CN203274877U - 车辆动态称重系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆动态称重系统，它包括控制器和m条轮重称重传感器，其中，所述控制器分别连接m条轮重称重传感器以便根据采集的被测车辆轮重信息、记录的与被测车辆各轮重信息相应的采集时间和预设的传感器间距采用异常行驶数据补偿称重方法或/和异常轮重信息过滤称重方法计算被测车辆动态轮重，m是不小于3的自然数。该实用新型具有设计科学、称重精度高、自动纠错、防止作弊、智能检测车辆行驶状态的优点。

Description

车辆动态称重系统

技术领域

本实用新型涉及一种车辆称重系统，具体的说，涉及了一种车辆动态称重系统。

背景技术

目前公众所知的车辆动态称重系统，一般由一个动态秤或一个动态称重传感器组成其称重组件，但是这种称重系统的数据具有单一性，在路况不好时，车辆通过检测装置有可能发生跳称、蹲称的情况使得称重数据不准确；同时，由于该传感器的特性，往往只在车道的一边设置称重传感器，有些司机走“S”形路线，避过称重传感器，使得该动态称重系统形同虚设；另外，车辆的车速也对称重有影响，车辆在过检查站时由于车速不一，系统无法判断车辆的行驶状态，无法判断是否存在异常行驶，这些问题都严重影响了正常的车辆称重检查工作。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、称重精度高、自动纠错、防止作弊、智能检测车辆行驶状态的车辆动态称重系统。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种车辆动态称重系统，包括控制器和m条轮重称重传感器，其中，所述控制器分别连接m条轮重称重传感器以便根据采集的被测车辆轮重信息、记录的与被测车辆各轮重信息相应的采集时间和预设的传感器间距采用异常行驶数据补偿称重方法或/和异常轮重信息过滤称重方法计算被测车辆动态轮重，m是不小于3的自然数。

基上所述，将m₁条轮重称重传感器设为一组铺设在道路左半侧，将m₂条轮重称重传感器设为一组铺设在道路右半侧，m=m₁+m₂。

基上所述，它还包括轮胎识别器，所述控制器连接所述轮胎识别器以便采集轮胎识别信号并由此判断被测车辆类型。

基上所述，它还包括车辆分离器，所述控制器连接所述车辆分离器以便采集被测车辆之间的分离信息。

基上所述，所述轮重称重传感器是车辆动态测重压电传感器，所述车辆动态测重压电传感器通过电荷放大器连接所述控制器。

基上所述，所述轮胎识别器是压电式轮胎识别传感器。

基上所述，每组轮重称重传感器中的各个称重传感器的间距分别为150mm-200mm和200mm-260mm，两组轮重称重传感器之间沿车道方向的距离为-315mm-315mm。

基上所述，所述轮胎识别器沿车道方向设置于所述轮重称重传感器之后，距第一台轮重称重传感器的距离为1250mm-1400mm。

基上所述，所述轮胎识别器内包括不少于12个子传感器。

基上所述，所述轮胎识别器内包括不少于12个子传感器。 

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型采用多根轮重称重传感器的形式，各自称重后取平均值，使得称重更加准确；对于采集的称重信息，与预设值对比，排除错误信息；道路两边均设置称重传感器，合理布置其相对位置，防止车辆作弊；通过车辆通过时所取得的时间和速度信息，智能分析出车辆的行驶状态，其具有设计科学、称重精度高、自动纠错、防止作弊、智能检测车辆行驶状态的优点。

附图说明

图1是本实用新型中车辆动态称重系统的模块示意图。

图2是本实用新型中称重方法的应用示意图之一。

图3是本实用新型的称重方法的应用示意图之二。

图中：1. 轮重称重传感器；2.车辆分离器；3.控制器；4.轮胎识别器。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如图1和图2所示，一种车辆动态称重系统，包括控制器3、m条轮重称重传感器1、轮胎识别器4和车辆分离器2，所述轮重称重传感器1是车辆动态测重压电传感器，m是不小于3的自然数，所述车辆动态测重压电传感器通过电荷放大器连接所述控制器3，所述轮胎识别器4是压电式轮胎识别传感器，所述轮胎识别器内包括不少于12个子传感器。其中，所述控制器3分别连接m条轮重称重传感器1以便根据采集的被测车辆轮重信息、记录的与被测车辆各轮重信息相应的采集时间和预设的传感器间距采用异常行驶数据补偿称重方法或/和异常轮重信息过滤称重方法计算被测车辆动态轮重，所述控制器1还连接所述轮胎识别器4以便采集轮胎识别信号并由此判断被测车辆类型，所述控制器还连接所述车辆分离器2以便采集被测车辆之间的分离信息。

