Способ информационного обеспечения процесса загрузки транспортного средства и транспортное весовое устройство для его осуществления
Изобретения относятся к весоизмерительной технике, в частности к способам и устройствам для взвешивания, комбинированным с транспортным средством, и могут быть использованы в различных видах транспортных средств. Способ заключается в том, что задают в блоке анализа процесса загрузки транспортного средства три опорных значения массы груза, определяют скорость загрузки относительно первого и второго опорного значений, путем сравнения массы текущих и заданных значений груза, осуществляют сигнализацию о временном интервале до полной загрузки груза относительно второго опорного значения, на основе данных о скорости загрузки, выдают информацию о полной загрузке транспортного средства в момент равенства текущей и третьей опорной массы груза. Устройство содержит тензометрические датчики, датчики давления, генератор, многоканальный усилитель, преобразователь аналог-код, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации. Дополнительно оно содержит блок анализа загрузки транспортного средства, индикатор прогнозируемого времени до полной загрузки груза и индикатор полной загрузки транспортного средства. Технический результат заключается в повышении информативности процесса загрузки транспортного средства. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретения относятся к весоизмерительной технике, в частности к способам и устройствам для взвешивания, комбинированным с транспортным средством, и могут быть использованы в различных видах транспортных средств.
Наиболее близким к изобретению является способ определения полной массы транспортного средства, заключающийся в размещении тензометрических датчиков и датчиков давления в шинах транспортного средства, определении кодов значения массы транспортного средства в соответствии со значениями комбинаций сигналов датчиков путем нагружения транспортного средства эталонными грузами различной массы с разными расположениями центра тяжести транспортного средства и считывания сигналов с датчиков при каждом варианте нагружения, осуществления записи в блок памяти комбинаций сигналов датчиков в соответствующие им закодированные значения массы, осуществления выбора кода, представляющего закодированное значение массы, из памяти блока памяти в соответствии с текущими значениями комбинаций сигналов, поступающих от датчиков, преобразования закодированного значения массы транспортного средства в аналоговое значение, отображения информации о полном весе транспортного средства на приборе отображения информации, установленном на приборной панели транспортного средства, определении средней массы груза в виде выражения 
, где mполн. - полная масса транспортного средства, n - количество контрольных точек на поверхности транспортного средства, определении массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, определении величины разницы массы груза относительно среднего значения в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, определении неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, осуществлении сигнализации о неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства в случае превышения величины разницы массы груза относительно заданного значения /1/.
Наиболее близким к изобретению является транспортное весовое устройство, содержащее тензометрические датчики, датчики давления, генератор, многоканальный усилитель, преобразователь аналог-код, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации, причем тензометрические датчики установлены в шинах транспортного средства, чувствительные элементы датчиков давления соединены с внутренними полостями шин, тензометрические датчики и датчики давления соединены с выходом генератора и входом многоканального усилителя, а многоканальный усилитель, преобразователь код-аналог, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации соединены между собой последовательно, блок определения неравномерности размещения массы груза в транспортном средстве и индикаторы неравномерности размещения груза в транспортном средстве, причем группа выходов преобразователя аналог-код соединена с группой входов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве, группа выходов которого соединена с входами n-индикаторов сигнализации неравномерности размещения груза в транспортном средстве, при этом блок определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве состоит из блока памяти и n-дешифраторов, причем группа входов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве является группой входов блока памяти, группа выходов которого соединена с группой входов n-дешифраторов, выходы которых являются группой выходов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве /1/.
Недостатком данного способа и устройства является отсутствие информационного обеспечения процесса загрузки транспортного средства.
Технической задачей изобретения является повышение информативности за счет информационного обеспечения процесса загрузки транспортного средства.
