KR20140038573A - 트럭스케일에 있어서의 피계량차량의 무게중심위치계측장치 및 트럭스케일 - Google Patents

트럭스케일에 있어서의 피계량차량의 무게중심위치계측장치 및 트럭스케일 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연산처리장치(3)에 의해 피계량차량(5)의 중량을 계량하도록 구성된 트럭스케일에 있어서의 피계량차량의 무게중심위치계측장치에 관한 것으로,
상기 계량대(10)위에 탑재된 피계량차량(5)의 소정위치를 검출하는 차량위치검출기(108)와, 상기 차량위치검출기(108)의 검출에 기해서 얻은 피계량차량(5)의 좌우중심선(Q)이, 좌우로 어느 정도 변위되어 있는가를 산출하는 좌우 변위량산출수단(27)과, 좌륜군무게산출수단(28A) 및 상기 우륜군무게산출수단(28B)으로 산출된 좌우의 각 바퀴들무게합계(LW, RW)와, 상기 좌우변위량산출수단(27)로 산출된 좌우변위량(S)으로, 차량무게중심위치(G)가 차량의 좌우방향의 어느 위치에 있는가를 산출하는 좌우무게중심위치산출수단(29)을 구비하는 트럭스케일에 있어서의 피계량차량의 무게중심위치계측장치를 제공하여 차량의 횡전(옆으로 쓰러짐)에 대한 안전성을 향상시키게 하는 것임.

Description

트럭스케일에 있어서의 피계량차량의 무게중심위치계측장치 및 트럭스케일{MEASUREMENT DEVICE OF POSITION OF CENTER OF GRAVITY OF VEHICLE TO BE MEASURED ON TRUCK SCALE AND TRUCK SCALE}
본 발명은, 계량대의 네 모서리 부근에 각각 로드셀을 설치하고, 계량대 상에 피계량차량의 모든 바퀴를 실었을 때의 각 로드셀로부터의 검출값에 기초하여 피계량차량의 중량을 계량하도록 하는 트럭스케일을 대상으로 하고, 더욱 상세하게는, 피계량차량을 계량대 상에 싣는 것으로, 피계량차량의 무게중심위치를 자동적으로 계측할 수 있도록 한 트럭스케일에 있어서 피계량차량의 무게중심위치계측장치에 관한 것이다.
계량대 상에 피계량차량을 싣고 당해 피계량차량의 중량을 계량하도록 한 트럭스케일의 일 예로서, 일본국 특허공개 제2006-105845호(특허문헌1)의 트럭스케일이 있다.
이 선행 기술(특허문헌1)의 트럭스케일은, 계량대의 네 모서리부근에 각각 로드셀을 설치하고, 계량대 상에 피계량차량의 모든 바퀴를 올려 놓아 실었을 때 각 로드셀에 검출된 각각의 검출 값에 기초하여 연산처리장치로 연산(합산)해서, 피계량차량의 중량을 계측하도록 하여서 된 것이다. 또한, 계량대가 전후로 기다란 경우에는 길이 방향 중간부에도 로드셀을 설치한 것이 있다(로드셀을 합계 6개 또는 8개 사용한 것이 있다.)
그런데, 차량(특히 높이가 높은 상자나 콘테이너를 탑재한 트럭)을 주행 상태에서 핸들을 크게 꺾으면, 차량 전체에 큰 원심력이 발생해서 횡전(옆으로 쓰러짐; 橫轉作用)의 염려가 큰데, 이러한 횡전작용(원심력)은, 차량의 무게중심위치가 높은 위치에 있을 때 또는 당해 무게중심이 차량의 네 모서리의 중심으로부터 좌우로 크게 치우쳐 있을 때 그 치우침의 정도에 따라, 그 상승작용에 의해 큰 원심력이 작용한다(횡전사고의 염려가 크다).
한편, 트럭의 화물 싣는 바닥에 실은 상자나 콘테이너에 화물을 넣을 경우에는, 어느 정도, 중량 밸런스를 고려하면서 넣는 것이 바람직하지만, 그러한 화물의 충전은 주로 용적충전효율을 첫째로 고려하는 것이 보통이고 싣기는 화물의 중량 밸런스에 대해서는 소홀히 하는 것이 보통이다. 그리고, 트럭 바닥에 실은 상자나 콘테이너 내에 화물을 넣은 상태에서는 화물을 실은 차량 전체의 무게중심이 어떤 자리에 위치하는가를 눈으로 판단하는 것이 불가능하다.
따라서, 화물을 실은 차량 전체의 무게중심이 어떤 부위에 있는지 판단하지 않고 도로를 주행하는 경우가 보통이고, 차량의 무게중심위치가 높은 경우 또는 좌우로 크게 치우쳐 있는 경우에는 급한 핸들조작에 의한 횡전사고의 위험을 수반하게 된다.
선행기술문헌
특허문헌1 : 특개2006-105845호 공보
그런데, 종래(예를 들면 상기 특허문헌1)의 트럭스케일에 있어서는, 피계량차량의 무게중심이 어디 쯤에 위치하는지를 계측할 수 없으며, 피계량차량의 무게중심의 높이나 무게중심의 좌우 편재를 측정하는 일이 불가능하였다.
그리하여, 본 발명은, 종래의 트럭스케일에 간단한 구성을 부가함으로서, 피계량차량을 계량할 때에 당해 피계량차량의 무게중심위치도 동시에 계측할 수 있도록 하여서 된, 트럭스케일에 있어서의 피계량차량의 무게중심위치계측장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 피계량차량의 무게중심위치계측기능을 구비한 트럭스케일을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 위와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로서 다음과 같은 구성을 가진다. 즉, 본 발명은, 피계량차량을 트럭스케일의 계량대 상에 올려 놓은 상태에서, 피계량차량의 무게중심위치(예를 들면, 무게중심의 높이나 무게중심의 좌우방향 위치)를 계측할 수 있게 하는 것이다.

[청구항1의 발명]
본원 청구항1에 있어서의 트럭스케일인 차량무게중심위치계측장치는, 계량대의 네모퉁이 부근의 아래에 각 각 로드셀이 설치되고, 상기 계량대상에 피계량차량을 탑재한 때의 각 로드셀로부터의 검출값에 기해서, 연산처리장치에 의해서 피계량차량의 중량을 계량할 수 있도록 구성된 트럭스케일에 적용되는 것이다.
상기 계량대는, 전륜축과 후륜축의 두 개의 차륜축만을 가지는 비교적 소형의 트럭으로부터, 콘테이너 적재용의 캐리어를 견인하는 것과 같이, 전후로 다수의 차륜축(예를 들면 4축 정도)을 가지는 대형트럭까지 계량할 수 있는 면적(길이)을 가지는 것이다. 또 계량대의 길이가 긴 것에 있어서는, 로드셀의 설치개소에 있어서, 개량대의 네모서리 부근 외에 길이방향 중간부의 좌우 양측 부근에도 설치할 수 있다.
그리고, 본원 청구항1에 있어서 트럭스케일에 있어서의 피계량차량의 무게중심위치계측장치의 발명은,
상기 계량대상에 탑재된 피계량차량의 소정위치를 검출하는 차량위치검출기와,
상기 차량위치검출기의 검출에 기해서 얻은 피계량차량의 좌우 중심선이, 좌우 두 개의 상기 로드셀 사이의 중심연장선에 대해서 좌우로 어느 정도 변위되어 있는가를 산출하는 좌우 변위량산출수단과,
피계량차량을 상기 계량대상에 탑재한 때의 상기 각 로드셀로부터의 검출값에 기해서, 피계량차량에 있어서 좌우 각 측의 차륜군의 각 각 의 바퀴들무게합계를 산출하는 좌륜군무게산출수단 및 우륜군무게산출수단과,
상기 좌륜군무게산출수단 및 상기 우륜군무게산출수단으로 산출된 좌우의 각 바퀴들무게합계와, 상기 좌우변위량산출수단으로 산출된 좌우변위량으로부터, 차량무게중심위치가 차량의 좌우방향의 어느 위치에 있는지를 산출하는 좌우무게중심위치산출수단을 구비한다.
[청구항2의 발명]
본원 청구항2에 있어서의 발명은, 본원 청구항1의 발명에 있어서,
상기 차량위치검출기는, 상기 계량대위에 있는 피계량차량의 좌우 한쪽 측면의 위치를 검출하도록 구성되어 있고,
상기 좌우변위량산출수단은, 상기 차량위치검출기로부터의 차량측면위치정보와, 미리 기억된 계량할 피계량차량의 차량의 차폭에 기초해서 상기 좌우 중심선을 취득하는 것이다.
피계량차량이 계약차량의 경우에는, 그 차량의 기본데이터를 컴퓨터의 기억수단(ROM)에 미리 등록(기억)하는 것이 가능하고, 피계량차량의 차폭에 관한 데이터에 대해서는, 컴퓨터의 차폭기억수단에 등록할 수 있다. 그리고 계량시에 당해 차량의 차량번호를 입력하는 것으로, 당해 피계량차량의 기본데이터 및 차폭데이터를 불러 낼 수 있다. 한편 계약차량이 아닌(기본데이터가 등록되어 있지 않은) 피계량차량의 경우에는, 계량 전에 그 차폭에 관한 데이터를 컴퓨터의 차폭기억수단에 입력하는 것이 가능하다. 또 차폭을 미리 기억하는 차폭기억수단에는, 피계량차량의 기본데이터를 등록(기억)하는 기억수단(ROM)을 사용해도 좋다.
또, 각 로드셀의 설치 위치나 차량측면위치검출기의 설치위치는 불변 데이터이고, 그들의 데이터로부터 상기 로드셀사이의 중심연장선에 대한 차량측면 위치검출기로부터의 수평방향의 수직거리를 실측해서, 트럭스케일 계량실의 컴퓨터 등의 기억수단(ROM)에 미리 기억시켜 둘 수 있다.
본원 청구항2의 차량무게중심위치계측장치는, 피계량차량이 계량대위에 탑재된 상태에서, 좌우변위량산출수단에 의해 차량의 좌우중심선이 좌우 로드셀사이의 중심연장선에 대해서 좌우로 어느 정도 변위되어 있는가를 산출하는 한편, 좌륜군무게산출수단 및 우륜군무게산출수단에 의해 좌우의 각 바퀴들무게합계를 각 각 산출하고, 좌우무게중심위치산출수단에 의해 상기 좌우의 각 바퀴들무게합계와 상기 좌우변위량으로부터 차량의 좌우무게중심위치를 산출할 수 있도록 되어 있다. 이러한 차량의 좌우무게중심위치를 아는 것은, 도로주행시에 있어서 차량의 횡전위험도를 미리 알 수 있게 하는 것이고, 차량이 횡전(橫轉)에 관하여 안전성을 확보하고 있는지의 여부에 관하여 미리 알 수 있게 한다.
[청구항3의 발명]
본원 청구항3에 관한 발명은 본원 청구항1의 발명에 있어서,
상기 차량위치검출기는, 상기 계량대 위에 있는 피계량차량의 좌우 양측면의 위치를 각 각 검출하는 차량좌측면위치검출기 및 차량우측면위치검출기를 구비하고 있고
상기 좌우변위량산출수단은, 상기 차량좌측면위치검출기 및 상기 차량우측면위치검출기가 검출한 좌우의 차량측면위치정보와, 미리 기억된 상기 차량좌측면 위치검출기 및 상기 차량우측면위치검출기의 좌우 거리에 기해서, 상기 좌우중심선을 취득하는 것이다.
상기 차량좌측면위치검출기 및 상기 차량우측면검출기는, 좌우의 로드셀사이의 중심연장선을 연장선상의 좌우 등거리의 위치(좌우대칭위치)에 설치하는 것이 바람직하나 양 검출기의 설치 위치는, 좌우 로드셀 사이의 중심연장선을 따라 좌우 등거리의 위치가 아니어도 좋다(비대칭위치라도좋다)
이 청구항3의 차량무게중심위치계측장치는, 피계량차량이 계량대위에 있는 상태에서, 차량좌측면위치검출기 및 차량우측면위치검출기로부터 그 각 검출기로부터 피계량차량의 좌우 각 측면까지의 각 거리를 각 각 검출하고, 좌우변위량산출수단에 있어서 각 검출기 사이의 좌우거리로부터, 각 검출기로 각 각 검출된 좌우의 차량측면까지의 각 거리를 빼어내는 것으로, 피계량차량의 차폭을 산출할 수 있다.
그리고, 상기 차폭의 산출에 의해, 상기 청구항2의 발명과 같이, 좌우변위량산출수단에 있어서 계량대 위에 있는 피계량차량의 좌우 중심선이 좌우의 로드셀 사이의 중심연장선으로부터 좌우로 어느 정도 변위되어 있는가를 산출하는 것이 가능하고 계속해서 좌우무게중심위치산출수단에 있어서 좌륜군무게산출수단 및 우륜군무게산출수단으로 각 각 산출된 좌우의 각 바퀴들무게합계와, 좌우변위량산출수단으로 산출된 좌우변위량으로, 차량의 무게중심위치가 차량의 좌우방향의 어느 위치에 있는가를 산출할 수 있다. 따라서 이 청구항3의 발명은, 피계량차량의 차폭에 관한 데이터가 불명하더라도, 피계량차량의 좌우무게중심위치를 측정할 수 있다.
[청구항4의 발명]
본원 청구항4에 관한 발명은, 본원 청구항1의 발명에 있어서,
상기 차량위치검출기는, 수평방향으로 회동하는 것에 의해서 상기 계량대 상에 있는 피계량차량의 좌우 양모서리위치를 각 각 검출하는 하나의 차량 좌우양모서리 위치검출기를 구비하고 있고,
상기 좌우변위량산출수단은, 상기 차량 좌우양모서리위치검출기가 검출한 차량좌우양모서리 위치정보에 기하여, 상기 좌우 중심선을 취득하는 것이다.
