申请/专利权人：成都中科唯实仪器有限责任公司

申请日：2017-09-11

公开（公告）日：2020-07-17

公开（公告）号：CN107589761B

主分类号：G05D3/12(20060101)

分类号：G05D3/12(20060101);G01D21/02(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.07.17#授权;2018.02.09#实质审查的生效;2018.01.16#公开

摘要：本发明提供了一种位置指示器控制装置及位置指示系统，涉及位置指示技术领域。本申请实施例提供的位置指示器控制装置，可以通过控制惯性检测单元确定位置指示器的横向角度和纵向角度，并可以通过角度信号获取单元确定驱动装置的运动角度，通过控制驱动装置的运动实现驱动装置的运动角度与横向角度或纵向角度差值为零。从而实现位置指示器与所在设备的真实运动状态的匹配，实现位置指示器所在设备的运动状态的指示，控制逻辑简单，控制效果更好。

主权项：1.一种位置指示器控制设备，其特征在于，用于控制位置指示器的运动，该位置指示器包括用于指示所述位置指示器的运动状态的指示装置；及用于驱动所述指示装置运动的驱动装置；所述控制设备包括:外壳，所述外壳具有容纳腔室；固定设置在所述容纳腔室内，用于检测所述位置指示器相对于水平面的横向角度和纵向角度的惯性检测单元；用于接收所述驱动装置运动角度的角度信号获取单元；用于根据所述横向角度、纵向角度和运动角度，生成驱动信号以驱动所述驱动装置的运动角度与所述横向角度或纵向角度的差为零的控制芯片；所述指示装置包括用于指示横向水平状态的第一指示装置和用于进行运动提示的第二指示装置；所述驱动装置包括用于驱动所述第一指示装置横向运动的横向驱动机构，所述位置指示器还包括角度检测装置，该角度检测装置包括用于检测所述横向驱动机构的横向旋转角度的横向旋变器；所述控制芯片根据所述横向旋转角度与所述横向角度的差值，生成横向驱动信号，以驱动所述横向驱动机构旋转，使所述横向驱动机构的横向旋转角度与所述横向角度的差值为零。

