JP3139702U - On-vehicle tank collection amount calculation device and vacuum vehicle equipped with the same - Google Patents

On-vehicle tank collection amount calculation device and vacuum vehicle equipped with the same Download PDF

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修郭 久良
俊一 藤島
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Abstract

【課題】１個のレベルセンサと１乃至２個の傾斜角センサを用いて安価に構成でき、車載タンクが楕円柱状、円柱状又は楕円若しくは円に近い近似楕円柱状若しくは近似円柱状の場合でも正確に収集液体の体積を算出できる車載タンク収集量算出装置の提供。
【解決手段】車載タンク後部での収集液体の深さである液面高さを示す液面計としての透明管に沿って上下動して液面高さを検出するレベルセンサと、車両の基準水平面となる水平架台の地球水平面に対する傾斜角を車両のピッチ角及びロール角として検出する傾斜角センサと、出射光を送出するレベルセンサを所期位置から徐々に下降させレベルセンサが透明管内の収集液体からの反射光を検知した時点又は出射光を送出するレベルセンサを所期位置から徐々に上昇させレベルセンサが透明管を透過した透過光を検知した時点でレベルセンサの上下動を停止させるモータと、全体を制御し演算する中央処理装置と、を備えている。
【選択図】図１An object of the present invention is to provide a low-cost configuration using one level sensor and one or two tilt angle sensors, and to accurately detect even when an in-vehicle tank has an elliptical columnar shape, a cylindrical shape, an elliptical shape or an approximate elliptical cylindrical shape or an approximate cylindrical shape close to a circle. Providing an on-board tank collection amount calculation device that can calculate the volume of collected liquid.
A level sensor that detects a liquid level by moving up and down along a transparent tube as a liquid level gauge that indicates a liquid level that is a depth of collected liquid at a rear part of a vehicle-mounted tank, and a vehicle reference The tilt angle sensor that detects the tilt angle of the horizontal frame that is the horizontal plane relative to the earth's horizontal plane as the vehicle pitch angle and roll angle, and the level sensor that sends the emitted light are gradually lowered from the intended position, and the level sensor collects in the transparent tube. A motor that stops the vertical movement of the level sensor when it detects the reflected light from the liquid or when the level sensor detects the transmitted light that has passed through the transparent tube by gradually raising the level sensor that sends out the emitted light from the intended position. And a central processing unit for controlling and calculating the whole.
[Selection] Figure 1

Description

本考案は、自動車等の車両に搭載された楕円柱状または円柱状等の車載タンクの収集液体の体積を算出する車載タンク収集量算出装置およびそれを備えたバキューム車に関するものである。   The present invention relates to an in-vehicle tank collection amount calculation device that calculates the volume of collected liquid in an in-vehicle tank such as an elliptic cylinder or a cylinder mounted on a vehicle such as an automobile, and a vacuum vehicle including the same.

従来、タンク内の液体収集量（液量）を測定する方法（正確には算出する方法）としては、特許文献１に記載されているものがある。
この特許文献１においては、計量タンクの四隅にそれぞれレベルゲージを設け、その４個のレベルゲージの指示値の最高値と最低値とに基いて液量を算出することが記載されている。
特開昭６１−２６４２１９号公報 Conventionally, as a method for measuring the liquid collection amount (liquid amount) in the tank (more accurately, a method for calculating), there is one described in Patent Document 1.
This Patent Document 1 describes that level gauges are provided at the four corners of the measuring tank, and the liquid amount is calculated based on the maximum value and the minimum value of the indicated values of the four level gauges.
JP-A 61-264219

しかしながら、従来のタンク内液体収集量測定方法（算出方法）においては、四隅にレベルゲージ（レベルセンサ）を設ける必要があるが、車載タンクの四隅にレベルゲージを設けようとすると、必然的に車載タンクの容量は小さいものとなり、収集効率が悪くなると共に、４個ものレベルゲージが必要であることにより高価格になるため、実用性に欠けるという問題点を有していた。また、車載タンクの四隅にレベルゲージを設ける場合、既存の車両に対して大幅な改造が必要で、汎用性に欠けるという問題点を有していた。さらに、従来の液量算出方法は、正確な楕円形状を前提していると共に算出精度が低く、正確に収集液体の体積を算出することができないという問題点も有していた。
この車載タンク収集量算出装置およびそれを備えたバキューム車、車載タンク収集量算出装置における収集量算出方法、プログラムならびに記録媒体では、装置を安価に構成することができ、既存の車両に対しても大掛かりな改造等を行うことなく容易に取付けることができ、車載タンクが楕円柱状、円柱状または楕円もしくは円に近い近似楕円柱状もしくは近似円柱状であっても正確に収集液体の体積を算出することが要求されている。 However, in the conventional method for measuring the amount of liquid collected in the tank (calculation method), it is necessary to provide level gauges (level sensors) at the four corners. The capacity of the tank is small, the collection efficiency is deteriorated, and the price is high due to the necessity of four level gauges, so that there is a problem of lack of practicality. In addition, when level gauges are provided at the four corners of the vehicle-mounted tank, there has been a problem that the existing vehicle needs to be significantly modified and lacks versatility. Further, the conventional liquid amount calculation method has a problem that it assumes an accurate elliptical shape and has a low calculation accuracy, and cannot accurately calculate the volume of the collected liquid.
With this in-vehicle tank collection amount calculation device, a vacuum vehicle equipped with the same, a collection amount calculation method in the in-vehicle tank collection amount calculation device, a program, and a recording medium, the device can be configured at low cost, and even for existing vehicles It can be easily installed without major modifications, and the volume of the collected liquid can be calculated accurately even if the on-board tank is elliptical, cylindrical, elliptical or approximate elliptical or circular Is required.

本考案は、この要求を満たすため、１個のレベルセンサと１乃至２個の傾斜角センサを用いて装置を安価に構成することができ、既存の車両に対しても容易に外付けすることができ、車載タンクが楕円柱状、円柱状または楕円もしくは円に近い近似楕円柱状もしくは近似円柱状であっても正確に収集液体の体積を算出することができる車載タンク収集量算出装置、および、１個のレベルセンサと１乃至２個の傾斜角センサで安価に構成され、車載タンクが楕円柱状、円柱状または楕円もしくは円に近い近似楕円柱状もしくは近似円柱状であっても正確に収集液体の体積を算出することができる車載タンク収集量算出装置を備えたバキューム車を提供することを目的とする。   In order to satisfy this requirement, the present invention can configure the device at low cost by using one level sensor and one or two tilt angle sensors, and can be easily externally attached to an existing vehicle. An in-vehicle tank collection amount calculation device capable of accurately calculating the volume of collected liquid even if the in-vehicle tank has an elliptical columnar shape, a cylindrical shape, an elliptical shape or an approximate cylindrical shape close to a circle, or 1 The volume of the collected liquid is accurate even if the in-vehicle tank has an elliptical column shape, a cylindrical shape, an elliptical shape or an approximate elliptical column shape or an approximate cylindrical shape close to a circle. An object of the present invention is to provide a vacuum vehicle equipped with an on-vehicle tank collection amount calculation device capable of calculating

本考案の車載タンク収集量算出装置は、自動車等の車両に搭載された楕円柱状または円柱状、若しくは楕円柱状又は円柱状に近似された近似楕円柱状又は近似円柱状の車載タンクの後部における収集液体の深さである液面高さを示す液面計としての透明管に沿って上下動することにより透明管における液面高さを検出するレベルセンサと、車両の基準水平面となる水平架台の地球水平面に対する傾斜角を車両のピッチ角およびロール角として検出する傾斜角センサと、出射光を送出しているレベルセンサを所期位置から徐々に下降させレベルセンサが透明管内の収集液体からの反射光を検知した時点又は出射光を送出しているレベルセンサを所期位置から徐々に上昇させレベルセンサが透明管を透過した透過光を検知した時点でレベルセンサの上下動を停止させるモータと、全体を制御し演算する中央処理装置と、を有し、中央処理装置は、透明管における液面高さとピッチ角とロール角とに基いて車載タンク内における地球水平面である収集液体の水平面を示す３次元平面方程式を算出し、算出した３次元平面方程式および車載タンク断面の楕円形状または円形状から収集液体の体積を算出する構成を有している。   The vehicle-mounted tank collection amount calculation device of the present invention is a liquid collected in the rear part of a vehicle-mounted tank of an elliptical cylinder shape or a cylindrical shape, an approximate elliptical column shape approximated to an elliptical column shape or a cylindrical shape mounted on a vehicle such as an automobile. A level sensor that detects the liquid level in the transparent tube by moving up and down along the transparent tube as a liquid level gauge that indicates the liquid level height, and the earth of the horizontal frame that becomes the reference horizontal plane of the vehicle The tilt angle sensor that detects the tilt angle with respect to the horizontal plane as the vehicle pitch angle and roll angle, and the level sensor that sends out the emitted light are gradually lowered from the intended position, and the level sensor reflects the light reflected from the collected liquid in the transparent tube. Level sensor when the level sensor detects the transmitted light that has passed through the transparent tube by gradually raising the level sensor that sends the emitted light from the intended position. And a central processing unit that controls and calculates the entire vertical movement, and the central processing unit is based on the liquid level height, the pitch angle, and the roll angle in the transparent tube. The three-dimensional plane equation indicating the horizontal plane of the collected liquid is calculated, and the volume of the collected liquid is calculated from the calculated three-dimensional plane equation and the elliptical shape or the circular shape of the in-vehicle tank cross section.

本考案のバキューム車は、自動車等の車両に搭載された楕円柱状または円柱状の車載タンクの後部における収集液体の深さである液面高さを示す液面計としての透明管に沿って上下動することにより透明管における液面高さを検出するレベルセンサと、車両の基準水平面となる水平架台の地球水平面に対する傾斜角を車両のピッチ角およびロール角として検出する傾斜角センサと、出射光を送出しているレベルセンサを所期位置から徐々に下降させレベルセンサが透明管内の収集液体からの反射光を検知した時点又は出射光を送出しているレベルセンサを所期位置から徐々に上昇させレベルセンサが透明管を透過した透過光を検知した時点でレベルセンサの上下動を停止させるモータと、全体を制御し演算する中央処理装置と、を有し、中央処理装置が、透明管における液面高さとピッチ角とロール角とに基いて車載タンク内における地球水平面である収集液体の水平面を示す３次元平面方程式を算出し、算出した３次元平面方程式および車載タンク断面の楕円形状または円形状、若しくは楕円形状又は円形状に近似された近似楕円形状又は近似円形状から収集液体の体積を算出する車載タンク収集量算出装置を備えている構成を有している。   The vacuum vehicle according to the present invention moves up and down along a transparent tube as a liquid level gauge that indicates the liquid level height that is the depth of the collected liquid in the rear part of an elliptical columnar or cylindrical vehicle-mounted tank mounted on a vehicle such as an automobile. A level sensor that detects the liquid surface height in the transparent tube by moving, a tilt angle sensor that detects the tilt angle of the horizontal gantry as the reference horizontal plane of the vehicle with respect to the earth horizontal plane as the pitch angle and roll angle of the vehicle, and outgoing light When the level sensor detects the reflected light from the collected liquid in the transparent tube or gradually raises the level sensor sending the emitted light from the intended position. The level sensor has a motor that stops the vertical movement of the level sensor when it detects the transmitted light that has passed through the transparent tube, and a central processing unit that controls and calculates the whole. Based on the liquid level height, pitch angle, and roll angle in the transparent tube, the physical device calculates a three-dimensional plane equation indicating the horizontal plane of the collected liquid that is the earth horizontal plane in the in-vehicle tank, and the calculated three-dimensional plane equation and in-vehicle It has a configuration including an in-vehicle tank collection amount calculation device that calculates the volume of collected liquid from an elliptical shape or a circular shape of a tank cross section, an approximate elliptical shape approximated to an elliptical shape or a circular shape, or an approximate circular shape .

