CN114235119B - 车辆轴数确定方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种车辆轴数确定方法、装置及系统，用于解决采用传统方式确定的车辆轴数不准确的问题。该方法包括：通过采集称台上称端的第一振动信号以及称台下称端的第二振动信号；将第一振动信号经过加窗运算得到第一窗内信号；将第二振动信号经过加窗运算得到第二窗内信号；将第一窗内信号和第二窗内信号分别进行积分得到幅值积分和；根据第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值，以及第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号，确定待测车辆的轴数。

Description

车辆轴数确定方法、装置、系统及存储介质

技术领域

本申请涉及称重技术领域，尤其涉及一种车辆轴数确定方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

目前，动态称重技术广泛应用于交通管理、超限治理以及进出口监管中。

通常会综合车辆的轴数、车型和车重等多个指标确定车辆是否超限超载运输。为了达到数轴功能，通常采用两种方法：

1、利用车辆每有一个轴行驶到称台上时，称重传感器检测到的称重信号就会明显增加，基于称重信号的变化可以实现数轴。但是由于车辆动态行驶过程中驶上称台会有振动产生，所以利用称重信号进行数轴经常会出现错误。

2、在称台上或称台边缘开槽，安装一种长方形的条式支撑结构的触发器。但是经过车辆长时间碾压会造成结构变形或支撑结构损坏，经常出现卡死或损坏，从而产生数轴错误。

发明内容

本申请提供一种车辆轴数确定方法、装置、系统及存储介质，解决了采用传统方式确定的车辆轴数不准确的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供了一种车辆轴数确定方法，该方法包括：

通过第一振动传感器实时采集第一振动信号，第一振动传感器安装于称台的上称端的下边缘；

通过第二振动传感器实时采集第二振动信号，第二振动传感器安装于称台的下称端的下边缘；

将第一振动信号经过加窗运算得到第一窗内信号；

将第二振动信号经过加窗运算得到第二窗内信号；

将第一窗内信号和第二窗内信号分别进行积分得到幅值积分和；

根据第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值，以及第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号，确定待测车辆的轴数。

在一种可选的实现方式中，将第一振动信号经过加窗运算得到第一窗内信号，以及将第二振动信号经过加窗运算得到第二窗内信号的过程，包括：

确定加窗运算的时长和加窗运算的步长；

按照加窗运算的时长和加窗运算的步长，对第一振动信号加窗运算，得到第一窗内信号；

按照加窗运算的时长和加窗运算的步长，对第二振动信号加窗运算，得到第二窗内信号。

在一种可选的实现方式中，根据第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值，以及第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号，确定待测车辆的轴数，包括：

确定第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值的绝对值；

在绝对值大于或等于预设值的情况下，确定第一窗内信号的幅值积分的符号和与第二窗内信号的幅值积分和的符号；

在第一窗内信号的幅值积分的符号和与第二窗内信号的幅值积分和的符号相反的情况下，确定待测车辆的轴数。

在一种可选的实现方式中，在第一窗内信号的幅值积分的符号和与第二窗内信号的幅值积分和的符号相反的情况下，确定待测车辆的轴数，包括：

在第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个上称轴；在第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个下称轴；或者，

在第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个上称轴；在第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个下称轴；

在待测车辆完全上称后，根据上称轴的轴数和/或下称轴的轴数，确定待测车辆的轴数以及在称台上的轴数。

在一种可选的实现方式中，该方法还包括：

在第一窗内信号的幅值积分的符号和与第二窗内信号的幅值积分和的符号相同的情况下，确定无轴上称。

第二方面，本申请提供了一种车辆轴数确定装置，该装置包括安装于称台的上称端的下边缘的第一振动传感器、安装于称台的下称端的下边缘的第二振动传感器、采集模块和处理模块。

采集模块，用于通过第一振动传感器实时采集第一振动信号；以及通过第二振动传感器实时采集第二振动信号。

处理模块，用于将第一振动信号经过加窗运算得到第一窗内信号；将第二振动信号经过加窗运算得到第二窗内信号；将第一窗内信号和第二窗内信号分别进行积分得到幅值积分和；以及，根据第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值，第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号，确定待测车辆的轴数。

