WO2016181697A1 - 作業機械の荷重計測装置 - Google Patents

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WO2016181697A1
WO2016181697A1 PCT/JP2016/057683 JP2016057683W WO2016181697A1 WO 2016181697 A1 WO2016181697 A1 WO 2016181697A1 JP 2016057683 W JP2016057683 W JP 2016057683W WO 2016181697 A1 WO2016181697 A1 WO 2016181697A1
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WO
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load
unit
correction
ratio
total
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PCT/JP2016/057683
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English (en)
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Inventor
俊和 美濃島
Original Assignee
日立建機株式会社
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Publication date
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    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/08—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
    • G01G19/12—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles having electrical weight-sensitive devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P1/00—Vehicles predominantly for transporting loads and modified to facilitate loading, consolidating the load, or unloading
    • B60P1/04—Vehicles predominantly for transporting loads and modified to facilitate loading, consolidating the load, or unloading with a tipping movement of load-transporting element
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    • G01G19/10—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles having fluid weight-sensitive devices

Definitions

  • the present invention relates to a load measuring device for a work machine that measures the load of the load loaded on the loading platform of the work machine.
  • a work machine such as a dump truck that transports minerals or earth and sand mined in a mine or the like as a load is provided with respect to a body frame, front and rear wheels rotatably provided on the body frame, and a body frame.
  • a loading platform that can be raised and lowered, and is interposed between the body frame and the front and rear wheels, respectively, and includes a front suspension cylinder and a rear suspension cylinder that reduce the impact on the vehicle during traveling. ing.
  • the work machine having such a configuration is provided with a load measuring device that measures the load of the load loaded on the loading platform.
  • a processing device that calculates the load loaded on the loading platform by taking in the cylinder pressures of the front suspension cylinder and the rear suspension cylinder with a pressure sensor.
  • a load measuring device is known (see, for example, Patent Document 1 below).
  • This prior art load measuring device includes a rear wheel speed detector that detects the speeds of the left and right rear wheels of the vehicle body, a speed difference detector that detects a speed difference from each rear wheel speed detector, and a speed difference detection When the difference in the speed of each rear wheel from the device reaches a preset value or less, the loaded load calculated by the processing device is output as the final loaded load. And a final loaded load confirmation unit having a final confirmation calculation unit that invalidates the loaded load calculated by the apparatus as an output of the final loaded load.
  • the wheels receive road surface resistance from the ground of the traveling road, so that not only the drag in the traveling direction of the vehicle body but also the upward drag in which the vehicle body lifts up. Acts on wheels.
  • the load applied to each of the front, rear, left and right suspension cylinders disposed between the vehicle body frame and the wheels is unbalanced and unstable, resulting in an error in the load of the load measured by the load measuring device.
  • the load measuring device is affected by the balance of the load applied to each suspension cylinder as the vehicle body tilts forward, backward, left and right when the work machine travels along a curved path.
  • the measurement error of the load of the load due to the above-described road resistance is not taken into consideration. Therefore, when the work machine travels on a road surface where the road surface resistance tends to be relatively large, such as a muddy ground or the like, the suspension cylinders may be used even if the work machine travel path is linear.
  • the balance of the load applied to becomes unstable. For this reason, since the load is distributed to parts other than the suspension cylinder via the link mechanism that constitutes each suspension cylinder, the load load measurement error caused by the road surface resistance increases, so the load load measurement accuracy is improved. There is concern about the decline.
  • the present invention has been made based on the actual situation of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a load measuring device for a work machine that can improve the measurement accuracy of the load of the load loaded on the loading platform. .
  • a load measuring apparatus for a work machine is provided with a body frame, front and rear wheels rotatably provided on the body frame, and a undulation with respect to the body frame.
  • a loading platform for loading a load and a front suspension cylinder and a rear suspension cylinder that are interposed between the vehicle body frame and the front and rear wheels, respectively, to reduce the impact on the vehicle body during traveling.
  • a load measuring device of a work machine that is applied to a work machine and measures a load of the load loaded on the loading platform
  • the front load acquirer acquiring a front load applied to the front suspension cylinder
  • the rear suspension A rear load acquisition unit that acquires a rear load applied to the cylinder, a road surface resistance detection unit that detects a road surface resistance of a traveling path of the work machine,
  • the front suspension cylinder and the rear suspension cylinder for determining the load of the load based on the front load acquired by the side load acquirer and the rear load acquired by the rear load acquirer.
  • a total load calculation unit that calculates the total load acting; and a total load correction unit that corrects the total load calculated by the total load calculation unit according to the road resistance detected by the road resistance detection unit. It is characterized by having prepared.
  • the load measuring device for a work machine of the present invention it is possible to improve the measurement accuracy of the load of the load loaded on the loading platform. Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.
  • a first embodiment of a load measuring device according to the present invention is applied to a dump truck 1 that transports, as a load, minerals or earth and sand mined in a mine, for example, as shown in FIG.
  • the dump truck 1 includes a body frame 11 and wheels 12 that are rotatably provided on the body frame 11.
  • the wheels 12 include, for example, front wheels 12Al and 12Ar (one of the left front wheels 12Al shown in FIG. 1) disposed on the left and right ends of the front portion of the body frame 11 and the body frame 11. It consists of rear wheels 12B1 and 12Br (two left rear wheels 12B1 are shown in FIG. 1) that are rotatably arranged at both left and right ends of the rear part.
  • the front wheels 12Al and 12Ar are steered wheels that are steered based on a steering angle that is input via a steering or the like, and are driven by rear wheels 12Bl and 12Br via a road surface of a traveling path on which the dump truck 1 travels. It is a driving wheel.
  • the rear wheels 12Bl and 12Br are driving wheels that are driven by converting a driving force transmitted from an output shaft of an engine (not shown) into a rotational motion.
  • the dump truck 1 is provided above the front wheels 12Al and 12Ar, and is provided so as to be able to rise and fall with respect to the operator's cab 13 and the vehicle body frame 11, and a loading platform 14 on which loads 14A such as minerals and earth and sand are loaded.
  • a hinge pin 16 provided at the rear of the vehicle body frame 11 via a bracket 15, and a hoist cylinder 17 that is disposed in front of the hinge pin 16 in the vehicle body frame 11 and connects the vehicle body frame 11 and the loading platform 14. ing.
  • the dump truck 1 is equipped with a hydraulic pump that supplies pressure oil to the hoist cylinder 17 and a hydraulic oil tank that stores hydraulic oil supplied to the hydraulic pump.
  • the dump truck 1 having such a configuration is different from an ordinary passenger car such as an automobile, and the weight of the vehicle in a loaded state in which the load 14A is loaded on the loading platform 14 is the empty load in which the loading 14A is not loaded on the loading platform 14. It changes more than twice compared with the weight of the vehicle in the state. Therefore, the front suspension cylinders 18Al, 18Ar in which gas and oil are generally sealed are provided in the dump truck 1 so that the vehicle height of the dump truck 1 in the loaded state does not change significantly with respect to the vehicle height in the empty state. (Only the left front suspension cylinder 18Al is shown in FIG. 1) and the rear suspension cylinders 18B1 and 18Br (only the left rear suspension cylinder 18B1 is shown in FIG. 1). It is installed.
  • the pair of front suspension cylinders 18Al and 18Ar are arranged on the left and right in the vehicle width direction, and are interposed between the vehicle body frame 11 and the front wheels 12Al and 12Ar, and are loaded on the vehicle body, the loading platform 14, and the loading platform 14. It has a function of supporting heavy objects including 14A and mitigating the impact on the vehicle body during traveling.
  • the front suspension cylinders 18Al and 18Ar employ, for example, an independent suspension system in which the pair of left and right front wheels 12Al and 12Ar can be independently moved up and down. By using this system, the dump truck 1 Since the front wheels 12Al and 12Ar can easily follow the unevenness formed on the road surface of the traveling road, the ride comfort of the operator in the cab 13 can be improved.
  • the pair of rear suspension cylinders 18B1 and 18Br are arranged on the left and right in the vehicle width direction, and are interposed between the vehicle body frame 11 and the rear wheels 12B1 and 12Br, and are mounted on the vehicle body, the loading platform 14 and the loading platform 14.
  • the heavy load including the load 14A is supported to reduce the impact on the vehicle body during traveling.
  • Each of the rear suspension cylinders 18Bl and 18Br employs, for example, an axle suspension system that suspends both sides of an axle that connects the pair of left and right rear wheels 12Bl and 12Br, and can increase strength compared to the independent suspension system. Therefore, the load 14A loaded on the loading platform 14 can be stably supported.
  • the load measuring device is provided in the dump truck 1 configured as described above, and measures the load W (see FIG. 4) of the load 14A loaded on the loading platform 14. It is.
  • the configuration of the load measuring device will be described in detail with reference to FIGS.
  • the load measuring apparatus 2 is attached to each front suspension cylinder 18Al, 18Ar, and the pressure in each front suspension cylinder 18Al, 18Ar (hereinafter referred to as suspension for convenience).
  • suspension pressure sensors 21Al, 21Ar that detect the pressure
  • suspension pressure sensors 21B1, 21Br that are attached to the rear suspension cylinders 18B1, 18Br and detect the suspension pressure in the rear suspension cylinders 18B1, 18Br. I have.
  • the load measuring device 2 is installed in the cab 13 and includes a tilt angle sensor 22 that detects a tilt angle ⁇ (see FIG. 4) in the front-rear direction of the vehicle body, and a vehicle speed detector 23 that detects the vehicle speed.
  • the driving wheel rotation speed detector 24 for detecting the rotation speed of the driving wheel of the wheel 12, and detection signals from these devices 21 Al, 21 Ar, 21 Bl, 21 Br, 22 to 24, and the load loaded on the loading platform 14.
  • Various types of information such as a controller 25 that performs a process for controlling the operation of the entire vehicle body, including a process for measuring the load W of 14A, and a load W of the load 14A that is installed in the cab 13 and processed by the controller 25.
  • a display device 26 such as a liquid crystal display.
  • the vehicle body speed detector 23 is provided in the vicinity of the front wheels 12Al, 12Ar, for example, and includes front wheel rotational speed sensors 23Al, 23Ar that detect the rotational speed of the front wheels 12Al, 12Ar. That is, since the front wheel rotation speed sensors 23Al and 23Ar detect the rotation speed of the driven wheel of the dump truck 1, it can be regarded as detecting the speed of the vehicle body.
  • the driving wheel rotational speed detector 24 is provided, for example, in the vicinity of the rear wheels 12Bl and 12Br which are driving wheels, and includes rear wheel rotational speed sensors 24Bl and 24Br which detect the rotational speeds of the rear wheels 12Bl and 12Br. Yes.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration of the controller 25.
  • the controller 25 includes a CPU (Central Processing Unit) 25A, a RAM (Random Access Memory) 25B, a ROM (Read Only Memory) 25C, an HDD (Hard Disk Drive) 25D, a clock 25E, a timer 25F.
  • An input I / F 25G, an output I / F 25H, and a bus 25I are included.
  • the CPU 25A, RAM 25B, ROM 25C, HDD 25D, clock 25E, timer 25F, input I / F 25G, and output I / F 25H are connected via a bus 25I.
  • the CPU 25A is a calculation device that performs various calculations for measuring the load W of the load 14A loaded on the loading platform 14, and controls the operation of the entire vehicle body.
  • the RAM 25B is a storage device composed of a volatile storage medium capable of reading and writing information at high speed, and is used as a work area when the CPU 25A processes information.
  • the ROM 25C is a storage device composed of a read-only nonvolatile storage medium, and stores a load measurement program that characterizes the first embodiment of the present invention.
  • the HDD 25D is a storage device composed of a nonvolatile storage medium capable of reading and writing information, and stores an OS (Operating System), various control programs, application programs, and the like.
  • ROM 25C and HDD 25D include the values DA (see FIG. 4) of the cross-sectional areas of the front suspension cylinders 18Al and 18Ar and the rear suspension cylinders 18Bl and 18Br, the front suspension cylinders 18Al and 18Ar, and the rear suspension cylinders 18Bl,
  • the vehicle body side weight G (see FIG. 4) supported by 18Br is stored.
  • the ROM 25C and the HDD 25D are provided with a total load PTa (see FIG. 4) acting on the front suspension cylinders 18Al and 18Ar and the rear suspension cylinders 18Bl and 18Br based on the inclination angle ⁇ of the vehicle body from the inclination angle sensor 22.
