Wim系統(tǒng)的傳感器模塊和測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量雙輪轍車輛的軸速和軸重的傳感器模塊(1)，所述車輛在行車道上以兩個(gè)行駛輪轍(S，S′)沿行駛方向(L)行駛，所述傳感器模塊包括設(shè)置在第一和第二輪轍組(I，II)中的多個(gè)壓電式條型傳感器(A，B，C，D)。根據(jù)本發(fā)明，所有條型傳感器(A，B，C，D)都沿行駛方向(L)相互以大于最大車輪接觸長度(300)的固定的縱向偏移(LAD)彼此間隔設(shè)置，并且沿橫向相互以1cm至15cm之間的偏移量設(shè)置。所述傳感器模塊(1)還具有小于80cm的模塊長度(LABCD)。
【專利說明】WIM系統(tǒng)的傳感器模塊和測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量雙輪轍車輛的軸速和軸重的傳感器模塊，其包括多個(gè)壓 電式條型傳感器（Streifensensoren)，以及涉及一種用于車輛在行車道上行駛時(shí)的動(dòng)態(tài)重 量測(cè)量的方法，其中使用具有多個(gè)條型傳感器的WIM系統(tǒng)（動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)）。
【背景技術(shù)】
[0002] 在運(yùn)動(dòng)過程中行車道上處于道路交通中的車輛的動(dòng)態(tài)重量測(cè)量是通過WM系統(tǒng) (動(dòng)態(tài)稱重）來確定的。
[0003] 已知的WM系統(tǒng)以所謂的條型傳感器為基礎(chǔ)，其沿行車道的縱向以若干米的間距 彼此間隔地被設(shè)置。帶狀且平整的條型傳感器被設(shè)計(jì)為是壓電式的，并分別以較小的安裝 深度嵌入行車道表面中，并在那里被固定。在行駛方向上的傳感器寬度通常被設(shè)計(jì)為若干 厘米的數(shù)量級(jí)，因此不能對(duì)整個(gè)車輪接觸面進(jìn)行分析。借助于壓電效應(yīng)，電壓信號(hào)的檢測(cè)是 非常簡(jiǎn)單的。被檢測(cè)的壓電信號(hào)可以被換算成力信號(hào)，在此，條型傳感器的成本非常低。條 型傳感器通過信號(hào)線與信號(hào)檢測(cè)電子裝置相連接，該信號(hào)檢測(cè)電子裝置可以將測(cè)量信號(hào)傳 輸?shù)椒治鰡卧?br>
[0004] 對(duì)于傳感器陣列（Sensoranordnung，傳感器裝置）有各種不同的布局，一種是例 如根據(jù)專利文獻(xiàn)US 2011/0127090提出的所謂的完全布局（FULL，圖4a)，并且一種是根據(jù) 專利文獻(xiàn)W0 02/23504提出的交錯(cuò)布局（STAGGERED，圖4b)。
[0005] 在車輛駛過時(shí)對(duì)測(cè)量信號(hào)在時(shí)間上進(jìn)行分辨檢測(cè)，從中可以推斷出當(dāng)前的車速。 如果車輛車輪在時(shí)間上交錯(cuò)滾動(dòng)經(jīng)過兩個(gè)傳感器，則可以基于軸載檢測(cè)到兩個(gè)測(cè)量信號(hào)， 一個(gè)由第一傳感器檢測(cè)，一個(gè)由沿行駛方向安裝在后面的那個(gè)傳感器檢測(cè)。軸速可以由兩 個(gè)傳感器之間的間距除以在兩個(gè)傳感器的信號(hào)之間測(cè)量的時(shí)間偏移來確定，如圖4c所示。 為了根據(jù)傳感器信號(hào)計(jì)算軸載，必須將傳感器信號(hào)積分（aufintegriert，整合），并乘以車 速和校準(zhǔn)常數(shù)。這對(duì)于包括多個(gè)薄的條型傳感器的WIM系統(tǒng)是必不可少的，其中車輪表面 不能夠全部位于該條型傳感器上。
