JP3686184B2 - Vehicle wheel load measuring device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば低速から高速までの比較的広い速度範囲内の任意の速度で走行する車両の静的輪重値又は静的軸重値を精度良く計測することができる車両の軸重計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行中の車両の静的軸重値、静的輪重又はこれらを加算して車両の重量を計測する装置として、路面に設置されている電気式荷重検出器と、この荷重検出器により検出した荷重を種々の方法により処理し、この処理によって得られた荷重を静的軸重値として出力する処理手段と、からなるものがある。その際、荷重検出器は、構造上、経済上の理由から走行方向の長さが約１ｍ程度のものを用いている。図１０（ａ）は、車輪が荷重検出器上を通過しようとする状態を示す図で、１は車両の車輪を概略的に表し、２は載荷板、３ａ、３ｂは荷重検出器である。この載荷板２の上を車輪１が通過すると、荷重検出器３ａ、３ｂの出力は、図１０（ｂ）の５ａ、５ｂとなり、その合成波５の高さが真の荷重であり、波形としては台形波が期待される。しかし、荷重検出器３ａ、３ｂの上を通過する車両には振動があり、その振幅及び位相は必ずしも一定ではなく、荷重検出器３ａ、３ｂの出力は図１１（ａ）、（ｂ）のような波形７、８となり、図１０（ｂ）に示す真の荷重４と相違する。そして、車両はほとんどの場合、図１１に示すような略正弦的定常振動６をしながら荷重検出器３ａ、３ｂの上を通過する。
【０００３】
そこで、この略正弦的定常振動をしながら荷重検出器の上を通過する車両の軸重を正確に測定しようとして考え出された車両の軸重計測装置が特公昭５９−４４５７２号公報に掲載されている。この軸重計測装置は、動的軸重値Ｗから振動成分ｇを算出し、荷重補正を行うことを特徴とし、その目的は真の静的軸重値との誤差が極めて小さい静的軸重値Ｗ0 を計測することである。図１２は荷重検出器３ａ、３ｂで得られる動的軸重値Ｗの出力波形７を示す。動的軸重値Ｗは、車両の上下振動成分ｇと静的軸重値Ｗ0 の和である。今、ｋ0 をこの振動成分ｇの振幅、θを位相、ｔを時間、ｆを振動成分ｇの周波数とし、
ｇ＝ｋ0 ・ｓｉｎ（２Πｆｔ＋θ） ・・・・（７）
とすると、動的軸重値Ｗは、
Ｗ＝Ｗ0 ＋ｋ0 Ｗ0 ・ｓｉｎ（２Πｆｔ＋θ） ・・・・（８）
と表すことができる。図１２の出力波形７において、任意の時刻ｔ1 、ｔ2 、ｔ3 における動的軸重値を夫々Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 とすると、（８）式より、連立方程式
【０００４】
【数３】

Figure 0003686184
【０００５】
が成立し、これを解けば、
【０００６】
【数４】
Figure 0003686184
【０００７】
が得られる。即ち、車両の上下振動成分の周波数ｆと動的軸重値を検出するサンプリング時刻Ｔ1 ＝ｔ1 、Ｔ2 ＝ｔ2 、Ｔ3 ＝ｔ3 が決まれば、静的軸重値Ｗ0 を求めることができる。ここで、時刻ｔ1 、ｔ2 、ｔ3 のサンプリング間隔を常に一定にして計算処理上一定とし、車両の上下振動成分の周波数ｆは、計測の対象となる車両の載荷状態では、３Ｈｚ前後であることが経験的に知られているので、この周波数ｆを定数の３Ｈｚとして扱うことにより静的軸重値Ｗ0 を求めることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の軸重計測装置では、車両速度が比較的低速の約２５ｋｍ／ｈ未満の場合には静的軸重値Ｗ0 を正確に計測することができるが、走行速度が約２５ｋｍ／ｈ以上の場合は計測誤差が極端に大きくなり、従って、上記従来の軸重計測装置では、車両の走行速度が２５ｋｍ／ｈ以上の場合は静的軸重値Ｗ0 を正確に計測することができないという問題がある。
【０００９】
つまり、車両の走行速度が或る一定以上となると計測精度が急激に悪化するのは、車両の走行速度が早くなるに従って車輪が１ｍの載荷板２上を通過する時間が短くなり、この通過時間が短くなると、サンプリング時刻ｔ1 、ｔ2 、ｔ3 の時間間隔が短くなって各動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 が互いに接近することとなる。これによって、各動的軸重値どうしの偏差｜Ｗ1 −Ｗ2 ｜、｜Ｗ2 −Ｗ3 ｜、｜Ｗ1 −Ｗ3 ｜が小さくなって、各偏差が各種の誤差やノイズの大きさに近づくと、もはや各動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 に基づいて図１２に示す正弦的定常振動を正確に演算することができなくなり、これによって静的軸重値Ｗ0 を正確に算出することができないからである。また、場合によっては、この軸重計測装置により計算された静的軸重値が、正弦的定常振動の最大重量を越えたり最小重量未満となることがあり、この軸重計測装置を使用せずに、単に正弦的定常振動の実測重量を静的軸重値とした方が静的軸重値の計測精度が上がることとなる。このように、この計測装置の使用自体が無意味となる。
【００１０】
本発明は、例えば低速から高速までの比較的広い速度範囲内の任意の速度で走行する車両の静的輪重値又は静的軸重値を精度良く計測することができると共に、装置の費用が安価であり、設置面積が比較的狭くてよい車両の輪重計測装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために第１の発明は、車両の通過する路面に互いに間隔を隔てて設けた２台以上の荷重検出手段と、これら荷重検出手段上を通過する車両の速度を検出する速度検出手段と、上記速度が２以上の速度範囲に区分されて、これら区分された各速度範囲ごとに対応して定めた２つ以上の第１の輪重値演算手段と、これら２つ以上の第１の輪重値演算手段のうちから、上記速度検出手段が検出した上記車両の検出速度と対応する輪重値演算手段を選択して、上記車両の静的輪重値をその選択した第１の輪重値演算手段に演算させる選択手段とを、具備する車両の輪重計測装置において、上記各第１の輪重値演算手段は、上記車両の上下振動のほぼ１周期の範囲内にあり、ばらつきが大きい複数の動的荷重値と、これら動的荷重値の取得時点とに基づいて上記車両の静的輪重値を演算するように、上記各荷重検出手段のうち、上記各第１の輪重値演算手段に対応する速度に応じて予め定めた台数のものからの上記動的荷重値が供給され、上記２つ以上の速度範囲のうち速い速度範囲に対応する第１の輪重値演算手段には多くの上記荷重検出手段から上記動的荷重値が供給されるものである。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の車両の輪重計測装置において、上記各第１の輪重値演算手段が対応する上記車両の速度よりも遅い速度範囲に対応して第２の輪重値演算手段が設けられ、第２の輪重値演算手段は、上記車両の上下振動のほぼ１周期にわたって検出された複数の動的荷重値の平均値に基づいて静的輪重値を演算するように１台の上記荷重検出手段の動的荷重値が供給されるものである。
【００１３】
第３の発明は、車両の通過する路面に互いに間隔を隔てて設けた２台以上の荷重検出手段と、これら荷重検出手段上を通過していく車両の速度を検出する速度検出手段と、互いに異なる少なくとも時刻Ｔ１＝０、Ｔ２＝ｔ１、Ｔ３＝ｔ２と、これら時刻における上記荷重検出手段の動的荷重値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を下記（１３）式と（１４）式に代入し、下記（１３）乃至（１５）式に基づいて静的輪重値Ｗ０を演算する輪重値演算手段とを有する車両の輪重計測装置において、上記車両が上記各荷重検出手段上を通過していく時間帯の中で少なくとも上記各時刻Ｔ １ 、Ｔ ２ 、Ｔ３が、上記車両の上下振動のほぼ１周期の範囲内に入り、かつ、上記各時刻Ｔ １ 、Ｔ ２ 、Ｔ３における検出動的荷重値Ｗ １ 、Ｗ ２ 、Ｗ ３ のばらつきが大きくなるように、上記速度検出手段が検出した速度に応じて予め定めた台数の上記荷重検出手段が検出した上記検出動的荷重値を選択して、上記輪重値演算手段に供給する選択手段が設けられ、上記選択手段は、上記速度検出手段によって検出された上記車両の速度が、予め定めた２以上の速度範囲のいずれに属するかによって上記検出動的荷重値を供給する上記荷重検出手段を決定し、上記２つ以上の速度範囲のうち速い速度範囲ほど多くの上記荷重検出手段から上記動的荷重値が上記輪重値演算手段に供給されるものである。
【００１４】
【数５】
Figure 0003686184
【００１６】
第１及び第２の各発明は、例えば予め定めた低速から高速までの比較的広い速度範囲内の任意の速度で走行する車両の静的輪重値Ｗ0を精度良く計測することができるようにしたものであり、そのために、この速度を２以上の速度範囲に区分して各速度範囲ごとに夫々対応して定めた２以上の第１の輪重値演算手段と、車両の速度を速度検出手段が検出してその検出速度と対応する第１の輪重値演算手段を選択する選択手段とを備えている。例えば区分されている比較的高速度範囲内の速度で走行する車両に対しては、高速度用の第１の輪重値演算手段が予め定めた台数、例えば２台以上の所定の荷重検出手段を使用して静的輪重値を演算し、区分されている比較的低速度範囲内の速度で走行する車両に対しては、低速度用の第１の輪重値演算手段が予め定めた台数、例えば上記台数よりも少ない台数の所定の荷重検出手段を使用して静的輪重値を演算する。つまり、各第１の輪重値演算手段は、それぞれと対応する速度に適した予め定めた台数又は設置位置の荷重検出手段が夫々予め定めた時刻に出力する動的荷重値を使用して静的輪重値を演算することができる。つまり、高速で走行する車両の静的輪重値を正確に演算するには、従来例で説明したように、各動的荷重値Ｗ 1 、Ｗ 2 、Ｗ 3 どうしの偏差｜Ｗ 1 −Ｗ 2 ｜、｜Ｗ 2 −Ｗ 3 ｜、｜Ｗ 1 −Ｗ 3 ｜が大きくなるようにすることが必要であるので、比較的大きい偏差の動的荷重値Ｗ 1 、Ｗ 2 、Ｗ 3 を採用することができるように、予め定めた適切なサンプリング時刻Ｔ 1 、Ｔ 2 、Ｔ 3 における動的荷重値Ｗ 1 、Ｗ 2 、Ｗ 3 に基づいて静的輪重値Ｗ 0 を演算する方式を採用している。従って、第１の輪重値演算手段では、サンプリング時刻Ｔ 1 、Ｔ 2 、Ｔ 3 の間隔を長くとるために、例えば、設置されている各荷重検出手段のうち互いの間隔が比較的長いもの使用して比較的高速で走行する車両の静的輪重値を精度よく演算することができる。
