JP3467906B2 - 軸重計測装置 - Google Patents
軸重計測装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軸重計測装置に係わ
り、特に、自動車等の車両の軸重量を計測するに好適な
軸重計測装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】高速道路の交通量は年々増加する傾向に
あり、道路の痛みも激しくなっている。このため、軸重
量の大きな車両の乗り込み回数を減らす等道路を守ると
共に、橋桁の強度、アスファルト舗装の厚さ等道路の設
計及び維持に軸重計測装置が不可欠なものとなってい
る。 【０００３】従来、走行車両の軸重量を計測する軸重計
測装置としては、図５に示すものが知られている。図５
において、軸重計測装置は、載荷板５０、ロードセル５
２、接続箱５４、指示計測部５６、写真撮影装置５８、
警告表示装置６０、ブースプリンタ６２、パーソナルコ
ンピュタ６４を備えて構成されている。 【０００４】次に上記装置における従来の軸重測定方法
について説明する。車両６６が載荷板５０条を通過する
と、ロードセル５２により車両６６の荷重が検出され、
検出された荷重が接続箱５４を介して指示計測部５６に
入力される。そして、指示計測部５６において荷重を基
に車両６６の軸重量が計測され、計測結果がブースプリ
ンタ６２から出力されるようになっている。 【０００５】ここで、載荷板５０上を車両６６が通過す
るときの軸振動の主成分は、図６の（ａ）に示すよう
に、３Hz程度のサイン波であることが知られている。載
荷板５０の車両の進行方向における長さは、通常８００
mm程度に設計してあるので、通過車両６６のタイヤ設置
長が３００mmであるとして、載荷板５０に車両６６の全
荷重が付加される範囲は約５００mmとなる。このような
ことを考慮すると、通過車両６６の走行速度と計測時間
は、図６の（ａ）〜（ｄ）のように表される。図６の
（ａ）は、車両６６の通過速度が５km/h、（ｂ）は、車
両６６の通過速度が１０km/h、（ｃ）は、車両６６の通
過速度が１５km/h、（ｄ）は、車両６６の通過速度が２
０km/hのときの軸振動波形をそれぞれ示している。そし
て３Hzのサイン波を一周期以上計測するためには、計測
時間が３３０ms以上必要である。また図６から３Hzの波
形を一周期以上継続できる走行速度は５km/h以下であ
り、それ以上の走行速度では、振動の一部のデータしか
継続することができない。 【０００６】具体的には、走行速度が１０km/hで０．５
４周期、１５km/hで０．３６周期、２０km/hで０．２７
周期であり、一般に４分の１周期を計測できればその波
形を再現することができる。このため、従来の方式で
は、２０km/h以下の波形の傾きの方向や大きさから振動
の基本周波数及び振動のどの位置のデータを測定したの
かを割り出し、振動成分だけを再現するすると共に算出
し、測定したデータからこの振動成分を差し引く動補正
処理方式を採用している。さらに、２０km/h以上の走行
速度では、計測可能な振動周期が微小になるため、測定
したデータから振動波形を再現することが難しいことか
ら、計測データのピーク値または平均値を軸重量とする
方式を採用している。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の軸重計測方
式では、動補正処理と、ピーク値・平均値処理の境界点
である走行速度が２０km/h付近では、計測可能な振動周
期が短くなり、動補正処理による振動波形の再現性が悪
化し、測定誤差が大きくなったり、車両の走行速度が高
速になるにつれて、振動波形のどの部分を計測したのか
が分からず、計測データのピーク値・平均値処理では、
真値を求めることが難しい。また車両の上下動の振幅が
大きい場合は、測定制度が顕著に悪化する。さらに、車
両の加減速による誤差、道路の凹凸による車両振動の誤
差を検出することが不可能であり、これらのことが測定
制度を低下させる原因となっている。 【０００８】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
であり、車両の走行速度によらず車両の軸重を計測する
ことができる軸重計測装置を提供することを目的とす