[0006] 為了借助于不允許直接進(jìn)行重量檢測(cè)的條型傳感器進(jìn)行準(zhǔn)確地重量測(cè)量，必須非 常準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的測(cè)量。
[0007] 但是，對(duì)于在駛過WM系統(tǒng)時(shí)車輛的行駛速度發(fā)生變化的實(shí)際應(yīng)用，已知的傳感 器陣列是不利的，因?yàn)橹亓繖z測(cè)的準(zhǔn)確性會(huì)嚴(yán)重受損。這特別會(huì)發(fā)生在以下范圍內(nèi)的應(yīng)用 中：收費(fèi)站、控制站、以及其它要求或希望被精確校準(zhǔn)的重量測(cè)量并且車輛以不規(guī)則的速度 或甚至以"走走停停"的行駛方式緩慢地駛過WIM系統(tǒng)的地方。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本發(fā)明的目的在于提出一種WIM系統(tǒng)的傳感器陣列，其具有多個(gè)條型傳感器，所 述條型傳感器能夠在變化的駛過速度下實(shí)現(xiàn)更好的速度測(cè)量，其中減少了測(cè)量誤差的發(fā) 生，并增加了成功的速度測(cè)量率（尤其是在"走走停停"的行駛方式的情況下）。
[0009] 該目的由具有權(quán)利要求1所述特征的傳感器模塊來實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)該目的，使用 一種用于測(cè)量雙輪轍車輛的軸速的傳感器模塊，其包括多個(gè)壓電式的條型傳感器，其中，在 至少兩個(gè)輪轍組中相對(duì)于行駛方向橫向地、并且彼此間隔地設(shè)置至少四個(gè)條型傳感器，使 得總是能夠測(cè)量駛過的車輛的各個(gè)軸的軸速。
[0010] 所有的條型傳感器（A，B，C，D)在此都垂直于行駛方向被設(shè)置，其中，第一條型傳 感器（A，D)沿傳感器模塊（1)的行駛方向（L)相互也以大于最大車輪接觸長度的固定的縱 向偏移（LAD)彼此間隔地被設(shè)置，并形成第一輪轍組（I)。根據(jù)車輛類型，車輪接觸長度可 以達(dá)到約20cm。
[0011] 第二條型傳感器（B，C)沿傳感器模塊（1)的行駛方向（L)相互以大于最大車輪 接觸長度的固定的縱向偏移（LBC)彼此間隔地被設(shè)置，并形成第二輪轍組（II)。第一輪轍 組（I)的條型傳感器（A，D)在行駛方向的橫向（Q)上相對(duì)于第二輪轍組（II)的條型傳感 器（B，C)錯(cuò)位地被設(shè)置，以使各輪轍組（I，II)分別覆蓋所述行車道的一個(gè)輪轍。根據(jù)本發(fā) 明，各輪轍組（I，II)的第一條型傳感器（A，B)沿行駛方向（L)彼此具有介于lcm和15cm 之間的偏移量（LAB);并且各輪轍組（I，II)的第二條型傳感器（C，D)沿行駛方向（L)彼此 也具有介于lcm和15cm之間的偏移量（LCD)。此外，所述傳感器模塊1的沿行駛方向的模 塊長度（LABCD)小于80cm。
[0012] 以此方式，該陣列（該裝置）一方面由于單個(gè)條型傳感器的長度偏移而確保信號(hào) 不可能同時(shí)出現(xiàn)。另一方面，因?yàn)檎麄€(gè)模塊長度最大為80 cm，其比通常的雙輪轍車輛的軸 距（Radstand)短，所以在第二軸行駛在傳感器模塊上之前，第一軸已經(jīng)完全地駛過該傳感 器模塊。由于所有的傳感器彼此在縱向上都具有偏移（錯(cuò)位），從而在已知條型傳感器的間 距的情況下，通過時(shí)間延遲（zeitversetzt,時(shí)間錯(cuò)開）獲得的信號(hào)，以更高的精度確定軸 的速度。由于每個(gè)軸通過至少四個(gè)條型傳感器檢測(cè)四個(gè)時(shí)間信號(hào)，所以能夠獲得六種可能 的組合來確定行駛速度。即使例如由于走走停停的行駛方式而致使并非所有的測(cè)量都成功 地進(jìn)行，但是僅需四個(gè)測(cè)量中的兩個(gè)能夠使用即可，從而仍然能夠確定速度以及由此確定 負(fù)載。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 下面結(jié)合附圖對(duì)可能的傳感器模塊的實(shí)施例以及由此對(duì)應(yīng)的測(cè)量裝置和測(cè)量方 法進(jìn)行說明。
