CN113607145A - 一种测距系统及测距方法 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及一种测距系统,包括:测距装置和终端设备,测距装置包括:测量轮、设置在测量轮上的转轴、以及与转轴相连的用于获得测量轮的距离信息的电子计数器，其中，测距装置或终端设备中还包括角度感应器；终端设备和测距装置上分别设有通信模块；终端设备包括数据处理模块，其配置为根据来自电子计数器的测距信息和角度感应器的角度信息实时生成测量轮的行进轨迹图。本发明还公开了基于上述测距系统的测距方法。本发明在实现测距的功能的基础上还能实时生成行进轨迹的图纸，有效的提高了工作效率。当本发明配备配合标线器，可以实现根据预先设计好的图纸在施工现场进行标线的功能，而且本发明具有结构简单、轻巧灵活的特点。

Description

一种测距系统及测距方法
技术领域
本发明涉及测绘领域，尤其涉及一种测距系统及测距方法。
背景技术
目前，在人们生活和工作的方方面面几乎都需要用到测距装置进行线路、区域的测量和规划，如在建筑领域、道路工程领域、交通领域、管线的铺设、园林风景领域等。较为常用的测距装置为测距轮。
现有的测距轮通常只具有测距功能，其基本原理是通过测量轮的滚动，配合机械齿轮计数器或电子计数器，然后计算测量轮转动的圈数来实现距离的测量，这种测量方法通常只能测量点到点之间测量轮的行进轨迹长度，且后期的图纸的绘制需要分段进行生成，既浪费时间，测量精度也很低，在实际使用中只能实现有限的功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够在实现测距的同时还能实时生成行进轨迹图的测距系统。
本发明的优选实施例可以针对预设计的图纸上的预定行进轨迹实现对实际场景进行标线或标点等标记，还能进行方向和距离的提示。
为了实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：
一种测距系统,包括:测距装置和终端设备,所述测距装置包括:测量轮、设置在所述测量轮上的转轴、以及与所述转轴相连的用于实时获得所述测量轮已行进路线的距离信息的电子计数器，其中，
所述测距装置或所述终端设备中还包括角度感应器，其配置为实时获得所述测量轮在行进时的角度信息；
所述终端设备和所述测距装置上分别设有通信模块以将所述测距装置中的数据传输到所述终端设备；
所述终端设备包括数据处理模块，其配置为根据来自所述电子计数器的距离信息和来自所述角度感应器的角度信息实时生成所述测距轮的行进轨迹图。
作为优选，所述终端设备还包括存储器，其存储预设计的行进轨迹图；所述数据处理模块还配置为根据所述预设计的行进轨迹图对基于所述距离信息和角度信息确定的测量轮的当前行进轨迹进行监控，并在当前行进轨迹偏离了所述预设计的行进轨迹图时输出偏差数据；所述终端设备还包括提示模块，其配置为根据所述偏差数据进行方位和/或距离提示来引导使用者校正测量轮当前的行进路线并引导使用者根据所述预设计的行进轨迹图在所述测量轮的行进路线上进行标记。
作为优选，所述终端设备还包括存储器，其存储预设计的行进轨迹图；所述数据处理模块还配置为根据所述预设计的行进轨迹图对基于所述距离信息和角度信息确定的测量轮的当前行进轨迹进行监控，并在当前行进轨迹偏离了所述预设计的行进轨迹图时输出偏差数据；所述终端设备还包括提示模块，其配置为根据所述偏差数据进行方位和/或距离提示来引导使用者校正测量轮当前的行进路线；所述测距装置中还设置有标记器，其配置为根据使用者的指令或根据所述数据处理模块的指令在所述测量轮的行进路线上进行标记。
作为优选，所述角度感应器为设置在所述测距装置中的电子罗盘,所述电子罗盘连接到所述测距装置的通信模块。
作为优选，所述角度感应器为设置在所述终端设备内的陀螺仪，所述陀螺仪连接到所述数据处理模块。
作为优选，所述测距装置还包括用于固定所述终端设备的夹持器。
作为优选，所述终端设备还包括摄像头,其配置为实时获取所述测量轮行进方向上的场景图像,所述提示模块配置为在所述场景图像上提供所述方位和/或距离提示。