청구항4의 차량무게중심위치계측장치는 피계량차량의 차폭의 계측에, 회동식의 하나의 차량좌우양모서리 위치검출기를 사용하는 것이므로, 구성의 간단화를 도모하는 것이 가능하다. 이 차량 좌우 양모서리위치검출기는, 예를 들면, 계량대 상에 있는 피계량차량의 전단보다 비스듬한 전방위치(또는 그 피계량차량의 후단보다 비스듬한 후방위치)에 설치하고, 그 차량 좌우양모서리위치검출기를 회동시키므로서, 피계량차량에 있어서의 앞부분 또는 뒷부분의 어느 한쪽의 좌우양모서리위치를 각 각 검출할 수 있고 그 좌우 양 모서리의 각 위치로부터 피계량차량의 차폭 및 차량의 좌우 위치를 산출하기위한 데이터를 제공할 수 있다.
이 청구항4의 차량무게중심위치계측장치는, 피계량차량이 계량대 상에 있는 상태에서, 차량 좌우 양모서위치검출기에 의해, 그 검출기로부터 피계량차량의 좌우 양모서리까지의 각 거리를 각 각 검출하는 한편, 좌우 변위량산출수단에 있어서 그 검출기로 검출한 좌우양모서리까지의 각 거리를 기초로 해서 피계량차량의 차폭을 산출할 수 있다.
그리고 상기 차폭의 산출에 의해, 상기 청구항2의 발명과 같이, 좌우 변위량산출수단에 있어서 계량대 위에 있는 피계량차량의 좌우 중심선이 좌우의 로드셀 사이의 중심연장선으로부터 좌우로 어느 정도 변위되어 있는가를 산출할 수 있고, 계속해서 좌우무게중심위치산출수단에 있어서, 좌륜군무게산출수단 및 우륜군무게산출수단으로 각 각 산출된 좌우의 각 바퀴들무게합계와, 좌우변위량산출수단으로 산출된 좌우변위량으로, 차량무게중심위치가 차량의 좌우방향의 어느 위치에 있는가를 산출할 수 있다. 따라서 이 청구항4의 발명은, 상기 청구항3의 발명과 같이 피계랑차량의 차폭에 관한 데이터가 불명하더라도 피계량차량을 좌우 중심위치를 측정할 수 있다.
[청구항5의 발명]
상기 청구항 1로부터 4에 관한 발명은, 트럭스케일인 차량무게중심위치계측장치에 관한 것이고, 기존의 트럭스케일에 용이하게 부가할 수 있는 것을 특징의 하나로 하는 것이다. 다만 본 발명은 기존의 트럭스케일에 부가하는 외에, 차량무게중심위치계측기능을 가지는 트럭스케일로써 구성시키는 것도 가능하다.
즉, 본원 청구항5에 관한 발명은,
계량대의 네모서리부분 아래에, 각 각 로드셀이 설치되고, 상기 계량대 위에 피계량차량을 탑재한 때의 각 로드셀로부터의 검출값에 기초해서, 연산처리장치에 의해 피계량차량의 중량을 계량하도록 구성되고,
상기 계량대위에 탑재된 피계량차량의 소정위치를 검출하는 차량위치검출기와,
상기 차량위치검출기의 검출에 기초해서 취득한 피계량차량의 좌우 중심선이, 좌우 두 개의 상기 로드셀 사이의 중심연장선에 대해서, 좌우로 어느 정도 변위되어 있는 가를 산출하는 좌우 변위량산출수단과,
피계량차량을 상기 계량대 위에 탑재한 때의 상기 각 로드셀로부터의 검출값에 기초해서 피계량차량에 있어서 좌우 각 측의 차륜군의 각 각의 바퀴들무게합계를 산출하는 좌륜군무게산출수단 및 우류군무게산출수단과,
상기 좌륜군무게산출수단 및 상기 우륜군무게산출수단으로 산출된 좌우의 각 각 바퀴들무게합계와, 상기 좌우변위량산출수단으로 산출된 좌우 변위량으로부터, 차량무게중심위치가 차량의 좌우방향의 어느 위치에 있는가를 산출하는 좌우 무게중심위치산출수단을 구비하는 트럭스케일이다.
[청구항1의 발명의 효과]
본원 청구항1에 관한 트럭스케일에 있어서의 차량무게중심위치계측장치의 발명은, 트럭스케일에 의한 피계량차량의 계량과 동시에, 기존의 트럭스케일에서는 불가능했던 피계량차량의 좌우무게중심위치의 산출을 행할 수 있게 되는 효과를 가진다.
일반적으로는, 차량의 무게중심이 좌우로 크게 편재한 채로 도로를 주행시키면, 주행 시의 횡전위험도가 높아지기 때문에, 차량의 좌우 무게중심위치를 알게 함으로서, 도로 주행 시에 있어서 차량의 횡전위험도를 미리 알게 하여, 차량이 횡전해관한 안전성을 가지는 지의 여부에 대해서 미리 알게 할 수 있다.
[청구항2의 발명의 효과]
본원 청구항2의 발명은, 피계량차량의 차폭을 미리 기억시켜두는 것으로, 차량위치검출기로서는, 계량대 상에 있는 피계량차량의 한쪽을 측면위치를 검출하는 차량위치검출기를 사용하는 것이 가능해서, 구성을 간소화시켜 낮은 가격으로 제작할 수 있게 한다.
[청구항3의 발명의 효과]
본원 청구항3의 발명은, 계량대위에 있는 피계량차량의 좌우 각 측면위치(거리)를 각 각 차량 좌측면위치검출기와 차량우측면위치검출기로 검출하는 것으로, 차폭을 알지 못하는 차량에 있어서도, 피계량차량의 차폭을 산출할 수 있게 한다.
[청구항4의 발명의 효과]
본원 청구항4의 발명은, 회동식 검출기를 사용함으로서, 하나의 검출기를 사용하여 피계량차량에 차폭을 산출할 수 있게 하여 구성을 간소화시켜 제조비용을 절감할 수 있게 한다.
[청구항5의 발명의 효과]
본원 청구항5에 관한 트럭스케일의 발명은, 본원 청구항1의 발명과 같이, 기존의 트럭스케일에서는 불가능했던 피계량차량의 좌우무게중심위치의 산출을 행할 수 있게 하는 효과가 있다.
도1은 본 출원의 제1실시예에 있어서의 차량 중심 위치 계측장치를 가진 트럭스케일에 있어서, 피계량차량이 계량대의 평탄면 위에 탑재된 상태의 평면도임.
도2는 도1에 있어서의 II-II 선 단면도임.
도3은 도1에 있어서의 III-III 선 단면도임.
도4는 도1에 있어서의 차량중심 위치계측장치에 있어서 피계량차량의 위치산출방법 설명도임.
도5는 도1의 트럭스케일에 있어서 피계량차량의 전륜이 계량대의 전륜 탑재되 위에 탑재되 있는 상태의 평면도임.
도6은 도1의 VI-VI 선 단면도임.
도7은 도6의 일부확대도임.
도8은 본 출원의 제1실시예의 차량중심위치 계측장치의 계략블록도임.
도9는 본 출원의 제1실시예의 차량중심위치 계측장치의 상세블록도임.
도10은 본 출원의 제2실시예의 차량중심위치 계측장치의 상세블록도임.
도11은 본 출원의 제3실시예의 차량중심위치 계측장치의 상세블록도임.
도12는 본 출원의 제4실시예의 차량중심위치 계측장치의 상세블록도임.
도13은 본 출원의 제5실시예의 차량중심위치 계측장치의 상세블록도임.
도14는 본 출원의 제6실시예에 있어서의 차량중심위치 계측장치를 가진 트럭스케일에 있어서, 피계량차량이 계량대의 평탄면 위에 탑재되어 있는 상태의 평면도임.
도15는 도14에 있어서의 XV-XV 선 단면도임.
도16은 도14에 있어서의 XVI-XVI 선 확대도임.
도17은 본 출원의 제6실시예의 차량중심위치 계측장치의 계략블록도임.
도18은 본 출원의 제6실시예의 차량중심위치 계측장치의 상세블록도임.
도19는 본 출원의 제7실시예에 있어서의 차량중심위치 계측장치를 가진 트럭스케일에 있어서, 피계량차량이 계량대의 평탄면 위에 탑재되어 있는 상태의 평면도임.
도20은 도19의 XX-XX 선 확대도임.
도21은 본 출원의 제7실시예의 차량중심위치 계측장치의 상세블록도임.
도22는 본 출원의 제8실시예에 있어서의 차량중심위치 계측장치를 가진 트럭스케일에 있어서, 피계량차량이 계량대의 평탄면 위에 탑재되어 있는 상태의 평면도임.
도23은 도22의 XXIII-XXIII 선 확대도임.
도24는 본 출원의 제8실시예의 차량중심위치 계측장치의 상세블록도임.
[제1 내지 제5실시예]
도1~도13을 참조하여, 본 발명의 제1실시예로부터 제5실시예의 트럭스케일인 차량무게중심위치계측장치를 설명한다. 이 차량무게중심위치계측장치는 도1 내지 도7에 도시된 트럭 스케일을 사용함과 동시에, 도8에 블록으로 도시된 연산장치(3)를 사용해서, 피계량차량(5)의 무게중심위치를 계측해 낼 수 있게 구성한 것이다. 또, 제9도는 제1실시예의 차량무게중심위치계측장치의 상세블록도이고 도10은 제2실시예의 차량무게중심위치계측장치의 상세블록도이고, 도11은 제3실시예의 차량무게중심위치계측장치의 상세블록도이며, 도12는 제4실시예의 차량무게중심위치계측장치의 상세블록도이고, 도13은 제5실시예의 차량무게중심위치계측장치의 상세블록도이다. 도1~도13에 있어서, 동일한 구성부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하였다.
먼저, 도1 내지 도8을 참조하여, 상기 각 실시예에 사용된 트럭스케일(1)의 전체적 구성을 설명한다.
트럭 스케일(1)은 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 전후로 기다란 계량대(10)의 네 모서리 부근의 하부에 각각 로드셀(13A~13D)을 설치하고, 계량대(10) 위에 피계량차량(5)을 탑재시켜 각 로드셀(13A~13D)로부터의 검출값에 기초하여 도8에 도시된 연산처리장치(CPU; 3)에 의해 피계량차량(5)의 중량을 계량해 내는 것이다.
이 실시예에 있어서는, 차량무게중심위치의 산출방법을 이해하기 쉽게 하기 위하여, 로드셀(13A~13D)은 계량대(10) 하부의 전후좌우의 네 모서리 부근에 1개소씩(합계4개) 사용한 것을 채용하고, 피계량차량(51A~51D)은 전후좌우의 4개 바퀴가 설치된 것을 채용하였다. 또, 각 도에 있어서, 부호 52A는 전륜축이고 부호 52B는 후륜축이다.
트럭스케일(1)에 가까운 곳에는 관리실(7)이 있으며, 관리실(7)에는 피계량차량(5)의 계량에 관한 각종처리를 행하는 컴퓨터(2)가 설치되어 있다.
이 컴퓨터(2)에는, 도8에 도시된 바와 같이, 연산처리장치(CPU; 3) 외에 각종 기억수단(ROM, RAM)(31, 32), 표시기(DISP; 33), 입력기(KEY; 34) 등을 구비한다. 또, 여기서 말하는 컴퓨터(2)라 함은, 트럭스케일(1)에 있어서의 계량 및 무게중심위치의 계측에 관한 모든 처리를 행하는 것이다.
그리하여, 이 트럭스케일(1)에서는, 피계량차량(5)을 계량대(5)위에 탑재하면, 도8에 도시된 바와 같이 각 로드셀(LC1~LC4) (13A~13D)로 검출한 검출값이 각각 증폭기(14)로 증폭된 후, A/D변환기(15)로 디지털신호로 변환되어 연산처리장치(CPU)(3)에 입력되고, 연산처리장치(3)에서는, 각 로드셀(13A~13D)에서 검출된 검출값(디지탈 신호)을 합산하고, 피계량차량(5)의 합계 중량을 표시기(DISP; 33)로 표시할 수 있도록 되어 있다. 또, 표시기(33)에 표시된 각종 데이터는 계량보고서로서 프린트된다.
입력기(KEY; 34)는, 예를 들면 컴퓨터(2)의 키보드이고, 그 입력기(34)에 의해, 피계량차량(5)의 기본 데이터(예를 들면, 차량번호, 차량의 공차 중량 등)를 컴퓨터(2)의 기억수단(ROM; 31)에 등록(기억)할 수 있도록 되어 있다.
그런데, 종래의 일반적인 트럭스케일은, 피계량차량에 있어서의 각 바퀴의 중량, 각 축의 중량, 총 중량 등의 중량에 관한 각종 데이터를 산출할 수 있는 것으로, 주행 시의 횡전작용(橫轉作用)에 관한 차량의 무게중심 위치에 관한 계측은 할 수 없는 것이었다.
그래서, 본 출원의 실시예의 차량무게중심위치계측장치는, 트럭스케일(1)의 계량대(10) 위에서, 각종 중량 외에 피계량차량(5)의 무게중심위치에 관한 각종 데이터도 산출할 수 있도록 구성되어 있다.
이 실시예의 차량무게중심위치계측장치는, 계량대(10)에 후술하는 전륜탑재대(12)를 부가 하여 구비하는 한편, 계량대(10)상에 탑재된 피계량차량(5)의 전륜 위치A(예를 들면 도2의 A1 또는 도6의 A2)와 후륜 위치B(예를 들면, 도2의 B1 또는 도6의 B2)를 검출할 수 있는 차륜위치검출기(8)를 구비한다.
계량대(10)는, 피계량차량(5)의 모든 바퀴(51A~51D)를 동시에 탑재할 수 있는 면적을 가지는 평탄면(11)을 구비하며, 또, 이 평탄면(11)의 전방 위치에 그 평탄면(11)보다 소정의 높이의 단차를 가지는 전륜탑재대(12)를 설치하여서 구성된다. 계량대(10)의 평탄면(11)은 수평면이다. 또, 전륜탑재대(12)의 평탄면(11)으로부터의 단차 높이(H)(도2, 도6, 도7 참조)는, 전륜탑재대(12)위에 피계량차량(5)의 앞 바퀴(51A, 51B)가 승강할 때 과도한 충격을 받지 않을 정도로서, 특별히 한정할 것은 아니지만 예를 들면 10~100mm 정도의 범위의 적절한 높이(H)로 한정될 수 있다. 또, 이 전륜탑재대(12)의 단차 높이를 높게 할 경우에는, 당해 전륜탑재대(12)의 전후 각 모서리에 경사부를 설치하는 것이 바람직하다.
