JP2010216828A - 車輪または車軸の重量値測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】 高精度な車輪または車軸の重量値測定システムを提供する。
【解決手段】 計量器４は、タイヤ接地面よりも長い寸法を有する計量台６を備え、タイヤ９が道路面２と非接触状態で車輪の重量を測定して第１の重量測定値を出力する。計量器１６、１８は、タイヤ接地面よりも短い寸法を有する計量台２４を備え、タイヤ９が道路面２と接触状態で車輪の重量を測定して第２の重量測定値を出力する。計量器４、１６、１８が、車両の走行方向に沿って配置されている。演算回路１４が、車輪の重量を第１及び第２の重量測定値を重み平均することによって算出する。計量器４、１６、１８の系統誤差のばらつきに基づいて、計量器４、１６、１８のうち、系統誤差のばらつきの大きいものの重量測定値に小さな重み係数を、系統誤差のばらつきの小さいものの重量測定値に大きい重み係数を与える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の車輪重量や車軸重量を測定する車輪または車軸の重量値測定システムに関する。

従来、車輪の重量値測定システムには、荷重センサを設けた計量台を道路面に埋め込み、計量台上にタイヤが載るタイミングで車輪重量を測定するものがある。具体的には、特許文献１や２に開示されたものがある。特許文献１の技術は、計量台の長さを車輪進行方向にタイヤの接地面長さよりも充分に長く設定し、この計量台を複数個のロードセルで支持し、道路面にタイヤが接触していない状態で車輪の重量を測定するものである。特許文献２の技術は、タイヤの進行方向に計量台の長さをタイヤの接地面長さよりも短く設定し、タイヤ接地面が常に道路面に接触しながら車輪の重量を測定するものである。

特公昭５３−２３０９９号公報 特開昭６３−２８６７２４号公報

特許文献１の技術によれば、計量台の長さをタイヤの接地面長さよりも長く設定しているので、複数個のロードセルで計量台を支持しなければならず、１つの計量台に対して多くのロードセルを使用しなければならず、製品コストが高いので、道路面に１台だけ設置することが多い。そのため、特許文献１の技術では低周期ノイズを除去できない。即ち、通常、走行車両の車輪重量信号には道路面の凹凸やサスペンションのバネに起因する長い周期のノイズ信号が重畳されている。車両の速度が少し速い場合には、重量測定データの取得期間がノイズ信号の１周期未満となることがあり、この場合、取得期間に得られた重量測定データを平均しても、効果的にノイズを除去することができない。

特許文献２の技術によって重量測定値を得るには、車両の速度を検出する必要があり、計量台を車両が通過する際に車両速度が変化すると、測定精度が大きく低下する。車輪の重量値測定システムは、料金徴収ゲート近くに設けられることが多く、車両が減速中であったり、渋滞したりすることがある。このように車両が計量台上で停止したり、速度が計量台付近で大きく変化したりすると、計量台上での通過速度が正しく得られず、重量測定値を正確に求めることができない。

また、特許文献２の技術では、計量時にタイヤの接地面が道路面にも接触しており、荷重が計量台の他に道路面にも分割されるので、計量台近傍の道路面の高低の影響を受けやすく、測定精度が低い。

特許文献１に開示されている計量器と特許文献２に開示されている計量器とを道路面に車両の進行方向に沿って並設し、車両が或る速度以上で走行する場合に、各計量器の重量測定値を単純平均することも考えられる。しかし、この方式では、長期間にわたって使用していると、道路面の状況が変化し、特許文献２の計量器の重量測定値のばらつきが大きくなり、上記単純平均値のばらつきも大きくなる。

また、特許文献１の計量器へ車輪が乗り込む側の道路面が大きく損傷しているような場合には、車速によっては特許文献１の計量器の重量測定値のばらつきが特許文献２の計量器の重量測定値のばらつきよりも大きくなることもある。

複数台の特許文献２の計量器を、道路面に車両の進行方向に沿って並設することも考えられるが、道路面の損傷によって複数の計量器のうちいずれかの計量器の系統誤差のばらつきが特に大きくなったときには、システムの測定ばらつきが大きくなる。なお、計量器の系統誤差のばらつきとは、種々の重量を持つ物品を測定した場合に得られる重量測定値のばらつきから、物品の重量のばらつきを除外した計量器自体の測定性能上のばらつきをいう。

本発明は、高精度な車輪または車軸の重量値測定システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様の車輪・車軸重量値測定システムは、第１の計量器と少なくとも１台の第２の計量器とを具備している。第１の計量器は、車両の進行方向に、前記車両のタイヤの接地面の長さよりも長い寸法の第１の計量台を有している。更に、第１の計量器は、前記タイヤの接地面が道路面と非接触状態において前記車両の車輪または車軸重量を測定する。第２の計量器は、前記車両の進行方向に、前記タイヤの接地面の長さよりも短い寸法の第２の計量台を有している。第２の計量器は、前記タイヤの接地面が前記道路面と接触状態において前記車両の車輪または車軸重量を測定する。前記第１及び第２の計量台は、前記車両の進行方向に沿って配列されている。重量算出手段が、前記車輪または車軸の重量を第１及び第２の重量測定値を重み平均することによって算出する。重み算出手段は、第１及び第２の計量器の系統誤差のばらつきに基づいて、第１及び第２の計量器のうち、前記系統誤差のばらつきの大きいものの重量測定値に小さな重み係数を、前記系統誤差のばらつきの小さいものの重量測定値に大きい重み係数を与える。

このように構成された車輪・車軸重量値測定システムでは、第１の計量器は、車両のタイヤの接地面の長さよりも長い寸法の第１の計量台を有しているので、車両が停止状態や低速状態では高精度で重量測定が可能である。しかし、車両が高速走行状態では車両自身が持つ振動ノイズやランダムノイズの影響を受け、第１の計量器１台のみでは高精度に重量測定できない。これらノイズを減衰させるには、第１の計量器を複数台設置し、第１の計量器での重量測定値を演算処理することが考えられる。しかし、第１の計量器は、車両のタイヤの接地面の長さよりも長い寸法の第１の計量台を有している関係上、複数の荷重検出手段を設置しなければならず、高コストとなる。この欠点を補うために、少なくとも１台の第２の計量器を設置している。第２の計量器は、タイヤの接地面の長さよりも短い寸法の第２の計量台を有しているので、荷重検出手段の設置工数が少なくてすみ、また構造も第１の計量台よりも簡単であるため、低コストである。また、第１及び第２の計量器の第１及び第２の重量測定値それぞれに重み係数を乗算して平均する重み平均することで、車両が高速走行している場合でも、振動ノイズやランダムノイズの影響を低減することができる。重み係数を決定するために、第１及び第２の計量器の系統誤差のばらつきの比率を算出し、この比率から、第１及び第２の重量測定値のうちいずれの系統誤差のばらつきが小さいか、大きいかを判定し、系統誤差のばらつきが小さいものに大きい重み係数を与え、系統誤差のばらつきが大きいものに小さい重み係数を与えて、車両の車輪または車軸重量を算出している。従って、第１及び第２の計量器の系統誤差の影響を除去して、高精度に車輪・車軸の重量を測定することができる。

前記各重み係数は、前記第１及び第２の計量器の系統誤差のばらつきのうち、最小のものに対する他のものの比率に関連して定めることができる。このように構成すると、系統誤差のばらつきの最も小さいものの重みを大きく、系統誤差のばらつきの大きいものも重みを小さくすることが容易に行える。

