JPH0792010A - Load measuring device for installation on vehicle - Google Patents

Load measuring device for installation on vehicle

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Publication number
JPH0792010A
JPH0792010A JP5236017A JP23601793A JPH0792010A JP H0792010 A JPH0792010 A JP H0792010A JP 5236017 A JP5236017 A JP 5236017A JP 23601793 A JP23601793 A JP 23601793A JP H0792010 A JPH0792010 A JP H0792010A
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JP
Japan
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vehicle
receiver
circuit
ultrasonic
ultrasonic wave
Prior art date
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Application number
JP5236017A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Sakamoto
光弘 坂本
Kazuo Sato
和郎 佐藤
Keiji Kuzutani
啓司 葛谷
Naoji Nakahara
直司 中原
Yasuyuki Aoki
康幸 青木
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To simplify the installation on a vehicle and to facilitate the correspondence with elastic characteristics of a chassis spring. CONSTITUTION:An ultrasonic wave is transmitted to a structure member of an axle housing AH journalling a vehicle wheel W from an ultrasonic transducer TRR and an ultrasonic transducer TRL, both of which are arranged under a deck 110 of a vehicle to be reflected by the structural member of the axle housing AH, and a distance between the structure member of the axle housing AH and the ultrasonic transducer TRR or the ultrasonic transducer TRL arranged under the deck 110, and consequently, a load is calculated on the basis of the distance between the structure member of the axle housing AH and the ultrasonic transducer TRR/the ultrasonic transducer TRL.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車に取付けられて
車両の積載量を計測する計測装置に関するもので、特
に、超音波によって車両の積載量を計測する車載用積載
量計測装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measuring device mounted on an automobile for measuring a vehicle loading amount, and more particularly to a vehicle-mounted loading amount measuring device for measuring a vehicle loading amount by ultrasonic waves. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の車載用積載量計測装置としては、
既知の弾性特性を有するシャシスプリングの弾性力を使
用し、その変量を機械的に検出して車両の積載量を判断
していた。特許公報でこの種の車載用積載量計測装置の
公知文献を例示すると、特公平4−59572号公報等
がある。
2. Description of the Related Art As a conventional vehicle-mounted load measuring device,
The elastic force of a chassis spring having a known elastic characteristic is used, and the variable amount is mechanically detected to determine the load capacity of the vehicle. An example of a known document of this type of vehicle-mounted load amount measuring device in a patent publication is Japanese Patent Publication No. 4-59572.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の機械的
変位を検出して車両の積載量を計測する車載用積載量計
測装置においては、その装置を構成する機構が機械的に
堅固な取付け状態を必要とすることから、後付けにおい
ては不向きであった。
However, in the on-vehicle load amount measuring device for measuring the load amount of the vehicle by detecting the mechanical displacement described above, the mechanism constituting the device is mechanically and firmly attached. However, it was not suitable for retrofitting.

【0004】また、車両のシャシスプリングの弾性特性
を非線形とした場合、例えば、シャシスプリングの変位
の途中で弾性係数が不連続とした場合には、機械的変位
特性を合致させることが困難であった。
Further, when the elastic characteristics of the chassis spring of the vehicle are made non-linear, for example, when the elastic coefficient is discontinuous during the displacement of the chassis spring, it is difficult to match the mechanical displacement characteristics. It was

【0005】そこで、本発明は、車両に取付けが簡単
で、また、シャシスプリングの弾性特性に合致させるこ
とが容易な車載用積載量計測装置の提供を課題とするも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle-mounted load measuring device which can be easily mounted on a vehicle and which can easily match the elastic characteristics of a chassis spring.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明の車載用積載量
計測装置は、車両の車体下部に配設し、車体の垂直下方
に超音波を送波し、その反射波を受波する超音波送受波
器と、前記超音波送受波器からの超音波を反射させる車
輪に駆動力を伝達するアクスルシャフトを収容したアク
スルハウジングの構成部材とを具備するものである。
An on-vehicle load amount measuring apparatus of the present invention is arranged in a lower portion of a vehicle body of a vehicle, transmits an ultrasonic wave vertically below the vehicle body, and receives the reflected wave. It is provided with a wave transmitter / receiver and a component of an axle housing accommodating an axle shaft for transmitting a driving force to a wheel that reflects the ultrasonic waves from the ultrasonic wave transmitter / receiver.

【0007】[0007]

【作用】この発明においては、車両の下部に配設した超
音波送受波器から車輪を軸支するアクスルハウジングの
構成部材に対して超音波を送波し、そのアクスルハウジ
ングの構成部材で反射させ、車両の下部に配設した前記
超音波送受波器との間の距離を測定し、前記アクスルハ
ウジングの構成部材と前記超音波送受波器との間の距離
を基に積載量を算出することができる。
According to the present invention, the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic wave transmitter / receiver arranged at the lower portion of the vehicle to the constituent member of the axle housing that pivotally supports the wheels, and is reflected by the constituent member of the axle housing. Measuring the distance between the ultrasonic transducer arranged at the lower part of the vehicle and calculating the load based on the distance between the constituent member of the axle housing and the ultrasonic transducer. You can

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例の車載用積載量計測装
置について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A vehicle mounted load measuring device according to an embodiment of the present invention will be described below.

