JP5456433B2 - Wheel or axle weight measurement system - Google Patents
Wheel or axle weight measurement system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5456433B2 JP5456433B2 JP2009242502A JP2009242502A JP5456433B2 JP 5456433 B2 JP5456433 B2 JP 5456433B2 JP 2009242502 A JP2009242502 A JP 2009242502A JP 2009242502 A JP2009242502 A JP 2009242502A JP 5456433 B2 JP5456433 B2 JP 5456433B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weighing
- vehicle
- weight
- weight measurement
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 154
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 167
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 39
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
本発明は、車両の車輪または車軸の重量測定システムに関し、特に走行している車両の車輪または車軸の重量を測定するものに関する。 The present invention relates to a vehicle wheel or axle weight measurement system, and more particularly to a vehicle wheel or axle weight measurement system that measures the weight of a running vehicle.
従来、走行している車両の車輪の重量または車軸重量を測定するシステムとしては、特許文献1、2に開示されているようなものがある。
Conventionally, there are systems disclosed in
特許文献1の技術では、道路面と同じ高さに計量台が配置され、この計量台の車両通過方向の長さが、車輪タイヤの接地面長さよりも長く、車両の軸間距離よりも短く設定されている。計量台の各隅にそれぞれロードセルが設置されている。特許文献2の技術では、道路面と同じ高さに計量台が設置され、この計量台の車両通過方向の長さが、車輪タイヤの接地面長さよりも短く設定されている。
In the technique of
特許文献1の技術によれば、車両が停止状態、または停止に極めて近い状態では、極めて正確な重量測定が可能であるが、大型な計量台を使用したり、多数のロードセルを使用したりしなければならず、コストが高くなる。その上、高速で計量台上を車両が通過する場合には、道路面の凹凸や車両のサスペンションによるバネに起因する振動ノイズを受けて、精確な重量測定が行えない。
According to the technique of
特許文献2の技術によれば、構造が簡単であり、コストを低減させることができるが、計量台上を車両が通過する際に速度が変化した場合、計量台上に車両が停止しているのに近い状態にある場合には、精確に重量を測定できない。しかも、計量台の車両進行方向の幅が車両のタイヤの接地面の幅よりも短いので、タイヤの接地面が計量台上だけでなく、道路面にも接触しており、特許文献1の技術と同様に振動ノイズの影響を受ける。
According to the technique of
本願出願人は、上記のような問題を解決するために、特許文献1に開示されている技術と特許文献2に開示されている技術とを利用して、特許文献1に開示されている計量台を1台設け、特許文献2に開示されている計量台を道路面に車両の進行方向に複数台設置し、車両速度が低速時には、特許文献1の計量台による測定値のみを採用し、車両の速度が予め定めた速度よりも大きくなると、両計量台の測定値を平均値処理する等の統計的処理によって振動ノイズ成分を低減させることを、提案した。
In order to solve the above problems, the applicant of the present application uses the technique disclosed in
しかし、特許文献2の技術では、タイヤの荷重は計量台と道路面とに分割して重量測定されるので、計量台の近傍の道路面が摩耗し、計量台の上面が道路面よりも高くなると、計量台上面と道路面とが一致している場合に比べ、計量台上面にかかる荷重が大きくなり、重量測定値が大きめに現れる。逆に、計量台上の近傍の道路面上に土砂が堆積して、計量台の上面が道路面よりも低くなると、計量台にかかる荷重が小さくなり、測定値が小さめに現れる。
However, in the technique of
また、タイヤが道路面から計量台の上面に乗り移る過程を含んで重量測定するので、タイヤが計量台上面に乗り移る過程でタイヤ接地面が計量台に連続的に衝突し、連続的に発生する衝撃荷重が重量測定値に加わり、重量を精確に測定できない。特に、計量台上面と道路面とが一致していない場合には、衝撃荷重が大きくなり、益々重量を精確に測定できなくなる。 Also, since the weight is measured including the process of the tire moving from the road surface to the upper surface of the weighing table, the tire ground contact surface continuously collides with the weighing table during the process of the tire moving to the upper surface of the weighing table, and the impact generated continuously. The load is added to the weight measurement and the weight cannot be measured accurately. In particular, when the upper surface of the weighing table and the road surface do not coincide with each other, the impact load increases and the weight cannot be measured more accurately.
また、計量台上面と道路面との高低差は、計量台の設置後、時間の経過につれて変化し、重量測定値が大きめに現れたり、小さめに現れたりする状態は経時的に変化するし、衝撃荷重による誤差も経時的に変化する。 In addition, the difference in level between the top of the weighing platform and the road surface changes with the passage of time after the installation of the weighing platform, and the state where the weight measurement appears larger or smaller changes with time, The error due to impact load also changes over time.
これらの問題は、上記提案した技術においても改善されていない。 These problems are not improved even in the proposed technique.
本発明は、車両の走行中に車輪や車軸の重量を測定する車輪または車軸重量測定システムにおいて、計量台と道路面との高低差に基づいて生じ、経時的に変化する誤差を除去することを目的とする。 The present invention relates to a wheel or axle weight measurement system that measures the weight of a wheel or axle while the vehicle is running, and eliminates errors that change with time due to the difference in height between the weighing platform and the road surface. Objective.
本発明の一態様の車輪・車軸重量測定システムは、第1の計量器を有している。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を有する第1の計量台を有し、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。少なくとも1台の第2の計量器が、前記車両の進行方向に前記車両の接地面の長さよりも短い寸法の第2の計量台を有し、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軸または車軸重量を測定する。第1及び第2の計量台は、道路面とほぼ同一面上に設置されるが、第2の計量台は経時的に道路面との間に高低差を生じる可能性があるものである。第1及び第2の計量台が前記車両の進行方向に沿って配列され、その配列は、前記タイヤが第1及び第2の計量台に同時に乗ることがない距離をあけてなされている。誤差補正手段は、前記車両が第1及び第2の計量台を複数回に亘って通過時の第2の計量器の複数回の重量測定値と第1の計量器の複数回の重量測定値との比較結果に基づいて補正値を求め、この補正値によって第2の計量器の重量測定値に特有の誤差を補正する。比較結果としては、例えば、両者の差を求める場合や両者の比率を求める場合がある。 The wheel / axle weight measuring system according to one aspect of the present invention includes a first measuring instrument. The first weighing instrument has a first weighing platform having a dimension longer than the length of the ground contact surface of the vehicle tire in the traveling direction of the vehicle, and the tire ground contact surface is not in contact with the road surface. Measure vehicle wheel or axle weight. At least one second weighing instrument has a second weighing platform having a dimension shorter than the length of the ground contact surface of the vehicle in the traveling direction of the vehicle, and the ground contact surface of the tire is in contact with the road surface. And measuring the axle or axle weight of the vehicle. The first and second weighing platforms are installed on substantially the same plane as the road surface, but the second weighing table may cause a height difference with the road surface over time. The first and second weighing platforms are arranged along the traveling direction of the vehicle, and the arrangement is made at a distance such that the tires do not ride on the first and second weighing tables at the same time. Error correction means, the vehicle is multiple weight measurements of a plurality of weight measurements of the first and second metering stage and second metering devices when passing over a plurality of times first meter A correction value is obtained based on the comparison result with, and an error peculiar to the weight measurement value of the second measuring instrument is corrected by this correction value . As a comparison result, for example, there are a case where a difference between the two is obtained and a ratio between both are obtained.