る。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、車両の走行に伴う荷重を検出する荷重検
出手段と、車両の軸振動に伴う車両の鉛直方向における
加速度を検出する加速度検出手段と、荷重検出手段の検
出出力と加速度検出手段の検出出力とから車両の軸重量
を算出する軸重量算出手段とを備えている軸重計測装置
を構成したものである。 【００１０】また本発明は、道路に埋設され、車両の走
行に伴う荷重を検出する荷重検出手段と、前記荷重検出
手段の上方に設置されると共に前記車両の進行方向手前
から前記荷重検出手段を含む感知領域を有し、前記車両
が前記感知領域に入った直後から前記感知領域を出るま
での前記車両の軸振動に伴う前記車両の鉛直方向におけ
る変位を検出する変位検出手段と、前記変位検出手段の
検出出力から前記車両の鉛直方向における加速度を検出
する加速度検出手段と、前記加速度検出手段の検出出力
と前記荷重検出手段の検出出力との同期をとって前記車
両の軸重量を算出する軸重量算出手段とを備えた軸重計
測装置を構成したものである。 【００１１】 【作用】本発明は、上記構成により、車両の走行に伴う
荷重を検出すると共に、車両の軸振動に伴う車両の鉛直
方向における加速度を検出し、荷重と加速度を基に車両
の軸重量を算出するようにしているため、車両の走行速
度によらず車両の軸重を高精度に計測することができ
る。 【００１２】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。 （実施例１）図１は本発明の一実施例を示す全体構成図
である。図１において、自動車等の車両の軸重を計測す
る軸重計測装置は、ＩＴＶカメラ１０、載荷板１２、一
対のロードセル１４，１６、接続箱１８、指示計測部２
０、撮影装置２２、警告表示装置２４、ブースプリンタ
２６、パーソナルコンピュタ２８を備えて構成されてい
る。 【００１３】ＩＴＶカメラ１０は車高計測装置として、
道路３０を走行する車両３２の上方に配置されており、
車両３２の軸振動に伴う車両３２の鉛直方向における変
位を検出する変位検出手段として構成されている。そし
て、ＩＴＶカメラ１０により撮像された画像信号が指示
計測部２０に入力されている。載荷板１２は道路３０の
料金序付近に埋設されており、走行車両３２の荷重を受
けるように構成されており、載荷板１２の底面側に一対
のロードセル１４，１６が配設されている。各ロードセ
ル１４，１６は載荷板１２に加わる車両３２の荷重を検
出し、検出荷重を接続箱１８へ出力するようになってい
る。接続箱１８は、図２に示すように、各ロードセル１
４，１６の検出荷重を合計し、合計した検出荷重に関す
る信号を指示計測部２０へ出力するようになっている。
指示計測部２０では、ＩＴＶカメラ１０により撮像され
た画像データとロードセル１４，１６により検出された
荷重データの同期を取ると共に、画像データから車両３
２の軸振動に伴う車両３２の鉛直方向における加速度を
算出し、算出した加速度と荷重データを基に車両３２の
軸重を算出するようになっている。そして指示計測部２
０の計測結果が各装置に出力されるようになっている。
すなわち、撮影装置２２により車両３２の撮影が行わ
れ、警告表示装置２４に軸重が表示され、ブースプリン
タ２６には加積載の警告と指導に関する情報が出力さ
れ、パーソナルコンピュタ２８により過去のデータを保
存したり事後分析するためのデータ処理が行われる。 【００１４】次に、構成における装置の動作を図３のフ
ローチャートに従って説明する。まず、車両３２が道路
３０を走行しているときに、車両３２が載荷板１２の前
にさしかかると、車両３２がＩＴＶカメラ１０の感知領
域に入ったか否かの判定が行われ（ステップＳ２０）、
車両３２がＩＴＶカメラ１０の感知領域に入ったときに
は、ＩＴＶカメラ１０により車両３２の上下方向におけ
る変位の撮影が開始される（ステップＳ２１）。このと
き車両３２の撮影と並行して、荷重の計測が実行され
る。すなわち、ＩＴＶカメラ１０の感知領域は車両３２
の進行方向手前から載荷板１２を含む領域にあり、車両
３２が感知領域を出るまで撮影は継続される。そして車
両３２の車輪３４が載荷板１２上に差しかかった時点か
ら通過するまでの間、載荷板１２に加わる荷重として、
軸振動を含んだ荷重が計測される（ステップＳ２２）。
ここで計測される荷重データは軸振動を含んでいるが、
