專(zhuān)利名稱(chēng)：限制車(chē)輛超載的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)安全領(lǐng)域，具體涉及一種限制車(chē)輛超載的裝置及方法。
背景技術(shù)：
車(chē)輛頻頻超載肇事，嚴(yán)重危害到個(gè)人和他人的安全，以及破壞公路設(shè)施。但在利 益的驅(qū)使下仍有很多車(chē)輛司機(jī)超載。據(jù)統(tǒng)計(jì)，載重車(chē)輛道路交通事故中80%以上是由于超 限超載運(yùn)輸所造成的，而市場(chǎng)上目前尚缺少一種能夠檢測(cè)并抑制車(chē)輛超載情況的裝置或方 法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決目前尚無(wú)手段能夠檢測(cè)并抑制車(chē)輛超載情況的問(wèn)題，提供了 一種限制車(chē)輛超載的裝置及方法。 限制車(chē)輛超載的裝置，它包括稱(chēng)重傳感器、繼電器、A/D轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)，所述稱(chēng) 重傳感器的重量信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器的第一模擬信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器的第一數(shù) 字信號(hào)輸出端連接單片機(jī)的重量信號(hào)輸入端，單片機(jī)的信號(hào)輸出端連接繼電器的信號(hào)輸入
丄山順。
上述限制車(chē)輛超載的裝置的限制車(chē)輛超載的方法，它的具體過(guò)程為 步驟Bl、利用稱(chēng)重傳感器檢測(cè)車(chē)輛的載貨重量，獲得車(chē)輛的載貨重量模擬信號(hào)，并
將所述載貨重量模擬信號(hào)輸出給A/D轉(zhuǎn)換器； 步驟B2、利用A/D轉(zhuǎn)換器將所述載貨重量模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并將所述數(shù) 字信號(hào)輸出給單片機(jī)； 步驟B3、利用單片機(jī)判斷所述數(shù)字信號(hào)的大小是否超過(guò)安全限定值若是，則執(zhí) 行步驟B4 ;否則，返回執(zhí)行步驟Bl ; 步驟B4、單片機(jī)輸出控制信號(hào)給與車(chē)輛的電源系統(tǒng)相連的繼電器，控制繼電器切 斷車(chē)輛的電源系統(tǒng)，使車(chē)輛無(wú)法行駛。 利用本發(fā)明的限制車(chē)輛超載的裝置及方法，能夠有效檢測(cè)出車(chē)輛超載情況的發(fā) 生，并能夠通過(guò)切斷超載車(chē)輛的電源的方式，來(lái)有效抑制超載車(chē)輛的行駛，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)車(chē) 輛超載的抑制。


圖l為實(shí)施方式一的電路原理框圖；圖2為實(shí)施方式二的電路原理框圖；圖3為實(shí) 施方式三的流程圖；圖4為實(shí)施方式四的流程圖；圖5為實(shí)施方式二的電路圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一 結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的限制車(chē)輛超載的裝置， 它包括稱(chēng)重傳感器1、繼電器3、 A/D轉(zhuǎn)換器4和單片機(jī)5，所述稱(chēng)重傳感器1的重量信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器4的第一模擬信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器4的第一數(shù)字信號(hào)輸出端連接 單片機(jī)5的重量信號(hào)輸入端，單片機(jī)5的信號(hào)輸出端連接繼電器3的信號(hào)輸入端。
本實(shí)施方式中，稱(chēng)重傳感器1用于采集車(chē)輛的重量信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；繼 電器3用來(lái)連接車(chē)輛的電源裝置，按照單片機(jī)5的控制命令來(lái)控制電源裝置的開(kāi)和關(guān)；A/D 轉(zhuǎn)換器4選擇ADC0809，它用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，為單片機(jī)5提供可用的數(shù)據(jù)信 息；單片機(jī)5的型號(hào)選用AT89C51，它用于作為主控制器，來(lái)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù) 數(shù)據(jù)的特征來(lái)判斷車(chē)輛是否超載，并據(jù)此輸出相應(yīng)的控制命令。 