【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆载重检测，尤其涉及一种角度式载重传感器及车辆载重检测方法。
技术介绍
1、目前，交通运输业中存在严重的超载问题，这些超载问题不仅会导致环境问题和货物的丢失问题，还会对道路安全造成严重影响。为保证道路交通运输的安全，车辆的载重一般都有严格的规定，超重不但会对车辆安全存在严重隐患，而且对人生安全也存在着极大的威胁。随着传感器技术的进步，车载式载重传感器得到越来越广泛的应用。在现有技术中，车载式载重传感器多为用于测量车架与车桥之间距离的位移传感器，通常采用磁感应式位移传感器，将传感器本体通过安装结构安装在汽车的车桥上，由于重量变化导致钢板弹簧变形产生位移量，通过测量其位移量并用相关电路转化成电压输出，然后，根据电压的变化量来计算载重。而汽车在行进过程中，不可避免地会遇到颠簸情况，此时车架与车桥之间便会发生过冲现象，车桥与车架之间的距离会在短时间内急剧压缩或伸长，这必然会导致位移传感器受到瞬间的冲击挤压，从而导致车载式载重传感器使用寿命短、测量误差大。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术有必要提供一种角度式载重传感器及车辆载重检测方法，以解决至少一个上述技术问题。
2、为实现上述目的，一种车辆载重检测方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：对车辆车架横梁悬挂系统进行弹簧变形信号检测，得到弹簧位移量电压变化信号；将角度式载重传感器安装在车辆车架横梁悬挂系统上，并通过高精度电压采样电路和信号抗干扰电路对弹簧位移量电压变化信号进行抗干扰采样处理，得到位移量
4、步骤s2：对位移量抗干扰电压信号进行信号数据转换，得到弹簧位移量信号数据；对弹簧位移量信号数据进行车辆状态检测，得到车辆弹簧状态信息数据；利用角度式载重传感器内的三轴mems姿态传感器对车辆弹簧状态信息数据进行实时采集处理，得到当前弹簧状态的三轴陀螺仪数据以及三轴加速度数据；通过三轴mems姿态传感器对三轴陀螺仪数据以及三轴加速度数据进行误差补偿计算，得到三轴重力方向夹角数据；
5、步骤s3：根据三轴重力方向夹角数据以及三轴陀螺仪数据对车辆弹簧状态信息数据进行车辆姿态判断，得到车辆整体姿态信息数据；根据车辆整体姿态信息数据对三轴陀螺仪数据以及三轴加速度数据进行权重分配丢弃分析，得到三轴加权信息数据以及三轴丢弃信息数据；根据三轴加权信息数据以及三轴丢弃信息数据对弹簧位移量信号数据进行协同影响筛选，得到弹簧位移量筛选数据；
6、步骤s4：利用角度传感器以及倾角传感器对弹簧位移量筛选数据进行车辆位移变化检测，得到车辆位移角度变化数据以及车辆位移倾角变化数据；通过mcu主控芯片对车辆位移角度变化数据以及车辆位移倾角变化数据进行信号采集处理，得到角度变化输入信号数据以及倾角变化输入信号数据；将角度变化输入信号数据以及倾角变化输入信号数据融合输入到软件中进行分级滤波处理，得到一级fifo队列滤波数据以及二级fifo队列滤波数据；
7、步骤s5：对一级fifo队列滤波数据以及二级fifo队列滤波数据进行车辆装卸状态检测，得到车辆装卸状态信息数据；对车辆装卸状态信息数据进行载重变化检测，得到车辆装卸载重变化数据；对车辆位移角度变化数据、车辆位移倾角变化数据以及车辆装卸载重变化数据进行多段线性模型标定，以得到车辆当前重量数据。
8、本专利技术首先通过对车辆车架横梁悬挂系统的钢板弹簧进行弹簧变形测量，在车辆悬挂系统中，钢板弹簧是一个关键组件，通过对其进行弹簧变形测量，能够获取车辆弹簧变形量数据，这些数据对于车辆的弹簧变形位移量分析和后续的载重检测非常关键，并将实际的物理变形转化为电压信号，能够为后续的数字化处理提供了基础，这个过程保证了数据的精确性和可靠性，为下一步的信号处理提供了高质量的输入。同时，通过将角度式载重传感器安装在车辆车架横梁悬挂系统上，并通过使用角度式载重传感器内的高精度电压采样电路对弹簧位移量电压变化信号进行了精确的采样处理，以获取高精度的位移量电压变化信号，随后，通过在角度式载重传感器内部的信号抗干扰电路的帮助下，对采样后的位移量高精度电压信号进行了抗干扰处理，这个处理过程能够确保信号的高精度和准确性，为后续的分析和计算提供了可靠的数据基础，从而准确地测量车辆悬挂系统的弹簧位移量电压信号，以便后续的状态判断和重量估算。其次，通过对位移量抗干扰电压信号进行信号数据转换，能够将原始位移量变化导致的电压信号转换为实际的弹簧位移量数据，以消除干扰并准确反映车辆弹簧的实际变化情况，从而为后续车辆状态特征分析提供准确的数据基础。通过对转换后的弹簧位移量信号数据进行车辆状态检测，从而获得准确的车辆弹簧状态信息数据，这些数据能够反映车辆当前的状态，旨在获取准确的弹簧状态信息，能够为后续的姿态判断提供必要的数据。并且，通过使用角度式载重传感器内的三轴mems姿态传感器对车辆弹簧状态信息数据进行实时采集处理，能够获取对应弹簧状态下的有关车辆姿态和动态的实时信息数据，能够为后续的数据处理提供基础数据。