JP2001083000A - 車重計測装置及び車重計測方法 - Google Patents
車重計測装置及び車重計測方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 走行する車両の重量を極めて高精度に計測す
ることを目的とする。 【解決手段】 車重計測装置１では、弾性体である防振
ゴム１１と剛体である金属ブロック１２とを積層させた
動吸収器１０よって計測板３の振動速度に応じた粘性減
衰を計測板３に付加しながら車両Ｃの重量を求め、車重
計測装置１Ａでは、加速度センサ１４によって計測され
る計測板３の振動加速度に基づいて電流発生部１５にて
計測板３の振動速度に応じた電流を発生し、ボイスコイ
ル型の動電加振器２０によって計測板３の振動速度に応
じた粘性減衰を計測板３に付加しながら車両Ｃの重量を
求め、車重計測装置１Ｂでは、演算処理装置３０によっ
て、計測板３に作用する荷重のステップ入力成分とイン
パルス入力成分とを最小二乗法によって分離し、分離さ
れたステップ入力成分に基づいて車両Ｃの重量を算出す
る。
ることを目的とする。 【解決手段】 車重計測装置１では、弾性体である防振
ゴム１１と剛体である金属ブロック１２とを積層させた
動吸収器１０よって計測板３の振動速度に応じた粘性減
衰を計測板３に付加しながら車両Ｃの重量を求め、車重
計測装置１Ａでは、加速度センサ１４によって計測され
る計測板３の振動加速度に基づいて電流発生部１５にて
計測板３の振動速度に応じた電流を発生し、ボイスコイ
ル型の動電加振器２０によって計測板３の振動速度に応
じた粘性減衰を計測板３に付加しながら車両Ｃの重量を
求め、車重計測装置１Ｂでは、演算処理装置３０によっ
て、計測板３に作用する荷重のステップ入力成分とイン
パルス入力成分とを最小二乗法によって分離し、分離さ
れたステップ入力成分に基づいて車両Ｃの重量を算出す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行する車両の重
量を測定するための車重計測装置及び車重計測方法に関
する。
量を測定するための車重計測装置及び車重計測方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、走行する車両の重量を測定す
る車重計測装置（軸重計）が知られており、例えば、高
速道路や有料道路の料金所等において用いられている。
このような車重計測装置は、路面を掘り下げて形成した
ピット内に配置されている複数（一般に６体）の荷重セ
ンサと、各荷重センサによって路面と同一レベルになる
ように四隅等を支持された計測板とを備える。各荷重セ
ンサは、加算器と低域通過フィルタを備えた演算処理装
置に接続されている。かかる構成をもった車重計測装置
おける車重の計測手順は次の通りである。すなわち、車
重計測装置の計測板を車両が通過した際、各荷重センサ
によって計測板に作用する荷重が検出される。各荷重セ
ンサの検出値は、加算器によって合算され、加算器の出
力は、低域通過フィルタによって処理される。そして、
低域通過フィルタの出力が走行車両の重量を算出する基
礎データとされる。
る車重計測装置（軸重計）が知られており、例えば、高
速道路や有料道路の料金所等において用いられている。
このような車重計測装置は、路面を掘り下げて形成した
ピット内に配置されている複数（一般に６体）の荷重セ
ンサと、各荷重センサによって路面と同一レベルになる
ように四隅等を支持された計測板とを備える。各荷重セ
ンサは、加算器と低域通過フィルタを備えた演算処理装
置に接続されている。かかる構成をもった車重計測装置
おける車重の計測手順は次の通りである。すなわち、車
重計測装置の計測板を車両が通過した際、各荷重センサ
によって計測板に作用する荷重が検出される。各荷重セ
ンサの検出値は、加算器によって合算され、加算器の出
力は、低域通過フィルタによって処理される。そして、
低域通過フィルタの出力が走行車両の重量を算出する基
礎データとされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車重計測装置には、次のような問題点が存在していた。
すなわち、荷重センサから発せられる検出信号には、車
両の振動成分と、計測板の固有振動成分とが含まれてい
る。この点を踏まえて、従来の車重計測装置には、車両
の振動成分と、計測板の固有振動成分とを除去するため
に低域通過フィルタが備えられてはいるが、低域通過フ
ィルタを用いた信号処理を行っても、これらの振動成分
を十分に除去することは困難である。つまり、図１５に
おいて一点鎖線で示すように、低域通過フィルタの出力
波形は、真の重量値を境に変動してしまう。また、これ
ら振動成分を除去すべく、高い遮断特性をもった低域通
過フィルタを用いると、低域通過フィルタの出力波形
は、図１５において二点鎖線で示すように、真の重量値
から大きく逸脱するものとなってしまう。何れにして
も、従来の車重計測装置では、走行する車両の重量を精
度よく計測することは困難である。
車重計測装置には、次のような問題点が存在していた。
すなわち、荷重センサから発せられる検出信号には、車
両の振動成分と、計測板の固有振動成分とが含まれてい
る。この点を踏まえて、従来の車重計測装置には、車両
の振動成分と、計測板の固有振動成分とを除去するため
に低域通過フィルタが備えられてはいるが、低域通過フ
ィルタを用いた信号処理を行っても、これらの振動成分
を十分に除去することは困難である。つまり、図１５に
おいて一点鎖線で示すように、低域通過フィルタの出力
波形は、真の重量値を境に変動してしまう。また、これ
ら振動成分を除去すべく、高い遮断特性をもった低域通
過フィルタを用いると、低域通過フィルタの出力波形
は、図１５において二点鎖線で示すように、真の重量値
から大きく逸脱するものとなってしまう。何れにして
も、従来の車重計測装置では、走行する車両の重量を精
度よく計測することは困難である。
【０００４】そこで、本発明は、走行する車両の重量を
高精度に計測可能とする車重計測装置及び車重計測方法
の提供を目的とする。
高精度に計測可能とする車重計測装置及び車重計測方法
の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による車重計測装置は、計測板上を走行する車両の重量
を計測可能な車重計測装置において、計測板に作用した
荷重を検出する荷重検出手段と、計測板の振動速度に応
じた粘性減衰を計測板に付加する粘性減衰付加手段と、
荷重検出手段の検出値を処理する演算処理手段とを備え
ることを特徴とする。
による車重計測装置は、計測板上を走行する車両の重量
を計測可能な車重計測装置において、計測板に作用した
荷重を検出する荷重検出手段と、計測板の振動速度に応
じた粘性減衰を計測板に付加する粘性減衰付加手段と、
荷重検出手段の検出値を処理する演算処理手段とを備え
ることを特徴とする。
【０００６】この車重計測装置では、計測板上を走行す
る車両の重量を計測する際に、粘性減衰付加手段によっ
て、計測板の振動速度に応じた粘性減衰を計測板に付加
することが可能である。これにより、計測中に計測板に
発生する振動、すなわち、車両の振動成分と、計測板の
固有振動成分とを極めて効果的に減衰することが可能と
なる。この結果、荷重検出手段による検出値からは、車
両の振動成分と、計測板の固有振動成分とが除去される
ことになり、荷重検出手段による検出値を演算処理手段
によって処理することにより、走行する車両の重量を極
めて高精度に計測することが可能となる。
る車両の重量を計測する際に、粘性減衰付加手段によっ
て、計測板の振動速度に応じた粘性減衰を計測板に付加
