CN107031487A - 一种基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统，举升识别系统包括安装在车辆上的主机和倾角检测装置，主机包括数据处理模块和信号收发模块，数据处理模块用于获取检测数据并进行分析和计算，信号收发模块采用无线或有线的方式进行数据传输，倾角检测装置安装在车辆货箱底板的前端部，倾角检测装置包括加速度传感器和/或陀螺仪，倾角检测装置用于检测出货箱底板与重力方向的夹角β的变化量△β；本发明系统通过采用加速度传感器和陀螺仪检测出货箱底板与重力方向的夹角，从而识别出货箱是否举升，可对渣土车违规抛洒行为进行有效的智能化监管，方便执法人员进行监控和取证。
Description
技术领域
本发明属于工程用车管理技术领域，涉及一种基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统。
背景技术
当前，国内许多城市都在兴建或计划兴建地铁交通设施，为了解决地铁盾构施工中采掘机械与运输机械发展不协调这一矛盾，需要大量的运输渣土、泥浆及其它杂物的车辆。渣土车夜间行驶、超载超限、不密封运输和违法行驶是全国性的通病，也成为城市管理的顽疾之一，这一现象长期得不到解决，严重污染了城市环境，破坏了交通秩序，扰乱了居民的生活。目前对城市渣土车的监管以人为监管为主，即靠司机个人的自觉性，当产生超速、超载、偏离路线、异地卸载、重量变化超范围时，现有的监控设备无法将渣土车的实时情况传输到监管中心；管理部门也无法对渣土车进行有效的管理与监控；如发生渣土车违规的情况，不能提供科学有效的判断依据，如采用人为执法，成本太高，不利于推广；只有利用科技手段，才能实现城市渣土车的长效管理。
目前出现较多的是通过安装传感器或门磁来识别渣土车货箱是否举升卸货，尚未出现科学、精确的识别渣土车货箱举升的方法。本领域内出现采用倾角传感器测量专用车的车厢相对于车身水平面的倾斜角度的案例，可见专利申请“专用车作业状态的监测系统及其方法”（201510344460.0），但该专利中并未说明倾角传感器的具体结构，亦未给出如何通过倾角传感器进行倾斜角度的测量的详细过程，难以判断“倾角传感器”是否能够有效、精确的测量出车厢相对于车身水平面的倾斜角度的数值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统，本发明系统通过采用加速度传感器和陀螺仪检测出货箱底板与重力方向的夹角，从而识别出货箱是否举升，可对渣土车违规抛洒行为进行有效的智能化监管，方便执法人员进行监控和取证。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统，举升识别系统包括安装在车辆上的主机和倾角检测装置，主机包括数据处理模块和信号收发模块，数据处理模块用于获取检测数据并进行分析和计算，信号收发模块采用无线或有线的方式进行数据传输，倾角检测装置安装在车辆货箱底板的前端部，倾角检测装置包括加速度传感器和/或陀螺仪，倾角检测装置用于检测出货箱底板与重力方向的夹角β的变化量△β，并将△β的数值传送至主机，主机预设置举升识别角度阈值β0，并将△β的数值与β0进行比较从而识别车辆货箱是否处于举升状态；若△β大于β0，则车辆货箱处于举升状态。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述主机还连接车速获取模块，主机通过车速获取模块得到车辆的实时行驶速度v，并将v的数值与预先设置的举升识别速度阈值v0进行比较；若v小于v0且△β大于β0，则车辆货箱处于举升状态。车速获取模块可通过ECU、车辆脉冲或者GPS定位获取车辆的实时行驶速度。
前述主机识别出△β的数值从0变化至β0的过程所经历的时间t，且主机预设置举升识别时间阈值t0，并将t的数值与t0进行比较，若t小于t0且△β大于β0，则车辆货箱处于举升状态。
前述主机识别出△β的数值从0变化至β0的过程所经历的时间t，且主机预设置举升识别时间阈值t0，并将t的数值与t0进行比较；同时主机通过车速获取模块得到车辆的实时行驶速度v，并将v的数值与预先设置的举升识别速度阈值v0进行比较；若t小于t0且v小于v0且△β大于β0，则车辆货箱处于举升状态。
进一步的，
前述主机还可识别当即时间和/或车辆即时所处地理位置，主机可根据车辆货箱进行举升的时间和/或地理位置，判断车辆是否为非法举升。
前述主机还连接云平台，主机可通过信号收发模块将数据处理模块分析计算得到的数据信息发送至云平台，云平台可对车辆举升的合法性进行判断，同时云平台可发送指令信息至主机。
前述主机还可以连接移动终端，并向移动终端推送状态信息，移动终端可对车辆举升的合法性进行判断，并发送命令指令至主机。
前述移动终端为智能手机、PC或pad。
本发明的有益效果是：
本发明通过安装在车辆货箱底板的前端部的倾角检测装置对货箱的倾斜角度进行测算，倾角检测装置可以是加速度传感器和陀螺仪中的任何一个，或者为两者结合，准确得出货箱底板与重力方向的夹角的变化值后即可判断货箱是否举升。同时，还可以结合车辆的实时行驶速度，以及夹角的变化值从0变化至阈值的过程所经历的时间，精确判断货箱是否举升。本系统设计科学合理，可对渣土车违规抛洒行为进行有效的智能化监管，方便执法人员进行监控和取证。
附图说明
图1为本发明的安装示意图一；
图2为本发明的安装示意图二；
图3为本发明的安装示意图三；
图4为本发明的原理示意图一；
图5为本发明的原理示意图二；
图6为本发明的原理示意图三；
图7为主机的理示意图；
图8为本发明的原理示意图四；
