[发明专利]车辆撞击监测装置、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆撞击试验领域，尤其涉及一种车辆撞击监测装置、系统及方法。

背景技术

通常在车辆撞击试验中，需要对车辆撞击前后的速度、加速度、路程、运行时间，撞击时产生的撞击力进行实时的控制和数据记录，并对发生撞击后的效果进行评估，这样的测试所获得的数据才具有参考性。而现有的车辆撞击测试设备中，更多地是测试发生撞击后对车辆零部件的损坏程度和车辆挤压变形对驾驶员及乘客的伤害程度，评估其撞击效果，并未对撞击事件发生的过程进行精确地控制和测试。因此，该种测试设备的精确性较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中对车辆撞击进行测试时对撞击过程的测试和控制精确性较低的缺陷，提供一种车辆撞击监测装置、系统及方法，该车辆撞击监测装置结构简单、能够对多种撞击形式及其撞击过程进行精确的监测。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种车辆撞击监测装置，该车辆撞击监测装置放置于一监测对象中，其特点在于，该车辆撞击监测装置包括一加速度传感器、一控制单元和一数据处理模块，该数据处理模块与一报警模块相连，该加速度传感器用于实时检测三轴加速度值，该控制单元用于以一第一时间间隔定时从该加速度传感器获取三轴加速度值并计算前后两组三轴加速度值在三轴方向上的变化值、并在任一轴方向的该变化值达到一阈值时向该数据处理模块发送一表征发生撞击事件的信号，该数据处理模块用于以一第二时间间隔定时从该控制单元获取三轴加速度值并在收到该信号后向一服务器发送一表征发生撞击事件的消息包、并将接收到该信号的时刻的前后一间隔时间内获取到的三轴加速度值发送给该服务器，该数据处理模块还用于在收到该信号后调用该报警模块进行报警。

在本方案中，监测对象可以是多种具有运动状态的物体，可以是真实的车辆，也可以是模型小车。按照撞击形式分类将撞击方式分为单次撞击、连环撞击和翻滚撞击；按照撞击前的状态将撞击方式分为静止撞击和运动撞击；按照撞击方位将撞击方式分为正面撞击、侧面撞击和背面撞击；按照撞击主客体将撞击方式分为主动撞击和被动撞击。

以模型小车为例，将本车辆撞击监测装置放置于该模型小车中，模型小车在开始运行时，使用该加速度传感器实时检测其在XYZ三轴方向上的加速度值。该控制单元在计算前后两组三轴加速度值在三轴方向上的变化值时，只要该模型小车在至少一个轴方向上的加速度变化值达到该阈值时就认为该模型小车发生了撞击事件，其中，前后两组三轴加速度值是指当前获取的三轴加速度值和上一组三轴加速度值。该数据处理模块类似于一个上层应用，它可以设置撞击事件的灵敏度参数，以对不同程度撞击事件呈现不同的灵敏度反应，若灵敏度设置较高，则需要较大的加速度变化值才能满足发生撞击事件的条件，也即较难监测撞击事件的发生；若灵敏度设置较低，则仅需较小的加速度变化值就能监测撞击事件的发生。

通过该控制单元定时的获取该三轴加速度值、计算该三轴加速度值的变化值以及对任一轴上的变化值进行阈值判断，使得该车辆撞击监测装置能够及时知晓该监测对象的运行状态，并对该监测对象是否发生了撞击进行精确地控制和测试，提高了对撞击过程监测的精确性。

较佳地，该第一时间间隔为4ms-20ms，该第二时间间隔为20ms-100ms。

该控制单元以4ms-20ms的间隔定时从该加速度传感器获取三轴加速度值，若该间隔时间过长，该控制单元不能及时监测该模型小车的运行状态并做出相应的判断，导致监测行为滞后，降低了监测撞击事件的精确性，若间隔时间太短，该控制单元频繁地获取该模型小车的三轴加速度值，从而增加该控制单元的数据处理负担；针对该数据处理模块的该第二时间间隔的设定，其设定理由类似。

较佳地，该数据处理模块与一GPS（全球定位系统）定位模块相连，该GPS定位模块安装于该车辆撞击监测装置中，该消息包包括表征发生撞击事件的时间以及由该GPS定位模块获得的该监测对象的速度和该监测对象所处的经纬度。

本发明还提供了一种车辆撞击监测系统，其特点在于，该车辆撞击监测系统包括上述的车辆撞击监测装置、该车辆撞击监测装置中提到的报警模块和服务器，该服务器还用于计算接收到的三轴加速度值的变化值和该监测对象受到的撞击力。

在该车辆撞击监测系统中，该服务器计算该监测对象受到的撞击力后根据需要按照预先设定的撞击严重程度级别进行定义，从而对不同撞击形式所产生的后果进行划分。