本發(fā)明涉及一種車輛超載檢測與信息傳輸裝置，屬于汽車檢測監(jiān)控設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，交通運輸業(yè)也快速發(fā)展起來。為了追求更大的經(jīng)濟利益，許多貨運車輛都超限、超載行駛。車輛超限超載運輸危害極大：首先超限超載運輸會嚴重破壞公路設(shè)施、增加公路維護費用、縮短公路使用年限，導(dǎo)致其他公路使用者出行困難。調(diào)查表明，車輛超載重量增加和其對路面的損害是呈幾何級數(shù)增長的，超限10%的貨車對道路的損壞會增加40%，一輛超限兩倍的車輛行駛一次，對公路的損害相當于不超限車輛行駛16次；其次，車輛超載很容易引發(fā)道路交通事故，車輛長期處于超載運輸狀態(tài)，會導(dǎo)致車輛的制動和操縱安全性能下降，造成或加劇道路交通事故損失。傳統(tǒng)的貨車稱重方法主要有靜態(tài)測量和動態(tài)測量兩種。靜態(tài)測量是通過固定式電子地磅靜態(tài)稱量車輛的重量，測量數(shù)據(jù)較準確，但設(shè)備本身結(jié)構(gòu)重量大、便攜性不好，而且測量耗費時間長、效率低。動態(tài)測量主要采用軸重儀檢測車輛重量，軸重儀廣泛應(yīng)用于計重收費系統(tǒng)，需要在道路上安裝軸重儀并設(shè)立專門的檢查點，測量時要求汽車低速通過，限于軸重儀的價格以及安裝空間要求，該設(shè)備使用的場所有很大局限性。以上稱重方法的使用都具有很大局限性，首先是使用場合固定，無論是固定式電子地磅，還是軸重儀都是設(shè)檢查點進行檢查，車輛一旦離開，運輸過程中再次超載就無法查處，也就是無法實時對每輛車進行跟蹤、監(jiān)控，其次被查處的超載車輛要進行卸貨、調(diào)車運貨，增加了運輸環(huán)節(jié)的時間和費用，也沒有從源頭上阻止車輛超載現(xiàn)象的發(fā)生。中國專利CN102490609A公開了一種車輛超載檢測系統(tǒng)，它由車架、前支架、后支架、鋼板彈簧、車橋組成，在車橋與車架之間設(shè)有高度傳感器用于檢測車輛的裝載量，該專利根據(jù)光電耦合器接收光信號的狀態(tài)提供“導(dǎo)通-截止”、“截止-導(dǎo)通”、“導(dǎo)通-導(dǎo)通”、“截止-截止”四種狀態(tài)，分別對應(yīng)四種載荷工況，其問題在于，該系統(tǒng)不能準確稱量出車輛的實際裝載量，而且當裝載貨物分布不均勻時僅僅根據(jù)單側(cè)的傳感器判斷超重也存在問題。因此有必要設(shè)計一種新的超載檢測系統(tǒng)，在車輛啟動、行駛等狀態(tài)下檢測車輛的實際裝載量，當超過額定裝載量時，對車輛進行報警并將超載信息發(fā)送到公路運輸監(jiān)控中心。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于，解決車輛運輸過程中的超載檢測問題和信息傳輸問題，保障車輛運輸過程中對其裝載量進行動、靜態(tài)跟蹤和檢測。

為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)解決方案：

一種車輛超載檢測與信息傳輸裝置，包括測量裝置、控制裝置、信息傳輸裝置，其特征在于：所述測量裝置包括主簧、副簧、主簧應(yīng)變傳感器、主簧應(yīng)變傳感器RFID標簽、副簧應(yīng)變傳感器、副簧應(yīng)變傳感器RFID標簽；車輛運行時，所述的應(yīng)變傳感器感知各連接部位的應(yīng)變并將信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器將各簧的應(yīng)變值傳輸?shù)娇刂蒲b置的ECU控制器；ECU控制器根據(jù)主簧、副簧載荷-應(yīng)變標定曲線和各簧在靜態(tài)、動態(tài)下的載荷曲線，推算各彈簧承受的載荷，將所有彈簧承受的載荷相加得到車輛實際的裝載量數(shù)值并將之傳輸?shù)叫畔鬏斞b置，由信息傳輸裝置的手機將車輛實際裝載量信息發(fā)送到遠程電腦。

