技术领域
本发明涉及一种校准动态称重(WIM)传感器的方法。本发明还涉及一种用于校准WIM传感器的系统。
背景技术
WIM传感器测量当车辆在道路区段上行驶时该车辆通过车辆的车轮施加在道路区段的表面上的力。为了简单起见，道路区段将仅称为道路。这种WIM传感器通常用于具有至少一个WIM传感器的WIM系统中。此外，WIM系统可以具有至少一个附加的传感器，用于车辆识别、速度测量或环境因素的测量。WIM传感器以在道路上行驶的车辆的至少一个车轮跨过WIM传感器移动的方式与道路表面齐平地布置在道路中。
WIM传感器通常用于确定车轮力或车轴力或车辆的总重量。车轮力对应于由车轮施加在路面上的车辆总重量的比例。车轴力是车轴的车轮的所有车轮力的总和。总重量是车辆的所有轴的所有轴力的总和。如果力施加在布置在道路中的WIM传感器上，则布置在WIM传感器中的测量元件提供与施加在道路上的力成比例的WIM信号。为了确定施加在布置于道路中的WIM传感器上的车轮力，需要将WIM信号进行校准。经校准的测量元件信号被称为经校准的WIM力信号。为了简单起见，将布置在WIM传感器中的WIM信号的校准称为WIM传感器的校准。
提供信号是指该信号可用于进一步使用。提供信号还包括将该信号存储在电子存储器中并从所述存储器加载该信号。提供信号还包括在显示单元上显示该信号。
在专利文献WO11120176A1中描述了一种校准WIM传感器的方法，其中配备有与轮毂一起旋转的旋转车轮力测力计的校准车辆经过布置在道路中的WIM传感器。在直接与车轮力测力计一起行驶的期间测量道路上的和WIM传感器上的动态车轮力，并将其传输到评估单元。随着该校准车辆经过WIM传感器，WIM传感器测量WIM信号，并且该WIM信号被传输到评估单元并且与由车轮力测力计测量的动态车轮力同步。基于车轮力数据与WIM信号数据的比较，确定校准函数，并且将该校准函数用于WIM传感器的校准。
术语“动态”是指“与时间相关的变化”。动态车轮力是例如由于车辆的车身质量(body mass)的摆动而随时间改变的车轮力，该车辆经由车轮悬架连接到车轮。车身质量是车辆车身的质量。车辆的车身包括车辆的除车轮和车轮悬架之外的所有部件。例如，发动机、底盘、一个或多个人(如果适用的话)以及货物(如果适用的话)是车身质量的一部分。
车身质量的摆动可能由路面的先前的不均匀性引起。摆动是距离的暂时变化(temporal change)，例如车身到道路的距离的暂时变化。引起车轮力动态地改变的另一个示例是车辆的加速或减速。因此，通过车轮作用在路面上的力可能不仅由车辆总重量的比例引起，而且还由移动的车身质量的加速度引起。
虽然专利文献WO11120176A1中描述的校准WIM传感器的方法能够更有效地确定车辆的静态重量并将WIM信号与静态重量进行比较以确定校准函数，但是该方法昂贵且复杂，因为必须用具有旋转车轮力测力计的车轮来代替测量车辆的完整的车轮。此外，旋转车轮力测力计相当昂贵。
本发明的目的是建立一种容易且有成本效益的方法来校准WIM传感器。本发明的另一目的是以容易且有成本效益的方式来测量车辆的动态车轮力。
发明内容
这些任务中的至少一个是通过独立权利要求的特征来实现的。
本发明涉及一种校准WIM(动态称重)传感器的方法；该WIM传感器与路面齐平地布置在道路中；该WIM传感器确定施加在路面上的力，并且将所确定的力提供作为经校准的WIM力信号；其特征在于，执行以下步骤：
a)将装置布置在车辆的某一位置处；该位置与路面具有距离；该装置被配置为测量到路面的距离。
