(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面を走行する車両の車巾を検出する車巾検出装置において、
前記車両の進行方向に対してほぼ垂直な方向で、かつ、前記進行方向の上流側に敷設される第１の重量検出手段と、
前記車両の進行方向に対してほぼ垂直な方向で、かつ、前記進行方向の下流側に敷設される第２の重量検出手段と、
前記車両の進行方向に対して斜めに敷設される第３の重量検出手段と、
前記第１の重量検出手段により前記車両の車輪の重量を検出し始めた時刻、および、前記第２の重量検出手段により前記車輪の重量を検出し始めた時刻に基づいて、前記車両の走行速度を計測する速度計測手段と、
前記第３の重量検出手段の巾、および、前記速度計測手段により計測された前記車両の走行速度に基づいて、前記車両の車輪の巾を算出する車輪巾算出手段と、
前記第３の検出手段により左右の前記車輪の一方の重量を検出し始めた時刻、および、前記第３の検出手段により左右の前記車輪の他方の重量を検出し始めた時刻に基づいて、前記車両の左右の車輪の間の巾を車巾として算出し、算出された前記車巾に、前記車輪巾算出手段により算出された前記車輪の巾を加算する車巾算出手段と、
前記第１の重量検出手段により前記車両の左の車輪の外側部の重量が検出された時刻と右の車輪の内側部の重量が検出された時刻の時間差、および、前記第２の重量検出手段により前記車両の左の車輪の外側部の重量が検出された時刻と右の車輪の内側部の重量が検出された時刻の時間差の合計時間に基づいて、前記車巾算出手段により算出された前記車巾を補正する補正手段と
を備えることを特徴とする車巾検出装置。
【請求項２】
前記車両の左右の車輪の重量をそれぞれ検出することができるように、前記第１の重量検出手段および前記第２の重量検出手段をそれぞれ左右に分ける
ことを特徴とする請求項１に記載の車巾検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車巾検出装置に関し、特に、例えば、走行中の車両の車軸の車輪間隔巾または車巾を容易に計測することができるようにした車巾検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、走行中の車両の重量や車輪間隔巾を計測する方法がいくつか提案されている。
【０００３】
例えば、特開平１１−１４８８５２号公報などには、車両の進行方向に順に配列された複数のピエゾセンサによる検出結果に基づいて、車両の重量を検出する方法が提案されている。
【０００４】
また、例えば、特開平１０−１１１９９６号公報や特開平１１−７３５９２号公報などには、車両の進行方向と垂直な方向に小さな重量検出装置（例えば、感圧センサなど）を数多く敷き詰め、この重量検出装置が、走行している車両の車輪を感知したとき、その車輪を感知した重量検出装置の間隔から、車輪間隔巾を計測する方法が提案されている。
【０００５】
また、例えば、特開平７−２４４７９４号公報、特開平９−６２９８２号公報、特開平１０−３２０６８７号公報、特開平１１−３１２２９３号公報、または特開２０００−４８２９７号公報などには、カメラまたはレーザの送受信センサを車線上方に配置し、かつ、その近傍に門柱を設置し、画像処理方式やレーザーレーダ方式などにより、車巾を計測する方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−１４８８５２号公報の方法では、車両の重量は検出することができても、車巾を検出することができない課題があった。
【０００７】
また、特開平１０−１１１９６号公報や特開平１１−７３５９２号公報の車両の車輪間隔巾を計測する方法では、車巾は検出することができるが、より高精度に計測するためには、小さな重量検出装置を数多く敷き詰める必要があり、装置が大きくなり、コスト高となる課題があった。
【０００８】
