(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重を電気信号に変換する荷重検出器に、複数の接続ラインを介して接続されると共に、前記荷重検出器からの電気信号を処理して被計量物を計量する計量装置であって、
複数の前記接続ラインには、複数の避雷素子が接続され、
前記避雷素子の劣化を検出する劣化検出手段を具備し、
前記劣化検出手段は、
前記複数の接続ラインの各接続ラインを個別に選択する選択部と、
該選択部によって選択された接続ラインに電圧を印加する電圧印加部と、
該電圧印加部によって電圧を印加した接続ライン側の合成抵抗値に基づく電圧値を測定する電圧測定部と、
測定した電圧値に基づいて、絶縁抵抗が劣化した避雷素子の有無を判定する判定部と、
を具備することを特徴とする計量装置。
【請求項２】
前記荷重検出器と前記複数の接続ラインとの間には、前記荷重検出器と前記複数の接続ラインとを接続／非接続のいずれかの状態に切換える切換手段が設けられ、
前記切換手段による切換えを制御する制御部を、
更に具備する請求項１に記載の計量装置。
【請求項３】
計量装置に複数の接続ラインを介して接続されると共に、荷重を電気信号に変換して前記計量装置に出力する荷重検出器であって、
複数の前記接続ラインには、複数の避雷素子が接続され、
前記避雷素子の劣化を検出する劣化検出手段を具備し、
前記劣化検出手段は、
前記複数の接続ラインの各接続ラインを個別に選択する選択部と、
該選択部によって選択された接続ラインに電圧を印加する電圧印加部と、
該電圧印加部によって電圧を印加した接続ライン側の合成抵抗値に基づく電圧値を測定する電圧測定部と、
測定した電圧値に基づいて、絶縁抵抗が劣化した避雷素子の有無を判定する判定部と、
を具備することを特徴とする荷重検出器。
【請求項４】
荷重を電気信号に変換する荷重検出器と、避雷素子が接続される複数の接続ラインと、前記荷重検出器に、前記複数の接続ラインを介して接続されると共に、前記荷重検出器からの電気信号を処理して被計量物を計量する計量装置とを備え、複数の前記接続ラインに複数の避雷素子が接続される計量システムであって、
前記荷重検出器または前記計量装置が、前記避雷素子の劣化を検出する劣化検出手段を具備し、
前記劣化検出手段は、
前記複数の接続ラインの各接続ラインを個別に選択する選択部と、
該選択部によって選択された接続ラインに電圧を印加する電圧印加部と、
該電圧印加部によって電圧を印加した接続ライン側の合成抵抗値に基づく電圧値を測定する電圧測定部と、
測定した電圧値に基づいて、絶縁抵抗が劣化した避雷素子の有無を判定する判定部と、
を具備することを特徴とする計量システム。
【請求項５】
荷重を電気信号に変換する荷重検出器と、該荷重検出器に、複数の接続ラインを介して接続されると共に、前記荷重検出器からの電気信号を処理して被計量物を計量する計量装置とを具備し、複数の前記接続ラインに、複数の避雷素子が接続される計量システムにおける前記避雷素子の劣化を検出する方法であって、
前記複数の接続ラインの各接続ラインを個別に選択する選択ステップと、
前記選択した接続ラインに電圧を印加する電圧印加ステップと、
前記電圧を印加した前記接続ライン側の合成抵抗値に基づく電圧値を測定する測定ステップと、
前記測定した電圧値に基づいて絶縁抵抗が劣化した避雷素子の有無を判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とする避雷素子の劣化検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷重を検出する荷重検出器、該荷重検出器に接続ラインを介して接続される計量装置、それらを備える計量システムおよび前記接続ラインに接続される避雷素子の劣化を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
計量システムには、車両等の被計量物が載せられる載台の荷重をロードセルによって検出し、該ロードセルに接続された指示計によってロードセルからの荷重信号を処理して被計量物の重量を表示するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる計量システムでは、荷重検出器であるロードセルは屋外に設置され、ロードセルからの荷重信号を処理して計量値を表示する指示計は屋内に設置されて、両者が長尺の接続ラインで接続される場合があり、接続ラインの両端部のロードセルおよび指示計にそれぞれ近接する位置には、該接続ラインとアースとの間に、誘導雷によるサージ電圧を吸収するガスアレスタや半導体アレスタなどの避雷素子を挿入してロードセルおよび指示計を保護するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３２２６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に使用されている避雷素子の絶縁抵抗は、例えば、ガスアレスタで６０ＧΩ以上、半導体アレスタで５００ＭΩ以上である。避雷素子は、サージの印加回数や電圧、電流によって劣化するものであり、避雷素子が劣化すると、計量値が不安定になるなど正しい計量が行えなくなる。
【０００６】
従来、計量値が不安定になるなどの現象が発生した際に、その原因が避雷素子の劣化によるものか否かを判断する場合には、絶縁抵抗計を使用して各避雷素子の絶縁抵抗値を測定して劣化の有無を判断していた。
【０００７】
かかる絶縁抵抗計による測定は、複数の接続ラインに接続された複数の避雷素子の各避雷素子について行なわねばならず、測定作業が面倒であり、このため、劣化した避雷素子を特定し、新しい避雷素子に交換して計量システムを復旧するまでに時間を要し、計量を再開するまでの非稼動時間が長くなるという課題がある。
【０００８】
また、計量値が不安定になるなどの現象が発生した現場において、絶縁抵抗計を所持していない場合には、計量値が不安定になる原因が、避雷素子の劣化によるものであるか否かの判断を行うことが困難である。
【０００９】
