FI119829B - Laite ja menetelmä ajoneuvon punnitsemiseksi - Google Patents

Description

119829

Laite ja menetelmä ajoneuvon punnitsemiseksi

Keksintö koskee laitetta ja menetelmää ajoneuvon punnitsemiseksi. Tarkemmin keksintö koskee ajoneuvon kokonaispainon sekä mahdollisesti akselipainojen ja/tai mittaamista ja valvomista.

Ennestään tunnetaan ajoneuvon punnituslaitteita, jotka käsittävät vaakasillan, jon-5 ka päälle ajoneuvo ajetaan ja pysäköidään punnitusta varten. Vaakasilta on tuettu punnitusanturien alla olevaan perustaan punnitusanturien välityksellä. Vaakasilta on tyypillisesti kooltaan sellainen, että ajoneuvo sopii kokonaan vaakasillalle, jolloin punnitusantureiden mittaamien painojen summa on suuruudeltaan ajoneuvon paino. Mikäli ajoneuvo on esim. kuorma-auto, jossa on perävaunu, kuorma-auto 10 voidaan ensin punnita niin, että perävaunu on vaakasillan ulkopuolella, ja tämän jälkeen voidaan punnita perävaunu niin, että perävaunu on vaakasillalla ja muu kuorma-auto on vaakasillan ulkopuolella. Vaihtoehtoisesti vaakasilta voi olla koko yhdistelmän pituinen.

Lainsäädännössä on määritelty yleisillä teillä käytettävien ajoneuvojen suurimmat 15 sallitut akselipainot, telipainot ja kokonaispainot, jotka riippuvat ajoneuvon tyypistä. Kuorma-ajoneuvojen kuormauksesta ovat vastuussa ajokaluston omistajat ja kuljettajat, mutta lisäksi myös ajoneuvojen lastaajat ja kuljetusten toimeksiantajat ovat yhä enemmän vastuussa ajoneuvojen kuormauksesta. Ajoneuvon kuljettajalla :'·\· ja omistajalla on yleensä tiedossaan ajoneuvonsa suurimmat sallitut painoarvot, *:* 20 mutta ajoneuvojen lastaajat saattavat kuitenkin kuormata hyvin monentyyppisiä • » · · . .*. ajoneuvoja eikä lastaajalla siten useinkaan ole tietoa siitä, mitkä ovat kunkin ajo- neuvon suurimmat sallitut painoarvot. Siten ajoneuvojen painon valvominen suh- • · · )*V teessä suurimpiin sallittuihin painoihin on testaajalle hyvin hankalaa. Samasta syystä ajoneuvojen painojen valvominen on työlästä myös viranomaisille, ja tar-*···' 25 kastuspunnituksissa kuluu runsaasti aikaa, koska viranomaisen on selvitettävä kunkin tarkastettavan ajoneuvon maksimipainot.

• · · • · · :***; Vaikka oleellisinta on seurata ajoneuvon kokonaispainoa, on usein tilanteita, jois- • * · • . sa on tarpeellista punnita ajoneuvon kokonaispainon lisäksi akselipainoja ja mah- l" dollisesti telipainoja. Akselipainot ovat oleellisia esim. kuorma-autojen rakenteiden :···Σ 30 sekä tiestön kestävyyden kannalta, minkä vuoksi kuorma-autoille on määritelty ··· akselipainojen ja telipainojen maksimiarvoja sekä akselipainojen suhteellista ja- «·»· kautumista koskevia suosituksia. Akselipainot on edullista punnita kuorma-auton lastauksen yhteydessä tai heti sen jälkeen, mutta punnitus voidaan suorittaa myös kuorman purkamisen yhteydessä, jolloin punnituksesta saadaan palautetieto seu- 2 119829 raavaa kuormausta varten. Akselipainojen mittaus on edullista myös silloin, kun suoritetaan osittainen kuorman lastaus tai purku, koska tällaisissa tilanteissa ajoneuvon painojakautuma voi muuttua merkittävästi.

Ajoneuvon akselipainoja on ennestään tunnettua mitata punnituslaitteilla, jotka 5 asetetaan yhden tai useamman punnittavan pyörän alle. Akselipaino saadaan tällöin laskemalla yhteen samalla akselilla olevista pyöristä mitattu paino. Vastaavasti telipaino saadaan laskemalla yhteen samassa telissä olevien akseleiden pyöristä mitattu paino. Myös koko ajoneuvon paino saadaan laskemalla yhteen kaikista pyöristä saadut punnitustulokset.

10 Ennestään tunnettuihin punnituslaitteisiin liittyy eräitä epäkohtia, kun niitä käytetään sekä kokonais- että akselipainojen mittaamiseen. Erillisten pyörä- tai akseli-koh ta isien vaakalaitteiden käyttö on hankalaa ja vie paljon aikaa. Lisäksi yksittäisistä punnitusmittauksista saatujen mittaustulosten yhteenlaskulla ei aina saada ajoneuvon kokonaispainolle riittävän tarkkaa punnitustulosta. Punnitustuloksen 15 tarkkuutta voitaisiin parantaa mittaamalla ajoneuvon kokonaispaino vaakasillan avulla ja akselipainot pyörä- tai akselikohtaisilla punnituslaitteilla. Toisaalta kahden punnitusjärjestelyn käyttö on kuitenkin vielä hankalampaa ja vie enemmän aikaa.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tai vähentää edellä mainittuja j**[: 20 tekniikan tasoon liittyviä epäkohtia.

i·· **'! Keksinnön tavoite saavutetaan ratkaisulla, jossa vaakasillalla varustettu punnitus- • * · laite punnituksen lisäksi määrittelee ajoneuvon suurimman sallitun arvon ajoneu-:·: : von kokonaispainolle ja/tai akselipainolle ja/tai telipainolle, ja edullisesti vertaa punnittua arvoa suurimpaan sallittuun arvoon. Ajoneuvon tietyn painon suurin sai- • · · 25 littu arvo määritellään akselien lukumäärän perusteella, joka akselien lukumäärä saadaan edullisimmin seuraamalla vaakasiltaan kohdistuvan painon muutoksia :T: ajoneuvon kulkiessa vaakasillan yli.

··· • · **:*' Keksinnön mukainen punnituslaite mittaa edullisesti ajoneuvon kokonaispainon *ί**ί sekä akselipainot ja mahdollisesti telipainot. Ajoneuvon akselipainon määrittämi- 30 nen käsittää edullisesti ainakin kaksi punnitusta siten, että yhdessä punnituksessa \# mitattavaan akseliin kuuluvat pyörät ovat vaakasillan ulkopuolella ja toisessa pun- nituksessa kyseiseen akseliin kuuluvat pyörät ovat vaakasillalla. Tällöin punnitus-laite käsittää välineet akselipainon määrittämiseksi mainittujen ainakin kahden punnituksen mittaustulosten eron perusteella.

119829 3

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa vaakasilta on pituudeltaan sellainen, että ajoneuvon kaikkien akselien pyörät sopivat samanaikaisesti vaakasillalle. Tällä tavoin ajoneuvon sekä akselipainojen että kokonaispainon mittaus saadaan suoritetuksi luotettavasti.

5 Keksinnön eräässä suoritusmuodossa mitataan vaakasillan ylittävän ajoneuvon nopeus, ja sen avulla määritetään akselien väliset etäisyydet. Jos esim. suurin sallittu telipaino riippuu telillä olevien akselien keskinäisestä etäisyydestä ja/tai lukumäärästä, keksinnön avulla pystytään määrittämään suurimmat sallitut teli-painoja akselipainot myös tällöin.

10 Keksinnön mukaiselle ajoneuvon punnituslaitteelle, joka käsittää vaakasillan ajoneuvon ainakin osittaisen painon kannattamiseksi ja ainakin yhden anturin vaaka-siltaan kohdistuvan painon mittaamiseksi sekä välineet ajoneuvon kokonaispainon ja/tai akselipainon ja/tai telipainon mittausarvon määrittämiseksi mainitun ainakin yhden anturin antaman signaalin perusteella, kun ajoneuvo kulkee punni-15 tuksen yhteydessä vaakasillan yli, on tunnusomaista se, että punnituslaite käsittää lisäksi: - välineet ajoneuvon akselien lukumäärän määrittämiseksi ajoneuvon kulkiessa tietyn sijainnin yli/ohi, - välineet ajoneuvon suurimman sallitun akseli-, teli-ja/tai kokonaispainon määrit-20 tämiseksi akselien mainitun lukumäärän perusteella, ' V - välineet ajoneuvon kokonaispainon mittaamiseksi ajoneuvon ollessa kokonaan vaakasillalla, - välineet akselipainojen mittaamiseksi ajoneuvon ajaessa vaakasillalle ja/tai vaa- : kasillalta ja : :*· 25 - välineet mitatun akseli-, teli- ja/tai kokonaispainon vertaamiseksi vastaavaan • · t .*··. määritettyyn suurimpaan sallittuun arvoon.

