WO2017061613A1 - ミキサ車の積載量計量装置 - Google Patents

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WO2017061613A1
WO2017061613A1 PCT/JP2016/079977 JP2016079977W WO2017061613A1 WO 2017061613 A1 WO2017061613 A1 WO 2017061613A1 JP 2016079977 W JP2016079977 W JP 2016079977W WO 2017061613 A1 WO2017061613 A1 WO 2017061613A1
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WO
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load
drum
vehicle body
mixer
mixer drum
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Application number
PCT/JP2016/079977
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English (en)
French (fr)
Inventor
健之 新島
良光 高橋
原田　俊二
禎彦 冨高
Original Assignee
Ｋｙｂ株式会社
Ｊｆｅアドバンテック株式会社
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/42—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B28C5/4203—Details; Accessories
    • B28C5/4206—Control apparatus; Drive systems, e.g. coupled to the vehicle drive-system
    • B28C5/422—Controlling or measuring devices
    • B28C5/4224—Roll-over prevention
    • 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
    • B60P3/00—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects
    • B60P3/16—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects for carrying mixed concrete, e.g. having rotatable drums
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
    • G01G23/01—Testing or calibrating of weighing apparatus

Definitions

  • the present invention relates to a load capacity measuring device for a mixer truck.
  • JP 9-193134A describes a mixer vehicle load weighing device equipped with a load cell installed in a front drum receiver and a load cell installed in each of a pair of left and right rear drum receivers.
  • a method for obtaining the load of the mixer truck a method of adding the detection values of each load cell, a share of the load acting on the front drum receiving portion and the rear drum receiving portion, and the front drum receiving portion A method of estimating from a detected value of an installed load cell is disclosed.
  • a load cell detects a load in a predetermined direction.
  • the load cell detects a load in a direction perpendicular to the vehicle body, not in the vertical direction.
  • the load direction detected by each load cell is not the vertical direction, and there is a possibility that the weighing accuracy of the load amount is lowered.
  • the share of the load acting on the front drum receiving portion and the rear drum receiving portion is constant.
  • the load sharing rate changes in accordance with the distribution state of the load in the drum, and the distribution state of the load changes depending on the inclination of the vehicle body, the rotation speed of the drum, the viscosity of the load, and the like. That is, when the load sharing rate is constant, the weighing accuracy of the load may be reduced.
  • the present invention aims to improve the weighing accuracy of the load capacity of the mixer truck.
  • a load-measuring device for a mixer truck that measures the load of a load in a drum rotatably mounted on a vehicle body supports the rear of the drum behind the vehicle body.
  • a rear load detector provided at a rear drum receiving portion for detecting a load of the drum; at least one of a vehicle body state quantity indicating the state of the vehicle body and a drum state quantity indicating the state of the drum; and the rear load detector.
  • a calculation unit that calculates a load amount of the load based on the detected value.
  • FIG. 1 is a side view of a mixer truck including a load weighing device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view of the mixer truck taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the guide roller taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram of the load weighing device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a circuit diagram of a load cell of the load weighing device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the balance of forces acting on the mixer drum of the mixer truck.
  • FIG. 7 is a graph showing the correlation between the calculated weight and the actual weight that change according to the inclination angle of the vehicle body.
  • FIG. 1 is a side view of a mixer truck including a load weighing device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view of the mixer truck taken along line II-II in
  • FIG. 8 is a graph showing the correlation between the calculated weight and the actual weight that change in accordance with the rotational speed of the mixer drum.
  • FIG. 9 is a graph showing the correlation between the calculated weight and the actual weight that change according to the slump value.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the calculation procedure of the weight measurement mode by the load weighing device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the movement of the center of gravity of the load when the mixer drum rotates.
  • FIG. 12 is a graph showing the correlation between the load difference per unit volume and the slump value.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the calculation procedure of the slump value estimation mode by the load weighing device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the calculation procedure of the vehicle body rollover determination mode by the load weighing device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a block diagram of the load weighing device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is an enlarged view showing, in an enlarged manner, a front drum receiving portion of a mixer truck equipped with a load weighing device according to the second embodiment of the present invention.
  • 17 is a cross-sectional view of the front drum receiving portion taken along line XVII-XVII in FIG.
  • FIG. A mixer truck 1 shown in FIG. 1 is a vehicle that transports ready-mixed concrete (hereinafter referred to as “ready-con”) that is put into a mixer drum 10 in a concrete plant.
  • the mixer truck 1 transports aggregates such as gravel and sand in addition to the ready-mixed concrete.
  • ready-con ready-mixed concrete
  • aggregates such as gravel and sand
  • the mixer vehicle 1 includes a mixer drum 10 on which raw concrete is loaded, a driving device 20 that rotationally drives the mixer drum 10, a hopper 30 that supplies the raw drum to the mixer drum 10, and a chute 40 that guides the raw concrete discharged from the mixer drum 10 to a predetermined position. And comprising.
  • the mixer drum 10 is a cylindrical member whose rear end is formed as an open end, and is rotatably mounted on the gantry 2a of the vehicle body 2.
  • a driving shaft 10a extending along the rotation axis C1 of the mixer drum 10 is provided at the front end of the mixer drum 10, and an annular roller ring 10b is provided on the outer periphery of the rear portion of the mixer drum 10.
  • the drive shaft 10a of the mixer drum 10 is connected to a hydraulic motor (not shown) provided in the drive device 20 disposed on the front side of the gantry 2a via a gear box (not shown).
  • the mixer drum 10 is configured to rotate forward or backward by a hydraulic motor.
  • the rear side of the mixer drum 10 is supported from below by a rear drum receiving portion 50 disposed behind the gantry 2a via a roller ring 10b.
  • the front side of the mixer drum 10 is supported from below by a front drum receiving portion 60 disposed in front of the gantry 2 a via the drive device 20.
  • the mixer drum 10 is disposed on the gantry 2a in a front-lowering posture in which the rear is lifted upward from the front.
  • the mixer drum 10 supported in this way is shown in FIG. 1 as XY with the horizontal direction in the longitudinal direction of the vehicle body as the X axis and the vertical direction as the Y axis, and the virtual support point of the front drum receiving portion 60 as the origin O.
  • the image is rotated about the X ′ axis of the X′-Y ′ coordinate system rotated by a predetermined angle (elevation angle ⁇ ) about the origin O. That is, the rotation axis C1 of the mixer drum 10 coincides with the X ′ axis.
  • the elevation angle ⁇ is a predetermined rotation axis angle ⁇ 1.
  • the elevation angle ⁇ has a magnitude obtained by adding or subtracting the tilt angle ⁇ to the rotation axis angle ⁇ 1.
  • drum blades (not shown) are spirally arranged along the inner wall surface of the drum. A raw blade loaded in the mixer drum 10 is stirred by a drum blade that rotates together with the mixer drum 10.
  • the drum blade moves the raw control in the mixer drum 10 forward while stirring.
  • the drum blade moves the raw cooking container backward while stirring. In this way, by rotating the mixer drum 10 in the reverse direction, the raw concrete can be discharged from the opening end of the mixer drum 10.
  • the raw concrete discharged from the mixer drum 10 is guided to a predetermined position via a chute 40 that is pivotably provided at the lower rear portion of the mixer vehicle 1.
  • the mixer drum 10 is rotated forward at a higher speed than during stirring, so that the charged raw food can be quickly removed. Move forward.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and the structure inside the mixer drum 10 and below the rear drum receiving portion 50 is omitted.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
  • the rear drum receiver 50 includes a first guide roller 51 that supports the right side of the mixer drum 10 as viewed from the rear side of the vehicle body 2 and a second guide roller 52 that supports the left side of the mixer drum 10. And are provided. Pin-type load cells 71 and 72 are incorporated in the guide rollers 51 and 52, respectively. The structure of the first guide roller 51 will be described with reference to FIG.
  • the first guide roller 51 includes an annular roller 54 that contacts the roller ring 10b, a pin-type first load cell 71 that rotatably supports the roller 54, and an insertion hole through which the first load cell 71 is inserted without contacting. And a pair of support frames 55 formed with 55a.
  • the pin that supports the roller 54 is constituted by the pin-type first load cell 71.
  • the first load cell 71 is an elastic body formed in a columnar shape, and both end portions 71 b are fixed by a fixing member 56 fixed to the support frame 55, and a center portion 71 a is provided between the roller 54 and a rolling bearing 57. It is press-fitted and fixed to the inner ring.
  • a strain generating portion 71c that generates strain due to a load acting on the first load cell 71 is provided.
  • a strain gauge (not shown) is attached to the strain generating portion 71c, and an electric signal proportional to the load is output from the first load cell 71 by changing the resistance of the strain gauge according to the strain amount in the strain generating portion 71c. .
  • the first guide roller 51 is arranged so that the axis C2 of the first load cell 71 and the rotation axis C1 of the mixer drum 10 are parallel to the mixer drum 10. For this reason, a load in the Y′-axis direction acts on the first load cell 71 as shown by a thick arrow in FIG. 3. That is, the first load cell 71 detects not the load in the vertical direction of the mixer drum 10 but the load on the mixer drum 10 in the Y′-axis direction perpendicular to the rotation axis C ⁇ b> 1 (X′-axis) of the mixer drum 10.
  • the second guide roller 52 has the same structure as the first guide roller 51, and a pin-type second load cell 72 is incorporated in a pin that supports the roller 54. Similar to the first load cell 71, the second load cell 72 detects the load on the mixer drum 10 in the Y′-axis direction perpendicular to the rotation axis C ⁇ b> 1 of the mixer drum 10.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the load weighing device 100.
  • FIG. 5 is a circuit diagram of the load cells 71 and 72.
  • the load-measuring device 100 is provided in a rear drum receiving unit 50 that supports the rear of the mixer drum 10, and detects a rear load detection that detects the load of the mixer drum 10 in the Y′-axis direction perpendicular to the rotation axis C 1 of the mixer drum 10. Based on a pair of load cells 71 and 72, at least one of a vehicle body state quantity indicating the state of the mixer vehicle 1 and a drum state quantity indicating the state of the mixer drum 10, and detection values of the pair of load cells 71 and 72.
  • a calculation unit 110 that calculates the loading amount of the raw control unit and a display unit 120 that displays a calculation result of the calculation unit 110 and the like are provided.
  • the calculation unit 110 includes a memory (not shown) that stores a program, a map, an arithmetic expression, and the like for calculating a load amount, a CPU (not shown) that calculates a load amount according to the program, detection values of various sensors and load cells. And an input / output interface (not shown) that outputs a calculation result and the like to the display unit 120.
  • the calculation unit 110 includes a determination unit 111 that compares a predetermined threshold with a calculation result.
  • the calculation unit 110 receives the detection value of the inclination sensor 131 that detects the inclination angle in the front-rear direction with respect to the horizontal plane of the mixer vehicle 1 and the detection value of the mixer drum sensor 132 that detects the rotation speed and rotation position of the mixer drum 10. Is done. Further, the calculation unit 110 receives information such as the density and slump value of the live control input by the operator via the input unit 133, and other devices connected via the input / output interface, such as measurement values from the slump measurement device. Entered.
  • the tilt sensor 131 is disposed on the gantry 2a, and the mixer drum sensor 132 (not shown) is provided in the driving device 20.
  • the display unit 120 displays the results calculated by the calculation unit 110 such as the weight and slump value of the raw control and the risk of the vehicle body 2 rolling over. In addition, when the displayed content is dangerous, the display unit 120 notifies the operator of the content by changing the display color or generating an alarm sound. Thus, the display unit 120 not only displays the calculation result but also has a warning function.
  • the calculation unit 110, the display unit 120, and the input unit 133 are arranged as one calculation display unit 150 in the cabin of the vehicle as shown in FIG.
  • the input unit 133 may be integrated with the display unit 120 by providing a touch panel or the like on the display unit 120.
  • the load cells 71 and 72 are the pin-type first load cell 71 and second load cell 72 incorporated as pins for supporting the roller 54 as described above.
  • the 1st load cell 71 and the 2nd load cell 72 are connected to the calculating part 110 arrange
  • a circuit switching unit 140 having a circuit for synthesizing the output of the first load cell 71 and the output of the second load cell 72 is provided in the load cell connection box 145.
  • the output values of the first load cell 71 and the second load cell 72 combined in the circuit switching unit 140 are input to the arithmetic unit 110.
  • the circuit switching unit 140 includes a changeover switch 141 that is switched between a first position and a second position.
  • the changeover switch 141 When the changeover switch 141 is in the first position, the output of the first load cell 71 and the output of the second load cell 72 are the same.
  • the first connection state (the state shown in FIG. 5) is connected with polarity and the changeover switch 141 is in the second position, the output of the first load cell 71 and the output of the second load cell 72 are connected with different polarities.
  • the second connection state is established.
  • the changeover switch 141 when the changeover switch 141 is in the first position, the positive pole of the first load cell 71 and the positive pole of the second load cell 72, the negative pole of the first load cell 71, and the negative pole of the second load cell 72, respectively.
  • a value obtained by adding the output of the first load cell 71 and the output of the second load cell 72 is output to the arithmetic unit 110.
  • the changeover switch 141 when the changeover switch 141 is in the second position, the positive pole of the first load cell 71 and the negative pole of the second load cell 72, the negative pole of the first load cell 71 and the positive pole of the second load cell 72 are connected, respectively.
  • the difference between the output of the first load cell 71 and the output of the second load cell 72 is output to the computing unit 110. Switching of the changeover switch 141 is controlled by the arithmetic unit 110.
  • FIG. 6 shows a balance of forces acting on the mixer drum 10 when the vehicle body 2 is horizontal.
  • the supporting force of the rear drum receiving unit 50 is W1
  • Wcos ⁇ W1 cos ⁇ + W2 cos ⁇ .
  • the load cells 71 and 72 for detecting the load in the rear drum receiver 50 are attached so as to detect the load in the Y′-axis direction. Therefore, the sum of the output values of the pair of load cells 71 and 72 corresponds to W1 cos ⁇ .
