一種可升降led顯示屏戶外升降系統的控制方法

2023-05-21 21:30:31 1

一種可升降led顯示屏戶外升降系統的控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種可升降LED顯示屏戶外升降系統的控制方法，設置水平導軌、垂直導軌以及連接處的弧形導軌，並依次在水平導軌上設置N個運動單元，沿水平導軌方向與垂直導軌最近的運動單元為第一運動單元，所述控制方法包括提升運動單元方法和下降運動單元方法，該方法自動控制運動單元沿水平導軌和垂直導軌運動，升降過程靈活方便，控制的可靠性高，運動平穩。
【專利說明】一種可升降LED顯示屏戶外升降系統的控制方法

【技術領域】
[0001]本發明屬於LED電子顯示屏產品應用領域，具體涉及一種可升降LED顯示屏戶外升降系統的控制方法。

【背景技術】
[0002]LED技術是21世紀發展最快的一項高科技技術，隨著與傳統產業的結合，LED技術展現出巨大的市場應用潛力，高端LED產品也越來越具市場競爭力。隨著各國城市廣告行業的發展，LED顯示屏的應用越來越普及，特別是高清超大的LED顯示屏，在各種大型組織或活動中更是體現出強大的需求力。但是，在LED顯示屏的清晰度、面積大小及運動範圍上，更多的只是局限在固有位置較小面積內，這無疑限制了 LED產品的應用範圍，也阻礙了LED市場的進一步發展。所以，LED行業對一種高清、超大、自動化的可伸縮LED顯示屏的需求就顯得日益急迫。
[0003]對我國led顯示屏產業在規模發展的同時，產品技術推陳出新，一直保持比較先進的水平。90年代初即具備了成熟的16級灰度256色視頻控制技術及無線遙控等國先進水平技術，近年在全彩色led顯示屏、256級灰度視頻控制技術、集群無經線控制、多級群控技術等方面均有國內先進、達到國際水平的技術和產品出現；led顯示屏控制專用大規模集成電路也已由國內企業開發生產並得到應用。但是與國外先進技術相比，依然有部分關鍵技術有待提聞:
一是亮度不足問題。LED顯示屏的主要優勢是對多變複雜的戶外環境的超強適應力，戶外環境的特點要求LED顯示屏要在晴天、陰天、雨雪天氣、遠距離、多視角上都能保證足夠的亮度來傳遞信息，因此亮度尤為重要，而由於LED亮度不足，使得目前LED在照明行業中只能充當配角，主要用於裝飾，這對於上萬顆LED的綜合運用更是一項巨大的挑戰。
[0004]二是LED色差問題。單個LED的應用，基本上不存在色差問題，但將眾多LED進行綜合運用的話，色差問題就會凸現出來。雖然已有技術來改善此問題，但由於國內技術和生產水平所限，同一色區同一批次LED中仍然存在差異，而且這種差異很難逃脫肉眼的挑剔，從而難以保證LED顯示屏的色彩還原性和逼真性。
[0005]三是LED顯示控制晶片。超大真彩高解析度LED電子顯示屏作為一種新的顯示媒體，以其清晰的圖像和高性能的播放能力，愈來愈受到人們的重視。而對於LED顯示單元來講，三基色LED管芯是其核心器件，因此應使用波長相差小和發光強度一致性好的高質量管芯，而此種技術主要掌握在世界知名大公司手中，如日本的日亞公司等。四是散熱性。由於戶外環境溫度變化極大，再加之顯示屏工作時本身要產生一定的熱量，如果環境溫度過高又加之散熱不良，將很可能導致集成電路工作不正常，甚至被燒毀，從而使顯示系統無法正常工作。
[0006]隨著經濟全球化的發展，智慧財產權日益成為國際競爭的焦點，智慧財產權通常包括專利、商標和版權，具有地域性，例如美國的專利權只能在美國擁有權利。同時，智慧財產權也是國家與企業重要的戰略資源。2008年6月5日，中國《國家智慧財產權戰略綱要》正式頒布實施，提出必須把智慧財產權戰略作為國家重要戰略，切實加強智慧財產權工作。在LED領域，專利訴訟此起彼伏，一波未平一波又起；而LED產業中上遊的專利技術，主要集中在外國企業手裡，也就是說，外國企業把握了專利戰略主動權。LED產業市場廣泛，前景光明；而我國LED行業起步相對較晚，但發展速度迅猛，智慧財產權問題逐漸成為行業進行快速趕超的瓶頸，如何儘快適應國際遊戲規則、切實加強智慧財產權工作、實現專利突圍，是我國LED行業必須解決的問題。
