JPS604413B2 - 車両荷重計測装置 - Google Patents
車両荷重計測装置Info
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- JPS604413B2 JPS604413B2 JP50103861A JP10386175A JPS604413B2 JP S604413 B2 JPS604413 B2 JP S604413B2 JP 50103861 A JP50103861 A JP 50103861A JP 10386175 A JP10386175 A JP 10386175A JP S604413 B2 JPS604413 B2 JP S604413B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
- G01G19/02—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles
- G01G19/022—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles for weighing wheeled or rolling bodies in motion
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S177/08—RR motion
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Testing Of Balance (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、走行中の一般車両や鉄道車両の輪荷重ある
いは軸荷重を計測する装置に関する。
いは軸荷重を計測する装置に関する。
従来、実用化されているこの種の計測装置には大別して
２種類あり、その１つは荷重検出部の萩台上を車輪が通
過するときにその敦台にかかる荷重の最大値を謙取る方
式のものであり、他の１つは戦台上を車輪が通過すると
きの平均値を読取る方式のものである。いずれの場合も
車両が全く上下振動をせずに戦台上を通過するときは正
確な計測ができるが、実際には車両は振動を伴うため計
測誤差が発生する。最大値を読取る方式のものは車両の
振動による影響を直接受けるため、あまり高精度の計測
はできない。また、平均値を読取る方式のものは、少な
くとも戦台上を通過する間の荷重の平均値を謙取るため
かなり高い精度の計測が可能であるが、被計測車両の車
台振動周期に比べて戦台上を通過する時間が短かくなる
と、すなわち車両速度が遠くなると、振動の１サイクル
以下の平均値を鈴取るため正確な計測ができなくなる。
２種類あり、その１つは荷重検出部の萩台上を車輪が通
過するときにその敦台にかかる荷重の最大値を謙取る方
式のものであり、他の１つは戦台上を車輪が通過すると
きの平均値を読取る方式のものである。いずれの場合も
車両が全く上下振動をせずに戦台上を通過するときは正
確な計測ができるが、実際には車両は振動を伴うため計
測誤差が発生する。最大値を読取る方式のものは車両の
振動による影響を直接受けるため、あまり高精度の計測
はできない。また、平均値を読取る方式のものは、少な
くとも戦台上を通過する間の荷重の平均値を謙取るため
かなり高い精度の計測が可能であるが、被計測車両の車
台振動周期に比べて戦台上を通過する時間が短かくなる
と、すなわち車両速度が遠くなると、振動の１サイクル
以下の平均値を鈴取るため正確な計測ができなくなる。
そこで、車両速度が遠くなってもできるだけ長時間計測
ができるように戦台の車両進行方向の長さを長くする方
法も考えらるが、鞠荷重あるいは輪荷重を計測する場合
、１つの戦台上に２軸以上あるいは２以上の車輪を乗せ
ることはできないので、計測対象車両の最短鞠問距離に
よって載台寸法は決定される。また、その載台長さと車
台振動周期によって振動の１サイクル以上が計測できる
車両速度も決まってしまい、高速で走行する車両の軸あ
るいは輪荷重を高精度で計測することは困難であった。
この発明は、上記従来の欠点を解消して高速で走行する
車両に対して軸荷重あるいは輪荷重を高い精度で計測す
ることができる車両荷重計測装置を提供することを目的
とする。
ができるように戦台の車両進行方向の長さを長くする方
法も考えらるが、鞠荷重あるいは輪荷重を計測する場合
、１つの戦台上に２軸以上あるいは２以上の車輪を乗せ
ることはできないので、計測対象車両の最短鞠問距離に
よって載台寸法は決定される。また、その載台長さと車
台振動周期によって振動の１サイクル以上が計測できる
車両速度も決まってしまい、高速で走行する車両の軸あ
るいは輪荷重を高精度で計測することは困難であった。
この発明は、上記従来の欠点を解消して高速で走行する
車両に対して軸荷重あるいは輪荷重を高い精度で計測す
ることができる車両荷重計測装置を提供することを目的
とする。
以下、図を参照してこの発明による車両荷重計測装置の
１実施例を説明する。
１実施例を説明する。
第１図ａにおいて、１１乃至１３は載台で、車両進行方
向（矢印２の方向）の長さ〆がそミＬｍ，ｎ−Ｄｍａｘ
（Ｄｍａｘ：通行する車のタイヤ４の最大接地長さ、Ｌ
ｍｉｎ：通行する車の最短軸間距離）の条件を満足する
ように制限され、車両進行方向２に順次路面３と同じ高
さに配列されている。この長さの制限は、同時に前方と
後方のタイヤ４が１つの載台上に乗らないようにするた
めである。各萩台の車両進行方向前方と後方には荷重検
出器２１，２２，２３，２４，２５，２６が配置されて
いる。第１図ａは各萩台の側面を示すが、その平面は第
７図に示す。同図から明らかなように、各数台の前方と
後方には、それぞれ６個宛の荷重検出器２１乃至２６が
配置され、それらの合計が各載台の前方と後方にかかる
荷重として検出される。なお、各載台の車両進行方向２
と直交する方向の長さＹは軸荷重計測時には同一車軸に
取付けられた車輪のみが同時に乗り得る長さ制限され、
また輪荷重側時には１個の車輪のみが乗り得るように形
