JP2015038518A - 車両計量装置用計量部 - Google Patents

Abstract

【課題】 トラックの重心高さを含む重心情報を正確に求める計量装置を提供する。【解決手段】 トラックスケールは、トラック全体が載ることが可能な概略矩形平板の計量台３２と、この計量台３２を水平に支持する４つのロードセル３４、３４、…と、当該計量台３２の上面に設けられたブロック３６、３６…とを、備えている。ブロック３６は、トラックの自走によって計量台３２上にトラックが載置され、ブロック３６にトラックの車輪が非載置のとき、トラックに水平姿勢をとらせる長さをトラックの進行方向に有しトラックの自走によって車輪がブロック３６上に載置されたときトラックに傾斜姿勢をとらせる車輪載置面を、計量台３２の上面よりも上方に有している。【選択図】 図２

Description

本発明は、車両計量装置用計量部に関し、特に、車両の重心の高さを含む重心情報を測定可能なものに関する。

この種の車両計量装置として、従来、例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来技術によれば、一端が軸支された傾動台と、この傾動台の他端を上下動可能に支持する上下動機構と、当該傾動台上に間隔をおいて配設された少なくとも２つの荷重計と、各荷重計により支持された被測定物用載荷盤と、この載荷盤の傾動台上面に沿った動きのみを規制する規制手段と、が具備されている。この構成において、まず、傾動台が水平状態とされ、このときに各荷重計から得られる荷重検出値に基づいて、被測定物としての車両の重量と、当該車両の左右方向における重心位置と、が求められる。続いて、傾動台が傾斜状態とされ、このときの各荷重計による荷重検出値と、先に求められた車両の重量および重心位置と、に基づいて、当該車両の重心の高さが求められる。

特公昭６３−９６０６号公報（第２頁、第４図および第５図）

しかし、この従来技術では、傾動台が水平状態にあるときには、載荷盤もまた水平状態にあり、各荷重計は当該載荷盤を介して垂直方向のみの荷重を受ける。ところが、傾動台が傾斜状態にあるときには、載荷盤もまた傾斜状態にあり、さらには各荷重計自体も傾斜する。このため、各荷重計に対して載荷盤の傾斜方向に沿う力（特許文献１の第４図におけるＷ_Ｒ）が加わる。つまり、傾動台が水平状態にあるときと傾斜状態にあるときとで、各荷重計による荷重検出条件が異なる。しかも、載荷盤の傾斜方向に沿って各荷重計に加わる力は、当該各荷重計に対して曲げモーメントとして作用する。これにより、各荷重計に曲げ歪が発生し、当該各荷重計による荷重検出値に誤差が生じる。その一方で、載荷盤が水平状態にあるときには、この曲げモーメント（曲げ歪）に起因する誤差は生じない。このように、従来技術では、傾動台が水平状態にあるときと傾斜状態にあるときとで、各荷重計に対して曲げモーメントが作用するか否かを含め、当該各荷重計による荷重検出条件が異なるため、車両の重心の高さを正確に求めることができない、という問題がある。

なお、特許文献１の第３図には、別の構成が開示されており、具体的には、被測定物が載置される載荷盤と、この載荷盤の一端を支持する荷重計と、この荷重計を水平方向に移動可能とする可動支持脚と、雄ねじを介して載荷盤の他端を支持する別の荷重計と、当該雄ねじを上下動させる駆動装置と、を具備する構成が開示されている。この構成によれば、載荷盤が水平状態にあるときと傾斜状態にあるときとで、各荷重計自体の姿勢は不変である。しかし、同特許文献１にも開示されているように、各荷重計の相対位置が変わるので（第２欄第２０行〜第３欄第６行参照）、やはり当該各荷重計による荷重検出条件が異なる。

そこで、本発明は、車両の重心の高さを含む重心情報を従来よりも正確に求めることができる車両計量装置用計量部を提供することを、目的とする。

本発明の車両計量装置用計量部は、計量台を有し、計量台は、上部に車両全体を載せることが可能な矩形に形成され、水平に配置されている。前記計量台の下部に複数台の荷重検出手段が配置されている。前記計量台の上面にブロックが配置されている。ブロックは、前記車両の自走によって前記計量台上に前記車両が載置され、かつ前記ブロックに前記車両の車輪が非載置のとき、前記車両が水平姿勢をとる長さを、前記車両の進行方向に有している。また、ブロックは、前記車両の自走によって前記計量台上に前記車両が載置され、かつ前記車輪が前記ブロック上に載置されたとき前記車両に傾斜姿勢をとらせる車輪載置面を、前記計量台の上面よりも上方に有している。

前記車両が前記水平姿勢のとき、前記複数台の荷重検出手段の出力を演算手段に供給し、前記車両が前記傾斜姿勢のとき、前記複数台の荷重検出手段の出力を前記演算手段に供給することもできる。

上述したように、本発明によれば、傾斜状態および水平状態のいずれにおいても、各荷重検出手段による荷重検出条件が不変である。従って、常に正確な荷重検出値が得られ、ひいては車両の重心の高さを含む重心情報を従来よりも正確に求めることができる。

本発明の第１実施形態に係るトラックスケールの概略構成を示すブロック図である。 同実施形態における計量部の具体的な構成を示す図解図である。 同実施形態における傾斜ブロックの特に固定構造を説明するための図解図である。 同計量部の特に計量台を上方から見た別の図解図である。 同計量台にトラックが水平に載置された状態を示す図解図である。 同トラックが傾斜載置状態にあるときの図解図である。 図６の要部を模擬的に示す図解図である。 同実施形態におけるトラックの転倒の危険性に関する評価要領を説明するための図解図である。 図８とは異なる評価要領を説明するための図解図である。 同実施形態におけるＣＰＵの動作を示すフローチャートである。 図１０に続くフローチャートである。 同実施形態の一応用例を示す図解図である。 同実施形態における計量部の別の例を示す図解図である。 本発明の第２実施形態に係るトラックスケールの計量部の構成を示す図解図である。 同計量部を構成する計量台にトラックが水平に載置された状態を示す図解図である。 同トラックが傾斜載置状態にあるときの図解図である。

本発明の第１実施形態について、トラックスケールを例に挙げて説明する。

図１に示すように、この第１実施形態に係るトラックスケール１０は、例えば地面に設置される計量部３０と、この計量部３０を視認できる室内に設置されるデータプロセッサ５０と、を備えている。このうち、計量部３０は、被計量物としてのトラック１００が載置される計量台３２と、この計量台３２を支持する互いに同一規格の複数の荷重検出手段、例えば４つのデジタル式ロードセル３４、３４、…と、を備えている。また、計量台３２の上面には、後述する傾斜面Ｂを形成する傾斜ブロック３６が設けられており、この傾斜ブロック３６は、左側ブロック３８と右側ブロック４０との組合せから成る。さらに、当該傾斜ブロック３６は、トラック１００の車軸数と同数、ここでは３組、設けられている。

具体的には、計量台３２は、図２に示すような矩形平板であり、厳密には剛性の向上を図るためのリブ等の補強部材を備えた概略矩形の金属製平板である。そして、この計量台３２の下方の４隅に、各ロードセル３４、３４、…が配置されており、当該計量台３２は、その上面および下面が水平を成すように、これら各ロードセル３４、３４、…によって支持されている。なお、トラック１００は、例えば図２（ａ）および（ｂ）において、右側から計量台３２に乗り入れられ、左側に進むことで当該計量台３２から降りるものとする。つまり、図２（ａ）および（ｂ）におけるの左右方向が、トラック１００の進退方向（前後方向）であるとする。

それぞれのロードセル３４は、特に図２（ｂ）に示すように、概略円柱状の起歪体４２と、この起歪体４２の周囲に貼り付けられた歪み検出手段としての図示しない歪みゲージと、を備えている。そして、ロードセル３４は、起歪体４２が直立姿勢となるように、計量台３２の下面と、図示しない地面上に敷設された水平な基部（基礎面）２００と、の間に設置されている。つまり、起歪体４２の上方端４４は、計量台３２からの荷重を受ける荷重受け部を成し、当該起歪体４２の下方端４６は、基部２００からの荷重の反力を受ける反力受け部を成す。さらに、荷重受け部としての起歪体４２の上方端４４は、上方に向かって突出した概略球状（ドーム状）に形成されており、計量台３２の下面（厳密には当該下面に設けられた図示しない荷重受け金具の水平平面状の荷重受け面）に対して単に接触した状態で、言わば可動的に、接合されている。従って、後述するように、計量台３２がトラック１００の載荷によって撓んだとしても、この計量台３２の撓みが各ロードセル３４、３４、…によって拘束されることはなく、ゆえに、当該計量台３２の撓みの影響が各ロードセル３４、３４、…に直接及ぶことはない。一方、反力受け部としての起歪体４２の下方端４６もまた、同様に、下方に向かって突出した概略球状に形成されており、基部（厳密には当該基部に設けられた図示しない反力受け金具の水平平面状の反力受け面）２００に対して可動的に接合されている。