其中，1-车架，2-货箱底板，3-倾角监测装置，G-重力方向，B-倾角监测装置的运动方向，β-货箱底板与重力方向的夹角。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统，如图1、2和3所示，举升识别系统包括安装在车辆上的主机和倾角检测装置，如图7所示，主机包括数据处理模块和信号收发模块，数据处理模块用于获取检测数据并进行分析和计算，信号收发模块采用无线或有线的方式进行数据传输，倾角检测装置安装在车辆货箱底板的前端部，如图4、5和6所示，倾角检测装置包括加速度传感器和/或陀螺仪，倾角检测装置用于检测出货箱底板与重力方向的夹角β的变化量△β，并将△β的数值传送至主机，主机预设置举升识别角度阈值β0，并将△β的数值与β0进行比较从而识别车辆货箱是否处于举升状态；若△β大于β0，则车辆货箱处于举升状态。
如图8所示，前述主机还连接车速获取模块，主机通过车速获取模块得到车辆的实时行驶速度v，并将v的数值与预先设置的举升识别速度阈值v0进行比较；若v小于v0且△β大于β0，则车辆货箱处于举升状态。车速获取模块可通过ECU、车辆脉冲或者GPS定位获取车辆的实时行驶速度。前述主机识别出△β的数值从0变化至β0的过程所经历的时间t，且主机预设置举升识别时间阈值t0，并将t的数值与t0进行比较，若t小于t0且△β大于β0，则车辆货箱处于举升状态。前述主机识别出△β的数值从0变化至β0的过程所经历的时间t，且主机预设置举升识别时间阈值t0，并将t的数值与t0进行比较；同时主机通过车速获取模块得到车辆的实时行驶速度v，并将v的数值与预先设置的举升识别速度阈值v0进行比较；若t小于t0且v小于v0且△β大于β0，则车辆货箱处于举升状态。
前述主机还可识别当即时间和/或车辆即时所处地理位置，主机可根据车辆货箱进行举升的时间和/或地理位置，判断车辆是否为非法举升。前述主机还连接云平台，主机可通过信号收发模块将数据处理模块分析计算得到的数据信息发送至云平台，云平台可对车辆举升的合法性进行判断，同时云平台可发送指令信息至主机。前述主机还可以连接移动终端，并向移动终端推送状态信息，移动终端可对车辆举升的合法性进行判断，并发送命令指令至主机。前述移动终端为智能手机、PC或pad。
当β0为30°、v0为5km/h、t0为30s时，可通过以下方式进行判断：
①若△β大于30°，则可判断车辆货箱处于举升状态；②若v小于5km/h且△β大于30°，则可判断车辆货箱处于举升状态；③若t小于30s且△β大于30°，则可判断车辆货箱处于举升状态；④若t小于30s且v小于5km/h且△β大于30°，则可判断车辆货箱处于举升状态。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统，其特征在于，所述举升识别系统包括安装在车辆上的主机和倾角检测装置，所述主机包括数据处理模块和信号收发模块，所述数据处理模块用于获取检测数据并进行分析和计算，所述信号收发模块采用无线或有线的方式进行数据传输，所述倾角检测装置安装在车辆货箱底板的前端部，所述倾角检测装置包括加速度传感器和/或陀螺仪，所述倾角检测装置用于检测出货箱底板与重力方向的夹角β的变化量△β，并将△β的数值传送至主机，所述主机预设置举升识别角度阈值β0，并将△β的数值与β0进行比较从而识别车辆货箱是否处于举升状态；若△β大于β0，则车辆货箱处于举升状态。
2.根据权利要求1所述的基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统，其特征在于，所述主机还连接车速获取模块，所述主机通过车速获取模块得到车辆的实时行驶速度v，并将v的数值与预先设置的举升识别速度阈值v0进行比较；若v小于v0且△β大于β0，则车辆货箱处于举升状态。
3.根据权利要求2所述的基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统，其特征在于，所述车速获取模块可通过ECU、车辆脉冲或者GPS定位获取车辆的实时行驶速度。
4.根据权利要求1所述的基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统，其特征在于，所述主机识别出△β的数值从0变化至β0的过程所经历的时间t，且主机预设置举升识别时间阈值t0，并将t的数值与t0进行比较，若t小于t0且△β大于β0，则车辆货箱处于举升状态。
5.根据权利要求2所述的基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统，其特征在于，所述主机识别出△β的数值从0变化至β0的过程所经历的时间t，且主机预设置举升识别时间阈值t0，并将t的数值与t0进行比较；同时所述主机通过车速获取模块得到车辆的实时行驶速度v，并将v的数值与预先设置的举升识别速度阈值v0进行比较；若t小于t0且v小于v0且△β大于β0，则车辆货箱处于举升状态。
6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统，其特征在于，所述主机还可识别当即时间和/或车辆即时所处地理位置，主机可根据车辆货箱进行举升的时间和/或地理位置，判断车辆是否为非法举升。
7.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统，其特征在于，所述主机还连接云平台，所述主机可通过信号收发模块将数据处理模块分析计算得到的数据信息发送至云平台，所述云平台可对车辆举升的合法性进行判断，同时云平台可发送指令信息至主机。
8.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统，其特征在于，所述主机还可以连接移动终端，并向所述移动终端推送状态信息，所述移动终端可对车辆举升的合法性进行判断，并发送命令指令至主机。
9.根据权利要求8所述的基于加速度传感器与陀螺仪的举升识别系统，其特征在于，所述移动终端为智能手机、PC或pad。
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