CN111174885A - 一种车辆动态称重传感器信号分类分段采集的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出以时间t为共同参数，分别用车辆行驶加速度a和速度V状态变化的起、止节点时间t为划分点，对车辆动态称重传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法，适用于交通运输领域对车辆的动态称重信号，进行不同运动状态的分类和分段采集及提取，是为后期进行车辆精确的称重重量计算，采集和提取更加准确合理分类和分段的基础测量数据线段的方法。
Description
技术领域：
本发明涉及一种按车辆加速度和速度状态的不同变化，对车辆动态称重秤体传感器的信号进行分类和分段采集提取的方法，适用于交通运输领域对车辆的动态称重信号，进行不同运动状态的分类和分段采集及提取，是为后期进行车辆精确的称重重量计算，采集和提取更加准确合理分类和分段的基础测量数据线段的方法。
背景技术：
现有的车辆在道路上动态计重收费的方式，是要求车辆驶近收费站时，车速由80km/h左右降到V≤10km/h以下通过动态秤，由于车道突然变的狭窄、各种监视器对司机造成一定的紧张压力，在通过秤台区时司机要不断地对车辆的速度进行快慢调整，小心翼翼通过，而个别有恶意司机忽慢忽快进行有意“跳磅”企图减小称重重量，由于各种因素车轮加速或减速通过称台时对称台有一向下、方向和大小不断变化的矢量顿挫力产生，现有的动态称重数据采集的方法，是把车辆全部的不同运动过程、包含有矢量顿挫力在内，无分类和分段的垂直方向传感器读数称重力P的数据，用于车辆轴重和累计整体重量的计算，其结果误差很大是肯定的，所以由这种采集方法构成的动态轴重秤99％已被淘汰。
发明内容：
本发明提出以共同的时间t为参数，用车辆行驶加速度a和速度 V状态变化的起、止节点时间t，对车辆动态称重时秤体传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法，本发明的方法适用于发明专利：201510340408.8的申请和实用新型专利：2101520423804.2公开的水平和垂直方向二维传感器结构秤体的数据采集方法。
本发明的内容是：
一种车辆动态称重传感器信号的分类和分段采集的方法，其特征是：以时间t为共同参数，分别用车辆行驶加速度a或速度V状态变化的起、止节点时间t为划分点，对车辆动态称重传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
其特征是：所述的车辆动态称重传感器的信号包括感应信号和 A/D转换后的数字信号。
其特征是：以时间t为共同参数，用车辆行驶加速度a为O即车辆匀速运动时的起、止节点时间t为划分点，对车辆动态秤传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
其特征是：以时间t为共同参数，用车辆行驶加速度a为常数即匀变速运动时的起、止节点时间t为划分点，对车辆动态秤传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
其特征是：以时间t为共同参数，用车辆行驶加速度a为变数即变速运动时的起、止节点时间t为划分点，对车辆动态秤传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
其特征是：所述的方法适用于二维水平和垂直传感器结构的车辆轴重秤称重时，车轮对秤台水平方向作用力F和垂直方向称重力P二维传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
其特征是：所述的方法适用于二维水平和垂直传感器结构的整体车辆称重秤称重时，车辆对秤台水平方向作用力F和垂直方向称重力 P二维传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
其特征是：所述的方法适用于传统一维垂直方向称重力P传感器结构的车辆整体秤和轴重秤称重时，车辆车轮对秤体垂直方向称重力 P传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
附图说明：
附图1是本发明的方法，以时间t为共同参数，用加速度a数据线变化的起、止节点时间t，对二维传感器结构轴重秤测量的水平作用力F数据曲线、垂直称重力P数据曲线，进行分类和分段采集的坐标成像示意图，图中水平作用力F坐标系在上、垂直称重力P坐标系在中间、加速度a值状态坐标系在下，三个坐标系的水平时间t轴上下平行，O点左右对齐，三个坐标系的垂直轴在同一条垂直线上，加速度a坐标系t轴上的t1、t2、t3分别代表加速度a状态发生变化的起、止节点时间，通过t1、t2、t3时间点的虚拟垂直分类线L1、L2、L3，表示按对应的时间点对水平作用力F和垂直称重力P数据曲线，进行分类和分段采集提取L1和L2及L2和L3之间、被分类和分段的F和P 数据曲线上线段的方法示意。
附图2是本发明方法的程序流程图，图中从二维传感器结构秤体的水平作用力F传感器和垂直称重力P传感器测量及车辆加速度a检测仪检测的信号采集，到该三种A/D信号转换，到建立F、P、a三数据关联坐标系合成及其数据实时输入，以及加速度a变化的起、止节点时间 t判别，到对F、P数据进行对应节点时间的分段分类采集及提取线段的计算处理，至处理后的结果显示、结果输出、结果存储等程序流程。
具体实施方式：
