专利名称：车辆运输装卸情况的记录方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆装卸状态的记录方法和装置，尤其涉及一种结合自动定位系统记录车辆运输装卸情况的方法和装置。
背景技术：
目前，GPS技术在车辆的运营中已得到了很多应用，在车辆中装设GPS接收模块后，可以实时确定车辆的当前位置、速度等信息，现有技术中已存在按时间间隔全程记录车辆的行车轨迹及汽车本身的状态参数(如速度、里程、油耗等等)的行车记录仪；GPS技术和当地的交通图结合构成的导航系统，或者加上通讯模块使监控中心能够实时了解车辆当前位置，构成车辆的调度系统，或者与无线通讯单元和防盗控制单元结合，用于车辆的防盗和追踪，等等。但是，以上方法只是对时间、位置、速度等信息进行记录，即只是记录了车辆本身的运行情况。
在对物流运输进行管理时，需要对下属车辆进行调度监控。例如，对环卫环保等运输车辆管理时，要求运输车辆实行定点运输，即不能乱倒乱卸，以防止环境污染；又如，对危险品、爆炸品、化学品等物品的运输车辆管理时，对运输路线、装卸位置等需要进行严格地控制，不允许在非指定的位置私自加载和卸载。
在上述情况下，管理人员除了要了解车辆的行车路线等与位置有关的信息外，还必须知道车辆的装卸情况，如在什么时间什么位置装载的，然后经过什么样的行驶路线，最后在什么时间到达什么位置进行卸货，中途是否在指定位置装货或卸货，等等信息。使车辆运输的整个过程在没有任何人工干预的情况下客观地记录下来，以便于管理人员进行有效的物流管理。而现有的行车记录仪就无法满足这些要求。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种车辆运输时装卸状态的记录方法，可以记录车辆运输过程中的装卸情况，实现对物流的监控。本发明还要提供一种实现上述方法的装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车辆运输装卸情况的记录方法，包括以下步骤(a)读取当前时间、车辆位置和速度；(b)判断速度是否为零，如果是，执行下一步，否则，返回步骤(a)；(c)检测对应于载重的当前测量值，和上一次记录值相比较，判断载重是否发生变化，如果是，执行下一步，否则，返回步骤(a)；(d)确定本次装卸的状态，并同时记录当前装卸时间、位置和状态，返回步骤(a)。
需要记录行车路线时，在所述步骤(b)中，在返回步骤(a)之前，在行车路线记录的时间间隔到时，记录下当前的时间和位置。
为了提高判断装卸状态是否变化的准确性，所述步骤(c)之后，还以设定的时间间隔，多次检测当前速度和载重量变化，只有在每次检测结果均是速度为零且载重发生变化时，才执行步骤(d)。
当设有监控中心时，还在记录数据后将数据实时无线发送到监控中心。
所述步骤(d)中对应于载重的测量值可以采用对汽车弹簧钢板变形量的测量值。
所述步骤(d)中的装卸状态可以定义为包括空载、初次装载、继续装载、部分卸载和完全卸载，以空载时的载重为初始值，载重第一次增大为初次装载状态，继续增大为继续装载状态，载重减少且大于初始值为部分卸载状态，载重减小为初始值为完全卸载状态。
本发明提供的车辆装卸记录装置包括主控制器，与控制器连接的实时定位模块和存储器，其特征在于，还包括传感器，其中所述传感器，用于测定对应于车辆载重变化的物理量，并输出检测信号；所述实时定位模块，用于实时提供车辆当前的时间、位置和速度信息；所述主控制器，用于读取所述传感器和实时定位模块的输出信号，在速度为零且载重变化时，将确定的装卸状态和当前时间和位置数据记录到所述存储器。