  • the elevation angle ⁇ is a magnitude obtained by adding or subtracting the inclination angle ⁇ to the rotation axis angle ⁇ 1. For this reason, the sum of the output values of the load cells 71 and 72 is W1 cos ( ⁇ 1 ⁇ ⁇ ).
  • the inclination angle ⁇ is obtained by the inclination sensor 131, and since the rotation shaft angle ⁇ 1 is a preset value, the supporting force W1 of the rear drum receiving portion 50 is easily calculated.
  • the weight of the mixer drum 10 is based on the supporting force W1 and the sharing ratio of the rear drum receiving unit 50. W can be calculated.
  • the sharing ratio between the supporting force W1 of the rear drum receiving unit 50 and the supporting force W2 of the front drum receiving unit 60 is not constant, and changes according to the distribution state of the raw cooking unit in the mixer drum 10, that is, the center of gravity of the raw mixing unit.
  • the calculated weight W of the mixer drum 10 is based on at least one of the drum state quantity indicating the state of the mixer drum 10 that affects the change in the gravity center position of the raw control and the vehicle body state quantity indicating the state of the vehicle body 2.
  • the more accurate weight W of the mixer drum 10 is obtained.
  • the drum state quantity the input amount of the raw concrete in the mixer drum 10, the rotation speed of the mixer drum 10, and the slump value (viscosity) of the raw concrete in the mixer drum 10 are used.
  • An inclination angle ⁇ is used.
  • the calculated weight Wcal calculated from the load detected by the rear drum receiving unit 50 on the assumption that the sharing rate is constant and the actual weight Wr are in a relationship indicated by a solid line in the graph of FIG. .
  • the actual weight Wr is larger than the calculated weight Wcal calculated when the input amount is small. This is because when the input amount is small, the gravity center position of the raw control is separated from the rear drum receiving portion 50, and the ratio of the load acting on the rear drum receiving portion 50 to the entire load is reduced.
  • the input amount of the raw control unit becomes the gravity center position of the raw control unit.
  • the corrected weight Wcor of the mixer drum 10 that is compensated for the influence on the mixer drum 10 can be obtained.
  • the conversion formula and the map are stored in the memory of the calculation unit 110 and are used when the correction weight Wcor of the mixer drum 10 is obtained.
  • the position of the center of gravity of the fluid raw control loaded in the mixer drum 10 moves according to the inclination angle ⁇ of the vehicle.
  • the center of gravity position of the raw control is moved forward than when the vehicle body 2 is horizontal, and the rear of the vehicle body 2 is lowered after the rear is lowered from the front.
  • the gravity center position of the ready-mixer moves rearward than when the vehicle body 2 is horizontal.
  • the sharing rate also changes. Therefore, if the weight W of the mixer drum 10 is calculated based on the assumption that the sharing rate is constant from the load detected by the rear drum receiving unit 50, An error occurs with respect to the weight Wr.
  • the calculated weight Wcal, the inclination angle of the vehicle body 2 and the actual weight Wr calculated from the load detected by the rear drum receiver 50 on the assumption that the sharing ratio is constant are shown in the graph of FIG.
  • the relationship is indicated by a broken line and a one-dot chain line.
  • a broken line is a case where the vehicle body 2 is lowered forward, and an alternate long and short dash line is a case where the vehicle body 2 is lowered backward.
  • the solid line indicates a case where the vehicle body 2 is not inclined and is in a horizontal state.
  • the calculated weight Wcal is greater than the actual weight Wr when the vehicle body 2 is in the front lower direction (broken line) than in the case in which the vehicle body 2 is the rear lowering (dashed line). Less than. This is because, when the vehicle body 2 is in the front-lowering position, the gravity center position of the raw control is separated from the rear drum receiving portion 50, and the ratio of the load acting on the rear drum receiving portion 50 with respect to the entire load is reduced. Note that the inclination of the graph decreases as the vehicle body 2 tilts forward and decreases, and the inclination of the graph increases as the vehicle body 2 tilts backward and downward.
  • the vehicle body 2 It is possible to obtain the corrected weight Wcor of the mixer drum 10 in which the influence of the inclination angle ⁇ on the center of gravity of the ready-mixed container is compensated.
  • the conversion formula and the map are stored in the memory of the calculation unit 110 and are used when the correction weight Wcor of the mixer drum 10 is obtained. Note that the tilt angle ⁇ of the vehicle body 2 is detected by the tilt sensor 131 described above.
  • the rotation speed of the mixer drum 10 is the rotation speed per unit time and means a so-called rotation speed.
  • the raw concrete in the mixer drum 10 during the rotating rotation is pressed forward of the mixer drum 10 by a spiral drum blade provided in the mixer drum 10. For this reason, for example, the surface of the ready-mixed portion is inclined downward as shown by a broken line in FIG.
  • the inclination of the surface of the raw control unit increases as the rotation speed of the mixer drum 10 increases, that is, as the rotation speed increases, and the gravity center position of the raw control unit moves forward as the inclination increases.
  • the relationship between the calculated weight Wcal calculated from the load detected by the rear drum receiver 50 assuming that the sharing ratio is constant, the rotational speed of the mixer drum 10 and the actual weight Wr is shown in the graph of FIG. As shown in FIG. 4, it changes according to the rotation speed of the mixer drum 10.
  • the solid line is when the mixer drum 10 is not rotating
  • the broken line is when the mixer drum 10 is rotating at a low speed
  • the alternate long and short dash line is more than when the mixer drum 10 is indicated by a broken line.
  • the calculated weight Wcal is the actual weight when the mixer drum 10 is rotating at a high speed (dashed line) than when the mixer drum 10 is rotating at a low speed (dashed line). It is calculated to be less than Wr. This is because, when the mixer drum 10 is rotating at a high speed, the gravity center position of the raw control is separated from the rear drum receiving portion 50, and the ratio of the load acting on the rear drum receiving portion 50 with respect to the entire load is reduced. .
  • the correction weight Wcor of the mixer drum 10 in which the influence of the rotation speed on the gravity center position of the raw control unit is compensated can be obtained.
  • the conversion formula and the map are stored in the memory of the calculation unit 110 and are used when the correction weight Wcor of the mixer drum 10 is obtained.
  • the rotation speed of the mixer drum 10 is detected by the above-described mixer drum sensor 132.
  • the raw concrete in the rotating mixer drum 10 is pressed forward of the mixer drum 10 by the spiral drum blade provided in the mixer drum 10, and the surface of the raw concrete is inclined downward.
  • the inclination of the surface of the green corn is correlated with the slump value (viscosity) of the green corn, and the smaller the slump value, that is, the larger the viscosity, the larger the slump value.
  • the center-of-gravity position of raw control moves ahead, so that the inclination of the surface of raw control becomes large.
  • the relationship between the calculated weight Wcal calculated from the load detected by the rear drum receiver 50 assuming that the sharing rate is constant, the slump value of the raw control unit, and the actual weight Wr is shown in the graph of FIG. As shown, it changes according to the slump value of the raw control.
  • the broken line is the case where the mixer drum 10 rotates at a predetermined rotation speed and the slump value is large (low viscosity), and the alternate long and short dash line rotates at the same rotation speed as when the mixer drum 10 is broken.
  • the slump value is small (viscosity is high).
  • the calculated weight Wcal is smaller than the actual weight Wr when the slump value is small and the viscosity is high (dashed line) than when the slump value is large and the viscosity is low (dashed line). Calculated. This is because when the viscosity is large, the gravity center position of the raw control is separated from the rear drum receiving portion 50, and the ratio of the load acting on the rear drum receiving portion 50 with respect to the entire load is reduced.
  • the slump value becomes the center of gravity of the raw control unit.
  • the corrected weight Wcor of the mixer drum 10 in which the influence on the position is compensated can be obtained.
  • the conversion formula and the map are stored in the memory of the calculation unit 110 and are used when the correction weight Wcor of the mixer drum 10 is obtained.
  • the slump value may be input by an operator via the input unit 133, may be input from a slump measuring device connected via an input / output interface, or is estimated by a slump value estimation mode described later. Different values may be used.
  • the calculation unit 110 starts measuring the weight of the raw control unit.
  • step S101 the changeover switch 141 is set to the first connection state so that the output of the first load cell 71 and the output of the second load cell 72 are connected with the same polarity according to a command from the calculation unit 110. Switch to position. As a result, the sum of the detection value of the first load cell 71 and the detection value of the second load cell 72 is input to the calculation unit 110.
  • step S102 the type of weight measurement mode is determined.
  • which of the rotation measurement mode in which the weight is measured while the mixer drum 10 is rotating and the stop measurement mode in which the weight is measured while the mixer drum 10 is stopped is selected by the operator. Is determined.
  • step S103 weight measurement is started in a state where the mixer drum 10 is stopped.
  • step S104 weight measurement is started in a state where the mixer drum 10 is rotating.
  • the mixer drum 10 is stopped at a predetermined position set in advance in step S105. Since the drum blade is spirally arranged in the mixer drum 10, there is a possibility that the load of the drum blade acting on the first load cell 71 and the second load cell 72 varies depending on the stop position. For this reason, the mixer drum 10 is stopped at a position where the load of the drum blade acting on the first load cell 71 and the second load cell 72 becomes uniform.
  • step S107 When the mixer drum sensor 132 confirms that the mixer drum 10 has stopped at a predetermined position, the process proceeds to step S107.
  • the mixer drum 10 is rotated at a preset measurement rotation speed in step S106. If the rotation speed fluctuates, the state of distribution of raw food becomes unstable and the position of the center of gravity changes. For this reason, the rotation speed of the mixer drum 10 is set to a fixed rotation speed. When it is confirmed by the mixer drum sensor 132 that the mixer drum 10 is rotating at a predetermined rotation speed, the process proceeds to step S107.
  • the rotation speed of the mixer drum 10 is not limited to the measurement rotation speed, and may be an arbitrary rotation speed.
  • step S107 the sum of the detected value of the first load cell 71 and the detected value of the second load cell 72 and the detected value of the tilt sensor 131 are acquired by the arithmetic unit 110.
  • the total value is a value corresponding to W1 cos ( ⁇ ⁇ ⁇ ).
  • step S108 the calculated weight Wcal of the mixer drum 10 is calculated based on the detected values of the load cells 71 and 72 and the detected value of the tilt sensor 131.
  • the sharing ratio between the supporting force W1 of the rear drum receiving unit 50 and the supporting force W2 of the front drum receiving unit 60 is a predetermined value.
  • a parameter that affects the sharing ratio that is, a parameter that affects the position of the center of gravity of the raw control is acquired as a correction parameter.
  • the inclination angle ⁇ detected by the inclination sensor 131, the rotation speed of the mixer drum 10 detected by the mixer drum sensor 132, and the slump value of the live control input by the operator are read.
  • the stop measurement mode the rotation speed of the mixer drum 10 is not read.
  • the slump value is read because the surface of the ready-mixed container is inclined downward according to the slump value even after the rotation is stopped.
  • the rotation measurement mode when the rotation speed of the mixer drum 10 is set to a preset measurement rotation speed, it is not necessary to read the rotation speed of the mixer drum 10.
  • step S110 the calculated weight Wcal of the mixer drum 10 is corrected based on the read correction parameters (inclination angle ⁇ , rotation speed of the mixer drum 10, slump value of the raw control unit). As described above, the calculated weight Wcal and the actual weight Wr have the correlation shown in FIGS. In the calculation unit 110, the calculated weight Wcal is corrected by a conversion formula or the like created based on these correlations, and the corrected weight Wcor is calculated. When the rotation speed of the mixer drum 10 is the same as the rotation speed when the correlation due to the viscosity shown in FIG. 9 is measured in the rotation measurement mode, the correlation due to the rotation speed of the mixer drum 10 shown in FIG. 8 is corrected. Need not be incorporated into
  • the correction amount based on the slump value of the live control and the correction amount based on the rotation speed of the mixer drum 10 may be converted into the correction amount based on the tilt angle ⁇ and combined with the correction based on the tilt angle ⁇ .
  • the inclination angle ⁇ is 2 ° and the slump value is 15 cm, for example, if the correction by the slump value corresponds to the correction when the inclination angle ⁇ is 3 °, the inclination angle ⁇
  • step S111 an average value of the correction weight Wcor is calculated.
  • the drum blade is spirally arranged in the mixer drum 10. For this reason, the state of distribution of the raw concrete in the mixer drum 10 varies depending on the drum blade, but when the mixer drum 10 rotates once, the drum blade returns to the same position. For this reason, the state of distribution of the raw corn in the mixer drum 10 becomes substantially the same every time the mixer drum 10 makes one revolution. Therefore, if the corrected weight Wcor is averaged over one revolution of the mixer drum 10, a more accurate weight can be obtained. In the stop measurement mode, averaging may not be performed.
  • the correction weight Wcor is calculated over a predetermined number of times (for example, 60 times) while the mixer drum 10 makes one revolution, and the average value is calculated every time the mixer drum 10 makes one revolution.
  • the averaging may average the calculated weight Wcal instead of the corrected weight Wcor. In this case, the above-described correction is performed on the averaged calculated weight Wcal.
  • the corrected weight Wcor averaged in step S111 is output from the calculation unit 110 to the display unit 120 and displayed on the display unit 120.
  • the displayed weight may be the weight of the entire mixer drum 10 including the raw control unit, or may be the weight of only the raw control unit (only the load) obtained by subtracting the weight of the mixer drum 10 alone.
  • the density of the raw control unit is input by the operator via the input unit 133, the volume amount V of the raw control unit can be displayed.
  • the live control unit may have a weight that exceeds the predetermined load amount or the predetermined load amount. If the weight is not within the predetermined range, it is possible to alert the operator by changing the display color of the weight displayed on the display unit 120 to yellow or red, or generating an alarm sound. is there.
  • the accurate weight W and volume V of the mixer drum 10 can be measured and displayed to the operator.
  • the slump value (viscosity) of the live control and the risk of rollover of the vehicle body 2 are further estimated.