成される。各荷重検出器２１乃至２６に接続される後段
の電気回路を第２図によって説明する。各荷重検出器２
１乃至２６の検出出力は増幅器５でそれぞれ増幅された
後、加算器６，７，８によって各荷重検出器２１と２２
，２３と２４，２５と２６の検出出力がそれぞれ加算さ
れる。加算器６の出力側にはスイッチＳ，ａとＳ，ｂが
並列に接続され、加算器７の出力側にはスイッチＳ２ａ
とＳ偽が並列に接続され、加算器８の出力側にはスイッ
チＳ均とＳ紬が並列に接続されている。スイッチＳ別
Ｓ側Ｓ３ａは加算器９を経て平均値算出型のアナログ・
ディジタル変換器１８に接続され、スイッチＳ，ｂ，Ｓ
２ｂＳ３ｂは加算器１０を経て平均値算出型のアナログ
・ディジタル変換器１９に接続されている。また、各荷
重検出器２１と２２，２３と２４，２５と２６の検出出
力Ｆ，，Ｒ，，・・・・・・Ｆ３，Ｒ３は比較器１４，
１５，１６にそれぞれ入力され、各比較出力Ｃ，，Ｃ２
，Ｃ３は計測入力制御回に入力される。その制御回路１
７の出力はスイッチＳ別 Ｓね， …・・・Ｓ地Ｓ３ｂ
の開閉及び変換器１８，１９の動作を制御する。次に第
３図によって、各戦台の前方と後方に配置された荷重検
出器、例えば２１と２２とに接続された比較器１４の回
路構成並びにその動作について述べる。
向（矢印２の方向）の長さ〆がそミＬｍ，ｎ−Ｄｍａｘ
（Ｄｍａｘ：通行する車のタイヤ４の最大接地長さ、Ｌ
ｍｉｎ：通行する車の最短軸間距離）の条件を満足する
ように制限され、車両進行方向２に順次路面３と同じ高
さに配列されている。この長さの制限は、同時に前方と
後方のタイヤ４が１つの載台上に乗らないようにするた
めである。各萩台の車両進行方向前方と後方には荷重検
出器２１，２２，２３，２４，２５，２６が配置されて
いる。第１図ａは各萩台の側面を示すが、その平面は第
７図に示す。同図から明らかなように、各数台の前方と
後方には、それぞれ６個宛の荷重検出器２１乃至２６が
配置され、それらの合計が各載台の前方と後方にかかる
荷重として検出される。なお、各載台の車両進行方向２
と直交する方向の長さＹは軸荷重計測時には同一車軸に
取付けられた車輪のみが同時に乗り得る長さ制限され、
また輪荷重側時には１個の車輪のみが乗り得るように形
成される。各荷重検出器２１乃至２６に接続される後段
の電気回路を第２図によって説明する。各荷重検出器２
１乃至２６の検出出力は増幅器５でそれぞれ増幅された
後、加算器６，７，８によって各荷重検出器２１と２２
，２３と２４，２５と２６の検出出力がそれぞれ加算さ
れる。加算器６の出力側にはスイッチＳ，ａとＳ，ｂが
並列に接続され、加算器７の出力側にはスイッチＳ２ａ
とＳ偽が並列に接続され、加算器８の出力側にはスイッ
チＳ均とＳ紬が並列に接続されている。スイッチＳ別
Ｓ側Ｓ３ａは加算器９を経て平均値算出型のアナログ・
ディジタル変換器１８に接続され、スイッチＳ，ｂ，Ｓ
２ｂＳ３ｂは加算器１０を経て平均値算出型のアナログ
・ディジタル変換器１９に接続されている。また、各荷
重検出器２１と２２，２３と２４，２５と２６の検出出
力Ｆ，，Ｒ，，・・・・・・Ｆ３，Ｒ３は比較器１４，
１５，１６にそれぞれ入力され、各比較出力Ｃ，，Ｃ２
，Ｃ３は計測入力制御回に入力される。その制御回路１
７の出力はスイッチＳ別 Ｓね， …・・・Ｓ地Ｓ３ｂ
の開閉及び変換器１８，１９の動作を制御する。次に第
３図によって、各戦台の前方と後方に配置された荷重検
出器、例えば２１と２２とに接続された比較器１４の回
路構成並びにその動作について述べる。
タイヤ４が矢印２の方向へ載台１１上を走行する時荷重
検出器２１と２２の出力Ｆ，とＲ，及びＦ，十Ｒ，は図
示のように変化する。荷重検出器２１の出力Ｆ，は闇値
検出回路３７の（十）側入力端子に供給されると共に、
抵抗分圧器３３に供給されて１／ｏ‘こ分圧される。そ
の１／ｏに分圧された出力Ｆ，／のは闇値検出回路３６
の（一）側入力端子に入力される。また、荷重検出器２
２の出力Ｒ，は閥値検出回路３６の（十）側入力端子に
供給されると共に、抵抗分圧器３２に供給されて１／の
こ分圧される。この１／ｏｌこ分圧された出力Ｒ，／の
は閥値検出回路３７の（一）側入力端子に入力される。
また、各荷重検出器の出力Ｆ，とＲ，は加算回路３１で
加算され閥値検出回路３５の（十）側入力端子に入力さ
れ、その検出回路の（一）側入力端子には基準電圧ｅｓ
が入力される。闇値検出回路３６では、Ｒ，がＦ，／ｏ
よりも大きくなると出力Ｐが「１」（高レベル信号）と
なり、閥値検出回路３７では、Ｆ，がＲ，／ｏよりも大
きくなると出力Ｑが「１」となり、閥値検出回路３５で
はＦ，十Ｒ，が基準電圧ｅｓよりも大きくなると出力日
が「１」となる。
検出器２１と２２の出力Ｆ，とＲ，及びＦ，十Ｒ，は図
示のように変化する。荷重検出器２１の出力Ｆ，は闇値
検出回路３７の（十）側入力端子に供給されると共に、
抵抗分圧器３３に供給されて１／ｏ‘こ分圧される。そ
の１／ｏに分圧された出力Ｆ，／のは闇値検出回路３６
の（一）側入力端子に入力される。また、荷重検出器２
２の出力Ｒ，は閥値検出回路３６の（十）側入力端子に
供給されると共に、抵抗分圧器３２に供給されて１／の
こ分圧される。この１／ｏｌこ分圧された出力Ｒ，／の
は閥値検出回路３７の（一）側入力端子に入力される。
また、各荷重検出器の出力Ｆ，とＲ，は加算回路３１で
加算され閥値検出回路３５の（十）側入力端子に入力さ
れ、その検出回路の（一）側入力端子には基準電圧ｅｓ
が入力される。闇値検出回路３６では、Ｒ，がＦ，／ｏ
よりも大きくなると出力Ｐが「１」（高レベル信号）と
なり、閥値検出回路３７では、Ｆ，がＲ，／ｏよりも大
きくなると出力Ｑが「１」となり、閥値検出回路３５で
はＦ，十Ｒ，が基準電圧ｅｓよりも大きくなると出力日
が「１」となる。
これらの出力日，Ｐ，Ｑは論理燈回路３８入力され、そ
の出力側からは比較出力Ｃ，が出力される。この出力Ｃ
，が「１」の時は、タイヤ４が戦台１１上の位置Ｐｆ，
と位置Ｐｒ，との間を走行中であることを意味する。こ
こで、位置Ｐｆ，はＦ，／ｏ＝Ｒ，に対応し、位置Ｐｒ
