CN102226710B

CN102226710B - 车辆重量确定方法及装置

Info

Publication number: CN102226710B
Application number: CN 201110078619
Authority: CN
Inventors: 邓永强; 王庆飞; 崔学军
Original assignee: Beijing Wanji Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Wanji Technology Co Ltd
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: CN102226710A

Abstract

本发明提供一种车辆重量确定方法及装置，其中，该方法包括：根据预定距离沿行车方向分别设置至少两块轴重秤；获取车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间；根据每个轴通过每块轴重秤的速度和时间确定每个轴之间的车辆轴距；当车辆的最后一个轴位于第一块轴重秤时，根据每个轴之间的车辆轴距判断车辆的其他轴与其他轴重秤的位置关系；根据位置关系、以及车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量确定车辆的重量。通过本发明，可以准确地确定车辆重量，并且由于不需要使用静态秤，可以降低称重的设备成本及施工成本。

Description

车辆重量确定方法及装置

技术领域

本发明涉及公路车辆称重技术领域，具体地，涉及一种车辆重量确定方法及装置。

背景技术

目前，高速公路、等级公路等计重收费及超限检测的称重，主要采用单个弯板式或秤台式轴重秤实现。随着近些年的批量使用与推广，单个轴重秤的称重方式暴露出了明显的不足：

(1)目前应用的单秤台均采用采集轴重后加和计算总重的方式，当车轴依次通过轴重秤时，称得各个轴的重量。但是，由于称重每个轴重的时间间隔较长，在车辆行驶过程中，车辆的重心将发生转移，因此加和求得的总重与车辆实际重量差别会出现较大的误差；

(2)车辆在行驶过程中会存在周期性的振动，振幅甚至达到静态重量的10％左右，这也是影响称重精度的一个主要误差来源。目前的单台面轴重秤台面宽度一般在800mm左右，双台面轴重秤一般在1600mm左右，由于受台面宽度的限制，即使车辆在低速行驶时，也很难包含车辆自身振动的整个振动过程，即，很难包含一个完整的振动波，这也将导致称重精度的误差，难以满足业主的需求。

另外，在部分收费站点使用了静态秤来弥补轴重秤的缺点，但是，由于静态秤的施工极其复杂、造价很高、后期维护的工作量也非常大，并且，静态秤还存在无法区分轴型、容易造成堵车等缺点。

综上所述，目前的收费站称重技术存在精度差、成本高等问题。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种车辆重量确定方法及装置，以解决现有技术中的收费站称重技术的精度差、成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种车辆重量确定方法，该方法包括：根据预定距离沿行车方向分别设置至少两块轴重秤；获取车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间；根据所述每个轴通过每块轴重秤的速度和时间确定每个轴之间的车辆轴距；当所述车辆的最后一个轴位于第一块轴重秤时，根据所述每个轴之间的车辆轴距判断所述车辆的其他轴与其他轴重秤的位置关系；根据所述的位置关系、以及所述车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量确定所述车辆的重量。

具体地，根据所述的位置关系、以及所述车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量确定所述车辆的重量包括；对于所述其他轴中的一个轴，如果所述轴离最近的轴重秤的距离为小于等于所述轴重秤台面上的有效称重宽度，则将所述轴在所述最近的轴重秤的重量作为所述轴的重量；如果所述轴离最近的轴重秤的距离为大于所述轴重秤台面上的有效称重宽度，则将所述轴当前已经过的所有轴重秤的平均重量作为所述轴的重量；将所述车辆的最后一个轴在第一块轴重秤的重量、以及所述其他轴中每一个轴的重量进行加法运算来确定所述车辆的重量。

所述获取车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间包括：称重仪表，与所述的至少两块轴重秤连接；所述的称重仪表获取并显示每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间。

