CN102538927B - 一种车辆称重系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆称重系统，包括分别设置在左半车道和右半车道上的两称重传感器，采用称重传感器附近设置位置传感器来检测车辆通过车道的位置区域，分区域选用修正系数对称重传感器测量出的整车重量进行修正，解决了现有设计中不能很好修正车辆偏载区域不同造成的称重误差，实现方式简单，安装简单，工程难度小，能低成本满足动态衡技术规范要求。
Description
技术领域
本发明涉及称重领域，尤其涉及一种车辆称重系统。
背景技术
现有车辆称重一般采用一定长度的矩形传感器对车道进行覆盖，由传感器检测各车轮重量后，将各车轮重量相叠加来计算车辆整车重，但由于传感器称量结果受制造精度和道路不平整的影响，车辆通过传感器不同位置（车道左中右通过）时，不同位置之间的差异会影响称量结果，导致车辆称重结果与实际整车重量出现偏差。要保证车辆从车道的各点通过时称量的结果一致，对传感器精度、安装质量、道路平整度都提出较高要求，在实际工程中难度较大，费用高，且极其不容易实现。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆称重系统，解决在对动态车辆进行称重时，由于车辆通过车道位置区域的不同，而造成称重结果偏差严重的问题，通过检测车辆通过车道的位置区域，可根据不同位置区域选用不同修正系数进行修正，能很好修正车辆偏载造成的称重误差。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种车辆称重系统，包括分别设置在左半车道和右半车道上的两称重传感器，两称重传感器用于测量整车重量，所述系统还包括靠近称重传感器设置的位置判断传感器；当车辆通过时，所述称重传感器和所述位置判断传感器分别根据碾压在其上的车轮的重量，输出相应的信号波形；
根据所述称重传感器和所述位置判断传感器输出的波形信号，判断车辆通过车道的位置区域；
根据判断出的车道的位置区域及预设的各位置区域对应的修正系数，对称重传感器测量出的整车重量进行修正，得到修正后的测量结果。
优选的，在各称重传感器一侧各设置有一位置判断传感器，或在距离两称重传感器一定距离内的车道中部设置有一个位置判断传感器；
优选的，所述两称重传感器为矩形传感器，其长等于半车道宽，两称重传感器分别横向设置在左半车道和右半车道将整个车道完全覆盖；所述位置判断传感器为矩形传感器。
优选的，当所述系统是在各称重传感器一侧各设置有一位置判断传感器时，所述位置判断传感器分别靠车道左边线和右边线横向设置于对应称重传感器的前方或后方1m距离以内，所述位置判断传感器长度值范围为车道宽度值的1/3—2/5之间。
优选的，当所述系统是在各称重传感器一侧各设置有一位置判断传感器时，所述位置判断传感器分别靠车道中线横向设置于对应称重传感器的前方或后方，所述位置判断传感器长度值范围为车道宽度值的1/3—2/5之间。
优选的，当所述系统为在距离两称重传感器一定距离内的车道中部设置有一个位置判断传感器时，所述位置判断传感器长度值范围为车道宽度值的1/3—2/5之间。
优选的，所述称重传感器和所述位置判断传感器分别根据碾压在其上的车轮的重量，输出的相应信号波形包括前轮碾压产生的信号波形和后轮碾压产生的信号波形。
优选的，当碾压车辆为双轮车辆时，所述后轮碾压产生的信号波形包括：单轮碾压波形信号和双轮碾压波形信号，其中双轮碾压波形信号峰值大于单轮碾压波形信号的峰值。
优选的，所述系统内还预设有各称重传感器与各位置判断传感器相对波形信号特征组合与车道位置区域的对应关系；
所述判断车辆通过车道的位置区域，是将所述称重传感器和所述位置判断传感器输出的波形信号组合与系统内预设的波形信号特征组合进行对比，判断出车辆通过车道的位置区域。
优选的，所述预设的各位置区域对应的修正系数，是预先根据已知重量车辆通过车道各位置区域时所述称重传感器测量出的整车重量与该车实际重量的比值计算出来后，存储在所述系统中的。
本发明采用称重传感器附近设置位置传感器来检测车辆通过车道的位置区域，分区域选用修正系数对称重传感器测量出的整车重量进行修正，解决了现有设计中不能很好修正车辆偏载区域不同造成的称重误差，实现方式简单，安装简单，工程难度小，能低成本满足动态衡技术规范要求。
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，下面将对实施例或现有技术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1a为本发明实施例中位置判断传感器铺设位置一示意图；
图1b为本发明实施例中位置判断传感器铺设位置二示意图；
图1c为本发明实施例中位置判断传感器铺设位置三示意图；
图1d为本发明实施例中位置判断传感器铺设位置四示意图；
图1e为本发明实施例中位置判断传感器铺设位置五示意图；
