JP2008064593A - 車両の積載重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置 - Google Patents

Abstract

【課題】荷重センサ出力の温度変化に伴う変動の補正量（補正係数）を決定するために必要な、各設置箇所の荷重センサや温度センサの出力の収集を、積載重量算出用に行われる収集とは別に、積載重量算出用に行われる収集の枠組みを利用して効率よく行うこと。
【解決手段】積載重量算出用に行われる各センサユニット１０とメインユニット２０間のデータ収集に用いる電文と同様の電文を用いて、荷重センサ１１の荷重信号の補正値の決定に必要なデータをデータ要求手段３１Ａがメインユニット２０に要求して、メインユニット２０のデータ要求中継手段２１Ｂとが各センサユニット１０への電文を、積載重量算出用のデータ収集手段２１Ａに出力させ、データ収集手段２１Ａが収集した各センサユニット１０からの電文中から必要なデータをデータ収集中継手段２１Ｃが抽出、出力し、データ保持手段Ｂがデータ格納手段Ａに格納させる構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の積載重量を車両に取り付けられた歪検出方式の荷重センサの出力に基づいて車両の積載重量を算出システムに係り、特に、荷重センサの取付箇所における温度変化による荷重センサの出力変化を補正するための補正量を決定するのに用いる荷重センサの出力等のデータを収集する装置に関するものである。

積載物からの荷重によって伸縮する例えばアクスルシャフトのような箇所に歪ゲージ等の歪検出方式の荷重センサを取り付けて、その出力から車両の積載重量を算出するのに当たっては、温度変化に伴う荷重センサの出力の変動を補正する必要があり、そのようなものとして、温度センサ（サーミスタ）を用いて求めた基準温度に対する温度のシフト量に比例して荷重センサの出力を補正するものが既に提案されている（例えば特許文献１）。

また、温度変化による荷重センサの出力の変動は、上述した温度ドリフト、つまり、荷重センサ自体の温度依存性による出力特性の変化によってもたらされるだけでなく、荷重センサの取付対象が熱源から伝わる熱による温度変化で伸縮することによってももたらされる。

このうち、いわゆる温度ドリフトによってもたらされる荷重センサの出力変動は、荷重センサの周辺温度の変化にリアルタイムに追従するが、取付対象の温度変化による伸縮でもたらされる荷重センサの出力変動は、取付対象の熱伝達速度と熱変形速度との間にギャップがあることから、取付対象の温度変化にはリアルタイムに追従せず、取付対象の伸縮による荷重センサの出力変動の方が、取付対象の温度変化よりも遅れて現れるのが実情である。

特に、荷重センサの取付対象には、自身の構造や周辺部材への結合部分の構造等に起因して、伸縮し易い方向とそうでない方向とがあるので、伸縮し難い方向についてはなおさら、取付対象の温度変化に対して、変化後の温度に応じた形状に取付対象が変形し終えて熱平衡状態に至るまでの伸縮に時間を要し、荷重センサの出力変動が取付対象の温度変化に対して遅れることになる。

そのため、温度ドリフトによる荷重センサの出力変動は、荷重センサの周辺温度に基づいて精度良く補正することができるが、取付対象の伸縮による荷重センサの出力変動は、取付対象の温度に基づいては精度良く補正することができない。

ここで、荷重センサの出力を変動させる温度ドリフトや取付対象の伸縮の要因となる温度変化の発生源の一つとして、荷重センサの取付対象として最もポピュラーなアクスルシャフトに連なるデファレンシャルケースのギヤの噛み合いにより発生するデフ熱があり、このデフ熱は、荷重センサを使って積載重量を算出する車両の停車後においてもなかなか降下しないと言われている。

ということは、取付対象の温度変化に伴う伸縮により荷重センサの出力が変動する状態は結構な期間継続する可能性があるということであり、そうなると、取付対象の温度に基づいて精度良く補正できないからといって、取付対象の伸縮による荷重センサの出力変動を安易に無視して積載重量を算出する訳にも行かなくなる。

また、アクスルシャフトに荷重センサを取り付ける場合は、荷台側からの荷重がかかるリーフスプリングとの連結箇所から車輪（タイヤ）までの、荷重伝達経路上に位置するアクスルシャフト部分に荷重センサをレイアウトするのが好ましいとされているので、そうすると、荷重センサの出力を変動させる温度ドリフトや取付対象の伸縮の要因となる温度変化の発生源として、ブレーキ熱の存在も無視できなくなる。

このブレーキ熱は、デフ熱と違って、停車してブレーキ操作を止めれば直ぐに降下すると言われているので、ブレーキ熱に起因する取付対象の温度変化に伴う伸縮で荷重センサの出力が変動する期間はデフ熱の場合に比べて短く、一見するとそれによる荷重センサの出力変動成分は無視しても良いように思える。

しかし、ブレーキ熱の影響を受け易ければそれによる取付対象の温度変化量やそれに伴う取付対象の伸縮量が大きくなって荷重センサの出力変動量も大きくなるので、いかにブレーキ熱が停車後早々に低下する性質なので荷重センサの出力変動期間が短いと言っても、取付対象の温度変化に対して遅れて現れる取付対象の伸縮に伴う荷重センサの出力変動量は、無視できるボリュームには収まらない。

以上のことから、荷重センサの出力から車両の積載重量を正確に算出するには、取付対象の温度変化に伴う伸縮を通じて荷重センサの出力に現れる変動成分に対する補償も手当てすることが、非常に肝要となる。

その点、荷重センサの周辺温度の基準温度に対する温度変化量を温度センサにより求めて、その時点の荷重センサの出力を直線的に補正する従来の温度補償のやり方は、荷重センサの周辺温度の変化にリアルタイムに追従する荷重センサの温度ドリフトに対する補償には有効であるものの、取付対象の温度変化にリアルタイムに追従しない取付対象の伸縮を通じて荷重センサの出力に現れる変動成分に対する補償には、有効とは言い難いものである。

しかも、取付対象の温度変化に伴う伸縮の特性は、アクスルシャフトの材質、形状、構造等、車種の違いによって様々に異なり、取付対象の温度変化に対して取付対象の伸縮に伴う荷重センサの出力変動がどのように遅れて現れるかについても車種によって様々で、その差異も大きいことから、取付対象の伸縮を通じて荷重センサの出力に現れる変動成分に対する補償を同一手法で簡単かつ効果的に行える方法、手段が存在しない、というのが現状である。

そこで、本出願人らは、温度ドリフトによる荷重センサの出力変動のみならず、アクスルシャフトの荷重センサが取り付けられた箇所が温度変化により伸縮するのに伴う荷重センサの出力変動を、それぞれに対応した補正係数を用いて補正することを、特願２００６−８５７４７や特願２００６−１２９０２６において提案している。

上記した温度ドリフトによってもたらされる荷重センサの出力変動量は、荷重センサの個体によって各々異なり、また、荷重センサの取付対象の温度変化による伸縮でもたらされる荷重センサの出力変動量も、各荷重センサが設置されるアクスルシャフト箇所の状況によって異なるので、荷重センサの出力の補正量は、実使用状態に設置した各荷重センサやその取付箇所に設置した温度センサの出力を相当量収集し、それに基づいて各設置箇所毎に個別に設定する必要がある。
特開２０００−２８４２３号公報

各設置箇所の荷重センサや温度センサの出力の収集は、車両のキャビン等に設置されて積載重量の算出、表示を行うメインユニットによって既に行われているが、この収集は、積載重量を周期的に算出する際にその都度単発的に実行される程度のものであることから、上述した各設置箇所毎の荷重センサの出力補正量を決定するために必要な、相当量の荷重センサや温度センサの出力を確保するには、サンプル数が圧倒的に足りない。