することが可能である。これにより、計測中に計測板に
発生する振動、すなわち、車両の振動成分と、計測板の
固有振動成分とを極めて効果的に減衰することが可能と
なる。この結果、荷重検出手段による検出値からは、車
両の振動成分と、計測板の固有振動成分とが除去される
ことになり、荷重検出手段による検出値を演算処理手段
によって処理することにより、走行する車両の重量を極
めて高精度に計測することが可能となる。
【０００７】また、粘性減衰付加手段は、弾性体と剛体
とを積層させた動吸収器であると好ましい。
とを積層させた動吸収器であると好ましい。
【０００８】このような構成を採用すれば、弾性体の剛
性と剛体の質量とを計測板の質量及び一次固有振動数に
基づいて適宜設定することにより、計測中に振動する計
測板に対して、その振動速度に比例する粘性減衰を付加
することが可能となり、計測板に発生する振動を極めて
簡易かつ効果的に低減することが可能となる。この結
果、荷重検出手段による検出値に含まれている車両の振
動成分と計測板の固有振動成分とを効果的に除去可能と
なる。そして、荷重検出手段による検出値を演算処理手
段によって処理すれば、走行する車両の重量を極めて高
精度に計測することができる。
性と剛体の質量とを計測板の質量及び一次固有振動数に
基づいて適宜設定することにより、計測中に振動する計
測板に対して、その振動速度に比例する粘性減衰を付加
することが可能となり、計測板に発生する振動を極めて
簡易かつ効果的に低減することが可能となる。この結
果、荷重検出手段による検出値に含まれている車両の振
動成分と計測板の固有振動成分とを効果的に除去可能と
なる。そして、荷重検出手段による検出値を演算処理手
段によって処理すれば、走行する車両の重量を極めて高
精度に計測することができる。
【０００９】また、粘性減衰付加手段は、計測板の振動
加速度を検出する加速度センサと、この加速度センサの
検出値に基づいて、計測板の振動速度を求めると共に当
該振動速度に応じた電流を発生する電流発生部と、電流
発生部から供給される電流に応じた振動を発生する加振
器とからなると好ましい。
加速度を検出する加速度センサと、この加速度センサの
検出値に基づいて、計測板の振動速度を求めると共に当
該振動速度に応じた電流を発生する電流発生部と、電流
発生部から供給される電流に応じた振動を発生する加振
器とからなると好ましい。
【００１０】このような構成を採用しても、計測中に振
動する計測板に対して、その振動速度に比例する粘性減
衰を付加することが可能となり、計測板に発生する振動
を極めて容易かつ効果的に低減することが可能となる。
この結果、荷重検出手段による検出値に含まれている車
両の振動成分と計測板の固有振動成分とを効果的に除去
可能となる。そして、荷重検出手段による検出値を演算
処理手段によって処理すれば、走行する車両の重量を極
めて高精度に計測することができる。この場合、電流発
生部を電圧増幅器、積分器、極性反転回路、及び、利得
可変型の電流増幅器により構成すると共に、加振器とし
て、ボイスコイル型動電加振器を用いると好ましい。
動する計測板に対して、その振動速度に比例する粘性減
衰を付加することが可能となり、計測板に発生する振動
を極めて容易かつ効果的に低減することが可能となる。
この結果、荷重検出手段による検出値に含まれている車
両の振動成分と計測板の固有振動成分とを効果的に除去
可能となる。そして、荷重検出手段による検出値を演算
処理手段によって処理すれば、走行する車両の重量を極
めて高精度に計測することができる。この場合、電流発
生部を電圧増幅器、積分器、極性反転回路、及び、利得
可変型の電流増幅器により構成すると共に、加振器とし
て、ボイスコイル型動電加振器を用いると好ましい。
【００１１】請求項４に記載の本発明による車重計測装
置は、計測部上を走行する車両の重量を計測可能な車重
計測装置において、計測部に作用する荷重を検出する荷
重検出手段と、荷重には、ステップ入力成分とインパル
ス成分とが重畳しているという仮定のもとに、荷重検出
手段の検出値に基づいて、ステップ入力成分と、インパ
ルス入力成分とを最小二乗法によって分離し、分離され
たステップ入力成分に基づいて車両の重量を算出する演
算処理部とを備えることを特徴とする。
置は、計測部上を走行する車両の重量を計測可能な車重
計測装置において、計測部に作用する荷重を検出する荷
重検出手段と、荷重には、ステップ入力成分とインパル
ス成分とが重畳しているという仮定のもとに、荷重検出
手段の検出値に基づいて、ステップ入力成分と、インパ
ルス入力成分とを最小二乗法によって分離し、分離され
たステップ入力成分に基づいて車両の重量を算出する演
算処理部とを備えることを特徴とする。
【００１２】この車重計測装置では、車両が計測板に載
った際に、計測部に作用する荷重には、ステップ入力成
分とインパルス入力成分とが重畳しているものと仮定さ
れている。すなわち、計測部に対しては、車両が乗り上
げることによって車両の重量がステップ荷重として作用
し、また、車両が乗り上げることに起因して、計測部
は、インパルス加振されて振動するものと仮定する。こ
のように仮定した上で、荷重検出手段による検出値を演
算処理手段によってソフトウェア処理することにより、
荷重検出手段による検出値から、車両の振動成分と、計
測板の固有振動成分とが除去することができるので、走
行する車両の重量を極めて高精度に計測することが可能
となる。
った際に、計測部に作用する荷重には、ステップ入力成
分とインパルス入力成分とが重畳しているものと仮定さ
れている。すなわち、計測部に対しては、車両が乗り上
げることによって車両の重量がステップ荷重として作用
し、また、車両が乗り上げることに起因して、計測部
は、インパルス加振されて振動するものと仮定する。こ
のように仮定した上で、荷重検出手段による検出値を演
算処理手段によってソフトウェア処理することにより、
荷重検出手段による検出値から、車両の振動成分と、計
測板の固有振動成分とが除去することができるので、走
行する車両の重量を極めて高精度に計測することが可能
となる。
【００１３】請求項５に記載の本発明による車重計測方
法は、計測板上を走行する車両の重量を計測する車重計
測方法において、計測板の振動速度に応じた粘性減衰を
計測板に付加しながら、計測板に作用する荷重を検出
し、得られた検出値を用いて車両の重量を算出すること
を特徴とする。
法は、計測板上を走行する車両の重量を計測する車重計
測方法において、計測板の振動速度に応じた粘性減衰を
計測板に付加しながら、計測板に作用する荷重を検出
し、得られた検出値を用いて車両の重量を算出すること
を特徴とする。
【００１４】この場合、計測板に、弾性体と剛体とを積
層させた動吸収器を取り付けることにより、計測板に粘
性減衰を付加すると好ましく、また、計測板の振動加速
度を検出し、得られた振動加速度から計測板の振動速度
を求め、得られた振動速度に応じた電流を利用して計測
板を加振することにより、計測板に粘性減衰を付加する
と好ましい。
層させた動吸収器を取り付けることにより、計測板に粘
性減衰を付加すると好ましく、また、計測板の振動加速
度を検出し、得られた振動加速度から計測板の振動速度
を求め、得られた振動速度に応じた電流を利用して計測
板を加振することにより、計測板に粘性減衰を付加する
と好ましい。
【００１５】請求項８に記載の本発明による車重計測方
法は、計測部上を走行する車両の重量を計測する車重計
測方法において、計測部に作用する荷重には、ステップ
入力成分とインパルス成分とが重畳しているという仮定
のもとに、ステップ入力成分とインパルス入力成分とを