なお、各ロードセル３４、３４、…には、“ＬＣ１”、“ＬＣ２”、“ＬＣ３”および“ＬＣ４”という個別の識別符号が付されている。詳しくは、図２（ａ）において、左下隅に配置されたロードセル３４に“ＬＣ１”という識別符号が付されており、右下隅に配置されたロードセル３４に“ＬＣ２”という識別符号が付されている。そして、右上隅に配置されたロードセル３４に“ＬＣ３”という識別符号が付されており、左上隅に配置されたロードセル３４に“ＬＣ４”という識別符号が付されている。これ以降、各ロードセル３４、３４、…については、当該“ＬＣ１”、“ＬＣ２”、“ＬＣ３”および“ＬＣ４”という識別符号を用いて表現することがある。

加えて、計量台３０の上面に、上述の如く３組の傾斜ブロック３６、３６、…が設けられており、それぞれの傾斜ブロック３６は、左側ブロック３８と右側ブロック４０から成る。各傾斜ブロック３６、３６、…は、トラック１００の進退方向に沿って間隔を置いて設けられており、かつ、それぞれの左側ブロック３８は、計量台３０を後方（図２（ａ）および（ｂ）の右側）から見たときに左側に配置され、それぞれの右側ブロック４０は、当該計量台３０を後方から見たときに右側に配置されている。そして、トラック１００の進退方向における各傾斜ブロック３６、３６、…間の距離（中心間距離）Ｌ１およびＬ２は、当該トラック１００の車軸間の距離ＬａおよびＬｂと等価（Ｌ１＝ＬａおよびＬ２＝Ｌｂ）とされている。併せて、それぞれの左側ブロック３８と右側ブロック４０との中心間距離Ｌ３は、トラック１００の左右のタイヤ（車輪）１１０および１２０間距離（中心間距離）Ｌｄと等価（Ｌ３＝Ｌｄ）とされている。つまり、各左側ブロック３８、３８、…は、特に図２（ｂ）に２点鎖線の円１３０、１３０、…で示すように、トラック１００の各左側タイヤ１１０、１１０、…を載置させるためのものであり、このとき、当該トラック１００の各右側タイヤ１２０、１２０、…は、各右側ブロック４０、４０、…に載置される。このため、それぞれの左側ブロック３８は、概略四角錐台状とされており、その上面寸法Ｌ４×Ｌ５は、トラック１００のタイヤ１１０（または１２０）の接地寸法よりも十分に大きめとされている。それぞれの右側ブロック４０の上面寸法Ｌ６×Ｌ７もまた、トラック１００のタイヤ１２０（または１１０）の接地寸法よりも十分に大きめとされている。このような左右のブロック３８および４０から成る傾斜ブロック３６についても、高い剛性を持つことが必要とされ、例えばステンレス等の金属製とされる。なお、それぞれのタイヤ１１０および１２０がいわゆるダブルタイヤである場合には、当該ダブルタイヤの中心位置がそれぞれのタイヤ１１０および１２０の中心位置とされる。

さらに、それぞれの傾斜ブロック３６は、特に図２（ｃ）に示すように、トラック１００の左右方向において、厳密には当該左右方向に沿う鉛直面上において、計量台３２の上面に対して例えば左側（反時計回り方向）にθという所定の角度を成す傾斜面Ｂを形成する。このため、後述するように、トラック１００が傾斜ブロック３６、３６、…に載置されているとき、詳しくは各左側タイヤ１１０、１１０、…が各左側ブロック３８、３８、…に載置されると共に、各右側タイヤ１２０、１２０、…が各右側ブロック４０、４０、…に載置されているときには、当該トラック１００は、水平方向に対して左側にθという角度だけ傾斜した姿勢になる。言わば、トラック１００の傾斜載置状態が形成される。そして、トラック１００が傾斜ブロック３６、３６、…に載置されていないとき、詳しくは全てのタイヤ１１０、１１０、…および１２０、１２０、…が計量台３２の水平な上面に直接載置されているときには、トラック１００の水平載置状態が形成される。

なお、ここで言う傾斜角θは、水平方向に対して左側に成すのではなく、右側（時計回り方向）に成す角度であってもよい。また、この傾斜角θは、後述する重心Ｇの高さＨが高精度に求められるようにする（厳密には、水平載置状態時の各ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３およびＬＣ４による荷重検出値Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２と、傾斜載置状態時の当該各ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３およびＬＣ４による荷重検出値Ｗ１１’、Ｗ１２’、Ｗ２１’およびＷ２２’と、の差（変化量）が、これらに含まれるノイズ成分に比べて十分に大きくなるようにする）上で、可能な限り大きい方が望ましいが、大きすぎると、トラック１００が転倒する恐れがある。従って、当該傾斜角θは、トラック１００が転倒しない範囲内で可能な限り大きいのが望ましく、例えばθ＝１０°前後が適当である。また、それぞれの傾斜ブロック３６は、計量台３２上の任意の位置に着脱可能とされており、言い換えれば、当該傾斜ブロック３６の位置や個数は、任意に変更可能とされている。これは、車軸数や車軸間距離の異なる様々なトラック１００に柔軟に対応できるようにするためである。このような傾斜ブロック３６は、適当な固定手段、例えば図示しないボルト、によって、計量台３２上に固定される。具体的には、左側ブロック３８に関しては、その平面図である図３（ａ）に示すように、当該左側ブロック３８へのトラック１００（左側タイヤ１１０）の乗降の妨げにならない位置、例えばその左右の両端縁部分に、縦断面形状が概略凹状の窪み部３８ａおよび３８ａが形成されており、それぞれの窪み部３８ａに、ボルト挿通用の複数、例えば２つの、貫通孔３８ｂおよび３８ｂが設けられている。これと同様に、右側ブロック４０についても、その平面図である図３（ｂ）に示すように、当該右側ブロック４０の左右の両端縁部分に、窪み部４０ａおよび４０ａが形成されており、それぞれの窪み部４０ａに、ボルト挿通用の２つの貫通孔４０ｂおよび４０ｂが設けられている。そして、計量台３２上には、これらの貫通孔３８ｂ、３８ｂ、…および４０ｂ、４０ｂ、…に対応する複数の図示しないネジ孔が穿設されており、適宜のネジ孔に対して左側ブロック３８および右側ブロック７０のそれぞれが当該ボルトで固定されることによって、当該左側ブロック３８および右側ブロック７０それぞれの位置や個数が任意に（互いに揃えられた状態で）決定される。

加えて、計量台３２の上面には、図４に示すように、当該計量台３２へのトラック１００の乗り入れを案内するべく、塗料やシール等の適当な目印材料または計量台３２の上面自体の機械加工によって、適宜のマーク、例えば２本の直線状ライン１４０および１５０、が付されている。この直線状ライン１４０および１５０は、計量台３２の中心線ＣＬを挟んで互いに対称的に、かつ、トラック１００の進退方向に沿って延伸するように、付されている。また、各ライン１４０および１５０の中心間距離Ｌ３’は、トラック１００の左右各タイヤ１１０および１２０の中心間距離Ｌｄと等価（Ｌ３’＝Ｌｄ）であり、言い換えれば左右各ブロック３８および４０の中心間距離Ｌ３と等価（Ｌ３’＝Ｌ３’）である。従って、この直線状ライン１４０および１５０を目安として、つまりそれぞれの直線状ライン１４０および１５０の中心を左右それぞれのタイヤ１１０および１２０が辿るようにして、トラック１００が乗り入れられることで、当該トラック１００は、その左右方向（図４の上下方向）において、計量台３２の中央に位置するようになる。