前記重量算出手段は、第１及び第２の重量測定値を単純平均することによって前記車輪または車軸の重量を算出可能にも構成することができる。第１及び第２の計量器の系統誤差のばらつきが接近した値であるときに、前記単純平均によって前記車輪または車軸の重量を算出する。系統誤差のばらつきが接近している場合には、重み平均しても、単純平均しても、算出される値に余り大きな差はない。単純平均する場合、第１及び第２の重量測定値に含まれるノイズ成分を適切に相殺することができる。

第１の計量器の系統誤差のばらつきは、第１の重量測定値に含まれる誤差の第１の重量測定値に対する比率である測定誤差率のばらつきで表すことができる。この場合、前記第２の計量器の系統誤差のばらつきは、第２の重量測定値に含まれる誤差の第２の重量測定値に対する比率である測定誤差率のばらつきで表される。系統誤差のばらつきの確定は、比較的困難であるが、系統誤差の一種である測定誤差率は、比較的容易に測定することができる。

上記の態様では、第１及び第２の計量器を使用しているが、第２の計量器を複数台設け、各第２の計量器に対して、上記の態様と同様に処理することができる。

以上のように、本発明によれば、高精度に車輪や車軸の重量を測定することができる。

本発明の１実施形態の車輪・車軸重量値測定システムのブロック図である。 図１の車輪・車軸重量値測定システムの計量器上をタイヤが通過するに連れての各計量器の出力信号の変化を示す図である。 図１の車輪・車軸重量値測定システムの第２の計量器の構成を示す正面図、平面図及び側面図である。 図１の車輪・車軸重量値測定システムの第２の計量器での計量原理の説明図である。 図１の車輪・車軸重量値測定システムの第１及び第２の計量器の測定値が車両速度に応じて変化する状態を示す図である。 第１及び第２の計量器の測定値のばらつきと速度との関係を示す図である。 図１の演算回路１４に設けられたテーブルを示す図である。 図１の車輪・車軸重量値測定システムにおける測定ばらつき比率と重み平均方式と単純平均方式との関係を示す図である。 図１の演算回路１４の処理の一部を示すフローチャートである。 図１の演算回路１４の処理の残りの部分を示すフローチャートである。 図９に示す演算回路１４の処理の変更例を示すフローチャートである。 図１１のフローチャートに関連して、図１０の処理に追加される処理を示すフローチャートである。

本発明の第１実施形態の車輪または車軸の重量値測定システムでは、図１に示すように、道路面２上を、図示していない車両が矢印方向に走行する。この道路面２に、第１の計量器４が設置されている。この計量器４は、図２（ａ）に示すように計量台６を有し、図１に示すように計量台６の下面の車両の乗り込み側を複数台、例えば２台の第１の重量値測定手段、例えばロードセル８ａが支持し、計量台６の下面の車両の降り口側を、例えば２台の第１の重量値測定手段、例えばロードセル８ｂが支持している。この計量台６は、車両の同一の軸に取り付けられている２つの車輪の重量をそれぞれ個別に測定するために、道路面２の幅方向に２台設けられている。なお、第１の計量器４によって車両の１軸に取り付けられている２つの車輪の重量を同時に測定する場合には、道路面２の幅方向の２つの車輪が同時に載る幅寸法を持つ１台の計量台６を使用する。これら計量台６は、図２（ａ）に示すように車両のタイヤ９の道路面２へ接地面における車両進行方向の長さＬ’よりも大きな長さ寸法Ｌを車両の進行方向に有している。

ロードセル８ａ、８ｂの出力信号は、図１に示すように増幅器１０によって増幅され、Ａ／Ｄ変換部１２によってデジタル変換され、演算回路１４に供給される。演算回路１４は、例えばＣＰＵ、メモリ、入出力回路等から構成されている。

第１の計量器４から車両の進行方向に離れた道路面２には、複数、例えば２台の第２の計量器１６、１８が車両の進行方向に間隔をおいて設けられている。第２の計量器１６、１８は、同一構造のものであるので、第２の計量器１６についてのみ説明する。第２の計量器１６は、図３（ｂ）に示すように、車両の進行方向の長さがＬ２以下で、同図（ｃ）に示すように道路面２の幅方向の長さがＬ２’の起歪体からなる第２の重量値測定手段、例えばロードセル２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを、図１に示すように道路面２の幅方向に４台並べ、これらロードセル２２ａ乃至２２ｄ上に、車両の進行方向に沿う長さがＬ２の計量台２４を配置したものである。Ｌ２は、タイヤ９の接地面の車両進行方向の長さＬ’よりも短く設定されている。そのため、タイヤ９の接地面が計量台２４上に乗り込んだ状態であっても、タイヤ９の全荷重は、或る比率で道路面２と計量台２４とに分割して負荷される。

なお、第１の計量器４と第２の計量器１６とに跨ってタイヤ９が存在しないように、両者の間隔は設定されているし、第２の計量器１６、１８間に跨ってタイヤ９が存在しないように、両者の間隔が設定されている。

車両の１つの軸に設けられている２つの車輪の重量を個別に測定する場合には、１つの車輪用にロードセル２２ａ、２２ｂの出力を合成し、他の１つの車輪用にロードセル２２ｃ、２２ｄの出力を合成する。これらロードセル２２ａ乃至２２ｄの出力信号は、増幅器１０によって増幅され、Ａ／Ｄ変換部１２によってデジタル変換され、演算回路１４に供給される。

演算回路１４において行う第１の計量器４の出力信号の処理について図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。なお、以下の説明は、１つの車輪の重量を測定する場合であるが、以下の説明を基に、１つの軸に設けられている２つの車輪の重量（軸重）を測定することは、当業者には自明である。第１の計量器４では、動的重量測定モードと、静的重量測定モードとの２つのモードで測定可能である。

これら両モードで測定するために、計量台６上にタイヤ９が完全に乗り込み、タイヤ９の接地面と道路面２との接触が無くなった直後の位置ｐ１と、計量台６上に乗り込んだタイヤ９が計量台６上を前進して、これよりも進行すると道路面２に接触する位置ｐ２とを、ロードセル８ａ、８ｂの出力信号上で定める。位置ｐ１、ｐ２間の距離をＬ１１とすると、タイヤ９が計量台６上のＬ１１区間に滞在する時間が長く継続でき、かつ、次に計量台６に進んでくるタイヤの接地面が計量台６に触れる前に、Ｌ１１からタイヤ９が離れるように計量台６の長さＬと、位置ｐ１、ｐ２が設定されている。

位置ｐ１、ｐ２はロードセル８ａ、８ｂの出力信号の比率が予め定めた一定値よりも大きいという条件が成立する位置として定義されている。ロードセル８ａの出力信号をｗ１、ロードセル８ｂの出力信号をｗ２とし、これらは時間間隔Ｔで同じタイミングでサンプリングされ、サンプリング重量測定値としてｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）を得るものとすると、上記比率Ｒｗはｗ１（ｋ）／ｗ２（ｋ）によって求められる。そして、位置ｐ１にあるときのｗ１（ｋ）をｗ１１（ｋ）、同ｗ２（ｋ）をｗ２１（ｋ）として、予め定めた値をｗ１１（ｋ）／ｗ２１（ｋ）＝ｆ１として定め、ｗ１（ｋ）が減少する過程でＲｗ＝ｗ１（ｋ）／ｗ２（ｋ）≦ｆ１が成立するとき、位置ｐ１に到達したと決定する。

