JP2007256244A - トラックスケール - Google Patents

Abstract

【課題】第１に、舵取り車輪荷重割合を求めることのできるトラックスケールを提供し、第２に、車種に応じて過積載の判定を行うことのできるトラックスケールを提供し、第３に、左右の車輪荷重の比率を求めることのできるトラックスケールを提供する。
【解決手段】各ロードセル６〜９による検出値を基にトラック２の舵取り車輪荷重割合を演算する舵取り車輪荷重割合演算手段を設ける。また、各ロードセル６〜９による検出値を基にトラック２の積載重量を演算する積載重量演算手段を設け、その演算結果が、トラック２の車種に応じて設定される積載重量の許容限界値を超えているか否かを判定する過積載判定手段を設ける。また、各ロードセル６〜９による検出値を基にトラック２における相対する個々の左右車輪の荷重比率、または相対する複数の左右車輪の合計荷重比率を演算する左右車輪荷重比率演算手段を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の重量を計測するトラックスケールに関するものである。

従来、車両にＩＤタグを装備させ、このＩＤタグと重量測定装置との間で非接触に各種情報を送受信することで計量管理作業の効率化を図るようにされた計量業務管理装置がある（例えば、特許文献１参照。）。この計量業務管理装置においては、車両に装備されたＩＤタグに予めその車両の固有重量Ｗｉを記憶させておき、車両の総重量Ｗｔをトラックスケールの重量測定装置にて測定し、このとき重量測定装置がＩＤタグからその車両の固有重量Ｗｉを読み込んで、積載重量Ｗｎを、Ｗｎ＝Ｗｔ−Ｗｉと演算して求めている。このようにして求められた積載重量値は、取引証明に資する情報として、また作業量を表わす情報として使用されている。

一方、車両の軸重を測定し、この測定値と予め設定されている法的規制値とを比較して、その測定値が法的規制値を超えていれば、警報、警告等を発生させるようにされた軸重測定装置（軸重計）がある（例えば、特許文献２参照。）。なお、かかる軸重計は高速道路の入口付近等に設置されることが多い。

特開平６−２２１９０１号公報 特開昭５４−１３６８６２号公報

ところで、車両の重量情報に係わる安全性を求めた法律では、安全評価項目の許容限界値として、車両の安全性維持のために、舵取り車輪荷重割合は空車時および積車時のいずれの場合も２０％以上、最大積載量は例えばトラック（２軸車）の場合、８０００ｋｇまでと定められている。また、法的規制はないものの、左右の車輪荷重の比率も安全性の評価判定のための重要な要素である。

しかしながら、前記特許文献１の計量業務管理装置に係るトラックスケールおよび特許文献２に係る軸重計のいずれの計量器も、法的に規制のある舵取り車輪荷重割合を求めることができず、また最大積載量に関して、法的規制があるにもかかわらず、車種に応じて過積載の判定を行うことができない。また、左右の車輪荷重の比率も求めることができない。

仮に、運送関連事業所等に設置されることの多いトラックスケールによって、車両を運行させる前に、舵取り車輪荷重割合の測定を行い、また車種に応じて過積載の判定を行い、更に左右の車輪荷重の比率の測定を行うことができれば、車両をより安全に運行させることができる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、第１に、舵取り車輪荷重割合を求めることのできるトラックスケールを提供することを目的とし、第２に、車種に応じて過積載の判定を行うことのできるトラックスケールを提供することを目的とし、第３に、左右の車輪荷重の比率を求めることのできるトラックスケールを提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明によるトラックスケールは、第１に、
車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて前記車両の舵取り車輪荷重割合を演算する舵取り車輪荷重割合演算手段を備えることを特徴とするものである（第１発明）。

また、本発明によるトラックスケールは、第２に、
車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて前記車両の積載重量を演算する積載重量演算手段を備えるとともに、この積載重量演算手段により算出された積載重量が、前記車両の車種に応じて設定される積載重量の許容限界値を超えているか否かを判定する過積載判定手段を備えることを特徴とするものである（第２発明）。

また、本発明によるトラックスケールは、第３に、
車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて前記車両における相対する個々の左右車輪の荷重比率、または相対する複数の左右車輪の合計荷重比率を演算する左右車輪荷重比率演算手段を備えることを特徴とするものである（第３発明）。

前記各発明において、前記荷重検出器により検出される検出値を基にして得られる前記車両の重量測定情報に基づいて前記車両を運行させる上での安全性を評価する際の評価基準値として用いられる所定の安全評価基準値は、前記車両の重量情報に係わる安全性を求めた法律で定められている法的許容限界値に、所定の安全係数を乗じて得られる自主規制値であるのが好ましい（第４発明）。

前記各発明において、前記載台に対する前記車両の進入位置を指示する車両進入位置指示手段を備えるとともに、この車両進入位置指示手段により指示される進入位置に前記車両が進入するものとしてその車両の輪重を演算する輪重演算手段を備えるのが好ましい（第５発明）。

第１発明によれば、荷重検出器により検出される検出値に基づいて車両の舵取り車輪荷重割合を演算する舵取り車輪荷重割合演算手段が設けられるので、法的規制対象項目である舵取り車輪荷重割合を求めることができ、車両の安全運行に資するデータを得ることができる。

第２発明によれば、荷重検出器により検出される検出値に基づいて車両の積載重量を演算する積載重量演算手段が設けられるとともに、この積載重量演算手段によって算出された積載重量が、車種に応じて設定される積載重量の許容限界値を超えているか否かを判定する過積載判定手段が設けられるので、車種に応じて過積載の判定を行うことができる。

