(57)【要約】【課題】総重量を測定でき、その測定過程において同時に輪重、片荷の重量をも測定できるトラックスケールを提供する。【解決手段】トラック２の複数の車輪２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが載る載台３と、この載台３の下方に配される複数のロードセル４，５，６，７を備え、これらロードセル４，５，６，７により検出される検出値に基づいてトラック２の各車輪毎の輪重を演算する輪重演算手段を備える構成とする。【選択図】図１
2006003291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて車両の各車輪毎の輪重を演算する輪重演算手段を備えることを特徴とするトラックスケール。
【請求項２】
前記輪重演算手段により演算された各車輪毎の輪重が予め設定される最大輪重値を超えたことを判定する過輪重判定手段を備える請求項１に記載のトラックスケール。
【請求項３】
車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて車両の総重量に対する右輪または左輪の輪重の比率を演算することにより片荷状態を演算する片荷演算手段を備えることを特徴とするトラックスケール。
【請求項４】
前記片荷演算手段により演算された右輪または左輪の輪重の比率が予め設定される判定基準値を超えたことを判定する片荷判定手段を備える請求項３に記載のトラックスケール。
【請求項５】
車両の各軸毎の軸重を演算する軸重演算手段を備える請求項１〜４のいずれかに記載のトラックスケール。
【請求項６】
車両の総重量が予め設定される最大積載量を超えたことを判定する過積載判定手段と、前記軸重演算手段により演算された車両の各軸毎の軸重が予め設定される最大軸重値を超えたことを判定する過軸重判定手段を備える請求項５に記載のトラックスケール。
【請求項７】
前記載台は車両の全ての車輪が同時に載るようにされ、かつ各荷重検出器により検出される検出値は個別に処理できるようにされる請求項１〜６のいずれかに記載のトラックスケール。
【請求項８】
前記輪重演算手段および／または前記片荷演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置は、車両の１軸目における左右の輪重値が同一であるとしてその１軸目の輪重値から演算され、左右の輪間距離は、入力手段から入力される値が用いられる請求項１〜７のいずれかに記載のトラックスケール。
【請求項９】
前記輪重演算手段および／または前記片荷演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置および左右の輪間距離は、撮像手段により撮像される画像を処理することにより演算される請求項１〜７のいずれかに記載のトラックスケール。
【請求項１０】
前記輪重演算手段および／または前記片荷演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置および左右の輪間距離は、超音波距離計にて測定される距離から演算される請求項１〜７のいずれかに記載のトラックスケール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の積荷重量を計測するトラックスケールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トラックスケールは、車両の積荷状態での重量（総重量）と、空荷状態での重量（風袋量）とを測定して、これらの重量から積荷の重量（正味量）を算出するものであり、取引証明の目的で、あるいは道路交通法（道路における危険を防止し、その他交通の安全と円滑を図り、及び道路の交通に起因する障害の防止に資することを目的とする法律）に規定されている過積載の有無を判定する目的で用いられている。通常、このトラックスケールは、重量検出部上にトラックを静置させて計量することにより、高精度の計測が行えるように構成されている。
【０００３】
一方、トラックの軸重もしくは輪重を測定するために、軸重計もしくは輪重計と称する装置が用いられている。これらの装置は、道路法（道路網の整備を図るため、道路に関して、路線の指定及び認定、管理、構造、保全、費用の負担区分等に関する事項を定め、もつて交通の発達に寄与し、公共の福祉を増進することを目的とする法律）に基づき制定された車両制限令に規定されている軸重もしくは輪重（輪荷重）を超えているか否かを判定するために使用される。なお、通常、軸重計は、高速道路の料金所の手前や一般道路に設置され、トラックを走行させて各車軸毎に載台上に載せて計量が行われる（特許文献１，２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−８１２２０号公報
【特許文献２】特開平１−１４８９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、トラックの重量を測定する計量器としてのトラックスケール、軸重計等は、その目的に応じて別々の計量器が用いられている。また、一般の事業所には総重量のみを測定できるトラックスケールだけが備えられており、軸重、輪重、片荷の測定ができないのが実情である。しかしながら、トラックを安全に運転し、かつ走行中に道路を傷めないためには、積載オーバー、総重量オーバー、軸重オーバー、輪重オーバーの判定を同時に行い、また片荷状態の判定を行い、その判定結果を走行前に運転者に知らせるようにするのが望ましい。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、総重量を測定することができるとともに、その測定過程において同時に輪重、片荷の重量をも測定することのできるトラックスケールを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明によるトラックスケールは、第１に、
車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて車両の各車輪毎の輪重を演算する輪重演算手段を備えることを特徴とするものである（第１発明）。
【０００８】
本発明において、前記輪重演算手段により演算された各車輪毎の輪重が予め設定される最大輪重値を超えたことを判定する過輪重判定手段を備えるのが好ましい（第２発明）。
【０００９】
また、本発明によるトラックスケールは、第２に、
車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて車両の総重量に対する右輪または左輪の輪重の比率を演算することにより片荷状態を演算する片荷演算手段を備えることを特徴とするものである（第３発明）。
【００１０】
本発明において、前記片荷演算手段により演算された右輪または左輪の輪重の比率が予め設定される判定基準値を超えたことを判定する片荷判定手段を備えるのが好ましい（第４発明）。
【００１１】
前記発明において、車両の各軸毎の軸重を演算する軸重演算手段を備えるのが好ましい（第５発明）。
【００１２】
また、車両の総重量が予め設定される最大積載量を超えたことを判定する過積載判定手段と、前記軸重演算手段により演算された車両の各軸毎の軸重が予め設定される最大軸重値を超えたことを判定する過軸重判定手段を備えるのが良い（第６発明）。
【００１３】
前記各発明において、前記載台は車両の全ての車輪が同時に載るようにされ、かつ各荷重検出器により検出される検出値は個別に処理できるようにされるのが好ましい（第７発明）。
【００１４】
一方、前記輪重演算手段および／または前記片荷演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置は、車両の１軸目における左右の輪重値が同一であるとしてその１軸目の輪重値から演算され、左右の輪間距離は、入力手段から入力される値が用いられるのが良い（第８発明）。