本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであって、絶縁抵抗計が無くても、避雷素子の劣化を検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明では、次のように構成している。
【００１１】
（１）すなわち、本発明の計量装置は、荷重を電気信号に変換する荷重検出器に、複数の接続ラインを介して接続されると共に、前記荷重検出器からの電気信号を処理して被計量物を計量する計量装置であって、複数の前記接続ラインには、複数の避雷素子が接続され、前記避雷素子の劣化を検出する劣化検出手段を具備し、前記劣化検出手段は、前記複数の接続ラインの各接続ラインを個別に選択する選択部と、該選択部によって選択された接続ラインに電圧を印加する電圧印加部と、該電圧印加部によって電圧を印加した接続ライン側の合成抵抗値に基づく電圧値を測定する電圧測定部と、測定した電圧値に基づいて、絶縁抵抗が劣化した避雷素子の有無を判定する判定部とを具備している。
【００１２】
複数の避雷素子の数や接続箇所は、特に限定されないが、荷重検出器及び計量装置に近接した箇所の接続ラインに接続するのが好ましい。
【００１３】
接続ラインには、当該計量装置の外部の接続ラインに限らず、内部の接続ラインを含んでもよい。
【００１４】
本発明の計量装置によると、荷重検出器との間の複数の接続ラインに接続された避雷素子の劣化を検出する劣化検出手段を具備しているので、絶縁抵抗計が無くても避雷素子の劣化を検出することができ、例えば、計量値が不安定になるなどの現象が発生した際には、劣化検出手段によって、その原因が避雷素子の劣化によるものか否かを判断するといったことが可能となり、あるいは、計量作業を開始する前に、劣化検出手段によって避雷素子が劣化しているか否かを確認するといったことが可能となる。
【００１６】
本発明の計量装置では、前記劣化検出手段は、上記のように前記複数の接続ラインの各接続ラインを個別に選択する選択部と、該選択部によって選択された接続ラインに電圧を印加する電圧印加部と、該電圧印加部によって電圧を印加した接続ライン側の合成抵抗値に基づく電圧値を測定する電圧測定部と、測定した電圧値に基づいて、絶縁抵抗が劣化した避雷素子の有無を判定する判定部とを具備している。
【００１７】
測定した電圧値に基づいて、避雷素子の絶縁抵抗値を算出して劣化の有無を判定してもよいし、絶縁抵抗値を算出することなく、測定した電圧値と予め定めた閾値とを比較して劣化の有無を判定してもよい。
【００１８】
本発明の計量装置によると、各接続ラインを選択し、選択した接続ライン側の合成抵抗値による電圧値に基づいて、劣化した避雷素子の有無を判定するので、選択した接続ライン毎に、該接続ラインに接続されている避雷素子の劣化の有無を判定できることになる。
【００１９】
したがって、例えば、荷重検出器であるロードセルが複数の接続ラインを介して当該計量装置に接続されている状態で、複数の接続ラインのいずれかの接続ラインを選択すると、選択した接続ラインは、ロードセルのブリッジ回路を介して前記複数の接続ラインの全ての接続ラインに接続されているので、全ての接続ラインに接続されている全ての避雷素子中に、劣化した避雷素子が含まれているか否かを判定できることになる。また、ロードセルを切り離して前記複数の接続ラインから分離した状態で、複数の接続ラインのいずれかの接続ラインを選択すると、選択した接続ラインに接続されている避雷素子中に、劣化した避雷素子が含まれているか否かを判定できる、すなわち、接続ライン毎に劣化した避雷素子の有無を判定できる。更に、接続ラインの主要部を構成するケーブルを切り離した状態で、複数の接続ラインのいずれかの接続ラインを選択すると、選択した接続ラインの主要部を構成するケーブル以外の部分、例えば、当該計量装置の接続端子部分に接続されている避雷素子が劣化しているか否かを判定できることになる。
【００２０】
すなわち、荷重検出器が接続されている状態、荷重検出器を切り離した状態、接続ラインの主要部を構成するケーブルを切り離した状態といったように異なる接続態で劣化をそれぞれ検出することによって、劣化の検出対象となる避雷素子の範囲を絞り込んで、最終的に劣化した避雷素子を特定することが可能となる。
【００２１】
したがって、計量値が不安定になるなどの現象が発生した際には、絶縁抵抗計が無くても劣化した避雷素子を特定し、特定した避雷素子を新しい避雷素子に交換して計量装置を復旧させることができる。
【００２２】
しかも、絶縁抵抗計では、複数の避雷素子の避雷素子毎に絶縁抵抗をそれぞれ測定して劣化の有無を判定する必要があったけれども、この実施態様によると、異なる接続状態で劣化を検出すればよく、計量装置を復旧させるまでに要する時間を短縮することができる。
【００２３】
なお、異なる接続状態は、荷重検出器が接続されている状態、荷重検出器を切り離した状態、あるいは、接続ラインの主要部を構成するケーブルを切り離した状態に限らず、避雷素子の接続箇所や数に応じて別の接続状態としてもよい。
【００２４】
また、上述のように、荷重検出器であるロードセルが複数の接続ラインを介して当該計量装置に接続されている状態で、劣化を検出することによって、複数の接続ラインに接続されている全ての避雷素子中に、劣化した避雷素子が含まれているか否かを判定できるので、計量作業の開始前、例えば、電源投入時に、劣化している避雷素子が含まれているか否かを自己診断するといったことが可能となる。
【００２５】
本発明の他の実施態様では、前記判定部の判定結果に応じて、劣化した避雷素子を特定するための操作手順を、表示出力及び音声出力の少なくともいずれか一方の出力によって案内する操作案内部を具備させてもよい。
【００２６】
上述のように荷重検出器が接続されている状態、荷重検出器を切り離した状態、接続ラインの主要部を構成するケーブルを切り離した状態といったような異なる状態で劣化をそれぞれ検出することによって、劣化の検出対象となる避雷素子の範囲を絞り込んで、最終的に劣化した避雷素子を特定することができるので、この実施態様によると、荷重検出器の切り離しやケーブルの切り離しといった操作の指示を、表示や音声によって案内することによって、円滑に劣化した避雷素子を特定することができる。
【００２７】
