车辆质量监测方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种车辆质量监测方法及装置，该装置包括：获取单元，用于获取车辆质量监测装置所在车辆的行驶速度和行驶加速度；计算单元，与所述获取单元通信连接，用于根据所述行驶速度和行驶加速度、以及预存的车辆基本参数计算所述车辆的质量，其中，所述车辆基本参数包括：车辆风阻系数、车头正投影面积、车辆所在路段的空气密度、以及滚动摩擦系数。本发明中，实现了可以在车辆运行过程中获取车辆的质量，解决了要获取车辆质量就得在固定检查点停车检测的问题，提高了监测车辆质量的效率和灵活性。
【专利说明】车辆质量监测方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术，尤其涉及一种车辆质量监测方法及装置。
【背景技术】
[0002]为了安全和路面保护的考虑，往往会对车辆的载重有一定限制。当前相关部门检测车辆是否超重主要是依靠设置固定的检查点，在检查点部署大型称重设施，车辆经过检查点的时候停车进行称重。
[0003]现有技术中，检查点检测质量的方法主要有:(I)整车计量方式，即依靠比较大的称台，车辆开上去整体称重。(2)轴重测量方式，即分别测出车辆各轴的轴重，再由称重系统计算出整车质量。
[0004]但是，采用现有技术，在检查点停车称重会影响车辆的整体通行效率，增加拥堵，而且检查点设置在固定的位置，会被一些车辆人为的避开而逃避检查。另外，安装和维护大型称台的成本高、技术复杂。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种车辆质量监测方法及装置，用于解决监测车辆质量时需要车辆在固定地点进行称重。
[0006]本发明第一方面提供一种车辆质量监测装置，包括:
[0007]获取单元，用于获取车辆质量监测装置所在车辆的行驶速度和行驶加速度；
[0008]计算单元，与所述获取单元通信连接，用于根据所述行驶速度和行驶加速度、以及预存的车辆基本参数计算所述车辆的质量，其中，所述车辆基本参数包括:车辆风阻系数、车头正投影面积、车辆所在路段的空气密度、以及滚动摩擦系数。
[0009]本发明第二方面提供一种车辆质量监测方法，包括:
[0010]获取车辆质量监测装置所在车辆的行驶速度和行驶加速度；
[0011]根据所述行驶速度和行驶加速度、以及预存的车辆基本参数计算所述车辆的质量，其中，所述车辆基本参数包括:车辆风阻系数、车头正投影面积、车辆所在路段的空气密度、以及滚动摩擦系数。
[0012]本发明中，通过获取车辆的行驶速度和加速度，结合预先存储的车辆基本参数，计算到车辆的质量，实现了可以在车辆运行过程中获取车辆的质量，解决了要获取车辆质量就得在固定检查点停车检测的问题，提高了监测车辆质量的效率和灵活性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明提供的车辆质量监测装置实施例一的结构示意图；
[0014]图2为本发明提供的车辆质量监测装置实施例二的结构示意图；
[0015]图3为本发明提供的车辆质量监测装置实施例三的结构示意图；
[0016]图4为本发明提供的车辆质量监测装置实施例四的结构示意图；[0017]图5为本发明提供的车辆质量监测方法实施例一的流程示意图。
【具体实施方式】
[0018]图1为本发明提供的车辆质量监测装置实施例一的结构示意图，如图1所示，该装置包括:获取单元101和计算单元102，其中:
[0019]获取单元101，用于获取该车辆质量监测装置所在车辆的行驶速度和行驶加速度。一般都是在车辆行驶过程中实时地进行获取。
[0020]计算单元102，与获取单元101通信连接，用于根据上述行驶速度和行驶加速度、以及预存的车辆基本参数计算该车辆的质量。
[0021]其中，车辆基本参数可以包括:车辆风阻系数、车头正投影面积、车辆所在路段的空气密度、以及滚动摩擦系数。这些车辆基本参数可以预先存储在上述装置中，其中一些参数也可以实时进行获取，后续实施例中进行描述。
[0022]具体地，获取了车辆的行驶速度、加速度后，结合预先存储的车辆基本参数，就可以采用现有的计算公式计算出该车辆的质量。然后可以通过各种通信基站等路侧设备将该质量发送给后台监控系统，使监管部门可以知道车辆的质量，也可以是后台监控系统在想要知道车辆质量的时候向上述车辆质量监测装置请求获取车辆的质量。
