(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が載置される載台と、前記載台を支持するロードセルと、前記ロードセルの出力信号に基づいて前記載台上の車両の重量を計測する制御器と、前記車両の車軸それぞれの軸重を表示する表示器と、を備える車両重量計であって、
前記載台の車両進行方向の長さが、停止状態にある車両の全ての車軸を同時に載置できない長さであり、
前記制御器が、少なくとも２以上の車両の停止位置で車両の車軸が前記載台上に存在する状態における前記ロードセルのそれぞれの出力信号に基づいて車両の総重量を導き、
前記表示器の表示画面において、前記軸重の合算が行われる車軸が選択される車両重量計。
【請求項２】
前記車両の一の停止位置に対応する前記載台上の前記車軸が、前記車両の他の停止位置に対応する前記載台上に載置されないように前記停止位置及び前記載台の車両進行方向の長さが設定されており、
前記制御器は、前記出力信号に基づいて前記車軸それぞれの軸重を合算することで停止状態の前記車両の総重量を導く請求項１に記載の車両重量計。
【請求項３】
前記車軸それぞれの軸重が１軸ずつ計測されるように前記停止位置及び前記載台の車両進行方向の長さが設定されており、
前記制御器は、前記出力信号に基づいて、停止状態の前記車両の前記車軸それぞれの偏荷重を導く請求項２に記載の車両重量計。
【請求項４】
前記車両が前記載台に進入する際の当該載台の進入辺に直交するように前記車両の移動を案内する案内手段を備える請求項１〜３のいずれかに記載の車両重量計。
【請求項５】
前記車両の前記載台への進入方向において、前記載台の片端部又は両端部に隣接して設けられたトレッドセンサを備える請求項１〜４のいずれかに記載の車両重量計。
【請求項６】
スイッチまたはキーを備える操作器を備え、
操作者が前記操作器を操作して、安定した前記出力信号の取得を前記制御器に指示し、前記制御器は、当該指示を受けて前記安定した出力信号を取得する請求項１〜５のいずれかに記載の車両重量計。
【請求項７】
請求項１に記載の車両重量計を用いて行われる前記車両の総重量算出方法であって、
前記車両の一の停止位置に対応する前記載台上の前記車軸が、前記車両の他の停止位置に対応する前記載台上に載置されないように前記車両を少なくとも２以上の停止位置で停止させるステップと、
前記停止位置のそれぞれでの前記車両の停止状態における前記ロードセルのそれぞれの出力信号に基づいて、前記車両の総重量が算出されるステップと、を備える車両の総重量算出方法。
【請求項８】
車両が載置される載台と、前記載台を支持するロードセルと、前記ロードセルの出力信号に基づいて前記載台上の車両の重量を計測する制御器とを備えるとともに、前記載台の車両進行方向の長さが、停止状態にある車両の全ての車軸を同時に載置できない長さであり、前記制御器が、少なくとも２以上の車両の停止位置で車両の車軸が前記載台上に存在する状態における前記ロードセルのそれぞれの出力信号に基づいて車両の総重量を導く車両重量計を用いて行われる前記車両の総重量算出方法であって、
前記車両の車軸それぞれが少なくとも１回は前記載台上に位置するように前記車両を複数回、停止させ、
前記車両の停止毎に前記ロードセルのそれぞれから出力される安定出力値を前記制御器で取得し、
Ｎ回目（Ｎは２以上）の前記安定出力値の取得時から所定時間内に、次の前記安定出力値を前記制御器で取得できないときは、最初からＮ回目までの前記安定出力値に基づいて前記車両の総重量が算出される車両の総重量算出方法。
【請求項９】
前記車両の一の停止位置に対応する前記載台上の前記車軸が、前記車両の他の停止位置に対応する前記載台上に載置されないように前記停止位置及び前記載台の車両進行方向の長さが設定されており、
前記制御器は、前記出力信号に基づいて前記車軸それぞれの軸重を合算することで停止状態の前記車両の総重量を導く請求項８に記載の車両の総重量算出方法。
【請求項１０】
前記車軸それぞれの軸重が１軸ずつ計測されるように前記停止位置及び前記載台の車両進行方向の長さが設定されており、
前記制御器は、前記出力信号に基づいて、停止状態の前記車両の前記車軸それぞれの偏荷重を導く請求項８又は９に記載の車両の総重量算出方法。
【請求項１１】
前記車両重量計は、前記車両が前記載台に進入する際の当該載台の進入辺に直交するように前記車両の移動を案内する案内手段を備える請求項８〜１０のいずれかに記載の車両の総重量算出方法。
【請求項１２】
前記車両重量計は、前記車両の前記載台への進入方向において、前記載台の片端部又は両端部に隣接して設けられたトレッドセンサを備える請求項８〜１１のいずれかに記載の車両の総重量算出方法。
【請求項１３】
前記車両重量計は、スイッチまたはキーを備える操作器を備えており、
操作者が前記操作器を操作して、安定した前記出力信号の取得を前記制御器に指示し、前記制御器は、当該指示を受けて前記安定した出力信号を取得する請求項８〜１２のいずれかに記載の車両の総重量算出方法。
