(57)【要約】【課題】  衝撃荷重による測定値の誤差を補正する。【解決手段】  車両が走行する道路面２上に設置された計量器１６が、車両の走行時の衝撃荷重を含む車輪の重量値を測定する。演算回路１４が、車両の走行時に計量器１６によって測定した車両の車輪の重量値を、車両の車速に基づいて、静止またはほぼ静止状態で測定した重量値に補正する。【選択図】        図１
2010216918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が走行する道路面上に設置され、前記車両の走行時の衝撃荷重を含む前記車両の車輪または車軸の重量値を測定する重量測定手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記車両の走行時に前記重量測定手段によって測定した前記車両の車輪または車軸の重量値を、前記車速検出手段で測定した前記車両の車速に基づいて、静止またはほぼ静止状態で測定した重量値に補正する補正手段とを、
備える車輪または車軸の重量測定システム。
【請求項２】
請求項１記載の車輪または車軸重量測定システムにおいて、前記補正手段は、前記車速検出手段で測定した前記車両の車速に加えて、前記重量測定手段で測定手段で測定した前記車両の車輪または車軸の重量値にも基づいて、前記車両の車輪または車軸の重量値を静止またはほぼ静止状態で測定した重量値に補正する
車輪または車軸の重量測定システム。
【請求項３】
請求項１記載の車輪または車軸の重量測定システムにおいて、
前記補正手段は、前記車両の互いに異なる複数の車速範囲別に、測定値補正式または測定値補正値を有し、前記車速検出手段が検出した車速が該当する前記車速範囲の前記測定値補正式または測定値補正値を選択し、選択された前記測定値補正式または測定値補正値と前記車速検出手段が検出した車速とに基づいて、前記車両の車輪または車軸の重量値を静止またはほぼ静止状態で測定した重量値に補正する
車輪または車軸の重量測定システム。
【請求項４】
請求項３記載の車輪または車軸の重量測定システムにおいて、
前記補正手段は、前記選択された前記測定値補正式または測定値補正値と、前記車速検出手段が検出した車速とに加えて、前記重量測定手段で測定手段で測定した前記車両の車輪または車軸の重量値にも基づいて、前記車両の車輪または車軸の重量値を静止またはほぼ静止状態で測定した重量値に補正する
車輪または車軸の重量測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車輪または車軸の重量測定システムに関し、特に走行している車両の車輪または車軸の重量を測定するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行している車両の車輪の重量または車軸重量を測定するシステムとしては、特許文献１、２に開示されているようなものがある。
【０００３】
特許文献１の技術では、道路面と同じ高さに計量台が配置され、この計量台の車両通過方向の長さが、車輪タイヤの接地面長さよりも長く、車両の軸間距離よりも短く設定されている。特許文献２の技術では、道路面と同じ高さに計量台が設置され、この計量台の車両通過方向の長さが、車輪タイヤの接地面長さよりも短く設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭５３−２３０９９号公報
【特許文献２】特開昭６３−２８６７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に記載されている技術では、計量台に車輪タイヤが乗る際に、衝撃荷重が生じ、この衝撃荷重は、タイヤが静止しているときのタイヤ重量と比べて大きく、測定誤差の要因となる。
【０００６】
