车载称重方法、装置、处理设备及系统与流程

1.本技术涉及称重技术领域，具体而言，涉及一种车载称重方法、装置、处理设备及系统。


背景技术：

2.目前市面上广泛应用的车载称重技术有两种。第一种是静态称重，利用地球的重力作用,检测物体的重力在垂直方向上对车辆承重物造成的应变来计算出物体的质量。第二种是动态称重，通过安装在车辆上的重量传感器对车辆的载重重量进行实时监测，通过应变传感器测量钢板弹簧表面的应变，测得车载质量。
3.但现有技术中，首先，钢板弹簧表面经过多次称重，会发生塑性形变，导致测量结果不准确；其次，安装在钢板弹簧下的重量传感器测量到的重量，是建立在车辆载重均匀落在每个重量传感器的假设基础上的，在车辆处于运动状态时，难以保证这一点。这就使得如何在车辆运动状态下，通过安装在车辆上的传感器获取到更为精确的载重测量结果，成为了亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种车载称重方法、装置及系统，可以获得更为精确的车辆载重测量结果。
5.为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种车载称重方法，所述方法包括：
7.获取车辆运行过程中多个应变传感器分别采集的应变值，各所述应变传感器分别设置于所述车辆的车桥上；
8.根据各所述应变传感器采集的所述应变值、预先标定的各所述应变传感器对应的权重以及所述车辆的角度，确定所述车辆的总载重，所述应变传感器对应的权重用于标识所述传感器所采集的应变值占车辆总载重的比例。
9.在一种可选的实施方式中，根据各所述应变传感器采集的所述应变值、预先标定的各所述应变传感器对应的权重以及所述车辆的角度，确定所述车辆的总载重，包括：
10.分别计算各所述应变传感器所采集的应变值与所述应变传感器对应的权重的乘积，得到各所述应变传感器对应的载荷值；
11.将各所述应变传感器对应的所述载荷值相加，得到总载荷值；
12.计算所述总载荷值与所述车辆的角度的比值，得到所述车辆的总载重。
13.在一种可选的实施方式中，所述根据各所述应变传感器采集的所述应变值、预先标定的各所述应变传感器对应的权重以及所述车辆的角度，确定所述车辆的总载重之前，还包括：
14.基于所述车辆中的滤波器对各所述应变传感器采集的所述应变值进行滤波处理，得到各应变传感器滤波后的应变值；
15.所述根据各所述应变传感器采集的所述应变值、预先标定的各所述应变传感器对应的权重以及所述车辆的角度，确定所述车辆的总载重，包括：
16.根据各所述应变传感器滤波后的应变值、预先标定的各所述应变传感器对应的权重以及所述车辆的角度，确定所述车辆的总载重。
17.在一种可选的实施方式中，所述基于所述车辆中的滤波器对各所述应变传感器采集的所述应变值进行滤波处理，得到各应变传感器滤波后的应变值，包括：
18.获取所述车辆在静止状态时各所述应变传感器的应变的参考值；
19.由所述滤波器根据各应变传感器的所述参考值以及所述应变值进行滤波处理，得到各所述应变传感器滤波后的应变值。
20.在一种可选的实施方式中，所述根据各所述应变传感器采集的所述应变值、预先标定的各所述应变传感器对应的权重以及所述车辆的角度，确定所述车辆的总载重之前，还包括：
21.获取所述车辆在多种载重状态下各所述应变传感器所采集的应变值，得到多组所述应变值，每组所述应变值中包括各所述应变传感器所采集的所述应变值；
22.利用最小二乘法对所述多组应变值进行计算，得到各所述应变传感器对应的权重。
23.在一种可选的实施方式中，所述车载称重方法还包括：
24.在所述车辆处于静止状态时，根据所述车桥的横截面参数计算得到所述车桥的抗弯模量；
25.根据第一应变传感器采集的应变值和所述车桥的弹性模量，确定所述第一应变传感器的应力，所述第一应变传感器为所述多个应变传感器中的任意一个应变传感器；
26.根据所述第一应变传感器的应力以及所述车桥的抗弯模量，确定所述第一应变传感器的弯矩；
