JPH07198462A - 車道または滑走路に設置するセンサ装置 - Google Patents
車道または滑走路に設置するセンサ装置Info
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- JPH07198462A JPH07198462A JP6203767A JP20376794A JPH07198462A JP H07198462 A JPH07198462 A JP H07198462A JP 6203767 A JP6203767 A JP 6203767A JP 20376794 A JP20376794 A JP 20376794A JP H07198462 A JPH07198462 A JP H07198462A
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 車道または走行路の表面に設置されるセンサ
装置で、車両または航空機の車輪負荷および（または）
走行時における路面上の剪断力成分を検出し得るセンサ
装置を提供する。 【構成】 力導入フランジ３は、実質的に機械的増幅効
果を有する測定装置５上に力線を集中し得るようにす
る。設置するように準備されたフランジ付きセンサ１の
組立済みのもの１７は、設置溝１１に対し適当に嵌込み
および位置決めすることができる。この場合管状部材の
圧延力絶縁合成物８およびあわ絶縁体９の二つを設ける
ことが重要である。このフランジ付き管状センサ１は、
圧電結晶板を備えた構造により、総ての圧電板が同じ大
きさを有しているために、圧力Ｐだけ、または剪断力Ｓ
だけまたはこれら双方の組合せを感知するような任意の
圧電板を使用するモジュール組立体を形成することがで
きる。
装置で、車両または航空機の車輪負荷および（または）
走行時における路面上の剪断力成分を検出し得るセンサ
装置を提供する。 【構成】 力導入フランジ３は、実質的に機械的増幅効
果を有する測定装置５上に力線を集中し得るようにす
る。設置するように準備されたフランジ付きセンサ１の
組立済みのもの１７は、設置溝１１に対し適当に嵌込み
および位置決めすることができる。この場合管状部材の
圧延力絶縁合成物８およびあわ絶縁体９の二つを設ける
ことが重要である。このフランジ付き管状センサ１は、
圧電結晶板を備えた構造により、総ての圧電板が同じ大
きさを有しているために、圧力Ｐだけ、または剪断力Ｓ
だけまたはこれら双方の組合せを感知するような任意の
圧電板を使用するモジュール組立体を形成することがで
きる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車道および航空機滑走路
の表面に設置し、該表面上に作用する反動力、ならびに
速度および他の測定値を動的に検出することである。
の表面に設置し、該表面上に作用する反動力、ならびに
速度および他の測定値を動的に検出することである。
【０００２】
【従来の技術】本発明は１９９１年１１月１３日付、Ｅ
Ｐ出願 ０ ４９１ ６５５ Ａ１による従来技術に由
来するものである。このＥＰ出願には弾性的に予荷重さ
れた、代表的には石英の圧電板より成る測定装置を含
む、管状センサが記載されている。この管状センサは路
面内において、深さがほぼ５０ｍｍなる溝の中に設置さ
れ、かつプラスチックおよび砂の混合物によって包埋さ
れる。
Ｐ出願 ０ ４９１ ６５５ Ａ１による従来技術に由
来するものである。このＥＰ出願には弾性的に予荷重さ
れた、代表的には石英の圧電板より成る測定装置を含
む、管状センサが記載されている。この管状センサは路
面内において、深さがほぼ５０ｍｍなる溝の中に設置さ
れ、かつプラスチックおよび砂の混合物によって包埋さ
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は前記の
形式の装置を改良し、より信頼度の高い測定信号が得ら
れるようにし、特に正確な自動的コンピューター利用を
可能にすることである。さらに追加的に剪断力を測定す
ることができるから、本発明は新規な利用範囲を有する
ようになる。
形式の装置を改良し、より信頼度の高い測定信号が得ら
れるようにし、特に正確な自動的コンピューター利用を
可能にすることである。さらに追加的に剪断力を測定す
ることができるから、本発明は新規な利用範囲を有する
ようになる。
【０００４】
【問題を解決するための手段】本発明の主要な部材を、
次に１７の図面によって詳述する。
次に１７の図面によって詳述する。
【０００５】
【実施例】図１は ＥＰ出願 ０ ４９１ ６５５ Ａ
１による従来技術を示すもので、この実施例において管
状センサ０は、管状部分２内に測定装置５を有してい
る。
１による従来技術を示すもので、この実施例において管
状センサ０は、管状部分２内に測定装置５を有してい
る。
