KR100606192B1 - Unit, apparatus and method for measuring vehicle weight - Google Patents
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Abstract
본원발명은, 차체 및 차대로 이루어진 차량의 중량을 측정함에 있어서, 차량의 적재량 증감에 의한 차체와 차대 사이의 간격의 변동에 따라 소정 각도 범위내에서 회전하는 레그를 각각의 차축마다 설치하고, 차체의 경사각을 감지하는 1개의 기준 소형 경사계와 각각의 차축마다 설치된 레그의 경사각을 각각 감지하는 소형 경사계를 이용하는 것에 의해, 차량에 간편하게 장착하여 적재 장소에 무관하게 어디서든지 용이하게 차량의 중량을 측정할 수 있고, 온도 등의 변수에 무관한 정확도와 내구성을 보장함은 물론, 바람직하게는, 적절한 오일 점도의 경사계를 사용하는 것에 의해, 미세 진동 등에 영향받지 않는 더욱 정확한 측정이 가능하다.In the present invention, in measuring the weight of a vehicle made of a vehicle body and a vehicle body, a leg that rotates within a predetermined angle range is provided for each axle in response to a variation in the distance between the vehicle body and the chassis due to the increase or decrease of the vehicle load. By using one reference small inclinometer which detects the inclination angle of the car and a small inclinometer which detects the inclination angle of the legs installed in each axle, it can be easily mounted on the vehicle to easily measure the weight of the vehicle anywhere regardless of the loading place. It is possible to ensure accuracy and durability independent of variables such as temperature, and, more preferably, by using an inclinometer having an appropriate oil viscosity, a more accurate measurement is not affected by fine vibrations or the like.
차중량, 경사계, 레그, 사잇각, 판스프링 Vehicle weight, inclinometer, leg, four angles, leaf spring
Description
도 1은 본원발명의 일실시예에 의한 차중량 측정 유닛의 예시도,1 is an exemplary view of a vehicle weighing unit according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본원발명의 일실시예에 의한 차중량 측정 유닛이 브래킷을 구비한 경우의 예시도,2 is an exemplary view when the vehicle weight measuring unit according to an embodiment of the present invention has a bracket;
도 3은 본원발명에 의해 차량의 중량을 측정하는 원리를 나타낸 예시도,3 is an exemplary view showing a principle of measuring the weight of the vehicle according to the present invention,
도 4A 내지 도 4C는 본원발명의 일실시예에 의한 차중량 측정 유닛이 장착되는 차량 부분의 예시도, 4A to 4C are exemplary views of a vehicle portion to which a vehicle weight measuring unit according to an embodiment of the present invention is mounted;
도 5A 및 도 5B는 본원발명의 일실시예에 의한 차중량 측정 유닛의 2개의 레그가 최대한 벌어져 있을 때와 최소한 가까이 있을 때를 예시한 개략도, 및5A and 5B are schematic diagrams illustrating when the two legs of the vehicle weighing unit according to one embodiment of the present invention are at their most wide open and at least close, and
도 6A 내지 도 6D는 추가적인 알고리즘 구현을 위한 실험적 그래프.6A-6D are experimental graphs for implementing additional algorithms.
본원발명은 차량의 중량을 측정하기 위한 차중량 측정 유닛, 장치 및 방법에 관한 것이고, 더 구체적으로는, 소형의 경사계를 이용한 차중량 측정 유닛, 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle weight measuring unit, apparatus and method for measuring the weight of a vehicle, and more particularly, to a vehicle weight measuring unit, apparatus and method using a compact inclinometer.
현대 사회에서는 수많은 물류의 이동이 이루어지고 있고, 그 일예로서 트레일러 등의 화물차량을 도로에서 쉽게 찾아볼 수 있을 것이다. 이러한 화물차량은 물류 운송에 중요한 역할을 하고 있기는 하지만, 그 적재하중이 과도한 경우 차량 운행시 도로가 파손되어 막대한 보수 비용 및 사고의 위험을 초래하기 때문에, 소정의 기준 중량을 초과하는 차량은 과적 차량으로서 단속하고 있는 실정이다.In modern society, a lot of logistics are moving, and as an example, freight vehicles such as trailers can be easily found on the road. Although these freight vehicles play an important role in logistics transportation, when the load is excessive, vehicles that exceed a certain reference weight are overloaded due to excessive damage to the roads and the risk of accidents. The situation is being cracked down as a vehicle.
