JPH10185665A - 軸重計測装置 - Google Patents

軸重計測装置

Info

Publication number
JPH10185665A
JPH10185665A JP34620296A JP34620296A JPH10185665A JP H10185665 A JPH10185665 A JP H10185665A JP 34620296 A JP34620296 A JP 34620296A JP 34620296 A JP34620296 A JP 34620296A JP H10185665 A JPH10185665 A JP H10185665A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
loading plate
vehicle
load
sub
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP34620296A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Masuda
誠 増田
Shoichi Yasuda
省一 保田
Takeshi Kuramoto
剛至 倉本
Isao Yamamoto
伊佐夫 山本
Kenji Tamaki
研治 玉木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP34620296A priority Critical patent/JPH10185665A/ja
Publication of JPH10185665A publication Critical patent/JPH10185665A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通過車両の速度が速く、動軸重についての出
力データが多く得られない場合にも、その動軸重から静
軸重を高精度に求めることができる軸重計測装置を提供
する。 【解決手段】 載荷板2の上を通過する車両1の動軸重
をロードセル3により計測する。これと同時に、その車
両1をITVカメラ7により側方から撮像し、撮像信号
を画像処理手段8によって画像処理することにより、車
両1の振動波形を検出する。そして、計測データと振動
波形を合成した振動波形に基づき、CPU5が静軸重を
算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行車両の静軸重
を計測する軸重計測装置に関し、より詳しくは、高速道
路、一般道路等で重量違反車の摘出、管理等を行う場合
に応用が期待される軸重計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両が走行している状態で、その車両の
静軸重を計測する場合、走行中の車両の動軸重を測定
し、その動軸重値を処理して静軸重を算出する方法が用
いられる。この従来方法を図11及び図12により説明
する。
【0003】ここで使用される計測装置は、図11に示
すように、車両1が通過する路面に設置された載荷板2
と、載荷板2に加わる荷重を測定する複数のロードセル
3とを有する。ロードセル3によって検出されたアナロ
グの計測信号(動軸重計測信号)は、A/D変換器4に
よってディジタル信号に変換されてCPU5に与えられ
る。CPU5はロードセル3の出力データに基づき、図
12に示すようにして車両1の静軸重Cを算出する。
【0004】即ち、車両1の車輪が載荷板2の上を通過
すると、ロードセル3から軸重の計測データAが出力さ
れる。この計測データAは、図12の波形図に示すよう
に、経時的に変化する動軸重値である。これは、車両1
が上下に振動することに伴う変化であり、この変化パタ
ーンは車両1の振動波形に対応したsin波形の一部と
なる。
【0005】CPU5は動軸重の計測データAを用い
て、動軸重の振動波形Bを算出し、その振動波形Bの振
幅最大値と振幅最小値の平均値である静軸重Cを算出す
る。
【0006】なお、図中6はメモリである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、載荷板2の
車両進行方向の長さL(図11参照)は、タイヤの接地
長より十分に大きく設定されているものの、最大で76
0mm程度に制限されている。これは、載荷板2の長さ
Lが大きくなると、2つの車軸が同時に載って軸重計測
が不可能になる危険が生じると共に、それに連れてロー
ドセル3の本数が増え、装置コストや工事費が増大する
ためである。
【0008】一方、動軸重の計測データAから車両1の
静軸重Cを高精度に求めるには、車両振動の1周期以上
についての計測データAが必要になる。車両振動の周波
数は2〜4Hzであり、載荷板2の上を通過する車両1
の速度が十分に遅い場合には、演算処理に使用されるデ
ータが1周期以上確保される。また、1周期のデータが
確保されない場合でも、そのデータが1/3〜1/4周
期分あれば、演算処理により比較的正確に動軸重の振動
波形Bが予測される。しかし、車両1の速度が上がり、
演算処理に使用できるデータが1/6周期以下になる
と、データ量が不足し、演算処理による振動波形Bの正
確な予測が不可能になる。
【0009】このような場合に、動軸重の振動波形Bを
正確に算出する方法として、載荷板2の車両進行方向の
幅Lを大きくすることか考えられる。しかし、前述した
ように、車両振動の周波数は2〜4Hzであり、車両1
の通過速度が50km/hの場合では、1/4周期のデ
ータを得るために約1mもの長さの載荷板2が必要にな
る。このような載荷板2は前述した通り、コスト的に問
題があり、かつ車種によっては2つの車軸が同時に載る
