JPS62263434A - 実車測定装置 - 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〉 この発明は、車輌に取付けられたタイヤの分力を検出す
る多分力ロードセルからの信号を測定する装置に関し、
特にタイヤと共に回転する多分力ロードセルからの信号
を測定する装置に関する。

〈従来技術〉 従来、上記の多分力ロードセルには、中央部に車軸挿通
孔を穿設し、この挿通孔の周囲に６分力を検出できるよ
うに設けられた起歪部を介して取付部があり、各起歪部
にストレンゲージを貼着したものがあった。そして、こ
の多分力ロードセルは、車軸挿通孔にベアリングを介し
てタイヤの車軸を結合し、車軸のフランジを介してタイ
ヤを取付ける一方、取付部を適所に、例えばブレーキド
ラムを除去して形成したスペースに固定されていた。

上記の多分力ロードセルでは、原点を多分力口−ドセル
の中心とし、車軸の中心軸Ｙと、この中心軸Ｙと原点で
水平に直交する軸Ｘと、原点でこの中心軸Ｙと垂直に直
交する軸Ｚとを、各座標軸とする固定座標において、Ｘ
軸方向の分力Ｆｘと、Ｙ軸方向の分力Ｆと、Ｘ軸方向の
分力Ｆｚと、Ｘ軸回りのモーメントＭｘと、Ｙ軸回りの
モーメントＭｙと、Ｚ軸回りのモーメントＭＺとを、連
続的に出力する。これらＦＸ、　Ｆｙ、　ＦＺ、　ＭＸ
、　Ｍｙ％Ｍｚとに基づいて、タイヤの路面接地点に作
用する６分力が演算される。

〈発明が解決しようとする問題点〉 の しかし、上記ロードセルでは、車軸挿通孔に車軸をベア
リングを介して結合した上に、適所に固定しなければな
らないので、その設置場所に制約を受ける。そのため、
このロードセルでは、せいぜい従動輪側のブレーキドラ
ムを除去した位置ぐらいにしか設けられず、駆動輪側に
は設けられず、駆動輪での上述したＦＸ、　Ｆｙ、　Ｆ
ｚ、　Ｍｘ、Ｍｙ、　Ｍｚを測定することはできなかっ
た。したがって、従動輪にブレーキを設ける事が出来な
い為に実用試験では安全がそこなわれるのみでなく舵取
り試験、旋回試験等に於いても充分なハンドル操作を行
った試験を行う事が困難でもありブレーキをかけながら
特性試験等は行う事が出来なかった。

このような駆動輪でのＦＸ、　Ｆｙ、　ＦＺ、　ＭＸ、
　Ｍ７１Ｍｚを測定するために発明された多分力ロード
セルとしては、例えば特開昭６０−３８６３２号公報に
開示されているものがある。これは、タイヤのリム部に
結合して、タイヤと共に回転するように構成しているの
で、リム部を幾分改造するだけで駆動輪にも取付けられ
る。これによって、車輌の４輪全てにこの多分力ロード
セルを取付けることができ、４輪 に加わる力の全ての分力を測定することができ、自動車
の走行中のオーバーステアリングの状況ニおける自動車
のスリップの挙動者や、タイヤのスリップ動特性の研究
等に非常に役立つ計測が可能たＦＸ、　Ｆｙ、　ＦＺ、
　ＭＸ、　Ｍｙ、　Ｍｚを演算するａｍ力ｉ必要であっ
たが；−゛これらは開発されてぃなかった。

く問題点を解決するための手段〉 第１の発明は、第１図（ａ）に示すように、タイヤと共
に回転する多分力ロードセルからの各分力信号と、この
多分力ロードセルの回転角度を表す回転角度信号とを、
同時にサンプルするサンプル手段２と、このサンプル手
段２によって得られた各測定値を記憶する手段４とを有
する。

第２の発明は、第１図（至）に示すように、タイヤと共
に回転する多分力ロードセルからの各分力信号と、この
多分力ロードセルの回転角度を表す回転角度信号とを、
同時にサンプルするサンプル手段２と、このサンプル手
段２によって得られた各測定値に基づいて、車軸の中心
軸茎とこの中心軸と水平に直交するＸ軸と、このＸ軸と
Ｙ軸との交点に垂直に直交するＸ軸とからなる車軸座標
のＦＸ１Ｆ’ＺまたはＭＸ、　ＭＺを少なくとも得る演
算処理手段６°　と、この演算処理手段６の出力を記憶
する記憶手段８とを有する。

なわれる。

し行なわれる。また、第２の発明の演算処理手段６は、
測定された多分力信号相互の干渉を補正する干渉補正手
段６ａと、測定された多分力信号に含まれているタイヤ
の荷重等の成分を除去するための零点補正手段６ｂと、
干渉補正及び零点補正された多分力信号と回転角度信号
とに基づいて少なくとも車軸座標のＦＸ、　Ｆｚ、また
はＭＸ％Ｍｚを得る変換手段６Ｃとを含むことがある。

第１図（ハ）では、干渉補正手段６ａによって干渉補正
した後に、零点補正手段６ｂによって零点補正するよう
に示しであるが、逆に零点補正手段６ｂによって零点補
正をした後に、干渉補正手段６れによって干渉補正する
ようにすることも可能である。さらに、多分力信号が相
互干渉の影響を受けないものであれば、干渉補正手段６
ａは除去できる。また、変換手段６Ｃは、多分力信号の
うち車軸の中心軸に対して回転式多分力ロードセルの中
心において直交しており、タイヤの回転と共に回転する
座標軸方向の分力またはこれら座標軸回りのモーメント
と、回転角度信号とに基づいて、ＦＸ％ＦｚまたはトＡ
Ｘ、トＡＺを少なくとも算出するものとすることもでき
るし、上述した座標軸方向の分力または座標軸回りのモ
ーメントの座標位置とこれらの値の正負とを、回転角度
信号の値に応じて変更することによって、ＦＸ％ＦＺま
たはＭＸ、Ｍｚを少なくとも得るものとすることもでき
る。

