CN114919593B - 车辆载荷估算方法、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆载荷估算领域，公开了一种车辆载荷估算方法、设备和存储介质。该方法包括：在目标车辆处于第一状态时，通过静态载荷估算模型确定所述目标车辆的第一载荷信息；在目标车辆处于第二状态时，通过动态载荷估算模型确定所述目标车辆的第二载荷信息；对所述第一载荷信息和所述第二载荷信息进行融合处理，获得第三载荷信息；根据所述第三载荷信息确定所述目标车辆的最终载荷。本实施例能够实现车辆载荷的较准确估算，且无需额外的压力称重传感器，成本较低。

Description

车辆载荷估算方法、设备和存储介质

技术领域

本发明涉及车辆载荷估算领域，尤其涉及一种车辆载荷估算方法、设备和存储介质。

背景技术

带挂货车是客货运输的主力装备，相比于乘用车，带挂货车的空载和满载之前的载荷相差较大。从经济的角度上讲，降低油耗能够实现“节流”的功效，且减少排放，而能够识别载重将有效调节发动机的输出功率，降低油耗。从控制技术角度而言，载重大小将直接影响货车的惯性，对车辆的控制算法（尤其是纵向的控制系统）性能也会有较大的影响。

因此，有必要开发一种车辆载荷估算方法以对车辆载荷进行估算。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车辆载荷估算方法、设备和存储介质，实现了车辆载荷的较准确估算，且无需额外的压力称重传感器，成本较低。

本发明实施例提供了一种车辆载荷估算方法，该方法包括：

在目标车辆处于第一状态时，通过静态载荷估算模型确定所述目标车辆的第一载荷信息；

在目标车辆处于第二状态时，通过动态载荷估算模型确定所述目标车辆的第二载荷信息；

对所述第一载荷信息和所述第二载荷信息进行融合处理，获得第三载荷信息；

根据所述第三载荷信息确定所述目标车辆的最终载荷。

本发明实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

处理器和存储器；

所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行任一实施例所述的车辆载荷估算方法的步骤。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行任一实施例所述的车辆载荷估算方法的步骤。

本发明实施例具有以下技术效果：

在目标车辆处于第一状态时，通过静态载荷估算模型确定所述目标车辆的第一载荷信息；在目标车辆处于第二状态时，通过动态载荷估算模型确定所述目标车辆的第二载荷信息；对所述第一载荷信息和所述第二载荷信息进行融合处理，获得第三载荷信息；根据所述第三载荷信息确定所述目标车辆的最终载荷，实现了车辆载荷的较准确估算，且无需额外的压力称重传感器，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种车辆载荷估算方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种负荷状态下轮胎变形和接地印痕示意图；

图3是本发明实施例提供的一种车辆行驶时的受力分析示意图；

图4是本发明实施例提供的一种载荷信息与实际载荷之间的映射关系示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种载荷信息与实际载荷之间的映射关系示意图；

图6是本发明实施例提供的一种不同气温下的第一载荷信息和实际载荷的对应关系图；

图7是本发明实施例提供的一种车辆系统结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种控制架构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种安装在带挂货车上的车身姿态传感器在上坡道时的受力分析示意图；

图10为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例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的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

本发明实施例提供的车辆载荷估算方法，主要适用于对车辆的载荷进行估算的情况，例如对带挂货车的载荷进行估算。本发明实施例提供的车辆载荷估算方法不需要额外布设压力称重传感器。

图1是本发明实施例提供的一种车辆载荷估算方法的流程图。参见图1，该车辆载荷估算方法具体包括：

S110、在目标车辆处于第一状态时，通过静态载荷估算模型确定所述目标车辆的第一载荷信息。

其中，第一状态可以是指目标车辆执行驻车信号的状态，换言之，目标车辆处于停车状态。进一步的，第一状态可以是指目标车辆停车并熄火的状态。可选的，第一状态还可以是指目标车辆的行驶速度小于预设值的行驶状态。第一载荷信息具体指目标车辆当前的载荷，或者说是目标车辆当前的重量。

