用于道路情况分析的振动检测系统技术方案

本实用新型专利技术揭示了用于道路情况分析的振动检测系统，包括至少一振动传感器，振动传感器设置于车辆的各轮胎附近的非旋转位置且位于车辆减震结构的前方，各振动传感器有线连接位于所述车辆上的处理器，处理器连接导航模块且通过移动4G模块与云端服务器连接通信。本方案将振动传感器设置在车辆上，结合定位技术和云计算，可以通过振动数据分析路面情况，能够有效获取目标范围的道路数据，并且，无需人工操作，系统自动采集数据并进行分析，同时，将多个振动传感器固定在车辆各轮胎附近，多方位检测并能避免车体减震区，通过有线方式传输到处理器，这样采集信号更真实，更全面，更利于建模分析，有效的解决了传统信号真实性差，误识别高的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于道路情况分析的振动检测系统
本技术涉及振动检测系统，尤其是用于道路情况分析的振动检测系统。
技术介绍
随着车辆的迅速普及，行车安全越来越受到关注。其中，路面是影响行车安全的一个重要因素，极容易诱发交通事故。例如，路面有落石或者有坑陷等异常现象，若车辆在该危险路面上行驶，极有可能会引发交通事故，使车辆和人身安全造成损害。因此，实时监测车辆行驶的路面状况，对路面保养和维修具有非常重要的意义。路面状况监测目前主要有两种方式，一种方式是人工定期巡查，主要是通过专用的检测设备(如道路检测车)采集路面信息，并将该路面信息进行汇总分析，以确定该路面是否为危险路面。但是，这种路面状况监测方式过程比较繁琐，间隔周期长，实时性差，使数据的时效性大幅度降低，且检测设备以及人工费需要增加资金投入，成本比较高。还有一种方式是，在道路建设期间，预先将传感器埋设于路面之下，通过传感器采集路面信息，并上传到系统中，以实现对路面状况的监测。但是，由于成本的限制，目前只在高速公路以及城市主要路段上的路面铺设传感器，因此，只能监测有限路段内的路面状况。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用于道路情况分析的振动检测系统。本技术的目的通过以下技术方案来实现：用于道路情况分析的振动检测系统，包括至少一振动传感器，所述振动传感器设置于车辆的各轮胎附近的非旋转位置且位于车辆减震结构的前方，各所述振动传感器有线连接位于所述车辆上的处理器，所述处理器通过串口线连接导航模块且其通过外接的移动4G模块与云端服务器连接通信。优选的，所述的用于道路情况分析的振动检测系统中，所述振动传感器为有线压电加速度振动传感器。优选的，所述的用于道路情况分析的振动检测系统中，所述振动传感器连接车辆的电源系统并由车辆的电源系统供电。优选的，所述的用于道路情况分析的振动检测系统中，所述车辆为公交车和/或大巴车，所述振动传感器通过螺钉安装于所述公交车和/或大巴车的车轮附近。优选的，所述的用于道路情况分析的振动检测系统中，所述振动传感器通过8通道24位AD芯片及SPI接口连接所述处理器，所述处理器为32位处理器。优选的，所述的用于道路情况分析的振动检测系统中，所述处理器与所述车辆的车载控制主板集成为一体，且处理器与所述车载控制主板的MCU连接通信。优选的，所述的用于道路情况分析的振动检测系统中，所述导航模块为GPS+惯性组合导航模块。优选的，所述的用于道路情况分析的振动检测系统中，所述GPS+惯性组合导航模块的GPS天线设置于所述车辆的顶部。优选的，所述的用于道路情况分析的振动检测系统中，所述导航模块通过串口线连接所述处理器。优选的，所述的用于道路情况分析的振动检测系统中，所述处理器外接SD卡。本技术技术方案的优点主要体现在：本方案设计精巧，提供了一种全新的路面情况分析系统，利用振动传感器与车辆的结合，结合定位技术和云计算，可以通过振动数据分析路面情况，能够有效获取目标范围的道路数据，并且，无需人工操作，系统自动采集数据并进行分析，同时，将多个振动传感器固定在车辆各轮胎附近，多方位检测并能避免车体减震区，通过有线方式传输到处理器，这样采集信号更真实，更全面，更利于建模分析，有效的解决了传统信号真实性差，误识别高的问题。本方案采用惯性导航和GPS组合导航模块，卫星信号可同时支持GPS+北斗/GPS+格洛纳斯，惯性导航通过积分加速度和陀螺仪进行组合导航，即使卫星信号完全不存在，基于最优估计算法—卡尔曼滤波算法融合两种导航算法，也可以通过惯性导航高精度的车辆定位、测速和测姿信息，保证导航系统的正常工作，提高了系统的稳定性和可靠性，并且能够适用于各种环境中，不受道路周围环境的影响。