NL8902146A - Stelsel voor het bepalen van de belasting van een voertuig of dergelijke. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Stelsel voor het bepalen van de belasting van een voertuig of dergelijke.

De uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor het bepalen van de belasting van een voertuig of dergelijke volgens de aanhef van conclusie 1.

Het meten van de belastingstoestand van een voertuig door middel van de meting van een voor de belasting representatieve afstand tussen twee meetplaatsen op het voertuig is algemeen bekend. Doel hiervan is bijvoorbeeld het controleren op over- of onderbelading, op af te leveren en afgeleverde volume- of gewichtseenheden van een te vervoeren vracht, op illegaal laden en/of lossen van vracht, enz. Het kan hierbij gaan om vrachtauto's met een laadbak, tankauto's, personenauto's, maar ook om zich op het land bevindende vliegtuigen.

De controle op over- en onderbelasting is een absolute meting, die niet zeer nauwkeurig behoeft te zijn, en waarbij alleen een bepaalde, maximale belasting, eventueel per wiel of wielstel van het voertuig, niet overschreden mag worden en derhalve bewaakt dient te worden.

De controle op te laden en te lossen eenheden vracht vereist daarentegen een nauwkeurige relatieve meting, teneinde kleine gewichtsveranderingen nog te kunnen detecteren.

De bekende stelsels voor het bepalen van de belasting van een voertuig of dergelijke zijn gebaseerd op omzetters, die een afstand tussen twee punten op een voertuig omzetten in een analoge elektrische spanning, die daarmee een maat is voor de voertuigbelasting, althans een gedeelte daarvan. De genoemde omzetters werken met behulp van inductieve, capacitieve of resistieve elementen en zijn mede door het grote benodigde meetbereik, dat in het algemeen in de orde van grootte van de veerweg van het voertuig ligt, zeer onnauwkeurig en duur.

De uitvinding beoogt deze bezwaren te verminderen door het verschaffen van een nauwkeurig engoedkoop stelsel voor het bepalen van de belasting van een voertuig of dergelijke, dat wordt gekenmerkt zoals omschreven in conclusie 1.

Voordelige uitvoeringsvormen van het stelsel volgens de uitvinding worden beschreven in de volgconclusies.

Akoestische afstandmeetmiddelen, welke op zichzelf bekend zijn, kunnen tegenwoordig, evenals de bijbehorende elektronische schakelingen, voor een lage prijs worden vervaardigd. Er vindt in principe een contactloze meting tussen twee plaatsen plaats, waardoor geen mechanische slijtage van de omzetter behoeft op te treden.

Het is gebruikelijk, de zender van akoestische meetmiddelen zodanig aan te sturen, dat deze ultrasone geluidsgolven uitzendt. Hiermee is de afstand tussen twee meet-plaatsen zeer nauwkeurig te meten, in elk geval ca. tien maal nauwkeuriger dan in de belastingscontrolesystemen volgens de stand van de techniek.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening; hierin toont:

Fig. 1 een schematische voorstelling van een draagconstructie van een voertuig, met afstandmeetmiddelen volgens de uitvinding;

Fig. 2 een schema van een stelsel volgens de uitvinding; en

Fig. 3 een schematische voorstelling van de draagconstructie van fig. 1, met andere belastingsmeet-middelen volgens de uitvinding.

Fig. 1 toont een achteras 2 van een vrachtauto met achterwielen 4 en 5 en een differentieel 6. De achteras 2 ondersteunt via veren 8 en 9, een chassis 10, waarop een laadbak 12 rust, die met een vracht 14, bijvoorbeeld zand, is gevuld. Nabij elke veer 8, 9 zijn op het chassis 10 een zender/ontvanger 16 resp. 17 voor geluidsgolven en daar tegenover een reflecterend oppervlak 18 resp. 19 aangebracht. Bij een toe- of afname van de vracht 14 zullen de veren 8 of 9 inveren resp. uitveren, waardoor de afstand tussen de zender/ontvanger 16 en het reflecterend oppervlak 18 en/of de afstand tussen zender/ontvanger 17 en het reflecterend oppervlak 19 zal afnemen resp. toenemen; daarmee zal de looptijd van een door de zender uitgezonden geluidsgolf, die wordt teruggekaatst door het bijbehorende reflecterende oppervlak en opgevangen wordt door de ontvanger, evenredig afnemen resp. toenemen. De looptijd van de geluidsgolf vormt dus een maat voor de indrukking van de veer en dientengevolge voor de belastingstoestand van het voertuig.