く効　　果〉 第２の発明によれば、回転する多分力ロードセルの多分
力信号からも、上述した従来の固定する多分力ロードセ
ルと同様に固定座標における少なくともＦＸ、　ＦＺま
たはＭＸ、　ＭＺを得ることができる。

従って、特開昭６０−３８６３２号に示されている処の
回転する多分力ロードセルの利点を有効に発揮させるこ
とができる。

また、第１の発明は、タイヤの回転数が大きく、サンプ
ル手段２から測定値が続々と送られてきて、第２の発明
では演算処理手段６が処理できないような場合に、演算
処理をせずに、とにかく各測定値を記憶手段４に記憶し
ておき、測定が終了した後に第２の発明の演算処理手段
６と同様な手段によって演算処理する場合に有効である
。

く実　施　例〉 第２図乃至第４図に、この実施例に用いる回転式６分力
ロードセル１０を示す。この回転式６分力ロードセル１
０は、第２図に示すように円盤状に起歪弾性体によって
構成されている。このロードセルｌＯには、９０＋１間
隔に４つのＵ字状の貫通孔１２が形成されており、これ
らＵ字状の貫通孔１２間に９０’間隔に４つの逆Ｕ字状
の貫通孔１４が形成されている。これらＵ字状の貫通孔
１２、逆Ｕ字状の貫通孔１４の頭部及びこれらをつなぐ
縁部１６よりも外方が可動部１８である。そして、逆Ｕ
字状の貫通孔１４、Ｕ字状の貫通孔１２の底部及びこれ
らをつなぐ点線より内側が固定部２０である。そして、
残りの部分、すなわち逆Ｕ字状の貫通孔１４の脚部、Ｕ
字状の貫通孔１２の脚部、縁部１６及び点線で囲われた
８つの部分が起歪部２２である。可動部１８には４つの
ネジ２孔２４が穿設されている。第３図に示すようにこ
れ、らネジ７孔２４とポルト２６とを用いてリム２８が
取付けられており、リム２８にはタイヤ３０が取付けら
れている。固定部２０にも４つのポルト孔３２が穿設取
付けられている。

そして、第３図及び第４図に示すように、固定部２０及
び起歪部２２の正面側（第３図及び第４図では右側）は
、可動部１８よりも幾分凹入している。

これは、タイヤ３０を取付けたとき、リム２８が固定部
２０及び起歪部２２と接触しないようにするためである
。また、固定部２０の背面側（第３図では左側）は、逆
に可動部１８よりも突出している。これは、７ランジ３
６が可動部１８及び起歪部２２に接触しないようにする
ためである。

各起歪部２２の正面側（こは、８つのストレインゲージ
３７．３８．３９．４０．４１．４２．４３．４４が貼
着され、背面側の上述した各ストレインゲージと対応す
る位置に、ストレインゲージ４５．４６．４７．４８．
４９．５０、５１．５２が貼着されている（第２図には
図示せず）。また、各起歪部２２の両側面、すなわちＵ
字状の孔ユ２及び逆Ｕ字状の孔ユ４の脚肉には、１６個
のストレインゲージ５３．５４．５５．５６．５７．５
８．５９．６０．６１．６２．６３．６４．６５．６６
．６７．６８が貼着されている。第２図及び第４図は固
定座標の原点０を通るｌ軸、ｌ軸と回転角Ｏ０において
対応していた回転座環のξ軸、ζ軸が回転に伴ないθ０
変角した回転座標を示しており、この場合、固定座標の
Ｙ軸は回転座環のｌ軸に対応していることを示している
。

これらストレインゲージ３７乃至６８は、第５図乃至第
１０図に示すように結線されてξ軸、η軸、ζ軸方向の
分力ｆξ、ｆ７、ｆζ及びξ軸、η軸、ζ軸回りのモー
メン）ｍｑ、ｍｑ、ｍｑを検出する。

例えば第５図はｆζを検出するブリッジ回路で、ζ軸方
向の力が、中心に向いてこのロードセル１０の可動部１
８に加わると、ストレインゲージ５３．６０．６２．６
７に圧縮応力が加 わり、ストレインゲージ５４．５９．６１．６８には引
張応力が加わる。よって、ζ軸方向の分力ｆζが第５図
のブリッジ回路で検出される。なお、このときストレイ
ンゲージ５５．５６．５７．５８．６３．６４．６５．
６６にも圧縮または引張応力が生じるが、その値は無視
できるほど小さいので、第５図のブリッジ回は 路には含まれていない。第６図ξ軸方向の分力、八 一第７図はη軸方向の分力、第８図はζ軸回りのモーメ
ント、第９図はξ軸回りのモーメント、第１０図はη軸
回りのモーメントをそれぞれ検出するためのブリッジ回
路である。これらのように結線するとそれぞれ、上述し
た分力またはモーメントが検出できることは第５図の説
明から類推できるので詳細な説明は省略する。

これら各ブリッジの出力端は、固定部２０の中心に設け
たスリップリング部７０に接続され１、外部に取り出さ
れる。

このロードセル１ｏによって、上述したようにｆ３、ｆ
７、ｆζ、ｍｑ、市７、ｍｑが得られるが、このロード
セル１０はタイヤ３０の回転と共に回転し、ξ軸、ζ軸
も回転する。従って、従来技術の項でも説明し／′Ｊ。

ように、まず、これらｆ３、ｆ７７、ｆ（、町、ｍ７、
ｍ（を第２図及び第３図に示すｌ軸、Ｙ軸、ｌ軸方向の
各分力ＦＸ、　Ｆｙ、　Ｆｚ、　Ｘ、　Ｙ、　Ｚ軸回り
のモーメン）ＭＸ、　Ｍｙ％Ｍｚに換算する必要がある
。なお、Ｘ、Ｙ、ｌ軸は、ξ、η、ζ軸と原点を共通に
するもので、Ｙ軸は７ランジ３６の中心軸と一致する軸
、ｌ軸はＹ軸と水平に直交する軸、ｌ軸はＹＩＫｌ、と
垂直に直交する軸である。