，はＲ，／ｏ＝Ｆ，に対応する。また、信号日は敦台１
１上にタイヤ４が乗ってきたことを検知する信号で、基
準電圧ｅｓの大きさを適当に設定することにより、タイ
ヤ４が戦台１１に黍込む時や出て行く時に各荷重検出器
の出力Ｆ，とＲ，が小さくなって比較が不安定になりそ
の結果生じ得る誤動作を防止することができる。以上は
、荷重検出器２１と２２の場合について述べたが、荷重
検出器２３と２４、２５と２６の場合における比較器１
５，１６の構成及び動作も上述の場合と同じであるから
、説明は省略する。今、車軸４ａが第１図ａに示すよう
に、第１談合１ １乃至第３載台１３を通過するものと
する。
の出力側からは比較出力Ｃ，が出力される。この出力Ｃ
，が「１」の時は、タイヤ４が戦台１１上の位置Ｐｆ，
と位置Ｐｒ，との間を走行中であることを意味する。こ
こで、位置Ｐｆ，はＦ，／ｏ＝Ｒ，に対応し、位置Ｐｒ
，はＲ，／ｏ＝Ｆ，に対応する。また、信号日は敦台１
１上にタイヤ４が乗ってきたことを検知する信号で、基
準電圧ｅｓの大きさを適当に設定することにより、タイ
ヤ４が戦台１１に黍込む時や出て行く時に各荷重検出器
の出力Ｆ，とＲ，が小さくなって比較が不安定になりそ
の結果生じ得る誤動作を防止することができる。以上は
、荷重検出器２１と２２の場合について述べたが、荷重
検出器２３と２４、２５と２６の場合における比較器１
５，１６の構成及び動作も上述の場合と同じであるから
、説明は省略する。今、車軸４ａが第１図ａに示すよう
に、第１談合１ １乃至第３載台１３を通過するものと
する。
１番目の車軸４ａが戦台１１の領域１，（載台１１の左
端から位置Ｐｆ， までの間）を通過して領域１２（位
置Ｐｆ，と位置Ｐｒ，との間）に入ると、比較器１４の
出力Ｃ，は「１」となる。
端から位置Ｐｆ， までの間）を通過して領域１２（位
置Ｐｆ，と位置Ｐｒ，との間）に入ると、比較器１４の
出力Ｃ，は「１」となる。
この信号は、第４図に示す計測入力制御回路１７のＤフ
リップ・フロップ（以下、Ｄ．ＦＦと略称する）４１と
４４のクロツク端子ＣＰへ入る。ここで、Ｄ．ＦＦとは
、クロック信号によって入力信号を読込んで出力し、リ
セット端子Ｒへ供給されるリセット信号でリセット動作
するものである。また、Ｄ．ＦＦ４１と４４はオアゲー
ト回路を介して入力信号を入力し出力信号をそのオアゲ
ート回路を介して入力側へ帰還しているので、「１」を
読込んだ後はリセット信号でのみ「０」（低レベル信号
）に反転する。Ｄ．ＦＦ４１乃至４３は第１の車軸の通
過に際しスイッチＳ，ａ乃至Ｓ３ａの開閉を制御し、Ｄ
ＦＦ４４乃至４６は第２の車軸の通過に際しスイッチＳ
，ｂ乃至Ｓ３ｂの開閉を制御する。なお、各萩台寸法１
＝７６仇豚‘こ設定すれば、国産重量車のなかで最短鞠
問距離は１１５仇奴であるから、この場合は異なる戦台
上を同時に２軸が通過することになる。また、Ｄ．ＦＦ
４１及び４４の前段にあるＤ．ＦＦ４０は第１載台１１
を車軸が通過し第２載台１２の領域１４に達して出力Ｃ
２が「１」になる毎にその出力Ｃｏが反転するもので、
初期状態はＣｏが「１」になるように設定されている。
従って、Ｃ，が「１」になると、Ｄ．ＦＦ４ １の出力
Ｃ，ｏａは「１」となり、変換器１８は動作状態に入る
。変換器１８及び１９の動作の詳細は後述する。この時
、Ｄ．ＦＦ４０の出力Ｃｏは「０」（低レベル信号）で
あるため、Ｄ．ＦＦ４４の出力に，ｏｂは「０ハまたは
Ｄ．ＦＦ４２の出力Ｃ２仇も「０」である。それ故、ア
ンドゲート回路５１の出力Ｇ，ａは「１」となってスイ
ッチＳ，ａを開成し、荷重検出器２１及び２２の出力加
算値Ｆ，十Ｒ，が加算器６から加算器９へ入力される。
この状態は、車軸４ａが領域１４に達するまで続く。こ
の間、車軸４ａが載台１１の位置Ｐｒ，を通過して領域
１３（載台１１の位置Ｐｒ，から戦台１２の位置Ｐｆ２
までの領域）に入ると、出力Ｃ，は「０」になるのでア
ンドゲート回路５３の出力が「１」になりオアゲート回
路５５の出力Ｇ凶が「１」となってスイッチＳ２ａを閉
成する。その結果、第２鼓台１２の荷重検出器２３及び
２４の出力加算値Ｆ２十Ｒ２も加算器７から加算器９へ
入力される。この状態は、車軸４ａが領域１６に達する
までの間続く。次に、車軸４ａが領域１４（戦台１２の
位置Ｐｆ２から位置Ｐｒ２ までの領域）に入ると、比
較器１５の出力Ｃ２が「１」になるので○．ＦＦ４２の
出力Ｃ拠は「１」になり、その結果、アンドゲート回路
５１は閉成してその出力Ｇ，ａは「０」になり、スイッ
チＳ，ａは開放する。
リップ・フロップ（以下、Ｄ．ＦＦと略称する）４１と
４４のクロツク端子ＣＰへ入る。ここで、Ｄ．ＦＦとは
、クロック信号によって入力信号を読込んで出力し、リ
セット端子Ｒへ供給されるリセット信号でリセット動作
するものである。また、Ｄ．ＦＦ４１と４４はオアゲー
ト回路を介して入力信号を入力し出力信号をそのオアゲ
ート回路を介して入力側へ帰還しているので、「１」を
読込んだ後はリセット信号でのみ「０」（低レベル信号
）に反転する。Ｄ．ＦＦ４１乃至４３は第１の車軸の通
過に際しスイッチＳ，ａ乃至Ｓ３ａの開閉を制御し、Ｄ
ＦＦ４４乃至４６は第２の車軸の通過に際しスイッチＳ
，ｂ乃至Ｓ３ｂの開閉を制御する。なお、各萩台寸法１
＝７６仇豚‘こ設定すれば、国産重量車のなかで最短鞠
問距離は１１５仇奴であるから、この場合は異なる戦台
上を同時に２軸が通過することになる。また、Ｄ．ＦＦ
４１及び４４の前段にあるＤ．ＦＦ４０は第１載台１１
を車軸が通過し第２載台１２の領域１４に達して出力Ｃ
２が「１」になる毎にその出力Ｃｏが反転するもので、
初期状態はＣｏが「１」になるように設定されている。
従って、Ｃ，が「１」になると、Ｄ．ＦＦ４ １の出力
Ｃ，ｏａは「１」となり、変換器１８は動作状態に入る
。変換器１８及び１９の動作の詳細は後述する。この時
、Ｄ．ＦＦ４０の出力Ｃｏは「０」（低レベル信号）で
あるため、Ｄ．ＦＦ４４の出力に，ｏｂは「０ハまたは
Ｄ．ＦＦ４２の出力Ｃ２仇も「０」である。それ故、ア
ンドゲート回路５１の出力Ｇ，ａは「１」となってスイ
ッチＳ，ａを開成し、荷重検出器２１及び２２の出力加