  • FIG. 11 shows a state in which the raw control unit moves in the center of gravity when the mixer drum 10 rotates in the direction indicated by the dotted arrow in the cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • the surface of the ready-mixed concrete that is the load is agitated in the mixer drum 10
  • the surface of the ready-mixed concrete is inclined in the left-right direction of the vehicle body 2 as indicated by the solid line from the horizontal state indicated by the broken line, and the position of the center of gravity G is moved along with this To do.
  • the inclination of the surface of the raw control increases as the viscosity of the raw control increases, and the amount of movement of the center of gravity G increases accordingly.
  • a difference occurs between the value detected by the first load cell 71 and the value detected by the second load cell 72. For example, as shown in FIG. 11, when the gravity center G position of the raw food container moves closer to the first load cell 71, the value detected by the first load cell 71 becomes larger than the value detected by the second load cell 72. .
  • the amount of movement of the center of gravity G varies depending on the volume of the raw control unit in the mixer drum 10, and even if the slump value of the raw control unit is the same, the amount of movement of the center of gravity G increases as the volume amount increases. That is, there is a correlation between the position of the center of gravity G, the volume amount, and the slump value of the raw control unit, and the slump value of the raw control unit can be estimated from the position and the volume amount of the center of gravity G of the raw control unit.
  • the volume difference converted from the load difference ⁇ W1 of the load cells 71 and 72 which changes due to the movement of the gravity center G position of the raw container in the left-right direction of the vehicle body 2, and the weight calculated in the weight measurement mode.
  • V the slump value of the live control is estimated.
  • the load difference per unit volume ( ⁇ W1 / V) obtained by dividing the load difference ⁇ W1 by the volume amount V and the slump value of ready-mixed concrete have a relationship as shown in the graph of FIG. For example, even if the load difference ⁇ W1 is the same, the larger the volume amount V, the smaller the inclination of the surface of the ready-mixed container.
  • a conversion formula or map is created based on the correlation between the load difference per unit volume ( ⁇ W1 / V) shown in FIG. 12 and the slump value of ready-mixed concrete, and the load difference per unit volume based on this conversion formula, etc. It is possible to estimate the slump value of ready-mixed concrete from ( ⁇ W1 / V).
  • the conversion formula and the map are stored in the memory of the calculation unit 110, and are used when estimating the slump value of the live control.
  • the slump value of the raw container is a three-dimensional relationship between the volume amount V, the load difference ⁇ W1 and the slump value of the raw container instead of the correlation between the load difference per unit volume ( ⁇ W1 / V) and the slump value of the raw container. You may estimate based on what was mapped.
  • the measured slump value using the slump cone is recorded in the memory together with the estimated slump value, and is used for estimation so that the difference between the actually measured slump value and the estimated slump value becomes small. Maps and conversion formulas are updated sequentially.
  • the slump value of the live control may be estimated based on the drive pressure of the hydraulic motor instead of the load difference ⁇ W1.
  • the calculation unit 110 starts estimating the slump value.
  • step S201 it is determined whether or not the weight of the raw control unit has been measured. If the weight of the raw control has not been measured yet, the process proceeds to step S202, and the weight measurement mode is started. If the weight of the raw control has already been measured, the process proceeds to step S203, and the second connection state in which the output of the first load cell 71 and the output of the second load cell 72 are connected with different polarities according to a command from the calculation unit 110 Thus, the changeover switch 141 is switched to the second position. As a result, the load difference ⁇ W1 that is the difference between the detected value of the first load cell 71 and the detected value of the second load cell 72 is input to the computing unit 110.
  • step S204 the mixer drum 10 is rotated at a preset measurement rotational speed. If the rotation speed fluctuates, the state of distribution of raw food becomes unstable and the position of the center of gravity changes. For this reason, the rotation speed of the mixer drum 10 is set to a fixed measurement rotation speed.
  • the process proceeds to step S205.
  • step S ⁇ b> 205 a load difference ⁇ W ⁇ b> 1 that is a difference between the detected value of the first load cell 71 and the detected value of the second load cell 72 is acquired by the calculation unit 110.
  • step S206 a load difference per unit volume ( ⁇ W1 / V) is calculated from the acquired load difference ⁇ W1 and the volume amount V of the raw control, and a load difference per unit volume ( ⁇ W1 / V) stored in the memory.
  • the slump value is estimated based on the correlation between V) and the slump value of the live control.
  • step S207 the average value of the estimated slump values is calculated.
  • the drum blade is spirally arranged in the mixer drum 10.
  • the drum blade returns to the same position when the mixer drum 10 makes one revolution. Therefore, the distribution state of the raw concrete in the mixer drum 10 is changed every time the mixer drum 10 makes one revolution. It becomes almost the same state. Therefore, if the estimated slump value is averaged over one revolution of the mixer drum 10, a more accurate slump value can be obtained.
  • the averaging may average the load difference ⁇ W1 instead of the estimated slump value. In this case, the slump value is estimated based on the averaged load difference ⁇ W1 and the volume amount V.
  • step S208 the slump value averaged in step S207 is output from the calculation unit 110 to the display unit 120 and displayed on the display unit 120.
  • the measured slump value using the slump cone is input, it may be displayed together with the estimated slump value.
  • step S209 the estimated slump value is stored in the memory.
  • step S210 the arithmetic unit 110 compares the estimated slump value stored in the memory with the actually measured slump value, so that the difference between the estimated slump value and the actually measured slump value is reduced. And the map is updated.
  • the slump value of the live control can be estimated and displayed to the operator.
  • the estimated slump value may be used in the weighing mode.
  • the mixer drum 10 is rotated during traveling to agitate the raw concrete. For this reason, as shown in FIG. 11, the center of gravity of the raw control unit moves in the left-right direction of the vehicle body 2, and the raw control unit tends to be biased to one side.
  • the raw control is further biased by the centrifugal force, and the possibility that the vehicle rolls over increases.
  • the total weight of the raw control is small and large, even if the weight difference of the horizontal control in the left and right direction of the vehicle body 2 is the same, the inclination of the surface of the raw control is smaller when the total weight is large.
  • the possibility that the vehicle rolls over is low. In other words, it is difficult to determine whether or not the vehicle body 2 rolls over only from the difference in the weight of the vehicle body 2 in the left-right direction, which means that the vehicle body 2 is biased, and the vehicle body 2 can roll over more accurately. In order to judge sex, it is necessary to consider the total weight of raw concrete.
  • the load difference ⁇ W1 of the load cells 71 and 72 which changes due to the shift of the center of gravity of the live control in the left-right direction of the vehicle body 2 and the bias of the live control caused by centrifugal force, and the weight measurement mode are calculated.
  • the possibility that the vehicle body 2 rolls over is determined based on the weight W of the ready-mixed container.
  • the load difference per unit weight ( ⁇ W1 / W) obtained by dividing the load difference ⁇ W1 by the weight W is compared with a predetermined threshold, and the load difference per unit weight ( ⁇ W1 / W) is compared.
  • a predetermined threshold it is determined that the vehicle body 2 is likely to roll over.
  • the ratio of the load difference per unit weight ( ⁇ W1 / W) to the threshold value may be displayed as the degree of risk.
  • the calculation unit 110 starts determining whether the vehicle body 2 may roll over.
  • step S301 it is determined whether or not the weight of the raw control unit has been measured. If the weight of the raw kon is not yet measured, the process proceeds to step S302, and the weight measurement mode is started. When the weight of the raw control has already been measured, the process proceeds to step S303, and the second connection state in which the output of the first load cell 71 and the output of the second load cell 72 are connected with different polarities according to a command from the calculation unit 110 Thus, the changeover switch 141 is switched to the second position. As a result, the load difference ⁇ W1 that is the difference between the detected value of the first load cell 71 and the detected value of the second load cell 72 is input to the computing unit 110.
  • step S304 a load difference ⁇ W1, which is the difference between the detected value of the first load cell 71 and the detected value of the second load cell 72, is acquired by the calculation unit 110.
  • step S305 the acquired load difference ⁇ W1 and the mixer drum The load difference per unit weight ( ⁇ W1 / W) is calculated from the weight W of 10.
  • the determination unit 111 calculates a risk degree D that is a ratio of the load difference per unit weight ( ⁇ W1 / W) to the threshold value stored in the memory.
  • the threshold is set to a value that is highly likely to cause the vehicle body 2 to roll over when the load difference per unit weight ( ⁇ W1 / W) exceeds this threshold. That is, when the degree of risk D is 1 or more, it means that the possibility that the vehicle body 2 rolls over is high.
  • step S307 the calculated risk D is smoothed. Since the risk level D is required to be a real-time value, it is processed at a relatively high speed and noise and the like are removed.
  • the smoothed risk D is output from the calculation unit 110 to the display unit 120 and displayed on the display unit 120.
  • the display color of the danger level D is changed according to the magnitude of the risk level D, for example, green at 0.8 or less, yellow at 0.8 to 1.0 or less, and red when greater than 1.0. It is displayed on the display unit 120.
  • step S309 the determination unit 111 determines whether or not the degree of risk D is greater than one. If the degree of risk D exceeds 1, the vehicle body 2 is very likely to roll over. Therefore, in step S310, an alarm is output from the determination unit 111 to the display unit 120, and an alarm sound or blinking lamp is displayed on the display unit 120. The operator is notified of the risk of rollover. On the other hand, if the risk level D is 1 or less, the determination ends.
  • the risk of rollover of the vehicle body 2 can be determined, and the danger level D can be displayed to the operator. Further, when the risk is high, an alarm can be output.
  • load cells 71 and 72 are arranged so as to detect the load of the mixer drum 10 acting in a direction perpendicular to the rotation axis C1 of the mixer drum 10. For this reason, even when the vehicle body 2 is inclined, the weight of the mixer drum 10 in the vertical direction can be easily calculated based on the inclination angle ⁇ of the vehicle body 2. As a result, the weighing accuracy of the load amount of the mixer vehicle 1 can be improved.
  • the load amount weighing device 100 the load amount of the mixer vehicle 1 is reduced by the pair of load cells 71 and 72 arranged in the rear drum receiving unit 50. Weighed. As described above, since the load amount can be measured by the load cells 71 and 72 which are smaller than the conventional one, the manufacturing cost of the load amount measuring device 100 can be reduced.
  • the load weighing device 100 the volume of the raw control unit in the mixer drum 10, the rotation speed of the mixer drum 10, the slump value of the raw control unit in the mixer drum 10, and the inclination angle ⁇ of the vehicle body 2, which cause the change in the gravity center position of the raw control unit. Based on this, the calculated weight Wcal calculated from the detected values of the load cells 71 and 72 is corrected. Thus, since the influence of the change in the gravity center position of the raw concrete is compensated, the weighing accuracy of the load amount of the mixer truck 1 can be improved.
  • the load cells 71 and 72 of the load weighing device 100 are incorporated in the pin portions that support the rollers 54 of the guide rollers 51 and 52. As described above, since the load cells 71 and 72 are incorporated in place of members conventionally provided, the load cells 71 and 72 can be easily incorporated without significantly changing the structure of the vehicle. Further, since the load cells 71 and 72 are incorporated in the pin portions that support the rollers 54 of the guide rollers 51 and 52, the vehicle height is not changed and the weight of the vehicle body 2 is hardly increased.
  • the load weighing device 100 can estimate the slump value of the raw control unit put into the mixer drum 10 by using the difference between the detection values of the load cells 71 and 72, and can be used when the vehicle turns a curve. The risk of rollover can be determined.
  • the load weighing device 100 can display the volume of the raw concrete loaded in the mixer drum 10.
  • raw concrete is ordered in volume units. For this reason, by using a device that can display the remaining amount of raw concrete in the mixer drum 10 that changes due to the loading and unloading of raw concrete, such as the load weighing device 100, the amount of raw concrete is appropriately adjusted. Can be managed.
  • the basic configuration of the load weighing device 200 is the same as that of the load weighing device 100 according to the first embodiment.
  • the load amount weighing device 200 is different from the load amount weighing device 100 in that it includes a third load cell 73 and a fourth load cell 74 provided in the front drum receiving unit 60.
  • FIG. 16 is an enlarged view showing the front drum receiving portion 60 in an enlarged manner.
  • FIG. 17 is a sectional view taken along line XVII-XVII in FIG. In FIG. 16, the cross section of the driving device 20 is omitted.
  • the third load cell 73 and the fourth load cell 74 are flat type load cells arranged between the pedestal 61 provided on the gantry 2a of the vehicle body 2 and the driving device 20.
  • the central portion 73 a of the third load cell 73 is coupled to the drive device 20 via the pressing member 62, and both end portions 73 b are coupled to the pedestal 61 via the leg portions 63.
  • a strain generating portion 73c that generates strain due to a load acting on the third load cell 73 is provided.
  • a strain gauge (not shown) is attached to the strain generating portion 73c, and an electrical signal proportional to the load is output from the third load cell 73 by changing the resistance of the strain gauge according to the strain amount in the strain generating portion 73c.
  • the fourth load cell 74 has the same configuration and is coupled to the driving device 20 and the pedestal 61.
  • the third load cell 73 and the fourth load cell 74 are arranged so that the longitudinal direction thereof is parallel to the rotation axis C1 of the mixer drum 10. Further, the third load cell 73 and the fourth load cell 74 are symmetrically arranged in the left-right direction of the vehicle body 2 with the rotation axis C1 of the mixer drum 10 interposed therebetween. Therefore, the third load cell 73 and the fourth load cell 74 are not perpendicular to the load in the vertical direction of the mixer drum 10 but perpendicular to the rotational axis C1 (X ′ axis) of the mixer drum 10, as indicated by the thick arrows in FIG. The load of the mixer drum 10 in the Y ′ axis direction is detected.
  • the third load cell 73 and the fourth load cell 74 are connected to the arithmetic unit 110 via the load cell connection box 145 arranged on the gantry 2a, similarly to the first load cell 71 and the second load cell 72.