（２）本発明の計量装置の別の好ましい実施態様では、前記荷重検出器と前記複数の接続ラインとの間には、前記荷重検出器と前記複数の接続ラインとを接続／非接続のいずれかの状態に切換える切換手段が設けられ、前記切換手段による切換えを制御する制御部を更に具備している。
【００２８】
この実施態様によると、制御部から切換手段を制御して、荷重検出器と複数の接続ラインとの接続／非接続を切換えることができるので、作業者が、荷重検出器を、複数の接続ラインから切り離したり、接続したりすることなく、異なる接続状態で劣化検出を行うことができる。
【００２９】
本発明の他の実施態様では、切換手段を、避雷素子の接続箇所に応じて異なる位置、例えば、接続ラインの主要部を構成するケーブルと当該計量装置との間に追加し、制御部によってその切換えを制御できるようにしてもよい。
【００３０】
また、本発明の他の実施態様では、制御部は、計量装置側ではなく、荷重検出器側に設けてもよいし、あるいは、切換手段の近傍に設けてもよい。
【００３１】
（３）本発明の荷重検出器は、計量装置に複数の接続ラインを介して接続されると共に、荷重を電気信号に変換して前記計量装置に出力する荷重検出器であって、複数の前記接続ラインには、複数の避雷素子が接続され、前記避雷素子の劣化を検出する劣化検出手段を具備し、前記劣化検出手段は、前記複数の接続ラインの各接続ラインを個別に選択する選択部と、該選択部によって選択された接続ラインに電圧を印加する電圧印加部と、該電圧印加部によって電圧を印加した接続ライン側の合成抵抗値に基づく電圧値を測定する電圧測定部と、測定した電圧値に基づいて、絶縁抵抗が劣化した避雷素子の有無を判定する判定部を具備している。
【００３２】
本発明の荷重検出器によると、計量装置との間の複数の接続ラインに接続された避雷素子の劣化を検出する劣化検出手段を具備しているので、絶縁抵抗計が無くても避雷素子の劣化を検出することができ、例えば、計量値が不安定になるなどの現象が発生した際には、劣化検出手段によって、その原因が避雷素子の劣化によるものか否かを判断するといったことが可能となり、あるいは、計量作業を開始する前に、劣化検出手段によって避雷素子が劣化しているか否かを確認するといったことが可能となる。
【００３５】
（４）本発明の計量システムは、荷重を電気信号に変換する荷重検出器と、避雷素子が接続される複数の接続ラインと、前記荷重検出器に、前記複数の接続ラインを介して接続されると共に、前記荷重検出器からの電気信号を処理して被計量物を計量する計量装置とを備え、複数の前記接続ラインに複数の避雷素子が接続される計量システムであって、前記荷重検出器または前記計量装置が、前記避雷素子の劣化を検出する劣化検出手段を具備し、前記劣化検出手段は、前記複数の接続ラインの各接続ラインを個別に選択する選択部と、該選択部によって選択された接続ラインに電圧を印加する電圧印加部と、該電圧印加部によって電圧を印加した接続ライン側の合成抵抗値に基づく電圧値を測定する電圧測定部と、測定した電圧値に基づいて、絶縁抵抗が劣化した避雷素子の有無を判定する判定部とを具備している。
【００３６】
本発明の計量システムによると、荷重検出器または計量装置は、複数の接続ラインに接続された避雷素子の劣化を検出する劣化検出手段を具備しているので、絶縁抵抗計が無くても避雷素子の劣化を検出することができ、例えば、計量値が不安定になるなどの現象が発生した際には、劣化検出手段によって、その原因が避雷素子の劣化によるものか否かを判断するといったことが可能となり、あるいは、計量作業を開始する前に、劣化検出手段によって避雷素子が劣化しているか否かを確認するといったことが可能となる。
【００３７】
（５）本発明の避雷素子の劣化検出方法は、荷重を電気信号に変換する荷重検出器と、該荷重検出器に、複数の接続ラインを介して接続されると共に、前記荷重検出器からの電気信号を処理して被計量物を計量する計量装置とを具備し、複数の前記接続ラインに、複数の避雷素子が接続される計量システムにおける前記避雷素子の劣化を検出する方法であって、前記複数の接続ラインの各接続ラインを個別に選択する選択ステップと、前記選択した接続ラインに電圧を印加する電圧印加ステップと、前記電圧を印加した前記接続ライン側の合成抵抗値に基づく電圧値を測定する測定ステップと、前記測定した電圧値に基づいて絶縁抵抗が劣化した避雷素子の有無を判定する判定ステップとを含んでいる。
【００３８】
本発明の避雷素子の劣化検出方法によると、選択ステップで各接続ラインを個別に選択し、電圧印加ステップで選択した接続ラインに電圧を印加し、測定ステップで電圧を印加した接続ライン側の合成抵抗値に基づく電圧値を測定し、判定ステップで測定した電圧値に基づいて絶縁抵抗が劣化した避雷素子の有無を判定するので、選択した接続ライン毎に、該接続ラインに接続されている避雷素子の劣化の有無を判定できることになる。
【００３９】
したがって、例えば、荷重検出器であるロードセルが複数の接続ラインを介して計量装置に接続されている状態で、複数の接続ラインのいずれかの接続ラインを選択すると、選択した接続ラインは、ロードセルのブリッジ回路を介して前記複数の接続ラインの全ての接続ラインに接続されているので、全ての接続ラインに接続されている全ての避雷素子中に、劣化した避雷素子が含まれているか否かを判定できることになる。また、ロードセルを切り離して前記複数の接続ラインから分離した状態で、複数の接続ラインのいずれかの接続ラインを選択すると、選択した接続ラインに接続されている避雷素子中に、劣化した避雷素子が含まれているか否かを判定できる、すなわち、接続ライン毎に劣化した避雷素子の有無を判定できる。更に、接続ラインの主要部を構成するケーブルを切り離した状態で、複数の接続ラインのいずれかの接続ラインを選択すると、選択した接続ラインの主要部を構成するケーブル以外の部分、例えば、当該計量装置の接続端子部分に接続されている避雷素子が劣化しているか否かを判定できることになる。
【００４０】
すなわち、荷重検出器が接続されている状態、荷重検出器を切り離した状態、接続ラインの主要部を構成するケーブルを切り離した状態といったような異なる接続状態で劣化をそれぞれ検出することによって、劣化の検出対象となる避雷素子の範囲を絞り込んで、最終的に劣化した避雷素子を特定することが可能となる。
