采集地图数据的智能移动终端和地图采集系统的制作方法

本实用新型涉及地图数据处理技术领域，其中，本实用新型尤其涉及一种采集地图数据的智能移动终端和地图采集系统。

背景技术：

目前，高精度地图通过配备高精度地图采集设备的采集车进行采集，地图采集设备主要包括激光雷达和相机、导航模块等。地图采集设备固定在采集车上，在采集车在需要采集的道路上行驶的同时，地图采集设备能够采集道路沿途的地图信息并存储在采集车内的存储设备中。以在完成地图信息的采集后，技术人员从采集车内的存储设备中获取地图信息并进行后续的处理工作。

但是在现有技术中，采集车上的地图采集设备为了车辆上，由于存在较多需要连接的线缆，因此需要对车辆进行相应的改装，以将普通车辆改装为能够容纳地图采集设备的采集车。

采用现有技术，采集车上的地图采集设备在安装在车辆上，如果车辆故障或者进行地图采集设备的更换时，还需要进行车辆的相应改装处理。因此，现有的地图采集设备不能在任意车辆上应用，造成了地图采集设备的使用效率较低。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于采集地图数据的智能移动终端和地图采集系统，通过将该智能移动终端中用于采集地图数据的导航模块、激光雷达和相机设置在智能移动终端的同一块主板上，从而简化的结构，使得本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端能够在任意车辆上应用，提高了使用效率。

本实用新型提供一种采集地图数据的智能移动终端，包括：

主板、导航模块、相机、激光雷达和第一存储设备；

所述导航模块、所述相机、所述激光雷达和所述第一存储设备均连接所述主板；

所述导航模块通过与所述主板的连接关系，将采集的定位数据和姿态数据发送至所述主板；

所述相机通过与所述主板的连接关系，将采集的图像数据发送至所述主板；

所述激光雷达通过与所述主板的连接关系，将采集的点云数据发送至所述主板；

所述主板通过与所述第一存储设备的连接关系，将根据所述定位数据、所述姿态数据、所述图像数据和所述点云数据确定的地图数据存储至所述第一存储设备。

在本实用新型一实施例中，所述采集地图数据的智能移动终端还包括：无线通信模块；

所述主板连接所述无线通信模块；

所述主板通过与所述无线通信模块的连接关系，将所述采集地图数据的智能移动终端的工作状态发送至所述无线通信模块，并由所述无线通信模块通过与所述控制设备的无线连接关系，将所述采集地图数据的智能移动终端的工作状态发送至控制设备；

所述无线通信模块通过与所述控制设备的无线连接关系，接收所述控制设备发送的控制命令，并由所述无线通信模块通过与所述主板的连接关系，将所述控制命令发送至所述主板其中，所述控制命令用于控制所述采集地图数据的智能移动终端的工作状态。

在本实用新型一实施例中，所述采集地图数据的智能移动终端还包括：第二存储设备；

所述主板连接所述第二存储设备；

第二存储设备存储所述主板的系统。

在本实用新型一实施例中，所述主板连接所述采集地图数据的智能移动终端所在车辆的车载点烟器，所述车载点烟器为所述采集地图数据的智能移动终端供电。

在本实用新型一实施例中，所述主板通过与所述导航模块的连接关系，将根据所述图像数据和所述点云数据确定的所述采集地图数据的智能移动终端的位置信息发送至所述导航模块。

在本实用新型一实施例中，所述主板通过与所述无线通信模块的连接关系，将所述地图数据发送至所述无线通信模块，并由所述无线通信模块通过与服务器的无线连接关系，将所述地图数据发送至所述服务器。

在本实用新型一实施例中，所述主板通过与所述无线通信模块的连接关系，将矢量化处理后的所述地图数据发送至所述无线通信模块，并由所述无线通信模块通过与服务器的无线连接关系，将矢量化处理后的所述地图数据发送至所述服务器。

