智能旋转式测绘系统及方法
【专利摘要】智能旋转式测绘系统包括距离测量装置、旋转机构、角度测量模组、处理器和智能终端；该处理器用于接收来自智能终端的控制信号，并根据该控制信号驱动旋转机构带动距离测量装置旋转，该角度测量模组用于实时检测距离测量装置所旋转的角度，并生成对应的角度信号，该距离测量装置用于实时检测目标距离，并生成对应的距离信号，同一时刻的角度信号和距离信号构成一组测绘数据；该处理器实时将每一组测绘数据发送至该智能终端；该智能终端根据测绘数据生成测绘图。上述发明可自动生成测绘图，准确率高且测绘效率高。本发明还涉及相关方法。
【专利说明】[0001] 智能旋转式测绘系统及方法
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种智能旋转式测绘系统及方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 测绘人员在测量房屋、仓库、厂房、车库等建筑物时，一般由测绘员手持激光测距 仪测数据，另外一名测绘员用笔记录数据并粗略画出草图，测绘员返回办公室后，根据草图 和距离数据在电脑上用CAD软件进行最终的绘图。此种工作模式较为繁琐，需要记录数据、 绘制草图、用CAD软件绘制最终平面图，整个过程都需要人参与其中，使得数据精准性低， 测绘工作效率低。
[0005]
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种可自动生成测绘图的智能旋 转式测绘系统及方法。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种智能旋转式测绘系统，其包括距离测量装置、旋转机构、角度测量模组、处理器和 智能终端； 该处理器用于接收来自智能终端的控制信号，并根据该控制信号驱动旋转机构带动距 离测量装置旋转，该角度测量模组用于实时检测距离测量装置所旋转的角度，并生成对应 的角度信号，该距离测量装置用于实时检测目标距离，并生成对应的距离信号，同一时刻的 角度信号和距离信号构成一组测绘数据；该处理器实时将每一组测绘数据发送至该智能终 端；该智能终端根据测绘数据生成测绘图。
[0008] 进一步地，该角度测量模组包括一水平角度测量模块，该旋转机构包括基座、第一 电机、传动齿轮组和水平旋转底座，该第一电机、处理器、传动齿轮组和水平角度测量模块 均安装于该水平旋转底座内，该距离测量装置安装于该水平旋转底座上；该第一电机的输 出轴通过该传动齿轮组连接该基座的中轴，该水平角度测量模块连接该传动齿轮组，以测 量水平旋转底座的旋转角度，以生成水平角度信号；该处理器用于根据来自智能终端的控 制信号驱动第一电机转动，以使得第一电机驱动水平旋转底座旋转。
[0009] 进一步地，该角度测量模组还包括一纵向角度测量模块，该旋转机构还包括一夹 持板和第二电机，该夹持板可沿纵向旋转地枢接于该水平旋转底座上，距离测量装置安装 于该夹持板上，该第二电机安装于该水平旋转底座上，其输出轴连接该夹持板，该处理器还 用于根据控制信号控制第二电机转动，该纵向角度测量模块用于检测该距离测量装置所旋 转的纵向角度，并生成对应的纵向角度信号，该处理器将由同一时刻的水平角度信号、纵向 角度信号和距离信号构成的测绘数据发送至该智能终端。
[0010] 进一步地，该智能终端用于根据每一组测绘数据计算对应的一组坐标值，再根据 每一坐标值生成一测绘点，并通过线段连接每一测绘点，以形成测绘图。
[0011] 进一步地，该智能终端还根据预设的图档格式输出该测绘图。
[0012] 进一步地，该水平角度测量模块为绝对值编码器，该距离测量装置为测距仪。
[0013] 本发明还包括以下技术方案： 一种智能旋转式测绘方法，其包括以下步骤： 步骤A :控制一旋转机构带动距离测量装置旋转，同时控制距离测量装置和角度测量 模组进行测量，以同时生成角度信号和距离信号，同一时刻的角度信号和距离信号构成一 组测绘数据；以及 步骤B :根据测绘数据生成测绘图。
[0014] 进一步地，步骤B还包括以下子步骤： 步骤B1 :根据每一组测绘数据计算对应的一组坐标值； 步骤B2 :根据每一坐标值生成一测绘点；以及 步骤B3 :通过线段连接每一测绘点，以形成测绘图。
[0015] 进一步地，本方法还包括步骤C :根据预设的图档格式输出该测绘图。
[0016] 本发明的有益效果如下： 使用本智能旋转式测绘系统时，可选定房间内的任意一点作为测量基点(仅需选取一 个基点)，再将智能旋转式测绘系统放置于该测量基点，启动测绘后，该旋转机构将带动距 离测量装置自动旋转，并同时自动测量及记录角度和距离，测量完毕，自动保存测绘图，整 个过程无需人工参与，不需要人拿着测绘系统走动，避免由于人工参与所造成的测量误差， 大大提高测量精度和效率。