【０００６】図２は本発明によるセンサを示すもので、
このセンサはフランジ付き管状センサ１の形をなし、管
状部分２、力導入フランジ３、力碇着フランジ４および
測定装置５より成っている。測定装置５を圧入によって
嵌込むためには、フランジ付き管状センサを締着力Ｋに
よって横方向に押圧し、測定装置５の装架機構６を矢印
７の方に移動せしめ、かつ間隙が形成されるようにす
る。Ｋを釈放すれば測定装置５は、大きな弾性予荷重に
よって、間隙が生じないように組立てられる。
このセンサはフランジ付き管状センサ１の形をなし、管
状部分２、力導入フランジ３、力碇着フランジ４および
測定装置５より成っている。測定装置５を圧入によって
嵌込むためには、フランジ付き管状センサを締着力Ｋに
よって横方向に押圧し、測定装置５の装架機構６を矢印
７の方に移動せしめ、かつ間隙が形成されるようにす
る。Ｋを釈放すれば測定装置５は、大きな弾性予荷重に
よって、間隙が生じないように組立てられる。
【０００７】従来の技術に比して、本発明による一体式
力導入フランジ３は、力線Ｐを測定装置５上に集中せし
め、信号の品質および機械的増幅効果を著しく改善す
る。
力導入フランジ３は、力線Ｐを測定装置５上に集中せし
め、信号の品質および機械的増幅効果を著しく改善す
る。
【０００８】フランジ付き管状センサ１の特徴は、管状
部分２の壁がフランジ３に対する遷移区域内に延びてい
るために、該管状部分２の弾性を実質的に増加させるこ
とである。
部分２の壁がフランジ３に対する遷移区域内に延びてい
るために、該管状部分２の弾性を実質的に増加させるこ
とである。
【０００９】図３は路面１２に嵌込んだ、本発明による
フランジ付き管状センサ１を示す。この嵌込みを行うた
めには、センサは図７に示されるように前もって組立て
られた状態で供給される。組立済みセンサ１７は、溝１
１内に設置するように位置決めされた後、充填材（１
０）と共に埋設され、かつ路面１２と平らになるように
均される。
フランジ付き管状センサ１を示す。この嵌込みを行うた
めには、センサは図７に示されるように前もって組立て
られた状態で供給される。組立済みセンサ１７は、溝１
１内に設置するように位置決めされた後、充填材（１
０）と共に埋設され、かつ路面１２と平らになるように
均される。
【００１０】製造後貯蔵された組立済みセンサ１７は，
フランジ付き管状センサ１と、設置状態において路面に
達する圧延力絶縁合成物８と、管状部分２を前および後
圧延力Ｒから絶縁する横方向あわ絶縁体９とによって構
成される。これら横圧延力Ｒは道路の深さと共に減少
し、かつ路面の直下において最大であり、力導入フラン
ジ３は、路面に達するまで、充填合成物１３によって総
ての横圧延力Ｒから保護されるようになっている。圧延
力絶縁体８はたとえば、シリコンゴム帯によって形成す
ることができる。圧延力絶縁体８の間に注入される充填
合成物１３は、できるだけ路面と同様な機械的性質を有
するものとなす必要がある。埋設合成物１０は力碇着フ
ランジ４を囲繞し、かつ該フランジを道床に結合し、セ
ンサ１７を所要の位置に位置決めする。力導入フランジ
３の幅Ｂは、単一の管状部分２に間に合うように適当に
形成される。
フランジ付き管状センサ１と、設置状態において路面に
達する圧延力絶縁合成物８と、管状部分２を前および後
圧延力Ｒから絶縁する横方向あわ絶縁体９とによって構
成される。これら横圧延力Ｒは道路の深さと共に減少
し、かつ路面の直下において最大であり、力導入フラン
ジ３は、路面に達するまで、充填合成物１３によって総
ての横圧延力Ｒから保護されるようになっている。圧延
力絶縁体８はたとえば、シリコンゴム帯によって形成す
ることができる。圧延力絶縁体８の間に注入される充填
合成物１３は、できるだけ路面と同様な機械的性質を有
するものとなす必要がある。埋設合成物１０は力碇着フ
ランジ４を囲繞し、かつ該フランジを道床に結合し、セ
ンサ１７を所要の位置に位置決めする。力導入フランジ
３の幅Ｂは、単一の管状部分２に間に合うように適当に
形成される。
【００１１】しかしながら力導入フランジの幅Ｂを増加
し、二つまたはそれ以上の管状部分２を併置して、フラ
ンジと結合するようになすことも本発明の範囲内に含ま
れる。埋設合成物１０および充填合成物１３は、通常は
砂およびプラスチックの混合物より成り、その組成は道
路材料の機械的特性に適合せしめられる。７５％のアラ
ルダイト鋳造レシンおよび２５％のケイ砂の混合物は特
に効果的であることが認められている。
し、二つまたはそれ以上の管状部分２を併置して、フラ
ンジと結合するようになすことも本発明の範囲内に含ま
れる。埋設合成物１０および充填合成物１３は、通常は
砂およびプラスチックの混合物より成り、その組成は道
路材料の機械的特性に適合せしめられる。７５％のアラ
ルダイト鋳造レシンおよび２５％のケイ砂の混合物は特
に効果的であることが認められている。