【００１７】
そして、荷重検出手段が車両の左右の動的荷重値を計測する構成とすることにより、輪重値演算手段がその動的荷重値に基づいて車両の静的軸重値を演算することができる。
【００１９】
第２の発明において、第２の輪重値演算手段は、車両の上下振動の略１周期に亘って検出された複数の動的荷重値の平均値に基づいて静的輪重値Ｗ0を演算することができる。つまり、この第２の輪重値演算手段は、車両の速度が比較的低速であり、車両の上下振動の略１周期に亘って逐次動的荷重値を検出することができる場合に静的輪重値Ｗ0を演算して求めるものである。例えば、設置されている各荷重検出手段のうち互いの間隔が比較的短いもの、又は１台の荷重検出手段を使用して比較的低速で走行する車両の上下振動の略１周期に亘って検出した動的荷重値の平均値を演算することにより静的輪重値Ｗ0を正確に計測することができる。
【００２０】
第３の発明によると、少なくとも時刻Ｔ1 ＝０、Ｔ2 ＝ｔ1 、Ｔ3 ＝ｔ2 における荷重検出手段の出力した動的荷重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 を上記（１３）式と（１４）式に代入し、上記（１３）乃至（１５）式に基づいて静的輪重値Ｗ0 を演算することができる。そして、選択手段は、速度検出手段が検出した検出速度に基づいて、車両が荷重検出手段上を通過する時間帯の中で少なくとも各時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 が、車両の上下振動の略１周期の範囲内に入り、かつ、各時刻における動的荷重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 のばらつきが大きくなる各時刻を選択する。つまり、車両の上下振動の振動波形を或る限られたサンプル時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 における動的荷重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 に基づいて正確に演算するには、その振動波形の１周期の波形を正確に演算するのがよく、従って、これら少なくとも３つのサンプル時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 を車両の上下振動の１周期内に収め、かつ、各時刻における動的荷重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 のばらつきが大きくなる各時刻を選択することにより、その上下振動の振動波形（振幅、位相角等）を正確に演算することができ、従って、静的輪重値Ｗ0 を正確に演算することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車両の輪重計測装置を車両の軸重計測装置に適用した一実施形態を各図を参照して説明する。図１乃至図３に示す８、９、１０は第１、第２、第３の荷重検出部である。第１、第２、第３の各荷重検出部８、９、１０は、図１及び図３に示すように、夫々同等のものであり同一の構造、形状、及び大きさのものであり、横幅は走行する車両の左右の両輪の間隔よりも少し広く形成してある。そして、これら３台の荷重検出部８、９、１０は、路面１１に車両１２の走行方向１３に沿って設けてあり、第１の荷重検出部８と第２の荷重検出部９との間隔は、ｄ1 （１．７３６ｍ）であり、第１の荷重検出部８と第３の荷重検出部１０との間隔は、ｄ2 （３．４７２ｍ）である。
【００２２】
図２は、第１の荷重検出部８の車両１２の走行方向１３に平行する方向の断面図である。第１の荷重検出部８は、路面１１と略同一高さに水平に設けられている矩形の載荷板１４と、この載荷板１４を支持する４つのロードセル１５〜１８を備えている。この載荷板１４の車両の走行方向１３と平行する横の長さは約１．２ｍ、縦の長さが約４．０ｍである。この第１の荷重検出部８は、図１０に示す従来の荷重検出器３ａ、３ｂと同様に、載荷板１４上を車両１２の左右の両輪が通過すると、図１２の７に示すような波形の信号（動的軸重値）を出力する。なお、第２及び第３の荷重検出部９、１０は、第１の荷重検出部８と同等であるので説明を省略する。
【００２３】
図１は、軸重計測装置の電気回路を示すブロック図である。第１乃至第３の各荷重検出部８、９、１０が備えている各ロードセル１５〜１８は４枚の歪ゲージ１９からなるホイートストンブリッジ回路を備えている。そして、この４つのロードセル１５〜１８は、並列接続されて等価的に１つのホイートストンブリッジ回路を構成している。なお、これら４つのロードセル１５〜１８のブリッジ回路には、直流電源電圧が印加されている。また、これら第１乃至第３の各荷重検出部８、９、１０は、図１に示すように、増幅器２０、アナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）２１を介して演算制御部２２に接続されている。即ち、各荷重検出部８、９、１０は、歪ゲージ１９が検出した歪み量に応じたアナログ荷重信号を出力し、このアナログ荷重信号は、対応する増幅器２０により増幅されてＡ／Ｄ変換器２１によってデジタル荷重信号に変換され、そして演算制御部２２に入力する。このデジタル荷重信号が請求項１、２、３に記載の動的荷重値であり、この動的荷重値は、この実施形態では動的軸重値を意味する。
【００２４】
この演算制御部２２には、パルス発振器２３、記憶部２４、設定表示部２５が接続している。
パルス発振器２３は、所定の微小時間間隔おきにパルス信号を発信し、このパルス信号を演算制御部２２に供給する。後述する速度検出手段及び４つの軸重値演算手段は、このパルス数をカウントし、そのカウント数を用いて下記各々の時刻、時間間隔、及び計測期間を算出することができる。
【００２５】
記憶部２４は、４つの軸重値演算手段のプログラム、各軸重値演算手段と対応する速度範囲等を記憶している。軸重値演算手段は、請求項１乃至３に記載の輪重値演算手段と対応しており、車両１２の両輪の動的軸重値に基づいて静的軸重値を演算する手段である。
【００２６】
設定表示部２５は、上記速度範囲等の設定、変更を行うことができ、更に演算された静的軸重値Ｗ0 等を表示することができる。
【００２７】
演算制御部２２は、速度検出手段と選択手段と４つの軸重値演算手段を備えている。
速度検出手段は、車両１２が第１乃至第３の荷重検出部８、９、１０上を通過したときに各荷重検出部８、９、１０は夫々荷重信号（以下、動的軸重値という。）を出力するので、第１の荷重検出部８が出力する動的軸重値を入力した時点から第３の荷重検出部１０が出力する動的軸重値を入力した時までの時間間隔を測定し、その測定した時間間隔を、第１の荷重検出部８と第３の荷重検出部１０が設置されている所定距離間隔ｄ2 で除算することによって走行車両１２の平均速度を算出することができる機能を備えている。
【００２８】
選択手段は、４つの軸重値演算手段のうちから速度検出手段が検出した車両１２の検出速度と対応する軸重値演算手段を選択して、その速度が検出された車両１２の静的軸重値をその選択した軸重値演算手段に演算させる機能を備えている。
つまり、４つの軸重値演算手段は、例えば時速が１００ｋｍ以下の範囲内で任意の速度で走行する車両１２の静的軸重値を演算するためのものである。即ち、時速が４０ｋｍを越えて１００ｋｍまでの範囲内で任意の速度で走行する車両１２の静的軸重値を演算する高速用軸重値演算手段と、時速が２３ｋｍを越えて４０ｋｍまでの範囲内で任意の速度で走行する車両１２の静的軸重値を演算する中速用軸重値演算手段と、時速が１０ｋｍを越えて２３ｋｍまでの範囲内で任意の速度で走行する車両１２の静的軸重値を演算する低速用軸重値演算手段と、時速が１０ｋｍ以下の範囲内で任意の速度で走行する車両１２の静的軸重値を演算する超低速用軸重値演算手段とからなっている。
従って、速度検出手段が検出した車両１２の検出速度が時速５０ｋｍであるとすると、選択手段は、この時速５０ｋｍが属する速度範囲（４０ｋｍを越えて１００ｋｍ）と対応する高速用軸重値演算手段を選択し、この選択した高速用軸重値演算手段により車両１２の静的軸重値Ｗ0 を演算させることができる。
【００２９】
上記４つの各軸重値演算手段は、略正弦的定常振動をしながら第１乃至第３の荷重検出器８、９、１０の上を通過する車両１２の静的軸重値Ｗ0 を正確に測定するものである。即ち、動的軸重値Ｗから振動波形を算出し、この振動波形に基づいて静的軸重値Ｗ0 を演算するものである。今、ａをこの振動波形の振幅、ψを位相、ｔを時間、ｆを振動波形の周波数とすると、動的軸重値Ｗは、
Ｗ＝ａ・ｓｉｎ（２Πｆｔ＋ψ）＋Ｗ0 ・・・・（１６）
と表すことができる。図５の振動波形２６において、所定の時刻ｔ＝０（＝Ｔ1 ）、ｔ＝ｔ1 （＝Ｔ2 ）、ｔ＝ｔ2 （＝Ｔ3 ）における動的軸重値を夫々Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 とすると、（１６）式より、連立方程式
【００３０】
【数６】
Figure 0003686184
【００３１】
が成立し、これを解けば、
【００３２】
【数７】
Figure 0003686184
【００３３】
が得られる。即ち、車両１２の上下振動波形の周波数ｆと動的軸重値を検出するサンプリング時刻ｔ＝０、ｔ＝ｔ1 、ｔ＝ｔ2 が決まれば、真の静的軸重値Ｗ0 を求めることができる。ここで、車両１２の上下振動波形の周波数ｆは、計測の対象となる重量車の載荷状態では、従来例で説明したように３Ｈｚ前後であることが経験的に知られているので、この周波数ｆ＝３Ｈｚとして代入することにより静的軸重値Ｗ0 を求めることができる。
【００３４】
高速用軸重値演算手段は、この軸重計測装置が計測しようとする車両１２の車輪が第１乃至第３の各荷重検出部８、９、１０上を通過した時に、各荷重検出部８、９、１０が出力する動的軸重値Ｗ1 （ｔ）、Ｗ2 （ｔ＋ｔ1 ）、Ｗ3 （ｔ＋ｔ2 ）を式（２０）、（２１）に代入して式（２２）により静的軸重値Ｗ0 （ｔ）を演算して求める機能を備えている。
つまり、例えば車両１２の左右の前輪が図５に示すように、第１、第２、第３の各荷重検出部８、９、１０を乗り上げる時間（時刻）が、ｔ＝０、ｔ＝ｔ1 、ｔ＝ｔ2 であり、車輪が第１、第２、第３の各荷重検出部８、９、１０から降りる時間（時刻）が、ｔ＝ｔW 、ｔ＝ｔ1 ＋ｔW 、ｔ＝ｔ2 ＋ｔW である。従って、車輪が第１、第２、第３の各荷重検出部８、９、１０上を走行している時間が夫々ｔW であり、この各走行時間ｔW が第１、第２、第３の各荷重検出部８、９、１０による動的軸重値の計測時間である。
