基于毫米波雷达的车辆载重管控方法及测距机构技术

本发明专利技术涉及车辆载重管控领域，更具体地涉及基于毫米波雷达的车辆载重管控方法及测距机构。针对无法实时监控车辆载重的问题，采用的车辆载重管控方法包括：首先，基于车载的毫米波雷达传感器，获取目标车辆的毫米波雷达传感器数据；接着，将毫米波雷达传感器数据输入预设的车辆载重计算模型，得到目标车辆的当前载重值；最后，根据当前载重值以及预设的载重管控规则，对目标车辆进行载重管控。通过前述方法，实现了实时监控载重情况的目的，同时，不仅避免了静态称重时称重效率不高的缺点，还避免了采用分离式动态称重系统时由于车辆与称重台（如地磅）之间的耦合振动造成的动态称重精度较低的情况；另一方面，提高了管理效率。提高了管理效率。提高了管理效率。

【技术实现步骤摘要】
基于毫米波雷达的车辆载重管控方法及测距机构


[0001]本专利技术涉及车辆载重管控领域，更具体地涉及基于毫米波雷达的车辆载重管控方法及测距机构。

技术介绍

[0002]近些年来，随着物流行业的发展以及货运车辆在物流行业的广泛运用，暴露出来许多问题，具体如下：首先，车辆超载问题严重。车辆超载会严重破坏道路、桥梁、地下管道等基础设施，威胁道路安全，损耗公共资源。其次，载货车辆称重不便捷。用地磅测量车载货物重量时，需要先空载到地磅上称重，然后装载货物再次称重，这增加了车辆不必要的行驶里程，并且受地磅位置限制，车辆称重不方便。最后，车辆管理效率低。主管部门管理载货车辆，通常需要在路口设置检查站，这种检查方式的检查效率较低。因此，为了减少超载所带来的各种负面影响，建立有效的超载监控措施刻不容缓。
[0003]为了减少上述问题带来的影响，目前，车辆称重技术已经有了许多相关的研究和实现。例如，静态称重中最普遍的方法——地磅称重；在压变传感器上施加重量，压变传感器会产生形变，形变通过应电片变成电压波动，通过AD转换、解析与标定，可以知道地磅上面的具体重量，一般是空车称重、载货称重，再将两组称重值相减就知道货物的重量了。又例如，使用动态称重技术，可以在车辆不停车的情况下对车辆的载荷进行检测；在地下铺设动态汽车衡，汽车以一定的速度通过动态汽车衡，汽车衡由不同类型的称重传感器组成，通过测量车辆通过时的轴载或者轮胎载荷来检测整车载重。
[0004]但是，上述的车辆称重技术都是采用称重平台与车辆本身分离的方式；在无法铺设地下称重设备的偏远地区，便不能很好地约束超载行为，同时，也无法实现对车辆载重的实时监控。因此，仍需优化现有的车辆称重技术，以解决无法实时监控车辆载重的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的为提供基于毫米波雷达的车辆载重管控方法、测距机构、车辆载重管控系统以及车辆载重管控设备，以解决无法实时监控车辆载重的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于毫米波雷达的车辆载重管控方法，包括以下步骤：基于车载的毫米波雷达传感器，获取目标车辆的毫米波雷达传感器数据；其中，所述目标车辆包括车架和钢板弹簧，毫米波雷达传感器数据为所述车架与所述钢板弹簧中部的垂直距离数据；将毫米波雷达传感器数据输入预设的车辆载重计算模型，得到所述目标车辆的当前载重值；根据当前载重值以及预设的载重管控规则，对所述目标车辆进行载重管控。
[0007]本专利技术还提供一种测距机构，应用在目标车辆上，所述目标车辆包括车架和钢板
弹簧；所述测距机构包括毫米波雷达传感器、下固定板；所述毫米波雷达传感器用于获取所述目标车辆的毫米波雷达传感器数据，毫米波雷达传感器数据为所述车架与所述钢板弹簧中部的垂直距离数据；所述毫米波雷达传感器与所述车架的外底部固定；所述下固定板与所述钢板弹簧的上侧的中部固定；所述毫米波雷达传感器的检测端与所述下固定板正对；所述下固定板为铁板。
[0008]本专利技术还提供一种车辆载重管控系统，所述车辆载重管控系统包括：获取单元，用于基于车载的毫米波雷达传感器，获取目标车辆的毫米波雷达传感器数据；其中，所述目标车辆包括车架和钢板弹簧，毫米波雷达传感器数据为所述车架与所述钢板弹簧中部的垂直距离数据；处理单元，用于将毫米波雷达传感器数据输入预设的车辆载重计算模型，得到所述目标车辆的当前载重值；管控单元，用于根据当前载重值以及预设的载重管控规则，对所述目标车辆进行载重管控。
[0009]本专利技术还提供一种车辆载重管控设备，所述车辆载重管控设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述车辆载重管控设备执行如上所述的基于毫米波雷达的车辆载重管控方法。
[0010]本专利技术提供的车辆载重管控方法，首先，基于车载的毫米波雷达传感器，获取目标车辆的毫米波雷达传感器数据；其中，所述目标车辆包括车架和钢板弹簧，毫米波雷达传感器数据为所述车架与所述钢板弹簧中部的垂直距离数据；接着，将毫米波雷达传感器数据输入预设的车辆载重计算模型，得到所述目标车辆的当前载重值；最后，根据当前载重值以及预设的载重管控规则，对所述目标车辆进行载重管控。通过前述方法，一方面，车辆载重管控用的器件（如毫米波雷达传感器）和目标车辆是一体的，车辆载重管控不会受限于所在地区的硬件配置（如是否铺设有地下称重设备），实现了实时监控载重情况的目的，同时，不仅避免了静态称重时称重效率不高的缺点，还避免了采用分离式动态称重系统时由于车辆与称重台（如地磅）之间的耦合振动造成的动态称重精度较低的情况；另一方面，便于对目标车辆进行载重管控，提高管理效率。