第３発明によれば、荷重検出器により検出される検出値に基づいて車両における相対する個々の左右車輪の荷重比率、または相対する複数の左右車輪の合計荷重比率を演算する左右車輪荷重比率演算手段が設けられるので、左右の車輪荷重のアンバランスを測定することができ、片荷状態に起因する走行中の事故を未然に防ぐことができる。

第４発明によれば、法的許容限界値に対してより安全サイドに設定される自主規制値に基づき車両運行上の安全性が評価されるので、より安全な車両運行を実施することができる。

第５発明の構成を採用することにより、載台に対する車両の進入位置を既知の値として輪重演算を行うことができるので、車両の輪重を容易に求めることができる。

次に、本発明によるトラックスケールの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

〔第１の実施形態〕
図１には、本発明の第１の実施形態に係るトラックスケールの概略システム構成図が示されている。

本実施形態のトラックスケール１は、図１において左方から右方へ進行する３軸のトラック２（重量測定対象車両）の１軸目の左右車輪２ａ，２ｂ、２軸目の左右車輪２ｃ，２ｄおよび３軸目の左右車輪２ｅ，２ｆが同時に載ることのできる大きさの載台５と、この載台５の下方の四隅に設けられる計４個のロードセル（荷重検出器）６，７，８，９と、これら４個のロードセル６，７，８，９からの荷重信号や後述のＩＤタグ読み取り装置４からの信号を入力しそれら信号に基づいて所要の演算処理や情報処理を行うデータ処理装置１０を備えている。ここで、前記トラック２にはＩＤタグ３が装備されており、このＩＤタグ３に登録されている情報はＩＤタグ読み取り装置４によって読み取られる。なお、以下の説明において、前記４個のロードセル６，７，８，９をそれぞれ、Ｎｏ．１ロードセル６、Ｎｏ．２ロードセル７、Ｎｏ．３ロードセル８、Ｎｏ．４ロードセル９と称することとする。

前記ＩＤタグ読み取り装置４は、載台５に対するトラック２の進入経路付近における道路面上に設置されている。このＩＤタグ読み取り装置４と前記ＩＤタグ３との間では、電波を用いた無線による情報伝達手段によって、入出力情報の交換を行うことができるようになっている。こうして、トラック２が非停止状態にても情報の送受信が可能となり、作業効率の向上を図ることができる。ここで、前記ＩＤタグ３には、トラック２に関する情報等を記憶するデータメモリが内蔵されており、このデータメモリには、トラック２の車両型式を表わすとともに、トラック２を特定するために例えばトラック２の車番と関連付けて設定される識別コードが記憶されている。この識別コードはＩＤタグ読み取り装置４を介してデータ処理装置１０に与えられる。

前記データ処理装置１０は、ＣＰＵと、所定プログラムおよび各種データを記憶するメモリと、その他の周辺素子とよりなるマイクロコンピュータを主体に構成されている。このデータ処理装置１０においては、車両運行上の安全性に関する評価項目に対応する各種値を演算する演算手段１０ａと、車両運行上の安全性を評価する安全評価手段１０ｂが設けられており、これら演算手段１０ａおよび安全評価手段１０ｂはいずれも、メモリに格納されている所定プログラムがＣＰＵで実行されることによってその機能が実現される。また、このデータ処理装置１０には、重量測定対象車両（トラック２）の軸重を測定するたびに測定軸数を＋１ずつカウントするカウンタ１０ｃが設けられている。したがって、このカウンタ１０ｃの値が重量測定対象車両の車軸数と一致すれば、重量測定対象車両に対する全ての軸重の測定が完了したと判定される。なお、全ての軸重の測定が完了したと判定されると、カウンタ１０ｃの測定軸数はリセットされる。

ここで、前記演算手段１０ａは、（Ａ）車両の軸重を演算する軸重演算手段、（Ｂ）車両の輪重を演算する輪重演算手段、（Ｃ）車両の積載重量を演算する積載重量演算手段、（Ｄ）車両の舵取り車輪荷重割合を演算する舵取り車輪荷重割合演算手段、（Ｅ）車両の左側に配される車輪と右側に配される車輪とにおける相対する個々の車輪の荷重比率、または相対する複数の車輪の合計荷重比率を演算する左右車輪荷重比率演算手段、などを総称するものである。また、前記安全評価手段１０ｂは、（ａ）前記軸重演算手段により算出された軸重値が後述する安全評価基準値を超えているか否かを判定する過軸重判定手段、（ｂ）前記輪重演算手段により算出された輪重値が後述する安全評価基準値を超えているか否かを判定する過輪重判定手段、（ｃ）前記積載重量演算手段により算出された積載重量が後述する安全評価基準値を超えているか否かを判定する過積載判定手段、（ｄ）前記舵取り車輪荷重割合演算手段により算出された舵取り車輪荷重割合が後述する安全評価基準値以上であるか否かを判定する舵取り車輪荷重割合判定手段、（ｅ）前記左右車輪荷重比率演算手段により算出された、相対する個々の左右車輪の荷重比率、または相対する複数の左右車輪の合計荷重比率が予め設定された許容限界比率の範囲内にあるか否かを判定する左右車輪荷重比率判定手段、などを総称するものである。

