(57)【要約】【課題】走行する車両の荷重分布を高い分解能で計測することができる装置が求められている。【解決手段】車両の荷重分布計測装置１は、車両が走行する路面Ｓに並べて配置され、通過する車両からの入力を検出する複数のロードセルセンサ２と、複数のロードセルセンサ２の検出値から、複数のロードセルセンサ２の上を通過した車両の荷重分布を生成する演算部８と、演算部８により生成された荷重分布を出力する出力部と、を有する。複数のロードセルセンサ２は、車両の通過方向と垂直な方向において該方向に沿って並ぶ２つのロードセルセンサ２の間にずれて配置されるロードセルセンサ２を少なくとも１つ含む。演算部８は、ずれて配置されたロードセルセンサ２を含む複数のロードセルセンサ２の検出値を用いて、車両の通過方向と垂直な方向における分解能が、２つのロードセルセンサ２の間隔よりも高められた実際の荷重分布を生成する。【選択図】図１
2018054492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が走行する路面に並べて配置され、通過する前記車両からの入力を検出する複数のロードセルセンサと、
複数の前記ロードセルセンサの検出値から、複数の前記ロードセルセンサの上を通過した際センサに入力される、前記車両のタイヤからの荷重分布を生成する演算部と、
前記演算部により生成された前記荷重分布を出力する出力部と、
を有し、
複数の前記ロードセルセンサは、車両の通過方向と垂直な方向において該方向に沿って並ぶ２つの前記ロードセルセンサの間にずれて配置される前記ロードセルセンサを少なくとも１つ含み、
前記演算部は、ずれて配置された前記ロードセルセンサを含む複数の前記ロードセルセンサの検出値を用いて、前記車両の通過方向と垂直な方向における分解能が、２つの前記ロードセルセンサの間隔よりも高められた実際の荷重分布を生成する、
車両の荷重分布計測装置。
【請求項２】
複数の前記ロードセルセンサは、前記車両の基準通過方向と垂直な方向に沿って複数個を並べたセンサ行を単位とした複数行で配置され、
複数の前記センサ行は、前記基準通過方向と垂直な方向における前記ロードセルセンサの中心間隔より小さい範囲で互いにずらして配置され、
前記演算部は、複数の前記センサ行の検出値を用いて、前記基準通過方向と垂直な方向における分解能が前記センサ行の行数で高められた荷重分布を生成する、
請求項１記載の、車両の荷重分布計測装置。
【請求項３】
複数の前記ロードセルセンサは、行方向および列方向において複数個ずつ配列されるようにマトリックス状に配置されるとともに、前記マトリックス状の配置での列方向が前記車両の基準通過方向と交差するように前記基準通過方向に対して斜めに配置され、
前記演算部は、複数行のセンサの検出値を用いて、前記基準通過方向および前記基準通過方向と垂直な方向とで表される荷重分布として、前記基準通過方向と垂直な方向における分解能が前記マトリックス状の配置での行数で高められた荷重分布を生成する、
請求項１記載の、車両の荷重分布計測装置。
【請求項４】
前記マトリックス状の配置における行数をＮとした場合、
前記マトリックス状の配置での列方向と前記車両の基準通過方向とが交差する角度θが下記式１を満たす、
請求項３記載の、車両の荷重分布計測装置。
θ＝ａｒｃｔａｎ（１／Ｎ）  ・・・式１
ただし、上記式１においてａｒｃｔａｎ（）は、アークタンジェント関数である。
【請求項５】
前記演算部は、
前記車両の基準通過方向においてずれて配置された複数の前記ロードセルセンサの検出波形中の特異点の時刻差から、前記車両の通過速度を演算し、
前記基準通過方向における所定の演算基準ラインから各ロードセルセンサまでの距離と前記通過速度とから演算される時間差に基づいて、各前記ロードセルセンサの検出波形から、前記車両が前記演算基準ラインを通過する場合と同じ入力状態での検出値を選択し、
選択した複数の前記ロードセルセンサの検出値の組み合わせにより、前記演算基準ラインでの荷重分布を生成する、
請求項１から４のいずれか一項記載の、車両の荷重分布計測装置。
【請求項６】
前記演算部は、
前記車両の接地面より大きい所定の範囲について、前記演算基準ラインの位置を前記基準通過方向にずらしながら前記演算基準ラインでの荷重分布の生成処理を繰り返すことにより、前記基準通過方向における分解能として前記演算基準ラインの演算回数に対応した分解能の荷重分布を生成する、
請求項５記載の、車両の荷重分布計測装置。
【請求項７】
前記演算部は、
複数の前記ロードセルセンサが設置された範囲を通過する方向に応じて、前記演算基準ラインを切り替える、
請求項５または６記載の、車両の荷重分布計測装置。
【請求項８】
前記演算部は、
複数の前記ロードセルセンサが設置された範囲を第一の通過方向から通過する場合と、前記第一の通過方向と逆の第二の通過方向から通過する場合とで、前記演算基準ラインを切り替える、
請求項７記載の、車両の荷重分布計測装置。
【請求項９】
前記車両の基準通過方向に対して大きくずれた方向で前記車両が通過した場合、
前記演算部による荷重分布の生成処理を中止し、
前記出力部からエラーを出力する、
請求項５から７のいずれか一項記載の、車両の荷重分布計測装置。
【請求項１０】
前記演算部は、
前記車両のタイヤのブロックパターンに対応させて、各前記ロードセルセンサの検出値またはそれに基づく検出波形若しくは前記荷重分布を補完する、
請求項５から９のいずれか一項記載の、車両の荷重分布計測装置。
【請求項１１】
前記演算部は、
一の前記ロードセルセンサが十分な入力が作用していない状態での小さい検出値を検出している場合、
該一の前記ロードセルセンサについての前記基準通過方向またはこれに沿った方向に並ぶ他の前記ロードセルセンサについても十分な入力での検出値を出力していないときには、補完せず、
他の前記ロードセルセンサが十分な入力での検出値を出力しているときには、該他の前記ロードセルセンサの検出値を用いて補完する、
請求項１０記載の、車両の荷重分布計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の荷重分布を計測する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車といった車両において、車輪やタイヤの接地面は、車両の基本性能を決定づける重要な因子である。
【０００３】
しかしながら、特許文献１から３に開示されるようにタイヤや車輪単体についての接地面について計測する装置は存在しているものの、実際に走行している状態での接地面のサイズや形状を測定するものはあまりない。特に、自動車といった車両は数トンの重量物であり、このような重量物が実際に走行しているときの接地面の荷重分布を高分解能で計測することは困難を極める。このため、現状では、数値シミュレーションにより推定することが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２６７７８号公報