本實(shí)施方式的限制車(chē)輛超載的裝置，在實(shí)際使用中可預(yù)先安裝在每一輛車(chē)輛上， 該裝置能夠?qū)崟r(shí)地將車(chē)輛的載貨重量檢測(cè)出來(lái)，并在車(chē)輛超載時(shí)控制車(chē)的啟動(dòng)系統(tǒng)，切斷 車(chē)輛電源來(lái)達(dá)到限制超載的目的。主要的執(zhí)行方案是，當(dāng)車(chē)輛的載貨重量處于正常狀態(tài)時(shí) (允許重量范圍內(nèi))，裝置不作用。當(dāng)車(chē)輛的載貨重量超過(guò)所能承受的安全限定值(可預(yù)置) 時(shí)，那么裝置將發(fā)生作用，控制汽車(chē)的啟動(dòng)裝置，使汽車(chē)在此超載的狀態(tài)下無(wú)法行駛。這樣， 就起到了限制車(chē)輛超載運(yùn)行的目的。需說(shuō)明的是，本實(shí)施方式主要用于車(chē)輛在靜止?fàn)顟B(tài)下 的檢測(cè)，且主要用于汽油車(chē)的檢測(cè)。 參見(jiàn)圖l，稱(chēng)重傳感器1把檢測(cè)來(lái)的信號(hào)傳給A/D轉(zhuǎn)換器4，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換給數(shù) 字信號(hào)之后，然后送給單片機(jī)5，經(jīng)過(guò)計(jì)算后控制繼電器3，通過(guò)繼電器3來(lái)控制車(chē)輛電源裝 置的開(kāi)關(guān)，以達(dá)到限制超載的目的。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，與實(shí)施方式一不同的是，本實(shí)施方式 還包括加速度傳感器2，所述加速度傳感器2的信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器4的第二模擬信 號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器4的第二數(shù)字信號(hào)輸出端連接單片機(jī)5的加速度信號(hào)輸入端。
所述加速度傳感器2，用于測(cè)量車(chē)輛的當(dāng)前加速度，并將獲得的加速度信號(hào)通過(guò) A/D轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳遞給單片機(jī)5處理，由單片機(jī)5根據(jù)加速度信號(hào)來(lái)判斷 車(chē)輛的狀態(tài)為靜止?fàn)顟B(tài)還是行駛狀態(tài)，從而采取不同的控制方案若加速度為O，認(rèn)為此時(shí) 車(chē)輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)單片機(jī)5對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器4輸出的信號(hào)進(jìn)行處理，并判斷車(chē)輛是否超 載，并當(dāng)車(chē)輛超載時(shí)，通過(guò)控制繼電器3來(lái)使車(chē)輛的電源系統(tǒng)關(guān)斷，從而達(dá)到限制車(chē)輛超載 運(yùn)行的目的；若加速度不為0，則車(chē)輛為加速或減速行駛，此時(shí)使單片機(jī)不對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器4 輸出的信號(hào)進(jìn)行處理，直至加速度為0。 在車(chē)輛實(shí)際行駛中很難保持勻速行駛，故當(dāng)車(chē)輛的加速度為0時(shí)，可認(rèn)為車(chē)輛處 于靜止?fàn)顟B(tài)，因此，本實(shí)施方式利用加速度傳感器2，能夠使所述限制車(chē)輛超載的裝置只在 車(chē)輛靜止的情況下才進(jìn)行超載的檢測(cè)及處理，從而避免了在車(chē)輛行駛過(guò)程中，因車(chē)輛超載 而切斷車(chē)輛電源造成的車(chē)輛追尾等事故的發(fā)生。
下面給出一個(gè)具體實(shí)施例 本實(shí)施例的電路原理圖參見(jiàn)圖5，單片機(jī)5的最小系統(tǒng)電路，這是該裝置的核心部 分，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理與控制信號(hào)的輸出，其中有典型的上電自動(dòng)復(fù)位與手動(dòng)復(fù)位電路，其中的 振蕩電路采用11. 0592MHz ;所述加速度傳感器2的型號(hào)選用MMA7260 ;ADC0809的工作頻率 由單片機(jī)的ALE輸出，經(jīng)過(guò)二分頻，約為500KHz，這是ADC0809的典型工作頻率，用硬件實(shí) 現(xiàn)方波的輸入也提高了穩(wěn)定性；此外，采用三極管9012來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器3的控制，單片機(jī)5 輸出的信號(hào)驅(qū)動(dòng)三極管9012，通過(guò)9012的導(dǎo)通與截止控制繼電器閉合與斷開(kāi)，繼電器3的 輸出端口與車(chē)輛的控制端電路相連接，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛啟動(dòng)的限制。