b)车辆经过WIM传感器，从而在路面和所述WIM传感器上施加力；车辆配备有被布置在车辆处的至少一个传感器；传感器持续地测量被测信号(measurand)并将被测信号提供给评估单元；至少一个传感器被配置为测量车辆的速度作为被测信号并且将速度信号提供给评估单元；该装置基于步骤a)持续地测量到路面的距离并且将距离信号提供给评估单元。
c)评估单元持续地计算施加在路面上的力；该力取决于在步骤b)中提供给评估单元的所述至少一个传感器信号和距离信号；评估单元将所述力提供作为计算的车轮力信号。
d)随着车辆经过WIM传感器，WIM传感器将WIM信号提供给评估单元。
e)评估单元基于施加在路面上的力的计算的车轮力信号和WIM信号来确定校准函数。
f)校准函数被用于WIM传感器的校准。
路面限定与其平行的两个方向：纵向方向和横向方向。纵向方向是车辆在道路上移动的方向。横向方向垂直于纵向方向。横向方向限定平行于横向方向的横向轴线。纵向方向限定平行于纵向方向的纵向轴线。
第三方向由垂直方向给出。垂直方向垂直于横向方向。垂直方向垂直于纵向方向。垂直方向限定平行于垂直方向的垂直轴线。
由于方向是相对于路面定义的，所以重力的方向不必垂直于垂直方向，例如在道路的斜坡上。
一种车辆，包括至少两个车轮，这些车轮借助车轮悬架连接到车身质量。车身质量包括车辆的除车轮和车轮悬架之外的所有部件的组合质量。例如，发动机、底盘、一个或多个人(如果适用的话)以及货物(如果适用的话)的质量是车身质量的一部分。悬架包括弹簧元件和阻尼元件。车轮包括与路面接触的跑合面(running surface)，即所谓的接触区域(area)。此外，车轮包括车轮轮毂，车轮轮毂是车轮在跨路面行驶时车轮的旋转中心，并且车轮轮毂连接到车轮悬架。跑合面是车轮的通常为弹簧元件的一部分，例如在充气车轮的情况下是充气元件，或者在全减震车轮(full-cushion wheel)的情况下是橡胶元件。因此，车轮表现出类弹簧和阻尼的特性。
尽管车轮有悬架，但是当车轮跨不平坦表面行驶时，车身质量表现出摆动。车身质量的摆动会影响车轮施加到路面上的车轮力。如果在跨布置在道路中的WIM传感器行驶时车身质量摆动，则车轮力或车轴力不仅仅对应于车辆的重量。
为了确定施加在布置在道路中的WIM传感器上的车轮力，必须确定在WIM传感器被布置在路面上的位置处车轮力的暂时变化，即所谓的动态车轮力。在WIM传感器的位置处确定的车轮力被用于校准WIM传感器。
车轮力是通过基于布置在车辆的位置处的装置到路面的距离的计算而确定的；该装置被配置为测量到路面的距离。该装置通过车辆的元件与路面间接接触，以表现出类弹簧的特性和阻尼特性。因此，布置在装置与路面之间的元件被称为具有弹簧常数的弹簧元件。尽管被称为术语“常数”，但是弹簧常数可以依据一个或多个物理量，并且因此如果一个物理量(例如温度和/或速度和/或压力)改变，则弹簧常数可以改变。
至少该弹簧常数依据速度信号。在已知弹簧常数的情况下，车轮力直接由弹簧元件的长度与施加在弹簧元件上的力的相关性来确定。在线性近似中，这总体上被称为Hooke方程。施加在弹簧元件上的力等于施加在路面上的车轮力。
动态车轮力由已知的速度相关弹簧常数和所测得的装置到路面的距离以及所测得的车辆速度来计算。
同时测量装置到路面的距离、车辆的速度和WIM信号允许确定用于WIM传感器的校准函数。该校准函数被用于WIM传感器的校准。由评估单元使用校准函数来根据WIM信号计算经校准的WIM力信号。
由于获得校准函数的方法不涉及车辆的车轮的耗时的改变，因此其容易使用。并且由于被配置为测量距离的装置和测量速度的传感器与车轮测力计相比是便宜的，所以该方法是非常有成本效益的。
附图说明
用于说明实施例的附图示出了：
图1是用于校准WIM传感器的方法的图示，
图2是第一实施例中被用于校准WIM传感器的方法的道路上的车辆的剖视图表示，
