技术领域
[0001] 本
发明涉及轮胎载重测量方法、装置以及载重管理系统。
背景技术
[0002] 现有的车辆载重大多是外部载重法，比如在某路段放置称重测试板，当车辆经过时，根据对地面的压
力算出车辆的载重值。
[0003] 目前，类似于果蔬运输、食品运输、泥土运输、车辆运输等等运输车辆均需要实时地对所承载的物进行载重测试，以保证这些车辆承载的物没有超过运输车辆的最大承载量，进一步保证司机安全、公共安全等等，传统的测量方法无法满足实时测量的要求，测量较为被动。
[0004] 一些交通管理部
门需要实时监控运输车辆的载重以进一步监控车辆是否超载运输，以主动监控一些公司的不合法运营（例如泥土车，目前由于泥土车超载引起的交通事故数不胜数），采用传统的测量方法极其被动、不能实时的监控到上述车辆的载重量信息，进一步不能有效的减少上述事故等等。
发明内容
[0005] 本发明主要解决的技术问题是提供一种轮胎载重测量方法、装置以及载重管理系统，可以实时的测量轮胎的载重量。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种轮胎载重测量方法，包括获取轮胎的内胎
温度值以及轮胎的内胎的胎压值；根据轮胎出厂时的特定温度下的标准胎压值、内胎的标准体积值以及所获取到的内胎温度值、胎压值得出轮胎的内胎的体积的变化量；根据所述轮胎的内胎的体积的变化量得到所述轮胎的下沉量；以及根据所述轮胎的下沉量得到所述轮胎的载重量。
[0007] 其中，在所述获取轮胎的内胎温度值以及轮胎的内胎的胎压值步骤之前，还包括：判断是否有载重，若存在载重，则获取所述内胎温度值以及内胎的胎压值。
[0008] 其中，在所述获取轮胎的内胎温度值以及轮胎的内胎的胎压值步骤中，通过一温度
传感器获取所述轮胎的内胎温度值，以及通过一胎压传感器来获取所述轮胎的内胎的胎压值。
[0009] 其中，所述根据轮胎出厂时的特定温度下的标准胎压值、内胎的标准体积值以及所获取到的内胎温度值、胎压值得出轮胎的内胎的体积的变化量的步骤包括：将轮胎出厂时的特定温度下的胎压值以及内胎的标准体积值通过气态方程式Pt1V1=nrT1，计算出n，其中，Pt1为出厂时特定温度T1下的标准胎压值，V1为内胎的标准体积值，n为物质的量，r为常数，T1为特定温度；将获取到的内胎的温度值以及体积值内胎的胎压值通过Pt2V2=nrT2，计算出V2，其中，Pt2为获取到的内胎的胎压值，T2为获取到的内胎的温度值，V2为轮胎的内胎在温度值为T2时的体积值；根据△V=V1－V2得出轮
胎体积的变化量，所述△V为轮胎的内胎的体积的变化量。
[0010] 其中，所述根据所述轮胎的内胎的体积的变化量得到所述轮胎的下沉量的步骤包括：根据 公式算出下沉量f，其中，b为轮胎的宽度，α为轮胎下沉时轮胎圆心对应轮胎
接触地面的长轴的圆心
角，α通过三角函数公式 得出，R为轮胎的半径，得出下沉量f的值。
[0011] 其中，所述根据所述轮胎的下沉量得到所述轮胎的载重量步骤包括：根据公式得出a值；根据Q＝PtS+Fz公式求出所述轮胎载重量Ｑ值，Pt为特定温度下的内胎的胎压值，S为轮胎
接地印痕的面积，ＦZ为胎侧
支撑力，其中，轮胎下沉时，轮胎与地面的轴长度为a,轮胎宽度为b,S=ab。
[0012] 为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种轮胎载重测量装置，包括：获取模
块，用于获取轮胎的内胎温度值以及轮胎的内胎的胎压值；轮胎体积变化量计算模块，用于根据轮胎出厂时的特定温度下的标准胎压值、内胎的标准体积值以及所获取到的内胎温度值、胎压值得出轮胎的内胎的体积的变化量；轮胎下沉量计算模块，用于根据所述轮胎的内胎的体积的变化量得到所述轮胎的下沉量；以及轮胎载重量计算模块，用于根据所述轮胎的下沉量得到所述轮胎的载重量。