前記誤差補正手段は、前記車両が第1及び第2の計量台を複数回に亘って通過時に得られる複数回の最新の第1及び第2の計量器の重量測定値の比較結果に基づいて補正値を求め、この補正値によって自動的に第2の計量器の重量測定値に特有の誤差を補正するものとすることができる。 The error correction means is based on a comparison result of a plurality of latest weight measurement values of the first and second measuring instruments obtained when the vehicle passes the first and second weighing platforms a plurality of times. A correction value is obtained, and an error peculiar to the weight measurement value of the second measuring instrument can be automatically corrected by the correction value .
更に、前記誤差補正手段は、前記車両の速度に基づいても、第2の計量器の重量測定値に固有の誤差を補正するものとする。 Further, the error correction means corrects an error inherent in the weight measurement value of the second weighing device , based on the speed of the vehicle.
更に、前記誤差補正手段は、第1の計量器の重量測定値に第1の係数を乗算した値と前記車両の速度に第2の係数を乗算した値との加算値によって補正値を算出し、第1及び第2の係数は、前記車両の速度と、第1の計量器の重量測定値と、第1及び第2の計量器の重量測定値の差とから、算出するものとすることができる。 Further, the error correction means calculates a correction value by an addition value of a value obtained by multiplying a weight measurement value of the first weighing instrument by a first coefficient and a value obtained by multiplying the vehicle speed by a second coefficient. The first and second coefficients are calculated from the speed of the vehicle, the weight measurement value of the first weighing instrument, and the difference between the weight measurement values of the first and second weighing instruments. Can do.
また、前記誤差補正手段は、前記車両の速度及び前記車軸若しくは車輪重量に基づいて、第2の計量器の重量測定値に特有の誤差を補正するものとすることができる。 Further, the error correction means may correct an error peculiar to the weight measurement value of the second measuring device based on the speed of the vehicle and the axle or wheel weight.
本発明の他の態様の車輪または車軸の重量測定システムは、上記の態様と同様に第1及び第2の計量器を有し、上記と同様に第1及び第2の計量台が配列され、更に、誤差補正手段は、前記車両の速度及び第1若しくは第2の計量器の重量測定値が予め定めたランクのいずれに該当するか判断し、該当するランクに相当する補正値に基づいて第2の計量器の重量測定値を補正する。前記補正値は、前記車両が第1及び第2の計量台を通過するごとに、そのときの速度と第1及び第2の計量器の重量測定値とが属するランクにおいて第1及び第2の計量器の重量測定値を累積した累積値の平均値の差である。 The wheel or axle weight measurement system according to another aspect of the present invention includes the first and second weighing instruments as in the above aspect, and the first and second weighing platforms are arranged in the same manner as described above. Further, the error correction means determines whether the speed of the vehicle and the weight measurement value of the first or second weighing instrument correspond to a predetermined rank, and based on the correction value corresponding to the corresponding rank, Correct the weight measurement value of the measuring instrument of 2 . Each time the vehicle passes through the first and second weighing platforms, the correction value is the first and second in the rank to which the speed at that time and the weight measurement values of the first and second weighing instruments belong. It is the difference of the average value of the accumulated value which accumulated the weight measurement value of the measuring instrument .
以上のように、本発明によれば、長期にわたって使用された結果、本システムの計量台近傍の道路面変化が生じても、その影響を大きく受ける第2の計量器の重量測定値を、車輪が全て第1の計量台上に乗っている状態で重量測定が行われ、道路面の変化の影響を受けない第1の計量器の重量測定値によって補正しているので、第2の計量器の重量測定値の誤差を自動的に補正することができる。 As described above, according to the present invention, even if a road surface change in the vicinity of the weighing platform of this system occurs as a result of being used over a long period of time, the weight measurement value of the second weighing instrument that is greatly affected by Are measured on the first weighing platform and corrected by the weight measurement value of the first weighing instrument that is not affected by changes in the road surface. The error of the weight measurement value can be automatically corrected.
本発明の1実施形態の車輪・車軸重量測定システムでは、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とを前提とする。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、この計量台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、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、即ち、車軸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。
In the wheel / axle weight measuring system of one embodiment of the present invention, it is assumed that a vehicle not shown on the
ロードセル8a、8b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、処理手段、例えば演算回路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。
The output signals of the
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り、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、道路面2の幅方向の長さが同図(c)に示すようにL2’の起歪体20からなる複数台、例えば4台の第2の重量値測定手段、例えばロードセル22a、22b、22c、22dを道路面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。
A plurality of, for example, two
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。また、計量台6、24の上面は、道路面と一致するように設置されている。但し、車両が頻繁に通過することにより、計量台6、24の近傍の道路面が摩耗した結果、計量台6、24の上面が道路面よりも高くなったり、土砂等が計量台6、24の近傍の道路面に堆積して、道路面の方が計量台6、25の上面よりも高くなったりすることがある。
In addition, the distance between the two is set so that the
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。2つの車輪の重量を同時に測定する場合には、ロードセル22a乃至22dの出力を全て合成する。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。
When individually measuring the weights of two wheels provided on one shaft of the vehicle, the outputs of the
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。図2の荷重信号は、タイヤ中心位置の移動に対応するロードセル8a、8bの出力信号とする。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。
Processing of the output signal of the
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と接触する位置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を長くでき、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L1と、位置p1、p2が設定されている。
In order to measure in both of these modes, the
位置p1、p2はロードセル8a、8bの出力信号の比率と予め定めた一定値との間に定めた条件が成立する位置として定義されている。すなわち、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、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、上記予め定めた値をw11(k)/w21(k)=f1として定め、比率Rwがf1より大きくなり、次にf1より減少したとき、位置p1に到達したと決定する。
The positions p1 and p2 are defined as positions where a predetermined condition is established between the ratio of the output signals of the
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)=f2として定め、位置p1が決定された後、Rwがf2より大きくなった時点を位置p2と到達した時点とする。 Similarly, w1 (k) at position p2 is set to w12 (k), w2 (k) is set to w22 (k), w22 (k) / w12 (k) = f2, and after position p1 is determined, Rw The time when becomes larger than f2 is defined as the time when the position p2 is reached.
このようにw1(k)、w2(k)の比率によって位置p1、p2を定義すれば、これらの位置は、車輪重量の大きさに影響を受けない。 Thus, if the positions p1 and p2 are defined by the ratio of w1 (k) and w2 (k), these positions are not affected by the size of the wheel weight.
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の重量測定値W1は
W1=Σwi/N
によって求められる。このようにしてW1を求めることを動的重力測定モードという。
By obtaining w1 (k) and w2 (k) between the positions p1 and p2, the sampling weight value wi of the
wi = w1 (k) + w2 (k)
The weight measurement value W1 of the
Sought by. Obtaining W1 in this way is called a dynamic gravity measurement mode.