• · ·

Keksinnön mukaiselle menetelmälle ajoneuvon punnitsemiseksi, jossa menetel-; mässä vaakasilta kannattaa ajoneuvon painon ainakin osittain, vaakasiltaan koh- • · · distuva paino mitataan ainakin yhden anturin avulla ja määritetään ajoneuvon ko- 30 konaispainon ja/tai akselipainon ja/tai telipainon mittausarvo mainitun ainakin yh- .···, den anturin antaman signaalin perusteella, kun ajoneuvo kulkee punnituksen yh- • 1 · "* teydessä vaakasillan yli, on tunnusomaista se, että menetelmässä lisäksi: ...T - määritetään punnittavan ajoneuvon akselien lukumäärä ajoneuvon kulkiessa tie- tyn sijainnin yli/ohi, 35 - määritetään ajoneuvon suurin sallittu akseli-, teli- ja/tai kokonaispaino akselien mainitun lukumäärän perusteella 4 - mitataan ajoneuvon kokonaispaino ajoneuvon ollessa kokonaan vaakasillalla, - mitataan akselipainot ajoneuvon ajaessa vaakasillalle ja/tai vaakasillalta ja - mitattua akseli-, teli- ja/tai kokonaispainoa verrataan vastaavaan määritettyyn suurimpaan sallittuun arvoon.

5

Keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja ennestään tunnettuihin ratkaisuihin verrattuna. Ajoneuvojen kuormausta voidaan keksinnön ansiosta valvoa tehok-10 kaasti, vaikka valvovalla taholla ei olisi tiedossaan kunkin punnittavan ajoneuvon suurimpia sallittuja painoja. Siten myös ajoneuvoja lastaavan tahon on mahdollista huolehtia säännösten edellyttämästä valvontavastuustaan. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa sekä ajoneuvon kokonaispaino että akselipainot voidaan punnita samalla laitteistolla. Lisäksi punnitus tapahtuu nopeasti ja helposti, koska punni-15 tuksen suorittamiseksi ajoneuvo tarvitsee ajaa vain kerran vaakasillan yli, eikä laitteessa tarvita erillisiä antureita, jolloin säästytään niiden mitta us kohta iselta asettelulta.

Seuraavassa osiossa selostetaan keksinnön edullisia esimerkinomaisia suori-20 tusmuotoja tarkemmin viitaten oheisiin kuviin, joissa: · · « · · • · * f'u Kuva 1 esittää lohkokaaviota eräästä keksinnön mukaisesta punnitus- "I laitteesta; # · · t « · »·· j(:‘| Kuva 2A esittää erästä keksinnön mukaista osamittausta, jossa ajoneuvon : ;*; 25 etuakselin pyörät ovat vaakasillalla ja taka-akselin pyörät ovat vaa- • · · kasihan ulkopuolella; • · ·

Kuva 2B esittää erästä keksinnön mukaista osamittausta, jossa ajoneuvon v : etu- ja taka-akselin pyörät ovat vaakasillalla; · · * · • · * , Kuva 2C esittää erästä keksinnön mukaista osamittausta, jossa ajoneuvon 30 etuakselin pyörät ovat vaakasillan ulkopuolella ja taka-akselin pyörät ovat vaakasillalla; • ···

**". Kuva 2D esittää kaaviota mitatun painon suuruudesta kuvien 2A, 2B ja 2C

esittämässä mittauksessa; 119829 5

Kuva 3 esittää vuokaaviona erästä keksinnön mukaista menetelmää ajoneuvon punnitsemiseksi.

Kuva 1 esittää lohkokaaviona erästä keksinnön mukaista punnituslaitetta 1. Pun-nituslaite voi olla pinta-asennettu tai upotusasennettu. Punnituslaitteessa on vaa-5 kasilta 11, joka on kooltaan edullisesti sellainen, että useimmin punnittavat ajoneuvotyypit, kuten tavalliset kuorma-autot, mahtuvat vaakasillalle kokonaisuudessaan. Vaakasillan pituus on silloin tyypillisesti 6-30 m. Vaakasilta on valmistettu jäykästä materiaalista, kuten teräksestä tai betonista. Jos punnituslaite on upotusasennettu, vaakasillan ajotaso on edullisesti muun kulkuväylän tasalla.

10 Kuvan 1 esittämää vaakasiltaa kannattaa 8 vaakasillan alapuolella olevaa anturia 12a-12h. Anturit voivat olla esim. paineantureita tai venymäliuska-antureita. Antureiden signaalit johdetaan kaapelilla elektroniikkayksikössä 10 sijaitsevaan mittausyksikköön 13. Mittausyksikkö 13 mittaa kunkin anturin antaman signaalin ja muodostaa siitä painoon verrannollisen ulostulosignaalin, joka voi olla analoginen 15 tai digitaalinen signaali. Mittausyksikössä voi olla erilliset mittauspiirit kullekin anturille tai vaihtoehtoisesti mittausyksikössä voi olla yksi mittauspiiri, joka on järjestetty esim. ohjatun kytkimen avulla mittaamaan jokainen anturi erikseen tai esim. anturien rinnankytkennän avulla mittaamaan kaikki anturit samanaikaisesti. On myös mahdollista, että kunkin anturin yhteydessä on siihen integroitu mittausyk- „ . 20 sikkö, joka muodostaa ko. anturin mittaamaan kuormaan suhteellisen ulostuloar- • · · : ·* von ja lähettää sen digitaalista väylää pitkin elektroniikkayksikölle. Tällöin kunkin ..!:* anturin yhteydessä olevaan mittausyksikköön kuuluu analogia-digitaalimuunnin ja kullakin anturilla on yksilöllinen osoite, joka lähetetään elektroniikkayksikölle mit- tausarvon siirron yhteydessä, jotta kunkin anturin lähettämät mittausarvot voidaan :25 yksilöidä.

• · · • · · • · ***** Mittausyksiköstä saadut ulostulot lasketaan yhteen ensimmäisessä laskentayksi kössä 14. Ensimmäisen laskentayksikön ulostulo on siten vaakasillan kaikkien an-: tureiden mittaaman painon summa eli vaakasillan antureihin kohdistama koko- • t · naispaino. Antureiden mittaamasta kokonaispainosta on luonnollisesti vähennet- 30 tävä vaakasillan paino, jotta tuloksena saadaan vaakasillan kannattaman ajoneu- .···. von tai ajoneuvon osan paino. Myös tämä kalibrointi voidaan suorittaa yksikössä V 14.

• · · ···· ·:··· Lisäksi punnituslaite käsittää muistiyksikön 15, johon tallennetaan osamittausten tulokset. Osamittausten tuloksia kerätään osamittauksista, joissa osa ajoneuvon 35 pyöristä tai kaikki ajoneuvon pyörät ovat vaakasillalla. On myös mahdollista suo- 119829 6 rittaa mittauksia jatkuvasti ajoneuvon liikkuessa vaakasilialla, jolloin saadaan jatkuva kuvaaja vaakasiltaan kohdistuvista voimista ajoneuvon sijainnin funktiona. Tällainen jatkuva signaali voidaan tallentaa muistiin esim. näytejoukkona.

Toinen laskentayksikkö 16 määrittää ajoneuvon akselipainon ainakin kahden mit-5 taustuloksen perusteella. Toinen laskentayksikkö laskee edullisesti kahden mittaustuloksen erotuksen, joista ensimmäinen mittaustulos on esim. osamittauksesta, jossa ajoneuvon kahden akselin pyörät ovat vaakasilialla, ja toinen mittaustulos on osamittauksesta, jossa yhden akselin pyörät on vaakasilialla.

Toinen laskentayksikkö 16 voi myös yhdistää mittaustuloksia siinä tapauksessa, 10 että ajoneuvo ei mahdu kokonaisuudessaan vaakasillalle. Tällöin voidaan esim. laskea summa vaakasillalle mahtuvien etummaisten akselien pyörien mitatusta painosta ja muiden taimmaisten akselien pyörien mitatusta painosta ajoneuvon kokonaispainon määrittämiseksi. Toinen laskentayksikkö voi myös laskea ajoneuvon telipainon telin mitattujen akselipainojen perusteella, esim. summaamalla ko. 15 akselipainot. Vastaavasti toinen laskentayksikkö voi laskea akselipainot mitatun telipainon perusteella esim. jakamalla telipaino telin akselien lukumäärällä.

