JP2002168679A - 車両重量測定用光ファイバ圧力センサ - Google Patents
車両重量測定用光ファイバ圧力センサInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧力センサ上の車両のタイヤ接地面積が異っ
ても所定の計測精度内で測定できる車両重量測定用光フ
ァイバ圧力センサ。 【解決手段】 走行車両の各車軸毎に両端のタイヤの荷
重を一対の光ファイバ圧力センサで測定する際に、光フ
ァイバ圧力センサ受圧部１の車両走行方向の長さＥと、
光ファイバ圧力センサ上のタイヤ接地部の車両走行方向
の長さＣとの比を、１よりも大きく７よりも小さな値と
する。
ても所定の計測精度内で測定できる車両重量測定用光フ
ァイバ圧力センサ。 【解決手段】 走行車両の各車軸毎に両端のタイヤの荷
重を一対の光ファイバ圧力センサで測定する際に、光フ
ァイバ圧力センサ受圧部１の車両走行方向の長さＥと、
光ファイバ圧力センサ上のタイヤ接地部の車両走行方向
の長さＣとの比を、１よりも大きく７よりも小さな値と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行中の車両の重
量を測定するための光ファイバ圧力センサに関するもの
である。
量を測定するための光ファイバ圧力センサに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の光ファイバ圧力センサの構
造図であり、図の（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）
のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であ
る。図３において、１は圧力を受ける板状の受圧部であ
り、例えば金属材を用いる。２は受圧部１をその両端部
により保持する基台であり、同様に金属材を用いること
ができる。なお基台２には、リファレンス光ファイバ、
光カプラ及び一対のＦＲＭを収納する収納部が設けられ
ている。
造図であり、図の（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）
のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であ
る。図３において、１は圧力を受ける板状の受圧部であ
り、例えば金属材を用いる。２は受圧部１をその両端部
により保持する基台であり、同様に金属材を用いること
ができる。なお基台２には、リファレンス光ファイバ、
光カプラ及び一対のＦＲＭを収納する収納部が設けられ
ている。
【０００３】３はセンシング光ファイバであり、所定長
さの光ファイバが、受圧部１の裏面の予め設定されたセ
ンシング光ファイバ配設領域８内に、図３の（ｂ）に示
す蛇管状（前記センシング光ファイバ配設領域内で端か
ら端まで直線に配設して、その端部で順次折り返し、隣
接する光ファイバが互に平行で且つ一定の間隔となるよ
うに配設された位置）に接着剤で接着されて形成され
る。なおセンシング光ファイバ３は、受圧部１へ圧力が
印加されると伸縮歪が生じるように設けられている。
さの光ファイバが、受圧部１の裏面の予め設定されたセ
ンシング光ファイバ配設領域８内に、図３の（ｂ）に示
す蛇管状（前記センシング光ファイバ配設領域内で端か
ら端まで直線に配設して、その端部で順次折り返し、隣
接する光ファイバが互に平行で且つ一定の間隔となるよ
うに配設された位置）に接着剤で接着されて形成され
る。なおセンシング光ファイバ３は、受圧部１へ圧力が
印加されると伸縮歪が生じるように設けられている。
【０００４】４はリファレンス光ファイバであり、セン
シング光ファイバ３と同一長さの光ファイバが、図３の
（ｃ）に示すコイル状に巻かれて、基台２に設けられた
収納部内に接着剤で接着されて形成される。なお、リフ
ァレンス光ファイバ４は受圧部１へ圧力が印加されても
伸縮歪が生じないように（即ち参照用光ファイバとし
て）設けられている。
シング光ファイバ３と同一長さの光ファイバが、図３の
（ｃ）に示すコイル状に巻かれて、基台２に設けられた