算値Ｆ，十Ｒ，が加算器６から加算器９へ入力される。
この状態は、車軸４ａが領域１４に達するまで続く。こ
の間、車軸４ａが載台１１の位置Ｐｒ，を通過して領域
１３（載台１１の位置Ｐｒ，から戦台１２の位置Ｐｆ２
までの領域）に入ると、出力Ｃ，は「０」になるのでア
ンドゲート回路５３の出力が「１」になりオアゲート回
路５５の出力Ｇ凶が「１」となってスイッチＳ２ａを閉
成する。その結果、第２鼓台１２の荷重検出器２３及び
２４の出力加算値Ｆ２十Ｒ２も加算器７から加算器９へ
入力される。この状態は、車軸４ａが領域１６に達する
までの間続く。次に、車軸４ａが領域１４（戦台１２の
位置Ｐｆ２から位置Ｐｒ２ までの領域）に入ると、比
較器１５の出力Ｃ２が「１」になるので○．ＦＦ４２の
出力Ｃ拠は「１」になり、その結果、アンドゲート回路
５１は閉成してその出力Ｇ，ａは「０」になり、スイッ
チＳ，ａは開放する。
また、アンドゲート回路５３も同様に閉成するが、この
時点でＤ．ＦＦ４３の出力Ｃ３ｏａは「１」であるため
アンドゲート回路５２の出力が「１」となりオアゲート
回路５５の出力Ｇ凶が「１」となってスイッチＳ２ａは
閉成状態を維持される。次に、車軸４ａが領域１５（載
台１２の位置Ｐｒ２から戦台１３の位置Ｐｆ３ までの
領域）に入ると、出力Ｃ２は「０」になるが出力Ｃ２ｏ
ａ及びＣ３ｏａは共に「１」を維持するので、出力Ｇ２
ａは「１」となりスイッチＳ２３は閉成状態を維持する
。
時点でＤ．ＦＦ４３の出力Ｃ３ｏａは「１」であるため
アンドゲート回路５２の出力が「１」となりオアゲート
回路５５の出力Ｇ凶が「１」となってスイッチＳ２ａは
閉成状態を維持される。次に、車軸４ａが領域１５（載
台１２の位置Ｐｒ２から戦台１３の位置Ｐｆ３ までの
領域）に入ると、出力Ｃ２は「０」になるが出力Ｃ２ｏ
ａ及びＣ３ｏａは共に「１」を維持するので、出力Ｇ２
ａは「１」となりスイッチＳ２３は閉成状態を維持する
。
また、出力Ｃ２の「０」によって出力Ｃ２がｒＩＪにな
るのでアンドゲート回路５４が開き、オアゲート回路５
６の出力Ｇ松を閉成する。その結果、第３載台１３の荷
重検出器２５及び２６の出力加算値Ｆ３十Ｒ３は加算器
８から加算器９へ入力される。次に、車軸４ａが領域１
６（戦台１３の位置Ｐｆ３から位置Ｐｒ３ までの領域
）に入ると、比較器１６の出力Ｇ３が「１」になるので
Ｃ地が「１」となる。従って、アンドゲート回路５２は
閉成するのでオアゲート回路５５の出力Ｇ２ａは「０」
となり、スイッチＳ２ａは開放する。ところが、オアゲ
ート回路５６の出力Ｇ３ａは「１」を維持するので、ス
イッチＳ３ａの閉成状態は維持される。そして、車軸４
ａが領域１７（載台１３の位置Ｐｒ３ から載台１３の
右端までの領域）に入ると、出力Ｃ３は「０」となるの
で、ナンド回路４７の出力「０」によって、Ｄ．ＦＦ４
１がリセツトされ、その出力Ｃ，似が「０」になって次
段のＤ．ＦＦ４２がリセツトされ、その出力Ｃ数ａが「
０」になって更に次段のＤ．ＦＦ４３がリセットされる
。それ故、出力Ｃ鉱ａが「０」になってオアゲート回路
５６の出力Ｇ松はｒｏ」になり、スイッチＳ３ａは開放
する。以上のようにして、車軸４ａが敦台１１，１２，
１３を通過する時、領域１２でスイッチＳ，ａが閉成し
てＦ，十Ｒ，が計測され、領域１３でスイッチＳｗとＳ
２ａが開成してＦ，十Ｒ，十Ｆ２十Ｒ２が、領域１４で
スイッチＳ２ａが開成してＦ２十Ｒ２が、領域１５でス
イッチＳ２ａとＳ視が開成してＦ２十Ｒ２十Ｆ３十Ｒ３
が、領域１６でスイッチＳ斑が閉成してＦ３十Ｒ３がそ
れぞれ計測され、その結果、第１図ｂの二に示すように
、車軸４ａの荷重Ｗが時刻ｔ，から時刻ｔ２の間で計測
される。次に、第１の車軸４ａが領域Ｌを通過した頃に
、第２の車軸が領域１２に達する場合について説明する
。
るのでアンドゲート回路５４が開き、オアゲート回路５
６の出力Ｇ松を閉成する。その結果、第３載台１３の荷
重検出器２５及び２６の出力加算値Ｆ３十Ｒ３は加算器
８から加算器９へ入力される。次に、車軸４ａが領域１
６（戦台１３の位置Ｐｆ３から位置Ｐｒ３ までの領域
）に入ると、比較器１６の出力Ｇ３が「１」になるので
Ｃ地が「１」となる。従って、アンドゲート回路５２は
閉成するのでオアゲート回路５５の出力Ｇ２ａは「０」
となり、スイッチＳ２ａは開放する。ところが、オアゲ
ート回路５６の出力Ｇ３ａは「１」を維持するので、ス
イッチＳ３ａの閉成状態は維持される。そして、車軸４
ａが領域１７（載台１３の位置Ｐｒ３ から載台１３の
右端までの領域）に入ると、出力Ｃ３は「０」となるの
で、ナンド回路４７の出力「０」によって、Ｄ．ＦＦ４
１がリセツトされ、その出力Ｃ，似が「０」になって次
段のＤ．ＦＦ４２がリセツトされ、その出力Ｃ数ａが「
０」になって更に次段のＤ．ＦＦ４３がリセットされる
。それ故、出力Ｃ鉱ａが「０」になってオアゲート回路
５６の出力Ｇ松はｒｏ」になり、スイッチＳ３ａは開放
する。以上のようにして、車軸４ａが敦台１１，１２，
１３を通過する時、領域１２でスイッチＳ，ａが閉成し
てＦ，十Ｒ，が計測され、領域１３でスイッチＳｗとＳ
２ａが開成してＦ，十Ｒ，十Ｆ２十Ｒ２が、領域１４で
スイッチＳ２ａが開成してＦ２十Ｒ２が、領域１５でス
イッチＳ２ａとＳ視が開成してＦ２十Ｒ２十Ｆ３十Ｒ３
が、領域１６でスイッチＳ斑が閉成してＦ３十Ｒ３がそ
れぞれ計測され、その結果、第１図ｂの二に示すように
、車軸４ａの荷重Ｗが時刻ｔ，から時刻ｔ２の間で計測
される。次に、第１の車軸４ａが領域Ｌを通過した頃に
、第２の車軸が領域１２に達する場合について説明する
。
第１の車軸４ａの荷重計測は、上述のように、Ｄ．ＦＦ
４１乃至４３によって変換器１８並びにゲート回路５１
乃至５６を制御して行われるが、第２の車軸は荷重計測
は、Ｄ．ＦＦ４４乃至４６によって変換器１９並びにゲ
ート回路６１乃至６６を同様に制御して行われる。なお
、載台】翼乃至１３上に同時に３以上の車軸が乗り得る
ように寸法構成するときは、Ｄ．ＦＦ群、ゲート回路群
、変換器の数を増加しなければならない。載台１１乃至
１３上に同時に２車軸が乗る場合は、第５図に示すよう