【0009】〈基本的動作説明〉図1は本発明の実施例
の車載用積載量計測装置の基本動作説明図で、その
(a)は本実施例の装置をトラックに装備した事例の側
面図、(b)は本実施例の装置をトラックに装備した事
例の背面図を示すものであり、図2は本発明の実施例の
車載用積載量計測装置をトラックに装備した分解説明図
である。
<Explanation of Basic Operation> FIG. 1 is an explanatory view of a basic operation of a vehicle-mounted load measuring device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 (b) is a rear view of a case where a truck is equipped with the device of the present embodiment, and FIG. 2 is an exploded explanatory view in which a vehicle is equipped with the vehicle-mounted load measuring device according to the embodiment of the present invention. .

【0010】図1(a)において、トラック等の車両1
00の後輪の内側で、両シャシスプリングSPの外側
で、荷台110の下部に超音波送受波器TRR 及び超音
波送受波器TRL が取付けられている。即ち、ギヤキャ
リアアッシーGAの両側に超音波送受波器TRR 及び超
音波送受波器TRL が位置している。
In FIG. 1A, a vehicle 1 such as a truck
The ultrasonic wave transmitter / receiver TRR and the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL are attached to the lower part of the cargo bed 110 inside the rear wheel of 00 and outside both chassis springs SP. That is, the ultrasonic wave transmitter / receiver TRR and the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL are located on both sides of the gear carrier assembly GA.

【0011】図1(b)において、超音波送受波器TR
R 及び超音波送受波器TRL は車両100の荷台110
の下部に取付けられ、垂直下方向に200[KHz ]帯の
超音波振動を所定の超音波ビーム幅で送波し、車輪Wに
接続されたアクスルシャフトAS(図2参照)を収容す
るリヤアクスルケースRA、ギヤキャリアアッシーGA
等からなるアクスルハウジングAHの構成部材からその
反射波を受波するものである。この超音波送受波器TR
R 及び超音波送受波器TRL はプリント回路基板等と共
に各々ハウジングBに収容して一体化されている。
In FIG. 1B, an ultrasonic wave transmitter / receiver TR
R and the ultrasonic transmitter / receiver TRL are the loading platform 110 of the vehicle 100.
Rear axle case that is attached to the lower part of the vehicle and that transmits vertically downward 200 [KHz] band ultrasonic vibration with a predetermined ultrasonic beam width and that accommodates the axle shaft AS (see FIG. 2) connected to the wheel W. RA, gear carrier assembly GA
The reflected wave is received from the constituent members of the axle housing AH including the above. This ultrasonic transducer TR
The R and the ultrasonic transmitter / receiver TRL are housed in a housing B and integrated with a printed circuit board and the like.

【0012】なお、本実施例では、ギヤキャリアアッシ
ーGAの両側の各後輪に加わる荷重を計測できるように
超音波送受波器TRR 及び超音波送受波器TRL を配設
しているが、1個の超音波送受波器TRをギヤキャリア
アッシーGAの上部に取付けることによっても、概略の
荷台110の荷重を計測することもできる。また、更に
は、両前輪側に対しても個々に配設してもよい。
In this embodiment, the ultrasonic wave transmitter / receiver TRR and the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL are arranged so that the load applied to the rear wheels on both sides of the gear carrier assembly GA can be measured. It is also possible to measure the approximate load of the bed 110 by mounting the ultrasonic transducers TR on the top of the gear carrier assembly GA. Further, the front wheels may be individually arranged.

【0013】即ち、各車輪Wに加わる荷重の総計をもっ
て車両100に加わる総荷重とするものであるが、車種
によっては後輪の中央または後輪の両車輪Wに加わる荷
重によって、その車体に加わる概略的な荷重とすること
ができる。
That is, the total load applied to each wheel W is used as the total load applied to the vehicle 100, but depending on the vehicle type, the load applied to both the center W of the rear wheels or both wheels W of the rear wheels is applied to the vehicle body. It can be a rough load.

【0014】〈実施例の基本原理〉超音波送受波器TR
R 及び超音波送受波器TRL のハウジングBは荷台11
0の下面に取付けられており、この実施例の荷台110
の超音波送受波器TRR 及び超音波送受波器TRL とア
クスルハウジングAHの超音波を反射する高さは、積載
量ゼロのとき車高H0 [m]で、特定の積載量のとき計
測車高H[m]となったとする。
<Basic Principle of Embodiment> Ultrasonic Transducer TR
The housing B of R and the ultrasonic transmitter / receiver TRL is the bed 11
No. 0 attached to the bottom surface of the carrier 110 of this embodiment.
The ultrasonic wave transmitter / receiver TR R, the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL, and the height of the ultrasonic wave reflected by the axle housing AH are the vehicle height H 0 [m] when the load capacity is zero, and the measured vehicle height when the load capacity is a certain value. It is assumed that H [m] is reached.

【0015】荷台110の超音波送受波器TRR 及び超
音波送受波器TRL とアクスルハウジングAHとの計測
車高H[m]は、15℃の音速C=345[m/s ]で、
反射波の到来時間Se [s]とすれば、 H=345・Se /2 一般式で表現すると、そのときの外気温をt℃とすると H=C・Se /2 (但し、C=331.5+0.607t) ・・・(1) によって求めることができる。
The measured vehicle height H [m] between the ultrasonic wave transmitter / receiver TR R and the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL of the loading platform 110 and the axle housing AH is a sound velocity C = 345 [m / s] at 15 ° C.
If the arrival time Se [s] of the reflected wave is expressed as H = 345 · Se / 2, the external temperature at that time is expressed as t ° C., then H = C · Se / 2 (where C = 331. 5 + 0.607t) ... (1).

