CN110361082A - 一种实时测量车辆总重的监控系统及监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实时测量车辆总重的监控系统及监控方法，该监控系统包括TPMS、轮胎与路面接触长度的测量系统、车辆总重的计算系统，以及实时警报的监控系统；监控的方法主要包括以下步骤：TPMS测量车辆每个轮胎内部的空气压强；轮胎与路面接触长度的测量系统测量曲率数据和距离数据；车辆总重的计算系统计算轮胎与路面接触长度、每个轮胎与路面的接触面积、每个轮胎的承重、每个车轴的轴重和车辆总重；实时警报的监控系统将数据传输给驾驶员和监管部门。本发明具有精度高、系统稳定、安装操作方便的特点，能加强对车辆超载和超限违法行为的监管，减少路基路面受到的过载损害，降低道路桥梁的养护成本，具有广泛的应用前景。

Description

一种实时测量车辆总重的监控系统及监控方法

技术领域

本发明涉及车联网技术领域，特别涉及一种实时测量车辆总重的监控系统及监控方法。

背景技术

近年来，随着市场经济的发展，公路交通运输行业也随之发展迅速，各种货运车辆的数量和载货量逐年递增。2008年-2017年，公路货运量占比由74.1％上升到78％。与之而来的是车辆超载超限现象十分普遍。当市场营运能力不能满足运输需求的时候，车主为追求经济利益，常发生超载和超限现象，进而带来一系列问题。资料显示，超载率为10％时，路面损坏率增加46％，使用寿命缩短32％，车辆超载会使路基路面结构遭到严重破坏，造成路面弯沉和车辙等现象，使得道路出现裂缝甚至坍塌，导致公路使用年限下降，道路维护费用增加，还会引起环境污染、交通安全隐患、运输市场秩序的扰乱。

因此，货运车辆的重量监测十分重要。现阶段大多采用静态称重和动态称重的方法，设备主要安装在高速公路收费口或公路主要出入口。静态称重即使用地磅及其改良产品便携式称重仪，地磅的工作原理为对车辆的总重进行测量，被称重物或载重车辆置于承载器台面上，在重力作用下，通过承载器将重力传递至称重传感器，使称重传感器弹性体产生变形，贴附于弹性体上的应变计桥路失去平衡，输出与重量数值成正比例的电信号，经线性放大器将信号放大，再经A/D转换为数字信号，由仪表的微处理机(CPU)对重量信号进行处理后直接显示重量数据。这种方法只能抽检，耗时长且效率低，便携式称重仪安装操作就更加麻烦。动态称重主要基于轴重检测，让车辆以一定速度通过轴重称重平台，达到动态称重的目的，而车辆轮胎经过平台时间很短，由于一些干扰因素，例如轮胎驱动力、震动荷载等，所以作用在称重平台上的力并不是车辆实际的重量，测量精度低，且对无法铺设地下称重设备的偏远地区难以实施超载管制。

目前，治理超限超载普遍采用基于动态称重的计重收费系统，这些传统称重方法大都需在公路主线道上建立大型检测站，存在以下不足：称重固定检测设备受站点限制很大，不能对违法超限运输车辆实时进行检测认定。被检测车辆相对集中，测量精度误差大，检测效率较低，容易造成交通堵塞，而且车辆也容易绕行逃避检查等。随着交通运输业的发展，传统的称重方法已经不能满足当前的需求。因此，需要一种更加高效便捷的方式对车辆总重进行实时监控。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种实时测量车辆总重的监控系统及监控方法，以达到可以实时、精准地测量车辆当前总质量数据，精度高、系统稳定、安装操作方便的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种实时测量车辆总重的监控系统，包括TPMS、轮胎与路面接触长度的测量系统、车辆总重的计算系统，以及实时警报的监控系统；

