JPH035995Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 踏面を通過する車両の車種を自動的に判別する
手段として、該車両の軸数、タイヤ幅、左右両タ
イヤの中心間距離であるトレツドなどを検出して
利用する装置（センサ）が一般に知られている
が、本考案は、高速道路の出入口ゲートや駐車場
などに設置して用いるのに好適なかかるトレツド
の計測装置に関するものである。

〔従来の技術〕

通過する車両の車種を自動的に判別する車種判
別装置は、車両の軸数、タイヤ幅、左右両タイヤ
の中心間距離であるトレツド等を判別情報として
車種の判別を行うものであるが、そのなかでも、
トレツドを判別情報の１つとするものは比較的判
定精度が高いものとして知られている。このよう
な理由から、トレツドを正確に検知でき、しかも
安価な、車種判別装置に用いるのに好適な車両の
トレツド計測装置が望まれている。

上述したような車種判別装置としては、例えば
特開昭53−124482号公報において提案されている
如き車輪情報検出装置がある。この装置は、それ
ぞれが所定の寸法をもつ３個のセンサを道路幅方
向にほぼ直接的に設置したものから成つており、
車両がセンサに対して斜め方向から進入したり或
いは蛇行したような場合においても、当該タイヤ
の軸数やタイヤ幅等の判別情報についていえば、
これを正確に検知できるという特徴をもつてい
る。しかしコスト的に高いという欠点がある。

ところで、上記の車輪情報検知装置のセンサ部
分の構成を、コストの点はさておいて用いること
として、簡易なトレツド計測装置を得ようとする
場合、３個のセンサを接続し１本化して用いる事
が考えられる。

第１図は、かかる１本化したトレツド計測装置
の原理説明図である。同図において、１は左側セ
ンサ、２は中央センサ、３は右側センサ、４はセ
ンサを踏圧したタイヤ、５は可撓導体、６は感圧
ゴム、７は抵抗体、である。センサ１，２，３を
１本化したため、抵抗体７が全センサに対し共通
化されている。

第１図において、端子ａ，ｃ間の抵抗を、タイ
ヤ４による踏圧がない場合と、ある場合について
それぞれ計測すると、ある場合には、感圧ゴム６
と導体５により、車両タイヤの外のり寸法T₀相
当の長さにわたつて抵抗体７が短絡されるのに対
し、踏圧なしの場合には、かかる短絡は生じない
ので、結局、端子ａ，ｃ間の抵抗測定により車両
タイヤの外のり寸法T₀を求めることができる。
しかし、これだけでは、タイヤ幅を別に求めない
とトレツドは算出できない。次にタイヤ幅の計測
について説明する。

第１Ａ図は、第１図におけるセンサ１の部分の
拡大図である。同図において、端子ａ，ｂ間の抵
抗を測定すると、タイヤ４による踏圧のない場合
の抵抗値Rφに対し、踏圧のある場合には、感圧
ゴム６、導体５によりタイヤ幅Ｗ相当分の抵抗値
R₁が短絡されるの、結局、端子ａ，ｂ間の抵抗
測定によりタイヤ４のタイヤ幅Ｗを求めることが
できる。従つて、タイヤ外のり寸法T₀からタイ
ヤ幅Ｗを差し引くことにより、左右両タイヤの中
心間距離であるトレツドを求めることができる。
タイヤ踏圧位置は抵抗体７のｂ端子（またはａ端
子）を基準として可撓導体５に現れる抵抗値から
検出できる。

〔考案が解決しようとする課題〕

上述した如き、従来技術に基づくトレツド計測
装置は、３個設置するセンサの構成部材である可
撓導体５及び抵抗体７を１本化して共用している
ため、車両が斜め方向から進入した場合（左右の
タイヤが同時にセンサを踏圧しない場合）とか、
左右のタイヤ幅が相違する場合などに、トレツド
計測値にバラツキを生じるという欠点がある。ま
た、端子ａ，ｂ間と端子ａ，ｃ間を切換えて計測
する必要上、制御回路も複雑となり、しかもセン
サのコストも高価であるという欠点があつた。