また、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上を通過したりするように車両が走行することがある。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、Rwを感度よく正確に測定するために、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、カウンタ動作を開始させ、サンプリング時間間隔TごとにインクリメントするタイマT1を設け、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の累積を中止し、重量測定値W1sとして、
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。
The dynamic weight measurement mode is based on the premise that the vehicle passes smoothly on the weighing
W1s = ΣWi / Nm
Ask for. Obtaining W1s in this way is called a static weight measurement mode.
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。 It should be noted that Nm is set to a value that can be sufficiently attenuated by averaging as described above even if a low-frequency noise signal is superimposed on w1 (k) and w2 (k).
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。
As is clear from the above description, the weight measurement mode in the
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。
Processing of the output signals of the
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、車速が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に対して、第2の計量器16、18の計量台の長さL2の部分が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Wは、
W=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、
W2=(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W2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。
FIG. 4A shows the contact surface of the
W = P * S = P * Σ (Ai * Di)
It is. Assuming that the vehicle speed is V, the distance Di that the
It is. Since the contact length L ′ of the
Wi = P * Ai * L2
It is represented by If this is transformed,
P * Ai = Wi / L2
From the above equation for the total load W on the tire contact surface, the equation for the movement distance Di, and the equation for P * Ai, the total load W on the tire contact surface, which is the weight of the
W = P * S = P * Σ (Ai * Di) = Σ (P * Ai * Di) = Σ (P * Ai * V * T)
= Σ [(Wi * V * T) / L2] = (V * T / L2) ΣWi
It is calculated by the following formula. If the output signal of the
W2 = (V * T / L2) Σw3 (k)
It is expressed. This measurement can accurately measure the weight of the
上記のようにして、W2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。
As described above, in order to calculate W2, it is necessary to determine the start timing of ΣW3 (k) (positions p3 and p4 shown in FIG. 2B). For p3 and p4, a boundary weight Wf is determined in advance in the direction of load with respect to the output signal w3 (k) of the second weighing
第2の計量器16、18上にタイヤ9が存在する状態で車両が停止したり、極めて低速でタイヤが計量台上を通過したりするように車両が進行すると、Σw3(k)の値が膨大になる。そこで、タイマカウンタT4、T5を設け、p3点またはp4点を検出したときからサンプリング時間間隔TごとにT4、T5にカウントさせ、カウント値が予め定めた値Nm1、Nm2を超えると、重量測定値の加算を停止させ、第2の計量器16、18での動的重量測定を停止させる。
When the vehicle stops in a state where the
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、後述するように、第1の計量器4での測定と第2の計量器16、18での測定とを切り換えるために、第2の計量器16、18を車両が通過する速度を使用する。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。
Dynamic weight measurement at the second scales 16,18 requires the speed of the vehicle passing through the second scales 16,18. Further, as will be described later, the speed at which the vehicle passes through the second weighing
まず、第1の計量器4上を通過する速度V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、ロードセル8aの出力信号上の位置p1に対応する位置q1とqa点との距離A1は、点qa、qbでのロードセル8a、8bの出力信号がピークであり、かつ等しいと近似した上で、上述したf1を利用することによって、近似的に
A1≒(1/f1)*A
によって求められる。同様にしてロードセル8bの出力信号上の位置p2に対応する位置q2とqb点との距離もf2とAとによって近似的に求められる。従って、ロードセル8a、8b間の距離Aと、f1、f2を演算回路14に設定することによって、図2(b)に示すL11(位置p1、p2の距離)を自動的に算出する。そして、位置p1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Vは、
V=L11/C1
によって算出される。
First, detection of the velocity V passing on the
Sought by. Similarly, the distance between the position q2 corresponding to the position p2 on the output signal of the
V = L11 / C1
Is calculated by
第2の計量器18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。Tは上述したサンプリング時間間隔である。
The detection of the speed V3 passing over the
Detect as. T is the sampling time interval described above.
第2の計量器18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。
The detection of the velocity V4 passing over the
V4 = L41 / [(C4-C3) * T]
Can be detected.
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になることや、遅い場合や、速い場合がある。
There is a case where the vehicle stops or becomes close to the
車両が停止またはそれに近い状態では、車両の速度を検出するよりも車両が第1の計量台6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。
When the vehicle is stopped or close to it, rather than detecting the speed of the vehicle, the time that the vehicle stays on the first weighing
第1の計量器4に対して車両の速度が遅い場合、車両が走行状態であっても、低速であれば、第1の計量器4では、タイヤ9が道路面2に非接触の状態で或る程度の長さの重量測定時間がとれるので、良好な重量測定値W1を得ることができる。また測定中に変速しても、1回のサンプリング重量測定値がタイヤ9の荷重を表すので、測定原理上誤差を生じない。
When the speed of the vehicle is slow relative to the
また、第1の計量器4に対して車両の速度が速い場合、第1の計量器4のロードセル8a、8bの出力信号には、車両のバネによる低周波ノイズ信号などによる誤差成分や衝撃荷重によるランダム成分があるが、上述したように車両の速度が速い場合には、測定時間(位置p1からp2を通過する時間)が短くなって、サンプリング数が少なくなるので、ノイズ平滑処理能力が低くなる。従って、第1の計量器4の重量測定値のみを使用すると、誤差が大きくなるので、第1の計量器4の重量測定値に加えて、第2の計量器16、18の重量測定値W2、W3も使用して、重量測定値を得る。
Further, when the vehicle speed is higher than that of the
車両の速度が速くなると、次第にランダムノイズや振動ノイズの振幅が大きくなり、車両の速度が遅い場合に第1の計量器4が持っている高精度という特徴が失われるので、第1及び第2の計量器4、16、18に基づいて重量測定を、この実施形態では行っている。
As the vehicle speed increases, the amplitude of random noise and vibration noise gradually increases, and when the vehicle speed is low, the high accuracy characteristic of the
第1及び第2の計量器4、16、18の重量測定値を使用する場合、各重量測定値の平均値を求めることによって、誤差を相殺することができる。また、低周波ノイズ信号については、計量器の台数が多いほど、周期ノイズ信号の種々の位相点における正負振幅を加算することができるので、ノイズ信号の減衰を大きくできる。ランダムノイズ信号についても、第2の計量器の台数が多ければ多いほど、その標準偏差を小さくすることができる。
When using the weight measurements of the first and
この第1の計量器4の重量測定値のみを使用するか、第1及び第2の計量器4、16、18の重量測定値を使用するかを決定するために、上記のように求めた車両の速度Vが、予め定めた速度v1よりも速いか遅いかを判定する。
In order to determine whether to use only the weight measurement value of the first weighing
なお、第1及び第2の計量器4、16、18の重量測定値を用いて、車輪重量等を測定すると、ランダムノイズを大きく低減することができる。すなわち、第1及び第2の計量器4、16、18の重量測定値をW1、W2、W3とすると、これらはいずれも同一車輪に対する重量測定値であるので、重量測定値W1、W2、W3にそれぞれ標準偏差σ1、σ2、σ3の互いに独立なランダムノイズが重畳していた場合、車輪の重量測定値Wtを、
Wt=(W1+W2+W3)/3
によって平均値を求めることによって得ると、Wtとしての標準偏差σは、
σ=(σ12+σ22+σ32)1/2/3
となるので、仮にσ1、σ2、σ3が全てσ1に等しいとすると、
σ=σ1/31/2
となり、ランダムノイズの減衰に効果をもたらす。従って、第2の計量器の台数が多いほど、ランダムノイズの減衰を大きくすることができる。
In addition, if the wheel weight etc. are measured using the weight measurement value of the 1st and
Wt = (W1 + W2 + W3) / 3
The standard deviation σ as Wt is obtained by calculating the average value by
σ = (σ1 2 + σ2 2 + σ3 2) 1/2 / 3
Therefore, if σ1, σ2, and σ3 are all equal to σ1,
σ = σ1 / 3 1/2
Thus, the random noise is effectively attenuated. Therefore, as the number of second measuring instruments increases, the attenuation of random noise can be increased.