作为优选，所述通信模块为无线通信模块或有线通信模块，所述有线通信模块的接口为：RS232、RS485、I2C，SPI或CAN；所述无线通信模块的通信方式为：蓝牙、WIFI、Zigbee或RF通信。
作为优选，所述测距系统还包括一云服务器，所述终端设备与所述云服务器相联网，所述云服务器用于存储和共享所述终端设备发送的数据，所述终端设备发送的数据包括：电子计数器的距离信息、角度感应器的角度信息和/或所述第一行进轨迹图，并且所述终端设备能够从所述云服务器获取预设计的行进轨迹图。
作为优选，所述数据处理模块配置为当所述第一行进轨迹图为封闭图形时，通过将所述封闭图形网格化、根据所述封闭图形所包含网格的面积计算获得所述封闭图形的面积。
作为优选，所述终端设备是智能手机、计算机或手持机。
本发明实施例还提供了一种基于上述测距系统的测距方法，包括：在所述测量轮行进时，通过所述电子计数器实时获得测量轮已行进路线的距离信息，并通过所述角度感应器实时获得测量轮的角度信息；将所述距离信息和角度信息传输到所述数据处理模块；所述数据处理模块根据所述距离信息和角度信息实时生成所述测量轮的行进轨迹图。
作为优选，所述测距方法还包括：将预设计的行进轨迹图存储在所述终端设备中；所述数据处理模块根据所述预设计的行进轨迹图对基于所述距离信息和角度信息确定的测量轮的当前行进轨迹进行监控，并在当前行进轨迹偏离了所述预设计的行进轨迹图时输出偏差数据；根据所述偏差数据进行方位和/或距离提示来引导使用者校正测量轮当前的行进路线并引导使用者根据所述预设计的行进轨迹图在所述测量轮的行进路线上进行标记。
作为优选，所述测距方法还包括：将预设计的行进轨迹图存储在所述终端设备中；所述数据处理模块根据所述预设计的行进轨迹图对基于所述距离信息和角度信息确定的测量轮的当前行进轨迹进行监控，并在当前行进轨迹偏离了所述预设计的行进轨迹图时输出偏差数据；根据所述偏差数据进行方位和/或距离提示来引导使用者校正测量轮当前的行进路线，并且由设置在所述测距装置中的标记器根据使用者的指令或根据所述数据处理模块的指令在所述测量轮的行进路线上进行标记。
作为优选，所述测距方法还包括：实时获取所述测量轮行进方向上的场景图像,并在所述场景图像上提供所述方位和/或距离提示。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明采用电子计数器和角度感应器的配合，利用测距装置测得的数据在终端设备上实时生成行进轨迹的图纸，既达到了测量距离的目的，又实时生成了行进轨迹的图纸，有效的提高了工作效率；
2、本发明的终端设备上还设有摄像头，终端设备可将摄像头录取的信息与图纸上的轨迹相结合，完成对实施工地的标点或标线，且在标示的过程中，还可对行进路线进行校正；
3、本发明结构简单,轻巧灵活且使用方便。
附图说明
图1为本发明一个实施例的测距系统的结构示意图；
图2为本发明另一个实施例的测距系统的结构示意图；
图3为本发明实施例的测距系统生成的规则的行进轨迹图的示意图；
图4为本发明实施例的测距系统生成的不规则的连续的行进轨迹图的示意图；
图5为本发明实施例的测距系统利用网格计算生成行进轨迹的面积的示意图；
图6为本发明实施例的测距系统在测量轮行进过程中进行提示的示意图；
附图标记说明
1-测量轮 2-电子计数器
3-终端设备 4-标记器
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明一个实施例的测距系统的结构示意图，图2为本发明另一个实施例的测距系统的结构示意图。
如图1所示,本发明实施例的测距系统包括:测距装置和终端设备3，测距装置包括：测量轮1、设置在测量轮1上的转轴、以及与转轴相连的用于实时获得所述测量轮已行进路线的距离信息的电子计数器2。终端设备3内设有一数据处理模块，数据处理模块和电子计数器上均设有通信模块，测距装置或终端设备中还包括角度感应器。通过该通信模块，数据处理模块接收来自电子计数器的距离信息和角度感应器的角度信息，并根据该距离信息和角度信息进行计算，从而在终端设备的屏幕上实时绘制出测量轮已行进路线的行进轨迹图。在本发明实施例中，角度感应器可以是设置在测距装置中的与电子计数器连接的电子罗盘，也可以是设置在终端设备中的与数据处理模块连接的陀螺仪。