その上で、さらに詳しく言うと、トラック１００の第２軸目のタイヤ１１０および１２０が計量台３２の最も乗り入れ口側（図４において最も右側）にある傾斜ブロック３６を乗り越えたところで当該トラック１００が停止されることによって、上述の水平載置状態が形成される。そして、この水平載置状態からトラック１００が少し前に移動して、全てのタイヤ１１０、１１０、…および１２０、１２０、…が各傾斜ブロック３６、３６、…（左右各ブロック３８、３８、…および４０、４０、…）上に乗り上がったところで当該トラック１００が停止されることによって、傾斜載置状態が形成される。

図１に戻って、計量台３２にトラック１００が載置されると、厳密には水平載置状態とされると、当該トラック１００の重量Ｗｔに応じた荷重が各ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３およびＬＣ４に分散して印加される。すると、各ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３およびＬＣ４は、それぞれに印加された荷重の大きさを表すデジタル荷重検出信号Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２を出力する。そして、これらのデジタル荷重検出信号Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２は、データプロセッサ５０に入力される。なお、各デジタル荷重検出信号Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２には、計量台３２や傾斜ブロック３６、３６、…等の荷重のように最初から各ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３およびＬＣ４に印加されている荷重成分、いわゆる初期荷重成分、が含まれているが、ここでは、便宜上、当該初期荷重成分については抜きにして説明する。

データプロセッサ５０は、各ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３およびＬＣ４からのデジタル荷重検出信号Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２の入力を受け付ける入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）回路５２を備えている。そして、この入出力インタフェース回路５２に入力されたデジタル荷重検出信号Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２は、さらにＣＰＵ（Central Processing Unit）５４に入力される。ＣＰＵ５４は、入出力インタフェース回路５２経由で入力されたデジタル荷重検出信号Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２に基づいて、トラック１００の総重量値Ｗｔを算出する。なお、このトラック１００の総重量値Ｗｔの算出に当たっては、本来ならばゼロ調整およびスパン調整が必要とされるが、ここでは、便宜上、これらについても抜きにして説明する。つまり、ここで言うデジタル荷重検出信号Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２は、それぞれのロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３およびＬＣ４によるトラック１００の荷重検出値そのものを表しており、そうすると、当該トラック１００の総重量値Ｗｔは、次の式１によって表される。

《式１》
Ｗｔ＝Ｗ１１＋Ｗ１２＋Ｗ２１＋Ｗ２２

さらに、計量台３２の左側に位置する２つのロードセルＬＣ１およびＬＣ２による合計荷重検出値をＷ１（＝Ｗ１１＋Ｗ１２）とし、当該計量台３２の右側に位置する２つのロードセルＬＣ３およびＬＣ４による合計荷重検出値をＷ２（＝Ｗ２１＋Ｗ２２）とすると、上述の式１は、次の式２のように表される。

《式２》
Ｗｔ＝Ｗ１＋Ｗ２
ｗｈｅｒｅ Ｗ１＝Ｗ１１＋Ｗ１２、Ｗ２＝Ｗ２１＋Ｗ２２

このようにしてトラック１００の総重量値Ｗｔが求められると、ＣＰＵ５４は、これを情報出力手段としての表示器、例えば液晶型のディスプレイ５６、に表示する。また、ＣＰＵ５４は、左右の合計荷重検出値をＷ１およびＷ２についても、表示器５６に表示する。このため、表示器５６は、入出力インタフェース回路５２を介して、ＣＰＵ５４に接続されている。このＣＰＵ５４の動作は、記憶手段としてのメモリ回路５８に記憶されている制御プログラムに従う。また、ＣＰＵ５４には、これに各種命令を入力するための命令入力手段としての例えば操作キー６０も接続されている。なお、表示器５６と操作キー６０とは、互いに一体化されたものでもよく、例えばタッチスクリーンによって構成されてもよい。

併せて、ＣＰＵ５４は、トラック１００の重心Ｇの位置、厳密には左右方向における当該トラック１００の中心Ｐ０から重心Ｇまでの距離、言わば偏心量Ｌｚ、を求める。

具体的には、図５に示すように、計量台３２の上面における左側のタイヤ１１０、１１０、…列の中心位置、言わば水平時左側接地位置、をＰ１とし、当該計量台３２の上面における右側のタイヤ１２０、１２０、…列の中心位置、言わば水平時右側接地位置、をＰ２とすると、これら左右の水平時接地位置Ｐ１およびＰ２間の距離Ｌｄは、既知である。そして、左側のロードセル３４および３４（ＬＣ１およびＬＣ２）列の荷重受け点をＰｆとし、右側のロードセル３４および３４（ＬＣ３およびＬＣ４）列の荷重受け点をＰｒとすると、これら左右の荷重受け点ＰｆおよびＰｒ間の距離Ｌ８もまた、既知である。従って、水平時左側接地位置Ｐ１から左側荷重受け点Ｐｆまでの距離Ｌｅは、Ｌｅ＝（１／２）・（Ｌ８−Ｌｄ）となる。水平時右側接地位置Ｐ２から右側荷重受け点Ｐｒまでの距離Ｌｅもまた、同じである。

ここで、左側のタイヤ１１０、１１０、…列に印加される水平時荷重合計値をＷａとし、右側のタイヤ１２０、１２０、…列に印加される水平時荷重合計値をＷｂとすると、次の式３が成立する。

《式３》
Ｗａ＋Ｗｂ＝Ｗ１＋Ｗ２

そして、左右の水平時接地位置Ｐ１およびＰ２のうちの一方、例えば左側接地位置Ｐ１と、左右方向における重心Ｇの位置、厳密には当該重心Ｇを通る鉛直線と計量台３２の上面との交点Ｐ３と、の相互間距離をＬｘとすると、次の式４および式５が成立する。

《式４》
Ｗａ・Ｌｘ＝Ｗｂ・（Ｌｄ−Ｌｘ）

《式５》
（Ｌｅ＋Ｌｘ）・Ｗ１＝（Ｌｄ−Ｌｘ＋Ｌｅ）・Ｗ２

さらに、式５から、距離Ｌｘは、次の式６のように表される。

《式６》
Ｌｘ＝｛（Ｗ２−Ｗ１）・Ｌｅ＋Ｌｄ・Ｗ２｝／（Ｗ１＋Ｗ２）

従って、偏心量Ｌｚは、次の式７によって求められる。

《式７》
Ｌｚ＝Ｌｘ−（Ｌｄ／２）

つまり、ＣＰＵ５４は、この式７に基づいて、偏心量Ｌｚを求める。そして、この偏心量Ｌｚについても、表示器５６に表示する。なお、この式７からも分かるように、偏心量Ｌｚがゼロ（Ｌｚ＝０）であるときは、重心Ｇは、トラック１００の中心Ｐ０に位置し、言わば無偏心状態にある。そして、偏心量Ｌｚが負数（Ｌｚ＜０）であるときは、重心Ｇは、トラッ１００の中心Ｐ０よりも左側に位置し、言わば左側偏心（偏荷重）状態にある。これとは反対に、偏心量Ｌｚが正数（Ｌｚ＞０）であるときは、重心Ｇは、トラック１００の中心Ｐ０よりも右側に位置し、言わば右側偏心状態にある。

続いて、トラック１００が傾斜載置状態とされる。このときに各ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３およびＬＣ４から得られる荷重検出値Ｗ１１’、Ｗ１２’、Ｗ２１’およびＷ２２’は、水平載置状態時に得られる荷重検出値Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２とは異なる。ＣＰＵ５４は、この傾斜載置状態時に得られる左側のロードセルＬＣ１およびＬＣ２による合計荷重検出値Ｗ１’（＝Ｗ１１’＋Ｗ１２’）と、右側のロードセルＬＣ３およびＬＣ４による合計荷重検出値Ｗ２’（＝Ｗ２１’＋Ｗ２２’）と、水平載置状態時の左右の合計荷重検出値Ｗ１およびＷ２と、当該水平載置状態時に求められた重心Ｇの位置Ｐ３を表す距離Ｌｘと、に基づいて、当該重心Ｇの高さＨを求める。

