JPH0650801A - 走行車両の重量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 停車計量型のトラックスケール２を使用し、
且つその計量台３上を計量すべき車両が無停車で通過し
た場合であっても正確な車両重量を計測し得るようにす
る。 【構成】 ロードセル４の起歪部４１に、車載時におい
て該起歪部４１に発生する歪量を検出してそれを電気信
号に変換して出力する歪ゲージ５と、同じく車載時にお
いて該起歪部４１に発生するショック荷重による振動成
分を検出してそれを電気信号に変換して出力する圧電セ
ンサー６とをそれぞれ取付けるとともに、歪ゲージ５か
ら出力されるデータと圧電センサー６から出力されるデ
ータをそれぞれ同期して受け入れ、しかも歪ゲージ５か
ら出力されたデータ値から、圧電センサー６から出力さ
れたデータ値を減算し、その得られたデータ値を基にし
て車両重量を計測するようにした演算装置１０を備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計量すべき車両を停止
させることなく、車両重量を計測し得るようにした走行
車両の重量測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばゴミ焼却場や採石場などにおいて
は、車両に積み込んだ積み荷の計量管理をする必要があ
る。このような車両の積み荷重量は、トラックスケール
により積み荷込みの車両重量を計測した後、予め登録さ
れている車両自体の重量を減算するなどして求められ
る。

【０００３】従来では、トラックスケールにより車両重
量を求める場合には、一般に車両をトラックスケールの
計量台上で一旦停車させて、車載当初のショック荷重
（振動）等による計量数値の乱れが収束した後の数値を
計測していた。ところが、このような停車計量型のトラ
ックスケールでは、１台当たりの計量時間が長くなり、
順番待ちの時間がロスになるという問題があった。

【０００４】ところで、本発明者等は、図７に示すよう
に、従来から一般に使用されている停車計量型のトラッ
クスケール２を用いて、無停車計量を行うための研究を
している。図８は、計量すべき車両１を停車計量型のト
ラックスケール２の計量台３上を停車させることなく通
過させ、そのときロードセル４の歪ゲージから発する電
圧の変化を示したグラフである。尚、この実験例では、
次の条件で行った。即ち、図７に示すような前輪１１と
後輪１２とがそれぞれ一対づつのトラック（重量６４０
０Kg）を使用し、トラックスケールは計量台３の全長が
６.５メートルのものを使用し、さらに計量台上通過時
の車両スピードを時速１０Kmに設定して行った。又、図
８において、Ａ点は車両の前輪１１が計量台３の始端に
載った時点（図７のａの位置）、Ｂ点は車両の前後両輪
１１，１２が計量台３上に載った時点（図７のｂの位
置）、Ｃ点は車両の前輪１１が計量台３の終端から降り
た時点（図７のｃの位置）、Ｄ点は車両の後輪１２が計
量台３から降りた時点（図７のｄの位置）、をそれぞれ
示している。尚、この実験例では、車両前輪１１が計量
台３の始端に載った時点（図７のａ位置）から、車両後
輪１２が計量台３の終端から降りた時点（図７のｂ位
置）までの時間は約３.３秒であった。

【０００５】図８のグラフをみると、従来の停車計量型
のトラックスケール２の計量台３上を無停車走行した場
合に、前後各車輪が計量台３上に乗り・降りした瞬間に
発生電圧（出力データ）が大きく変動したことがわかる
が、その瞬間的な変動とは別に、それぞれの段階（Ａ〜
Ｂ、Ｂ〜Ｃ、Ｃ〜Ｄ）において、ショック荷重によると
思われる比較的大きな範囲の振幅が発生していることが
わかる。ところで、計量したい車両重量は、前後両輪が
計量台３上に載っているときに発生するデータ（図８に
おけるＢ〜Ｃの範囲に現れる電圧）に基づいて求める必
要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図７のよう
な停車計量型のトラックスケール２を使用して、無停車
状態の車両重量を計量しようとすると、上記のように車
両が走行していることにより、正規の重量（例えば静止
状態で計量する重量）による変動分に加えてショック荷
重による変動分が合成された状態で出力され、図８にお
いて符号Ｅの範囲で変動するようになる。このように、
車両重量を計量するに際して、計量すべき範囲（Ｂ〜Ｃ
の範囲）において、出力データの変動幅（図８における
符号Ｅの振幅）が大きいと、正確なデータを得ることが
できず、従ってこのような停車計量型のトラックスケー
ルを使用して、無停車状態の車両重量を計量することは
できなかった。

【０００７】尚、車両走行状態で、当該車両の重量を計
量し得るようにしたものとして、従来から軸重計があ
る。この軸重計は、高速道路等において、通過車両の各
車軸ごとの重量値を計測し、それらの値を加算すること
により、車両の全体重量を計測するようになっている
が、この軸重計による計測では、各軸の分布荷重が常時
変動していること、及び各軸ごとの計測時間が極めて短
いために、正確な車両重量値を求めることができなかっ
た。

