专利名称：高速公路载货汽车动态称重的引导装置的制作方法
专利说明本实用新型涉及高速公路动态计重收费辅助设备，尤其是涉及一种高速公路载货 汽车动态称重的引导装置。
背景技术：
近年来，我国公路运输车辆的超限、超载现象十分严重和普遍，一些运输企业通过 私自非法改造车辆来大幅度的提高车辆的超限运输能力来牟取暴利，但却给公路造成严重 损坏，并带来交通安全隐患、扰乱运输市场等多方面的恶劣影响。另外，超限货车还容易造 成交通拥堵，引发环境污染。据统计，超限超载导致了 70%的道路安全事故，每年因超限超 载造成的道路损失超过300亿元。随着交通检查、超限治理和计重收费工作的不断深入，汽车动态称重系统得到了 越来越广泛的应用。动态称重系统是一种技术含量很高的复杂设备，动态称重与传统的静 态称重有很大的区别。由于车辆行驶产生的各种复杂因素和动态称重技术的复杂性，动态 称重结果具有一定的不确定性，因此，精度检验需要按照适当的方法进行，对于称重误差采 用概率术语表述更为合理。动态自动衡器需要限定车辆的通过速度，一般在5km/h —下时 速勻速通过时，可以达到较高的准确度。目前在国内多数用于公路计重收费系统和公路超 限超载检测站的低速复核称重。在实际操作过程中，随着车辆通过计重平台的速度、加速度、车辆振动、轮胎状 态、重心的位置等因素的变化，动态称重系统的测量结果也随之有明显的偏差，不能真实 地反映出车辆的静态轴载。因此，研究一种行之有效的高速公路载货汽车动态称重的引导 装置是十分有必要的。
发明内容本实用新型旨在开发一套用于高速公路载货汽车动态称重引导装置，该装置能引 导载货汽车按照规范的操作通过动态称重设备，从而保证动态称重设备的测量精度，减少 因称重误差而进行的重复称重次数。为了达到上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的，—种高速公路载货汽车动态称重的引导装置，包括方向盘转角传感器、车速传感 器、加速度传感器、微处理器、显示装置、声光报警装置和电源；所述方向盘转角传感器、车 速传感器、加速度传感器的输出端分别连接所述微处理器的输入端，该微处理器的一个输 出端连接显示装置的输入端，微处理器的另一个输出端连接声光报警装置的输入端，所述 电源为微处理器4供电。所述方向盘转角传感器采用环型方向盘转角传感器。所述车速传感器采用SZHG— 02车速传感器。所述加速度传感器采用三轴加速计LIS3L02。所述微处理器采用ARM9E-S微处理器。[0012]所述显示装置采用内藏T6963C控制器的TRULY240*128图形点阵式液晶显示器。所述声光报警装置包括1个蜂鸣器、1个绿色发光二极管和1个红色发光二极管。本实用新型具有以下优点1)测量结果准确、可靠。该装置将规范过秤的关键参数车速、加速度和方向盘转角 直接通过传感器直接采集到，保证了控制参数的准确和可靠。2)引导信息显示直观、明确。在液晶显示器直观显示引导信息，便于即时查看和处 理，通过声光报警器可以给驾驶员提供明确的驾驶引导信号。3)装置操作简单。本装置只设置一个电源开关，过称前，驾驶员将开关打开即可， 引导信息会自动给出，操作非常简单。本实用新型能引导货车正确的通过动态称重设备，主要解决四个方面的问题一 是提醒驾驶员按照规范的过秤动作进行过秤，提高计重设备的计重精度；二是能减少驾驶 员因为称重误差而进行反复倒车试称的次数；三是能减少收费站管理人员和驾驶员之间因 计重不准引发的矛盾，降低了收费站管理人员的工作强度；四是能降低因多次试称造成的 收费站拥堵。

图1为本实用新型的一个实施例的示意图。图2微处理器处理流程。
具体实施方式
参照图1，一种高速公路载货汽车动态称重的引导装置，包括方向盘转角传感器 1、车速传感器2、加速度传感器3、微处理器4、显示装置5、声光报警装置6和电源7 ；所述 方向盘转角传感器1、车速传感器2、加速度传感器3的输出端分别连接所述微处理器4的 输入端，该微处理器4的一个输出端连接显示装置5的输入端，微处理器的另一个输出端连 接声光报警装置的输入端，所述电源7为微处理器4供电。方向盘转角传感器1用于测量方向盘的转角，安装在方向盘转向管柱电动助力转 向系统中，方向盘转角传感器1将转角信息传给微处理器4 ；车速传感器2为数字式车速传感器，用于测量本车车速，车速传感器安装在驱动 桥壳或变速器壳内，车速传感器2将车速信号传给微处理器4。车速传感器信号线通常装在 屏蔽的外套内，这是为了消除有高压电火线及车载电话或其他电子设备产生的电磁及射频 干扰，用于保证电子通讯不产生中断，防止造成驾驶性能变差或其他问题。加速度传感器3用于测量本车的加速度，将车辆的纵向加速度信号传递给微处理 器4。