(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が通過する路面に設けられた載荷板と、該載荷板に加わる荷重を測定することにより、該載荷板の上を通過する車両の軸重を計測するセンサと、該センサの計測データに基づき軸重データを算出する軸重算出手段と、を備えた軸重計測装置であって、前記載荷板には、通過する車両の進行方向に対して前側及び後側のいずれか一方の縁に沿って前記センサが設けられ、他方の縁に沿って前記載荷板を支持する支持部材が設けられており、前記軸重算出手段は、前記センサによって計測されたデータに基づいて、前記支持部材に加わる荷重を算出し、この算出データと前記センサによって計測されたデータから軸重データを算出するよう構成されており、前記載荷板は、通過する車両の進行方向に２枚隣接させた状態で設けられ、前記車両の進行方向前側の載荷板には、後縁に沿って前記センサが設けられ、前記車両の進行方向後側の載荷板には、前縁に沿って前記センサが設けられていることを特徴とする軸重計測装置。
【請求項２】
前記車輌の進行方向前側の載荷板の後縁と前記車輌の進行方向後側の載荷板の前縁の間には、これら縁に沿って表面側に開口する帯状の開口部と、この開口部を開閉する蓋部材と、前記各載荷板を上下方向に貫通するねじ穴と、該ねじ穴に挿入され、回転することによって載荷板を浮上させることができるねじと、をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の軸重計測装置。
【請求項３】
車両が通過する路面に設けられた載荷板と、該載荷板に加わる荷重を測定することにより、該載荷板の上を通過する車両の軸重を計測するセンサと、該センサの計測データに基づき軸重データを算出する軸重算出手段と、前記載荷板の高さを調整可能な受圧ナットと、を備えた軸重計測装置であって、前記載荷板の前記センサが設けられた部分の表面側には開閉可能な開口部が形成されており、前記受圧ナットは、前記センサと開口部の間に設けられており、前記センサは、前記受圧ナットを介して載荷板を支持するよう構成されており、前記開口部を開口状態にした後、受圧ナットを取り外すことにより、前記センサを取り出すことができるよう構成されていることを特徴とする軸重計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速道路、一般道路などで重量違反車の摘出、管理等を行う場合に使用される、走行車両の軸重及び総重量を計測する軸重計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、高速道路、一般道路などで重量違反車の摘出、管理等を行うために、走行中の車両の重量を計側する場合、その走行中の車両の軸重の計側が行われており、このような軸重を計側する装置として、図１０に示す軸重計測装置がある。
【０００３】
この従来の軸重計測装置は、道路の路面に設置された載荷板８０と、載荷板の裏面（下側）に当該載荷板に接触した状態で設けられ、載荷板に加わる荷重を測定するロードセル８２と、ロードセル８２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器８４と、Ａ／Ｄ変換器８４によって変換されたデジタル信号に基づいて、軸重データの算出などを行うコンピュータ８６と、コンピュータ８６によって算出されたデータなどを記憶するメモリ８８と、を備えている。従来の軸重計測装置において、最小構成としてロードセル８２は、図１１に示すように長方形状に形成された載荷板の四隅に載荷板を支えるように設けられ、一般的には載荷板を左右各１枚で軸重を計測するよう構成されている。図１０中、符号９０は、載荷板８０を通過する車両を示し、符号９２は、車両９０の前側の車軸群、符号９４は、車両９０の後側の車軸群を示す。本明細書において、車軸群とは、車両の進行方向に隣接する車軸のグループをいい、２連軸（タンデム軸）などの連軸を一つの車軸群とする。
【０００４】
次に、この軸重計測装置の動作について説明する。先ず、車両９０の走行にともない、前側の車軸群９２が載荷板８０の上に差しかかると、車両９０の前側の車軸群９２の軸重量が載荷板８０に伝わる。載荷板８０に加えられた軸重量は、この載荷板８０を支えているロードセル８２によって感知され、軸重量を電圧（アナログ信号）の形で出力する。そして、このアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器８４によりデジタル信号に変換され、この変換されたデジタル信号は、コンピュータ８６に送信される。コンピュータ８６は、受信したデジタル信号の波形から軸重量を算出し、その算出した値をメモリ８８に記憶させる。次に、上記車両９０の後側９４の車軸群が載荷板の上に差しかかると、上記前側の車軸群９２の場合と同様に車両９０の後側の車軸群９４の軸重量が載荷板８０に伝わる。載荷板８０に加えられた軸重量は、この載荷板８０を支えているロードセル８２によって感知され、軸重量を電圧（アナログ信号）の形で出力する。そして、このアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器８４によりデジタル信号に変換され、この変換されたデジタル信号は、コンピュータ８６に送信される。コンピュータ８６は、受信したデジタル信号の波形から軸重量を算出する。そして、何らかの手段で車両９０が通過し終わったことを確認できれば、この算出された後側の車軸群９４の軸重量にメモリ８８に記憶された前側の車軸群９２の軸重量を加えることにより、車両９０の総重量を計算することができる。