27.根据所述第一应变传感器的弯矩，确定所述第一应变传感器的载重；
28.根据所述第一应变传感器的载重，确定所述车辆在静止状态时的总载重。
29.在一种可选的实施方式中，所述车载称重方法还包括：
30.根据所述车辆的总载重，确定所述车辆是否超载；
31.若是，则为所述总载重增加超载标识，并将所述总载重以及所述超载标识发送给外部设备。
32.第二方面，本技术实施例提供一种车载称重装置应用于车辆称重设备，所述装置包括：
33.获取模块，用于获取车辆运行过程中多个应变传感器分别采集的应变值，各所述应变传感器分别设置于所述车辆的车桥上；
34.处理模块，用于根据各所述应变传感器采集的所述应变值、预先标定的各所述应变传感器对应的权重以及所述车辆的角度，确定所述车辆的总载重，所述应变传感器对应的权重用于标识所述传感器所采集的应变值占车辆总载重的比例。
35.在一种可选的实施方式中，所述处理模块具体用于：
36.分别计算各所述应变传感器所采集的应变值与所述应变传感器对应的权重的乘积，得到各所述应变传感器对应的载荷值；
37.将各所述应变传感器对应的所述载荷值相加，得到总载荷值；
38.计算所述总载荷值与所述车辆的角度的比值，得到所述车辆的总载重。
39.在一种可选的实施方式中，所述装置还包括：
40.滤波模块，用于基于所述车辆中的滤波器对各所述应变传感器采集的所述应变值进行滤波处理，得到各应变传感器滤波后的应变值；
41.在一种可选的实施方式中，所述处理模块具体用于：
42.根据各所述应变传感器滤波后的应变值、预先标定的各所述应变传感器对应的权重以及所述车辆的角度，确定所述车辆的总载重。
43.在一种可选的实施方式中，所述滤波模块具体用于：
44.获取所述车辆在静止状态时各所述应变传感器的应变的参考值；
45.由所述滤波器根据各应变传感器的所述参考值以及所述应变值进行滤波处理，得到各所述应变传感器滤波后的应变值。
46.在一种可选的实施方式中，所述获取模块具体用于：
47.获取所述车辆在多种载重状态下时各所述应变传感器所采集的应变值，得到多组所述应变值，每组所述应变值中包括各所述应变传感器所采集的所述应变值；
48.在一种可选的实施方式中，所述处理模块还用于：利用最小二乘法对所述多组应变值进行计算，得到各所述应变传感器对应的权重。
49.在一种可选的实施方式中，所述处理模块还用于：
50.在所述车辆处于静止状态时，根据所述车桥的横截面参数计算得到所述车桥的抗弯模量；
51.根据第一应变传感器采集的应变值和所述车桥的弹性模量，确定所述第一应变传感器的应力，所述第一应变传感器为所述多个应变传感器中的任意一个应变传感器；
52.根据所述第一应变传感器的应力以及所述车桥的抗弯模量，确定所述第一应变传感器的弯矩；
53.根据所述第一应变传感器的弯矩，确定所述第一应变传感器的载重；
54.根据所述第一应变传感器的载重，确定所述车辆在静止状态时的总载重。
55.在一种可选的实施方式中，所述处理模块还用于：
56.根据所述车辆的总载重，确定所述车辆是否超载；
57.若是，则为所述总载重增加超载标识，并将所述总载重以及所述超载标识发送给外部设备。
58.第三方面，本技术实施例提供一种处理设备，所述处理设备包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行前述实施方式中任意一项所述的车载称重方法的步骤。
59.第四方面，本技术实施例提供一种车载称重系统，所述系统包括：如前述实施例所述的处理设备、定位设备、显示器、存储器及服务器，所述服务器分别与所述显示器、所述存储器以及所述定位设备通信连接；
60.所述服务器，用于向所述处理设备发送载重查询指令，并接收所述处理设备发送的车辆的总载重，并将所述车辆的总载重存储至所述存储器中；
61.所述定位设备，用于解析北斗定位信息，获取车辆的位置和速度信息，并将所述车辆的位置和速度信息发送给所述服务器；
62.所述显示器，用于从所述服务器获取所述车辆的总载重，并从所述服务器获取所述车辆的位置和速度信息，并将所述总载重，所述车辆的位置和速度显示在所述显示器的屏幕上。
