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一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统

阅读：1019发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，包括：外设称重传感器数据采集模块、数据处理模块、车辆姿态判断模块、定位模块和通讯模块；外设称重传感器数据采集模块包括数据交互单元、信号放大单元、信号过滤单元；数据处理模块包括电源处理单元、单片微型计算机、法拉电容、铁电存储器、非易失性存储器；车辆姿态判断模块包括数字三轴陀螺仪；定位模块包括定位芯片；通讯模块包括GSM/GRPS工业级通信模组和嵌入式SIM卡；同现有技术相比，提高了系统测量的准确性、减小了车辆在行驶中或斜坡停靠时产生的动态误差，保证了程序运行的稳定性，具有称重速度快、准确度高、安装调试方便以及实现载重数据与定位信息源头整合的优点。，下面是一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，其特征在于，包括：外设称重传感器数据采集模块、数据处理模块、车辆姿态判断模块、定位模块和通讯模块；
所述外设称重传感器数据采集模块包括：数据交互单元、信号放大单元、信号过滤单元；
所述数据处理模块包括：电源处理单元、单片微型计算机、法拉电容、铁电存储器、非易失性存储器；
所述车辆姿态判断模块包括：数字三轴陀螺仪；
所述定位模块包括：定位芯片；
所述通讯模块包括：GSM/GRPS工业级通信模组和ESIM芯片。
2.根据权利要求1所述的一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，其特征在于，所述数据交互单元，采用RS485通信模式，包括SP3485芯片。
3.根据权利要求1所述的一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，其特征在于，所述信号放大单元包括低漂移高增益放大器。
4.根据权利要求1所述的一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，其特征在于，所述电源处理单元包括LM25968芯片。
5.根据权利要求1所述的一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，其特征在于，所述数据处理模块采用STM32F407VET6，所述STM32F407VET6包括一条程序总线、三条数据总线和四条地址总线，外设6个主机串口、2个多通道缓冲串行口、6个DMA控制器、2个十六位硬件定时器、可编程存储器组切换模块、软件可编程等待寄存器以及外部总线操作通用I/0口。
6.根据权利要求1所述的一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，其特征在于，所述定位模块为72通道的第8代Ublox集成模组接收器。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，其特征在于，还包括外围电路，所述外围电路包括直流转换电路。
8.根据权利要求7所述的一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，其特征在于，所述直流转换电路包括交流电压转换电路、整流电路、滤波电路和稳压电路。
9.根据权利要求7所述的一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，其特征在于，所述外围电路还包括电源监控电路，所述电源监控电路包括电源监控芯片TPS3307。
10.根据权利要求1至6任一项所述的一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，其特征在于，还包括FSK接收电路，所述FSK接收电路包括串行接口、寄存器和接收机。

说明书全文

一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，属于智能监控技术领域。

背景技术

[0002] 称重技术在近百年的历史中大致经历了以下四个发展阶段：约半个多世纪的机械式模拟测量阶段，接着进入了电气测量和电子测量阶段，至20世纪70年代末期，全面进入了数字化测量及微机智能化测量的阶段，至90年代，开始进入了模型化测量的新阶段，人们不仅要求取得测量的正确结果，而且要求对测量结果的状态趋势进行评估，对动态变化中的量进行实时测量。这种要求仅仅依靠传统的测量方法和数值处理的方法已经不可能实现，只有模型化测量才能为解决日趋复杂的动态测量问题开辟一条新的路径。

[0003] 动态称重即对非静止状态(线性运动或振动状态且具有加速度、斜坡、跃阶)的物体进行称重，要求在短时间内进行快速测量，即测量的允许时间小于称重仪器的调定时间。动态称重过程中物料的变化引起的冲击、振动和各种干扰的影响，使精度难以保证。

[0004] 为达到快速、连续、准确称重的结果，并得到测量的稳态数值，就必须对称重传感器、信号处理和数据采集系统组成的动态称重系统进行正确的描述和分析，使动态称重系统的称重速度更快、精度更高。

