CN2771028Y

CN2771028Y - 汽车载重量实时测量系统

Info

Publication number: CN2771028Y
Application number: CN 200520005623
Authority: CN
Inventors: 王国凡
Original assignee: 王菁卉
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2015-03-11

Abstract

本实用新型涉及一种汽车载重量实时测量系统，其包括用于采集传感器信号并进行运算处理的控制处理器，控制处理器的信号输入端与用于测量汽车悬挂弹簧板体变形量的位移测量机构的信号输出端连接；所述位移测量机构由支撑梁和位移传感器组成，所述支撑梁一端具有固接部，所述支撑梁的另一端上安装所述位移传感器，该位移传感器的信号端为所述位移测量机构的信号输出端。本实用新型在汽车后桥上安装由支撑梁固定的位移传感器，并将位移传感器输出的电信号进行就地处理运算，使得汽车载重量能够被实时检测且无需对汽车的各个部件及结构作任何改动，克服了传统的汽车在载重量测量方式所存在的缺陷及不足。

Description

汽车载重量实时测量系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽车载重量实时测量系统，特别是一种在汽车后悬挂弹簧板体上装载位移传感器，通过弹簧板体的变形量对汽车的实际载重量进行实时测量的系统。

背景技术

传统的汽车实际载重量的测量通常是采用装卸前后对装载物实体进行实际称量，或者是对装载后的汽车通过地磅进行称重，然后减去汽车的自重得到估算的载重量。在这两种方式中，前者操作过程比较麻烦，因此，除非必要通常不采用，后者的准确性较差，同时由于受到地磅的分布位置、数量、量程的限制，使具体应用很不方便。上述两种方式都存在一个共同的缺陷，就是不能实时跟踪载重量的变化。在有些引用场合，如洒水车、融雪剂播撒车等在作业过程中，驾驶者和管理部门无法对每一辆车的当前载物量做出准确的判断。另外，由于缺乏实时跟踪汽车载重量的技术手段，使一些不法运输企业或个人可以通过超载运输获取利润，由此对公路交通的安全造成极大的隐患。

为了确保公路货物运输抽样调查源头数据元的科学、方便、快速、可靠，使运输企业的管理更加科学化，同时能够对公路交通的超载，超限进行有效的治理，就必须有效的解决实时跟踪汽车载重量这一问题。

目前，国外有一种能够实时跟踪汽车载重量的技术方案，该技术方案是在汽车后悬挂的弹簧板体上安装应变片，当汽车装载货物后，弹簧板体在重量的作用下发生变形，使应变片能够通过其自身跟随弹簧板体的变形而产生电信号，从而可以通过对该电信号的处理、计算实时获知汽车的载重量，但是，这种方式也存在着一些不足，其主要表现在由于应变片的安装必须是在弹簧板体上打孔，因此造成了对车辆自身结构的一些改变，从而对车辆的安全性能造成了一定的影响。另外，应变片的安装过程比较复杂，其对工作环境的要求也较高且售价很昂贵。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述目前所采用的安装应变片实时跟踪汽车载重量的技术方案所存在的对车辆安全性能产生影响、安装过程复杂、工作环境要求高以及售价昂贵的不足，而提供一种汽车载重量实时测量系统，该系统通过位置传感器对汽车后悬挂的弹簧板体的变形进行位移量检测，获得计算汽车载重量的原始信号参数，从而获取汽车的当前实际载重量。

为实现上述目的，本实用新型采用了一种汽车载重量实时测量系统，其包括用于采集传感器信号并进行运算处理的控制处理器，所述控制处理器的信号输入端与用于测量汽车悬挂弹簧板体变形量的位移测量机构的信号输出端连接；所述位移测量机构由支撑梁和位移传感器组成，所述支撑梁一端具有用于与汽车连接的固接部，所述支撑梁的另一端上安装所述位移传感器，该位移传感器的信号端为所述位移测量机构的信号输出端。

