JP5680940B2 - トラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置 - Google Patents

Description

本願発明は、計量台の四隅付近にそれぞれロードセルを設け、計量台上に被計量車両の全輪を載せたときの各ロードセルからの検出値に基いて被計量車両の重量を計量するようにしたトラックスケールを対象にし、さらに詳しくは被計量車両を計量台上に載せることで被計量車両の左右重心位置を自動的に計測し得るようにしたトラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置に関するものである。

計量台上に被計量車両を載せて該被計量車両の重量を計量するようにしたトラックスケールの一例として、例えば特開２００６−１０５８４５号公報（特許文献１）に示されるものがある。

この公知例（特許文献１）のトラックスケールでは、計量台の四隅付近にそれぞれロードセルを設けており、計量台上に被計量車両の全輪を載せたときの各ロードセルで検出されたそれぞれの検出値に基いて演算処理装置で演算（合算）して、被計量車両の重量を計測するようにしたものである。尚、計量台が前後に長いものでは、長さ方向中間部にもロードセルを設けたものがある（ロードセルを合計６個又は８個使用したものがある）。

ところで、車両（特に背の高いボックスやコンテナを搭載したトラック）を走行状態でハンドルを大きく切ると、車両全体に大きな遠心力が発生して横転し易くなるが、この横転作用（遠心力）は、車両の重心位置が四隅の車輪の中心から左右に大きく変位しているときに大きく発生する（横転事故が発生し易くなる）。

他方、トラック荷台上のボックスやコンテナ内に荷物を積み込む際には、ある程度、重量バランスを考慮しながら積み込んでいくのが好ましいが、その荷物の積み込みは、主として容積充填効率を第１に考慮しているのが現状であり、積み込み荷物の重量バランスについては非常にアバウトなものであった。尚、トラック荷台上のボックスやコンテナ内に荷物を積み込んだ状態では、荷物込みの車両全体の重心が左右のどのあたりに位置しているかを目視で判断することはできない。

従って、現状では、荷物込みの車両全体の重心が左右のどの当たりにあるのか判断することなく道路を走行している場合がほとんどであり、車両の重心位置が左右に大きく変位しているときには、重心変位側とは反対側に急ハンドル操作すると横転事故を起こす危険があった。

特開２００６−１０５８４５号公報

ところで、通常の（例えば特許文献１の）トラックスケールには、被計量車両の重心が左右のどのあたりの位置にあるのかを計測できるものはなく、特に既存のトラックスケールのままでは、被計量車両の左右重心位置を計測するのは不可能であった。

そこで、本願発明者等は、既存のトラックスケール（演算処理装置を含む）に簡単な構成を付加することで、被計量車両の計量時に該被計量車両の左右重心位置も同時に計測し得ることを知見し、ここにトラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置を特許出願することに至ったものである。

本願発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。尚、本願発明は、被計量車両をトラックスケールの計量台上に載せた状態で、該被計量車両の重心位置が左右のどの位置にあるのかを計測し得るようにしたものである。又、本願発明の名称は「トラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置」であるが、以下の説明では、本願発明の名称を単に「車両重心位置計測装置」と表現することがある。

ところで、添付の各図において、図１〜図５は本願発明の参考例の車両重心位置計測装置であり、図６〜図８は本願請求項１の車両重心位置計測装置であり、図９〜図１１は本願請求項２の車両重心位置計測装置である。そして、図１〜図５の参考例も、本願請求項１（図６〜図８）及び本願請求項２（図９〜図１１）の各車両重心位置計測装置と共通する部分が多々あり、本願発明（請求項１及び請求項２）の説明に先立って、まず図１〜図５に示す参考例の車両重心位置計測装置について説明する。

［図１〜図５に示す参考例］
この参考例の車両重心位置計測装置は、計量台の四隅付近の下面にそれぞれロードセルを設け、計量台上に被計量車両を載せたときの各ロードセルからの検出値に基いて演算処理装置により被計量車両の重量を計量し得るようにしたトラックスケールに適用されるものである。そして、この参考例の発明の車両重心位置計測装置は、後述するように被計量車両の車幅が予め判っている場合に適用できるものである。

本願で使用するトラックスケールの計量台は、前輪軸と後輪軸の２つの車輪軸しか持たない比較的小型のトラックから、コンテナ載置用のキャリヤを牽引するような前後に多くの車輪軸（例えば４軸程度）を有した大型トラックまで計量し得る面積（長さ）を有したものである。又、計量台の長さが長いものでは、ロードセルの設置箇所として計量台の四隅付近のほかに長さ方向中間部の左右側辺付近にも設けることができる。

参考例の車両重心位置計測装置には、次の各構成を有している。

まず、この参考例の車両重心位置計測装置には、計量すべき被計量車両の車幅が予め判っている場合の該車幅を記憶する車幅記憶手段と、計量台上にある被計量車両の左右一方の側面の位置を検出する車両側面位置検出器と、左右２つのロードセル間の中心延長線に対する車両側面位置検出器からの水平方向の垂直距離を記憶する記憶手段とを備えている。

ところで、被計量車両が契約車両の場合は、その車両の基本データがコンピュータの記憶手段（ＲＯＭ）に登録（記憶）されているとともに、車幅に関するデータがコンピュータの車幅記憶手段に登録されている。そして、計量時に当該車両のプレート番号を入力することで、当該被計量車両の基本データ及び車幅データを呼び出すことができる。又、契約車両でない（基本データが登録されていない）被計量車両の場合は、計量前にその車幅に関するデータをコンピュータの車幅記憶手段にインプットする。尚、この参考例で使用している車幅記憶手段は、被計量車両の基本データを登録（記憶）する記憶手段（ＲＯＭ）を用いてもよい。