本考案の車載タンク収集量算出装置が、自動車等の車両に搭載された楕円柱状または円柱状、若しくは楕円柱状又は円柱状に近似された近似楕円柱状又は近似円柱状の車載タンクの後部における収集液体の深さである液面高さを示す液面計としての透明管に沿って上下動することにより透明管における液面高さを検出するレベルセンサと、車両の基準水平面となる水平架台の地球水平面に対する傾斜角を車両のピッチ角およびロール角として検出する傾斜角センサと、出射光を送出しているレベルセンサを所期位置から徐々に下降させレベルセンサが透明管内の収集液体からの反射光を検知した時点又は出射光を送出しているレベルセンサを所期位置から徐々に上昇させレベルセンサが透明管を透過した透過光を検知した時点でレベルセンサの上下動を停止させるモータと、全体を制御し演算する中央処理装置と、を有し、中央処理装置が、透明管における液面高さとピッチ角とロール角とに基いて車載タンク内における地球水平面である収集液体の水平面を示す３次元平面方程式を算出し、算出した３次元平面方程式および車載タンク断面の楕円形状または円形状、若しくは楕円形状又は円形状に近似された近似楕円形状又は近似円形状から収集液体の体積を算出することができるので、（ａ）算出した３次元平面方程式で示される３次元空間内の平面と楕円柱状または円柱状、若しくは楕円柱状又は円柱状に近似された近似楕円柱状又は近似円柱状の車載タンクとで囲まれた領域の容積（囲繞領域容積）を微小容積に分割して積分することにより正確に収集液体の体積を算出することができ、（ｂ）液面高さを検出する１個のレベルセンサと液面の二軸方向の傾斜を検出する１乃至２個の傾斜角センサにより装置を安価に構成することができると共に、（ｃ）車載タンクが楕円柱状又は円柱状に近似された近似楕円柱状又は近似円柱状であっても、予め車載タンクの形状に近似した楕円又は円の式を用いて正確に収集液体の体積を算出することができ、（ｄ）さらに１個のレベルセンサと１乃至２個の傾斜角センサ、レベルセンサを上下動させるモータを取付けるだけで良いので車載効率に優れると共に、大掛かりな改造等を行うことなく既存の車両にも容易に取付けることができ汎用性に優れるという有利な効果が得られる。   The in-vehicle tank collection amount calculation device according to the present invention is a collecting liquid in the rear part of an in-vehicle tank having an elliptical columnar shape or a cylindrical shape, or an approximate elliptical columnar shape or an approximate cylindrical shape approximated to an elliptical column shape or a cylindrical shape mounted on a vehicle such as an automobile. A level sensor that detects the liquid level in the transparent tube by moving up and down along the transparent tube as a liquid level gauge that indicates the liquid level height, and the earth of the horizontal frame that becomes the reference horizontal plane of the vehicle The tilt angle sensor that detects the tilt angle with respect to the horizontal plane as the vehicle pitch angle and roll angle, and the level sensor that sends out the emitted light are gradually lowered from the intended position, and the level sensor reflects the light reflected from the collected liquid in the transparent tube. Level sensor when the level sensor detects the transmitted light that has passed through the transparent tube by gradually raising the level sensor that sends the emitted light from the intended position. A motor for stopping the vertical movement and a central processing unit for controlling and calculating the whole, and the central processing unit is based on the liquid level height, pitch angle and roll angle in the transparent tube, The three-dimensional plane equation indicating the horizontal plane of the collected liquid is calculated, and the calculated three-dimensional plane equation and the elliptical shape or circular shape of the in-vehicle tank cross section, or the approximate elliptical shape or the approximate circular shape approximated to the elliptical shape or the circular shape Since the volume of the collected liquid can be calculated from (a) the plane in the three-dimensional space indicated by the calculated three-dimensional plane equation and an elliptical cylinder or cylinder, or an approximate ellipse approximated to an elliptic cylinder or cylinder The volume of the collected liquid is accurately calculated by dividing the volume of the area enclosed by the columnar or approximate cylindrical vehicle tank (the volume of the surrounding area) into small volumes and integrating them. (B) The apparatus can be constructed at low cost by using one level sensor for detecting the liquid level height and one or two inclination angle sensors for detecting the biaxial inclination of the liquid level. (C) Even if the in-vehicle tank is an approximate elliptic cylinder shape or approximate cylinder shape approximated to an elliptic cylinder shape or a cylindrical shape, the volume of the collected liquid is accurately calculated using an ellipse or circle formula that approximates the shape of the in-vehicle tank in advance. (D) Furthermore, it is only necessary to install one level sensor, one or two tilt angle sensors, and a motor that moves the level sensor up and down. It is possible to easily attach to an existing vehicle without performing it, and the advantageous effect of being excellent in versatility can be obtained.

さらに、中央処理装置が、楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円の長径および短径ならびに車載タンクの前後方向の長さであるタンク長を設定する初期化手段と、透明管における液面高さを算出すると共にピッチ角とロール角とを取得する計測値取得手段と、車載タンクを前後方向に微小長さに分割したときの分割面と３次元平面方程式の示す平面との交線を示す２次元の直線の方程式を決定する直線方程式決定手段と、２次元の直線と楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円の形状とに囲まれた面積を微小長さ毎にそれぞれ算出する面積算出手段と、算出した面積のそれぞれと微小長さとを乗算して得られた体積を累算して収集液体の体積を求める体積累算手段と、を有することにより、（ａ）車載タンクを前後方向に微小長さに分割したときの分割面と３次元平面方程式の示す平面との交線を各微小長さにおける液面の高さを表す２次元の直線方程式として求めることができ、（ｂ）この２次元の直線方程式と車載タンクの縦断面形状である楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円とに囲まれた面積と車載タンクの微小長さとから各微小長さにおける収集液体の体積を算出することができ、（ｃ）この各微小長さの体積を累算して収集液体の全体体積を精度良く算出することができ信頼性に優れるという有利な効果が得られる。   Further, the central processing unit sets an ellipse or a circle, or an approximate ellipse approximated to an ellipse or a circle, a major axis and a minor axis, and a tank length that is a length in the front-rear direction of the vehicle-mounted tank; Measurement value acquisition means for calculating the liquid surface height in the transparent tube and acquiring the pitch angle and roll angle, and the plane indicated by the divided surface and the three-dimensional plane equation when the vehicle-mounted tank is divided into minute lengths in the front-rear direction Surrounded by a linear equation determining means for determining a two-dimensional straight line equation indicating the line of intersection with a two-dimensional straight line and an ellipse or circle, or an approximate ellipse or approximate circle shape approximated to an ellipse or circle Area calculating means for calculating the area for each minute length; and volume accumulating means for accumulating the volume obtained by multiplying each of the calculated areas by the minute length to obtain the volume of the collected liquid. Having Accordingly, (a) a two-dimensional straight line representing the height of the liquid surface at each minute length is the intersection line between the divided surface when the vehicle tank is divided into minute lengths in the front-rear direction and the plane indicated by the three-dimensional plane equation. And (b) the area surrounded by the two-dimensional linear equation and the ellipse or circle which is the longitudinal sectional shape of the in-vehicle tank, or the approximate ellipse or approximate circle approximated to the ellipse or circle, and the in-vehicle The volume of the collected liquid at each minute length can be calculated from the minute length of the tank, and (c) the total volume of the collected liquid can be accurately calculated by accumulating the volume of each minute length. An advantageous effect of excellent reliability can be obtained.

さらに、中央処理装置が、２次元の直線と楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円との交点を求める交点座標算出手段と、交点の値に応じてケース番号を決定するケース番号決定手段とを備え、面積算出手段が、２次元の直線と楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円の形状とに囲まれた面積の算出方法をケース番号に応じて変えることができるので、（ａ）２次元の直線と楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円との正確な交点を計算することができ、（ｂ）その交点の位置に応じて正確な液面高さを用いて面積を算出することにより、交点の位置によって生じる誤差を解消することができるので、更に正確に収集液体の体積を算出することができ信頼性を向上できるという有利な効果が得られる。   Further, the central processing unit determines an intersection coordinate calculation means for obtaining an intersection of the two-dimensional straight line and the ellipse or circle, or an approximate ellipse or approximate circle approximated to the ellipse or circle, and determines a case number according to the value of the intersection A case number determining means for calculating an area surrounded by a two-dimensional straight line and an ellipse or circle, or an approximate ellipse or approximate circle shape approximated to an ellipse or a circle. (A) the exact intersection of a two-dimensional line with an ellipse or circle, or an approximate ellipse or approximate circle approximated to an ellipse or circle, and (b) By calculating the area using the exact liquid level according to the position of the intersection, the error caused by the position of the intersection can be eliminated, so the volume of the collected liquid can be calculated more accurately and reliably. Advantageous effect can be improved can be obtained.

さらに、車載タンクの後壁又は側壁若しくは透明管の上端及び下端にそれぞれ配設される天井板及び床板と、天井板と床板との間に透明管の長手方向と平行に配設されモータにより駆動する駆動部と、駆動部に配設され駆動部の駆動により上下動するキャリッジと、キャリッジに装設されたレベルセンサと、を備え、レベルセンサが、透明管に出射光を出射する出射部及び透明管の内部の収集液体に反射された出射光の反射光を受光する受光部が透明管に対向して配設された反射型、または透明管に出射光を出射する出射部と透明管を透過した出射光の透過光を受光する受光部が透明管を挟んで対向して配設された透過型であることにより、（ａ）モータで駆動部を駆動させるだけでキャリッジを天井板と床板との間で上下動させることができ、キャリッジに配設された反射型又は透過型のレベルセンサを透明管に沿って上下動させることができ、収集液体に反射された反射光又は透明管を透過した透過光を受光部で確実に検出することができ、（ｂ）受光部での反射光又は透過光の強さを検出することにより泡を判別して泡の影響を排除し正確な液面高さを測定することができ、液面高さの計測誤差を低減することができるので、更に正確に収集液体の体積を算出することができ信頼性に優れるという有利な効果が得られる。   Furthermore, a ceiling plate and a floor plate disposed on the rear wall or side wall of the vehicle-mounted tank or the upper and lower ends of the transparent tube, respectively, and a parallel movement in the longitudinal direction of the transparent tube between the ceiling plate and the floor plate are driven by a motor. A driving unit that is disposed in the driving unit and moves up and down by driving of the driving unit, and a level sensor mounted on the carriage, and the level sensor emits outgoing light to the transparent tube, and A reflection type in which a light receiving portion that receives reflected light of the emitted light reflected by the collection liquid inside the transparent tube is disposed facing the transparent tube, or an emission portion and a transparent tube that emits the emitted light to the transparent tube. Since the light-receiving unit that receives the transmitted light of the transmitted outgoing light is a transmission type that is disposed opposite to each other with the transparent tube interposed therebetween, (a) the carriage is simply mounted on the ceiling plate and floor plate by driving the drive unit with a motor. Can be moved up and down between The reflection type or transmission type level sensor disposed on the carriage can be moved up and down along the transparent tube, and the reflected light reflected by the collected liquid or the transmitted light transmitted through the transparent tube can be surely received by the light receiving unit. (B) By detecting the intensity of the reflected light or transmitted light at the light receiving part, it is possible to discriminate bubbles and eliminate the influence of bubbles to measure the exact liquid level, Since the measurement error of the liquid level can be reduced, the advantageous effect that the volume of the collected liquid can be calculated more accurately and the reliability is excellent is obtained.

本考案のバキューム車が、自動車等の車両に搭載された楕円柱状または円柱状、若しくは楕円柱状又は円柱状に近似された近似楕円柱状又は近似円柱状の車載タンクの後部における収集液体の深さである液面高さを示す液面計としての透明管に沿って上下動することにより透明管における液面高さを検出するレベルセンサと、車両の基準水平面となる水平架台の地球水平面に対する傾斜角を車両のピッチ角およびロール角として検出する傾斜角センサと、出射光を送出しているレベルセンサを所期位置から徐々に下降させレベルセンサが透明管内の収集液体からの反射光を検知した時点又は出射光を送出しているレベルセンサを所期位置から徐々に上昇させレベルセンサが透明管を透過した透過光を検知した時点でレベルセンサの上下動を停止させるモータと、全体を制御し演算する中央処理装置と、を有し、中央処理装置が、透明管における液面高さとピッチ角とロール角とに基いて車載タンク内における地球水平面である収集液体の水平面を示す３次元平面方程式を算出し、算出した３次元平面方程式および車載タンク断面の楕円形状または円形状、若しくは楕円形状又は円形状に近似された近似楕円形状又は近似円形状から収集液体の体積を算出する車載タンク収集量算出装置を備えていることにより、（ａ）簡単な構成で省スペース性に優れ、（ｂ）収集先の現場において即座に正確な収集液体の体積を算出することができるという有利な効果が得られる。   The vacuum vehicle of the present invention has an elliptical columnar shape or a cylindrical shape mounted on a vehicle such as an automobile, or an approximate elliptical columnar shape approximated to an elliptical columnar shape or a cylindrical shape, or a depth of collected liquid at the rear part of an on-vehicle tank having an approximate cylindrical shape. A level sensor that detects the liquid level in the transparent tube by moving up and down along the transparent tube as a liquid level gauge that indicates a certain liquid level height, and the inclination angle of the horizontal pedestal that becomes the reference horizontal plane of the vehicle with respect to the earth horizontal plane When the angle sensor detects the reflected light from the collected liquid in the transparent tube by gradually lowering the tilt angle sensor that detects the vehicle pitch angle and roll angle and the level sensor that emits the emitted light from the intended position. Alternatively, the level sensor that emits the emitted light is gradually raised from its intended position, and the vertical movement of the level sensor is stopped when the level sensor detects the transmitted light that has passed through the transparent tube. And a central processing unit for controlling and calculating the whole, and the central processing unit is a collective liquid that is a global horizontal plane in a vehicle-mounted tank based on the liquid level height, pitch angle, and roll angle in the transparent tube The three-dimensional plane equation indicating the horizontal plane of the tank is calculated, and the collected liquid is calculated from the calculated three-dimensional plane equation and the elliptical shape or circular shape of the in-vehicle tank cross section, or the elliptical shape or the approximate elliptical shape approximated to the circular shape. Equipped with an on-vehicle tank collection amount calculation device that calculates the volume, (a) excellent in space saving with a simple configuration, and (b) immediately calculating the accurate volume of the collected liquid at the site of the collection destination The advantageous effect that it can be obtained is obtained.

本考案は、１個のレベルセンサと１乃至２個の傾斜角センサを用いて装置を安価に構成し、車載タンクが楕円柱状または円柱状、若しくは楕円柱状又は円柱状に近い近似楕円柱状又は近似円柱状であっても正確に収集液体の体積を算出するという目的を、収集液体の液面高さと車載タンクのピッチ角およびロール角とに基いて収集液体の３次元平面方程式を算出し、算出した３次元平面方程式および車載タンクの楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円の形状から収集液体の体積を算出することにより実現した。   In the present invention, an apparatus is constructed at low cost by using one level sensor and one or two tilt angle sensors, and an in-vehicle tank has an elliptical columnar shape or a cylindrical shape, or an elliptical columnar shape or an approximate elliptical columnar shape or an approximation. To calculate the volume of the collected liquid accurately even if it is cylindrical, calculate the three-dimensional plane equation of the collected liquid based on the liquid level height of the collected liquid and the pitch angle and roll angle of the vehicle tank. This was realized by calculating the volume of the collected liquid from the three-dimensional plane equation and the ellipse or circle of the vehicle tank, or the approximate ellipse or approximate circle approximated to the ellipse or circle.

