CN111089737A - 三维智能配载车辆的颠簸度检测装置及颠簸度检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及三维智能配载车辆的颠簸度检测装置及颠簸度检测方法。颠簸度检测装置，包括：架体，架体中空设置；位移件，设在架体内；上检测器和下检测器，在架体沿第一方向上设置，用于检测位置件在第一方向上的位移；左检测器和右检测器，在架体在沿第二方向设置，用于检测位置件在第二方向上的位移；主控模块，与上检测器、下检测器、左检测器和右检测器电连接；报警装置，与主控模块电性连接；第一方向和第二方向均与车辆的行驶方向垂直。上检测器和下检测器各检测到一次为位移件在第一方向震动一次，左检测器右检测器各检测到一次为在第二方向震动一次，震动到一定次数后，主控模块会控制报警装置发出警报通知司机更换路线。

Description

三维智能配载车辆的颠簸度检测装置及颠簸度检测方法

技术领域

本发明涉及物流运输领域，特别是涉及三维智能配载车辆的颠簸度检测装置及颠簸度检测方法。

背景技术

物流运输过程中，路面的平整度会造成车辆的颠簸，颠簸不仅影响驾驶的舒适性、行车安全性，也很可能影响到运输物品的安全性。但在驾驶的过程中，司机对路面颠簸情况仅能凭感觉判断，准确度很低。目前有通过将三轴加速度计放置到车辆中，通过加速度的方向判断行驶中的颠簸情况的方案，但其精准度低，容易误报，不适用于斜面行驶或倾斜行驶。目前需要一种可以稳定准确，可以适用各种行驶情况的颠簸度的检测装置。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种三维智能配载车辆的颠簸度检测装置，可以检测车辆在行驶时的颠簸情况并给予驾驶员提示。

一种三维智能配载车辆的颠簸度检测装置，设在车辆上，包括：

架体，所述架体中空设置；

位移件，设在所述架体内；

上检测器和下检测器，在所述架体沿第一方向上设置，用于检测所述位置件在所述第一方向上的位移；

左检测器和右检测器，在所述架体在沿第二方向设置，用于检测所述位置件在所述第二方向上的位移；

主控模块，与所述上检测器、所述下检测器、所述左检测器和所述右检测器电连接；

报警装置，与主控模块电性连接；

所述第一方向和第二方向均与所述车辆的行驶方向垂直。

上述三维智能配载车辆的颠簸度检测装置，架体在车辆上，通过位移件在第一方向和第二方向上的位移来检测车辆在行驶过程中颠簸情况，车辆发生第一方向的颠簸时位移件会在第一方向上位移，上检测器和下检测器各检测到一次为位移件在第一方向震动一次，车辆发生第二方向上的颠簸时位移件会在第二方向上位移，左检测器右检测器各检测到一次为在第二方向震动一次，震动到一定次数后，主控模块会控制报警装置发出警报通知司机更换路线，当车辆倾斜或在斜面上行驶时，位移件会抵在上检测器/下检测器，或是左传感器/右传感器上，此时主控模块不会记录车辆震动。

在其中一个实施例中，所述上检测器和所述下检测器分别设在所述架体的所述第一方向上两个内壁上；所述上检测器和所述下检测器均形成有多个，沿所述第二方向排列。

在其中一个实施例中，所述左检测器和所述右检测器分别设在所述架体在所述第二方向上的两内壁上；

或所述左检测器和所述右检测器均设在所述架体的所述第一方向上的同一侧壁上，所述左检测器和所述右检测器在所述第二方向上隔开一段距离。

在其中一个实施例中，所述位移件为刚性球体。

在其中一个实施例中，所述架体底部为平面。

在其中一个实施例中，所述架体底部上开设有供固定件贯穿的固定孔，所述架体通过所述固定件固定在车辆上。

在其中一个实施例中，所述报警装置为报警灯或报警铃。

本发明还公开了一种颠簸度的检测方法，包括如下步骤：

设置震动次数与颠簸次数的比例系数N，以及在单位时间内颠簸次数的报警阈值；

在上检测器和下检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在左检测器和右检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在记录的震动次数达到N次后记录为一次颠簸；