具体的には、図６に示すように、傾斜ブロック３６（左側ブロック３８）上における左側タイヤ１１０、１１０、…列の中心位置、言わば傾斜時左側接地位置、をＰ１’とし、当該傾斜ブロック３６（右側ブロック４０）上における右側タイヤ１２０、１２０、…列の中心位置、言わば傾斜時右側設接地置、をＰ２’とすると、これら左右の傾斜時接地位置Ｐ１’およびＰ２’間の距離Ｌｄは、既知である。そして、傾斜時左側接地位置Ｐ１’に印加される左側タイヤ１１０、１１０、…列経由の合計荷重Ｗａ’は、計量台３２の上面においては、当該傾斜時左側接地位置Ｐ１’を通る鉛直線との交点Ｐ１”に作用する。これと同様に、傾斜時右側接地位置Ｐ２’に印加される右側タイヤ１２０、１２０、…列経由の合計荷重Ｗｂ’は、計量台３２の上面においては、当該傾斜時右側接地位置Ｐ２’を通る鉛直線との交点Ｐ２”に作用する。さらに、傾斜ブロック３６によって形成される傾斜面Ｂに沿って傾斜時左側接地位置Ｐ１’から中心Ｐ０側に向かって距離Ｌｘを隔てた位置をＰ３’とし、この位置Ｐ３’から傾斜面Ｂに対する垂線に沿って上方に向かってＨという距離を隔てた位置に、重心Ｇが存在することになる。そして、この重心Ｇは、傾斜面Ｂにおいては、当該重心Ｇを通る鉛直線との交点Ｐ４’に位置することになり、計量台３２の上面においては、当該重心Ｇを通る鉛直線との交点Ｐ４に位置することになる。

ここで、図６の要部を模擬的に示した図７を参照して、さらに詳しく説明すると、水平時左側接地位置Ｐ１を通る鉛直線と傾斜面Ｂとの交点をＰ１０とし、水平時右側接地位置Ｐ２を通る鉛直線と当該傾斜面Ｂとの交点をＰ２０とする。すると、これらの交点Ｐ１０およびＰ２０間の距離Ｐ１０Ｐ２０は、Ｐ１０Ｐ２０＝Ｌｄ／ｃｏｓθとなる。

そして、各交点Ｐ１０およびＰ２０間の中央にトラック１００が乗り込む、と仮定すると、例えば左側の交点Ｐ１０と傾斜時左側接地位置Ｐ１’との相互間距離Ｌｉは、Ｌｉ＝｛（Ｌｄ／ｃｏｓθ）−Ｌｄ｝／２となる。右側の交点Ｐ２０と傾斜時右側接地位置Ｐ２’との相互間距離Ｌｉもまた、同じである。なお、この相互間距離Ｌｉは、左右で異なってもよく、極端には、一方がゼロで、他方が２・Ｌｉであってもよい。いずれにしても、この相互間距離Ｌｉ（最大で２／Ｌｉ）は、上述したＬｅ、ＬｄおよびＨという各距離に比べて十分に小さい。

また、傾斜面Ｂにおける点Ｐ３’と点Ｐ４’とに注目すると、これらの相互間距離Ｐ３’Ｐ４’は、Ｐ３’Ｐ４’＝Ｈ・ｔａｎθとなる。従って、傾斜時左側接地位置Ｐ１’と当該点Ｐ４’との相互間距離をＬｙとすると、この距離Ｌｙは、Ｌｙ＝Ｌｘ＋Ｈ・ｔａｎθとなる。さらに、当該点Ｐ４’と傾斜時右側接地位置Ｐ２’との相互間距離Ｐ２’Ｐ４’は、Ｐ２’Ｐ４’＝Ｌｄ−Ｌｙとなる。

このような幾何学的条件の下では、次の式８〜式１０が成立する。

《式８》
Ｗａ’＋Ｗｂ’＝Ｗ１’＋Ｗ２’

《式９》
Ｗａ’・Ｌｙ・ｃｏｓθ＝Ｗｂ’・（Ｌｄ−Ｌｙ）・ｃｏｓθ

《式１０》
｛Ｌｅ＋（Ｌｉ＋Ｌｙ）・ｃｏｓθ｝Ｗ１’
＝｛Ｌｅ＋（Ｌｉ＋Ｌｄ−Ｌｙ）・ｃｏｓθ｝・Ｗ２’

そして、式１０における距離Ｌｙに、上述のＬｙ＝Ｌｘ＋Ｈ・ｔａｎθという関係が代入されることで、重心Ｇの高さＨは、次の式１１のように表される。

《式１１》
Ｈ＝（１／ｔａｎθ）・｛（Ｑ／ｃｏｓθ）−（Ｌｉ−Ｌｘ）｝
ｗｈｅｒｅ Ｑ＝｛（Ｗ２’−Ｗ１’）・（Ｌｅ＋Ｌｉ・ｃｏｓθ）＋Ｌｄ・ｃｏｓθ・Ｗ２’｝／（Ｗ１’＋Ｗ２’）

つまり、ＣＰＵ５４は、この式１１に基づいて、重心Ｇの高さＨを求める。そして、この高さＨについても、表示器５６に表示する。

ところで、重心Ｇの偏心量Ｌｚと高さＨとは、トラック１００の転倒の危険性（言い換えれば安全性）に大きく影響する。例えば、重心Ｇの偏心量Ｌｚが大きいほど、トラック１００は転倒し易くなる。また、重心Ｇの高さＨが高い場合も、トラック１００は転倒し易くなる。そこで、本第１実施形態では、上述の如く重心Ｇの偏心量Ｌｚと高さＨとが求められた後、これらに基づいて、トラック１００の転倒の危険性がさらに評価される。

まず、重心Ｇの変位量Ｌｚそのものの大きさに基づいて、転倒の危険性が評価される。即ち、次の式１２に基づいて、変位量Ｌｚの最大許容値Ｌｚｍａｘが設定される。なお、この式１２におけるβは、操作キー６０の操作によって任意に設定されるゼロ以上かつ１未満（０≦β＜１）の設定係数である。この設定係数βの値としては、β＝０．２〜０．３程度が適用であり、ここでは、例えばβ＝０．２５とされる。

《式１２》
Ｌｚｍａｘ＝β・Ｌｄ

つまり、この式１２によれば、設定係数βがβ＝０．２５である場合には、トラック１００の左右のタイヤ１１０および１２０間距離Ｌｄの１／４の値が、最大許容値Ｌｚｍａｘ（＝Ｌｄ／４）として設定される。

このようにして最大許容値Ｌｚｍａｘが設定された上で、ＣＰＵ５４は、偏心量Ｌｚの絶対値｜Ｌｚ｜と当該最大許容値Ｌｚｍａｘとを比較する。要するに、次の式１３が満足されるか否かを判定する。

《式１３》
｜Ｌｚ｜≦Ｌｚｍａｘ

ここで、例えば、式１３が満足される場合、ＣＰＵ５４は、偏心量Ｌｚそのものについては安全条件をクリアしているものと判定し、次に説明する道路３００の傾斜による転倒の危険性の評価に進む。一方、式１３が満足されない場合には、ＣＰＵ５４は、偏心量Ｌｚそのものが過大であり、トラック１００が転倒する危険性がある、と判定する。そして、その旨の警告メッセージを表示器５６に表示する。この警告メッセージの表示を受けて、運転手等の作業者は、トラック１００の荷物を点検し、適宜に積み直す。

道路３００の傾斜による転倒の危険性の評価においては、当該道路３００の傾斜が最大でどれくらいまで許容されるのかが求められる。例えば、図８に示すように、道路３００が左側に傾斜している、と仮定する。この場合、重心Ｇを通る鉛直線（図８における２点鎖線）が左側タイヤ１００の接地位置Ｐ１を通る状態にあるときの当該道路３００の傾斜角が、左側に対する最大許容傾斜角αｍａｘｆとなる。道路３００の傾斜角度がこの最大許容傾斜角αｍａｘｆを超えると、重心Ｇが左側接地位置Ｐ１よりも外方に位置することになり、トラック１００が転倒する。この左側の最大許容傾斜角αｍａｘｆは、次の式１４によって表される。また、右側の最大許容傾斜角αｍａｘｒは、式１５によって表される。

《式１４》
αｍａｘｆ＝ｔａｎ^−１（Ｌｘ／Ｈ）

《式１５》
αｍａｘｒ＝ｔａｎ^−１｛（Ｌｄ−Ｌｘ）／Ｈ｝

つまり、ＣＰＵ５４は、これらの式１４および式１５に基づいて、左右それぞれの最大許容傾斜角αｍａｘｆおよびαｍａｘｒを求める。そして、これらのうちの小さい方を、総合的な最大許容傾斜角αｍａｘとする。さらに、ＣＰＵ５４は、この最大許容傾斜角αｍａｘに或る余裕度εを加味した値ε・αｍａｘと、所定の安全限界傾斜角αｓと、を比較する。要するに、次の式１６が満足されるか否かを判定する。

