CN101271015A - 一种动态车辆称重方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动态车辆称重方法及系统，被称重车辆的各轴依次驶过称重平台，其中所述方法包括以下步骤：对被称重车辆各轴的轴载信号和轴型信号进行采集；根据每轴的轴载信号和轴型信号生成该轴的动态称重数据和轴型数据；对所述的动态称重数据进行处理获取轴重有效数据；对所述的轴重有效数据进行三角函数逼近处理获取轴重基准数据和修正数据；根据所述的轴型数据以及所述的轴重基准数据、修正数据获取轴重。用于解决以中低车速通过称重平台的车辆的动态称重问题，并且为不同的车型提供符合称重精度要求的称重方案。

Description

一种动态车辆称重方法及系统

技术领域

本发明关于称重技术，特别是关于车辆超载超限的称重检测和车辆计重收费的技术，具体的讲是一种动态车辆称重方法及系统。

背景技术

目前动态称重系统广泛应用于高速公路、矿山以及港口等载货车辆的称重系统中，为交通管理、超限超载治理以及进出口监管起到了重要的作用。

中国实用新型专利94246532.6公开了一种全电子式轴重动态称重平台，该动态称重平台采用轴重称量法来称量汽车整车重量。当汽车缓速通过所述的称重平台时，由设置在称重平台内的称重传感器将轴重转变为电信号，并与对应的二次仪表组成全电子称重系统。

然而在实际应用中，称量车重的现场往往车况复杂，车辆通常会排队等候称重、付费和卸载等，车辆的车轮可能会在称重平台上随机停止、启动或倒车等，这便会带来错误的动态称重信息，而错误的称重信息将直接导致车辆动态称重的重量误差。

为了克服上述的车辆动态称重的重量误差的缺陷，中国实用新型专利03208452.8公开了一种用于车辆动态称重的装置，该装置与车辆动态轴重或轮重计量设备相结合，在称重平台与行车方向垂直的两端设有传感触发装置，以识别车轮压住称重平台边缘和车轮驶离称重平台的信号。从而解决了低速行驶车辆在动态称重时，因倒车及频繁启动造成的错误的动态称重信息的问题，使车辆动态称重的精度得以提高。

但是，现有的车辆动态称重系统在进行车辆的动态称重时，一般要求车辆以低于10公里/小时的速度通过称重平台。原因是大多数的车辆动态称重系统只有在车速为10公里/小时以下才能够保证一定的动态称重精度，当车辆通过称重平台的速度提高时，动态称重精度将随速度提高而急剧恶化。同时，车型的不同也将对动态称重精度造成很大的影响，往往是对某一种车型的动态称重较为准确，而对其它车型确又难以保证动态称重的精度。当现有的动态称重系统应用在称重、收费车道时，被测车辆往往因不能控制车速而以10～30公里/小时的速度进入称重、收费车道，而且通过称重、收费车道的车型复杂，车流量大，所以现有的动态称重系统不能为不同车型的车辆提供符合称重精度要求的称重。

发明内容

本发明提供一种动态车辆称重方法及系统，用于解决以中低车速通过称重平台的车辆的动态称重问题，并且为不同的车型提供符合称重精度要求的称重方案。本发明的技术方案为：

本发明提供一种动态车辆称重的轴重检测方法，该方法包括：获取轴重有效数据，对所述的轴重有效数据进行三角函数逼近处理，获取轴重数据。

本发明还提供一种动态车辆称重的轴重检测系统，该系统包括：轴重有效数据获取装置，用于获取轴重的有效数据；轴重数据获取装置，用于对所述的轴重有效数据进行三角函数逼近处理，获取轴重数据。