さらに、特開平７−２４４７９４号公報、特開平９−６２９８２号公報、特開平１０−３２０６８７号公報、特開平１１−３１２２９３号公報、または特開２０００−４８２９７号公報などの車巾を計測する方法では、門柱を設ける必要があり、計測以外のときに、車両がその近傍を自由に走行することができなくなる。また、貨物を積載した状態で車巾を計測することになり、積載貨物の影響を受けて計測結果に誤差が生じる課題があった。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、高精度で、かつ、容易に車両の車輪間隔巾を計測することができるようにするものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の車巾検出装置は、車両の進行方向に対してほぼ垂直な方向で、かつ、進行方向の上流側に敷設される第１の重量検出手段と、車両の進行方向に対してほぼ垂直な方向で、かつ、進行方向の下流側に敷設される第２の重量検出手段と、車両の進行方向に対して斜めに敷設される第３の重量検出手段と、第１の重量検出手段により車両の車輪の重量を検出し始めた時刻、および、第２の重量検出手段により車輪の重量を検出し始めた時刻に基づいて、車両の走行速度を計測する速度計測手段と、第３の重量検出手段の巾、および、速度計測手段により計測された車両の走行速度に基づいて、車両の車輪の巾を算出する車輪巾算出手段と、第３の検出手段により左右の車輪の一方の重量を検出し始めた時刻、および、第３の検出手段により左右の車輪の他方の重量を検出し始めた時刻に基づいて、車両の左右の車輪の間の巾を車巾として算出し、算出された車巾に、車輪巾算出手段により算出された車輪の巾を加算する車巾算出手段と、第１の重量検出手段により車両の左の車輪の外側部の重量が検出された時刻と右の車輪の内側部の重量が検出された時刻の時間差、および、第２の重量検出手段により車両の左の車輪の外側部の重量が検出された時刻と右の車輪の内側部の重量が検出された時刻の時間差の合計時間に基づいて、車巾算出手段により算出された車巾を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
この車巾検出装置では、第１の重量検出手段により車輪の重量を検出し始めた時刻、および、第２の重量検出手段により車輪の重量を検出し始めた時刻に基づいて、車両の走行速度が計測され、第３の重量検出手段の巾、および、車両の走行速度に基づいて、車両の車輪の巾が算出される。そして、第３の検出手段により左右の車輪の一方の重量を検出し始めた時刻、および、第３の検出手段により左右の車輪の他方の重量を検出し始めた時刻に基づいて、車両の左右の車輪の間の巾が車巾として算出され、その車巾に、車輪巾算出手段により算出された車輪の巾が加算される。さらに、第１の重量検出手段により車両の左の車輪の外側部の重量が検出された時刻と右の車輪の内側部の重量が検出された時刻の時間差、および、第２の重量検出手段により車両の左の車輪の外側部の重量が検出された時刻と右の車輪の内側部の重量が検出された時刻の時間差の合計時間に基づいて、車巾算出手段により算出された車巾が補正される。これにより、高精度で、かつ、容易に車両の車巾を計測することができる。
【００２４】
前記第１の重量検出手段は、路面上に敷設された前記第１の重量検出手段上を通過する車両の車輪から加えられる重量を検出する。例えば、圧電素子を用いた直線状のセンサであり、路面上に車両の進行方向に対してほぼ垂直な方向で、かつ、進行方向の上流側に敷設されており、車両の重量を検出すると、その重量に対応した電気信号を出力する。
【００２５】
前記第２の重量検出手段は、路面上に敷設された前記第２の重量検出手段上を通過する車両の車輪から加えられる重量を検出する。例えば、圧電素子を用いた直線状のセンサであり、路面上に車両の進行方向に対してほぼ垂直な方向で、かつ、進行方向の下流側に敷設されており、車両の重量を検出すると、その重量に対応した電気信号を出力する。
【００２６】
前記第３の重量検出手段は、路面上に敷設された前記第３の重量検出手段上を通過する車両の車輪から加えられる重量を検出する。例えば、圧電素子を用いた直線状のセンサであり、路面上に車両の進行方向に対してαの角度を持って斜めに敷設されており、車両の重量を検出すると、その重量に対応した電気信号を出力する。
【００３２】
前記第１の重量検出手段は、例えば、図３の重量検出部２１Ａにより構成され、前記第２の重量検出手段は、例えば、図３の重量検出部２１Ｃにより構成され、前記第３の重量検出手段は、例えば、図３の重量検出部２Ｂにより構成され、前記車幅算出手段は、例えば、図３の車輪間隔巾算出回路６により構成される。
【００３４】
前記車輪巾算出手段は、第３の重量検出手段の巾、および、速度計測手段により計測された車両の走行速度に基づいて、車両の車輪の巾を算出する。
【００３５】
