CN105067215A - 一种跌落碰撞测试数据的获取方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种跌落碰撞测试数据的获取方法及系统，所述获取方法包括：传感器模块采集被测目标跌落碰撞所产生的加速度信号；数据采集模块对传感器模块采集的加速度信号进行采样，获得加速度数据；数据处理模块将数据采集模块获得的加速度数据与预设的测试场景加速度阈值进行比较，筛选出作为被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。本发明通过将加速度数据作为跌落碰撞测试数据，并且与测试场景加速度阈值进行比较，筛选有效的测试数据，对于不同测试场景，通过预先确定测试场景加速度阈值，即可获取到不同测试场景的测试数据，解决现有技术由于测试台固定设置，无法模拟物品在运输途中的各种跌落碰撞场景，测试场景匮乏的问题。

Description

一种跌落碰撞测试数据的获取方法及系统

技术领域

本发明涉及跌落碰撞测试技术领域，具体涉及一种跌落碰撞测试数据的获取方法及系统。

背景技术

物品在运输途中，尤其在人力搬运和装卸的过程中，可能发生跌落和碰撞，因此，包装设计人员需要有效的跌落碰撞测试数据来分析包装设计方案的抗跌性能的优劣。

现有的跌落测试设备多为带有测试台的大型设备，可以获取物品从不同高度跌落到测试台所产生的压力数据，从而供包装设计人员基于压力数据进行跌落碰撞分析。

但是现有的跌落测试设备由于测试台固定设置，所以很难在测试台上有效模拟物品在运输途中产生的各种碰撞和跌落场景，测试场景匮乏，因此无法获取有效的跌落碰撞测试数据。

现有的跌落测试设备只能笼统地测试产品的整体抗跌性能，不能测试物品的部分构件的碰撞程度，不能提供充足的测试数据供包装设计人员利用，且造价高昂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的跌落测试设备多为带有测试台的大型设备，由于测试台固定设置，很难在测试台上有效模拟物品在运输途中产生的各种碰撞和跌落场景，测试场景匮乏的问题。

为此目的，第一方面，本发明提出一种跌落碰撞测试数据的获取方法，包括：

传感器模块采集被测目标跌落碰撞所产生的加速度信号；

数据采集模块对所述传感器模块采集的加速度信号进行采样，获得加速度数据；

数据处理模块将所述数据采集模块获得的加速度数据与预设的测试场景加速度阈值进行比较，筛选出作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

可选的，在所述数据处理模块将所述数据采集模块获得的加速度数据与预设的测试场景加速度阈值进行比较之后，所述获取方法还包括：

数据处理模块按照预设采样频率设置规则，调整所述数据采集模块的采样频率，其中，所述数据处理模块为嵌入式数据处理模块。

可选的，所述数据处理模块按照预设采样频率设置规则，调整所述数据采集模块的采样频率，包括：

所述数据处理模块判断所述数据采集模块获得的加速度数据的绝对值是否大于所述测试场景加速度阈值；

若大于，则所述数据处理模块提高所述数据采集模块的采样频率；

相应地，所述筛选出作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据，包括：

筛选出绝对值大于所述测试场景加速度阈值的加速度数据作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

可选的，在所述数据处理模块提高所述数据采集模块的采样频率后，所述获取方法，还包括：

所述数据处理模块在读取到所述数据采集模块获取的加速度数据的绝对值连续K次小于所述测试场景加速度阈值时，降低所述数据采集模块的采样频率，其中，K为预设常数。

可选的，所述获取方法，还包括：

所述数据处理模块缓存所述作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

可选的，所述获取方法，还包括：

所述数据处理模块从缓存的跌落碰撞测试数据中按照绝对值从大到小的顺序选取N个跌落碰撞测试数据，并将选取的N个跌落碰撞测试数据存储至存储模块中，其中，N为预设常数。

第二方面，本发明还提出一种跌落碰撞测试数据的获取系统，包括：

传感器模块，用于采集被测目标跌落碰撞所产生的加速度信号；

数据采集模块，用于对所述传感器模块采集的加速度信号进行采样，获得加速度数据；

数据处理模块，用于将所述数据采集模块获得的加速度数据与预设的测试场景加速度阈值进行比较，筛选出作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

