专利名称：限制车辆超载的装置及方法
技术领域：
本发明涉及汽车安全领域，具体涉及一种限制车辆超载的装置及方法。
背景技术：
车辆频频超载肇事，严重危害到个人和他人的安全，以及破坏公路设施。但在利 益的驱使下仍有很多车辆司机超载。据统计，载重车辆道路交通事故中80%以上是由于超 限超载运输所造成的，而市场上目前尚缺少一种能够检测并抑制车辆超载情况的装置或方 法。
发明内容
本发明的目的是解决目前尚无手段能够检测并抑制车辆超载情况的问题，提供了 一种限制车辆超载的装置及方法。 限制车辆超载的装置，它包括称重传感器、继电器、A/D转换器和单片机，所述称 重传感器的重量信号输出端连接A/D转换器的第一模拟信号输入端，A/D转换器的第一数 字信号输出端连接单片机的重量信号输入端，单片机的信号输出端连接继电器的信号输入
丄山顺。
上述限制车辆超载的装置的限制车辆超载的方法，它的具体过程为 步骤Bl、利用称重传感器检测车辆的载货重量，获得车辆的载货重量模拟信号，并
将所述载货重量模拟信号输出给A/D转换器； 步骤B2、利用A/D转换器将所述载货重量模拟信号转化为数字信号，并将所述数 字信号输出给单片机； 步骤B3、利用单片机判断所述数字信号的大小是否超过安全限定值若是，则执 行步骤B4 ;否则，返回执行步骤Bl ; 步骤B4、单片机输出控制信号给与车辆的电源系统相连的继电器，控制继电器切 断车辆的电源系统，使车辆无法行驶。 利用本发明的限制车辆超载的装置及方法，能够有效检测出车辆超载情况的发 生，并能够通过切断超载车辆的电源的方式，来有效抑制超载车辆的行驶，从而实现了对车 辆超载的抑制。
图l为实施方式一的电路原理框图；图2为实施方式二的电路原理框图；图3为实 施方式三的流程图；图4为实施方式四的流程图；图5为实施方式二的电路图。
具体实施例方式
具体实施方式
一 结合图1说明本实施方式，本实施方式的限制车辆超载的装置， 它包括称重传感器1、继电器3、 A/D转换器4和单片机5，所述称重传感器1的重量信号输出端连接A/D转换器4的第一模拟信号输入端，A/D转换器4的第一数字信号输出端连接 单片机5的重量信号输入端，单片机5的信号输出端连接继电器3的信号输入端。
本实施方式中，称重传感器1用于采集车辆的重量信号，并将其转换为电信号；继 电器3用来连接车辆的电源装置，按照单片机5的控制命令来控制电源装置的开和关；A/D 转换器4选择ADC0809，它用于将模拟信号转换成数字信号，为单片机5提供可用的数据信 息；单片机5的型号选用AT89C51，它用于作为主控制器，来对接收到的数据进行处理，根据 数据的特征来判断车辆是否超载，并据此输出相应的控制命令。 本实施方式的限制车辆超载的装置，在实际使用中可预先安装在每一辆车辆上， 该装置能够实时地将车辆的载货重量检测出来，并在车辆超载时控制车的启动系统，切断 车辆电源来达到限制超载的目的。主要的执行方案是，当车辆的载货重量处于正常状态时 (允许重量范围内)，装置不作用。当车辆的载货重量超过所能承受的安全限定值(可预置) 时，那么装置将发生作用，控制汽车的启动装置，使汽车在此超载的状态下无法行驶。这样， 就起到了限制车辆超载运行的目的。需说明的是，本实施方式主要用于车辆在静止状态下 的检测，且主要用于汽油车的检测。 参见图l，称重传感器1把检测来的信号传给A/D转换器4，把模拟信号转换给数 字信号之后，然后送给单片机5，经过计算后控制继电器3，通过继电器3来控制车辆电源装 置的开关，以达到限制超载的目的。
具体实施方式
二 结合图2说明本实施方式，与实施方式一不同的是，本实施方式 还包括加速度传感器2，所述加速度传感器2的信号输出端连接A/D转换器4的第二模拟信 号输入端，A/D转换器4的第二数字信号输出端连接单片机5的加速度信号输入端。