[0014] 圖la示出了嵌入行車道中的第一傳感器模塊的示意性俯視圖；同時(shí)
[0015] 圖lb示出了嵌入行車道中的修改了的傳感器模塊的示意性俯視圖。
[0016] 圖2示出了如圖lb所示的傳感器模塊的示意性俯視圖，其中，傳感器陣列以框架 結(jié)構(gòu)示出。
[0017] 圖3示出了車輛駛過如圖2所示的具有框架結(jié)構(gòu)的傳感器陣列的示意性透視圖， 其中選擇性地設(shè)置了兩個(gè)框架結(jié)構(gòu)。
[0018] 圖4以示意圖示出了現(xiàn)有技術(shù)中已知的WM系統(tǒng)中的具有多個(gè)條型傳感器的傳感 器陣列。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 在此所描述的WIM系統(tǒng)（動(dòng)態(tài)稱重）包括傳感器模塊1，其被嵌入到道路的行車表 面2中，并且可以供車輛3駛過。車輛3的行駛方向在此用實(shí)心填充的箭頭表示。該車輛 具有第一輪轍33和橫向間隔開的第二輪轍34。車輛3沿行駛方向首先以第一軸31并且隨 后以第二軸32駛過傳感器模塊1。在此，每個(gè)軸31、32分別具有兩個(gè)車輪30,這些車輪根 據(jù)車輛3的類型具有不同的車輪接觸面。根據(jù)對(duì)不同的車輛3、不同的載荷、車胎壓力和車 輪30的類型所做的系列測(cè)試得知：車輪接觸長度300最大為20cm。
[0020] 傳感器模塊1沿行駛方向L和模塊橫向Q延伸，并具有多個(gè)壓電式條型傳感器A、 B、 C、D，它們?nèi)慷即怪庇谛旭偡较虮辉O(shè)置。這四個(gè)條型傳感器A、B、C、D例如被設(shè)置為：在 行車道表面中的已安裝的傳感器模塊1中，傳感器以幾毫米深水平地安裝，并且傳感器模 塊1為車輛車輪提供盡可能平坦的接觸面。這些條型傳感器具有傳感器表面S，S'。當(dāng)在 下文中提到傳感器表面S、S'的相對(duì)移位時(shí)，它是指?jìng)鞲衅鞅砻嬷行脑谛旭偡较騆或模塊 橫向Q上的移位。
[0021] 第一輪轍組I的第一條型傳感器A和第二條型傳感器D沿行駛方向L以縱向偏移 LAD不可分開地（unl0sbar)彼此固定設(shè)置。該縱向偏移LAD大于或等于所出現(xiàn)的最大車 輪接觸長度300,并且由此大于或等于20cm，從而在駛過時(shí)可以在第一條型傳感器A和第二 條型傳感器D上檢測(cè)到兩個(gè)在時(shí)間上彼此分隔的測(cè)量信號(hào)。
[0022] 在第一輪轍組I的條型傳感器A、D的沿行駛方向的橫向Q上的第一條型傳感器B 和第二條型傳感器C在行駛方向L上彼此相對(duì)地以固定的縱向偏移LBC不可分開地相互固 定設(shè)置。在此，該縱向偏移LBC也必須至少是20cm或大于20cm，由此第二輪轍組II的條 型傳感器B、C提供兩個(gè)在時(shí)間上彼此分開的測(cè)量信號(hào)。各輪轍組1、11的條型傳感器A、B、 C、 D在橫向上彼此總是無重疊地被固定，由此可以無干擾地記錄各個(gè)條型傳感器的可再現(xiàn) (可復(fù)制）的測(cè)量曲線。
[0023] 第一輪轍組I和第二輪轍組II的條型傳感器的相對(duì)定位被設(shè)計(jì)為：在行駛方向L 上，不同輪轍組的第一條型傳感器A、B之間的間距LAB和第二條型傳感器C、D之間的間距 IXD大于lcm并小于15cm，優(yōu)選大于lcm并小于8cm。條型傳感器A、B、C、D在行駛方向L 上的間距分別由條型傳感器的中心進(jìn)行測(cè)量并且確定。第一輪轍組I和第二輪轍組II的 條型傳感器應(yīng)該彼此平行地設(shè)置。
