车辆实时联网监控系统及监控方法
【专利摘要】本发明公开了一种车辆实时联网监控系统及监控方法，其监控系统包括前端感知系统，包括安装在每个待监控车辆上的前端感知装置，每个前端感知装置包括设于车辆悬架系统弹簧钢板或车架上的至少一个倾角传感器；车辆称重监控终端，包括信号处理模块、卫星定位模块、视频监控模块、无线传输模块；后台数据处理装置，包括数据存储模块、数据查询模块、数据分析模块；其监控方法包括安装准备、实时监控、处理信息。该监控系统能对每个车辆进行实时监控和联网，实现所有车辆大量信息实时联网精确监控，通过联网大数据平台，便于对车辆群进行联网科学化管理协调；监控方法简单可靠，有效提高车辆安全保障，方便合理配置车辆资源和提高车辆利用率。
【专利说明】
车辆实时联网监控系统及监控方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种车辆检测领域，特别设及一种车辆实时联网监控系统及监控方 法。
【背景技术】
[0002] 目前车辆称重的方式普遍采用的是地磅，地磅车辆称重的应用已经非常广泛，其 中包括了高速公路车辆收费站、工厂、仓库等。但是因为地磅称重的方式是定点称重，称取 的是整个车辆的重量，无法得到车辆载重的重量，同时也无法获取车辆行驶过程中的重量 数据;此外，地磅称重反应速度太慢，体积巨大，安装和维护麻烦，无法实现实时对车辆的载 重进行动态实时监测控制，如监控车辆实时载重、超载报警、行车轨迹、车辆位置定位等等。
[0003] 对此，中国专利申请号CN201320521240.7公开了 一种车辆实时称重监控系统，其 采用的方法是通过在车辆的弹黃钢板上安装至少一个角度测量传感器，用于测量车辆载 重;装于大梁上的角度测量传感器，用于纠正坡度，然后其再与数字集线器和中央处理器连 接，来获得车辆的载重实时显示、超载警报、打印车辆载重情况、定位车辆位置和行驶轨迹。 该方案存在的不足是，采用的角度传感器测量依赖的是水平参考点，由于车辆在运动过程 中，路面很难保证一直水平，也会经常遇到颠鑛、上坡、下坡，其水平面参考点处于变化当 中，因此所测得的对应弹黃钢板变形角度量与实际不准确，所测量得到的车辆动态信息如 载重实时监控、超重报警等信息也会不准确，误差较大，而且其能够获得的车辆实时信息量 有限，也只能获得对应该单独车辆的实时信息。
[0004] 同时，现有车联网系统，对若干辆车辆的同时监控和协调，也仅仅限于有限的信 息，如只能实时车辆定位信息、工作状态及休息状态等，对于更多的信息，如车辆实时载重、 超载报警、行车轨迹、行驶速度、驾驶行为等等，都无法进行监控和及时干预，不仅容易某些 车辆容易产生极大地安全隐患而无法获知，另外，对于车辆之间的协调效率非常低下，远远 无法满足现有车联网对车辆信息的需求与协调要求。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中所存在的现有车联网系统，对若干辆车辆的同 时监控和协调仅仅限于有限的信息，如只能实时车辆定位信息、工作状态及休息状态等，无 法现有车联网对车辆大量信息的需求与协调要求的上述不足，提供一种车辆实时联网监控 系统，同时还提供了一种车辆实时联网监控方法。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明提供了 W下技术方案：
[0007] -种车辆实时联网监控系统，包括：
[0008] 前端感知系统，包括安装在每个待监控车辆上的前端感知装置，每个所述前端感 知装置包括设于车辆的悬架系统弹黃钢板上或车架上的至少一个倾角传感器；
[0009] 车辆称重监控终端，包括根据每个前端感知装置测量得到对应车辆的车架或弹黃 钢板晓度变化值，得到该车辆受到的载荷力值及加速度值的信号处理模块，用于对该车辆 实时定位的卫星定位模块，用于将该车辆内外视频及声音采集的视频监控模块，用于将该 车辆实时载重信息、位置信息、视频声音采集信息传输的无线传输模块；
[0010] 后台数据处理装置，包括用于接收并储存所有所述无线传输模块传输的对应车辆 动态实时监控信息的数据存储模块，用于查询所有车辆动态实时监控信息的数据查询模 块，W及用于分析所有车辆动态实时监控信息是否符合规范操作的数据分析模块。