ＩＴＶカメラ１０の撮影画像から、車両３２の上下方向
の変位をパターン認識によって抽出し（ステップＳ２
３）、指示計測部２０で車両３２の上下鉛直方向（上下
方向）の変位を基に車両３２の上下方向における加速度
を算出する（ステップＳ２４）。この後計測された荷重
データと算出された加速度データの同期を取ることで
（ステップＳ２５）、車両３２の軸重量を算出する（ス
テップＳ２６）。そして算出結果から、車両３２が加積
載による違反車両と見なされた場合は、ブースプリンタ
２６によって警告が発せられ、パーソナルコンピュタ２
８によって車両３２及び軸重データが記録され、警告表
示装置２４によって軸重の表示が行われ、写真撮影装置
２２によって違反車両が撮影される。 【００１５】このように、本実施例によれば、ＩＴＶカ
メラ１０により車両３２の鉛直方向における変位を検出
し、この変位を基に車両３２の鉛直方向における加速度
を検出し、載荷板１２とロードセル１４，１６により車
両３２の荷重を検出し、検出した加速度と検出した荷重
を基に車両３２の軸重を算出するようにしたため、車両
３２の走行速度によらず車両３２の軸重を精度良く計測
することができる。 （実施例２）図４は本発明の他の実施例を示す全体構成
図である。 【００１６】本実施例は図１に示すＩＴＶカメラ１０の
代わりに、超音波式車両感知器３６ａ，３６ｂ…３６
ｎ、統合箱３８を設けたものであり、他の構成は図１と
同様であるので、図１と同一のものには同一符号を付し
てそれらの説明は省略する。 【００１７】車両感知器３６ａ〜３６ｎは、車両３２に
向けて超音波を照射すると共に、車両３２から反射した
超音波を受信し、車両３２の軸振動に伴う車両３２の鉛
直方向における変位を検出する変位検出手段として構成
されている。そして各車両感知器３６ａ〜３６ｎにより
感知された車両３２の変位に関する信号が統合箱３８を
介して指示計測部２０に入力されている。 【００１８】次に本実施例における装置の動作を説明す
る。車両３２が載荷板１２の前方にさしかかり、車両３
２が車両感知器３６ａの感知領域に入ると、車両感知器
３６ａにより車両３２の鉛直方向における変位の計測が
開始される。そして車両３２の走行によって車両３２が
載荷板１２上を移動すると、車両３２の移動に伴って、
車両感知器３６ａ〜３６ｎによる車両３２の鉛直方向に
おける変位（車高）が計測される。各車両感知器３６ａ
〜３６ｎで計測された変位に関するデータが統合箱３８
で一つのデータにまとめられ、まとめられたデータが指
示計測部２０に入力される。一方、車両３２の車輪３４
が載荷板１２に差しかかった時点から通過するまでの
間、ロードセル１４，１６により載荷板１２に加わる車
両３２の荷重が計測される。この計測データは接続箱１
８を介して指示計測部２０に入力される。この計測デー
タは軸振動を含んでいるが、車両感知器３６ａ〜３６ｎ
により計測されたデータと同期をとるこで車両３２の軸
重を高精度に算出することができる。すなわち、指示計
測部２０では車両感知器３６ａ〜３６ｎにより計測され
た車両３２の鉛直方向における変位に関するデータを基
に車両３２の鉛直方向における加速度を検出する。そし
て検出した加速度のデータとロードセル１４，１６によ
り計測された荷重データとら車両３２の軸重量を算出す
る。 【００１９】次に、軸重の算出方式について説明する。
今、載荷板１２に車両３２の全荷重が付加されている状
態とすれば、載荷板１２に掛かる荷重ｆは、軸重量をｍ
とし、車両３２の鉛直方向における加速度をαとする
と、荷重ｆは次の（１）式で表される。 【００２０】ｆ＝ｍ（ｇ＋α）…（１） ここで、ｇは重力を示す。 【００２１】（１）式において、ロードセル１４，１６
の検出による荷重データのみではαは不明であるが、Ｉ
ＴＶカメラ１０または車両感知器３６ａ〜３６ｎによ
り、微小時間Δｔ間のでの車高変化量Δｈは、次の
（２）式によって求めることが可能である。 【００２２】α＝ｄΔｈ2／ｄ2Δｔ…（２） （２）式から、車両３２の鉛直方向における加速度αを
算出することが可能となる。 【００２３】実際には、車高計測装置としてＩＴＶカメ
ラ１０を用いたときは、サンプリング周期が３０ms程度
のフレーム単位での撮影であることから、車両３２が感
知領域に入った直後から感知領域を出るまでの車高の変
位を計測し、ロードセル１４，１６の計測データのピー