【特許文献２】特開２００９−０８５６２１号公報
【特許文献３】特開２０１０−０７８４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような状況の中で、近年、高い耐荷重性能を有するロードセルセンサが開発され始めている。このロードセルセンサを車両が走行する路面にマトリックス状に配列することで、車両の接地による荷重分布を計測することが可能になると考えられる。すなわち、車両が走行する路面に複数のロードセルセンサをマトリックス状に配列し、その上を車両が通過する際の複数のロードセルセンサの検出値を取り込むことにより、実際に走行している状態での接地面のサイズや形状を測定することができる。しかも、接地面の荷重分布についても測定することが可能である。
【０００６】
しかしながら、このようなロードセルセンサをマトリックス状に配列したとしても、接地面の荷重分布の分解能は低い。複数のロードセルセンサはそのサイズ以上の間隔で配列することになるので、それに基づく分解能は、ロードセルセンサのサイズや配列密度により制限される。車両の走行状況を高精度に解析するために十分な分解能があるとは言い切れない。
また、ロードセルセンサを小型化することにより配列密度を上げて分解能を上げることも考えることはできるが、車両の走行中の荷重ピークなどを考慮した場合、現状以上に小型化した場合には耐久性に問題を生じてしまう可能性がある。車両が毎時百キロメートル以上の速度で、１０００ｋｇ以上の荷重をかけながら繰り返し通過する場合などに耐えられるようにしなければならない。
【０００７】
このように走行する車両のセンサ上通過時に前記センサに入力されるタイヤからの入力荷重分布を高い分解能で計測することができる装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る車両の荷重分布計測装置は、車両が走行する路面に並べて配置され、通過する前記車両からの入力を検出する複数のロードセルセンサと、複数の前記ロードセルセンサの検出値から、複数の前記ロードセルセンサの上を通過した際センサに入力される、前記車両のタイヤからの荷重分布を生成する演算部と、前記演算部により生成された前記荷重分布を出力する出力部と、を有し、複数の前記ロードセルセンサは、車両の通過方向と垂直な方向において該方向に沿って並ぶ２つの前記ロードセルセンサの間にずれて配置される前記ロードセルセンサを少なくとも１つ含み、前記演算部は、ずれて配置された前記ロードセルセンサを含む複数の前記ロードセルセンサの検出値を用いて、前記車両の通過方向と垂直な方向における分解能が、２つの前記ロードセルセンサの間隔よりも高められた実際の荷重分布を生成する。
【０００９】
好適には、複数の前記ロードセルセンサは、前記車両の基準通過方向と垂直な方向に沿って複数個を並べたセンサ行を単位とした複数行で配置され、複数の前記センサ行は、前記基準通過方向と垂直な方向における前記ロードセルセンサの中心間隔より小さい範囲で互いにずらして配置され、前記演算部は、複数の前記センサ行の検出値を用いて、前記基準通過方向と垂直な方向における分解能が前記センサ行の行数で高められた荷重分布を生成する、とよい。
【００１０】
好適には、複数の前記ロードセルセンサは、行方向および列方向において複数個ずつ配列されるようにマトリックス状に配置されるとともに、前記マトリックス状の配置での列方向が前記車両の基準通過方向と交差するように前記基準通過方向に対して斜めに配置され、前記演算部は、複数行のセンサの検出値を用いて、前記基準通過方向および前記基準通過方向と垂直な方向とで表される荷重分布として、前記基準通過方向と垂直な方向における分解能が前記マトリックス状の配置での行数で高められた荷重分布を生成する、とよい。
【００１１】
好適には、前記マトリックス状の配置における行数をＮとした場合、前記マトリックス状の配置での列方向と前記車両の基準通過方向とが交差する角度θが下記式１を満たす、とよい。
【００１２】
θ＝ａｒｃｔａｎ（１／Ｎ）  ・・・式１
ただし、上記式１においてａｒｃｔａｎ（）は、アークタンジェント関数である。
【００１３】
好適には、前記演算部は、前記車両の基準通過方向においてずれて配置された複数の前記ロードセルセンサの検出波形中の特異点の時刻差から、前記車両の通過速度を演算し、前記基準通過方向における所定の演算基準ラインから各ロードセルセンサまでの距離と前記通過速度とから演算される時間差に基づいて、各前記ロードセルセンサの検出波形から、前記車両が前記演算基準ラインを通過する場合と同じ入力状態での検出値を選択し、選択した複数の前記ロードセルセンサの検出値の組み合わせにより、前記演算基準ラインでの荷重分布を生成する、とよい。
【００１４】
好適には、前記演算部は、前記車両の接地面より大きい所定の範囲について、前記演算基準ラインの位置を前記基準通過方向にずらしながら前記演算基準ラインでの荷重分布の生成処理を繰り返すことにより、前記基準通過方向における分解能として前記演算基準ラインの演算回数に対応した分解能の荷重分布を生成する、とよい。
【００１５】
好適には、前記演算部は、複数の前記ロードセルセンサが設置された範囲を通過する方向に応じて、前記演算基準ラインを切り替える、とよい。
【００１６】
好適には、前記演算部は、複数の前記ロードセルセンサが設置された範囲を第一の通過方向から通過する場合と、前記第一の通過方向と逆の第二の通過方向から通過する場合とで、前記演算基準ラインを切り替える、とよい。
【００１７】
好適には、前記車両の基準通過方向に対して大きくずれた方向で前記車両が通過した場合、前記演算部による荷重分布の生成処理を中止し、前記出力部からエラーを出力する、とよい。
【００１８】
好適には、前記演算部は、前記車両のタイヤのブロックパターンに対応させて、各前記ロードセルセンサの検出値またはそれに基づく検出波形若しくは前記荷重分布を補完する、とよい。
【００１９】
好適には、前記演算部は、一の前記ロードセルセンサが十分な入力が作用していない状態での小さい検出値を検出している場合、該一の前記ロードセルセンサについての前記基準通過方向またはこれに沿った方向に並ぶ他の前記ロードセルセンサについても十分な入力での検出値を出力していないときには、補完せず、他の前記ロードセルセンサが十分な入力での検出値を出力しているときには、該他の前記ロードセルセンサの検出値を用いて補完する、とよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明において車両が走行する路面に並べて配置される複数のロードセルセンサは、車両の通過方向と垂直な方向において該方向に沿って並ぶ２つのロードセルセンサの間にずれて配置されるロードセルセンサを少なくとも１つ含む。そして、演算部は、ずれて配置されたロードセルセンサを含む複数のロードセルセンサの検出値を用いて、車両の通過方向と垂直な方向における分解能が、２つのロードセルセンサの間隔よりも高められた実際の荷重分布を生成する。