本实用新型的各个部件的选用方向盘转角传感器1应具备以下条件测量范围-45° 45°，精度要求 士 2.5°，转角分辨率为0.1°，工作温度-20°C 85°C，因此，选用阿尔卑斯电气生产的环 型方向盘转角传感器。传感器自身检测精度为0.022度，把齿轮精度等影响计算在内也可 确保0. 1度的精度。具体实施中还要根据车型选用与车型相匹配的方向盘转角传感器。车速传感器2由于工作条件恶劣，发动机的热源、汽油、水、电火花反射以及其他的电磁波形成的电气环境较差，所以选用上海亚科仪器仪表有限公司生产的SZHG—02车 速传感器，外形尺寸30 X 55 X 62mm满足安装要求；工作条件环境温度_4°C +100°C， 相对湿度< 85%，能够适应车速传感器的工作环境。加速度传感器3应具备以下条件工作电压2.4V-5.25V，灵敏度在总精度士 10% 内可调整，X轴和Y轴的带宽最大为4.0kHz，能经受高达3000g的振动和震动，工作温度 从-40摄氏度到85摄氏度。意法半导体的三轴加速计LIS3L02，集成了基于MEMS的传感 器和一个接口芯片的三轴线性加速计，满足上述要求。微处理器4需要完成处理包括对车速、本车纵向加速度、方向盘转角的显示和声 光报警的启动，不需要复杂的计算和处理能力。因此选用英国ARM公司生产的ARM9E-S微 处理器，该系列微处理器是一种高性能、低功耗的32位微处器，它被广泛应用于嵌入式系 统中。显示装置5需要显示速度、加速度、转向角等信息，选用内藏T6963C控制器的 TRULY240*128图形点阵式液晶显示器，该液晶显示器寸小、字迹清楚、美观、寿命长。 声光报警装置6包括1个蜂鸣器、1个绿色发光二极管和1个红色发光二极管。当 规范过秤关键控制参数速度、加速度、转向角等信息均在限定值以内，绿色二极管发光。当 关键控制参数任意一项高于限定值，此时启动声光报警，蜂鸣器响起，红色二极管频闪。参见图2，本实用新型的工作过程如下第一步初始化。第二步利用方向盘转角传感器1测量方向盘转角，方向盘转角传感器1将转角信 息传至ARM9E-S微处理器4，若转向角小于限定值，在液晶显示屏中输出方向盘转角，则转 入第三步，否则转入第五步；第三步利用车速传感器2测量车辆速度，车速传感器2将车速信息传至ARM9E-S 微处理器4，若车速小于限定值，在液晶显示屏中输出车速值，转入第四步，否则转入第五
止
少；第四步利用加速度传感器3测量车辆加速度，加速度传感器3将加速度信息传 至ARM9E-S微处理器4，若车辆加速度小于限定值，在液晶显示屏中输出加速度值，否则转 入第五步；第五步启动声光报警6，转入步1。
权利要求一种高速公路载货汽车动态称重的引导装置，其特征在于，包括方向盘转角传感器(1)、车速传感器(2)、加速度传感器(3)、微处理器(4)、显示装置(5)、声光报警装置(6)和电源 (7)；所述方向盘转角传感器(1)、车速传感器(2)、加速度传感器(3)的输出端分别连接所述微处理器(4)的输入端，该微处理器(4)的一个输出端连接显示装置(5)的输入端，微处理器的另一个输出端连接声光报警装置的输入端，所述电源(7)为微处理器(4)供电。
2.如权利要求1所述的高速公路载货汽车动态称重的引导装置，其特征在于，所述方 向盘转角传感器(1)采用环型方向盘转角传感器。
3.如权利要求1所述的高速公路载货汽车动态称重的引导装置，其特征在于，所述车 速传感器(2)采用SZHG—02车速传感器。
4.如权利要求1所述的高速公路载货汽车动态称重的引导装置，其特征在于，所述加 速度传感器(3)采用三轴加速计LIS3L02。
5.如权利要求1所述的高速公路载货汽车动态称重的引导装置，其特征在于，所述微 处理器(4)采用ARM9E-S微处理器。
6.如权利要求1所述的高速公路载货汽车动态称重的引导装置，其特征在于，所述显 示装置(5)采用内藏T6963C控制器的TRULY240*128图形点阵式液晶显示器。
7.如权利要求1所述的高速公路载货汽车动态称重的引导装置，其特征在于，所述声 光报警装置(6)包括1个蜂鸣器、1个绿色发光二极管和1个红色发光二极管。
专利摘要本实用新型公开了一种高速公路载货汽车动态称重引导装置，该引导装置包括车速传感器、加速度传感器、方向盘转角传感器、微处理器、显示装置和声光报警装置；车速传感器、加速度传感器以及方向盘转角传感器的输出端分别连接微处理器的输入端，微处理器的一个输出端连接显示装置的输入端，微处理器的另一个输出端连接声光报警装置的输入端，电源连接微处理器为系统供电。本实用新型操作简单，测量结果准确、可靠，引导信息显示直观、明确，具有很好的应用前景。
文档编号G01G19/03GK201740585SQ20102028389
公开日2011年2月9日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者张雷 申请人:长安大学