ク値の時間ｔnを含む最小のフレームｎと一つ前のフレ
ーム（ｎ−１）のデータから、ｔnにおける加速度αを
（２）式から算出する。 【００２４】ここで、（１）式に（２）式のαを代入
し、式を変形することで、次の（３）式が得られる。 【００２５】 ｍ＝ｆ／（ｇ＋α）＝ｆ／（ｇ＋ｄΔｈ2／ｄ2Δｔ）…（３） 但し、Δｔ＝ｔn−ｔn-1 （３）式から軸重量ｎを算出することが可能となる。 【００２６】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両の走行にともなう荷重を検出すると共に、車両の軸
振動に伴う加速度を検出し、検出した荷重と検出した加
速度を基に車両の軸重量を算出するようにしたため、車
両の走行速度によらず車両の軸重量を精度良く算出する
ことができる。
り、特に、自動車等の車両の軸重量を計測するに好適な
軸重計測装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】高速道路の交通量は年々増加する傾向に
あり、道路の痛みも激しくなっている。このため、軸重
量の大きな車両の乗り込み回数を減らす等道路を守ると
共に、橋桁の強度、アスファルト舗装の厚さ等道路の設
計及び維持に軸重計測装置が不可欠なものとなってい
る。 【０００３】従来、走行車両の軸重量を計測する軸重計
測装置としては、図５に示すものが知られている。図５
において、軸重計測装置は、載荷板５０、ロードセル５
２、接続箱５４、指示計測部５６、写真撮影装置５８、
警告表示装置６０、ブースプリンタ６２、パーソナルコ
ンピュタ６４を備えて構成されている。 【０００４】次に上記装置における従来の軸重測定方法
について説明する。車両６６が載荷板５０条を通過する
と、ロードセル５２により車両６６の荷重が検出され、
検出された荷重が接続箱５４を介して指示計測部５６に
入力される。そして、指示計測部５６において荷重を基
に車両６６の軸重量が計測され、計測結果がブースプリ
ンタ６２から出力されるようになっている。 【０００５】ここで、載荷板５０上を車両６６が通過す
るときの軸振動の主成分は、図６の（ａ）に示すよう
に、３Hz程度のサイン波であることが知られている。載
荷板５０の車両の進行方向における長さは、通常８００
mm程度に設計してあるので、通過車両６６のタイヤ設置
長が３００mmであるとして、載荷板５０に車両６６の全
荷重が付加される範囲は約５００mmとなる。このような
ことを考慮すると、通過車両６６の走行速度と計測時間
は、図６の（ａ）〜（ｄ）のように表される。図６の
（ａ）は、車両６６の通過速度が５km/h、（ｂ）は、車
両６６の通過速度が１０km/h、（ｃ）は、車両６６の通
過速度が１５km/h、（ｄ）は、車両６６の通過速度が２
０km/hのときの軸振動波形をそれぞれ示している。そし
て３Hzのサイン波を一周期以上計測するためには、計測
時間が３３０ms以上必要である。また図６から３Hzの波
形を一周期以上継続できる走行速度は５km/h以下であ
り、それ以上の走行速度では、振動の一部のデータしか
継続することができない。 【０００６】具体的には、走行速度が１０km/hで０．５
４周期、１５km/hで０．３６周期、２０km/hで０．２７
周期であり、一般に４分の１周期を計測できればその波
形を再現することができる。このため、従来の方式で
は、２０km/h以下の波形の傾きの方向や大きさから振動
の基本周波数及び振動のどの位置のデータを測定したの
かを割り出し、振動成分だけを再現するすると共に算出
し、測定したデータからこの振動成分を差し引く動補正
処理方式を採用している。さらに、２０km/h以上の走行
速度では、計測可能な振動周期が微小になるため、測定
したデータから振動波形を再現することが難しいことか
ら、計測データのピーク値または平均値を軸重量とする
方式を採用している。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の軸重計測方
式では、動補正処理と、ピーク値・平均値処理の境界点
である走行速度が２０km/h付近では、計測可能な振動周
期が短くなり、動補正処理による振動波形の再現性が悪
化し、測定誤差が大きくなったり、車両の走行速度が高
速になるにつれて、振動波形のどの部分を計測したのか