又、各ロードセルの設置位置や車両側面位置検出器の設置位置は不変データであり、それらのデータから上記ロードセル間の中心延長線に対する車両側面位置検出器からの水平方向の垂直距離を実測によりトラックスケール計量室のコンピュータの記憶手段（ＲＯＭ）に記憶させておく。

そして、この参考例で使用される演算処理装置には、重量の計測に係わる各種算出手段のほかに、後述する左右変位量算出手段と、左輪群輪重算出手段と、右輪群輪重算出手段と、左右重心位置算出手段とをそれぞれ備えている。

上記左右変位量算出手段は、被計量車両を計量台上に載せた状態での車両側面位置検出器からの車両側面位置データと車幅記憶手段で記憶している車幅とに基いて算出された被計量車両の左右中心線が記憶手段で記憶している左右のロードセル間の中心延長線に対して左右にどれだけ変位しているかを算出するものである。

上記左輪群輪重算出手段及び上記右輪群輪重算出手段は、被計量車両を計量台上に載せたときの各ロードセルからの検出値に基いて被計量車両における左右各側の車輪群のそれぞれの合計輪重を算出するものである。

上記左右重心位置算出手段は、左輪群輪重算出手段と右輪群輪重算出手段でそれぞれ算出された左右の各合計輪重と左右変位量算出手段で算出された左右変位量とから車両重心位置が車両の左右方向のどの位置にあるかを算出するものである。

尚、演算処理装置における上記各算出手段（左右変位量算出手段、左輪群輪重算出手段、右輪群輪重算出手段、左右重心位置算出手段）による算出方法の詳細については、後述の実施例の項で詳しく説明する。

上記参考例の車両重心位置計測装置では、被計量車両が計量台上に載った状態で左右変位量算出手段により車両の左右中心線が左右ロードセル間の中心延長線に対して左右にどれだけ変位しているかを算出する一方、左輪群輪重算出手段及び右輪群輪重算出手段により左右の各合計輪重をそれぞれ算出し、左右重心位置算出手段により上記左右の各合計輪重と上記左右変位量とから車両の左右重心位置を算出できるようになっている。

ところで、このように車両の左右重心位置を知ることは、道路走行時における車両の横転危険度を予知できるものであり、現状の車両が横転に関する安全性を確保しているかどうかを前以て知ることができる。

［本願請求項１の発明］
本願請求項１の発明の車両重心位置計測装置は、被計量車両の車幅に関するデータが不明な場合でも、その被計量車両の車幅データを自動で求めて、該被計量車両の左右重心位置を演算処理装置の各算出手段により計測できるようにしたものである。

即ち、この請求項１の車両重心位置計測装置では、計量台上にある被計量車両の左右両側面の位置をそれぞれ検出する車両左側面位置検出器及び車両右側面位置検出器を備えているとともに、車両左側面位置検出器と車両右側面位置検出器間の左右距離と、左右２つのロードセル間の中心延長線に対する左右の各車両側面位置検出器（車両左側面位置検出器と車両右側面位置検出器）からの水平方向の各垂直距離とをそれぞれ記憶する記憶手段を備えている。

尚、上記車両左側面位置検出器と上記車両右側面位置検出器とは、左右のロードセル間の中心延長線を挟んで左右等距離の位置（左右対称位置）に設置することができるが、該両検出器の設置位置は、左右のロードセル間の中心延長線を挟んで左右等距離の位置でなくともよい（非対称位置でもよい）。

そして、この請求項１では、上記参考例における車幅記憶手段に代えて他の車幅検出手段を採用しているほかは、上記参考例の構成をほぼそのまま採用している。即ち、この請求項１の車両重心位置計測装置にも、参考例におけるトラックスケールの基本構成、及び演算処理装置に用いられている各算出手段（左右変位量算出手段、左輪群輪重算出手段、右輪群輪重算出手段、左右重心位置算出手段）の構成をそれぞれ備えている。

この請求項１の車両重心位置計測装置では、被計量車両が計量台上にある状態で、車両左側面位置検出器及び車両右側面位置検出器により該各検出器から被計量車両の左右各側面までの各距離をそれぞれ検出する一方、左右変位量算出手段において、該各検出器間の左右距離から各検出器でそれぞれ検出された左右の車両側面までの各距離を減算することで、被計量車両の車幅を算出することができる。

そして、上記車幅が算出できると、上記参考例の場合と同様に、左右変位量算出手段において計量台上にある被計量車両の左右中心線が左右のロードセル間の中心延長線から左右にどれだけ変位しているのか算出でき、続いて左右重心位置算出手段において、左輪群輪重算出手段及び右輪群輪重算出手段でそれぞれ算出された左右の各合計輪重と、左右変位量算出手段で算出された左右変位量とから、車両重心位置が車両の左右方向のどの位置にあるかを算出することができる。

従って、この請求項１の場合は、被計量車両の車幅に関するデータが判らなくても、被計量車両の左右重心位置を測定できるものである。

［本願請求項２の発明］
本願請求項２の発明の車両重心位置計測装置は、上記請求項１と同様に、被計量車両の車幅に関するデータが不明な場合でも、その被計量車両の車幅データを自動で求めて、該被計量車両の左右重心位置を演算処理装置の各算出手段により計測できるようにしたものである。

そして、この請求項２の車両重心位置計測装置では、水平方向に首振りすることによって計量台上にある被計量車両の左右両角部位置をそれぞれ検出する単一の車両左右両角部位置検出器と、左右２つのロードセル間の中心延長線に対する上記車両左右両角部位置検出器からの水平方向の垂直距離を記憶する記憶手段とを備えている。

この請求項２のものは、被計量車両の車幅を計測するのに、上記請求項１で使用されている左右２つの車両側面位置検出器に代えて、首振り式の単一の車両左右両角部位置検出器を使用したところが相違している。尚、この車両左右両角部位置検出器は、計量台上にある被計量車両の前端より斜め前方位置（又は該被計量車両の後端より斜め後方位置）に設置して、該車両左右両角部位置検出器を首振りさせることにより、被計量車両における前部又は後部のいずれか一方の左右両角部の位置をそれぞれ検出するものであるが、その左右両角部の各位置から被計量車両の車幅及び車両の左右位置を算出するためのデータを提供することができる。

