一种基于V2X的车辆载重监测设备及系统的制作方法

本实用新型涉及交通技术领域，更具体地说，涉及一种基于V2X的车辆载重监测设备及系统。

背景技术：

随着我国经济的高速发展和全球化趋势的日益突出，支撑贸易发展的现代物流得到了空前的应用和发展，大型货车作为物流运输的主要组成部分，产生了巨大的经济效益和社会效益。但大型货车超载运输造成的破坏与损失，同样触目惊心，有关部门不断强调严加管理，但就是屡治不愈，时至今日超载状况未见根本性好转，有些地方还愈演愈烈，成为公路运输的一种癌症。

目前货车的超载监管主要由道路管理部门负责，主要手段是道路设卡检查并需要地磅配合，通常设置在高速公路出入口处，极大的限制了对货车的控制力度。这种监控方式无法做到灵活的、实时的监控货车的载重量，效率极低，容易因超载造成交通事故。

V2X技术是在无线局域网IEEE802.11p标准的基础上发展而来的车载自组织网络通信技术，该技术被广泛运用于车与外界的信息交互。V2X技术以先进的DSRC/LET-V技术为基础，融合了新一代高精度定位技术和先进互联网技术，能够实现车与车(V2V)、车与路(V2I)、车与人(V2P)之间的动态实时信息交互。目前基于DSRC/LET-V的V2X车载、路侧设备的应用主要集中在车辆安全预警、交通信号控制、路况信息提示等功能应用方面，忽略了对车辆状态的实时监控、上报，及时发现并消除安全隐患。

DSRC/LTE-V是实现V2X(Vehicle to Everything)的两大技术，是两种高效的无线通信技术，可以实现在特定小区域内对高速运动下的移动目标的识别和双向通信，实现车辆与车辆、车辆与周边环境节点低时延、高可靠的直接通信，满足行车安全需求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于V2X的车辆载重监测设备及系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于V2X的车辆载重监测设备，包括：

安装在目标车辆上、用于采集所述目标车辆的载重数据的载重检测单元；

与所述载重检测单元连接、用于接收并传送所述载重检测单元输出的载重数据的传输装置；

与所述传输装置连接、用于接收所述传输装置传送的载重数据并根据所述载数据输出所述目标车辆的载重信息和车辆信息的V2X车载设备；

所述V2X车载设备通过V2X技术将所述目标车辆的载重信息和车辆信息传输给车辆外部设备。

优选地，所述V2X车载设备还用于根据所述V2X车载设备中预先保存的目标车辆的合法载重信息判断所述目标车辆是否超载。

优选地，所述传输装置独立设置在所述目标车辆上。

优选地，所述传输装置和所述V2X车载设备一体设置。

优选地，所述传输装置与所述V2X车载设备通过RS485串口连接；

所述V2X车载设备通过V2X技术将所述目标车辆的载重信息和车辆信息传输给车辆外部设备。

优选地，所述V2X车载设备包括DSRC通信模块和/或LET-V通信模块；

所述V2X车载设备通过所述DSRC通信模块和/或LET-V通信模块将所述目标车辆的超载信息和车载信息发送至外部设备。

优选地，所述载重检测单元包括若干车辆载重传感器；

所述车辆载重传感器包括固定部和弹性部；

所述固定部一端与所述目标车辆的车架承重梁连接，另一端与所述弹性部连接；所述弹性部一端与所述固定部连接，另一端与所述目标车辆的承重主轴连接；

所述车辆载重传感器与所述车架承重梁之间设有连接组件，所述连接组件一端与所述车架承重梁连接，所述连接组件另一端与所述固定部连接。

本实用新型还提供一种基于V2X的车辆载重监测系统，包括以上所述的基于V2X的车辆载重监测设备、与所述车辆载重监测设备通信连接的V2X路侧设备；

所述V2X路侧设备用于接收所述车辆载重监测设备中的V2X车载设备发送的目标车辆的载重信息和车辆信息。

优选地，若所述目标车辆超载，则所述V2X路侧设备还用于将所述目标车辆的危险信息和车辆信息进行转发。

优选地，还包括：

与所述V2X路侧设备通信连接、接收所述V2X路侧设备发送的所述目标车辆的载重信息和车辆信息的监控后台。

实施本实用新型的基于V2X的车辆载重监测设备及系统，具有以下有益效果：该基于V2X的车辆载重监测设备通过在目标车辆的承重轴上安装载重检测单元实时采集目标车辆的载重数据，可以实现对车辆的载重情况进行实时监测，及时获取车辆的超载信息，提高对车辆载重监测的有效性，避免超载事故发生。