本发明采用电子计数器和角度感应器的配合，利用测距装置测得的数据在终端设备上实时生成行进轨迹的图纸，既达到了测量距离的目的，又实时生成了行进轨迹的图纸，有效的提高了工作效率。
在本发明一个实施例中，测距系统可用来对施工现场进行标线或标点。例如，可将预设计的行进轨迹图存储在终端设备的存储器中，数据处理模块根据距离信息和角度信息确定测量轮的当前行进轨迹，根据预设计的行进轨迹图对所确定的测量轮的当前行进轨迹进行监控，在测量轮的当前行进轨迹偏离了预设计的行进轨迹时，将当前行进轨迹和预设计的行进轨迹图之间的偏差作为偏差数据进行输出。偏差数据可以例如是将测量轮当前所在位置校正到预设计的行进轨迹上所需要调整的角度和距离数据。
终端设备还可以包括提示模块，其接收上述偏差数据，并配置为根据该偏差数据进行方位和/或距离提示来引导使用者校正测量轮当前的行进路线，并且上述预设计的行进轨迹图上可具有标示点或标示线，该提示模块可提示或引导使用者用单独的标记器根据该标示点或标示线在测量轮的行进路线上进行标点或标线。
在本发明另一个实施例中，可将标记器设置在所述测距装置中，例如联接到转轴上，从而使用者无需另外携带标记器，而是当提示模块提示当前位置需要标点或标线时，使用者可对标记器发出指令，使得标记器在预定位置进行标点或标线。或者标记器也可以根据数据处理模块在对当前行进轨迹和预设计的行进轨迹图进行比较并确定测量轮当前位置为需要标记的位置时，通过通信模块将标记指令发送给标记器，从而自动对测量现场进行标点或标线。参见图2，其中示出了将标记器4联接在测距装置的转轴上的示意图。该图仅为示例,标记器还可以联接到测距装置中的其他部件上，例如联接到电子计数器和转轴之间的连杆上等。
在本实施例中，可以针对预设计的图纸上的预定行进轨迹实现对实际场景进行标线或标点等标记，还能进行方向和距离的提示。
图3为本发明实施例的测距系统生成的规则的行进轨迹图的示意图，图4为本发明实施例的测距系统生成的不规则的连续的行进轨迹图的示意图。如图3和图4所示，通过本发明的实施例可以对规则路线或者任意不规则的路径进连续测量，同时还能实时生成测距轮的行进轨迹图。
如图1和图2所示，测距装置中还设置有联接到电子计数器2的侧端的用于固定终端设备3的夹持器，既方便测量，同时也可以保持稳定的信号传递，还可以避免引起角度感应器的测量误差。在这种情况下，测距装置和终端设备3中的通信模块可以是有线通信模块，例如可以是RS232、RS485、I2C、SPI或CAN。虽然图示了夹持器设置在电子计数器2侧端的情况，但本发明不限于此,夹持器还可以设置在电子计数器2的上部或下部，只要能够将终端设备3和电子计数器2稳固地联接在一起即可。
虽然图1和图2中示出了终端设备3通过夹持器固定在测距装置上的情形，但本发明并不限于此。而是，通过设置在测距装置和终端设备中的无线通信模块，终端设备不必固定在测距装置上就可以通过无线通信的方式来获得距离信息和角度信息，无线通信模块的通信方式可以是：蓝牙、WIFI、Zigbee或RF通信。
本发明实施例中的终端设备中的存储器还可用于存储距离信息、角度信息以及数据处理模块所生成的行进轨迹图，方便后续调用。本发明实施例中的终端设备可以是智能手机、计算机或手持机。
如图5所示，在本发明实施例中，当生成的行进轨迹图为封闭图形时，数据处理模块可以将该封闭图形网格化，计算出行进轨迹形成的该封闭图形所包含网格的面积，从而获得所测轨迹所围成的封闭图形的实际面积，一般的，当对该封闭图形进行网格化时所使用的网格越小时，对该封闭图形的面积的计算精度就越高。
本发明的测距系统还可以包括一云服务器，终端设备与云服务器联网，云服务器用于存储和共享终端设备发送的数据，该数据可包括：电子计数器的测距信息、角度感应器的角度信息和/或生成的行进轨迹图，并且所述终端设备能够从云服务器获取预设计的行进轨迹图。这样可实时的调取保存的数据，并将测试数据或图纸分享给其他工程人员，有效的提高了工作质量和效率。其中，终端设备生成的行进轨迹图上传到云服务器后，将成为可被获取的预设计的行进轨迹图。