上記課題を解決するためになされた第１の考案の車載タンク収集量算出装置は、自動車等の車両に搭載された楕円柱状または円柱状、若しくは楕円柱状又は円柱状に近似された近似楕円柱状又は近似円柱状の車載タンクの後部における収集液体の深さである液面高さを示す液面計としての透明管に沿って上下動することにより透明管における液面高さを検出するレベルセンサと、車両の基準水平面となる水平架台の地球水平面に対する傾斜角を車両のピッチ角およびロール角として検出する傾斜角センサと、出射光を送出しているレベルセンサを所期位置から徐々に下降させレベルセンサが透明管内の収集液体からの反射光を検知した時点又は出射光を送出しているレベルセンサを所期位置から徐々に上昇させレベルセンサが透明管を透過した透過光を検知した時点でレベルセンサの上下動を停止させるモータと、全体を制御する中央処理装置と、を有し、中央処理装置は、透明管における液面高さとピッチ角とロール角とに基いて車載タンク内における地球水平面である収集液体の水平面を示す３次元平面方程式を算出し、算出した３次元平面方程式および車載タンク断面の楕円形状または円形状、若しくは楕円形状又は円形状に近似された近似楕円形状又は近似円形状から収集液体の体積を算出することとしたものであり、（ａ）算出した３次元平面方程式で示される３次元空間内の平面と楕円柱状または円柱状若しくは楕円柱状又は円柱状に近似された近似楕円柱状又は近似円柱状の車載タンクとで囲まれた領域の容積（囲繞領域容積）が収集液体の体積となるので、囲繞領域容積を微小容積に分割して積分することにより正確に収集液体の体積を算出することができ、（ｂ）液面高さを検出する１個のレベルセンサと液面の二軸方向の傾斜を検出する１乃至２個の傾斜角センサにより装置を安価に構成することができ、（ｃ）車載タンクが楕円柱状または円柱状、若しくは楕円柱状又は円柱状に近似された近似楕円柱状又は近似円柱状であっても予め車載タンクの形状に近似した楕円又は円の式を用いて正確に収集液体の体積を算出することができ、（ｄ）さらに１個のレベルセンサと１乃至２個の傾斜角センサ、レベルセンサを上下動させるモータを取付けるだけで良いので車載効率に優れると共に、大掛かりな改造等を行うことなく既存の車両にも容易に取付けることができ汎用性に優れるという作用・効果を有する。   An on-vehicle tank collection amount calculation device according to a first aspect of the invention made to solve the above problems is an elliptical columnar shape or columnar shape mounted on a vehicle such as an automobile, or an elliptical columnar shape or an approximate elliptical columnar shape approximated to a cylindrical shape, or A level sensor that detects the liquid level in the transparent tube by moving up and down along the transparent tube as a liquid level gauge that indicates the liquid level that is the depth of the collected liquid in the rear part of the approximate cylindrical vehicle-mounted tank; The level sensor that detects the tilt angle of the horizontal pedestal relative to the earth's horizontal plane, which is the reference horizontal plane of the vehicle, as the pitch angle and roll angle of the vehicle, and the level sensor that emits the emitted light is gradually lowered from the intended position When the sensor detects the reflected light from the collected liquid in the transparent tube or the level sensor that sends out the emitted light is gradually raised from its intended position, the level sensor passes through the transparent tube. A motor that stops the vertical movement of the level sensor when the transmitted light is detected, and a central processing unit that controls the whole, and the central processing unit adjusts the liquid level in the transparent tube, the pitch angle, and the roll angle. Based on the three-dimensional plane equation indicating the horizontal plane of the collected liquid that is the earth horizontal plane in the in-vehicle tank, it is approximated to the calculated three-dimensional plane equation and the elliptical shape or circular shape of the cross section of the in-vehicle tank, or the elliptical shape or the circular shape. The volume of the collected liquid is calculated from the approximate elliptical shape or the approximate circular shape, and (a) the plane in the three-dimensional space indicated by the calculated three-dimensional plane equation and the elliptical columnar shape, the cylindrical shape, or the elliptical columnar shape. Alternatively, the volume of the area surrounded by the approximate elliptical cylinder shape approximated to a cylindrical shape or the vehicle tank of the approximate cylindrical shape (the volume of the surrounding area) becomes the volume of the collected liquid. The volume of the collected liquid can be calculated accurately by dividing and integrating the volume into a minute volume. (B) One level sensor for detecting the liquid level and the inclination of the liquid level in two axes. The apparatus can be constructed at low cost by detecting one or two tilt angle sensors to detect, and (c) an in-vehicle tank is an elliptic cylinder or cylinder, or an elliptic cylinder or an approximate cylinder approximated to an elliptic cylinder or cylinder Even so, it is possible to accurately calculate the volume of the collected liquid using an ellipse or circle formula that approximates the shape of the vehicle tank in advance, and (d) one level sensor and one or two tilt angles. Since it is only necessary to install a motor that moves the sensor and level sensor up and down, it has excellent in-vehicle efficiency, and it can be easily installed on existing vehicles without major modifications, etc. Have.

ここで、レベルセンサは車載タンクの前方又は後方の中央に取付けることができるので、車載タンクや車両の形状に応じて選択することができ、設計の自由度を向上させることができる。
また、傾斜角センサは車両の基準水平面となる水平架台に配設することにより、車載タンク内の液面の傾斜角を水平架台の地球水平面に対する傾斜角として測定することができる。傾斜角センサは、車両の水平架台のピッチ角およびロール角に相当するニ軸の傾斜角を平面的に１個で測定できるものが好適に用いられる。また、設置面積が細長く水準器のように一軸の傾斜角のみしか測定できない傾斜角センサの場合、２個の傾斜角センサを車両の水平架台の長手方向に平行な方向とそれに直交する方向にそれぞれ配設し、水平架台のピッチ角およびロール角を別々に測定する。 Here, since the level sensor can be attached to the front or rear center of the in-vehicle tank, it can be selected according to the shape of the in-vehicle tank or the vehicle, and the degree of freedom in design can be improved.
In addition, the tilt angle sensor is disposed on a horizontal gantry serving as a reference horizontal plane of the vehicle, whereby the tilt angle of the liquid level in the in-vehicle tank can be measured as the tilt angle of the horizontal gantry with respect to the earth horizontal plane. As the tilt angle sensor, a sensor that can measure the tilt angle of the two axes corresponding to the pitch angle and roll angle of the horizontal platform of the vehicle with a single plane is suitably used. In addition, in the case of an inclination angle sensor that can measure only a uniaxial inclination angle, such as a level with a long installation area, two inclination angle sensors are arranged in a direction parallel to the longitudinal direction of the horizontal frame of the vehicle and a direction perpendicular thereto. Install and measure the pitch angle and roll angle of the horizontal stand separately.

上記課題を解決するためになされた第２の考案は、第１の考案に記載の車載タンク収集量算出装置であって、中央処理装置は、楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円の長径および短径ならびに車載タンクの前後方向の長さであるタンク長を設定する初期化手段と、透明管における液面高さを算出すると共にピッチ角とロール角とを取得する計測値取得手段と、車載タンクを前後方向に微小長さに分割したときの分割面と３次元平面方程式の示す平面との交線を示す２次元の直線の方程式を決定する直線方程式決定手段と、２次元の直線と楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円の形状とに囲まれた面積を微小長さ毎にそれぞれ算出する面積算出手段と、算出した面積のそれぞれと微小長さとを乗算して得られた体積を累算して収集液体の体積を求める体積累算手段と、を有することとしたものであり、（ａ）初期化手段を有することにより、車載タンクの楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円の長径および短径ならびに車載タンクの前後方向の長さであるタンク長を設定するだけで寸法や形状の異なる車載タンクに対応して収集液体の体積を計算することができ、（ｂ）計測値取得手段を有することにより、レベルセンサ及び傾斜角センサによる測定値に基づいて、透明管における液面高さを算出すると共にピッチ角とロール角を取得して車載タンク内の液面を表す３次元平面方程式を容易に求めることができ、（ｃ）直線方程式決定手段を有することにより、車載タンクを前後方向に微小長さに分割したときの分割面と３次元平面方程式の示す平面との交線を各微小長さにおける液面を示す２次元の直線方程式として求めることができ、分割面における任意の点での液面高さを求めることができ、（ｄ）面積算出手段を有することにより、２次元の直線方程式と車載タンクの縦断面形状である楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円とに囲まれた面積と車載タンクの微小長さとから各微小長さにおける収集液体の体積を算出することができ、（ｅ）体積累算手段を有することにより、各微小長さの体積を累算して収集液体の全体体積を算出することができるという作用・効果を有する。   A second device made to solve the above-described problem is the on-vehicle tank collection amount calculation device described in the first device, wherein the central processing unit is an ellipse or a circle, or an approximation approximated to an ellipse or a circle. Initialization means for setting the major axis and minor axis of the ellipse or approximate circle, and the tank length that is the length in the front-rear direction of the vehicle-mounted tank, and the liquid surface height in the transparent tube is calculated and the pitch angle and roll angle are acquired. Measurement value acquisition means, linear equation determination means for determining an equation of a two-dimensional straight line indicating an intersection line between a division plane when the vehicle-mounted tank is divided into minute lengths in the front-rear direction and a plane indicated by the three-dimensional plane equation; Area calculation means for calculating the area surrounded by a two-dimensional straight line and an ellipse or circle, or an ellipse or an approximate ellipse approximated to a circle or the shape of an approximate circle, for each minute length, and each of the calculated areas And fine Volume accumulation means for accumulating the volume obtained by multiplying the length to obtain the volume of the collected liquid, and (a) by having the initialization means, Only by setting the ellipse or circle, or the major axis and minor axis of the approximate ellipse or approximate circle approximated to the ellipse or circle, and the tank length that is the length in the front-rear direction of the in-vehicle tank, it can be used for in-vehicle tanks with different dimensions and shapes. (B) By having the measurement value acquisition means, the liquid level height in the transparent tube is calculated based on the measurement value by the level sensor and the inclination angle sensor, and the pitch angle is obtained. The roll angle is obtained and a three-dimensional plane equation representing the liquid level in the vehicle tank can be easily obtained. (C) By having a linear equation determination means, the vehicle tank can be made minute in the front-rear direction. The intersecting line between the divided surface and the plane indicated by the three-dimensional plane equation can be obtained as a two-dimensional linear equation indicating the liquid surface at each minute length, and the liquid at an arbitrary point on the divided surface can be obtained. The surface height can be obtained, and (d) by having an area calculating means, a two-dimensional linear equation and an ellipse or circle that is the longitudinal cross-sectional shape of the in-vehicle tank, or an approximate ellipse or approximation approximated to an ellipse or circle The volume of the collected liquid at each minute length can be calculated from the area surrounded by the circle and the minute length of the vehicle tank. (E) By having a volume accumulation means, the volume of each minute length can be calculated. It has the effect of being able to calculate the total volume of the collected liquid by accumulation.

上記課題を解決するためになされた第３の考案は、第２の考案に記載の車載タンク収集量算出装置であって、中央処理装置は、２次元の直線と楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円との交点を求める交点座標算出手段と、交点の値に応じてケース番号を決定するケース番号決定手段と、を備え、面積算出手段は、２次元の直線と楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円の形状とに囲まれた面積の算出方法をケース番号に応じて変えることとしたものであり、（ａ）交点座標算出手段を有することにより、２次元の直線と楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円との正確な交点を計算することができ、（ｂ）ケース番号決定手段を有することにより、その交点の位置に応じて適切なケース番号を決定することができ、面積算出手段によってケース番号に応じた面積の算出方法を選択することができるので、正確な液面高さを用いて面積を算出することができ、交点の位置によって生じる誤差を解消することができ、更に正確に収集液体の体積を算出することができるという作用・効果を有する。   A third device devised to solve the above problem is the on-vehicle tank collection amount calculation device described in the second device, wherein the central processing unit is a two-dimensional straight line and an ellipse or circle, or an ellipse or circle. Intersection point coordinate calculating means for obtaining an intersection point with an approximate ellipse or an approximate circle approximated to, and case number determining means for determining a case number in accordance with the value of the intersection point, and the area calculating means includes a two-dimensional straight line The method of calculating the area surrounded by the ellipse or circle, or the shape of the approximate ellipse or approximate circle approximated to the ellipse or circle is changed according to the case number, and (a) the intersection coordinate calculation means is By having a two-dimensional straight line and an ellipse or circle, or an exact intersection of an ellipse or an approximate ellipse approximated to a circle or an approximate circle, (b) having a case number determining means, That The appropriate case number can be determined according to the position of the point, and the area calculation means can select the area calculation method according to the case number, so the area is calculated using the exact liquid level height. It is possible to eliminate the error caused by the position of the intersection, and it is possible to calculate the volume of the collected liquid more accurately.