  • Inclination correction characteristic A for obtaining as a total load PTb (see FIG. 4) when not acting, front load PF (see FIG. 4) acting on front suspension cylinders 18Al and 18Ar, and rear suspension cylinders 18Bl and 18Br
  • the front / rear load ratio XTa (XTa PF / PR) (see FIG. 4), which is a ratio to the rear load PR (see FIG. 4) acting on the vehicle, is tilted based on the vehicle body tilt angle ⁇ from the tilt angle sensor 22.
  • the inclination correction characteristic B for obtaining the longitudinal load ratio XTb (see FIG. 4) when the It is remembered.
  • the ROM 25C and the HDD 25D for example, when the load 14A is dispersed on the platform 14 as an average as a correction ratio for correcting an error caused by the deviation of the load 14A in the platform 14 and the load platform 14A.
  • An eccentric loading correction characteristic C indicating the relationship (first relationship) with the eccentric loading correction ratio Xa (see FIG. 4) of the total load PTa, which is the correction ratio, is stored.
  • the ROM 25C and the HDD 25D include an error caused by the road surface resistance R with respect to the road surface resistance R (see FIG. 4) on which the dump truck 1 travels and the total loads PTa of the suspension cylinders 18Al, 18Ar, 18B1, and 18Br.
  • the road surface resistance correction characteristic D indicating the relationship (second relationship) with the total load correction coefficient Ka (see FIG. 4), which is a correction coefficient for correcting the above, is stored.
  • the ROM 25C and the HDD 25D include a road surface resistance R and a longitudinal load ratio correction coefficient Kb (see FIG. 4) which is a correction coefficient for correcting an error caused by the road surface resistance R with respect to the longitudinal load ratio XTa.
  • the road surface resistance correction characteristic E indicating the relationship (third relationship)
  • the road surface friction characteristic F indicating the relationship between the slip ratio of the dump truck 1 and the road surface friction coefficient for obtaining the road surface resistance R are stored.
  • the clock 25E is a device that acquires time
  • the timer 25F is a device that drives the CPU 25A while referring to the time acquired by the clock 25E.
  • the input I / F 25G is connected to external devices including the suspension pressure sensors 21Al, 21Ar, 21B1, and 21Br, the inclination angle sensor 22, the front wheel rotational speed sensors 23Al and 23Ar, and the rear wheel rotational speed sensors 24Bl and 24Br.
  • the output I / F 25H is an interface that is connected to an external output device including the display device 26 and outputs the calculation result of the CPU 25A to the external output device.
  • a load measurement program stored in a recording medium such as the ROM 25C, the HDD 25D, or an optical disk (not shown) is read out to the RAM 25B, and operates according to the control of the CPU 25A.
  • a load measurement program stored in a recording medium such as the ROM 25C, the HDD 25D, or an optical disk (not shown) is read out to the RAM 25B, and operates according to the control of the CPU 25A.
  • hardware cooperate to constitute a functional block that realizes the function of the controller 25 for measuring the load W of the load 14A on the loading platform 14.
  • the controller 25 roughly includes a load load calculating unit 31 that calculates the load W of the load 14A loaded on the loading platform 14, and a final load load checking unit 33 that checks the finally determined load W of the load 14A. It has.
  • the load load calculation unit 31 includes a multiplication unit 311Al, 311Ar, 311Bl, 311Br, an addition unit 312A, 312B, 313, a total load inclination correction calculation unit 314, a total load stop correction calculation unit 315, a division unit 316, a front / rear load ratio inclination correction.
  • a calculation unit 317, a longitudinal load ratio stop correction calculation unit 318, and an eccentric loading correction ratio calculation unit 319 are included.
  • the multiplying units 311Al and 311Ar multiply the suspension pressure in the front suspension cylinders 18Al and 18Ar detected by the suspension pressure sensors 21Al and 21Ar and the cylinder cross-sectional area DA stored in advance, respectively, so that the front suspension cylinders 18Al and 18Ar are respectively multiplied.
  • the multipliers 311B1 and 311Br multiply the suspension pressure in the rear suspension cylinders 18B1 and 18Br detected by the suspension pressure sensors 21B1 and 21Br and the cylinder cross-sectional area DA stored in advance, thereby rear suspension cylinders 18B1 and 18Br.
  • the load acting on each is calculated.
  • the adder 312A adds the load of the left front suspension cylinder 18Al calculated by the multiplier 311Al and the load of the right front suspension cylinder 18Ar calculated by the multiplier 311Ar, thereby adding the front suspension cylinders 18Al, 18Ar.
  • the front load PF applied to is calculated. Therefore, the suspension pressure sensors 21Al and 21Ar, the multipliers 311Al and 311Ar, and the adder 312A function as a front load acquisition unit that acquires the front load PF applied to the front suspension cylinders 18Al and 18Ar.
  • the adder 312B adds the load on the left rear suspension cylinder 18B1 calculated by the multiplier 311B1 and the load on the right rear suspension cylinder 18Br calculated by the multiplier 311Br, thereby adding the rear suspension cylinder.
  • the rear load PR applied to 18Bl and 18Br is calculated. Therefore, the suspension pressure sensors 21B1 and 21Br, the multiplication units 311B1 and 311Br, and the addition unit 312B function as a rear load acquisition unit that acquires the rear load PR applied to the rear suspension cylinders 18B1 and 18Br.
  • the adder 313 adds the front load PF calculated by the adder 312A and the rear load PR calculated by the adder 312B to the front suspension cylinders 18Al and 18Ar and the rear suspension cylinders 18Bl and 18Br.
  • the total working load PTa is calculated. Therefore, the adding unit 313 obtains the load W of the load 14A on the loading platform 14 based on the front load PF acquired by the front load acquirer and the rear load PR acquired by the rear load acquirer. It functions as a total load calculation unit that calculates the total load PTa acting on the front suspension cylinders 18Al and 18Ar and the rear suspension cylinders 18Bl and 18Br.
  • the total load inclination correction calculation unit 314 calculates the total load PTa of the suspension cylinders 18Al, 18Ar, 18Bl, and 18Br calculated by the addition unit 313, the inclination angle ⁇ detected by the inclination angle sensor 22, and the inclination correction characteristic stored in advance. Based on A, the total load PTb when the vehicle body is not inclined is calculated.
  • the total load stop correction calculation unit 315 is based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detector 23 and the total load PTb calculated by the total load inclination correction calculation unit 314. The load PTc is calculated.
  • the division unit 316 divides the front load PF applied to the front suspension cylinders 18Al and 18Ar calculated by the addition unit 312A by the rear load PR applied to the rear suspension cylinders 18B1 and 18Br calculated by the addition unit 312B.
  • the front-rear load ratio XTa between the front load PF and the rear load PR is calculated. Therefore, the division unit 316 is a front-rear load ratio calculation unit that calculates the front-rear load ratio XTa from the ratio between the front load PF acquired by the front load acquirer and the rear load PR acquired by the rear load acquirer. Function.
  • the front / rear load ratio inclination correction calculation unit 317 calculates the front / rear load ratio XTa calculated by the division unit 316 based on the inclination angle ⁇ detected by the inclination angle sensor 22 and the inclination correction characteristic B stored in advance.
  • the front-rear load ratio XTb when not inclined is calculated.
  • the front / rear load ratio stop correction calculation unit 318 stops the vehicle body based on the vehicle speed detected by the vehicle body speed detector 23 and the front / rear load ratio XTb calculated by the front / rear load ratio inclination correction calculation unit 317. In this case, the longitudinal load ratio XTc is calculated.
  • the eccentric load correction ratio calculation unit 319 applies the front / rear load ratio XTc calculated by the front / rear load ratio stop correction calculation unit 318 to the relationship of the eccentric load correction characteristic C stored in advance, so that the total load PTa
  • the eccentric loading correction ratio Xa is calculated. That is, the eccentric loading correction ratio calculation unit 319 functions as a correction ratio calculation unit.
  • the load load calculating unit 31 includes a road surface resistance detection unit 320 that detects the road surface resistance R of the traveling path of the dump truck 1 and the road surface resistance R detected by the road surface resistance detection unit 320. Accordingly, a total load correction unit 321 that corrects the total load PTa applied to the suspension cylinders 18Al, 18Ar, 18B1, and 18Br calculated by the addition unit 313 is included.
  • the road surface resistance detection unit 320 adjusts the rotation speed of the front wheels 12Al and 12Ar detected by the front wheel rotation speed sensors 23Al and 23Ar and the rotation speed of the rear wheels 12Bl and 12Br detected by the rear wheel rotation speed sensors 24Bl and 24Br. Based on this, the slip ratio of the dump truck 1 is calculated to calculate a road surface friction coefficient, and the road surface resistance R is detected using this road surface friction coefficient.
  • the road surface resistance detection unit 320 includes, for example, the rotational speeds of the front wheels 12Al, 12Ar detected by the front wheel rotational speed sensors 23Al, 23Ar, and the rear wheels 12B1, 24Br detected by the rear wheel rotational speed sensors 24B1, 24Br,
  • the slip rate can be obtained by substituting the rotational speed of 12Br into the following formula (1).
  • the detected value of any one of the front wheel rotational speed sensors 23Al and 23Ar is used for the rotational speed of the driven wheel in the following formula (1), and the rotational speed of the driving wheel is determined by the rear wheel rotational speed sensors 24Bl and 24Br. Either detection value may be used.
  • (Slip rate) ⁇ (Drive wheel rotation speed) ⁇ (Drive wheel rotation speed) ⁇ / (Drive wheel rotation speed) (1)
  • the road surface resistance detection unit 320 calculates a road surface friction coefficient based on the slip ratio calculated as described above and the road surface friction characteristic F stored in advance.
  • the road surface resistance detection unit 320 calculates, for example, the calculated road surface friction coefficient and the loads of the suspension cylinders 18Al, 18Ar, 18Bl, and 18Br calculated by the multiplication units 311Al, 311Ar, 311Bl, and 311Br, using the following formula (2).
  • the road surface resistance R can be obtained by substituting Note that the calculation result of any of the multipliers 311Al, 311Ar, 311Bl, and 311Br may be used for the load of the suspension cylinder of the following mathematical formula (2).
  • (Road resistance) (Road friction coefficient) x (Suspension cylinder load) (2)
  • the total load correction unit 321 includes a total load correction coefficient calculation unit 321A, a multiplication unit 321B, a front / rear load ratio correction coefficient calculation unit 321C, a multiplication unit 321D, a division unit 321E, and a subtraction unit 321F.
  • the total load correction coefficient calculation unit 321A calculates the total load correction coefficient Ka by applying the road resistance R detected by the road resistance detection unit 320 to the road resistance correction characteristic D stored in advance.
  • the relationship between the road resistance R and the total load correction coefficient Ka in the road resistance correction characteristic D is, for example, when the road resistance R is smaller than a predetermined threshold Ra, the total load correction coefficient Ka is 1. It is set to be.
  • the multiplier 321B multiplies the total load PTc calculated by the total load stop correction calculator 315 and the total load correction coefficient Ka calculated by the total load correction coefficient calculator 321A, thereby eliminating the influence of the road surface resistance R. In this case, the total load PTd is calculated. That is, the multiplication unit 321B functions as a total load correction coefficient multiplication unit.
  • the front / rear load ratio correction coefficient calculation unit 321C calculates the front / rear load ratio correction coefficient Kb by applying the road surface resistance R detected by the road surface resistance detection unit 320 to the road surface resistance correction characteristic E stored in advance.
  • the relationship between the road surface resistance R and the front / rear load ratio correction coefficient Kb in the road surface resistance correction characteristic E is such that, for example, the road surface resistance R is equal to the predetermined threshold value Ra as in the road surface resistance correction characteristic D described above.
  • the longitudinal load ratio correction coefficient Kb is set to be 1.
  • the multiplying unit 321D multiplies the eccentric loading correction ratio Xa of the total load PTa calculated by the eccentric loading correction ratio calculating unit 319 and the longitudinal load ratio correction coefficient Kb calculated by the longitudinal load ratio correction coefficient calculating unit 321C.
  • the eccentric loading correction ratio Y when the influence of the road surface resistance R is eliminated is calculated. That is, the multiplication unit 321D functions as a front / rear load ratio correction coefficient multiplication unit.
  • the dividing unit 321E divides the total load PTd calculated by the multiplying unit 321B by the eccentric loading correction ratio Y calculated by the multiplying unit 321D, thereby inclining the vehicle body, biasing the load 14A on the loading platform 14, and road surface.
  • the total load PT in which the error due to the resistance R is corrected is calculated.