よって、ロードセルセンサを小型化することなく、荷重分布の車両の通過方向と垂直な方向における分解能をロードセルセンサのサイズより小さくなった高い分解能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る車両の荷重分布計測装置の構成図である。
【図２】図２は、図１のロードセルセンサの一例の説明図である。
【図３】図３は、複数のロードセルセンサの配列と検出分解能との説明図である。
【図４】図４は、車両の通過期間とサンプリング期間との対応関係の説明図である。
【図５】図５は、演算基準ラインに基づいて、ロードセルアレイの複数のセンサ行の検出波形から検出値を選択する処理の説明図である。
【図６】図６は、通過した車両のタイヤの実際の荷重分布の一例の説明図である。
【図７】図７は、本発明の第２実施形態に係る車両の荷重分布計測装置の構成図である。
【図８】図８は、ロードセルアレイと車両の通過方向との対応関係の説明図である。
【図９】図９は、本発明の第３実施形態に係る車両の荷重分布計測装置の通過方向判定処理のフローチャートである。
【図１０】図１０は、マトリックス状のロードセルアレイと車両の通過方向との対応関係の説明図である。
【図１１】図１１は、本発明の第４実施形態に係る車両の荷重分布計測装置の通過方向判定処理のフローチャートである。
【図１２】図１２は、車両のタイヤのブロックパターンと補完処理との対応関係の説明図である。
【図１３】図１３は、本発明の第５実施形態に係る車両の荷重分布計測装置の補完処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００２３】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両の荷重分布計測装置１の構成図である。
図１の荷重分布計測装置１は、複数のロードセルセンサ２からなるロードセルアレイ３と、複数のロードセルセンサ２が接続されるコンピュータ装置４と、を有する。
【００２４】
コンピュータ装置４は、図示外のメモリ、演算処理装置、タイマ５、モニタなどを有する。そして、演算処理装置は、メモリに記憶されたプログラムを読み込んで実行する。これにより、コンピュータ装置４には、図１に示すように、タイマ５、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部６、記憶部７、演算部８、表示部９、が実現される。
タイマ５は、時間を計測する。
ＡＤ変換部６は、複数のロードセルセンサ２が接続される。ＡＤ変換部６は、複数のロードセルセンサ２の検出値を、タイマ５に基づいてサンプリングし、記憶部７に記憶させる。
記憶部７は、ＡＤ変換部６によりサンプリングされた複数の検出値を、タイマ５から入力されるサンプリング時刻と対応付けて記憶する。
演算部８は、記憶部７に記憶されるサンプリングデータを取得して、荷重分布を生成する。演算部８は、複数のロードセルセンサ２によるロードセルアレイ３の上を通過した車両の荷重分布を生成する、
表示部９は、演算部８により生成された荷重分布を、表示部９に表示する。
【００２５】
図２は、図１のロードセルセンサ２の一例の説明図である。
図２（Ａ）はロードセルセンサ２の外観斜視図である。図２のロードセルセンサ２は、走行中の車両の動的な荷重に耐えうる強度を有する棒状部材１１と、棒状部材１１の四側面に貼着された複数のひずみセンサ１２と、を有する。
そして、ロードセルセンサ２は、棒状部材１１の軸方向に沿ったＺ軸方向の荷重が入力されると、棒状部材１１が軸方向に圧縮される。この場合、棒状部材１１の四側面に貼着された複数のひずみセンサ１２は、同様のひずみを検出する。
また、Ｘ軸方向の荷重が入力されると、棒状部材１１がＸ軸方向に湾曲する。この場合、棒状部材１１の一対のＸ軸方向の側面に貼着されたひずみセンサ１２が、ひずみを検出する。
また、Ｙ軸方向の荷重が入力されると、棒状部材１１がＹ軸方向に湾曲する。この場合、棒状部材１１の一対のＹ軸方向の側面に貼着されたひずみセンサ１２が、ひずみを検出する。
【００２６】
図２（Ｂ）はロードセルセンサ２のＸ軸方向の一対の検出波形の一例である。図２（Ｂ）の横軸は時間であり、縦軸は荷重（入力）の大きさである。図２（Ｂ）には、棒状部材１１のＸ軸方向の側面に貼着されたひずみセンサ１２の検出波形Ｄ１と、棒状部材１１のＹ軸方向の側面に貼着されたひずみセンサ１２の検出波形Ｄ２とが、実線により図示されている。
そして、図２（Ｂ）の一対の検出波形Ｄ１，Ｄ２の各々には、Ｘ軸方向の荷重とともに、Ｚ軸方向の荷重が含まれている。
この場合、図２（Ｂ）の２つの検出波形Ｄ１，Ｄ２の平均値で構成される破線の波形Ｄ３は、Ｚ軸方向の荷重による成分となる。また、大きい実線の検出波形Ｄ１と該点線の波形Ｄ３との間が、Ｘ軸方向の荷重による成分となる。
Ｙ軸方向の荷重については特段の図示をしないが、図２（Ｂ）のＸ軸方向の荷重と同様である。
これらに基づく演算処理により、ロードセルセンサ２に作用したＺ軸方向の荷重、Ｘ軸方向の荷重、およびＹ軸方向の荷重を得ることができる。
【００２７】
そして、図１に示すように、荷重分布計測装置１では、複数のロードセルセンサ２は車両が走行する路面Ｓに並べて配置され、ロードセルアレイ３を構成する。これにより、複数のロードセルセンサ２は、路面Ｓを走行してロードセルアレイ３を通過した車両の荷重入力を検出できる。複数のロードセルセンサ２の検出値により、車両のタイヤ４０の接地面の荷重分布を検出することが可能となる。実際に走行している状態での接地面のサイズ、形状、接地面内での荷重分布について測定することが可能となる。
しかしながら、このように複数のロードセルセンサ２を路面Ｓに配列したとしても、接地面の荷重分布の分解能は低い。複数のロードセルセンサ２はその物理サイズ以上の間隔で配列しなければならない。その結果、分解能は、ロードセルセンサ２のサイズや配列密度により制限される。車両の走行状況を高精度に解析するために十分な分解能を得ることは容易でない。
また、ロードセルセンサ２を小型化することにより配列密度を上げて分解能を上げることも考えられる。しかしながら、たとえば車両は、毎時百キロメートル以上の速度で走行することがある。そのような走行により路面Ｓに作用する荷重のピークはとても大きい。その結果、装置の耐久性や信頼性を考慮した場合、現状以上にロードセルセンサ２を小型化することは容易でない。ロードセルセンサ２を小型化した場合、棒状部材１１が細くなり、その強度や剛性が低下してしまうからである。