そのため、各設置箇所毎の荷重センサの出力補正量を決定するために必要な、相当量の荷重センサや温度センサの出力を確保するためには、積載重量算出用に行われる収集とは別に、各設置箇所の荷重センサや温度センサの出力を収集する必要がある。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、車両の積載重量の算出に用いる荷重センサの温度変化に伴う変動を、荷重センサに付設した温度センサの出力に応じて補正する際に用いる、荷重センサの出力の補正量（補正係数）を決定するために必要な、各設置箇所の荷重センサや温度センサの出力を、積載重量算出用に行われる収集とは別に収集するに当たり、積載重量算出用に行われる収集の枠組みを利用して効率よく収集作業を行うことができる、車両の積載重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載した本発明の車両の積載重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置は、図１の基本構成図に示すように、車両に取り付けられた歪検出方式の荷重センサ１１が前記車両の荷重に応じた物理量で出力する荷重信号を、温度センサ１３ａが測定する前記荷重センサ１１の取付箇所の温度に応じた補正値によって補正し、この補正値によって補正した荷重信号に基づいて前記車両の積載重量を算出するために、該積載重量の算出を行う前記車両のメインユニット２０のデータ収集手段２１Ａが、前記荷重信号及び前記温度センサ１３ａの出力に関するデータを、前記荷重センサ１１及び前記温度センサ１３ａを有する前記車両のセンサユニット１０に対して、所定形式の電文にて要求し、かつ、前記センサユニット１０から前記所定形式の電文にて収集する車両の積載重量算出システムにおいて、前記補正値を決定するための前記荷重信号及び前記温度センサ１３ａの出力に関するデータを、前記センサユニット１０に対して要求し、かつ、該センサユニット１０から収集する荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置であって、前記荷重信号及び前記温度センサ１３ａの出力に関するデータを前記センサユニット１０に対して要求する前記所定形式の電文中に、中継用のコマンドを挿入した電文を、前記メインユニット２０に対して出力するデータ要求手段３１Ａと、前記メインユニット２０に設けられ、前記データ要求手段３１Ａからの前記中継用のコマンドを挿入した前記所定形式の電文の受信時に、該電文中の、前記荷重信号及び前記温度センサ１３ａの出力に関するデータを前記センサユニット１０に対して要求する電文部分を抽出し、該抽出した電文部分を含む、前記荷重信号及び前記温度センサ１３ａの出力に関するデータを前記センサユニット１０に対して要求する前記所定形式の電文を、前記データ収集手段２１Ａに出力させるデータ要求中継手段２１Ｂと、前記メインユニット２０に設けられ、前記データ要求中継手段２１Ｂが前記データ収集手段２１Ａに出力させた、前記荷重信号及び前記温度センサ１３ａの出力に関するデータを前記センサユニット１０に対して要求する前記所定形式の電文に呼応して、前記データ収集手段２１Ａにより前記センサユニット１０から前記メインユニット２０に前記所定形式の電文にて収集された、前記荷重信号及び前記温度センサ１３ａの出力に関するデータを、前記中継用のコマンドを挿入した前記所定形式の電文によって出力するデータ収集中継手段２１Ｃと、前記データ収集中継手段２１Ｃが出力した、前記中継用のコマンドを挿入した前記所定形式の電文中の、前記荷重信号及び前記温度センサ１３ａの出力に関するデータの電文部分を抽出し、該抽出した電文部分による前記荷重信号及び前記温度センサ１３ａの出力に関するデータをデータ保持手段Ｂに格納させるデータ格納手段Ａとを備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載した本発明の車両の積載重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置は、請求項１に記載した本発明の車両の積載重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置において、前記データ要求手段３１Ａ及び前記データ格納手段Ａが、前記車両から独立して設けられて前記メインユニット２０との間でデータ授受のための通信が可能な別ユニット３０によって構成されているものとした。

さらに、請求項３に記載した本発明の車両の積載重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置は、請求項２に記載した本発明の車両の積載重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置において、前記データ格納手段Ａが、前記メインユニット２０及び前記別ユニット３０の双方にそれぞれ設けられており、前記データ保持手段Ｂが、前記メインユニット２０及び前記別ユニット３０の双方の前記データ格納手段Ａによるデータの書き込み及び読み出しがそれぞれ可能な可搬性記憶媒体３２によって構成されているものとした。

請求項１に記載した本発明の車両の積載重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置によれば、荷重センサ１１の取付箇所の温度に応じた荷重信号の補正値を決定するのに用いるために、荷重信号及び温度センサ１３ａの出力に関するデータをセンサユニット１０に対して要求する電文が、データ要求手段３１Ａによってメインユニット２０に出力されると、その電文中の、荷重信号及び温度センサ１３ａの出力に関するデータをセンサユニット１０に対して要求する電文部分が、積載重量の算出に使用する荷重信号及び温度センサ１３ａの出力に関するデータの要求、収集の際にメインユニット２０とセンサユニット１０との間で授受される、所定形式の電文の一部として使用されて、この所定形式の電文によって、荷重信号の補正値の決定に使用する荷重信号及び温度センサ１３ａの出力に関するデータの要求、収集が、メインユニット２０とセンサユニット１０との間で行われ、収集されたデータがデータ格納手段Ａに格納されることになる。

このため、積載重量の算出のためにメインユニット２０とセンサユニット１０との間で行われているデータの授受の枠組みをそのまま利用して、荷重センサ１１の取付箇所の温度に応じた荷重信号の補正値を決定するのに用いる荷重信号及び温度センサ１３ａの出力に関するデータを、効率よく要求、収集することができる。

また、請求項２に記載した本発明の車両の積算重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置によれば、請求項１に記載した本発明の車両の積算重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置において、積載重量の算出のためにメインユニット２０とセンサユニット１０との間で行われているデータの授受の枠組みを、荷重センサ１１の取付箇所の温度に応じた荷重信号の補正値を決定するのに用いる荷重信号及び温度センサ１３ａの出力に関するデータの要求、収集にそのまま利用しつつ、荷重信号の補正値の決定のために必要なデータ要求、収集の新たな枠組みを構成する要素中のデータ要求手段３１Ａやデータ格納手段Ａを、車両から独立した別ユニット３０によって構成して、その別ユニット３０を、ある車両での不必要時に他の車両のメインユニット２０と通信接続して、その車両、即ち、他の車両の積算重量算出システムにおいて、荷重センサ１１の取付箇所の温度に応じた荷重信号の補正値を決定するのに用いる荷重信号及び温度センサ１３ａの出力に関するデータを要求、収集するのに利用することができる。

さらに、請求項３に記載した本発明の車両の積載重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置によれば、請求項２に記載した本発明の車両の積載重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置において、別ユニット３０をメインユニット２０に通信接続した状態で、荷重センサ１１の取付箇所の温度に応じた荷重信号の補正値を決定するのに用いるために要求、収集し、データ格納手段Ａの制御によりメインユニット２０において可搬性記憶媒体３２に書き込ませた、荷重信号及び温度センサ１３ａの出力に関するデータを、そのデータを用いて荷重信号の補正値を決定する処理を行う際には、メインユニット２０から別ユニット３０を切り離して独立させた状態で、別ユニット３０において可搬性記憶媒体３２から読み出すようにして、積載重量算出時にも必要なデータ収集に関する動作はメインユニット２０の既存の構成を利用し、新たに加わる補正値決定に関する動作を別ユニット３０において行うようにして、メインユニット２０及び別ユニット３０の双方の処理上の負担を、それぞれ軽減することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図２は本発明を適用した本発明の一実施形態に係る車両の積載重量算出システムの概略構成を示す説明図であり、本実施形態に係る車両の積載重量算出システムは、前１軸後２軸の６つの車輪（図示せず）に対応してアクスルシャフト（図示せず）に取り付けられる６つのセンサユニット１０，…，１０と、車両のキャビン（図示せず）に配置されて６つのセンサユニット１０，…，１０の出力から車両の積載重量を算出、表示するメインユニット２０と、メインユニット２０との間で無線通信によるデータ授受を行う外部演算ユニット３０（請求項中の別ユニットに相当）とを有しており、各センサユニット１０，…，１０とメインユニット２０とはバスライン４０によって接続されている。

前記各センサユニット１０は、車両の荷重に応じた周波数（請求項中の物理量に相当）の荷重信号Ｆを出力する歪ゲージ式の荷重センサ１１、内蔵の温度センサ１３ａの温度信号を用いて荷重センサ１１から出力される荷重信号Ｆを温度直線補正するカスタムＩＣ１３、カスタムＩＣ１３で温度直線補正された荷重信号Ｆ１を周波数−電圧変換するＶ／Ｆ変換回路１５、Ｖ／Ｆ変換回路１５が出力する周波数−電圧変換後の荷重信号Ｆ１とカスタムＩＣ１３が出力する温度センサ１３ａの温度信号とが入力されるワンチップマイクロコンピュータ（以下、「μＣＯＭ」と略記する。）１７、μＣＯＭ１７をバスライン４０に接続する入出力インタフェース（以下、「Ｉ／Ｆ」と略記する。）１９、及び、これら荷重センサ１１、カスタムＩＣ１３、Ｖ／Ｆ変換回路１５、μＣＯＭ１７、Ｉ／Ｆ１９に作動用電力を供給する電源回路Ｐを有している。

尚、カスタムＩＣ１３には、温度直線補正用係数ｍを用いて、荷重センサ１１の出力する荷重信号Ｆに対して温度センサ１３ａの検出する周辺温度に応じた直線補正を施すための回路が、温度センサ１３ａと共に組み込まれている。

前記μＣＯＭ１７は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭの他、ＥＥＰＲＯＭ（いずれも図示せず）を内蔵しており、このうちＥＥＰＲＯＭには、温度変化量補正用係数ａ（請求項中の補正値に相当）と、温度直線補正用係数ｍ、そして、上述した基準温度が格納されている。