따라서, 차량 운행 전에 차량의 중량을 측정하여 기준 중량을 초과하지 않도록 할 필요가 있는데, 일반적으로는, 지면상에 설치된 판상의 중량 측정 장치에 운전자가 차량을 이동시켜 차량의 바퀴를 올려놓아 측정하고 있다. 하지만, 이러한 방법은, 정확도는 논외로 하더라도, 그 중량 측정 장치가 마련되어 있는 측정소까지 가야만 하므로 번거로운 일이 아닐 수 없고, 또한, 측정한 결과 값이 기준 중량을 넘는다고 하더라도 적재물을 다시 덜어놓고 올 수도 없는 터이여서, 결국 대부분의 운전자들은 이러한 방법보다는 자신의 경험에 의해 과적 여부를 판단하고 있는 것이 현실이다.Therefore, it is necessary to measure the weight of the vehicle before driving the vehicle so as not to exceed the reference weight. In general, the driver moves the vehicle to the plate weighing device installed on the ground, and puts the wheel of the vehicle to measure it. have. However, this method can be cumbersome, even if the accuracy is beyond the scope of the weighing device, and even if the measured value exceeds the reference weight, the load can be removed again. In the end, the reality is that most drivers are judged by their experience rather than by this method.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에 제안된 기술로서는, 차량의 현가장치를 구성하는 판스프링에 스트레인 게이지를 부착하여 적재하중을 측정하는 것이 있긴 하지만, 이러한 스트레인 게이지는 수시로 영점 조정을 해주어야 하는데, 차량을 평탄한 위치에서 적재없이 두고 행하여야 하는 이러한 영점 조정은 대단히 번거로운 일이 아닐 수 없고, 또한, 스트레인 게이지는 차량 운행시의 진동 등에 내구성이 없음은 물론 습기 등의 조건에 의해 손상될 우려가 다분하고, 아울러, 출력 신호를 증폭하는 증폭기를 구비하여야 하므로 비용도 부담된다.In order to solve such a problem, a conventionally proposed technique is to measure a load by attaching a strain gauge to a leaf spring constituting the suspension of a vehicle, but such a strain gauge must be zeroed at any time. This zero adjustment, which must be performed in a flat position without loading, is very cumbersome, and the strain gauge is not durable due to vibrations during driving of the vehicle, and also may be damaged by conditions such as moisture. In addition, since the amplifier to amplify the output signal must be provided, the cost is also burdened.
이외의 다른 기술로서는, 차량에 와이어 타입의 변위 게이지를 부착하여 그 변위 변동량으로부터 적재하중을 측정하는 것도 있으나, 겨울철에 와이어가 결빙되면 와인딩 작동이 불가능하여 변위 변동량을 측정할 수 없고, 차량 진동 등으로 인해 와이어가 끊어질 우려가 많으며, 와이어의 출입구를 통하여 물, 흙 등의 이물질이 게이지 안으로 들어가 손상을 일으킬 수도 있다.Other techniques include attaching a wire type displacement gauge to the vehicle to measure the load from the displacement variation, but if the wire freezes in winter, the winding operation is impossible and the displacement variation cannot be measured. Due to this, there is a possibility that the wire is broken, and foreign substances such as water and soil may enter the gauge through the entrance and damage of the wire.
본원발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차체 및 차대로 이루어진 차량의 중량을 측정함에 있어서, 차량의 적재하중의 증감에 의한 차체와 차대 사이의 간격의 변동에 따라 소정 각도 범위내에서 회전하는 레그를 각각의 차축마다 설치하고, 차체의 경사각을 감지하는 1개의 기준 소형 경사계와 각각의 차축마다 설치된 레그의 경사각을 각각 감지하는 소형 경사계를 이용하는 것에 의해, 차량에 간편하게 장착하여 적재 장소에 무관하게 어디서든지 용이하게 차량의 중량을 측정할 수 있고, 온도 등의 변수에 무관한 정확도와 내구성을 보장함은 물론, 바람직하게는, 적절한 오일 점도의 경사계를 사용하는 것에 의해, 미세 진동 등에 영향받지 않는 더욱 정확한 측정이 가능한 차중량 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve such a problem, and in measuring the weight of a vehicle made of a vehicle body and a vehicle, within a predetermined angle range in accordance with the variation of the gap between the vehicle body and the chassis due to the increase or decrease of the load of the vehicle. By installing a rotating leg for each axle and using one reference small inclinometer that detects the inclination angle of the vehicle body and a small inclinometer that senses the inclination angle of the legs installed for each axle, the vehicle is easily mounted on the vehicle and stored at the loading place. It is possible to easily measure the weight of the vehicle anywhere, regardless of the temperature, to ensure accuracy and durability irrespective of variables such as temperature, and preferably, by using an inclinometer having an appropriate oil viscosity, thereby affecting fine vibrations and the like. The purpose of the present invention is to provide a vehicle weighing apparatus and method for more accurate measurement without receiving. The.