上述した換算等を行なうための装置を第１１図に示す。

同図において、９０．９１．９２．９３．９４．９５は
第５図乃至第１０図に示したブリッジ回路で、ブリッジ
回路９０はｆ、を、同９１はｆ、を、同９２はｆζを、
同９３はｒｎ、ｌ、同９４はｍｒｔを、同９５はｍｑを
それぞれ出力する。こねらブリッジ回路９０乃至９５か
らの各出力信号は、そわぞれ増幅器１００乃至１０５に
よって増幅さね、ホールド回路１０６に供給される。ホ
ールド回路１０６はＣＰｔＪ　１０８からのホールド信
号に基いて、供給されている各項幅器１００乃至１０５
の出力信号をホールドする。ホールドされた各信号は、
マルチプレックサ１１０に供給される。マルチプレック
サ１１０は、ＣＰＵ　１０８からの切換信号に基いて、
ホールドされた各信号を順にめ変換器１１２に供給する
。め変換器１ユ２は、マルチプレックサ１１０から供給
された各信号をディジタル信号に変換し、ＣＰＵ　１０
８に供給する。

ＣＰＵ　１０８には、パルス発生器１１４からパルス信
号も供給されている。このパルス発生器１１４は、タイ
ヤ３０が例えば０．１°　回転するごとにパルス信号を
発生するようにスリップリング部７０に取付ケられてい
る。゛また、これに代えて角度発信器（図示せず）を用
いることもある。この角度発信器の信号はＸ軸とξ軸と
の角度θを０．１０　　単位で表している。また、パル
ス発生器１１４を用いた場合、パルス信号に基づいてθ
がＣＰＵ　１０８で算出される。

ＣＰＵ　１０８は、め変換器１１２から順に供給された
ディジタル信号及びパルス発生器１１４からのパルス信
号（または角度発信器の角度信号）を、ＲＯＭ１１６に
記憶されているプログラムに従って、　ＲＡＭ１１８に
記憶させるか、またはＲＡＭ　１１８・とデータの授受
をしながら演算を行ない、その演算結果をＲＡＭ１１８
に記憶させる。１２０はクロック発生器で、ＲＯＭ　１
１６に記憶されている処の後述する割込プログラムを実
行する際に用いるクロック信号を発生するものである。

１２２は入力部で、測定の開始や終了を指示する信号等
をＣＰＵ　１０８に供給するものである。１２４は表示
部で、種々のデータを表示すためのものである。なお、
ホールド回路１０６、マルチプレックサ１１０、ω変換
器１１２　、／（ｔｖ　ス発生器１１４（または角度発
振器）、クロック発生器１２０、入力部１２２、表示部
１２４及び出力部１２６と、ＣＰＵ　１０８との間には
、インターフェースが介在しているが、この発明の要旨
とは無関係であるので、図示を省略している。

第１２図にＲＯＭ　１１６に記憶されている処理プログ
ラムを示す。この処理プログラムは、おおまかにいって
２つの部分からなる。その第１の部分は各ブリッジ回路
９０乃至９５からの信号をホールド回路１０６、マＩレ
チプレツク−及びＮ０変換器１１２を制御して、ディジ
タル信号に変換するもので、この変換は第１５図に示す
割込プログラムに基づいて所定時間ごとに、あるいはタ
イヤ３０が所定角度回転するごとに行なわれる。この割
込プログラムは、所定時間例えば１秒ごとあるいは所定
角度例えば１°　回転するごとに、そのときの角度を表
す角度データθを生成する。処理プログラムの第２の部
分は、変換されたディジタル信号と角度データθとを記
憶するか、或いはこれらに基づいて演算し、その演算結
果を記憶する。この演算も２種類あり、所定時間ごとに
あるいは所定角度回転するごとに、そのときの角度デー
タの正弦、余弦を用いて、ＦＸ、Ｆｙ、　ＦＺ％ＭＸ、
　Ｍｙ、　Ｍｚを演算するものと、９０’、１８ｏ０．
３６０°　のうちいずれか回転するごとに、各ディジタ
ル信号の極性を変換するものである。従って、この処理
プログラムでは、次の６つの処理が行なえる。

（１）所定時間経過するごとにそのときのディジタル信
号と角度データとを記憶する。

（２）所定角度回転するごとにそのときのディジタル信
号と角度データとを記憶する。

（３）所定時間経過するごとにそのときのディジタル信
号と角度データの正弦、余弦を用いて、ＦＸ等を演算し
、記憶する。

（４）所定角度回転するごとにそのときのディジタル信
号と角度データの正弦、余弦を用いて、ＦＸ等を演算し
、記憶する。

（５）　　９０°、１８０°または３６０°　回転する
ごとにそのときのディジタル信号と角度データとを記憶
する。

（ａ）　　９０’、１８０°または３６０°　回転する
ごとにソ（Ｄときの角度データに応じて、各ディジタル
信号の極性を変更して、ＦＸ等を演算し、記憶する。

これら６つの処理のうちいずれを行うかの指示は、入力
部１２２によって予め与えられる。この指示を割込プロ
グラムは、クロックパルス発生器１２０がクロック信号
を発生するごとに及びパルス発生器１１４がパルス信号
を発生するごとに（角度発信器を用いている場合には、
角度信号が発生するごとに）、処理プログラムの実行を
中断して行なう。