[0011] 本发明所述一种车辆实时联网监控系统，通过前端感知系统对需要监测的车辆进 行载重实时监测，即在每个待监测车辆上安装前端感知装置，每个前端感知装置包括在减 震钢板或车架上安装的至少一个倾角传感器，通过对每个倾角传感器测量角度变化量直接 对应的是弹黃钢板或车架晓度的变形量，从而测量得到的车辆动态载重值;每个车辆均可 通过车辆称重监控终端根据车辆载重值数据处理得到实时载重信息，W及获得该车辆的位 置信息、视频声音采集信息；后台数据处理装置能够将所有车辆的信息，包括行驶轨迹、行 驶时间、实时重量变化、车辆视频信息、车辆行驶状态等信息，进行实时的监控和联网，W实 现对所有车辆较为全面精确大量信息的实时联网监控，通过联网大数据平台，便于对车辆 群进行联网科学化管理和协调，有效提高车辆安全保障，方便合理配置车辆资源和提高车 辆利用率。
[0012] 优选地，每个所述前端感知装置均包括两组传感器，每组传感器包括两个倾角传 感器，四个所述倾角传感器分别均设于所述车架的四角位置。
[0013] 通过每个车辆的车架上安装至少一组传感器，每组传感器包括至少两个倾角传感 器，在车架上任意两个倾角传感器相对所在钢板片传感面的两条法线夹角为Θ，该夹角Θ对 应的是车辆载荷作用于车架时，在车架上的任意两个倾角传感器相对所在车架传感面的两 条法线夹角为Θ，该夹角Θ对应的是车辆载荷作用于车架时，所引发的车架形变(或扰度），该 形变量和载荷重量(简称载重)直接相关，通过数据处理器测量并计算该夹角Θ或夹角的变 化量ΔΘ，得到该车架所承受对应车辆载重值M，与现有技术不同是，本方案能够通过采用 的是每组传感器的任意两个倾角传感器相对车架传感面的两条法线夹角的测量，进而获得 该车辆载重值。四个倾角传感器分别设于所述车架的四角，通过两组传感器对汽车载荷重 量的测量，能够有效提高汽车载荷重量的检测精度。
[0014] 优选地，每个所述前端感知装置均包括至少一组传感器，每组所述传感器包括设 于车辆悬架系统弹黃钢板的同一个钢板片上的两个角度传感器，每个所述车辆两侧的所有 车轮的弹黃钢板上均设有至少一组传感器。
[0015] 通过每个减震钢板上安装至少一组传感器，每组传感器包括两个倾角传感器，每 组传感器包括至少两个倾角传感器，在弹黃钢板上的一个钢板片上任意两个倾角传感器相 对所在钢板片传感面的两条法线夹角为Θ，该夹角Θ对应的是车辆载荷作用于车架时，传递 到汽车悬架系统弹黃钢板引发的形变(或扰度），该形变量和载荷重量（简称载重)直接相 关，通过数据处理器测量并计算该夹角Θ或夹角的变化量回伏得到该弹黃钢板对应车辆载 重值M。其采用的是每组传感器的任意两个倾角传感器相对钢板片传感面或车架的两条法 线夹角的测量，进而获得该车辆载重值。因此，通过每两个倾角传感器与连接点的变化量直 接对应的是弹黃钢板晓度的变形量，适应于全路况，无论车辆水平形式，上坡下坡，抑或颠 鑛，都不会影响连接点的位置，所测量的弹黃钢板变形角度量与实际更加接近，所测量得到 的车辆动态载重也更加准确，误差较小，通过晓度的变形量输出一个电压值，对应标定的弹 黃钢板变形量值，也即对应载重值，能够提高了汽车载荷重量的检测精度。
[0016] 优选地，每个所述无线传输模块采用65]?、6?1?5、〔014、￥〔014和了0-1；^中任意一种 模块或任意多种结合的通信模块，其根据实际需要，选择其中一个或多个通信模块快速将 车辆的实时载重信息、位置信息、视频声音采集信息参数进行传输到后台数据处理装置。
[0017] 优选地，每个所述信号处理模块处理得到的车辆加速度参数包括用于显示该车辆 沿行驶方向急加速或急减速大小的直线加速度、用于显示该车辆变道或转弯时产生的横向 加速度、用于表征该车辆行驶路况信息的竖向加速度。
[0018] 信号处理模块对车辆加速度参数的处理，能够得到还包括对车辆的直线加速度、 横向加速度、竖向加速度的实时监控，可W间接实时反应车辆驾驶员的驾驶行为实时相关 信息，如是否设及不符合规范的暴力驾驶、危险驾驶等信息。