상기 목적을 달성하는 본원발명의 차중량 측정 유닛은, 차체 및 차대로 이루어진 차량의 중량을 측정하기 위한 차중량 측정 유닛으로서, 차체의 경사각을 감지하는 제1 경사계; 및 제1 경사계와 연계하여 차체의 처짐량의 산출을 가능하게 하 는 사잇각 형성 수단;을 포함하고, 사잇각 형성 수단은, 차체의 하부에 고정결합되는 제1 레그; 소정 각도 범위내에서 회전가능하게 제1 레그에 일단이 연결된 제2 레그; 차량의 적재하중의 증감에 의한 차체의 처짐량 변동에 따라 제2 레그가 회전할 수 있게 제2 레그의 타단을 가이드하도록 차대에 고정결합되는 가이더; 및 제2 레그에 결합되어 제2 레그의 경사각을 감지하는 제2 경사계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A vehicle weight measuring unit of the present invention which achieves the above object, the vehicle weight measuring unit for measuring the weight of the vehicle consisting of the vehicle body and the vehicle body, the first inclinometer for detecting the inclination angle of the vehicle body; And a square angle forming means that enables calculation of a deflection amount of the vehicle body in association with the first inclinometer, wherein the square angle forming means comprises: a first leg fixedly coupled to a lower portion of the vehicle body; A second leg having one end connected to the first leg to be rotatable within a predetermined angle range; A guider fixedly coupled to the chassis to guide the other end of the second leg so that the second leg rotates according to a change in the amount of deflection of the vehicle body due to the increase or decrease of the load of the vehicle; And a second inclinometer coupled to the second leg to sense an inclination angle of the second leg.
상기 구성에 의하면, 차체의 처짐량 변동에 따라 회전하는 제2 레그, 및 차체의 경사각을 감지하는 1개의 기준 경사계와 제2 레그의 경사각을 감지하는 경사계를 포함하기 때문에, 화물을 적재할 때 차체가 아래로 처지면서 제2 레그를 누르면 제2 레그의 타단이 가이더를 따라 이동하여 제1 레그와 제2 레그와의 사이에 형성된 사잇각과 제2 레그의 길이로부터 차체의 처짐량을 계산하여 차량의 중량을 산출하는 것을 가능하게 한다.According to the above configuration, since the vehicle includes a second leg that rotates according to the variation in the amount of deflection of the vehicle body, and one reference inclinometer that senses the inclination angle of the vehicle body, and an inclinometer that senses the inclination angle of the second leg, Pressing the second leg while sagging down moves the other end of the second leg along the guider to calculate the amount of deflection of the vehicle body from the angle of the angle formed between the first leg and the second leg and the length of the second leg to reduce the weight of the vehicle. Makes it possible to calculate.
본원발명에 있어서, 차체에도 경사계를 설치하는 이유는, 만약 제2 레그의 경사각만을 감지하는 구성으로 하면 차량 전체의 기울기가 고려되지 않으므로, 차체와 제2 레그와의 사잇각 및 그에 따른 처짐량과 차중량이 정확하게 측정될 수 없기 때문이다.In the present invention, the reason why the inclinometer is also installed in the vehicle body is that if the configuration of detecting only the inclination angle of the second leg does not consider the inclination of the entire vehicle, the angle between the vehicle body and the second leg, and the amount of deflection and the resulting vehicle weight This is because it cannot be measured accurately.
본 명세서에 있어서, 차량의 중량 또는 차중량은 경우에 따라 총중량, 축하중, 윤하중 등에서 어느 하나를 일컫는 것으로 사용되고, 차대는 차축(바퀴축)을 포함하는 샤시를 일컫는 것으로 경우에 따라 특히 차축을 의미할 때도 있다.In the present specification, the weight or vehicle weight of the vehicle is used to refer to any one of gross weight, celebration, wheel load, and the like in some cases, and the chassis refers to a chassis including an axle (wheel axle). Sometimes.
또한, 본원발명에 있어서, 차체의 경사각을 감지하는 기준 경사계(제1 경사 계)는 1개만으로도 족하지만, 제1 레그, 제2 레그 및 제2 경사계로 이루어지는 사잇각 형성 수단은 차량의 각각의 차축의 좌우마다 대응하여 설치되도록 바퀴의 갯수만큼 또는 각각의 차축마다 대응하여 설치되도록 차축의 갯수만큼 구비되는 것이 바람직할 것이다.In addition, in the present invention, although only one reference inclinometer (first inclinometer) for detecting the inclination angle of the vehicle body is sufficient, the site angle forming means composed of the first leg, the second leg, and the second inclinometer is each axle of the vehicle. It may be desirable to have as many as the number of wheels so as to correspond to each of the right and left axle to be installed correspondingly for each axle.
