JP5143763B2 - 荷重検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、荷重検出装置に関し、特に、概略平板状の計量台を支持すると共にこの計量台に被計量物が載置されることによって印加される荷重に応じた歪を生じる柱型の起歪体と、この起歪体に取り付けられており当該起歪体に生じる歪に応じた荷重検出信号を生成する荷重検出手段と、起歪体が傾斜することに起因して荷重検出信号に発生する第１誤差を補償する第１誤差補償手段と、を具備する、荷重検出装置に関する。

この種の荷重検出装置として、従来、例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来技術は、例えばトラックスケールに用いられる。トラックスケールにおいては、一般に、概略矩形平板状の計量台が設けられており、この計量台の下方の４隅に、荷重検出装置としてのロードセルが１台ずつ、つまり合計４台、配置される。それぞれのロードセルは、柱状の起歪体を有しており、この起歪体は、直立した状態で計量台を支持する。計量台に被計量物としてのトラックが載置されると、このトラックの重量に応じた荷重が各ロードセルの起歪体に分散して印加される。これにより、起歪体は、垂直方向に圧縮されると共に、水平方向に伸張される。この起歪体の垂直方向の圧縮歪と水平方向の伸張歪とのそれぞれを検出するために、当該起歪体の側面には、荷重検出手段としての４つの圧縮歪検出用ストレインゲージと４つの伸張歪検出用ストレインゲージとが貼着されている。これらのストレインゲージは、ホイートストンブリッジ回路を構成しており、このホイートストンブリッジ回路は、起歪体に印加される荷重に応じた電圧の荷重検出信号（重量測定信号）を生成する。この荷重検出信号に基づいて、起歪体への印加荷重に応じた荷重検出値（荷重出力）が求められ、各ロードセルによる当該荷重検出値が合算されることで、トラックの重量が求められる。

ところで、計量台の剛性に対してトラックの重量が過大であると、計量台が撓み、これに伴い、起歪体が傾斜することがある。すると、起歪体に曲げモーメントが作用し、この曲げモーメントの大きさと方向とに応じた曲げ歪が当該起歪体に生じる。そして、この曲げ歪に起因する第１誤差としての曲げ歪誤差が荷重検出信号に発生する。この曲げ歪誤差を補償するために、従来技術では、上述した荷重検出手段としてのストレインゲージとは別に、曲げ歪検出手段としての４つのストレインゲージが、起歪体に貼着されている。この曲げ歪検出手段としての４つのストレインゲージは、上述とは別の２組のホイートストンブリッジ回路を構成しており、これら２組のホイートストンブリッジ回路から得られる２つの曲げ歪検出信号に基づいて、起歪体に生じる曲げ歪みの大きさと方向とが求められる。そして、この曲げ歪の大きさと方向とに基づいて、曲げ歪誤差が求められ、この曲げ歪誤差が荷重検出信号（荷重検出値）から除去されることで、当該曲げ歪誤差が補償される。

特開２００７−３３１２７号公報

上述のように、従来技術では、曲げ歪の大きさと方向とに基づいて、曲げ歪誤差が求められる。つまり、曲げ歪の大きさ（曲げ歪量）をＭとし、当該曲げ歪の方向を表す方向角（起歪体が基準とする方向に対する曲げ歪の方向の角度）をαとし、曲げ歪誤差をＥとすると、曲げ歪誤差Ｅは、次の式１のように、曲げ歪の大きさＭと方向角αとを変数とする関数によって表される。

《式１》
Ｅ＝ｆ（Ｍ，α）

そして、この式１の関係を導き出すために、従来技術では、個々のロードセルについて、予め次のような試験が行われる。

まず、起歪体が直立した状態となるように、当該起歪体を含むロードセルが所定の試験機に装着される。そして、この直立状態にある起歪体に定格荷重が印加され、このときに得られる荷重検出値が、曲げ歪誤差Ｅを含まない真の荷重検出値とされる。

続いて、起歪体の中心軸が垂直軸に対して或る角度を成すように、当該起歪体が斜めに傾けられる。そして、この傾斜状態にある起歪体に定格荷重が印加される。これにより、起歪体に曲げ歪が生じる。さらに、起歪体の傾斜角度が一定に維持されながら、当該起歪体が垂直軸を中心として所定角度ずつ回される。つまり、曲げ歪の方向角αが所定角度ずつ変更される。そして、それぞれの方向角αごとの荷重検出値から真の荷重検出値が減算されることで、当該それぞれの方向角αごとの曲げ歪誤差Ｅが求められる。なお、方向角αは、上述した２つの曲げ歪検出信号に基づいて、求められる。

これと同時に、当該２つの曲げ歪検出信号に基づいて、それぞれの方向角αごとの曲げ歪の大きさＭが求められる。この曲げ歪の大きさＭは、方向角α（起歪体が傾斜している方向）によって変わるが、その変動は比較的に小さい。従って、曲げ歪の大きさＭについては、それぞれの方向角αごとの当該曲げ歪の大きさＭの平均値が、今現在の起歪体の傾斜角度に対応する代表値とされる。これにより、式１において、曲げ歪の大きさＭが当該代表値であるときのそれぞれの方向角αと曲げ歪誤差Ｅとの関係が導き出される。そして、導き出された関係は、メモリ回路等の記憶手段に記憶される。

さらに、起歪体の傾斜角度が変更された上で、同じ作業が繰り返される。これにより、曲げ歪の大きさＭが別の代表値であるときのそれぞれの方向角αと曲げ歪誤差Ｅとの関係が導き出される。そして、この関係もまた、記憶手段に記憶される。この結果、記憶手段には、互いに異なる２種類の曲げ歪の大きさＭと、それぞれの方向角αと、これらの組合せに応じた曲げ歪誤差Ｅと、の関係、つまり式１を満足する複数の関係が、記憶される。これをもって、一連の試験が終了する。

この試験の終了後、それぞれのロードセルがトラックスケールに組み込まれ、つまり上述の如く計量台の下方に設置される。そして、トラックスケールの稼働時には、それぞれのロードセルごとに、荷重検出信号に基づいて、荷重検出値が求められる。併せて、２つの曲げ歪検出信号に基づいて、曲げ歪の大きさＭと方向角αとが求められる。さらに、この曲げ歪の大きさＭと方向角αとが記憶手段に記憶されている式１の関係と照合されることで、当該曲げ歪の大きさＭと方向角αとに応じた曲げ歪誤差Ｅが求められる。そして、この曲げ歪誤差Ｅが荷重検出値から除去されることで、当該曲げ歪誤差Ｅが補償された補償後荷重検出値が求められ、さらに、各ロードセルによる当該補償後荷重検出値が合算されることで、トラックの重量が求められる。

ここで、上述した試験時の状態を図解すると、例えば図４に示すようになる。なお、この図４においては、ロードセル１００として、概略円柱状の起歪体１０２を有する円柱（コラム）型と呼ばれるものが例示されている。具体的には、起歪体１０２は、その長さ方向における中程部分１０４を起歪部としており、図４には示さないが、この起歪部１０４に、上述した荷重検出手段としての合計８つのストレインゲージと、曲げ歪検出手段としての４つのストレインゲージとが、貼着されている。そして、起歪体１０２の両端部分１０６および１０８は、起歪部１０４よりも太めに形成されている。また、起歪体１０２の両端面１１０および１１２は、比較的に大きな曲率で概略ドーム状に突出した曲面形状とされている。さらに、起歪体１０２は、両端部分１０６および１０８を外部に露出させた状態で、概略直方体状の金属製のケース１１４によって覆われている。

この起歪体１０２を含むロードセル１００は、まず、当該起歪体１０２が直立した状態となるように、つまり起歪体１０２の中心軸１１６が垂直方向に延伸するように、試験機１１８に装着される。このとき、起歪体１０２の下端面１１０は、試験機１１８を構成する下側荷重受け具１２０の下側荷重受け面１２２に接触する。そして、起歪体１０２の上端面１１２は、下側荷重受け具１２０と対を成す上側荷重受け具１２４の上側荷重受け面１２６に接触する。より詳しく説明すると、下側荷重受け面１２２は、水平な平面であり、この下側荷重受け面１２２に、起歪体１０２の下端面１１０の中心Ｐが、点接触する。そして、上側荷重受け面１２６もまた、水平な平面であり、この上側荷重受け面１２６に、起歪体１０２の上端面１１２の中心Ｑが、点接触する。