그리고, 피계량차량(5)의 모든 바퀴(51A~51D)가 계량대(10)의 평탄면(11) 위에 탑재되어 있는 상태(도1, 도2의 상태)에서는, 모든 바퀴(51A~51D)가 동일 높이에 위치되는 한 편, 피계량차량(5)의 앞 바퀴(51A, 51B)가 계량대(10)의 전륜탑재대(12)에 탑재된 상태(도5, 도6의 상태)에서는, 앞 바퀴(51A, 51B)(전륜축 52A)가 뒷 바퀴(51C, 51D)(후륜축 52B)보다 높은 곳에 위치하게 되어, 차량 전체가 경사각(θ) 만큼 후방측으로 하향 경사지게 된다.
차륜위치검출기(8)는, 계량대(10) 상에 탑재된 피계량차량(5)의 전륜 위치와 후륜위치를 각각 검출할 수 있는 것으로, 광센서로 된 단순한 거리센서를 사용하고 있다. 그리고, 이 차륜위치검출기(8)는, 계량대(10)의 좌측방위치에서 피계량차량(5)의 차륜중심높이와 동일높이의 정위치에 설치되어, 도1 및 도5에 도시된 바와 같이 전후 수평방향으로부터 큰 각도 범위α(α=예를 들면 150도~160도)로 회동해서, 그 회동범위의 장해물(좌측의 각 차륜51A, 51C)을 감시할 수 있도록 되어 있다. 즉, 이러한 차륜위치검출기(8)는, 피계량차량(5)을 계량대(10)상에 정지시킨 상태(차량의 정지위치는 전후방향 및 좌우방향으로 각각 불특정함)에서, 예를 들면, 전방으로부터 후방으로 회동시키면, 도4에 도시된 바와 같이, 좌측 앞 바퀴(51A)의 앞단부(51Aa)를 검지한 때에 ON이 되는 한편, 그 좌측 앞 바퀴(51A)의 뒷 단부(51Ab)로부터 벗어날 때에 OFF(비 검지)가 되며, 같은 모양으로, 좌측 뒷바퀴(51C)의 앞단부(51Ca)를 검지한 때에는 ON이 되고, 그 좌측 뒷바퀴(51A)의 뒷 단부(51Cb)로부터 벗어나면 OFF(비 검지)가 된다. 또, 차량위치검출기(8)의 전후 회동범위α는, 피계량차량(5)이 계량대(10) 상의 후단부로부터 전단부까지의 광범위한 어떤 위치에 있어서 앞뒤 각 바퀴(51A, 51C)의 위치를 각각 검출할 수 있도록 설정되어 있다.
그리고, 이 차륜위치검출기(8)는, 도4에 도시된 바와 같이, 각각 ON 또는 OFF로 된 시점에서, 차륜위치검출기(8)로부터 차륜검지위치 또는 차륜비검지위치까지의 거리 E1~E4와, 차륜위치검출기(8)의 전후연장선R에 대한 각 각도e1~e4를 각각 검출해서, 그 각 거리 데이터(E1~E4)와 그 각각의 각도 데이터(e1~e4)를 후술하는 연산처리장치(3)의 소정 산출수단[도9의 제1실시에의 경우에서는, 전후변위량산출수단(20), 차륜간거리산출수단(21), 좌우변위량산출수단(27)]에 각각 출력하도록 되어 있다. 또, 도9의 전후변위량산출수단(20), 차축간거리산출수단(21), 좌우변위량산출수단(27)으로 하는 각 산출방법은 후술한다.
컴퓨터(2)의 기억수단(ROM)(31)에는 이 트럭스케일(1)에 관한 기본데이터가 미리 등록(기억)되어 있는데, 이 트럭스케일(1)에 관한 기본 데이터 중, 후술하는 차량무게중심위치의 계측에 관한 것으로서, 차륜위치검출기(8)로부터의 상기 각 로드셀(13A 13C) 까지의 전후방향으로의 거리AL, BL과, 좌우 각 로드셀[(13A, 13B) 또는 (13C, 13D)] 사이의 중심연장선P로부터 차륜위치검출기(8)까지의 수평방향의 수직거리M과, 전륜탑재대(12)의 높이H를, 각각 실측에 기초하여 기억수단(ROM)(31)에 기억시키고 있다. 또, 이 기억수단(ROM)(31)에는, 삼각함수에 관한 데이터 테이블이 격납되어 있다.
또, 이 기억수단(ROM)(31)에는 피계량차량(5)이 계약차량인 경우에는, 그 차량의 기본 데이터(차량 번호, 공차 중량, 차축 수, 좌우 차륜간의 거리D를 기초로 한 좌우 차륜으로부터 피계량차량(5)의 좌우 중심선Q에 대한 수직거리1/2D 등)를 미리 기억수단(ROM)(31)에 기억시켜두고, 계량 시에 당해 차량의 차량 번호를 입력하는 것으로, 당해 피계량차량(5)의 기본 데이터(좌우 중심위치의 산출에는 좌우차륜으로부터 좌우중심선Q에 대한 수직거리1/2D)를 불러 내는 것이 가능하다. 그런데, 피계약차량이 계약차량이 아닌(기본 데이터가 등록되어 있지 않은) 경우에는, 계량 전에 그 좌우 차륜간의 거리D를 기초로 하여 좌우 차륜으로부터 피계량차량(5)의 좌우중심선Q에 대한 수직거리1/2D에 관한 정보가 입력된다.
다음에 도9~도13에 도시된 제1~제5의 각 실시예의 연산처리장치(3)에 대하여 각각 설명한다.
도9에 도시된 제1실시예의 연산처리장치(3)는 피계량차량(5)의 무게중심위치를 산출하기 위한 각종 산출수단(도9 참조)을 구비한다. 즉, 이 실시예에 있어서는, 피계량차량(5)의 무게중심 위치가 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향의 3차원 방향의 어느 위치에 있는 가를 산출할 수 있도록 한 것이다.
그래서, 이 도9의 연산처리장치(3)는 전후 무게중심위치를 산출하는 산출수단으로서, 전후변위량산출수단(20)과 전륜축무게산출수단(23A)과 후륜축무게산출수단(23B)과 전후무게중심위치산출수단(24)을 구비하며, 무게중심높이위치를 산출하는 산출수단으로서, 상기 전후무게중심위치산출수단(24)과 전후 무게중심변위량산출수단(25)과 차륜간거리산출수단(21)과 차량경사각산출수단(22)과 차량무게중심높이위치산출수단(26)을 구비하고, 좌우무게중심위치를산출하는 산출수단으로서, 좌우변위량산출수단(27)과 좌륜군무게산출수단(28A)와 우륜군무게산출수단(28B)과 좌우무게중심위치산출수단(29)를 구비하고 있다. 이하, 상기 각 산출수단에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 차축간거리산출수단(21)에 대하여 설명한다. 이 차축간거리산출수단(21)은, 피계량차량(5)을 계량대(10)에 탑재한 상태에서, 도4에 도시한 바와 같이, 차륜위치검출기(8)로 검출된 각 거리데이터 E1~E4 및 각 각도데이터 e1~e4에 기초하여 피계량차량(5)의 전후차륜축(52A, 52B)간의 거리L을 산출하는 것이다. 차축간 거리L은 도4에 있어서, 차륜위치검출기(8)로부터 전륜축(52A)까지의 전후방향거리L1과 차륜위치검출기(8)로부터 후륜축(52B)까지 전후방향거리L2와의 거리의 합계인데, 위의 양 거리 L1, L2는 차륜위치검출기(8)로부터의 검출데이터에 기초하여 차축간거리산출수단(21)으로 다음과 같이 산출된다.
피계량차량(5)이 계량대(10)위에 탑재되어 있는 상태에서, 도4에 도시된 바와 같이, 차량위치검출기(8)가 전방 측으로 회동해서 차륜위치검출기(8)가 좌측전륜(51A)의 전단부(51Aa)를 검출한 시점에서, 상기 차륜위치검출기(8)로부터 좌측 전륜전단부(51Aa)까지의 거리데이터E1과 차륜위치검출기(8)의 전후방향연장선R에 대한 각도데이터 e1이 차축간거리산출수단(21)에 출력되어, 차축간거리산출수단(21)에 의해 차륜위치검출기(8)로부터 좌측전륜전담단(51Aa)까지의 전후방향거리 L1a가 산출된다(L1a=E1 × cos e1). 다음에, 차륜위치검출기(8)가 좌측전륜(51A)의 후단부(51Ab)를 검출한 시점에서, 같은 방법으로 그 차륜위치검출기(8)로부터 좌측전륜후단부(51Ab)까지의 거리데이터 E2와 같은 각도데이터 e2가 차축간거리산출수단(21)에 출력되어, 그 차축간거리산출수단(21)에 의해 차륜위치검출기(8)로부터 좌측전륜후단부(51Ab)까지의 전후방향거리 L1b가 산출된다(L1b=E2 × cos e2).
차축간거리산출수단(21)으로 (L1a + L1b) / 2를 계산함으로서, 차륜위치검출기(8)로부터 전륜측(52A, 위치 A1)까지의 전후방거리 L1가 산출된다.
한편, 차륜위치검출기(8)가 다시 후방 측으로 회동해서, 그 차륜위치검출기(8)가 좌측후륜(51C)의 전단부(51Ca)를 검출한 시점에서, 그 차륜위치검출기(8)로부터 좌측후륜전단부(51Ca)까지의 거리데이터E3과 같은 각도 데이터 e3가 차축간거리산출수단(21)에 출력되어, 그 차축간거리산출수단(21)에 의해 차륜위치검출기(8)로부터 좌측후륜선단부(51Ca)까지의 전후방방향거리 L2a가 산출된다(L2a = E3×cos e3). 다음에 차륜위치검출기(8)가 좌측후륜(51C)의 후단부(51Cb)를 검출한 시점에서, 같은 방법으로, 그 차륜위치검출기(8)로부터 좌측후륜후단부(51Cb)까지의 거리데이터 E4와 같은 각도데이터 e4가 차축간거리산출수단(21)에 출력되어, 그 차축간거리산출수단(21)에 의해 차륜위치검출기(8)로부터 좌측후륜후단부(51Lb)까지의 전후방향거리 L2b가 산출된다(L2b = E4 × cos e4). 그리고, 차축간거리산출수단(21)으로 (L2a + L2b) / 2를 계산함으로서, 차륜위치검출기(8)로부터 후륜축(52B)까지의 전후방향 거리 L2가 산출된다.
그리고 차축간거리산출수단(21)은, 최종적으로 상기 L1 + L2를 계산함으로써, 차축간거리 L를 산출하게 된다.
또한 상기의 각 cos 계산에 있어서는 기억수단(ROM; 31)에 격납되어있는 삼각함수의 데이터 테이블로부터 산출한다.
[전후변위량산출수단 (20)]
이 전후변위량산출수단(20)은 피계량차량(5)이 계량대(10)에 탑재되어있는 상태(도1, 도2의 경우 및 도5, 도6의 경우)에서, 그 피계량차량(5)이 전후방향의 기준위치[예를 들면 전후의 로드셀(13A, 13C)의 위치]에 대하여 전후로 어느 정도 변위되어 있는가를 산출하는 것이다.
또한, 차륜위치검출기(8)로부터 앞쪽 로드셀(13A)까지의 전후방향거리 AL과, 차륜위치검출기(8)로부터 후측 로드셀(13C)까지의 전후방향거리 BL은 미리 기억수단(ROM ; 31)에 기억 된다.
그리고 이 전후변위량산출수단(20)에 의한 전후변위량산출방법은, 다음과 같이 행해진다. 먼저 피계량차량(5)이 도2의 위치[전륜(51A~51D)이 계량대(10)의 평탄면(11)위에 탑재되어 있는 위치]에 있을 때에는, 상기 차축간거리 L의 산출방법을 원용해서, 차륜위치검출기(8)로부터 전륜위치 A1까지의 전후방향거리 L1을 산출해서, 기억수단(ROM ; 31)에 기억되어 있는 차륜위치검출기(8)로부터 앞의 로드셀(13A)까지의 전후방향거리 AL로부터 상기 거리 L1를 빼어내어, 전륜위치 A1로부터 앞쪽 로드셀(13A)까지의 거리 AL1을 구하는 한편, 같은 방법으로 차륜위치검출기(8)로부터 후륜위치 B1까지의 전후방거리 L2를 산출하고, 기억수단(ROM ; 31)에 기억되어있는 차륜위치검출기(8)로부터 뒤쪽 로드셀(13C)까지의 전후방향거리 BL로부터 상기 거리 L2를 빼어내서, 전륜위치 B1로부터 뒤쪽 로드셀(13C)까지의 거리 BL1를 구한다. 그리고 이 전후변위량 산출수단(20)에는, 상기 AL1과 상기 BL1의 각 거리를 비교 (AL1 : BL1) 함에 의해서, 계량대(10)위의 피계량차량(5)의 전후변위량을 산출하도록 되어 있다.
또 피계량차량(5)이 도6의 위치에 있을 때에는, 위와 같이, 차축간거리 L의 산출방법을 원용해서, 차륜위치검출기(8)로부터 전륜위치 A2까지의 전후방향거리 L3를 산출해서, 기억수단(ROM ; 31)에 기억되어있는 차륜위치검출기(8)로부터 앞 로드셀(13A)까지의 전후방향거리 AL로부터 상기 거리 L3을 빼어내서, 전륜위치 A1로부터 앞 로드셀(13A)까지의 전후방향거리 AL2를 구하는 한편, 차륜위치검출기(8)로부터 후륜위치B2까지의 전후방향거리 L4를 산출해서, 기억수단(ROM ; 31)에 기억되어 있는 차륜위치검출기(8)로부터 후측 로드셀(13C)까지의 전후방향거리 BL로부터 상기 거리 L4를 빼어내어, 후륜위치 B2로부터 후측 로드셀(13C)까지의 거리 BL2를 구한다. 그리고 이 전후변위량산출수단(20)으로, 상기 AL2와 상기 BL2의 각 거리를 비교함(AL2 : BL2)에 의해서, 계랑대(10)위의 피계량차량을 전후변위량을 산출할 수 있도록 되어 있다.