同様に、位置ｐ２におけるｗ１（ｋ）をｗ１２（ｋ）、ｗ２（ｋ）をｗ２２（ｋ）とし、ｗ２２（ｋ）／ｗ１２（ｋ）をｆ２と定め、位置ｐ１が決定された後、ｗ２（ｋ）＞ｗ１（ｋ）が成立し、かつ（１／Ｒｗ）≧ｆ２が初めて成立した時点を位置ｐ２に到達した時点とする。

このようにｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）の比率によって位置ｐ１、ｐ２を定義しているので、これらの位置は、車輪重量の大きさに影響を受けない。

位置ｐ１乃至ｐ２間におけるｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）を求めることによって、タイヤ９のサンプリング重量値ｗｉは、
ｗｉ＝ｗ１（ｋ）＋ｗ２（ｋ）
によって求められ、位置ｐ１乃至ｐ２間のサンプリング重量値の個数をＮとすると、タイヤ９の動的重量測定値Ｗ１ｄは
Ｗ１ｄ＝Σｗｉ／Ｎ
によって求められる。このようにしてＷ１ｄを求めることを動的重量測定モードという。

上記の動的重量測定モードは、車両が円滑に計量台６上を通過することを前提としている。しかし、タイヤ９が計量台６上にある状態で車両が停止したり、極めて低速でタイヤ９が計量台６上を通過するように車両が走行したりすることがある。また、サンプリング時間間隔Ｔは、ｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）に重畳されたノイズを減衰させたり、比率Ｒｗを感度よく正確に測定したりするために、数ｍ秒の短い時間間隔で設定することが多い。そのため、上述したような停止または低速の場合、Σｗｉは極めて大きい値になる。そこで、位置ｐ１が検出された時点から計時するためにタイマＴ１を設けてある。タイマＴ１は、位置ｐ１が検出された時点からウンタ動作を開始し、サンプリング時間間隔Ｔごとにインクリメントする。このタイマのカウント値Ｔｓが予め定めたＮｍ以上になったとき、ｗｉの累算を中止し、静的重量測定値Ｗ１ｓを、
Ｗ１ｓ＝Σｗｉ／Ｎｍ
によって求める。このようにしてＷ１ｓを求めることを静的重量測定モードという。

なお、Ｎｍは、ｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）に低周波ノイズ信号が重畳されていても、上述したように平均化することによって充分に減衰させることができる値に設定してある。

上記の説明から明らかなように、第１の計量器４での重量測定モードは、車両の走行速度状態に応じて、自動的に切り換えられる。

演算回路１４において行う第２の計量器１６、１８の出力信号の処理について説明する。以下の説明は、１つの車輪の重量を測定する場合であるが、以下の説明を基に１つの軸に設けられている２つの車輪の重量（軸重）を測定することは、当業者には自明である。図４（ａ）は、タイヤ９の接地面を表しており、タイヤ９の接地幅をＡｉ、タイヤ９がサンプリング時間間隔Ｔごとに移動する距離をＤｉ、タイヤ９の単位面積当たりの荷重をＰ、接地面積をＳとすると、タイヤ９の接地面の全荷重Ｗは、
Ｗ＝Ｐ＊Ｓ＝Ｐ＊Σ（Ａｉ＊Ｄｉ）
である。サンプリング時間間隔Ｔごとにタイヤ９が移動する距離Ｄｉは、車両速度がＶであるとすると、図４（ａ）において
Ｄｉ＝Ｖ＊Ｔ
である。タイヤ９の接地長さＬ’は、第２の計量器１６、１８の計量台の長さＬ２よりも長いので、上述したように、タイヤ接地面全体の荷重はＬ２部と道路面２とに分割負荷され、タイヤ９の接地面全体の荷重Ｗのうち、第２の計量器１６、１８の計量台の長さＬ２の部分が一部の荷重を受けるとすると、第２の計量器１６、１８がタイヤ９から受ける荷重の測定値、すなわち第２の計量器１６、１８の出力信号をサンプリングした重量測定値ｗｉは、図４（ｂ）より、
ｗｉ＝Ｐ＊Ａｉ＊Ｌ２
で表される。これを変形すると、
Ｐ＊Ａｉ＝ｗｉ／Ｌ２
となり、上記タイヤ接地面の全荷重Ｗの式、移動距離Ｄｉの式、Ｐ＊Ａｉの式から、タイヤ９の重量であるタイヤ接地面の全荷重Ｗ２ｄは、
Ｗ２ｄ＝Ｐ＊Ｓ＝Ｐ＊Σ（Ａｉ＊Ｄｉ）＝Σ（Ｐ＊Ａｉ＊Ｄｉ）＝Σ（Ｐ＊Ａｉ＊Ｖ＊Ｔ）＝Σ［（ｗｉ＊Ｖ＊Ｔ）／Ｌ２］＝（Ｖ＊Ｔ／Ｌ２）ΣＷｉ
の式で求められる。第２の計量器１６、１８の出力信号をｗ３とし、この出力信号を時間間隔Ｔごとにサンプリングした重量測定値をｗ３（ｋ）とすると、
Ｗ２ｄ＝（Ｖ＊Ｔ／Ｌ２）Σｗ３（ｋ）
と表される。この測定は、車両が一定の速度Ｖで進行しているときのみタイヤ９の重量を正確に測定可能であり、このようにしてＷ２ｄを求めることを第２の計量器における動的重量測定モードという。

上記のようにして、Ｗ２ｄを演算するには、Σｗ３（ｋ）の開始タイミング（図２（ｂ）に示す位置ｐ３、ｐ４）を決定する必要がある。ｐ３、ｐ４は、第２の計量器１６、１８の出力信号ｗ３（ｋ）に対して荷重負荷の方向に予め境界重量Ｗｆを定め、位置ｐ２を決定後に、ｗ３（ｋ）がｗｆを超えた時点をｐ３とし、位置ｐ３を決定後であって、ｗ３（ｋ）が零点に戻った後、初めてｗ３（ｋ）がｗｆを超えた時点をｐ４とする。

第２の計量器１６、１８での動的重量測定には、第２の計量器１６、１８を通過する車両の速度が必要である。また、後述する算出法において第１の計量器４を車両が通過する速度を使用することがある。そのために、演算回路１４では、これらの速度測定が行われている。

まず、第１の計量器４上を通過する速度Ｖ１の検出について述べる。第１の計量器４において、ロードセル８ａ、８ｂが計量台６を支持している点を、図２（ａ）に示すようにｑａ、ｑｂ点とし、点ｑａ、ｑｂ間の距離をＡとすると、タイヤ９の接地面の車両進行方向の長さの大小によって多少異なるが、ｗ１（ｋ）が増加から減少に転じるａ１点から、ｗ２（ｋ）が増加から減少に転じるａ２点までの距離は、ほぼＡであるので、ａ１点を検出した時点からタイマカウンタＴ１でのカウントを開始し、位置ｐ２でカウントを停止して、カウント値Ｃ１が得られると、車速Ｖ１は、
Ｖ１＝Ａ／（Ｃ１＊Ｔ）
によって算出される。Ｔは上述したサンプリング時間間隔である。