問題がある。
【0010】別の方法として、車両1の走行方向に複数
の載荷板2を配置することが考えられるが、この方法も
装置コストや工事費の点から採用し難い上に、2つの車
軸が同時に載る問題がある。
【0011】このようなことから、軸重計1の載荷板2
としては、車両走行方向の長さLが760mm以下のも
のが使用されているわけであるが、この程度の長さで
は、車両1の速度が上がった場合に、動軸重についての
データ量が不足し、動軸重の振動波形Bを正確に予測す
ることができなくなるため、静軸重Cの演算精度が著し
く低下する。
【0012】この問題を解決するために、例えば、特公
昭59−44572号公報に記載されたものでは、車両
1の振動周波数を、例えば3Hzに固定し、計算式によ
り動軸重の振動波形Bを算出することが行われるが、車
両1の振動波形は積荷の重量等によって振幅、周波数と
も変動するので、車両1の振動周波数を固定しても期待
されるほどの成果は得られない。
【0013】これに加え、従来の軸重計測では、ロード
セル3から出力される動軸重の計測データAを100%
使用できないという問題がある。この問題を図13に基
づいて説明する。
【0014】ロードセル3からの出力は、車両1の車輪
が載荷板2に載り始めたときから増大し始め、車輪が載
荷板2に完全に載った時点から軸重値となる。そして、
この時点から、車輪が載荷板2から降りはじめる時点ま
での、載荷板2に車輪が完全に載っている図13(a)
に示す平坦期間の出力が、動軸重の計測データAとな
る。載荷板2の車両進行方向の長さで言えば、その全長
をLとし、タイヤの接地長をLtとすると、有効データ
として使用できる長さは(L−Lt)であり、この長さ
がデータに対する載荷板2の有効長となる。
【0015】しかし、タイヤの接地長Ltは、タイヤの
種類や空気圧、積荷の重さにより大きく異なるので、こ
の有効長(L−L)を一義的に求めることはできな
い。また、この有効長における出力、即ち平坦期間の出
力は、車両1に振動がない場合は(a)のように一定で
あるが、実際は車両1の振動のために(b)のように変
動する。そこで、出力波形の形状から平坦期間の出力を
求めることになるが、波形のなまりやノイズ等のため
に、動軸重の計測データAとして使用可能な出力は、最
大でも平坦期間の出力の90%程度に制限される。
【0016】そして従来の軸重計測では、このような計
測データの使用制限も、データ不足に拍車をかけること
になる。
【0017】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、動軸重についてのデータ量が少ない場合に
も、載荷板のサイズアップや増設を実質的に伴うことな
く、静軸重を高精度に求めることができる軸重計測装置
を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明の軸重計測装置
は、車両が通過する路面に設けられた載荷板と、該載荷
板に加わる荷重を測定することにより、該載荷板の上を
通過する車両の動軸重を計測するセンサと、該センサの
計測データに基づき動軸重データを算出する演算手段
と、該載荷板の上を通過する車両を側方から撮像する撮
像手段と、該撮像手段の撮像信号を画像処理し、該載荷
板の上を通過する車両の振幅及び位相を1周期以上検出
することにより、該車両の振動波形を求め、かつ該演算
手段から与えられる該動軸重データが該振動波形のいず
れの位置のデータに相当するかを判定する画像処理手段
とを備え、該画像処理手段の判定結果に基づき該演算手
段が該車両の静軸重を演算するように構成してなり、そ
のことにより上記目的が達成される。
【0019】好ましくは、前記画像処理手段は、前記撮
像手段から取り込んだ画像データのなかから前記車両の
特徴点を見つけ出し、該特徴点の水平方向及び垂直方向
の動きを追跡することにより、前記車両の振動波形を求
める。
【0020】また、好ましくは、前記画像データが格納
される画像メモリを有する構成とする。
【0021】また、本発明の軸重計測装置は、車両が通
過する路面に設けられた主載荷板と、該主載荷板に加わ
る荷重を測定することにより、該主載荷板の上を通過す
る車両の動軸重を計測する主センサと、該主載荷板の前
方又は後方の少なくとも一方に設けられ、車両進行方向
の長さがタイヤの接地長より小さい副載荷板と、該副載
荷板に加わる荷重を測定することにより、該副載荷板の
上を通過する車両の動軸重を計測する副センサと、該主
センサ及び該副センサから出力される動軸重の計測デー
タ取り込み、該計測データに基づいて、該主載荷板及び
該副載荷板にタイヤが完全に載っている時間を計算し、
この時間内の計測データを有効データとし、該有効デー
タより、該主載荷板及び該副載荷板の上を通過する車両
の動軸重の振動波形を算出し、該振動波形より、該車両
の静軸重を演算する演算手段とを備えており、そのこと
により上記目的が達成される。
【0022】好ましくは、前記演算手段は、前記主セン
サ及び前記副センサから出力される動軸重の計測データ
に基づいて、前記主載荷板及び前記副載荷板の一端部に
タイヤが半分載った時点と他端部にタイヤが半分載った
時点を求め、各時点で該主センサ及び該副センサから出
力されるデータを2倍したものを有効データとして前記
動軸重の振動波形を算出する。
【0023】また、好ましくは、前記主載荷板及び前記
副載荷板は前記車両進行方向と直交する方向にそれぞれ
分割され、かつ分割された主載荷板及び副載荷板は車両
の進行方向に変位した千鳥状に配置する構成とする。
【0024】以下に、本発明の作用について説明する。
【0025】まず、図1及び図3に基づき、載荷板の上
を通過する車両を側方から撮像する撮像手段を備えた軸