63.本技术的有益效果包括，例如：
64.采用本技术实施例提供的车载称重方法、装置及系统，首先，本技术实施例将应变传感器安置在不易形变的车桥上方，利用应变传感器上方载荷不同电阻率不同的原理，获得精确的测量结果，避免了钢板弹簧的塑性形变对于测量结果的影响。其次，本技术实施例将多个应变传感器置于不同车桥的不同位置，每个应变传感器标定不同的权重，综合多点测量的结果，这使得即使在车辆运动状态下，也能够计算出准确的车辆总载荷。
65.另外，本技术还利用自适应滤波器随着外界环境的改变来调整自身滤波器的结构参数的原理，将汽车运动过程中产生的随机的、不确定的运动噪声减小，降低了汽车运动对于载重测量结果的影响，提高了测量精度。
附图说明
66.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
67.图1为本技术实施例提供的车载称重方法的步骤流程示意图；
68.图2为本技术实施例提供的车载称重方法的又一实施例的示意图；
69.图3为本技术实施例提供的车载称重方法的应变传感器位置示意图；
70.图4为本技术实施例提供的车载称重方法的车辆载荷受力示意图；
71.图5为本技术实施例提供的车载称重方法的权重获取实验中载荷在第三轴的放置位置示意图；
72.图6为本技术实施例提供的车载称重方法的权重获取实验中载荷在后三轴的放置位置示意图；
73.图7为本技术实施例提供的车载称重方法的又一实施例的示意图；
74.图8为本技术实施例提供的车载称重方法的又一实施例的示意图；
75.图9为本技术实施例提供的车载称重方法的又一实施例的示意图；
76.图10为本技术实施例提供的车载称重方法的又一应变传感器位置示意图；
77.图11为本技术实施例提供的处理设备的结构示意框图；
78.图12为本技术实施例提供的车载称重系统结构示意图。
79.图标：1011
‑
应变传感器；1021
‑
5吨载重；1022
‑
车辆的第三轴上方的磨盘；1023
‑
车辆的后三轴；1001
‑
处理器；1002
‑
存储器；100
‑
处理设备；200
‑
服务器；400
‑
定位设备；500
‑
显示器。
具体实施方式
80.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
81.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
82.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
83.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
84.目前广泛应用的称重原理都是利用地球的重力作用，测得待检测物体对于承重物钢板弹簧或者钢板弹簧下方应变传感器的应变，测得车载质量。但现有技术中，两方面原因会导致载重的测量产生偏差，一方面，钢板弹簧表面经过多次称重，其表面发生塑性形变；另一方面，难以保证运动状态下，应变传感器检测到的载重是均匀分布的。
85.基于此，申请人经研究，提供了一种车载称重方法，通过将应变传感器设置于车辆的车桥之上，并充分考虑不同位置的应变传感器的测量数据对车辆总载重的不同影响，从而实现车辆的准确称重。
86.图1为本技术实施例提供的车载称重方法的步骤流程示意图，该方法的执行主体可以为具有计算处理能力的处理设备，该处理设备可以为车辆上内置的处理设备，例如车载控制设备，或者，该处理设备还可以为远程设备，例如云服务器等。如图1所示，该方法包括：
87.步骤s101，获取车辆运行过程中多个应变传感器分别采集的应变值，各应变传感器分别置于车辆的车桥上。
88.可选地，各应变传感器可以分别设置在车辆的不同车桥的不同位置上，示例性的，可以设置在某个车桥的中央或者是两侧载重受力点。
89.可选地，处理设备与上述各应变传感器之间可以建立通信连接，基于此，处理设备可以接收各应变传感器所采集的应变值。可选地，应变传感器采集模拟信号，可以经过模数转换器转换后再发送给处理设备。