この車輪・車軸重量測定システムでの動作を表にして表すと表1のようになる。 Table 1 shows the operation of this wheel / axle weight measuring system.
第1の計量器4の通過速度がv1よりも大きい場合、様々な重量を持つ車輪または車軸が第1及び第2の計量器4、16、18上を通過したとしても、そして第1及び第2の計量器4、16、18の各重量測定値W1、W2、W3それぞれに振動ノイズが含まれていても、W1、W2、W3を加算して平均値(W1+W2+W3)/3を求めると、平均値では振動ノイズによるばらつきは殆ど相殺され、平均値に生じる誤差は、計量台上面と道路面との高低差が、第2の計量器6、18によって異なっていることに生じる誤差のみとなる。
If the passing speed of the first weighing
この誤差成分は、車軸または車輪の重量と車両の速度とに相関するので、稼働運転継続中に車速Vを上述したように測定すると共に、第1及び第2の計量器4、16、18での重量を測定し、演算回路14内のメモリ内のリストに、車速と予め定めた速度とでもって分類集計する。但し、第1及び第2の計量器4、16、18の重量測定値を分類集計する上で、リスト上の重量範囲を定める重量値としては、常に第1の計量器4の重量測定値を使用する。
Since this error component correlates with the weight of the axle or wheel and the speed of the vehicle, the vehicle speed V is measured as described above while the operation is continued, and the first and
車速Vがv1未満の場合には、表1で示したのと同様に、第1の計量器4の重量測定で代表させ、車輪または車軸の重量とする。
In the case where the vehicle speed V is less than v1, as shown in Table 1, it is represented by the weight measurement of the
車速Vが、p(v1≦V<v2)、q(v2≦V<V3)、r(V≧v3)のいずれの範囲に属するか分類する。各速度範囲p、q、rにおいて、第1の計量器4の測定重量値W1に基づいて、i(W1<w1)、j(w1≦W1<w2)、k(W1≧w2)のいずれの範囲に属するか分類する。
The vehicle speed V is classified as belonging to any range of p (v1 ≦ V <v2), q (v2 ≦ V <V3), and r (V ≧ v3). In each speed range p, q, r, any one of i (W1 <w1), j (w1 ≦ W1 <w2), and k (W1 ≧ w2) based on the measured weight value W1 of the first weighing
yをp、q、rのうち、測定された車速が属する範囲、xをi、j、kのうち、測定されたW1が属する範囲とすると、第1の計量4の重量測定値W1は、ΣW1xyレジスタで累積され、第2の計量器16の重量測定値W2はΣW2xyレジスタで累積され、第3の計量器18の重量測定値W3はΣW3xyレジスタで累積され、車両の重量の測定回数をカウントする測定回数カウンタCxyをインクリメントする。
If y is a range to which the measured vehicle speed belongs among p, q and r, and x is a range to which the measured W1 belongs to i, j and k, the weight measurement value W1 of the first weighing 4 is The weight measurement value W2 of the second weighing
このように稼働運転時の第1の計量器4、第2の計量16、18の重量測定値と車両の速度Vとを得て、計量台4の重量測定値W1を用いてi、j、kのいずれの重量範囲に属するか決定し、車両速度Vを用いてp、q、rのいずれの速度範囲に属するかを決定し、第1の計量器4の重量測定値W1、第2の計量器16の重量測定値W2、第3の計量器18の重量測定値W3を、判定した重量範囲と速度範囲に対応する、ΣW1ip乃至ΣW3rkレジスタのいずれかで累積し、対応する、測定カウンタCip乃至Ckrのいずれかをインクリメントする。表2に、速度範囲p、q、rと重量範囲i、j、kと各レジスタΣW1ip乃至W3krと各測定カウンタ測定カウンタCip乃至Ckrとの関係を示す。
In this way, the weight measurement values of the first weighing
平均値を求めると、重量測定値W1乃至W3に含まれる振動ノイズが充分に小さい値にできる測定回数をNとすると、測定カウンタCip乃至Ckrのうち測定回数がNとなったものが発生すると、その測定カウンタに対応するΣW1xyレジスタの累積値をΣW1xyとすると、ΣW1xy/Nを求め、同様にΣW2xy/N、ΣW3xy/Nを求める。 When the average value is obtained, and N is the number of times that the vibration noise included in the weight measurement values W1 to W3 can be made sufficiently small, when the number of times the number of measurements is N among the measurement counters Cip to Ckr, When the cumulative value of the ΣW1xy register corresponding to the measurement counter is ΣW1xy, ΣW1xy / N is obtained, and ΣW2xy / N and ΣW3xy / N are obtained in the same manner.
推定誤差e2xy、e3xyを、
e2xy=ΣW2xy/N−ΣW1xy/N
e3xy=ΣW3xy/N−ΣW1xy/N
として求め、この推定誤差値とする。これらの値が定まると、測定カウンタCxy、ΣW1xy、ΣW2xy、ΣW3xyレジスタの内容を0にリセットし、次の誤差検出に備える。
Estimate errors e2xy and e3xy are
e2xy = ΣW2xy / N−ΣW1xy / N
e3xy = ΣW3xy / N−ΣW1xy / N
As this estimation error value. When these values are determined, the contents of the measurement counters Cxy, ΣW1xy, ΣW2xy, ΣW3xy registers are reset to 0 to prepare for the next error detection.
求めた推定誤差e2xy、e3xyは、表3に示す速度範囲別、重量範囲別の補正値用メモリリスト(これも演算回路14のメモリ内に構築される)に、以前のデータと置換されて、新たな補正値として記憶される。 The obtained estimation errors e2xy and e3xy are replaced with the previous data in the correction value memory list (also built in the memory of the arithmetic circuit 14) for each speed range and each weight range shown in Table 3. It is stored as a new correction value.