このように実際に走行する車両の荷重分布を計測する装置では、ロードセルセンサ２に要求される物理的な仕様を極力厳しくすることなく、計測した荷重分布の分解能を向上させることが求められている。
【００２８】
そこで、本実施形態では、まず、ロードセルアレイ３における複数のロードセルセンサ２の配列を工夫する。具体的には、オフセットさせて配列する。
【００２９】
図３は、複数のロードセルセンサ２の配列と検出分解能との説明図である。図３（Ａ）は、複数のロードセルセンサ２の配列の説明図である。図３（Ｂ）は、本実施形態での検出分解能の説明図である。
図３（Ａ）に示すように、複数のロードセルセンサ２は、車両の基準通過方向ＤＳと垂直な方向に沿って複数個が等間隔に隣接して並べられたセンサ行２１を単位とし、複数のセンサ行２１で構成される。
そして、センサ行２１は、４行であるため、基準通過方向ＤＳと垂直な方向におけるロードセルセンサ２の中心間隔の１／４ずつずらして配置される。
これにより、基準通過方向ＤＳに沿って列方向に並ぶ複数のロードセルセンサ２は、基準通過方向ＤＳと垂直な方向において均等なオフセット量でずらして配列される。
また、たとえば第２センサ行２１の各ロードセルセンサ２は、第１センサ行２１において基準通過方向ＤＳと垂直な方向で隣接する２つのロードセルセンサ２の間にずれて配置されることになる。第３センサ行２１の各ロードセルセンサ２についても、第２センサ行２１のロードセルセンサ２に対して同様の位置関係にある。第４センサ行２１の各ロードセルセンサ２についても、第３センサ行２１のロードセルセンサ２に対して同様の位置関係にある。
【００３０】
次に、コンピュータ装置４による荷重分布の生成処理について説明する。
【００３１】
複数のロードセルセンサ２に接続されるＡＤ変換部６は、タイマ５により指定されるサンプリングタイミングにおいて複数のロードセルセンサ２の検出値をサンプリングし、記憶部７に記憶させる。記憶部７は、タイマ５により指定されるサンプリングタイミングのサンプリング時刻と対応付けて、複数のロードセルセンサ２の検出値を記憶する。この処理を繰り返すことにより、サンプリング期間の検出値が、記憶部７に蓄積記憶される。
【００３２】
図４は、車両の通過期間とサンプリング期間との対応関係の説明図である。
そして、図４（Ａ）は、車両のタイヤ４０がロードセルアレイ３の通過する前の状態である。図４（Ｂ）は、車両のタイヤ４０がロードセルアレイ３の前端にかかった状態である。図４（Ｃ）は、車両のタイヤ４０がロードセルアレイ３の真上に位置する状態である。図４（Ｄ）は、車両のタイヤ４０がロードセルアレイ３の後端から離れる状態である。図４（Ｅ）は、車両のタイヤ４０がロードセルアレイ３を通過した後の状態である。
図４（Ａ）から図４（Ｅ）に示すように、路面Ｓを走行する車両のタイヤ４０は、ロードセルアレイ３の上を通過する。本実施形態では、図４（Ａ）から図４（Ｅ）までの期間において、ＡＤ変換部６は、サンプリング処理を繰り返す。
これにより、記憶部７には、該サンプリング期間での、ロードセルアレイ３の複数のロードセルセンサ２の検出値がサンプリング時刻と対応付けて蓄積される。
【００３３】
図５は、演算基準ラインＳＬに基づいて、ロードセルアレイ３の複数のセンサ行２１の検出波形から検出値を選択する処理の説明図である。
図５（Ａ）から（Ｄ）は、任意の列のロードセルセンサ２の検出波形である。横軸は時間である。縦軸は、荷重（入力）の大きさである。図２のロードセルセンサ２では、Ｚ軸方向の荷重（入力）、Ｘ軸方向の荷重（入力）、およびＹ軸方向の荷重（入力）を検出できる。
また、図５（Ａ）は車両が侵入する側の第４センサ行２１のロードセルセンサ２の検出波形である。図５（Ｂ）は車両が侵入する側から二行目の第３センサ行２１のロードセルセンサ２の検出波形である。図５（Ｃ）は車両が侵入する側から三行目の第２センサ行２１のロードセルセンサ２の検出波形である。図５（Ｄ）は車両が退出する側の第１センサ行２１のロードセルセンサ２の検出波形である。ここで、検出波形とは、複数のサンプリング時刻で計測された検出値によるエンベロープをいう。
各検出波形は、たとえば、ロードセルセンサ２に車両のタイヤ４０が乗り始めたタイミングから０より大きい有意の検出値となり、真上に乗った状態で最大の検出値となり、ロードセルセンサ２からタイヤ４０が外れたタイミングで値０の検出値になる。そして、図５（Ａ）から（Ｄ）に示すように、一列に並ぶ複数のロードセルセンサ２の間では、有意な検出波形の検出タイミングは、時間軸上でずれている。これは、図３（Ａ）に示すように、複数のセンサ行２１が、車両の基準通過方向ＤＳに沿って配列されているからである。
【００３４】
このような複数行の検出値を用いて、演算部８は、複数のロードセルセンサ２によるロードセルアレイ３の上を実際に通過した車両のタイヤ４０の接地による荷重分布を生成する。演算部８は、複数のセンサ行２１の検出値を用いて、基準通過方向ＤＳと垂直な方向における分解能が、２つのロードセルセンサ２の間隔より高められた荷重分布を生成する。
【００３５】
接地による荷重分布の生成処理において、演算部８は、まず、車両の通過速度Ｖを演算する。なお、車両の通過速度Ｖは、たとえばレーザを用いた別段の装置で計測してもよい。
演算部８は、たとえば図５（Ａ）の第４センサ行２１の検出波形の特異点Ｐと、図５（Ｄ）の第１センサ行２１の検出波形の特異点Ｐとの時間差を演算する。図５では、検出波形が立ち上がる検出タイミングの時間差を演算する。演算部８は、この他にも、検出波形の最大値の検出タイミングの時間差、検出波形が無くなる検出タイミングの時間差を演算してもよい。そして、この時間差と、第４センサ行２１から第１センサ行２１までの距離とから、車両の通過速度Ｖを演算する。
【００３６】
次に、演算部８は、予め設定されている基準通過方向ＤＳにおける所定の演算基準ラインＳＬから各ロードセルセンサ２までの移動時間（時間差）を演算する。
演算基準ラインＳＬは、演算上で使用するものであり、基準通過方向ＤＳにおける任意の位置でよいが、図３では第１センサ行２１の位置を演算基準ラインＳＬとしている。
この場合、演算部８は、第４センサ行２１から第１センサ行２１までの既知の距離と通過速度Ｖとから、第４センサ行２１から第１センサ行２１までの移動時間（図５（Ａ）中の時間差）を演算する。
また、演算部８は、第３センサ行２１から第１センサ行２１までの既知の距離と通過速度Ｖとから、第３センサ行２１から第１センサ行２１までの移動時間（図５（Ｂ）中の時間差）を演算する。