本发明还提供一种动态车辆称重系统，该系统包括：称重平台，用于承载驶过的被称重车辆；称重传感装置，与所述的称重平台相耦合，用于对被称重车辆各轴的轴载信号进行检测；轮胎识别装置，用于对被称重车辆各轴的轴型信号进行检测；收尾传感装置，用于对被称重车辆的收尾信号进行检测；以及分别与所述的称重传感装置、轮胎识别装置、收尾传感装置相连接的控制装置，该控制装置包括：数据生成单元，用于根据每轴的轴载信号和轴型信号生成该轴的动态称重数据和轴型数据；有效数据获取单元，用于对所述的动态称重数据进行处理获取轴重有效数据；三角函数逼近单元，用于对所述的轴重有效数据进行三角函数逼近处理获取轴重基准数据和修正数据；轴重输出单元，用于根据所述的轴型数据、轴重基准数据、修正数据以及收尾信号获取被称重车辆的轴重、轴型、轴组重、车速等车辆信息，并输出所述的车辆信息。

本发明的有益效果在于：能够使被称重车辆以中低速(如：0～30公里)进行动态称重，并且本发明能为不同车型的车辆提供符合称重精度要求的动态称重，使计重收费的准确性问题得以解决。

附图说明

图1是本发明动态车辆称重的轴重检测系统结构图；

图2是本发明动态车辆称重的轴重检测系统的一实施例的结构图；

图3是本发明动态车辆称重系统的一实施例的结构图；

图4是本发明动态车辆称重的轴重检测流程图；

图5是典型称重数据采集样本图；

图6是轮胎受理分析示意图；

图7是称重数据理想导数示意图；

图8是称重数据采样样本导数图；

图9是小波分解一层细节图；

图10是小波分解二层细节图；

图11是有效数据起点和有效数据终点定位效果图；

图12是小波滤波效果图；

图13是三角函数逼近效果图；

图14是轴型判别流程图；

图15是本发明动态车辆称重系统的平面布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。如图1所示，为本发明一实施例的动态车辆称重的轴重检测系统，该系统包括：称重平台(图中未示)，用于承载驶过的被称重车辆；数据采集单元，用于对被称重车辆各轴的轴载信号和轴型信号进行采集；该称重平台和数据采集单元组成一轴重数据采集装置。该系统还包括：数据控制单元(如单片机、PC机等)，该数据控制单元包括：数据生成单元，用于根据每轴的轴载信号和轴型信号生成该轴的动态称重数据和轴型数据；有效数据获取单元，用于对所述的动态称重数据进行处理获取轴重有效数据；三角函数逼近单元，用于对所述的轴重有效数据进行三角函数逼近处理获取轴重基准数据和修正数据；轴重输出单元，用于根据所述的轴型数据以及所述的轴重基准数据、修正数据获取轴重，并输出所述的轴重。

如图15所示，为本发明的另一实施例，其中的动态车辆称重系统包括：

称重平台1503，用于承载驶过的被称重车辆。该称重平台可为钢制矩形平台。

称重传感装置，与所述的称重平台相耦合，用于对被称重车辆各轴的轴载信号进行检测。该称重传感装置可由A和B两组称重传感器组成，即：A组传感器1501，B组传感器1502。每组称重传感器由两个电阻应变传感器组成，这四个电阻应变传感器支撑称重平台的四个角。

数据采集装置1505，可采用数字接线盒形式数据采集装置，其具有两路16位A/D采集通道，分别接入A组传感器1501和B组传感器1502，其中每一路采集通道都有相应的信号调理和信号放大单元，采样的频率每路均为4000Hz。

轮胎识别装置1506，该轮胎识别装置由一组压力传感器组成，每组压力传感器的个数可为14至18个。轮胎识别装置1506也可采用CCD摄像头对轮胎进行拍摄、红外传感器对轮胎进行感应的方案获取通过称重平台的轴是单轴、双连轴还是三连轴的的信息。

收尾传感转置1507，用于判断一辆车开始进入检测区和离开检测区，一般为红外车辆检测器和/或线圈。

控制装置1508，可采用ARM9中心处理单元为控制装置，ARM9具有一个10/100M网络接口，也有标准RS232接口和多路开关量输入输出接口，同时有液晶显示部件。控制装置1508分别与数据采集装置1505、轮胎识别装置1506以及收尾传感转置1507电连接，而A组传感器1501和B组传感器1502与数据采集装置1505电连接。

