具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。以下描述中的实施方式或实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“垂轴”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

实施例1

本发明提供了一种车辆载荷称重方法，应用于车辆停止时的载荷称重，如图1所示，其步骤包括：

第一步：车辆称重准备工作。

S10:清零数据准备，车辆在空车静止状态时，车轮毂受空车自身的重量会产生一定的形变，将车轮毂受空车自身的重量所产生的形变的数据作为处理流程中的清零数据，清零动作可以手动操作，此动作可以在车辆出厂前或车辆检修时做清零处理；

S11:车辆增/减负荷，当车辆静止状态附加载荷或减少载荷时，车辆的车轮毂角度会发生一定变化，车轮毂的应变片在车辆静止状态附加载荷或减少载荷时会产生一定的形变；

第二步：采集形变数据传输至控制模块S20，在车轮毂的应变片由于在车辆静止状态附加载荷或减少载荷产生形变后，采集器采集到对应的数据传输至控制模块；

第三步：计算得出车辆实际载荷S30，采集的数据首先经过数字滤波器滤波去除干扰，再经过真有效值算法处理后，得出单个轮毂的载荷值，然后车辆所有的轮毂载荷值数据通过RF无线传输至控制模块，由控制模块计算得出车辆的实际载荷；

第四步：终端显示结果S40，控制模块通过2G/3G/4G以及车载总线，将载荷数据传至驾驶室显示终端以及平台服务器，供驾驶员以及相关人员查看。

在此，通过清零数据准备，将车轮毂受空车自身的重量产的形变提前减掉，不会计入采集的车轮毂应变片的形变中，由此避免车轮毂受空车自身的重量产的形变对车辆载荷的称重结果产生影响。

为此，本发明还提供一种车辆载荷称重装置，其包括清零模块，设置用于将车轮毂受空车自身的重量所产生的形变数据清零。此外，所述车辆载荷称重装置还包括多个采集器4、5、6和控制模块3。其中，所述多个采集器安装在车轮毂1处，如图3所示，并设置用于采集车轮毂在车辆静止状态附加载荷或减少载荷时产生的形变数据。

此外，如图4所示，控制模块3与所述清零模块和多个采集器相连，并设置用于接收由采集器采集并传输的车轮毂在车辆静止状态附加载荷或减少载荷时产生的形变数据，对车轮毂在车辆静止状态附加载荷或减少载荷时产生的形变数据去除干扰且进行算法处理，并根据得出的单个车轮毂1的载荷值计算得出车辆的实际载荷。

本发明中数据采集及计算部分采用的流程处理如图2所示，其步骤包括：

S201:设备开始工作，初始化设备，设置轮毂采集器编号N为0，工作开始；

S202:对第N号轮毂采集器的角度传感器数据进行采集，采集频率是100ms采集一次；

S203：判断采集次数是否到达100次，未到达则重复采集，到达则进行下一步；

S204:判断采集的角度数据变化是否在规定的范围内，本实施例采用判断角度变化的方式进行，判断100次角度数据变化是否大于5度，大于5度则说明车轮毂在运动中，不符合采集条件，返回重新采集；小于5度则说明车轮毂在静止状态，符合采集条件，进行下一步；

S205：判断采集器与地面夹角是否处在规定范围内,本实施例采用判断采集器是否处于与地面接触面角度±60度范围内的方式，如不是，则进行步骤S206：N＝N+1，当N>当前采集器个数时置为0，进行下一个采集器采集；如是，则进行下一步；

S301:对采集的AD值(AD值为采集器将模拟信号转变为数字信号的数值)做均值处理，对采集的100次的AD值做均值处理，采用算数平均数，得出其均值，其均值作为当前角度、载荷下判断静态载荷的基础数据；

S302：数据分组、求解各项系数，根据角度不同将数据分组，如按照30度为一组的标准进行划分，求解出接触面角度±60度内角度分组对应的回归方程，(回归方程是根据样本资料通过回归分析所得到的反映一个变量(因变量)对另一个或一组变量(自变量)的回归关系的数学表达式)，输入角度，求解出该角度对应回归方程的各项系数。在此，例如三个轮毂采集器每个120度均匀焊接在车轮毂处，取在与地面±120度范围内的轮毂采集器的数据为有效数据。在此区间范围内，每一度的角度都有个标定系数，然后通过采集上来的应变片AD值通过回归方程算出载荷值。