在本实用新型一实施例中，所述主板通过与所述导航模块的连接关系，将根据所述定位数据和所述姿态数据确定所述采集地图数据的智能移动终端的位置信息发送至所述导航模块。

在本实用新型一实施例中，所述主板通过RS233接口和RS422-USB串口连接所述导航模块。

在本实用新型一实施例中，所述主板通过网线连接所述激光雷达和所述相机。

在本实用新型一实施例中，所述主板通过USB接口连接所述第一存储设备。

本实用新型还提供一种地图采集系统，包括：如前述任一实施例所述的采集地图数据的智能移动终端。

综上，本实用新型提供一种采集地图数据的智能移动终端和地图采集系统，包括：主板、导航模块、相机、激光雷达和第一存储设备；导航模块通过与主板的连接关系，将采集的定位数据和姿态数据发送至主板；相机通过与主板的连接关系，将采集的图像数据发送至主板；激光雷达通过与主板的连接关系，将采集的点云数发送至主板；主板通过与第一存储设备的连接关系，将根据定位数据、姿态数据、图像数据和点云数据确定的地图数据存储至第一存储设备。本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端，通过将该智能移动终端中用于采集地图信息的导航模块、激光雷达和相机设置在智能移动终端的同一块主板上，从而简化了的结构，使得本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端能够在任意车辆上应用，提高了使用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端一实施例的结构示意图；

图5为本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端一实施例的结构示意图；

图6为本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端一实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的采集地图数据的智能移动终端1包括：

主板11、导航模块12、相机13、激光雷达14和第一存储设备15。

其中，导航模块12用于采集定位数据和姿态数据，并通过与主板11的连接关系，将采集的定位数据和姿态数据发送至主板11；相机13用于采集图像数据，并通过与主板11的连接关系，将采集的图像数据发送至主板11；激光雷达14用于采集点云数据，并通过与主板11的连接关系，将采集的点云数据发送至主板；主板11用于根据定位数据、姿态数据、图像数据和点云数据确定地图数据，并通过与第一存储设备15的连接关系，将所确定的地图数据存储至第一存储设备15。

具体地，如图1所示，本实施例提供的采集地图数据的智能移动终端通过其主板11的接口连接至少一个用于采集地图数据的设备，并通过所述的至少一个设备所采集的数据共同确定所采集的地图数据后，将所采集的地图数据进行存储。例如：所述的至少一个用于采集地图数据的设备可以包括：导航模块12、相机13和激光雷达14。导航模块12、相机13和激光雷达14均连接主板11。

其中，本实施例中所述的导航模块12可同时具备全球导航卫星系统 (Global Navigation Satellite System，GNSS)和惯性测量单元(Inertial measurement unit，IMU)的功能，以通过一个模块实现定位和姿态的两种数据的采集。例如：所述的导航模块12可以具体包括：GNSS导航装置和IMU 装置。其中，GNSS导航装置包括：天线和芯片，芯片通过天线所接收到的数据计算得到GNSS导航装置所在的位置；IMU装置包括：陀螺仪、加速度计和芯片，芯片通过加速度计获取的加速度和陀螺仪获取的旋转角度，计算得到该IMU装置从某时刻开始相对于某个起始位置的运动轨迹和姿态。例如：导航模块12可通过全球定位系统(Global Positioning System，GPS)天线接收定位信号后，则智能移动终端1能够通过其所设置的GNSS导航装置确定采集地图数据的智能移动终端1所在位置的定位数据；智能移动终端1还可以通过其所设置的导航模块12中的IMU装置确定采集地图数据的智能移动终端1的姿态数据。则导航模块12可以将所采集的定位数据和姿态数据发送至主板11。需要说明的是，本实施例所述的发送给主板，可以理解为发送给主板上的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)进行处理，或者主板上也可集成具备处理器的处理模块，以实现对相关数据的处理和传输。

相机13和激光雷达14用于共同实现地图数据中图像的采集，其中，相机13可以通过对采集地图数据的智能移动终端1所在位置的周围环境进行拍摄得到采集地图数据的智能移动终端1所在环境周围的图像数据；激光雷达 14通过激光测量得到采集地图数据的智能移动终端1所在环境周围物体的外观表面的点数据集合，该数据集合即为点云数据。相机13和激光雷达14分别将所采集的图像数据和点云数据发送至主板11。可选地，本实施例中所述的相机13包括与主板11连接的摄像头。需要说明的是本实施例中相机13和激光雷达14的具体工作原理可参照现有技术，本申请对相机13和激光雷达 14具体采集数据的方法不做具体限定。