[0019] 优选地，所述车辆称重监控终端还包括针对不符合规范操作的车辆异常情况W声 音或光信息提示反馈至对应车辆的异常报警模块。
[0020] 该不符合规范操作的信息包括，车辆超载、车辆车桥异常、传感单元异常、车辆行 驶异常、车辆驾驶员行驶行为异常等情况的报警，W便及时反馈信息来直到调整车辆行驶 相关信息或行为。
[0021] 优选地，所述后台数据处理装置还包括用于将所有车辆动态实时监控信息进行显 示的数据显示装置，便于直观的对车辆动态实时信息的观察和监控。
[0022] 本发明还提供了一种车辆实时联网监控方法，包括上述所述的车辆实时联网监控 系统，其监控方法包括W下步骤：
[0023] 步骤一、安装准备，将每个待监控车辆上安装所述前端感知装置，并将每个车辆上 安装信号处理模块、视频监控模块、无线传输模块，将每个信号处理模块和对应车辆的前端 感知装置电连接，并将每个车辆的无线传输模块和所述后台数据处理装置通讯连接；
[0024] 步骤二、实时监控，启动每个车辆的所述前端感知装置、车辆称重监控终端工作， 实时监控对应车辆的实时载重信息、位置信息、视频声音采集信息参数；
[0025] 步骤Ξ、处理信息，所述后台数据处理装置根据每个车辆的实时载重信息、位置信 息、视频声音采集信息参数分别进行储存，提供实时参数的查询，W及数据分析模块针对车 辆动态实时监控信息参数是否符合规范操作进行分析操作。
[0026] 采用该车辆实时联网监控系统的监控方法，通过在每个待监测车辆上安装前端感 知装置，从而测量得到的车辆动态载重值;每个车辆均可通过车辆称重监控终端根据车辆 载重值数据处理得到实时载重信息，再通过后台数据处理装置能够将所有车辆的信息，包 括行驶轨迹、行驶时间、实时重量变化、车辆视频信息、车辆行驶状态等信息，进行实时的监 控和联网，W实现对所有车辆较为全面精确大量信息的实时联网监控，通过联网大数据平 台，便于对车辆群进行联网科学化管理和协调，有效提高车辆安全保障，监测方法简单可 靠，方便合理配置车辆资源和提高车辆利用率，尤其适用于对货车、工程车、客车等车辆的 监控。
[0027] 优选地，所述数据分析模块根据每个车辆实时载重信息的变化得到车辆加速度参 数变化值，所述数据分析模块进一步对每个车辆加速度参数变化值分析，处理得到能够侧 模反映对应所述车辆驾驶员驾驶行为的信息，包括得到每个车辆加速度参数，包括用于显 示该车辆沿行驶方向急加速或急减速大小的直线加速度、用于显示该车辆变道或转弯时产 生的横向加速度、用于表征该车辆行驶路况信息的竖向加速度。
[0028] 优选地，当所述车辆称重监控终端还包括异常报警模块时，步骤Ξ中处理信息完 成后还包括步骤四，即将不符合规范操作的车辆异常情况W声音或光信息方式反馈至异常 报警模块，所述异常报警模块对该车辆驾驶人进行提示反馈。
[0029] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0030] 1、本发明所述一种车辆实时联网监控系统，通过前端感知系统对需要监测的车辆 进行载重实时监测，即在每个待监测车辆上安装前端感知装置，每个前端感知装置包括在 减震钢板或车架上安装的至少一个倾角传感器，通过对每个倾角传感器测量角度变化量直 接对应的是弹黃钢板或车架晓度的变形量，从而测量得到的车辆动态载重值;每个车辆均 可通过车辆称重监控终端根据车辆载重值数据处理得到实时载重信息，W及获得该车辆的 位置信息、视频声音采集信息；后台数据处理装置能够将所有车辆的信息，包括行驶轨迹、 行驶时间、实时重量变化、车辆视频信息、车辆行驶状态等信息，进行实时的监控和联网，W 实现对所有车辆较为全面精确大量信息的实时联网监控，通过联网大数据平台，便于对车 辆群进行联网科学化管理和协调，有效提高车辆安全保障，方便合理配置车辆资源和提高 车辆利用率；
[0031] 2、本发明所述车辆实时联网监控系统，信号处理模块对车辆加速度参数的处理， 能够得到还包括对车辆的直线加速度、横向加速度、竖向加速度的实时监控，可W间接实时 反应车辆驾驶员的驾驶行为实时相关信息，如是否设及不符合规范的暴力驾驶、危险驾驶 等?目息；