【００１５】
また、前記輪重演算手段および／または前記片荷演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置および左右の輪間距離は、撮像手段により撮像される画像を処理することにより演算されるものとしても良い（第９発明）。
【００１６】
さらに、前記輪重演算手段および／または前記片荷演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置および左右の輪間距離は、超音波距離計にて測定される距離から演算されるものとすることもできる（第１０発明）。
【発明の効果】
【００１７】
前記第１発明によれば、載台上に車両が載るだけで、その載台の下方に配される複数の荷重検出器により車両の総重量が演算されるとともに、その測定過程において同時に、輪重演算手段によって車両の各車輪毎の輪重が演算される。したがって、極めて簡素、かつ廉価な構成で、道路法に規定されている輪重量を容易に測定することができる。
【００１８】
また、前記第２発明のような過輪重判定手段を備えることで、測定された輪重が道路法で規制されている輪重量を超えているか否かを容易に判定することができ、必要に応じて車両の運転者等に警報、警告等を発することができる。
【００１９】
前記第３発明によれば、載台上に車両が載るだけで、その載台の下方に配される複数の荷重検出器により車両の総重量が演算されるとともに、その測定過程において同時に、片荷演算手段によって車両の総重量に対する右輪または左輪の輪重の比率（片荷状態）が演算される。したがって、極めて簡素、かつ廉価な構成で所望の重量を測定することができる。
【００２０】
また、前記第４発明のような片荷判定手段を備えることで、車両の走行中に事故を起こす恐れのある片荷状態を車両の運転者に知らせることができてその事故の発生を未然に防ぐことができる。
【００２１】
また、第５発明によれば、軸重演算手段によって車両の各軸毎の軸重が演算できるので、道路法に規定されている軸重量を容易に測定することができる。
【００２２】
次に、第６発明の構成を採用すれば、道路交通法に規定されている積載オーバーの判定および道路法に規定されている軸重オーバーの判定が確実に行え、走行前に運転者に知らせることができる。
【００２３】
また、第７発明によれば、特別なセンサーを付加しなくても、輪重測定、軸重測定等を容易に行うことができる。
【００２４】
さらに、車両の進入位置および左右の輪間距離は、前記第８発明〜第１０発明のように、キー入力、カード入力等の入力手段による入力データもしくは画像処理もしくは超音波計のいずれかの手段にて容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明によるトラックスケールの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
図１には、本発明の一実施形態に係るトラックスケールの平面図（ａ）および断面図（ｂ）が示されている。また、図２には、本実施形態のトラックスケールの回路構成図が示されている。
【００２７】
本実施形態のトラックスケール１は、図１において左方から右方へ進行する２軸のトラック２の前輪２ａ，２ｂおよび後輪２ｃ，２ｄが同時に載ることのできる大きさの載台３を備えるとともに、この載台３の下方の四隅に設けられる計４個のロードセル４，５，６，７を備えて構成されている。なお、以下の説明において、これら４個のロードセル４，５，６，７をそれぞれ、Ｎｏ．１ロードセル４、Ｎｏ．２ロードセル５、Ｎｏ．３ロードセル６、Ｎｏ．４ロードセル７と称することとする。
【００２８】
図２に示されるように、各ロードセル４，５，６，７はそれぞれ増幅器８およびスイッチ９、更にはアナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）１０を介して演算処理装置（ＣＰＵ）１１に接続されている。こうして、各ロードセル４，５，６，７にて検出された歪み量に応じたアナログ荷重信号は、対応する増幅器８にて増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１０によってデジタル荷重信号に変換され、演算処理装置１１に入力される。
【００２９】
前記演算処理装置１１は、所定プログラムを実行することにより所要の演算処理を行うように構成されている。また、この演算処理装置１１は、前記プログラムおよび各種データを記憶するメモリー１２に接続されるとともに、演算処理結果等を表示する表示器１３および各種データの入力等を行う押しボタンスイッチ（入力手段）１４に接続されている。なお、本実施形態における演算処理装置１１が、本発明における輪重演算手段、過輪重判定手段、片荷演算手段、片荷判定手段、軸重演算手段、過軸重判定手段に対応する。
【００３０】
本実施形態のトラックスケール１においては、トラック２が載台３上に載ってその載台３の中央部で停止する過程において、トラック２の総重量、軸重、輪重および片荷が測定できるようにされている。以下、この測定手順を図３に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。
【００３１】
まず、トラック２が載台３上に載って停止するまでの過程において、各ロードセル４，５，６，７の重量値が読み込まれる（ステップＳ１）。この場合、各ロードセル４，５，６，７の時系列パターンから新しい軸が検出部である載台３に載ったことが検出される（ステップＳ２）。そして、新しい軸が載台３に載ったことを検出することにより軸重と輪重を算出し（ステップＳ３）、全ての軸が載台３に載ったことを検出することにより総重量を算出する（ステップＳ４）。
【００３２】
これら軸重、輪重および総重量の算出は次のようにして行われる。
【００３３】
１軸目が載台３に載ったときのトラック２の進行方向の前後に位置する一対のＮｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６の合計荷重をＷＬ１１、Ｎｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７の合計荷重をＷＬ１２とし、また２軸目が載台３に載ることによりＮｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６の合計荷重に新たに加わる荷重をＷＬ２１、Ｎｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７の合計荷重に新たに加わる荷重をＷＬ２２とすると、Ｎｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６の合計荷重と時間との関係およびＮｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７の合計荷重と時間との関係は図４に示されるようなステップ状のグラフになる。
【００３４】
また、図５に示されるように、トラック２の進入位置の載台３左右方向の中心線Ｃからのずれ量をｂ、トラック２の輪間距離をｄ、Ｎｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６との間の距離（Ｎｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７との間の距離）をＬ１０、１軸目の右輪２ａと左輪２ｂの輪重をそれぞれＷ１Ｒ、Ｗ１Ｌとすると、次式が成り立つ。
すなわち、上下方向の荷重の釣合いから、
ＷＬ１１＋ＷＬ１２＝Ｗ１Ｒ＋Ｗ１Ｌ    ・・・（１）
が成り立ち、Ｎｏ．１ロードセル４周りのモーメントの釣合いから、