なお、下側荷重受け面１２２の周りは、当該下側荷重受け面１２２から起歪体１０２がズレ落ちるのを防止するべく、上方に突出した壁部１２８によって囲まれている。そして、この下側荷重受け面１２２を有する下側荷重受け具１２０は、水平床面１３０上に設置されている。一方、上側荷重受け面１２６の周りにも、同様の壁部１３２が設けられている。そして、この上側荷重受け面１２６を有する上側荷重受け具１２４は、ホルダ１３４に設けられた貫通孔１３６内に挿通されており、当該ホルダ１３４は、水平床面１３０に対して垂直なホルダ支持面１３８に固定されている。そして、上述した定格荷重を含む負荷荷重Ｗは、上側荷重受け具１２４を介して、起歪体１０２に印加される。

これに対して、起歪体１０２が傾斜しているときは、例えば図５に示すようになる。この図５に示すように、下側荷重受け具１２０が水平床面１３０に沿って適宜にスライドされることで、起歪体１０２が傾斜する。つまり、起歪体１０２の中心軸１１６が、垂直軸１４０に対して、或る角度θを成すようになる。すると、起歪体１０２の下端面１１０の下側荷重受け面１２２との接触点（着力点）が、当該起歪体１０２の下端面１１０の中心Ｐから別の位置Ｐ’に変わる。これと同様に、起歪体１０２の上端面１１２の上側荷重受け面１２６との接触点も、当該起歪体１０２の上端面１１２の中心Ｑから別の位置Ｑ’に変わる。この状態で、起歪体１０２に荷重Ｗが印加されると、当該起歪体１０２に曲げ歪が生じる。そして、起歪体１０２の傾斜方向と傾斜角度θ（下側荷重受け具１２０のスライド方向とスライド量）とが適当に変更されることによって、曲げ歪の大きさＭと方向角αとが変えられ、その時々の曲げ歪誤差Ｅが求められることで、上述した式１の関係が導き出される。

しかしながら、この試験によって導き出された式１の関係が実際の稼働時に適用されるだけでは、誤差補償として不十分である。

即ち、図６に示すように、トラックスケール１５０においては、上述した試験機１１８におけるのと同様の下側荷重受け具１５２が備えられており、この下側荷重受け具１５２の下側荷重受け面１５４に、起歪体１０２の下端面１１０が点接触する。なお、下側荷重受け具１５２は、水平な設置平面１５６に固定されている。そして、下側荷重受け具１５２と対を成す上側荷重受け具１５８が、計量台１６０の下面（裏面）に固定されており、この上側荷重受け具１５８の上側荷重受け面１６２に、起歪体１０２の上端面１１２が点接触する。ここで、図示しないトラックが計量台１６０に載置されることによって当該計量台１６０が撓み、これにより、起歪体１０２が図５に示したのと同じ方向に同じ角度θだけ傾斜する、と仮定する。すると、計量台１６０の撓みに伴って、上側荷重受け具１５８の上側荷重受け面１６２が傾斜し、つまり水平でなくなる。この結果、荷重Ｗの印加方向（垂直方向）とは別の方向にも、当該荷重Ｗの印加による外力が作用する。また、起歪体１０２の上端面１１２の上側荷重受け面１６２との接触点が、図５に示したのとはさらに別の位置Ｑ”に変わる。要するに、起歪体１０２に対する荷重Ｗの印加態様が、図５に示した試験時と相違する。従って、例えば、荷重Ｗの大きさが試験時と同じであったとしても、起歪体１０２に生じる曲げ歪の態様、特に大きさＭが、当該試験時とは異なってくる。言い換えれば、起歪体１０２に生じる曲げ歪の大きさＭと方向角αとが試験時と同じであっても、荷重Ｗの検出値に含まれる曲げ歪誤差Ｅが当該試験時とは異なる。

つまり、従来技術では、起歪体１０２が傾斜することに起因する曲げ歪誤差Ｅを補償する機能は備えられているものの、計量台１６０が撓んで上側荷重受け面１６２が傾斜することに起因する第２の誤差、言わば荷重受け面傾斜誤差、については、何ら補償されず、況して想定すらされていないため、正確な誤差補償を実現することができない。これは、当然に、荷重検出精度の低下を招く。

そこで、本発明は、曲げ歪誤差Ｅを含む第１誤差のみならず、荷重受け面傾斜誤差を含む第２の誤差をも適切に補償することによって、従来よりも高精度な荷重検出装置を提供することを、目的とする。

この目的を達成するために、本発明の荷重検出装置は、概略平板状の計量台を支持すると共にこの計量台に被計量物が載置されることによって印加される荷重に応じた歪を生じる柱型の起歪体と、この起歪体に取り付けられており当該起歪体に生じる歪に応じた荷重検出信号を生成する荷重検出手段と、起歪体が傾斜することに起因して荷重検出信号に発生する第１誤差を補償する第１誤差補償手段と、を具備する。さらに、計量台が撓むことに起因して第１誤差以外に荷重検出信号に発生する第２誤差を補償する第２誤差補償手段をも、具備する。

即ち、本発明によれば、起歪体が傾斜すると、これに起因して、荷重検出信号に第１誤差が発生する。この第１誤差は、主に、起歪体に曲げ歪が生じることによる曲げ歪誤差であり、この曲げ歪誤差を含む第１誤差は、第１誤差補償手段によって補償される。さらに、計量台が撓むと、当該計量台を介して起歪体に印加される荷重の態様が変わり、これに起因して、荷重検出信号に第１誤差以外の第２誤差が発生する。そして、この第２誤差は、第２誤差補償手段によって補償される。

なお、第２誤差は、計量台の撓みの程度に応じて、増減する。また、この計量台の撓みの程度に応じて、起歪体の傾斜の程度も増減する。これに伴い、起歪体に生じる曲げ歪みの程度が増減し、ひいては曲げ歪誤差を含む第１誤差が増減する。つまり、第２誤差は、第１誤差と相関する。従って、例えば、第１誤差補償手段が、第１誤差を補償するに当たって、当該第１誤差を求める場合、第２誤差補償手段は、この第１誤差補償手段によって求められた第１誤差に基づいて、第２誤差を求め、これを補償するものとしてもよい。

そして、この場合、第１誤差補償手段は、計量台が撓みを生じていない正規状態にあることを前提として、第１誤差を求めるものとし、第２誤差補償手段は、当該計量台が正規状態にあることを前提として求められた第１誤差に基づいて、第２誤差を求めるものとしてもよい。

さらに、第２誤差補償手段は、第１誤差補償手段によって求められた第１誤差に所定のパラメータを適用することで、例えば当該パラメータとして係数を乗ずることで、第２誤差を求めるものとしてもよい。

また、特に、本発明がトラックスケールに用いられる場合、常套的には、計量台は、複数の起歪体によって支持される。そして、これら複数の起歪体それぞれに、荷重検出手段が取り付けられる。さらに、第１誤差補償手段は、それぞれの荷重検出手段が生成する荷重検出信号ごとに第１誤差を求める。このような場合には、第２誤差補償手段は、それぞれの荷重検出信号ごとに求められた第１誤差に対して個別のパラメータを適用することで、当該それぞれの荷重検出信号ごとに第２誤差を求めるものとしてもよい。

これに代えて、第２誤差補償手段は、それぞれの荷重検出信号ごとに求められた第１誤差に対して共通のパラメータを適用することで、全ての荷重検出信号を総合した総合荷重検出信号についての第２誤差を求めるものとしてもよい。

なお、このように総合荷重検出信号についての第２誤差が求められる場合、被計量物の重量によって、計量台の撓みの程度が変わり、ひいては当該第２誤差が変わるものと、推察される。この第２誤差の変動分を補うべく、パラメータは、被計量物の重量に基づいて補正されるものとしてもよく、つまり当該被計量物の重量値を変数とする関数としてもよい。ただし、被計量物の重量は未知であるので、これに代えて、総合荷重検出信号を変数としてもよい。さらに、第１誤差が補償された後の総合荷重検出信号を当該変数としてもよい。

ここで言うパラメータは、事前の調整作業において求められるのが、望ましい。即ち、事前の調整作業においては、スパン等の諸特性を確認したり補正したりするため等に、重量が既知の基準負荷が被計量物として計量台に載置される。これを利用して、当該基準負荷の重量と、これが計量台に載置されているときに得られる荷重検出信号と、第１誤差と、に基づいて、パラメータが求められれば、当該パラメータを求めるための特別な作業の増加が抑制される。