Toinen laskentayksikkö voi tarvittaessa tehdä myös monimutkaisempia laskenta-operaatioita. Se voi esim. laskea ja kompensoida ajoneuvon vaakasuorasta asennosta poikkeavan asennon vaikutuksen mittaustulokseen, joka on saatu ajoneu-20 von ollessa vain osittain vaakasilialla. Jos vaakasilta on korotettu muuhun kulku- • · ··· tiehen nähden eli pinta-asennettu, tämä aiheuttaa ajoneuvon vähäisen poik- *··· ; keaman vaakasuorasta asennosta, minkä vaikutus ajoneuvon painojakaumaan eri • · · : .·. akseleille on laskettavissa ajoneuvon kaltevuuden perusteella sinänsä tunnetulla ]’V tavalla.

• · · »»* ··· 25 Liityntäyksikkö 17 kerää mittaustulokset yksiköistä 15 ja 16 esitettäväksi tai edelleen lähetettäväksi. Mikäli esim. ajoneuvo mahtuu kokonaisuudessaan vaakasil-:T: talle, saadaan ajoneuvon kokonaispaino muistiin 15 tallennetusta vastaavasta mit- :***· taustuloksesta. Toisaalta esim. akselipainot, jotka on saatu kahden mittaustulok- ··· * . sen perusteella tai joiden laskennassa on käytetty ajoneuvon kaltevuuden kom- [./ 30 pensointia, jos vaaka ei ole upotettu, saadaan toisesta laskentayksiköstä 16.

• · · I:. Keksinnön mukaisesti punnituslaite myös määrittelee ajoneuvon suurimman salli- tun kokonaispainon, akselipainot ja/tai telipainon. Suurimman sallitun painon määrittämiseksi punnituslaite määrittää ajoneuvon akselien lukumäärän.

119829 7

Ajoneuvon siirtyessä vaakasillalle anturien mittaama paino kasvaa porrasmaisesti kullakin akselilla olevien pyörien siirtyessä vaakasillalle. Toinen laskentayksikkö 16 voi seurata antureista saatavia punnitusarvoja ja laskea porrasmaisten, hetkellisten painomuutosten lukumäärän, jotka syntyvät ajoneuvon siirtyessä vaakasil-5 lalle. Vastaavasti ajoneuvon siirtyessä pois vaakasillalta voidaan haluttaessa seurata porrasmaisesti laskevien painomuutosten lukumäärää. Tämä hetkellisten nousevien tai laskevien muutosten lukumäärä on ajoneuvon akselien lukumäärä.

Punnituslaitteen muistiin 15 on tallennettu tiedot siitä, kuinka ajoneuvon suurin sallittu painon arvo riippuu ajoneuvon akselien lukumäärästä. Esimerkiksi ajoneu-10 von suurimmalle sallitulle kokonaispainolle voi olla määrätty akselien lukumäärä-kohtaiset enimmäisarvot. Tällöin nämä suurimman sallitun kokonaispainon arvot on tallennettu punnituslaitteen muistiin liittyen loogisesti vastaavaan akselien lukumäärän arvoon. Kun ajoneuvon akselien lukumäärä on määritetty, voidaan muistista lukea kyseistä akselimäärää vastaava suurin sallittu kokonaispaino.

15 Myös suurin sallittu telipaino voi olla telillä olevien akselien lukumäärästä riippuva. Tällöin kutakin telin akselien lukumäärää vastaavat suurimmat sallitut telipai-not voidaan vastaavasti tallentaa muistiin. Punnituslaite voi määrittää telillä olevat akselit esim. olettamalla, että vähintään kolmeakselisen ajoneuvon tai perävaunun kaksi viimeistä akselia ovat samalla telillä. Edelleen voidaan olettaa, että ajoneu-20 von etummainen akseli ei ole telillä. Lisäksi voidaan olettaa, että kaikkien samalla • ·’ telillä olevien akselien keskinäinen etäisyys on yhtä suuri. Kun telillä olevien ak- selien määrä on määritetty, voidaan muistista lukea kyseistä akselien lukumäärää %:.* vastaava suurin sallittu telipaino.

• · • · · • · · "V Suurin sallittu telipaino voi riippua myös telillä olevien akselien keskinäisestä etäi- • · ♦ IV. 25 syydestä. Tällöin muistiin voidaan tallettaa kutakin akselien välisen etäisyyden ***** määriteltyä etäisyysaluetta vastaava suurin sallittu telipaino. Tällaisia etäisyys- alueita voivat olla esim. ’’alle 1,0 m”, ”1,0-1,3 m”, 1,3-1,8 m" ja "yli 1,8 m”. Kun v : punnittavan ajoneuvon telin akselietäisyys on määritetty, voidaan muistista siten ··· lukea kyseistä mitattua akselietäisyyttä vastaava suurin sallittu telipaino.

9 [..* 30 Edellä mainittu ajoneuvon akselien välinen etäisyys voidaan määrittää, kun tunne- • · *·;·* taan ajoneuvon nopeus ja aika, jonka kyseisillä akseleilla olevat pyörät kulkevat ψ tietyn sijainnin yli/ohi. Ajoneuvon nopeus voidaan määrittää esim. siten, että mita- ·:··· taan ajanjakso, jonka tietty pyörä/akseli on vaakasillalla. Tämä ajanjakso voidaan mitata niiden ajanhetkien perusteella, jolloin ko. pyörä/akseli tulee vaakasillan 35 päälle ja jolloin ko. pyörä/akseli poistuu vaakasillan päältä. Kun tiedetään vaaka- 119829 8 sillan pituus, saadaan ajoneuvon nopeus jakamalla vaakasillan pituus tietyn pyöränakselin ylikulkuajalla. Edelleen, kun tunnetaan ajoneuvon nopeus, voidaan akselien välinen etäisyys määrittää kertomalla ko. akselien sillalle tuloajankohtien (tai sillalta poistumisajankohtien) välinen aika ajoneuvon nopeudella. Nopeuden 5 määrittämiseen voidaan käyttää myös muita antureita, jotka on sijoitettu vaakasillan yhteyteen tai läheisyyteen. Jos halutaan, että punnituksen tulokset esitetään jo ajoneuvon ollessa vaakasillalla, voidaan nopeusmittaus tehdä vaakasillan alkuosassa ja/tai edessä olevien anturien avulla.

Ajoneuvon nopeus voidaan vaihtoehtoisesti määrittää seuraamalla ajoneuvon pai-10 non jakautumaa vaakasillalla. Jos vaakasillan painoantureita on sijoitettu ajoneuvon kulkusuunnassa etäisyydelle toisistaan, voidaan painojakautuma laskea mittaamalla anturien signaalit erillisinä. Kun näin määritellään esim. ajoneuvon tietyn akselin sijainti kullakin mittaushetkellä, saadaan määritetyksi akselin ja siten myös ajoneuvon nopeus. Nopeus voidaan myös määrittää suoraan painojakautuman 15 muutoksen avulla. Mikäli vaakasillalla on tietyllä hetkellä useampi akseli, voidaan näiden painovaikutukset erottaa toisistaan laskennallisesti, kun mittauksen perusteella tiedetään akselipainot, kunkin akselin vaakasillalle siirtymisen ajanhetki ja lisäksi tiedetään, että ajoneuvon jokaisen akselin nopeus on keskenään sama. Vaikka painojakautuma saadaan edullisimmin ja tarkimmin vähintään kahden, ajo-20 neuvon kulkusuunnassa etäisyydellä toisistaan olevan anturin avulla, on painoja-kautuman mittaus mahdollista myös pelkästään vaakasillan yhteen reunaan sijoi- • · * ml' tetun anturin/anturiparin avulla, jos vaakasillan toinen pää on tuettu esim. sa- •"j ranoidusti niin, ettei tukipisteeseen synny kiertomomenttia.

• · · • · · ···

Kun punnituslaite on esim. edellä mainituilla tavoilla määrittänyt ajoneuvon koko- : 25 naispainon, akselipainot ja/tai telipainot, sekä ainakin yhtä mitattua painoa vas- • · · .**·. taavan suurimman sallitun painon arvon, saatuja mitattuja arvoja voidaan verrata esim. toisessa laskentayksikössä vastaavaan/vastaaviin sallittuihin suurimpiin ar- ..... voihin. Näin saadaan selville, onko suurin sallittu arvo ylitetty.

• · * * * *

Liityntäyksikössä voi olla näyttö, joka esittää käyttäjälle ajoneuvon kokonais- ja 30 akselipainot sekä mahdollisesti telipainot. Käyttäjä voi olla esim. ajoneuvon kuljet- .···. taja ja/tai ajoneuvon lastaaja. Liityntäyksikkö voi myös ilmaista, onko jotakin mitat- • * *!’ tua painoa vastaava suurin sallittu arvo ylitetty. Liityntäyksikkö voi myös muodos- ♦ taa tulosteen, kuten kuitin punnituksesta, jolloin kuitissa voi punnitustulosten li-säksi olla ajoneuvotietoja. Liityntäyksikkö voi myös käsittää tiedonsiirtovälineet, 35 joiden avulla se voi kommunikoida ajoneuvossa olevan ajoneuvotietokoneen kanssa. Liityntäyksikkö voi vastaanottaa ajoneuvotietokoneelta ajoneuvotietoja ja 119829 9 lähettää ajoneuvotietokoneelle punnitustulokset ja/tai sähköisen kuitin. Myös ajo-neuvotietokone voi muodostaa kuitin liityntäyksiköltä vastaanotettujen punnitustie-tojen perusteella.