【０００８】本発明は、停車計量型のトラックスケール
を使用し、且つ計量台上を無停車で通過した場合であっ
ても正確な車両重量を計測し得るようにした走行車両の
重量測定装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ロードセル式
のトラックスケールの計量台上に車両を停止することな
く通過させ、そのときにロードセルから発する出力デー
タに基づいて車両の重量を計測するようにした走行車両
の重量測定装置において、前記ロードセルの起歪部に、
車載時において該起歪部に発生する歪量を検出してそれ
を電気信号に変換して出力する歪ゲージと、同じく車載
時において該起歪部に発生するショック荷重による振動
成分を検出してそれを電気信号に変換して出力する圧電
センサーとをそれぞれ取付けるとともに、前記歪ゲージ
から出力されるデータと前記圧電センサーから出力され
るデータをそれぞれ同期して受け入れ、しかも前記歪ゲ
ージから出力されたデータ値から、前記圧電センサーか
ら出力されたデータ値を減算し、その得られたデータ値
を基にして車両重量を計測するようにした演算装置を備
えたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明者等は、車両がトラックスケールの計量
台上に載ったときにロードセルの起歪部に作用する歪成
分中に、ショック荷重に起因して発生する特殊な成分
（交流成分）があることを知見した。そして本発明は、
そのような特殊成分（交流成分）をロードセルの起歪部
に発生する総歪成分から減算することにより、車両を無
停車で通過させる場合であっても正規の車両重量を計測
し得るようにしたものである。即ち、本発明では、トラ
ックスケールのロードセルの起歪部に、該起歪部に生じ
る総歪成分を検出する歪ゲージ（例えば抵抗線歪ゲー
ジ）と、主としてショック荷重（振動）等によって起歪
部に生じる歪成分のみを検出する圧電センサーとを取付
けている。そして、計量台上に車両が走行しながら乗り
上げたときには、ロードセルの起歪部に、車両の正規の
重量成分とショック荷重による振動成分とが同時に作用
するが、歪ゲージではその両方の成分（合成成分）を検
出してその合成成分を電気信号として演算装置へ出力
し、他方圧電センサーではショック荷重による振動成分
のみを検出してそれを電気信号として演算装置へ出力す
る。そして、演算装置において、圧電センサーから入力
されたデータ値を、歪ゲージから入力されたデータ値か
ら減算し、その得られたデータ値を基にして車両重量を
計測するようにしているので、走行させながら車両重量
を計測する場合であっても、ショック荷重による振動成
分を軽減したデータ値で重量計算をすることができる。

【００１１】

【発明の効果】従って、本発明の重量測定装置では、車
両をトラックスケールの計量台上に載せたときに発生す
るショック荷重による振動成分を除去した信号で車両重
量を計測するようにしているので、車両を走行させなが
ら計量するようにしたものであっても、正確な車両重量
を計測できるという効果がある。

【００１２】

【実施例】図１〜図６を参照して本発明の実施例を説明
すると、この実施例の重量測定装置は、従来からある停
車計量型のトラックスケール２を改良したもので、計量
台３の下部には前後方向に所定間隔をもって複数個にロ
ードセル４，４が設けられている。尚、計量台３への進
入路Ｒは、該計量台３の上面と面一状態でしかも水平面
となっている。

【００１３】各ロードセル４，４の起歪部４１には、図
３に示すように歪ゲージ５と圧電センサー６とがそれぞ
れ貼着されている。歪ゲージ５は、起歪部４１に発生す
る総歪量をそのまま検出して、それを電気信号に変換し
て出力し、又、圧電センサー６は、起歪部４１に発生す
るショック荷重による振動成分（直流成分としてあらわ
れる）のみを検出して、それを電気信号に変換して出力
するものである。尚、歪ゲージ５から出力されるデータ
値には、ショック荷重による振動成分を含んでいるた
め、該歪ゲージ５から出力されるデータ値のみでは正確
な車両重量を計測することはできない（図８における符
号Ｅの振幅が生じるため）。

【００１４】又、上記のように、歪ゲージ５及び圧電セ
ンサー６からそれぞれ出力された各出力データは、それ
ぞれゲイン調整アンプ１５，１６を介して演算装置（例
えば差動アンプ）１０に入力される。

【００１５】この演算装置１０内では、歪ゲージ５から
出力されたデータ値から、圧電センサー６から出力され
たデータ値を減算し、その得られたデータ値を基にして
車両重量を計測するようになっている。即ち、歪ゲージ
５から出力されたデータ値は時間の経過とともに図６の
(イ)に示すようにあらわれ、他方圧電センサー６から出
力されたデータ値は同じく時間の経過とともに図６の
(ロ)に示すようにあらわれる。そして、それらのデータ
値(イ)(ロ)をそれぞれ同時に演算装置１０に入力して、
そこで(イ)のデータ値から(ロ)のデータ値を時間の経過
とともに順次減算することにより、図６の(ハ)に示すよ
うに振幅部分が相互に相殺された合成出力を得ることが
できる。