【００３５】
この高速用軸重値演算手段によると、まず、第１の荷重検出部８の時間ｔ＝０における動的軸重値Ｗ1 （０）、第２の荷重検出部９の時間ｔ＝ｔ1 における動的軸重値Ｗ2 （ｔ1 ）、第３の荷重検出部の時間ｔ＝ｔ2 における動的軸重値Ｗ3 （ｔ2 ）を、式（２０）、（２１）に代入して式（２２）により静的軸重値Ｗ0 （０）を演算して求める。同様に、
第１の荷重検出部の時間ｔ＝１、２、・・・、ｔW −１における動的軸重値はＷ1 （１）、Ｗ1 （２）、・・・、Ｗ1 （ｔW −１）であり、
第２の荷重検出部の時間ｔ＝ｔ1 ＋１、ｔ1 ＋２、・・・、ｔ1 ＋ｔW −１における動的軸重値はＷ2 （ｔ1 ＋１）、Ｗ2 （ｔ1 ＋２）、・・・、Ｗ2 （ｔ1 ＋ｔW −１）であり、
第３の荷重検出部の時間ｔ＝ｔ2 ＋１、ｔ2 ＋２、・・・、ｔ2 ＋ｔW −１における動的軸重値はＷ3 （ｔ2 ＋１）、Ｗ3 （ｔ2 ＋２）、・・・、Ｗ3 （ｔ2 ＋ｔW −１）であり、
各動的軸重値〔Ｗ1 （１）、Ｗ2 （ｔ1 ＋１）、Ｗ3 （ｔ2 ＋１）〕、〔Ｗ1 （２）、Ｗ2 （ｔ1 ＋２）、Ｗ3 （ｔ2 ＋２）〕、・・・、〔Ｗ1 （ｔW −１）、Ｗ2 （ｔ1 ＋ｔW −１）、Ｗ3 （ｔ2 ＋ｔW −１）〕を、上記と同様に式（２０）、（２１）に順次代入して式（２２）により各静的軸重値Ｗ0 （１）、Ｗ0 （２）、・・・、Ｗ0 （ｔW −１）を順次演算して求め、これら各静的軸重値Ｗ0 （０）、Ｗ0 （１）、・・・、Ｗ0 （ｔW −１）の平均値を計算して静的軸重値Ｗ0 を求めることができる。
【００３６】
次に、この高速用軸重値演算手段が時速４０ｋｍを越えて１００ｋｍまでの範囲内における任意の速度で走行する車両１２の静的軸重値Ｗ0 を演算するように定めた理由を説明する。車両１２の上下振動の振動波形を限られたサンプル時刻Ｔ1 （ｔ＝０〜ｔW −１）、Ｔ2 （ｔ＝ｔ1 〜ｔ1 ＋ｔW −１）、Ｔ3 （ｔ＝ｔ2 〜ｔ2 ＋ｔW −１）において対応する３つのサンプル時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 における動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 に基づいて静的軸重値Ｗ0 を正確に演算するには、その振動波形の１周期の波形を正確に求めるのがよく、従って、これら３つのサンプル時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 を車両１２の上下振動の１周期内に収め、かつ、各時刻における動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 のばらつきが大きくなる各時刻を選択することにより、その上下振動の振動波形（振幅、位相角等）を正確に求めることができ、よって、静的軸重値Ｗ0 を正確に演算することができる。そこで、車両１２の走行速度が高速になるほど動的軸重値の振動波形（図５参照）の１周期の長さ（メートル）が長くなるので、この１周期の長さ（メートル）が長くなるほど互いの距離的間隔が広い状態で設置された荷重検出部の出力する動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 を採用する必要がある。その為に、この３つの動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 を１つの荷重検出部が出力する動的軸重値から採用するのではなく、互いに間隔を隔てて設けられている第１乃至第３の各荷重検出部８、９、１０が出力する動的軸重値を採用することとしている。因みに、図５は、時速約７２ｋｍで走行する車両１２の振動波形を示している。なお、この振動波形の周波数ｆを３Ｈｚとしている。
【００３７】
中速用軸重値演算手段は、図６に示すように、この軸重計測装置が計測しようとする車両１２の車輪が第１及び第２の各荷重検出部８、９上を通過した時に、各荷重検出部８、９が出力する動的軸重値Ｗ1 （ｔ）、Ｗ2 （ｔ＋ｔW ／２）、Ｗ3 （ｔ＋ｔ1 ）を式（２０）、（２１）に代入して式（２２）により静的軸重値Ｗ0 （ｔ）を演算して求める機能を備えている。
つまり、例えば車両１２の左右の前輪が図６に示すように、第１の荷重検出部８を乗り上げる時間（時刻）がｔ＝０、第１の荷重検出部８の中央を通過する時間（時刻）がｔ＝ｔW ／２、第１の荷重検出部８から降りる時間（時刻）がｔ＝ｔW 、第２の荷重検出部９を乗り上げる時間（時刻）がｔ＝ｔ1 、第２の荷重検出部９の中央を通過する時間（時刻）がｔ＝ｔ1 ＋ｔW ／２である。この場合、第１の荷重検出部８による動的軸重値の計測時間がｔW であり、第２の荷重検出部９による動的軸重値の計測時間がｔW ／２である。ただし、図６は、中速度で走行する車両１２の振動波形を示しているので、車両１２が第１、第２の荷重検出部上を通過する時間ｔW 及びｔ1 は、図５に示す通過時間ｔW 及びｔ1 よりも長いが、計測時間及び時刻を示すものとして図では同一の符号で示している。
【００３８】
この中速用軸重値演算手段によると、まず、第１の荷重検出部８の時間ｔ＝０における動的軸重値Ｗ1 （０）、第１の荷重検出部の時間ｔ＝ｔW ／２における動的軸重値Ｗ2 （ｔW ／２）、第２の荷重検出部の時間ｔ＝ｔ1 における動的軸重値Ｗ3 （ｔ1 ）を、式（２０）、（２１）に代入して式（２２）により静的軸重値Ｗ0 （０）を演算して求める。同様に、
第１の荷重検出部８の時間ｔ＝１、２、・・・、（ｔW ／２）−１における動的軸重値はＷ1 （１）、Ｗ1 （２）、・・・、Ｗ1 （（ｔW ／２）−１）であり、
第１の荷重検出部８の時間ｔ＝（ｔW ／２）＋１、（ｔW ／２）＋２、・・・、ｔW −１における動的軸重値はＷ2 （ｔW ／２＋１）、Ｗ2 （（ｔW ／２）＋２）、・・・、Ｗ2 （ｔW −１）であり、
第２の荷重検出部９の時間ｔ＝ｔ1 ＋１、ｔ1 ＋２、・・・、ｔ1 ＋（ｔW ／２）−１における動的軸重値はＷ3 （ｔ1 ＋１）、Ｗ3 （ｔ1 ＋２）、・・・、Ｗ3 （ｔ1 ＋（ｔW ／２）−１）であり
各動的軸重値〔Ｗ1 （１）、Ｗ2 （ｔW ／２＋１）、Ｗ3 （ｔ1 ＋１）〕、〔Ｗ1 （２）、Ｗ2 （ｔW ／２＋２）、Ｗ3 （ｔ1 ＋２）〕、・・・、〔Ｗ1 （（ｔW ／２）−１）、Ｗ2 （ｔW −１）、Ｗ3 （ｔ1 ＋（ｔW ／２）−１〕を、式（２０）、（２１）に順次代入して式（２２）により各静的軸重値Ｗ0 （１）、Ｗ0 （２）、・・・、Ｗ0 （（ｔW ／２）−１）を順次演算して求め、これら各静的軸重値Ｗ0 （０）、Ｗ0 （１）、・・・、Ｗ0 （（ｔW ／２）−１）の平均値を計算して静的軸重値Ｗ0 を求めることができる。
【００３９】
次に、この中速用軸重値演算手段が時速２３ｋｍを越えて４０ｋｍまでの範囲内における任意の速度で走行する車両１２の静的軸重値Ｗ0 を演算するように定めた理由を説明する。高速用軸重値演算手段について説明したように、３つのサンプル時刻Ｔ1 （ｔ＝０〜ｔW ／２−１）、Ｔ2 （ｔ＝ｔW ／２〜ｔW −１）、Ｔ3 （ｔ＝ｔ1 〜ｔ1 ＋（ｔW ／２）−１）において対応する各３つのサンプル時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 を車両１２の上下振動の１周期内に収め、かつ、各時刻における動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 のばらつきが大きくなる各時刻を選択することにより、その上下振動の振動波形（振幅、位相角等）を正確に演算することができ、よって、静的軸重値Ｗ0 を正確に演算することができる。従って、３つの動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 を第１乃至第３の荷重検出部８、９、１０が出力する動的軸重値から採用すると、これら動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 のサンプル時刻Ｔ1 とＴ3 の時間間隔が振動波形２７の１周期を越えることとなって静的軸重値Ｗ0 を正確に演算することができないので、サンプル時刻Ｔ1 とＴ3 の時間間隔が振動波形２７の１周期を越えないように、互いに時間間隔が比較的短い第１及び第２の荷重検出部８、９が出力する動的軸重値を採用することとした。因みに、図６は、時速約３６ｋｍで走行する車両１２の振動波形を示している。なお、この振動波形の周波数ｆを３Ｈｚとしている。
【００４０】
ただし、中速用軸重値演算手段は、図６に示すように、時間ｔ＝０〜（ｔW ／２）−１と、時間ｔ＝ｔW ／２〜ｔW −１と、時間ｔ＝ｔ1 〜ｔ1 ＋（ｔW ／２）−１の３つの各時間の動的軸重値に基づいて静的軸重値Ｗ0 を演算する構成としたが、この代わりに、中速用軸重値演算手段は、図７に示すように、時間ｔ＝０〜（ｔW ／２）−１と、時間ｔ＝ｔ1 〜ｔ1 ＋（ｔW ／２）−１と、時間ｔ＝ｔ1 ＋（ｔW ／２）〜ｔ1 ＋ｔW −１の３つの各時間の動的軸重値に基づいて静的軸重値Ｗ0 を演算する構成としてもよい。また、図６と図７に示す各方法により求めた２つの静的軸重値Ｗ0 の平均値を計算して静的軸重値Ｗ0 を演算する構成としてもよい。更に、中速用軸重値演算手段は、第１と第２の各荷重検出部８、９の動的軸重値に基づいて静的軸重値Ｗ0 を演算すると共に、第２と第３の各荷重検出部９、１０の動的軸重値に基づいて静的軸重値Ｗ0 を演算し、これら２つの静的軸重値Ｗ0 の平均値を静的軸重値Ｗ0 として出力する構成としてもよい。
【００４１】
低速用軸重値演算手段は、図８に示すように、この軸重計測装置が計測しようとする車両１２の車輪が第１の荷重検出部８上を通過した時に、この第１の荷重検出部８が出力する動的軸重値Ｗ1 （ｔ）、Ｗ2 （ｔ＋ｔW ／３）、Ｗ3 （ｔ＋２ｔW ／３）を式（２０）、（２１）に代入して式（２２）により静的軸重値Ｗ0 （ｔ）を演算して求める機能を備えている。