所述TPMS，用于测定车辆每个轮胎的内部空气压强，并将压强数据实时发送到车辆总重的计算系统；

所述轮胎与路面接触长度的测量系统，用于测定车辆每个轮胎与路面接触的曲率数据和距离数据，并将测得数据实时发送到车辆总重的计算系统；

所述车辆总重的计算系统，利用压强数据、曲率数据和距离数据计算车辆总重，并将数据发送到实时警报的监控系统；

所述实时警报的监控系统，用于将轮胎承重数据、轴重数据、车辆总重数据、车辆基本信息和GPS定位数据实时发送给车辆驾驶员和相应的监管部门，提醒车辆驾驶员以免超载和超限，监管部门根据以上数据判断车辆当前是否超载和超限。

上述方案中，所述TPMS包括与车辆轮胎数量相同的压强测定传感器和无线传输装置，所述压强测定传感器和无线传输装置集成后安装于车轮内部。

上述方案中，所述轮胎与路面接触长度的测量系统包括与轮胎数量相同的曲率传感器和激光测距传感器，曲率传感器和无线传输装置集成后安装于车轮内部，激光测距传感器和无线传输装置集成后安装于车轮内部；所述曲率传感器为封闭的环状传感器，紧贴轮胎内侧中心线布置在轮胎胎体内壁；所述激光测距传感器安装在轮辋上靠近轮胎内侧的位置，且其激光发射点位于轮胎内侧中心线所在的平面上，随着车轮的转动，激光测距传感器始终测量位于轮胎内侧中心线的同一个点到激光测距传感器的距离。

上述方案中，所述车辆总重的计算系统包括一台微型计算机、无线传输装置和车辆基本信息数据库。

一种实时测量车辆总重的监控方法，采用上述的一种实时测量车辆总重的监控系统，包括以下步骤，

1)测定压强、曲率数据和距离数据：TPMS测定车辆每一个轮胎的内部空气压强，并将数据无线传送到车辆总重的计算系统，轮胎与路面接触长度的测量系统测定车辆每个轮胎与路面接触的曲率数据和距离数据，并将测得数据实时发送到车辆总重的计算系统；

2)计算轮胎与路面的接触面积：车辆总重的计算系统利用曲率数据和距离数据计算轮胎与路面的接触长度，然后利用轮胎的胎面宽度和计算得到的轮胎与路面的接触长度计算出车辆每个轮胎与地面的接触面积；

3)计算轮胎的承重：车辆总重的计算系统利用轮胎与地面的接触面积数据和轮胎内部空气压强数据计算出车辆每个轮胎的承重；

4)计算单个车轴的轴重：车辆总重的计算系统将车轴两端所有轮胎的承重数据相加得到单个轴的轴重；

5)计算车辆总重：车辆总重的计算系统将车辆所有车轴的轴重数据相加得到车辆的总重量，并把总重量数据发送给实时警报的监控系统；

6)判断是否超载和超限：实时警报的监控系统根据轮胎承重数据、轴重数据、车辆类型、车辆总重数据以及GPS定位数据判断车辆当前是否超载和超限。

进一步的技术方案中，步骤2)中，轮胎与路面的接触长度的计算方法如下：当车辆速度为0时，轮胎与路面接触的长度L＝lα，l为曲率传感器由曲线变为直线的总长度，α为胎冠厚度的修正系数。

进一步的技术方案中，步骤2)中，轮胎与路面的接触长度的计算方法如下：当车辆速度较低时，轮胎与路面接触的长度L＝lα，l为轮胎内侧中心线由曲线变为直线的总长度，α为胎冠厚度的修正系数。

进一步的技术方案中，步骤2)中，轮胎与路面的接触长度的计算方法如下：当车辆速度较高时，轮胎与路面接触的长度L＝lα，l为轮胎内侧中心线的直线部分的总长度，α为胎冠厚度的修正系数。