[0013] 其中，所述轮胎体积变化量计算模块包括：第一计算模块，所述第一计算模块用于根据轮胎出厂时的特定温度下的胎压值以及内胎的标准体积值并通过气态方程式Pt1V1=nrT1，计算出n，其中，Pt1为出厂时特定温度T1下的标准胎压值，V1为内胎的标准体积值，n为物质的量，r为常数，T1为特定温度；第二计算模块，所述第二计算模块用于根据获取到的内胎的温度值以及内胎的胎压值通过Pt2V2=nrT2，计算出V2，其中，Pt2为获取到的内胎的胎压值，T2为获取到的内胎的温度值，V2为轮胎的内胎在温度值为T2时的体积值；以及第三计算模块，所述第三计算模块用于根据△V=V1－V2得出轮胎体积的变化量，所述△V为轮胎的内胎的体积的变化量。
[0014] 其中，所述轮胎下沉量计算模块还用于根据 公式算出下沉量f，其中，b为轮胎的宽度，α为轮胎下沉时轮胎的圆心对应轮胎接触地面的长轴的圆心角，α通过三角函数公式 得出，R为轮胎的半径，得出下沉量f的值；所述轮胎
载重量计算模块包括：第四计算模块，所述第四计算模块用于根据公式 得出a值；以及第五计算模块，所述第五计算模块用于根据Q＝PtS+Fz公式求出所述轮胎载重量Ｑ值，Pt为特定温度下的内胎的胎压值，S为轮胎接地印痕的面积，ＦZ为胎侧支撑力。
[0015] 为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种载重管理系统，包括：车辆端，所述车辆端包括一用于感测轮胎内胎的胎压值的胎压传感器、一用于感测轮胎内胎的温度的温度传感器、第一处理单元、一第一传输模块，所述处理单元包括上述轮胎载重测量装置，所述第一处理单元将计算得到的载重量数据传输至所述第一传输模块，所述第一传输模块用于将所述载重量数据进行传输；监控端，所述监控端包括一第二传输模块、一第二处理单元、一输出模块，所述第二传输模块用于接收所述第一传输模块传输的载重量数据，并将接收到的载重量数据传输至所述第二处理单元，所述第二处理单元进行处理后发送至所述输出模块，所述输出模块进行输出。
[0016] 本发明的有益效果是：区别于
现有技术的情况，本发明的轮胎载重测量方法、装置以及载重管理系统由于实时的获取轮胎内胎的温度值以及内胎的胎压值，再通过实时获取轮胎的内胎的温度值以及内胎的胎压值即可获得轮胎的载重量，可以实时的得知轮胎载重量，进而判断轮胎是否超出规定的重量。
附图说明
[0017] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1是本发明轮胎载重测量方法第一实施例的
流程图；
[0019] 图2是本发明轮胎载重测量方法第二实施例的流程图；
[0020] 图3是本发明轮胎载重测量方法第二实施例中获取内胎的体积变化量的流程图；
[0021] 图4是本发明轮胎载重测量方法第二实施例中轮胎下沉时与地面接触的状态图；
[0022] 图5是本发明轮胎载重测量装置第一实施例的方
框图；
[0023] 图6是本发明轮胎载重测量装置第二实施例的方框图；
[0024] 图7是本发明载重管理系统第一实施例的方框图。
具体实施方式
[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026] 请参见图1，图1是本发明轮胎载重测量方法第一实施例的流程图。本实施例轮胎载重测量方法包括如下步骤：
[0027] S101、获取轮胎的内胎温度值以及轮胎的内胎的胎压值；
[0028] 通过一温度传感器获取所述轮胎内胎的温度值，以及通过一胎压传感器获取所述轮胎内胎的胎压值。
[0029] S102、根据轮胎出厂时的特定温度下的标准胎压值、内胎的标准体积值以及所获取到的内胎温度值、胎压值得出轮胎的内胎的体积的变化量；
[0030] 每一轮胎在出厂时均有一特定温度下的标准胎压值以及内胎的标准体积值；通过所述标准胎压值以及内胎的标准体积值和所述温度传感器感测到的内胎温度值、胎压传感器感测到的内胎的温度值以获取所述轮胎的内胎的体积的变化量。