图3是另一实施例中被用于校准WIM传感器的方法的道路上的车辆的剖视图表示，
图4是另一实施例中被用于校准WIM传感器的方法的道路上的车辆的剖视图表示，
图5是另一实施例中被用于校准WIM传感器的方法的道路上的车辆的剖视图表示，
图6是表示图5的车辆的质量-弹簧模型的表示，
图7是表示图2、图3和图4的车辆的质量-弹簧模型的表示，
图8是道路区段的俯视图的略图。
具体实施方式
图1示出了用于校准布置在道路1中的WIM传感器2的方法的图示，该方法是通过如下所述的步骤a)101、步骤b)102、步骤c)103、步骤d)104、步骤e)105和步骤f)106所引起的。
本发明涉及一种校准WIM(动态称重)传感器2的方法；该WIM传感器2与路面12齐平地布置在道路1中，如图8所示。WIM传感器2确定施加在路面12上的力。此外，还提供了用于提供校准函数73的评估单元7。为了校准WIM传感器2，使用了校准函数73。校准函数被用于从未经校准的WIM信号21来计算经校准的WIM力信号74。确定校准函数是通过下面描述的以下步骤a)至f)完成的。
在步骤a)101中，装置(3)被布置在车辆(10)的位置(11)处，如在图2至图5中对于在该方法中使用的车辆10的示例性实施例所示；该位置具有到路面(12)的距离(34)；装置(3)被配置为持续地测量到路面(12)的距离(34)；装置(3)将距离信号(35)提供给评估单元(7)。在该方法中使用的车辆10的一个实施例中，该装置3例如可以是Kistler型CHFA光学激光器高度传感器。
在步骤b)102中，车辆(10)的车轮(16)经过WIM传感器(2)，车轮(16)将力(85)施加在路面(12)和WIM传感器(2)上；车辆(10)被配备有布置在所述车辆(10)处的至少一个传感器(4)；所述至少一个传感器(4)被配置为测量车辆的速度作为速度信号，并且将速度信号(50)提供给评估单元(7)。被配置为测量车辆的速度以作为速度信号50的所述至少一个传感器4可以是Kistler公司的Correvit产品线的成员，例如Kistler型5335A。
评估单元7可以是电子计算装置或能够对如图8所示提供的信号50、51、52、53、54、21、35执行算法的类似的电子装置。评估单元7可以具有其中存储算法的非易失性存储器，以及可以从非易失性存储器加载算法并根据该算法对提供的信号50、51、52、53、54、21、35执行算术处理的处理单元。
所述至少一个传感器4在车辆10经过WIM传感器2的期间持续地确定车辆10的速度，车辆10的该速度对弹簧元件18的车轮弹簧常数84有影响。
根据装置3的位置11，弹簧元件18由车辆10的不同组件组成，即，如图2至图5所示，所有元件都被布置在装置3和车辆10与路面12之间的接触区域19之间中。然而，前面提到的一个元件是车辆10的车轮16，其具有带有车轮弹簧常数84的车轮弹簧元件81，与车辆10的速度直接相关的车轮16的旋转速度对车轮弹簧常数84具有直接影响。因此，速度信号50被持续地测量并提供给评估单元7。
关于测量的术语“持续地”具有“以高于被测信号的预期变化的重复频率来重复地获取被测信号，如速度、温度、压力”的含义。重复频率可以取决于被测信号。例如，在本申请中温度或压力缓慢地变化。因此，在测量温度或压力的情况下，重复频率可以慢至100mHz(1mHz＝0.001Hz)，或优选地高于1Hz。然而，车辆10的速度可以以高得多的速率改变，使得至少10mHz的速度测量的重复频率是必要的，或优选地高于100Hz且高达50kHz(1kHz＝1000Hz)。