前記ＥＥＰＲＯＭに格納される温度直線補正用係数ｍは、従来の方式の温度補償と同様に、温度変化に伴う荷重センサ１１の温度ドリフトをキャンセルするための、基準温度に対する実際の温度のシフト量に応じて荷重センサ１１の出力する荷重信号Ｆを補正する温度直線補正に用いるもので、μＣＯＭ１７のＣＰＵが、車両の停止時に荷物の積み卸しのない状態で、アクスルシャフトに取り付けた荷重センサ１１から様々な温度において実際にサンプリングした荷重信号Ｆから求めた、基準温度からの温度変化量Ｔに対する荷重信号Ｆの変動量の関係（荷重信号Ｆの変動量／基準温度からの温度変化量Ｔ）を示す係数である。

ちなみに、本実施形態の車両の積載重量算出システムでは、車両の停止時に、外部接続ユニット３０からメインユニット２０を介して入力される要求に基づいてμＣＯＭ１７のＣＰＵがサンプリングした、アクスルシャフトに取り付けた荷重センサ１１からの様々な積載重量と様々な温度における荷重信号Ｆと、荷重信号Ｆのサンプリング時における温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔとから、温度直線補正用係数ｍが外部接続ユニット３０において求められ、また、求められた温度直線補正用係数ｍが、μＣＯＭ１７のＣＰＵによってＥＥＰＲＯＭに格納される。

但し、外部接続ユニット３０によって値が求められるまでの間は、ＥＥＰＲＯＭに温度直線補正用係数ｍのデフォルト値として「１」（＝温度直線補正なし）が格納されているので、この時点でカスタムＩＣ１３が出力する温度直線補正後の荷重信号Ｆ１の値は、荷重センサ１１の出力する荷重信号Ｆの値のままとなる。

尚、荷重センサ１１の温度変化量Ｔは荷重センサ１１の個体間によって異なるので、上述した温度直線補正用係数ｍは、各荷重センサ１１毎に個別に求められ、ＥＥＰＲＯＭに個別に格納されるか、あるいは、その荷重センサ１１を有するセンサユニット１０のカスタムＩＣ１３の回路に設定される。

また、温度変化量Ｔを求める際に必要な基準温度は、本実施形態では各センサユニット１０共通で２５°Ｃに設定されており、これもまた、ＥＥＰＲＯＭに格納されるか、あるいは、各センサユニット１０のカスタムＩＣ１３の回路に設定される。

そして、各センサユニット１０のカスタムＩＣ１３の回路では、温度直線補正用係数ｍを用いた温度直線補正後の荷重信号Ｆ１が、次式、
Ｆ１＝Ｆ＋ｍ×Ｔ
によって求められて、後段のＶ／Ｆ変換回路１５に出力される。

前記ＥＥＰＲＯＭに格納される温度変化量補正用係数ａは、荷重センサ１１を有するセンサユニット１０が取り付けられる不図示のアクスルシャフトの温度変化に伴う収縮によって荷重センサ１１の荷重信号Ｆが変動する際の、アクスルシャフトの温度変化に対する荷重信号Ｆの変動の追従性の遅れを補うための、温度変化量補正に用いる係数である。

つまり、荷重センサ１１付近に温度変化が生じると、その温度変化が伝わったアクスルシャフトの荷重センサ１１（センサユニット１０）が取り付けられた箇所も温度変化を起こし、その温度変化によって荷重センサ１１（センサユニット１０）が取り付けられたアクスルシャフト箇所に伸縮が生じて、その伸縮に起因する変動が荷重センサ１１の荷重信号Ｆに発生する。

そして、アクスルシャフトの熱変形速度は熱伝達速度よりも遅いので、荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の伸縮は、そのアクスルシャフト箇所の温度変化に追従して変動せず、アクスルシャフト箇所の温度変化に対して遅れて現れる。

そこで、この荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度変化に対する荷重信号Ｆの変動の追従性を改善するための補正を、温度変化量補正用係数ａを用いた温度変化量補正によって行う。

この温度変化量補正用係数ａは、μＣＯＭ１７のＣＰＵが、車両の停止時に荷物の積み卸しのない状態で、周期的に（例えば０．２５〜０．５ｓｅｃ毎に）サンプリングするカスタムＩＣ１３の温度センサ１３ａの出力の、一定時間経過前後の２回のサンプリング値の差、つまり温度変化量ΔＴ（具体的には、それぞれのサンプリングタイミングにおける温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔどうしの差）と、μＣＯＭ１７のＣＰＵがアクスルシャフトに取り付けた荷重センサ１１から実際に周期的に（例えば０．２５〜０．５ｓｅｃ毎に）サンプリングした荷重信号Ｆのうち、温度変化量ΔＴを求めるのに用いた２つの出力中の一定時間経過後の出力と同じタイミングでサンプリングされた荷重信号Ｆを、カスタムＩＣ１３で温度直線補正後の荷重信号Ｆ１とし、Ｖ／Ｆ変換回路１５で周波数−電圧変換した後の荷重信号Ｆ３とが、比例関係を有する条件を満たした時の、両者の比Ｆ３／ΔＴを示す係数である。

ここで、上述した温度直線補正後の荷重信号Ｆ１をＶ／Ｆ変換回路１５で周波数−電圧変換した後の荷重信号Ｆ３と温度変化量ΔＴとが、比例関係を有する条件をどのようにして定めるかについて説明する。

まず、先に説明したような、荷重センサ１１（センサユニット１０）が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度変化に対する荷重信号Ｆの変化（アクスルシャフト箇所の伸縮）の追従性の遅れから、車両の停車時点をゼロとして荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度や荷重信号Ｆの周波数の時間変化を表した図３のグラフに示すように、荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度の変化に対して荷重信号Ｆの周波数の変化は、比例関係を持たない。

そのため、温度センサ１３ａの温度信号によって表される荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度の変化量、つまり温度変化量ΔＴを、任意の時間の経過前後で求めると、温度変化量ΔＴは、その任意の時間の経過後における荷重センサ１１の荷重信号Ｆの周波数で表される荷重信号Ｆに対して、図４のグラフに一点鎖線で示すように、何ら比例関係を持たない。

ところが、荷重センサ１１の荷重信号Ｆの周波数を荷重センサ１１の温度ドリフト量Ｔに応じて補正するのに用いる先述の温度直線補正係数ｍとして適切な値を設定すると、車両の停車後において、図４のグラフに実線で示すように、温度変化量ΔＴが、その適切な値に設定した温度直線補正係数ｍにより荷重信号Ｆを温度直線補正した後の荷重信号Ｆ１に対して、比例関係を有すると見て良い許容範囲内に収まる時間帯が存在する。

これは結局、荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度変化に追従せず、そのため、温度センサ１３ａの温度信号の変化に対して遅れて現れる、荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の伸縮による荷重信号の変動が、その荷重信号のサンプリングタイミングとそれから任意の時間間隔Δｔ遡ったタイミングとの２つのタイミングにおける、温度センサ１３ａの温度信号の変化量である温度変化量にΔＴに比例する成分と、それ以外の、その荷重信号のサンプリングタイミングにおける荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度の基準温度に対するドリフト量に比例する成分とに、分けることができることを意味する。

そこで、後者の成分を含むように温度直線補正係数ｍの値を定めると共に、前者の成分を温度変化量補正用係数ａとして求める。

ちなみに、本実施形態の車両の積載重量算出システムでは、車両の停止時に荷物の積み卸しのない状態で、外部接続ユニット３０からメインユニット２０を介して入力される要求に基づいてμＣＯＭ１７のＣＰＵがサンプリングした、アクスルシャフトに取り付けた荷重センサ１１からの様々な温度における荷重信号Ｆを、適切な値に設定されたＥＥＰＲＯＭの温度直線補正係数ｍを用いて温度直線補正した、図４に示す、温度変化量ΔＴと比例関係を有すると見て良い温度直線補正後の荷重信号Ｆ１の、その時間間隔Δｔの後の値、実際にはＶ／Ｆ変換回路１５による周波数−電圧変換後の荷重信号Ｆ３の値と、荷重センサ１１の荷重信号Ｆ１と同じタイミング及びその任意時間経過前のタイミングでそれぞれサンプリングされた、時間間隔Δｔの前後における温度センサ１３ａの温度信号変化量である温度変化量ΔＴとの、両者の比Ｆ３／ΔＴから、温度変化量補正用係数ａが外部接続ユニット３０において求められ、また、求められた温度変化量補正用係数ａが、μＣＯＭ１７のＣＰＵによってＥＥＰＲＯＭに格納される。

但し、外部接続ユニット３０によって値が求められるまでの間は、ＥＥＰＲＯＭに温度変化量補正用係数ａのデフォルト値として「１」（＝温度変化量補正なし）が格納されている。