[0031] S103、根据所述轮胎的内胎的体积的变化量得到所述轮胎的下沉量；
[0032] 所述下沉量是以轮胎在沉重所述
汽车的整车重量为判断标准，若存在载重，则将载重累加到所述整车重量之后，轮胎下沉的量，若轮胎未载重，则下沉量为零。
[0033] S104、根据所述轮胎的下沉量得到所述轮胎的载重量。
[0034] 本发明实施例的轮胎载重测量方法仅需要根据轮胎出厂时的特定温度值以及体积值，再通过实时获取轮胎的内胎的温度值以及内胎的胎压值即可获得轮胎的载重量，可以实时的得知轮胎载重量，进而判断轮胎是否超出规定的重量。
[0035] 请参见图2，图2是本发明轮胎载重测量方法第二实施例的流程图。本实施例的轮胎载重测量方法包括如下步骤：
[0036] S201、判断是否存在载重，若判断得到存在载重，则进入S202步骤，若未存在载重则重复S201步骤或者进行其它各种处理步骤；
[0037] 在本步骤中，可以通过各种方法判断是否存在载重，例如：可以通过一传感器传感轮胎是否存在变化以判断是否存在载重；可以通过在车内设一物体感应器判断是否存在载重；可以在车内设一重量感应器判断是否存在载重等等。
[0038] S202、若判断得到存在载重，则获取轮胎的内胎温度值以及轮胎的内胎的胎压值，其中，通过一温度传感器获取所述轮胎内胎的温度值，以及通过一胎压传感器获取所述轮胎内胎的胎压值；
[0039] S203、根据轮胎出厂时的特定温度下的标准胎压值、内胎的标准体积值以及所获取到的内胎温度值、胎压值得出轮胎的内胎的体积的变化量；
[0040] 在本步骤中，包括以下子步骤：
[0041] S2031、将轮胎出厂时的特定温度下的胎压值以及内胎的标准体积值通过气态方程式Pt1V1=nrT1，计算出n，其中，Pt1为出厂时特定温度T1下的标准胎压值，V1为内胎的标准体积值，n为物质的量，具体地，n为一mol量，r为常数，T1为特定温度；
[0042] S2032、再将获取到的内胎的温度值以及体积值内胎的胎压值通过Pt2V2=nrT2，计算出V2，其中，Pt2为获取到的内胎的胎压值，T2为获取到的内胎的温度值，V2为轮胎的内胎在温度值为T2时的体积值；
[0043] S2033、根据△V=V1－V2得出轮胎体积的变化量，所述△V为轮胎的内胎的体积的变化量。
[0044] S204、根据所述轮胎的内胎的体积的变化量得到所述轮胎的下沉量；
[0045] 所述下沉量是以轮胎在沉重所述汽车的整车重量为判断标准，若存在载重，则将载重累加到所述整车重量之后，轮胎下沉的量，若轮胎未载重，则下沉量为零。
[0046] 具体地，请参见图4，根据 公式算出下沉量f，其中，b为轮胎500的宽度，α为轮胎下沉时轮胎圆心对应轮胎接触地面300的长轴的圆心角，α通过三角函数公式 得出，R为轮胎500的半径，得出下沉量f的值。
[0047] S205、根据所述轮胎的下沉量f得到所述轮胎的载重量。
[0048] 根据公式 得出a值；
[0049] 根据Q＝PtS+Fz公式求出所述轮胎载重量，Pt为特定温度下的内胎的胎压值，S为轮胎接地印痕的面积，ＦZ为胎侧支撑力，其中，轮胎下沉时，轮胎与地面的轴长度为a，轮胎宽度为b，S=ab，本实施例中，采用
子午线轮胎来计算所述轮胎的载重量，由于所述子午线轮胎的ＦZ与Ｑ相比极小，所述ＦZ≈0，得出Q＝Ptab，根据Q＝Ptab计算出Ｑ值。应当理解，在其他的实施例中，所述轮胎并不限于子午线轮胎，可以理解地，不管哪一种轮胎，其支撑力均约等于零，即该支撑力可以忽略不计。
[0050] 本发明实施例，由于在获取轮胎内胎的温度值以及内胎的胎压值之前，还增设有一判断步骤，即判断是否存在载重，若存在载重时才获取轮胎的内胎的温度值以及内胎的胎压值，若不存在载重那么则一直持续判断或检测步骤或者进行其它处理步骤，采用这样的好处在于只有当轮胎存在载重时才计算轮胎的载重量以检测是否超重，进而可以做到“不做无用功”。