在一种可选的实现方式中，用于将第一振动信号经过加窗运算得到第一窗内信号，以及将第二振动信号经过加窗运算得到第二窗内信号的处理模块，具体用于：

确定加窗运算的时长和加窗运算的步长；

按照加窗运算的时长和加窗运算的步长，对第一振动信号加窗运算，得到第一窗内信号；

按照加窗运算的时长和加窗运算的步长，对第二振动信号加窗运算，得到第二窗内信号。

在一种可选的实现方式中，用于根据第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值，以及第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号，确定待测车辆的轴数的处理模块，具体用于：

确定第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值的绝对值；

在绝对值大于或等于预设值的情况下，确定第一窗内信号的幅值积分的符号和与第二窗内信号的幅值积分和的符号；

在第一窗内信号的幅值积分的符号和与第二窗内信号的幅值积分和的符号相反的情况下，确定待测车辆的轴数。

在一种可选的实现方式中，用于在第一窗内信号的幅值积分的符号和与第二窗内信号的幅值积分和的符号相反的情况下，确定待测车辆的轴数的处理模块，具体用于：

在第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个上称轴；在第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个下称轴；或者，

在第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个上称轴；在第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个下称轴；或者，

在第一窗内信号的幅值积分的符号和与第二窗内信号的幅值积分和的符号相同的情况下，确定无轴上称；

在待测车辆完全上称后，根据上称轴的轴数和/或下称轴的轴数，确定待测车辆的轴数以及在称台上的轴数。

第三方面，本申请提供了一种车辆信息检测系统，包括处理器和存储器，该处理器与该存储器耦合，该处理器用于执行该存储器中存储的计算机程序或指令，以使得该车辆信息检测系统实现如第一方面任一项提供的车辆轴数确定方法。

第四方面，本申请提供了一种可读存储介质，该可读存储介质上存储有计算机程序，当该计算机程序在车辆信息检测系统上运行时，使得车辆信息检测系统执行如第一方面任一项提供的车辆轴数确定方法。

本申请提供的车辆轴数确定方法、装置、系统及存储介质，通过在称台的上称端的下边缘和称台的下称端的下边缘分别安装第一振动传感器和第二振动传感器，避免了从称台上驶过的车辆对振动传感器的碾压。进一步地，利用车轴在上称或下秤时两个振动传感器的信号变化的独特性，通过将第一振动传感器实时采集的第一振动信号和第二振动传感器实时采集的第二振动信号分别变换为第一窗内信号和第二窗内信号，并利用第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值，以及第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号，最终准确地确定待测车辆的轴数。

附图说明

图1为本申请实施例提供的称重装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种车辆轴数确定方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种车辆轴数确定方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的有轴上称时两个振动传感器输出的信号的示意图；

图5为本申请实施例提供的对图4输出的信号积分和运算的示意图；

图6为本申请实施例提供的车辆轴数确定装置的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的车辆信息检测系统的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种车辆轴数确定方法、装置、系统及存储介质，在称台的上称端的下边缘和称台的下称端的下边缘分别安装了第一振动传感器和第二振动传感器。利用车轴在上称或下秤时两个振动传感器的信号变化的特点，通过将第一振动传感器实时采集的第一振动信号和第二振动传感器实时采集的第二振动信号分别变换为第一窗内信号和第二窗内信号，使得根据第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值，以及第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号，确定待测车辆的轴数。

下面以具体的实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

首先对本申请实施例涉及的称重装置进行说明。请参见图1，图1为本申请实施例提供的称重装置的结构示意图。

如图1所示，称重装置包括称台1、称重传感器2、第一振动传感器3和第二振动传感器4。

称台1为允许车辆驶过的称重平面。

称重传感器2是将检测到的重量信号转换成可测量电信号输出的装置。具体用于实时采集重量信号。利用称重传感器2采集的重量信号可以计算出待测车辆的在称台上的重量以及整个车身的重量。