尚、温度変化量補正用係数ａを求める際に用いる時間間隔Δｔは、μＣＯＭ１７のＣＰＵが荷重センサ１１から荷重信号Ｆをサンプリングする周期や、これと等しい、カスタムＩＣ１３の温度センサ１３ａから温度信号をサンプリングする周期（例えばいずれも０．２５〜０．５ｓｅｃ毎）とか、それらの値を用いて算出した車両の積載重量の表示を後述するメインユニット２０において更新する周期（例えばいずれも０．５〜１ｓｅｃ毎）に比べて、相当に長い時間となる（例えば数分単位）。

そして、温度変化量補正用係数ａを用いた温度変化量補正後（及び温度直線補正後）の荷重信号Ｆ５（但し、周波数−電圧変換後）は、次式、
Ｆ５＝Ｆ３＋ａ×ΔＴ
によって求められる。

ちなみに、温度直線補正係数ｍによる補正後の荷重信号Ｆ１と温度変化量ΔＴとが比例関係を有する時間帯は、荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度変化量ΔＴを割り出すのに用いる上述した時間間隔Δｔの長短に関係なく存在し、そのときの温度変化量補正用係数ａの値は、時間間隔Δｔが短くなればなるほど大きくなる。

また、荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度の変動に伴う荷重信号Ｆの変動は、温度ドリフトに起因する変動については荷重センサ１１の個体によって各々異なり、また、荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の伸縮に伴う変動についても、荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の構造に起因して、言い換えると、アクスルシャフト自身の構造や周辺部材への結合部分の構造に起因して、独自の傾向を有している。

そこで、温度直線補正係数ｍと温度変化量補正用係数ａは、各荷重センサ１１についてそれぞれ上述した手順によって、外部接続ユニット３０により個別に決定される。

尚、車両の停車後積載重量を変えずに、荷重センサ１１の荷重信号Ｆと温度センサ１３ａの温度信号とのサンプリングを、（１）通常（例えば０．２５〜０．５ｓｅｃ）、（２）通常＋６０％、（３）通常−３０％の３つの周期で行い、それぞれについて、温度直線補正係数ｍによる温度直線補正を施した補正後の荷重信号Ｆ１の周波数と、温度センサ１３ａの温度信号の時間間隔Δｔの前後における温度変化量ΔＴとの関係を確認し、その結果を図５のグラフに示した（図５中細線は（１）〜（３）の補正後の荷重信号Ｆ１の周波数と温度変化量ΔＴとの関係、太線は補正後の荷重信号Ｆ１の周波数と所定周期時間、例えば６０ｓｅｃ毎に求めた最新の過去５回分の温度変化量ΔＴを移動平均した移動平均温度変化量ΔＴ_ave との関係）。

この図５に示されているように、上記した（１）〜（３）のいずれのサンプリング周期でも、温度変化量ΔＴ（の移動平均温度変化量ΔＴ_ave ）の値が一旦増加してからゼロに向けて減少する時系列上の変化の中で、温度変化量ΔＴ（の移動平均温度変化量ΔＴ_ave ）と温度直線補正係数ｍによる温度直線補正を施した補正後の荷重信号Ｆ１の周波数とが比例関係を有すると見てよい領域が存在する。

ちなみに、車両の停車後積載重量を変えずに、荷重センサ１１の荷重信号Ｆと温度センサ１３ａの温度信号とのサンプリングを、（１）通常（例えば０．２５〜０．５ｓｅｃ）、（２）通常＋６０％、（３）通常−３０％の３つの周期で行い、それぞれについて、温度直線補正係数ｍによる温度直線補正を施した補正後の荷重信号Ｆ１を一旦求め、さらに、その周波数−電圧変換後の荷重信号Ｆ３に温度変化量補正用係数ａによる温度変化量補正を施した再補正後の荷重信号Ｆ５を求めたところ、次のような結果が得られた。

即ち、車両の停車時点をゼロとしてそれぞれの時間変動を表した図６のグラフに示すように、通常の周期でサンプリングした温度直線補正後の荷重センサ１１の荷重信号Ｆ１を周波数−電圧変換した後の荷重信号Ｆ３によって算出した車両の積載重量Ｗ３は、車両の停車後３０分経過した辺りでほぼ飽和し安定するが、さらにその荷重信号Ｆ３に温度変化量補正を施した再補正後の荷重信号Ｆ５によって算出した車両の積載重量Ｗ５（１）〜（３）は、上記した（１）〜（３）のいずれのサンプリング周期でも、車両の停車後１５分経過した辺りで既にほぼ飽和し安定する。

したがって、温度直線補正係数ｍによる温度直線補正を施した補正後の荷重信号Ｆ１の周波数−電圧変換後の荷重信号Ｆ３に、温度変化量補正用係数ａによる温度変化量補正を加えて行うことで、荷重センサ１１の周辺温度の変化に対する荷重信号Ｆの変動の追従性を改善するための補正が、荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度変化量ΔＴを割り出すのに用いる上述した時間間隔Δｔに依存することなく行われることが分かる。

尚、図６のグラフに示した車両の積載重量Ｗ５を、荷重センサ１１の温度直線補正、周波数−電圧変換、及び、温度変化量補正後の荷重信号Ｆ５から算出する方法は、後述するメインユニット２０が行う処理と同様であり、車両の積載重量Ｗ３を、荷重センサ１１の温度直線補正後の荷重信号Ｆ１を周波数−電圧変換した後の荷重信号Ｆ３から算出する方法も、積載重量Ｗ５を算出する方法と基本的に同様である。

そして、後述するメインユニット２０においては、荷重センサ１１の温度直線補正、周波数−電圧変換、及び、温度変化量補正後の荷重信号Ｆ５の算出と、それを用いた車両の積載重量Ｗ５の算出とを行う訳であるが、図５のグラフに示すように、車両の停車後１５分経過するまでの間は、算出される積載重量Ｗ５が飽和、安定しないことから、この車両の停車から１５分経過するまでに相当する期間が、各センサユニット１０のＥＥＰＲＯＭに、積載重量の算出を禁止するアイドリングタイムｔとして予め格納される。

この、荷重センサ１１の温度直線補正、周波数−電圧変換、及び、温度変化量補正後の荷重信号Ｆ５から算出される積載重量Ｗ５が飽和、安定するまでに要する停車時からの時間は、各荷重センサ１１自身の特性やアクスルシャフトの取付箇所の構造に起因して荷重センサ１１毎に異なるので、各センサユニット１０のＥＥＰＲＯＭには、各荷重センサ１１について、温度直線補正、周波数−電圧変換、及び、温度変化量補正後の荷重信号Ｆ５から算出される積載重量Ｗ５が飽和、安定するまでに要する停車時からの時間が、その荷重センサ１１（センサユニット１０）固有のアイドリングタイムｔとして格納される。

ちなみに、時間間隔Δｔは温度変化量補正用係数ａの値によって一義的に定まるので、温度変化量補正用係数ａの値さえ格納しておけば、その荷重センサ１１（センサユニット１０）固有の値として各センサユニット１０のＥＥＰＲＯＭに時間間隔Δｔを、温度変化量補正用係数ａの値とは別個に単独で格納しておく必要はない。

以上のようにして決定される温度変化量補正用係数ａや温度直線補正用係数ｍ、基準温度、アイドリングタイムｔが格納されたＥＥＰＲＯＭを内蔵するμＣＯＭ１７のＣＰＵは、電源の供給の開始に伴い、ＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって、図７のフローチャートに示すような処理を行う。

まず、バスライン４０からの自己を対象にした（自センサユニット１０の荷重センサ１１のアドレスをテキスト部に含む）収集要求データが、Ｉ／Ｆ１９を介して入力されたか否かを確認し（ステップＳ１）、入力された場合は（ステップＳ１でＹ）、ＲＡＭのシフトレジスタにバッファされている過去複数回分のうち最新の、Ｖ／Ｆ変換回路１５から取り込んだ荷重センサ１１の温度直線補正後の周波数−電圧変換された荷重信号Ｆ３と、それに関連づけてＲＡＭに格納された、最新の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔや、最新の温度センサ１３ａの温度信号の温度変化量ΔＴ、及び、ＥＥＰＲＯＭに格納された温度変化量補正用係数ａを、バスライン４０に返送して（ステップＳ３）、ステップＳ１にリターンする。

一方、収集要求データが入力されていない場合は（ステップＳ１でＮ）、荷重センサ１１の温度直線補正後の周波数−電圧変換された荷重信号Ｆ３のＶ／Ｆ変換回路１５からの取り込みと、温度センサ１３ａの温度信号のカスタムＩＣ１３からの取り込みとを周期的に行い（ステップＳ５）、取り込んだ荷重信号Ｆ３と、取り込んだ温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔとを、少なくとも前記時間間隔Δｔに相当する最新の過去複数回分格納するＲＡＭのシフトレジスタに時系列順にバッファリングする（ステップＳ７）。