また、この事前の調整作業における基準負荷は、複数であってもよい。つまり、事前の調整作業においては、互いに異なる態様の複数の基準負荷が用意されるのが、常套である。従って、これら複数の基準負荷が計量台に個別に載置されたときに得られる複数の荷重検出信号と、複数の第１誤差と、当該複数の基準負荷それぞれの重量値と、に基づいて、パラメータが求められれば、当該パラメータとして、より正確なものが得られる。なお、ここで言う互いに異なる態様とは、例えば各基準負荷それぞれの重量が互いに異なることや、計量台における当該各基準負荷それぞれの載置位置が互いに異なることを言う。

そして、このように複数の基準負荷を用いて事前の調整作業が行われる場合、当該複数の基準負荷が計量台に個別に載置されたときに得られる複数の荷重検出信号を記憶しておく記憶手段を、さらに備えてもよい。そして、この記憶手段に記憶されているそれぞれの荷重検出信号について、第１誤差補償手段による補償と第２誤差補償手段による補償とが成された結果、つまり第１誤差と第２誤差との両方が補償された後の補償後荷重検出信号
を、出力する出力手段を、さらに備えてもよい。このようにすれば、それぞれの基準負荷に対応する荷重検出信号について、適切な誤差補償が成されているかどうかを、確認することができる。しかも、それぞれの基準負荷を改めて計量台に載置し直す必要もない。

上述したように、本発明によれば、曲げ歪誤差を含む第１誤差のみならず、計量台が撓むことに起因する当該第１誤差以外の第２誤差についても、適切に補償される。従って、第２誤差を補償することができない上述の従来技術に比べて、より高精度な荷重検出装置を実現することができる。

本発明の一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台を上方から見た図解図である。 同実施形態における調整作業時の負荷パターンを示す図解図である。 従来のロードセルの試験時の状態を示す図解図である 図４とは別の状態を示す図解図である。 従来のロードセルの問題点を説明するための図解図である。

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、本第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、これら計量部３０とデータプロセッサ５０とを結ぶ通信ライン７０と、を備えている。このうち、計量部３０は、図示しない被計量物としてのトラック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装置、例えば４つのディジタル式ロードセル３４，３４，…と、を備えている。

具体的には、計量台３２は、図２に示すような矩形平板である。そして、この計量台３２の下方の４隅位置に、各ロードセル３４，３４，…が配置されている。また、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において左下隅に配置されているロードセル２４に、“ＬＣ１”という識別符号が付されており、右下隅に配置されているロードセル２４に、“ＬＣ２”という識別符号が付されている。そして、右上隅に配置されているロードセル２４に、“ＬＣ３”という識別符号が付されており、左上隅に配置されているロードセル２４に、“ＬＣ４”という識別符号が付されている。なお、これ以降の説明においては、これら各ロードセル３４，３４，…について、適宜に当該“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。

図１に戻って、計量台３２にトラックが載置されると、このトラックの重量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Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３およびＷ４の大きさを表すディジタル態様の荷重検出信号Ｗ１’，Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’を出力する。なお、これらの荷重検出信号Ｗ１’，Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’には、計量台３２の重量を含む初期荷重成分も含まれるが、ここでは、説明の便宜上、当該初期荷重成分については、予め除去されているものとする。これらの荷重検出信号Ｗ１’，Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’は、通信ライン７０を介して、データプロセッサ３０に送られる。

併せて、各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４は、後述する曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４を表すディジタル態様の曲げ歪誤差信号（以下、この曲げ歪誤差信号についてもＥ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４という符号を用いて表現する。）をも出力する。そして、この曲げ歪誤差信号Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４もまた、通信ライン７０を介して、データプロセッサ５０に送られる。

データプロセッサ５０は、各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４から送られてくる荷重検出信号Ｗ１、Ｗ２，Ｗ３およびＷ４と曲げ歪誤差信号Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４との入力を受け付けるインタフェース回路５２を備えている。そして、このインタフェース回路５２に入力された荷重検出信号Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’と曲げ歪誤差信号Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４とは、さらに第１誤差補償手段および第２誤差補償手段としての機能を兼ね備えた制御手段としてのＣＰＵ（Central
Processing Unit）５４に入力される。ＣＰＵ５４は、入力された荷重検出信号Ｗ１、Ｗ２，Ｗ３およびＷ４と曲げ歪誤差信号Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４とに基づいて、言い換えれば各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４による荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’と当該各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４における曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４とに基づいて、トラックの重量Ｗｔを求め、詳しくは、次の式２に基づいて、重量測定値Ｗｔ’を算出する。

《式２》
Ｗｔ’＝（Ｗ１’＋Ｗ２’＋Ｗ３’＋Ｗ４’）−（Ｋ１・Ｅ１＋Ｋ２・Ｅ２＋Ｋ３・Ｅ３＋Ｋ４・Ｅ４）

この式２において、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３およびＫ４は、パラメータとしての誤差補償係数であり、これについては、後で詳しく説明する。また、本来ならば、この式２に、いわゆるスパン係数も含まれるのであるが、このスパン係数については、説明の便宜上、ここでは“１”とする。

ＣＰＵ５４は、この式２に基づいて算出した重量測定値Ｗｔ’を、出力手段としてのディスプレイ５６に表示する。このディスプレイ５６の表示から、オペレータは、トラックの重量Ｗｔを認識することができる。なお、ディスプレイ５６は、インタフェース回路５２を介して、ＣＰＵ５４に接続されている。また、ＣＰＵ５４には、インタフェース回路５２を介して、当該ＣＰＵ５４に各種命令を入力するための入力手段としての操作キー５８も接続されている。そして、ＣＰＵ５４の動作は、記憶手段としてのメモリ回路６０に記憶されている制御プログラムによって制御される。

ところで、本第１実施形態におけるそれぞれのロードセル３４（ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４）は、図４〜図６に示したロードセル１００と同様のものである。即ち、詳しい図示は省略するが、それぞれのロードセル３４は、概略円柱状の起歪体を有している。そして、この起歪体の側面に、荷重検出手段としての合計８つのストレインゲージと、曲げ歪検出手段としての４つのストレインゲージとが、貼着されている。このうち、荷重検出手段としての各ストレインゲージは、１組のホイートストンブリッジ回路を構成しており、曲げ歪検出手段としての各ストレインゲージは、別の２組のホイートストンブリッジ回路を構成している。さらに、起歪体の両端面は、比較的に大きな曲率で概略ドーム状に突出した曲面形状とされている。そして、起歪体は、その両端部分を外部に露出させた状態で、概略直方体状のケースによって覆われている。

本第１実施形態においても、それぞれのロードセル３４について、図４および図５を参照しながら説明したのと同じ要領で、式１の関係を導き出すための試験が行われる。そして、この試験後のロードセル３４が、図６を参照しながら説明したのと同様に、トラックスケール１０に組み込まれ、つまり計量台３２の下方に設置される。

トラックスケール１０の稼働時において、それぞれのロードセル３４に荷重Ｗｎ（ｎ；１〜４の任意の数字）が印加されると、荷重検出用のホイートストンブリッジ回路が、当該荷重Ｗｎに応じたアナログ態様の荷重検出信号Ｗｎ’を生成する。そして、この荷重検出信号Ｗｎ’は、ディジタル態様に変換された後、上述の如く通信ライン７０を介して、データプロセッサ５０に送られ、ひいてはＣＰＵ５４に入力される。

また、それぞれのロードセル３４において、起歪体が傾斜すると、当該起歪体に曲げ歪が生じる。そして、この曲げ歪の大きさＭと方向角αとが、曲げ歪検出用の２組のホイートストンブリッジ回路から得られる２つの曲げ歪検出信号に基づいて、求められる。さらに、当該曲げ歪の大きさＭと方向角αとが式１の関係と照合されることで、曲げ歪誤差Ｅｎが求められる。そして、この曲げ歪誤差Ｅｎを表す曲げ歪誤差信号Ｅｎもまた、通信ライン７０を介して、データプロセッサ５０に送られ、ひいてはＣＰＵ５４に入力される。