上記課題を解決するためになされた第４の考案は、第１乃至第３の考案のいずれか１に記載の車載タンク収集量算出装置であって、車載タンクの後壁又は側壁若しくは透明管の上端及び下端にそれぞれ配設される天井板及び床板と、天井板と床板との間に透明管の長手方向と平行に配設されモータにより駆動する駆動部と、駆動部に配設され駆動部の駆動により上下動するキャリッジと、キャリッジに装設されたレベルセンサと、を備え、レベルセンサが、透明管に出射光を出射する出射部及び透明管の内部の収集液体に反射された出射光の反射光を受光する受光部が透明管に対向して配設された反射型、または透明管に出射光を出射する出射部と透明管を透過した出射光の透過光を受光する受光部が透明管を挟んで対向して配設された透過型であることとしたものであり、（ａ）モータで駆動部を駆動させるだけでキャリッジを天井板と床板との間で上下動させることができ、キャリッジに配設された反射型又は透過型のレベルセンサを透明管に沿って上下動させることができ、収集液体に反射された反射光又は透明管を透過した透過光を受光部で確実に検出することができ、（ｂ）受光部での反射光又は透過光の強さを検出することにより泡を判別して泡の影響を排除し正確な液面高さを測定することができ、液面高さの計測誤差を低減することができるので、更に正確に収集液体の体積を算出することができるという作用・効果を有する。   A fourth device made to solve the above-described problem is the on-vehicle tank collection amount calculation device according to any one of the first to third devices, wherein the rear wall or side wall of the on-vehicle tank or the transparent tube is provided. A ceiling plate and a floor plate respectively disposed at the upper end and the lower end; a driving unit disposed in parallel with the longitudinal direction of the transparent tube between the ceiling plate and the floor plate; and a driving unit disposed in the driving unit. And a level sensor mounted on the carriage, and the level sensor emits the emitted light to the transparent tube and the emitted light reflected by the collected liquid inside the transparent tube. A light-receiving unit that receives the reflected light of the reflection type disposed opposite to the transparent tube, or an emission unit that emits the emitted light to the transparent tube and a light-receiving unit that receives the transmitted light of the emitted light transmitted through the transparent tube Transmission arranged opposite to each other across the transparent tube (A) The carriage can be moved up and down between the ceiling plate and the floor plate simply by driving the drive unit with a motor, and the reflective or transmissive type disposed on the carriage. The level sensor can be moved up and down along the transparent tube, and the reflected light reflected by the collected liquid or the transmitted light transmitted through the transparent tube can be reliably detected by the light receiving unit. (B) By detecting the intensity of reflected light or transmitted light, it is possible to discriminate bubbles and eliminate the influence of bubbles to measure the exact liquid level, thereby reducing the measurement error of the liquid level. As a result, the volume of the collected liquid can be calculated more accurately.

ここで、駆動部としてはボルトねじ軸のほか、天井板と床板との間に環状に配設したエンドレスベルトやチェーン等を用いることができる。駆動部としてボルトねじ軸を用いる場合、ボルトねじ軸に螺合させたナットをキャリッジとして使用することができる。モータを正逆回転させることにより、駆動部に配設されたキャリッジを上下動させることができる。   Here, in addition to the bolt screw shaft, an endless belt, a chain, or the like disposed in an annular shape between the ceiling plate and the floor plate can be used as the drive unit. When a bolt screw shaft is used as the drive unit, a nut screwed onto the bolt screw shaft can be used as a carriage. By rotating the motor forward and backward, the carriage disposed in the drive unit can be moved up and down.

上記課題を解決するためになされた第５の考案のバキューム車は、第１乃至第４の考案のいずれか１に記載の車載タンク収集量算出装置を備えたものであり、（ａ）１個のレベルセンサと１乃至２個の傾斜角センサ、レベルセンサを上下動させるモータを取付けるだけで良いので簡単な構成で省スペース性に優れ、（ｂ）収集先の現場において即座に正確な収集液体の体積を算出することができるという作用・効果を有する。   In order to solve the above-mentioned problem, a vacuum vehicle according to a fifth aspect of the present invention includes the on-vehicle tank collection amount calculation device according to any one of the first to fourth aspects of the invention, and (a) one piece. The level sensor, one or two tilt angle sensors, and a motor that moves the level sensor up and down are all installed. It has the effect | action and effect that the volume of can be calculated.

（実施の形態１）
図１は、本考案の実施の形態１による車載タンク収集量算出装置を示すブロック図である。
図１において、１は全体の制御やデータ入力、文字・図形の表示、データ記憶などを行うコンピュータ部、２はプリンタ７との間でデータの入出力を行うためのプリンタインタフェース部、３は傾斜角センサ８からの角度データを取り込むための傾斜角センサインタフェース部、４は後述のレベルセンサ１７からのオン・オフ信号を入力するためのレベルセンサインタフェース部、５は後述のパルスモータ９を駆動するパルスモータドライバ９ａに駆動信号を出力するためのパルスモータインタフェース部、６は後述のリミットスイッチ１０、１１からのオン・オフ信号を入力するためのリミットスイッチインタフェース部、８は自動車等の車両の後述の水平架台２２の地球水平面に対する傾斜角を車両のピッチ角およびロール角として検出する傾斜角センサ、９は透明管１９と平行に配置されたボルトねじ軸１２によりレベルセンサ１７をキャリッジとしてのナット１３を介して上下動させるモータとしてのパルスモータ、１４はリミットスイッチ１０、１１の検知棒１０ａ、１１ａを蹴るためのドグ、１５は駆動部としてのボルトねじ軸１２の上限となる天井板、１６はボルトねじ軸１２の下限となる床板、１７は後述の透明管１９に沿って上下動することにより透明管１９における液面高さを検出するレベルセンサ、１８は自動車等の車両に搭載され液体（人間や家畜等の動物の糞尿や各種廃油、廃液等の液体）収集量算出の対象となる楕円柱状または円柱状の車載タンク、１９は車載タンク１８の後部における収集液体の深さである液面高さを示す液面計としての透明管、２０、２１は車載タンク１８内部と透明管１９とを連通させる連通管、２２は車両と地球水平面との角度差（ピッチ角とロール角）を検出するための車両の基準水平面としての水平架台、１０１は全体を制御し演算する中央処理装置（ＣＰＵ）、１０２はデータを入力するための入力装置、１０３は文字や図形を表示する表示装置、１０４はデータを記憶するＲＡＭ、１０５はデータやプログラムを記憶するＲＯＭ、１０６は各部２〜６、１０１〜１０５を接続するためのバスである。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing an on-vehicle tank collection amount calculation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, 1 is a computer unit for performing overall control and data input, character / graphic display, data storage, etc., 2 is a printer interface unit for inputting / outputting data to / from the printer 7, and 3 is a tilting unit. An inclination angle sensor interface unit for capturing angle data from the angle sensor 8, a level sensor interface unit for inputting an on / off signal from a level sensor 17 described later, and a pulse motor 9 described later for driving an on / off signal. A pulse motor interface unit for outputting a drive signal to the pulse motor driver 9a, 6 is a limit switch interface unit for inputting on / off signals from limit switches 10 and 11 described later, and 8 is a later described vehicle such as an automobile. The inclination angle of the horizontal gantry 22 with respect to the earth horizontal plane is detected as the vehicle pitch angle and roll angle. An inclination angle sensor 9, a pulse motor 9 as a motor for moving the level sensor 17 up and down through a nut 13 as a carriage by a bolt screw shaft 12 arranged in parallel with the transparent tube 19, and 14 a limit switch 10, 11. Dogs for kicking the detection rods 10a and 11a, 15 is a ceiling plate that is the upper limit of the bolt screw shaft 12 as a drive unit, 16 is a floor plate that is the lower limit of the bolt screw shaft 12, and 17 is along a transparent tube 19 described later. A level sensor that detects the liquid level in the transparent tube 19 by moving up and down, 18 is mounted on a vehicle such as an automobile, and calculates the amount of liquid (liquid such as human excrement and various waste oils and waste liquids of animals such as livestock) An elliptical cylinder-shaped or cylindrical vehicle-mounted tank that is a target of the transparent tank 19 as a liquid level gauge that indicates the liquid level that is the depth of the collected liquid at the rear of the vehicle-mounted tank 18, 0 and 21 are communication pipes for communicating the inside of the in-vehicle tank 18 with the transparent pipe 19, and 22 is a horizontal frame as a reference horizontal plane of the vehicle for detecting an angular difference (pitch angle and roll angle) between the vehicle and the earth horizontal plane, Reference numeral 101 denotes a central processing unit (CPU) for controlling and calculating the whole, 102 an input device for inputting data, 103 a display device for displaying characters and figures, 104 a RAM for storing data, 105 for data and programs Is a bus for connecting the units 2 to 6 and 101 to 105.

図２（ａ）は車載タンク１８と透明管１９との配置関係を示す斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の前後方向の縦断面図、図２（ｃ）は透明管１９の液面検知方法を示す説明図、図２（ｄ）は傾斜角センサ８を示す縦断面図、図２（ｅ）は傾斜角センサ８を示す平面図である。
図２（ａ）、（ｂ）において、２０、２１は図１と同様の連通管、２３は車載タンク１８内において収集液体により形成された液体平面（車載タンク１８内における地球水平面である収集液体の水平面を示す３次元空間における平面）、２４は体積算出の対象としての収集液体である。図２（ａ）に示すように、透明管１９は車載タンク１８の後方中央に連通管２０、２１を介して取付けられ、従って透明管１９は車載タンク１８の後部の収集液体の液面高さ（液体の深さ）を測定することになる。なお、車載タンク１８は通常前部が後部より高くなっており、水平架台２２に対して所定の角度のピッチ角を有する。
また図２（ｃ）において、１４は図１と同様のキャリッジ、１７は図１と同様のレベルセンサ、２４ａは透明管１９の液面の上方に形成された泡、２５ａはレベルセンサ１７から出射される光（出射光）、２５ｂは出射光２５ａに対する反射光である。尚、レベルセンサ１７は、出射光２５ａを出射する出射部及び出射光２５ａに対する反射光２５ｂを受光する受光部がそれぞれ透明管１９に対向するようにキャリッジ１４に配設されている。
透明管１９において、液体部分においては光の反射率は大きく、したがって反射光も強いが、泡部分においては光の反射率は小さく、したがって反射光も弱い。空気の部分においては反射光は更に弱くなる。このようにして液体のみが検知される。レベルセンサ１７は、強い反射光を検知したときにオン信号を出力する。図１においては、パルスモータ９を駆動してキャリッジ１３を天井板１５に接触するまで上昇させる。キャリッジ１３を上昇させると、ドグ１４が最初はリミットスイッチ１０の検知棒１０ａを蹴り、次にリミットスイッチ１１の検知棒１１ａを蹴るので、中央処理装置１０１は、検知棒１１ａを蹴った時点でリミットスイッチ１１からオン信号が入力されるので、キャリッジ１３が天井板１５に接触したことを認識することができる。このようにしてキャリッジ１３の初期位置を定めた後、キャリッジ１３および出射光を送出しているレベルセンサ１７を徐々に下降させ、レベルセンサ１７が液体からの強い反射光を検知した時点でキャリッジ１３を停止させる。この位置が液面高さｚaであるが、この高さはパルスモータを駆動したパルス数により認識することができる。 2A is a perspective view showing the positional relationship between the vehicle-mounted tank 18 and the transparent tube 19, FIG. 2B is a longitudinal sectional view in the front-rear direction of FIG. 2A, and FIG. 2C is transparent. FIG. 2D is a longitudinal sectional view showing the inclination angle sensor 8, and FIG. 2E is a plan view showing the inclination angle sensor 8.
2 (a) and 2 (b), 20 and 21 are communication pipes similar to those in FIG. 1, and 23 is a liquid plane formed by the collected liquid in the in-vehicle tank 18 (the collected liquid which is the earth horizontal plane in the in-vehicle tank 18). , 24 is a collected liquid as a volume calculation target. As shown in FIG. 2A, the transparent tube 19 is attached to the rear center of the in-vehicle tank 18 via the communication tubes 20 and 21, and thus the transparent tube 19 has a liquid level height of the collected liquid at the rear portion of the in-vehicle tank 18. (The depth of the liquid) will be measured. The in-vehicle tank 18 usually has a front portion that is higher than the rear portion, and has a predetermined pitch angle with respect to the horizontal mount 22.
In FIG. 2C, 14 is the same carriage as in FIG. 1, 17 is the same level sensor as in FIG. 1, 24a is a bubble formed above the liquid surface of the transparent tube 19, and 25a is emitted from the level sensor 17. The light (emitted light) 25b is reflected light with respect to the emitted light 25a. The level sensor 17 is disposed on the carriage 14 so that the light emitting portion that emits the emitted light 25a and the light receiving portion that receives the reflected light 25b with respect to the emitted light 25a face the transparent tube 19, respectively.
In the transparent tube 19, the reflectance of light is large in the liquid portion, and thus the reflected light is strong, but the reflectance of light is small in the bubble portion, and therefore the reflected light is also weak. In the air portion, the reflected light is further weakened. In this way, only the liquid is detected. The level sensor 17 outputs an ON signal when strong reflected light is detected. In FIG. 1, the pulse motor 9 is driven to raise the carriage 13 until it contacts the ceiling plate 15. When the carriage 13 is raised, the dog 14 first kicks the detection rod 10a of the limit switch 10 and then kicks the detection rod 11a of the limit switch 11. Therefore, the central processing unit 101 sets the limit when the detection rod 11a is kicked. Since an ON signal is input from the switch 11, it can be recognized that the carriage 13 has contacted the ceiling plate 15. After determining the initial position of the carriage 13 in this way, the carriage 13 and the level sensor 17 that sends out the emitted light are gradually lowered, and the carriage 13 is detected when the level sensor 17 detects strong reflected light from the liquid. Stop. This position is the liquid level height z a , which can be recognized by the number of pulses that drive the pulse motor.