Liityntäyksikössä voi myös olla tiedonsiirtovälineet punnitustietojen, mahdollisen 5 painorajan ylitysilmoituksen ja mahdollisesti ajoneuvotietojen siirtämiseksi kolmannelle taholle. Tällainen taho voi olla esim. viranomainen, ajoneuvoja hallinnoiva taho tai kuljetusten toimeksiantaja. Tällainen tiedonsiirto voi tapahtua esim. langattomasti solukkoverkon välityksellä tai esim. langallisena Internet-verkon välityksellä.

10 On huomattava, että vaikka edellä kuvatussa punnituslaitteessa toiminnot on jaettu tiettyihin toiminnallisiin lohkoihin, voidaan vastaavat toiminnot suorittaa muun-kinlaisten yksiköiden ja kokonaisuuksien avulla. Erityisesti punnituslaitteen elektroniikkaosan on edullista käsittää mikro-ohjain, joka voi ohjata punnituslaitteen yksiköitä ja toimintoja. Tämä mikroprosessori voi erillinen mainittuihin muihin loh-15 koihin nähden, tai esim. toinen laskentayksikkö voi olla toteutettu tällaisena mikroprosessorina. On mahdollista käyttää esim. PC:tä tai mikroprosessoria kaikkeen laskentaan ja muiden yksiköiden ohjaukseen, ja prosessoriin liittyvää muistia kaikkeen tiedon tallennukseen. Tällöin muistiin tallennettu ohjelma ohjaa mikroprosessoria suorittamaan keksinnön mukaiset toiminnot mittauksen suorittamiseksi ja 20 mittaustulosten muodostamiseksi.

·· · • * · • · • · ··· On myös huomattava, että edellä kuvattu akselipainon määrittäminen perustuu ··· . .·. punnitussignaalin muutokseen ajoneuvon siirtyessä vaakasillalla. Vaikka signaalin ajallista muutosta on mahdollista mitata usealla muullakin kuin esitetyllä tavalla, • · · on kysymys kuitenkin punnitusantureilla suoritetun vähintään kahden peräkkäisen ;"* 25 mittauksen tulosten välisestä erosta.

• · • · • · *

Keksinnön mukainen punnituslaite on edullisesti järjestetty ilmaisemaan antureista saatavan kokonaissignaalin muutokset niin, että pyörän siirtyminen vaakasillalle ;···. tai pois vaakasillalta havaitaan signaalin muutoksesta. Kun signaalin muutos on φ ·· *. havaittu, voidaan osamittausarvoina käyttää ennen muutosta ja muutoksen jäl- ] / 30 keen olevia punnitussignaalin arvoja. Näin mittaus saadaan automaattiseksi, eikä käyttäjän tarvitse käynnistää mittausta tai osamittauksia.

• «·* **". Kuvat 2A, 2B, 2C ja 2D esittävät erästä keksinnön mukaista punnitustapahtumaa kuorma-auton kokonaispainon ja akselipainojen mittaamiseksi. Kuvissa 2A-2C näkyy punnituslaitteeseen kuuluva vaakasilta 21, jota kannattavat anturit 22a-22h.

119829 ίο

Pinta-asennettu vaakasilta on hieman muun ajoväylän yläpuolella, minkä vuoksi vaakasillan edessä ja takana on ajorampit 28. Vaakasilta voi olla myös upo-tusasennettu, jolloin ajoramppeja ei tarvita. Kuvien 2A-2C punnitus koskee kuorma-autoa 29, jossa on kaksi akselia; etu-ja taka-akseli.

5 Ennen punnitustapahtumaa punnituslaite on kalibroitu niin, että ilman mitattavaa kuormaa mittaustulos vastaa nollaa. Ajoneuvon 29 saapuessa punnitukseen se ajaa ensin etupyörät rampin kautta vaakasillalle. Ajoneuvo edullisesti liikkuu vakionopeudella tai pysähtyy hetkeksi kohtaan, jossa sen etupyörät ovat vaakasillal-la ja takapyörät ovat vaakasillan ulkopuolella. Ajoneuvon liikkuessa tai pysähdyt-10 tyä suoritetaan ensimmäinen osamittaus.

Kuva 2D esittää vaakasiltaan kohdistuvaa painoa W ajoneuvon kulkiessa vaaka-sillan yli. Ennen vaakasillalle tuloa paino on nolla, ja etupyörien siirtyessä vaaka-sillalle paino kasvaa kohtaan A. Tämän osamittauksen tulos vastaa likimäärin etuakselipainoa.

15 Kuvassa 2B ajoneuvo 29 on siirtynyt vaakasillalle niin, että sen etu- sekä takapyörät ovat vaakasillalla. Ajoneuvo ajaa edelleen tai pysähtyy hetkeksi tässä kohdassa, jossa suoritetaan toinen osamittaus. Kun ajoneuvo on siirtynyt kokonaisuudessaan vaakasillalle, vaakasiltaan kohdistuva paino kasvaa kohtaan B kuvassa 2D. Tämä punnitusarvo vastaa ajoneuvon 29 kokonaispainoa. Lisäksi on mahdol-:*·\· 20 lista määritellä taka-akselipaino vähentämällä ajoneuvon kokonaispainosta en- ··· simmäisessä mittauksessa saatu etuakselipaino (A). Jossakin tapauksissa tätä * · · . erotusta voidaan verrata taka-akselista saatuun painoon ja käyttää kaikkea kerät- ·"·. tyä tietoa hyväksi lopullisia akselipainoja laskettaessa. Kun nimittäin ajoneuvo siir- » · · I* V tyy eteenpäin vaakasillalla, kunnes ajoneuvon etupyörät ovat vaakasillan ulkopuo- .*"* 25 lella, mutta takapyörät ovat edelleen vaakasillalla, on mahdollista tehdä kolmas • · *···* osamittaus. Kuten kuvasta 2D havaitaan, etupyörien siirtyessä vaakasillan ulko puolelle vaakasiltaan kohdistuva paino pienenee likimäärin etuakselipainon ver- v : ran, jolloin paino asettuu arvoon C. Tämän osamittauksen tulos vastaa likimäärin • · · taka-akselipainoa. Lisäksi etuakselipaino voidaan määrittää vähentämällä toises- 30 sa osamittauksessa (B) saadusta ajoneuvon kokonaispainosta kolmannen osamit- .···. tauksen tulos. Samalla periaatteella punnitaan moniakseliset ajoneuvot.

• · • · · ··· Siten kolmannen mittauksen avulla saadaan toiset mittaustulokset etu- ja taka- ·♦·# akselipainoille. Nämä eri mittauksista saadut mittaustulokset voivat poiketa toisistaan mm. sen vuoksi että eri osamittauksissa ajoneuvon asento vaakatasoon näh-35 den on ollut erilainen, mikä vaikuttaa painon jakautumiseen akseleiden kesken.

11 119829

Onkin edullista käyttää akselipainojen laskennassa eri mittauksista saatuja tuloksia, jotta akselipainoille saadaan mahdollisimman tarkat arvot. Tämä laskenta voidaan edullisesti suorittaa punnituslaitteen laskenta- tai prosessoriyksikössä.

Edellä esitettiin punnitustapahtuma, jossa oli kolme osamittausta ajoneuvon olles-5 sa osittain tai kokonaan vaakasillalla. On kuitenkin huomattava, että viri-tys/kalibrointi ja/tai vaa’an nollaus/taaraus on myös osa mittausta, mutta jolloin ajoneuvo on tavallisesti vaakasillan ulkopuolella. Mittaus voidaan kuitenkin suorittaa myös siten, että vaaka nollataan tai taarataan etuakselin ollessa vaa’alla. Tämä mitattu tai taarattu paino on etuakselin paino. Ajoneuvon ollessa kokonaisuu-10 dessaan vaa’alla nähdään suoraan taka-akselin paino. Tämäkin voidaan nollata tai taarata, jolloin ajoneuvon poistuessa akseli kerrallaan saadaan vaa’alta suoraan näkyviin akselipainot. Edellä kuvattu järjestely voi olla toteutettu automaattisesti tiettyjen punnituslaitteeseen asetettujen ehtojen perusteella. Ajoneuvon kuljettajalle voidaan antaa tieto automatiikan toiminnasta esim. merkkivalon, äänisig-15 naalin tai ajoneuvotietokoneelle lähetetyn viestin perusteella, jolloin kuljettaja voi varmistaa, että mittaus on tapahtunut oikein ja ajoneuvon kokonaispainoja akselipainot on saatu mitatuksi luotettavasti. Menettely voidaan käyttää ajoneuvon pysähtyessä akseleittain tai liikkuessa jatkuvasti vaakasillan yli.

