[发明专利]车辆载荷确定系统和方法

说明书

提出了一种车辆载荷确定系统和方法，属于行车荷载检测技术领域，所述系统包括：高速摄像装置、支撑固定装置、无线数据采集与传输装置、图片分析及数据处理系统；所述的支撑固定装置用于固定高速摄像装置以及无线数据采集与传输装置；所述高速摄像装置用于对经过的车辆的轮胎进行拍摄；所述无线数据采集与传输装置用于采集高速摄像装置拍摄的轮胎图像，并将轮胎图像发送至图片分析及数据处理系统；所述图片分析及数据处理系统用于对轮胎图像进行识别，获得所述轮胎图像中轮胎的基本信息，确定轮胎的载荷大小，并确定所述车辆的载荷。本方法和系统能够更准确和灵活地测量各种车辆的荷载大小。

技术领域

本发明属于公路、桥梁行车荷载检测领域以及交通运输和智能测控技术领域，具体涉及一种车辆载荷确定系统和方法。

背景技术

随着我国经济水平的提升，更多的公路、桥梁投入到使用中，各地之间的联系越来越紧密，也正是因为此，越来越多不同等级的交通工具行驶在公路、桥梁上，小到电动车、家用轿车，大到翻斗车、半挂车等等，而一旦这些交通工具出现超载情况，就会使公路、桥梁发生破坏，而公路桥梁的破坏不仅危害人们的人身安全，同样也将对公共财产造成一定的损失，所以防止超重超载是维护交通安全的重要环节，而当前最普遍的检查方法主要是派人检查或者是在收费站设置地磅称等方法，进行车辆荷载的检查，但是此类方法在一定程度上影响了交通的流畅性，且不具有全面性。

现有关于检测车辆动态垂直荷载的方法还有很多，如发明专利公开号为:CN106626994A，名称为一种车辆行驶期间检测轮胎动态垂直载荷的方法及系统中描述的方法，但是此类方法将传感器固定在轮胎上，这样传感器就会受到轮胎转动速度、震动、摩擦生热等问题的影响，很难进行准确的计算。现有关于轮胎荷载检测方法也有很多，如发明专利公开号为：CN1860042A，名称为车辆行驶期间检测轮胎载荷的方法和系统，但是该专利同样是将传感器布置于轮胎之上，这样就会不可避免地受到轮胎转动速度、震动、摩擦生热等问题的影响。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出了一种车辆载荷确定系统和方法。

根据本发明的一个方面，提出了一种车辆载荷确定系统，所述系统包括高速摄像装置、支撑固定装置、无线数据采集与传输装置、图片分析及数据处理系统；所述的支撑固定装置用于固定高速摄像装置以及无线数据采集与传输装置；所述高速摄像装置用于对经过的车辆的轮胎进行拍摄；所述无线数据采集与传输装置用于采集高速摄像装置拍摄的轮胎图像，并将轮胎图像发送至图片分析及数据处理系统；所述图片分析及数据处理系统用于对轮胎图像进行识别，获得所述轮胎图像中轮胎的基本信息，确定所述轮胎的载荷大小，并确定所述车辆的载荷。

根据本发明的一个方面，所述图片分析及数据处理系统包括文字识别模块和图片识别模块；所述文字识别模块用于对轮胎图像中的轮胎信息进行识别；所述图片识别模块用于对轮胎图像中的当前轮胎状态进行识别。

根据本发明的一个方面，所述轮胎信息包括轮胎的标识信息；所述当前轮胎状态包括轮胎半径、轮辋半径、轮辋中心距地面高度。

根据本发明的一个方面，所述图片分析及数据处理系统还包括标准车胎信息获取模块和当前车辆荷载确定模块；其中所述车胎信息获取模块用于根据所述轮胎信息从后台数据库中获取车辆无荷载时相应轮胎所受的压力、以及轮辋中心距离地面高度；其中车辆荷载确定模块用于根据车辆无荷载时相应轮胎的胎压、轮辋中心距离地面高度，以及所述当前轮胎状态确定当前轮胎所受压力，以确定车辆荷载。

根据本发明的一个方面，所述车辆荷载确定模块通过以下公式确定当前轮胎所受压力F_n2：

其中R为轮胎半径，r为轮辋半径，F_n1为车辆空载时相应轮胎所受的压力，H_n1为车辆无荷载时轮辋中心距离地面高度，F_n1和H_n1为从后台数据库中获取；H_n2为当前轮胎的轮辋中心距离地面高度。