CN117542208A - 一种汽车的动态测速系统及测速方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车测速技术领域，公开了一种汽车的动态测速系统及测速方法，包括：行驶位置检测模块，设置于预设检测路段两端，用于检测汽车是否驶入或驶出所述预设检测路段；石英放大采集模块，包括预设排数的石英传感器，用于从汽车驶入至驶出预设检测路段时，采集汽车各个车轮经过各个石英传感器时的过车曲线波形；速度测量模块，用于根据各个过车曲线波形计算汽车不同车轮的速度，并根据各个车轮的速度计算汽车的车速。本发明通过动态测速系统能够获取多个速度样本值进行速度计算，提高速度测量的精准度，同时测速设备安装简单、操作方便、维护成本低且可靠性强，能够提高速度测量的稳定性。

Description

一种汽车的动态测速系统及测速方法
技术领域
本发明涉及汽车测速技术领域，具体涉及一种汽车的动态测速系统及测速方法。
背景技术
“十次车祸九次快，超速行驶是祸害”，超速行驶被称为道路交通事故的第一杀手，在道路交通事故中，因驾驶员超速行为引发的事故占交通事故总量的一半以上。
目前已有多种智能交通测速在实际中应用，如最先开始发展的路面接触式线圈检测技术，以及新发展起来的路面非接触式视频检测技术与雷达检测技术等。但是这种路面接触式的交通采集装置有着不可避免的缺点：安装或维护需暂时阻碍交通，安装施工量大；使用效果及寿命受路面质量和自然环境影响较大，当车流拥堵其检测精度大幅降低，甚至无法正常检测。而非接触式视频检测技术与雷达检测技术受环境影响较大，容易收到灰尘、树叶等杂物影响雷达的测量范围和精度，一旦设备故障，多个车道就失去了测速的功能，稳定性差，维护工作量大。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种汽车的动态测速系统及测速方法，以解决现有技术中汽车速度测量精确度低的问题。
第一方面，本发明提供了一种汽车的动态测速系统，系统包括：行驶位置检测模块、石英放大采集模块及速度测量模块；
行驶位置检测模块，设置于预设检测路段两端，用于检测汽车是否驶入或驶出预设检测路段；
石英放大采集模块，包括预设排数的石英传感器，用于从汽车驶入至驶出预设检测路段时，采集汽车各个车轮经过各个石英传感器时的过车曲线波形；
速度测量模块，用于根据各个过车曲线波形计算汽车不同车轮的速度，并根据各个车轮的速度计算汽车的车速。
本发明实施例提供的汽车的动态测速系统，通过在预设检测路段预先设置行驶位置检测模块和石英放大采集模块，在汽车驶入至驶出预设检测路段过程中，采集汽车各个车轮经过各个石英传感器时的过车曲线波形，并通过速度测量模块根据各个过车曲线波形计算汽车不同车轮的速度，进而根据各个车轮的速度计算汽车的车速。本发明通过动态测速系统能够获取多个速度样本值进行速度计算，提高速度测量的精准度，同时测速设备安装简单、操作方便、维护成本低且可靠性强，能够提高速度测量的稳定性。
在一种可选的实施方式中，行驶位置检测模块，包括：前地感线圈检测器和后地感线圈检测器；前地感线圈检测器按照预设检测路段的道路通行方向设置于预设检测路段的首端，用于判断汽车是否驶入预设检测路段；后地感线圈检测器按照预设检测路段的道路通行方向设置于预设检测路段的尾端，用于判断汽车是否驶出预设检测路段。
本发明通过在预设检测路段的首端和尾端设置地感线圈检测器，能够精准测量出汽车驶入或驶出预设检测路段，从而触发石英放大采集模块进行数据采集。
在一种可选的实施方式中，各排石英传感器按照预设距离间隔设置于预设检测路段内前地感线圈检测器和后地感线圈检测器之间，且按照预设检测路段的道路通行方向设置为两列，分别用于采集汽车左侧车轮和右侧车轮经过对应列各个石英传感器时的过车曲线波形。
本发明通过在预设检测路段的路面铺设预设排数的石英传感器，安装工序简单，操作方便，使得速度测量不受制于光学的物理特性，在雨雪、沙尘等极端天气环境下依旧可以进行高精度速度测量，同时只需任意两根不同排的石英传感器即可正常测速，在某个传感器故障时无需立即更换，也不会间断速度测量，因此能够保证汽车速度测量的稳定性。