Ｗ１Ｒ×（Ｌ１０／２−ｄ／２−ｂ）＋Ｗ１Ｌ×（Ｌ１０／２＋ｄ／２−ｂ）＝ＷＬ１２×Ｌ１０                    ・・・（２）
が成り立つ。そして、これら式（１）（２）より、次式（３）（４）が得られる。
Ｗ１Ｒ＝{ＷＬ１１（Ｌ１０／２＋ｄ／２−ｂ）−ＷＬ１２（Ｌ１０／２−ｄ／２＋ｂ）}／ｄ                          ・・・（３）
Ｗ１Ｌ＝{−ＷＬ１１（Ｌ１０／２−ｄ／２−ｂ）＋ＷＬ１２（Ｌ１０／２＋ｄ／２＋ｂ）}／ｄ                        ・・・（４）
【００３５】
上記式（３）（４）において、距離Ｌ１０は設置されたトラックスケール１に対して固有の値であり、また荷重ＷＬ１１、ＷＬ１２は各ロードセル４，５，６，７による測定値であるので、トラック２の進入位置に基づく変数ｂと輪間距離ｄがわかれば、１軸目の各輪重値Ｗ１Ｒ、Ｗ１Ｌを求めることができる。
【００３６】
また、図４（ａ）に示される区間ａ２の荷重および図４（ｂ）に示される区間ａ４の荷重はそれぞれ、ＷＬ１１＋ＷＬ２１、ＷＬ１２＋ＷＬ２２となるので、荷重ＷＬ２１は区間ａ２における荷重値から区間ａ１における荷重値を引いた値となり、荷重ＷＬ２２は区間ａ４における荷重値から区間ａ３における荷重値を引いた値になる。また、２軸目の右輪と左輪の輪重をそれぞれＷ２Ｒ、Ｗ２Ｌとすると、上記式（１）（２）と同様に、次式が成り立つ。
ＷＬ２１＋ＷＬ２２＝Ｗ２Ｒ＋Ｗ２Ｌ    ・・・（５）
Ｗ２Ｒ×（Ｌ１０／２−ｄ／２−ｂ）＋Ｗ２Ｌ×（Ｌ１０／２＋ｄ／２−ｂ）＝ＷＬ２２×Ｌ１０                    ・・・（６）
そして、これらこれら式（５）（６）より、１軸目と同様に次式（７）（８）が得られる。
Ｗ２Ｒ＝{ＷＬ２１（Ｌ１０／２＋ｄ／２−ｂ）−ＷＬ２２（Ｌ１０／２−ｄ／２＋ｂ）}／ｄ                          ・・・（７）
Ｗ２Ｌ＝{−ＷＬ２１（Ｌ１０／２−ｄ／２−ｂ）＋ＷＬ２２（Ｌ１０／２＋ｄ／２＋ｂ）}／ｄ                        ・・・（８）
【００３７】
こうして、式（７）（８）より、２軸目の各輪重値Ｗ２Ｒ、Ｗ２Ｌを求めることができる。また、総重量Ｗは、右輪の合計値Ｗ１１＋Ｗ２１と、左輪の合計値Ｗ１２＋Ｗ２２との和によって求めることができる。
【００３８】
このようにして、右輪の合計値Ｗ１１＋Ｗ２１、左輪の合計値Ｗ１２＋Ｗ２２および総重量Ｗが求められると、次に、各輪の和と総重量Ｗとの比率を次式により求める（ステップＳ５）。
右輪比率Ｒ１＝（Ｗ１１＋Ｗ２１）／Ｗ      ・・・（９）
左輪比率Ｒ２＝（Ｗ１２＋Ｗ２２）／Ｗ      ・・・（１０）
【００３９】
また、４個のロードセル４，５，６，７の合計荷重と時間との関係は図６に示されているようなステップ状のグラフになることから、１軸目が載台３に載ったときの荷重値ＷＬ１と、両軸が載ったときの荷重値ＷＬ２とから、１軸目の軸重Ｗ１と、２軸目の軸重Ｗ２とを次式により求めることができる。
Ｗ１＝ＷＬ１                              ・・・（１１）
Ｗ２＝ＷＬ２−ＷＬ１                      ・・・（１２）
【００４０】
次に、求められた総重量Ｗが、予め設定されてメモリー１２に記憶されている最大積載量を超えているか否かを判定し（ステップＳ６）、最大積載量を超えている場合には過積載の警報を表示器１３に表示し（ステップＳ７）、また求められた軸重Ｗ１，Ｗ２が、道路法に定められている最大軸重値を超えているか否かを判定し（ステップＳ８）、最大軸重値を超えている場合には軸重オーバー（過軸重）の警報を表示器１３に表示する（ステップＳ９）。さらに、１軸目の各輪重値Ｗ１Ｒ、Ｗ１Ｌおよび２軸目の各輪重値Ｗ２Ｒ、Ｗ２Ｌが最大輪重値を超えているか否かを判定し（ステップＳ１０）、最大輪重値を超えている場合には輪重オーバー（過輪重）の警報を表示器１３に表示する（ステップＳ１１）。また、右輪比率Ｒ１および左輪比率Ｒ２が片荷の判定基準を超えているか否かを判定し（ステップＳ１２）、片荷の判定基準を超えている場合には片荷状態の警報を表示器１３に表示する（ステップＳ１３）。
【００４１】
ここで、前述の過積載、軸重オーバー、輪重オーバーおよび片荷状態の各警報は、トラックスケール１の操作装置にだけ表示してそのトラックスケールのオペレータだけが確認するのではなく、実際に危険な走行が強いられるトラック２の運転者に対して発するようにするのが好ましい。より具体的には、運転者が見やすい前方に過積載、軸重オーバー、輪重オーバーおよび片荷の各警報を表示する表示器１３を設置するようにされる。また、そのほかに、発行伝票に各警報を印字する方法や、警報がある場合に伝票を発行しない等の方法がある。
【００４２】
また、前記トラック２の進入位置に基づく変数ｂは、次のようにして求めることができる。すなわち、安全運転を目的として、運転者が乗るトラック２の運転台の下に設置されている１軸目の左右輪重値はほぼ同じになるように設計されているため、トラック２の中心が載台３の左右方向の中心線Ｃ（図５参照）と一致するように進入した場合にはＮｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６の合計荷重値と、Ｎｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７の合計荷重値とはほぼ同じ値を示すことになる。したがって、図５に示されるように、トラック２の進入位置が中心線Ｃからずれ量ｂだけロードセル４，６の方向にずれて進入したときには、Ｎｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６の合計荷重で算出された１軸目の値をＷＬ１１とし、Ｎｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７の合計荷重で算出された１軸目の値をＷＬ１２とすると、次式が成り立つ。
ＷＬ１１×（Ｌ１０／２−ｂ）＝ＷＬ１２×（Ｌ１０／２＋ｂ）
したがって、
ｂ＝（Ｌ１０／２）×（ＷＬ１１−ＷＬ１２）／（ＷＬ１１＋ＷＬ１２）
・・・（１３）
となって、トラック２の進入位置を得ることができる。
【００４３】
また、このようにトラック２の進入位置がわかると、次に、２軸目以降の輪重値を算出することができる。すなわち、図７に示されているように、Ｎｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６とで測定された１軸目と２軸目の合計荷重値をWＬ１３、Ｎｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７とで測定された１軸目と２軸目の合計荷重値をＷＬ１４とし、２軸目は距離ｃだけ中心線ＣからＮｏ．１ロードセル４、Ｎｏ．３ロードセル６の方向にずれていたとすると、次式が成り立つ。
（ＷＬ１３−ＷＬ１１）×（Ｌ１０／２−ｃ）＝（ＷＬ１４−ＷＬ１２）×（Ｌ１０／２＋ｃ）
したがって、
ｃ＝（Ｌ１０／２）×（ＷＬ１３−ＷＬ１４−ＷＬ１１＋ＷＬ１２）／（ＷＬ１３＋ＷＬ１４−ＷＬ１１−ＷＬ１２）          ・・・（１４）
となって、２軸目の重心位置のトラック中心からのずれ量ｃ−ｂが求められる。
【００４４】
ここで、トラック２の輪間距離をｄとし、２軸目の右輪と左輪の輪重をそれぞれＷ２Ｒ，Ｗ２Ｌとすると、次式が成り立つ。
Ｗ２Ｒ×（ｄ／２−（ｃ−ｂ））＝Ｗ２Ｌ×（ｄ／２＋（ｃ−ｂ））
・・・（１５）
Ｗ２Ｒ＋Ｗ２Ｌ＝（ＷＬ１３−ＷＬ１１）＋（ＷＬ１４−ＷＬ１２）
・・・（１６）
また、ｄは車種によりほぼ決まった値であるので、これら式（１５）（１６）より輪重値Ｗ２Ｒ，Ｗ２Ｌを求めることができる。
【００４５】