[0005] 总体来说，动态称重在逐步完善和进步。生产、建设、运输、贸易、科技和日常生活中都离不开称重。随着工业自动化和管理现代化的进展，称重方式由传统的杠杆式机械称量发展到数字式智能称重，尤其是快速动态称重有了很大发展。人们采用新技术，应用数字信号处理芯片，开发各种自动称重系统与装置，以提高动态称重的准确度。实用新型内容

[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，该系统是一种快速、动态称重系统，是高速动态数据采集处理在电子称重装置中的应用，与传统静态称重装置相比具有安装简便、重量数据采集速度快、重量数据采集精度高、重量数据采集不受车辆在行驶状态中动态干扰因素影响等优点，同时集成了定位终端的所有功能，使得载重数据与定位信息在采集源头实现结合，极大降低了现有方案的综合成本，其具有广阔的市场潜力。

[0007] 具体采用如下技术方案：

[0008] 一种用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，包括：外设称重传感器数据采集模块、数据处理模块、车辆姿态判断模块、定位模块和通讯模块，

[0009] 其中，外设称重传感器数据采集模块包括：数据交互单元、信号放大单元、信号过滤单元；

[0010] 数据处理模块包括：电源处理单元、单片微型计算机(MCU)、法拉电容、铁电存储器(FRAM)、非易失性存储器(FLASH)；

[0011] 车辆姿态判断模块包括：数字三轴陀螺仪；

[0012] 定位模块包括：定位芯片；

[0013] 通讯模块包括：GSM/GRPS工业级通信模组和嵌入式SIM芯片。

[0014] 本实用新型相对于现有技术具有如下有益效果：同现有技术相比，提高了系统测量的准确性、减小了车辆在行驶中或斜坡停靠时产生的动态误差，保证了程序运行的稳定性，具有称重速度快、准确度高、安装调试方便以及实现智能化控制的优点，其在其他同类产品中具有广阔的市场潜力。另外，本实用新型革新了传统载重与定位独立监控的模式，充分实现监控层的一体化与智能化。

[0015] 进一步，数据交互单元，采用RS485通信模式，通过SP3485芯片实现控制终端与外设传感器的数据交互。

[0016] 进一步，信号放大单元采用低漂移高增益放大器将传感单元所输出的电流信号放大，以满足处理端需求。

[0017] 进一步，信号过滤单元过滤掉传感器输出信号的噪声。

[0018] 进一步，电源处理单元通过全桥整流电路将交流电转换成直流电，通过LM25968芯片对直流电转换成工作电压。

[0019] 进一步，数据处理模块采用STM32F407VET6，STM32F407VET6包括一条程序总线、三条数据总线和四条地址总线，外设6个主机串口、2个多通道缓冲串行口、6个DMA控制器、2个十六位硬件定时器、可编程存储器组切换模块、软件可编程等待寄存器以及外部总线操作通用I/0口。

[0020] 进一步，法拉电容在外部电源供电断时给单片机起到供电作用，实现关键数据处理与保存。

[0021] 进一步，铁电存储器(FRAM)用于储存与调取数据模型的各项参数。

[0022] 进一步，非易失性存储器(FLASH)用于存储系统备用程序，当主程序丢失时可调取备用程序。

[0023] 进一步，数字三轴陀螺仪用于实时采集车辆在行驶过程中的各种姿态，并将数据传输给数据处理单元用于分析和判断，实现车辆异常行驶姿态的实时报警。

[0024] 进一步，定位模块采用72通道的第8代Ublox集成模组接收器，支持GPS/GLONASS/北斗,跟踪灵敏度-167dBm，最高定位精度2.5m，还包括内存ram128M，flash64M。

[0025] 进一步，通讯模块采用GSM/GPRS移远M26工业级通信模组，支持GSM全频段850/900/1800/1900MHz。

[0026] 进一步，还包括外围电路，所述外围电路包括直流转换电路，所述直流转换电路包括四部分，分别是交流电压转换电路、整流电路、滤波电路和稳压电路；所述直流转换电路通过AMS1117可调稳压器完成电压变换；所述外围电路还包括电源监控电路，所述电源监控电路包括电源监控芯片TPS3307。