本考案は、上述の如き従来の欠点を除去するた
めになされたものであり、従つて本考案の目的
は、コスト低廉で計測結果にバラツキがなく、制
御回路も簡単なトレツド計測装置を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本考案に係る車両のトレツ
ド計測装置は、 道路幅方向に直線的に設置される長尺の３個の
センサ１，２ａ，３のうち左右の両センサ１，３
は、可撓導体５と抵抗体７の間に感圧ゴム６を介
在させて構成され、踏圧の有無を検知する踏圧検
知機能と、該センサを踏圧したタイヤのタイヤ幅
WL，WR及び踏圧した該タイヤの内側端部と踏
圧された当該センサの内側端部との間の距離PL，
PRを計測可能とする測長機能とを有し、 中央のセンサ２ａは、可撓導体５と可撓導体５
の間に感圧ゴム６を介在させて構成され、踏圧の
有無を検知する踏圧検知機能のみを有し、 また、前記３個のセンサ１，２ａ，３は、個々
の長さ寸法が、検出の対象となる車両のうちトレ
ツドの最も小さい４輪車（軽車両）でもその左右
両輪で同時に踏圧するには足りない寸法に設定さ
れており、 信号処理装置に含まれるCPU２２は、 ａ 左右の両センサ１，３が踏圧を検知し、か
つ、中央のセンサ２ａが踏圧を検知しなかつた
ときには、左右の両センサ１，３から得られる
計測値PL，WL，PR，WRと、左センサ１の
内側端部と右センサ３の内側端部との間の距離
である既知の定数Ｃとから、車両のトレツドＴ
を Ｔ＝PL＋PR＋Ｃ＋（１／２）（WL＋WR） なる演算式によつて算出し、 ｂ ３個のセンサ１，２ａ，３の全てが踏圧を検
知したときには、左タイヤのタイヤ幅WLと右
タイヤのタイヤ幅WRとを比較して、いずれの
タイヤが継ぎ目を踏圧したのかを判断し、継ぎ
目を踏圧した方のタイヤのタイヤ幅W′（WRと
WLのうち小なる方）と、継ぎ目を踏圧してい
ない方のタイヤの内側端部とこのタイヤに踏圧
されたセンサの内側端部との間の距離Ｐと、前
記定数Ｃとから、車両のトレツドＴを Ｔ＝
W′＋Ｐ＋Ｃ なる演算式によつて算出する、 ことを特徴とするものである。

〔作 用〕

本考案の要点は、上述の技術に基づく車輪情報
検出装置が３個のセンサの各々とも、該センサを
踏圧したタイヤのタイヤ幅、基準位置から踏圧位
置までの距離等を計測可能とする側長機能をも
ち、制御回路が複雑で高価であつたのに対し、中
央のセンサにはタイヤによる踏圧の有無を検知す
る踏圧機能のみをもたせて制御回路を簡略化しコ
ストの低廉化を図つた点にある。

また、車両のタイヤがセンサの継ぎ目を踏圧し
たかどうかを検知し、それぞれの場合に応じた演
算式を用いてトレツドを算出することにより、継
ぎ目部分の踏圧に起因するトレツド計測上の誤差
を無くすようにした点にある。

〔実施例〕

次に図を参照して本考案の一実施例を説明す
る。第２図は本考案の一実施例を示す説明図であ
る。同図において、第１図、第１Ａ図におけるの
と同じ要素には同じ符号を付してある。

一般に、車両の諸元表から普通車と大形車を区
別する車両のトレツドの境界値は1600mmである
こと、また、この種のトレツド計測装置が設置さ
れる高速道路あるいは駐車場等の出入口ゲートの
幅（道路幅）は大形車が１台通過できる程度の寸
法になつていること、が知られている。

本考案にかかるトレツド計測装置においては、
３個あるセンサの１個分（とくに中央のセンサ）
の長さは、トレツドの小さい４輪車（軽車両）で
もその左右両輪が同時に踏圧するには足りない寸
法になつており、左右のセンサ１，３のいずれか
と中央のセンサ２ａを踏圧した車両は、トレツド
の小さい軽車両や普通車などであり、トレツドを
計測する必要もなく普通車と判定できるようにな
つている。なお、車両の中の大形車は車幅と道路
幅を考えると、（余程、路肩側によつて進入して
きた場合を除いて、）３個あるセンサの左右のセ
ンサ１，３だけしか踏圧することがない。

そして、センサ１，３は、第１図、第１Ａ図に
示したのと同じような構造をもち、タイヤによる
踏圧の有無を検知する踏圧検知機能と、タイヤ
幅、タイヤ踏圧位置の測定が可能な側長機能とを
有している。これに対し、センサ２ａは、感圧ゴ
ム６をサンドイツチ状にはさむ可撓導体５，５か
ら成つており、踏圧されると、端子ｅ，ｆ間が短
絡状態になることから踏圧検知機能を有する。し
かし抵抗体は有しないから側長機能はない。この
ように中央のセンサ２ａに踏圧検知機能のみを持
たせることにより、制御回路が簡略化でき、しか
も抵抗体を省くことができ、その分、コスト的に
低廉になつている。

