CN110861592A - 一种车载移动测量采集装置 - Google Patents

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王闯
郭嘉炜
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Abstract

本发明公开了一种车载移动测量采集装置，包括GPS测量天线、激光雷达、相机组件、惯性组合导航系统和定位支撑架，定位支撑架包括固定板、连接板和空心法兰圆筒，本发明的车载移动测量采集装置，利用定位支撑架将GPS测量天线、激光雷达、相机组件和惯性组合导航系统安装固定，然后将定位支撑架与测量车辆相连，提高了车辆行驶过程中各个采集部件和装置整体的稳定性，提高了信息采集精度。另外，本发明采用两组相机组件，能够实现双目摄像机高精度采集景象，同时结合高精度激光雷达360度全景采集，增加了系统采集的空间数据，提高了系统的容错性，其中相机组件设置了相机罩，避免相机本体受天气变化的影响，减小测量采集误差。

Description

一种车载移动测量采集装置
技术领域
本发明涉及地图数据采集及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种车载移动测量采集装置。
背景技术
随着城市交通智能化、人工智能技术的发展，无人驾驶技术逐渐成为国内外研究的热点，而高精度空间数据作为无人驾驶的基础，数据的采集、测量和分析就显得尤为重要。目前，城市道路空间数据基本是采用载波相位差分技术(RTK)、全站仪、激光雷达以及拍摄测量等方法进行采集，采集完成后，利用深度学习、图像处理、大数据分析等技术进行模拟空间搭建，得到的高精地图可以集成到无人驾驶自动驾驶辅助系统(ADAS)中，增强车辆的感知能力和决策能力。设备依靠车辆行驶完成信息的采集，因此，设备的安装位置和稳定性直接影响到信息采集的准确性，以采用双目摄像头的技术方案为例，对于双目摄像头之间的相对位置和稳定性要求非常高，若摄像头的位置在车辆行驶的过程中发生偏移或晃动，原先标定的参数需要重新标定，给地图的采集工作带来很大的困难。另一方面，目前高精度移动测量采集传感器系统体积较为庞大，从而导致各连接线难以协调固定，对传感器具有一定的拉拽作用，裸露的外部的传感器防水性能差，受天气变化影响显著，这对长航程长时间的测量带来较大的误差。
因此，如何改变现有技术中，信息采集设备在车辆行驶过程中容易发生移位以及受天气变化影响导致采集精度差的现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种车载移动测量采集装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高信息采集设备在车辆行驶过程中的稳定性和安全性，提高信息采集精度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种车载移动测量采集装置，包括GPS测量天线、激光雷达、相机组件、惯性组合导航系统和定位支撑架，所述定位支撑架包括固定板、连接板和空心法兰圆筒，所述固定板设置于所述连接板的底部，所述固定板与所述连接板之间具有间隙，所述固定板与所述连接板之间设置工字梁，所述工字梁连接所述固定板与所述连接板，所述GPS测量天线和所述相机组件均设置于所述固定板上，所述固定板上设置通过孔，所述空心法兰圆筒的一端与所述连接板相连，所述空心法兰圆筒的另一端穿过所述通过孔并与所述激光雷达相连，所述惯性组合导航系统设置于所述连接板上，所述连接板能够与测量车辆相连；
所述相机组件包括相机罩、相机本体和相机夹具，所述相机罩和所述相机夹具分别与所述固定板可拆卸连接，所述相机夹具能够将所述相机本体固定在所述固定板上，所述相机夹具和所述相机本体设置于所述相机罩和所述固定板围成的空间内，所述相机本体的镜头朝向测量车辆的前进方向设置，所述相机组件的数量为两组，两组所述相机组件相对于测量车辆的中线对称设置。