本発明は、車両の走行中に車輪や車軸の重量を測定する車輪または車軸重量測定システムにおいて、衝撃荷重に基づく誤差を除去することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の車輪または車軸の重量測定システムでは、車両が走行する路面上に重量測定手段が設置されている。この重量測定手段は、道路面と同じ高さに計量台を設置することが望ましく、この計量台は、車両の進行方向に車両のタイヤの接地面長さよりも長く、車両の軸間距離よりも短い長さを有するものとすることもできるし、車両の進行方向に車両のタイヤの接地面長さよりも短い長さを有するものとすることもできる。この重量測定手段は、車両の車輪または車軸の重量値を測定するが、その重量値には、車両の走行時の衝撃荷重を含んでいる。前記車両の車速を車速検出手段が検出する、車速検出手段としては、種々のものを使用することができる。前記車両の走行時に前記重量測定手段によって測定した前記車両の車輪または車軸の重量値を、前記車速検出手段で測定した前記車両の車速に基づいて、補正手段が、静止またはほぼ静止状態で測定した重量値に補正する。
【０００８】
衝撃荷重の大きさは、車両の速度に関連して変化する。従って、本発明の一態様では、車両の速度に応じて、走行中に測定した車両の車輪または車軸の重量値を静止またはほぼ静止した状態で測定した重量値に補正している。
【０００９】
前記補正手段は、前記車速検出手段で測定した前記車両の車速に加えて、前記重量測定手段で測定手段で測定した前記車両の車輪または車軸の重量値にも基づいて、前記車両の車輪または車軸の重量値を静止またはほぼ静止状態で測定した重量値に補正するものとすることもできる。
【００１０】
衝撃荷重は、車両の速度だけでなく、車両の車輪または車軸の重量自体によっても変化する。そこで、車両の速度に加えて車両の車輪または車軸の重量にも基づいて補正を行っている。
【００１１】
前記補正手段は、前記車両の互いに異なる複数の車速範囲別に、測定値補正式または測定値補正値を有するものとすることができる。この場合、前記車速検出手段が検出した車速が該当する前記車速範囲の前記測定値補正式または測定値補正値が選択される。さらに、選択された前記測定値補正式または測定値補正値と前記車速検出手段が検出した車速とに基づいて、前記車両の車輪または車軸の重量値を静止またはほぼ静止状態で測定した重量値に補正する。測定値補正式は、例えば車速を引数とする関数である。
【００１２】
このように構成すると、車速範囲ごとに最適な測定値補正式または測定値補正値を設定しているので、測定された車速に最適な測定値補正式または測定値補正値を使用することができ、高精度に補正することができる。
【００１３】
車速範囲ごとに測定値補正式または測定値補正値を使用する場合にも、車速の他に測定された車輪重量または車軸重量も加味した状態で測定値補正式または測定値補正値を使用するので、さらに高精度に補正することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、車両の走行中に車輪や車軸の重量を測定する際に、測定値に含まれる衝撃荷重を除去し、高精度に車輪や車軸の重量を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の１実施形態の車輪・車軸重量測定システムのブロック図である。
【図２】図１の車輪・車軸重量測定システムの計量器上をタイヤが通過するに連れての各計量器の出力信号の変化を示す図である。
【図３】図１の車輪・車軸重量測定システムの第２の計量器の構成を示す正面図、平面図、側面図及び第２の計量器にタイヤが乗った状態の正面図である。
【図４】図１の車輪・車軸重量測定システムの第１の計量器の測定値が車両速度に応じて変化する状態を示す図である。
【図５】図１の車輪・車軸重量測定システムの第２の計量器の測定値が車両速度に応じて変化する状態を示す図である。
【図６】図１の車輪・車軸重量測定システムの第２の計量器の荷重分布状態を示す図である。
【図７】図１の車輪・車軸重量測定システムの第２の計量器での計量原理の説明図である。
【図８】図１の演算回路１４の処理の一部を示すフローチャートである。
【図９】図１の演算回路１４の処理の残りの部分を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の１実施形態の車輪または車軸の重量値測定システムでは、図１に示すように、道路面２上を、図示していない車両が矢印方向に走行することを前提とする。この道路面２に、重量測定手段、例えば第１の計量器４が設置されている。この計量器４は、図２（ａ）に示すように道路面２と同じ高さに配置した計量台６を有し、図１に示すように計量台６の下面の車両の乗り込み側を複数台、例えば２台のロードセル８ａが支持し、計量台６の下面の車両の降り口側を、例えば２台のロードセル８ｂが支持している。この計量台６は、車両の同一の軸に取り付けられている２つの車輪の重量をそれぞれ個別に測定するために、図１に示すように道路面２の幅方向に２台設けられている。なお、第１の計量器４によって車両の１軸に取り付けられている２つの車輪の重量を同時に測定する場合には、道路面２の幅方向の２つの車輪が同時に載る幅寸法を持つ１台の計量台６を使用する。これら計量台６は、図２（ａ）に示すように車両のタイヤ９の道路面２へ接地面における車両進行方向の長さＬ’よりも大きな長さ寸法Ｌを車両の進行方向に有し、車両の複数の車軸が同時に計量台６上に乗ることのない長さに設定されている。