  • the subtraction unit 321F subtracts the weight G on the vehicle body side supported by the front suspension cylinders 18Al and 18Ar and the rear suspension cylinders 18Bl and 18Br from the total load PT calculated by the division unit 321E.
  • the load W of the loaded load 14A is calculated.
  • the final load load confirmation unit 33 includes a runout width measurement unit 331, a minimum runout width confirmation unit 332, a speed difference calculation unit 333, and a final load load output unit 334.
  • the swing width measurement unit 331 samples and measures the load W of the load 14A calculated by the load load calculation unit 31 several times within a predetermined time.
  • the minimum shake confirmation unit 332 calculates an average value of a plurality of measurement values obtained from the shake measurement unit 331, and the difference between the maximum measurement value and the minimum measurement value is minimized with respect to the average value. That is, it is confirmed whether or not the load W of the load 14A is within the minimum swing width.
  • the speed difference calculation unit 333 calculates the difference between the rotation speed of the left rear wheel 12B1 detected by the rear wheel rotation speed sensor 24B1 and the rotation speed of the right rear wheel 12Br detected by the rear wheel rotation speed sensor 24Br. To do.
  • the final cargo load output unit 334 is a so-called traveling that allows the dump truck 1 to measure the load.
  • a predetermined set value for example, several km / h
  • the final cargo load output unit 334 is a so-called traveling that allows the dump truck 1 to measure the load.
  • the load W of the load 14A is within the minimum swing width (Condition 2) by the minimum swing width check unit 332
  • the difference between the rotational speeds of the rear wheels 12Bl and 12Br is smaller than a predetermined set value, the case where it can be determined that the vehicle is traveling on a straight road instead of a curved line (Condition 3) is satisfied
  • the load W of the load 14A calculated by the load load calculation unit 31 is output to the display device 26 as the load of the final load 14A.
  • the final load load output unit 334 indicates that the load W of the load 14A is within the minimum swing width by the minimum swing width confirmation unit 332.
  • the load load calculation unit 31 calculates the load.
  • the load W of the loaded load 14A is invalidated as the output of the load of the final load 14A.
  • the load load calculation unit 31 takes in the detection values of the suspension pressure sensors 21Al, 21Ar, 21B1, and 21Br ((step (hereinafter referred to as S) 501)).
  • the multiplication units 311Al and 311Ar of the load load calculation unit 31 respectively detect the suspension pressure of the front suspension cylinders 18Al and 18Ar detected by the suspension pressure sensors 21Al and 21Ar taken in S501, and the cylinder cross-sectional area DA stored in advance. To calculate the loads acting on the front suspension cylinders 18Al and 18Ar, respectively (S502).
  • the multipliers 311B1 and 311Br of the load load calculating unit 31 respectively detect the suspension pressure of the rear suspension cylinders 18B1 and 18Br detected by the suspension pressure sensors 21B1 and 21Br taken in S501, and the cylinder sectional area DA stored in advance. To calculate the loads acting on the rear suspension cylinders 18B1 and 18Br, respectively (S502).
  • the addition unit 312A of the load load calculation unit 31 adds the loads of the front suspension cylinders 18Al and 18Ar calculated by the multiplication units 311Al and 311Ar, so that the front load PF acting on the front suspension cylinders 18Al and 18Ar is added. Is calculated.
  • the addition unit 312B of the load load calculation unit 31 adds the loads of the rear suspension cylinders 18B1 and 18Br calculated by the multiplication units 311B1 and 311Br, thereby acting on the rear suspension cylinders 18B1 and 18Br.
  • the load PR is calculated.
  • the adding unit 313 of the load load calculating unit 31 adds the front load PF calculated by the adding unit 312A and the rear load PR calculated by the adding unit 312B, so that the front suspension cylinders 18Al, 18Ar and The total load PTa acting on the rear suspension cylinders 18B1 and 18Br is calculated (S503). Further, the dividing unit 316 calculates the front / rear load ratio XTa between the front load PF calculated by the adding unit 312A and the rear load PR calculated by the adding unit 312B (S504). Further, the load load calculation unit 31 captures the detection value of the inclination angle sensor 22 (S505) and captures the detection value of the vehicle body speed detector 23 (S506).
  • the total load inclination correction calculation unit 314 of the load load calculation unit 31 uses the total load PTa calculated by the addition unit 313 as the inclination angle ⁇ detected by the inclination angle sensor 22 and the inclination correction characteristic A stored in advance. Based on the above, the total load PTb when the vehicle body is not inclined is calculated (S507).
  • the total load stop correction calculation unit 315 of the load load calculation unit 31 is based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detector 23 and the total load PTb calculated by the total load inclination correction calculation unit 314.
  • the total load PTc when is stopped is calculated (S507).
  • the longitudinal load ratio inclination correction calculation unit 317 of the load load calculation unit 31 uses the inclination angle ⁇ detected by the inclination angle sensor 22 as the inclination load characteristic XTa calculated by the division unit 316, and the inclination correction characteristic B stored in advance. Based on the above, the longitudinal load ratio XTb when the vehicle body is not inclined is calculated (S507).
  • the longitudinal load ratio stop correction calculation unit 318 stops the vehicle body based on the vehicle body speed detected by the vehicle body speed detector 23 and the longitudinal load ratio XTb calculated by the longitudinal load ratio inclination correction calculation unit 317.
  • the front / rear load ratio XTc is calculated.
  • the eccentric loading correction ratio calculation unit 319 performs the eccentric loading of the total load PTa based on the longitudinal load ratio XTc calculated by the longitudinal load ratio stop correction calculation unit 318 and the eccentric loading correction characteristic C stored in advance.
  • the correction ratio Xa is calculated (S507).
  • the load load calculation unit 31 takes in the detection values of the front wheel rotation speed sensors 23Al and 23Ar and the rear wheel rotation speed sensors 24Bl and 24Br. Thereafter, the road surface resistance detection unit 320 of the load load calculation unit 31 detects the rotation speed of the front wheels 12Al and 12Ar detected by the front wheel rotation speed sensors 23Al and 23Ar, and the rear wheel 12Bl detected by the rear wheel rotation speed sensors 24Bl and 24Br. Based on the rotational speed of 12Br, the slip ratio of the dump truck 1 is calculated to calculate the road surface friction coefficient, and the road surface resistance R is detected using this road surface friction coefficient (S508).
  • the total load correction coefficient calculation unit 321A of the load load calculation unit 31 calculates the total load correction coefficient based on the road resistance R detected by the road surface resistance detection unit 320 in S508 and the road resistance correction characteristic D stored in advance. Ka is calculated (S509). Also, the multiplication unit 321B of the load load calculation unit 31 multiplies the total load PTc calculated by the total load stop correction calculation unit 315 in S507 and the total load correction coefficient Ka calculated by the total load correction coefficient calculation unit 321A. Thus, the total load PTd when the influence of the road surface resistance R is eliminated is calculated (S509).
  • the longitudinal load ratio correction coefficient calculation unit 321C of the load load calculation unit 31 is based on the road resistance R detected by the road resistance detection unit 320 in S508 and the road resistance correction characteristic E stored in advance, and the longitudinal load ratio correction coefficient Kb. Is calculated (S509). Further, the multiplication unit 321D of the load load calculation unit 31 includes the eccentric load correction ratio Xa of the total load PTa calculated by the eccentric load correction ratio calculation unit 319 and the front / rear load ratio correction coefficient calculation unit 321C. By multiplying by the load ratio correction coefficient Kb, the eccentric loading correction ratio Y when the influence of the road surface resistance R is eliminated is calculated (S509).
  • the dividing unit 321E of the load load calculating unit 31 divides the total load PTd calculated by the multiplying unit 321B in S509 by the eccentric loading correction ratio Y calculated by the multiplying unit 321D in S509, thereby suspending the suspension.
  • the total load PT of the cylinders 18Al, 18Ar, 18Bl, 18Br is calculated.
  • the load load calculation unit 31 tilts the vehicle body and the load 14A on the loading platform 14 with respect to the total load PTa of the front suspension cylinders 18Al and 18Ar and the rear suspension cylinders 18Bl and 18Br calculated by the addition unit 313 in S503.
  • the error due to the bias and the road surface resistance R is corrected (S510).
  • the subtraction unit 321F of the load load calculation unit 31 calculates the weight G on the vehicle body side supported by the front suspension cylinders 18Al and 18Ar and the rear suspension cylinders 18Bl and 18Br from the total load PT calculated by the division unit 321E. By subtracting, the load W of the load 14A loaded on the loading platform 14 is calculated (S510).
  • the runout width measurement unit 331 of the final load load confirmation unit 33 samples and measures the load W of the load 14A calculated by the subtraction unit 321F in S510 within a predetermined time. Then, the minimum runout width confirmation unit 332 of the final load load confirmation unit 33 averages the plurality of loads W measured by the runout width measurement unit 331, and checks whether the load W of the load 14A is within the minimum runout width. (S511).
  • the final cargo load confirmation unit 33 takes in the detection values of the rear wheel rotational speed sensors 24Bl and 24Br (S512, S513). Then, the speed difference calculation unit 333 of the final load load confirmation unit 33 includes the rotation speed of the left rear wheel 12B1 detected by the rear wheel rotation speed sensor 24B1 and the right rear wheel detected by the rear wheel rotation speed sensor 24Br. The difference from the rotational speed of 12Br is calculated (S514).
  • the final load load output unit 334 of the final load load confirmation unit 33 determines that the vehicle body speed detected by the vehicle body speed detector 23 in S506 has reached a predetermined set value or more (Condition 1), and in S511. Difference between the rotational speeds of the rear wheels 12Bl and 12Br calculated by the speed difference calculator 333 when the load W of the load 14A is confirmed to be within the minimum swing width by the minimum swing width checker 332 (condition 2). Is smaller than the predetermined set value (condition 3), it is determined whether or not (S515).
  • the final load load output unit 334 uses the load W of the load 14A calculated by the subtraction unit 321F in S510 as the final load W.
  • the load of the load 14A is output to the display device 26 (S516), and the measurement process of the load W of the load 14A by the load measuring device 2 is finished.
  • the load W of the load 14A calculated by the subtractor 321F is used as the final load.
  • the load output of 14A is invalidated (S517), and the measurement process of the load W of the load 14A by the load measuring device 2 is terminated.
  • the total load correcting unit 321 of the load load calculating unit 31 corresponds to the road surface resistance R detected by the road surface resistance detecting unit 320.
  • the measurement error of the load W of the load 14A due to the road surface resistance R of the traveling path of the dump truck 1 is corrected.
  • the influence of can be suppressed.
  • the measurement precision of the load W of the load 14A by the load measuring device 2 can be improved.
  • the total load correction unit 321 includes the total load PTa acting on the suspension cylinders 18Al, 18Ar, 18B1, and 18Br, and the eccentric loading correction ratio of the total load PTa. Corrections for eliminating the influence of the road surface resistance R are performed on Xa. As described above, the total load correction unit 321 corrects errors caused by the inclination of the vehicle body and the deviation of the load 14 ⁇ / b> A in the loading platform 14 after performing the two-stage correction caused by the road surface resistance R. The measurement accuracy of the load W of the load 14A can be effectively increased.
  • the load measuring device 2 when the road resistance R is smaller than the threshold Ra in the relationship between the road resistance R and the total load correction coefficient Ka in the road resistance correction characteristic D stored in advance.
  • the total load correction coefficient Ka is set to 1
  • the road resistance R is smaller than the threshold Ra in the relationship between the road resistance R and the longitudinal load ratio correction coefficient Kb in the road resistance correction characteristic E stored in advance.
  • the longitudinal load ratio correction coefficient Kb is set to be 1. Therefore, when the road resistance R detected by the road resistance detector 320 is smaller than a preset threshold Ra, when the influence on the measurement of the load W of the load 14A due to the road resistance R is small, the total load correction is performed.
  • the part 321 can be processed so as not to substantially correct the total load PTa of the suspension cylinders 18Al, 18Ar, 18Bl, 18Br. Thereby, since the load W of the load 14A can be measured smoothly by the load measuring device 2, the measurement process of the load W of the load 14A can be speeded up.
  • the load measuring device 2 according to the second embodiment of the present invention for example, as shown in FIG.
  • a determination unit 322 is provided that determines whether or not the road surface resistance R can be detected.