光栅分车器1504，作为另一收尾检测装置，对被称重车辆的收尾信号进行检测。

轮胎识别装置1506、A组传感器1501、B组传感器1502以及称重平台1503共同构成轮胎和轴型判别单元。收尾单元用于判断一辆车开始进入检测区和离开检测区，一般为红外车辆检测器和线圈。数据控制器数据处理单元，采用ARM9为中心处理单元，具有一个10/100M网络接口，也有标准RS232接口和多路开关量输入输出接口，同时有液晶显示部件。

本发明的称重原理是：车辆驶入称重区，车辆各轴依次通过称重平台1503后，控制装置1508接受到一定阀值的重量数据时，系统自动进入动态称重方式，控制装置1508将轴载信息检测并记录下来。然后经过轮胎识别器得到通过称重平台的轴是单轴、双连轴还是三连轴的的信息，同时结合轴的上下称数据，得到连轴数据。

车辆各轴依次通过称重平台1503和轮胎识别装置1506，每根轴的轴载信息和轮轴类型被采集并保存在控制装置1508中，同时控制装置1508也将根据轴的上下称数据以及称重平台的宽度计算出车辆的速度数据。当车辆尾部通过收尾传感转置1507后，收尾传感转置1507给出车辆收尾信号，控制装置1508生成一辆车的检测数据，显示在液晶显示单元并传出整车的所有信息或者将生成一辆车的检测数据经数据输出接口输出。

在本发明中动态称重的数据和信号流向如图4所示。其中，A组传感器1501和B组传感器1502将两路模拟轴载信号传入数据采集装置1505，数据采集装置1505经过对模拟信号的调理，放大，A/D转化，输出两路轴载数据数字信号。控制装置1508接收数据采集装置1505的轴载数据信号、轮胎识别装置1506的信号，收尾传感转置1507的信号，经过对轴载数据的导数运算处理和/或小波运算处理获取有效数据，对有效数据进行三角函数逼近、小波滤波以及基准值的修正，结合轴型数据的处理、分析、计算得到轴重，轴组重，轴型，轴速，轴距，轴数，轴组数等数据，控制装置1508控制液晶显示部件显示相关数据和状态，并负责对外通讯。

本发明的核心是如何获得准确的轴重，而准确的轴重需要控制装置1508对采集的各项数据进行准确的处理。控制装置1508包括：

数据生成单元，用于根据每轴的轴载信号和轴型信号生成该轴的动态称重数据和轴型数据；其中数据生成单元包括：上、下称重平台点(以下简称上、下称点)的确认模块。

有效数据获取单元，用于对所述的动态称重数据进行处理获取轴重有效数据；其中有效数据获取单元包括：有效数据的起点模块和终点确认模块。

小波滤波模块，用于对有效数据进行滤波，去除高频信号的干扰。

三角函数逼近模块，用于对所述的轴重有效数据进行三角函数逼近处理获取轴重基准数据和修正数据；

轴型判定模块、用于进行连轴的判定，即：被称重车辆的轴是单轴、双连轴或三连轴。如图14所示，获得连轴数据的步骤是：判断是否有上称信号，如果有则使上称计数加1；判断是否有轮胎信号，如果有则轮胎计数加1；判断上称计数值是否等于轮胎计数值，如果是则判断轮胎计数值是否等于3，如果是则连轴数据为3(即三连轴)，如果否则判断轮胎计数值是否等于2，如果是则连轴数据为2(即双连轴)，如果否则轮胎数据为1(即单轴)。

修正模块，用于对轴重基准值进行修正，使其更准确。

一个典型动态轴重采样曲线如图5所示，其中，采样曲线包含四个标志的点：上称点a，下称点b，有效数据的起点c，有效数据的终点d，这四个标志点将数据分为三段，即：上称阶段ab，有效数据阶段bc，下称阶段cd。以下各个模块主要基于采样数据进行分析计算以获得轴重值。