【００１７】
ロードセル８ａ、８ｂの出力信号は、増幅器１０によって増幅され、Ａ／Ｄ変換部１２によってデジタル変換され、演算回路１４に供給される。演算回路１４は、例えばＣＰＵ、メモリ、入出力回路等から構成されている。
【００１８】
第１の計量器４から車両の進行方向に離れた道路面２には、複数、例えば２台の第２の計量器１６、１８が車両の進行方向に間隔をおいて設けられている。第２の計量器１６、１８は、同一構造のものであるので、第２の計量器１６についてのみ説明する。第２の計量器１６は、図１ロードセル２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを道路面２の幅方向に４台並べ、これらロードセル２２ａ乃至２２ｄ上に、車両の進行方向に沿う長さがＬ２の計量台２４を配置したものである。Ｌ２は、タイヤ９の接地面の車両進行方向の長さＬ’よりも短く設定されている。そのため、タイヤ９の接地面が計量台２４上に乗り込んだ状態であっても、タイヤ９の全荷重は、或る比率で道路面２と計量台２４とに分割して負荷される。
【００１９】
なお、第１の計量器４と第２の計量器１６とに跨ってタイヤ９が存在しないように、両者の間隔は設定されているし、第２の計量器１６、１８間に跨ってタイヤ９が存在しないように、両者の間隔が設定されている。
【００２０】
車両の１つの軸に設けられている２つの車輪の重量を個別に測定する場合には、１つの車輪用にロードセル２２ａ、２２ｂの出力を合成し、他の１つの車輪用にロードセル２２ｃ、２２ｄの出力を合成する。これらロードセル２２ａ乃至２２ｄの出力信号は、増幅器１０によって増幅され、Ａ／Ｄ変換部１２によってデジタル変換され、演算回路１４に供給される。
【００２１】
車両が第１の計量器４の計量台６上、第２の計量器１６、１８上を通過した場合、第１及び第２の計量器４、１６、１８の荷重信号は図２（ｂ）に示すように変化する。また、１つのタイヤの重量を表す第１の計量器４のロードセル８ａ、８ｂの合成信号（第１の計量器４の出力信号）は、図４（ａ）のように変化する。
【００２２】
また１つのタイヤの重量を表す第２の計量器１６、１８のロードセル２２ａ、２２ｂの合成信号（第２の計量器１６、１８の出力信号）は、図５に示すように裾野の狭い尖頭状となる。これは図６に示すようにタイヤ９の接地面の中央に荷重が集中するためである。
【００２３】
第１の計量器４の計量台６上にタイヤ９が乗り込んだり、降りたりする時点で衝撃荷重が発生し、図２に示すようにタイヤ９の中心がロードセル８ａ、８ｂの中心ｑａ、ｑｂに到達した時点ｄ１、ｄ２の付近では、図４（ａ）に示すようにロードセル８ａ、８ｂの出力信号の合成信号（第１の計量器４の出力信号）が表すタイヤの重量に衝撃荷重によるピークが発生する。このピークはタイヤ９の静止時のタイヤ重量Ｗｓに比べて大きく、測定誤差の大きい要因となる。図４（ａ）のように車速が遅くて、タイヤ９が計量台６上に充分に長い時間にわたって滞在するなら、ピーク部分を避けてロードセル８ａ、８ｂの出力信号を測定する測定時間Ｔを設定することによって衝撃荷重の影響を除去することができる。しかし、車両の速度が速くなると、ロードセル８ａ、８ｂの出力信号に含まれる衝撃荷重の成分が大きくなる上に、ロードセル８ａ、８ｂの出力信号が発生している時間が短くなり、第１の計量器４の出力信号は図４（ｂ）、（ｃ）に示すようになり、上記測定時間内に衝撃荷重成分がどうしても含まれるようになる。
【００２４】