【請求項１４】
前記車両の一の停止位置に対応する前記載台上の前記車軸が、前記車両の他の停止位置に対応する前記載台上に載置されないように前記車両を少なくとも２以上の停止位置で停止させるステップと、
前記停止位置のそれぞれでの前記車両の停止状態における前記ロードセルのそれぞれの出力信号に基づいて、前記車両の総重量が算出されるステップと、を備える請求項８〜１３のいずれかに記載の車両の総重量算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両重量計及び車両の総重量算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の停止状態での重量の測定には、トラックスケールを用いることが多い。かかるトラックスケールでは、ロードセルがピット部内に埋め込まれ、路面と同一高さに、車両全体が乗る載台が設けられている。これにより、車両を載台で進入させて、停止状態で車両の総重量が計量される。
【０００３】
また、可搬式のマットスケールも用いられる。かかるマットスケールでは、タイヤが乗り上げられるように形成されたハウジングを備え、このハウジング内にロードセルが設けられている。これにより、車両のタイヤを１輪ごとハウジングに載せて停止させ、計測した各重量を加算して車両の総重量が計量される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、車両の走行状態での重量の測定には、軸重計を用いる。かかる軸重計では、ロードセルがピット部内に埋め込まれ、路面と同一高さに、車両の車軸の左右両方の車輪が乗る程度の小さな載台が設けられている。これにより、車軸の左右両方の車輪が、走行中に順次、載台を通過して、それぞれの車軸についての軸重が計量される（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
ここで、取引証明には一般的にトラックスケールが使用される。車両停止状態での計量が必要であり、且つ、マットスケールに較べ計測が簡便だからであると考えられる。また、マットスケールが一般的に使用されないのは、ハウジング（載台）の面積が小さく、検定を行うことが困難であるものとして取引証明のための使用制限の適用を除外されているため、取引証明に使用できる特定計量器であるが検定を受けられず、精度担保上の不安があることも原因の一つと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１５９８５３号公報
【特許文献２】特開平７−２６０５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、大きく堅牢なピット部が必要なトラックスケールでは低コスト化が困難であり、他方、マットスケールではトラックスケールに比べて耐久性に問題がある。更に、マットスケールは検定対象外となるため精度担保上も不安がある。
【０００８】
本発明の一態様(aspect)は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも耐久性及びコストパフォーマンスに優れた車両重量計及び車両の総重量算出方法を提供する。更に、取引証明に用いるのに適した車両重量計及び車両の総重量算出方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様の車両重量計は、車両が載置される載台と、載台を支持するロードセルと、ロードセルの出力信号に基づいて載台上の車両の重量を計測する制御器とを備え、載台の車両進行方向の長さが、停止状態にある車両の全ての車軸を同時に載置できない長さであり、制御器が、少なくとも２以上の車両の停止位置で車両の車軸が載台上に存在する状態におけるロードセルのそれぞれの出力信号に基づいて車両の総重量を導出する。
【００１０】
また、本発明の一態様の車両の総重量算出方法は、車両の一の停止位置に対応する載台上の車両の車軸が、車両の他の停止位置に対応する載台上に載置されないように車両を少なくとも２以上の停止位置で停止させるステップと、停止位置のそれぞれでの車両の停止状態におけるロードセルのそれぞれの出力信号に基づいて、車両の総重量が算出されるステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、従来よりも耐久性及びコストパフォーマンスに優れた車両重量計及び車両の総重量算出方法が得られる。また、計量法における取引証明のための使用制限の適用が除外される基準よりも載台の面積を広くすることで、公に精度が担保され得る取引証明に用いるのに適した車両重量計及び車両の総重量算出方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態の車両重量計の一例を示す斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の車両重量計の上面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１の車両重量計の側面図である。