【0016】これを積載量Wに換算するには、 W=k(H−H0 ) (但し、kは荷台110のバネ定数) ・・・(2) となり、(1)式及び(2)式から容易に積載量Wを得
ることができる。
To convert this into a loading amount W, W = k (H−H0) (where k is the spring constant of the loading platform 110) (2), and equations (1) and (2) are obtained. Therefore, the loading amount W can be easily obtained.

【0017】バネ定数kが線形変化しないものであれ
ば、計測車高Hとバネ定数kの関係をメモリマップに格
納しておき、そこから直接積載量Wを読出してもよい
し、バネ定数kを読出し、それによって積載量Wを算出
してもよい。
If the spring constant k does not change linearly, the relationship between the measured vehicle height H and the spring constant k may be stored in a memory map, and the loading amount W may be read directly from the memory map. May be read, and the loading amount W may be calculated accordingly.

【0018】〈実施例の回路構成〉図3は本発明の実施
例の車載用積載量計測装置におけるコントローラ120
の回路構成図である。
<Circuit Configuration of Embodiment> FIG. 3 shows a controller 120 in a vehicle-mounted load measuring device according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit configuration diagram of FIG.

【0019】図3において、内部にA/Dコンバータを
有するマイクロコンピュータ1は、内部に演算制御に必
要なRAM及びROM及び演算部等を有している公知の
ものであり、その内部機能説明は省略する。
In FIG. 3, a microcomputer 1 having an A / D converter inside is a known one having a RAM, a ROM and an arithmetic unit necessary for arithmetic control inside. Omit it.

【0020】超音波送受波器TRR 及び超音波送受波器
TRL は200[KHz ]帯の超音波振動を所定の超音波
ビーム幅で送波及び受波するものである。
The ultrasonic wave transmitter / receiver TR R and the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL are for transmitting and receiving ultrasonic vibration in the 200 [KHz] band with a predetermined ultrasonic beam width.

【0021】また、送信回路10は超音波送受波器TR
R 及び超音波送受波器TRL から超音波振動を出力する
もので、送信周期決定回路11はマイクロコンピュータ
1の出力端子P1 の“1”または“0”により、次段の
単安定回路等からなる送信パルス幅決定回路12にトリ
ガ信号等のタイミング信号を出力するもので、超音波送
受波器TRR 及び超音波送受波器TRL から超音波振動
を出力する繰返しのタイミング信号を整形する回路であ
り、本実施例においては、出力端子P1 の0.1[mse
c]の“1”によるタイミング信号としている。前記送
信パルス幅決定回路12は送信周期決定回路11からの
トリガ信号を受け、所定のパルス幅の繰返し出力とする
ものである。送信周波数発生回路13は超音波送受波器
TRR 及び超音波送受波器TRL から超音波振動を出力
する200[KHz ]帯の超音波周波数を出力する発振回
路であり、または、マイクロコンピュータ1のクロック
パルスを分周したり、或いは所定の発振器の出力を逓倍
・分周して超音波周波数を出力する発信回路である。送
信波昇圧回路14は、前記送信パルス幅決定回路12と
送信周波数発生回路13の出力の論理積をとり、更に、
それを超音波送受波器TRR 及び超音波送受波器TRL
で効率の良い送信及び受信ができるように、所定の振幅
となるように昇圧する回路である。
Further, the transmission circuit 10 is an ultrasonic wave transceiver TR.
The ultrasonic wave is output from R and the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL, and the transmission cycle determining circuit 11 is composed of a monostable circuit of the next stage depending on "1" or "0" of the output terminal P1 of the microcomputer 1. A circuit for outputting a timing signal such as a trigger signal to the transmission pulse width determination circuit 12, which is a circuit for shaping a repeated timing signal for outputting ultrasonic vibrations from the ultrasonic wave transmitter / receiver TRR and the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL, In this embodiment, 0.1 [mse of the output terminal P1 is used.
It is used as a timing signal by "1" in c]. The transmission pulse width determining circuit 12 receives the trigger signal from the transmission cycle determining circuit 11 and outputs it repeatedly with a predetermined pulse width. The transmission frequency generation circuit 13 is an oscillation circuit that outputs an ultrasonic frequency in the 200 [KHz] band that outputs ultrasonic vibrations from the ultrasonic wave transmitter / receiver TR R and the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL, or the clock of the microcomputer 1. It is an oscillator circuit that divides a pulse or multiplies and divides the output of a predetermined oscillator to output an ultrasonic frequency. The transmission wave booster circuit 14 calculates the logical product of the outputs of the transmission pulse width determination circuit 12 and the transmission frequency generation circuit 13, and further,
The ultrasonic wave transmitter / receiver TRR and the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL
It is a circuit that boosts voltage to a predetermined amplitude so that efficient transmission and reception can be performed.

【0022】これら送信周期決定回路11、送信パルス
幅決定回路12、送信周波数発生回路13、送信波昇圧
回路14は、本実施例の送信回路10を構成する。
The transmission cycle determining circuit 11, the transmission pulse width determining circuit 12, the transmission frequency generating circuit 13, and the transmission wave boosting circuit 14 constitute the transmitting circuit 10 of this embodiment.