[전륜축무게산출수단(23A) 및 후륜축무게산출수단(23B)]
전륜축무게산출수단(23A)과 후륜축무게산출수단(23B)은, 피계량차량이 계량대(10)위에 탑재되어 있는 상태에서 각 로드셀(13a~13d)로부터 각 검출값Wa~Wd에 기초하여, 전륜축무게(AW1 또는 AW2)와 후륜축무게(BW1 또는 BW2)를 각각 산출한다.
아래의 설명에서는, 왼쪽 앞 로드셀(13A)로 검출하는 중량을 Wa로 하고, 오른쪽 앞 로드셀(13B)로 검출하는 중량을 Wb로 하고, 왼쪽 뒤 로드셀(13C)로 검출하는 중량을 Wc로 하고, 오른쪽 뒤 로드셀(13D)로 검출하는 중량을 Wd로 하며, 각 로드셀(13A~13D)로 검출하는 각 검출량 Wa~Wd는, 피계량차량(5)이 계량대(10)에 탑재된 위치에 따라 각각 변화한다. 또 도2[모든 바퀴(51A~51D)가 평탄면(11)위에 탑재되어 있음]에 있어서, 부호 AW1은 좌우의 각 앞 로드셀(13A~13B)로의 각 검출량 Wa,Wb(도1)의 합계로 전륜축 무게를 표시하는 것이고, 부호 BW1은 좌우의 각 뒤 로드셀(13C, 13D)로의 각 검출량 Wc, Wd의 합계로 후륜축 무게를 표시하는 것이다. 또 전륜 (51A, 51B)이 전륜탑재대(12)위에 탑재되어 있는 상태도인 도6에 있어서 부호 AW2는 좌우의 각 앞 로드셀(13A, 13B)로의 각 검출량 Wa, Wb (도6)의 합계로 전륜축 무게를 표시하는 것이고 부호 BW2는 좌우의 각 뒤 로드셀(13C,13D)로의 각 검출중량 Wc, Wd의 합계로 후륜축 무게를 표시하는 것이다.
그리고 전륜축무게산출수단(23A)은, 왼쪽 앞 로드셀(13A)로의 검출중량 Wa와 오른쪽 앞 로드셀(13B)로의 검출중량 Wb를 합계하는 것으로, 현상 위치에서의 피계량차량(5)의 전륜축 무게 (도2의 상태에서는 중량 AW1, 도6의 상태에서는 중량 AW2)를 산출하고, 후륜축 무게산출수단(23B)은, 왼쪽 뒤 로드셀(13C)로 검출중량 Wc와 오른쪽 뒤 로드셀(13D)로 검출중량 Wd를 합계하는 것으로, 현상 위치에서의 피계량 차량(5)의 후륜축무게(도2의 상태에서는 중량 BW1, 도6의 상태에서는 중량BW2)를 산출하도록 되어있다.
[전후무게중심산출수단(24)]
이 전후무게중심위치 산출수단(24)은, 상기 전륜축 무게산출수단 (23A) 및 후륜축무게산출수단(23B)으로 각각 산출된 전륜축 무게(도2의 AW1, 또는 도6의 AW2) 및 후륜축무게(도2의 BW1, 또는 도6의 BW2)와, 상기 전후 변위량 산출수단(20)으로 산출된 피계량 차량(5)의 전후변위량(도2에 있어서의 AL1 : BL1, 또는 도6에 있어서의 AL2 : BL2)으로부터, 계랑대(10)위에 탑재되어 있는 피계량차량(5)의 전후무게중심 위치 G (또는 G)를 구하는 것이다.
그리고 위 전후무게중심위치산출수단(24)은, 도2의 상태 및 도6의 상태에 있어서 각 각 다음의 계산을 행하게 된다.
먼저, 도2의 상태에 있어서는, AW1 / (AW1 + BW1)을 계산함으로써, 피계량차량(5)의 무게중심 G가 앞 로드셀(13A)로부터 계량대(10)상의 전후방향의 어떤 위치에 있는지 산출할 수 있으며, 그 계량대(10)에서의 앞 로드셀(13A)로부터 무게중심 G까지의 거리(AL1 + AG)로부터, 앞의 전후 변위량 산출수단(20)으로 구한 앞 로드셀(13A)로부터 전륜축(51A)까지의 거리 AL1를, 빼는 것으로, 피계량 차량(5)에 있어서 전륜축(51A)으로부터 무게 중심 G까지의 전후거리 AG를 산출하는 것이 가능하다.
또 마찬가지로, 도2에 있어서, BW1 / (AW1 + BW1)의 계산[무게중심 G가 뒤 로드셀(13C)로부터 BL1 + BG의 전후 거리에 있는 것이 산출됨]과, 이 산출거리에서, 먼저 전후 변위량산출수단(20)으로 구한 뒷쪽 로드셀(13C)로부터 후륜축(52B)까지의 전후거리 BL1를 빼내는 것으로, 피계량 차량(5)에 있어서 후륜축(52B)으로부터 무게중심 위치 G까지의 전후거리 BG를 산출하는 것이 가능하다.
그리고 이 전후 무게중심 위치산출수단(24)으로는, 도2의 상태에 있어서, 상기 AG와 BG로부터, AG / (AG + BG) 및 BG / (AG + BG)를 계산함으로써, 피계량차량(5)의 무게중심 G가 전후 차륜축(52A, 52B) 사이에 있어서 전후 방향의 어떤 위치 (AG ; BG)에 있는지를 산출할 수 있다.
도2의 상태에서의 전후 무게중심위치산출수단(24)으로 산출된 피계량 차량(5)의 전후무게 중심위치정보(AG / BG)는, 기억수단(RAM ; 32)에 기억되어, 후술하는 무게중심 높이 위치의 산출을 위한 정보로써 사용된다. 또 E의 무게중심위치에 표시로서는, AG / (AG + BG) e또는 BG / (AG + BG)의 각 계산값으로 표시해도 좋다.
한편, 도6의 상태에 있어서는, AW2 / (AW2 + BW2)를 계산함으로써, 피계량차량(5)의 무게중심 G가 앞 로드셀(13A)로부터 계량대(10)상의 전후방향의 어느 위치에 있는 가를 산출할 수 있으며, 그 계량대(10)상에서의 앞 로드셀(13)로부터의 무게 중심 G' 까지의 거리(AL2 + AG')로부터 먼저 전후 변위량 산출수단(20)으로 구한 앞 로드셀 (13A)로부터 전륜축(52A)까지의 거리 AL2를 빼내는 것으로, 피계량차량(5)에 있어서 전륜축(52A)으로부터 무게중심 위치 G2' 까지의 전후거리 AG'를 산출하는 것이 가능하다.
또 마찬가지로 도6에 있어서, BW2 / (AW2 + BW2)의 계산 [무게중심 G'가 뒤 로드셀(13C)으로부터 BL2 + BG'의 거리에 있는 것이 산출됨]과, 이 산출거리로부터, 먼저 전후 변위량 산출수단(20)으로 구한, 뒷쪽 로드셀(13C)로부터 후륜축(52B)까지의 전후거리 BL2를 빼내는 것으로, 피계량 차량(5)에 있어서의, 후륜축(52B)로부터 무게중심위치 G'까지의 전후거리 BG'를 산출하는 것이 가능하다.
그리고, 이 전후 무게중심 위치 산출수단(23)으로는, 도6의 상태에 있어서 상기 AG' 와 BG'로부터, AG' / (AG' + BG') 및 BG' / (AG' + BG')를 계산하는 것으로, 피계량 차량(5)의 무게중심 G'가 전후 차륜축(52A, 52B)사이에 있어서 전후방향의 어떤 위치 (AG' : BG')에 있는지를 산출할 수 있다. 또 이 전후 무게중심 위치에 표시로서는, AG' /(AG' + BG')또는 BG' / (AG' + BG')의 각 계산값으로 표시해도 좋다.
또 전륜(51A, 51B)이 전륜탑재대(12)에 탑재되어 있는 상태(도6의 상태)에서는, 피계량차량(5)이 근소하나마 후방으로 하향 경사지는 것으로, 도6의 상태에서의 수평 전후방향을 차량간 거리 (AG' + BG)는, 도2의 상태에서의 차축간 거리 L (AG + BG) 보다 극히 적은 정도로 짧게 되어 있다.
[차량 경사각 산출수단(22)]
이 차량 경사각 산출수단(22)는, 도5 및 도6에 도시된 바와 같이 피계량차량(5)의 전륜(51A, 51B)이 계량대(10)의 전륜 탑재대(12)의 위에 탑재된 상태에서의 차량 경사각 θ (도6, 도7)를 산출하는 것도 가능하다.
또 위 차량 경사각 산출수단(22)은, 실제로는 전륜 탑재대(12)위에 탑재되어 있는 전륜(51A)의 하단면과 평탄면(11)위에 탑재되어있는 후륜(51C)의 하단 면을 연결하는 직선이, 수평면인 평탄면(11)에 대해서 전후 방향으로 어느 정도 경사되어 있는 가를 산출하는 것으로, 후술하는 차량 무게중심 높이 위치를 산출하는 데에 필요한 것이다.
위 차량 경사각 산출수단(22)으로는 먼저 차축간 거리산출수단(21)으로 산출된 차축간 거리 L과, 미리 기억수단(ROM ; 31)에 기억되어 있는 전륜 탑재대(12)의 높이 H로부터, H / L에 대응하는 sin각 (θ)을 기억수단(ROM ; 31)에 격납되어 있는 삼각함수의 데이터 테이블로부터 구한다. 또 이 차량 경사각 산출수단(22)로 산출하는 차량 경사각 θ는, 피계량차량(5)의 무게중심높이 위치를 구하는 데에 필요한 것이고, 후술하는 차량중심 높이 위치 산출수단(26)에 이용된다.
[전후무게중심변위량산출수단(25)]
위 전후무게중심 변위량 산출수단(25)은, 기억수단(RAM ; 32)으로 기억하고 있는 도2의 상태에서의 전후 무게중심 위치정보(예를 들면 BG의 전후거리)와, 도6의 상태에서 새로 산출된 전후 무게중심 위치정보(예를 들면 BG'의 전후거리)를 비교해서, 도7에 도시된 바와 같이 전후방향을 무게중심 변위량 T(BG - BG')를 산출하는 것이 가능하다.
또 도6의 상태에서의 전후 무게중심 위치 G'는, 전륜(51A, 51B)이 전륜 탑재대(12)위에 탑재되어 있기(차량이 후방측으로 하향 경사되어 있기) 때문에, 모든 바퀴 (51A~51D)가 평탄면(11)에 탑재되어 있을 때의 전후 무게 중심 위치 G(도2)보다 차량 경사각 θ 만큼 후측으로 변위하는데, 그때 도7에 부호 T로 표시한 전후방향의 무게중심 변위량이 발생한다.
[차량 무게 중심 높이 위치 산출수단(26)]
위 차량 무게중심 높이 위치 산출수단(26)은, 전후 무게중심 변위량 산출수단(25)으로 산출된 전후 무게중심 변위량 T(도7의 BG - BG')와, 차량 경사각 산출수단(22)으로 산출된 차량 경사각 θ에 기초해서 피계량 차량(5)의 무게중심 높이위치 G1(도7)를 산출하는 것이 가능하다.
위 차량 무게중심 높이 위치 산출수단(26)에 위한 무게중심 높이 위치 G1(도7)의 구체적인 산출 방법은 다음과 같다.
즉, 위 차량중심높이 산출수단(26)으로는, 전후중심 변위량 산출수단(25)으로 산출된 전후중심 변위량 T(도7에 BG - BG')과, 차량 경사각 산출수단(22)으로 산출된 차량경사각 θ가 입력되는 데, 구하는 무게중심높이 위치 G1은, T / tan θ의 식으로 계산할 수 있다.
또 tan θ는, 기억수단(ROM ; 31)에 격납되어 있는 삼각 함수에 데이터 테이블로부터 읽어낼 수 있다.
[좌우 변위량 산출수단(27)]
위 좌우 변위량 산출수단(27)은 계량대(10)위에 탑재된 피계량차량(5)이 그 계량대(10)에 대해서 좌우로 어느 정도 변위되어 있는 가를 산출하는 것인데,
위 좌우 변위량 산출수단(27)에 의한 산출에 필요한 기본 데이터로서, 좌우로 위치하는 2개의 로드셀(13A, 13B) (또는 13C, 13D) 사이의 중심연장선 P에 대한 차륜위치 검출기(8)로부터의 수평방향의 수직거리M과, 피계량 차량(5)의 좌우의 각 차륜(51A, 51B) (또는 51C, 51D)사이의 간격 D를 기초로 한 좌우 차륜으로부터 피계량 차량(5)의 좌우 중심선 Q에 대한 수직거리 1 / 2D에 관한 정보가 각 각 기억수단(ROM ; 31)에 기억되어 있다.
그리고, 이 좌우 변위량 산출수단(27)은, 계량대(10)위에 탑재된 피계량차량(5)의 좌우 중심선 Q가 좌우의 로드셀사이의 중심 연장선 P에 대해서 좌우로 어느 정도 변위 되어 있는가 그 좌우 변위량 S를 산출하는 것으로, 다음과 같이 계산된다.
먼저 도4에 도시된 바와 같이 차량 위치검출기(8)로 좌측 차륜(51A ; 51C)을 검출한 때의, 차륜 위치 검출기(8)로부터 차륜 검출위치[좌측 전륜 전단부(51Aa)로 설명한다]까지의 거리 데이터 E1과, 그때의 차륜 위치 검출기(8)의 전후 연장선 R에 대한 각도 데이터 e1에 의해, 그 좌측 전륜 전단부(51Aa)로부터 차륜 위치 검출기(8)의 전후 연장선 R까지의 수직거리 N1을 계산한다. 위 수직 거리 N1의 계산은, N1=E1×sin e1로 구하는 것이 가능하다.
또 sin e1은 기억수단(ROM ; 31)에 격납되어있는 삼각함수의 데이터 테이블로부터 읽어진다.