振动传感器是将采集的振动信号转换成可测量电信号输出的装置，具体包括第一振动传感器3和第二振动传感器4。当采用多个振动传感器采集振动信号时，可以根据需要按照一定规则将第一振动传感器3和第二振动传感器4分别布置在称台的上称端的下边缘和下称端的下边缘。利用第一振动传感器3和第二振动传感器4分别采集的振动信号，可以计算出待测车辆的所有轴数以及在称台上的轴数。需要说明的是，第一振动传感器3的数量可以是一个或多个，第二振动传感器4的数量也可以是一个或多个。

需要说明的是，上述图1仅是以在称台上安装2个称重传感器和2个振动传感器为例进行示例性说明的。本申请对在称台上安装的称重传感器和振动传感器的数量不作具体限定，可以根据实际使用需求确定。例如当称台的台面面积较大或对精度要求较高时，可以增加称重传感器和振动传感器的数量。应理解的是，在称台上安装的称重传感器和振动传感器的数量越多，采集到的数据更多，确定的车辆轴数也更为准确。

可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对称重装置的具体限定。在本申请另一些实施例中，称重装置可以包括比图示更多或更少的设备，或者组合某些设备，或者拆分某些设备，或者进行不同的设备布置。图示的设备可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

图2为本申请实施例提供的一种车辆轴数确定方法的流程示意图。该方法可以应用于如图1所示的称重装置或与图1采用相近或类似结构的称重装置。该方法包括下述的S101至S106。

S101、通过第一振动传感器实时采集第一振动信号。

S102、通过第二振动传感器实时采集第二振动信号。

第一振动传感器安装于称台的上称端的下边缘，第二振动传感器安装于称台的下称端的下边缘。由于在对待测车辆称重时，待测车辆会从称台的上表面驶过，因此避免了碾压到安装于称台的下边缘的振动传感器。

安装于称台的下边缘的振动传感器可以按照预设周期实时采集振动信号，例如每隔1毫秒或0.5毫秒采集一次振动信号，具体时间间隔可以根据需要设置。在待测车辆从称台上驶过时，受到待测车辆运动的影响，称台将会发生振动，从而振动传感器采集到的振动信号的信号值也将会发生明显变化，尤其是在有车轴上称或下称的过程中。

需要说明的是，为了便于根据通过第一振动传感器实时采集的第一振动信号、通过第二振动传感器实时采集的第二振动信号计算待测车辆的轴数，第一振动传感器和第二振动信号采集振动信号的频率保持同步，例如两者均每隔1毫秒在同一时刻采集一次振动信号。

S103、将第一振动信号变换为第一窗内信号。

S104、将第二振动信号变换为第二窗内信号。

通常，待测车辆从称重装置的称台上驶过可以划分为如下几个阶段：轴未上秤、有轴上称、车轴处于在两个振动传感器之间、有轴下称。对于不同阶段，称台在待测车辆的影响下，其运动方式也有所不用，振动传感器采集到的振动信号也会有所差异。为了比较通过不同振动传感器采集的两个振动信号，可将第一振动信号和第二振动信号分别进行加窗，得到两个窗内信号。

可选地，称重装置上还可以设置有与第一振动传感器和第二振动传感器分别电连接的控制器。通过第一振动信号实时采集的第一振动信号和通过振动传感器实时采集的第二振动信号，将实时传输至控制器。控制器将第一振动信号和第二振动信号分别进行加窗，得到窗内信号。

示例性的，将第一振动信号经过加窗运算得到第一窗内信号，以及将第二振动信号经过加窗运算得到第二窗内信号的过程，包括：

(1)确定加窗运算的时长和加窗运算的步长(时间间隔)。

(2)按照加窗运算的时长和加窗运算的步长，对第一振动信号加窗，得到第一窗内信号。

(3)按照加窗运算的时长和加窗运算的步长，对第二振动信号加窗，得到第二窗内信号。

通常，加窗运算的时长可以根据采集振动信号的频率等确定。根据上述实施例中的描述，由于第一振动传感器和第二振动信号采集振动信号的频率保持同步，因此对第一振动信号加窗和第二振动信号加窗的时长和加窗运算的步长仍需保持一致。