Mikäli ajoneuvossa on useampia akseleita, tarvitaan vastaavasti useampia mitta-20 uksia, jotta kunkin akselin akselipaino saadaan määritetyksi. Suoritettaessa osa- • ·* mittaus juuri ennen ja jälkeen tietyn akselin vaakasillalle siirtymistä, saadaan ko.

akselin ensimmäinen painoarvio määritellyksi laskemalla ko. osamittausten ero- φ tus. Vastaavasti suoritettaessa osamittaus juuri ennen ja jälkeen tietyn akselin :j*: vaakasillalta pois siirtymistä, saadaan ko. akselin toinen painoarvio määritellyksi :25 laskemalla ko. osamittausten erotus. Näistä kahdesta painoarviosta voidaan las- • · .**·. kea esim. keskiarvo tai johonkin muuhun soveltuvaan funktioon perustuva arvo.

···

Mikäli ajoneuvossa on useampi akseli asennettuna samaan teliin, voidaan punni- v : tus suorittaa edellä kuvatulla tavalla niin, että osamittaus suoritetaan, kun kunkin • · · yhden akselin pyörät siirtyvät vaakasillalle ja/tai vaakasillalta. Tällöin telipaino 30 saadaan haluttaessa laskemalla ko. teliin kuuluvien akselien akselipainot yhteen.

.···. Toinen vaihtoehto on, että osamittaus suoritetaan ennen ja jälkeen, kun koko te- • · *·[ liin kuuluva akselisto on siirtynyt vaakasillalle ja/tai vaakasillalta, jolloin saadaan „‘.V mittaustuloksena telipaino. Tästä voidaan määrittää akselipainot telipainojakau- tuma tuntien.

119829 12

Ajoneuvon punnituksen osamittaukset voidaan suorittaa siten, että punnitushetki-nä ajoneuvo liikkuu tai on pysähtyneenä hetkeksi paikalleen. Ajoneuvon ollessa liikkeessä on edullista ottaa huomioon ajoneuvon liikkeestä aiheutuvat voimat ja kompensoida ne mittaustuloksista. Liikkuvan ajoneuvon punnitusta on käsitelty 5 esim. patentissa Fl 109941. On myös mahdollista tehdä jatkuvasti mittauksia ajoneuvon siirtyessä vaakasillan yli, jolloin osa mittauksista voidaan tehdä ajoneuvon ollessa pysähtyneenä esim. edellä mainittuihin kohtiin, ja osa mittauksista voidaan tehdä ajoneuvon liikkuessa em. kohtien välillä. Tehtäessä suuri määrä mittauksia ajoneuvon siirtyessä vaakasillan yli, on mahdollista kompensoida paremmin pun-10 nitusjärjestelmän erilaisia epäideaalisuuksia.

On myös mahdollista, että punnituksen yhteydessä ajoneuvo pysähtyy vaakasillal-le ajoneuvon tultua vaakasillalle kokonaisuudessaan, ja punnituslaite laskee pun-nitustulokset ajoneuvon ollessa vaakasillalla. Näin ajoneuvon yhtä pysähdystä voidaan käyttää hyväksi sekä ajoneuvon kokonaispainon mittaukseen että mitta-15 ustulosten esittämiseen ja mahdollisen kuitin antamiseen kuljettajalle.

On myös huomattava, että vaikka edellä on käsitelty punnituksen suorittamista osamittausten avulla, nämä osamittaukset voivat myös muodostua jatkuvan pai-nomittauksen tietyistä mittaushetkistä, mittausjaksoista, mittaussignaalin muutoksista tai mittaussignaalin laskennallisista johdannaisista.

:*·[: 20 Punnitusmittaus voi olla myös toteutettu siten, että vasemman-ja oikeanpuoleisia ·*· pyöriä varten on erilliset vaakasillat, ts. vaakasilta on katkaistu pitkittäin kahteen ···# . .*. osaan. Tällöin voidaan mitata myös pyöräpainot.

··· • · • « ·

On myös mahdollista, että punnituslaitteessa on kaksi tai useampia vaakasiltoja :.i.: sijoitettuna ajoneuvon kulkusuunnassa peräkkäin. Vaakasillat voivat olla kooltaan ··# 25 ja sijainniltaan sellaiset, että perävaunullisen kuorma-auton etuosan ollessa etummaisella vaakasillalla ajoneuvon perävaunu on seuraavalla vaakasillalla ja :T: mahdollinen kolmas perävaunu kolmannella vaakasillalla jne. Näin kuorma-auton ;**· etuosan ja perävaunujen kokonaispainot voidaan mitata ajoneuvon yhdellä py- **· ] . sähdyksellä.

* · 30 Edellä kuvatussa järjestelyssä paino kohdistuu useaan painoanturiin, jotka on si-joitettu pareittain vaakasillan molempiin reunoihin ja tasavälein vaakasillan pi-tuussuunnassa. Näin on mahdollista mitata kuormitus ja painojakautuma mahdollisimman tarkasti. On kuitenkin myös mahdollista, että vain vaakasillan yhdessä päässä, kuten alkupäässä, on anturi/anturipari, jolloin vaakasillan toinen pää on 119829 13 tuettu alustaan esim. nivelletysti siten, ettei tähän toiseen päähän synny oleellista kiertomomenttia. Ajoneuvon akselin siirtyessä vaakasillalle kohdistuu suurin osa akselin painosta vaakasillan alkuosaan, jolloin saadaan riittävä tieto akselipainon määrittämiseksi.

5 Keksinnön mukaisessa järjestelyssä ajoneuvon akselien lukumäärä määritetään esim. laskemalla antureista saatavien signaalien voimakkuudessa esiintyvien portaiden lukumäärä. Akselien välinen etäisyys voidaan laskea kun ajoneuvo ylittää vaa’an tunnetulla vakionopeudella tai kun ajoneuvon nopeus mitataan. Ajoneuvon nopeus voidaan edellä esitetyn mukaisesti määrittää siten, että mitataan ajanjak-10 so, jonka tietty pyörä/akseli on vaakasillalla. Tämä ajanjakso voidaan mitata niiden ajanhetkien perusteella, jolloin ko. pyörä/akseli tulee vaakasillan päälle ja jolloin ko. pyörä/akseli poistuu vaakasillan päältä. Kun tiedetään vaakasillan pituus, saadaan ajoneuvon nopeus jakamalla vaakasillan pituus tietyn pyörän/akselin yli-kulkuajalla. Vaihtoehtoisesti nopeus voidaan mitata seuraamalla vaakasillan pai-15 nojakautumaa ja sen muuttumista, kuten edellä esitettiin. Painojakautuma voidaan määrittää mittaamalla ajosuunnassa keskenään etäisyydelle sijoitettujen ainakin kahden anturin signaaleja. Kun tunnetaan ajoneuvon painon jakautuminen vaaka-sillalla, voidaan määritellä akselin/akselien sijainti vaakasillalla ja sijainnin ajallinen muutos eli ajoneuvon nopeus. Vaikka painojakautuma saadaan edullisimmin 20 ja tarkimmin vähintään kahden, ajoneuvon kulkusuunnassa etäisyydellä toisistaan olevan anturin avulla, on painojakautuman mittaus mahdollista myös pelkästään ' m\m vaakasillan yhteen reunaan sijoitetun anturin/anturiparin avulla, jos vaakasillan **" toinen pää on tuettu esim. saranoidusti niin, ettei tukipisteeseen synny kiertomo- t · « /*;* menttia.

• · · * · · ··· · ϊ :*: 25 Edelleen, kun tunnetaan ajoneuvon nopeus, voidaan akselien välinen etäisyys ··· määrittää kertomalla ko. akselien sillalle tuloajankohtien (tai sillalta poistumisajan-kohtien) välinen aika ajoneuvon nopeudella. Ajoneuvon akselien lukumäärän ja tarvittaessa etäisyyksien perusteella on mahdollista määrittää ajoneuvolle sallittu • « · suurin kokonaispaino ja suurimmat sallitut akseli- ja telipainot, kuten kuvan 1 se-**;·* 30 lostuksen yhteydessä esitettiin. Näin punnituslaite voi verrata saatuja punnitustu- ***** loksia sallittuihin arvoihin ja ilmoittaa ajoneuvon kuljettajalle, mikäli sallitut arvot ylittyvät. On myös esim. mahdollista, että punnituslaite vertaa ajoneuvon mitattua kokonaispainoa suurimpaan sallittuun kokonaispainoon ja antaa ilmoituksen mah-dollisesta kokonaispainon ylittymisestä, mutta sen sijaan punnituslaite saattaa 35 esittää akselipainot ja/tai telipainot ilman suurimpien akseli-ja telipainojen määrittämistä ja niihin liittyvää vertailua. Punnituslaite on myös mahdollista varustaa lait- 119829 14 teistolla, joka kuvaa tai muulla tavalla identifioi ajoneuvon, jonka mittaustulos, kuten esim. kokonaispaino, on ylittänyt sallitun arvon. Laitteisto voi edelleen välittää mitatut tiedot ja ajoneuvon identifiointitiedot tiedonsiirtoyhteyttä pitkin viranomaiselle tai muulle ajoneuvoja valvovalle taholle.