[0051] 请参见图5，图5是本发明轮胎载重测量装置第一实施例的方框图。本发明轮胎载重测量装置包括：
[0052] 获取模块101，用于获取轮胎的内胎温度值以及轮胎的内胎的胎压值；
[0053] 其中，本实施例中，通过一温度传感器获取所述轮胎内胎的温度值，以及通过一胎压传感器获取所述轮胎内胎的胎压值。
[0054] 轮胎体积变化量计算模块102，用于根据轮胎出厂时的特定温度下的标准胎压值、内胎的标准体积值以及所获取到的内胎温度值、胎压值得出轮胎的内胎的体积的变化量；
[0055] 每一轮胎在出厂时均有一特定温度下的标准胎压值以及内胎的标准体积值；通过所述标准胎压值以及内胎的标准体积值和所述温度传感器感测到的内胎温度值、胎压传感器感测到的内胎的温度值以获取所述轮胎的内胎的体积的变化量。
[0056] 轮胎下沉量计算模块103，用于根据所述轮胎的内胎的体积的变化量得到所述轮胎的下沉量；
[0057] 所述下沉量为以轮胎在沉重所述汽车的整车重量为标准，若存在载重，则将载重累加到所述整车重量之后，轮胎下沉的量，若轮胎未载重，则下沉量为零。
[0058] 以及轮胎载重量计算模块104，用于根据所述轮胎的下沉量得到所述轮胎的载重量。
[0059] 本发明实施例的轮胎载重测量装置仅需要根据轮胎出厂时的特定温度值以及体积值，再通过获取模块实时获取轮胎的内胎的温度值以及内胎的胎压值、通过轮胎体积变化量计算模块102、轮胎下沉量计算模块103以及轮胎载重量计算模块104通过即可获得轮胎的载重量，可以实时的得知轮胎载重量，进而判断轮胎是否超出规定的重量。
[0060] 请参见图6，图6是本发明轮胎载重测量装置第二实施例的方框图。本发明轮胎载重测量装置包括：
[0061] 判断模块201，所述判断模块用于在所述获取模块实时获取轮胎的内胎的温度值以及胎压值之前，判断是否存在载重，若存在载重，则所述获取模块实时获取轮胎内胎的温度值以及胎压值；若不存在载重，则重复进行判断检测步骤或者进行其它各种处理步骤；
[0062] 获取模块202，用于在判断得到存在载重量后获取轮胎的内胎温度值以及轮胎的内胎的胎压值；
[0063] 其中，本实施例中，通过一温度传感器获取所述轮胎内胎的温度值，以及通过一胎压传感器获取所述轮胎内胎的胎压值。
[0064] 轮胎体积变化量计算模块203包括：
[0065] 第一计算模块2031，所述第一计算模块2031用于根据轮胎出厂时的特定温度下的胎压值以及内胎的标准体积值并通过气态方程式Pt1V1=nrT1，计算出n，其中，Pt1为出厂时特定温度T1下的标准胎压值，V1为内胎的标准体积值，n为物质的量，r为常数，T1为特定温度；
[0066] 第二计算模块2032，所述第二计算模块2032用于根据获取到的内胎的温度值以及内胎的胎压值通过Pt2V2=nrT2，计算出V2，其中，Pt2为获取到的内胎的胎压值，T2为获取到的内胎的温度值，V2为轮胎的内胎在温度值为T2时的体积值；
[0067] 第三计算模块2033，所述第三计算模块用于2033根据△V=V1－V2得出轮胎体积的变化量，所述△V为轮胎的内胎的体积的变化量。
[0068] 轮胎下沉量计算模块204，所述轮胎下沉量计算模块204用于根据公式算出下沉量f，其中，b为轮胎的宽度，α为轮胎下沉时轮胎的圆心
对应轮胎接触地面的长轴的圆心角，R为轮胎的半径，得出下沉量f的值。
[0069] 轮胎载重量计算模块205包括：
[0070] 第四计算模块2051，所述第四计算模块2051用于根据公式 得出a值；