次回の測定より、速度Vが速度範囲p乃至rのうち属するものであって、第1の計量器4の重量測定値W1が重量範囲i乃至kのうち属する重量範囲にある第2の計量器16、18の補正値をe2xy、e3xyを読み出して、第2の計量器16、18の補正重量値W2’、W3’を、
W2’=W2−e2xy
W3’=W3−e3xy
で算出し、W2、W3を、第1の計量器の重量測定値W1を元に補正し、この車軸・車輪重量測定システムの軸重または車輪重量Wtを、
Wt=(W1+W2’+W3’)/3
として算出する。
From the next measurement, the second weighing device in which the velocity V belongs to the velocity range p to r and the weight measurement value W1 of the first weighing
W2 '= W2-e2xy
W3 '= W3-e3xy
W2 and W3 are corrected based on the weight measurement value W1 of the first weighing instrument, and the axle weight or wheel weight Wt of this axle / wheel weight measurement system is
Wt = (W1 + W2 ′ + W3 ′) / 3
Calculate as
このように、第1及び第2の計量器4、16、18の集計個数がNに到達するごとに、最新の補正値を求め、以後、この最新の補正値を用いて、車軸または車輪重量測定値を補正するので、徐々に第2の計量器16、18上の計量台24と道路面2との高低差が変化することによって、誤差の大きさが徐々に変化しても、最新のN個の重量測定値を使用して逐次推定誤差を更新させながら補正する。従って、車両の通行によって徐々に計量台24の上面と道路面2との高低差が変化しても、高低差の変化の影響を受けない第1の計量器4の重量測定値を用いて、高低差に起因する誤差の変化に追従して補正するので、常に高低差に基づく誤差の影響を受けない車輪・車軸測定システムとすることができる。
Thus, every time the total number of the first and
図5乃至図8に、演算回路14が行う処理のフローチャートを示す。なお、以下の説明で使用する各種カウンタは当初リセットされている。まず、図5に示すように、ロードセル8a、8bの出力信号をデジタル化したw1(k)、w2(k)を基に位置p1にタイヤ9が到達したか判断する(ステップS2)。位置p1の求め方については上述したので説明を省略する。このステップS2の判断の答えがイエスになるまで、ステップS2を繰り返す。この判断の答えがイエスになると、タイマカウンタT1乃至T5をリセットし(ステップS3)、タイマカウンタT1とサンプリング数カウンタNとをそれぞれインクリメントする(ステップS4)。次に、w1(k)、w2(k)を加算してWiを求め(ステップS6)、これを累積カウンタΣWiで累積する(ステップS8)。
5 to 8 show flowcharts of processing performed by the
次に、位置p0をタイヤが通過したか上述したようにw1(k)、w2(k)を用いて判定する(ステップS10)。この答えがイエスの場合、V3測定用のタイマカウンタT3をインクリメントする(ステップS12)。 Next, it is determined using w1 (k) and w2 (k) as described above whether the tire has passed the position p0 (step S10). If the answer is yes, the timer counter T3 for measuring V3 is incremented (step S12).
ステップS12に続いて、或いはステップS10の判断の答えがノーの場合、w1(k)、w2(k)を基に位置p2にタイヤ9が到達したか判断する(ステップS14)。位置p2の求め方は上述したので説明は省略する。この判断の答えがノーの場合、タイマカウンタT1のカウント値が予め定めたNm以上であるか判断する(ステップS16)。この判断の答えがノーの場合、ステップS4から再び実行する。
Subsequent to step S12 or when the answer to the determination in step S10 is no, it is determined whether the
ステップS16の答えがイエスの場合、位置p2にタイヤ9が到達する前に、タイマカウンタT1の値がNm以上となっているので、車両は停止しているかそれに近い状態であるので、静的重量測定モードとして累積カウンタΣWiの累積値をNmで除算して測定値W1sを得て、1つの車輪の重量が得られ、この処理を終了する(ステップS18)。
If the answer to step S16 is yes, the value of the timer counter T1 is greater than or equal to Nm before the
ステップS14の判断の答えがイエスになると、車両の速度Vを、そのときのタイマカウンタT1のカウント値T1と、サンプリング間隔Tと、上述したように予め設定してあるL11とを用いて算出し(ステップS20)、これを記憶する(ステップS21)。次に、ステップS14の判断の答えがイエスであることにより、第1の計量器4は動的重量測定モードであるので、累積カウンタΣWiの累積値を、サンプリング数カウンタNのカウント値で除算して動的重量W1を算出する(ステップS22)。
If the answer to the determination in step S14 is yes, the vehicle speed V is calculated using the count value T1 of the timer counter T1, the sampling interval T, and L11 set in advance as described above. (Step S20), this is stored (Step S21). Next, since the answer to the determination in step S14 is yes, the first weighing
次に、ステップS20で算出した速度Vが予め定めた速度Vh2以下であるか判断し(ステップS24)、この判断の答えがノーの場合、車両の速度は遅いと判断できるので、ステップS22で算出したW1をそのまま使用して車輪重量が算出され、この処理を終了する。ステップS24の判断の答えがイエスの場合、車両の速度は速いので、W1のみでは車輪または車軸重量が算出できないので、W1を記憶する(ステップS26)。 Next, it is determined whether or not the speed V calculated in step S20 is equal to or lower than a predetermined speed Vh2 (step S24). If the answer to this determination is no, it can be determined that the vehicle speed is slow, so the calculation is performed in step S22. The wheel weight is calculated using the W1 as it is, and this processing is terminated. If the answer to the determination in step S24 is yes, the speed of the vehicle is fast, and the wheel or axle weight cannot be calculated only with W1, so W1 is stored (step S26).
図6に示すように、ステップS26に続いて、タイヤ9が位置p3に到達したか判断する(ステップS28)。この到達したか否かの判断手法は上述したので、説明は省略する。この判断の答えがイエスになるまでステップS28を繰り返し、答えがイエスになると、上述したように予め設定したL31とそのときのタイマカウンタT3のカウント値C3と、サンプリング間隔Tとを用いて、第2の計量器16に向かう車両の速度V2を測定する(ステップS30)。
As shown in FIG. 6, following step S26, it is determined whether the
次に、第2の計量器16での重量測定を終了させるためのカウンタT4をインクリメントし(ステップS32)、ロードセル24a、24bの出力をデジタル化したw3(k)を累積カウンタΣW3で累積する(ステップS34)。そして、タイマカウンタT4のカウント値が予め定めた値Nm1以上であるか判断し(ステップS36)。この判断の答えがノーの場合、ステップS32から繰り返す。
Next, the counter T4 for ending the weight measurement by the
ステップS36の判断の答えがイエスになると、第2の計量器16での動的重量W2を、ステップS30で算出したV3、サンプリング間隔T、予め設定したL3、累積カウンタΣW3の累積値を用いて算出する(ステップS38)。ステップS38に示す式によってW2が算出できることについては上述したので、説明は省略する。算出されたW2を記憶する(ステップS39)。
If the answer to the determination in step S36 is yes, the dynamic weight W2 in the
次に、タイヤ9が位置p4に到達したか判断する(ステップS40)。この判断手法は上述したので、説明は省略する。ステップS40の判断の答えがイエスになるまでステップS40を繰り返す。ステップS40の判断の答えがイエスになると、上述したようにカウントを継続していたタイマT1のそのときのカウント値C4と、先のカウント値C3と、サンプリング間隔Tと、予め設定したL41とを用いて、第2の計量器18に向かう車両の速度V4を算出する(ステップS42)。
Next, it is determined whether the
次に、第2の計量器18での重量測定を終了させるためのカウンタT5をインクリメントし(ステップS44)、第2の計量器18のロードセルの出力をデジタル化したw4(k)を累積カウンタΣW4で累積する(ステップS46)。そして、タイマカウンタT5のカウント値が予め定めた値Nm2以上であるか判断し(ステップS48)。この判断の答えがノーの場合、ステップS44から繰り返す。
Next, the counter T5 for ending the weight measurement in the
ステップS48の判断の答えがイエスになると、第2の計量器18での動的重量W3dを、ステップS42で算出したV4、サンプリング間隔T、予め設定したL2、累積カウンタΣW4の累積値を用いて算出する(ステップS50)。ステップS50に示す式によってW3が算出できることについては上述したので、説明は省略する。算出されたW3を記憶する(ステップS51)。
If the answer to the determination in step S48 is yes, the dynamic weight W3d in the second weighing
次に、図7に示すように、ステップS21で記憶した速度Vによって、予め定めた速度範囲p、q、rのいずれかを選択し、ステップS26で記憶した重量W1によって予め定めた重量範囲i、j、kのいずれかを選択する(ステップS52)。なお、選択された速度範囲を以下yとし、選択された重量範囲を以下xとする。 Next, as shown in FIG. 7, one of the predetermined speed ranges p, q, r is selected by the speed V stored in step S21, and the weight range i determined in advance by the weight W1 stored in step S26. , J, k are selected (step S52). The selected speed range is hereinafter referred to as y, and the selected weight range is hereinafter referred to as x.