示例性的，假设对第一振动信号和第二振动信号进行加窗运算的时长均为T，则对第一振动信号和第二振动信号的加窗运算的步长均小于0.5倍的T，例如，对第一振动信号和第二振动信号的加窗运算的步长均为0.25*T。

在确定每次加窗运算的时长以及每次加窗运算的步长之后，每间隔加窗运算的步长，按照加窗运算的时长，对第一振动传感器采集的第一时域信号yw1(t)进行加窗操作形成第一窗内信号YW1(τ)，并对第二振动传感器采集的第二时域信号yw2(t)进行加窗操作形成第二窗内信号YW2(τ)。

示例性的对信号进行加窗操作可采用的窗函数有多种，此处采用矩形窗，具体公式如下：

YW(τ)＝yw(t)*w(τ-t)

其中，yw(t)表示采集的原始信号，w(t)表示矩形窗函数，该窗函数在区间0≤t≤T时w(t)＝1,当t<0或t>T时w(t)＝0。

S105、将第一窗内信号和第二窗内信号分别进行积分得到幅值积分和S1、S2。

示例性的，积分和的具体计算公式如下：

S106、根据第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值，以及第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号，确定待测车辆的轴数。

需要说明的是，本申请实施例中，第一窗内信号的幅值和第二窗内信号的幅值为向量，存在符号数。因此，第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号用来表示存在的符号数的正负。

示例性的，如图3所示，可以通过下述的S1至S7确定待测车辆的轴数：

S1、在窗内时间段对第一窗内信号的幅值进行积分运算，确定第一窗内信号的幅值积分和。

S2、在窗内时间段对第二窗内信号的幅值进行积分运算，确定第二窗内信号的幅值积分和。

需要说明的是，上述步骤1和步骤2的窗内时间段为同一时间段。

例如，在某窗内时间段对第一窗内信号YW1(τ)的幅值进行积分运算，确定第一窗内信号的幅值积分S1；在该窗内时间段对第二窗内信号YW2(τ)的幅值进行积分运算，确定第二窗内信号的幅值积分和S2。

S3、确定第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值的绝对值。

S4、在该绝对值小于预设值的情况下，确定无轴上称。

当车辆有轴上称或下称时，由于称台的上称端和下秤端会在车辆运动的影响下朝着不同方向运动，因此安装在上称端的下边缘的第一振动传感器和安装在下称端的下边缘的第二振动传感器也会产生不同方向的位移，从而两个传感器产生的振动信号的窗内信号也有所不同。

在各个阶段，称台和振动传感器的运动方式可以分为下述几种情况：

第1种情形为，在车辆有轴上秤时，称台的上秤端会在车辆的影响下向下运动，安装在上称端的下边缘的第一振动传感器会随着上称端向下运动，随之产生向下的位移。另外，称台的下秤端会在车辆的影响下向上运动，安装在下称端的下边缘的第二振动传感器会随着下称端向上运动，随之产生向上的位移。

第2种情形为，在车辆有轴下称时，称台的下秤端会在车辆的影响下向下运动，安装在下称端的下边缘的第二振动传感器会随着下称端向下运动，随之产生向下的位移。另外，称台的上秤端会在车辆的影响下向上运动，安装在上称端的下边缘的第一振动传感器会随着上称端向上运动，随之产生向上的位移。

第3种情形为，当车辆的轴未上秤，或未下称，或处于在两个振动传感器之间时，上秤端和下秤端的运动方向相同，从而安装在称台的下边缘的第一振动传感器和第二振动传感器的运动方向也相同。

针对上述前两种情形，由于在相同时段第一振动传感器采集到的第一振动信号和第二振动传感器采集到的第二振动信号的方向不同，因此在将第一振动信号转化为第一窗内信号，并将第二振动信号转化为第二窗内信号后，第一窗内信号和第二窗内信号在同一个窗内时间段的幅值积分运算的第一窗内信号的幅值积分和、第二窗内信号的幅值积分和的符号应该相反。这样，第一窗内信号的幅值积分和、第二窗内信号的幅值积分和的差值的绝对值应该较大，例如该差值的绝对值大于预设值。