【図３】図３は、実施形態の車両重量計の制御系の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施形態の車両重量計の制御器の機能ブロックの一例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態の第１変形例の車両重量計の一例の説明に用いる図である。
【図６】図６は、実施形態の第５変形例の車両重量計の一例の説明に用いる図である。
【図７】図７は、実施形態の第３変形例の車両重量計の一例の説明に用いる図である。
【図８】図８は、本実施形態の車両重量計の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施形態）
本実施形態の第１の態様の車両重量計は、車両が載置される載台と、載台を支持するロードセルと、ロードセルの出力信号に基づいて載台上の車両の重量を計測する制御器とを備え、載台の車両進行方向の長さが、停止状態にある車両の全ての車軸を同時に載置できない長さであり、制御器が、少なくとも２以上の車両の停止位置で車両の車軸が載台上に存在する状態におけるロードセルのそれぞれの出力信号に基づいて車両の総重量を導出する。
【００１４】
また、本実施形態の第２の態様の車両重量計は、第１の態様の車両重量計において、車両の一の停止位置に対応する載台上の車軸が、車両の他の停止位置に対応する載台上に載置されないように車両の停止位置及び載台の車両進行方向の長さが設定されており、制御器は、上記出力信号に基づいて車両の車軸それぞれの軸重を合算することで停止状態の車両の総重量を導く。
【００１５】
また、本実施形態の第１の態様の車両の総重量算出方法は、車両の一の停止位置に対応する載台上の車軸が、車両の他の停止位置に対応する載台上に載置されないように車両を少なくとも２以上の停止位置で停止させるステップと、停止位置のそれぞれでの車両の停止状態におけるロードセルのそれぞれの出力信号に基づいて車両の総重量が算出されるステップと、を備える。
【００１６】
また、本実施形態の第２の態様の車両の総重量算出方法は、車両の車軸それぞれが少なくとも１回は載台上に位置するように車両を複数回、停止させ、車両の停止毎にロードセルのそれぞれから出力される安定出力値を制御器で取得し、Ｎ回目（Ｎは２以上）の上記安定出力値の取得時から所定時間内に、次の上記安定出力値を制御器で取得できないときは、最初からＮ回目までの上記安定出力値に基づいて車両の総重量が算出される。
【００１７】
以上により、従来よりも耐久性及びコストパフォーマンスに優れた車両重量計及び車両の総重量算出方法が得られる。具体的には、本車両重量計は、載台の車両進行方向の長さが、停止状態にある車両の全ての車軸を同時に載置できない長さなので、従来のトラックスケールに比べ、載台の寸法を短くできる。よって、設置場所の確保が容易になる。また、ピット造成工事での設置者のコスト負担の増加も抑制できる。また、停止状態の車両総重量を測定するので、計量法における取引証明のための使用制限の適用が除外される基準よりも載台の面積を広くすることで、本車両重量計は、計量法によって対象となる取引証明に用いることができる検定付きのはかりとなり得る。
【００１８】
すなわち、当該車両重量計及び車両の総重量算出方法は、従来からの走行型の車両重量計である軸重計による計量手法の常識を打破することを意味する。例えば、軸重計は、通常、高速道路の料金所の手前又は一般道路上に設けられ、車両を走行させながら車両の車軸それぞれの軸重の計量が慣行的に行われているが、本態様は、このような従来からの軸重計の計量手法に拘泥せずに案出されたものである。
【００１９】
また、本実施形態の第３の態様の車両重量計は、第２の態様の車両重量計において、車軸それぞれの軸重が１軸ずつ計測されるように車両の停止位置及び載台の車両進行方向の長さが設定されており、制御器は、上記出力信号に基づいて、停止状態の車両の車軸それぞれの偏荷重を導く。
【００２０】
かかる構成によると、停止状態の車両の車軸それぞれの偏荷重に基づいて、車両全体のバランスの判定、片荷の解消が必要な車軸の判定等を行うことができる。
【００２１】
以下、添付図面を参照しつつ、実施形態の具体例について説明する。以下の具体例で示される演算式、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、上記態様を限定するものではない。また、以下の具体例における構成要素のうち、上記態様の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面において、同じ符号が付いた構成要素は、説明を省略する場合がある。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したもので、形状及び寸法比などについては正確な表示ではない場合がある。