车辆进入检测区域时，车辆通过所述轮重称重传感器1时，轮重称重传感器1记录下所得的时间、速度和重量信息，并发送给控制器3，控制器做出整理，计算出去加速度；同时，轮胎识别器识别出轮胎类型并将数据发送给控制器，控制器调出相关车辆的标准信息与测量信息进行比对，判断其是否有异常行驶和称重是否有错误数据，若为异常行驶，将预设的异常行驶补偿数据补入再计算其重量，同时，将称重信息与预设信息进行比对，剔除明显的错误信息，之后平均各值计算总重，两者相结合以取得最佳的效果。

具体方法如下：

①所述车辆动态称重系统的异常行驶数据补偿称重方法，它包括以下步骤：

步骤1、将m条轮重称重传感器平行铺设在道路上，并使轮重称重传感器之间的传感器间距预设为：第1条与第2条轮重称重传感器之间的传感器间距是L₁，第2条与第3条轮重称重传感器之间的传感器间距是L₂，依此类推，第（m-1）条与第m条轮重称重传感器之间的传感器间距是L_（m-1）；其中，m是不小于3的自然数；

步骤2、所述控制器通过m条所述轮重称重传感器，自第1条至第m条轮重称重传感器，依次采集得到被测车辆同一轴的m个轮重信息（G₁，G₂，…G_m），并记录与m个轮重信息（G₁，G₂，…G_m）相应的m个采集时间（T₁，T₂，…T_m）；

所述控制器根据m个采集时间（T₁，T₂，…T_m）和预设的传感器间距（L₁，L₂,…L_（m-1）），计算得到不同轮重称重传感器之间的多个车辆行驶平均速度，进而，再根据不少于两个车辆行驶平均速度，计算车辆行驶加速度，这样做的好处是：当有多个轮重称重传感器，取得多组平均速度时，利用多组平均速度求得多组加速度，取多组加速度的平均值，使得所取的加速度更加准确；

步骤3、所述控制器根据车辆行驶加速度和预设的加速度阀值，判断被测车辆是否异常行驶：

如果车辆行驶加速度在预设的加速度阀值之内，则被测车辆不是异常行驶，所述控制器根据被测车辆同一轴的m个轮重信息（G₁，G₂，…G_m）计算得到的被测车辆该轴的轮重，即为被测车辆该轴的动态轮重；

反之，则被测车辆是异常行驶，所述控制器根据被测车辆同一轴的m个轮重信息（G₁，G₂，…G_m）计算被测车辆该轴的轮重，并根据车辆行驶加速度和预存的加速度补偿数据，对被测车辆该轴的轮重进行数据补偿，所得即为被测车辆该轴的动态轮重；

步骤4、所述控制器根据被测车辆各轴的动态轮重，计算得到被测车辆动态重量。

需要说明的是：在步骤1中，在道路上铺设轮胎识别器；所述轮胎识别器与所述轮重称重传感器平行，且使所述轮胎识别器与第i条轮重称重传感器之间的距离预设为L₀，其中，i是不小于1且不大于m的自然数；所述轮胎识别器与第i条轮重称重传感器之间的距离L₀为1250mm～1400mm；

在步骤2中，所述控制器通过所述轮胎识别器采集轮胎识别信号，并由此判断被测车辆类型；所述控制器通过所述轮胎识别器和第i条轮重称重传感器分别采集轮胎识别信号和轮重信息，并由此判断被测车辆类型是否是连轴的被测车辆类型：如果所述控制器同时采集到轮胎识别信号和轮重信息，则是，反之，则不是；

在步骤3中，所述控制器先根据所述被测车辆类型查找与所述被测车辆类型对应的加速度阀值，再判断被测车辆是否异常行驶；当被测车辆是异常行驶时，所述控制器根据所述被测车辆类型查找与所述被测车辆类型对应的加速度补偿数据，对被测车辆相应轮的轮重进行数据补偿；其中，所述加速度阀值是与被测车辆类型关联的加速度阀值，所述加速度补偿数据是与被测车辆类型关联的加速度补偿数据。

