JPH076500Y2

JPH076500Y2 - 車両重量測定装置

Info

Publication number: JPH076500Y2
Application number: JP1989055224U
Authority: JP
Inventors: 貞一吉澤; 哲夫高橋; 弘一佐藤; 進隈元
Original assignee: Kyowa Electronic Instruments Co Ltd; East Japan Railway Co
Current assignee: Kyowa Electronic Instruments Co Ltd; East Japan Railway Co
Priority date: 1989-05-16
Filing date: 1989-05-16
Publication date: 1995-02-15
Anticipated expiration: 2004-05-16
Also published as: JPH02146329U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、車両重量測定装置に関し、より詳細には、車
両が走行するために敷設された左右のレールに該車両の
輪重を検出する輪重検出器が複数配設され走行中の上記
車両の重量を測定し得ると共に各車両毎の乗車人員数を
求め得る車両重量測定装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、走行車両の重量を地上側から測定する手段とし
て、車両の進行方向の１箇所（厳密には左右のレールで
１対）に輪重検出器（以下、「センサ」という）を配設
し、このセンサ上を通過する車輪の輪重を測定するもの
があった。つまり、１つの車両が４軸８輪で構成されて
いるとすれば、上記センサ上を通過する４対の輪重を逐
次測定し、これらを加算することで、１つの車両の重量
を測定する方式のものがあった。しかし、仮に静止状態
で車両重量を測定したとしても、車両の構造上およびば
ねの状態などによって全車輪（８輪）個々の輪重は均一
に分布していない。さらに走行状態においては、軌道
（レール）の状態等によって、車両はローリング、ピッ
チング、ヨーイング等の動揺運動をしながら走行してい
る。従って、上述のように１個所（１対）のセンサで測
定した輪重を合算する方式では、上記動揺運動が誤差と
なって測定精度が低いという問題があった。

そして、この問題を解決するために提案された１つの従
来例として、貨車過偏積測定装置があった。この貨車過
偏積測定装置は、貨車操作場内に設置され、貨車の積荷
が走行中に片寄った状態になっていないか、および過積
になっていないかを測定する装置である。

一方、上記貨車（車両）が走行中に生じる上記動揺運動
の周波数は、一般に約1Hzであることが実験的に確認さ
れているから、上記貨車過偏積測定装置に用いられるセ
ンサは、上記周波数の１波長に対応する区間内の複数箇
所に配置されており、そして、１秒間に上記車両が上記
１波長分だけ走行するように走行速度を規制することに
より、上述の問題を除去するようにしている。

つまり、第10図を用いて説明すると、P1〜P5はそれぞれ
センサの配設、位置を示し、Ａは上記動揺運動による輪
重の変化を示す曲線、Waは最終的に得られる輪重で、こ
の例の場合、P1〜P5は12mである。実際に車両が走行す
る場合、その走行速度のうち最も頻度の多い速度が43km
/h前後であることから、上記１波長に対応する区間の長
さは、43km/hを秒速に換算すると12m/sとなるから上記1
2mに設定し、走行速度は43km/hに規制される。この速度
で走行する限り、曲線Ａで示すように位置P1〜P5に配設
された５箇所（５対）のセンサの出力のうち、P2のセン
サとP4のセンサの出力が互いに打消しあって最も真値に
近い平均化された輪重Waが得られる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のように従来の貨車過偏積測定装置
では、厳密な速度の規制が要求され、このような速度の
制御が困難であり、例えば走行速度が規定より低下して
30km/hで上記センサP1〜P5上を通過した場合は、第11図
に示すようにP1〜P5間に発生する上記動揺運動は、1.5
波長分になってしまう。従って曲線Ｂに示すようにP2お
よびP4のセンサの出力をP3の出力で打消すことができ
ず、最終的に得られる輪重Wbは上記輪重Waよりも大きく
なって、この大きくなった分だけ誤差となる。つまり、
走行速度の過不足が測定精度に大きく影響を与えるとい
う問題があった。

本考案は、上述の事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、車両の走行速度および走行に伴う動
揺速度の影響を受けることなく、高精度に車両重量を測
定し得ると共に各車両毎の乗車人員数を求め得る車両重
量測定装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の考案
は、車両が走行するために敷設された左右のレールに該
車両の輪重を検出する輪重検出器が複数配設され走行中
の上記車両の重量を測定する車両重量測定装置におい
て、１つの車両が有する複数の車輪の各輪重を同時に且
つ個別に検出し得る位置にそれぞれ配設された複数の上
記輪重検出器と、これらの輪重検出器からの各出力を受
けて上記複数の輪重検出器が上記各輪重を同時に検出し
ている測定時点であるか否かを判定する測定時点判定手
段と、上記測定時点における上記各輪重を加算して上記
車両の重量を演算する車両重量演算手段と、上記レール
上を走行する列車のダイヤとその列車の空車状態の各自
重量が予め記憶されたメモリと、列車通過毎に通過時刻
によって上記記憶しておいた列車ダイヤと照合して対応
した各車両の上記自重量を順次読み出す自重量読出し手
段と、上記車両重量演算手段により演算された重量と上
記自重量読出し手段により読み出された自重量との差か
ら総乗車人員重量を演算し、さらに上記総乗車人員重量
を乗車人員１名当りの所定の重量で除算して乗車人員数
を演算する乗車人員演算手段と、を具備し、車両の走行
中に、各車両毎の全輪重を同時に検出することで車両重
量を測定すると共に、各車両毎の乗車人員数を求め得る
ように構成したことを特徴とするものである。