最小二乗法によって分離し、分離されたステップ入力成
分に基づいて車両の重量を算出することを特徴とする。
法は、計測部上を走行する車両の重量を計測する車重計
測方法において、計測部に作用する荷重には、ステップ
入力成分とインパルス成分とが重畳しているという仮定
のもとに、ステップ入力成分とインパルス入力成分とを
最小二乗法によって分離し、分離されたステップ入力成
分に基づいて車両の重量を算出することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による車重計測装置及び車重計測方法の好適な実施形態
について詳細に説明する。
による車重計測装置及び車重計測方法の好適な実施形態
について詳細に説明する。
【００１７】〔第１実施形態〕図１は、本発明による車
重計測装置の第１実施形態を示す概略構成図である。同
図に示す車重計測装置１は、高速道路や有料道路に設置
して、走行する車両Ｃの重量を計測するのに用いると好
適なものである。この車重計測装置１は、路面Ｒを掘り
下げて形成したピットＰ内に配置されている複数（６
体）の荷重センサ（力センサ）４１，４２，４３，４
４，４５，４６と、各荷重センサ４１〜４６によって支
持された計測板３とを備える。計測板３は、鋼板等から
なり、各荷重センサ４１〜４６によって路面Ｒと同一レ
ベルになるように四隅等を支持されている。各荷重セン
サ４１〜４６は、計測板３上を車両Ｃが通過した際に、
計測板３に作用する荷重を検出し、検出値を示す信号を
発生する。
重計測装置の第１実施形態を示す概略構成図である。同
図に示す車重計測装置１は、高速道路や有料道路に設置
して、走行する車両Ｃの重量を計測するのに用いると好
適なものである。この車重計測装置１は、路面Ｒを掘り
下げて形成したピットＰ内に配置されている複数（６
体）の荷重センサ（力センサ）４１，４２，４３，４
４，４５，４６と、各荷重センサ４１〜４６によって支
持された計測板３とを備える。計測板３は、鋼板等から
なり、各荷重センサ４１〜４６によって路面Ｒと同一レ
ベルになるように四隅等を支持されている。各荷重セン
サ４１〜４６は、計測板３上を車両Ｃが通過した際に、
計測板３に作用する荷重を検出し、検出値を示す信号を
発生する。
【００１８】各荷重センサ４１〜４６は、それぞれ、信
号ライン及び電圧増幅器５を介して、演算処理装置６に
接続されている。演算処理装置６は、図２に示すよう
に、電圧増幅器５を介して各荷重センサ４１〜４６が接
続される加算器７と、加算器７の出力信号を処理する低
域通過フィルタ８とを有する。これにより、各荷重セン
サ４１〜４６の検出値は、加算器７によって合算され、
加算器７の出力は、低域通過フィルタ８によって処理さ
れる。そして、低域通過フィルタ８の出力が走行車両Ｃ
の重量を算出する基礎データとされる。
号ライン及び電圧増幅器５を介して、演算処理装置６に
接続されている。演算処理装置６は、図２に示すよう
に、電圧増幅器５を介して各荷重センサ４１〜４６が接
続される加算器７と、加算器７の出力信号を処理する低
域通過フィルタ８とを有する。これにより、各荷重セン
サ４１〜４６の検出値は、加算器７によって合算され、
加算器７の出力は、低域通過フィルタ８によって処理さ
れる。そして、低域通過フィルタ８の出力が走行車両Ｃ
の重量を算出する基礎データとされる。
【００１９】また、車重計測装置１の計測板３には、図
１に示すように、動吸収器（TunedMass Damper）１０が
取り付けられている。動吸収器１０は、弾性体である防
振ゴム１１と、所定質量をもった剛体である金属ブロッ
ク１２とを積層させたものであり、ばね定数を有する防
振ゴム１１を介して金属ブロック１２の質量（付加質
量）を計測板３に対して付加するものである。この動吸
収器１０は、計測板３の下面と、防振ゴム（弾性体）８
とが当接する状態で、各荷重センサ４１〜４６によって
支持されている計測板３の振動モードの腹位置（この場
合、重心位置）に固定される。
１に示すように、動吸収器（TunedMass Damper）１０が
取り付けられている。動吸収器１０は、弾性体である防
振ゴム１１と、所定質量をもった剛体である金属ブロッ
ク１２とを積層させたものであり、ばね定数を有する防
振ゴム１１を介して金属ブロック１２の質量（付加質
量）を計測板３に対して付加するものである。この動吸
収器１０は、計測板３の下面と、防振ゴム（弾性体）８
とが当接する状態で、各荷重センサ４１〜４６によって
支持されている計測板３の振動モードの腹位置（この場
合、重心位置）に固定される。
【００２０】ここで、動吸収器１０を構成する弾性体で
ある防振ゴム１１の剛性（動吸収器１０のばね定数）
と、剛体である金属ブロック１２の質量（動吸収器１０
の付加質量）とは、次のように定められる。すなわち、
動吸収器１０の付加質量をｍdとし、計測板３（車重計
測装置１）の一次固有振動数における等価質量をｍと
し、計測板３の一次固有振動数をｆとすると、計測板３
（車重計測装置１）の振動を最小にする動吸収器１０の
固有振動数ｆdは、次の（１）式によって表すことがで
きる。
ある防振ゴム１１の剛性（動吸収器１０のばね定数）
と、剛体である金属ブロック１２の質量（動吸収器１０
の付加質量）とは、次のように定められる。すなわち、
動吸収器１０の付加質量をｍdとし、計測板３（車重計
測装置１）の一次固有振動数における等価質量をｍと
し、計測板３の一次固有振動数をｆとすると、計測板３
（車重計測装置１）の振動を最小にする動吸収器１０の
固有振動数ｆdは、次の（１）式によって表すことがで
きる。
【数１】 そして、防振ゴム１１の剛性と、剛体である金属ブロッ
ク１２の質量とを上記（１）式を満たすように定めれ
ば、計測板３上を走行する車両Ｃの重量を計測する際
に、動吸収器１０によって、計測板３の振動速度に比例
した粘性減衰を計測板３に付加することが可能となる。
ク１２の質量とを上記（１）式を満たすように定めれ
ば、計測板３上を走行する車両Ｃの重量を計測する際
に、動吸収器１０によって、計測板３の振動速度に比例
した粘性減衰を計測板３に付加することが可能となる。
【００２１】このように構成された車重計測装置１の計
測板３上を車両Ｃが通過（走行）すると、計測板３に
は、車両Ｃの重量が加わり、車両Ｃの重量と各荷重セン
サ４１〜４６のばね剛性とが平衡する位置まで計測板３
は下方に平行移動する。また、計測板３には、車両Ｃが
乗り上げることに起因して振動（固有振動、通常、５０
〜６０Ｈｚ）が励起されと共に、車両Ｃの振動（通常、
１〜３Ｈｚ）が伝わることになる。このため、各荷重セ
ンサ４１〜４６の検出値には、車両Ｃの振動成分と、計
測板３の固有振動成分とが重畳されるが、この車重計測
装置１では、計測板３上を走行する車両Ｃの重量を計測
する際に、粘性減衰付加手段としての動吸収器１０によ
って、計測板３の振動速度に応じた（比例した）粘性減
衰を計測板３に付加することが可能である。
測板３上を車両Ｃが通過（走行）すると、計測板３に
は、車両Ｃの重量が加わり、車両Ｃの重量と各荷重セン
サ４１〜４６のばね剛性とが平衡する位置まで計測板３
は下方に平行移動する。また、計測板３には、車両Ｃが
乗り上げることに起因して振動（固有振動、通常、５０
〜６０Ｈｚ）が励起されと共に、車両Ｃの振動（通常、
１〜３Ｈｚ）が伝わることになる。このため、各荷重セ
ンサ４１〜４６の検出値には、車両Ｃの振動成分と、計
測板３の固有振動成分とが重畳されるが、この車重計測
装置１では、計測板３上を走行する車両Ｃの重量を計測
する際に、粘性減衰付加手段としての動吸収器１０によ
って、計測板３の振動速度に応じた（比例した）粘性減
衰を計測板３に付加することが可能である。