控制器通过记录同一车轮通过各个称重传感器的时间和速度，再利用传感器之间的距离，计算出车辆通过该动态称重系统时的加速度，这样可以判断出车辆是否异常行驶，如果异常行驶，根据轮胎识别器所识别的信息，与数据库中该类型车辆的标准数据比对，对测量信息就行补偿处理，使其更接近真实数据。

②所述车辆动态称重系统的异常轮重信息过滤称重方法，它包括以下步骤：

步骤1、将m条轮重称重传感器平行铺设在道路上，并使轮重称重传感器之间的传感器间距预设为：第1条与第2条轮重称重传感器之间的传感器间距是L₁，第2条与第3条轮重称重传感器之间的传感器间距是L₂，依此类推，第（m-1）条与第m条轮重称重传感器之间的传感器间距是L_（m-1）；

步骤2、所述控制器通过m条所述轮重称重传感器，自第1条至第m条轮重称重传感器，依次采集得到被测车辆同一轴的m个轮重信息（G₁，G₂，…G_m）；

步骤3、所述控制器将每个轮重信息与预设的轮重信息阀值进行一一对比，判断轮重信息是否是异常轮重信息：如果轮重信息在预设的轮重阀值之内，则该轮重信息是正常轮重信息，反之，该轮重信息是异常轮重信息；

所述控制器过滤掉异常轮重信息，并根据被测车辆同一轴的正常轮重信息计算被测车辆该轴的轮重，所得即为被测车辆该轴的动态轮重；

步骤4、所述控制器根据被测车辆各轴的动态轮重，计算得到被测车辆动态重量。

需要说明的是：在步骤1中，在道路上铺设轮胎识别器；所述轮胎识别器与所述轮重称重传感器平行，且使所述轮胎识别器与第i条轮重称重传感器之间的距离预设为L₀，其中，i是不小于1且不大于m的自然数；所述轮胎识别器与第i条轮重称重传感器之间的距离L₀为1250mm～1400mm；

在步骤2中，所述控制器通过所述轮胎识别器采集轮胎识别信号，并由此判断被测车辆类型；所述控制器通过所述轮胎识别器和第i条轮重称重传感器分别采集轮胎识别信号和轮重信息，并由此判断被测车辆类型是否是连轴的被测车辆类型：如果所述控制器同时采集到轮胎识别信号和轮重信息，则是，反之，则不是；

在步骤3中，所述控制器先根据所述被测车辆类型查找与所述被测车辆类型对应的轮重信息阀值，再判断轮重信息是否是异常轮重信息；其中，所述轮重信息阀值是与被测车辆类型关联的轮重信息阀值。

该异常轮重信息过滤称重方法简单有效，各个轮重称重传感器将记录的信息发送给控制器，控制器对其进行整理，同时，轮胎识别器将该车辆类型的信息发送给控制器，控制器通过与标准预设的轮重阀值之间的比对，剔除错误信息，之后对其他正常信息取平均值，得到最接近真实数据的信息，之后将各轮轴重量相加，得到整车的实际重量。

需要特别说明的是，①和②两种方法可以单独使用也可结合使用，相结合使用时可以起到最佳的测量效果。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：如图2所示，将m₁条轮重称重传感器1设为一组铺设在道路左半侧，将m₂条轮重称重传感器1设为一组铺设在道路右半侧，m=m₁+m₂，本实施例中，m为6，m₁=m₂=3，使得检测数量最优化，左右两组轮重称重传感器的长度之和正好为路面的宽度，使得检测无死角，每组轮重称重传感器中的各个轮重称重传感器沿车辆行进方向的间距分别为150mm-200mm和200mm-260mm。两组轮重称重传感器之间沿车辆行进方向的距离为-315mm-315mm。与其中一组所述轮重称重传感器同侧设置的轮胎识别器4，所述轮胎识别器沿车道方向设置于所述轮重称重传感器之后，距第一台轮重称重传感器的距离为1250mm-1400mm，两组所述轮重称重传感器1沿车道方向前后或交叉设置，这样做的好处是：合理布置两组轮重称重传感器和轮胎识别器的相对位置，避免车辆走“S”型路线或者其他作弊行为。

具体方法如下：

①所述车辆动态称重系统的异常行驶数据补偿称重方法，它包括以下步骤：

步骤1、将m条轮重称重传感器平行铺设在道路上，其中，将m₁条轮重称重传感器铺设在道路左半侧，将m₂条轮重称重传感器铺设在道路右半侧；并使轮重称重传感器之间的传感器间距预设为：第1条与第2条轮重称重传感器之间的传感器间距是L₁，第2条与第3条轮重称重传感器之间的传感器间距是L₂，依此类推，第（m-1）条与第m条轮重称重传感器之间的传感器间距是L_（m-1）；其中，m是不小于3的自然数，m₁、m₂是不小于1的自然数，m=m₁+m₂；