また、上記の目的を達成するために、請求項２に記載の
考案は、車両が走行するために敷設された左右のレール
に該車両の輪重を検出する輪重検出器が複数配設され走
行中の上記車両の重量を測定する車両重量測定装置にお
いて、１つの車両が有する複数の車輪の各輪重を同時に
且つ個別に検出し得る位置にそれぞれ配設された複数の
上記輪重検出器と、それぞれの上記輪重検出器からの出
力を受けてこれらのうち１つのみを所定の周期で順次切
換え時系列信号を出力する信号切換手段と、この信号切
換手段からのアナログ手段である出力を受けてこれをデ
ジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換信号と、
このアナログ／デジタル変換手段からのデータを受け上
記時系列信号のうち連続した所定個数分のデータを一時
的に保持し且つ上記所定周期毎に順次一方向にその保持
内容をシフトするシフトメモリと、上記保持内容のすべ
てが所定の基準値以上であるときを測定時点であると判
定する測定時点判定手段と、上記測定時点における上記
保持内容を記憶する記憶手段と、この記憶手段からの記
憶内容を受けて上記測定時点での全輪重を加算し車両重
量を演算する車両重量演算手段と、上記レール上を走行
する列車のダイヤとその列車の空車状態の各自重量が予
め記憶されたメモリと、列車通過毎に通過時刻によって
上記記憶しておいた列車ダイヤと照合して対応した各車
両の上記自重量を順次読み出す自重量読出し手段と、上
記車両重量演算手段により演算された重量と上記自重量
読出し手段により読み出された自重量との差から総乗車
人員重量を演算すると共に上記総乗車人員重量を乗車人
員１名当りの所定の重量で除算して乗車人員数を演算す
る乗車人員演算手段と、を具備し、車両の走行中に、各
車両毎の全輪重を同時に検出しデジタル的に上記車両重
量を求めると共に、各車両毎の乗車人員数を求め得るよ
うに構成したことを特徴とするものである。

さらに、上記の目的を達成するために、請求項３に記載
の考案は、車両が走行するために敷設された左右のレー
ルに該車両の輪重を検出する輪重検出器が複数配設され
走行中の上記車両の重量を測定する車両重量測定装置に
おいて、１つの車両が有する複数の車輪の各輪重を同時
に且つ個別に検出し得る位置にそれぞれ配設された複数
の上記輪重検出器と、これらの輪重検出器からの出力を
それぞれ１対１に受けて所定の基準値と比較しこの基準
値より大きい場合は有効信号を出力する比較手段と、こ
の比較手段の出力を受けすべての比較手段が上記有効信
号を出力している時を測定時点と判定する測定時点判定
手段と、上記輪重検出器の出力を受けこれらを加算して
車両重量を演算する車両重量演算手段と、この車両重量
演算手段の出力を受け、上記測定時点のみこの出力を有
効とする出力制御手段と、上記レール上を走行する列車
のダイヤとその列車の空車状態の各自重量が予め記憶さ
れたメモリと、列車通過毎に通過時刻によって上記記憶
しておいた列車ダイヤと照合して対応した各車両の上記
自重量を順次読み出す自重量読出し手段と、上記車両重
量演算手段により演算された重量と上記自重量読出し手
段により読み出された自重量との差から総乗車人員重量
を演算し、さらに上記総乗車人員重量を乗車人員１名当
りの所定の重量で除算して乗車人員数を演算する乗車人
員演算手段と、を具備し、車両の走行中に、各車両毎の
全輪重を同時に検出することで車両重量をアナログ的に
求めると共に、各車両毎の乗車人員数を求め得るように
構成したことを特徴とするものである。

〔作用〕

上記請求項１のように構成された車両重量測定装置は、
１つの車両の全輪重が同時に検出できるような位置に輪
重検出器を配設してあるので、車両の走行速度の影響を
受けることなく、しかも、上記全輪重の個々が略均一で
なくても該全輪重を同時に検出するので、これらを合算
することによって車両重量としては正確な重量が得られ
ることになる。また、測定時点を自動的に判定するか
ら、車両の位置を検出する手段を別途設ける必要がな
い。

また、上記請求項２のように構成された車両重量測定装
置は、シフトメモリおよび測定時点判定手段を設けたの
で、測定時点におけるデータのみを記憶手段に記憶する
ことができ、それ以外の各時点でのデータは所定個数分
だけシフトされた後消滅するので、時系列信号を生成す
る周期の長短に伴って記憶手段の容量を変える必要がな
い。