そして、この請求項２でも、上記参考例における車幅記憶手段に代えて他の車幅検出手段を採用しているほかは、上記参考例の構成をほぼそのまま採用している。即ち、この請求項２の車両重心位置計測装置にも、参考例におけるトラックスケールの基本構成、及び演算処理装置に用いられている各算出手段（左右変位量算出手段、左輪群輪重算出手段、右輪群輪重算出手段、左右重心位置算出手段）の構成をそれぞれ備えている。

この請求項２の車両重心位置計測装置では、被計量車両が計量台上にある状態で、車両左右両角部位置検出器により、該検出器から被計量車両の左右両角部までの各距離をそれぞれ検出する一方、左右変位量算出手段において、該検出器で検出した左右両角部までの各距離を基にして被計量車両の車幅を算出することができる。

そして、上記車幅が算出できると、上記参考例の場合と同様に、左右変位量算出手段において計量台上にある被計量車両の左右中心線が左右のロードセル間の中心延長線から左右にどれだけ変位しているのか算出でき、続いて左右重心位置算出手段において、左輪群輪重算出手段及び右輪群輪重算出手段でそれぞれ算出された左右の各合計輪重と、左右変位量算出手段で算出された左右変位量とから、車両重心位置が車両の左右方向のどの位置にあるかを算出することができる。

従って、この請求項２の場合も、請求項１と同様に、被計量車両の車幅に関するデータが判らなくても、被計量車両の左右重心位置を測定できるものである。又、この請求項２のものでは、被計量車両の左右両角部位置（車幅）を検出するのに単一の首振り式検出器を使用しているので、請求項１のものより検出器の個数を減らすことができる。

［本願の参考例の効果］
上記参考例の車両重心位置計測装置は、上記構成により、トラックスケールによる被計量車両の計量と同時に、既存のトラックスケールでは不可能であった車両の左右重心位置の算出を行うことができるという効果がある。尚、車両の重心が左右に大きく偏位したまま路上走行させると、走行時の横転危険度が高くなるが、このように車両の左右重心位置を知ることは、道路走行時における車両の横転危険度を予知できるものであり、現状の車両が横転に関する安全性を確保しているかどうかを前以て知ることができるものである。

又、この参考例のものでは、被計量車両の左右重心位置を算出するのに、計量台上にある被計量車両の一方の側面位置を検出する車両側面位置検出器と、被計量車両の車幅を記憶させる車幅記憶手段が必要であるが、そのほかは演算処理装置に車両の左右重心を算出するための各種算出手段を組込むだけで達成できるので、車両重心位置計測装置の構成が非常に簡単で安価に製作できるという効果もある。

［本願請求項１の発明の効果］
本願請求項１の発明の車両重心位置計測装置でも、上記参考例と同様に計量台上において被計量車両の左右重心位置を算出することができるという効果がある。

又、この請求項１の車両重心位置計測装置では、計量台上にある被計量車両の左右各側面位置（距離）をそれぞれ車両左側面位置検出器と車両右側面位置検出器で検出することで、自動で被計量車両の車幅を算出することができ、従って車幅が不明な車両であっても計量台上において被計量車両の左右重心位置を求めることができるという効果がある。

［本願請求項２の発明の効果］
本願請求項２の発明の車両重心位置計測装置でも、上記請求項１と同様に計量台上において被計量車両の左右重心位置を算出することができるとともに、車幅が不明な車両であっても計量台上において被計量車両の左右重心位置を求めることができるという効果がある。

又、この請求項２のものでは、首振り式の検出器を使用していることにより、単一の検出器で被計量車両の車幅算出用のデータを提供でき、請求項２のものに比して検出器の個数を削減できるという効果もある。

本願の参考例の車両重心位置計測装置を備えたトラックスケールにおける被計量車両が計量台上に載っている状態の平面図である。 図１のII−II矢視図である。 図１のIII−III矢視拡大図である。 図１〜図３に示す参考例の車両重心位置計測装置の概略ブロック図である。 図１〜図３に示す参考例の車両重心位置計測装置の詳細ブロック図である。 本願第１実施例の車両重心位置計測装置を備えたトラックスケールにおける被計量車両が計量台上に載っている状態の平面図である。 図６のVII−VII矢視拡大図である。 本願第１実施例の車両重心位置計測装置の詳細ブロック図である。 本願第２実施例の車両重心位置計測装置を備えたトラックスケールにおける被計量車両が計量台上に載っている状態の平面図である。 図９のＸ−Ｘ矢視拡大図である。 本願第２実施例の車両重心位置計測装置の詳細ブロック図である。

図１〜図１１を参照して本願の実施例を説明すると、図１〜図５には本願の参考例の車両重心位置計測装置を示し、図６〜図８には本願第１実施例の車両重心位置計測装置を示し、図９〜図１１には本願第２実施例の車両重心位置計測装置を示している。

そして、本願の車両重心位置計測装置は、車両の重心位置が車幅方向（左右方向）のどの位置にあるかを計測するものであるが、図１〜図５に示す参考例は、被計量車両５の車幅Ｄ（左右の車輪間の間隔でもよい）が予め判っている場合の車両の左右重心位置を計測し得るようにしたものであり、図６〜図８に示す第１実施例及び図９〜図１１の第２実施例は、被計量車両５の車幅Ｄが判らない場合でも車両の左右重心位置を計測し得るようにしたものである。以下、参考例及び各実施例ごとに説明する。

［図１〜図５の参考例］
この参考例の車両重心位置計測装置の要部は、図５のブロック図に示すものであるが、まず、この参考例で使用されるトラックスケール１の全体構成を説明する。