前記データ処理装置１０のメモリには、トラック２を含む種々の車両の型式を表わす識別コードに関連付けて、各種車両の型式に対応する諸元が記憶されている。ここで、このデータ処理装置１０のメモリに登録される諸元としては、標準仕様あるいは改造仕様をも含めての諸元である自重、最大積載量、輪間距離、車軸数などの数値である。さらに、このデータ処理装置１０のメモリには、車両運行上の安全性維持のための法的許容限界値や、道路の安全性維持のための法的許容限界値、載台５および各ロードセル６，７，８，９に係わる固有値なども記憶されている。

本実施形態において、前記データ処理装置１０は、演算処理結果等を表示する表示器１１に接続されるとともに、各種データや設定値を入力する入力装置１２に接続されている。また、前記データ処理装置１０には送信用携帯電話１３が付設される一方、前記トラック２には受信用携帯電話１４が装備され、また前記データ処理装置１０のメモリには前記識別コードに関連付けて受信用携帯電話１４の電話番号が予め登録されており、必要に応じて、前記データ処理装置１０による演算処理結果等が送信用携帯電話１３からインターネット通信システム１５を介して受信用携帯電話１４に伝達されるようになっている。

本実施形態のトラックスケール１においては、トラック２がＩＤタグ読み取り装置４の近傍を通過し、その後、トラック２が載台５上に載ってその載台５の中央部で停止する過程において、トラック２の軸重、輪重、総重量、積載重量、舵取り車輪荷重割合、左右車輪荷重比率などの各種値を測定することができるとともに、かかる測定結果に基づいて車両運行上の安全性を評価することができるようにされている。以下、このトラックスケール１による測定手順について、図５に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。

まず、トラック２がＩＤタグ読み取り装置４の近傍を通過しトラック２の１軸目が載台５上に乗り込む過程において、トラック２に装備されているＩＤタグ３からそのトラック２に係る識別コードをＩＤタグ読み取り装置４により読み取る（ステップＳ１）。このＩＤタグ読み取り装置４によって読み取られた識別コードに対応する車両諸元をデータ処理装置１０のメモリから読み出す（ステップＳ２）。次いで、トラック２が載台５上に載って停止するまでの過程において、各ロードセル６，７，８，９の重量値を読み込む（ステップＳ３）。この場合、各ロードセル６，７，８，９の時系列パターンから新しい軸が検出部である載台５に載ったことを検出する（ステップＳ４）。新しい軸が載台５に載ったことを検出するたびに、カウンタ１０ｃによる測定軸数を＋１ずつカウントアップする（ステップＳ５）。カウンタ１０ｃによる測定軸数がトラック２の登録車軸数（本例では３軸）と一致した場合には、トラック２に対する全ての軸重の測定が完了したと判定し、各ロードセル６，７，８，９の重量値の読み込みを終了するとともに、カウンタ１０ｃをリセットする（ステップＳ６〜ステップＳ７）。次いで、読み出した車両諸元と読み込んだ各ロードセル６，７，８，９の重量値とに基づいて、トラック２の軸重、輪重、総重量、積載重量、舵取り車輪荷重割合、左右車輪荷重比率などの各種値を演算手段１０ａにより算出する（ステップＳ８）。

ここで、前記ステップＳ８における、トラック２の軸重、輪重、総重量、積載重量、舵取り車輪荷重割合、左右車輪荷重比率などの各種値の算出は、次のようにして行われる。

今、図２に示されるように、Ｎｏ．１ロードセル６の中心に原点を取り、Ｎｏ．１ロードセル６の中心とＮｏ．４ロードセル９の中心を通る直線のＮｏ．４ロードセル９側に正を取ってこれをｘ軸と定めるとともに、Ｎｏ．１ロードセル６の中心とＮｏ．２ロードセル７の中心を通る直線のＮｏ．２ロードセル７側に正を取ってこれをｙ軸と定める。また、各ロードセル６，７，８，９からデータ処理装置１０に向けて出力される信号は、載台５の荷重が予め除かれてその載台５上の被計量物のみによる荷重出力信号とする。また、Ｎｏ．１ロードセル６とＮｏ．２ロードセル７との間の距離（Ｎｏ．３ロードセル８とＮｏ．４ロードセル９との間の距離）をＡとする。

図２に示されるように、トラック２の１軸目の左右車輪２ａ，２ｂが載台５上に完全に載っている状態において、１軸目の左右車輪２ａ，２ｂには後部積載荷重の偏りが殆ど関係せず、後部積載荷重が１軸目の左右車輪２ａ，２ｂに略等しくかかるので、また運転者が乗る運転台の荷重も１軸目の左右車輪２ａ，２ｂに略等しくかかるように設計されているので、１軸目の車輪荷重による重心は、積載荷重の大きさや積載位置の如何に係わらず、常に、左右の車輪２ａ，２ｂの中心を結ぶ線分の中央の点Ｇ１上にある。したがって、１軸目の左右車輪２ａ，２ｂが載台５上に完全に載ったとき、左右車輪２ａ，２ｂの間の中央の点Ｇ１にある点荷重が載台５上に作用したと考えることができる。

トラック２が任意の積載位置、積載荷重の大きさの状態で１軸目の左右車輪２ａ，２ｂが載台５上に完全に載った図２に示されるような状態のときに、ｘ−ｙ座標上における前記重心Ｇ１のｙ座標値をｙ１とし、Ｎｏ．１ロードセル６による測定値がｗ１１、Ｎｏ．２ロードセル７による測定値がｗ２１、Ｎｏ．３ロードセル８による測定値がｗ３１、Ｎｏ．４ロードセル９による測定値がｗ４１であったとすると、Ｎｏ．１ロードセル６周り（言い換えれば、ｘ軸周り）のモーメントの釣合いから、次式が成り立つ。
ｙ１×（ｗ１１＋ｗ２１＋ｗ３１＋ｗ４１）＝Ａ×（ｗ２１＋ｗ３１）
・・・（１）
この式（１）より、次式（２）が得られる。
ｙ１＝Ａ×（ｗ２１＋ｗ３１）／（ｗ１１＋ｗ２１＋ｗ３１＋ｗ４１）
・・・（２）