5 Kuva 3 esittää vuokaaviona erästä keksinnön mukaista menetelmää ajoneuvon punnitsemiseksi. Ennen ajoneuvon ajoa vaakasillalle suoritetaan vaakasillan nollaus vaiheessa 30. Tämän jälkeen vaiheessa 32 punnittava ajoneuvo ajaa vaaka-sillalle mieluimmin tasaisella nopeudella. Vaakasillan antureista saatavia signaaleja seurataan ja kunkin akselin siirtyessä vaakasillalle mitataan ja tallennetaan 10 vaakasiltaan kohdistuva paino ennen ja jälkeen akselin siirtymisen vaakasillalle. Mittausanturien signaaleja voidaan edullisesti rekisteröidä jatkuvasti, jolloin jatkuvasta signaalista voidaan helposti analysoida painon hetkelliset muutokset, kun ajoneuvon kukin akseli siirtyy vaakasillalle. ’’Hetkellinen muutos” tarkoittaa tässä yhteydessä sitä, että akselin siirtyessä vaakasillalle anturien mittaama paino 15 muuttuu selvästi nopeammin kuin sellaisina aikajaksoina, jolloin ajoneuvo kulkee vaakasillalla eikä vaakasillalla olevien akselien määrä muutu.

Kun ajoneuvon kaikilla akseleilla olevat pyörät ovat vaakasillalla, mitataan ajoneuvon kokonaispaino, vaihe 33. Kokonaispaino saadaan tarkimmin mitatuksi, jos ajoneuvo pysähtyy hetkeksi vaakasillalle. Punnituslaite voi määrittää ajoneuvon 20 mittaus- ja vertailutulokset jo tässä yhteydessä, jolloin tiedot voidaan näyttää kul- • ’.** jettajalle ajoneuvon ollessa pysähtyneenä vaakasillalle, jolloin kuljettajalle voidaan tarvittaessa myös tulostaa kuitti mittauksesta. Näin voidaan ajoneuvon tarkka pun- J,:*t nitus suorittaa yhdellä pysähdyksellä.

• · « · · /V Vaihtoehtoisesti tai lisäksi voidaan tehdä mittaukset myös ajoneuvon siirtyessä ;;;* 25 pois vaakasillalla, jolloin vaiheessa 34 punnittava ajoneuvo ajaa pois vaakasilta • · ***** mieluimmin edelleen tasaisella nopeudella. Vaakasillan antureista saatavia sig naaleja seurataan ja kunkin akselin siirtyessä pois vaakasillalta mitataan ja tallen-v : netaan vaakasiltaan kohdistuva paino ennen ja jälkeen akselin siirtymisen vaaka-

• M

sillalta. Näin saadaan mitatuksi akselipainot sekä ajoneuvon siirtyessä vaakasil-30 lalle että ajoneuvon siirtyessä pois vaakasillalta.

9Λ9

Rekisteröidyistä painoanturien signaaleista voidaan myös helposti analysoida ··· suurten, hetkellisten painonmuutosten lukumäärä ajoneuvon siirryttyä vaakasillal- ···· le tai pois vaakasillalta. Tämä muutosten lukumäärä on ajoneuvon akselien lukumäärä, 36. Ajoneuvon suurin sallittu kokonaispaino määräytyy akselien lukumää-35 rän perusteella. Punnituslaitteeseen on edullisesti tallennettu tiedot akselien lu- 119829 15 kumäärän ja suurimman sallitun kokonaispainon välisestä riippuvuudesta. Siten on mahdollista määrittää punnittavan ajoneuvon suurin sallittu kokonaispaino, kun tiedetään akselien lukumäärä, 37.

Kun ajoneuvon painon mittausarvot sekä suurimmat sallitut arvot on määritetty, 5 verrataan mitattuja arvoja vastaaviin suurimpiin sallittuihin arvoihin vaiheessa 38. Jos sallitut arvot ylittyvät, vaihe 39, laitteisto antaa ilmoituksen kuljettajalle tai las-taajalle esim. näyttötaululla ja/tai äänimerkillä. Laitteisto voi myös lähettää ilmoituksen jollekin ajoneuvoja tai kuormausta valvovalle taholle, kuten ajoneuvon omistajalle, kuormaajan edustajalle, kuljetuksen toimeksiantajalle tai valvovalle 10 viranomaiselle punnituksen tarkoituksesta riippuen.

Keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisiin suoritusmuotoihin. On kuitenkin selvää, ettei keksintö rajoitu yksinomaan niihin, vaan käsittää kaikki keksinnöllisen ajatuksen ja oheisten patenttivaatimusten puitteissa ajateltavissa olevat suoritusmuodot.

15 Vaikka edellä on käsitelty lähinnä kuorma-autojen punnitusta, on selvää että kaikkia suoritusmuotoja voidaan edullisesti soveltaa kaikkien ajoneuvojen, kuten moottoripyörien, henkilö-, kuorma-, ja/tai linja-autojen yhteydessä. Myös perävaunujen punnitus voidaan suorittaa vastaavalla tavalla kuin perävaunua vetävän ajoneuvonkin punnitus. Keksinnön edullisia käyttökohteita ovat tarkkailupunnituk-20 set sekä kaupalliset punnitukset esim. tehdasalueilla, tieliikenteessä ja raja- ··· asemilla. Keksintöä voi edullisesti käyttää myös esim. katsastuksiin liittyvissä «··* . punnituksissa, joissa ajoneuvon punnitus suoritetaan ilman kuormaa.

··· • · * · * “Y Vaikka edellä on esitetty punnitustapa, joka perustuu mm. punnitusantureiden het- kellisiin signaalimuutoksiin, voidaan esillä olevaa keksintöä suurimman sallitun 25 painoarvon määrittämiseksi käyttää myös muulla tavalla toteutetussa punnituk sessa. Lisäksi, vaikka on edullista suorittaa ajoneuvon akselien lukumäärän ja :T: ajoneuvon nopeuden määritys vaakasillan punnitusantureiden signaalimuutosten perusteella, voidaan vaihtoehtoisesti akselien lukumäärän ja ajoneuvon nopeuden ··· • . määritykseen käyttää myös muita antureita, jotka voivat olla vaakasillalla tai sen 30 läheisyydessä. Tähän voidaan käyttää paitsi painoantureita, myös esim. optisia *···* antureita. Ajoneuvon nopeus on myös mahdollista määrittää seuraamalla vaaka- j· sillan yksittäisten punnitusanturien tai anturiparien signaaleja ja laskea niiden pe- ····· rusteella ajoneuvon painon jakautuminen antureille ja edelleen ajoneuvon hetkel linen sijainti vaakasillalla. Seuraamalla ajoneuvon sijainnin tai vaakasillan paino-35 jakautuman muuttumista voidaan edelleen laskea ajoneuvon nopeus.

119829 16

Vaikka edellä on kuvattu ajoneuvon painoa koskevia lainsäädäntöön liittyviä määräyksiä, voidaan keksinnön mukaista ratkaisua luonnollisesti käyttää myös muulla tavoin määrättyjen tai sovittujen painorajojen valvomiseen, jolloin halutut rajat voidaan ohjelmoida laitteeseen. Punnituslaitteessa voi olla myös useampia rajoja tie-5 tylle ajoneuvon painolle, kuten ’’suositeltu maksimiarvo” ja ’’ehdoton maksimiarvo”, joiden ylityksestä voidaan ilmoittaa keskenään eri tavoin. Esim. suositellun maksimiarvon ylitys voidaan ilmoittaa vain kuljettajalle ja lastaajalle, ja ehdottoman maksimiarvon ylityksen ilmoitus voidaan lähettää myös esim. ajoneuvon omistajalle tai viranomaiselle.

