[发明专利]一种车联网应用中自动测量车辆载重的装置及方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种测量车辆载重的技术领域，具体地说是一种车联网应用中自动测量车辆载重的装置及方法。

背景技术

车联网（Internet of Vehicles）概念引申自物联网（Internet of Things），根据行业背景不同，对车联网的定义也不尽相同。传统的车联网定义是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务的系统。

随着车联网技术与产业的发展，上述定义已经不能涵盖车联网的全部内容。根据车联网产业技术创新战略联盟的定义，车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车与X（X：车、路、行人及互联网等）之间，进行无线通讯和信息交换的大系统网络，是能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络，是物联网技术在交通系统领域的典型应用。

目前车联网的应用和大数据的分析日益紧密相关，在车联网的大数据应用中有些应用，比如油耗分析、超载报警等，需要实时获得所监控车辆的载重数据，但目前该数据的获得还多基于估算，无法得到接近实际载重的相对精确的数据，对于实时或定期采集更是没有可借鉴的实现相对简便的方法。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种可满足车联网应用中需要采集车辆载重数据的各种应用需要，实施简便，用途广泛的一种车联网应用中自动测量车辆载重的装置及方法。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：

一种车联网应用中自动测量车辆载重的装置，包括采用嵌入式处理器的数据采集终端、超声波测距传感器、无线数据通信模块、GPS模块；超声波测距传感器设置在车辆底盘上或者设置在车辆轮胎上方的车体上，用于测量车辆底盘与地面的垂直距离或者是车体与轮胎的垂直距离；超声波测距传感器将采集的垂直距离数据传送给数据采集终端，数据采集终端将此数据转化为车辆载重数据，通过无线数据通信模块或GPS模块及网络将车辆载重数据传送给车联网的服务器。　

一种车联网应用中自动测量车辆载重的装置，超声波测距传感器至少为一个，设置在轮胎垂直方向的正上方的叶子板内衬的底部。　

一种车联网应用中自动测量车辆载重的装置，超声波测距传感器采用具有温度补偿功能的防水型超声波测距传感器，超声波测距传感器的精度为1mm内的精度，超声波测距传感器的最近测量距离为厘米级别。

一种车联网应用中自动测量车辆载重的装置，超声波测距传感器采用STM32单片机。

一种车联网应用中自动测量车辆载重的装置，无线数据通信模块为2G或3G或4G无线数据通信模块。

一种车联网应用中自动测量车辆载重的方法，使用自动测量车辆载重的装置来自动测量车辆载重，包括如下步骤：

（1）、超声波测距传感器设置在车辆底盘上或者设置在车辆轮胎上方的车体上；

（2）、车辆空载时，超声波测距传感器测量垂直距离，若超声波测距传感器设置在车辆底盘上，则测量车辆底盘与地面之间的垂直距离；若超声波测距传感器设置在车辆轮胎上方的车体上，则测量车体与轮胎之间的垂直距离；

（3）、超声波测距传感器将车辆空载时的垂直距离数据传送给数据采集终端；

（4）、车辆载重时，车辆的避震器发生弹性形变，车辆的垂直距离相对于车辆空载时发生改变；

（5）、超声波测距传感器将车辆载重时的垂直距离数据传送给数据采集终端；

（6）、数据采集终端采用载重计算算法将垂直距离数据转化为车辆载重数据；

（7）、数据采集终端将车辆载重数据通过无线数据通信模块或GPS模块及网络传送给车联网的服务器。

一种车联网应用中自动测量车辆载重的方法，载重计算算法为：车辆的避震器的压缩量长度与所受的压力成正比，车辆空载时的垂直距离数据与车辆载重时的垂直距离数据的差和车辆载重数据成正比，车辆空载时的垂直距离数据与车辆载重时的垂直距离数据的差值越大车辆载重数据越大；根据车辆空载时的垂直距离数据与车辆载重时的垂直距离数据的差，算出车辆载重数据。

一种车联网应用中自动测量车辆载重的方法，载重计算算法为：W= [（L1－L3）÷（L1－L2）]×W1，其中W为车辆载重数据，W1为车辆满载时的最大车辆载重数据，L1为车辆空载时的垂直距离数据，L2为车辆满载时的垂直距离数据，L3为车辆载重时的垂直距离数据。