本実施形態においては、トラック２の進入位置に基づく変数ｂを求めるのに、１軸目の左右輪重値がほぼ同じになるように設計されていることを利用するものとし、またトラック２の輪間距離ｄについては車種毎に決まった値であることとした。しかし、これらの値ｂ、ｄは実測および演算により求めることができる。
【００４６】
まず、画像処理を用いて値ｂ、ｄを求める実施形態について説明する。図８（ａ）には、撮像手段としてのカメラをトラックスケール１の前方上部に取り付けて、トラック２の前輪が所定位置に来たときの画像が示されている。図中、Ｌ３０は載台３の幅（既知）を示し、Ｌ３１はトラック２の右輪２ａの外端と載台３の右側端との距離、Ｌ３２はトラック２の左輪２ｂの外端と載台３の左側端との距離を示している。
【００４７】
この画像から点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を求め、距離Ｌ３０と距離Ｌ３１の比率ｒ１＝Ｌ３１／Ｌ３０と、距離Ｌ３０と距離Ｌ３２の比率ｒ２＝Ｌ３２／Ｌ３０とを求める。これにより、距離Ｌ３１、Ｌ３２が次式により求められる。
Ｌ３１＝ｒ１×Ｌ３０                              ・・・（１７）
Ｌ３２＝ｒ２×Ｌ３０                              ・・・（１８）
【００４８】
こうして、トラック２の進入位置の載台３左右方向の中心線Ｃからのずれ量ｂが次式で求められる。
点Ａ１からトラック中心までの距離
＝（Ｌ３０−Ｌ３１−Ｌ３２）／２＋Ｌ３１
点Ａ１から載台３の中心線Ｃまでの距離＝Ｌ３０／２
よって、
ｂ＝Ｌ３０／２−｛（Ｌ３０−Ｌ３１−Ｌ３２）／２＋Ｌ３１｝
＝（Ｌ３２−Ｌ３１）／２                        ・・・（１９）
となる。
【００４９】
また、タイヤの幅は車両の大きさにより略一定であるので、この値をＬｔとすると、図８（ｂ）に示されるように、
１軸目の輪間距離＝（Ｌ３０−Ｌ３１−Ｌ３２）−Ｌｔ  ・・・（２０）
同様に、図８（ｃ）より、
２軸目の輪間距離＝（Ｌ３０−Ｌ３１−Ｌ３２）−２×Ｌｔ・・（２１）
となる。
【００５０】
なお、本実施形態では、タイヤ幅Ｌｔを一定値としたが、このＬｔは、距離Ｌ３１、Ｌ３２を式（１７）（１８）に示されるように載台３の幅Ｌ３０の比率から求めたように画像処理によって求めるようにしても良い。
【００５１】
次に、超音波距離計による計測値を用いて値ｂ，ｄを求める実施形態について説明する。本実施形態では、図９に示されるように、超音波距離計１５がトラックスケール１の両側方に設置される。ここで、この超音波距離計１５は、送信器と受信器を備え、超音波を送信器から計測対象物に放射し、計測対象物からの反射波を受信器にて検出するまでの時間を計測することにより、計測対象物との間の距離を測定するものである。
【００５２】
いま、左右の超音波距離計１５，１５間の距離をＬ４０、右輪２ａ側に設置された超音波距離計１５と載台３の右側端との距離をＬ４３、左輪２ｂ側に設置された超音波距離計１５と載台３の左側端との距離をＬ４４、右輪２ａ側の超音波距離計１５で計測された右輪２ａまでの距離をＬ４１、左輪２ｂ側の超音波距離計１５で計測された左輪２ｂまでの距離をＬ４２とすると、トラック２の進入位置の載台３左右方向の中心線Cからのずれ量ｂは次式で求められる。
右輪２ａ側の超音波距離計１５からトラック中心までの距離
＝（Ｌ４０−Ｌ４１−Ｌ４２）／２＋Ｌ４１
右輪２ａ側の超音波距離計１５からトラックスケール中心までの距離
＝（Ｌ４０−Ｌ４３−Ｌ４４）／２＋Ｌ４３
よって、
ｂ＝｛（Ｌ４０−Ｌ４３−Ｌ４４）／２＋Ｌ４３｝−｛（Ｌ４０−Ｌ４１−Ｌ４２）／２＋Ｌ４１｝
＝（Ｌ４２−Ｌ４１＋Ｌ４３−Ｌ４４）／２          ・・・（２２）
となる。ここで、距離Ｌ４３、Ｌ４４は既知の値なので、距離Ｌ４１、Ｌ４２を計測することで、トラック２の進入位置を求めることができる。
【００５３】
また、タイヤの幅は車両の大きさにより略一定であるので、この値をＬｔとすると、図８（ｂ）より、
１軸目の輪間距離＝（Ｌ４０−Ｌ４１−Ｌ４２）−Ｌｔ  ・・・（２３）
同様に、図８（ｃ）より、
２軸目の輪間距離＝（Ｌ４０−Ｌ４１−Ｌ４２）−２×Ｌｔ・・（２４）
となる。
【００５４】
ところで、道路法では、道路に関して、路線の指定および認定、管理、構造、保全、費用の負担区分当に関する事項が車両の種類に応じて一律に定められている。一方、道路交通法では、車両の総重量が個々の車両毎に決められており、この重量は、道路法の重量より小さな値となっている。このことから、トラック２の過積載について厳密に警報を発信するためには、個々のトラックの空車重量と最大積載量または最大総重量を読み込むことが必要となる。
【００５５】
そこで、前記各実施形態においては、個々のトラックの総重量を測定する毎に、最大総重量を押しボタンスイッチ１４（図２参照）でキー入力し、測定した総重量がその最大総重量を超えた場合に警報を発するようにされる。
【００５６】
また、最大総重量をキー入力する代わりに、空車重量と最大積載量をキー入力するようにしても良い。また、トラック２の車番等と関連付けてそれらの重量をメモリー１２に記憶させておき、車番等をキー入力することによりその重量を自動的に読み込むようにしても良い。そのほかに、キー入力以外の手段、例えばカードリーダーや非接触式（無線式）の読み込み手段を用いても良い。
【００５７】
同様に、輪間距離についても、キー入力したり、あるいは車番等と関連付けて前記重量を記憶させておき、車番等を入力することによりその重量を自動的に読み込むようにしても良い。また、キー入力以外の手段、例えばカードリーダーや非接触式（無線式）の読み込み手段を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係るトラックスケールの平面図（ａ）および断面図（ｂ）
【図２】本実施形態のトラックスケールの回路構成図
【図３】本実施形態のトラックスケールによる測定手順を示すフローチャート
【図４】本実施形態のトラックスケールにおける右輪側および左輪側のロードセルの加算値の変化を示すグラフ
【図５】トラックの進入位置の演算内容説明図
【図６】全ロードセルの加算値の変化を示すグラフ
【図７】輪重値の演算内容説明図
【図８】画像処理を用いる進入位置および輪間距離の演算内容説明図
【図９】超音波距離計を用いる進入位置および輪間距離の演算内容説明図
【符号の説明】
【００５９】
１    トラックスケール
２    トラック
３    載台
４，５，６，７    ロードセル（荷重検出器）
１１  演算処理装置
１２  メモリー
１３  表示器
１４  押しボタンスイッチ
１５  超音波距離計
【図１】
2006003291.tif 000003
【図２】
2006003291.tif 000004
【図３】
2006003291.tif 000005
【図４】
2006003291.tif 000006
【図５】
2006003291.tif 000007
【図６】
2006003291.tif 000008
【図７】
2006003291.tif 000009
【図８】
2006003291.tif 000010
【図９】
2006003291.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月31日(2005.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて、車両の総重量と、各軸毎の軸重と、各車輪毎の輪重とを同時に測定できることを特徴とするトラックスケール。
【請求項２】
車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて車両の各車輪毎の輪重を演算する輪重演算手段を備えることを特徴とするトラックスケール。
【請求項３】