随后，当主板11收到导航模块12发送的定位数据和姿态数据、相机13 发送的图像数据以及激光雷达14发送的点云数据后，根据定位数据、姿态数据、图像数据以及点云数据共同得到地图数据，完成地图数据的采集流程。例如：主板11可以将图像数据与点云数据作为地图数据中的图像，并结合定位数据和姿态数据将该图像与所在的地理位置建立对应关系。从而在后续经过处理后提供给用户可直接查看的地图中，能够根据用户所查看的地理位置向用户展示与该地理位置存在对应关系的图像。

当主板11经过上述确定地图数据后，可以将所确定的地图数据存入采集地图数据的智能移动终端1中的第一存储设备内，完成地图数据的采集。其中，第一存储设备可以是U盘、机械硬盘或固态硬盘等可存储数据的设备。

可选地，主板11通过网线(Cat6)连接相机13和激光雷达14。

可选地，主板11通过RS233接口和/或RS422-USB接口连接导航模块 12。

可选地，上述由相机13采集的图像数据可以包括：图像内容、图像数量和图像光圈调节器信息等。

可选地，上述由激光雷达14采集的点云数据可以包括：激光包的大小、 GNSS秒脉冲(Pulse Per Second，PSS)和推荐定位信息(GPRMC)的接收情况等。

可选地，上述由导航模块12采集的定位数据可以包括：采集地图数据的智能移动终端所在位置的经纬度、卫星数、卫星水平定位精度、方向和速度等。

综上，在本实施例提供一种采集地图数据的智能移动终端中，通过将用于采集地图数据的导航模块、相机、激光雷达和第一存储设备均设置在主板上，并通过接口与主板连接；从而能够通过移动主板即可实现采集地图数据的智能移动终端的移动。因此简化了采集地图数据的智能移动终端的结构，使得采集地图数据的智能移动终端能够在任意车辆上应用，进而提高了采集地图数据的智能移动终端的使用效率。

图2为本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端一实施例的结构示意图。如图2所示的实施例在图1所示的基础上，还包括：无线通信模块15。其中，无线通信模块15连接主板11，无线通信模块15与控制设备2无线连接。主板11通过无线通信模块15将所确定的地图数据发送至控制设备2。主板11还用于通过无线通信模块15接收控制设备2发送的控制命令。

具体地，主板11通过与无线通信模块15的连接关系，将采集地图数据的智能移动终端的工作状态发送至无线通信模块15，并由无线通信模块15 通过与控制设备2的无线连接关系，将采集地图数据的智能移动终端的工作状态发送至控制设备2。无线通信模块15通过与控制设备2的无线连接关系，接收控制设备2发送的控制命令，并由无线通信模块15通过与主板11的连接关系，将控制命令发送至主板11；其中，所述控制命令用于控制所述采集地图数据的智能移动终端的工作状态。所述的采集地图数据的智能移动终端的工作状态包括：主板11、导航模块12、相机13、激光雷达14和第一存储设备15的工作状态。例如：主板11的温度；导航模块12的定位数据；相机 13所拍摄的图片；激光雷达14所获取的点云数据；第一存储设备15的存储空间等。控制命令可以是操作人员通过控制设备2发出的控制命令，控制命令可用于使得所述采集地图数据的智能移动终端调整其工作状态。例如：当操作人员通过控制设备2发现相机13所拍摄的图片亮度较低时，操作人员可以通过控制设备2向采集地图数据的智能移动终端发出提高相机13亮度的控制命令，使得相机13提高所拍摄的图片的亮度。

可选地，所述的控制设备2可以是车载电脑，或者控制设备2是地图采集人员随身携带的电子设备如手机、平板电脑或者笔记本电脑等。

可选地，无线通信模块15可以是无线保真(wireless fidelity，Wifi) 模块、蓝牙模块或者紫峰协议(Zigbee)通信模块等近距离无线通信技术中所使用的具备数据收发功能的模块。