通常在目标车辆停车并熄火时，通过静态载荷估算模型确定所述目标车辆的第一载荷信息，以提高载荷估算精度。静态载荷估算模型是用于确定目标车辆的第一载荷信息的模型，其具体表现形式可以是一些相关量之间的约束关系，所述一些相关量可以包括第一载荷信息，此时，第一载荷信息是未知量，其它相关量是通过一些测量方式可以获取到的已知量。

在一些可选实施方式中，所述通过静态载荷估算模型确定所述目标车辆的第一载荷信息，包括：

确定所述目标车辆的轮胎内压以及轮胎与地面接触的接地印痕面积；根据轮胎所承受的载荷、轮胎内压以及轮胎与地面接触的接地印痕面积之间的第一预设关系确定所述第一载荷信息；其中，所述静态载荷估算模型包括所述第一预设关系，所述第一预设关系用于表征轮胎所承受的载荷、轮胎内压以及轮胎与地面接触的接地印痕面积之间的等式关系。

其中，每个轮胎的轮胎内压可通过安装在每个轮胎内部的胎压监测传感器获得。

轮胎与地面接触的接地印痕面积指轮胎与地面的接触面积，示例性的，参考如图2所示的一种负荷状态下轮胎变形和接地印痕示意图，通过轮胎的半径R和图2中所示的角度α可以确定接地印痕矩形的长a，接地印痕矩形的宽b可以通过ABS（Antilock BrakingSystem，防抱死制动系统）系统反馈的数据获得，也可以直接测量获得，还可以将轮胎的固有宽度（固有宽度指轮胎完成生产出厂时的初始宽度）直接确定为接地印痕矩形的宽b。可以理解的是，接地印痕矩形的宽b反应的是轮胎的实时宽度，该实时宽度会根据目标车辆的载荷不同发生微小变化，但该微小变化通常在被接受范围内，故可将轮胎的固有宽度直接确定为接地印痕矩形的宽b。其中，接地印痕矩形的长a也可以通过直接测量获得，若直接测量获得的结果与基于轮胎的半径R和图2中所示的角度α获得的结果不一致，可通过取两者的平均值作为接地印痕矩形长a的最终结果，以提高测量精度，进而提高载荷估算精度。

通过多次测试试验确定所述第一预设关系为：

Q = p_t*S = p_t * a * b

其中，Q为轮胎所承受的载荷，p_t为轮胎内压，S为接地印痕面积，a和b分别为接地印痕面的长和宽，*表示乘法运算，例如p_t*S 表示p_t乘S（p_t×S）。通过测量轮胎内压p_t，接地印痕面的长和宽，通过上述第一预设关系则可以确定轮胎所承受的载荷Q，将轮胎所承受的载荷Q确定为所述第一载荷信息。

可选的，可以仅根据目标车辆的任意一个轮胎确定第一载荷信息，还可以根据目标车辆的多个轮胎共同确定第一载荷信息。以带挂货车为例，例如挂车共有8个轮胎，通过上述第一预设关系可以确定8个载荷值，然后将该8个载荷值的平均值确定为所述第一载荷信息。可以理解的是，由于货物在车上的摆放位置不同，各轮胎所承受的载荷有所不同，故根据多个轮胎共同确定第一载荷信息的精度较高。

可以理解的是，轮胎的胎内温度对胎压与载荷之间的关系有较大影响，因此，为了进一步提高车辆载荷的估算精度，在另一些可选实施方式中，所述通过静态载荷估算模型确定所述目标车辆的第一载荷信息，包括：

确定所述目标车辆的轮胎内压、轮胎温度以及轮胎与地面接触的接地印痕面积；根据轮胎所承受的载荷、轮胎内压、轮胎温度以及轮胎与地面接触的接地印痕面积之间的第一预设关系确定所述第一载荷信息；其中，所述静态载荷估算模型包括所述第一预设关系。

