MX2008010211A - Bascula de a bordo para camion de carga. - Google Patents

Abstract

Un sistema y método que puede proporcionar una medición del peso de un tractor o vehículo por ejemplo un carro o un remolque. El sistema y el método pueden implementarse en sistemas que están equipados con suspensiones de aire, así como aquellos sin suspensión de aire, que contrariamente a los sistemas convencionales que requieren sistemas de suspensión de aire para la instalación. Adicionalmente, el sistema y método pueden proporcionar un peso bruto del camión aun si este no tiene instrumento. Además el método y el sistema pueden proporcionar el peso de los ejes en ejes equipados adecuadamente. Un sistema para medir el peso de un tractor de un vehículo tiene un sistema sensor que tenga una pluralidad de sensores, en donde cada sensor se une a los ejes del tractor o del vehículo. Un microcontrol recibe una transmisión de la carga de esfuerzo desde un sensor. Una unidad de presentación muestra el peso calculado del tracto desde el microcontrolador.

Description

BÁSCULA DE A BORDO PARA CAMIÓN DE CARGA Referencia Cruzada con Solicitudes Relacionadas Esta solicitud reivindica prioridad de la solicitud de patente provisional norteamericana No. 60/771,479, presentada el 9 de Febrero de 2006, que se incorpora como referencia en su totalidad. Campo de la Invención Esta invención se refiere generalmente a una báscula para medir el peso en un remolque o vehículo. Antecedentes de la Invención Los sistemas convencionales para determinar el peso de un camión usan la capacidad de auto nivelación de los sistemas de suspensión de aire para calcular el peso en los ejes. Para que las unidades midan peso bruto de remolques, el tractor y el remolque deben ser instrumentados. El proceso de instalación para estos sistemas convencionales también involucra conectar la instrumentación al sistema de aire. Como resultado, los sistemas convencionales pueden ser costosos y se puede requerir cableado en el remolque y tractor. En un ejemplo de un sistema convencional, un sistema de peso de aire tiene un equipo que incluye una báscula, un ensamble de sensor de presión, cables de sensor y energía, y sujetadores de montaje. El equipo se instala en cada suspensión del remolque. El sensor de presión se instala en la línea de suspensión de aire. Al calibrar y medir la presión del aire de suspensión, el sistema de peso de aire puede medir el peso. En otro ejemplo de un sistema convencional, un sistema de peso de remolques mide los cambios de presión y temperatura en el sistema de suspensión de aire. Se monta un sensor al marco del camión y/o remolque, que es luego conectado a la línea de suspensión con tubería. Después de la calibración, el sistema envía información e temperatura y presión de sistema a un receptor de mano. Otros métodos convencionales se encuentran disponibles también. Por ejemplo, un camión puede usar un calibrador de aire.

Sin embargo, no es preciso y no toma en cuenta la temperatura. Breve Descripción de la Invención Lo que se desea es un sistema y método que pueda proveer una medición del peso en un remolque o sobre un vehículo, por ejemplo un camión o transporte. El sistema y método puede implementarse en sistemas equipados con suspensión de aire, así como en aquellos sin suspensión de aire, a diferencia de sistemas convencionales que requieren sistemas de suspensión de aire para la instalación. Adicionalmente, el sistema y método puede determinar el peso bruto del remolque, aún si el camión no está instrumentado, esto es, instalando un sensor en la línea de suspensión de aire.