第二方面，本发明提供了一种汽车的动态测速方法，基于动态测速系统对汽车行驶速度进行测量，测速方法包括：
汽车行驶过程中，当行驶位置检测模块检测到汽车驶入预设检测路段，则触发石英放大采集模块开始数据采集，并当行驶位置检测模块检测到汽车驶出预设检测路段，则触发石英放大采集模块停止数据采集；
汽车在预设检测路段行驶过程中，不同车轮依次经过石英放大采集模块的各个石英传感器，石英传感器采集汽车各个车轮经过对应石英传感器时的过车曲线波形；
根据采集到的各个过车曲线波形计算汽车不同车轮的车轮速度，并根据各个车轮的速度计算汽车的车速。
本发明实施例提供的汽车的动态测速方法，通过预设检测路段设置的行驶位置检测模块和石英放大采集模块，在汽车驶入至驶出预设检测路段过程中，采集汽车各个车轮经过各个石英传感器时的过车曲线波形，并通过速度测量模块根据各个过车曲线波形计算汽车不同车轮的速度，进而根据各个车轮的速度计算汽车的车速。本发明通过动态测速系统获取多个速度样本值进行速度计算，且测速过程简单、稳定、易实现，能够提高速度测量的精准度和稳定性。
在一种可选的实施方式中，汽车是否驶入预设检测路段采用行驶位置检测模块的前地感线圈检测器来判断；汽车是否驶出预设检测路段采用行驶位置检测模块的后地感线圈检测器来判断。
本发明通过铺设于预设检测路段首尾端的地感线圈检测器判断汽车驶入或驶出此路段，既能够精准测量汽车行驶状态，也能够避免检测受到极端天气的影响，提高速度测量的稳定性。
在一种可选的实施方式中，石英放大采集模块的石英传感器为两列M排，当汽车行驶经过预设检测路段时各个车轮依次经过M个石英传感器；石英放大采集模块按照预设采样频率对石英传感器感应生成的电信号进行数据采集，并依次记录车轮经过石英传感器的瞬间采样点；石英放大采集模块对电信号进行滤波放大后生成对应的过车曲线波形；其中，过车曲线波形的横坐标为石英放大采集模块的采样点，过车曲线波形的纵坐标为滤波放大后的电信号，每个车轮的过车曲线波形包括M个电信号峰值和M个瞬间采样点。
本发明通过设置两列M排的石英传感器，既能够同时测量汽车的左侧车轮和右侧车轮，也能够对不同车轮进行多次测量，从而获取多个速度样本值，提高速度测量精准度。
在一种可选的实施方式中，根据采集到的各个过车曲线波形计算汽车不同车轮的车轮速度，并根据各个车轮的速度计算汽车的车速的过程，包括：根据不同瞬间采样点的采样点差值计算车轮经过任意两个对应石英传感器的时间间隔；根据相邻两排石英传感器之间的预设距离间隔，获得所经过两个对应石英传感器之间的距离间隔，并结合时间间隔来计算车轮速度；剔除所有车轮速度中误差超过预设阈值的车轮速度，并对剩余车轮速度进行平均，获得汽车的车速。
本发明通过任意两根不同排的石英传感器对汽车车轮经过时的压力进行感应及采集，当采集到汽车经过的瞬间采样点后，能够计算得到经过两根石英传感器的时间间隔，在根据石英传感器之间的物理距离间隔，能够计算出车轮经过任意两根石英传感器之间的车轮速度，从而获取多个速度样本值，再通过对速度样本值进行误差剔除和求平均，获得汽车速度，能够提高车速测量的稳定性和精确度。
在一种可选的实施方式中，根据不同瞬间采样点的采样点差值计算车轮经过任意两个对应石英传感器的时间间隔的过程，包括：将每个车轮的M个瞬间采样点两两组合进行差值计算，生成个采样点差值；根据采样点差值和预设采样频率计算车轮经过两个对应石英传感器时间间隔，计算公式如下：
其中，ΔQ为采样点差值，K为预设采样频率，t为时间间隔。
本发明通过对预设排数的石英传感器进行两两组合，能够获取最大数量的速度样本值。而且在计算速度样本值时，根据采样频率确定车轮行驶时间间隔，能够提高时间测量的精准性，从而提高速度测量的精确性。
在一种可选的实施方式中，每个车轮对应生成个车轮速度；当汽车的轴数为N轴时，每次汽车经过预设检测路段后生成/>个车轮速度。
本发明通过动态测速系统对不同车辆进行速度测量，当汽车的轴数越多时，汽车的车轮数量越多，对应生成的速度样本值就越多，因此速度计算越准确。
在一种可选的实施方式中，剔除所有车轮速度中误差超过预设阈值的车轮速度的过程，包括：将个车轮速度进行排序，并遍历所有车轮速度来计算车轮速度的极差、方差或标准差中的至少一个；将极差超过第一预设阈值、方差超过第二预设阈值或标准差超过第三阈值的车轮速度进行剔除。
