(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量台（１０）の四隅付近の下面にそれぞれロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）を設け、上記計量台（１０）上に被計量車両（５）を載せたときの各ロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）からの検出値に基いて演算処理装置（３）により被計量車両（５）の重量を計量し得るようにしたトラックスケールにおいて、
上記計量台（１０）は、被計量車両（５）の全輪（５１Ａ〜５１Ｄ）を同時に載せ得る面積の平坦面（１１）とその平坦面（１１）の前方位置に該平坦面（１１）より所定高さ段上げした前輪載せ台（１２）を設けたものを使用する一方、
上記計量台（１０）上に載せられた被計量車両（５）の前輪位置と後輪位置を検出し得る車輪位置検出器（８）を有し、
上記演算処理装置（３）は、
被計量車両（５）を計量台（１０）上に載せた状態での上記車輪位置検出器（８）からの車輪位置情報に基いて被計量車両（５）が前後方向の基準位置から前後にどれだけ変位しているかを算出する前後変位量算出手段（２０）と、
上記車輪位置検出器（８）で検出した前輪位置と後輪位置とから前後の車軸間の距離（Ｌ）を算出する車軸間距離算出手段（２１）と、
被計量車両（５）の前輪（５１Ａ，５１Ｂ）が上記前輪載せ台（１２）上に載った状態において上記車軸間距離算出手段（２１）で算出された車軸間距離（Ｌ）と上記前輪載せ台（１２）の高さ（Ｈ）とから被計量車両（５）の前後傾斜角（θ）を算出する車両傾斜角算出手段（２２）と、
上記各ロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）からの検出値（Ｗａ〜Ｗｄ）に基いて現状位置での前輪軸重と後輪軸重とをそれぞれ算出する前輪軸重算出手段（２３Ａ）及び後輪軸重算出手段（２３Ｂ）と、
上記前輪軸重算出手段（２３Ａ）及び上記後輪軸重算出手段（２３Ｂ）でそれぞれ算出された前輪軸重及び後輪軸重と上記前後変位量算出手段（２０）で算出された前後変位量とから車両重心位置（Ｇ又はＧ′）が車両前後方向のどの位置にあるかを算出する前後重心位置算出手段（２４）と、
被計量車両（５）の全輪が計量台（１０）の平坦面（１１）上に載っている状態での上記前後重心位置算出手段（２４）で算出された前後重心位置情報を記憶する記憶手段（３２）と、
被計量車両（５）の前輪（５１Ａ，５１Ｂ）が上記前輪載せ台（１２）上に載った状態での上記前後重心位置算出手段（２４）で新たに算出された前後重心位置情報と上記記憶手段（３２）で記憶している平坦面（１１）上での上記前後重心位置情報とを比較してその前後重心変位量（Ｔ）を算出する前後重心変位量算出手段（２５）と、
上記前後重心変位量算出手段（２５）で算出された前後重心変位量（Ｔ）と上記車両傾斜角算出手段（２２）で算出された車両傾斜角（θ）とに基いて被計量車両（５）の重心高さ位置（Ｇ1）を算出する車両重心高さ位置算出手段（２６）、
とをそれぞれ備えている、
ことを特徴とするトラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置。
【請求項２】
計量台（１０）の四隅付近の下面にそれぞれロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）を設け、上記計量台（１０）上に被計量車両（５）を載せたときの各ロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）からの検出値に基いて演算処理装置（３）により被計量車両（５）の重量を計量し得るようにしたトラックスケールにおいて、
上記計量台（１０）は、被計量車両（５）の全輪（５１Ａ〜５１Ｄ）を同時に載せ得る面積の平坦面（１１）とその平坦面（１１）の前方位置に該平坦面（１１）より所定高さ段上げした前輪載せ台（１２）を設けたものを使用する一方、
上記計量台（１０）上に載せられた被計量車両（５）の前輪位置と後輪位置を検出し得る車輪位置検出器（８）を有し、
計量すべき被計量車両（５）の前後の車軸間の距離（Ｌ）が予め判っている場合に該被計量車両（５）の車軸間距離（Ｌ）を記憶する車軸間距離記憶手段（２１１）を設けているとともに、
上記演算処理装置（３）は、
被計量車両（５）を計量台（１０）上に載せた状態での上記車輪位置検出器（８）からの車輪位置情報に基いて被計量車両（５）が前後方向の基準位置から前後にどれだけ変位しているかを算出する前後変位量算出手段（２０）と、
被計量車両（５）の前輪（５１Ａ，５１Ｂ）が上記前輪載せ台（１２）上に載った状態において上記車軸間距離記憶手段（２１１）で記憶している車軸間距離（Ｌ）と上記前輪載せ台（１２）の高さ（Ｈ）とから被計量車両（５）の前後傾斜角（θ）を算出する車両傾斜角算出手段（２２）と、
上記各ロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）からの検出値（Ｗａ〜Ｗｄ）に基いて現状位置での前輪軸重と後輪軸重とをそれぞれ算出する前輪軸重算出手段（２３Ａ）及び後輪軸重算出手段（２３Ｂ）と、
上記前輪軸重算出手段（２３Ａ）及び上記後輪軸重算出手段（２３Ｂ）でそれぞれ算出された前輪軸重及び後輪軸重と上記前後変位量算出手段（２０）で算出された前後変位量とから車両重心位置（Ｇ又はＧ′）が車両前後方向のどの位置にあるかを算出する前後重心位置算出手段（２４）と、
被計量車両（５）の全輪が計量台（１０）の平坦面（１１）上に載っている状態での上記前後重心位置算出手段（２４）で算出された前後重心位置情報を記憶する記憶手段（３２）と、
被計量車両（５）の前輪（５１Ａ，５１Ｂ）が上記前輪載せ台（１２）上に載った状態での上記前後重心位置算出手段（２４）で新たに算出された前後重心位置情報と上記記憶手段（３２）で記憶している平坦面（１１）上での上記前後重心位置情報とを比較してその前後重心変位量（Ｔ）を算出する前後重心変位量算出手段（２５）と、
上記前後重心変位量算出手段（２５）で算出された前後重心変位量（Ｔ）と上記車両傾斜角算出手段（２２）で算出された車両傾斜角（θ）とに基いて被計量車両（５）の重心高さ位置（Ｇ1）を算出する車両重心高さ位置算出手段（２６）、
とをそれぞれ備えている、
ことを特徴とするトラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置。
【請求項３】
計量台（１０）の四隅付近の下面にそれぞれロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）を設け、上記計量台（１０）上に被計量車両（５）を載せたときの各ロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）からの検出値に基いて演算処理装置（３）により被計量車両（５）の重量を計量し得るようにしたトラックスケールにおいて、
上記計量台（１０）は、被計量車両（５）の全輪（５１Ａ〜５１Ｄ）を同時に載せ得る面積の平坦面（１１）とその平坦面（１１）の前方位置に該平坦面（１１）より所定高さ段上げした前輪載せ台（１２）を設けたものを使用する一方、
上記計量台（１０）上に載せられた被計量車両（５）の前輪位置と後輪位置を検出し得る車輪位置検出器（８）を有し、
計量すべき被計量車両（５）の前輪軸重と後輪軸重とを別設の軸重計で計測した場合の該前輪軸重と後輪軸重とをそれぞれ記憶する前輪軸重記憶手段（２３１Ａ）と後輪軸重記憶手段（２３１Ｂ）を設けているとともに、
上記演算処理装置（３）は、
被計量車両（５）を計量台（１０）上に載せた状態での上記車輪位置検出器（８）からの車輪位置情報に基いて被計量車両（５）が前後方向の基準位置から前後にどれだけ変位しているかを算出する前後変位量算出手段（２０）と、
上記車輪位置検出器（８）で検出した前輪位置と後輪位置とから前後の車軸間の距離（Ｌ）を算出する車軸間距離算出手段（２１）と、
被計量車両（５）の前輪（５１Ａ，５１Ｂ）が上記前輪載せ台（１２）上に載った状態において上記車軸間距離算出手段（２１）で算出された車軸間距離（Ｌ）と上記前輪載せ台（１２）の高さ（Ｈ）とから被計量車両（５）の前後傾斜角（θ）を算出する車両傾斜角算出手段（２２）と、
上記前輪軸重記憶手段（２３１Ａ）で記憶している前輪軸重と上記後輪軸重記憶手段（２３１Ｂ）で記憶している後輪軸重と上記前後変位量算出手段（２０）で算出された前後変位量とから車両重心位置（Ｇ又はＧ′）が車両前後方向のどの位置にあるかを算出する前後重心位置算出手段（２４）と、
被計量車両（５）の全輪が計量台（１０）の平坦面（１１）上に載っている状態での上記前後重心位置算出手段（２４）で算出された前後重心位置情報を記憶する記憶手段（３２）と、
被計量車両（５）の前輪（５１Ａ，５１Ｂ）が上記前輪載せ台（１２）上に載った状態での上記前後重心位置算出手段（２４）で新たに算出された前後重心位置情報と上記記憶手段（３２）で記憶している平坦面（１１）上での上記前後重心位置情報とを比較してその前後重心変位量（Ｔ）を算出する前後重心変位量算出手段（２５）と、
上記前後重心変位量算出手段（２５）で算出された前後重心変位量（Ｔ）と上記車両傾斜角算出手段（２２）で算出された車両傾斜角（θ）とに基いて被計量車両（５）の重心高さ位置（Ｇ1）を算出する車両重心高さ位置算出手段（２６）、
とをそれぞれ備えている、
ことを特徴とするトラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置。
【請求項４】
計量台（１０）の四隅付近の下面にそれぞれロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）を設け、上記計量台（１０）上に被計量車両（５）を載せたときの各ロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）からの検出値に基いて演算処理装置（３）により被計量車両（５）の重量を計量し得るようにしたトラックスケールにおいて、
上記計量台（１０）は、被計量車両（５）の全輪（５１Ａ〜５１Ｄ）を同時に載せ得る面積の平坦面（１１）とその平坦面（１１）の前方位置に該平坦面（１１）より所定高さ段上げした前輪載せ台（１２）を設けたものを使用する一方、
上記計量台（１０）上に載せられた被計量車両（５）の前輪位置と後輪位置を検出し得る車輪位置検出器（８）を有し、
計量すべき被計量車両（５）の前後の車軸間の距離（Ｌ）が予め判っている場合に該被計量車両（５）の車軸間距離（Ｌ）を記憶する車軸間距離記憶手段（２１１）を設け、
さらに計量すべき被計量車両（５）の前輪軸重と後輪軸重とを別設の軸重計で計測した場合の該前輪軸重と後輪軸重とをそれぞれ記憶する前輪軸重記憶手段（２３１Ａ）と後輪軸重記憶手段（２３１Ｂ）を設けているとともに、
上記演算処理装置（３）は、
被計量車両（５）を計量台（１０）上に載せた状態での上記車輪位置検出器（８）からの車輪位置情報に基いて被計量車両（５）が前後方向の基準位置から前後にどれだけ変位しているかを算出する前後変位量算出手段（２０）と、
被計量車両（５）の前輪（５１Ａ，５１Ｂ）が上記前輪載せ台（１２）上に載った状態において上記車軸間距離記憶手段（２１１）で記憶している車軸間距離（Ｌ）と上記前輪載せ台（１２）の高さ（Ｈ）とから被計量車両（５）の前後傾斜角（θ）を算出する車両傾斜角算出手段（２２）と、