また、本装置は、後に詳述する計算式に基づい
てトレツドを計測するものであり、その際に必要
となるタイヤ幅、タイヤ踏圧位置は以下のように
して測定される。

すなわち、第２図において、２０はマルチプレ
クサ、２１はアナログ／デイジタル変換器（Ａ／
Ｄ変換器）、２２はマイクロコンピユータからな
り演算手段としての機能も果たすCPU、２３は
メモリ、２４はＩ／Ｏポートであり、これらのも
のから信号処理回路が構成されている。また、図
示のように抵抗体７には定電流源により一定電流
を流しておく。

まず、タイヤのタイヤ幅Ｗの測定について説明
する。

この場合、タイヤがセンサ１，３を踏圧してい
ない状態のもとで、抵抗体７の両端、すなわち、
端子ａ，ｂ間の電圧Ｖ１を測定し、Ａ／Ｄ変換器
２１でデイジタル量に変換した後、CPU２２が
これをメモリ２３に取り込んでおく。次に、タイ
ヤがセンサ１，３を踏圧して、感圧ゴム６により
抵抗体７のタイヤ幅Ｗ相当分の一部が短絡された
状態のもとで、同様にして再び端子ａ，ｂ間の電
圧Ｖ２を測定し、Ａ／Ｄ変換器２１でデイジタル
量に変換した後、CPU２２がこれをメモリ２３
に取り込む。CPU２２が、その後、メモリ２３
から２つの電圧Ｖ１，Ｖ２を読出し、Ｖ１−Ｖ２
なる減算処理を行うことにより、タイヤ幅Ｗを求
めることができる。

次にタイヤ踏圧位置を測定する場合について説
明する。タイヤ踏圧位置は、タイヤがセンサ１，
３を踏圧して感圧ゴム６が短絡することにより、
可撓導体５にタイヤ踏圧位置に応じた電圧が生じ
るので、抵抗体７のｂ端子と可撓導体５との間の
電圧を検出するようにして測定すればよい。

次に、本装置を用いてトレツドを計測する場合
の計測方法を第３図を参照して説明する。

第３図ａは車両の左右両タイヤがセンサ１と３
を踏圧した場合の説明図であり、第３図ｂは、一
方のタイヤがセンサ１と２ａの境を踏圧した場合
の説明図である。

第３図ａを参照する。左側のセンサ１から車両
の左側のタイヤ幅WLとタイヤ踏圧位置PLが、
また右側のセンサ３から右側のタイヤ幅WRとタ
イヤ踏圧位置PRが得られることは、第１図、第
２図を参照して述べた先の説明から容易に理解さ
れるであろう。また、予め、左側と右側の各セン
サの基準点イとロの間の距離（左センサの内側端
部と右センサの内側端部との間の距離）を定数Ｃ
として与えておけば、車両のトレツドＴは第３図
ａからも分かるように次の(1)式から求めることが
できる。

Ｔ＝PL＋PR＋Ｃ＋（１／２）（WL＋WR）
……(1) この(1)式だけでトレツドＴを求めることにする
と、３個あるセンサの例えば１と２ａの継ぎ目を
車両のタイヤが踏圧した場合、真中のセンサ２ａ
は側長機能がないので該センサ２ａを踏圧した部
分の長さ（幅）寸法と、継ぎ目を踏圧した当該タ
イヤのタイヤ幅の1/2が誤差として現れてしまう。

そこでタイヤがセンサの継ぎ目を踏圧した場合
に生じるトレツド計測上の誤差をいかにしてなく
しているかについて第３図を用いて説明する。

先ず３個あるセンサの継ぎ目を車両のタイヤが
踏圧したかどうかを調べるために左右のセンサ
１，３と真中のセンサ２ａの何れがタイヤによつ
て踏圧されたかをチエツクし、継ぎ目が踏圧され
たことが判明したとき（１，２ａ，３の全てのセ
ンサが踏圧を検知したとき）は、車両の左右のタ
イヤ幅は本来ほぼ等しいものと考えているので、
左側と右側の各センサ１と３でそれぞれ計測した
タイヤ幅WLとWRを比較し、何れか小さい方が
センサの継ぎ目を踏圧したみかけのタイヤ幅
WL′であり、大きい方が継ぎ目を踏圧しなかつた
正常なタイヤ幅WRであると判断する。

