专利名称：一种货车装载平衡自动监测装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种基于TPMS的货车装载平衡自动监测装置及其控制方法，静态下能在汽车装载不平衡时及时通知车主，并把载重不平衡的方向以不同位置警示灯亮的形式表示，以便调整；在汽车运行时，能把装载平衡情况警示车主；本装置使用也有利于汽车在不平路面上运行时提醒车主减速慢行。
背景技术：
载货汽车装载不平衡直接影响到车辆行驶安全，特别是大型的货运汽车，装载不平衡是导致交通事故的重要因素之一。
目前对汽车装载不平衡的监测装置主要是机械式的，但是除了少数大型的货运汽车外，绝大多数货车上没有安装相应的装置，车主对装载平衡的判断都是通过主观目测估计。这样对装载平衡的判断非常粗略，且在运行过程中装载平衡的变化情况无法及时判断，载货车易因此导致交通事故。
经相关技术文献检索发现，汽车装载不平衡的监测主要是机械式的，其中有专利号CN87207581U的汽车装载平衡显示装置，是通过机械式的柱塞和套筒在有不平衡时可接通一个发光二极管电路实现警示。但是这种不平衡监测方法十分粗略，警示方式不直观且无法实现实时监测。
随着人们对汽车安全性能要求的进一步提高，直接式的轮胎气压监测系统(TPMS)越来越成为汽车安全的一种必选配置。这为汽车装载平衡监测提供了新的思路。
发明内容
针对上述对载货汽车装载平衡检测的现状，本发明的目的就是要提供一种货车装载平衡自动监测装置。该装置能够将汽车静态装载是否平衡的信息传给车主，同时在汽车运行时，若平衡发生的变化可能导致行驶安全性能恶化的情况通知车主，以便车主进行及时调整或是减速慢行。
本发明为解决以上技术问题所采用的技术方案所述装载平衡自动监测装置系统建立在直接式的轮胎气压监测系统(TPMS)上，包括轮胎气压温度传感器、前置处理器、射频发射、射频接收器、轮速传感器、TPMS主处理器及显示部分，其特征是在TPMS主处理器中设有一个判断装载是否平衡的装载平衡计算模块以及显示部分。
所述货车装载平衡监测装置的控制方法，其特征是利用TPMS系统的胎压温度传感器和轮速传感器信号，通过在TPMS主处理器中添加一个装载平衡计算程序模块判断装载是否平衡，处理器在接收到各轮胎气压数据和车速信号后，把各轮胎气压温度初始值进行预置，在装载过程中再比较求和，从而计算出车载重量G，同时对车速传感器信号计算，看车辆是否处于非加速状态。若载货量不多，即G＜Gmin，或是车辆处于加速状态或减速状态就不必进行装载平衡计算；若G＞Gmin则进入平衡计算，且车辆处于非加速状态，则处理器根据各轮胎气压及初始预置状态值，计算出各车轮负荷比重δ，如果某个或是某一边的车轮负荷比重特别大，大于阈值δmax则说明重心偏向该处，同时处理器发出指令让相应的警示灯亮。
根据本发明，该系统利用TPMS系统中添加装载平衡计算模块，对装载平衡状况进行自动监测显示。其优点是货车装载在过程中可指导装载，确保装载平衡；在车辆运行时，运动过程中造成的不平衡可以及时显示出来，提醒车主进行调整或是减速慢行；同时在不平路面上行驶时，当不平度太大而影响行车安全时，提醒车主慢行，为载货车辆安全运行提供保障。
图1是本发明的原理结构示意2是本发明的装载平衡计算模块流程3是本发明的显示部分示意图具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明主要包括轮胎气压温度传感器1、前置处理器2、射频发射3、射频接收器4、车速传感器5、装载平衡监测计算模块、TPMS主处理器6及显示部分7。