前記式（２）において、距離Ａは、載台５と、この載台５に対して設置された各ロードセル６，７，８，９との関係において固有の値で、予めデータ処理装置１０のメモリに登録されているものであり、また荷重ｗ１１，ｗ２１，ｗ３１，ｗ４１は各ロードセル６，７，８，９による測定値であるので、重心Ｇ１のｙ座標値ｙ１は、前記式（２）によって求められる。つまり、載台５に対するトラック２の進入位置は、１軸目の左右車輪２ａ，２ｂが載台５に乗り込んだ際の重量測定情報によって求めることができる。

また、１軸目の軸重をＷａ１、１軸目の左車輪２ａと右車輪２ｂの輪重をそれぞれＷｈ１ａ、Ｗｈ１ｂとすると、次式が成り立つ。
Ｗａ１＝ｗ１１＋ｗ２１＋ｗ３１＋ｗ４１ ・・・（３）
Ｗｈ１ａ＝Ｗｈ１ｂ＝（ｗ１１＋ｗ２１＋ｗ３１＋ｗ４１）／２＝Ｗｈ
・・・（４）

次に、図３に示されるように、２軸目の左右車輪２ｃ，２ｄが載台５上に載ったとき、Ｎｏ．１ロードセル６による測定値がｗ１２、Ｎｏ．２ロードセル７による測定値がｗ２２、Ｎｏ．３ロードセル８による測定値がｗ３２、Ｎｏ．４ロードセル９による測定値がｗ４２であったとすると、２軸目の軸重Ｗａ２は、次式により求められる。
Ｗａ２＝（ｗ１２＋ｗ２２＋ｗ３２＋ｗ４２）−Ｗａ１ ・・・（５）
ここで、２軸目の左車輪２ｃと右車輪２ｄの輪重をそれぞれＷｘ、Ｗｙとし、左側車輪ラインｌ１のｙ座標値をα１、右側車輪ラインｌ２のｙ座標値をα２とすると、次式が成り立つ。
すなわち、上下方向の荷重の釣合いから、
２Ｗｈ＋Ｗｘ＋Ｗｙ＝ｗ１２＋ｗ２２＋ｗ３２＋ｗ４２ ・・・（６）
が成り立ち、Ｎｏ．１ロードセル６周り（言い換えれば、ｘ軸周り）のモーメントの釣合いから、
（Ｗｈ＋Ｗｘ）×α１＋（Ｗｈ＋Ｗｙ）×α２＝（ｗ２２＋ｗ３２）×Ａ
・・・（７）
が成り立つ。
また、トラック２の車輪間距離をｐとすると、次式が成り立つ。
α１＝ｙ１＋ｐ／２ ・・・（８）
α２＝ｙ１−ｐ／２ ・・・（９）

前記式（８）（９）において、車輪間距離ｐは、識別コードによって読み出されたトラック２の諸元の登録値であり、重心Ｇ１のｙ座標値ｙ１は、前記式（２）によって求められる。したがって、前記式（６）（７）において、Ｗｘ，Ｗｙ以外は全て既知の値となるから、連立方程式を解けば、２軸目の左車輪２ｃの輪重Ｗｘおよび右車輪２ｄの輪重Ｗｙをそれぞれ求めることができる。

次に、図４に示されるように、３軸全ての車輪２ａ〜２ｆが載台５上に載ったとき、Ｎｏ．１ロードセル６による測定値がｗ１３、Ｎｏ．２ロードセル７による測定値がｗ２３、Ｎｏ．３ロードセル８による測定値がｗ３３、Ｎｏ．４ロードセル９による測定値がｗ４３であったとすると、３軸目の軸重Ｗａ３は、次式により求められる。
Ｗａ３＝（ｗ１３＋ｗ２３＋ｗ３３＋ｗ４３）−Ｗａ２ ・・・（１０）
ここで、３軸目の左車輪２ｅと右車輪２ｆの輪重をそれぞれＷｚ、Ｗｕとすると、次式が成り立つ。
すなわち、上下方向の荷重の釣合いから、
２Ｗｈ＋Ｗｘ＋Ｗｙ＋Ｗｚ＋Ｗｕ＝ｗ１３＋ｗ２３＋ｗ３３＋ｗ４３
・・・（１１）
が成り立ち、Ｎｏ．１ロードセル６周り（言い換えれば、ｘ軸周り）のモーメントの釣合いから、
（Ｗｈ＋Ｗｘ＋Ｗｚ）×α１＋（Ｗｈ＋Ｗｙ＋Ｗｕ）×α２＝（ｗ２３＋ｗ３３）×Ａ ・・・（１２）
が成り立つ。
前記式（１１）（１２）において、Ｗｚ，Ｗｕ以外は先の計算等で全て既知の値となるから、連立方程式を解けば、３軸目の左車輪２ｅの輪重Ｗｚおよび右車輪２ｆの輪重Ｗｕをそれぞれ求めることができる。

