本專利涉及一種利用車輛運(yùn)行中的扭矩等數(shù)據(jù)判別車輛載重量的方法，特別涉及一種利用扭矩與加速度傳感器相結(jié)合的車輛載重判別方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的汽車稱重都是指地面上安裝地磅來(lái)稱重汽車的重量，尚未看到利用汽車自身的數(shù)據(jù)如扭矩、汽車運(yùn)行的速度、汽車與地面的夾角等數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生汽車裝載量的設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

要解決的問(wèn)題：解決運(yùn)輸過(guò)程中車輛重量進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、跟蹤。

技術(shù)方案：

利用車輛運(yùn)行中的扭矩、車輛的速度、車輛的行駛的加速度、加速度與地球引力之間的夾角計(jì)算車輛總質(zhì)量方法；

車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(201)，包括：ECU汽車電子控制單元(101)，處理器(102)，加速度傳感器(103)、無(wú)線通信模塊(104)；處理器(102)通過(guò)CAN總線連接ECU汽車電子控制單元(101)；加速度傳感器(103)通過(guò)SPI總線連接處理器(102)；加速度傳感器(103)通過(guò)I2C總線連接處理器(102)；加速度傳感器(103)通過(guò)UART總線連接處理器(102)；加速度傳感器(103)通過(guò)模擬數(shù)據(jù)線連接處理器(102)；加速度傳感器(103)通過(guò)GPIO連接處理器(102)；

基于車聯(lián)網(wǎng)的車輛載重量測(cè)量系統(tǒng)由車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(201)，車輛管理中心(202)；車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(201)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)、有線通信網(wǎng)絡(luò)、通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)的混合網(wǎng)絡(luò)與車輛管理中心(202)連接。

方法1：處理器(102)通過(guò)接口讀出加速度傳感器(103)加速度值；處理器(102)通過(guò)接口讀出加速度傳感器(103)車輛加速度與重力之間的夾角；處理器(102)通過(guò)CAN總線讀出ECU汽車電子控制單元(101)中的汽車運(yùn)行時(shí)的扭矩；處理器(102)通過(guò)CAN總線讀出ECU汽車電子控制單元(101)中的汽車運(yùn)行時(shí)的速度；

通過(guò)汽車運(yùn)行中的扭矩、汽車運(yùn)行時(shí)的加速度、汽車運(yùn)行時(shí)加速度與重力之間的夾角、汽車運(yùn)行時(shí)的速度，計(jì)算出汽車的總質(zhì)量；汽車的總質(zhì)量減去汽車的自重即為汽車的轉(zhuǎn)載貨物的質(zhì)量；

計(jì)算公式

M＝(F*R)/(a*R*cosθ)-Kv²+C

M為汽車的總質(zhì)量；

F*R為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩，處理器(102)通過(guò)CAN總線讀出ECU汽車電子控制單元(101)中的汽車運(yùn)行時(shí)的扭矩；

R為力臂，對(duì)于特定的汽車R為常數(shù)，由汽車生產(chǎn)廠家提供，汽車安裝本設(shè)備“車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置”后，設(shè)置輸入本常數(shù)；

a為車輛運(yùn)行時(shí)的加速度，處理器(102)通過(guò)接口讀出加速度傳感器(103)加速度值；

0為汽車運(yùn)行時(shí)加速度與重力之間的夾角，取值范圍為0°到+180°，通過(guò)加速度傳感器讀?。?/p>

k為修正常數(shù)，(1)與汽車行駛時(shí)風(fēng)的阻力有關(guān)；(2)與汽車行駛時(shí)車輪與地面的摩擦有關(guān)；對(duì)特定的車輛，該值為常數(shù)；

k值的標(biāo)定：在本設(shè)備“車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置”安裝后，輸入汽車自重；按下“車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置”設(shè)置k值按鈕，汽車空載行駛，汽車速度加速到一定的速度(本案例為40km/h，但不限于此速度)，“車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置”自動(dòng)計(jì)算出k值，并將此值自動(dòng)存儲(chǔ)于設(shè)置中，k值設(shè)置完成；

v為汽車行駛的速度；

kv²是車輛行駛過(guò)程中受到的風(fēng)阻及地面摩擦的修正量。

C修正數(shù)據(jù)，修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在處理器(102)，通過(guò)車輛運(yùn)行時(shí)的參數(shù)運(yùn)行速度、運(yùn)行時(shí)的加速度、運(yùn)行時(shí)加速度與重力之間的夾角，加速度的方向、車輛運(yùn)行時(shí)的扭矩等參數(shù)查到，對(duì)數(shù)據(jù)M進(jìn)行修正；

當(dāng)車輛靜止時(shí)，不能得到車輛的重量數(shù)據(jù)。

方法2：汽車的總重量通過(guò)查表得到，表格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(201)的處理器(102)中；根據(jù)車輛運(yùn)行時(shí)的參數(shù)運(yùn)行速度、運(yùn)行時(shí)的加速度、運(yùn)行時(shí)加速度與重力之間的夾角，加速度的方向、車輛運(yùn)行時(shí)的扭矩等參數(shù)查到查表得到。

車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(201)與車輛管理中心(202)通信：車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(204)的處理器(102)測(cè)量或原始標(biāo)定的汽車的自重、汽車運(yùn)行的速度、汽車運(yùn)行與重力之間的夾角；車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(201)的無(wú)線通信模塊(104)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)、有線與無(wú)線的混合網(wǎng)絡(luò)與車輛管理中心(202)通信；將數(shù)據(jù)傳送給車輛管理中心(202)，供車輛管理中心顯示、告警、存儲(chǔ)。