次に、傾斜角センサの一例について、その原理を説明する。
図２（ｄ）、（ｅ）において、２６ａ〜２６ｅは上部電極、２７ａ〜２７ｅは上部電極２６ａ〜２６ｅと共にコンデンサを形成する下部電極、２８ａ〜２８ｅ、２９ａ〜２９ｅは上部電極、３０は上部電極用平板３１と下部電極用平板３２とを支える筐体、３３は上部電極用平板３１と下部電極用平板３２との間に貯溜されている液体である。この傾斜角センサ８は、上部電極と下部電極との間で形成されるコンデンサの容量（キャパシティ）の値が貯蔵液体の量（つまり厚み）により異なることを利用したものであり、例えば図２（ｄ）に示すように液体の量が右側で多い場合には、電極２６ｅと２７ｅで形成されるコンデンサの容量は、電極２６ａと２７ａとで形成されるコンデンサの容量よりも大きくなる。これを利用して各部の液体の量（厚み）を算出し、液体３３の傾斜角すなわち車両の傾斜角を算出するものである。 Next, the principle of an example of the tilt angle sensor will be described.
2D and 2E, reference numerals 26a to 26e denote upper electrodes, 27a to 27e denote lower electrodes that form capacitors together with the upper electrodes 26a to 26e, 28a to 28e and 29a to 29e denote upper electrodes, and 30 denotes an upper electrode. A housing 33 that supports the flat plate 31 for the lower electrode and the flat plate 32 for the lower electrode is a liquid stored between the flat plate 31 for the upper electrode and the flat plate 32 for the lower electrode. The tilt angle sensor 8 utilizes the fact that the value of the capacitance (capacity) of the capacitor formed between the upper electrode and the lower electrode varies depending on the amount (that is, the thickness) of the stored liquid. As shown in (d), when the amount of liquid is large on the right side, the capacitance of the capacitor formed by the electrodes 26e and 27e is larger than the capacitance of the capacitor formed by the electrodes 26a and 27a. Using this, the amount (thickness) of the liquid in each part is calculated, and the tilt angle of the liquid 33, that is, the tilt angle of the vehicle is calculated.

図３は、中央処理装置１０１の機能実現手段（プログラムにより機能が実現された手段）を示す機能ブロック図である。
図３において、１１１は車載タンク１８の左右方向の縦断面形状としての楕円または円の長径２ａおよび短径（円においては同じ）２ｂならびに車載タンク１８の前後方向の長さであるタンク長ｃを設定する初期化手段、１１２は透明管１９における液面高さｚaとピッチ角θyとロール角θxとを取得する計測値取得手段である。
ここで、車載タンク１８と座標軸ｘｙｚとの関係を説明する。図５は車載タンク１８と座標軸ｘｙｚとの関係を示す説明図である。座標軸ｘｙｚの原点は、車載タンク１８の後部の中央の最下部とする。車載タンク１８の左右方向の縦断面形状は例えば図５では楕円であり、この楕円の長径方向がｘ軸、短径方向がｚ軸である。ただし、楕円の中心はｘ＝０、ｚ＝ｂの位置である。図５の楕円柱の長さ方向がｙ軸である。また、車載タンク１８の長さはタンク長ｃである。また、図６はｚｘ座標を示す座標図である。図６において、２３は図２（ａ）、（ｂ）と同様の液面である。ｚｘ座標において、液面２３とｘ軸との成す角度がロール角θxであり、液面２３を表す直線がｇiである。なお、ｇiは車載タンク１８を前後方向（ｙ方向）に対して微小長さに分割したときに液面２３のｉ番目の微小長さにおけるｚｘ平面での液面高さを示す２次元の直線の方程式である。また、図７はｙｚ座標を示す座標図である。図７において、２３は図２（ａ）、（ｂ）と同様の液面である。ｙｚ座標において、液面２３とｙ軸との成す角度がピッチ角θyである。 FIG. 3 is a functional block diagram showing function realization means (means whose function is realized by a program) of the central processing unit 101.
In FIG. 3, reference numeral 111 denotes an ellipse or circle major axis 2 a and a minor axis (same for a circle) 2 b as the longitudinal cross-sectional shape of the in-vehicle tank 18 and a tank length c which is the length in the front-rear direction of the in-vehicle tank 18. Initialization means 112 to be set is measurement value acquisition means for acquiring the liquid level height z a , the pitch angle θ y, and the roll angle θ x in the transparent tube 19.
Here, the relationship between the vehicle-mounted tank 18 and the coordinate axis xyz will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the in-vehicle tank 18 and the coordinate axis xyz. The origin of the coordinate axis xyz is the lowermost center of the rear part of the vehicle-mounted tank 18. The longitudinal cross-sectional shape of the vehicle-mounted tank 18 in the left-right direction is, for example, an ellipse in FIG. 5, and the major axis direction of this ellipse is the x axis and the minor axis direction is the z axis. However, the center of the ellipse is at the position of x = 0 and z = b. The length direction of the elliptic cylinder in FIG. 5 is the y-axis. Moreover, the length of the vehicle-mounted tank 18 is the tank length c. FIG. 6 is a coordinate diagram showing zx coordinates. In FIG. 6, reference numeral 23 denotes the same liquid level as in FIGS. 2 (a) and 2 (b). In the zx coordinate, the angle formed by the liquid level 23 and the x axis is the roll angle θ x , and the straight line representing the liquid level 23 is g i . Note that g i is a two-dimensional that indicates the liquid level height on the zx plane at the i-th minute length of the liquid level 23 when the vehicle-mounted tank 18 is divided into a minute length with respect to the front-rear direction (y direction). It is a straight line equation. FIG. 7 is a coordinate diagram showing yz coordinates. In FIG. 7, reference numeral 23 denotes the same liquid level as in FIGS. 2 (a) and 2 (b). In the yz coordinates, the angle formed between the liquid surface 23 and the y axis is the pitch angle θ y .

１１３は楕円輪郭点を算出する楕円輪郭点算出手段である。図８は楕円輪郭点ｚ1（０）、ｚ1（ｉ）、ｚ1（ｎｘ）、ｚ2（０）、ｚ2（ｉ）、ｚ2（ｎｘ）を示すｚｘ座標図である。図８において、ｎｘは長径２ａの分割数、Δｘは分割した微細長さである。
１１４は車載タンク１８を前後方向（ｙ方向）に微小長さに分割したときに液面２３を表す３次元平面方程式から得られる２次元の直線ｇi（図６）を示す直線方程式を決定する直線方程式決定手段、１１５は後述のαの値に基く判定を行うα判定手段、１１６はｙの値の変化に伴って変化する液面高さαｚaの値に基く判定を行うαｚa判定手段、１１７は図６に示す楕円と直線ｇiとの交点座標を算出する交点座標算出手段、１１８は交点座標算出手段１１７で算出した交点の値に応じてケース番号を決定するケース番号決定手段、１１９は２次元の直線ｇiと楕円または円（ここでは楕円）の形状とに囲まれた面積を微小長さ毎にそれぞれ算出する面積算出手段、１２０は算出した面積のそれぞれと微小長さとを乗算して得られた体積を累算して収集液体の体積を求める体積累算手段、１２１はスライス番号ｊを“１”だけ増加させるスライス番号増加手段、１２２はスライス番号ｊがｎｙに達したか否かを判定するスライス番号判定手段である。ｎｙは、図５に示すように車載タンク１８をｙ軸方向に微小長さΔｙに分割した場合の分割数である。 Reference numeral 113 denotes an elliptical contour point calculating means for calculating an elliptical contour point. FIG. 8 is a zx coordinate diagram showing the ellipse contour points z 1 (0), z 1 (i), z 1 (nx), z 2 (0), z 2 (i), z 2 (nx). In FIG. 8, nx is the number of divisions of the major axis 2a, and Δx is the divided fine length.
114 determines a linear equation indicating a two-dimensional straight line g i (FIG. 6) obtained from a three-dimensional plane equation representing the liquid level 23 when the vehicle-mounted tank 18 is divided into minute lengths in the front-rear direction (y direction). linear equation determining means, alpha determination unit for determining based on the value of alpha described later 115, 116 .alpha.z a determination means for determining based on the value of the liquid level .alpha.z a that varies with changes in the value of y 117 is an intersection coordinate calculating means for calculating the intersection coordinates of the ellipse and the straight line g i shown in FIG. 6, 118 is a case number determining means for determining a case number according to the value of the intersection calculated by the intersection coordinate calculating means 117, 119 is an area calculation means for calculating the area surrounded by the two-dimensional straight line g i and the shape of an ellipse or a circle (here, an ellipse) for each minute length, and 120 is the calculated area and the minute length. Accumulate the volume obtained by multiplication Volume accumulation means for determining the volume of the collected liquid, 121 is a slice number increase means for increasing the slice number j by “1”, and 122 is a slice number determination means for determining whether the slice number j has reached ny. It is. ny is the number of divisions when the in-vehicle tank 18 is divided into minute lengths Δy in the y-axis direction as shown in FIG.

１２３はスライス番号ｊをリセットするスライス番号リセット手段、１２４は今回の液体積込み量（つまり今回の液体増加量）を算出するか否かを判定する積込み量算出判定手段、１２５は全体積込み量（または今回積込み量）を算出する積込み量算出手段、１２６は算出結果をＲＡＭ１０４に記憶させる記憶手段である。   123 is a slice number resetting unit that resets the slice number j, 124 is a loading amount calculation determining unit that determines whether or not to calculate the current liquid volume loading amount (that is, the current liquid increase amount), and 125 is the total loading amount (or A loading amount calculation unit 126 for calculating (the current loading amount) is a storage unit for storing the calculation result in the RAM 104.

このように構成された車載タンク収集量算出装置について、その動作を図４〜図８を用いて説明する。
図４において、まず、初期化手段１１１は、車載タンク１８の左右方向の縦断面形状としての楕円または円の長径２ａ、その短径２ｂ（円ではａ＝ｂ）、車載タンク１８の前後方向の長さであるタンク長ｃ、今回の積込み量（新たな積込み量）を算出するか否かのフラグ（積込み算出フラグ）ｆv、液体の体積Ｖ＝０、ｘ軸方向の分割数ｎｘ、ｙ軸方向の分割数ｎｙ、スライス番号ｊ＝０を設定する（Ｓ１）。次に、計測値取得手段１１２は、透明管１９における液面高さｚaをレベルセンサ１７がオンとなったときの出力パルス数から算出し、ピッチ角θyとロール角θxとを傾斜角センサ８から取得する（Ｓ２）。液面高さｚaの値は、前述したように、天井板１５に到達したキャリッジ１３をレベルセンサ１７がオン信号を出力するまで下降させ、オン信号を出力した時点でのモータ出力パルス数（キャリッジ１３を下降させるためのパルス数）をカウントすることにより得られる。
次に、楕円輪郭点算出手段１１３は、図８に示す楕円輪郭点ｚ1（０）、・・・、ｚ1（ｉ）、・・・、ｚ1（ｎｘ）、ｚ2（０）、・・・、ｚ2（ｉ）、・・・、ｚ2（ｎｘ）を算出する（Ｓ３）。これは、楕円の式（数１）から（数２）に示すようにｚを求め、（数３）の楕円の上側の点のｚ座標ｚ1（ｉ）と（数４）の楕円の下側の点のｚ座標ｚ2（ｉ）とを求めるものである。なお、ｘ座標ｘi＝ｘi-1＋（２ａ／ｎｘ）であり、ｘ0＝−ａである。

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 The operation of the on-vehicle tank collection amount calculation apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS.
In FIG. 4, first, the initialization unit 111 includes an ellipse or a circle having a major axis 2 a and a minor axis 2 b (a = b in a circle) as the longitudinal cross-sectional shape of the in-vehicle tank 18 in the front-rear direction of the in-vehicle tank 18. The tank length c, which is the length, the flag (loading calculation flag) f v whether or not to calculate the current loading amount (new loading amount) f v , the liquid volume V = 0, the number of divisions nx, y in the x-axis direction An axial division number ny and a slice number j = 0 are set (S1). Next, the measurement value acquisition means 112 calculates the liquid level height z a in the transparent tube 19 from the number of output pulses when the level sensor 17 is turned on, and inclines the pitch angle θ y and the roll angle θ x. Obtained from the angle sensor 8 (S2). As described above, the value of the liquid level height z a is determined by lowering the carriage 13 that has reached the ceiling plate 15 until the level sensor 17 outputs an ON signal, and the number of motor output pulses ( It is obtained by counting the number of pulses for lowering the carriage 13).
Next, the ellipse contour point calculation means 113 performs the ellipse contour points z 1 (0),..., Z 1 (i),..., Z 1 (nx), z 2 (0), shown in FIG. .., Z 2 (i),..., Z 2 (nx) are calculated (S3). This is obtained by calculating z as shown in the equation (Equation 1) to (Equation 2) of the ellipse, and below the z coordinate z 1 (i) of the upper point of the ellipse of (Equation 3) and the ellipse of (Equation 4). The z coordinate z 2 (i) of the side point is obtained. Note that the x coordinate x i = x i-1 + (2a / nx) and x 0 = −a.
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次に、直線方程式決定手段１１４は、車載タンク１８を前後方向（ｙ方向）に微小長さΔｙに分割したときに液面２３（図２（ａ）、（ｂ）参照）を表す２次元の直線ｇi（図６参照）を示す直線方程式を決定する（Ｓ４）。直線ｇiは、液面２３を示す３次元平面方程式を或るｙ軸の位置でｚｘ面に平行に切断したときに得られる直線であり、図６に示すようにｘ軸とはｘaで交わり、図７に示すようにｙ軸とはｙaで交わる。ｘa、ｙaは（数５）、（数６）から求められ、ｙj＝ｊ・Δｙ（ｊ＝１、２、・・・、ｍ＝ｎｙ）とすると、直線ｇiを示す直線方程式は液体の水平面を示す３次元平面方程式（数７）から（数８）となる。ここで、ｙaj＝１−（ｙj／ｙa）と置き換えるとｇiは（数９）となり、（数９）を変形すると（数１０）となる。

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 Next, the linear equation determination means 114 is a two-dimensional representation that represents the liquid level 23 (see FIGS. 2A and 2B) when the vehicle-mounted tank 18 is divided into a minute length Δy in the front-rear direction (y direction). A linear equation indicating the straight line g i (see FIG. 6) is determined (S4). The straight line g i is a straight line obtained when the three-dimensional plane equation indicating the liquid level 23 is cut in parallel to the zx plane at the position of a certain y axis, and the x axis is x a as shown in FIG. intersection, intersect at y a and y-axis as shown in FIG. x a and y a are obtained from (Equation 5) and (Equation 6), and when y j = j · Δy (j = 1, 2,..., m = ny), a linear equation showing a straight line g i Is a three-dimensional plane equation (Equation 7) to (Equation 8) indicating the horizontal plane of the liquid. Here, if it replaces with y aj = 1− (y j / y a ), g i becomes (Equation 9), and (Equation 9) becomes (Equation 10) when transformed.
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さらに、直線方程式決定手段１１４は、（数１１）と（数１２）からαとβを求め、このα、βを用いるとｇiは（数１３）のようになる。