Además, el sistema y método puede proveer peso de eje en ejes apropiadamente equipados. En una modalidad, un sistema para medir el peso en un remolque de un vehículo comprende un sistema de sensores con una pluralidad de sensores, en donde cada sensor se une a un eje del remolque del vehículo. Un microcontrolador recibe una transmisión de cambio de carga de un sensor. Una unidad de pantalla muestra un peso calculado en el remolque desde el microcontrolador. En otra modalidad, un método para medir el peso en un remolque de un vehículo comprende los pasos de medir la carga en dos o más posiciones en el vehículo, determinar una diferencia de carga después de un ciclo de tara previo, calcular el momento de flexión, y mostrar en una unidad de pantalla el peso en el remolque. Características adicionales y ventajas de la invención serán descritas en la descripción siguiente, y en parte serán aparentes a partir de la descripción, o pueden aprenderse por la práctica de la invención. Los objetivos y otras ventajas de la invención se realizarán y lograrán por la estructura señalada particularmente en la descripción escrita y sus reivindicaciones así como en los dibujos acompañantes. Se debe entender que tanto la descripción general anterior y la siguiente descripción detallada son ejemplares y explicativas y pretenden proveer explicación adicional de la invención como se reivindica. Breve Descripción de las Figuras La presente invención se entenderá de manera clara a partir de la siguiente descripción en conjunción con las figuras ejemplares acompañantes en donde: La figura 1 muestra una masa de un camión o remolque, de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención; La figura 2 muestra una instrumentación de un sensor en un eje, de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención; La figura 4 muestra un diagrama de bloque de circuito de una unidad de recopilación de datos y de pantalla central, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; Descripción detallada de la Invención Se hará ahora referencia a detalle a las modalidades preferidas de la presente invención, de las cuales se ilustran ejemplos en los dibujos acompañantes. En referencia a la figura 1, un camión 10 y un remolque 15 con una masa 20 se muestran. Un sistema de sensor con por lo menos un sensor puede montarse en un eje o en una estructura de soporte del sub-marco cerca de una posición de montaje de quinta rueda en un remolque. En la modalidad ejemplar, el sistema de sensor tiene una pluralidad de sensores posicionados estratégicamente a través del camión 10 y el remolque 15. Sin embargo, los sensores pueden localizarse solo en el camión, solo en el remolque, o en ambos. Para medir solo el peso de eje, se pueden montar sensores en los ejes del vehículo. Preferiblemente, los sensores se posicionan para medir la carga en los ejes u, opcionalmente, en un punto de conexión de quinta rueda. En la figura 1, un sensor se puede localizar en un eje frontal de camión 25, un eje de camión posterior 30, un eje de remolque frontal 35, y/o un eje posterior de remolque 40. En referencia a la figura 2, se muestra una vista explotada de la posición 35 de un sensor en un eje posterior de remolque 55. Cada sensor tiene un vínculo inalámbrico para comunicar peso a una pantalla principal en una posición 45 localizada en el camión 10, una posición 50 localizada en el remolque 15, u otras posiciones adecuadas. Al medir la carga en las posiciones de los sensores, el sistema puede calcular el momento de flexión para calcular el peso del objeto en el remolque. El sistema percibe, calcula, y rastrea carga en el eje o marco de un camión o remolque en cada posición del sensor. El sensor usa un calibrador de carga, por ejemplo un calibrador de carga de silicón u otro calibrados de carga semiconductor, usando la tensión y temperatura en tal posición para medir la carga. El sensor rastrea la carga relativa a la temperatura, arrastre y deslizamiento y provee una suma total de carga desde el último ciclo de tara. El usuario puede tarar en cualquier momento para obtener un cambio de carga desde la última medición. El sensor entonces comunica esta información a una unidad de pantalla en el camión o remolque. Para proveer información al usuario que satisfaga al departamento de transporte, la unidad de pantalla preferiblemente muestra el peso de los ejes, el peso en el frente del camión o remolque, el peso en la parte posterior del camión o remolque, y el peso bruto de vehículo, que es una combinación de estos pesos. Los calibradores de carga se montan en una tabla que puede ser sujetada al objeto siendo medido. Al sujetar la tabla de calibrador al objeto siendo medido, por ejemplo, un eje, el sistema puede ser rápidamente instalado y un operador ya no necesita usar pegamento u otro adhesivo. Ya que el dispositivo es inalámbrico, no se necesitan configuraciones adicionales de cableado; solo se deben apretar las abrazaderas de montaje. El calibrador de carga se monta en cualquier lado de un tablero de circuitos impreso, por ejemplo, en una configuración de medio puente, con electrónicos acondicionadores de sensor y un transceptor RF. Este