全文数据：位置指示器控制设备及位置指示系统技术领域[0001]本发明涉及位置指示控制技术领域，具体而言，涉及一种位置指示器控制设备及位置指示系统。背景技术[0002]某些设备在使用过程中其运动状态会时刻发生变化，通过设置在这些设备上的位置指示器，可以对其他人员形成设备运动状态的提示。位置指示器可以形成水平状态或竖直状态的提示，但现有的位置指示器控制逻辑复杂，控制效果差，使位置指示器不能准确进行运动状态的提示。发明内容[0003]有鉴于此，本发明提供了一种位置指示器控制设备，可以实现对位置指示器的准确控制。[0004]本发明提供的技术方案如下：[0005]—种位置指示器控制设备，用于控制位置指示器的运动，该位置指示器包括用于指示所述位置指示器的运动状态的指示装置;及用于驱动所述指示装置运动的驱动装置；所述控制设备包括：[0006]外壳，所述外壳具有容纳腔室；[0007]固定设置在所述容纳腔室内，用于检测所述位置指示器相对于水平面的横向角度和纵向角度的惯性检测单元；[0008]用于接收所述驱动装置运动角度的角度信号获取单元；[0009]用于根据所述横向角度、纵向角度和运动角度，生成驱动信号以驱动所述驱动装置的运动角度与所述横向角度或纵向角度的差为零的控制芯片。[0010]进一步的，该位置指示器控制设备还包括用于接收用户的指令输入，显示所述横向角度、纵向角度、运动角度的显示控制面板。[0011]进一步的，所述指示装置包括用于指示横向水平状态的第一指示装置和用于进行运动提示的第二指示装置；[0012]所述驱动装置包括用于驱动所述第一指示装置横向运动的横向驱动机构，所述位置指示器还包括角度检测装置，该角度检测装置包括用于检测所述横向驱动机构的横向旋转角度的横向旋变器；[0013]所述控制芯片根据所述横向旋转角度与所述横向角度的差值，生成横向驱动信号，以驱动所述横向驱动机构旋转，使所述横向驱动机构的横向旋转角度与所述横向角度的差值为零。[0014]进一步的，所述驱动装置还包括用于驱动所述第二指示装置横向运动的第一驱动机构和用于驱动所述第二指示装置纵向运动的第二驱动机构；[0015]所述角度检测装置还包括用于检测所述第一驱动机构的横向旋转角度的第一旋变器，及用于检测所述第二驱动机构的第一旋转角度的第二旋变器；[0016]所述控制芯片根据所述横向角度与所述横向旋转角度的差值，生成第一驱动信号，以驱动所述第一驱动机构旋转，使所述第一驱动机构的旋转角度与所述横向角度的差值为零；^[0017]所述控制芯片根据所述纵向角度与所述第一旋转角度的差值，生成第二驱动信号，以驱动所述第二驱动机构旋转，使所述第二驱动机构的旋转角度与所述纵向角度的差值为零。[0018]进一步的，所述位置指示器还包括用于控制所述第二指示装置在水平方向上转动预设方位角度的方位角驱动电机;及[0019]用于检测所述方位角驱动电机旋转的实际方位角度的旋转编码器；[0020]所述控制芯片根据所述实际方位角度与预设方位角度的差值，生成方位角驱动信号，驱动所述方位角驱动电机旋转，以使所述实际方位角度与所述预设方位角度相等。[0021]进一步的，所述位置指示器还包括用于控制所述第二指示装置俯仰的仰角步进电机；[0022]所述控制芯片根据预设仰角角度，确定驱动所述仰角步进电机运动的驱动脉冲的数量，生成驱动脉冲，以使所述仰角步进电机运动至预设仰角角度。[0023]进一步的，所述第二指示装置包括多个LED灯，该位置指示器控制设备还包括用于检测所述Lm灯运行时的实际电流大小的电流采集模块；[0024]所述控制芯片根据预设亮度确定预设电流大小，并根据所述实际电流大小，生成LED灯驱动信号，以驱动所述LED灯的实际电流与预设电流相等。[0025]进一步的，所述位置指示器还包括用于控制所述第二指示装置锁定的锁紧装置；[0026]所述控制芯片根据开锁指令或上锁指令，控制所述锁紧装置开锁或上锁。[0027]进一步的，所述位置指示器还包括闪光设备，及用于控制所述闪光设备转动的闪光电机;及[0028]用于检测所述闪光设备是否位于原点的传感器；[0029]所述控制芯片在所述闪光设备没有位于原点时，生成驱动信号，驱动所述闪光电机，以使所述闪光设备回到原点，并根据预设闪烁指令，控制所述闪光电机正转、反转或停止。[0030]本发明还提供了一种位置指示系统，包括上述位置指示器和位置指示器控制设备。[0031]本申请实施例提供的位置指示器控制装置，可以通过控制惯性检测单元确定位置指示器的横向角度和纵向角度，并可以通过角度信号获取单元确定驱动装置的运动角度，通过控制驱动装置的运动实现驱动装置的运动角度与横向角度或纵向角度差值为零。从而实现，置指示器与所在设备的真实运动状态的匹配，实现位置指示器所在设备的运动状态的指示，控制逻辑简单，控制效果更好。[0032]为使本发明的上述目的、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[0033]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。[0034]图1为本发明实施例提供的一种位置指示器控制设备的示意图。[0035]图2为本发明实施例提供的位置指示器控制设备与位置指示器连接的示意图。[0036]图3为本发明实施例提供的位置指示器控制设备与位置指示器连接的另一示意图。