專利名稱：一種車載式稱重系統(tǒng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利“一種車載式稱重系統(tǒng)裝置”用于實(shí)現(xiàn)將稱重傳感器測力桿安裝在汽車載重軸上，完成對汽車載貨量的在線稱重，滿足實(shí)時(shí)測量和即時(shí)稱重的需要。
背景技術(shù)：
治理超限超載(又稱“兩超”現(xiàn)象)是一個(gè)世界性難題，各國政府都深深意識到超限超載車輛對交通安全、環(huán)境和道路設(shè)施的巨大危害。因此，各國都在一直研究汽車稱重系統(tǒng)，其從固定式發(fā)展到動(dòng)態(tài)型、從地磅型發(fā)展到便攜式，精度也由低到高不斷發(fā)展。但目前依然存在的一個(gè)問題是稱重系統(tǒng)和載重汽車分離，稱重需要在工作人員的安排下到具體地點(diǎn)使用相應(yīng)的稱重系統(tǒng)完成，無法滿足即時(shí)稱重和對汽車在裝載過程中的實(shí)時(shí)稱重需要。本專利“一種車載式稱重系統(tǒng)裝置”可實(shí)現(xiàn)稱重傳感器測力桿安裝在汽車載重車軸上，完成對汽車載貨量的在線稱重，滿足實(shí)時(shí)測量和即時(shí)稱重的需要。其主要工作原理是在現(xiàn)有汽車的載重軸上安裝測力桿(其上有剪切式力傳感器)，測力桿把汽車載重量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏髁吭賯魉偷轿⒖刂破髦?；微控制器的另外一個(gè)信息來源是從汽車儀表盤中獲取汽車行駛速度信號。微控制器在獲得速度信號后即可判斷當(dāng)前車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再獲取測力桿的測量信號，使用相應(yīng)的算法即可完成對汽車載重量的測量。該系統(tǒng)可以通過預(yù)留接口和GPS系統(tǒng)通訊實(shí)現(xiàn)無線監(jiān)控、可以作為汽車“黑匣子”的一部分完成汽車載重量參數(shù)的測量。

發(fā)明內(nèi)容
本專利根據(jù)當(dāng)前固定式及便攜式稱重系統(tǒng)的不足，提供一種將傳感器測力桿安裝于載重汽車車軸的方式完成汽車載重量的測量。本專利能實(shí)現(xiàn)即時(shí)稱重和對汽車在裝載過程中的實(shí)時(shí)稱重，以提供給司機(jī)汽車超重預(yù)報(bào)警或給執(zhí)法人員提供汽車載重量進(jìn)行重新標(biāo)定的提示。
硬件構(gòu)成一種車載式稱重系統(tǒng)裝置，主要包括測力桿和控制盒，控制盒上有液晶顯示屏、小鍵盤、指示燈、電源線插口及數(shù)據(jù)控制輸出連接線，在盒的內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)完成稱重算法處理和通訊方式的控制器。稱重系統(tǒng)的外觀原理圖見圖1所示。
該控制器包括軟件和硬件部分，硬件原理圖見圖2所示，包括完成稱重算法的微處理器(DSP)；存儲器包括用于存放程序和已初始化數(shù)據(jù)的可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)；用于存放實(shí)時(shí)運(yùn)行程序和數(shù)據(jù)的同步隨機(jī)存取存儲器(SRAM)；控制SRAM和EPROM地址分配和數(shù)據(jù)讀取的地址譯碼和片選控制器；提供輸出數(shù)字信號到串行接口的電路；系統(tǒng)的工作過程為系統(tǒng)加電后，DSP芯片復(fù)位，由內(nèi)部固化的自引導(dǎo)程序?qū)⒋嬗贓PROM中的程序和數(shù)據(jù)移至高速SRAM，微處理器先獲得汽車速度信號后即可判斷當(dāng)前車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再獲取測力桿的測量信號，使用稱重算法完成對汽車載重量的測量。該系統(tǒng)可以通過預(yù)留接口和GPS系統(tǒng)通訊實(shí)現(xiàn)無線監(jiān)控，也可以作為汽車“黑匣子”的一部分完成載重量參數(shù)的測量。
軟件實(shí)現(xiàn)車載稱重系統(tǒng)的DSP微處理器采用C語言編程，主要包括主程序、數(shù)據(jù)采集與處理算法程序、串口通訊子程序等模塊構(gòu)成。
為了適應(yīng)即時(shí)與實(shí)時(shí)測量以及自動(dòng)化測量與報(bào)警的要求，系統(tǒng)主程序軟件有自診斷、數(shù)據(jù)采集處理、顯示報(bào)警等功能，在設(shè)計(jì)過程中通過DSP軟件編制進(jìn)行了處理和實(shí)現(xiàn)，如圖3所示。
在該車載式測量系統(tǒng)中，硬件設(shè)計(jì)所受到的限制以及外界的干擾等因素在實(shí)際的測量中不可避免，其中包括系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差合疏失誤差。因此在該稱重儀設(shè)計(jì)的過程中，經(jīng)過對系統(tǒng)測量結(jié)果的分析處理，編制軟件對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了補(bǔ)償和修正，從而提高系統(tǒng)的測量精度。數(shù)據(jù)采集與處理方法流程圖見圖4所示。