[0007]對於一些特定場合的大屏，控制顯然是一個很難解決的問題，尤其是顯示單元可升降或平移的LED顯示屏的控制，更加是行業內亟待解決的一個問題。


【發明內容】

[0008]本發明所要解決的技術問題是:提供一種可升降LED顯示屏戶外升降系統的控制方法，解決了現有技術中戶外可升降LED顯示屏的控制難的問題。
[0009]本發明為解決上述技術問題採用以下技術方案:
一種可升降LED顯示屏戶外升降系統的控制方法，設置水平導軌、垂直導軌以及連接處的弧形導軌，並依次在水平導軌上設置N個運動單元，沿水平導軌方向與垂直導軌最近的運動單元為第一運動單元，所述控制方法包括提升運動單元方法和下降運動單元方法，其中，提升運動單元的方法包括如下步驟:
步驟1、控制第η個運動單元沿水平導軌向垂直導軌方向做勻速運動，實時檢測第η個運動單元與第η+1個運動單元之間的距離、以及第η個運動單元是否到達垂直導軌底端，如果到達垂直導軌底端，控制第η個運動單元沿垂直導軌向上運動，然後執行步驟2，否則，執行步驟2，其中，η為大於等於I且小於等於N的整數；
步驟2、當第η個運動單元與第η+1個運動單元之間沿導軌方向的距離達到預先設定的閾值時，控制第η+1個運動單元沿水平導軌運動，其運動速度與第η個運動單元的運動速度相同；
步驟3、令η=η+1 ；
步驟4、循環執行步驟I至步驟3，直至所有的運動單元均以相同的速度沿導軌運動；步驟5、實時檢測第一運動單元與垂直導軌頂端的距離，如果第一運動單元與垂直導軌頂端的距離達到預先設定的距離值時，控制所有的運動單元同時停止運動；
步驟6、啟動安全保護單元中的鎖緊裝置將所有運動單元鎖定到垂直導軌上；
下降運動單元的方法包括如下步驟:
步驟a、控制所有的運動單元同時向下運動，實時檢測是否有運動單元到達水平導軌，如果有運動單元到達水平導軌，執行步驟b，否則，執行步驟c ;
步驟b、控制到達水平導軌的運動單元沿水平導軌運動，執行步驟d ；
步驟C、判斷是否有運動單元位於水平導軌上，如果有，執行步驟d，否則，執行步驟a ;步驟d、控制位於水平導軌上的運動單元沿水平導軌運動，控制位於垂直導軌上的運動單元繼續向下運動；
步驟e、判斷第N個運動單元是否到達預先設定的位置，如果到達，控制第N個運動單元停止，執行步驟f，否則，繼續執行步驟d ；
步驟f、令N=N-1 ； 步驟g、重複執行步驟d至步驟f.，直至所有的運動導軌均停止運動。
[0010]所述運動單元包括兩個升降小車、一個桁架及輔助設備，桁架的兩端各設置一個升降小車，輔助設備設置於桁架上，用於固定LED顯示屏的顯示單元。
[0011]所述水平導軌和垂直導軌的牽引採用直齒輪齒條傳動，所述弧形導軌的牽引採用錐形齒輪傳動。
[0012]所述升降小車包括四個支撐輪、一個定位限位輪、電機、減速機、齒輪，升降小車位於水平導軌上時採用四個支撐輪承載，位於垂直導軌上時採用直齒輪齒條承載，電機用於驅動升降小車的運動，減速機用於升降小車的減速，升降小車的齒輪與導軌的齒輪嚙合。
[0013]所述定位限位輪具有自適應結構。
[0014]所述桁架的一端具有3個方向的旋轉調節結構，另一端具有3個方向的旋轉和一個沿桁架長度方向移動的調節結構。
[0015]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
1、該方法自動控制運動單元沿水平導軌和垂直導軌運動，升降過程靈活方便，控制的可靠性高，運動平穩。
[0016]2、升降小車在水平方向的牽引、導向、承載功能分開。水平導軌用於升降小車在水平方向的牽引和導向，垂直導軌用於提升全部桁架，增強了顯示屏安裝的安全可靠性能。
[0017]3、直線部分的牽引採用直齒輪齒條傳動，但直齒輪齒條轉彎性能差，因此轉彎部分牽引採用轉彎性能更好，重合度更高的錐齒輪傳動。從而提高了齒輪傳動的平穩性，同時減少了對齒輪和軌道的磨損，最終提高了傳動的穩定性和安全性。