상기 목적을 달성하는 본원발명의 차중량 측정 유닛은, 상기 구성에 더하여, 차량의 차대에 결합된 현가장치를 구성하는 판스프링을 가이더로서 이용하고, 제2 레그의 타단은 롤러를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.In addition to the above configuration, the vehicle weight measuring unit of the present invention which achieves the above object uses a leaf spring constituting a suspension device coupled to the vehicle chassis as a guider, and the other end of the second leg is provided with a roller. It features.
상기 구성에 의하면, 별도의 가이더를 마련함이 없이, 현가장치의 일부인 판스프링을 가이더로 사용하고, 제2 레그의 타단에는 롤러를 설치하여, 화물을 적재할 때 차체가 아래로 처지면서 제2 레그가 눌리면 롤러가 판스프링을 따라 굴러 다니도록 함으로써, 대부분의 화물 차량에 구비되어 있는 판스프링을 활용하는 것이 가능하게 된다.According to the above configuration, without providing a separate guider, a leaf spring, which is a part of the suspension system, is used as the guider, and a roller is installed at the other end of the second leg, and the second leg of the vehicle falls down when loading the cargo. When pressed, the rollers roll along the leaf springs, thereby making it possible to utilize the leaf springs provided in most freight vehicles.
상기 목적을 달성하는 본원발명의 차중량 측정 장치는, 상기 구성 중 어느 하나의 차중량 측정 유닛; 차중량 측정 유닛과 통신하는 컴퓨팅 유닛으로서, 제1 경사계에 의해 감지된 차체의 경사각과 제2 경사계에 의해 감지된 제2 레그의 경사각과의 사잇각을 구하고, 제2 레그의 길이와 사잇각으로부터 차체의 처짐량을 계산하고, 처짐량으로부터 차량의 중량을 산출하는 컴퓨팅 유닛; 및 컴퓨팅 유닛에 의해 산출된 차량의 중량을 디스플레이하는 표시 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.A vehicle weight measuring apparatus of the present invention which achieves the above object, the vehicle weight measuring unit of any one of the above configuration; A computing unit in communication with a vehicle weighing unit, the computing unit comprising: obtaining the angle between the inclination angle of the vehicle body sensed by the first inclinometer and the inclination angle of the second leg detected by the second inclinometer; A computing unit for calculating a deflection amount and calculating a weight of the vehicle from the deflection amount; And a display unit displaying the weight of the vehicle calculated by the computing unit.
상기 구성에 의하면, 차체의 경사각 및 제2 레그의 경사각을 각각 감지하는 각각의 경사계 및 차체의 처짐량 변동에 따라 회전하는 제2 레그를 포함하는 차중량 측정 유닛으로부터 감지된 차체의 경사각과 제2 레그의 경사각으로부터 그 사잇각을 구하고, 그 사잇각과 제2 레그의 길이로부터 차체의 처짐량을 계산하고, 그 처짐량으로부터 차량의 중량을 산출하게 된다.According to the above configuration, the inclination angle of the vehicle body and the second leg detected from the vehicle weight measuring unit includes a respective inclinometer for detecting the inclination angle of the vehicle body and the inclination angle of the second leg, respectively, and a second leg that rotates according to the variation in the amount of deflection of the vehicle body. The angle of inclination of the vehicle is calculated from the angle of inclination of the vehicle, the amount of deflection of the vehicle body is calculated from the angle of inclination and the length of the second leg, and the weight of the vehicle is calculated from the amount of deflection.
상기 목적을 달성하는 본원발명의 차중량 측정 방법은, 차체 및 차대로 이루어진 차량의 중량을 측정하는 차중량 측정 방법으로서, 차체의 경사각을 감지하는 단계; 차량의 적재하중의 증감에 의한 차체의 처짐량 변동에 따라 소정 각도 범위내에서 회전하는 레그의 경사각을 감지하는 단계; 차체의 경사각과 레그의 경사각과의 사잇각을 구하는 단계; 레그의 길이와 사잇각으로부터 차체의 처짐량을 계산하는 단계; 처짐량으로부터 차량의 중량을 산출하는 단계; 및 차량의 중량을 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A vehicle weight measuring method of the present invention which achieves the above object is a vehicle weight measuring method for measuring the weight of the vehicle consisting of the vehicle body and the vehicle body, the step of detecting the inclination angle of the vehicle body; Detecting an inclination angle of a leg rotating within a predetermined angle range according to a change in the amount of deflection of the vehicle body due to an increase or decrease of a load of the vehicle; Obtaining the angle between the inclination angle of the vehicle body and the inclination angle of the leg; Calculating the amount of deflection of the vehicle body from the length and angle of the leg; Calculating a weight of the vehicle from the amount of deflection; And displaying the weight of the vehicle.