判断单位时间内的颠簸次数是否大于所述报警阈值；

若结果为否，返回步骤：在上检测器和下检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在左检测器和右检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在记录的震动次数达到N次后记录为一次颠簸；

若结果为是，启动报警。

上述颠簸度的检测方法中，在位移件震动N次后记录为一次颠簸，排除车辆惯性或偶尔震动的因素，在持续震动几次后才会记录颠簸，在单位时间内，如一分钟内颠簸的次数大于报警阈值报警通知司机。

在其中一个实施例中，在设置震动次数与颠簸次数的比例系数N，所述N为大于0的自然数，以及在单位时间内颠簸次数的报警阈值的步骤前，还包括如下步骤：

将震动次数和颠簸次数清零。

在其中一个实施例中，在步骤：在上检测器和下检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在左检测器和右检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在记录的震动次数达到N次后记录为一次颠簸中，具体包括：

在上检测器和下检测器各检测到一次位移件后记录为一次纵向震动，在左检测器和右检测器各检测到一次位移件后记录为一次横向震动，在记录的纵向震动次数达到N次后记录为一次纵向颠簸，在记录的横向震动次数达到N次后记录为一次横向颠簸。

附图说明

图1为第一实施方式中颠簸度检测装置的结构示意图；

图2为图1中A-A处的剖视图；

图3为第二实施方式中颠簸度的检测方法的流程图。

其中：1、架体；2、位移件；3、上检测器；4、下检测器；5、左检测器；6、右检测器；7、固定孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明的第一实施方式公开了一种三维智能配载车辆的颠簸度检测装置，设在车辆上，用于在车辆行驶的过程中检测车辆在路面上的颠簸程度，在路况颠簸时提醒司机更改道路，避免货物出现磕碰破碎。

如图1和图2所示，颠簸度检测装置包括：架体1、设在架体1内的位移件2；架体1上设有上检测器3、下检测器4、左检测器5和右检测器6、主控模块(图中未示出)和报警装置(图中为示出)。架体1中上检测器3和下检测器4在架体1上沿第一方向设置，左检测器5和右检测器6在架体1上沿第二方向设置，其中第一方向和第二方向垂直，均与车辆行驶方向垂直。空间具有X轴、Y轴、Z轴方向，本实施方式中，第一方向为Z轴方向，第二方向为X轴方向，车车辆行驶方向为Y轴方向，当然，第一方向和第二方向也可以与Z轴和X轴存在角度偏差，本实施方式中仅以第一方向与Z轴重合，第二方向与X轴重合为例作说明。位移件2可以在架体1内沿Z轴方向和X轴方向移动。

颠簸度检测装置检测X轴方向和Z轴方向的震动和颠簸，Y轴方向为车辆行驶方向，车辆在启动、停止、加速或减速时，位移件2在Y轴方向上具有加速度和位移，故本实施方式中的颠簸度检测装置不测量Y轴方向的震动和颠簸，只测量X轴和Z轴方向，即车辆行驶时的左右方向和竖直方向上的颠簸。

其中上检测器3、下检测器4、左检测器5和右检测器6均为压力传感器或压电传感器，位移件2在接触到任意一个检测器时会触发检测器，各检测器与主控模块电连接，主控模块会接收到各检测器的信号，了解位移件2的位移情况，从而根据位移件2的位移情况来判断车辆当前的震动情况。

上检测器3和下检测器4分别设在架体1在Z轴方向上的两个内壁上，上检测器3和下检测器4均形成有多个，沿X轴的方向排列，使得位移件2在架体1内的任意位置时在Z轴方向上的移动均可被检测到。左检测器5和右检测器6可以分别设在架体1在X轴方向上的两个侧壁上，或设在架体1的上侧壁的左右两侧，亦或是架体1的下侧壁的左右两侧，左检测器5和右检测器6始终隔开一段距离，本实施方式中以左检测器5和右检测器6可以分别设在架体1在X轴方向上的两个侧壁上为例，不做具体限定。位移件2可以为任意形状的部件，作为优选的，本实施方式中的位移件2为刚性的球体，球形设置可以使位移件2在车辆有较小震动时可以发生位移，刚性设置可以保证位移件2在架体1内的震动不被缓冲，导致测量结果不准确的后果发生。