【００２２】
［装置構成］
図１は、実施形態の車両重量計１００の一例を示した斜視図である。図２Ａは、図１の車両重量計１００の上面図である。図２Ｂは、図１の車両重量計１００の側面図である。
【００２３】
なお、本実施形態では、便宜上、図面において、車両進行方向が前後方向として図示されている。そして、車両１０が載台２０の「後」から進入し、載台２０の「前」から退出するものして、以下の車両重量計１００の構成を説明する。
【００２４】
車両重量計１００は、載台２０と、第１ロードセルＤＬＣ１、第２ロードセルＤＬＣ２、第３ロードセルＤＬＣ３及び第４ロードセルＤＬＣ４(以下、これらのロードセルＤＬＣ１、ＤＬＣ２、ＤＬＣ３、ＤＬＣ４を総称して「ロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４」と略す場合がある）と、制御器３０と、を備える。
【００２５】
本例では、車両１０として、６輪のトラックが例示されている。つまり、本トラックでは、最初の車軸１が運転席の下方に１本、２番目の車軸２及び最後の車軸３が荷台の下方に２本、合計３本の車軸１、２、３が配されている。
【００２６】
載台２０は、車両１０の車軸１、２、３の軸重測定に用いる板部材である。そして、載台２０の車両進行方向（前後方向）の長さが、停止状態にある車両１０の全ての車軸１、２、３を同時に載置できない長さに設定されている。具体的には、車両１０の一の停止位置に対応する載台２０上の車軸１、２、３が、車両１０の他の停止位置に対応する載台２０上に載置されないように車両１０の停止位置及び載台２０の車両進行方向の長さが設定されている。例えば、車両１０の車軸１のみが載台２０上に載置されるとともに、車両１０の車軸２、３の両方が同時に載台２０上に載置されるように、車両１０の停止位置及び載台２０の車両進行方向の長さが設定されても構わない。
【００２７】
本例では、図１に示す如く、載台２０の車両進行方向の寸法は、車両１０の車軸１、２、３のそれぞれに配された左右両方の車輪が搭載され得る程度の長さに設定されている。つまり、車軸１、２、３のそれぞれの軸重が１軸ずつ計測されるように車両１０の停止位置及び載台２０の車両進行方向の長さが設定されている。
【００２８】
車両重量計１００を上面視した場合、設置ベース２５の表面には長方形のピット部２１が形成され、このピット部２１内に、載台２０及びロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４が配されている。
【００２９】
ロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４はそれぞれ、載台２０の四隅近傍のそれぞれにおいて載台２０の下方に設けられている。第１ロードセルＤＬＣ１と第３ロードセルＤＬＣ３は、載台２０の前端部の近傍において前端部と平行な直線上に所定の離間距離Ｈ(図２Ａ参照）を隔てて配置され、第２ロードセルＤＬＣ２と第４ロードセルＤＬＣ４は、載台２０の後端部の近傍において後端部と平行な直線上に、上記離間距離Ｈを隔てて配されている。
【００３０】
以上より、載台２０の裏面が、設置ベース２５上のロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４によって下方から支持されている。
【００３１】
ここで、制御器３０は、ロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４の出力信号に基づいて載台２０上の車両１０の重量を計測する。そして、制御器３０は、少なくとも２以上の車両１０の停止位置で車両１０の車軸が載台２０上に存在する状態におけるロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４のそれぞれの出力信号に基づいて車両１０の総重量を導く。本例では、図１に示す如く、制御器３０は、車軸１、２、３のそれぞれの左右両方の車輪が順次、載台２０上で停止し、安定した状態である場合のロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４の出力信号を受け取る。また、制御器３０は、ロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４の出力信号に基づいて車両１０の車軸１、２、３のそれぞれの軸重を合算することで停止状態の車両１０の総重量を導く。
【００３２】
なお、制御器３０は、集中制御を行う単独の制御器で構成されていてもいいし、互いに協働して分散制御を行う複数の制御器で構成されていてもいい。
【００３３】
［制御系の構成］
図３は、実施形態の車両重量計１００の制御系の一例を示すブロック図である。
【００３４】