[0037]图4为本发明实施例提供的位置指示器控制设备与位置指示器连接的另一示意图。[0038]图5为本发明实施例提供的位置指示器控制设备与位置指示器连接的另一示意图。[0039]图6为本发明实施例提供的位置指示器控制设备与位置指示器连接的另一示意图。[0040]图标：100-位置指示器控制设备；200-位置指示器；101-惯性检测单元；102-角度信号获取单元；1〇3_控制芯片；104-显示控制面板；105-第一指示装置；1051-横向驱动机构；1〇52_横向旋变器;106-第二指示装置；l〇6l-第一驱动机构；1062-第二驱动机构；1063-第一旋变器；1〇64-第一旋变器；1〇65_方位角驱动电机；1066-旋转编码器；1067-仰角步进电机;1068-锁紧装置;1〇69-闪光设备;1070-闪光电机。具体实施方式[0041]下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0042]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0043]本申请提供了一种位置指示器控制设备100，如图1所示，位置指示器200可以固定安装在设备上，以指示设备的运动状态。位置指示器200可以包括指示装置和驱动装置。该控制设备包括:外壳、惯性检测单元101、角度信号获取单元102和控制芯片103。[0044]惯性检测单元101固定设置在所述容纳腔室内，用于检测所述位置指示器200相对于水平面的横向角度和纵向角度。该横向角度和纵向角度为通过惯性检测单元101到的位置指示器200相对于水平面的运动状态，可以预先建立一基于水平面的参考坐标系，如果位置指示器200发生横向的摇摆时，惯性检测单元101即可以检测到横向摇摆的角度，得到横向角度。可以理解的是，如果位置指示器200发生纵向的摇摆，横向和纵向方向垂直，此时，惯性检测单元101可以检测到纵向摇摆的角度，得到纵向角度。[0045]指示装置用于指示所述位置指示器200的运动状态。如图2所示，指示装置可以包括用于指示横向水平状态的第一指示装置105和用于进行运动提示的第二指示装置106。[0046]第一指示装置1〇5可以为条形灯，其条形延伸方向可以平行于水平面设置，发出的光线^水平面平行。在水平位置指示装置所在装置上设置位置固定的指示装置，位置固定的指示装置会随所在设备的水平运动而运动，通过驱动装置驱动水平位置指示装置保持水平，使得水平位置指示装置与固定的指示装置之间形成角度差，从而显示出所在设备的水平状态。可以理解的是，第二指示装置106可以通过灯光指示其他设备向位置指示器200所在设备运动的轨迹。[0047]指示装置通过驱动机构驱动。详细的，该驱动装置可以包括用于驱动所述第一指示装置105横向运动的横向驱动机构1051，用于驱动第二指示装置106的第一驱动机构1061，以及用于驱动第二指示装置106运动的第二驱动机构1062。横向驱动机构1051、第一驱动机构1061和第二驱动机构1062可以为电机或其他形式的驱动机构，在本申请实施例中，横向驱动机构1051、第一驱动机构1061和第二驱动机构1062可以采用电机作为驱动动力来源，可以理解的是，驱动机构中还包括与电机相连接的减速机等其他部件，本申请不做具体限定。[0048]第一指示装置105可以仅作为指示横向位置的指示装置，第二指示装置106需要保持发出的光线在空间中稳定不变的，以对使用者形成稳定的提示。但由于第二指示装置106同样安装在相关设备上，所在设备发生横向的转动会同时影响到第一指示装置105和第二指示装置106的指示。针对第一指示装置105的控制可以仅进行横向角度的调整，针对第二指示装置106的控制需要同时进行横向角度和纵向角度的控制。相应的，第二驱动机构1062可以包括第一驱动机构1061和第二驱动机构1062。第一驱动机构1061用于控制第二指示装置106在横向方向上的运动，第二驱动机构1062用于控制第二指示装置106在纵向方向上的运动。[0049]位置指示器200包括角度检测装置，角度检测装置用于检测所述驱动装置的运动角度。详细的，所述角度检测装置包括用于检测所述横向驱动机构1051的横向旋转角度的横向旋变器1052,及用于检测所述第二指示装置106中的第一驱动机构1061的横向旋转角度的第一旋变器1063及检测第二驱动机构1062的第一旋转角度的第二旋变器1064。[0050]通过各个旋变器分别检测到的旋转角度，可以知晓当前状态下第一指示装置105和第二指示装置106相对于初始位置转动的角度。[0051]本申请实施例中的控制设备包括用于接收所述驱动装置运动角度的角度信号获取单元102。具体的，该角度信号获取单元102可以接收横向旋变器1052、第一旋变器1063和第二旋变器1064检测得到的旋转角度信息。角度信号获取单元102与各个旋变器连接，可以即时接收各个旋变器检测得到的旋转角度信息。[0052]控制芯片103用于根据所述横向角度、纵向角度和运动角度，生成驱动信号以驱动所述驱动装置的运动角度与横向角度或纵向角度的差为零。详细的，控制芯片103可以根据横向角度和横向旋转角度之间的差值，生成驱动信号，驱动横向驱动机构1051转动，使横向驱动机构1051旋转后的角度与横向角度之间的差值为零。