本发明通过对获取的速度样本值进行异常值剔除，能够提高样本数据的人定性，从而提高速度计算的精确度。
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是根据本发明实施例的汽车的动态测速系统的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的汽车的动态测速系统的具体结构示意图；
图3是根据本发明实施例的动态测速方法的流程示意图；
图4是根据本发明实施例的动态测速方法的两轴汽车的过车曲线波形示意图；
图5是根据本发明实施例的动态测速方法的四轴汽车的过车曲线波形示意图；
图6是根据本发明实施例的动态测速方法的五轴汽车的过车曲线波形示意图；
图7是根据本发明实施例的动态测速方法的六轴汽车的过车曲线波形示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域技术人员在没有做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。
本发明实施例适用于对汽车进行速度测量的场景。随着交通运输的发展和车辆的增加，公路上的车辆超速问题越发严重。目前已有多种智能交通测速在实际中应用，如最先开始发展的路面接触式线圈检测技术，以及新发展起来的路面非接触式视频检测技术与雷达检测技术等。
线圈检测技术：线圈检测技术基于电磁感应原理，其传感器是一个埋在路面之下、通过一定工作电流的环形线圈。当汽车经过采集装置上方时会引起相应的压力、电场或磁场的变化，最后采集装置将这些力和场的变化转换为所需要的交通信息。经过多年的发展，路面接触式的线圈检测技术已经很成熟，其测量精度高，易于掌握，一直在智能交通管理与道路安全预警领域中占有主要地位。但是这种路面接触式的交通采集装置有着不可避免的缺点：安装或维护需暂时阻碍交通，安装施工量大；切缝软化了路面，容易使路面受损，特别是桥梁、立交、高架路等路面严禁切割施工的地方采用环形线圈，否则会造成严重安全隐患；使用效果及寿命受路面质量和自然环境影响较大，环形感应线圈寿命一般仅2年；由于自身测量原理限制，当车流拥堵，车间距小于3m的时候，其检测精度大幅降低，甚至无法正常检测。
视频测速仪：视频测速仪是通过安装在路边的摄像头来进行测速，可以对车辆的速度进行连续测量，并且可以对车辆的图像进行记录和识别，通常被用于城市道路和高速公路等需要同时进行车牌识别和测速的场合。视频检测技术是利用车辆进入检测区域(虚拟线圈)导致背景灰度变化的原理来进行车辆检测，直观可靠，安装无须破坏路面。但缺点是对移动车辆的鉴别有一定的困难，在拍摄高速移动车辆时需要有足够快的快门(至少是1/3000PX)、足够数量的像素以及可靠的图像算法。另外，受光度、气候条件的影响很大，且需要进行镜头清洁等日常维护。此外，由于视频检测技术的局限性，通常需要配置其他技术设备进行交通信息辅助采集，线圈与雷达成为首选，甚至还包括激光、红外与超声波检测技术等，但由于激光使用与维护成本高；超声波准确度易受车型、车高变化以及环境影响；红外准确度易受现场灰尘、冰雾等环境影响，并未获得广泛应用。
雷达测速仪：雷达测速仪通过向车辆发射微波信号，然后接收反射回来的信号来计算车辆的速度，可以实现连续测速和快速测速，通常被用于高速公路等需要远距离测速的场合。雷达检测技术是利用车辆经过检测区域时引起雷达电磁波返回时间或频率的变化进行车辆检测，但是容易收到灰尘、树叶等杂物影响雷达的测量范围和精度。一旦设备故障，多个车道就失去了测速的功能，稳定性差，维护工作量大。
因此需要一种稳定性强，维护量少，精度高的测速设备和方法来适应现在高速发展的科技治超手段。本发明实施例提供了一种汽车的动态测速系统，通过在预设检测路段设置检测装置以达到对汽车速度进行稳定、精确测量的效果。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。图1是根据本发明实施例的汽车的动态测速系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：行驶位置检测模块101、石英放大采集模块102及速度测量模块103；