収納部内に接着剤で接着されて形成される。なお、リフ
ァレンス光ファイバ４は受圧部１へ圧力が印加されても
伸縮歪が生じないように（即ち参照用光ファイバとし
て）設けられている。
【０００５】５は光カプラであり、光源側からの入力光
を２つに分岐してセンシング光ファイバ３とリファレン
ス光ファイバ４にそれぞれ出射すると共に、前記２つの
光ファイバ３，４からの各反射光を合成して位相差検出
器側に出射する。この光カプラ５も前記リファレンス光
ファイバ４と同様に基台２に設けられた収納部内に接着
剤で接着される。
を２つに分岐してセンシング光ファイバ３とリファレン
ス光ファイバ４にそれぞれ出射すると共に、前記２つの
光ファイバ３，４からの各反射光を合成して位相差検出
器側に出射する。この光カプラ５も前記リファレンス光
ファイバ４と同様に基台２に設けられた収納部内に接着
剤で接着される。
【０００６】６ａ，６ｂは、それぞれFaraday rotator
mirror（ファラディ・ローティタ・ミラー、本明細書で
はＦＲＭと書す）である。ＦＲＭはファラディ効果、即
ち光の偏光面の磁界中での回転を利用した偏光面回転鏡
を有する装置であり、ここでは光ファイバ中（往路）を
伝搬して入射した入射光の有する位相情報をそのまま保
持させた反射光を再び光ファイバ中（往路）を伝搬させ
るように反射鏡の回転を制御する装置として用いてい
る。このＦＲＭ６ａ，６ｂも基台２に設けられた収納部
内に接着剤で接着させる。
mirror（ファラディ・ローティタ・ミラー、本明細書で
はＦＲＭと書す）である。ＦＲＭはファラディ効果、即
ち光の偏光面の磁界中での回転を利用した偏光面回転鏡
を有する装置であり、ここでは光ファイバ中（往路）を
伝搬して入射した入射光の有する位相情報をそのまま保
持させた反射光を再び光ファイバ中（往路）を伝搬させ
るように反射鏡の回転を制御する装置として用いてい
る。このＦＲＭ６ａ，６ｂも基台２に設けられた収納部
内に接着剤で接着させる。
【０００７】なお、センシング光ファイバ３、リファレ
ンス光ファイバ４、光カプラ５及びＦＲＭ６ａ，６ｂを
接着する接着剤（例えばエポキシ樹脂）は、接着剤の硬
化後、光ファイバ光カプラに変形を与えないような適度
の硬さと軟らかさを共にもつ硬度のものが使用される。
図３の（ｂ）の８は受圧部１に予め設定されたセンシン
グ光ファイバ配設領域である。
ンス光ファイバ４、光カプラ５及びＦＲＭ６ａ，６ｂを
接着する接着剤（例えばエポキシ樹脂）は、接着剤の硬
化後、光ファイバ光カプラに変形を与えないような適度
の硬さと軟らかさを共にもつ硬度のものが使用される。
図３の（ｂ）の８は受圧部１に予め設定されたセンシン
グ光ファイバ配設領域である。
【０００８】図４は図３の光ファイバ圧力センサによる
計測法の説明図である。図４において、７は光源及び位
相差検出器、９は各ユニット間を結合する光ファイバで
ある。図４の構成による圧力計測法を説明する。光源及
び位相差検出器７の光源部は、例えばレーザ光源を用い
連続波のレーザ光を発生し、この連続波のレーザ光を光
ファイバ９を介して光カプラ５に入射する。光カプラ５
は入射されたレーザ光を２つに分岐し、その分岐光の一
方は光ファイバ９を介してセンシング光ファイバ３の一
端に入射し、また分岐光の他方はリファレンス光ファイ
バ４の一端に入射する。
計測法の説明図である。図４において、７は光源及び位
相差検出器、９は各ユニット間を結合する光ファイバで
ある。図４の構成による圧力計測法を説明する。光源及
び位相差検出器７の光源部は、例えばレーザ光源を用い
連続波のレーザ光を発生し、この連続波のレーザ光を光
ファイバ９を介して光カプラ５に入射する。光カプラ５
は入射されたレーザ光を２つに分岐し、その分岐光の一
方は光ファイバ９を介してセンシング光ファイバ３の一
端に入射し、また分岐光の他方はリファレンス光ファイ
バ４の一端に入射する。
【０００９】受圧部１に圧力が印加されていない状態で
は、センシング光ファイバ３とリファレンス光ファイバ
４が同一長さに調整されていれば、同一光源から分岐さ
れた同位相の光が伝搬するので、２つの光ファイバ中の