《式１６》
ε・αｍａｘ≧αｓ

なお、この式１６における余裕度εは、トラック１００の運用者（運送業者）によって任意に定められるゼロ以上かつ１未満（０≦ε＜１）の値であり、例えばε＝０．９程度の値が設定される。安全限界傾斜角αｓもまた、当該運用者によって規定され、例えば予想される道路３００の最大傾斜角の値が設定される。これら余裕度εおよび安全限界傾斜角αｓの設定は、操作キー６０の操作によって成される。

ここで、例えば、式１６が満足される場合、ＣＰＵ５４は、道路３００の傾斜に対する安全条件がクリアされている、と判定し、次に説明するカーブ（曲路）走行時における転倒の危険性の評価に進む。一方、式１６が満足されない場合には、ＣＰＵ５４は、最大許容傾斜角αｍａｘが過小であり、トラック１００が転倒する危険性がある、と判定する。そして、その旨の警告メッセージを表示器５６に表示する。この警告メッセージの表示を受けたときも、作業者は、トラック１００の荷物を適宜に積み直す。

カーブ走行時における転倒の危険性の評価においては、これから走行が予定されている道路３１０の左カーブおよび右カーブそれぞれの最小曲率半径Ｒが設定される。この設定もまた、操作キー６０の操作によって成され、とりわけカーナビゲーション等の地図情報を参考にして成される。そして、例えば左カーブに関しては、図９（ａ）に示すように、重心Ｇに対して右側（外方）に向かう遠心力Ｆが作用するので、右側接地位置Ｐ２を中心とする回転モーメントＮに注目して、トラック１００の転倒の危険性が評価される。具体的には、遠心力Ｆを含む次の式１７が成立すると、トラック１００（車体）が浮き上がり、転倒する。

《式１７》
Ｈ・Ｆ＞Ｗｔ・｛（Ｌｄ／２）−Ｌｚ｝
ｗｈｅｒｅ Ｆ＝ｍ・（Ｖ^２／Ｒ）、Ｗｔ＝ｍ・ｇ

この式１７において、ｍは、トラック１００の質量であり、Ｖは、当該トラック１００の走行速度である。そして、ｇは、重力加速度である。また、上述したように、偏心量Ｌｚは、左側偏心状態にあるときには負数（Ｌｚ＜０）となり、右側偏心状態にあるときには正数（Ｌｚ＞０）となる。

さらに、この式１７をトラック１００の走行速度Ｖについての不等式に変形すると、次の式１８のようになる。

《式１８》
Ｖ＞［ｇ・Ｒ・｛（Ｌｄ／２）−Ｌｚ｝／Ｈ］^１／２

従って、この式１８の不等式を等式に変形した次の式１９によって、左カーブにおける最高許容速度Ｖｍａｘが求められる。

《式１９》
Ｖｍａｘ＝［ｇ・Ｒ・｛（Ｌｄ／２）−Ｌｚ｝／Ｈ］^１／２

一方、右カーブに関しては、図９（ｂ）に示すように、重心Ｇに対して左側（外方）に向かう遠心力Ｆが作用するので、左側接地位置Ｐ１を中心とする回転モーメントＮに注目して、トラック１００の転倒の危険性が評価される。具体的には、遠心力Ｆを含む次の式２０が成立すると、トラック１００が浮き上がり、転倒する。

《式２０》
Ｈ・Ｆ＞Ｗｔ・｛（Ｌｄ／２）＋Ｌｚ｝

そして、この式２０をトラック１００の走行速度Ｖについての不等式に変形すると、次の式２１のようになる。

《式２１》
Ｖ＞［ｇ・Ｒ・｛（Ｌｄ／２）＋Ｌｚ｝／Ｈ］^１／２

従って、この式２１の不等式を等式に変形した次の式２２によって、右カーブにおける最高許容速度Ｖｍａｘが求められる。

《式２２》
Ｖｍａｘ＝［ｇ・Ｒ・｛（Ｌｄ／２）＋Ｌｚ｝／Ｈ］^１／２

つまり、ＣＰＵ５４は、上述の式１９に基づいて、左カーブにおける最高許容速度Ｖｍａｘを求めると共に、式２２に基づいて、右カーブにおける最高許容速度Ｖｍａｘを求める。そして、これら左右それぞれのカーブにおける最高許容速度Ｖｍａｘに或る余裕度ρを加味した値ρ・Ｖｍａｘと、所定の安全限界速度Ｖｓと、を比較する。要するに、次の式２３が満足されるか否かを判定する。

《式２３》
ρ・Ｖｍａｘ≧Ｖｓ

なお、この式２３における余裕度ρは、上述の式１６における余裕度εと同様、トラック１００の運用者によって任意に定められるゼロ以上かつ１未満（０≦ε＜１）の値であり、例えばρ＝０．９程度の値が設定される。そして、安全限界速度Ｖｓもまた、当該運用者によって任意に規定され、例えば法定速度の値が設定される。これら余裕度ρおよび安全限界速度Ｖｓの設定は、操作キー６０の操作によって成される。

ここで、例えば、左右それぞれのカーブにおける最高許容速度Ｖｍａｘについて、いずれも式２３が満足される場合、ＣＰＵ５４は、当該カーブを含む道路３１０の走行時に安全限界速度Ｖｓ以下の走行速度Ｖ（≦Ｖｓ）が順守されればトラック１００が転倒する恐れはない、と判定する。要するに、カーブ走行時の安全条件がクリアされている、と判定する。そして、このカーブ走行時の危険性の評価を含む一連の評価を終了する。一方、左右それぞれのカーブにおける最高許容速度Ｖｍａｘの少なくともいずれかが式２３を満足しない場合、ＣＰＵ５４は、当該最高許容速度Ｖｍａｘが低すぎるため、トラック１００が転倒する危険性がある、と判定する。そして、その旨の警告メッセージを表示器５６に表示する。この警告メッセージの表示を受けて、作業者は、トラック１００の荷物を適宜に積み直す。

ここで、図１０および図１１のフローチャートを参照して、ＣＰＵ５４の動作について、改めて説明する。

即ち、操作キー６０の操作によって計量開始命令が入力されると、ＣＰＵ５４は、図１０のステップＳ１に進み、これから水平載置状態での計量を開始する旨の案内メッセージを表示器５６に表示する。運転手は、この案内メッセージの表示を受けて、トラック１００を計量台３２上に乗り入れ、当該トラック１００が水平姿勢となる水平載置状態を形成する。

その一方で、ＣＰＵ５４は、ステップＳ３に進み、水平載置状態での計量を開始する旨の命令が操作キー６０から入力されるのを待つ。そして、ステップＳ５において、当該水平計量開始命令が入力されたことを確認すると、ＣＰＵ５４は、ステップＳ７に進み、各ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３およびＬＣ４から荷重検出値Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２を取得する。

このようにして水平時荷重検出値Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２を取得した後、ＣＰＵ５４は、ステップＳ９に進み、上述の式２に基づいて、水平時左側合計荷重値Ｗ１と水平時右側合計荷重値Ｗ２とトラック１００の総重量値Ｗｔとを算出する。併せて、式６および式７に基づいて、重心Ｇの偏心量Ｌｚを算出する。そして、ステップＳ１１に進み、当該算出結果Ｗ１、Ｗ２、ＷｔおよびＬｚを表示器５６に表示する。

さらに、ＣＰＵ５４は、ステップＳ１３に進み、偏心量Ｌｚそのものの大きさを評価する。つまり、上述した式１３が満足されるか否かを判定する。そして、ステップＳ１５において、例えば当該式１３が満足されたことを確認すると、要するに偏心量Ｌｚについて安全条件がクリアされていることを確認すると、ＣＰＵ５４は、図１１のステップＳ１７に進む。一方、当該式１３が満足されない場合には、ステップＳ１５からステップＳ１９に進む。そして、このステップＳ１９において、偏心量Ｌｚが過大である旨の警告メッセージを表示器６０に表示して、一旦、このフローチャートで示される処理を終了する。なお、このステップＳ１９における警告メッセージの表示を受けて、作業者は、計量台３２上からトラック１００を降ろし、荷物を適宜に積み直す。