上記前輪軸重記憶手段（２３１Ａ）で記憶している前輪軸重と上記後輪軸重記憶手段（２３１Ｂ）で記憶している後輪軸重と上記前後変位量算出手段（２０）で算出された前後変位量とから車両重心位置（Ｇ又はＧ′）が車両前後方向のどの位置にあるかを算出する前後重心位置算出手段（２４）と、
被計量車両（５）の全輪が計量台（１０）の平坦面（１１）上に載っている状態での上記前後重心位置算出手段（２４）で算出された前後重心位置情報を記憶する記憶手段（３２）と、
被計量車両（５）の前輪（５１Ａ，５１Ｂ）が上記前輪載せ台（１２）上に載った状態での上記前後重心位置算出手段（２４）で新たに算出された前後重心位置情報と上記記憶手段（３２）で記憶している平坦面（１１）上での上記前後重心位置情報とを比較してその前後重心変位量（Ｔ）を算出する前後重心変位量算出手段（２５）と、
上記前後重心変位量算出手段（２５）で算出された前後重心変位量（Ｔ）と上記車両傾斜角算出手段（２２）で算出された車両傾斜角（θ）とに基いて被計量車両（５）の重心高さ位置（Ｇ1）を算出する車両重心高さ位置算出手段（２６）、
とをそれぞれ備えている、
ことを特徴とするトラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置。
【請求項５】
計量台（１０）の四隅付近の下面にそれぞれロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）を設け、上記計量台（１０）上に被計量車両（５）を載せたときの各ロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）からの検出値に基いて演算処理装置（３）により被計量車両（５）の重量を計量し得るようにしたトラックスケールにおいて、
上記計量台（１０）は、被計量車両（５）の全輪（５１Ａ〜５１Ｄ）を同時に載せ得る面積の平坦面（１１）とその平坦面（１１）の前方位置に該平坦面（１１）より所定高さ段上げした前輪載せ台（１２）を設けたものを使用する一方、
上記計量台（１０）上に載せられた被計量車両（５）の前輪位置と後輪位置を検出し得る車輪位置検出器（８）を有し、
前後の車軸間の距離（Ｌ）が一定である被計量車両（５）を計量する場合に該被計量車両（５）の前輪（５１Ａ，５１Ｂ）が上記前輪載せ台（１２）上に載った状態での上記被計量車両（５）の車軸間距離（Ｌ）と上記前輪載せ台（１２）の高さ（Ｈ）とから求められた被計量車両（５）の前後傾斜角（θ）を記憶する車両傾斜角記憶手段（２２１）を設けているとともに、
上記演算処理装置（３）は、
被計量車両（５）を計量台（１０）上に載せた状態での上記車輪位置検出器（８）からの車輪位置情報に基いて被計量車両（５）が前後方向の基準位置から前後にどれだけ変位しているかを算出する前後変位量算出手段（２０）と、
上記各ロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）からの検出値（Ｗａ〜Ｗｄ）に基いて現状位置での前輪軸重と後輪軸重とをそれぞれ算出する前輪軸重算出手段（２３Ａ）及び後輪軸重算出手段（２３Ｂ）と、
上記前輪軸重算出手段（２３Ａ）及び上記後輪軸重算出手段（２３Ｂ）でそれぞれ算出された前輪軸重及び後輪軸重と上記前後変位量算出手段（２０）で算出された前後変位量とから車両重心位置（Ｇ又はＧ′）が車両前後方向のどの位置にあるかを算出する前後重心位置算出手段（２４）と、
被計量車両（５）の全輪が計量台（１０）の平坦面（１１）上に載っている状態での上記前後重心位置算出手段（２４）で算出された前後重心位置情報を記憶する記憶手段（３２）と、
被計量車両（５）の前輪（５１Ａ，５１Ｂ）が上記前輪載せ台（１２）上に載った状態での上記前後重心位置算出手段（２４）で新たに算出された前後重心位置情報と上記記憶手段（３２）で記憶している平坦面（１１）上での上記前後重心位置情報とを比較してその前後重心変位量（Ｔ）を算出する前後重心変位量算出手段（２５）と、
上記前後重心変位量算出手段（２５）で算出された前後重心変位量（Ｔ）と上記車両傾斜角記憶手段（２２１）で記憶されている車両傾斜角（θ）とに基いて被計量車両（５）の重心高さ位置（Ｇ1）を算出する車両重心高さ位置算出手段（２６）、
とをそれぞれ備えている、
ことを特徴とするトラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項おいて、
左右に位置する２つのロードセル（１３Ａと１３Ｂ、１３Ｃと１３Ｄ）間の中心延長線（Ｐ）に対する車輪位置検出器（８）からの水平方向の垂直距離（Ｍ）と被計量車両（５）の左右の各車輪（５１Ａと５１Ｂ、５１Ｃと５１Ｄ）間の距離に関する情報とをそれぞれ記憶手段（３１）に記憶させておき、
上記演算処理装置（３）に、
被計量車両（５）を計量台（１０）上に載せた状態での上記車輪位置検出器（８）からの車輪位置情報に基いて左右の車輪間の中心延長線（Ｑ）が左右のロードセル間の中心延長線（Ｐ）に対して左右にどれだけ変位しているかを算出する左右変位量算出手段（２７）と、
被計量車両（５）を計量台（１０）上に載せたときの各ロードセル（１３Ａ〜１３Ｄ）からの検出値（Ｗａ〜Ｗｄ）に基いて被計量車両（５）における左右各側の車輪群（５１Ａと５１Ｃ、５１Ｂと５１Ｄ）のそれぞれの合計輪重（ＬＷ、ＲＷ）を算出する左輪群輪重算出手段（２８Ａ）及び右輪群輪重算出手段（２８Ｂ）と、
上記左輪群輪重算出手段（２８Ａ）及び上記右輪群輪重算出手段（２８Ｂ）で算出された左右の各合計輪重（ＬＷ、ＲＷ）と上記左右変位量算出手段（２７）で算出された左右変位量（Ｓ）とから車両重心位置（Ｇ）が車両の左右方向のどの位置にあるかを算出する左右重心位置算出手段（２９）、
とをそれぞれ備えている、
ことを特徴とするトラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、計量台の四隅付近にそれぞれロードセルを設け、計量台上に被計量車両の全輪を載せたときの各ロードセルからの検出値に基いて被計量車両の重量を計量するようにしたトラックスケールを対象にし、さらに詳しくは被計量車両を計量台上に載せることで被計量車両の重心位置を自動的に計測し得るようにしたトラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
計量台上に被計量車両を載せて該被計量車両の重量を計量するようにしたトラックスケールの一例として、例えば特開２００６−１０５８４５号公報（特許文献１）に示されるものがある。
【０００３】
この公知例（特許文献１）のトラックスケールでは、計量台の四隅付近にそれぞれロードセルを設けており、計量台上に被計量車両の全輪を載せたときの各ロードセルで検出されたそれぞれの検出値に基いて演算処理装置で演算（合算）して、被計量車両の重量を計測するようにしたものである。尚、計量台が前後に長いものでは、長さ方向中間部にもロードセルを設けたものがある（ロードセルを合計６個又は８個使用したものがある）。
【０００４】
ところで、車両（特に背の高いボックスやコンテナを搭載したトラック）を走行状態でハンドルを大きく切ると、車両全体に大きな遠心力が発生して横転し易くなるが、この横転作用（遠心力）は、車両の重心位置が高位置にあるとき又は該重心位置が四隅の車輪の中心から左右に大きく変位しているときに大きく発生する。特に、該重心位置が高所にあり且つ左右に大きく変位しているときほど、その相乗作用により大きな遠心力が働く（横転事故が一層発生し易くなる）。
【０００５】
他方、トラック荷台上のボックスやコンテナ内に荷物を積み込む際には、ある程度、重量バランスを考慮しながら積み込んでいくのが好ましいが、その荷物の積み込みは、主として容積充填効率を第１に考慮しているのが現状であり、積み込み荷物の重量バランスについては非常にアバウトなものであった。尚、トラック荷台上のボックスやコンテナ内に荷物を積み込んだ状態では、荷物込みの車両全体の重心がどのあたりに位置しているかを目視で判断することはできない。
【０００６】
従って、現状では、荷物込みの車両全体の重心がどの当たりにあるのか判断することなく道路を走行している場合がほとんどであり、車両の重心位置が高所にあったり又は左右に大きく変位していたりするときには、急ハンドル操作による横転事故の危険を伴うものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１０５８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、通常の（例えば特許文献１の）トラックスケールには、被計量車両の重心がどのあたりの位置にあるのかを計測できるものはなく、特に既存のトラックスケールのままでは、被計量車両の重心高さ位置を計測するのは不可能であった。
【０００９】
そこで、本願発明者等は、既存のトラックスケール（演算処理装置を含む）に簡単な構成を付加することで、被計量車両の計量時に該被計量車両の重心位置（特に重心高さ位置）も同時に計測し得ることを知見し、ここにトラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置を特許出願することに至ったものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。尚、本願発明は、被計量車両をトラックスケールの計量台上に載せた状態で、該被計量車両の重心位置（特に重心高さ位置）を計測し得るようにしたものである。尚、本願発明の名称は「トラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置」であるが、以下の説明では、本願発明の名称を単に「車両重心位置計測装置」と表現することがある。
【００１１】
［本願請求項１の発明］
本願請求項１の発明の車両重心位置計測装置は、計量台の四隅付近の下面にそれぞれロードセルを設け、計量台上に被計量車両を載せたときの各ロードセルからの検出値に基いて演算処理装置により被計量車両の重量を計量し得るようにしたトラックスケールに適用されるものである。そして、この請求項１の発明の車両重心位置計測装置は、後述するように前後の車軸間の距離が不明な被計量車両の重心高さ位置を計測し得るようにしたものである。
【００１２】
本願で使用するトラックスケールの計量台は、前輪軸と後輪軸の２つの車輪軸しか持たない比較的小型のトラックから、コンテナ載置用のキャリヤを牽引するような前後に多くの車輪軸（例えば４軸程度）を有した大型トラックまで計量し得る面積（長さ）を有したものである。又、計量台の長さが長いものでは、ロードセルの設置箇所として計量台の四隅付近のほかに長さ方向中間部の左右側辺付近にも設けることができる。
【００１３】
そして、本願請求項１の車両重心位置計測装置には、次の各構成を有している。
【００１４】
まず、計量台として、被計量車両の全輪を同時に載せ得る面積の平坦面とその平坦面の前方位置に該平坦面より所定高さ段上げした前輪載せ台を設けたものを使用している。この計量台の平坦面は水平面である。又、前輪載せ台の平坦面からの段上げ高さは、該前輪載せ台上に被計量車両の前輪が乗降するときに過剰な衝撃（違和感）を受けない程度のものであり、特に限定するものではないが例えば１０〜１００mm程度の範囲の適宜の高さに設定することができる。この前輪載せ台の段上げ高さを高くする場合は、該前輪載せ台の前後各端縁にスロープを設けるとよい。尚、前輪載せ台の段上げ高さは、不変のものであり、予め記憶手段に前輪載せ台の高さ情報として記憶させておく。