  • the output of the third load cell 73 and the output of the fourth load cell 74 are connected with the same polarity. That is, the sum of the detection value of the third load cell 73 and the detection value of the fourth load cell 74 is input to the calculation unit 110 as a load in the Y′-axis direction that acts on the front drum receiving unit 60.
  • the calculation unit 110 is connected to the display unit 120, the input unit 133, the inclination sensor 131, and the mixer drum sensor 132, as in the first embodiment.
  • the load cells 71 and 72 for detecting the load in the rear drum receiver 50 are attached so as to detect the load in the Y′-axis direction. Therefore, the sum of the output values of the pair of load cells 71 and 72 corresponds to W1 cos ⁇ . Further, in the load amount measuring device 200, the load cells 73 and 74 for detecting the load in the front drum receiving unit 60 are attached so as to detect the load in the Y′-axis direction. Therefore, the sum of the output values of the load cells 73 and 74 corresponds to W2 cos ⁇ .
  • the elevation angle ⁇ is a magnitude obtained by adding or subtracting the inclination angle ⁇ to the rotation axis angle ⁇ 1. Therefore, the output values of the load cells 71 and 72 are W1 cos ( ⁇ 1 ⁇ ⁇ ), and the output values of the load cells 73 and 74 are W2 cos ( ⁇ 1 ⁇ ⁇ ).
  • the inclination angle ⁇ is obtained by the inclination sensor 131, and since the rotation axis angle ⁇ 1 is a preset value, cos ( ⁇ 1 ⁇ ⁇ ), W1 and W2 are easily calculated.
  • the weight W of the mixer drum 10 is calculated, and from this weight W, the mixer drum in a state where nothing is loaded. If the weight of 10 is subtracted, the weight of the raw control can be easily calculated. In addition, if the density of the raw control unit is input by the operator, the volume amount V of the raw control unit can be displayed.
  • the load weighing device 200 includes the load cells 71 and 72 for detecting the load in the rear drum receiving unit 50, the slump value estimation mode and the vehicle body rollover determination mode are executed as in the first embodiment. can do.
  • the load weighing device 200 In the load weighing device 200, the detection values of the load cells 71 and 72 that detect the load in the rear drum receiver 50, the detection values of the load cells 73 and 74 that detect the load in the front drum receiver 60, and the detection of the inclination sensor 131. Based on the value, the weight W of the mixer drum 10 is calculated. As described above, the load weighing device 200 can calculate the weight W of the mixer drum 10 without taking into account the distribution ratio of the raw corn in the mixer drum 10, that is, the sharing ratio that changes in accordance with the gravity center position of the raw corn. As a result, in calculating the weight W of the mixer drum 10, the weighing accuracy of the load amount of the mixer truck 1 can be improved because it is not affected by the movement of the gravity center position of the raw control unit.
  • the load weighing devices 100 and 200 are provided in a rear drum receiving portion 50 that supports the rear of the mixer drum 10 behind the vehicle body 2, load cells 71 and 72 that detect the load of the mixer drum 10, and a vehicle body that indicates the state of the vehicle body 2. And a calculation unit 110 that calculates the load amount of the load based on at least one of the state amount and the drum state amount indicating the state of the mixer drum 10 and the detection values of the load cells 71 and 72.
  • the load amount of the load is calculated based on at least one of the vehicle body state amount indicating the state of the vehicle body 2 and the drum state amount indicating the state of the mixer drum 10, and the detection values of the load cells 71 and 72. .
  • the load amount of the load is not only the detection value of the load cells 71 and 72 but also the vehicle body state amount indicating the state of the vehicle body 2 that affects the distribution state of the load in the mixer drum 10 and the state of the mixer drum 10. It is calculated in consideration of the drum state quantity shown. As a result, the weighing accuracy of the load capacity of the mixer truck can be improved. Further, by displaying the volume amount as the loading amount, the amount of raw food can be appropriately managed.
  • the rear drum receiving portion 50 includes a roller 54 that contacts and supports the mixer drum 10 while rotating, and a pin that is inserted through the roller 54 and rotatably supports the roller 54. The load of the mixer drum 10 acting on the pin via the roller 54 is detected.
  • the load cells 71 and 72 are incorporated in the pin portions that support the rollers 54 of the guide rollers 51 and 52.
  • the load cells 71 and 72 can be easily incorporated without significantly changing the structure of the vehicle.
  • the load cells 71 and 72 are incorporated in the pin portions that support the rollers 54 of the guide rollers 51 and 52, the vehicle height is not changed and the weight of the vehicle body 2 is hardly increased.
  • the load of the mixer drum 10 in the direction perpendicular to the rotation axis C1 of the mixer drum 10 acts on the roller 54 and the pin.
  • the load cells 71 and 72 measure the load in the vertical direction with high accuracy, the load cells 71 and 72 incorporated in the pin portion accurately measure the load of the mixer drum 10 on which the load is mounted. can do.
  • a pair of rollers 54 is provided, and load cells 71 and 72 have a first load cell 71 and a second load cell 72 respectively provided on pins inserted into the rollers 54.
  • the drum state quantity is at least one of the rotational speed of the mixer drum 10 and the viscosity of the load in the mixer drum 10, and the calculation unit 110 calculates the detected value of the first load cell 71 and the second load cell 72.
  • the weight of the load is calculated from the sum of the detected values, and the load of the load is calculated by correcting the calculated weight of the load based on at least one of the vehicle body state amount and the drum state amount.
  • the detection values of the first load cell 71 and the second load cell 72 are based on the inclination angle of the vehicle body 2 that causes a change in the center of gravity position of the raw control unit, the rotational speed of the mixer drum 10, and the slump value of the live control unit in the mixer drum 10.
  • the calculated weight Wcal calculated from is corrected.
  • the load weighing devices 100 and 200 further include a determination unit 111 that determines the risk of rollover of the vehicle body 2, and a display unit 120 that displays the determination result of the determination unit 111 and the calculation result of the calculation unit 110.
  • the determination unit 111 determines the risk of rollover of the vehicle body 2 based on the difference between the detection value of the first load cell 71 and the detection value of the second load cell 72, and the display unit 120 is determined by the determination unit 111. The risk of rollover of the vehicle body 2 is displayed.
  • the load weighing device 200 is provided in a front drum receiving unit 60 that supports the front of the mixer drum 10 in front of the vehicle body 2, and further includes load cells 73 and 74 that detect the load of the mixer drum 10.