そしてさらに、計量台３２が撓んで、図６に示したのと同様に、当該計量台３２の起歪体との接触面（厳密には図６における上側荷重受け面１６２に対応する平面）が水平でなくなると、曲げ歪誤差Ｅｎとは別の第２の誤差、言わば荷重受け面傾斜誤差Ｅｎ’が生じる。つまり、それぞれのロードセル３４から得られる荷重検出信号（荷重検出値）Ｗｎ’には、曲げ歪誤差Ｅｎと荷重受け面傾斜誤差Ｅｎ’とを足し合わせた次の式３で表される総合誤差Ｅｎ”が含まれることになる。

《式３》
Ｅｎ”＝Ｅｎ＋Ｅｎ’

ここで、荷重受け面傾斜誤差Ｅｎ’に注目すると、この荷重受け面傾斜誤差Ｅｎ’は、計量台３２の撓みの程度に応じて、つまり当該計量台３２の起歪体との接触面の傾斜に応じて、増減する。その一方で、計量台３２の撓みの程度に応じて、起歪体の傾斜の程度も増減するので、これに伴い、起歪体に生じる曲げ歪みの程度が増減し、ひいては曲げ歪誤差Ｅｎが増減する。即ち、荷重受け面傾斜誤差Ｅｎ’は、曲げ歪誤差Ｅｎに相関し、次の式４によって表される。

《式４》
Ｅｎ’＝ｆ（Ｅｎ）

さらに、荷重受け面傾斜誤差Ｅｎ’が、例えば曲げ歪誤差Ｅｎに比例するものと見なすと、当該荷重受け面傾斜誤差Ｅｎ’は、或る係数ｋｎを用いて、次の式５のように表される。

《式５》
Ｅｎ’＝ｋｎ・Ｅｎ

そして、この式５を上述の式３に代入すると、総合誤差Ｅｎ”は、次の式６によって表される。

《式６》
Ｅｎ”＝Ｅｎ＋ｋｎ・Ｅｎ＝（１＋ｋｎ）・Ｅｎ

加えて、この式５における“１＋ｋｎ”をＫｎという上述した誤差補償係数で纏めると、当該式６は、次の式７のようになる。

《式７》
Ｅｎ”＝Ｋｎ・Ｅｎ

この式７から分かるように、それぞれのロードセル３４についての誤差補償係数Ｋｎ（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３およびＫ４）が判明すれば、上述した式２に基づいて、総合誤差Ｅｎ”が除去された正確な重量測定値Ｗｔ’を得ることができる。

そこで、本第１実施形態では、それぞれのロードセル３４についての誤差補償係数Ｋｎを求めるための事前の調整作業が、次の要領で実施される。なお、厳密に言えば、この調整作業は、本来、トラックスケール１０全体としてのスパン等の諸特性を確認したり再調整したりするために成されるものであり、本第１実施形態では、これと並行して（言わばついでに）当該誤差補償係数Ｋｎが求められる。

まず、重量Ｗｏが既知の基準分銅９０が、複数、例えば４つ、用意される。なお、それぞれの基準分銅９０の重量Ｗｏは、例えば用意されている当該基準分銅９０の個数によってトラックスケール１０の定格荷重Ｗｓを除した値と等価であり、つまりＷｏ＝Ｗｓ／４である。

そして、図３（ａ）に示すように、２つの基準分銅９０および９０が、計量台３２の中央Ｏ付近に載置される。具体的には、これら２つの基準分銅９０および９０は、計量台３２の長さ方向に沿う中心線Ｌ１上に並べられ、各々自身が当該中心線Ｌ１に関して線対称となるように、かつ、計量台３２の短辺方向に沿う中心軸Ｌ２に関して互いに線対称となるように、載置される。これによって、計量台３２の中央Ｏ付近に負荷荷重Ｗｔとして定格荷重Ｗｓの半分の荷重Ｗｓ／２（Ｗｏ＋Ｗｏ）が印加された、言わば中央負荷パターンが、形成される。そして、このときに得られる各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４による荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’は、それぞれＷ１ａ、Ｗ２ａ，Ｗ３ａおよびＷ４ａとして、上述したメモリ回路６０に記憶される。併せて、各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４における曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４もまた、それぞれＥ１ａ，Ｅ２ａ，Ｅ３ａおよびＥ４ａとして、メモリ回路６０に記憶される。そして、これらの荷重検出値Ｗ１ａ、Ｗ２ａ，Ｗ３ａおよびＷ４ａと、曲げ歪誤差Ｅ１ａ，Ｅ２ａ，Ｅ３ａおよびＥ４ａと、計量台３２に印加されている実際の負荷荷重値Ｗｔ（＝Ｗｓ／２）とが、上述の式２に代入されることで、次の式８が得られる。

《式８》
Ｗｓ／２＝（Ｗ１ａ＋Ｗ２ａ＋Ｗ３ａ＋Ｗ４ａ）−（Ｋ１・Ｅ１ａ＋Ｋ２・Ｅ２ａ＋Ｋ３・Ｅ３ａ＋Ｋ４・Ｅ４ａ）

なお、このとき、参考用として、荷重検出値Ｗ１ａ、Ｗ２ａ，Ｗ３ａおよびＷ４ａのみを足し合わせた、言わば誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”（＝Ｗ１ａ＋Ｗ２ａ＋Ｗ３ａ＋Ｗ４ａ）が求められ、ディスプレイ５６に表示されるようにしてもよい。また、これに代えて、若しくはこれと同時に、曲げ歪誤差Ｅ１ａ，Ｅ２ａ，Ｅ３ａおよびＥ４ａのみが補償された、言わば仮補償後の重量測定値Ｗｕ”（＝（Ｗ１ａ＋Ｗ２ａ＋Ｗ３ａ＋Ｗ４ａ）−（Ｅ１ａ＋Ｅ２ａ＋Ｅ３ａ＋Ｅ４ａ））が求められ、ディスプレイ５６に表示されるようにしてもよい。

次に、例えば図３（ｂ）に示すように、２つの基準分銅９０および９０が、計量台３２の中央Ｏよりも乗り入れ側（同図において左側）に寄せて載置される。具体的には、図３（ａ）に示した状態から、各基準分銅９０および９０が、当該計量台３２の乗り入れ側へ２・Ａという距離だけスライドされる。これによって、計量台３２の中央Ｏよりも乗り入れ側に負荷荷重Ｗｔとして定格荷重Ｗｓの半分の荷重Ｗｓ／２が印加された、言わば乗り入れ側負荷パターンが、形成される。そして、このときに得られる各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４による荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’は、それぞれＷ１ｂ、Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂおよびＷ４ｂとして、メモリ回路６０に記憶される。また、各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４における曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４も、それぞれＥ１ｂ，Ｅ２ｂ，Ｅ３ｂおよびＥ４ｂとして、メモリ回路６０に記憶される。そして、これらの荷重検出値Ｗ１ｂ、Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂおよびＷ４ｂと、曲げ歪誤差Ｅ１ｂ，Ｅ２ｂ，Ｅ３ｂおよびＥ４ｂと、計量台３２に印加されている実際の負荷荷重値Ｗｔ（＝Ｗｓ／２）とが、式２に代入されることで、次の式９が得られる。

《式９》
Ｗｓ／２＝（Ｗ１ｂ＋Ｗ２ｂ＋Ｗ３ｂ＋Ｗ４ｂ）−（Ｋ１・Ｅ１ｂ＋Ｋ２・Ｅ２ｂ＋Ｋ３・Ｅ３ｂ＋Ｋ４・Ｅ４ｂ）

なお、このときも、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”（＝Ｗ１ｂ＋Ｗ２ｂ＋Ｗ３ｂ＋Ｗ４ｂ）が求められ、ディスプレイ５６に表示されるようにしてもよい。また、これに代えて、若しくはこれと同時に、仮補償後の重量測定値Ｗｕ”（＝（Ｗ１ｂ＋Ｗ２ｂ＋Ｗ３ｂ＋Ｗ４ｂ）−（Ｅ１ｂ＋Ｅ２ｂ＋Ｅ３ｂ＋Ｅ４ｂ））が求められ、ディスプレイ５６に表示されるようにしてもよい。