【００１５】
計量台の側方位置には、該計量台上に載せられた被計量車両の前輪位置と後輪位置を検出し得る車輪位置検出器を有している。この車輪位置検出器は、計量台上で停止している被計量車両の前後各車輪（左右片側のもの）の位置を検出するもので、光センサーが使用できる。又、この車輪位置検出器は、単一のもので、計量台側方の定位置で且つ車輪高さ位置において前後水平方向の大角度範囲（例えば１５０°〜１６０°の範囲）で揺動して、その揺動範囲の障害物（車輪）を監視するものである。そして、この車輪位置検出器は、前後に揺動して、障害物（車輪）を非検知状態から検知したとき（ＯＮ時）と検知状態から非検知になったとき（ＯＦＦ時）に、それぞれその障害物までの距離情報と角度情報を取得してそれらの情報を演算処理装置に出力するようになっている。尚、演算処理装置では、この車輪位置検出器からの距離情報と角度情報を基にして後述の各種データの算出処理がなされる。
【００１６】
尚、計量台上に乗り込む被計量車両は、該計量台上のどの位置で停止するか不明であるが、該被計量車両が計量台上のどの位置で停止しても、上記車輪位置検出器が前後に揺動することによって前後の各車輪位置を検出できる。
【００１７】
演算処理装置には、被計量車両の重心高さ位置を算出するための各種の算出手段、即ち前後変位量算出手段と、車軸間距離算出手段と、車両傾斜角算出手段と、前輪軸重算出手段と、後輪軸重算出手段と、前後重心位置算出手段と、記憶手段と、前後重心変位量算出手段と、車両重心高さ位置算出手段、とをそれぞれ備えている。
【００１８】
上記前後変位量算出手段は、被計量車両を計量台上に載せた状態での車輪位置検出器からの車輪位置情報に基いて被計量車両が前後方向の基準位置（例えば前後のロードセル位置）から前後にどれだけ変位しているかを算出するものである。
【００１９】
上記車軸間距離算出手段は、車輪位置検出器で検出した前輪位置と後輪位置とから前後の車軸間の距離を算出するものである。尚、この請求項１の車両重心位置計測装置は、被計量車両の前後車軸間距離が不明なものに適用されるものであり、各被計量車両が計量台上に乗り上げる度に車軸間距離算出手段で当該被計量車両の前後車軸間距離を算出するようになっている。
【００２０】
上記車両傾斜角算出手段は、被計量車両の前輪が計量台の前輪載せ台上に載った状態において車軸間距離算出手段で算出された車軸間距離と前輪載せ台の高さとから被計量車両の前後傾斜角を算出するものである。
【００２１】
上記前輪軸重算出手段と後輪軸重算出手段は、各ロードセルからの検出値に基いて現状位置での前輪軸重と後輪軸重とをそれぞれ算出するものである。
【００２２】
上記前後重心位置算出手段は、前輪軸重算出手段及び後輪軸重算出手段でそれぞれ算出された前輪軸重及び後輪軸重と前後変位量算出手段で算出された車両の前後変位量とから車両重心位置が車両前後方向のどの位置にあるかを算出するものである。
【００２３】
上記記憶手段は、被計量車両の全輪が計量台の平坦面上に載っている状態での前後重心位置算出手段で算出された前後重心位置情報を記憶するものである。
【００２４】
上記前後重心変位量算出手段は、被計量車両の前輪が計量台の前輪載せ台上に載った状態での前後重心位置算出手段で新たに算出された前後重心位置情報と記憶手段で記憶している平坦面上での前後重心位置情報とを比較してその前後重心変位量を算出するものである。
【００２５】
上記車両重心高さ位置算出手段は、前後重心変位量算出手段で算出された前後重心変位量と車両傾斜角算出手段で算出された車両傾斜角とに基いて被計量車両の重心高さ位置を算出するものである。
【００２６】
尚、演算処理装置における上記各算出手段による算出方法の詳細については、後述の実施例の項で詳しく説明する。
【００２７】
本願請求項１の車両重心位置計測装置は、次のように機能する。まず、被計量車両の全輪が計量台の平坦面上に載った状態で、車輪位置検出器からの車輪位置情報に基いて車軸間距離算出手段により被計量車両の前後の車軸間距離を算出するとともに前後変位量算出手段により被計量車両の前後変位量を算出する。又、車両傾斜角算出手段により車軸間距離算出手段で算出された車軸間距離と前輪載せ台の高さ情報とから、車両傾斜角算出手段により被計量車両の前輪が前輪載せ台上に載った状態での車両傾斜角を算出する。次に、前後変位量算出手段で算出された前後変位量と前輪軸重算出手段及び後輪軸重算出手段でそれぞれ算出された前輪軸重及び後輪軸重とから前後重心位置算出手段により車両の前後重心位置を算出してその前後重心位置情報を記憶手段に記憶しておく。その後、被計量車両を前進させて前輪が前輪載せ台上に載った状態で前後重心位置算出手段により新たに車両の前後重心位置を算出し、その新たな前後重心位置情報と記憶手段で記憶している先の前後重心位置情報（平坦面上での前後重心位置情報）とを比較してその前後重心変位量を前後重心変位量算出手段で算出し、その前後重心変位量と前輪が前輪載せ台上に載った状態での車両傾斜角とに基いて車両重心高さ位置算出手段により車両重心高さ位置を算出できるようになっている。
【００２８】
このように、本願請求項１の発明では、計量台（平坦面）の前方位置に所定高さ段上げした前輪載せ台が必要であるが、この前輪載せ台は極めて簡単な構成である。又、車輪位置検出器による前後車輪位置の検出も比較的簡単に行える。そして、それ以外の構成は、演算処理装置に上記各種の算出手段を組込むだけでよいので、全体として簡単な構成で被計量車両の重心高さ位置を計測できるものである。又、この請求項１の車両重心位置計測装置では、当該トラックスケールに未登録の被計量車両であっても、全自動で車両重心位置を計測できる。
【００２９】
ところで、このように車両の重心高さ位置を知ることは、道路走行時における車両の横転危険度を予知できるものであり、現状の車両が横転に関する安全性を確保しているかどうかを前以て知ることができる。
【００３０】
尚、この請求項１の車両重心位置計測装置では、車両重心高さ位置を算出する前段階で前後重心位置算出手段により車両前後重心位置も算出でき、被計量車両の計量報告書には、各種の計量表示とともに車両前後重心位置や車両重心高さ位置の情報も表示できる。
【００３１】
［本願請求項２の発明］
本願請求項２の発明の車両重心位置計測装置は、被計量車両の前後の車軸間距離が予め判っている場合に適用できるものである。
【００３２】
この請求項２の車両重心位置計測装置は、上記請求項１における車軸間距離算出手段（車輪位置検出器からの前・後輪位置情報に基いて車軸間距離を算出するもの）に代えて、予め判っている被計量車両の車軸間距離（実測値）を車軸間距離記憶手段に記憶させておき、該車軸間距離記憶手段に記憶させた車軸間距離を車両傾斜角算出手段において車両傾斜角算出用に利用している。尚、この請求項２の車両重心位置計測装置におけるその他の構成は、上記請求項１のものとほぼ同様である。
【００３３】
この請求項２の車両重心位置計測装置では、被計量車両が登録車両の場合は予め前後の車軸間距離も他のデータとともに記憶させておき、被計量車両が非登録車両の場合は計量直前にその都度、当該車両の車軸間距離（車検証等に記載されている実測値）を入力器（キーボード）から入力して車軸間距離記憶手段に記憶させる。
【００３４】
そして、この請求項２の車両重心位置計測装置では、上記請求項１に対して被計量車両の車軸間距離に関する情報の入手方法が異なるものの、その他は演算処理装置により上記請求項１と同様の算出処理が行われて被計量車両の重心高さ位置を計測し得るようになっている。
【００３５】
この請求項２のものでは、予め判っている正確な車軸間距離（実測値）を入力することで車軸間距離記憶手段に記憶させるので、請求項１の場合のように車輪位置検出器からの車輪位置情報（検出誤差が生じることがある）に基いて車軸間距離算出手段で算出する場合より、正確な車軸間距離データを提供できる。
【００３６】
［本願請求項３の発明］
本願請求項３の発明の車両重心位置計測装置は、被計量車両の前後各軸重（前輪軸重と後輪軸重）をトラックスケールとは別設の軸重計（例えばマットスケール）で計測する場合に適用できるものである。
【００３７】
この請求項３の車両重心位置計測装置は、上記請求項１における前輪軸重算出手段と後輪軸重算出手段に代えて、被計量車両の前輪軸重と後輪軸重とを別設の軸重計で計測しておき、その軸重計で計測した前輪軸重と後輪軸重とをトラックスケールでの計量前に入力器（キーボード）でそれぞれ前輪軸重記憶手段と後輪軸重記憶手段に記憶させておく。尚、この請求項３では、別設の軸重計で前輪軸重と後輪軸重とを計測するので、演算処理装置において前後各軸重を算出する必要がない。
【００３８】
この請求項３の車両重心位置計測装置では、被計量車両の計量時に、前輪軸重記憶手段と後輪軸重記憶手段にそれぞれ記憶させた前輪軸重及び後輪軸重と、上記請求項１の前後変位量算出手段で算出された前後変位量とから、前後重心位置算出手段により被計量車両の前後重心位置を算出するようにしている。尚、この請求項３の車両重心位置計測装置におけるその他の構成は、上記請求項１のものとほぼ同様である。
【００３９】
そして、この請求項３の車両重心位置計測装置では、上記請求項１に対して被計量車両の前輪軸重及び後輪軸重に関する情報の入手方法が異なるものの、その他は演算処理装置により上記請求項１と同様の算出処理が行われて被計量車両の重心高さ位置を計測し得るようになっている。
【００４０】
［本願請求項４の発明］
本願請求項４の発明の車両重心位置計測装置は、上記請求項１における車軸間距離算出手段に代えて上記請求項２の車軸間距離記憶手段を採用しているとともに、上記請求項１における前輪軸重算出手段と後輪軸重算出手段に代えて上記請求項３の前輪軸重記憶手段及び後輪軸重記憶手段を採用している。
【００４１】
即ち、この請求項４の車両重心位置計測装置では、予め判っている被計量車両の車軸間距離（実測値）を車軸間距離記憶手段に記憶させておく一方、別設の軸重計で計測した前輪軸重と後輪軸重をそれぞれ前輪軸重記憶手段と後輪軸重記憶手段に記憶させておく。
【００４２】
この請求項４の車両重心位置計測装置では、被計量車両の計量時において、車軸間距離記憶手段に記憶している車軸間距離情報に基いて前輪が計量台の前輪載せ台上に載ったときの車両傾斜角を車両傾斜角算出手段で算出する一方、前輪軸重記憶手段と後輪軸重記憶手段にそれぞれ記憶させた前輪軸重及び後輪軸重と上記請求項１の前後変位量算出手段で算出された前後変位量とから、前後重心位置算出手段により被計量車両の前後重心位置を算出するようにしている。尚、この請求項４の車両重心位置計測装置におけるその他の構成は、上記請求項１のものとほぼ同様である。
【００４３】
そして、この請求項４の車両重心位置計測装置では、上記請求項１に対して、被計量車両における、車軸間距離に関する情報と、前輪軸重及び後輪軸重に関する情報の各入手方法が異なるものの、その他は演算処理装置により上記請求項１と同様の算出処理が行われて被計量車両の重心高さ位置を計測し得るようになっている。
【００４４】
［本願請求項５の発明］
本願請求項５の発明の車両重心位置計測装置は、前後の車軸間距離が同じ車種の被計量車両の重心位置を計測する場合に適用できるものである。
【００４５】