图2为本发明实施例中标准车道及称重传感器和位置识别检测器的尺寸及安装位置示意图；
图3为标准三轴货车轴距和轮距尺寸；
图4a为图3中三轴货车从图2车道中间位置区域通过时，称重传感器及位置传感器碾压示意图；
图4b为图4a中碾压产生的信号波形示意图；
图5a为图3中三轴货车从图2车道靠中偏左位置区域通过时，称重传感器及位置传感器碾压示意图；
图5b为图5a中碾压产生的信号波形示意图；
图6a为图3中三轴货车从图2车道靠左位置区域通过时，称重传感器及位置传感器碾压示意图；
图6b为图6a中碾压产生的信号波形示意图；
图中标记，1—称重传感器 ，2—位置判断传感器。
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作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。
在利用称重传感器进行整车称重要时，要保证车辆从车道的各点通过时称量的结果一致，对传感器精度、安装质量、道路平整度都提出较高要求，在实际工程中难度较大，费用高，极其不容易实现，通过修正车辆偏载的称重结果，使测试重量与车辆实际重量一致，是一种常见的方法，要对偏载进行修正，必须识别车辆通过称重传感器的位置，本发明利用安装一个或多个位置传感器在称重传感器附近位置，可有效解决这一难题，本专利中提及的偏载指车辆通过车道时，不是从车道中间通过，而是偏向了车道一边，如从车道靠右边通过称重传感器。
本发明实施例提出的车辆称重系统，具有对偏载进行修正的功能，包括分别设置在左半车道和右半车道上的两称重传感器，两称重传感器用于测量整车重量，所述系统还包括靠近称重传感器设置的位置判断传感器，设置方式可以为在各称重传感器一侧各设置有一位置判断传感器，或在距离两称重传感器一定距离内的车道中部设置有一个位置判断传感器；当车辆通过时，所述称重传感器和所述位置判断传感器分别根据碾压在其上的车轮的重量，输出相应的信号波形；根据所述称重传感器和所述位置判断传感器输出的波形信号，判断车辆通过车道的位置区域；根据判断出的车道的位置区域及预设的各位置区域对应的修正系数，对称重传感器测量出的整车重量进行修正。所述位置判断传感器和所述称重传感器分别输出的波形信号可以由一个外连的数据处理器进行处理，来判断车辆通过车道的位置区域。所述判断车辆通过车道的位置区域，是将所述称重传感器和所述位置判断传感器输出的波形信号组合与系统内预设的波形信号特征组合进行对比，判断出车辆通过车道的位置区域，所述系统内预设有各称重传感器与各位置判断传感器相对波形信号特征组合与车道位置区域的对应关系，所述称重传感器和所述位置判断传感器分别根据碾压在其上的车轮的重量，输出的相应信号波形包括前轮碾压产生的信号波形和后轮碾压产生的信号波形。当碾压车辆为双轮车辆时，所述后轮碾压产生的信号波形包括：单轮碾压波形信号和双轮碾压波形信号，其中双轮碾压波形信号峰值大于单轮碾压波形信号峰值，其峰值大约为单轮碾压波形信号峰值的2倍，而前轮碾压波形信号峰值与后单轮碾压波形信号峰值几乎差不多，其差异在足够小的阈值内。所述预设的各位置区域对应的修正系数，是根据已知重量车辆通过车道各位置区域时所述称重传感器测量出的整车重量与该车实际重量的比值计算出来的，预先设定在系统中，当判断出车通过的车道位置区域直接调用对应的修正系数即可修称重传感器测量出的整车重量，使其接近车辆整车实际重量。在本发明中，预设的修正系数，及预设的各称重传感器与各位置判断传感器相对波形信号特征组合与车道位置区域的对应关系均可以存储在一个与数据处理器相连的存储器中，供需要时调用。
参见图1a、图1b、图1c、图1d、图1e为本发明实施例中位置判断传感器四种铺设示方式意图，图中标号1表示称重传感器，标号2表示位置判断传感器。本实施例中所述两称重传感器和位置判断传感器均以矩形传感器为例，称重传感器长等于半车道宽，两称重传感器分别横向设置在左半车道和右半车道将整个车道完全覆盖。其中，图1a、图1b、图1c是在各称重传感器一侧各设置有一位置判断传感器的铺设方案，所述位置判断传感器分别靠车道左边线和右边线横向设置于对应称重传感器的前方或后方1m范围以内，位置判断传感器长度值为车道宽度值的1/3—2/5之间，约0.2m—1m，所述位置判断传感器长度范围为200mm-500mm。
图1d为在各称重传感器一侧各设置有一位置判断传感器的另一种铺设方案，所述位置判断传感器分别靠车道中线横向设置于对应称重传感器的前方或后方，所述位置判断传感器长度范围为200mm-500mm。而图1e为在距离两称重传感器一定距离内的车道中部设置有一个位置判断传感器的铺设方案，所述位置判断传感器长度值为车道宽度值的1/3—2/5之间，约0.2m—1m。下面结合图2至图6a以举例的方式对本发明系统做进一步的详细介绍，因车道宽度各部相同，在车道宽度不同时，可根据实际车道宽度调整铺设的位置识别传感器的长度比例。