続いて、図３（ｃ）に示すように、２つの基準分銅９０および９０が、計量台３２の中央Ｏよりも降車側（同図において右側）に寄せて載置される。具体的には、図３（ｂ）に示した状態から、各基準分銅９０および９０が、当該計量台３２の降車側へ４・Ａという距離だけスライドされる。これによって、計量台３２の中央Ｏよりも降車側に負荷荷重Ｗｔとして定格荷重Ｗｓの半分の荷重Ｗｓ／２が印加された、言わば降車側負荷パターンが、形成される。そして、このときに得られる各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４による荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’は、それぞれＷ１ｃ、Ｗ２ｃ，Ｗ３ｃおよびＷ４ｃとして、メモリ回路６０に記憶される。また、各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４における曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４も、それぞれＥ１ｃ，Ｅ２ｃ，Ｅ３ｃおよびＥ４ｃとして、メモリ回路６０に記憶される。そして、これらの荷重検出値Ｗ１ｃ、Ｗ２ｃ，Ｗ３ｃおよびＷ４ｃと、曲げ歪誤差Ｅ１ｃ，Ｅ２ｃ，Ｅ３ｃおよびＥ４ｃと、計量台３２に印加されている実際の負荷荷重値Ｗｔ（＝Ｗｓ／２）とが、式２に代入されることで、次の式１０が得られる。

《式１０》
Ｗｓ／２＝（Ｗ１ｃ＋Ｗ２ｃ＋Ｗ３ｃ＋Ｗ４ｃ）−（Ｋ１・Ｅ１ｃ＋Ｋ２・Ｅ２ｃ＋Ｋ３・Ｅ３ｃ＋Ｋ４・Ｅ４ｃ）

なお、このときも、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”（＝Ｗ１ｃ＋Ｗ２ｃ＋Ｗ３ｃ＋Ｗ４ｃ）と、仮補償後の重量測定値Ｗｕ”（＝（Ｗ１ｃ＋Ｗ２ｃ＋Ｗ３ｃ＋Ｗ４ｃ）−（Ｅ１ｃ＋Ｅ２ｃ＋Ｅ３ｃ＋Ｅ４ｃ））と、の一方または両方が求められ、ディスプレイ５８に表示されるようにしてもよい。

さらに、図３（ｄ）に示すように、全４つの基準分銅９０，９０，…が、計量台３２の全体にわたって一様に載置される。具体的には、図３（ｃ）に示した状態に対して、図３（ｂ）に示した状態が組み合わされるように、２つの基準分銅９０および９０がさらに加えられる。これにより、計量台３２の全体にわたって一様に定格荷重Ｗｓ（＝４・Ｗｏ）と等価な負荷荷重Ｗｔが印加された、言わば定格負荷パターンが、形成される。そして、このときに得られる各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４による荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’は、それぞれＷ１ｄ、Ｗ２ｄ，Ｗ３ｄおよびＷ４ｄとして、メモリ回路６０に記憶される。また、各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４における曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４も、それぞれＥ１ｄ，Ｅ２ｄ，Ｅ３ｄおよびＥ４ｄとして、メモリ回路６０に記憶される。そして、これらの荷重検出値Ｗ１ｄ、Ｗ２ｄ，Ｗ３ｄおよびＷ４ｄと、曲げ歪誤差Ｅ１ｄ，Ｅ２ｄ，Ｅ３ｄおよびＥ４ｄと、計量台３２に印加されている実際の負荷荷重値Ｗｔ（＝Ｗｓ）とが、式２に代入されることで、次の式１１が得られる。

《式１１》
Ｗｓ＝（Ｗ１ｄ＋Ｗ２ｄ＋Ｗ３ｄ＋Ｗ４ｄ）−（Ｋ１・Ｅ１ｄ＋Ｋ２・Ｅ２ｄ＋Ｋ３・Ｅ３ｄ＋Ｋ４・Ｅ４ｄ）

なお、このときも、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”（＝Ｗ１ｄ＋Ｗ２ｄ＋Ｗ３ｄ＋Ｗ４ｄ）と、仮補償後の重量測定値Ｗｕ”（＝（Ｗ１ｄ＋Ｗ２ｄ＋Ｗ３ｄ＋Ｗ４ｄ）−（Ｅ１ｄ＋Ｅ２ｄ＋Ｅ３ｄ＋Ｅ４ｄ））と、の一方または両方が求められ、ディスプレイ５８に表示されてもよい。

このようにして得られた式８〜式１１の４つの方程式が連立して解かれることで、各ロードセルにＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４についての４つの誤差補償係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３およびＫ４が求められる。そして、求められた各誤差補償係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３およびＫ４は、メモリ回路６０に記憶される。これをもって、（上述したスパン等の諸特性を確認したり再調整したりするための他の作業が終えたことを含めて）事前の調整作業が終了する。

そして、トラックスケール１０の稼働時においては、各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４から得られる荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’と、曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４と、調整作業で求められた各誤差補償係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３およびＫ４とが、式２に代入されることによって、正確な重量測定値Ｗｔ’が求められる。

このように、本第１実施形態によれば、それぞれのロードセル３４の曲げ歪誤差Ｅｎのみならず、計量台３２が撓むことに起因する当該曲げ歪誤差Ｅｎ以外の荷重受け面傾斜誤差Ｅｎ’についても、適切に補償される。従って、この荷重受け面傾斜誤差Ｅｎ’を補償することができない上述した従来技術に比べて、より高精度な誤差補償を実現することができ、ひいてはトラックの重量Ｗｔをより正確に求めることができる。

また、この正確な誤差補償を実現するために必要な誤差補償係数Ｋｎは、元々スパン等の諸特性を確認したり再調整したりするために行われる事前の調整作業において、言わばついでに求められる。従って、この誤差補償係数Ｋｎを求めるための余分な作業の追加が抑制され、つまり作業コストの増大が抑えられる。

なお、事前の調整作業においては、誤差補償係数Ｋｎが求められた後、この求められた誤差補償係数Ｋｎが適切であるかどうかを、次の要領で確認することができる。即ち、事前の調整作業において、誤差補償係数Ｋｎが求められた後、メモリ回路６０に記憶されているそれぞれの負荷パターンごとの荷重検出値Ｗｎ’（Ｗｎａ，Ｗｎｂ，ＷｎｃおよびＷｎｄ）と曲げ歪誤差Ｅｎ（Ｅｎａ．Ｅｎｂ，ＥｎｃおよびＥｎｄ）とが、例えば操作キー５８の操作によって、適宜に呼び出される。そして、呼び出された荷重検出値Ｗｎ’と曲げ歪誤差Ｅｎとが、誤差補償係数Ｋｎと共に、式２に代入されることによって、重量測定値Ｗｔ’が求められ、ディスプレイ５６に表示される。従って、オペレータは、ディスプレイ５６に表示された重量測定値Ｗｔ’と、これに対応する実際の負荷荷重値Ｗｔと、を比較することによって、当該重量測定値Ｗｔ’が正確であるかどうか、言い換えれば誤差補償係数Ｋｎが適切であるかどうかを、確認することができる。しかも、この確認に際しては、それぞれの基準分銅９０を改めて計量台３２に載置し直す必要はなく、つまり図３に示したそれぞれの負荷パターンを再現する必要はない。ゆえに、この確認のための作業コストの増大は、略皆無である。また、このとき、参考用として、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”（＝Ｗ１’＋Ｗ２’＋Ｗ３’＋Ｗ４’）、或いは曲げ歪誤差Ｅｎのみが補償された仮補償後の重量測定値Ｗｕ”（＝（Ｗ１’＋Ｗ２’＋Ｗ３’＋Ｗ４’）−（Ｅ１＋Ｅ２＋Ｅ３＋Ｅ４））が求められ、ディスプレイ５６に表示されるようにしてもよい。

この事前の調整作業においては、図３に示した負荷パターンに限らず、例えば基準分銅９０の載置個数や載置位置が適宜に変更されることで、別の負荷パターンが形成されてもよい。また、基準分銅９０として、互いに重量Ｗｏの異なるものが、採用されてもよい。

さらに、本第１実施形態においては、上述した式８〜式１１の４つの方程式が連立して解かれることで、各誤差補償係数Ｋｎ（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３およびＫ４）が求められることとしたが、これ以外の手法によって、当該各誤差補償係数Ｋｎが求められてもよい。一例として、最小２乗法を用いた手法について、簡単に説明する。