また、演算部８は、第２センサ行２１から第１センサ行２１までの既知の距離と通過速度Ｖとから、第２センサ行２１から第１センサ行２１までの移動時間（図５（Ｃ）中の時間差）を演算する。
なお、第１センサ行２１についての移動時間（時間差）は、０である。
【００３７】
次に、演算部８は、各ロードセルセンサ２の検出波形から、車両が演算基準ラインＳＬを通過する場合と同じ入力状態での検出値を選択する。
たとえば図５（Ｄ）のタイミングＴ０がその入力状態である場合、演算部８は、第１センサ行２１の各ロードセルセンサ２の検出値として、タイミングＴ０の検出値を選択する。
第２センサ行２１の各ロードセルセンサ２の検出値としては、図５（Ｃ）の第２センサ行２１の検出波形に示すように、タイミングＴ０を基準として、第２センサ行２１から第１センサ行２１までの移動時間（図５（Ｃ）中の時間差）前のタイミングの検出値を選択する。
第３センサ行２１の各ロードセルセンサ２の検出値としては、図５（Ｂ）の第３センサ行２１の検出波形に示すように、タイミングＴ０を基準として、第３センサ行２１から第１センサ行２１までの移動時間（図５（Ｂ）中の時間差）前のタイミングの検出値を選択する。
第４センサ行２１の各ロードセルセンサ２の検出値としては、図５（Ａ）の第４センサ行２１の検出波形に示すように、タイミングＴ０を基準として、第４センサ行２１から第１センサ行２１までの移動時間（図５（Ａ）中の時間差）前のタイミングの検出値を選択する。
これにより、演算基準ラインＳＬを通過する検出値として、第１センサ行２１から第４センサ行２１までのすべてのロードセルセンサ２の検出値が選択される。すなわち、複数のロードセルセンサ２が図３（Ａ）のように配列されている場合、図３（Ｂ）に示すように本来の配置密度の４倍の密度のセンサによる検出値を得ることができる。演算基準ラインＳＬ上での荷重分布を生成することができる。なお、荷重の絶対値が必要な場合、演算部８は、選択した各ロードセルセンサ２の検出値を、センサ行２１の行数で除算してもよい。
【００３８】
たとえば第１列から第２０列までの２０個のロードセルセンサ２で構成されるセンサ行２１が第Ａ行から第Ｅ行までの６行で、図３（Ａ）のように互いに順番にオフセットして配置された場合、上述した処理により生成される高分解能の一行分の検出値のデータ列は、たとえば以下のような配列のものでよい。ただし、Ｆ［ｘ，ｙ］は第Ｘ行第Ｙ列での検出値を意味し、ｔ０からｔ４は各センサ列のサンプリングタイミングである。
【００３９】
［高分解能の一行分の検出値のデータ列］
F[A,1][t0], F[B,1][t1], F[C,1][t2], F[D,1][t3], F[E,1][t4],F[A,2][t0], F[B,2][t1], F[C,2][t2], F[D,2][t3], F[E,2][t4],…,F[A,19][t0], F[B,19][t1], F[C,19][t2], F[D,19][t3], F[E,19][t4],F[A,20][t0], F[B, 20][t1], F[C, 20][t2], F[D, 20][t3], F[E, 20][t4]
【００４０】
また、ｔ０を図５（Ｄ）のように０とした場合、各サンプリングタイミングは以下のように計算し得る。ここで、Ｌはロードセルセンサ２についての配列間隔、Ｖは車両の通過速度である。
【００４１】
ｔ１＝ｔ０−Ｌ÷Ｖ      ・・・式１
ｔ１＝ｔ０−２×Ｌ÷Ｖ  ・・・式２
ｔ１＝ｔ０−３×Ｌ÷Ｖ  ・・・式３
ｔ１＝ｔ０−４×Ｌ÷Ｖ  ・・・式４
ｔ１＝ｔ０−５×Ｌ÷Ｖ  ・・・式５
【００４２】
そして、演算部８は、この演算基準ラインＳＬ上での荷重分布の生成処理を、演算基準ラインＳＬの位置を基準通過方向ＤＳにずらしながら繰り返す。また、車両のタイヤ４０の接地面より大きい所定の範囲について繰り返すことにより、車両のタイヤ４０の接地面についての荷重分布を生成することができる。この際、基準通過方向ＤＳにおける分解能は、演算基準ラインＳＬの演算回数に対応することになる。車両の通過速度Ｖと検出値のサンプリング周期とを掛け合わせた分解能となる。
たとえば図５でいえば、タイミングＴ０とタイミングＴ１について演算基準ラインＳＬ上での荷重分布を生成することにより、このタイミングＴ０とタイミングＴ１に対応する距離の分解能の分布を得ることができる。また、図５（Ｄ）の検出波形の全体について演算を繰り返すことにより、車両のタイヤ４０の接地面についての荷重分布を生成することができる。
【００４３】
図６は、通過した車両のタイヤ４０の実際の接地による荷重分布の一例の説明図である。
図６（Ａ）は、複数のロードセルセンサ２が４行６列のマトリックス状に配列された場合において、その複数のロードセルセンサ２の検出値を一括読み込みした場合の比較例の荷重分布である。この場合、４行３列目のセル内に図示されている荷重ピーク３１を検出することはできない。
図６（Ｂ）は、４行のロードセルセンサ２が本実施形態のように互いにずらして配列され場合の荷重分布である。この場合、行方向および列方向のそれぞれにおいて４倍の分解能が得られている。そして、荷重ピーク３１に対応するセルが存在し、この荷重ピーク３１を分布内に表すことができる。
【００４４】
以上のように、本実施形態において車両が走行する路面Ｓに並べて配置される複数のロードセルセンサ２は、センサ行２１ごとにセンサ行２１の行数で分割したオフセット量でずらして配列されている。このため、１のセンサ行２１において車両の通過方向と垂直な方向において該方向に沿って並ぶ２つのロードセルセンサ２に対して、他のセンサ行２１のロードセルセンサ２は、それらの間にずれて配置される。そして、演算部８は、ずれて配置されたロードセルセンサ２を含む複数のロードセルセンサ２の検出値を用いて、車両の通過方向と垂直な方向における分解能が、２つのロードセルセンサ２の間隔よりも高められた実際の荷重分布を生成する。
よって、ロードセルセンサ２を小型化することなく、荷重分布の車両の通過方向と垂直な方向における分解能は、ロードセルセンサ２のサイズより小さくなった高い分解能になる。
【００４５】
本実施形態では、複数のロードセルセンサ２が、車両の基準通過方向ＤＳと垂直な方向に沿って複数個を等間隔に並べたセンサ行２１を単位とした複数行で配置され、複数のセンサ行２１が、基準通過方向ＤＳと垂直な方向におけるロードセルセンサ２の中心間隔より小さい範囲で互いにずらして配置されている。よって、演算部８は、複数のセンサ行２１の検出値を用いて、基準通過方向ＤＳと垂直な方向における分解能がセンサ行２１の行数で高められた荷重分布を生成することができる。
【００４６】
