[發明專利]一種用于汽車衡上的汽車輪軸數的精確檢測方法和裝置

無效

• 申請號: 201110118125.0
• 申請日: 2011-05-09
• 公開（公告）號: CN102288267A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 吉少波
• 申請（專利權）人: 寶雞四維衡器有限公司
• 主分類號: G01G19/02
• 分類號: G01G19/02;G01V1/00;G01V3/12;G01V8/10
• 代理公司: 寶雞市新發明專利事務所 61106
• 代理人: 席樹文

技術領域

本發明是一種汽車輪軸數的精確檢測裝置，屬于計量技術領域。

背景技術

公路治理超限和計重收費需要準確測量車輛的輪軸數，長期以來主要是使用各種形式的獨立傳感器，也有人嘗試對汽車衡稱得的重量變化曲線用計算機進行分析來判定輪軸數，但因準確性較差未見廣泛使用。

目前，實際使用的傳感器都是使用稱重傳感器，當有車輪壓過傳感器時，受壓的傳感器就會輸出一個電壓，通過放大比較處理，確定是否有車輪壓過。

使用稱重傳感器的優點是傳感器密封性較好，體積也較為緊湊。但是稱重傳感器的輸出電壓較低，一般為mV級，若屏蔽不好極易受到干擾。另外，稱重傳感器的敏感元件多為電阻應變計，為了跟隨零點的漂移，一般都采取模數轉換后通過微處理機用軟件進行跟蹤和判斷，系統較復雜。文獻CN200520017319.1和CN200320108298.5所述的輪軸識別其內部使用了接近開關，但其主體仍然屬接觸式，在公路上使用時必然要承擔來自車輪的強大沖擊力(甚至是輪胎所夾載的石塊的撞擊力)，所以實際使用壽命大都不長。

獨立的傳感器，在使用中有個問題，就是當車輛通過傳感器的加速度絕對值較大時，可能會出現行業通常說的“丟軸”或“多軸”現象。

單純用計算機對汽車衡稱得的重量變化曲線進行分析來判定輪軸數的方法，省去專門的硬件，消除了因硬件造成的故障。但當遇到車輛不規則行駛時或速度較慢時，軸識別的準確度很差，根本無法滿足計重收費系統的實際要求。

發明內容

本發明設計了一種新型汽車輪軸數的精確檢測裝置。旨在克服目前公路計重收費系統中傳感器識別率低的缺點。

本發明所述的一種汽車輪軸數的精確檢測裝置綜合了獨立的傳感器和汽車衡重量變化曲線分析法的兩種思想，并不以單獨的判定作為最終結果，從而排除各種可能的誤判，提高了軸識別的準確度。

具體地說，一種用于汽車衡上的汽車輪軸數的精確檢測方法，其是在汽車衡的秤臺的入端邊緣安裝一個接收和發射車輪通過信息的測軸傳感器，通過測軸傳感器接收車輪通過信息并發射給微處理器，同時由微處理器結合汽車衡的稱重儀表的重量變化對測軸傳感器測得的結果進行二次研判，并對比測軸傳感器輸出信號的前沿時刻和后沿時刻汽車衡的稱重儀表稱得的重量變化作為判斷依據，發生顯著變化時判斷為有車軸通過；并且重量由輕變重判定為車在前進，有新車軸駛上秤臺；重量由重變輕判斷為車在后退，最后駛上秤臺的車軸倒出了秤臺。

實現上述方法的一種用于汽車衡上汽車輪軸數的精確檢測裝置，具有汽車衡，在汽車衡的秤臺下安裝有稱重傳感器，該稱重傳感器與稱重儀表電連接，汽車衡的秤臺側端裝有車輛分離器，該車輛分離器與微處理器連接，在秤臺的入端邊緣分別安裝接收和發射車輪通過信息的測軸傳感器；測軸傳感器與微處理器連接，同時微處理器還與稱重儀表電連接。

本發明的主要技術要點：

1、輪軸的最終確認是通過計算機(或微處理器)對傳感器有效信號“前沿”和“后沿”的到來時刻汽車衡稱重儀表稱得的重量進行比較判斷后確定的。避免了采用單一檢測模式造成的誤判，精準度大幅提高。

2、傳感器可以選用多種形式，特別是過去不被看好的非接觸式傳感器在此方案中效果要比稱重傳感器更好，這些傳感器可能會多報，但不會漏報。

3、計算機(或微處理器)對軸數的判別工作方式可以采用實時處理和人工神經網絡等多種方式。采用人工神經網絡方式時結果更加準確。

4、傳感器應作冗余設計，即至少有兩組安裝位置相近的傳感器同時工作，當其中一個因污物造成故障時，就及時提醒工作人員清理，確保設備的運行不間斷。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、軸識別的精度更高。

2、使用非接觸式的對射式紅外線、超聲波或微波傳感器或超聲波對射式傳感器，這類傳感器的使用壽命較長，維護保養方便，特別是超聲波對射式傳感器的抗污染能力更強，凝露和輕微的泥水不影響其正常工作。

3、硬件成本低廉，非接觸式傳感器的采購成本和維護成本都遠低于稱重傳感器；安裝也較為簡單，不必挖坑做專門的基礎。

4、可以將本實用新型檢測裝置與光幕式車輛分離器(1)作成一體，底部距地面100mm以下是測軸數的傳感器(2)，距地500mm以上是車輛分離光幕，這樣做可以進一步簡化設備的安裝。