表2の第1の計量器4の累積レジスタΣW1xy、第2の計量器16用の累積レジスタΣW2xy、第2の計量器18用の累積レジスタΣW3xyに、ステップS26で記憶した重量W1、ステップS39で記憶した重量W2、ステップS51で記憶した重量W3を、それぞれ加算する(ステップS54)。そして、測定回数カウンタCxyをインクリメントする(ステップS56)。
The weight W1 stored in step S26 in step S39 is stored in the accumulation register ΣW1xy of the first weighing
次に、図8に示すように、重量範囲x、速度範囲yによって、表3の補正値用メモリリストから、第2の計量器16、18用の推定誤差値e2xy、e3xyを選択する(ステップS58)。読み出した推定誤差値e2xy、e3xyを用いて、以下の式に従って第2の計量器16、18の測定重量W2、W3を補正重量W2’、W3’に補正する(ステップS60)。
W2’=W2−exy
W3’=W3−exy
Next, as shown in FIG. 8, the estimated error values e2xy and e3xy for the second weighing
W2 '= W2-exy
W3 '= W3-exy
第1の計量器4の重量W1と、補正した第2の計量器16、18の補正重量W2’、W3’を使用して、以下の式に従って、この車軸・車輪重量測定システムの重量測定値Wtを算出する(ステップS62)。
Wt=(W1+W2’+W3’)/3
Using the weight W1 of the
Wt = (W1 + W2 ′ + W3 ′) / 3
そして、測定回数カウンタCxyの値が上述したN以上であるか判断する(ステップS64)。この判断の答えがノーの場合、まだ新しい推定誤差値を得る回数まで、第1及び第2の計量器4、16、18の測定重量W1、W2、W3が得られていないので、この処理を終了する。
Then, it is determined whether the value of the measurement number counter Cxy is equal to or greater than N described above (step S64). If the answer to this determination is no, the measured weights W1, W2, and W3 of the first and
この判断の答えがイエスの場合、新しい推定誤差値を得るのに充分な個数の第1及び第2の計量器4、16、18の測定重量W1、W2、W3が得られているので、ΣW1xyレジスタ、ΣW2xyレジスタ、ΣW3xyレジスタの積算値ΣW1xy、ΣW2xy、ΣW3xyを上記Nで除算して、第1及び第2の計量器4、16、18の重量W1、W2、W3の平均値を算出する(ステップS64)。
If the answer to this determination is yes, the measured weights W1, W2, and W3 of the first and
第2の計量器16の重量W2の平均値ΣW2xy/Nと第1の計量器4の重量W1の平均値ΣW1xy/Nとの差(ΣW2xy/N)−(ΣW1xy/N)を第2の計量器16に推定誤差値e2xyとし、第2の計量器18の重量W2の平均値ΣW3xy/Nと第1の計量器4の重量W1の平均値ΣW1xy/Nとの差(ΣW3xy/N)−(ΣW1xy/N)を第2の計量器18の推定誤差値e3xyとし、表3の内容を更新する(ステップS66)。そして、W1xyレジスタ、ΣW2xyレジスタ、ΣW3xyレジスタ、測定回数カウンタCxyをリセットし(ステップS68)。この処理を終了する。
The difference (ΣW2xy / N) − (ΣW1xy / N) between the average value ΣW2xy / N of the weight W2 of the second weighing
このようにして測定された重量Wtは、図1に示す表示器40に表示される。また、上述したL1等のデータは操作部42をユーザが操作することによって演算回路14に設定される。
The weight Wt measured in this way is displayed on the
このように、道路面2の高低差による誤差を含んでいる第2の計量器16、18の測定重量W2、W3を、道路面2の高低差よる誤差の影響を受けない第1の計量器4の測定重量を用いて、補正している。しかも、道路面2の高低差は経時的に変化するが、その高低差の変化に追従して、補正に使用する推定誤差値e2xy、e3xyを更新しているので、常に誤差の影響をこの車軸・車軸重量測定システムは、受けない。
As described above, the measured weights W2 and W3 of the second weighing
上記の実施形態では、第2の計量器16、18の測定重量の誤差が、重量及び速度の両方に同時に影響を受けるものとして、その誤差を補正したが、重量または速度の一方のみに関係するものとして補正を行うこともできる。
In the above embodiment, the error in the measured weight of the second weighing
また、第2の計量器16、18の測定重量W2、W3と第1の計量器4の測定重量との差に基づいて、第2の計量器16、18の測定重量W2、W3を補正したが、第2の計量器16、18の測定重量W2、W3と第1の計量器4の測定重量W1との比率を算出し、この比率に基づいて第2の計量器16、18の測定重量W2、W3を補正することもできる。
Further, based on the difference between the measured weights W2, W3 of the
また、上記の実施形態では、速度範囲p、q、rと重量範囲i、j、kとで合計9組の推定誤差値e2ip乃至e3krを算出し、これらを使用して第2の計量器16、18の測定重量を補正したが、第2の計量器16、18の測定重量に対する推定誤差E2、E3を、第1の計量器4の測定重量W1と車速Vとの関数、例えば
E2=(α21*W1+α22*V)
E3=(α31*W1+α32*V)
によって算出するように構成することもできる。但し、α21、α31が第1の係数、α22、α32は第2の係数である。
In the above embodiment, a total of nine sets of estimated error values e2ip to e3kr are calculated from the speed ranges p, q, r and the weight ranges i, j, k, and are used to calculate the second weighing
E3 = (α31 * W1 + α32 * V)
It can also comprise so that it may calculate by. However, α21 and α31 are first coefficients, and α22 and α32 are second coefficients.