【０００５】
ところで、軸重計測装置のみによって、車両の総重量を計算するためには、車両の先頭軸と最後尾軸を認識する必要がある。全長が２２５０ｍｍの載荷板を使用した場合、載荷板に乗った車軸群がシングル軸であるか、それとも２軸以上隣接した連軸であるかを識別することができる。通常のシングル軸のタイヤが通過した場合、図１２（ａ）に示すような台形状の波形が示されるのに対し、２連軸（タンデム軸）の場合、図１２（ｂ）に示すようにシングル軸が示す台形状の波形の上にさらに台形状の波形が加えられた凸状の波形が示される。また、３連以上の連軸の場合は、図１２（ｃ）に示すようにシングル軸が示す台形状の波形の上にｎ−１個の台形状の波形が加えられた波形が示される。したがって、載荷板を通過した車両の車軸がシングル軸か、連軸かは、明確に区別することができ、日本道路公団による車種分類一覧表（図１３参照）によれば、各種の車両における軸の組み合わせも１０数種しかないことから、載荷板を通過した車両の車軸がシングル軸か、連軸かを認識することにより、通常の交通量であれば、車両間隔がある程度離れているので、通過した車両の先頭軸と最後尾軸を認識することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、軸重計測装置は、載荷板を通過する車両の軸重を測定するため、載荷板に加わる全体の荷重を計測する必要があり、この場合、載荷板の前側と後側にセンサを設ける必要があるので、軸重計測装置が高価なものとなるという問題がある。特に軸重計測装置を高速道路の入口などの高架部に設置する場合に問題となる。すなわち、軸重計測装置を高速道路の入口などの高架部に設置する場合、載荷板を７０ｍｍ程度に薄くしなければならず、強度を確保するために広い面積の載荷板を使用する場合は分割する必要があり、図１４に示すように、例えば載荷板８０を４枚設けた場合、２４個センサ８２を設ける必要がある。
【０００７】
そこで、本発明は、使用するセンサの数を減らすことによって、安価な軸重計測装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、車両が通過する路面に設けられた載荷板と、該載荷板に加わる荷重を測定することにより、該載荷板の上を通過する車両の軸重を計測するセンサと、該センサの計測データに基づき軸重データを算出する軸重算出手段と、を備えた軸重計測装置であって、前記載荷板には、通過する車両の進行方向に対して前側及び後側のいずれか一方の縁に沿って前記センサが設けられ、他方の縁に沿って前記載荷板を支持する支持部材が設けられており、前記軸重算出手段は、前記センサによって計測されたデータに基づいて、前記支持部材に加わる荷重を算出し、この算出データと前記センサによって計測されたデータから軸重データを算出するよう構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
以上のように本発明によれば、載荷板の前縁及び後縁のいずれか一方の縁に沿って、センサを設ければ良く、他方の縁にはセンサを設ける必要がないので、載荷板に設けるセンサの数を半数に減らすことができ、安価な軸重計測装置を提供することができる。すなわち、載荷板を通過する車両の軸重データを算出するためには、通常載荷板に加わる全体の荷重を計測する必要があるため、載荷板の前側と後側にセンサを設ける必要があったが、本発明によれば、載荷板の前側及び後側のうちいずれか一方側にセンサを設ければ良いので、載荷板に設けるセンサの数を半数に減らすことができる。
【００１０】
特に、本発明に係る軸重計測装置は、高速道路の入口などの高架部に軸重計測装置を設ける場合に有用である。すなわち、高架部に軸重計測装置を設ける場合、検出部を７０ｍｍ程度に薄くし、高速で通過した車両に対して正確に軸重測定を行うためには広い面積の載荷板を使用する必要があり、強度を確保するために例えば載荷板を４枚設けた場合、図１４に示すように２４個のセンサ８２（図１４の○及び◎）を設ける必要があるが、本発明によれば、その半分の１２個のセンサ（図１４の○又は◎）を設ければ良い。