所述加速度传感器2，用于测量车辆的当前加速度，并将获得的加速度信号通过 A/D转换器4转换成数字信号后传递给单片机5处理，由单片机5根据加速度信号来判断 车辆的状态为静止状态还是行驶状态，从而采取不同的控制方案若加速度为O，认为此时 车辆处于静止状态，此时单片机5对A/D转换器4输出的信号进行处理，并判断车辆是否超 载，并当车辆超载时，通过控制继电器3来使车辆的电源系统关断，从而达到限制车辆超载 运行的目的；若加速度不为0，则车辆为加速或减速行驶，此时使单片机不对A/D转换器4 输出的信号进行处理，直至加速度为0。 在车辆实际行驶中很难保持匀速行驶，故当车辆的加速度为0时，可认为车辆处 于静止状态，因此，本实施方式利用加速度传感器2，能够使所述限制车辆超载的装置只在 车辆静止的情况下才进行超载的检测及处理，从而避免了在车辆行驶过程中，因车辆超载 而切断车辆电源造成的车辆追尾等事故的发生。
下面给出一个具体实施例 本实施例的电路原理图参见图5，单片机5的最小系统电路，这是该装置的核心部 分，负责数据处理与控制信号的输出，其中有典型的上电自动复位与手动复位电路，其中的 振荡电路采用11. 0592MHz ;所述加速度传感器2的型号选用MMA7260 ;ADC0809的工作频率 由单片机的ALE输出，经过二分频，约为500KHz，这是ADC0809的典型工作频率，用硬件实 现方波的输入也提高了稳定性；此外，采用三极管9012来实现对继电器3的控制，单片机5 输出的信号驱动三极管9012，通过9012的导通与截止控制继电器闭合与断开，继电器3的 输出端口与车辆的控制端电路相连接，来实现对车辆启动的限制。
具体实施方式
三结合图3说明本实施方式，本实施方式的限制车辆超载的方法， 它基于限制车辆超载的装置实现，所述基于限制车辆超载的装置的结构与实施方式一相 同，所述限制车辆超载的方法的具体过程为 步骤B1、利用称重传感器1检测车辆的载货重量，获得车辆的载货重量模拟信号， 并将所述载货重量模拟信号输出给A/D转换器4 ; 步骤B2、利用A/D转换器4将所述载货重量模拟信号转化为数字信号，并将所述数 字信号输出给单片机5; 步骤B3、利用单片机5判断所述数字信号的大小是否超过安全限定值若是，则执
行步骤B4 ;否则，返回执行步骤B1 ; 步骤B4、单片机5输出控制信号给与车辆的电源系统相连的继电器3，控制继电器 3切断车辆的电源系统，使车辆无法行驶。 本实施方式的限制车辆超载的方法，在实际使用中，将所述限制车辆超载的装置 预先安装在每一个车辆上，可以实现对车辆超载情况的实时检测，并在检测到车辆超载时， 立刻切断该车辆的电源，使其无法行驶。 本实施方式中，单片机5中的程序在开始运行时先要初始化，然后调用A/D转换器 4进行模/数转换，如果对采样值的转换没有结束就等待，如转换结束就继续向下运行。
具体实施方式
四结合图4说明本实施方式，本实施方式是对实施方式三的限制 车辆超载的方法的进一步限定，其中所述限制车辆超载的装置还包括加速度传感器2，所述 加速度传感器2的信号输出端连接A/D转换器4的第二模拟信号输入端，A/D转换器4的 第二数字信号输出端连接单片机5的加速度信号输入端； 所述限制车辆超载的方法的具体过程中，步骤B1之前还包括步骤BOl和步骤B02， 所述步骤BOl和步骤B02的过程具体为 步骤B01、利用加速度传感器2获得车辆的行驶加速度信号，将所述行驶加速度信 号输出给A/D转换器4， A/D转换器4将所述行驶加速度信号转换为数字信号后发送给单片 机5 ; 步骤B02、利用单片机5判断车辆的行驶加速度是否为0 :若是，则执行步骤B1 ;否 则，返回执行步骤BOl。 