が分からず、計測データのピーク値・平均値処理では、
真値を求めることが難しい。また車両の上下動の振幅が
大きい場合は、測定制度が顕著に悪化する。さらに、車
両の加減速による誤差、道路の凹凸による車両振動の誤
差を検出することが不可能であり、これらのことが測定
制度を低下させる原因となっている。 【０００８】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
であり、車両の走行速度によらず車両の軸重を計測する
ことができる軸重計測装置を提供することを目的とす
る。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、車両の走行に伴う荷重を検出する荷重検
出手段と、車両の軸振動に伴う車両の鉛直方向における
加速度を検出する加速度検出手段と、荷重検出手段の検
出出力と加速度検出手段の検出出力とから車両の軸重量
を算出する軸重量算出手段とを備えている軸重計測装置
を構成したものである。 【００１０】また本発明は、道路に埋設され、車両の走
行に伴う荷重を検出する荷重検出手段と、前記荷重検出
手段の上方に設置されると共に前記車両の進行方向手前
から前記荷重検出手段を含む感知領域を有し、前記車両
が前記感知領域に入った直後から前記感知領域を出るま
での前記車両の軸振動に伴う前記車両の鉛直方向におけ
る変位を検出する変位検出手段と、前記変位検出手段の
検出出力から前記車両の鉛直方向における加速度を検出
する加速度検出手段と、前記加速度検出手段の検出出力
と前記荷重検出手段の検出出力との同期をとって前記車
両の軸重量を算出する軸重量算出手段とを備えた軸重計
測装置を構成したものである。 【００１１】 【作用】本発明は、上記構成により、車両の走行に伴う
荷重を検出すると共に、車両の軸振動に伴う車両の鉛直
方向における加速度を検出し、荷重と加速度を基に車両
の軸重量を算出するようにしているため、車両の走行速
度によらず車両の軸重を高精度に計測することができ
る。 【００１２】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。 （実施例１）図１は本発明の一実施例を示す全体構成図
である。図１において、自動車等の車両の軸重を計測す
る軸重計測装置は、ＩＴＶカメラ１０、載荷板１２、一
対のロードセル１４，１６、接続箱１８、指示計測部２
０、撮影装置２２、警告表示装置２４、ブースプリンタ
２６、パーソナルコンピュタ２８を備えて構成されてい
る。 【００１３】ＩＴＶカメラ１０は車高計測装置として、
道路３０を走行する車両３２の上方に配置されており、
車両３２の軸振動に伴う車両３２の鉛直方向における変
位を検出する変位検出手段として構成されている。そし
て、ＩＴＶカメラ１０により撮像された画像信号が指示
計測部２０に入力されている。載荷板１２は道路３０の
料金序付近に埋設されており、走行車両３２の荷重を受
けるように構成されており、載荷板１２の底面側に一対
のロードセル１４，１６が配設されている。各ロードセ
ル１４，１６は載荷板１２に加わる車両３２の荷重を検
出し、検出荷重を接続箱１８へ出力するようになってい
る。接続箱１８は、図２に示すように、各ロードセル１
４，１６の検出荷重を合計し、合計した検出荷重に関す
る信号を指示計測部２０へ出力するようになっている。
指示計測部２０では、ＩＴＶカメラ１０により撮像され
た画像データとロードセル１４，１６により検出された
荷重データの同期を取ると共に、画像データから車両３
２の軸振動に伴う車両３２の鉛直方向における加速度を
算出し、算出した加速度と荷重データを基に車両３２の
軸重を算出するようになっている。そして指示計測部２
０の計測結果が各装置に出力されるようになっている。
すなわち、撮影装置２２により車両３２の撮影が行わ
れ、警告表示装置２４に軸重が表示され、ブースプリン
タ２６には加積載の警告と指導に関する情報が出力さ
れ、パーソナルコンピュタ２８により過去のデータを保
存したり事後分析するためのデータ処理が行われる。 【００１４】次に、構成における装置の動作を図３のフ
ローチャートに従って説明する。まず、車両３２が道路
３０を走行しているときに、車両３２が載荷板１２の前
にさしかかると、車両３２がＩＴＶカメラ１０の感知領
域に入ったか否かの判定が行われ（ステップＳ２０）、
