JPS61164119A - 荷重計 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物体通過路に敷設され、通過する製品。

荷物の幅と重量を計測したり、通過する車両のトレッド
と重量を計測したりするための荷重計に関する。

（従来の技術〕 従来のこの種の荷重計は、第７図示のようにゴムと導電
性粉体を混練して成形した感圧導電体１の両面に導電体
２，３を設けてなる所要長さの感圧センサ４を用い、物
体通過路にこの感圧センサ４を路幅方向に敷設してなる
構成になっており、物体が通過路を移動し、当該荷重計
上を通過するとき、感圧センサ４を踏圧し感圧導電体１
の内部抵抗が圧力によって変化し、これを流れる電流の
大きさく信号出力）が変化することにより通過物体の重
量を計測できるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記従来の荷重計にあっては、感圧センサ
４の、出力が圧力に対して直線的に変化しない（重量に
比例しない）ので、重量計測が容易でないばかりでなく
、物体が継続して通過する場合、感圧センサ４が繰り返
し圧力に対してヒステリシスを生じるので、通過物体の
重量を正確に計測できないという問題点がある。

工場で作られる製品あるいは取り扱う荷物の幅と重量は
種類によって決っており、また車両のトレッドと重量も
車種によって決っているので、通過物体の重量と幅を計
測できれば、重量と幅から通過する製品、荷物の識別や
車両の車種識別ができるが、従来の荷重計では通過物体
の重量を感圧センサ（感圧導電体）の抵抗変化による出
力変化として提出するのみで、通過物体の幅を同時に検
出できるものではないので、通過する製品、荷物の識別
や車両の車種識別ができないという問題点がある。　　
　　　　　。

〔発明の概要〕

本発明荷重計は上記の問題点を解決するため、第１．第
２図示のように物体通過路Ｗに、路幅方向に複数分割さ
れた圧電体６ａ　、　６ｂ　、・・・・・・を用いて構
成した圧電センサ５を敷設してなる構成とする。

本発明荷重計は上記のような構成であるから、物体Ｇが
通過路Ｗを移動し、当該荷重計上を通過するとき、圧電
センサ５を構成する複数分割の圧電体６ａ　、　６ｂ、
・・・・・・の一部または全部を踏圧し１．踏圧された
圧電体の電極間より圧力に比例した信号（電圧）を得る
ことにより通過物体Ｇの重量を計測できると共に、踏圧
された圧電体の電極間より得られる信号数により通過物
体Ｇの幅を計測することができる。

この場合、圧電体の電極間より得られる出力信号は重量
に比例するので、重量計測が容易になるのみならず、物
体Ｇが継続して通過しても圧電体は繰り返し圧力に対し
てヒステリシスを生じないので、通過物体Ｇの重量１幅
を正確に計測できることになる。

〔発明の詳細な説明〕

第１図は本発明荷重計の一実施例を物体通過路に敷設し
た状態を示す概略斜視図、第２図は本発明荷重計を構成
する圧電センサの一例を示す一部の断面図、第３図は同
じくその信号処理系統の一例を示す接続図である。

まずその構成を説明する。

第１図において５は路幅方向に複数分割、例えば６分割
された圧電体６８〜６ｆを用いて構成した圧電センサで
、物体通過路Ｗに敷設されている。Ｇは通過物体である
。

圧電センサ５は例えば第２．第３図示のように路幅方向
に６分割された圧電体６ａ〜６ｆを基台７上に配設し、
各圧電体６と基台７との間に電極８ａ〜８ｆを挿設セし
めると共に、各圧電体６ａ〜６ｆの上面にこれらの対向
部分に突起９ａ〜９ｆを有する共通電極９を設けてなる
ものである。

圧電体６８〜６ｆとしてはセラミックス系のものでも高
分子系のものでもよい。基台７は絶縁性のものでも導電
性のものでもよいが、導電性のものを用いる場合には電
極８８〜８ｆとの間を絶縁する必要がある。

第３図は車両のトレッドを計測するのに適した信号処理
系の構成を示しており、１０ａ、　１０ｂはそれぞれ左
半分の３個の圧電体６ａ〜６ｃの電極８ａ〜８ｃと９間
より得られる出力信号を入力とするマルチプレクサ及び
右半分の３個の圧電体６ｄ〜６ｆの電極８ｄ〜８ｆと９
間より得られる出力信号を入力とするマルチプレクサ、
１１はこれらのマルチプレクサ１０ａ。