図３に示すように、車両重量計１００は、制御器３０と、操作器４０と、表示器４１とを備える。なお、本実施形態では、増幅器、Ａ／Ｄ変換器、ＣＰＵ及びインターフェイス回路等（いずれも図示せず）が内蔵されたデジタル式のロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４が例示されている。これにより、ロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４のそれぞれから直接、制御器３０にデジタル信号を出力できる。
【００３５】
制御器３０は、制御機能を有するものであれば、どのような構成であっても構わない。例えば、制御器３０は、インターフェイス回路３１、演算回路３２及び記憶回路３３等を備える。
【００３６】
インターフェイス回路３１は、ロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４と、操作器４０と、表示器４１と、演算回路３２との間で各種の信号やデータの受け渡しを行う機能を備える。
【００３７】
演算回路３２は、例えば、ＭＰＵ、ＣＰＵ等が例示される。演算回路３２は、記憶回路３３に格納されている制御プログラムの指示に従って、必要な信号を、インターフェイス回路３１を介して受け取り、必要なデータを記憶回路３３から受け取り、受け取った信号及びデータに基づいて演算を実行する機能を備える。
【００３８】
記憶回路３３は、例えば、半導体メモリ（ＰＲＯＭ、ＲＡＭ）等が例示される。記憶回路３３は、制御プログラム、基本データ等を長期的に記憶したり、種々のデータ及び演算用数値等を一時的に記憶したりする機能を備える。
【００３９】
操作器４０は、例えば、操作スイッチや数値キー等を備え、測定開始・終了の動作、零点調整動作、使用モードの切り換え動作、数値設定動作等の種々の動作の際に用いられる。
【００４０】
表示器４１は、例えば、液晶表示装置等が例示される。表示器４１の表示画面には、測定結果、各種データの入出力値等が表示される。
【００４１】
［制御系の機能］
車両重量計１００の制御系では、ロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４のそれぞれから出力されるデジタル信号が、ターミナルボックス３４及びインターフェイス回路３１を経由して演算回路３２に送られる。具体的には、ロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４の一つ一つが、識別番号を備える。そして、識別番号を付与したデータ要求が、演算回路３２からロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４に送られると、本データ要求に対応する識別番号のロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４からは、識別番号とともに重量信号（デジタル信号）が演算回路３２に出力される。
【００４２】
以上により、演算回路３２は、重量信号及び記憶回路３３に記憶されたデータ等に基づいて車両１０の運転を支援できる様々な有益な情報の演算を行い、この演算結果が表示器４１の表示画面に表示される。
【００４３】
例えば、図４に示す如く、本実施形態の車両重量計１００では、制御器３０において、制御プログラムが演算回路３２で実行されることにより、車両１０の車軸１、２、３のそれぞれの軸重を演算する軸重演算部５０、車両１０の総重量を演算する総重量演算部５１、車両１０の車軸１、２、３のそれぞれの偏荷重を導く偏荷重演算部５２及び表示信号生成部５３のそれぞれの機能が実現される。
【００４４】
以下、制御器３０の軸重演算部５０の機能、総重量演算部５１の機能及び偏荷重演算部５２の機能をそれぞれ、順を追って説明する。
【００４５】
［記号の定義］
まず、以下の説明に用いる記号の意味をまとめて定義する。
【００４６】
Ｗ１:車軸１の軸重
Ｗ２:車軸２の軸重
Ｗ３:車軸３の軸重
Ｗ:車両１０の総重量
Ｐ１:第１ロードセルＤＬＣ１の出力値
Ｐ２:第２ロードセルＤＬＣ２の出力値
Ｐ３:第３ロードセルＤＬＣ３の出力値
Ｐ４:第４ロードセルＤＬＣ４の出力値
Ｐ:全てのロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４の出力値の総和
(Ｐ＝Ｐ１+Ｐ２+Ｐ３+Ｐ４)
【００４７】
［軸重演算部の機能］
以下、軸重演算部５０の機能について説明する。
【００４８】
車両１０の車軸１の左右両方の車輪が載台２０上で停止し、安定した状態である場合の時間区間が、例えば、時間区間[ｔ１、ｔ２]であるとすると、停止状態の車両１０の車軸１の軸重Ｗ１は、以下の式（１）で導かれ得る。つまり、時間区間[ｔ１、ｔ２]は、車両１０の車軸１の左右両方の車輪が載台２０上において車両１０が完全に停止し、Ｐ（ｔ）の出力信号が十分に安定した時間区間に相当する。
【００４９】
軸重Ｗ１＝Ｐ１（ｔ）+Ｐ２（ｔ）+Ｐ３（ｔ）+Ｐ４（ｔ）＝Ｐ（ｔ）・・・(１)
ただし、式（１）において、ｔは、時間区間[ｔ１、ｔ２]内の時刻（ｔ１＜ｔ＜ｔ２）である。