상기 구성에 의하면, 차체의 경사각, 및 차체의 처짐량 변동에 따라 회전하는 레그의 경사각을 감지하여, 그 사잇각을 구한 후, 그 사잇각과 레그의 길이로부터 차체의 처짐량을 계산함으로써 차량을 중량을 산출하게 된다.According to the above configuration, the inclination angle of the vehicle body and the angle of inclination of the leg that rotates according to the variation in the amount of deflection of the vehicle body are detected, and the angle of the vehicle is calculated. do.
이하, 도면을 참조하여 본원발명의 일실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(실시예)(Example)
우선, 본원발명의 일실시예에 의한 차중량 측정 유닛의 예시도인 도 1을 보면, 측정 유닛(100)은 제1 경사계(110), 제1 레그(121), 제2 레그(122), 제2 경사계(123) 및 가이더(124)로 이루어져 있고, 제1 레그(121), 제2 레그(122), 제2 경사계(123) 및 가이더(124)에 의해 사잇각 형성 수단이 구성되고 있다.First, referring to FIG. 1, which is an exemplary view of a vehicle weight measuring unit according to an embodiment of the present invention, the
제1 경사계(110)는 차체(200)의 경사각을 감지하기 위한 것으로서 차체(200)의 하부에 결합시켜도 좋고, 차체(200)의 하부에 결합되는 제1 레그(121)에 결합되어 있어도 좋고, 차체(200)의 하면과 평행한 면이여서 차체(200)의 경사각과 동일한 경사각을 갖는 곳이기만 하면 어디에 설치하더라도 무방할 것이다.The
제1 경사계(110) 및 제2 경사계(123)는 경사각의 측정이 가능한 것이기만 하면, 발광 및 수광 다이오드를 이용하는 것 등 그 유형은 불문하지만, 바람직하게는, 오일로 채워진 상태에서 진자의 각도를 포텐셔미터로 측정함으로써 경사각을 측정하는 방식의 경사계를 채용하는 것이 좋다. Although the
그러한 방식의 경사계에 있어서는, 오일의 점도로 응답 시간을 조절할 수 있으므로, 도로의 요철 등으로 인한 차량의 미세 진동 또는 급격한 진동에 크게 영향을 받지 않도록 오일의 점도를 적절한 수준으로 함으로써 차중량의 안정되고 정확한 측정이 가능하게 되고, 또한, 외장 케이스로 완전하게 밀봉됨과 동시에 내부에는 오일로 채워져 있으므로, 눈, 비, 모래, 흙 등의 이물질에 의해 경사계가 손상될 우려가 없기 때문이다.In such an inclinometer, since the response time can be adjusted by the viscosity of the oil, the weight of the vehicle is stabilized by adjusting the viscosity of the oil to an appropriate level so as not to be greatly affected by the minute or sudden vibration of the vehicle due to the unevenness of the road. This is because accurate measurement is possible, and since it is completely sealed with an outer case and filled with oil inside, there is no fear that the inclinometer may be damaged by foreign matter such as snow, rain, sand, and soil.
더 나아가서는, 경사계의 인출선만을 남기고 외장 케이스 전부를 실리콘, 우레탄 등의 소재로 한번 더 밀봉함으로써, 더 확실한 방수·방진 및 손상방지를 보장하도록 하는 것이 더 바람직하다. Furthermore, it is more preferable to ensure more waterproof, dustproof and damage prevention by sealing the entire case with a material such as silicone and urethane once again, leaving only the lead line of the inclinometer.
이제, 사잇각 형성 수단을 살펴보면, 제1 레그(121)는 볼트 등에 의해 차체(200)의 하부에 결합되도록 되어 있는데, 브래킷(129; 도 2 참조)을 사용하여도 좋다. 또한, 브래킷(129)은 차체(200)의 하부 등 적재량의 증감에 따라 차체와 함께 상하로 움직이게 되는 곳에 설치하면 되지만, 도 4에 잘 도시된 바와 같이 차체(200) 하부의 고무 댐퍼에 설치되는 것이 바람직한데, 이것은, 고무 댐퍼가 차체와 차대 사이의 최소거리를 제한함으로써, 급격한 하중 증가에 따른 압축으로 인하여 본원발명의 차중량 측정 유닛이 파손되는 것을 방지해 줄 수 있기 때문이다. Now, referring to the angle forming means, the