１０ｂの出力を入力して物体Ｇの重量１幅を求めるため
の信号処理装置である。

次にその作用を説明する。

物体Ｇが通過路Ｗを移動し当該荷重計上を通過するとき
、圧電センサ５を構成する６分割の圧電体６８〜６ｆの
一部または全部、例えば６ｃ　、　６ｄを共通電極９の
突起９ｃ　、　９ｄを介して踏圧し、この踏圧された圧
電体６ｃ　、　６ｄの電極８ｃ　、　８ｄと９間より圧
力に比例した信号ＢＣ’）　　Ｅｄが得られる（第４図
参照）。

これらの信号ＥＣ，Ｅ、はマルチプレクサ１０ａ、１０
ｂを経て信号処理装置１１に入力され、当該信号ＥＣ、
Ｅｄの大きさから通過物体Ｇの重量が求められる。

また踏圧された圧電体６ｃ　、　６ｄの電極８ｃ　、８
ｄと９間より得られる信号数、この場合はＥＣ，’Ｅａ
の２信号により通過物体Ｇの幅が求められる。通過物体
が製品、荷物の場合はその幅が、また車両の場合は左右
のタイヤ間のトレンドが求められることになる。

このように物体Ｇの重量と幅が計測できることから、製
品、荷物の識別や車両の車種識別ができることになる。

本発明では圧電センサ５を用いているので、圧電センサ
５の出力（圧電体６８〜６ｆの電極間より得られる出力
）は重量に比例するので、重量計測が容易であり、また
物体Ｇが継続して通過しても圧電センサ５は繰り返し圧
力に対してヒステリシスを生じないので、通過物体Ｇの
重量１幅を正確に計測できるものである。

特に高分子系の膜状圧電体を用いて圧電センサ５を構成
したときは、弾性率が小さいので耐衝撃性に優れ長寿命
化を図ることができるのみならず、弾性損失が大きいの
で振動減衰が早く周囲の雑音的振動によって計測誤差を
生じることがない。

なお、本発明における圧電センサ５は長尺の圧電体の上
下面の電極を複数分割した構成としても実質的に同じで
ある。

また上記のような圧電センサを第５図示のように物体通
過路Ｗの通過方向に２本並べて敷設すれば、複数本の圧
電センサ５１．５□の踏圧順序により通過物体Ｇの通過
方向の計測も、また各圧電センサ５Ｉ、５□より得られ
る信号Ｅ＋　、　Ｅｘの時間差により通過物体Ｇの速度
計測も可能である。

上述のように本発明によれば、物体通過路Ｗに、路幅方
向に複数分割された圧電体６ａ　、　６ｂ　、・・・・
・・を用いて構成した圧電センサ５を敷設してなるので
、通過物体Ｇが圧電センサ５を構成する複数分割の圧電
体６８〜６ｆの一部または全部を踏圧しその電極間より
圧力に比例した信号を得ることにより通過物体Ｇの重量
測定ができると共に、踏圧された圧電体の電極間より得
られる信号数により通過物体Ｇの幅旧測ができるばかり
でなく、物体Ｇの重量と幅から、製品、荷物の識別や車
両の車種識別ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明荷重計の一実施例を物体通過路に敷設し
た状態を示す概略斜視図、第２図は本発明荷重計を構成
する圧電センサの一例を示す一部の断面図、第３図は同
じくその信号処理系統の一例を示す接続図、第４図は本
発明における圧電センサの圧電体位置と信号出力の関係
を示す説明図、第５図は本発明における圧電センサを物
体通過路の通過方向に２本並べて敷設した場合を示す概
略斜視図、第６図はこの場合に得られる信号の波形図、
第７図は従来の荷重計における感圧センサの一例を示す
一部の断面図である。 Ｗ・・・・・・物体通過路、Ｇ・・・・・・物体、５・
・・・・・圧電センサ、６ａ〜６ｆ・・・・・・圧電体
。 ↓ｌ肩 洛２Ω 箋３目 算ｑ目 ＆１体イｔＬ＃→ 算７目 １＾ｐ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 物体通過路に、路幅方向に複数分割された圧電体を用い
   て構成した圧電センサを敷設してなることを特徴とする
   荷重計。