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的限制車(chē)輛超載的方法， 它基于限制車(chē)輛超載的裝置實(shí)現(xiàn)，所述基于限制車(chē)輛超載的裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式一相 同，所述限制車(chē)輛超載的方法的具體過(guò)程為 步驟B1、利用稱(chēng)重傳感器1檢測(cè)車(chē)輛的載貨重量，獲得車(chē)輛的載貨重量模擬信號(hào)， 并將所述載貨重量模擬信號(hào)輸出給A/D轉(zhuǎn)換器4 ; 步驟B2、利用A/D轉(zhuǎn)換器4將所述載貨重量模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并將所述數(shù) 字信號(hào)輸出給單片機(jī)5; 步驟B3、利用單片機(jī)5判斷所述數(shù)字信號(hào)的大小是否超過(guò)安全限定值若是，則執(zhí)
行步驟B4 ;否則，返回執(zhí)行步驟B1 ; 步驟B4、單片機(jī)5輸出控制信號(hào)給與車(chē)輛的電源系統(tǒng)相連的繼電器3，控制繼電器 3切斷車(chē)輛的電源系統(tǒng)，使車(chē)輛無(wú)法行駛。 本實(shí)施方式的限制車(chē)輛超載的方法，在實(shí)際使用中，將所述限制車(chē)輛超載的裝置 預(yù)先安裝在每一個(gè)車(chē)輛上，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛超載情況的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并在檢測(cè)到車(chē)輛超載時(shí)， 立刻切斷該車(chē)輛的電源，使其無(wú)法行駛。 本實(shí)施方式中，單片機(jī)5中的程序在開(kāi)始運(yùn)行時(shí)先要初始化，然后調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換器 4進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，如果對(duì)采樣值的轉(zhuǎn)換沒(méi)有結(jié)束就等待，如轉(zhuǎn)換結(jié)束就繼續(xù)向下運(yùn)行。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)實(shí)施方式三的限制 車(chē)輛超載的方法的進(jìn)一步限定，其中所述限制車(chē)輛超載的裝置還包括加速度傳感器2，所述 加速度傳感器2的信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器4的第二模擬信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器4的 第二數(shù)字信號(hào)輸出端連接單片機(jī)5的加速度信號(hào)輸入端； 所述限制車(chē)輛超載的方法的具體過(guò)程中，步驟B1之前還包括步驟BOl和步驟B02， 所述步驟BOl和步驟B02的過(guò)程具體為 步驟B01、利用加速度傳感器2獲得車(chē)輛的行駛加速度信號(hào)，將所述行駛加速度信 號(hào)輸出給A/D轉(zhuǎn)換器4， A/D轉(zhuǎn)換器4將所述行駛加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后發(fā)送給單片 機(jī)5 ; 步驟B02、利用單片機(jī)5判斷車(chē)輛的行駛加速度是否為0 :若是，則執(zhí)行步驟B1 ;否 則，返回執(zhí)行步驟BOl。 本實(shí)施方式的限制車(chē)輛超載的方法，利用加速度傳感器2測(cè)得的車(chē)輛的加速度信 號(hào)，來(lái)判斷該車(chē)輛的狀態(tài)，即當(dāng)車(chē)輛的行駛加速度為0時(shí)，認(rèn)為車(chē)輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)開(kāi) 始執(zhí)行步驟Bl，即開(kāi)始對(duì)檢測(cè)所述車(chē)輛是否超載，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理；而當(dāng) 車(chē)輛的行駛加速度不為0時(shí)，認(rèn)為車(chē)輛處于加速或減速行駛狀態(tài)，此時(shí)不進(jìn)行檢測(cè)，直到該 車(chē)輛的加速度為0為止。 而在實(shí)際情況中，當(dāng)測(cè)得的加速度為0時(shí)，通常車(chē)輛為靜止?fàn)顟B(tài)，因在實(shí)際路況的 行駛中，車(chē)輛很難勻速行駛，因此本實(shí)施方式在實(shí)施檢測(cè)時(shí)，通常為車(chē)輛靜止的情況下。
權(quán)利要求