제2 레그(122)는, 코일(와인딩) 스프링(125) 등에 의해 회전가능하게 그 일단이 제1 레그(121)에 결합되고, 타단에는 롤러(128)를 구비함으로써, 화물 적재시 차체(200)가 아래로 처질 때 롤러(128)가 가이더(124)를 따라 구르면서 제2 레그(122)가 제1 레그(121)를 향하여 회전이동하도록 설계되어 있다. 또한, 스프링(125)으로서 토션 스프링을 사용하면, 제1 레그(121)와 제2 레그(122)가 구속된 지점까지 거리를 정확히 측정할 수 있다.One end of the
또한, 제1 레그(121)에는 핀(127)을 구비하고 제2 레그(122)에는 슬롯(126)을 마련하는 것에 의해, 제2 레그(122)가 제1 레그(121)에 대하여 소정 각도의 범위내에서만 회전할 수 있도록 하고, 바람직하게는, 제2 레그(122)가 최대한 벌어졌을 때 제2 레그(122)의 롤러(128)로부터 제1 레그(121)로의 수직거리는 대략 100mm가 되도록 레그(121, 122) 사이의 최대 각도를 대략 55°로 설계함으로써 안정성을 확보하도록 하는데, 이것은 레그(121, 122)의 길이가 각각 대략 120mm일 경우의 값이므로, 레그(121, 122)의 길이에 따라 적절한 최대 각도를 설계하도록 하고, 또한, 상기 100mm라는 값도 차종, 사용연수 등에 따라 적절한 값으로 설계하도록 한다. 2개의 레그(121, 122)가 최대한 벌어져 있을 때와 최소한 가까이 있을 때의 개략적인 모습은 도 5A 및 도 5B에 각각 도시되어 있다.In addition, the
제2 경사계(123)는 제2 레그(122)에 고정결합되어 제2 레그(122)의 경사각을 감지하게 되는데, 감지 범위가 -60°~ 60°인 경사계의 성능을 고려하여, 가장 안정적인 출력을 낼 수 있는 -27.5°~ 27.5°를 사용하도록 제2 레그(122)의 결합 부분 및 제2 경사계(123)의 결합 부분 등을, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 설계하여 설치한다.The
가이더(124)는, 화물 적재시 차체(200)가 아래로 처지면서 제2 레그(122)를 누를 때, 제2 레그(122)가 제1 레그(121)를 향하여 회전이동하면서 롤러(128)가 매끄럽게 구를 수 있는 평면을 제공하고 있다. 가이더(124)는, 바람직하게는, 도 2에 도시된 바와 같이 차축 등의 차대(도시하지 않음)에 설치되는 브래킷 형태인데, 화물 차량의 대부분에 현가장치의 일부로 설치되어 있는 판스프링(도시하지 않음)에 설치하여도 좋지만, 도 4에 잘 도시된 바와 같이 차대에 구비된 고무 댐퍼에 설치하는 것이 바람직하고, 경우에 따라서는, 가이더(124)를 별도로 마련함이 없이, 판스프링 일부의 평탄한 면을 가이더(124)로서 이용하여도 좋다.The
예시된 실시예에 있어서는, 롤러(128)가 가이더(124)상을 굴러 이동하는 구성으로 하였지만, 예를 들어, 가이더(124)에 홈을 파고 롤러(128) 대신에 그 홈내에서 매끄럽게 이동가능한 소정 부재를 구비하는 구성 등, 제2 레그(122)가 눌려질 때, 가이더(124)와 접촉하고 있는 제2 레그(122) 부분이 매끄럽게 가이드될 수 있는 구성이기만 하면 어떠한 형태라도 좋다.In the illustrated embodiment, the
이렇게 구성된 본원발명의 차중량 측정 유닛(100)은 예를 들어 도 4A 내지 도 4C에 도시된 바와 같은 화살표 사이의 위치에서 차량에 설치되게 되는데, 도 4A 는 차량의 앞바퀴 부분에 설치하는 경우, 도 4B는 중간바퀴 부분에 설치하는 경우, 도 4C는 뒷바퀴 부분에 설치하는 경우를 예시하고 있다.The vehicle
본원발명의 차중량 측정 유닛(100)을 차량에 설치함에 있어서는, 바람직하게는, 무적재하중 상태에서 설치하고 이때 레그(121, 122) 사이의 거리는 레그(121, 122)가 서로 최대한 벌어졌을 때의 거리의 80%이상 90%이하가 되도록 하고, 가이더(124)는 적재량이 증가하여 차체의 고무 댐퍼와 차대의 고무 댐퍼가 맞닿을 때까지 롤러(128)가 굴러갈 수 있는 충분한 길이를 보장하여야 한다.In installing the vehicle
본원발명에 의한 차중량 측정 유닛(100)은, 적재하중이 급격하게 감소하여 차체와 차대의 간격이 급격하게 벌어지더라도, 제2 레그(122)의 롤러(128)가 가이더(124)와 구름 접촉을 하고 있을 뿐 롤러(128)와 가이더(124)가 결합되어 있는 구성이 아니므로, 종래의 와이어 방식에서의 끊어짐과 같은 현상을 미연에 구조적으로 방지할 수 있고, 급격한 하중 변화, 0이하의 하중 등의 무의미한 불요 데이터의 측정을 미연에 방지할 수 있다.In the vehicle
이하, 본원발명에 의해 차량의 중량을 측정하는 원리를 나타내는 도 3을 참조하여, 차중량 측정 방법을 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 3 showing the principle of measuring the weight of the vehicle according to the present invention, a vehicle weight measuring method will be described.