【００１２】図４は図３に示されたものと同様な、本発
明によるセンサ装置を示す。しかしながら測定装置５に
は、剪断力を検知する全く同じ寸法の圧電板が嵌込まれ
ている。この装置によって新規な測定学的可能性が得ら
れる。変型としては、管状部分の絶縁あわ９と、埋設合
成物１０との間に、同様に砂およびプラスチックの混合
物である中間合成物１４が設けられる。
明によるセンサ装置を示す。しかしながら測定装置５に
は、剪断力を検知する全く同じ寸法の圧電板が嵌込まれ
ている。この装置によって新規な測定学的可能性が得ら
れる。変型としては、管状部分の絶縁あわ９と、埋設合
成物１０との間に、同様に砂およびプラスチックの混合
物である中間合成物１４が設けられる。
【００１３】図５にも図３によるセンサ装置が示されて
いる。しかしながら測定装置５内には、剪断力および圧
力の双方を検出する、同じ寸法の圧電板が嵌込まれてい
る。これによって重量および剪断力成分を別個に測定し
得るようになり、さらに用途が広がる。
いる。しかしながら測定装置５内には、剪断力および圧
力の双方を検出する、同じ寸法の圧電板が嵌込まれてい
る。これによって重量および剪断力成分を別個に測定し
得るようになり、さらに用途が広がる。
【００１４】図６は測定装置５を嵌込んだ後の、フラン
ジ付き管状センサ１を示す。この形においてはセンサは
自動化の如き、他の目的に使用することができる。
ジ付き管状センサ１を示す。この形においてはセンサは
自動化の如き、他の目的に使用することができる。
【００１５】図７においては、道路に設置するように設
計されたフランジ付きセンサ１は、設置に対して準備さ
れたセンサ１７として示されている。充填合成物１３は
二つの圧延力絶縁体８の間に堅く充填され、かつ管状部
分のあわ絶縁体９も、同様に設置に対して準備される。
変型として中央接続部分１６が示されている。しかしな
がら前後に配設する場合には、図１０に示されるような
外方接続線が有利である。
計されたフランジ付きセンサ１は、設置に対して準備さ
れたセンサ１７として示されている。充填合成物１３は
二つの圧延力絶縁体８の間に堅く充填され、かつ管状部
分のあわ絶縁体９も、同様に設置に対して準備される。
変型として中央接続部分１６が示されている。しかしな
がら前後に配設する場合には、図１０に示されるような
外方接続線が有利である。
【００１６】図８には絶縁板２４上に前後に配置され
た、圧電剪断力板１８および圧電圧力板１９が示されて
おり、該絶縁板は圧力板１９に対する導体２３と、剪断
力板１８に対する導体２１とを有している。
た、圧電剪断力板１８および圧電圧力板１９が示されて
おり、該絶縁板は圧力板１９に対する導体２３と、剪断
力板１８に対する導体２１とを有している。
【００１７】図９は上下に配設された、圧電剪断力板１
８および圧電圧力板１９を有する測定装置５の部分を示
す。これら板の間には両側に導体を備えた絶縁板２４が
配置されている。圧電板組立体は、好ましくは二つの案
内レール２５の間に配置され、該案内レールは機械的に
予荷重が加えられ、または絶縁接着剤によって小組立体
として結合され、開放された管状部分２内に簡単に押入
れ得るようになっている。
８および圧電圧力板１９を有する測定装置５の部分を示
す。これら板の間には両側に導体を備えた絶縁板２４が
配置されている。圧電板組立体は、好ましくは二つの案
内レール２５の間に配置され、該案内レールは機械的に
予荷重が加えられ、または絶縁接着剤によって小組立体
として結合され、開放された管状部分２内に簡単に押入
れ得るようになっている。
【００１８】図１０は本発明によるセンサ装置を備えた
道路の断面を示す。設置に対して準備されたセンサ部材
１７は、できるだけ小さな間隔で、前後に位置決めされ
る。センサ１７の接続線２９は、一端において半径方向
に引出され、かつ充填合成物を通して集合チャンネル３
０に導かれる。しかしながら原理的には中央接続部分１
６も可能である。
道路の断面を示す。設置に対して準備されたセンサ部材
１７は、できるだけ小さな間隔で、前後に位置決めされ
る。センサ１７の接続線２９は、一端において半径方向
に引出され、かつ充填合成物を通して集合チャンネル３
０に導かれる。しかしながら原理的には中央接続部分１
６も可能である。
【００１９】接続箱に至る外部の各線は、密封されかつ
任意の長さに結合し得る、長さＬなる標準センサの形成
を可能にする。これは測定システムの軸線を角度γだけ
傾斜させることによって、傾斜した路面に対してもセン
サを容易に使用し得るようにする。
任意の長さに結合し得る、長さＬなる標準センサの形成
を可能にする。これは測定システムの軸線を角度γだけ
傾斜させることによって、傾斜した路面に対してもセン
サを容易に使用し得るようにする。
【００２０】図１１、図１２、図１３および図１４は、
車両検査区間の設置および利用状態を示すもので、該検