优选地，上述的预定距离为大于等于1100mm。

本发明实施例还提供一种车辆重量确定装置，所述装置包括：至少两块轴重秤，根据预定距离沿行车方向分别设置；轴信息获取单元，用于获取车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间；车辆轴距确定单元，用于根据所述每个轴通过每块轴重秤的速度和时间确定每个轴之间的车辆轴距；位置关系判断单元，用于在所述车辆的最后一个轴位于第一块轴重秤时，根据所述每个轴之间的车辆轴距判断所述车辆的其他轴与其他轴重秤的位置关系；车辆重量确定单元，用于根据所述的位置关系、以及所述车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量确定所述车辆的重量。

具体地，上述的车辆重量确定单元包括；轴重量确定模块，用于对于所述其他轴中的一个轴，如果所述轴离最近的轴重秤的距离为小于等于所述轴重秤台面上的有效称重宽度，则将所述轴在所述最近的轴重秤的重量作为所述轴的重量；如果所述轴离最近的轴重秤的距离为大于所述轴重秤台面上的有效称重宽度，则将所述轴当前已经过的所有轴重秤的平均重量作为所述轴的重量；车辆重量确定模块，用于将所述车辆的最后一个轴在第一块轴重秤的重量、以及所述其他轴中每一个轴的重量进行加法运算来确定所述车辆的重量。

上述的轴信息获取单元包括：称重仪表，与所述的至少两块轴重秤连接，用于获取每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间；轴信息显示模块，用于显示每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间。

优选地，上述轴重秤之间的预定距离为大于等于1100mm。

借助于上述技术方案至少之一，通过根据车辆轴距判断轴与轴重秤的位置关系，然后根据位置关系、以及车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量可以准确的确定车辆重量，并且由于不需要使用静态秤可以降低称重的设备成本及施工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的车辆重量确定方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的车辆重量确定装置的结构框图；

图3是根据本发明实施例的车辆重量确定单元的结构框图；

图4是根据本发明实施例的轴信息获取单元的结构框图；

图5是根据本发明实施例的2块轴重秤的装置布局图；

图6是车辆通过2块轴重秤时的状态示意图；

图7是根据本发明实施例的多块轴重秤时的装置布局图；

图8是车辆通过多块轴重秤时的状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种车辆重量确定方法及装置。以下结合附图对本发明进行详细说明。

实施例一

本发明实施例提供一种车辆重量确定方法，如图1所示，该方法包括：

步骤101，根据预定距离沿行车方向分别设置至少两块轴重秤；

步骤102，获取车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间；

步骤103，根据每个轴通过每块轴重秤的速度和时间确定每个轴之间的车辆轴距；

步骤104，当车辆的最后一个轴位于第一块轴重秤时，根据每个轴之间的车辆轴距判断车辆的其他轴与其他轴重秤的位置关系；

步骤105，根据位置关系、以及车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量确定车辆的重量。

由以上描述可知，通过根据车辆轴距判断轴与轴重秤的位置关系，然后根据位置关系、以及车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量可以准确的确定车辆重量，相比于现有技术，本发明实施例可以提高收费站称重技术的精度，并且，由于不需要使用静态秤可以降低称重的设备成本及施工成本。

具体地，上述根据位置关系、以及车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量确定车辆的重量包括；对于其他轴中的一个轴，如果该轴离最近的轴重秤的距离为小于等于轴重秤台面上的有效称重宽度，则将轴在最近的轴重秤的重量作为轴的重量；如果该轴离最近的轴重秤的距离为大于轴重秤台面上的有效称重宽度，则将该轴当前已经过的所有轴重秤的平均重量作为轴的重量；然后，将车辆的最后一个轴在第一块轴重秤的重量、以及其他轴中每一个轴的重量进行加法运算来确定车辆的重量。

优选地，上述的预定距离可以大于等于1100mm。

在具体实施过程中，获取车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间包括：称重仪表，与上述的至少两块轴重秤连接；该称重仪表获取并显示每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间。