【００４１】
したがって、計量値が不安定になるなどの現象が発生した際には、絶縁抵抗計が無くても劣化した避雷素子を特定し、特定した避雷素子を新しい避雷素子に交換して計量装置を復旧させることができる。
【００４２】
しかも、絶縁抵抗計では、複数の避雷素子の避雷素子毎に絶縁抵抗をそれぞれ測定して劣化の有無を判定する必要があったけれども、この実施態様によると、異なる接続状態で劣化を検出すればよく、計量装置を復旧させるまでに要する時間を短縮することができる。
【００４３】
また、上述のように、荷重検出器であるロードセルが複数の接続ラインを介して当該計量装置に接続されている状態で、劣化を検出することによって、複数の接続ラインに接続されている全ての避雷素子中に、劣化した避雷素子が含まれているか否かを判定できるので、計量作業の開始前、例えば、電源投入時に、劣化している避雷素子が含まれているか否かを自己診断するといったことが可能となる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によると、絶縁抵抗計が無くても避雷素子の劣化を検出することができ、例えば、計量値が不安定になるなどの現象が発生した際には、劣化検出手段によって、その原因が避雷素子の劣化によるものか否かを判断するといったことが可能となり、あるいは、計量作業を開始する前に、劣化検出手段によって避雷素子が劣化しているか否かを確認するといったことが可能となる。
【００４５】
また、本発明の避雷素子の劣化検出方法によると、各接続ラインを選択し、選択した接続ライン側の合成抵抗値による電圧値に基づいて、劣化した避雷素子の有無を判定するので、選択した接続ライン毎に、該接続ラインに接続されている避雷素子の劣化の有無を判定できるので、異なる接続状態で劣化を検出することによって、劣化した避雷素子を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る計量装置を備える計量システムの構成図である。
【図２】図２は図１の要部の構成図である。
【図３】図３は歪ゲージおよび避雷素子の接続状態を示す等価回路図である。
【図４】図４は図３に対応する等価回路図である。
【図５】図５はロードセルを切り離した状態を示す要部の構成図である。
【図６】図６は中継ケーブルを切り離した状態を示す要部の構成図である。
【図７】図７は避雷素子の劣化検出の手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は本発明の他の実施形態に係る荷重検出器を備える計量システムの構成図である。
【図９】図９は本発明の他の実施形態に係る図２に対応する要部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、図面によって本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００４８】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態に係る計量システムの全体構成を示すブロック図である。
【００４９】
この実施形態の計量システムは、トラックなどの車両が載せられる図示しない載台の荷重を検出する荷重検出器としてのロードセル１と、該ロードセル１に長尺の中継ケーブル２を介して接続される計量装置としての指示計３とを備えている。
【００５０】
ロードセル１は、前記載台に配設された起歪体の４つの第１〜第４歪ゲージＲ１〜Ｒ４を備えており、これら歪ゲージＲ１〜Ｒ４によってホイートストンブリッジ回路が構成される。
【００５１】
このホイートストンブリッジ回路の入力端４，５は、接続箱６及び電源用中継ケーブル２２，２５をそれぞれ介して指示計３の第２，第５接続端子７２，７５に接続されると共に、電源用中継ケーブル２２，２５による電圧降下を検出するために、接続箱６及びセンシング用中継ケーブル２３，２６をそれぞれ介して指示計３の第３，第６接続端子７３，７６に接続される。また、ホイートストンブリッジ回路の出力端８，９は、接続箱６及び  信号用中継ケーブル２１，２４をそれぞれ介して指示計３の第１，第４接続端子７１，７４に接続される。
【００５２】
指示計３は、上記第１〜第６接続端子７１〜７６に接続された計量用Ａ／Ｄ変換部１０と、計量値などの演算を行うと共に各部を制御するＣＰＵ１１と、プログラム等が格納されたメモリ１２と、各種の設定を行うキー操作部１３と、計量値などを表示する表示部１４と、後述の劣化を検出するための測定を行う測定部１５とを備えている。
【００５３】
載台に載せられるトラック等の車両の計量時には、指示計３の計量用Ａ／Ｄ変換部１０は、電源用中継ケーブル２２，２５、接続箱６を介してロードセル１の入力端４，５にブリッジ電圧を印加する一方、ロードセル１の出力端８，９からのアナログの荷重信号及び前記入力端４，５からのアナログのセンシング信号を、接続箱６、信号用中継ケーブル２１，２４及びセンシング用中継ケーブル２３，２６を介して取り込み、デジタル信号に変換してＣＰＵ１１に出力する。ＣＰＵ１１は、入力されたデジタル信号に基づいて、載台上の車両の質量値を算出して表示部１４に表示する。以上の計量時の動作は、従来と同様である。
【００５４】
この実施形態の計量システムでは、複数の接続ラインを構成する中継ケーブル２によって接続されたロードセル１及び指示計３をサージから保護するために、ロードセル１に近接した接続箱６内及び指示計３内の接続ラインに避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６をそれぞれ装着している。
【００５５】
すなわち、接続箱６内の信号用中継ケーブル２１，２４及び電源用中継ケーブル２２，２５とアース（ＰＥ）との間に、避雷素子ＺＬ１，ＺＬ３及び避雷素子ＺＬ２，ＺＬ４をそれぞれ挿入している。なお、センシンング用中継ケーブル２３，２６は、電源用中継ケーブル２２，２５とロードセル１側でそれぞれ短絡されて同電位であるので、避雷素子は設けていない。また、指示計３内には、該指示計３の第１〜第６接続端子７１〜７6から計量用Ａ／Ｄ変換部１０までの各接続ラインとアース（ＰＥ）との間に、避雷素子ＺＩ１〜ＺＩ６をそれぞれ挿入している。