[0032] 3、本发明所述车辆实时联网监控系统，车辆称重监控终端还包括针对不符合规范 操作的车辆异常情况W声音或光信息提示反馈的异常报警模块，W便及时反馈信息来直 到调整车辆行驶相关信息或行为；
[0033] 4、本发明所述车辆实时联网监测系统的监控方法，通过在每个待监测车辆上安装 前端感知装置，从而测量得到的车辆动态载重值;每个车辆均可通过车辆称重监控终端根 据车辆载重值数据处理得到实时载重信息，再通过后台数据处理装置能够将所有车辆的信 息，包括行驶轨迹、行驶时间、实时重量变化、车辆视频信息、车辆行驶状态等信息，进行实 时的监控和联网，W实现对所有车辆较为全面精确大量信息的实时联网监控，通过联网大 数据平台，便于对车辆群进行联网科学化管理和协调，有效提高车辆安全保障，监测方法简 单可靠，方便合理配置车辆资源和提高车辆利用率，尤其适用于对货车、工程车、客车等车 辆的监控。
【附图说明】：
[0034] 图1为本发明实施例1中称量系统设于汽车弹黃钢板上的结构示意图；
[0035] 图2为图1中一种弹黃钢板上设置一组传感器的结构示意图；
[0036] 图3为图1中另一种弹黃钢板上设置一组传感器的结构示意图；
[0037] 图4为本发明实施例1中倾角传感器测量弹黃钢板扰度变化的原理图；
[0038] 图5为图1中倾角传感器的底部结构示意图；
[0039] 图6为图5中倾角传感器与钢板片连接的示意图
[0040] 图7为本发明实施例2中称量装置设于汽车车架上的结构示意图；
[0041] 图8为图7的俯视图；
[0042] 图9为图7中车架收到载荷重量发生形变的示意图；
[0043] 图10为本发明实施例3中一种车辆实时联网监控系统的结构示意图；
[0044] 图11为本发明实施例4中车辆实时联网监控方法的工作原理图。
[0045] 图中标记：
[0046] 1、车架，2、大梁，3、车桥，4、弹黃钢板，41、钢板片，5、车轮，6、倾角传感器，61、磁性 体，62、凹槽，63、粘贴层。
【具体实施方式】
[0047] 下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解 为本发明上述主题的范围仅限于W下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本 发明的范围。
[004引实施例1
[0049] 如图1-6所示，一种用于车辆载重的称量系统，包括：
[0050] 至少一组传感器，其中每组传感器包括至少两个倾角传感器6,每组传感器的所有 倾角传感器6均设于车辆悬架系统弹黃钢板4的其中一个钢板片41上；
[0051] 数据处理器，用于电连接每组传感器的所有所述倾角传感器6。
[0052] 上述每组传感器包括至少两个倾角传感器6,在弹黃钢板4上的一个钢板片41上任 意两个倾角传感器6相对所在钢板片41传感面的两条法线夹角设为Θ，如图2、3所示，该夹角 Θ对应的是车辆载荷作用于车架1时，传递到汽车悬架系统弹黃钢板4引发的形变(或扰度）， 该形变量和载荷重量(简称载重)直接相关，通过数据处理器7测量并计算该夹角Θ或夹角的 变化量ΔΘ输出的电压信号，得到该弹黃钢板4对应车辆载重值M。
[0053] -般的来说，汽车弹黃钢板4设计是采用共曲率法，即每个钢板片41的曲率相等， 关于载荷力与弹黃钢板4曲率变化存在线性关系的原理，已是公知技术(如:李铁石.基于有 限元的某多片钢板弹黃性能仿真研究[D].长沙:湖南大学机械与运载工程学院.2007:36- 37)。因此通过检测弹黃钢板4变形对应的扰度变化量，就能计算车辆载重值或载重变化值。
[0054] 考虑不同汽车，例如货车、罐车、揽拌车，可能存在两种不同类型的弹黃钢板4,如 图2所示，为一种是重载货车和工程车辆的后减震钢板，钢板片41长度从上到下依次增加， 其弯曲方向朝向下方，将一组传感器中的两个倾角传感器6安装在位于下方的最长钢板上 面;另一种如图3所示，为普通减震钢板，钢板片41长度从上到下依次变短，其弯曲方向朝向 上方，主要用于货车前桥的弹黃钢板4,也将一组传感器的两个倾角传感器6安装在位于上 方的最长钢板片41上面。