旋转后的横向驱动机构1051的角度与横向角度差值为零后，可以使得第一指示装置105保持水平。而位置指示器200所在设备在横向方向上转动的角度为横向角度，通过第一指示装置1〇5可以标示出所在设备在横向方向上的运动状态。同样的，控制芯片103根据横向角度和第一驱动机构的横向旋转角度之间的差值，生成第一驱动信号，驱动第一驱动机构1061转动，使第一驱动机构1061旋转后的角度与横向角度之间的差值为零。进而使得第二指示装置106在横向方向上保持水平。控制芯片103还可以根据纵向角度和第一旋转角度之间的差值，生成第二驱动信号，驱动第二驱动机构1062转动，使第二驱动机构1062旋转后的角度与纵向角度之间的差值为零。[0053]在本申请实施例中，纵向方向可以为位置指示器200所在设备的正常运动状态下的运动方向，横向方向为与纵向方向垂直的方向，纵向方向和横向方向所在平面与水平面平行，即以大地作为所在设备的参考系。[0054]在一种具体实施方式中，如图3所示，位置指示器200还包括用于控制第二指示装置106在水平方向上转动预设方位角度的方位角驱动电机1065,及用于检测所述方位角驱动电机1065旋转的实际方位角度的旋转编码器1066。[0055]所述控制芯片103根据所述实际方位角度与预设方位角度的差值，生成方位角驱动信号，驱动所述方位角驱动电机1065旋转，以使所述实际方位角度与所述预设方位角度相等。[0056]第二指示装置106通过第一驱动机构1061和第二驱动机构1062的驱动可以保持与水平面相对静止，第二指示装置106在实际使用中，还需要在平面上旋转一定角度，以对其他工作人员形成合适角度的灯光提醒。第二指示装置106的旋转动力可以通过方位角驱动电机1065实现，并可以通过旋转编码器1066检测到旋转的角度。旋转编码器1066可以采用AB相编码器，可以预先设定一基准位置，在第二指示装置106出现一定程度的旋转后，通过旋转编码器1066就可以检测到旋转过的具体角度。通过与预设角度的比较，确定方位角驱动电机1065是否转过了预定角度。如果没有转过预定角度到达预设位置，那么控制芯片103即可生成相应的驱动信号，驱动方位角驱动电机1065转动至预设角度，使第二指示装置106保持预设的方位角。[0057]如图4所示，所述位置指示器200还包括用于控制所述第二指示装置106俯仰的仰角步进电机1067,所述控制芯片103根据预设仰角角度，确定驱动所述仰角步进电机1067运动的驱动脉冲的数量，生成驱动脉冲，以使所述仰角步进电机1067运动之预设仰角角度。[0058]所述第二指示装置106可以包括有多个LED灯，位置指示器200还包括用于检测所述LED灯运行时的实际电流大小的电流采集模块。[0059]所述控制芯片103根据预设亮度确定预设电流大小，并根据所述实际电流大小，生成LED灯驱动信号，以驱动所述LED灯的实际电流与预设电流相等。位置指示器200可以通过多个LED灯，形成不同形式的位置提醒。LED灯在点亮时，其亮度可能与预设亮度不一致，对位置指示造成不便。通过电流采集模块采集LED灯工作时的实际电流，并确定实际电流与预设电流是否一致，可以实现对LED灯的驱动控制，使LED灯的实际电流与预设电流一致，使Lm灯的亮度与预设亮度一致。[0060]在一种具体实施方式中，如图5所示，位置指示器200还包括用于控制所述灯杆锁定的锁紧装置106S。所述控制芯片1〇3根据开锁指令或上锁指令，控制所述锁紧装置1068开锁或上锁。灯杆在一些场合需要锁定其位置，锁紧装置1068根据开锁指令或上锁指令，使灯杆可以活动或被锁紧，以满足不同场合的位置指示。[0061]在一种具体实施方式中，如图6所示，位置指示器200还包括闪光设备1069,及用于捏制所述闪光设备1069转动的闪光电机1070,以及用于检测所述闪光设备1069是否位于原点的传感器。所述控制芯片1〇3在所述闪光设备1069没有位于原点时，生成驱动信号，驱动所述闪光电机1070,以使所述闪光设备1〇69回到原点，并根据预设闪烁指令，控制所述闪光电机1070正转、反转或停止。通过闪光设备1069可以形成不同形式的位置指示，闪光电机1070可以控制闪光设备1〇69的旋转，并可以通过控制闪光电机1070不同形式的转动，如正转、反转或停止，使闪光设备1069处于不同的闪光装状态，完成不同的闪光指示。[0062]本申请实施例还提供了一种位置指示系统，包括上述位置指示器200和位置指示器控制设备100。[0063]综上所述，本申请实施例提供的位置指示器2〇〇控制装置，可以通过控制惯性检测单元101确定位置指示器2〇0的横向角度和纵向角度，并可以通过角度信号获取单元102确定驱动装置的运动角度，通过控制驱动装置的运动实现驱动装置的运动角度与横向角度或纵向角度差值为零。从而实现位置指示器2〇0与所在设备的真实运动状态的匹配，实现位置指示器200所在设备的运动状态的指示，控制逻辑简单，控制效果更好。[0064]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。[0065]以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