示例性的，图4为本申请实施例提供的有轴上称时两个振动传感器输出的信号的示意图。图5为本申请实施例提供的对图4输出的信号积分和运算的示意图。

如图4所示，横坐标用于表示时间，纵坐标用于表示采集到的振动信号的幅值。从图4可以看出，在有轴上称或有轴下称时，利用第一振动传感器采集的第一振动信号01(用虚线表示)和利用第二振动传感器采集的第二振动信号02(用实线表示)会发生明显变化。

图5中的横坐标用于表示时间，纵坐标用于表示采集到的窗内信号的幅值积分和。利用信号变换特征，对第一振动信号01进行加窗、积分和运算后，可以得到第一窗内信号的幅值积分和03的示意图(用虚线表示)；对第二振动信号02进行加窗、积分和运算后，可以得到第二窗内信号的幅值积分和04的示意图(用实线表示)。从图5可以看出，第一窗内信号的幅值积分和03、第二窗内信号的幅值积分和04的符号相反，可判定为有轴上称或下称。

针对上述第3种情形，由于当车辆的轴未上秤，或未下称，或处于在两个振动传感器之间时，上秤端和下秤端的运动方向相同，因此在将第一振动信号转化为第一窗内信号，并将第二振动信号转化为第二窗内信号后，如果第一窗内信号和第二窗内信号在同一个窗内时间段的幅值积分运算的第一窗内信号的幅值积分和、第二窗内信号的幅值积分和的差值的绝对值小于或等于预设值，那么确定无轴上称。

需要说明的是，上述预设值可以根据需求设定，例如预设值为m。

示例性的，设定St用于表示第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值，S1用于表示第一窗内信号的幅值积分和，S2用于表示第二窗内信号的幅值积分和，则存在关系式：

St＝S1-S2。

理论上，当St的绝对值大于或等于预设值m时，可判断其为有轴上秤或下秤，再根据St的符号(正或负)判断其为上秤还是下秤。例如，S的符号为正，判断其为上秤；St的符号为负，判断其为下秤。

但是，在某些情况下，当车辆的轴未上秤，或未下称，或处于在两个振动传感器之间时，基于某些特殊原因也会导致St的绝对值大于或等于预设值m。例如，当待测车辆在位于两个振动传感器之间的台面行驶时，可能会迫使两个振动传感器均向下运动，从而使得St的绝对值大于预设值m，且St的符号为负，这时若仅根据St的绝对值大于预设值m、St的符号为负，就判定其为有轴下秤可能会导致误判。

如此，当St的绝对值大于或等于预设值m时，可判断其为有轴上秤或下秤的可能性较大。若是结合St的符号进一步确认是否有轴上秤或下秤，则可能会导致误判。因此，当St的绝对值大于或等于预设值m时，需要结合其他条件确认是否为有轴上秤或下秤。

当St的绝对值大于或等于预设值m时，本申请实施例提出结合第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号进一步确认是否为有轴上秤或下秤的方案：

S5、在该绝对值大于或等于预设值的情况下，确定第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号。

S6、在第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号相同的情况下，确定无轴上称。

S7、在第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号相反的情况下，确定待测车辆的轴数。

针对第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号相反的情况，可以通过下述两种方案确定待测车辆的轴数：

第1种方案：

在第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个上称轴。

在第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个下称轴。

在待测车辆完全上称后，根据上称轴的轴数和/或下称轴的轴数，确定待测车辆的轴数以及在称台上的轴数。

第2种方案：

在第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个上称轴。

在第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个下称轴。

在待测车辆完全上称后，根据上称轴的轴数和/或下称轴的轴数，确定待测车辆的轴数以及在称台上的轴数。

需要说明的是，由于对第一振动信号和第二振动信号的位移方向不同情况下可能定义的不同，导致出现上述第1种方案和第2种方案，即：一种情形为，在第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个上称轴；在第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个下称轴。另一种情形为，在第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个上称轴；在第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个下称轴。应理解的是，采用何种方式定义与上称轴、下称轴分别对应的符号，可以根据实际需求具体确定。

