CN209525447U - 一种用于室内信息采集的无磁小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于室内信息采集的无磁小车，属于室内信息获取装置。无磁小车包括手推杆、2D激光雷达、磁传感器、wifi与蓝牙信号接收单元以及传感器支撑杆；手推杆与车体通过铰链连接，手推杆可收纳于小车车体底部。手推杆包括两根柱状杆，与小车车体通过定位销固定，手推杆上端部设置有显示组件。2D激光雷达在收纳状态下翻转收纳在小车内部。传感器支撑杆与小车车体通过铰链连接。通过两个与小车车体连接的加固条来支撑传感器支撑杆，形成三角支撑。本实用新型可以实现室内建图以及室内位置和室内信息的采集和获取，车体可以实现自身收纳，减少占用空间、方便快速位置转换能够快速、高效、准确的对室内信息进行采集获取。

Description

一种用于室内信息采集的无磁小车

技术领域

本实用新型涉及室内位置信息服务技术领域，尤其涉及一种用于室内信息采集的无磁小车。

背景技术

在室内定位技术应用时，建立地图是必不可少的一个环节。目前室内地图多基于建筑的CAD图进行绘制。由于CAD图建立时间较早于当前地图绘制时间，和现有布局存在一定差异，导致地图建立不准确。

依据室内定位技术的服务对象不同，可以将室内定位技术分为大众应用和行业应用。室内定位技术的大众应用在改善用户消费体验、保护家人安全、智慧家庭等方面均具备较好的应用前景。室内定位技术的行业应用则在人流监控分析、制造业运营效率分析、人员和资产管理、智能仓库管理和服务机器人等领域有广泛应用前景，有望帮助企业深入透视自身业务、实现效率升级。

现有的采集获取手段没有专门的采集工具，大多基于手机等智能终端完成，会对室内信息的采集带来以下问题：第一，由于智能终端性能参差不齐，不能保障信息采集精度；第二，现有测量手段会将人为操作习惯差异导致的测量误差引入到采集过程中；第三，室内信息的位置测量，大部分由人工在地图上描点得到，采集信息的位置精度不能保证，导致建立的室内信息指纹库误差较大，影响最终的定位体验。

现有的室内信息采集装置，不能很好的收纳放置，移动运输不方便。且在移动运输过程中，容易对传感器造成磕碰，对传感器的外观和性能造成损坏。另外，在进行室内信息采集的过程中，不做无磁处理的小车车体结构也会对室内磁场信息产生一定的干扰，会对室内磁场信息采集的准确度产生影响。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种用于室内信息采集的无磁小车，用以解决现有测量方法测量结果误差较大的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

用于室内信息采集的无磁小车为可收纳结构；所述无磁小车包括手推杆、2D激光雷达和传感器支撑杆；

手推杆与小车车体通过铰链连接，收纳状态下，手推杆收纳于小车车体底部；手推杆包括两根柱状杆，柱状杆上设置有定位结构，通过定位结构柱状杆与小车车体固定连接，手推杆上端部设置有显示组件；

2D激光雷达在收纳状态下所能够翻转收纳在小车内部；

传感器支撑杆与小车车体通过铰链连接；

无磁小车还包括第一加固条和第二加固条，第一加固条和第二加固条的一端与传感器支撑杆铰接，第一加固条和第二加固条的另一端与小车车体连接形成三角形支撑结构；传感器支撑杆、第一加固条和第二加固条均能够收纳在小车底部。

具体地，显示组件包括显示器，收纳状态下显示器能够扣合放置于小车内部。

具体地，显示器与手推杆为可拆卸连接。

具体地，第一加固条和第二加固条与小车车体上的第一定位螺母和第二定位螺母通过螺钉固定连接。

具体地，定位结构为定位孔，柱状杆与小车车体通过定位孔、第一定位销固定连接。

具体地，2D激光雷达与雷达底座固定连接，雷达底座与小车车体通过第二定位销连接。

具体地，传感器支撑杆包括转动杆和延长杆，转动杆与小车车体铰接，延长杆与转动杆通过螺纹连接。

具体地，无磁小车还包括电池、电源开关、前轮和后轮；小车车体上设置有天线安装孔，用于安装天线；电池安装在2D激光雷达的雷达底座两侧。

具体地，无磁小车还包括：wifi与蓝牙信号接收单元和磁传感器探头，wifi与蓝牙信号接收单元和磁传感器探头安装在所述传感器支撑杆上。

具体地，磁传感器探头的磁场数据采集频率是500HZ；wifi与蓝牙信号接收单元的扫描频率为1秒，扫描的AP数为20个。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型通过第一加固条和第二加固条来支撑传感器支撑杆，形成三角支撑，结构稳定且方便拆卸，即减少了劳动强度又提高了效率。