可选的，所述数据处理模块，还用于按照预设采样频率设置规则，调整所述数据采集模块的采样频率，其中，所述数据处理模块为嵌入式数据处理模块。

可选的，所述数据处理模块，用于判断所述数据采集模块获得的加速度数据的绝对值是否大于所述测试场景加速度阈值；在判定大于时，提高所述数据采集模块的采样频率；筛选出绝对值大于所述测试场景加速度阈值的加速度数据作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

可选的，所述数据处理模块，还用于在读取到所述数据采集模块获取的加速度数据的绝对值连续K次小于所述测试场景加速度阈值时，降低所述数据采集模块的采样频率，其中，K为预设常数。

相比于现有技术，本发明提供的跌落碰撞测试数据的获取方法及系统，通过将加速度数据作为跌落碰撞测试数据，即使用加速度指标来反映跌落碰撞的损坏程度，加速度的绝对值越大，碰撞的程度就越剧烈，物品损坏的可能性就越大，有别于现有技术以压力数据作为跌落碰撞测试数据，因此本发明不需要采用测试台来检测压力数据，节约成本。并且本发明通过将加速度数据与测试场景加速度阈值进行比较，筛选有效的测试数据，对于不同测试场景，通过预先确定测试场景加速度阈值，即可获取到不同测试场景的测试数据，解决现有的跌落测试设备由于测试台固定设置，无法模拟物品在运输途中产生的各种碰撞和跌落场景，测试场景匮乏的问题。

进一步地，本发明提供的跌落碰撞测试数据的获取系统中涉及的数据处理模块可设计为嵌入式数据处理模块，因此，上述跌落碰撞测试数据的获取系统可以嵌入到被测物品内部各部件或外包装中，即可模拟各种真实的跌落碰撞场景，并得到出被测物品具体部件的跌落碰撞测试数据，有利于包装设计人员获取物品易损坏部件的碰撞临界值，找到目前包装设计短板，优化物品(例如大型家电)的抗跌性能，解决现有的跌落测试设备只能笼统地测试产品的整体抗跌性能，不能测试物品的部分构件的碰撞程度，不能提供充足的测试数据供包装设计人员利用的问题。

进一步地，本发明提供的跌落碰撞测试数据的获取方法及系统，通过调整数据采集模块的采样频率，在被测物品没有发生碰撞时，降低数据采集模块的采样频率，使数据采集模块低频采样，达到降低跌落碰撞测试过程的功耗，在被测物品发生碰撞时，提高数据采集模块的采样频率，使数据采集模块高频采样，提高了获取测试数据的精度。

进一步地，本发明提供的跌落碰撞测试数据的获取方法及系统，通过数据处理模块缓存筛选出来的加速度数据，并且可以在数据采集模块低频采样时将部分筛选出来的加速度数据(即关键数据，可根据实际需求确定比如绝对值从大到小的顺序选取的N个加速度数据为关键数据)存储到存储模块中，实现高频采样，低频存储，克服了存取速率(取，即采样)不匹配的问题，使得本发明的存储模块使用寿命更长。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种跌落碰撞测试数据的获取方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种调整采样频率的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的一种跌落碰撞测试数据的获取系统结构图；

图4为本发明实施例提供的一种跌落碰撞测试数据的存取协议格式图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例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。

如图1所示，本实施例公开一种跌落碰撞测试数据的获取方法，该方法可包括以下步骤101至103：

101、传感器模块采集被测目标跌落碰撞所产生的加速度信号；

102、数据采集模块对所述传感器模块采集的加速度信号进行采样，获得加速度数据；

103、数据处理模块将所述数据采集模块获得的加速度数据与预设的测试场景加速度阈值进行比较，筛选出作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