第２の計量器１６上を通過する速度Ｖ３の検出について述べる。速度Ｖ３として、第１の計量器４の計量台６の中央ｑ０から第２の計量器１６の入力端ｑ３までを車両が通過する速度を使用する。第２の計量器１６の計量台上にタイヤ９が載る直前に速度が急速に変化する可能性は少ないからである。ｑ０点にタイヤ９が到達したとき、ロードセル８ａ、８ｂの出力信号ｗ１（ｋ）とｗ２（ｋ）とは等しくなる。そこで、ｗ１（ｋ）≦ｗ２（ｋ）が始めて成立した時点をｑ０点とする。また、第２の計量器１６の入力端ｑ３にタイヤ９が到達した時点は、位置ｐ３とほぼ一致する。そこで、位置ｐ０からタイマカウンタＴ３でカウントを開始し、上述した位置ｐ３に到達したときのカウント値Ｃ３と、予め設定しておいたｑ０、ｑ３間の距離Ｌ３１とを用いて、Ｖ３を
Ｖ３＝Ｌ３１／（Ｃ３＊Ｔ）
として検出する。

第２の計量器１６上を通過する速度Ｖ４の検出について述べる。タイマカウンタＴ３において、位置Ｐ４が検出されるまでカウントを継続する。そして、予め設定しておいたｑ３、ｑ４間の距離Ｌ４１とし、位置Ｐ４でのカウント値をＣ４とすると、Ｖ４は、
Ｖ４＝Ｌ４１／［（Ｃ４−Ｃ３）＊Ｔ］
によって検出できる。

第１の計量器４及び第２の計量器１６、１８に対して車両は様々な速度をとることがある。

第１の計量器４に対して車両が停止またはそれに近い状態では、車両が第１の計量台４上に滞在する時間を検出するようにし、滞在時間が上述したＮｍ＊Ｔを超える場合には、上述した静的重量測定モードによる重量測定値Ｗ１ｓを車輪重量測定値とする。静的重量測定モードでの重量測定値Ｗ１ｓは、車両がほぼ停止状態であって、基本的に第１及び第２のロードセル８ａ、８ｂの出力信号に含まれる各種ノイズ信号の振幅は小さい上に、ノイズ信号があっても、充分に長いサンプリング測定時間（Ｎｍ＊Ｔ）によってノイズ信号を平滑することができるので、第２の計量器１６、１８による重量測定値を使用する必要がない。

図５（ａ）に第１の計量器４、第２の計量器１６、１８に対して車両が低速走行する場合において、車両が計量台に乗り込んだときの衝撃荷重、道路面２の状態によって生じるランダムノイズ、車両のバネによって生じる低周波振動ノイズが含まれた荷重信号を示す。同図（ｂ）に第１の計量器４、第２の計量器１６、１８に対して車両が高速走行する場合において、車両が計量台に乗り込んだときの衝撃荷重、道路面２の状態によって生じるランダムノイズ、車両のバネによって生じる低周波振動ノイズが含まれた荷重信号を示す。

図５（ａ）に示すよう、車両が低速の場合、第１の計量器４では、道路面２からのノイズを直接に受けず、衝撃荷重によるランダムノイズ振幅も小さい。従って、低周波振動ノイズの１周期前後の荷重信号のサンプリング値を得て、それらの平均を取ることによって低周波振動ノイズの影響を除去できる。

第２の計量器１６、１８は、タイヤ９が常に道路面２に接触した状態で車輪の重量等を測定するので、低速でも図５（ｂ）に示すように次々とタイヤ接地面が新たに計量台上に乗り込んでくる。従って、一定以上に測定精度、ばらつきは小さくならず、荷重信号をサンプリングしている時間が短いので、平均してもランダムノイズに対する減衰効果は小さくなり、図６（ａ）に実線で示すように重量測定値のばらつき（標準偏差）は或る程度以上に大きくなる。

しかし、車速が速くなると、図５（ｃ）に示すように
各ノイズ信号の振幅が大きくなる上に、第１の計量器４の荷重信号をサンプリングしている時間も、低周波振動ノイズの１周期に満たなくなり、図６（ａ）に実線で示すように、次第に第１の計量器４と第２の計量器１６、１８の重量測定値のばらつきは接近する。

第１の計量器４、第２の計量器１６、１８を長期間にわたって稼働させている間に、道路面２の状況が変化する。特に、第２の計量器１６、１８では、その影響が大きい。道路面２の摩滅、破壊、土砂の堆積などによって第２の計量器１６、１８の計量台２４等の近傍の道路面２の凹凸や計量台２４等に対する傾斜や高低差が増えると、道路面２と計量台２４等の荷重分担比率が変化するので、第２の重量測定値に大きい影響を受け、第１の計量器４、第２の計量器１６、１８の重量測定値のばらつきは図６（ａ）に点線で示すように据え付け時よりも次第に増加する。

しかし、第１の計量器４の車輪が計量台６に乗り込む方向において、特別に道路面２の損傷や土砂の堆積による凹凸が増加した状態では、図６（ｂ）に示すように或る車速よりも車速が速くなると、第１の計量器４の重量測定値のばらつきが、第２の計量器１６、１８の重量測定値のばらつきよりも大きくなる可能性がある。

そこで、第１の計量器４の重量測定値のばらつきと第２の計量器１６、１８の重量測定値のばらつきを測定し、これらに関連して重み係数を定めて、第１の計量器４の重量測定値と第２の計量器１６、１８の重量測定値とを重み平均することが考えられる。ただし、第１の計量器４、第２の計量器１６、１８の重量測定値のばらつきの最も小さいものの重み係数を最も大きくし、重量測定値のばらつきの最も大きいものの重み係数を最も小さくする。

しかし、このシステムを稼働させている際に得られる重量測定値のばらつきには、第１の計量器４、第２の計量器１６、１８がその測定性能上生じる計量器としての測定ばらつき（系統誤差のばらつき）に加えて、車輪または車軸重量のばらつきが加わっている。従って、システムの稼働中であっても、第１の計量器４、第２の計量器１６、１８の系統誤差のばらつきのみを以下のようにして求める。

そこで、計量器として安定な測定性能の評価指数として、車輪重量測定値に対する誤差の比率、即ち測定誤差率を使用する。同じ計量器で重量測定した場合、車輪重量が大きい場合には、測定誤差も大きいので、計量器自身の測定性能を表す値として測定誤差率＝誤差／重量測定値を使用すれば、測定誤差率は車輪重量と関わりのない値となる。安定した重量測定値を得ることができる計量器では、色々な重量の車輪を測定しても測定誤差率はほぼ一定である。一方、安定した重量測定値を得ることができない計量器では、一定の重量の車輪を測定しても、測定誤差及び測定誤差率は大きくばらつく。

稼働運転中の第１及び第２の計量器４、１６、１８の測定誤差率及びそのばらつき（標準偏差）は、次のようにして求める。

第１及び第２の計量器４、１６、１８によって或る車輪の重量を測定したとき、それぞれの重量をＷ１、Ｗ２、Ｗ３とする。車輪重量の真値をＷｉとし、Ｗｉの車輪重量を測定したとき、第１の計量器４の測定誤差をΔｗ１、第２の計量器１６、１８の測定誤差をΔｗ２、Δｗ３とすると、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、
Ｗ１＝Ｗｉ＋Δｗ１
Ｗ２＝Ｗｉ＋Δｗ２
Ｗ３＝Ｗｉ＋Δｗ３
である。ここで、第１の計量器４、第２の計量器１６の測定値Ｗ１、Ｗ２から、（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１を求めると、
（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１＝｛（Ｗｉ＋Δｗ１）−（Ｗｉ＋Δｗ２）｝／（Ｗｉ＋Δｗ１）
＝（Δｗ１−Δｗ２）／（Ｗｉ＋Δｗ１）
＝（Δｗ１−Δｗ２）（Ｗｉ−Δｗ１）／（Ｗｉ＋Δｗ１）（Ｗｉ−Δｗ１）
＝（Δｗ１−Δｗ２）（Ｗｉ−Δｗ１）／（Ｗｉ^２−Δｗ１^２）
≒（Δｗ１−Δｗ２）Ｗｉ／Ｗｉ^２
＝Δｗ１／Ｗｉ−Δｗ２／Ｗｉ