伝搬光間に位相差は生じない。従って光源及び位相差検
出器７の位相差検出器の検出出力は零となる。もしも零
でない場合は、初期調整として零に調整される。
は、センシング光ファイバ３とリファレンス光ファイバ
４が同一長さに調整されていれば、同一光源から分岐さ
れた同位相の光が伝搬するので、２つの光ファイバ中の
伝搬光間に位相差は生じない。従って光源及び位相差検
出器７の位相差検出器の検出出力は零となる。もしも零
でない場合は、初期調整として零に調整される。
【００１０】いま受圧部１に外部から圧力が印加される
と、受圧部１に歪みが発生する。従って受圧部１の裏面
に接着剤で接着されているセンシング光ファイバ３には
伸縮歪みが生じる。しかし基台２には外力が印加されな
い構造となっているので、基台２内の収納部に接着され
ているリファレンス光ファイバ４には伸縮歪が生じな
い。センシング光ファイバ３中（往路）を伝搬するレー
ザ光は、前記発生した伸縮歪に基づき伝搬中に光の位相
が変化して他端から出射され光ファイバ９を介してＦＲ
Ｍ６ａに入射される。しかしリファレンス光ファイバ４
中（往路）を伝搬するレーザ光は、伸縮歪がないことか
ら伝搬中に光の位相は変化せずに他端から出射されＦＲ
Ｍ６ｂに入射される。
と、受圧部１に歪みが発生する。従って受圧部１の裏面
に接着剤で接着されているセンシング光ファイバ３には
伸縮歪みが生じる。しかし基台２には外力が印加されな
い構造となっているので、基台２内の収納部に接着され
ているリファレンス光ファイバ４には伸縮歪が生じな
い。センシング光ファイバ３中（往路）を伝搬するレー
ザ光は、前記発生した伸縮歪に基づき伝搬中に光の位相
が変化して他端から出射され光ファイバ９を介してＦＲ
Ｍ６ａに入射される。しかしリファレンス光ファイバ４
中（往路）を伝搬するレーザ光は、伸縮歪がないことか
ら伝搬中に光の位相は変化せずに他端から出射されＦＲ
Ｍ６ｂに入射される。
【００１１】ＦＲＭ６ａ，６ｂは、それぞれ前記のよう
に各入射光の有する位相情報をそのまま保持させた反射
光を再びセンシング光ファイバ３の他端、リファレンス
光ファイバ４の他端へ入射する。センシング光ファイバ
３中（復路）を伝搬する反射光は、前記発生した伸縮歪
に基づき往路と同様に光の位相が変化して（往路と復路
で光の位相の変化量は２倍となって）、一端から出射さ
れ光ファイバ９を介して光カプラ５へ再び入射される。
リファレンス光ファイバ４中（復路）を伝搬する反射光
は、伸縮歪がないことから伝搬中に光の位相は変化せず
に一端から出射され光カプラ５へ再び入射される。
に各入射光の有する位相情報をそのまま保持させた反射
光を再びセンシング光ファイバ３の他端、リファレンス
光ファイバ４の他端へ入射する。センシング光ファイバ
３中（復路）を伝搬する反射光は、前記発生した伸縮歪
に基づき往路と同様に光の位相が変化して（往路と復路
で光の位相の変化量は２倍となって）、一端から出射さ
れ光ファイバ９を介して光カプラ５へ再び入射される。
リファレンス光ファイバ４中（復路）を伝搬する反射光
は、伸縮歪がないことから伝搬中に光の位相は変化せず
に一端から出射され光カプラ５へ再び入射される。
【００１２】光カプラ５は、２つの入射光を合成し（即
ち干渉せさ）、その干渉結果の光を光ファイバ９を介し
て光源及び位相差検出器７へ入射する。前記位相差検出
器は入射光に含まれる位相差（即ちセンシング光ファイ
バ３中を往復伝搬した光とリファレンス光ファイバ４中
を往復伝搬した光との間の位相差）を検出し、この位相
差情報を外部の図示されない変換器へ出力する。図示さ
れない変換器は、予め位相差情報と圧力情報との対応を
較正した較正データをメモリ等に保有していて、入力さ
れた位相差情報と較正データとを照合して圧力情報に変
換する。このようにして印加圧力が測定される。
ち干渉せさ）、その干渉結果の光を光ファイバ９を介し
て光源及び位相差検出器７へ入射する。前記位相差検出
器は入射光に含まれる位相差（即ちセンシング光ファイ
バ３中を往復伝搬した光とリファレンス光ファイバ４中
を往復伝搬した光との間の位相差）を検出し、この位相
差情報を外部の図示されない変換器へ出力する。図示さ