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 Further, the linear equation determination means 114 obtains α and β from (Equation 11) and (Equation 12), and using these α and β, g i becomes (Equation 13).
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次に、α判定手段１１５は、α＝０に到達したか否かを判定する（Ｓ５）。α＝０とは液面高さがゼロとなる点であり、α＜０において面積計算を行うと、図７に示すように、負の面積を算出することになり、液体の体積算出において誤差となる。これを避けるためにαがゼロに到達したか否かの判定を行う。αがゼロに到達したと判定した場合にはステップＳ１３へ移行し、面積および体積の計算は行わない。次に、αｚa判定手段１１６は、液面高さαｚaが２ｂよりも小さいか否かを判定する（Ｓ６）。図２（ｂ）からすると、αｚa＜２ｂではなくなること（つまり液面が車載タンク１８の最高部に達すること）は有り得ないが、車載タンク１８が満タンに近くなると、可能性としては有るので、この判定を行う。すなわち、αｚa＝２ｂとなった場合には面積Ｓ＝πａｂ（楕円面積であり、車載タンク１８の最大面積）として固定化し（Ｓ１７）、ステップＳ９における面積計算は行わない。これによりＳ＞πａｂとなって誤差が生じるのを防止することができると共に計算時間を短縮することができる。 Next, the α determination means 115 determines whether or not α = 0 has been reached (S5). α = 0 is a point where the liquid surface height becomes zero, and if area calculation is performed at α <0, a negative area is calculated as shown in FIG. It becomes. In order to avoid this, it is determined whether or not α has reached zero. If it is determined that α has reached zero, the process proceeds to step S13, and the area and volume are not calculated. Next, .alpha.z a determination unit 116 determines whether the liquid level .alpha.z a is less than 2b (S6). From FIG. 2B, it is impossible that αz a <2b (that is, the liquid level reaches the highest part of the in-vehicle tank 18), but there is a possibility that the in-vehicle tank 18 is almost full. Therefore, this determination is performed. That is, (a oval area, the maximum area of the in-vehicle tank 18) area S = πab if becomes .alpha.z a = 2b immobilized as (S17), the area calculation is not performed in step S9. As a result, it is possible to prevent the occurrence of an error due to S> πab and reduce the calculation time.

次に、交点座標算出手段１１７は、図６に示す楕円と直線ｇｉとの交点座標Ｃ１、Ｃ２を算出する（Ｓ７）。楕円と直線ｇiとの交点座標を求める方程式は（数１４）で表され、（数１５）に展開される。Ａ、Ｂ、Ｃを（数１６）、（数１７）、（数１８）のように定義すると、ｘは（数１９）のように表され、（数２０）、（数２１）で表されるＣ１、Ｃ２のｘ座標ｘC1、ｘC2が交点として求まる。（数２０）、（数２１）と（数１３）から、ｘC1、ｘC2に対応するＣ１、Ｃ２のｚ座標ｚC1、ｚC2が（数２２）、（数２３）のように求まり、２つの交点Ｃ１、Ｃ２のｘ座標、ｚ座標が求まる。

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 Next, the intersection coordinate calculation means 117 calculates the intersection coordinates C1 and C2 between the ellipse and the straight line gi shown in FIG. 6 (S7). The equation for obtaining the intersection coordinates of the ellipse and the straight line g i is expressed by (Equation 14) and developed by (Equation 15). When A, B, and C are defined as (Equation 16), (Equation 17), and (Equation 18), x is expressed as (Equation 19), and expressed as (Equation 20) and (Equation 21). X1 and C2 of C1 and C2 are obtained as intersections. From (Equation 20), (Equation 21), and (Equation 13), z coordinates z C1 and z C2 of C1 and C2 corresponding to x C1 and x C2 are obtained as (Equation 22) and (Equation 23), The x coordinate and z coordinate of the two intersections C1 and C2 are obtained.
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次に、ケース番号決定手段１１８は交点座標算出手段１１７で算出した交点の値に応じてケース番号を決定する（Ｓ８）。これを図１１（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はケース１、２、３、４の場合を示す座標図である。例えば図１１（ａ）の場合はｘ＝−ａの近傍では楕円上の座標値を用いて微小体積を求めることになり、２つの交点Ｃ１とＣ２との間では直線ｇi上の座標値を用いて微小体積を求めることになる。また図１１（ｄ）の場合は２つの交点Ｃ１とＣ２との間で図１１（ａ）の場合と同様に直線ｇi上の座標値を用いて微小体積を求めることになる。このようにケース番号を決定した後に（ステップＳ８においてｚ1（ｉ）の置換を行った後に）面積算出手段１１９は、２次元の直線ｇiと楕円または円（ここでは楕円）の形状とに囲まれた面積Ｓを微小長さ毎にそれぞれ算出する（Ｓ９）。この面積は台形公式を用いた（数２４）により求められる。

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Next, the case number determination unit 118 determines a case number according to the value of the intersection calculated by the intersection coordinate calculation unit 117 (S8). This will be described with reference to FIGS. FIGS. 11A, 11 </ b> B, 11 </ b> C, and 11 </ b> D are coordinate diagrams showing cases 1, 2, 3, and 4. For example, to seek small volume by using the coordinate values on the ellipse in the vicinity of x = -a case of FIG. 11 (a), the coordinate values on the straight line g i is between two intersections C1 and C2 It will be used to determine the minute volume. In the case shown in FIG. 11 (d) would determine the minute volume using 11 coordinates on the straight line g i as in the case of (a) between the two intersection points C1 C2. After determining the case number in this manner (after replacing z 1 (i) in step S8), the area calculating means 119 converts the two-dimensional straight line g i into the shape of an ellipse or a circle (here, an ellipse). The enclosed area S is calculated for each minute length (S9). This area is obtained by using the trapezoidal formula (Equation 24).
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次に、体積累算手段１２０は算出した面積Ｓのそれぞれと微小長さΔｙとを乗算して得られた体積（Ｓ・Δｙ）を累算してｙj＝ｊ・Δｙまでの収集液体の体積Ｖを求める（Ｓ１０）。次に、スライス番号増加手段１２１は、ｙj＝ｊ・Δｙにおけるスライス番号ｊを“１”だけ増加させる（Ｓ１１）。次に、スライス番号判定手段１２２は、スライス番号ｊがｎｙに達したか否かを判定する（Ｓ１２）。スライス番号ｊがｎｙに達したと判定した場合はステップＳ１３へ移行し、スライス番号リセット手段１２３はスライス番号ｊをリセットする。スライス番号ｊがｎｙに達していないと判定した場合はステップＳ３へ戻る。次に、積込み量算出判定手段１２４は今回の液体積込み量（つまり今回の液体増加量）を算出するか否かを積込み算出フラグｆvに基いて判定する（Ｓ１４）。算出フラグｆv＝１であれば、積込み量算出手段１２５は、今回の液体積込み量Ｖa＝Ｖ−Ｖbを算出し、算出フラグｆv＝０であれば今回の液体積込み量Ｖaを算出しない（Ｓ１５）。ここでＶbは前回測定時の積込み量である。次に、記憶手段１２６は算出結果ＶまたはＶaをＲＡＭ１０４に記憶させる（Ｓ１６）。 Next, the volume accumulating means 120 accumulates the volume (S · Δy) obtained by multiplying each of the calculated areas S and the minute length Δy, and collects the collected liquid up to y j = j · Δy. The volume V is obtained (S10). Next, the slice number increasing means 121 increases the slice number j by “1” at y j = j · Δy (S11). Next, the slice number determination unit 122 determines whether the slice number j has reached ny (S12). When it is determined that the slice number j has reached ny, the process proceeds to step S13, and the slice number reset unit 123 resets the slice number j. If it is determined that the slice number j has not reached ny, the process returns to step S3. Next, the loading amount calculation determination means 124 determines whether or not to calculate the current liquid volume loading amount (that is, the current liquid increase amount) based on the loading calculation flag f v (S14). If the calculation flag f v = 1, the loading amount calculation means 125 calculates the current liquid volume inclusion amount V a = V−V b , and if the calculation flag f v = 0, the current liquid volume inclusion amount V a is calculated. It is not calculated (S15). Here, V b is the loading amount at the previous measurement. Next, the storage unit 126 stores the calculated result V or V a in RAM 104 (S16).

図９は、図３のケース番号決定手段１１８を示す機能ブロック図である。
図９において、１２７は交点Ｃ１のｚ座標値ｚC1に基いてケース番号を決定するＣ１判定手段、１２８は交点Ｃ２のｚ座標値ｚC2に基いてケース番号を決定するＣ２判定手段、１２９はケース番号に応じてｚ1（ｉ）の座標値を置換するｚ1（ｉ）置換手段である。 FIG. 9 is a functional block diagram showing the case number determining means 118 of FIG.
In FIG. 9, 127 is a C1 determining means for determining a case number based on the z coordinate value z C1 of the intersection C1, 128 is a C2 determining means for determining a case number based on the z coordinate value z C2 of the intersection C2, and 129 Z 1 (i) replacement means for replacing the coordinate value of z 1 (i) in accordance with the case number.

このように構成されたケース番号決定手段１１８について、その動作を図１０を用いて説明する。図１０はケース番号決定手段１１８の動作を示すフローチャートである。
図１０において、まず、Ｃ１判定手段１２７は、交点Ｃ１のｚ座標値ｚC1＞ｂか否かを判定し（Ｓ２１）、ｚC1＞ｂである場合にはケース番号１（図１１（ａ））または２（図１１（ｂ））であり、ｚC1≦ｂである場合にはケース番号３（図１１（ｃ））または４（図１１（ｄ））であると判定する。ｚC1＞ｂの場合において、Ｃ２判定手段１２８は、交点Ｃ２のｚ座標値ｚC2≧ｂか否かを判定し（Ｓ２２）、ｚC2≧ｂであればケース番号１であり、ｚC2＜ｂであればケース番号２であると判定する。ｚC1≦ｂの場合において、Ｃ２判定手段１２８は、交点Ｃ２のｚ座標値ｚC2≧ｂか否かを判定し（Ｓ２３）、ｚC2≧ｂであればケース番号３であり、ｚC2＜ｂであればケース番号４であると判定する。これらのケース番号の判定に基いて、ｚ1（ｉ）置換手段１２９は、ｚ1（ｉ）の座標値を置換する（Ｓ２４）。 The operation of the case number determining unit 118 configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the case number determining means 118.
In FIG. 10, first, the C1 determination means 127 determines whether or not the z coordinate value z C1 > b of the intersection C1 (S21). If z C1 > b, case number 1 (FIG. 11 (a)). ) Or 2 (FIG. 11B), and when z C1 ≦ b, it is determined that the case number 3 (FIG. 11C) or 4 (FIG. 11D). In the case of z C1 > b, the C2 determination means 128 determines whether or not the z coordinate value z C2 ≧ b of the intersection C2 (S22). If z C2 ≧ b, it is case number 1, and z C2 < If it is b, it will determine with it being case number 2. In the case of z C1 ≦ b, the C2 determination means 128 determines whether or not the z coordinate value z C2 ≧ b of the intersection C2 (S23). If z C2 ≧ b, it is case number 3, and z C2 < If it is b, it will determine with it being case number 4. Based on the determination of these case numbers, the z 1 (i) replacing unit 129 replaces the coordinate value of z 1 (i) (S24).

なお、本実施の形態では、対象となる車載タンク１８は縦断面形状が楕円または円であるとしたが、縦断面形状が楕円近似または円近似であっても、予めその断面形状を近似した楕円または円の方程式を記憶しておくことにより、同様に適用可能であり、同様の作用・効果を奏する。
なお、本実施の形態では、レベルセンサ１７は出射光２５ａに対する反射光２５ｂを利用して液面高さを検出するようにしたが、本考案はこれに限らず、出射光に対する透過光を利用するようにしてもよい。
また、リミットスイッチ１０、１１を天井板１５の近傍に設けたが、床板１６の近傍に設け、レベルセンサ１７を床板１６に当接させた後に上昇させて液面高さｚaを検出するようにしてもよい。
なお、車載タンク１８に液体を吸引するための真空ポンプと車載タンク１８を連結する管路の途中にはトラップを接続してもよい。これにより、真空ポンプ内に収集液体２４が流入するのを防止して真空ポンプを保護できると共に、車載タンク１８内を確実に減圧して収集液体２４を吸引、収集するだけでなく、廃液などの消泡を行なうことができる。 In the present embodiment, the target in-vehicle tank 18 has an elliptical or circular longitudinal cross-sectional shape. However, even if the vertical cross-sectional shape is an elliptical approximation or a circular approximation, an elliptical that approximates the sectional shape in advance. Alternatively, by storing the equation of a circle, it can be applied in the same manner and exhibits the same actions and effects.
In the present embodiment, the level sensor 17 detects the liquid level using the reflected light 25b with respect to the outgoing light 25a. However, the present invention is not limited to this, and the transmitted light with respect to the outgoing light is used. You may make it do.
Further, although the limit switches 10 and 11 are provided in the vicinity of the ceiling board 15, they are provided in the vicinity of the floor board 16, and the level sensor 17 is raised after contacting the floor board 16 to detect the liquid level height z a. It may be.
A trap may be connected in the middle of a pipe line connecting the in-vehicle tank 18 and a vacuum pump for sucking liquid into the in-vehicle tank 18. This prevents the collection liquid 24 from flowing into the vacuum pump and protects the vacuum pump. In addition, the collection liquid 24 is not only sucked and collected by reducing the pressure in the in-vehicle tank 18 reliably, but also the waste liquid and the like. Defoaming can be performed.