权利要求：1.一种位置指示器控制设备，其特征在于，用于控制位置指示器的运动，该位置指示器包括用于指示所述位置指示器的运动状态的指示装置;及用于驱动所述指示装置运动的驱动装置;所述控制设备包括：外壳，所述外壳具有容纳腔室；固定设置在所述容纳腔室内，用于检测所述位置指示器相对于水平面的横向角度和纵向角度的惯性检测单元；用于接收所述驱动装置运动角度的角度信号获取单元；用于根据所述横向角度、纵向角度和运动角度，生成驱动信号以驱动所述驱动装置的运动角度与所述横向角度或纵向角度的差为零的控制芯片。2.根据权利要求1所述的位置指示器控制设备，其特征在于，该位置指示器控制设备还包括用于接收用户的指令输入，显示所述横向角度、纵向角度、运动角度的显示控制面板。3.根据权利要求1所述的位置指示器控制设备，其特征在于，所述指示装置包括用于指示横向水平状态的第一指示装置和用于进行运动提示的第二指示装置；所述驱动装置包括用于驱动所述第一指示装置横向运动的横向驱动机构，所述位置指示器还包括角度检测装置，该角度检测装置包括用于检测所述横向驱动机构的横向旋转角度的横向旋变器；所述控制芯片根据所述横向旋转角度与所述横向角度的差值，生成横向驱动信号，以驱动所述横向驱动机构旋转，使所述横向驱动机构的横向旋转角度与所述横向角度的差值为零。4.根据权利要求3所述的位置指示器控制设备，其特征在于，所述驱动装置还包括用于驱动所述第二指示装置横向运动的第一驱动机构和用于驱动所述第二指示装置纵向运动的第二驱动机构；所述角度检测装置还包括用于检测所述第一驱动机构的横向旋转角度的第一旋变器，及用于检测所述第二驱动机构的第一旋转角度的第二旋变器；所述控制芯片根据所述横向角度与所述横向旋转角度的差值，生成第一驱动信号，以驱动所述第一驱动机构旋转，使所述第一驱动机构的旋转角度与所述横向角度的差值为零；所述控制芯片根据所述纵向角度与所述第一旋转角度的差值，生成第二驱动信号，以驱动所述第二驱动机构旋转，使所述第二驱动机构的旋转角度与所述纵向角度的差值为零。5.根据权利要求4所述的位置指示器控制设备，其特征在于，所述位置指示器还包括用于控制所述第二指示装置在水平方向上转动预设方位角度的方位角驱动电机;及用于检测所述方位角驱动电机旋转的实际方位角度的旋转编码器；所述控制芯片根据所述实际方位角度与预设方位角度的差值，生成方位角驱动信号，驱动所述方位角驱动电机旋转，以使所述实际方位角度与所述预设方位角度相等。6.根据权利要求4或5所述的位置指示器控制设备，其特征在于，所述位置指示器还包括用于控制所述第二指示装置俯仰的仰角步进电机；所述控制芯片根据预设仰角角度，确定驱动所述仰角步进电机运动的驱动脉冲的数量，生成驱动脉冲，以使所述仰角步进电机运动至预设仰角角度。7.根据权利要求4所述的位置指示器控制设备，其特征在于，所述第二指示装置包括多个LED灯，该位置指示器控制设备还包括用于检测所述led灯运行时的实际电流大小的电流采集模块；所述控制芯片根据预设亮度确定预设电流大小，并根据所述实际电流大小，生成LED灯驱动信号，以驱动所述LED灯的实际电流与预设电流相等。8.根据权利要求4所述的位置指示器控制设备，其特征在于，所述位置指示器还包括用于控制所述第二指示装置锁定的锁紧装置；所述控制芯片根据开锁指令或上锁指令，控制所述锁紧装置开锁或上锁。9.根据权利要求4所述的位置指示器控制设备，其特征在于，所述位置指示器还包括闪光设备，及用于控制所述闪光设备转动的闪光电机;及用于检测所述闪光设备是否位于原点的传感器；所述控制芯片在所述闪光设备没有位于原点时，生成驱动信号，驱动所述闪光电机，以使所述闪光设备回到原点，并根据预设闪烁指令，控制所述闪光电机正转、反转或停止。10.—种位置指示系统，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的位置指示器和位置指示器控制设备。

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