図１１のステップＳ１７において、ＣＰＵ５４は、これから傾斜載置状態での計量を開始する旨の案内メッセージを表示器５６に表示する。運転手は、この案内メッセージの表示を受けて、トラック１００を各傾斜ブロック３６、３６、…上に移動させて、当該トラック１００が傾斜姿勢となる傾斜載置状態を形成する。

その一方で、ＣＰＵ５４は、ステップＳ２１に進み、傾斜載置状態での計量を開始する旨の命令が操作キー６０から入力されるのを待つ。そして、ステップＳ２３において、当該傾斜計量開始命令が入力されたことを確認すると、ＣＰＵ５４は、ステップＳ２５に進み、各ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３およびＬＣ４から荷重検出値Ｗ１１’、Ｗ１２’、Ｗ２１’およびＷ２２’を取得する。

このようにして傾斜時荷重検出値Ｗ１１’、Ｗ１２’、Ｗ２１’およびＷ２２’を取得した後、ＣＰＵ５４は、ステップＳ２７に進み、傾斜時左側合計荷重値Ｗ１’（＝Ｗ１１’＋Ｗ１２’）と傾斜時右側合計荷重値Ｗ２’（＝Ｗ２１’＋Ｗ２２’）とを算出する。併せて、式１１に基づいて、重心Ｇの高さＨを算出する。そして、ステップＳ２９に進み、このうちの重心Ｇの高さＨを表示器５６に表示する。

さらに、ＣＰＵ５４は、ステップＳ３１に進み、上述の式１４および式１５に基づいて、最大許容傾斜角αｍａｘを算出する。具体的には、式１４に基づいて、左側の最大許容傾斜角αｍａｘｆを求め、式１５に基づいて、右側の最大許容傾斜角αｍａｘｒを求める。そして、このうちの小さい方を、総合的な最大許容傾斜角αｍａｘとする。そして、ＣＰＵ５４は、ステップＳ３３に進み、上述した式１６に基づいて、当該最大許容傾斜角αｍａｘを評価する。つまり、式１６が満足されるか否かを判定する。

続くステップＳ３５において、例えば式１６が満足されたことを確認すると、要するに最大許容傾斜角αｍａｘについて安全条件がクリアされていることを確認すると、ＣＰＵ５４は、ステップＳ３７に進む。一方、当該式１６が満足されない場合には、ステップＳ３５からステップＳ３９に進む。そして、このステップＳ３９において、最大許容傾斜角αｍａｘが過小である旨の警告メッセージを表示器６０に表示して、一旦、このフローチャートで示される処理を終了する。なお、このステップＳ３９における警告メッセージを受けたときも、作業者は、計量台３２上からトラック１００を降ろし、荷物を積み直す。

ステップＳ３７において、ＣＰＵ５４は、上述の式１９および式２２に基づいて、最高許容速度Ｖｍａｘを算出する。具体的には、予め設定された左カーブの最小曲率半径Ｒを含む式１９に基づいて、当該左カーブにおける最高許容速度Ｖｍａｘを求めると共に、予め設定された右カーブの最小曲率半径Ｒを含む式２２に基づいて、当該右カーブにおける最高許容速度Ｖｍａｘを求める。そして、ＣＰＵ５４は、ステップＳ４１に進み、上述した式２３に基づいて、これら左右それぞれのカーブにおける最高許容速度Ｖｍａｘを評価する。つまり、当該左右それぞれのカーブにおける最高許容速度Ｖｍａｘのいずれについても式２３が満足されるか否かを判定する。

そして、次のステップＳ４３において、例えば左右それぞれのカーブにおける最高許容速度Ｖｍａｘのいずれについても式２３が満足されることを確認すると、要するに最高許容速度Ｖｍａｘに関して安全条件がクリアされていることを確認すると、ＣＰＵ５４は、ステップＳ４５に進む。そして、このステップＳ４５において、一連の計量作業が終了したことを表す終了メッセージを表示器６０に表示して、このフローチャートで示される処理を終了する。

一方、ステップＳ４３において、左右それぞれのカーブにおける最高許容速度Ｖｍａｘの少なくともいずれかについて式２３が満足されない場合には、ＣＰＵ５４は、当該ステップＳ４３からステップＳ４７に進む。そして、このステップＳ４７において、最高許容速度Ｖｍａｘが低すぎる旨の警告メッセージを表示器６０に表示して、このフローチャートで示される処理を終了する。なお、このステップＳ４７における警告メッセージを受けたときも、作業者は、計量台３２上からトラック１００を降ろし、荷物を積み直す。

以上のように、本第１実施形態によれば、トラック１００が水平載置状態にあるときの荷重検出値Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２に基づいて、当該トラック１００の総重量値Ｗｔと重心Ｇの偏心量Ｌｚとが求められる。そして、トラック１００が傾斜載置状態にあるときの荷重検出値Ｗ１１’、Ｗ１２’、Ｗ２１’およびＷ２２’を得ることで、当該トラック１００の重心Ｇの高さＨが求められる。ここで、水平載置状態および傾斜載置状態のいずれにおいても、計量台３２は、一定の姿勢を保ち、常に水平状態にある。そして、各ロードセル３４、３４、…もまた、一定の姿勢を保ち、特に傾斜することはなく、常に直立姿勢にある。さらに、各ロードセル３４、３４、…は、計量台３２に対して、可動的に接合されているので、たとえ当該計量台３２に撓みが生じたとしても、この計量台３２の撓みが各ロードセル３４、３４、…によって拘束されることはなく、ゆえに、当該計量台３２の撓みの影響が各ロードセル３４、３４、…に直接及ぶことはない。従って、常に正確な荷重検出値Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２ならびにＷ１１’、Ｗ１２’、Ｗ２１’およびＷ２２’が得られ、ひいてはトラック１００の重心Ｇの高さＨを含む重心情報を正確に求めることができる。

また、求められた重心Ｇの偏心量Ｌｚと高さＨとに基づいて、トラック１００の転倒の危険性が評価されるので、当該転倒の防止に極めて有益である。特に、偏心量Ｌｚそのものによる危険性と、道路３００の傾斜による危険性と、カーブ走行時の危険性と、に細分化された上で、それぞれの評価が成されるので、より確実な転倒防止が実現される。

なお、道路３００の傾斜による危険性については、とりわけトラック１００にその左右方向における水平方向に対する傾き角αｘを検出するための傾き角検出手段（傾斜計）が備えられている場合には、次のような対策が講ぜられてもよい。即ち、当該傾き角検出手段によって傾き角αｘが逐次検出されると共に、この検出された傾き角αｘが上述の式１６に準拠する次の式２４を満足するときに、例えばその都度、転倒の危険性があることを運転手に伝えるための警告（アラーム）が発せられるようにしてもよい。

《式２４》
αｘ＞ε・αｍａｘ

さらに、カーブ走行時の危険性について、次のような対策が講ぜられてもよい。即ち、カーナビゲーション等の地図情報を参考にして、図９に示した実際の道路３１０の走行時に、全ての、または、曲率半径Ｒが一定以下である等の特定の条件を満足する一部の、カーブに差し掛かるごとに、その手前の適当なタイミングで、上述した左カーブ用の式１９または右カーブ用の式２２に基づいて、当該カーブについての最高許容速度Ｖｍａｘが求められ、運転手に呈示されるようにしてもよい。加えて、この最高許容速度Ｖｍａｘと、今現在の走行速度Ｖｘと、が比較され、例えば上述の式２３に準拠する次の式２５が満足されるときに、転倒の危険性があることを運転手に伝えるための警告が発せられるようにしてもよい。

《式２５》
Ｖｘ＞ρ・Ｖｍａｘ

また、車両１００の総重量値Ｗｔや重心Ｇの偏心量Ｌｚ、或いは当該重心Ｇの高さＨ等の各種情報を、表示器５６に表示することとしたが、これに限らない。この表示器５６に代えて、または当該表示器５６に加えて、例えばスピーカを設け、このスピーカから音声という聴覚的な態様で当該各種情報を出力してもよい。加えて、プリンタ等の別の情報出力手段を設け、このプリンタによって所定用紙に当該各種情報を印刷するようにしてもよい。

さらに、重心Ｇの位置Ｐ３を表すのに、計量台３２の中心を基準とする偏心量Ｌｚを用いたが、これに限らない。例えば、左側接地位置Ｐ１を基準とする上述した距離Ｌｘや、右側接地位置Ｐ２を基準とする距離によって、当該重心Ｇの位置Ｐ３を表してもよい。