車両３２がＩＴＶカメラ１０の感知領域に入ったときに
は、ＩＴＶカメラ１０により車両３２の上下方向におけ
る変位の撮影が開始される（ステップＳ２１）。このと
き車両３２の撮影と並行して、荷重の計測が実行され
る。すなわち、ＩＴＶカメラ１０の感知領域は車両３２
の進行方向手前から載荷板１２を含む領域にあり、車両
３２が感知領域を出るまで撮影は継続される。そして車
両３２の車輪３４が載荷板１２上に差しかかった時点か
ら通過するまでの間、載荷板１２に加わる荷重として、
軸振動を含んだ荷重が計測される（ステップＳ２２）。
ここで計測される荷重データは軸振動を含んでいるが、
ＩＴＶカメラ１０の撮影画像から、車両３２の上下方向
の変位をパターン認識によって抽出し（ステップＳ２
３）、指示計測部２０で車両３２の上下鉛直方向（上下
方向）の変位を基に車両３２の上下方向における加速度
を算出する（ステップＳ２４）。この後計測された荷重
データと算出された加速度データの同期を取ることで
（ステップＳ２５）、車両３２の軸重量を算出する（ス
テップＳ２６）。そして算出結果から、車両３２が加積
載による違反車両と見なされた場合は、ブースプリンタ
２６によって警告が発せられ、パーソナルコンピュタ２
８によって車両３２及び軸重データが記録され、警告表
示装置２４によって軸重の表示が行われ、写真撮影装置
２２によって違反車両が撮影される。 【００１５】このように、本実施例によれば、ＩＴＶカ
メラ１０により車両３２の鉛直方向における変位を検出
し、この変位を基に車両３２の鉛直方向における加速度
を検出し、載荷板１２とロードセル１４，１６により車
両３２の荷重を検出し、検出した加速度と検出した荷重
を基に車両３２の軸重を算出するようにしたため、車両
３２の走行速度によらず車両３２の軸重を精度良く計測
することができる。 （実施例２）図４は本発明の他の実施例を示す全体構成
図である。 【００１６】本実施例は図１に示すＩＴＶカメラ１０の
代わりに、超音波式車両感知器３６ａ，３６ｂ…３６
ｎ、統合箱３８を設けたものであり、他の構成は図１と
同様であるので、図１と同一のものには同一符号を付し
てそれらの説明は省略する。 【００１７】車両感知器３６ａ〜３６ｎは、車両３２に
向けて超音波を照射すると共に、車両３２から反射した
超音波を受信し、車両３２の軸振動に伴う車両３２の鉛
直方向における変位を検出する変位検出手段として構成
されている。そして各車両感知器３６ａ〜３６ｎにより
感知された車両３２の変位に関する信号が統合箱３８を
介して指示計測部２０に入力されている。 【００１８】次に本実施例における装置の動作を説明す
る。車両３２が載荷板１２の前方にさしかかり、車両３
２が車両感知器３６ａの感知領域に入ると、車両感知器
３６ａにより車両３２の鉛直方向における変位の計測が
開始される。そして車両３２の走行によって車両３２が
載荷板１２上を移動すると、車両３２の移動に伴って、
車両感知器３６ａ〜３６ｎによる車両３２の鉛直方向に
おける変位（車高）が計測される。各車両感知器３６ａ
〜３６ｎで計測された変位に関するデータが統合箱３８
で一つのデータにまとめられ、まとめられたデータが指
示計測部２０に入力される。一方、車両３２の車輪３４
が載荷板１２に差しかかった時点から通過するまでの
間、ロードセル１４，１６により載荷板１２に加わる車
両３２の荷重が計測される。この計測データは接続箱１
８を介して指示計測部２０に入力される。この計測デー
タは軸振動を含んでいるが、車両感知器３６ａ〜３６ｎ
により計測されたデータと同期をとるこで車両３２の軸
重を高精度に算出することができる。すなわち、指示計
測部２０では車両感知器３６ａ〜３６ｎにより計測され
た車両３２の鉛直方向における変位に関するデータを基
に車両３２の鉛直方向における加速度を検出する。そし
て検出した加速度のデータとロードセル１４，１６によ
り計測された荷重データとら車両３２の軸重量を算出す
る。 【００１９】次に、軸重の算出方式について説明する。
今、載荷板１２に車両３２の全荷重が付加されている状
態とすれば、載荷板１２に掛かる荷重ｆは、軸重量をｍ
とし、車両３２の鉛直方向における加速度をαとする
と、荷重ｆは次の（１）式で表される。 【００２０】ｆ＝ｍ（ｇ＋α）…（１） ここで、ｇは重力を示す。 【００２１】（１）式において、ロードセル１４，１６
の検出による荷重データのみではαは不明であるが、Ｉ
