專利名稱：機動車輛限超系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車控制裝置，更具體地說是一種用于控制汽車超速和超載的裝置。
背景技術(shù)：
汽車的行駛速度本身應(yīng)該是由駕駛員通過油門配合檔位來控制的。交通規(guī)則中明確規(guī)定，在有限速的路段，為了確保安全，車速不得超過限定的速度。同樣，關(guān)于載重，每臺車都有額定載重量，車輛的載物重量不得超過該額定值，否則嚴重的超載現(xiàn)象會導致車輛的制動系、方向和輪胎等都超過制造時設(shè)計的安全控制范圍，引發(fā)事故。但是，實際行駛中，相當一些駕駛員并不能嚴格遵守交通規(guī)則，大大增加了安全隱患。盡管也有雷達測速裝置等，但只測不控的工作方式并不能即時有效地制止違規(guī)行為。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型是為避免上述已有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種機動車輛限超系統(tǒng)，該系統(tǒng)不需要管理人員監(jiān)控，能及時有效地制止行駛車輛超速超重，從而提高行車安全性。
本實用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實用新型的結(jié)構(gòu)特點是所述系統(tǒng)采用CPU中央微處理器IC3，在所述中央微處理器IC3及其外圍電路中，分別設(shè)置有速度信號處理電路、載重信號處理電路、顯示電路以及電磁控制電路；所述速度信號處理電路為比較電路，是以車速傳感信號經(jīng)車速轉(zhuǎn)換接口電路U1的輸出信號為比較信號，以設(shè)定限速為基準信號，其基準信號來自于紅外限速信號發(fā)生器IC1；所述載重信號處理電路為比較電路，是以重量傳感信號經(jīng)測重傳感器接口電路U2的輸出信號為比較信號，以設(shè)定限載為基準信號；所述電磁控制電路U3是以速度信號處理電路或載重信號處理電路的輸出信號為控制信號，以設(shè)置在油路中的電磁控油閥為執(zhí)行器件。
本實用新型是以車輛當前載重和速度與額定載重和限制速度進行比較，超過額定時，由電磁控油閥對車輛限制供油，從而控制行駛。
與已有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在1、本實用新型在禁令限速路段，汽車的速度不需要管理人員監(jiān)控，汽車的最高時速只能按限定的速度行駛，并能實現(xiàn)不同的時間段改變不同的限制速度；配載也必須符合注冊核定的噸位，否則車輛不能前進。
2、本實用新型通過有效的限超，極大地提高行車安全性，減少交通事故。
3、本實用新型通過有效限超，可減輕對公路路面的損壞，降低尾氣的排放，減輕環(huán)境污染。
4、管理部門隨時隨地可以通過啟動各路段應(yīng)急限速禁令，特別是對高速公路設(shè)置備用限速標志，如在惡劣的天氣情況下對車輛進行限速，以避免追尾。
5、本實用新型可有效提高交通管理質(zhì)量，減輕路檢工作人員的工作強度。


圖1為本實用新型電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實用新型電路原理圖。
圖3為本實用新型路面設(shè)置示意圖。
圖4為本實用新型測重單元結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實用新型測重單元工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實用新型電磁控油閥結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本實用新型電磁控油閥關(guān)閉狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標號1螺桿、2軸向滑套、3傳動機構(gòu)、4驅(qū)動電機、5光電轉(zhuǎn)換電路、6透光盤、7下行程開關(guān)、8滑套導向筒、9上行程開關(guān)、10閥芯、11供油油路、12供油小孔。