通过三轴mems姿态传感器对三轴陀螺仪数据以及三轴加速度数据进行误差补偿计算，根据计算得到的误差值对后续数据进行误差补偿，能够确保数据的连续性和一致性，同时有效减小外界或内部因素对三轴夹角计算的干扰，从而提高数据的准确性和可靠性，通过使用经过误差补偿后的数据进行反三角函数计算，可以精确计算出三轴重力方向的夹角数据，为进一步分析车辆状态提供准确的方向参考。然后，通过根据三轴重力方向夹角数据以及三轴陀螺仪数据对车辆弹簧状态信息数据进行车辆姿态判断，能够有效地判定了车辆当前的运行状态，如上坡、下坡、颠簸或转弯状态，这为后续的车辆控制和调整提供了重要的信息基础，使得整车系统能够根据实时的姿态信息做出相应的调整。同时通过根据车辆整体姿态信息数据中的车辆姿态对三轴陀螺仪数据以及三轴加速度数据进行分析，有助于识别和区分加权不同数据的重要性，保证了重要数据的有效利用，同时丢弃了不必要的数据信息，这样减少了对不必要数据的处理和存储，从而提高了数据处理的效率和准确性。另外，还通过根据分析得到的三轴加权信息数据以及三轴丢弃信息数据对弹簧位移量信号数据进行协同影响筛选，有助于根据加权与丢弃的关联模式对弹簧位移量信号数据进行同样的加权和丢弃处理，以提取和筛选出与车辆位移变化相关的重要数据，从而为车辆位移变化检测提供了有益信息，从而为后续的处理过程提供了基础数据。接下来，通过使用角度式载重传感器内的角度传感器以及倾角传感器对弹簧位移量筛选数据进行车辆位移变化检测，以获取车辆的位移角度变化数据和位移倾角变化数据，这有助于监测车辆车架横梁悬挂系统上钢板弹簧的垂直位移和横向倾角情况，提供了对车辆车架横梁悬挂系统行为的洞察。通过使用mcu主控芯片对车辆位移角度变化数据和位移倾角变化数据进行信号采集处理，这一步骤有助于将传感器采集的原始数据进行信号转换处理，使数据可用于后续分析和控制。随后，通过将采集得到的角度变化输入信号数据和倾角变化输入信号数据融合并存储到软件的fifo数据缓存队列中进行分级滤波处理，有助于进一步减小数据中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车辆载重检测方法，其特征在于，应用于角度式载重传感器，其中角度式载重传感器内部集成有高精度电压采样电路、信号抗干扰电路、三轴MEMS姿态传感器、角度传感器以及倾角传感器，所述车辆载重检测方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的车辆载重检测方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的车辆载重检测方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的车辆载重检测方法，其特征在于，步骤S26中的三轴误差计算公式具体为：
5.根据权利要求3所述的车辆载重检测方法，其特征在于，步骤S28包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的车辆载重检测方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的车辆载重检测方法，其特征在于，步骤S37包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的车辆载重检测方法，其特征在于，步骤S4包括以下步骤：
9.根据权利要求1所述的车辆载重检测方法，其特征在于，步骤S5包括以下步骤：
10.一种角度式载重传感器，
...【技术特征摘要】
1.一种车辆载重检测方法，其特征在于，应用于角度式载重传感器，其中角度式载重传感器内部集成有高精度电压采样电路、信号抗干扰电路、三轴mems姿态传感器、角度传感器以及倾角传感器，所述车辆载重检测方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的车辆载重检测方法，其特征在于，步骤s1包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的车辆载重检测方法，其特征在于，步骤s2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的车辆载重检测方法，其特征在于，步骤s26中的三轴误差计算公式具体为：
5.根据权利要求3所述的车辆载重检测方法，其特征在于，步骤s28包括以下步骤：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：刘国威，周梓良，吕宝贵，
申请(专利权)人：江苏神达智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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