S120、在目标车辆处于第二状态时，通过动态载荷估算模型确定所述目标车辆的第二载荷信息。

其中，第二状态可以是指目标车辆的行驶状态，或者进一步的指目标车辆在有坡度的道路上的行驶状态。动态载荷估算模型是用于确定目标车辆的第二载荷信息的模型，其具体表现形式可以是针对目标车辆的动力学模型，动力学模型包括第二载荷信息和其它一些相关量之间的约束关系，其中第二载荷信息是未知量，其它一些相关量是通过一定的技术手段可以获取到的量。第二载荷信息具体指目标车辆当前的载荷，或者说是目标车辆当前的重量。

可选的，所述通过动态载荷估算模型确定所述目标车辆的第二载荷信息，包括：

基于牛顿第二定律确定所述目标车辆处于行驶状态时的受力信息与车辆载荷之间的第二预设关系；根据所述第二预设关系确定所述第二载荷信息；其中，所述动态载荷估算模型包括所述第二预设关系。

可以理解的是，车辆在水平道路上行驶时，必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。滚动阻力可用符号F_f表示，空气阻力可用符号F_w表示。当车辆在坡道上上坡行驶时，还需要克服重力沿坡道的分力，称为坡度阻力，坡度阻力可用符号F_i表示。车辆加速行驶时还需要克服加速阻力，加速阻力可用符号F_j表示。车辆行驶时的运动规律仍符合牛顿第二定律，将车辆看成一个整体，搭建动力学模型，对车辆进行受力分析，如图3所示，基于图3可获得所述第二预设关系。

具体的，所述第二预设关系，包括：

F_t – F_f – F_w – F_i – F_j = ma

其中，F_t表示目标车辆行驶时受到的牵引力，F_t = T_tq*i_g*i₀*ŋ_T/r，F_f表示目标车辆行驶时受到的滚动阻力，F_f = G*f*cosβ，F_w表示目标车辆行驶时受到的空气阻力，F_w = C_D*A*u_a ²/21.25，F_i表示目标车辆受到的重力在行驶方向的反方向上的分量，F_i = G*sinβ，F_j表示目标车辆受到加速阻力，F_j =δ*m*d_u/d_t，m为整车载荷，β表示目标车辆行驶的路面与水平面的夹角，a为目标车辆行驶时沿预设坐标系的X轴加速度，T_tq为发动机转矩，i_g表示变速器的传动比，i₀表示主减速器的传动比，ŋ_T表示传动系的机械效率，r表示车轮半径，G表示汽车所受重力，f表示滚动阻力系数，C_D表示空气阻力系数，A表示迎风面积，u_a表示汽车行驶速度，δ表示汽车旋转质量换算系数，d_u/d_t表示目标车辆的行驶加速度，*表示乘法运算。其中，当车辆在坡道上下坡行驶以及在平道行驶时仍符合牛顿第二定律，与车辆在坡道上上坡行驶时搭建动力学模型的原理类似，可进一步获得车辆在坡道上下坡行驶或者在平道行驶时的动力学模型。

S130、对所述第一载荷信息和所述第二载荷信息进行融合处理，获得第三载荷信息。

可以理解的是，静态载荷估算模型和动态载荷估算模型在运算过程中都具有自身的局限性。比如静态载荷估算模型的估算精度容易受到环境温度、海拔气压以及轮胎特性的影响。而动态载荷估算模型的估算精度受到传感器精度以及行驶环境的影响，且无法实现及时发现车辆超载的情况，所以为了满足及时发现货车超载现象且能精确检测车辆的载荷状态，对两种估算模型给出的估算结果（即第一载荷信息和第二载荷信息）进行融合处理。