ところで、トラック２の型式によっては２，３軸目の左右車輪２ｃ，２ｄ；２ｅ，２ｆがダブルタイヤの場合がある。厳密に言えば、２軸目の左車輪２ｃおよび右車輪２ｄの左右方向の中心はそれぞれ図３においてラインｌ１′およびラインｌ２′上にある（３軸目の左右車輪２ｅ，２ｆについても同様（図４参照））。トラック２の諸元より、ラインｌ１とラインｌ１′との距離（ラインｌ２とラインｌ２′との距離）ｐ′は与えられるので、識別コードを基に登録値を読み出せば、２，３軸目の左側車輪ラインｌ１′のｙ座標値α１′は次式（１３）によって、２，３軸目の右側車輪ラインｌ２′のｙ座標値α２′は次式（１４）によって、それぞれ求められる。
α１′＝α１−ｐ′ ・・・（１３）
α２′＝α２＋ｐ′ ・・・（１４）
２軸目の左右車輪２ｃ，２ｄが載台５上に載っている場合（図３参照）、Ｎｏ．１ロードセル６周り（言い換えれば、ｘ軸周り）のモーメントの釣合いから、次式が成り立つ。
Ｗｈ×α１＋Ｗｘ×α１′＋Ｗｈ×α２＋Ｗｙ×α２′＝（ｗ２２＋ｗ３２）×Ａ ・・・（１５）
この式（１５）と、前記式（６）（１３）（１４）とでもって２軸目の左右の車輪荷重Ｗｘ，Ｗｙを厳密に計算することができる。
また、３軸目の左右車輪２ｅ，２ｆが載台５上に載っている場合（図４参照）、Ｎｏ．１ロードセル６周り（言い換えれば、ｘ軸周り）のモーメントの釣合いから、次式が成り立つ。
Ｗｈ×α１＋Ｗｘ×α１′＋Ｗｚ×α１′＋Ｗｈ×α２＋Ｗｙ×α２′＋Ｗｕ×α２′＝（ｗ２３＋ｗ３３）×Ａ ・・・（１６）
この式（１６）と、前記式（１１）（１３）（１４）とでもって３軸目の左右の車輪荷重Ｗｚ，Ｗｕを厳密に計算することができる。

次に、トラック２の総重量Ｗｑは、３軸全ての車輪２ａ〜２ｆが載台５上に載ったときの各ロードセル６，７，８，９による測定値の和であるから、次式により求められる。
Ｗｑ＝ｗ１３＋ｗ２３＋ｗ３３＋ｗ４３ ・・・（１７）
また、トラック２の自重Ｗｏは、トラック２の諸元によって与えられるので、識別コードを基に登録値を読み出せば、積載重量Ｗｓは、次式により求められる。
Ｗｓ＝（ｗ１３＋ｗ２３＋ｗ３３＋ｗ４３）−Ｗｏ ・・・（１８）

また、舵取り車輪荷重割合Ｓｗは、積車状態（または空車状態）における舵取り車輪（１軸目の左右車輪２ａ，２ｂ）の接地部にかかる荷重の割合であるから、次式により求められる。
Ｓｗ＝（Ｗｈ１ａ＋Ｗｈ１ｂ）／Ｗｑ＝２Ｗｈ／（ｗ１３＋ｗ２３＋ｗ３３＋ｗ４３） ・・・（１９）

また、１軸目の左右車輪２ａ，２ｂの荷重比率Ｒ１、２軸目の左右車輪２ｃ，２ｄの荷重比率Ｒ２、３軸目の左右車輪２ｅ，２ｆの荷重比率Ｒ３、１軸目と２軸目の左右車輪２ａ，２ｃ；２ｂ，２ｄの合計荷重比率Ｒ１２、２軸目と３軸目の左右車輪２ｃ，２ｅ；２ｄ，２ｆの合計荷重比率Ｒ２３、３軸全ての左右車輪２ａ，２ｃ，２ｅ；２ｂ，２ｄ，２ｆの合計荷重比率Ｒ１２３は、次式により求められる。
Ｒ１＝Ｗ１ａ／Ｗ１ｂ ・・・（２０）
Ｒ２＝Ｗｘ／Ｗｙ ・・・（２１）
Ｒ３＝Ｗｚ／Ｗｕ ・・・（２２）
Ｒ１２＝（Ｗ１ａ＋Ｗｘ）／（Ｗ１ｂ＋Ｗｙ） ・・・（２３）
Ｒ２３＝（Ｗｘ＋Ｗｚ）／（Ｗｙ＋Ｗｕ） ・・・（２４）
Ｒ１２３＝（Ｗ１ａ＋Ｗｘ＋Ｗｚ）／（Ｗ１ｂ＋Ｗｙ＋Ｗｕ）・・・（２５）

こうして、トラック２の軸重、輪重、総重量、積載重量、舵取り車輪荷重割合、左右車輪荷重比率などの各種値が演算手段１０ａによって算出される。そして、この演算手段１０ａにより算出された各種値と、所定の安全評価基準値とに基づいて、トラック２を運行させる上での安全性を安全評価手段１０ｂにより評価する（ステップＳ９：図５参照）。

次に、前記ステップＳ９において、安全評価手段１０ｂにより実行される、トラック２を運行させる上での安全性評価について以下に説明する。

まず、車両の重量情報に係わる安全性を求めた法律では、安全評価項目の許容限界値として、
〔１〕道路の安全性維持のため
（Ａ）軸重は１０ｔ以内
（Ｂ）輪重（輪荷重）は５ｔ以内
と定められ、
〔２〕車両の安全性維持のため
（Ａ）舵取り車輪荷重割合は空車時および積車時のいずれの場合も２０％以上
（Ｂ）最大積載量は
（ａ）軽自動車：３５０ｋｇまで
（ｂ）小型自動車：２０００ｋｇまで
（ｃ）中型自動車：５０００ｋｇ未満
（ｄ）２軸車：８０００ｋｇまで
と定められている。