そして、シフトレジスタに格納された最新の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔと、その温度信号のサンプリングタイミングから前記時間間隔Δｔだけ前にサンプリングされてシフトレジスタに格納された過去の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔとの差、つまり温度変化量ΔＴを求めて、この温度変化量ΔＴと、シフトレジスタに格納された最新の温度直線補正後の周波数−電圧変換された荷重信号Ｆ３と、シフトレジスタに格納された最新の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔとを、ＥＥＰＲＯＭに格納された温度変化量補正用係数ａに関連づけてＲＡＭに格納した後（ステップＳ９）、ステップＳ１にリターンする。

尚、電源の供給の開始後、外部接続ユニット３０で求められた温度直線補正用係数ｍ（「１」以外の値）がＥＥＰＲＯＭに格納されてから、ＥＥＰＲＯＭに格納されているアイドリングタイムｔから時間間隔Δｔを減じた時間が経過するまでの間に到来するステップＳ３の処理では、ＲＡＭに格納された最新の温度センサ１３ａの温度信号の温度変化量ΔＴとして、ΔＴ＝０がバスライン４０に返送される。

ちなみに、各センサユニット１０とメインユニット２０とのバスライン４０を介したデータの授受は、請求項中の電文を構成する図８のフレームが用いられ、このうちテキスト部（ｔｅｘｔ）において、通信方向（上り：メインユニット２０→各センサユニット１０、下り：各センサユニット１０→メインユニット２０）や、収集要求対象の荷重センサ１１のアドレス、データ要求のコマンドが伝送されると共に、各センサユニット１０からメインユニット２０への返送時には、収集要求対象のアドレスに対応する荷重センサ１１の温度直線補正後の周波数−電圧変換された荷重信号Ｆ３と、それに関連づけてＲＡＭに格納された最新の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔや、これと時間間隔Δｔ前の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔとの温度変化量ΔＴ、及び、ＥＥＰＲＯＭに格納された温度変化量補正用係数ａとの各値等が、追加して伝送される。

また、ＳＴＸに続くテキスト部の冒頭の１ビットは、各センサユニット１０とメインユニット２０とのバスライン４０を介したデータの授受においては使用されず、ブランクとなる。

前記メインユニット２０は、前記各センサユニット１０の電源回路Ｐに電源を供給する電源供給回路ＰＳ、各センサユニット１０から収集される信号等を基に車両の積載重量を算出するマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略記する。）２１、先に説明したアイドリングタイムｔや、各センサユニット１０のレイアウトに応じた重み付け係数が格納される不揮発性メモリＮＶＭ、マイコン２１をバスライン４０に接続するＩ／Ｆ２３、算出された積載重量等を表示するディスプレイ２５、外部接続ユニット３０との無線によるデータ通信を可能とするための無線Ｉ／Ｆ２６等を有している。

前記マイコン２１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを有しており、このうちＣＰＵには、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び、不揮発性メモリＮＶＭの他、不図示の走行センサ及びイグニッションスイッチが接続されている。

尚、メインユニット２０と外部接続ユニット３０との無線によるデータの授受には、各センサユニット１０とメインユニット２０とのバスライン４０を介したデータの授受に用いられるのと同じ図８のフレームが用いられる。

具体的には、図８のフレームのうちテキスト部（ｔｅｘｔ）において、通信方向（上り：外部接続ユニット３０→メインユニット２０、下り：メインユニット２０→外部接続ユニット３０）や、収集要求対象の荷重センサ１１のアドレス、データ要求のコマンドが伝送されると共に、メインユニット２０から外部接続ユニット３０への返送時には、収集要求対象のアドレスに対応する荷重センサ１１の温度直線補正後の周波数−電圧変換された荷重信号Ｆ３と、それに関連づけてＲＡＭに格納された最新の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔや、これと時間間隔Δｔ前の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔとの温度変化量ΔＴ、及び、ＥＥＰＲＯＭに格納された温度変化量補正用係数ａとの各値等が、追加して伝送される。

また、メインユニット２０と外部接続ユニット３０との無線によるデータの授受の際には、各センサユニット１０とメインユニット２０とのバスライン４０を介したデータの授受においてはブランクとされた、ＳＴＸに続くテキスト部の冒頭の１ビットに、外部接続ユニット３０からメインユニット２０に対する（温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを求めるために用いる）データの収集要求である旨や、温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを求めるために収集要求された、メインユニット２０から外部接続ユニット３０へのデータの返送である旨を示すための「＠」が挿入される。

そして、マイコン２１は、ＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって、図９のフローチャートに示す処理を行う。

まず、ＳＴＸに続くテキスト部の冒頭の１ビットに「＠」が挿入された図８のフレームによる収集要求データを、無線Ｉ／Ｆ２６を介して外部接続ユニット３０から受信したか否かを確認し（ステップＳ１０）、受信していない場合は（ステップＳ１０でＮ）、後述するステップＳ１４に進む。

一方、外部接続ユニット３０からの収集要求データを受信した場合は（ステップＳ１０でＹ）、受信した収集要求データ中の、図８のフレームにおけるテキスト部の、冒頭の１ビットを「＠」からブランクに変えた他は全て内容をコピーしたフレームを生成して、収集要求データとしてバスライン４０に送出し（ステップＳ１１）、送出した収集要求データに呼応した、過去複数回分のうち最新の、温度直線補正後の周波数−電圧変換された荷重信号Ｆ３、最新の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔ、最新の温度センサ１３ａの温度信号の温度変化量ΔＴ、及び、温度変化量補正用係数ａをテキスト部に含む返送データが、Ｉ／Ｆ２３を介してバスライン４０から受信されるのを待機する（ステップＳ１２）。

返送データをバスライン４０から受信したならば（ステップＳ１２でＹ）、受信した返送データ中の、図８のフレームにおけるテキスト部の、冒頭の１ビットをブランクから「＠」に変えた他は全て内容をコピーしたフレームを生成して、外部接続ユニット３０に対する返送データとして無線Ｉ／Ｆ２６を介して外部接続ユニット３０に送信した後（ステップＳ１３）、ステップＳ１０にリターンする。

また、ステップＳ１０において外部接続ユニット３０からの収集要求データを受信していない場合（Ｎ）に進むステップＳ１４では、不図示の走行センサからの走行パルスの入力が停止しているか否かと、イグニッションスイッチがＯＮ以外のポジションにあるか否かとによって、車両が停車しているか否かを確認し、停車していない場合は（ステップＳ１４でＮ）、ステップＳ１０にリターンし、停車している場合は（ステップＳ１４でＹ）、車両の積載重量の最新値を算出してディスプレイ２５の表示を更新する周期（０．５〜１ｓｅｃ）が到来したか否かを確認し（ステップＳ１５）、到来していない場合は（ステップＳ１５でＮ）、ステップＳ１０にリターンする。

一方、車両の積載重量の最新値を算出してディスプレイ２５の表示を更新する周期が到来した場合は（ステップＳ１５でＹ）、図８のフレームにおけるテキスト部の、冒頭の１ビットをブランクとし、テキスト部に通信方向（上り：メインユニット２０→各センサユニット１０）や、収集要求対象の荷重センサ１１のアドレス、データ要求のコマンドを有するフレームを生成して、収集要求データとしてバスライン４０に送出し（ステップＳ１６）、送出した収集要求データに呼応した、過去複数回分のうち最新の、温度直線補正後の周波数−電圧変換された荷重信号Ｆ３、最新の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔ、最新の温度センサ１３ａの温度信号の温度変化量ΔＴ、及び、温度変化量補正用係数ａをテキスト部に追加した返送データが、Ｉ／Ｆ２３を介してバスライン４０から受信されるのを待機する（ステップＳ１７）。

尚、ステップＳ１６の収集要求データのバスライン４０への送出と、これに呼応したバスライン４０からの返送データの受信とは、図８のフレームにおけるテキスト部の収集要求対象の荷重センサ１１のアドレスを、前１軸後２軸の６つの車輪（図示せず）に対応してアクスルシャフト（図示せず）に取り付けられる６つのセンサユニット１０，…，１０の各荷重センサ１１のアドレスに順次入れ替えつつ、全荷重センサ１１について行われる。

そして、全荷重センサ１１についての返送データをバスライン４０から受信したならば（ステップＳ１７でＹ）、受信した返送データのテキスト部中にある、最新の温度センサ１３ａの温度信号の温度変化量ΔＴ＝０でない限り（そのセンサユニット１０のＥＥＰＲＯＭに格納されているアイドリングタイムｔが未経過でない限り）、各センサユニット１０毎に、受信した温度変化量ΔＴに温度変化量補正用係数ａを乗じ、その値に最新の温度直線補正後の周波数−電圧変換された荷重信号Ｆ３を加えることで、荷重センサ１１の温度直線補正、周波数−電圧変換、及び、温度変化量補正後の荷重信号Ｆ５を、各センサユニット１０についてそれぞれ算出する（ステップＳ１８）。