同様にして、
（Ｗ２−Ｗ３）／Ｗ１≒Δｗ２／Ｗｉ−Δｗ３／Ｗｉ
（Ｗ３−Ｗ１）／Ｗ１≒Δｗ３／Ｗｉ−Δｗ１／Ｗｉ
となる。

（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１（≒Δｗ１／Ｗｉ−Δｗ２／Ｗｉ）は、第１の計量器４の測定誤差率と第２の計量器１６の測定誤差率との差を近似している。分母をＷ１に代えてＷ２またはＷ３とすることもできる。しかし、後述するように分母の測定値の誤差を小さくするために、本実施形態では、第１及び第２の計量器４、１６、１８の重量測定値から得たシステム重量測定値Ｗｔｖ（＝Ｗｉ＋Δｗｔｖ）を使用する。

ここで、｛（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗｔｖ｝のばらつきの標準偏差をσｒ１２、第１の計量器の測定誤差率のばらつきの標準偏差をσｒ１、第２の計量器１６の測定誤差率のばらつきの標準偏差をσｒ２とすると、
σｒ１２^２＝σｒ１^２＋σｒ２^２
の関係が成立する。しかし、稼働運転時においてσｒ１２は、第１及び第２の計量器の重量測定値Ｗ１、Ｗ２から求めることができるが、車輪重量の真値Ｗｉは分からないので、直接にσｒ１、σｒ２を求めることはできない。

同様に、｛（Ｗ２−Ｗ３）／Ｗｔｖ｝の値のばらつきの標準偏差をσｒ２３、第２の計量器１８の測定誤差率のばらつきの標準偏差をσｒ３とすると、
σｒ２３^２＝σｒ２^２＋σｒ３^２
の関係がある。上記と同様に直接にσｒ２、σｒ３を求めることはできない。

｛（Ｗ３−Ｗ１）／Ｗｔｖ｝の値のばらつきの標準偏差をσｒ３１、第２の計量器１８の測定誤差率のばらつきの標準偏差をσｒ３とすると、
σｒ３１^２＝σｒ３^２＋σｒ１^２
の関係がある。これらの場合でも、σｒ３、σｒ１を直接に求めることはできない。

しかし、上記の各式は同時に成立するので、
σｒ１２^２−σｒ３１^２＝（σｒ１^２＋σｒ２^２）−（σｒ３^２＋σｒ１^２）
＝σｒ２^２−σｒ３^２
となり、σｒ３^２は、
σｒ３^２＝σｒ２^２−（σｒ１２^２−σｒ３１^２）
となる。このσｒ３^２を、
σｒ２３^２＝σｒ２^２＋σｒ３^２
に代入すると、
σｒ２３^２＝σｒ２^２＋σｒ２^２−（σｒ１２^２−σｒ３１^２）
＝２σｒ２^２−（σｒ１２^２−σｒ３１^２）
となり、σｒ２^２は、
σｒ２^２＝［σｒ２３^２＋（σｒ１２^２−σｒ３１^２）］
となる。同様にして、σｒ１^２、σｒ３^２は、
σｒ１^２＝［σｒ１２^２＋（σｒ３１^２−σｒ２３^２）］
σｒ３^２＝［σｒ３１^２＋（σｒ２３^２−σｒ１２^２）］
で求めることができる。このようにして、このシステムが稼働中でも、第１及び第２の計量器４、１６、１８の重量測定値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を集計し、それらの分散σｒ１２、σｒ２３、σｒ３１を求めることによって、第１及び第２の計量器４、１６、１８の測定誤差率の標準偏差σｒ１、σｒ２、σｒ３を求めることができる。

このようにして求めた測定誤差率を利用して、第１及び第２の計量器４、１６、１８の重量測定値の重み平均を求めることが考える。ただし、車速１０ｋｍ／ｈ未満の場合、車速に対する車速変化の割合が大きい場合が多いので、第２の計量器１６、１８については、測定ばらつきよりも測定精度そのものを問題にしなければならない。逆に、第１の計量器４はきわめて精度が高い。従って、車速が１０ｋｍ／ｈ未満の場合には、重み平均をせずに、第１の計量器４の重量測定値を、このシステムの重量測定値とする。

車速が１０ｋｍ／ｈ以上の場合、図６（ａ）に示すように、車速によって重量測定値のばらつきは、変化しているので、どのような車速の場合にも重み平均を採用するよりも、車速に応じて単純平均も採用した方が望ましい。以下、この点について説明する。

第１及び第２の計量器４、１６、１８の重量測定値をＷ１ｖ、Ｗ２ｖ、Ｗ３ｖ、上記の第１及び第２の計量器４、１６、１８の測定誤差率のばらつきをσ１ｖ、σ２ｖ、σ３ｖとする。

稼働運転中に第１及び第２の計量器４、１６、１８の重量測定値を、例えば図７のテーブルのように車速範囲ｖ０乃至ｖ４別に所定個数、例えばＮ個分ずつ採集して、第１及び第２の計量器４、１６、１８の測定誤差率のばらつきσ１０乃至σ３３を図７のテーブルに示すように求め、これらの大小を比較して、システムの重量測定値を定義する。

或る車速範囲において、第１の計量器４の測定誤差率のばらつきが最も小さかったとすると、最小の測定誤差率のばらつきを基準にして、他の測定誤差率のばらつきとの比率を求める。第２の計量器１６、１８の測定誤差率のばらつきの第１の計量器４の測定誤差率のばらつきに比率ｒ２ｖ、ｒ３ｖを
ｒ２ｖ＝σ２ｖ／σ１ｖ
ｒ３ｖ＝σ３ｖ／σ１ｖ
で求める。比率ｒ２ｖ、ｒ３ｖの逆数に比例した重み平均式によってシステム重量測定値Ｗｔｖを算出すると、Ｗｔｖは、
Ｗｔｖ＝｛Ｗ１ｖ＋（１／ｒ２ｖ）Ｗ２ｖ＋（１／ｒ３ｖ）Ｗ３ｖ｝／｛１＋（１／ｒ２ｖ）＋（１／ｒ３ｖ）｝
で求められる。このように重み係数を定めると、誤差測定率のばらつきが最小の計量器の重量測定値の重みが最も大きくなり、システム重量測定値の測定誤差のばらつきを小さくすることができる。

Ｗｔｖの測定誤差率のばらつきσｔｖは、
σｔｖ＝｛σ１ｖ^２＋（σ１ｖ／ｒ２ｖ）^２＋（σ１ｖ／ｒ２ｖ）^２｝^１／２／｛１＋（１／ｒ２ｖ）＋（１／ｒ３ｖ）｝
＝［３^１／２／｛１＋（１／ｒ２ｖ）＋（１／ｒ３ｖ）｝］σ１ｖ
と表される。

一方、単純平均（Ｗ１ｖ＋Ｗ２ｖ＋Ｗ３ｖ）によってシステムの重量測定値Ｗｖを求めると、重量測定値Ｗｖにおけるこのシステムの測定誤差率のばらつきσｔｖは、
σｔｖ＝（σ１ｖ^２＋σ２ｖ^２＋σ３ｖ^２）^１／２／３
で表される。第１及び第２の計量器４、１６、１８の測定誤差率のばらつきがほぼ同じである場合には、単純平均方式のばらつきは、
σｔｖ＝（３σ１ｖ^２）^１／２／３＝０．５７７３σｖ１
である。