10 Lisäksi on huomattava, että vaikka edellä esitetyissä esimerkeissä ajoneuvo ajetaan vaakasillalle ajoneuvon keula edellä, on luonnollisesti myös mahdollista, että ajoneuvo peruutetaan vaakasillalle. Mikäli molemmat ajosuunnat ovat mahdollisia, voi punnituslaite sisältää järjestelyn, jonka avulla ilmaistaan ajoneuvon suunta sen tullessa vaakasillalle tai punnituslaitteeseen voi kuulua käyttöliitäntälaite, jonka 15 avulla kuljettaja voi ilmoittaa vaakalaitteelle ajoneuvon suunnan sekä mahdollisesti ajoneuvon tyypin suurimpien sallittujen akseli- ja telipainojen määrittämistä varten.

M · I « I • · • 1 ··· « ·»«· • 1 · * · 1 • I1 • · • · · • · · #·· · • · · • · · ··♦ ··· • t • · ··· «»1 • 1 · « · t ♦ ·· t · « · *·· • 1 • · · • · • · ·«· ··· »1·«

Claims (48)

119829

1. Ajoneuvon punnituslaite (1), joka käsittää vaakasillan (11) ajoneuvon ainakin osittaisen painon kannattamiseksi ja ainakin yhden anturin (12a-12h) vaakasiltaan kohdistuvan painon mittaamiseksi sekä välineet (10) ajoneuvon kokonaispainon 5 ja/tai akselipainon ja/tai telipainon mittausarvon määrittämiseksi mainitun ainakin yhden anturin antaman signaalin perusteella, kun ajoneuvo kulkee punnituksen yhteydessä ainakin osittain vaakasillalla ja/tai sen yli, tunnettu siitä, että punnituslaite käsittää lisäksi: - välineet (10-17) ajoneuvon akselien lukumäärän määrittämiseksi ajoneuvon kul-10 kiessa tietyn sijainnin yli/ohi, - välineet (10-17) ajoneuvon suurimman sallitun akselipainon ja/tai telipainon ja/tai kokonaispainon määrittämiseksi akselien mainitun lukumäärän perusteella, - välineet ajoneuvon kokonaispainon mittaamiseksi ajoneuvon ollessa kokonaan vaakasillalla, 15. välineet akselipainojen mittaamiseksi ajoneuvon ajaessa vaakasillalle ja/tai vaa- kasillalta ja - välineet mitatun akseli-, teli- ja/tai kokonaispainon vertaamiseksi vastaavaan määritettyyn suurimpaan sallittuun arvoon.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsit- tää välineet suurimman sallitun painon ja akselien lukumäärän keskinäistä riippu- • · * j vuutta kuvaavan tiedon tallentamiseksi, ja mainitut välineet ajoneuvon suurimman ·**; sallitun kokonaispainon määrittämiseksi on järjestetty suorittamaan määritys akse- • · · lien lukumäärän ja mainitun riippuvuustiedon perusteella. • · · i» : 25

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että mainitut i.„s välineet ajoneuvon akselien lukumäärän määrittämiseksi suorittavat mainitun määrityksen vaakasiltaan liittyvästä tai vaakasillan läheisyydessä olevasta ainakin :***: yhdestä anturista mitatun signaalin muutosten perusteella. .·**. 30 4 · ’·*, 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, [tt* että vaakasilta (11) on kooltaan sellainen, että punnittavan ajoneuvon kaikilla ak- seleilla olevat pyörät sopivat samanaikaisesti vaakasillalle.

• 4» ··»·

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsittää 119829 - välineet (10) painon ensimmäisen osamittauksen suorittamiseksi, jolloin ajoneuvon erään akselin tai akseliston pyörät ovat vaakasillan ulkopuolella; - välineet (10) painon toisen osamittauksen suorittamiseksi, jolloin mainitun akselin tai akseliston pyörät ovat vaakasillalla ja 5. välineet (10) mainitun akselin ja/tai akseliston painon ja/tai pyöräpainon mittaus- arvon määrittämiseksi mainittujen ensimmäisen osamittauksen tuloksen ja toisen osamittauksen tuloksen eron perusteella.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsitit) tää muistin mainittujen ensimmäisen osamittauksen tuloksen ja toisen osamittauksen tuloksen tallentamiseksi mainitun mittausarvon määritystä varten.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsittää kaksi tai useamman anturin vaakasiltaan kohdistuvan painon mittaamiseksi 15 sekä välineet mainittujen ensimmäisen ja toisen osamittauksen suorittamiseksi kaikista mainituista kahdesta tai useammasta anturista saatujen signaalien perusteella.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsittää välineet ilmaisemaan pyörän siirtymisen vaakasillalle ja/tai vaaka- 20 sillalta yhden tai useamman, vaakasiltaan kohdistuvaa painoa mittaavan anturin • V signaalin arvossa tapahtuvien hetkellisten muutosten perusteella. ··· *··· ·.· j

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, :että mainitut välineet ajoneuvon akselien lukumäärän määrittämiseksi suorittavat • :*; 25 mainitun määrityksen vaakasiltaan kohdistuvaa painoa mittaavan ainakin yhden ··· .·**. anturin signaalin hetkellisen muutoksen perusteella.

··· ..... 10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, i · · että se käsittää välineet painomittauksen jatkuvaksi ja/tai toistuvaksi suorittami-**"* 30 seksi ajoneuvon liikkuessa vaakasillalla. • ·

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että vaakasilta käsittää ensimmäisen vaakasillan ajoneuvon vasemmanpuoleisten pyörien kannattamiseksi ja punnitsemiseksi, sekä toisen vaakasillan ajoneuvon 35 oikeanpuoleisten pyörien kannattamiseksi ja punnitsemiseksi, jolloin punnituslaite käsittää edelleen välineet pyöräpainojen mittausarvojen määrittämiseksi. 119829

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsittää välineet ajoneuvon jokaisen akselin akselipainon ja/tai pyöräpai-non mittausarvon määrittämiseksi. 5

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsittää välineet ajoneuvon nopeuden mittaamiseksi mittaamalla aika, jossa ajoneuvon tietty kohta kulkee vaakasillalla ja/tai sen välittömässä läheisyydessä ennalta määritetyn matkan. 10

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että punnituslaite käsittää välineet sen ajanjakson mittaamiseksi, jonka tietty pyörä/akseli on vaakasillalla, ja välineet ajoneuvon nopeuden määrittämiseksi on järjestetty määrittämään mainittu nopeus mainitun ajanjakson sekä vaakasillan pituuden perus- 15 teella.

15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että punnituslaitteen ainakin kaksi vaakasillan punnitusanturia on sijoitettu ajoneuvon kulkusuunnassa etäisyyden päähän toisistaan, ja punnituslaite käsittää 20 välineet mainittujen ainakin kahden anturin signaalien mittaamiseksi erillisinä ja välineet ajoneuvon tietyn akselin tai ajoneuvon sijainnin määrittämiseksi yhdellä ΓΛ tai useammalla ajanhetkellä määrittämällä painon jakautuminen mainittujen aina- ··· kin kahden anturin kesken, ja/tai välineet ajoneuvon tietyn ajoneuvon nopeuden ··*· . .*. määrittämiseksi mainitun sijainnin ajallisen muuttumisen avulla tai määrittämällä 25 painon jakautumisen ajallinen muuttuminen mainittujen ainakin kahden anturin *".* kesken.

• · * • * · ··« • » *···* 16. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsittää välineet ajoneuvon kahden peräkkäisen akselin välisen etäisyy-v 1 30 den määrittämiseksi ajoneuvon mitatun nopeuden sekä kyseisten akselien tiettyyn M» sijaintipisteeseen tuloajankohtien ja/tai sijaintipisteestä poistumisajankohtien väli-sen ajan perusteella. • · · • * • ·

17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, .»Γ 35 että välineet ajoneuvon kahden peräkkäisen akselin välisen etäisyyden määrittä- miseksi käsittävät välineet ko. akselien vaakasillalle tuloajankohtien ja/tai poistumisajankohtien havainnoimiseksi ja välineet peräkkäisten akselien vastaavien ajankohtien välisen ajan mittaamiseksi. 119829

18. Patenttivaatimuksen 16 tai 17 mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsittää välineet painon, kuten telipainon, suurimman sallitun arvon määrittämiseksi peräkkäisten akselien välisen etäisyyden perusteella. 5

19. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsittää välineet ajoneuvon mitatun ainakin yhden painoarvon vertaamiseksi ajoneuvon vastaavaan, määritettyyn suurimpaan sallittuun painoarvoon sekä välineet ilmoituksen antamiseksi, tallentamiseksi ja/tai lähettämiseksi silloin, 10 kun sallittu painoarvo ylitetään.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsittää välineet mainitun ilmoituksen antamiseksi ajoneuvon kuljettajalle.

21. Patenttivaatimuksen 19 mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsit tää välineet ajoneuvon tunnistustiedon havainnoimiseksi, keräämiseksi, ja/tai lähettämiseksi.