  • the load amount of the load is calculated based on the vehicle body state amount, the detection values of the load cells 73 and 74, and the detection values of the load cells 71 and 72.
  • the detection values of the load cells 71 and 72 that detect the load in the rear drum receiving unit 50, the detection values of the load cells 73 and 74 that detect the load in the front drum receiving unit 60, and the detection value of the inclination sensor 131 Based on the above, the weight W of the mixer drum 10 is calculated. As described above, in the load weighing device 200, the weight of the mixer drum 10 is detected by the front drum receiving unit 60 and the rear drum receiving unit 50. The weight W of the mixer drum 10 can be calculated without considering the sharing ratio that changes accordingly. As a result, in calculating the weight W of the mixer drum 10, the weighing accuracy of the load amount of the mixer truck 1 can be improved because it is not affected by the movement of the gravity center position of the raw control unit.
  • the load cells 71 and 72 provided in the rear drum receiver 50 and the load cells 73 and 74 provided in the front drum receiver 60 detect the load of the mixer drum 10 in the direction perpendicular to the rotation axis C1 of the mixer drum 10. To do.
  • each of the load cells 71 to 74 detects the load of the mixer drum 10 in the direction perpendicular to the rotation axis C1 of the mixer drum 10, in other words, detects the load of the mixer drum 10 in the same direction.
  • the weight of the mixer drum 10 in the vertical direction can be easily calculated based on the inclination angle ⁇ of the vehicle body 2 and the rotation shaft angle ⁇ 1 of the mixer drum 10. .
  • the weighing accuracy of the load capacity of the mixer truck can be improved.
  • by displaying the volume amount as the loading amount the amount of raw food can be appropriately managed.

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Abstract

積載量計量装置１００，２００は、車体２の後方においてミキサドラム１０の後方を支持する後方ドラム受部５０に設けられ、ミキサドラム１０の荷重を検出するロードセル７１，７２と、車体２の状態を示す車体状態量及びミキサドラム１０の状態を示すドラム状態量の少なくとも一方と、ロードセル７１，７２の検出値と、に基づいて積載物の積載量を算出する演算部１１０と、を備える。

Description

ミキサ車の積載量計量装置
　本発明は、ミキサ車の積載量計量装置に関するものである。
　ＪＰ９－１９３１３４Ａには、前方ドラム受部に設置されたロードセルと、左右一対の後方ドラム受部にそれぞれ設置されたロードセルと、を備えたミキサ車の積載量計量装置が記載されている。ＪＰ９－１９３１３４Ａには、ミキサ車の積載量を求める方法として、各ロードセルの検出値を足し合わせる方法と、前方ドラム受部と後方ドラム受部とに作用する荷重の分担率と前方ドラム受部に設置されたロードセルの検出値とから推定する方法と、が開示されている。
　一般的にロードセルは、所定の方向の荷重を検出する。つまり、ＪＰ９－１９３１３４Ａに記載のミキサ車の積載量計量装置では、車体が傾斜すると、ロードセルは、鉛直方向ではなく、車体に垂直な方向の荷重を検出することになる。このように、車体が傾斜した場合には、各ロードセルにより検出される荷重の方向が鉛直方向ではなくなるため、積載量の計量精度が低下するおそれがある。
　また、ＪＰ９－１９３１３４Ａに記載のミキサ車の積載量計量装置では、前方ドラム受部と後方ドラム受部とに作用する荷重の分担率は一定とされている。しかしながら、荷重の分担率は、ドラム内における積載物の分布状態に応じて変化し、積載物の分布状態は、車体の傾斜やドラムの回転速度、積載物の粘性等によって変化する。つまり、荷重の分担率を一定とした場合には、積載量の計量精度が低下するおそれがある。
　本発明は、ミキサ車の積載量の計量精度を向上させることを目的とする。
　本発明のある態様によれば、車体上に回転自在に搭載されたドラム内の積載物の積載量を計量するミキサ車の積載量計量装置は、前記車体の後方において前記ドラムの後方を支持する後方ドラム受部に設けられ、前記ドラムの荷重を検出する後方荷重検出器と、前記車体の状態を示す車体状態量及び前記ドラムの状態を示すドラム状態量の少なくとも一方と、前記後方荷重検出器の検出値と、に基づいて積載物の積載量を算出する演算部と、を備える。
図１は、本発明の第１実施形態に係る積載量計量装置を備えるミキサ車の側面図である。 図２は、図１のII－II線に沿うミキサ車の断面図である。 図３は、図２のIII－III線に沿うガイドローラの断面図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る積載量計量装置のブロック図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係る積載量計量装置のロードセルの回路図である。 図６は、ミキサ車のミキサドラムに作用する力の釣り合いを説明する図である。 図７は、車体の傾斜角度に応じて変化する算出重量と実際重量との相関性を示すグラフである。 図８は、ミキサドラムの回転数に応じて変化する算出重量と実際重量との相関性を示すグラフである。 図９は、スランプ値に応じて変化する算出重量と実際重量との相関性を示すグラフである。 図１０は、本発明の第１実施形態に係る積載量計量装置による重量計測モードの演算手順を示すフローチャートである。 図１１は、ミキサドラムが回転したときの積載物の重心移動を説明する図である。 図１２は、単位容積あたりの荷重差とスランプ値との相関性を示すグラフである。 図１３は、本発明の第１実施形態に係る積載量計量装置によるスランプ値推定モードの演算手順を示すフローチャートである。 図１４は、本発明の第１実施形態に係る積載量計量装置による車体横転判定モードの演算手順を示すフローチャートである。 図１５は、本発明の第２実施形態に係る積載量計量装置のブロック図である。 図１６は、本発明の第２実施形態に係る積載量計量装置を備えるミキサ車の前方ドラム受部を拡大して示した拡大図である。 図１７は、図１６のXVII－XVII線に沿う前方ドラム受部の断面図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るミキサ車の積載量計量装置について説明する。
　＜第１実施形態＞
　まず、図１～３を参照して、積載量計量装置１００が設けられるミキサ車１について説明する。図１に示されるミキサ車１は、コンクリートプラントでミキサドラム１０内に投入された生コンクリート（以下、「生コン」と称する。）を運搬する車両である。ミキサ車１は、生コン以外に砂利や砂等の骨材を運搬するが、以下の説明では積載物として生コンを積載する場合について説明する。
　ミキサ車１は、生コンを積載するミキサドラム１０と、ミキサドラム１０を回転駆動する駆動装置２０と、ミキサドラム１０に生コンを供給するホッパ３０と、ミキサドラム１０から排出される生コンを所定位置に誘導するシュート４０と、を備える。
　ミキサドラム１０は、後端が開口端として形成された円筒状部材であって、車体２の架台２ａ上に回転自在に搭載されている。
　ミキサドラム１０の前端にはミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１に沿って延在する駆動軸１０ａが設けられ、ミキサドラム１０の後部外周には円環状のローラリング１０ｂが設けられる。ミキサドラム１０の駆動軸１０ａは、架台２ａの前側に配置された駆動装置２０内に設けられる油圧モータ（図示省略）にギアボックス（図示省略）を介して連結されている。ミキサドラム１０は、油圧モータによって正回転又は逆回転するように構成されている。
　ミキサドラム１０の後方側は、ローラリング１０ｂを介して、架台２ａの後方に配置された後方ドラム受部５０によって下方から支持される。ミキサドラム１０の前方側は、駆動装置２０を介して、架台２ａの前方に配置された前方ドラム受部６０によって下方から支持される。ミキサドラム１０は、前方よりも後方が上方に持ち上げられた前下がり姿勢で架台２ａ上に配置される。
　このように支持されるミキサドラム１０は、図１において、車体前後方向における水平方向をＸ軸、鉛直方向をＹ軸とし、前方ドラム受部６０の仮想的な支持点を原点ＯとするＸ－Ｙ座標系に対して、原点Ｏを中心に所定の角度（仰角θ）だけ回転したＸ’－Ｙ’座標系のＸ’軸を中心として回転する。つまり、ミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１は、Ｘ’軸に一致する。車体２が前後方向において水平である場合には、仰角θは、所定の回転軸角度θ１となる。一方、車体２が前後方向において傾いている場合には、仰角θは、回転軸角度θ１に傾斜角度αを加算又は減算した大きさとなる。
　ミキサドラム１０内には、図示しないドラムブレードがドラム内壁面に沿って螺旋状に配設されている。ミキサドラム１０とともに回転するドラムブレードによって、ミキサドラム１０内に積載された生コンの攪拌等が行われる。
　ミキサドラム１０が正回転する場合には、ドラムブレードは、ミキサドラム１０内の生コンを攪拌しながら前方に移動させる。一方、ミキサドラム１０が逆回転する場合には、ドラムブレードは、生コンを攪拌しながら後方に移動させる。このようにミキサドラム１０を逆回転させることで、ミキサドラム１０の開口端から生コンを排出することができる。ミキサドラム１０から排出された生コンは、ミキサ車１の後方下部に旋回自在に設けられたシュート４０を介して所定位置に誘導される。
　なお、ミキサ車１の後方上部に設けられたホッパ３０を介して、ミキサドラム１０内へ生コンを投入する場合には、ミキサドラム１０を攪拌時よりも高速で正回転させて、投入された生コンを速やかに前方へ移動させる。
　次に、図２及び図３を参照して、後方ドラム受部５０の構造について説明する。図２は、図１のII－II線に沿う断面図であり、ミキサドラム１０の内部や後方ドラム受部５０よりも下方の構造については省略して示している。図３は、図２のIII－III線に沿う断面図である。
　図２に示されるように、後方ドラム受部５０には、車体２の後方側から見てミキサドラム１０の右側を支持する第１ガイドローラ５１と、ミキサドラム１０の左側を支持する第２ガイドローラ５２と、が設けられる。各ガイドローラ５１，５２には、ピン型のロードセル７１，７２がそれぞれ組み込まれる。図３を参照し、第１ガイドローラ５１の構造について説明する。
　第１ガイドローラ５１は、ローラリング１０ｂに接触する円環状のローラ５４と、ローラ５４を回転自在に支持するピン型の第１ロードセル７１と、第１ロードセル７１が接触することなく挿通する挿通孔５５ａが形成された一対の支持枠５５と、を有する。
　このように、ローラ５４を支持するピンは、ピン型の第１ロードセル７１によって構成される。第１ロードセル７１は円柱状に形成された弾性体であり、支持枠５５に固定される固定部材５６によって両端部７１ｂが固定され、中央部７１ａがローラ５４との間に設けられる転がり軸受５７の内輪に圧入固定される。
　中央部７１ａと両端部７１ｂとの間には第１ロードセル７１に作用する荷重によって歪を生じる起歪部７１ｃがそれぞれ設けられる。起歪部７１ｃには図示しない歪ゲージが取り付けられており、起歪部７１ｃにおける歪量に応じて歪ゲージの抵抗が変化することで荷重に比例した電気信号が第１ロードセル７１から出力される。
　第１ガイドローラ５１は、ミキサドラム１０に対して、第１ロードセル７１の軸心Ｃ２とミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１とが平行となるように配置される。このため、第１ロードセル７１には、図３において太線矢印で示されるように、Ｙ’軸方向の荷重が作用する。つまり、第１ロードセル７１は、ミキサドラム１０の鉛直方向の荷重ではなく、ミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１（Ｘ’軸）に対して垂直なＹ’軸方向におけるミキサドラム１０の荷重を検出する。
　第２ガイドローラ５２は、第１ガイドローラ５１と同様の構造を有しており、ローラ５４を支持するピンには、ピン型の第２ロードセル７２が組み込まれる。第２ロードセル７２は、第１ロードセル７１と同様に、ミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１に対して垂直なＹ’軸方向におけるミキサドラム１０の荷重を検出する。
　続いて、主に図４及び図５を参照して、ミキサドラム１０内の積載される生コンの積載量を計量する積載量計量装置１００について説明する。図４は、積載量計量装置１００の概略構成を示すブロック線図である。図５は、ロードセル７１，７２の回路図である。
　積載量計量装置１００は、ミキサドラム１０の後方を支持する後方ドラム受部５０に設けられ、ミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１に対して垂直なＹ’軸方向におけるミキサドラム１０の荷重を検出する後方荷重検出器としての一対のロードセル７１，７２と、ミキサ車１の状態を示す車体状態量及びミキサドラム１０の状態を示すドラム状態量の少なくとも一方と、一対のロードセル７１，７２の検出値と、に基づいて生コンの積載量を算出する演算部１１０と、演算部１１０の演算結果等を表示する表示部１２０と、を備える。
　演算部１１０は、積載量等を演算するためのプログラムやマップ、演算式等が記憶された図示しないメモリと、プログラムに従って積載量等を演算する図示しないＣＰＵと、各種センサ及びロードセルの検出値が入力されるとともに、演算結果等を表示部１２０へ出力する図示しない入出力インターフェースと、を有する。また、演算部１１０は、予め定められた閾値と演算結果とを比較する判定部１１１を有する。