また、上記請求項３のように構成された車両重量測定装
置は、アナログ的に重量を求めるように構成したから、
各部が実時間で作動し、動作が速い。

そして、上記請求項１〜３のように構成された車両重量
測定装置は、自重量読出し手段が列車通過毎に通過時刻
によってメモリに予め記憶しておいたダイヤと照合して
対応した各車両の自重量を読み出し、この読み出した自
重量を乗車人員演算手段が、車両重量演算手段により求
めた重量から減算して総乗車人員重量を求め、さらに総
乗車人員重量を乗車人員１名当りの所定の重量（体重に
相当する重量、例えば60kg）で除算して乗車人員数を直
ちに求める。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて具体的に説
明する。

第１図は、本考案に係る車両重量測定装置の全体構成を
示すブロック図である。

第１図において、１〜８はひずみゲージ等を用いた輪重
検出器（以下、「センサ」という）で、詳しくは後述す
るが、センサ１〜４は右側のレール、５〜８は左側のレ
ールに配置されている。９〜12は上記センサ１〜４の出
力を受け、13〜16はセンサ５〜８の出力をそれぞれ受け
る増幅器である。

17はこれら増幅器９〜16の出力を受け、このうちの１つ
を測定信号（St）として出力し、クロックパルス（CP）
の周期毎に順次切換える信号切換手段としてのアナログ
マルチプレクサ（以下、「MPX」と略記する）である。1
8はアナログ信号である上記測定信号（St）を受け、こ
れをデジタル信号である測定データ（Dn）に変換するア
ナログ／デジタル変換手段としてのA/D変換器である。1
9はこのA/D変換器18および上記MPX17より成り、時系列
の測定データ（Dn）を生成するデジタイザである。

20は周期Tsなる上記クロックパルス（CP）を発生するク
ロック発生部である。21は上記測定データ（Dn）、上記
クロックパルス（CP）およびタイムデータ（Tm）を受
け、プリントデータ（PD）を出力する信号処理部、22は
上記タイムデータ（Tm）を出力する時計、23は上記プリ
ントデータ（PD）を受けるプリンタである。

第２図は、第１図で示したセンサ１〜８が設置される位
置を示す平面図である。

第２図において、24および25はそれぞれ車両の進行方向
に対して右側および左側のレール、26は上記進行方向を
示す矢印である。そして、上述のセンサ１〜８は、セン
サ１〜４が右側のレール24に、センサ５〜８は左側のレ
ール25にそれぞれ敷設され、矢印26をもって示した進行
方向から見た位置は、センサ１と５、センサ２と６、セ
ンサ３と７、センサ４と８とでそれぞれ略等しく配設さ
れている。尚、以下、説明を煩雑にしないため一次元的
に簡略化し、センサ１〜４をその代表として説明を進め
る。L1はセンサ１と２およびセンサ３と４の間隔、L2は
センサ２と４の間隔である。

また、センサ１〜４までの区間を測定区間という。

第３図は、上記レール上を走行する車両の車軸構成を示
す側面図である。

第３図において、27は１つの車両、28および29はそれぞ
れこの車両27を支持する前台車および後台車、30〜33は
それぞれ第１〜第４の車軸で、このうち車軸30,31は前
台車28を支持し、車軸32,33は後台車29を支持してい
る。

34および35は車軸30を支持する車輪、以下、同様に、36
および37、38および39、40および41はそれぞれ第２、第
３、第４の車軸を支持する車輪である。Lkは前台車28と
後台車29の台車間隔、Lsは各台車28,29における軸間距
離で、第２図で示した間隔L1,L2との関係は、Ls＝L1、L
k＝L2である。尚、車輪34,36,38,40は右側のレール24に
対応し、車輪35,37,39,41は左側のレール25に対応する
ものとし、上述のように一次元的に簡略化して、車輪3
4,36,38,40を代表として説明を進める。

第４図は、第１図に示した実施例の信号処理部の構成を
示すブロック図である。尚、論理回路はすべて正論理と
する。

第４図において、42は基準値（Ds）およびタイマーTMを
有し、上記測定データ（Dn）を受け、計測信号（MS）ま
たは演算信号（AL）を出力する列車進入検出器、43は上
記測定データ（Dn）および上記計測信号（MS）を受け、
この計測信号（MS）がＨレベル（真）のとき測定データ
（Dn）を測定データ（Dg）として出力し、計測信号（M
S）がＬレベル（偽）のときは測定データ（Dg）の出力
を停止する２入力ANDゲートより成る計測ゲート、44は
上記計測信号（MS）および上記クロックパルス（CP）を
受け、計測信号（MS）がＨレベルのときクロックパルス
（CP）をシフトクロック（Cs）として出力する２入力AN
Dゲートより成るシフトゲートである。45は上記シフト
クロック（Cs）および反転ゲート信号（NV）を受けるシ
フト制御部45aおよび上記測定データ（Dg）を受けM1〜M
20まで20ヶのメモリM1〜M20より成る直列メモリ部45bで
構成され、上記反転ゲート信号（NV）を受けたとき輪重
データ（Dw）を出力するシフトメモリである。46は上記
直列メモリ部45bのメモリM1〜M20の出力を受け、このメ
モリM1〜M20と１対１に対応する20個のデジタルコンパ
レータより成るコンパレータ部46aおよびこのコンパレ
ータ部46aの全出力の論理積の結果をゲート信号（GT）
として出力するゲート部46bから構成された測定時点判
定手段としての時点判定部である。47は上記ゲート信号
（GT）を受けてこれを反転し、反転ゲート信号（NV）と
して出力するインバータ、48は上記演算信号（AL）およ
び上記クロックパルス（CP）を受け、演算信号（AL）が
Ｈレベルのときクロックパルス（CP）を読出パルス（R
D）として出力する２入力ANDゲートより成る読出ゲート
である。49は上記ゲート信号（GT）を受け、カウント信
号（Ｋ）を出力する車両カウンタである。