◎を設けた場合、前記載荷板は、通過する車両の進行方向に２枚隣接させた状態で設けられ、前記車両の進行方向前側の載荷板には、後縁に沿って前記センサが設けられ、前記車両の進行方向後側の載荷板には、前縁に沿って前記センサが設けられていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明において、前記車輌の進行方向前側の載荷板の後縁と前記車輌の進行方向後側の載荷板の前縁の間には、これら縁に沿って表面側に開口する帯状の開口部と、この開口部を開閉する蓋部材と、前記各載荷板を上下方向に貫通するねじ穴と、該ねじ穴に挿入され、回転することによって載荷板を浮上させることができるねじと、をさらに備えていることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明は、車両が通過する路面に設けられた載荷板と、該載荷板に加わる荷重を測定することにより、該載荷板の上を通過する車両の軸重を計測するセンサと、該センサの計測データに基づき軸重データを算出する軸重算出手段と、前記載荷板の高さを調整可能な受圧ナットと、を備えた軸重計測装置であって、前記載荷板の前記センサが設けられた部分の表面側には開閉可能な開口部が形成されており、前記受圧ナットは、前記センサと開口部の間に設けられており、前記センサは、前記受圧ナットを介して載荷板を支持するよう構成されており、前記開口部を開口状態にした後、受圧ナットを取り外すことにより、前記センサを取り出すことができるよう構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
このように、本発明によれば、載荷板のセンサが設けられた部分の表面側に開閉可能な開口部を設けているので、センサの交換は、従来のように載荷板を外さなくても、開口部を開くという簡単な操作によって容易に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る軸重計測装置の第１実施例（土工部設置用）について、図面に基づいて説明する。図１は、第１実施例に係る軸重計測装置の概念図である。第１実施例に係る軸重計測装置は、道路の路面に設置された載荷板１０と、載荷板１０に設けられ、載荷板１０に加わる荷重を測定するロードセル１２と、ロードセル１２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１４と、Ａ／Ｄ変換器１４によって変換されたデジタル信号に基づいて、軸重データの算出などを行うコンピュータ１６と、コンピュータ１６によって算出されたデータなどを記憶するメモリ１８と、各種車両の車軸の組み合わせに関するデータが記憶されたデータベース２１と、を備えている。図１において、符号２２は、載荷板１０を通過する車両を示し、符号２４は、車両２２の先頭から１番目の車軸群を示し、符号２５は、車両２２の先頭から２番目の車軸群を示し、符号２６は、車両２２の先頭から３番目の車軸群を示す。また、データベース２１に記憶された各種車両の車軸の組み合わせに関する基本データを図２に示す。データベース２１に記憶されている基本データには、単輪・複輪に関するデータが含まれている。
【００１５】
第１実施例において、図３に示すように、載荷板１０には、ロードセル１２を収容するロードセル収容部１１が、通過する車両２２の進行方向（図３の矢印の方向）に対して垂直な方向に３列並んだ状態、すなわち進行方向と平行な方向に２個並んだ列が３列等間隔をおいて並んだ状態で設けられている。ロードセル収容部１１は、図４に示すように、載荷板１０の表面に向けて開口され、載荷板１０の表面から裏面に貫通する円筒状に形成されており、各ロードセル収容部１１には、蓋部材１３がロードセル収容部１１の開口部を開閉可能に設けられている。
【００１６】
ロードセル１２は、図４に示すように、その一部が載荷板１０の底面側から突出した状態でロードセル収容部１１内に収容させている。ロードセル収容部１１内のロードセル１２と蓋部材１３の間には、円柱状に形成された受圧ナット１５が設けられており、ロードセル１２は、受圧ナット１５を介して載荷板１０を支持している状態となっている。受圧ナット１５は、その外周面の上側にねじ山１５ａを形成しており、ロードセル収容部１１の内周面に形成されたねじ溝１１ａに螺合するよう構成されている。また、受圧ナット１５の上面には、受圧ナット１５を回転するためのボルト１５ｂが設けられており、このボルト１５ｂによって受圧ナット１５を回転することができ、それにより載荷板１０の高さを調整することができる。さらに、受圧ナット１５の上面には、ねじ穴１５ｃが形成されており、このねじ穴１５ｃには、蓋部材１３に設けられた孔１３ａを貫通するねじ１７が螺合するよう構成されている。したがって、先ず、ねじ１７を緩めて外した後に蓋部材１３を外して、そして受圧ナット１５を回転して外すことによって、ロードセル１２を取り出すことができ、この場合、ロードセル１２のどの１つを取り出しても載荷板１０が沈むことはない。
【００１７】