上述的一種車輛超載檢測與信息傳輸裝置，其特征在于，測量裝置包括車架、車橋、主簧、副簧、U型螺栓、螺母、連接底板、長桿銷栓、車架固定塊、車架擋塊、副簧應(yīng)變傳感器RFID標簽、副簧應(yīng)變傳感器、副簧應(yīng)變傳感器信號線、主簧應(yīng)變傳感器RFID標簽、主簧應(yīng)變傳感器、主簧應(yīng)變傳感器信號線、傳感器保護盒、數(shù)據(jù)采集器，車架一個，車橋兩個，主簧、副簧、連接底板、數(shù)據(jù)采集器各四個，U型螺栓、螺母、長桿銷栓、車架固定塊、車架擋塊、傳感器保護盒各八個，副簧應(yīng)變傳感器RFID標簽、副簧應(yīng)變傳感器、副簧應(yīng)變傳感器信號線、主簧應(yīng)變傳感器RFID標簽、主簧應(yīng)變傳感器、主簧應(yīng)變傳感器信號線各十六個，副簧應(yīng)變傳感器RFID標簽和副簧應(yīng)變傳感器安裝在副簧最上面一塊鋼板彈簧靠近U型螺栓的位置，主簧應(yīng)變傳感器RFID標簽和主簧應(yīng)變傳感器安裝在主簧最下面一塊鋼板靠近U型螺栓的位置，且上述的應(yīng)變傳感器RFID標簽和應(yīng)變傳感器套裝在傳感器保護盒內(nèi)。

上述的一種車輛超載檢測與信息傳輸裝置，其特征在于，所述的主簧應(yīng)變傳感器和主簧應(yīng)變傳感器RFID標簽制作成一體的薄片狀，并可用502膠水永久固定在鋼板彈簧上。

上述的一種車輛超載檢測與信息傳輸裝置，其特征在于，主簧應(yīng)變傳感器和副簧應(yīng)變傳感器載荷-應(yīng)變曲線要事先進行標定，標定信息存儲在ECU控制器里。

上述的一種車輛超載檢測與信息傳輸裝置，其特征在于，控制裝置由電子收發(fā)器、電子收發(fā)器信號線、ECU控制器組成，電子收發(fā)器無線接收副簧應(yīng)變傳感器RFID標簽和主簧應(yīng)變傳感器RFID標簽信息，電子收發(fā)器將上述信息傳輸給ECU控制器。

上述的一種車輛超載檢測與信息傳輸裝置，其特征在于，信息傳輸裝置包括手機和遠程電腦，ECU控制器將車輛裝載量信息實時傳遞給遠程電腦。

本發(fā)明的一種車輛超載檢測與信息傳輸裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的有益效果是：通過在車架各主簧、副簧安裝應(yīng)變傳感器，可準確測量整個車廂內(nèi)實際裝載量，消除了裝載量分布不均引起的測量誤差，各彈簧的應(yīng)變傳感器與對應(yīng)的應(yīng)變傳感器RFID標簽設(shè)計成一體的薄片狀，能有效防止人為更換應(yīng)變傳感器安裝位置，使該系統(tǒng)可靠運行；本裝置采用應(yīng)變傳感器，在保證系統(tǒng)檢測精度的同時也降低了裝置的成本，本裝置在車輛點火開關(guān)置ON時即可檢測車輛裝載量，能在車輛的運輸過程全程跟蹤裝載量并傳輸相應(yīng)信息。本發(fā)明結(jié)合噴油器電源線電磁閥就可以達到自動阻止本裝置系統(tǒng)不正常時的車輛行駛，保證車輛在本裝置的監(jiān)控下運行，并向控制中心的遠程電腦實時發(fā)送車輛運輸過程中的裝載量信息。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的一種車輛超載檢測與信息傳輸裝置正視圖。