优选地，所述空心法兰圆筒为中空的圆柱状结构，所述连接板上设置穿线孔，所述空心法兰圆筒的底部与所述穿线孔相连通，所述激光雷达设置于所述空心法兰圆筒的顶部，所述空心法兰圆筒的侧壁上还设置通孔，所述通过孔的直径较所述空心法兰圆筒的外径大。
优选地，两组所述相机组件对称设置于所述空心法兰圆筒的两侧，所述空心法兰圆筒位于两组所述相机组件、所述GPS测量天线依次连线围成的三角形的内部。
优选地，所述固定板上具有能够固定所述相机本体的凹槽，所述相机夹具上具有能够固定所述相机本体的固定槽，所述凹槽与所述固定槽相对设置。
优选地，所述凹槽和所述固定槽均设置限位挡块。
优选地，所述相机夹具通过螺钉与所述固定板相连，所述相机夹具和所述相机本体之间还设置紧固螺钉，所述紧固螺钉的一端穿过所述相机夹具与所述相机本体相抵接，所述紧固螺钉与所述相机夹具的内外壁之间均设置防松螺母。
优选地，所述相机罩与所述固定板可拆卸连接，所述相机罩凸出于所述相机本体设置。
优选地，所述相机罩具有环形开口的一端套装于所述相机本体和所述相机夹具的外部，所述相机罩具有U形开口的一端与所述固定板螺栓连接。
优选地，所述固定板上设置螺纹连接孔，所述螺纹连接孔能够与线束固定夹相连。
优选地，所述工字梁分别与所述固定板和所述连接板螺栓连接，所述工字梁的数量至少为两个。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的车载移动测量采集装置，包括GPS测量天线、激光雷达、相机组件、惯性组合导航系统和定位支撑架，定位支撑架包括固定板、连接板和空心法兰圆筒，固定板设置于连接板的底部，固定板与连接板之间具有间隙，固定板与连接板之间设置工字梁，工字梁连接固定板与连接板，GPS测量天线和相机组件均设置于固定板上，固定板上设置通过孔，空心法兰圆筒的一端与连接板相连，空心法兰圆筒的另一端穿过通过孔并与激光雷达相连，惯性组合导航系统设置于连接板上，连接板能够与测量车辆相连；相机组件包括相机罩、相机本体和相机夹具，相机罩和相机夹具分别与固定板可拆卸连接，相机夹具能够将相机本体固定在固定板上，相机夹具和相机本体设置于相机罩和固定板围成的空间内，相机本体的镜头朝向测量车辆的前进方向设置，相机组件的数量为两组，两组相机组件相对于测量车辆的中线对称设置。本发明的车载移动测量采集装置，利用定位支撑架将GPS测量天线、激光雷达、相机组件和惯性组合导航系统安装固定，然后将定位支撑架与测量车辆相连，提高了车辆行驶过程中各个采集部件和装置整体的稳定性，提高了信息采集精度。本发明将各个采集部件在干涉范围外达到最高的集成度，实现了装置集成一体化，另外，本发明采用两组相机组件，能够实现双目摄像机高精度采集景象，同时结合高精度激光雷达360度全景采集，增加了系统采集的空间数据，提高了系统的容错性，其中相机组件设置了相机罩，避免相机本体受天气变化的影响，减小测量采集误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为本发明的车载移动测量采集装置的结构示意图；
图2为图1中的部分结构放大示意图；
其中，1为GPS测量天线，2为激光雷达，3为相机组件，301为相机罩，302为相机本体，303为相机夹具，4为惯性组合导航系统，5为固定板，501为通过孔，6为连接板，7为空心法兰圆筒，8为工字梁，9为紧固螺钉，10为防松螺母。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种车载移动测量采集装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高信息采集设备在车辆行驶过程中的稳定性和安全性，提高信息采集精度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考附图1-2，其中，图1为本发明的车载移动测量采集装置的结构示意图，图2为图1中的部分结构放大示意图。