例えば、図１１に示されるように、重量検出部２の巾Ａおよび車両１の走行速度ｖから、次式に従って、車輪の巾ｄを算出する。なお、ｔBU2は、第３の検出手段により車両の重量を検出し始めた時刻であり、ｔBD2は、第３の検出手段により車両の重量が検出し終わった時刻であり、αは、第３の検出手段が車両の進行方向に対して斜めに敷設される角度である。
ｄ＝ｖ・（ｔBD2−ｔBU2）−（Ａ／sinα）
【００３６】
前記車巾算出手段は、前記第３の検出手段により左右の車輪の一方の重量が検出された立ち上がり時刻、および、前記第３の検出手段により左右の車輪の他方の重量が検出された立ち上がり時刻から車巾を算出する。そして、算出された車巾に、上記式により算出された車輪の巾ｄを加算する。
【００３７】
これにより、誤差のない正確な車巾を算出することができる。
【００３８】
前記補正手段は、第１の重量検出手段により車両の左の車輪の外側部の重量が検出された時刻と右の車輪の内側部の重量が検出された時刻の時間差、および、第２の重量検出手段により車両の左の車輪の外側部の重量が検出された時刻と右の車輪の内側部の重量が検出された時刻の時間差の合計時間に基づいて、車巾算出手段により算出された車巾を補正する。
【００３９】
これにより、車両の進行方向が車線の中心線に対してずれていた場合にも、その誤差を容易に補正することができるので、高精度に、車両の左右の車輪の間の巾を車巾としてを算出することができる。
【００４０】
前記補正手段は、例えば、図３の車輪間隔巾算出回路６により構成される。
【００４１】
また、車両の左右の車輪の重量をそれぞれ検出することができるように、前記第１の重量検出手段および前記第２の重量検出手段をそれぞれ左右に分けるようにしてもよい。
【００４２】
前記第１の重量検出手段を左右に分けた場合、例えば、図１１の重量検出部２１ＡＬ，２１ＡＲにより構成され、前記第２の重量検出手段を左右に分けた場合、例えば、図１１の重量検出部２１ＣＬ，２１ＣＲにより構成される。
【００４３】
このような構成にすることで、車両が車線の中心線に対して斜めに走行した場合にも、右車輪が重量検出部２１ＡＲに到達した時刻、左車輪が重量検出部２１ＡＬに到達した時刻、右車輪が重量検出部２１ＣＲに到達した時刻、および、左車輪が重量検出部２１ＣＬに到達した時刻を、個々に計測することができ、高精度に車巾を算出することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した車巾検出装置の第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００４５】
重量検出部２は、例えば、圧電素子を用いた直線状の感圧センサであり、路面上に、車両１の走行方向（図１において右方向）に対してαの角度を持って斜めに敷設されている。重量検出部２は、車両１の左右の車輪１１Ｌ，１１Ｒより圧力を受けると（車両１の重量を検出すると）、その受けた圧力に対応して瞬時的に電気信号を出力する。
【００４６】
速度計測センサ３は、例えば、ドプラ方式の速度計測センサであり、走行している車両１に対してマイクロ波のビームを送信し、車両１からの反射波を受信して送受信波間の周波数差を計測する。
【００４７】
到達時間差検出回路４は、重量検出部２から出力された電気信号に基づいて、車両１の右の車輪１１Ｒが重量検出部２に到達した時刻と、左の車輪１１Ｌが重量検出部２に到達した時刻の時間差を検出する。
【００４８】
走行速度計測回路５は、速度計測センサ３で計測された送受信波間の周波数差から、ドプラ効果の原理に基づいて、車両１の走行速度を計測する。
【００４９】
車輪間隔巾算出回路６は、到達時間差検出回路４で検出された、車両１の右の車輪１１Ｒが重量検出部２に到達した時刻と、左の車輪１１Ｌが重量検出部２に到達した時刻の時間差、および、走行速度計測回路５で計測された車両１の走行速度に基づいて、車両１の車軸１２の車輪間隔巾（車両１の左の車輪１１Ｌと右の車輪１１Ｒの距離）を算出する。
【００５０】
次に、図２のフローチャートを参照して、第１の実施の形態の車輪間隔巾検出装置が実行する、車輪間隔巾算出処理について説明する。
【００５１】
ステップＳ１において、到達時間差検出回路４は、重量検出部２から出力された電気信号に基づいて、右の車輪１１Ｒが重量検出部２に到達した時刻ｔRと、左の車輪１１Ｌが重量検出部２に到達した時刻ｔLの時間差Ｔs（＝ｔL−ｔR）（秒）を検出する。すなわち、重量検出部２が、車両１の走行方向に対してαの角度を持って斜めに敷設されており、車両１の右の車輪１１Ｒが重量検出部２に到達した時刻ｔRと、左の車輪１１Ｌが重量検出部２に到達した時刻ｔLが異なるので、到達時間差検出回路４は、その時間差ＴS（＝ｔL−ｔR）を検出する。