[0024] 在圖la中示出的傳感器模塊1顯示出一種傳感器陣列，其中，兩個(gè)輪轍組1、11的 縱向偏移LAD和LBC是相同的。如果選擇這種傳感器陣列，必須確保第二輪轍組II的第一 傳感器B的傳感器表面V不會(huì)與橫向于行駛方向沿方向Q移位的第二傳感器D的傳感器 表面S交疊。相應(yīng)地，間距LBD必須被選擇為大于lcm。當(dāng)車輛3沿行駛方向L駛過傳感器 模塊1時(shí)，按照A、B、D、C的順序記錄傳感器的測(cè)量信號(hào)。為了使第二輪轍組II的第一條 型傳感器B在行駛方向L上不與第一輪轍組I的第二條型傳感器D重疊，第一輪轍組I的 傳感器之間的縱向偏移LAD必須大于第一條型傳感器A、B之間的間距LAB。
[0025] 優(yōu)選地，第一輪轍組I的第一傳感器A與第二輪轍組II的第一傳感器B在行駛方 向的橫向Q上彼此對(duì)接地（auf Stoss)被設(shè)置。這同樣適用于第二傳感器C和D。
[0026] 在圖lb中不出了另一種傳感器模塊1，其中，第一輪轍組I的縱向偏移LAD大于第 二輪轍組II的縱向偏移LBC。這樣定義的傳感器彼此之間的相對(duì)間距在分析測(cè)量信號(hào)時(shí)需 要相應(yīng)地被考慮。當(dāng)車輛3沿行駛方向L駛過傳感器模塊1時(shí)，按照A、B、C、D的順序記錄 傳感器的測(cè)量信號(hào)。
[0027] 駛討討稈和測(cè)量
[0028] 根據(jù)所定義的間距LAB、IXD和LBD以及縱向偏移LAD和LBC，可以確定和分析所 記錄的測(cè)量信號(hào)的六個(gè)時(shí)間差。在此，總是測(cè)量電平（通常為電壓信號(hào)），其在車輛駛過時(shí) 會(huì)隨時(shí)間變化。為了確定時(shí)間差△ t，需要將各自的最大電平值和所確定的相對(duì)應(yīng)的時(shí)間相 互關(guān)聯(lián)。
[0029] 各輪轍組I、II的各條型傳感器A、B、C、D在時(shí)間上被交錯(cuò)地駛過，以使每個(gè)車輪 30總是會(huì)駛過至少兩個(gè)條型傳感器A、B、C、D，由此可以記錄測(cè)量曲線。由于多個(gè)條型傳感 器在行駛方向L上被移位設(shè)置，可以在軸駛過后由測(cè)量信號(hào)確定達(dá)6個(gè)的時(shí)間差（Λ tAB、 AtAC、AtAD、AtBC、AtBD、At⑶）。根據(jù)這些時(shí)間差和所記錄的測(cè)量電平以及已知的條 型傳感器的間距和偏移量，可以多次確定軸速并相應(yīng)地多次確定軸重。由此，可以確定與駛 過車輛3的速度和質(zhì)量有關(guān)的更好的描述（Aussagen)。
[0030] 如果車輛在"走走停停"的行駛情況下在其中的一個(gè)條型傳感器上出現(xiàn)停頓，仍保 留有足夠多的測(cè)量值，以確保能夠確定速度并進(jìn)而確定軸重。
[0031] 當(dāng)然，在本文中重要的是：條型傳感器彼此之間不能相距太遠(yuǎn)，因?yàn)橄嗑嗵h(yuǎn)會(huì)導(dǎo) 致速度測(cè)量不準(zhǔn)確。它們必須至少彼此離開一定距離，以便能夠確保同一車輪不會(huì)同時(shí)位 于兩個(gè)條型傳感器A和D或兩個(gè)條型傳感器B和D上。但是，距離LAD或LBC越長，速度測(cè) 量就會(huì)越不準(zhǔn)確。因此，在根據(jù)本發(fā)明的條型傳感器陣列中，完整地包括沿行駛方向測(cè)量的 所有傳感器A、B、C、D的模塊長度LABCD的總長度小于80cm。通過緊湊的布置也可以確保， 模塊中的條型傳感器可以被緊湊地制造并安裝。
[0032] 在本文中同樣重要的是：所有的條型傳感器A、B、C和D都是橫向地被設(shè)置，也就 是垂直于行駛方向被設(shè)置，如圖所示。