本发明提供一种车载移动测量采集装置，包括GPS测量天线1、激光雷达2、相机组件3、惯性组合导航系统4和定位支撑架，定位支撑架包括固定板5、连接板6和空心法兰圆筒7，固定板5设置于连接板6的底部，固定板5与连接板6之间具有间隙，固定板5与连接板6之间设置工字梁8，工字梁8连接固定板5与连接板6，GPS测量天线1和相机组件3均设置于固定板5上，固定板5上设置通过孔501，空心法兰圆筒7的一端与连接板6相连，空心法兰圆筒7的另一端穿过通过孔501并与激光雷达2相连，惯性组合导航系统4设置于连接板6上，连接板6能够与测量车辆相连。
相机组件3包括相机罩301、相机本体302和相机夹具303，相机罩301和相机夹具303分别与固定板5可拆卸连接，相机夹具303能够将相机本体302固定在固定板5上，相机夹具303和相机本体302设置于相机罩301和固定板5围成的空间内，相机本体302的镜头朝向测量车辆的前进方向设置，相机组件3的数量为两组，两组相机组件3相对于测量车辆的中线对称设置。
本发明的车载移动测量采集装置，利用定位支撑架将GPS测量天线1、激光雷达2、相机组件3和惯性组合导航系统4安装固定，然后将定位支撑架与测量车辆相连，提高了车辆行驶过程中各个采集部件和装置整体的稳定性，提高了信息采集精度。本发明将各个采集部件在干涉范围外达到最高的集成度，实现了装置集成一体化，另外，本发明采用两组相机组件3，能够实现双目摄像机高精度采集景象，同时结合高精度激光雷达2实现360度全景采集，增加了系统采集的空间数据，提高了系统的容错性，其中相机组件3设置了相机罩301，避免相机本体302受天气变化的影响，减小测量采集误差。
其中，空心法兰圆筒7为中空的圆柱状结构，连接板6上设置穿线孔，空心法兰圆筒7的底部与穿线孔相连通，激光雷达2设置于空心法兰圆筒7的顶部，激光雷达2的连接线可以自空心法兰圆筒7的内部延伸至连接板6的穿线孔，继而与测量车辆内部的控制模块相连，另外，空心法兰圆筒7的侧壁上还设置通孔，方便相机组件3、GPS测量天线1和惯性组合导航系统4由空心法兰圆筒7的内部走线，通过孔501的直径较空心法兰圆筒7的外径大，便于空心法兰圆筒7穿过。
具体地，两组相机组件3对称设置于空心法兰圆筒7的两侧，空心法兰圆筒7位于两组相机组件3、GPS测量天线1依次连线围成的三角形的内部，在本发明的其他具体实施方式中，两组相机组件3、GPS测量天线1依次连线围成的三角形为正三角形，空心法兰圆筒7位于正三角形的中心点处，两组相机组件3的连接垂直于车身的前进方向，提高装置整体的稳定性和受力均匀性。另外，沿测量车辆的前进方向，GPS测量天线1位于空心法兰圆筒7的后方。
为了提高相机本体302的稳定性，避免测量车辆行驶过程中，相机本体302的稳定性，固定板5上具有能够固定相机本体302的凹槽，相机夹具303上具有能够固定相机本体302的固定槽，凹槽与固定槽相对设置，固定板5上的凹槽固定相机本体302的底部，相机夹具303上的固定槽固定相机本体302的顶部。
更具体地，凹槽和固定槽均设置限位挡块，凹槽和固定槽能够限制相机本体302相对于车辆的前进方向发生左右偏移，限位挡块能够避免相机本体302发生前后偏移，同理，凹槽的限位挡块和固定槽的限位挡块相对设置。
另外，相机夹具303通过螺钉与固定板5相连，相机夹具303和相机本体302之间还设置紧固螺钉9，紧固螺钉9的一端穿过相机夹具303与相机本体302相抵接，紧固螺钉9与相机夹具303的内外壁之间均设置防松螺母10，在本具体实施方式中，相机夹具303的截面为几字形，紧固螺钉9能够固定相机夹具303的侧壁与相机本体302之间的距离，防止相机本体302晃动，进一步提高相机组件3的稳定性和可靠性。
进一步地，相机罩301与固定板5可拆卸连接，相机罩301凸出于相机本体302设置，相机罩301凸出部分能够保护相机本体302不受雨雪等恶劣天气的影响，提高装置的适应性和可靠性。
在本具体实施方式中，相机罩301一端具有环形开口，凸出于固定板5和相机本体302，相机罩301另一端具有U形开口，与固定板5可拆卸连接，相机罩301具有环形开口的一端套装于相机本体302和相机夹具303的外部，为相机本体302提供有效保护，相机罩301具有U形开口的一端与固定板5螺栓连接，方便拆装维护。