另外，通过应用该监测设备可以将现有被动设卡检查方式变为主动实时监控方式。对于道路管理部门可以减少人员和车辆配置，大大提高监控效率和监控范围。载货车辆一旦超载并开始行驶上公共道路，系统实现接收到报警，并显示其位置、超载重量、行驶速度，监控后台能及时通知流动巡查员制止、控制、处罚超载行为，甚至可以调出车辆注册信息，通知车主或公司，实时制止超载行为。

对于减少由于超载造成交通事故、人员伤亡、道路、桥梁损坏、财产损失、环境伤害具有不可估量的作用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型基于V2X的车辆载重监测设备的原理框图；

图2是本实用新型载重传感器安装示意图；

图3是本实用新型基于V2X的车辆载重监测设备在目标车辆上的连接示意图；

图4是本实用新型V2X的车辆载重监测设备的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图进行详细说明。

图1至图3示出了本实用新型基于V2X的车辆载重监测设备的一个优选实施例。

如图1所示，该实施例的基于V2X的车辆载重监测设备可以包括：安装在目标车辆上、用于采集目标车辆的载重数据的载重检测单元10；与载重检测单元10连接、用于接收并传送载重检测单元10输出的载重数据的传输装置20；与传输装置20连接、用于接收传输装置20输出的传送数据并根据传送数据输出目标车辆的载重信息和车辆信息的V2X车载设备30，其中车辆信息是V2X车载设备预存的。本实用新型实施例中，V2X车载设备30可以通过V2X技术将目标车辆的载重信息和车辆信息传输给车辆外部设备。其中，这里的车辆外部设备包括但不限于手持稽查设备、V2X路侧设备，其他车辆上安装的V2X车载设备等。

本实用新型的目标车辆可以为但不限于载货的卡车、货车等。

通过使用该基于V2X的车辆载重监测设备可以实现对目标车辆的载重情况的实时监控，并将目标车辆的超载信息及目标车辆的车辆信息实时上报给监控后台50，使得道路管理者能够实时监控道路上的超载情况，及时通知相关人员(如流动巡查员)制止、控制处罚超载车辆，保证车辆的行驶安全，避免因超载导致交通事故。

可选的，该实施例的载重检测单元10包括若干车辆载重传感器。其中，若干车辆载重传感器可以安装在目标车辆的前桥后桥与底盘间，具体可以在前后各布置2个车辆载重传感器。或者，如果目标车辆为多轴的，则可以在每一车桥左右各安装一个车辆载重传感器。

如图2所示，本实用新型所采用的车辆载重传感器一个优选实施例的安装示意图。该实施例的车辆载重传感器包括固定部101和弹性部102；该固定部101一端与车架承重梁11连接，另一端与弹性部102连接；弹性部102一端与固定部101连接，另一端与目标车辆的承重主轴13连接。车辆载重传感器与车架承重梁11之间设有连接组件12，连接组件12一端与车架承重梁11连接，连接组件12另一端与固定部101连接。该实施例中，固定部101与弹性部102可以为一体成型结构，也可以为分开结构。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该车辆载重传感器还可以采用其他形状或结构的载重传感器，并不限于该实施例的结构；在其他一些实施例中，也可以采用其他的方式装配在目标车辆上。进一步地，该弹性部102可以为但不限于弹簧，例如，可以为钢板弹簧。

车辆载重传感器是根据差动变压器式电感效应的原理设计的，由于重量变化导致钢板弹簧变形产生位移量，通过测量其位移量对应成相应的重量为监控车辆的重量变化。通过使用车辆载重传感器可以实时对车辆的载重情况进行检测，将所检测到的载重数据实时传递给V2X车载设备30。

该实施例中，传输装置20，主要用于对若干车辆载重传感器所发送的载重数据进行收集，并将所收集到的载重数据实时传送给V2X车载设备30。

可选的，该传输装置20包括数据输入端，数据输入端与载重检测单元10连接，用于接收载重检测单元10输出的载重数据。其中，该传输装置20与车辆载重传感器可以通过有线或无线的方式实现连接；该传输装置20与V2X车载设备30可以通过RS485接口实现连接，可采用Modbus协议进行数据通信。这里，传输装置20为一个独立的设备，其可安装在目标车辆上，例如，可以安装在汽车前轴上，也可以安装在目标车辆的其他位置，本实用新型不作具体限定，其主要起到数据收集及转发的作用。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该传输装置20还可以是内置于V2X车载设备30中，具体的，可以设置在V2X车载设备30的壳体内。其中，传输装置20与车辆载重传感器、VX2车载设备之间的连接示意图如图3所示，该示意图中，车辆载重传感器包括4个(如图3中的G1、G2、G3、G4)，分别在前车桥的左右和后车桥的左右各设置一个，传输装置具体为一变送器。

可选的，该实施例中，V2X车载设备30用于接收传输装置20传送的载重数据，并根据所接收的载重数据输出目标车辆的载重信息和车辆信息。该V2X车载设备30可以设置在驾驶舱内，当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该V2X车载设备30还可以设置在目标车辆的其他位置，本实用新型不作具体限定。