前記所定の安全評価基準値として前記法的許容限界値を用いる場合、軸重の法律遵守には次式を用いて判定演算を行う。
Ｗａ１≦１０ｔ ・・・（２６）
Ｗａ２≦１０ｔ ・・・（２７）
Ｗａ３≦１０ｔ ・・・（２８）
また、輪重の法律遵守には次式を用いて判定演算を行う。
Ｗｈ≦５ｔ ・・・（２９）
Ｗｘ≦５ｔ ・・・（３０）
Ｗｙ≦５ｔ ・・・（３１）
Ｗｚ≦５ｔ ・・・（３２）
Ｗｕ≦５ｔ ・・・（３３）
また、舵取り車輪荷重割合の法律遵守には次式を用いて判定演算を行う。
２Ｗｈ≧０．２×（ｗ１３＋ｗ２３＋ｗ３３＋ｗ４３） ・・・（３４）
また、トラック２の諸元により、トラック２の最大積載量（積載重量の許容限界値）がＷｆで与えられているとすると、識別コードを基にその登録値を読み出し、最大積載量の法律遵守には次式を用いて判定演算を行う。
Ｗｓ＝（ｗ１３＋ｗ２３＋ｗ３３＋ｗ４３）−Ｗｏ≦Ｗｆ ・・・（３５）

そして、前記式（２６）〜式（３５）で示される安全評価条件を満足していない場合、データ処理装置１０は、警報信号を発し、その内容を、表示器１１に送信するとともに、送信用携帯電話１３からインターネット通信システム１５を介して受信用携帯電話１４に送信する（ステップＳ１０〜ステップＳ１１：図５参照）。こうして、運転者は、表示器１１のみならず、受信用携帯電話１４にても、警報内容を知ることができる。

次に、前記所定の安全評価基準値として、前記法的許容限界値に所定の安全係数を乗じて得られる自主規制値を用いる場合を説明する。

前記データ処理装置１０において、軸重の法的許容限界値に乗じられる安全係数としてｋ１（例えば、ｋ１＝０．８）が、輪重の法的許容限界値に乗じられる安全係数としてｋ２（例えば、ｋ２＝０．９）が、舵取り車輪荷重割合の法的許容限界値に乗じられる安全係数としてｋ３（例えば、ｋ３＝１．１）が、最大積載量の法的許容限界値に乗じられる安全係数としてｋ４（例えば、ｋ４＝０．９５）がそれぞれ入力装置１２を介して設定されている場合、軸重の自主規制値、輪重の自主規制値、舵取り車輪荷重割合の自主規制値および最大積載量の自主規制値は、次のような値となる。
軸重の自主規制値＝ｋ１×１０ｔ＝０．８×１０ｔ＝８ｔ
輪重の自主規制値＝ｋ２×５ｔ＝０．９×５ｔ＝４．５ｔ
舵取り車輪荷重割合の自主規制値＝ｋ３×０．２＝１．１×０．２＝０．２２
最大積載量の自主規制値＝ｋ４×Ｗｆ＝０．９５×Ｗｆ
このように、安全評価項目に応じて異なる安全係数を設定することで、よりきめの細かい安全評価が可能になる。
なお、前記安全係数ｋ１〜ｋ４を一つの値ｋで代表させてもよい。この場合、舵取り車輪荷重割合に対する係数は１／ｋとなる。

そして、軸重の自主規制値に基づき次式を用いて判定演算を行う。
Ｗａ１≦８ｔ ・・・（３６）
Ｗａ２≦８ｔ ・・・（３７）
Ｗａ３≦８ｔ ・・・（３８）
また、輪重の自主規制値に基づき次式を用いて判定演算を行う。
Ｗｈ≦４．５ｔ ・・・（３９）
Ｗｘ≦４．５ｔ ・・・（４０）
Ｗｙ≦４．５ｔ ・・・（４１）
Ｗｚ≦４．５ｔ ・・・（４２）
Ｗｕ≦４・５ｔ ・・・（４３）
また、舵取り車輪荷重割合の自主規制値に基づき次式を用いて判定演算を行う。
２Ｗｈ≧０．２２×（ｗ１３＋ｗ２３＋ｗ３３＋ｗ４３） ・・・（４４）
また、最大積載量の自主規制値に基づき次式を用いて判定演算を行う。
Ｗｓ＝（ｗ１３＋ｗ２３＋ｗ３３＋ｗ４３）−Ｗｏ≦０．９５×Ｗｆ
・・・（４５）

前記式（３６）〜式（４５）で示される安全評価条件を満足していない場合、データ処理装置１０は、警報信号を発し、その内容を、表示器１１に送信するとともに、送信用携帯電話１３からインターネット通信システム１５を介して受信用携帯電話１４に送信する（ステップＳ１０〜ステップＳ１１：図５参照）。