行驶位置检测模块101，设置于预设检测路段两端，用于检测汽车是否驶入或驶出预设检测路段；
石英放大采集模块102，包括预设排数的石英传感器，用于从汽车驶入至驶出预设检测路段时，采集汽车各个车轮经过各个石英传感器时的过车曲线波形；
速度测量模块103，用于根据各个过车曲线波形计算汽车不同车轮的速度，并根据各个车轮的速度计算汽车的车速。
具体地，在本发明实施例中，在汽车正常行驶的道路上选取预设检测路段，并在预设检测路段设置行驶位置检测模块和石英放大采集模块，用于在汽车正常行驶过程中进行速度测量，此种情况必须考虑路段规定的道路通行方向，也可以专门区域选取预设检测路段并进行设置，仅作为举例，不以此为限。如图2所示，行驶位置检测模块101，包括：前地感线圈检测器1011和后地感线圈检测器1012，其中，前地感线圈检测器1011按照预设检测路段的道路通行方向设置于预设检测路段的首端，用于判断汽车是否驶入预设检测路段；后地感线圈检测器1012按照预设检测路段的道路通行方向设置于预设检测路段的尾端，用于判断汽车是否驶出预设检测路段。
在一种可选的实施方式中，如图2所示，石英放大采集模块102的各排石英传感器按照预设距离间隔设置于预设检测路段内前地感线圈检测器和后地感线圈检测器之间，且按照预设检测路段的道路通行方向设置为两列，分别用于采集汽车左侧车轮和右侧车轮经过对应列各个石英传感器时的过车曲线波形。本发明实施例的预设检测路段设置为4000mm，前地感线圈检测器1011和后地感线圈检测器1012设置在两端，前地感线圈检测器1011和后地感线圈检测器1012之间共设置两列五排石英传感器，各排石英传感器之间的预设距离间隔设为500mm的等间距，其中一列的石英传感器依次以a、b、c、d、e表示，另一列的石英传感器依次以A、B、C、D、E表示，仅作为举例，不以此为限。
本发明实施例提供的汽车的动态测速系统，通过在预设检测路段预先设置行驶位置检测模块和石英放大采集模块，在汽车驶入至驶出预设检测路段过程中，采集汽车各个车轮经过各个石英传感器时的过车曲线波形，并通过速度测量模块根据各个过车曲线波形计算汽车不同车轮的速度，进而根据各个车轮的速度计算汽车的车速。本发明实施例运用石英传感器安装的简易性，多排传感器排列多次测速稳定性高，维护量少，石英传感器不受制于光学的物理特性等，能够在雨雪、沙尘等极端天气环境下，速度测量的可靠性不受到影响。而且本发明实施例提供的测速系统能全天候全天时工作，在暴雨、大雪、漆黑及空气污染等恶劣环境条件下也能提供高可靠性的探测，从而提高汽车测量的准确度。
在本实施例中提供了一种汽车的动态测速方法，用于上述的汽车的动态测速系统，图3是根据本发明实施例的汽车的动态测速系统的测速方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
步骤S301，汽车行驶过程中，当行驶位置检测模块检测到汽车驶入预设检测路段，则触发石英放大采集模块开始数据采集，并当行驶位置检测模块检测到汽车驶出预设检测路段，则触发石英放大采集模块停止数据采集。
具体地，在本发明实施例中，两轴汽车在设置有预设检测路段的道路上正常行驶，其中，两轴汽车包括左侧两个车轮和右侧两个车轮，仅作为举例，不以此为限。在行驶过程中，以汽车左侧车轮为例，当汽车左侧第一轴车轮经过前地感线圈检测器1011后，判断汽车驶入预设检测路段，此时触发石英放大采集模块开始进行数据采集；当汽车左侧最后一轴车轮经过后地感线圈检测器1012后，判断汽车驶出预设检测路段，此时触发石英放大采集模块结束数据采集。
步骤S302，汽车在预设检测路段行驶过程中，不同车轮依次经过石英放大采集模块的各个石英传感器，石英传感器采集汽车各个车轮经过对应石英传感器时的过车曲线波形。