に、出力Ｃ，，Ｃ２，Ｃ３は第１の車軸４ａの通過によ
って「１」になった後、再度第２の車軸の通過によって
「１」となる。そして、Ｄ．ＦＦ４０の出力Ｃｏは第１
の車軸４ａの鏡域しへの到達時に「１」から「０」に反
転し、第２の車軸の領域１４への到達時に「０」から「
１」に反転する。第２の車軸が領域１２乃至領域１６を
通過時に発生する各Ｄ．ＦＦ４４乃至４６の出力Ｃ，ｏ
ｂ，Ｃ数ｂ，Ｃ３ｏｂの変化状態、各ゲート回路６１乃
至６６の動作並びに出力Ｇ，ｂ，Ｇ２ｂ，Ｇ双の変化状
態は、第１の車軸４ａの場合と同様である。変換器１９
では変換器１８と同様に第２の車軸の平均荷重を読取る
。続く第３の車軸の荷重計測にはト変換器１８側が使用
され、第４の車軸の場合には変換器１９側が使用され、
交互に切換わる。このようにして、同時に２車軸の荷重
計測が可能である。次に、変換器１８及び１９の構成並
びに動作について簡単に説明する。
４１乃至４３によって変換器１８並びにゲート回路５１
乃至５６を制御して行われるが、第２の車軸は荷重計測
は、Ｄ．ＦＦ４４乃至４６によって変換器１９並びにゲ
ート回路６１乃至６６を同様に制御して行われる。なお
、載台】翼乃至１３上に同時に３以上の車軸が乗り得る
ように寸法構成するときは、Ｄ．ＦＦ群、ゲート回路群
、変換器の数を増加しなければならない。載台１１乃至
１３上に同時に２車軸が乗る場合は、第５図に示すよう
に、出力Ｃ，，Ｃ２，Ｃ３は第１の車軸４ａの通過によ
って「１」になった後、再度第２の車軸の通過によって
「１」となる。そして、Ｄ．ＦＦ４０の出力Ｃｏは第１
の車軸４ａの鏡域しへの到達時に「１」から「０」に反
転し、第２の車軸の領域１４への到達時に「０」から「
１」に反転する。第２の車軸が領域１２乃至領域１６を
通過時に発生する各Ｄ．ＦＦ４４乃至４６の出力Ｃ，ｏ
ｂ，Ｃ数ｂ，Ｃ３ｏｂの変化状態、各ゲート回路６１乃
至６６の動作並びに出力Ｇ，ｂ，Ｇ２ｂ，Ｇ双の変化状
態は、第１の車軸４ａの場合と同様である。変換器１９
では変換器１８と同様に第２の車軸の平均荷重を読取る
。続く第３の車軸の荷重計測にはト変換器１８側が使用
され、第４の車軸の場合には変換器１９側が使用され、
交互に切換わる。このようにして、同時に２車軸の荷重
計測が可能である。次に、変換器１８及び１９の構成並
びに動作について簡単に説明する。
この変換器は、例えば第６図に示すように、加算器９あ
るいは１川こ接続された積分器７１と、それに接続され
た除算器７２と、Ｄ．ＦＦ４１あるいは４４の出力Ｃ雌
またはＣ，ｏｂが入力される電圧発生器７３とで構成さ
れている。今、Ｗの軸重を持った車輪が角周波数の、位
相少「定数Ｋなる振動を伴って戦台１１乃至１３上を通
過すると、その時の検出荷重は、Ｗ＋ＫＷｓｉｎ（のｔ
十少）となり、ｓｉｎの項が振動による荷重変化を表わ
している。
るいは１川こ接続された積分器７１と、それに接続され
た除算器７２と、Ｄ．ＦＦ４１あるいは４４の出力Ｃ雌
またはＣ，ｏｂが入力される電圧発生器７３とで構成さ
れている。今、Ｗの軸重を持った車輪が角周波数の、位
相少「定数Ｋなる振動を伴って戦台１１乃至１３上を通
過すると、その時の検出荷重は、Ｗ＋ＫＷｓｉｎ（のｔ
十少）となり、ｓｉｎの項が振動による荷重変化を表わ
している。
積分器７１へは、この荷重に比例した信号 ｅ｛Ｗ十Ｋ
Ｗｓｉｎ（のｔ十？）｝ が載台１１の位置Ｐｆ，（時
刻ｔ，）から載台】３の位置Ｐｒ３（時刻ｔ２）を車輪
が通過するまでの間入力されるから、その積分出力は、
Ｔ＝ｔ２−ｔ，とすれば、ｅＷＴ十ノモ≧ｅＫＷＳｉｎ
＜のｔ十少）ｄｔとなり、積分時間Ｔが振動周期２汀ノ
のの整数倍、すなわち、Ｔ＝２中ｎ／の （ｎ：正の整
数）の時は、上記のｓｉｎの項は０になるので積分出力
はｅＷＴとなり、振動の影響を受けないことになる。ま
た、積分時間Ｔが振動周期２の／のの整数倍でない時、
すなわち、Ｔミ２ｍｎ／のの時の振動による誤差の最大
値は丑係ｅＫｗＳｉｎ（のｔ十？）ｄｔ で表わされるが、この発明によれば、計測時間Ｔが振動
周期２竹／のに比べて充分長くとれるため、荷重の積分
値ｅＷＴに比べて上言己振動誤差は充分小さな値になり
無視することができるので、この場合も積分出力ｅＷＴ
とみることができる。
Ｗｓｉｎ（のｔ十？）｝ が載台１１の位置Ｐｆ，（時
刻ｔ，）から載台】３の位置Ｐｒ３（時刻ｔ２）を車輪
が通過するまでの間入力されるから、その積分出力は、
Ｔ＝ｔ２−ｔ，とすれば、ｅＷＴ十ノモ≧ｅＫＷＳｉｎ
＜のｔ十少）ｄｔとなり、積分時間Ｔが振動周期２汀ノ
のの整数倍、すなわち、Ｔ＝２中ｎ／の （ｎ：正の整
数）の時は、上記のｓｉｎの項は０になるので積分出力
はｅＷＴとなり、振動の影響を受けないことになる。ま
た、積分時間Ｔが振動周期２の／のの整数倍でない時、
すなわち、Ｔミ２ｍｎ／のの時の振動による誤差の最大
値は丑係ｅＫｗＳｉｎ（のｔ十？）ｄｔ で表わされるが、この発明によれば、計測時間Ｔが振動
周期２竹／のに比べて充分長くとれるため、荷重の積分
値ｅＷＴに比べて上言己振動誤差は充分小さな値になり
無視することができるので、この場合も積分出力ｅＷＴ
とみることができる。
一方、電圧発生器７３では、出力Ｃ．ｏａまたはＣ，ｏ
ｂを入力して計測時間Ｔに比例した電圧信号ｅＴを除算
器７２へ供給する。この除算器７２では、荷重積分信号
ｅＷＴを電圧信号ｅＴで除算して平均荷重Ｗを出力する
ことになる。上記実施例の場合は、３台の載台を使用し
ており、有効計測区間（位置Ｐｆ，から位置Ｐｒ３の間
）が均１９０物肋とすると、大型車の荷台振動の最低値
が均３ＨＺ位なので、速度２０靴／Ｈ以下で通過すると
、計測区間内で少なくとも１サイクル以上の計測ができ
る。
ｂを入力して計測時間Ｔに比例した電圧信号ｅＴを除算
器７２へ供給する。この除算器７２では、荷重積分信号
ｅＷＴを電圧信号ｅＴで除算して平均荷重Ｗを出力する
ことになる。上記実施例の場合は、３台の載台を使用し
ており、有効計測区間（位置Ｐｆ，から位置Ｐｒ３の間
）が均１９０物肋とすると、大型車の荷台振動の最低値
が均３ＨＺ位なので、速度２０靴／Ｈ以下で通過すると