査区間は光学的間隔がｄ１，ｄ２なる複数の、たとえば
１０個またはそれ以上のセンサ１７を有し、これらセン
サは試験区間３１を形成するように組合され、たとえば
カープラントの組立ラインと直列に結合することができ
る。これによって車両の運転動力学的検査を１回の走行
で行うことができ、車両に追加測定装置を取付ける必要
がなくなる。
車両検査区間の設置および利用状態を示すもので、該検
査区間は光学的間隔がｄ１，ｄ２なる複数の、たとえば
１０個またはそれ以上のセンサ１７を有し、これらセン
サは試験区間３１を形成するように組合され、たとえば
カープラントの組立ラインと直列に結合することができ
る。これによって車両の運転動力学的検査を１回の走行
で行うことができ、車両に追加測定装置を取付ける必要
がなくなる。
【００２１】図１１は試験区間３１を断面で示したもの
である。設置したセンサの標準長さＬ＝１ｍと仮定すれ
ば、通常の自動車道では、一つの溝１１に対してほぼ４
個のセンサを設置する必要がある。したがって自動車道
の幅を四つの部分に分割することができる。図８および
１０に示される如く、センサ内で圧電板の対２８をそれ
ぞれさらに配線によって接続し、自動車道の幅を１０ま
たはそれ以上の小区画に分割することができる。これに
よって他の測定可能性が得られる。すなわち溝１１は標
準センサの群３２と、小分割された別の群３３を含むよ
うになすことができる。
である。設置したセンサの標準長さＬ＝１ｍと仮定すれ
ば、通常の自動車道では、一つの溝１１に対してほぼ４
個のセンサを設置する必要がある。したがって自動車道
の幅を四つの部分に分割することができる。図８および
１０に示される如く、センサ内で圧電板の対２８をそれ
ぞれさらに配線によって接続し、自動車道の幅を１０ま
たはそれ以上の小区画に分割することができる。これに
よって他の測定可能性が得られる。すなわち溝１１は標
準センサの群３２と、小分割された別の群３３を含むよ
うになすことができる。
【００２２】図１２は導入部に障害３６があり、たとえ
ばかじ取り装置および懸架装置がこの障害に応答するよ
うになった試験区間３１を示す。
ばかじ取り装置および懸架装置がこの障害に応答するよ
うになった試験区間３１を示す。
【００２３】単数または複数のセンサ３４が、自動車道
内に小さな角度αで傾斜するように設置され、時間的に
偏倚した力信号を発生し、したがって一連の追加的情報
が得られる。
内に小さな角度αで傾斜するように設置され、時間的に
偏倚した力信号を発生し、したがって一連の追加的情報
が得られる。
【００２４】したがって二つのセンサ３４により、次の
各測定、すなわち各車輪の力、重量（全）、速度、軸
距、左右の重量分布、わだちの位置およびその幅、二重
車輪検出、自動横感度の測定を行うことができる。
各測定、すなわち各車輪の力、重量（全）、速度、軸
距、左右の重量分布、わだちの位置およびその幅、二重
車輪検出、自動横感度の測定を行うことができる。
【００２５】したがって測定チャンネルを傾斜させるこ
とによって、自動車道の幅Ｆの全体に亙って感度を較正
することができる。自動車道のわだちによって相当のエ
ラーが発生するが、これは逆探によって検出しかつ除去
する必要がある。横感度の較正はこのようなエラーを表
す。このためには左右車輪の重量が既知である較正車両
を、自動車道の全幅員に亙って段階的に数回走らせる。
相次ぐ各段階において左右車輪の重量を比較する。各重
量が幅Ｆを横切る許容範囲内にある時は、自動車道の摩
耗または変形はまだ生じていない。このような較正はも
ちろん、小分割した測定チャンネル３３、３４だけによ
って行うことができ、これらチャンネルは左側および右
側の測定信号を別々に検出する。
とによって、自動車道の幅Ｆの全体に亙って感度を較正
することができる。自動車道のわだちによって相当のエ
ラーが発生するが、これは逆探によって検出しかつ除去
する必要がある。横感度の較正はこのようなエラーを表
す。このためには左右車輪の重量が既知である較正車両
を、自動車道の全幅員に亙って段階的に数回走らせる。
相次ぐ各段階において左右車輪の重量を比較する。各重
量が幅Ｆを横切る許容範囲内にある時は、自動車道の摩
耗または変形はまだ生じていない。このような較正はも
ちろん、小分割した測定チャンネル３３、３４だけによ
って行うことができ、これらチャンネルは左側および右
側の測定信号を別々に検出する。
【００２６】車両の車輪整合はもちろん、傾斜センサお
よび長時間測定によってではなく、自動車道に対して直
角に嵌込まれ、かつ適当に細かく分割されたセンサによ
って検出される。
よび長時間測定によってではなく、自動車道に対して直
角に嵌込まれ、かつ適当に細かく分割されたセンサによ
って検出される。
【００２７】前述の測定を行うためにはもちろん、障害
３６は不要である。しかしながらこの障害は、振動が生