この場合、各係数α21乃至α32は、速度範囲p、q、rごとに定め、しかも、道路面2の状況変化に応じて更新される。各係数α21乃至α32は、次のようにして決定される。なお、以下の説明では、車速Vが速度範囲pの場合について説明するが、他の速度範囲q、rについても同様にして各係数α21乃至α32が決定される。
In this case, the coefficients α21 to α32 are determined for each of the speed ranges p, q, and r, and are updated according to a change in the state of the
稼働運転時の車速Vが速度範囲pに属する第1の計量器4、第2の計量器16、18の測定重量をそれぞれN個収集する。u(uは1からN)番目の測定重量をW1u、W2u、W3uとし、第2の計量器16の測定重量W2uと第1の計量器4の測定重量W1uとの実測誤差e2u、第2の計量器18の測定重量W3uと第1の計量器4の測定重量W1uとの実測誤差e3uを、
e2u=W2u−W1u
e3u=W3u−W1u
によって、第1乃至第2の計量4、16、18の測定重量が得られるごとに算出する。
N measured weights of the
e2u = W2u-W1u
e3u = W3u-W1u
Is calculated each time the measured weights of the first and
第2の計量器16の実測誤差e2uと推定誤差E2との偏差d2u、第2の計量器18の実測誤差e3uと推定誤差E3との偏差d3uを、そのときの車速をVuとして、
d2u=e2u−(α21*W1+α22*Vu)
d3u=e3u−(α31*W1+α32*Vu)
と置けば、d2uの二乗和を最小にする係数α21、α22は、
α12={ΣVu2*Σ(W1u*e2u)−Σ(W1u*Vu)*Σ(Vu*e2u)}/[ΣW1u2*ΣVu2−{Σ(W1u*Vu)}2]
α22={ΣW1u2*Σ(Vu*e2u)−Σ(W1u*Vu)*Σ(W1u*e2u)}/[ΣW1u2*ΣVu2−{Σ(W1u*Vu)}2]
で求められる。なお、Σは、1からNまでの累積を意味する。α31、α32も同様にして算出される。
The deviation d2u between the actual measurement error e2u and the estimation error E2 of the
d2u = e2u− (α21 * W1 + α22 * Vu)
d3u = e3u− (α31 * W1 + α32 * Vu)
The coefficients α21 and α22 that minimize the sum of squares of d2u are
α12 = {ΣVu 2 * Σ (W1u * e2u) −Σ (W1u * Vu) * Σ (Vu * e2u)} / [ΣW1u 2 * ΣVu 2 − {Σ (W1u * Vu)} 2 ]
α22 = {ΣW1u 2 * Σ (Vu * e2u) −Σ (W1u * Vu) * Σ (W1u * e2u)} / [ΣW1u 2 * ΣVu 2 − {Σ (W1u * Vu)} 2 ]
Is required. Note that Σ means accumulation from 1 to N. α31 and α32 are similarly calculated.
このようにして求めた係数α21乃至α32を適用した推定式で、推定誤差E2、E3を算出し、以後、第2の計量器16、18の測定重量W2、W3を推定誤差E2、E3によって補正する。この補正は、速度範囲pにおける新たな測定重量W1、W2、W3、車速VがそれぞれN個収集されるまで行われ、N個収集されると、上述したのと同様にして新たな係数α21乃至α32が算出され、以後、新たな係数α21乃至α32による補正が行われる。以下、同様に繰り返される。
The estimation errors E2 and E3 are calculated by the estimation formulas using the coefficients α21 to α32 obtained in this way, and thereafter the measured weights W2 and W3 of the
演算回路14では、第1及び第2の計量器4、16、18の測定値W1u、W2u、W3uと車速Vとを検出すると、車速Vが予め定めたv1未満の場合には、上記の実施形態と同様に測定重量としてW1uを使用する。車速Vがv1以上の場合にN個分のデータが収集された時点でα21、α22を算出するために、ΣVu2レジスタ、ΣW1u2レジスタ、Σ(W1u*e2)レジスタ、Σ(Vu*e2u)レジスタ、Σ(W1u*Vu)レジスタが設けられている。これらは、車速範囲p、q、rごとに設けられている。そして、車速Vが速度範囲pに属する場合には、そのときの測定重量W1u、W2u、W3uが得られると、実測誤差e2u(=W2u−W1u)、e3u(=W3u−W1u)、Vu2、W1u2、W1u*e2、Vu*e2、W1u*Vuを算出し、速度範囲p用の上記の各レジスタの対応するもので積算する。別途、速度範囲ごとに測定回数カウンタを設け、測定回数をカウントし、カウント値がNとなった速度範囲において、上述したようにして係数α21、α22を算出し、次のN回の重量測定に使用する誤差推定式を算出し、この推定式で第2の計量器16の測定値を補正する。なお、説明を省略したが、同様にα231、α32が算出され、第2の計量器18の測定値の補正が行われる。
When the
上記のプログラムステップは、1つの車輪または車軸重量に対する測定処理の事例として述べたが、1つの車輪または車軸が第2の計量器18の重量区低地の補正を終了するまでに、複数個の車輪または車軸が第1の計量器4を通過する場合もある。このような場合には、位置P1の検出から重量測定値の補正を終了するまで、所定の複数個分の処理を図5乃至図8のステップに基づき並列に実施するように構成すればよい。
Although the above program steps have been described as an example of a measurement process for one wheel or axle weight, a plurality of wheels may be used before one wheel or axle finishes the correction of the low weight area of the second weighing
以上述べたように、本発明によれば、第2の計量器16、18の測定重量と第1の計量器4の測定重量とを比較し、その結果得られた相違を補正するものである。
As described above, according to the present invention, the measured weights of the second weighing
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、3台以上の第2の計量器を使用することもできるし、逆に1台の第2の計量器16のみを使用することもできる。
In the above embodiment, the two
2 道路面
4 第1の計量器
14 演算回路(補正手段)
16 18 第2の計量器
2
16 18 Second measuring instrument
Claims (6)
前記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短い寸法の第2の計量台を有し、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軸または車軸重量を測定する少なくとも1台の第2の計量器とを、
第1及び第2の計量台が前記車両の進行方向に沿って配列され、その配列は、前記タイヤが第1及び第2の計量台に同時に乗ることがない距離をあけてなされ、
前記車両が第1及び第2の計量器の計量台を複数回に亘って通過時の第2の計量器の複数の重量測定値と第1の計量器の複数の重量測定値との比較結果に基づいて補正値を求め、この補正値によって第2の計量器の重量測定値に特有の誤差を補正する誤差補正手段を備えた
車輪・車軸重量測定システム。 A first weighing platform having a dimension longer than a length of a ground contact surface of the vehicle tire in a traveling direction of the vehicle, and the wheel or axle weight of the vehicle when the ground contact surface of the tire is not in contact with a road surface; A first measuring instrument to measure;
A second weighing platform having a dimension shorter than the length of the ground contact surface of the vehicle tire in the traveling direction of the vehicle, and the axle or axle weight of the vehicle when the ground contact surface of the tire is in contact with the road surface; At least one second measuring instrument to be measured,
The first and second weighing platforms are arranged along the traveling direction of the vehicle, and the arrangement is made at a distance such that the tires do not ride on the first and second weighing tables at the same time.
Comparison result between the plurality of weight measurement values of the second weighing device and the plurality of weight measurement values of the first weighing device when the vehicle passes the weighing table of the first and second weighing devices a plurality of times. A wheel / axle weight measurement system provided with error correction means for obtaining a correction value based on the above and correcting an error peculiar to the weight measurement value of the second measuring instrument by the correction value .
