JPH09133572A - 車両荷重測定用センサの較正指示方法及びその装置 - Google Patents

車両荷重測定用センサの較正指示方法及びその装置

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JPH09133572A
JPH09133572A JP31592895A JP31592895A JPH09133572A JP H09133572 A JPH09133572 A JP H09133572A JP 31592895 A JP31592895 A JP 31592895A JP 31592895 A JP31592895 A JP 31592895A JP H09133572 A JPH09133572 A JP H09133572A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサの較正時期を自動的に検知可能とし
て、センサの出力表示を常時高精度に維持し、積荷の積
載量を適切量に保持し、かつ、定期的な較正を不要とし
て車両の可動能率を向上せしめる。 【解決手段】 センサ毎に較正を必要とする時期を自動
的に検知するため、空荷のときのセンサの初期出力と”
0”点合せを行うためにリセットスイッチを押したとき
のセンサの出力との偏差を算出し、この偏差が較正のた
めの許容誤差範囲外になったときに較正を必要とする旨
の信号を出力するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の自重及び/
又は車両に搭載した積荷の積載重量の測定装置における
荷重検出用センサの較正指示方法及びその装置に関す
る。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】トラック等の荷物を運
搬する車両においては、積荷及び/又は車両の自重を測
定するため、積荷等の重量による荷重を受ける部材に磁
歪式センシング素子、歪ゲージ等のセンサを取付け、荷
重を検出している。
【0003】図3に後輪2軸トラックにおける車両荷重
の検出用センサの取付部近傍のトラニオンシャフト中心
線に沿う断面図を示す。
【0004】図3において、荷台フレーム1の下面より
八の字状に拡開して取付けられたトラニオンブラケット
2の下部にはトラニオンシャフト3の水平軸部3aが軸
支されるとともに、該ブラケット2より車幅方向に突出
したトラニオンシャフトの上記水平軸部3aの端部に
は、リーフスプリング11の中央部がスプリング座4及
びU字固定具15を介して装着されている。
【0005】そして前記トラニオンシャフト3の両側水
平軸部3a内には、その軸心線に沿って軸端3bから細
径の穴6が穿設され、該穴6内の奥部には車両荷重検出
用の磁歪式センシング素子、ひずみゲージ等のセンサ7
が嵌合、装着されている。53はセンサ7からの検出信
号伝送用の電気ハーネスであり、前記穴6内を挿通され
た後、水平軸部3aの軸端から車両の外側へ導出され、
較正手段(図示せず)を含む荷重測定回路に接続されて
いる。
【0006】前記荷重検出用センサ7には、磁歪式セン
シング素子や歪ゲージを用いているが、これらのセンシ
ング素子はいずれも定電圧を印加した状態で、図5に示
すように、外力(荷重)を加えた場合に生じる磁歪変化
若しくは歪変化に起因する信号出力(電圧出力)がほぼ
直線状に比例変化する部分、言換えれば外力と信号出力
が直線状に比例変化する部分を取り出してセンサ検知部
分としている。
【0007】しかしながら、かかるセンシング素子を前
記した車両荷重測定装置に組込んだ場合、例えば積荷測
定を行う場合で空荷の車両重量を“0”表示(ホームポ
ジション表示)するが、この場合でも前記センシング素
子には、車両重量が印加されており、この為長期間使用
により前記センシング素子に疲労等の劣化が発生し、言
換えれば同じ荷重を加えても前記疲労等に起因して出力
電圧が変化し、“0”ポイント位置がずれる場合があ
る。この為、前記装置においては定期的に前記ずれ量を
補正し“0”ポイント位置への復帰動作を行う必要があ
る。
【0008】図4のフローチャートは、前記のような
“0”ポイント位置への復帰動作手順の従来の1例を示
す。図4において、先ず、車両荷重が空荷のとき、つま
り車両に積荷がなく車両の自重のみのときに(S1)、
の荷重表示装置(図示せず)の積載量表示が“0”かど
うか即ち“0”からずれてないかどうかを判定する。
(S2)
【0009】上記表示が“0”でなく、ずれているとき
にはリセットスイッチ(図示せず)で表示を“0”にリ
セットする。(S3) 尚、ずれていないときはリセットしない。前記“0”ポ
イント確認後積荷荷重を測定する。
【0010】しかしながら前記復帰動作は単に表示部を