そして、この請求項５の車両重心位置計測装置では、上記請求項１の車両重心位置計測装置における車両傾斜角算出手段で算出される車両傾斜角を、それぞれ不変データである被計量車両の車軸間距離（実測値）と計量台の前輪載せ台の段上げ高さ（実測値）とから求めて車両傾斜角記憶手段に予め記憶させておき、該車両傾斜角記憶手段で記憶させた車両傾斜角を車両重心高さ位置算出手段において車両重心高さ位置算出用に利用している。尚、この請求項５の車両重心位置計測装置におけるその他の構成は、上記請求項１のものとほぼ同様である。
【００４６】
この請求項５の車両重心位置計測装置では、前後の車軸間距離が全て同じ被計量車両における各車両ごとの重心高さ位置をそれぞれ計測するものであるが、この場合は各被計量車両の車軸間距離が同じであるので、それぞれ不変データである車軸間距離と前輪載せ台の段上げ高さ（それぞれ実測値）とから、前輪が前輪載せ台上に載った状態での車両傾斜角を求めて、該車両傾斜角を車両傾斜角記憶手段に記憶させている。
【００４７】
そして、この請求項５の車両重心位置計測装置では、上記請求項１における上記車両傾斜角に関する情報の入手方法が異なるものの、その他は演算処理装置により上記請求項１と同様の算出処理が行われて被計量車両の重心高さ位置を計測し得るようになっている。
【００４８】
尚、この請求項５のものでは、車軸間距離が同じ被計量車両にしか適用できないが、前輪が前輪載せ台上に載った状態での車両傾斜角を実際の各不変データに基いて机上で求めることができるので、車両傾斜角記憶手段に記憶した車両傾斜角データは正確なものとなる。
【００４９】
［本願請求項６の発明］
本願請求項６の発明は、車両重心位置が車両の３次元位置（前後、上下、左右）のどの位置にあるのかを算出し得るようにしたものである。即ち、上記請求項１〜請求項５の車両重心位置計測装置では、車両の前後重心位置を前後重心位置算出手段により算出できるとともに、車両の重心高さ位置を最終的に車両重心高さ位置算出手段により算出できるようになっており、後は車両の左右重心位置を算出できるようにすることで、車両重心の３次元位置を知ることができる。
【００５０】
そして、本願請求項６の発明は、上記請求項１〜請求項５の車両重心位置計測装置に次の各構成を付加したものである。
【００５１】
まず、左右に位置する２つのロードセル間の中心延長線に対する車輪位置検出器からの水平方向の垂直距離と被計量車両の左右車輪間の距離に関する情報とをそれぞれ記憶手段に記憶させておく。即ち、各ロードセルの設置位置や車輪位置検出器の設置位置は不変データであり、それらのデータから上記ロードセル間の中心延長線に対する車輪位置検出器からの水平方向の垂直距離を実測によりトラックスケール計量室のパソコンの記憶手段（ＲＯＭ）に記憶させておく。又、被計量車両が契約車両の場合は、その車両の基本データ（プレート番号、空の車両重量、車軸数、左右車輪間の距離等）も予めパソコンに登録（記憶手段で記憶）されており、計量時に当該車両のプレート番号を入力することで、当該被計量車両の基本データを呼び出すことができる。尚、契約車両でない（基本データが登録されていない）被計量車両の場合は、計量前にその左右車輪間の距離に関する情報をパソコンにインプットすればよい。
【００５２】
そして、この請求項６で使用される演算処理装置には、上記請求項１〜請求項５に備えている各種算出手段のほかに、後述する左右変位量算出手段と、左右輪重算出手段と、左右重心位置算出手段とをそれぞれ備えている。
【００５３】
上記左右変位量算出手段は、被計量車両を計量台上に載せた状態での車輪位置検出器からの車輪位置情報に基いて左右の車輪間の中心延長線が左右のロードセル間の中心延長線に対して左右にどれだけ変位しているかを算出するものである。
【００５４】
上記左右輪重算出手段は、被計量車両を計量台上に載せたときの各ロードセルからの検出値に基いて被計量車両における左右各側の車輪群のそれぞれの合計輪重を算出するものである。尚、この左右輪重算出手段は、左輪群全部の合計輪重を算出する左輪群輪重算出手段と、右輪群全部の合計輪重を算出する右輪群輪重算出手段との２つを有している。
【００５５】
上記左右重心位置算出手段は、左右輪重算出手段で算出された左右の各合計輪重と左右変位量算出手段で算出された左右変位量とから車両重心位置が車両の左右方向のどの位置にあるかを算出するものである。
【００５６】
尚、請求項６の演算処理装置における車両左右重心位置算出のための上記各算出手段による算出方法の詳細については、後述の実施例の項で詳しく説明する。
【００５７】
本願請求項６の車両重心位置計測装置は、上記請求項１〜請求項５の機能（車両前後重心位置と車両重心高さ位置の両算出機能）に加えて車両左右重心位置の算出機能を有する。即ち、この請求項６の車両重心位置計測装置では、被計量車両が計量台上に載った状態で左右変位量算出手段により左右車輪間の中心延長線が左右ロードセル間の中心延長線に対して左右にどれだけ変位しているかを算出する一方、左右輪重算出手段により左右の各合計輪重をそれぞれ算出し、左右重心位置算出手段により上記左右の各合計輪重と上記左右変位量とから車両の左右重心位置を算出できるようになっている。
【００５８】
従って、この請求項６の車両重心位置計測装置では、請求項１〜請求項５における車両前後重心位置と車両重心高さ位置の両算出に加えて車両左右重心位置も算出できる。即ち、被計量車両の重心位置を前後、左右、上下の３次元的に算出できる。
【発明の効果】
【００５９】
［本願請求項１の発明の効果］
本願請求項１の発明の車両重心位置計測装置は、上記構成により、トラックスケールによる被計量車両の計量と同時に、既存のトラックスケールでは不可能であった車両重心高さ位置の算出を行うことができるという効果がある。尚、車両重心高さが高くなるほど、走行時の横転危険度が高くなるが、このように車両の重心高さ位置を知ることは、道路走行時における車両の横転危険度を予知できるものであり、現状の車両が横転に関する安全性を確保しているかどうかを前以て知ることができるものである。
【００６０】
又、本願請求項１の発明では、被計量車両の重心高さ位置を算出するのに、平坦面の前方位置に所定高さ段上げした前輪載せ台を設けた計量台と、前後車輪位置を検出する車輪位置検出器とをそれぞれ使用しているが、そのほかは演算処理装置に車両重心高さを算出するための各種算出手段を組込むだけで達成できるので、車両重心位置計測装置の構成が非常に簡単で安価に製作できるという効果もある。
【００６１】
又、この請求項１の車両重心位置計測装置では、被計量車両の重心高さ位置算出の過程で前後重心位置算出手段により被計量車両の前後重心位置を算出でき、それによって積荷の前後偏荷重も認知することができる。
【００６２】
［本願請求項２の発明の効果］
本願請求項２の発明では、上記請求項１の車両重心位置計測装置において、被計量車両の車軸間距離を実測値に基いて車両傾斜角記憶手段に記憶しているが、該車軸間距離は実測値であるので正確である。
【００６３】
従って、この請求項２の重心位置計測装置では、上記請求項１の効果のほかに、車両傾斜角算出手段で算出される車両傾斜角の基になる車軸間距離が正確であるので、信頼性の高い車両傾斜角を算出でき、それを基にして最終的に車両重心高さ位置算出手段で算出される車両重心高さ位置の算出値が信頼性の高いものとなるという効果がある。
【００６４】
［本願請求項３の発明の効果］
本願請求項３の発明では、被計量車両の前輪軸重と後輪軸重とを別設の軸重計で計測しておき、被計量車両をトラックスケールで計量する前に、先に計測している前輪軸重と後輪軸重とを前輪軸重記憶手段と後輪軸重記憶手段にそれぞれ記憶させているので、トラックスケール上での実際の計量時に演算処理装置での前輪軸重と後輪軸重の算出が不要となる。
【００６５】
従って、この請求項３の発明では、請求項１と同様に車両重心高さ位置の算出を行えるという効果のほかに、演算処理装置での前輪軸重と後輪軸重の算出が不要となる分、該演算処理装置の構成を簡略にすることができるという効果がある。
【００６６】
［本願請求項４の発明の効果］
本願請求項４の発明は、トラックスケールによる計量前に、被計量車両の車軸間距離と前後各軸重をそれぞれ所定の記憶手段に記憶させているので、トラックスケール上での実際の計量時に演算処理装置での車軸間距離の算出と前後各輪重の算出とが不要となる。
【００６７】
従って、この請求項４の発明では、請求項１と同様に車両重心高さ位置の算出を行えるという効果のほかに、演算処理装置での車軸間距離の算出と前後各輪重の算出とが不要となる分、請求項３のものより演算処理装置の構成を簡略にすることができるという効果がある。
【００６８】
［本願請求項５の発明の効果］
本願請求項５の発明では、上記請求項１の車両重心位置計測装置において、前輪が前輪載せ台上に載ったときの車両傾斜角を、それぞれ不変データである被計量車両の車軸間距離（実測値）と計量台の前輪載せ台の段上げ高さ（実測値）とから求めて車両傾斜角記憶手段に記憶させているが、この車両傾斜角記憶手段に記憶させた車両傾斜角は、それぞれ実測値に基く車軸間距離と前輪載せ台高さとから求められているので正確である。
【００６９】
従って、この請求項５の車両重心位置計測装置では、車軸間距離が同じ被計量車両しか適用できないものの、車両傾斜角記憶手段に記憶された車両傾斜角が正確であるので、上記請求項１の効果に加えて、最終的に車両重心高さ位置算出手段で算出される車両重心高さ位置の算出値が信頼性の高いものとなるという効果がある。
【００７０】
［本願請求項６の発明の効果］
本願請求項６の発明の車両重心位置計測装置は、上記構成により、請求項１〜請求項５の上記機能（車両前後重心位置と車両重心高さ位置の両算出機能）のほかに車両左右重心位置も算出できるものである。尚、車両重心位置が左右に大きく変位するほど、走行時における横転危険度が高くなるが、このように車両重心位置の左右変位量を知ることは、車両重心高さ位置を認知することに加えて道路走行時における車両の横転危険度を予知するのに重要となるものである。
【００７１】
従って、この請求項６の発明では、上記請求項１〜請求項５の効果に加えて、被計量車両の重心位置を前後、左右、上下の３次元的に算出できるので、道路走行時における車両の横転危険度を一層厳格に把握できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本願実施例の車両重心位置計測装置を備えたトラックスケールにおける被計量車両が計量台の平坦面上に載っている状態の平面図である。
【図２】図１のII−II矢視図である。
【図３】図１のIII−III矢視拡大図である。
【図４】図１の車両重心位置計測装置における被計量車両の位置算出方法説明図である。
【図５】図１のトラックスケールにおける被計量車両の前輪が計量台の前輪載せ台上に載っている状態の平面図である。
【図６】図１のVI−VI矢視図である。
【図７】図６の一部拡大図である。
【図８】本願実施例の車両重心位置計測装置の概略ブロック図である。
【図９】本願第１実施例の車両重心位置計測装置の詳細ブロック図である。
【図１０】本願第２実施例の車両重心位置計測装置の詳細ブロック図である。
【図１１】本願第３実施例の車両重心位置計測装置の詳細ブロック図である。
【図１２】本願第４実施例の車両重心位置計測装置の詳細ブロック図である。