90.在本实施例中，应变传感器采集的应变值是载荷置于车辆上时的应变ε
t
的模拟信号值，经模数转换器对其进行采样、量化、编码，得到数字量，再将该应变传感器采集的应变值的数字量发送至处理器进行后续计算。
91.步骤s102，根据各应变传感器采集的应变值、预先标定的各应变传感器对应的权重以及车辆的角度，确定车辆的总载重，应变传感器对应的权重用于标识传感器所采集的应变值占车辆总载重的比例。
92.车辆实际在道路上行驶时，并不是保持在水平方向，而可能是有一定的坡度。由于重力是垂直向下的，因此，坡角的大小也与各应变传感器采集的应变值、各应变传感器对应
的权重一起，决定了车辆的总载重。另外，为了更准确的测量车辆的总载重，本技术将各应变传感器放置于称重车桥的不同位置。由于每个车桥的承重不同，每个传感器也就有着不同的权重。
93.其中，每个传感器所对应的权重可以通过预先标定得到，并预先存储在上述处理设备中。各传感器的权重的标定过程将在下述实施例中进行详细说明。
94.本实施例中，将应变传感器安置在不易形变的车桥上方，利用应变传感器上方载荷不同电阻率不同的原理，获得精确的测量结果，避免了钢板弹簧的塑性形变对于测量结果的影响。其次，本技术实施例将多个应变传感器置于不同车桥的不同位置，每个应变传感器标定不同的权重，综合多点测量的结果，这使得即使在车辆运动状态下，也能够计算出准确的车辆总载荷。
95.可选地，上述步骤s102中根据各应变传感器采集的应变值、各应变传感器对应的权重以及车辆的角度，确定车辆的总载重的步骤，可以通过步骤s201至步骤s203来实现，如图2所示。
96.s201、分别计算各应变传感器所采集的应变值与应变传感器对应的权重的乘积，得到各应变传感器对应的载荷值。
97.s202、将各应变传感器对应的载荷值相加，得到总载荷值。
98.s203、计算总载荷值与车辆的角度的比值，得到车辆的总载重。
99.以6轴汽车为例，通过对车辆的车架应力分布特点可知，车辆的所有载荷均由汽车的6轴承载，也就是所有货物的重力等于轴的支反力的总和。因此，可以确定如图3所示的应变传感器1011分布方案，该方案是在后3个车轴上分别安装一个应变传感器1011，第三个车轴上安装两个应变传感器1011，每个车轴的应变传感器1011均有一个采集通道，通过实验计算出每个应变传感器1011在车辆总载荷量的计算中所占的权重，再根据各个应变传感器1011所采集的应变值和车辆所处的角度，得出车辆的总载重。其计算和推导过程如下所示：
100.由图4所示，假定车辆行驶于坡度角为α的路面上，则可得到如下力学方程：
101.f1+f2+f3+f4＝g cosα
102.其中，f1、f2、f3、f4是车辆的垂直载荷，g是车辆的静态总载重。假设汽车第三轴的载荷为f
31
、f
32
，第四轴的载荷为f4，第五轴的载荷为f5，第六轴的载荷为f6，利用应变传感器1011测得的每轴的应变，可得出车辆的总载重与所有应变传感器1011测得的每轴应变值之间的关系为：
[0103][0104]
即车辆的总载重与所有应变传感器1011测得的应变值之间的关系为：
[0105][0106]
其中，k1、k2、k3、k4、k5表示各个应变传感器1011的权重，a、b、c、d、e表示各应变传感器1011的应变值。由上式可知，分别计算各应变传感器所采集的应变值a、b、c、d、e与应变传感器对应的权重k1、k2、k3、k4、k5的乘积，得到各应变传感器对应的载荷值。然后，将各应变传感器对应的载荷值相加，得到总载荷值。最后，计算总载荷值与车辆角度的余弦值cosα的比
值，得到车辆的总载重。
[0107]
本实施例中，根据各应变传感器所采集的应变值、应变传感器对应的权重以及车辆的角度，计算得到了汽车运动状态下的总载重，用该方式测量得到的总载重，首先，充分考虑了车辆在运动过程中车辆状态对于载重的影响，其次，为不同位置的传感器标定不同的权重，也考虑到了载重对于车辆的不同承重点的应力不同。综合考虑各种因素后，本实施例能够从力学角度得到较为精确的车辆总载荷。