具体地，在本发明实施例中，汽车在预设检测路段行驶过程中石英放大采集模块按照预设采样频率进行数据采集。本发明实施例的石英放大采集模块的石英传感器为两列五排，当汽车行驶经过预设检测路段时各个车轮依次经过五个石英传感器(左侧车轮依次经过石英传感器a、b、c、d、e，右侧车轮依次经过石英传感器A、B、C、D、E)，对应石英放大采集模块按照预设采样频率K对石英传感器感应生成的电信号进行数据采集，并依次记录车轮经过石英传感器的瞬间采样点，每个通道采集一根石英传感器的电信号，然后石英放大采集模块对每个通道采集到的电信号进行滤波放大后生成对应的过车曲线波形。本发明实施例将预设采样频率K设置为20KHZ，即一秒钟采集20000个瞬间采集点，但不以此为限。如图4所示，以左侧两个车轮依次经过石英传感器a-e的过车曲线波形为例，对应采集通道依次为左9通道、左7通道、左5通道、左3通道和左1通道，所得过车曲线波形的横坐标为石英放大采集模块的采样点，过车曲线波形的纵坐标为滤波放大后的电信号，每个车轮的过车曲线波形包括5个电信号峰值和5个瞬间采样点，其中，Q1-Q5为左侧第一轴车轮经过石英传感器a-e的瞬间采样点，H1-H5为左侧第二轴车轮经过石英传感器a-e的瞬间采样点。对应的，汽车右侧两个车轮所生成的过车曲线波形也包括5个电信号峰值和5个瞬间采样点。
步骤S303，根据采集到的各个过车曲线波形计算汽车不同车轮的车轮速度，并根据各个车轮的速度计算汽车的车速。
具体地，在本发明实施例中，每个车轮对应的过车曲线波形均包括纵轴的5个电信号峰值和横轴的5个瞬间采样点。本发明实施例根据不同瞬间采样点的采样点差值计算车轮经过任意两个对应石英传感器的时间间隔t，根据相邻两排石英传感器之间的预设距离间隔，获得所经过两个对应石英传感器之间的距离间隔S，并结合时间间隔来计算车轮速度，公式如下：
在一种可选的实施方式中，本发明实施例将每个车轮的五个瞬间采样点两两组合进行差值计算，生成个采样点差值，根据采样点差值和预设采样频率计算车轮经过两个对应石英传感器时间间隔，计算公式如下：
其中，ΔQ为采样点差值，K为预设采样频率，t为时间间隔。
在一种可选的实施方式中，本发明实施例中所设置的不同排石英传感器的预设距离间隔ΔS为500mm。以图4为例，若选取的两个瞬间采样点所对应的石英传感器为相邻的两排，例如石英传感器a和b，则：距离间隔S＝ΔS，时间间隔对应左侧第一轴车轮的车轮速度/>同理左侧第二轴车轮的车轮速度/>若选取的两个瞬间采样点所对应的石英传感器间隔一排，例如石英传感器a和c，则距离间隔S＝2*ΔS，时间间隔/>对应左侧第一轴车轮的车轮速度/>同理左侧第二轴车轮的车轮速度/>依次类推。
在一种可选的实施方式中，与采样点插值相对应，每个车轮对应生成个车轮速度，当汽车的轴数为N轴时，每次汽车经过预设检测路段后生成个车轮速度。例如，如图5所示，若汽车为两轴时，汽车包括4个车轮，每个车轮对应生成10个车轮速度，共生成40个车轮速度；如图5所示，若汽车为四轴时，汽车包含8个车轮，共生成80个车轮速度；如图6所示，若汽车为五轴时，汽车包含10个车轮，共生成100个车轮速度；如图7所示，若汽车为六轴时，汽车包含12个车轮，共生成120个车轮速度，以此类推，仅作为举例，不以此为限。
在一种可选的实施方式中，考虑到采样过程会出现异常，因此本发明实施例对获得的车轮速度样本值进行异常值剔除。例如，当两轴汽车驶出预设检测路段后，石英放大采集模块计算得到40个车轮速度，本发明实施例将40个车轮速度从大到小进行排序，并遍历所有车轮速度来计算车轮速度的极差、方差或标准差中的至少一个，将极差超过第一预设阈值、方差超过第二预设阈值或标准差超过第三阈值的车轮速度进行剔除，并对剩余离散程度低、稳定性高的车轮速度进行平均，获得汽车的车速v车。由此可见，汽车轴数越多，本发明实施例计算所得的速度样本值越多，速度计算越准确。
本实施例提供的动态测速方法，通过预设检测路段设置的行驶位置检测模块和石英放大采集模块，在汽车驶入至驶出预设检测路段过程中，采集汽车各个车轮经过各个石英传感器时的过车曲线波形，并通过速度测量模块根据各个过车曲线波形计算汽车不同车轮的速度，进而根据各个车轮的速度计算汽车的车速。本发明通过动态测速系统获取多个速度样本值进行速度计算，且测速过程简单、稳定、易实现，能够提高速度测量的精准度和稳定性。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车的动态测速系统，其特征在于，所述系统包括：行驶位置检测模块、石英放大采集模块及速度测量模块；