そして、算出した各センサユニット１０毎の荷重信号Ｆ５に、それぞれのセンサユニット１０に対応して不揮発性メモリＮＶＭに格納された重み付け係数を乗じて、それらを足し合わせ、その合計から、積載重量＝０の場合のオフセット値を差し引いて、重量換算係数を乗じることで、積載重量Ｗを算出し（ステップＳ１９）、ディスプレイ２５の積載重量表示を更新した後（ステップＳ２０）、ステップＳ１０にリターンする。

以上の説明からも明らかなように、本実施形態に係る車両の積載重量算出システムでは、図９のフローチャートにおけるステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１６、及び、ステップＳ１７が、請求項中のデータ収集手段２１Ａに対応する処理となっていると共に、図９中のステップＳ１１が、請求項中のデータ要求中継手段２１Ｂに対応する処理となっており、また、図９中のステップＳ１２が、請求項中のデータ収集中継手段２１Ｃに対応する処理となっている。

前記外部接続ユニット３０は、例えば、無線通信機能を有するノート型パソコンからなり、前記メインユニット２０を経て前記各センサユニット１０から収集される信号等が書き込み、読み出しされる可搬型記憶媒体３３（請求項中のデータ保持手段Ｂに相当）用のスロット３２、可搬型記憶媒体３３に書き込まれ、その後読み出された各センサユニット１０からの収集信号等を基に、先に説明した温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを求めるマイコン３１、各種表示を行うディスプレイ３４、キーボード３５、外部接続ユニット３０との無線によるデータ通信を可能とするための無線Ｉ／Ｆ３６、求めた温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａが格納される不揮発性メモリＮＶＭ等を有している。

前記マイコン３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを有しており、このうちＣＰＵには、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び、不揮発性メモリＮＶＭ等が接続されている。

そして、マイコン３１は、ＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって、図１０のフローチャートに示す処理を行う。

まず、無線Ｉ／Ｆ３６を介してメインユニット２０との間の無線通信が確立されているものとして、キーボード３５の操作等により温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａの設定要求が入力されるのを待機する（ステップＳ３１）。

設定要求が入力されたならば（ステップＳ３１でＹ）、図８のフレームにおけるＳＴＸに続くテキスト部の冒頭の１ビットに「＠」を挿入し、他のテキスト部に通信方向（上り：メインユニット２０→各センサユニット１０）や、収集要求対象の荷重センサ１１のアドレス、データ要求のコマンドを有するフレームを生成して、収集要求データとして無線Ｉ／Ｆ３６を介してメインユニット２０の無線Ｉ／Ｆ２６に送出して（ステップＳ３２）、送出した収集要求データに呼応した、過去複数回分のうち最新の、温度直線補正後の周波数−電圧変換された荷重信号Ｆ３、最新の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔ、最新の温度センサ１３ａの温度信号の温度変化量ΔＴ、及び、温度変化量補正用係数ａをテキスト部に含む返送データが、無線Ｉ／Ｆ３６を介してメインユニット２０から受信されるのを待機する（ステップＳ３３）。

メインユニット２０からの返送データを受信したならば（ステップＳ３３でＹ）、受信した返送データ中の、図８のフレームにおけるテキスト部の、過去複数回分のうち最新の、温度直線補正後の周波数−電圧変換された荷重信号Ｆ３、最新の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔ、及び、最新の温度センサ１３ａの温度信号の温度変化量ΔＴを、スロット３２にセットされている可搬型記憶媒体３３に書き込む（ステップＳ３４）。

尚、ステップＳ３２の収集要求データのメインユニット２０への送出と、これに呼応したメインユニット２０からの返送データの受信とは、図８のフレームにおけるテキスト部の収集要求対象の荷重センサ１１のアドレスを、前１軸後２軸の６つの車輪（図示せず）に対応してアクスルシャフト（図示せず）に取り付けられる６つのセンサユニット１０，…，１０の各荷重センサ１１のアドレスに順次入れ替えつつ、全荷重センサ１１について行われる。

そして、全荷重センサ１１についての返送データをメインユニット２０から受信して可搬型記憶媒体３３に書き込んだならば、可搬型記憶媒体３３に書き込まれた荷重信号Ｆ３、最新の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔ、及び、最新の温度センサ１３ａの温度信号の温度変化量ΔＴが、温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを求めるのに必要なサンプル数に達したか否かを、収集した荷重信号Ｆの温度パターン数（温度直線補正用係数ｍの設定要求の場合）や、ステップＳ３１の設定の入力からの経過時間（温度変化量補正用係数ａの設定要求の場合；例えば３〜１０時間）等によって確認し（ステップＳ３５）、必要なサンプル数に達していない場合は（ステップＳ３５でＮ）、次の収集要求データの出力周期（例えば１分）が到来したか否かを確認する（ステップＳ３６）。

次の収集要求データの出力周期が到来していない場合は（ステップＳ３６でＮ）、ステップＳ３６をリピートし、到来した場合は（ステップＳ３６でＹ）、ステップＳ３２にリターンする。

一方、ステップＳ３５において、必要なサンプル数に達した場合（Ｙ）は、可搬型記憶媒体３３に書き込まれている荷重信号Ｆ３、最新の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔ、及び、最新の温度センサ１３ａの温度信号の温度変化量ΔＴを読み出し、これらを用いて、冒頭で説明した方法により温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを求め（ステップＳ３７）、求めた温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを用いて荷重信号Ｆや荷重信号Ｆ３の補正を行う対象の荷重センサ１１に対応付けて、不揮発性メモリＮＶＭに格納した後（ステップＳ３８）、ステップＳ３１にリターンする。

以上の説明からも明らかなように、本実施形態に係る車両の積載重量算出システムでは、図１０のフローチャートにおけるステップＳ３２が、請求項中のデータ要求手段３１Ａに対応する処理となっていると共に、図１０中のステップＳ３３及びステップＳ３４が、請求項中のデータ格納手段Ａに対応する処理となっている。

上述のように構成された本実施形態の車両の積載重量算出システムにおいては、メインユニット２０に外部接続ユニット３０を無線により接続して、外部接続ユニット３０のキーボード３５の操作等により温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａの設定要求を入力すると、積載重量算出のためのデータ収集の際にメインユニット２０から各センサユニット１０に伝送されるのと同じ、通信方向（上り：メインユニット２０→各センサユニット１０）や、収集要求対象の荷重センサ１１のアドレス、データ要求のコマンドをテキスト部に有する図８のフレームが、テキスト部の冒頭に「＠」を挿入した内容で、収集要求データとして、外部接続ユニット３０からメインユニット２０に無線で送信される。

すると、これを受信したメインユニット２０において、受信した収集要求データ中の冒頭の１ビットを除く他のビット部分の内容を、図８のフレームにおけるテキスト部にコピーしたフレームが生成されて、積載重量算出のためのデータ収集の際と同じくメインユニット２０から各センサユニット１０に順次伝送され、これに呼応して各センサユニット１０から伝送された返送データ中の冒頭の１ビットを除く他のビット部分の内容を、図８のフレームにおけるテキスト部にコピーし、テキスト部の冒頭に「＠」を挿入したフレームが生成されて、返送データとして、メインユニット２０から外部接続ユニット３０に無線で送信される。

メインユニット２０からの返送データを受信した外部接続ユニット３０では、そのフレームのテキスト部にある、各荷重センサ１１の温度直線補正後の周波数−電圧変換された荷重信号Ｆ３、最新の温度センサ１３ａの温度信号によって示される温度の基準温度からの温度変化量Ｔ、及び、最新の温度センサ１３ａの温度信号の温度変化量ΔＴの各値が、可搬型記憶媒体３３に書き込まれる。

尚、この時点では温度直線補正用係数ｍの値がデフォルトの「１」であることから、各センサユニット１０からメインユニット２０を経て外部接続ユニット３０に返送されて、可搬型記憶媒体３３に書き込まれるデータ中の荷重信号Ｆ３の値は、各荷重センサ１１の荷重信号Ｆをそのまま周波数−電圧変換した値となる。

この、外部接続ユニット３０からメインユニット２０への収集要求データの無線による送信から、メインユニット２０から受信した返送データ中の荷重信号Ｆ３、温度変化量Ｔ、及び、温度変化量ΔＴの各値の可搬型記憶媒体３３への書き込みまでの一連のデータ収集動作は、可搬型記憶媒体３３に書き込まれた各値が温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを求めるのに必要なサンプル数に達するまで、例えば１分毎に行われ、かつ、メインユニット２０と各センサユニット１０との間における、積載重量算出のためのデータ収集とは別個に独立して行われる。