【図１３】本願第５実施例の車両重心位置計測装置の詳細ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
図１〜図１３を参照して本願実施例の車両重心位置計測装置を説明すると、この車両重心位置計測装置は、図１〜図７に示すトラックスケール１を使用する一方、図８（及び図９〜図１３）に示す演算処理装置３を使用して、被計量車両５の重心位置を計測し得るようにしたものである。尚、図９は本願請求項１及び請求項６に対応する第１実施例の車両重心位置計測装置のブロック図であり、図１０は本願請求項２及び請求項６に対応する第２実施例の車両重心位置計測装置のブロック図であり、図１１は本願請求項３及び請求項６に対応する第３実施例の車両重心位置計測装置のブロック図であり、図１２は本願請求項４及び請求項６に対応する第４実施例の車両重心位置計測装置のブロック図であり、図１３は本願請求項５及び請求項６に対応する第５実施例の車両重心位置計測装置のブロック図である。
【００７４】
まず、図１〜図８を参照してこの実施例で使用されるトラックスケール１の全体構成を説明する。
【００７５】
トラックスケール１は、図１〜図３に示すように、前後に長い計量台１０の四隅付近の下面にそれぞれロードセル１３Ａ〜１３Ｄを設け、計量台１０上に被計量車両５を載せたときの各ロードセル１３Ａ〜１３Ｄからの検出値に基いて、図８に示す演算処理装置（ＣＰＵ）３により被計量車両５の重量を計量し得るものである。
【００７６】
この実施例では、車両重心位置の算出方法を理解し易くするために、ロードセル１３Ａ〜１３Ｄは計量台１０下面における前後左右の四隅付近に１個ずつ（合計４個）使用したものを採用し、被計量車両５の車輪５１Ａ〜５１Ｄは前後左右の４輪のものを採用している。尚、各図において、符号５２Ａは前輪軸であり、符号５２Ｂは後輪軸である。
【００７７】
トラックスケール１の近くには管理室７があり、該管理室７には被計量車両５の計量に関する各種処理を行うコンピュータ２が設置されている。
【００７８】
このコンピュータ２には、図８に示すように、演算処理装置（ＣＰＵ）３のほかに、各種記憶手段（ＲＯＭ、ＲＡＭ）３１，３２、表示器（ＤＩＳＰ）３３、入力器（ＫＥＹ）３４等を有している。尚、ここでいうコンピュータ２とは、トラックスケール１における計量及び重心位置の計測に関する全処理を行うものである。
【００７９】
そして、このトラックスケール１では、被計量車両５を計量台１０上に載せると、図８に示すように各ロードセル（ＬＣ1〜ＬＣ4）１３Ａ〜１３Ｄで検出した検出値がそれぞれ増幅器１４で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１５でデジタル信号に変換されて演算処理装置（ＣＰＵ）３に入力され、該演算処理装置３において各ロードセル１３Ａ〜１３Ｄで検出された検出値（デジタル信号）を合算することで、被計量車両５の合計重量を表示器（ＤＩＳＰ）３３に表示できるようになっている。尚、表示器３３に表示された各種データは、計量報告書としてプリントアウトできる。
【００８０】
入力器（ＫＥＹ）３４はコンピュータ２のキーボードのことであり、該入力器３４により、被計量車両５の基本データ（例えば、車番や車両の空重量等）をコンピュータ２の記憶手段（ＲＯＭ）３１に登録（記憶）できるようになっている。
【００８１】
ところで、従来の一般的なトラックスケールでは、被計量車両における各輪重、各軸重、総重量等の重量に関する各種データを算出できるものの、走行時の横転作用に係わる車両の重心位置に関する計測はできないものであった。
【００８２】
そこで、本願実施例の車両重心位置計測装置では、トラックスケール１の計量台１０上において、各種重量のほかに被計量車両５の重心位置に関する各種データも算出し得るようにしている。
【００８３】
この実施例の車両重心位置計測装置では、計量台１０に後述の前輪載せ台１２を付加している一方、計量台１０上に載せられた被計量車両５の前輪位置Ａ（例えば図２のＡ1又は図６のＡ2）と後輪位置Ｂ（例えば図２のＢ1又は図６のＢ2）を検出し得る車輪位置検出器８を有している。
【００８４】
計量台１０は、被計量車両５の全輪５１Ａ〜５１Ｄを同時に載せ得る面積の平坦面１１を有し、さらにその平坦面１１の前方位置に該平坦面１１より所定高さ段上げした前輪載せ台１２を設けたものを使用している。計量台１０の平坦面１１は水平面である。又、前輪載せ台１２の平坦面１１からの段上げ高さＨ（図２、図６、図７参照）は、前輪載せ台１２上に被計量車両５の前輪５２Ａ，５２Ｂが乗降するときに過剰な衝撃（違和感）を受けない程度のものであり、特に限定するものではないが例えば１０〜１００mm程度の範囲の適宜の高さＨに設定されている。尚、この前輪載せ台１２の段上げ高さを高くする場合は、該前輪載せ台１２の前後各端縁にスロープを設けるとよい。
【００８５】
そして、被計量車両５の全輪５１Ａ〜５１Ｄが計量台１０の平坦面１１上に載っている状態（図１、図２の状態）では、全輪５１Ａ〜５１Ｄが同一高さに位置している一方、被計量車両５の前輪５１Ａ、５１Ｂが計量台１０の前輪載せ台１２上に載っている状態（図５、図６の状態）では、前輪５１Ａ，５１Ｂ（前輪軸５２Ａ）が後輪５１Ｃ，５１Ｄ（後輪軸５２Ｂ）より高所にあって車両全体が若干角度θだけ後方側に下降傾斜するようになっている。
【００８６】
車輪位置検出器８は、計量台１０上に載せた被計量車両５の前輪位置と後輪位置とをそれぞれ検出し得るもので、光センサーからなる単一の距離センサーを使用している。そして、この車輪位置検出器８は、計量台１０の左側方位置における被計量車両５の車輪中心高さと同高さの定位置において、図１及び図５に示すように前後水平方向の大角度範囲α（α＝例えば１５０°〜１６０°）で揺動して、その揺動範囲の障害物（左側の各車輪５１Ａ，５１Ｃ）を監視するようになっている。即ち、この車輪位置検出器８は、被計量車両５を計量台１０上に停止させた状態（車両の停止位置は前後方向及び左右方向にそれぞれ不特定である）で、例えば前方側から後方側に揺動させていくと、図４に示すように左前輪５１Ａの前端部５１Ａａを検知したときにＯＮになる一方、該左前輪５１Ａの後端部５１Ａｂから外れたときにＯＦＦ（非検知）になり、同様に左後輪５１Ｃの前端部５１Ｃａを検知したときにＯＮになる一方、該左後輪５１Ａの後端部５１Ｃｂから外れたときにＯＦＦ（非検知）になる。尚、車輪位置検出器８の前後揺動範囲αは、被計量車両５が計量台１０上の後端寄りから前端寄りまでの広範囲の何れの位置にあっても前後各輪５１Ａ，５１Ｃの位置をそれぞれ検出し得るように設定されている。
【００８７】
そして、この車輪位置検出器８は、図４に示すように、それぞれＯＮ及びＯＦＦになった時点での、車輪位置検出器８から車輪検知位置又は車輪非検知位置までの各距離Ｅ1〜Ｅ4と、車輪位置検出器８の前後延長線Ｒに対する各角度ｅ1〜ｅ4とをそれぞれ検出して、該各距離データ（Ｅ1〜Ｅ4）と該各角度データ（ｅ1〜ｅ4）を後述する演算処理装置３の所定算出手段（図９の第１実施例の場合では、前後変位量算出手段２０、車軸間距離算出手段２１、左右変位量算出手段２７）にそれぞれ出力するようになっている。尚、図９の前後変位量算出手段２０、車軸間距離算出手段２１、左右変位量算出手段２７での各算出方法は後述する。
【００８８】
コンピュータ２の記憶手段（ＲＯＭ）３１には、このトラックスケール１に関する基本データが予め登録（記憶）されているが、このトラックスケール１に関する基本データのうち、後述の車両重心位置の計測に関するものとして、車輪位置検出器８からの前後各ロードセル１３Ａ，１３Ｃまでの前後方向距離ＡＬ，ＢＬと、左右各ロードセル１３Ａ，１３Ｂ（又は１３Ｃ，１３Ｄ）間の中心延長線Ｐに対する車輪位置検出器８からの水平方向の垂直距離Ｍと、前輪載せ台１２の高さＨとをそれぞれ実測に基いて記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶させている。又、この記憶手段（ＲＯＭ）３１には、三角関数に関するデータテーブルが格納されている。
【００８９】
又、この記憶手段（ＲＯＭ）３１には、被計量車両５が契約車両の場合は、その車両の基本データ（プレート番号、空の車両重量、車軸数、左右車輪間の距離Ｄを基にした左右車輪から被計量車両５の左右中心線Ｑに対する垂直距離１／２Ｄ等）も予め記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶されており、計量時に当該車両のプレート番号を入力することで、当該被計量車両５の基本データ（左右重心位置の算出には左右車輪から左右中心線Ｑに対する垂直距離１／２Ｄ）を呼び出すことができる。尚、契約車両でない（基本データが登録されていない）被計量車両５の場合は、計量前にその左右車輪間の距離Ｄを基にした左右車輪から被計量車両５の左右中心線Ｑに対する垂直距離１／２Ｄに関する情報がインプットされる。
【００９０】
次に、図９〜図１３に示す第１〜第５の各実施例の演算処理装置３について個別に説明する。
【００９１】
［図９の第１実施例］
図９に示す第１実施例の演算処理装置３には、被計量車両５の重心位置を算出するための各種の算出手段（図９参照）を有している。即ち、この実施例では、被計量車両５の重心位置が前後方向、左右方向、及び上下方向の３次元方向のどの位置にあるのかを算出し得るようにしたものである。
【００９２】
そして、該演算処理装置３（図９）には、前後重心位置を算出する算出手段として、前後変位量算出手段２０と前輪軸重算出手段２３Ａと後輪軸重算出手段２３Ｂと前後重心位置算出手段２４を有し、重心高さ位置を算出する算出手段として、上記前後重心位置算出手段２４と前後重心変位量算出手段２５と車軸間距離算出手段２１と車両傾斜角算出手段２２と車両重心高さ位置算出手段２６とを有し、左右重心位置を算出する算出手段として、左右変位量算出手段２７と左輪群輪重算出手段２８Ａと右輪群輪重算出手段２８Ｂと左右重心位置算出手段２９とを有している。以下、上記各算出手段について詳細に説明する。
【００９３】
「車軸間距離算出手段２１」
まず、先に車軸間距離算出手段２１について説明すると、この車軸間距離算出手段２１は、被計量車両５を計量台１０上に載せた状態で、図４に示すように車輪位置検出器８で検出された各距離データＥ1〜Ｅ4及び各角度データｅ1〜ｅ4に基いて被計量車両５の前後車輪軸５２Ａ，５２Ｂ間の距離Ｌを算出するものである。車軸間距離Ｌは、図４において、車輪位置検出器８から前輪軸５２Ａまでの前後方向距離Ｌ1と車輪位置検出器８から後輪軸５２Ｂまで前後方向距離Ｌ2との合計距離であるが、該両距離Ｌ1，Ｌ2は車輪位置検出器８からの検出データに基いて車軸間距離算出手段２１で次のように算出される。
【００９４】
被計量車両５が計量台１０上に載っている状態で、図４に示すように、車輪位置検出器８が前方側から揺動して該車輪位置検出器８が左側前輪５１Ａの前端部５１Ａａを検出した時点で、該車輪位置検出器８から左側前輪前端部５１Ａａまでの距離データＥ1と車輪位置検出器８の前後方向延長線Ｒに対する角度データｅ1とが車軸間距離算出手段２１に出力されて、該車軸間距離算出手段２１により車輪位置検出器８から左側前輪前端部５１Ａａまでの前後方向距離Ｌ1ａが算出される（Ｌ1ａ＝Ｅ1×cosｅ1）。次に、車輪位置検出器８が左側前輪５１Ａの後端部５１Ａｂを検出した時点で、同様に該車輪位置検出器８から左側前輪後端部５１Ａｂまでの距離データＥ2と同角度データｅ2とが車軸間距離算出手段２１に出力されて、該車軸間距離算出手段２１により車輪位置検出器８から左側前輪後端部５１Ａｂまでの前後方向距離Ｌ1ｂが算出される（Ｌ1ｂ＝Ｅ2×cosｅ2）。そして、車軸間距離算出手段２１において（Ｌ1ａ＋Ｌ1ｂ）／２を計算することにより、車輪位置検出器８から前輪軸５２Ａ（位置Ａ1）までの前後方向距離Ｌ1が算出される。