ｒ２ｖ、ｒ３ｖの値が変化する場合、システム重量測定値を重み平均によって算出した場合と単純平均によって算出した場合とのシステム重量測定値の測定誤差率のばらつきを、図８に示す。図８において、ｒ２ｖ、ｒ３ｖが大きくなるにつれて、重み平均と単純平均によるＷｔｖの測定誤差率のばらつきσｔｖは次第に開いていき、重み平均によるσｔｖが小さくなる。

振動ノイズ信号の１周期における異なる位相点の重量測定値を単純平均すれば振動振幅の相殺による測定ばらつき低減効果を期待できるので、測定誤差率のばらつきｒ２ｖ、ｒ３ｖが例えばｒ２ｖ＝ｒ３ｖ＝１．５程度に接近している場合には単純平均を採用し、１．５以上であれば比率ｒ２ｖ、ｒ３ｖに応じた重み平均を採用する。

そこで、各車速範囲ｖ０乃至ｖ３におけるシステム重量測定計算方式ＳＣ０乃至ＳＣ３を次のように決定する。

車速ｖ＜１０ｋｍ／ｈの場合には、
Ｃ１．システム重量測定値Ｗｔｖ＝第１の計量器４の重量測定値Ｗ１ｖ
とする。
車速ｖ≧１０ｋｍ／ｈの場合
Ｃ２１．１＋（１／ｒ２ｖ）＋（１／ｒ３ｖ）＞２．３の場合
単純平均方式を採用して
Ｗｔｖ＝（Ｗ１ｖ＋Ｗ２ｖ＋Ｗ３ｖ）／３
とする。
Ｃ２２．１＋（１／ｒ２ｖ）＋（１／ｒ３ｖ）≦２．３の場合
重み平均方式を採用して
Ｗｔｖ＝｛Ｗ１ｖ＋（１／ｒ２ｖ）Ｗ２ｖ＋（１／ｒ３ｖ）Ｗ３ｖ｝／｛１＋（１／ｒ２ｖ）＋（１／ｒ３ｖ）｝
とする。

第２の計量器１６の測定誤差率のばらつきが最小の場合には、最小の測定誤差率であるσ２ｖを基準として、比率ｒ１ｖ、ｒ３ｖを
ｒ１ｖ＝σ１ｖ／σ２ｖ
ｒ３ｖ＝σ３ｖ／σ２ｖ
で求め、システム重量算出式は、

車速ｖ＜１０ｋｍ／ｈの場合には、
Ｃ１．システム重量測定値Ｗｔｖ＝第１の計量器４の重量測定値Ｗ１ｖ
とする。
車速ｖ≧１０ｋｍ／ｈの場合
Ｃ２１．（１／ｒ１ｖ）＋１＋（１／ｒ３ｖ）＞２．３の場合
単純平均方式を採用して
Ｗｔｖ＝（Ｗ１ｖ＋Ｗ２ｖ＋Ｗ３ｖ）／３
とする。
Ｃ２２．（１／ｒ２ｖ）＋１＋（１／ｒ３ｖ）≦２．３の場合
重み平均方式を採用して
Ｗｔｖ＝｛（１／ｒ１ｖ）Ｗ１ｖ＋Ｗ２ｖ＋（１／ｒ３ｖ）Ｗ３ｖ｝／｛（１／ｒ１ｖ）＋１＋（１／ｒ３ｖ）｝
とする。そして、図７と同様なテーブルを形成する。

第３の計量器１８の測定誤差率のばらつきが最小の場合には、最小の測定誤差率であるσ３ｖを基準として、比率ｒ１ｖ、ｒ２ｖを
ｒ１ｖ＝σ１ｖ／σ３ｖ
ｒ２ｖ＝σ２ｖ／σ３ｖ
で求め、システム重量算出式は、

車速ｖ＜１０ｋｍ／ｈの場合には、
Ｃ１．システム重量測定値Ｗｔｖ＝第１の計量器４の重量測定値Ｗ１ｖ
とする。
車速ｖ≧１０ｋｍ／ｈの場合
Ｃ２１．（１／ｒ１ｖ）＋（１／ｒ２ｖ）＋１＞２．３の場合
単純平均方式を採用して
Ｗｔｖ＝（Ｗ１ｖ＋Ｗ２ｖ＋Ｗ３ｖ）／３
とする。
Ｃ２２．（１／ｒ１ｖ）＋（１／ｒ２ｖ）１＋≦２．３の場合
重み平均方式を採用して
Ｗｔｖ＝｛（１／ｒ１ｖ）Ｗ１ｖ＋（１／ｒ２ｖ）Ｗ２ｖ＋Ｗ３ｖ｝／｛（１／ｒ１ｖ）＋（１／ｒ２ｖ）＋１｝
とする。そして、図７と同様なテーブルを形成する。

このような原理に基づいて、システムの車輪重量を測定する場合、まず調整モードを実行する。調整モードでは、図７に示す４つの車速範囲ｖ０乃至ｖ３を代表する速度を、それぞれｖ＝１５、３０、５０、７０ｋｍ／ｈに定める。これら車速ｖごとに、既知重量の車輪を持つ車両を複数回、例えばｎ回走行させ、第１及び第２の計量器４、１６、１８で重量測定値を求める。求めた各重量測定値から、各車速ごとに第１及び第２の計量器４、１６、１８の測定誤差率のばらつきσ１ｖ（σ１０、σ１１、σ１２、σ１３）、σ２ｖ（σ２０、σ２１、σ２３）、σ３ｖ（σ３０、σ３１、σ３２、σ３３）を算出する。そして、稼働運転に備え、図７に示すテーブルを演算回路１４内に作成する。

なお、車速ｖは、第１の計量器４上で測定しても、第２の計量器１６、１８上で測定してもかまわない。或いは第１の計量器４、第２の計量器１６、１８の近傍で別の車速測定器を使用して測定しても好い。

各車速範囲において、第１及び第２の計量器４、１６、１８の測定誤差率のばらつきの大小を比較し、最小のものを確定し、上述したようにシステム重量算出方式を決定する。

なお、σ１０乃至σ３３は、調整モードでは、既知の車輪重量を測定するので、真値Ｗｉが判明している。従って、測定誤差率は（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗｉ、（Ｗ２−Ｗ３）／Ｗｉ、（Ｗ３−Ｗ１）／Ｗｉによって算出する。或いはＷ１乃至Ｗ３の測定を複数回繰り返し、Ｗ１−Ｗｉ）／Ｗｉの平均値、（Ｗ２−Ｗｉ）／Ｗｉの平均値、（Ｗ３−Ｗｉ）／Ｗｉの平均値を求め、これらから測定誤差率のばらつきσ１０乃至σ３３を算出することもできる。

また、調整モードでは、車輪重量が既知でなくても、同一の車輪を複数回にわたって重量測定することができるので、Ｎ回の重量測定値の標準偏差を算出することによって、上述したようにして計量器別、速度別に測定誤差率のばらつきσ１０乃至σ３３を算出することができる。

調整モードで得たσ１０乃至σ３３は、道路面２の整備直後の基準値として、図７のテーブルとは別に、ばらつき判定用の基準値として演算回路１４内に記憶させる。車速範囲ｖ０乃至ｖ３別及び計量器４、１６、１８別にシステムの稼働運転中の道路面２の変化による各計量器４、１６、１８の測定誤差率のばらつきについて警報信号を出力する境界値として、演算回路１４に別に記憶させたσ１０乃至σ３３それぞれの約２倍の値を定める。