其中，所述测试场景加速度阈值为所述数据处理模块通过编程接口烧写的测试场景加速度阈值或接收上位机发送的测试场景加速度阈值。

上述跌落碰撞测试数据的获取方法，通过将加速度数据作为跌落碰撞测试数据，即使用加速度指标来反映跌落碰撞的损坏程度，加速度的绝对值越大，碰撞的程度就越剧烈，物品损坏的可能性就越大，有别于现有技术以压力数据作为跌落碰撞测试数据，因此上述跌落碰撞测试数据的获取方法不需要采用测试台来检测压力数据，可节约成本。并且通过将加速度数据与测试场景加速度阈值进行比较，筛选有效的测试数据，对于不同测试场景，通过预先确定测试场景加速度阈值，即可获取到不同测试场景的测试数据，解决现有的跌落测试设备由于测试台固定设置，无法模拟物品在运输途中产生的各种碰撞和跌落场景，测试场景匮乏的问题。

举例来说，测试场景加速度阈值可以在1g(即，1倍重力加速度)至20g的范围内取值，不同取值代表不同的测试场景，例如运输途中颠簸的测试场景，加速度阈值可取1g，而搬运的测试场景，加速度阈值可取2g。本实施例仅为举例说明，并不限定测试场景加速度阈值的取值范围大小以及测试场景加速度阈值的取值，本领域技术人员可根据实际情况进行选取。

为了进一步提高数据采集模块采集的加速度数据的准确性，在步骤101：传感器模块采集被测目标跌落碰撞所产生的加速度信号，之后，上述获取方法，还可包括图1中未示出的步骤101’：

101’、放大滤波模块对所述传感器模块采集的加速度信号进行放大滤波；

相应地，步骤102：数据采集模块对所述传感器模块采集的加速度信号进行采样，获得加速度数据，具体如下：

102、数据采集模块对放大滤波后的加速度信号进行采样，得到加速度数据。

在一个具体的例子中，在步骤103中：数据处理模块将所述数据采集模块获得的加速度数据与预设的测试场景加速度阈值进行比较，之后，包括图1中未示出的103’：

103’、数据处理模块可按照预设采样频率设置规则，调整所述数据采集模块的采样频率。所述数据处理模块可为嵌入式数据处理模块，具体地，比如stm32芯片，本实施例仅为举例说明，并不限定嵌入式数据处理模块的实现硬件。

上述跌落碰撞测试数据的获取方法中涉及的数据处理模块可设计为嵌入式数据处理模块，因此，上述跌落碰撞测试数据的获取方法中涉及的各个模块均可以嵌入到被测物品内部各部件或外包装中，即可模拟各种真实的跌落碰撞场景，并得到出被测物品具体部件的跌落碰撞测试数据，有利于包装设计人员获取物品易损坏部件的碰撞临界值，找到目前包装设计短板，优化物品(例如大型家电)的抗跌性能，解决现有的跌落测试设备只能笼统地测试产品的整体抗跌性能，不能测试物品的部分构件的碰撞程度，不能提供充足的测试数据供包装设计人员利用的问题。

在一个具体的例子中，步骤103’：数据处理模块按照预设采样频率设置规则，调整所述数据采集模块的采样频率，如图2所示，具体包括步骤201和202：

201、数据处理模块判断数据采集模块获得的加速度数据的绝对值是否大于测试场景加速度阈值；若大于，则执行步骤202；

202、数据处理模块提高数据采集模块的采样频率；

相应地，步骤103中：筛选出作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据，具体包括：

筛选出绝对值大于所述测试场景加速度阈值的加速度数据作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

举例来说，在步骤202中，数据处理模块可以将数据采集模块的采样频率提高到预设高频，如20MHz，本实施例仅为举例说明，并不限定提高采样频率的方式以及数值。

在一个具体的例子中，在步骤202：数据处理模块提高数据采集模块的采样频率后，上述获取方法，还包括图2中未示出的步骤203：

203、所述数据处理模块在读取到所述数据采集模块获取的加速度数据的绝对值连续K次小于所述测试场景加速度阈值时，降低所述数据采集模块的采样频率，其中，K为预设常数。本实施例中，K＝10，本实施例仅为举例说明，本领域技术人员可根据实际需要设置K的大小。