[0023]本实施例中，通过获取车辆的行驶速度和加速度，结合预先存储的车辆基本参数，计算到车辆的质量，实现了可以在车辆运行过程中获取车辆的质量，解决了要获取车辆质量就得在固定检查点停车检测的问题，提高了监测车辆质量的效率和灵活性。
[0024]图2为本发明提供的车辆质量监测装置实施例二的结构示意图，在图1实施例的基础上，如图2所示，该装置还可以包括:定位单元103，与卫星导航系统和/或无线通信网络定位系统通信连接，并与上述获取单元101通信连接，用于接收卫星导航系统和/或无线通信网络定位系统发送的上述车辆的定位信息和时间信息，该卫星导航系统可以是全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)、北斗卫星导航系统等现有的卫星导航系统。该无线通信网络定位系统可以包括:无线专网通信网络系统和/或公共移动通信网络系统。上述卫星导航定位系统、无线专网通信网路定位系统、公共移动通信网络定位系统其中任何一个都可以为上述装置提供定位原始数据信息和时间信息，上述定位信息可以是经度、纬度、高程、时间中的一项或任意项组合。
[0025]上述获取单元101，根据上述定位信息和时间信息，计算车辆的行驶速度和加速度。即获知了车辆的位置和行驶时间，就可以采用现有的计算公式计算出车辆的行驶速度和加速度。
[0026]图3为本发明提供的车辆质量监测装置实施例三的结构示意图，在上述实施例的基础上，为了获得的速度和加速度更加精确，如图3所示，该装置还可以包括:速度传感器301和加速度传感器302，其中:
[0027]速度传感器301，与获取单元101通信连接，用于检测上述车辆的行驶速度；加速度传感器302，与获取单元101通信连接，用于检测上述车辆的行驶加速度。
[0028]那么，上述获取单元101，用于接收速度传感器301发送的所述车辆的行驶速度和加速度传感器302发送的所述车辆的加速度。采用这种方式可以更加快捷的获取到车辆行驶的速度和加速度，且更加精确。[0029]在这种情况下，上述装置也可以包括定位单元103，与卫星导航系统和/或无线通信网络定位系统通信连接，并与上述获取单元101通信连接，用于接收卫星导航系统和/或无线通信网络定位系统发送的上述车辆的定位信息和时间信息。此时获取的定位信息主要用于判断速度和加速度测量点的有效性。
[0030]图4为本发明提供的车辆质量监测装置实施例四的结构示意图，在上述实施例的基础上，如图4所示，该装置还可以包括:中央处理器401和无线通信单元402，其中，中央处理器401与定位单元103和获取单元101通信连接，并与无线通信单元402通信连接，第一种方式下，中央处理器401用于在根据上述行驶速度和行驶加速度、以及预存的车辆基本参数计算所述车辆的质量之前，根据上述行驶速度和行驶加速度、以及定位信息，确定获取上述行驶速度和加速度的有效测量点。第二种方式下，中央处理器401，用于在根据所述行驶速度和行驶加速度、以及预存的车辆基本参数计算所述车辆的质量之前，通过无线通信单元402将上述车辆的定位信息发送给后台监控系统，以使后台监控系统根据上述行驶速度和行驶加速度、以及定位信息确定获取上述行驶速度和行驶加速度的有效测量点。
[0031]需要说明的是，该有效测量点是坡度为O且上述车辆所受牵引力为O的测量点。即为了保证计算出车辆质量的精确性，一般都选择使用平直公路上(即坡度为O的公路上)检测到的数据进行计算，且必须在牵引力为O的测量点，这样在后续计算质量时可以忽略掉牵引力的影响，只考虑滚动摩擦力和阻力。