在一些可选实施方式中，所述对所述第一载荷信息和所述第二载荷信息进行融合处理，获得第三载荷信息，包括：

基于第一对应关系获取与所述第一载荷信息对应的第一实际载荷，其中，所述第一对应关系包括通过所述静态载荷估算模型获得的载荷信息与实际载荷之间的映射关系。示例性的，可以参考如图4所示的一种载荷信息与实际载荷之间的映射关系示意图。例如，通过所述静态载荷估算模型获得的载荷信息（即第一载荷信息）表示为Q1，实际载荷表示为Q，则根据第一载荷信息Q1与实际载荷Q之间的映射关系则可确定某个第一载荷信息Q1对应的实际载荷Q，将该实际载荷Q确定为第一实际载荷。例如通过所述静态载荷估算模型获得的第一载荷信息Q1[0]=0.003倍的满载质量时，对应的实际载荷Q为0；通过所述静态载荷估算模型获得的第一载荷信息Q1[1]=0.22倍的满载质量时，对应的实际载荷Q为0.25倍的满载质量；通过所述静态载荷估算模型获得的第一载荷信息Q1[2]=0.53倍的满载质量时，对应的实际载荷Q为0.5倍的满载质量；通过所述静态载荷估算模型获得的第一载荷信息Q1[3]=0.73倍的满载质量时，对应的实际载荷Q为0.75倍的满载质量；通过所述静态载荷估算模型获得的第一载荷信息Q1[4]=1.006倍的满载质量时，对应的实际载荷Q为1倍的满载质量。基于第二对应关系获取与所述第二载荷信息对应的第二实际载荷，其中，所述第二对应关系包括通过所述动态载荷估算模型获得的载荷信息与实际载荷之间的映射关系。示例性的，可以参考如图5所示的一种载荷信息与实际载荷之间的映射关系示意图。例如，通过所述动态载荷估算模型获得的载荷信息（即第二载荷信息）表示为Q2，实际载荷表示为Q，则根据第二载荷信息Q2与实际载荷Q之间的映射关系则可确定某个第二载荷信息Q2对应的实际载荷Q，将该实际载荷Q确定为第二实际载荷。例如通过所述动态载荷估算模型获得的第二载荷信息Q2[0]=0.003倍的满载质量时，对应的实际载荷Q为0；通过所述动态载荷估算模型获得的第二载荷信息Q2[1]=0.24倍的满载质量时，对应的实际载荷Q为0.25倍的满载质量；通过所述动态载荷估算模型获得的第二载荷信息Q2[2]=0.52倍的满载质量时，对应的实际载荷Q为0.5倍的满载质量；通过所述动态载荷估算模型获得的第二载荷信息Q2[3]=0.76倍的满载质量时，对应的实际载荷Q为0.75倍的满载质量；通过所述动态载荷估算模型获得的第二载荷信息Q2[4]=0.996倍的满载质量时，对应的实际载荷Q为1倍的满载质量。

根据所述第一实际载荷与所述第二实际载荷确定所述第三载荷信息。例如将第一实际载荷与所述第二实际载荷的平均值确定为所述第三载荷信息。

在另一些可选实施方式中，所述对所述第一载荷信息和所述第二载荷信息进行融合处理，获得第三载荷信息，包括：

根据所述目标车辆处于第一状态时的环境信息，和/或所述目标车辆处于第二状态时的环境信息确定与所述第一载荷信息匹配的第一权重以及与所述第二载荷信息匹配的第二权重；根据所述第一权重以及所述第二权重对所述第一载荷信息和所述第二载荷信息进行加权处理，获得所述第三载荷信息。

具体的，根据所述环境信息对所述第一载荷信息精度的影响程度确定与所述第一载荷信息匹配的第一权重以及与所述第二载荷信息匹配的第二权重；和/或，根据所述环境信息对所述第二载荷信息精度的影响程度确定与所述第一载荷信息匹配的第一权重以及与所述第二载荷信息匹配的第二权重。