本申请实施例不但可以确定待测车辆的轴数(全部轴数)，还可以确定待测车辆在称台上的轴数(部分轴数)。

由于在待测车辆从称台上驶过的过程中，待测车辆的车轴会一个接一个上称，一个接一个下称，因此，上称轴的轴数和下称轴的轴数应该相等。因此，对于待测车辆的轴数，可以包括但不限于如下确定方式：

将标记的所有的上称轴的轴数，确定为待测车辆的轴数；

将标记的所有的下称轴的轴数，确定为待测车辆的轴数。

另外，在某些场景下，需要确定待测车辆在称台上的轴数。对于待测车辆在称台上的轴数，可以包括但不限于如下确定方式：

将标记的所有的上称轴的轴数减去标记的所有的下称轴的轴数，得到待测车辆在称台上的轴数。

例如，从时刻t1开始，待测车辆的第一轴上称，标记上称轴数1。截止时刻t2，标记的上称总轴数为5，标记的下称总轴数为3。将上称总轴数为5减去下称总轴数为3，得到待测车辆在称台上的轴数为2。

应理解的是，由于待测车辆在称台上处于运动状态，陆续有轴上称或下称，因此不同时刻确定的车辆在称台上的轴数可能会有所不同，当然也有可能相同。

本申请提供的车辆轴数确定方法，通过在称台的上称端的下边缘和称台的下称端的下边缘分别安装第一振动传感器和第二振动传感器，避免了从称台上驶过的车辆对振动传感器的碾压。进一步地，利用轴在上称或下秤时两个振动传感器的信号变化的特点，通过将第一振动传感器实时采集的第一振动信号和第二振动传感器实时采集的第二振动信号分别变换为第一窗内信号和第二窗内信号，使得能够根据第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值，以及第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号，最终准确地确定待测车辆的轴数。

图6为本申请实施例提供一种车辆轴数确定装置的结构示意图。

如图6所示，该装置可以包括安装于称台的上称端的下边缘的第一振动传感器61、安装于称台的下称端的下边缘的第二振动传感器62、采集模块63和处理模块64。采集模块63分别与第一振动传感器61、第二振动传感器62和处理模块64连接，例如通过有线或无线方式建立通信连接。

采集模块61，用于通过第一振动传感器61实时采集第一振动信号；以及通过第二振动传感器62实时采集第二振动信号。

在一个实施例中，第一振动传感器61、第二振动传感器62属于采集模块63。采集模块63除了包括第一振动传感器61、第二振动传感器62，还可以包括用于对振动信号进行放大处理的放大器等组件。

在另一个实施例中，第一振动传感器61、第二振动传感器62独立于采集模块63。在第一振动传感器61、第二振动传感器62采集到振动信号之后，分别传输至采集模块63，采集模块63中的放大器对振动信号进行放大处理等，之后将其传输到处理模块64。

处理模块64，用于将第一振动信号经过加窗运算得到第一窗内信号；将第二振动信号经过加窗运算得到第二窗内信号；将第一窗内信号和第二窗内信号分别进行积分得到幅值积分和；以及，根据第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值，第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号，确定待测车辆的轴数。

具体地，安装于称台的下边缘的第一振动传感器61和第二振动传感器62可以按照预设周期实时采集振动信号。在待测车辆从称台上驶过时，受到待测车辆运动的影响，称台将会发生振动，从而采集模块61通过第一振动传感器61和第二振动传感器62采集到的两个振动信号的信号值也将会发生明显变化。采集模块61将实时采集的两个振动信号发送至处理模块64。处理模块64对这两个振动信号分别加窗、计算积分得到两个幅值积分和。利用两个幅值积分和、幅值积分和的符号，可以确定待测车辆的轴数。