【００５６】
このようにロードセル１から指示計３の計量用Ａ／Ｄ変換部１０までの複数の接続ラインには、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６が接続されており、かかる避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６によって、誘導雷によるサージ電圧を吸収してロードセル１および指示計３を保護するようにしている。
【００５７】
なお、避雷素子の数や接続箇所は、本実施形態に限らないのは勿論である。
【００５８】
本実施形態では、絶縁抵抗計が無くても、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６の劣化を検出できるように、次のように構成している。
【００５９】
すなわち、指示計３は、計量用Ａ／Ｄ変換部１０と同様に、第１〜第６接続端子７１〜７6の各接続ラインに接続された劣化検出用の測定部１５を備えており、この測定部１５は、後述のようにして避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６の絶縁抵抗に対応した電圧を測定する。この測定部１５、ＣＰＵ１１及びメモリ１２によって避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６の劣化を検出する劣化検出手段が構成される。
【００６０】
図２は、図１の測定部１５の構成を示す図であり、この図２では、上述の計量用Ａ／Ｄ変換部１０及びＣＰＵ１１等は省略している。
【００６１】
測定部１５は、上述のＣＰＵ１１によってオンオフが制御される選択部としての第１〜第６スイッチＳＷ１〜ＳＷ６を備えており、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ６の一端は、第１〜第６接続端子７１〜７６にそれぞれ接続され、他端は、アンプ１６の一方の入力端子１６ａに共通に接続される。このアンプ１６の他方の入力端子１６ｂは、アース（ＰＥ）される。また、アンプ１６の一方の入力端子１６ａは、ＣＰＵ１１によってオンオフが制御される第７スイッチＳＷ７と抵抗Ｒｃ１とを介して電源Ｖｃ＋に接続され、他方の入力端子１６ｂは、ＣＰＵ１１によってオンオフが制御される第８スイッチＳＷ８と抵抗Ｒｃ２とを介して電源Ｖｃ−に接続される。第７，第８スイッチＳＷ７，８、抵抗Ｒｃ１，Ｒｃ２及び電源Ｖｃ＋，Ｖｃ−によって、電圧印加部が構成される。
【００６２】
アンプ１６の出力は、Ａ／Ｄ変換回路１７に与えられてデジタル信号に変換される。このＡ／Ｄ変換回路１７からのデジタル信号が上述のＣＰＵ１１に与えられ、判定部としてのＣＰＵ１１によって避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６の劣化の有無を判定するようにしている。
【００６３】
この実施形態では、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６の絶縁抵抗の劣化を検出する場合には、上述の図１のキー操作部１３を操作して計量モードから劣化検出モードに切り換える。
【００６４】
この劣化検出モードでは、図１の計量用Ａ／Ｄ変換部１０は、その内蔵スイッチによって第１〜第６接続端子７１〜７６から切り離され、第１〜第６接続端子７１〜７６と計量用Ａ／Ｄ変換部１０との接続が内部的に遮断される。
【００６５】
計量用Ａ／Ｄ変換部１０を第１〜第６接続端子７１〜７６を切り離した劣化検出モードにおいて、図１のＣＰＵ１１は、図２に示される測定部１５の第１スイッチＳＷ１及び第７，第８スイッチＳＷ７，８をオンし、絶縁抵抗測定用の電圧を印加し、第１接続端子７１とアース（ＰＥ）との間の電圧を測定する。
【００６６】
このときの避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６及びロードセル１の第１〜第４歪ゲージＲ１〜Ｒ４の接続状態は、図３の等価回路図で示すことができる。ここで、第１〜第４歪ゲージＲ１〜Ｒ４の抵抗値をＲ１〜Ｒ４、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６の抵抗値をＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６とする。
【００６７】
この図３において、仮想線で囲まれた第１の部分Ｐ１の合成抵抗は、
｛Ｒ１×（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）｝／｛Ｒ１＋（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）｝となり、
Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒとすると、
｛Ｒ×（３Ｒ）｝／｛Ｒ＋（３Ｒ）｝＝｛Ｒ×（３Ｒ）｝／４Ｒ＝（３／４）Ｒとなる。
【００６８】
仮想線で囲まれた第２の部分Ｐ２の合成抵抗は、
｛（Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｒ３＋Ｒ４）｝／｛（Ｒ１＋Ｒ２）＋（Ｒ３＋Ｒ４）｝となり、
Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒとすると、
（２Ｒ×２Ｒ）／（２Ｒ＋２Ｒ）＝（２Ｒ×２Ｒ）／４Ｒ＝Ｒとなる。
【００６９】
仮想線で囲まれた第３の部分Ｐ３の合成抵抗は、第１の部分Ｐ１と同様に計算して、（３／４）Ｒとなる。
【００７０】
仮想線で囲まれた第４の部分Ｐ４の合成抵抗は、
（ＺＬ１×ＺＩ２×ＺＩ３）／｛（ＺＩ２×ＺＩ３）＋（ＺＬ１×ＺＩ３）＋（ＺＬ１×ＺＩ２）｝となる。
【００７１】
仮想線で囲まれた第５の部分Ｐ５の合成抵抗は、
（ＺＬ３×ＺＩ４）／（ＺＬ３＋ＺＩ４）となる。
【００７２】
仮想線で囲まれた第６の部分Ｐ６の合成抵抗は、
（ＺＬ４＋ＺＩ５＋ＺＩ６）／｛（ＺＩ５×ＺＩ６）＋（ＺＬ４×ＺＩ６）＋（ＺＬ４＋ＺＩ５）｝となる。