　演算部１１０には、ミキサ車１の水平面に対する前後方向の傾斜角度を検知する傾斜センサ１３１の検出値と、ミキサドラム１０の回転速度及び回転位置を検出するミキサドラムセンサ１３２の検出値と、が入力される。さらに、演算部１１０には、入力部１３３を介してオペレータによって入力される生コンの密度やスランプ値といった情報や入出力インターフェースを介して接続される他の装置、例えばスランプ計測装置から計測値などが入力される。傾斜センサ１３１は、架台２ａ上に配置され、ミキサドラムセンサ１３２（不図示）は、駆動装置２０内に設けられる。
　表示部１２０は、生コンの重量やスランプ値、車体２が横転する危険性など演算部１１０で演算された結果を表示する。また、表示部１２０は、表示された内容に危険性がある場合は、表示色を変更したり警報音を発したりすることによってオペレータにその内容を知らせる。このように、表示部１２０は、単に演算結果を表示するだけではなく、警告機能も有する。
　演算部１１０、表示部１２０及び入力部１３３は、１つの演算表示ユニット１５０として、図１に示すように、車両のキャビン内に配置される。特に、入力部１３３は、表示部１２０にタッチパネル等を設けることによって、表示部１２０と一体化してもよい。
　ロードセル７１，７２は、上述のように、ローラ５４を支持するピンとして組み込まれるピン型の第１ロードセル７１及び第２ロードセル７２である。第１ロードセル７１及び第２ロードセル７２は、図１に示される架台２ａ上に配置されるロードセル接続箱１４５を介してキャビン内に配置される演算部１１０に接続される。ロードセル接続箱１４５内には、図５に示されるように、第１ロードセル７１の出力と第２ロードセル７２の出力とを合成する回路を有する回路切換部１４０が設けられる。演算部１１０には、回路切換部１４０において合成された第１ロードセル７１及び第２ロードセル７２の出力値が入力される。
　回路切換部１４０は、第１位置と第２位置に切り換えられる切換スイッチ１４１を有し、切換スイッチ１４１が第１位置にあるとき、第１ロードセル７１の出力と第２ロードセル７２の出力とが同じ極性で接続される第１接続状態（図５に図示される状態）となり、切換スイッチ１４１が第２位置にあるとき、第１ロードセル７１の出力と第２ロードセル７２の出力とが異なる極性で接続される第２接続状態となる。
　具体的には、切換スイッチ１４１が第１位置にあるとき、第１ロードセル７１のプラス極と第２ロードセル７２のプラス極、第１ロードセル７１のマイナス極と第２ロードセル７２のマイナス極、がそれぞれ接続され、第１ロードセル７１の出力と第２ロードセル７２の出力とが合算された値が演算部１１０へと出力される。
　一方、切換スイッチ１４１が第２位置にあるときには、第１ロードセル７１のプラス極と第２ロードセル７２のマイナス極、第１ロードセル７１のマイナス極と第２ロードセル７２のプラス極、がそれぞれ接続され、第１ロードセル７１の出力と第２ロードセル７２の出力との差分が演算部１１０へと出力される。切換スイッチ１４１の切り換えは、演算部１１０によって制御される。
　次に、積載量計量装置１００によって、ミキサドラム１０内の生コンの積載量を計量する方法について説明する。
　図６に、車体２が水平である時のミキサドラム１０に作用する力の釣り合いを示す。ミキサドラム１０が後方ドラム受部５０と前方ドラム受部６０とで支持される場合、後方ドラム受部５０の支持力をＷ１、前方ドラム受部６０の支持力をＷ２、とするとＹ軸方向の力の釣り合いよりミキサドラム１０の重量Ｗは、Ｗ＝Ｗ１+Ｗ２で表される。一方、ミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１（Ｘ’軸）に対して垂直なＹ’軸方向についてみると、Ｗｃｏｓθ＝Ｗ１ｃｏｓθ+Ｗ２ｃｏｓθとなる。
　ここで、上述のように、後方ドラム受部５０において荷重を検出するロードセル７１，７２は、Ｙ’軸方向の荷重を検出するように取り付けられている。したがって、一対のロードセル７１，７２の出力値を合算したものは、Ｗ１ｃｏｓθに相当する。
　また、車体２が水平面に対して前後方向に傾斜している場合には、仰角θは、回転軸角度θ１に傾斜角度αを加算又は減算した大きさとなる。このため、ロードセル７１，７２の出力値を合算したものは、Ｗ１ｃｏｓ（θ１±α）となる。傾斜角度αは傾斜センサ１３１によって求められ、また、回転軸角度θ１は予め設定された値であることから、後方ドラム受部５０の支持力Ｗ１は、容易に算出される。したがって、後方ドラム受部５０の支持力Ｗ１と前方ドラム受部６０の支持力Ｗ２との分担率が求められれば、後方ドラム受部５０の支持力Ｗ１と分担率とに基づいてミキサドラム１０の重量Ｗを算出することができる。
　しかしながら、後方ドラム受部５０の支持力Ｗ１と前方ドラム受部６０の支持力Ｗ２との分担率は、一定ではなく、ミキサドラム１０内の生コンの分布状態、すなわち、生コンの重心位置に応じて変化する。そこで本実施形態では、算出されたミキサドラム１０の重量Ｗを、生コンの重心位置の変化に影響を及ぼすミキサドラム１０の状態を示すドラム状態量及び車体２の状態を示す車体状態量の少なくとも一方に基づいて補正することで、より正確なミキサドラム１０の重量Ｗを求めている。
　具体的には、ドラム状態量として、ミキサドラム１０内の生コンの投入量、ミキサドラム１０の回転数、及び、ミキサドラム１０内の生コンのスランプ値（粘性）が用いられ、車体状態量として、車体２の傾斜角度αが用いられる。
　まず、ミキサドラム１０内の生コンの投入量が生コンの重心位置に及ぼす影響について説明する。
　車体２が水平であり、ミキサドラム１０が停止した状態において、ミキサドラム１０内に生コンが投入されると、投入量が増加するにつれて、生コンの重心位置は前方から後方へと移動する。つまり、生コンの投入量が増加するにつれて、生コンの重心位置は、後方ドラム受部５０に近づくことになる。このため、分担率が一定であると仮定して、後方ドラム受部５０で検出された荷重からミキサドラム１０の重量Ｗを算出すると、実際の重量に対して誤差が生じる。
　この場合、分担率が一定であると仮定して後方ドラム受部５０で検出された荷重から算出された算出重量Ｗｃａｌと実際の重量Ｗｒとは、図７のグラフにおいて実線で示される関係となる。例えば、点線で示されるように、投入量が少ないときに算出された算出重量Ｗｃａｌに対して、実際の重量Ｗｒは多くなっている。これは、投入量が少ないと、生コンの重心位置が後方ドラム受部５０から離れ、全体の荷重に対して後方ドラム受部５０に作用する荷重の割合が小さくなるためである。
　このため、算出重量Ｗｃａｌと実際の重量Ｗｒとの相関性に基づいて換算式やマップを作成し、この換算式等に基づいて算出重量Ｗｃａｌを補正すれば、生コンの投入量が生コンの重心位置に及ぼす影響が補償されたミキサドラム１０の補正重量Ｗｃｏｒを求めることができる。換算式やマップは、演算部１１０のメモリに記憶され、ミキサドラム１０の補正重量Ｗｃｏｒを求める際に用いられる。
　次に、車体２の傾斜角度が生コンの重心位置に及ぼす影響について説明する。
　車両が傾斜地に停車している場合、ミキサドラム１０の傾きも変化するため、ミキサドラム１０内に積載された流動性のある生コンは、車両の傾斜角度αに応じて重心位置が移動する。例えば車体２の前方が後方よりも下がっている前下がりの状態では、生コンの重心位置は車体２が水平である時よりも前方へ移動し、車体２の後方が前方よりも下がっている後下がりの状態では、生コンの重心位置は車体２が水平である時よりも後方へと移動する。このように、生コンの重心位置が変化すると、分担率も変化するため、後方ドラム受部５０で検出された荷重から分担率が一定であると仮定してミキサドラム１０の重量Ｗを算出すると、実際の重量Ｗｒに対して誤差が生じる。
　この場合、分担率が一定であると仮定して後方ドラム受部５０で検出された荷重から算出された算出重量Ｗｃａｌと車体２の傾斜角度と実際の重量Ｗｒとは、図７のグラフにおいて、破線と一点鎖線で示される関係となる。破線は、車体２が前下がりとなっている場合であり、一点鎖線は、車体２が後下がりとなっている場合である。なお、図７のグラフにおいて、実線は、車体２が傾斜しておらず、水平状態にある場合を示す。
　図７のグラフに示されるように、例えば、車体２が後下がりである場合（一点鎖線）よりも車体２が前下がりである場合（破線）の方が、算出重量Ｗｃａｌは、実際の重量Ｗｒよりも少なく算出される。これは、車体２が前下がりである場合、生コンの重心位置が後方ドラム受部５０から離れ、全体の荷重に対して後方ドラム受部５０に作用する荷重の割合が小さくなるためである。なお、車体２が前下がりに傾斜するほどグラフの傾きは小さくり、車体２が後下がりに傾斜するほどグラフの傾きは大きくなる。
　このため、算出重量Ｗｃａｌと車体２の傾斜角度αと実際の重量Ｗｒとの相関性に基づいて換算式やマップを作成し、この換算式等に基づいて算出重量Ｗｃａｌを補正すれば、車体２の傾斜角度αが生コンの重心位置に及ぼす影響が補償されたミキサドラム１０の補正重量Ｗｃｏｒを求めることができる。換算式やマップは、演算部１１０のメモリに記憶され、ミキサドラム１０の補正重量Ｗｃｏｒを求める際に用いられる。なお、車体２の傾斜角度αは、上述の傾斜センサ１３１によって検出される。
　次に、ミキサドラム１０の回転数が生コンの重心位置に及ぼす影響について説明する。なお、ミキサドラム１０の回転数とは、単位時間当たりの回転数であり、いわゆる回転速度を意味する。
　撹拌回転中のミキサドラム１０内の生コンは、ミキサドラム１０内に設けられた螺旋状のドラムブレードによってミキサドラム１０の前方へ押し付けられる。このため、生コンの表面は、例えば、図６に破線で示されるように、後下がりに傾くことになる。この生コンの表面の傾きは、ミキサドラム１０の回転数が高いほど、すなわち、回転速度が速いほど大きくなり、傾きが大きいほど生コンの重心位置は前方へと移動する。
　この場合、分担率が一定であると仮定して後方ドラム受部５０で検出された荷重から算出された算出重量Ｗｃａｌとミキサドラム１０の回転数と実際の重量Ｗｒとの関係は、図８のグラフに示されるように、ミキサドラム１０の回転数に応じて変化する。図８のグラフにおいて、実線は、ミキサドラム１０が回転していないときであり、破線は、ミキサドラム１０が低速で回転しているときであり、一点鎖線は、ミキサドラム１０が破線で示されるときよりも高速で回転しているときである。
　例えば、点線で示されるように、ミキサドラム１０が低速で回転しているとき（破線）よりもミキサドラム１０が高速で回転しているとき（一点鎖線）の方が、算出重量Ｗｃａｌは、実際の重量Ｗｒよりも少なく算出される。これは、ミキサドラム１０が高速で回転している場合、生コンの重心位置が後方ドラム受部５０から離れ、全体の荷重に対して後方ドラム受部５０に作用する荷重の割合が小さくなるためである。
　このため、算出重量Ｗｃａｌとミキサドラム１０の回転数と実際の重量Ｗｒとの相関性に基づいて換算式やマップを作成し、この換算式等に基づいて算出重量Ｗｃａｌを補正すれば、ミキサドラム１０の回転数が生コンの重心位置に及ぼす影響が補償されたミキサドラム１０の補正重量Ｗｃｏｒを求めることができる。換算式やマップは、演算部１１０のメモリに記憶され、ミキサドラム１０の補正重量Ｗｃｏｒを求める際に用いられる。なお、ミキサドラム１０の回転数は、上述のミキサドラムセンサ１３２により検出される。
　次に、ミキサドラム１０内の生コンのスランプ値が生コンの重心位置に及ぼす影響について説明する。
　上述のように、回転中のミキサドラム１０内の生コンは、ミキサドラム１０内に設けられた螺旋状のドラムブレードにより、ミキサドラム１０の前方へ押し付けられ、生コンの表面は後下がりに傾くことになる。生コンの表面の傾きは、生コンのスランプ値（粘性）と相関があり、スランプ値が小さいほど、すなわち粘性が大きいほど大きくなる。そして、生コンの表面の傾きが大きくなるほど生コンの重心位置は前方へと移動する。
　この場合、分担率が一定であると仮定して後方ドラム受部５０で検出された荷重から算出された算出重量Ｗｃａｌと生コンのスランプ値と実際の重量Ｗｒとの関係は、図９のグラフに示されるように、生コンのスランプ値に応じて変化する。図９のグラフにおいて、破線は、ミキサドラム１０が所定の回転数で回転し、スランプ値が大きい（粘性が低い）場合であり、一点鎖線は、ミキサドラム１０が破線の場合と同じ回転数で回転し、スランプ値が小さい（粘性が高い）場合である。
　例えば、点線で示されるように、スランプ値が大きく粘性が低い場合（破線）よりもスランプ値が小さく粘性が高い場合（一点鎖線）の方が、算出重量Ｗｃａｌは、実際の重量Ｗｒよりも少なく算出される。これは、粘性が大きいと、生コンの重心位置が後方ドラム受部５０から離れ、全体の荷重に対して後方ドラム受部５０に作用する荷重の割合が小さくなるためである。
　このため、算出重量Ｗｃａｌとスランプ値と実際の重量Ｗｒとの相関性に基づいて換算式やマップを作成し、この換算式等に基づいて算出重量Ｗｃａｌを補正すれば、スランプ値が生コンの重心位置に及ぼす影響が補償されたミキサドラム１０の補正重量Ｗｃｏｒを求めることができる。換算式やマップは、演算部１１０のメモリに記憶され、ミキサドラム１０の補正重量Ｗｃｏｒを求める際に用いられる。なお、スランプ値は、入力部１３３を介してオペレータにより入力されてもよいし、入出力インターフェースを介して接続されるスランプ計測装置から入力されてもよいし、後述のスランプ値推定モードにより推定された値が用いられてもよい。
　続いて、図１０のフローチャートを参照し、積載量計量装置１００で行われるミキサドラム１０内の生コンの重量計測モードについて説明する。
　入力部１３３を介してオペレータにより重量計測モードの開始が指示されると、演算部１１０において、生コンの重量計測が開始される。
　まず、ステップＳ１０１では、演算部１１０からの指令により、第１ロードセル７１の出力と第２ロードセル７２の出力とが同じ極性で接続される第１接続状態となるように、切換スイッチ１４１が第１位置に切り換えられる。これにより第１ロードセル７１の検出値と第２ロードセル７２の検出値との合算値が演算部１１０に入力される。
　続いて、ステップＳ１０２では、重量計測モードの種類判別が行われる。ここでは、ミキサドラム１０が回転している状態で重量の計測を行う回転計測モードと、ミキサドラム１０が停止している状態で重量の計測を行う停止計測モードと、のどちらがオペレータによって選択されているのかが判別される。
　停止計測モードが選択された場合、ステップＳ１０３に進み、ミキサドラム１０が停止している状態において、重量計測が開始される。一方、回転計測モードが選択された場合、ステップＳ１０４に進み、ミキサドラム１０が回転している状態において、重量計測が開始される。
　停止計測モードでは、ステップＳ１０５において、予め設定された所定位置でミキサドラム１０を停止させる。ミキサドラム１０内には、ドラムブレードが螺旋状に配設されているため、停止位置によっては、第１ロードセル７１と第２ロードセル７２とに作用するドラムブレードの荷重がばらつくおそれがある。このため、ミキサドラム１０は、第１ロードセル７１及び第２ロードセル７２に作用するドラムブレードの荷重が均一となる位置で停止される。
　ミキサドラム１０が所定位置で停止したことがミキサドラムセンサ１３２によって確認されると、ステップＳ１０７へ進む。
　一方、回転計測モードでは、ステップＳ１０６において、ミキサドラム１０を予め設定された計測回転数で回転させる。回転数が変動すると、生コンの分布状態が安定せず、重心位置が変化してしまう。このため、ミキサドラム１０の回転数は、一定の回転数に設定される。ミキサドラム１０が所定回転数で回転していることがミキサドラムセンサ１３２によって確認されると、ステップＳ１０７に進む。なお、ミキサドラム１０の回転数は、計測回転数に限定されず、任意の回転数であってもよい。
　ステップＳ１０７では、第１ロードセル７１の検出値と第２ロードセル７２の検出値との合算値と、傾斜センサ１３１の検出値と、が演算部１１０において取得される。上述のように、合算値は、Ｗ１ｃｏｓ（θ±α）に相当する値である。
　続いて、ステップＳ１０８では、取得されたロードセル７１，７２の検出値と傾斜センサ１３１の検出値とに基づいて、ミキサドラム１０の算出重量Ｗｃａｌが算出される。ここでは、後方ドラム受部５０の支持力Ｗ１と前方ドラム受部６０の支持力Ｗ２との分担率は、所定の値であると仮定される。
　次に、ステップＳ１０９では、分担率に影響を及ぼすパラメータ、すなわち生コンの重心位置に影響を及ぼすパラメータが補正パラメータとして取得される。具体的には、傾斜センサ１３１により検出された傾斜角度α、ミキサドラムセンサ１３２により検出されたミキサドラム１０の回転数、オペレータにより入力された生コンのスランプ値が読み込まれる。なお、停止計測モードでは、ミキサドラム１０の回転数は読み込まれないが、回転を停止した後もスランプ値に応じて生コンの表面は後下がりに傾いた状態に維持されるため、スランプ値は読み込まれる。また、回転計測モードにおいて、ミキサドラム１０の回転数が予め設定された計測回転数に設定されている場合は、ミキサドラム１０の回転数の読み込みは不要である。