今、所定回転角度ごとに、そのときの角度データθを得
るように入力部１２２から指示されている場合について
説明する。まず、割込がクロックパルスによるものか判
断する（ステップＳ２）。この判断がＹＥＳであると、
所定時間ごとの角度データが必要なのか、所定回転角度
ごとの角度データが必要なのか判断する（ステップＳ４
）。この判断は、上記の前提により角度であるので、次
にこの割込がパルス信号（または角度信号）によるもの
か判断する（ステップＳ６）、、なお、ステップＳ２の
判断がＮＯの場合も、ステップＳ６が実行される、 所定角度回転したかの判断は、パルス信号または角度信
号に基づくので、このステップＳ６の判断はＹＥＳとな
り、パルス発生器１１４が用いられ、ているか、角度発
信器が用いられているか判断する（ステップＳａ）。こ
の判断が角度発信器であると、その角度信号をそのまま
Ｃｌレジスタ（こ記憶する（ステップ５１０）。もしス
テップＳ８での判断がパルス発生器とでると０ルジスタ
の値を１つ歩進させ（ステップ５１２）、Ｃｌレジスタ
の！ｉＥＭ）（３６００以上であるか、すなわちタイヤ
３０が１回転したか判断する（ステップ５１４）。この
判断がＹＥＳであルト、Ｃｌレジスタの値をＯとして（
ステップ５１６）、ステップＳ１８に移る。ステップＳ
ＩＯを実行した場合も、あるいはステップＳ１４の判断
がＮＯであ合、ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６を実行
するのは、角度発信器ではタイヤ３０が１回転した場合
、角度発信器の信号はＯｏ　　に対応するものになるの
に対し、パルス発生器１１４はタイヤ３０がｏ、１°　
回転するごとにパルスを発生するだけであり、タイヤ３
０が１回転したか否か判らないからである。

ステップＳ１８では、再び所定時間ごとの角度データが
必要なのか、所定角度ごとの角度データが必要なのか判
断する。この判断は、上述した前提により所定角度が必
要となるので、Ｃｌレジスタの値が予め設定した回転角
度に応じた値Ｃ２に等しいか判断する（ステップ５２０
）。この判断がＮｏであると、この割込プログラムは終
了し、処理プログラムを再開する。この判断がＹＥＳで
あると、次の０２のセットをする（ステップ５２２）、
、すなわち、上述したディジタル変換等の処理を開始し
たとき１とさね、これが終了したとき０とされる処理中
フラグが１か判断する（ステップ５２４）。この判断が
？ＪＯであると、処理プログラムは、現在処理をしてい
ないので、次に処理をするのに用いるデータを得るため
、すなわち所定角度回転した際のデータを得るため、ア
ナログホールド指令がホールド回路１０６に与えられ（
″ステップ５２６）、Ｃｌレジスタの値が０４レジスタ
に移される、このＣ４レジスタの値が、上記のホールド
をしたときの角度データθとして処理プログラムに用い
られる。ステップＳ２４の判断がＹＥＳであると、その
まます、−７され、処理プログラムが再開される。従っ
て１．゛・環プログラムの角度データは、そのままであ
り、今回所定角度回転した際の角度データは得られず、
かつ各ブリッジ回路９０乃至９５の出力もホールドされ
ない。

次に所定時間ごとに角度データを得るように入力部１２
２から指示されている場合について説明する。まずステ
ップＳ２が実行されるが、所定時間の経過の判断はクロ
ック信号に基づくので、このステップＳ２の判断はＹＥ
Ｓとなり、次にステップＳ４が実行される。そして、こ
のステップＳ４の判断は上述した前提により、時間を必
要とするも・のであると判断される。モしてＴｌレジス
タの値を１つ増加すせ（ステップ５３０）、Ｔｌレジス
タの値が、予め定めた時間に応じた値７２以上であるか
判断する（ステップ５３２）。この判断がＮＯであると
ステップＳ６を実行するが、上述したように所定時間経
過の判断はクロック信号に基づくので、ステップＳ６の
判断はＮｏとなり、リターンされる。

ステップＳ３２の判断がＹＥＳになると、所定時間経過
したことになり、処理中フラグが１か判断する（ステッ
プ５３４）。この判断がＹＥＳとなると、処理プログラ
ムでは現在処理中で新しい角度データを入用としないの
で、Ｔｌレジスタをリセットしくステップ５３６）、　
ステップＳ６を経てリターンされる。ステップＳ３４で
の判断がＮＯになると、処理プログラムでは現在処理を
行なっていないので、次に処理する際、すなわち所定時
間経過したときの各ブリッジ回路９０乃至９５の出力信
号をホールドするように、アナログホールド指令信号が
ホールド回路１０６に与えられ（ステップ５３８）、ス
テップＳ３６、Ｓ６を経てリターンする。そして、次に
パルス発生器１１４がパルス信号を発生したとき（また
は角度発信器が角度信号を発生したとき）、ステップ３
１８の判断が時間が必要とでて、処理中フラグが１か判
断する（ステップ５４０）。そして、この判断がＮＯで
あると、Ｃｌレジスタの値が０４レジスタに移され（ス
テップ５４２）、先に各ブリッジ回路９０乃至９５の出
力がホールドされたときの角度データθとして用いられ
る。

もし、ステップＳ３４の判断がＹＥＳであると、ステッ
プＳ３８がとばされて、ステップＳ３６が実行される。

その結果、このときは所定時間が経過していても、ホー
ルドされず、このときの各ブリッジ回路９０乃至９５の
出力はホールドされず、抜ける。

次に処理プログラムについて第１２図を参照しながら説
明する。このプログラムでは、マスアナログホールド指
令があるか判断する（ステップ５４４）。この判断がＹ
ＥＳであると、処理中フラグが１か判断する（ステップ
５４６）。この判断がＮｏであると、処理中フラグを１
としくステップ５４８）、ホールドが完了したか判断す
る（ステップ５５０）。

この判断がＹＥＳであると、アナログホールド指令をリ
セットしくステップ５５２）、■変換をスタートさせる
と共に、Ｎ勺変換中フラグをセットし、さらにマルチプ
レックサ１１０を制御し、順にホールドされた信号をｌ
変換器１１２に供給する（ステップ５５４）。そして、
ｌ変換中フラグが１か判断しくステップ５５６）、ＹＥ
Ｓであれば、Ａ／１）変換が完了したか判断する（ステ
ップ５５８）。なお、ステラ７’Ｓ４４、Ｓ５０の判断
がＮＯであると、ステップＳ５６を実行し、ステップＳ
４６の判断がＹＥＳであると、ステップＳ５０を実行す
る。