【００７３】
したがって、図３の等価回路図は、図４に示される等価回路図のようになり、測定部１５のアンプ１６では、図４に示される接続ライン側の合成抵抗値に基づく電圧が測定され、この測定電圧がＡ／Ｄ変換回路１７を介してＣＰＵ１１に与えられることになる。
【００７４】
この場合、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６の精密な絶縁抵抗の測定は行えないけれども、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６の内のいずれか一つでも絶縁抵抗が劣化すると、合成抵抗値に影響が現れるので、劣化前の値を基準にして相対的に劣化の有無を判定することができる。
【００７５】
そこで、この実施形態では、図１に示される指示計３内のメモリ１２には、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６の中に、劣化した避雷素子が含まれているか否かを判定するための閾値を予めメモリ１２に格納している。
【００７６】
この閾値は、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６が劣化していない正常時における図４の合成抵抗に対応する電圧値、例えば、工場出荷時における電圧値に基づいて、予め決定される。
【００７７】
ＣＰＵ１１では、測定された第１接続端子７１とアースとの間の電圧値がメモリ１２に格納されている前記閾値を超えているか否かを判定することで、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６中に、劣化した避雷素子が含まれているか否か、すなわち、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６が劣化しているか否かを検出することができる。
【００７８】
そして、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６が劣化していることが検出されたときには、次のようにしていずれの避雷素子が劣化したか、すなわち、劣化した避雷素子を特定する。
【００７９】
この場合、ＣＰＵ１１は、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６が劣化していることを検出すると、上述の図１の表示部１４に、ロードセル１の接続を外すように指示する表示を行う。
【００８０】
そこで、作業者は、接続箱６においてロードセル１の接続を外して指示計３から切り離し、その後、キー操作部１３を操作して切り離したことを指示計３に入力する。
【００８１】
図５は、ロードセル１を指示計３から切り離した状態を示す上述の図２に対応する図である。
【００８２】
ロードセル１が切り離されたことがキー操作部１３の操作によって入力されると、ＣＰＵ１１は、第７，第８スイッチＳＷ７，８をオンした状態で、第１〜第６スイッチＳＷ１〜ＳＷ６を順番にオンして各接続ラインを個別に選択し、各接続ラインの電圧を順番に測定して劣化の有無を検出する。
【００８３】
先ず、第１スイッチＳＷ１をオンにすることで、信号用中継ケーブル２１の接続ラインに接続されている避雷素子ＺL1、ＺI1の絶縁抵抗に対応する電圧を測定して劣化の有無を検出する。この劣化の有無の検出も、上述と同様に、メモリ１２に予め格納されている閾値と比較し、測定された電圧が閾値を超えているか否かによって、避雷素子ＺL1、ＺI1の劣化の有無を検出する。この閾値も正常時である工場出荷時の電圧に基づいて決定される。
【００８４】
次に、第２スイッチＳＷ２をオンにすることで、電源用中継ケーブル２２の接続ラインに接続されている避雷素子ＺL2、ＺI2の劣化の有無を同様に検出する。
【００８５】
次に、第３スイッチＳＷ３をオンにすることで、センシング用電源ケーブル２３の接続ラインに接続されている避雷素子ＺI3の劣化の有無を同様に検出する。
【００８６】
次に、第４スイッチＳＷ４をオンにすることで、信号用中継ケーブル２４の接続ラインに接続されている避雷素子ＺL3、ＺI4の劣化の有無を同様に検出する。
【００８７】
次に、第５スイッチＳＷ５をオンにすることで、電源用中継ケーブル２５の接続ラインに接続されている避雷素子ＺL4、ＺI5の劣化の有無を同様に検出する。
【００８８】
次に、第６スイッチＳＷ６をオンにすることで、センシング用中継ケーブル２６の接続ラインに接続されている避雷素子ＺI6の劣化の有無を同様に検出する。
【００８９】
更に、この図５に示される状態での電圧の測定によって、信号用中継ケーブル２１の接続ラインに接続されている避雷素子ＺL1、ＺI1のいずれかの劣化、電源用中継ケーブル２２の接続ラインに接続されている避雷素子ＺL2、ＺI2のいずれかの劣化、信号用中継ケーブル２４の接続ラインに接続されている避雷素子ＺL3、ＺI4のいずれかの劣化、あるいは、電源用中継ケーブル２５の接続ラインに接続されている避雷素子ＺL4、ＺI5のいずれかの劣化が検出された場合に、劣化した避雷素子の特定は、次のようにして行う。
【００９０】
すなわち、ＣＰＵ１１は、表示部１４に、劣化が検出された避雷素子が接続されている中継ケーブル２の接続を外すように指示する表示を行う。
【００９１】
そこで、作業者は、該当する中継ケーブル２を指示計３から切り離し、その後、キー操作部１３を操作して切り離したことを指示計３に入力する。
【００９２】
図６は、中継ケーブル２を切り離した状態の図５に対応する図である。
【００９３】
ＣＰＵ１１は、このように中継ケーブル２を切り離した状態で、第１，第２，第４，第５スイッチＳＷ１，２，４，５を順番にオンして電圧を測定することによって、接続箱６内に装着している避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４の劣化なのか、指示計３内の避雷素子ＺＩ１〜ＺＩ６の劣化なのかを特定することができる。
【００９４】
なお、避雷素子ＺＩ１〜ＺＩ６の劣化の有無の判断は、上記と同様に指示計３内のメモリ１２に予め格納されている閾値との比較によって行なう。この閾値は、正常時である工場出荷時の電圧値に基づいて決定される。