【００５０】
なお、車両１０の車軸２の軸重Ｗ２及び車軸３の軸重Ｗ３の導出法は、上記軸重Ｗ１の導出法と同様であるので説明を省略する。
【００５１】
［総重量演算部の機能］
以下、総重量演算部５１の機能について説明する。
【００５２】
停止状態の車両１０の総重量Ｗは、車両１０の車軸１の軸重Ｗ１と、車両１０の車軸２の軸重Ｗ２と、車両１０の車軸３の軸重Ｗ３との和に対応する。よって、車両１０の車軸１、２、３のそれぞれの軸重Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を合算することで停止状態の車両１０の総重量Ｗが導かれ得る。
【００５３】
［偏荷重演算部の機能］
以下、偏荷重演算部５２の機能について説明する。
車両１０の車軸１、２、３のそれぞれの偏荷重を演算するには、車両１０の載台２０への進入位置、車軸１、２、３のそれぞれに配された左右の車輪間の距離Ｂ(図２Ａ参照）、第１ロードセルＤＬＣ１と第３ロードセルＤＬＣ３との間の離間距離Ｈ(図２Ａ参照）等を知る必要がある。
【００５４】
離間距離Ｈは、車両重量計１００における固有の値である。また、車両１０の載台２０への進入位置及び左右の車輪間の距離Ｂの導出法は公知であるので（例えば、特開２００６−３２９１号公報参照）説明を省略する。
【００５５】
ここで、車両１０を前後方向についての車両１０の荷重の釣り合いの式及びモーメントの釣り合いの式から、例えば、車両１０の車軸１の左右の車輪の輪重は、車両１０の載台２０への進入位置、距離Ｂ，離間距離Ｈ，第１ロードセルＤＬＣ１にかかる荷重、及び、第３ロードセルＤＬＣ３にかかる荷重を変数にして定式化できる（式の展開は省略する)。
【００５６】
第１ロードセルＤＬＣ１にかかる荷重は、Ｐ１（ｔ）に対応する(ｔは、時間区間[ｔ１、ｔ２]内の時刻）。第３ロードセルＤＬＣ３にかかる荷重は、Ｐ３（ｔ）に対応する(ｔは、時間区間[ｔ１、ｔ２]内の時刻）。
【００５７】
これにより、車両１０の車軸１の左右の車輪の輪重を演算できるので、本輪重から停止状態の車両１０の車軸１の偏荷重を演算できる。
【００５８】
なお、車両１０の車軸２及び車軸３の偏荷重の導出法は、上記車軸１の偏荷重の導出法と同様であるので説明を省略する。
【００５９】
以上により、車両１０の載台２０への進入位置、ロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４のそれぞれの出力信号、及び車軸１、２、３のそれぞれに配された左右の車輪間の距離Ｂ等に基づいて、停止状態の車両１０の車軸１、２、３のそれぞれの偏荷重が導かれ得る。
【００６０】
また、車両１０の車軸１、２、３の夫々の輪重を右側と左側とで夫々に合算することにより、停止状態の車両１０全体の偏荷重を演算することもできる。
【００６１】
［車両重量計の動作］
以下、図面を用いて、車両重量計１００の動作の一例である車両１０の総重量算出方法について説明する。
【００６２】
図８は、本実施形態の車両重量計１００の動作の一例を示すフローチャートである。
【００６３】
なお、本例では、ステップＳ１において、車両１０の車軸１、２、３のそれぞれが少なくとも１回は載台２０上に位置するように車両１０を複数回、停止させる。
【００６４】
例えば、まず、ステップＳ１で、車両１０の車軸１が載台２０上に位置するように車両１０を移動及び停止させる。
【００６５】
次に、ステップＳ２及びステップＳ３で、車両１０の停止時から所定の安定時間が経過した後、ロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４のそれぞれから出力される安定出力値を制御器３０で取得可能か否かを判定する。具体的には、安定出力値が予め設定した閾値以上の値であるときに取得可能と判定する。なお、ステップＳ２の所定の安定時間は、車両１０の停止時からロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４の出力が安定するのに必要かつ十分な時間に設定すればよい。
【００６６】
ステップＳ３で、上記安定出力値を制御器３０で取得できるときは、本安定出力値を制御器３０で取得し（ステップＳ４）、記憶回路３３に保存する。また、カウント数Ｎに「１」を加え（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。そして、ステップＳ１においては、車両１０の車軸２が載台２０上に位置するように車両１０を再び移動及び停止させ、上記と同様の動作を行ってもいいし、車両１０の車軸２、３の両方が載台２０上に位置するように車両１０を再び移動及び停止させ、上記と同様の動作を行ってもいい。
【００６７】
一方、ステップＳ３で、Ｎ回目（Ｎは２以上）の上記安定出力値の取得時から所定時間内、（Ｎ＋１）回目の上記安定出力値を制御器３０で取得できないときは、車両１０の全ての車軸１、２、３が載台２０上に位置するように車両１０を移動及び停止できたと判定される。よって、ステップＳ６で、最初からＮ回目までの上記安定出力値に基づいて車両１０の総重量が算出される。また、ステップＳ７で、カウント数Ｎが「１」に初期化され、一連の動作が終了する。