(1)上、下称点的确认模块

用来获得一轴数据采集的起点和结束点，即确定图5中的上称点a和下称点d，采用幅值结合时间的方式，如可采用200公斤的幅值，30或40ms的时间值作为标准上称的标准，用以准确获得一轴的上、下称点数据。

同时，可采用图15中的A组传感器和B组传感器进行数据采集，根据A组传感器和B组传感器两者之间的关系，获得轴的上、下称的方向，从而得到车辆轴的行驶方向数据，上述的轴的上、下称点数据以及轴的行驶方向数据为准确判定轴型提供可靠保证，从而能应对车辆行驶中各种状态。

(2)有效数据获取单元

计算轴重主要采用图5中的有效数据阶段bc的数据，所以如何确认有效数据的起点b和有效数据的终点c，将是至关重要的。本发明中采用以下两个子模块来确认有效数据的起点b和有效数据的终点c。

(a)导数运算处理模块，用于求有效数据的起点和有效数据的终点，其中：

轮胎接地部分的受力分析，其基本为正弦分布，见附图6，x为轮胎接地一端为原点的水平坐标值，y为载荷梯度。

y＝b*sin(a*x)

上称阶段表现得载荷变化为，

$Y=\underset{0}{\overset{X}{\∫}}b*\sin (a*x)\mathrm{dx}=\frac{b}{a}[1-\cos (a*X)]$

X为轮胎压到称重平台的长度值，Y为载荷，假设车辆为匀速运动，即：

X＝v*t

所以得到上称阶段的数学模型为：

$Y=\frac{b}{a}[1-\cos (a*v*t)]$

Y′＝b*v*sin(a*v*t)

从以上分析得到上称过程的导数符合正弦规律，同理也可对下称进行分析，而有效数据阶段一般数据较为平稳，所以理想的导数曲线为附图7，求的接近零值点即为有效数据起点。实际的采集的样本值得导数曲线附图8，由曲线可见两者较为吻合，实际中对导数曲线进行适当的处理采用相对阈值，即可找到有效数据的起始和终点。

(b)小波运算处理模块，用于求有效数据的起点和有效数据的终点，其中：

采用小波作一二层分解，所选用的小波滤波器如下：

分解滤波器：

低通滤波器[0.7071     0.7071]；

高通滤波器[-0.7071    0.7071]；

重构滤波器：

低通滤波器[0.7071     0.7071]；

高通滤波器[0.7071     -0.7071]。

重构一二层的细节信号，采用一定的阈值，最大值20％，结合采集的时间长度30或40ms，正向搜索第一个满足连续时间长度小于阈值的点为有效数据的起点，反向搜索第一个满足连续时间长度的小于阈值的点为有效数据的终点。附图9为重构的一层小波细节信号，附图10为重构的二层小波细节信号。

以上导数和小波两种算法可单独采用，也可结合采用。如果两者结合求有效数据的起点和终点定位的成功率将更高。对两者求得差值较大的数据，进行重新选择阈值，达到两者的一致，从而获得获得更好的效果。附图11为本发明中的有效数据的起点和终点定位效果附图。

(3)小波滤波模块

对有效数据进行滤波，主要作用为去除高频信号的干扰获得主要波形趋势。如果对所有采集数据进行小波滤波，尤其进行高层的分解重构将会对有效数据造成较大损失，失去准确计算轴重的可能性。

所选用的小波滤波器如下：

分解滤波器：

低通滤波器[-0.0000 0.0001 -0.0001 -0.0007 0.0020 0.0014-0.0107 0.0036 0.0332 -0.0295 -0.0714 0.0931 0.1274 -0.1959-0.2498 0.2812 0.6885 0.5272 0.1882 0.0267]；

高通滤波器[-0.0267 0.1882 -0.5272 0.6885 -0.2812 -0.24980.1959 0.1274 -0.0931 -0.0714 0.0295 0.0332 -0.0036 -0.0107-0.0014 0.0020 0.0007 -0.0001 -0.0001 -0.0000]；