コンピュータ１６は、ロードセル１２の計測データに基づき載荷板１０を通る車両２２の軸重データを算出する軸重算出部２８と、ロードセル１２の計測データ及びデータベース２１に記憶された各種車両の車軸の組み合わせに関するデータ（図２参照）に基づき載荷板１０を通過する車両２２の先頭軸と最後尾軸を認識する先頭軸・最後尾軸認識部３０と、軸重算出部２８によって算出された軸重データ及び先頭軸・最後尾軸認識部３０によって認識された先頭軸と最後尾軸に関するデータから載荷板１０を通過する車両２２の総重量を算出する総重量算出部３２と、載荷板１０を通過する車両２２の先頭の車軸群２４からの数をカウントするカウンタ３３と、を備えている。
【００１８】
軸重算出部２８は、各ロードセル１２から出力されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換器１４によって変換されたデジタル信号を加算した波形から、軸重を算出するよう構成されている。そして、軸重算出部２８によって算出された軸重のデータは、メモリ１８に記憶されるよう構成されている。
【００１９】
先頭軸・最後尾軸認識部３０は、各ロードセル１２から出力されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換器１４によって変換されたデジタル信号を加算した波形から、載荷板１０を通過した車軸群がシングル軸であるか、連軸であるかを認識し、左右両端の列のロードセル１２（図３の１２Ａ及び１２Ｃ）から出力され変換されたデジタル信号を加算した波形から算出された荷重の平均値と、中列のロードセル１２（図３の１２Ｂ）から出力され変換されたデジタル信号の波形から算出された荷重の平均値との比（トレッド比）から、載荷板１０を通過した車軸群が、単輪（軸の左右端に１本ずつのタイヤが設けられているもの）であるか、又は複輪（軸の左右端に２本以上ずつのタイヤが設けられているもの）であるかを認識し、これら認識されたシングル軸か、連軸かに関する情報及び単輪、又は複輪であるかに関する情報に基づいて、データベース２１に記憶された各種車両の車軸の組み合わせに関するデータ（図２）から載荷板１０を通過した車両２２の種類を選択して、その選択された車両２２の種類に基づいて、載荷板１０を通過した車両２２の先頭軸及び最後尾軸を認識できるよう構成されている。そして、先頭軸・最後尾軸認識部によって認識された先頭軸又は最後尾軸に関するデータは、メモリ１８に記憶されるよう構成されている。
【００２０】
総重量算出部３２は、軸重算出部２８で算出され、メモリ１８に記憶された先頭軸から最後尾軸までの各軸の軸重を加算することによって、載荷板１０を通過する車両２２の総重量を算出できるよう構成されている。
【００２１】
次に、第１実施例に係る軸重計測装置の動作について図５に示すフローチャートに基づいて説明する。先ず、車両２２の走行にともない、車両２２の先頭から１番目の車軸群２４が載荷板１０の上に差しかかると、車両２２の先頭の車軸群２４の荷重が載荷板に伝わる（Ｓ１００）。載荷板１０に加えられた荷重は、この載荷板１０を支えているロードセル１２によって感知され、この荷重を電圧（アナログ信号）の形で出力される（Ｓ１０２）。そして、この出力されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器１４によりデジタル信号に変換され（Ｓ１０４）、この変換されたデジタル信号は、コンピュータ１６に送信される（Ｓ１０６）。コンピュータ１６は、軸重算出部２８に受信したデジタル信号を加算させた後、波形とさせ、その波形から軸重を算出させる（Ｓ１０８）。次いで、コンピュータ１６は、軸重算出部２８によって算出された軸重に関するデータをメモリ１８に記憶させる（Ｓ１１０）。
【００２２】
さらに、コンピュータ１６は、先頭軸・最後尾軸認識部３０に、受信したデジタル信号を加算させた後、波形とさせ、その波形から載荷板１０を通過した車両２２の車軸群２４がシングル軸であるか、連軸であるかを認識させ（Ｓ１１２）、左右両端の列のロードセル１２Ａ、１２Ｃから出力され変換されたデジタル信号を加算した波形から算出された荷重の平均値と、中列のロードセル１２Ｂから出力され変換されたデジタル信号の波形から算出された荷重の平均値との比（トレッド比）から、載荷板１０を通過した車両１０の車軸群２４が、単輪であるか、あるいは複輪であるかを認識させる（Ｓ１１４）。次いで、カウンタ３３は、このデジタル信号が通過した車両２２の先頭から１番目の車軸群２４のものであるとカウントし、コンピュータ１６は、先頭軸・最後尾軸認識部３０によって認識されたシングル軸か又は連軸かに関するデータ、単輪か又は複輪かに関するデータ、及び先頭から１番目の車軸群２４であることに関するデータをメモリ１８に記憶させる（Ｓ１１６）。
【００２３】