上述装置可具有以下特点还包括与所述主控制器连接的无线收发模块，用于在所述主控制器的控制下，将记录的装卸状态、时间和位置数据实时发送到监控中心。
上述装置可具有以下特点还包括与所述存储器连接的RS-232接口或者IC卡输出接口。
上述装置可具有以下特点还包括与所述主控制器连接的A/D转换模块，用于接收所述传感器输出的模拟信号，转换为数字信号后输出。
综上所述，本发明方法和装置采用集成化的设计，将GPS准确定位的特点和车辆的载重相结合，在速度为零时且车辆载重变化时，将确定的装卸状态和时间、地点加以记录，并无线传输到监控中心，使现有技术中不能实现的对物流的监控功能得以实现，可对环卫环保、装载高危物品等运输车辆的装卸情况进行监控，防止乱倒乱卸污染环境或产生危险，也可同时对行车路线进行记录和显示。
图1是本发明实施例车辆装卸情况记录装置的功能框图；图2是本发明实施例变形测定传感器的安装示意图；图3是本发明实施例车辆运输状态记录方法的流程图。
具体实施例方式
本发明实施例的车辆装卸记录装置除了可以实时监控装卸情况外，还具有记录车辆运行路线的功能，其中运行路线是通过记录车辆运行时间和位置来了解，而装卸情况则是通过记录车辆装卸时间、位置(指装卸地点)和状态来了解，这些数据通过安装在汽车上的车辆装卸记录装置来获得和实时发送到监控中心。
如图1所示，本实施例的车辆装卸情况记录装置100主要包括主控制器1、GPS接收模块2、变形测定传感器3、A/D转换模块4、存储器5、无线收发模块6和输出接口7。所述GPS接收模块2、A/D转换模块4、无线收发模块6和存储器5均通过总线与主控制器1连接，变形测定传感器3则连接到A/D转换模块4，电源未在图中示出，其中
主控制器1，用于读取所述GPS接收模块和经A/D转换后的变形测定传感器的输出信号，通过对速度和车载重量的变化的判断，在装卸状态变化时，记录装卸状态、时间和位置等装卸情况，并将装卸情况和行车路线的有关数据通过无线收发模块发送到监控中心，本实施例采用PIC16F877型号的单片机来实现；变形测定传感器3，用于感应车辆在装载时承重弹簧钢板的变形，输出变形量信号，本实施例采用型号为WYDC-16L的接触式位移传感器，其安装示意图见图2，传感器10安装在汽车弹簧钢板20(有多层)下方的安装支架30上，其感应端与弹簧钢板20的下表面接触，这样，当汽车装卸货物时，车斗重量的变化会引起弹簧钢板20的形状变化，从而使传感器感应端受到压缩或伸长，传感器将该感应信号转换为电压信号后传输到A/D转换模块；弹簧钢板变形量也可以采用非接触式的位移传感器来测定，安装方式和图2类似，只是传感器不和弹簧钢板接触，通过光电感应或者超声波来测定与弹簧钢板间的距离；或者采用应变式传感器，采用应变片进行测定，安装时把应变片紧密贴在弹簧钢板的水平方向表面上，当钢板变形时，应变片会发生变形，从而可以输出变形量；也可以采用压力传感器等，只要能测定到弹簧钢板的变形即可。
A/D转换模块4，用于将变形测定传感器3传输过来的变形量模拟信号转换为数字信号；GPS接收模块2，用于利用卫星定位技术实时计算出车辆的位置、速度等数据，本实施例采用Epson型号的GPS接收模块；无线收发模块6，用于将车辆装卸时间、位置、状态以及车辆运行时的时间、位置等数据实时地发送到监控中心，本实施例采用MOTOROLA的GSM传输模块，可以进行长距离的传输，但也可以采用微波通讯模块进行较长距离传输，进行短距离传输时，可以采用TR100E型号的无线收发模块。
存储器5，用于记录的装卸情况和行车路线等相关数据，本实施例采用FLASH芯片，也可以采用其它类型的存储芯片；输出接口7，用于作为外部读取存储数据的接口，本实施例采用的是一种通用的RS-232串行接口。