トラックスケール１は、図１〜図３に示すように、前後に長い計量台１０の四隅付近の下面にそれぞれロードセル１３Ａ〜１３Ｄを設け、計量台１０上に被計量車両５を載せたときの各ロードセル１３Ａ〜１３Ｄからの検出値に基いて、図４に示す演算処理装置（ＣＰＵ）３により被計量車両５の重量を計量し得るものである。

この参考例では、車両重心位置の算出方法を理解し易くするために、ロードセル１３Ａ〜１３Ｄは計量台１０下面における前後左右の四隅付近に１個ずつ（合計４個）使用したものを採用し、被計量車両５の車輪５１Ａ〜５１Ｄは前後左右の４輪のものを採用している。尚、各図において、符号５２Ａは前輪軸であり、符号５２Ｂは後輪軸である。

トラックスケール１の近くには管理室７があり、該管理室７には被計量車両５の計量に関する各種処理を行うコンピュータ２が設置されている。

このコンピュータ２には、図４に示すように、演算処理装置（ＣＰＵ）３のほかに、各種記憶手段（ＲＯＭ、ＲＡＭ）３１，３２、表示器（ＤＩＳＰ）３３、入力器（ＫＥＹ）３４等を有している。尚、ここでいうコンピュータ２とは、トラックスケール１における計量及び重心位置の計測に関する全処理を行うものである。

そして、このトラックスケール１では、被計量車両５を計量台１０上に載せると、図４に示すように各ロードセル（ＬＣ1〜ＬＣ4）１３Ａ〜１３Ｄで検出した検出値がそれぞれ増幅器１４で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１５でデジタル信号に変換されて演算処理装置（ＣＰＵ）３に入力され、該演算処理装置３において各ロードセル１３Ａ〜１３Ｄで検出された検出値（デジタル信号）を合算することで、被計量車両５の合計重量を表示器（ＤＩＳＰ）３３に表示できるようになっている。尚、表示器３３に表示された各種データは、計量報告書としてプリントアウトできる。

入力器（ＫＥＹ）３４はコンピュータ２のキーボードのことであり、該入力器３４により、被計量車両５の基本データ（例えば、車番や車両の空重量等）をコンピュータ２の記憶手段（ＲＯＭ）３１に登録（記憶）できるようになっている。

ところで、従来の一般的なトラックスケールでは、被計量車両における各輪重、各軸重、総重量等の重量に関する各種データを算出できるものの、走行時の横転作用に係わる車両の左右重心位置に関する計測はできないものであった。

そこで、図１〜図５の参考例の車両重心位置計測装置では、被計量車両５をトラックスケール１の計量台１０上に載せた状態で、各種重量のほかに被計量車両５の左右重心位置に関するデータも算出し得るようにしている。

図１〜図５に示す参考例の車両重心位置計測装置は、被計量車両５の車幅Ｄが予め判っている場合の車両の左右重心位置を測定するものである。そして、この参考例の車両重心位置計測装置では、図１〜図５に示すように、計量台１０上に載せた被計量車両５の左右一方の側面位置（図示例では左側面位置）を検出する１つの車両側面位置検出器８と、該車両側面位置検出器８から左右のロードセル（１３Ａと１３Ｂ、又は１３Ｃと１３Ｄ）間の中心延長線Ｐまでの水平方向の垂直距離Ｍを記憶する記憶手段（ＲＯＭ）３１と、被計量車両５の車幅Ｄを記憶させる車幅記憶手段９とを備え、それらから得られるデータと各ロードセル１３Ａ〜１３Ｄが検出した重量値とに基いて後述の各算出手段を備えた演算処理装置３で被計量車両５の左右重心位置を算出し得るようになっている。

車両側面位置検出器８には、光センサーからなる距離センサーが使用されている。この車両側面位置検出器８は、計量台１０の左側方位置（１箇所）に固定状態で設置されていて、計量台１０上の被計量車両５のボディ側面（左側面）５ａを検出するものである。そして、この車両側面位置検出器８は、被計量車両５が計量台１０上の計量位置にあるときに該検出器８から被計量車両５の左側面５ａまでの水平距離Ｎを計測し得るようになっている。

コンピュータ２の記憶手段（ＲＯＭ）３１には、このトラックスケール１に関する基本データが予め登録（記憶）されているが、このトラックスケール１に関する基本データのうち、後述する車両の左右重心位置の計測に関するものとして、左右各ロードセル１３Ａ，１３Ｂ（又は１３Ｃ，１３Ｄ）間の中心延長線Ｐに対する車両側面位置検出器８からの水平方向の垂直距離Ｍを上記記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶させている。

又、被計量車両５の左右重心位置を計測するには、被計量車両５の車幅Ｄに関するデータが必要であるが、この参考例では、被計量車両５の計量前に車幅Ｄに関するデータを車幅記憶手段９（図５）に記憶させておく。尚、被計量車両５の左右重心位置計測用のデータとして用いられる車幅Ｄについては、実際の計算では車両側面５ａから左右中心線Ｑまでの１／２Ｄが用いられるので、車幅記憶手段９には実際の車幅Ｄの半分（１／２Ｄ）の数値を記憶させてもよい。

ところで、被計量車両５が契約車両の場合は、その車両の基本データを予め記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶させているとともに、車幅データも予め車幅記憶手段９に記憶させている。他方、被計量車両５が非契約車両の場合は、計量前に、計量に係わる基本データを記憶手段（ＲＯＭ）３１に入力する（記憶させる）とともに、左右重心位置測定に係わる車幅データを車幅記憶手段９に入力する（記憶させる）。

尚、図５に示す車幅記憶手段９は、説明を理解し易くするために、基本データ記憶用の記憶手段（ＲＯＭ）３１から分離して表示しているが、該車幅記憶手段９は基本データ記憶用の記憶手段（ＲＯＭ）３１に組み込んだものでもよい。

