本发明专利技术涉及一种借助至少一个WIM传感器(5)在道路(4)路段(3)行驶期间确定车辆(1)的重量G的方法。在该车辆(1)驶过期间，在路段(3)中检测整个碾压期间作为时间函数的所有车轮(2)或双车轮的轮载Fi(t)以及车辆(1)的速度vi(t)；并且在确定重量G的数据分析中，速度vi(t)及其随着时间的变化被用作同时被检测的轮载Fi(t)的加权。根据本发明专利技术，WIM传感器(5)在行驶方向上比车轮的支承面的长度(14)要窄。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆称重的方法、和测量系统及用于该测量系统的测量装置
本专利技术涉及一种用于在道路路段行驶期间确定车辆的重量G的方法。
技术介绍
在载重汽车的公路收费以及装载站检入系统(收费广场)领域中的应用范围内，需要非常准确和高效的载重汽车称重系统，以便能够提供与重量相关的费用。为此，期望的是可以在流动的交通中进行测量，而不阻断交通。然后，该重量测量被用于计算费用(公路收费)。如今已知有三种用于重量检测的技术方案，即静态的称重桥、低速轮轴称重(Achslastwaagen)和高速WIM(动态称重)系统。称重桥是静态的测量系统。载重汽车(LWK)要被称重，必须要行驶到秤上，停在那里并等待，直到显示稳定下来。该过程非常精确但遗憾的是非常耗时，并且不适用于在流动的交通中进行测量。低速轮轴称重是短的称重桥，大约一米长，其可在较均速、较缓慢的碾压中高效和准确地测量车轴荷载。它的缺点是，一方面安装成本高昂，因为必须要挖出一个大坑并且要将其保护起来，这导致车道封锁好几天；另一方面密集的维护成本很高。此外，在碾压时载重汽车的速度范围限于约10km/h至最大30km/h。高速WM (动态称重)系统由小的导轨状的传感器组成，比如由EP0654654所公知的，其能快速和简单地安装在行车道中。WM传感器被安放在一个最大尺寸为60X70_的很小的槽中并被浇铸到道路中。车道封锁的持续时间不到8小时。这些系统是不需维护的，并且被成功地应用在高速WIM的区域中，在该区域车辆通常以公路速度行驶。在以低速碾压时，尤其在以不规则的速度碾压时，在碾压期间加速、刹车，以及走走停停的交通中，重量测量的精度不再被保持，会有极大的测量误差。因此，在这样的区域中，这种系统不能成功地投入使用。在W001/22044中提出了一种方法，为了改善使用静态称重系统实施的测量，在所述方法中，车辆要在约16km/h的速度的行驶过程中被称重。在碾压过程中车辆的速度成为了大问题，因为车辆在高速时仅在秤上停留极短的时间，并且通常称重系统仅有约60cm宽。由于车辆在称重系统上仅停留几毫秒，车辆在碾过时的振动导致极大的不准确性。此夕卜，称重系统的灵敏度在整个碾压长度上是不恒定的，这再次降低了测量精度。当在很短的称重系统中以恒定的速度考虑，基于这些理由在上述文献中提出，将测得的重量与实际测得的速度相乘，并且对乘积在时间上积分。以这种方式来校正误差。对于这种系统要注意，称重系统的长度总是要足够长。代替60cm碾压长度的已知的称重系统，提出其长度被设计为使得车辆的至少两个轴总是可以同时位于该称重系统上。这样的系统安装起来非常浪费并且昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种用于在道路路段行驶期间确定车辆的重量G的方法，其不依赖于碾过速度而能提供精确的信息。尤其是车辆应可以停在测量路段上，或者以公路速度通过该测量路段，而不必承受精度损失。用于本方法的该测量装置还应该是便宜的。本专利技术的进一步的目的在于提供一种测量装置以及用于该测量装置的测量链(Messkette)的设计。所述目的通过独立权利要求的特征来实现。基于本专利技术的技术构思在于，在车辆碾压期间，在路段中借助WIM传感器检测在整个碾压期间作为时间函数的所有车轮i的轮载Fi (t)以及车辆的速度v(t);并且在用于确定重量G的数据分析时，该速度及其随着时间的变化被用作同时被检测的轮载的加权。根据本专利技术，使用的WIM传感器在行驶方向上比车轮的支承面的长度要窄。根据本专利技术的测量系统，用于在路段行驶期间在考虑重量检测时的车辆速度及其随着时间的变化的情况下来确定车辆的重量G，所述测量系统包括至少一个WIM传感器，其被安装在道路的路段中，并且能够与时间相关地检测碾压轮载。此外，该测量系统还包括用于确定所述车辆在所述路段行驶期间的作为时间函数的速度的装置；以及用于分析所测定的数据的分析单元。根据本专利技术，所使用的WIM传感器在行驶方向上比车轮的支承面的长度要窄。根据本专利技术的测量装置，用于在道路路段行驶期间确定车辆的重量G，所述测量装置包括根据本专利技术的测量系统，其中所述WIM传感器横向于行驶方向并且其表面与道路表面平齐地被安装在道路中。根据本专利技术，所使用的WIM传感器在行驶方向上比车轮的支承面的长度要窄。在下面，术语“WM传感器”总是被理解为比车轮的支承面的通常长度要窄的传感器，如图1中所示。典型的数值为约5-7cm宽，其对应于碾压长度。与现有技术中已知的方法不同，在本专利技术中不使用宽的称重系统，而是使用较窄的动态称重(WIM)传感器。这导致如下的差别:在根据本专利技术的方法中，并非将车辆的或车辆车轮的重量作为整体被测量，因为不使用具有大于车轮支承面长度的相应长度的静态称重系统。在现有技术中，总是使用至少为60cm的碾压长度的称重系统，其明显比车轮的支承面的长度要长。由于在本专利技术中总是只有车轮的一部分被置于WIM传感器上，所以如果测量轮载，则总是得到部分荷载，其决不可能包括车轮或双车轮的所有重量。此外，与现有技术的方法相比，通过所述方法可以在碾压速度达到公路速度的情形下确定车辆的重量，其中特别地，负的速度也是允许的。