以上のように本実施の形態によれば、中央処理装置１０１は、透明管１９における液面高さとピッチ角とロール角とに基いて車載タンク１８内における地球水平面である収集液体２４の水平面を示す３次元平面方程式を算出し、算出した３次元平面方程式および車載タンク断面の楕円形状または円形状から収集液体２４の体積を算出することにより、算出した３次元平面方程式で示される３次元平面と楕円柱状または円柱状の車載タンク１８とで囲まれた領域の容積（囲繞領域容積）が収集液体２４の体積となるので、囲繞領域容積を微小容積に分割して積分することにより正確に収集液体２４の体積を算出することができ、液面高さを検出する１個のレベルセンサ１７と収集液体２４の液面の二軸方向の傾斜を検出する１個の傾斜角センサ８により装置を安価に構成することができると共に、車載タンク１８が楕円柱状または円柱状であっても正確に収集液体２４の体積を算出することができ、さらに各１個のレベルセンサ１７と傾斜角センサ８、レベルセンサ１７を上下動させるパルスモータ９等を取付けるだけで良いので、車載効率を高めることができ省スペース性に優れ、大掛かりな改造等を行うことなく既存の車両にも容易に取付けることができ汎用性に優れる。   As described above, according to the present embodiment, the central processing unit 101 sets the horizontal plane of the collected liquid 24 that is the earth horizontal plane in the in-vehicle tank 18 based on the liquid level height, the pitch angle, and the roll angle in the transparent tube 19. By calculating the three-dimensional plane equation shown and calculating the volume of the collected liquid 24 from the calculated three-dimensional plane equation and the elliptical shape or circular shape of the in-vehicle tank cross section, the three-dimensional plane indicated by the calculated three-dimensional plane equation Since the volume of the area surrounded by the elliptical columnar or cylindrical vehicle tank 18 (going area volume) becomes the volume of the collecting liquid 24, the collecting liquid is accurately obtained by dividing and integrating the surrounding area volume into a minute volume. The volume of 24 can be calculated, and one level sensor 17 for detecting the liquid level height and one tilt angle sensor for detecting the biaxial inclination of the liquid level of the collected liquid 24 Thus, the apparatus can be constructed at a low cost, and the volume of the collected liquid 24 can be accurately calculated even when the on-vehicle tank 18 is in the shape of an elliptic cylinder or a cylinder. Further, each of the level sensor 17 and the inclination angle can be calculated. Since it is only necessary to attach the pulse motor 9 or the like that moves the sensor 8 and the level sensor 17 up and down, the in-vehicle efficiency can be improved, it is excellent in space saving, and it can be easily attached to an existing vehicle without making a major modification. Can be versatile.

さらに、中央処理装置１０１は、楕円または円の長径および短径ならびに車載タンク１８の前後方向の長さであるタンク長を設定する初期化手段１１１と、透明管１９における液面高さを算出すると共にピッチ角とロール角とを取得する計測値取得手段１１２と、車載タンク１８を前後方向に微小長さに分割したときの分割面と３次元平面方程式の示す平面との交線を示す２次元の直線の方程式を決定する直線方程式決定手段１１４と、２次元の直線と楕円または円の形状とに囲まれた面積を微小長さ毎にそれぞれ算出する面積算出手段１１９と、算出した面積のそれぞれと微小長さとを乗算して得られた体積を累算して収集液体２４の体積を求める体積累算手段１２０とを有することにより、車載タンク１８を前後方向に微小長さに分割したときの分割面と３次元平面方程式の示す平面との交線を示す２次元の直線の方程式を微小長さにおける収集液体２４の液面の高さを表す２次元の直線方程式として求めることができ、この２次元の直線方程式と車載タンク１８の縦断面形状である楕円または円とに囲まれた面積と車載タンク１８の微小長さとから微小長さにおける収集液体２４の体積を算出することができ、この微小長さの体積を累算して収集液体２４の全体体積を算出することができるので、液面高さを検出する１個のレベルセンサ１７と収集液体２４の液面の二軸方向の傾斜を検出する１個の傾斜角センサ８により装置を安価に構成することができると共に、車載タンク１８が楕円柱状または円柱状であっても容易かつ正確に収集液体２４の体積を算出することができ、さらに各１個のレベルセンサ１７と傾斜角センサ８、レベルセンサ１７を上下動させるパルスモータ９等を取付けるだけで良いので、車載効率を高めることができ省スペース性に優れ、大掛かりな改造等を行うことなく既存の車両にも容易に取付けることができ汎用性に優れる。   Further, the central processing unit 101 calculates the liquid surface height in the transparent tube 19 and the initialization means 111 that sets the major and minor diameters of the ellipse or circle and the tank length that is the length in the front-rear direction of the in-vehicle tank 18. In addition, the measurement value acquisition means 112 that acquires the pitch angle and the roll angle, and a two-dimensional line that indicates the intersection line between the division surface and the plane indicated by the three-dimensional plane equation when the vehicle-mounted tank 18 is divided into minute lengths in the front-rear direction. A straight line equation determining means 114 for determining a straight line equation; an area calculating means 119 for calculating an area surrounded by a two-dimensional straight line and an elliptical or circular shape for each minute length; and each of the calculated areas. And the volume accumulation means 120 for accumulating the volume obtained by multiplying by the minute length to obtain the volume of the collected liquid 24, thereby dividing the vehicle tank 18 into the minute length in the front-rear direction. A two-dimensional straight line equation indicating the intersection line between the divided surface and the plane indicated by the three-dimensional plane equation can be obtained as a two-dimensional linear equation representing the height of the liquid surface of the collected liquid 24 at a minute length. The volume of the collected liquid 24 in a minute length can be calculated from the two-dimensional linear equation, the area surrounded by the ellipse or circle that is the longitudinal sectional shape of the vehicle tank 18 and the minute length of the vehicle tank 18. Since the total volume of the collected liquid 24 can be calculated by accumulating the volume of this minute length, the two level directions of one level sensor 17 for detecting the liquid level and the liquid level of the collected liquid 24 The apparatus can be constructed at a low cost by the single inclination angle sensor 8 that detects the inclination of the tank, and the volume of the collected liquid 24 can be calculated easily and accurately even if the in-vehicle tank 18 is in the shape of an elliptic cylinder or a cylinder. Can Furthermore, since only one level sensor 17, tilt angle sensor 8, and a pulse motor 9 that moves the level sensor 17 up and down, etc. need only be installed, the in-vehicle efficiency can be improved, space saving is excellent, and large-scale remodeling, etc. It can be easily attached to an existing vehicle without performing it, and has excellent versatility.

さらに、中央処理装置１０１は、２次元の直線と楕円または円との交点を求める交点座標算出手段１１７と、交点の値に応じてケース番号を決定するケース番号決定手段１１８とを備え、面積算出手段１１９は、２次元の直線と楕円または円の形状とに囲まれた面積の算出方法をケース番号に応じて変えることにより、２次元の直線と楕円または円との交点の位置に応じて生じる誤差を解消することができるので、更に正確に収集液体２４の体積を算出することができる。   Further, the central processing unit 101 includes an intersection coordinate calculation unit 117 for obtaining an intersection point between a two-dimensional straight line and an ellipse or a circle, and a case number determination unit 118 for determining a case number according to the value of the intersection point, and calculates an area. The means 119 is generated according to the position of the intersection of the two-dimensional straight line and the ellipse or circle by changing the calculation method of the area surrounded by the two-dimensional straight line and the shape of the ellipse or circle according to the case number. Since the error can be eliminated, the volume of the collected liquid 24 can be calculated more accurately.

さらに、車載タンク１８の後壁又は側壁若しくは透明管１９の上端及び下端にそれぞれ連設された天井板１５及び床板１６と、天井板１５と床板１６との間に透明管１９の長手方向と平行に配設されパルスモータ９により回転するボルトねじ軸１２と、ボルトねじ軸１２に螺合されボルトねじ軸１２の回転に伴って上下動するキャリッジとしてのナット１３と、透明管１９に出射光２５ａを出射する出射部及び透明管１９の内部の収集液体２４に反射された出射光２５ａの反射光２５ｂを受光する受光部が透明管１９に対向しナット１３に配設された反射型のレベルセンサ１７と、を有することにより、パルスモータ９でボルトねじ軸１２を回転させるだけでナット１３を天井板１５と床板１６との間で上下動させることができ、ナット１３に配設されたレベルセンサ１７を透明管１９に沿って上下動させることができ、収集液体２４に反射された反射光２５ｂを受光部で確実に検出することができ、泡２４ａを検出することなく液面高さの計測誤差を低減することができるので、更に正確に収集液体２４の体積を算出することができる。   Further, the ceiling plate 15 and the floor plate 16 connected to the rear wall or side wall of the in-vehicle tank 18 or the upper and lower ends of the transparent tube 19, respectively, and the longitudinal direction of the transparent tube 19 between the ceiling plate 15 and the floor plate 16. A bolt screw shaft 12 that is rotated by a pulse motor 9, a nut 13 that is screwed to the bolt screw shaft 12 and moves up and down as the bolt screw shaft 12 rotates, and an output light 25 a to the transparent tube 19. A reflection type level sensor in which a light receiving part for receiving the reflected light 25b of the outgoing light 25a reflected by the collecting liquid 24 inside the transparent tube 19 and the light emitting part 25 facing the transparent pipe 19 is disposed on the nut 13 17, the nut 13 can be moved up and down between the ceiling plate 15 and the floor plate 16 simply by rotating the bolt screw shaft 12 with the pulse motor 9. The disposed level sensor 17 can be moved up and down along the transparent tube 19, and the reflected light 25b reflected by the collected liquid 24 can be reliably detected by the light receiving unit without detecting the bubbles 24a. Since the measurement error of the liquid level can be reduced, the volume of the collected liquid 24 can be calculated more accurately.

さらに、楕円柱状または円柱状の車載タンク１８の後部における収集液体２４の深さである液面高さを示す液面計としての透明管１９に沿って上下動することにより透明管１９における液面高さを検出するレベルセンサ１７と、車両の基準水平面となる水平架台２２の地球水平面に対する傾斜角を車両のピッチ角およびロール角として検出する傾斜角センサ８と、透明管１９に沿ってレベルセンサ１７を上下動させるモータとしてのパルスモータ９と、全体を制御し演算する中央処理装置１０１と、を有し、中央処理装置１０１が、透明管１９における液面高さとピッチ角とロール角とに基いて車載タンク１８内における地球水平面である収集液体２４の水平面を示す３次元平面方程式を算出し、算出した３次元平面方程式および車載タンク１８断面の楕円形状または円形状から収集液体２４の体積を算出する車載タンク収集量算出装置を備えているバキューム車は、簡単な構成で車載効率が高く省スペース性に優れ、収集先の現場において即座に正確な収集液体２４の体積を算出することができる。   Further, the liquid surface in the transparent tube 19 is moved up and down along the transparent tube 19 as a liquid level gauge indicating the liquid level height which is the depth of the collected liquid 24 in the rear part of the in-vehicle tank 18 having an elliptical column shape or a cylindrical shape. A level sensor 17 for detecting the height, an inclination angle sensor 8 for detecting an inclination angle of the horizontal mount 22 as a reference horizontal plane of the vehicle with respect to the earth horizontal plane as a pitch angle and a roll angle of the vehicle, and a level sensor along the transparent tube 19 17 has a pulse motor 9 as a motor that moves up and down 17 and a central processing unit 101 that controls and calculates the whole, and the central processing unit 101 adjusts the liquid surface height, pitch angle, and roll angle in the transparent tube 19. Based on the calculated three-dimensional plane equation indicating the horizontal plane of the collected liquid 24 that is the earth horizontal plane in the in-vehicle tank 18, and the calculated three-dimensional plane equation and the in-vehicle tank A vacuum vehicle equipped with an in-vehicle tank collection amount calculation device that calculates the volume of the collected liquid 24 from an ellipse shape or a circular shape with eight cross sections has a simple configuration and high in-vehicle efficiency and excellent space saving. An accurate volume of the collected liquid 24 can be immediately calculated.

さらに、楕円柱状または円柱状の車載タンク１８に代えて、楕円柱状または円柱状に近似する近似楕円柱状または近似円柱状の車載タンク１８を収集量算出の対象とする場合、車載タンク１８が楕円柱状から少しずれた近似楕円柱状または円柱状から少しずれた近似円柱状であっても、車載タンク１８の形状に近似した楕円または円の式を用いることにより、正確に収集液体２４の体積を算出することができる。   Furthermore, in the case where an approximate elliptical columnar or approximate cylindrical in-vehicle tank 18 that approximates an elliptical columnar shape or a cylindrical shape is used as the collection amount calculation object instead of the elliptical columnar or cylindrical in-vehicle tank 18, the in-vehicle tank 18 has an elliptical columnar shape. The volume of the collected liquid 24 is accurately calculated by using an elliptical or circular formula that approximates the shape of the in-vehicle tank 18 even if it is an approximate elliptical column shape slightly deviated from or an approximate cylindrical shape slightly deviated from the cylindrical shape. be able to.

さらに、図４、図１０に示す各ステップを実行するためのプログラムを有すれば、任意のコンピュータを用いて任意の時間にプログラムを実行することができ、上記いずれかの収集量算出方法を任意の時間に実行することができる。   Furthermore, if there is a program for executing each step shown in FIG. 4 and FIG. 10, the program can be executed at an arbitrary time using an arbitrary computer, and any one of the collection amount calculation methods described above is arbitrary. Can be run in time.