、計測区間内で少なくとも１サイクル以上の計測ができ
る。
計測区間中に車台振動の整数サイクル分が計測できれば
よいが、１．５サイクルなどを計測すると微４・ではあ
るが無視できない誤差が発生するので、実際の計測にあ
たっては、車速が遅くなっても計測対象車の平均振動の
１周期に合せた時間で計測を行うようにすることが必要
である。なお、計測装置を高速道路の料金所ゲートの直
前に設置すれば、通過する車の速度を２０物／Ｈ以下に
保つことは可能である。上記実施例では、数台を３台に
しているが、この台数を増加すれば「 これらの鼓台上
に同時に乗り得る車軸（または車輪）数の増加に応じて
、制御回路１７を構成する第４図示のフリップ・フロッ
プ群を３群以上に増し、また初段のフリップ・フロップ
４０を３以上の多安定回路に構成し、更に変換器の数も
増加する必要がある。
よいが、１．５サイクルなどを計測すると微４・ではあ
るが無視できない誤差が発生するので、実際の計測にあ
たっては、車速が遅くなっても計測対象車の平均振動の
１周期に合せた時間で計測を行うようにすることが必要
である。なお、計測装置を高速道路の料金所ゲートの直
前に設置すれば、通過する車の速度を２０物／Ｈ以下に
保つことは可能である。上記実施例では、数台を３台に
しているが、この台数を増加すれば「 これらの鼓台上
に同時に乗り得る車軸（または車輪）数の増加に応じて
、制御回路１７を構成する第４図示のフリップ・フロッ
プ群を３群以上に増し、また初段のフリップ・フロップ
４０を３以上の多安定回路に構成し、更に変換器の数も
増加する必要がある。
このように、載台の台数を増加して有効計測区間を長く
すれば、高速での多軸車の藤荷重あるいは輪荷重の計測
が可能である。以上述べたように、この発明による車両
荷重計測装置は、複数の戦台を被計測車両走行方向へ配
列して有効計測区間を必要な長さに形成することができ
、その計測区間を長くすることによってその区間内に同
時に複数の計測対象物が存在することになってもそれら
の計測対象物を別々に計測することができる。
すれば、高速での多軸車の藤荷重あるいは輪荷重の計測
が可能である。以上述べたように、この発明による車両
荷重計測装置は、複数の戦台を被計測車両走行方向へ配
列して有効計測区間を必要な長さに形成することができ
、その計測区間を長くすることによってその区間内に同
時に複数の計測対象物が存在することになってもそれら
の計測対象物を別々に計測することができる。
従って、高速で走行する多軸車両の計測時においても、
その計測区間内で１サイクル以上の車両振動を計測でき
るので、高精度な計測が可能である。
その計測区間内で１サイクル以上の車両振動を計測でき
るので、高精度な計測が可能である。
第１図ａ及びｂはこの発明による車両荷重計測装置の１
実施例における計測部分の側面並びにその各個所におけ
る荷重検出出力波形及びそれに対応する各種信号を示す
図、第２図は第１図示実施例における電気回路の構成を
示すブロック図、第３図は第２図示比較器の具体的な構
成を示す電気回路図、第４図は第２図示制御回路の具体
的な構成を示す電気回路図、第５図は第４図示回路の動
作時における主要個所の信号波形の１例を示す図、第６
図は第２図示変換器の具体的な構成を示す図、第７図は
第１図ａに示す計測部分の平面図を示す図である。 １１〜１３……戦台、２１，２３，２５・・…・第１の
荷重検出器、２２，２４，２６・・・・・・第２の荷重
検出器、６〜８・・・・・・第１の加算回路、９と１０
…・・・第２並びに第３の加算回路、１４〜１６・・・
・・・比較器、１７・・・・・・制御回路、Ｓ，ａ〜Ｓ
３ａ・・・・・・第１のスイッチ群、Ｓ，ｂ〜Ｓ３ｂ…
・・・第２のスイッチ群。 オ７図オ′図 才２図 才３図 才４図 オ５図 才ｓ図
実施例における計測部分の側面並びにその各個所におけ
る荷重検出出力波形及びそれに対応する各種信号を示す
図、第２図は第１図示実施例における電気回路の構成を
示すブロック図、第３図は第２図示比較器の具体的な構
成を示す電気回路図、第４図は第２図示制御回路の具体
的な構成を示す電気回路図、第５図は第４図示回路の動
作時における主要個所の信号波形の１例を示す図、第６
図は第２図示変換器の具体的な構成を示す図、第７図は
第１図ａに示す計測部分の平面図を示す図である。 １１〜１３……戦台、２１，２３，２５・・…・第１の
荷重検出器、２２，２４，２６・・・・・・第２の荷重
検出器、６〜８・・・・・・第１の加算回路、９と１０
…・・・第２並びに第３の加算回路、１４〜１６・・・
・・・比較器、１７・・・・・・制御回路、Ｓ，ａ〜Ｓ
３ａ・・・・・・第１のスイッチ群、Ｓ，ｂ〜Ｓ３ｂ…
・・・第２のスイッチ群。 オ７図オ′図 才２図 才３図 才４図 オ５図 才ｓ図
Claims (1)
- １ 走行する車両の輪荷重または軸荷重を計測する装置
において、上記車両走行方向における各々の長さが上記
車両の最短軸間距離よりも短かく形成され且つ路面と同
じ高さに上記車両走行方向へ所定の間隔において配列さ
れた複数の載台と、該各載台の上記車両走行方向におけ
る前方並びに後方に配置されそれぞれにかかる荷重を検
出する第１並びに第２の荷重検出器と、上記載台毎に設
けられ第１並びに第２の荷重検出器の出力をそれぞれ加
算する第１の加算回路と、該各加算回路に対応して設け
られそれらの出力側にそれぞれ接続された複数の第１の
スイツチと、該各スイツチに並列に第１の加算回路の各
出力側にそれぞれ接続された複数の第２のスイツチと、
第１のスイツチ群の出力側に接続された第２の加算回路
並びに第２のスイツチ群の出力側に接続された第３の加
算回路と、該各加算回路の出力側にそれぞれ接続されて
上記計測荷重の平均値を算出する第１並びに第２の平均
値算出回路と、上記載台毎に設けられ第１並びに第２の
荷重検出器の出力を比較して異なる２つの比較値を検出
する比較器と、該各比較器の出力に基づき第１並びに第
２のスイツチの開閉及び第１並びに第２の平均値算出回
路の算出操作を制御する制御回路とからなることを特徴