重构滤波器：

低通滤波器[0.0267 0.1882 0.5272 0.6885 0.2812 -0.2498-0.1959 0.1274 0.0931 -0.0714 -0.0295 0.0332 0.0036 -0.01070.0014 0.0020 -0.0007 -0.0001 0.0001 -0.0000]；

高通滤波器[-0.0000 -0.0001 -0.0001 0.0007 0.0020 -0.0014-0.0107 -0.0036 0.0332 0.0295 -0.0714 -0.0931 0.1274 0.1959-0.2498 -0.2812 0.6885 -0.5272 0.1882 -0.0267]。

根据有效数据的长度进行多层的分解，然后将细节信号置零，重构信号近似信号，重构后近似信号即滤波的结果。由于有效数据量少于采集数据，分解层数的选择需要考虑内部差值和减少分解重构层数，并且采用两端对称延伸数据，之后作小波分解。和其他滤波方式相比不会发生相位上的偏移，有利于结合对原波形在同样位置进行分析。采用小波后效果见附图11、图12、图13。

(4)三角函数逼近模块

针对之前取得的取得滤波之后有效数据进行处理，采用三角函数对采集数据进行逼近，然后采取其直流分量作为重量值，采用正弦或余弦函数均可以，本发明采用公式如下：

f(x)＝A₀+A₁*sin(w*x_i)+B₁*cos(w*x_i)    (1)

其中x_i＝1，2，3...N，结合采样频率代表时间，f(x)为有效数据值序列为y_i的逼近函数。

以下公式和(1)公式是完全相同的，

f(x)＝A₀+A₁*sin(w*x_i+d)    (2)

f(x)＝A₀+A₁*cos(w*x_i+d)    (3)

同时采用正切和余切等三角函数也可以构造出与以上(1)，(2)，(3)相同公式。

本发明还引入置信度因子a_i(i＝1，2，3...N)，N的值等长与有效数据的长度。通过对采集数据的波形分析，根据一定规则生成置信度因子a_i，利用置信度因子加工逼近公式进行逼近。

设有效数据值序列为y_i(i＝1，2，3...N)，则逼近公式为

$Z=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\{a_i*(y_i-A_0-A_1*\sin (w*x_i)-B_1*\cos (w*x_i))\}}^2$ 公式(4)，

公式(4)取最小值时的参数值A₀，A₁，B₁，w，即为逼近结果。对A₀，A₁，B₁，w分别求偏导即可得如下方程。

$\frac{\∂Z}{\∂A_0}=-2*\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\{a_i*(y_i-A_0-A_1*\sin (w*x_i)-B_1*\cos (w*x_i))\}=0---\left(5\right)$

$\frac{\∂Z}{\∂A_1}=-2*\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\{a_i*\sin (w*i)*(y_i-A_0-A_1*\sin (w*x_i)-B_1*\cos (w*x_i))\}=0---\left(6\right)$

$\frac{\∂Z}{\∂B_1}=-2*\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\{a_i*\cos (w*i)*(y_i-A_0-A_1*\sin (w*x_i)-B_1*\cos (w*x_i))\}=0---\left(7\right)$

$\frac{\∂Z}{\∂w}=-2*\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\{a_i*(i*A_1*\cos (w*i)-i*B_1*\sin (w*i))$

$*(y_i-A_0-A_1*\sin (w*x_i)-B_1*\cos (w*x_i))\}---\left(8\right)$

以上(5)，(6)，(7)，(8)四个方程同时含有A₀，A₁，B₁，w四个未知数，对其进行求解可得到四个未知数的解。其中A₀作为轴重的参考值，同时考虑A₁，B₁，w为修正参考值。采用三角函数逼近处理后效果见图12、图13，其中1为原始曲线，2为效果曲线。