【0023】したがって、マイクロコンピュータ1が間
歇的に出力P1 を“1”とすると、それに同期して送信
波昇圧回路14はそれに同期して超音波送受波器TRが
超音波を発生する。
Therefore, when the microcomputer 1 intermittently sets the output P1 to "1", the transmission wave boosting circuit 14 synchronizes with it and the ultrasonic wave transmitter / receiver TR generates ultrasonic waves.

【0024】受信回路20は超音波送受波器TRR 及び
超音波送受波器TRL が受波した超音波振動を入力する
もので、その受信保護回路21は送信回路10の動作中
は送信波昇圧回路14の出力が入込むのを阻止し、反射
波のみを入力して、受信波フィルタ回路22に出力する
送受切替回路である。受信波フィルタ回路22は受信波
のノイズを除去するフィルタ回路であり、この受信波フ
ィルタ回路22の出力は受信波増幅回路23で増幅さ
れ、受信波検波回路24で包絡線検波され、その出力が
比較回路25に入力されている。比較回路25は所定の
閾値との比較を行なうもので、正規のアクスルハウジン
グAHからの反射波の到来をその振幅で判断するもので
あり、所定のアクスルハウジングAHからの反射波の到
来を検出したとき、それをマイクロコンピュータ1の端
子D1 に入力している。
The receiving circuit 20 inputs the ultrasonic vibrations received by the ultrasonic wave transmitter / receiver TRR and the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL, and the reception protection circuit 21 thereof is a transmission wave booster circuit while the transmission circuit 10 is operating. It is a transmission / reception switching circuit that blocks the output of 14 and inputs only the reflected wave and outputs it to the received wave filter circuit 22. The reception wave filter circuit 22 is a filter circuit that removes noise of the reception wave. The output of the reception wave filter circuit 22 is amplified by the reception wave amplification circuit 23 and envelope-detected by the reception wave detection circuit 24. It is input to the comparison circuit 25. The comparison circuit 25 compares with a predetermined threshold value, judges the arrival of the reflected wave from the regular axle housing AH by its amplitude, and detects the arrival of the reflected wave from the predetermined axle housing AH. At that time, it is input to the terminal D1 of the microcomputer 1.

【0025】また、外気温度はサーミスタ26により検
出され、増幅回路27を介してマイクロコンピュータ1
の内蔵するA/Dコンバータの端子A1 に入力されてい
る。
Further, the outside air temperature is detected by the thermistor 26, and the microcomputer 1 is sent through the amplifier circuit 27.
It is input to the terminal A1 of the built-in A / D converter.

【0026】これら受信保護回路21、受信波フィルタ
回路22、受信波増幅回路23、受信波検波回路24、
比較回路25は、本実施例の受信回路20を構成してい
る。
These reception protection circuit 21, reception wave filter circuit 22, reception wave amplification circuit 23, reception wave detection circuit 24,
The comparison circuit 25 constitutes the reception circuit 20 of this embodiment.

【0027】したがって、マイクロコンピュータ1が間
歇的に出力P1 を“1”としたときから、反射波の到来
によって端子D1 を“1”とするまでの時間を計測する
ことにより、超音波送受波器TRR 及び超音波送受波器
TRL とアクスルハウジングAHとの間の距離の2倍の
距離が検出できる。
Therefore, by measuring the time from when the microcomputer 1 intermittently sets the output P1 to "1" to when the terminal D1 is set to "1" due to the arrival of the reflected wave, the ultrasonic transducer A distance that is twice the distance between TRR and the ultrasonic transducer TRL and the axle housing AH can be detected.

【0028】更に、イグニッションスイッチがマイクロ
コンピュータ1の端子D2 に、計量スイッチがマイクロ
コンピュータ1の端子D3 に接続されている。
Further, an ignition switch is connected to the terminal D2 of the microcomputer 1 and a measuring switch is connected to the terminal D3 of the microcomputer 1.

【0029】本実施例のコントローラ120は、送信回
路10及び受信回路20、超音波送受波器TRR 及び超
音波送受波器TRL 、サーミスタ26、増幅回路27、
マイクロコンピュータ1により構成されている。
The controller 120 of this embodiment includes a transmitter circuit 10 and a receiver circuit 20, an ultrasonic wave transmitter / receiver TRR and an ultrasonic wave transmitter / receiver TRL, a thermistor 26, an amplifier circuit 27,
It is composed of a microcomputer 1.

【0030】〈全体の基本的動作〉本実施例の送信回路
10及び受信回路20は次のように動作する。
<Overall Basic Operation> The transmitting circuit 10 and the receiving circuit 20 of this embodiment operate as follows.

【0031】本実施例の送信回路10においては、超音
波送受波器TRR 及び超音波送受波器TRL から周波数
200[KHz ]、継続時間1[msec]程度のバースト波
を100[msec]毎に送信する前提で説明する。
In the transmission circuit 10 of this embodiment, burst waves having a frequency of 200 [KHz] and a duration of about 1 [msec] are transmitted from the ultrasonic transmitter / receiver TR R and the ultrasonic transmitter / receiver TRL every 100 [msec]. It will be explained on the assumption that it is sent.