参见图2为本发明实施例中标准车道及称重传感器和位置识别检测器的尺寸及安装位置示意图，标准车道3.25m，图2中数字单位为毫米，在本实施例中，矩形称重传感器长为2.25m，设置的矩形位置判断传感器长为500mm，设置方式同图1a。图3为标准三轴货车轴距和轮距尺寸，图3中数字单位为毫米，如图前轮内轴距1.8m，外轴距2.3m，后轮为双轮，内轴距1.3m，外轴距2.4m，前轮与第一组后轮的距离为3.8m，两组后轮间距为1.3m。通过图2中的传感器设置，可将三轴货车从车道通过的位置区域区分为五个区域，包括：靠左区域、靠中间偏左区域、中间区域、靠中间偏右区域和靠右区域。
图4a为图3中三轴货车从图2车道中间位置区域通过时，称重传感器及位置传感器碾压示意图，车辆从车道中间通过时，位置传感器由于长度尺寸和安装位置，一个轴两边车轮只分别碾压左右称重传感器，不会碾压位置传感器，信号波形如图4b，时间考前的波形信号为前轮信号，时间靠后位置波形信号为后轮信号，图中可见，当车辆从车道中间通过时，只有车轮重量信号，没有位置信号，无位置信号即可判定车辆从车道中间通过。
图5a为图3中三轴货车从图2车道靠中偏左位置区域通过时，称重传感器及位置传感器碾压示意图，车辆从车道靠车道中左通过时，位置传感器由于长度尺寸和安装位置，一个轴两边车轮只分别碾压左右称重传感器，左侧车轮碾压部分左位置传感器，右侧车轮不碾压右位置传感器，信号波形如图5b，可见，当车辆从车道靠中偏左位置通过时，称重传感器分别提供车轮重量信号，左位置信号较小，单轮位置信号最大值与单轮称重信号相同，双轮位置信号小于双轮称重信号，根据上述信号特征：判定车辆从车道靠中偏左位置通过。
图6a为图3中三轴货车从图2车道靠左位置区域通过时，称重传感器及位置传感器碾压示意图，车辆从车道靠车道左边通过时，位置传感器由于长度尺寸和安装位置，车辆左边车轮完全碾压在左侧位置传感器，右侧车轮从两个位置传感器中间通过，碾压右位置传感器，信号波形如图6b，可见，当车辆从车道靠左位置通过时，称重传感器分别提供车轮重量信号，左位置信号与左侧单轮称重信号相同，根据上述信号特征：判定车辆从车道靠左位置通过。
由于本实施例的位置传感器设置是左右对称的，本领域技术人员通过上面的描述可以知道结合怎样的波形信号特征可判断车辆是从车道靠中间偏右区域或靠右区域通过的，在此不赘述。在本发明实施例中，把车道分成了五个位置区域，其分别对应一个修正系数，当判断出货车通过车道的具体位置区域后，调用相应的修正系数对称重传感器测量出的整车重量进行修正，得到修正后的测量结果。
本发明实施例，采用称重传感器附近设置位置传感器来检测车辆通过车道的位置区域，分区域选用修正系数对称重传感器测量出的整车重量进行修正，解决了现有设计中不能很好修正车辆偏载区域不同造成的称重误差，实现方式简单，安装简单，工程难度小，能低成本满足动态衡技术规范要求。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (1)
1.一种车辆称重系统，包括分别设置在左半车道和右半车道上的两称重传感器，两称重传感器用于测量整车重量，其特征在于，所述系统还包括靠近称重传感器设置的位置判断传感器；
当车辆通过时，所述称重传感器和所述位置判断传感器分别根据碾压在其上的车轮的重量，输出相应的信号波形；
根据所述称重传感器和所述位置判断传感器输出的波形信号，判断车辆通过车道的位置区域；
根据判断出的车道的位置区域及预设的各位置区域对应的修正系数，对称重传感器测量出的整车重量进行修正，得到修正后的测量结果；
所述两称重传感器为矩形传感器，其长等于半车道宽，两称重传感器分别横向设置在左半车道和右半车道将整个车道完全覆盖；
所述位置判断传感器为矩形传感器，所述位置判断传感器长度范围为200mm-500mm；
当所述系统是在各称重传感器一侧各设置有一位置判断传感器时，所述位置判断传感器分别靠车道左边线和右边线横向设置于对应称重传感器的前方或后方1m距离以内，所述位置判断传感器长度值范围为车道宽度值的1/3—2/5之间；
所述称重传感器和所述位置判断传感器分别根据碾压在其上的车轮的重量，输出的相应信号波形包括前轮碾压产生的信号波形和后轮碾压产生的信号波形；
当碾压车辆为双轮车辆时，所述后轮碾压产生的信号波形包括：单轮碾压波形信号和双轮碾压波形信号，其中双轮碾压波形信号峰值大于单轮碾压波形信号的峰值；
所述系统内还预设有各称重传感器与各位置判断传感器相对波形信号特征组合与车道位置区域的对应关系；
所述判断车辆通过车道的位置区域，是将所述称重传感器和所述位置判断传感器输出的波形信号组合与系统内预设的波形信号特征组合进行对比，判断出车辆通过车道的位置区域；
所述预设的各位置区域对应的修正系数，是预先根据已知重量车辆通过车道各位置区域时所述称重传感器测量出的整车重量与该车实际重量的比值计算出来后，存储在所述系统中的。
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