[0071] 以及第五计算模块2052，所述第五计算模块2052用于根据Q＝PtS+Fz公式求出所述轮胎载重量，Pt为特定温度下的内胎的胎压值，S为轮胎接地印痕的面积，ＦZ为胎侧支撑力，其中，轮胎下沉时，轮胎与地面的轴长度为a,轮胎宽度为b,S=ab，本实施例中，采用子午线轮胎来计算所述轮胎的载重量，由于所述子午线轮胎的ＦZ与Ｑ相比极小，所述ＦZ≈0，得出Q＝Ptab，根据Q＝Ptab计算出Ｑ值。应当理解，在其他的实施例中，所述轮胎并不限于子午线轮胎，可以理解地，不管哪一种轮胎，其支撑力均约等于零，即该支撑力可以忽略不计。
[0072] 本发明实施例，由于在获取模块获取轮胎内胎的温度值以及内胎的胎压值之前，所述判断模块判断是否存在载重，若存在载重时才获取轮胎的内胎的温度值以及内胎的胎压值，若不存在载重那么则一直持续判断或检测步骤，采用这样的好处在于只有当轮胎存在载重时才计算轮胎的载重量以检测是否超重，进而可以做到“不做无用功”。
[0073] 请参见图7，图7是本发明载重管理系统第一实施例的方框图。本实施例的载重管理系统包括：
[0074] 车辆端400，所述车辆端400包括但不限于一用于感测轮胎内胎的胎压值的胎压传感器401、一用于感测轮胎内胎的温度的温度传感器402、第一处理单元403、第一传输模块404，所述处理单元包括上述轮胎载重测量装置405，由于所述轮胎载重测量装置405已在上述实施例中详细说明，此处便不再赘述。所述第一处理单元403将所述轮胎载重测量装置405计算得到的载重量数据传输至所述第一传输模块404，所述第一传输模块404用于将所述载重量数据进行传输。
[0075] 监控端600，所述监控端600包括但不限于一第二传输模块601、第二处理单元602、一输出模块603，所述第二传输模块601用于接收所述第一传输模块404传输的载重量数据，并将接收到的载重量数据传输至所述第二处理单元602，所述第二处理单元602进行处理后发送至所述输出模块603，所述输出模块603进行输出，本实施例中，所述输出模块
603可以是显示模块、声音输出模块、指示灯输出模块、报警输出模块和/或振动输出模块。
[0076] 本实施例中，所述监控端600是一监控终端，具体地，所述监控端600是一种用于高速计算的
电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。所述监控端600可以是但不限于是个人计算机、笔记本、手机、PDA（Personal Digital Assistant，
个人数字助理）、
平板电脑等电子计算设备，且所述监控端600为至少一个监控端600，可以是一个监控端600，也可以是多个监控端600。
[0077] 应当理解，在其他的实施例中，所述监控端也可以是一监控中心平台，所述监控中心平台的主要用于起到数据中转作用，多个计算机终端与所述监控端建立通讯连接，当所述监控端为所述监控中心平台时，所述输出模块的作用即为将所述载重量数据传输至与之连接的一个或多个计算机终端，这些计算机可以随时随地的读取所述监控中心平台的监控数据以对车辆进行监控，例如读取载重量数据以对车辆的载重进行监控，以更方便、实时的管控车辆是否超重，若超重则可以进行任何现有的报警、通知、或则其它有效措施。应当理解，当所述监控端作为监控中心平台时，与所述监控中心平台连接的计算机是指广义上的计算机，即用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。所述计算机可以是但不限于是个人计算机、笔记本、手机、PDA（Personal Digital Assistant，个人数字助理）、平板电脑等电子计算设备。
[0078] 本发明实施例可以实时地对车辆的载重进行监控，可以有效的对载重的车辆进行管控，进一步有效地主动防止车辆因超重而发生的各种状况。
[0079] 以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的
专利范围，凡是利用本发明
说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
