专利名称：一种车载式称重系统装置的制作方法
技术领域：
本发明专利“一种车载式称重系统装置”用于实现将称重传感器测力杆安装在汽车载重轴上，完成对汽车载货量的在线称重，满足实时测量和即时称重的需要。
背景技术：
治理超限超载(又称“两超”现象)是一个世界性难题，各国政府都深深意识到超限超载车辆对交通安全、环境和道路设施的巨大危害。因此，各国都在一直研究汽车称重系统，其从固定式发展到动态型、从地磅型发展到便携式，精度也由低到高不断发展。但目前依然存在的一个问题是称重系统和载重汽车分离，称重需要在工作人员的安排下到具体地点使用相应的称重系统完成，无法满足即时称重和对汽车在装载过程中的实时称重需要。本专利“一种车载式称重系统装置”可实现称重传感器测力杆安装在汽车载重车轴上，完成对汽车载货量的在线称重，满足实时测量和即时称重的需要。其主要工作原理是在现有汽车的载重轴上安装测力杆(其上有剪切式力传感器)，测力杆把汽车载重量转变为电流量再传送到微控制器中；微控制器的另外一个信息来源是从汽车仪表盘中获取汽车行驶速度信号。微控制器在获得速度信号后即可判断当前车辆的运动状态，再获取测力杆的测量信号，使用相应的算法即可完成对汽车载重量的测量。该系统可以通过预留接口和GPS系统通讯实现无线监控、可以作为汽车“黑匣子”的一部分完成汽车载重量参数的测量。
发明内容
本专利根据当前固定式及便携式称重系统的不足，提供一种将传感器测力杆安装于载重汽车车轴的方式完成汽车载重量的测量。本专利能实现即时称重和对汽车在装载过程中的实时称重，以提供给司机汽车超重预报警或给执法人员提供汽车载重量进行重新标定的提示。
硬件构成一种车载式称重系统装置，主要包括测力杆和控制盒，控制盒上有液晶显示屏、小键盘、指示灯、电源线插口及数据控制输出连接线，在盒的内部设置有一个完成称重算法处理和通讯方式的控制器。称重系统的外观原理图见图1所示。
该控制器包括软件和硬件部分，硬件原理图见图2所示，包括完成称重算法的微处理器(DSP)；存储器包括用于存放程序和已初始化数据的可擦除可编程只读存储器(EPROM)；用于存放实时运行程序和数据的同步随机存取存储器(SRAM)；控制SRAM和EPROM地址分配和数据读取的地址译码和片选控制器；提供输出数字信号到串行接口的电路；系统的工作过程为系统加电后，DSP芯片复位，由内部固化的自引导程序将存于EPROM中的程序和数据移至高速SRAM，微处理器先获得汽车速度信号后即可判断当前车辆的运动状态，再获取测力杆的测量信号，使用称重算法完成对汽车载重量的测量。该系统可以通过预留接口和GPS系统通讯实现无线监控，也可以作为汽车“黑匣子”的一部分完成载重量参数的测量。
软件实现车载称重系统的DSP微处理器采用C语言编程，主要包括主程序、数据采集与处理算法程序、串口通讯子程序等模块构成。
为了适应即时与实时测量以及自动化测量与报警的要求，系统主程序软件有自诊断、数据采集处理、显示报警等功能，在设计过程中通过DSP软件编制进行了处理和实现，如图3所示。
在该车载式测量系统中，硬件设计所受到的限制以及外界的干扰等因素在实际的测量中不可避免，其中包括系统误差、随机误差合疏失误差。因此在该称重仪设计的过程中，经过对系统测量结果的分析处理，编制软件对整个系统进行了补偿和修正，从而提高系统的测量精度。数据采集与处理方法流程图见图4所示。
图5为串口通讯子程序流程图，称重系统(DSP处理器)完成上电初始化及中断初始化后，即可与GPS板完成串口通讯，也可通过串行口与汽车“黑匣子”完成通讯，作为汽车已有“黑匣子”系统的称重参数的测量子系统。
主要技术参数●称重量程1-10t，10-20t；●点阵LCD液晶显示、超重报警；●16位高速A/D转换转换速度10000次/秒；●称重精度静态精度95％；动态精度90％；●通讯接口RS-232C；●传感器供电12VDC 1A(或24VDC)；●工作温度-40℃-60℃；●相对湿度＜95％。
本发明的有益效果是(1)系统算法智能化，速度快。即时或实时测量汽车的载重量；(2)易于使用；装置为车载式，使用场地不受限制；自动化程度高，使用者无需经过专门的培训和学习即可操作，简单的键盘操作和观察显示器，便于掌握使用方法；(3)便于维护；由电子器件组成，电子器件的耐用性好，维护和维修都易实现。
图1是称重系统外观示意2是车载称重系统硬件原理框图。
图3是主程序流程图。
图4是数据采集与处理方法流程图。
图5是串口通讯子程序流程图。
具体实施例方式
结合实施实例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施实例(此处以东风EQ1090E(EQ140-1)型载货汽车为例)1.首先把某一型号(此处东风EQ1090E(EQ140-1)型载货汽车)的超重参数输入控制器。2.把测力杆通过支座(见说明书附图一)固定在车轴上(不同的车型位置略有不同)。使得测力杆可以随车轴产生同步变形。3.系统加电后，DSP芯片复位，由内部固化的自引导程序将存于EPROM中的程序和数据移至高速SRAM，微处理器先获得汽车速度信号后即可判断当前车辆的运动状态，再获取测力杆的测量信号，使用称重算法完成对汽车载重量的测量。4.系统获得车重参数后通过和控制器里面的预设值比较后可去实施如下相应措施。1)通过指示灯显示提醒司机；2)通过GPS通知车主及通知控制台，以便采取相应措施。
权利要求
1.一种车载式称重系统装置，其特征在于包括测力杆和控制盒，控制盒上有液晶显示屏、小键盘、指示灯、电源线插口及数据控制输出连接线，在盒的内部设置有一个完成称重算法处理和通讯方式的控制器。
2.根据权利要求1所述车载式称重系统装置，其特征在于采用曲线拟合与采用神经网络算法，具有称重系统的自适应性，有高速微处理器(DSP)完成各项数据运算，可多次重复地进行不同试验情况的预测，以提供准确的测量数据。
3.根据权利要求1所述车载式称重系统装置，其特征在于系统算法智能化，速度快。即时或实时测量汽车的载重量。
4.根据权利要求1所述车载式称重系统装置，其特征在于装置为车载式，使用场地不受限制。
5.根据权利要求1所述车载式称重系统装置，其特征在于具有GPS通信，和与PC机的串口通信功能和超载报警功能。
全文摘要
本发明提供一种车载式称重系统装置，包括测力杆，电缆线，支撑座，和控制器。一种车载式称重系统装置的软件系统，由数据采集与处理算法程序、串口通讯子程序等模块构成。本发明功能齐全，可完成对汽车载货量的在线称重，满足实时测量和即时称重的需要。
文档编号B60P5/00GK1762739SQ200410051899
公开日2006年4月26日 申请日期2004年10月22日 优先权日2004年10月22日
发明者林颖, 李勇, 刘骄 申请人:华南理工大学