図示は省略するが、まず、トラックスケール１０の定格荷重Ｗｓ以下の適当な既知重量、例えばＷｓ／２という重量、を持つ基準分銅が、１つ用意される。そして、この基準分銅が計量台３２の様々な位置に載置されることで、Ｒ通りの負荷パターンが形成され、それぞれの負荷パターンが形成されているときの各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４による荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’と、当該各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４における曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４とが、メモリ回路６０に記憶される。ここで、或る負荷パターンを、ｒ（ｒ；１〜Ｒの任意の数字）という符号で表し、当該或る負荷パターンｒが形成されているときの各荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’を、それぞれＷ１ｒ、Ｗ２ｒ，Ｗ３ｒおよびＷ４ｒＷとし、各曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４を、それぞれＥ１ｒ，Ｅ２ｒ，Ｅ３ｒおよびＥ４ｒとすると、上述した式２に基づいて、次の式１２の関係が成り立つ。

《式１２》
Ｗｓ／２＝（Ｗ１ｒ＋Ｗ２ｒ＋Ｗ３ｒ＋Ｗ４ｒ）−（Ｋ１・Ｅ１ｒ＋Ｋ２・Ｅ２ｒ＋Ｋ３・Ｅ３ｒ＋Ｋ４・Ｅ４ｒ）

そして、この式１２において、真の負荷荷重値Ｗｔである左辺と、当該負荷荷重値Ｗｔの測定値Ｗｔ’である右辺と、の間に誤差δｒがあるとすると、この誤差δｒは、次の式１３によって表される。

《式１３》
δｒ＝Ｗｓ／２−｛（Ｗ１ｒ＋Ｗ２ｒ＋Ｗ３ｒ＋Ｗ４ｒ）−（Ｋ１・Ｅ１ｒ＋Ｋ２・Ｅ２ｒ＋Ｋ３・Ｅ３ｒ＋Ｋ４・Ｅ４ｒ）｝

さらに、Ｒ通りの全ての負荷パターンについての当該誤差δｒの２乗和をεとすると、この２乗和εは、次の式１４によって求められる。

《式１４》
ε＝Σ｛δｒ｝^２ ｗｈｅｒｅ ｒ＝１〜Ｒ

この２乗和εが最小になるように、各誤差補償係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３およびＫ４が求められればよい。即ち、次の式１５〜式１８で表される４つの方程式が連立して解かれることによって、当該各誤差補償係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３およびＫ４が求められる。

《式１５》
∂ε／∂Ｋ１＝０

《式１６》
∂ε／∂Ｋ２＝０

《式１７》
∂ε／∂Ｋ３＝０

《式１８》
∂ε／∂Ｋ４＝０

このようにして、最小２乗法を用いることによっても、各誤差補償係数Ｋｎ（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３およびＫ４）を求めることができる。なお、この手法における基準分銅の重量は、Ｗｓ／２に限らず、例えばＷｓや｛３／４｝・Ｗｓ、Ｗｓ／４であってもよく、要するに既知であればよい。また、最小２乗法以外の回帰分析法を用いてもよい。

さらに、本第１実施形態においては、上述の式２に基づいて重量測定値Ｗｔ’が求められるようにしたが、言い換えればデータプロセッサ５０（ＣＰＵ５４）によって一括して誤差補償が行われるようにしたが、これに限らない。例えば、事前の調整作業で求められた誤差補償係数Ｋｎがそれぞれのロードセル３４に送られ、当該それぞれのロードセル３４において個別に誤差補償が行われるようにしてもよい。つまり、それぞれのロードセル３４ごとに誤差補償後の荷重検出値Ｗｎ”（＝Ｗｎ’−Ｋｎ・Ｅｎ）が求められてもよい。そして、それぞれのロードセル３４による誤差補償後の荷重検出値Ｗｎ”がデータプロセッサ５０に送られ、互いに合算されることによって、正確な重量測定値Ｗｔ’（＝Ｗ１”＋Ｗ２”＋Ｗ３”＋Ｗ４”）が求められるようにしてもよい。

次に、本発明の第２実施形態について、説明する。

上述したように、第１実施形態においては、それぞれのロードセル３４ごとの誤差補償係数Ｋｎが求められたが、本第２実施形態においては、全てのロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４に共通の誤差補償係数Ｋ（＝１＋ｋ）が求められる。つまり、全てのロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４について、共通の誤差補償係数Ｋ（＝Ｋ１＝Ｋ２＝Ｋ３＝Ｋ４）が適用される。そして、この共通の誤差補償係数Ｋを含む次の式１９に基づいて、重量測定値Ｗｔ’が求められる。

《式１９》
Ｗｔ＝（Ｗ１’＋Ｗ２’＋Ｗ３’＋Ｗ４’）−Ｋ・（Ｅ１＋Ｅ２＋Ｅ３＋Ｅ４）

この式１９に含まれる誤差補償係数Ｋを求めるために、本第２実施形態では、上述した事前の調整作業において、計量台３２に定格荷重Ｗｓと等価な負荷荷重Ｗｔ（＝Ｗｓ）が印加され、例えば図３（ｄ）に示した定格負荷パターンが形成される。そして、このときに得られる各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４による荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’が、それぞれＷ１ｓ、Ｗ２ｓ，Ｗ３ｓおよびＷ４ｓであり、当該各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４における曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４が、それぞれＥ１ｓ，Ｅ２ｓ，Ｅ３ｓおよびＥ４ｓである、とすると、これらと、今現在実際に計量台３２に印加されている負荷荷重値Ｗｔ（＝Ｗｓ）とが、式１９に代入されることで、次の式２０が得られる。

《式２０》
Ｗｓ＝（Ｗ１ｓ＋Ｗ２ｓ＋Ｗ３ｓ＋Ｗ４ｓ）−Ｋ・（Ｅ１ｓ＋Ｅ２ｓ＋Ｅ３ｓ＋Ｅ４ｓ）

なお、このとき、第１実施形態と同様に、参考用として、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”（＝Ｗ１ｓ＋Ｗ２ｓ＋Ｗ３ｓ＋Ｗ４ｓ）と、仮補償後の重量測定値Ｗｕ”（＝（Ｗ１ｓ＋Ｗ２ｓ＋Ｗ３ｓ＋Ｗ４ｓ）−（Ｅ１ｓ＋Ｅ２ｓ＋Ｅ３ｓ＋Ｅ４ｓ））と、の一方または両方が求められ、ディスプレイ５６に表示されるようにしてもよい。

そして、この式２０の方程式が解かれることによって、誤差補償係数Ｋが求められる。求められた誤差補償係数Ｋは、メモリ回路６０に記憶され、これをもって、事前の調整作業が終了する。

トラックスケール１０の稼働時においては、各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４から得られる荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’と、曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４と、調整作業で求められた当該誤差補償係数Ｋとが、式１９に代入されることで、正確な重量測定値Ｗｔ’が求められる。そして、求められた重量測定値Ｗｔ’は、上述したようにディスプレイ６０に表示される。

なお、本第２実施形態においても、データプロセッサ５０側で一括して誤差補償が行われるが、それぞれのロードセル３４において個別に当該誤差補償が行われるようにしてもよい。即ち、調整作業で求められた誤差補償係数Ｋがそれぞれのロードセル３４に送られ、当該それぞれのロードセル３４において個別に誤差補償後の荷重検出値Ｗｎ”（＝Ｗｎ’−Ｋ・Ｅｎ）が求められるようにしてもよい。そして、それぞれのロードセル３４による誤差補償後の荷重検出値Ｗｎ”がデータプロセッサ５０側で合算されることによって、正確な重量測定値Ｗｔ’（＝Ｗ１”＋Ｗ２”＋Ｗ３”＋Ｗ４”）が求められてもよい。

また、誤差補償係数Ｋを求めるための調整作業において、計量台３２に印加される荷重Ｗｔを定格荷重Ｗｓと等価としたが、これに限らない。例えば、図３の（ａ）〜（ｃ）に示したいずれかの負荷パターンが形成されるようにしてもよいし、これらとはさらに別の負荷パターンが形成されるようにしてもよい。

続いて、本発明の第３実施形態について、説明する。

本第３実施形態は、第２実施形態における誤差補償係数Ｋを、計量台３２に印加される荷重（つまり被計量物の重量）Ｗｔの関数として取り扱うものである。即ち、計量台３２に撓みが生じたとき、この撓みの程度は、当該計量台３２に印加される荷重Ｗｔによって変わる。従って、例えば計量台３２に印加される荷重Ｗｔが変わると、当該計量台３２の撓みの程度が変わり、ひいては上述した荷重受け面傾斜誤差Ｅｎ’が変わることになる。そこで、本第３実施形態においては、この荷重受け面傾斜誤差Ｅｎ’の変動分を補うべく、誤差補償係数Ｋが、次の式２１で表されるように、計量台３２に印加される荷重Ｗｔの変数として取り扱われる。