在步骤c)103中，评估单元7使用速度信号50和距离信号35来计算持续地施加在路面12上的车轮力71，并且提供计算的车轮力71作为计算的车轮力信号72，如图8所示。
利用评估单元7中的算法来执行对计算的车轮力71的计算。
在步骤d)104中，随着车辆经过WIM传感器2，WIM传感器2将WIM信号21提供给评估单元7。经过WIM传感器2的车辆10的车轮16在布置在道路1中的WIM传感器2上施加车轮力85。WIM传感器2确定车轮力85并且提供尚未校准的WIM信号21。有利的是，车轮力85是由车轮16施加在WIM传感器2上，该车轮16与评估单元7针对其而计算出所计算的车轮力71的车轮是同一车轮。
在步骤e)105中，评估单元7使用计算的车轮力信号72和WIM信号21来确定校准函数73。为此，评估单元7将WIM信号21与计算的车轮力信号72进行比较。生成了校准函数73，使得该校准函数73将针对WIM信号21的输入而给出经校准的WIM力信号74作为校准函数73的输出。由评估单元7来提供校准函数73以供进一步使用。因此，校准函数73的生成是容易、可靠和直接的。此外，生成校准函数73的方法可以在不需要更换车轮16的情况下对每个车辆10进行。也不一定需要具有用于车辆10的车轮类型的合适尺寸的车轮力测力计，因为装置3被简单地附接到车辆10的现有位置。
在步骤f)106中，校准函数73被用于WIM传感器2的校准。为此，校准函数73被存储在校准单元75的非易失性存储器中。校准单元75布置在WIM传感器2内部或者校准单元75布置在路边的WIM传感器2附近，如图8所示。WIM传感器2的校准单元75被配置为在WIM传感器2的校准之后，在向WIM传感器2施加车轮力85时提供WIM传感器2的经校准的WIM力信号74。由于该方法快速且易于执行，并且可以被用于每个车辆10而不需要昂贵地更换车辆10的车轮16，所以WIM传感器2的校准是非常有成本效益的。这允许更频繁的校准间隔，这对于WIM传感器2的重量测量的精度是有益的。
在该方法的一个实施例中，在步骤c)103中，评估单元7使用距离信号35和车轮弹簧常数84来计算车轮力71。这是有益的，因为与直接确定力相比，确定距离34是容易实现的并且有成本效益的。
评估单元7中的用于计算车轮力71的算法基于具有其已知相关弹簧常数的弹簧元件18的长度与施加在弹簧元件18上的力之间的相关性。弹簧元件18的长度或长度变化由装置3来测量并通过距离信号35提供给评估单元7。弹簧元件18的相关弹簧常数如下被确定。
弹簧元件18的相关弹簧常数是车轮弹簧常数84，并且如果距离信号取决于悬架14，则弹簧元件18的相关弹簧常数是悬架弹簧常数。车轮弹簧常数84和悬架弹簧常数86可以按照定义以弹簧常数的倒数的和的倒数的形式来组合。如图6和图7所示，对于图2至图5所示的车辆10的示例性实施例，应该考虑车辆10的布置在装置7与车辆10和路面12的接触区域19之间的所有元件。接触区域19通常是车轮16的与路面12接触的区域。在良好的近似下，仅具有小的弹簧常数的总和的项有显著贡献。因此，仅考虑对和的所述倒数贡献多于10％的项。对于布置在车辆10的某一位置处的装置3，考虑车轮弹簧常数84。如果车轮16与车辆10的车身13之间的悬架14也布置在接触区域19与装置3之间，则如图7所示，还考虑具有其悬架弹簧常数86的悬架弹簧元件82。
在该方法的一个实施例中，仅车轮弹簧元件81被布置在接触区域19与装置7之间。通过下述形式的函数来计算车轮力71：
f＝k(z1-z0)+c,