对此，所述车辆载荷称重方法还包括判断车轮毂是否处于静止状态的步骤，其可以设置用于执行以上判定一个或者多个步骤S201到S206。

当然，也才可以采用其他数量的轮毂采集器，以特定的角度，尤其是均匀地，分布布置在车轮毂处，采集数据并通过回归方程进行处理。

S303：得到对应载荷值，根据系数，得到对应回归方程，输入载荷，求出对应载荷值，工作完成。

采集器与车轮毂连接的示意图如图3所示，每个车轮毂1每隔120度安装一个采集单元，每个轮毂共安装3个采集单元，采集单元使用高精度采集器2及高温热封胶技术，将采集器2粘贴至例如0.3厚度2440铝合金衬板上，再利用激光焊接技术将采集器2焊接至车轮毂处，进行数据采集，采集单元基于AD(模拟信号转换为数字信号的元器件)采集数据，其采集频率为100ms，采集的每组数据包括5个应变片AD值、1个角度值、1个温度值、1个气压值；

采集器与控制模块对应关系的示意图如图4所示，其中，控制模块3分别对应着三个采集器，包括第一采集器4，第二采集器5，第三采集器6。也可以根据需要采用其他数量的采集器。

实施例2

本发明提供了一种车辆载荷称重方法，应用于车辆停止时的载荷称重，如图1所示，其步骤包括：

第一步：车辆称重准备工作。

S10:清零数据准备，车辆在空车静止状态时，车轮毂受空车自身的重量会产生一定的形变，将车轮毂受空车自身的重量所产生的形变的数据作为处理流程中的清零数据，清零动作可以手动操作，此动作可以在车辆出厂前或车辆检修时做清零处理；

S11:车辆增/减负荷，当车辆静止状态附加载荷或减少载荷时，车辆的车轮毂角度会发生一定变化，车轮毂的应变片在车辆静止状态附加载荷或减少载荷时会产生一定的形变；

第二步：采集形变数据传输至控制模块S20，在车轮毂的应变片由于在车辆静止状态附加载荷或减少载荷产生形变后，采集器采集到对应的数据传输至控制模块；

第三步：计算得出车辆实际载荷S30，采集的数据首先经过数字滤波器滤波去除干扰，再经过真有效值算法处理后，得出单个轮毂的载荷值，然后车辆所有的轮毂载荷值数据通过RF无线传输至控制模块，由控制模块计算得出车辆的实际载荷；

第四步：终端显示结果S40，控制模块通过2G/3G/4G以及车载总线，将载荷数据传至驾驶室显示终端以及平台服务器，供驾驶员以及相关人员查看。

在此，通过清零数据准备，将车轮毂受空车自身的重量产的形变提前减掉，不会计入采集的车轮毂应变片的形变中，由此避免车轮毂受空车自身的重量产的形变对车辆载荷的称重结果产生影响。

本发明中数据采集及计算部分采用的流程处理如图2所示，其步骤包括：

S201:设备开始工作，初始化设备，设置轮毂采集器编号N为0，工作开始；

S202:对第N号轮毂采集器的角度传感器数据进行采集，采集频率是150ms采集一次；

S203：判断采集次数是否到达150次，未到达则重复采集，到达则进行下一步；

S204:判断采集的角度数据变化是否在规定的范围内，本实施例采用判断角度变化的方式进行，判断150次角度数据变化是否大于6度，大于6度则说明车轮毂在运动中，不符合采集条件，返回重新采集；小于6度则说明车轮毂在静止状态，符合采集条件，进行下一步；

S205：判断采集器与地面夹角是否在规定范围内,本实施例采用判断采集器是否处于与地面接触面角度±70度范围内的方式，如不是，则进行步骤S206：N＝N+1，当N>当前采集器个数时置为0，进行下一个采集器采集；如是，则进行下一步；

S301:对采集的AD值(AD值为采集器将模拟信号转变为数字信号的数值)做均值处理，对采集的150次的AD值做均值处理，采用算数平均数，得出其均值，其均值作为当前角度、载荷下判断静态载荷的基础数据；

S302：数据分组、求解各项系数，根据角度不同将数据分组，如按照35度为一组的标准进行划分，求解出接触面角度±70度内角度分组对应的回归方程，(回归方程是根据样本资料通过回归分析所得到的反映一个变量(因变量)对另一个或一组变量(自变量)的回归关系的数学表达式)，输入角度，求解出该角度对应回归方程的各项系数。

S303：得到对应载荷值，根据系数，得到对应回归方程，输入载荷，求出对应载荷值，工作完成。

对此，所述控制模块还包括均值处理模块，其对采集的形变数据求平均值，所述平均值作为车辆载荷称重的基础数据。

采集器与车轮毂连接的示意图如图3所示，每个车轮毂1每隔90度安装一个采集单元，每个轮毂共安装4个采集单元，采集单元使用高精度采集器2及高温热封胶技术，将采集器2粘贴至0.3厚度2440铝合金衬板上，再利用激光焊接技术将采集器2焊接至车轮毂处，进行数据采集，采集单元基于AD(模拟信号转换为数字信号的元器件)采集数据，其采集频率为150ms，采集的每组数据包括5个应变片AD值、1个角度值、1个温度值、1个气压值；