“0”ポイント位置に復帰させるのみで、前記センシン
グ素子自体の劣化が修復したのではなく、図5(A)に
示す“0”ポイントに対応する出力電圧位置を右方向若
しくは左方向にシフトさせているのみで、従って、
“0”ポイント位置が図5(A)に示すセンサ特性の検
知精度許容範囲「A1〜A2」から外れ、精度良い検知が
不可能になる場合がある。
【0011】したがって、継続して精度良い検知を行う
為には、“0”ポイント位置が図5(A)に示すセンサ
特性の検知精度許容範囲「A1〜A2」間から外れる前に
センシング素子の較正{較正とは基準重量計との比較の
上で(出力電圧/荷重表示)の関数式(例:Y=aΧ+
b)を図5(B)に示すように変更したり、又前記関数
式の変更で間に合わない場合は、センサ素子の交換を行
う場合も含む。}を行う必要があるが、前記素子劣化の
経時的変化は素子毎にバラツキを有し、又車両の場合は
積荷荷重や走行時の振動状態により大幅に異なり、較正
サイクル期間を一律に設定できない。この為相当な安全
率を見越して較正サイクル期間を設定する必要がある
が、このことは較正サイクル頻度が無用に増大し、メイ
ンテナンス費用の増加につながり、実際的でない。
【0012】本発明は、前記のような問題点を解消し、
“0”ポイント位置が図5(A)に示すセンサ特性の検
知精度許容範囲「A1〜A2」間から外れた場合、速やか
且つ自動的にセンサの交換時期を検知可能として、セン
サの出力表示を常時高精度に維持しつつ且つ較正サイク
ル頻度を無用に増大することなく、これにより積荷の積
載量を適切量に保持しつつ車両の稼動率を向上せしめる
ことを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するもので、磁歪センシング素子、ひずみゲージ等の一
又は複数の荷重センサを車両の構成部材の適宜位置に取
付けて車両の荷重を検出し、該車両の自重、積載重量等
を測定する車両の荷重測定装置において、前記車両の空
荷重量その他の基準負荷時点における前記センサの初期
出力データ(α)を記憶しておき、該基準負荷時点で表
示部の表示が、基準負荷表示位置(一般に“0”表示位
置、以下ホームポジション位置という)からずれた際に
前記表示をホームポジション位置に復帰させる為のリセ
ット手段を作動させたときの前記センサの出力データ
(x)を検出すると共に、該2つの出力データ(α)、
(x)の偏差(E=x−α)を算出し、該偏差(E)と
荷重センサの較正許容範囲(b)とを比較し、前記偏差
(E)が前記較正許容範囲(b)より小さい場合に前記
リセット動作を許容し、前記偏差(E)が前記範囲
(b)より大きい場合に前記リセット動作を許容するこ
となく、前記センサの較正実施を表示させることを特徴
としている。
【0014】請求項2記載の発明は、かかる較正指示方
法を円滑に実施するための装置に関するもので、前記車
両の空荷重量その他の基準負荷時点における前記センサ
7の初期出力データ(α)を記憶する手段(初期データ
記憶部23)と、前記基準負荷時点で表示部の表示が、
基準負荷表示位置(ホームポジション位置)とずれた際
に前記表示をホームポジション位置に復帰させる為のリ
セット手段(リセットスイッチ21)と、前記リセット
手段を作動させた際に前記センサ7の出力データ(x)
を検出するとともに、前記2つの出力データ(α)、
(x)の偏差(E=x−α)を算出する手段(偏差演算
部24)と、該偏差(E)と較正許容範囲(b)とを比
較し、前記偏差(E)が前記較正許容範囲(b)より小
さい場合に前記リセット動作を許容し、前記偏差(E)
が前記範囲(b)より大きい場合に前記リセット動作を
許容することなく、前記センサ7の較正実施を表示する
較正要否判定手段(判定部25)とを備えたことを特徴
とするものである。
【0015】例えば積載量を表示する場合、表示部の表
示が“0”(ホームポジション位置)とする基準負荷が
車両の空荷重量とした場合、この状態で、空荷のときの
前記センサ7の初期出力データ(α)を予め初期データ
記憶手段に記憶させておく。ここで初期出力データとは
各較正サイクル毎の初期のという意味であり、新車の最
初の初期出力データ(α)のみを差すのではない。
【0016】そして、前記装置においては、空荷のとき
でも車両重量が存在するために、前記センシング素子に
は常に車両重量が印加されており、而も走行中における
振動等により、前記センシング素子に疲労等の劣化が発
生し、この為前記疲労等に起因して出力電圧が変化し、
“0”ポイント位置がずれる場合がある。
【0017】この為、前記ずれが生じた都度リセットス
イッチ等のリセット手段を作動せしめ、前記ずれ量を補
正し“0”ポイント位置への復帰動作を行うわけである