例如目标车辆处于第一状态时的环境信息为高温、高压环境，该种环境对轮胎内压与其所承受载荷之间的关系影响较大，此时可确定与所述第一载荷信息匹配的第一权重较小，与所述第二载荷信息匹配的第二权重较大。在本发明的实施方案中影响静态载荷估算模型输出结果的最主要因素是温度，通过理想气体状态方程pV=nRT（其中，p表示理想气体的压强，V表示理想气体的体积，n表示气体物质的量，R表示理想气体常数，T表示理想气体的热力学温度）可知，轮胎内气体温度和胎内压强是正比例关系，即轮胎内气体温度越高，胎内压强越大，结合上述第一预设关系的表达式可以确定此时通过静态载荷估算模型估算出来的载重越大，即第一载荷信息的数值越大。此时需要在满载状态下，对不同气温下的第一载荷信息进行估算并和实际的载荷比对，得出对应关系，如图6所示。在不同温度下按照如下算式计算与第一载荷信息Q1匹配的第一权重w1：w1=0.5 –abs(Q1’[4]/满载质量-1)，其中，Q1’[4]表示在满载状态下不同气温下的第一载荷信息，根据如图6所示的对应关系图以及当前轮胎内的气体温度确定；与第二载荷信息Q2匹配的第二权重w2=1-w1；根据权重分配计算实际载荷（即所述第三载荷信息）Q=w1*Q1+w2*Q2。

进一步的，所述方法还包括：

当检测到所述目标车辆的多个轮胎的内压同时增大时，根据通过静态载荷估算模型确定的所述第一载荷信息确定所述目标车辆是否过载；若确定所述目标车辆过载，则基于设定方式进行过载报警。

其中，设定方式可以是通过车辆的喇叭进行过载报警，或者通过车辆的闪灯进行过载报警，或者通过额外设置的蜂鸣器进行过载报警，还可以通过车辆的显示屏进行过载报警。

进一步的，所述根据通过静态载荷估算模型确定的所述第一载荷信息确定所述目标车辆是否过载，包括：

根据相邻时刻获得的所述第一载荷信息确定载荷变化率；根据所述载荷变化率与预设阈值之间的大小关系确定所述目标车辆是否过载。或者，将所述第一载荷信息与目标车辆的满载数值进行比较，若第一载荷信息中的载荷值比目标车辆的满载数值大，则可确定目标车辆过载；若第一载荷信息中的载荷值比目标车辆的满载数值小，则确定目标车辆没过载。

S140、根据所述第三载荷信息确定所述目标车辆的最终载荷。

本实施例提供的车辆载荷估算方法，通过将通过静态载荷估算模型确定所述目标车辆的第一载荷信息与通过动态载荷估算模型确定所述目标车辆的第二载荷信息进行融合来确定目标车辆的最终载荷，实现了提高载荷估算精度的目的。

需要说明的是，步骤S110和步骤S120的执行顺序不限，可以先执行步骤S110再执行步骤S120，或者先执行步骤S120再执行步骤S110。

本发明实施例提供的车辆载荷估算方法具备以下优势：

无需额外的压力称重传感器，成本较低；本方案是基于车辆普遍采用的CAN网络和国际公认的标准协议J1939获取相关信息（例如轮胎内压、发动机转矩、滚动阻力系数等）并进行车辆动力学建模，从而间接计算出整车载荷。本方案能够适时的估算整车载荷，考虑到货车运输的特性，整车载荷只有在车辆静止状态下才会发生变化，故在车辆运输过程中只需要估算一次车辆的载重情况即可，同时本方案也可将估算的载荷情况通过CAN网络分享给其它设备。

在上述实施例的基础上，参考图7所示的一种车辆系统结构示意图，其中包括：车身姿态传感器，多个胎压监测传感器，控制器，报警器（蜂鸣、亮灯、显示屏）以及CAN网络等。还包括：载荷估算系统610、过载报警系统620、高级驾驶辅助系统（Advanced DrivingAssistance System，ADAS）630、电子制动系统（Electronic Brake Systems，EBS）640和发动机管理系统650。

具体的，载荷估算系统610用于执行上述实施例所述的载荷估算方法，在确定出车辆的当前载荷后，将当前载荷值分别发送给高级驾驶辅助系统630、电子制动系统640和发动机管理系统650，以使高级驾驶辅助系统630、电子制动系统640和发动机管理系统650基于车辆当前的载荷进行相应控制，实现在保证车辆安全的前提下，节省油耗，延长车辆寿命的目的。

