[发明专利]一种快递包裹碰撞检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种快递包裹碰撞检测系统及方法，包括单片机模块，所述的单片机模块与加速度传感器模块、存储模块、通信模块、人机交互模块及电源模块连接，所述的单片机模块管理整个检测系统，加速度传感器模块周期性采集加速度，存储模块存储发生碰撞时的加速度序列和对应时间，该检测系统的方法包括：周期性检测加速度，并暂存当前加速度和上一次检测到的加速度；判断是否发生碰撞；如果需要比较准确地计算并记录当前撞击产生的冲击力，则应当判断可能发生碰撞时，连续记录的n个加速度值序列及这些加速度发生时对应的时间。本发明通过快递包裹加速度的变化判断是否发生碰撞，具有成本低、计算复杂度低、报警距离远、可反复使用等优点。

技术领域

本发明涉及快递包裹监测系统，尤其涉及一种快递包裹碰撞检测系统及方法。

背景技术

随着网络购物、物流的快速发展，快递包裹的收发已经成为当前人们日常生活的一部分。然而，快递包裹在分拣、装车、运输、入库、派送过程中因粗鲁操作导致物品受损的现象屡见不鲜。由于缺乏对快递包裹在整个收发过程中的监控，物品受损难以判断责任原因，往往给客户造成损失。

鉴于此，发达国家较早的推出了快递包裹监测系统，如美国早期主要采用机械式传感器或昂贵的数据记录仪，但成本高，应用并不广泛。英国Cambridge Consultants则推出低成本的DropTag电子标检，该标签集成低功耗陀螺仪、加速度传感器和蓝牙，可以实时采集包裹在收发全程各个阶段的状态，并通过蓝牙将状态信息发送到用户手机上。一旦包裹破损，电子标签将实时通知用户，但DropTag支持的最远距离在50米左右。

上海大学2011年公开了一种智能包装箱及其实时状态监测系统，通过传感器系统获取包装箱剧烈碰撞、被破坏、被拆开及箱体内温度等物流信息，并能够通过通信系统将信息发送给用户。但未见相关产品，也没有给出具体实现方法。

当快递包裹发生碰撞时，会受到冲击力，因此如果能够计算出冲击力，则也可以判断是否发生碰撞，对于冲击力的计算，传统的计算方法是：

其中m为物体质量，v为撞击瞬时速度，Δt为冲击时间。

这种方法虽然得到的冲击力比较准确，但瞬时速度和冲击时间的检测不容易实现，且检测成本也比较高。

发明内容

发明目的：本发明目的是帮助用户因快递粗鲁操作受损提供维权依据，同时为克服现有冲击力检测方法成本高且不适于快递包裹监控的问题，提供一种根据加速度的变化实现对快递包裹是否发生碰撞的检测系统及判断方法。

技术方案：本发明包括单片机模块，所述的单片机模块与加速度传感器模块、存储模块、通信模块、人机交互模块及电源模块连接，所述的单片机模块管理整个检测系统，加速度传感器模块周期性采集加速度，存储模块存储发生碰撞时的加速度序列和对应时间。

所述的通信模块采用GPRS模块或4G模块。

所述的GRPS模块采用短消息报警；所述的4G模块采用手机APP或短消息报警。

所述的人机交互模块包括按键输入模块和显示模块。

所述的按键输入模块进行参数设置，所述的显示模块显示输入信息，显示模块只在有按键输入时被唤醒显示，其他时间休眠。

所述的加速度传感器模块采用高速三轴加速度传感器，能够高速采集水平方向及竖直方向的加速度。

基于所述的一种快递包裹碰撞检测系统的方法，包括以下步骤：

(1)周期性检测加速度，并暂存当前加速度和上一次检测到的加速度；

(2)判断是否发生碰撞，并利用通信模块向用户发出报警短信，同时利用存储模块记录可能发生碰撞时的加速度值及发生碰撞时对应的时间；