次に、車両２２の先頭から２番目の車軸群２５が載荷板１０の上に差しかかると、先頭から１番目の車軸群２４の場合と同様に車両２２の車軸群２５の車軸の荷重が載荷板に伝わる（Ｓ１１８）。載荷板１０に加えられた荷重は、この載荷板１０を支えているロードセル１２によって感知され、荷重を電圧（アナログ信号）の形で出力される（Ｓ１２０）。そして、この出力されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器１４によりデジタル信号に変換され（Ｓ１２２）、この変換されたデジタル信号は、コンピュータ１６に送信される（Ｓ１２４）。コンピュータ１６は、軸重算出部２８に受信したデジタル信号を加算させた後、波形とさせ、その波形から軸重を算出させる（Ｓ１２６）。次いで、コンピュータ１６は、軸重算出部２８によって算出された軸重に関するデータをメモリ１８に記憶させる（Ｓ１２８）。
【００２４】
さらに、コンピュータ１６は、先頭軸・最後尾軸認識部３０に、受信したデジタル信号を加算させた後、波形とさせ、その波形から載荷板１０を通過した車両２２の２番目の車軸群２５がシングル軸であるかか、連軸であるかを認識させ（Ｓ１３０）、左右両端の列のロードセル１２Ａ、１２Ｃから出力され変換されたデジタル信号を加算した波形から算出された荷重の平均値と、中列のロードセル１２Ｂから出力され変換されたデジタル信号の波形から算出された荷重の平均値との比（トレッド比）から、載荷板１０を通過した車両２２の車軸群２５が、単輪であるか又は複輪であるかを認識させる（Ｓ１３２）。次いで、カウンタ３３は、このデジタル信号が通過した車両２２の先頭から２番目の車軸群２５のものであるとカウントし、コンピュータ１６は、先頭軸・最後尾軸認識部３０によって認識されたシングル軸か又は連軸かに関するデータ、単輪か又は複輪かに関するデータ、及び先頭から２番目の車軸群２５であることに関するデータをメモリ１８に記憶させる（Ｓ１３４）。
【００２５】
次に、車両２２の先頭から３番目の車軸群２６が載荷板１０の上に差しかかると、先頭から１番目の車軸群２４の場合と同様に車両２２の３番目の車軸群２６の荷重が載荷板１０に伝わる（Ｓ１３６）。載荷板１０に加えられた荷重は、この載荷板１０を支えているロードセル１２によって感知され、荷重を電圧（アナログ信号）の形で出力される（Ｓ１３８）。そして、この出力されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器１４によりデジタル信号に変換され（Ｓ１４０）、この変換されたデジタル信号は、コンピュータ１６に送信される（Ｓ１４２）。コンピュータ１６は、軸重算出部２８に受信したデジタル信号を加算させた後、波形とさせ、その波形から軸重を算出させる（Ｓ１４４）。次いで、コンピュータ１６は、軸重算出部２８によって算出された軸重に関するデータをメモリ１８に記憶させる（Ｓ１４６）。
【００２６】
さらに、コンピュータ１６は、先頭軸・最後尾軸認識部３０に、受信したデジタル信号を加算させた後、波形とさせ、その波形から載荷板１０を通過した車両２２の車軸群２６がシングル軸であるか、連軸であるかを認識させ（Ｓ１４８）、左右両端の列のロードセル１２Ａ、１２Ｃから出力され変換されたデジタル信号を加算した波形から算出された荷重の平均値と、中列のロードセル１２Ｂから出力され変換されたデジタル信号の波形から算出された荷重の平均値との比（トレッド比）から、載荷板１０を通過した車両１０の車軸群２６が、単輪であるか、又は複輪であるかを認識させる（Ｓ１５０）。次いで、カウンタ３３は、このデジタル信号が通過した車両２２の先頭から３番目の車軸群２６のものであるとカウントし、コンピュータ１６は、先頭軸・最後尾軸認識部３０によって認識されたシングル軸か又は連軸かに関するデータ、単輪か又は複輪かに関するデータ、及び先頭から３番目の車軸群２６であることに関するデータをメモリ１８に記憶させる（Ｓ１５２）。
【００２７】
次に、コンピュータ１６は、メモリ１８に記憶された先頭から１番目の車軸群２４、２番目の車軸群２５及び３番目の車軸群２６に関するシングル軸か、又は連軸かに関するデータ、単輪か又は複輪かに関するデータ、及びデータベース２１（図２参照）に記憶された各種車両の車軸の組み合わせに関するデータから、３番目の車軸群２６が、１番目の車軸群２４及び２番目の車軸群２５と同じ車両の車軸群であるか、あるいは１番目及び２番目の車軸群２４、２５の車両の次の車両の先頭から１番目の車軸群であるかを識別する（Ｓ１５４）。
【００２８】
ステップ１５４において、コンピュータ１６は、３番目の車軸群が、１番目及び２番目の車軸群２４、２５と同じ車両の車軸群であると認識した場合、コンピュータ１６は、メモリ１８に記憶された先頭から１番目の車軸群２４、２番目の車軸群２５及び３番目の車軸群２６に関するシングル軸か、連軸かに関するデータ、及び単輪か、複輪かに関するデータ、及びデータベース２１（図２参照）に記憶された各種車両の車軸の組み合わせに関するデータから、３番目の車軸群２６が最後尾の車軸群か否かを識別する（Ｓ１５６）。
【００２９】
ステップ１５６において、３番目の車軸群２６が最後尾の車軸群であると認識された場合、コンピュータ１６は、メモリ１８に記憶された１番目の車軸群２４の軸重に関するデータ、２番目の車軸群２５の軸重に関するデータ、及び３番目の車軸群２６の軸重に関するデータから、車両２２の総重量を算出して終了する（Ｓ１５８）。