[0108]
如下，对前述的各应变传感器的权重的标定过程进行说明。
[0109]
可选地，在前述实施例的基础上，步骤s102根据各应变传感器采集的应变值、预先标定的各应变传感器对应的权重以及车辆的角度，确定车辆的总载重之前，可以首先获取车辆在多种载重状态下时各应变传感器所采集的应变值，得到多组应变值，每组应变值中包括各应变传感器所采集的应变值。进而，利用最小二乘法对多组应变值进行计算，得到各应变传感器对应的权重。
[0110]
假设每个应变传感器的初始值为a0、b0、c0、d0、e0。
[0111]
如图5所示，在第三轴1022中心正上方加载5吨载重1021，使车辆的后三轴1023上的传感器的应变值尽可能小，并记录第三轴上方的磨盘1022上应变传感器的数据，a1、b1。
[0112]
如图6所示，在车辆的后三轴1023的中间轴正上方加载5吨载重1021，使第三轴上方的磨盘1022上应变传感器的应变值尽可能小，记录车辆的后三轴1023应变传感器的数据，c1、d1、e1。
[0113]
多次重复上述图5和图6中放置砝码的过程，获取车辆在多种载重状态下各应变传感器所采集的应变值，得到多组应变值a
i
、b
i
、c
i
、d
i
、e
i
，每组应变值中包括各应变传感器所采集的应变值。
[0114]
在得到上述多组应变值之后，利用最小二乘法对上述多组应变值进行计算，得到各应变传感器对应的权重，上述车辆的总载重与所有应变传感器测得的应变值之间的关系式可写为：
[0115]
y
i
cosα＝k1(a
i
‑
a0)+k2(b
i
‑
b0)+k3(c
i
‑
c0)+k4(d
i
‑
d0)+k5(e
i
‑
e0)
[0116]
其中，y
i
表示车辆的静态总载重g。根据数值分析原理，残差表达式为：
[0117][0118]
其中，ε是测量误差。由上述残差表达式，对残差中的各个权重求偏导数，可得出下列等式：
[0119]
[0120][0121][0122][0123][0124]
令上述等式偏导左侧等于0，联立方程组，求得各应变传感器的权重k1、k2、k3、k4、k5，结合应变传感器的应变值和车辆所处的角度，由下式得出车辆的总载重：
[0125]
y
i
cosα＝k1(a
i
‑
a0)+k2(b
i
‑
b0)+k3(c
i
‑
c0)+k4(d
i
‑
d0)+k5(e
i
‑
e0)
[0126]
在本实施例中，通过多次将载重砝码放置在车辆的不同位置，获得了多组应变传感器测量的应变值，在多组数据基础上，利用最小二乘法计算得到各应变传感器的权重，进而算出车辆的总载重。这种基于数据的方式计算得到的应变传感器的权重更为贴合该应变传感器所占的总载重的真实比例，也保证了后续步骤中计算得出的车辆总载重的准确性。
[0127]
作为一种可选的实施方式，为了能够进一步地降低汽车运动过程中车辆产生的振动噪声对于应变传感器测量的应变值的影响，本实施例还对各应变传感器测量的应变值进行滤波处理，并基于滤波处理后的应变值确定车辆的总载重。
[0128]
可选地，在上述步骤s102之前，还包括：
[0129]
基于车辆中的滤波器对各应变传感器采集的应变值进行滤波处理，得到各应变传感器滤波后的应变值。
[0130]
相应的，上述步骤s102包括：
[0131]
根据各应变传感器滤波后的应变值、各应变传感器对应的权重以及车辆的角度，确定车辆的总载重。
[0132]
其中，车辆在运动过程中所产生的振动噪声可以包括：
[0133]
(1)车辆自身原因造成的振动。其中包括发动机偏心转动引起的振动，驾驶员操作不规范引起的振动等。
[0134]
(2)路面不平造成的振动。道路不平会使车辆上下振动，同时由于路面的不确定性导致这种振动的不确定性。
[0135]
(3)车辆与地面耦合造成的振动。当车辆行驶时，车辆与地面会产生一个随机的耦
合振动。
[0136]