第２の計量器１６、１８の出力信号は、タイヤが計量台２４上と道路面２とに乗った状態で測定されるので、衝撃荷重の有無に拘わらず、これら出力信号が直接にタイヤの重量を表していないが、図５に破線で示すように衝撃荷重の影響を受けている。しかも、短いタイヤ接地面が幅の狭い計量台２４を通過する際に重量測定することや、後述するように第２の計量器１６、１８では、その荷重信号の全域をサンプリングして加算して、タイヤ９の重量を算出するので、重量測定時間の全てに衝撃荷重成分が加わり、車両速度の大小に拘わらず、衝撃荷重の影響を受ける。
【００２５】
これら衝撃荷重の影響を除去する手法を以下に説明するが、その前に第１及び第２の計量器４、１６、１８の出力信号に基づくタイヤ９の重量を求めるための演算回路１４の処理について説明する。
【００２６】
まず、演算回路１４において行う第１の計量器４の出力信号の処理について図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。なお、以下の説明は、１つの車輪の重量を測定する場合であるが、以下の説明を基に、１つの軸に設けられている２つの車輪の重量（軸重）を測定することは、当業者には自明である。第１の計量器４では、動的重量測定モードと、静的重量測定モードとの２つのモードで測定可能である。
【００２７】
これら両モードで測定するために、計量台６上にタイヤ９が完全に乗り込み、タイヤ９の接地面と道路面２との接触が無くなった直後の位置ｐ１と、計量台６上に乗り込んだタイヤ９が計量台６上を前進して、これよりも進行すると道路面２に接触する位置ｐ２とを、ロードセル８ａ、８ｂの出力信号上で定める。位置ｐ１、ｐ２間の距離をＬ１１とすると、タイヤ９が計量台６上のＬ１１区間に滞在する時間が長く継続でき、次に計量台６に進んでくるタイヤの接地面が計量台６に触れる前に、Ｌ１１からタイヤ９が離れるように計量台６の長さＬ１と、位置ｐ１、ｐ２が設定されている。
【００２８】
位置ｐ１、ｐ２はロードセル８ａ、８ｂの出力信号の比率が予め定めた一定値よりも大きいという条件が成立する位置として決定されている。すなわち、ロードセル８ａの出力信号をｗ１、ロードセル８ｂの出力信号をｗ２とし、これらは時間間隔Ｔで同じタイミングでサンプリングされ、サンプリング重量測定値としてｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）を得るものとすると、上記比率Ｒｗはｗ１（ｋ）／ｗ２（ｋ）によって求められる。そして、位置ｐ１にあるときのｗ１（ｋ）をｗ１１（ｋ）、同ｗ２（ｋ）をｗ２１（ｋ）として、予め定めた値をｗ１１（ｋ）／ｗ２１（ｋ）＝ｆ１として定め、ｗ１（ｋ）が減少する過程でＲｗ＝ｗ１（ｋ）／ｗ２（ｋ）≦ｆ１が成立するとき、位置ｐ１に到達したと決定する。
【００２９】
同様に、位置ｐ２におけるｗ１（ｋ）をｗ１２（ｋ）、ｗ２（ｋ）をｗ２２（ｋ）とし、ｗ２２（ｋ）／ｗ１２（ｋ）をｆ２と定め、位置ｐ１が決定された後、ｗ２（ｋ）＞ｗ１（ｋ）が成立し、かつ（１／Ｒｗ）≧ｆ２が初めて成立した時点を位置ｐ２に到達した時点とする。
【００３０】
このようにｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）の比率によって位置ｐ１、ｐ２を定義しているので、これらの位置は、車輪重量の大きさに影響を受けない。
【００３１】
位置ｐ１乃至ｐ２間におけるｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）を求めることによって、タイヤ９のサンプリング重量値ｗｉは、
ｗｉ＝ｗ１（ｋ）＋ｗ２（ｋ）
によって求められ、位置ｐ１乃至ｐ２間のサンプリング重量値の個数をＮとすると、タイヤ９の動的重量測定値Ｗ１ｄは
Ｗ１ｄ＝Σｗｉ／Ｎ
によって求められる。このようにしてＷ１ｄを求めることを動的重量測定モードという。
【００３２】
上記の動的重量測定モードは、車両が円滑に計量台６上を通過することを前提としている。しかし、タイヤ９が計量台６上にある状態で車両が停止したり、極めて低速でタイヤ９が計量台６上を通過するように車両が走行したりすることがある。また、サンプリング時間間隔Ｔは、ｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）に重畳されたノイズを減衰させたり、比率Ｒｗを感度よく正確に測定したりするために、数ｍ秒の短い時間間隔で設定することが多い。そのため、上述したような停止または低速の場合、Σｗｉは極めて大きい値になる。そこで、位置ｐ１が検出された時点から計時するためにタイマＴ１を設けてある。タイマＴ１は、位置ｐ１が検出された時点からウンタ動作を開始し、サンプリング時間間隔Ｔごとにインクリメントする。このタイマのカウント値Ｔｓが予め定めたＮｍ以上になったとき、ｗｉの累算を中止し、静的重量測定値Ｗ１ｓを、