つまり、例えば車両１２の左右の前輪が図８に示すように、第１の荷重検出部８を乗り上げる時間（時刻）がｔ＝０、第１の荷重検出部８の乗り上げ位置から１／３の部分を通過する時間（時刻）がｔ＝ｔW ／３、第１の荷重検出部８の乗り上げ位置から２／３の部分を通過する時間（時刻）がｔ＝２ｔW ／３、第１の荷重検出部８から降りる時間（時刻）がｔ＝ｔW である。従って、車輪が第１の荷重検出部８上を走行している時間がｔW であり、この走行時間ｔW が第１の荷重検出部８による動的軸重値の計測時間である。ただし、図８は、低速度で走行する車両１２の振動波形を示しているので、車両１２が第１の荷重検出部８上を通過する時間ｔW は、図５乃至図７に示す通過時間ｔW よりも長いが、計測時間を示すものとして図では同一の符号で示している。
【００４２】
この低速用軸重値演算手段によると、まず、第１の荷重検出部８の時間ｔ＝０における動的軸重値Ｗ1 （０）、第１の荷重検出部８の時間ｔ＝ｔW ／３における動的軸重値Ｗ2 （ｔW ／３）、第１の荷重検出部８の時間ｔ＝２ｔW ／３における動的軸重値Ｗ3 （２ｔW ／３）を、式（２０）、（２１）に代入して式（２２）により静的軸重値Ｗ0 （０）を演算して求める。同様に、
第１の荷重検出部８の時間ｔ＝１、２、・・・、（ｔW ／３）−１における動的軸重値はＷ1 （１）、Ｗ1 （２）、・・・、Ｗ1 （（ｔW ／３）−１）であり、
第１の荷重検出部８の時間ｔ＝（ｔW ／３）＋１、（ｔW ／３）＋２、・・・、（２ｔW ／３）−１における動的軸重値はＷ2 （（ｔW ／３）＋１）、Ｗ2 （（ｔW ／３）＋２）、・・・、Ｗ2 （（２ｔW ／３）−１）であり、
第１の荷重検出部８の時間ｔ＝（２ｔW ／３）＋１、（２ｔW ／３）＋２、・・・、ｔW −１における動的軸重値はＷ3 （（２ｔW ／３）＋１）、Ｗ3 （（２ｔW ／３）＋２）、・・・、Ｗ3 （ｔW −１）であり、
各動的軸重値〔Ｗ1 （１）、Ｗ2 （（ｔW ／３）＋１）、Ｗ3 （（２ｔW ／３）＋１）〕、〔Ｗ1 （２）、Ｗ2 （（ｔW ／３）＋２）、Ｗ3 （（２ｔW ／３）＋２）〕、・・・、〔Ｗ1 （（ｔW ／３）−１）、Ｗ2 （（２ｔW ／３）−１）、Ｗ3 （ｔW −１）〕を、式（２０）、（２１）に順次代入して式（２２）により各静的軸重値Ｗ0 （１）、Ｗ0 （２）、・・・、Ｗ0 （（ｔW ／３）−１）を演算して求め、これら静的軸重値Ｗ0 （０）、Ｗ0 （１）、・・・、Ｗ0 （（ｔW ／３）−１）の平均値を計算して静的軸重値Ｗ0 を求めることができる。
【００４３】
次に、この低速用軸重値演算手段が時速１０ｋｍを越えて２３ｋｍまでの範囲内における任意の速度で走行する車両１２の静的軸重値Ｗ0 を演算するように定めた理由を説明する。高速用及び中速用軸重値演算手段について説明した理由と同様に、組をなす３つの動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 を第１乃至第３、又は第１及び第２の荷重検出部８乃至１０、又は８及び９が出力する動的軸重値から採用すると、これら動的軸重値Ｗ1 とＷ3 のサンプル時刻Ｔ1 とＴ3 の時間間隔が振動波形２８の１周期を越えることとなって静的軸重値Ｗ0 を正確に演算することができないので、サンプル時刻Ｔ1 とＴ3 の時間間隔が振動波形２８の１周期を越えないように、第１の荷重検出部８が出力する動的軸重値から採用することとした。因みに、図８は、時速約２０ｋｍで走行する車両１２の振動波形を示している。なお、この振動波形２８の周波数ｆを３Ｈｚとしている。
【００４４】
ただし、低速用軸重値演算手段は、図８に示すように、第１の荷重検出部８の各時間の動的軸重値に基づいて静的軸重値Ｗ0 を演算する構成としたが、この代わりに、第２又は第３の荷重検出部９又は１０の各時間の動的軸重値に基づいて静的軸重値Ｗ0 を演算する構成としてもよい。また、第１乃至第３の各荷重検出部８、９、１０の動的軸重値に基づいて第１乃至第３の各荷重検出部８、９、１０ごとに３つの静的軸重値Ｗ0 を演算し、合計３つの静的軸重値Ｗ0 の平均値を静的軸重値Ｗ0 として出力する構成としてもよい。
【００４５】
超低速用軸重値演算手段は、車両１２の振動波形（上下振動）２９の周波数を３Ｈｚとしてその振動波形の１周期の時間を演算し、この１周期の時間内に第１の荷重検出部８が出力する動的軸重値の平均値を演算して、その平均値を静的軸重値Ｗ0 として求める機能を備えている。
つまり、例えば車両１２の左右の前輪が第１の荷重検出部８を乗り上げる時刻を図９に示すｔ＝０、第１の荷重検出部８の乗り上げた時刻ｔ＝０からこの車両１２の振動波形２９の１周期の時間ｔW が経過した時刻がｔ＝ｔW である。この時間ｔW が第１の荷重検出部８による動的軸重値の計測時間である。ただし、図９に示す１周期の時間ｔW は、図５乃至図８に示す通過時間ｔW と長さが相違しているが、計測時間を示すものとして図では同一の符号で示している。
【００４６】
この超低速用軸重値演算手段によると、第１の荷重検出部８の時間ｔ＝０、１、２、・・・、ｔW −１における動的軸重値Ｗ1 （０）、Ｗ1 （１）、Ｗ1 （２）、・・・、Ｗ1 （ｔW −１）の平均値を演算して静的軸重値Ｗ0 を求める。
【００４７】
次に、この超低速用軸重値演算手段が時速１０ｋｍ以下の範囲内における任意の速度で走行する車両１２の静的軸重値Ｗ0 を演算するように定めた理由を説明する。車両１２が時速１０ｋｍで走行する場合に、振動波形の１周期の期間で走行する距離が約０．９２ｍであり、この０．９２ｍの長さは第１の荷重検出部８の走行方向の長さである１．２ｍよりも短く、従って、高速、中速、低速用の各軸重値演算手段のように３つの動的軸重値のデータから振動波形を推定して静的軸重値Ｗ0 を演算するよりも、第１の荷重検出部８上を通過する車両１２の実際の振動波形２９において、その１周期の期間に亘って逐次動的軸重値Ｗ1 を検出してそれらの平均値を静的軸重値Ｗ0 とした方が精度が向上するからである。因みに、図９は、時速約７ｋｍで走行する車両１２の振動波形を示している。なお、この振動波形の周波数ｆを３Ｈｚとしている。
【００４８】
ただし、超低速用軸重値演算手段は、図９に示すように、第１の荷重検出部８が振動波形の１周期の期間に出力する動的軸重値の平均値を静的軸重値Ｗ0 として演算する構成としたが、この代わりに、第２又は第３の荷重検出部９又は１０が振動波形の１周期の期間に出力する動的軸重値の平均値を静的軸重値Ｗ0 として演算する構成としてもよい。また、第１乃至第３の各荷重検出部８、９、１０が振動波形の１周期の期間に出力する動的軸重値の平均値を計算して第１乃至第３の各荷重検出部８、９、１０ごとに合計３つの静的軸重値Ｗ0 を演算し、これら３つの静的軸重値Ｗ0 の平均値を静的軸重値Ｗ0 として出力する構成としてもよい。
【００４９】
次に、上記車両の軸重計測装置により静的軸重値Ｗ0 を演算する手順を図４に示すフローチャートを参照して説明する。まず、車両１２が図３に示す第１乃至第３の荷重検出部８〜１０上を通過すると、速度検出手段が車両１２の走行速度Ｖを検出する（Ｓ１００）。次に、選択手段は、その走行速度Ｖが時速４０ｋｍ（Ｖ3 ）を越える高速範囲、時速２３ｋｍ（Ｖ2 ）を越えて４０ｋｍ（Ｖ3 ）までの中速範囲、時速１０ｋｍ（Ｖ1 ）を越えて２３ｋｍ（Ｖ2 ）までの低速範囲、時速１０ｋｍ（Ｖ1 ）以下の超低速範囲の４つの速度範囲のうちのどの速度範囲内に属するかを判定する（Ｓ１０２、Ｓ１０６、Ｓ１１０）。そして、選択手段が、走行速度Ｖが上記高速範囲内であると判定すると、高速用軸重値演算手段が車両１２の静的軸重値Ｗ0 を演算し（Ｓ１０４）、走行速度Ｖが中速範囲内であると判定すると、中速用軸重値演算手段が車両１２の静的軸重値Ｗ0 を演算し（Ｓ１０８）、走行速度Ｖが低速範囲内であると判定すると、低速用軸重値演算手段が車両１２の静的軸重値Ｗ0 を演算し（Ｓ１１２）、走行速度Ｖが超低速範囲内であると判定すると、超低速用軸重値演算手段が車両１２の静的軸重値Ｗ0 を演算し（Ｓ１１４）、この演算により求めた静的軸重値Ｗ0 を設定表示部２５に表示して終了する。
【００５０】
この車両１２の軸重計測装置によると、選択手段が車両１２の走行速度に応じて自動的にその走行速度に適した軸重値演算手段を予め記憶部２４に記憶されている４つの軸重値演算手段から選択し、その選択された軸重値演算手段が、対応する速度に応じて予め定めた荷重検出手段の出力する動的軸重値に基づいて車両１２の静的軸重値Ｗ0 を演算する構成であるので、超低速から高速までの比較的広い速度範囲内（時速１００ｋｍ以下）のいずれの速度で走行する車両１２であっても静的軸重値Ｗ0 を自動的に精度良く計測することができる。因みに、この軸重計測装置により時速１００ｋｍ以下の速度範囲内の任意の速度で走行する車両１２の動的軸重値を計測して静的軸重値を演算すると、実際には５ｔ（トン）の静的軸重値を５±０．３ｔ（トン）の精度で計測することが可能である。
【００５１】
ただし、上記実施形態において、高速用軸重値演算手段が、静的軸重値Ｗ0 （１）、Ｗ0 （２）、・・・、Ｗ0 （ｔW −１）を演算して求め、これら静的軸重値Ｗ0 （０）、Ｗ0 （１）、・・・、Ｗ0 （ｔW −１）の平均値を計算して静的軸重値Ｗ0 を求める構成としたが、図５に示す動的軸重値Ｗ1 （０）〜Ｗ1 （ｔw −１）の平均値、動的軸重値Ｗ2 （ｔ1 ）〜Ｗ2 （ｔ1 ＋ｔw −１）の平均値、動的軸重値Ｗ3 （ｔ2 ）〜Ｗ3 （ｔ2 ＋ｔw −１）の平均値を夫々求めてこの３つの平均値を式（２０）、（２１）に代入して式（２２）により静的軸重値Ｗ0 を演算して求める構成としてもよい。
【００５２】
同様に、中速用軸重値演算手段が、静的軸重値Ｗ0 （１）、Ｗ0 （２）、・・・、Ｗ0 （（ｔW ／２）−１）を演算して求め、これら静的軸重値Ｗ0 （０）、Ｗ0 （１）、・・・、Ｗ0 （（ｔW ／２）−１）の平均値を計算して静的軸重値Ｗ0 を求める構成としたが、図６に示す動的軸重値Ｗ1 （０）〜Ｗ1 （（ｔW ／２）−１）の平均値、動的軸重値Ｗ2 （ｔW ／２）〜Ｗ2 （ｔw −１）の平均値、動的軸重値Ｗ3 （ｔ1 ）〜Ｗ3 （ｔ1 ＋（ｔW ／２）−１）の平均値を夫々求めてこの３つの平均値を式（２０）、（２１）に代入して式（２２）により静的軸重値Ｗ0 を演算して求める構成としてもよい。
【００５３】
更に、低速用軸重値演算手段が、静的軸重値Ｗ0 （１）、Ｗ0 （２）、・・・、Ｗ0 （（ｔW ／３）−１）を演算して求め、これら静的軸重値Ｗ0 （０）、Ｗ0 （１）、・・・、Ｗ0 （（ｔW ／３）−１）の平均値を計算して静的軸重値Ｗ0 を求める構成としたが、図８に示す動的軸重値Ｗ1 （０）〜Ｗ1 （（ｔW ／３）−１）の平均値、動的軸重値Ｗ2 （ｔW ／３）〜Ｗ2 （（２ｔw ／３）−１）の平均値、動的軸重値Ｗ3 （２ｔw ／３）〜Ｗ3 （ｔW −１）の平均値を夫々求めてこの３つの平均値を式（２０）、（２１）に代入して式（２２）により静的軸重値Ｗ0 を演算して求める構成としてもよい。