前記輪重演算手段により演算された各車輪毎の輪重が予め設定される最大輪重値を超えたことを判定する過輪重判定手段を備える請求項２に記載のトラックスケール。
【請求項４】
前記輪重演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置は、車両の１軸目における左右の輪重値が同一であるとしてその１軸目の輪重値から演算され、左右の輪間距離は、入力手段から入力される値が用いられる請求項２または３に記載のトラックスケール。
【請求項５】
前記輪重演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置および左右の輪間距離は、撮像手段により撮像される画像を処理することにより演算される請求項２または３に記載のトラックスケール。
【請求項６】
前記輪重演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置および左右の輪間距離は、超音波距離計にて測定される距離から演算される請求項２または３に記載のトラックスケール。
【請求項７】
車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて車両の総重量に対する右輪または左輪の輪重の比率を演算することにより片荷状態を演算する片荷演算手段を備えることを特徴とするトラックスケール。
【請求項８】
前記片荷演算手段により演算された右輪または左輪の輪重の比率が予め設定される判定基準値を超えたことを判定する片荷判定手段を備える請求項７に記載のトラックスケール。
【請求項９】
車両の各軸毎の軸重を演算する軸重演算手段を備える請求項２〜８のいずれかに記載のトラックスケール。
【請求項１０】
車両の総重量が予め設定される最大積載量を超えたことを判定する過積載判定手段と、前記軸重演算手段により演算された車両の各軸毎の軸重が予め設定される最大軸重値を超えたことを判定する過軸重判定手段を備える請求項９に記載のトラックスケール。
【請求項１１】
前記片荷演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置は、車両の１軸目における左右の輪重値が同一であるとしてその１軸目の輪重値から演算され、左右の輪間距離は、入力手段から入力される値が用いられる請求項７〜１０のいずれかに記載のトラックスケール。
【請求項１２】
前記片荷演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置および左右の輪間距離は、撮像手段により撮像される画像を処理することにより演算される請求項７〜１０のいずれかに記載のトラックスケール。
【請求項１３】
前記輪重演算手段および／または前記片荷演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置および左右の輪間距離は、超音波距離計にて測定される距離から演算される請求項７〜１０のいずれかに記載のトラックスケール。
【請求項１４】
前記載台は車両の全ての車輪が同時に載るようにされ、かつ各荷重検出器により検出される検出値は個別に処理できるようにされる請求項１〜１３のいずれかに記載のトラックスケール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の積荷重量を計測するトラックスケールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トラックスケールは、車両の積荷状態での重量（総重量）と、空荷状態での重量（風袋量）とを測定して、これらの重量から積荷の重量（正味量）を算出するものであり、取引証明の目的で、あるいは道路交通法（道路における危険を防止し、その他交通の安全と円滑を図り、及び道路の交通に起因する障害の防止に資することを目的とする法律）に規定されている過積載の有無を判定する目的で用いられている。通常、このトラックスケールは、重量検出部上にトラックを静置させて計量することにより、高精度の計測が行えるように構成されている。
【０００３】
一方、トラックの軸重もしくは輪重を測定するために、軸重計もしくは輪重計と称する装置が用いられている。これらの装置は、道路法（道路網の整備を図るため、道路に関して、路線の指定及び認定、管理、構造、保全、費用の負担区分等に関する事項を定め、もつて交通の発達に寄与し、公共の福祉を増進することを目的とする法律）に基づき制定された車両制限令に規定されている軸重もしくは輪重（輪荷重）を超えているか否かを判定するために使用される。なお、通常、軸重計は、高速道路の料金所の手前や一般道路に設置され、トラックを走行させて各車軸毎に載台上に載せて計量が行われる（特許文献１，２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−８１２２０号公報
【特許文献２】特開平１−１４８９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、トラックの重量を測定する計量器としてのトラックスケール、軸重計等は、その目的に応じて別々の計量器が用いられている。また、一般の事業所には総重量のみを測定できるトラックスケールだけが備えられており、軸重、輪重、片荷の測定ができないのが実情である。しかしながら、トラックを安全に運転し、かつ走行中に道路を傷めないためには、積載オーバー、総重量オーバー、軸重オーバー、輪重オーバーの判定を同時に行い、また片荷状態の判定を行い、その判定結果を走行前に運転者に知らせるようにするのが望ましい。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、総重量を測定することができるとともに、その測定過程において同時に輪重、軸重、更には片荷の重量をも測定することのできるトラックスケールを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明によるトラックスケールは、第１に、
車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて、車両の総重量と、各軸毎の軸重と、各車輪毎の輪重とを同時に測定できることを特徴とするものである。（第１発明）。
【０００８】
また、本発明によるトラックスケールは、第２に、
車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて車両の各車輪毎の輪重を演算する輪重演算手段を備えることを特徴とするものである（第２発明）。
【０００９】
本発明において、前記輪重演算手段により演算された各車輪毎の輪重が予め設定される最大輪重値を超えたことを判定する過輪重判定手段を備えるのが好ましい（第３発明）。
【００１０】
前記第２発明または第３発明において、前記輪重演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置は、車両の１軸目における左右の輪重値が同一であるとしてその１軸目の輪重値から演算され、左右の輪間距離は、入力手段から入力される値が用いられるのが好ましい（第４発明）。
【００１１】
また、前記輪重演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置および左右の輪間距離は、撮像手段により撮像される画像を処理することにより演算されるものとしても良い（第５発明）。
【００１２】
さらに、前記輪重演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置および左右の輪間距離は、超音波距離計にて測定される距離から演算されるものであっても良い（第６発明）。
【００１３】
次に、本発明によるトラックスケールは、第３に、
車両の複数の車輪が載る載台と、この載台の下方に配される複数の荷重検出器を備えるトラックスケールにおいて、