【００２２】上述したように、計測板３の振動速度に応
じた粘性減衰を計測板３に付加すれば、図３に示すよう
な振幅をもって振動する計測板３に対しては、動吸収器
１０によって、図４に示すような減衰振動が付加される
ことになる。これにより、図５に示すように、計測中に
計測板３に発生する振動、すなわち、車両Ｃの振動成分
と、計測板３の固有振動成分とを、動吸収器１０を取り
付けない場合のおよそ１／１０程度にまで減衰させるこ
とが可能となる。
じた粘性減衰を計測板３に付加すれば、図３に示すよう
な振幅をもって振動する計測板３に対しては、動吸収器
１０によって、図４に示すような減衰振動が付加される
ことになる。これにより、図５に示すように、計測中に
計測板３に発生する振動、すなわち、車両Ｃの振動成分
と、計測板３の固有振動成分とを、動吸収器１０を取り
付けない場合のおよそ１／１０程度にまで減衰させるこ
とが可能となる。
【００２３】この結果、荷重検出手段としての各荷重セ
ンサ４１〜４６による検出値（演算処理装置６に含まれ
る加算器７の出力信号）から、車両Ｃの振動成分と、計
測板３の固有振動成分とを除去することが可能となる。
そして、演算処理装置６において、加算器７の出力信号
を低域通過フィルタ８によって処理することにより、走
行する車両Ｃの重量を極めて高精度に求めることが可能
となる。
ンサ４１〜４６による検出値（演算処理装置６に含まれ
る加算器７の出力信号）から、車両Ｃの振動成分と、計
測板３の固有振動成分とを除去することが可能となる。
そして、演算処理装置６において、加算器７の出力信号
を低域通過フィルタ８によって処理することにより、走
行する車両Ｃの重量を極めて高精度に求めることが可能
となる。
【００２４】〔第２実施形態〕以下、図６〜８を参照し
ながら、本発明による車重計測装置及び車重計測方法の
第２実施形態について説明する。なお、上述した第１実
施形態に係る車重計測装置１と同一の要素については、
同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
ながら、本発明による車重計測装置及び車重計測方法の
第２実施形態について説明する。なお、上述した第１実
施形態に係る車重計測装置１と同一の要素については、
同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２５】図６に示す車重計測装置１Ａは、図１等に
示した第１実施形態に係る車重計測装置１に対して、動
吸収器１０の代わりに、加速度センサ１４と、加速度セ
ンサ１４が接続された電流発生部１５と、電流発生部１
５から電流の供給を受けて計測板３に粘性減衰を付加す
る動電加振器２０とを備えたものに相当する。加速度セ
ンサ１４は、走行車両Ｃの重量を計測する間、計測板３
の振動加速度を検出し、検出値を示す信号を発生する。
電流発生部１５は、加速度センサ１４の検出値に基づい
て、計測板３の振動速度に応じた電流を発生する。
示した第１実施形態に係る車重計測装置１に対して、動
吸収器１０の代わりに、加速度センサ１４と、加速度セ
ンサ１４が接続された電流発生部１５と、電流発生部１
５から電流の供給を受けて計測板３に粘性減衰を付加す
る動電加振器２０とを備えたものに相当する。加速度セ
ンサ１４は、走行車両Ｃの重量を計測する間、計測板３
の振動加速度を検出し、検出値を示す信号を発生する。
電流発生部１５は、加速度センサ１４の検出値に基づい
て、計測板３の振動速度に応じた電流を発生する。
【００２６】すなわち、電流発生部１５は、電圧増幅器
１６、積分器１７、極性反転回路１８、及び、利得可変
型の電流増幅器１９を有している。加速度センサ１４の
出力信号は、電圧増幅器１６によって増幅された後、積
分器１７に与えられ、積分器１７は、電圧増幅器１６か
ら受け取った信号を積分処理し、計測板３の振動速度を
示す信号を発生する。積分器１７の出力信号は、極性反
転回路１８によって極性反転されて電流増幅器１９に送
られ、電流増幅器１９は、計測板３の振動速度に応じた
電流を発生して動電加振器２０に供給する。
１６、積分器１７、極性反転回路１８、及び、利得可変
型の電流増幅器１９を有している。加速度センサ１４の
出力信号は、電圧増幅器１６によって増幅された後、積
分器１７に与えられ、積分器１７は、電圧増幅器１６か
ら受け取った信号を積分処理し、計測板３の振動速度を
示す信号を発生する。積分器１７の出力信号は、極性反
転回路１８によって極性反転されて電流増幅器１９に送
られ、電流増幅器１９は、計測板３の振動速度に応じた
電流を発生して動電加振器２０に供給する。
【００２７】動電加振器２０は、図７に示すように、二
重筒状の磁束発生部２１にコイル部２２を挿入したボイ
スコイル型の動電加振器である。動電加振器２０の磁束
発生部２１は、路面Ｒを掘り下げて形成したピットＰに
対して強固に固定され、コイル部２２は、計測板３の下
面に固定される。コイル部２２の固定位置は、各荷重セ
ンサ４１〜４６によって支持されている計測板３の振動
モードの腹位置（この場合、重心位置）とされる。これ
により、磁束発生部２１の磁束密度をＢとし、コイル部
２２の導線長さをｌとすれば、電流発生部１５からコイ
ル部２２に対して電流ｉが供給されると、動電加振器２
０から計測板３に対して、Ｂ×ｉ×ｌに比例する力Ｆが
図７における上下方向に加えられることになる。なお、
動電加振器２０として、いわゆるPull−Pull型のものを
用いることも可能である。
重筒状の磁束発生部２１にコイル部２２を挿入したボイ
スコイル型の動電加振器である。動電加振器２０の磁束
発生部２１は、路面Ｒを掘り下げて形成したピットＰに
対して強固に固定され、コイル部２２は、計測板３の下
面に固定される。コイル部２２の固定位置は、各荷重セ
ンサ４１〜４６によって支持されている計測板３の振動
モードの腹位置（この場合、重心位置）とされる。これ
により、磁束発生部２１の磁束密度をＢとし、コイル部
２２の導線長さをｌとすれば、電流発生部１５からコイ
ル部２２に対して電流ｉが供給されると、動電加振器２
０から計測板３に対して、Ｂ×ｉ×ｌに比例する力Ｆが
図７における上下方向に加えられることになる。なお、
動電加振器２０として、いわゆるPull−Pull型のものを
用いることも可能である。
【００２８】このように構成された車重計測装置１Ａの
計測板３上を車両Ｃが通過（走行）すると、計測板３に
は、車両Ｃの重量が加わり、車両Ｃの重量と各荷重セン
サ４１〜４６のばね剛性とが平衡する位置まで計測板３
は下方に平行移動する。また、計測板３には、車両Ｃが
乗り上げることに起因して振動（固有振動、通常、５０
〜６０Ｈｚ）が励起されと共に、車両Ｃの振動（通常、
１〜３Ｈｚ）が伝わることになる。このため、各荷重セ
ンサ４１〜４６の検出値には、車両Ｃの振動成分と、計
測板３の固有振動成分とが重畳される。これに対して、
この車重計測装置１Ａでは、計測板３上を走行する車両
Ｃの重量を計測する際に、加速度センサ１４によって計
測板３の振動加速度が検出され、電流発生部１５は、加
速度センサ１４の検出値に基づいて、計測板３の振動速
度に応じた電流を発生して動電加振器２０に供給する。
そして、計測板３に対しては、その振動速度に比例した
粘性減衰が、電流発生部１５から電流の供給を受けた動
電加振器２０から付加される。
計測板３上を車両Ｃが通過（走行）すると、計測板３に
は、車両Ｃの重量が加わり、車両Ｃの重量と各荷重セン
サ４１〜４６のばね剛性とが平衡する位置まで計測板３
は下方に平行移動する。また、計測板３には、車両Ｃが
乗り上げることに起因して振動（固有振動、通常、５０
〜６０Ｈｚ）が励起されと共に、車両Ｃの振動（通常、
１〜３Ｈｚ）が伝わることになる。このため、各荷重セ