【0032】まず、マイクロコンピュータ1の端子P1
よりバースト波出力のためのゲート信号を出力する。前
記ゲート信号を入力する送信パルス幅決定回路12は、
100[msec]毎に送信する継続時間1[msec]程度の
バースト波を出力すべく、対応する1[msec]程度のパ
ルス幅を発生し、送信波昇圧回路14で送信パルス幅決
定回路12と送信周波数発生回路13の出力の論理積を
とり、超音波送受波器TRにパルス幅の1[msec]に対
応し、所定の振幅となるように昇圧されたバースト波を
出力する。この間、受信回路20側の受信保護回路21
は、送信波昇圧回路14の出力が受信波フィルタ回路2
2以降の回路に侵入するのを阻止する。
First, the terminal P1 of the microcomputer 1
A gate signal for more burst wave output is output. The transmission pulse width determination circuit 12 which inputs the gate signal,
In order to output a burst wave having a duration of about 1 [msec], which is transmitted every 100 [msec], a corresponding pulse width of about 1 [msec] is generated, and the transmission wave boosting circuit 14 transmits the pulse width to the transmission pulse width determining circuit 12. The logical product of the outputs of the transmission frequency generation circuit 13 is calculated, and a burst wave corresponding to a pulse width of 1 [msec] and having a predetermined amplitude is output to the ultrasonic transducer TR. During this time, the reception protection circuit 21 on the reception circuit 20 side
Is the output of the transmission wave booster circuit 14 is the reception wave filter circuit 2
Prevents intrusion into the second and subsequent circuits.

【0033】また、受信回路20においては、送信回路
10側からの出力が途絶えると、超音波送受波器TRR
及び超音波送受波器TRL がアクスルハウジングAHか
らの反射波を受波し、受信保護回路21は反射波を入力
して、受信波フィルタ回路22にそれを出力し、受信波
フィルタ回路22は受信波のノイズを除去し、それを受
信波増幅回路23で増幅され、受信波検波回路24で包
絡線検波し、その出力を比較回路25に入力し、その比
較回路25で所定の閾値と比較を行ない、正規のアクス
ルハウジングAHからの反射波の到来をその振幅で判断
し、所定のアクスルハウジングAHからの反射波の到来
を検出したとき、それをマイクロコンピュータ1の端子
D1 に入力する。
Further, in the receiving circuit 20, when the output from the transmitting circuit 10 side is cut off, the ultrasonic transducer TRR is transmitted.
And the ultrasonic transmitter / receiver TRL receives the reflected wave from the axle housing AH, the reception protection circuit 21 inputs the reflected wave, outputs it to the received wave filter circuit 22, and the received wave filter circuit 22 receives it. The wave noise is removed, the received wave amplification circuit 23 amplifies the noise, the received wave detection circuit 24 performs envelope detection, the output is input to the comparison circuit 25, and the comparison circuit 25 compares it with a predetermined threshold value. When the arrival of the reflected wave from the normal axle housing AH is detected and the arrival of the reflected wave from the predetermined axle housing AH is detected, it is input to the terminal D1 of the microcomputer 1.

【0034】〈プログラム制御動作〉図4は本発明の実
施例の車載用積載量計測装置のマイクロコンピュータ1
が実行するメインプログラムのフローチャートである。
また、図5は本実施例の車載用積載量計測装置のマイク
ロコンピュータ1が実行する『積載重量算出』ルーチン
のフローチャート、図6は同じく『変位量算出』ルーチ
ンのフローチャート、図7は同じく『軸荷重算出』ルー
チンのフローチャートである。図8は同じく『表示及び
警報』ルーチンのフローチャートである。
<Program Control Operation> FIG. 4 is a microcomputer 1 of a vehicle-mounted load measuring device according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart of a main program executed by.
Further, FIG. 5 is a flow chart of a "load weight calculation" routine executed by the microcomputer 1 of the vehicle-mounted load measurement device of the present embodiment, FIG. 6 is a flow chart of a "displacement amount calculation" routine, and FIG. It is a flowchart of a "load calculation" routine. FIG. 8 is a flow chart of the "display and alarm" routine.

【0035】図示しない電源の投入によって、パワーオ
ンリセット回路の働きによってマイクロコンピュータ1
が動作を開始し、ステップS1で各種メモリ及びカウン
タ、タイマをクリア或いは所定の値に設定し、各出力ポ
ート等を初期設定するイニシャライズを行ない、ステッ
プS2で計量スイッチのオンを判定し、ステップS3で
イグニッションスイッチのオンを判定する。計量スイッ
チのオンまたはイグニッションスイッチのオンが判定さ
れると、ステップS4以降の処理に入る。
When a power source (not shown) is turned on, the microcomputer 1 is operated by a power-on reset circuit.
Starts operation, clears various memories, counters, and timers or sets them to predetermined values in step S1, initializes each output port, etc., and determines whether the weighing switch is turned on in step S2. Check to turn on the ignition switch. When it is determined that the weighing switch is turned on or the ignition switch is turned on, the processing in step S4 and subsequent steps is started.

