專利名稱：一種車輛稱重系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及稱重領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛稱重系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有車輛動(dòng)態(tài)稱重一般采用石英傳感器對車道進(jìn)行覆蓋，由石英傳感器檢測通過其上的車輛各軸對路面的壓カ和速度，然后用嵌入式計(jì)算機(jī)計(jì)算出該車的各軸重量和整車總重量，石英傳感器屬于部分承載稱重傳感器。其計(jì)算公式為
軸重量=車軸速度/傳感器寬度*壓電波形積分面積*校正系數(shù) 整車總重量=各軸重之和
由上面公式可知，當(dāng)車輛通過石英傳感器的速度較低時(shí)，通過石英傳感器測量出的軸重量會(huì)偏小，最后得出的整車重量與實(shí)際車重將出現(xiàn)偏差。當(dāng)車輛非勻速或走"S"路線通過傳感器路段，稱重結(jié)果較彎板略差。因此現(xiàn)有技術(shù)中只用石英傳感器來進(jìn)行車輛動(dòng)態(tài)稱重具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種車輛稱重系統(tǒng)，解決車輛動(dòng)態(tài)稱重中僅采用石英傳感器來測量時(shí)，由于低速造成的稱重結(jié)果偏差嚴(yán)重的問題，提出了ー種完全承載稱和部分承載稱重傳感器相結(jié)合的稱重系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種情況下較好的稱重。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種車輛稱重系統(tǒng)，包括稱重傳感器和控制器，所述稱重傳感器包括完全承載稱重傳感器和部分承載稱重傳感器；
當(dāng)車輛以設(shè)定范圍內(nèi)的速度通過稱重傳感器時(shí)，控制器根據(jù)完全承載稱重傳感器和部分承載傳感器檢測數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量；
當(dāng)車輛以高于設(shè)定范圍上限的速度通過稱重傳感器時(shí)，控制器根據(jù)部分承載稱重傳感器檢測數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量；
當(dāng)車輛以低于設(shè)定范圍下限的速度通過稱重傳感器時(shí)，控制器根據(jù)完全承載稱重傳感器檢測數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量。其中，所述完全承載稱重傳感器為彎板傳感器，所述部分承載稱重傳感器為石英壓電傳感器。優(yōu)選的，所述稱重傳感器包括鋪設(shè)在車道上的兩排石英壓電傳感器和ー排彎板傳感器，彎板傳感器設(shè)置在所述兩排石英壓電傳感器之間。其中，每排石英傳壓電感器包括兩條石英壓電傳感器，每排石英壓電傳感器中的兩條石英壓電傳感器分別橫向設(shè)置在左側(cè)車道和右側(cè)車道；所述的ー排彎板傳感器包括兩條彎板傳感器，兩條彎板傳感器分別橫向設(shè)置在左側(cè)車道和右側(cè)車道。優(yōu)選的，兩排石英壓電傳感器之間的距離范圍為1000mm-1300mm。優(yōu)選的，所述彎板傳感器的寬為300mm-500mm。優(yōu)選的，所述設(shè)定范圍為2km/h_10km/h。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
本發(fā)明采用完全承載稱傳感器和部分承載稱重傳感器相結(jié)合，在車輛以中高速通過時(shí)根據(jù)部分承載稱重傳感器傳來的信號(hào)計(jì)算車輛重量，而在低速吋，根據(jù)完全承載稱重傳感器傳來的信號(hào)計(jì)算車輛重量，由于在原石英傳感器的基礎(chǔ)上增加了靜態(tài)特性較好的彎板傳感器，在滿足動(dòng)態(tài)計(jì)重的基礎(chǔ)上，還實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)稱重。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖
圖I為本發(fā)明實(shí)施例車輛稱重系統(tǒng)中ー種稱重傳感器的鋪設(shè)位置示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。由于考慮到國內(nèi)部分省份計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)除了需滿足動(dòng)態(tài)計(jì)重要求外還須滿足靜態(tài)稱重要求，為此，本發(fā)明在石英晶體稱重傳感器基礎(chǔ)上增加了靜態(tài)特性較好的應(yīng)變式寬彎板傳感器，以兩者相結(jié)合的互補(bǔ)方式提高計(jì)重設(shè)備在車輛極低速通過狀態(tài)的計(jì)重精度，使得各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)更穩(wěn)定、可靠。