因此，采用本实施例提供的采集地图数据的智能移动终端，能够基于浏览器/服务器(Browser/Server，BS)架构实现采集地图数据的智能移动终端1与控制设备2通过无线通信方式进行连接。与现有技术中控制设备 2必须通过有线方式与采集地图数据的智能移动终端1连接并设置在车辆上时，监测人员只能限制在车辆中查看采集地图数据的智能移动终端1的工作状态并进行控制相比，监测人员可以避免线缆的束缚而活动更加自由，进一步简化了采集地图数据的智能移动终端1以及控制设备2安装在车辆上的车辆改装、布线等复杂度，还能够实现控制设备2任意移动位置并支持多人同时监测，从而提高了采集地图数据的智能移动终端1以及控制设备2的使用效率。

图3为本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端一实施例的结构示意图。如图3所示的实施例在前述实施例基础上，还包括：第二存储设备17，第二存储设备17连接主板11。

其中，第二存储设备17存储主板11的系统。

具体地，如图3所示，本实施中的采集地图数据的智能移动终端1包括第一存储设备15和第二存储设备17。第一存储设备15如前述实施例中所述，用于存储主板所确定的地图数据，第二存储设备17则是用于存储主板11的系统。即，通过本实施例提供的采集地图数据的智能移动终端1，能够实现系统与数据的分开存储。使得存储设备出错时，数据和系统不会同时损坏。

进一步地，在另一种可能的实现方式中，如图3所示的实施例中还可以包括多个第一存储设备15，每个第一存储设备15都用于存储主板确定的地图数据，当其中一个第一存储设备15存满后，继续将地图数据存入下一个第一存储设备15中。

可选地，在本实施例中，第一存储设备15与主板11之间通过USB 接口进行连接。从而使得用于存储地图数据的第一存储设备15能够在需要时随时接入主板11或者从主板11上的USB接口取出。

综上，本实施例提供的采集地图数据的智能移动终端1，能够通过将主板11的系统和所采集的地图数据存储在不同的存储设备中，使得采集地图数据的智能移动终端1的操作人员可随时取出用于存储地图数据的存储设备而不会影响主板系统的正常运行。

图4为本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端一实施例的结构示意图。如图4所示，本实施例提供的采集地图数据的智能移动终端1 还通过主板11连接采集地图数据的智能移动终端1所在车辆的车载点烟器 3。

具体地，本实施例提供的采集地图数据的智能移动终端1可以通过主板 11所连接的车载点烟器3为主板11、导航模块12、相机13、激光雷达14、第一存储设备15、第二存储设备17和无线通信模块16供电。

可选地，在一种可能的实现方式中，采集地图数据的智能移动终端1通过主板11连接车载点烟器3，并在车载点烟器3给主板11供电后，由主板 11向其连接的其他设备供电。或者，在另一种可能的实现方式中，可以通过专门的连接线，将车载点烟器3分别连接采集地图数据的智能移动终端1中的上述每个设备，并由车载点烟器3分别向采集地图数据的智能移动终端1 中的每个设备单独供电。

综上，本实施例提供的采集地图数据的智能移动终端1，能够通过所在车辆的车载点烟器3供电。与现有技术中需要在车辆内部专门设置电池等用于供电的设备相比，极大地简化了采集地图数据的智能移动终端1所需的供电设备以及连接结构，使得采集地图数据的智能移动终端1能够设置在任意车辆内即可工作。

图5为本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端一实施例的结构示意图。如图5所示，本实施例提供的采集地图数据的智能移动终端1 中，主板11还用于通过无线通信模块16将地图数据发送至服务器4。

具体地，具体地，主板11通过与无线通信模块16的连接关系，将地图数据发送至无线通信模块16，并由无线通信模块16通过与服务器4的无线连接关系，将地图数据发送至服务器4。例如：在本实施例一种可能的实现方式中，主板11还可以将所采集的地图数据通过无线通信模块16 通过例如4G信号的形式发送至后台的服务器4。