进一步的技术方案中，步骤2)中，轮胎与路面的接触面积S的计算方法如下：S＝wL，其中，w是胎面宽度，是车辆基本信息数据库中的已知信息，L是轮胎与路面接触的长度。

进一步的技术方案中，步骤3)中，轮胎的承重G的计算方法如下：G＝PS，P为测得的轮胎内部的空气压强，S为计算得到的轮胎与路面的接触面积。

通过上述技术方案，本发明提供的实时测量车辆总重的监控系统及监控方法具有以下优点：

(1)本发明所用的曲率传感器紧贴轮胎内侧中心线布置在轮胎胎体内壁，激光测距传感器安装在轮辋上靠近轮胎内侧的位置，无需建站铺设。

(2)本发明利用轮胎内部空气压强和轮胎与路面的接触面积，可精准计算出车辆每个轮胎的承重、每个车轴的轴重以及车货的总质量，精准反映车辆当前是否存在超载和超限违法行为。

(3)本发明利用无线传输技术和GPS定位技术，实现全天候、随时随地不停车、不排队测量，并实时将车型信息、车辆总重、GPS定位等信息发送给监管部门，有效监控超载和超限以及作弊的违法行为，有利于相关部门加大监管力度，减少路基路面受到的过载损害，降低道路桥梁的养护成本，延长道路桥梁的使用寿命。

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。

图1为国家标准中9类车所使用的车轮和轮胎外侧中心线位置示意图；

图2为沿垂直平分轮胎外侧中心线的平面剖切车轮得到的平面图；

图3为沿垂直平分轮胎外侧中心线的平面剖切车轮得到的立体图；

图4为沿轮胎外侧中心线所在平面剖切车轮得到的平面图；

图5为沿轮胎外侧中心线所在平面剖切车轮得到的、车轮承重发生形变的平面图；

图6为9类车所使用的单式车轮轴(单侧一个轮胎)；

图7为9类车所使用的双式车轮轴(单侧两个轮胎)；

图8为随着车轮旋转，激光测距传感器获得的距离相关时间的曲线示意图；

图9为随着车轮旋转，激光测距传感器获得的距离相关长度的曲线示意图；

图10为一辆九类车示意图；

图11为本发明的实时测量车辆总重的监控系统工作流程图。

图中，1、轮胎外侧中心线；2、曲率传感器；3、激光测距传感器；4、激光测距传感器发射的路径；5、TPMS；6、轮辋；7、轮胎内侧中心线；8、单轮；9、车轴；10、双轮；11、双式车轮轴；12、车厢；13、车头。

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。

本发明以国家标准中9类车即六轴货车为例进行说明。本发明的实时测量车辆总重的监控系统，包括TPMS，轮胎与路面接触长度的测量系统，车辆总重的计算系统，实时警报的监控系统。

TPMS，用于测定车辆每个轮胎的内部空气压强，并将压强数据实时发送到车辆总重的计算系统。

轮胎与路面接触长度的测量系统，用于测定车辆每个轮胎与路面接触的曲率数据和距离数据，并将测得数据实时发送到车辆总重的计算系统。

车辆总重的计算系统，首先利用曲率数据和距离数据计算每个轮胎与路面的接触长度，然后利用接触长度和轮胎的宽度数据计算每个轮胎与路面的接触面积，其次利用每个轮胎与路面的接触面积和每个轮胎对应的内部空气压强计算每个轮胎的承重数据，然后根据车轴上每个轮胎的承重计算每个车轴的轴重，最后将车辆所有的轴重相加得到车辆总重，并将车辆总质量数据发送到实时警报的监控系统。

实时警报的监控系统，用于将车辆总质量数据和GPS定位数据实时发送给车辆驾驶员和相应的监管部门，提醒车辆驾驶员以免超载和超限，监管部门可根据以上数据判断车辆当前是否超载和超限。

如图2所示，TPMS 5安装在车轮轮辋一侧，其包括与车辆轮胎数量相同的压强测定传感器和无线传输装置组成，如图6、7、10所示，9类车一共包含5个双式车轮轴和一个单式车轮轴，故共需要22个测量胎压的TPMS传感器，其实时将压强数据传送到车辆总重的计算系统，压强测定传感器和无线传输装置集成后安装于轮辋上。