以下给出一实例。

假设：车辆从前到后每个轴的编号依次为：1、2、3、...、i、j、...、n；多个轴重秤沿车行方向的编号依次为：1、2、3、...、p、...、q、...、m轴重秤的有效称重宽度为Δd；第i轴通过第1块轴重秤的瞬时速度为V_i1，第j轴通过第1块轴重秤的瞬时速度为V_j1，这两个轴通过第1块轴重秤的时间间隔为T_ij，则这两轴间的轴距为：D_ij＝T_ij(V_i1+V_j1)/2，由此，可计算出各个轴的间距，依次为：D₁₂、D₂₃、D₃₄、...、D_ij、...D_(n-1)n；车轴i通过每个轴重秤所称得的重量依次为：W_i1、W_i2、W_i3、...、W_ip、...、W_iq、...W_im。

此时，有：当车辆的最后1个轴在第1个轴重秤上时，其称得的重量为W_n1；此时第1轴假设共通过q个轴重秤，通过各个轴重秤的重量为：W₁₁、W₁₂、...、W_1q。

称重仪表根据预先设置的轴重秤布局间隔、轴距信息及各个轴重秤的重量信息，可推算出当最后一个轴在轴重秤上时车辆各个轴的位置。如果这些轴的轴距与轴重秤的布局间隔相等，则这些轴此时都在轴重秤上。如果这些轴的轴距与轴重秤的布局间隔不相等，则可计算其距离其前(后)一块轴重秤的距离d。以下分别进行描述：

(1)如果各个轴均在轴重秤上，重量分别为：W_1q、W_2p、...、W_ix...、W_(n-1)y、W_n1，则车辆的总重W为：W＝W_1q+W_2p+...+W_ix+...+W_(n-1)y+W_n1，此时为同时称重。

(2)如果某一轴i此时不在轴重秤上，而其距离其前(后)一块轴重秤x的距离d≤Δd，则其重量为其通过前(后)一块轴重秤时称得的重量Wix’＝Wix，车辆的总重W为：W＝W_1q+w_2p+...+W_ix’+...+W_(n-1)y+W_n1。

(3)如果某一轴i此时不在轴重秤上，且其距离最近的前(后)一块轴重秤的距离d＞Δd，该轴已经通过的轴重秤数量为x，则其重量W_ix”为其通过各个轴重秤时称得的重量的平均值，即：W_ix”＝(W_i1+W_i2+W_i3+...+W_ix)/x，车辆的总重W为：W＝W_1q+W_2p+...+W_ix”+...+W_(n-1)y+W_n1。

以上(2)、(3)两种情况均为近似同时称重。

也就是说，当第一个轴在第3、4轴重秤之间时，第一个轴的重量为：

如果第一个轴与第3、4称之间的距离都大于Δd，则第一个轴的重量为经过的第1、2、3轴重秤称出的平均重量；

如果第一个轴与第3轴重秤之间的距离大于Δd，与第4称之间的距离小于Δd，则第一个轴的重量为即将要经过的第4轴重秤称出的重量；

如果第一个轴与第3、4称之间的距离都小于Δd，则取第一个轴与第3、4称之间的距离小的那个轴重秤称出的重量。

本发明实施例的技术方案能够实现使用动态轴重秤实现车辆重量信息同时或近似同时称重，整车动态称重精度误差小于1％。

实施例二

本发明实施例还提供一种车辆重量确定装置，优选地用于实现上述实施例一中的方法。如图2所示，该装置包括：

轴重秤201，数量至少为两块，根据预定距离沿行车方向分别设置；该预定距离可以是大于等于1100mm。

轴信息获取单元202，用于获取车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间；

车辆轴距确定单元203，用于根据每个轴通过每块轴重秤的速度和时间确定每个轴之间的车辆轴距；

位置关系判断单元204，用于在车辆的最后一个轴位于第一块轴重秤时，根据每个轴之间的车辆轴距判断车辆的其他轴与其他轴重秤的位置关系；

车辆重量确定单元205，用于根据位置关系、以及车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量确定车辆的重量。