22. Patenttivaatimuksen 19 mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsit-20 tää välineet mainitun ilmoituksen ja/tai ajoneuvon tunnistamistietojen lähettämiseksi ajoneuvoja tai kuormausta valvovalle taholle. ·* · • · · • · • ·

23. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, • · · · . .·. että se käsittää välineet punnitusvaiheiden suorittamiseksi automaattisesti ajo- 25 neuvon siirtyessä vaakasillan yli. • · · ·· · « * · I"*

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen punnituslaite, tunnettu siitä, että se käsit- • · *···* tää välineet punnitusvaiheiden ja/tai punnitusautomatiikan toiminnan onnistumi sen ilmaisemiseksi kuljettajalle. • · · v · 30 • * ·

25. Menetelmä ajoneuvon punnitsemiseksi, jossa menetelmässä vaakasilta kan- nattaa ajoneuvon painon ainakin osittain, vaakasiltaan kohdistuva paino mitataan .···, ainakin yhden anturin avulla ja määritetään ajoneuvon kokonaispainon ja/tai akse- • · *·* lipainon ja/tai telipainon mittausarvo mainitun ainakin yhden anturin antaman sig- ...T 35 naalin perusteella, kun ajoneuvo kulkee punnituksen yhteydessä ainakin osittain *;”ί vaakasillalla ja/tai sen yli (32, 33, 34), tunnettu siitä, että menetelmässä lisäksi: - määritetään punnittavan ajoneuvon akselien lukumäärä ajoneuvon kulkiessa tietyn sijainnin yli/ohi (36), 119829 - määritetään ajoneuvon suurin sallittu akselipaino ja/tai telipaino ja/tai kokonaispaino akselien mainitun lukumäärän perusteella (37), - mitataan ajoneuvon kokonaispaino ajoneuvon ollessa kokonaan vaakasillalla, - mitataan akselipainot ajoneuvon ajaessa vaakasillalle ja/tai vaakasillalta ja 5. mitattua akseli-, teli- ja/tai kokonaispainoa verrataan vastaavaan määritettyyn suurimpaan sallittuun arvoon.

26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tallennetaan suurimman sallitun painon ja akselien lukumäärän keskinäistä riippuvuutta 10 kuvaava tieto, suoritetaan mainittu suurimman sallitun kokonaispainon määritys (37) akselien lukumäärän ja mainitun riippuvuustiedon perusteella.

27. Patenttivaatimuksen 25 tai 26 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ajoneuvon akselien lukumäärä määritetään (36) vaakasiltaan liittyvästä tai vaakasil- 15 lan läheisyydessä olevasta ainakin yhdestä anturista mitatun signaalin muutosten perusteella.

28. Jonkin patenttivaatimuksen 25-27 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että punnittavan ajoneuvon kaikilla akseleilla olevat pyörät ovat samanaikaisesti vaa- 20 kasillalla punnituksen jonakin ajankohtana.

:*·\· 29. Jonkin patenttivaatimuksen 25-28 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ··· - suoritetaan painon ensimmäinen osamittaus, jolloin ajoneuvon erään akselin tai ··** . akseliston pyörät ovat vaakasillan ulkopuolella; 25. suoritetaan painon toinen osamittaus, jolloin mainitun akselin tai akseliston pyö- • * · *".* rät ovat vaakasillalla ja • · · * "f - määritetään mainitun akselin ja/tai akseliston painon ja/tai pyöräpainon mittaus- • · *···* arvo mainittujen ensimmäisen osamittauksen tuloksen ja toisen osamittauksen tu loksen eron perusteella. ·· * · * __ V * 30

30. Patenttivaatimuksen 29 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tallenne- taan ensimmäisen osamittauksen tulos ja toisen osamittauksen tulos mainitun mit-• · * .···, tausarvon määritystä varten. • · • · ·

31. Patenttivaatimuksen 29 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut *:"i ensimmäinen ja toinen osamittaus suoritetaan kaikista vaakasiltaan kohdistuvaa painoa mittaavista antureista saatujen signaalien perusteella. 119829

32. Jonkin patenttivaatimuksen 25-31 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmaistaan pyörän siirtyminen vaakasillalle ja/tai vaakasillalta yhden tai useamman, vaakasiltaan kohdistuvaa painoa mittaavan anturin signaalin arvossa tapahtuvan hetkellisen muutoksen perusteella. 5

33. Jonkin patenttivaatimuksen 25-32 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ajoneuvon akselien lukumäärä määritetään vaakasiltaan kohdistuvaa painoa mittaavan ainakin yhden anturin signaalin hetkellisten muutosten perusteella.

34. Jonkin patenttivaatimuksen 25-33 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, pai- nomittaus suoritetaan jatkuvana ja/tai toistuvana ajoneuvon liikkuessa vaakasillal-la.

35. Jonkin patenttivaatimuksen 25-34 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 ajoneuvon vasemmanpuoleiset pyörät punnitaan ensimmäisellä vaakasiltaosalla ja ajoneuvon oikeanpuoleiset pyörät punnitaan toisella vaakasiltaosalla, ja määritetään ajoneuvon pyöräpainojen mittausarvot.

36. Jonkin patenttivaatimuksen 25-35 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 määritetään ajoneuvon jokaisen akselin akselipainon ja/tai pyöräpainon mittaus- arvo. • I

· * · · • · • * ··· 37. Jonkin patenttivaatimuksen 25-36 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • · · · . .·. ajoneuvon nopeus mitataan mittaamalla aika, jossa ajoneuvon tietty kohta kulkee 25 vaakasillalla ja/tai sen välittömässä läheisyydessä ennalta määritetyn matkan. • « · ·** · • · * IV.

38. Patenttivaatimuksen 37 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan • · ’·*** ajanjakso, jonka tietty pyörä/akseli on vaakasillalla, ja määritetään ajoneuvon no peus mainitun ajanjakson sekä vaakasillan pituuden perusteella. *!*'· 30 • · ·

39. Jonkin patenttivaatimuksen 25-38 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että punnituslaitteen ainakin kaksi vaakasillan punnitusanturia on sijoitettu ajoneuvon .*··. kulkusuunnassa etäisyyden päähän toisistaan, ja mitataan mainittujen ainakin • · kahden anturin signaalit erillisinä, määritetään ajoneuvon tietyn akselin tai ajo-35 neuvon sijainti yhdellä tai useammalla ajanhetkellä määrittämällä painon jakautu-minen mainittujen ainakin kahden anturin kesken, ja/tai määritetään ajoneuvon nopeus mainitun sijainnin ajallisen muuttumisen avulla tai määrittämällä painon jakautumisen ajallinen muuttuminen mainittujen ainakin kahden anturin kesken. 119829

40. Jonkin patenttivaatimuksen 25-39 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ajoneuvon kahden peräkkäisen akselin välinen etäisyys määritetään ajoneuvon mitatun nopeuden sekä kyseisten akselien tiettyyn sijaintipisteeseen tuloajan- 5 kohtien ja/tai sijaintipisteestä poistumisajankohtien välisen ajan perusteella.

41. Jonkin patenttivaatimuksen 25-40 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ajoneuvon kahden peräkkäisen akselin välisen etäisyyden määrittämiseksi havainnoidaan ko. akselien vaakasillalle tuloajankohdat ja/tai poistumisajankohdat 10 sekä mitataan peräkkäisten akselien vastaavien ajankohtien välinen aika.

42. Patenttivaatimuksen 40 tai 41 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritetään painon, kuten telipainon, suurin sallittu arvo (37) peräkkäisten akselien välisen etäisyyden perusteella. 15

43. Jonkin patenttivaatimuksen 25-42 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että verrataan ajoneuvon ainakin yhden mitatun painon arvoa ajoneuvon vastaavaan, määritettyyn suurimpaan sallittuun painon arvoon (38) sekä annetaan, tallennetaan ja/tai lähetetään ilmoitus silloin, kun sallittu painoarvo ylitetään (39). 20

44. Patenttivaatimuksen 43 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmoitus :*·]: annetaan ajoneuvon kuljettajalle. • ta a ···· .

.·. 45. Patenttivaatimuksen 43 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että havain- • · · 25 noidaan, kerätään ja/tai tallennetaan punnitun ajoneuvon tunnistustieto. • · · *·· • · ·

46. Patenttivaatimuksen 43 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähetetään · *···* mainittu ilmoitus ja/tai ajoneuvon tunnistamistieto ajoneuvoja tai kuormausta val vovalle taholle. ··· • · · 30 • aa :.„i

47. Jonkin patenttivaatimuksen 25-46 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että punnitusvaiheet suoritetaan automaattisesti ajoneuvon siirtyessä vaakasillalla .··*. ja/tai sen yli. · • · ·

48. Patenttivaatimuksen 47 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että punnitus- "**: vaiheiden ja/tai punnitusautomatiikan toiminnan onnistuminen ilmaistaan kuljetta jalle. 119829