れない変換器は、予め位相差情報と圧力情報との対応を
較正した較正データをメモリ等に保有していて、入力さ
れた位相差情報と較正データとを照合して圧力情報に変
換する。このようにして印加圧力が測定される。
【００１３】次に図３の構造の光ファイバ圧力センサを
用いて走行中の車両重量を測定する適用例について説明
する。図５は一対の光ファイバ圧力センサによる走行車
両の軸重測定の説明図である。図５においては、図４に
示す構成の一対の光ファイバ圧力センサＡ，Ｂを予め道
路に設置しておく。この圧力センサＡ，Ｂの設置位置
は、走行車両のタイヤ（車輪）１０の位置に合せてあ
る。また道路には圧力センサを埋め込めるだけの穴を掘
り、この穴に圧力センサを埋め込み、道路と圧力センサ
の表面が平坦な面となるように仕上げてある。
用いて走行中の車両重量を測定する適用例について説明
する。図５は一対の光ファイバ圧力センサによる走行車
両の軸重測定の説明図である。図５においては、図４に
示す構成の一対の光ファイバ圧力センサＡ，Ｂを予め道
路に設置しておく。この圧力センサＡ，Ｂの設置位置
は、走行車両のタイヤ（車輪）１０の位置に合せてあ
る。また道路には圧力センサを埋め込めるだけの穴を掘
り、この穴に圧力センサを埋め込み、道路と圧力センサ
の表面が平坦な面となるように仕上げてある。
【００１４】図５での車両重量の測定は車両の走行中
に、例えば運転員が気付かない間に次のように行われ
る。車両が図５の（ａ）の乗用車の場合には、まず走行
車の前輪の各タイヤ１０にかかる荷重が圧力センサＡ，
Ｂにより測定されて記憶され、次にこの走行車の後輪の
各タイヤ１０にかかる荷重が圧力センサＡ，Ｂによって
再び測定される。そして前輪荷重の２つの測定値と後輪
荷重の２つの測定値がすべて加算されて、その総和とし
ての車体重量が算出される。車両が図５の（ｂ）のトラ
ックの場合には、同様に、走行車の前輪、内側の後輪及
び外側の後輪の各タイヤ１０にかかる荷重を圧力センサ
Ａ，Ｂによりそれぞれ測定し、この３回の測定値をすべ
て加算した総和として車体重量が算出される。
に、例えば運転員が気付かない間に次のように行われ
る。車両が図５の（ａ）の乗用車の場合には、まず走行
車の前輪の各タイヤ１０にかかる荷重が圧力センサＡ，
Ｂにより測定されて記憶され、次にこの走行車の後輪の
各タイヤ１０にかかる荷重が圧力センサＡ，Ｂによって
再び測定される。そして前輪荷重の２つの測定値と後輪
荷重の２つの測定値がすべて加算されて、その総和とし
ての車体重量が算出される。車両が図５の（ｂ）のトラ
ックの場合には、同様に、走行車の前輪、内側の後輪及
び外側の後輪の各タイヤ１０にかかる荷重を圧力センサ
Ａ，Ｂによりそれぞれ測定し、この３回の測定値をすべ
て加算した総和として車体重量が算出される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一対の
光ファイバ圧力センサを用いて走行中の車両重量を測定
する従来技術では、次のような問題があった。図６は圧
力センサ上の車両のタイヤ接地面積の相違の説明図であ
り、図の（ａ）はタイヤ１０と圧力センサ受圧部１の側
面断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、受圧部１上でのそ
れぞれ異なるタイヤ接地面積を示す図である。タイヤ接
地部の面積は、その車両走行方向の長さＣと車軸方向の
長さＤにより示し、図の（ｂ）ではＣ＝Ｃ1，Ｄ＝Ｄ1，
（ｃ）ではＣ＝Ｃ2，Ｄ＝Ｄ1，（ｄ）ではＣ＝Ｃ2，Ｄ
＝Ｄ2として示した。
光ファイバ圧力センサを用いて走行中の車両重量を測定
する従来技術では、次のような問題があった。図６は圧
力センサ上の車両のタイヤ接地面積の相違の説明図であ
り、図の（ａ）はタイヤ１０と圧力センサ受圧部１の側
面断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、受圧部１上でのそ
れぞれ異なるタイヤ接地面積を示す図である。タイヤ接
地部の面積は、その車両走行方向の長さＣと車軸方向の
長さＤにより示し、図の（ｂ）ではＣ＝Ｃ1，Ｄ＝Ｄ1，