采集器与控制模块的对应关系中，控制模块3分别对应着四个采集器，分别与四个采集器进行数据传输。

实施例3

本发明提供了一种车辆载荷称重方法，应用于车辆停止时的载荷称重，如图1所示，其步骤包括：

第一步：车辆称重准备工作。

S10:清零数据准备，车辆在空车静止状态时，车轮毂受空车自身的重量会产生一定的形变，将车轮毂受空车自身的重量所产生的形变的数据作为处理流程中的清零数据，清零动作可以手动操作，此动作可以在车辆出厂前或车辆检修时做清零处理；

S11:车辆增/减负荷，当车辆静止状态附加载荷或减少载荷时，车辆的车轮毂角度会发生一定变化，车轮毂的应变片在车辆静止状态附加载荷或减少载荷时会产生一定的形变；

第二步：采集形变数据传输至控制模块S20，在车轮毂的应变片由于在车辆静止状态附加载荷或减少载荷产生形变后，采集器采集到对应的数据传输至控制模块；

第三步：计算得出车辆实际载荷S30，采集的数据首先经过数字滤波器滤波去除干扰，再经过真有效值算法处理后，得出单个轮毂的载荷值，然后车辆所有的轮毂载荷值数据通过RF无线传输至控制模块，由控制模块计算得出车辆的实际载荷；

第四步：终端显示结果S40，控制模块通过2G/3G/4G以及车载总线，将载荷数据传至驾驶室显示终端以及平台服务器，供驾驶员以及相关人员查看。

在此，通过清零数据准备，将车轮毂受空车自身的重量产的形变提前减掉，不会计入采集的车轮毂应变片的形变中，由此避免车轮毂受空车自身的重量产的形变对车辆载荷的称重结果产生影响。

本发明中数据采集及计算部分采用的流程处理如图2所示，其步骤包括：

S201:设备开始工作，初始化设备，设置轮毂采集器编号N为0，工作开始；

S202:对第N号轮毂采集器的角度传感器数据进行采集，采集频率是200ms采集一次；

S203：判断采集次数是否到达200次，未到达则重复采集，到达则进行下一步；

S204:判断采集的角度数据变化是否在规定的范围内，本实施例采用判断角度变化的方式进行，判断200次角度数据变化是否大于7度，大于7度则说明车轮毂在运动中，不符合采集条件，返回重新采集；小于7度则说明车轮毂在静止状态，符合采集条件，进行下一步；

S205：判断采集器与地面夹角是否处在规定范围内,本实施例采用判断采集器是否处于与地面接触面角度±80度范围内的方式，如不是，则进行步骤S206：N＝N+1，当N>当前采集器个数时置为0，进行下一个采集器采集；如是，则进行下一步；

S301:对采集的AD值(AD值为采集器将模拟信号转变为数字信号的数值)做均值处理，对采集的200次的AD值做均值处理，采用算数平均数，得出其均值，其均值作为当前角度、载荷下判断静态载荷的基础数据；

S302：数据分组、求解各项系数，根据角度不同将数据分组，如按照20度为一组的标准进行划分，求解出接触面角度±80度内角度分组对应的回归方程，(回归方程是根据样本资料通过回归分析所得到的反映一个变量(因变量)对另一个或一组变量(自变量)的回归关系的数学表达式)，输入角度，求解出该角度对应回归方程的各项系数。

S303：得到对应载荷值，根据系数，得到对应回归方程，输入载荷，求出对应载荷值，工作完成。

对此，所述控制模块3可以设置成根据角度不同将数据分组，求解出分组对应的回归方程，输入角度，求解出该角度对应回归方程的各项系数。此外，所述控制模块3设置成将载荷数据传至驾驶室显示终端以及平台服务器，供驾驶员以及相关人员查看。

采集器与车轮毂连接的示意图如图3所示，每个车轮毂1每隔72度安装一个采集单元，每个轮毂共安装5个采集单元，采集单元使用高精度采集器2及高温热封胶技术，将采集器2粘贴至0.3厚度2440铝合金衬板上，再利用激光焊接技术将采集器2焊接至车轮毂处，进行数据采集，采集单元基于AD(模拟信号转换为数字信号的元器件)采集数据，其采集频率为200ms，采集的每组数据包括5个应变片AD值、1个角度值、1个温度值、1个气压值；

采集器与控制模块的对应关系中，控制模块3分别对应着五个采集器，分别与五个采集器进行数据传输。

在具体实施例提供的上述方案中，能够实时的监控车辆在停止状态时的卸货/上货过程中货物的重量，确保使用人员如司机、操控员等能够实时掌握货物重量的情况，为实际应用中带来一定的便利，提升工作效率。

本发明在静态称重中，针对上货过程中时有超载情况产生时，可实时通知驾驶员以及相关人员，防止货车超载情况发生，使相关使用人员做到安全运输。此外，在卸货过程中，可实时监控卸货的重量。可有效的避免在卸货过程中产生多卸货或少卸货的情况发生。