Ter vermindering van de invloed van omgevingsgeluid op de door de ontvanger waargenomen geluidsgolf en ter eliminatie van de invloed van water en stof op de voor de looptijdmeting, benodigde elementen, zijn deze elementen in een gesloten flexibele omhulling ondergebracht, bijvoorbeeld een (in fig. 1 en 3 in doorsnede getekende) balg 20.

Bij de uitvoering van de zender en de ontvanger is het ook denkbaar de zender te koppelen met de ene meetplaats, en de ontvanger te koppelen met de andere meet-plaats; de zender en de ontvanger kunnen echter ook naast elkaar op de ene meetplaats gemonteerd worden, terwijl de andere meetplaats wordt gekoppeld met een de geluidsgolven reflecterend oppervlak.

In de in fig. 1 getoonde voorkeursuitvoeringsvorm van het stelsel volgens de uitvinding fungeert een met chassis 10 gekoppelde omzetter alszender en alsontvanger, waardoor elke meeteenheid slechts behoeft te worden uitgerust met één omzetter.

Aangezien de omzetter het meest kwetsbare gedeelte van een meeteenheid is, wordt hij met het belaadbare gedeelte van het voertuig of dergelijke dat een grote massatraagheid bezit, verbonden. Het reflecterende oppervlak, dat robuust uitgevoerd kan worden, wordt verbonden met de wielas of het geleidingsdeel daarvan, welke voertuigonderdelen bloot staan aan intensieve trillingen, waarbij grote versnellingskrachten optreden.

In het algemeen verloopt de beweging van het reflecterende oppervlak gedurende veranderingen van de belastings-toestand van het voertuig of dergelijke niet zodanig, dat een onder een bepaalde hoek op een vlak reflecterend oppervlak gerichte geluidsgolf in dezelfde richting wordt teruggekaatst. Dit is bijvoorbeeld het geval, wanneer de stand van achteras 2 ten opzichte van chassis 10 zich wijzigt als de belasting van een van de veren 8 of 9 groter is dan de andere. Het reflecterende oppervlak omvat daarom in een voorkeursuitvoeringsvorm drie onderling loodrechte deelvlakken, die zodanig zijn opgesteld, dat een van de zender afkomstige geluidsgolf bij een kanteling van het oppervlak rond een willekeurige as tijdens een verplaatsing van de daarmee verbonden meetplaats ten opzichte van de zender/ontvanger, door reflectie tegen de drie deelvlakken evenwijdig aan zichzelf naar de ontvanger wordt gereflecteerd.

Fig. 2 toont verschillende meeteenheden 22, elk omvattende een zender en een ontvanger voor geluidsgolven, die door middel van leidingen 24 met een besturings- en verwerkingseenheid 26 zijn verbonden. Streeplijnen 28 en 30 geven aan, dat het aantal meeteenheden 22 en bijbehorende leidingen 24 niet a priori vastligt, maar naar de feitelijke behoefte kan worden bepaald.

De besturings- en verwerkingseenheid 26 is voorts via een leiding 32 gekoppeld met eensnelheidsmeettoestel 34.

Aangezien een afstandmeting als voornoemd tijdens beweging van het voertuig als gevolg van oneffenheden in de weg, acceleratie, deceleratie en stuurbewegingen een rond een bepaalde gemiddelde waarde slingerend verloop te zien geeft, waardoor over een bepaalde tijdsperiode gemiddeld dient te worden voor het verkrijgen van een voldoende nauwkeurigheid, wordt het bepalen van de belastingstoestand uitgevoerd bij stilstand van het voertuig, hetgeen door de besturings- en verwerkingseenheid 26 aan de hand van het snelheidsmeettoestel 34 wordt bepaald. Daarbij wordt ervan uitgegaan, dat beladingsveranderingen van het voertuig in principe uitsluitend bij stilstand van dat voertuig plaats kunnen vinden. Wel zal als gevolg van het brandstofverbruik van het voertuig bij ongewijzigde belading een belastings-verschil tussen twee opeenvolgende momenten van stilstand, gescheiden door beweging, geconstateerd kunnen worden. Ter eliminatie van deze invloed op een meting van de belastings-verandering wordt de besturings- en verwerkingseenheid 26 via een leiding 36 gekoppeld met middelen 38 voor het meten van het brandstofpeil in een brandstofhouder, en ingericht om de bepaalde belasting te corrigeren voor het brandstofverbruik .