2、本实用新型的手推杆采用两根圆柱杆支撑，简化了结构，可以最大限度减少小车结构对室内磁场、WiFi信号的影响，保证检测结果的准确性。

3、本实用新型的无磁小车，可以实现在检测状态快速移动，在检测完成后，完成整体收纳，方便放置减少占用空间，同时，移动运输方便，且在移动运输过程中，避免了对传感器造成磕碰，保护传感器的外观和性能，进一步，保证小车性能稳定。

4、本实用新型通过采集到的磁场信号、wifi信号和蓝牙信号建立指纹数据库，可实现位置数据与空间信息的同步、高效、准确采集。使用时只需要推车在测试区域内移动即可，操作简单，流程化作业，不会因为不同的测图人员操作习惯差异而引入测量误差。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为一种用于室内信息采集的无磁小车的结构示意图；

图2为一种用于室内信息采集的无磁小车的折叠状态示意图；

图3为完全折叠状态小车底部视图；

图4为半折叠移动过程中小车结构图。

图中：1-手推杆；2-显示器；3-显示器底座；4-小车车体；5-第一定位销；6-后轮；7-前轮；8-第一定位螺母；9-第二定位螺母；10-第一加固条；11-第二加固条；12-天线安装孔；13-2D激光雷达；14-雷达底座；15-第二定位销；16-wifi与蓝牙信号接收单元；17-磁传感器探头；18-传感器支撑杆；19-电源开关。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型的用于室内信息采集的无磁小车为可收纳结构，参见图1-图4。在收纳状态下，无磁小车的显示器2、显示器底板3、传感器支撑杆18、2D激光雷达13、磁传感器探头17和wifi与蓝牙信号接收单元16均收纳在小车车体4的内部。处于检测状态时，将显示器2、2D激光雷达13、wifi与蓝牙信号接收单元16和磁传感器探头17安装到位，进行室内信息的采集获取。

磁传感器探头17和wifi与蓝牙信号接收单元16侧面设置塑料材质的圆孔，将磁传感器探头17和wifi与蓝牙信号接收单元16通过圆孔套在传感器支撑杆18上，圆孔侧面设置螺纹孔。设置螺丝与磁传感器探头17和wifi与蓝牙信号接收单元16侧面的螺纹孔配合，拧紧螺丝使螺丝抵在传感器支撑杆18上，将磁传感器探头17和wifi与蓝牙信号接收单元16固定在传感器支撑杆18上。拧紧或松动螺丝，可以实现磁传感器探头17和wifi与蓝牙信号接收单元16在传感器支撑杆18上的快速安装固定与拆除。

传感器支撑杆18的高度可调；传感器支撑杆18包括依次连接的三节支撑杆单元，支撑杆单元之间通过螺纹连接。第一节为可以旋转的转动杆，转动杆底端与小车车体4铰接，第二节和第三节为延伸杆，用于安装磁传感器探头17和wifi与蓝牙信号接收单元16。

无磁小车还包括手推杆1，手推杆1与无磁小车的小车车体4的连接方式为铰接，且可以旋转并收在无磁小车的底部，进行折叠，方便携带。检测状态，旋转手推杆1至相对于小车车体4斜向上的位置作为显示器2的安装台。手推杆1包括两根圆柱杆，圆柱杆上设置有定位孔，在检测状态与小车车体4通过第一定位销5固定。

采用定位销固定手推杆1和小车车体4，可以实现快速的安装和拆卸，减少劳动强度并提高了工作效率。手推杆1采用两根圆柱杆支撑，简化了结构，可以最大限度减少小车结构对室内磁场、WiFi信号的影响，保证检测结果的准确性。

显示器2与显示器底板3通过铰链连接，手推杆1上设置有松不脱螺钉，显示器底板3与手推杆1之间通过松不脱螺钉连接或拆除，松不脱螺钉始终在手推杆1上，在显示器底板3拆除后可以避免螺钉丢失，方便安装，可以实现快速拆卸，提高了效率。