所述行驶位置检测模块，设置于预设检测路段两端，用于检测汽车是否驶入或驶出所述预设检测路段；
所述石英放大采集模块，包括预设排数的石英传感器，用于从汽车驶入至驶出所述预设检测路段时，采集汽车各个车轮经过各个石英传感器时的过车曲线波形；
所述速度测量模块，用于根据各个过车曲线波形计算所述汽车不同车轮的速度，并根据各个车轮的速度计算所述汽车的车速。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述行驶位置检测模块，包括：前地感线圈检测器和后地感线圈检测器；
所述前地感线圈检测器按照所述预设检测路段的道路通行方向设置于所述预设检测路段的首端，用于判断汽车是否驶入所述预设检测路段；
所述后地感线圈检测器按照所述预设检测路段的道路通行方向设置于所述预设检测路段的尾端，用于判断汽车是否驶出所述预设检测路段。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，各排所述石英传感器按照预设距离间隔设置于预设检测路段内所述前地感线圈检测器和所述后地感线圈检测器之间，且按照所述预设检测路段的道路通行方向设置为两列，分别用于采集汽车左侧车轮和右侧车轮经过对应列各个石英传感器时的过车曲线波形。
4.一种汽车的动态测速方法，其特征在于，基于权利要求1至3任一所述的系统对汽车行驶速度进行测量，所述方法，包括：
汽车行驶过程中，当行驶位置检测模块检测到汽车驶入预设检测路段，则触发石英放大采集模块开始数据采集，并当所述行驶位置检测模块检测到汽车驶出预设检测路段，则触发所述石英放大采集模块停止数据采集；
所述汽车在所述预设检测路段行驶过程中，不同车轮依次经过所述石英放大采集模块的各个石英传感器，所述石英传感器采集汽车各个车轮经过对应石英传感器时的过车曲线波形；
根据采集到的各个过车曲线波形计算所述汽车不同车轮的车轮速度，并根据各个车轮的速度计算所述汽车的车速。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述汽车是否驶入所述预设检测路段采用所述行驶位置检测模块的前地感线圈检测器来判断；
所述汽车是否驶出所述预设检测路段采用所述行驶位置检测模块的后地感线圈检测器来判断。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述石英放大采集模块的石英传感器为两列M排，当汽车行驶经过所述预设检测路段时各个车轮依次经过M个所述石英传感器；
所述石英放大采集模块按照预设采样频率对所述石英传感器感应生成的电信号进行数据采集，并依次记录所述车轮经过所述石英传感器的瞬间采样点；
所述石英放大采集模块对所述电信号进行滤波放大后生成对应的过车曲线波形；
其中，所述过车曲线波形的横坐标为所述石英放大采集模块的采样点，所述过车曲线波形的纵坐标为滤波放大后的电信号，每个车轮的过车曲线波形包括M个电信号峰值和M个瞬间采样点。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据采集到的各个过车曲线波形计算所述汽车不同车轮的车轮速度，并根据各个车轮的速度计算所述汽车的车速的过程，包括：
根据不同瞬间采样点的采样点差值计算车轮经过任意两个对应所述石英传感器的时间间隔；
根据相邻两排所述石英传感器之间的预设距离间隔，获得所经过两个对应所述石英传感器之间的距离间隔，并结合所述时间间隔来计算车轮速度；
剔除所有车轮速度中误差超过预设阈值的车轮速度，并对剩余车轮速度进行平均，获得所述汽车的车速。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据不同瞬间采样点的采样点差值计算车轮经过任意两个对应所述石英传感器的时间间隔的过程，包括：
将每个车轮的M个瞬间采样点两两组合进行差值计算，生成个采样点差值；
根据所述采样点差值和预设采样频率计算车轮经过两个对应所述石英传感器时间间隔，计算公式如下：
其中，ΔQ为采样点差值，K为预设采样频率，t为时间间隔。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，每个车轮对应生成个车轮速度；