[0033] 在圖2中示出了一種具有框架結(jié)構(gòu)10的傳感器模塊1，該框架結(jié)構(gòu)10使條型傳感 器A、B、C、D如上所述地彼此保持所定義的固定的間距和偏移量。為此，第一輪轍組I和第 二輪轍組II的條型傳感器A、B、C、D彼此之間以固定的間距被安裝。
[0034] 從傳感器模塊1向外引出輸出線15,其可在外部使用，以獲取測(cè)量值或所分析的 數(shù)據(jù)，并將這些測(cè)量值打包輸送。借助于所有條型傳感器A、B、C、D的信號(hào)線12,可以將測(cè) 量信號(hào)輸送到信號(hào)檢測(cè)電子裝置13中，該信號(hào)檢測(cè)電子裝置可以被設(shè)置在框架結(jié)構(gòu)10的 內(nèi)部。在此，在框架結(jié)構(gòu)10中還設(shè)置有分析單元14,從信號(hào)檢測(cè)電子裝置13中接收到的測(cè) 量信號(hào)可以被直接傳輸?shù)皆摲治鰡卧?。將信?hào)檢測(cè)電子裝置13和分析單元14設(shè)置在框 架結(jié)構(gòu)10的內(nèi)部是非常有利的，因?yàn)閭鞲衅餍盘?hào)可以在現(xiàn)場(chǎng)直接被放大、被檢測(cè)并進(jìn)一步 被處理?？蛇x地，可以只將信號(hào)檢測(cè)電子裝置13設(shè)置在框架結(jié)構(gòu)10的內(nèi)部，而將分析單元 14設(shè)置在框架結(jié)構(gòu)10的外部。當(dāng)引導(dǎo)至信號(hào)檢測(cè)電子裝置13和/或分析單元14的導(dǎo)線 路程短時(shí)，其可以減少對(duì)測(cè)量信號(hào)的串?dāng)_或其它的干擾性影響。
[0035] 通過對(duì)利用輸出線15從傳感器模塊1引出的信號(hào)進(jìn)行匯總，可以使安裝簡(jiǎn)化并防 止信號(hào)線12的混淆。
[0036] 在此所描述的傳感器模塊1的框架結(jié)構(gòu)10包括第一框架構(gòu)件110和第二框架構(gòu) 件110'，其所述第一框架構(gòu)件中，固定有第一和第二輪轍組（I，II)的各第一傳感器（A， B)，在所述第二框架構(gòu)件中，固定有第一和第二輪轍組（I，II)的各第二傳感器（C，D)?？?選地，也可以分別將第一輪轍組（I)的傳感器（A，D)固定在第一框架構(gòu)件110中，并將第二 輪轍組（I)的傳感器（B，C)固定在第二框架構(gòu)件110'中。
[0037] 框架構(gòu)件110、11(V可以在現(xiàn)場(chǎng)很容易地被插接、焊接或螺接在一起。由此設(shè)置成 可拆卸或不可拆卸的連接。最重要的是，條型傳感器彼此相對(duì)的間距和偏移被限定并且是 不可改變的。
[0038] 可選地，設(shè)置齒部結(jié)構(gòu)11，由此改善傳感器模塊1的整個(gè)框架結(jié)構(gòu)10在行車道表 面中的固定。
[0039] 如圖3所示，可以沿行駛方向L并因此在行駛方向上彼此縱向間隔開地設(shè)置兩個(gè) 齒部結(jié)構(gòu)11、11'，其可以使傳感器模塊1穩(wěn)定地安裝在行車道表面中。車輛在行車道2上 繼續(xù)滾動(dòng)之前，如果車輛3駛過傳感器模塊1，則其沿行駛方向首先駛過第一齒部結(jié)構(gòu)11， 然后是具有條型傳感器A、B、C、D的多部件構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)10,并且之后駛過第二齒部結(jié)構(gòu) 11'。通過這種在行車道表面中插入齒部結(jié)構(gòu)11、11'的設(shè)計(jì)，傳感器模塊1可以被牢固地 安裝在行車道表面2中，并且可以與道路覆層充分良好地相結(jié)合地安裝。而且，傳感器模塊 1的最終高度（Abschlussniveau，最終水平位置）位于行車道表面的高度上，并形成平坦的 表面，從而使車輛3可以幾乎無干擾地駛過傳感器模塊1。