举例来说，在步骤203中，数据处理模块可以将数据采集模块的采样频率降低到预设低频，如32kHz，本实施例仅为举例说明，并不限定降低采样频率的方式以及数值。

上述跌落碰撞测试数据的获取方法，通过调整数据采集模块的采样频率，在被测物品没有发生碰撞时，降低数据采集模块的采样频率，使数据采集模块低频采样，达到降低跌落碰撞测试过程的功耗，在被测物品发生碰撞时，提高数据采集模块的采样频率，使数据采集模块高频采样，提高了获取测试数据的精度。

在一个具体的例子中，上述跌落碰撞测试数据的获取方法，还包括图1中未示出的步骤104：

104、数据处理模块缓存所述作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

在一个具体的例子中，上述跌落碰撞测试数据的获取方法，还包括图1中未示出的步骤105：

105、数据处理模块从缓存的跌落碰撞测试数据中按照绝对值从大到小的顺序选取N个跌落碰撞测试数据，并将选取的N个跌落碰撞测试数据存储至存储模块中，其中，N为预设常数。本实施例中N＝100，本实施例仅为举例说明，本领域技术人员可根据实际需要设置N的大小。

上述跌落碰撞测试数据的获取方法，通过数据处理模块缓存筛选出来的加速度数据，并且可以在数据采集模块低频采样时将部分筛选出来的加速度数据(即关键数据，可根据实际需求确定比如绝对值从大到小的顺序选取的N个加速度数据为关键数据)存储到存储模块中，实现高频采样，低频存储，克服了存取速率(取，即采样)不匹配的问题，使得本发明的存储模块使用寿命更长。

如图3所示，本实施例公开一种跌落碰撞测试数据的获取系统，该系统可包括：传感器模块31、数据采集模块32及数据处理模块33。

传感器模块31，用于采集被测目标跌落碰撞所产生的加速度信号；

数据采集模块32，用于对所述传感器模块31采集的加速度信号进行采样，获得加速度数据；

数据处理模块33，用于将所述数据采集模块32获得的加速度数据与预设的测试场景加速度阈值进行比较，筛选出作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

上述跌落碰撞测试数据的获取系统，可实现上述跌落碰撞测试数据的获取方法，本实施例不再赘述。

在一个具体的例子中，所述传感器模块31，包括：

沿空间直角坐标系三个坐标轴方向分别设置的单轴加速度传感器；或两个双轴加速度传感器；或一个单轴加速度传感器与一个双轴加速度传感器；或一个三轴加速度传感器。本实施例仅为举例说明，在实际应用中，也可以通过压力传感器采集碰撞产生的压力，然后由压力推导出加速度，本实施例不限定传感器模块的实现方式。

在一个具体的例子中，上述跌落碰撞测试数据的获取系统，还包括图3中未示出的放大滤波模块34：

放大滤波模块34，用于对所述传感器模块31采集的加速度信号进行放大滤波后；

所述数据采集模块32，用于对放大滤波后的加速度信号进行采样，得到加速度数据。

在一个具体的例子中，上述跌落碰撞测试数据的获取系统，还包括图3中未示出的电源模块35：

电源模块35，用于对所述数据处理模块33进行供电。本实施例中，电源模块可进行电池供电或外部接口供电，留有供电接口。

在一个具体的例子中，上述跌落碰撞测试数据的获取系统，还包括图3中未示出的存储模块36。

数据处理模块33，用于缓存所述作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据，并从缓存的跌落碰撞测试数据中按照绝对值从大到小的顺序选取N个跌落碰撞测试数据，并将选取的N个跌落碰撞测试数据存储至所述存储模块36中，N为预设常数。本实施例中N为100。本实施例仅为举例说明，本领域技术人员可根据实际需要设置N的大小。