50は上記ゲート信号（GT）および上記読出パルス（RD）
を受ける入出力制御部、51は上記直列メモリ部45bに１
対１に対応する直列メモリ51a,51b,51c…51dが並列に配
列された直並列メモリ部で、上記輪重データ（Dw）を受
けて記憶し、この記憶内容をメモリデータ（Dd）として
出力するように構成され、この直並列メモリ部51と上記
入出力制御部50とをもって記憶手段としてのデータメモ
リ部52を構成している。

53は上記演算信号（AL）、カウント信号（Ｋ）およびメ
モリデータ（Dd）を受け、車両重量（Ｗ）を演算する車
両重量演算手段としての車両重量演算部である。尚、説
明を煩雑にしないため、基準値Dsおよびコンパレータ部
46aの基準値は零とする。ただし、実際には、誤動作防
止のため零に近い所定の値に設定されている。

第５図〜第７図は、第１図〜第４図に示した第１実施例
の動作を説明するための説明図で、このうち、第５図
は、第３図に示す各車輪34,36,38,40が測定区間を通過
するときのそれぞれの車輪毎のセンサ１〜４の出力を示
し、第６図は、デジタイザ19のサンプリング動作を模式
的に示し、第７図は、このサンプリング動作によって生
成される時系列の測定データ（Dn）を模式的に示してい
る。

第５図において、WH1〜WH4はそれぞれ車輪34,36,38,40
に対応し、t1〜t9は時点、特に時点t5は測定時点、S1〜
S4はそれぞれセンサ１〜４の出力を示す。

第６図において、Ty（Ty1〜Ty11等）はサンプリングサ
イクル、D1〜D27はサンプリングされた測定データ（D
n）である。

第７図において、Tsはサンプリング周期、Zmは時系列の
測定データ（Dn）または（Dg）のうち測定に必要な測定
範囲である。

第８図および第９図は、それぞれ第２および第３実施例
を示し、このうち、第８図は、第４図に示す信号処理部
をマイクロコンピュータで構成した場合の動作順序を示
すフローチャート、第９図、は第３実施例の構成を示す
ブロック図である。

第９図において、１〜４は上述のセンサ、９〜12は上述
の増幅器、54〜57はそれぞれこの増幅器９〜12の出力を
受け、所定の基準値と比較する比較手段としてのアナロ
グコンパレータ、58はこのアナログコンパレータ54〜57
の出力を受けて、その論理積の結果をゲート信号（GT）
として出力する測定時点判定手段としての時点判定部、
59は上記増幅器９〜12の出力を受けて、これらを加算す
る車両重量演算手段としてのアナログ加算器、60はこの
アナログ加算器59の出力を受け上記ゲート信号（GT）が
真になっている時のみ該アナログ加算器59の出力を車両
重量（Ｗ）として出力する出力制御手段としてのアナロ
グゲートである。

このように構成された本実施例の動作について説明す
る。

まず、第１実施例について述べる。第５図のWH1およびW
H2で示すように、車輪34が測定区間を矢印26の方向に転
動することによって、時点t1でセンサ１上を通過し、軸
間距離Lsに対応する時間後の時点t2でセンサ２上を通過
すると共に車輪36がセンサ１上を通過し、Lsに対応する
時間後のt3にてセンサ２上を通過する。さらに車輪34
は、時点t2から台車間隔Lkに対応する時間後のt4にてセ
ンサ３上を通過し、時点t5にてセンサ４上を通過すると
共に車輪36がセンサ３上を通過し、時点t6にて車輪36が
センサ４上を通過する。

そして、WH3およびWH4に示すように、車輪38は時点t4で
センサ１上、時点t5でセンサ２上を通過し、上述と同様
に車輪40がその後を追いかけるようにt5,t6にてセンサ
1,2上を通過する。従って、時点t5において、車輪34,3
6,38,40はそれぞれセンサ1,2,3,4上にあり、車両27の全
輪重を同時に検出している。

さて、第１図に示すように、車輪が載ったことを判定す
る基準値以上のセンサ１〜４の出力は増幅器９〜12を介
してMPX17に入力され、MPX17はこの入力をサンプリング
周期Ts毎に順次切換えるサンプリング動作によって測定
信号（St）を出力する。これをA/D変換器18が測定デー
タ（Dn）として出力する。