在上述实施例的基础上，根据各应变传感器采集的应变值、各应变传感器对应的权重以及车辆的角度，确定车辆的总载重之前，还包括对车辆的振动噪声进行处理，减小振动噪声的影响，该处理过程由子步骤s301至s302获得，如图7所示。
[0137]
s301、获取车辆在静止状态时各应变传感器的应变的参考值。
[0138]
s302、由滤波器根据各应变传感器的参考值以及应变值进行滤波处理，得到各应变传感器滤波后的应变值。
[0139]
当车辆在路面行驶时，车辆运动状态下的总载重由车辆静止状态时的总载重和车辆的振动噪声两个部分组成。其中，车辆的振动噪声导致应变传感器测量的应变值发生偏差，是导致车辆运动状态下的总载重出现误差的直接原因。因此，需要通过滤波器将振动噪声导致的应变值的偏差减小，提高检测精度。本实施例中使用fir(finite impulse response，有限长单位冲激响应)滤波器作为自适应滤波器结构，采用的自适应滤波算法为lms(least mean square，最小均方)算法。利用lms算法得到滤波器计算应变传感器滤波后的应变值，即输出信号的过程如图8所示，输出信号的计算公式为：
[0140]
y1(n)＝w
t
(n)x(n)
[0141]
其中，y1(n)表示经滤波器修正误差后的应变值，w
t
(n)表示冲击响应，可用如下公式计算得到：
[0142][0143]
w
n+1
＝w
n
+μe(n)+x(n)
[0144]
其中，μ是收敛因子，j是目标函数，表示为：
[0145]
j＝[e(n)]2[0146]
其中，e(n)是参考信号与输出信号y1(n)的差值，参考信号是在实验室标准条件下，输入信号输入静止的应变传感器1011后，输出的不含噪声的应变值。在得到输入信号后，滤波器根据各应变传感器的参考值以及上述应变值进行滤波处理，代入输出信号的计算公式后，得到各应变传感器滤波后的应变值。
[0147]
是梯度向量，可由如下公式计算得到：
[0148][0149]
如图8所示，根据应变传感器在实验条件下绘制的标准的应变
‑
应力曲线，得到该应变传感器在静止状态下，输入信号下对应的静态应变值和参考信号，在车辆开始运动后，得到叠加了振动噪声的动态应变值，动态应变值经滤波器处理得到估计的中间输出信号，中间输出信号与参考信号的差值表示为目标函数，经过目标函数在自适应滤波器中多次循环，使目标函数趋于零时，得到了输出信号，即经滤波器修正误差后的应变值。
[0150]
本实施例中，利用自适应滤波器随着外界环境的改变来调整自身滤波器的结构参数的原理，将汽车运动过程中产生的随机的、不确定的运动噪声减小，降低了汽车运动对于载重测量结果的影响，提高了测量精度。
[0151]
作为一种可选的实施方式，为获得静止状态下车辆的总载重，本实施例还提供了
一种计算静止状态下车辆载重的示例。具体计算方式可以通过步骤s401至步骤s405来实现，如图9所示。
[0152]
步骤s401，在车辆处于静止状态时，根据车桥的横截面参数计算得到车桥的抗弯模量。抗弯模量w
x
可由如下公式计算得到：
[0153][0154]
其中，h为车桥截面高度，b为车桥截面宽度。
[0155]
步骤s402，根据第一应变传感器采集的应变值和车桥的弹性模量，分别确定第一应变传感器的应力，第一应变传感器为多个应变传感器中的任意一个应变传感器。应力σ
t
可由如下公式计算得到：
[0156]
σ
t
＝ε
t
e
[0157]
其中，弹性模量e是材料的固定属性，可根据材料的类型查询得到具体数值。ε
t
是应变传感器采集的应变值。
[0158]
步骤s403，根据第一应变传感器的应力以及车桥的抗弯模量，确定第一应变传感器的弯矩。弯矩m可由如下公式计算得到：
[0159]
m＝σ
t
w
x
[0160]
步骤s404，根据第一应变传感器的弯矩，确定第一应变传感器的载重。载重p由如下公式计算得到：
[0161][0162]
其中，l是车桥总长度，l1是车桥上两个承重点的距离。
[0163]
步骤s405，根据第一应变传感器的载重，确定车辆在静止状态时的总载重。