算出された測定誤差のばらつきσ１０乃至σ３３は、表示器４０に表示させる。これによって、作業者は、計量器４、１６、１８及び道路面２の状況を定量的に把握することができる。計量器４、１６、１８の据え付け時だけでなく、定期点検などの機会にも上記のような調整モードを実施すると、各計量器４、１６、１８の測定誤差率のばらつきを把握することができるので、点検時点の計量器４、１６、１８の測定誤差率のばらつきに基づいて新たなシステム重量測定値計算方式を設定することができる。

次に、車輪の重量を測定しようとする車両が走行して、実際に車輪の重量を測定する稼働運転モードについて説明する。稼働運転モードでは、車輪が第１及び第２の計量器４、１６、１８上を通過するたびに、第１及び第２の計量器４、１６、１８における重量測定値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及び車速ｖを測定する。車速ｖが１０ｋｍ／ｈ以上の場合には、車速ｖが車速範囲ｖ０乃至ｖ３のいずれに該当するか判定し、その車速範囲に割り当てられているシステム重量測定値計算方式に従って、その計算方式で使用する比率を算出し、さらにシステム重量測定値Ｗｔｖを算出する。車速ｖｘが１０ｋｍ／ｈ未満の場合には、第１の計量器４の重量測定値Ｗ１をシステム重量測定値Ｗｔｖとする。

稼働運転モードでは、システム重量測定値Ｗｔｖが算出されるが、これと並行して、次のような集計演算が行われる。求められたシステム重量測定値Ｗｔｖを分母に適用して、（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗｔｖ｝、｛（Ｗ２−Ｗ３）／Ｗｔｖ｝、（Ｗ３−Ｗ１）／Ｗｔｖ｝を演算し、これらの累積値、二乗累積値を求め、累積回数をカウントすることによって、第１及び第２の計量器４、１６、１８別に測定誤差率のばらつきσ１０乃至σ３３を算出するためのデータをそれぞれＮ個分集計する。ただし、速度が変動する場合や、速度がきわめて低速であって第２の計量器１６、１８の重量測定値が有効でない場合には、集計の対象から除外する。収集したデータの個数がＮ個分揃った車速範囲においてその車速範囲での測定誤差率のばらつきσ１ｖ乃至σ３ｖを算出し、図７のテーブルの標準偏差データを更新すると共に、それら測定誤差率のばらつきσ１ｖ乃至σ３ｖの最小のものを決定し、上述したようにしてシステム重量測定値計算方式を再決定する。

このようにして新たにσ１ｖ乃至σ３ｖが決定されると、調整モードにおいて記憶した同じ車速範囲の測定誤差率のばらつきの対応するものを例えば２倍したものと比較する。例えば、車速範囲がｖ０であり、新たに算出された測定誤差率のばらつきがσ１０ｘ、σ２０ｘ、σ３０ｘであり、調整モードで算出されたばらつきがσ１０、σ２０、σ３０であるとすると、
σ１０ｘ＞２σ１０、σ２０ｘ＞２σ２０、σ３０ｘ＞σ２σ３０のいずれかが成立すると、道路の補修を必要と判断して、警報信号を出力する。

上述した稼働中での演算回路１４の動作を図９及び図１０にフローチャートで示す。なお、図７に示すテーブルは調整モードにおいて構成されているとする。

まず、図９に示すように、第１及び第２の計量器４、１６、１８で荷重信号を測定し（ステップＳ２）、車速ｖを測定する（ステップＳ４）。第１の計量器４の荷重信号から重量測定値Ｗ１ｖを求める（ステップＳ６）。

次に、ステップＳ４で求めた車速ｖが１０ｋｍ／ｈよりも小さいかまたは変速しているか判断する（ステップＳ８）。この判断の答えがイエスの場合には、第１の計量器４の重量測定値Ｗ１ｖをシステムの重量測定値Ｗｔｖとして表示、出力し（ステップＳ１０）、処理を終了する。

ステップＳ８の判断の答えがノーの場合、第２の計量器１６、１８の荷重信号から重量測定値Ｗ２ｖ、Ｗ３ｖを求める（ステップＳ１２）。そして、ステップＳ４で測定した車速ｖが車速範囲ｖ０乃至ｖ３のいずれに該当するか判断する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４で車速ｖ０であると判断されると、図７のテーブルの車速範囲ｖ０のシステム重量測定値計算方式に従ってシステムの重量測定値Ｗｔｖを算出し（ステップＳ１６）、このシステムの重量測定値Ｗｔｖを表示、出力する（ステップＳ１８）。例えば、Ｃ２１と定められていると単純平均し、Ｃ２２と定められていると、テーブルに記憶されているｒ２ｖ、ｒ３ｖを使用して重み平均をする。なお、図示省略したが、他の車速範囲ｖ１乃至ｖ３と判断された場合も、図７のテーブルの該当すると判断された車速範囲のシステム重量測定値計算方式に従ってシステムの重量測定値Ｗｔｖを算出し、このシステムの重量測定値Ｗｔｖを表示、出力する。

次に、図１０に示すように、測定誤差率ｅ１、ｅ２、ｅ３を算出する（ステップＳ２０）。ｅ１は、（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗｔｖによって算出され、ｅ２は（Ｗ２−Ｗ３）／Ｗｔｖによって算出され、ｅ３は（Ｗ３−Ｗ１）／Ｗｔｖによって算出される。次に、誤差率ｅ１を累積している累積レジスタΣｅ１にステップＳ２０で測定したｅ１を加算し、ｅ１の二乗値を累積している累積レジスタΣｅ１^２にｅ１の二乗値を加算し、ｅ２を累積している累積レジスタΣｅ２にステップＳ２０で測定したｅ２を加算し、ｅ２の二乗値を累積している累積レジスタΣｅ２^２にｅ２の二乗値を加算し、ｅ３を累積している累積レジスタΣｅ３にｅ３を加算し、ｅ３の二乗値を累積している累積レジスタΣｅ３^２にｅ３の二乗値を加算する（ステップＳ２２）。

次に、カウンタＣｏの値を１つ増加させ（ステップＳ２４）、カウンタＣｏの値が予め定めた数Ｎに等しいか判断する（ステップＳ２６）。即ち、ステップＳ２０の各累積レジスタΣｅ１、ΣＷｅ^２、Σｅ２、Σｅ２^２、Σｅ３、Σｅ３^２がそれぞれＮ個のデータを累積したか判断している。この判断の答えがノーの場合、この処理を終了する。

この判断の答えがイエスであると、ステップＳ２２で集めたデータに基づいて上述したように測定誤差率のばらつきσ１０ｘａ、σ２０ｘａ、σ３０ｘａを算出する（ステップＳ２８）。そして、これらσ１０ｘａ、σ２０ｘａ、σ３０ｘａと警報用の基準値として図７のテーブルとは別に記憶されているσ１０、σ２０、σ３０をそれぞれ２倍した値と比較して、警報を発するか判定し（ステップＳ３０）、必要があれば警報を発生するし、不要であれば、ステップＳ２８で算出したσ１０ｘ、σ２０ｘ、σ３０ｘを図７のテーブルにσ１０、σ２０、σ３０として記憶させる（ステップＳ３２）。

そして、各累積レジスタ累積レジスタΣｅ１、Σｅ１^２、Σｅ２、Σｅ２^２、Σｅ３、Σｅ３^２、カウンタＣｏをリセットし（ステップＳ３８）、この処理を終了する。なお、図示を省略したが、他の車速範囲ｖ１乃至ｖ３それぞれにおいても、図１０に示す処理に対応する処理が実行される。