其中，F表示计算的车轮力71、(z1-z0)表示距离34、k表示车轮弹簧常数84且c是常数值。路面12位于垂直轴线Z’Z上的z0处，且装置3位于z1处。被加数c是考虑到车辆10的尺寸的常数。在该方法的该实施例中，因为距离信号35仅取决于车轮弹簧常数84并且独立于悬架弹簧常数86，所以计算的车轮力71的该计算容易执行，并因此是有益的。
在该方法的另一实施例中，在步骤c)中，评估单元7使用距离信号35和车轮弹簧常数84以及悬架弹簧常数86来计算车轮力71。这允许将装置7布置在车辆10的车身13处的某一位置11处，这为装置7的方便定位提供了更多的自由度。
在悬架弹簧元件82和车轮弹簧元件81被布置在接触区域19与装置7之间的情况下，通过f＝(k1
在该方法的一个实施例中，步骤e)中的距离信号(35)和WIM信号(21)相对于车轮(16)的时间或位置中的至少一个是同步的；并且如图8所示，车轮(16)的所述时间或所述位置作为同步信号(61)被提供给评估单元。这确保了在车轮16经过WIM传感器2时和/或在WIM传感器2被布置在道路1中的位置处，考虑基于距离信号35而计算出的所计算的车轮力信号72来确定校准函数73。
车轮弹簧常数84取决于制造车轮16的材料和车轮16的尺寸。在大多数情况下，这是类似橡胶的材料，但是也可以使用其它材料。此外，车轮弹簧常数84取决于材料的温度。在车轮16具有至少一个填充有气体或液体的腔的情况下，车轮弹簧常数84取决于气体或液体的压力。当确定车轮弹簧常数84时，有利地确定车轮16的材料、尺寸和温度以及速度相关性。
依据WIM传感器2的校准所需的精度，在计算车轮力信号72时考虑车轮弹簧常数84的一个或多个所述相关性，至少考虑车轮12的预定压力和车辆10的速度。
车轮弹簧常数84被存储在车轮弹簧常数数据库89中。车轮弹簧常数84是由针对环境的预定温度的车轮弹簧常数数据库89确定的。在充气车轮12的情况下，通过测量车辆10经过WIM传感器2之前的压力来预先确定气体的压力，并且基于所测量的车轮压力来从车轮弹簧常数数据库89中选择车轮弹簧常数84。
车轮弹簧常数数据库89可以以针对不同速度的查找表的形式或以数学函数的形式存储在评估单元7的非易失性存储器中。在该方法的一个优选实施例中，速度信号50被用于从车轮弹簧常数数据库89中选择车轮弹簧常数84。这使得能够比不考虑速度信号50的情况更精确地计算车轮力71。使用与车辆的瞬时速度相对应的车轮弹簧常数84来计算车轮力71。
在优选实施例中，车轮弹簧常数数据库89保存针对不同材料、车轮尺寸、-50℃与150℃之间的温度范围的车轮弹簧常数，在充气车轮12的情况下，气压在500mbar与4bar之间，并且速度范围在0.1km/h与300km/h之间。这确保了对于被用于校准的每种类型的车辆来说，与车辆车轮匹配的车轮弹簧常数能够从车轮弹簧常数数据库中获得。车辆可以是例如客车或货运车、卡车或拖车。当然，这些车辆具有不同尺寸的车轮，例如单轮双轮或具有超级单胎(Super-Single-Tyre)的车轮。
在一个实施例中，车轮弹簧常数数据库89包括数学函数，其描述了具有给定材料和尺寸的车轮12的弹簧常数与温度的相关性。在充气车轮12的情况下，与气压的相关性也可以被包括在数学函数中。在一个实施例中，车轮弹簧常数数据库89保存在预定义的温度(例如4℃下)以及在充气车轮12的情况的预定义气压下不同材料和车轮12的尺寸的车轮弹簧常数84。车轮弹簧常数数据库89还保存数学函数，以计算针对-50℃与150℃之间的温度范围、500mbar与20bar之间的气压、以及0.1km/h与300km/h之间的速度范围的车轮弹簧常数84。
在该方法的另一实施例中，车轮常数84也可以取决于其它被测信号。这使得车轮力71的计算简单直接，从而可以以与由装置3提供的作为距离信号35的距离值相同的重复率来进行。