步骤2、所述控制器通过m条所述轮重称重传感器，自铺设在道路左半侧的第1条至第m₁条轮重称重传感器，依次采集得到被测车辆左侧同一轮的m₁个左侧轮重信息（G₁，G₂，…G_m1），同理，自铺设在道路右半侧的第1条至第m₂条轮重称重传感器，依次采集得到被测车辆右侧同一轮的m₂个右侧轮重信息（G₁，G₂，…G_m2），并记录与m₁个左侧轮重信息（G₁，G₂，…G_m1）和m₂个右侧轮重信息（G₁，G₂，…G_m2）相应的m个采集时间（T₁，T₂，…T_m）；

所述控制器根据m个采集时间（T₁，T₂，…T_m）和预设的传感器间距（L₁，L₂,…L_（m-1）），计算得到不同轮重称重传感器之间的多个车辆行驶平均速度，进而，再根据不少于两个车辆行驶平均速度，计算车辆行驶加速度；

步骤3、所述控制器根据车辆行驶加速度和预设的加速度阀值，判断被测车辆是否异常行驶：

如果车辆行驶加速度在预设的加速度阀值之内，则被测车辆不是异常行驶，所述控制器根据被测车辆左侧同一轮的m₁个左侧轮重信息（G₁，G₂，…G_m1）或被测车辆右侧同一轮的m₂个右侧轮重信息（G₁，G₂，…G_m2）计算得到被测车辆相应轮的轮重，即为被测车辆相应轮的动态轮重；

反之，则被测车辆是异常行驶，所述控制器根据被测车辆左侧同一轮的m₁个左侧轮重信息（G₁，G₂，…G_m1）或被测车辆右侧同一轮的m₂个右侧轮重信息（G₁，G₂，…G_m2）计算被测车辆相应轮的轮重，并根据车辆行驶加速度和预设的加速度补偿数据，对被测车辆相应轮的轮重进行数据补偿，所得即为被测车辆相应轮的动态轮重；

步骤4、所述控制器根据被测车辆各轮的动态轮重，计算得到被测车辆动态重量。

需要说明的是：在步骤1中，在道路上铺设轮胎识别器；所述轮胎识别器与所述轮重称重传感器平行，且使所述轮胎识别器与第i条轮重称重传感器之间的距离预设为L₀，其中，i是不小于1且不大于m的自然数；所述轮胎识别器与第i条轮重称重传感器之间的距离L₀为1250mm～1400mm；

在步骤2中，所述控制器通过所述轮胎识别器采集轮胎识别信号，并由此判断被测车辆类型；所述控制器通过所述轮胎识别器和第i条轮重称重传感器分别采集轮胎识别信号和轮重信息，并由此判断被测车辆类型是否是连轴的被测车辆类型：如果所述控制器同时采集到轮胎识别信号和轮重信息，则是，反之，则不是；

在步骤3中，所述控制器先根据所述被测车辆类型查找与所述被测车辆类型对应的加速度阀值，再判断被测车辆是否异常行驶；当被测车辆是异常行驶时，所述控制器根据所述被测车辆类型查找与所述被测车辆类型对应的加速度补偿数据，对被测车辆相应轮的轮重进行数据补偿；其中，所述加速度阀值是与被测车辆类型关联的加速度阀值，所述加速度补偿数据是与被测车辆类型关联的加速度补偿数据。

该异常行驶数据补偿称重方法结合实际情况，将轮重称重传感器做成半车道的长度，达到能够测试车辆重量的较优良的状态，同时，将其分别铺设在车道的左右两边，并且两两之间间隔设定的距离，此距离的设定以其便于计算而定，这样做的好处是：避免了车辆走“S”形作弊，并提高了传感器的测量精度，对于异常行驶的测量也更加准确。

②所述车辆动态称重系统的异常轮重信息过滤称重方法，它包括以下步骤：

步骤1、将m条轮重称重传感器平行铺设在道路上，其中，将m₁条轮重称重传感器铺设在道路左半侧，将m₂条轮重称重传感器铺设在道路右半侧；并使轮重称重传感器之间的传感器间距预设为：第1条与第2条轮重称重传感器之间的传感器间距是L₁，第2条与第3条轮重称重传感器之间的传感器间距是L₂，依此类推，第（m-1）条与第m条轮重称重传感器之间的传感器间距是L_（m-1）；其中，m是不小于3的自然数，m₁、m₂是不小于1的自然数，m=m₁+m₂；