在一种可选的实现方式中，用于进行加窗运算的处理模块64，具体可以用于：确定加窗运算的时长和加窗运算的步长；按照加窗运算的时长和加窗运算的步长，对第一振动信号加窗，得到第一窗内信号；按照加窗运算的时长和加窗运算的步长，对第二振动信号加窗，得到第二窗内信号。

由于在有轴上称或下称时，第一振动传感器采集到的第一振动信号和第二振动传感器采集到的第二振动信号的方向不同，因此在将第一振动信号转化为第一窗内信号，并将第二振动信号转化为第二窗内信号后，第一窗内信号和第二窗内信号在同一个窗内时间段的幅值积分运算的第一窗内信号的幅值积分和、第二窗内信号的幅值积分和的符号应该相反。

基于此，用于确定待测车辆的轴数的处理模块64，具体可以用于：确定第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值的绝对值。在该差值的绝对值大于或等于预设值的情况下，可判断其为有轴上秤或下秤，进而确定第一窗内信号的幅值积分的符号和与第二窗内信号的幅值积分和的符号；在第一窗内信号的幅值积分的符号和与第二窗内信号的幅值积分和的符号相反的情况下，确定待测车辆的轴数。

进一步地，针对第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号相反的情况，由于对第一振动信号和第二振动信号的位移方向不同情况下可能对上称轴和下称轴的定义不同，因此，根据的幅值积分和的符号确定待测车辆的轴数的处理模块64具体可以用于：

在第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个上称轴；在第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个下称轴。

在第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个上称轴；在第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个下称轴。

在第一窗内信号的幅值积分的符号和与第二窗内信号的幅值积分和的符号相同的情况下，确定无轴上称。

在待测车辆完全上称后，根据上称轴的轴数和/或下称轴的轴数，确定待测车辆的轴数以及在称台上的轴数。

需要说明的是，本申请实施例中的车辆轴数确定装置与上述方法实施例中的称重装置可以为同一个装置，例如该车辆轴数确定装置包括如图1所示的称台、称重传感器、第一振动传感器和第二振动传感器。或者，本申请实施例中的车辆轴数确定装置为上述方法实施例中的称重装置中的一部分，例如该车辆轴数确定装置包括如图1所示的第一振动传感器和第二振动传感器，但不包括称台和称重传感器。可以根据实际使用需求确定，本申请实施例不作限定。

本实施例提供的车辆轴数确定装置可以执行上述方法实施例，其实现原理与技术效果类似，此处不再赘述。

本申请提供的车辆轴数确定装置，由于第一振动传感器和第二振动传感器安装在称台的上称端的下边缘和称台的下称端的下边缘，因此避免了从称台上驶过的车辆对振动传感器的碾压。进一步地，利用车轴在上称或下秤时两个振动传感器的信号变化的特点，通过将第一振动传感器实时采集的第一振动信号和第二振动传感器实时采集的第二振动信号分别变换为第一窗内信号和第二窗内信号，使得能够根据第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值，以及第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号，最终准确地确定待测车辆的轴数。

图7为本申请实施例提供的车辆信息检测系统的结构示意图。该车辆信息检测系统，可以包括处理器71和存储器72，该处理器71与该存储器72耦合，该处理器71用于执行该存储器72中存储的计算机程序或指令，以使得该车辆信息检测系统实现上述实施例中的车辆轴数确定方法。

处理器71可以是中央处理单元(central processing unit，CPU)，该处理器71还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器72在一些实施例中可以是内部存储单元，例如硬盘或内存。存储器72在另一些实施例中也可以是外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，SMC)，安全数字(secure digital，SD)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器72还可以既包括内部存储单元也包括外部存储设备。存储器72用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序、数据以及其他程序等，例如计算机程序的程序代码等。存储器72还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本实施例提供的车辆信息检测系统可以执行上述方法实施例的方法，利用车轴在上称或下秤时两个振动传感器的信号变化的特点，通过将第一振动传感器实时采集的第一振动信号和第二振动传感器实时采集的第二振动信号分别变换为第一窗内信号和第二窗内信号，使得根据第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的差值，以及第一窗内信号的幅值积分和与第二窗内信号的幅值积分和的符号，确定待测车辆的轴数。