Решение технической задачи достигается тем, что в способе определения полной массы транспортного средства, заключающемся в размещении тензометрических датчиков и датчиков давления в шинах транспортного средства, определении кодов значения массы транспортного средства в соответствии со значениями комбинаций сигналов датчиков путем нагружения транспортного средства эталонными грузами различной массы с разными расположениями центра тяжести транспортного средства и считывания сигналов с датчиков при каждом варианте нагружения, осуществлении записи в блок памяти комбинаций сигналов датчиков в соответствующие им закодированные значения массы, осуществлении выбора кода, представляющего закодированное значение массы из памяти блока памяти в соответствии с текущими значениями комбинаций сигналов, поступающих от датчиков, преобразовании закодированного значения массы транспортного средства в аналоговое значение, отображении информации о полном весе транспортного средства на приборе отображения информации, установленном на приборной панели транспортного средства, определении средней массы груза в виде выражения
где mполн. - полная масса транспортного средства, n - количество контрольных точек на поверхности транспортного средства, определении массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, определении величины несоответствия массы груза относительно среднего значения в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, определении неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства в случае превышения величины разницы массы груза относительно заданного значения, осуществлении сигнализации о неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства в случае превышения величины разницы массы груза относительно заданного значения, дополнительно задают в блоке анализа процесса загрузки транспортного средства три опорных значения массы груза, определяют скорость загрузки относительно первого и второго опорного значений, путем сравнения массы текущих и заданных значений груза, осуществляют сигнализацию о временном интервале до полной загрузки груза относительно второго опорного значения, на основе данных о скорости загрузки, выдают информацию о полной загрузке транспортного средства в момент равенства текущей и третьей опорной массы груза.
Заявляемый способ реализуется в транспортном весовом устройстве определения массы транспортного средства, содержащем тензометрические датчики, датчики давления, генератор, многоканальный усилитель, преобразователь аналог-код, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации, причем тензометрические датчики установлены в шинах транспортного средства, чувствительные элементы датчиков давления соединены с внутренними полостями шин, тензометрические датчики и датчики давления соединены с выходом генератора и входом многоканального усилителя, а многоканальный усилитель, преобразователь код-аналог, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации соединены между собой последовательно, блок определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве и индикаторы неравномерности размещения груза в транспортном средстве, причем группа выходов преобразователя аналог-код соединена с группой входов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве, группа выходов которого соединена с входами n-индикаторов сигнализации неравномерности размещения груза в транспортном средстве, при этом блок определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве состоит из блока памяти и n-дешифраторов, причем группа входов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве является группой входов блока памяти, группа выходов которого соединена с группой входов п-дешифраторов, выходы которых являются группой выходов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве, дополнительно введены блок анализа процесса загрузки транспортного средства, индикатор прогнозируемого времени до полной загрузки груза и индикатор полной загрузки транспортного средства, при этом выход преобразователя код-аналог соединен со входом блока анализа процесса загрузки транспортного средства, первый и второй выходы которого соединены со входом индикатора прогнозируемого времени до полной загрузки груза и индикатором полной загрузки транспортного средства, блок анализа процесса загрузки транспортного средства состоит из первого, второго и третьего пороговых устройств, задатчика сигналов, элемента ИЛИ, дифференцирующей цепи, генератора сигналов, сдвигового регистра, элемента НЕ, первого и второго элементов И, счетчика, при этом вход блока анализа процесса загрузки транспортного средства является входом дифференцирующей цепи и первыми входами первого, второго и третьего пороговых устройств, вторые входы которых соединены с выходами задатчика сигналов, выходы первого и второго пороговых устройств через элемент ИЛИ соединены с первым входом сдвигового регистра, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами дифференцирующей цепи и генератора импульсов, первый и второй выходы сдвигового регистра соединены, через элемент НЕ и непосредственно, соответственно с первым и вторым входом первого элемента И, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход элемента И соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединены с выходом дифференцирующей цепи, выход счетчика соединен со вторым входом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго порогового устройства, выходы второго элемента И, третьего порогового устройства являются соответственно первым и вторым выходами блок анализа процесса загрузки транспортного средства.
Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по способу, являются:
1. Задают в блоке анализа процесса загрузки транспортного средства три опорных значения массы груза.
2. Определяют скорость загрузки относительно первого и второго опорного значений путем сравнения массы текущих и заданных значений груза.
3. Осуществляют сигнализацию о временном интервале до полной загрузки груза относительно второго опорного значения на основе данных о скорости загрузки.