在车辆行驶并发生颠簸时，位移件2会在架体1内发生位移并在架体1内回弹，当上检测器3和下检测器4各检测到位移件2一次时，说明位移件2在Z轴方向上跳动一次，主控模块会记录车辆在Z轴方向上震动一次。当左传感器和右传感器各检测到位移件2一次时，说明位移件2在X轴方向跳动一侧，主控模块会记录车辆在X轴方向上震动一次。通过相对的两个检测器各检测到一次的方式来判断位移件2发生了位移，可以避免车辆在经过斜坡或环路时，位移件2始终抵在一检测器上，发生误测震动的情况，提升测量的准确性。

然而车辆在行驶中，难免会出现震动，位移件2在架体1内位移，主控模块记录震动一次，但偶尔的震动并不能反应路面的颠簸程度，车辆在行驶偶尔出现震动很常见，经常报警提示司机会影响司机的驾驶。本实施方式中，主控模块内可以预设震动次数与颠簸次数的比例系数N，N为大于的自然数，如4、5等，本实施方式中以N＝5为例，不做具体限定。N＝5时，主控模块在记录X轴方向震动5次后记录为一次横向颠簸，当记录X轴方向震动10次后记录为二次横向颠簸，以此类推，且5次Z轴震动记录为一次纵向颠簸。同时主控模块内还具有单位时间内颠簸次数的报警阈值数据，报警阈值可以为用户设定或默认值，如一分钟颠簸10次，如果主控模块在一分钟内的横向颠簸次数大于等于十次，或纵向颠簸次数大于等于十次，则达到了颠簸阈值，表明当前行驶道路较为颠簸，主控模块控制报警装置报警，通知司机变更道路。通过单位时间的颠簸次数来判断当前路况的颠簸情况，可以避免震动次数积累过多造成在非颠簸路况上的误报。

本实施方式中，报警装置可以为报警灯和报警铃，通过声音或光亮提示司机，当然也可以为其他可提示司机的报警设备等，本实施方式中不做具体限定。

在使用颠簸度检测装置时，首先将架体1安装到车辆上，架体1的底面水平设置，可以稳定固定在车厢内，同时架体1上开设有供固定件贯穿的固定孔7，固定件可以为螺钉或膨胀螺钉等固定部件，固定件将架体1固定在车厢内，保证架体1与车厢相对固定，车辆在行驶时，位移件2可以在架体1内发行位移。在车辆行驶之前，将主控模块内记录的颠簸数据清零再进行，行驶避免之前的数据影响本次行驶的测试结果。设置震动次数与颠簸次数的比例系数N，以及在单位时间内颠簸次数的报警阈值。

车辆在行驶中，如上检测器3和下检测器4分别检测到一次位移件2，主控模块记录一次Z轴震动，如左检测器5和右检测器6分别检测到一次位移件2，主控模块记录一次X轴震动，Z轴震动每满N次记录为一次纵向颠簸，X轴震动每满N次记录为一次横向颠簸，当单位时间内的横向颠簸或纵向颠簸超过报警阈值时，主控模块会控制报警装置提示司机当前路况颠簸，请更换道路。