さらに、上記プログラムを記録した記録媒体を有すれば、記録媒体読み取り可能なコンピュータを用いて任意の時間に任意の場所で上記プログラムを実行することができ、上記いずれかの収集量算出方法を任意の時間に任意の場所で実行することができる。   Furthermore, if there is a recording medium on which the program is recorded, the program can be executed at an arbitrary place at an arbitrary time by using a computer that can read the recording medium, and any one of the collection amount calculation methods described above can be used. Can run anywhere in time.

本考案は、自動車等の車両に搭載された楕円柱状または円柱状の車載タンクの収集液体の体積を算出する車載タンク収集量算出装置およびそれを備えたバキューム車に関し、１個のレベルセンサと１乃至２個の傾斜角センサを用いて装置を安価に構成することができ、車載タンクが楕円柱状、円柱状または楕円もしくは円に近い近似楕円柱状もしくは近似円柱状であっても正確に収集液体の体積を算出することができ、既存の車両に対しても大掛かりな改造等を行うことなく容易に取付けることができる。   The present invention relates to an in-vehicle tank collection amount calculation device that calculates the volume of collected liquid in an elliptical columnar or cylindrical in-vehicle tank mounted on a vehicle such as an automobile, and a vacuum vehicle equipped with the same. The apparatus can be constructed at low cost using two or more tilt angle sensors, and the collected liquid can be accurately collected even if the on-vehicle tank has an elliptical columnar shape, a cylindrical shape, an elliptical shape or an approximate elliptical cylindrical shape or an approximate cylindrical shape close to a circle. The volume can be calculated, and it can be easily attached to an existing vehicle without any major modification.

本考案の実施の形態１による車載タンク収集量算出装置を示すブロック図The block diagram which shows the vehicle-mounted tank collection amount calculation apparatus by Embodiment 1 of this invention （ａ）車載タンクと透明管との配置関係を示す斜視図、（ｂ）（ａ）の前後方向の縦断面図、（ｃ）透明管の液面検知方法を示す説明図、（ｄ）傾斜角センサを示す縦断面図、（ｅ）傾斜角センサを示す平面図(A) Perspective view showing the positional relationship between the in-vehicle tank and the transparent tube, (b) A longitudinal sectional view in the front-rear direction of (a), (c) An explanatory diagram showing a liquid level detection method of the transparent tube, (d) Inclination The longitudinal cross-sectional view which shows an angle sensor, (e) The top view which shows an inclination angle sensor 中央処理装置の機能実現手段を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the function realization means of the central processing unit 中央処理装置の動作を示すフローチャートFlow chart showing operation of central processing unit 車載タンクと座標軸ｘｙｚとの関係を示す説明図Explanatory drawing which shows the relationship between vehicle-mounted tank and coordinate axis xyz ｚｘ座標を示す座標図Coordinate diagram showing zx coordinates ｙｚ座標を示す座標図Coordinate diagram showing yz coordinates 楕円輪郭点を示すｚｘ座標図Zx coordinate diagram showing elliptical contour points 図３のケース番号決定手段を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the case number determination means of FIG. ケース番号決定手段の動作を示すフローチャートFlow chart showing operation of case number determination means （ａ）ケース１の場合を示す座標図、（ｂ）ケース２の場合を示す座標図、（ｃ）ケース３の場合を示す座標図、（ｄ）ケース４の場合を示す座標図(A) Coordinate diagram showing case 1 (b) Coordinate diagram showing case 2 (c) Coordinate diagram showing case 3 (d) Coordinate diagram showing case 4

符号の説明Explanation of symbols

１ コンピュータ部
２ プリンタインタフェース部
３ 傾斜角センサインタフェース部
４ レベルセンサインタフェース部
５ パルスモータインタフェース部
６ リミットスイッチインタフェース部
８ 傾斜角センサ
９ パルスモータ
９ａ パルスモータドライバ
１０、１１ リミットスイッチ
１２ ボルトねじ軸
１３ ナット（キャリッジ）
１４ ドグ
１５ 天井板
１６ 床板
１７ レベルセンサ
１８ 車載タンク
１９ 透明管
２０、２１ 連通管
２２ 水平架台
２３ 液体平面
２４ 収集液体
２４ａ 泡
２５ａ 出射光
２５ｂ 反射光
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、２９ｅ 上部電極
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅ 下部電極
３０ 筐体
３１ 上部電極用平板
３２ 下部電極用平板
３３ 液体
１０１ 中央処理装置（ＣＰＵ）
１０２ 入力装置
１０３ 表示装置
１０４ ＲＡＭ
１０５ ＲＯＭ
１０６ バス
１１１ 初期化手段
１１２ 計測値取得手段
１１３ 楕円輪郭点算出手段
１１４ 直線方程式決定手段
１１５ α判定手段
１１６ αｚa判定手段
１１７ 交点座標算出手段
１１８ ケース番号決定手段
１１９ 面積算出手段
１２０ 体積累算手段
１２１ スライス番号増加手段
１２２ スライス番号判定手段
１２３ スライス番号リセット手段
１２４ 積込み量算出判定手段
１２５ 積込み量算出手段
１２６ 記憶手段
１２７ Ｃ１判定手段
１２８ Ｃ２判定手段
１２９ ｚ1（ｉ）置換手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Computer part 2 Printer interface part 3 Inclination angle sensor interface part 4 Level sensor interface part 5 Pulse motor interface part 6 Limit switch interface part 8 Inclination angle sensor 9 Pulse motor 9a Pulse motor driver 10, 11 Limit switch 12 Bolt screw shaft 13 Nut (carriage)
14 Dog 15 Ceiling plate 16 Floor plate 17 Level sensor 18 Car tank 19 Transparent tube 20, 21 Communication tube 22 Horizontal mount 23 Liquid plane 24 Collected liquid 24a Bubble 25a Emission light 25b Reflected light 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 28a, 28b, 28c, 28d, 28e, 29a, 29b, 29c, 29d, 29e Upper electrode 27a, 27b, 27c, 27d, 27e Lower electrode 30 Housing 31 Upper electrode flat plate 32 Lower electrode flat plate 33 Liquid 101 Central processing unit ( CPU)
102 Input device 103 Display device 104 RAM
105 ROM
106 bus 111 initialization means 112 measurement value acquisition unit 113 elliptical contour point calculating unit 114 linear equation determining means 115 alpha determination unit 116 .alpha.z a determination unit 117 intersection coordinate calculation unit 118 case number determining means 119 area calculation means 120 volume accumulator means 121 Slice number increasing means 122 Slice number determining means 123 Slice number resetting means 124 Loading amount calculation determining means 125 Loading amount calculating means 126 Storage means 127 C1 determining means 128 C2 determining means 129 z 1 (i) Replacement means

Claims (5)

自動車等の車両に搭載された楕円柱状または円柱状、若しくは楕円柱状又は円柱状に近似された近似楕円柱状又は近似円柱状の車載タンクの後部における収集液体の深さである液面高さを示す液面計としての透明管に沿って上下動することにより前記透明管における液面高さを検出するレベルセンサと、前記車両の基準水平面となる水平架台の地球水平面に対する傾斜角を前記車両のピッチ角およびロール角として検出する傾斜角センサと、出射光を送出している前記レベルセンサを所期位置から徐々に下降させ前記レベルセンサが前記透明管内の前記収集液体からの反射光を検知した時点又は出射光を送出している前記レベルセンサを所期位置から徐々に上昇させ前記レベルセンサが前記透明管を透過した透過光を検知した時点で前記レベルセンサの上下動を停止させるモータと、全体を制御し演算する中央処理装置と、を有し、
前記中央処理装置は、前記透明管における液面高さと前記ピッチ角と前記ロール角とに基いて前記車載タンク内における地球水平面である前記収集液体の水平面を示す３次元平面方程式を算出し、算出した前記３次元平面方程式および前記車載タンク断面の楕円形状または円形状、若しくは楕円形状又は円形状に近似された近似楕円形状又は近似円形状から前記収集液体の体積を算出することを特徴とする車載タンク収集量算出装置。 Indicates the liquid surface height that is the depth of the collected liquid in the rear part of the on-board tank of an elliptic cylinder or cylinder mounted on a vehicle such as an automobile, or an elliptic cylinder or approximate cylinder approximated to a cylinder. A level sensor that detects the liquid level in the transparent tube by moving up and down along the transparent tube as a liquid level gauge, and a tilt angle with respect to the earth horizontal plane of the horizontal frame that becomes the reference horizontal plane of the vehicle An inclination angle sensor that detects the angle and the roll angle, and the level sensor that sends out the emitted light is gradually lowered from the intended position, and when the level sensor detects reflected light from the collected liquid in the transparent tube. Alternatively, the level sensor that emits the emitted light is gradually raised from an intended position, and the level sensor detects the transmitted light that has passed through the transparent tube. It includes a motor for stopping the vertical movement of the sensor, and a central processing unit which controls the entire operation, and
The central processing unit calculates a three-dimensional plane equation indicating a horizontal plane of the collected liquid that is a global horizontal plane in the in-vehicle tank based on the liquid level height, the pitch angle, and the roll angle in the transparent tube. The volume of the collected liquid is calculated from the three-dimensional plane equation and the elliptical shape or circular shape of the cross section of the vehicle-mounted tank, or the approximate elliptical shape or the approximate circular shape approximated to the elliptical shape or the circular shape. Tank collection amount calculation device. 前記中央処理装置は、前記楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円の長径および短径ならびに前記車載タンクの前後方向の長さであるタンク長を設定する初期化手段と、前記透明管における液面高さを算出すると共に前記ピッチ角と前記ロール角とを取得する計測値取得手段と、前記車載タンクを前後方向に微小長さに分割したときの分割面と前記３次元平面方程式の示す平面との交線を示す２次元の直線の方程式を決定する直線方程式決定手段と、前記２次元の直線と前記楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円の形状とに囲まれた面積を前記微小長さ毎にそれぞれ算出する面積算出手段と、算出した前記面積のそれぞれと前記微小長さとを乗算して得られた体積を累算して前記収集液体の体積を求める体積累算手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の車載タンク収集量算出装置。   The central processing unit includes initialization means for setting the ellipse or circle, or the major and minor diameters of the approximate ellipse or approximate circle approximated to the ellipse or circle, and the tank length that is the length in the front-rear direction of the in-vehicle tank; , A measurement value acquisition means for calculating the liquid surface height in the transparent tube and acquiring the pitch angle and the roll angle; a dividing surface when the vehicle-mounted tank is divided into minute lengths in the front-rear direction; and the 3 A linear equation determining means for determining an equation of a two-dimensional straight line showing a line of intersection with a plane indicated by a two-dimensional plane equation, the two-dimensional straight line and the ellipse or circle, or an approximate ellipse or approximation approximated to an ellipse or circle Area calculating means for calculating each area surrounded by the shape of a circle for each minute length, and accumulating a volume obtained by multiplying each of the calculated areas by the minute length to accumulate the area. Vehicle tank collecting quantity calculating apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a volume accumulator means for determining the volume of liquid, the. 前記中央処理装置は、前記２次元の直線と前記楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円との交点を求める交点座標算出手段と、前記交点の値に応じてケース番号を決定するケース番号決定手段と、を備え、
前記面積算出手段は、前記２次元の直線と前記楕円または円、若しくは楕円又は円に近似された近似楕円又は近似円の形状とに囲まれた面積の算出方法を前記ケース番号に応じて変えることを特徴とする請求項２に記載の車載タンク収集量算出装置。 The central processing unit includes an intersection coordinate calculation means for obtaining an intersection of the two-dimensional straight line and the ellipse or circle, or an approximate ellipse or approximate circle approximated to the ellipse or circle, and a case number according to the value of the intersection A case number determining means for determining
The area calculating means changes a method of calculating an area surrounded by the two-dimensional straight line and the ellipse or circle, or an approximate ellipse or approximate circle approximated to the ellipse or circle according to the case number. The on-vehicle tank collection amount calculation device according to claim 2, wherein: 前記車載タンクの後壁又は側壁若しくは前記透明管の上端及び下端にそれぞれ配設される天井板及び床板と、前記天井板と前記床板との間に前記透明管の長手方向と平行に配設され前記モータにより駆動する駆動部と、前記駆動部に配設され前記駆動部の駆動により上下動するキャリッジと、前記キャリッジに装設された前記レベルセンサと、を備え、前記レベルセンサが、前記透明管に出射光を出射する出射部及び前記透明管の内部の前記収集液体に反射された前記出射光の反射光を受光する受光部が前記透明管に対向して配設された反射型、または前記透明管に出射光を出射する出射部と前記透明管を透過した前記出射光の透過光を受光する受光部が前記透明管を挟んで対向して配設された透過型であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の車載タンク収集量算出装置。   A ceiling plate and a floor plate respectively disposed on a rear wall or a side wall of the vehicle-mounted tank or an upper end and a lower end of the transparent tube, and disposed between the ceiling plate and the floor plate in parallel with a longitudinal direction of the transparent tube. A drive unit that is driven by the motor; a carriage that is disposed in the drive unit and moves up and down by driving the drive unit; and the level sensor that is mounted on the carriage, wherein the level sensor is the transparent A reflection type in which an emission part for emitting emission light to a tube and a light receiving part for receiving reflected light of the emission light reflected by the collection liquid inside the transparent tube are arranged facing the transparent tube, or An emission part for emitting outgoing light to the transparent tube and a light receiving part for receiving the transmitted light of the outgoing light that has passed through the transparent tube are of a transmissive type arranged opposite to each other across the transparent tube. Claims 1 to 3 Vehicle tank collecting quantity calculating apparatus according to any one. 請求項１乃至４のいずれか１に記載の車載タンク収集量算出装置を備えたことを特徴とするバキューム車。
A vacuum vehicle comprising the on-vehicle tank collection amount calculation device according to claim 1.
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