とする車両荷重計測装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50103861A JPS604413B2 (ja) | 1975-08-26 | 1975-08-26 | 車両荷重計測装置 |
| US05/683,048 US4049069A (en) | 1975-08-26 | 1976-05-05 | Device for weighing running vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50103861A JPS604413B2 (ja) | 1975-08-26 | 1975-08-26 | 車両荷重計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5226864A JPS5226864A (en) | 1977-02-28 |
| JPS604413B2 true JPS604413B2 (ja) | 1985-02-04 |
Family
ID=14365220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50103861A Expired JPS604413B2 (ja) | 1975-08-26 | 1975-08-26 | 車両荷重計測装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4049069A (ja) |
| JP (1) | JPS604413B2 (ja) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4539650A (en) * | 1980-11-24 | 1985-09-03 | Griffin Thomas D | Mass calculating and indicating means for weighing moving vehicles |
| JPS5811816A (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 車輛重量計量装置 |
| US4935885A (en) * | 1984-02-10 | 1990-06-19 | Aldis Consultants Inc. | Method and apparatus for determining weight and center of gravity of a vehicle |
| JPS61189967A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-23 | Canon Inc | 紙送り機構 |
| US4804052A (en) * | 1987-11-30 | 1989-02-14 | Toledo Scale Corporation | Compensated multiple load cell scale |
| JPH02257022A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-17 | Anritsu Corp | 車両軸荷重計測装置 |
| US5002141A (en) * | 1989-12-08 | 1991-03-26 | Toledo Scale Corporation | Vehicle weighing in motion apparatus and method |
| DE69514964T2 (de) * | 1994-07-06 | 2000-10-05 | Omron Tateisi Electronics Co | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Achslast eines fahrenden Fahrzeuges |
| CA2134717C (en) * | 1994-10-31 | 1999-02-23 | Rod Klashinsky | Traffic monitoring system with safe speed computations |
| US5606516A (en) * | 1995-08-07 | 1997-02-25 | Fairbanks Scales Inc. | Digitally compensated hydraulic scale system |
| SE510761C2 (sv) * | 1996-12-18 | 1999-06-21 | Vaagagenturen Waanelid Ab | Vägningsanordning jämte förfarande för vägning av fordon i rörelse |
| US5959259A (en) * | 1997-03-11 | 1999-09-28 | Lockheed Martin Energy Research Corporation | System and method for accurately weighing and characterizing moving vehicles |
| CA2655995C (en) | 1998-05-15 | 2015-10-20 | International Road Dynamics Inc. | Method for providing traffic volume and vehicle characteristics |
| US6260003B1 (en) | 1998-12-11 | 2001-07-10 | Cardinal Scale Manufacturing Company | Statistical compensation of load position on a platform scale |
| US6459050B1 (en) | 1999-09-20 | 2002-10-01 | Ut-Battelle, Inc. | Method and appartus for converting static in-ground vehicle scales into weigh-in-motion systems |