じる車両動力学的試験を行う時に有用である。
３６は不要である。しかしながらこの障害は、振動が生
じる車両動力学的試験を行う時に有用である。
【００２８】図１３は重量成分の変型利用を示すもの
で、この場合は車両懸架装置、緩衝装置およびかじ取り
装置の効果が検査される。たとえば正規の減衰４０と、
減衰の不十分な、大きな減衰率βを有する衝撃３９と
を、簡単な態様で比較することができる。
で、この場合は車両懸架装置、緩衝装置およびかじ取り
装置の効果が検査される。たとえば正規の減衰４０と、
減衰の不十分な、大きな減衰率βを有する衝撃３９と
を、簡単な態様で比較することができる。
【００２９】測定可能性の実質的な拡張は、図４または
図５に示されたセンサを使用することによって可能とな
る。剪断力成分を追加的に測定することは、制動、始動
または加速の何れに対しても、試験区間３１に新しい用
途を与えることとなる。
図５に示されたセンサを使用することによって可能とな
る。剪断力成分を追加的に測定することは、制動、始動
または加速の何れに対しても、試験区間３１に新しい用
途を与えることとなる。
【００３０】図１４は制動または加速時における剪断力
成分の変型利用を示す。この場合４２は右前輪の剪断力
成分、４３は左前輪の剪断力成分、４４は右後輪の剪断
力成分、４５は左後輪の剪断力成分である。
成分の変型利用を示す。この場合４２は右前輪の剪断力
成分、４３は左前輪の剪断力成分、４４は右後輪の剪断
力成分、４５は左後輪の剪断力成分である。
【００３１】以上に示した可能性から、本発明の試験区
間３１によれば、任意の車両に対して、日常の調査を敏
速に行い得ることがわかる。安定性、かじ取り、懸架、
制動および始動態様に関する運転動力学的な完全試験
は、実際の車両に計器を取付ける必要なく、所要のソフ
トウエアを使用しての、１回の走行で実施することがで
きる。
間３１によれば、任意の車両に対して、日常の調査を敏
速に行い得ることがわかる。安定性、かじ取り、懸架、
制動および始動態様に関する運転動力学的な完全試験
は、実際の車両に計器を取付ける必要なく、所要のソフ
トウエアを使用しての、１回の走行で実施することがで
きる。
【００３２】剪断力および重量成分を同時に測定するこ
とによって、摩擦係数
とによって、摩擦係数
【数１】 の決定が可能となり、したがって本発明による装置のさ
らに重要な用途が得られる。
らに重要な用途が得られる。
【００３３】図１５、図１６および図１７には航空機の
着陸滑走路に対する、本発明の用例が示されている。こ
れは航空機は地上においては車両とみなされるためであ
る。滑走路の接地区域には、図１１および図１２に示さ
れたと同様な試験区間３１を設置することができる。
着陸滑走路に対する、本発明の用例が示されている。こ
れは航空機は地上においては車両とみなされるためであ
る。滑走路の接地区域には、図１１および図１２に示さ
れたと同様な試験区間３１を設置することができる。
【００３４】図１５はたとえばセンサ１７を４個だけ使
用し、滑走路の始めからの距離をｄｘ，この点からの光
学的間隔をｄ１、ｄ２、ｄ３とした簡単な装置を示す。
航空機は主着陸装置４７が地面と接触し、着陸を開始せ
んとする状態にある。この例では着陸装置は８個の複車
輪を有するものとして示されている。
用し、滑走路の始めからの距離をｄｘ，この点からの光
学的間隔をｄ１、ｄ２、ｄ３とした簡単な装置を示す。
航空機は主着陸装置４７が地面と接触し、着陸を開始せ
んとする状態にある。この例では着陸装置は８個の複車
輪を有するものとして示されている。
【００３５】図１６は装置の平面図で、センサは分割さ
れ、角度αをなすように配置されている。図１１に示さ
れたように小分割されているために、制動トラックに偏
倚があれば、これは直ちに認めることができ、すなわち
如何なる天候においても、日中の如何なる時間において
も変動および補正角度λ1 、λ2 を確認することができ
る。このような偏倚から、ブレーキ釈放システムに関す
る複数の重要な結論を引出すことができる。
れ、角度αをなすように配置されている。図１１に示さ
れたように小分割されているために、制動トラックに偏
倚があれば、これは直ちに認めることができ、すなわち
如何なる天候においても、日中の如何なる時間において
も変動および補正角度λ1 、λ2 を確認することができ
る。このような偏倚から、ブレーキ釈放システムに関す
る複数の重要な結論を引出すことができる。
【００３６】図１７は各複輪に対する制動図表である。
二つのダブルピークＮｏ．１は次ぎのことを表す： ５２は左複輪５０の逆推力 ５３は右複輪５０の逆推力 ５４は左複輪４９の逆推力 ５５は右複輪４９の逆推力
二つのダブルピークＮｏ．１は次ぎのことを表す： ５２は左複輪５０の逆推力 ５３は右複輪５０の逆推力 ５４は左複輪４９の逆推力 ５５は右複輪４９の逆推力