【００５２】
ステップＳ２において、走行速度計測回路５は、速度計測センサ３で計測された送受信波間の周波数差から、車両１の走行速度ｖ（ｍ／秒）を計測する。
【００５３】
ステップＳ３において、車両間隔巾算出回路６は、ステップＳ１の処理で検出された、車両１の右の車輪１１Ｒが重量検出部２に到達した時刻ｔRと、左の車輪１１Ｌが重量検出部２に到達した時刻ｔLの時間差Ｔs、および、ステップＳ２の処理で計測された車両１の走行速度ｖに基づいて、次式（１）に従って、車輪間隔巾ｄtを、車両１の車巾として算出する（図５を参照して後述するように、正確には、車輪間隔巾と車巾とは異なる）。
ｄt＝ｖ・Ｔs・ｔａｎα                                      ・・・（１）
【００５４】
ここで、車両１の走行方向に対する重量検出部２の敷設の角度がα＝４５（度）の場合、上記式（１）は、次式（２）で表わされる。
ｄt＝ｖ・Ｔs                                                ・・・（２）
【００５５】
このように、車両１の右の車輪１１Ｒが路面上に斜めに敷設された重量検出部２に到達した時刻ｔRと、左の車輪１１Ｌが重量検出部２に到達した時刻ｔLの時間差ＴS、および、車両１の走行速度ｖから、高精度で、かつ、容易に、車両１の車輪間隔巾ｄtを算出することができる。
【００５６】
図３は、本発明を適用した車巾検出装置の第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。この構成例においては、図１に示した速度計測センサ３の代わりに、直線状の２つの重量検出部２１Ａおよび２１Ｃが配置されている。その他の構成は、図１に示した例と同様であり、その説明は適宜省略する。なお、この構成例では、３つの重量検出部を用いることが特徴とされており、説明をわかりやすくするために、図１に示した重量検出部２を重量検出部２Ｂと記載することにする。
【００５７】
重量検出部２１Ａおよび２１Ｃは、重量検出部２Ｂ（重量検出部２）と同様に、例えば、圧電素子を用いた直線状の感圧センサであり、路面上に、車両１の走行方向とほぼ垂直な方向に（従って、相互にほぼ平行に）敷設されている。また、重量検出部２１Ａと２１Ｃは、車両１の走行方向に設置間隔Ｄだけ離間されて配置されている。重量検出部２１Ａおよび２１Ｃは、車両１の左右の車輪１１Ｌ，１１Ｒより圧力を受けると、その受けた圧力に対応して瞬時的に電気信号をそれぞれ出力する。
【００５８】
走行速度計測回路５は、重量検出部２１Ａおよび２１Ｃから出力された電気信号に基づいて、車両１の左右の車輪１１Ｌおよび１１Ｒが重量検出部２１Ａに到達してから重量検出部２１Ｃに到達するまでの時間を検出し、その時間と、重量検出部２１Ａと重量検出部２１Ｃの設置間隔Ｄに基づいて、車両１の走行速度を演算する。
【００５９】
車輪間隔巾算出回路６は、到達時間差検出回路４で検出された、車両１の右の車輪１１Ｒが重量検出部２Ｂに到達した時刻ｔRと、左の車輪１１Ｌが重量検出部２Ｂに到達した時刻ｔLの時間差ＴS、および、走行速度計測回路５で計測された車両１の走行速度ｖに基づいて、車両１の車軸１２の車輪間隔巾を算出する。
【００６０】
次に、図４のフローチャートを参照して、第２の実施の形態の車巾検出装置が実行する、車輪間隔巾算出処理について説明する。
【００６１】
ステップＳ１１において、到達時間差検出回路４は、重量検出部２Ｂから出力された電気信号に基づいて、車両１の右の車輪１１Ｒが重量検出部２Ｂに到達した時刻ｔRと、左の車輪１１Ｌが重量検出部２Ｂに到達した時刻ｔLの時間差Ｔs（＝ｔL−ｔR）（秒）を検出する。
【００６２】
ステップＳ１２において、走行速度計測回路５は、重量検出部２１Ａおよび２１Ｃから出力された電気信号に基づいて、車両１の車輪１１Ｌおよび１１Ｒが重量検出部２１Ａに到達した時刻ｔ1と、重量検出部２１Ｃに到達した時刻ｔ2との差の時間ＴD（＝ｔ2−ｔ1）（秒）を計測する。
【００６３】
走行速度計測回路５は、次式（３）に示すように、重量検出部２１Ａと２１Ｃの間隔Ｄを、以上のようにして求めた時間ＴDで除算することにより、車両１の走行速度ｖを求める。
ｖ＝Ｄ／ＴD                                                ・・・（３）
【００６４】