《式２１》
Ｋ＝ｆ（Ｗｔ）

ただし、計量台３２に印加される荷重Ｗｔは未知であるため、これに代えて、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”（＝Ｗ１’＋Ｗ２’＋Ｗ３’＋Ｗ４’）が、変数として採用される。つまり、実用上の誤差補償係数Ｋは、次の式２２によって表される。

《式２２》
Ｋ＝ｆ（Ｗｔ”）

そして、この式２２によって表される誤差補償係数Ｋを求めるために、本第３実施形態においては、次の要領で、事前の調整作業が行われる。

まず、計量台３２に、荷重Ｗｔとして、既知荷重、例えば定格荷重Ｗｓの１／４の荷重Ｗｓ／４が、印加される。このＷｓ／４という荷重Ｗｔの印加は、第１実施形態におけるのと同じ基準分銅９０が１つだけ計量台３２の適当な位置に載置されることによって実現されてもよいし、別の基準分銅が載置されることによって実現されてもよい。そして、このときに得られる各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４による荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’が、それぞれＷ１１、Ｗ２１，Ｗ３１およびＷ４１であり、当該各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４における曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４が、それぞれＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１およびＥ４１である、とすると、これらと、今現在実際に計量台３２に印加されている負荷荷重値Ｗｔ（＝Ｗｓ／４）とが、上述の式１９に代入されることで、次の式２３が得られる。

《式２３》
Ｗｓ／４＝（Ｗ１１＋Ｗ２１＋Ｗ３１＋Ｗ４１）−Ｋ・（Ｅ１１＋Ｅ２１＋Ｅ３１＋Ｅ４１）

そして、この式２３の方程式が解かれることによって、誤差補償係数Ｋが求められる。求められた誤差補償係数Ｋは、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”が定格荷重Ｗｓの１／４未満（Ｗｔ”＜Ｗｓ／４）であるときのための係数Ｋａとして、メモリ回路６０に記憶される。

次に、計量台３２に、荷重Ｗｔとして、例えば定格荷重Ｗｓの１／２の荷重Ｗｓ／２が、印加される。このＷｓ／２という荷重Ｗｔの印加は、上述した基準分銅９０が２つ計量台３２の適当な位置に載置されることによって実現されてもよいし、別の基準分銅が載置されることによって実現されてもよい。そして、このときに得られる各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４による荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’が、それぞれＷ１２、Ｗ２２，Ｗ３２およびＷ４２であり、当該各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４における曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４が、それぞれＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２およびＥ４２である、とすると、これらと、今現在実際に計量台３２に印加されている負荷荷重値Ｗｔ（＝Ｗｓ／２）とが、上述の式１９に代入されることで、次の式２４が得られる。

《式２４》
Ｗｓ／２＝（Ｗ１２＋Ｗ２２＋Ｗ３２＋Ｗ４２）−Ｋ・（Ｅ１２＋Ｅ２２＋Ｅ３２＋Ｅ４２）

そして、この式２４の方程式が解かれることによって、誤差補償係数Ｋが求められる。求められた誤差補償係数Ｋは、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”が定格荷重Ｗｓの１／４以上かつ当該定格荷重Ｗｓの１／２未満（Ｗｓ／４≦Ｗｔ”＜Ｗｓ／２）であるときのための係数Ｋｂとして、メモリ回路６０に記憶される。

続いて、計量台３２に、荷重Ｗｔとして、例えば定格荷重Ｗｓの３／４の荷重｛３／４｝・Ｗｓが、印加される。この｛３／４｝・Ｗｓという荷重Ｗｔの印加は、上述した基準分銅９０が３つ計量台３２の適当な位置に載置されることによって実現されてもよいし、別の基準分銅が載置されることによって実現されてもよい。そして、このときに得られる各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４による荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’が、それぞれＷ１３、Ｗ２３，Ｗ３３およびＷ４３であり、当該各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４における曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４が、それぞれＥ１３，Ｅ２３，Ｅ３３およびＥ４３である、とすると、これらと、今現在実際に計量台３２に印加されている負荷荷重値Ｗｔ（＝｛３／４｝・Ｗｓ）とが、上述の式１９に代入されることで、次の式２５が得られる。

《式２５》
（３／４）・Ｗｓ＝（Ｗ１３＋Ｗ２３＋Ｗ３３＋Ｗ４３）−Ｋ・（Ｅ１３＋Ｅ２３＋Ｅ３３＋Ｅ４３）

そして、この式２５の方程式が解かれることによって、誤差補償係数Ｋが求められる。求められた誤差補償係数Ｋは、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”が定格荷重Ｗｓの１／２以上かつ当該定格荷重Ｗｓの３／４未満（Ｗｓ／２≦Ｗｔ”＜｛３／４｝・Ｗｓ）であるときのための係数Ｋｃとして、メモリ回路６０に記憶される。

さらに、計量台３２に、定格荷重Ｗｓと等価な荷重Ｗｔ（＝Ｗｔ）が印加される。この荷重Ｗｔの印加は、図３（ｄ）に示した定格負荷パターンが形成されることによって実現されてもよいし、これとは別の態様で実現されてもよい。そして、このときに得られる各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４による荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’が、それぞれＷ１４、Ｗ２４，Ｗ３４およびＷ４４であり、当該各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４における曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４が、それぞれＥ１４，Ｅ２４，Ｅ３４およびＥ４４である、とすると、これらと、今現在実際に計量台３２に印加されている負荷荷重値Ｗｔ（＝Ｗｓ）とが、上述の式１９に代入されることで、次の式２６が得られる。

《式２６》
Ｗｓ＝（Ｗ１４＋Ｗ２４＋Ｗ３４＋Ｗ４４）−Ｋ・（Ｅ１４＋Ｅ２４＋Ｅ３４＋Ｅ４４）

そして、この式２６の方程式が解かれることによって、誤差補償係数Ｋが求められる。求められた誤差補償係数Ｋは、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”が定格荷重Ｗｓの３／４以上（Ｗｔ”≧｛３／４｝・Ｗｓ）であるときのための係数Ｋｄとして、メモリ回路６０に記憶される。これをもって、事前の調整作業が終了する。

トラックスケール１０の稼働時においては、各ロードセルＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４から得られる荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’が足し合わされることで、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”（＝Ｗ１’＋Ｗ２’＋Ｗ３’＋Ｗ４’）が求められる。そして、この誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”に基づいて、上述の式１９に代入される誤差補償係数Ｋが決定される。

例えば、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”が定格荷重Ｗｓの１／４未満（Ｗｔ”＜Ｗｓ／４）であるときは、誤差補償係数Ｋとして、係数Ｋａが、式１９に代入される。そして、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”が定格荷重Ｗｓの１／４以上かつ当該定格荷重Ｗｓの１／２未満（Ｗｓ／４≦Ｗｔ”＜Ｗｓ／２）であるときは、誤差補償係数Ｋとして、係数Ｋｂが、式１９に代入される。さらに、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”が定格荷重Ｗｓの１／２以上かつ当該定格荷重Ｗｓの３／４未満（Ｗｓ／２≦Ｗｔ”＜｛３／４｝・Ｗｓ）であるときは、誤差補償係数Ｋとして、係数Ｋｃが、式１９に代入される。そして、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”が定格荷重Ｗｓの３／４以上（Ｗｔ”≧｛３／４｝・Ｗｓ）であるときは、誤差補償係数Ｋとして、係数Ｋｄが、式１９に代入される。

そして、このように適宜の誤差補償係数Ｋが代入された式１９に基づいて、つまり当該式１９に各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３およびＬＣ４からの荷重検出値Ｗ１’、Ｗ２’，Ｗ３’およびＷ４’と曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４とがさらに代入されることによって、正確な重量測定値Ｗｔ’が求められる。

このように、本第３実施形態によれば、第２実施形態における誤差補償係数Ｋが、計量台３２に印加される荷重Ｗｔと相関する誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”の関数として取り扱われるので、当該第２実施形態に比べて、さらに正確な誤差補償を実現することができ、ひいてはより正確な重量測定値Ｗｔを求めることができる。