【００５４】
そして、上記実施形態において、車両１２の走行速度の高速、中速、低速、超低速の４つの各速度範囲と夫々対応する４つの各軸重値演算手段により静的軸重値Ｗ0 を演算する構成としたが、走行速度を４つ以外の２以上の速度範囲に区分して、各速度範囲と夫々対応する４つ以外の２以上の各軸重値演算手段により静的軸重値Ｗ0 を演算する構成としてもよい。即ち、上記４つの速度範囲のうち例えば高速、中速、低速の３つの各速度範囲と夫々対応する３つの高速、中速、低速用の各軸重値演算手段により静的軸重値Ｗ0 を演算する構成としてもよい。
【００５５】
また、中速、低速、超低速の３つの各速度範囲で走行する車両１２の静的軸重値を計測する軸重計測装置とする場合は、高速用軸重値演算手段と第３の荷重検出部１０を省略することができる。
【００５６】
更に、上記実施形態では、高速範囲と中速範囲の境界速度を時速４０ｋｍ、中速範囲と低速範囲の境界速度を時速２３ｋｍ、低速範囲と超低速範囲の境界速度を時速１０ｋｍとしたが、各境界速度は第１乃至第３の各荷重検出部８、９、１０の間隔ｄ1 、ｄ2 や載荷板１４の走行方向の長さに応じて変更する必要がある。つまり、上記各境界速度は、第１乃至第３の各荷重検出部８、９、１０の間隔ｄ1 、ｄ2 や載荷板１４の走行方向の長さ、及び車両１２が第１乃至第３の各荷重検出部８、９、１０上を通過する時間帯の中で少なくとも動的軸重値検出時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 が、車両１２の上下振動の１周期の範囲内に入り、かつ、各時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 における動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 のばらつきが大きくなる各時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 を選択することができるように決定する。
【００５７】
そして、上記実施形態では、図３に示すように、第１乃至第３の各荷重検出部８、９、１０が車両１２の両輪の合計輪重を計測して静的軸重値Ｗ0 を演算して求める構成としたが、これに代えて、第１乃至第３の各荷重検出部８、９、１０が車両１２の左側又は右側の車輪の荷重、即ち動的輪重値Ｗ1 ’、Ｗ2 ’、Ｗ3 ’を計測して静的輪重値Ｗ0 ’を演算して求める構成としてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、振動波形の周波数ｆを３Ｈｚとし、３つの各時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 における動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 を式（２０）、（２１）に代入して式（２２）により静的軸重値Ｗ0 を求めたが、振動波形の周波数ｆを未知数とし、４つの各時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 、Ｔ4 における動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 、Ｗ4 を式（２０）、（２１）に代入して式（２２）により静的軸重値Ｗ0 を求めてもよい。なお、時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 、Ｔ4 は、車両の振動波形の略１周期の範囲内に入り、かつ、各時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 、Ｔ4 における動的軸重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 、Ｗ4 のばらつきが大きくなる各時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 、Ｔ4 を選択することとする。
【００５９】
【発明の効果】
第１の発明によると、車両の通過する路面に互いに間隔を隔てて２台以上の荷重検出手段を設け、選択手段が車両の走行速度に応じて自動的にその走行速度に適した第１の輪重値演算手段を選択し、その選択された第１の輪重値演算手段が、対応する速度に応じて予め定めた荷重検出手段の検出した動的荷重値に基づいて車両の静的輪重値を演算する構成であるので、例えば低速から高速までの比較的広い速度範囲内のいずれの速度で走行する車両の静的輪重であっても自動的に精度良く計測することができるという効果がある。そして、荷重検出手段が車両の左右の動的荷重値を計測する構成とすることにより、輪重値演算手段がその動的荷重値に基づいて車両の静的軸重値を正確に演算することができる。また、比較的高速で走行する車両の静的輪重値を計測する場合は、第１の輪重値演算手段が、互いに異なる時刻Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3における動的荷重値Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に基づいて静的輪重値Ｗ0を演算する方式を採用しているので、時刻Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3の間隔を適切に長くとるように荷重検出手段を選択することにより各動的荷重値Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3どうしの偏差｜Ｗ1−Ｗ2｜、｜Ｗ2−Ｗ3｜、｜Ｗ1−Ｗ3｜が各種の誤差やノイズの大きさよりも比較的大きくなり、これによって静的輪重値Ｗ0を正確に計測することができるという効果がある。
【００６０】
第２の発明によると、比較的低速で走行する車両の静的輪重値を計測する場合は、第２の輪重値演算手段が、車両の上下振動の略１周期に亘って逐次検出された複数の動的荷重値の平均値に基づいて静的輪重値Ｗ0を演算する方式を採用しているので、静的輪重値Ｗ0を正確に計測することができるという効果がある。
【００６１】
第３の発明の選択手段は、速度検出手段が検出した検出速度に基づいて、車両が荷重検出手段上を通過する時間帯の中で少なくとも各時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 が、車両の上下振動の略１周期の範囲内に入り、かつ、各時刻における動的荷重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 のばらつきが大きくなる各時刻を選択する構成である。従って、これら少なくとも各時刻Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 における動的荷重値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 に基づいて、比較的広い速度範囲内における任意の速度で走行中の車両の静的輪重値Ｗ0 を正確に演算することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る車両の軸重計測装置の電気回路を示すブロック図である。
【図２】同実施形態の荷重検出部を車両の走行方向と平行する方向に切断した縦断面図である。
【図３】同実施形態の第１乃至第３の荷重検出部を示す平面図である。
【図４】同実施形態の軸重計測装置により静的軸重値を演算する手順を示すフローチャートである。
【図５】同実施形態の高速用軸重値演算手段が車両の動的軸重値を計測するタイミングを示す図である。
【図６】同実施形態の中速用軸重値演算手段が車両の動的軸重値を計測するタイミングを示す図である。
【図７】同実施形態の中速用軸重値演算手段が車両の動的軸重値を計測する他のタイミングを示す図である。
【図８】同実施形態の低速用軸重値演算手段が車両の動的軸重値を計測するタイミングを示す図である。
【図９】同実施形態の超低速用軸重値演算手段が車両の動的軸重値を計測するタイミングを示す図である。
【図１０】（ａ）は車輪が従来の荷重検出器上を通過する状態を示す図、（ｂ）は同従来の荷重検出器の上を車輪が通過するときのその荷重検出器の出力波形を示す図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は車両振動の位相が相違する荷重検出器の出力波形を示す図である。
【図１２】従来の軸重計測装置により車両の動的軸重値を計測するタイミングを示す図である。
【符号の説明】
８ 第１の荷重検出部
９ 第２の荷重検出部
１０ 第３の荷重検出部
１２ 車両
２２ 演算制御部
２４ 記憶部
２６、２７、２８、２９ 車両の振動波形[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle axle load measuring device capable of accurately measuring, for example, a static wheel load value or a static axle load value of a vehicle traveling at an arbitrary speed within a relatively wide speed range from a low speed to a high speed. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an apparatus for measuring the weight of a vehicle by adding a static axle load value, a static wheel weight of a running vehicle, or adding these, an electric load detector installed on a road surface, and this load detector There are some processing means that process the detected load by various methods and output the load obtained by this process as a static axle load value. At that time, a load detector having a length of about 1 m in the traveling direction is used for structural reasons for economic reasons. FIG. 10A is a diagram showing a state in which the wheel is about to pass over the load detector, where 1 schematically represents the vehicle wheel, 2 is a loading plate, and 3a and 3b are load detectors. When the wheel 1 passes over the loading plate 2, the outputs of the load detectors 3a and 3b become 5a and 5b in FIG. 10B, and the height of the combined wave 5 is a true load, A trapezoidal wave is expected. However, the vehicle passing over the load detectors 3a and 3b has vibration, and its amplitude and phase are not always constant, and the outputs of the load detectors 3a and 3b are as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b). Waveform 7 and 8, which is different from the true load 4 shown in FIG. In most cases, the vehicle passes over the load detectors 3a and 3b while performing a substantially sinusoidal steady vibration 6 as shown in FIG.
[0003]
Therefore, a vehicle axle weight measuring device that has been devised to accurately measure the axle weight of a vehicle passing over a load detector while performing substantially sinusoidal steady vibration is published in Japanese Examined Patent Publication No. 59-44572. ing. This axle load measuring device is characterized by calculating the vibration component g from the dynamic axle load value W and performing load correction, and the purpose thereof is a static axle load having a very small error from the true static axle load value. Value W0Is to measure. FIG. 12 shows an output waveform 7 of the dynamic axle load value W obtained by the load detectors 3a and 3b. The dynamic axle load value W is the vehicle vertical vibration component g and the static axle load value W.0Is the sum of K0Is the amplitude of this vibration component g, θ is the phase, t is time, f is the frequency of the vibration component g,
g = k0・ Sin (2Πft + θ) (7)
Then, the dynamic axle load value W is
W = W0+ K0W0・ Sin (2Πft + θ) (8)
It can be expressed as. In the output waveform 7 of FIG.1, T2, TThreeThe dynamic axle load values at W are respectively W1, W2, WThreeThen, from equation (8), simultaneous equations
[0004]
[Equation 3]
Figure 0003686184
[0005]
If we solve this,
[0006]
[Expression 4]
Figure 0003686184
[0007]
Is obtained. That is, the sampling time T for detecting the frequency f and the dynamic axle load value of the vertical vibration component of the vehicle1= T1, T2= T2, TThree= TThreeIs determined, static axle load value W0Can be requested. Where time t1, T2, TThreeIt is empirically known that the frequency f of the vertical vibration component of the vehicle is around 3 Hz in the loaded state of the vehicle to be measured. By treating this frequency f as a constant 3 Hz, the static axle load value W0Can be requested.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional axle load measuring device, when the vehicle speed is relatively low and less than about 25 km / h, the static axle load value W0However, when the running speed is about 25 km / h or more, the measurement error becomes extremely large. Therefore, in the conventional axle load measuring device, the running speed of the vehicle is 25 km / h or more. In case of static axle weight value W0There is a problem that cannot be measured accurately.
[0009]
In other words, when the vehicle traveling speed exceeds a certain level, the measurement accuracy rapidly deteriorates because the time for the wheels to pass over the 1 m loading plate 2 decreases as the vehicle traveling speed increases. Becomes shorter, the sampling time t1, T2, TThreeEach time the dynamic axle load value W becomes shorter1, W2, WThreeWill approach each other. As a result, the deviation | W between the dynamic axle load values1-W2|, | W2-WThree|, | W1-WThreeWhen | becomes smaller and each deviation approaches the magnitude of various errors and noise, each dynamic axle load value W1, W2, WThree12 cannot accurately calculate the sinusoidal steady-state vibration shown in FIG.0This is because cannot be calculated accurately. In some cases, the static axle load value calculated by this axle load measuring device may exceed the maximum weight of the sinusoidal steady vibration or less than the minimum weight, and this axle load measuring device is not used. In addition, the measurement accuracy of the static axle load value is increased by simply setting the measured weight of the sinusoidal steady vibration to the static axle weight value. Thus, the use of this measuring device is meaningless.