轮胎与路面接触长度的测量系统包括与轮胎数量相同的曲率传感器2和激光测距传感器3，以及与它们集成的无线传输装置，其将采集到的曲率数据和距离数据实时传送到车辆总重的计算系统，曲率传感器2和无线传输装置集成后安装于车轮内部，激光测距传感器3和无线传输装置集成后安装于车轮内部；如图2、3、4、5所示，曲率传感器为封闭的环状传感器，紧贴轮胎内侧中心线布置在轮胎胎体内壁；如图2、3、4所示，激光测距传感器安装在轮辋上靠近轮胎内侧的位置，且其激光发射点位于轮胎内侧中心线所在的平面上，随着车轮的转动，激光测距传感器始终测量位于轮胎内侧中心线的同一个点到激光测距传感器的距离，激光测距传感器的发射路径4如图2、3、4所示。如图6、7、10所示，9类车一共包含5个双式车轮轴和一个单式车轮轴，故共需要22个激光测距传感器；轮胎内侧扁平长度为轮胎内侧中心线由曲线变为直线的总长度；轮胎与路面接触长度为轮胎外侧中心线1(图1所示的)由曲线变为直线的总长度。

车辆总重的计算系统包括一台微型计算机、无线传输装置和车辆基本信息数据库，微型计算机利用实时接收到的曲率数据和距离数据首先计算轮胎内侧中心线扁平长度(如图5所示)，然后计算轮胎与路面的接触长度，再计算轮胎与路面的接触面积，进而综合轮胎内部空气压强依次计算车辆每个轮胎的承重、每个轴的轴重、车辆总重，并将数据结果发送给实时警报的监控系统；车辆基本信息数据库包括车辆类型、整备质量、核定载质量、车辆总重、轴组类型、轮胎个数、轮胎规格、轮辋规格、轮毂规格、轮胎内侧中心线周长、胎面宽度等数据。

实时警报的监控系统将车辆轴重数据、车辆总重数据、GPS定位数据显示给车辆驾驶员和相应的监管部门，该系统根据车辆类型、轴重数据、车辆总重数据以及GPS定位数据判断车辆当前是否超载和超限。

如图10所示，车辆总重的监控方法，包括以下步骤：

1)测定压强：TPMS测定车辆每一个轮胎的内部空气压强，并将数据无线传送到车辆总重的计算系统；

2)测定轮胎与路面的接触长度：当车辆速度为0时，轮胎与路面接触部分的胎冠受到挤压，会引起环形曲率传感器靠近路面的部分形状发生改变，进而环形曲率传感器的曲率会发生改变，依据环形曲率传感器的曲率变化来确定曲率传感器发生形变的长度l，由于胎冠有一定的厚度，故轮胎与路面接触部分长度应乘以一个修正系数α，则轮胎与路面接触的长度L＝lα，由于轮胎的胎冠宽度、花纹等不尽相同，不同规格的轮胎选用相对应的α。

当车辆速度较低时，如图8所示，随着车轮的转动，激光测距传感器可以采集到足够数量的、连续的数据点来反映被测点距离激光测距传感器的距离随时间的变化情况即时间-距离(T-D)曲线，曲线的最低点表明此时被测点位于竖直方向的最低点，经过ΔT的时间后曲线再次达到最低点，已知轮胎内侧中心线周长ΔL，可计算出该点的速度为V＝ΔL/ΔT，利用L＝VT，可将时间-距离(T-D)曲线(图8所示)转化为长度-距离(L-D)曲线(图9所示)，长度-距离(L-D)曲线具有周期性，在其一个周期内首先是一系列连续的距离值为D₂的点组成的直线A，然后是一系列连续的距离值非D₂的点组成的曲线B，曲线B首尾两点的横坐标之差就是轮胎内侧中心线由曲线变为直线的总长度l，由于胎冠有一定的厚度，故轮胎与路面接触部分长度应乘以一个修正系数α，则轮胎与路面接触的长度L＝lα，由于轮胎的胎冠宽度、花纹等不尽相同，不同规格的轮胎选用相对应的α。