前記荷重検出器により検出される検出値に基づいて車両の総重量に対する右輪または左輪の輪重の比率を演算することにより片荷状態を演算する片荷演算手段を備えることを特徴とするものである（第７発明）。
【００１４】
本発明において、前記片荷演算手段により演算された右輪または左輪の輪重の比率が予め設定される判定基準値を超えたことを判定する片荷判定手段を備えるのが好ましい（第８発明）。
【００１５】
前記発明において、車両の各軸毎の軸重を演算する軸重演算手段を備えるのが好ましい（第９発明）。
【００１６】
また、車両の総重量が予め設定される最大積載量を超えたことを判定する過積載判定手段と、前記軸重演算手段により演算された車両の各軸毎の軸重が予め設定される最大軸重値を超えたことを判定する過軸重判定手段を備えるのが良い（第１０発明）。
【００１７】
前片荷演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置は、車両の１軸目における左右の輪重値が同一であるとしてその１軸目の輪重値から演算され、左右の輪間距離は、入力手段から入力される値が用いられるのが良い（第１１発明）。
【００１８】
また、前記片荷演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置および左右の輪間距離は、撮像手段により撮像される画像を処理することにより演算されるものとしても良い（第１２発明）。
【００１９】
さらに、前記片荷演算手段による演算に用いられる、前記載台に対する車両の進入位置および左右の輪間距離は、超音波距離計にて測定される距離から演算されるものとすることもできる（第１３発明）。
【００２０】
前記各発明において、前記載台は車両の全ての車輪が同時に載るようにされ、かつ各荷重検出器により検出される検出値は個別に処理できるようにされるのが好ましい（第１４発明）。
【発明の効果】
【００２１】
前記第１発明によれば、載台上に車両が載るだけで、その載台の下方に配される複数の荷重検出器により車両の総重量が演算されるとともに、その測定過程において同時に、車両の各軸毎の軸重と、各車輪毎の輪重とが演算される。したがって、極めて簡素、かつ廉価な構成で、必要とする重量を容易に測定することができる。
【００２２】
また、第２発明によれば、輪重演算手段によって車両の各車輪毎の輪重量を、極めて簡素、かつ廉価な構成で、かつ容易に測定することができる。
【００２３】
また、前記第３発明のような過輪重判定手段を備えることで、測定された輪重が道路法で規制されている輪重量を超えているか否かを容易に判定することができ、必要に応じて車両の運転者等に警報、警告等を発することができる。
【００２４】
前記第７発明によれば、載台上に車両が載るだけで、その載台の下方に配される複数の荷重検出器により車両の総重量が演算されるとともに、その測定過程において同時に、片荷演算手段によって車両の総重量に対する右輪または左輪の輪重の比率（片荷状態）が演算される。したがって、極めて簡素、かつ廉価な構成で所望の重量を測定することができる。
【００２５】
また、前記第８発明のような片荷判定手段を備えることで、車両の走行中に事故を起こす恐れのある片荷状態を車両の運転者に知らせることができてその事故の発生を未然に防ぐことができる。
【００２６】
また、第９発明によれば、軸重演算手段によって車両の各軸毎の軸重が演算できるので、道路法に規定されている軸重量を容易に測定することができる。
【００２７】
次に、第１０発明の構成を採用すれば、道路交通法に規定されている積載オーバーの判定および道路法に規定されている軸重オーバーの判定が確実に行え、走行前に運転者に知らせることができる。
【００２８】
さらに、車両の進入位置および左右の輪間距離は、前記第４発明〜第６発明および第１１発明〜第１３発明のように、キー入力、カード入力等の入力手段による入力データもしくは画像処理もしくは超音波計のいずれかの手段にて容易に得ることができる。
【００２９】
さらに、第１４発明によれば、特別なセンサーを付加しなくても、輪重測定、軸重測定等を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明によるトラックスケールの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
図１には、本発明の一実施形態に係るトラックスケールの平面図（ａ）および断面図（ｂ）が示されている。また、図２には、本実施形態のトラックスケールの回路構成図が示されている。
【００３２】
本実施形態のトラックスケール１は、図１において左方から右方へ進行する２軸のトラック２の前輪２ａ，２ｂおよび後輪２ｃ，２ｄが同時に載ることのできる大きさの載台３を備えるとともに、この載台３の下方の四隅に設けられる計４個のロードセル４，５，６，７を備えて構成されている。なお、以下の説明において、これら４個のロードセル４，５，６，７をそれぞれ、Ｎｏ．１ロードセル４、Ｎｏ．２ロードセル５、Ｎｏ．３ロードセル６、Ｎｏ．４ロードセル７と称することとする。
【００３３】
図２に示されるように、各ロードセル４，５，６，７はそれぞれ増幅器８およびスイッチ９、更にはアナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）１０を介して演算処理装置（ＣＰＵ）１１に接続されている。こうして、各ロードセル４，５，６，７にて検出された歪み量に応じたアナログ荷重信号は、対応する増幅器８にて増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１０によってデジタル荷重信号に変換され、演算処理装置１１に入力される。
【００３４】
前記演算処理装置１１は、所定プログラムを実行することにより所要の演算処理を行うように構成されている。また、この演算処理装置１１は、前記プログラムおよび各種データを記憶するメモリー１２に接続されるとともに、演算処理結果等を表示する表示器１３および各種データの入力等を行う押しボタンスイッチ（入力手段）１４に接続されている。なお、本実施形態における演算処理装置１１が、本発明における演算手段、輪重演算手段、過輪重判定手段、片荷演算手段、片荷判定手段、軸重演算手段、過軸重判定手段に対応する。
【００３５】
本実施形態のトラックスケール１においては、トラック２が載台３上に載ってその載台３の中央部で停止する過程において、トラック２の総重量、軸重、輪重および片荷が測定できるようにされている。以下、この測定手順を図３に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。
【００３６】
まず、トラック２が載台３上に載って停止するまでの過程において、各ロードセル４，５，６，７の重量値が読み込まれる（ステップＳ１）。この場合、各ロードセル４，５，６，７の時系列パターンから新しい軸が検出部である載台３に載ったことが検出される（ステップＳ２）。そして、新しい軸が載台３に載ったことを検出することにより軸重と輪重を算出し（ステップＳ３）、全ての軸が載台３に載ったことを検出することにより総重量を算出する（ステップＳ４）。
【００３７】
これら軸重、輪重および総重量の算出は次のようにして行われる。
【００３８】