つまり、サンプリング順序が、センサ１→センサ２→セ
ンサ３→センサ４であるとすれば、第６図に示すよう
に、第１サンプリングサイクルTy1で、センサ１の出力
（S1）の一部である測定データD1をサンプリングし、サ
ンプリング周期Ts後に出力（S2）の一部である測定デー
タD2をサンプリングし、以下同様にD3,D4をサンプリン
グして第２サンプリングサイクルTy2に移り、再びセン
サ１のD5→センサ２のD6→D7→D8と順次サンプリングす
る。以下出力（S1）のみに注目すると第３サイクルTy3
でD9、第４サイクルTy4でD10、第５サイクルTy5でD11が
サンプリングされる。以下、中間部の説明を省略して、
第６サイクルTy6の出力（S1）の一部であるD12から始ま
ってD13→D14→D15までサンプリングして第７サイクルT
y7に移り、以下同様に、D16〜D19、第８サイクルTy8でD
20〜D23をサンプリングし、Ty9→Ty10とサンプリングが
進み、Ty11でD24〜D27がサンプリングされ、Ty11で出力
（S1）のD28をサンプリングする。

このようにサンプリングされた測定データ（Dn）は、第
７図に示すように、時系列データとする。つまりD1等の
ように、所定の測定値（図中、高さに対応）を有するデ
ータと、D2等のように測定値のないデータ（以下、「ゼ
ロデータ」という）の配列されたデータとなる。

次に、第７図に示す測定データ（Dn）が信号処理部21に
入力されると、まず、最初のデータD1を受けた列車進入
検出部42が基準値Ds＝０と比較し、これより大きいので
タイマーTMをスタートさせると共に計測信号（MS）をＨ
レベルに立上げる。これを受けて計測ゲート43が開くの
で測定データ（Dg）が出力され、シフトゲート44も開く
のでシフトクロック（Cs）が出力される。測定データ
（Dg）を受けたシフトメモリ45は直列メモリ部45bでそ
の状態を保持し、さらにシフトクロック（Cs）の周期Ts
毎にメモリM1→M2→M3……と順次その内容をシフトする
シフト動作を行う。

尚、タイマーTMは、測定データD1,D5,D9等ゼロデータ以
外の測定データ（Dn）が入力されるたびにリセットされ
再スタートされる。最終的に、列車が測定区間を通り過
ぎ、再スタートされなくなって所定時間が経過した時点
で計時終了となるような時間に設定してある。

さて、シフトメモリ45のシフト動作が進み、測定データ
D1がメモリM1から順次シフトされメモリM20に達し、さ
らにもう一度シフトされるとD1は消滅し、メモリM20に
はD2が保持されていることになる。このとき第７図のD1
1はメモリM5に保持されている。このように直列メモリ
部45bに１つでもゼロデータが存在するとコンパレータ
部46aの当該出力がＨレベルにならないのでゲート信号
（GT）はＨレベルにならない。

さて、サンプリングがさらに進み、測定範囲Zmが直列メ
モリ部45bに保持されると、すなわち測定データD16〜D2
7がメモリM1〜M20に保持されると、ゼロデータが１つも
ないので、コンパレータ部46aの出力がすべてＨレベル
になりゲート部46bがゲート信号（GT）をＨレベルに立
上げる時点判定動作を行う。これを受けて車両カウンタ
49はカウント値（Ｋ）をＫ＝０からＫ＝１に増加させ、
一方、インバータ47を介して反転ゲート信号（NV）を受
けたシフト制御部45aは直列メモリ部45bの内容を輪重デ
ータ（Dw）として出力し、ゲート信号（GT）を受けた入
出力制御部50は上記輪重データ（Dw）およびタイムデー
タ（Tm）を受けて直列メモリ51aに記憶する。つまり、
車両27の全輪重がデータメモリ部52に格納されたのであ
る。

以下、車両の台数分だけ同じ動作が繰返され、直並列メ
モリ部51に順次上記台数分の輪重が格納されると共に車
両カウンタ49のカウント値（Ｋ）が増加される。

全車両が測定区間を通過し、タイマーTMが再スタートさ
れなくなって所定時間が経過するとタイマーTMが計時終
了になり、これを受けて列車進入検出部42は、計測信号
（MS）の出力を停止し、演算信号（AL）を出力する通過
終了検出動作を行う。これを受けて読出ゲート48が読出
パルス（RD）を出力し、入出力制御部50は直並列メモリ
部51の記憶内容を直列メモリ51a,51b,51c……と順次メ
モリデータ（Dd）として出力する。一方、演算信号（A
L）を受けた車両重量演算部53は上記メモリデータ（D
d）を受けてこれらを加算し、車両重量（Ｗ）を出力す
る。そしてカウント値（Ｋ）を参照しつつ、データメモ
リ52に格納された台数分の車両重量（Ｗ）を算出する。