  • the total load correction unit 321 invalidates the correction of the total load PTa of the suspension cylinders 18Al, 18Ar, 18B1, and 18Br calculated by the addition unit 313. It is configured to be
  • the determination unit 322 for example, when the detection signal of the road surface resistance detection unit 320 is input within a predetermined time after the measurement of the load W of the load 14A on the loading platform 14 is started, the road surface resistance R Is determined to be detectable. On the other hand, the determination unit 322 starts measuring the load W of the load 14A, for example, because communication between the controller 25a and the front wheel rotation speed sensors 23Al and 23Ar and the rear wheel rotation speed sensors 24Bl and 24Br is interrupted. When the detection signal of the road surface resistance detection unit 320 is not input within a predetermined time after that, it is determined that the road surface resistance R is not detectable, that is, the road surface resistance R is unknown or cannot be calculated.
  • the multiplication unit 321B of the total load correction unit 321 performs multiplication of the total load PTc and the total load correction coefficient Ka when the determination unit 322 determines that the road surface resistance R cannot be detected. Without performing, the total load PTc is output to the division unit 321E as it is.
  • the multiplication unit 321D of the total load correction unit 321 performs multiplication of the eccentric load correction ratio Xa of the total load PTa and the front / rear load ratio correction coefficient Kb. Instead, the eccentric loading correction ratio Xa is output to the dividing unit 321E as it is.
  • the load measuring apparatus 2 in addition to obtaining the same operational effects as those of the first embodiment described above, the communication environment between the controller 25a and an external device or the like can be obtained. Even if a failure occurs and the road surface resistance R is unknown or not calculated, the correction of the total load PTa of the suspension cylinders 18Al, 18Ar, 18B1, and 18Br by the total load correction unit 321 becomes invalid, so the load 14A It is possible to prevent an erroneous value as a measured value of the load W from being output to the display device 26. Thereby, the reliability which was excellent with respect to the measurement of the load W of the load 14A by the load measuring device 2 can be obtained.
  • the third embodiment of the present invention differs from the first embodiment described above in the first embodiment when the road resistance R is smaller than a predetermined threshold Ra in the road resistance correction characteristic D stored in advance in the controller 25.
  • the total load correction coefficient Ka is set to be 1 and when the road resistance R is smaller than a predetermined threshold Ra in the road resistance correction characteristic E, the longitudinal load ratio correction coefficient Kb is set to be 1.
  • the total load correction unit 321 according to the third embodiment uses the addition unit 313 when the road resistance R detected by the road resistance detection unit 320 is smaller than a predetermined threshold Ra.
  • the total load correction unit 321 determines whether or not the road surface resistance R detected by the road surface resistance detection unit 320 in S508 is smaller than the threshold value Ra (S701). ).
  • the total load correction unit 321 determines that the road surface resistance R detected by the road surface resistance detection unit 320 is smaller than the threshold value Ra (S701 / YES), in S510, all of the suspension cylinders 18Al, 18Ar, 18Bl, 18Br For the load PTa, the error due to the inclination of the vehicle body and the deviation of the load 14A on the loading platform 14 is corrected without correcting the error due to the road surface resistance R, and the processing from S511 is performed.
  • the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained, and the road resistance R detected by the road resistance detector 320 can be obtained.
  • the influence on the measurement of the load W of the load 14A due to the road surface resistance R is small, such as when the value is smaller than a preset threshold value Ra, the calculation of the total load correction coefficient Ka by the total load correction coefficient calculation unit 321A and before and after Even without calculating the longitudinal load ratio correction coefficient Kb by the load ratio correction coefficient calculation unit 321C, the total load correction unit 321 invalidates the correction of the total load PTa of the suspension cylinders 18Al, 18Ar, 18B1, and 18Br. Can do.
  • amendment of the total load PTa of suspension cylinder 18Al, 18Ar, 18Bl, 18Br can be raised, the serviceability to the operator boarding the cab 13 of the dump truck 1 can be improved.
  • the road surface resistance detection unit 320 calculates a road surface friction coefficient from the slip ratio of the dump truck 1, and the road surface friction coefficient and each of the multiplication units 311Al, 311Ar. , 311B1, 311Br and the calculation result of the road surface resistance R of the traveling path of the dump truck 1 has been described.
  • the present invention is not limited to this case.
  • a drive torque detector (not shown) for detecting the drive torque applied to each of the rear wheels 12Bl, 12Br is provided, and the acceleration of the vehicle body is calculated from the vehicle body speed detected by the vehicle body speed detector 23.
  • the road surface resistance R may be obtained based on the acceleration of the vehicle and the driving torque detected by the driving torque detector, or the road surface resistance R may be obtained using other means.
  • the relationship between the road resistance R and the total load correction coefficient Ka in the road resistance correction characteristic D stored in advance in the controller 25 is determined by the road resistance R being a predetermined value.
  • the relationship between the road resistance R and the total load correction coefficient Ka in the road resistance correction characteristic D may be set to an increasing function in which the total load correction coefficient Ka increases as the road resistance R increases. It may be set to a function. The same applies to the relationship between the road surface resistance R and the longitudinal load ratio correction coefficient Kb in the road surface resistance correction characteristic E.