[0164]
可选地，以6轴汽车为例，采用如图10所示的应变传感器1011分布方案，该方案是在后3个车轴上分别安装一个应变传感器1011。假设车辆载重为w，则后三轴分别承担重量为w/3，按三轴均载，并且每个轴上有两个受力点假设，则每个轴上应变传感器的载重为p＝/6。因此，车辆在静止状态下的总载重w为6p。
[0165]
作为一种可选的实施方式，本技术还提供一种实时查询并标识车辆是否超载的实施例，首先，根据车辆的总载重，确定车辆是否超载，处理设备将会查询存储在存储器中的载重，并判断车辆总载重是否超出阈值，若是，则为总载重增加超载标识，并将总载重以及超载标识发送给外部设备。其中，外部设备可以是服务器、外置电脑或手机等。
[0166]
本实施例还提供一种车载称重装置，该车载称重装置包括：
[0167]
获取模块，用于获取车辆运行过程中多个应变传感器分别采集的应变值，各应变传感器分别设置于车辆的车桥上；
[0168]
处理模块，用于根据各应变传感器采集的应变值、预先标定的各应变传感器对应的权重以及车辆的角度，确定车辆的总载重，应变传感器对应的权重用于标识传感器所采集的应变值占车辆总载重的比例。
[0169]
作为一种可选的实施方式，处理模块具体用于：
[0170]
分别计算各应变传感器所采集的应变值与应变传感器对应的权重的乘积，得到各
应变传感器对应的载荷值；
[0171]
将各应变传感器对应的载荷值相加，得到总载荷值；
[0172]
计算总载荷值与车辆的角度的比值，得到车辆的总载重。
[0173]
作为一种可选的实施方式，装置还包括：
[0174]
滤波模块，用于基于车辆中的滤波器对各应变传感器采集的应变值进行滤波处理，得到各应变传感器滤波后的应变值；
[0175]
作为一种可选的实施方式，处理模块具体用于：
[0176]
根据各应变传感器滤波后的应变值、预先标定的各应变传感器对应的权重以及车辆的角度，确定车辆的总载重。
[0177]
作为一种可选的实施方式，滤波模块具体用于：
[0178]
获取车辆在静止状态时各应变传感器的应变的参考值；
[0179]
由滤波器根据各应变传感器的参考值以及应变值进行滤波处理，得到各应变传感器滤波后的应变值。
[0180]
作为一种可选的实施方式，获取模块具体用于：
[0181]
获取车辆在多种载重状态下时各应变传感器所采集的应变值，得到多组应变值，每组应变值中包括各应变传感器所采集的应变值；
[0182]
作为一种可选的实施方式，处理模块还用于：利用最小二乘法对多组应变值进行计算，得到各应变传感器对应的权重。
[0183]
作为一种可选的实施方式，处理模块还用于：
[0184]
在车辆处于静止状态时，根据车桥的横截面参数计算得到车桥的抗弯模量；
[0185]
根据第一应变传感器采集的应变值和车桥的弹性模量，确定第一应变传感器的应力，第一应变传感器为多个应变传感器中的任意一个应变传感器；
[0186]
根据第一应变传感器的应力以及车桥的抗弯模量，确定第一应变传感器的弯矩；
[0187]
根据第一应变传感器的弯矩，确定第一应变传感器的载重；
[0188]
根据第一应变传感器的载重，确定车辆在静止状态时的总载重。
[0189]
作为一种可选的实施方式，处理模块还用于：
[0190]
根据车辆的总载重，确定车辆是否超载；
[0191]
若是，则为总载重增加超载标识，并将总载重以及超载标识发送给外部设备。
[0192]
本实施例还提供一种处理设备，如图11所示，处理设备包括：处理器1001、存储器1002和总线，存储器1002存储有处理器1001可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器1001与存储器1002之间通过总线通信，处理器1001执行机器可读指令，以执行上述实施例中的车载称重方法的步骤。
[0193]