在本实施例的车辆装卸记录装置中，把GPS、无线传输、变形量测定等几种单独比较成熟的模块集成起来，使组合后装置的功能大大加强，能够实现对车辆行车路线和装卸情况的全面记录和实时发送。
本实施例中，装卸状态包括空载、初次装载、继续装载、部分卸载和完全卸载等，其中空载指未装货时的状态，以后通过比较弹簧钢片的变形量和上次记录值是否发生变化来判断装卸状态是否变化，第一次变形量增大说明车辆为初次装载状态，变形量继续增大则为继续装载状态，而变形量变小但大于初始值时为部分卸载状态，变形量变小到初始值则为完全卸载状态，通过将装卸状态变化时车辆的位置和时间记录下来，就可以了解到车辆在何时何地进行了装载或者卸载。
本实施例运输装卸情况记录方法的流程如图3所示，包括以下步骤步骤110，读取当前时间、车辆位置和速度信息(从GPS接收模块得到)；步骤120，判断速度是否为零，如果是，执行下一步，否则，执行步骤180；步骤130，检测当前变形量，和上一次记录的变形量相比较，判断变形量是否发生变化，如果是，执行下一步，否则，将计数器清零(步骤132)后，执行步骤110；步骤140，判断当前计数是否等于2(初始值设为0)，如果是，执行下一步，否则，执行步骤170；步骤150，根据变形量的变化和与初始值的关系，确定本次装卸的状态，计数器清零；步骤160，将本次装卸状态和当前时间、位置记录(即存储)下来，并发送到监控中心，返回步骤110；步骤170，将计数值加1，等待10秒，返回步骤110；步骤180，行车路线记录的时间间隔到时，记录当前时间、位置信息并发送到监控中心，计数器清零，返回步骤110。
车辆装卸时一定是处于停止状态的，因此上述流程只在速度为零时，对变形量的变化进行判断，考虑到车辆刹车时可能出现速度为零而弹簧变形也发生变化的情况，或者由于外界的电磁干扰使检测信号波动，使装卸情况的判断出现错误，为了进一步提高记录的准确性，上述流程是间隔10秒进行了多次检测，如果结果均是速度为零且变形量发生变化，就认为装卸状态变化，并加以记录，否则不记录，这样就可以避免上述情况下的误记录。间隔的时间可设为20秒、30秒等等，检测和判断的次数可以设定。
在行车路线的记录上，在速度为零时就不再记录，在速度不为零而记录的间隔时间到时再记录。
车辆管理人员也可以通过RS-232接口来读取数据，还可以通过IC卡来读取存储器中记录的数据。
通过本实施例的方法，就可以记录运输车辆的行车路线以及装载重量发生变化时的时间、位置、装卸状态等信息，并利用无线发射功能把数据传输到监控中心的计算机系统中。车辆管理人员就可以了解车辆从什么时间什么位置装卸的，经过什么样的行驶路线，最后在什么时间到达什么位置进行装卸，中途的装卸情况等等。从而实现对物流的全面监控。
在上述实施例的基础上，本发明的车辆运输装卸情况的记录方法及装置还可以进行各种变换，例如可以不记录行车路线而只记录车辆运输装卸情况；如果不进行集中地实时监控，上述实施例的无线收发模块和数据发送过程可以取消；另外，如果采用输出数字量的传感器，也可以不设A/D转换模块；GPS接收模块可以用北斗定位模块来代替，虽然工作方式不同，但跟GPS定位模块一样，也可以实时地得到车辆当前的位置、速度等信息，同时北斗定位在对环境的适应性上具有自身的优势；通过变形量的变化确定本次装卸状态也可以由监控中心来完成，事实上，如果仅从方法的角度看，除数据采集外的计算、判断、记录等功能并不限定由车载装置来完成；上述流程中还可以记录下变形量的数据，进一步获取装卸的重量信息；多次检测和判断的具体实现流程可以有多种变化，只要实现以下逻辑即可即以设定的时间间隔，多次检测当前速度和载重量变化，只有在每次检测结果均是速度为零且载重发生变化时，才记录装卸情况，譬如可以将多次检测直接顺序执行；检测载重是否变化的方法并不限于实施例中的测量弹簧钢板的变形量，也可以在车轮之间的轴上安装位移传感器，通过测量与车斗之间的距离来判断载重是否变化；车辆装卸状态可以有不同的定义方法，至少有装载和卸载两种状态，等等。
