ВЕБ-КАМЕРА ДЛЯ ПОРТАТИВНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ

Настоящая полезная модель относится к периферийным устройствам, используемым с портативной компьютерной техникой (планшетными компьютерами и смартфонами).
В настоящее время широкое распространение получили внешние проводные веб-камеры (малоразмерные цифровые видео- или фотокамеры) с разъемом USB, способные в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети Интернет (в программах типа Skype, Instant Messenger или в любом другом видеоприложении) или записи с целью дальнейшего редактирования и распространения. Данные веб-камеры работают только со стационарными персональными компьютерами и ноутбуками. В то же время производители стремятся предоставить пользователям новые камеры с расширенными возможностями. В частности, существует потребность в использовании внешних камер вместе с портативной компьютерной техникой (планшетными компьютерами и смартфонами). Производители решают эту задачу через передачу видеосигнала по интерфейсу WiFi или Bluetooth, что ведет к значительному усложнению конструкции и, соответственно, удорожанию камер, способных работать с портативной компьютерной техникой (планшетными компьютерами и смартфонами). Передача сигнала по интерфейсам WiFi или Bluetooth также ограничивает возможность использования таких камер под водой и в условиях неестественных для этих устройств, а также в условиях сложной помеховой обстановки (вблизи телевизионных и сотовых вышек и т.п.).
Известна беспроводная компактная внешняя цифровая камера, состоящая из матрицы фотосенсоров, процессора, памяти, трансивера, платы электропитания и дисплея (патент US №6535243. МПК H04N 1/00, H04N 7/18, опубл. 18.03.2003).
Недостатком данного технического решения является подключение камеры к планшетным компьютерам и смартфонам с помощью трансивера, т.е. с помощью беспроводного канала связи, например, Wi-Fi модуля. Это приводит к удорожанию устройства, а также ограничивает возможность использования веб-камеры под водой, в условиях неестественных для этого типа устройств, а также в условиях сложной помеховой обстановки.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является веб-камера, состоящая из датчика изображения, интерфейса датчика, модуля компрессии и USB-интерфейса, позволяющая передавать видеосигнал на стационарные персональные компьютеры и ноутбуки по интерфейсу USB (патент US №7656433, МПК H04N 5/228, опубл. 02.02.2010).
Однако известная веб-камера обладает недостатком, заключающимся в невозможности ее подключения к планшетным компьютерам и смартфонам, так как передача сигнала осуществляется через стандартный USB-разъем. При подключении веб-камеры через адаптер она получает питание от планшетного компьютера или смартфона, что существенно снижает время автономной работы системы; возможность подключения внешнего питания при этом отсутствует. Немаловажно также и то, что веб-камера
не имеет защищенного корпуса и не предназначена для использования вне помещений.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение функционирования внешней проводной веб-камеры при работе с портативной компьютерной техникой (планшетными компьютерами и смартфонами).
Техническим результатом от использования предложенной конструкции является обеспечение функционирования веб-камеры при работе не только с персональными компьютерами, но и с портативной компьютерной техникой в сложных условиях эксплуатации с одновременным увеличением срока работы веб-камеры.
Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, с достижением заявленного технического результата, решается тем, что веб-камера для портативной компьютерной техники, содержащая помещенную в корпус плату веб-камеры с датчиком изображения, интерфейсом датчика, модулем компрессии, USB-интерфейсом и системой электропитания, оснащена разъемом микро USB с перемычкой, обеспечивающей режим работы OTG по кабелю, дополнительным герметизированным разъемом Power USB для подключения внешнего источника электропитания и электромеханическим переключателем, выполненным с возможностью выбора режима электропитания, а корпус выполнен в защищенном исполнении.
Кроме того, корпус выполнен в исполнении, обеспечивающем защиту по классу не ниже IP 67.
Кроме того, кабель OTG вмонтирован в корпус, при этом на другом конце кабеля OTG линии ID и GND замкнуты перемычкой.
Кроме того, герметизированный разъем Power USB выполнен в форм-факторе microUSB.
Оснащение веб-камеры разъемом микро-USB с перемычкой, обеспечивающей режим работы OTG по кабелю, дополнительным герметизированным разъемом Power USB для подключения внешнего источника электропитания и электромеханическим переключателем, размещенных в защищенном корпусе, позволяют обеспечить функционирование камеры при работе в сложных условиях эксплуатации не только с персональными компьютерами, но и с портативной компьютерной техникой в течение длительного времени за счет внешнего источника питания веб-камеры.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами, из которых полезная модель явным образом не следует для специалиста в области информационных систем и технологий, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления веб-камера для портативной компьютерной техники, можно сделать вывод о его соответствии критериям патентоспособности.