[0010]
The present invention can accurately measure a static wheel load value or a static axle load value of a vehicle traveling at an arbitrary speed within a relatively wide speed range from, for example, a low speed to a high speed, and the cost of the apparatus can be reduced. An object of the present invention is to provide a wheel load measuring device for a vehicle that is inexpensive and requires a relatively small installation area.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problem, the first invention includes two or more load detection means provided at a distance from each other on a road surface through which a vehicle passes,theseSpeed detecting means for detecting the speed of the vehicle passing over the load detecting means;the aboveSpeed is divided into speed ranges of 2 or moreBeenTwo or more defined for each of these distinct speed rangesFirstWheel load value calculation means and these two or moreFirstThe wheel weight value calculating means corresponding to the detected speed of the vehicle detected by the speed detecting means is selected from the wheel weight value calculating means, and the static wheel weight value of the vehicle is selected.FirstIn the wheel load measuring device for a vehicle, comprising the selecting means for causing the wheel weight value calculating means to calculate,Each firstThe wheel load value calculation meansThe static wheel load value of the vehicle is calculated on the basis of a plurality of dynamic load values that are substantially within one cycle of the vertical vibration of the vehicle and have large variations, and the acquisition time points of these dynamic load values. Further, among the load detection means, the dynamic load values from a predetermined number are supplied according to the speed corresponding to the first wheel load value calculation means, and the two or more speeds are supplied. The first load value calculating means corresponding to the fast speed range in the range is supplied with the dynamic load value from many load detecting means.
[0012]
  According to a second aspect of the present invention, in the wheel load measuring device for a vehicle of the first aspect,A second wheel load value calculating means is provided corresponding to a speed range that is slower than the speed of the vehicle to which each of the first wheel load value calculating means corresponds. ofThe dynamic load value of one load detecting means is supplied so as to calculate the static wheel load value based on the average value of a plurality of dynamic load values detected over almost one cycle of the vertical vibration. is there.
[0013]
  According to a third aspect of the present invention, there are provided two or more load detecting means provided at intervals on the road surface through which the vehicle passes, speed detecting means for detecting the speed of the vehicle passing over the load detecting means, and Different at least time T1= 0, T2= T1, T3 = t2When,At these timesDynamic load value W of the load detection means1, W2, W3Is substituted into the following equations (13) and (14), and the static wheel load value W is calculated based on the following equations (13) to (15).0In a vehicle wheel weight measuring device having wheel weight value calculating means for calculatingAt least each time T in the time zone during which the vehicle passes over each load detection means 1 , T 2 , T3 falls within the range of approximately one cycle of the vertical vibration of the vehicle, and each time T 1 , T 2 , Detected dynamic load value W at T3 1 , W 2 , W 3 The detected dynamic load values detected by a predetermined number of the load detecting means are selected according to the speed detected by the speed detecting means and supplied to the wheel load value calculating means so The selection means supplies the detected dynamic load value depending on which of two or more predetermined speed ranges the vehicle speed detected by the speed detection means belongs to. The load detection means is determined, and the dynamic load value is supplied to the wheel load value calculation means from more load detection means in the higher speed range of the two or more speed ranges.
[0014]
[Equation 5]
Figure 0003686184
[0016]
  In each of the first and second inventions, for example, a static wheel load value W of a vehicle traveling at an arbitrary speed within a relatively wide speed range from a predetermined low speed to a high speed.0Therefore, the speed is divided into two or more speed ranges, and two or more speed ranges are defined corresponding to each speed range.FirstThe wheel load value calculating means and the speed detecting means detect the vehicle speed and correspond to the detected speed.FirstSelecting means for selecting the wheel load value calculating means. For example, for vehicles that travel at a speed within a relatively high speed range,FirstA vehicle that travels at a speed within a relatively low speed range in which the wheel weight value calculating means calculates a static wheel weight value using a predetermined number of predetermined load detecting means, for example, two or more predetermined load detecting means. For low speedFirstThe wheel load value calculating means calculates the static wheel load value using a predetermined number of load detecting means which is a predetermined number, for example, less than the above number.In other words, each first wheel load value calculating means uses a dynamic load value that is output at a predetermined time by a predetermined number or installation position load detecting means suitable for the speed corresponding thereto. The target wheel load value can be calculated. That is, in order to accurately calculate the static wheel load value of a vehicle traveling at a high speed, as described in the conventional example, each dynamic load value W 1 , W 2 , W Three Deviation between two | W 1 -W 2 |, | W 2 -W Three |, | W 1 -W Three Since | is required to be large, the dynamic load value W having a relatively large deviation 1 , W 2 , W Three So that a predetermined appropriate sampling time T can be adopted. 1 , T 2 , T Three Dynamic load value W 1 , W 2 , W Three Static wheel load value W based on 0 The method of calculating is adopted. Therefore, in the first wheel load value calculating means, the sampling time T 1 , T 2 , T Three In order to make the interval of the vehicle longer, for example, the static load value of a vehicle traveling at a relatively high speed can be accurately calculated using each of the installed load detection means having a relatively long interval. Can do.
[0017]
The load detecting means measures the left and right dynamic load values of the vehicle, so that the wheel load value calculating means can calculate the static axle load value of the vehicle based on the dynamic load value. .
[0019]
  In the second invention,The second wheel load value calculation means is configured to generate a static wheel load value W based on an average value of a plurality of dynamic load values detected over substantially one cycle of the vertical vibration of the vehicle.0Can be calculated. In other words, the second wheel weight value calculating means is a static wheel when the vehicle speed is relatively low and the dynamic load value can be detected sequentially over approximately one cycle of the vertical vibration of the vehicle. Heavy value W0Is calculated. For example, detection is performed over approximately one cycle of vertical vibration of a vehicle traveling at a relatively low speed by using one load detection means that is relatively short among the installed load detection means. Static wheel load value W by calculating the average value of measured dynamic load values0Can be measured accurately.
[0020]
According to the third invention, at least time T1= 0, T2= T1, TThree= T2Dynamic load value W output by load detection means1, W2, WThreeIs substituted into the above equations (13) and (14), and the static wheel load value W is calculated based on the above equations (13) to (15).0Can be calculated. Then, the selection means is based on the detection speed detected by the speed detection means, and at least each time T in the time zone in which the vehicle passes over the load detection means.1, T2, TThreeFalls within the range of approximately one cycle of the vertical vibration of the vehicle, and the dynamic load value W at each time1, W2, WThreeEach time at which the variation of the is large is selected. In other words, the vibration waveform of the vertical vibration of the vehicle is changed to a certain sampling time T1, T2, TThreeDynamic load value W1, W2, WThreeIn order to calculate accurately based on the above, it is preferable to accurately calculate the waveform of one period of the vibration waveform, and accordingly, at least three sample times T1, T2, TThreeWithin one cycle of the vertical vibration of the vehicle, and the dynamic load value W at each time1, W2, WThreeBy selecting each time at which the variation of the vibration becomes large, the vibration waveform (amplitude, phase angle, etc.) of the vertical vibration can be accurately calculated.0Can be calculated accurately.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment in which a vehicle wheel load measuring device according to the present invention is applied to a vehicle axle load measuring device will be described with reference to the drawings. Reference numerals 8, 9, and 10 shown in FIGS. 1 to 3 denote first, second, and third load detectors. As shown in FIGS. 1 and 3, the first, second, and third load detectors 8, 9, and 10 have the same structure, shape, and size, respectively. The lateral width is formed slightly wider than the distance between the left and right wheels of the traveling vehicle. And these three load detection parts 8, 9, and 10 are provided along the traveling direction 13 of the vehicle 12 on the road surface 11, and the space | interval of the 1st load detection part 8 and the 2nd load detection part 9 is provided. D1(1.736 m), and the distance between the first load detector 8 and the third load detector 10 is d2(3.472 m).
[0022]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the first load detection unit 8 in a direction parallel to the traveling direction 13 of the vehicle 12. The first load detection unit 8 includes a rectangular loading plate 14 provided horizontally at substantially the same height as the road surface 11, and four load cells 15 to 18 that support the loading plate 14. The horizontal length of the loading plate 14 parallel to the traveling direction 13 of the vehicle is about 1.2 m, and the vertical length is about 4.0 m. The first load detection unit 8 has a waveform as shown in 7 of FIG. 12 when the left and right wheels of the vehicle 12 pass on the loading plate 14 in the same manner as the conventional load detectors 3a and 3b shown in FIG. The signal (dynamic axle load value) is output. The second and third load detectors 9 and 10 are the same as the first load detector 8 and will not be described.
[0023]
FIG. 1 is a block diagram showing an electric circuit of the axle load measuring apparatus. Each of the load cells 15 to 18 included in each of the first to third load detectors 8, 9, and 10 includes a Wheatstone bridge circuit including four strain gauges 19. The four load cells 15 to 18 are connected in parallel to equivalently constitute one Wheatstone bridge circuit. A DC power supply voltage is applied to the bridge circuit of these four load cells 15-18. Further, each of the first to third load detection units 8, 9, 10 is operated by an arithmetic control unit 22 via an amplifier 20 and an analog / digital converter (A / D converter) 21 as shown in FIG. It is connected to the. That is, each of the load detectors 8, 9, and 10 outputs an analog load signal corresponding to the strain amount detected by the strain gauge 19, and this analog load signal is amplified by the corresponding amplifier 20 to be converted into an A / D converter. 21 is converted into a digital load signal, and is input to the arithmetic control unit 22. This digital load signal is a dynamic load value according to claims 1, 2, and 3, and this dynamic load value means a dynamic axial load value in this embodiment.