圖5為串口通訊子程序流程圖，稱重系統(tǒng)(DSP處理器)完成上電初始化及中斷初始化后，即可與GPS板完成串口通訊，也可通過串行口與汽車“黑匣子”完成通訊，作為汽車已有“黑匣子”系統(tǒng)的稱重參數(shù)的測量子系統(tǒng)。
主要技術(shù)參數(shù)●稱重量程1-10t，10-20t；●點(diǎn)陣LCD液晶顯示、超重報(bào)警；●16位高速A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換速度10000次/秒；●稱重精度靜態(tài)精度95％；動(dòng)態(tài)精度90％；●通訊接口RS-232C；●傳感器供電12VDC 1A(或24VDC)；●工作溫度-40℃-60℃；●相對濕度＜95％。
本發(fā)明的有益效果是(1)系統(tǒng)算法智能化，速度快。即時(shí)或?qū)崟r(shí)測量汽車的載重量；(2)易于使用；裝置為車載式，使用場地不受限制；自動(dòng)化程度高，使用者無需經(jīng)過專門的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)即可操作，簡單的鍵盤操作和觀察顯示器，便于掌握使用方法；(3)便于維護(hù)；由電子器件組成，電子器件的耐用性好，維護(hù)和維修都易實(shí)現(xiàn)。


圖1是稱重系統(tǒng)外觀示意2是車載稱重系統(tǒng)硬件原理框圖。
圖3是主程序流程圖。
圖4是數(shù)據(jù)采集與處理方法流程圖。
圖5是串口通訊子程序流程圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合實(shí)施實(shí)例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施實(shí)例(此處以東風(fēng)EQ1090E(EQ140-1)型載貨汽車為例)1.首先把某一型號(此處東風(fēng)EQ1090E(EQ140-1)型載貨汽車)的超重參數(shù)輸入控制器。2.把測力桿通過支座(見說明書附圖一)固定在車軸上(不同的車型位置略有不同)。使得測力桿可以隨車軸產(chǎn)生同步變形。3.系統(tǒng)加電后，DSP芯片復(fù)位，由內(nèi)部固化的自引導(dǎo)程序?qū)⒋嬗贓PROM中的程序和數(shù)據(jù)移至高速SRAM，微處理器先獲得汽車速度信號后即可判斷當(dāng)前車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再獲取測力桿的測量信號，使用稱重算法完成對汽車載重量的測量。4.系統(tǒng)獲得車重參數(shù)后通過和控制器里面的預(yù)設(shè)值比較后可去實(shí)施如下相應(yīng)措施。1)通過指示燈顯示提醒司機(jī)；2)通過GPS通知車主及通知控制臺，以便采取相應(yīng)措施。
權(quán)利要求
1.一種車載式稱重系統(tǒng)裝置，其特征在于包括測力桿和控制盒，控制盒上有液晶顯示屏、小鍵盤、指示燈、電源線插口及數(shù)據(jù)控制輸出連接線，在盒的內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)完成稱重算法處理和通訊方式的控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述車載式稱重系統(tǒng)裝置，其特征在于采用曲線擬合與采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，具有稱重系統(tǒng)的自適應(yīng)性，有高速微處理器(DSP)完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)運(yùn)算，可多次重復(fù)地進(jìn)行不同試驗(yàn)情況的預(yù)測，以提供準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述車載式稱重系統(tǒng)裝置，其特征在于系統(tǒng)算法智能化，速度快。即時(shí)或?qū)崟r(shí)測量汽車的載重量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述車載式稱重系統(tǒng)裝置，其特征在于裝置為車載式，使用場地不受限制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述車載式稱重系統(tǒng)裝置，其特征在于具有GPS通信，和與PC機(jī)的串口通信功能和超載報(bào)警功能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車載式稱重系統(tǒng)裝置，包括測力桿，電纜線，支撐座，和控制器。一種車載式稱重系統(tǒng)裝置的軟件系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)采集與處理算法程序、串口通訊子程序等模塊構(gòu)成。本發(fā)明功能齊全，可完成對汽車載貨量的在線稱重，滿足實(shí)時(shí)測量和即時(shí)稱重的需要。
文檔編號B60P5/00GK1762739SQ200410051899
公開日2006年4月26日 申請日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者林穎, 李勇, 劉驕 申請人:華南理工大學(xué)