ステップＳ５６での判断がＹＥＳであると、データ処理
を行ない（ステップ５ｈｏ）、め変換中フラグを０とす
ると共に、処理中フラグを０とし、かつホールド回路１
０６のホールドを解除しくステップ５６２）、ステップ
３４４こ戻る。なお、ステップＳ　５６、Ｓ　５８の判
断がＮｏの場合にもステップＳ４４に戻る。

ステップＳ６０のデータ処理の詳細を第１３図に示す。

このデータ処理では、まず入力部１２２からの指示が高
速記憶であるか、演算であるか判断する（ステップ５６
４）。この判断が高速記憶とでると、φ変換した各ブリ
ッジ回路９０乃至９５の出力信号と角度データとを記憶
する（ステップ８６６）。この記憶が上述した（１）、
（２）、（５）のいずれかに該尚する。（１）、（２）
、（５）のいずれになるかは、入力部１２２演算と同様
な演算がなされる。

ステップＳ６４の判断が演算とでると、スケールファク
タ演算を行ない（ステップ５ａａ）、干渉補正演算を行
ない（ステップ５７０）、零補正演算を行ない（ステッ
プ５７２）、多点計測かタイミング計測かの判断を行な
う（ステップ５７４）。ここで、多点計測とは上述した
（３）、（４）のいずわかをいう。

（３）が実行されるか（４）が実行されるかは、入力部
１２２の指示による。タイミング計測とは上述した（６
）をいう。ステップＳ？４の判断が多点計測とでると、
座標変換演算を行ない（ステップ５７６）、ステップＳ
６６を実行する。ステップＳ７４の判断がタイミング計
測とでると、極性変換演算を行ない（ステップ５７８）
、ステップＳ６６を実行する。

ここでスケールファクタ演算とは、ディジタル変換した
各ブリッジ回路９０乃至９５の出力ｆ８、ｆｌ、ｆζ、
ｍ６、ｒｒｈ７、ｍ、−に、ｌ　ＲＯＭ　１１６から読
み出した所定の係数によ、ｋ２、ｋ３、ｋ４、ｋ５、ｋ
６をそねぞれ乗算するものである。すなわち、ｆ、・ｋ
□、ｆ、７・ｋ２、ｆζ・ｋ３、ｒｎ、−に４、ｍ、−
に５、ｍ（−に６の演算を行なう。その結果ｆｌ、、ｆ
ち、ｆε、ｍｌ、、ｍも、ｍトを得る。これら係数に□
乃至に６は、次のようにして決定しである。例えば係数
に□の場合、所定の荷重ｆをξ軸方向にかけ、そのとき
のブリッジ回路９０の出力をディジタル変換した値をｆ
ξとしたとき、表示部１２４に表示したξ軸方向の分力
がｆとなるようにｆをｆξで除算した値をに工としてい
る。他の係数に２乃至に６も同様に、それぞれη軸、ζ
軸方向に所定の荷重ｆをかけた場合、あるいはξ軸、η
軸、ζ軸回りの所定のモーメントＭをかけた場合、表示
がそれぞれｆまたはＭとなるように決定しである。

干渉補正演算とは、スケールファクタ演算されたｆと、
ｆ／ｒ１１ｆと、ｍつ、ｍち、ｍとと所定の係数とを用
いて各分力の相互干渉を補正するものである。例えば、
ξ軸方向にのみ力をかけたとき、ｆとのみが存在し、他
のｆ／等は生じないはずであるが、実際にはｆ′等も生
じる。これら他の軸方向の力のいずれη かのみをかけた場合や、ξ軸、η軸、ζ軸回りのモーメ
ントのいずれかのみをかけた場合も同様である。従って
、ｆつ、稿、ｆ／Ｃ１ｍ、　、　ｍｌｒＩ、　ｍ’（は
他の出力に干渉されている。これを補正しているのが干
渉補正演算である。そのため、例えばξ軸方向に１００
＆ｇの力を中心に向ってかける。このとき、ｆ／は１０
０に９、ｆ／、、は＋２に９、ｆ′ｃは一１ｋｇ、ｍｌ
、は＋２　ｋｇ　　ｍ　１ｍ’。

は−１ｋｇ−ｍ％ｍとは＋２ｋｇ−ｍ　　になったとす
ると、これら出力をｘｏｏｋｇで除算し、その除算値を
ｆε／ｆと以外は補正するために極性を反転させて、％
　（１）、Ｋ２□（−一→、Ｋ３□（＋　−ｊ　、Ｋ４
□（−−）　、　Ｋ５□（十−）、に６□（−石％−）
を決定する。以下、同様にして他の係数を下表のように
定める。ただし、Ｋ工０、Ｋ２２、Ｋ３３、Ｋ４４、Ｋ
５５、Ｋ６６は全てｌである。

表 ｆ／、　　　　　　ｆ％　　　　　　ｆと　　　　ｍ　
１　　　　　ｍ’ｒｔ　　　　　　ｍとに１１　　１２
　　Ｋ１３　　Ｋ１４　　Ｋ１５に１６Ｋ２１　　Ｋ２
２　　Ｋ２３に２４　　Ｋ２５　　Ｋ２６に３１Ｋ３２
に３３に３４に３５に３６に４１　　Ｋ４２　　Ｋ４３
　　Ｋ４４　　Ｋ４５　　Ｋ４６に５１に５２に５３に
５４に５５に５６に６１　　Ｋ６２　　Ｋ６３　　Ｋ６
４　　Ｋ６５　　Ｋ６６ただし、ｆ鶏、ｆ′Ｃによる干
渉係数に１２乃至に６２、Ｋ□３乃至に６３を決定する
場合、η軸、ζ軸方向にかける力はξ軸方向にかけた力
と同じ力とすることが望ましく　、”ｆ；、ｍも、ｍｌ
Ｃによる干渉係数に□４乃至に６４、Ｋ工、乃至に６５
、Ｋ工。乃至に６６を決定する場合、ξ軸、η軸及びζ
軸回りのモーメントと同じ値にすることが望ましい。こ
れら各係数はＲＯＭ１１６に予め記憶されており、例え
ばｆ／を干渉補正する場合、Ｋ　乃至に□６をＲＯＭ　
１１６から読み出し、補正した値をＦｃとすると、Ｆξ
＝Ｋ０、・ｆ６＋によ、　・ｒｔ、、＋ｇ、３−　ｆ′
Ｃ−ｌ−に、、　・ｍＱ＋によ、　−ｍｌＩ、＋に、、
　・ｍｌＣの演算を行なう。他の分力、モーメントの場
合も同様に演算を行なって干渉補正をする。すなわち、
ｆ♂、ｆ′Ｃ，％、ｍ５、ｍｌＣを干渉補正した値をＫ
７、Ｆｃ、Ｍξ、Ｍ７、Ｍことすると、 ’７１＝に２１　・Ｑ、＋に２２　・Ｋ７”２３　・’
！、へ＋・叫”２５　・喝＋に２ｅ　”ＩＦζ＝兜、・
ｆ、（＋に３２・ｆち＋−，・ｔ＋兜、・叫＋曳、・叫
＋宛。・穴−へ、・ｆ／＋に４２・ｆ石＋に４３・ｆξ
十に４４・叫十に４５・叫十に４６・吸Ｍ、７＝曳、・
Ｑ＋に５２　・ｆ、７＋に５３・ｆとＫ。・叫＋に５５
蝙札ａａ−ｍ（−＝へ、・ｆξ十に６２・ｆう＋に６３
・２８式。４１艦。、・判艦。６・吸の演算を行なう。