tablero que tiene un calibrador de carga se sujeta al eje o se une usando cualquier otro método conocido en la técnica. Múltiples tableros sujetados al remolque o camión pueden comunicar el cambio en carga al microcontrolador para el cálculo de peso. Este sistema, sin o con el uso de cables, puede medir carga o peso en casi cualquier sección del camión o remolque, sin instrumentar el camión o remolque. En una modalidad ejemplar, el peso puede calcularse en base a un cambio de voltaje en los calibradores de carga. En un método de cálculo, se puede anotar el voltaje de un remolque vacío. Por ejemplo, el voltaje de un remolque vacio puede ser de 0.2 voltios. Adicionalmente, puede ser útil saber el peso del remolque vacío, por ejemplo 2000 libras en cada eje. Una carga conocida, por ejemplo 10,000 libras, se aplica entonces al remolque. Si el cambio en el voltaje es de 2 voltios, entonces cada voltio equivale a aproximadamente 5,000 libras de cambio en la carga. Una escala proporcional de voltaje por libras puede ser usada para calcular el peso de una carga en base al cambio en el voltaje de los calibradores de carga. En referencia a la figura 3, un diagrama de bloque para un sensor 300 se muestra. El sensor 300 tiene por lo menos un calibrador de carga 310 para medir carga. Por lo menos una resistencia 320 crea una referencia para la carga. Una señal de voltaje del calibrador de carga 310 y la resistencia de referencia 320 se transmite a un circuito 330 con un amplificador operacional diferencial, un circuito de desviación para eliminar cualquier desviación entre el calibrador de carga y la resistencia de referencia, y un filtro análogo o un filtro anti-alias. La señal pasa entonces a un convertidor análogo/digital 340 de un microcontrolador 350, que puede accionarse con una batería 360. Un sensor de temperatura de alta resolución 370 determina la temperatura del calibrador de carga 310 y provee la temperatura a las tablas de compensación 380, que pueden registrar cambios en temperatura, envejecimiento y similares. Un sensor de temperatura 390 registra otros aspectos de la temperatura, tales como variaciones RF con la temperatura o cambios en temperatura bruta, y compensa la ganancia, desviación y filtración del circuito 330. Por lo menos un sensor puede usarse para registrar la carga en las posiciones de sensor. Un microcontrolador 430 recibe una señal de cada sensor 410 a través de un circuito RF 420. En esta modalidad ejemplar, el sistema opera de manera inalámbrica con un vínculo de radio, pero podría ser de manera alámbrica como se conoce en la técnica. El microcontrolador 430 calcula el peso y comunica el peso a la pantalla 440. El microcontrolador 430 puede accionarse con una batería o con energía del camión 450, u otros medios de poder conocidos en la técnica. Un operador puede comunicarse con el microcontrolador 430 usando un teclado 460 y/o interactuar a través de la pantalla 440. Al usar comunicación inalámbrica entre los sensores 410 y el microcontrolador 430, se desea que el camión 10 mantenga comunicación solo con el remolque correspondiente 15. Si una pluralidad de camiones y remolques se equipan con los sensores, es importante que el remolque se comunique con el camión correspondiente y no exista confusión con los sistemas de otros camiones cercanos. Para identificar el remolque correspondiente, el sistema Rf une, es decir, reconoce, al camión correspondiente. El microcontrolador 430 tiene un ID 470 que reconoce el ID correspondiente 375 de los sensores en un remolque. A través de codificación de software, el microcoOntrolador puede identificar que sensores se encuentran en el camión y remolque sin confusión con otros camiones, remolques, u otros vehículos cercanos. Como resultado, el sistema no requiere instrumentación diferente para múltiples vehículos. La codificación de software puede también aplicarse a otras consideraciones incluyendo, pero sin limitarse a, cambios de temperatura, deslizamiento, arrastre, identificación de movimiento del camión, unir la comunicación de radio a un camión desconocido, interfaz de usuario, cambios en la carga debidos al clima, rigidez del remolque, resolución de medición, rangos dinámicos grandes de medición de peso, colocación de ajuste de carga, suministro de energía y cambios de voltaje, montaje, ruido eléctrico, estacionamiento en una colina, y la edad del sistema. El método y sistema de la presente invención pueden medir el peso de camión y remolque. Preferiblemente, no se necesitan cables de conexión para los sensores ya que los sensores se comunican de manera inalámbrica, por ejemplo por medio de transceptores RF. Algoritmos de aprendizaje automático pueden permitir procedimientos simples de calibración. También, el sistema se instala rápidamente y se ajusta retroactivamente sin comprometer los sistemas existentes, como por ejemplo sistemas de aire. Las modalidades descritas anteriormente pretenden ser ejemplares. Alguien versado en la técnica reconoce que numerosos componentes alternativos y modalidades pueden ser sustituidos para los ejemplos particulares descritos aquí y aún así forman parte del espectro de la invención.