当车辆速度较高，如图5所示，随着车轮的转动，激光测距传感器若不能够采集到足够数量的、连续的数据点来反映被测点距离激光测距传感器的距离随时间的变化情况，即时间-距离(T-D)，取距离最小时为被测点位于竖直方向的最低点，其距离长度为D₁，距离最大时其长度为D₂，已知轮辋半径D₃，激光测距传感器发射点距离激光测距传感器底端距离D₄(即激光测距传感器自身厚度)，由直角三角形勾股定理可知且当激光传感器测得的距离为D₁时，被测点与激光发射点的连线垂直平分轮胎内侧中心线的直线部分，因此轮胎内侧中心线的直线部分的总长度长度l＝2D_x，由于胎冠有一定的厚度，故轮胎与路面接触部分长度应乘以一个修正系数α，则轮胎与路面接触的长度L＝lα，由于轮胎的胎冠宽度、花纹等不尽相同，不同规格的轮胎选用相对应的α。

以车辆速度大小为条件选择三种不同的测量方法是为了在理论条件下获得尽可能精确的结果，现实使用过程中可根据环境的不同对三种不同的测量方法进行任意组合和排序。

3)计算轮胎与路面的接触面积：利用轮胎的胎面宽度和测量到的轮胎与路面的接触长度计算出车辆每个轮胎与地面的接触面积，具体方法如下：S＝wL，其中w是胎面宽度，是车辆基本信息数据库中的已知信息，L是轮胎与路面接触的长度。

4)计算轮胎的承重：利用轮胎与地面的接触面积数据和轮胎内部空气压强数据可计算出车辆每个轮胎的承重，具体方法如下：1)步骤已经测定出轮胎内部的空气压强为P，也即轮胎与路面接触部分的所受到压强P，3)步骤已经测定出轮胎与路面的接触面积为S，则轮胎的承重为G＝PS。

5)计算单个车轴的轴重：将车轴两端所有轮胎的承重数据相加得到单个轴的轴重，具体方法是：对于单轴(每侧单轮胎)，其轴重为两侧两个轮胎的承重之和；对于单轴(每侧双轮胎)，其轴重为两侧四个轮胎的承重之和。

6)计算车辆总重：将车辆所有车轴的轴重数据相加得到车货的总重量；

7)判断是否超载和超限：实时警报的监控系统根据车辆类型、轴重数据、车辆总重数据以及GPS定位数据判断车辆当前是否超载和超限。

适用于本发明的曲率传感器的种类有很多种，包括应变片传感器、光纤曲率传感器和柔性曲率传感器等类型，下面本实验通过采用应变片曲率传感器和低功耗激光测距传感器进行两组对比实验，证明本发明用于实时测量车辆总重、监控车辆当前是否存在超载和超限违法行为的可行性和准确性。

实验一

在广东省深圳市南山区月亮湾综合车场进行静态称重对比实验：采用本发明测量车辆总重的方法同传统而精准的地磅称重方法进行对比，样本总量为2辆9类车，经查，对于样本中的2辆9类车，由车管所颁发的机动车行驶证上显示二者的车辆总重均为47280kg，整备质量均为7780kg，核定载质量均为39500kg，2辆9类车在对应位置使用同一种型号的车轮。由于本发明主要目的是监控车辆是否超载和超限，因此按整备质量加货物总质量的算法，货物超载后，2辆样本车的车辆总重都约为60000kg。依次分别为在2辆9类车的44个车轮中均安装了应变片曲率传感器、低功耗激光测距传感器和TPMS系统，由本发明的实时测量车辆总重的监控系统来统计每一台9类车的车辆总重，为保证数据客观而有效，当车辆在地磅上停稳、车辆速度为0且轮胎已经冷却的情况下，约50s后，地磅和本发明同时测量车辆总重。

具体数据和对比结果如表1和表2所示：

表1 本发明1号车辆静态测量和地磅测得的数据对比

表2 本发明静态测量和地磅测得的数据对比

由上表可知，已知样本车辆车辆总重为约为60000kg，本发明实际测得的样本1车辆总重为60009.824kg，传统地磅称重测得的车辆总重为59994kg，与传统地磅相比，本发明的误差为15.824kg。