零補正演算とは、タイヤ３０を路面に接地させたとき、
タイヤ３０の重量がロードセル１０に加わり、各ブリッ
ジ回路９０乃至９５に出力を生じるので、この出力分を
キャンセルするために行なう。そのため、タイヤ３０を
路面から浮かせた状態で、タイヤ３０を所定角度θ回転
させるごとに、スケールファクタ演算及び干渉補正演算
を行なったブリッジ回路９０乃至９５の出力のディジタ
ル値（以後Ｆξθ、Ｆ１ａ、ＦｃＢ、Ｍξθ、Ｍ７７０
．　Ｍ（０と称する。）をＲＯＭ　１１６に予め記憶さ
せておく。そしてタイヤ３０が回転しているとき、その
ときの角度データに対応してＦｅθ、Ｆ７７θ、Ｆｃ６
、Ｍξθ、Ｍ、ｒ）θ、Ｍｃ６をそれぞれ読み出し、そ
のときスケールファクタ演算及び干渉補正演算を行なっ
たブリッジ回路９０乃至９５の出力のディジタル値Ｆξ
、Ｋ９、Ｆｃ、Ｍξ、Ｍ、、ＭζからそれぞれＦξθ、
Ｆ、θ、Ｆζθ、Ｍξθ、Ｍ、θ、Ｍζθを減算する。

すなわちＦｃ−Ｆξθ、’７７−　”ｌｏ、Ｆｃ−Ｆζ
θ、Ｍξ−Ｍξθ、Ｍ７７−Ｍ？７θ、Ｍζ−Ｍζθの
演算をする。これら零点補正された偵をＦと、Ｆ♂、Ｆ
と、Ｍつ、Ｍ’、、　、Ｍとと称する。

座標変換演算とは、上記の力がタイヤに関するξ、η、
ζ座標をもとにした６分力として計測され、スケールフ
ァクタ演算、干渉補正演算及び零点補正演算されて算出
されたデータであり、第２図ニ示すＸ　、　Ｙ、　Ｚ　
ｍ方向（１）５ｔ　力ＦＸ、　Ｆｙ、　Ｆｚ、　Ｘ、Ｙ
、Ｚ！Ｆ１１１回りのモーメントＭＸ、　Ｍｙ、　Ｍｚ
ではないので、角度データθとこれらのデータＦ￥、、
Ｆｌｒ１１Ｆ／Ｃ１Ｍ／、Ｍ’　、　Ｍ’とを基にＦＸ
、　Ｆｙ、　ＦＺ％ＭＸ、　Ｍｙ、’　Ｍｚを演ε　　
η　　ζ 算するものである。例えば第２図に示すようにξ軸及び
ζ軸がＸ軸、Ｘ軸からθだけ反時計方向に回転している
場合、ＦＸ、　ＦＺはそれぞれ下式の関係（こなるのて
この式に基づいて演算を行う。

Ｆｘ　＝：　Ｆ’ｇ　ＣＯ８θ−Ｆとｓｉ、ｎθＦ＝Ｆ
′Ｓｉｎθ＋Ｆ′ＣＣＯ３θ ￥　　　ε の演算を行なって得る。

また、ＭＸ、　ＭＺは ｆＶ’１．ｚ　”　Ｍ’、　ＱＯＥ３θ−Ｍ′Ｃ６１ｎ
θＭｚ　　＝　　ＰＡｉ　　ｓｉｎθ　十　Ｍと　ｃｏ
ｓ　　θによって得る。なお、Ｆｌ、　、Ｍ／、、は、
ロードセル１０が回転してもＦＹｌＭＹと同じ値である
ので、演算は行なわない。上記の演算は、反時計方向に
回転する場合であり、時計方向に回転する場合は、Ｆｙ
　＝Ｆ’Ｅ　Ｃ０Ｅ３θ＋Ｆ（ＳｉｎθＦｚ　＝−ｉｌ
、　５ｉｎ（７＋　Ｆ（ＱＯ８θＭＸ　＝　Ｍ’６００
８　ｆＪ　＋　Ｍ／Ｃ９１ｎ　ＯＭｚ　＝　−Ｍ’６　
ｓｉｎθ＋Ｍ／ＣＣＯ３θの演算を行なう。