具體實施方式
參見
圖1，本實施例系統(tǒng)采用CPU中央微處理器IC3，在中央微處理器IC3及其外圍電路中，分別設(shè)置有速度信號處理電路、載重信號處理電路、顯示電路以及電磁控制電路；具體實施中，速度信號處理電路為比較電路，是以車速傳感信號經(jīng)車速轉(zhuǎn)換接口電路U1的輸出信號為比較信號，以設(shè)定限速為基準信號，其基準信號來自于紅外限速信號發(fā)生器IC1；載重信號處理電路為比較電路，是以重量傳感信號經(jīng)測重傳感器接口電路U2的輸出信號為比較信號，以設(shè)定限載為基準信號；電磁控制電路U3是以速度信號處理電路或載重信號處理電路的輸出信號為控制信號，以設(shè)置在油路中的電磁控油閥為執(zhí)行器件。
同時設(shè)置的顯示電路包括車速數(shù)碼顯示電路和重量數(shù)碼顯示電路。
參見圖2，具體實施中，紅外限速信號發(fā)生器采用編碼式紅外信號收發(fā)電路，其中，紅外信號發(fā)射電路由編碼器IC1和一組并聯(lián)的紅外發(fā)射管DF構(gòu)成，如圖3所示，該紅外信號發(fā)射電路應(yīng)具體設(shè)置在路段限速標志牌位置處，可以采用多個編碼相同的紅外信號發(fā)射電路，分別位于公路的單側(cè)或兩側(cè)以及懸置在該位置處的上方，根據(jù)不同路況的禁令要求發(fā)出相應(yīng)的限速指令，包括限速的設(shè)置指令和解除指令。在特殊的工作環(huán)境中，該發(fā)射電路可以有降溫、保暖、太陽能供電等措施。紅外信號接收電路由一組并聯(lián)的紅外接收管DJ和解碼芯片IC2構(gòu)成，具體安裝在汽車駕駛室內(nèi)擋風玻璃上方以及汽車車門兩側(cè)，應(yīng)該在保證不影響駕駛員視線的同時，能準確捕捉由紅外信號發(fā)射電路發(fā)出的限速指令。具體實施中，限速信號發(fā)生器的工作原理與常規(guī)的紅外遙控收發(fā)射裝置相同，以其紅外信號發(fā)射電路不間斷地工作，發(fā)射紅外限速指令或限速解除指令，并由紅外信號接收電路進行接收、解碼，并輸入CPU中央微處理器IC3。
CPU中央微處理器是一塊具有豐富指令，出廠前通過掩埋技術(shù)存貯著不同限速代碼，能進行指令譯碼、計算、比對、自檢、控制輸出數(shù)碼顯示、驅(qū)動等功能的集成芯片，外掛儲存器IC4，通過微機接口IC5接受管理部門PC機的程序?qū)懭耄ㄋ俣却a、重量代碼，儲存、改寫、擦除等。由中央微處理器IC3通過原車輛中配置的車速傳感器和本實施例中配置的測重傳感器進行實時監(jiān)控，并與存貯的載重基準信息以及紅外接收的限速基準信號進行比對，產(chǎn)生控制信號，該控制信號一方面進行顯示，另一方面直接控制電磁控油閥，對車輛進行供油控制。
參見圖4、圖5，測重傳感器由探頭、傳動機構(gòu)、驅(qū)動電機以及光電轉(zhuǎn)換機構(gòu)構(gòu)成。其中，探頭由螺桿1和與其螺紋配合的軸向滑套2構(gòu)成，螺桿1通過傳動機構(gòu)3與驅(qū)動電機4的輸出軸聯(lián)動，同時與驅(qū)動電機4輸出軸聯(lián)動的是光電轉(zhuǎn)換電路5中的透光盤6。