次に、図５に示す参考例における車両の左右重心位置の測定に係わる演算処理装置３について説明する。

図５に示す参考例では、演算処理装置３における車両の左右重心位置測定に係わるものとして、左右変位量算出手段２７と、左輪群輪重算出手段２８Ａと、右輪群輪重算出手段２８Ｂと、左右重心位置算出手段２９とを備えている。

「左右変位量算出手段２７」
この左右変位量算出手段２７は、計量台１０上に載せた被計量車両５（左右中心線Ｑ）が計量台１０（中心延長線Ｐ）に対して左右にどれだけ変位しているかを算出するものである。

そして、この左右変位量算出手段２７では、車両側面位置検出器８で検出された車両左側面５ａまでの水平距離Ｎと予め車幅記憶手段９で記憶している車幅Ｄとで、Ｎ＋１／２Ｄを計算することで車両側面位置検出器８から計量台１０上にある被計量車両５の左右中心線Ｑまでの水平距離を計算し、その水平距離（Ｎ＋１／２Ｄ）と記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶している左右のロードセル間の中心延長線Ｐに対する車両側面位置検出器８からの水平距離Ｍとを基に、Ｍ−（Ｎ＋１／２Ｄ）を計算することにより、計量台１０上に載せている被計量車両５（左右中心線Ｑ）が左右ロードセル間の中心延長線Ｐに対して左右にどれだけ変位（左右変位量Ｓ）しているか算出できるようになっている。尚、上記Ｎ＋１／２Ｄが上記Ｍより大きい場合は、車両側面位置検出器８を基準にして、被計量車両５の左右中心線Ｑが左右ロードセル間の中心延長線Ｐより遠い側に位置していることを意味し、上記左右変位量Ｓが負（−）の値となる。

「左輪群輪重算出手段２８Ａ」
この左輪群輪重算出手段２８Ａは、被計量車両５を計量台１０上に載せたときの、左前ロードセル１３Ａと左後ロードセル１３Ｃからの各検出値Ｗａ，Ｗｃを合算する（Ｗａ＋Ｗｃ）ことで被計量車両５における左側車輪群（５１Ａと５１Ｃ）の合計輪重を算出するものである。尚、左前ロードセル１３Ａと左後ロードセル１３Ｃからの各検出値Ｗａ，Ｗｃ（図１）を合算したものを、図３においてＬＷと表示している。

「右輪群輪重算出手段２８Ｂ」
この右輪群輪重算出手段２８Ｂは、被計量車両５を計量台１０上に載せたときの、右前ロードセル１３Ｂと右後ロードセル１３Ｄからの各検出値Ｗｂ，Ｗｄを合算する（Ｗｂ＋Ｗｄ）ことで被計量車両５における右側車輪群（５１Ｂと５１Ｄ）の合計輪重を算出するものである。尚、右前ロードセル１３Ｂと右後ロードセル１３Ｄからの各検出値Ｗａ，Ｗｃ（図１）を合算したものを、図３においてＲＷと表示している。

「左右重心位置算出手段２９」
この左右重心位置算出手段２９は、上記左輪群輪重算出手段２８Ａ及び右輪群輪重算出手段２８Ｂで算出された左右の各合計輪重（Ｗａ＋Ｗｃ＝ＬＷ及びＷｂ＋Ｗｄ＝ＲＷ）と、左右変位量算出手段２７で算出された左右変位量Ｓとから車両重心位置Ｇが車両の左右方向のどの位置にあるかを算出するものである。

即ち、この左右重心位置算出手段２９では、図３の状態において、左右の各合計輪重の比（ＬＷ：ＲＷ）により、重心Ｇから左ロードセル１３Ｃまでの左右距離ＬＬと該重心Ｇから右ロードセル１３Ｄまでの左右距離ＲＬを計算し、さらに（ＬＬ−ＲＬ）／２により計量台１０の中心延長線Ｐから重心Ｇまでの左右変位量Ｓ1を計算するとともに、Ｓ＋Ｓ1を計算することにより、被計量車両５の左右中心線Ｑから重心Ｇまでの左右変位距離Ｇ1を計算するようになっている。

そして、表示器３３に対して被計量車両５の左右重心位置を表示するのに、車両の左右中心線Ｑからの上記左右変位距離Ｇ1で表してもよいが、該左右変位距離Ｇ1を基にして左右の車両側面５ａ，５ｂから重心Ｇまでの各左右距離ＬＧ，ＲＧに換算して表してもよい。

この参考例の車両重心位置計測装置は、次のように機能する。尚、この参考例のトラックスケール１では、被計量車両５は、図１において後方側から計量台１０上に進入するものである。

そして、図１及び図２に示すように、被計量車両５の全輪５１Ａ〜５１Ｄが計量台１０上に載った状態で、各ロードセル１３Ａ〜１３Ｄからの各検出値Ｗａ〜Ｗｄに基いて演算処理装置３により被計量車両５の総重量を計測する一方、図５に示す車両重心位置計測装置によって、被計量車両５の左右重心位置を算出する。

即ち、被計量車両５の左右重心位置の算出は、まず車両側面位置検出器８からの車両側面位置データ（水平距離Ｎ）と、車幅記憶手段９に記憶している車幅Ｄ（又は１／２Ｄ）と、記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶している左右のロードセル間の中心延長線Ｐに対する車両側面位置検出器８からの水平距離Ｍとから、左右変位量算出手段２７において被計量車両５の左右中心線Ｑが左右のロードセル間の中心延長線Ｐに対して左右にどれだけ変位（変位量Ｓ）しているのか算出する。