本实施方式的限制车辆超载的方法，利用加速度传感器2测得的车辆的加速度信 号，来判断该车辆的状态，即当车辆的行驶加速度为0时，认为车辆处于静止状态，此时开 始执行步骤Bl，即开始对检测所述车辆是否超载，并根据检测结果进行相应的处理；而当 车辆的行驶加速度不为0时，认为车辆处于加速或减速行驶状态，此时不进行检测，直到该 车辆的加速度为0为止。 而在实际情况中，当测得的加速度为0时，通常车辆为静止状态，因在实际路况的 行驶中，车辆很难匀速行驶，因此本实施方式在实施检测时，通常为车辆静止的情况下。
权利要求
限制车辆超载的装置，其特征在于它包括称重传感器(1)、继电器(3)、A/D转换器(4)和单片机(5)，所述称重传感器(1)的重量信号输出端连接A/D转换器(4)的第一模拟信号输入端，A/D转换器(4)的第一数字信号输出端连接单片机(5)的重量信号输入端，单片机(5)的信号输出端连接继电器(3)的信号输入端。
2. 根据权利要求1所述的限制车辆超载的装置，其特征在于它还包括加速度传感器(2) ，所述加速度传感器(2)的信号输出端连接A/D转换器(4)的第二模拟信号输入端，A/ D转换器(4)的第二数字信号输出端连接单片机(5)的加速度信号输入端。
3. 权利要求1所述的限制车辆超载的装置的限制车辆超载的方法，其特征在于它的具 体过程为步骤B1、利用称重传感器(1)检测车辆的载货重量，获得车辆的载货重量模拟信号，并 将所述载货重量模拟信号输出给A/D转换器(4);步骤B2、利用A/D转换器(4)将所述载货重量模拟信号转化为数字信号，并将所述数字 信号输出给单片机(5);步骤B3、利用单片机(5)判断所述数字信号的大小是否超过安全限定值若是，则执行 步骤B4 ;否则，返回执行步骤B1 ;步骤B4、单片机(5)输出控制信号给与车辆的电源系统相连的继电器(3)，控制继电器(3) 切断车辆的电源系统，使车辆无法行驶。
4. 根据权利要求3所述的限制车辆超载的方法，其特征在于所述限制车辆超载的装置 还包括加速度传感器(2)，所述加速度传感器(2)的信号输出端连接A/D转换器(4)的第二 模拟信号输入端，A/D转换器(4)的第二数字信号输出端连接单片机(5)的加速度信号输 入端；所述限制车辆超载的方法的具体过程中，步骤B1之前还包括步骤BOl和步骤B02，所述 步骤B01和步骤B02的过程具体为步骤B01、利用加速度传感器(2)获得车辆的行驶加速度信号，将所述行驶加速度信号 输出给A/D转换器(4)，A/D转换器(4)将所述行驶加速度信号转换为数字信号后发送给单 片机(5);步骤B02、利用单片机(5)判断车辆的行驶加速度是否为0 :若是，则执行步骤B1 ;否 则，返回执行步骤BOl。
全文摘要
限制车辆超载的装置及方法，涉及汽车安全领域，解决了目前尚无手段能够检测并抑制车辆超载情况的问题。限制车辆超载的装置，包括称重传感器、继电器、A/D转换器和单片机，称重传感器的重量信号输出端连接A/D转换器的第一模拟信号输入端，A/D转换器的第一数字信号输出端连接单片机的重量信号输入端，单片机的信号输出端连接继电器的信号输入端；限制车辆超载的方法基于上述装置实现，所述方法的过程为用所述装置检测车辆重量，当该重量在允许范围内时不作处理，当该重量超载时切断车辆电源，使车辆在超载状态无法行驶。本发明可用于汽车安全领域，特别适用于限制车辆超载技术领域。
文档编号B60K28/08GK101746270SQ20101010370
公开日2010年6月23日 申请日期2010年2月1日 优先权日2010年2月1日
发明者丛庆, 江中阳, 王 锋, 盛鹏, 蒋毅, 陈瑜庆, 黑艳平 申请人:哈尔滨盛世华博科技发展有限公司