그리고, 좌우 변위량 산출수단(27)에 있어서, 상기 N1 + 상기 1/2D에 의해, 차륜 위치 검출기(8)의 전후 연장선 R과 계량대(10)위에 탑재되어 있는 피계량차량(5)의 좌우중심선 Q까지의 거리 N을 계산해서, 다시 그 거리 N과, 기억수단(ROM ; 31)에 기억되어 있는 좌우 로드셀 사이의 중심연장선 P와 차륜 위치검출기(8)의 전후연장선 R간의 수평방향의 수직거리M을 기초로 해서, M - N을 계산하는 것에 의해, 계량대(10)상에 탑재되어 있는 피계량 차량(5) (좌우 중심선 Q)이 좌우 로드셀 사이의 중심연장선 P에 대해서 좌우로 어느 정도 변위(좌우량 S)되어 있는가 산출할 수 있도록 되어있다. 또 상기 N이 상기 M보다 큰 (M<N)경우는, 차륜 위치 검출기(8)의 전후연장선 R을 기준으로 해서, 피계량 차량(5)의 좌우 중심선 Q가 좌우 로드셀사이의 좌우중심선 P보다 먼 쪽에 위치해 있는 것을 의미하고, 상기 좌우 변위량 S가 부(-)의 값이 된다.
[좌륜군 무게 산출수단(28A)]
이 좌륜군(좌측의 바퀴들)무게 산출수단(28A)은, 피계량 차량(5)을 계량대(10) 위에 탑재한 경우, 왼쪽 앞 로드셀(13A)과 왼쪽 뒤 로드셀(13C)로부터의 각 검출값 Wa, Wc를 합산하는 (Wa + Wc)것으로 피계량차량(5)에 있어서의 좌측 차륜군(51A 와 51C)의 바퀴들 무게의 합계를 산출한다. 또 왼쪽 앞 로드셀(13A)과 왼쪽 뒤 로드셀(13C)로부터의 각 검출값 Wa, Wc(도1)를 합산한 것을, 도3에 있어서 LW로 표시되어 있다.
[우륜군 무게 산출수단(28B)]
이 우륜군(우측의 바퀴들)무게산출수단(28B)은, 피계량 차량(5)을 계량대(10)위의 탑재했을 때, 오른쪽 앞 로드셀(13B)과 오른쪽 뒤 로드셀(13D)로 부터의 각 검출값 Wb, Wd를 합산하는 (Wb + Wd)것으로 피계량 차량(5)에 있어서의 우측 차륜군(51B, 51D)의 바퀴들의 무게를 합산 산출한다. 또 오른쪽 앞 로드셀(13B)과 오른쪽 뒤 로드셀(13D)로 부터의 각 검출값 Wa, Wc(도1)을 합산하는 것을 도3에서 Rw로 표시하고 있다.
좌우무게중심위치산출수단(29)
이 좌우무게중심위치산출수단(29)은, 상기 좌륜군 무게 산출수단(28A) 및 우륜군 무게 산출수단(28B)로 산출된 좌우의 각 바퀴들의 합계 무게(Wa + Wc = LW 및 Wb +WD = RW)와, 좌우 변위량 산출수단(27)으로 산출된 좌우 변위량 S로부터, 차량 무게중심 위치 G가 챠량의 좌우방향의 어느 위치에 있는 가를 산출한다.
즉 이 좌우 무게중심위치 산출수단(29)으로는, 도3의 상태에 있어서, 좌우의 각 바퀴들무게합계의 비(LW : RW)에 의해, 무게중심 G로부터 왼쪽 로드셀(13C)까지의 좌우거리 LL과 그 무게 중심 G로부터 오른쪽 로드셀(13D)까지의 좌우거리 RL을 계산하고, 다시 (LL - RL) / 2에 의해 계량대(10)의 좌우중심선 P로부터 무게중심 G까지의 좌우 변위량 S1을 계산함과 동시에, S + S1을 계산함으로써, 피계량 차량(5)의 좌우 중심선 Q로부터 무게중심 G까지의 좌우 변위거리 G2를 계산하도록 되어 있다.
또 표시기(33)에, 피계량차량(5)의 좌우 무게중심위치를 표시하는 데에 있어서, 차량의 좌우중심선 Q로부터의 상기 좌우 변위거리 G2로 표시해도 좋으나, 이 좌우 변위거리 G2를 기초로 해서 좌우에 각 차륜(51C, 51D)으로부터 무게중심 G까지의 각 좌우 거리 LG, RG로 환산해서 표시해도 좋다.
제1실시예 (도9)의 차량 무게중심 위치 계측장치는, 다음과 같이 작용한다.
또 이 실시예의 트럭 스케일(1)에서는, 피계량차량(5)은, 도 1에 있어서 후방측으로부터 계량대(10) 위로 진입하는 것이다.
그리고 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 피계량차량(5)에 모든 바퀴(51A~51D)가 계량대(10)의 평탄면(11)위에 탑재된 상태에서, 각 로드셀(13A~13D)로부터의 각 검출값(Wa~Wd)에 기초해서 연산처리장치(3)에 의해 피계량차량(5)의 총중량을 계측하는 한편, 도9에 도시한 차량 무게중심 위치 계측장치에 의해서, 먼저 피계량차량(5)의 전후무게중심 위치와 좌우 무게중심 위치를 각 각 산출한다.
또, 피계량차량(5)의 좌우무게중심위치의 산출은, 차륜위치검출기(8)로부터의 차륜위치정보에 기초해서 좌우 변위량 산출수단(27)으로 산출된 좌우 변위량과, 좌륜군무게산출수단(28A) 및 우륜군무게산출수단(28B)으로 각 각 산출된 좌륜군 무게 LW 및 우륜군 무게 RW로부터, 좌우무게중심위치산출수단(29)으로 상기한 바와 같이 산출된다, 또 이 좌우무게중심위치산출수단(29)으로 산출된 좌우 무게 중심위치정보(LG : RG)도, 표시기(33)에의 출력을 위해 기억수단(RAM ; 32)에 기억된다.
그리고, 피계량차량(5)의 무게중심높이위치 G1(도7)을 계측함에 있어서는, 피계량차량(5)을 도1 및 도2에 도시한 평탄면(11)으로 부터 전진시켜서, 도5 및 도6에 도시한 바와 같이 전륜(51A, 51B)이 전륜 탑재대(12)위에 탑재된 상태에서 정지시킨다.
그리하면, 전후 무게중심 위치산출수단(24)에 의해 전륜이 전륜탑재대(12)위에 있는 피계량차량(5)의 전후 무게중심 위치를 새롭게 산출하고, 그 새로운 전후 무게중심 위치 정보(AG : BG')와 기억수단(32)으로 기억되어 있는 먼저의 전후 무게중심 위치정보(AG : BG)를 비교해서 그 전후 무게중심 변위량T를 전후 무게중심 변위량 산출수단(25)으로 산출해서, 그 전후무게 중심 변위량T와 전륜이 전륜탑재대(12)위에 탑재된 상태에서의 차량경사각 θ에 기초해서 차량무게중심높이위치산출수단(26)에 의해 차량 무게중심 높이위치 G1(도7)을 산출할 수 있도록 되어있다.
이와 같이, 제1실시예의 무게중심위치계측장치에서는, 피계량차량(5)의 무게중심높이위치를 산출함에 있어서, 계량대(평탄면 11)의 전방위치에 소정높이의 단차를 가지는 전륜탑재대(12)가 필요하나, 이 전륜탑재대(12)는 극히 간단한 구성이다. 또, 차륜 위치검출기(8)에 의한 전후 차륜 위치의 검출도 비교적 간단히 행해진다. 그리고 그 이외의 구성은 연산처리장치(3)에 상기 각종의 산출수단을 조립하는 것으로 충분해서, 전체적으로 보아 간단히 구성시켜 피계량 차량의 무게중심 높이 위치(도7은 G1)를 계측할 수 있는 것이다.
또 이 제1실시예(도)의 중심위치 계측장치로는, 연산처리장치(3)에 전후차축간의 거리를 산출하는 차축간거리 산출수단(21)을 설치하고 있음으로, 피계량차량(5)의 무게중심 높이위치를 산출하는 데에 필요한 전후의 차축간 거리 L을 그 차축간 거리 산출수단(21)에 의해 자동으로 산출할 수 있다.
[도10의 제2실시예]
도10에 도시한 제2실시예의 차량무게중심 위치 계측장치는, 피계량차량(5)의 전후의 차축간 거리 L이 미리 특정되어 있는 경우에 매우에 적합하다.
그리고 이 제2실시예(도10)의 차량무게 중심 위치 계측장치는, 상기 제1실시예(도9)의 차량 무게중심위치 계측장치에 있어서의 차축간 거리산출 수단(21)에 갈음하여, 미리 특정되어 있는 피계량차량(5)의 차축간 거리 L(예를 들면 도2의 거리 L)을 차축간 거리기억수단(211)에 기억시켜 두고, 그 차축간 거리 기억수단(211)에 기억시킨 차축간 거리 L을 차량 경사각 산출수단(22)에 있어서 차량 경사각 산출용으로 이용하고 있다. 또 이 제2실시예(도10)의 차량 무게중심 위치 계측장치에 있어서 기타의 구성은, 상기 제1실시예(도9)의 것과 거의 같다.
이 제2실시예의 차량 무게 중심 위치 계측장치로는, 피계량차량(5)이 등록된 차량의 경우에는 미리 전후의 차축간 거리 L도 기타의 데이터와 함께 기억시켜두고, 피계량차량(5)이 비등록 차량의 경우에는 계량 직전에 그 때마다, 당해 차량의 차축간 거리 L(차량 검사증등에 기재되어 있는 실측값)을 입력기(34) (도8의 키보드)로 입력해서 차축간 거리 기억수단(211)에 기억시킨다.
그리고 이 제2실시예의 차량 무게중심 위치 계측장치에 있어서는, 상기 제1실시예에 비해서 피계량차량(5)의 차축간거리 L에 관한 정보의 입수방법이 다르다하더라도, 기타는 연산처리정치(3)에 의해 상기 제1실시예와 같은 산출처리가 행해져서, 피계량차량(5)의 무게중심 위치를 전후 좌우 및 상하의 3차원적으로 표시해서 얻을 수 있도록 되어 있다.
또 이 제2실시예(도10)의 차량무게중심위치계측장치로는, 미리 측정되어 있는 정확한 차축간 거리 L(실측값)을 차축간 거리 기억수단(211)에 기억시키기 때문에, 정확한 차축간 거리 데이터를 제공할 수 있다.
따라서 이 제2실시예의 무게중심 위치 계측장치로는, 차량 경사각 산출수단(22)으로 산출된 차량경사각 θ의 기초가 되는 차축간 거리 L이 정확함으로, 신뢰성이 높은 차량 경사각 θ를 산출할 수 있고, 그에 기해서 최종적으로 차량 무게중심 높이위치 산출수단(26)으로 산출된 차량 무게 중심 높이 위치 G1(도3, 도7)의 산출값이 신뢰성이 높은 것이 된다.
[도11의 제3실시예]
도11에 도시된 제3실시예의 차량무게중심위치계측장치는, 피계량차량(5)의 전후 각 축의 무게(전륜축무게와 후륜축무게)를 트럭스케일(1)과는 별도로 설치한 축중량계(예를들면 매트스케일)로 계측하는 경우 매우 적합하다.
그리고, 이 제3실시예(도11)의 차량무게중심위치계측장치는, 상기 제1실시예(도9)에 있어서 전륜축무게산출수단(23A)과 후륜축무게산출수단(23B)에 갈음하여, 피계량차량(5)의 전륜축무게와 후륜축무게를 별도로 설치한 축중량계로 계측해 두고, 그 축중량계로 계측한 전륜축무게와 후륜축무게를 트럭스케일(1)에의 계량전 입력기(34)(도8의 키보드)에 입력하여, 각각 전륜축무게기억수단(231a)과 후륜측무게기억수단(231B)에 기억시켜둔다. 이 경우, 별도로 설치된 축중량계로 전륜축무게와 후륜축무게를 계측함으로, 연산처리 장치(3)에 있어서 전후 각축의 무게를 산출할 필요가 없다. 또 이 제3실시예(도11)의 차량무게중심위치 계측장치에 있어서의 기타의 구성은, 상기 제1실시예(도9)의 것과 거의 동일하다.
이 제3실시예의 차량무게중심위치계측장치에서는, 피계량차량(5)을 계량대(10)위에 계량할 때에, 전륜축무게기억수단(231A)과 후륜축무게기억수단(231B)에 각 각 기억된 피계량차량(5)의 전륜축무게 및 후륜축무게와, 차륜 위치 검출기(8)로부터의 차륜위치정보에 기해서 전후 변위량 산출수단(20)으로 산출된 전후 변위량으로부터, 전후무게중심위치산출수단(24)에 의해 피계량차량(5)의 전후무게중심위치를 산출하도록 되어있다.
그리고 이 제3실시예의 차량무게중심위치계측장치에서는, 상기 제1실시예에 비해서 피계량 차량(5)의 전후 각 축의 무게에 관한 정보의 입수방법이 다르다하더라도, 기타는 연산처리장치(3)에 의해 상기 제1실시예와 같은 산출처리가 행해지고, 피계량차량(5)의 무게중심위치를 전후좌우 및 상하의 3차원적 표시를 할 수 있도록 되어있다.
또 이 제3실시예의 차량무게중심위치계측장치에서는, 피계량 차량(5)의 전륜축무게와 후륜축무게를 별도로 설치한 축중량계로 계측하고, 그 전후 각 바퀴무게를 각 각 전륜축무게기억수단(231A)과 후륜축무게기억수단(231B)에 기억시켰으므로, 계량대(10)위에서의 실제의 계량시에 연산처리장치(3)로 전후 각 축의 무게를 산출할 필요가 없고, 그러한 만큼 연산처리장치(3)의 구성을 간단히 할 수 있다.
[도12의 제4실시예]
도12로 도시한 제4실시예의 차량무게중심위치계측장치는, 상기 제1실시예(도9)에 있어서의 차축간거리산출수단(21)을 상기 제2실시예(도10)의 차축간거리기억수단(211)으로 변경하고, 상기 제1실시예(도9)에 있어서의 전륜축무게산출수단(23A)과 후륜축무게산출수단(23B)을 상기 제3실시예(도11)의 전륜축무게기억수단(231A) 및 후륜축무게기억수단(231B)로 변경한 것이다.