このように、法的許容限界値に対してより安全サイドに設定される自主規制値に基づき車両運行上の安全性を評価することで、より安全な車両運行を実施することができる。

ところで、法的規制はないものの、左右の車輪荷重の比率も安全性の評価のための重要な要素である。左右の車輪荷重に差がありすぎると、カーブを高速で曲がるときに、事故になりやすいためである。そこで、入力装置１２を介して左右の車輪荷重の許容限界比率ｑ１，１／ｑ１を設定し、この許容限界比率を基に安全性を評価して、必要に応じて警報信号を発するようにされる。なお、左右車輪荷重比率の安全性を評価するに際して取り扱われる好適な値としては、例えば、Ｗｘ／Ｗｙ、Ｗｚ／Ｗｕ、（Ｗ１ａ＋Ｗｘ）／（Ｗ１ｂ＋Ｗｙ）、（Ｗｘ＋Ｗｚ）／（Ｗｙ＋Ｗｕ）、などである。今、例えば、左右の車輪荷重の許容限界比率として、１：２（または２：１）が設定され、２軸目の左右車輪２ｃ，２ｄの荷重比率を基に安全性を評価する場合、次式を用いて判定演算を行う。
Ｗｘ／Ｗｙ＜２ ・・・（４６）
Ｗｘ／Ｗｙ＞０．５ ・・・（４７）
そして、前記式（４６）（４７）で示される安全評価条件を満足していない場合には、データ処理装置１０により警報信号が発せられ、その内容が、表示器１１に送信されるとともに、送信用携帯電話１３からインターネット通信システム１５を介して受信用携帯電話１４に送信される（ステップＳ１０〜ステップＳ１１：図５参照）。なお、本実施形態では、相対する個々の左右車輪の荷重比率、または相対する複数の左右車輪の合計荷重比率を基に安全性を評価するようにされているが、左右車輪荷重の合計値に対する左側または右側の車輪荷重の比率を基に安全性を評価するようにしてもよい。

本実施形態のトラックスケール１によれば、重量測定対象車両（トラック２）に係わる舵取り車輪荷重割合や積載重量、左右車輪荷重比率などを演算にて求めることができるとともに、かかる演算結果と所定の安全評価基準値とから、重量測定対象車両の車種に応じた過積載の判定など車両運行上の安全性を評価することができる。しかも、このような作用効果は、運転手や操作者等による特別な操作や設定時間を要することなく容易に得ることができるという利点がある。

〔第２の実施形態〕
図６には、第２の実施形態のトラックスケールによる測定手順を説明するフローチャートが示されている。なお、本実施形態のトラックスケールにおいて、そのハード構成は、前記第１の実施形態のトラックスケール１におけるそれ同様である。また、演算手段１０ａによる各種値の算出法および安全評価手段１０ｂによる安全評価手法も、前記第１の実施形態と同様である。

前記第１の実施形態においては、重量測定対象車両（トラック２）に装備されるＩＤタグ３に、その車両の型式を表わす識別コードが登録されるとともに、データ処理装置１０に、トラック２を含む種々の車両の型式を表わす識別コードに関連付けて各種車両の型式に対応する諸元が登録されている。これに対し、本実施形態では、重量測定対象車両（トラック２）に装備されるＩＤタグ３に、その車両の型式に対応する諸元が登録されている。このため、トラック２を含む種々の車両の型式に対応する諸元をデータ処理装置１０に登録する必要がない。したがって、本実施形態のトラックスケールによる測定手順は、図６のフローチャートに示されるようなものとなる。

すなわち、トラック２がＩＤタグ読み取り装置４の近傍を通過しトラック２の１軸目が載台５上に乗り込む過程において、トラック２に装備されているＩＤタグ３からそのトラック２の車両型式に対応する諸元をＩＤタグ読み取り装置４により読み取る（ステップＴ１）。このＩＤタグ読み取り装置４によって読み取られた車両諸元はデータ処理装置１０に与えられる。次いで、トラック２が載台５上に載って停止するまでの過程において、各ロードセル６，７，８，９の重量値を読み込む（ステップＴ２）。この場合、各ロードセル６，７，８，９の時系列パターンから新しい軸が検出部である載台５に載ったことを検出する（ステップＴ３）。新しい軸が載台５に載ったことを検出するたびに、カウンタ１０ｃによる測定軸数を＋１ずつカウントアップする（ステップＴ４）。カウンタ１０ｃによる測定軸数が重量測定対象車両の車軸数と一致した場合には、重量測定対象車両に対する全ての軸重の測定が完了したと判定し、各ロードセル６，７，８，９の重量値の読み込みを終了するとともに、カウンタ１０ｃをリセットする（ステップＴ５〜ステップＴ６）。次いで、ＩＤタグ読み取り装置４を介して読み取られた車両諸元と各ロードセル６，７，８，９の重量値とに基づいて、トラック２の軸重、輪重、総重量、積載重量、舵取り車輪荷重割合、左右車輪荷重比率などの各種値を演算手段１０ａにより算出する（ステップＴ７）。この演算手段１０ａにより算出された各種値と、所定の安全評価基準値とに基づいて、トラック２を運行させる上での安全性を安全評価手段１０ｂにより評価する（ステップＴ８）。そして、安全評価条件を満足していない場合、データ処理装置１０は、警報信号を発し、その内容を、表示器１１に送信するとともに、送信用携帯電話１３からインターネット通信システム１５を介して受信用携帯電話１４に送信する（ステップＴ９〜ステップＴ１０）。