如图1所示，TPMS系统的轮胎气压温度传感器1的信号经过前处理器2后，通过通讯部分送到主处理器6，主处理器6的装载平衡计算模块对各轮胎气压数据和车速传感器5信号数据进行处理；同时主处理器6内存有装载平衡需要检测的最小载重量Gmin和不平衡度的阈值δmax的大小，通过计算比较可得出装载是否平衡的判断，并把装载平衡与否的信息通过显示器显示出来。
主处理器6的装载平衡计算模块程序流程图如图2所示。处理器6在接收到各轮胎气压数据和车速信号后，把各轮胎气压温度初始值进行预置，在装载过程中再比较求和，从而计算出车载重量G，同时对车速传感器信号计算，看车辆是否处于非加速状态。若载货量不多，即G＜Gmin，或是车辆处于加速状态(这里包括减速)就不必进行装载平衡计算；若G＞Gmin则进入平衡计算，且车辆处于非加速状态，则处理器6根据各轮胎气压及初始预置状态值，计算出各车轮负荷比重δ，如果某个或是某一边的车轮负荷比重特别大，大于阈值δmax则说明重心偏向该处，同时处理器6发出指令让显示部分7相应的警示灯亮。
显示部分7如图3所示，警示灯都为红灯，当警示灯8亮则重心偏向左前；警示灯9亮则重心偏向右前；警示灯10亮则重心偏向左后；警示灯11亮则重心偏向右后；警示灯10、11都亮说明重心偏向后面；警示灯8、10亮说明重心偏向左侧；警示灯9、11都亮说明重心偏向右侧。当所有的灯都不亮说明装载重心符合安全行驶要求。
在不平路面上行驶时，当路面的不平度较大时，会导致车载重心发生偏移，从而使个别轮胎所分担的载荷比重超过δmax，触发相应的警示灯亮，如果警示灯会亮则属于该路面的不平度会危及车辆正常行驶安全，驾驶员应减速慢行。
权利要求
1.一种货车装载平衡自动监测装置，其建立在轮胎气压监测系统TPMS上，包括轮胎气压温度传感器(1)、前置处理器(2)、射频发射器(3)、射频接收器(4)、TPMS主处理器(6)、轮速传感器(5)、显示部分(7)组成，其特征是在TPMS主处理器中设有一个判断装载是否平衡的装载平衡计算模块以及显示部分。
2.根据权利要求1所述的一种货车装载平衡自动监测装置，其特征在于显示部分(7)包括表示四个方向的四个警示灯(8、9、10、11)，按四个灯亮的组合方式不同可表示车辆装载重心偏向不同的方向。
3.一种货车装载平衡自动监测装置的控制方法，其特征是利用TPMS系统的胎压温度传感器(1)和轮速传感器(5)信号，通过在TPMS主处理器(6)中添加一个装载平衡计算程序模块判断装载是否平衡，处理器(6)在接收到各轮胎气压数据和车速信号后，把各轮胎气压温度初始值进行预置，在装载过程中再比较求和，从而计算出车载重量G，同时对车速传感器信号计算，看车辆是否处于非加速状态；若载货量不多，即G＜Gmin，或是车辆处于加速状态或减速状态就不必进行装载平衡计算；若G＞Gmin则进入平衡计算，且车辆处于非加速状态，则处理器根据各轮胎气压及初始预置状态值，计算出各车轮负荷比重δ，如果某个或是某一边的车轮负荷比重特别大，大于阈值δmax则说明重心偏向该处，同时处理器发出指令让相应的警示灯亮。
全文摘要
本发明为一种基于TPMS的货车装载平衡监测装置及其控制方法，其由轮胎气压温度监测系统(TPMS)的轮胎气压温度传感器、前置处理器、射频发射器、射频接收器、轮速传感器、主处理器、显示部分组成，主处理器中有装载平衡计算模块，装载平衡状况通过计算后能够由主处理器发出指令在显示部分显示。静态下能在汽车装载不平衡时及时通知车主，并把载重不平衡的方向以显示部分不同位置警示灯亮的组合形式表示，以便调整；其优点是货车装载在过程中可指导装载，确保装载平衡；在汽车运行时，能把装载平衡情况警示车主；本装置使用也有利于汽车在不平路面上运行时提醒车主减速慢行，为载货车辆安全运行提供保障。
文档编号G01M17/007GK1825084SQ20061003932
公开日2006年8月30日 申请日期2006年4月5日 优先权日2006年4月5日
发明者何仁, 陈庆樟 申请人:江苏大学