そして、可搬型記憶媒体３３に書き込まれた温度直線補正用係数ｍされていない荷重信号Ｆ３、温度変化量Ｔ、及び、温度変化量ΔＴの各値が温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを求めるのに必要なサンプル数に達すると、そのサンプル数の荷重信号Ｆ３、温度変化量Ｔ、及び、温度変化量ΔＴの各値を用いて、各荷重センサ１１毎の温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａが外部接続ユニット３０においてそれぞれ求められる。

求められた各荷重センサ１１毎の温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａは、μＣＯＭ１７に接続した不図示の設定器によって各センサユニット１０のＥＥＰＲＯＭに各荷重センサ１１毎に格納され、以後、これら温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを用いて、メインユニット２０における車両の積載重量の算出、表示が行われる。

尚、μＣＯＭ１７に接続した不図示の設定器に代えて、外部接続ユニット３０からメインユニット２０を介して各センサユニット１０に、求められた各荷重センサ１１毎の温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを伝送して、人的操作を伴わずに各センサユニット１０のＥＥＰＲＯＭに、各荷重センサ１１毎の温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａが格納されるようにしてもよい。

このように本実施形態の車両の積載重量算出システムによれば、各荷重センサ１１毎の温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを外部接続ユニット３０において求めるために必要となるデータを、積載重量の算出のためにメインユニット２０と各センサユニット１０との間のデータ伝送に使用しているフレームを基本的に用いて要求、収集するようにしたので、積載重量の算出のためにメインユニット２０とセンサユニット１０との間で行われているデータの授受の枠組みをそのまま利用して、荷重センサ１１の取付箇所の温度に応じた荷重信号Ｆの補正値（温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａ）を決定するのに用いる荷重信号Ｆや温度センサ１３ａの出力に関するデータを、効率よく要求、収集することができる。

尚、上述した温度変化量補正用係数ａは、本実施形態で説明した内容のものに限らず、例えば、次のような内容のものに変えてもよい。

即ち、μＣＯＭ１７のＣＰＵが、車両の停止時に荷物の積み卸しのない状態で、アクスルシャフトに取り付けた荷重センサ１１から実際に周期的に（例えば０．２５〜０．５ｓｅｃ毎に）サンプリングした荷重信号ＦをカスタムＩＣ１３で温度直線補正後の荷重信号Ｆ１とし、Ｖ／Ｆ変換回路１５で周波数−電圧変換した後の荷重信号Ｆ３の、一定時間経過前後の２回のサンプリング値の差、つまり荷重信号変化量ΔＦと、μＣＯＭ１７のＣＰＵが周期的に（例えば０．２５〜０．５ｓｅｃ毎に）サンプリングするカスタムＩＣ１３の温度センサ１３ａの出力のうち、荷重信号変化量ΔＦを求めるのに用いた一定時間経過前後の２つの荷重信号Ｆと同じタイミングでサンプリングされた前後２回のサンプリング値の差、つまり温度変化量ΔＴとが、比例関係を有する条件を満たした時の、両者の比ΔＦ／ΔＴを示す係数を、温度変化量補正用係数ａとして用いることもできる。

ここで、上述した荷重信号変化量ΔＦと温度変化量ΔＴとが比例関係を有する条件をどのようにして定めるかについて説明する。

まず、図３のグラフを用いて先に説明したように、荷重センサ１１（センサユニット１０）が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度の変化に対して荷重信号Ｆの周波数の変化は、比例関係を持たない。

尚、先に説明した温度直線補正係数ｍを用いて荷重信号Ｆの周波数に施される温度ドリフトのキャンセルのための補正量は、上述した式からも明らかなように、荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の基準温度からの温度変化量に対して比例関係を有しているので、荷重信号Ｆの周波数に温度直線補正係数ｍによる温度ドリフトのキャンセルのための補正を施して温度直線補正後の荷重信号Ｆ１としても、その周波数の変動量が、荷重信号Ｆの周波数の変動量と同様に、荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度変化量に対して比例関係を持たないことには変わりがない。

ところが、荷重センサ１１の荷重信号Ｆの周波数の変動量や荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度の変化量を求める時間間隔を色々と変えてみると、荷重信号Ｆに上述した温度直線補正係数ｍによる温度直線補正を施した補正後の荷重信号Ｆ１の周波数の変化量、つまり周波数変化量ΔＨｚと、温度センサ１３ａの温度信号によって表される荷重センサ１１が取り付けられたアクスルシャフト箇所の温度の変化量、つまり温度変化量ΔＴとが、図１１のグラフに示すように、比例関係を有すると見て良い許容範囲内に収まる時間間隔Δｔ（請求項中の一定時間に相当）が存在する。

そこで、図１１に示す、温度変化量ΔＴと比例関係を有すると見て良い温度直線補正後の荷重信号Ｆ１の、その時間間隔Δｔの前後（請求項中の一定時間経過前後に相当）のサンプリング値間での周波数変化量ΔＨｚを、実際にはＶ／Ｆ変換回路１５による周波数−電圧変換後の荷重信号Ｆ３の、時間間隔Δｔの前後における変化量ΔＦとして求め、これと、荷重センサ１１の荷重信号Ｆ１と同じタイミングでサンプリングされた時間間隔Δｔの前後における温度センサ１３ａの温度信号変化量である温度変化量ΔＴとの関係から、比例関係を有すると見て良い許容範囲内にある両者の比ΔＦ／ΔＴを、温度変化量補正用係数ａとして求める。

尚、この場合にも、温度変化量補正用係数ａを求める際に用いる時間間隔Δｔは、μＣＯＭ１７のＣＰＵが荷重センサ１１から荷重信号Ｆをサンプリングする周期や、これと等しい、カスタムＩＣ１３の温度センサ１３ａから温度信号をサンプリングする周期（例えばいずれも０．２５〜０．５ｓｅｃ毎）とか、それらの値を用いて算出した車両の積載重量の表示を後述するメインユニット２０において更新する周期（例えばいずれも０．５〜１ｓｅｃ毎）に比べて、相当に長い時間となる（例えば数分単位）。

そして、温度変化量補正用係数ａを用いた温度変化量補正後（及び温度直線補正後）の荷重信号Ｆ５（但し、周波数−電圧変換後）は、次式、
Ｆ５＝Ｆ３＋ａ×ΔＴ
によって求められる。

ちなみに、図１１に周波数変化量ΔＨｚと温度変化量ΔＴとの関係を示した時間間隔Δｔ以外の時間間隔では、図１１には示していないが、周波数変化量ΔＨｚと温度変化量ΔＴとの関係は拡散してしまって、周波数変化量ΔＨｚ乃至荷重信号変化量ΔＦと温度変化量ΔＴとの関係は、比例関係を有すると見て良い許容範囲内にはおよそ収まらない。

尚、車両の停車後積載重量を変えずに、荷重センサ１１の荷重信号Ｆと温度センサ１３ａの温度信号とを周期的にサンプリングし、温度直線補正係数ｍによる温度直線補正を施した補正後の荷重信号Ｆ１を一旦求め、さらに、その周波数−電圧変換後の荷重信号Ｆ３に、比例関係を有する荷重信号変化量ΔＦと温度変化量ΔＴとの比ΔＦ／ΔＴを示す係数で示される温度変化量補正用係数ａによる温度変化量補正を施した再補正後の荷重信号Ｆ５を求めたところ、次のような結果が得られた。

即ち、車両の停車時点をゼロとしてそれぞれの時間変動を表した図１２のグラフに示すように、荷重センサ１１の荷重信号Ｆの周波数−電圧変換後の値によって算出した車両の積載重量Ｗ１は、車両の停車後４０分経過した辺りで上限を迎え、その後緩やかに下降を辿るが、停車後２時間を経過してもまだ安定しない。

これに対して、温度直線補正後の荷重信号Ｆ１を周波数−電圧変換した後の荷重信号Ｆ３によって算出した車両の積載重量Ｗ３は、車両の停車後３０分経過した辺りでほぼ飽和し安定するが、さらにその荷重信号Ｆ３に温度変化量補正を施した再補正後の荷重信号Ｆ５によって算出した車両の積載重量Ｗ５は、車両の停車後１５分経過した辺りで既にほぼ飽和し安定する。

したがって、温度直線補正係数ｍによる温度直線補正を施した補正後の荷重信号Ｆ１の周波数−電圧変換後の荷重信号Ｆ３に、温度変化量補正用係数ａによる温度変化量補正を加えて行うことで、荷重センサ１１の周辺温度の変化に対する荷重信号Ｆの変動の追従性を改善するための補正が行われることが分かる。