[0032]上述两种方式的区别在于确定有效测量点的主体不同，在第一种方式中，由车辆质量监测装置自己来确定，即车辆质量监测装置可以根据速度、加速度曲线图确定出牵引力为O的测量点，一般在车辆行驶过程中牵引力为O的测量点是车辆在换挡瞬间所在的位置，或车辆挂空挡所在的位置。另外车辆质量监测装置中可以预存有各路段的路况，可以根据定位单元103接收到的某测量点的定位信息查询出对应的路段的路况，如果不是平直公路，即坡度不为0，则确定该路段上的测量点为无效测量点，即不采用在该路段获取的数据(例如定位信息和时间信息，或速度、加速度)进行计算车辆的质量，或者将计算出的车辆质量数据丢弃。如果接收到两个近距离位置的定位信息，可以根据定位信息中高程值可以判断是否存在坡度，如果高程发生变化，则存在坡度，则不采用在该路段获取的数据(例如定位信息和时间信息，或速度、加速度)进行计算车辆的质量，或者将计算出的车辆质量数据丢弃。如果测量点既在平直公路上，且是在车辆换挡瞬间或车辆挂空挡时获取的速度和加速度，则确定该测量点为有效测量点。第二种方式中，与第一种方式类似，只是由后台监控系统来完成，后台监控系统也可以采用同样方式根据速度、加速度曲线图确定出牵引力为O的测量点。后台监控系统中也可以预存有各路段的路况，当接受到上述装置发送的定位信息后，根据定位信息可以查询出对应的路段的路况，如果不是平直公路，即坡度不为0，则确定该路段上的测量点为无效测量点，通知上述装置不采用在该路段上测量点获取的数据(例如定位信息和时间信息，或速度、加速度)进行计算车辆的质量，或者通知上述装置将计算出的车辆质量数据丢弃。如果接收到两个近距离位置的定位信息，可以根据定位信息中高程值可以判断是否存在坡度，如果高程发生变化，则存在坡度，则通知上述装置不采用在该路段上的测量点获取的数据(例如定位信息和时间信息，或速度、加速度)进行计算车辆的质量，或者通知上述装置将计算出的车辆质量数据丢弃。如果测量点既在平直公路上，且是在车辆换挡瞬间或车辆挂空挡时获取的速度和加速度，则确定该测量点为有效测量点。[0033]上述无线通信单元402可以与路侧设备通信连接，通过路侧设备向后台监控系统发送上述定位信息，上述路侧设备可以包括无线专网通信基站。该无线通信单元402还可以用于向后台监控系统发送上述装置计算出的车辆质量，以使后台监控系统获知车辆的质量并进行车辆是否超重的检测。
[0034]需要说明的是，在车辆所受牵引力为O的情况下，车辆在平直公路上行驶主要受力包括:风阻力和滚动摩擦力，即车辆所受的合力为风阻力和滚动摩擦力之和。风阻力FdA
计算公式为
【权利要求】
1.一种车辆质量监测装置，其特征在于，包括: 获取单元，用于获取车辆质量监测装置所在车辆的行驶速度和行驶加速度； 计算单元，与所述获取单元通信连接，用于根据所述行驶速度和行驶加速度、以及预存的车辆基本参数计算所述车辆的质量，其中，所述车辆基本参数包括:车辆风阻系数、车头正投影面积、车辆所在路段的空气密度、以及滚动摩擦系数。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 定位单元，与卫星导航系统和/或无线通信网络定位系统通信连接，并与所述获取单元通信连接，用于接收所述卫星导航系统和/或无线通信网络定位系统发送的所述车辆的定位信息和时间信息； 所述获取单元，用于根据所述定位信息和所述时间信息，计算所述车辆的行驶速度和加速度。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括: 速度传感器，与所述获取单元通信连接，用于检测所述车辆的所述行驶速度； 加速度传感器，与所述获取单元通信连接，用于检测所述车辆的所述行驶加速度； 所述获取单元，用于接收所述速度传感器发送的所述车辆的所述行驶速度，以及接收所述加速度传感器发送的所述车辆的所述行驶加速度。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括: 定位单元，与卫星导航系统和/或无线通信网络定位系统通信连接，并与所述获取单元通信连接，用于接收所述卫星导航系统和/或无线通信网络定位系统发送的所述车辆的定位信息和时间信息。
5.根据权利要求2或4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 中央处理器和无线通信单元，其中: 所述中央处理器，与所述定位单元和所述获取单元通信连接，并与所述无线通信单元通信连接，用于在根据所述行驶速度和行驶加速度、以及预存的车辆基本参数计算所述车辆的质量之前，根据所述行驶速度和行驶加速度、以及所述定位信息，确定获取所述行驶速度和行驶加速度的有效测量点；或者， 用于在根据所述行驶速度和行驶加速度、以及预存的车辆基本参数计算所述车辆的质量之前，通过所述无线通信单元将所述行驶速度和行驶加速度、以及所述定位信息发送给后台监控系统，以使所述后台监控系统根据所述行驶速度和行驶加速度、以及所述定位信息确定获取所述行驶速度和行驶加速度的有效测量点。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述有效测量点是坡度为O且所述车辆所受牵引力为O的测量点。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取单元，在两个所述有效测量点获取所述车辆的行驶速度和加速度；相应地， 所述计算单元，具体用于采用公式