在一优选的实施例中，终端设备上还设有摄像头，数据处理模块可将摄像头获取的场景图像与图纸上的轨迹结合显示在屏幕上，并且提示模块可在该场景图像上提供上述方位和/或距离提示，以便于引导使用者对行进路线进行校正，以及引导使用者完成对施工现场的标点或标线。
当对存储在终端设备或云服务器内的预设计的行进轨迹图进行调取后，工作人员可以根据图纸上的行进轨迹对现实工地上进行标示。参见图6，其中示出了在场景图像上结合有行进轨迹图和偏差方向提示以及偏差距离提示，这里的行进轨迹图可以是从云服务器获得的预设计的行进轨迹图。
本发明同时提供了基于上述测距系统的测距方法，包括:在测量轮行进时，通过测距装置中的电子计数器实时获得测量轮已行进路线的距离信息，并通过测距装置或中断设备中的角度感应器实时获得测量轮的角度信息，将距离信息和角度信息传输到数据处理模块，并由数据处理模块根据距离信息和角度信息实时生成测量轮的行进轨迹图。
本实施例采用电子计数器和角度感应器的配合，利用测距装置测得的数据在终端设备上实时生成行进轨迹的图纸，既达到了测量距离的目的，又实时生成了行进轨迹的图纸，有效的提高了工作效率。
在本发明一个实施例中，该测距方法还包括：将预设计的行进轨迹图存储在终端设备中；数据处理模块实时根据预设计的行进轨迹图对基于距离信息和角度信息确定的测量轮的当前行进轨迹进行监控，在当前行进轨迹偏离了预设计的行进轨迹图时输出偏差数据；根据偏差数据进行方位和/或距离提示来引导使用者校正测量轮当前的行进路线并引导使用者根据预设计的行进轨迹图在测量轮的行进路线上进行标记。
在本发明另一个实施例中，该测距方法还包括：将预设计的行进轨迹图存储在终端设备中；数据处理模块根据预设计的行进轨迹图对基于距离信息和角度信息确定的测量轮的当前行进轨迹进行监控，在当前行进轨迹偏离了所述预设计的行进轨迹图时输出偏差数据；根据偏差数据进行方位和/或距离提示来引导使用者校正测量轮当前的行进路线，并且由设置在测距装置中的标记器根据使用者的指令或根据数据处理模块的指令在测量轮的行进路线上进行标记。
在本实施例中，可以针对预设计的图纸上的预定行进轨迹实现对实际场景进行标线或标点等标记，还能进行方向和距离的提示。
在本发明一个实施例中，该测距方法还包括：实时获取测量轮行进方向上的场景图像,并在该场景图像上提供上述方位和/或距离提示。本实施例的测距方法便于引导使用者对行进路线进行校正，以及引导使用者完成对施工现场的标点或标线。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种测距系统，其特征在于，所述测距系统包括：
测距装置；和
终端设备，其中，所述测距装置包括：
测量轮；
设置在所述测量轮上的转轴；以及
与所述转轴相连的用于实时获得所述测量轮已行进路线的距离信息的电子计数器，
其中，所述测距装置或所述终端设备中还包括角度感应器，其被配置为实时获得所述测量轮在行进时的角度信息，并且所述终端设备和所述测距装置上分别设有通信模块以将所述测距装置中的数据传输到所述终端设备，并且其中，所述终端设备包括数据处理模块，其配置为根据来自所述电子计数器的距离信息和来自所述角度感应器的角度信息实时生成所述测量轮的行进轨迹图，并且被配置为将预设计的行进轨迹图与所述行进轨迹进行比较并输出偏差数据。
2.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，所述终端设备还包括：
存储器，其存储预设计的行进轨迹图，其中，所述数据处理模块还配置为根据所述预设计的行进轨迹图对基于所述距离信息和角度信息确定的测量轮的当前行进轨迹进行监控，并在当前行进轨迹偏离了所述预设计的行进轨迹图时输出偏差数据；以及
提示模块，其配置为根据所述偏差数据进行方位和/或距离提示来引导使用者校正测量轮当前的行进路线并引导使用者根据所述预设计的行进轨迹图在所述测量轮的行进路线上进行标记。
3.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，所述终端设备还包括：
存储器，其存储预设计的行进轨迹图，其中，所述数据处理模块还配置为根据所述预设计的行进轨迹图对基于所述距离信息和角度信息确定的测量轮的当前行进轨迹进行监控，并在当前行进轨迹偏离了所述预设计的行进轨迹图时输出偏差数据；以及