【００３７】複輪セットＮｏ．２、３および４に対して
も同様な図表が得られる。設置した本発明のセンサ１７
の群が重量、剪断力またはこれら双方の組合わせの何れ
に応答するかにより、着地動作の総ての主成分を１回の
着地で検査することができる。さらにパイロットの動作
も接地位置および使用制動装置から確かめることができ
る。
も同様な図表が得られる。設置した本発明のセンサ１７
の群が重量、剪断力またはこれら双方の組合わせの何れ
に応答するかにより、着地動作の総ての主成分を１回の
着地で検査することができる。さらにパイロットの動作
も接地位置および使用制動装置から確かめることができ
る。
【００３８】摩耗ゴム、付着油および湿気による滑走路
面の汚損状態も重要である。制動摩擦係数ρはこれによ
って著しく影響される。本発明の装置によれば摩擦係数
ρは着地の度に確かめられ、したがって滑走路面の状態
の監視が可能である。
面の汚損状態も重要である。制動摩擦係数ρはこれによ
って著しく影響される。本発明の装置によれば摩擦係数
ρは着地の度に確かめられ、したがって滑走路面の状態
の監視が可能である。
【００３９】以上の説明および図面によって明らかな如
く、本発明のセンサ装置によれば、重量および剪断力の
組合わせによって、実質的に新規な品質および安全性を
有する新用途が得られる。
く、本発明のセンサ装置によれば、重量および剪断力の
組合わせによって、実質的に新規な品質および安全性を
有する新用途が得られる。
【００４０】運動車両の重量検出は、ここ数年間に亙っ
て行われてきた国際的な研究企画であるが、本発明によ
る重量および剪断力測定は、重量監視による公知の運輸
管理と共に、運輸安全基準を遵守する場合におけると同
様、車両の品質監視に新規な用途をもたらす。
て行われてきた国際的な研究企画であるが、本発明によ
る重量および剪断力測定は、重量監視による公知の運輸
管理と共に、運輸安全基準を遵守する場合におけると同
様、車両の品質監視に新規な用途をもたらす。
【００４１】前述の実施例は圧力および剪断力板１８、
１９の圧電効果を活用することによって、簡単に実現す
ることができる。これら板は圧電セラミックまたは単結
晶の何れによっても形成可能である。最良の結果は準静
的較正を可能にする水晶によって得られる。なお水晶
は、在来使用された総ての圧電システムの場合に観察さ
れるような、パイロ電気的効果を伴わない。突然の雷雨
または変動する日照は温度勾配を急変させるが、水晶か
ら発生される信号には影響を及ぼさない。
１９の圧電効果を活用することによって、簡単に実現す
ることができる。これら板は圧電セラミックまたは単結
晶の何れによっても形成可能である。最良の結果は準静
的較正を可能にする水晶によって得られる。なお水晶
は、在来使用された総ての圧電システムの場合に観察さ
れるような、パイロ電気的効果を伴わない。突然の雷雨
または変動する日照は温度勾配を急変させるが、水晶か
ら発生される信号には影響を及ぼさない。
【００４２】水晶の他の主なる利点は、準静的な重量較
正が可能なことであり、この方法においては前もって静
的に測定された、すなわち既知の車軸重量を有する試験
車両が、センサ配列体上においてゆっくり運転される。
このようにすることによって、１ｋｍ／ｈを超える運転
速度エラーを抑制し得ない、懸架装置に起因する追加振
動を排除することができる。セラミック圧電部材によっ
ては、この準静的較正は不可能である。
正が可能なことであり、この方法においては前もって静
的に測定された、すなわち既知の車軸重量を有する試験
車両が、センサ配列体上においてゆっくり運転される。
このようにすることによって、１ｋｍ／ｈを超える運転
速度エラーを抑制し得ない、懸架装置に起因する追加振
動を排除することができる。セラミック圧電部材によっ
ては、この準静的較正は不可能である。
【００４３】しかしながら本発明およびその用途は圧電
効果に制限されるものではない。容量性または抵抗性の
如き他の測定装置も使用できる。
効果に制限されるものではない。容量性または抵抗性の
如き他の測定装置も使用できる。
【図１】従来の技術を示す図。
【図２】本発明の１実施例の断面図。
【図３】本発明によるセンサの１実施例の、設置状態を
示す図。
示す図。
【図４】剪断力を測定するための、本発明によるセンサ
の１実施例の、設置状態を示す図。
の１実施例の、設置状態を示す図。
【図５】車輪負荷および剪断力を測定するための、本発
明の１実施例の、設置状態を示す図。
明の１実施例の、設置状態を示す図。
【図６】本発明によるセンサを示す図。
【図７】設置に対して準備された、本発明によるセンサ
を示す図。
を示す図。
【図８】直列の圧力および剪断力圧電結晶を有する、印
刷回路を示す図。
刷回路を示す図。
【図９】上下に配置された圧力および剪断力圧電結晶を
有する、同様な回路を示す図。
有する、同様な回路を示す図。