【0036】ステップS4で『積載重量算出』ルーチン
をコールし、ステップS5で『表示及び警報』ルーチン
をコールする。そして、ステップS6で計量スイッチの
オンまたはエンジン始動開始から所定の計量時間として
設定した時間のタイムアップを判定し、計量スイッチの
オンまたはエンジン始動開始から所定の計量時間として
設定した時間がタイムアップするまで、ステップS4か
らステップS6のルーチンを繰返し実行する。計量スイ
ッチのオンまたはイグニッションスイッチのオンによる
エンジン始動開始から所定の計量時間として設定した時
間がタイムアップすると、ステップS7で計量スイッチ
のオンを判定する。即ち、イグニッションスイッチのオ
ンによりエンジン始動開始から所定の計量時間として設
定した時間がタイムアップした後は、計量スイッチのオ
ンにより計量を行うものである。
In step S4, the "loading weight calculation" routine is called, and in step S5, the "display and warning" routine is called. Then, in step S6, it is determined whether or not the time set as the predetermined metering time has elapsed since the metering switch was turned on or the engine has started, and the time set as the predetermined metering time has elapsed since the metering switch was turned on or the engine has started. Until then, the routine from step S4 to step S6 is repeatedly executed. When the time set as the predetermined measurement time elapses from the start of the engine starting by turning on the metering switch or turning on the ignition switch, it is determined in step S7 that the metering switch is turned on. That is, after the ignition switch is turned on and the time set as the predetermined measurement time is up from the start of the engine, the metering switch is turned on to perform the measurement.

【0037】ステップS4で『積載重量算出』ルーチン
(図5参照)がコールされると、ステップS41で『変
位量算出』ルーチンがコールされ、ステップS42で
『軸荷重算出』ルーチンがコールされ、ステップS43
で各軸荷重算出した値を総計して、それをトータルする
ことにより積載重量算出が行なわれる。
When the "load weight calculation" routine (see FIG. 5) is called in step S4, the "displacement amount calculation" routine is called in step S41, the "axial load calculation" routine is called in step S42, and the step S43
The load weight is calculated by summing up the values calculated for the respective axial loads and totaling them.

【0038】ステップS41で『変位量算出』ルーチン
(図6参照)がコールされると、ステップS411で超
音波を1[msec]出力するタイミング信号を発生し、ス
テップS412で現在のカウンタ値の読込みを行ない、
ステップS413で超音波を受信し、ステップS414
でカウンタ値の読込みを行ない、ステップS415でカ
ウンタ値の増加量を算出し、ステップS416で周囲温
度を計測し、ステップS417で前記(1)式及び
(2)式を用いて変位量を算出する。
When the "displacement amount calculation" routine (see FIG. 6) is called in step S41, a timing signal for outputting an ultrasonic wave of 1 [msec] is generated in step S411, and the current counter value is read in step S412. The
The ultrasonic waves are received in step S413, and then step S414
The counter value is read in, the increment value of the counter value is calculated in step S415, the ambient temperature is measured in step S416, and the displacement amount is calculated in step S417 using the equations (1) and (2). .

【0039】ステップS42で『軸荷重算出』ルーチン
(図7参照)がコールされると、ステップS420で前
回の変位量との比較を行ない、前回と同一であるとき、
ステップS421で軸重として前回算出した軸重を設定
し、前回の変位量よりも増加したとき、ステップS42
2でそのときのバネ定数kを使用して軸重を算出し、ま
た、前回の変位量よりも減少したとき、ステップS42
3でそのときのバネ定数kを使用して軸重を算出する。
When the "axial load calculation" routine (see FIG. 7) is called in step S42, a comparison is made with the previous displacement amount in step S420.
When the previously calculated axial load is set as the axial load in step S421 and the displacement amount is larger than the previous displacement amount, step S42
In step 2, the spring constant k at that time is used to calculate the axial load, and when it is smaller than the previous displacement amount, step S42.
In 3, the axial constant is calculated using the spring constant k at that time.

【0040】ステップS5で『表示及び警報』ルーチン
(図8参照)がコールされると、ステップS51で積載
重量が規定値以内であるか判定し、規定値を超えている
ときにはステップS52で過積載警報を行なった後、ま
た、規定値を超えていないときには直接ステップS53
で積載重量表示を行なう。
When the "display and warning" routine (see FIG. 8) is called in step S5, it is determined in step S51 whether the loaded weight is within a specified value, and if it exceeds the specified value, overloading is performed in step S52. After the alarm is issued, and when the specified value is not exceeded, the step S53 is directly executed.
Display the loaded weight with.

【0041】このように、本実施例の車載用積載量計測
装置は、車両100の荷台110の下部に配設し、荷台
110のの垂直下方に超音波を送波し、その反射波を受
波する超音波送受波器TRR 及び超音波送受波器TRL
と、前記超音波送受波器TRR 及び超音波送受波器TR
L からの超音波を反射させる車輪Wに駆動力を伝達する
アクスルシャフトASを収容した所定のアクスルハウジ
ングAHの構成部材とを具備するものである。
As described above, the in-vehicle load measuring device of this embodiment is arranged below the loading platform 110 of the vehicle 100, transmits ultrasonic waves vertically below the loading platform 110, and receives the reflected waves. Ultrasonic wave transmitter / receiver TRR and ultrasonic wave transmitter / receiver TRL
And the ultrasonic transmitter / receiver TR R and the ultrasonic transmitter / receiver TR
It is provided with a component of a predetermined axle housing AH accommodating an axle shaft AS that transmits a driving force to a wheel W that reflects the ultrasonic wave from L.