Claims (22)

1. REIVINDICACIONES 1. Un sistema para medir peso en un remolque de un vehículo, en donde el sistema comprende: un sistema de sensores que comprende una pluralidad de sensores, en donde cada sensor está unido a un eje del remolque del vehículo; un microcontrolador para recibir una transmisión de cambio de carga de un sensor y para calcular el peso en el remolque; y una unidad de pantalla para mostrar un peso calculado en el remolque a partir del microcontrolador.
2. 2. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde por lo menos uno de la pluralidad de sensores se posicionan en el vehículo.
3. 3. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde por lo menos uno de la pluralidad de sensores se posiciona en el remolque.
4. 4. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un primer sensor y un segundo sensor posicionado en un primer eje y un segundo eje del vehículo, respectivamente.
5. 5. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un tercer sensor y un cuarto sensor posicíonados en un primer eje y un segundo eje del remolque, respectivamente.
6. 6. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un sensor posicionado sustancialmente cercano a un punto de conexión de quinta rueda.
7. 7. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el vehículo tiene una suspensión de aire.
8. 8. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el vehículo no tiene una suspensión de aire.
9. 9. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde cada sensor comprende un calibrador de carga.
10. 10. El sistema de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el calibrador de carga es un calibrador de carga semiconductor.
11. 11. El sistema de acuerdo con la reivindicación 9, que además comprende un sensor de temperatura para determinar la temperatura del calibrador de carga.
12. 12. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un vínculo inalámbrico en cada uno de los sensores de la pluralidad.
13. 13. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un sistema RF que une temporalmente al camión con el remolque.
14. 14. Un método para medir peso en un remolque de un vehículo, en donde el método comprende los pasos de: medir la carga en dos o más posiciones en el vehículo; determinar una diferencia de carga desde un ciclo de tara previo; calcular el momento de flexión; y mostrar en una unidad de pantalla el peso en el remolque.
15. 15. El método de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el paso de mostrar además comprende mostrar el peso de por lo menos un eje;
16. 16. El método de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el paso de mostrar además comprende mostrar el peso de una porción frontal del remolque.
17. 17. El método de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el paso de mostrar además comprende mostrar el peso de la porción posterior del remolque.
18. 18. El método de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el paso de mostrar además comprende mostrar el peso bruto del vehículo.
19. 19. El método de acuerdo con la reivindicación 14, que además comprende el paso de sujetar un calibrador de carga en la posición en donde se ha de medir la carga.
20. 20. El método de acuerdo con la reivindicación 14, que además comprende el paso de transmitir un cambio de carga a un microcontrolador.
21. 21. El método de acuerdo con la reivindicación 19, que además comprende el paso de determinar una temperatura del calibrador de carga y ajustar la medición de carga en base a la temperatura.
22. 22. El método de acuerdo con la reivindicación 14, que además comprende el paso de unir el vehículo con el remolque.