[0017]
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本发明智能旋转式测绘系统的较佳实施方式的模块示意图。
[0019] 图2为图1的智能旋转式测绘系统的硬件结构立体图。
[0020] 图3为图1的智能旋转式测绘系统的硬件结构的侧视图。
[0021] 图4为本发明智能旋转式测绘方法的较佳实施方式的流程图。
[0022]
【具体实施方式】
[0023] 下面将结合附图以及【具体实施方式】，对本发明做进一步描述： 请参见图1，本发明涉及一种智能旋转式测绘系统，其较佳实施方式包括距离测量装置 10、旋转机构、角度测量模组、处理器和智能终端。
[0024] 该处理器用于接收来自智能终端的控制信号，并根据该控制信号驱动旋转机构带 动距离测量装置10旋转，该角度测量模组用于实时检测距离测量装置10所旋转的角度， 并生成对应的角度信号，该距离测量装置10用于实时检测目标距离，并生成对应的距离信 号，同一时刻的角度信号和距离信号构成一组测绘数据；该处理器实时将每一组测绘数据 发送至该智能终端；该智能终端根据测绘数据生成测绘图。
[0025] 本实施例中，该角度测量模组包括一水平角度测量模块50,优选地，该水平角度测 量模块为绝对值编码器。该距离测量装置10为测距仪，优选地，可为激光测距仪。该处理 器为单片机。
[0026] 请参见图2和图3，本实施例中，该旋转机构包括基座60、第一电机40、传动齿轮组 70和水平旋转底座30。该第一电机40、处理器、传动齿轮组70和水平角度测量模块50均 安装于该水平旋转底座30内，该距离测量装置10安装于该水平旋转底座30上；该第一电 机40的输出轴通过传动齿轮组70连接该基座60的中轴，该水平角度测量模块50连接该 传动齿轮组70,以测量水平旋转底座30的旋转角度，从而获取距离测量装置10的水平旋 转角度，从而生成水平角度信号。该处理器用于根据来自智能终端的控制信号驱动第一电 机40转动，以使得第一电机40通过传动齿轮组70驱动水平旋转底座旋转，进而带动距离 测量装置10同步旋转，从而可实现在同一时刻完成距离和角度的测量。
[0027] 为方便将本系统快速安装于三脚架，该基座60为三脚架快装板。
[0028] 在水平测绘时，假设该水平角度测量模块的初始角度为0度，测绘过程中，该距离 测量装置10随着水平旋转底座从〇度开始旋转360度后回到原位置，测绘过程的每一时刻 生成一组测绘数据，每一组测绘数据的水平角度信号和距离信号可确定一测绘点，该测绘 图可由所有测绘点构成，也可由所有测绘点及穿过各测绘点的线段构成。如此，即可准确快 速地自动生成测绘图。
[0029] 其他实施例中，该角度测量模组还包括一纵向角度测量模块（图未示)，该旋转机 构还包括一夹持板80和第二电机20,该夹持板80可沿纵向旋转地枢接于该水平旋转底座 30上，距离测量装置10安装于该夹持板80上，该第二电机20安装于该水平旋转底座30上， 其输出轴连接该夹持板80,该纵向角度测量模块可集成到距离测量装置10,也可以作为单 独的模块安装于夹持板80上。该处理器还用于根据控制信号控制第二电机20转动，以驱 动该夹持板80沿纵向旋转，进而带动该距离测量装置10沿纵向旋转如0度至140度的角 度范围，该纵向角度测量模块用于检测该距离测量装置10所旋转的纵向角度，并生成对应 的纵向角度信号，该处理器将由同一时刻的水平角度信号、纵向角度信号和距离信号构成 的测绘数据发送至该智能终端。如此，由同一时刻的水平角度信号、纵向角度信号和距离信 号构成的测绘数据不但可确定水平面的测绘点，还可确定纵向平面的任意测绘点，扩大了 本系统的测绘范围，从而可测绘更多种类的测绘图。
[0030] 本实施例中，该智能终端用于根据每一组测绘数据计算对应的一组坐标值，例如 可通过余弦定理和正弦定理进行计算，再根据每一坐标值生成一测绘点，并通过线段连接 每一测绘点，以形成测绘图。
[0031] 该智能终端还可根据预设的图档格式输出该测绘图，该预设的图档格式可为可编 辑图档格式如AUTOCAD软件可编辑的DWG格式或DXF格式等，或Photoshop软件可以编辑 的图片格式，或PDF格式，如此，用户可按照个人爱好按预设格式输出测绘图，以方便查看 编辑。
[0032] 该智能终端可通过无线通信方式如蓝牙、WIFI、GPRS或射频通信方式无线连接该 处理器，也可通过有线通信方式如导线或USB接口连接该处理器。该智能终端可集成到该 处理器中，或安装于底座60,或为可移动的终端设备如智能手机或平板电脑。