重計測装置における静軸重の算出原理について説明す
る。
【0026】載荷板2の上を車両1が通過すると、その
車両1の動軸重の計測データ(振動波形)Aがロードセ
ル(センサ)3により得られる。また、車両1がITV
カメラ(撮像手段)7により側方から撮像される。IT
Vカメラ7の撮像信号は画像処理手段8に与えられる。
すると、画像処理手段8がITVカメラ7から得られる
画像のなかから車両1の特徴点(x,y)を見つけ出
し、その特徴点(x,y)の位置を経時的に追跡するこ
とにより、車両1の振動波形Dを得る。ここで、検出さ
れた車両1の振動波形Dは、動軸重の振動波形Cに対応
する。なお、この特徴点(x,y)の詳細については後
述の実施形態で明らかにされる。
【0027】一方、CPU(演算手段)5には、ロード
セル3からの計測データAが与えられ、この計測データ
Aは画像処理手段8に転送される。
【0028】すると、画像処理手段8が振動波形Dのど
の部分が計測データAに対応するかを判定し、判定結
果、即ち、振動波形Dと振動波形Aを合成した振動波形
BをCPU5に転送する。
【0029】そして、CPU5が画像処理手段8から転
送されて来た1周期分以上の振動波形Bに基づき、車両
1の静軸重Cを演算する。
【0030】このように、上記構成によれば、計測デー
タAのサンプリング量が僅かの場合であっても、結果的
に動軸重の振動波形Bを1周期以上について正確に求め
ることができるので、静軸重Cを精度よく算出すること
ができる。
【0031】次に、図8及び図9に基づき主載荷板と副
載荷板とを備えた軸重計測装置における静軸重の算出原
理について説明する。
【0032】主載荷板11の後方(車両1の走行方向に
おける後方)に副載荷板12が配置されている場合、車
両1のタイヤが副載荷板12に載り始めた時点t0より
副センサ(ロードセル)15の出力が増大し始める。タ
イヤが主載荷板11に載り始めた時点t1は、タイヤが
副載荷板12に完全に載った時点でもあるので、この時
点からロードセル15の出力は図8に示す平坦期間に入
り、主センサ(ロードセル)14の出力は増大し始め
る。そして、タイヤが主載荷板11の上に完全に載る
と、ロードセル15の出力は0になり、ロードセル14
の出力は平坦期間に入る。
【0033】ここで、タイヤの接地部の前端に注目する
と、t0からt1まで、即ちタイヤが副載荷板12に載り
始めた時点からそのタイヤが主載荷板11に載り始める
時点までの間は、換言すれば上記前端が副載荷板12の
上を端から端まで通過する時間であり、副載荷板12の
長さLoに対応する。また、t1からt2まで、即ちタイ
ヤが主載荷板11に載り始めた時点からそのタイヤが主
載荷板11に完全に載る時点までの間は、上記前端が主
載荷板11の上をその端からタイヤの接地長Ltだけ移
動する時間である。従って、〔(t2−t1)/(t1
0)〕×Loにより、タイヤの接地長Ltが求まる。ま
た、Lo/(t1−t0)により、車両1の走行速度Vが
求まる。そして、主載荷板11の長さをLaとすると、
(Lo+La−Lt)/Vにより、タイヤが副載荷板12
及び主載荷板11に完全に載っている時間tcが求ま
る。
【0034】このように、主載荷板11の後方に副載荷
板12を設ければ、タイヤの接地長Ltを直接測定する
ことが不可能であるにもかかわらず、タイヤが副載荷板
12及び主載荷板11に完全に載っている時間tcを求
めることができ、これにより、動軸重の計測データを1
00%使用することが可能になる。
【0035】従って、計測データを90%使用していた
上記従来例と比較すると、その分、静軸重Cを精度よく
算出できる。
【0036】ここで、主載荷板11の前方又は前後両方
に副載荷板12を設けた場合も、同様に、タイヤが副載
荷板12及び主載荷板11に完全に載っている時間tc
を求めることができ、これにより、動軸重の計測データ
を100%使用することが可能になる。
【0037】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0038】(実施形態1)図1〜図5は本発明軸重計
測装置の実施形態1を示す。この軸重計測装置は、図1
に示すように、車両1が通過する路面に設けられた載荷
板2と、載荷板2に加わる荷重を測定する複数のロード
セル3と、載荷板2の側方に設置され、車両1を撮像す
るITVカメラ7と、ITVカメラ7から与えられる撮
像信号を画像処理し、車両1の振動波形Dを求め、かつ
CPU5を介してロードセル3から与えられる振動波形
Aがこの振動波形Dのどの部分に相当するかを判定し、
判定結果をCPU5に転送する画像処理手段8と、画像
処理手段8から与えられる振動波形により車両1の静軸
重Cを求めるCPU7とを有する。なお、ロードセル3
の出力はA/D変換器6を介してCPU7に入力され
る。また、CPU5の演算結果等はメモリ6に格納さ
れ、後述する利用に供される。また、画像処理手段8に
は画像メモリが付設されている。
【0039】以下に各部の詳細を説明する。
【0040】載荷板2は、図2に示すように、路面に形
成されたピット内に、路面と同一平面となるように配置
されている。載荷板2の形状は、車両進行方向に直角な
方向に長い長方形である。そして、載荷板2の車両進行
方向の長さLは760mm以下に制限されている。ま
た、載荷板2の車両進行方向に直角な方向の長さ、即ち
横幅は路幅に対応しており、通常は4m程度である。
【0041】複数のロードセル3は、載荷板2の下方に
位置して上記ピット内に設けられている。これらのセン
サ3は、車両進行方向に2個並び、車両進行方向に直角
な方向に多数個並んでいる。そして、載荷板2の上を車
両1のタイヤ1aが通過すると、複数のロードセル3に
より車両1の軸重が経時的に測定され、そのデータがA
/D変換器6を介してCPU5に与えられる。
【0042】載荷板2の側方に設置されたITVカメラ
7は、載荷板2の前後数十cm〜数mを含むエリアを撮
像領域としており、載荷板2の上を通過する車両1の側
面の画像データを画像処理手段8に与える。画像処理手
段8は、ITVカメラ7から与えられる画像データを用
いて車両1の振動波形Dを求める。この振動波形Dは、
一例として以下のようにして求められる。
【0043】カメラがフィールドシャッタータイプのI
TVカメラ7である場合、図3に示すように、ITVカ
メラ7からは1/60秒ごとに画像データ(フレームデ
ータ)が奇数ラインと偶数ライン毎に出力される。画像
処理手段8は、ITVカメラ7の出力データを数百ms
分ずつ画像メモリ9にストックする。そして、第1フレ
ームについてITVカメラ7から入力される奇数ライン
のフレームデータを微分処理し、X方向(横方向)及び
y方向(縦方向)に濃度投影し、その投影データからそ
れぞれのピーク点を算出し、これを車両1の特徴点
(x,y)とする。1/60秒遅れた偶数ラインのフレ
ームデータについても同様の処理を行って特徴点(x,
y)の位置を検出する。奇数ラインでの投影データの特
徴と偶数ラインでの投影データの特徴を一致させる作業
を容易にするために、車両1の走行方向及び走行速度を
考慮して、両画面での投影範囲を狭くする。
【0044】このようにして第1フレームで車両1の特
徴点(x,y)を見つけ、次のフレームから第nフレー
ムまでこの特徴点(x,y)を追跡する。これにより、
y方向のドット数のずれが振幅、x方向のドット数のず
れが移動距離として計算される。そして、フレームごと
にサンプルした特徴点(x,y)を時間的に繋ぐことに
より、車両1の振動波形Dが得られる。この波形計算
は、サンプリング点から最小二乗法により行うことがで
きる。
【0045】なお、各フレームをリアルタイムで画像処
理するためには高性能なプロセッサが必要になるので、
ここでは上述したように数百ms分ずつデータを画像メ
モリ9にストックして、その後に画像処理を行うことと
した。
【0046】加えて、画像処理手段8には、CPU5よ
りロードセル3からの振動波形Aが転送されるようにな
っており、画像処理手段8はこの振動波形Aが振動波形
Dのどの部分に相当するものであるのかを判定し、判定
結果をCPU5に転送する。
【0047】CPU5は画像処理手段8からの判定結
果、即ち振動波形Dと振動波形Aを合成した振動波形B
に基づき、次に説明する演算を行って車両1の静軸重C
を算出する。図4はCPU5のCPU1より内容を示す
フローチャートである。
【0048】CPU5は、まず、ステップS1でロード
セル3の出力データがあるか否かを判定し、出力データ
が有れば、ステップS2でこのデータを取り込み、ステ
ップS3に移行する。一方、この出力データが無けれ
ば、ステップS9で他の処理を実行する。
【0049】ステップS3では、ロードセル3の出力デ
ータを用いて、図3に示す波形からなる車両1の動軸重
の振動波形(計測データ)Aを算出する。
【0050】続いて、ステップS4で画像CPU1より
手段8との通信を行い、まず、ステップS3で算出した
振動波形Aを画像処理手段8に転送する。この時点で、
画像処理手段8はITVカメラ7からの撮像信号を画像
処理して上記の振動波形Dを算出しており、振動波形A
がこの振動波形Dのどの部分に相当するのかを判定す
る。そして、判定結果、即ち振動波形Dと振動波形Aを
合成した振動波形BをCPU5に転送する(ステップS
4)。
【0051】すると、CPU5は以下のようにして振動
波形Bに基づき静軸重Cを算出する(ステップS5)。
即ち、図5に示すように、動軸重をwとし、静軸重をw
0 とすると、走行中の車両1は単振動しているため、動
軸重の振動波形Bは下記(1)式で表される。
【0052】 w=w0 +kw0 sin(2πft+θ) …(1) ここで、今、一定時間間隔Tで定量化された動軸重の計
測データAをw1 ,w2 ,w3 、各計測データAの検出
時間をT1,T2,T3とし、f=F、T2−T1=T2−T
2=T、T3−T1=2Tとすると、静軸重w0 は、例え
ば下記(2)式より求めることができる。
【0053】 w0 =(w1 +w3−2w2cos2πFT)/(2−2cos2πFT) …(2) ここで、上記(2)式は従来方法の算出方法である。即
ち、計測データAにのみ基づく算出方法である。一方、
本発明では振動波形Bに基づき静軸重w0を算出するこ
とができる。即ち、動軸重データの1周期分のデータを
所定のサンプリングピッチで定量化し、よりデータ量の
多い上記(2)式に相当する式によって静軸重w0 を算
出することができる。
【0054】このため、車両1が高速で走行する場合で
あっても、データ量が不測することがないので、静軸重
0を精度よく算出することができる。
【0055】車両1の静軸重Cが求まると、次に、ステ
ップS6で静軸重C等をメモリ6に格納する。次に、ス
テップS7でメモリ6及び画像メモリ9に格納されたデ
ータを利用した処理が必要か否かを判定し、処理の必要
がない場合はステップS1に戻る。一方、処理の必要が
ある場合は、ステップS8でその処理を行ってからステ
ップS1に戻る。
【0056】ステップS8における処理としては、次の
ようなものを挙げることができる。載荷板2の上を車両
1が通過するときに、その車両1の動きを検出している
ため、その検出データを保存することにより、通過車両
の振幅、振動周期についての検証を行うことができる。
【0057】ITVカメラ7の解像度アップと画像処理
の強化により車高、車長を計測すれば、通過車両の車種
判定が可能になるので、通過車両の種類及び台数につい
ての検証も行うことができる。
【0058】更に、画像処理により通過車両の速度検出
が可能な上に、車両の切れ目判定が可能なため、軸重の
みでなく、車両の全体重量(軸重値の和)を求めること
もできる。
【0059】なお、車両1の振動波形Dにおける振幅を
求める方法については、車両1の側方からレーザ距離計
などによりITVカメラ7から車両1までの距離を計測
し、この距離により倍率を決めることにより、画像処理
上での上下動によるドット数の変化から振幅の絶対値を
決めることが可能である。別の方法としては、撮像手段
4をより高解像度な広角カメラとすることにより、画像
処理上で車輪の通過位置を検出して、その通過位置によ
りカメラから車両までの距離を求めることも可能であ
る。
【0060】(実施形態2)図6〜図10は本発明軸重
計測装置の実施形態2を示す。この軸重計測装置は、図
6に示すように、路面に設けられる載荷板として主載荷
板11a,11bと、これより車両進行方向の長さが短
い副載荷板12a,12bとを有する。後で詳しく述べ
るが、これらは、路面に形成されたピット内に、路面に
対して同一平面となるように配列されている。そして、
主載荷板11a,11bは、ピット内に2列に並ぶ複数
の主ロードセル14により支持され、副載荷板12a,
12bは、ピット内に1列に並ぶ複数の副ロードセル1
5により支持されている。ロードセル14,15の出力
はA/D変換器16を介してCPU17に入力される。
なお、図中18はメモリである。
【0061】主載荷板11a,11bは、図7に示すよ
うに、従来の横長の載荷板を車両1の走行方向と直交す
る方向に2分割したものであり、車両1の進行方向に向
かって左側に位置する主載荷板11aは、右側に位置す
る載荷板11bの後方に偏位している。車両1の進行方
向において主載荷板11a,11bの間には若干の隙間
があり、この隙間には副載荷板12a,12bが横に並
んで配置されている。
【0062】つまり、左側の主載荷板11aの前方に左
側の副載荷板12aが位置し、左側の副載荷板12aの
横に並ぶ右側の副載荷板12bの前方に右側の主載荷板
11aが位置している。なお、左側の主載荷板11aの
右側、即ち、右側の副載荷板12bの後方には、ダミー
載荷板13bが設けられており、右側の主載荷板11b
の左側、即ち、左側の副載荷板12aの前方には、ダミ
ー載荷板13aが設けられている。
【0063】主載荷板11a,11bの寸法は、両者を
組み合わせた状態で従来の1枚の載荷板になることか
ら、車両進行方向の長さLa,Lbは、例えば650mm
とされ、車両進行方向に直角な方向の長さ、即ち横幅
は、従来の載荷板の横幅の1/2(例えば2000m
m)とされる。また、副載荷板12a,12bの車両進
行方向の長さLoは、車輪のタイヤ接地長Ltより十分に
小さい、例えば50mmとされる。副載荷板12a,1
2bの横幅は、主載荷板11a,11bの横幅と同じで
ある。
【0064】このような載荷板の配列によると、車両1
のタイヤ1aは、左側のタイヤが主載荷板11aの上を
通過した後、両側の車輪が副載荷板12a,12bの上
を同時に通過し、その後、右側の車輪が主載荷板11b
の上を通過することになる。つまり、左側の車輪は主載
荷板11aの上を通過した後、副載荷板12a,12b
の上を通過し、右側の車輪は副載荷板12bの上を通過
した後、主載荷板11bの上を通過する。
【0065】このとき、CPU17はロードセル14,
15の出力データを用いて以下の処理を行う。なお、以
下の説明では、説明の便宜上、上記の右側の車輪が副載
荷板及び主載荷板の上を順番に通過する場合、即ち主載
荷板の後方に副載荷板が接地されている場合について説
明を行う。
【0066】図8に示すように、車両1のタイヤ1aが
副載荷板12及び主載荷板11の上を通過するとき、対
応するロードセル15,14は図中の波形図のような軸
重データを出力する。即ち、車輪のタイヤ1aが副載荷
板12に載り始めた時点t0より副ロードセル15の出
力が増大する。ここで、副載荷板12の長さLoは、タ
イヤの接地長Ltより十分に小さい。このため、タイヤ
1aが主載荷板11に載り始めた時点t1では、タイヤ
1aは副載荷板12の上に完全に載るので、これ以後は
副ロードセル15の出力は平坦な波形となる。
【0067】一方、主ロードセル14の出力は、このタ
イヤ1aが主載荷板11に載り始めた時点t1より増大
する。そして、タイヤが副載荷板12から完全に降りた
時点t2で副ロードセル15の出力は0となる。この時
点は、タイヤが主載荷板11に完全に載った時点でもあ
るので、これ以降、主ロードセル14の出力は平坦な波
形となる。
【0068】ここで、タイヤ1aの接地部の前端に注目
すると、t0からt1まで、即ちタイヤ1aが副載荷板1
2に載り始めた時点からそのタイヤが主載荷板11に載
り始める時点までの間は、換言すれば上記前端が副載荷
板12の上を端から端まで通過する時間であり、副載荷
板12の長さLoに対応する。また、t1からt2まで、
即ちタイヤ1aが主載荷板11に載り始めた時点からそ
のタイヤ1aが主載荷板11に完全に載る時点までの間
は、上記前端が主載荷板11の上をその端からタイヤ1
aの接地長Ltだけ移動する時間である。従って、下記
(3)式が成立する。
【0069】 Lt/Lo=(t2−t1)/(t1−t0) …(3) CPU17は、まず下記(4)式によりタイヤ1aの接
地長Ltを求める。但し、Lt≧Loである。
【0070】 Lt=〔(t2−t1)/(t1−t0)〕×Lo …(4) 続いて、下記(5)式により車両1の走行速度Vを求め
る。
【0071】V=Lo/(t1−t0) …(5) ここで、副載荷板12及び主載荷板11を車両1の走行
方向に連続する1枚の載荷板と見做すと、図9に示すよ
うに、この載荷板にタイヤ1aが完全に載る載荷板の有
効長は、(Lo+La−Lt)となる。ここで、Laは
主載荷板11の長さである。
【0072】そこで、CPU17は、下記(6)式によ
りタイヤ1aが副載荷板12及び主載荷板11に完全に
載っている時間tcを求める。
【0073】tc=(Lo+La−Lt)/V …(6) 以上のように、主載荷板11の後方に副載荷板12を設
ければ、タイヤ1aの接地長Ltを直接測定することが
不可能であるにもかかわらず、副載荷板12及び主載荷
板11の有効長を求めることができ、タイヤ1aが副載
荷板12及び主載荷板11に完全に載っている時間tc
を求めることができる。
【0074】この時間tcが求まると、CPU17はロ
ードセル14,15の合計出力を計測データとし、時間
cの間に計測されたデータを有効な動軸重の計測デー
タとして、動軸重の振動波形の算出に使用する。これに
より、動軸重の計測データを100%使用することが可
能になる。
【0075】ここで、動軸重の振動波形を求めるとき、
図9に示すように副載荷板12及び主載荷板11を連続
する載荷板として、その載荷板にタイヤ1aが半分載っ
た時点taの、ロードセル14,15の合計出力を2倍
したものを、振動波形上のデータとして用い、かつ載荷
板からタイヤ1aが半分降りた時点tbの、ロードセル
14,15の合計出力を2倍したものを、振動波形上の
データとして用いることも可能である。このような方法
によれば、振動波形の演算に使用するデータを増やすこ
とができるので、より一層算出精度を向上できる。
【0076】そして、算出された動軸重の振動波形の振
動波形の振幅最大値と最小値の平均をとることにより、
車両1の静軸重を求めることができる。
【0077】以上の説明では、主載荷板11の後方に副
載荷板12を設けたが、主載荷板11の前方或いは前後
両方に副載荷板12を設けた場合も、同様にタイヤ1a
が副載荷板12及び主載荷板11に完全に載っている時
間tcを求めることができ、これにより、動軸重の計測
データを100%使用することが可能になる。
【0078】これに加え、本実施形態2では、主載荷板
11及び副載荷板12を左右に分け、両者を車両1の進
行方向に変位させた千鳥状に配置しているので、一方の
側の載荷板についてのデータが得られた後も引き続き他
方の側の載荷板についてのデータが得られる。これによ
り、載荷板及びロードセルを実質的に増設することなく
載荷板の有効長が2倍になり、データ量が倍増する。ま
た、車両1の左右の軸重の違いを検出することかでき
る。更に、車両1が斜め走行した場合、両側の載荷板で
検出タイミングのずれが生じるので、斜め走行の検出も
可能になる。
【0079】
【発明の効果】請求項1及び請求項2記載の軸重計測装
置によれば、センサにより得られる計測データと画像処
理手段により得られる振動波形を合成した振動波形に基
づき車両の静軸重を算出する構成をとるので、実質的に
静軸重算出のためのデータ量を1周期分確保することが
できる。この結果、載荷板やセンサを増設することな
く、静軸重を精度よく算出することができる。
【0080】また、特に請求項3記載の軸重計測装置に
よれば、画像メモリに格納されたデータを利用して、通
過車両の車種判定が可能になるので、通過車両の種類及
び台数についての検証を行うことができる、車両の切れ
目判定が可能なため、軸重のみでなく、車両の全体重量
を求めることもできる、といった利点を有する。
【0081】また、請求項4記載の軸重計測装置によれ
ば、主載荷板に副載荷板を組み合わせる構成をとるの
で、静軸重の演算処理に使用するデータで従来切り捨て
ていた部分が有効に活用され、そのデータ量が増加す
る。従って、車両の通過速度が速く、動軸重の計測デー
タが量的に不足するような場合にも、動軸重の振動波形
を高精度に算出できるので、静軸重の算出精度を向上で
きる利点がある。
【0082】また、特に請求項5記載の軸重計測装置に
よれば、有効データ量を更に増加することができるの
で、その分、より一層精度のよい静軸重の算出が可能に
なる利点がある。
【0083】また、特に請求項6記載の軸重計測装置に
よれば、主載荷板及び副載荷板を左右に分け、両者を車
両の進行方向に変位させた千鳥状に配置しているので、
載荷板及びロードセルを実質的に増設することなく載荷
板の有効長が2倍になるので、データ量が倍増する。ま
た、車両の左右の軸重の違いを検出することかできる。
更に、車両が斜め走行した場合、両側の載荷板で検出タ
イミングのずれが生じるので、斜め走行の検出も可能に
なる、といった利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明軸重計測装置の実施形態1を示す、模式
的ブロック図。
【図2】本発明軸重計測装置の実施形態1を示す、載荷
板周りの構成を示す図。
【図3】本発明軸重計測装置の実施形態1を示す、静軸
重の算出原理の説明するための説明図。
【図4】本発明軸重計測装置の実施形態1を示す、CP
Uの処理内容を示すフローチャート。
【図5】本発明軸重計測装置の実施形態1を示す、動軸
重の振動波形から静軸重を算出するための原理を示す振
動波形図。
【図6】本発明軸重計測装置の実施形態2を示す、模式
的ブロック図。
【図7】本発明軸重計測装置の実施形態2を示す、載荷
板の配置図。
【図8】本発明軸重計測装置の実施形態2を示す、載荷
板上の車輪位置とロードセル出力との関係を示す説明
図。
【図9】本発明軸重計測装置の実施形態2を示す、載荷
板の有効長を示す図。
【図10】本発明軸重計測装置の実施形態2を示す、動
軸重の振動波形を算出する手順を説明するための出力波
形図。
【図11】従来の軸重計測装置の模式的ブロック図。
【図12】従来の軸重計測装置における計測原理を説明
するための出力波形図。
【図13】(a)、(b)は従来の軸重計測装置におけ
る出力データの有効範囲を説明するための出力波形図。
【符号の説明】
1 車両 2 載荷板 3 ロードセル 5 CPU 6 メモリ 7 ITVカメラ 8 画像処理手段 9 画像メモリ 11 主載荷板 12 副載荷板 14 主ロードセル 15 副ロードセル A 動軸重の計測データ B 動軸重の振動波形 C 車両の静軸重 D 車両の振動波形
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 伊佐夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 玉木 研治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両が通過する路面に設けられた載荷板
    と、 該載荷板に加わる荷重を測定することにより、該載荷板
    の上を通過する車両の動軸重を計測するセンサと、 該センサの計測データに基づき動軸重データを算出する
    演算手段と、 該載荷板の上を通過する車両を側方から撮像する撮像手
    段と、 該撮像手段の撮像信号を画像処理し、該載荷板の上を通
    過する車両の振幅及び位相を1周期以上検出することに
    より、該車両の振動波形を求め、かつ該演算手段から与
    えられる該動軸重データが該振動波形のいずれの位置の
    データに相当するかを判定する画像処理手段とを備え、
    該画像処理手段の判定結果に基づき該演算手段が該車両
    の静軸重を演算するように構成した軸重計測装置。
  2. 【請求項2】 前記画像処理手段は、前記撮像手段から
    取り込んだ画像データのなかから前記車両の特徴点を見
    つけ出し、該特徴点の水平方向及び垂直方向の動きを追
    跡することにより、前記車両の振動波形を求める請求項
    1記載の軸重計測装置。
  3. 【請求項3】 前記画像データが格納される画像メモリ
    を有する請求項1又は請求項2記載の軸重計測装置。
  4. 【請求項4】 車両が通過する路面に設けられた主載荷
    板と、 該主載荷板に加わる荷重を測定することにより、該主載
    荷板の上を通過する車両の動軸重を計測する主センサ
    と、 該主載荷板の前方又は後方の少なくとも一方に設けら
    れ、車両進行方向の長さがタイヤの接地長より小さい副
    載荷板と、 該副載荷板に加わる荷重を測定することにより、該副載
    荷板の上を通過する車両の動軸重を計測する副センサ
    と、 該主センサ及び該副センサから出力される動軸重の計測
    データ取り込み、該計測データに基づいて、該主載荷板
    及び該副載荷板にタイヤが完全に載っている時間を計算
    し、この時間内の計測データを有効データとし、該有効
    データより、該主載荷板及び該副載荷板の上を通過する
    車両の動軸重の振動波形を算出し、該振動波形より、該
    車両の静軸重を演算する演算手段とを備えた軸重計測装
    置。
  5. 【請求項5】 前記演算手段は、前記主センサ及び前記
    副センサから出力される動軸重の計測データに基づい
    て、前記主載荷板及び前記副載荷板の一端部にタイヤが
    半分載った時点と他端部にタイヤが半分載った時点を求
    め、各時点で該主センサ及び該副センサから出力される
    データを2倍したものを有効データとして前記動軸重の
    振動波形を算出する請求項4記載の軸重計測装置。
  6. 【請求項6】 前記主載荷板及び前記副載荷板は前記車
    両進行方向と直交する方向にそれぞれ分割され、かつ分
    割された主載荷板及び副載荷板は車両の進行方向に変位
    した千鳥状に配置されている請求項4又は請求項5記載
    の軸重計測装置。
JP34620296A 1996-12-25 1996-12-25 軸重計測装置 Pending JPH10185665A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34620296A JPH10185665A (ja) 1996-12-25 1996-12-25 軸重計測装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34620296A JPH10185665A (ja) 1996-12-25 1996-12-25 軸重計測装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10185665A true JPH10185665A (ja) 1998-07-14

Family

ID=18381809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34620296A Pending JPH10185665A (ja) 1996-12-25 1996-12-25 軸重計測装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10185665A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100890625B1 (ko) 2007-09-20 2009-03-27 조성윤 고속주행차량 자동 계중 시스템
JP2010197249A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Tokyo Institute Of Technology 橋梁通過車両の車重計測システム、橋梁通過車両の車重計測方法、およびコンピュータプログラム
JP2013076584A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Yamato Scale Co Ltd トラックスケール
JP2013137244A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Yamato Scale Co Ltd 車両重量計
CN103630221A (zh) * 2012-08-27 2014-03-12 济南纳维信息技术有限公司 一种使用视频分析远程监控车辆称重作弊的方法
CN106803345A (zh) * 2015-04-24 2017-06-06 王栋 一种山区高速公路道路试验车辆横向加速度信号检测系统的数据处理方法
KR102017059B1 (ko) * 2019-02-18 2019-09-03 한국건설기술연구원 차축 들기에 의한 과적 차량 단속 시스템 및 방법
CN111426368A (zh) * 2020-04-23 2020-07-17 广州市甬利格宝信息科技有限责任公司 一种汽车载重的移动称重测量方法
CN111735523A (zh) * 2020-08-27 2020-10-02 湖南大学 基于视频识别的车重检测方法、装置及存储介质

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100890625B1 (ko) 2007-09-20 2009-03-27 조성윤 고속주행차량 자동 계중 시스템
JP2010197249A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Tokyo Institute Of Technology 橋梁通過車両の車重計測システム、橋梁通過車両の車重計測方法、およびコンピュータプログラム
JP2013076584A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Yamato Scale Co Ltd トラックスケール
JP2013137244A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Yamato Scale Co Ltd 車両重量計
CN103630221A (zh) * 2012-08-27 2014-03-12 济南纳维信息技术有限公司 一种使用视频分析远程监控车辆称重作弊的方法
CN106803345A (zh) * 2015-04-24 2017-06-06 王栋 一种山区高速公路道路试验车辆横向加速度信号检测系统的数据处理方法
CN106803345B (zh) * 2015-04-24 2020-08-14 西安航空学院 一种山区高速公路道路试验车辆横向加速度信号检测系统的数据处理方法
KR102017059B1 (ko) * 2019-02-18 2019-09-03 한국건설기술연구원 차축 들기에 의한 과적 차량 단속 시스템 및 방법
CN111426368A (zh) * 2020-04-23 2020-07-17 广州市甬利格宝信息科技有限责任公司 一种汽车载重的移动称重测量方法
CN111426368B (zh) * 2020-04-23 2021-08-13 广州市甬利格宝信息科技有限责任公司 一种汽车载重的移动称重测量方法
CN111735523A (zh) * 2020-08-27 2020-10-02 湖南大学 基于视频识别的车重检测方法、装置及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6154001B2 (ja) 道路走行面の形状を調査する装置
EP1020707B1 (en) Magnetic apparatus for detecting position of vehicle
JP3591130B2 (ja) ナビゲーション装置
JP4435383B2 (ja) 縦断形状測定装置
JP4348690B2 (ja) 路面性状測定装置
JPH10185665A (ja) 軸重計測装置
CN110530480B (zh) 一种基于测距激光传感器的桥梁动态称重系统及其方法
JP3467906B2 (ja) 軸重計測装置
CN112504414B (zh) 基于非接触式测量桥梁动挠度的车辆动态称重方法及系统
JPH07294444A (ja) 枕木の露出状態検査装置
JP2003166870A (ja) 橋梁上を走行する車両の軸重測定方法
JP2003065755A (ja) トンネル形状の変位測定方法
JPH11148852A (ja) 車両重量計測方法および車両重量計測装置
JP2010223755A (ja) 軸重計測装置および軸重計測方法
JP2003270029A (ja) 車両重量測定方法、車両軸重計測システム、及び過積載車両警告システム
JP2919718B2 (ja) 自動車用距離計測装置とこれを搭載した自動車
JP2001133314A (ja) 車重計測装置及び車重計測方法
JP2002031566A (ja) 車重計測装置
JPH07318342A (ja) 路面性状測定装置
JP3239351B2 (ja) 距離測定装置及び距離測定方法
JP2712537B2 (ja) 路面計測法
CN110268237A (zh) 用于检测移动到秤上的负载的重量的方法和设备
JPH0777419A (ja) 車両の偏倚量測定装置
JP2001195685A (ja) 車両識別装置
JP2002251692A (ja) 車両長さ計測装置及び計測方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20021101