ＴＶカメラ１０または車両感知器３６ａ〜３６ｎによ
り、微小時間Δｔ間のでの車高変化量Δｈは、次の
（２）式によって求めることが可能である。 【００２２】α＝ｄΔｈ2／ｄ2Δｔ…（２） （２）式から、車両３２の鉛直方向における加速度αを
算出することが可能となる。 【００２３】実際には、車高計測装置としてＩＴＶカメ
ラ１０を用いたときは、サンプリング周期が３０ms程度
のフレーム単位での撮影であることから、車両３２が感
知領域に入った直後から感知領域を出るまでの車高の変
位を計測し、ロードセル１４，１６の計測データのピー
ク値の時間ｔnを含む最小のフレームｎと一つ前のフレ
ーム（ｎ−１）のデータから、ｔnにおける加速度αを
（２）式から算出する。 【００２４】ここで、（１）式に（２）式のαを代入
し、式を変形することで、次の（３）式が得られる。 【００２５】 ｍ＝ｆ／（ｇ＋α）＝ｆ／（ｇ＋ｄΔｈ2／ｄ2Δｔ）…（３） 但し、Δｔ＝ｔn−ｔn-1 （３）式から軸重量ｎを算出することが可能となる。 【００２６】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両の走行にともなう荷重を検出すると共に、車両の軸
振動に伴う加速度を検出し、検出した荷重と検出した加
速度を基に車両の軸重量を算出するようにしたため、車
両の走行速度によらず車両の軸重量を精度良く算出する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図
【図２】図１に示す装置の作用を説明するためのブロッ
ク構成図 【図３】図１に示す装置の作用を説明するためのフロー
チャート 【図４】本発明の他の実施例を示す全体構成図 【図５】従来例の全体構成図 【図６】（ａ）は車両の速度と荷重との関係を説明する
ための波形図 （ｂ）は車両の速度と荷重との関係を説明するための波
形図 （ｃ）は車両の速度と荷重との関係を説明するための波
形図 （ｄ）は車両の速度と荷重との関係を説明するための波
形図 【符号の説明】 １０ ＩＴＶカメラ １２ 載荷板 １４，１６ ロードセル １８ 接続箱 ２０ 指示計測部 ２２ 撮影装置 ２４ 警告表示装置 ２６ ブースプリンタ ２８ パーソナルコンピュタ ３２ 車両 ３６ａ〜３６ｎ 超音波式車両感知器
ク構成図 【図３】図１に示す装置の作用を説明するためのフロー
チャート 【図４】本発明の他の実施例を示す全体構成図 【図５】従来例の全体構成図 【図６】（ａ）は車両の速度と荷重との関係を説明する
ための波形図 （ｂ）は車両の速度と荷重との関係を説明するための波
形図 （ｃ）は車両の速度と荷重との関係を説明するための波
形図 （ｄ）は車両の速度と荷重との関係を説明するための波
形図 【符号の説明】 １０ ＩＴＶカメラ １２ 載荷板 １４，１６ ロードセル １８ 接続箱 ２０ 指示計測部 ２２ 撮影装置 ２４ 警告表示装置 ２６ ブースプリンタ ２８ パーソナルコンピュタ ３２ 車両 ３６ａ〜３６ｎ 超音波式車両感知器
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭51−127764（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−70919（ＪＰ，Ａ)
特公 昭59−44572（ＪＰ，Ｂ２)
特公 平８−12104（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01G 19/02
G01G 19/03
G01G 23/01
G08G 1/01
G08G 1/02
G08G 1/04
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 道路に埋設され、車両の走行に伴う荷重
を検出する荷重検出手段と、前記荷重検出手段の上方に
設置されると共に前記車両の進行方向手前から前記荷重
検出手段と含む感知領域を有し、前記車両が前記感知領
域に入った直後から前記感知領域を出るまでの前記車両
の軸振動に伴う前記車両の鉛直方向における変位を検出
する変位検出手段と、前記変位検出手段の検出出力から
前記車両の鉛直方向における加速度を検出する加速度検
出手段と、前記加速度検出手段の検出出力と前記荷重検
出手段の検出出力との同期をとって前記車両の軸重量を