上述技术方案在使用中，将支撑梁的一端通过固接部固定连接在汽车后桥上，将支撑梁另一端上的位移传感器向上竖立并使其端部顶触在汽车悬挂弹簧板体上，将位移传感器的信号端通过信号连接线与控制处理器的信号输入端连接。控制处理器可以安装在汽车驾驶室内或者汽车的其他部位。当汽车装载货物后，由于重量的作用使汽车悬挂弹簧板体发生弯曲弹性变形并同时在垂直方向产生位移，这时，位移传感器的移动部被发生移动，从而产生变化电信号，该电信号被控制处理器采集后通过运算处理，生成汽车载重量数值信号。由于支撑梁被固定在汽车现有部件上，因此无需对汽车的各个部件及结构作任何改动，从而不会造成汽车安全性降低问题且能够实时进行汽车载重量的测量。

由上述技术方案可以看出，本实用新型通过在汽车后桥上安装由支撑梁固定的位移传感器，并将位移传感器输出的电信号进行就地处理运算，使得汽车载重量能够被实时检测且无需对汽车的各个部件及结构作任何改动，而且本实用新型具有安装方便、成本低廉、测量准确、适应工作环境能力强等优点，因此克服了传统的汽车在载重量测量方式所存在的缺陷以及采用应变片实时跟踪汽车载重量的技术方案所存在的不足。

以下，通过具体实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

附图说明

图1为本实用新型的系统构成原理框图；

图2为本实用新型的第一个实施例中支撑梁的结构示意图；

图3为图2所示支撑梁在汽车上的安装方式示意图；

图4为本实用新型的第二个实施例中支撑梁的结构示意图；

图5为图4所示支撑梁在汽车上的安装方式示意图；

图6本实用新型的第三个实施例中支撑梁的结构示意图；

图7为本实用新型的控制处理器的组成框图。

具体实施方式

图1所示，为本实用新型的一种汽车载重实时测量系统的构成原理框图，该系统包括用于采集传感器信号并进行运算处理的控制处理器1。控制处理器1的信号输入端与用于测量汽车悬挂弹簧板体变形量的位移测量机构的信号输出端连接。位移测量机构由支撑梁2和位移传感器3组成。支撑梁2一端具有用于固定连接在汽车悬挂弹簧板体的骑马螺栓上的固接部21，支撑梁2的另一端上安装位移传感器3，该位移传感器3的信号端为位移测量机构的信号输出端与控制处理器1的信号输入端连接。本实用新型的具体实施方式如以下所述实施例。

实施例一

本实施例的系统构成与上述原理相同，其中，支撑梁的结构、位移传感器的结构以及两者的连接关系如图2所示。图中，固接部包括一个与支撑梁2的一端垂直连接的横梁22，该横梁22的两端分别设有一个卡件23，两个卡件的卡口231相对。两个卡件23中的一个通过一滑孔232套设在横梁22一端的端轴221上，该端轴221表面具有螺纹222并配设有能够推动卡件23向另一个卡件23方向滑动的螺母223。

支撑梁2由前段24与后段25叠设构成，该前段24与后段25的叠设部位匹配开设有供调整支撑梁2总长度的并配设有螺栓的长孔241或圆孔(当前段24上开设长孔241时，位于下方的后段25上可以开设圆孔，也可以反过来，长孔在下，圆孔在上)。

位移传感器3包括竖立固定在支撑梁2另一端上的静止部31以及弹性套设在该静止部31上并能够上下滑动的移动部32。静止部31与移动部32内设有能够随移动部32的上下滑动而产生电信号的位移感应元件。