进一步地，载重信息包括目标车辆的超载信息，具体的该V2X车载设备30还用于根据V2X车载设备30中预先保存的目标车辆的合法载重信息判断目标车辆是否超载。具体为：V2X车载设备30将所接收的载重数据与该目标车辆的合法载重信息进行比对，进而判断该目标车辆是否超载，若超载，则获取该目标车辆相应的超载信息，其中，超载信息包括但不限于该目标车辆的超载比例、重量等。其中，目标车辆的合法载重信息可以通过该目标车辆的注册信息获得。

可选的，该V2X车载设备30可以包括DSRC通信模块和/或LET-V通信模块。该V2X车载设备30通过DSRC通信模块和/或LET-V通信模块将目标车辆的载重信息和车辆信息发送至车辆外部设备。该实施例中，车辆信息包括但不限于该目标车辆的位置信息、车速等。

进一步地，载重信息还包括危险信息，具体的该V2X车载设备30还可以在该目标车辆超载时，将该目标车辆标识为危险车辆，并将该目标车辆的危险信息通过DSRC通信模块或者LET-V通信模块发送给外部设备。通过外部设备将该目标车辆的超载信息、车辆信息、危险信息传送给监控后台50，使得道路管理部门的管理者能够实时监控道路上的超载情况，及时通知流动巡查员制止、控制、处理超载行为并给周围车辆提供预警。

其中，外部设备可以为手持稽查设备、V2X路侧设备40或者其他车辆上安装的V2X车载设备。以V2X路侧设备40为例进行说明：通过该V2X路侧设备40可以接收安装在目标车辆上的V2X车载设备30发送的该目标车辆的载重信息和车俩信息。另外，通过该V2X路侧设备40可以将该目标车辆的危险信息进行全网广播，即在该V2X路侧设备40的网络覆盖范围内进行广播，进而可以提醒该目标车辆附近车辆注意安全，提升道路行车的安全性。

如图4所示，为本实用新型提供的一种基于V2X的车辆载重监测系统一优选实施例的结构示意图。

该实施例的基于V2X的车辆载重监测系统可以包括前述基于V2X的车辆载重监测设备、与车辆载重监测设备通信连接的V2X路侧设备40。

该V2X路侧设备40用于接收车辆载重监测设备中的V2X车载设备30发送的目标车辆的载重信息和车辆信息、并将目标车辆的载重信息和车辆信息进行转发。

进一步地，该V2X车载设备30还用于向V2X路侧设备40发送目标车辆的危险信息。该V2X路侧设备40接收到该V2X车载设备30发送的目标车辆的危险信息后，将该目标车辆的危险信息进行全网广播，以提醒附近车辆注意安全，提升道路行车的安全性。

进一步地，该基于V2X的车辆载重监测系统还包括：与V2X路侧设备40通信连接、接收V2X路侧设备40发送的目标车辆的载重信息和车辆信息的监控后台50。

其中，V2X路侧设备40与监控后台50之间可以通过专网/4G网络进行数据传输。通过V2X路侧设备40可以将该目标车辆的载重信息、车辆信息发送给监控后台50，使得监控后台50的道路管理者可以实时监控道路上的超载情况，及时通知流动巡查员制止、控制、处罚超载行为。

综上，本实用新型通过在目标车辆上安装车辆载重传感器可以实现采集目标车辆的载重数据，并利用V2X车载设备30对所采集的载重数据进行相应的分析处理，得到该目标车辆的载重信息、车辆信息及将载重数据进行保存，并通过V2X路侧设备40将该目标车辆的载重信息、超载信息、车辆信息实时传递给道路管理部门的监控后台50，使道路管理者可以实时监控道路的超载情况，及时通知流动巡查员制止、控制、处罚超载行为。另外，该V2X车载设备30还可以同时对该目标车辆进行超载标识，并将该目标车辆的危险信息通过V2X路侧设备40进行全网广播，以提醒附近车辆注意安全，提升道路行车的安全性。

进一步地，本实用新型基于V2X的车辆载重监测系统实现了主动实时监控的目的，对于道路管理部门可以减少人员和车辆配置，大大提高监控效率和监控范围。载货车辆一旦超载并开始行驶上公共道路，系统实现接收到报警，并显示其位置、超载重量、行驶速度，监控后台50能及时通知流动巡查员制止、控制、处罚超载行为，甚至可以调出车辆注册信息，通知车主或公司，实时制止超载行为。

对于减少由于超载造成交通事故、人员伤亡、道路、桥梁损坏、财产损失、环境伤害具有不可估量的作用。

由于系统具有大数据量存储功能，能够对建渣车辆、垃圾车辆的乱倒、乱卸行为进行记录和存证，一旦发现该行为可以追溯到责任车辆，处罚并杜绝城市建设过程中的违法行为。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。