因而在本发明的基本精神的基础上做出的各种变换均应包括在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种车辆运输装卸情况的记录方法，包括以下步骤(a)读取当前时间、车辆位置和速度；(b)判断速度是否为零，如果是，执行下一步，否则，返回步骤(a)；(c)检测对应于载重的当前测量值，和上一次记录值相比较，判断载重是否发生变化，如果是，执行下一步，否则，返回步骤(a)；(d)确定本次装卸的状态，并同时记录当前装卸时间、位置和状态，返回步骤(a)。
2.如权利要求1所述的记录方法，其特征在于，所述步骤(b)中，在返回步骤(a)之前，在行车路线记录的时间间隔到时，记录下当前的时间和位置。
3.如权利要求1或2所述的记录方法，其特征在于，所述步骤(c)之后，以设定的时间间隔，多次检测当前速度和载重量变化，只有在每次检测结果均是速度为零且载重发生变化时，才执行步骤(d)。
4.如权利要求1或2所述的记录方法，其特征在于，在记录数据后还将数据实时无线发送到监控中心。
5.如权利要求1或2所述的记录方法，其特征在于，所述步骤(d)中对应于载重的测量值是汽车弹簧钢板变形量的测量值。
6.如权利要求1或2所述的记录方法，其特征在于，所述装卸状态包括空载、初次装载、继续装载、部分卸载和完全卸载，以空载时的载重为初始值，载重第一次增大为初次装载状态，继续增大为继续装载状态，载重减少且大于初始值为部分卸载状态，载重减小为初始值为完全卸载状态。
7.一种车辆装卸记录装置，包括主控制器，与控制器连接的实时定位模块和存储器，其特征在于，还包括传感器，其中所述传感器，用于测定对应于车辆载重变化的物理量，并输出检测信号；所述实时定位模块，用于实时提供车辆当前的时间、位置和速度信息；所述主控制器，用于读取所述传感器和实时定位模块的输出信号，在速度为零且载重变化时，将确定的装卸状态和当前时间和位置数据记录到所述存储器。
8.如权利要求7所述的记录装置，其特征在于，还包括与所述主控制器连接的无线收发模块，用于在所述主控制器的控制下，将记录的装卸状态、时间和位置数据实时发送到监控中心。
9.如权利要求7所述的记录装置，其特征在于，还包括与所述存储器连接的RS-232接口或者IC卡输出接口。
10.如权利要求7所述的记录装置，其特征在于，还包括与所述主控制器连接的A/D转换模块，用于接收所述传感器输出的模拟信号，转换为数字信号后输出。
全文摘要
本发明公开一种车辆运输装卸情况的记录方法和装置，通过GPS接收模块计算当前时间、车辆位置和速度，通过传感器检测汽车弹簧钢板的变形量，在多次判断结果均为速度为零且变形量发生变化时，确定本次装卸的状态，同时记录当前装卸时间、位置和状态，并通过无线收发模块将装卸情况的数据发送到监控中心，否则只记录和发送行车路线的数据。本发明方法和装置采用集成化的设计，将GPS准确定位的特点和车辆的载重相结合，使现有技术中不能实现的对物流的监控功能得以实现，还可同时对车辆的行车路线进行记录。
文档编号G01D21/02GK1560757SQ20041000455
公开日2005年1月5日 申请日期2004年2月23日 优先权日2004年2月23日
发明者黄庭梁 申请人:黄庭梁