圖2是表示本發(fā)明上述實施方式的俯視圖。

圖3是表示本發(fā)明上述實施方式的仰視圖。

圖4是圖2中A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖3中B處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是控制系統(tǒng)框圖。

圖7是控制流程圖。

附圖標號說明。

1、車架，2、主簧，3、副簧，4、U型螺栓，5、螺母，6、車橋，7、連接底板，8、長桿螺栓，9、車架固定塊，10、車架擋塊，11、副簧應(yīng)變傳感器RFID標簽，12、副簧應(yīng)變傳感器，13、副簧應(yīng)變傳感器信號線，14、主簧應(yīng)變傳感器RFID標簽，15、主簧應(yīng)變傳感器，16、主簧應(yīng)變傳感器信號線，17、傳感器保護盒，18、數(shù)據(jù)采集器，19、電子收發(fā)器，20、電子收發(fā)器信號線，21、ECU控制器，22、手機，23、遠程電腦。

具體實施方式

下面，結(jié)合附圖1～7對本發(fā)明的一種車輛超載檢測與信息傳輸裝置作以下詳細說明。

如圖1～7所示，一種車輛超載檢測與信息傳輸裝置由測量裝置、控制裝置、信息傳輸裝置組成，其中測量裝置包括車架1、主簧2、副簧3、U型螺栓4、螺母5、車橋6、連接底板7、長桿銷栓8、車架固定塊9、車架擋塊10、副簧應(yīng)變傳感器RFID標簽11、副簧應(yīng)變傳感器12、副簧應(yīng)變傳感器信號線13、主簧應(yīng)變傳感器RFID標簽14、主簧應(yīng)變傳感器15、主簧應(yīng)變傳感器信號線16、傳感器保護盒17、數(shù)據(jù)采集器18，車架1一個，車橋6兩個，主簧2、副簧3、連接底板7、數(shù)據(jù)采集器18各四個，U型螺栓4、螺母5、長桿銷栓8、車架固定塊9、車架擋塊10、傳感器保護盒17各八個，副簧應(yīng)變傳感器RFID標簽11、副簧應(yīng)變傳感器12、副簧應(yīng)變傳感器信號線13、主簧應(yīng)變傳感器RFID標簽14、主簧應(yīng)變傳感器15、主簧應(yīng)變傳感器信號線16各十六個，控制裝置包括電子收發(fā)器19、電子收發(fā)器信號線20、ECU控制器21，信息傳輸裝置包括手機22和遠程電腦23。

如圖1～7所示，車架1固定有車架固定塊9和車架擋塊10，副簧3安裝在主簧2上，U型螺栓4穿過主簧2、副簧3和連接底板7用螺母5固定在車橋6上，主簧2的卷耳放在車架固定塊9的孔里，長桿銷栓8穿過車架固定塊9和主簧2的卷耳固定在車架1上，當車架承受較大的載荷時，車架擋塊10向下運動壓在副簧3上，副簧應(yīng)變傳感器RFID標簽11和副簧應(yīng)變傳感器12安裝在副簧3最上面一塊鋼板彈簧靠近U型螺栓4的位置，主簧應(yīng)變傳感器RFID標簽14和主簧應(yīng)變傳感器15安裝在主簧2最下面一塊鋼板彈簧靠近U型螺栓4的位置，且上述的應(yīng)變傳感器RFID標簽和應(yīng)變傳感器套裝在傳感器保護盒17里，副簧應(yīng)變傳感器信號線13連接到副簧應(yīng)變傳感器12和數(shù)據(jù)采集器18，主簧應(yīng)變傳感器信號線16連接主簧應(yīng)變傳感器14和數(shù)據(jù)采集器18，電子收發(fā)器19通過電子收發(fā)器信號線20連接ECU控制器21，手機22與ECU控制器21相連。