存储器1002、处理器1001以及总线各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。车载称重装置包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器1002中或固化在计算机设备的操作系统(operating system，os)中的软件功能模块。处理器1001用于执行存储器1002中存储的可执行模块，例如车载称重装置所包括的软件功能模块及计算机程序等。
[0194]
其中，存储器1002可以是，但不限于，随机存取存储器(random access memory，
ram)，只读存储器(read only memory，rom)，可编程只读存储器(programmable read
‑
only memory，prom)，可擦除只读存储器(erasable programmable read
‑
only memory，eprom)，电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read
‑
only memory，eeprom)等。
[0195]
图12为本技术实施例提供的车载称重系统结构示意图。如图12所示，该系统可以包括：上述实施例中的处理设备100、服务器200、存储器1002、定位设备400和显示器500。其中，服务器200分别与显示器500、存储器1002和定位设备400通信连接。
[0196]
处理设备100，用于接收经模数转换器转换后的应变传感器的应变值，并根据上述实施例中的车载称重算法，计算得到车辆的总载重，并将计算结果传送至存储器1002保存。另外，处理设备100还根据从存储器1002中读取的最近一次的车辆的总载重，确定车辆是否超载，若是，则为总载重增加超载标识，并将总载重以及超载标识发送给外部设备，其中，外部设备可以是服务器200、外置电脑或手机等。
[0197]
服务器200，用于向处理设备100发送载重查询指令，处理设备100读取存储在存储器1002中车辆的总载重，并将车辆的总载重发送至服务器200。另外，服务器200还可以接收定位设备400发送的车辆位置和速度信息以及附加了超载标识的车辆的总载重，并将上述信息发送至存储器1002中保存。服务器200还可以从存储器1002中读取车辆的总载重以及车辆的位置和速度信息，并将上述车辆的总载重、车辆的位置和速度信息显示在显示器500的屏幕上。
[0198]
存储器1002，用于存储服务器200发送的车辆位置和速度信息、附加了超载标识的车辆的总载重，以及处理设备100发送的车辆总载重。可选地，存储器1002对于一天内的数据只创建一个文件，当接收到处理设备100发送的新的车辆总载重的数据时，打开该文件，在文件末尾写入数据，然后关闭文件。
[0199]
定位设备400，用于确定信息为北斗定位信息后，解析北斗定位信息，获取车辆的位置和速度信息，并将上述车辆的位置和速度信息发送给服务器200。
[0200]
显示器500，用于从服务器200中获取车辆的总载重以及车辆的位置和速度信息，并将上述车辆的总载重、车辆的位置和速度信息显示在显示器500的屏幕上。
[0201]
综上所述，本技术实施例提供一种车载称重方法、装置及系统，在车辆静止状态下利用应变传感器测量的应变值与车辆的总载重的关系计算得出车辆的总载重。在车辆运动状态下，又利用滤波器减小了车辆的振动噪声对于应变传感器测量的应变值的影响，并将多个应变传感器置于车桥的不同位置，将各应变传感器测得的应变值与各应变传感器标定的权重相乘，获得了更为精确的汽车运动状态下的车辆总载重。
[0202]
另外，本技术还利用自适应滤波器随着外界环境的改变来调整自身滤波器的结构参数的原理，将汽车运动过程中产生的随机的、不确定的运动噪声减小，降低了汽车运动对于载重测量结果的影响，提高了测量精度。
[0203]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原
则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。