按照附图1和附图2示意的设计方案及程序流程，用计算机软件程序编程技术和程序设计应用：(1)分别建立以时间t为水平轴、以水平作用力F和垂直称重力P数据曲线分别为垂直轴的二维传感器结构秤台的数据坐标系程序编程，(2)建立以时间t为水平轴、以车辆加速度a数据线为垂直轴的坐标系程序编程，(3)使上述三个坐标系O点左右对齐，水平时间t轴上下平行，水平作用力F坐标系在上、垂直称重力P坐标系在中间、加速度a坐标系在下，三个垂直轴上下看齐在同一条垂直线上的、三合一关联坐标系模型及其合成程序编程，(4)建立三套数据系统的采集、A/D信号转换、传感器数据的计算机连接和输入的软、硬件设计及程序编程，(5)设计和建立水平作用力F和垂直称重力P及加速度a对时间t参数的、三个坐标系统合成计算机的计算程序编程和界面显示程序编程，(6)建立对加速度a数据曲线线段切线斜率突变的折点、折线线段突变的拐点、及各类线段变化的起、止点t1、t2、t3...tn节点时间t的计算机处理判断程序编程，其中加速度a值的曲线线段的切线斜率突变的折点判断标准为：当ΔK1/Δ t≥C1时，K1是a值的曲线段切线的斜率，t是时间，C1为a值的曲线段曲率渐变线段切线斜率变化率的平均绝对值，是具体应用时可测量的比较量，加速度a值的折线线段的拐点判断标准为：当ΔK2/Δ t≥C2时，K2为a值的折线线段的斜率，t是时间，C2是a值的折线线段斜率平均渐变率的绝对值，是具体应用时可测量的比较量，各a值的线段的起、止点判断标准为：当Δa/Δt＞C3时，a是加速度数值， t是时间，C3是具体应用时可测量的加速度a数据前后连续渐变的平均比较绝对值，(7)建立利用对应加速度a数据值变化的起、止时间划分点t1、t2、t3...tn，对F和P数据线进行同时间点的、分类和分段采集提取称重测量数据线线段的计算处理及其结果显示和输出、存储的软件程序编程，(8)按附图2的程序流程设计，使上述各流程的计算和处理，实现全过程的自动计算程序编程。
附图1中的虚拟垂直划分线L1、L2、L3，是举例相对t1、t2、t3三个代表性的点，用三条划分线对测量的F、P数据线进行分段的一种功效示意表达，在实际应用中，计算机程序主要采集车辆在秤台区内，加速度a或速度V数据实际发生变化的起、止节点时间t1、t2、t3...tn，其数量是根据车辆的运动状态变化决定的，用其程序直接对F和P数据线进行相同时间点的、分类和分段采集提取称重测量数据线线段的、采集处理计算即可，另外也可以用一个坐标系结构的功效图来表示本发明的方法，具体是用水平轴为共同的时间t轴，垂直轴分别代表加速度a、水平作用力F和垂直称重力P的数值和单位，用三种不同的颜色分别区分加速度a、水平作用力F和垂直称重力P数据线，除坐标系程序编程由三个坐标系合成为一个，改为三个数据系统共用一个坐标系存在差异外，其余部分的计算机程序编程基本相同，此外对于属于传统一维只有垂直方向一组传感器结构的秤台，坐标系中也只有加速度a和垂直称重力P二组数据线而已。
按照附图2表示的程序流程设计，从二维结构轴重秤的水平作用力F和垂直称重力P传感器测量、车辆加速度a信号检测仪检测的三种信号采集接入，到A/D信号数据转换器，由A/D信号数据转换器到处理器，由加速度a变化的起、止节点时间t的判别处理，到对水平作用力F和垂直称重力P数据线，按相应时间进行的分类和分段采集提取数据线线段的处理程序，到计算处理的结果显示和输出、存储进行整体的计算机系统的制式硬件配线连接，使上述的程序编程软件与硬件进行匹配，反复调试调整和完善，最终对存储和显示及输出的结果进行评判验收。
如果是采用车辆速度V动态变化的起、止节点时间t为划分点，来分类和分段采集提取F和P数据线线段，只是将加速度a的数据信号检测采集输入换成速度V的数据信号采集输入即可，本发明的方法还适用于传统只有一维垂直传感器结构的车辆整体秤台和轴重秤，特别包括便携式轴重秤，只是利用加速度a或速度V变化的起、止节点时间t，对垂直称重力P数据线进行相应的分类和分段采集提取线段即可，其他的实施方式和程序流程是相同的，实现上述程序的编程方法和工具是比较多的，Wolfram Mathematica和Excel是比较适合的软件和工具。
Claims (8)
1.一种车辆动态称重传感器信号的分类和分段采集的方法，其特征是：以时间t为共同参数，分别用车辆行驶加速度a或速度V状态变化的起、止节点时间t为划分点，对车辆动态称重传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的车辆动态称重传感器的信号包括感应信号和A/D转换后的数字信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：以时间t为共同参数，用车辆行驶加速度a为0即车辆匀速运动时的起、止节点时间t为划分点，对车辆动态秤传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：以时间t为共同参数，用车辆行驶加速度a为常数即匀变速运动时的起、止节点时间t为划分点，对车辆动态秤传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：以时间t为共同参数，用车辆行驶加速度a为变数即变速运动时的起、止节点时间t为划分点，对车辆动态秤传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的方法适用于二维水平和垂直传感器结构的车辆轴重秤称重时，车轮对秤台水平方向作用力F和垂直方向称重力P二维传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的方法适用于二维水平和垂直传感器结构的整体车辆称重秤称重时，车辆对秤台水平方向作用力F和垂直方向称重力P二维传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的方法适用于传统一维垂直方向称重力P传感器结构的车辆整体秤和轴重秤称重时，车辆车轮对秤体垂直方向称重力P传感器的信号，按对应的节点时间t进行分类和分段采集提取数据线线段的方法。
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| CN116030547A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-04-28 | 广东坤尚科技有限公司 | 装载货车整车质量检测过程的监管方法 |
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