712A (zh) * 2010-10-28 2012-05-16 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 可疑目标识别及追踪***及方法
CN102811231A (zh) * 2011-05-31 2012-12-05 比亚迪股份有限公司 一种车辆通信装置及其控制方法
CN103876803B (zh) * 2014-04-14 2016-01-20 中国人民解放军第三军医大学第二附属医院 股动脉压迫器
CN103876803A (zh) * 2014-04-14 2014-06-25 中国人民解放军第三军医大学第二附属医院 股动脉压迫器及其控制方法
CN103948354B (zh) * 2014-05-05 2016-03-09 苏州爱普电器有限公司 一种地面清洁机器人及其控制方法
CN103948354A (zh) * 2014-05-05 2014-07-30 苏州爱普电器有限公司 一种地面清洁机器人及其控制方法
CN104700681A (zh) * 2015-03-27 2015-06-10 北京航空航天大学 驾束制导演示仪
CN104700681B (zh) * 2015-03-27 2017-03-01 北京航空航天大学 驾束制导演示仪
CN105231614A (zh) * 2015-08-31 2016-01-13 杭州国辰机器人科技有限公司 自动跟踪行李箱
CN105425832B (zh) * 2015-12-12 2018-07-03 刘敬康 一种自动追踪***
CN105425832A (zh) * 2015-12-12 2016-03-23 刘敬康 一种自动追踪***
CN106228795A (zh) * 2016-08-15 2016-12-14 杭州阿优文化创意有限公司 防跌落的轮式机器人及防跌落方法
CN111679691A (zh) * 2020-07-16 2020-09-18 深圳市澳玛禾经贸有限公司 一种飞行器的避障控制***、方法及飞行器
CN111827123A (zh) * 2020-07-27 2020-10-27 田育民 一种桥梁悬臂快速定位装置
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