[发明专利]静态车辆称重系统和方法以及计算单元

说明书

技术领域

本发明涉及对车辆重量进行测量的技术领域，特别涉及一种静态车辆称重系统。本发明还涉及一种静态车辆的称重方法，以及应用于静态车辆称重系统中的计算单元。

背景技术

汽车在研发阶段，车辆重量参数也作为重要的研发依据，其是整个车辆研发的前提基础。目前市场上的汽车称重装置多用于交通超荷测量，即对车辆行驶状态下的动态重量进行检测，如现有技术中，披露了一种无线传输车辆称重台，称重传感器包括多个桥式传感器电路；数据采集模块包括依次连接的放大器、ADC模数转换器和处理器；数据采集模块还包括电池充电保护装置；放大器设为芯片AD620；ADC模数转换器设为芯片AD7683BRM；处理器设为芯片STM32F103RC。该装置采用微处理器配合各种电子元器件组成的电路板进行数据采集，电子元器件可靠性差，寿命短；此外，该技术方案用于汽车以一定的速度经过一定宽度的称重台面时由称重台面测出汽车每个轴的重量，其用于交通上车辆超载的动态测量，测量范围过大，分度值和精度较低，不能满足研发车辆数据的高精度测量要求。

发明内容

鉴于此，本发明旨在提出一种静态车辆称重系统，以实现对静态车辆质量的精确测量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种静态车辆称重系统，其包括：

称重单元，被设置成分置于车辆至少一个轮轴的两个车轮处，各称重单元具有n≥1个均匀分布以承接车轮重量的应变传感器，以及与所述应变传感器相连的A/D转换模块，所述A/D转换模块接收所在称重单元的各所述应变传感器的模拟量，并转换为数值y；

主控单元，接收所述A/D转换模块输出的数值y，并将所述数值y输送给与所述主控单元相连的计算单元，以生成负重质量。

进一步的，所述A/D转换模块与所述主控单元无线通讯相连。

进一步的，所述负重质量包括车辆的轮轴负重质量，所述计算单元以如下函数关系生成车辆的轮轴负重质量：

M＝2Ky+2B；

其中，K＝1/nkg，B＝-b/kg；

M为车辆的一个轮轴负重质量；k、b为应变传感器的线性系数；g为重力加速度。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的静态车辆称重系统，通过称重单元以及主控单元的设置，可以由各称重单元中的应变传感器均匀的获取至少一个轮轴各车轮处的车辆质量后，由主控单元计算出车辆的至少一个轮轴的负重质量，或根据计算得出的两个轮轴的负重质量求和得出车辆的总质量，其结果较为精确。

本发明还涉及一种计算单元，

一种计算单元，用于对静态车辆的总质量进行计算，所述计算单元根据至少一个轮轴两个车轮处的称重单元的、每个所述称重单元具有的n≥1应变传感器获取的模拟量经A/D转换模块转换成的数值y，计算生成车辆的负重质量。

进一步的，所述负重质量包括车辆的轮轴负重质量，所述计算单元以如下函数关系生成车辆的轮轴负重质量：

M＝2Ky+2B；

其中，K＝1/nkg，B＝-b/kg；

M为车辆的一个轮轴负重质量；k、b为应变传感器的线性系数；g为重力加速度。

此外，本发明同时涉及一种静态车辆的称重方法，该方法包括如下步骤：

步骤a，由至少一个轮轴的两个车轮处的两个称重单元的、每个所述称重单元具有的n≥1个应变传感器承接车辆至少一个轮轴的两个车轮处的重量，并将生成的模拟量传送给A/D转换模块；

步骤b，所述A/D转换模块将模拟量转换为数值y，并输送给主控单元；

步骤c，所述主控单元将接收的数值y传送给计算单元，由所述计算单元根据数值y生成车辆的负重质量后，输出。

进一步的，所述负重质量包括车辆的一个轮轴负重质量，所述计算单元以如下函数关系生成车辆的轮轴负重质量：

M＝2Ky+2B；

其中，K＝1/nkg，B＝-b/kg；

M为车辆的一个轮轴负重质量；k、b为应变传感器的线性系数；g为重力加速度。

进一步的，在步骤a前，设有参数修正步骤：

由称重单元获取已知质量m1的标准物的数值y，并由计算单元根据该数值y计算生成标准物的质量m2；

根据质量m1和质量m2，利用最小二乘法拟合曲线，修正应变传感器的线性系数，以获得修正后的应变传感器的修正系数k、b。