由上表可知，已知样本车辆车辆总重为约为60000kg，本发明实际测得的样本2车辆总重为60001.96kg，传统地磅称重测得的车辆总重为59996kg，与传统地磅相比，本发明的误差为5.959kg。

本发明相较于传统地磅称重的综合误差率为(15.824+5.959)/(2×6000)＝1.8×10^-4，说明本发明在车辆车速为0时可以精确测量车辆的车辆总重，并且精度为0.001kg，相对于传统地磅称重的方法还具有误差小的特点。

实验二

在广东省深圳市南山区月亮湾大道进行动态称重对比实验：采用本发明测量行驶中的车辆车辆总重和实验一中的地磅称重结果进行对比的方案，样本总量为2辆9类车，经查，对于样本中的2辆9类车，由车管所颁发的机动车行驶证上显示二者的车辆总重均为47280kg，整备质量均为7780kg，核定载质量均为39500kg，2辆9类车在对应位置使用同一种型号的车轮。由于本发明主要目的是监控车辆是否超载和超限，因此按整备质量加货物总质量的算法，货物超载后，2辆样本车的车辆总重都约为60000kg。依次分别为在2辆9类车的44个车轮中均安装了曲率传感器、激光测距传感器和TPMS系统，为保证数据客观有效，待车辆车速稳定的时候，本发明随机采集车辆总重的数据。

具体数据和对比结果如表3所示：

表3 本发明动态称重和地磅测得的数据对比

由上表可知，对于样本车辆1，本发明在车辆不同的速度下对车辆总重进行了6次的数据采集，与地磅称重相比，当车辆速度为68.95km/h的时候，差值绝对值最大，最大值为15.109，当车辆速度为5.3km/h的时候，差值绝对值最小，最小值为3.365；从整体上来看，6次不同车辆不同速度情况下的测量平均误差率为0.00015185。

对于样本车辆2，本发明在车辆不同的速度下对车辆总重进行了6次的数据采集，与地磅称重相比，当车辆速度为55.69km/h的时候，差值绝对值最大，最大值为15.325，当车辆速度为3.57km/h的时候，差值绝对值最小，最小值为3.985；从整体上来看，6次不同车辆不同速度情况下的测量平均误差率为0.00014122。

本发明对于2辆样本车辆在不同速度情况下测得的车辆总重数据在整体水平上保持一致，总平均误差率为0.000147，说明本发明在车辆行驶过程中对车辆总重的测量结果是非常精准的。

另外，本发明的优势在于，所采用的数据采集方案不受时间和空间的限制，无论车辆在任何位置，都可以实时地将轴重，车辆总重、速度和GPS定位等信息传达给监管部门和驾驶员，并通过综合当前车辆所在的道路上的轴限和限重情况来判断车辆当前是否存在超载和超限的违法行为。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种实时测量车辆总重的监控系统，其特征在于，包括TPMS、轮胎与路面接触长度的测量系统、车辆总重的计算系统，以及实时警报的监控系统；

所述TPMS，用于测定车辆每个轮胎的内部空气压强，并将压强数据实时发送到车辆总重的计算系统；

所述轮胎与路面接触长度的测量系统，用于测定车辆每个轮胎与路面接触的曲率数据和距离数据，并将测得数据实时发送到车辆总重的计算系统；

所述车辆总重的计算系统，利用压强数据、曲率数据和距离数据计算车辆总重，并将数据发送到实时警报的监控系统；

所述实时警报的监控系统，用于将轮胎承重数据、轴重数据、车辆总重数据、车辆基本信息和GPS定位数据实时发送给车辆驾驶员和相应的监管部门，提醒车辆驾驶员以免超载和超限，监管部门根据以上数据判断车辆当前是否超载和超限。