[0055] 运两种弹黃钢板4变形的扰度变化量丫，对应的两个倾角传感器6的夹角变化Θ，其 测量原理是一样的。如图4所示，简化为同一个弹黃钢板4模型已知弹黃钢板4的载荷加载变 化前后，位于最长钢板片41上的两个倾角传感器6对应感应面法线的交点为圆屯、为0和〇/， 半径分别为R和R/，两个倾角传感器6的夹角分别为Θ和0/，该两个圆屯、钢板片41上两个倾角 传感器6之间连线间距分别为L和1/，两个圆屯、与两个倾角传感器6连线的弦长分别为d和 cT，由此可知：
[0056] 通过两个倾角传感器6的夹角变化Θ和0/，就可W计算弹黃钢板4扰度变化量，从而 推算出每个弹黃钢板4的加载力F，那么所有弹黃钢板4加载的力之和就是车辆的载重量Μ。 本发明的方案，与现有技术不同是，能够通过采用的是每组传感器的任意两个倾角传感器6 相对钢板片41传感面的两条法线夹角的测量，进而获得该车辆载重值。相对于现有技术，在 弹黃钢板4上设置了至少两个角度传感器，且并没有选用水平参考面一一即水平面，因此无 论车辆位于何种路况，如路面起伏、上坡或下坡等，车架1是否处于水平面，水平参考面如何 变化，均不对该两个倾角传感器6相对钢板片41传感面的两条法线的夹角产生影响，即数据 处理器所测量和处理的倾角传感器6测量的夹角，与车辆的实时位置状态没有关系，该弹黃 钢板4发生形变时，两个倾角传感器6夹角的变化量直接对应的是弹黃钢板4变形对应的扰 度变化量，适应于全路况，数据处理器所测量的弹黃钢板4上两个倾角传感器6夹角变化，即 弹黃钢板4的变形扰度与实际更加接近，所测量得到的车辆动态载重值也更加准确，误差较 小，根据实验所得，其测量得到的车辆动态载重值，在水平、起伏路和上下坡等路面上的载 重动态测量误差能够控制在5% W内，载重静态测量误差能够控制在3% W内，静态测量误 差甚至能够达到1 % W内，能够很好的满足实际需要。
[0化7]实施例2
[005引如图7-10所示，一种用于车辆载重的称量装置，包括：
[0059] 至少一组传感器，其中每组传感器包括至少两个倾角传感器6,每组传感器的所有 倾角传感器6均设于车辆的车架1上；
[0060] 数据处理器，用于电连接每组传感器的所有所述倾角传感器6。
[0061] 上述每组传感器包括至少两个倾角传感器6,在车架1上任意两个倾角传感器6相 对所在车架1传感面的两条法线夹角设为Θ，如图3所示，该夹角Θ对应的是车辆载荷作用于 车架1时，传递到车架1上引发的形变(或扰度），该形变量和载荷重量(简称载重)直接相关， 通过数据处理器测量并计算该夹角Θ或夹角的变化量ΔΘ输出的电压信号，得到该车架1对 应车辆载重值Μ。一般的来说，汽车车架1承受载荷重量，会沿横向发生微小的弯曲，一般朝 地面方向弯曲，关于载荷力与车架1形变的关系，与载荷力和弹黃钢板4的变化关系一样，均 存在线性关系的原理，已是公知技术。因此通过检测车架1变形对应的扰度变化量，就能计 算车辆载重值或载重变化值。
[0062] 考虑汽车，尤其是货车、油罐车、混凝±揽拌车，其车架1中间承受载荷重量较重， 两端较轻，车架1会发生弯曲，车架的弯曲方向朝向下方，在载荷重量发生变化时，车架1的 弯曲曲率也会发生变化。假定车架1变形的扰度变化量γ，对应的两个倾角传感器6的夹角 变化Θ，其测量原理是一样的。通过两个倾角传感器6的夹角变化Θ和0/，就可W计算车架1 的扰度变化量，从而推算出车架1上每组传感器的加载力F，那么车架1上所有传感器加载力 之和就是车辆的载重量Μ。
[0063] 与现有技术不同是，本发明的方案能够通过采用的是每组传感器的任意两个倾角 传感器6相对车架1传感面的两条法线夹角的测量，进而获得该车辆载重值。相对于现有技 术，在车架1上设置了至少两个角度传感器6,不用选取水平参考面一一即水平面，因此无论 车辆位于何种路况，如路面起伏、上坡或下坡等，车架1是否处于水平面，水平参考面如何变 化，均不对该两个倾角传感器6相对车架1传感面的两条法线的夹角产生影响，即数据处理 器7所测量和处理的倾角传感器6测量的夹角，与车辆的实时位置状态没有关系，该车架1发 生形变时，两个倾角传感器6夹角的变化量直接对应的是车架1变形对应的扰度变化量，适 应于全路况，数据处理器所测量的车架上两个倾角传感器6夹角变化，即车架1的变形扰度 与实际更加接近，所测量得到的车辆动态载重值也更加准确，误差较小;根据实验所得，其 测量得到的车辆动态载重值，在水平、起伏路和上下坡等路面上的载重动态测量误差能够 控制在4% W内，载重静态测量误差能够控制在2% W内，静态测量误差甚至能够达到1 % W 内，能够很好的满足实际需要安装方便可靠，尤其适用于油罐车、混凝±揽拌车的载重值动 态检测和监控。