【0042】したがって、車両100の荷台110の下
部に配設した超音波送受波器TRR及び超音波送受波器
TRL から車輪Wを軸支するアクスルハウジングAHの
構成部材に対して超音波を送波し、そのアクスルハウジ
ングAHの構成部材で反射させ、荷台110の下部に配
設した超音波送受波器TRR または超音波送受波器TR
L との間の距離を測定し、アクスルハウジングAHの構
成部材と超音波送受波器TRR 及び超音波送受波器TR
L との間の距離を基に積載量を算出することができる。
Therefore, the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic wave transmitter / receiver TRR and the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL disposed under the cargo bed 110 of the vehicle 100 to the constituent members of the axle housing AH which pivotally supports the wheel W. Then, the ultrasonic wave transmitter / receiver TR R or the ultrasonic wave transmitter / receiver TR, which is reflected by the constituent members of the axle housing AH and is disposed below the cargo bed 110.
The distance between L and L is measured, and the components of the axle housing AH and the ultrasonic transducer TR R and the ultrasonic transducer TR are measured.
The load capacity can be calculated based on the distance from L.

【0043】特に、本実施例においては、超音波送受波
器TRR または超音波送受波器TRL とアクスルハウジ
ングAHの構成部材との機械的変位により、その荷重を
検出できるものであるから、車両100に対して後付け
する場合にも容易にその取付けが可能となる。
In particular, in this embodiment, the load can be detected by the mechanical displacement between the ultrasonic wave transmitter / receiver TRR or the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL and the constituent members of the axle housing AH. Even if it is attached later, it can be easily attached.

【0044】また、車両100のシャシスプリングSP
の弾性特性を非線形とした場合、或いはサスペンション
の構造及び形状に拘束されることなく、シャシスプリン
グSPの変位の途中で弾性係数が不連続とした場合で
も、定常状態の機械的変位を検出することにより、機械
的変位に対応する荷重を対応付けたメモリマップを用い
ることにより、荷重を容易に算出することができる。
Further, the chassis spring SP of the vehicle 100
Of the steady state mechanical displacement even if the elastic characteristics of the are made non-linear, or even if the elastic coefficient is discontinuous during the displacement of the chassis spring SP without being restricted by the structure and shape of the suspension. Thus, the load can be easily calculated by using the memory map in which the load corresponding to the mechanical displacement is associated.

【0045】ところで、上記実施例の車両100の下部
に配設し、垂直下方に超音波を送波し、その反射波を受
波する超音波送受波器は、車両100の荷台110の下
部に配設し、荷台110の垂直下方に超音波を送波し、
その反射波を受波する超音波送受波器及び超音波送受波
器TRL の事例で説明したが、本発明を実施する場合に
は、各車輪W単位に配設してもよいし、後輪の各輪また
は後輪の中央に配設してもよい。勿論、全車輪Wの各車
輪Wに対して超音波送受波器を配設した場合、その検出
精度を高くすることができる。
By the way, the ultrasonic wave transmitter / receiver which is arranged in the lower part of the vehicle 100 of the above-mentioned embodiment and which transmits the ultrasonic wave vertically downward and receives the reflected wave is provided in the lower part of the bed 110 of the vehicle 100. The ultrasonic wave is transmitted vertically below the loading platform 110,
The ultrasonic wave transmitter / receiver that receives the reflected wave and the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL have been described as an example, but in the case of practicing the present invention, they may be arranged for each wheel W, or the rear wheels. It may be arranged at the center of each wheel or rear wheel. Of course, when an ultrasonic wave transmitter / receiver is provided for each wheel W of all the wheels W, the detection accuracy can be increased.

【0046】また、上記実施例の車両100の荷台11
0の下部に配設した超音波送受波器TRR 及び超音波送
受波器TRL は、車体の垂直下方に超音波を出力するも
のであるが、本発明を実施する場合には、必ずしも垂直
下方に限定されるものでなく、ほぼ垂直下方であればよ
い。勿論、配設する超音波送受波器から送波された超音
波は、荷重で車体が変位する方向に平行な垂直下方が高
精度をだし易いが、それを傾斜させても精度は低下する
が荷重を算出することは可能である。
Further, the cargo bed 11 of the vehicle 100 of the above embodiment.
The ultrasonic wave transmitter / receiver TR R and the ultrasonic wave transmitter / receiver TRL arranged at the lower part of 0 output ultrasonic waves vertically downward of the vehicle body, but in the case of practicing the present invention, they are not necessarily vertically downward. The position is not limited, and may be almost vertically downward. Of course, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic wave transmitter / receiver arranged tends to have high accuracy in the vertical downward direction parallel to the direction in which the vehicle body is displaced by the load, but even if the ultrasonic wave is inclined, the accuracy decreases. It is possible to calculate the load.