  • SYMBOLS 1 Dump truck (work machine), 2 ... Load measuring device, 12 ... Wheel, 12Al, 12Ar ... Front wheel, 12Bl, 12Br ... Rear wheel, 14 ... Loading platform, 14A ... Load, 18Al, 18Ar ... Front suspension cylinder, 18Bl, 18Br: Rear suspension cylinder 21Al, 21Ar: Suspension pressure sensor (front load acquisition device), 21Bl, 21Br ... Suspension pressure sensor (rear load acquisition device), 22 ... Inclination angle sensor, 23 ... Body speed detector, 23Al, 23Ar ... front wheel rotational speed sensor, 24 ...
  • front / rear load ratio inclination correction calculation unit 318 ... front / rear load ratio stop correction calculation unit, 319 ... eccentric loading correction ratio calculation unit (correction ratio calculation unit), 320 ... road resistance detection unit 321 ... Total load correction unit, 321A ... Total load correction coefficient calculation unit, 321B ... Multiplication unit (total load correction coefficient multiplication unit), 321C ... Front / rear load ratio correction coefficient calculation unit, 321D ... Multiplication unit (front / rear load ratio correction coefficient multiplication) Calculating unit), 321E... Dividing unit, 321F.

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Abstract

荷台に積載された積荷の荷重の計測精度を向上させることができる作業機械の荷重計測装置の提供。　本発明は、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒにかかる前側荷重を取得する前側荷重取得器と、後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒにかかる後側荷重を取得する後側荷重取得器と、ダンプトラック１の走行路の路面抵抗を検出する路面抵抗検出部３２０と、前側荷重取得器によって取得された前側荷重、及び後側荷重取得器によって取得された後側荷重に基づいて、積荷１４Ａの荷重を求めるためのサスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒに作用する全荷重を演算する加算部３１３と、路面抵抗検出部３２０によって検出された路面抵抗に応じて、加算部３１３によって演算された全荷重を補正する全荷重補正部３２１とを備えた。

Description

作業機械の荷重計測装置
　本発明は、作業機械の荷台に積載された積荷の荷重を計測する作業機械の荷重計測装置に関する。
　一般に、鉱山等で採掘された鉱物や土砂等を積荷として運搬するダンプトラック等の作業機械は、車体フレームと、この車体フレームに回転可能に設けられた前輪及び後輪と、車体フレームに対して起伏可能に設けられ、積荷を積載する荷台と、車体フレームと前輪及び後輪との間にそれぞれ介装され、走行時の車体への衝撃を緩和する前側サスペンションシリンダ及び後側サスペンションシリンダとを備えている。そして、このような構成の作業機械には、荷台に積載された積荷の荷重を計測する荷重計測装置が設けられている。
　この種の作業機械の荷重計測装置の従来技術の１つとして、荷台に積載した積載荷重を、圧力センサによって前側サスペンションシリンダ、及び後側サスペンションシリンダのシリンダ圧を取込んで演算する処理装置を備えた荷重計測装置が知られている（例えば、下記の特許文献１参照）。
　この従来技術の荷重計測装置は、車体の左右の後輪の速度をそれぞれ検出する後輪速度検出器と、各後輪速度検出器からの速度差を検出する速度差検出器と、速度差検出器からの各後輪の速度の差が予め設定した設定値以下に達した場合、処理装置で演算した積載荷重を最終の積載荷重として出力し、予め設定した設定値以上の場合には、処理装置で演算した積載荷重を最終の積載荷重の出力として無効とする最終確認演算部を有する最終積載荷重確認手段とを備えている。
特許第５１６０４６８号公報
　ところで、ダンプトラック等の作業機械が走行路を走行すると、車輪が走行路の地面等から路面抵抗を受けることにより、車体の進行方向への抗力だけでなく、車体が浮き上がる上方向への抗力が車輪に作用する。このとき、車体フレームと車輪との間に配置された前後左右の各サスペンションシリンダにかかる荷重のバランスがずれて不安定になることにより、荷重計測装置によって計測される積荷の荷重に誤差が生じる。
　一方、特許文献１に開示された従来技術の荷重計測装置は、作業機械が曲線状の経路を走行した際に、車体が前後左右に傾くことに伴って各サスペンションシリンダにかかる荷重のバランスの影響を排除することにより、積荷の荷重の計測精度の向上を図っているが、上述した路面抵抗に起因する積荷の荷重の計測誤差が考慮されていない。従って、泥地等の地盤が緩い路面のように、路面抵抗が比較的大きくなり易い路面を作業機械が走行する場合には、仮に作業機械の走行経路が直線状であっても、各サスペンションシリンダにかかる荷重のバランスが不安定になる。そのため、各サスペンションシリンダを構成するリンク機構を介して荷重がサスペンションシリンダ以外の部分に分散されることにより、路面抵抗に起因する積荷の荷重の計測誤差が大きくなるので、積荷の荷重の計測精度が低下することが懸念されている。
　本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、荷台に積載された積荷の荷重の計測精度を向上させることができる作業機械の荷重計測装置を提供することにある。
　上記の目的を達成するために、本発明の作業機械の荷重計測装置は、車体フレームと、前記車体フレームに回転可能に設けられた前輪及び後輪と、前記車体フレームに対して起伏可能に設けられ、積荷を積載する荷台と、前記車体フレームと前記前輪及び前記後輪との間にそれぞれ介装され、走行時の車体への衝撃を緩和する前側サスペンションシリンダ及び後側サスペンションシリンダとを備えた作業機械に適用され、前記荷台に積載された前記積荷の荷重を計測する作業機械の荷重計測装置であって、前記前側サスペンションシリンダにかかる前側荷重を取得する前側荷重取得器と、前記後側サスペンションシリンダにかかる後側荷重を取得する後側荷重取得器と、前記作業機械の走行路の路面抵抗を検出する路面抵抗検出部と、前記前側荷重取得器によって取得された前記前側荷重、及び前記後側荷重取得器によって取得された前記後側荷重に基づいて、前記積荷の荷重を求めるための前記前側サスペンションシリンダ及び前記後側サスペンションシリンダに作用する全荷重を演算する全荷重演算部と、前記路面抵抗検出部によって検出された前記路面抵抗に応じて、前記全荷重演算部によって演算された前記全荷重を補正する全荷重補正部とを備えたことを特徴としている。
　本発明の作業機械の荷重計測装置によれば、荷台に積載された積荷の荷重の計測精度を向上させることができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明に係る荷重計測装置の第１実施形態が適用される作業機械の一例として挙げたダンプトラックの構成を示す全体図である。 本発明の第１実施形態に係る荷重計測装置の概略構成を示す図である。 図２に示すコントローラのハードウェア構成を示す図である。 図３に示すコントローラの主な機能を示す機能ブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る荷重計測装置による積荷の荷重の計測処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る荷重計測装置のコントローラの主な機能を示す機能ブロック図である。 本発明の第３実施形態に係る荷重計測装置による積荷の荷重の計測処理の流れを示すフローチャートである。
　以下、本発明に係る作業機械の荷重計測装置を実施するための形態を図に基づいて説明する。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一又は関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施形態では、特に必要なとき以外は同一又は同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
［第１実施形態］
　本発明に係る荷重計測装置の第１実施形態は、例えば図１に示すように、鉱山等で採掘された鉱物や土砂等を積荷として運搬するダンプトラック１に適用される。このダンプトラック１は、車体フレーム１１と、この車体フレーム１１に回転可能に設けられた車輪１２とを備えている。
　この車輪１２は、例えば、車体フレーム１１の前部の左右両端にそれぞれ一輪ずつ配置された前輪１２Ａｌ，１２Ａｒ（図１には、左側の前輪１２Ａｌのみが図示されている）と、車体フレーム１１の後部の左右両端に回転可能にそれぞれ二輪ずつ配置された後輪１２Ｂｌ，１２Ｂｒ（図１には、左側の後輪１２Ｂｌのみが図示されている）とから構成されている。
　前輪１２Ａｌ，１２Ａｒは、ステアリング等を介して入力されるステアリング角度に基づいて操舵される操舵輪であると共に、ダンプトラック１が走行する走行路の路面を介して後輪１２Ｂｌ，１２Ｂｒに従動する従動輪である。一方、後輪１２Ｂｌ，１２Ｂｒは、図示しないエンジンの出力軸から伝達された駆動力を回転運動に変換して駆動する駆動輪である。
　また、ダンプトラック１は、前輪１２Ａｌ，１２Ａｒの上方に設けられ、オペレータが搭乗する運転室１３と、車体フレーム１１に対して起伏可能に設けられ、鉱物や土砂等の積荷１４Ａを積載する荷台１４と、車体フレーム１１の後部にブラケット１５を介して設けられたヒンジピン１６と、車体フレーム１１のうちヒンジピン１６よりも前方に配置され、車体フレーム１１と荷台１４とを連結するホイストシリンダ１７とを備えている。そして、ダンプトラック１には、図示されないが、ホイストシリンダ１７へ圧油を供給する油圧ポンプと、この油圧ポンプに供給する作動油を貯蔵する作動油タンクとが搭載されている。
　従って、油圧ポンプが圧油を作動油タンクからホイストシリンダ１７へ供給してホイストシリンダ１７を伸長させると、荷台１４がホイストシリンダ１７に押し上げられて起立することにより、荷台１４に積載された積荷１４Ａを放土することができる。一方、油圧ポンプがホイストシリンダ１７に供給した圧油を作動油タンクへ戻してホイストシリンダ１７を収縮させると、荷台１４がホイストシリンダ１７に支持されながら倒伏することにより、積荷１４Ａを荷台１４へ積込むことができる。
　このような構成のダンプトラック１は自動車等の普通の乗用車と異なり、荷台１４に積荷１４Ａが積載されている積荷状態のときの車両の重量が、荷台１４に積荷１４Ａが積載されていない空荷状態のときの車両の重量と比較して２倍以上変化する。そのため、積荷状態のときのダンプトラック１の車高が空荷状態のときの車高に対して大きく変化しないように、ダンプトラック１には、一般にガスと油を封入した前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ（図１には、左側の前側サスペンションシリンダ１８Ａｌのみが図示されている）及び後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒ（図１には、左側の後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌのみが図示されている）が一対ずつ搭載されている。
　一対の前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒは、車両の幅方向において左右にそれぞれ配置されると共に、車体フレーム１１と前輪１２Ａｌ，１２Ａｒとの間に介装され、車体、荷台１４、及び荷台１４上の積荷１４Ａを含む重量物を支持して走行時の車体への衝撃を緩和する機能を有している。各前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒには、例えば、左右一対の前輪１２Ａｌ，１２Ａｒをそれぞれ独立して上下に動かすことが可能な独立懸架方式が採用されており、この方式を用いることでダンプトラック１の走行路の路面に形成された凹凸に前輪１２Ａｌ，１２Ａｒが追従し易くなるので、運転室１３内のオペレータの乗り心地を向上させることができる。
　一対の後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒは、車両の幅方向において左右にそれぞれ配置されると共に、車体フレーム１１と後輪１２Ｂｌ，１２Ｂｒとの間に介装され、車体、荷台１４、及び荷台１４上の積荷１４Ａを含む重量物を支持して走行時の車体への衝撃を緩和する機能を有している。各後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒには、例えば、左右一対の後輪１２Ｂｌ，１２Ｂｒを連結する車軸の両側を懸架する車軸懸架方式が採用されており、独立懸架方式に比べて強度を高めることができるので、荷台１４に積載された積荷１４Ａを安定して支持することができる。
　本発明の第１実施形態に係る荷重計測装置は、上述のように構成されたダンプトラック１に設けられており、荷台１４に積載された積荷１４Ａの荷重Ｗ（図４参照）を計測するものである。以下、この荷重計測装置の構成について、図２～図４を参照しながら詳細に説明する。
　図２に示すように、本発明の第１実施形態に係る荷重計測装置２は、各前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒに取付けられ、各前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ内の圧力（以下、便宜的にサスペンション圧力と称する）を検出するサスペンション圧力センサ２１Ａｌ，２１Ａｒと、各後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒに取付けられ、各後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒ内のサスペンション圧力を検出するサスペンション圧力センサ２１Ｂｌ，２１Ｂｒとを備えている。
