(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向に沿って配置した複数の軸重計測手段の計測結果に基づいて車両の軸重を計測する軸重計測装置であって、
上記車両の進行方向に軸重計測手段を３個以上配設し、
これらの軸重計測手段間の、複数の異なる配置間隔における計測時間差に基づいて、軸重計測手段間の配置間隔毎に車両速度を算出する算出手段と、
上記算出手段が算出した、軸重計測手段間の、複数の異なる配置間隔毎の車両速度同士を比較し、該車両速度が軸重計測手段の配置領域において、規定範囲以上変化したとき変速走行の検出として出力する出力手段とを備えた軸重計測装置。
【請求項２】
さらに、上記車両を特定する車両情報の車両情報取得手段を備えた
請求項１記載の軸重計測装置。
【請求項３】
さらに、異常な走行状態を検出する異常走行検出手段を備え、
上記異常走行検出手段が計測不能と検出したとき、上記車両情報取得手段から車両情報を取得する
請求項２記載の軸重計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の各車軸が路面に与える垂直方向の荷重に相当する軸重を計測する軸重計測装置に関し、さらに詳しくは車両の軸重計測に不適な変速走行の有無を監視する計測適否の判定機能を備えた軸重計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、道路保全、交通安全及び健全な運輸事業を守る等の観点から過積載車両を道路上から排除する必要があり、そのためには大型積載車両の重量を計測して積載基準を遵守しているか、否かを監視する必要がある。この計測に際して、車両を敷設された重量計の上に停止させれば、車両の重量を正確に計測することができる。
【０００３】
ところが、大型積載車両を輸送中に１台ずつ停止させて計測していたのでは交通渋滞を起してしまうため、走行中に車両の重量を効率よく計測する計測装置が知られている。
【０００４】
例えば、電気的な計測信号を平均化して車両の重量計測するものとして、特開平６ー１１７９０９号が知られている。また、走行中の車両の軸重を複数の軸重計測装置から求め、その計測結果の平均値を算出して計測精度を向上させるものとして、特開平８ー７５５３５号が知られている。さらに、車輪速度から車速を計測して車両の重量を求めるものとして、特開平６ー１８６２４１号が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、車両が道路上に設置された重量計測装置の領域を通過する際に、正規の重量計測を逃れようとして運転手が急加速したり、急減速して過積載車両を軽積載車両に誤計測させる不正行為が行われることがある。これは、急加速や急減速を行うことによって車両が急激に上下動し、このとき車両が上動すれば、本来よりも軽い重量が計測されてしまい、車両が下動すれば、本来よりも重い重量が計測されてしまう。
【０００６】
この結果、各種の計測装置で走行中の車両の重量を仮に正確に計測できても、故意に不正な運転行為によって誤軽量化した値に変えられてしまう不適な問題を有していた。
【０００７】
そこでこの発明は、車両の軸重計測時に、車両を急加速したり急減速して正規の車両の軸重計測を逃れようとする悪質な車両を、その軸重計測と同時に検出することができる軸重計測装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、車両の進行方向に沿って配置した複数の軸重計測手段の計測結果に基づいて車両の軸重を計測する軸重計測装置であって、上記車両の進行方向に軸重計測手段を３個以上配設し、これらの軸重計測手段間の、複数の異なる配置間隔における計測時間差に基づいて、軸重計測手段間の配置間隔毎に車両速度を算出する算出手段と、上記算出手段が算出した、軸重計測手段間の、複数の異なる配置間隔毎の車両速度同士を比較し、該車両速度が軸重計測手段の配置領域において、規定範囲以上変化したとき変速走行の検出として出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、さらに、上記車両を特定する車両情報の車両情報取得手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、さらに、異常な走行状態を検出する異常走行検出手段を備え、上記異常走行検出手段が計測不能と検出したとき、上記車両情報取得手段から車両情報を取得することを特徴とする。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