Ｗ１ｓ＝Σｗｉ／Ｎｍ
によって求める。このようにしてＷ１ｓを求めることを静的重量測定モードという。
【００３３】
なお、Ｎｍは、ｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）に低周波ノイズ信号が重畳されていても、上述したように平均化することによって充分に減衰させることができる値に設定してある。
【００３４】
上記の説明から明らかなように、第１の計量器４での重量測定モードは、車両の走行速度状態に応じて、自動的に切り換えられる。
【００３５】
次に演算回路１４において行う第２の計量器１６、１８の出力信号の処理について説明する。以下の説明は、１つの車輪の重量を測定する場合であるが、以下の説明を基に１つの軸に設けられている２つの車輪の重量（軸重）を測定することは、当業者には自明である。図７（ａ）は、タイヤ９の接地面を表しており、タイヤ９の接地幅をＡｉ、タイヤ９がサンプリング時間間隔Ｔごとに移動する距離をＤｉ、タイヤ９の単位面積当たりの荷重をＰ、接地面積をＳとすると、タイヤ９の接地面の全荷重Ｗは、
Ｗ＝Ｐ＊Ｓ＝Ｐ＊Σ（Ａｉ＊Ｄｉ）
である。サンプリング時間間隔Ｔごとにタイヤ９が移動する距離Ｄｉは、車両速度がＶであるとすると、図４（ａ）において
Ｄｉ＝Ｖ＊Ｔ
である。タイヤ９の接地長さＬ’は、第２の計量器１６、１８の計量台の長さＬ２よりも長いので、タイヤ接地面全体の荷重はＬ２部と道路面２とに分割負荷され、タイヤ９の接地面全体の荷重Ｗに対して、第２の計量器１６、１８の計量台の長さＬ２の部分が荷重を受けるとすると、第２の計量器１６、１８がタイヤ９から受ける荷重の測定値、すなわち第２の計量器１６、１８の出力信号をサンプリングした重量測定値ｗｉは、図７（ｂ）より、
ｗｉ＝Ｐ＊Ａｉ＊Ｌ２
で表される。これを変形すると、
Ｐ＊Ａｉ＝ｗｉ／Ｌ２
となり、上記タイヤ接地面の全荷重Ｗの式、移動距離Ｄｉの式、Ｐ＊Ａｉの式から、タイヤ９の重量であるタイヤ接地面の全荷重Ｗ２ｄは、
Ｗ２ｄ＝Ｐ＊Ｓ＝Ｐ＊Σ（Ａｉ＊Ｄｉ）＝Σ（Ｐ＊Ａｉ＊Ｄｉ）＝Σ（Ｐ＊Ａｉ＊Ｖ＊Ｔ）＝Σ［（ｗｉ＊Ｖ＊Ｔ）／Ｌ２］＝（Ｖ＊Ｔ／Ｌ２）Σｗｉ
の式で求められる。第２の計量器１６、１８の出力信号をｗ３とし、この出力信号を時間間隔Ｔごとにサンプリングした重量測定値をｗ３（ｋ）とすると、
Ｗ２ｄ＝（Ｖ＊Ｔ／Ｌ２）Σｗ３（ｋ）
と表される。この測定は、車両が一定の速度Ｖで進行しているときのみタイヤ９の重量を正確に測定可能であり、このようにしてＷ２ｄを求めることを第２の計量器における動的重量測定モードという。
【００３６】
上記のようにして、Ｗ２ｄを演算するには、Σｗ３（ｋ）の開始タイミング（図２（ｂ）に示す位置ｐ３、ｐ４）を決定する必要がある。ｐ３、ｐ４は、第２の計量器１６、１８の出力信号ｗ３（ｋ）に対して荷重負荷の方向に予め境界重量ｗｆを定め、位置ｐ２を決定後に、ｗ３（ｋ）がｗｆを超えた時点をｐ３とし、位置ｐ３を決定後であって、ｗ３（ｋ）が零点に戻った後、初めてｗ３（ｋ）がｗｆを超えた時点をｐ４とする。
【００３７】
第２の計量器１６、１８での動的重量測定には、第２の計量器１６、１８を通過する車両の速度が必要である。また、後述する算出法において第１の計量器４を車両が通過する速度を使用することがある。そのために、演算回路１４では、これらの速度測定が行われている。
【００３８】
まず、第１の計量器４上を通過する速度Ｖ１の検出について述べる。第１の計量器４において、ロードセル８ａ、８ｂが計量台６を支持している点を、図２（ａ）に示すようにｑａ、ｑｂ点とし、点ｑａ、ｑｂ間の距離をＡとすると、タイヤ９の接地面の車両進行方向の長さの大小によって多少異なるが、ｗ１（ｋ）が増加から減少に転じるａ１点から、ｗ２（ｋ）が増加から減少に転じるａ２点までの距離は、ほぼＡであるので、ａ１点を検知した時点からタイマカウンタＴ１でのカウントを開始し、ａ２点でカウントを停止して、カウント値Ｃ１が得られると、車速Ｖ１は、
Ｖ１＝Ａ／（Ｃ１＊Ｔ）