ステップＳ１３において、車両間隔巾算出回路６は、ステップＳ１１の処理で検出された、車両１の右の車輪１１Ｒが重量検出部２に到達した時刻ｔRと、左の車輪１１Ｌが重量検出部２に到達した時刻ｔLの時間差Ｔs、および、ステップＳ１２の処理で計測された車両１の走行速度ｖに基づいて、次式（４）に従って、車輪間隔巾ｄtを算出する。
ｄt＝ｖ・Ｔs・ｔａｎα                                      ・・・（４）
【００６５】
この得られた上記式（４）は、結果的に、第１の実施の形態で説明した上記式（１）と同様になることがわかる。従って、車両１の走行方向に対する重量検出部２Ｂの敷設の角度がα＝４５（度）の場合、上記式（４）は、上記式（２）で表わされる。
【００６６】
このように、車両１の右の車輪１１Ｒが路面上に斜めに敷設された重量検出部２Ｂに到達した時刻ｔRと、左の車輪１１Ｌが重量検出部２Ｂに到達した時刻ｔLの時間差、および、車両１の車輪１１Ｌ，１１Ｒが重量検出部２１Ａに到達してから重量検出部２１Ｃに到達するまでの時間に基づいて、高精度で、かつ、容易に、車両の車輪間隔巾を車巾として算出することができる。
【００６７】
ところで、車輪間隔巾と車巾とは、正確には一致しない。すなわち、図５に示されるように、車輪間隔巾とは、車軸１２に装着された車輪１１Ｌの中心から車輪１１Ｒの中心までの長さであり、車巾とは、車輪の巾を考慮した、車輪１１Ｌの左側端部と車輪１１Ｒの右側端部までの長さである。
【００６８】
車巾（車輪間隔巾ではなく）を計測する場合、図６に示されるように、車両１の右の車輪１１Ｒの外側部が重量検出部２Ｂに到達してから、左の車輪１１Ｌの外側部が重量検出部２Ｂに到達するまでの時間Ｔwを計測する必要がある。しかしながら、上述した方法では、実際には、図７に示されるように、車両１の右の車輪１１Ｒの外側部が重量検出部２Ｂに到達してから、左の車輪１１Ｌの内側部が重量検出部２Ｂに到達するまでの時間ＴW´が計測されてしまう。そこで、図８に示されるように、複数のタイミング差を用いて時間Ｔwを算出するようにする。
【００６９】
図８の時間Ｔwを算出する原理を説明する前に、図９を参照して、各時刻における車輪１１Ｌ，１１Ｒと、重量検出部２Ｂ、重量検出部２１Ａ、および２１Ｃとの相対位置の関係について説明する。ここでは、車輪１１Ｌ，１１Ｒの巾の他、重量検出部２Ｂ，２１Ａ，２１Ｃの巾も考慮される。
【００７０】
図９（Ａ）に示されるように、左右の車輪１１Ｌおよび１１Ｒが、重量検出部２１Ａに到達した時刻を時刻ｔAUとする。
【００７１】
図９（Ｂ）に示されるように、左右の車輪１１Ｌおよび１１Ｒが、重量検出部２１Ａを通過した時刻を時刻ｔADとする。
【００７２】
図９（Ｃ）に示されるように、右の車輪１１Ｒが、重量検出部２Ｂに到達した時刻を時刻ｔBU1とする。
【００７３】
図９（Ｄ）に示されるように、右の車輪１１Ｒが、重量検出部２Ｂを通過した時刻を時刻ｔBD1とする。
【００７４】
図９（Ｅ）に示されるように、左の車輪１１Ｌが、重量検出部２Ｂに到達した時刻を時刻ｔBU2とする。
【００７５】
図９（Ｆ）に示されるように、左の車輪１１Ｌが、重量検出部２Ｂを通過した時刻を時刻ｔBD2とする。
【００７６】
図９（Ｇ）に示されるように、左右の車輪１１Ｌおよび１１Ｒが、重量検出部２１Ｃに到達した時刻を時刻ｔCUとする。
【００７７】
図９（Ｈ）に示されるように、左右の車輪１１Ｌおよび１１Ｒが、重量検出部２１Ｃを通過した時刻を時刻ｔCDとする。
【００７８】
図８に戻って、重量検出部２１Ａおよび２１Ｃが車輪１１を検出している期間の長さ（検出期間中に出力するパルス巾）の平均ＴPは、図９に示された各時刻を用いると、次式（５）で表わされる。
ＴP＝（（ｔAD−ｔAU）＋（ｔCD−ｔCU））／２                ・・・（５）
【００７９】
なお、ｔAD−ｔAUとｔCD−ｔCUの平均をとる必要がない場合、上記式（５）は、次式（６）で表わされる。式（６）のうちのいずれの式から求められたものを用いてもよい。
0003695639.tif 000002
【００８０】
また、右の車輪１１Ｒが重量検出部２Ｂに到達してから、左の車輪１１Ｌが重量検出部２Ｂを通過するまでの時間ＴBは、次式（７）で表わされる。
ＴB＝ｔBD2−ｔBU1                                        ・・・（７）
【００８１】