この発明によれば、車両が計測領域を通過したとき、その車両の軸重を軸重計測手段が計測し、このとき車両の進行方向に軸重計測手段を３個以上配設することにより、その分散配置された軸重計測手段の平均データから車両の軸重値を正確に計測することができる。
【００１２】
この場合、車両の進行方向に沿って３個以上配設された各軸重計測手段の計測時間差に基づいて算出手段が軸重計測手段間の配置間隔毎に車両速度を算出し、この、複数の異なる配置間隔毎に算出した車両速度同士を比較し、該車両速度が軸重計測手段の配置領域において、規定範囲以内の変化であれば適正な走行車両と判定し、規定範囲以上の変化であれば、計測に不適な走行車両による変速走行が生じたと判定して、その旨を出力手段より出力する。
【００１３】
したがって、車両の軸重計測時に、車両が急加速や急減速して軸重測定に不適な変速走行がなされた場合は、不正計測が行われたと判定し、この結果、正規の軸重計測を逃れようとする計測違反車両として係員にその旨を出力して知らせる。
【００１４】
また、上記車両を特定する車両情報の車両情報取得手段を備えた場合は、車両番号等の車両情報を取得して車両を特定できるため、不正計測が行われた車両を自動的に検出して監視することができる。
【００１５】
さらに、異常な走行状態を検出する異常走行検出手段を備え、上記異常走行検出手段が計測不能と検出したとき、上記車両情報取得手段から車両情報を取得する場合は、この車両情報取得手段により不正な軸重計測を行った車両を検出して特定することができる。
【００１６】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両の軸重を計測する軸重計測装置を示し、この軸重計測装置は、図１に示すように、車両道路１１を走行する車両１２の進行方向に沿って第１〜第５軸重計Ｗ1 〜Ｗ5 を埋設し、さらに第１軸重計Ｗ1 の進入前の位置に車両進入検出センサＬ1 を埋設し、第５軸重計Ｗ5 の通過直後の位置に車両退出検出センサＬ2 を埋設し、また車両道路１１の側方には通行車両１２を撮影するカメラ１３を設置している。
【００１７】
上述の第１〜第５軸重計Ｗ1 〜Ｗ5 は車両の正確な軸重計測に必要な３基以上使用し、一例として５基使用した場合を示すと、各軸重計Ｗ1 〜Ｗ5 間の配置間隔Ａ1 〜Ａ4 を車両進入側を狭く設定し、これより退出側にかけて次第に広く設定して配置間隔Ａ1 〜Ａ4 を不均等に異ならせて大型車両の前輪・後輪の存在を時間間隔別に検出して計測する軸重計測を可能にし、またその計測性能を高めている。この１基の軸重計は大型車両を計測可能にして車両道路１１の幅方向に長く延びて埋設され、２台の輪重計から構成される。さらに、この計測領域への車両１２の進入と退出はループ式感知型の車両進入検出センサＬ1 と車両退出検出センサＬ2 で検出する。
【００１８】
このときの計測対象の車両条件は、
（１）車両：最も重い車軸の重量が過積載測定対象となる１ｔ以上の大型車両であること。
（２）走行軌跡：第１〜第５軸重計Ｗ1 〜Ｗ5 の全てを逸脱せずに走行する車線遵守車であること。
（３）走行速度：４〜８０Km／Ｈの安定計測が得られる走行速度の範囲であること。
（４）速度変化の限界値：計測領域に進入してから計測領域を退出するまでの平均速度と、各車軸間の区間速度との差が平均速度の±５％以内で走行する車両であること。
これらを主条件に計測する。
【００１９】
上述の計測データに基づいてＣＰＵ１４はＲＯＭ１５に格納されたプログラムに沿ってＡ／Ｄ変換器１６、車両検出器１７、タイマ１８、演算回路１９、表示器２０、通信装置２１との各回路装置を制御し、その制御データをＲＡＭ２２で読出し可能に記憶する。
【００２０】
このＣＰＵ１４には、上述の第１〜第５軸重計Ｗ1 〜Ｗ5 で計測した瞬間荷重のアナログ計測データをＡ／Ｄ変換器１６でディジタル変換して取込む。また、車両進入検出センサＬ1 及び車両退出検出センサＬ2 の車両の入退出に伴う各検出信号を車両検出器１７を介してＣＰＵ１４に取込む。さらに、カメラ１３で撮影した車両番号等の撮影データをＣＰＵ１４に取込み、これをＲＡＭ２２で記憶管理する。
【００２１】
上述のタイマ１８は時刻を計時し、この計測時刻を基準にしてＣＰＵ１４は各取得した計測データを計測時間差別に扱って正確な軸重計測に用いる。
【００２２】