(5)轴型判别模块

如附图15中称重平台1503和轮胎识别装置1506的布置方式，两者之间间距为1215mm，一般连轴的间距为1200～1300mm，加上轮胎的接地面积均大于1215mm，所以可进行连轴的判定，加上轮胎识别器可以判定轮胎的单双所以可以进行轴型的判定。主要的流程见附图14，目前轴型只有三连轴，双连轴，单轴三种。

由于采用了采用如附图15中的A组传感器和B组传感器的分组，同时数据采集器可以对两路模拟信号进行采集，所以可以准确判定轴的行驶方向。根据两路采集的结果比较可判断车辆轴通过称重平台的上下称信号的方向，分正向上称，正向下称，反向上称，反向下称四种情况。因为可以准确地判断轴的行驶方向，所以能可以应对多种复杂的车辆行驶状态，如完全倒车、不完全倒车等情况。

(6)修正模块

修正模块是对轴重基准值修正使其更加准确，本发明采用的修正依据有轴型、三角函数逼近的修正参考值(见三角函数逼近模块)、轴速等参考量，是一个综合修正模块。

本发明的轴重检测流程为：

根据数据采集器的数据由上下称点的确认模块确认上下称点，一次成对的上下称获得一根轴动态称重数据，并且由于照附图15方式分为A组传感器和B组传感器两组，并且分别采集可以判断轴行驶的方向。

对采集轴动态称重数据进行处理，由导数求有效数据的起点和有效数据的终点模块和小波求有效数据的起点和有效数据的终点模块结合或任选其一获得有效数据。

对有效数据进行处理，由小波滤波模块生成滤波后的有效数据。

对滤波后的有效数据进行处理，由三角函数逼近模块获得轴重基准值以及部分修正参考值。

据轮胎识别器的轮胎信号结合1过程产生山下称信号由轴型判别模块得到轴型。

根据轴型和三角函数逼近的修正参考值等修正依据对三角函数逼近的轴重基准值进行修正获得轴重值。

以上过程结合收尾单元的收尾信号完成一辆车的动态称重过程，获得轴重、轴型、轴组重、车速等车辆信息。

以上处理流程采用小波滤波，三角函数逼近，小波分解和重构等处理，这其中含有大量的计算，尤其大量浮点运算。本发明采用ARM9作为处理单元，相对于DSP其控制功能要强，比8位和16的单片机计算能力强，比工控机稳定。车辆通过本系统时，轮胎识别器的信号和收尾单元的信号均通过开关量接口接入ARM9中，同时两路动态称重数据也接入ARM9中，最终通过以上流程处理，形成一辆车的数据，包括轴重、轴型、轴组重、车速等，此时ARM9将控制液晶显示单元显示车辆信息，同时通过串口或网口将数据上传。

如图2所示，为本发明的另一实施例，其中的动态车辆称重的轴重检测系统包括：称重平台(图中未示)，用于承载驶过的被称重车辆；所述的系统所述的系统还包括：数据采集单元，用于对被称重车辆各轴的轴载信号和轴型信号进行采集；数据生成单元，用于根据每轴的轴载信号和轴型信号生成该轴的动态称重数据和轴型数据；有效数据获取单元，用于对所述的动态称重数据进行处理获取轴重有效数据；三角函数逼近单元，用于对所述的轴重有效数据进行三角函数逼近处理获取轴重基准数据和修正数据；轴重输出单元，用于根据所述的轴型数据以及所述的轴重基准数据、修正数据获取轴重，并输出所述的轴重。

如图3所示，为本发明的又一实施例，其中的动态车辆称重系统包括：称重平台(图中未示)，用于承载驶过的被称重车辆；所述的系统所述的系统还包括：数据采集单元，用于对被称重车辆各轴的轴载信号、轴型信号和收尾信号进行采集；数据生成单元，用于根据每轴的轴载信号和轴型信号生成该轴的动态称重数据和轴型数据；有效数据获取单元，用于对所述的动态称重数据进行处理获取轴重有效数据；三角函数逼近单元，用于对所述的轴重有效数据进行三角函数逼近处理获取轴重基准数据和修正数据；轴重输出单元，用于根据所述的轴型数据、轴重基准数据、修正数据以及收尾信号获取被称重车辆的轴重、轴型、轴组重、车速等车辆信息，并输出所述的车辆信息。所述的数据采集单元包括：称重传感器，用于检测各轴的轴载生成轴载数据；轮胎识别器，用于识别轮胎生成轮胎数据；线圈或红外检测器，用于检测被称重车辆的尾部，生成收尾信号。