極性変換演算とは、座標変換演算と同様にＦｌ、Ｆも、
ＦｌＣ，Ｆ４、Ｍ５、Ｍ／ｃに基づいてＦＸ、　Ｆｙ、
　ＦＺ、　ＭＸ。

Ｍｙ、　Ｍｚをもとめるものであるが、角度データ９０
゜ごとに得ていることを利用したものである。すなわち
、第１６図（ａ）に示すようにξ軸とＸ軸とが一致し、
ζ軸とＸ軸とが一致している状態では、ＦＸはＦｌと一
致し、Ｆ２はＦｌｃと一致しているが、同図（′ｂ）に
示すように反時計方向に９０°回転すると、ＦＸは−Ｆ
ＩＣとなり、ＦＺはＱとなる。さらに９０°回転すると
同図（０）に示すようにＦＸは−Ｆ’となり、ＦＺは−
Ｆ／となり、さらに９０°回転すると、ＦＸはＦ３とな
り　Ｆｚは−Ｆεとなる。この様な関係を利用したもの
である。

なお、上記の説明はＦＸｌＦＺについて行なったが、！
ＶＩＸ　Ｓ〜１ｚも同様である。そこで、第１４図に示
すように角度デニタθが００．９０’、１８０　ｏ、　
２７０°のいずれか判断しくステップ５８０）、Ｏｏで
あればＦＸ＝　Ｆε、Ｆｙ　　＝、Ｆ’、　　、Ｆｚ　
　＝　　Ｆ（、ＭＸ　　＝　　Ｍ’、　　、Ｍｙ　　＝
　　Ｍ’、　　、Ｍｚ　　＝　　Ｍととしくステップ５
８２）、９０°であればＦｘ＝−Ｆ’。

Ｆｙ　”　Ｆ’、　、Ｆｚ　＝Ｆ’ｇ：　、ＭＸ　＝％
　、　Ｍｙ　”　Ｍ／ｒＩ％Ｍｚ　＝％とじ（ステ′ン
プ５８４）、１８００であればＦＸニー　Ｆ；、ＦＹ＝
：　Ｆｌ、、Ｆｚ　＝　　Ｆ（、ＭＸ　＝＝　Ｍ’６　
、　Ｍｙ　＝　Ｍ’、　、Ｍｚ　＝＝−ン、４ＩＣとし
くステップ５８６）、２７０°であればＦＸ＝を、　Ｆ
ｙ　＝　Ｆｌｒｌ、　Ｆｚ　＝　　Ｆ’；　、ＭＸ　＝
ｆ　Ｍ／Ｃ，Ｍｙ　＝　Ｍ’、、２７ｏ０の場合とがい
れ代わる。この例では、９０°間隔に変換を行なったが
、１８０°間隔に変換を行なってもよい。また３６０°
間隔に行なってもよい。この場合には、変換は不要で、
各ＦＸ等をそのまま記憶すればよい。