本実施形態のトラックスケールによれば、重量測定対象の車両（トラック２）に装備されるＩＤタグ３からＩＤタグ読み取り装置４によって読み取られたその車両の型式に対応する諸元と、各ロードセル６，７，８，９により検出される検出値と、所定の安全評価基準値とに基づいて、車両運行上の安全性が評価されるので、前記第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、前記各実施形態においては、トラック２における１軸目の左右の車輪荷重は常に等しいと仮定することによって全ての車輪重量を求めるようにされているが、このような仮定をすることなく全ての車輪重量を求める方法もある。例えば、図２に示されるラインｌ２に対応させて載台５上に白線など、運転者が容易に識別できるガイドライン（本発明における「車両進入位置指示手段」に対応する。）を引いておき、車両重量測定時には、運転手に右車輪２ｂがそのガイドラインを踏むようにトラック２を載台５上に入れるようにしてもらう。ラインｌ２の位置はｘ−ｙ座標上で予め定めておき、そのｙ座標値α２（図３参照）を既知の値としてデータ処理装置１０もしくはＩＤタグ３に登録しておく。トラック２の諸元から車輪間隔ｐは読み取る。そうすると、１軸目の左車輪２ａのｙ座標値α１（図３参照）は（α２＋ｐ）であり、１軸目の右車輪２ｂのｙ座標値はα２であるから、いずれのｙ座標値も既知となるため、次式（４８）（４９）の連立方程式を解くことによって、１軸目の左車輪２ａの輪重Ｗｈ１ａおよび右車輪２ｂの輪重Ｗｈ１ｂをそれぞれ独立に求めることができる。以下同様にして、２軸目以降の車輪重量を求めることができる。
Ｗｈ１ａ×（α２＋ｐ）＋Ｗｈ１ｂ×α２＝（ｗ２１＋ｗ３１）×Ａ
・・・（４８）
Ｗｈ１ａ＋Ｗｈ１ｂ＝ｗ１１＋ｗ２１＋ｗ３１＋ｗ４１ ・・・（４９）

ここで、重量測定時における載台５上の車輪乗り込み位置を指示する表示手段であれば、前記ガイドラインに限定されるものではない。例えば、載台５の上方に車輪乗り込み位置を指示する案内板をぶら下げてもよい。また、表示手段でなく、文言であってもよい。要するに、運転手が重量測定時に車両の車輪を載台５上のどこに置けばよいかを認識できる手段であればよい。

また、前記各実施形態において、前記ＩＤタグ３に対し、データ処理装置１０による演算結果等を記憶・登録させる場合もある。例えば、積載重量をより厳密に求めるために、計測された車両総重量から差し引かれる自重値として、実際に計測された自重値を用いる場合などである。この場合、前記ＩＤタグ読み取り装置４に代えてＩＤタグ読み書き装置が適用され、このＩＤタグ読み書き装置を介して自重の実測値がＩＤタグ３のメモリに記憶・登録される。

また、前記第１の実施形態においては、ＩＤタグ３からＩＤタグ読み取り装置４を介して識別コードを読み取り、この識別コードを基にして重量測定対象車両の諸元に関するデータをデータ処理装置１０のメモリから読み出し、この諸元データを基にして演算手段１０ａによる演算を行うようにされる一方、前記第２の実施形態においては、ＩＤタグ３からＩＤタグ読み取り装置４を介して重量測定対象車両の諸元に関するデータを読み取り、この諸元データを基にして演算手段１０ａによる演算を行うようにされているが、これらの態様に限定されるものではなく、例えば、重量測定対象車両の重量測定毎に、その車両の諸元に関するデータを入力装置１２を介してデータ処理装置１０に入力し、この入力データを基にして演算手段１０ａによる演算を行うような態様もあり得る。

本発明の第１の実施形態に係るトラックスケールの概略システム構成図 車両の１軸目が載台に乗り込んだ状態を模式的に表わす平面図 車両の１軸目および２軸目が載台に乗り込んだ状態を模式的に表わす平面図 車両の全軸が載台に乗り込んだ状態を模式的に表わす平面図 第１の実施形態のトラックスケールによる測定手順を説明するフローチャート 第２の実施形態のトラックスケールによる測定手順を説明するフローチャート

符号の説明

１ トラックスケール
２ トラック
２ａ〜２ｆ 車輪
３ ＩＤタグ
４ ＩＤタグ読み取り装置
５ 載台
６〜９ ロードセル（荷重検出器）
１０ データ処理装置
１０ａ 演算手段
１０ｂ 安全評価手段

Claims (5)

1. 車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
   前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて前記車両の舵取り車輪荷重割合を演算する舵取り車輪荷重割合演算手段を備えることを特徴とするトラックスケール。
2. 車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
   前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて前記車両の積載重量を演算する積載重量演算手段を備えるとともに、この積載重量演算手段により算出された積載重量が、前記車両の車種に応じて設定される積載重量の許容限界値を超えているか否かを判定する過積載判定手段を備えることを特徴とするトラックスケール。
3. 車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
   前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて前記車両における相対する個々の左右車輪の荷重比率、または相対する複数の左右車輪の合計荷重比率を演算する左右車輪荷重比率演算手段を備えることを特徴とするトラックスケール。
4. 前記荷重検出器により検出される検出値を基にして得られる前記車両の重量測定情報に基づいて前記車両を運行させる上での安全性を評価する際の評価基準値として用いられる所定の安全評価基準値は、前記車両の重量情報に係わる安全性を求めた法律で定められている法的許容限界値に、所定の安全係数を乗じて得られる自主規制値である請求項１〜３のいずれかに記載のトラックスケール。
5. 前記載台に対する前記車両の進入位置を指示する車両進入位置指示手段を備えるとともに、この車両進入位置指示手段により指示される進入位置に前記車両が進入するものとしてその車両の輪重を演算する輪重演算手段を備える請求項１〜４のいずれかに記載のトラックスケール。

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