本方案的振动传感器由车辆的电源系统进行供电，能够有效地保证供电的稳定性，解决常规自带电源的振动传感器续航能力差的问题，改善了整个系统运行的可靠性。本方案增加SD卡，可以根据4G信号的强弱在实时传输云端存储和本地存储之间切换，从而保证数据存储的有效性和覆盖性，真正实现道路无死角检测。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的GPS天线安装示意图。具体实施方式本技术的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本技术技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本技术要求保护的范围之内。在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。下面结合附图对本技术揭示的用于道路情况分析的振动检测系统进行阐述，如附图1所示，其包括至少一振动传感器1，所述振动传感器1可以是已知的各种用于检测振动信号的设备，例如，电涡流式传感器、电容式传感器、电容式传感器等，优选，所述振动传感器1为有线压电加速度振动传感器。本方案的第一适于实用的改进点在于：将多个所述振动传感器1设置于车辆2的各轮胎附近的非旋转位置，且位于车辆减震结构的前方（此处的前方是指振动传递过程中先经过的位置），实际应用时，为了保证数据采集的时效性和覆盖范围，所述车辆2优选为城市公交系统的各种公交车和/或大巴车，并且，所述振动传感器1可以通过其自身的螺杆安装于所述公交车和/或大巴车的非驱动轮的安装轴处及车辆底盘的减震结构前方，并且，本方案又一适于实用的改进在于：所述振动传感器的螺杆的表面还形成有类金刚石薄膜（图中未示出），类金刚石薄膜可以是已知的各种材料和沉积技术得到，不作赘述；当然，所述振动传感器1也可以通过螺钉安装于上述位置，或者通过振动传感器1自带的永磁吸盘固定在上述位置。由于振动传感器1固定在轮附近，且在减振结构的前端，因此，振动传感器采集到振动信号能够真实、准确的反应实际振动情况，避免振动传感器位于减震结构后方导致由于车辆的减震结构导致采集的振动数据失真，保证了后续分析的准确性。并且，所述振动传感器可以自带电源，也可以外接电源，本方案的另一适于实用的改进点在于，所述振动传感器采用外接电源的方式供电，并且外接电源是车辆2的电源系统，从而可以利用车辆的电源为振动传感器持续供电，能够有效的解决传统的自带电池供电的振动传感器的续航能力有限的问题，此处，车辆2的电源系统及该电源系统与振动检测芯片的连接结构均为已知技术，在此不作赘述。如附图1所示，多个所述振动传感器1有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于道路情况分析的振动检测系统，其特征在于：包括至少一振动传感器（1），所述振动传感器（1）设置于车辆（2）的各轮胎附近的非旋转位置且位于车辆减震结构的前方，各所述振动传感器（1）有线连接位于所述车辆（2）上的处理器（3），所述处理器（3）通过串口线连接导航模块（4）且其通过外接的移动4G模块（5）与云端服务器（6）连接通信。/n

【技术特征摘要】
1.用于道路情况分析的振动检测系统，其特征在于：包括至少一振动传感器（1），所述振动传感器（1）设置于车辆（2）的各轮胎附近的非旋转位置且位于车辆减震结构的前方，各所述振动传感器（1）有线连接位于所述车辆（2）上的处理器（3），所述处理器（3）通过串口线连接导航模块（4）且其通过外接的移动4G模块（5）与云端服务器（6）连接通信。


2.根据权利要求1所述的用于道路情况分析的振动检测系统，其特征在于:所述振动传感器（1）为有线压电加速度振动传感器。


3.根据权利要求1所述的用于道路情况分析的振动检测系统，其特征在于:所述振动传感器（1）连接车辆（2）的电源系统并由车辆的电源系统供电。


4.根据权利要求1所述的用于道路情况分析的振动检测系统，其特征在于:所述车辆（2）为公交车和/或大巴车，所述振动传感器（1）通过螺钉安装于所述公交车和/或大巴车的车轮附近。


5.根据权利要求1所述的用于道路情况分析的振动检...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，申亚琪，廖建辉，
申请(专利权)人：苏州捷杰传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32