由以上描述可知，通过位置关系判断单元204根据车辆轴距判断轴与轴重秤的位置关系，车辆重量确定单元205根据位置关系、以及车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量可以准确的确定车辆重量，相比于现有技术，本发明实施例可以提高收费站称重技术的精度，并且由于不需要使用静态秤可以降低称重的设备成本及施工成本。

具体地，如图3所示，车辆重量确定单元205包括；

轴重量确定模块2051，用于对于其他轴中的一个轴，如果轴离最近的轴重秤的距离为小于等于轴重秤台面上的有效称重宽度，则将轴在最近的轴重秤的重量作为轴的重量；如果轴离最近的轴重秤的距离为大于轴重秤台面上的有效称重宽度，则将轴当前已经过的所有轴重秤的平均重量作为轴的重量；

车辆重量确定模块2052，用于将车辆的最后一个轴在第一块轴重秤的重量、以及其他轴中每一个轴的重量进行加法运算来确定车辆的重量。

在具体实施过程中，如图4所示，上述的轴信息获取单元202包括：称重仪表2021，与至少两块轴重秤连接，用于获取每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间；轴信息显示模块2022，用于显示每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间。

为了进一步理解本发明实施例，以下分别以2块轴重秤和多块轴重秤为例，来详细描述本发明实施例。其中，每个轴重秤分别连接一个接线盒，多个接线盒接入同一个称重仪表，该称重仪表通过采集车辆每个轴通过第一块轴重秤时速度和时间计算车辆轴距，当车辆最后一个轴压上第一个轴重秤时，根据车辆轴距和各个轴重秤的数据信息计算车辆各个轴的位置，从而根据车辆各个轴同时或近似同时压的轴重秤的重量信息加和求得车辆的总重。

图5是2块轴重秤的装置布局图，如图5所示，沿行车方向串行布置的2块轴重秤1，用于承载驶过的被称重车辆；接线盒2，用于将传感器模拟信号转化为数字信号；称重仪表3，用于采集各个称重板的数据并进行综合计算和输出。图6是车辆通过时的状态示意图，如图6所示，该状态为车辆的前后轴正好分别在2块轴重秤上。以下结合图5、6详细计算车辆的总重。

如图5、6所示，2轴车轴距为D₁₂，两轴重秤的间隔距离为d₁₂，轴重秤的有效称重台面宽度为Δd，车辆前轴通过第一个轴重秤11时称得的重量为W₁₁，车辆前轴通过第二个轴重秤12时称得的重量为W₁₂，车辆后轴通过第一个轴重秤11时称得的重量为W₂₁，

(1)当后轴处在轴重秤11上时，如果前轴正好处在轴重秤12上(如图6所示)，即，D₁₂＝d₁₂时，此时可实现同时称重，车辆总重为：

W＝W₁₂+W₂₁

(2)当后轴处在轴重秤11上时，如果前轴没在轴重秤12上，其可能在轴重秤12前，也可能在轴重秤12后，若前轴距离轴重秤12的距离小于Δd，即，|D₁₂-d₁₂|＜Δd且D₁₂≠d₁₂时，前轴的重量信息仍然可取为W₁₂，此时为近似同时称重，车辆总重为：

W＝W₁₂+W₂₁

(3)当后轴处在轴重秤11上时，如果前轴已通过轴重秤12，且前轴距离轴重秤12的距离大于Δd，即，|D₁₂-d₁₂|＞Δd时，则前轴的重量信息取为其通过的各个轴重秤重量信息的平均值(W₁₁+W₁₂)/2，此时为近似同时称重，车辆总重为：

W＝(W₁₁+W₁₂)/2+W₂₁

图7是多块轴重秤时的装置布局图，如图7所示，沿车行方向多个轴重秤11、12，……，1m串行布置，分别连接接线盒21、22，……，2m，轴重秤的间距可以依照车辆轴距计算所得。图8是车辆通过时的状态示意图，如图8所示，该车有四个轴，轴间距分别为D₁₂、D₂₃、D₃₄，当第4轴在第1块轴重秤上时，第1轴正好在第q块轴重秤上，其通过各个轴重秤的重量信息分别为：W₁₁、W₁₂、W₁₃、...、W_1p、...、W_1q，此时：