算出する軸重量算出手段とを備えた軸重計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12226295A JP3467906B2 (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 軸重計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12226295A JP3467906B2 (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 軸重計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08313331A JPH08313331A (ja) | 1996-11-29 |
| JP3467906B2 true JP3467906B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=14831608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12226295A Expired - Fee Related JP3467906B2 (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 軸重計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3467906B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535151A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-04-22 | 重庆大唐科技股份有限公司 | 轴识别器传感器安装结构 |
| JP2022520320A (ja) * | 2019-12-30 | 2022-03-30 | 浙江大学 | 重力異常に基づく車両過負荷監視方法 |
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| DE102007036991A1 (de) * | 2007-08-06 | 2009-02-12 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Lastbestimmung eines in Fahrt befindlichen Fahrzeuges |
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| JP6864734B2 (ja) * | 2017-02-14 | 2021-04-28 | 三菱重工機械システム株式会社 | 課金システム、課金方法及びプログラム |
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| CN110579266A (zh) * | 2019-10-29 | 2019-12-17 | 安徽恒远电子称重设备有限公司 | 一种用于公路治超***使用的汽车衡过渡装置及其安装方法 |
-
1995
- 1995-05-22 JP JP12226295A patent/JP3467906B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535151A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-04-22 | 重庆大唐科技股份有限公司 | 轴识别器传感器安装结构 |
| JP2022520320A (ja) * | 2019-12-30 | 2022-03-30 | 浙江大学 | 重力異常に基づく車両過負荷監視方法 |
| JP7085781B2 (ja) | 2019-12-30 | 2022-06-17 | 浙江大学 | 重力異常に基づく車両過負荷監視方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08313331A (ja) | 1996-11-29 |
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