[发明专利]一种基于超声波传感器的车辆超重监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波测距系统，尤其涉及一种基于超声波传感器的车辆超重监控系统，属于测距控制领域。

背景技术

超声波是一种在弹性介质中的机械震荡，它是由与介质相接触的震荡源所引起的，其频率在20kHz以上。由于超声波的速度相对于光速要小得多，其传播时间就比较容易检测，并且易于定向发射，方向性好，强度好控制，因而利用超声波测距在很多距离探测应用中有很重要的用途，包括无损检测、过程测量、机器人测量和定位，以及流体液面高度测量等。

在空气中，常温下超声波的传播速度是334m/s，但其传播速度受空气中温度、湿度等因素的影响，其中受温度影响较大，如温度每升高1℃，声速就会增加约0.6m/s。因此在相同的间隔测量距离，由于波的传播时间是相同的，不同温度下的声速不同，所以最终造成测量出来的距离不相等，在距离测量精度要求很高的情况下，必须要对温度进行测量和补偿，以避免温度对测量精度的影响。制超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于实现，并且测量精度高。

随着经济的发展，交通运输业日益繁荣，但由于道路状态、交通管理等硬件难以跟上，加上驾驶超车、出车开小差、错误估计车距等主观的原理，使相互碰撞的交通事故频频发生。解决这个问题的根本措施在于给行进中的汽车安装能自动跟踪测距，在危险距离内自动刹车的装置。

例如申请号为“201210126584.8”的一种超声波测距方法，属于电子测量技术领域，超声波发射器与脉冲激光器处于发射端，发射端接收到测量命令后，脉冲激光器触发一束脉冲激光，同时超声波发射器触发超声波，将触发的超声波与外部时钟源进行锁相；超声波接收器与光电二极管处于接收端，光电二极管接收到脉冲激光后，启动计时器，超声波接收器获取接收的超声波后，计时器停止，获取渡越时间；渡越时间乘以修正后的声速获取被测距离粗测值；获取相位差，则精测部分为获取实测距离本发明使得接收器不易受发射器干扰，测量盲区大大减小，提高了红外测距的指向性，将测距精度提高到一个超声波长以内，该发明虽然能够通过超声波进行测距，但是尚未考虑温度的影响且测量精度有待进一步提高。

又如申请号为“201420777929.0”的一种用于对超声波电式测距传感器的测量距离进行调节的装置，其特征在于，包括外壳，所述的外壳设于超声波电式测距传感器的前侧，外壳内设有分别用于通过超声波电式测距传感器的红外发射端发射出的光和超声波电式测距传感器的红外接收端要接收的光的发射通道和接收通道，所述的接收通道的后端设有用于调节超声波电式测距传感器的红外接收端接收到的超声波通量的接收调节板。该实用新型可以防止外界光线及发射侧光线的干扰，并可以调节测距传感器接受侧接收到的超声波通量，从而达到调节测量距离的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于超声波传感器的车辆超重监控系统，其具有低成本，高精度，有力提高了超声波测距系统的测量精度。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于超声波传感器的车辆超重监控系统，包含服务器终端以及与其连接的多个车载检测终端，所述车载检测终端包含微控制器模块以及与其连接的超声波发射模块、超声波接收模块、计时模块、显示模块、GPS模块、无线通讯模块和电源模块；

其中，超声波发射模块，用于发射超声波同时发送一个计时启动信号至计时模块；

超声波接收模块，用于当第一次接收到超声波时同时发送一个计时停止信号至计时模块；

计时模块，用于计算在收到超声波发射模块发送的计时启动信号和超声波接收模块发送的计时停止信号之间的时间，进而上传至微控制器模块；

GPS模块，用于实时定位车辆所在位置；

微控制器模块，用于根据超声波发射和接收的时间结合超声波在空气中的传播速度计算出载重车梁与车轴的相对位移，进而判断车辆是否超重，若超重，则通过无线通讯模块将车辆位置传输至服务器终端；

显示模块，用于实时显示微控制器模块计算出的载重车梁与车轴的相对位移。

作为本发明一种基于超声波传感器的车辆超重监控系统的进一步优选方案，所述微控制器模块采用AVR系列单片机。

作为本发明一种基于超声波传感器的车辆超重监控系统的进一步优选方案，所述显示模块采用LCD显示屏。

作为本发明一种基于超声波传感器的车辆超重监控系统的进一步优选方案，所述计时模块的芯片型号为DL06-GDJ。