Bij elke stilstand na beweging van het voertuig wordt door de besturings- en verwerkingseenheid 26 een referentie-belastingwaarde bepaald, zodat daaropvolgende belastingsveranderingen, ter verhoging van de meetnauw-keurigheid, daaraan gerelateerd kunnen worden.

Voor het uitwisselen van informatie, al dan niet vastgelegd op een drager, tussen het systeem en de bediener ervan, is de besturings- en verwerkingseenheid 26 via een leiding 42 met een op het voertuig aanwezige, bij voorkeur in de bestuurderskabine geplaatste in- en uitvoereenheid 40 gekoppeld. De in- en uitvoereenheid 40 kan bijvoorbeeld een beeldscherm 44 voor alfanumerieke of grafische weergave van informatie omvatten, een toetsenbord 46 voor het besturen van het belastingscontrolesysteem, en een gleuf 48 waarachter zich een lees/schrijfinrichting bevindt voor het lezen of beschrijven van een informatiedrager, b.v. een kaart met een magneetstrip.

De meeteenheid behoeft niet direkt bij de meet-plaatsen gemonteerd te worden. In plaats daarvan kan de beweging, die de meetplaatsen ten opzichte van elkaar uitvoeren, door middel van een bowdenkabel overgebracht worden naar een andere plaats op het voertuig of dergelijke, waar de meeteenheid zich bevindt.

Fig. 3 toont een voertuigconstructie van fig. 1, waarbij de meetplaats 50 op de achteras 2 is gekoppeld met een einde van de kern 63 van een bowdenkabel 60, en de bijbehorende meetplaats 53 op het chassis 10 is gekoppeld met een einde van de mantel 66 van de bowdenkabel 60. Het andere einde van de mantel 66 is gekoppeld met een omhulling 70, terwijl het andere einde van de kern 63 een reflecterend oppervlak 18 ten opzichte van een zender/ ontvanger 16 voor geluidsgolven kan verplaatsen. Wanneer de afstand tussen meetplaatsen 50 en 53 afneemt of toeneemt, zal ook de afstand tussen zender/ontvanger 16 en reflecterend oppervlak 18 met hetzelfde bedrag afnemen, resp. toenemen, waarmee belastingsbepaling mogelijk is.

Een drukveer 75 zorgt daarbij voor een voortdurende rek-spanning in de kern 63, teneinde dodegang te vermijden.

Op overeenkomstige wijze zijn meetplaatsen 51 en 54 via de kern 64 resp. de mantel 67 van een bowdenkabel 61 gekoppeld met het reflecterende oppervlak 19 resp. een omhulling 71, waarbij een drukveer 76 de kern 64 strak houdt. Het reflecterende oppervlak 19 werkt samen met de zender/ontvanger 17.

De snelheid van geluid in lucht is afhankelijk van de druk, de temperatuur en de vochtigheid van de lucht, welke faktoren aldus tevens invloed zullen uitoefenen op de meetwaarden van de meeteenheid. Ter compensatie van daardoor ontstane meetfouten wordt de besturings- en verwerkingseenheid 26 gekoppeld met een bijkomende meeteenheid, waarin ter referentie een voorafbepaalde, vaste afstand gemeten wordt, eventueel via een representatieve lengte bowdenkabel, ter compensatie van lengte-variaties bij temperatuurvariaties daarin.

Fig. 3 toont de realisatie van een dergelijke bijkomende meeteenheid door twee niet ten opzichte van elkaar beweegbare meetplaatsen 52 en 55 te verbinden met de kern 65 resp. de mantel 68 van een bowdenkabel 62, welke kern 65 is verbonden met een reflecterend oppervlak 80, dat samenwerkt met een zender/ontvanger 81, beide laatstgenoemde zijn binnen een omhulling 73 geplaatst. Ook binnen deze omhulling 72 houdt een veer 77 de kern 65 strak.

De omhullingen 70, 71 en 72 kunnen op een geschikte plaats op het voertuig, bij elkaar geplaatst worden, waarbij het aantal omhullingen en de onderlinge plaatsing daarvan aangepast kan worden aan het benodigde aantal meetplaatsen.

De zenders/ontvangers binnen elke omhulling zijn, zoals aan de hand van fig. 2 is beschreven, via leidingen 90 met een besturings- en verwerkingseenheid verbonden.