2D激光雷达13安装在雷达底座14上，雷达底座14与小车车体4通过第二定位销15固定或拆除。通过销钉固定可以实现快速安装或拆除，使用方便的同时提高了工作效率。

传感器支撑杆18的转动杆上端设置有第一加固条和第二加固条。第一加固条和第二加固条的一端与传感器支撑杆18通过铰链连接，形成一个转动副，另一端设置松不脱螺钉。两个加固条在收纳状态与传感器支撑杆18一并放置在小车内部，在检测状态与小车车体4连接，形成三角支撑。

小车车体4上设置有两个圆柱形螺母：第一定位螺母8和第二定位螺母9。第一加固条8和第二加固条9在检测状态分别与第一定位螺母8和第二定位螺母9通过松不脱螺钉连接，加固条的活动端设置松不脱螺钉，方便与小车上的定位螺母连接，拆卸时也不容易丢失螺钉，安装拆卸方便且安全可靠。

检测状态，第一加固条8、第二加固条9和传感器支撑杆18之间形成三角固定支撑。三角支撑是一种稳固的支撑方式，加固条的活动端固定在小车车体4上也可以保证结构的稳定性。

电源开关19设置在小车内部，小车车体4上设置有天线安装孔12，用于安装折叠天线。电源开关19设置在小车内部结构的斜面上，能有效防止在非工作状态误触电源。

无磁小车还设有电源和电路盒；电源为可充电的锂电池，并为2D激光雷达13、主机、显示器2、信号采集电路供电；电池安装在雷达底座的两侧，为单一接口充电的异形的两块。通过一块电池提供相当于两块电池的电量，同时，方便对无磁小车进行充电。

电路盒内设有控制电路、供电电路和信号传递电路，无磁小车上设有安装平台，电源、主机均固定在安装平台上。主机分别与2D激光雷达13、信号采集电路通过数据线连接，信号采集电路实现磁场信号和wifi信号的采集，通过网口发送给主机。在主机内，通过SLAM技术实现建图、定位；并把位置数据和磁场数据、wifi数据同步后，生成室内信息数据文件。

采集到的室内数据信息通过无线信号从主机发送至显示器2，使主机和显示器2不需要通过数据线连接，简化了结构，安装操作都更加方便。

无磁小车底部的前轮7为万向轮，后轮6为定向轮。设置前轮7为万向轮后轮6为定向轮，可以使小车移动更加灵活，同时，保证了小车运行过程中的稳定性。

无磁小车主体材料是由铝、塑料等无磁材料加工而成，这样可以避免载体磁场作为干扰磁场影响真正的室内磁场信息的测量，同时，减轻了小车的重量，方便快速移动。

本实用新型的用于室内信息采集的无磁小车，包括两种状态：收纳状态和测量状态。收纳过程包括：

松开连接雷达底座14和小车车体4的第二定位销15，2D激光雷达13翻转收纳在小车内部。

传感器支撑杆18分两部分，转动杆和延伸杆。拆除延伸杆收纳于小车内部，磁传感器探头17、wifi与蓝牙信号接收单元16一并收纳在小车内部，置于前方两块异形电池的中间即可。

松开松不脱螺钉，使第一固定条10和第二固定条11与小车车体4上的第一定位螺母8和第二定位螺母9分离。转动传感器支撑杆18使其收纳于小车车体4下方与车底平行放置，此时第一加固条10和第二加固条11也收纳于小车车体4内部与传感器支撑杆18一并放置。

拆除折叠天线，放置在小车内部。

松开固定显示器底板3和手推杆1的松不脱螺钉，将显示器2及显示器底板3拆除，将显示器2旋转扣合在显示器底板3上。一并放置在小车内部的后方。

试验或工作人员可以拖着手推杆1前行或拆除第一定位销5将手推杆1翻转于小车底部收纳，整个小车完全收纳放置。

小车在工作状态时，安装使用过程为：

首先，把采图车平放在地板上，车轮朝下。把手推杆1向上抬起，直到手推杆1靠在车身侧边，将车体上的第一定位销5***到手推杆1的定位孔中，固定手推杆1的位置。

将显示器底板3通过松不脱螺钉与手推杆1拧紧固定，翻开显示器2。

把2D激光雷达13翻转取出，通过销钉与小车车体4上的孔配合，将雷达底座14及2D激光雷达13安装在车体前方。

旋转传感器支撑杆18的转动杆使其竖直朝上，将第一加固条10和第二加固条11的活动端分别与小车车体4上的第一定位螺母8和第二定位螺母9通过松不脱螺钉配合安装固定，第一加固条10、第二加固条11和传感器支撑杆18形成稳定的三角形支撑。