【００６８】
このように、本実施形態の車両１０の総重量算出方法は、車両１０の一の停止位置に対応する載台２０上の車軸１、２、３が、車両１０の他の停止位置に対応する載台２０上に載置されないように車両１０を少なくとも２以上の停止位置で停止させるステップＳ１と、この停止位置のそれぞれでの車両１０の停止状態におけるロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４のそれぞれの出力信号に基づいて、車両１０の総重量が算出されるステップＳ６とを備える点を特徴とする。
【００６９】
以上のとおり、本実施形態では、従来よりも耐久性及びコストパフォーマンスに優れた車両重量計１００及び車両１０の総重量算出方法が得られる。具体的には、車両重量計１００は、載台２０の車両進行方向の長さが、停止状態にある車両１０の全ての車軸１、２、３を同時に載置できない長さなので、従来のトラックスケールに比べ、載台２０の前後方向の寸法を短くできる。よって、設置場所の確保が容易になる。また、ピット造成工事での設置者のコスト負担の増加も抑制できる。また、従来の走行型で用いられていた車両重量計１００で停止状態の車両１０の総重量Ｗを測定するので、計量法における取引証明のための使用制限の適用が除外される基準よりも載台２０の面積を広くすることで、車両重量計１００は、計量法によって対象となる取引証明に用いることができる検定付きのはかりとなり得る。
【００７０】
更に、本実施形態では、停止状態の車両１０の車軸１、２、３のそれぞれの偏荷重に基づいて、車両１０の全体のバランスの判定、片荷の解消が必要な車軸１、２、３の判定等を行うことができる。
【００７１】
（第１変形例）
実施形態では、車両重量計１００として、車両１０の左右両方の車輪が乗る載台２０を
備える軸重計が例示されているが、これに限らない。
【００７２】
例えば、車両重量計１００は、図５に示す如く、車両１０の左車輪が乗る載台２０Ｌと右車輪が乗る載台２０Ｒとを備える輪重計であっても構わない。
【００７３】
これにより、車両１０の載台２０への進入位置、車軸１、２、３のそれぞれに配された左右の車輪間の距離Ｂ(図２Ａ参照）、第１ロードセルＤＬＣ１と第３ロードセルＤＬＣ３との間の離間距離Ｈ(図２Ａ参照）等を用いずに、車軸１、２、３のそれぞれの左右の車輪の輪重が直接に導かれる。よって、ロードセルの出力信号のみに基づいて、停止状態の車両１０の車軸１、２、３のそれぞれの偏荷重が導かれ得る。また、車両１０の車軸１、２、３の夫々の輪重を右側と左側とで夫々に合算して、停止状態の車両１０全体の偏荷重を演算することもできる。
【００７４】
（第２変形例）
実施形態では、車両１０の停止時から所定の安定時間が経過した後、ロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４のそれぞれから出力される安定出力値を制御器３０で取得可能か否かを判定し、上記安定出力値を制御器３０で取得できるときに本安定出力値を制御器３０で取得し、記憶回路３３に保存するとしたが、これに限らない。
【００７５】
例えば、車両１０の車軸１、２、３の夫々が載台２０に停止したのち、オペレータやドライバが操作器４０を操作してそれぞれの停止の度に安定出力値の取得を制御器３０に指示し、当該指示を受けて本安定出力値を制御器３０で取得し、記憶回路３３に保存してもよい。
【００７６】
（第３変形例）
図７は、実施形態の第３変形例の車両重量計１００の一例の説明に用いる図である。
【００７７】
本変形例の車両重量計１００は、実施形態、第１変形例及び第２変形例のいずれかの車両重量計１００において、車両１０の車軸１、２、３のそれぞれの軸重Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を表示する表示器４１を備える。そして、表示器４１の表示画面において、軸重Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の合算が行われる車軸１、２、３が選択される。例えば、タッチパネル対応の表示画面上の多数の軸重データの中から、オペレータ又はドライバが、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す如く、車両１０に対応する車軸１、２、３を画面タッチで選択できる。これにより、オペレータ又はドライバは、車両１０の総重量Ｗを容易に知ることができる。この場合、総重量を知りたい車両１０の車軸１、２、３を容易に判別できるように、例えば、夫々の軸重と共に軸重を演算した際の時刻を表示することが好ましい。
【００７８】
（第４変形例）
