一种车辆动态称重方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于车辆称重计量领域，特别涉及到一种公路车辆动态称重方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 随着高速公路与称重检测技术的快速发展，动态汽车衡被越来越广泛的应用在高 速公路、海关、港口等出入口对通行车辆进行称重收费。
[0003] 目前，对车辆进行动态称量采用整车式称量和轴组式称量方式，其中整车式称量 方式称量精度高、防作弊效果好，但施工量大，成本高，推广难度较大；轴称量方式称重台板 宽度在600mm与2000mm之间，车辆的H联轴无法同时共砰，当车辆不规则行使时或司机恶 意采用作弊手段，称量精度难W保证。
[0004]由此可见，上述现有的动态汽车衡在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而 亟待加W进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽也思来谋求解决之道， 但长久W来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问 题，此显然是相关业者急欲解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供了一种车辆动态称重方法及装置，使车辆的H联轴同时共 砰进行载重称量，防作弊效果好，能够保证称量精度，并且施工量小，利于大面积推广。
[0006] 本发明的目的是采用W下技术方案来实现的。根据本发明提出的一种车辆动态 称重方法，包括；在行车方向布置两块相互独立的称重台板，用于支撑被称重车辆；利用称 重台板的称重传感器采集被称重车辆的重量数据信号；确立轴或轴组重与传感器之间的模 型；根据传感器的重量数据信号，采用卡尔曼滤波方法解算所述的模型，获得车辆的轴组重 量。
[0007] 本发明的目的还可采用W下技术措施进一步实现。
[000引较佳的，前述的方法，其中所述的确立轴或轴组重与传感器之间的模型包括：
[0009]设定状态参数；X= [Xi, X2, X3, X4, Xs, Xe, X7, Xs, Xg] T
[0010] 其中，Xi为轴重真实值，X,为第一组传感器测量值，X3为第二组传感器测量值， X4-Xg为待估计参数；
[00川建模方程；Xi=KiVX2+K2VX3
[0012] X2=X4t2+Xst+X6
[0013] X3=X7t2+Xst+Xg
[0014] X4=ai〇
[00巧]Xs=a2〇
[0016] Xg=a3〇
[0017] Xj=a^〇
[0018] Xg=a5〇
[0019] X9=ag〇
[0020] 其中；Ki、K2为待估计常量，V为过车速度，t为采样时间点，31。-3日。对应X4-Xg为待 估计常量。
[0021] 较佳的，前述的方法，其中所述的传感器分为四组，每块称重台板安装两组传感 器，每组数量为两只，利用每组传感器采集通行车辆的重量数据信号。
[0022] 较佳的，前述的方法，其中所述的方法还包括：
[0023] 利用第一块称重台板检测车辆的单轴重量、速度W及轴数信息，利用第二块称重 台板独立获得单轴和联轴的重量信息；
[0024] 根据每组传感器的重量数据信号W及杠杆原理，判断被称重车辆行驶在称重台板 上的位置，根据此位置信息检测被称重车辆的行驶状态；
[00巧]对四组传感器的模拟信号先进行数字化处理，再进行算法分析计算。
[0026] 本发明的目的还采用W下技术方案来实现的。根据本发明提出的一种车辆动态 称重装置，包括：两块相互独立的称重台板，其中，在行车方向上第二块称重台板的长度是 第一块称重台板长度的3-5倍；传感器，设置在两块称重台板的四角处；动态称重数据处理 器，安装在行车方向的左侧，并通过信号线与传感器相连接。
[0027] 本发明的目的还可采用W下技术措施进一步实现。
[002引较佳的，前述的装置，其中所述的两块相互独立的称重台板采用箱式结构。
[002引较佳的，前述的装置，其中所述的两块相互独立的称重台板，第一块称重台板的行 车方向长度范围；700mm-n00mm;第二块称重台板的行车方向长度范围；2100mm-5500mm， 两块称重台板垂直于行车方向宽度范围；3000mm-5000mm，且两块称重台板布置的间距不大 于 100mm。
[0030] 较佳的，前述的装置，其中所述的传感器分为四组，每个称重台板安装两组传感 器，每组数量为两只。
[0031] 较佳的，前述的装置，其中所述的装置还包括：