更进一步地，固定板5上设置螺纹连接孔，螺纹连接孔能够与线束固定夹相连，具体的，线束固定夹如骑马卡、线箍等，通过螺纹连接孔，线束固定夹能够将各零部件的连接线固定在固定板5或连接板6上，避免了车辆行驶过程中，连接线摆动对各零部件的拉拽，保证了各工作部分和整体装置的平稳性。
同样地，为了提高定位支撑架的平稳性和可靠性，工字梁8分别与固定板5和连接板6螺栓连接，工字梁8的数量至少为两个。
本发明的本发明的车载移动测量采集装置，利用定位支撑架将GPS测量天线1、激光雷达2、相机组件3和惯性组合导航系统4安装固定，然后将定位支撑架与测量车辆相连，提高了车辆行驶过程中各个采集部件和装置整体的稳定性，提高了信息采集精度。本发明将各个采集部件在干涉范围外达到最高的集成度，实现了装置集成一体化，同时，本发明采用两组相机组件3，能够实现双目摄像机高精度采集景象，同时结合高精度激光雷达2实现360度全景采集，增加了系统采集的空间数据，提高了系统的容错性，另外，本发明将各个部件的连接线都固定在固定板5或连接板6上，避免车辆行驶过程中，连接线摆动对部件拖拽，进一步提高装置整体稳定性，提高测量采集精度。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种车载移动测量采集装置，其特征在于：包括GPS测量天线、激光雷达、相机组件、惯性组合导航系统和定位支撑架，所述定位支撑架包括固定板、连接板和空心法兰圆筒，所述固定板设置于所述连接板的底部，所述固定板与所述连接板之间具有间隙，所述固定板与所述连接板之间设置工字梁，所述工字梁连接所述固定板与所述连接板，所述GPS测量天线和所述相机组件均设置于所述固定板上，所述固定板上设置通过孔，所述空心法兰圆筒的一端与所述连接板相连，所述空心法兰圆筒的另一端穿过所述通过孔并与所述激光雷达相连，所述惯性组合导航系统设置于所述连接板上，所述连接板能够与测量车辆相连；
所述相机组件包括相机罩、相机本体和相机夹具，所述相机罩和所述相机夹具分别与所述固定板可拆卸连接，所述相机夹具能够将所述相机本体固定在所述固定板上，所述相机夹具和所述相机本体设置于所述相机罩和所述固定板围成的空间内，所述相机本体的镜头朝向测量车辆的前进方向设置，所述相机组件的数量为两组，两组所述相机组件相对于测量车辆的中线对称设置。
2.根据权利要求1所述的车载移动测量采集装置，其特征在于：所述空心法兰圆筒为中空的圆柱状结构，所述连接板上设置穿线孔，所述空心法兰圆筒的底部与所述穿线孔相连通，所述激光雷达设置于所述空心法兰圆筒的顶部，所述空心法兰圆筒的侧壁上还设置通孔，所述通过孔的直径较所述空心法兰圆筒的外径大。
3.根据权利要求2所述的车载移动测量采集装置，其特征在于：两组所述相机组件对称设置于所述空心法兰圆筒的两侧，所述空心法兰圆筒位于两组所述相机组件、所述GPS测量天线依次连线围成的三角形的内部。
4.根据权利要求1所述的车载移动测量采集装置，其特征在于：所述固定板上具有能够固定所述相机本体的凹槽，所述相机夹具上具有能够固定所述相机本体的固定槽，所述凹槽与所述固定槽相对设置。
5.根据权利要求4所述的车载移动测量采集装置，其特征在于：所述凹槽和所述固定槽均设置限位挡块。
6.根据权利要求1所述的车载移动测量采集装置，其特征在于：所述相机夹具通过螺钉与所述固定板相连，所述相机夹具和所述相机本体之间还设置紧固螺钉，所述紧固螺钉的一端穿过所述相机夹具与所述相机本体相抵接，所述紧固螺钉与所述相机夹具的内外壁之间均设置防松螺母。
7.根据权利要求1所述的车载移动测量采集装置，其特征在于：所述相机罩与所述固定板可拆卸连接，所述相机罩凸出于所述相机本体设置。
8.根据权利要求7所述的车载移动测量采集装置，其特征在于：所述相机罩具有环形开口的一端套装于所述相机本体和所述相机夹具的外部，所述相机罩具有U形开口的一端与所述固定板螺栓连接。
9.根据权利要求1所述的车载移动测量采集装置，其特征在于：所述固定板上设置螺纹连接孔，所述螺纹连接孔能够与线束固定夹相连。
10.根据权利要求1所述的车载移动测量采集装置，其特征在于：所述工字梁分别与所述固定板和所述连接板螺栓连接，所述工字梁的数量至少为两个。
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