続いて、左右重心位置算出手段２９により、上記したように、左輪群輪重算出手段２８Ａ及び右輪群輪重算出手段２８Ｂでそれぞれ算出された左右の各合計輪重（ＬＷ、ＲＷ）と、左右変位量算出手段２７で算出された左右変位量Ｓとから、車両重心位置Ｇが車両の左右方向のどの位置（ＬＧ：ＲＧ）にあるかを算出する。

尚、この左右重心位置算出手段２９で算出された左右重心位置データ（ＬＧ：ＲＧ）は、表示器３３への出力及び計量報告書へのプリントアウトのために記憶手段（ＲＡＭ）３２に記憶される。

［図６〜図８の第１実施例］
図５〜図８に示す第１実施例の車両重心位置計測装置は、計量台１０上にある被計量車両５の左右位置を検出するのに、左右２つの車両側面位置検出器（車両左側面位置検出器８Ａと車両右側面位置検出器８Ｂ）を用いることで、被計量車両５の車幅Ｄが判らないものでも、被計量車両５が計量台１０に対して左右にどれだけ変位しているかを算出し得るようにしたものである。

即ち、この第１実施例では、計量台１０の左右各外側方に、被計量車両５の左右各側面５ａ，５ｂの位置（距離Ｎ1，Ｎ2）をそれぞれ検出する車両左側面位置検出器８Ａと車両右側面位置検出器８Ｂとを設置する一方、記憶手段（ＲＯＭ）３１に該両検出器８Ａ，８Ｂ間の左右距離Ｆを記憶させておく。尚、左右の各検出器８Ａ，８Ｂは、この第１実施例では左右のロードセル間の中心延長線Ｐを挟んで左右等距離（Ｍ1＝Ｍ2）の位置に設置されている。

その他、この第１実施例でも、演算処理装置３に、左右変位量算出手段２７と左輪群輪重算出手段２８Ａと右輪群輪重算出手段２８Ｂと左右重心位置算出手段２９とをそれぞれ備えていることは、上記参考例と同じである。

この第１実施例の車両重心位置計測装置では、被計量車両５が計量台１０にある状態で、車両左側面位置検出器８Ａ及び車両右側面位置検出器８Ｂにより該各検出器８Ａ，８Ｂから被計量車両５の左右各側面５ａ，５ｂまでの各距離Ｎ1，Ｎ2（図６、図７）を検出し、左右変位量算出手段２７において記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶している両検出器８Ａ，８Ｂ間の距離Ｆ（Ｍ1＋Ｍ2と同じ）から上記各検出器８Ａ，８Ｂで検出した各距離Ｎ1，Ｎ2を減算することで、被計量車両５の車幅Ｄ（Ｄ＝Ｆ−Ｎ1−Ｎ2）を算出することができる。

そして、上記車幅Ｄが算出できると、左右変位量算出手段２７によりＭ1−（Ｎ1＋１／２Ｄ）又はＭ2−（Ｎ2＋１／２Ｄ）を計算することで、被計量車両５の左右中心線Ｑが左右のロードセル間の中心延長線Ｐから左右にどれだけ変位（左右変位量Ｓ）しているのか算出できる。尚、この第１実施例では、Ｍ1＝Ｍ2であり、該Ｍ1及びＭ2はそれぞれ１／２Ｆとなるものであるが、他の実施例では、Ｍ1とＭ2が等しくない場合でも、上記のＭ1−（Ｎ1＋１／２Ｄ）又はＭ2−（Ｎ2＋１／２Ｄ）を計算することで上記左右変位量Ｓを算出できる。

他方、左輪群輪重算出手段２８Ａ及び右輪群輪重算出手段２８Ｂでは、上記参考例と同様に、計量台１０上にある被計量車両５の左側車輪群（５１Ａと５１Ｃ）の合計輪重ＬＷと右側車輪群（５１Ｂと５１Ｄ）の合計輪重ＲＷとをそれぞれ算出する。

続いて、左右重心位置算出手段２９により、上記参考例と同様に、左輪群輪重算出手段２８Ａ及び右輪群輪重算出手段２８Ｂでそれぞれ算出された左右の各合計輪重（ＬＷ、ＲＷ）と、左右変位量算出手段２７で算出された左右変位量Ｓとから、車両重心位置Ｇが車両の左右方向のどの位置（ＬＧ：ＲＧ）にあるかを算出する。

尚、この第１実施例の場合も、左右重心位置算出手段２９で算出された左右重心位置データ（ＬＧ：ＲＧ）は、表示器３３への出力及び計量報告書へのプリントアウトのために記憶手段（ＲＡＭ）３２に記憶される。

［図９〜図１１の第２実施例］
図９〜図１１に示す第２実施例の車両重心位置計測装置も、上記第１実施例と同様に、被計量車両５の車幅Ｄが判らないものでも、被計量車両５が計量台１０に対して左右にどれだけ変位しているかを算出し得るようにしたものである。

そして、この第２実施例の車両重心位置計測装置では、計量台１０上にある被計量車両５の左右位置を検出するのに、水平方向に首振りすることによって被計量車両５の左右両角部５ｃ，５ｄの位置をそれぞれ検出し得るようにした単一の車両左右両角部位置検出器８Ｃを使用している。尚、この第２実施例で使用している車両左右両角部位置検出器８Ｃについて、以下の説明では単に検出器８Ｃと表現することがある。

この検出器８Ｃは、計量台１０上に停車させた被計量車両５の前端より斜め前方の定位置に設置した状態で水平方向に首振りさせることにより、被計量車両５における前部の左右両角部５ｃ，５ｄの各位置をそれぞれ検出し得るようになっている。この検出器８Ｃの首振り範囲は、図９に角度αで示すように計量台１０の長さ方向（前後方向）と平行方向から、その直交方向（左右方向）までの角度約９０°程度の範囲でよい。

尚、他の実施例では、該検出器８Ｃは、計量台１０上に停車させる被計量車両５の後端より斜め後方位置に設置して、被計量車両５における後部の左右両角部を検出するようにしてもよい。