在一个具体的例子中，存储模块36可以为Flash存储，留有sd卡接口，具体可以为16M的winbond25q16BVSIG。本领域技术人员可根据实际需要改变存储模块的类型及个数，比如可采用e2prom、sd卡或u盘等。

在一个具体的例子中，上述跌落碰撞测试数据的获取系统，还包括图3中未示出的数据传输接口37：

数据传输接口37，用于与上位机进行连接。连接方式可以是有线，也可以是无线。上位机通过数据传输接口37与数据处理模块33通讯，获取跌落碰撞测试数据。

在一个具体的例子中，跌落碰撞测试数据的存取协议格式，如图4所示。

本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是互相排斥之处，可以采用任何组合对本说明书中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种跌落碰撞测试数据的获取方法，其特征在于，包括：

传感器模块采集被测目标跌落碰撞所产生的加速度信号；

数据采集模块对所述传感器模块采集的加速度信号进行采样，获得加速度数据；

数据处理模块将所述数据采集模块获得的加速度数据与预设的测试场景加速度阈值进行比较，筛选出作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，在所述数据处理模块将所述数据采集模块获得的加速度数据与预设的测试场景加速度阈值进行比较之后，所述获取方法还包括：

数据处理模块按照预设采样频率设置规则，调整所述数据采集模块的采样频率，其中，所述数据处理模块为嵌入式数据处理模块。

3.根据权利要求2所述的获取方法，其特征在于，所述数据处理模块按照预设采样频率设置规则，调整所述数据采集模块的采样频率，包括：

所述数据处理模块判断所述数据采集模块获得的加速度数据的绝对值是否大于所述测试场景加速度阈值；

若大于，则所述数据处理模块提高所述数据采集模块的采样频率；

相应地，所述筛选出作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据，包括：

筛选出绝对值大于所述测试场景加速度阈值的加速度数据作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

4.根据权利要求3所述的获取方法，其特征在于，在所述数据处理模块提高所述数据采集模块的采样频率后，所述获取方法，还包括：

所述数据处理模块在读取到所述数据采集模块获取的加速度数据的绝对值连续K次小于所述测试场景加速度阈值时，降低所述数据采集模块的采样频率，其中，K为预设常数。

5.根据权利要求1至4任一项所述的获取方法，其特征在于，所述获取方法，还包括：

所述数据处理模块缓存所述作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

6.根据权利要求5所述的获取方法，其特征在于，所述获取方法，还包括：

所述数据处理模块从缓存的跌落碰撞测试数据中按照绝对值从大到小的顺序选取N个跌落碰撞测试数据，并将选取的N个跌落碰撞测试数据存储至存储模块中，其中，N为预设常数。

7.一种跌落碰撞测试数据的获取系统，其特征在于，包括：

传感器模块，用于采集被测目标跌落碰撞所产生的加速度信号；

数据采集模块，用于对所述传感器模块采集的加速度信号进行采样，获得加速度数据；

数据处理模块，用于将所述数据采集模块获得的加速度数据与预设的测试场景加速度阈值进行比较，筛选出作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

8.根据权利要求7所述的获取系统，其特征在于，所述数据处理模块，还用于按照预设采样频率设置规则，调整所述数据采集模块的采样频率，其中，所述数据处理模块为嵌入式数据处理模块。

9.根据权利要求8所述的获取系统，其特征在于，所述数据处理模块，用于判断所述数据采集模块获得的加速度数据的绝对值是否大于所述测试场景加速度阈值；在判定大于时，提高所述数据采集模块的采样频率；筛选出绝对值大于所述测试场景加速度阈值的加速度数据作为所述被测目标的跌落碰撞测试数据的加速度数据。

10.根据权利要求9所述的获取系统，其特征在于，所述数据处理模块，还用于在读取到所述数据采集模块获取的加速度数据的绝对值连续K次小于所述测试场景加速度阈值时，降低所述数据采集模块的采样频率，其中，K为预设常数。