温度変化量補正用係数ａの内容を上記のように変えた場合にも、各センサユニット１０、メインユニット２０、及び、外部接続ユニット３０においてそれぞれ行われる制御、動作には、基本的に変更はない。

また、本実施形態では、温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを求める外部接続ユニット３０を、メインユニット２０から分離して無線によって接続されるものとしたが、外部接続ユニット３０の機能をメインユニット２０に内蔵させて車両に据付けとする構成にしてもよい。

しかし、本実施形態のように外部接続ユニット３０をメインユニット２０から分離する構成とすれば、温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを求めるためにのみ必要な構成を車両から分離させて、ある車両の各荷重センサ１１についての温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを求め終わって不要となった後に、他の車両のメインユニット２０と無線で接続して、その車両の各荷重センサ１１についての温度直線補正用係数ｍや温度変化量補正用係数ａを求めるのに外部接続ユニット３０を利用することができるので、有利である。

さらに、外部接続ユニット３０をメインユニット２０から分離する場合、両者の接続は、本実施形態のように無線によって行ってもよく、シリアル等の有線接続によって行ってもよい。

また、メインユニット２０側においても可搬型記憶媒体３３に対するデータの書き込み、読み出しを行えるように構成して、各センサユニット１０からの返送データを、テキスト部の冒頭に「＠」を挿入したフレームを用いて外部接続ユニット３０に無線で送信せず、メインユニット２０において可搬型記憶媒体３３に書き込むようにしてもよく、その場合、請求項中のデータ格納手段Ａは、メインユニット２０側にも設けられることになる。

このように構成すると、積載重量算出時にも必要なデータ収集に関する動作はメインユニット２０の既存の構成を利用し、新たに加わる補正値決定に関する動作を別ユニット３０において行うようにして、メインユニット２０及び別ユニット３０の双方の処理上の負担を、それぞれ軽減することができるので、有利である。

さらに、本実施形態では、車両の荷重に応じた周波数の荷重信号Ｆを出力する荷重センサ１１を用いる場合について説明したが、例えば特開２０００−２８４２３号公報のように、荷重の変化に伴う自身のインピーダンス（インダクタンス＋損失抵抗）変化によって荷重に応じた出力を得るセンサを用いる場合等、荷重の変化に応じた周波数以外の物理量の変化によって荷重に応じた出力を得る荷重センサを用いる場合にも、本発明は適用可能である。

その場合、ＥＥＰＲＯＭに格納される温度変化量補正用係数ａは、温度変化量ΔＴを求めるのに用いた一定時間経過前後の温度センサ１３ａの出力のうち、一定時間経過後の出力と同じタイミングでその荷重センサからサンプリングされた出力、つまり、荷重に応じた物理量に対応する電圧値に対して、温度直線補正用係数ｍによる温度直線補正を行った補正後の電圧値と、温度変化量ΔＴとが、比例関係を有する条件を満たした時の、両者の比を示す係数や、温度変化量ΔＴを求めるのに用いた一定時間経過前後の温度センサ１３ａの出力と同じタイミングでその荷重センサからサンプリングされた、一定時間経過前後の２回のサンプリング値、つまり、それぞれのサンプリングタイミングにおける荷重に応じた物理量に対応する電圧値に対して、温度直線補正用係数ｍによる温度直線補正をそれぞれ行った、補正後の２つの電圧値の差と、温度変化量ΔＴとが、比例関係を有する条件を満たした時の、両者の比を示す係数となる。

本発明に係る車両の積載重量算出システムの基本構成図である。 本発明を適用した本発明の一実施形態に係る車両の積載重量算出システムの概略構成を示す説明図である。 車両の停車時点をゼロとして図２の荷重センサの周辺温度や荷重信号の周波数の時間変化を表したグラフである。 図２の荷重センサの周辺温度の変化量と、荷重センサの荷重信号の周波数及び荷重センサの荷重信号に温度直線補正を施した補正後の荷重信号の周波数との関係を、任意のサンプリング周期についてそれぞれ示すグラフである。 図２の荷重センサの周辺温度の変化量と、荷重センサの荷重信号に温度直線補正を施した補正後の荷重信号の周波数との関係を、異なる３つのサンプリング周期についてそれぞれ示すグラフである。 図２の荷重センサからの荷重信号に温度直線補正を加えた荷重信号と、これにさらに温度変化量補正を加えた荷重信号との、周波数−電圧変換後の値によって算出した車両の積載重量の時間変動を示し、特に、温度直線補正及び温度変化量補正を加えた荷重信号の周波数−電圧変換後の値によって算出した車両の積載重量の時間変動については、図５に示す３つのサンプリング周期について示すグラフである。 図２のセンサユニットのワンチップマイクロコンピュータが内部のＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって実行する処理を示すフローチャートである。 図２の各センサユニットとメインユニットとの間の無線通信に用いられるフレームの説明図である。 図２のメインユニットのマイクロコンピュータがＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって実行する処理を示すフローチャートである。 図２の外部接続ユニットのマイクロコンピュータがＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって実行する処理を示すフローチャートである。 図２の荷重センサの荷重信号に温度直線補正を施した補正後の荷重信号の周波数の変化量と荷重センサの周辺温度の変化量との関係を特定のサンプリング周期について示すグラフである。 図２の荷重センサからの荷重信号と、これに温度直線補正を加えた荷重信号と、これにさらに温度変化量補正を加えた荷重信号との、周波数−電圧変換後の値によって算出した車両の積載重量の時間変動を示すグラフである。

符号の説明

１０ センサユニット
１１ 荷重センサ
１３ａ 温度センサ
２０ メインユニット
２１Ａ データ収集手段
２１Ｂ データ要求中継手段
２１Ｃ データ収集中継手段
３０ 別ユニット
３１Ａ データ要求手段
３２ 可搬性記憶媒体
Ａ データ格納手段
Ｂ データ保持手段

Claims (3)

1. 車両に取り付けられた歪検出方式の荷重センサが前記車両の荷重に応じた物理量で出力する荷重信号を、温度センサが測定する前記荷重センサの取付箇所の温度に応じた補正値によって補正し、この補正値によって補正した荷重信号に基づいて前記車両の積載重量を算出するために、該積載重量の算出を行う前記車両のメインユニットのデータ収集手段が、前記荷重信号及び前記温度センサの出力に関するデータを、前記荷重センサ及び前記温度センサを有する前記車両のセンサユニットに対して、所定形式の電文にて要求し、かつ、前記センサユニットから前記所定形式の電文にて収集する車両の積載重量算出システムにおいて、前記補正値を決定するための前記荷重信号及び前記温度センサの出力に関するデータを、前記センサユニットに対して要求し、かつ、該センサユニットから収集する荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置であって、
   前記荷重信号及び前記温度センサの出力に関するデータを前記センサユニットに対して要求する前記所定形式の電文中に、中継用のコマンドを挿入した電文を、前記メインユニットに対して出力するデータ要求手段と、
   前記メインユニットに設けられ、前記データ要求手段からの前記中継用のコマンドを挿入した前記所定形式の電文の受信時に、該電文中の、前記荷重信号及び前記温度センサの出力に関するデータを前記センサユニットに対して要求する電文部分を抽出し、該抽出した電文部分を含む、前記荷重信号及び前記温度センサの出力に関するデータを前記センサユニットに対して要求する前記所定形式の電文を、前記データ収集手段に出力させるデータ要求中継手段と、
   前記メインユニットに設けられ、前記データ要求中継手段が前記データ収集手段に出力させた、前記荷重信号及び前記温度センサの出力に関するデータを前記センサユニットに対して要求する前記所定形式の電文に呼応して、前記データ収集手段により前記センサユニットから前記メインユニットに前記所定形式の電文にて収集された、前記荷重信号及び前記温度センサの出力に関するデータを、前記中継用のコマンドを挿入した前記所定形式の電文によって出力するデータ収集中継手段と、
   前記データ収集中継手段が出力した、前記中継用のコマンドを挿入した前記所定形式の電文中の、前記荷重信号及び前記温度センサの出力に関するデータの電文部分を抽出し、該抽出した電文部分による前記荷重信号及び前記温度センサの出力に関するデータをデータ保持手段に格納させるデータ格納手段と、
   を備えることを特徴とする車両の積載重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置。
2. 前記データ要求手段及び前記データ格納手段は、前記車両から独立して設けられて前記メインユニットとの間でデータ授受のための通信が可能な別ユニットによって構成されている請求項１記載の車両の積載重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置。
3. 前記データ格納手段は、前記メインユニット及び前記別ユニットの双方にそれぞれ設けられており、前記データ保持手段は、前記メインユニット及び前記別ユニットの双方の前記データ格納手段によるデータの書き込み及び読み出しがそれぞれ可能な可搬性記憶媒体によって構成されている請求項２記載の車両の積載重量算出システムにおける荷重センサ出力補正量決定用データ収集装置。

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