有益效果：利用汽車運(yùn)行的扭矩、汽車運(yùn)行的速度、汽車運(yùn)行與重力之間的夾角、空氣的風(fēng)力、風(fēng)向等計(jì)算汽車的重量，并將數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)傳送到汽車管理中心；供車輛管理部門對(duì)車輛運(yùn)營(yíng)管理，對(duì)車輛實(shí)行動(dòng)態(tài)有效監(jiān)控。

附圖說(shuō)明

圖1車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置原理框圖。

圖2基于車聯(lián)網(wǎng)的車輛載重量測(cè)量系統(tǒng)原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述：

優(yōu)選實(shí)例1：

利用車輛運(yùn)行中的扭矩、車輛的速度、車輛的行駛的加速度、加速度與地球引力之間的夾角計(jì)算車輛總質(zhì)量方法；

如圖1所示，車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(201)，包括：ECU汽車電子控制單元(101)，處理器(102)，加速度傳感器(103)、無(wú)線通信模塊(104)；處理器(102)通過(guò)CAN總線連接ECU汽車電子控制單元(101)；加速度傳感器(103)通過(guò)SPI總線連接處理器(102)；加速度傳感器(103)通過(guò)I2C總線連接處理器(102)；加速度傳感器(103)通過(guò)UART總線連接處理器(102)；加速度傳感器(103)通過(guò)模擬數(shù)據(jù)線連接處理器(102)；加速度傳感器(103)通過(guò)GPIO連接處理器(102)；

如圖2所示，基于車聯(lián)網(wǎng)的車輛載重量測(cè)量系統(tǒng)由車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(201)，車輛管理中心(202)；車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(201)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)、有線通信網(wǎng)絡(luò)、通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)的混合網(wǎng)絡(luò)與車輛管理中心(202)連接。

優(yōu)選實(shí)例2：

方法1：處理器(102)通過(guò)接口讀出加速度傳感器(103)加速度值；處理器(102)通過(guò)接口讀出加速度傳感器(103)車輛加速度與重力之間的夾角；處理器(102)通過(guò)CAN總線讀出ECU汽車電子控制單元(101)中的汽車運(yùn)行時(shí)的扭矩；處理器(102)通過(guò)CAN總線讀出ECU汽車電子控制單元(101)中的汽車運(yùn)行時(shí)的速度；

通過(guò)汽車運(yùn)行中的扭矩、汽車運(yùn)行時(shí)的加速度、汽車運(yùn)行時(shí)加速度與重力之間的夾角、汽車運(yùn)行時(shí)的速度，計(jì)算出汽車的總質(zhì)量；汽車的總質(zhì)量減去汽車的自重即為汽車的轉(zhuǎn)載貨物的質(zhì)量；

計(jì)算公式

M＝(F*R)/(a*R*cosθ)-Kv²+C

M為汽車的總質(zhì)量；

F*R為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩，處理器(102)通過(guò)CAN總線讀出ECU汽車電子控制單元(101)中的汽車運(yùn)行時(shí)的扭矩；

R為力臂，對(duì)于特定的汽車R為常數(shù)，由汽車生產(chǎn)廠家提供，汽車安裝本設(shè)備“車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置”后，設(shè)置輸入本常數(shù)；

a為車輛運(yùn)行時(shí)的加速度，處理器(102)通過(guò)接口讀出加速度傳感器(103)加速度值；

θ為汽車運(yùn)行時(shí)加速度與重力之間的夾角，取值范圍為0°到+180°，通過(guò)加速度傳感器讀取；

k為修正常數(shù)，(1)與汽車行駛時(shí)風(fēng)的阻力有關(guān)；(2)與汽車行駛時(shí)車輪與地面的摩擦有關(guān)；對(duì)特定的車輛，該值為常數(shù)；

k值的標(biāo)定：在本設(shè)備“車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置”安裝后，輸入汽車自重；按下“車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置”設(shè)置k值按鈕，汽車空載行駛，汽車速度加速到一定的速度(本案例為40km/h，但不限于此速度)，“車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置”自動(dòng)計(jì)算出k值，并將此值自動(dòng)存儲(chǔ)于設(shè)置中，k值設(shè)置完成；

v為汽車行駛的速度；

kv²是車輛行駛過(guò)程中受到的風(fēng)阻及地面摩擦的修正量。

C修正數(shù)據(jù)，修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在處理器(102)，通過(guò)車輛運(yùn)行時(shí)的參數(shù)運(yùn)行速度、運(yùn)行時(shí)的加速度、運(yùn)行時(shí)加速度與重力之間的夾角，加速度的方向、車輛運(yùn)行時(shí)的扭矩等參數(shù)查到，對(duì)數(shù)據(jù)M進(jìn)行修正。

方法2：

汽車的總重量通過(guò)查表得到，表格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(201)的處理器(102)中；根據(jù)車輛運(yùn)行時(shí)的參數(shù)運(yùn)行速度、運(yùn)行時(shí)的加速度、運(yùn)行時(shí)加速度與重力之間的夾角，加速度的方向、車輛運(yùn)行時(shí)的扭矩等參數(shù)查到查表得到。

優(yōu)選實(shí)例3：

車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(201)與車輛管理中心(202)通信：車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(204)的處理器(102)測(cè)量或原始標(biāo)定的汽車的自重、汽車運(yùn)行的速度、汽車運(yùn)行與重力之間的夾角；車輛載重量動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(201)的無(wú)線通信模塊(104)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)、有線與無(wú)線的混合網(wǎng)絡(luò)與車輛管理中心(202)通信；將數(shù)據(jù)傳送給車輛管理中心(202)，供車輛管理中心顯示、告警、存儲(chǔ)。

雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出各種變形或修改，也可以本設(shè)計(jì)中的一部分。