在确定车辆过载时，通过过载报警系统620进行过载报警。

以带挂货车为例，胎压监测传感器可以采用内置式传感器安装在牵引车头及挂车的每一个轮胎内部，这种方式相对来说比较稳定，且数据较为准确。胎压监测传感器的输出信号为：牵引车及挂车的每个轮胎的内压及温度。车身姿态传感器可以安装在牵引车和挂车的中轴线，尽量安装于牵引车和挂车中轴线质心位置，车身姿态传感器的输出为牵引车和挂车的纵向加速度。进一步的，参考图8所示的一种控制架构示意图，控制架构包含7个模块，分别是输入信号处理模块710，整车带挂状态识别模块720，基于胎压检测的静态载荷估算模块730，基于动力学的动态载荷估算模块740，数据融合模块750，过载识别模块760和信号输出模块770。其中，基于胎压检测的静态载荷估算模块730包括载荷变化识别模型731及静态载荷估算模型732，基于动力学的动态载荷估算模块740包括道路坡度计算模型741及动态载荷估算模型742。

输入信号处理模块710用于对胎压监测传感器输出的信号以及车身姿态传感器输出的信号进行滤波和平滑处理。整车带挂状态识别模块720用于根据J1939标准协议，通过挂车状态 SPN 705 Trailer connected 来判断是否有挂车，如果有挂车则通过载荷变化识别模型731确定车辆载荷是否发生变化，在确定车辆载荷发生变化时，分别通过静态载荷估算模型732和动态载荷估算模型742确定车辆的第一载荷信息和第二载荷信息，然后通过数据融合模块750对第一载荷的信息和第二载荷信息进行融合处理，获得车辆的最终载荷。

具体的，载荷变化识别模型731可以通过监测车辆多个轮胎的内压确定车辆载荷是否发生变化，例如当监测到多个轮胎的内压同时发生变化时，则可确定车辆载荷发生了变化。还可以分别对车辆停车时的胎压以及车辆再次启动前的胎压进行综合对比，确定停车过程中车辆载荷是否发生了变化。

其中，道路坡度计算模型741可通过车身姿态传感器获取实时的车辆Z轴的加速度值，经过输入信号处理模块710时，对临近的几个（例如5个）采样点采用最小二乘法来处理，等到一个稳定准确的Z轴加速度；安装在带挂货车上的车身姿态传感器在上坡道时的受力分析如图9所示，根据车身姿态传感器测出的Z轴加速度值与重力加速度g进行三角函数分析（如图9所示，g-senser=g*cosβ，g-senser为车身姿态传感器测得的数据，g为重力加速度），从而计算出坡道角度，在上下坡道时，车身重心因为受到重力的影响而发生变化，可根据该规律，结合对轮胎内压的实时监控，从而判断出车辆处于上坡道还是下坡道。

本方案通过基于车辆普遍采用的CAN网络和国际公认的标准协议J1939获取相关信息（例如轮胎内压、发动机转矩、滚动阻力系数等）并进行车辆动力学建模，从而间接计算出整车载荷。通过分别通过两种不同的估算模型确定车辆的两个载荷信息，然后根据车辆的运行环境对两个载荷信息进行融合处理，获得车辆的最终载荷，实现了提高载荷确定精度的目的。

图10为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图10所示，电子设备400包括一个或多个处理器401和存储器402。

处理器401可以是中央处理单元（CPU）或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备400中的其他组件以执行期望的功能。

存储器402可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器（RAM）和/或高速缓冲存储器（cache）等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器（ROM）、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器401可以运行所述程序指令，以实现上文所说明的本发明任意实施例的车辆载荷估算方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如初始外参、阈值等各种内容。

在一个示例中，电子设备400还可以包括：输入装置403和输出装置404，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构（未示出）互连。该输入装置403可以包括例如键盘、鼠标等等。该输出装置404可以向外部输出各种信息，包括预警提示信息、制动力度等。该输出装置404可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图10中仅示出了该电子设备400中与本发明有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备400还可以包括任何其他适当的组件。