【００９５】
他方、車輪位置検出器８がさらに後方側に揺動して、該車輪位置検出器８が左側後輪５１Ｃの前端部５１Ｃａを検出した時点で、該車輪位置検出器８から左側後輪前端部５１Ｃａまでの距離データＥ3と同角度データｅ3とが車軸間距離算出手段２１に出力されて、該車軸間距離算出手段２１により車輪位置検出器８から左側後輪先端部５１Ｃａまでの前後方向距離Ｌ2ａが算出される（Ｌ2ａ＝Ｅ3×cosｅ3）。次に、車輪位置検出器８が左側後輪５１Ｃの後端部５１Ｃｂを検出した時点で、同様に該車輪位置検出器８から左側後輪後端部５１Ｃｂまでの距離データＥ4と同角度データｅ4とが車軸間距離算出手段２１に出力されて、該車軸間距離算出手段２１により車輪位置検出器８から左側後輪後端部５１Ｃｂまでの前後方向距離Ｌ2ｂが算出される（Ｌ2ｂ＝Ｅ4×cosｅ4）。そして、車軸間距離算出手段２１において（Ｌ2ａ＋Ｌ2ｂ）／２を計算することにより、車輪位置検出器８から後輪軸５２Ｂまでの前後方向距離Ｌ2が算出される。
【００９６】
そして、車軸間距離算出手段２１は、最終的に上記Ｌ1＋Ｌ2を計算することによって車軸間距離Ｌを算出するようになっている。
【００９７】
尚、上記の各cos角については、記憶手段（ＲＯＭ）３１に格納されている三角関数のデータテーブルから読み出される。
【００９８】
「前後変位量算出手段２０」
この前後変位量算出手段２０は、被計量車両５が計量台１０上に載っている状態（図１、図２の場合及び図５、図６の場合）で、その被計量車両５が前後方向の基準位置（例えば前後のロードセル１３Ａ，１３Ｃの位置）に対して前後にどれだけ変位しているかを算出するものである。
【００９９】
尚、車輪位置検出器８から前側ロードセル１３Ａまでの前後方向距離ＡＬと、車輪位置検出器８から後側ロードセル１３Ｃまでの前後方向距離ＢＬとは、予め記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶させている。
【０１００】
そして、この前後変位量算出手段２０による前後変位量算出方法は、次のように行われる。まず、被計量車両５が図２の位置（全輪５１Ａ〜５１Ｄが計量台１０の平坦面１１上に載っている位置）にあるときには、上記車軸間距離Ｌの算出方法を援用して、車輪位置検出器８から前輪位置Ａ1までの前後方向距離Ｌ1を算出し、記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶している車輪位置検出器８から前ロードセル１３Ａまでの前後方向距離ＡＬから上記距離Ｌ1を減算して、前輪位置Ａ1から前ロードセル１３Ａまでの距離ＡＬ1を求める一方、同様に車輪位置検出器８から後輪位置Ｂ1までの前後方向距離Ｌ2を算出し、記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶している車輪位置検出器８から後ロードセル１３Ｃまでの前後方向距離ＢＬから上記距離Ｌ2を減算して、後輪位置Ｂ1から後ロードセル１３Ｃまでの距離ＢＬ1を求める。そして、この前後変位量算出手段２０では、上記ＡＬ1と上記ＢＬ1の各距離を比較する（ＡＬ1：ＢＬ1）ことによって、計量台１０上での被計量車両５の前後変位量を算出するようになっている。
【０１０１】
又、被計量車両５が図６の位置にあるときには、上記と同様に、車軸間距離Ｌの算出方法を援用して、車輪位置検出器８から前輪位置Ａ2までの前後方向距離Ｌ3を算出し、記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶している車輪位置検出器８から前ロードセル１３Ａまでの前後方向距離ＡＬから上記距離Ｌ3を減算して、前輪位置Ａ1から前ロードセル１３Ａまでの前後方向距離ＡＬ2を求める一方、車輪位置検出器８から後輪位置Ｂ2までの前後方向距離Ｌ4を算出し、記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶している車輪位置検出器８から後側ロードセル１３Ｃまでの前後方向距離ＢＬから上記距離Ｌ4を減算して、後輪位置Ｂ2から後側ロードセル１３Ｃまでの距離ＢＬ2を求める。そして、この前後変位量算出手段２０では、上記ＡＬ2と上記ＢＬ2の各距離を比較する（ＡＬ2：ＢＬ2）ことによって、計量台１０上での被計量車両５の前後変位量を算出できるようになっている。
【０１０２】
「前輪軸重算出手段２３Ａ及び後輪軸重算出手段２３Ｂ」
この前輪軸重算出手段２３Ａと後輪軸重算出手段２３Ｂは、被計量車両５が計量台１０上に載った状態での各ロードセル１３Ａ〜１３Ｄからの各検出値Ｗａ〜Ｗｄに基いて、前輪軸重（ＡＷ1又はＡＷ2）と後輪軸重（ＢＷ1又はＢＷ2）をそれぞれ算出するものである。
【０１０３】
尚、以下の説明では、左前ロードセル１３Ａで検出する重量をＷａとし、右前ロードセル１３Ｂで検出する重量をＷｂとし、左後ロードセル１３Ｃで検出する重量をＷｃとし、右後ロードセル１３Ｄで検出する重量をＷｄとするが、各ロードセル１３Ａ〜１３Ｄで検出する各検出重量Ｗａ〜Ｗｄは、被計量車両５の計量台１０への乗り上げ位置によってそれぞれ変化する。又、図２（全輪５１Ａ〜５１Ｄが平坦面１１上に載っている）において、符号ＡＷ1は左右の各前ロードセル１３Ａ、１３Ｂでの各検出重量Ｗａ、Ｗｂ（図１）の合計で前輪軸重を表すものであり、符号ＢＷ1は左右の各後ロードセル１３Ｃ、１３Ｄでの各検出重量Ｗｃ、Ｗｄの合計で後輪軸重を表すものである。又、図６（前輪５１Ａ，５１Ｂが前輪載せ台１２上に載っている）において、符号ＡＷ2は左右の各前ロードセル１３Ａ、１３Ｂでの各検出重量Ｗａ、Ｗｂ（図６）の合計で前輪軸重を表すものであり、符号ＢＷ2は左右の各後ロードセル１３Ｃ、１３Ｄでの各検出重量Ｗｃ、Ｗｄの合計で後輪軸重を表すものである。
【０１０４】
そして、前輪軸重算出手段２３Ａは、左前ロードセル１３Ａでの検出重量Ｗａと右前ロードセル１３Ｂでの検出重量Ｗｂとを合計することで、現状位置での被計量車両５の前輪軸重（図２の状態では重量ＡＷ1、図６の状態では重量ＡＷ2）を算出し、後輪軸重算出手段２３Ｂは、左後ロードセル１３Ｃでの検出重量Ｗｃと右後ロードセル１３Ｄでの検出重量Ｗｄとを合計することで、現状位置での被計量車両５の後輪軸重（図２の状態では重量ＢＷ1、図６の状態では重量ＢＷ2）を算出するようになっている。
【０１０５】
「前後重心位置算出手段２４」
この前後重心位置算出手段２４は、上記前輪軸重算出手段２３Ａ及び後輪軸重算出手段２３Ｂでそれぞれ算出された前輪軸重（図２のＡＷ1、又は図６のＡＷ2）及び後輪軸重（図２のＢＷ1、又は図６のＢＷ2）と、上記前後変位量算出手段２０で算出された被計量車両５の前後変位量（図２におけるＡＬ1：ＢＬ1、又は図６におけるＡＬ2：ＢＬ2）とから、計量台１０上に載せている被計量車両５の前後重心位置Ｇ（又はＧ′）を求めるものである。
【０１０６】
そして、この前後重心位置算出手段２４は、図２の状態及び図６の状態において、それぞれ次の計算を行うようになっている。
【０１０７】
まず、図２の状態においては、ＡＷ1／（ＡＷ1＋ＢＷ1）を計算することにより、被計量車両５の重心Ｇが前ロードセル１３Ａから計量台１０上の前後方向のどの位置にあるのか算出でき、その計量台１０上での前ロードセル１３Ａからの重心Ｇまでの距離（ＡＬ1＋ＡＧ）から先に前後変位量算出手段２０で求めた前ロードセル１３Ａから前輪軸５２Ａまでの距離ＡＬ1を減算することで、被計量車両５における前輪軸５２Ａから重心位置Ｇまでの前後距離ＡＧを算出することができる。
【０１０８】
又、同様に、図２において、ＢＷ1／（ＡＷ1＋ＢＷ1）の計算（重心Ｇが後ロードセル１３ＣからＢＬ1＋ＢＧの前後距離にあることが算出される）と、該算出距離から先に前後変位量算出手段２０で求めた後ロードセル１３Ｃから後輪軸５２Ｂまでの前後距離ＢＬ1を減算することで、被計量車両５における後輪軸５２Ｂから重心位置Ｇまでの前後距離ＢＧを算出することができる。
【０１０９】
そして、この前後重心位置算出手段２４では、図２の状態において、上記ＡＧとＢＧとから、ＡＧ／（ＡＧ＋ＢＧ）及びＢＧ／（ＡＧ＋ＢＧ）を計算することで、被計量車両５の重心Ｇが前後車輪軸５２Ａ，５２Ｂ間における前後方向のどの位置（ＡＧ：ＢＧ）にあるのかを算出できる。
【０１１０】
図２の状態での前後重心位置算出手段２４で算出された被計量車両５の前後重心位置情報（ＡＧ：ＢＧ）は、記憶手段（ＲＡＭ）３２に記憶されて、後述の重心高さ位置算出のための情報として使用される。尚、この前後重心位置の表示としては、ＡＧ／（ＡＧ＋ＢＧ）又はＢＧ／（ＡＧ＋ＢＧ）の各計算値で表してもよい。
【０１１１】
他方、図６の状態においては、ＡＷ2／（ＡＷ2＋ＢＷ2）を計算することにより、被計量車両５の重心Ｇ′が前ロードセル１３Ａから計量台１０上の前後方向のどの位置にあるのか算出でき、その計量台１０上での前ロードセル１３Ａからの重心Ｇ′までの距離（ＡＬ2＋ＡＧ′）から先に前後変位量算出手段２０で求めた前ロードセル１３Ａから前輪軸５２Ａまでの距離ＡＬ2を減算することで、被計量車両５における前輪軸５２Ａから重心位置Ｇ′までの前後距離ＡＧ′を算出することができる。
【０１１２】
又、同様に、図６において、ＢＷ2／（ＡＷ2＋ＢＷ2）の計算（重心Ｇ′が後ロードセル１３ＣからＢＬ2＋ＢＧ′の距離にあることが算出される）と、該算出距離から先に前後変位量算出手段２０で求めた後ロードセル１３Ｃから後輪軸５２Ｂまでの前後距離ＢＬ2を減算することで、被計量車両５における後輪軸５２Ｂから重心位置Ｇ′までの前後距離ＢＧ′を算出することができる。
【０１１３】
そして、この前後重心位置算出手段２４では、図６の状態において上記ＡＧ′とＢＧ′とから、ＡＧ′／（ＡＧ′＋ＢＧ′）及びＢＧ′／（ＡＧ′＋ＢＧ′）を計算することで、被計量車両５の重心Ｇ′が前後車輪軸５２Ａ，５２Ｂ間における前後方向のどの位置（ＡＧ′：ＢＧ′）にあるのかを算出できる。尚、この前後重心位置の表示としては、ＡＧ′／（ＡＧ′＋ＢＧ′）又はＢＧ′／（ＡＧ′＋ＢＧ′）の各計算値で表してもよい。
【０１１４】
尚、前輪５１Ａ，５１Ｂが前輪載せ台１２上に載っている状態（図６の状態）では、被計量車両５が僅かではあるが後方に下降傾斜するので、図６の状態での水平前後方向の車軸間距離（ＡＧ′＋ＢＧ′）は、図２の状態での車軸間距離Ｌ（ＡＧ＋ＢＧ）より極めて僅かではあるが短くなっている。
【０１１５】
「車両傾斜角算出手段２２」
この車両傾斜角算出手段２２は、図５及び図６に示すように、被計量車両５の前輪５１Ａ，５１Ｂが計量台１０の前輪載せ台１２上に載った状態での車両傾斜角θ（図６、図７）を算出するものである。
【０１１６】
尚、この車両傾斜角算出手段２２は、実際には前輪載せ台１２上に載っている前輪５１Ａの下端面と平坦面１１上に載っている後輪５１Ｃの下端面とを結ぶ直線が、水平面である平坦面１１に対して前後方向にどれだけ傾斜しているのか算出するもので、後述する車両重心高さ位置を算出するのに必要なものである。
【０１１７】