[0033] 使用本智能旋转式测绘系统时，可选定房间内的任意一点作为测量基点(仅需选 取一个基点)，再将智能旋转式测绘系统放置于该测量基点，启动测绘后，该旋转机构将带 动距离测量装置10自动旋转，并同时自动测量及记录角度和距离，测量完毕，自动保存测 绘图，整个过程完全无需人工参与，不需要人拿着测绘系统走动，避免由于人工参与所造成 的测量误差，大大提高测量精度和效率。
[0034] 请参见图4,本发明还涉及一种应用于上述智能旋转式测绘系统的智能旋转式测 绘方法，其包括以下步骤： 步骤A :控制旋转机构带动距离测量装置10旋转，同时控制距离测量装置10和角度测 量模组进行测量，以同时生成角度信号和距离信号，同一时刻的角度信号和距离信号构成 一组测绘数据；以及 步骤B :根据测绘数据生成测绘图。步骤B还包括以下子步骤： 步骤B1 :根据每一组测绘数据计算对应的一组坐标值； 步骤B2 :根据每一坐标值生成一测绘点；以及 步骤B3 :通过线段连接每一测绘点，以形成测绘图。
[0035] 本方法还包括步骤C :根据预设的图档格式输出该测绘图。
[0036] 对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各 种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范 围之内。
【权利要求】
1. 一种智能旋转式测绘系统，其特征在于：其包括距离测量装置、旋转机构、角度测量 模组、处理器和智能终端； 该处理器用于接收来自智能终端的控制信号，并根据该控制信号驱动旋转机构带动距 离测量装置旋转，该角度测量模组用于实时检测距离测量装置所旋转的角度，并生成对应 的角度信号，该距离测量装置用于实时检测目标距离，并生成对应的距离信号，同一时刻的 角度信号和距离信号构成一组测绘数据；该处理器实时将每一组测绘数据发送至该智能终 端；该智能终端根据测绘数据生成测绘图。
2. 如权利要求1所述的智能旋转式测绘系统，其特征在于：该角度测量模组包括一水 平角度测量模块，该旋转机构包括基座、第一电机、传动齿轮组和水平旋转底座，该第一电 机、处理器、传动齿轮组和水平角度测量模块均安装于该水平旋转底座内，该距离测量装置 安装于该水平旋转底座上；该第一电机的输出轴通过该传动齿轮组连接该基座的中轴，该 水平角度测量模块连接该传动齿轮组，以测量水平旋转底座的旋转角度，以生成水平角度 信号；该处理器用于根据来自智能终端的控制信号驱动第一电机转动，以使得第一电机驱 动水平旋转底座旋转。
3. 如权利要求2所述的智能旋转式测绘系统，其特征在于：该角度测量模组还包括一 纵向角度测量模块，该旋转机构还包括一夹持板和第二电机，该夹持板可沿纵向旋转地枢 接于该水平旋转底座上，距离测量装置安装于该夹持板上，该第二电机安装于该水平旋转 底座上，其输出轴连接该夹持板，该处理器还用于根据控制信号控制第二电机转动，该纵向 角度测量模块用于检测该距离测量装置所旋转的纵向角度，并生成对应的纵向角度信号， 该处理器将由同一时刻的水平角度信号、纵向角度信号和距离信号构成的测绘数据发送至 该智能终端。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的智能旋转式测绘系统，其特征在于：该智能终端 用于根据每一组测绘数据计算对应的一组坐标值，再根据每一坐标值生成一测绘点，并通 过线段连接每一测绘点，以形成测绘图。
5. 如权利要求1至3任一项所述的智能旋转式测绘系统，其特征在于：该智能终端还 根据预设的图档格式输出该测绘图。
6. 如权利要求2所述的智能旋转式测绘系统，其特征在于：该水平角度测量模块为绝 对值编码器，该距离测量装置为测距仪。
7. -种智能旋转式测绘方法，其包括以下步骤：步骤A :控制一旋转机构带动距离测量 装置旋转，同时控制距离测量装置和角度测量模组进行测量，以同时生成角度信号和距离 信号，同一时刻的角度信号和距离信号构成一组测绘数据；以及步骤B :根据测绘数据生成 测绘图。
8. 如权利要求8所述的智能旋转式测绘方法，其特征在于：步骤B还包括以下子步骤： 步骤B1 :根据每一组测绘数据计算对应的一组坐标值； 步骤B2 :根据每一坐标值生成一测绘点；以及 步骤B3 :通过线段连接每一测绘点，以形成测绘图。
9. 如权利要求8或9所述的智能旋转式测绘方法，其特征在于：本方法还包括步骤C : 根据预设的图档格式输出该测绘图。
【文档编号】G01C3/00GK104061900SQ201410301501
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】陆锐锋, 李晔 申请人:广州市科创电脑技术开发有限公司