（ｃ）ではＣ＝Ｃ2，Ｄ＝Ｄ1，（ｄ）ではＣ＝Ｃ2，Ｄ
＝Ｄ2として示した。
【００１６】タイヤ接地面積は、タイヤのサイズ（直
径、横幅）、タイヤの空気圧、トラックの積載重量等に
よってそれぞれ異なるが、かりに車両重量が同一の場合
でも、タイヤ接地面積が異なると受圧部に設けられたセ
ンシング光ファイバの歪量に差が生じ、時には車体重量
の測定値が規定された計測精度（例えば５％以内）を越
えることがあるという問題があった。従って圧力センサ
上の車両のタイヤ接地面積が異っても、所定の計測精度
内で測定できる車両重量測定用光ファイバ圧力センサが
要望されていた。
径、横幅）、タイヤの空気圧、トラックの積載重量等に
よってそれぞれ異なるが、かりに車両重量が同一の場合
でも、タイヤ接地面積が異なると受圧部に設けられたセ
ンシング光ファイバの歪量に差が生じ、時には車体重量
の測定値が規定された計測精度（例えば５％以内）を越
えることがあるという問題があった。従って圧力センサ
上の車両のタイヤ接地面積が異っても、所定の計測精度
内で測定できる車両重量測定用光ファイバ圧力センサが
要望されていた。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る車両重量測
定用光ファイバ圧力センサは、一対の光ファイバ圧力セ
ンサを走行車両の車輪の位置にあわせて道路面に設置し
ておき、道路を走行する各車両の各車軸毎にその両端の
車輪の荷重を前記一対の光ファイバ圧力センサを用いて
測定し、この各車軸毎の両端の車輪の荷重測定値の総和
から車両重量を求める方式の光ファイバ圧力センサにお
いて、前記光ファイバ圧力センサの車両走行方向の長さ
と、光ファイバ圧力センサ上の車輪接地部の車両走行方
向の長さとの比を、１よりも大きくて７よりも小さな値
とするものである。
定用光ファイバ圧力センサは、一対の光ファイバ圧力セ
ンサを走行車両の車輪の位置にあわせて道路面に設置し
ておき、道路を走行する各車両の各車軸毎にその両端の
車輪の荷重を前記一対の光ファイバ圧力センサを用いて
測定し、この各車軸毎の両端の車輪の荷重測定値の総和
から車両重量を求める方式の光ファイバ圧力センサにお
いて、前記光ファイバ圧力センサの車両走行方向の長さ
と、光ファイバ圧力センサ上の車輪接地部の車両走行方
向の長さとの比を、１よりも大きくて７よりも小さな値
とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る車両走行方向
のタイヤ接地部及び荷重受圧部の長さの説明図であり、
図の（ａ）はタイヤ１０と圧力センサ受圧部１の側面断
面図であり、（ｂ）は受圧部１上でのタイヤ接地部を示
す図である。図１の（ｂ）で、Ｃはタイヤ接地部の車両
走行方向の長さ、Ｄはタイヤ接地部の車軸方向の長さ、
Ｅは荷重受圧部の車両走行方向の長さ、Ｆは荷重受圧部
の車軸方向の長さである。図２は両端固定梁の最大たわ
み量の説明図であり、この最大たわみ量は重量測定時の
センシング光ファイバの歪量に関係するものである。
のタイヤ接地部及び荷重受圧部の長さの説明図であり、
図の（ａ）はタイヤ１０と圧力センサ受圧部１の側面断
面図であり、（ｂ）は受圧部１上でのタイヤ接地部を示
す図である。図１の（ｂ）で、Ｃはタイヤ接地部の車両
走行方向の長さ、Ｄはタイヤ接地部の車軸方向の長さ、
Ｅは荷重受圧部の車両走行方向の長さ、Ｆは荷重受圧部
の車軸方向の長さである。図２は両端固定梁の最大たわ
み量の説明図であり、この最大たわみ量は重量測定時の
センシング光ファイバの歪量に関係するものである。
【００１９】発明者は、車両のタイヤ接地部の各辺の長
さ（図１の（ｂ）のＣ，Ｄ）と、荷重受圧部の各辺の長
さ（図１の（ｂ）のＥ，Ｆ）及びその固定・保持構造
（図１の（ａ）を参照）との関係について詳細に調べ
た。即ち受圧部１は、図１の（ａ）に示されるように、
その両端部が基台２により固定されることにより、荷重
によるたわみが生じ得るように保持されている。従って
両端が固定されている梁と同一の構造になっている。
さ（図１の（ｂ）のＣ，Ｄ）と、荷重受圧部の各辺の長
さ（図１の（ｂ）のＥ，Ｆ）及びその固定・保持構造