この車両傾斜角算出手段２２では、先に車軸間距離算出手段２１で算出された車軸間距離Ｌと、予め記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶させている前輪載せ台１２の高さＨとから、
Ｈ／Ｌに対応するsin角（θ）を記憶手段（ＲＯＭ）３１に格納している三角関数のデータテーブルから求める。尚、この車両傾斜角算出手段２２で算出する車両傾斜角θは、被計量車両５の重心高さ位置を求めるために必要なものであり、後述の車両重心高さ位置算出手段２６で利用される。
【０１１８】
「前後重心変位量算出手段２５」
この前後重心変位量算出手段２５は、記憶手段（ＲＡＭ）３２で記憶している図２の状態での前後重心位置情報（例えばＢＧの前後距離）と、図６の状態で新たに算出された前後重心位置情報（例えばＢＧ′の前後距離）とを比較して、図７に示すように前後方向の重心変位量Ｔ（ＢＧ−ＢＧ′）を算出するものである。
【０１１９】
尚、図６の状態での前後重心位置Ｇ′は、前輪５１Ａ，５１Ｂが前輪載せ台１２上に載っている（車両が後方側に下降傾斜している）関係で、全輪５１Ａ〜５１Ｄが平坦面１１上に載っているときの前後重心位置Ｇ（図２）より車両傾斜角θ分だけ後側に変位するが、そのとき図７に符号Ｔで示す前後方向の重心変位量が発生する。
【０１２０】
「車両重心高さ位置算出手段２６」
この車両重心高さ位置算出手段２６は、前後重心変位量算出手段２５で算出された前後重心変位量Ｔ（図７のＢＧ−ＢＧ′）と、車両傾斜角算出手段２２で算出された車両傾斜角θとに基いて被計量車両５の重心高さ位置Ｇ1（図７）を算出するものである。
【０１２１】
この車両重心高さ位置算出手段２６による重心高さ位置Ｇ1（図７）の具体的な算出方法は、次の通りである。
【０１２２】
即ち、この車両重心高さ位置算出手段２６には、前後重心変位量算出手段２５で算出された前後重心変位量Ｔ（図７のＢＧ−ＢＧ′）と、車両傾斜角算出手段２２で算出された車両傾斜角θとが入力されるが、求める重心高さ位置Ｇ1は、Ｔ／tanθの算式で計算できる。尚、tanθは、記憶手段（ＲＯＭ）３１に格納している三角関数のデータテーブルから読み出される。
【０１２３】
「左右変位量算出手段２７」
この左右変位量算出手段２７は、計量台１０上に載せた被計量車両５が該計量台１０に対して左右にどれだけ変位しているかを算出するものであるが、この左右変位量算出手段２７による算出に要する基本データとして、左右に位置する２つのロードセル１３Ａ，１３Ｂ（又は１３Ｃ，１３Ｄ）間の中心延長線Ｐに対する車輪位置検出器８からの水平方向の垂直距離Ｍと、被計量車両５の左右の各車輪５１Ａ，５１Ｂ（又は５１Ｃ，５１Ｄ）間の間隔Ｄを基にした左右車輪から被計量車両５の左右中心線Ｑに対する垂直距離１／２Ｄに関する情報とがそれぞれ記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶されている。
【０１２４】
そして、この左右変位量算出手段２７は、計量台１０上に載せた被計量車両５の左右中心線Ｑが左右のロードセル間の中心延長線Ｐに対して左右にどれだけ変位しているのか、その左右変位量Ｓを算出するものであり、次のような手順で計算される。
【０１２５】
まず、図４に示すように、車輪位置検出器８で左側車輪５１Ａ（又は５１Ｃ）を検出したときの、車輪位置検出器８から車輪検出位置（左側前輪前端部５１Ａａで説明する）までの距離データＥ1と、そのときの車輪位置検出器８の前後延長線Ｒに対する角度データｅ1とにより、該左側前輪前端部５１Ａａから車輪位置検出器８の前後延長線Ｒまでの垂直距離Ｎ1を計算する。この垂直距離Ｎ1の計算は、Ｎ1＝Ｅ1×sinｅ1で求めることができる。尚、sinｅ1は、記憶手段（ＲＯＭ）３１に格納している三角関数のデータテーブルから読み出される。
【０１２６】
そして、左右変位量算出手段２７において、上記Ｎ1＋上記１／２Ｄにより、車輪位置検出器８の前後延長線Ｒと計量台１０上に載っている被計量車両５の左右中心線Ｑまでの距離Ｎを計算し、さらに該距離Ｎと、記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶している左右ロードセル間の中心延長線Ｐと車輪位置検出器８の前後延長線Ｒ間の距離Ｍとを基に、Ｍ−Ｎを計算することにより、計量台１０上に載せている被計量車両５（左右中心線Ｑ）が左右ロードセル間の中心延長線Ｐに対して左右にどれだけ変位（左右変位量Ｓ）しているか算出できるようになっている。尚、上記Ｎが上記Ｍより大きい（Ｍ＜Ｎ）場合は、車輪位置検出器８の前後延長線Ｒを基準にして、被計量車両５の左右中心線Ｑが左右ロードセル間の左右中心線Ｐより遠い側に位置していることを意味し、上記左右変位量Ｓが負（−）の値となる。
【０１２７】
「左輪群輪重算出手段２８Ａ」
この左輪群輪重算出手段２８Ａは、被計量車両５を計量台１０上に載せたときの、左前ロードセル１３Ａと左後ロードセル１３Ｃからの各検出値Ｗａ，Ｗｃを合算する（Ｗａ＋Ｗｃ）ことで被計量車両５における左側車輪群（５１Ａと５１Ｃ）の合計輪重を算出するものである。尚、左前ロードセル１３Ａと左後ロードセル１３Ｃからの各検出値Ｗａ，Ｗｃ（図１）を合算したものを、図３においてＬＷと表示している。
【０１２８】
「右輪群輪重算出手段２８Ｂ」
この右輪群輪重算出手段２８Ｂは、被計量車両５を計量台１０上に載せたときの、右前ロードセル１３Ｂと右後ロードセル１３Ｄからの各検出値Ｗｂ，Ｗｄを合算する（Ｗｂ＋Ｗｄ）ことで被計量車両５における右側車輪群（５１Ｂと５１Ｄ）の合計輪重を算出するものである。尚、右前ロードセル１３Ｂと右後ロードセル１３Ｄからの各検出値Ｗａ，Ｗｃ（図１）を合算したものを、図３においてＲＷと表示している。
【０１２９】
「左右重心位置算出手段２９」
この左右重心位置算出手段２９は、上記左輪群輪重算出手段２８Ａ及び右輪群輪重算出手段２８Ｂで算出された左右の各合計輪重（Ｗａ＋Ｗｃ＝ＬＷ及びＷｂ＋Ｗｄ＝ＲＷ）と、左右変位量算出手段２７で算出された左右変位量Ｓとから車両重心位置Ｇが車両の左右方向のどの位置にあるかを算出するものである。
【０１３０】
即ち、この左右重心位置算出手段２９では、図３の状態において、左右の各合計輪重の比（ＬＷ：ＲＷ）により、重心Ｇから左ロードセル１３Ｃまでの左右距離ＬＬと該重心Ｇから右ロードセル１３Ｄまでの左右距離ＲＬを計算し、さらに（ＬＬ−ＲＬ）／２により計量台１０の左右中心線Ｐから重心Ｇまでの左右変位量Ｓ1を計算するとともに、Ｓ＋Ｓ1を計算することにより、被計量車両５の左右中心線Ｑから重心Ｇまでの左右変位距離Ｇ2を計算するようになっている。
【０１３１】
尚、表示器３３に対して被計量車両５の左右重心位置を表示するのに、車両の左右中心線Ｑからの上記左右変位距離Ｇ2で表してもよいが、該左右変位距離Ｇ2を基にして左右の各車輪５１Ｃ，５１Ｄから重心Ｇまでの各左右距離ＬＧ，ＲＧに換算して表してもよい。
【０１３２】
第１実施例（図９）の車両重心位置計測装置は、次のように機能する。尚、この実施例のトラックスケール１では、被計量車両５は、図１において後方側から計量台１０上に進入するものである。
【０１３３】
そして、図１及び図２に示すように、被計量車両５の全輪５１Ａ〜５１Ｄが計量台１０の平坦面１１上に載った状態で、各ロードセル１３Ａ〜１３Ｄからの各検出値Ｗａ〜Ｗｄに基いて演算処理装置３により被計量車両５の総重量を計測する一方、図９に示す車両重心位置計測装置によって、まず被計量車両５の前後重心位置と左右重心位置とをそれぞれ算出する。
【０１３４】
即ち、被計量車両５の前後重心位置の算出は、車輪位置検出器８からの車輪位置情報に基いて前後変位量算出手段２０で算出された前後変位量と、前輪軸重算出手段２３Ａ及び後輪軸重算出手段２３Ｂでそれぞれ算出された前輪軸重ＡＷ1及び後輪軸重ＢＷ1とから、前後重心位置算出手段２４で上記したように算出される。尚、この前後重心位置算出手段２４で算出された前後重心位置情報（ＡＧ：ＢＧ）又はＡＧ／（ＡＧ＋ＢＧ）は、重心高さ位置算出用のデータと表示器３３への出力のために記憶手段（ＲＡＭ）３２に記憶される。
【０１３５】
又、被計量車両５の左右重心位置の算出は、車輪位置検出器８からの車輪位置情報に基いて左右変位量算出手段２７で算出された左右変位量と、左輪群輪重算出手段２８Ａ及び右輪群輪重算出手段２８Ｂでそれぞれ算出された左輪群輪重ＬＷ及び右輪群輪重ＲＷとから、左右重心位置算出手段２９で上記したように算出される。尚、この左右重心位置算出手段２９で算出された左右重心位置情報（ＬＧ：ＲＧ）も、表示器３３への出力のために記憶手段（ＲＡＭ）３２に記憶される。
【０１３６】
そして、被計量車両５の重心高さ位置Ｇ1（図７）を計測するには、被計量車両５を図１及び図２に示す平坦面１１上から前進させて、図５及び図６に示すように前輪５１Ａ，５１Ｂが前輪載せ台１２上に載った状態で停止させる。
【０１３７】
すると、前後重心位置算出手段２４により前輪が前輪載せ台１２上にある車両５の前後重心位置を新たに算出し、その新たな前後重心位置情報（ＡＧ′：ＢＧ′）と記憶手段３２で記憶している先の前後重心位置情報（ＡＧ：ＢＧ）とを比較してその前後重心変位量Ｔを前後重心変位量算出手段２５で算出し、その前後重心変位量Ｔと前輪が前輪載せ台１２上に載った状態での車両傾斜角θとに基いて車両重心高さ位置算出手段２６により車両重心高さ位置Ｇ1（図７）を算出できるようになっている。
【０１３８】
このように、第１実施例の重心位置計測装置では、被計量車両５の重心高さ位置を算出するのに、計量台（平坦面１１）の前方位置に所定高さ段上げした前輪載せ台１２が必要であるが、この前輪載せ台１２は極めて簡単な構成である。又、車輪位置検出器８による前後車輪位置の検出も比較的簡単に行える。そして、それ以外の構成は、演算処理装置３に上記各種の算出手段を組込むだけでよいので、全体として簡単に構成で被計量車両の重心高さ位置（図７のＧ1）を計測できるものである。
【０１３９】
又、この第１実施例（図９）の重心位置計測装置では、演算処理装置３に前後車軸間の距離を算出する車軸間距離算出手段２１を設けているので、被計量車両５の重心高さ位置を算出するのに必要な前後の車軸間距離Ｌを該車軸間距離算出手段２１により自動で算出できる。
【０１４０】
［図１０の第２実施例］
図１０に示す第２実施例の車両重心位置計測装置は、被計量車両５の前後の車軸間距離Ｌが予め判っている場合に適用できるものである。
【０１４１】
そして、この第２実施例（図１０）の車両重心位置計測装置は、上記第１実施例（図９）の車両重心位置計測装置における車軸間距離算出手段２１に代えて、予め判っている被計量車両５の車軸間距離Ｌ（例えば図２の距離Ｌ）を車軸間距離記憶手段２１１に記憶させておき、該車軸間距離記憶手段２１１に記憶させた車軸間距離Ｌを車両傾斜角算出手段２２において車両傾斜角算出用に利用している。尚、この第２実施例（図１０）の車両重心位置計測装置におけるその他の構成は、上記第１実施例（図９）のものとほぼ同様である。
【０１４２】
この第２実施例の車両重心位置計測装置では、被計量車両５が登録車両の場合は予め前後の車軸間距離Ｌも他のデータとともに記憶させておき、被計量車両５が非登録車両の場合は計量直前にその都度、当該車両の車軸間距離Ｌ（車検証等に記載されている実測値）を入力器（（図８のキーボード）３４から入力して車軸間距離記憶手段２１１に記憶させる。
【０１４３】
そして、この第２実施例の車両重心位置計測装置では、上記第１実施例に対して被計量車両５の車軸間距離Ｌに関する情報の入手方法が異なるものの、その他は演算処理装置３により上記第１実施例と同様の算出処理が行われて、被計量車両５の重心位置を前後・左右・上下の３次元的に表し得るようになっている。