移动部32的顶端设有向上的圆锥形顶尖321，该圆锥形顶尖的尖端部内设有用于减少摩擦的滚珠322。

本实施例安装在汽车上的状态如图3所示。为描述清楚，未示出车轮。图中，车体4的后悬挂弹簧板体41上通常安装有骑马螺栓42。本实施例的支撑梁2通过其固接部被安装在骑马螺栓42上。安装方式为，将两个卡件分成左右分别用其相对的卡口分别卡在骑马螺栓42的左、右螺杆上(图中只示出一侧螺杆)，此时，支撑梁2位于弹簧板体41的下方，安装在支撑梁2另一端的位移传感器3的顶部顶触在弹簧板体41上。位移传感器3的信号输出端通过连接导线与控制处理器连接(为简洁，图中未示出)。

由于位移传感器3的静止部与移动部之间设有使移动部保持向上移动趋势的弹簧，因此移动部的顶部能够始终顶触在汽车后悬挂弹簧板体41上。当汽车装载货物时，车体4在重力的作用下，沿图中箭头线所示方向向下沉，弹簧板体41会发生弹性变形，而骑马螺栓42则相对不变，位移传感器3的移动部受到弹簧板体41的压力向下滑动，从而使位移传感器3内部的位移感应元件产生电信号，该电信号被控制处理器采集后，就可以根据预先设定的重量与弹簧板体41的变形量的函数关系计算出汽车当前的载重量。

实施例二

如图4所示，本实施例与上述实施例一的不同点在于固接部为一个与支撑梁2的一端一体连接的连接板5，该连接板5用于固定连接在汽车后桥轴端，并且，该连接板5的形状为一个圆弧形，表面上开设有两个固定螺孔51。本实施例可用于安装在双轮汽车的后桥上，其安装状态可参见图5所示。

图5中，车体4下方的弹簧板体41的安装方式与上述图3所示方式相反，该弹簧板体41设置在汽车后桥42上。弹簧板体41的两端分别连接在汽车的两个后轮的轮轴44上(图中两个圆表示两个车轮)。汽车后桥42的轴端43上设有多个螺栓431，连接板5安装在轴端43上，且该连接板5表面开设的两个固定螺孔51与轴端43上的螺栓431的位置、孔径相匹配，从而连接板5通过螺栓431而固定在轴端43上。固定在支撑梁2另一端上的位移传感器3的顶部顶触在弹簧板体41上。当汽车装载货物时，车体4在重力的作用下，沿图中箭头线所示方向向下沉，由于汽车后桥42与车体4之间为刚性连接，因此，弹簧板体41的两端发生向上的弹性变形。位移传感器3的移动部在弹簧板体41向上的弹性变形过程中也向上滑动，从而使位移传感器3内部的位移感应元件产生电信号，该电信号被控制处理器采集后，就可以根据预先设定的重量与弹簧板体41的向上变形量的函数关系计算出汽车当前的载重量。

实施例三

本实施例与上述实施例一的不同点仅在于支撑梁的结构略有不同，如图6所示。图中，支撑梁2为一整体梁，其表面上开设有长槽26，使位移传感器3的安装位置能够在一定范围内调整，以选择较佳的顶触弹簧板体的位置。另外，在支撑梁2上还增设有用于增强刚性强度的支撑肋27。

上述三个实施例的控制处理器的组成如图7所示。该控制处理器包括一中央处理器101。中央处理器101的电源输入端连接供电模块102。中央处理器101的信号输入端通过A/D转换电路103、信号放大电路104与控制处理器101的信号输入端301连接。中央处理器101还与存储模块105以及数据输出装置连接。数据输出装置可以是车载液晶显示器106，也可以是一通讯电路。本实施例是将车载液晶显示器106与通讯电路的组合。

通讯电路包括连接在中央处理器101输出端的R232串口扩展模块107以及与该R232串口扩展模块107连接的无线GSM通讯模块108、全球定位GPS接收模块109以及外部串行通讯接口110。