（図１の（ａ）を参照）との関係について詳細に調べ
た。即ち受圧部１は、図１の（ａ）に示されるように、
その両端部が基台２により固定されることにより、荷重
によるたわみが生じ得るように保持されている。従って
両端が固定されている梁と同一の構造になっている。
【００２０】図２の説明図のように、両端固定梁が等分
布荷重を受けたときの最大たわみ量ω1は、次式（１）
で示される。 ω1＝ＰＬ3／３８４ＥＩ …（１） また両端固定梁が集中荷重を受けたときの最大たわみ量
ω2 は、式（２）で示される。 ω2＝ＰＬ3／１９２ＥＩ …（２） ここでＰは荷重量、Ｌは梁の非固定部の長さ、ここでは
受圧部１の非固定部の長さＥに相当する。またＥＩは梁
の曲げこわさである。
布荷重を受けたときの最大たわみ量ω1は、次式（１）
で示される。 ω1＝ＰＬ3／３８４ＥＩ …（１） また両端固定梁が集中荷重を受けたときの最大たわみ量
ω2 は、式（２）で示される。 ω2＝ＰＬ3／１９２ＥＩ …（２） ここでＰは荷重量、Ｌは梁の非固定部の長さ、ここでは
受圧部１の非固定部の長さＥに相当する。またＥＩは梁
の曲げこわさである。
【００２１】式（１），（２）により明らかなように、
最大たわみ量は集中荷重の方が大きいので、受圧部１に
配設されたセンシング光ファイバ３に生じる歪量も集中
荷重の方が大きく、高感度となる。そこで荷重受圧部の
車両走行方向の長さＥと、タイヤ接地部の車両走行方向
の長さＣとの比を、最小値の１から順次大きな値（集中
荷重に近い状態）に変化させたときの計測精度との関係
（即ちタイヤ面積依存性の大小関係）を研究した。この
研究結果を下記の表１，表２に示す。
最大たわみ量は集中荷重の方が大きいので、受圧部１に
配設されたセンシング光ファイバ３に生じる歪量も集中
荷重の方が大きく、高感度となる。そこで荷重受圧部の
車両走行方向の長さＥと、タイヤ接地部の車両走行方向
の長さＣとの比を、最小値の１から順次大きな値（集中
荷重に近い状態）に変化させたときの計測精度との関係
（即ちタイヤ面積依存性の大小関係）を研究した。この
研究結果を下記の表１，表２に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】表１においては、タイヤ接地部の車両走行
方向の長さＣを２５０ｍｍとした。これは、Ｃの値は車
両の重量やタイヤの空気圧によって大きく変化するもの
で、一般の大型トラックの場合には２００〜３００ｍｍ
程度となるので、その平均の２５０ｍｍとしたものであ
る。また荷重受圧部の車両走行方向の長さＥの最大値を
１３００ｍｍとしたが、これは下記の理由によるもので
ある。即ち荷重受圧部が軸重を測定する際に、隣り合っ
た２つの車軸が同時に受圧部に乗ってしまうと測定がで
きなくなる。そして一般のトラックの後輪の内側車軸と
外側車軸との最小間隔が１３００ｍｍであるので、この
軸間距離の最小値をそのまま用いたものである。このよ
うにＥの最大値は、現在の道路交通法では１３００ｍｍ
に制限される。
方向の長さＣを２５０ｍｍとした。これは、Ｃの値は車
両の重量やタイヤの空気圧によって大きく変化するもの
で、一般の大型トラックの場合には２００〜３００ｍｍ
程度となるので、その平均の２５０ｍｍとしたものであ
る。また荷重受圧部の車両走行方向の長さＥの最大値を
１３００ｍｍとしたが、これは下記の理由によるもので
ある。即ち荷重受圧部が軸重を測定する際に、隣り合っ
た２つの車軸が同時に受圧部に乗ってしまうと測定がで
きなくなる。そして一般のトラックの後輪の内側車軸と
外側車軸との最小間隔が１３００ｍｍであるので、この
軸間距離の最小値をそのまま用いたものである。このよ
うにＥの最大値は、現在の道路交通法では１３００ｍｍ
に制限される。
【００２５】表１においては、Ｅ／Ｃ＝１の場合も示し
ている。しかし実際の測定において、タイヤ接地部の長
さＣよりも受圧部の長さＥが小さいと、計測誤差が大き
くなり、計測不能となる。従って計測可能な条件として
は、Ｅ＞Ｃが必要となり、Ｅ／Ｃの下限値は、１を越え
る値（１よりも大きな値）となる。
ている。しかし実際の測定において、タイヤ接地部の長