ンサ４１〜４６の検出値には、車両Ｃの振動成分と、計
測板３の固有振動成分とが重畳される。これに対して、
この車重計測装置１Ａでは、計測板３上を走行する車両
Ｃの重量を計測する際に、加速度センサ１４によって計
測板３の振動加速度が検出され、電流発生部１５は、加
速度センサ１４の検出値に基づいて、計測板３の振動速
度に応じた電流を発生して動電加振器２０に供給する。
そして、計測板３に対しては、その振動速度に比例した
粘性減衰が、電流発生部１５から電流の供給を受けた動
電加振器２０から付加される。
【００２９】このように動電加振器２０によって、計測
板３の振動速度に応じた粘性減衰を計測板３に付加すれ
ば、計測板３に発生する振動を極めて容易かつ効果的に
低減することが可能となる。すなわち、車重計測装置１
Ａが一自由度振動系であると仮定すれば、系の運動方程
式は、
板３の振動速度に応じた粘性減衰を計測板３に付加すれ
ば、計測板３に発生する振動を極めて容易かつ効果的に
低減することが可能となる。すなわち、車重計測装置１
Ａが一自由度振動系であると仮定すれば、系の運動方程
式は、
【数２】 として表すことができる。但し、ｍ：振動質量、ｃ：粘
性減衰定数、ｋ：ばね定数、ｆ（ｔ）：外力、ｘ
（ｔ）：振動変位である。
性減衰定数、ｋ：ばね定数、ｆ（ｔ）：外力、ｘ
（ｔ）：振動変位である。
【００３０】そして、第２実施形態に係る車重計測装置
１Ａでは、計測板３の振動速度に比例する力が、振動モ
ードの腹位置で計測板３に対して振動方向と逆向きに作
用することになるので、電流増幅器１９の利得をＧとす
れば、（２）式は、次のように表すことが可能となる。
１Ａでは、計測板３の振動速度に比例する力が、振動モ
ードの腹位置で計測板３に対して振動方向と逆向きに作
用することになるので、電流増幅器１９の利得をＧとす
れば、（２）式は、次のように表すことが可能となる。
【数３】 更に、（３）式の右辺第２項を左辺に移項させれば、
【数４】 となる。
【００３１】この（４）式から解るように、動電加振器
２０から計測板３に加えられる力は、本来の粘性減衰に
付加されるものである。これにより、計測板３の減衰を
大幅に増加させることが可能となり、荷重検出手段とし
ての各荷重センサ４１〜４６による検出値（演算処理装
置６に含まれる加算器７の出力信号）からは、図８に示
すように、車両Ｃの振動成分と、計測板３の固有振動成
分とが極めて効果的に除去されることになる。従って、
この車重計測装置１Ａにおいても、演算処理装置６にお
いて、加算器７の出力信号を低域通過フィルタ８によっ
て処理することにより、走行する車両Ｃの重量を極めて
高精度に求めることが可能となる。
２０から計測板３に加えられる力は、本来の粘性減衰に
付加されるものである。これにより、計測板３の減衰を
大幅に増加させることが可能となり、荷重検出手段とし
ての各荷重センサ４１〜４６による検出値（演算処理装
置６に含まれる加算器７の出力信号）からは、図８に示
すように、車両Ｃの振動成分と、計測板３の固有振動成
分とが極めて効果的に除去されることになる。従って、
この車重計測装置１Ａにおいても、演算処理装置６にお
いて、加算器７の出力信号を低域通過フィルタ８によっ
て処理することにより、走行する車両Ｃの重量を極めて
高精度に求めることが可能となる。
【００３２】〔第３実施形態〕以下、図９〜１４を参照
しながら、本発明による車重計測装置及び車重計測方法
の第３実施形態について説明する。なお、上述した第１
実施形態に係る車重計測装置１等と同一の要素について
は、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
しながら、本発明による車重計測装置及び車重計測方法
の第３実施形態について説明する。なお、上述した第１
実施形態に係る車重計測装置１等と同一の要素について
は、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３３】図９に示す車重計測装置１Ｂは、上述した
車重計測装置１，１Ａと同様に、路面Ｒを掘り下げて形
成したピットＰ内に配置されている複数（６体）の荷重
センサ（力センサ）４１，４２，４３，４４，４５，４
６と、各荷重センサ４１〜４６によって支持された計測
板３とを備える。一方、この車重計測装置１Ｂには、動
吸収器１０や動電加振器２０等は備えられてはおらず、
その代わりに、電圧増幅器５を介して接続された各荷重
センサ４１〜４６の検出値をソフトウェア処理する演算
処理装置３０が備えられている。
車重計測装置１，１Ａと同様に、路面Ｒを掘り下げて形
成したピットＰ内に配置されている複数（６体）の荷重
センサ（力センサ）４１，４２，４３，４４，４５，４
６と、各荷重センサ４１〜４６によって支持された計測
板３とを備える。一方、この車重計測装置１Ｂには、動
吸収器１０や動電加振器２０等は備えられてはおらず、
その代わりに、電圧増幅器５を介して接続された各荷重
センサ４１〜４６の検出値をソフトウェア処理する演算
処理装置３０が備えられている。
【００３４】演算処理装置３０は、図１０に示すよう
に、各荷重センサ４１〜４６の検出値を合算する加算器
３１を有し、この加算器３１は、Ａ／Ｄ変換器３２を介
してＣＰＵ３３に接続されている。これにより、加算器
３１から出力される電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によ
ってデジタル信号に変換され、ＣＰＵ３３に与えられ
る。同図に示すように、ＣＰＵ３３には、車両Ｃの重量
を算出するための演算プログラムが記憶されているＲＯ
Ｍ３４と、演算処理の際に各種データを記憶するＲＡＭ
３５が接続されている。また、演算処理装置３０のＣＰ
Ｕ３３には、表示装置（ＣＲＴ）３６が接続されてお
り、ＣＰＵ３３による演算結果は、この表示装置３６に
表示される。
に、各荷重センサ４１〜４６の検出値を合算する加算器
３１を有し、この加算器３１は、Ａ／Ｄ変換器３２を介
してＣＰＵ３３に接続されている。これにより、加算器
３１から出力される電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によ
ってデジタル信号に変換され、ＣＰＵ３３に与えられ
る。同図に示すように、ＣＰＵ３３には、車両Ｃの重量
を算出するための演算プログラムが記憶されているＲＯ
Ｍ３４と、演算処理の際に各種データを記憶するＲＡＭ
３５が接続されている。また、演算処理装置３０のＣＰ
Ｕ３３には、表示装置（ＣＲＴ）３６が接続されてお
り、ＣＰＵ３３による演算結果は、この表示装置３６に
表示される。
【００３５】ここで、演算処理装置３０における車両Ｃ
の重量（以下、真値ｕ0とする）を算出する手法につい
て説明する。この車重計測装置１Ｂでは、車両Ｃが計測
板（計測部）３に載った際に、計測板３に作用する荷重
には、ステップ入力成分とインパルス入力成分とが重畳
しているものと仮定されている。すなわち、図１１に示
すように、計測板３に対しては、車両Ｃが乗り上げるこ
とによって車両Ｃの重量がステップ荷重として作用し、
また、車両Ｃが乗り上げることに起因して、計測板３
は、インパルス加振されて振動するものと仮定する。
の重量（以下、真値ｕ0とする）を算出する手法につい
て説明する。この車重計測装置１Ｂでは、車両Ｃが計測
板（計測部）３に載った際に、計測板３に作用する荷重
には、ステップ入力成分とインパルス入力成分とが重畳
しているものと仮定されている。すなわち、図１１に示
すように、計測板３に対しては、車両Ｃが乗り上げるこ
とによって車両Ｃの重量がステップ荷重として作用し、
また、車両Ｃが乗り上げることに起因して、計測板３
