[發明專利]用于快遞運輸的傾斜震動記錄裝置及方法

在審

• 申請號: 201711375444.3
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108180936A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 朱迎春
• 申請（專利權）人: 朱迎春
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 蘇州中合知識產權代理事務所(普通合伙) 32266
• 代理人: 高海棠

1.一種用于快遞運輸的傾斜震動記錄裝置，其特征在于，所述裝置包括：殼體，所述殼體表面設置有傾斜數碼指示管和震動數碼指示管，所述傾斜數碼指示管和所述震動數碼指示管并列設置，所述殼體側壁上設置有電源開關，所述殼體底部設置有粘貼結構，所述殼體內部設置有用于感應傾斜和震動的三軸數字加速度計，所述三軸數字加速度計通過導線連接有用于計算傾斜角度和震動強度的單片機，所述單片機通過導線連接有傾斜數碼指示管和震動數碼指示管，所述單片機還用于控制傾斜數碼指示管顯示數字和控制震動數碼指示管顯示數字，所述傾斜數碼指示管，用于顯示快件在運輸途中的傾斜角度，所述震動數碼指示管，用于顯示快件在運輸途中的震動強度，所述殼體內部還設置有用于為殼體內其他組件供電的電源模塊。

2.根據權利要求1所述的用于快遞運輸的傾斜震動記錄裝置，其特征在于，所述三軸數字加速度計采用ADXL345三軸加速度計。

3.根據權利要求1所述的用于快遞運輸的傾斜震動記錄裝置，其特征在于，所述單片機采用MSP430單片機。

4.根據權利要求1所述的用于快遞運輸的傾斜震動記錄裝置，其特征在于，所述傾斜數碼指示管和震動數碼指示管均采用1位數碼管。

5.根據權利要求1所述的用于快遞運輸的傾斜震動記錄裝置，其特征在于，所述粘貼結構為吸盤結構，所述吸盤結構設置在殼體底面的四個角上。

6.一種用于快遞運輸的傾斜震動記錄方法，其特征在于，所述方法步驟如下:將優化后的傾斜夾角計算算法和震動強度計算算法嵌入到單片機中，并設置傾斜角度對照表和震動強度對照表；開啟電源開關；系統自動忽略第一次的N個采樣；讀取下一次的N個采樣并計算平均值得到v0，計算v0的模平方；初始化當前傾斜指示值為0，并顯示到傾斜數碼指示管上，初始化當前震動指示值為0，并顯示到震動數碼指示管上；對三軸數字加速度計的讀數進行循環讀取，實時采樣得到v1；計算v1的模平方；判斷當前傾斜指示值是否小于9，如果小于則計算夾角的帶符號余弦平方值；用夾角的帶符號余弦平方值與傾斜角度對照表中的值進行對比，如果夾角帶符號余弦平方值小于當前傾斜指示值對應的帶符號余弦平方值，則傾斜指示值加1，更新傾斜數碼指示管；如果等于9時跳過傾斜夾角計算步驟，傾斜數碼指示管的傾斜指示值為9；判斷當前震動指示值是否小于9，如果小于則將v1的模平方與震動強度對照表中的值進行對比，如果v1的模平方大于當前震動指示值對應的震動強度模平方值，則震動指示值加1，更新震動數碼指示管；如果等于9時跳過比對步驟，震動數碼指示管的震動指示值為9；當兩個數碼指示管的值都為9時，停止加速度計，保持數碼管顯示。

7.根據權利要求6所述的用于快遞運輸的傾斜震動記錄方法，其特征在于，所述v0為初始向量，記作v0(x0,y0,z0)，所述v1為實時采樣向量，記作v1(x1,y1,z1)，所述優化后的傾斜夾角帶符號余弦平方值計算算法的公式為：(x0x1+y0y1+z0z1)^2/((x0^2+y0^2+z0^2)*(x1^2+y1^2+z1^2))，符號取(x0x1+y0y1+z0z1)的正負號，利用該值與所述傾斜角度對照表中的帶符號余弦平方值比較，從而得到傾斜數碼指示管的指示值，所述震動強度計算算法的公式為((x1^2+y1^2+z1^2))，利用該值與所述震動強度對照表中的模平方值比較，從而得到震動數碼指示管的指示值。

8.根據權利要求6所述的用于快遞運輸的傾斜震動記錄方法，其特征在于，所述傾斜角度對照表是以18度為一個單位將0度-180度之間分成了九個值，并分別計算各值的帶符號余弦平方值，所述震動強度對照表取1米為間隔1-9米的九個高度墜落時加速度計讀數模平方值。

9.根據權利要求6所述的用于快遞運輸的傾斜震動記錄方法，其特征在于，所述傾斜數碼指示管和所述震動數碼指示管均只能顯示0到9這10個數字，傾斜數碼指示管顯示數字的規則是以18度為一個單位，將0度-180度之間分成了十段，每段對應一個數字，震動數碼指示管顯示數字的規則是以1米為單位，將1-9米以及9米以上分成了十段，每段對應一個數字，表示與對應高度墜落相當的震動強度。