上記の実施例では、干渉補正演算を行なったが、ロード
セル１０が干渉の生じないものであるなら、この干渉補
正演算は不要である。また、上記の実施例では、干渉補
正演算を行なってから零点補正演算を行なったが、零点
補正演算を行なってから干渉補正演算を行なってもよい
。ただし、この場合、両演算に用いる係数は上記の実施
例に用いたものとは異なったものとなる。さらに、上記
の実施例では、ＦＸ、　Ｆｙ、　ＦＺ、　ＭＸ、　Ｍｙ
、　Ｍｚを得たが、場合によってはＦＸ、　ＦＺのみま
たはＭＸ、　Ｍｚのみを得てもよい。またスケールファ
クタ演算は、ステップ６４の前段で行なってもよく、ま
た増幅器１００乃至１０５において行われていれば不要
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図翰は、第１の発明のクレーム対応図、第１図（至
）は第２の発明のクレーム対応図、第２図は第１及び第
２の発明の１実施例に用いる回転型ロードセルの正面図
、第３図は第２図のロードセルをタイヤに取付けた状態
における第２図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第４図は第２
図のＢ−Ｂ線に溢うｒＰＩ′ｒ而図、第面図は第２図の
η軸方向の分力を検出するブリッジの回路図、第６図は
第２図のξ軸方向の分力を検出するブリッジの回路図、
第７図は第２図のζ軸方向の分力を検出するブリッジの
回路図、第８図は第２図のζ軸回りのモーメントを検出
するブリッジの回路図、第９図は第２図のξ軸回りのモ
ーメントを検出するブリッジの回路図、第１０図は第２
図のζ軸回りのモーメントを検出するブリッジの回路図
、第１１図はこの実施例のブロック図、第１２図はこの
実施例の処理プログラムのフロー、チャート、第１３図
は処理プログラムのデータ処理の詳細なフローチャート
、第１４図は第１３図の極性座標変換の詳細なフローチ
ャート、第１５図はこの実施例の割込プログラムのフロ
ーチャート、第１６図（ａ）乃至ｍはこの実施例に用い
た回転型ロードセルの回転状態を示す略図である。 ２・・・サンプル手段、４．８・・・記憶手段、６・・
・演算手段。 特許出願人　　大和製衡株式会社 代　理　人　　清　　水　　　哲　ほか２多才／図 （ａ） （ｂン ′１′３０ ’Ｘｓ図 マロ図 オフ図 才８図 ２９図 才１０図 ７７７図 １′２θ 才１２図 ５６２へ 手続補正書（自発） 昭和６１年６月ｔｇ日 特許庁長官　　宇　賀　道　部　　殿 １、事件の表示 ２、発明の名称 実１１（測定装置 ３、補正をする者 事件との関係特許出願人 ４、代理人 住　所　　郵便番号　６５１ 神戸市中央区雲井通７丁目１番１号　　５　補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」及び「図面の簡単な説明
」の各欄。 ６　補正の内容 （１）明細書第９頁第５〜６行目に「多分力はロード」
とあるのを「多分力ロード」と訂正する。 （２）同第３０頁第６行目に［ｆ′ξ／ｆ’　ξ］とあ
るのをｆ′ξ」と訂正する。 （３）同第３３頁第５行目に「転補正」とあるのを「点
補正」と訂正する。 （４）同第３３頁第１５行目に「ＦＹ」とあるのを「Ｆ
２」と訂正する。 （５）同第３６頁第１９行目に「η」とあるのを「ζ」
と訂正する。 （６）同第３７頁第２行目に「ζ」とあるのを「η」と
訂正す・る。 以−ヒ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輌の車軸に取付けられた回転式多分力ロードセ
   ルの各分力の信号と、上記回転式多分力ロードセルの回
   転角度信号とを、同時にサンプルする手段と；このサン
   プル手段によつて得られた各測定値を１組のデータグル
   ープとして記憶する手段とを；具備する実車測定装置。
2. （２）上記サンプル及び記憶を繰返し行なうことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の実車測定装置。
3. （３）車輛の車軸に取付けられた回転式多分力ロードセ
   ルの各分力の信号と、上記回転式多分力ロードセルの回
   転角度信号とを、同時にサンプルする手段と；このサン
   プル手段によつて得られた各測定値の１組のデータグル
   ープを演算処理する手段と；この演算処理手段の出力を
   記憶する手段とを；具備する実車測定装置。
4. （４）上記サンプル、演算処理及び記憶を繰返し行なう
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の実車測定
   装置。
5. （５）上記演算処理手段は、上記１組のデータグループ
   のうち上記各分力信号と、先に記憶されている上記回転
   式多分力ロードセルの無負荷時の初期値のうち上記回転
   角度信号に応じて選び出した初期値との差を算出するこ
   とによつて正味の各分力を求める零補正演算手段と；こ
   れら各正味分力のうちの上記回転式多分力ロードセルの
   回転座標の回転面内の２つの直交正味分力または２つの
   直交正味モーメントと、上記回転角度信号とに基づいて
   、上記車軸の中心軸に対して水平及び垂直に直交する２
   つの固定座標軸方向の分力またはこれら固定座標軸回り
   のモーメントを、少なくとも演算する変換手段とを；具
   備することを特徴とする特許請求の範囲第３項または第
   ４項記載の実車測定装置。
6. （６）上記演算処理手段は、上記１組のデータグループ
   のうち上記各分力信号と、先に記憶されている上記回転
   式多分力ロードセルの無負荷時の初期値のうち上記回転
   角度信号に応じて選び出した初期値との差を算出するこ
   とによつて正味の各分力を求める零補正演算手段と；こ
   れら各正味分力のうちの上記回転式多分力ロードセルの
   回転座標の回転面内の２つの直交正味分力または２つの
   直交正味モーメントの座標軸位置と極性とを、上記回転
   角度信号に基づいて変更することによつて、上記車軸の
   中心軸に対して水平及び垂直に直交する２つの固定座標
   軸方向の分力またはこれら固定座標軸回りのモーメント
   とを、少なくとも得る変換手段とを；具備することを特
   徴とする特許請求の範囲第３項または第４項記載の実車
   測定装置。
7. （７）上記演算処理手段は、上記１組のデータグループ
   のうち上記各分力信号相互の干渉を補正する手段と；補
   正された各分力信号と、先に記憶されている上記回転式
   多分力ロードセルの無負荷時の初期値のうち上記回転角
   度信号に応じて選び出した初期値との差を算出すること
   によつて正味の各分力を求める零補正手段と；これら各
   正味分力のうちの上記回転式多分力ロードセルの回転座
   標の回転面内の２つの直交正味分力または２つの直交正
   味モーメントと、上記回転角度信号とに基づいて、上記
   車軸の中心軸に対して水平及び垂直に直交する２つの固
   定座標軸方向の分力またはこれら固定座標軸回りのモー
   メントを、少なくとも演算する変換手段とを；具備する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項または第４項記
   載の実車測定装置。
8. （８）上記演算処理手段は、上記１組のデータグループ
   のうち上記各分力信号相互の干渉を補正する手段と；補
   正された各分力信号と、先に記憶されている上記回転式
   多分力ロードセルの無負荷時の初期値のうち上記回転角
   度信号に応じて選び出した初期値との差を算出すること
   によつて正味の各分力を求める零補正手段と；これら各
   正味分力のうちの上記回転式多分力ロードセルの回転座
   標の回転面内の２つの直交正味分力または２つの直交正
   味モーメントの座標軸位置と極性とを、上記回転角度信
   号とに基づいて変更することによつて、上記車軸の中心
   軸に対して水平及び垂直に直交する２つの固定座標軸方
   向の分力またはこれら固定座標軸回りのモーメントとを
   、少なくとも得る変換手段とを；具備することを特徴と
   する特許請求の範囲第３項または第４項記載の実車測定
   装置。
9. （９）上記演算処理手段は、上記１組のデータグループ
   のうち上記各分力信号と、先に記憶されている上記回転
   式多分力ロードセルの無負荷時の初期値のうち上記回転
   角度信号に応じて選び出した初期値との差を算出するこ
   とによつて正味の各分力を求める零補正演算手段と；こ
   れら各正味の各分力相互の干渉を補正する手段と；補正
   された各正味分力のうちの上記回転式多分力ロードセル
   の回転座標の回転面内の２つの直交正味干渉補正分力ま
   たは２つの直交正味干渉補正モーメントと、上記回転角
   度信号とに基づいて、上記車軸の中心軸に対して水平及
   び垂直に直交する２つの固定座標軸方向の分力またはこ
   れら固定座標軸回りのモーメントを、少なくとも演算す
   る変換手段とを；具備することを特徴とする特許請求の
   範囲第３項または第４項記載の実車測定装置。
10. （１０）上記演算処理手段は、上記１組のデータグルー
    プのうち上記各分力信号と、先に記憶されている上記回
    転式多分力ロードセルの無負荷時の初期値のうち上記回
    転角度信号に応じて選び出した初期値との差を算出する
    ことによつて正味の各分力を求める零補正演算手段と；
    これら各正味の各分力相互の干渉を補正する手段と；補
    正された各正味分力のうちの上記回転式多分力ロードセ
    ルの回転座標の回転面内の２つの直交正味分力または２
    つの直交正味モーメントの座標軸の位置と極性とを、上
    記回転角度信号に基づいて変更することによつて、上記
    車軸の中心軸に対して水平及び垂直に直交する２つの固
    定座標軸方向の分力またはこれら固定座標軸回りのモー
    メントを、少なくとも得る変換手段とを；具備すること
    を特徴とする特許請求の範囲第３項または第４項記載の
    実車測定装置。