一种车辆超载实时监测的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102506975A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102506975A(43)申请公布日2012.06.20(21)申请号201110375549.5(22)申请日2011.11.23(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人王新凯王鹏军刘伟罗洪徐淑正杨华中(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人楼艮基(51)Int.Cl.G01G19/12(2006.01)G01G19/02(2006.01)G01G19/03(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书66页页附图附图33页(54)发明名称一种车辆超载实时监测的方法(57)摘要一种实时监测车辆超载的方法属于公路交通安全技术领域，其特征在于，安装在车上的车辆实时测重系统根据其测得的每个车轮的动态载重和车量载重校正系统测出的载重车辆的静态载重，拟合得到各个车轮承载重量的权重值，并以上次权重值作为此次权重值计算实时载重，重复多次，直到平稳运行时相邻两次的权重值都在2％～5％的误差内为止，算出此时车辆载重，若超出此车型的额定载重，则发出无线报警信号，实现车辆超载的远程监测，并且每经过一次称重平台校正一次各车轮承载重量的权重值，本方法利用物联网有效的把静态测重和动态测重结合起来，从而形成了一种动态经常性校正机制，不仅具有精度高、体积小、安装方便的特点，还具有实时监测的优点。CN1025697ACN102506975A权利要求书1/2页1.一种实时监测车辆超载的方法，其特征在于，所述方法含有以下步骤：步骤(1)车辆实时测重系统的安装：在车辆的车桥上依次安装相互串接的放大器和8位逐次逼近式A/D转换器，共有四组，形成四组检测电路，各组检测电路分别与四个车轮相对应，再在每个车轮的钢板弹簧悬架的中间位置安放四个电阻应变式称重传感器，其中两个固定在钢板弹簧悬架上面，测量受拉应变，两个固定在钢板弹簧悬架下面，测量受压应变，四个电阻应变式称重传感器组成一个电桥电路，再把四个所述电桥电路的输出端与各自对应的一组上述检测电路中的放大器的输入端相连接起来，最后把四个检测电路中的8位逐次逼近式A/D转换器的输出端分别连到安放在车桥上的带有无线发射器和接收器的第一微处理器(1)的输入端；步骤(2)车辆实时测重系统中第一微处理器(1)初始化：向所述的第一微处理器(1)输入此车型对应的额定载重Gn；步骤(3)利用车辆载重校正系统中带有发射器的第二微处理器(2)进行静态称重：当车辆第一次在重量监测站或高速路口时，使用称重平台对载重车辆进行测量，静态测得此车的载重G0，通过车辆载重校正系统中第二微处理器(2)的发射器发射到车辆实时测重系统中第一微处理器(1)的接收器，第一微处理器(1)根据公式：F＝σΔL，为钢板弹簧相关系数，由钢板弹簧厚度h、刚度k和弯曲跨距l决定，ΔL为电阻应变式称重传感器的金属电阻丝的形变长度，算出四个上述车轮钢板弹簧悬架的各自的承载重量F10、F20、F30、F40，再根据车辆的静态载重G0和四个车轮钢板弹簧悬架的各自的承载重量F10、F20、F30、F40，按照下式进行拟合，求出四个所述车轮钢板弹簧悬架在静态下的权重α10、α20、α30、α40：G＝α1F1+α2F2+α3F3+α4F4，在静态下：α1＝α10，α2＝α20，α3＝α30，α4＝α40，F1＝F10，F2＝F20，F3＝F30，F4＝F40，把静态测重下的权重值α10、α20、α30、α40存储到第一微处理器(1)中，用于下面的动态测重和车辆再次经过称重平台时的车辆载重校正，设定：F1，第一个前车轮钢板弹簧悬架的承载重量，顺序从左到右，下同；F2，第二个前车轮钢板弹簧悬架的承载重量；F3，第三个后车轮钢板弹簧悬架的承载重量；F4，第四个后车轮钢板弹簧悬架的承载重量；G，车辆的载重；步骤(4)在行驶车辆过程中，按照在车辆实时测重系统的第一微处理器(1)中设定的采样时刻，把上一次测得的权重值，作为下一次测量的权重值，按步骤(3)中所述的拟合式计算出车辆的动态实时载重G1，再根据步骤(3)中拟合得到的四个车轮钢板弹簧悬架对应的权重，在下一采样时刻重复步骤(3)，直到当车辆平稳行驶时相邻两次测得的权重值α11、α21、α31、α41的变化都在2％～5％的误差范围内，算出此时的车辆载重；步骤(5)把步骤(4)测出的载重与跟此车型对应的额定载重Gn进行比较，来判断此车是否超重，若超重，则利用车辆实时测重系统的发射器发射无线报警信号，实现车辆超载的远程监测；步骤(6)利用车辆载重校正系统对车辆载重进行校正：当车辆再次通过重量监测站或高速路口时，使用称重平台对载重车辆进行静态测量，2CN102506975A权