[0064] 实施例3
[0065] 如图10所示，一种车辆实时联网监控系统，包括：
[0066] 1)前端感知系统，包括安装在每个待监控车辆上的前端感知装置，其中每个前端 感知装置包括设置在对应车辆上的至少一组传感器，其中每组传感器包括至少两个倾角 传感器，每组传感器的所有所述倾角传感器均设于车辆悬架系统弹黃钢板的其中同一个钢 板片上(如实施例1所示），或者设于所示车辆的车架上(如实施例2所示）；
[0067] 2)车辆称重监控终端，包括:2a)信号处理模块，根据倾角传感器测量得到每个车 辆的车架或弹黃钢板形变产生的夹角差换算得到对应的晓度变化值，通过晓度-力对应关 系公式，计算得到该车辆受到载荷力值及加速度值;2b)卫星定位模块，用于对该车辆实时 定位的；2c)视频监控模块，通过高清数字摄像头将该车辆车内和车外的视频及声音进行采 集保存;2d)无线传输模块，将该车辆实时载重信息、位置信息、视频声音采集信息进行朝外 发射传输到后台；
[0068] 3)后台数据处理装置，包括:3a)数据存储模块，用于接收并储存无线传输模块传 输的对应车辆动态实时监控信息，包括该车辆实时载重信息、位置信息、视频声音采集信 息；3b)数据查询模块，用于查询该车辆动态实时监控信息;3c)数据分析模块，用于分析该 车辆动态实时监控信息是否符合规范操作、车辆自身健康状况等信息。
[0069] 上述的每个前端感知装置可W包括两组传感器，即四个倾角传感器分别均设于对 应车辆的车架的四角位置，通过两组传感器对该车辆载荷重量的测量，能够有效提高汽车 载荷重量的检测精度。上述前端感知装置还可W是当所有倾角传感器均设于该车辆悬架系 统弹黃钢板上时，所述车辆两侧的所有车轮上的弹黃钢板上均设有一组传感器，能够提高 了汽车载荷重量的检测精度。
[0070] 上述采用的无线传输模块可W选用051、6?35、〔014、胖〔014和了0-1；^中任意一种模 块或任意多种结合的通信模块，其根据实际需要，选择其中一个或多个通信模块快速将该 车辆的实时载重信息、位置信息、视频声音采集信息参数进行传输到后台数据处理装置。
[0071] 另外，信号处理模块处理得到的每个车辆加速度参数包括用于显示该车辆沿行驶 方向急加速或急减速大小的直线加速度、用于显示该车辆变道或转弯时产生的横向加速 度、用于表征该车辆行驶路况信息的竖向加速度。通过信号处理模块对该车辆加速度参数 的处理，能够得到还包括对车辆的直线加速度、横向加速度、竖向加速度的实时监控，可W 间接实时反应车辆驾驶员的驾驶行为实时相关信息，如是否设及不符合规范的暴力驾驶、 危险驾驶等信息。
[0072] 为了进行反馈，在车辆称重监控终端还包括针对不符合规范操作的每个车辆异常 情况W声音或光信息进行提示反馈的异常报警模块。其中不符合规范操作的信息包括，车 辆超载、车辆车桥异常、传感单元异常、车辆行驶异常、车辆驾驶员行驶行为异常等情况的 报警，w便及时反馈信息来直到调整车辆行驶相关信息或行为。为了便于直观的对车辆动 态实时信息的观察和监控，后台数据处理装置还包括用于将车辆动态实时监控信息进行显 示的数据显示装置。