즉, 이 제4실시예의 차량무게중심위치계측장치에서는, 제1실시예(도9)의 연산처리장치(3)에 구비되어 있는 차축간거리산출수단(21)에 갈음하여 차축간거리기억수단(211)을 채용하고, 미리 특정되어있는 피계량차량(5)의 차축간거리(실측값)를 그 차축간거리기억수단(211)에 기억시키는 한편, 제1실시예(도9)의 연산처리장치(3)에 구비되어 있는 전륜축무게산출수단(23A) 및 후륜축무게산출수단(23B)에 갈음해서 전륜축무게기억수단(231A) 및 후륜축무게기억수단(231B)을 채용해서, 별도로 설치한 축중량계로 계측한 전륜축무게와 후륜축무게를 각 각 전륜축무게기억수단(231A) 및 후륜축무게기억수단(231B)에 기억시키도록 하고 있다.
그리고 이 제4실시예의 차량무게중심위치계측장치에서는, 피계량차량(5)의 계량 시에 있어서, 차축간 거리기억수단(211)에 기억되어 있는 차축간거리정보에 기하여, 도5 및 도6에 도시된 바와 같이 전륜(51A, 51B)이 계량대(10)의 전륜탑재대(12)위에 탑재한 때의 차량경사각 θ를 차량경사각 산출수단(22)으로 산출하는 한편, 전륜축무게기억수단(231A)과 후륜축무게기억수단(231B)에 각 각 기억시킨 전륜축무게 및 후륜축무게와, 전후변위량산출수단(20)으로 산출된 전후변위량으로부터, 전후무게중심위치산출수단(24)에 의해 피계량차량(5)의 전후무게중심위치를 산출하도록 하고 있다. 또 이 제4실시예에 있어서 기타의 구성은 상기 제1실시예(도9)의 것과 거의 동일하다.
그리고 이 제4실시예의 차량무게중심위치계측장치에서는, 상기 제1실시예(도9)에 비해서 피계량차량(5)에 있어서의 차축간거리에 관한 정보와, 전륜축무게 및 후륜축무게에 관한 정보의 각 입수방법이 다르다하더라도, 기타는 연산처리장치(3)에 의해 상기 제1실시예와 같이 연산처리가 행해지고, 피계량차량(5)의 무게중심위치를 전후 좌우 및 상하의 3차원적으로 표시하도록 되어 있다.
이 제4실시예의 차량무게중심위치계측장치에서는, 계량대(10)위에서의 실제의 계량 시에, 연산처리장치(3)로 차축간거리 및 전후 각 축 무게를 산출할 필요가 없어 그 만큼 연산처리장치(3)의 구성을 한층 간단하게 한다.
[도3의 제5실시예]
도13에 도시한 제5실시예의 차량무게중심위치계측장치는, 전후에 차축간거리 L이 동일한 차종인 피계량차량(5)의 무게중심위치를 계측하는 경우에 적용할 수 있는 것이다.
그리고, 이 제5실시예(도13)의 차량무게중심위치계측장치에서는, 상기 제1실시예 내지 제4실시예(도9 내지 도12)의 차량무게중심위치계측장치에 있어서의 차량 경사각 산출수단(22)으로 산출된 차량 경사각 θ를, 각 각 불변 데이터인 피계량차량(5)의 차축간 거리 L(실측값)과 계량대(10)의 전륜탑재대(12)의 단차높이 H(실측값)로 구해서 차량경사각기억수단(221)(도13)에 미리 기억시켜 두고, 그 차량경사각기억수단(221)으로 기억된 차량경사각 θ를 차량무게중심높이위치산출수단(26)에 관하여 차량 무게 중심 높이 위치 산출용으로 이용한다, 또 이 제5실시예의 차량무게중심위치계측장치에 있어서 기타의 구성은, 상기 제1실시예(도9) 또는 제2실시예(도10)의 것과 거의 동일하다.
이 제5실시예(도13)의 차량무게중심위치계측장치에서는, 전후의 차축간거리 L이 전혀 같은 피계량차량(5)에 있어서의 각 차량 마다의 무게중심 높이위치 G1(도3, 도7)을 각각 계측하는 것인데, 이 경우에는 각 피계량(5)의 차축간 거리 L이 동일하므로, 각 각 불변 데이타인 차축간 거리 L과 전륜 탑재대(12)의 단차높이 H(각 실측값)로부터, 전륜(51A, 51B)이 전륜탑재대(12)위에 탑재된 상태로의 차량 경사각 θ를 구해서, 그 차량 경사각 θ를 차량경사각 기억수단(221)에 기억시켜 두었다.
그리고 이 제5실시예(도13)의 차량무게중심위치계측장치에서는, 상기 제1실시예~제4실시예(도9~도12)에 있어서 상기 차량 경사각 θ에 관한 정보에 입수방법이 다른 것이기는 하지만, 기타는 연산처리장치(3)에 의해 상기 제1실시예~제4실시예와 같은 산출처리가 행해져서, 피계량차량(5)의 무게중심위치를 전후 및 상하의 3차원적으로 표시할 수 있도록 되어 있다.
또 도13의 제5실시예에서는, 차량경사각기억수단(221)을 제1실시예(도9)의 것으로 바꿔서 꾸미는 것인데, 제2실시예~제4실시예(도10~도12)의 어떤 것으로 바꿔 꾸미는 것도 가능하다.
이 제5실시예의 차량무게중심위치계측장치에서는, 전륜(51A,51B)이 전륜탑재대(12)위에 탑재된 때의 차량경사각 θ(도6,도7)를, 각 각 불변 데이터인 피계량차량(5)의 차축거리 L(실측값)과 계량대의 전륜탑재대(12)의 단차높이 H(실측값)로부터 구해서 차량경사각기억수단 (221)에 기억시켜 두었는데, 이 차량경사각기억수단(221)에 기억된 차량 경사각 θ는, 각 각 실측값에 기한 차축간거리 L과 전륜탑재대 높이 H로부터 구해지는 것이므로 정확하다.
따라서, 이 제5실시예(도13)의 차량무게중심위치계측장치에서는, 차축간거리 L이 같은 피계량차량(5)에 적용하는 경우, 차량경사각기억수단(221)에 기억된 차량경사각 θ가 정확한 것이므로, 최종적으로 차량무게중심높이위치산출수단(26)으로 산출된 차량무게중심높이위치 G1(도3, 도7)의 산출값이 신뢰성이 높은 것이 된다.
그런데 상기 제1~제5의 각 실시예와 같이, 차량의 무게중심위치 G를 아는 것은, 도로 주행시에 있어서 차량의 횡전위험도를 미리 알 수 있는 것이어서, 차량의 횡전에 관한 안전성을 확보하고 있는지 어떤지를 사전에 아는 것이 가능하다.
그리고, 본원의 각 실시예의 무게중심위치계측장치에서는, 피계량차량(5)의 무게중심위치 G를 전후 좌우 및 상하를 3차원적으로 산출할 수 있으므로, 도로 주행 시에 있어서 차량의 횡전 위험도를 한층 엄격하게 파악할 수 있다.
또, 본원의 각 실시예에서는, 차륜위치검출기(8)를 계량대(10)의 한쪽에만 설치해서, 좌우 한 쪽의 차륜위치만을 검출하도록 하고 있으나, 다른 실시예에서는 그 차륜위치검출기(8)를 계량대(10)의 좌우 양측(합계 2대)에 설치하는 것도 가능하다. 그 경우[차륜위치검출기(8)를 좌우 2대 사용한 경우]에는, 좌우 각 측으로부터 좌우의 차륜의 위치정보를 검출할 수 있는 것이므로, 계량대(10)위의 피계량차량(5)의 좌우 변위량 X를 산출하기 위하여, 미리 좌우의 차륜간의 거리D를 기억수단(ROM ; 31)에 기억시켜 둘 필요가 없다.
또 상기의 각 실시예에서는, 피계량차량(5)으로서 전후 2축(합계 4륜)의 것을 채용하고 있는데, 전후로 3축이상의 차량에도, 본원 실시예의 무게중심 위치 계측장치의 기본 사상을 기초로 해서 피계량차량(5)의 무게중심위치 G를 3차원적으로 산출하는 것이 가능하다. 또 3축이상의 차량에서는, 차륜위치검출기(8)에 있어서 검출대상 차륜을 최전륜의 것과 최후륜의 것으로 한다.
또 로드셀을 전후의 사이에 좌우 대칭적으로 부가 설치한 것(예를들면 6개의 로드셀을 사용한 것)에서는, 그 전후 중간에 위치한 로드셀로 검출된 중량 값을 전후 어떤 로드셀로 검출된 중량 값에 가산해서, 각종의 산출을 행하도록 한다.
[제6~제8실시예]
다음으로, 도14~도24를 참조해서, 본원의 제6실시예로부터 제8실시예를 설명한다. 도14~도18은 본원 제6실시예의 차량무게중심위치계측장치를 보여준다. 도19~도21은 본원 제7실시예의 차량무게중심위치계측장치를 보여준다. 도22~도24는 본원 제8실시예의 차량무게중심위치계측장치를 보여준다. 도14~도24에 있어서, 도1~도13과 같은 구성부분에는 동일한 부호를 사용하고 있다.
도14~도24에 도시된 차량무게중심위치계측장치는, 차량의 무게중심위치가 차폭방향(좌우방향)의 어떤 위치에 있는지를 계측하는 것이다. 도14~도18로 도시한 제6실시예는, 피계량차량(5)의 차폭 D(좌우의 차륜간의 간격이라도 좋음)가 미리 특정된 경우의 차량의 좌우 무게중심위치를 계측해 얻도록 한 것이고, 도19~도21에 도시된 제7실시예 및 도22~도24에 도시된 제8실시예는, 피계량차량(5)의 차폭 D가 특정되지 아니한 경우에도 차량의 좌우 무게중심위치를 계측해 얻을 수 있도록 한 것이다. 이하 각 실시예를 설명한다.
[도14~도18의 제6실시예]
제6실시예의 차량무게중심위치계측장치의 요부는, 도18의 블록도로 도시된 바와 같다. 먼저, 이 제6실시예를 사용하는 트럭 스케일(1)의 전체구성을 설명한다.
트럭 스케일(1)은, 도14~도16으로 보여주는 바와 같이, 상술한 도1~도3으로 보여준 것과 같은 구성을 구비하고 있고, 도17로 보여주는 연산처리장치(CPU)(3)에 의해 피계량차량(5)의 중량을 계량해 얻는 것이다. 도17로 도시된 블록도의 구성에 대해서도, 상술한 도8에 도시된 블록도에 있어서의 차륜위치검출기(8)를 구비하는 대신에 후술하는 차량위치검출기(108)를 구비하는 외에는, 도8로 도시된 것과 동일한 것이므로 상세한 설명을 생략한다.
제6실시예의 차량무게중심위치계측장치는, 피계량차량(5)을 트럭 스케일(1)의 계량대(10)위에 탑재한 상태에서, 각종 중량 외에 피계량차량(5)의 좌우 무게중심위치에 관한 데이터도 산출해 얻도록 구성되어 있다.
이 제6실시예의 차량무게중심위치계측장치는 도14~도18에 도시된 바와 같이, 계량대(10)위에 탑재된 피계량차량(5)의 좌우 한쪽의 측면위치(도시한 예에서는 좌측면 위치)를 검출하는 1개의 차량위치검출기(108)와, 그 차량위치검출기(108)로부터 좌우의 로드셀(13A와 13B, 또는 13C와 13D)사이의 중심연장선 P까지의 수평방향의 수직거리M을 기억하는 기억수단(ROM ; 31)과, 피계량차량(5)의 차폭 D를 기억시킨 차폭기억수단(9)을 구비하고, 그들로부터 얻은 데이터와 각 로드셀(13A~13D)이 검출한 중량값에 기초해서, 후술하는 각 산출수단을 구비하는 연산처리장치(3)로 피계량차량(5)의 좌우무게중심위치를 산출해서 얻도록 되어있다.
차량위치검출기(108)는, 광센서로 된 거리센서가 사용되고 있다. 제6실시예의 차량위치검출기(108)는 계량대(10)의 좌측방위치(1개소)에 고정 상태로 설치되어 있는 것으로, 계량대(10)위의 피계량차량(5)의 몸체 측면(좌측면)(5a)을 검출하는 것이다. 그리고 이 차량위치검출기(108)는, 피계량차량(5)이 계량대(10)위의 계량 위치에 있을 때에 그 검출기(108)로부터 피계량차량(5)의 좌측면(5a)까지의 수평거리 N을 계측해 얻도록 되어있다.
컴퓨터(2)의 기억수단(ROM ; 31)에는, 이 트럭스케일(1)에 관한 기본 데이터가 미리 등록(기억)되어있는데, 이 트럭 스케일(1)에 관한 기본 데이터 중, 후술하는, 차량의 좌우 무게중심위치의 계측에 관한 것으로써, 좌우 각 로드셀[(13A, 13B)(또는 13C, 13D)]간의 중심연장선 P에 대한 차량위치검출기(108)로부터의 수평방향의 수직거리M을, 상기 기억수단(ROM : 31)기억 시켜두었다.
또 피계량차량(5)의 좌우 무게중심위치를 계측함에 있어서는, 피계량차량(5)의 차폭 D에 관한 데이터가 필요한데 제6실시예에서는, 피계량차량(5)의 계량 전에 차폭 D에 관한 데이터를 차폭 기억수단(9) (도18)에 기억시켜둔다. 또 계량차량(5)의 좌우 무게중심위치계측용의 데이터로 사용되는 차폭 D에 대해서는, 실제의 계산에서는 차량측면(5a)으로부터 좌우 중심선 Q까지의 1/2D가 사용되는데, 차폭기억수단(9)에는 실제의 차폭 D의 반(1/2D)인 수치를 기억시켜도 좋다.