[0040] 詵擇:
[0041] 利用所述的條型傳感器陣列可以實(shí)現(xiàn)非常緊湊的傳感器模塊1，其所具有的模塊 長度LAB⑶小于80cm。
[0042] 為了不從外部向條型傳感器供應(yīng)能量，近來人們還試圖使用駛過能量 (tiberfahrenergie )用于WM系統(tǒng)的供給。在此傳感器模塊1中，可以在駛過第一輪轍組 I和第二輪轍組II的第二條型傳感器C、D時(shí)利用壓電效應(yīng)向兩個(gè)輪轍組I、II的第一條型 傳感器A、B提供能量。這樣就不檢測(cè)第二條型傳感器C、D的壓力載荷，而是將該條型傳感 器用于能量供給。如果由車輛3駛過第一條型傳感器A、B就足以確定速度，則并非絕對(duì)必 須進(jìn)行時(shí)間延遲的進(jìn)一步測(cè)量。
[0043] 如果在駛過第一條型傳感器A、B時(shí)不能準(zhǔn)確地確定軸重，則自動(dòng)接通第二條型傳 感器C、D進(jìn)行測(cè)量。
[0044] 還可以對(duì)單個(gè)輪轍33、34的車輪速度進(jìn)行測(cè)量，在此需要檢測(cè)駛過每個(gè)輪轍的第 一條型傳感器A、B與第二條型傳感器C、D之間的時(shí)間。然后可以確定每一個(gè)車輪在駛過傳 感器模塊1時(shí)的車輪速度。
[0045] 不同條型傳感器A、B、C、D的傳感器表面S、S'和各自的傳感器表面寬度b的尺寸 可以選擇性地被選擇為是相同的或是彼此不同的。這些尺寸在分析和計(jì)算重量時(shí)要被考慮 在內(nèi)。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明的裝置在其基本配置中具有四個(gè)傳感器（A、B、C、D)。在一特定的設(shè)計(jì) 方案中，例如在根據(jù)圖2和3的另一個(gè)框架構(gòu)件110'中，擴(kuò)展的傳感器模塊可以包含多個(gè) 附加的其它傳感器，用以改善結(jié)果的準(zhǔn)確性。這些附加的傳感器相對(duì)其縱向上的相鄰傳感 器的間距以及相對(duì)其橫向上的相鄰傳感器的間距與其它傳感器的間距的前述設(shè)計(jì)原則相 符。該擴(kuò)展的傳感器模塊的模塊長度被延長，其延長量相應(yīng)地為：每對(duì)在整個(gè)行車道2上沿 橫向延伸的傳感器最高延長40cm。
[0047] 但是，推薦的是，沿行駛方向的整個(gè)模塊長度被設(shè)計(jì)為不大于通常的要被測(cè)量的 車輛的軸距。但是，當(dāng)在縱向上設(shè)置有最小間隔時(shí)，可以例如依次設(shè)置四個(gè)相同的框架構(gòu)件 110。
[0048] 附圖標(biāo)記列表
[0049] 1 傳感器模塊
[0050] 10 框架結(jié)構(gòu)
[0051] 110 框架構(gòu)件
[0052] I 第一輪轍組
[0053] A 第一輪轍組的第一傳感器
[0054] D 第一輪轍組的第二傳感器
[0055] LAD第一輪轍組的傳感器之間的縱向偏移
[0056] II 第二輪轍組
[0057] B 第二輪轍組的第一傳感器
[0058] C 第二輪轍組的第二傳感器
[0059] LBC第二輪轍組的傳感器之間的縱向偏移
[0060] L 行駛方向
[0061] Q 模塊橫向
[0062] LAB第一傳感器之間的間距
[0063] IXD第二傳感器之間的間距
[0064] LAB⑶模塊長度，其完整地包括沿行駛方向測(cè)量的所有傳感器
[0065] A、B、C 和 D
[0066] S, S1傳感器表面
[0067] b 在行駛方向L上的傳感器表面寬度
[0068] 11 齒部結(jié)構(gòu)
[0069] 12 信號(hào)線
[0070] 13 信號(hào)檢測(cè)電子裝置
[0071] 14 分析單元
[0072] 15 輸出線
[0073] 2 行車道
[0074] 3 車輛