【００９５】
以上のように、一連の操作を指示計３の操作案内部としての表示部１４の案内表示に従って操作を行う。また、その時点の測定値をメモリ１２に記憶する。これによって、指示計３は総合的に判断して、劣化した避雷素子を特定して、その結果を表示部１４に表示する。したがって、作業者は、表示部１４の表示を見て劣化した避雷素子を把握し、その避雷素子を新しい避雷素子に交換することによって、容易に計量システムを復旧させることができる。
【００９６】
図７は、以上の劣化検出の手順を示すフローチャートである。
【００９７】
計量モードでは、表示部１４には、計量値などを含む計量画面が表示されている。避雷素子の劣化を検出する場合には、指示計３のキー操作部１３を操作して計量モードから劣化検出モードへ移行し、表示部１４に、劣化検出用の測定メニューを表示する（ステップｎ１）。
【００９８】
次に、測定開始のキー操作によって絶縁抵抗に対応する電圧測定を開始する（ステップｎ２）。この測定では、上述の図２の状態で、第１，第７，第８スイッチＳＷ１，７，８をオンして絶縁抵抗に対応する電圧を測定する（ステップｎ３）。
【００９９】
測定した電圧値と予めメモリ１２に格納した閾値とを比較し、劣化している避雷素子の有無を判断し(ステップｎ４)、劣化した避雷素子が無いときには、表示部１４に正常である旨を表示して終了する(ステップｎ５)。
【０１００】
劣化した避雷素子が有るときには、異常である旨及び劣化した避雷素子(異常個所)を特定するか否かのキー操作を要求する旨を表示部１４に表示する(ステップｎ６)。
【０１０１】
次に、作業者によって為されたキー操作に基づいて、劣化した避雷素子を特定するか否かを判断し(ステップｎ７)、劣化した避雷素子を特定しないときには、終了し、劣化した避雷素子を特定するときには、ロードセル１を切り離して上述の図５の状態にするように指示すると共に、切り離した後に準備が完了したことを示すキー操作を要求する旨の表示を表示部１４に行う（ステップｎ８）。
【０１０２】
次に、準備が完了したことを示すキー操作が為されたか否かを判断し(ステップｎ９)、為されたときには、上述の図５の状態において、第７，第８スイッチＳＷ７，８を共にオンすると共に、第１〜第６スイッチＳＷ１〜６を順番切換えてオンし、絶縁抵抗に対応する電圧をそれぞれ測定して測定値を記憶する（ステップｎ１０）。
【０１０３】
次に、中継ケーブル２を切り離して上述の図６の状態にするように指示すると共に、切り離した後に準備が完了したことを示すキー操作を要求する旨の表示を表示部１４に行う（ステップｎ１１）。
【０１０４】
次に、準備が完了したか否かを示すキー操作が為されたか否かを判断し（ステップｎ１２）、完了したときには、上述の図６の状態において、第７，第８スイッチＳＷ７，８を共にオンすると共に、第１，第２，第４，第５スイッチＳＷ１，２，４，５を順番切換えてオンし、絶縁抵抗に対応する電圧を測定し、測定値を記憶する（ステップｎ１３）。
【０１０５】
上述のステップｎ１０およびステップｎ１３で記憶した電圧値と予めメモリ１２に格納した閾値とを比較して劣化した避雷素子を特定し、表示部１４に、劣化した避雷素子を特定する画面表示を行う（ステップｎ１４）。
【０１０６】
作業者は、表示部１４の表示を見て劣化した避雷素子を新しい避雷素子に交換して、計量システムを復旧させる。
【０１０７】
この実施形態では、キー操作部１３を操作して劣化検出モードに移行したけれども、本発明の他の実施形態として、例えば、電源投入時に、自動的に上述のステップｎ３，ｎ４を実行して避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６中に、劣化した避雷素子が含まれるか否かを自己診断し、正常、異常を表示部１４に表示するようにしてもよい。これによって、作業者は、作業開始前に、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６の劣化の有無を確認することができ、正常時には、計量作業を開始し、異常時には、上述のようにして劣化した避雷素子を特定して新しい避雷素子に交換して計量作業を開始することができる。
【０１０８】
（実施形態２）
上述の実施形態では、避雷素子の劣化を検出する劣化検出手段を指示計３側に設けたけども、本発明の他の実施形態として、図８に示すように、ロードセル側に劣化検出手段を設けてもよい。
【０１０９】
すなわち、この実施形態のロードセル１ａは、上述の各中継ケーブル２１〜２６との接続あるいはその接続を切り離す第９〜第１４スイッチＳＷ９〜ＳＷ１４を内蔵すると共に、各中継ケーブル２１〜２６の各接続ラインを個別に選択する選択部としての第１５〜第２０スイッチＳＷ１５〜２０とを備えている。
【０１１０】
更に、第１５〜第２０スイッチＳＷ１５〜２０で選択した接続ラインに対して電圧を印加するための電圧印加部として、第７，第８スイッチＳＷ７，８、抵抗Ｒｃ１，Ｒｃ２及び電源Ｖｃ＋，Ｖｃ−を備えると共に、電圧を印加したときの接続ライン側の合成抵抗値に基づく電圧を測定するアンプ１６及びこのアンプの出力をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ２０に与えるＡ／Ｄ変換回路１７を備えている。
【０１１１】
ＣＰＵ２０は、上述の各スイッチＳＷ９〜ＳＷ１４，ＳＷ１５〜２０のオンオフを制御すると共に、上述の実施の形態のＣＰＵ１１と同様に、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６の劣化の有無を判定する。また、メモリ２１には、プログラム及び閾値等が格納され、表示部２２は、操作手順や劣化した避雷素子の接続箇所などを表示する。
【０１１２】
一方、指示計３ａでは、上述の測定部１５が省略され、第１〜第６接続端子７１〜７６と計量用Ａ／Ｄ変換部１０との間に、第２１〜第２６スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２６が設けられており、これらスイッチＳＷ２１〜ＳＷ２６は、通常の計量モードでは、全てオンしており、劣化検出モードでは、計量装置３ａの図示しない設定スイッチを操作することによって、全てオフさせることができる。