[0073] 本发明所述一种车辆实时联网监控系统，通过每个减震钢板或车架上安装至少一 组传感器，每组传感器包括两个倾角传感器，每组传感器包括至少两个倾角传感器，在弹黃 钢板上的一个钢板片上任意两个倾角传感器相对所在钢板片传感面的两条法线夹角为9， 该夹角Θ对应的是车辆载荷作用于车架时，传递到汽车悬架系统弹黃钢板引发的形变(或扰 度），该形变量和载荷重量(简称载重)直接相关，通过数据处理器测量并计算该夹角Θ或夹 角的变化量回化得到该弹黃钢板对应车辆载重值M，当每组传感器设于车架上时同理。其采 用的是每组传感器的任意两个倾角传感器相对钢板片传感面或车架的两条法线夹角的测 量，进而获得该车辆载重值。因此，通过每两个倾角传感器与连接点的变化量直接对应的是 弹黃钢板晓度的变形量，适应于全路况，无论车辆水平形式，上坡下坡，抑或颠鑛，都不会影 响连接点的位置，所测量的弹黃钢板变形角度量与实际更加接近，所测量得到的车辆动态 载重也更加准确，误差较小，通过晓度的变形量输出一个电压值，对应标定的弹黃钢板变形 量值，也即对应载重值。
[0074] 该车辆实时联网监控系统，通过前端感知系统对需要监测的车辆进行载重实时监 巧。，即在每个待监测车辆上安装前端感知装置，每个前端感知装置包括在减震钢板或车架 上安装的至少一个倾角传感器，通过对每个倾角传感器测量角度变化量直接对应的是弹黃 钢板或车架晓度的变形量，从而测量得到的车辆动态载重值;每个车辆均可通过车辆称重 监控终端根据车辆载重值数据处理得到实时载重信息，W及获得该车辆的位置信息、视频 声音采集信息；后台数据处理装置能够将所有车辆的信息，包括行驶轨迹、行驶时间、实时 重量变化、车辆视频信息、车辆行驶状态等信息，进行实时的监控和联网，W实现对所有车 辆较为全面精确大量信息的实时联网监控，通过联网大数据平台，便于对车辆群进行联网 科学化管理和协调，有效提高车辆安全保障，方便合理配置车辆资源和提高车辆利用率。
[00巧]实施例4
[0076] 如图11所示，一种车辆实时联网监控方法，包括实施例3中的所述的车辆实时联网 监控系统，其监控方法包括W下步骤：
[0077] 步骤一、安装准备，将每个待监控车辆上安装所述前端感知装置，并将每个车辆上 安装信号处理模块、视频监控模块、无线传输模块，将每个信号处理模块和对应车辆的前端 感知装置电连接，并将每个车辆的无线传输模块和所述后台数据处理装置通讯连接；
[0078] 步骤二、实时监控，启动每个车辆的所述前端感知装置、车辆称重监控终端工作， 实时监控对应车辆的实时载重信息、位置信息、视频声音采集信息参数；
[0079] 步骤Ξ、处理信息，所述后台数据处理装置根据每个车辆的实时载重信息、位置信 息、视频声音采集信息参数分别进行储存，提供实时参数的查询，W及数据分析模块针对车 辆动态实时监控信息参数是否符合规范操作进行分析操作。
[0080] 上述数据分析模块根据每个车辆实时载重信息的变化得到该车辆加速度参数变 化值，所述数据分析模块进一步对车辆加速度参数变化值分析，处理得到能够侧模反映该 车辆驾驶员驾驶行为的信息，包括得到该车辆加速度参数包括用于显示该车辆沿行驶方向 急加速或急减速大小的直线加速度、用于显示该车辆变道或转弯时产生的横向加速度、用 于表征该车辆行驶路况信息的竖向加速度。当车辆称重监控终端还包括异常报警模块时， 步骤Ξ中处理信息完成后还包括步骤四，即将不符合规范操作的车辆异常情况W声音或光 信息方式反馈至异常报警模块，所述异常报警模块对车辆驾驶人进行提示反馈。
[0081] 采用车辆实时联网监测系统的监控方法，通过在每个待监测车辆上安装前端感知 装置，从而测量得到的车辆动态载重值;每个车辆均可通过车辆称重监控终端根据车辆载 重值数据处理得到实时载重信息，再通过后台数据处理装置能够将所有车辆的信息，包括 行驶轨迹、行驶时间、实时重量变化、车辆视频信息、车辆行驶状态等信息，进行实时的监控 和联网，W实现对所有车辆较为全面精确大量信息的实时联网监控，通过联网大数据平台， 便于对车辆群进行联网科学化管理和协调，有效提高车辆安全保障，监测方法简单可靠， 方便合理配置车辆资源和提高车辆利用率，尤其适用于对货车、工程车、客车等车辆的监 控。