Предпочтительный вариант исполнения предлагаемого технического решения описывается далее на основе представленных чертежей, где:
- на фиг. 1 изображена структурная схема веб-камеры для портативной компьютерной техники;
- на фиг. 2 показано подключение веб-камеры к внешним устройствам.
В графических материалах соответствующие конструктивные элементы веб-камеры для портативной компьютерной техники обозначены следующими позициями:
1. веб-камера;
2. герметизированный разъем Power USB;
3. электромеханический переключатель;
4. перемычка;
5. разъем микро USB;
6. портативное компьютерное устройство.
Веб-камера 1 для портативной компьютерной техники содержит помещенную в корпус плату веб-камеры с датчиком изображения, интерфейсом датчика, модулем компрессии, USB-интерфейсом и системой электропитания, дополнительный герметизированный разъем Power USB - 2 для подключения внешнего источника электропитания, разъем микро USB - 5 с перемычкой, обеспечивающей режим работы OTG по кабелю и электромеханический переключатель 3, выполненный с возможностью выбора режима электропитания. Герметизированный разъем Power USB - 2 выполнен в форм-факторе microUSB.
Корпус веб-камеры 1 выполнен в защищенном исполнении, обеспечивающем защиту по классу не ниже IP 67, причем в последний вмонтирован кабель OTG, на другом конце которого линии ID и GND замкнуты перемычкой 4.
Веб-камера для портативной компьютерной техники работает следующим образом.
Веб-камеру 1 подключают к портативному компьютерному устройству 6 через разъем микро USB - 5 посредством соединительного кабеля. После этого на портативном компьютерном устройстве 6 запускается специальное программное обеспечение, обеспечивающее захват видеосигнала с камеры в реальном режиме времени для записи с целью дальнейшего редактирования и распространения, последующей обработки и/или передачи по сети Интернет. В качестве программного обеспечения могут использоваться программные средства StickMount (см. например, https://play.google.com/store/apps/details?id=eu.chainfire.stickmount&hl=ru), tinyCamMonitor (см. например, https://play.google.com/store/apps/details?id=com.alexvas.dvr&hl=ru), если в качестве операционной системы на портативном компьютерном устройстве используется Android 2.3 и выше. Если в качестве операционной системы на портативном компьютерном устройстве 6 используется Windows 8.1 и выше, то достаточно запустить программу Skype.
При необходимости (по желанию пользователя) через дополнительный герметизированный разъем микро-USB - 2 к веб-камере 1 подключают внешнее питание (внешний аккумулятор, автомобильное зарядное устройство и пр.). Электромеханический переключатель 3 позволяет выбрать режим электропитания камеры: от внешнего источника питания, либо, в случае отсутствия внешнего источника электропитания, от портативного компьютерного устройства 6. При этом внешний источник электропитания позволяет значительно увеличить время работы портативного компьютерного устройства 6. Перемычка 4 позволяет подключать устройство к портативному компьютерному устройству 6 в режиме OTG.
Для подключения к портативному компьютерному устройству используют разъем micro USB. При этом конец кабеля со стороны веб-камеры вмонтирован в корпус устройства для обеспечения необходимого уровня влаго- и пылезащиты. На другом конце кабеля линии ID и GND замкнуты перемычкой, чтобы обеспечить возможность подключения веб-камеры к портативному компьютерному устройству в режиме OTG.
На фиг. 2 показано подключение веб-камеры к внешним устройствам. Через герметизированный разъем Power USB, выполненный в форм-факторе microUSB, подключают источник внешнего питания. При этом используется только две линии связи из пяти имеющихся в соединительном кабеле OTG.
Веб-камера выполняется в защищенном корпусе по классу не ниже IP67, что позволяет обеспечить работу веб-камеры в сложных условиях, например под водой на малых глубинах, в средах с повышенной влажностью или запыленностью и, таким образом, значительно расширить возможности применения веб-камер совместно с портативной компьютерной техникой.
Веб-камера для портативной компьютерной техники соответствует требованию промышленной применимости и может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.
В ходе экспериментов, проведенных с опытном образцом, собранным авторами данной заявки, было произведено тестирование на следующих моделях смартфонах и планшетах: ASUS Zenfone 5 A501CG, ASUS Zenfone 6 A600, HTC One X, HTC One X+, HTC One, LG G2 D802, Samsung Galaxy S3 I9300, Samsung Galaxy S4 19500, Samsung Galaxy S4 I9505, Jamper EZpad mini2.
Технические характеристики опытного образца:
При тестирования использовалось ПО CameraFi и USBCamera. С данным ПО было получено качественное изображение видео и фото с разрешением 640×480 пикселей при 30 кадр/с.
При тестирование опытного образца на планшетном компьютере с ОС Windows 8 был получен результат успешной работы с ПО Skype.