【0047】そして、上記実施例の超音波を反射させる
アクスルハウジングAHの構成部材は、アクスルハウジ
ングAHを前提とするものであるが、本発明を実施する
場合には、アクスルハウジングAHと一体として変位す
る構成部材であればよい。
The constituent members of the axle housing AH for reflecting the ultrasonic wave in the above embodiment are premised on the axle housing AH, but in the case of embodying the present invention, they are displaced integrally with the axle housing AH. Any component may be used.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上のように、この発明の車載用積載量
計測装置においては、車両の車体下部に配設した超音波
送受波器から車輪を軸支するアクスルハウジングの構成
部材に対して超音波を送波し、そのアクスルハウジング
の構成部材で反射させ、車両の車体下部に配設した超音
波送受波器との間の距離を測定し、アクスルハウジング
の構成部材と超音波送受波器との間の距離を基に積載量
を算出することができる。即ち、超音波送受波器とアク
スルハウジングの構成部材との機械的変位により、その
荷重を検出できるものであるから、車両に対して後付け
する場合にも容易にその取付けが可能となる。また、車
両のシャシスプリングの弾性特性を非線形とした場合、
或いはサスペンションの構造及び形状に拘束されること
なく、シャシスプリングの変位の途中で弾性係数が不連
続とした場合でも、定常状態の機械的変位を検出するこ
とにより、機械的変位に対応する荷重を対応付けたメモ
リマップを用いることにより、荷重を容易に算出するこ
とができる。
As described above, in the on-vehicle load measuring device according to the present invention, the ultrasonic wave transmitter / receiver arranged in the lower portion of the body of the vehicle is superposed on the constituent members of the axle housing that pivotally supports the wheels. Sound waves are transmitted and reflected by the constituent members of the axle housing, the distance between the ultrasonic transducer and the ultrasonic transmitter / receiver arranged under the vehicle body of the vehicle is measured, and the constituent members of the axle housing and the ultrasonic transmitter / receiver are The load capacity can be calculated based on the distance between the two. That is, since the load can be detected by the mechanical displacement between the ultrasonic wave transmitter / receiver and the constituent members of the axle housing, the mounting can be easily performed even when the ultrasonic wave transmitter / receiver is retrofitted to the vehicle. Also, if the chassis spring elasticity of the vehicle is made non-linear,
Alternatively, even if the elastic coefficient is discontinuous during the displacement of the chassis spring without being restricted by the structure and shape of the suspension, the load corresponding to the mechanical displacement can be detected by detecting the mechanical displacement in the steady state. The load can be easily calculated by using the associated memory map.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明の実施例の車載用積載量計測装置
の基本動作説明図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a basic operation of a vehicle-mounted load amount measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は本発明の実施例の車載用積載量計測装置
をトラックに装備した分解説明図である。
FIG. 2 is an exploded view of a vehicle equipped with a vehicle-mounted load measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図3】図3は本発明の実施例の車載用積載量計測装置
における回路構成図である。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a vehicle-mounted load measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図4】図4は本発明の実施例の車載用積載量計測装置
のマイクロコンピュータが実行するメインプログラムの
フローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of a main program executed by the microcomputer of the vehicle-mounted load measuring device according to the embodiment of the present invention.

【図5】図5は本発明の実施例の車載用積載量計測装置
のマイクロコンピュータが実行する『積載重量算出』ル
ーチンのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of a “load weight calculation” routine executed by the microcomputer of the vehicle-mounted load amount measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図6】図6は本発明の実施例の車載用積載量計測装置
のマイクロコンピュータが実行する『変位量算出』ルー
チンのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of a “displacement amount calculation” routine executed by the microcomputer of the vehicle-mounted load measuring device according to the embodiment of the present invention.

【図7】図7は本発明の実施例の車載用積載量計測装置
のマイクロコンピュータが実行する『軸荷重算出』ルー
チンのフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of a “axial load calculation” routine executed by the microcomputer of the vehicle-mounted load measuring device according to the embodiment of the present invention.

【図8】図8は本発明の実施例の車載用積載量計測装置
のマイクロコンピュータが実行する『表示及び警報』ル
ーチンのフローチャートである。
FIG. 8 is a flow chart of a “display and alarm” routine executed by the microcomputer of the vehicle-mounted load measuring device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

TR,TRR ,TRL 超音波送受波器 B ハウジング GA ギヤキャリアアッシー AH アクスルハウジング AS アクスルシャフト SP スプリング 1 マイクロコンピュータ 10 送信回路 20 受信回路 100 車両 110 荷台 120 コントローラ TR, TRR, TRL Ultrasonic transducer B housing GA gear carrier assembly AH axle housing AS axle shaft SP spring 1 microcomputer 10 transmitter circuit 20 receiver circuit 100 vehicle 110 carrier 120 controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 直司 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 青木 康幸 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Naoji Nakahara 2-1-1 Asahi-cho, Kariya city, Aichi Prefecture Aisin Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Yasuyuki Aoki 2-1-1 Asahi-cho, Kariya city, Aichi Prefecture Aisin Seiki Co., Ltd. Within the corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両の車体下部に配設し、車体の略垂直
下方に超音波を送波し、その反射波を受波する超音波送
受波器と、 前記超音波送受波器からの超音波を反射させる車輪に駆
動力を伝達するアクスルシャフトを収容したアクスルハ
ウジングの構成部材とを具備することを特徴とする車載
用積載量計測装置。
1. An ultrasonic wave transmitter / receiver which is disposed in a lower portion of a vehicle body of a vehicle, transmits ultrasonic waves substantially vertically below the vehicle body, and receives a reflected wave thereof, and an ultrasonic wave from the ultrasonic wave transmitter / receiver. An in-vehicle load measuring device, comprising: an axle housing component that houses an axle shaft that transmits a driving force to a wheel that reflects sound waves.
JP5236017A 1993-09-22 1993-09-22 Load measuring device for installation on vehicle Pending JPH0792010A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109116362A (en) * 2018-07-03 2019-01-01 四川驹马科技有限公司 A kind of adaptive load-carrying detection system of lorry based on ultrasound and its method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109116362A (en) * 2018-07-03 2019-01-01 四川驹马科技有限公司 A kind of adaptive load-carrying detection system of lorry based on ultrasound and its method

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