プリンタ23は、上記車両重量（Ｗ）およびデータメモリ
部52に記憶された（図示せず）タイムデータ（Tm）を印
字出力する。

次に、第２実施例の動作を第８図を参照して説明する
が、動作そのものは第１実施例と同様なので、上述の動
作に対応させて簡略に説明する。動作はSTARTから始ま
り、条件分岐「入力有り？」、「タイマースタート」は
列車進入検出部42が計測信号（MS）を出力する動作に対
応し、「シフト開始」は計測ゲート43が開くことに対応
し、「データ取込み」、「データシフト」はシフトメモ
リ45のシフト動作に対応し、条件分岐「車両はセンサ上
か？」は時点判定部46の時点判定動作に対応し、「タイ
マー再スタート」は列車進入検出部42がタイマーTMを再
スタートさせる動作に対応し、「輪重データ格納」はデ
ータメモリ部52が輪重データ（Dw）を格納する動作に対
応し、「車両数カウント」は車両カウンタ49の動作に対
応し、条件分岐「全車両通過したか？」は通過終了検出
動作に対応し、「重量演算」、「カウンタチェック」は
車両重量演算部53がカウント値（Ｋ）を参照しつつ車両
重量（Ｗ）を算出する動作に対応し、「時刻読取」、
「プリントアウト」はプリンタ23の動作に対応する。条
件分岐「出力続行か？」はデータメモリ部52に格納した
車両数の分だけ繰返す動作に対応する。

次に、第３実施例の動作を簡略に述べる。増幅器９〜12
の出力のすべてが基準値以上であれば、アナログコンパ
レータ54〜57の出力がすべてＨレベルになるので時点判
定部58からゲート信号（GT）が出力される。一方、アナ
ログ加算器59は、常に増幅器９〜12の出力をそれぞれ加
算しているが、アナログゲート60は、上記ゲート信号
（GT）を受けたときのみ車両重量（Ｗ）を出力するの
で、第５図の測定時点t5のときの演算結果のみ出力する
ことになる。尚、図示しないが、アナログゲート60の出
力に、表示器および記録計等を接続することで目視およ
びデータの記録ができる。

上述したように構成され且つ動作する第1,第２実施例に
よれば、シフトメモリ45が測定範囲Zm以外のデータを除
去するので、サンプリング周期Tsを短かくしてデータメ
モリ部52の容量を増やす必要がないという利点がある。

また、時点判定部46が自動的に測点時点t5を検出するの
で、車両27の位置を検出する装置を設ける必要がないと
いう利点がある。

また、センサ１〜８は、車両27の車軸構成に略一致する
ように配設されているから、全輪重が同時に検出でき、
車両重量（Ｗ）が動揺運動および走行速度等の影響を受
けないという利点がある。つまり、高精度で車両重量が
測定できるという利点がある。

また、第３実施例によれば、サンプリング等を行わない
ので、つまり実時間で車両重量（Ｗ）が出力されるの
で、動作が速いという利点がある。

また、車軸構成の異なる車両（機関車）が車両27に連結
されていてもシフトメモリ45および時点判定部46によっ
て自動的に排除されるという利点がある。

尚、本考案は、上述の実施例に限定されることなく、そ
の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施ができるも
のである。

例えば、測定時点判定手段は、次のように構成してもよ
い。MPX17の切換動作と同期する分配器を設け、各セン
サ１〜４に対応する４つの記憶部を設けて、測定データ
（Dn）を上記分配器が受け、４つの記憶部にそれぞれの
センサ１〜４に対応する輪重を格納する。例えば、第１
の記憶部には、センサ１の出力（S1）であるWH1〜WH3が
格納され、第２の記憶部には、センサ２（S2）からのWH
1〜WH4が格納され、第３の記憶部にはセンサ３（S3）か
らのWH1〜WH2が格納され、第４の記憶部にはセンサ４
（S4）からの出力WH1〜WH2が格納される。第３図の車両
27の他に車軸構成が同一の数台の車両が連結されている
とし、全車輪数がＮ個であるとし、車両27が最後の車両
であったとする。そして最終車両27が測定区間を通過し
終ったとき、第１の記憶部に格納されている輪重データ
のうち、WH4が測定時点t5に対応するものであるから、
第１の記憶部の輪重データでは最後に格納されたWH4を
取り出す。つまり、Ｎ番目のデータである。

次に第２の記憶部の輪重データのうちt5に対応するのは
WH3である。つまり最後に格納したWH4の１つ前のデー
タ、すなわち（Ｎ−１）番目のデータである。同様に第
３の記憶部からは（Ｎ−２）番目のデータを取り出し、
第４の記憶部からは（Ｎ−３）番目のデータを取り出し
て、これらのデータを合算することで最終車両27の車両
重量が得られる。

次に最終車両27の１つ前の車両の場合は、１つの車両が
４軸構成であるから、第１の記憶部では（Ｎ−４）番目
のデータ、第２の記憶部ではＮ−１−４＝Ｎ−５となり
（Ｎ−５）番目のデータ、同様に第３、第４の記憶部で
は（Ｎ−６）番目、（Ｎ−７）番目のデータを合算する
ことで上記１つ前の車両の重量が得られる。以下同様に
全車両の重量が得られる。

また、第４図において、タイマーTMによって通過終了検
出動作を用いることなく、操作者が目視で車両の通過終
了を確認し、手動操作で車両重量演算部53の演算動作を
起動するように構成してもよい。