步骤2、所述控制器通过m条所述轮重称重传感器，自铺设在道路左半侧的第1条至第m₁条轮重称重传感器，依次采集得到被测车辆左侧同一轮的m₁个左侧轮重信息（G₁，G₂，…G_m1），同理，自铺设在道路右半侧的第1条至第m₂条轮重称重传感器，依次采集得到被测车辆右侧同一轮的m₂个右侧轮重信息（G₁，G₂，…G_m2）；

步骤3、所述控制器将每个轮重信息与预设的轮重信息阀值进行一一对比，判断轮重信息是否是异常轮重信息：如果轮重信息在预设的轮重阀值之内，则该轮重信息是正常轮重信息，反之，该轮重信息是异常轮重信息；

所述控制器过滤掉异常轮重信息，并根据被测车辆左侧同一轮或被测车辆右侧同一轮的正常轮重信息计算被测车辆相应轮的轮重，所得即为被测车辆相应轮的动态轮重；

步骤4、所述控制器根据被测车辆各轮的动态轮重，计算得到被测车辆动态重量。

需要说明的是：在步骤1中，在道路上铺设轮胎识别器；所述轮胎识别器与所述轮重称重传感器平行，且使所述轮胎识别器与第i条轮重称重传感器之间的距离预设为L₀，其中，i是不小于1且不大于m的自然数；所述轮胎识别器与第i条轮重称重传感器之间的距离L₀为1250mm～1400mm；

在步骤2中，所述控制器通过所述轮胎识别器采集轮胎识别信号，并由此判断被测车辆类型；所述控制器通过所述轮胎识别器和第i条轮重称重传感器分别采集轮胎识别信号和轮重信息，并由此判断被测车辆类型是否是连轴的被测车辆类型：如果所述控制器同时采集到轮胎识别信号和轮重信息，则是，反之，则不是；

在步骤3中，所述控制器先根据所述被测车辆类型查找与所述被测车辆类型对应的轮重信息阀值，再判断轮重信息是否是异常轮重信息；其中，所述轮重信息阀值是与被测车辆类型关联的轮重信息阀值。

该异常轮重信息过滤称重方法结合实际情况，将轮重称重传感器做成半车道的长度，达到能够测试车辆重量的较优良的状态，同时，将其分别铺设在车道的左右两边，并且两两之间间隔设定的距离，此距离的设定以其便于计算而定，这样做的好处是：避免了车辆走“S”形作弊，并提高了传感器的测量精度，对于轮重重量信息的采集更加准确，使得测得的总重也更加准确。

需要特别说明的是：①和②两种方法可单独使用也可结合使用，结合使用时测量的效果最佳。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种车辆动态称重系统，其特征在于：它包括控制器、m条轮重称重传感器和轮胎识别器，其中， m是不小于3的自然数，将m₁条轮重称重传感器设为一组铺设在道路左半侧，将m₂条轮重称重传感器设为一组铺设在道路右半侧，m=m₁+m₂，所述控制器连接所述轮胎识别器以便采集轮胎识别信号并由此判断被测车辆类型。

2.根据权利要求1所述的车辆动态称重系统，其特征在于：它还包括车辆分离器，所述控制器连接所述车辆分离器以便采集被测车辆之间的分离信息。

3.根据权利要求1所述的车辆动态称重系统，其特征在于：所述轮重称重传感器是车辆动态测重压电传感器，所述车辆动态测重压电传感器通过电荷放大器连接所述控制器。

4.根据权利要求1所述的车辆动态称重系统，其特征在于：所述轮胎识别器是压电式轮胎识别传感器。

5.根据权利要求1所述的车辆动态称重系统，其特征在于：每组轮重称重传感器中的各个称重传感器的间距分别为150mm-200mm和200mm-260mm，两组轮重称重传感器之间沿车道方向的距离为-315mm-315mm。

6.根据权利要求5所述的车辆动态称重系统，其特征在于：所述轮胎识别器沿车道方向设置于所述轮重称重传感器之后，距第一台轮重称重传感器的距离为1250mm-1400mm。

7.根据权利要求1或4所述的车辆动态称重系统，其特征在于：所述轮胎识别器内包括不少于12个子传感器。

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