动态车辆称重方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102288268A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102288268A(43)申请公布日2011.12.21(21)申请号201010203606.7(22)申请日2010.06.18(71)申请人上海明永工程设备有限公司地址200062上海市普陀区真北路3370号(72)发明人宋红军黄东明(74)专利代理机构上海唯源专利代理有限公司31229代理人曾耀先(51)Int.Cl.G01G19/03(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称动态车辆称重方法(57)摘要一种动态车辆称重方法，包括以下步骤：在路面埋设一压电传感器，汽车通过时车轮对压电传感器施加一负载由此产生一电信号，并将电信号传输至一信号处理系统，信号处理系统根据电信号的波形参数计算出所述负载的重量；还进一步包括以下步骤：对所述负载引发的电信号波形进行再采样，采样周期TL＝L/S，其中L为传感器宽度，S为车速；根据每个采样点的电信号参数，计算出该点的负载值；将所有采样点的负载值进行叠加，计算出本次称重的总负载。本发明方法根据L/S的周期进行再采样，即等同于将负载分成若干与传感器等宽的分块，然后一块一块进行独立的测量，最后再叠加算出总负载，由于考虑了传感器宽度这一因素，整个称重方法更为精确。CN10286ACCNN110228826802288281A权利要求书1/1页1.一种动态车辆称重方法，包括以下步骤：在路面埋设一压电传感器，汽车通过时车轮对压电传感器施加一负载，压电传感器由此产生一电荷信号，并将电荷信号传输至一电荷放大器，电荷放大器将电荷信号转换为电压信号传递个一信号处理系统，信号处理系统根据电压信号的波形参数计算出所述负载的重量；其特征在于所述方法还进一步包括以下步骤：对所述负载引发的电压信号波形进行二次采样，采样周期TL＝L/S，其中L为传感器宽度，S为车速；根据每个采样点的电压信号参数，结合压电传感器的灵敏度和电荷放大器的增益比，计算出该点的负载值；将所有采样点的负载值进行叠加，计算出本次称重的总负载。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在路面左右两侧分别埋设一压电传感器，且所述两个压电传感器前后错开布置。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：以汽车行进方向为正方向，在位置靠前的压电传感器前方埋设一地感线圈，在位置靠后的压电传感器后方埋设一地感线圈。2CCNN110228826802288281A说明书1/3页动态车辆称重方法技术领域[0001]本发明涉及一种道路机动车称重的方法，尤指一种在汽车行驶状态下的动态称重方法。背景技术[0002]随着国民经济的高速持续发展，我国的公路交通也迅猛发展，截止2007年底，我国收费公路总里程达10万公里，其中高速公路总里程5.36万公里，连同在建以及规划中的项目，到2020年我国高速公路通车里程将达到10万公里。随着《中华人民共和国道路交通安全法》的颁布和实施，加大了对机动车超载的处罚力度，这对车辆轴重称量的方式和精度提出了新的要求。传统的静态称重方式精度虽高，但是效率太低，干扰正常交通，易造成交通堵塞。所谓汽车动态称重(weigh-in-motionofvehicles)，就是在汽车行驶状态下进行称重，和静态称重相比，具有节省时间、效率高、不干扰正常交通等优点。[0003]目前，压电式传感器已被证明是一种多功能的工具测量的各种程序，因此在动态汽车称重中已经得到了广泛的应用。压电动态称重系统包括铺设在路面上的压电传感器10和一个在路边控制箱中的信号处理系统20，整个系统图如图1所示。单一辆车辆的轮胎经过压电传感器10，车辆产生压力作用到传感器10上。结果就是，传感器10产生了和负载成比例的电流，电信号被传输至信号处理系统20进行分析计算得出本次称重的负载值。目前的分析处理方法主要包括：[0004]方法1：基于峰值[0005]这个方法在某些商业产品上进行应用，是一个很直接的方法。轴载重W直接采用电压峰值进行计算，如下所示，[0006]w＝α*peak_signal_voltage(xi)[0007]在这里，peak_signal_voltage(xi)是信号x(t)的峰值，α是校准因子，可以使用已知轴重进行标定。当然，很明显，这种方法的称重精度是非常低的，一般是用来进行一些要求不高的分类，例如，统计各类车辆的流量。[0008]方法2：基于信号面积[0009]这个轴重的计算方法在许多的商业产品上进行了应用。这个方法计算轴重采用信号曲线的覆盖区域和车速进行计算。重量W的计算方法如下：[0010][0011]这里，L是传感器的宽度，α是校准因子，S是车辆速度，x(t)是负载信号，b(t)是空闲信号。测量精度直接取决于车辆的速度计算。车速可以通过