우선, 화물이 적재되어 있지 않을 때에는, 제1 레그(121)와 제2 레그(122) 사이의 간격(H), 즉, 제2 레그(122)의 롤러(128)가 가이더(124)와 접촉하고 있는 점(C)과 그 점(C)으로부터 차체(200)에 수직으로 그은 선이 차체(200) 또는 제1 레그(121)와 만나는 점(B)과의 사이의 간격(H)은 상기한 바와 같은 정도로 벌어져 있다.First, when no load is loaded, the distance H between the
이러한 상태에서 화물을 적재하게 되면 그 적재하중에 따라 차체(200)는 점점 내려앉게 되고, 그에 따라 제2 레그(122)가 눌리게 되면 롤러(128)가 가이더(124)상을 구르면서 제2 레그(122)는 제1 레그(121)를 향하여 회전이동하므로 제1 레그(121)와 제2 레그(122) 사이의 사잇각(θ), 즉, 제1 경사계(110)에 의해 감지된 차체(200)의 경사각과 제2 경사계(123)에 의해 감지된 제2 레그(122)의 경사각과의 차이각(θ)은 감소하게 되어, 그 결과로서, 간격(H)도 감소하게 된다.When the cargo is loaded in such a state, the
그 간격(H) 감소량은 화물 적재에 따른 차체(200)의 처짐량이 되는데, 이는 제2 레그(122)의 길이, 즉, 선분(AC)의 길이와 사잇각(θ)에 대한 삼각함수 공식에 의해 구해진 간격(H)들간의 차이로서 구해지고, 또한, 차체(200)의 처짐량과 적재하중의 관계로부터 차중량을 산출할 수 있게 된다.The gap H decreases as the amount of deflection of the
차체(200)의 처짐량과 적재하중의 관계는, 차량의 종류, 현가장치의 종류 등에 따라 다소 다르기 때문에, 이를 각각 실험적으로 측정하여 예를 들어 회귀분석법 등에 의해 구한 각각의 관계식을 경우에 맞춰 사용한다. 이러한 관계식은 결국 사잇각(θ)에 대한 함수로서 표현될 수도 있고, 도시하지는 않았지만, 차중량 측정 유닛(100)의 2개의 경사계(110, 123)의 인출선과 접속되어 있는 컴퓨팅 유닛의 저장장치에 저장되어 있다.Since the relationship between the deflection amount and the loading load of the
상기 차중량 측정 유닛(100), 컴퓨팅 유닛 및 표시 유닛은 본원발명에 의한 차중량 측정 장치를 구성하는데, 컴퓨팅 유닛은 상기 역할들을 수행하는 기능을 구비하고 있는 한, 본원발명에 전용인 장치로 제조하여도 좋고 PDA 등을 이용하여도 무방하다. 또한, 차중량 측정 유닛(100), 컴퓨팅 유닛 및 표시 유닛 사이의 상호 통신 방식은 유선뿐 아니라 무선 방식이여도 좋다.The
또한, 컴퓨팅 유닛 혹은 PDA로 수집된 데이터는 무선 인터넷이나 CDMA 등 모뎀을 이용하여 관리자에게 전송될 수 있다. 전송방식은 안정적인 모뎀을 이용하는 것이 바람직하지만, 무선 인터넷의 보급 등에 따라 전송 방식은 변화가능하다.In addition, data collected by a computing unit or a PDA may be transmitted to an administrator using a modem such as wireless Internet or CDMA. It is preferable to use a stable modem as the transmission method, but the transmission method can be changed in accordance with the spread of the wireless Internet.