さらにまた、車両１の車軸１２が重量検出部２１Ａと重量検出部２１Ｃの区間Ｄを走行するのに要した時間ＴACは、次式（８）で表わされる。式（８）のうちのいずれの式から求められたものを用いてもよい。
0003695639.tif 000003
【００８２】
ここで、図１０のタイミングチャートを参照して、重量検出部２Ｂ、並びに、重量検出部２１Ａおよび２１Ｃが、それぞれ車輪１の検出期間中に出力するパルスについて説明する。
【００８３】
重量検出部２１Ａは、車両１の左右の車輪１１Ｌおよび１１Ｒが通過することにより圧力を受けると、その受けた圧力に対応して、時刻ｔAU乃至時刻ｔADの時間、パルスＰ1を出力する（図１０（Ａ））。
【００８４】
重量検出部２Ｂは、車両１の右の車輪１１Ｒが通過することにより圧力を受けると、その受けた圧力に対応して、時刻ｔBU1乃至時刻ｔBD1の時間、パルスＰ2を出力する（図１０（Ｂ））。
【００８５】
重量検出部２Ｂは、車両１の左の車輪１１Ｌが通過することにより圧力を受けると、その受けた圧力に対応して、時刻ｔBU2乃至時刻ｔBD2の時間、パルスＰ3を出力する（図１０（Ｂ））。
【００８６】
重量検出部２１Ｃは、車両１の左右の車輪１１Ｌおよび１１Ｒが通過することにより圧力を受けると、その受けた圧力に対応して、時刻ｔCU乃至時刻ｔCDの時間、パルスＰ4を出力する（図１０（Ｃ））。
【００８７】
図８に示されるように、左の車輪１１Ｌの外側部が重量検出部２Ｂに到達してから離れるまでの時間ＴP´は、時間ＴPと近似できる。このとき、時間ＴWは、次式（９）に従って算出することができる。
0003695639.tif 000004
【００８８】
以上のパルス巾ＴP、車両１の右の車輪１１Ｒの外側部が重量検出部２Ｂに到達してから左の車輪１１Ｌの外側部が重量検出部２Ｂに到達するまでの時間ＴW、および、車両１の車軸１２が重量検出部２１Ａと重量検出部２１Ｃの区間Ｄを走行するのに要した時間ＴACより、車巾ｄWは、次式（１０）で求められる。
0003695639.tif 000005
【００８９】
ここで、車両１の進行方向に対する重量検出部２Ｂの敷設の角度がα＝４５（度）の場合、上記式（１０）は、次式（１１）で表わされる。
ｄW＝（（ＴB−ＴP）・Ｄ）／ＴAC                          ・・・（１１）
【００９０】
このように、図８で説明したような複数のタイミング差を用いることで、車両１の車輪１１Ｌおよび１１Ｒの巾を含む車巾を容易に算出することができる。
【００９１】
ここで、重量検出部２Ｂの巾が０でないことによる誤差を試算してみる。例えば、重量検出部２Ｂの巾が５（ｃｍ）で、車両１の進行方向に対する重量検出部２Ｂの敷設の角度がα＝４５（度）の場合、
５・（√２−１）≒２（ｃｍ）
となる。
【００９２】
ところで、上述した複数のタイミング差を用いる例では、左の車輪１１Ｌの外側部が重量検出部２Ｂに到達してから離れるまでの時間ＴP´を、重量検出部２１Ａおよび２１Ｃが車輪１１を検出している時間ＴPに近似するものとして、車巾を算出したが、本発明はこれに限らず、重量検出部２の巾および車両１の走行速度から車輪１１の巾を算出し、その車輪１１の巾を用いて、誤差なく、車巾を算出することができる。
【００９３】
そこで、図１１を参照して、重量検出部２の巾および車両１の走行速度から車輪１１の巾を算出し、その車輪１１の巾を用いて、誤差なく、車巾を算出する例について説明する。同図に示されるように、Ａは重量検出部２の巾を表わし、ｄは車輪１１−Ｌ（または車輪１１−Ｒ）の巾を表している。
【００９４】
左の車輪１１Ｌの内側部が重量検出部２に到達してから離れるまでの距離は、Ａ／sinαであり、左の車輪１１Ｌの内側部が重量検出部２を離れてから左の車輪１１Ｌの外側部が重量検出部２を離れるまでの距離は、ｄ／tanαである。これらの値を用いて、次式（１２）に示されるように、左の車輪１１Ｌが重量検出部２に到達してから離れるまでの距離を、左の車輪１１Ｌが重量検出部２に到達した時刻ｔBU2と、左の車輪１１Ｌが重量検出部２を通過した時刻ｔBD2との時間差で除算することにより、車両１の走行速度Ｖを求めることができる。
ｖ＝（（Ａ／sinα）＋（ｄ／tanα））／（ｔBD2−ｔBU2）    ・・・（１２）
【００９５】
上記式（１２）を車輪１１の巾ｄについて展開すると、次式（１３）で表わされる。
ｄ＝（ｖ・（ｔBD2−ｔBU2）−（Ａ／sinα））tanα          ・・・（１３）
【００９６】
ここで、車両１の進行方向に対する重量検出部２の敷設の角度がα＝４５（度）の場合、上記式（１３）は、次式（１４）で表わされる。