　また、荷重計測装置２は、運転室１３内に設置され、車体の前後方向の傾斜角度θ（図４参照）を検出する傾斜角センサ２２と、車体の速度を検出する車体速度検出器２３と、車輪１２の駆動輪の回転速度を検出する駆動輪回転速度検出器２４と、これらの機器２１Ａｌ，２１Ａｒ，２１Ｂｌ，２１Ｂｒ，２２～２４からの検出信号を入力し、荷台１４に積載された積荷１４Ａの荷重Ｗを計測する処理を含む、車体全体の動作を制御するための処理を行うコントローラ２５と、運転室１３内に設置され、コントローラ２５が処理した積荷１４Ａの荷重Ｗ等の各種の情報を表示する液晶ディスプレイ等の表示装置２６とを備えている。
　車体速度検出器２３は、例えば、各前輪１２Ａｌ，１２Ａｒの近傍に設けられ、各前輪１２Ａｌ，１２Ａｒの回転速度を検出する前輪回転速度センサ２３Ａｌ，２３Ａｒから成っている。すなわち、前輪回転速度センサ２３Ａｌ，２３Ａｒは、ダンプトラック１の従動輪の回転速度を検出するものであるから、車体の速度を検出するものとみなすことができる。駆動輪回転速度検出器２４は、例えば、駆動輪である各後輪１２Ｂｌ，１２Ｂｒの近傍に設けられ、各後輪１２Ｂｌ，１２Ｂｒの回転速度を検出する後輪回転速度センサ２４Ｂｌ，２４Ｂｒから成っている。
　図３はコントローラ２５のハードウェア構成を示す図である。
　コントローラ２５は、例えば図３に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）２５Ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）２５Ｂ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）２５Ｃ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）２５Ｄ、時計２５Ｅ、タイマ２５Ｆ、入力Ｉ／Ｆ２５Ｇ、出力Ｉ／Ｆ２５Ｈ、及びバス２５Ｉを含んでいる。そして、ＣＰＵ２５Ａ、ＲＡＭ２５Ｂ、ＲＯＭ２５Ｃ、ＨＤＤ２５Ｄ、時計２５Ｅ、タイマ２５Ｆ、入力Ｉ／Ｆ２５Ｇ、及び出力Ｉ／Ｆ２５Ｈがバス２５Ｉを介して接続されて構成される。
　ＣＰＵ２５Ａは、荷台１４に積載された積荷１４Ａの荷重Ｗを計測するための各種の演算を行う演算装置であり、車体全体の動作を制御する。ＲＡＭ２５Ｂは、情報の高速な読書きが可能な揮発性の記憶媒体から成る記憶装置であり、ＣＰＵ２５Ａが情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ２５Ｃは、読出し専用の不揮発性記憶媒体から成る記憶装置であり、本発明の第１実施形態の特徴をなす荷重計測プログラムが格納されている。ＨＤＤ２５Ｄは、情報の読書きが可能な不揮発性の記憶媒体から成る記憶装置であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。
　これらのＲＯＭ２５ＣやＨＤＤ２５Ｄには、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ及び後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒの各シリンダ断面積の値ＤＡ（図４参照）と、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ及び後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒによって支持されている車体側の重量Ｇ（図４参照）とが記憶されている。
　また、ＲＯＭ２５ＣやＨＤＤ２５Ｄには、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ及び後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒに作用する全荷重ＰＴａ（図４参照）を傾斜角センサ２２からの車体の傾斜角度θに基づいて、傾斜が作用していない場合の全荷重ＰＴｂ（図４参照）として求めるための傾斜補正特性Ａと、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒに作用する前側荷重ＰＦ（図４参照）と後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒに作用する後側荷重ＰＲ（図４参照）との比である前後荷重比ＸＴａ（ＸＴａ＝ＰＦ／ＰＲ）（図４参照）を傾斜角センサ２２からの車体の傾斜角度θに基づいて、傾斜が作用していない場合の前後荷重比ＸＴｂ（図４参照）として求めるための傾斜補正特性Ｂとが記憶されている。
　さらに、ＲＯＭ２５ＣやＨＤＤ２５Ｄには、前後荷重比ＸＴａと、荷台１４における積荷１４Ａの偏りに起因する誤差を補正するための補正比率として、例えば、荷台１４上で積荷１４Ａが平均的に分散された場合の補正比率である全荷重ＰＴａの偏心積込補正比率Ｘａ（図４参照）との関係（第１関係）を示す偏心積込補正特性Ｃが記憶されている。また、ＲＯＭ２５ＣやＨＤＤ２５Ｄには、ダンプトラック１が走行する走行路の路面抵抗Ｒ（図４参照）と、サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒの全荷重ＰＴａに対して路面抵抗Ｒに起因する誤差を補正するための補正係数である全荷重補正係数Ｋａ（図４参照）との関係（第２関係）を示す路面抵抗補正特性Ｄが記憶されている。
　この他、ＲＯＭ２５ＣやＨＤＤ２５Ｄには、路面抵抗Ｒと、前後荷重比ＸＴａに対して路面抵抗Ｒに起因する誤差を補正するための補正係数である前後荷重比補正係数Ｋｂ（図４参照）との関係（第３関係）を示す路面抵抗補正特性Ｅと、ダンプトラック１のスリップ率と、路面抵抗Ｒを求めるための路面摩擦係数との関係を示す路面摩擦特性Ｆとが記憶されている。
　時計２５Ｅは時刻を取得する装置であり、タイマ２５Ｆは時計２５Ｅによって取得された時刻を参照しながらＣＰＵ２５Ａを駆動する装置である。入力Ｉ／Ｆ２５Ｇは、サスペンション圧力センサ２１Ａｌ，２１Ａｒ，２１Ｂｌ，２１Ｂｒ、傾斜角センサ２２、前輪回転速度センサ２３Ａｌ，２３Ａｒ、及び後輪回転速度センサ２４Ｂｌ，２４Ｂｒを含む外部の機器に接続され、これらの外部の機器から出力された信号を入力するインターフェースである。出力Ｉ／Ｆ２５Ｈは、表示装置２６を含む外部の出力装置に接続され、ＣＰＵ２５Ａの演算結果を外部の出力装置へ出力するインターフェースである。
　このようなコントローラ２５のハードウェア構成において、ＲＯＭ２５ＣやＨＤＤ２５Ｄもしくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納された荷重計測プログラムがＲＡＭ２５Ｂに読出され、ＣＰＵ２５Ａの制御に従って動作することにより、荷重計測プログラム（ソフトウェア）とハードウェアとが協働して、荷台１４上の積荷１４Ａの荷重Ｗを計測するためのコントローラ２５の機能を実現する機能ブロックが構成される。
　次に、積荷１４Ａの荷重Ｗの計測に関するコントローラ２５の機能構成について、図４を参照しながら詳細に説明する。
　コントローラ２５は、大略的に荷台１４に積込まれた積荷１４Ａの荷重Ｗを演算する積荷荷重演算部３１と、最終的に決定される積荷１４Ａの荷重Ｗを確認する最終積荷荷重確認部３３とを備えている。
　積荷荷重演算部３１は、乗算部３１１Ａｌ，３１１Ａｒ，３１１Ｂｌ，３１１Ｂｒ、加算部３１２Ａ，３１２Ｂ，３１３、全荷重傾斜補正演算部３１４、全荷重停止補正演算部３１５、除算部３１６、前後荷重比傾斜補正演算部３１７、前後荷重比停止補正演算部３１８、及び偏心積込補正比率演算部３１９を含んでいる。
　乗算部３１１Ａｌ，３１１Ａｒは、サスペンション圧力センサ２１Ａｌ，２１Ａｒによって検出された前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ内のサスペンション圧力と、予め記憶したシリンダ断面積ＤＡとを乗じることにより、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒにそれぞれ作用する荷重を演算する。乗算部３１１Ｂｌ，３１１Ｂｒは、サスペンション圧力センサ２１Ｂｌ，２１Ｂｒによって検出された後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒ内のサスペンション圧力と、予め記憶したシリンダ断面積ＤＡとを乗じることにより、後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒにそれぞれ作用する荷重を演算する。
　加算部３１２Ａは、乗算部３１１Ａｌによって演算された左側の前側サスペンションシリンダ１８Ａｌの荷重と、乗算部３１１Ａｒによって演算された右側の前側サスペンションシリンダ１８Ａｒの荷重とを加算することにより、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒにかかる前側荷重ＰＦを演算する。従って、サスペンション圧力センサ２１Ａｌ，２１Ａｒ、乗算部３１１Ａｌ，３１１Ａｒ、及び加算部３１２Ａは、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒにかかる前側荷重ＰＦを取得する前側荷重取得器として機能する。
　加算部３１２Ｂは、乗算部３１１Ｂｌによって演算された左側の後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌの荷重と、乗算部３１１Ｂｒによって演算された右側の後側サスペンションシリンダ１８Ｂｒの荷重とを加算することにより、後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒにかかる後側荷重ＰＲを演算する。従って、サスペンション圧力センサ２１Ｂｌ，２１Ｂｒ、乗算部３１１Ｂｌ，３１１Ｂｒ、及び加算部３１２Ｂは、後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒにかかる後側荷重ＰＲを取得する後側荷重取得器として機能する。
　加算部３１３は、加算部３１２Ａによって演算された前側荷重ＰＦと、加算部３１２Ｂによって演算された後側荷重ＰＲとを加算することにより、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ及び後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒに作用する全荷重ＰＴａを演算する。従って、加算部３１３は、前側荷重取得器によって取得された前側荷重ＰＦ、及び後側荷重取得器によって取得された後側荷重ＰＲに基づいて、荷台１４上の積荷１４Ａの荷重Ｗを求めるための前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ及び後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒに作用する全荷重ＰＴａを演算する全荷重演算部として機能する。
　全荷重傾斜補正演算部３１４は、加算部３１３によって演算されたサスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒの全荷重ＰＴａを、傾斜角センサ２２によって検出された傾斜角度θと、予め記憶した傾斜補正特性Ａとに基づいて、車体が傾斜していない場合の全荷重ＰＴｂを演算する。全荷重停止補正演算部３１５は、車体速度検出器２３によって検出された車体の速度、及び全荷重傾斜補正演算部３１４によって演算された全荷重ＰＴｂに基づいて、車体が停止している場合の全荷重ＰＴｃを演算する。
　除算部３１６は、加算部３１２Ａによって演算された前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒにかかる前側荷重ＰＦを、加算部３１２Ｂによって演算された後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒにかかる後側荷重ＰＲで除することにより、前側荷重ＰＦと後側荷重ＰＲとの前後荷重比ＸＴａを演算する。従って、除算部３１６は、前側荷重取得器によって取得された前側荷重ＰＦと、後側荷重取得器によって取得された後側荷重ＰＲとの比から前後荷重比ＸＴａを演算する前後荷重比演算部として機能する。
　前後荷重比傾斜補正演算部３１７は、除算部３１６によって演算された前後荷重比ＸＴａを、傾斜角センサ２２によって検出された傾斜角度θと、予め記憶した傾斜補正特性Ｂとに基づいて、車体が傾斜していない場合の前後荷重比ＸＴｂを演算する。前後荷重比停止補正演算部３１８は、車体速度検出器２３によって検出された車体の速度、及び前後荷重比傾斜補正演算部３１７によって演算された前後荷重比ＸＴｂに基づいて、車体が停止している場合の前後荷重比ＸＴｃを演算する。
　偏心積込補正比率演算部３１９は、予め記憶した偏心積込補正特性Ｃの関係に対して、前後荷重比停止補正演算部３１８によって演算された前後荷重比ＸＴｃを適用することにより、全荷重ＰＴａの偏心積込補正比率Ｘａを演算する。すなわち、偏心積込補正比率演算部３１９は補正比率演算部として機能する。
　本発明の第１実施形態では、積荷荷重演算部３１は、ダンプトラック１の走行路の路面抵抗Ｒを検出する路面抵抗検出部３２０と、この路面抵抗検出部３２０によって検出された路面抵抗Ｒに応じて、加算部３１３によって演算されたサスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒに作用する全荷重ＰＴａを補正する全荷重補正部３２１とを含んでいる。
　路面抵抗検出部３２０は、例えば、前輪回転速度センサ２３Ａｌ，２３Ａｒによって検出された前輪１２Ａｌ，１２Ａｒの回転速度、及び後輪回転速度センサ２４Ｂｌ，２４Ｂｒによって検出された後輪１２Ｂｌ，１２Ｂｒの回転速度に基づいて、ダンプトラック１のスリップ率を演算して路面摩擦係数を算出し、この路面摩擦係数を用いて路面抵抗Ｒを検出する。
　具体的には、路面抵抗検出部３２０は、例えば、前輪回転速度センサ２３Ａｌ，２３Ａｒによって検出された前輪１２Ａｌ，１２Ａｒの回転速度、及び後輪回転速度センサ２４Ｂｌ，２４Ｂｒによって検出された後輪１２Ｂｌ，１２Ｂｒの回転速度を下記の数式（１）に代入してスリップ率を求めることができる。なお、下記の数式（１）の従動輪の回転速度には、前輪回転速度センサ２３Ａｌ，２３Ａｒのいずれかの検出値を用い、駆動輪の回転速度には、後輪回転速度センサ２４Ｂｌ，２４Ｂｒのいずれかの検出値を用いればよい。
（スリップ率）＝｛（駆動輪回転速度）―（従動輪回転速度）｝／（駆動輪回転速度）・・・（１）
　次に、路面抵抗検出部３２０は、上述のように演算したスリップ率、及び予め記憶した路面摩擦特性Ｆに基づいて、路面摩擦係数を演算する。そして、路面抵抗検出部３２０は、例えば、演算した路面摩擦係数、及び各乗算部３１１Ａｌ，３１１Ａｒ，３１１Ｂｌ，３１１Ｂｒによって演算されたサスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒの荷重を下記の数式（２）に代入して路面抵抗Ｒを求めることができる。なお、下記の数式（２）のサスペンションシリンダの荷重には、乗算部３１１Ａｌ，３１１Ａｒ，３１１Ｂｌ，３１１Ｂｒのいずれかの演算結果を用いればよい。