が、該復帰動作を行う時点は空荷状態であり、言換えれ
ば前記初期出力データ(α)検出時と同一の荷重がセン
シング素子に印加されているにも拘らず、出力電圧レベ
ル(出力データ)が前記初期出力データ(α)と異なっ
ているという状態にある。
【0018】従って前記リセット動作毎にセンサ7の出
力(x)を検出し、偏差演算部にて前記xとαとの偏差
E即ちセンサ7のずれE=x−αを算出する。そして、
較正要否判定部25にて上記偏差Eと、センサ7の較正
を要する偏差の許容値即ち許容範囲(b)とを比較し、
E≧bとなったときは、既にリセット動作を行っても精
度良い測定が出来ないと判断し、そのままリセットを行
わずにセンサ表示の較正を行う旨の表示信号を表示装置
22に送る。
【0019】これによって運転者はセンサ7の較正の要
否を認知するとともに、リセットが行われないために、
誤って較正の必要のある測定装置をそのまま使用するこ
とがない。又、E<bのときはそのままリセット動作を
行えば良い。
【0020】これにより、運転者はリセットスイッチ2
1等のリセット手段を作動させて表示装置22の表示を
視るのみで、各センサ7の較正の要否を正確に認知する
ことができる。即ち従来の手法のように較正サイクル頻
度を無用に増大することなく、これにより積荷の積載量
を適切量に保持しつつ車両の稼動率を向上せしめるのみ
ならず、センサ較正の時期を正確且つ速やかに検知する
ことができ、センサ7の誤表示の発生や、上記安全率を
見越した無用な頻度の較正作業の実施による車両の稼働
率の低下を防止することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態を詳細に説明する。尚、下記実施形態に記載されて
いる構成回路、形状、数量等は特に特定的な記載がない
かぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではな
く、単なる説明例にすぎない。図1は、本発明の実施例
に係る較正指示装置部分のみを抜き出した制御装置10
0のブロック図で、例えば後輪側のトラニオンシャフト
左右の軸部、及び前輪側のシャックルピン部の左右軸部
夫々に、センシング素子7が配設されており、該センシ
ング素子7の信号(出力電圧)がA/D変換されて制御
装置100内の荷重測定装置(不図示)内に入力され、
所定の車両荷重若しくは積荷荷重を表示装置22に表示
する。かかる技術は公知であり且つ本発明と無関係な部
分であるために、その説明は省略する。
【0022】そして前記制御装置100の較正指示装置
部分には、偏差演算部24及び較正要否判定部25等か
らなるCPU20の指示に基づいて較正サイクル毎にそ
の初期の夫々のセンサ初期出力データ(α1α2・・・α4
を記憶させる初期データ記憶部23、各センサ7毎の許
容範囲データ(b)を記憶させる許容範囲記憶部28と
を有し、これらの記憶部23、28はいずれも書換え可
能なRAMで構成されている。
【0023】リセットスイッチ21は空荷のときに、表
示装置22の表示が“0”位置よりずれていた場合に
“0”点に復帰させるスイッチ21で、該スイッチ21
のリセット信号は、CPU20の偏差演算部24に入力
される。偏差演算部24では、前記リセット信号が入力
された際に、各センサ7の出力データx1、x2・・・x4
初期出力データ(α1α2・・・α4)とを取込み、偏差(出
力表示のずれ)E1=x1−α1、E2=x2−α2・・・・E4
=x4−α4を夫々算出する。
【0024】較正要否判定部25は、上記偏差E1…と
許容範囲(b)とを比較し、E≧bとなったときは、既
にリセット動作を行っても精度良い測定が出来ないと判
断し、そのままリセットを行わずにセンサ表示の較正を
行う較正信号を出力装置26を介して表示装置22に送
る。又、E<bのときはリセット信号を出力装置26を
介して表示装置22に送る。
【0025】表示装置22は積載荷重をデジタル表示す
る部位、リセットスイッチ21及び較正表示ランプ等
(いずれも不図示)が組込まれている。
【0026】図2は前記較正指示装置の較正手順を示す
フローチャートで、同図を用いて較正手順を説明する。
【0027】図2において、先ず新車納入時若しくはセ
ンサ7の較正終了の都度(S1)、空荷の状態での車両
重量に対応する各センサ7の出力データα1α2・・・α4
空荷データ記憶部23に入力しこれに記憶させる。(S
2) 次いで、通常の積載荷重測定を行う訳であるが、繰り返
しの荷重測定により、表示装置22の“0”ポイント位
置がずれる場合がある。この為、前記ずれが生じた都
度、空荷状態にあるときにリセットスイッチ21をON
し、“0”ポイント位置への復帰動作を行う。(S3) 偏差演算部では前記リセット信号を受けて各センサ7の
出力データx1、x2・・・x4と初期出力データ(α1α2・・