[0075] 30 車輪
[0076] 300車輪接觸長度
[0077] 31 第一軸
[0078] 32 第二軸
[0079] 33 第一輪轍
[0080] 34 第二輪轍
【權(quán)利要求】
1. 一種用于測(cè)量雙輪轍車輛的軸速和軸重的傳感器模塊（1)，所述車輛在行車道上以 兩個(gè)行駛輪轍（s，S')沿行駛方向（L)行駛，所述傳感器模塊包括多個(gè)壓電式條型傳感器 (A，B，C，D)， 其特征在于： 所有的條型傳感器（A，B，C，D)都垂直于行駛方向被設(shè)置，其中，第一條型傳感器（A，D) 沿所述傳感器模塊（1)的行駛方向（L)相互以大于最大車輪接觸長度（300)的固定的縱向 偏移（LAD)彼此間隔地被設(shè)置，并形成第一輪轍組（I)， 第二條型傳感器（B，C)沿所述傳感器模塊（1)的行駛方向（L)相互以大于所述最大車 輪接觸長度（300)的固定的縱向偏移（LBC)彼此間隔地被設(shè)置，并形成第二輪轍組（II)， 其中，所述第一輪轍組（I)的條型傳感器（A, D)在行駛方向的橫向（Q)上相對(duì)于所述 第二輪轍組（II)的條型傳感器（B，C)錯(cuò)位地被設(shè)置，以使各輪轍組（I，II)分別覆蓋所述 行車道的一個(gè)輪轍； 其中，各輪轍組（I，II)的第一條型傳感器（A，B)和各輪轍組（I，II)的第二條型傳感 器（C，D)沿行駛方向（L)以介于lcm和15cm之間的偏移量（LAB或LCD)彼此錯(cuò)位地被設(shè) 置，并且所述傳感器模塊（1)的模塊長度（LAB⑶）小于80cm。
2. 如權(quán)利要求1所述的傳感器模塊（1)，其中，不同輪轍組（I，II)的第一條型傳感器 (A，B)之間沿行駛方向（L)的間距（LAB)和第二條型傳感器（C，D)之間沿行駛方向的間距 (IXD)大于lcm并小于8cm。
3. 如權(quán)利要求1所述的傳感器模塊（1)，其中，所述縱向偏移（LAD，LBC)大于20cm。
4. 如權(quán)利要求1所述的傳感器模塊（1)，其中，所述第一輪轍組（I)的條型傳感器相對(duì) 于所述第二輪轍組（II)的條型傳感器被設(shè)置為，使得所有條型傳感器（A，B，C，D)在行駛 方向（L)和模塊橫向（Q)上全部無重疊地、彼此分開地被設(shè)置。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的傳感器模塊（1)，其中，所述第一輪轍組（I)的縱向 偏移（LAD)大于所述第二輪轍組（II)的縱向偏移（LBC)。
6. 如權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的傳感器模塊（1)，其中，所述第一輪轍組⑴的縱 向偏移（LAD)等于所述第二輪轍組（II)的縱向偏移（LBC)。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的傳感器模塊（1)，其中，所述傳感器模塊（1)由框架 結(jié)構(gòu)（10)組成，在所述框架結(jié)構(gòu)中，所述第一輪轍組（I)和所述第二輪轍組（II)的條型傳 感器（A，B，C，D)以相對(duì)于彼此固定的間距被安裝。
8. 如權(quán)利要求7所述的傳感器模塊（1)，其中，所述框架結(jié)構(gòu)（10)由至少兩個(gè)框架構(gòu) 件（110,110')構(gòu)成，在所述框架構(gòu)件中分開地固定第一輪轍組（I)的傳感器（A，D)或第 二輪轍組（I，II)的傳感器（B，C)，或者在所述框架構(gòu)件中分開地固定各第一傳感器（A，B) 和各第二傳感器（C，D)。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的傳感器模塊（1)，其中，在所述框架結(jié)構(gòu)（10)中固定有信 號(hào)檢測(cè)電子裝置（13)和/或分析單元（14)。