在另一实施例中，评估单元7使用距离信号35的预定数量的距离值来生成距离信号35的平均值，并基于距离信号35的平均值来执行车轮力71的计算。如果距离值与噪声叠加，则这是有利的。当然，评估单元7也可以对距离信号35应用滤波技术以使叠加在距离信号35上的噪声最小化，并且基于距离信号35的经滤波值来执行车轮力71的计算。
在该方法的一个实施例中，速度信号50和压力信号51被用于从车轮弹簧常数数据库89中选择车轮弹簧常数84。在该实施例中，当车辆10经过WIM传感器2时，持续地测量车轮12内部的压力。这允许通过根据所测量的压力从车轮弹簧常数数据库89中检索相应的车轮弹簧常数84，来在经过WIM传感器2的时刻考虑车轮12内部的实际气压。在车辆10从开始位置行进到WIM传感器2的期间车轮12内部的气压的变化被考虑，从而使得计算出的车轮力71的精度提高。
在该方法的一个实施例中，速度信号50和压力信号51以及温度信号52被用于从车轮弹簧常数数据库89中选择车轮弹簧常数84。温度信号52是指车轮12的温度。温度信号52被提供给评估单元7。在该实施例中，当车辆10经过WIM传感器2时，持续地测量车轮12的温度。这允许通过根据温度信号52从车轮弹簧常数数据库89中检索相应的车轮弹簧常数84来考虑在经过WIM传感器2的时刻车轮12的实际温度。在车辆10从开始位置到WIM传感器2的行驶期间车轮12的温度的变化被考虑，以使得与仅考虑在开始位置处车轮12的温度的方法相比计算出的车轮力71的精度得以提高。
在该方法的一个实施例中，速度信号50和压力信号51和温度信号52以及倾斜信号53或加速度信号54中的至少一个被用于从车轮弹簧常数数据库89中选择车轮弹簧常数84。在该实施例中，在车辆10经过WIM传感器2时持续地确定装置3的倾斜或装置3的加速度。这允许通过根据倾斜信号53或加速度信号54从车轮弹簧常数数据库89中检索相应的车轮弹簧常数84而在经过WIM传感器2的时刻考虑装置3的实际倾斜或装置3的加速度。在该实施例中，车轮弹簧常数84与装置3的倾斜或装置3的加速度的相关性被存储在弹簧常数数据库89中。即使车轮弹簧元件81的长度不改变，装置3的倾斜的变化也将改变装置到路面2的距离34。通过测量装置3的倾斜，可以校正距离34的这种不期望的变化。该倾斜可以在一个或两个轴线上测量，对应于该装置围绕纵向轴线X或横向轴线Y的旋转。加速度可以是正的或负的，负加速度也称为减速度。车辆的加速度改变了车身与道路之间的角度，并且因此改变了装置相对于道路的倾斜，从而导致装置到路面2的距离34的改变，即使车轮弹簧元件81的长度不改变。加速度信号可以被用于校正距离34的这种不期望的变化，以使得计算出的车轮力71的精度得以增强。
在该方法的一个实施例中，将在步骤e)105中确定的校准函数传输给校准单元75并存储在校准单元75中。校准单元75使用根据步骤f)106的校准函数来校准WIM信号21。使用上述方法生成的校准函数73优选地被用于WIM传感器。为此，将校准函数73传输给校准单元75并存储在校准单元75中。校准单元使用校准函数73校准WIM信号21。这是有益的，因为其允许在WIM传感器2的校准之后在WIM信号21上使用校准函数73。
为了使用该方法，提供了一种系统，该系统包括车辆、评估单元和装置；该系统被配置为在该方法中使用。
在该系统的当前优选实施例中，装置3被布置在车辆10的位置11处；该位置具有到路面12的距离34；装置3被配置为持续地测量到路面12的距离34；并且装置3使用无接触技术、例如利用光束36或激光束36或声音36来测量到路面12的距离34。这些用于确定距离34的无接触方法是有利的，因为装置3不包含任何易于磨损的移动部件，并且测量不会由于摩擦而阻碍车辆10的移动，因此不会对测量本身造成影响。