需要说明的是，该车辆信息检测系统还可以检测车辆的重量，车辆的栏板、拉筋等的尺寸，本申请实施例均不作限定。

本申请实施例还提供了一种可读存储介质，该可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现可实现上述车辆轴数确定方法实施例中的步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，计算机可读存储介质，如只读存储器(read-only Memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等。

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流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质可以包括：ROM或随机存储记忆体RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系，例如，A/B可以表示A或B；本申请中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。

并且，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个。“以下至少一项”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种车辆轴数确定方法，其特征在于，所述方法包括：

通过第一振动传感器实时采集第一振动信号，所述第一振动传感器安装于称台的上称端的下边缘；以及，通过第二振动传感器实时采集第二振动信号，所述第二振动传感器安装于称台的下称端的下边缘；

将所述第一振动信号经过加窗运算得到第一窗内信号；

将所述第二振动信号经过加窗运算得到第二窗内信号；

将所述第一窗内信号和所述第二窗内信号分别进行积分得到幅值积分和；

确定所述第一窗内信号的幅值积分和与所述第二窗内信号的幅值积分和的差值的绝对值；

在所述绝对值大于或等于预设值的情况下，确定所述第一窗内信号的幅值积分的符号和与所述第二窗内信号的幅值积分和的符号；

在所述第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且所述第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个上称轴；在所述第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且所述第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个下称轴；或者，在所述第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且所述第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个上称轴；在所述第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且所述第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个下称轴；

在待测车辆完全上称后，根据上称轴的轴数和/或下称轴的轴数，确定所述待测车辆的轴数以及在称台上的轴数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一振动信号经过加窗运算得到所述第一窗内信号，以及将所述第二振动信号经过加窗运算得到所述第二窗内信号的过程，包括：

确定加窗运算的时长和加窗运算的步长；

按照所述加窗运算的时长和所述加窗运算的步长，对所述第一振动信号加窗运算，得到所述第一窗内信号；

按照所述加窗运算的时长和所述加窗运算的步长，对所述第二振动信号加窗运算，得到所述第二窗内信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一窗内信号的幅值积分的符号和与所述第二窗内信号的幅值积分和的符号相同的情况下，确定无轴上称。

4.一种车辆轴数确定装置，其特征在于，所述装置包括安装于称台的上称端的下边缘的第一振动传感器、安装于称台的下称端的下边缘的第二振动传感器、采集模块和处理模块；

所述采集模块，用于通过所述第一振动传感器实时采集第一振动信号；以及通过第二振动传感器实时采集第二振动信号；

所述处理模块，用于将所述第一振动信号经过加窗运算得到第一窗内信号；将所述第二振动信号经过加窗运算得到第二窗内信号；将所述第一窗内信号和所述第二窗内信号分别进行积分得到幅值积分和；确定所述第一窗内信号的幅值积分和与所述第二窗内信号的幅值积分和的差值的绝对值；在所述绝对值大于或等于预设值的情况下，确定所述第一窗内信号的幅值积分的符号和与所述第二窗内信号的幅值积分和的符号；在所述第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且所述第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个上称轴；在所述第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且所述第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个下称轴；或者，在所述第一窗内信号的幅值积分和的符号为负，且所述第二窗内信号的幅值积分和的符号为正的情况下，标记一个上称轴；在所述第一窗内信号的幅值积分和的符号为正，且所述第二窗内信号的幅值积分和的符号为负的情况下，标记一个下称轴；以及，在待测车辆完全上称后，根据上称轴的轴数和/或下称轴的轴数，确定所述待测车辆的轴数以及在称台上的轴数。

5.一种车辆信息检测系统，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器耦合，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序或指令，以使得所述车辆信息检测系统实现如权利要求1至3中任一项所述的车辆轴数确定方法。

6.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序在车辆信息检测系统上运行时，使得所述车辆信息检测系统执行如权利要求1至3中任一项所述的车辆轴数确定方法。