は、インパルス加振されて振動するものと仮定する。
【００３６】このような仮定のもとでは、車両Ｃが乗り
上げた状態の車重計測装置１Ｂ（計測板３）における伝
達関数Ｌ（ｓ）は、次のように表すことが可能である。
上げた状態の車重計測装置１Ｂ（計測板３）における伝
達関数Ｌ（ｓ）は、次のように表すことが可能である。
【数５】 但し、ｘ：振動変位、ｙ（ｔ）：荷重、ｕ（ｔ）：イン
パルス入力成分、である。そして、（５）式を、時間積
分すると共に、初期条件をｘ（０）＝０とすれば、
（５）式は、次のように表すことができる。
パルス入力成分、である。そして、（５）式を、時間積
分すると共に、初期条件をｘ（０）＝０とすれば、
（５）式は、次のように表すことができる。
【数６】 但し、Ｂ＝ｃ［Ａ］-1，η＝ｃｅ-T0 である。
【００３７】この（６）式において、求めるべき数値
は、右辺第１項のｕ0であるが、この（６）式における
右辺第２項を除去するには、車重計測装置１Ｂ（荷重セ
ンサ４１〜４６）の実測データに、Cayley-Hamiltonの
理論を適用すればよい。ここでは、デジタル信号処理を
前提として、初期時刻をｔ0としてサンプル時間間隔△
ｔで計測されたN個のデータを考え、ｙ（ｔ0＋ｉ△ｔ）
＝ｙi（０≦ｉ≦Ｎ−１）とし、Φ（ｔ0＋ｉ△ｔ）＝Φ
i（０≦ｉ≦Ｎ−１）とすると、
は、右辺第１項のｕ0であるが、この（６）式における
右辺第２項を除去するには、車重計測装置１Ｂ（荷重セ
ンサ４１〜４６）の実測データに、Cayley-Hamiltonの
理論を適用すればよい。ここでは、デジタル信号処理を
前提として、初期時刻をｔ0としてサンプル時間間隔△
ｔで計測されたN個のデータを考え、ｙ（ｔ0＋ｉ△ｔ）
＝ｙi（０≦ｉ≦Ｎ−１）とし、Φ（ｔ0＋ｉ△ｔ）＝Φ
i（０≦ｉ≦Ｎ−１）とすると、
【数７】
【数８】 と表すことができる。
【００３８】そして、伝達関数Ｌ（ｓ）の特性方程式の
係数ベクトル｛Θ｝＝｛α0，α1，…，αN-1，…，
１｝を導入すると、（６）式は、
係数ベクトル｛Θ｝＝｛α0，α1，…，αN-1，…，
１｝を導入すると、（６）式は、
【数９】 と表すことができる。但し、｛１｝＝［１，１，…１］
T である。
T である。
【００３９】この際、Cayley-Hamiltonの理論より、
【数１０】 という条件が求められる。従って、車両Ｃの重量の真値
であるｕ0は、
であるｕ0は、
【数１１】 と表すことができる。
【００４０】（１１）式から、車両Ｃの重量の真値であ
るｕ0を推定する上で、ｙiは荷重センサ４１〜４６によ
って計測される値であるが、αiは、未知変数である。
このため、ｙiの差分を△ｙi＝ｙi+1−ｙiとすれば、
（１１）式は、以下の（１２）式のように書き換えるこ
とができる。
るｕ0を推定する上で、ｙiは荷重センサ４１〜４６によ
って計測される値であるが、αiは、未知変数である。
このため、ｙiの差分を△ｙi＝ｙi+1−ｙiとすれば、
（１１）式は、以下の（１２）式のように書き換えるこ
とができる。
【数１２】 そして、（１２）式を解くことによりαiを求めること
ができるが、そのためには、最小二乗法（例えば、Leve
nberg Marquardt法）を適用することができる。すなわ
ち、次の（１３）式におけるεを最小にするαiを求め
れば車両Ｃの重量の真値であるｕ0を算出することがで
きる。
ができるが、そのためには、最小二乗法（例えば、Leve
nberg Marquardt法）を適用することができる。すなわ
ち、次の（１３）式におけるεを最小にするαiを求め
れば車両Ｃの重量の真値であるｕ0を算出することがで
きる。
【数１３】
【００４１】次に、図１２を参照しながら、演算処理装
置３０における真値ｕ0の算出処理について説明する。
ここでは、演算処理装置３０が、初期時刻をｔ0として
サンプル時間間隔△ｔで計測されたＮ個のデータをＫ等
分し（但し、Ｋ＜Ｎ）、Ｋ個のデータに基づく重量値ｕ
を求めた上で、これらＫ個の重量値ｕを時間平均して得
られた値を車両Ｃの真の重量ｕ0とする手順について説
明する。
置３０における真値ｕ0の算出処理について説明する。
ここでは、演算処理装置３０が、初期時刻をｔ0として
サンプル時間間隔△ｔで計測されたＮ個のデータをＫ等
分し（但し、Ｋ＜Ｎ）、Ｋ個のデータに基づく重量値ｕ
を求めた上で、これらＫ個の重量値ｕを時間平均して得
られた値を車両Ｃの真の重量ｕ0とする手順について説
明する。
【００４２】この場合、演算処理装置３０のＣＰＵ３３
は、各荷重センサ４１〜４６によって取り込まれ、Ａ／
Ｄ変換器３２によってデジタル信号化されたｙi（ｉ＝
ｊ〜ｊ−１＋Ｎ／Ｋ、但し、０≦ｊ≦Ｎ−Ｎ／Ｋであ
る）のデータを読み込み（Ｓ１０）、読み込んだＮ／Ｋ
個のデータに基づいて、差分△ｙi＝ｙi+1−ｙiを算出
する（Ｓ１２）。そして、ＣＰＵ３３は、ＲＯＭ３４に
記憶されているルーチンにより、得られた差分△ｙiを
用いて[△yi][Θ]=εを最小にする[Θ]を最小二乗法に
よって算出する（Ｓ１４）。
は、各荷重センサ４１〜４６によって取り込まれ、Ａ／
Ｄ変換器３２によってデジタル信号化されたｙi（ｉ＝
ｊ〜ｊ−１＋Ｎ／Ｋ、但し、０≦ｊ≦Ｎ−Ｎ／Ｋであ
る）のデータを読み込み（Ｓ１０）、読み込んだＮ／Ｋ
個のデータに基づいて、差分△ｙi＝ｙi+1−ｙiを算出
する（Ｓ１２）。そして、ＣＰＵ３３は、ＲＯＭ３４に
記憶されているルーチンにより、得られた差分△ｙiを
用いて[△yi][Θ]=εを最小にする[Θ]を最小二乗法に
よって算出する（Ｓ１４）。
【００４３】[Θ]が得られると、求められた[Θ]に基づ
いて、読み込まれたＮ／Ｋ個のデータに基づく重量値ｕ
が算出される（Ｓ１６）。そして、Ｓ１０〜Ｓ１６まで
の処理は、Ｓ１８において、Ｎ個すべてのデータ処理が
終了したと判断されるまで継続される。そして、Ｓ１８
にて、Ｎ個すべてのデータ処理が終了したと判断される
と、Ｋ個の重量値ｕの時間平均が算出される（Ｓ２
０）、算出された値は、真の重量ｕ0として表示装置
（ＣＲＴ）３６に表示され（Ｓ２４）、これにより演算
処理が終了する。
いて、読み込まれたＮ／Ｋ個のデータに基づく重量値ｕ
が算出される（Ｓ１６）。そして、Ｓ１０〜Ｓ１６まで
の処理は、Ｓ１８において、Ｎ個すべてのデータ処理が
終了したと判断されるまで継続される。そして、Ｓ１８
にて、Ｎ個すべてのデータ処理が終了したと判断される
と、Ｋ個の重量値ｕの時間平均が算出される（Ｓ２
０）、算出された値は、真の重量ｕ0として表示装置
（ＣＲＴ）３６に表示され（Ｓ２４）、これにより演算
処理が終了する。
【００４４】この演算処理装置３０による重量値ｕの算
出結果と、各荷重センサ４１〜４６の検出結果（加算器
３１の出力）との比較を図１３に示す。同図に示す結果
からわかるように、各荷重センサ４１〜４６による検出
値を演算処理装置３０によって演算処理すれば、各荷重
センサ４１〜４６による検出値から、車両Ｃの振動成分
と、計測板３の固有振動成分とを極めて効果的に除去す
ることができることがわかる。また、演算処理装置３０
による重量値ｕの算出結果と、重量値ｕの時間平均を取
った値との比較を図１４に示すと、同図に示す結果から
わかるように、Ｋ個の重量値ｕの時間平均をとることに
より得られる値は、車両Ｃの実際の重量（この場合、２
０００ｋｇ）に極めて近い値である。従って、この車重
計測装置１Ｂによれば、走行する車両Ｃの重量を極めて
高精度に計測することが可能となる。
出結果と、各荷重センサ４１〜４６の検出結果（加算器
３１の出力）との比較を図１３に示す。同図に示す結果
からわかるように、各荷重センサ４１〜４６による検出
値を演算処理装置３０によって演算処理すれば、各荷重