　ステップＳ１１０では、読み込まれた補正パラメータ（傾斜角度α、ミキサドラム１０の回転数、生コンのスランプ値）に基づいて、ミキサドラム１０の算出重量Ｗｃａｌの補正が行われる。上述のように、算出重量Ｗｃａｌと実際の重量Ｗｒとには、図７から図９に示される相関性がある。演算部１１０では、これらの相関性に基づいて作成された換算式等によって算出重量Ｗｃａｌは補正され、補正重量Ｗｃｏｒが算出される。なお、回転計測モードにおいてミキサドラム１０の回転数が図９に示す粘性による相関性を計測した際の回転数と同じである場合には、図８に示されるミキサドラム１０の回転数による相関性を補正に組み込まなくてもよい。
　なお、補正にあたっては、生コンのスランプ値による補正量やミキサドラム１０の回転数による補正量を、傾斜角度αによる補正量に換算して傾斜角度αによる補正と合わせて行ってもよい。具体的には、傾斜角度αが２°であり、スランプ値が１５ｃｍであった場合に、例えばスランプ値による補正が傾斜角度αが３°のときの補正に相当していれば、傾斜角度αを５°（＝２°+３°）として、算出重量Ｗｃａｌを補正しても同じ結果が得られる。
　続いてステップＳ１１１では、補正重量Ｗｃｏｒの平均値が算出される。上述のように、ミキサドラム１０内には、ドラムブレードが螺旋状に配設される。このため、ミキサドラム１０内の生コンの分布状態は、ドラムブレードによって変化するが、ミキサドラム１０が１回転するとドラムブレードは同じ位置に戻る。このため、ミキサドラム１０内の生コンの分布状態は、ミキサドラム１０が１回転する毎に、ほぼ同じ状態となる。したがって、補正重量Ｗｃｏｒを、ミキサドラム１０が１回転する間にわたって平均すれば、より正確な重量を求めることができる。なお、停止計測モードである場合には、平均化は行わなくてもよい。
　具体的には、ミキサドラム１０が１回転する間に補正重量Ｗｃｏｒを所定回数（例えば６０回）にわたって算出し、ミキサドラム１０が１回転する度に、その平均値を算出する。なお、平均化は、補正重量Ｗｃｏｒではなく算出重量Ｗｃａｌを平均するものであってもよく、この場合は、平均された算出重量Ｗｃａｌに対して前述の補正が行われる。
　ステップＳ１１２では、ステップＳ１１１で平均化された補正重量Ｗｃｏｒが演算部１１０から表示部１２０に出力され、表示部１２０において表示される。表示される重量は、生コンを含むミキサドラム１０全体の重量であってもよいし、ミキサドラム１０単体での重量を差し引いた生コンのみ（積載物のみ）の重量であってもよい。また、生コンの密度が入力部１３３を介してオペレータにより入力されていれば、生コンの容積量Ｖを表示することも可能である。また、生コンの適正積載量が入力部１３３を介してオペレータにより設定されていれば、生コンの重量が所定の積載量を超えている場合や所定の積載量を下回っている場合のように、生コンの重量が所定の範囲内にない場合には、表示部１２０に表示される重量の表示色を黄色や赤色に変更したり、警報音を発したりすることでオペレータに注意を促すことも可能である。
　以上のように、積載量計量装置１００によれば、正確なミキサドラム１０の重量Ｗ及び容積量Ｖを計量し、オペレータに表示することができる。
　上記構成の積載量計量装置１００では、さらに、生コンのスランプ値（粘性）の推定と車体２の横転の危険性の判定とが行われる。
　図１１を参照して、積載量計量装置１００において、スランプ値を推定する方法について説明する。図１１は、図１のII－II線に沿う断面図において、ミキサドラム１０が点線矢印で示される方向に回転したときの生コンの重心移動状態を示している。
　積載物である生コンがミキサドラム１０内で撹拌されると、生コンクリートの表面は、破線で示される水平状態から実線で示されるように車体２の左右方向に傾き、これと共に重心Ｇの位置も移動する。生コンの表面の傾きは、生コンの粘性が大きいほど大きくなり、それに伴って重心Ｇの移動量も大きくなる。また、重心Ｇの位置が移動することで、第１ロードセル７１で検出される値と第２ロードセル７２で検出される値には差が生じる。例えば、図１１に示されるように、生コンの重心Ｇ位置が第１ロードセル７１寄りに移動すると、第２ロードセル７２で検出される値よりも第１ロードセル７１で検出される値の方が大きくなる。
　また、重心Ｇの移動量は、ミキサドラム１０内の生コンの容積量によって変化し、生コンのスランプ値が同じであっても、容積量が大きいほど重心Ｇの移動量は大きくなる。つまり、生コンの重心Ｇの位置と容積量とスランプ値とには相関性があり、生コンの重心Ｇの位置と容積量とから生コンのスランプ値を推定することが可能である。
　そこで、積載量計量装置１００では、車体２の左右方向への生コンの重心Ｇ位置の移動によって変化するロードセル７１，７２の荷重差ΔＷ１と、重量計測モードによって算出された重量から換算される容積量Ｖと、に基づいて、生コンのスランプ値を推定する。荷重差ΔＷ１を容積量Ｖで除した単位容積あたりの荷重差（ΔＷ１／Ｖ）と生コンクリートのスランプ値とは、図１２のグラフに示されるような関係となる。例えば、荷重差ΔＷ１が同じであっても容積量Ｖが大きいほど生コンの表面の傾きは小さくなるため、生コンのスランプ値は大きい、すなわち、粘性は低いと推定される。
　図１２に示される単位容積あたりの荷重差（ΔＷ１／Ｖ）と生コンクリートのスランプ値との相関性に基づいて換算式やマップを作成し、この換算式等に基づいて単位容積あたりの荷重差（ΔＷ１／Ｖ）から生コンクリートのスランプ値を推定することが可能である。換算式やマップは、演算部１１０のメモリに記憶され、生コンのスランプ値を推定する際に用いられる。なお、生コンのスランプ値は、単位容積あたりの荷重差（ΔＷ１／Ｖ）と生コンのスランプ値との相関性に代えて、容積量Ｖと荷重差ΔＷ１と生コンのスランプ値との関係を三次元マップ化したものに基づいて推定されてもよい。
　また、積載量計量装置１００では、推定されるスランプ値とともに、スランプコーンを使用した実測スランプ値がメモリに記録され、実測スランプ値と推定スランプ値との差分が小さくなるように、推定に用いられるマップや換算式が逐次更新される。なお、生コンの重心位置によって、ミキサドラム１０を駆動する油圧モータの駆動圧も変化することから、荷重差ΔＷ１に代えて、油圧モータの駆動圧に基づいて生コンのスランプ値を推定してもよい。
　続いて、図１３のフローチャートを参照し、積載量計量装置１００で行われるスランプ値推定モードについて説明する。
　入力部１３３を介してオペレータによりスランプ値推定モードの開始が指示されると、演算部１１０において、スランプ値の推定が開始される。
　まず、ステップＳ２０１において、生コンの重量が計測されているか否かが判定される。まだ、生コンの重量が計測されていなければ、ステップＳ２０２に進み、重量計測モードが開始される。生コンの重量がすでに計測されている場合は、ステップＳ２０３に進み、演算部１１０からの指令により、第１ロードセル７１の出力と第２ロードセル７２の出力とが異なる極性で接続される第２接続状態となるように、切換スイッチ１４１が第２位置へ切り換えられる。これにより第１ロードセル７１の検出値と第２ロードセル７２の検出値との差分である荷重差ΔＷ１が演算部１１０に入力される。
　続いて、ステップＳ２０４では、ミキサドラム１０を予め設定された計測回転数で回転させる。回転数が変動すると、生コンの分布状態が安定せず、重心位置が変化してしまう。このため、ミキサドラム１０の回転数は、一定の計測回転数に設定される。ミキサドラム１０が所定回転数で回転していることがミキサドラムセンサ１３２によって確認されると、ステップＳ２０５に進む。
　ステップＳ２０５では、第１ロードセル７１の検出値と第２ロードセル７２の検出値との差である荷重差ΔＷ１が演算部１１０において取得される。
　次に、ステップＳ２０６では、取得された荷重差ΔＷ１と生コンの容積量Ｖとから単位容積あたりの荷重差（ΔＷ１／Ｖ）を算出し、メモリに記憶された単位容積あたりの荷重差（ΔＷ１／Ｖ）と生コンのスランプ値との相関性に基づき、スランプ値を推定する。
　ステップＳ２０７では、推定されたスランプ値の平均値が算出される。上述のように、ミキサドラム１０内にはドラムブレードが螺旋状に配設される。ミキサドラム１０内の生コンの分布状態はドラムブレードによって変化するが、ミキサドラム１０が１回転するとドラムブレードは同じ位置に戻るため、ミキサドラム１０内の生コンの分布状態は、ミキサドラム１０が１回転する毎に、ほぼ同じ状態となる。したがって、推定されたスランプ値を、ミキサドラム１０が１回転する間にわたって平均すれば、より正確なスランプ値を求めることができる。なお、平均化は、推定されたスランプ値ではなく、荷重差ΔＷ１を平均するものであってもよい。この場合、平均された荷重差ΔＷ１と、容積量Ｖと、に基づいてスランプ値が推定される。
　ステップＳ２０８では、ステップＳ２０７で平均化されたスランプ値が演算部１１０から表示部１２０に出力され、表示部１２０において表示される。スランプコーンを使用した実測スランプ値が入力されている場合は、推定されたスランプ値とともに表示してもよい。
　次に、ステップＳ２０９では、推定されたスランプ値がメモリに記憶される。そして、ステップＳ２１０では、演算部１１０において、メモリに記憶された推定スランプ値と実測スランプ値とが比較され、推定スランプ値と実測スランプ値との差が小さくなるように、推定に用いられる換算式やマップが更新される。
　以上のように、積載量計量装置１００によれば、生コンのスランプ値を推定し、オペレータに表示することができる。推定されたスランプ値は、重量計測モードにおいて使用されてもよい。
　続いて、図１１を参照して、積載量計量装置１００において、車体２の横転の危険性の判定する方法について説明する。
　ミキサ車１では、生コンを撹拌するため、走行中にミキサドラム１０を回転させる。このため、図１１に示すように、車体２の左右方向に生コンの重心が移動し、一方側に生コンが偏った状態になりやすい。このように生コンが偏った状態で車両がカーブを旋回すると、遠心力によって生コンがさらに偏り、車両が横転する可能性が高まる。
　また、生コンの総重量が小さい場合と大きい場合とでは、車体２の左右方向における生コンの重量差が同じであったとしても、総重量が大きい場合の方が生コンの表面の傾きが小さいため、車両が横転する可能性は低い。つまり、生コンの偏り状態を意味する車体２の左右方向における生コンの重量差からだけでは、車体２が横転するか否かを判定することは困難であって、より正確に車体２の横転の可能性を判定するには、生コンの総重量も考慮する必要がある。
　そこで、積載量計量装置１００では、車体２の左右方向への生コンの重心位置の移動及び遠心力に起因する生コンの偏りによって変化するロードセル７１，７２の荷重差ΔＷ１と、重量計測モードによって算出された生コンの重量Ｗと、に基づいて、車体２が横転する可能性を判定する。
　具体的には、判定部１１１において、荷重差ΔＷ１を重量Ｗで除した単位重量あたりの荷重差（ΔＷ１／Ｗ）と所定の閾値とを比較し、単位重量あたりの荷重差（ΔＷ１／Ｗ）が所定の閾値を超えたときに車体２が横転する可能性が高いと判定する。車体２の横転の判定については、可能性の有無を判定することに代えて、閾値に対する単位重量あたりの荷重差（ΔＷ１／Ｗ）の割合を危険度として表示してもよい。
　続いて、図１４のフローチャートを参照し、積載量計量装置１００で行われる横転判定モードについて説明する。
　入力部１３３を介してオペレータにより車体横転判定モードの開始が指示されると、演算部１１０において、車体２が横転する可能性の判定が開始される。
　まず、ステップＳ３０１において、生コンの重量が計測されているか否かが判定される。まだ、生コンの重量が計測されていなければ、ステップＳ３０２に進み、重量計測モードが開始される。生コンの重量がすでに計測されている場合は、ステップＳ３０３に進み、演算部１１０からの指令により、第１ロードセル７１の出力と第２ロードセル７２の出力とが異なる極性で接続される第２接続状態となるように、切換スイッチ１４１が第２位置へ切り換えられる。これにより第１ロードセル７１の検出値と第２ロードセル７２の検出値との差分である荷重差ΔＷ１が演算部１１０に入力される。
　次に、ステップＳ３０４では、第１ロードセル７１の検出値と第２ロードセル７２の検出値との差である荷重差ΔＷ１が演算部１１０において取得され、ステップＳ３０５では、取得された荷重差ΔＷ１とミキサドラム１０の重量Ｗとから単位重量あたりの荷重差（ΔＷ１／Ｗ）が算出される。
　続いて、ステップＳ３０６では、判定部１１１において、メモリに記憶された閾値に対する単位重量あたりの荷重差（ΔＷ１／Ｗ）の割合である危険度Ｄが算出される。閾値は、単位重量あたりの荷重差（ΔＷ１／Ｗ）が、この閾値を超えると車体２が横転する可能性が高い値に設定される。つまり、危険度Ｄが１以上である場合は、車体２が横転する可能性が高いことを意味する。
　ステップＳ３０７では、算出された危険度Ｄの平滑化処理が行われる。危険度Ｄは、リアルタイムな値であることが要求されるため、比較的高速に処理されるとともにノイズ等が除去される。
　続くステップＳ３０８では、平滑化された危険度Ｄが、演算部１１０から表示部１２０に出力され、表示部１２０において表示される。危険度Ｄの表示色は、危険度Ｄの大きさに応じて変更され、例えば、０．８以下では緑色、０．８から１．０以下では黄色、１．０よりも大きいときは赤色で表示部１２０に表示される。
　ステップＳ３０９では、判定部１１１において、危険度Ｄが１よりも大きいか否かが判定される。危険度Ｄが１を超えた場合、車体２が横転する可能性が非常に高いため、ステップＳ３１０において、判定部１１１から表示部１２０へ警報が出力され、表示部１２０において警報音やランプの点滅等によってオペレータに横転の危険性が通知される。一方、危険度Ｄが１以下である場合は、判定を終了する。
　以上のように、積載量計量装置１００によれば、車体２の横転の危険性を判定し、危険度Ｄをオペレータに表示することができる。さらに、危険性が高い場合は、警報を出力することができる。
　以上の第１実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
　積載量計量装置１００では、ミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１に対して垂直な方向に作用するミキサドラム１０の荷重を検出するようにロードセル７１，７２が配置される。このため、車体２が傾斜した場合であっても、車体２の傾斜角度αに基づいて、ミキサドラム１０の鉛直方向における重量を容易に算出することができる。この結果、ミキサ車１の積載量の計量精度を向上させることができる
　また、積載量計量装置１００では、後方ドラム受部５０に配置される一対のロードセル７１，７２によってミキサ車１の積載量が計量される。このように従来と比較し少ないロードセル７１，７２により積載量を計量することが可能となるため、積載量計量装置１００の製造コストを低減することができる。
　また、積載量計量装置１００では、生コンの重心位置の変化の起因となるミキサドラム１０内の生コンの容積量やミキサドラム１０の回転数、ミキサドラム１０内の生コンのスランプ値、車体２の傾斜角度αに基づいて、ロードセル７１，７２の検出値から算出された算出重量Ｗｃａｌが補正される。このように、生コンの重心位置の変化の影響が補償されるため、ミキサ車１の積載量の計量精度を向上させることができる。
　また、積載量計量装置１００のロードセル７１，７２は、ガイドローラ５１，５２のローラ５４を支持するピンの部分に組み込まれる。このように、ロードセル７１，７２は、従来から設けられている部材に代えて組み込まれるため、車両の構造を大幅に変更することなく、容易に組み込むことができる。また、ロードセル７１，７２は、ガイドローラ５１，５２のローラ５４を支持するピンの部分に組み込まれるため、車高の変更はなく、また車体２の重量の増加も殆どない。
　さらに、積載量計量装置１００では、ロードセル７１，７２の検出値の差を利用して、ミキサドラム１０内に投入された生コンのスランプ値を推定することができるとともに、車両がカーブを旋回するときの横転の危険性を判定することができる。
　また、積載量計量装置１００では、ミキサドラム１０内に積載される生コンの容積を表示することも可能である。一般的に、土木または建築工事などのコンクリートの打設作業においては、生コンが容積単位で注文される。このため、積載量計量装置１００のように、生コンの投入及び排出によって変化するミキサドラム１０内の生コンの残量を容積単位で表示することが可能な装置を用いることにより、生コンの量を適切に管理することができる。