１軸目が載台３に載ったときのトラック２の進行方向の前後に位置する一対のＮｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６の合計荷重をＷＬ１１、Ｎｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７の合計荷重をＷＬ１２とし、また２軸目が載台３に載ることによりＮｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６の合計荷重に新たに加わる荷重をＷＬ２１、Ｎｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７の合計荷重に新たに加わる荷重をＷＬ２２とすると、Ｎｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６の合計荷重と時間との関係およびＮｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７の合計荷重と時間との関係は図４に示されるようなステップ状のグラフになる。
【００３９】
また、図５に示されるように、トラック２の進入位置の載台３左右方向の中心線Ｃからのずれ量をｂ、トラック２の輪間距離をｄ、Ｎｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６との間の距離（Ｎｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７との間の距離）をＬ１０、１軸目の右輪２ａと左輪２ｂの輪重をそれぞれＷ１Ｒ、Ｗ１Ｌとすると、次式が成り立つ。
すなわち、上下方向の荷重の釣合いから、
ＷＬ１１＋ＷＬ１２＝Ｗ１Ｒ＋Ｗ１Ｌ    ・・・（１）
が成り立ち、Ｎｏ．１ロードセル４周りのモーメントの釣合いから、
Ｗ１Ｒ×（Ｌ１０／２−ｄ／２−ｂ）＋Ｗ１Ｌ×（Ｌ１０／２＋ｄ／２−ｂ）＝ＷＬ１２×Ｌ１０                    ・・・（２）
が成り立つ。そして、これら式（１）（２）より、次式（３）（４）が得られる。
Ｗ１Ｒ＝{ＷＬ１１（Ｌ１０／２＋ｄ／２−ｂ）−ＷＬ１２（Ｌ１０／２−ｄ／２＋ｂ）}／ｄ                          ・・・（３）
Ｗ１Ｌ＝{−ＷＬ１１（Ｌ１０／２−ｄ／２−ｂ）＋ＷＬ１２（Ｌ１０／２＋ｄ／２＋ｂ）}／ｄ                        ・・・（４）
【００４０】
上記式（３）（４）において、距離Ｌ１０は設置されたトラックスケール１に対して固有の値であり、また荷重ＷＬ１１、ＷＬ１２は各ロードセル４，５，６，７による測定値であるので、トラック２の進入位置に基づく変数ｂと輪間距離ｄがわかれば、１軸目の各輪重値Ｗ１Ｒ、Ｗ１Ｌを求めることができる。
【００４１】
また、図４（ａ）に示される区間ａ２の荷重および図４（ｂ）に示される区間ａ４の荷重はそれぞれ、ＷＬ１１＋ＷＬ２１、ＷＬ１２＋ＷＬ２２となるので、荷重ＷＬ２１は区間ａ２における荷重値から区間ａ１における荷重値を引いた値となり、荷重ＷＬ２２は区間ａ４における荷重値から区間ａ３における荷重値を引いた値になる。また、２軸目の右輪と左輪の輪重をそれぞれＷ２Ｒ、Ｗ２Ｌとすると、上記式（１）（２）と同様に、次式が成り立つ。
ＷＬ２１＋ＷＬ２２＝Ｗ２Ｒ＋Ｗ２Ｌ    ・・・（５）
Ｗ２Ｒ×（Ｌ１０／２−ｄ／２−ｂ）＋Ｗ２Ｌ×（Ｌ１０／２＋ｄ／２−ｂ）＝ＷＬ２２×Ｌ１０                    ・・・（６）
そして、これらこれら式（５）（６）より、１軸目と同様に次式（７）（８）が得られる。
Ｗ２Ｒ＝{ＷＬ２１（Ｌ１０／２＋ｄ／２−ｂ）−ＷＬ２２（Ｌ１０／２−ｄ／２＋ｂ）}／ｄ                          ・・・（７）
Ｗ２Ｌ＝{−ＷＬ２１（Ｌ１０／２−ｄ／２−ｂ）＋ＷＬ２２（Ｌ１０／２＋ｄ／２＋ｂ）}／ｄ                        ・・・（８）
【００４２】
こうして、式（７）（８）より、２軸目の各輪重値Ｗ２Ｒ、Ｗ２Ｌを求めることができる。また、総重量Ｗは、右輪の合計値Ｗ１１＋Ｗ２１と、左輪の合計値Ｗ１２＋Ｗ２２との和によって求めることができる。
【００４３】
このようにして、右輪の合計値Ｗ１１＋Ｗ２１、左輪の合計値Ｗ１２＋Ｗ２２および総重量Ｗが求められると、次に、各輪の和と総重量Ｗとの比率を次式により求める（ステップＳ５）。
右輪比率Ｒ１＝（Ｗ１１＋Ｗ２１）／Ｗ      ・・・（９）
左輪比率Ｒ２＝（Ｗ１２＋Ｗ２２）／Ｗ      ・・・（１０）
【００４４】
また、４個のロードセル４，５，６，７の合計荷重と時間との関係は図６に示されているようなステップ状のグラフになることから、１軸目が載台３に載ったときの荷重値ＷＬ１と、両軸が載ったときの荷重値ＷＬ２とから、１軸目の軸重Ｗ１と、２軸目の軸重Ｗ２とを次式により求めることができる。
Ｗ１＝ＷＬ１                              ・・・（１１）
Ｗ２＝ＷＬ２−ＷＬ１                      ・・・（１２）
【００４５】
次に、求められた総重量Ｗが、予め設定されてメモリー１２に記憶されている最大積載量を超えているか否かを判定し（ステップＳ６）、最大積載量を超えている場合には過積載の警報を表示器１３に表示し（ステップＳ７）、また求められた軸重Ｗ１，Ｗ２が、道路法に定められている最大軸重値を超えているか否かを判定し（ステップＳ８）、最大軸重値を超えている場合には軸重オーバー（過軸重）の警報を表示器１３に表示する（ステップＳ９）。さらに、１軸目の各輪重値Ｗ１Ｒ、Ｗ１Ｌおよび２軸目の各輪重値Ｗ２Ｒ、Ｗ２Ｌが最大輪重値を超えているか否かを判定し（ステップＳ１０）、最大輪重値を超えている場合には輪重オーバー（過輪重）の警報を表示器１３に表示する（ステップＳ１１）。また、右輪比率Ｒ１および左輪比率Ｒ２が片荷の判定基準を超えているか否かを判定し（ステップＳ１２）、片荷の判定基準を超えている場合には片荷状態の警報を表示器１３に表示する（ステップＳ１３）。
【００４６】
ここで、前述の過積載、軸重オーバー、輪重オーバーおよび片荷状態の各警報は、トラックスケール１の操作装置にだけ表示してそのトラックスケールのオペレータだけが確認するのではなく、実際に危険な走行が強いられるトラック２の運転者に対して発するようにするのが好ましい。より具体的には、運転者が見やすい前方に過積載、軸重オーバー、輪重オーバーおよび片荷の各警報を表示する表示器１３を設置するようにされる。また、そのほかに、発行伝票に各警報を印字する方法や、警報がある場合に伝票を発行しない等の方法がある。
【００４７】
また、前記トラック２の進入位置に基づく変数ｂは、次のようにして求めることができる。すなわち、安全運転を目的として、運転者が乗るトラック２の運転台の下に設置されている１軸目の左右輪重値はほぼ同じになるように設計されているため、トラック２の中心が載台３の左右方向の中心線Ｃ（図５参照）と一致するように進入した場合にはＮｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６の合計荷重値と、Ｎｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７の合計荷重値とはほぼ同じ値を示すことになる。したがって、図５に示されるように、トラック２の進入位置が中心線Ｃからずれ量ｂだけロードセル４，６の方向にずれて進入したときには、Ｎｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６の合計荷重で算出された１軸目の値をＷＬ１１とし、Ｎｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７の合計荷重で算出された１軸目の値をＷＬ１２とすると、次式が成り立つ。
ＷＬ１１×（Ｌ１０／２−ｂ）＝ＷＬ１２×（Ｌ１０／２＋ｂ）
したがって、
ｂ＝（Ｌ１０／２）×（ＷＬ１１−ＷＬ１２）／（ＷＬ１１＋ＷＬ１２）
・・・（１３）
となって、トラック２の進入位置を得ることができる。
【００４８】