【００３０】
また、ステップ１５６において、コンピュータが３番目の車軸群２６が最後尾の車軸群であると認識されなかった場合、ステップ１３６に戻り、ステップ１３６〜ステップ１５２に基づいて４番目の車軸群の計測を行う。
【００３１】
ステップ１５４において、コンピュータ１６は、３番目の車軸群が、１番目の車軸群２４及び２番目の車軸群２５と同じ車両の車軸群でないと認識した場合、その３番目の車軸群を次の車両の先頭軸とし、ステップ１３６〜ステップ１５２の作業を次の車両の先頭から１番目の車軸群のステップ１００〜ステップ１１６の作業として処理する。次に、コンピュータ１６は、メモリ１８に記憶された一番目の車軸群２４の軸重に関するデータと二番目の車軸群２５の軸重に関するデータから、車両２２の総重量を算出して終了する（Ｓ１５８）。
【００３２】
なお、ステップ１５４において、コンピュータ１６は、３番目の車軸群２６が、先頭の車軸群２４と同じ車両の軸であると認識し、ステップ１５６において、コンピュータ１６が３番目の車軸群２６が最後尾の車軸群であると認識されず、ステップ１３６〜ステップ１５２に基づいて４番目の車軸群の軸の計測を行った後に、ステップ１５４において、４番目の車軸群が、次に車両の先頭の車軸群であると認識した場合、ステップ１５８においては、メモリ１８に記憶された１番目の車軸群２４の軸重に関するデータと、２番目の車軸群２５の軸重に関するデータと、３番目の車軸群２６の軸重に関するデータとから車両２２の総重量を算出して終了する。ステップ１５４において、コンピュータ１６が４番目の車軸群が先頭の車軸群と同じ車両の軸であると認識した場合、データベース２１（図２参照）に記憶された各種車両の車軸の組み合わせに関するデータから４番目の車軸群が最後尾の車軸群であると認識することができるから、ステップ１５８に進み、メモリ１８に記憶された１番目の車軸群２４の軸重に関するデータと、２番目の車軸群２５の軸重に関するデータと、３番目の車軸群２６の軸重に関するデータと、同じ車両の４番目の車軸群の軸重に関するデータとから車両２２の総重量を算出して終了する。
【００３３】
次に、本発明に係る軸重計測装置の第２実施例（高架部用）について説明する。第２実施例に係る軸重計測装置は、高速道路入口などの高架部に使用させるもので、図６に示すように載荷板４０、４２、４４、４６が前後左右に４枚設けられており、第１実施例に係る軸重計測装置の検出部よりも薄く７０ｍｍ程度に形成されている。
【００３４】
４枚の載荷板のうち、通過する車両の進行方向（図６の矢印の方向）に向かって前側の２枚の載荷板４０、４２には、後縁４０ｂ、４２ｂに沿ってロードセル４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ、４８Ｅ、４８Ｆが３つずつ設けられており、他の載荷板４４、４６には、前縁４４ａ、４６ａに沿ってロードセル４８Ｇ、４８Ｈ、４８Ｊ、４８Ｋ、４８Ｍ、４８Ｎが３つずつ設けられている。また、４枚の載荷板のうち、前側の２枚の載荷板４０、４２には、前縁４０ａ、４２ａに沿って各載荷板４０、４２を支持する支持部５０が３つずつ設けられており、他の載荷板４４、４６には、後縁４４ｂ、４６ｂに沿って各載荷板４４、４６を支持する支持部５０が３つずつ設けられている。さらに、各載荷板４０、４２、４４、４６は、図７に示すように上下方向に貫通するねじ穴５２が形成されており、このねじ穴５２に載荷板浮上用ねじ５３を挿入させて回転することによって載荷板４０、４２、４４、４６を底板６２に対して浮上させることができるよう構成されている。なお、軸重計測装置を稼動させている間は、ねじ５３は、ねじ穴５２に挿入させておかない。
【００３５】
通過する車両の進行方向前側に設置された載荷板４０、４２のロードセル４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ、４８Ｅ、４８Ｆが設けられている側の縁４０ｂ、４２ｂと進行方向後側に設置された載荷板４４、４６のロードセル４８Ｇ、４８Ｈ、４８Ｊ、４８Ｋ、４８Ｍ、４８Ｎが設けられている側の縁４４ａ、４６ａの間には、縁に沿って表面側に開口する帯状の開口部５４が形成されており、この開口部５４には、開口部５４を開閉する蓋部材５６が設けられている。この蓋部材５６は、図７に示すように固定ボルト５８によって底板６２に固定されており、蓋部材５６と載荷板４０、４２、４４、４６の間には、ゴムパッキン５７が設けられている。各ロードセル４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ、４８Ｅ、４８Ｆ、４８Ｇ、４８Ｈ、４８Ｊ、４８Ｋ、４８Ｍ、４８Ｎは、図７に示すように開口部５４よりも内側（図７の左側）の載荷板４０、４２、４４、４６と底板６２との間に、載荷板４０、４２、４４、４６を支持するように設けられている。