本專利涉及一種利用車輛運行中的扭矩等數(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、汽車運行的速度、汽車與地面的夾角等數(shù)據(jù)來產(chǎn)生汽車裝載量的設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

要解決的問題：解決運輸過程中車輛重量進(jìn)行動態(tài)實時監(jiān)控、跟蹤。

技術(shù)方案：

利用車輛運行中的扭矩、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算車輛總質(zhì)量方法；

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

基于車聯(lián)網(wǎng)的車輛載重量測量系統(tǒng)由車輛載重量動態(tài)測量裝置(201)，車輛管理中心(202)；車輛載重量動態(tài)測量裝置(201)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)、有線通信網(wǎng)絡(luò)、通過無線通信網(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)通過接口讀出加速度傳感器(103)加速度值；處理器(102)通過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CAN總線讀出ECU汽車電子控制單元(101)中的汽車運行時的扭矩；處理器(102)通過CAN總線讀出ECU汽車電子控制單元(101)中的汽車運行時的速度；

通過汽車運行中的扭矩、汽車運行時的加速度、汽車運行時加速度與重力之間的夾角、汽車運行時的速度，計算出汽車的總質(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)動機(jī)的扭矩，處理器(102)通過CAN總線讀出ECU汽車電子控制單元(101)中的汽車運行時的扭矩；

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

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

0為汽車運行時加速度與重力之間的夾角，取值范圍為0°到+180°，通過加速度傳感器讀??；

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

k值的標(biāo)定：在本設(shè)備“車輛載重量動態(tài)測量裝置”安裝后，輸入汽車自重；按下“車輛載重量動態(tài)測量裝置”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)，“車輛載重量動態(tài)測量裝置”自動計算出k值，并將此值自動存儲于設(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)存儲在處理器(102)，通過車輛運行時的參數(shù)運行速度、運行時的加速度、運行時加速度與重力之間的夾角，加速度的方向、車輛運行時的扭矩等參數(shù)查到，對數(shù)據(jù)M進(jìn)行修正；

當(dāng)車輛靜止時，不能得到車輛的重量數(shù)據(jù)。

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

車輛載重量動態(tài)測量裝置(201)與車輛管理中心(202)通信：車輛載重量動態(tài)測量裝置(204)的處理器(102)測量或原始標(biāo)定的汽車的自重、汽車運行的速度、汽車運行與重力之間的夾角；車輛載重量動態(tài)測量裝置(201)的無線通信模塊(104)通過無線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)、有線與無線的混合網(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。

有益效果：利用汽車運行的扭矩、汽車運行的速度、汽車運行與重力之間的夾角、空氣的風(fēng)力、風(fēng)向等計算汽車的重量，并將數(shù)據(jù)動態(tài)傳送到汽車管理中心；供車輛管理部門對車輛運營管理，對車輛實行動態(tài)有效監(jiān)控。

附圖說明

圖1車輛載重量動態(tài)測量裝置原理框圖。

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

具體實施方式

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

優(yōu)選實例1：

利用車輛運行中的扭矩、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算車輛總質(zhì)量方法；

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

如圖2所示，基于車聯(lián)網(wǎng)的車輛載重量測量系統(tǒng)由車輛載重量動態(tài)測量裝置(201)，車輛管理中心(202)；車輛載重量動態(tài)測量裝置(201)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)、有線通信網(wǎng)絡(luò)、通過無線通信網(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)選實例2：

方法1：處理器(102)通過接口讀出加速度傳感器(103)加速度值；處理器(102)通過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CAN總線讀出ECU汽車電子控制單元(101)中的汽車運行時的扭矩；處理器(102)通過CAN總線讀出ECU汽車電子控制單元(101)中的汽車運行時的速度；

通過汽車運行中的扭矩、汽車運行時的加速度、汽車運行時加速度與重力之間的夾角、汽車運行時的速度，計算出汽車的總質(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)動機(jī)的扭矩，處理器(102)通過CAN總線讀出ECU汽車電子控制單元(101)中的汽車運行時的扭矩；

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

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

θ為汽車運行時加速度與重力之間的夾角，取值范圍為0°到+180°，通過加速度傳感器讀??；

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

k值的標(biāo)定：在本設(shè)備“車輛載重量動態(tài)測量裝置”安裝后，輸入汽車自重；按下“車輛載重量動態(tài)測量裝置”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)，“車輛載重量動態(tài)測量裝置”自動計算出k值，并將此值自動存儲于設(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)存儲在處理器(102)，通過車輛運行時的參數(shù)運行速度、運行時的加速度、運行時加速度與重力之間的夾角，加速度的方向、車輛運行時的扭矩等參數(shù)查到，對數(shù)據(jù)M進(jìn)行修正。

方法2：

汽車的總重量通過查表得到，表格數(shù)據(jù)存儲在車輛載重量動態(tài)測量裝置(201)的處理器(102)中；根據(jù)車輛運行時的參數(shù)運行速度、運行時的加速度、運行時加速度與重力之間的夾角，加速度的方向、車輛運行時的扭矩等參數(shù)查到查表得到。

優(yōu)選實例3：

車輛載重量動態(tài)測量裝置(201)與車輛管理中心(202)通信：車輛載重量動態(tài)測量裝置(204)的處理器(102)測量或原始標(biāo)定的汽車的自重、汽車運行的速度、汽車運行與重力之間的夾角；車輛載重量動態(tài)測量裝置(201)的無線通信模塊(104)通過無線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)、有線與無線的混合網(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。

雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明，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)計中的一部分。