数据采集装置采用具有两路16位a/d的高性能单片机064，能够应对两路实时高速采集。一方面通过采集如附图15中A组传感器和B组传感器的分组的两路传感器数据，实现判断轴的行驶方向，能够判断轴的行驶方向判断车行驶方向将十分容易。

本发明采用如图4的轴重获取流程，包括采用了ARM9为中心处理单元，并采用数字接线盒的形式，使本动态称重系统成为适合车辆以0～30公里进行称量，并且适合多种车型的动态称重系统，尤其适合车流量大车型复杂的计重收费系统和超载超限检测系统中。

因此以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。

Claims (17)

1. 一种动态车辆称重的轴重检测方法，其中包括：获取轴重有效数据，对所述的轴重有效数据进行三角函数逼近处理，获取轴重数据。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征是，在所述的三角函数逼近处理中包括下式：

f(x)＝A₀+A₁*sin(w*x_i)+B₁*cos(w*x_i)或

该式的余弦函数、正切函数或余切函数的变换式；其中

A₀为轴重的基准值，A₁、B₁和w为轴重的修正值。

3. 根据权利要求2所述的方法，其特征是，采用置信度因子a_i对三角函数逼近公式进行进一步的逼近处理，获取轴重基准数据和修正数据，其中

i＝1，2，3...N，N＝轴重有效数据的长度。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的获取轴重有效数据包括以下步骤：

使被称重车辆的各轴依次驶过称重平台；

对被称重车辆各轴的轴载信号和轴型信号进行采集；

根据每轴的轴载信号和轴型信号生成该轴的动态称重数据和轴型数据；

对所述的动态称重数据进行处理获取轴重有效数据；

对所述的轴重有效数据进行三角函数逼近处理，获取轴重基准数据和轴重有效数据；

根据所述的轴型数据、轴重基准数据和轴重有效数据获取轴重数据。

5. 根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述的根据每轴的轴载信号和轴型信号生成该轴的动态称重数据和轴型数据包括：

根据每轴的轴载信号生成每轴的上称重平台点数据和下称重平台点数据以及轴的行驶方向数据等动态称重数据；

根据每轴的轴型信号生成连轴数据；

根据所述的连轴数据、轴的行驶方向数据、每轴的上称重平台点数据和下称重平台点数据生成轴型数据。

6. 根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述的对所述的动态称重数据进行处理获取轴重有效数据包括：

对所述的动态称重数据进行导数运算处理和/或小波运算处理，获取轴重有效数据起点值和轴重有效数据终点值。

7. 根据权利要求6所述的方法，其特征是，对获取的轴重有效数据进行小波滤波，获得精确的轴重数据。

8. 一种动态车辆称重的轴重检测系统，其中包括：

轴重信号采集装置，用于采集轴重信号；

轴重有效数据获取装置，用于对所述的轴重信号进行处理，获取轴重的有效数据；

轴重数据获取装置，用于对所述的轴重有效数据进行三角函数逼近处理，获取轴重数据。

9. 根据权利要求8所述的系统，其特征是，所述的轴重数据获取装置包括：三角函数逼近单元，该三角函数逼近单元包括下式：

f(x)＝A₀+A₁*sin(w*x_i)+B₁*cos(w*x_i)或

该式的余弦函数、正切函数或余切函数的变换式；其中

A₀为轴重的基准值，A₁、B₁和w为轴重的修正值。

10. 根据权利要求9所述的系统，其特征是，所述的三角函数逼近单元还包括：置信度因子逼近模块，用于采用置信度因子a_i对三角函数逼近公式进行进一步的逼近处理，获取轴重基准数据和修正数据，其中

i＝1，2，3...N，N＝轴重有效数据的长度。

11. 根据权利要求8所述的系统，其特征是，所述的轴重信号采集装置包括：称重平台，用于承载驶过的被称重车辆；数据采集单元，用于对被称重车辆各轴的轴载信号和轴型信号进行采集；