当汽车的轴数为N轴时，每次汽车经过所述预设检测路段后生成个车轮速度。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述剔除所有车轮速度中误差超过预设阈值的车轮速度的过程，包括：
将个所述车轮速度进行排序，并遍历所有车轮速度来计算所述车轮速度的极差、方差或标准差中的至少一个；
将所述极差超过第一预设阈值、所述方差超过第二预设阈值或所述标准差超过第三阈值的车轮速度进行剔除。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090024336A1 (en) * 2005-10-11 2009-01-22 Tatom Frank B Method for weighing vehicles crossing a bridge
CN108261193A (zh) * 2018-03-19 2018-07-10 吉林大学 一种基于心冲击信号的连续血压测量装置及测量方法
CN207817005U (zh) * 2017-10-25 2018-09-04 同方威视技术股份有限公司 车辆速度测量装置
CN109238420A (zh) * 2018-11-05 2019-01-18 广州普勒仕交通科技有限公司 石英与压阻式传感器组合的不停车称重检测装置和方法
CN112504415A (zh) * 2020-11-30 2021-03-16 浙江金实乐环境工程有限公司 一种电动环卫车载动态称重的方法
CN112539816A (zh) * 2020-12-03 2021-03-23 西安科技大学 在数字孪生环境下基于深度神经网络的动态称重矫正方法
CN115371790A (zh) * 2022-09-07 2022-11-22 中国兵器科学研究院宁波分院 一种车辆动态称重系统的传感器标定及称重方法
CN115900904A (zh) * 2022-12-27 2023-04-04 南京力加传感技术有限公司 一种基于石英压电轮轴识别的车辆超载超限检测方法
CN116105839A (zh) * 2023-02-14 2023-05-12 武汉理工大学 一种可剔除称重异常值的车辆动态称重方法及系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090024336A1 (en) * 2005-10-11 2009-01-22 Tatom Frank B Method for weighing vehicles crossing a bridge
CN207817005U (zh) * 2017-10-25 2018-09-04 同方威视技术股份有限公司 车辆速度测量装置
CN108261193A (zh) * 2018-03-19 2018-07-10 吉林大学 一种基于心冲击信号的连续血压测量装置及测量方法
CN109238420A (zh) * 2018-11-05 2019-01-18 广州普勒仕交通科技有限公司 石英与压阻式传感器组合的不停车称重检测装置和方法
CN112504415A (zh) * 2020-11-30 2021-03-16 浙江金实乐环境工程有限公司 一种电动环卫车载动态称重的方法
CN112539816A (zh) * 2020-12-03 2021-03-23 西安科技大学 在数字孪生环境下基于深度神经网络的动态称重矫正方法
CN115371790A (zh) * 2022-09-07 2022-11-22 中国兵器科学研究院宁波分院 一种车辆动态称重系统的传感器标定及称重方法
CN115900904A (zh) * 2022-12-27 2023-04-04 南京力加传感技术有限公司 一种基于石英压电轮轴识别的车辆超载超限检测方法
CN116105839A (zh) * 2023-02-14 2023-05-12 武汉理工大学 一种可剔除称重异常值的车辆动态称重方法及系统

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