車輪・車軸重量測定システム。 2. The wheel / axle weight measuring system according to claim 1, wherein the error correction means includes a plurality of latest first and second obtained when the vehicle passes through the first and second weighing platforms a plurality of times . A wheel / axle weight measurement system that obtains the correction value based on a comparison result of a weight measurement value of a measuring instrument and automatically corrects an error peculiar to the weight measurement value of the second measuring instrument.
前記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短い寸法の第2の計量台を有し、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軸または車軸重量を測定する少なくとも1台の第2の計量器とを、
第1及び第2の計量台が前記車両の進行方向に沿って配列され、その配列は、前記タイヤが第1及び第2の計量台に同時に乗ることがない距離をあけてなされ、
前記車両の速度及び第1若しくは第2の計量器の重量測定値が予め定めたランクのいずれに該当するか判断し、該当するランクに相当する誤差推定値に基づいて第2の計量器の重量測定値を補正することによって、第2の計量器の重量測定値に特有の誤差を補正する誤差補正手段を有し、前記誤差推定値は、前記車両が第1及び第2の計量台を通過するごとに、そのときの速度と第1及び第2の計量器の重量測定値とが属するランクにおいて第1及び第2の計量器の重量測定値を累積した累積値の平均値の差である車輪・車軸重量測定システム。 A first weighing platform having a dimension longer than a length of a ground contact surface of the vehicle tire in a traveling direction of the vehicle, and the wheel or axle weight of the vehicle when the ground contact surface of the tire is not in contact with a road surface; A first measuring instrument to measure;
A second weighing platform having a dimension shorter than the length of the ground contact surface of the vehicle tire in the traveling direction of the vehicle, and the axle or axle weight of the vehicle when the ground contact surface of the tire is in contact with the road surface; At least one second measuring instrument to be measured,
The first and second weighing platforms are arranged along the traveling direction of the vehicle, and the arrangement is made at a distance such that the tires do not ride on the first and second weighing tables at the same time.
It is determined whether the speed of the vehicle and the weight measurement value of the first or second measuring instrument correspond to a predetermined rank, and the weight of the second measuring instrument is based on the estimated error value corresponding to the corresponding rank. Error correction means for correcting an error peculiar to the weight measurement value of the second weighing device by correcting the measurement value, and the error estimated value is determined when the vehicle passes the first and second weighing platforms. each time, is the difference between the average value of the accumulated value obtained by accumulating the weight measurements of the first and second weighing instrument in the velocity and weight measurements and belongs rank of the first and second measuring instrument at that time Wheel / axle weight measurement system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009242502A JP5456433B2 (en) | 2009-10-21 | 2009-10-21 | Wheel or axle weight measurement system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009242502A JP5456433B2 (en) | 2009-10-21 | 2009-10-21 | Wheel or axle weight measurement system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011089835A JP2011089835A (en) | 2011-05-06 |
JP5456433B2 true JP5456433B2 (en) | 2014-03-26 |
Family
ID=44108226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009242502A Active JP5456433B2 (en) | 2009-10-21 | 2009-10-21 | Wheel or axle weight measurement system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5456433B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102538927B (en) * | 2011-12-20 | 2013-11-06 | 四川兴达明科机电工程有限公司 | Vehicle weighing system |
CN103900670B (en) * | 2012-12-27 | 2016-04-13 | 梅特勒-托利多(常州)测量技术有限公司 | Wagon balance and metering method thereof |
JP6890258B2 (en) * | 2017-02-28 | 2021-06-18 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Calibration equipment and calibration method |
CN112697244B (en) * | 2020-12-16 | 2023-07-04 | 绩溪县徽洋车桥有限责任公司 | Weighing device is used in axle production |
CN114814287A (en) * | 2022-06-29 | 2022-07-29 | 江西众加利高科技股份有限公司 | Vehicle driving direction analysis method based on dynamic weighing system |
CN115235598A (en) * | 2022-08-20 | 2022-10-25 | 东莞市速力科技有限公司 | Weighing method of quartz weighing sensor |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5831070Y2 (en) * | 1980-04-22 | 1983-07-09 | 株式会社 共和電業 | Traveling vehicle axle load measuring device |
JP3686184B2 (en) * | 1996-09-10 | 2005-08-24 | 大和製衡株式会社 | Vehicle wheel load measuring device |
JPH11148852A (en) * | 1997-11-14 | 1999-06-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Measuring method and device for vehicle weight |
JP3484686B2 (en) * | 1998-10-13 | 2004-01-06 | オムロン株式会社 | Axle load measurement method and axle load measurement device |
JP4720205B2 (en) * | 2005-02-17 | 2011-07-13 | オムロン株式会社 | Axial load measuring device, axial load measuring system, and measuring accuracy monitoring method |
JP5059519B2 (en) * | 2007-08-22 | 2012-10-24 | 大和製衡株式会社 | Axle load measuring device |
JP2009192347A (en) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | Device for measuring axle load of traveling vehicle |
-
2009
- 2009-10-21 JP JP2009242502A patent/JP5456433B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011089835A (en) | 2011-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5456433B2 (en) | Wheel or axle weight measurement system | |
US6618954B2 (en) | Longitudinal profile measuring apparatus | |
JP6775213B2 (en) | Measuring equipment, measuring system, program and measuring method | |
US20100007550A1 (en) | Positioning apparatus for a mobile object | |
EP3591354B1 (en) | Axle-load measuring apparatus and axle-load measuring method | |
JP5191856B2 (en) | Wheel / axle weight measurement system | |
JP5254081B2 (en) | Wheel or axle weight measurement system | |
JP5254087B2 (en) | Wheel or axle weight measurement system | |
JP5191855B2 (en) | Wheel / axle weight measurement system | |
JP2010223755A (en) | Device and method for measuring axle load | |
JPH11232586A (en) | Wheel interval calculating device | |
JP2004226304A (en) | Weighing device | |
JP3940327B2 (en) | Metal plate thickness measurement method | |
JP6185351B2 (en) | Axle load measuring device | |
JP2012042219A (en) | Wheel and axle weight measurement system | |
JP5570935B2 (en) | Wheel / axle weight measurement system | |
JP2710785B2 (en) | Method and apparatus for measuring stationary weight of running vehicle | |
JP5312994B2 (en) | Wheel or axle weight measurement system | |
US20230003611A1 (en) | Time Point Acquisition Method, Time Point Acquisition Device, Time Point Acquisition System, And Time Point Acquisition Program | |
JP2021095684A (en) | Bridge displacement amount calculation device, bridge displacement amount measurement device, bridge displacement amount calculation method, bridge displacement amount measurement method, and program | |
US11982595B2 (en) | Determining abnormalities in the superstructure of a bridge based on acceleration data | |
US20230003609A1 (en) | Derivation Method, Derivation Device, Derivation System, And Program | |
US20220276118A1 (en) | Measurement Method, Measurement Device, Measurement System, And Measurement Program | |
JP7003833B2 (en) | Vehicle measuring device and vehicle measuring method | |
US11921012B2 (en) | Abnormality determination for bridge superstructure based on acceleration data |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120921 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130827 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130828 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131028 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140107 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140108 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5456433 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |