JPS59142404A - 車輌のトレツド測定方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１例えば自動車道路の料金所や交通調査を実施
する場所に於て用いられる車種判別装置１あるいは自動
車の停止位置を計測する装置等に適用できる車輌のトレ
ッド測定方式の改良に関するものである。

車輌のトレッドを測定し１その値を車種判別の１手段と
して利用することは従来から提案されている。車輌のト
レッド（ｔｒｅａｄ　）とは、嬉１図に於ける車輌（自
動車）１のタイヤ２と２の中心間距離瑞、を指す。上記
の提案例としては、例えば特開昭５３−１９８６０号公
報に記載のものがある。

本公知例は、第２図に示した如く、測長センサ３を道路
に埋設し、その上を車輌１に走行させ、タイヤの内側間
距離および外側間距離、すなわち第１図に於ける寸法Ｌ
ｉ、Ｌｏを測定し、これらの寸法から演算によりトレッ
ドＬ１１ｒｌを測定する方式である。本公知例は、実用
的であるが車輌がセンサ３に対して傾斜して通過すると
、左右のタイヤが同時に測長センサを踏圧することがな
くなりトレラドの測定上問題が生じる。

第２の公知恍としては、特開昭５３−１９０５１号公報
に記載のものがあり、これの測定原理を第３図を参照し
て説明する。すなわち公知例２の場合は、公知例１の場
合と異なり、左右のタイヤ位置およびタイヤ踏面幅をそ
れぞれ別個の測長センサ３ａ、３ｂにより独立に計測し
、その結果を用いて演算回路によりトレッドを算出して
いる。タイヤが測長センサ上に停止している場合は、本
公知例の方式でトレッドを計測できるが、走行中のタイ
ヤ位置およびタイヤ踏面幅を計測する場合には、瞬時に
計測することを要するため問題が残る。以下この問題点
について説明する。

公知例２に於ては、左右の測長センサは対称に設置され
るものであるので、一方の測長センサの電気回路だけを
代表として第４図に示す。同図において、測長センサ３
は、道路の巾方向に設置される長い板状の抵抗体５為そ
の上部に踏圧された状態にある部分のみ導通状態となり
、その他の部分は絶縁状態を保つ感圧ゴムシート６を配
し、その上部には充分可撓性のある板状の可撓性導体７
を配したサンドインチ構造からなる。そして板状の抵抗
体５に定電流源８から一定の電流ｉ０を流す。

この状態でセンサ３上にタイヤ９をのせて通過させ、抵
抗体５の両端間電圧ｖＲと導体７とアース間電圧■。の
変化を測定すると、第５図（ａ）　、　（ｂ）に示した
波形を得る。

なお第４図において、センサ３上にタイヤ９が位置しな
い状態において電圧■ｃを測定すると、導体７と抵抗体
５との間の静電容量の故に、導体７にノイズが現われ、
電圧■。が本来零ボルトに一定すべきなのに一定しない
ので、点線で示したように高抵抗Ｒを接続し、電圧■ｃ
をグランド電位にクランプしておく。

次に第５図（ａ）、■）の波形を説明するが、その前に
、タイヤ９がセンサ３上を通過するときの過渡状態につ
いて第６図を参照して説明する。

第６図（ａ）は、タイヤ９がセンサ３上に進入する直前
（または進入瞬時）におけるタイヤ９の形状を示してい
る。すなわちこのとき１タイヤ９のセンサ３との接触個
所は、まだ車の充分な重みが加わらないため潰れること
がないから、点接触の状態にある。従って第４図におけ
る感圧ゴムシート６も、導体７と抵抗体６の間を、タイ
ヤ９の中心点位置においてのみ導通させる。次にタイヤ
９がセンサ３上に充分進入すると、タイヤ９とセンサ３
との接触個所に充分な重みが加わるため、第４図（ｂ）
に示す如く、タイヤ９は潰れ、タイヤの幅寸法ΔＬにわ
たって面接触の状態になる。従って第４図における感圧
ゴムシー）６も、導体７と抵抗体６の間を、タイヤ幅寸
法ΔＬにわたって導通させる。抵抗体５におけるΔＬ長
長当当分電圧降下をΔ■で表わす。

次に、タイヤ９はセンサ３上を脱出することになるが、
この脱出瞬時においては、タイヤの形状は第６Ｗ（ａ）
に示す如く復元し、従って感圧ゴムシート６における導
通状態も、前述したタイヤ進入瞬時の場合と同様になる
。

以上説明した如き事情にあるため、電圧ｖＲは第５ｌｌ
（ａ）に示す如き波形となる。ここでＶＯ＝Ｖ１＋ΔＶ
　＋　Ｖ　２である。また電圧■ｃは、第５図（１））
に示すように、タイヤの進入時と脱出時にピークとなり
、その中間部で安定した電圧■２となる。

さて前述の公知例２における測定方式は、タイヤ９がセ
ンサ３上に充分進入した状態における電圧ｖＲとＶＣを
用いて車輌のトレッドを測定する方式であった。タイヤ
が充分進入した状態における電圧■Ｒは、第５図（ａ）
の波形において、最小値（Ｖｏ−ΔＶ）を検出すること
により得られる。しかし、同じ状態における電圧■ｃは
、第５図中）の波形において■２であり、これはピーク
とピークの間の中間値であり、最大値でもなく最小値で
もないので、タイヤが通過する瞬時において、この電圧
■２を正確に検出することは困難であった。すなわち公
知例２におけるトレッド測定方式は、走行中の車輌のト
レッドを測定するには充分なものと云えないという問題
点があった。

この発明は、上述のような従来技術における問題点を解
決するためになされたものであり、従ってこの発明の目
的は、センサに対して斜めに通過するような、しかも走
行中の車輌のトレッドをも測定するに充分なトレッド測
定方式を提供することにある。

この発明の構成の要点は、車輌進行方向に対しては寸直
角に一列に、複数個の測長変換器を配置し、各変換器毎
に、抵抗体の両端および可撓性導体から端子を引き出し
、抵抗体の両端間に一定直流を流し、各抵抗体の両端の
うち電位の高い方の端部を、抵抗体の抵抗値に較べて十
分に高い抵抗を持゛つ抵抗器を介して、可撓性導体に接
続し、車輌が該変換器を踏んだとき、各抵抗体の両端間
電圧および各抵抗体の両端のうち一方の端部と前記導体
との間の電圧を測定し、これを用いて演算によりトレッ
ドを求めるようにした点にある。

次に図を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第７図はこの発明によるトレッド測定方式において用い
る測長センサの電気回路図である。この電気回路が第４
図に示すそれと相違する点は、抵抗体５の両端のうち、
電位の高い方の端部Ａと可撓性導体７との間を抵抗体５
の抵抗値に較べて十分に高い抵抗値をもつ抵抗器Ｒを介
して結線する０次に定電流源８から一定の電流を流した
状態で、タイヤ９が測長センサ３上を通過すると電圧ｖ
Ｒおよび■。として第８図（ａ）　’＋　（ｂ）に示し
た信号波形が得られる。

ここで第８図（ｂ）に示す電圧■ｃの波形は、タイヤが
充分センサ上に位置した時点における電圧■２より小さ
くなることはなく、第５図（ｂ）のそれに比し単純な波
形となる。従ってこのような波形の最小値ｖ２の検出は
、第５図（ｂ）の波形におけるＶ２の検出に比し、技術
的にきわめて容易となる。このようにして、タイヤの通
過時に横用されるｖＲの最小値とｖｃの最小値を第９図
に示す演算回路によって演算することにより、確実にタ
イヤ位置を計測することができる。

以下、第９図について説明する。同図において、１１は
車輌検知器である。すなわち、測長センサを設置しであ
る道路上付近で、道路の一側に投光器を人使側に光電ス
イッチを設置し１常時は投光器からの光が光電スイッチ
に投射されているが１車輌が到来すると光を遮るので光
電スイッチに光が投射されず、そのため該スイッチから
信号Ｓを発生する如き検知器１１を用いる。また１２は
軸有無検知器であり、第１０図に示すように、２本の測
長センサ３ｃ　、３ｄを近接して設け、両センサが一つ
のタイヤにより同時に踏圧されているとき、軸有信号Ａ
を発生する如き検知器である。そのほか第９図において
、１３および１８はそれぞれピーク値ホールド回路、１
４は切換スイッチ、１５は差動アンプ、１６はバッファ
増幅器％１７は加算器、である。

先ず常時は、ピーク値ホールド回路１３においてスイッ
チが閉じている。そのため、電圧ｖＲとして電圧Ｖｏ　
（第８図参照）がコンデンサに貯えられている。また、
スイッチ１４は出力信号として零ボルトの電圧信号を発
生している。）次に車輌が到来すると、車輌検知器１１
から信号Ｓが発生してピーク値ホールド回路１３におい
てスイッチを開き、スイッチ１４において電圧ＶＣに接
続する。そして電圧ＶＲｓ　ｖｃとして、車輌がセンサ
上を通過したときに生じる最小電圧が差動アンプ１５お
よびバッファ増幅器１６に印加される０その結果、差動
アンプ１５からは電圧ΔＶが、またバッファ増幅器１６
からは電圧■２が出力されることは、第８図（ａ）、Φ
）の波形からも理解されるであろう０ 次に加算器（演算増幅器）１７において、入力抵抗Ｒ１
と帰還抵抗Ｒ２の値を適当に定めることにΔ■ より、出力側に（■２　＋　２　　）なる電圧を得るこ
とができる。そこで軸有無検知器１２により軸有信号Ａ
が出力されたとき、ピーク値ホールド回路１８Δ■ なる電圧を貯える。この電圧出力（ｖ２　＋　２　）は
、第７図において測長センサ３における寸法（Ｌ２十Δ
Ｌ 「）すなわちタイヤ９の中心位置を表わすものである。

第１１図はこの発明に基づいて構成された車輌のトレッ
ド測定方式の一列を示す概略図である。

この例では、理解を容易にするために１車輌進行方向に
対して左右に２本の測長センサを配置した例について説
明する。

しかして、３１は道路の左側に配置された左側測長セン
サ、３ｒは道路の右側に配置された右側測長センサであ
る。９１は車輌の左側タイヤ、９ｒは右側タイヤである
。各測長センサ３１，３ｒは第７図に示した測長センサ
３と同じものが用いられ、説明の都合上、測長センサ３
１においては測長センサ３の各部品符号に添字ｌを付し
、一方測長七ンサ３ｒにおいては、測長センサ３の各部
品符号に添字ｒを付しである。

しかして、この第１１図においては、車輌のルッドＬｍ
は、次式で求めることができる。

ここで、ｌは各測長センサ３ｔｅ　３ｒ間の間隔で、既
知数である。さらに、第（１）式右辺の第３項は次式で
表わせる。

ここでｚ　１２は右側測長センサ３ｒの長さで、既知で
ある。従って、第（ｉ）式は第（３）式に変形できる０
・・・・・・　（３） 第９図に示した回路によって算出することができる。

なお、第１１図において、Ｌは道路の幅、Ｌｔは道路の
左端と測長センサ３ｔとの間の間隔、Ｌｒは道路の右端
と測長センサ３ｒとの間隔、１１は測定センサ３ｔの長
さである。

なお、第７図の実施例においては、電圧■ｃは可撓性導
体７の左端とアースとの間の電圧として検出されている
。この電圧ｖｃは、第８図から明らかなように、車輌が
存在しないときには電圧ＶＯであり、車輌が通過すると
きには電圧■２となる。

従って、当然のことながら、この電圧Ｖ。は、可撓性導
体７の右端とアースとの間の電圧として検出することｔ
できる。

以１−．説明した通りであるから、この発明によれば、
車輌がセンサに対して斜めに通過する場合であって、し
かもセンサ上を車輌が瞬時に通過してしまうような場合
においても、車輌のトレッドを正確に測定できるという
利点がある。

上記に示した実施例の説明に於ては、被抑圧部としてタ
イヤの例を示しているが、抑圧可能なものならばタイヤ
に限る必要はなく、それ以外のものの一般的な測長セン
サとしても本発明は利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車の背面を示す概念図、第２図は進行中の
車輌に対する測長センサの配置の一例を示す上面図、第
３図は同じく配置の他の例を示す上面図、第４図は従来
のトレッド測定方式に用いる測長センサの電気回路図、
第５図は第４図における電圧ｖＲとｖｃの波ル図、第６
図はタイヤがセンサ上を通過するときの過渡状態を示す
説明図、第７図はこの発明によるトレッド測定方式にお
いて用いる測長センサの電気回路図、第８図は第７図に
おける電圧ｖＲとＶｃの波形図、第９図は電圧ＶＲとＶ
ｃからタイヤ位置を求める演算回路のブロック図、第１
０図は車輌の軸有無検知器の説明図、第１１図は本発明
による車輌のトレッド測定方式の一実施例の概略図１で
ある。 符号説明 １・・・・・・車輌、２・・・・・・タイヤ、３・・・
・・・測長センサ、５・・・・・・抵抗体、６・・・・
・・感圧ゴムシート、７・・曲可撓性導体、８・・・・
・・定電流源、９・・・・・・タイヤ、１１・・・・・
・車輌有無検知器、１２・・・・・・軸有無検知器、１
３・・・・・・ピーク値ホールド回路、１４・・・・・
・切換スイッチ、１５・・・・・・差動アンプ、１６・
・・・・・バッファ増幅器、１７・・・・・・加算器、
１８・・川・ピーク値ホールド回路、Ｒ・・・・・・抵
抗器。 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　　清

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）可撓性導体と、これに平行に配置された抵抗体と、
   前記両者間に挿入され接触して、可撓性導体を介して印
   加される圧力に応じて圧力印加部分がオン・オフの電気
   的スイッチ効果を示す介在物とから成る測長変換器を、
   車輌進行方向に対してほぼ直角に一列に複数個配置し、
   各測長変換器毎に、抵抗体の両端および可撓性導体から
   端子を引き出し、抵抗の両端間に一定電流を流し、各抵
   抗体の両端のうち電位の高い方の端部を、前記抵抗体の
   抵抗値に較べて十分に高い抵抗値を持つ抵抗器を介して
   、前記可撓性導体に接続し、車輌が前記測長変換器を踏
   んだとき、各抵抗体の両端間電圧および各抵抗体の両端
   のうち一方の端部と前記導体との間の電圧を測定し、該
   測定値に基づき車輌のトレッドを測定することを特徴と
   する車輌のトレッド測定方式。