如圖1～7所示，傳感器保護盒17套裝在副簧應(yīng)變傳感器12、副簧應(yīng)變傳感器RFID標簽11、副簧3、主簧2、主簧應(yīng)變傳感器15、主簧應(yīng)變傳感器RFID標簽14外部，當汽車雨天行駛或遇到泥濘路面時，使副簧應(yīng)變傳感器12、主簧應(yīng)變傳感器15免受雨水、污泥等雜物的污染，保證以上傳感器能正常工作。

如圖1～7所示，主簧2、副簧3上的主簧應(yīng)變傳感器15、副簧應(yīng)變傳感器12的載荷-應(yīng)變曲線要事先標定，標定信息存儲在ECU控制器21里，車輛空載時的各傳感器應(yīng)變信息也存儲在ECU控制器21里。

如圖1～7所示，主簧應(yīng)變傳感器15和主簧應(yīng)變傳感器RFID標簽14為一體化薄片，副簧應(yīng)變傳感器12和副簧應(yīng)變傳感器RFID標簽11為一體化薄片，所述的薄片可用502膠水固定在鋼板彈簧上。所述的應(yīng)變傳感器與應(yīng)變傳感器RFID標簽為一體化薄片，便于進行安裝，該薄片用502膠水永久粘接在鋼板彈簧上，能提高該裝置的安裝可靠性并防止該裝置被移動。

如圖1～7所示，電子收發(fā)器19無線接收副簧傳感器RFID標簽11和主簧應(yīng)變傳感器RFID標簽14的信息，電子收發(fā)器19將上述信息傳輸給ECU控制器21。

如圖7所示，發(fā)動機轉(zhuǎn)速為邏輯1表示發(fā)動機已經(jīng)啟動有轉(zhuǎn)速，車速邏輯1表示汽車已經(jīng)行駛有非零的行駛速度。

如圖1～7所示，一種車輛超載檢測與信息傳輸裝置，其工作過程如下：車輛點火開關(guān)置ON時，ECU控制器檢測主簧應(yīng)變傳感器15、副簧應(yīng)變傳感器12信號是否正常，如果檢測結(jié)果異常，則聲音報警、儀表盤顯示問題傳感器號，車輛超載檢測與信息傳輸裝置檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速和報警時間，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速為邏輯1且報警時間超過15分鐘，則切斷噴油器電源線電磁閥，關(guān)閉發(fā)動機；如果ECU控制器檢測主簧應(yīng)變傳感器15、副簧應(yīng)變傳感器12信號正常，則將各主簧、副簧的應(yīng)變信號通過主簧應(yīng)變傳感器信號線16、副簧應(yīng)變傳感器信號線13傳到ECU控制器21里，ECU控制器21根據(jù)各傳感器標定的載荷-應(yīng)變曲線推算相應(yīng)的載荷并對之求和得到車輛實際裝載量，當檢測到車速信號為邏輯1時，如果實際裝載量不超過額定載荷，ECU控制器21將車輛裝載量信息傳輸?shù)绞謾C22，手機22將車輛裝載量信息、車牌號碼、行駛里程、行駛時間、GPS定位信息發(fā)送到遠程電腦23，由遠程電腦23進行監(jiān)控，如果檢測得到的實際裝載量超過額定載荷時，手機22將信息發(fā)送到遠程電腦23，后續(xù)每5分鐘發(fā)送一次信息，同時車輛內(nèi)部聲音報警。

車輛行駛過程中由于顛簸會造成瞬時超載（假超載信號），為保障ECU控制器21能正確判斷，在某一時刻檢測到瞬態(tài)超載信息時并不立即由手機22發(fā)送，而是將其與最近五次測量的平均信息比較，如果這些信息都是超載，就說明這些信號是真的超載信號，否則為假信號，予以剔除。

本發(fā)明中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理和實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。

另外，本發(fā)明并不局限于上述實施方式，能實現(xiàn)本發(fā)明目的范圍內(nèi)的變形、改進也包含于本發(fā)明。