なお、本第３実施形態においては、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”（つまりは計量台３２に印加される荷重Ｗｔ）を４つのランクに区分し、これら４つのランクに対応する４つの誤差補償係数Ｋａ，Ｋｂ，ＫｃおよびＫｄを用意したが、当該ランクの数は４以外でもよい。また、最小２乗法等の回帰分析法によって、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”と誤差補償係数Ｋとの関係（Ｋ＝ｆ（Ｗｔ”））を導き出し、この関係式から任意の誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”に対応する誤差補償係数Ｋを求め、これを式１９に代入するようにしてもよい。

さらに、誤差補償前の重量測定値Ｗｔ”に代えて、曲げ歪誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４のみが補償された仮補償後の重量測定値Ｗｕ”（＝（Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４）−（Ｅ１＋Ｅ２＋Ｅ３＋Ｅ４））が採用されてもよい。つまり、誤差補償係数Ｋが、次の式２７によって表されるものとしてもよい。

《式２７》
Ｋ＝ｆ（Ｗｕ”）

以上の説明においては、トラックスケール１０に本発明を適用する場合について説明したが、トラックスケール１０以外にも本発明を適用できることは、言うまでもない。

また、ロードセル３４の設置台数は、４台に限らず、これ以外の台数であってもよい。常套的には、偶数台とされ、４台以外であれば、例えば６台または８台とされる。

そして、ロードセル３４として、ディジタル式のものを採用したが、アナログ式のものを採用してもよい。また、当該ロードセル３４として、概略円柱状の起歪体を有するものを採用したが、概略角柱状などの柱状以外の柱状起歪体を有するものを採用してもよい。

さらに、上述した式１に基づいて、曲げ歪誤差Ｅ（厳密にはＥｎ）を求めることとしたが、これに限らない。例えば、この曲げ歪誤差Ｅは、起歪体に印加される荷重Ｗ（厳密にはＷｎ）と、図６に示した当該起歪体の傾斜角度θと、当該起歪体の傾斜方向と、に基づいて、求めることができる。このうち、起歪体に印加される荷重Ｗは、当該起歪体を有するロードセルによる荷重検出値Ｗ’（厳密にはＷｎ’）によって、代替することができる。そして、起歪体の傾斜角度θは、例えば特開２００１−２５５２１６号公報の図５に開示されているような環状の静電容量式の傾斜センサを起歪体に取り付けることによって、この傾斜センサの出力から求めることができる。また、起歪体の傾斜方向も、当該傾斜センサの出力から、或る基準方向に対する当該傾斜方向の角度α（曲げ歪の方向角αと同様の定義である）として、求めることができる。つまり、曲げ歪誤差Ｅは、次の式２１に基づいて求めることができる。そして、この式２８に基づいて求められた曲げ歪誤差Ｅを、本発明で採用してもよい。

《式２８》
Ｅ＝ｆ（Ｗ’，θ，α）

勿論、これ以外の方法によって、曲げ歪誤差Ｅを求めてもよい。

１０ トラックスケール
３０ 計量部
３２ 計量台
３４ ロードセル
５０ データプロセッサ
５４ ＣＰＵ

Claims (11)

1. 両端面が概略ドーム状に突出した曲面形状とされており、概略平板状の計量台の下面に設けられた上側荷重受け具の上側荷重受け面に該両端面の一方である上端面を接触させると共に該上側荷重受け具の下方に設けられた下側荷重受け具の下側荷重受け面に該両端面の他方である下端面を接触させた状態で該計量台を支持し、該計量台に被計量物が載置されることによって印加される荷重に応じた歪みを生じる柱型の起歪体と、
   上記起歪体に取り付けられており該起歪体に生じる上記歪に応じた荷重検出信号を生成する荷重検出手段と、
   上記起歪体が傾斜することに伴い該起歪体の上記上端面と上記上側荷重受け面との接触点および該起歪体の上記下端面と上記下側荷重受け面との接触点が変わることに起因して上記荷重検出信号に発生する第１誤差を補償する第１誤差補償手段と、
   を具備する荷重検出装置において、
   上記計量台が撓むことに伴い上記起歪体の上記上端面と上記上側荷重受け面との接触点がさらに変わることに起因して上記第１誤差以外に上記荷重検出信号に発生する第２誤差を補償する第２誤差補償手段を具備すること、
   を特徴とする荷重検出装置。
2. 上記第１誤差補償手段は上記第１誤差を補償するに当たって該第１誤差を求め、
   上記第２誤差補償手段は上記第２誤差を補償するに当たって上記第１誤差補償手段によって求められた上記第１誤差に基づいて該第２誤差を求める、
   請求項１に記載の荷重検出装置。
3. 概略平板状の計量台を支持すると共に該計量台に被計量物が載置されることによって印加される荷重に応じた歪を生じる柱型の起歪体と、
   上記起歪体に取り付けられており該起歪体に生じる上記歪に応じた荷重検出信号を生成する荷重検出手段と、
   上記起歪体が傾斜することに起因して上記荷重検出信号に発生する第１誤差を補償する第１誤差補償手段と、
   を具備する荷重検出装置において、
   上記計量台が撓むことに起因して上記第１誤差以外に上記荷重検出信号に発生する第２誤差を補償する第２誤差補償手段をさらに具備し、
   上記第１誤差補償手段は上記第１誤差を補償するに当たって該第１誤差を求め、
   上記第２誤差補償手段は上記第２誤差を補償するに当たって上記第１誤差補償手段によって求められた上記第１誤差に基づいて該第２誤差を求めること、
   を特徴とする荷重検出装置。
4. 上記第１誤差補償手段によって求められる上記第１誤差は上記起歪体に曲げ歪が生じることに起因する曲げ歪誤差を含み、
   上記第２誤差補償手段は上記計量台が撓みを生じていない正規状態にあることを前提として求められた上記第１誤差に基づいて上記第２誤差を求める、
   請求項２または３に記載の荷重検出装置。
5. 上記第２誤差補償手段は上記第１誤差補償手段によって求められた上記第１誤差に所定のパラメータを適用することで上記第２誤差を求める、
   請求項２ないし４のいずれかに記載の荷重検出装置。
6. 上記計量台は複数の上記起歪体によって支持されており、
   上記複数の起歪体それぞれに上記荷重検出手段が取り付けられており、
   上記第１誤差補償手段はそれぞれの上記荷重検出手段が生成する上記荷重検出信号ごとに上記第１誤差を求め、
   上記第２誤差補償手段はそれぞれの上記荷重検出信号ごとに求められた上記第１誤差に対して個別の上記パラメータを適用することで該それぞれの荷重検出信号ごとに上記第２誤差を求める、
   請求項５に記載の荷重検出装置。
7. 上記計量台は複数の上記起歪体によって支持されており、
   上記複数の起歪体それぞれに上記荷重検出手段が取り付けられており、
   上記第１誤差補償手段はそれぞれの上記荷重検出手段が生成する上記荷重検出信号ごとに上記第１誤差を求め、
   上記第２誤差補償手段はそれぞれの上記荷重検出信号ごとに求められた上記第１誤差に対して共通の上記パラメータを適用することで全ての該荷重検出信号を総合した総合荷重検出信号についての上記第２誤差を求める、
   請求項５に記載の荷重検出装置。
8. 上記パラメータは上記総合荷重検出信号を変数として含む関数である、
   請求項７に記載の荷重検出装置。
9. 上記パラメータは上記被計量物として重量が既知の基準負荷が上記計量台に載置されたときに得られる上記荷重検出信号と上記第１誤差と該基準負荷の重量値とに基づいて求められる、
   請求項５ないし８のいずれかに記載の荷重検出装置。
10. 上記パラメータは互いに異なる態様の複数の上記基準負荷が上記計量台に個別に載置されたときに得られる複数の上記荷重検出信号と複数の上記第１誤差と該複数の基準負荷それぞれの重量値とに基づいて求められる、
    請求項９に記載の荷重検出装置。
11. 上記複数の基準負荷に対応する上記複数の荷重検出信号を記憶する記憶手段と、
    上記記憶手段に記憶されている上記複数の荷重検出信号それぞれについて上記第１誤差補償手段による補償と上記第２誤差補償手段による補償とが成された結果を出力する出力手段と、をさらに備える、
    請求項１０に記載の荷重検出装置。

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