本发明的第二实施方式公开了一种颠簸度检测方法，可以应用于如第一实施方式中的三维智能配载车辆的颠簸度检测装置，如图3所示，包括如下步骤：

110、将震动次数和颠簸次数清零；避免上次行驶数据影响本次行驶的颠簸检测结果。

120、设置震动次数与颠簸次数的比例系数N，N为大于0的自然数，以及在单位时间内颠簸次数的报警阈值；

130、在上检测器和下检测器各检测到一次位移件后记录为一次纵向震动，在左检测器和右检测器各检测到一次位移件后记录为一次横向震动，在记录的纵向震动次数达到N次后记录为一次纵向颠簸，在记录的横向震动次数达到N次后记录为一次横向颠簸。通过相对的两个检测器各检测到一次的方式来判断位移件发生了位移，可以避免车辆在经过斜坡或环路时，位移件始终抵在一检测器上，发生误测震动的情况，提升测量的准确性。

140、判断单位时间内的颠簸次数是否大于报警阈值；

若结果为否，返回步骤：在上检测器和下检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在左检测器和右检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在记录的震动次数达到N次后记录为一次颠簸；

若结果为是，执行步骤150、启动报警。单位时间内的横向颠簸次数后纵向颠簸次数是否大于报警阈值，表明当前的路况较为颠簸，提示司机可以更换路线。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种三维智能配载车辆的颠簸度检测装置，设在车辆上，其特征在于，包括：

架体，所述架体中空设置；

位移件，设在所述架体内；

上检测器和下检测器，在所述架体沿第一方向上设置，用于检测所述位置件在所述第一方向上的位移；

左检测器和右检测器，在所述架体在沿第二方向设置，用于检测所述位置件在所述第二方向上的位移；

主控模块，与所述上检测器、所述下检测器、所述左检测器和所述右检测器电连接；

报警装置，与主控模块电性连接；

所述第一方向和第二方向均与所述车辆的行驶方向垂直。

2.根据权利要求1所述的三维智能配载车辆的颠簸度检测装置，其特征在于，所述上检测器和所述下检测器分别设在所述架体的所述第一方向上两个内壁上；所述上检测器和所述下检测器均形成有多个，沿所述第二方向排列。

3.根据权利要求1所述的三维智能配载车辆的颠簸度检测装置，其特征在于，所述左检测器和所述右检测器分别设在所述架体在所述第二方向上的两内壁上；

或所述左检测器和所述右检测器均设在所述架体的所述第一方向上的同一侧壁上，所述左检测器和所述右检测器在所述第二方向上隔开一段距离。

4.根据权利要求1所述的三维智能配载车辆的颠簸度检测装置，其特征在于，所述位移件为刚性球体。

5.根据权利要求1所述的三维智能配载车辆的颠簸度检测装置，所述架体底部为平面。

6.根据权利要求1所述的三维智能配载车辆的颠簸度检测装置，所述架体底部上开设有供固定件贯穿的固定孔，所述架体通过所述固定件固定在车辆上。

7.根据权利要求1所述的三维智能配载车辆的颠簸度检测装置，所述报警装置为报警灯或报警铃。

8.一种颠簸度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

设置震动次数与颠簸次数的比例系数N，所述N为大于0的自然数，以及在单位时间内颠簸次数的报警阈值；

在上检测器和下检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在左检测器和右检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在记录的震动次数达到N次后记录为一次颠簸；

判断单位时间内的颠簸次数是否大于所述报警阈值；

若结果为否，返回步骤：在上检测器和下检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在左检测器和右检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在记录的震动次数达到N次后记录为一次颠簸；

若结果为是，启动报警。

9.根据权利要求8所述的颠簸度检测方法，其特征在于，在设置震动次数与颠簸次数的比例系数N，所述N为大于0的自然数，以及在单位时间内颠簸次数的报警阈值的步骤前，还包括如下步骤：

将震动次数和颠簸次数清零。

10.根据权利要求8所述的颠簸度检测方法，其特征在于，在步骤：在上检测器和下检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在左检测器和右检测器各检测到一次位移件后记录为一次震动，在记录的震动次数达到N次后记录为一次颠簸中，具体包括：

在上检测器和下检测器各检测到一次位移件后记录为一次纵向震动，在左检测器和右检测器各检测到一次位移件后记录为一次横向震动，在记录的纵向震动次数达到N次后记录为一次纵向颠簸，在记录的横向震动次数达到N次后记录为一次横向颠簸。

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