さＣよりも受圧部の長さＥが小さいと、計測誤差が大き
くなり、計測不能となる。従って計測可能な条件として
は、Ｅ＞Ｃが必要となり、Ｅ／Ｃの下限値は、１を越え
る値（１よりも大きな値）となる。
【００２６】Ｅ／Ｃの上限値は、Ｅの最大値が１３００
ｍｍと制限されていても、Ｃの値により変化する。そこ
でＣの値を大型トラックの場合の通常の最小値である２
００ｍｍにして、Ｅ／Ｃと、計測精度を求めた結果を表
２に示した。表２に示されるように、大型トラックでＣ
＝２００ｍｍとした場合のＥ／Ｃの最大値は６．５とな
る。しかし乗用車の場合にはＣの値が２００ｍｍ以下と
なるので、Ｅ／Ｃの最大値は６．５以上となる。
ｍｍと制限されていても、Ｃの値により変化する。そこ
でＣの値を大型トラックの場合の通常の最小値である２
００ｍｍにして、Ｅ／Ｃと、計測精度を求めた結果を表
２に示した。表２に示されるように、大型トラックでＣ
＝２００ｍｍとした場合のＥ／Ｃの最大値は６．５とな
る。しかし乗用車の場合にはＣの値が２００ｍｍ以下と
なるので、Ｅ／Ｃの最大値は６．５以上となる。
【００２７】従って、トラックの重量を測定する場合
に、実用上の計測可能な範囲におけるＥ／Ｃは、１より
も大きくて７よりも小さな値となる。そしてこのＥ／Ｃ
の値の範囲内において要求される計測精度に適合するよ
うに、Ｅ，Ｃとその比を決めればよい。例えばトラック
の積載重量測定用の計測精度としては５％以下が求めら
れる。この場合、表１によりＥ／Ｃ＝２とすれば、この
仕様を満足できる。しかし、大型トラックの場合、Ｃの
値は２００〜３００ｍｍと変化するから、最悪の場合の
Ｃ＝３００ｍｍを採用すると、Ｅの値は６００ｍｍとす
ればよいことが判る。
に、実用上の計測可能な範囲におけるＥ／Ｃは、１より
も大きくて７よりも小さな値となる。そしてこのＥ／Ｃ
の値の範囲内において要求される計測精度に適合するよ
うに、Ｅ，Ｃとその比を決めればよい。例えばトラック
の積載重量測定用の計測精度としては５％以下が求めら
れる。この場合、表１によりＥ／Ｃ＝２とすれば、この
仕様を満足できる。しかし、大型トラックの場合、Ｃの
値は２００〜３００ｍｍと変化するから、最悪の場合の
Ｃ＝３００ｍｍを採用すると、Ｅの値は６００ｍｍとす
ればよいことが判る。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、一対の光
ファイバ圧力センサを走行車両の車輪の位置にあわせて
道路面に設置しておき、道路を走行する各車両の各車軸
毎にその両端の車輪の荷重を前記一対の光ファイバ圧力
センサを用いて測定し、この各車軸毎の両端の車輪の荷
重測定値の総和から車両重量を求める方式の光ファイバ
圧力センサにおいて、前記光ファイバ圧力センサの車両
走行方向の長さと、光ファイバ圧力センサ上の車輪接地
部の車両走行方向の長さとの比を、１よりも大きくて７
よりも小さな値とするようにしたので、光ファイバ圧力
センサ上の車両の車輪接地面積が異っても、所定の計測
精度内で車両重量を測定することができる。
ファイバ圧力センサを走行車両の車輪の位置にあわせて
道路面に設置しておき、道路を走行する各車両の各車軸
毎にその両端の車輪の荷重を前記一対の光ファイバ圧力
センサを用いて測定し、この各車軸毎の両端の車輪の荷
重測定値の総和から車両重量を求める方式の光ファイバ
圧力センサにおいて、前記光ファイバ圧力センサの車両
走行方向の長さと、光ファイバ圧力センサ上の車輪接地
部の車両走行方向の長さとの比を、１よりも大きくて７
よりも小さな値とするようにしたので、光ファイバ圧力
センサ上の車両の車輪接地面積が異っても、所定の計測
精度内で車両重量を測定することができる。
【図１】本発明に係る車両走行方向のタイヤ接地部及び
荷重受圧部の長さの説明図である。
荷重受圧部の長さの説明図である。
【図２】両端固定梁の最大たわみ量の説明図である。
【図３】従来の光ファイバ圧力センサの構造図である。
【図４】図３の光ファイバ圧力センサによる計測法の説
明図である。
明図である。
【図５】一対の光ファイバ圧力センサによる走行車両の
軸重測定の説明図である。
軸重測定の説明図である。