10. 如權(quán)利要求7到9中任一項(xiàng)所述的傳感器模塊（1)，其中，從所述框架結(jié)構(gòu)（10)中 引出有輸出線（15)，所述輸出線將所有傳感器（A，B，C，D)的測(cè)量信號(hào)打包輸送。
11. 如權(quán)利要求7到10中任一項(xiàng)所述的傳感器模塊（1)，其中，在所述框架結(jié)構(gòu)（10) 的沿行駛方向（L)的至少一個(gè)表面之前或之后固定有齒部結(jié)構(gòu)（11，11')。
12. 如權(quán)利要求11所述的傳感器模塊（1)，其中，所述齒部結(jié)構(gòu)（11，11')設(shè)置在行車 道表面的高度上。
13. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的傳感器模塊（1)，其中，所述第一輪轍組（I)的第 一傳感器（A)和所述第二輪轍組（II)的第一傳感器（B)在行駛方向的橫向（Q)上彼此對(duì) 接地被設(shè)置。
14. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的傳感器模塊（1)，其中，能夠設(shè)置用于改善結(jié)果準(zhǔn) 確性的多個(gè)附加的其它傳感器。
15. -種用于車輛在行車道上行駛時(shí)的動(dòng)態(tài)重量測(cè)量的方法，其中，使用具有多個(gè)條型 傳感器（A，B，C，D)的傳感器模塊（1)，所述傳感器模塊根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述地 被設(shè)置在行車道中， 其特征在于具有如下步驟： a) 在時(shí)間上相互錯(cuò)開地記錄在所述條型傳感器（A，B，C，D)上的傳感器模塊的測(cè)量信 號(hào)，以便獲得解耦的測(cè)量信號(hào)，并且隨后 b) 在行駛時(shí)，在使用時(shí)間分散的測(cè)量信號(hào)曲線的各輪轍組（I，II)的至少各一個(gè)積分、 以及在多個(gè)條型傳感器對(duì)（AB，AC，AD，BC，BD，⑶）之間確定的車輛速度的至少其中之一的 情況下，計(jì)算車輛的軸重。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述測(cè)量信號(hào)交替地通過所述第一輪轍組（I)的 條型傳感器（A，D)和所述第二輪轍組（II)的條型傳感器（B，C)被檢測(cè)。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述測(cè)量信號(hào)通過所述第一輪轍組（I)的第一條 型傳感器（A)，通過所述第二輪轍組（II)的第一條型傳感器（B)，通過所述第二輪轍組（II) 的第二條型傳感器（C)，以及最后通過所述第一輪轍組（I)的第二條型傳感器（D)被檢測(cè)。
18. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述第二條型傳感器（C，D)的所述測(cè)量信號(hào)只 是在根據(jù)所述第一條型傳感器（A，B)的測(cè)量信號(hào)不能正確地確定軸重時(shí)才被檢測(cè)。
【文檔編號(hào)】G01G19/02GK104303027SQ201380025189
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月16日
【發(fā)明者】大衛(wèi)·科爾尼, 安德里安·霍夫曼 申請(qǐng)人:基斯特勒控股公司
山東科威數(shù)控機(jī)床有限公司銑床官方網(wǎng)站今天是：2024-10-23切換城市[全國]-網(wǎng)站地圖
專業(yè)數(shù)控銑床產(chǎn)品供應(yīng)商
20年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)力工廠，精工品質(zhì)，質(zhì)量有保障