中央处理器101还与扩展存储器111、USB接口112以及IC卡身份识别装置113连接。开车前，司机插入IC卡进行身份识别，汽车启动开始行驶时，车辆运行过程中的包括实时载重量的数据以及其他各种状况信息都可以送入中央处理器进行数据记录与处理并由车载液晶显示器进行显示以及储存在存储器中。通过USB接口，还可以将数据信息存储在U盘中，也可以直接通过GSM通讯模块、GSM天线由GSM网络，送入远程管理终端计算机进行数据处理，进行运行状态实时监测和运行调度，实现对车辆的全过程监控。管理人员可以对数据进行分析、处理，从而对车辆运行进行科学，有效的管理。

通过GPS接收模块可以实现运输业务过程的远程控制管理。

本实用新型的应用可以动态实时测量汽车的载重量，并且不改变车辆自身的任何结构，安装方便且不影响驾驶员的正常驾驶；对于运输企业，可以加强企业管理，加强经济核算；对于公路运输部门，可以使调查的源头数据真实可靠；对于公安交通管理执法部门，可以据此治理超载，超限，促进地域公路运输信息网络的建立及运行。

Claims

1、一种汽车载重量实时测量系统，其包括用于采集传感器信号并进行运算处理的控制处理器，其特征在于所述控制处理器的信号输入端与用于测量汽车悬挂弹簧板体变形量的位移测量机构的信号输出端连接；

所述位移测量机构由支撑梁和位移传感器组成，所述支撑梁一端具有用于与汽车连接的固接部，所述支撑梁的另一端上安装所述位移传感器，该位移传感器的信号端为所述位移测量机构的信号输出端。

2、根据权利要求1所述的汽车载重量实时测量系统，其特征在于所述固接部包括一个与所述支撑梁的一端垂直连接的用于固定连接在汽车悬挂弹簧板体的骑马螺栓上的横梁，该横梁的两端分别设有一个卡件，两个卡件的卡口相对；所述两个卡件中至少有一个卡件通过一滑孔套设在所述横梁一端的端轴上，该端轴表面具有螺纹并配设有能够推动所述卡件向另一个卡件方向滑动的螺母。

3、根据权利要求1所述的汽车载重量实时测量系统，其特征在于所述固接部为一个与所述支撑梁的一端一体连接的用于固定连接在汽车后桥轴端的连接板，该连接板上开设有多个与所述汽车后桥轴端上的螺栓相匹配的固定螺孔。

4、根据权利要求1所述的汽车载重量实时测量系统，其特征在于所述支撑梁由前段与后段叠设构成，该前段与后段的叠设部位匹配开设有供调整所述支撑梁总长度的并配设有螺栓的长孔或圆孔。

5、根据权利要求1所述的汽车载重量实时测量系统，其特征在于所述支撑梁上还增设有用于增强刚性强度的支撑肋。

6、根据权利要求1-5任一所述的汽车载重量实时测量系统，其特征在于所述位移传感器包括竖立固定在所述支撑梁另一端上的静止部以及弹性套设在该静止部上并能够上下滑动的移动部；所述静止部与移动部内设有能够随所述移动部的上下滑动而产生电信号的位移感应元件。

7、根据权利要求6所述的汽车载重量实时测量系统，其特征在于所述移动部的顶端设有向上的圆锥形顶尖，该圆锥形顶尖的尖端部内设有用于减少摩擦的滚珠。

8、根据权利要求6所述的汽车载重量实时测量系统，其特征在于所述控制处理器包括一中央处理器，该中央处理器的电源输入端连接一供电模块，该中央处理器的信号输入端通过A/D转换电路、信号放大电路与所述控制处理器的信号输入端连接；所述中央处理器还与一存储模块以及一数据输出装置连接。

9、根据权利要求8所述的汽车载重量实时测量系统，其特征在于所述数据输出装置是车载液晶显示器和/或一个通讯电路单元，该通讯电路单元包括连接在所述中央处理器输出端的串口扩展模块以及与该串口扩展模块连接的无线通讯模块、全球定位接收模块以及外部通讯接口。

10、根据权利要求9所述的汽车载重量实时测量系统，其特征在于所述中央处理器还与扩展存储器、USB接口以及身份识别装置连接。