基于TRIZ理論解決監(jiān)控攝像機遮陽蓋遮擋視場角問題

1、 基于TRIZ理論解決監(jiān)控攝像機遮陽蓋遮擋視場角問題 趙雅杰 吳小偉摘 要：本文以解決監(jiān)控攝像機遮陽蓋遮擋視場角問題為例，按照TRIZ解題模式，采用簡化的解題流程，通過技術(shù)矛盾分析、物理矛盾分析以及發(fā)明原理等TRIZ工具的應用，得到多個解決方案，并經(jīng)過綜合評估最終找到經(jīng)濟、易于實現(xiàn)的解決方案。Key：TRIZ;監(jiān)控攝像機;技術(shù)矛盾;物理矛盾;發(fā)明原理1 TRIZ理論簡介阿奇舒勒1946年提出的TRIZ（發(fā)明問題解決理論）是當前公認的、最有成效的創(chuàng)新方法。TRIZ主要用于解決缺少解法的創(chuàng)新問題，其解題模式如圖11所示：將一個待解決的研發(fā)問題轉(zhuǎn)化為典型問題模型（步驟），再使用不同的TRIZ工具和流

2、程得到典型解決方案模型（步驟），最后通結(jié)合實際情況得到具體解決方案（步驟）。使用TRIZ工具，可以提高問題解決的創(chuàng)新性，找到更多解決方案。下面以解決監(jiān)控攝像機遮陽蓋遮擋視場角問題為例，討論TRIZ在解決產(chǎn)品研發(fā)問題中的應用。2 問題描述槍型監(jiān)控攝像機（簡稱槍機）的鏡頭固定在設備的殼體內(nèi)，通過視窗口獲取外部的圖像，其殼體外部固定有遮陽蓋，通過伸出一定長度阻止強陽光直射到槍機內(nèi)從而造成圖像眩光。以SVOP語言規(guī)范技術(shù)系統(tǒng)的功能為：槍機攝取場景圖像完整性。當視場角較大時，伸出的遮陽蓋存在將鏡頭監(jiān)控視角擋住的風險，導致槍機攝取的場景圖像不完整。3 問題分析與解決TRIZ解決問題模式在實際工程中應靈活應

3、用，解決不同場景問題時可以演變成不同的形式。本技術(shù)系統(tǒng)有著明顯的技術(shù)矛盾，故在TRIZ工具使用時，可采用一種簡化的解題流程，如圖32所示。3.1 技術(shù)矛盾及解決本系統(tǒng)中存在的技術(shù)矛盾可表述為：為了改善強光對圖像的干擾，增加了遮陽蓋，導致鏡頭視場角內(nèi)的圖像被遮擋。使用2003版矛盾矩陣，用工程參數(shù)描述系統(tǒng)的技術(shù)矛盾，并查詢到對應的發(fā)明原理，整理見表1。通過對應發(fā)明原理的分析，得到以下概念方案：方案1：運用發(fā)明原理No.4不對稱原理，鏡頭視場角不對稱設計。方案2：運用發(fā)明原理No.10預先作用原理，鏡頭前面增加一個偏振裝置。方案3：運用發(fā)明原理No.32變換顏色原理，視窗的材料選用變色玻璃。3.2

4、 物理矛盾及解決本系統(tǒng)存在的物理矛盾可表述為：為了不遮擋圖像光線，要求遮陽蓋前端長度短;與此同時，為了遮擋陽光強光入射到鏡頭，要求遮陽蓋前端長度長。對于物理矛盾，使用分離原理進行解決。方案4：運用空間分離，采用發(fā)明原理No.17多維化原理，遮陽蓋前端設計成向上翻一定角度的造型。方案5：運用空間分離，采用發(fā)明原理No.15動態(tài)性原理，電機控制遮陽蓋上升直到不遮擋最大視角。方案6：運用系統(tǒng)分離，采用發(fā)明原理No.40復合材料原理，遮陽蓋設計成能夠吸收光能的透明件。4 方案匯總及選擇采用技術(shù)矛盾和物理矛盾，我們共得到6個概念方案。通過成本、技術(shù)難度、可靠性多維度對方案進行評估，最終我們選用方案4，即

5、：經(jīng)過最大視場角計算，將槍機的遮陽蓋前端設計成向上翻一定角度的造型，保證其不會遮擋視場角;同時，結(jié)合強光入射角，設置合理遮陽蓋長度，達到有效遮擋正午強光的需求。此外，針對造型要求高的高端用戶，可以采用方案4與方案5的結(jié)合：遮陽蓋的前端設計成轉(zhuǎn)軸翻轉(zhuǎn)的方式，并通過電機控制其進行180擺動。5 結(jié)語使用TRIZ簡化模型解決攝像機遮陽蓋遮擋視場角問題，在短時間內(nèi)得到若干解決方案。最終選用的技術(shù)方案構(gòu)思巧妙，設計難度低，成本低;其他概念方案可作為滿足不同需求的儲備方案，申請專利保護。本工程案例，是TRIZ應用的一個縮影，靈活應用TRIZ工具，能夠大大縮短產(chǎn)品開發(fā)時間、提高專利輸出。Reference：1姚