【００１６】図６の(ハ)に示す出力データにおいて、Ａ
〜Ｂの範囲は車両１の前輪１１のみが計量台３上に載っ
ており、Ｂ〜Ｃの範囲は車両１の前後両輪１１，１２が
計量台３上に載っており、Ｃ〜Ｄの範囲は後輪１２のみ
が計量台３上に載った状態であって、車両１の正確な重
量のデータ値はＢ〜Ｃの範囲にあらわれている。そし
て、計測すべき車両重量は、Ｂ〜Ｃの範囲にあらわれた
データ値（電気信号）に基づいて、Ａ／Ｄ変換器１７を
経てＣＰＵ（中央演算処理装置）１８にデジタル信号と
して表示される。尚、このようにして得られた数値は、
ほぼ正確な（許容範囲内の）車両重量として認識でき
る。

【００１７】又、この実施例では、図１に示すように、
計量台３と固定ベース部分との間に、前後方向の移動を
阻止し且つ上下方向の移動を許容する揺れ止め部材２１
を介設している。このように揺れ止め部材２１を設ける
と、車両１が計量台３上を通行中に該計量台３が前後に
揺動しなくなって振動成分の発生量を軽減させることが
できる。

【００１８】さらに、この実施例では、図１、図２、図
４、図５に示すように、車両進入路Ｒの終端部Ｒａと計
量台３の始端部３ａとは前後方向に若干長さＴ（例えば
３０〜５０cm程度）だけオーバーラップさせている。
又、車両進入路側のオーバーラップ部分には、図４及び
図５に示すように、例えば鉄板のような適度に弾性を有
する部材２２が用いられており、車両の車輪１１，１２
が車両進入路Ｒ側から計量台３の始端部上に移乗する際
に、該弾性を有する部材２２が緩衝材となって計量台３
に対するショック荷重を軽減することができるようにし
ている。

【００１９】又、この走行車両の重量測定装置では、車
両１が停車することなく計量台３上を通過するので、無
接触で車両コード等を認識させる必要があるが、この実
施例では、図２に示すように、車両１側に発信器（ＩＤ
発信器）２４を取付け、他方計量台３の側部近傍位置に
その受信器２５を設けて、車両１が計量台３上を通過す
る前、あるいは通過中において該発信器２４から発信さ
れたデータを受信器２５で受信して、車両コード等を認
識させるようにしている。尚、上記受信器２５の受信位
置は、車両１の前後両輪１１，１２が完全に計量台３上
に載った状態のときに該車両側の発信器２４からの信号
を受信し得る位置（図２に示す位置）に設定すると、そ
の受信器２５で受信した時刻から、重量データの読み取
りをスタートさせるようにすることができ、該受信器２
５を重量読み取りスターターとして有効利用できる。

【００２０】又、このように車両を走行させたままで重
量測定をしようとする場合には、計量台３上をできるだ
け低速で通過する方が計量精度は高くなるが、通過スピ
ードがあまり遅くなり過ぎると、時間がかかり過ぎると
いう問題があり、他方通過スピードが速すぎると正確な
計量ができない場合が生じる。ところで、この実施例で
は、図２に示すように、車両に設けた前記発信器２４を
利用して、該車両の前輪１１が計量台３の始端部に載っ
た位置で該発信器２４からの信号を検知する第１の受信
器２７と、車両の後輪１２が計量台３の終端部から降り
た位置で該発信器２４からの信号を検知する第２の受信
器２８とを設け、車両側の発信器２４が両受信器２７，
２８間を通過する時間が所定時間（例えば２.５秒程
度）より速い場合には、ブザーあるいはランプ表示など
の再計量信号を発するようにしている。このようにする
と、車両重量の計量がより正確に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる走行車両の重量測定装
置の概略図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の重量測定装置の一部拡大図である。

【図４】図２のIVーIV拡大断面図である。

【図５】図４のVーV断面図である。

【図６】図１の走行車両の重量測定装置の作用説明図で
ある。

【図７】従来のトラックスケールの説明図である。

【図８】図７のトラックスケールで得られた実験データ
を示すグラフである。

【符号の説明】

１は車両、２はトラックスケール、３は計量台、４はロ
ードセル、５は歪ゲージ、６は圧電センサー、１０は演
算装置、４１は起歪部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロードセル式のトラックスケール（２）
   の計量台（３）上に車両（１）を停止することなく通過
   させ、そのときにロードセル（４）から発する出力デー
   タに基づいて車両（１）の重量を計測するようにした走
   行車両の重量測定装置であって、 前記ロードセル（４）の起歪部（４１）に、車載時にお
   いて該起歪部（４１）に発生する歪量を検出してそれを
   電気信号に変換して出力する歪ゲージ（５）と、同じく
   車載時において該起歪部（４１）に発生するショック荷
   重による振動成分を検出してそれを電気信号に変換して
   出力する圧電センサー（６）とをそれぞれ取付けるとと
   もに、 前記歪ゲージ（５）から出力されるデータと前記圧電セ
   ンサー（６）から出力されるデータをそれぞれ同期して
   受け入れ、しかも前記歪ゲージ（５）から出力されたデ
   ータ値から、前記圧電センサー（６）から出力されたデ
   ータ値を減算し、その得られたデータ値を基にして車両
   重量を計測するようにした演算装置（１０）を備えた、 ことを特徴とする走行車両の重量測定装置。