演算回路１９は、第１〜第５軸重計Ｗ1 〜Ｗ5 から得られた軸重データの平均値から車両の軸重値を求め、またそのときの各々の異なる計測時刻から時間差別にデータを取得し、この取得した時間差別データに基づいて車両速度を算出する。この算出した車両速度が、第１軸重計Ｗ1 から第５軸重計Ｗ5 までの計測領域において、車両が一定速度で走行されなかったとき、例えば車両１２が急加速・急減速走行したとき、変速走行したと検出する。この検出した変速走行情報を表示器２０に表示出力して係員に知らせる。
【００２３】
通信装置２１は、車両１２に車載機を搭載している場合、その車載機と通信して計測対象車両の車両番号等の車両情報を無線で通信して取得する。
【００２４】
図２は走行中の車両の軸重値と時間との関係を表す図表を示し、これは車輪が１つの軸重計を通過したときに得られる軸重値検出状態を表し、走行車両の車輪が路面から軸重計の上面に完全に乗り移ったときのデータをスレッショルダレベル（しきい値）Ｓで仕切って有効データ領域を取得し、さらにそのしきい値Ｓで仕切った時間内の中心時刻Ｏを基準にして求められる約８０％の有効時間帯Ｔの軸重値を利用する。
【００２５】
図３は車両の速度変化算出データを示し、第１〜第５軸重計Ｗ1 〜Ｗ5 で計測した計測データの中心時刻（ｔ1 〜ｔ5 ）と、その中心の軸重値（ｍ10〜ｍ50）を表し、このときに得られた各々の中心時刻毎の軸重値に基づいて、車両の速度変化を算出する。また、このときに取得した第１〜第５軸重計Ｗ1 〜Ｗ5 の各計測値は、図４に示すように、計測時刻と共に記憶する。
【００２６】
そして、この計測された車両の速度変化は次のような式で求める。
Ｖ1 ：車両の進入速度
Ａ1 ：第１軸重計Ｗ1 と第２軸重計Ｗ2 との配置間隔
ｔ1 ：第１軸重計Ｗ1 の計測データの中心時刻
ｔ2 ：第２軸重計Ｗ2 の計測データの中心時刻
とすると、車両の進入速度Ｖ1 は
Ｖ1 ＝Ａ1 ／｜ｔ1 −ｔ2 ｜  …（１）式で求められる。
【００２７】
また、
Ｖ2 ：車両の退出速度
Ａ4 ：第４軸重計Ｗ4 と第５軸重計Ｗ5 との配置間隔
ｔ4 ：第４軸重計Ｗ4 の計測データの中心時刻
ｔ5 ：第５軸重計Ｗ5 の計測データの中心時刻
とすると、車両の退出速度Ｖ2 は
Ｖ2 ＝Ａ4 ／｜ｔ4 −ｔ5 ｜  …（２）式で求められる。
【００２８】
そして、Ｖ0 ：±５％未満の車両速度
とすると、
｜Ｖ1 −Ｖ2 ｜＞Ｖ0   …（３）式で、速度変化の有無が判定される。
【００２９】
上式で比較して車両の速度差が±５％以上あったとき、車両の軸重計測時に、計測に不適な速度変化があったと判定する。
【００３０】
また、車両の加減速に限らず、停車、車線変更、超高速走行、超低速走行等の異常な走行状態を検出したときは、計測障害となるため計測を中止する。例えば、
（１）計測領域内に１台の車両が停車あるいは超低速走行して長時間滞在したとき、データ量過大となるため計測中止する。
（２）１台の通過車両に対して５基の軸重計が異なる車軸数を検出したとき、車軸数不一致のため計測中止する。
（３）両輪の荷重比が１：１より大幅に異なったとき、片荷率大となるため計測中止する。
（４）両輪のデータ取得時刻が不一致のとき、輪重タイミング不一致のため計測中止する。
（５）１２０Km／Ｈを超える高速車両のとき、信頼性の高い正確なデータが得られなくなるため計測中止する。
【００３１】
このように計測に不適な条件のときは、その不適な条件と、その車両を特定する車両番号等の情報を自動的に検出して表示器２０に表示し、この計測に不適な内容と対応車両を特定して、これらの内容を係員に直ちに知らせることができるため、係員は正規の軸重計測を逃れようとする悪質な行為か否かを容易にチェックすることができる。
【００３２】
このように構成された軸重計測装置の計測動作を図５のフローチャートを参照して説明する。
今、図１に示すように、車両道路１１を車両１２が走行して車両進入検知センサＬ1 の位置を通過すると、この車両１２が計測領域に進入したことを車両検知器１７が検知し（ステップｎ1 ）、
これより、車両１２は計測領域に進入して５基の軸重計Ｗ1 〜Ｗ5 の場所で軸重値が計測される（ステップｎ2 ）。
【００３３】
計測された各軸重値はＲＡＭ２２に記憶され（ステップｎ3 ）、
このとき、ＣＰＵ１４は車両進入検知センサＬ1 と車両退出検知センサＬ2 との信号を用いて車両１台分の車軸数が一致することを確認し、また車両１台分の軸重を切出して各軸重計Ｗ1 〜Ｗ5 の計測データの中心時刻Ｏから次に車両の速度変化を算出する（ステップｎ4 〜ｎ5 ）。