【図１０】路面内に設置された、センサ装置の縦断面
図。
図。
【図１１】試験滑走路上における車両を試験するため
の、多重センサ配列対を示す図。
の、多重センサ配列対を示す図。
【図１２】図１１に示された試験滑走路の平面図および
立面図。
立面図。
【図１３】車両懸架装置の変型利用状態を示す図。
【図１４】剪断力効果を有する、他の変型利用状態を示
す図。
す図。
【図１５】航空機滑走路内における多重センサ配列体の
断面図。
断面図。
【図１６】図１５に示された配列体の平面図。
【図１７】各車輪から得られた逆推力値の変型利用状態
の一つを示す図。
の一つを示す図。
０ 管状センサ １ フランジ付き管状センサ ２ 管状部分 ３ 力導入フランジ ４ 力碇着フランジ ５ 測定装置 ６ 装架装置 ８ 圧延力絶縁合成物 ９ あわ絶縁体 １０ 充填合成物 １１ 溝 １２ 路面 １３ 充填合成物 １４ 中間合成物 １７ 組立済みセンサ １８ 圧電剪断力板 １９ 圧電圧力板 ２４ 絶縁板 ２５ 案内レール ２８ 圧電板の対 ２９ 接続線 ３１ 試験区間 ３２ 標準センサ ３４ 傾斜センサ ３６ 障害 ３９ 減衰率の大なる衝撃 ４０ 正規の減衰率 ４８ 接続箱
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス コンラッド ゾンデレッガー スイス国ネフテンバッハ，ゾンハルデンス トラーセ ７ (72)発明者 マルカス カプレツ スイス国チューリッヒ，イムビスビュール ストラーセ 29
Claims (19)
- 【請求項１】 断面の中空なセンサ（１）を使用して、
車両車輪の重量および（または）動的反作用を検出する
ために車道または滑走路に設置するセンサ装置であっ
て、内部に測定装置（５）を有し、該測定装置が管状部
分（２）の壁に対して圧力嵌めされているセンサ装置に
おいて、前記管状部分（２）が該部分に対し切線方向に
結合された力導入フランジ（３）を備え、力作用線Ｐお
よびＳが測定装置（５）上に集中し、機械的増幅効果を
発生させるようになっていることを特徴とするセンサ装
置。 - 【請求項２】 力導入フランジ（３）が板の形を有し、
管状部分の反対側に力碇着フランジ（４）が装着され、
道床内に固定されるようになっている請求項１記載のセ
ンサ装置。 - 【請求項３】 測定装置（５）の装架装置が収縮によっ
て管状部分（２）に結合され、該管状部分（２）の弾性
長さが増加し、錠止力Ｋによって組立てを行う時に測定
装置（５）を押入れるに十分な大きさの開口を形成する
ようになっており、かつ錠止力Ｋを釈放した後に、測定
装置（５）と力導入フランジ（３）および碇着フランジ
（４）との間に、空隙を発生させることなく圧縮結合が
得られるようになっている請求項１記載のセンサ装置。 - 【請求項４】 路面（１２）と同様な機械的特性を有す
る道路充填合成物（１３）を含む力導入フランジ（３）
を備え、さらに両側に境界として働き、かつ路面（１
２）まで延びる、たとえばシリコンゴムよりなる圧延力
絶縁合成物（８）を有している請求項１から３までに記
載のセンサ装置。 - 【請求項５】 管状部分（２）があわ絶縁物（９）によ
って被覆され、力導入フランジ（３）の下側、管状部分
（２）および力碇着フランジ（４）の一部分が緊密に包
埋され、メーカーがこれを前もって製造し、かつ設置用
センサ（１７）として準備し得るようになっている請求
項１から４までの何れか一つに記載のセンサ装置。 - 【請求項６】 設置のために準備されたセンサ（１７）
が、滑走路の全幅員（Ｆ）に対して便利に分割し得るよ
うな比率を有する長さＬに仕上げられ、かつ独立の横接
続ケーブルを有し、該ケーブルが密封的に管状部分
（２）から引出され、かつ接続箱（４８）まで延びる長
さを有している、請求項１から５までの何れか一つに記
載のセンサ装置。 - 【請求項７】 測定装置（５）が圧力（Ｐ）だけを感知
する圧電結晶（１９）を含んでいる、請求項１から６ま
での何れか一つに記載のセンサ装置。 - 【請求項８】 測定装置（５）が、センサ軸線に対して
直角な剪断力（Ｓ）だけを感知する圧電結晶（１８）を
含んでいる、請求項１から７までの何れか一つに記載の
センサ装置。 - 【請求項９】 圧力および剪断力に対する二つの種類の
結晶（１８、１９）が嵌め込まれている、請求項１から
８までの何れか一つに記載のセンサ装置。 - 【請求項１０】 測定装置（５）がモジュール式に形成
され、三つの総ての作動形体が同じ嵌込み寸法を有し、
したがってこれを選択的に設置し、路面上の重量成分だ
け、剪断力成分だけまたは重量および剪断力成分を測定
し得るようになっている、請求項１から９までの何れか
一つに記載のセンサ装置。 - 【請求項１１】 圧電結晶が石英の如き、単結晶であ
る、請求項１から１０までの何れか一つに記載のセンサ
装置。 - 【請求項１２】 圧電結晶が圧電セラミックより成って
