[發明專利]車輛撞擊監測裝置、系統及方法

在審

• 申請號: 201410050415.X
• 申請日: 2014-02-13
• 公開（公告）號: CN104713692A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 葉麗
• 申請（專利權）人: 上海移為通信技術有限公司
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 朱水平;王婧荷

技術領域

本發明涉及車輛撞擊試驗領域，尤其涉及一種車輛撞擊監測裝置、系統及方法。

背景技術

通常在車輛撞擊試驗中，需要對車輛撞擊前后的速度、加速度、路程、運行時間，撞擊時產生的撞擊力進行實時的控制和數據記錄，并對發生撞擊后的效果進行評估，這樣的測試所獲得的數據才具有參考性。而現有的車輛撞擊測試設備中，更多地是測試發生撞擊后對車輛零部件的損壞程度和車輛擠壓變形對駕駛員及乘客的傷害程度，評估其撞擊效果，并未對撞擊事件發生的過程進行精確地控制和測試。因此，該種測試設備的精確性較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術中對車輛撞擊進行測試時對撞擊過程的測試和控制精確性較低的缺陷，提供一種車輛撞擊監測裝置、系統及方法，該車輛撞擊監測裝置結構簡單、能夠對多種撞擊形式及其撞擊過程進行精確的監測。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

一種車輛撞擊監測裝置，該車輛撞擊監測裝置放置于一監測對象中，其特點在于，該車輛撞擊監測裝置包括一加速度傳感器、一控制單元和一數據處理模塊，該數據處理模塊與一報警模塊相連，該加速度傳感器用于實時檢測三軸加速度值，該控制單元用于以一第一時間間隔定時從該加速度傳感器獲取三軸加速度值并計算前后兩組三軸加速度值在三軸方向上的變化值、并在任一軸方向的該變化值達到一閾值時向該數據處理模塊發送一表征發生撞擊事件的信號，該數據處理模塊用于以一第二時間間隔定時從該控制單元獲取三軸加速度值并在收到該信號后向一服務器發送一表征發生撞擊事件的消息包、并將接收到該信號的時刻的前后一間隔時間內獲取到的三軸加速度值發送給該服務器，該數據處理模塊還用于在收到該信號后調用該報警模塊進行報警。

在本方案中，監測對象可以是多種具有運動狀態的物體，可以是真實的車輛，也可以是模型小車。按照撞擊形式分類將撞擊方式分為單次撞擊、連環撞擊和翻滾撞擊；按照撞擊前的狀態將撞擊方式分為靜止撞擊和運動撞擊；按照撞擊方位將撞擊方式分為正面撞擊、側面撞擊和背面撞擊；按照撞擊主客體將撞擊方式分為主動撞擊和被動撞擊。

以模型小車為例，將本車輛撞擊監測裝置放置于該模型小車中，模型小車在開始運行時，使用該加速度傳感器實時檢測其在XYZ三軸方向上的加速度值。該控制單元在計算前后兩組三軸加速度值在三軸方向上的變化值時，只要該模型小車在至少一個軸方向上的加速度變化值達到該閾值時就認為該模型小車發生了撞擊事件，其中，前后兩組三軸加速度值是指當前獲取的三軸加速度值和上一組三軸加速度值。該數據處理模塊類似于一個上層應用，它可以設置撞擊事件的靈敏度參數，以對不同程度撞擊事件呈現不同的靈敏度反應，若靈敏度設置較高，則需要較大的加速度變化值才能滿足發生撞擊事件的條件，也即較難監測撞擊事件的發生；若靈敏度設置較低，則僅需較小的加速度變化值就能監測撞擊事件的發生。

通過該控制單元定時的獲取該三軸加速度值、計算該三軸加速度值的變化值以及對任一軸上的變化值進行閾值判斷，使得該車輛撞擊監測裝置能夠及時知曉該監測對象的運行狀態，并對該監測對象是否發生了撞擊進行精確地控制和測試，提高了對撞擊過程監測的精確性。

較佳地，該第一時間間隔為4ms-20ms，該第二時間間隔為20ms-100ms。

該控制單元以4ms-20ms的間隔定時從該加速度傳感器獲取三軸加速度值，若該間隔時間過長，該控制單元不能及時監測該模型小車的運行狀態并做出相應的判斷，導致監測行為滯后，降低了監測撞擊事件的精確性，若間隔時間太短，該控制單元頻繁地獲取該模型小車的三軸加速度值，從而增加該控制單元的數據處理負擔；針對該數據處理模塊的該第二時間間隔的設定，其設定理由類似。

較佳地，該數據處理模塊與一GPS（全球定位系統）定位模塊相連，該GPS定位模塊安裝于該車輛撞擊監測裝置中，該消息包包括表征發生撞擊事件的時間以及由該GPS定位模塊獲得的該監測對象的速度和該監測對象所處的經緯度。

本發明還提供了一種車輛撞擊監測系統，其特點在于，該車輛撞擊監測系統包括上述的車輛撞擊監測裝置、該車輛撞擊監測裝置中提到的報警模塊和服務器，該服務器還用于計算接收到的三軸加速度值的變化值和該監測對象受到的撞擊力。

在該車輛撞擊監測系統中，該服務器計算該監測對象受到的撞擊力后根據需要按照預先設定的撞擊嚴重程度級別進行定義，從而對不同撞擊形式所產生的后果進行劃分。