【００３４】
このとき、車両の速度変化が予め設定された±５％の基準速度差を外れる異常な速度差と認められた場合は、軸重計測時に車両が急加速や急減速して軸重測定に不適な変速走行がなされたと判定し（ステップｎ6 ）、
この異常な速度変化状態と、正規の車両の軸重計測を逃れようとする悪質な計測違反車両である旨を表示器２０に表示出力して係員に知らせる（ステップｎ7 ）。
【００３５】
また、このような計測違反車両に対してはカメラ１３で車両１２の車両番号を撮影して、計測違反車両を明確に特定する。また、車両１２に通信可能な車載機を搭載していれば、その車載機と通信装置２１とが無線で通信して車両番号等の車両の特定情報をデータ収集する（ステップｎ8 ）。
【００３６】
これに対し、略一定の走行速度で軸重計測された正規の変動のない車両の場合は、適正な走行車両と判定して、その車両の軸重を正確に計測する（ステップｎ9 ）。
【００３７】
上述のように、車両が計測領域を通過して軸重計測装置が車両の軸重を計測したとき、その車両の進行方向に５基配設された軸重計測装置により、その平均データから全ての車両の軸重値を正確に計測することができる。この場合、車両の進行方向に沿って５基配設された軸重計測装置間の、複数の異なる配置間隔における計測時間差に基づいて、軸重計測装置間の配置間隔毎に車両速度を算出する。そして、この軸重計測装置間の、複数の異なる配置間隔毎の車両速度同士を比較し、車両速度が軸重計測装置の配置領域において、規定範囲以内の変化であれば適正な走行車両と判定し、規定範囲以上の変化であれば計測に不適な走行車両による変速走行が生じたと判定して、その旨を表示器に表示出力する。
【００３８】
したがって、車両の軸重計測時に、車両が急加速や急減速して軸重測定に不適な走行がなされた場合は、不正計測が行われたと判定し、この結果、正規の軸重計測を逃れようとする計測違反車両として係員にその旨を表示出力して知らせることができる。また、その車両情報を取得して車両を特定できるため、不正計測が行われた車両を自動的に検出して監視することができる。さらに、異常な走行状態を検出して計測不能と検出したときは、その計測不能と検出された車両情報を取得できるため、そのときの車両を検出して特定することができる。
【００３９】
この発明と、上述の一実施例の構成との対応において、
この発明の軸重計測手段は、実施例の軸重計測装置に対応し、
以下同様に、
算出手段は、演算回路１９及びＣＰＵ１４に対応し、
出力手段は、表示器２０に対応し、
車両情報は、車両番号に対応し、
車両情報取得手段は、カメラ１３と通信装置２１に対応し、
異常走行検出手段は、ＣＰＵ１４に対応するも、
この発明は、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、上述の一実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００４０】
例えば、上述の一実施例では計測違反車両を検出した場合は、ＲＡＭ２２に自動記憶させると共に、表示器２０に表示して係員に知らせることにより係員対処する例を示したが、これに限らず、自動警告したり、ゲートを設けて計測違反車両を走行規制させるなどの措置をとることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の軸重計測装置の概略構成図。
【図２】  この発明の軸重値と時間との関係を示す図表。
【図３】  この発明の車両の速度変化算出データを示す図表。
【図４】  この発明の各軸重計の記憶データを示す図表。
【図５】  この発明の軸重計測装置の計測動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１１…車両道路
１２…車  両
１３…カメラ
１４…ＣＰＵ
１８…タイマ
１９…演算回路
２０…表示器
２１…通信装置
２２…ＲＡＭ
Ｗ1 〜Ｗ5 …軸重計
Ａ1 〜Ａ4 …各軸重計間の配置間隔
Ｌ1 …車両進入検出センサ
Ｌ2 …車両退出検出センサ
Ｔ…有効時間帯
Ｏ…中心時刻
Ｓ…しきい値
【図１】
0003721874.tif 000002
【図２】
0003721874.tif 000003
【図３】
0003721874.tif 000004
【図４】
0003721874.tif 000005
【図５】
0003721874.tif 000006