本發(fā)明提供一種車輛稱重系統(tǒng)，解決車輛動(dòng)態(tài)稱重中僅采用石英傳感器來測量時(shí)，由于低速造成的稱重結(jié)果偏差嚴(yán)重問題，提出了ー種完全承載稱和部分承載稱重傳感器相結(jié)合的稱重系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種情況下較好的稱重。本發(fā)明車輛稱重系統(tǒng)，包括稱重傳感器和控制器，稱重傳感器鋪設(shè)在計(jì)重收費(fèi)車道內(nèi)，距收費(fèi)亭18m到24m之間。所述稱重傳感器包括完全承載稱重傳感器和部分承載稱重傳感器，所述完全承載稱重傳感器為彎板傳感器，所述部分承載稱重傳感器為石英壓電傳感器。當(dāng)車輛以設(shè)定范圍內(nèi)的速度通過稱重傳感器時(shí)，控制器根據(jù)完全承載稱重傳感器和部分承載傳感器檢測數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量，計(jì)算方式可以為根據(jù)完全承載稱重傳感器和部分承載傳感器檢測數(shù)據(jù)分別計(jì)算ー個(gè)車輛重量，然后將計(jì)算出的兩個(gè)車輛重量求平均，得到最終輸出車輛重量。當(dāng)車輛以高于設(shè)定范圍上限的速度通過稱重傳感器時(shí)，控制器根據(jù)部分承載稱重傳感器檢測數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量，計(jì)算公式為
動(dòng)態(tài)軸重量=車軸速度/傳感器寬度*壓電波形積分面積*校正系數(shù) 整車總重量=各軸重之和
當(dāng)車輛以低于設(shè)定范圍下限的速度通過稱重傳感器時(shí)，控制器根據(jù)完全承載稱重傳感器檢測數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量，計(jì)算公式為靜態(tài)(極低速)軸重量=波形平均最大值*校正系數(shù) 整車總重量=各軸重之和
優(yōu)選的，所述設(shè)定的速度范圍為2km/h-10km/h。一般來說,車輛以2km/h-10km/h的時(shí)速通過稱重傳感器時(shí)，用完全承載稱重傳感器和部分承載稱重傳感器測量的整車重量數(shù)值相差不大，此時(shí)速度區(qū)域內(nèi)通過兩種傳感器測量的值來計(jì)算處理，使得測量精度更高。其中，壓電波形積分面積根據(jù)石英壓電傳感器檢測的波形計(jì)算，而校正系數(shù)為控制器中預(yù)置的，傳感器寬度根據(jù)實(shí)際情況測量后存儲(chǔ)在控制器中，通常石英壓電傳感器的寬度為70_，壓電波形積分面積的計(jì)算方式及上述計(jì)算公式為現(xiàn)有常用技術(shù)，在此不做過多贅述。在實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，完全承載稱重傳感器可以為ー排彎板傳感器，也可以為多排彎板傳感器。同樣，部分承載稱重傳感器可以為ー排石英壓電傳感器，也可以為多排石英壓電傳感器。 參見圖1，為本發(fā)明實(shí)施例車輛稱重系統(tǒng)中ー種稱重傳感器的鋪設(shè)位置示意圖，Cl、C2、C3、C4為石英傳感器，C5、C6為彎板傳感器。本實(shí)施例中稱重傳感器包括鋪設(shè)在車道上的兩排石英壓電傳感器和ー排彎板傳感器，彎板傳感器設(shè)置在所述兩排石英壓電傳感器之間。每排石英傳壓電感器包括兩條石英壓電傳感器，每條石英壓電傳感器的長度可以為車道寬度值的2/5—3/5之間。如圖I,石英壓電傳感器Cl、C2組成第一排石英壓電傳感器，Cl橫向設(shè)置在左側(cè)車道，C2橫向設(shè)置在右側(cè)車道，Cl與C2之間可以有設(shè)置ー個(gè)小交錯(cuò),Cl與C2前后交錯(cuò)間距LI取值范圍為-200mm 200mm (行車方向?yàn)檎?；石英壓電傳感器C3、C4組成第二排石英壓電傳感器，C4橫向設(shè)置在左側(cè)車道，C3橫向設(shè)置在右側(cè)車道，C3與C4之間可以有設(shè)置ー個(gè)小交錯(cuò)，C3與C4前后交錯(cuò)間距L3取值范圍為-200mm 200mm (行車方向?yàn)檎?；中間的ー排彎板傳感器包括兩條彎板傳感器C5和C6，兩條彎板傳感器分別橫向設(shè)置在左側(cè)車道和右側(cè)車道，且使得車輛通過該車道時(shí)，左輪壓在位于左側(cè)車道的傳感器上，右車輪壓在位于右側(cè)車道的傳感器上，C5與C6之間也可以有設(shè)置ー個(gè)小交錯(cuò)，C5與C6前后交錯(cuò)間距L2取值范圍為-200mm 200mm (行車方向?yàn)檎?。每條傳感器的長度可以為車道寬度值的2/5 — 3/5之間。本發(fā)明實(shí)施例中兩排石英壓電傳感器之間的距離范圍可以為1000mm-1300mm，彎板傳感器可設(shè)置在兩排石英壓電傳感器之間的正中間位置，所述彎板傳感器的寬為300mm-500mm, 一般情況下為460mm,通常石英壓電傳感器的寬為70mm,而車輪壓倒車道上的寬度為200_左右，因此，彎板傳感器可以完全承載整個(gè)車輪，以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)稱重。