また、各ロードセル４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ、４８Ｅ、４８Ｆ、４８Ｇ、４８Ｈ、４８Ｊ、４８Ｋ、４８Ｍ、４８Ｎの上方の載荷板４０、４２、４４、４６には、上下方向に貫通するねじ６４が設けられており、このねじ６４と底板６２によってロードセル４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ、４８Ｅ、４８Ｆ、４８Ｇ、４８Ｈ、４８Ｊ、４８Ｋ、４８Ｍ、４８Ｎを挟むことによってロードセル４８を上下方向に固定するよう構成されている。また、底板６２には、ロードセル４８に対しての開口部５４の反対側とその左右側（図７の左側及び前後側）に接するようにピン部材６６が設けられており、ロードセル４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ、４８Ｅ、４８Ｆ、４８Ｇ、４８Ｈ、４８Ｊ、４８Ｋ、４８Ｍ、４８Ｎの開口部５４側（図７の右側）に接するように押え板６８が設けられている。これらピン部材６６及び押え板６８によってロードセル４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ、４８Ｅ、４８Ｆ、４８Ｇ、４８Ｈ、４８Ｊ、４８Ｋ、４８Ｍ、４８Ｎを水平方向に固定することができる。また、押え板６８は、固定ボルト７０によって底板６２に固定されており、開口部５４側から固定ボルト７０を外すことによって、押え板６８を底板６２から取り外すことができる。
【００３６】
したがって、ロードセルを取り出すには、先ず、固定ボルト５８を外して蓋部材５６及びゴムパッキン５７を取り外し、ねじ穴５２に載荷板浮上ねじ５３を挿入して回転させることにより、載荷板４０、４２、４４、４６を底板６２に支持させる。次いで、ねじ６４を緩めてロードセル４８を上下方向に開放し、次に固定ボルト７０を外して押え板６８を底板６２から取り外すことによってロードセル４８が開口部５４の方向にも開放されるので、ロードセル４８を開口部５４の方向に移動させることによって、開口部５４からロードセル４８を取り出すことができる。
【００３７】
なお、蓋部材５６は、２分割して載荷板にそれぞれ締結することも可能で、この場合、分割された蓋部材の間にゴムパッキンを設けることが好ましい。
【００３８】
そして、第２実施例に係る軸重計測装置も第１実施例と同様にロードセル４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ、４８Ｅ、４８Ｆ、４８Ｇ、４８Ｈ、４８Ｊ、４８Ｋ、４８Ｍ、４８Ｎから出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１４と、Ａ／Ｄ変換器１４によって変換されたデジタル信号に基づいて、軸重データの算出などを行うコンピュータ１６と、コンピュータ１６によって算出されたデータなどを記憶するメモリ１８と、各種車両の車軸の組み合わせに関するデータが記憶されたデータベース２１と、を備えている（図１参照）。
【００３９】
次に、第２実施例に係る軸重計測装置の動作について図８に示すフローチャートに基づいて説明する（ここでは、シングル軸の場合を説明する）。先ず、車両の走行にともない、車両の先頭から１番目の車軸群が載荷板４０、４２の上に差しかかると、車両の先頭の車軸群の荷重が載荷板４０、４２に伝わる（Ｓ２００）。載荷板４０，４２に加えられた荷重は、この載荷板４０、４２を支えている支持部５０及びロードセル４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ、４８Ｅ、４８Ｆに伝えられる（Ｓ２０２）。ロードセル４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ、４８Ｅ、４８Ｆは、この荷重が伝えられると、この荷重を電圧（アナログ信号）の形で出力し（Ｓ２０４）、この出力されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器１４によりデジタル信号に変換され（Ｓ２０６）、この変換されたデジタル信号は、コンピュータ１６に送信される（Ｓ２０８）。この変換されたデジタル信号の波形を図９（ａ）の実線に示す。次に、コンピュータ１６は、このデジタル信号から支持部５０に加えられる荷重をデジタル信号として算出する（Ｓ２１０）。この算出されたデジタル信号の波形を図９（ｂ）の実線に示す．次に、コンピュータ１６は、これらデジタル信号を合成したデジタル信号の波形を形成する（Ｓ２１２）。合成した波形を図９（ｃ）の実線に示す。次いで、載荷板４４、４６も同様に軸重を計測する。但し、載荷板４４、４６のロードセル４８Ｇ、４８Ｈ、４８Ｊ、４８Ｋ、４８Ｍ、４８Ｎの波形は、図９（ａ）の破線、同じく支持部５０の波形は図９（ｂ）の破線となり、合成した波形は、図９（ｃ）の破線となる。ここで、前後の載荷板の波形を合成して全体合成波形（図９（ｄ））を形成する（Ｓ２１４）。
【００４０】