可选地，本实施例中的主板11还进一步对所采集的地图数据进行矢量化处理之后，再将矢量化处理后的地图数据发送至服务器。

其中，所述的对地图数据进行矢量化处理包括：

确定所述地图数据中至少一个标志物的位置；

在所述地图数据中通过矢量坐标标记所述至少一个标志物的位置得到所述矢量化处理后的地图数据。

具体地，与现有技术中采集地图数据的智能移动终端1直接将所采集地图数据上传服务器不同，本实施例提供的采集地图数据的智能移动终端 1的主板11能够对所采集的地图数据中的特定标志物进行提取与识别。标志物例如可以是：标牌、表现、电线杆、灯杆、马路牙、栏杆或植被等能够标识地理位置的标志物。

随后，将所确定的标志物的位置通过矢量坐标标记在地图数据中，例如：当确定了一个正方形路标为“北京市”，则在包含该路标地图数据的图像中，通过该正方形路标在图像的四个顶点作为矢量坐标，加入地图数据中，并发至服务器。使得服务器在对地图数据进行后续处理生成可视化地图时，能够根据该正方形的路标的矢量坐标在可视化地图中加入该正方形路标。

进一步地，在本实施例中，若采集地图数据的智能移动终端1所在的位置导航模块12不能正确接收GPS定位信号以确定位置数据，例如采集地图数据的智能移动终端1经过一段隧道时。主板11此时可以能够通过同步定位与建图(simultaneous localization and mapping，SLAM)算法，通过激光雷达14采集的点云数据、相机13采集的图像数据反推出采集地图数据的智能移动终端1的位置信息。随后由主板11通过与导航模块的连接关系，将其根据定位数据和姿态数据确定的采集地图数据的智能移动终端的位置数据发送至导航模块12，使得导航模块12对位置信息进行调整或校准，并根据该位置信息重新确定定位数据和姿态数据。

可选地，在一种可能的实现方式中，本实施例提供的主板高精地图 (HAD地图)，从而主板11能够根据HAD地图、点云数据和图像数据反算出采集地图数据的智能移动终端1所在的位置信息。

可选地，图6为本实用新型提供的采集地图数据的智能移动终端一实施例的结构示意图。如图6示出了一种上述实施例中的提供的采集地图数据的智能移动终端一种可能的连接方式。

具体地，采集地图数据的智能移动终端包括主板PC Board、导航模块 GNSS+IMU、相机Cam、激光雷达Lidar、第一存储设备：固态硬盘(Solid State Disk，SSD)、第二存储设备：硬盘驱动盘(Hard Disk Drive，HDD)、显示器Screen和网络接口卡(Network Interface Card，NIC)。

其中，主板通过其RS422-USB接口和RS232接口连接导航模块，导航模块通过其GPS-RF连接的天线接收GPS信号，导航模块通过 RS422-USB接口将所采集的定位数据和姿态数据发送至主板，主板将通过同步定位与建图SLAM技术反算的定位数据通过RS232接口发送至导航模块。

导航模块还通过RS232接口连接激光雷达，并将定位数据和姿态数据通过RS232接口发送至激光雷达，由激光雷达将采集的点云数据与定位数据、姿态数据建立对应关系，并共同发送至主板。

主板通过网线接口以及例如Cat6网线连接相机和激光雷达。

主板上还设置有网络接口卡，网络接口卡和其连接的天线共同作为无线通信模块通过例如局域网(Local Area Network，LAN)的无线通信方式与控制设备Monitor PC无线连接。

主板还连接第二存储设备SSD和第一存储设备HDD，其中，主板具体通过其USB接口连接第一存储设备HDD。

主板还通过视频图形阵列(Video Graphics Array，VGA)接口连接显示区Screen。

本实施例提供的采集地图数据的智能移动终端的实现方式与原理同前述各实施例，不再赘述。

本实用新型还提供一种地图采集系统，包括前述实施例中任一项所述的采集地图数据的智能移动终端。其中，所述地图采集系统用于采集地图数据。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。