ｄ＝ｖ・（ｔBD2−ｔBU2）−（Ａ／sinα）                  ・・・（１４）
【００９７】
この得られた車輪１１の巾ｄを、上述した方法で算出された車輪間隔巾ｄｔに加算することにより、誤差のない正確な車巾を算出することができる。
【００９８】
以上においては、車両１の左右の車輪１１Ｌおよび１１Ｒが重量検出部２１Ａまたは２１Ｃに同時に到達するものとして説明した。しかしながら、図１２に点線で示されるように、車両１が車線の中心線（重量検出部２１Ａ，２１Ｃと垂直な方向）に対して斜めに走行する場合がある。すなわち、車両１の車輪１１Ｌおよび１１Ｒが、重量検出部２１Ａまたは２１Ｃに同時に到達するのではなく、若干ずれて到達する場合がある。そこで、次に、車両１の進行方向の誤差を補正する方法について説明する。
【００９９】
図１２の構成例では、図３に示された重量検出手段２１Ａおよび２１Ｃが、左右の車輪１１Ｌおよび１１Ｒの圧力を個々に検出することができるように、それぞれ２つに分けられている。すなわち、図３に示された重量検出部２１Ａの代わりに、重量検出部２１ＡＬおよび２１ＡＲが設けられ、重量検出部２１Ｃの代わりに、重量検出部２１ＣＬおよび２１ＣＲが設けられている。
【０１００】
ここで、図１３のタイミングチャートを参照して、重量検出部２Ｂ、並びに、重量検出部２１ＡＬ，２１ＡＲ，２１ＣＬ，および２１ＣＲが、それぞれ車両１の車輪検出時に出力するパルスについて説明する。
【０１０１】
いま、車両１が車線の中心線より左方向に向かって走行しているものとすると、重量検出部２１ＡＲは、車両１の右の車輪１１Ｒが通過することにより圧力を受けると、その受けた圧力に対応して、時刻ｔAUR乃至時刻ｔADRの時間、パルスＰ12を出力する（図１３（Ｂ））。
【０１０２】
重量検出部２１ＡＬは、車両１の左の車輪１１Ｌが通過することにより圧力を受けると、その受けた圧力に対応して、時刻ｔAUL乃至時刻ｔADLの時間、パルスＰ11を出力する（図１３（Ａ））。
【０１０３】
重量検出部２Ｂは、車両１の右の車輪１１Ｒが通過することにより圧力を受けると、その受けた圧力に対応して、時刻ｔBU1乃至時刻ｔBD1の時間、パルスＰ13を出力する（図１３（Ｃ））。
【０１０４】
重量検出部２Ｂは、車両１の左の車輪１１Ｌが通過することにより圧力を受けると、その受けた圧力に対応して、時刻ｔBU2乃至時刻ｔBD2の時間、パルスＰ14を出力する（図１３（Ｃ））。
【０１０５】
重量検出部２１ＣＲは、車両１の右の車輪１１Ｒが通過することにより圧力を受けると、その受けた圧力に対応して、時刻ｔCUR乃至時刻ｔCDRの時間、パルスＰ16を出力する（図１３（Ｅ））。
【０１０６】
重量検出部２１ＣＬは、車両１の左の車輪１１Ｌが通過することにより圧力を受けると、その受けた圧力に対応して、時刻ｔCUL乃至時刻ｔCDLの時間、パルスＰ15を出力する（図１３（Ｄ））。
【０１０７】
以上のことから、重量検出部２１ＡＬ，２１ＡＲ，２１ＣＬ、および２１ＣＲのパルス巾の平均ＴPは、次式（１５）で表わされる。
0003695639.tif 000006
【０１０８】
また、車両１の右の車輪１１Ｒが重量検出部２Ｂに到達してから、左の車輪１１Ｌが重量検出部２Ｂを通過するまでの時間ＴBは、次式（１６）で表わされる。
ＴB＝ｔBD2−ｔBU1                                      ・・・（１６）
【０１０９】
また、車両１の車軸１２が重量検出部２１ＡＬと重量検出部２１ＣＬの区間Ｄを走行するのに要した時間ＴACは、次式（１７）で表わされる。式（１７）のうちのいずれの式から求められたものを用いてもよい。
0003695639.tif 000007
【０１１０】
さらにまた、左の車輪１１Ｌが重量検出部２１ＡＬに到達する時刻と右の車輪１１Ｒが重量検出部２１ＡＲに到達する時刻の時間差、および、左の車輪１１Ｌが重量検出部２１ＣＬに到達する時刻と右の車輪１１Ｒが重量検出部２１ＣＲに到達する時刻の時間差の合計ＴGは、次式（１８）で表わされる。
ＴG＝（ｔAUL−ｔAUR）＋（ｔCUL−ｔCUR）                ・・・（１８）
【０１１１】
ここで、ＴG≪ＴACの場合、車巾ｄwは、次式（１９）で表わされる。
ｄW＝（（ＴB−ＴP＋ＴG）・Ｄ・ｔａｎα）／ＴAC            ・・・（１９）
【０１１２】