| FR2857092B1 (fr) * | 2003-07-04 | 2005-09-09 | Thales Sa | Capteur a boucle electromagnetique pour la mesure des charges dynamiques appliquees a une chaussee par le trafic routier |
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| JP4573617B2 (ja) * | 2004-10-18 | 2010-11-04 | 大和製衡株式会社 | 車輪重量測定装置 |
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| FR2932260B1 (fr) * | 2008-06-06 | 2010-08-20 | Le Pesage Lorrain En Continu E | Pese essieux combine |
| CA2644875C (en) * | 2008-11-25 | 2013-02-26 | International Road Dynamics Inc. | Measurement of wheel and/or axle load of road vehicles |
| FR2952433B1 (fr) * | 2009-11-06 | 2012-06-15 | Centre Nat Rech Scient | Dispositif de determination du poids d'un objet |
| US20110127090A1 (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-02 | Krishna Vijayaraghavan | Weigh-In-Motion (WIM) Sensor |
| US8736458B2 (en) | 2010-04-29 | 2014-05-27 | Signature Research, Inc. | Weigh-in-motion scale |
| US8364439B2 (en) | 2010-07-09 | 2013-01-29 | Raytheon Company | System and method for detection of concealed cargo in a vehicle by center of mass measurement |
| CH706539A1 (de) * | 2012-05-16 | 2013-11-29 | Kistler Holding Ag | Sensormodul eines WIM-Systems und Messverfahren. |
| CN102680065B (zh) * | 2012-05-30 | 2014-03-19 | 四川兴达明科机电工程有限公司 | 一种车辆称重系统 |
| US9194737B2 (en) * | 2013-12-20 | 2015-11-24 | Mettler-Toledo, LLC | Method of determining vehicle scale health and suitability for use via weight transfer pattern analysis |
| CN104535152B (zh) * | 2015-01-23 | 2017-07-18 | 重庆大唐科技股份有限公司 | 汽车衡双秤台结构 |
| SE539735C2 (en) * | 2016-03-22 | 2017-11-14 | Motus Weighing Ab | Weighing scale and methods thereof |
| CH713161A2 (de) * | 2016-11-29 | 2018-05-31 | Digi Sens Ag | Verfahren zum Erfassen des Gewichts einer sich über eine Waage bewegenden Last sowie Waage. |
| SE541453C2 (en) * | 2018-02-22 | 2019-10-08 | Motus Weighing Ab | A device for determining a weight of a vehicle and methods thereof |
| WO2021081604A1 (en) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Vehicle weighing system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3276525A (en) * | 1964-06-15 | 1966-10-04 | Canadian Nat Railway Co | Method and apparatus for dynamically weighing objects in motion |
| JPS5323099B2 (ja) * | 1973-03-12 | 1978-07-12 |
-
1975
- 1975-08-26 JP JP50103861A patent/JPS604413B2/ja not_active Expired
-
1976
- 1976-05-05 US US05/683,048 patent/US4049069A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5226864A (en) | 1977-02-28 |
| US4049069A (en) | 1977-09-20 |
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