加えて、それぞれの傾斜ブロック３６は、左側ブロック３８と右側ブロック４０との組合せから成るものとしたが、例えば、当該左側ブロック３８と右側ブロック４０とを含め、一体に形成されたものであってもよい。つまり、左側ブロック３８と右側ブロック４０とが繋がった構造のものでもよい。また、傾斜ブロック３６としては、左タイヤ１１０側を上げる構成としたが、これとは逆に、右タイヤ１２０側を上げる構成としてもよい。併せて、傾斜ブロック３６を計量台３２上に着脱可能とするための固定手段として、ボルトを採用したが、これ以外の固定手段や、或いは嵌合構造を採用してもよい。

そして、被計量物として３軸のトラック１００を例に挙げたが、これに限らない。例えば、２軸のトラックや４軸のトラックであってもよい。勿論、乗用車やバス等の当該トラック以外の車両を被計量物とする用途にも、本発明を適用することができる。

また、例えば図１２に示すように、トラック１００の後方に被けん引車としての荷台４００が連結されたいわゆるフルトレーラをも被計量物とすることができる。この場合、まず、図１２（ａ）に示すように、けん引車としてのトラック１００のみが、計量台３２上に載置され、詳しくは水平載置状態とされる。そして、このトラック１００が水平載置状態にあるときの荷重検出値Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２に基づいて、当該トラック１００の総重量値Ｗｔと重心Ｇの偏心量Ｌｚとが上述した要領で求められる。さらに、図１２（ｂ）に示すように、トラック１００が傾斜ブロック３６、３６、…上に載置され、つまり傾斜載置状態とされる。そして、このトラック１００が傾斜載置状態にあるときの荷重検出値Ｗ１１’、Ｗ１２’、Ｗ２１’およびＷ２２’を得ることで、当該トラック１００の重心Ｇの高さＨが求められる。なお、この図１２（ｂ）の状態においては、トラック１００が傾斜ブロック３６、３６、…上に載置されているため、その分、当該トラック１００と荷台４００との相互の高さにずれが生じるが、これら両者１００および４００を連結する連結装置５００は柔軟性を持つ構造であるので、特段な不都合はない。

続いて、図１２（ｃ）に示すように、荷台４００のみが、計量台３２上に載置され、詳しくは水平載置状態とされる。なお、ここで言う荷台４００は、例えば２軸のものであり、この２軸間の距離Ｌｂ’は、トラック１００の第２軸および第３軸間の距離Ｌｂと概ね等価である（Ｌｂ’≒Ｌｂ）、とする。そして、この荷台４００が水平載置状態にあるときの荷重検出値Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１およびＷ２２に基づいて、当該荷台４００の総重量値Ｗｔと重心Ｇの偏心量Ｌｚとが求められる。さらに、図１２（ｄ）に示すように、荷台４００が傾斜載置状態とされ、詳しくは当該荷台４００の第１軸のタイヤ４１０および４２０が中央（第２軸用）の傾斜ブロック３６上に載置され、荷台４００の第２軸のタイヤ４１０および４２０が最も乗り入れ側（第３軸用）の傾斜ブロック３６上に載置される。そして、この荷台４００が傾斜載置状態にあるときの荷重検出値Ｗ１１’、Ｗ１２’、Ｗ２１’およびＷ２２’を得ることで、当該荷台４００の重心Ｇの高さＨが求められる。なお、この図１１（ｄ）の状態においても、トラック１００と荷台４００との相互の高さにずれが生じるが、このずれは、連結装置５００によって吸収される。

このようにフルトレーラについても対応可能とすることで、特に荷台４００の転倒事故を抑制するのに効果的である。勿論、セミトレーラやポールトレーラ等の他のトレーラにも対応可能とすることができ、例えばセミトレーラの荷台のみの重心情報を求めることもできる。

さらに、本第１実施形態においては、計量台３２の左右方向における中心にトラック１００が乗り入れられることを前提としたが、これを理想的に実現するのは難しく、多少の誤差が生じる。そこで、光センサや超音波センサ等の適宜の位置センサを採用し、この位置センサによって、それぞれのタイヤ１１０および１２０（または４１０および４２０）の位置を検出するようにしてもよい。この場合、それぞれのタイヤ１１０および１２０の幅寸法Ｄを考慮して、当該タイヤ１１０および１２０の中心位置が求められる。また、位置センサに代えて、カメラを用いてそれぞれのタイヤ１１０および１２０を含むトラック１００を撮影し、このカメラによる撮影画像に適宜の画像処理を施すことによって、当該タイヤ１１０および１２０の位置を検出してもよい。

加えて、基部２００は、水平ではなく、極端には、図１３に示すように、傾斜した状態にあってもよい。即ち、基部２００が、水平方向に対して或る角度φだけ傾斜した状態にあると、計量台３２もまた、水平方向に対して同じ角度φだけ傾斜した状態になる。各ロードセル３４、３４、…については、上述の如くそれぞれの起歪体４２の上下両端が概略球状に突出したいわゆるダブルコンベックス型であるので、当該傾斜角度φが比較的に小さければ、略垂直姿勢を維持する。この場合、各ロードセル３４、３４、…に対して曲げモーメントが作用するが、この曲げモーメントの大きさは、例えば上述した従来技術（第４図および第５図）の如く当該各ロードセル３４、３４、…に対応する荷重計が傾斜している場合に比べて小さい。その上、各ロードセル３４、３４、…の姿勢は常に不変であり、また、計量台３２の姿勢も不変である。つまり、曲げモーメントの影響を含め、各ロードセル３４、３４、…による荷重検出条件は、常に不変（一定）である。従って、この図１３に示す構成によれば、当該曲げモーメントの影響を受けつつも、（その影響をも含めてゼロ調整およびスパン調整等の更正が適切に成されることで）トラック１００の総重量値Ｗｔを正確に求めることができ、併せて、重心Ｇの偏心量Ｌｚおよび高さＨを含む重心情報をも正確に求めることができる。なお、特に重心Ｇの高さＨの算出に当たっては、上述した算出要領に傾斜角度φを加味すればよいので、その算出要領についての詳しい説明は省略する。

また、図１３に示した構成を含め、各ロードセル３４、３４、…として、上述のダブルコンベックス型のものに代えて、それぞれの起歪体の一方端のみが概略球状に突出したシングルコンベックス型のものが、採用されてもよい。この場合、起歪体の概略球状に突出した一方端が、上方端として計量台３２の下面に接触され、当該起歪体の下方端は、基部２００に固定されるのが、望ましい。ただし、この構成では、特に図１３に示した構成では、曲げモーメントの影響を大きく受ける。その一方で、上述したように、当該曲げモーメントの影響を受けつつも、トラック１００の総重量値Ｗｔを正確に求めることができ、併せて、重心情報をも正確に求めることができる。つまり、本発明による効果を享受することができる。

そしてさらに、詳しい図示は省略するが、水平方向に対して左側にθ’という角度だけ傾斜した左側傾斜状態と、右側にθ”という角度だけ傾斜した右側傾斜状態と、がそれぞれ形成され、それぞれの状態にあるときの各ロードセル３４、３４、…による荷重検出値に基づいて、トラック１００の総重量値Ｗｔと、重心Ｇの偏心量Ｌｚおよび高さＨを含む重心情報と、が求められてもよい。この場合、左側傾斜角θ’と右側傾斜角θ”とは、互いに等価（θ’＝θ”）であってもよいし、不等価（θ’≠θ”）であってもよい。つまり、いずれの状態にあっても、計量台３２の姿勢が不変であると共に、各ロードセル３４、３４、…の姿勢もまた不変であることが、肝要である。

次に、本発明の第２実施形態について、説明する。

この第２実施形態では、計量部３０として、図２に示したものに代えて、図１４に示すものが採用される。この図１４に示す計量部３０は、計量台３２が、左右２枚構成とされると共に、この左右２枚の計量台３２ａおよび３２ｂそれぞれを４つのロードセル３４、３４、…によって支持するべく合計８つのロードセル３４、３４、…が設けられたものである。これ以外の構成は、第１実施形態と同様であるので、同等部分には、同一符号を付して、それぞれの詳細な説明を省略する。