によって算出される。Ｔは上述したサンプリング時間間隔である。Ａは予め設計時点で与えられている。なお、ロードセル８ａ、８ｂの出力信号によって速度Ｖ１を求めたが、第１の計量器４の両端に車両を検出するセンサを設け、センサによって車両が検出されている時間をタイマでカウントし、そのカウント値とセンサ間の距離とによって速度Ｖ１を算出することもできる。
【００３９】
第２の計量器１６上を通過する速度Ｖ３の検出について述べる。速度Ｖ３として、第１の計量器４の計量台６の中央ｑ０から第２の計量器１６の入力端ｑ３までを車両が通過する速度を使用する。第２の計量器１６の計量台上にタイヤ９が載る直前に速度が急速に変化する可能性は少ないからである。ｑ０点にタイヤ９が到達したとき、ロードセル８ａ、８ｂの出力信号ｗ１（ｋ）とｗ２（ｋ）とは等しくなる。そこで、ｗ１（ｋ）≦ｗ２（ｋ）が始めて成立した時点をｑ０点とする。また、第２の計量器１６の入力端ｑ３にタイヤ９が到達した時点は、位置ｐ３とほぼ一致する。そこで、位置ｐ０からタイマカウンタＴ３でカウントを開始し、上述した位置ｐ３に到達したときのカウント値Ｃ３と、予め設定しておいたｑ０、ｑ３間の距離Ｌ３１とを用いて、Ｖ３を
Ｖ３＝Ｌ３１／（Ｃ３＊Ｔ）
として検出する。
【００４０】
第２の計量器１６上を通過する速度Ｖ４の検出について述べる。タイマカウンタＴ３において、位置Ｐ４が検出されるまでカウントを継続する。そして、予め設定しておいたｑ３、ｑ４間の距離Ｌ４１とし、位置Ｐ４でのカウント値をＣ４とすると、Ｖ４は、
Ｖ４＝Ｌ４１／［（Ｃ４−Ｃ３）＊Ｔ］
によって検出できる。
【００４１】
第１の計量器４及び第２の計量器１６、１８に対して車両は様々な速度をとることがある。
【００４２】
第１の計量器４に対して車両が停止またはそれに近い状態では、車両が第１の計量台４上に滞在する時間を検出するようにし、滞在時間が上述したＮｍ＊Ｔを超える場合には、上述した静的重量測定モードによる重量測定値Ｗ１ｓを車輪重量測定値とする。静的重量測定モードでの重量測定値Ｗ１ｓは、車両がほぼ停止状態であって、基本的に第１及び第２のロードセル８ａ、８ｂの出力信号に含まれる各種ノイズ信号の振幅は小さい上に、ノイズ信号があっても、充分に長いサンプリング測定時間（Ｎｍ＊Ｔ）によってノイズ信号を平滑することができるので、第２の計量器１６、１８による重量測定値を使用する必要がない。
【００４３】
このようにして、第１及び第２の計量器４、１６、１８の計量台６、２４上を車両が通過する際に、タイヤ９の重量が測定されるが、上述したように、その測定値には衝撃荷重による誤差成分が含まれている。この誤差成分を除去する手法を以下に説明する。
【００４４】
第１及び第２の計量器４、１６、１８の仕様範囲の車速において、誤差が車速及びタイヤ重量とどのような関係にあるかを定め、誤差を補正するための補正式を設定する。
【００４５】
そのため、例えば３軸の車両をテスト用に準備し、このテスト車両の荷台に荷物を載置する。この荷物は、各タイヤ重量が測定しよう範囲内の重量値であって、大、中、小と広く差があるように積載する。大、中、小と荷物を積載した状態の車両を静止またはほぼ静止した状態にして、別の計量器によってタイヤ重量を測定しておく。
【００４６】
車両走行時のタイヤ重量測定値Ｗの静止時のタイヤ重量測定値Ｗｓに対する差を動的誤差Ｅとする。測定使用範囲内の様々な車速においてタイヤ重量を測定し、動的誤差Ｅを検出し、動的誤差Ｅと車速Ｖ、タイヤ重量測定値Ｗとの関係をそれぞれ個別にグラフ化して、動的誤差Ｅが車速Ｖ、タイヤ重量測定値Ｗとどのような関係にあるかを調査して、動的誤差Ｅをどのような関数で近似するかを定める。例えばテスト車両のタイヤの静止重量をＭ、測定タイヤ重量の定格値をＭｒ、車速をＶとして、複数の異なる車速範囲ごとに
Ｅ（Ｖ、Ｗ）＝（Ｍ／Ｍｒ）（α１’・Ｖ２＋α２’・Ｖ＋α３’）
＝α１・Ｖ２＋α２・Ｖ＋α３
の関係式で、動的誤差Ｅと車速との関係を表す。または、複数の車速範囲ごとに近似的に
Ｅ（Ｖ、Ｗ）＝（Ｍ／Ｍｒ）（α１’・Ｖ＋α２’）
＝α１・Ｖ＋α２
の関係式で、動的誤差Ｅと車速との関係を表す。
【００４７】
或いは、複数の車速範囲ごとに複数の車軸重量及び車速でテストすることによって、近似的に車速と複数種類のタイヤ重量との１次結合式として
Ｅ（Ｖ、Ｗ）＝α１・Ｖ＋α２・Ｗ
の関係式で表す。または定数項を付加して、
Ｅ（Ｖ、Ｗ）＝α１・Ｖ＋α２・Ｗ＋α３
の関係式で表す。或いはきわめて簡素化して、車速範囲ごとに
Ｅ（Ｖ、Ｗ）＝α１