安装传感器支撑杆18的延长杆，并将磁传感器探头17和wifi与蓝牙信号接收单元16安装在杆上。完成安装。

打开电源，试验工作人员推着小车在试验工作区域内行走，小车上携带的激光雷达完成室内场景构图和定位功能；磁传感器探头17、wifi与蓝牙信号接收单元16测量采集小车行走路线上的磁场信息和wifi强度信息，并与激光雷达测定的小车位置进行同步。

wifi与蓝牙信号接收单元16测量空间内AP的MAC地址和信号强度，通过数据线与信号采集电路连接，并将空间内AP的MAC地址和信号强度信息传递到信号采集电路。通过四个wifi蓝牙模块的并行工作实现了蓝牙、wifi的一体化同步测量，上一代小车只能采集wifi，现在可以采集蓝牙和wifi信息，同时扫描频率由5秒提高到1秒，扫描的AP(AP为Access Point简称，一般翻译为“无线访问节点”)数由8个提高到20个，获取了更多的空间信息，同时，提高了信号采集的工作效率。

本实用新型的无磁小车具有同步测量的功能，能够快速、高效、准确的对室内信息进行采集获取。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于室内信息采集的无磁小车，其特征在于，所述用于室内信息采集的无磁小车为可收纳结构；所述无磁小车包括手推杆(1)、2D激光雷达(13)、磁传感器探头(17)、wifi与蓝牙信号接收单元(16)和传感器支撑杆(18)；

所述手推杆(1)与小车车体(4)通过铰链连接，收纳状态下，所述手推杆(1)收纳于小车车体底部；所述手推杆(1)包括两根柱状杆，所述柱状杆上设置有定位结构，通过所述定位结构所述柱状杆与小车车体(4)固定连接，所述手推杆(1)上端部设置有显示组件；

所述2D激光雷达(13)在收纳状态下所能够翻转收纳在小车内部；

所述传感器支撑杆(18)与小车车体(4)通过铰链连接；

所述磁传感器探头(17)、wifi与蓝牙信号接收单元(16)均通过圆孔套在所述传感器支撑杆(18)上，并通过螺丝固定；

所述无磁小车还包括第一加固条(10)和第二加固条(11)，所述第一加固条(10)和第二加固条(11)的一端与所述传感器支撑杆(18)铰接，所述第一加固条(10)和第二加固条(11)的另一端与小车车体(4)连接形成三角形支撑结构；所述传感器支撑杆(18)、第一加固条(10)和第二加固条(11)均能够收纳在小车底部。

2.根据权利要求1所述的用于室内信息采集的无磁小车，其特征在于，显示组件包括显示器(2)，收纳状态下显示器(2)能够扣合放置于小车内部。

3.根据权利要求2所述的用于室内信息采集的无磁小车，其特征在于，所述显示器(2)与所述手推杆(1)为可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的用于室内信息采集的无磁小车，其特征在于，所述第一加固条(10)和第二加固条(11)与小车车体(4)上的第一定位螺母(8)和第二定位螺母(9)通过螺钉固定连接。

5.根据权利要求4所述的用于室内信息采集的无磁小车，其特征在于，所述定位结构为定位孔，所述柱状杆与小车车体(4)通过定位孔、第一定位销(5)固定连接。

6.根据权利要求5所述的用于室内信息采集的无磁小车，其特征在于，所述2D激光雷达(13)与雷达底座(14)固定连接，所述雷达底座(14)与所述小车车体(4)通过第二定位销(15)连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的用于室内信息采集的无磁小车，其特征在于，所述传感器支撑杆(18)包括转动杆和延长杆，所述转动杆与小车车体(4)铰接，所述延长杆与所述转动杆通过螺纹连接。

8.根据权利要求1-6任一项所述的用于室内信息采集的无磁小车，其特征在于，所述无磁小车还包括工控机、电池、电源开关(19)、前轮(7)和后轮(6)；

所述小车车体(4)上设置有天线安装孔(12)，用于安装天线；

所述电池安装在所述2D激光雷达(13)的雷达底座(14)两侧。

9.根据权利要求1-6任一项所述的用于室内信息采集的无磁小车，其特征在于，所述磁传感器探头(17)的磁场数据采集频率是500HZ；所述wifi与蓝牙信号接收单元(16)的扫描频率为1秒，扫描的AP数为20个。