本実施形態では、演算部８が、基準通過方向ＤＳにおいてずれて配置された複数のロードセルセンサ２の検出波形中の特異点の時刻差から、車両の通過速度Ｖを演算し、基準通過方向ＤＳにおける所定の演算基準ラインＳＬから各ロードセルセンサ２までの距離と通過速度Ｖとから演算される時間差に基づいて、各ロードセルセンサ２の検出波形から、車両が演算基準ラインＳＬを通過する場合と同じ入力状態での検出値を選択し、選択した複数のロードセルセンサ２の検出値の組み合わせにより、演算基準ラインＳＬ上での重分布を生成する。よって、様々な通過速度Ｖでの荷重分布を得ることができる。
【００４７】
本実施形態では、演算部８が、車両の接地面より大きい所定の範囲について、演算基準ラインＳＬの位置を基準通過方向ＤＳにずらしながら演算基準ラインＳＬ上での荷重分布の生成処理を繰り返すことにより、基準通過方向ＤＳにおける分解能として演算基準ラインＳＬの演算回数に対応した分解能の荷重分布を生成する。
よって、荷重分布の車両の通過方向における分解能についても、ロードセルセンサ２を小型化することなく、ロードセルセンサ２のサイズより小さくなった高い分解能とすることができる。
【００４８】
なお、上記実施形態において、複数のセンサ行２１は、すべて互いにずらして配置されている。この他にもたとえば、一部のセンサ行２１が、残りの他のセンサ行２１からずらして配置されてもよい。また、１つのセンサ行２１の中の一部のロードセルセンサ２が、他のセンサ行２１のロードセルセンサ２の間となるようにずらして配置されてもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、ロードセルセンサ２は、行方向および列方向において互いに隣接して等間隔で配置されている。この他にもたとえば、ロードセルセンサ２は、行方向および列方向の少なくとも一方において互いに離間して配置されてもよい。また、等間隔でなくてもよい。
【００５０】
［第２実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態に係る車両の荷重分布計測装置１の構成図である。
以下の説明では、主に、第１実施形態との相違点について説明する。
【００５１】
図７において、複数のロードセルセンサ２は、行方向および列方向において複数個ずつ等間隔に配列されるようにマトリックス状に配置される。
【００５２】
また、マトリックス状のロードセルアレイ３は、車両の基準通過方向ＤＳに対して斜めに配置される。
具体的には、マトリックスの列方向は、車両の基準通過方向ＤＳと下記角度θで交差する。ただし、式６において、Ｎは、マトリックス状の配列における行数であり、ａｒｃｔａｎ（）は、アークタンジェント関数である。
そして、たとえばマトリックス内のセンサ行２１が２行の場合にはθは約２６．６°となり、５行の場合には約１１．５°となる。
【００５３】
θ＝ａｒｃｔａｎ（１／Ｎ）  ・・・式６
【００５４】
このような配置でも、複数のロードセルセンサ２は、第１実施形態と同様に、基準通過方向ＤＳと垂直な方向において互いにずれた位置にとなる。
よって、演算基準ラインＳＬ上での荷重分布の生成処理では、基準通過方向ＤＳと垂直な方向においてロードセルセンサ２の個数（行数）で高められた分解能の分布を生成することができる。
ただし、各センサ行２１は角度θで傾いて配置されているので、各センサ行２１の複数のロードセルセンサ２の検出値は同一タイミングで取得したデータとして扱わない。上述した２０列５行の場合、同時に取得した検出値は下記表１の時間で取得したデータとして扱う。ここで、ｔ０はＡ行１列の取得時刻であり、Ｌはロードセルセンサ２の配列間隔であり、Ｖは通過速度である。
【００５５】
【表１】
2018054492.tif 000003
【００５６】
また、図７においては、ロードセルセンサ２自体も、基準通過方向ＤＳと傾斜している。この場合、ロードセルセンサ２についての図２のＸ軸方向の検出値とＹ軸方向の検出値をそのまま各ロードセルセンサ２の検出値として用いることはできない。この場合、たとえばロードセルセンサ２のＸ軸方向の検出値として下記式７で演算したものを使用し、Ｙ軸方向の検出値として下記式８で演算したものを使用すればよい。
【００５７】
Ｆ（Ｘ）＝ｆｘ×ｃｏｓθ−ｆｙ×ｓｉｎθ  ・・・式７
Ｆ（Ｙ）＝ｆｘ×ｓｉｎθ＋ｆｙ×ｃｏｓθ  ・・・式８
【００５８】
以上のように、本実施形態では、複数のロードセルセンサ２が、行方向および列方向において複数個ずつ等間隔に配列されるようにマトリックス状に配置されるとともに、マトリックスの列方向が車両の基準通過方向ＤＳと交差するように基準通過方向ＤＳに対して斜めに配置されている。よって、演算部８は、複数のセンサ行２１の検出値を用いて、基準通過方向ＤＳおよび基準通過方向ＤＳと垂直な方向とで表される荷重分布として、基準通過方向ＤＳと垂直な方向における分解能がマトリックスの行数で高められた荷重分布を生成することができる。
【００５９】
特に、本実施形態では、マトリックス状の配列における行数をＮとした場合、マトリックスの列方向と車両の基準通過方向ＤＳとが交差する角度θが上記式６を満たしている。よって、荷重分布についての基準通過方向ＤＳと垂直な方向における分解能は、全体的にマトリックスの行数で高められた分解能となる。
【００６０】
なお、上記実施形態では、マトリックスの列方向と基準通過方向ＤＳとのなす角度θは、上記式６の角度とされている。この他にもたとえば、マトリックスの列方向と基準通過方向ＤＳとのなす角度は、上記式６以外の角度でもよい。ただし、複数のセンサ列を互いに均等なずれ量とするためには、上記式１の角度とするのが望ましい。
【００６１】
［第３実施形態］
図８は、ロードセルアレイ３と車両の通過方向との対応関係の説明図である。
図８（Ａ）は、第一基準通過方向ＤＳ１に沿って、第４センサ行２１側から第１センサ行２１へ向かって車両が通過する場合の説明図である。
この場合、第４センサ行２１から第１センサ行２１までの検出値は、基本的に図５と同様になる。すなわち、第４センサ行２１のロードセルセンサ２が検出値を出力した後に第３センサ行２１のロードセルセンサ２が検出値を出力し、第３センサ行２１のロードセルセンサ２が検出値を出力した後に第２センサ行２１のロードセルセンサ２が検出値を出力し、第２センサ行２１のロードセルセンサ２が検出値を出力した後に第１センサ行２１のロードセルセンサ２が検出値を出力する。
【００６２】
図８（Ｂ）は、第一基準通過方向ＤＳ１と逆向きの第二基準通過方向ＤＳ２に沿って、第１センサ行２１側から第４センサ行２１へ向かって車両が通過する場合の説明図である。
この場合、第４センサ行２１から第１センサ行２１までの検出値は、基本的に図５と逆になる。すなわち、第１センサ行２１のロードセルセンサ２が検出値を出力した後に第２センサ行２１のロードセルセンサ２が検出値を出力し、第２センサ行２１のロードセルセンサ２が検出値を出力した後に第３センサ行２１のロードセルセンサ２が検出値を出力し、第３センサ行２１のロードセルセンサ２が検出値を出力した後に第４センサ行２１のロードセルセンサ２が検出値を出力する。