【図６】圧力センサ上のタイヤ接地面積の相違の説明図
である。
である。
１ 受圧部 ２ 基台 ３，３ａ，３ｂ センシング光ファイバ ４ リファレンス光ファイバ ５ 光カプラ ６ａ，６ｂ ＦＲＭ ７ 電源及び位相差検出器 ８ センシング光ファイバ配設領域 ９ 光ファイバ １０ タイヤ
Claims (1)
- 【請求項１】 一対の光ファイバ圧力センサを走行車両
の車輪の位置にあわせて道路面に設置しておき、道路を
走行する各車両の各車軸毎にその両端の車輪の荷重を前
記一対の光ファイバ圧力センサを用いて測定し、この各
車軸毎の両端の車輪の荷重測定値の総和から車両重量を
求める方式の光ファイバ圧力センサにおいて、 前記光ファイバ圧力センサの車両走行方向の長さと、光
ファイバ圧力センサ上の車輪接地部の車両走行方向の長
さとの比を、１よりも大きくて７よりも小さな値とする
ことを特徴とする車両重量測定用光ファイバ圧力セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000369716A JP2002168679A (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | 車両重量測定用光ファイバ圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000369716A JP2002168679A (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | 車両重量測定用光ファイバ圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002168679A true JP2002168679A (ja) | 2002-06-14 |
Family
ID=18839719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000369716A Pending JP2002168679A (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | 車両重量測定用光ファイバ圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002168679A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102243094A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-11-16 | 东南大学 | 光纤-液压组合式车辆动态称重装置 |
| JP2012529629A (ja) * | 2009-06-08 | 2012-11-22 | ホイールライト・リミテッド | 車両タイヤ点検システム |
| CN104330140A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-04 | 辽宁因泰立电子信息有限公司 | 一种车辆轮轴识别方法及装置 |
-
2000
- 2000-12-05 JP JP2000369716A patent/JP2002168679A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012529629A (ja) * | 2009-06-08 | 2012-11-22 | ホイールライト・リミテッド | 車両タイヤ点検システム |
| CN102243094A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-11-16 | 东南大学 | 光纤-液压组合式车辆动态称重装置 |
| CN104330140A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-04 | 辽宁因泰立电子信息有限公司 | 一种车辆轮轴识别方法及装置 |
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