この第２実施例の車両重心位置計測装置では、首振り式の上記検出器８Ｃを使用しているほかに、左右２つのロードセル（１３Ａと１３Ｂ、又は１３Ｃと１３Ｄ）間の中心延長線Ｐに対する検出器８Ｃからの水平方向の垂直距離Ｍ（検出器８Ｃからの前後方向延長線Ｒと左右ロードセル間の中心延長線Ｐとの間の距離）を記憶する記憶手段（ＲＯＭ）３１を備えている。

そして、この第２実施例の車両重心位置計測装置でも、首振り式の検出器８Ｃを採用しているほかは、上記参考例の構成をほぼそのまま採用している。即ち、この第２実施例の車両重心位置計測装置にも、参考例におけるトラックスケール１の基本構成、及び演算処理装置３に用いられている各算出手段（左右変位量算出手段２７、左輪群輪重算出手段２８Ａ、右輪群輪重算出手段２８Ｂ、左右重心位置算出手段２９）の構成をそれぞれ備えている。

この第２実施例において、検出器８Ｃからの検出データによる被計量車両５の左右位置の算出は、次のように行われる。尚、後述するsin角については、記憶手段（ＲＯＭ）３１に格納されている三角関数のデータテーブルから読み出される。

まず、図９に示すように、計量台１０上に被計量車両５が停車している状態で、検出器８Ｃを首振り動作させると、該検出器８Ｃが車両前部の左角部５ｃと右角部５ｄとを時間差をもってそれぞれ検出する。そして、検出器８Ｃが左角部５ｃを検出した時点で、該検出器８Ｃから左角部５ｃまでの距離データＥ1と該検出器８Ｃの前後方向延長線Ｒに対する角度データｅ1とが左右変位量算出手段２７（図１１）に出力される一方、検出器８Ｃが右角部５ｄを検出した時点で、該検出器８Ｃから右角部５ｃまでの距離データＥ2と同角度データｅ2とが左右変位量算出手段２７に出力される。

そして、左右変位量算出手段２７では、検出器８Ｃが左角部５ｃを検出した時点での距離データＥ1と角度データｅ1に基いてＥ1×sinｅ1を計算することにより、検出器８Ｃの前後延長線Ｒから左角部５ｃ（左側面５ａ）までの距離Ｎ3を算出する一方、検出器８Ｃが右角部５ｄを検出した時点での距離データＥ2と角度データｅ2に基いてＥ2×sinｅ2を計算することにより、検出器８Ｃの前後延長線Ｒから右角部５ｄ（右側面５ｂ）までの距離Ｎ4を算出し、続いて上記Ｎ4−Ｎ3を計算することにより、被計量車両５の車幅Ｄを算出する。

さらに、左右変位量算出手段２７では、上記車幅Ｄの半分長さ（１／２Ｄ）と上記距離Ｎ3を加算することで、検出器８Ｃの前後延長線Ｒから計量台１０上の被計量車両５の左右中心線Ｑまでの距離（１／２Ｄ＋Ｎ3）を算出する一方、該距離（１／２Ｄ＋Ｎ3）と検出器８Ｃの前後延長線Ｒから左右ロードセル間の中心延長線Ｐまでの距離Ｍとを比較することで、被計量車両５の左右中心線Ｑが左右ロードセル間の中心延長線Ｐに対して左右にどれだけ変位しているのかを算出できる。即ち、最終的にＭ−（１／２Ｄ＋Ｎ3）の計算により変位量Ｓが求められる。

他方、左輪群輪重算出手段２８Ａ及び右輪群輪重算出手段２８Ｂでは、上記参考例と同様に、計量台１０上にある被計量車両５の左側車輪群（５１Ａと５１Ｃ）の合計輪重ＬＷと右側車輪群（５１Ｂと５１Ｄ）の合計輪重ＲＷとをそれぞれ算出する。

そして、左右重心位置算出手段２９により、上記参考例と同様に、左輪群輪重算出手段２８Ａ及び右輪群輪重算出手段２８Ｂでそれぞれ算出された左右の各合計輪重（ＬＷ、ＲＷ）と、左右変位量算出手段２７で算出された左右変位量Ｓとから、車両重心位置Ｇが車両の左右方向のどの位置（ＬＧ：ＲＧ）にあるかを算出する。

尚、この第２実施例の場合も、左右重心位置算出手段２９で算出された左右重心位置データ（ＬＧ：ＲＧ）は、表示器３３への出力及び計量報告書へのプリントアウトのために記憶手段（ＲＡＭ）３２に記憶される。

このように、第２実施例の車両重心位置計測装置でも、上記第１実施例と同様に、被計量車両５の車幅Ｄに関するデータが判らなくても、被計量車両の左右重心位置Ｇが車両の左右方向のどの位置（ＬＧ：ＲＧ）にあるかを測定できるものである。又、この第２実施例のものでは、被計量車両５の左右両角部位置（車幅）を検出するのに単一の首振り式検出器５Ｃを使用しているので、第１実施例の検出器を２個使用したものより該検出器の個数を減らすことができる。

ところで、上記の各実施例のように、車両の重心位置Ｇが左右にどれだけ変位しているのか知ることは、道路走行時における車両の横転危険度を予知できるものであり、現状の車両が横転に関する安全性を確保しているかどうかを前以て知ることができる。

そして、本願の各実施例の車両重心位置計測装置は、被計量車両５の計量時に左右重心位置も算出できるので、道路走行時における車両の横転危険度を把握でき、安全運転に寄与できるものである。

又、上記の各実施例では、被計量車両５として、前後２軸（合計４輪）のものを採用しているが、前後に３軸以上の車両でも、本願実施例の重心位置計測装置の基本思想を基にして被計量車両５の左右重心位置を算出することができる。