（路面抵抗）＝（路面摩擦係数）×（サスペンションシリンダの荷重）・・・（２）
　全荷重補正部３２１は、全荷重補正係数演算部３２１Ａ、乗算部３２１Ｂ、前後荷重比補正係数演算部３２１Ｃ、乗算部３２１Ｄ、除算部３２１Ｅ、及び減算部３２１Ｆを含んでいる。
　全荷重補正係数演算部３２１Ａは、予め記憶した路面抵抗補正特性Ｄに対して、路面抵抗検出部３２０によって検出された路面抵抗Ｒを適用して全荷重補正係数Ｋａを演算する。本発明の第１実施形態では、路面抵抗補正特性Ｄにおける路面抵抗Ｒと全荷重補正係数Ｋａとの関係は、例えば、路面抵抗Ｒが所定の閾値Ｒａより小さいとき、全荷重補正係数Ｋａが１になるように設定されている。
　乗算部３２１Ｂは、全荷重停止補正演算部３１５によって演算された全荷重ＰＴｃと、全荷重補正係数演算部３２１Ａによって演算された全荷重補正係数Ｋａとを乗じることにより、路面抵抗Ｒの影響が排除された場合の全荷重ＰＴｄを演算する。すなわち、乗算部３２１Ｂは全荷重補正係数乗算部として機能する。
　前後荷重比補正係数演算部３２１Ｃは、予め記憶した路面抵抗補正特性Ｅに対して、路面抵抗検出部３２０によって検出された路面抵抗Ｒを適用して前後荷重比補正係数Ｋｂを演算する。本発明の第１実施形態では、路面抵抗補正特性Ｅにおける路面抵抗Ｒと前後荷重比補正係数Ｋｂとの関係は、例えば上述した路面抵抗補正特性Ｄと同様に、路面抵抗Ｒが所定の閾値Ｒａより小さいとき、前後荷重比補正係数Ｋｂが１になるように設定されている。
　乗算部３２１Ｄは、偏心積込補正比率演算部３１９によって演算された全荷重ＰＴａの偏心積込補正比率Ｘａと、前後荷重比補正係数演算部３２１Ｃによって演算された前後荷重比補正係数Ｋｂとを乗じることにより、路面抵抗Ｒの影響が排除された場合の偏心積込補正比率Ｙを演算する。すなわち、乗算部３２１Ｄは前後荷重比補正係数乗算部として機能する。
　除算部３２１Ｅは、乗算部３２１Ｂによって演算された全荷重ＰＴｄを、乗算部３２１Ｄによって演算された偏心積込補正比率Ｙで除することにより、車体の傾斜、荷台１４における積荷１４Ａの偏り、及び路面抵抗Ｒに起因する誤差の補正が行われた全荷重ＰＴを演算する。減算部３２１Ｆは、除算部３２１Ｅによって演算された全荷重ＰＴから、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ及び後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒによって支持されている車体側の重量Ｇを減算することにより、荷台１４に積載された積荷１４Ａの荷重Ｗを演算する。
　一方、最終積荷荷重確認部３３は、振れ幅計測部３３１、最小振れ幅確認部３３２、速度差演算部３３３、及び最終積荷荷重出力部３３４を含んでいる。
　振れ幅計測部３３１は、積荷荷重演算部３１によって演算された積荷１４Ａの荷重Ｗを所定の時間内において数回サンプリング計測する。最小振れ幅確認部３３２は、振れ幅計測部３３１から得られた複数の計測値の平均値を演算し、この平均値に対して最大計測値と最小計測値との差が最小になった、すなわち積荷１４Ａの荷重Ｗが最小振れ幅内であるかどうかを確認する。速度差演算部３３３は、後輪回転速度センサ２４Ｂｌによって検出された左側の後輪１２Ｂｌの回転速度と、後輪回転速度センサ２４Ｂｒによって検出された右側の後輪１２Ｂｒの回転速度との差を演算する。
　最終積荷荷重出力部３３４は、車体速度検出器２３によって検出された車体の速度が所定の設定値（例えば、数ｋｍ／ｈ）以上に達した場合、いわゆる、ダンプトラック１が荷重計測可能な走行状態である場合（条件１）と、最小振れ幅確認部３３２によって積荷１４Ａの荷重Ｗが最小振れ幅内であることが確認された場合（条件２）と、速度差演算部３３３によって演算された後輪１２Ｂｌ，１２Ｂｒの回転速度の差が所定の設定値より小さい場合、いわゆる、曲線状ではなく直線状の走行路を走行していると判断できる場合（条件３）とが満たされたときに、積荷荷重演算部３１によって演算された積荷１４Ａの荷重Ｗを最終の積荷１４Ａの荷重として表示装置２６へ出力する。
　一方、最終積荷荷重出力部３３４は、ダンプトラック１が荷重計測可能な走行状態である場合（条件１）と、最小振れ幅確認部３３２によって積荷１４Ａの荷重Ｗが最小振れ幅内であることが確認された場合（条件２）と、曲線状ではなく直線状の走行路を走行していると判断できる場合（条件３）とのいずれかが満たされないときに、積荷荷重演算部３１によって演算された積荷１４Ａの荷重Ｗを最終の積荷１４Ａの荷重の出力として無効にする。
　次に、本発明の第１実施形態に係る荷重計測装置２による積荷１４Ａの荷重Ｗの計測処理を、図５のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
　図５に示すように、まず、積荷荷重演算部３１は、各サスペンション圧力センサ２１Ａｌ，２１Ａｒ，２１Ｂｌ，２１Ｂｒの検出値を取り込む（（ステップ（以下、Ｓと記す）５０１））。
　次に、積荷荷重演算部３１の各乗算部３１１Ａｌ，３１１Ａｒは、Ｓ５０１において取り込んだサスペンション圧力センサ２１Ａｌ，２１Ａｒによって検出された前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒのサスペンション圧力と、予め記憶したシリンダ断面積ＤＡとを乗じることにより、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒにそれぞれ作用する荷重を演算する（Ｓ５０２）。
　また、積荷荷重演算部３１の各乗算部３１１Ｂｌ，３１１Ｂｒは、Ｓ５０１において取り込んだサスペンション圧力センサ２１Ｂｌ，２１Ｂｒによって検出された後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒのサスペンション圧力と、予め記憶したシリンダ断面積ＤＡとを乗じることにより、後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒにそれぞれ作用する荷重を演算する（Ｓ５０２）。
　次に、積荷荷重演算部３１の加算部３１２Ａは、各乗算部３１１Ａｌ，３１１Ａｒによって演算された前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒの荷重を加算することにより、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒに作用する前側荷重ＰＦを演算する。また、積荷荷重演算部３１の加算部３１２Ｂは、各乗算部３１１Ｂｌ，３１１Ｂｒによって演算された後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒの荷重を加算することにより、後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒに作用する後側荷重ＰＲを演算する。
　そして、積荷荷重演算部３１の加算部３１３は、加算部３１２Ａによって演算された前側荷重ＰＦと、加算部３１２Ｂによって演算された後側荷重ＰＲとを加算することにより、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ及び後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒに作用する全荷重ＰＴａを演算する（Ｓ５０３）。また、除算部３１６は、加算部３１２Ａによって演算された前側荷重ＰＦと、加算部３１２Ｂによって演算された後側荷重ＰＲとの前後荷重比ＸＴａを演算する（Ｓ５０４）。さらに、積荷荷重演算部３１は、傾斜角センサ２２の検出値を取り込むと共に（Ｓ５０５）、車体速度検出器２３の検出値を取り込む（Ｓ５０６）。
　次に、積荷荷重演算部３１の全荷重傾斜補正演算部３１４は、加算部３１３によって演算された全荷重ＰＴａを、傾斜角センサ２２によって検出された傾斜角度θと、予め記憶した傾斜補正特性Ａとに基づいて、車体が傾斜していない場合の全荷重ＰＴｂを演算する（Ｓ５０７）。また、積荷荷重演算部３１の全荷重停止補正演算部３１５は、車体速度検出器２３によって検出された車体の速度、及び全荷重傾斜補正演算部３１４によって演算された全荷重ＰＴｂに基づいて、車体が停止している場合の全荷重ＰＴｃを演算する（Ｓ５０７）。
　積荷荷重演算部３１の前後荷重比傾斜補正演算部３１７は、除算部３１６によって演算された前後荷重比ＸＴａを、傾斜角センサ２２によって検出された傾斜角度θと、予め記憶した傾斜補正特性Ｂとに基づいて、車体が傾斜していない場合の前後荷重比ＸＴｂを演算する（Ｓ５０７）。また、前後荷重比停止補正演算部３１８は、車体速度検出器２３によって検出された車体の速度、及び前後荷重比傾斜補正演算部３１７によって演算された前後荷重比ＸＴｂに基づいて、車体が停止している場合の前後荷重比ＸＴｃを演算する。その後、偏心積込補正比率演算部３１９は、前後荷重比停止補正演算部３１８によって演算された前後荷重比ＸＴｃ、及び予め記憶した偏心積込補正特性Ｃに基づいて、全荷重ＰＴａの偏心積込補正比率Ｘａを演算する（Ｓ５０７）。
　次に、積荷荷重演算部３１は、前輪回転速度センサ２３Ａｌ，２３Ａｒ及び後輪回転速度センサ２４Ｂｌ，２４Ｂｒの検出値を取り込む。その後、積荷荷重演算部３１の路面抵抗検出部３２０は、前輪回転速度センサ２３Ａｌ，２３Ａｒによって検出された前輪１２Ａｌ，１２Ａｒの回転速度、及び後輪回転速度センサ２４Ｂｌ，２４Ｂｒによって検出された後輪１２Ｂｌ，１２Ｂｒの回転速度に基づいて、ダンプトラック１のスリップ率を演算して路面摩擦係数を算出し、この路面摩擦係数を用いて路面抵抗Ｒを検出する（Ｓ５０８）。
　次に、積荷荷重演算部３１の全荷重補正係数演算部３２１Ａは、Ｓ５０８において路面抵抗検出部３２０によって検出された路面抵抗Ｒ、及び予め記憶した路面抵抗補正特性Ｄに基づいて、全荷重補正係数Ｋａを演算する（Ｓ５０９）。また、積荷荷重演算部３１の乗算部３２１Ｂは、Ｓ５０７において全荷重停止補正演算部３１５によって演算された全荷重ＰＴｃと、全荷重補正係数演算部３２１Ａによって演算された全荷重補正係数Ｋａとを乗じることにより、路面抵抗Ｒの影響が排除された場合の全荷重ＰＴｄを演算する（Ｓ５０９）。
　積荷荷重演算部３１の前後荷重比補正係数演算部３２１Ｃは、Ｓ５０８において路面抵抗検出部３２０によって検出された路面抵抗Ｒ、及び予め記憶した路面抵抗補正特性Ｅに基づいて、前後荷重比補正係数Ｋｂを演算する（Ｓ５０９）。また、積荷荷重演算部３１の乗算部３２１Ｄは、偏心積込補正比率演算部３１９によって演算された全荷重ＰＴａの偏心積込補正比率Ｘａと、前後荷重比補正係数演算部３２１Ｃによって演算された前後荷重比補正係数Ｋｂとを乗じることにより、路面抵抗Ｒの影響が排除された場合の偏心積込補正比率Ｙを演算する（Ｓ５０９）。
　次に、積荷荷重演算部３１の除算部３２１Ｅは、Ｓ５０９において乗算部３２１Ｂによって演算された全荷重ＰＴｄを、Ｓ５０９において乗算部３２１Ｄによって演算された偏心積込補正比率Ｙで除することにより、サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒの全荷重ＰＴを演算する。すなわち、積荷荷重演算部３１は、Ｓ５０３において加算部３１３によって演算された前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ及び後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒの全荷重ＰＴａに対して、車体の傾斜、荷台１４における積荷１４Ａの偏り、及び路面抵抗Ｒに起因する誤差の補正を行う（Ｓ５１０）。そして、積荷荷重演算部３１の減算部３２１Ｆは、除算部３２１Ｅによって演算された全荷重ＰＴから、前側サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ及び後側サスペンションシリンダ１８Ｂｌ，１８Ｂｒによって支持されている車体側の重量Ｇを減算することにより、荷台１４に積載された積荷１４Ａの荷重Ｗを演算する（Ｓ５１０）。
　次に、最終積荷荷重確認部３３の振れ幅計測部３３１は、Ｓ５１０において減算部３２１Ｆによって演算された積荷１４Ａの荷重Ｗを所定の時間内において数回サンプリング計測する。そして、最終積荷荷重確認部３３の最小振れ幅確認部３３２は、振れ幅計測部３３１によって計測された複数の荷重Ｗを平均化し、積荷１４Ａの荷重Ｗが最小振れ幅内であるかどうかを確認する（Ｓ５１１）。
　また、最終積荷荷重確認部３３は、後輪回転速度センサ２４Ｂｌ，２４Ｂｒの検出値を取り込む（Ｓ５１２，Ｓ５１３）。そして、最終積荷荷重確認部３３の速度差演算部３３３は、後輪回転速度センサ２４Ｂｌによって検出された左側の後輪１２Ｂｌの回転速度と、後輪回転速度センサ２４Ｂｒによって検出された右側の後輪１２Ｂｒの回転速度との差を演算する（Ｓ５１４）。
　次に、最終積荷荷重確認部３３の最終積荷荷重出力部３３４は、Ｓ５０６において車体速度検出器２３によって検出された車体の速度が所定の設定値以上に達した場合（条件１）と、Ｓ５１１において最小振れ幅確認部３３２によって積荷１４Ａの荷重Ｗが最小振れ幅内であることが確認された場合（条件２）と、速度差演算部３３３によって演算された後輪１２Ｂｌ，１２Ｂｒの回転速度の差が所定の設定値より小さい場合（条件３）とが満たされているかどうかを判断する（Ｓ５１５）。
　このとき、最終積荷荷重出力部３３４は、上述した条件１～３の全てが満たされていると判断すると（Ｓ５１５／ＹＥＳ）、Ｓ５１０において減算部３２１Ｆによって演算された積荷１４Ａの荷重Ｗを最終の積荷１４Ａの荷重として表示装置２６へ出力し（Ｓ５１６）、荷重計測装置２による積荷１４Ａの荷重Ｗの計測処理を終了する。一方、Ｓ５１５において、最終積荷荷重出力部３３４は、上述した条件１～３のいずれかが満たされないと判断すると（Ｓ５１５／ＮＯ）、減算部３２１Ｆによって演算された積荷１４Ａの荷重Ｗを最終の積荷１４Ａの荷重の出力として無効にし（Ｓ５１７）、荷重計測装置２による積荷１４Ａの荷重Ｗの計測処理を終了する。
　このように構成した本発明の第１実施形態に係る荷重計測装置２によれば、積荷荷重演算部３１の全荷重補正部３２１が、路面抵抗検出部３２０によって検出された路面抵抗Ｒに応じて、加算部３１３によって演算されたサスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒに作用する全荷重ＰＴａを補正することにより、ダンプトラック１の走行路の路面抵抗Ｒに起因する積荷１４Ａの荷重Ｗの計測誤差の影響を抑制することができる。これにより、荷重計測装置２による積荷１４Ａの荷重Ｗの計測精度を向上させることができる。
　また、本発明の第１実施形態に係る荷重計測装置２では、全荷重補正部３２１は、サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒに作用する全荷重ＰＴａ、及び全荷重ＰＴａの偏心積込補正比率Ｘａに対して、路面抵抗Ｒの影響が排除される補正をそれぞれ行うようにしている。このように、全荷重補正部３２１が、路面抵抗Ｒに起因する２段階の補正を行った上で、車体の傾斜及び荷台１４における積荷１４Ａの偏りにそれぞれ起因する誤差の補正を行うことにより、積荷１４Ａの荷重Ｗの計測精度を効果的に高めることができる。