除了上述方法和设备以外，本发明的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本发明任意实施例所提供的车辆载荷估算方法的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本发明的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本发明任意实施例所提供的车辆载荷估算方法的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

需要说明的是，本发明所用术语仅为了描述特定实施例，而非限制本申请范围。如本发明说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。

还需说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案。

Claims (8)

1.一种车辆载荷估算方法，其特征在于，包括：

在目标车辆处于第一状态时，通过静态载荷估算模型确定所述目标车辆的第一载荷信息；

在目标车辆处于第二状态时，通过动态载荷估算模型确定所述目标车辆的第二载荷信息；

对所述第一载荷信息和所述第二载荷信息进行融合处理，获得第三载荷信息；

根据所述第三载荷信息确定所述目标车辆的最终载荷；

所述对所述第一载荷信息和所述第二载荷信息进行融合处理，获得第三载荷信息，包括：

根据所述目标车辆处于第一状态时的环境信息，和/或，所述目标车辆处于第二状态时的环境信息确定与所述第一载荷信息匹配的第一权重以及与所述第二载荷信息匹配的第二权重；根据所述第一权重以及所述第二权重对所述第一载荷信息和所述第二载荷信息进行加权处理，获得所述第三载荷信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过静态载荷估算模型确定所述目标车辆的第一载荷信息，包括：

确定所述目标车辆的轮胎内压以及轮胎与地面接触的接地印痕面积；

根据轮胎所承受的载荷、轮胎内压以及轮胎与地面接触的接地印痕面积之间的第一预设关系确定所述第一载荷信息；

其中，所述静态载荷估算模型包括所述第一预设关系。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过动态载荷估算模型确定所述目标车辆的第二载荷信息，包括：

基于牛顿第二定律确定所述目标车辆处于行驶状态时的受力信息与车辆载荷之间的第二预设关系；

根据所述第二预设关系确定所述第二载荷信息；

其中，所述动态载荷估算模型包括所述第二预设关系。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二预设关系，包括：

F_t – F_f – F_w – F_i – F_j = ma

其中，F_t表示目标车辆行驶时受到的牵引力，F_t = T_tq*i_g*i₀*ŋ_T/r，F_f表示目标车辆行驶时受到的滚动阻力，F_f = G*f*cosβ，F_w表示目标车辆行驶时受到的空气阻力，F_w = C_D*A*u_a ²/21.25，F_i表示目标车辆受到的重力在行驶方向的反方向上的分量，F_i = G*sinβ，F_j表示目标车辆受到加速阻力，F_j = δ*m*d_u/d_t，β表示目标车辆行驶的路面与水平面的夹角，m为整车载荷，a为目标车辆行驶时沿预设坐标系的X轴加速度，T_tq为发动机转矩，i_g表示变速器的传动比，i₀表示主减速器的传动比，ŋ_T表示传动系的机械效率，r表示车轮半径，G表示汽车所受重力，f表示滚动阻力系数，C_D表示空气阻力系数，A表示迎风面积，u_a表示汽车行驶速度，δ表示汽车旋转质量换算系数，d_u/d_t表示目标车辆的行驶加速度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

当检测到所述目标车辆的多个轮胎的内压同时增大时，根据通过静态载荷估算模型确定的所述第一载荷信息确定所述目标车辆是否过载；

若确定所述目标车辆过载，则基于设定方式进行过载报警。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据通过静态载荷估算模型确定的所述第一载荷信息确定所述目标车辆是否过载，包括：

根据相邻时刻获得的所述第一载荷信息确定载荷变化率；

根据所述载荷变化率与预设阈值之间的大小关系确定所述目标车辆是否过载。

7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

处理器和存储器；

所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行如权利要求1至6任一项所述的车辆载荷估算方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行如权利要求1至6任一项所述的车辆载荷估算方法的步骤。

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