本發(fā)明利用埋設(shè)在公路路面的石英壓電傳感器和應(yīng)變式寬彎板傳感器共同檢測通過車輛各軸對路面的壓カ和速度，在中高速時(shí)根據(jù)石英壓電傳感器檢測數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量；在中低速時(shí)用彎板與石英傳感器測量數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量；而在低速時(shí)，根據(jù)彎板傳感器檢測數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量。由于在原石英傳感器的基礎(chǔ)上增加了靜態(tài)特性較好的彎板傳感器，在滿足動(dòng)態(tài)計(jì)重的基礎(chǔ)上，還實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)或極低速情況下的稱重。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是ー系列等效或類似特征中的ー個(gè)例子而已。本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的 新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種車輛稱重系統(tǒng)，包括稱重傳感器和控制器，其特征在于，所述稱重傳感器包括完全承載稱重傳感器和部分承載稱重傳感器； 當(dāng)車輛以設(shè)定范圍內(nèi)的速度通過稱重傳感器時(shí)，控制器根據(jù)完全承載稱重傳感器和部分承載傳感器檢測數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量； 當(dāng)車輛以高于設(shè)定范圍上限的速度通過稱重傳感器時(shí)，控制器根據(jù)部分承載稱重傳感器檢測數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量； 當(dāng)車輛以低于設(shè)定范圍下限的速度通過稱重傳感器時(shí)，控制器根據(jù)完全承載稱重傳感器檢測數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述完全承載稱重傳感器為彎板傳感器，所述部分承載稱重傳感器為石英壓電傳感器。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述稱重傳感器包括鋪設(shè)在車道上的兩排石英壓電傳感器和一排彎板傳感器，彎板傳感器設(shè)置在所述兩排石英壓電傳感器之間。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于 每排石英傳壓電感器包括兩條石英壓電傳感器，每排石英壓電傳感器中的兩條石英壓電傳感器分別橫向設(shè)置在左側(cè)車道和右側(cè)車道； 所述的一排彎板傳感器包括兩條彎板傳感器，兩條彎板傳感器分別橫向設(shè)置在左側(cè)車道和右側(cè)車道。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，兩排石英壓電傳感器之間的距離范圍為1000mm-1300mmo
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述彎板傳感器的寬為300mm-500mm。
7.如權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)定范圍為2km/h-10km/h0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛稱重系統(tǒng)，包括稱重傳感器和控制器，所述稱重傳感器包括完全承載稱重傳感器和部分承載稱重傳感器；當(dāng)車輛以高于設(shè)定速度通過稱重傳感器時(shí)，控制器根據(jù)部分承載稱重傳感器測量的數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量；當(dāng)車輛以低于設(shè)定速度通過稱重傳感器時(shí)，控制器根據(jù)完全承載稱重傳感器測量的數(shù)據(jù)計(jì)算車輛重量。在部分承載稱重傳感器的基礎(chǔ)上增加了靜態(tài)特性較好的完全承載稱重傳感器，兩者相結(jié)合的互補(bǔ)方式提高了計(jì)重設(shè)備在車輛從高速到極低速(靜態(tài))通過的測量精度，使得各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)更穩(wěn)定、可靠。
文檔編號(hào)G01G19/03GK102680065SQ201210172958
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者呂建春, 陳朝利, 黃曉 申請人:四川興達(dá)明科機(jī)電工程有限公司