いる、請求項１から１１までの何れか一つに記載のセン
サ装置。 - 【請求項１３】 測定装置（５）が容量性および／また
は抵抗性部材を有している、請求項１から１２までの何
れか一つに記載のセンサ装置。 - 【請求項１４】 多用途センサ（１７）が車両試験区間
（３１）を形成するように接続され、試験車両の動的態
様を懸架、かじ取り、制動または始動能力に関して調査
し得るようになっている、請求項１から１３までに何れ
か一つに記載のセンサ装置。 - 【請求項１５】 センサ（１７）が航空機滑走路内に多
重的に設置され、特にブレーキ釈放システムの誤動作に
起因する横偏倚λ1 、λ2 と、着陸装置（４７）の各車
輪の逆推力（制動推力）（５２．．．５５）を検査し得
るようになっている、請求項１から１４までの何れか一
つに記載のセンサ装置。 - 【請求項１６】 前記装置が滑走路面の摩擦係数ρを調
査し得るようになっている、請求項９記載のセンサ装置
の使用方法。 - 【請求項１７】 各測定チャンネルを角度αだけ傾斜さ
せることによって、左右車両車輪から得られる測定値を
時間的に区別し得るようになっている、請求項１から１
６までに記載されているセンサ装置の使用方法。 - 【請求項１８】 従順な静的較正を行うために石英圧電
結晶を使用し、既知の軸重量を有する試験車両を、１ｋ
ｍ／ｈより実質的に低い速度でセンサ装置上を走行せし
め、懸架装置に起因する総ての振動効果を抑制し、かつ
動的重量を準静的重量に対応させるようになっている、
請求項１から７までの何れか一つに記載のセンサ装置を
較正する方法。 - 【請求項１９】 測定チャンネルを角度αだけ傾斜せし
め、道路の幅を横切る感度の変動を較正し得るように
し、この時既知の車軸負荷を有する較正車両を、道路の
左側から右側に数回移動させることによって、測定チャ
ンネル上を走行せしめ、かつ左方車輪および右方車輪の
各個からの信号を比較するようになっているセンサ装置
の較正方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH03482/93-0 | 1993-11-23 | ||
| CH03482/93A CH689599A5 (de) | 1993-11-23 | 1993-11-23 | Aufnehmer-Anordnung zum Einbau in Fahrbahnen zwecks Erfassung der Gewichte und/oder der fahrdynamischen Reaktionen von Fahrzeugrädern. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198462A true JPH07198462A (ja) | 1995-08-01 |
| JP3295543B2 JP3295543B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=4256939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20376794A Expired - Fee Related JP3295543B2 (ja) | 1993-11-23 | 1994-08-29 | 車道または滑走路に設置するセンサ装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5461924A (ja) |
| EP (1) | EP0654654B1 (ja) |
| JP (1) | JP3295543B2 (ja) |
| AT (1) | ATE164003T1 (ja) |
| CH (1) | CH689599A5 (ja) |
| DE (2) | DE59405419D1 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100737673B1 (ko) * | 2003-09-05 | 2007-07-09 | 현대중공업 주식회사 | 하중감지장치 |
| JP2012530250A (ja) * | 2009-06-17 | 2012-11-29 | ルフトハンザ・テッヒニク・アクチェンゲゼルシャフト | 航空機の着陸タイヤ内の圧力を測定するアッセンブリ |
| KR101299343B1 (ko) * | 2012-02-28 | 2013-08-26 | 주식회사 에스아이엠티 | 실시간 항공기 화물 중량 측정시스템 |
| JP2018017733A (ja) * | 2016-07-26 | 2018-02-01 | キストラー ホールディング アクチエンゲゼルシャフト | センサパッケージを備えたｗｉｍセンサ |
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