[發明專利]一種基于超聲波的貨車自適應載重檢測系統及其方法

在審

• 申請號: 201810717250.5
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN109116362A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 蘇暢
• 申請（專利權）人: 四川駒馬科技有限公司
• 主分類號: G01S15/88
• 分類號: G01S15/88;B60P5/00
• 代理公司: 成都環泰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51242
• 代理人: 李斌;黃青

1.一種基于超聲波的貨車自適應載重檢測系統，其特征在于，包括主控處理器、超聲波傳感器、溫度傳感器、六軸加速度傳感器、車輛CAN總線、通訊模組和后臺數據中心，所述超聲波傳感器的信號輸出端連接主控處理器的第一信號輸入端，所述溫度傳感器的信號輸出端連接主控處理器的第二信號輸入端，所述六軸加速度傳感器的信號輸出端連接主控處理器的第三信號輸入端，所述車輛CAN總線的信號輸出端連接主控處理器的第四信號輸入端，所述主控處理器的信號輸出端通過通訊模組連接后臺數據中心的信號輸入端。

2.根據權利要求1所述的基于超聲波的貨車自適應載重檢測系統，其特征在于，所述超聲波傳感器為4個，4個超聲波傳感器均布于車廂底部的四周，且每個超聲波傳感器包括發送端和接收端。

3.根據權利要求2所述的基于超聲波的貨車自適應載重檢測系統，其特征在于，所述主控處理器上設有UART接口、IIC接口、CAN數據接口和SIM900通訊接口，所述主控處理器通過UART接口連接超聲波傳感器，用于控制超聲波傳感器收發操作；所述主控處理器通過IIC接口連接溫度傳感器和六軸加速度傳感器，用于實時檢測空氣溫度和車廂傾斜度信息；所述主控處理器通過CAN數據接口連接車輛CAN總線，實時獲取車輛行車數據；所述主控處理器SIM900通訊接口連接通訊模組，用于將檢測數據實時回傳后臺數據中心。

4.一種基于超聲波的貨車自適應載重檢測方法，其特征在于，包括主控處理器、超聲波傳感器、溫度傳感器、六軸加速度傳感器、車輛CAN總線、通訊模組和后臺數據中心，其包括以下步驟：

a、當空載時，控制超聲波傳感器發送端發射超聲波信號，并將超聲波傳感器接收端接收到的返回信號傳輸到主控處理器，計算測量距離D；

b、當載重時，控制超聲波傳感器發送端發射超聲波信號，并將超聲波傳感器接收端接收到的返回信號傳輸到主控處理器，計算載重距離D′；

c、根據測量距離D和載重距離D′之間的距離變化量ΔD，計算載重值W。

5.根據權利要求4所述的基于超聲波的貨車自適應載重檢測方法，其特征在于，所述步驟a包括以下步驟：

a101、記錄超聲波信號從發送到接收之間的傳播時間t，獲取超聲波距離L＝vt/2，且v＝v₀+(0.607·T)，因此，L＝[v₀+(0.607·T)]t/2；

其中，v₀為常規聲波速度，T為空氣溫度，v為超聲波在空氣中的傳播速度，t為傳播時間；

a102、根據公式獲得超聲波傳感器的測量距離D；其中，L為超聲波距離，H為同一超聲波傳感器發送端和接收端之間的距離；

a103、若D＞＞H，則D≈L＝[v₀+(0.607T)]t/2。

6.根據權利要求4或5所述的基于超聲波的貨車自適應載重檢測方法，其特征在于，所述步驟c包括以下步驟：

c101、獲取測量距離D和載重距離D′，計算得出ΔD＝|D-D′|；

c102、測量車廂與水平面的夾角β，計算載重值W≈k·ΔD·cosβ；其中，k為彈簧系數。

7.根據權利要求6所述的基于超聲波的貨車自適應載重檢測方法，其特征在于，還包括以下步驟：

判斷載重值W與實際載重值W′的誤差是否超過20％，如果是，則結合車輛CAN數據和后臺數據中心數據進行綜合處理和濾波，對彈簧系數k和測量距離D進行自適應數據補償校正；如果否，則不進行自適應數據補償校正。

8.根據權利要求7所述的基于超聲波的貨車自適應載重檢測方法，其特征在于，還包括以下步驟：

根據不同車型預設定彈簧系數安全閾值，若彈簧系數k達到該安全閾值，則上報至后臺數據中心，并向對應的司機發出提醒。

9.根據權利要求8所述的基于超聲波的貨車自適應載重檢測方法，其特征在于，還包括以下步驟：

每隔t′時刻采集一次載重值W，并傳輸至主控處理器中臨時保存；當采集到20次后，打包上傳至后臺數據中心進行記錄和保存。