[0082] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本发明，如本发明中使用 的倾角传感器6均可替换为常用的巧螺仪，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种车辆实时联网监控系统，其特征在于，包括： 前端感知系统，包括安装在每个待监控车辆上的前端感知装置，每个所述前端感知装 置包括设于车辆的悬架系统弹簧钢板(4)上或车架(1)上的至少一个倾角传感器(6); 车辆称重监控终端，包括根据每个前端感知装置测量得到对应车辆的车架（1)或弹簧 钢板(4)挠度变化值，得到该车辆受到的载荷力值及加速度值的信号处理模块，用于对该车 辆实时定位的卫星定位模块，用于将该车辆内外视频及声音采集的视频监控模块，用于将 该车辆实时载重信息、位置信息、视频声音采集信息传输的无线传输模块； 后台数据处理装置，包括用于接收并储存所有所述无线传输模块传输的对应车辆动态 实时监控信息的数据存储模块，用于查询所有车辆动态实时监控信息的数据查询模块，以 及用于分析所有车辆动态实时监控信息是否符合规范操作的数据分析模块。2. 根据权利要求1所述的车辆实时联网监控系统，其特征在于，每个所述前端感知装置 均包括两组传感器，每组传感器包括两个倾角传感器(6)，四个所述倾角传感器(6)分别均 设于所述车架(1)的四角位置。3. 根据权利要求1所述的车辆实时联网监控系统，其特征在于，每个所述前端感知装置 均包括至少一组传感器，每组所述传感器包括设于车辆悬架系统弹簧钢板(4)的同一个钢 板片上的两个角度传感器，每个所述车辆两侧的所有车轮(5)的弹簧钢板(4)上均设有至少 一组传感器。4. 根据权利要求1所述的车辆实时联网监控系统，其特征在于，每个所述无线传输模块 采用GSM、GPRS、CDMA、WCDMA和TD-LTE中任意一种模块或任意多种结合的通信模块。5. 根据权利要求1所述的车辆实时联网监控系统，其特征在于，每个所述信号处理模块 处理得到的车辆加速度参数包括用于显示车辆沿行驶方向急加速或急减速大小的直线加 速度、用于显示车辆变道或转弯时产生的横向加速度、用于表征车辆行驶路况信息的竖向 加速度。6. 根据权利要求1-5任一所述的车辆实时联网监控系统，其特征在于，所述车辆称重监 控终端还包括针对不符合规范操作的车辆异常情况，以声音或光信息提示反馈至对应车辆 的异常报警模块。7. 根据权利要求6所述的车辆实时联网监控系统，其特征在于，所述后台数据处理装置 还包括用于将所有车辆动态实时监控信息进行显示的数据显示装置。8. -种车辆实时联网监控方法，其特征在于，包括如权利要求1-7任一所述的车辆实时 联网监控系统，其监控方法包括以下步骤： 步骤一、安装准备，将每个待监控车辆上安装所述前端感知装置，并将每个车辆上安装 信号处理模块、视频监控模块、无线传输模块，将每个信号处理模块和对应车辆的前端感知 装置电连接，并将每个车辆的无线传输模块和所述后台数据处理装置通讯连接； 步骤二、实时监控，启动每个车辆的所述前端感知装置、车辆称重监控终端工作，实时 监控对应车辆的实时载重信息、位置信息、视频声音采集信息参数； 步骤三、处理信息，所述后台数据处理装置根据每个车辆的实时载重信息、位置信息、 视频声音采集信息参数分别进行储存，提供实时参数的查询，以及数据分析模块针对车辆 动态实时监控信息参数是否符合规范操作进行分析操作。9. 根据权利要求8所述的车辆实时联网监控方法，其特征在于，所述数据分析模块根据 每个车辆实时载重信息的变化得到车辆加速度参数变化值，所述数据分析模块进一步对每 个车辆加速度参数变化值分析，处理得到能够侧模反映对应所述车辆驾驶员驾驶行为的信 息，包括得到每个车辆加速度参数，包括用于显示该车辆沿行驶方向急加速或急减速大小 的直线加速度、用于显示该车辆变道或转弯时产生的横向加速度、用于表征该车辆行驶路 况信息的竖向加速度。10.根据权利要求8所述的车辆实时联网监控方法，其特征在于，当所述车辆称重监控 终端还包括异常报警模块时，步骤三中处理信息完成后还包括步骤四，即将不符合规范操 作的车辆异常情况以声音或光信息方式反馈至异常报警模块，所述异常报警模块对该车辆 驾驶人进行提示反馈。
【文档编号】G01D21/02GK105843144SQ201610288511
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】刘颖
【申请人】成都皆为科技有限公司