【００６３】
このように、ロードセルアレイ３上を通過する車両の通過方向が変化すると、複数のセンサ行２１の検出波形の前後関係が入れ替わる。その結果、複数のセンサ行２１の検出波形に基づく演算処理も切り替える必要がある。
本実施形態では、ロードセルアレイ３に対する車両の通過方向に対応した処理を説明する。
【００６４】
図９は、本発明の第３実施形態に係る車両の荷重分布計測装置１の通過方向判定処理のフローチャートである。
以下、主に、第二実施形態との相違点について説明する。
第３実施形態の荷重分布計測装置１は、第一基準通過方向ＤＳ１での通過および第二基準通過方向ＤＳ２での通過の双方に対応した処理を実施する。
【００６５】
ステップＳＴ１の計測処理において、ＡＤ変換部６は、サンプリング期間にわたって複数のロードセルセンサ２の検出値を出力する。記憶部７は、この複数のロードセルセンサ２の検出値を、タイマ５により計測されるサンプリング時刻と対応付けて記憶する。
【００６６】
サンプリングデータが記憶部７に蓄積されると、演算部８は、ロードセルアレイ３についての車両の通過方向を判定する（ステップＳＴ２）。
演算部８は、記憶部７からたとえば第４センサ行２１の検出波形の特異点Ｐのサンプリング時刻と、第１センサ行２１の検出波形の特異点Ｐのサンプリング時刻と、を取得する。そして、演算部８は、早いサンプリング時刻のセンサ行２１側から車両が通過したと判断する。具体的には、第４センサ行２１のサンプリング時刻が早い場合、第一基準通過方向ＤＳ１で通過したと判断し、第１センサ行２１のサンプリング時刻が早い場合、第二基準通過方向ＤＳ２で通過したと判断する。
【００６７】
第一基準通過方向ＤＳ１で通過したと判断した場合、演算部８は、第一基準通過方向ＤＳ１での分布生成処理を実施する（ステップＳＴ３）。
この場合、第４センサ行２１側から第１センサ行２１へ向かって車両が通過しているので、演算部８は、図８（Ａ）に示すようにたとえば第１センサ行２１のロードセルセンサ２に対して設定された第一演算基準ラインＳＬ１を用いて、第２実施形態や第１実施形態と同様の演算処理により、荷重分布を生成する。
【００６８】
第二基準通過方向ＤＳ２で通過したと判断した場合、演算部８は、第二基準通過方向ＤＳ２での分布生成処理を実施する（ステップＳＴ４）。
この場合、第１センサ行２１側から第４センサ行２１へ向かって車両が通過しているので、演算部８は、図８（Ｂ）に示すようにたとえば第４センサ行２１のロードセルセンサ２に対して設定された第二演算基準ラインＳＬ２に切り替えて、第１センサ行２１から第４センサ行２１を入れ替えた演算処理により、荷重分布を生成する。図５（Ａ）を第１センサ行２１とし、図５（Ｂ）を第２センサ行２１とし、図５（Ｃ）を第３センサ行２１とし、図５（Ｄ）を第４センサ行２１とした演算処理により、荷重分布を生成する。
【００６９】
以上のように、本実施形態において演算部８は、複数のロードセルセンサ２が設置されたロードセルアレイ３を通過する方向に応じて、演算基準ラインＳＬを切り替える。具体的には、ロードセルアレイ３を第一の基準通過方向ＤＳから通過する場合と、第一の基準通過方向ＤＳと逆の第二の基準通過方向ＤＳから通過する場合とで、演算基準ラインＳＬを切り替える。よって、ロードセルアレイ３に対する車両の通過方向にかかわらず、高い分解能の荷重分布を得ることができる。
【００７０】
なお、上記実施形態では、ロードセルアレイ３を通過する方向として、第一の基準通過方向ＤＳと第二の基準通過方向ＤＳとを判断している。判断する方向は、二つに限られるものではなく、３以上でも、４以上の偶数個でもよい。これらの場合でも、演算部８は、ロードセルアレイ３を通過する方向に応じて演算基準ラインＳＬを切り替えることができる。
【００７１】
［第４実施形態］
図１０は、マトリックス状のロードセルアレイ３と車両の通過方向との対応関係の説明図である。
図１０に示すように、列方向を基準として角度プラスマイナスｄθの範囲を超えた角度で車両が通過する場合、図７の演算基準ラインＳＬ上において各ロードセルセンサ２の配列順が入れ替わってしまう。このように演算基準ラインＳＬを用いた演算処理では、通過基準方向と実際の車両の通過方向との角度差について、正しく演算できる範囲が制限されている。
本実施形態では、このようなロードセルアレイ３の配置に基づく許容角度誤差に基づく処理を説明する。
【００７２】
図１１は、本発明の第４実施形態に係る車両の荷重分布計測装置１の通過方向判定処理のフローチャートである。
以下、主に、第二実施形態との相違点について説明する。
第４実施形態の荷重分布計測装置１は、通過基準方向と実際の車両の通過方向との角度差を判断した上で、荷重分布処理を実行する。
【００７３】
ステップＳＴ１１の計測処理において、ＡＤ変換部６は、サンプリング期間にわたって複数のロードセルセンサ２の検出値を出力する。記憶部７は、この複数のロードセルセンサ２の検出値を、タイマ５により計測されるサンプリング時刻と対応付けて記憶する。
【００７４】
サンプリングデータが記憶部７に蓄積されると、演算部８は、ロードセルアレイ３についての車両の通過方向を特定する（ステップＳＴ１２）。
演算部８は、記憶部７からたとえば図４（Ｃ）の最大荷重タイミングでの複数のロードセルの検出値を取得し、検出値の分布を微分処理することによりタイヤ４０の向きに沿ったエッジ方向を特定する。このようなエッジ方向としては、図７に示すようにタイヤ４０の内周縁や外周縁がある。
この他にもたとえば、演算部８は、車両の通過速度ＶとしてＸ軸方向の速度ＶｘとＹ軸方向の速度Ｖｙとを演算し、これらの速度を下記式９に代入して車両の通過方向θｍｏｖｅを演算により特定してもよい。
【００７５】
θｍｏｖｅ＝ａｒｃｔａｎ（Ｖｙ÷Ｖｘ）  ・・・式９
【００７６】
次に、演算部８は、特定したエッジ方向または車両の通過方向が、基準通過方向ＤＳに対して許容誤差内であるか否かを判断する（ステップＳＴ１３）。
たとえば図１０に基づいて設定される許容角度誤差内であるか否かを判断する。
【００７７】
特定したエッジ方向が許容角度誤差内である場合、演算部８は、分布生成処理を実施する（ステップＳＴ１４）。
表示部９は、生成された荷重分布を表示する。
【００７８】
これに対して、特定したエッジ方向が許容角度誤差内でない場合、演算部８は、分布生成処理を中止する（ステップＳＴ１５）。
そして、エラー処理として、表示部９に、エラーを表示させる。
【００７９】
以上のように、本実施形態では、複数のロードセルセンサ２が設置されたロードセルアレイ３を、車両の基準通過方向ＤＳに対して大きくずれた方向で車両が通過した場合、演算部８による荷重分布の生成処理を中止し、出力部からエラーを出力する。よって、正確さに劣る荷重分布を生成して出力してしまわないようにできる。