그런데 피계량차량(5)이 계약차량의 경우에는, 그 차량의 기본데이터를 미리 기억수단(ROM ; 31)에 기억시켜 있음과 동시에, 차폭 데이터도 미리 차폭 기억수단(9)에 기억시켜 있다. 한편, 피계량차량(5)이 비계약차량인 경우에는, 계량전에, 계량에 관한 기본데이터를 기억수단(ROM ; 31)에 입력함(기억시키는)과 동시에, 좌우 무게중심위치측정에 관한 차폭 데이터를 차폭 기억수단(9)에 입력한다(기억시킨다).
또, 도18에 도시한 차폭기억수단(9)은, 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 기본데이터 기억용의 기억수단(ROM ; 31)으로부터 분리해서 표시하고 있는데, 그 차폭기억수단(9)은 기본데이터 기억용의 기억수단(ROM ; 31)으로 바꿔도 좋다.
다음에, 도18로 도시된 제6실시예에 있어서의 차량의 좌우무게중심위치를 측정하는 연산처리장치(3)에 대하여 설명한다.
도18에 도시된 제6실시예에서는, 연산처리장치(3)에 있어서의 차량의 좌우무게중심위치 측정에 관한 것으로서, 좌우변위량산출수단(27)과, 좌륜군무게산출수단(28A)과, 우륜군무게산출수단(28B) 및 좌우무게중심위치산출수단(29)을 구비하고 있다.
상기 좌우변위량산출수단(27)은, 계량대(10) 위에 탑재된 피계량차량(5)(좌우 중심선Q)이 계량대(10)(중심연장선P)에 대하여 좌우로 어느 정도 변위하고 있는 가를 산출하는 것이다.
그리고, 이 좌우변위량산출수단(27)으로는, 차량위치검출기(108)로 검출된 차량좌측면(5a)까지의 수평거리N과 미리 차폭기억수단(9)에 기억되어 있는 차폭D로, N+1/2D를 계산하는 것으로, 차량위치검출기(108)로부터 계량대(10) 위에 있는 피계량차량(5)의 좌우중심선(Q)까지의 수평거리를 계산한다. 그리고, 그 수평거리(N+1/2D)와, 기억수단(ROM; 31)에 기억되어 있는 좌우의 로드셀 간의 중심연장선 P에 대한 차량위치검축기(108)로부터의 수평방향의 수직거리M에 기초하여, M-(N+1/2D)를 계산함으로서, 계량대(10)위에 탑재되어 있는 피계량차량(5)(좌우 중심선Q)이 좌우 로드셀 사이의 중심연장선P에 대하여 좌우 어느 정도 변위(좌우 변위량S)되어 있는가를 산출할 수 있도록 되어 있다. 또, 상기 N+1/2D가 상기 M보다 큰 경우에는, 차량위치검출기(108)를 기준으로 해서, 피계량차량(5)의 좌우중심선(Q)가 좌우 로드셀사이의 중심연장선P보다 먼 쪽에 위치하고 있는 것을 의미하고, 상기 좌우변위량S가 부(-)의 값으로 된다.
[좌륜군무게산출수단(28A)]
이 좌륜군무게산출수단(28A)은, 피계량차량(5)을 계량대(10)위에 탑재했을때의, 좌전 로드셀(13A)와 좌우 로드셀(13C)부터의 각 검출값 Wa, Wc를 합산하는 (Wa+Wc)것으로 피계량차량(5)에 있어서 좌측차륜군(51A와 51C)의 바퀴들무게합계를 산출하는 것이다. 또 좌전로드셀(13A)와 좌후로드셀(13C)로부터의 각 검출값 Wa, WC(도14)를 합산한 것을, 도16에서 LW로 표시하고 있다.
[우륜군무게산출수단(28B)]
이 우륜군무게산출수단(28B)은, 피계량차량(5)을 계량대(10)위에 탑재하였을때의, 우전로드셀(13B)와 우후로드셀(13D)로 부터의 각 검출값 Wb, Wd를 합산하는 (Wb+Wd)것으로 피계량차량(5)에 있어서 우측차륜군(51B와 51D)의 바퀴들무게합계를 산출하는 것이다. 또 우전로드셀(13B)와 우후로스셀(13D)로부터의 각 검출값 Wa, Wc(도14)를 합산하는 것을, 도16에 있어서 RW로 표시하고 있다.
[좌우무게중심위치산출수단(29)]
이 좌우무게중심위치산출수단(29)은, 상기 좌륜군무게산출수단(28A) 및 우륜군무게산출수단(28B)으로 산출된 좌우의 각 바퀴들무게합계(Wa+Wc=LW 및 Wb+Wd=RW)와, 좌우변위량산출수단(27)으로 산출된 좌우변위량 S로부터 차량무게중심위치 G가 차량의 좌우방향을 어느위치에 있는가를 산출하는 것이다.
즉 이 좌우무게중심위치산출수단(29)으로는, 도16의 상태에 있어서, 좌우의 각 바퀴들무게합계의 비(LW:RW)에 의해, 무게중심 G로부터 왼쪽로드셀(13C)까지의 좌우거리 LL과 그 무게중심 G로부터 오른쪽 로드셀(13D)까지의 좌우거리 RL을 계산해서, 다시 (LL-RL)/2에 의해 계량대(10)의 중심연장선 P로부터 무게중심 G까지의 좌우 변위량 S1를 계산함과 동시에, S+S1를 계산하는 것에 의해, 피계량차량(5)의 좌우중심선 Q로부터 무게중심 G까지의 좌우변위거리 G1을 계산하도록 되어있다.
그리고, 표시기(33)에 피계량차량(5)의 좌우무게중심위치를 표시하는 데에 있어서, 차량의 좌우중심선 Q로부터의 상기 좌우 변위거리 G1까지를 표시해도 좋고 혹은, 그 좌우 변위거리 G1을 기초로 해서 좌우의 차량측면(5a, 5b)으로부터 무게중심 G까지의 각 좌우거리 LG, RG로 환산해서 표시해도 좋다.
이 제6실시예의 차량무게중심위치계측장치는, 다음과 같이 기능한다. 또 이 실시예의 트럭스케일(1)에서는 피계량차량(5)은, 도14에 있어서 후방측으로부터 계량대(1)위로 진입하는 것이다.
그리고, 도14 및 도15에 도시된 바와 같이, 피계량차량(5)에 모든 바퀴(51A~51D)가 계량대(10)위에 탑재된 상태에서, 각 로드셀(13A~13D)로부터의 각 검출값 Wa~Wd에 기초해서 연산처리장치(3)에 의해 피계량차량(5)의 총중량을 계측하는 한편, 도18에 도시된 차량무게중심위치계측장치에 의해서, 피계량차량(5)의 좌우무게중심위치를 산출한다.
즉, 피계량차량(5)의 좌우무게중심위치의 산출은, 먼저 차량위치검출기(108)로 부터의 차량측면위치데이터(수평거리 N)와, 차폭기억수단(9)에 기억되어있는 차폭 D(또는 1/2D)와, 기억수단(ROM;31)에 기억되어있는 좌우의 로드셀사이의 중심연장선 P에 대한 차량위치검출기(108)로부터의 수평방향의 수직거리M으로부터, 좌우 변위량산출수단(27)에 있어서 피계량차량(5)의 좌우중심선 Q가 좌우의 로드셀사이의 중심연장선 P에 대해서 좌우로 어느 정도 변위(변위량 S)하고 있는가를 산출한다.
계속해서, 좌우무게중심위치산출수단(29)에 의해, 상기한 바와 같이, 좌륜군무게산출수단(28A) 및 우륜군무게산출수단(28B)으로 각 각 산출된 좌우의 각 바퀴들무게합계 (LW, RW)와, 좌우 변위량산출수단(27)로 산출된 좌우변위량 S로부터, 차량 무게중심위치 G가 차량의 좌우방향의 어느 위치(LG : RG)에 있는가를 산출한다.
이 좌우무게중심위치산출수단(29)로 산출된 좌우무게중심위치데이터(LG : RG)는, 표시기 (33)으로의 출력 및 계량보고서로의 프린트아웃을 위해 기억수단(RAM :32)에 기억된다. 제6실시예의 차량위치검출기(108)은, 피계량차량(5)의 좌측면위치를 검출하도록 배치되어 있는데 피계량차량(5)의 우측면위치를 검출하도록 대치한 경우에도, 위와 같이 해서, 피계량차량(5)의 좌우무게중심위치를 구하는 것이 가능하다.
[도19 내지 도21의 제7실시예]
도19 내지 도21에 도시된 제7실시예의 차량무게중심위치계측장치는, 계량대(10)위에 있는 피계량차량(5)의 소정위치를 검출하는 차량위치검출기(108)가, 좌우 두 개 씩의 차량측면위치검출기[차량좌측면위치검출기(108A)와 차량우측면위치검출기(108B)]를 구비해서 구성되어 있다. 제7실시예의 차량무게중심위치계측장치는, 피계량차량(5)의 차폭 D가 결정되지 않은 것이라도, 피계량차량(5)가 계량대(10)에 대해서 좌우로 얼마만큼 변위되어 있는가를 산출할 수 있다.
이 제7 실시예에서는, 계량대(10)의 좌우 각 외측방에, 피계량차량(5)의 좌우각측면(5A, 5B)의 위치(거리 N1, N2)를 각각 검출하는 차량좌측면위치검출기(108A)와 차량우측면위치검출기(108B)를 설치하는 한편, 기억수단(ROM ; 31)에 그 양 검출기(8A, 8B)사이의 좌우거리 F를 기억시켜둔다. 또 좌우의 각 검출기(8A, 8B)는, 이 제7실시예에서는 좌우의 로드셀사이의 중심연장선 P를 사이에 두고 좌우 등거리(M1=M2)의 위치에 설치되어 있다.
이 제7실시예에서도, 연산처리장치(3)에, 좌우변위량산출수단(27)과 좌륜군무게산출수단(28A)와 우륜군무게산출수단(28B)와 좌우무게중심위치산출수단(29)를 각 각 구비하고 있는 것은, 상기 제6실시예와 동일하다.
이 제7실시예의 차량무게중심위치계측장치에서는, 피계량차량(5)의 계량대(10)에 있는 상태에서, 차량좌측면위치검출면(108A) 및 차량우측면위치검출기(108B)에 의해 각 검출기(8A, 8B)로부터 피계량차량(5)의 좌우각측면(5A,5B)까지의 각 거리 N1,N2(도19,도20)을 검출하고, 좌우변위량산출수단(27)에 있어서 기억수단(ROM ; 31)에 기억되어 있는 양검출기(8A, 8B)사이의 거리 F (M1+M2와 동일)로부터 상기 각 검출기(8a, 8b)로 검출한 각 거리 N1, N2를 빼어내서, 피계량차량(5)의 차폭 D (D=F-N1-N2)을 산출하는 것이 가능하다.
그리고, 상기 차폭 D가 산출되면, 좌우변위량산출수단(29)에 의해 M1-(M1+1/2D)또는 M2-(N2+1/2D)를 계산함으로써, 피계량차량(5)의 좌우중심선 Q가 좌우의 로드셀사이의 중심연장선 P로부터 좌우로 얼마만큼 변위(좌우변위량 S)되어있는가를 산출할 수 있다. 또 이 제7실시예에서는, M1=M2이고, M1 및 M2는 각 각 1/2F로 되는 것이나, 다른 실시예에서는, M1과 M2가 같지 않은 경우에도, 상기의 M1-(N1+1/2D)또는 M2-(N2+1/2D)를 계산하는 것으로 상기 좌우변위량 S를 산출할 수 있다.
좌륜군무게산출수단(28A) 및 우륜군무게산출수단(28B)은, 상기 제6실시예와 같이, 계량대(10)위에 있는 피계량차량(5)의 좌측차륜군(51A와, 51C)의 바퀴들무게합계 LW와 우측차륜군(51B와 51D)의 바퀴들무게합계 RW를 각 각 산출한다.
이어서, 좌우무게중심위치산출수단(29)에 의해, 상기 제6실시예와 같이, 좌륜군무게산출수단(28A) 및 우륜군무게산출수단(29B)으로 각 각 산출된 좌우의 각 바퀴들무게합계(LW, RW)와, 좌우변위량산출수단(27)로 산출된 좌우변위량 S로부터, 차량무게중심위치 G가 차량의 좌우방향의 어느 위치(LG : RG)에 있는가를 산출한다.
이 제7실시예의 경우에도, 좌우무게중심위치산출수단(29)으로 산출된 좌우무게중심위치데이터(LG : RG)는, 표시기(33)로의 출력 및 계량보고서로의 프린트아웃을 위해 기억수단(RAM ; 32)에 기억시킨다.
[도22~도24의 제8실시예]
도22~도24로 도시한 제8실시예의 차량무게중심위치계측장치도, 상기 제7실시예와 같이, 피계량차량(5)의 차폭 D가 결정되어 있지 아니한 것이라도, 피계량차량(5)이 계량대(10)에 대해서 좌우로 어느 정도 변위되어있는가를 산출해 낼 수 있도록 한 것이다.
이 제8실시예의 차량무게중심위치계측장치는, 계량대(10)에 있는 피계량차량(5)의 소정위치를 검출하는 차량위치검출기가, 단일의 차량좌우양모서리위치검출기(108C)로 구성되는 실시예를 제공한다. 차량좌우양모서리위치검출기(108C)는, 수평방향으로 회동함으로서, 피계량차량(5)의 좌우양모서리부(5c, 5d)의 위치를 각 각 검출해 얻을 수 있도록 구성되어 있다. 또 이 제8실시예에서 사용하는 차량의 좌우양모서리위치검출기(108C)에 대해서, 이하 설명에서는 단지 검출기(108C)라고 표현하는 경우도 있다.
이 검출기(108C)는, 계량대(10)위에 정차된 피계량차량의 전단보다 비스듬한 앞쪽방향의 정위치에 설치한 상태에서 수평방향으로 회동시키므로서, 피계량차량(5)에 있어서의 앞쪽 좌우 양모서리(5c, 5d)의 각 위치를 검출해 얻을 수 있도록 되어 있다. 이 검출기(108C)의 회동범위는 도22에 각도 α로 표시된 바와 같이 계량대(10)의 길이 방향(전후방향)과 평행방향으로부터, 그 직교방향(좌우방향)까지의 각도 약 90도정도의 범위가 좋다.