　また、本発明の第１実施形態に係る荷重計測装置２では、予め記憶された路面抵抗補正特性Ｄにおける路面抵抗Ｒと全荷重補正係数Ｋａとの関係において、路面抵抗Ｒが閾値Ｒａより小さいとき、全荷重補正係数Ｋａが１になるように設定されており、予め記憶された路面抵抗補正特性Ｅにおける路面抵抗Ｒと前後荷重比補正係数Ｋｂとの関係において、路面抵抗Ｒが閾値Ｒａより小さいとき、前後荷重比補正係数Ｋｂが１になるように設定されている。そのため、路面抵抗検出部３２０によって検出された路面抵抗Ｒが予め設定された閾値Ｒａより小さいときのように、路面抵抗Ｒに伴う積荷１４Ａの荷重Ｗの計測への影響が小さいときには、全荷重補正部３２１が、サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒの全荷重ＰＴａを実質的に補正しないように処理することができる。これにより、荷重計測装置２による積荷１４Ａの荷重Ｗの計測を円滑に行うことができるので、積荷１４Ａの荷重Ｗの計測処理を高速化することができる。
［第２実施形態］
　本発明の第２実施形態に係る荷重計測装置２は、上述した第１実施形態に係る荷重計測装置２の構成に加え、例えば図６に示すように、コントローラ２５ａの積荷荷重演算部３１ａが、路面抵抗検出部３２０からの検出信号に基づいて、路面抵抗Ｒが検出可能かどうかを判定する判定部３２２を備えている。そして、全荷重補正部３２１は、判定部３２２によって路面抵抗Ｒが検出可能でないと判定されたとき、加算部３１３によって演算されたサスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒの全荷重ＰＴａの補正を無効にするように構成されている。
　具体的には、判定部３２２は、例えば、荷台１４上の積荷１４Ａの荷重Ｗの計測を開始してから所定の時間内に路面抵抗検出部３２０の検出信号が入力されたとき、路面抵抗Ｒが検出可能であると判定する。一方、判定部３２２は、例えば、コントローラ２５ａと、前輪回転速度センサ２３Ａｌ，２３Ａｒ及び後輪回転速度センサ２４Ｂｌ，２４Ｂｒとの通信が遮断された等の理由により、積荷１４Ａの荷重Ｗの計測を開始してから所定の時間内に路面抵抗検出部３２０の検出信号が入力されなかったとき、路面抵抗Ｒが検出可能でない、すなわち路面抵抗Ｒが不明又は算出不可であると判定する。
　本発明の第２実施形態では、全荷重補正部３２１の乗算部３２１Ｂは、判定部３２２によって路面抵抗Ｒが検出可能でないと判定されたとき、全荷重ＰＴｃと全荷重補正係数Ｋａとの乗算を行わずに、全荷重ＰＴｃをそのまま除算部３２１Ｅへ出力する。全荷重補正部３２１の乗算部３２１Ｄは、判定部３２２によって路面抵抗Ｒが検出可能でないと判定されたとき、全荷重ＰＴａの偏心積込補正比率Ｘａと前後荷重比補正係数Ｋｂとの乗算を行わずに、偏心積込補正比率Ｘａをそのまま除算部３２１Ｅへ出力する。なお、その他の第２実施形態の構成は、上述した第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　このように構成した本発明の第２実施形態に係る荷重計測装置２によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる他、コントローラ２５ａと外部の機器との通信環境等に不具合が生じて路面抵抗Ｒが不明であったり、あるいは算出されなかった場合でも、全荷重補正部３２１によるサスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒの全荷重ＰＴａの補正が無効になるので、積荷１４Ａの荷重Ｗの計測値として誤った値が表示装置２６へ出力されるのを防止することができる。これにより、荷重計測装置２による積荷１４Ａの荷重Ｗの計測に対して優れた信頼性を得ることができる。
［第３実施形態］
　本発明の第３実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態では、コントローラ２５に予め記憶された路面抵抗補正特性Ｄにおいて、路面抵抗Ｒが所定の閾値Ｒａより小さいとき、全荷重補正係数Ｋａが１になるように設定され、路面抵抗補正特性Ｅにおいて、路面抵抗Ｒが所定の閾値Ｒａより小さいとき、前後荷重比補正係数Ｋｂが１になるように設定されたのに対して、このような設定の代わりに、第３実施形態に係る全荷重補正部３２１は、路面抵抗検出部３２０によって検出された路面抵抗Ｒが所定の閾値Ｒａより小さいとき、加算部３１３によって演算されたサスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒの全荷重ＰＴａの補正を無効にするように構成されたことである。なお、その他の第３実施形態の構成は、上述した第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　以下、本発明の第３実施形態に係る荷重計測装置２による積荷１４Ａの荷重Ｗの計測処理を、図７のフローチャートに基づいて詳細に説明する。なお、図７に示すＳ５０１～Ｓ５１７の処理については、上述した図５に示す５０１～Ｓ５１７の処理と同じであるので、重複する説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
　図７に示すように、Ｓ５０７及びＳ５０８の処理が行われると、全荷重補正部３２１は、Ｓ５０８において路面抵抗検出部３２０によって検出された路面抵抗Ｒが閾値Ｒａより小さいかどうかを判断する（Ｓ７０１）。
　このとき、全荷重補正部３２１は、路面抵抗検出部３２０によって検出された路面抵抗Ｒが閾値Ｒａより小さいと判断すると（Ｓ７０１／ＹＥＳ）、Ｓ５１０において、サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒの全荷重ＰＴａに対して、路面抵抗Ｒに起因する誤差の補正を行わずに、車体の傾斜及び荷台１４における積荷１４Ａの偏りに起因する誤差の補正を行い、Ｓ５１１からの処理が行われる。
　一方、Ｓ７０１において、全荷重補正部３２１は、路面抵抗検出部３２０によって検出された路面抵抗Ｒが閾値Ｒａ以上であると判断すると（Ｓ７０１／ＮＯ）、Ｓ５０９からの処理が行われる。この場合、上述した第１実施形態と同様の処理が行われる。
　このように構成した本発明の第３実施形態に係る荷重計測装置２によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる他、路面抵抗検出部３２０によって検出された路面抵抗Ｒが予め設定された閾値Ｒａより小さいときのように、路面抵抗Ｒに伴う積荷１４Ａの荷重Ｗの計測への影響が小さいときには、全荷重補正係数演算部３２１Ａによる全荷重補正係数Ｋａの演算及び前後荷重比補正係数演算部３２１Ｃによる前後荷重比補正係数Ｋｂの演算を行わなくても、全荷重補正部３２１が、サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒの全荷重ＰＴａの補正を無効に処理することができる。これにより、サスペンションシリンダ１８Ａｌ，１８Ａｒ，１８Ｂｌ，１８Ｂｒの全荷重ＰＴａの補正の自由度を高めることができるので、ダンプトラック１の運転室１３に搭乗するオペレータへのサービス性を向上させることができる。
　なお、上述した本実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。
　また、本発明の第１実施形態に係る荷重計測装置２では、路面抵抗検出部３２０が、ダンプトラック１のスリップ率から路面摩擦係数を演算し、この路面摩擦係数と、各乗算部３１１Ａｌ，３１１Ａｒ，３１１Ｂｌ，３１１Ｂｒのいずれかの演算結果とを用いてダンプトラック１の走行路の路面抵抗Ｒを求めた場合について説明したが、本発明はこの場合に限られない。例えば、各後輪１２Ｂｌ，１２Ｂｒに加えられる駆動トルクを検出する駆動トルク検出器（図示せず）を設け、車体速度検出器２３によって検出された車体の速度から車体の加速度を算出し、この車体の加速度、及び駆動トルク検出器によって検出された駆動トルクに基づいて路面抵抗Ｒを求めてもよいし、その他の手段を用いて路面抵抗Ｒを求めてもよい。
　さらに、本発明の第１実施形態に係る荷重計測装置２では、コントローラ２５に予め記憶された路面抵抗補正特性Ｄにおける路面抵抗Ｒと全荷重補正係数Ｋａとの関係が、路面抵抗Ｒが所定の閾値Ｒａより小さいとき、全荷重補正係数Ｋａが１になるように設定された場合について説明したが、本発明はこの場合に限られない。例えば、路面抵抗補正特性Ｄにおける路面抵抗Ｒと全荷重補正係数Ｋａとの関係は、路面抵抗Ｒが増加するのに従って全荷重補正係数Ｋａが増加する増加関数に設定されてもよいし、その他の関数に設定されてもよい。なお、路面抵抗補正特性Ｅにおける路面抵抗Ｒと前後荷重比補正係数Ｋｂとの関係についても同様である。
　１…ダンプトラック（作業機械）、２…荷重計測装置、１２…車輪、１２Ａｌ，１２Ａｒ…前輪、１２Ｂｌ，１２Ｂｒ…後輪、１４…荷台、１４Ａ…積荷、１８Ａｌ，１８Ａｒ…前側サスペンションシリンダ、１８Ｂｌ，１８Ｂｒ…後側サスペンションシリンダ　２１Ａｌ，２１Ａｒ…サスペンション圧力センサ（前側荷重取得器）、２１Ｂｌ，２１Ｂｒ…サスペンション圧力センサ（後側荷重取得器）、２２…傾斜角センサ、２３…車体速度検出器、２３Ａｌ，２３Ａｒ…前輪回転速度センサ、２４…駆動輪回転速度検出器、２４Ｂｌ，２４Ｂｒ…後輪回転速度センサ、２５，２５ａ…コントローラ、
　３１，３１ａ…積荷荷重演算部、３３…最終積荷荷重確認部、３１１Ａｌ，３１１Ａｒ…乗算部（前側荷重取得器）、３１１Ｂｌ，３１１Ｂｒ…乗算部（後側荷重取得器）、３１２Ａ…加算部（前側荷重取得器）、３１２Ｂ…加算部（後側荷重取得器）、３１３…加算部（全荷重演算部）、３１４…全荷重傾斜補正演算部、３１５…全荷重停止補正演算部、３１６…除算部（前後荷重比演算部）、３１７…前後荷重比傾斜補正演算部、３１８…前後荷重比停止補正演算部、３１９…偏心積込補正比率演算部（補正比率演算部）、３２０…路面抵抗検出部
　３２１…全荷重補正部、３２１Ａ…全荷重補正係数演算部、３２１Ｂ…乗算部（全荷重補正係数乗算部）、３２１Ｃ…前後荷重比補正係数演算部、３２１Ｄ…乗算部（前後荷重比補正係数乗算部）、３２１Ｅ…除算部、３２１Ｆ…減算部、３２２…判定部
 

Claims (5)

  1. 　車体フレームと、前記車体フレームに回転可能に設けられた前輪及び後輪と、前記車体フレームに対して起伏可能に設けられ、積荷を積載する荷台と、前記車体フレームと前記前輪及び前記後輪との間にそれぞれ介装され、走行時の車体への衝撃を緩和する前側サスペンションシリンダ及び後側サスペンションシリンダとを備えた作業機械に適用され、
    　前記荷台に積載された前記積荷の荷重を計測する作業機械の荷重計測装置であって、
    　前記前側サスペンションシリンダにかかる前側荷重を取得する前側荷重取得器と、
    　前記後側サスペンションシリンダにかかる後側荷重を取得する後側荷重取得器と、
    　前記作業機械の走行路の路面抵抗を検出する路面抵抗検出部と、
    　前記前側荷重取得器によって取得された前記前側荷重、及び前記後側荷重取得器によって取得された前記後側荷重に基づいて、前記積荷の荷重を求めるための前記前側サスペンションシリンダ及び前記後側サスペンションシリンダに作用する全荷重を演算する全荷重演算部と、
    　前記路面抵抗検出部によって検出された前記路面抵抗に応じて、前記全荷重演算部によって演算された前記全荷重を補正する全荷重補正部とを備えたことを特徴とする作業機械の荷重計測装置。
  2. 　請求項１に記載の作業機械の荷重計測装置において、
    　前記前側荷重と前記後側荷重との比である前後荷重比と、前記荷台における前記積荷の偏りに起因する誤差を補正するための補正比率との第１関係、前記路面抵抗と、前記全荷重に対して前記路面抵抗に起因する誤差を補正するための補正係数である全荷重補正係数との第２関係、及び前記路面抵抗と、前記前後荷重比に対して前記路面抵抗に起因する誤差を補正するための補正係数である前後荷重比補正係数との第３関係を記憶する記憶装置と、
    　前記前側荷重取得器によって取得された前記前側荷重と、前記後側荷重取得器によって取得された前記後側荷重との比から前記前後荷重比を演算する前後荷重比演算部と、
    　前記記憶装置に記憶された前記第１関係に対して、前記前後荷重比演算部によって演算された前記前後荷重比を適用して前記補正比率を演算する補正比率演算部とを備え、
    　前記全荷重補正部は、
    　前記記憶装置に記憶された前記第２関係に対して、前記路面抵抗検出部によって検出された前記路面抵抗を適用して前記全荷重補正係数を演算する全荷重補正係数演算部と、
    　前記全荷重演算部によって演算された前記全荷重に対して、前記全荷重補正係数演算部によって演算された前記全荷重補正係数を乗算する全荷重補正係数乗算部と、
    　前記記憶装置に記憶された前記第３関係に対して、前記路面抵抗検出部によって検出された前記路面抵抗を適用して前記前後荷重比補正係数を演算する前後荷重比補正係数演算部と、
    　前記補正比率演算部によって演算された前記補正比率に対して、前記前後荷重比補正係数演算部によって演算された前記前後荷重比補正係数を乗じる前後荷重比補正係数乗算部と、
    　前記全荷重補正係数乗算部による前記全荷重の乗算結果を、前記前後荷重比補正係数乗算部による前記補正比率の乗算結果で除する除算部とを含むことを特徴とする作業機械の荷重計測装置。
  3. 　請求項１に記載の作業機械の荷重計測装置において、
    　前記路面抵抗検出部からの検出信号に基づいて、前記路面抵抗が検出可能かどうかを判定する判定部を備え、
    　前記全荷重補正部は、前記判定部によって前記路面抵抗が検出可能でないと判定されたとき、前記全荷重演算部によって演算された前記全荷重の補正を無効にすることを特徴とする作業機械の荷重計測装置。
  4. 　請求項１に記載の作業機械の荷重計測装置において、
    　前記路面抵抗と、前記全荷重に対して前記路面抵抗に起因する誤差を補正するための補正係数である全荷重補正係数との関係を記憶する記憶装置を備え、
    　前記記憶装置に記憶された前記関係は、前記路面抵抗が所定の閾値より小さいとき、前記全荷重補正係数が１になるように設定され、
    　前記全荷重補正部は、前記記憶装置に記憶された前記関係に対して、前記路面抵抗検出部によって検出された前記路面抵抗を適用して前記全荷重補正係数を演算する全荷重補正係数演算部を含み、前記全荷重演算部によって演算された前記全荷重に対して、前記全荷重補正係数演算部によって演算された前記全荷重補正係数を乗算することを特徴とする作業機械の荷重計測装置。
  5. 　請求項１に記載の作業機械の荷重計測装置において、
    　前記全荷重補正部は、前記路面抵抗検出部によって検出された前記路面抵抗が所定の閾値より小さいとき、前記全荷重演算部によって演算された前記全荷重の補正を無効にすることを特徴とする作業機械の荷重計測装置。
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