[0018]4、自適應的定位限位輪，保證小車在運行的過程中始終壓緊導軌而不被卡死，同時降低了導軌的製造加工精度便於加工。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的導軌的結構圖。
[0020]其中，圖中的標識為:1_垂直導軌；2_水平導軌；3_弧形導軌；4_導軌齒。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發明的結構及工作過程作進一步說明。
[0022]如圖1所示，一種可升降LED顯示屏戶外升降系統的控制方法，設置水平導軌1、垂直導軌2以及連接處的弧形導軌3，並依次在水平導軌I上設置N個運動單元，沿水平導軌I方向與垂直導軌3最近的運動單元為第一運動單元，所述控制方法包括提升運動單元方法和下降運動單元方法，水平導軌1、垂直導軌2、弧形導軌3上均勻設置導軌齒4，其中，提升運動單元的方法包括如下步驟:
步驟1、控制第η個運動單元沿水平導軌向垂直導軌方向做勻速運動，實時檢測第η個運動單元與第η+1個運動單元之間的距離、以及第η個運動單元是否到達垂直導軌底端，如果到達垂直導軌底端，控制第η個運動單元沿垂直導軌向上運動，然後執行步驟2，否則，執行步驟2，其中，η為大於等於I且小於等於N的整數；
步驟2、當第η個運動單元與第η+1個運動單元之間沿導軌方向的距離達到預先設定的閾值時，控制第η+1個運動單元沿水平導軌運動，其運動速度與第η個運動單元的運動速度相同；
步驟3、令n=n+l ；
步驟4、循環執行步驟I至步驟3，直至所有的運動單元均以相同的速度沿導軌運動；步驟5、實時檢測第一運動單元與垂直導軌頂端的距離，如果第一運動單元與垂直導軌頂端的距離達到預先設定的距離值時，控制所有的運動單元同時停止運動；
步驟6、啟動安全保護單元中的鎖緊裝置將所有運動單元鎖定到垂直導軌上；
下降運動單元的方法包括如下步驟:
步驟a、控制所有的運動單元同時向下運動，實時檢測是否有運動單元到達水平導軌，如果有運動單元到達水平導軌，執行步驟b，否則，執行步驟c ;
步驟b、控制到達水平導軌的運動單元沿水平導軌運動，執行步驟d ；
步驟C、判斷是否有運動單元位於水平導軌上，如果有，執行步驟d，否則，執行步驟a ;步驟d、控制位於水平導軌上的運動單元沿水平導軌運動，控制位於垂直導軌上的運動單元繼續向下運動；
步驟e、判斷第N個運動單元是否到達預先設定的位置，如果到達，控制第N個運動單元停止，執行步驟f，否則，繼續執行步驟d ；
步驟f、令N=N-1 ；
步驟g、重複執行步驟d至步驟f，直至所有的運動導軌均停止運動。
[0023]所述運動單元包括兩個升降小車、一個桁架及輔助設備，桁架的兩端各設置一個升降小車，輔助設備設置於桁架上，用於固定LED顯示屏的顯示單元。
[0024]所述水平導軌和垂直導軌的牽引採用直齒輪齒條傳動，所述弧形導軌的牽引採用錐形齒輪傳動。
[0025]所述升降小車包括四個支撐輪、一個定位限位輪、電機、減速機、齒輪，升降小車位於水平導軌上時採用四個支撐輪承載，位於垂直導軌上時採用直齒輪齒條承載，電機用於驅動升降小車的運動，減速機用於升降小車的減速，升降小車的齒輪與導軌的齒輪嚙合。
[0026]所述定位限位輪具有自適應結構。
[0027]所述桁架的一端具有3個方向的旋轉調節結構，另一端具有3個方向的旋轉和一個沿桁架長度方向移動的調節結構。
[0028]該方法自動控制運動單元沿水平導軌和垂直導軌運動，升降過程靈活方便，控制的可靠性高，運動平穩。
[0029]本發明的控制器的中央處理器採用ARM系列單片機控制，尤其採用ARM9系列單元機來實現該系統的控制。
[0030]具體實施例:
I)提升系統由水平導軌、垂直導軌、承載梁和20個運動單元組成，每個單元包括2個升降小車、桁架和其他輔助設備。
[0031]2)升降小車由電機、減速機和齒輪等組成，電機功率為18.5 kw，系統的總功率為
18.5X2X20=740 kw。
[0032]3)每個運動單元重約19噸(祐1架14噸(包括LED),升降小車5噸)，總重19X20=380 噸。
[0033]4)系統的提升運動及同步精度控制在10 mm以內，能夠滿足系統的安全要求及LED的顯示要求。