[0032] 下砰触发器，安装在行车方向第二块称重台板的下砰端处，用于离开称重台板的 轴数检测和轴组有效称重数据最大化的逻辑节点判断；
[0033] 轮轴识别器，安装在行车方向的第一块称重台板之前，通过信号线与传感器相连 接，用于检测车辆的轴数及车轴上的轮胎数，并传送至动态称重数据处理器；
[0034] 红外分车器，数量为两个，安装在行车方向的第一块称重台板中也线位置的左右 两侧，通过信号线与传感器相连接，用于检测车辆的到来与离开，并将该信号传送至动态称 重数据处理器。
[00巧]借由上述技术方案，本发明一种车辆动态称重方法及装置至少具有下列优点：利 用两块称重台板(其中第二块称重台板在行车方向长度是第一块称重台板在行车方向长度 的3-5倍）进行轴组称重，并且设置了 4组传感器，能够根据每组传感器的重量信号进行被 称重车辆行驶在称重台板位置的判断，并进行行驶状态的检测，W适应车辆检测过程中复 杂行驶方式的逻辑处理。两块称重台板的称重数据信号相叠加形成类抛物线的波形，采用 卡尔曼滤波方法计算车辆的轴组重量，利用每个称重台板的两组称重数据波形峰值和交叉 点的时序关系W及利用杠杆原理，检测轴和轴组在称重台板上的位置，判断车辆是正向行 驶、倒车和停车。
[0036] 本发明的有益效果在于；能够对车辆进行动态称重，利用本发明所述的在行 车方向上第二块称重台板长度是第一块称重台板长度的3-5倍的结构特性，可W使车 辆H联轴同时共砰进行载重称量，并留有足够的共称采样周期。在称重精度方面，根据 GBT21296-2007标准，由原有的国标动态5级称重精度（±2. 5%)，提高到国标动态1级称重 精度（±0.5%)。在防作弊效果方面，由于设计了所述的装置结构，可W在任何作弊方式下， 稳定达到国标2级（±1%)的称重精度，在施工方面，相对于大砰比较，施工量小，利于大面 积推广。
[0037] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予W实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，W下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【附图说明】
[0038] 图1为本发明实施例车辆动态称重装置结构示意图。
[0039] 图2为本发明实施例台板垂直方向受力示意图。
[0040] 图3为本发明实施例传感器受力分析示意图。
[0041] 图4为本发明实施例车辆动态称重方法数据处理流程示意图。
[0042]【主要元件符号说明】
[0043] 4a、4b、5a、5b、6a、6b、7a、7b:传感器
[0044] 1、2:称重台板
[0045] 3 ;基础框架
[0046] 8;红外分车器
[0047] 9 ;动态称重数据处理器 [004引10;轮轴识别器
[0049] 11:下砰触发器
【具体实施方式】
[0050] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，W下结 合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种车辆动态称重方法及装置的具体实施方 式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[00川 实施例1
[0052] 如图1所示，为本实施例的车辆动态称重装置的布置方案。称重台板1和称重 台板2采用箱式结构，独立布置在基础框架3中，分别获取车辆的重量信息，其中称重台板 2在行车方向的长度是称重台板1在行车方向长度的3-5倍。称重台板1的行车方向长度 范围；700mm-1100mm;称重台板2的行车方向长度范围；2100mm-5500mm，两块称重台板垂 直于行车方向宽度范围；3000mm-5000mm。在本实施例中，称重台板1在行车方向的长度约 800mm，称重台板2在行车方向的长度约3400mm，两块相互独立的称重台板布置间距不大于 100mm。
[0053] 在称重台板1的四角处设置4只传感器，分别是传感器6a、6b、7a和化，并且传感 器6a和化组成为第一组传感器，传感器7a和化组成为第二组传感器；在称重台板2的四 角处设置4只传感器，分别是4a、4b、5a和化，并且传感器4a和4b组成为第H组传感器，传 感器5a和化组成为第四组传感器，将4组传感器的模拟信号传送至动态称重数据处理器， 先进行数字化处理，再进行算法分析计算；根据第一组和第二组传感器承载的重量信号，判 别车辆通过的轴数和行车方向，并且其承载的重量用于辅助计算整车重量。第H组和第四 组传感器可W同时获得承载车辆联轴重量信号，大大提高称量精度。
[0054] 两个红外分车器8安装在称重台板1中也线