左右の各計量台３２ａおよび３２ｂは、計量台３２全体の中心線ＣＬを挟んで互いに対称である。そして、左側の計量台３２ａは、その下方の４隅に設けられた４つのロードセル３４、３４、…によって支持されている。これと同様に、右側の計量台３２ｂもまた、その下方の４隅に設けられた４つのロードセル３４、３４、…によって支持されている。なお、左側計量台３２ａを支持する４つのロードセル３４、３４、…には、それぞれ“ＬＣ１１”、“ＬＣ１２”、“ＬＣ１３”および“ＬＣ１４”という個別の識別符号が付されている。そして、右側計量台３２ｂを支持する４つのロードセル３４、３４、…にも、それぞれ“ＬＣ２１”、“ＬＣ２２”、“ＬＣ２３”および“ＬＣ２４”という個別の識別符号が付されている。

このように構成された計量部３０を有する本第２実施形態においても、第１実施形態と同様の要領で、トラック１００の総重量値Ｗｔと、当該トラック１００の重心Ｇの偏心量Ｌｚと、当該重心Ｇの高さＨと、が求められる。

即ち、まず、図１５（ａ）に示すように、水平載置状態が形成される。このとき、左側計量台３２ａを支持する各ロードセルＬＣ１１、ＬＣ１２、ＬＣ１３およびＬＣ１４から得られる荷重検出値Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３およびＷ１４を合計することで、つまり次の式２６によって、左側合計荷重検出値Ｗ１が求められる。なお、この左側合計荷重検出値Ｗ１は、計量台３２（左側計量台３２ａ）の上面における左側タイヤ１１０の接地位置Ｐ１に作用するものと考えることができる。

《式２６》
Ｗ１＝Ｗ１１＋Ｗ１２＋Ｗ１３＋Ｗ１４

これと同様に、右側計量台３２ｂを支持する各ロードセルＬＣ２１、ＬＣ２２、ＬＣ２３およびＬＣ２４から得られる荷重検出値Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３およびＷ２４を合計することで、つまり次の式２７によって、右側合計荷重検出値Ｗ２が求められる。なお、この右側合計荷重検出値Ｗ２は、計量台３２（右側計量台３２ｂ）の上面における右側タイヤ１２０の接地位置Ｐ２に作用するものと考えることができる。

《式２７》
Ｗ２＝Ｗ２１＋Ｗ２２＋Ｗ２３＋Ｗ２４

そして、これら左右の各合計荷重検出値Ｗ１およびＷ２を合計することで、つまり上述の式２に準拠する次の式２８によって、トラック１００の総重量値Ｗｔが求められる。なお、この総重量Ｗｔは、計量台３２上における重心Ｇの位置Ｐ３に作用するものと考えることができる。

《式２８》
Ｗｔ＝Ｗ１＋Ｗ２

ここで、左側合計荷重検出値Ｗ１が作用する左側接地位置Ｐ１と、右側合計荷重検出値Ｗ２が作用する右側接地位置Ｐ２と、トラック１００の総重量Ｗｔが作用する重心Ｇの位置Ｐ３とは、図１５（ｂ）に示すように、計量台３２の上面を仮想した仮想水平線ＩＬ上に転移して考えることができる。そして、例えば、左側接地位置Ｐ１を中心とする回転モーメントに注目すると、次の式２９が成立する。

《式２９》
Ｗｔ・Ｌｘ＝Ｗ２・Ｌｄ

従って、この式２９を変形することで、左側接地位置Ｐ１から重心Ｇの位置Ｐ３までの距離Ｌｘは、次の式３０によって求められる。

《式３０》
Ｌｘ＝（Ｗ２／Ｗｔ）・Ｌｄ

そして、この距離Ｌｄが上述の式７に代入されることで、重心Ｇの変位量Ｌｚが求められる。

続いて、図１６（ａ）に示すように、傾斜載置状態が形成される。このとき、左側計量台３２ａを支持する各ロードセルＬＣ１１、ＬＣ１２、ＬＣ１３およびＬＣ１４から得られる荷重検出値Ｗ１１’、Ｗ１２’、Ｗ１３’およびＷ１４’を合計することで、つまり次の式３１によって、傾斜時の左側合計荷重検出値Ｗ１’が求められる。なお、この傾斜時左側合計荷重検出値Ｗ１’は、傾斜ブロック３６によって形成される傾斜面Ｂにおける左側タイヤ１１０の接地位置Ｐ１’に作用するものと考えることができる。

《式３１》
Ｗ１’＝Ｗ１１’＋Ｗ１２’＋Ｗ１３’＋Ｗ１４’

これと同様に、右側計量台３２ｂを支持する各ロードセルＬＣ２１、ＬＣ２２、ＬＣ２３およびＬＣ２４から得られる荷重検出値Ｗ２１’、Ｗ２２’、Ｗ２３’およびＷ２４’を合計することで、つまり次の式３２によって、傾斜時の右側合計荷重検出値Ｗ２’が求められる。なお、この傾斜時右側合計荷重検出値Ｗ２’は、傾斜面Ｂにおける右側タイヤ１２０の接地位置Ｐ２’に作用するものと考えることができる。

《式３２》
Ｗ２’＝Ｗ２１’＋Ｗ２２’＋Ｗ２３’＋Ｗ２４’

そして、これら左右の傾斜時合計荷重検出値Ｗ１’およびＷ２’を合計することで、つまり上述の式２に準拠する次の式３３によって、トラック１００の総重量値Ｗｔが求められる。なお、この式３３によって求められる総重量値Ｗｔは、上述の式２６によって求められる総重量値Ｗｔと等価である。また、この総重量Ｗｔは、傾斜面ＢにおけるＰ４’に作用するものと考えることができる。

《式３３》
Ｗｔ＝Ｗ１’＋Ｗ２’

ここで、傾斜時左側合計荷重検出値Ｗ１’が作用する左側接地位置Ｐ１’と、傾斜時右側合計荷重検出値Ｗ２’が作用する右側接地位置Ｐ２’と、トラック１００の総重量Ｗｔが作用する重心Ｇの位置Ｐ４’とは、図１６（ｂ）に示すように、計量台３２の上面を仮想した仮想水平線ＩＬ上に転移して考えることができる。そして、例えば、右側接地位置Ｐ２’を中心とする回転モーメントに注目すると、次の式３４が成立する。

《式３４》
Ｗ１’・Ｌｄ・ｃｏｓθ
＝Ｗｔ・（Ｌｄ−Ｌｙ）・ｃｏｓθ
＝Ｗｔ・（Ｌｄ−Ｌｘ＋Ｈ・ｔａｎθ）・ｃｏｓθ
∵Ｌｙ＝Ｌｘ＋Ｈ・ｔａｎθ

従って、この式３４を変形することで、重心Ｇの高さＨは、次の式３５によって求められる。

《式３５》
Ｈ＝｛Ｗ１’・Ｌｄ−（Ｌｄ−Ｌｘ）・Ｗｔ｝／（Ｗｔ・ｔａｎθ）

即ち、この第２実施形態によれば、第１実施形態とは異なり、トラック１００の重心Ｇの高さＨを求めるに当たって、左右の各タイヤ１１０および１２０の位置を正確に特定する必要がない。従って、第１従来技術よりも正確かつ容易に当該重心Ｇの高さＨを求めることができる。

１０ トラックスケール
３０ 計量部
３２ 計量台
３４ ロードセル
３６ 傾斜ブロック

Claims (2)

1. 上面を車両全体を載せることが可能な矩形に形成され、水平に配置された計量台と、
   前記計量台の下部にそれぞれ配置された複数台の荷重検出手段と、
   前記計量台の上面に配置されたブロックとを、
   有し、
   前記ブロックは、前記車両の自走によって前記計量台上に前記車両が載置され、かつ前記ブロックに前記車両の車輪が非載置のとき、前記車両に水平姿勢をとらせる長さを、前記車両の進行方向に有し、
   前記ブロックは、前記車両の自走によって前記計量台上に前記車両が載置され、かつ前記車輪が前記ブロック上に載置されたとき前記車両に傾斜姿勢をとらせる車輪載置面を、前記計量台の上面よりも上方に有する
   車両計量装置用計量部。
2. 請求項１記載の車両計量装置において、前記車両が前記水平姿勢のとき、前記複数台の荷重検出手段の出力が演算手段に供給され、前記車両が前記傾斜姿勢のとき、前記複数台の荷重検出手段の出力が前記演算手段に供給される車両計量装置用計量部。

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