[0034]5)系統全部提升(或下降)到位時間約為20分鐘。
[0035]該發明的系統有效提高了齒輪傳動的平穩性，同時減少了對齒輪和軌道的磨損，最終提高了傳動的穩定性和安全性。自適應的定位限位輪，保證小車在運行的過程中始終壓緊導軌而不被卡死，同時降低了導軌的製造加工精度便於加工。桁架由於加工製造誤差等原因，桁架重心可能不在桁架的幾何中心，為防止桁架全部定位以後屏幕傾斜，採用具有手動的可微調結構。採用分段供電系統，使得該系統的供配電更加合理，有效利用了能源，同時簡化了裝配流程。
【權利要求】
1.一種可升降LED顯示屏戶外升降系統的控制方法，其特徵在於:設置水平導軌、垂直導軌以及連接處的弧形導軌，並依次在水平導軌上設置N個運動單元，沿水平導軌方向與垂直導軌最近的運動單元為第一運動單元，所述控制方法包括提升運動單元方法和下降運動單元方法，其中，提升運動單元的方法包括如下步驟: 步驟1、控制第η個運動單元沿水平導軌向垂直導軌方向做勻速運動，實時檢測第η個運動單元與第η+1個運動單元之間的距離、以及第η個運動單元是否到達垂直導軌底端，如果到達垂直導軌底端，控制第η個運動單元沿垂直導軌向上運動，然後執行步驟2，否則，執行步驟2，其中，η為大於等於I且小於等於N的整數； 步驟2、當第η個運動單元與第η+1個運動單元之間沿導軌方向的距離達到預先設定的閾值時，控制第η+1個運動單元沿水平導軌運動，其運動速度與第η個運動單元的運動速度相同； 步驟3、令η=η+1 ； 步驟4、循環執行步驟I至步驟3，直至所有的運動單元均以相同的速度沿導軌運動；步驟5、實時檢測第一運動單元與垂直導軌頂端的距離，如果第一運動單元與垂直導軌頂端的距離達到預先設定的距離值時，控制所有的運動單元同時停止運動； 步驟6、啟動安全保護單元中的鎖緊裝置將所有運動單元鎖定到垂直導軌上； 下降運動單元的方法包括如下步驟: 步驟a、控制所有的運動單元同時向下運動，實時檢測是否有運動單元到達水平導軌，如果有運動單元到達水平導軌，執行步驟b，否則，執行步驟c ; 步驟b、控制到達水平導軌的運動單元沿水平導軌運動，執行步驟d ； 步驟C、判斷是否有運動單元位於水平導軌上，如果有，執行步驟d，否則，執行步驟a ;步驟d、控制位於水平導軌上的運動單元沿水平導軌運動，控制位於垂直導軌上的運動單元繼續向下運動； 步驟e、判斷第N個運動單元是否到達預先設定的位置，如果到達，控制第N個運動單元停止，執行步驟f，否則，繼續執行步驟d ； 步驟f、令N=N-1 ； 步驟g、重複執行步驟d至步驟f，直至所有的運動導軌均停止運動。
2.根據權利要求1所述的可升降LED顯示屏戶外升降系統的控制方法，其特徵在於:所述運動單元包括兩個升降小車、一個桁架及輔助設備，桁架的兩端各設置一個升降小車，輔助設備設置於桁架上，用於固定LED顯示屏的顯示單元。
3.根據權利要求1所述的可升降LED顯示屏戶外升降系統的控制方法，其特徵在於:所述水平導軌和垂直導軌的牽引採用直齒輪齒條傳動，所述弧形導軌的牽引採用錐形齒輪傳動。
4.根據權利要求2所述的可升降LED顯示屏戶外升降系統的控制方法，其特徵在於:所述升降小車包括四個支撐輪、一個定位限位輪、電機、減速機、齒輪，升降小車位於水平導軌上時採用四個支撐輪承載，位於垂直導軌上時採用直齒輪齒條承載，電機用於驅動升降小車的運動，減速機用於升降小車的減速，升降小車的齒輪與導軌的齒輪嚙合。
5.根據權利要求4所述的可升降LED顯示屏戶外升降系統的控制方法，其特徵在於:所述定位限位輪具有自適應結構。
6.根據權利要求2所述的可升降LED顯示屏戶外升降系統的控制方法，其特徵在於:所述桁架的一端具有3個方向的旋轉調節結構，另一端具有3個方向的旋轉和一個沿桁架長度方向移動的調節結構。
【文檔編號】G09F9/33GK104390107SQ201410644679
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】時國堅, 吳儼, 張軍, 孫繼通, 陳晨, 範效彰 申請人:無錫悟莘科技有限公司