センサ４１〜４６による検出値から、車両Ｃの振動成分
と、計測板３の固有振動成分とを極めて効果的に除去す
ることができることがわかる。また、演算処理装置３０
による重量値ｕの算出結果と、重量値ｕの時間平均を取
った値との比較を図１４に示すと、同図に示す結果から
わかるように、Ｋ個の重量値ｕの時間平均をとることに
より得られる値は、車両Ｃの実際の重量（この場合、２
０００ｋｇ）に極めて近い値である。従って、この車重
計測装置１Ｂによれば、走行する車両Ｃの重量を極めて
高精度に計測することが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】本発明による車重計測装置及び車重計測
装置では、動吸収器や電磁式の加振器等によって計測板
の振動速度に応じた粘性減衰を計測板に付加しながら車
両の重量を求め、また、計測部（計測板）に作用する荷
重のステップ入力成分とインパルス入力成分とを最小二
乗法によって分離し、分離されたステップ入力成分に基
づいて車両の重量を算出する。これにより、走行する車
両の重量を極めて高精度に計測することが可能となる。
装置では、動吸収器や電磁式の加振器等によって計測板
の振動速度に応じた粘性減衰を計測板に付加しながら車
両の重量を求め、また、計測部（計測板）に作用する荷
重のステップ入力成分とインパルス入力成分とを最小二
乗法によって分離し、分離されたステップ入力成分に基
づいて車両の重量を算出する。これにより、走行する車
両の重量を極めて高精度に計測することが可能となる。
【図１】本発明による車重計測装置の第１実施形態を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
【図２】図１に示す車重計測装置の計測ブロック図であ
る。
る。
【図３】図３（ａ）は、計測板に荷重が加えられた状態
を示す模式図であり、図３（ｂ）は、荷重が加えられた
計測板の振動数と振動振幅との関係を示す図表である。
を示す模式図であり、図３（ｂ）は、荷重が加えられた
計測板の振動数と振動振幅との関係を示す図表である。
【図４】図４（ａ）は、動吸収器を示す模式図であり、
図４（ｂ）は、動吸収器における振動数と振動振幅との
関係を示す図表である。
図４（ｂ）は、動吸収器における振動数と振動振幅との
関係を示す図表である。
【図５】図５（ａ）は、動吸収器を取り付けた計測板を
示す模式図であり、図５（ｂ）は、動吸収器が取り付け
られている計測板に荷重が加えられた際の振動数と振動
振幅との関係を示す図表である。
示す模式図であり、図５（ｂ）は、動吸収器が取り付け
られている計測板に荷重が加えられた際の振動数と振動
振幅との関係を示す図表である。
【図６】本発明による車重計測装置の第２実施形態を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
【図７】図６の車重計測装置に備えられた動電加振器を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図８】図６の車重計測装置による計測結果と従来の車
重計測装置による計測結果とを比較する図表である。
重計測装置による計測結果とを比較する図表である。
【図９】本発明による車重計測装置の第３実施形態を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
【図１０】図９に示す車重計測装置の計測ブロック図で
ある。
ある。
【図１１】図９の車重計測装置に備えられた演算処理装
置における車両重量の演算手法を説明するための概念図
である。
置における車両重量の演算手法を説明するための概念図
である。
【図１２】図９の車重計測装置に備えられた演算処理装
置における車両重量の算出手順を説明するためのフロー
チャートである。
置における車両重量の算出手順を説明するためのフロー
チャートである。
【図１３】図１０に示す演算処理装置による算出結果
と、荷重センサの検出値とを比較する図表である。
と、荷重センサの検出値とを比較する図表である。
【図１４】図１０に示す演算処理装置による演算処理結
果を示す図表である。
果を示す図表である。
【図１５】従来の車重計測装置による車両重量の計測結
果を示す図表である。
果を示す図表である。
１，１Ａ，１Ｂ…車重計測装置、３…計測板（計測
部）、６，３０…演算処理装置、７，３１…加算器、８
…低域通過フィルタ、１０…動吸収器（粘性減衰付加手
段）、１１…防振ゴム、１２…金属ブロック、１４…加
速度センサ、１５…電流発生部、１６…電圧増幅器、１
７…積分器、１８…極性反転回路、１９…電流増幅器、
２０…動電加振器（粘性減衰付加手段）、２１…磁束発
生部、２２…コイル部、３２…Ａ／Ｄ変換器、３６…表
示装置、４１，４２，４３，４４，４５，４６…荷重セ
ンサ、Ｃ…車両、Ｐ…ピット、Ｒ…路面。
部）、６，３０…演算処理装置、７，３１…加算器、８
…低域通過フィルタ、１０…動吸収器（粘性減衰付加手
段）、１１…防振ゴム、１２…金属ブロック、１４…加
速度センサ、１５…電流発生部、１６…電圧増幅器、１
７…積分器、１８…極性反転回路、１９…電流増幅器、
２０…動電加振器（粘性減衰付加手段）、２１…磁束発
生部、２２…コイル部、３２…Ａ／Ｄ変換器、３６…表
示装置、４１，４２，４３，４４，４５，４６…荷重セ
ンサ、Ｃ…車両、Ｐ…ピット、Ｒ…路面。
フロントページの続き (72)発明者 井上 政男 愛知県小牧市大字東田中1200番地 三菱重 工業株式会社名古屋誘導推進システム製作 所内 (72)発明者 ムレイティ ジュキ 兵庫県神戸市灘区中原通３−１−17−305
Claims (8)
- 【請求項１】 計測板上を走行する車両の重量を計測可
能な車重計測装置において、 前記計測板に作用した荷重を検出する荷重検出手段と、 前記計測板の振動速度に応じた粘性減衰を前記計測板に
付加する粘性減衰付加手段と、 前記荷重検出手段の検出値を処理する演算処理手段とを
備えることを特徴とする車重計測装置。 - 【請求項２】 前記粘性減衰付加手段は、弾性体と剛体
とを積層させた動吸収器であることを特徴とする請求項
１に記載の車重計測装置。 - 【請求項３】 前記粘性減衰付加手段は、前記計測板の
振動加速度を検出する加速度センサと、この加速度セン
サの検出値に基づいて、前記計測板の振動速度を求める
と共に当該振動速度に応じた電流を発生する電流発生部
と、前記電流発生部から供給される電流に応じた振動を
発生する加振器とからなることを特徴とする請求項１に
記載の車重計測装置。 - 【請求項４】 計測部上を走行する車両の重量を計測可
能な車重計測装置において、 前記計測部に作用する荷重を検出する荷重検出手段と、 前記荷重には、ステップ入力成分とインパルス成分とが
重畳しているという仮定のもとに、前記荷重検出手段の
検出値に基づいて、前記ステップ入力成分と、前記イン
パルス入力成分とを最小二乗法によって分離し、分離さ
れた前記ステップ入力成分に基づいて前記車両の重量を
算出する演算処理部とを備えることを特徴とする車重計
測装置。 - 【請求項５】 計測板上を走行する車両の重量を計測す
る車重計測方法において、 前記計測板の振動速度に応じた粘性減衰を前記計測板に
付加しながら、前記計測板に作用する荷重を検出し、得
られた検出値を用いて前記車両の重量を算出することを
特徴とする車重計測方法。 - 【請求項６】 前記計測板に、弾性体と剛体とを積層さ
せた動吸収器を取り付けることにより、前記計測板に前
記粘性減衰を付加することを特徴とする請求項５に記載
の車重計測方法。 - 【請求項７】 前記計測板の振動加速度を検出し、得ら
れた振動加速度から前記計測板の振動速度を求め、得ら