附图说明
[0011]图1是本专利技术实施例一提供的车辆载重管控方法的步骤示意图；图2是本专利技术实施例一中线性调频的时域图；图3是本专利技术实施例一中线性调频的频域图；图4是本专利技术实施例一中混频器的混频图；图5是本专利技术实施例二提供的测距机构的结构示意图（为剖切图）；图6是本专利技术实施例二提供的测距机构的使用示意图；图7是本专利技术实施例三提供的车辆载重管控系统的结构组成图。
[0012]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0013]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0014]实施例一本实施例提供一种基于毫米波雷达的车辆载重管控方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤S1：基于车载的毫米波雷达传感器，获取目标车辆的毫米波雷达传感器数据；其中，目标车辆包括车架和钢板弹簧，毫米波雷达传感器数据为车架与钢板弹簧中部的垂直距离数据。
[0015]作为补充说明，尽管不同类型的汽车，会有不同的机械构造，但总的来说，对于载货用的车辆，所载货物的质量和车身质量全部作用在车架上，进而作用在悬架上，悬架再将所受的力传递给车轴，最后传递到车轮上；悬架的主要作用是传递车架和车轮之间存在的各种力和力矩，并且缓冲由于路面凹凸不平所产生的瞬间冲击载荷，同时对车辆上存在的各种振动进行衰减，以保证车辆能够安全平稳地行驶。典型的悬架系统主要由减振器、弹性元件以及导向机构等构成。弹性元件又包括螺旋弹簧、钢板弹簧、橡胶弹簧、空气弹簧以及扭杆弹簧，而载货用的车辆的弹性元件多采用钢板弹簧形式，钢板弹簧仅支撑目标车辆的一根轴（如前轮轴或后轮轴），上货时，钢板弹簧受力会发生弯曲变形，使得钢板弹簧中部和车架之间的距离会发生变化。而该步骤中，毫米波雷达传感器数据为车架与钢板弹簧中部的垂直距离数据，也即钢板弹簧的最上片板簧的中心点到车架的外底部的垂直距离。
[0016]该步骤采用了毫米波雷达传感器，利用了其可测距测速测角的特性，并且其还具备探测性能稳定、作用距离较长、环境适用性好等优点。与其他检测器件相比，性能也十分突出，如：（1）与超声波雷达相比，毫米波雷达传感器的体积小、质量轻、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于毫米波雷达的车辆载重管控方法，其特征在于，包括以下步骤：基于车载的毫米波雷达传感器，获取目标车辆的毫米波雷达传感器数据；其中，所述目标车辆包括车架和钢板弹簧，毫米波雷达传感器数据为所述车架与所述钢板弹簧中部的垂直距离数据；将毫米波雷达传感器数据输入预设的车辆载重计算模型，得到所述目标车辆的当前载重值；根据当前载重值以及预设的载重管控规则，对所述目标车辆进行载重管控。2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的车辆载重管控方法，其特征在于，获取目标车辆的毫米波雷达传感器数据的步骤包括：发射电磁波至所述钢板弹簧中部；接收所述钢板弹簧中部反射的回波；将发射的电磁波和反射回来的回波进行频率转换、降噪，得到正弦波信号；提取正弦波信号的频率信息；根据发射的电磁波的特征信息以及正弦波信号的频率信息，获取所述目标车辆的毫米波雷达传感器数据。3.根据权利要求2所述的一种基于毫米波雷达的车辆载重管控方法，其特征在于，发射的电磁波为调频连续锯齿波，发射的电磁波的函数式为，A为振幅，为起始频率，u为调频斜率，为初始相位，T为发射时宽；回波的函数式为，K为频率斜率，为往返时间延迟；正弦波信号的频率信息包括频率信息的函数式，频率信息的函数式为，R为与所述钢板弹簧中部的距离，c为电磁波在空气中的传输速度，B为电磁波的扫频带宽；发射的电磁波的特征信息包括电磁波在空气中的传输速度、电磁波的扫频带宽；根据发射的电磁波的特征信息以及正弦波信号的频率信息，获取所述目标车辆的毫米波雷达传感器数据的步骤，包括：根据函数式，获取所述目标车辆的毫米波雷达传感器数据。4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的车辆载重管控方法，其特征在于，车辆载重计算模型为，其中，M为所述目标车辆的当前载重值，~依次为第1~8个所述毫米波雷达传感器的权重，~依次为第1~8个所述毫米波雷达传感器的毫米波雷达传感器数据。5.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的车辆载重管控方法，其特征在于，输入预设的车辆载重计算模型的步骤之前，还包括：基于车载的所述毫米波雷达传感器，采集所述目标车辆在各次上货过程中的毫米波雷
达传感器数据，并将采集到的毫米波雷达传感器数据作为训练用样本；其中，采集毫米波雷达传感器数据时所述目标车辆处于水平路面，上货次数为n；基于地磅，采集所述目标车辆在各次上货过程中的称重差值，并将采集到的称重差值作为训练用标签；将训练用样本以及训练用标签输入模型进行训练，得到车辆载重计算模型；其中，输入模型的训练用数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗少光，刘阳，彭巍铭，林怡斌，
申请(专利权)人：深圳市汉德网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：