Het stelsel voor het bepalen van de belasting van een voertuig volgens de uitvinding is niet alleen geschikt voor het vaststellen van de totale belading van het voertuig door sommatie van de bij de verschillende wielen of wielstellen gemeten belasting, maar met behulp van het stelsel, mits daartoe ingericht, kan men ook, overbelastingen van bepaalde wielen als gevolg van een onjuiste belading constateren.

Het voornoemde stelsel kan ook worden toegepast bij voertuigen met lucht- en/of vloeistofdrukvering, waarbij, de afstand van de as tot het onderstel door regeling van de druk in de desbetreffende veer in hoofdzaak vast wordt gehouden. In plaats van de voornoemde bowdenkabel wordt dan een drukleiding op de drukruimte van de desbetreffende veer aangesloten, die anderzijds met een cylinder is verbonden, waarvan de onder veerspanning of een soortgelijke vergelij-kingstegendruk staande zuiger met het bijbehorende oppervlak 18, 19 is gekoppeld waarvan dan de verplaatsing overeenkomt met de druk in de veer, en dus met de belasting. Het is uiteraard wel mogelijk deze drukcylinders rechtstreeks met de desbetreffende veer te verbinden, en de zuiger ervan met een bowdenkabel van de voornoemde soort te koppelen.

Claims (10)

1. Stelsel voor het bepalen van de belasting van een voertuig of dergelijke, omvattende middelen ter bepaling van de afstand tussen een meetplaats, die vast met een belaadbaar gedeelte van het voertuig of dergelijke is verbonden, en een meetplaats, die vast met een wielas of een daarmee evenredig ten opzichte van voornoemde meetplaats bewegend geleidingsonderdeel is verbonden, welke afstand een maat is voor de belastingstoestand van het voertuig of dergelijke, gekenmerkt door een of meer elk met twee meetplaatsen te koppelen meeteenheden (22) met een zender en een ontvanger voor geluidsgolven, en door een met de of elke meeteenheid (22) gekoppelde besturings- en verwerkings-eenheid (26) die is ingericht voor het bepalen van de looptijd van de geluidsgolven tussen de zender en de ontvanger en het daaruit afleiden van de afstand tussen de beide meetplaatsen.

2. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elke meeteenheid (22) een met de ene meetplaats gekoppelde zender/ontvanger (16; 17) voor geluidsgolven en een met de andere meetplaats gekoppeld oppervlak (18; 19) omvat, welk oppervlak de door de zender/ontvanger uitgezonden geluidsgolven daarnaar reflecteert.

3. Stelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het reflecterende oppervlak (18; 19) met de wielas (2) of het geleidingsonderdeel daarvan wordt gekoppeld.

4. Stelsel volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het reflecterende oppervlak (18; 19) drie onderling loodrechte deelvlakken omvat, die zodanig zijn opgesteld, dat een van de zender afkomstige geluidsgolf na reflectie tegen de deelvlakken evenwijdig aan zichzelf naar de ontvanger wordt gereflecteerd.

5. Stelsel volgens een van de voorgaande conclusies, gekenmerkt door een bowdenkabel (60; 61) waarvan een einde van de mantel wordt gekoppeld met de ene meetplaats (53; 54) en het bij voornoemd manteleinde gelegen einde vande kern wordt gekoppeld met de andere meetplaats (50; 51), waarbij de andere einden van mantel en kern zijn gekoppeld met een meeteenheid.

6. Stelsel volgens een van de conclusies 1-5 voor een voertuig met lucht en/of vloeistofvering, met het kenmerk, dat de oppervlakken (18, 19) elk zijn gekoppeld met de onder een vergelijkingstegendruk staande zuiger van een drukcylinder, die door middel van een drukleiding met de drukruimte van de desbetreffende veer is verbonden.

7. Stelsel volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de besturings- en verwerkingseenheid (26) wordt gekoppeld met een snelheidsmeettoestel (34) en is ingericht voor het uitvoeren van de belastingsbepaling bij stilstand van het voertuig of dergelijke.

8. Stelsel volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de besturings- en verwerkingseenheid (26) wordt gekoppeld met middelen (38) voor het meten van het brandstofverbruik en is ingericht om de bepaalde belasting te corrigeren voor het brandstofverbruik.

9. Stelsel volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de besturings- en verwerkingseenheid (26) is ingericht voor het vastleggen van een referentie-belastingswaarde bij stilstand van het voertuig of dergelijke.

10. Stelsel volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de meeteenheid in een omhulling is ondergebracht.