更に、このデジタル信号の波形から車両の軸重を算出する（Ｓ２１６）。算出したデータをメモリに記憶する以降の処理は、図５のステップ１１０以降の処理と同じである。なお、第２実施例おける載荷板全体の進行方向の長さ（前側載荷板の前縁から後縁までの長さ）は、第１の実施例と等しいため、図９（ｄ）の全体合成波形は、通過する車軸群が連軸の場合も図１２で示すものと同じであるため、第１実施異例と同様のシングル軸・連軸識別手段を適用する。次いで、先頭から２番目、３番目・・・の車軸群も同様に計測される。
【００４１】
なお、第２実施例において、第１実施例における左右端のロードセルとして４８Ａ、４８Ｆ、４８Ｇ、４８Ｎを用いて、その他のロードセルとして４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ、４８Ｅ、４８Ｈ、４８Ｊ、４８Ｋ、４８Ｍを用いて、第１実施例と同様にロードセルから出力され変換されたデジタル信号に基づいて荷重の比（トレッド比）を計算することにより、載荷板を通過した車軸群が単輪又は複輪であるかを認識することができる。
【００４２】
第２実施例によれば、載荷板４０、４２、４４、４６のロードセル４８と反対側の縁に設けられた支持部への荷重を算出するように構成されているので、ロードセル４８の数を半数に減らすことができ、それ故、通常よりも薄く面積が広い載荷板４０、４２、４４、４６を設けてもコスト増は抑えれれ、高架部など厚い載荷板を設置できない場所でも、低コストで精度の高い軸重計測装置を設けることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、先頭軸又は最後尾軸を認識する際に、載荷板を通過する車両の車軸群が単輪か又は複輪かを識別するので、車両間隔が極端に短い場合であっても、載荷板を通過する車両の先頭軸と最後尾軸を確実に認識することができ、車両が載荷板を跨いだ状態で止まった場合であっても、載荷板を通過する車両の先頭軸と最後尾軸を明確に認識することができるので、他のセンサ等を用いずに総重量を計測する軸重計測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る軸重計測装置の第１実施例の概念図である。
【図２】第１実施例に係る軸重計測装置に用いられるデータベースに記憶された各種車両の車軸の組み合わせに関する基本データの表である。
【図３】第１実施例に係る軸重計測装置に用いられる載荷板の平面図である。
【図４】第１実施例に係る軸重計測装置に用いられる載荷板のセンサ収容部（開口部）付近の拡大断面図である。
【図５】第１実施例に係る軸重計測装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る軸重計測装置の第２実施例に用いられる載荷板の平面図である。
【図７】第２実施例に係る軸重計測装置に用いられる載荷板のセンサ及び開口部付近の拡大断面図である。
【図８】第２実施例に係る軸重計測装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】第２実施例に係る軸重計測装置によって計測されたデジタル信号の波形を示す図である。
【図１０】従来の軸重計測装置の概念図である。
【図１１】従来の軸重計測装置に用いられる最小構成としての載荷板の平面図である。
【図１２】従来の軸重計測装置によって計測された載荷板の進行方向長さが２２５０ｍｍの場合のデジタル信号の波形を示す図である。
【図１３】従来の軸重計測装置に用いられるデータベースに記憶された各種車両の車軸の組み合わせに関する基本データの表である。
【図１４】従来の軸重計測装置に用いられる高架部用載荷板を車両の進行方向に２列並べた場合の平面図である。
【符号の説明】
１０  載荷板
１２  ロードセル
２２  車両
２４  先頭から１番目の車軸群
２５  先頭から２番目の車軸群
２６  先頭から３番目の車軸群
２８  軸重算出部
３０  先頭軸・最後尾軸認識部
３２  総重量算出部
３３  カウンタ
４０、４２、４４、４６        載荷板
４８  ロードセル
５０  支持部
【図１】
0003626748.tif 000002
【図２】
0003626748.tif 000003
【図３】
0003626748.tif 000004
【図４】
0003626748.tif 000005
【図５】
0003626748.tif 000006
【図６】
0003626748.tif 000007
【図７】
0003626748.tif 000008
【図８】
0003626748.tif 000009
【図９】
0003626748.tif 000010
【図１０】
0003626748.tif 000011
【図１１】
0003626748.tif 000012
【図１２】
0003626748.tif 000013
【図１３】
0003626748.tif 000014
【図１４】
0003626748.tif 000015