限制車(chē)輛超載的裝置，其特征在于它包括稱(chēng)重傳感器(1)、繼電器(3)、A/D轉(zhuǎn)換器(4)和單片機(jī)(5)，所述稱(chēng)重傳感器(1)的重量信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器(4)的第一模擬信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器(4)的第一數(shù)字信號(hào)輸出端連接單片機(jī)(5)的重量信號(hào)輸入端，單片機(jī)(5)的信號(hào)輸出端連接繼電器(3)的信號(hào)輸入端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限制車(chē)輛超載的裝置，其特征在于它還包括加速度傳感器(2) ，所述加速度傳感器(2)的信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器(4)的第二模擬信號(hào)輸入端，A/ D轉(zhuǎn)換器(4)的第二數(shù)字信號(hào)輸出端連接單片機(jī)(5)的加速度信號(hào)輸入端。
3. 權(quán)利要求1所述的限制車(chē)輛超載的裝置的限制車(chē)輛超載的方法，其特征在于它的具 體過(guò)程為步驟B1、利用稱(chēng)重傳感器(1)檢測(cè)車(chē)輛的載貨重量，獲得車(chē)輛的載貨重量模擬信號(hào)，并 將所述載貨重量模擬信號(hào)輸出給A/D轉(zhuǎn)換器(4);步驟B2、利用A/D轉(zhuǎn)換器(4)將所述載貨重量模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并將所述數(shù)字 信號(hào)輸出給單片機(jī)(5);步驟B3、利用單片機(jī)(5)判斷所述數(shù)字信號(hào)的大小是否超過(guò)安全限定值若是，則執(zhí)行 步驟B4 ;否則，返回執(zhí)行步驟B1 ;步驟B4、單片機(jī)(5)輸出控制信號(hào)給與車(chē)輛的電源系統(tǒng)相連的繼電器(3)，控制繼電器(3) 切斷車(chē)輛的電源系統(tǒng)，使車(chē)輛無(wú)法行駛。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的限制車(chē)輛超載的方法，其特征在于所述限制車(chē)輛超載的裝置 還包括加速度傳感器(2)，所述加速度傳感器(2)的信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器(4)的第二 模擬信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器(4)的第二數(shù)字信號(hào)輸出端連接單片機(jī)(5)的加速度信號(hào)輸 入端；所述限制車(chē)輛超載的方法的具體過(guò)程中，步驟B1之前還包括步驟BOl和步驟B02，所述 步驟B01和步驟B02的過(guò)程具體為步驟B01、利用加速度傳感器(2)獲得車(chē)輛的行駛加速度信號(hào)，將所述行駛加速度信號(hào) 輸出給A/D轉(zhuǎn)換器(4)，A/D轉(zhuǎn)換器(4)將所述行駛加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后發(fā)送給單 片機(jī)(5);步驟B02、利用單片機(jī)(5)判斷車(chē)輛的行駛加速度是否為0 :若是，則執(zhí)行步驟B1 ;否 則，返回執(zhí)行步驟BOl。
全文摘要
限制車(chē)輛超載的裝置及方法，涉及汽車(chē)安全領(lǐng)域，解決了目前尚無(wú)手段能夠檢測(cè)并抑制車(chē)輛超載情況的問(wèn)題。限制車(chē)輛超載的裝置，包括稱(chēng)重傳感器、繼電器、A/D轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)，稱(chēng)重傳感器的重量信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器的第一模擬信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器的第一數(shù)字信號(hào)輸出端連接單片機(jī)的重量信號(hào)輸入端，單片機(jī)的信號(hào)輸出端連接繼電器的信號(hào)輸入端；限制車(chē)輛超載的方法基于上述裝置實(shí)現(xiàn)，所述方法的過(guò)程為用所述裝置檢測(cè)車(chē)輛重量，當(dāng)該重量在允許范圍內(nèi)時(shí)不作處理，當(dāng)該重量超載時(shí)切斷車(chē)輛電源，使車(chē)輛在超載狀態(tài)無(wú)法行駛。本發(fā)明可用于汽車(chē)安全領(lǐng)域，特別適用于限制車(chē)輛超載技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B60K28/08GK101746270SQ20101010370
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者叢慶, 江中陽(yáng), 王 鋒, 盛鵬, 蔣毅, 陳瑜慶, 黑艷平 申請(qǐng)人:哈爾濱盛世華博科技發(fā)展有限公司