提示模块，其配置为根据所述偏差数据进行方位和/或距离提示来引导使用者校正测量轮当前的行进路线，
并且其中，所述测距装置中还设置有标记器，其配置为根据使用者的指令或根据所述数据处理模块的指令在所述测量轮的行进路线上进行标记。
4.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，所述角度感应器为设置在所述测距装置中的电子罗盘，所述电子罗盘连接到所述测距装置的通信模块；或者所述角度感应器为设置在所述终端设备内的陀螺仪，所述陀螺仪连接到所述数据处理模块。
5.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，所述测距装置还包括用于固定所述终端设备的夹持器。
6.根据权利要求2或3所述的测距系统，其特征在于，所述终端设备还包括摄像头，其配置为实时获取所述测量轮行进方向上的场景图像，所述提示模块配置为在所述场景图像上提供所述方位和/或距离提示。
7.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，所述通信模块为无线通信模块或有线通信模块，所述有线通信模块的接口为：RS232、RS485、I2C，SPI或CAN；所述无线通信模块的通信方式为：蓝牙、WIFI、Zigbee或RF通信。
8.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，所述测距系统还包括一云服务器，所述终端设备与所述云服务器相联网，所述云服务器用于存储和共享所述终端设备发送的数据，所述终端设备发送的数据包括：电子计数器的距离信息、角度感应器的角度信息和/或所述第一行进轨迹图，并且所述终端设备能够从所述云服务器获取预设计的行进轨迹图。
9.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，所述数据处理模块配置为当所述第一行进轨迹图为封闭图形时，通过将所述封闭图形网格化、根据所述封闭图形所包含网格的面积计算获得所述封闭图形的面积。
10.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，所述终端设备是智能手机、计算机或手持机。
11.一种测距方法，其特征在于，所述测距方法包括:
在所述测量轮行进时，通过所述电子计数器实时获得测量轮已行进路线的距离信息，并通过所述角度感应器实时获得测量轮的角度信息，其中，所述角度感应器为设置在所述终端设备内的陀螺仪，所述陀螺仪连接到数据处理模块；
将所述距离信息和角度信息传输到所述数据处理模块；
所述数据处理模块根据所述距离信息和角度信息实时生成所述测量轮的行进轨迹图；以及
将预设计的行进轨迹图与所述行进轨迹进行比较并输出偏差数据。
12.根据权利要求11所述的测距方法，其特征在于，所述测距方法还包括：
将预设计的行进轨迹图存储在所述终端设备中；
所述数据处理模块根据所述预设计的行进轨迹图对基于所述距离信息和角度信息确定的测量轮的当前行进轨迹进行监控，并在当前行进轨迹偏离了所述预设计的行进轨迹图时输出偏差数据；
根据所述偏差数据进行方位和/或距离提示来引导使用者校正测量轮当前的行进路线并引导使用者根据所述预设计的行进轨迹图在所述测量轮的行进路线上进行标记。
13.根据权利要求11所述的测距方法，其特征在于，所述测距方法还包括：
将预设计的行进轨迹图存储在所述终端设备中；
所述数据处理模块根据所述预设计的行进轨迹图对基于所述距离信息和角度信息确定的测量轮的当前行进轨迹进行监控，并在当前行进轨迹偏离了所述预设计的行进轨迹图时输出偏差数据；
根据所述偏差数据进行方位和/或距离提示来引导使用者校正测量轮当前的行进路线，并且由设置在所述测距装置中的标记器根据使用者的指令或根据所述数据处理模块的指令在所述测量轮的行进路线上进行标记。
14.根据权利要求12或13所述的测距方法，其特征在于，所述测距方法还包括：
实时获取所述测量轮行进方向上的场景图像,并在所述场景图像上提供所述方位和/或距离提示。
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