　また、作業現場で生コンを排出した後、即座にミキサドラム１０内の生コンの残量を確認することが可能となるため、検出された生コンの残量に応じて、他の作業現場へ向かうか、あるいは、生コンの補充に向かうかといった判断を適切に行うことができる。
　＜第２実施形態＞
　次に、図１５～１７を参照して、本発明の第２実施形態に係る積載量計量装置２００について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。
　図１５に示されるように、積載量計量装置２００の基本的な構成は、第１実施形態に係る積載量計量装置１００と同様である。積載量計量装置２００は、前方ドラム受部６０に設けられる第３ロードセル７３及び第４ロードセル７４を備えている点で積載量計量装置１００と相違する。
　図１６及び図１７を参照し、第３ロードセル７３及び第４ロードセル７４が設けられる前方ドラム受部６０の構造について説明する。図１６は、前方ドラム受部６０を拡大して示した拡大図である。図１７は、図１６のXVII－XVII線に沿う断面図である。なお、図１６において、駆動装置２０の断面は省略して示している。
　第３ロードセル７３及び第４ロードセル７４は、車体２の架台２ａ上に設けられる台座６１と、駆動装置２０と、の間に配置される平板型のロードセルである。
　図１６に示すように、第３ロードセル７３の中央部７３ａは、押圧部材６２を介して駆動装置２０と結合され、両端部７３ｂは、脚部６３を介して台座６１と結合される。中央部７３ａと両端部７３ｂとの間には第３ロードセル７３に作用する荷重によって歪を生じる起歪部７３ｃがそれぞれ設けられる。起歪部７３ｃには図示しない歪ゲージが取り付けられており、起歪部７３ｃにおける歪量に応じて歪ゲージの抵抗が変化することで荷重に比例した電気信号が第３ロードセル７３から出力される。第４ロードセル７４も同様の構成を有し、駆動装置２０と台座６１に結合される。
　第３ロードセル７３及び第４ロードセル７４は長手方向がミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１と平行となるように配置される。また、第３ロードセル７３と第４ロードセル７４とは、車体２の左右方向にミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１を挟んで対称的に配置される。このため、第３ロードセル７３及び第４ロードセル７４は、図１６において太線矢印で示すように、ミキサドラム１０の鉛直方向の荷重ではなく、ミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１（Ｘ’軸）に対して垂直なＹ’軸方向におけるミキサドラム１０の荷重を検出する。
　第３ロードセル７３及び第４ロードセル７４は、第１ロードセル７１及び第２ロードセル７２と同様に、架台２ａ上に配置されるロードセル接続箱１４５を介して演算部１１０に接続される。ロードセル接続箱１４５内に設けられる回路切換部１４０において、第３ロードセル７３の出力と第４ロードセル７４の出力とは同じ極性で接続される。つまり、第３ロードセル７３の検出値と第４ロードセル７４の検出値の合算値が前方ドラム受部６０に作用するＹ’軸方向の荷重として演算部１１０に入力される。
　演算部１１０には、図１５に示されるように、各ロードセル７１～７４以外に、上記第１実施形態と同様に、表示部１２０、入力部１３３、傾斜センサ１３１及びミキサドラムセンサ１３２が接続される。
　次に、上記構成の積載量計量装置２００によって、ミキサドラム１０内の生コンの重量を計量する方法について説明する。
　上記第１実施形態でも述べたように、図６に示されるように、ミキサドラム１０が後方ドラム受部５０と前方ドラム受部６０とで支持される場合、後方ドラム受部５０の支持力をＷ１、前方ドラム受部６０の支持力をＷ２、とするとＹ軸方向の力の釣り合いよりミキサドラム１０の重量Ｗは、Ｗ＝Ｗ１+Ｗ２となる。一方、ミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１（Ｘ’軸）に対して垂直なＹ’軸方向についてみると、Ｗｃｏｓθ＝Ｗ１ｃｏｓθ+Ｗ２ｃｏｓθとなる。
　ここで、上記第１実施形態と同様に、後方ドラム受部５０において荷重を検出するロードセル７１，７２は、Ｙ’軸方向の荷重を検出するように取り付けられている。したがって、一対のロードセル７１，７２の出力値を合算したものは、Ｗ１ｃｏｓθに相当する。さらに、積載量計量装置２００では、前方ドラム受部６０において荷重を検出するロードセル７３，７４は、Ｙ’軸方向の荷重を検出するように取り付けられている。したがって、ロードセル７３，７４の出力値を合算したものは、Ｗ２ｃｏｓθに相当する。
　車体２が水平面に対して前後方向に傾斜している場合、仰角θは、回転軸角度θ１に傾斜角度αを加算または減算した大きさとなる。このため、ロードセル７１，７２の出力値は、Ｗ１ｃｏｓ（θ１±α）となり、ロードセル７３，７４の出力値は、Ｗ２ｃｏｓ（θ１±α）となる。ここで、傾斜角度αは傾斜センサ１３１によって求められ、また、回転軸角度θ１は予め設定された値であることから、ｃｏｓ（θ１±α），Ｗ１及びＷ２は容易に算出される。したがって、後方ドラム受部５０の支持力Ｗ１と前方ドラム受部６０の支持力Ｗ２とを合算すれば、ミキサドラム１０の重量Ｗが算出され、この重量Ｗから、何も積載されていない状態のミキサドラム１０の重量を差し引けば、生コンの重量を容易に算出することができる。また、生コンの密度がオペレータにより入力されていれば、生コンの容積量Ｖを表示することも可能である。
　また、積載量計量装置２００は、後方ドラム受部５０において荷重を検出するロードセル７１，７２を備えているため、上記第１実施形態と同様に、スランプ値推定モードと車体横転判定モードとを実行することができる。
　以上の第２実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
　積載量計量装置２００では、後方ドラム受部５０において荷重を検出するロードセル７１，７２の検出値と、前方ドラム受部６０において荷重を検出するロードセル７３，７４の検出値と、傾斜センサ１３１の検出値と、に基づいてミキサドラム１０の重量Ｗが算出される。このように、積載量計量装置２００では、ミキサドラム１０内の生コンの分布状態、すなわち、生コンの重心位置に応じて変化する分担率を考慮することなくミキサドラム１０の重量Ｗを算出することができる。この結果、ミキサドラム１０の重量Ｗを算出するにあたって、生コンの重心位置の移動の影響を受けることがないため、ミキサ車１の積載量の計量精度を向上させることができる。
　以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
　積載量計量装置１００，２００は、車体２の後方においてミキサドラム１０の後方を支持する後方ドラム受部５０に設けられ、ミキサドラム１０の荷重を検出するロードセル７１，７２と、車体２の状態を示す車体状態量及びミキサドラム１０の状態を示すドラム状態量の少なくとも一方と、ロードセル７１，７２の検出値と、に基づいて積載物の積載量を算出する演算部１１０と、を備える。
　この構成では、積載物の積載量は、車体２の状態を示す車体状態量及びミキサドラム１０の状態を示すドラム状態量の少なくとも一方と、ロードセル７１，７２の検出値と、に基づいて算出される。このように、積載物の積載量は、ロードセル７１，７２の検出値だけではなく、ミキサドラム１０内における積載物の分布状態に影響を及ぼす車体２の状態を示す車体状態量やミキサドラム１０の状態を示すドラム状態量を考慮して算出される。この結果、ミキサ車の積載量の計量精度を向上させることができる。また、積載量として、容積量を表示することによって、生コンの量を適切に管理することができる。
　また、後方ドラム受部５０は、回転しながらミキサドラム１０を接触支持するローラ５４と、ローラ５４に挿通して設けられローラ５４を回転自在に支持するピンと、を有し、ロードセル７１，７２は、ローラ５４を介してピンに作用するミキサドラム１０の荷重を検出する。
　この構成では、ロードセル７１，７２が、ガイドローラ５１，５２のローラ５４を支持するピンの部分に組み込まれる。このように、ロードセル７１，７２は、従来から設けられている部材に代えて組み込まれるため、車両の構造を大幅に変更することなく、容易に組み込むことができる。また、ロードセル７１，７２は、ガイドローラ５１，５２のローラ５４を支持するピンの部分に組み込まれるため、車高の変更はなく、また車体２の重量の増加も殆どない。また、ローラ５４及びピンには、ミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１に対して垂直な方向のミキサドラム１０の荷重が作用する。一般的にロードセル７１，７２は、垂直方向の荷重を精度よく測定するものであるため、ピンの部分に組み込まれたロードセル７１，７２によって、積載物が搭載されたミキサドラム１０の荷重を精度よく測定することができる。
　また、ローラ５４は、一対設けられ、ロードセル７１，７２は、ローラ５４に挿通されるピンにそれぞれ設けられる第１ロードセル７１と第２ロードセル７２とを有し、車体状態量は、車体２の前後方向の傾斜量であり、ドラム状態量は、ミキサドラム１０の回転数及びミキサドラム１０内の積載物の粘性の少なくとも一方であり、演算部１１０は、第１ロードセル７１の検出値と第２ロードセル７２の検出値との和から積載物の重量を算出し、算出された積載物の重量を車体状態量及びドラム状態量の少なくとも一方に基づいて補正することによって積載物の積載量を算出する。
　この構成では、生コンの重心位置の変化の起因となる車体２の傾斜角度やミキサドラム１０の回転数、ミキサドラム１０内の生コンのスランプ値に基づいて、第１ロードセル７１と第２ロードセル７２の検出値から算出された算出重量Ｗｃａｌが補正される。このように、生コンの重心位置の変化の影響が補償されるため、ミキサ車１の積載量の計量精度を向上させることができる。
　また、積載量計量装置１００，２００は、車体２の横転の危険性を判定する判定部１１１と、判定部１１１の判定結果と演算部１１０の演算結果を表示する表示部１２０と、をさらに備え、判定部１１１は、第１ロードセル７１の検出値と第２ロードセル７２の検出値との差に基づいて、車体２の横転の危険性を判定し、表示部１２０は、判定部１１１で判定された車体２の横転の危険性を表示する。
　この構成では、ロードセル７１，７２の検出値の差を利用して、車両がカーブを旋回するときの横転の危険性を判定することができるとともに、表示部１２０を介して、オペレータに横転の危険性を知らせることができる。また、表示部１２０を介して、演算部１１０で演算されたミキサドラム１０の重量Ｗやスランプ値をオペレータに知らせることができる。
　また、積載量計量装置２００は、車体２の前方においてミキサドラム１０の前方を支持する前方ドラム受部６０に設けられ、ミキサドラム１０の荷重を検出するロードセル７３，７４をさらに備え、演算部１１０は、車体状態量と、ロードセル７３，７４の検出値と、ロードセル７１，７２の検出値と、に基づいて積載物の積載量を算出する。
　この構成では、後方ドラム受部５０において荷重を検出するロードセル７１，７２の検出値と、前方ドラム受部６０において荷重を検出するロードセル７３，７４の検出値と、傾斜センサ１３１の検出値と、に基づいてミキサドラム１０の重量Ｗが算出される。このように、積載量計量装置２００では、前方ドラム受部６０と後方ドラム受部５０とにおいてミキサドラム１０の重量が検出されるため、ミキサドラム１０内の生コンの分布状態、すなわち、生コンの重心位置に応じて変化する分担率を考慮することなくミキサドラム１０の重量Ｗを算出することができる。この結果、ミキサドラム１０の重量Ｗを算出するにあたって、生コンの重心位置の移動の影響を受けることがないため、ミキサ車１の積載量の計量精度を向上させることができる。
　また、後方ドラム受部５０に設けられるロードセル７１，７２と前方ドラム受部６０に設けられるロードセル７３，７４とは、ミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１に対して垂直な方向のミキサドラム１０の荷重を検出する。
　この構成によれば、各ロードセル７１～７４は、ミキサドラム１０の回転軸心Ｃ１に対して垂直な方向のミキサドラム１０の荷重を検出するように、換言すれば、同じ方向におけるミキサドラム１０の荷重を検出するように配置される。このため、例えば、車体２が傾斜した場合であっても、車体２の傾斜角度αとミキサドラム１０の回転軸角度θ１とに基づいて、ミキサドラム１０の鉛直方向における重量を容易に算出することができる。この結果、ミキサ車の積載量の計量精度を向上させることができる。また、積載量として、容積量を表示することによって、生コンの量を適切に管理することができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　例えば、演算部１１０に対して、第１ロードセル７１の出力と第２ロードセル７２の出力との合算値が入力されるか差分が入力されるかは、回路切換部１４０の切換スイッチ１４１により切り換えられる。これに代えて、演算部１１０に第１ロードセル７１と第２ロードセル７２の両出力を入力し、演算部１１０において、これらを合算または差分を算出してもよい。
　本願は２０１５年１０月９日に日本国特許庁に出願された特願２０１５－２０１３７６に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (6)

  1. 　車体上に回転自在に搭載されたドラム内の積載物の積載量を計量するミキサ車の積載量計量装置であって、
    　前記車体の後方において前記ドラムの後方を支持する後方ドラム受部に設けられ、前記ドラムの荷重を検出する後方荷重検出器と、
    　前記車体の状態を示す車体状態量及び前記ドラムの状態を示すドラム状態量の少なくとも一方と、前記後方荷重検出器の検出値と、に基づいて積載物の積載量を算出する演算部と、を備えるミキサ車の積載量計量装置。
  2. 　請求項１に記載のミキサ車の積載量計量装置であって、
    　前記後方ドラム受部は、回転しながら前記ドラムを接触支持するローラと、前記ローラに挿通して設けられ前記ローラを回転自在に支持するピンと、を有し、
    　前記後方荷重検出器は、前記ローラを介して前記ピンに作用する前記ドラムの荷重を検出するミキサ車の積載量計量装置。
  3. 　請求項２に記載のミキサ車の積載量計量装置であって、
    　前記ローラは、一対設けられ、
    　前記後方荷重検出器は、前記ローラに挿通される前記ピンにそれぞれ設けられる第１後方荷重検出器と第２後方荷重検出器とを有し、
    　前記車体状態量は、前記車体の前後方向の傾斜量であり、
    　前記ドラム状態量は、前記ドラムの回転数及び前記ドラム内の積載物の粘性の少なくとも一方であり、
    　前記演算部は、前記第１後方荷重検出器の検出値と前記第２後方荷重検出器の検出値との和から積載物の重量を算出し、算出された積載物の重量を前記車体状態量及び前記ドラム状態量の少なくとも一方に基づいて補正することによって積載物の積載量を算出するミキサ車の積載量計量装置。
  4. 　請求項２または３に記載のミキサ車の積載量計量装置であって、
    　前記車体の横転の危険性を判定する判定部と、前記判定部の判定結果と前記演算部の演算結果を表示する表示部と、をさらに備え、
    　前記判定部は、前記第１後方荷重検出器の検出値と前記第２後方荷重検出器の検出値との差に基づいて、前記車体の横転の危険性を判定し、
    　前記表示部は、前記判定部で判定された前記車体の横転の危険性を表示するミキサ車の積載量計量装置。
  5. 　請求項１から４の何れか１つに記載のミキサ車の積載量計量装置であって、
    　前記車体の前方において前記ドラムの前方を支持する前方ドラム受部に設けられ、前記ドラムの荷重を検出する前方荷重検出器をさらに備え、
    　前記演算部は、前記車体状態量と、前記前方荷重検出器の検出値と、前記後方荷重検出器の検出値と、に基づいて積載物の積載量を算出するミキサ車の積載量計量装置。
  6. 　請求項５に記載のミキサ車の積載量計量装置であって、
    　前記前方荷重検出器及び前記後方荷重検出器は、前記ドラムの回転軸に対して垂直な方向の前記ドラムの荷重を検出するミキサ車の積載量計量装置。
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