また、車線の中心線に対する重量検出部２Ｂの敷設の角度がα＝４５（度）の場合、上記式（１９）は、次式（２０）で表わされる。
ｄW＝（（ＴB−ＴP＋ＴG）・Ｄ）／ＴAC                    ・・・（２０）
【０１１３】
また、ｖ＝Ｄ／ＴACを代入すると、上記式（２０）は、次式（２１）で表わされる。
ｄW＝（ＴB−ＴP＋ＴG）・ｖ                                ・・・（２１）
【０１１４】
さらにまた、矩形状の重量検出部２Ｂの敷設の傾きを図１２に示される向きと逆向きにした場合、上記式（２０）および式（２１）は、次式（２２）で表わされる。
0003695639.tif 000008
【０１１５】
このように、車両１の進行方向が車線の中心線に対してずれていた場合にも、その誤差を容易に補正することができ、かつ、車両１の左右の車輪１１Ｌおよび１１Ｒの巾を含む車巾を高精度に算出することができる。
【０１１６】
以上の車両１の進行方向の誤差を補正する方法をまとめると、図１４に示されるようになる。
【０１１７】
同図に示されるように、車両１の進行方向が正常の場合、すなわち、車線の中心線と同じ方向の場合、車両１の右の車輪１１Ｒの外側部が重量検出部２Ｂに到達してから左の車輪１１Ｌの外側部が重量検出部２Ｂに到達するまでの時間Ｔwは、
ＴW＝ＴB−ＴP
となり、車両１の進行方向が左振れの場合、時間ＴWは、
ＴW＝ＴB−ＴP＋ＴG
となり、車両１の進行方向が右振れの場合、時間ＴWは、
ＴW＝ＴB−ＴP−ＴG
となる。
【０１１８】
ただし、図１４に示される重量検出部２Ｂの敷設の傾きを逆向きにした場合において、車両１の進行方向が左振れすると、時間ＴWは、ＴW＝ＴB−ＴP−ＴGとなり、車両１の進行方向が右振れすると、ＴW＝ＴB−ＴP＋ＴGとなる。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明の車両重量検出装置および車巾検出装置によれば、車両の車輪間隔巾および車巾を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した車巾検出装置の第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の車巾検出装置の車輪間隔巾算出処理を説明するフローチャートである。
【図３】本発明を適用した車巾検出装置の第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図４】図３の車巾検出装置の車輪間隔巾算出処理を説明するフローチャートである。
【図５】車輪間隔巾および車巾の定義を説明する図である。
【図６】車巾を計測する際に必要なタイミングを説明する図である。
【図７】車巾を計測する際に実際に計測されるタイミングを説明する図である。
【図８】車巾を算出する際に必要な複数のタイミング差を説明する図である。
【図９】各時刻における車輪と重量検出部との相対位置の関係を説明する図である。
【図１０】図９の重量検出部が車輪検出時に出力するパルスのタイミングチャートである。
【図１１】車輪の巾を算出する方法を説明する図である。
【図１２】車両の進行方向の誤差を補正する方法を説明する図である。
【図１３】図１２の重量検出部が車輪検出時に出力するパルスのタイミングチャートである。
【図１４】車両の進行方向の誤差を補正する方法を説明する図である。
【符号の説明】
１  車両
２  重量検出部
３  速度計測センサ
４  到達時間差検出回路
５  走行速度計測回路
６  車輪間隔巾算出回路
１１Ｌ，１１Ｒ  車輪
１２  車軸
２１Ａ，２１Ｃ  重量検出部
【図１】
0003695639.tif 000009
【図２】
0003695639.tif 000010
【図３】
0003695639.tif 000011
【図４】
0003695639.tif 000012
【図５】
0003695639.tif 000013
【図６】
0003695639.tif 000014
【図７】
0003695639.tif 000015
【図８】
0003695639.tif 000016
【図９】
0003695639.tif 000017
【図１０】
0003695639.tif 000018
【図１１】
0003695639.tif 000019
【図１２】
0003695639.tif 000020
【図１３】
0003695639.tif 000021
【図１４】
0003695639.tif 000022