2.根据权利要求1所述的一种实时测量车辆总重的监控系统，其特征在于，所述TPMS包括与车辆轮胎数量相同的压强测定传感器和无线传输装置，所述压强测定传感器和无线传输装置集成后安装于车轮内部。

3.根据权利要求1所述的一种实时测量车辆总重的监控系统，其特征在于，所述轮胎与路面接触长度的测量系统包括与轮胎数量相同的曲率传感器和激光测距传感器，曲率传感器和无线传输装置集成后安装于车轮内部，激光测距传感器和无线传输装置集成后安装于车轮内部；所述曲率传感器为封闭的环状传感器，紧贴轮胎内侧中心线布置在轮胎胎体内壁；所述激光测距传感器安装在轮辋上靠近轮胎内侧的位置，且其激光发射点位于轮胎内侧中心线所在的平面上，随着车轮的转动，激光测距传感器始终测量位于轮胎内侧中心线的同一个点到激光测距传感器的距离。

4.根据权利要求1所述的一种实时测量车辆总重的监控系统，其特征在于，所述车辆总重的计算系统包括一台微型计算机、无线传输装置和车辆基本信息数据库。

5.一种实时测量车辆总重的监控方法，采用如权利要求1所述的一种实时测量车辆总重的监控系统，其特征在于，包括以下步骤，

1)测定压强、曲率数据和距离数据：TPMS测定车辆每一个轮胎的内部空气压强，并将数据无线传送到车辆总重的计算系统，轮胎与路面接触长度的测量系统测定车辆每个轮胎与路面接触的曲率数据和距离数据，并将测得数据实时发送到车辆总重的计算系统；

2)计算轮胎与路面的接触面积：车辆总重的计算系统利用曲率数据和距离数据计算轮胎与路面的接触长度，然后利用轮胎的胎面宽度和计算得到的轮胎与路面的接触长度计算出车辆每个轮胎与地面的接触面积；

3)计算轮胎的承重：车辆总重的计算系统利用轮胎与地面的接触面积数据和轮胎内部空气压强数据计算出车辆每个轮胎的承重；

4)计算单个车轴的轴重：车辆总重的计算系统将车轴两端所有轮胎的承重数据相加得到单个轴的轴重；

5)计算车辆总重：车辆总重的计算系统将车辆所有车轴的轴重数据相加得到车辆的总重量，并把数据发送给实时警报的监控系统；

6)判断是否超载和超限：实时警报的监控系统根据轮胎承重数据、轴重数据、车辆类型、车辆总重数据以及GPS定位数据判断车辆当前是否超载和超限。

6.根据权利要求5所述的一种实时测量车辆总重的监控方法，其特征在于，步骤2)中，轮胎与路面的接触长度的计算方法如下：当车辆速度为0时，轮胎与路面接触的长度L＝lα，l为曲率传感器由曲线变为直线的总长度，α为胎冠厚度的修正系数。

7.根据权利要求5所述的一种实时测量车辆总重的监控方法，其特征在于，步骤2)中，轮胎与路面的接触长度的计算方法如下：当车辆速度较低时，轮胎与路面接触的长度L＝lα，l为轮胎内侧中心线由曲线变为直线的总长度，a为胎冠厚度的修正系数。

8.根据权利要求5所述的一种实时测量车辆总重的监控方法，其特征在于，步骤2)中，轮胎与路面的接触长度的计算方法如下：当车辆速度较高时，轮胎与路面接触的长度L＝la，l为轮胎内侧中心线的直线部分的总长度，α为胎冠厚度的修正系数。

9.根据权利要求5所述的一种实时测量车辆总重的监控方法，其特征在于，步骤2)中，轮胎与路面的接触面积S的计算方法如下：S＝wL，其中，w是胎面宽度，是车辆基本信息数据库中的已知信息，L是轮胎与路面接触的长度。

10.根据权利要求5所述的一种实时测量车辆总重的监控方法，其特征在于，步骤3)中，轮胎的承重G的计算方法如下：G＝PS，P为测得的轮胎内部的空气压强，S为计算得到的轮胎与路面的接触面积。