【０１１３】
通常の計量モードでは、ロードセル１ａの第９〜第１４スイッチＳＷ９〜ＳＷ１４は、全てオンしており、また、第１５〜第２０スイッチＳＷ１５〜ＳＷ２０は、全てオフしている。一方、指示計３ａの第２１〜第２６スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２６は全てオンしている。
【０１１４】
この計量モードでは、指示計３ａの計量用Ａ／Ｄ変換部１０は、電源用中継ケーブル２２，２５、接続箱６を介してロードセル１の入力端４，５にブリッジ電圧を印加する一方、ロードセル１の出力端８，９からのアナログの荷重信号及び前記入力端４，５からのアナログのセンシング信号を、接続箱６、信号用中継ケーブル２１，２４及びセンシング用中継ケーブル２３，２６を介して取り込み、デジタル信号に変換してＣＰＵ１１ａに出力する。ＣＰＵ１１ａは、入力されたデジタル信号に基づいて、載台上の車両の質量値を算出して表示部１４ａに表示する。以上の計量時の動作は、従来と同様である。
【０１１５】
この実施形態では、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６の劣化を検出する場合には、指示計３ａの図示しない上述の設定スイッチを操作して第２１〜第２６スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２６を全てオフさせ、計量用Ａ／Ｄ変換部１０を第１〜第６接続端子７１〜７６から切り離す。
【０１１６】
この状態で、ロードセル１ａのキー操作部２３を操作して劣化検出モードに移行する。この劣化検出モードでは、ＣＰＵ２０は、第９〜第１４スイッチＳＷ９〜ＳＷ１４は、全てオンしたままで、第１５スイッチＳＷ１５、第７，第８スイッチＳＷ１５，７，８をオンし、電圧を印加し、アンプ１６によって電圧を測定し、ＣＰＵ２０は、上述の実施の形態と同様に、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４，ＺＩ１〜ＺＩ６中に、劣化した避雷素子が含まれているか否かを判定する。
【０１１７】
劣化した避雷素子が含まれている場合には、ＣＰＵ２０は、第９〜第１４スイッチＳＷ９〜ＳＷ１４を全てオフしてロードセルのホイートストンブリッジ回路を切り離した状態とする。
【０１１８】
この状態で、ＣＰＵ２０は、第７，第８スイッチＳＷ７，８をオンすると共に、第１５〜第２０スイッチＳＷ１５〜ＳＷ２０を順番にオンして接続ラインを個別に選択して接続ライン毎に、劣化した避雷素子が含まれているか否かを判定する。
【０１１９】
その後、ＣＰＵ２０は、表示部２２に指示計３ａを切り離すように指示し、この指示計３ａを切り離した状態で劣化した避雷素子を検出し、これによって、上述の実施の形態と同様に、劣化した避雷素子、すなわち、異常箇所を特定することができる。ＣＰＵ２０は、この特定した異常箇所を表示部１４ａに表示する。
【０１２０】
（実施形態３）
上述の各実施形態では、ロードセル１、中継ケーブル２、あるいは、指示計３ａの切り離しや接続は、作業者が行ったけれども、本発明の他の実施形態では、自動的に切り離しや接続を行えるようにしてもよい。
【０１２１】
図９は、本発明の他の実施形態の上述の図２に対応する要部の構成図である。
【０１２２】
この実施形態では、ロードセル１と接続箱６との間の各中継ケーブル２１〜２６には、第２７〜第３２スイッチＳＷ２７〜ＳＷ３２からなる切換手段としての第１スイッチ群３１を設ける一方、接続箱６と指示計３との間の各中継ケーブル２１〜２６には、第３３〜第３８スイッチＳＷ３３〜ＳＷ３８からなる切換手段としての第２スイッチ群３２を設けている。
【０１２３】
更に、これらスイッチ群３１，３２の各スイッチＳＷ２７〜ＳＷ３２，ＳＷ３３〜ＳＷ３８のオンオフを、図１の制御部としてのＣＰＵ１１が図示しない制御ラインを介して制御するようにしている。
【０１２４】
かかる構成によれば、ＣＰＵ１１によって第１スイッチ群３１の各スイッチＳＷ２７〜ＳＷ３２のオンオフを制御することによって、ロードセル１と、指示計３に接続された複数の中継ケーブル２１〜２６との接続／非接続（切り離し）の切換えを行うことができると共に、ＣＰＵ１１によって第２スイッチ群３２の各スイッチＳＷ３３〜ＳＷ３８のオンオフを制御することによって、避雷素子ＺＬ１〜ＺＬ４が設けられた接続箱６と、指示計３に接続された複数の中継ケーブル２１〜２６との接続／非接続（切り離し）の切換えを行うことができる。
【０１２５】
これによって、作業者は、ロードセル１を指示計３から切り離したり、中継ケーブル２を指示計３から切り離して劣化を検出する必要がなく、ＣＰＵ１１によって自動的に異なる接続状態に切換えて避雷素子の劣化を検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、荷重検出器と計量装置とを接続する複数の接続ラインに装着される避雷素子の劣化の検出に有用である。
【符号の説明】
【０１２７】
１，１ａ        ロードセル(荷重検出器)
２              中継ケーブル
２１，２４     信号用中継ケーブル
２２，２５     電源用中継ケーブル
２３，２６     センシング用中継ケーブル
３，３ａ        指示計（計量装置）
６              接続箱
７１〜７６        第１〜第６接続端子
１０            計量用Ａ／Ｄ変換部
１１，２０      ＣＰＵ
１２，２１      メモリ
１４，２２      表示部
１５            測定部  
【図１】
0005642959.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005642959.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005642959.tif 000008
【図８】
0005642959.tif 000009
【図９】
0005642959.tif 000010