また、シフトメモリ45の動作と車両重量演算部53の動作
を並行して行ってもよい。

また、説明をわかりやすくするために、測定範囲Zmは、
D16〜D27の20個の測定データより成ると述べたが、もっ
と多くてもよいのは勿論である。

また、車両27の車軸構成は、２台車４軸８輪に限ること
なく、センサ１〜８を当該車両の車軸構成に略一致する
ように配設するならばいかなる車軸構成でも、本考案を
適用できる。

また、本考案は、列車の各車両毎の重量が得られるので
各車両の乗車率を測定することもできる。

すなわち、予め列車ダイヤとその列車の空車状態の各車
両重量（ここでは「自重量」ということとする）をメモ
リに記憶させておく。そして、列車通過毎に通過時刻に
よって上記メモリに記憶しておいた列車ダイヤと照合し
て対応した各車両の上記自重量を順次読み出す自重量読
出し手段を設ける。

そして、車両重量演算手段により求められた車両重量か
ら自重量読出し手段により読出された自重量を減算して
総乗車人員重量を演算し、さらに総乗車人員重量を乗車
人員１名当りの所定の重量（平均的体重に相当する重
量、例えば60kg）で除算して乗車人員数を演算する。こ
の演算手段を、ここでは乗車人員演算手段と称すること
とする。

さらに、このようにして求められた乗車人員数を、列車
の定員で除せば乗車率を求めることができるので、本考
案の信号処理部に上述のような機能を付加することによ
って乗車率を求めることができるので、本考案の信号処
理部に上述のような機能を付加し得る車両重量測定装置
を提供することもできる。

そして、本考案に係る車両重量測定装置に乗車率測定機
能を付加したものを鉄道主要線路の要所に設置し、乗車
率測定を行った場合には、季節的な乗客の変動、地区的
な乗客の移動量などの実態を把握することができる。そ
の結果、列車の効率的な運用ができること、長期的な輸
送計画の立案をするときに信頼度の高い資料を得ること
ができるので、このような装置は、鉄道輸送事業に裨益
すること多大なるものがある。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案によれば、１つの車両が有
する複数の車輪の輪重を同時に検出し得る位置に輪重検
出器を配設し、各車両毎の全輪重を同時に検出すること
で車両重量を測定するように構成し、特に請求項２の考
案においては、シフトメモリ、測定時点判定手段および
記憶手段を有してデジタル的に車両重量を求めるように
構成し、請求項３の考案においては、アナログ的に車両
重量を求めるように構成したから、第１の効果として、
車両の走行速度および動揺運動の影響を受けることなく
高精度で車両重量を測定することができ、しかも車両の
位置を検出する手段が不要となり、第２の効果として、
時系列信号を生成する周期の長短に係りなく記憶手段の
容量が一定で済み、第３の効果として、動作の速い車両
重量測定装置を提供することができる。