の関係式でもって補正値として表す。
【００４８】
例えば第２の計量器１６、１８で補正式を求める場合、車速をＶとすると、第２及び第３の計量器１６、１８では車速＝０及びその付近では、上述したように重量測定ができない或いは誤差が大きいので、誤差が大きくならない速度をｖ（１）として、Ｖ≧ｖ（１）の範囲で補正式を決定する。車速範囲Ｈ（１）乃至Ｈ（ｎ）は、Ｈ（１）をｖ（１）≦Ｖ＜ｖ（２）、Ｈ（２）をｖ（２）≦Ｖ＜ｖ（３）、Ｈ（３）をｖ（２）≦Ｖ＜ｖ（２）、・・・Ｈ（ｎ−１）をｖ（ｎ−１）≦Ｖ＜ｖ（ｎ）、Ｈ（ｎ）をＶ≧ｖ（ｎ）と定め、これら車速範囲において補正関数の式として、上述した
Ｅ（Ｖ、Ｗ）＝α１・Ｖ２＋α２・Ｖ＋α３
が適切であると決定したとする。
【００４９】
例えば、第２の計量器１６上を静止タイヤ重量がｗｓ１、ｗｓ２、ｗｓ３である３軸のテスト車両を、上記各速度範囲Ｈ（１）乃至Ｈ（ｎ）それぞれにおける様々な車速で走行させ、車速及びタイヤ重量を測定する。即ち、調整モードを実行する。或る車速範囲Ｈ（ｋ）での係数を決める場合、車速範囲Ｈ（ｋ）内の均等な分布の車速ｖ１乃至ｖｑで走行テストする。各タイヤ別に車速と重量測定値とを求め、これら重量測定値とこれらに対応するタイヤの静止重量との動的誤差Ｅを求め、動的誤差Ｅを車速Ｖの関数として、例えば最小二乗法によってタイヤ重量別にＶを引数とする２次関数を求め、タイヤ重量別にｗｓ１／Ｍｒ、ｗｓ２／Ｍｒ、ｗｓ３／Ｍｒで除算して、
Ｅ１（Ｖ）＝α１１・Ｖ２＋α２１・Ｖ＋α３１
＝（ｗｓ１／Ｍｒ）（α１１’・Ｖ２＋α２１’・Ｖ＋α３１’）
Ｅ２（Ｖ）＝α１２・Ｖ２＋α２２・Ｖ＋α３２
＝（ｗｓ２／Ｍｒ）（α１２’・Ｖ２＋α２２’・Ｖ＋α３２’）
Ｅ３（Ｖ）＝α１３・Ｖ２＋α２３・Ｖ＋α３３
＝（ｗｓ３／Ｍｒ）（α１３’・Ｖ２＋α２３’・Ｖ＋α３３’）
の各式を導く。Ｖ２、Ｖの項の係数及び定数項の３式間でのばらつきに対して平均値を求めて、１つに固定する。即ち、
α１＝（α１１’＋α１２’＋α３１’）／３
α２＝（α１２’＋α２２’＋α３２’）／３
α３＝（α１３’＋α２３’＋α３３’）／３
と置いて、車速範囲Ｈ（ｋ）における任意の車両重量測定値Ｗ、車速Ｖに対して誤差関数式Ｅｋ（Ｖ、Ｗ）を、
Ｅｋ（Ｖ、Ｗ）＝（Ｗ／Ｍｒ）（α１・Ｖ２＋α２・Ｖ＋α３）
と決定する。いずれの車速範囲においても同様にして、Ｅ１（Ｖ、Ｗ）乃至Ｅｎ（Ｖ、Ｗ）を決定する。
【００５０】
稼働運転時には、車速Ｖ、タイヤ重量の測定値Ｗが得られると、車速Ｖから該当する車速範囲を決定し、その車速範囲に対応する誤差関数式を選択し、その誤差関数式に車速Ｖ、タイヤ重量の測定値Ｗを代入して、動的誤差Ｅを求め、タイヤ重量Ｗから動的誤差Ｅを減算して、静止重量値を求める。
【００５１】
上記調整モードの車速範囲Ｈ（ｋ）において演算回路１４が補正式を決定するための処理をフローチャートで示すと、図８のようになる。即ち、まず車速ｖ１で３タイヤでの動的誤差ｅ１１、ｅ２１、ｅ３１を測定する（ステップＳ２）。車速ｖ２で３タイヤでの動的誤差ｅ１２、ｅ２２、ｅ３２を測定する（ステップＳ４）。以下、同様にして車速ｖｑまで3タイヤの動的誤差ｅ１ｑ、ｅ２ｑ、ｅ３ｑを測定する（ステップＳ６）。動的誤差ｅ１１乃至ｅ１ｑと車速ｖ１乃至ｖｑとに基づいて上述したＥ１（Ｖ）を決定する（ステップＳ８）。動的誤差ｅ２１乃至ｅ２ｑと車速ｖ１乃至ｖｑとに基づいて上述したＥ２（Ｖ）を決定する（ステップＳ１０）。動的誤差ｅ３１乃至ｅ３ｑと車速ｖ１乃至ｖｑとに基づいて上述したＥ３（Ｖ）を決定する（ステップＳ１２）。Ｅ１（Ｖ）乃至Ｅ３（Ｖ）に基づいて上述したようにＥｋ（Ｖ、Ｗ）を決定する（ステップＳ１４）。
【００５２】
稼働運転時において演算回路１４が測定されたタイヤ重量を静止重量に補正するために行う処理はフローチャートで示すと、図９のようになる。即ち、まず車速Ｖとタイヤ重量とを測定する（ステップＳ１６）。車速ｖが属する車速範囲の補正式Ｅｋ（Ｖ、Ｗ）を選択する（ステップＳ１８）。選択された補正式にＶ、Ｗを代入して動的誤差Ｅを決定する（ステップＳ２０）。測定タイヤ重量Ｗから動的誤差Ｅを減算して、静止重量Ｗｓを算出する（ステップＳ２２）。
【００５３】
補正式として
Ｅ（Ｖ、Ｗ）＝α１・Ｖ＋α２・Ｗ