【００８０】
［第５実施形態］
図１２は、車両のタイヤ４０のブロックパターンと補完処理との対応関係の説明図である。
図１２（Ａ）に示すように、車両のタイヤ４０は、縦溝４１やブロック間の横溝４２といったブロックパターンを有する。
この場合、複数のロードセルセンサ２には、たとえば図１２（Ｂ）のように、縦溝４１および横溝４２に対応する部分が欠けた状態の荷重が入力される。
この荷重が欠けたロードセルセンサ２の検出値を組み合わせて荷重分布を生成した場合、生成される荷重分布には、基準通過方向ＤＳと垂直な方向においてブロックパターンにも存在していない高周波の荷重変動成分が含まれてしまうことになる。正確さに劣る荷重分布を生成してしまうことになる。
本実施形態では、このような荷重変動成分を抑制する処理を説明する。
【００８１】
図１３は、本発明の第５実施形態に係る車両の荷重分布計測装置１の補完処理のフローチャートである。
以下、主に、第二実施形態との相違点について説明する。
第５実施形態の荷重分布計測装置１は、各ロードセルセンサ２の検出値を、タイヤ４０のブロックパターンに対応して補完し、これによりブロックパターンにも存在しない高周波の荷重変動成分を抑制した荷重分布の生成処理について説明する。
【００８２】
補完処理において、演算部８は、図１３に示すように、まず、１つのロードセルセンサ２の検出値を取得し、補完要否を判断する所定の閾値と比較する（ステップＳＴ２１）。
補完要否を判断する所定の閾値は、たとえば０でもよいが、好ましくはロードセルセンサ２の全体に十分な荷重入力が作用していない状態での小さな荷重での検出値とするのが望ましい。
そして、検出値が閾値より大きい場合には、補完処理が不要であるので、演算部８は、その検出値についての補完処理を終了する。
【００８３】
検出値が閾値より小さい場合には、演算部８は、その検出値が列ぬけによるものであるか否かを判断する（ステップＳＴ２２）。
演算部８は、たとえば該検出値のロードセルセンサ２について基準通過方向ＤＳまたはこれに沿った列方向に並ぶ１乃至複数の他のロードセルセンサ２の検出値を取得し、該他のロードセルセンサ２の検出値が閾値より小さいか否かを判断する。そして、たとえば双方の検出値が共に閾値より低い場合には、演算部８は列ぬけと判断する。
列ぬけは、たとえばタイヤ４０の縦溝４１が通過したセンサ列において生じ得る。タイヤ４０の縦溝４１は荷重を作用させないので、それが通過したセンサ列の検出値は、全体的に低くなる。また、センサ列の検出値は、荷重分布においても連続して並ぶので、不要な高周波の乱れ成分を生じさせ難い。よって、補完する必要性が低い。
このため、検出値が列ぬけである場合には、補完処理が不要であるので、演算部８は、その検出値についての補完処理を終了する。
【００８４】
列ぬけでないと判断した場合、演算部８は、判定に係る検出値について補完処理を実施する（ステップＳＴ２３）。
演算部８は、たとえば判定に係るロードセルセンサ２の周囲（列方向）の他のロードセルセンサ２の有意な検出値またはその平均値で補完する。演算部８は、検出値の替わりに補完値を記憶部７に記憶させる。
【００８５】
１つの検出値についての補完処理を実施した後、演算部８は、すべての検出値についての補完処理を実施し終えたか否かを判断する（ステップＳＴ２４）。
終了していない場合には、演算部８は次の検出値を取得し、ステップＳＴ２１からの補完処理を繰り返し実施する。
すべての検出値についての補完処理が完了した場合、演算部８は、図１３の処理を終了する。
【００８６】
これにより、図１２（Ｃ）のように、演算部８は、タイヤ４０の横溝４２についてのみ、検出値を補完する。
【００８７】
以上のように、本実施形態では、補完部が、車両のタイヤ４０のブロックパターンに対応させて、各ロードセルセンサ２の検出値またはそれに基づく検出波形若しくは荷重分布を補完する。特に、一のロードセルセンサ２が十分な入力が作用していない状態での小さい検出値を検出している場合、該一のロードセルセンサ２についての基準通過方向ＤＳまたはこれに沿った方向に並ぶ他のロードセルセンサ２についても十分な入力での検出値を出力していないときには、補完せず、他のロードセルセンサ２が十分な入力での検出値を出力しているときには、該他のロードセルセンサ２の検出値を用いて補完する。よって、荷重分布では、タイヤ４０のブロックパターンの影響が抑制される。特に、タイヤ４０ではその外周方向に沿ってグルーブが形成されるが、そのグルーブを含めた荷重分布が得られる。その結果、高分解能で且つ分布が判り易い荷重分布を得ることができる。
【００８８】
なお、上記実施形態では、演算部８は、タイヤ４０のブロックパターンに対応させて、各ロードセルセンサ２の検出値またはそれ検出波形において補完処理を実施し、その後に演算部８が荷重分布を生成している。この他にもたとえば、演算部８が、荷重分布の生成処理において、タイヤ４０のブロックパターンに対応した補完処理を実施してもよい。
【００８９】
また、上記実施形態では、演算部８による補完処理においてタイヤ４０のブロックパターンについての特徴を判断し、それに応じて演算部８が補完処理を実施している。この他にもたとえば演算部８は、予め登録されたタイヤ４０のブロックパターンに基づいて、補完処理を実施してもよい。
【００９０】
以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１…車両の荷重分布計測装置
２…ロードセルセンサ
３…ロードセルアレイ
４…コンピュータ装置
５…タイマ
６…ＡＤ変換部
７…記憶部
８…演算部
９…表示部（出力部）
１１…棒状部材
１２…ひずみセンサ
２１…センサ行
３１…荷重ピーク
４０…タイヤ
４１…縦溝
４２…横溝
ＤＳ…基準通過方向
ＤＳ１…第一の基準通過方向
ＤＳ２…第二の基準通過方向
ＳＬ…演算基準ライン
Ｖ…通過速度
【図１】
2018054492.tif 000004
【図２】
2018054492.tif 000005
【図３】
2018054492.tif 000006
【図４】
2018054492.tif 000007
【図５】
2018054492.tif 000008
【図６】
2018054492.tif 000009
【図７】
2018054492.tif 000010
【図８】
2018054492.tif 000011
【図９】
2018054492.tif 000012
【図１０】
2018054492.tif 000013
【図１１】
2018054492.tif 000014
【図１２】
2018054492.tif 000015
【図１３】
2018054492.tif 000016