상기한 바로부터 이해될 수 있겠지만, 컴퓨팅 유닛은 제1 경사계(110) 및 제2 경사계(123)로부터 각각 감지된 차체(200)의 경사각 및 제2 레그(122)의 경사각에 관련된 신호를 수신받아 디지털로 변환하고 그로부터 사잇각(θ)을 구하고, 그 사잇각(θ)과 제2 레그(122)의 길이로부터, 간격(H), 처짐량을 순차적으로 계산하고, 처짐량과 적재하중의 관계식으로부터 차중량을 산출하여, 표시 유닛(도시하지 않음)을 통해 디스플레이한다. As can be understood from the above, the computing unit receives signals related to the inclination angle of the
상기 예에서는, 제2 레그(122)의 길이를 이용하는 것으로 하였지만, 제1 레그(121)의 길이를 이용하여도 좋고, 오차의 고려 등의 이유로, 경사계의 전압, 그로부터 사잇각, 그로부터 간격의 변화량, 그로부터 차중량의 연관 관계를 생략하고, 곧바로 전압과 차중량과의 비선형 관계식을 적용하도록 하는 것이 바람직하다.In the above example, the length of the
즉, 전압을 하중으로 변환하는 순서는 위와 같으나, 각각의 변환에 따른 오차 값이 누적되어 그 값이 결과적으로 이론적인 값과 크게 벗어날 수 있고, 또한, 시간 경과에 따른 판스프링 등 현가장치의 변형으로 인하여 완벽한 선형성이 보장되지 않기 때문에, 본원발명에서의 컴퓨팅 유닛의 알고리즘은, 이러한 문제점을 보완하기 위해, 읽어들인 상대 전압과 적재하중과의 원형 데이터를 보간법을 통하여 다항함수의 방정식을 도출하는 방법을 추가적으로 포함한다.That is, the order of converting voltage to load is the same as above, but the error value according to each conversion accumulates so that the value may deviate significantly from the theoretical value, and also the deformation of the suspension device such as a leaf spring over time. Since the algorithm of the computing unit of the present invention does not guarantee perfect linearity due to the present invention, in order to solve this problem, a method of deriving an equation of a polynomial function through interpolation of circular data of a read relative voltage and a load is performed. It further includes.
다항함수 방정식은 루프를 이용하여 차수에 따라 2차에서 4차까지 실행하며 가장 오차 범위(R)가 작은 방정식을 선택한다. 또한, 5차 이상의 방정식은 계산이 길어질 뿐 아니라 대부분 오차 범위(R)도 크게 벗어나기 때문에 5차 이상일 경우는 고려하지 않는다.The polynomial equations are run from 2nd to 4th order according to the order using a loop and select the equation with the smallest error range (R). In addition, since equations of 5th or higher order not only have a long calculation, but also a large margin of error (R), the case of 5th or higher order is not considered.
이렇게 계산되어진 방정식을 통하여 상대 전압을 0.1%이하의 오차 범위로 적재하중으로 변환할 수 있으며 도 6A 내지 도 6D는 실제 실험을 통한 그래프들로 방정식을 도출하는 과정인데, 도 6A는 원형 데이터, 도 6B는 2차 다항식, 도 6C는 3차 다항식, 도 6D는 4차 다항식을 각각 나타내고 있다.Through the calculated equation, the relative voltage can be converted into the load in the error range of 0.1% or less. FIGS. 6A to 6D are processes for deriving the equations through graphs through actual experiments. 6B shows a second order polynomial, FIG. 6C shows a third order polynomial, and FIG. 6D shows a fourth order polynomial.
이상으로 본원발명의 일실시예에 관하여 설명하였지만, 본원 청구범위의 사상 및 범위내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들어, 본원발명의 차중량 측정 유닛은 상하를 역으로 하여 설치하도록 그 대응하는 구성으로 변형하여도 무방할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, various modifications are possible within the spirit and scope of the claims. For example, the vehicle weight measuring unit of the present invention may be modified into its corresponding configuration so as to be installed upside down.
본원발명에 의하면, 차체 및 차대로 이루어진 차량의 중량을 측정함에 있어서, 차량의 적재하중의 증감에 의한 차체의 처짐량 변동에 따라 소정 각도 범위내에서 회전하는 레그 및 차체의 경사각과 레그의 경사각을 각각 감지하는 각각의 소형 경사계를 이용하는 것에 의해, 차량에 간편하게 장착하여 적재 장소에 무관하게 어디서든지 용이하게 차량의 중량을 측정할 수 있고, 온도 등의 변수에 무관한 정확도와 내구성을 보장함은 물론, 바람직하게는, 적절한 오일 점도의 경사계를 사용하는 것에 의해, 미세 진동 등에 영향받지 않는 더욱 정확한 측정이 가능하다.According to the present invention, in measuring the weight of the vehicle body and the vehicle body, the inclination angle of the leg and the body and the inclination angle of the leg rotates within a predetermined angle range in accordance with the variation of the deflection amount of the vehicle due to the increase or decrease of the loading load of the vehicle, respectively By using each small inclinometer to detect, you can easily mount the vehicle to measure the weight of the vehicle anywhere, regardless of the place of loading, ensuring accuracy and durability regardless of variables such as temperature, Preferably, by using an inclinometer with an appropriate oil viscosity, more accurate measurement is possible without being affected by fine vibrations or the like.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050093502A KR100606192B1 (en) | 2005-10-05 | 2005-10-05 | Unit, apparatus and method for measuring vehicle weight |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100884233B1 (en) * | 2007-09-12 | 2009-02-17 | 모비콘 주식회사 | A measuring apparatus for weight of truck |
-
2005
- 2005-10-05 KR KR1020050093502A patent/KR100606192B1/en not_active IP Right Cessation
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