上記の実施形態では、稼働運転モードの車速範囲ｖ０乃至ｖ３において、重み平均でＷｔｖを算出する際、調整モードで算出した比率、例えばｒ２ｖ、ｒ３ｖを使用した。しかし、稼働運転モードにおいて車速ｖに応じた測定誤差率のばらつきを算出し、その算出された測定誤差率から比率ｒ２ｖ、ｒ３ｖを算出し、これを使用して、重み平均によってＷｔｖを算出するようにすることもできる。

例えば、調整モードにおいて、図７に示すように第１の計量器４について測定誤差率のばらつきσ１０乃至σ１３、第２の計量器１６について測定誤差率のばらつきσ２０乃至σ２３、第２の計量器１８について測定誤差率のばらつきσ３０乃至σ３３を求める。そして、第１の計量器４についていえば、σ１０、σ１１、σ１３と、これらに対応する速度とに基づいて最小二乗法等によって速度ｖを引数とする第１の計量器４の測定誤差率のばらつきを表す関数σ１（ｖ）を求める。同様に、速度ｖを引数とする第２の計量器１６の測定誤差率のばらつきを表す関数σ２（ｖ）、速度ｖを引数とする第２の計量器１８の測定誤差率のばらつきを表す関数σ３（ｖ）を算出しておく。

そして、稼働運転モードにおいて、重量測定値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、車速ｖｘが求められると、即ち、図９におけるステップＳ１２に続いて、図１１に示すような処理を行う。即ち、速度ｖｘが車速範囲ｖ０乃至ｖ３のいずれに該当するか判定する（ステップＳ３９）。次に、車速ｖｘをσ１（ｖ）、σ２（ｖ）、σ３（ｖ）に代入して、速度ｖｘに対応する第１及び第２の計量器の測定誤差率のばらつきσ１（ｖｘ）、σ２（ｖｘ）、σ３（ｖｘ）を求める（ステップＳ４０）、これらのうち最小のものを判定し（ステップＳ４２）、これらσ１（ｖｘ）、σ２（ｖｘ）、σ３（ｖｘ）のうち最も値の小さいものに対する他のものの比率を求め、これら比率に基づいて単純平均するか重み平均するかを決定し、決定された算出方式によってＷｔｖを算出し（ステップＳ４４）、Ｗｔｖを表示、出力する（ステップＳ４６）。

この後、図１０に示す処理が実行され、ステップＳ３９で決定した車速範囲に対応する各累積レジスタΣｅ１、ΣＷｅ^２、Σｅ２、Σｅ２^２、Σｅ３、Σｅ３^２がそれぞれＮ個のデータを累積すると、その車速範囲における測定誤差率のばらつきσ１０ｘａ、σ２０ｘａ、σ３０ｘａを算出し、これらσ１０ｘａ、σ２０ｘａ、σ３０ｘａに基づいて警報を発するか判定し、σ１０ｘ、σ２０ｘ、σ３０ｘを図７のテーブルにσ１０、σ２０、σ３０として記憶させ、各累積レジスタ累積レジスタΣｅ１、Σｅ１^２、Σｅ２、Σｅ２^２、Σｅ３、Σｅ３^２、カウンタＣｏをリセットし、その後、図１２に示すように、あらたにσ１（ｖ）、σ２（ｖ）、σ３（ｖ）を算出する（ステップＳ４８）。

上記の実施形態では、２台の第２の計量器１６、１８を使用したが、１台以上の第２の計量器を使用することもできるし、第１の計量器４を除去して、複数台の第２の計量器のみを使用しても、同様に行うことができる。

２ 道路面
４ 第１の計量器
１４ 演算回路（重量算出手段）
１６ １８ 第２の計量器

Claims (8)

1. タイヤ接地面よりも長い寸法を有する第１の計量台を備え、タイヤが道路面と非接触状態で車輪または車軸の重量を測定して第１の重量測定値を出力する第１の計量器と、
   前記タイヤ接地面よりも短い寸法を有する第２の計量台を備え、前記タイヤが前記道路面と接触状態で前記車輪または車軸の重量を測定して第２の重量測定値を出力する第２の計量器とを、
   備え、第１及び第２の計量器が、前記タイヤを備える車両の走行方向に沿って配置され、
   前記車輪または車軸の重量を第１及び第２の重量測定値を重み平均することによって算出する重量算出手段を有し、前記重み算出手段は、第１及び第２の計量器の系統誤差のばらつきに基づいて、第１及び第２の計量器のうち、前記系統誤差のばらつきの大きいものの重量測定値に小さな重み係数を、前記系統誤差のばらつきの小さいものの重量測定値に大きい重み係数を与える
   車輪または車軸の重量値測定システム。
2. 請求項１記載の車輪または車軸の重量値測定システムにおいて、
   前記各重み係数は、前記第１及び第２の計量器の系統誤差のばらつきのうち、最小のものに対する他のものの比率に関連して定められている
   車輪または車軸の重量値測定システム。
3. 請求項１記載の車輪または車軸の重量値測定システムにおいて、前記重量算出手段は、第１及び第２の重量測定値を単純平均することによって前記車輪または車軸の重量を算出可能にも構成され、前記第１及び第２の計量器の系統誤差のばらつきが接近した値であるときに前記単純平均によって前記車輪または車軸の重量を算出する
   車輪または車軸の重量値測定システム。
4. 請求項１乃至４いずれか記載の車輪または車軸の重量値測定システムにおいて、前記第１の計量器の系統誤差のばらつきは、第１の重量測定値に含まれる誤差の第１の重量測定値に対する比率のばらつきで表され、前記第２の計量器の系統誤差のばらつきは、第２の重量測定値に含まれる誤差の第２の重量測定値に対する比率のばらつきで表される
   車輪または車軸の重量値測定システム。
5. タイヤ接地面よりも短い寸法を有する計量台を備え、タイヤが道路面と接触状態で車輪または車軸の重量を測定して重量測定値を出力する複数台の計量器が、前記タイヤを備える車両の走行方向に沿って配置され、
   前記車輪または車軸の重量を前記各計量器の前記重量測定値を重み平均することによって算出する重量算出手段を有し、前記重み算出手段は、前記各計量器の系統誤差のばらつきに基づいて、前記各計量器のうち、前記系統誤差のばらつきの大きいものの重量測定値に小さな重み係数を、前記系統誤差のばらつきの小さいものの重量測定値に大きい重み係数を与える
   車輪または車軸の重量値測定システム。
6. 請求項５記載の車輪または車軸の重量値測定システムにおいて、
   前記各重み係数は、前記各計量器の計量誤差のばらつきのうち、最小のものに対する他のものの比率に関連して定められている
   車輪または車軸の重量値測定システム。
7. 請求項５記載の車輪または車軸の重量値測定システムにおいて、前記重量算出手段は、前記各計量器の前記各重量測定値を単純平均することによって前記車輪または車軸の重量を算出可能にも構成され、前記各計量器の系統誤差のばらつきが接近した値であるときに前記単純平均によって前記車輪または車軸の重量を算出する
   車輪または車軸の重量値測定システム。
8. 請求項５乃至７いずれか記載の車輪または車軸の重量値測定システムにおいて、前記各計量器の系統誤差のばらつきは、前記重量測定値に含まれる誤差の前記重量測定値に対する比率のばらつきで表される
   車輪または車軸の重量値測定システム。
   

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