在当前优选的实施例中，布置在位置(11)处的装置(3)到路面(12)的距离34与车辆(10)的悬架(14)无关。位置(11)位于车轮(16)的车轴(15)上或车辆(10)的车轮(16)上，如图2、图3和图4所示。将装置3安装在车轴15上使其与车辆10车身13的移动分离(decouple)。此外，装置3的定向被保持。这简化了所计算的车轮力71的计算，因为距离信号35仅取决于车轮弹簧常数84并且与悬架弹簧常数86无关，如图7所示。
在一个实施例中，装置3通过连接元件9连接到车辆10的车轮16。连接元件9通过力闭合或粘结结合或形闭合(form closure)而连接到车轮16。连接元件9通过力闭合或粘结结合或形闭合连接到装置3。连接元件9包括轴承(bearing)91。轴承91被配置为将车轮16的旋转与装置3分离。轴承91被配置为将车轮16沿着垂直方向Z相对于路面12的移动耦接到装置3。装置3被对准，以测量到路面12的距离34，并且该对准通过对准元件92维持，以将装置3与车辆10的底部车身13对准。如果由于空间问题而不能将装置3安装在车轴15上，则装置3连接到车轮16。然而，将装置3安装在车轮16处是非常简单直接的，因为装置3可以像轮毂盖一样夹在车轮16上或者附接到车轮16的现有螺栓上，或者利用附接元件93粘合到车轮16。随着附接元件93与车轮16一起旋转，装置3通过轴承91与旋转分离。轴承91能够围绕垂直于车轮16的一个轴线进行旋转，但不允许沿着任何轴线移动或围绕垂直于车轮16的轴线以外的其它轴线旋转。为了防止装置3围绕垂直于车轮16的轴线旋转或振荡运动，装置3通过对准元件92稳定在其定向上。对准元件92附接到车辆10的车身13上，并将装置3以固定定向与车辆10的底部车身13对准。对准元件92可以通过真空吸盘或其它粘合元件或形闭合附接到车辆10的车身13上。例如当悬架14变形时，对准元件92可以具有伸缩行为以补偿车身13到车轮16的距离的变化。此外，对准元件92可以具有用于围绕至少一个轴线旋转的至少一个自由度，以补偿如果装置被布置在前轮16处则前轮16在沿着曲线行驶时的运动，或者补偿车身13与车轮16之间的成角度的运动。
在该系统的当前优选实施例中，同步装置6被布置在装置3和WIM传感器2处。在该系统的另一实施例中，同步装置6被布置在评估单元7中。同步装置6将同步信号61提供给评估单元7。这意味着距离信号35和WIM信号相对于评估单元7中的时间或位置与同步信号61同步。评估单元使WIM信号21和距离信号35同步，以确保用于校准WIM传感器2的所计算的车轮力71对应于WIM传感器2的位置或车轮16经过WIM传感器2的时间。这是有利的，因为确保了正确的所计算的车轮力信号72被用于校准WIM传感器2。
所述同步装置6是GPS传感器(transducer)，并且同步信号(61)包括时间信号(61)和位置信号(61)中的至少一个。
在通过时间信号来同步的情况下，同步装置6可以是GPS传感器6，其可以从GPS信号确定GPS时间信号61。
当然，在另一实施例中，同步装置6可以是确定无线电时间信号61的无线电控制的时钟。
在通过位置来同步的情况下，同步装置6可以是从GPS信号确定GPS位置信号61的GPS传感器6。
在一个实施例中，同步装置6也可以被布置在评估单元7中，以在距离信号35和WIM信号21被提供给评估单元7时使它们同步。这是特别有益的，因为仅需要一个同步装置。必须确保在测量之后将WIM信号21和距离信号35提供给评估单元的时间跨度的差至少小于100ms，优选地为5ms，以确保WIM信号21和距离信号35在评估单元中同步。