第2轴没有在轴重秤上，但其距离第p块台板的距离小于Δd，一段时间以后，可得到其重量信息为：W_2p；

第三轴在轴重秤2上，其重量信息为：W₃₂；

第四轴的重量信息为：W₄₁

由此可得此四轴车的总重W为：W＝W_1q+W_2p+W₃₂+W₄₁。

最后，根据实际需要，由称重仪表将整车动态称重结果进行存储管理，并在适当的时机与外界交互，向外发送车辆称重数据。

由以上描述可知，通过根据在最后一个轴位于第一块轴重秤时，他轴与轴重秤的位置关系进行称重，可以实现车辆的整车动态称重，经证明，整车动态称重准确度小于1％。

综上所述，本发明实施例较大的提高了轴重秤的称量精度，使其达到了静态秤的水平。同时与静态秤相比，其节约材料，减少了基础工程造价、称台的面积及后期维护工作量。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，比如ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种车辆重量确定方法，其特征在于，所述的方法包括：

根据预定距离沿行车方向分别设置至少两块轴重秤；

获取车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间；

根据所述每个轴通过每块轴重秤的速度和时间确定每个轴之间的车辆轴距；

当所述车辆的最后一个轴位于第一块轴重秤时，根据所述每个轴之间的车辆轴距判断所述车辆的其他轴与其他轴重秤的位置关系；

根据所述的位置关系、以及所述车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量确定所述车辆的重量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述的位置关系、以及所述车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量确定所述车辆的重量包括：

对于所述其他轴中的一个轴，如果所述轴离最近的轴重秤的距离为小于等于所述轴重秤台面上的有效称重宽度，则将所述轴在所述最近的轴重秤的重量作为所述轴的重量；如果所述轴离最近的轴重秤的距离为大于所述轴重秤台面上的有效称重宽度，则将所述轴当前已经过的所有轴重秤的平均重量作为所述轴的重量；

将所述车辆的最后一个轴在第一块轴重秤的重量、以及所述其他轴中每一个轴的重量进行加法运算来确定所述车辆的重量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间包括：

称重仪表，与所述的至少两块轴重秤连接；

所述的称重仪表获取并显示每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的预定距离为大于等于1100mm。

5.一种车辆重量确定装置，其特征在于，所述的装置包括：

至少两块轴重秤，根据预定距离沿行车方向分别设置；

轴信息获取单元，用于获取车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间；

车辆轴距确定单元，用于根据所述每个轴通过每块轴重秤的速度和时间确定每个轴之间的车辆轴距；

位置关系判断单元，用于在所述车辆的最后一个轴位于第一块轴重秤时，根据所述每个轴之间的车辆轴距判断所述车辆的其他轴与其他轴重秤的位置关系；

车辆重量确定单元，用于根据所述的位置关系、以及所述车辆的每个轴通过每个轴重秤的重量确定所述车辆的重量。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的车辆重量确定单元包括：

轴重量确定模块，用于对于所述其他轴中的一个轴，如果所述轴离最近的轴重秤的距离为小于等于所述轴重秤台面上的有效称重宽度，则将所述轴在所述最近的轴重秤的重量作为所述轴的重量；如果所述轴离最近的轴重秤的距离为大于所述轴重秤台面上的有效称重宽度，则将所述轴当前已经过的所有轴重秤的平均重量作为所述轴的重量；

车辆重量确定模块，用于将所述车辆的最后一个轴在第一块轴重秤的重量、以及所述其他轴中每一个轴的重量进行加法运算来确定所述车辆的重量。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的轴信息获取单元包括：

称重仪表，与所述的至少两块轴重秤连接，用于获取每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间；

轴信息显示模块，用于显示每个轴通过每个轴重秤的重量、速度和时间。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述轴重秤之间的预定距离为大于等于1100mm。