さらに、本考案によれば、予め列車ダイヤとその列車の
各車両毎の自重量をメモリに記憶させておき、列車通過
毎に通過時刻によって上記記憶しておいた列車ダイヤと
照合して対応した各車両の上記自重量を順次読み出し、
上記車両重量演算手段により演算された重量と上記読み
出された自重量との差から総乗車人員重量を演算し、さ
らにその総乗車人員重量を乗車人員１名当りの所定重量
で除算して乗員人員数を求めるように構成したから、第
４の効果として、各車両毎の乗車人員数が把握でき、こ
の乗車人員数を列車の定員数で除せば、乗車率を直ちに
求めることができ、延いては、列車の効率的な運用がで
き、長期的な輸送計画の立案をするときに信頼度の高い
資料を短期間に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は、いずれも本考案に係る車両重量測定
装置の第１実施例を示し、このうち、第１図は、全体構
成を示すブロック図、第２図は、第１図で示したセンサ
の配置を示す平面図、第３図は、レール上を走行する車
両の車軸構成を示す側面図、第４図は、第１図に示した
信号処理部の構成を示すブロック図、第５図〜第７図
は、いずれも第１実施例の動作を説明する説明図で、こ
のうち、第５図は、測定区間を通過するときの車輪毎の
センサの出力を示し、第６図は、デジタイザのサンプリ
ング動作を模式的に示し、第７図は、上記サンプリング
動作によって生成される時系列の測定信号（Dn）を模式
的に示しており、第８図は、本考案の第２実施例を示
し、第４図に示す信号処理部をマイクロコンピュータで
構成した場合の動作順序を示すフローチャート、第９図
は、第３実施例の構成を示すブロック図、第10図および
第11図は、従来例の特性を示す説明図である。１〜８……輪重検出器（センサ）、９〜16……増幅器、
17……アナログマルチプレクサ（MPX）、18……A/D変換
器、19……デジタイザ、20……クロック発生部、21……
信号処理部、22……時計、23……プリンタ、24,25……
レール、27……車両、28,29……台車、30〜33……車
軸、34〜41……車輪、44……シフトゲート、45……シフ
トメモリ、46……時点判定部、49……車両カウンタ、52
……データメモリ部、53……車両重量演算部、t5……測
定時点、Ts……サンプリング周期、54〜57……アナログ
コンパレータ、58……時点判定部、59……アナログ加算
器、60……アナログゲート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者佐藤弘一東京都調布市調布ケ丘３丁目５番地１株式会社共和電業内 (72)考案者隈元進東京都調布市調布ケ丘３丁目５番地１株式会社共和電業内 (56)参考文献特開昭54−94076（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−121119（ＪＰ，Ａ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】車両が走行するために敷設された左右のレ
ールに該車両の輪重を検出する輪重検出器が複数配設さ
れ走行中の上記車両の重量を測定する車両重量測定装置
において、１つの車両が有する複数の車輪の各輪重を同
時に且つ個別に検出し得る位置にそれぞれ配設された複
数の上記輪重検出器と、これらの輪重検出器からの各出
力を受けて上記複数の輪重検出器が上記各輪重を同時に
検出している測定時点であるか否かを判定する測定時点
判定手段と、上記測定時点における上記各輪重を加算し
て上記車両の重量を演算する車両重量演算手段と、上記
レール上を走行する列車のダイヤとその列車の空車状態
の各自重量が予め記憶されたメモリと、列車通過毎に通
過時刻によって上記記憶しておいた列車ダイヤと照合し
て対応した各車両の上記自重量を順次読み出す自重量読
出し手段と、上記車両重量演算手段により演算された重
量と上記自重量読出し手段により読み出された自重量と
の差から総乗車人員重量を演算し、さらに上記総乗車人
員重量を乗車人員１名当りの所定の重量で除算して乗車
人員数を演算する乗車人員演算手段と、を具備し、車両
の走行中に、各車両毎の全輪重を同時に検出することで
車両重量を測定すると共に、各車両毎の乗車人員数を求
め得るように構成したことを特徴とする車両重量測定装
置。
【請求項２】車両が走行するために敷設された左右のレ
ールに該車両の輪重を検出する輪重検出器が複数配設さ
れ走行中の上記車両の重量を測定する車両重量測定装置
において、１つの車両が有する複数の車輪の各輪重を同
時に且つ個別に検出し得る位置にそれぞれ配設された複
数の上記輪重検出器と、それぞれの上記輪重検出器から
の出力を受けてこれらのうち１つのみを所定の周期で順
次切換え時系列信号を出力する信号切換手段と、この信
号切換手段からのアナログ信号である出力を受けてこれ
をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段
と、このアナログ／デジタル変換手段からのデータを受
け上記時系列信号のうち連続した所定個数分のデータを
一時的に保持し且つ上記所定周期毎に順次一方向にその
保持内容をシフトするシフトメモリと、上記保持内容の
すべてが所定の基準値以上であるときを測定時点である
と判定する測定時点判定手段と、上記測定時点における
上記保持内容を記憶する記憶手段と、この記憶手段から
の記憶内容を受けて上記測定時点での全輪重を加算し車
両重量を演算する車両重量演算手段と、上記レール上を
走行する列車のダイヤとその列車の空車状態の各自重量
が予め記憶されたメモリと、列車通過毎に通過時刻によ
って上記記憶しておいた列車ダイヤと照合して対応した
各車両の上記自重量を順次読み出す自重量読出し手段
と、上記車両重量演算手段により演算された重量と上記
自重量読出し手段により読み出された自重量との差から
総乗車人員重量を演算し、さらに上記総乗車人員重量を
乗車人員１名当りの所定の重量で除算して乗車人員数を
演算する乗車人員演算手段と、を具備し、車両の走行中
に、各車両毎の全輪重を同時に検出しデジタル的に上記
車両重量を求める共とに、各車両毎の乗車人員数を求め
得るように構成したことを特徴とする車両重量測定装
置。
【請求項３】車両が走行するために敷設された左右のレ
ールに該車両の輪重を検出する輪重検出器が複数配設さ
れ走行中の上記車両の重量を測定する車両重量測定装置
において、１つの車両が有する複数の車輪の各輪重を同
時に且つ個別に検出し得る位置にそれぞれ配設された複
数の上記輪重検出器と、これらの輪重検出器からの出力
をそれぞれ１対１に受けて所定の基準値と比較しこの基
準値より大きい場合は有効信号を出力する比較手段と、
この比較手段の出力を受けすべての比較手段が上記有効
信号を出力している時を測定時点と判定する測定時点判
定手段と、上記輪重検出器の出力を受けこれらを加算し
て車両重量を演算する車両重量演算手段と、この車両重
量演算手段の出力を受け、上記測定時点のみこの出力を
有効とする出力制御手段と、上記レール上を走行する列
車のダイヤとその列車の空車状態の各自重量が予め記憶
されたメモリと、列車通過毎に通過時刻によって上記記
憶しておいた列車ダイヤと照合して対応した各車両の上
記自重量を順次読み出す自重量読出し手段と、上記車両
重量演算手段により演算された重量と上記自重量読出し
手段により読み出された自重量との差から総乗車人員重
量を演算し、さらに上記総乗車人員重量を乗車人員１名
当りの所定の重量で除算して乗車人員数を演算する乗車
人員演算手段と、を具備し、車両の走行中に、各車両毎
の全輪重を同時に検出することで車両重量をアナログ的
に求めると共に、各車両毎の乗車人員数を求め得るよう
に構成したことを特徴とする車両重量測定装置。