所述的轴重有效数据获取装置包括：数据生成单元，用于根据每轴的轴载信号和轴型信号生成该轴的动态称重数据和轴型数据；有效数据获取单元，用于对所述的动态称重数据进行处理获取轴重有效数据；

所述的轴重数据获取装置包括：三角函数逼近单元，用于对所述的轴重有效数据进行三角函数逼近处理获取轴重基准数据和修正数据；轴重数据输出单元，用于根据所述的轴型数据以及所述的轴重基准数据、修正数据获取轴重数据，并输出所述的轴重数据。

12. 根据权利要求11所述的系统，其特征是，所述的数据生成单元包括：

上下称点确认模块，用于根据每轴的轴载数据生成每轴的上称重平台点数据和下称重平台点数据以及轴的行驶方向数据；

轴型判别模块，用于根据每轴的轴型信号生成连轴数据，并根据所述的连轴数据、轴的行驶方向数据、每轴的上称重平台点数据和下称重平台点数据生成轴型数据。

13. 根据权利要求11所述的系统，其特征是，所述的有效数据获取单元包括：导数运算处理模块和/或小波运算处理模块，用于对所述的动态称重数据进行导数运算处理和/或小波运算处理，获取轴重有效数据起点值和轴重有效数据终点值。

14. 根据权利要求13所述的系统，其特征是，所述的系统还包括：小波滤波模块，用于采用修正数据对获取的轴重有效数据进行修正，获得精确的轴重数据。

轴重输出单元，用于根据所述的轴型数据以及所述的轴重基准数据、轴重修正数据获取轴重，并输出所述的轴重。

15. 一种动态车辆称重系统，该系统包括：称重平台，用于承载驶过的被称重车辆；其特征是，所述的系统还包括：

称重传感装置，与所述的称重平台相耦合，用于对被称重车辆各轴的轴载信号进行检测；

轮胎识别装置，用于对被称重车辆各轴的轴型信号进行检测；

收尾传感装置，用于对被称重车辆的收尾信号进行检测；以及

分别与所述的称重传感装置、轮胎识别装置、收尾传感装置相连接的控制装置，该控制装置包括：

数据生成单元，用于根据每轴的轴载信号和轴型信号生成该轴的动态称重数据和轴型数据；

有效数据获取单元，用于对所述的动态称重数据进行处理获取轴重有效数据；

三角函数逼近单元，用于对所述的轴重有效数据进行三角函数逼近处理获取轴重基准数据和修正数据；

轴重输出单元，用于根据所述的轴型数据、轴重基准数据、修正数据以及收尾信号获取被称重车辆的轴重、轴型、轴组重、车速等车辆信息，并输出所述的车辆信息。

16. 根据权利要求15所述的系统，其特征是，所述的三角函数逼近单元包括下式：

f(x)＝A₀+A₁*sin(w*x_i)+B₁*cos(w*x_i)或

该式的余弦函数、正切函数或余切函数的变换式；其中

A₀为轴重的基准值，A₁、B₁和w为轴重的修正值；

所述的三角函数逼近单元还包括：置信度因子逼近模块，用于采用置信度因子a_i对三角函数逼近公式进行进一步的逼近处理，获取轴重基准数据和修正数据，其中i＝1，2，3...N，N＝轴重有效数据的长度。

17. 根据权利要求15所述的系统，其特征是，所述的系统还包括：与所述控制装置相连接的数据采集装置，其中

所述的称重传感装置由两组称重传感器组成，该两组称重传感器分别设置于所述称重平台的进出车方向的两侧，该两组称重传感器分别与所述的数据采集装置相连接。

Images