【０１４４】
又、この第２実施例（図１０）の車両重心位置計測装置では、予め判っている正確な車軸間距離Ｌ（実測値）を入力することで車軸間距離記憶手段２１１に記憶させるので、上記第１実施例（図９）の場合のように車輪位置検出器８からの車輪位置情報（検出誤差が生じることがある）に基いて車軸間距離算出手段２１で算出する場合より、正確な車軸間距離データを提供できる。
【０１４５】
従って、この第２実施例の重心位置計測装置では、車両傾斜角算出手段２２で算出される車両傾斜角θの基になる車軸間距離Ｌが正確であるので、信頼性の高い車両傾斜角θを算出でき、それを基にして最終的に車両重心高さ位置算出手段２６で算出される車両重心高さ位置Ｇ1（図３、図７）の算出値が信頼性の高いものとなる。
【０１４６】
［図１１の第３実施例］
図１１に示す第３実施例の車両重心位置計測装置は、被計量車両５の前後各軸重（前輪軸重と後輪軸重）をトラックスケール１とは別設の軸重計（例えばマットスケール）で計測する場合に適用できるものである。
【０１４７】
そして、この第３実施例（図１１）の車両重心位置計測装置は、上記第１実施例（図９）における前輪軸重算出手段２３Ａと後輪軸重算出手段２３Ｂに代えて、被計量車両５の前輪軸重と後輪軸重とを別設の軸重計で計測しておき、その軸重計で計測した前輪軸重と後輪軸重とをトラックスケール１での計量前に入力器（図８のキーボード）３４に入力して、それぞれ前輪軸重記憶手段２３１Ａと後輪軸重記憶手段２３１Ｂに記憶させておく。この場合、別設の軸重計で前輪軸重と後輪軸重とを計測するので、演算処理装置３において前後各軸重を算出する必要がない。尚、この第３実施例（図１１）の車両重心位置計測装置におけるその他の構成は、上記第１実施例（図９）のものとほぼ同様である。
【０１４８】
この第３実施例の車両重心位置計測装置では、被計量車両５を計量台１０上で計量する際に、前輪軸重記憶手段２３１Ａと後輪軸重記憶手段２３１Ｂにそれぞれ記憶させた被計量車両５の前輪軸重及び後輪軸重と、車輪位置検出器８からの車輪位置情報に基いて前後変位量算出手段２０で算出された前後変位量とから、前後重心位置算出手段２４により被計量車両５の前後重心位置を算出するようになっている。
【０１４９】
そして、この第３実施例の車両重心位置計測装置では、上記第１実施例に対して被計量車両５の前後各軸重に関する情報の入手方法が異なるものの、その他は演算処理装置３により上記第１実施例と同様の算出処理が行われて、被計量車両５の重心位置を前後・左右・上下の３次元的に表し得るようになっている。
【０１５０】
又、この第３実施例の車両重心位置計測装置では、被計量車両５の前輪軸重と後輪軸重とを別設の軸重計で計測し、その前後各輪重をそれぞれ前輪軸重記憶手段２３１Ａと後輪軸重記憶手段２３１Ｂに記憶させているので、計量台１０上での実際の計量時に演算処理装置３で前後各軸重を算出する必要がなく、その分、演算処理装置３の構成を簡略にできる。
【０１５１】
［図１２の第４実施例］
図１２に示す第４実施例の車両重心位置計測装置は、上記第１実施例（図９）における車軸間距離算出手段２１を上記第２実施例（図１０）の車軸間距離記憶手段２１１に変更しているとともに、上記第１実施例（図９）における前輪軸重算出手段２３Ａと後輪軸重算出手段２３Ｂとを上記第３実施例（図１１）の前輪軸重記憶手段２３１Ａ及び後輪軸重記憶手段２３１Ｂに変更したものである。
【０１５２】
即ち、この第４実施例の車両重心位置計測装置では、第１実施例（図９）の演算処理装置３に備えている車軸間距離算出手段２１に代えて車軸間距離記憶手段２１１を採用し、予め判っている被計量車両５の車軸間距離（実測値）を該車軸間距離記憶手段２１１に記憶させる一方、第１実施例（図９）の演算処理装置３に備えている前輪軸重算出手段２３Ａ及び後輪軸重算出手段２３Ｂに代えて前輪軸重記憶手段２３１Ａ及び後輪軸重記憶手段２３１Ｂを採用し、別設の軸重計で計測した前輪軸重と後輪軸重とをそれぞれ前輪軸重記憶手段２３１Ａ及び後輪軸重記憶手段２３１Ｂに記憶させるようにしている。
【０１５３】
そして、この第４実施例の車両重心位置計測装置では、被計量車両５の計量時において、車軸間距離記憶手段２１１に記憶している車軸間距離情報に基いて、図５及び図６に示すように前輪５１Ａ，５１Ｂが計量台１０の前輪載せ台１２上に載ったときの車両傾斜角θを車両傾斜角算出手段２２で算出する一方、前輪軸重記憶手段２３１Ａと後輪軸重記憶手段２３１Ｂにそれぞれ記憶させた前輪軸重及び後輪軸重と、前後変位量算出手段２０で算出された前後変位量とから、前後重心位置算出手段２４により被計量車両５の前後重心位置を算出するようにしている。尚、この第４実施例におけるその他の構成は、上記第１実施例（図９）のものとほぼ同様である。
【０１５４】
そして、この第４実施例の車両重心位置計測装置では、上記第１実施例（図９）に対して、被計量車両５における、車軸間距離に関する情報と、前輪軸重及び後輪軸重に関する情報の各入手方法が異なるものの、その他は演算処理装置３により上記第１実施例と同様の算出処理が行われて、被計量車両５の重心位置を前後・左右・上下の３次元的に表し得るようになっている。
【０１５５】
この第４実施例の車両重心位置計測装置では、計量台１０上での実際の計量時に、演算処理装置３で車軸間距離及び前後各軸重を算出する必要がなく、その分、演算処理装置３の構成を一層簡略にできる。
【０１５６】
［図１３の第５実施例］
図１３に示す第５実施例の車両重心位置計測装置は、前後の車軸間距離Ｌが同じ車種の被計量車両５の重心位置を計測する場合に適用できるものである。
【０１５７】
そして、この第５実施例（図１３）の車両重心位置計測装置では、上記第１実施例〜第４実施例（図９〜図１２）の車両重心位置計測装置における車両傾斜角算出手段２２で算出される車両傾斜角θを、それぞれ不変データである被計量車両５の車軸間距離Ｌ（実測値）と計量台１０の前輪載せ台１２の段上げ高さＨ（実測値）とから求めて車両傾斜角記憶手段２２１（図１３）に予め記憶させておき、該車両傾斜角記憶手段２２１で記憶させた車両傾斜角θを車両重心高さ位置算出手段２６において車両重心高さ位置算出用に利用している。尚、この第５実施例の車両重心位置計測装置におけるその他の構成は、上記第１実施例（図９）又は第２実施例（図１０）のものとほぼ同様である。
【０１５８】
この第５実施例（図１３）の車両重心位置計測装置では、前後の車軸間距離Ｌが全て同じ被計量車両５における各車両ごとの重心高さ位置Ｇ1（図３、図７）をそれぞれ計測するものであるが、この場合は各被計量車両５の車軸間距離Ｌが同じであるので、それぞれ不変データである車軸間距離Ｌと前輪載せ台１２の段上げ高さＨ（それぞれ実測値）とから、前輪５１Ａ，５１Ｂが前輪載せ台１２上に載った状態での車両傾斜角θを求めて、該車両傾斜角θを車両傾斜角記憶手段２２１に記憶させている。
【０１５９】
そして、この第５実施例（図１３）の車両重心位置計測装置では、上記第１実施例〜第４実施例（図９〜図１２）における上記車両傾斜角θに関する情報の入手方法が異なるものの、その他は演算処理装置３により上記第１実施例〜第４実施例と同様の算出処理が行われて、被計量車両５の重心位置を前後・左右・上下の３次元的に表し得るようになっている。
【０１６０】
尚、図１３の第５実施例では、車両傾斜角記憶手段２２１を第１実施例（図９）のものに組み込んでいるが、第２実施例〜第４実施例（図１０〜図１２）のいずれかのものに組み込むこともできる。
【０１６１】
この第５実施例の車両重心位置計測装置では、前輪５１Ａ，５１Ｂが前輪載せ台１２上に載ったときの車両傾斜角θ（図６、図７）を、それぞれ不変データである被計量車両５の車軸間距離Ｌ（実測値）と計量台の前輪載せ台１２の段上げ高さＨ（実測値）とから求めて車両傾斜角記憶手段２２１に記憶させているが、この車両傾斜角記憶手段２２１に記憶させた車両傾斜角θは、それぞれ実測値に基く車軸間距離Ｌと前輪載せ台高さＨとから求められているので正確である。
【０１６２】
従って、この第５実施例（図１３）の車両重心位置計測装置では、車軸間距離Ｌが同じ被計量車両５しか適用できないものの、車両傾斜角記憶手段２２１に記憶された車両傾斜角θが正確であるので、最終的に車両重心高さ位置算出手段２６で算出される車両重心高さ位置Ｇ1（図３、図７）の算出値が信頼性の高いものとなる。
【０１６３】
ところで、上記第１〜第５の各実施例のように、車両の重心位置Ｇを知ることは、道路走行時における車両の横転危険度を予知できるものであり、現状の車両が横転に関する安全性を確保しているかどうかを前以て知ることができる。
【０１６４】
そして、本願の各実施例の重心位置計測装置では、被計量車両５の重心位置Ｇを前後、左右、上下の３次元的に算出できるので、道路走行時における車両の横転危険度を一層厳格に把握できる。
【０１６５】
又、本願の各実施例では、車輪位置検出器８として計量台１０の片側にのみ設置して、左右片側の車輪位置のみを検出するようにしているが、他の実施例では該車輪位置検出器８を計量台１０の左右両側（合計２台）に設置することもできる。その場合（車輪位置検出器８を左右２台使用した場合）は、左右各側から左右の車輪の位置情報を検出できるので、計量台１０上の被計量車両５の左右変位量Ｓを算出するのに、予め左右の車輪間の距離Ｄを記憶手段（ＲＯＭ）３１に記憶させておく必要がない。
【０１６６】
又、上記の各実施例では、被計量車両５として、前後２軸（合計４輪）のものを採用しているが、前後に３軸以上の車両でも、本願実施例の重心位置計測装置の基本思想を基にして被計量車両５の重心位置Ｇを３次元的に算出することができる。尚、３軸以上の車両では、車輪位置検出器８における検出対象車輪を最前輪のものと最後輪のものとする。
【０１６７】
さらに、ロードセルを前後の間に左右一対付加したもの（例えば６個のロードセルを使用したもの）では、その前後中間に位置するロードセルで検出された重量値を前後いずれかのロードセルで検出された重量値に加算して、各種の算出を行うようにする。
【符号の説明】
【０１６８】
１はトラックスケール、２はコンピュータ、３は演算処理装置、５は被計量車両、８は車輪位置検出器、１０は計量台、１１は平坦面、１２は前輪載せ台、１３Ａ〜１３Ｄはロードセル、２０は前後変位量算出手段、２１は車軸間距離算出手段、２２は車両傾斜角算出手段、２３Ａは前輪軸重算出手段、２３Ｂは後輪軸重算出手段、２４は前後重心位置算出手段、２５は前後重心変位量算出手段、２６は車両重心高さ位置算出手段、２７は左右変位量算出手段、２８Ａは左輪群輪重算出手段、２８Ｂは右輪群輪重算出手段、２９は左右重心位置算出手段、３１は記憶手段（ＲＯＭ）、３２は記憶手段（ＲＡＭ）、５１Ａ〜５１Ｄは車輪、５２Ａ，５２Ｂは車輪軸、２１１は車軸間距離記憶手段、２２１は車両傾斜角記憶手段、２３１Ａは前輪軸重記憶手段、２３１Ｂは後輪軸重記憶手段、Ａ1，Ａ2は前輪位置、Ｂ1，Ｂ2は後輪位置である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005604261.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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