本変形例の車両重量計１００は、実施形態、第１変形例、第２変形例及び第３変形例のいずれかの車両重量計１００において、車両１０が載台２０に進入する際の当該載台２０の進入辺２２（図１参照）に直交するように車両１０の移動を案内する案内手段を備える。例えば、案内手段は、車両１０が、載台２０の略中央部に進入辺２２から直角に進入するよう、車両１０の移動を案内するとよい。
【００７９】
かかる構成によると、上記の案内手段を備えない場合に比べ、車両重量計１００の計量精度を向上し得る。つまり、案内手段を用いることで、車両１０が載台２０に適切に進入できるので、軸重Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の演算、偏荷重の演算等を正確に行うことができる。
【００８０】
案内手段は、車両１０が進入辺２２に直交するように車両１０の移動を案内できれば、どのような構成であっても構わない。案内手段として、例えば、載台２０に塗装等で描かれた通行帯、案内用ミラー等を例示できる。
【００８１】
（第５変形例）
本変形例の車両重量計１００は、実施形態、第１変形例、第２変形例、第３変形例及び第４変形例のいずれかの車両重量計１００において、車両１０の載台２０への進入方向において、載台２０の少なくとも片端部、好ましくは両端部に隣接して設けられたトレッドセンサを備える。
【００８２】
かかる構成によると、上記のトレッドセンサを備えない場合に比べ、車両重量計１００の計量精度を向上し得る。つまり、載台２０の前後方向において、車両１０のタイヤの載台２０からのはみ出しがあると、トレッドセンサにより検知されるので、このようなはみ出しの可能性を低減できる。よって、車両１０のタイヤの接地面全体を載台２０に適切に置くことが可能となる。
【００８３】
トレッドセンサは、車両１０のタイヤの載台２０からのはみ出しを検知できれば、どのような構成であっても構わない。トレッドセンサは、図６に示す如く、２つのひずみケージ（図示せず）を備える棒状部材６０、６１であってもよい。このようなトレッドセンサでは、車両１０のタイヤが棒状部材６０、６１のそれぞれを踏んだことを検知できるとともに、車両１０のタイヤが踏んだ位置も求めることができるが、かかる検知技術は公知である（特開２０１２−５２９４２号公報）。よって、詳細な説明は省略する。
【００８４】
（第６変形例）
実施形態では、車軸１、２、３のそれぞれの軸重が１軸ずつ計測されるように車両１０の停止位置及び載台２０の車両進行方向（前後方向）の長さが設定されているものとしたが、車両１０の全ての車軸１、２、３を同時に計測しない構成であればよい。例えば、車軸１、２の軸重を同時に計測した後、残りの車軸３のみの軸重を計測する構成であってもよい。車軸１のみを計測した後、残りの車軸２、３の軸重を計測する構成であってもよい。車両１０の車軸が４軸以上の場合、２軸以上ずつ計測されるものであってもよい。
【００８５】
（第７変形例）
実施形態では、デジタル式のロードセルＤＬＣ１〜ＤＬＣ４について説明したが、これに限らない。例えば、図示しないアナログ式のロードセルのそれぞれから制御器３０にアナログ信号が送信されるように構成しても構わない。この場合、制御器３０は、アナログロードセルのそれぞれに対応する増幅器、ローパスフィルター及びＡ／Ｄ変換器等（いすれも図示せず）と、を備える。増幅器により、アナログ式のロードセルから送信されるアナログ信号がＡ／Ｄ変換可能な大きさに増幅される。また、Ａ／Ｄ変換器により、増幅器からのアナログ信号がデジタル信号に変換される。
【００８６】
なお、実施形態、第１変形例、第２変形例、第３変形例、第４変形例、第５変形例、第６変形例及び第７変形例は、互いに相手を排除しない限り、互いに組み合わせても構わない。
【００８７】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の一態様は、従来よりも耐久性が良く、精度が担保され、且つコストパフォーマンスに優れた、取引証明に用いることができる車両重量計及び車両の総重量算出方法を提供する。よって、本発明の一態様は、例えば、取引証明に用いることができる軸重計等に利用できる。
【符号の説明】
【００８９】
１、２、３：車軸
１０：車両
２０：載台
２１：ピット部
２２：進入辺
２５：設置ベース
３０：制御器
３１：インターフェイス回路
３２：演算回路
３３：記憶回路
３４：ターミナルボックス
４０：操作器
４１：表示器
５０：軸重演算部
５１：総重量演算部
５２：偏荷重演算部
５３：表示信号生成部
１００:車両重量計
ＤＬＣ１:第１ロードセル
ＤＬＣ２:第２ロードセル
ＤＬＣ３:第３ロードセル
ＤＬＣ４:第４ロードセル
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0006555932.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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