[0027] 进一步，还包括FSK接收电路，FSK接收电路包括串行接口、寄存器和接收机。附图说明

[0028] 图1为本实用新型用于车辆的载重与定位信息综合监控系统的功能结构图图；

[0029] 图2为本实用新型用于车辆的载重与定位信息综合监控系统的硬件系统框图。

具体实施方式

[0030] 以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

[0031] 如图1和图2所示，用于车辆的载重与定位信息综合监控系统，包括：外设称重传感器数据采集模块、数据处理模块、车辆姿态判断模块、定位模块和通讯模块，外设称重传感器数据采集模块包括：数据交互单元、信号放大单元、信号过滤单元

[0032] 数据处理模块包括：电源处理单元、单片微型计算机(MCU)、法拉电容、铁电存储器(FRAM)、非易失性存储器(FLASH)；

[0033] 车辆姿态判断模块采用：数字三轴陀螺仪；

[0034] 定位模块采用：定位芯片；

[0035] 通讯模块采用：GSM/GRPS工业级通信模组和嵌入式SIM卡。

[0036] 在本实用新型的一些实施例中，数据交互单元，采用RS485通信模式，通过SP3485芯片实现控制终端与外设传感器的数据交互。

[0037] 在本实用新型的另一些实施例中，信号放大单元采用低漂移高增益放大器将传感单元所输出的电流信号放大，以满足处理端需求。

[0038] 在本实用新型的另一些实施例中，信号过滤单元过滤掉传感器输出信号的噪声。

[0039] 在本实用新型的另一些实施例中，电源处理单元通过全桥整流电路将交流电转换成直流电，通过LM25968芯片对直流电转换成工作电压。

[0040] 在本实用新型的另一些实施例中，数据处理模块采用STM32F407VET6，[0041] STM32F407VET6包括一条程序总线、三条数据总线和四条地址总线，外设6个主机串口、2个多通道缓冲串行口、6个DMA控制器、2个十六位硬件定时器、可编程存储器组切换模块、软件可编程等待寄存器以及外部总线操作通用I/0口。

[0042] 在本实用新型的另一些实施例中，法拉电容在外部电源供电断时给单片机起到供电作用，实现关键数据处理与保存。

[0043] 在本实用新型的另一些实施例中，铁电存储器(FRAM)用于储存与调取数据模型的各项参数。

[0044] 在本实用新型的另一些实施例中，非易失性存储器(FLASH)用于存储系统备用程序，当主程序丢失时可调取备用程序。

[0045] 在本实用新型的另一些实施例中，数字三轴陀螺仪用于实时采集车辆在行驶过程中的各种姿态，并将数据传输给数据处理单元用于分析和判断，实现车辆异常行驶姿态的实时报警。

[0046] 在本实用新型的另一些实施例中，定位模块采用72通道,第8代Ublox集成模组接收器，支持GPS/GLONASS/北斗,跟踪灵敏度-167dBm，最高定位精度2.5m，特点还包括内存ram128M，flash64M。

[0047] 在本实用新型的另一些实施例中，通讯模块采用GSM/GPRS移远M26工业级通信模组，支持GSM全频段850/900/1800/1900MHz。

[0048] 在本实用新型的另一些实施例中，还包括外围电路，外围电路包括直流转换电路，[0049] 直流转换电路包括四部分，分别是交流电压转换电路、整流电路、滤波电路和稳压电路，直流转换电路通过AMS1117可调稳压器完成电压变换；

[0050] 外围电路还包括电源监控电路，电源监控电路包括电源监控芯片TPS3307。

[0051] 在本实用新型的另一些实施例中，还包括FSK接收电路，FSK接收电路包括串行接口、寄存器和接收机。

[0052] 虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

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