ここで、車両のトレツドＴは外のり寸法T₀か
ら、大きく計測された方のタイヤ幅WRを減算す
ることにより求めることができる。これを式で表
すと第３図ｂからも分かるように次の式(2)のよう
になる。

継ぎ目を踏圧した時のトレツドＴ＝T₀−WR＝
WL′＋PR＋Ｃ ……(2) なお、マイクロコンピユータを有する信号処理
装置によつてこのようなデータを採取するフロー
チヤートを第４図に示しておく。

以上のことから、安価なセンサで、継ぎ目を踏
圧しない場合もした場合もバラツキの少ない正確
なトレツドを求め得ることが分かる。また、左右
のセンサ１，３の抵抗体７のａ端子を基準とした
場合は、上述したようにａ端子を基準としたタイ
ヤ踏圧位置とタイヤ幅を加算し、この値を全体の
センサの長さから減算することによりトレツドを
求めることができることは勿論である。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、３個のセン
サのうち真中のセンサには、踏圧検知機能のみを
もつコスト低廉なセンサを使用し、車両のタイヤ
がセンサの継ぎ目を踏圧したかどうかを検知し、
踏圧しない場合には前記の式(1)を、踏圧した場合
は前記の式(2)を用いて車両きトレツドを求めるよ
うにしたことにより、全体として安価なセンサで
バラツキの少ない正確なトレツドを求め得るとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術によるトレツド計測装置の原
理説明図、第１Ａ図は第１図におけるセンサ１の
部分の拡大図、第２図は本考案の一実施例を示す
説明図、第３図ａは車両の左右両タイヤが両端の
センサをそれぞれ踏圧した状態を示す説明図、第
３図ｂは一方のタイヤが中央のセンサと一方の端
部のセンサとの境を踏圧した状態を示す説明図、
第４図はデータ採取について説明するためのフロ
ーチヤート、である。 符号説明、１……左側センサ、２ａ……中央セ
ンサ、３……右側センサ、４……タイヤ、５……
可撓導体、６……感圧ゴム、７……抵抗体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 道路幅方向に直線的に設置される長尺の３個の
   センサ１，２ａ，３と、該センサ１，２ａ，３か
   らの検出信号に基づいて所定の演算を行うCPU
   ２２を有する信号処理装置とを備え、通過車両の
   左右両タイヤの中心間距離であるトレツドを計測
   する装置であつて、 前記３個のセンサ１，２ａ，３のうち左右の両
   センサ１，３は、可撓導体５と抵抗体７の間に感
   圧ゴム６を介在させて構成され、踏圧の有無を検
   知する踏圧検知機能と、該センサを踏圧したタイ
   ヤのタイヤ幅WL，WR及び踏圧した該タイヤの
   内側端部と踏圧された当該センサの内側端部との
   間の距離PL，PRを計測可能とする測長機能とを
   有し、 前記中央のセンサ２ａは、可撓導体５と可撓導
   体５の間に感圧ゴム６を介在させて構成され、踏
   圧の有無を検知する踏圧検知機能のみを有し、 また、前記３個のセンサ１，２ａ，３は、個々
   の長さ寸法が、検出の対象となる車両のうちトレ
   ツドの最も小さい４輪車（軽車両）でもその左右
   両輪で同時に踏圧するには足りない寸法に設定さ
   れており、 前記CPU２２は、 ａ 左右の両センサ１，３が踏圧を検知し、か
   つ、中央のセンサ２ａが踏圧を検知しなかつた
   ときには、左右の両センサ１，３から得られる
   計測値PL，WL，PR，WRと、左センサ１の
   内側端部と右センサ３の内側端部との間の距離
   である既知の定数Ｃとから、車両のトレツドＴ
   を Ｔ＝PL＋PR＋Ｃ＋（１／２）（WL＋WR） なる演算式によつて算出し、 ｂ ３個のセンサ１，２ａ，３の全てが踏圧を検
   知したときには、左タイヤのタイヤ幅WLと右
   タイヤのタイヤ幅WRとを比較して、いずれの
   タイヤが継ぎ目を踏圧したのかを判断し、WL
   とWRのうち小なる方の値、すなわち、継ぎ目
   を踏圧した方のタイヤのタイヤ幅W′と、継ぎ
   目を踏圧していない方のタイヤの内側端部とこ
   のタイヤに踏圧されたセンサの内側端部との間
   の距離Ｐと、前記定数Ｃとから、車両のトレツ
   ドＴを Ｔ＝W′＋Ｐ＋Ｃ なる演算式によつて算出する、 ことを特徴とする車両のトレツド計測装置。