또 다른 실시예로서, 그 검출기(108C)는, 계량대(10)위에 정차된 피계량차량(5)의 후단보다 비스듬한 후방위치에 설치되어, 피계량차량(5)에 있어서의 뒷부분의 좌우양모서리를 검출하도록 해도 좋다.
이 제8실시예의 차량무게중심위치계측장치에서는, 회동식의 상기 검출기(108C)를 사용하고 있는 외에, 좌우 두개의 로드셀(13A와 13B, 또는 13C와 13D)사이의 중심연장선 P에 대한 검출기(108C)로부터의 수평방향의 수직거리M[검출기(108C)로부터의 전후방향연장선 R과 좌우로드셀사이의 중심연장선 P와의 사이의 거리]을 기억하는 기억수단(ROM ; 31)을 구비하고 있다.
그리고, 이 제8실시예의 차량무게중심위치계측장치에서도, 회동식의 검출기(108C)를 채용하고 있는 외에는, 상기 제6실시예의 구성을 거의 그대로 채용하고 있다. 즉, 이 제8실시예의 차량무게중심위치계측장치에도, 제6실시예에 있어서의 트럭스케일(1)의 기본구성, 및 연산처리장치(3)에 사용되고 있는 각 산출수단[좌우변위량산출수단(27),좌륜군무게산출수단(28A), 우륜군무게산출수단(218B), 좌우무게중심위치산출수단(29)]의 구성을 각 각 구비하고 있다.
이 제8실시예에 있어서, 검출기(108C)로부터의 검출데이터에 의한 피계량차량(5)의 좌우위치의 산출은 다음과 같이 행해진다. 또 후술하는 sin 각에 대해서는 , 기억수단(ROM ; 31)에 격납되어 있는 삼각함수의 데이터테이블로부터 읽어내어진다.
먼저, 도22에 도시된 바와 같이, 계량대(10)위에 피계량차량(5)가 탑재되어 있는 상태에서, 검출기(108C)를 회동되게 동작시키면, 그 검출기(108C)는 차량앞부분의 왼쪽모서리(5c)와 오른쪽모서리(5d)를 시간차를 가지고 각 각 검출한다. 그리고, 검출기(108C)가 왼쪽모서리(5c)를 검출한 시점에서 그 검출기(108C)로부터 왼쪽모서리(5c)까지의 거리데이터 E1과 그 검출기(108C)의 전후방향 연장선 R에 대한 각도 데이터 e1이 좌우변위량 산출수단(27) (도24)에 출력되는 한편, 검출기(108C)가 오른쪽모서리(5d)를 검출한 시점에서, 그 검출기(108C)로부터 오른쪽모서리(5d)까지의 거리데이터 E2와 같은 각도데이터 e2가 좌우 변위량 산출수단(27)에 출력된다.
그리고, 좌우 변위량 산출수단(27)에서는, 검출기(108C)가 왼쪽모서리(5c)를 검출한 시점에서의 거리데이터 E1과 각도데이터 e1에 기초해서 E1× sin e1를 계산함에 의해서, 검출기(108C)전후 연장선 R로부터 왼쪽모서리(5c) (좌측면 5a)까지의 거리 N3을 산출하는 한편 검출기(108C)가 오른쪽모서리(5d)를 검출한 시점에서의 거리데이터 E2와 각도데이터 e2에 기초해서 E2 × sin e2를 계산하는 것으로 좋고 검출기(108C)의 전후연장선 R로부터 오른쪽모서리부(5d)(우측면 5b)까지의 거리 N4를 산출하고, 계속해서 상기 N4-N3를 계산함으로써, 피계량차량(5)의 차폭 D를 산출한다.
다시, 좌우변위량산출수단(27)에서는, 상기 차폭 D의 반의 길이(1/2D)와 상기 거리 N3를 가산하는 것으로, 검출기(108C)의 전후연장선 R로부터 계량대(10)위의 피계량차량(5)의 좌우중심선 Q까지의 거리(1/2D+N3)를 산출하는 한편, 그 거리(1/2D+N3)와 검출기(108C)의 전후연장선 R로부터 좌우로드셀사이의 중심연장선 P까지의 수평방향의 수직거리M을 비교하는 것으로, 피계량차량(5)의 좌우중심선 Q가 좌우로드셀사이의 중심연장선 P에 대해서 좌우로 어느 정도 변위되어있는가를 산출할 수 있다. 즉 최종적으로 M-(1/2D+N3)의 계산에 의해 변위량 S가 구해진다.
다른 한편, 좌륜군무게산출수단(28A) 및 우륜군무게산출수단(28B)에서는, 상기 제6실시예와 같이, 계량대(10)위에 있는 피계량차량(5)의 좌축차륜군(51A와 51C)의 바퀴들무게합계 LW와 우측차륜군(51B와 51D)를 합계무게 RW를 각 각 산출한다.
그리고, 좌우무게중심위치산출수단(29)에 의해, 상기 제6실시예와 같이, 좌륜군무게산출수단(28A) 및 우륜군무게산출수단(28B)으로 각 각 산출된 좌우의 각 바퀴들무게합계(LW, RW)와, 좌우변위량산출수단(27)으로 산출된 좌우변위량 S로부터, 차량무게중심위치 G가 차량의 좌우방향의 어떤 위치(LG : RG)에 있는가를 산출한다.
또 이 제8실시예의 경우에도, 좌우무게중심위치산출수단(29)으로 산출된 좌우무게중심위치데이터(LG : RG)는, 표시기(33)에의 출력 및 계량보고서에의 프린트아웃을 위해서 기억수단(RAM ; 32)기억된다.
이와 같이, 제8실시예의 차량무게중심위치계측장치에도, 상기 제7실시예와 같이, 피계량차량(5)의 차폭 D에 관한 데이터가 특정되어 있지 않아도 피계량차량의 좌우무게중심위치 G가 차량의 좌우방향의 어떤 위치(LG : RG)에 있는가를 특정할 수 있는 것이다, 또 이 제8실시예에서는, 피계량차량(5)의 좌우양모서리위치(차폭)를 검출하는 데에 하나의 회동식검출기(5C)를 사용하고 있는데, 제7실시예의 검출기를 두 개사용한 것보다 그 검출기의 갯수를 줄일 수 있는 효과가 있다.
그런데, 상기에 각 실시예와 같이, 차량의 무게중심위치 G가 좌우에 얼마 만큼 변위되어있는가 아는 것은 도로 주행 시에 있어서 차량의 횡전위험도를 미리 알 수 있는 것이고 차량이 횡전에 관하여 안전성을 가지는 지의 여부를 미리 알 수 있게 한다.
그리고 본원의 각 실시예의 차량무게중심위치계측장치는, 피계량차량(5)의 계량 시에 좌우 무게중심 위치도 산출할 수 있으므로, 도로 주행 시에 있어서 차량의 횡전위험도를 파악할 수 있고 안전운전에 기여할 수 있는 것이다.
또 상기의 각 실시예에서는, 피계량차량(5)으로서, 전후 2축(합계 4륜)의 것을 채용하고 있는데, 전후로 3축이상의 차량에도 본원실시예의 무게중심위치계측장치의 기본사상을 기초로해서 피계량차량(5)의 좌우무게중심위치를 산출할 수 있다.
또 로드셀을 전후의 사이에 좌우 한 쌍 부가한 것(예를 들면 6개의 로드셀을 사용한 것)에는, 그 전후 중간에 위치하는 로드셀로 검출된 중량값을 전후 어떤 로드셀로 검출된 중량값에 가산해서 각종의 산출을 행하도록 한다.
1.트럭스케일, 2.컴퓨터, 3.연산처리장치, 5.피계량차량, 5a,5b.차량의 측면, 5c,5d.차량의 모서리, 8.차륜위치검출기, 108.차량위치검출기, 108A.차량좌측면위치검출기, 108B.차량우측면위치검출기, 108C.차량좌우양모서리위치검출기, 9.차폭기억수단, 10.계량대, 11.평탄면, 12.전륜탑재대, 13A~13D.로드셀, 20.전후변위량산출수단, 21.차측간거리산출수단, 22.차량경사각산출수단, 23A.전륜축무게산출수단, 23B.후륜축무게산출수단, 24.전후무게중심위치산출수단, 25.전후무게중심변위량산출수단, 26.차량무게중심높이위치산출수단, 27.좌우변위량산출수단, 28A.좌륜군무게산출수단, 28B.우륜군무게산출수단, 29.좌우무게중심위치산출수단, 31.기억수단(ROM), 32.기억수단(RAM), 51A~51B.차륜, 52A,52B.차륜축, 211.차축간거리기억수단, 221.차량경사각기억수단, 231A.견륜축무게기억수단, 231B.후륜축무게기억수단, A1,A2.전륜위치, B1,B2.후륜위치

Claims (5)

  1. 계량대(10)의 네모서리 부근의 하부에, 각 각 로드셀(13A~13D)이 설치되고, 상기 계량대(10)위에 피계량차량(5)을 탑재한 때의 각 로드셀(13A~13D)로부터의 검출값에 기초해서, 연산처리장치(3)에 의해 피계량차량(5)의 중량을 계량하도록 구성된 트럭스케일에 있어서의 피계량차량의 무게중심위치계측장치에 관한 것으로,
    상기 계량대(10)위에 탑재된 피계량차량(5)의 소정위치를 검출하는 차량위치검출기(108)와,
    상기 차량위치검출기(108)의 검출에 기해서 얻은 피계량차량(5)의 좌우중심선(Q)이, 좌우 두 개의 상기 로드셀(13A와 13B, 13C와 13D)사이의 중심연장선(P)에 대해서, 좌우로 어느 정도 변위되어 있는가를 산출하는 좌우 변위량산출수단(27)과,
    피계량차량(5)을 상기 계량대(10)위에 탑재한 때의 상기 각 로드셀(13A~13D)로부터의 검출값(Wa~Wd)에 기해서, 피계량차량(5)에 있어서의 좌우 각 측의 차륜군(51A와 51C, 51B와 51D)의 각 각의 바퀴들무게합계(LW, RW)를 산출하는 좌륜군무게산출수단(28A) 및 우륜군무게산출수단(28B)과,
    상기 좌륜군무게산출수단(28A) 및 상기 우륜군무게산출수단(28B)으로 산출된 좌우의 각 바퀴들무게합계(LW, RW)와, 상기 좌우변위량산출수단(27)로 산출된 좌우변위량(S)으로, 차량무게중심위치(G)가 차량의 좌우방향의 어느 위치에 있는가를 산출하는 좌우무게중심위치산출수단(29)을 구비하는 트럭스케일에 있어서의 피계량차량의 무게중심위치계측장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차량위치검출기(108)는, 상기 계량대(10)위에 있는 피계량차량(5)의 좌우한쪽 측면(5A)의 위치를 검출하도록 구성되어 있고
    상기 좌우변위량산출수단(27)은, 상기 차량위치검출기(108)로부터의 차량측면위치정보(N)와 미리 기억된 계량할 피계량차량(5)의 차폭(D)에 기해서, 상기 좌우중심선(Q)을 구하는 것을 특징으로 하는 트럭스케일에 있어서의 피계량차량의 무게중심위치계측장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차량위치검출기(108)는, 상기 계량대(10)위에 있는 피계량차량(5)의 좌우양측면(5a, 5b)의 위치를 각 각 검출하는 차량좌측면위치검출기(108A) 및 차량우측면위치검출기(108B)를 구비하고 있고,
    상기 좌우변위량산출수단(27)은, 상기 차량좌측면위치검출기(108A) 및 상기 차량우측면위치검출기(108B)가 검출한 좌우의 차량측면위치정보(N1, N2)와, 미리 기억된 상기 차량 좌측면위치검출기(108A) 및 상기 차량 우측면위치검출기(108B)사이의 좌우거리(F)에 기해서 상기 좌우중심선(Q)를 얻는 것을 특징으로 하는 트럭스케일에 있어서의 피계량차량의 무게중심위치계측장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 차량위치검출기는, 수평방향으로 회동해서 상기 계량대(10)위에 있는 피계량차량(5)의 좌우양모서리위치(5c, 5d)를 각 각 검출하는 하나의 차량좌우양모서리위치검출기(108C)이고,
    상기 좌우변위량산출수단(27)은, 상기 차량좌우양모서리위치검출기(108C)가 검출한 차량좌우양모서리위치정보에 기해서 상기 좌우중심선(Q)을 구하는 것을 특징으로 하는 트럭스케일에 있어서의 피계량차량의 무게중심위치계측장치.
  5. 계량대(10)의 네모서리 부근의 하부에, 각각 로드셀(13A~13D)이 설치되고, 상기 계량대(10)위에 피계량차량(5)을 탑재한 때의 각 로드셀(13A~13D)로부터의 검출값에 기해서, 연산처리장치(3)로 피계량차량(5)의 중량을 계량해 얻을 수 있도록 구성되고, 상기 계량대(10)위에 탑재된 피계량차량(5)의 소정위치를 검출하는 차량위치검출기(108)와,
    상기 차량위치검출기(108)의 검출에 기하여 얻은 피계량차량(5)의 좌우중심선(Q)이, 좌우 두 개의 상기 로드셀(13A와 13B, 13C와 13D)사이의 중심연장선(P)에 대해서, 좌우로 어느 정도 변위되어 있는가를 산출하는 좌우변위량산출수단(27)과,
    피계량차량(5)을 상기 계량대(10)위에 탑재한 때의 상기 각 로드셀(13A~13D)로 부터의 검출값(Wa~Wd)에 기해서, 피계량차량(5)에 있어서 좌우 각 측의 차륜군(51A와 51C, 51B와 51D)의 각 각의 바퀴들무게합계(LW, RW)를 산출하는 좌륜군무게산출수단(28A) 및 우륜군무게산출수단(28B)과,
    상기 좌륜군무게산출수단(28A) 및 상기 우륜군무게산출수단(28B)으로 산출된 좌우의 각 바퀴들무게합계(LW, RW)와, 상기 좌우변위량산출수단(27)으로 산출된 좌우변위량(S)으로 차량의 무게중심위치(G)가 차량의 좌우 방향의 어느 위치에 있는가를 산출하는 좌우무게중심위치산출수단(29)을 구비하는 것을 특징으로 하는 트럭스케일.
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