れた振動速度に応じた電流を利用して前記計測板を加振
することにより、前記計測板に前記粘性減衰を付加する
ことを特徴とする請求項５に記載の車重計測方法。 - 【請求項８】 計測部上を走行する車両の重量を計測す
る車重計測方法において、 前記計測部に作用する荷重には、ステップ入力成分とイ
ンパルス成分とが重畳しているという仮定のもとに、前
記ステップ入力成分と前記インパルス入力成分とを最小
二乗法によって分離し、分離された前記ステップ入力成
分に基づいて前記車両の重量を算出することを特徴とす
る車重計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26073699A JP3935645B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 車重計測装置及び車重計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26073699A JP3935645B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 車重計測装置及び車重計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001083000A true JP2001083000A (ja) | 2001-03-30 |
| JP3935645B2 JP3935645B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=17352049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26073699A Expired - Fee Related JP3935645B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 車重計測装置及び車重計測方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3935645B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003028700A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Hisashi Ando | 走行車両の軸重計測装置 |
| CN101767538A (zh) * | 2010-03-02 | 2010-07-07 | 厦门大学 | 行驶中的机动车辆载荷测量方法 |
| CN102901550A (zh) * | 2012-11-15 | 2013-01-30 | 陕西电器研究所 | 一种实现车载动态称重的方法 |
| EP3499198A1 (de) * | 2017-12-15 | 2019-06-19 | Kistler Holding AG | Wim sensor mit beschleunigungssensoren und verfahren zur deflexions- und präsenzmessung mittels eines solchen |
| CN112729509A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-30 | 北京万集科技股份有限公司 | 一种动态称重装置以及称重方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN111397713B (zh) * | 2019-12-02 | 2021-06-29 | 宁波柯力传感科技股份有限公司 | 一种窄板称重装置 |
-
1999
- 1999-09-14 JP JP26073699A patent/JP3935645B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2003028700A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Hisashi Ando | 走行車両の軸重計測装置 |
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| CN101767538A (zh) * | 2010-03-02 | 2010-07-07 | 厦门大学 | 行驶中的机动车辆载荷测量方法 |
| CN102901550A (zh) * | 2012-11-15 | 2013-01-30 | 陕西电器研究所 | 一种实现车载动态称重的方法 |
| CN102901550B (zh) * | 2012-11-15 | 2014-08-13 | 陕西电器研究所 | 一种实现车载动态称重的方法 |
| KR20190072430A (ko) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 키스틀러 홀딩 아게 | 가속도 센서를 포함하는 wim 센서 및 이를 이용한 편향 및 존재 측정 방법 |
| EP3499198A1 (de) * | 2017-12-15 | 2019-06-19 | Kistler Holding AG | Wim sensor mit beschleunigungssensoren und verfahren zur deflexions- und präsenzmessung mittels eines solchen |
| CN109932033A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 基斯特勒控股公司 | 动态称重系统和利用其进行偏斜和存在测量的方法 |
| JP2019109238A (ja) * | 2017-12-15 | 2019-07-04 | キストラー ホールディング アクチエンゲゼルシャフト | 加速度センサを備えるｗｉｍセンサ、並びにｗｉｍセンサを使用してたわみ及び存在を測定する方法 |
| US10809120B2 (en) | 2017-12-15 | 2020-10-20 | Kistler Holding, Ag | WIM sensor comprising acceleration sensors and method for deflection and presence measurement using the same |
| KR102170580B1 (ko) * | 2017-12-15 | 2020-10-28 | 키스틀러 홀딩 아게 | 가속도 센서를 포함하는 wim 센서 및 이를 이용한 편향 및 존재 측정 방법 |
| CN109932033B (zh) * | 2017-12-15 | 2021-09-07 | 基斯特勒控股公司 | 动态称重系统和利用其进行偏斜和存在测量的方法 |
| CN112729509A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-30 | 北京万集科技股份有限公司 | 一种动态称重装置以及称重方法 |
| CN112729509B (zh) * | 2020-12-30 | 2023-05-09 | 北京万集科技股份有限公司 | 一种动态称重装置以及称重方法 |
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|---|---|
| JP3935645B2 (ja) | 2007-06-27 |
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