在该系统的一个实施例中，步骤b)中的所述传感器4中的一个是布置在车轮16处的压力传感器4；并且压力传感器测量车轮16内部的压力作为压力信号51，并将压力信号51提供给评估单元7。这允许在车轮16经过WIM传感器2时确定车轮压力，以用于所计算的车轮力71的计算。
在该系统的一个实施例中，步骤b)102中的所述传感器4中的一个是布置在车轮16处的温度传感器4；并且温度传感器4测量车轮16的温度作为温度信号52；并将温度信号52提供给评估单元7。这允许在车轮16经过WIM传感器2时确定车轮温度，以用于所计算的车轮力71的计算。
在该系统的一个实施例中，步骤b)102中的所述传感器4中的一个是测量倾斜信号53并将倾斜信号53提供给评估单元7的倾斜传感器4或测量加速度信号并将加速度信号提供给评估单元7的加速度传感器4中的至少一个。这允许在车轮16经过WIM传感器2时确定装置3的倾斜或车辆10的加速度，以用于所计算的车轮力71的计算。
在该系统的一个实施例中，步骤b)102中的评估单元7被布置在车辆10内部或车辆10处，如图8所示。这是有益的，因为不必靠近道路准备用来布置评估单元7的额外位置。
在该方法的一个实施例中，速度信号50或温度信号52或压力信号51或加速度信号54或倾斜信号53中的至少一个无接触地传输给评估单元7；并且距离信号35和WIM信号21无接触地传输给评估单元7。如果距离信号35和WIM信号21被无接触地传输给评估单元7，则这允许在评估单元7的定位中实现更大的灵活性。
在当前优选的实施例中，评估单元7被布置在车辆10中或车辆处。在该实施例中，至少WIM信号21被无接触地传输给评估单元7。如果在另一实施例中评估单元7没有被布置在车辆10中或车辆10处，而是保持静止，则至少距离信号35被无接触地传输给评估单元7。
信号的无接触传输的优选方式是经由电磁波，优选为ISM频带内的电磁波。ISM频带是用于医学、工业和家庭使用以及类似领域中的高频装置的频带。总体上，ISM频带被用于音频或视频或数据传输。例如，信号经由无线局域网(无线LAN)或蓝牙传输。ISM频带包括在6765MHz与246GHz之间的若干频率范围。
应该理解，本发明的不同方面和实施例可以在可能的情况下组合，并且由上述实施例的这种组合产生的实施例也是本发明的一部分。
附图标记列表
1 道路
2 WIM传感器
3 装置
4 传感器/压力传感器/
6 同步装置
7 评估单元
9 连接元件
10 车辆
11 位置
12 路面
13 底部车身/车身
14 悬架
15 车轴
16 车轮
18 弹簧元件
19 接触区域
21 WIM信号
34 距离
35 距离信号
36 光束/激光束/声音
42 系统
50 速度信号
51 压力信号
52 温度信号
53 倾斜信号
54 加速度信号
61 同步信号/时间信号/位置信号
71 计算的车轮力
72 计算的车轮力信号
73 校准函数
74 经校准的WIM力信号
75 校准单元
81 车轮弹簧元件
82 悬架弹簧元件
84 车轮弹簧常数
85 力/车轮力
86 悬架弹簧常数
89 弹簧常数数据库
91 轴承
92 对准元件
93 附接元件
101 步骤a)
102 步骤b)
103 步骤c)
104 步骤d)
105 步骤e)
106 步骤f)
X 纵向方向
X’X 纵向轴线
Y 横向方向
Y’Y 横向轴线
Z 垂直方向
Z’Z 垂直轴线。
机译： WIM传感器和WIM传感器的校准和站点选择
机译： WIM传感器的WIM WIM空心轮廓和带有空心轮廓的WIM传感器
机译： WIM WIM WIM传感器和WIM传感器的生产方法