具體實施中，傳動機構(gòu)3可以采用齒輪嚙合傳動，針對軸向滑套2的滑動區(qū)間，應(yīng)設(shè)置行程開關(guān)，包括在軸向滑套2的底部端面設(shè)置下行程開關(guān)7、在滑套導向筒8的頂部設(shè)置上行程開關(guān)9。具體實施中，該測重傳感器安裝在車架的底面，其軸向滑套2呈豎直方向設(shè)置，并對準車橋。車輛載物后彈性鋼板受到重壓而變形，車身下沉，因此，車架底面與車橋的距離發(fā)生變化，測得這一距離的變化程度即可得出載重量。
測重過程為中央微處理器IC3通過電機伺服電路U4啟動驅(qū)動電機4，螺桿1因而轉(zhuǎn)動，隨之，軸向滑套2在滑套導向筒8內(nèi)向下滑動，與此同時，透光盤6轉(zhuǎn)動，在光電轉(zhuǎn)換電路5中輸出與透光盤6轉(zhuǎn)過圈數(shù)相對應(yīng)的脈沖信號，直至軸向滑套2底端的下行程開關(guān)7觸及車橋，驅(qū)動電機4開始回轉(zhuǎn)，軸向滑套2逐漸提升，直至復位，根據(jù)光電轉(zhuǎn)換電路5輸出的脈沖信號測算軸向滑套2向下移動的距離，該距離與車體載重具有一一對應(yīng)之關(guān)系，進而得以測算載重量。
參見圖6、圖7，所述電磁控油閥串聯(lián)設(shè)置在汽車的供油油路11中，閥芯10的底部設(shè)有供油小孔12。該電磁控油閥有兩個工作狀態(tài)，一是如圖6所示的正常行駛時，CPU中央微處理器IC3的輸出端2腳為高電平，開關(guān)管Q1導通，電磁控油閥的線圈L1得電，此時，閥芯10因電磁力而被提起，供油油路保持暢通；發(fā)生超限時，經(jīng)過信號檢測、處理，在CPU中央微處理器IC3的輸出端2腳為低電平，開關(guān)管Q1截止，電磁控油閥的線圈L1失電，隨后，在復位簧及重力的作用下，閥芯10自然落下，供油油路11僅以閥芯10上的供油小孔12進行供油，保持怠速運轉(zhuǎn)，車輛因而受到限制。
限超載方式1、汽車核定載重噸位代碼預置(寫入存儲器)。
每種車型都有規(guī)定的載重量，這在汽車上牌登記注冊時記錄在檔案中，這里所指的載重量核定是把該車在注冊時的最大載重噸位通過管理部門的微機進行編碼，并由PC機通過微機接口IC5把代碼寫入車載CPU的儲存器IC4中，為以后營運時是否超載提供基準信號。
2、標準噸位與代碼的預置(寫入存儲器)。
每輛汽車在加載不同重量時，其車身(大梁)與車身的前后橋之間的距離都會發(fā)生變化，而且不一致。負載輕，則梁與橋之間的距離大，隨著負載的加重，這一距離會縮短。根據(jù)這一規(guī)律，將車輛載重逐級增加，通過測重傳感器將與該變化所對應(yīng)光電轉(zhuǎn)換信號進行記錄，編成重量級代碼，并將代碼寫入車載CPU的儲存器IC4中以備用。
3、車輛空載代碼預置(寫入存儲器)。
在前兩項預置完成后，為了防止車主私自增加彈簧鋼板致使車身(大梁)與車橋之間的距離增大，而破壞本實用新型的限超載作用，可以在預置中設(shè)置空載狀態(tài)下梁與橋之間的距離的代碼。當私自增加鋼板時，梁與橋的距離大于這一代碼數(shù)據(jù)，CPU則輸出控制信號，致使用戶不能擅自改裝。
4、載重識別與顯示。
有了檢測部門對該車標準重量代碼的預置，這樣在以后每次裝載后，通過測重傳感器送來的數(shù)據(jù)，經(jīng)過CPU的處理，實際重量即能通過顯示電路顯示出來。
5、每次車輛在啟動時，CPU都將送出一檢測信號，這時重量傳感器開始工作，所測得的實際數(shù)據(jù)在CPU中經(jīng)處理得出實載量，同時，將這一實載量與注冊時輸入的核定載重噸位相比對，當實載量超過核定載重噸位時，電磁控油閥將對油路實施控制，使油路受阻。只有在實載量不超過核定載重噸位時，車輛才能夠正常行駛。車輛在運行中，測重可間歇進行。
限超速方式1、檢測部門對標準車速的代碼預置(寫入存儲器)汽車在通過車速表檢測時，車速傳感器便產(chǎn)生一定的感應(yīng)電壓，將這一速度數(shù)據(jù)與對應(yīng)的電壓值進行微機編碼，通過微機接口將代碼數(shù)據(jù)寫入車載CPU的儲存器IC4中以備用。
2、車速識別與顯示通過檢測對該車速代碼的預置，這樣在行駛中的車速傳感器送來的電壓值通過CPU的處理，即能計算出這時的行駛速度，并予以顯示。
3、車速的限制與解除由于限速路標通過限速信號發(fā)生器不斷發(fā)出指令。汽車在行駛中紅外信號接收電路接收到限速禁令或解除禁令時，CPU按照設(shè)定的程序，把收到的速度指令與行駛的速度進行對比處理。當車速高于限制速度時，由CPU輸出控制信號，電磁控油閥投入工作，使車輛油路受阻，達到控制的目的。只有當車速降低在規(guī)定值時，油路方可恢復正常，車輛正常行駛。
權(quán)利要求1.機動車輛限超系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)采用CPU中央微處理器IC3，在所述中央微處理器IC3及其外圍電路中，分別設(shè)置有速度信號處理電路、載重信號處理電路、顯示電路以及電磁控制電路；所述速度信號處理電路為比較電路，是以車速傳感信號經(jīng)車速轉(zhuǎn)換接口電路U1的輸出信號為比較信號，以設(shè)定限速為基準信號，其基準信號來自于紅外限速信號發(fā)生器IC1；所述載重信號處理電路為比較電路，是以重量傳感信號經(jīng)測重傳感器接口電路U2的輸出信號為比較信號，以設(shè)定限載為基準信號；所述電磁控制電路U3是以速度信號處理電路或載重信號處理電路的輸出信號為控制信號，以設(shè)置在油路中的電磁控油閥為執(zhí)行器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機動車輛限超系統(tǒng)，其特征是所述限速信號發(fā)生器采用編碼式紅外信號收發(fā)電路，其中，紅外信號發(fā)射電路由編碼器IC1和一組并聯(lián)的紅外發(fā)射管DF構(gòu)成，紅外信號接收電路由一組并聯(lián)的紅外接收管DJ和解碼芯片IC2構(gòu)成，所述紅外信號發(fā)射電路設(shè)置在限速標志牌(13)的位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機動車輛限超系統(tǒng)，其特征是所述測重傳感器由探頭、傳動機構(gòu)、驅(qū)動電機以及光電轉(zhuǎn)換機構(gòu)構(gòu)成，其中，探頭由螺桿(1)和與其螺紋配合的軸向滑套(2)構(gòu)成，螺桿(1)通過傳動機構(gòu)(3)與驅(qū)動電機(4)的輸出軸聯(lián)動，與所述驅(qū)動電機(4)的輸出軸聯(lián)動的還有光電轉(zhuǎn)換電路(5)中的透光盤(6)，以光電轉(zhuǎn)換電路(5)的輸出脈沖作為測重傳感輸出信號。
專利摘要機動車輛限超系統(tǒng)，其特征是采用CPU，在CPU及其外圍電路中設(shè)置有速度信號處理、載重信號處理、顯示以及電磁控制電路；速度信號處理電路為比較電路，以車速傳感信號經(jīng)車速轉(zhuǎn)換接口電路的輸出信號為比較信號，以設(shè)定限速為基準，其基準來自于紅外限速信號發(fā)生器；載重信號處理電路為比較電路，是以重量傳感信號經(jīng)測重傳感器接口電路的輸出信號為比較信號，以設(shè)定限載為基準；電磁控制電路以速度或載重信號處理電路的輸出信號為控制信號，以設(shè)置在油路中的電磁控油閥為執(zhí)行器件。本實用新型可對機動車輛實施有效的限載限速。
文檔編號B60K28/00GK2695283SQ20042002701
公開日2005年4月27日 申請日期2004年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月10日
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