また、このようにトラック２の進入位置がわかると、次に、２軸目以降の輪重値を算出することができる。すなわち、図７に示されているように、Ｎｏ．１ロードセル４とＮｏ．３ロードセル６とで測定された１軸目と２軸目の合計荷重値をＷＬ１３、Ｎｏ．２ロードセル５とＮｏ．４ロードセル７とで測定された１軸目と２軸目の合計荷重値をＷＬ１４とし、２軸目は距離ｃだけ中心線ＣからＮｏ．１ロードセル４、Ｎｏ．３ロードセル６の方向にずれていたとすると、次式が成り立つ。
（ＷＬ１３−ＷＬ１１）×（Ｌ１０／２−ｃ）＝（ＷＬ１４−ＷＬ１２）×（Ｌ１０／２＋ｃ）
したがって、
ｃ＝（Ｌ１０／２）×（ＷＬ１３−ＷＬ１４−ＷＬ１１＋ＷＬ１２）／（ＷＬ１３＋ＷＬ１４−ＷＬ１１−ＷＬ１２）          ・・・（１４）
となって、２軸目の重心位置のトラック中心からのずれ量ｃ−ｂが求められる。
【００４９】
ここで、トラック２の輪間距離をｄとし、２軸目の右輪と左輪の輪重をそれぞれＷ２Ｒ，Ｗ２Ｌとすると、次式が成り立つ。
Ｗ２Ｒ×（ｄ／２−（ｃ−ｂ））＝Ｗ２Ｌ×（ｄ／２＋（ｃ−ｂ））
・・・（１５）
Ｗ２Ｒ＋Ｗ２Ｌ＝（ＷＬ１３−ＷＬ１１）＋（ＷＬ１４−ＷＬ１２）
・・・（１６）
また、ｄは車種によりほぼ決まった値であるので、これら式（１５）（１６）より輪重値Ｗ２Ｒ，Ｗ２Ｌを求めることができる。
【００５０】
本実施形態においては、トラック２の進入位置に基づく変数ｂを求めるのに、１軸目の左右輪重値がほぼ同じになるように設計されていることを利用するものとし、またトラック２の輪間距離ｄについては車種毎に決まった値であることとした。しかし、これらの値ｂ、ｄは実測および演算により求めることができる。
【００５１】
まず、画像処理を用いて値ｂ、ｄを求める実施形態について説明する。図８（ａ）には、撮像手段としてのカメラをトラックスケール１の前方上部に取り付けて、トラック２の前輪が所定位置に来たときの画像が示されている。図中、Ｌ３０は載台３の幅（既知）を示し、Ｌ３１はトラック２の右輪２ａの外端と載台３の右側端との距離、Ｌ３２はトラック２の左輪２ｂの外端と載台３の左側端との距離を示している。
【００５２】
この画像から点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を求め、距離Ｌ３０と距離Ｌ３１の比率ｒ１＝Ｌ３１／Ｌ３０と、距離Ｌ３０と距離Ｌ３２の比率ｒ２＝Ｌ３２／Ｌ３０とを求める。これにより、距離Ｌ３１、Ｌ３２が次式により求められる。
Ｌ３１＝ｒ１×Ｌ３０                              ・・・（１７）
Ｌ３２＝ｒ２×Ｌ３０                              ・・・（１８）
【００５３】
こうして、トラック２の進入位置の載台３左右方向の中心線Ｃからのずれ量ｂが次式で求められる。
点Ａ１からトラック中心までの距離
＝（Ｌ３０−Ｌ３１−Ｌ３２）／２＋Ｌ３１
点Ａ１から載台３の中心線Ｃまでの距離＝Ｌ３０／２
よって、
ｂ＝Ｌ３０／２−｛（Ｌ３０−Ｌ３１−Ｌ３２）／２＋Ｌ３１｝
＝（Ｌ３２−Ｌ３１）／２                        ・・・（１９）
となる。
【００５４】
また、タイヤの幅は車両の大きさにより略一定であるので、この値をＬｔとすると、図８（ｂ）に示されるように、
１軸目の輪間距離＝（Ｌ３０−Ｌ３１−Ｌ３２）−Ｌｔ  ・・・（２０）
同様に、図８（ｃ）より、
２軸目の輪間距離＝（Ｌ３０−Ｌ３１−Ｌ３２）−２×Ｌｔ・・（２１）
となる。
【００５５】
なお、本実施形態では、タイヤ幅Ｌｔを一定値としたが、このＬｔは、距離Ｌ３１、Ｌ３２を式（１７）（１８）に示されるように載台３の幅Ｌ３０の比率から求めたように画像処理によって求めるようにしても良い。
【００５６】
次に、超音波距離計による計測値を用いて値ｂ，ｄを求める実施形態について説明する。本実施形態では、図９に示されるように、超音波距離計１５がトラックスケール１の両側方に設置される。ここで、この超音波距離計１５は、送信器と受信器を備え、超音波を送信器から計測対象物に放射し、計測対象物からの反射波を受信器にて検出するまでの時間を計測することにより、計測対象物との間の距離を測定するものである。
【００５７】
いま、左右の超音波距離計１５，１５間の距離をＬ４０、右輪２ａ側に設置された超音波距離計１５と載台３の右側端との距離をＬ４３、左輪２ｂ側に設置された超音波距離計１５と載台３の左側端との距離をＬ４４、右輪２ａ側の超音波距離計１５で計測された右輪２ａまでの距離をＬ４１、左輪２ｂ側の超音波距離計１５で計測された左輪２ｂまでの距離をＬ４２とすると、トラック２の進入位置の載台３左右方向の中心線Cからのずれ量ｂは次式で求められる。
右輪２ａ側の超音波距離計１５からトラック中心までの距離
＝（Ｌ４０−Ｌ４１−Ｌ４２）／２＋Ｌ４１
右輪２ａ側の超音波距離計１５からトラックスケール中心までの距離
＝（Ｌ４０−Ｌ４３−Ｌ４４）／２＋Ｌ４３
よって、
ｂ＝｛（Ｌ４０−Ｌ４３−Ｌ４４）／２＋Ｌ４３｝−｛（Ｌ４０−Ｌ４１−Ｌ４２）／２＋Ｌ４１｝
＝（Ｌ４２−Ｌ４１＋Ｌ４３−Ｌ４４）／２          ・・・（２２）
となる。ここで、距離Ｌ４３、Ｌ４４は既知の値なので、距離Ｌ４１、Ｌ４２を計測することで、トラック２の進入位置を求めることができる。
【００５８】
また、タイヤの幅は車両の大きさにより略一定であるので、この値をＬｔとすると、図８（ｂ）より、
１軸目の輪間距離＝（Ｌ４０−Ｌ４１−Ｌ４２）−Ｌｔ  ・・・（２３）
同様に、図８（ｃ）より、
２軸目の輪間距離＝（Ｌ４０−Ｌ４１−Ｌ４２）−２×Ｌｔ・・（２４）
となる。
【００５９】
ところで、道路法では、道路に関して、路線の指定および認定、管理、構造、保全、費用の負担区分当に関する事項が車両の種類に応じて一律に定められている。一方、道路交通法では、車両の総重量が個々の車両毎に決められており、この重量は、道路法の重量より小さな値となっている。このことから、トラック２の過積載について厳密に警報を発信するためには、個々のトラックの空車重量と最大積載量または最大総重量を読み込むことが必要となる。
【００６０】
そこで、前記各実施形態においては、個々のトラックの総重量を測定する毎に、最大総重量を押しボタンスイッチ１４（図２参照）でキー入力し、測定した総重量がその最大総重量を超えた場合に警報を発するようにされる。
【００６１】
また、最大総重量をキー入力する代わりに、空車重量と最大積載量をキー入力するようにしても良い。また、トラック２の車番等と関連付けてそれらの重量をメモリー１２に記憶させておき、車番等をキー入力することによりその重量を自動的に読み込むようにしても良い。そのほかに、キー入力以外の手段、例えばカードリーダーや非接触式（無線式）の読み込み手段を用いても良い。
【００６２】
同様に、輪間距離についても、キー入力したり、あるいは車番等と関連付けて前記重量を記憶させておき、車番等を入力することによりその重量を自動的に読み込むようにしても良い。また、キー入力以外の手段、例えばカードリーダーや非接触式（無線式）の読み込み手段を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係るトラックスケールの平面図（ａ）および断面図（ｂ）
【図２】本実施形態のトラックスケールの回路構成図
【図３】本実施形態のトラックスケールによる測定手順を示すフローチャート
【図４】本実施形態のトラックスケールにおける右輪側および左輪側のロードセルの加算値の変化を示すグラフ
【図５】トラックの進入位置の演算内容説明図
【図６】全ロードセルの加算値の変化を示すグラフ
【図７】輪重値の演算内容説明図
【図８】画像処理を用いる進入位置および輪間距離の演算内容説明図
【図９】超音波距離計を用いる進入位置および輪間距離の演算内容説明図
【符号の説明】
【００６４】
１    トラックスケール
２    トラック
３    載台
４，５，６，７    ロードセル（荷重検出器）
１１  演算処理装置
１２  メモリー
１３  表示器
１４  押しボタンスイッチ
１５  超音波距離計