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取单元，在一个所述有效测量点获取所述车辆的行驶速度和加速度；相应地， 所述计算单元，具体用于采用公式计算所述车辆的质量m，其中C为所述车辆的风阻系数、S为所述车辆的车头正投影面积、P为所述车辆所在路段的空气密度、V为所述车辆在所述一个所述有效测量点的行驶速度、a为所述车辆在所述一个所述有效测量点的行驶加速度，μ为滚动摩擦系数，g为重力加速度。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，还包括: 密度获取单元，与所述计算单元和无线通信单元通信连接，用于通过所述无线通信单元向路侧设备获取所述路侧设备中空气密度传感器检测的空气密度。
10.一种车辆质量监测方法，其特征在于，包括: 获取车辆质量监测装置所在车辆的行驶速度和行驶加速度； 根据所述行驶速度和行驶加速度、以及预存的车辆基本参数计算所述车辆的质量，其中，所述车辆基本参数包括:车辆风阻系数、车头正投影面积、车辆所在路段的空气密度、以及滚动摩擦系数。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括: 接收卫星导航系统和/或无线通信网络定位系统发送的所述车辆的定位信息和时间信息； 所述获取车辆质量监测装置所在车辆的行驶速度和加速度，包括: 根据所述定位信息和所述时间信息，计算所述车辆的行驶速度和加速度。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述获取车辆质量监测装置所在车辆的行驶速度和行驶加速度，包括: 检测所述车辆的行驶速度和行驶加速度。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括: 接收所述卫星导航系统和/或无线通信网络定位系统发送的所述车辆的定位信息和时间信息。
14.根据权利要求11或13所述的方法，其特征在于，根据所述车辆的行驶速度和行驶加速度、以及预存的车辆基本参数计算所述车辆的质量之前，还包括: 根据所述行驶速度和行驶加速度、以及所述定位信息，确定获取所述行驶速度和行驶加速度的有效测量点；或者， 将所述行驶速度和行驶加速度、以及所述定位信息发送给后台监控系统，以使所述后台监控系统根据所述行驶速度和行驶加速度、以及所述定位信息确定获取所述行驶速度和行驶加速度的有效测量点。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述有效测量点是坡度为O且所述车辆所受牵引力为O的测量点。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，若在两个所述有效测量点获取所述车辆的行驶速度和加速度；相应地，所述根据所述车辆的行驶速度和加速度、以及预存的车辆基本参数计算所述车辆的质量，包括:采用公式
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，若在一个所述有效测量点获取所述车辆的行驶速度和加速度；相应地， 所述根据所述车辆的行驶速度和加速度、以及预存的车辆基本参数计算所述车辆的质量，包括: 采用公式
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，还包括: 获取路侧设备中空气密度传感器检测的空气密度。
【文档编号】G08G1/01GK104034400SQ201310364599
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】夏国洪, 刘水红 申请人:易通星云（北京）科技发展有限公司