さらに、ロードセルを前後の間に左右一対付加したもの（例えば６個のロードセルを使用したもの）では、その前後中間に位置するロードセルで検出された重量値を前後いずれかのロードセルで検出された重量値に加算して、各種の算出を行うようにする。

１はトラックスケール、２はコンピュータ、３は演算処理装置、５は被計量車両、５ａ，５ｂは車両の側面、５ｃ，５ｄは車両の角部、８Ａは車両左側面位置検出器、８Ｂは車両右側面位置検出器、８Ｃは車両左右両角部位置検出器、９は車幅記憶手段、１０は計量台、１３Ａ〜１３Ｄはロードセル、２７は左右変位量算出手段、２８Ａは左輪群輪重算出手段、２８Ｂは右輪群輪重算出手段、２９は左右重心位置算出手段、３１は記憶手段（ＲＯＭ）、３２は記憶手段（ＲＡＭ）、５１Ａ〜５１Ｄは車輪である。

Claims (2)

1. 計量台（１０）の四隅付近の下面にそれぞれロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）を設け、上記計量台（１０）上に被計量車両（５）を載せたときの各ロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）からの検出値に基いて演算処理装置（３）により被計量車両（５）の重量を計量し得るようにしたトラックスケールにおいて、
   上記計量台（１０）上にある被計量車両（５）の左右両側面（５ａ，５ｂ）の位置をそれぞれ検出する車両左側面位置検出器（８Ａ）及び車両右側面位置検出器（８Ｂ）を備え、さらに該車両左側面位置検出器（８Ａ）と車両右側面位置検出器（８Ｂ）間の左右距離（Ｆ）と、左右２つのロードセル（１３Ａと１３Ｂ、１３Ｃと１３Ｄ）間の中心延長線（Ｐ）に対する上記車両左側面位置検出器（８Ａ）と上記車両右側面位置検出器（８Ｂ）からのそれぞれ水平方向の各垂直距離（Ｍ1，Ｍ2）とをそれぞれ記憶する記憶手段（３１Ａ）とを備えているとともに、
   上記演算処理装置（３）に、
   被計量車両（５）を計量台（１０）上に載せた状態での上記車両左側面位置検出器（８Ａ）及び上記車両右側面位置検出器（８Ｂ）で検出したそれぞれの車両側面位置データ（Ｎ1，Ｎ2）と上記記憶手段（３１Ａ）で記憶している車両左側面位置検出器（８Ａ）と車両右側面位置検出器（８Ｂ）間の左右距離（Ｆ）とに基いて算出された被計量車両（５）の左右中心線（Ｑ）が、上記記憶手段（３１Ａ）で記憶している左右２つのロードセル間の中心延長線（Ｐ）に対して左右にどれだけ変位しているかを算出する左右変位量算出手段（２７）と、
   被計量車両（５）を計量台（１０）上に載せたときの各ロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）からの検出値（Ｗａ〜Ｗｄ）に基いて被計量車両（５）における左右各側の車輪群（５１Ａと５１Ｃ、５１Ｂと５１Ｄ）のそれぞれの合計輪重（ＬＷ、ＲＷ）を算出する左輪群輪重算出手段（２８Ａ）及び右輪群輪重算出手段（２８Ｂ）と、
   上記左輪群輪重算出手段（２８Ａ）及び上記右輪群輪重算出手段（２８Ｂ）で算出された左右の各合計輪重（ＬＷ、ＲＷ）と上記左右変位量算出手段（２７）で算出された左右変位量（Ｓ）とから車両重心位置（Ｇ）が車両の左右方向のどの位置にあるかを算出する左右重心位置算出手段（２９）、
   とをそれぞれ備えている、
   ことを特徴とするトラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置。
2. 計量台（１０）の四隅付近の下面にそれぞれロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）を設け、上記計量台（１０）上に被計量車両（５）を載せたときの各ロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）からの検出値に基いて演算処理装置（３）により被計量車両（５）の重量を計量し得るようにしたトラックスケールにおいて、
   水平方向に首振りすることによって上記計量台（１０）上にある被計量車両（５）の左右両角部位置（５ｃ，５ｄ）をそれぞれ検出する単一の車両左右両角部位置検出器（８Ｃ）と、左右２つのロードセル（１３Ａと１３Ｂ、１３Ｃと１３Ｄ）間の中心延長線（Ｐ）に対する上記車両左右両角部位置検出器（８Ｃ）からの水平方向の垂直距離（Ｍ）を記憶する記憶手段（３１）とをそれぞれ備えているとともに、
   上記演算処理装置（３）に、
   被計量車両（５）を計量台（１０）上に載せた状態での上記車両左右両角部位置検出器（８Ｃ）で検出した車両左右両角部位置データに基いて算出された被計量車両（５）の左右中心線（Ｑ）が、上記記憶手段（３１）で記憶している左右２つのロードセル間の中心延長線（Ｐ）に対して左右にどれだけ変位しているかを算出する左右変位量算出手段（２７）と、
   被計量車両（５）を計量台（１０）上に載せたときの各ロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）からの検出値（Ｗａ〜Ｗｄ）に基いて被計量車両（５）における左右各側の車輪群（５１Ａと５１Ｃ、５１Ｂと５１Ｄ）のそれぞれの合計輪重（ＬＷ、ＲＷ）を算出する左輪群輪重算出手段（２８Ａ）及び右輪群輪重算出手段（２８Ｂ）と、
   上記左輪群輪重算出手段（２８Ａ）及び上記右輪群輪重算出手段（２８Ｂ）で算出された左右の各合計輪重（ＬＷ、ＲＷ）と上記左右変位量算出手段（２７）で算出された左右変位量（Ｓ）とから車両重心位置（Ｇ）が車両の左右方向のどの位置にあるかを算出する左右重心位置算出手段（２９）、
   とをそれぞれ備えている、
   ことを特徴とするトラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置。

Images