4. Выдают информацию о полной загрузке транспортного средства в момент равенства текущей и третьей опорной массы груза.
Новыми элементами, обладающими существенными отличиями по устройству, являются: блок анализа загрузки транспортного средства, индикатор прогнозируемого времени до полной загрузки груза и индикатор полной загрузки транспортного средства и связи между известными и новыми элементами.
На фиг.1 показана схема установки тензометрического датчика в шине транспортного средства; на фиг.2 - структурная схема транспортного весового устройства.
Транспортное весовое устройство содержит тензометрические датчики 1, установленные в шинах 2 транспортного средства, датчики 3 давления, чувствительные элементы которых соединены с внутренними полостями шин 2, генератор 4, многоканальный усилитель 5, преобразователь 6 аналог-код, блок 7 памяти, преобразователь 8 код-аналог и прибор 9 отображения информации, установленный на приборной панели транспортного средства, блок 10 определения и индикаторы 11 сигнализации неравномерности расположения груза в транспортном средстве, блок 12 анализа процесса загрузки транспортного средства, индикатор 13 прогнозируемого времени до полной загрузки груза и индикатор 14 полной загрузки транспортного средства, при этом тензометрические датчики 1 и датчики 3 давления соединены с выходом генератора 4 и входом многоканального усилителя 5, а многоканальный усилитель 5, преобразователь 6 код-аналог, блок 7 памяти, преобразователь 8 код-аналог и прибор 9 отображения информации соединены между собой последовательно, группа выходов преобразователя 6 аналог-код соединена с группой входов блока 10 определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве, группа выходов которого соединена с входами n-индикаторов 11 сигнализации о неравномерности размещения груза в транспортном средстве, при этом выход преобразователя 8 код-аналог соединен со входом блока 12 анализа массы загрузки транспортного средства, первый и второй выходы которого соединены со входом индикатора 13 прогнозируемого времени до полной загрузки груза и индикатора 14 полной загрузки транспортного средства.
Блок 10 определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве состоит из блока 15 памяти и n-дешифраторов 16, при этом группа входов блока 10 определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве является группой входов блока 15 памяти, группа выходов которого соединена с группой входов n-дешифраторов 16, выходы которых являются группой выходов блока 10 определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве.
Блок 12 анализа процесса загрузки транспортного средства состоит из первого 17, второго 18 и третьего 19 пороговых устройств, задатчика 20 сигналов, элемента ИЛИ 21, дифференцирующей цепи 22, генератора 23 сигналов, сдвигового регистра 24, элемента НЕ 25, первого 26 и второго 27 элементов И, счетчика 28, при этом вход блока 12 анализа массы загрузки транспортного средства является входом дифференцирующей цепи 22 и первыми входами первого 17, второго 18 и третьего 19 пороговых устройств, вторые входы которых соединены с выходами задатчика 20 сигналов, выходы первого 17 и второго 18 пороговых устройств через элемент ИЛИ 21 соединены с первым входом сдвигового регистра 24, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами дифференцирующей цепи 22 и генератора 23 импульсов, первый и второй выходы сдвигового регистра 24 через элемент НЕ 25 и непосредственно соединены соответственно с первым и вторым входом первого 26 элемента И, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход соединен с первым входом счетчика 28, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепи 22, выход счетчика 26 соединен со вторым входом второго 27 элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго 18 порогового устройства, выходы второго 27 элемента И и третьего 19 порогового устройства являются соответственно первым и вторым выходами блока 12 анализа загрузки транспортного средства.
Транспортное весовое устройство работает следующим образом.
Под действием веса транспортного средства шины 2 колес деформируются. Деформация шин 2 колес зависит как от массы транспортного средства, так и от давления воздуха в шинах 2. Сигналы с тензометрических датчиков 1 и датчиков 3 давления поступают в многоканальный усилитель 5. С выхода многоканального усилителя 5 сигналы поступают в преобразователь 6 аналог-код и далее в блок 7 памяти. Таким образом, в блок 7 памяти из каждой шины 2 поступают два сигнала: один из тензометрического датчика 1, а другой из датчика 3 давления. Количество пар сигналов, поступающих в блок 7 памяти, равно количеству шин транспортного средства. Блок 7 памяти представляет собой электронную микропроцессорную систему. В ее память внесены значения массы транспортного средства, которые должны соответствовать сочетанию сигналов, поступающих из датчиков 1, 3. По сигналам датчиков блок 7 памяти выбирает из памяти код, который соответствует данному сочетанию сигналов. Этот код представляет собой закодированное значение массы транспортного средства, соответствующее данному сочетанию сигналов. Из блока 7 памяти это закодированное значение массы поступает в преобразователь 8 код-аналог, а из него - на прибор 9 отображения информации, установленный на приборной панели транспортного средства.
При необходимости водитель считывает эту информацию с прибора.
Сочетания сигналов датчиков и соответствующие им закодированные значения масс записываются в память блока 7 памяти на заводе-изготовителе путем нагружения транспортного средства эталонными грузами различной массы с разными расположениями центра тяжести транспортного средства и считывания сигналов с датчиков 1, 3 при каждом варианте нагружения.
Определение равномерности размещения груза в транспортном средстве происходит следующим образом.
Сигналы с n-выходов преобразователя 6 аналог-код поступают на n-входы блока 10 определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве и соответственно на n-входы блока 15 памяти.
Комбинация сочетания сигналов датчиков и соответствующие им закодированные значения масс записываются в память блока 15 памяти на заводе-изготовителе путем нагружения транспортного средства эталонными грузами различной массы с разными расположениями центра тяжести транспортного средства и считывания сигналов с датчиков 1, 3 при каждом варианте нагружения.
Блок 15 памяти осуществляет выполнение следующего алгоритма:
- определение средней массы груза в виде выражения
где mполн. - полная масса транспортного средства, n - количество контрольных точек на поверхности транспортного средства;
- определение массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства;
- определение разницы массы груза относительно среднего значения в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства;
- определение неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства в случае превышения величины разницы массы груза относительно заданного значения.
В случае неравномерности нагружения транспортного средства с n-выходов блока 15 памяти поступает комбинация сигналов на n-входы n-дешифраторов 16. На выходе одного или нескольких дешифраторов 16 формируется сигнал или сигналы, поступающие на входы одного или нескольких n-индикаторов 11 сигнализации о неравномерности размещения груза в транспортном средстве.
Информационное обеспечение процесса загрузки транспортного средства осуществляется следующим образом.
Сигнал с выхода преобразователя 8 код-аналог поступает на вход блока 12 анализа процесса загрузки транспортного средства и соответственно на вход дифференцирующей цепи 22, а также на первые входы первого 17, второго 18 и третьего 19 пороговых устройств, на вторые входы которых поступают сигналы с выхода задатчика 20 сигналов.
С выхода дифференцирующей цепи сигнал поступает на вторые входы (входы обнуления) сдвигового регистра 24 и счетчика 28.
По мере загрузки транспортного средства сигналы с выходов первого 17 и второго 18 пороговых устройств, через элемент ИЛИ 21, поступают на первый вход сдвигового регистра 24, на третий вход которого поступает сигнал с выхода генератора 23 импульсов.
С первого и второго выходов сдвигового регистра 24 сигналы поступают соответственно на первый и второй входы первого 26 элемента И, через элемент НЕ 25 и непосредственно, при этом с выхода генератора 23 импульсов сигналы через третий вход первого 26 элемента И поступают на первый вход счетчика 28. С выхода счетчика 26 сигнал, соответствующий скорости загрузки транспортного средства, поступает на второй вход второго 27 элемента И.
В момент срабатывания второго 18 порогового устройства подается сигнал на первый вход второго 27 элемента И, с выхода которого поступает на индикатор 13 прогнозируемого времени полной загрузки груза в транспортное средство.
В момент срабатывания третьего 19 порогового устройства сигнал, соответствующий полной массе загрузки транспортного средства, подается на вход индикатора 14 полной загрузки транспортного средства.
Таким образом, наряду с получением информации о полной массе, неравномерности размещения груза в транспортном средстве обеспечивается информационное обеспечение процесса загрузки транспортного средства.
Источники информации
1. Патент РФ №2348908, Кл. G01G 19/12, 10.03.2009 г. (прототип).
1. Способ информационного обеспечения процесса загрузки транспортного средства, заключающийся в размещении тензометрических датчиков и датчиков давления в шинах транспортного средства, определении кодов значения массы транспортного средства в соответствии со значениями комбинаций сигналов датчиков путем нагружения транспортного средства эталонными грузами различной массы с разными расположениями центра тяжести транспортного средства и считывания сигналов с датчиков при каждом варианте нагружения, осуществлении записи в блок памяти комбинаций сигналов датчиков в соответствующие им закодированные значения массы, осуществлении выбора кода, представляющего закодированное значение массы из памяти блока памяти в соответствии с текущими значениями комбинаций сигналов, поступающих от датчиков, преобразовании закодированного значения массы транспортного средства в аналоговое значение, отображения информации о полном весе транспортного средства на приборе отображения информации, установленном на приборной панели транспортного средства, определении средней массы груза в виде выражения
где mполн. - полная масса транспортного средства, n - количество контрольных точек на поверхности транспортного средства, определении массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, определении величины несоответствия массы груза относительно среднего значения в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, определении неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства в случае превышения величиной разницы массы груза заданного значения, осуществлении сигнализации о неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства в случае превышения величиной разницы массы груза заданного значения, отличающийся тем, что задают в блоке анализа процесса загрузки транспортного средства три опорных значения массы груза, определяют скорость загрузки относительно первого и второго опорных значений путем сравнение массы текущих и заданных значений груза, осуществляют сигнализацию о временном интервале до полной загрузки груза относительно второго опорного значения на основе данных о скорости загрузки, выдают информацию о полной загрузке транспортного средства в момент равенства текущей и третьей опорной масс груза.
2. Транспортное весовое устройство определения массы транспортного средства, содержащее тензометрические датчики, датчики давления, генератор, многоканальный усилитель, преобразователь аналог-код, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации, причем тензометрические датчики установлены в шинах транспортного средства, чувствительные элементы датчиков давления соединены с внутренними полостями шин, тензометрические датчики и датчики давления соединены с выходом генератора и входом многоканального усилителя, а многоканальный усилитель, преобразователь аналог-код, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации соединены между собой последовательно, блок определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве и индикаторы неравномерности размещения груза в транспортном средстве, причем группа выходов преобразователя аналог-код соединена с группой входов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве, группа выходов которого соединена с входами n индикаторов сигнализации неравномерности размещения груза в транспортном средстве, при этом блок определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве состоит из блока памяти и n дешифраторов, причем группа входов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве является группой входов блока памяти, группа выходов которого соединена с группой входов n дешифраторов, выходы которых являются группой выходов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве, отличающееся тем, что в него введены блок анализа загрузки транспортного средства, индикатор прогнозируемого времени до полной загрузки груза и индикатор полной загрузки транспортного средства, при этом выход преобразователя код-аналог соединен со входом блока анализа массы загрузки транспортного средства, первый и второй выходы которого соединены со входом индикатора прогнозируемого времени до полной загрузки груза и индикатором полной загрузки транспортного средства, блок анализа массы загрузки транспортного средства состоит из первого, второго и третьего пороговых устройств, задатчика сигналов, элемента ИЛИ, дифференцирующей цепи, генератора сигналов, сдвигового регистра, элемента НЕ, первого и второго элементов И, счетчика, при этом вход блока анализа массы загрузки транспортного средства является входом дифференцирующей цепи и первыми входами первого, второго и третьего пороговых устройств, вторые входы которых соединены с выходами задатчика сигналов, выходы первого и второго пороговых устройств через элемент ИЛИ соединены с первым входом сдвигового регистра, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами дифференцирующей цепи и генератора импульсов, первый и второй выходы сдвигового регистра соединены через элемент НЕ и непосредственно соответственно с первым и вторым входами первого элемента И, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход элемента И соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединены с выходом дифференцирующей цепи, выход счетчика соединен со вторым входом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго порогового устройства, выходы второго элемента И, третьего порогового устройства являются соответственно первым и вторым выходами блок анализа загрузки транспортного средства.