を使用する場合、或る速度範囲Ｈ（ｋ）での係数を決めるため、調整モードにおいて車速範囲Ｈ（ｋ）内の均等に分布した車速ｖ１乃至ｖｑで車両を走行させる。車速ｖ１での１回の走行で、３軸のタイヤの重量測定ができ、３つのデータ（ｖ１、ｗａ１１）、（ｖ１、ｗａ２１）、（ｖ１、ｗａ３１）が得られる。車速ｖｑまで走行させて、３軸のタイヤの重量測定を行うと、合計で３ｑ個の速度と重量測定値とのデータが得られる。これら３ｑ個のデータについて対応する既知の静止タイヤ重量ｗｓ１、ｗｓ２、ｗｓ３との動的誤差ｅ１乃至ｅ（３ｑ）を求める。上記補正式に車速ｖ１乃至ｖｑと測定重量とを代入してそれぞれ算出する誤差と、実際の誤差との差は、１乃至３ｑをｋで代表させると、誤差の差をｄｋで表すと、ｄｋは
ｄｋ＝ｅｋ−（α１・ｖｋ＋α２・ｗｋ）
で表され、この誤差ｄｋのｋ＝１からｋ＝３ｑまでの二乗誤差の和Ｄａを
Ｄａ＝Σ（ｄｋ）２
で表すと、二乗誤差の和Ｄａを最小にするα１、α２は、二乗誤差の和Ｄａをα１で偏微分した値と二乗誤差の和Ｄａをα２で偏微分した値とが共にゼロとなるα１、α２を求める。その結果、α１、α２は、
α１＝｛Σｗｋ２・Σ（ｖｋ・ｅｋ）−Σ（ｖｋ・ｗｋ）・Σ（ｗｋ・ｅｋ）｝／［Σｖｋ２・Σｗｋ２−｛Σ（ｖｋ・ｗｋ）｝２］
α２＝｛Σｖｋ２・Σ（ｗｋ・ｅｋ）−Σ（ｖｋ・ｗｋ）・Σ（ｖｋ・ｅｋ）｝／［Σｖｋ２・Σｗｋ２−｛Σ（ｖｋ・ｗｋ）｝２］
として求められる。
【００５４】
従って、調整モードにおいて、車速範囲ごとに車速とタイヤ重量の測定値、誤差を求め、上記２式の各演算項にあわせた演算を行いつつ、集計し、ｑ回目の走行が終了したとき、当該車速範囲でのα１、α２を算出する。全ての車速範囲において同様にしてα１、α２を決定する。
【００５５】
補正式として、
Ｅ（Ｖ、Ｗ）＝α１・Ｖ＋α２・Ｗ＋α３
を使用する場合には、上記と同様にして二乗誤差Ｄａをα１で偏微分した値、α２で偏微分した値、α３で偏微分した値が同時に０となる係数α１乃至α３をｖｋ、ｗｋ、ｅｋによって表し、調整モードにおいて車速範囲ごとに車速とタイヤ重量の測定値、誤差を求め、集計演算によって、ｑ回目の走行が終了したとき、当該車速範囲でのα１、α２、α３を算出する。
【００５６】
稼働運転時の処理は、上述したのと同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００５７】
上記の実施形態では、車両走行中のタイヤ重量測定値Ｗの静止タイヤ重量Ｗｓに対する動的誤差Ｅを、両者の差として表したが、両者の比率である誤差率Ｒを
Ｒ＝Ｗｓ／Ｗ
として使用することもできる。この場合、誤差率Ｒを車速及びタイヤ測定重量Ｗの関数として、例えば
Ｒ（Ｖ、Ｗ）＝α１・Ｖ＋α２・Ｗ
として表し、調整モードにおいて車速範囲ごとに、車速ｖ１乃至ｖｑにおける３つのタイヤ重量の測定値ｗａｋを得て、静止重量Ｗａｓに対する誤差率ｒｋを
ｒｋ＝Ｗａｓ／Ｗａｋ
とすると、実際に現れる誤差率ｒｋと上記Ｒ（Ｖ、Ｗ）による推定誤差率との誤差ｄｋを
ｄｋ＝ｒｋ−（α１・ｖｋ＋α２・Ｗａｋ）
で表し、これの二乗誤差が最小となるようにα１、α２を決定する。このようにして補正式の係数α１、α２を決定すると、稼働運転時には、車速ｖに対応した補正式を決定し、その補正式に車速Ｖと重量測定値Ｗとを代入して誤差率Ｒ（Ｖ、Ｗ）を算出し、これを重量測定値Ｗに乗算して、静止重量Ｗｓを算出する。
【００５８】
また、車速範囲ごとに重量測定値Ｗの平均値を求め、これと静止重量Ｗｓとから誤差率を求めて、各車速範囲に対応した誤差率を定め、稼働運転時には、測定した車速に対応する誤差率を読み出し、この誤差率を測定重量Ｗに乗算することも可能である。なお、第１の計量器４においても同様にして静止重量またはほぼ静止重量に測定重量値を補正することができる。
【符号の説明】
【００５９】
２  道路面
４  第１の計量器（重量測定手段）
１４  演算回路（補正手段）
１６  １８  第２の計量器（重量測定手段）
【図１】
2010216918.tif 000003
【図２】
2010216918.tif 000004
【図３】
2010216918.tif 000005
【図４】
2010216918.tif 000006
【図５】
2010216918.tif 000007
【図６】
2010216918.tif 000008
【図７】
2010216918.tif 000009
【図８】
2010216918.tif 000010
【図９】
2010216918.tif 000011