・α4)とを取込み(S4)、偏差(出力表示のずれ)E
1=x1−α1、E2=x2−α2・・・・E4=x4−α4を夫々
算出する。(S5)
【0028】次に較正要否判定部25で、上記偏差E1
…と許容範囲(b)とを比較し、E≧bとなったとき
は、既にリセット動作を行っても精度良い測定が出来な
いと判断し、そのままリセットを行わずに較正“要”の
判定信号を出力装置26を介して表示装置22に送る。
【0029】又、E<bのときはリセット信号を出力装
置26を介して表示装置22に送り、リセット動作を行
う。
【0030】従って、センサ7の出力にずれが生じ、較
正を要する状態になったとき、つまり、センサ7の較正
時期になったときは、これを上記手順により自動的に表
示装置22に表示して運転者に認知せしめることがで
き、較正時期を正確に検知することができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、リ
セット手段を作動させるのみで各センサの較正の要否を
検知することができることとなり、センサ較正の時期を
正確に認知することができる。これにより、上記較正に
よる車両の稼働率の低下が防止されるとともに、センサ
の較正を所要の時期に正確に行うことができ、センサの
誤表示による積載量の過大や過小の発生を防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る大型車両の車両荷重測
定用センサの較正指示装置のブロック図である。
【図2】上記センサの較正動作フローチャートである。
【図3】後輪2軸式大型車両のトラニオンシャフトのセ
ンサ取付部近傍を示す断面図である。
【図4】従来の車両測定用センサの較正手順を示すフロ
ーチャートである。
【図5】車両荷重測定用センサの出力特性の1例を示す
線図である。
【符号の説明】
1 荷台フレーム 2 トラニオンブラケット 3 トラニオンシャフト 7 センサ(センシング素子) 21 リセットスイッチ 22 表示装置 23 空荷データ記憶部 24 偏差演算部 25 較正要否判定部 28 許容範囲記憶部 100 制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁歪センシング素子、ひずみゲージ等の
    一又は複数の荷重センサを車両の構成部材の適宜位置に
    取付けて車両の荷重を検出し、該車両の自重、積載重量
    等を測定する車両の荷重測定装置において、 前記車両の空荷重量その他の基準負荷時点における前記
    センサの初期出力データ(α)を記憶しておき、該基準
    負荷時点で表示部の表示が、基準負荷表示位置(一般に
    “0”表示位置、以下ホームポジション位置という)か
    らずれた際に前記表示をホームポジション位置に復帰さ
    せる為のリセット手段を作動させたときの前記センサの
    出力データ(x)を検出すると共に、該2つの出力デー
    タ(α)、(x)の偏差(E=x−α)を算出し、 該偏差(E)と荷重センサの較正許容範囲(b)とを比
    較し、 前記偏差(E)が前記較正許容範囲(b)より小さい場
    合に前記リセット動作を許容し、 前記偏差(E)が前記範囲(b)より大きい場合に前記
    リセット動作を許容することなく、前記センサの較正実
    施を表示させることを特徴とする車両荷重測定用センサ
    の較正指示方法。
  2. 【請求項2】 磁歪センシング素子、ひずみゲージ等の
    荷重センサを車両の構成部材に取付けて車両の荷重を検
    出し、該車両の自重、積載重量等を測定する車両の荷重
    測定装置において、 前記車両の空荷重量その他の基準負荷時点における前記
    センサの初期出力データ(α)を記憶する手段と、 前記基準負荷時点で表示部の表示が、基準負荷表示位置
    (ホームポジション位置)とずれた際に前記表示をホー
    ムポジション位置に復帰させる為のリセット手段と、 前記リセット手段を作動させた際に前記センサの出力デ
    ータ(x)を検出するとともに、前記2つの出力データ
    (α)、(x)の偏差(E=x−α)を算出する手段
    と、 該偏差(E)と較正許容範囲(b)とを比較し、前記偏
    差(E)が前記較正許容範囲(b)より小さい場合に前
    記リセット動作を許容し、前記偏差(E)が前記範囲
    (b)より大きい場合に前記リセット動作を許容するこ
    となく、前記センサの較正実施を表示する較正要否判定
    手段とを備えたことを特徴とする車両荷重測定用センサ
    の較正指示装置。
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