因此，稍微的倒车也是允许的，如在停车之后可能发生的情形那样。本专利技术的优点尤其在于，所述方法是能够普遍适用的，并且对于所有的车辆都可提供可靠的数值。这对于用于碾压通过的自动征费来说是必要的前提条件。【附图说明】下面参照所附的附图更详细地说明本专利技术。其中:图1示出了具有装入的WIM传感器的路段和车辆车轮在碾压传感器时的截面示意图；图2示出了接收到的轮载F(t)的与时间相关的信号；图3示出了接收到的在WIM传感器上进行碾压期间车辆的与时间相关的速度v(t)；图4示出了根据本专利技术的测量装置以及碾压该路段部分的车辆；图5示出了在车辆组合体(Fahrzeugkomposition,车辆总成)以同步的与时间相关的速度v(t)碾压时WIM传感器的时间信号F(t)的实例；图6示出了用同步的速度V (t)对轮载F(t)进行加权；图7示出了具有用于检测速度的光束阵列和两个WIM传感器的路段。【具体实施方式】图1示出了安装在路段3中的WM传感器5以及在碾压WM传感器5期间车辆I的车轮2。该图夸大地示出，由于载重汽车I的负荷使得车轮2在道路4上不具有点支承，而是有少许被压平。WIM传感器5通常具有50-70mm的宽度，载重汽车车轮的通常的支承面根据车轮的直径和气压的不同具有大约100-200mm的长度14。图2示出了由WIM传感器5检测的车轮2i的与时间相关的轮载Fi (t)。在此，车轮i可以选择性地为单车轮或双车轮，其中装配于车辆I的一根轴的同一侧的双车轮的两个车轮2共同碾压WIM传感器5。双车轮2与单车轮2被同样对待，并且没有区别。由此，在下面仅谈及车轮2，其意味着也涵盖双车轮2。图3示出了与轮载测量F (t)同时被测量的、车辆2的与时间相关的速度测量V (t)。所测得的数据F (t)和v(t)必须在时间上准确地同步，由此，在这两项数据记录F (t)和V (t)中，时间t在任何时候都必须相同。图4示出了路段3和根据本专利技术的测量系统12，该测量系统12用于测定碾压路段2的车辆组合体I的车辆重量G。测量系统12包括用于测定轮载F(t)的WIM传感器5、用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种借助至少一个动态称重(WIM)传感器(5)在道路(4)路段(3)行驶期间确定车辆(1)的重量G的方法，其中在该车辆(1)在该路段(3)的碾压期间，检测在整个碾压期间作为时间函数的所有车轮(2)或双车轮i的轮载Fi(t)以及该车辆(1)的速度vi(t)；并且在确定重量G的数据分析中，所述速度vi(t)及其随着时间的变化被用作同时被测定的轮载Fi(t)的加权，其特征在于，该WIM传感器(5)在行驶方向上比车轮的支承面的长度(14)要窄。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.04 CH 1780/111.一种借助至少一个动态称重(WIM)传感器(5)在道路(4)路段(3)行驶期间确定车辆⑴的重量G的方法，其中在该车辆⑴在该路段(3)的碾压期间，检测在整个碾压期间作为时间函数的所有车轮⑵或双车轮i的轮载Fi⑴以及该车辆⑴的速度Vi⑴；并且在确定重量G的数据分析中，所述速度Vi (t)及其随着时间的变化被用作同时被测定的轮载Fdt)的加权，其特征在于，该WM传感器(5)在行驶方向上比车轮的支承面的长度(14)要窄。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于如下步骤: a)每个车轮(2)i的轮载Fi (t)，或者在配备双胎的情形下该车辆(I)的每个双车轮的轮载，在驶过该道路(4)时通过WM传感器被单独地作为时间函数予以测定； b)该车辆(I)的速度V(t)，至少在所有车轮或双车轮(2)碾压WIM传感器期间，被作为时间函数予以测定； c)所测定的轮载Fi(t)与所测定的速度V (t)在时间上被同步，并且彼此相乘Fi.V ； d)所形成的乘积Fi.V在该车辆(I)的整个碾压期间在时间dt上被积分；以及 e)所述积分Ii与校正常数Ki相乘，并且为确定重量G而被累加。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该车辆(I)的速度v(t)借助于雷达(7)或者借助于激光多普勒测速法(7)被检测。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该车辆(I)的速度v(t)借助于一装置(9)被检测，该装置包括沿行驶方向设置的光束阵列，该车辆⑴的车轮(2)在碾压所述WM传感器(5)时连续地行驶通过该阵列。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该阵列(9)中的光束的间距最高达到该WIM传感器(5)的宽度，优选大约为该WIM传感器的宽度的一半。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，该阵列(9)至少要有一定长度，使得在具有假定的最大车轮尺寸的车辆(I)驶过时，所述阵列(9)中总有至少一条光束不会被车轮⑵中断。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该车辆的碾压速度允许是直至公路速度的任何速度，特别地还允许是负的速度。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·科尔尼，安德里安·霍夫曼，
申请(专利权)人：基斯特勒控股公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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