[0024]
A pulse oscillator 23, a storage unit 24, and a setting display unit 25 are connected to the arithmetic control unit 22.
The pulse oscillator 23 transmits a pulse signal at predetermined minute time intervals and supplies the pulse signal to the arithmetic control unit 22. The speed detecting means and the four axle weight value calculating means, which will be described later, can count the number of pulses, and use the counted number to calculate each of the following times, time intervals, and measurement periods.
[0025]
The storage unit 24 stores a program of four axle weight value calculating means, a speed range corresponding to each axle weight value calculating means, and the like. The axle load value calculation means corresponds to the wheel load value calculation means according to claims 1 to 3 and is a means for calculating a static axle load value based on the dynamic axle load values of both wheels of the vehicle 12. .
[0026]
The setting display unit 25 can set and change the speed range and the like, and further calculates the calculated static axle weight value W.0Etc. can be displayed.
[0027]
The calculation control unit 22 includes speed detection means, selection means, and four axle weight value calculation means.
When the vehicle 12 passes over the first to third load detectors 8, 9, 10, the speed detector means that each of the load detectors 8, 9, 10 is a load signal (hereinafter referred to as a dynamic axle load value). )), The time interval from the time when the dynamic axle load value output by the first load detector 8 is input to the time when the dynamic axle load value output by the third load detector 10 is input. And the measured time interval is defined as a predetermined distance interval d in which the first load detector 8 and the third load detector 10 are installed.2It has a function that can calculate the average speed of the traveling vehicle 12 by dividing by.
[0028]
The selecting means selects the axle weight value calculating means corresponding to the detected speed of the vehicle 12 detected by the speed detecting means from the four axle weight value calculating means, and the static axis of the vehicle 12 from which the speed is detected. A function for causing the selected axle weight value calculating means to calculate the weight value is provided.
That is, the four axle weight value calculating means are for calculating the static axle weight value of the vehicle 12 that travels at an arbitrary speed within a speed range of, for example, 100 km or less. That is, high speed axle weight value calculating means for calculating the static axle weight value of the vehicle 12 traveling at an arbitrary speed within the range of 40 km to 100 km, and the speed range of 23 km to 40 km. Medium-speed axle weight value calculating means for calculating the static axle weight value of the vehicle 12 traveling at an arbitrary speed, and the vehicle 12 traveling at an arbitrary speed within a range of over 10 km to 23 km / h. Low-speed axle weight value calculating means for calculating a static axle weight value, and ultra-low speed axle weight value calculating means for calculating a static axle weight value of the vehicle 12 traveling at an arbitrary speed within a speed range of 10 km or less. It is made up of.
Therefore, assuming that the detected speed of the vehicle 12 detected by the speed detecting means is 50 km / h, the selecting means includes a high-speed axle weight value calculating means corresponding to the speed range (over 40 km and 100 km) to which this 50 km / h belongs. The static axle weight value W of the vehicle 12 is selected by the selected high speed axle weight value calculating means.0Can be calculated.
[0029]
Each of the four axle weight value calculating means is a static axle weight value W of the vehicle 12 passing over the first to third load detectors 8, 9, 10 with substantially sinusoidal steady vibration.0Is accurately measured. That is, a vibration waveform is calculated from the dynamic axle load value W, and the static axle load value W is calculated based on the vibration waveform.0Is calculated. Now, assuming that a is the amplitude of this vibration waveform, ψ is the phase, t is time, and f is the frequency of the vibration waveform, the dynamic axial load value W is
W = a · sin (2Πft + ψ) + W0    (16)
It can be expressed as. In the vibration waveform 26 of FIG. 5, a predetermined time t = 0 (= T1), T = t1(= T2), T = t2(= TThree) For the dynamic axle load value in W1, W2, WThreeThen, from equation (16), simultaneous equations
[0030]
[Formula 6]
Figure 0003686184
[0031]
If we solve this,
[0032]
[Expression 7]
Figure 0003686184
[0033]
Is obtained. That is, the sampling time t = 0, t = t for detecting the frequency f and the dynamic axle load value of the vertical vibration waveform of the vehicle 121, T = t2Is determined, the true static axle load value W0Can be requested. Here, it is empirically known that the frequency f of the vertical vibration waveform of the vehicle 12 is around 3 Hz as described in the conventional example in the loaded state of the heavy vehicle to be measured. Static axle load value W by substituting as f = 3Hz0Can be requested.
[0034]
The high speed axle weight value calculating means is configured such that when the wheel of the vehicle 12 to be measured by the axle weight measuring device passes over the first to third load detectors 8, 9, 10, each load detector 8 , 9 and 10 output dynamic axle load value W1(T), W2(T + t1), WThree(T + t2) Is substituted into equations (20) and (21), and the static axle load value W is calculated by equation (22).0A function for calculating (t) is provided.
That is, for example, as shown in FIG. 5, the left and right front wheels of the vehicle 12 have time (time) when the first, second, and third load detectors 8, 9, 10 are run on t = 0, t = t1, T = t2And the time (time) when the wheel descends from each of the first, second and third load detectors 8, 9, 10 is t = t.W, T = t1+ TW, T = t2+ TWIt is. Accordingly, the time during which the wheels are traveling on the first, second, and third load detectors 8, 9, 10 is t.WAnd each running time tWIs the measurement time of the dynamic axial load value by the first, second, and third load detectors 8, 9, and 10.
[0035]
According to this high speed axle weight value calculating means, first, the dynamic axle weight value W at the time t = 0 of the first load detector 8 is set.1(0), time t = t of the second load detector 91Dynamic axle load value W2(T1), Time t = t of the third load detector2Dynamic axle load value WThree(T2) Is substituted into equations (20) and (21), and the static axle load value W is calculated according to equation (22).0Calculate (0). Similarly,
Time t = 1, 2,..., T of the first load detection unitWThe dynamic axle load value at -1 is W1(1), W1(2) ... W1(TW-1),
Second load detector time t = t1+1, t1+2, ..., t1+ TWThe dynamic axle load value at -1 is W2(T1+1), W2(T1+2), ..., W2(T1+ TW-1),
Time t = t of the third load detector2+1, t2+2, ..., t2+ TWThe dynamic axle load value at -1 is WThree(T2+1), WThree(T2+2), ..., WThree(T2+ TW-1),
Each dynamic axle load value [W1(1), W2(T1+1), WThree(T2+1)], [W1(2), W2(T1+2), WThree(T2+2)], ..., [W1(TW-1), W2(T1+ TW-1), WThree(T2+ TW-1)] is sequentially substituted into the equations (20) and (21) in the same manner as described above, and each static axle load value W is calculated according to the equation (22).0(1), W0(2) ... W0(TW-1) is calculated sequentially, and each of these static axle load values W0(0), W0(1), ..., W0(TW-1) Calculate the average value of the static axle load value W0Can be requested.
[0036]
Next, the static axle load value W of the vehicle 12 that travels at an arbitrary speed within the range from 40 km / h to 100 km / h.0The reason why the calculation is performed will be described. Sample time T with limited vibration waveform of vertical vibration of vehicle 121(T = 0 to tW-1), T2(T = t1~ T1+ TW-1), TThree(T = t2~ T2+ TW-1) corresponding three sample times T1, T2, TThreeDynamic axle load value W1, W2, WThreeStatic axle weight value W based on0In order to calculate accurately, it is preferable to accurately obtain a waveform of one period of the vibration waveform, and accordingly, these three sample times T1, T2, TThreeIn one cycle of the vertical vibration of the vehicle 12, and the dynamic axle load value W at each time1, W2, WThreeBy selecting each time at which the variation in the frequency becomes large, the vibration waveform (amplitude, phase angle, etc.) of the vertical vibration can be accurately obtained.0Can be calculated accurately. Therefore, as the traveling speed of the vehicle 12 becomes higher, the length (meter) of one cycle of the vibration waveform (see FIG. 5) of the dynamic axle load value becomes longer. Therefore, as the length (meter) of this one cycle becomes longer. Dynamic axle load value W output from the load detector installed in a state where the distance between each other is wide1, W2, WThreeIt is necessary to adopt. For this purpose, these three dynamic axle load values W1, W2, WThreeIs not adopted from the dynamic axle load value output by one load detection unit, but the dynamics output by the first to third load detection units 8, 9, and 10 provided at intervals from each other. The axle load value is adopted. Incidentally, FIG. 5 shows a vibration waveform of the vehicle 12 traveling at a speed of about 72 km / h. The frequency f of this vibration waveform is 3 Hz.
[0037]
As shown in FIG. 6, the medium-speed axle weight value calculating means is configured to detect when the wheel of the vehicle 12 to be measured by the axle weight measuring device passes over the first and second load detecting units 8 and 9. The dynamic axle load value W output from each of the load detectors 8 and 91(T), W2(T + tW/ 2), WThree(T + t1) Is substituted into equations (20) and (21), and the static axle load value W is calculated by equation (22).0A function for calculating (t) is provided.
That is, for example, as shown in FIG. 6, the time (time) when the left and right front wheels of the vehicle 12 ride on the first load detection unit 8 is t = 0, and the time (time) that passes through the center of the first load detection unit 8. ) Is t = tW/ 2, the time (time) to get off from the first load detector 8 is t = tWThe time (time) when the second load detector 9 is taken up is t = t1The time (time) passing through the center of the second load detector 9 is t = t1+ TW/ 2. In this case, the measurement time of the dynamic axle load value by the first load detector 8 is tWThe measurement time of the dynamic axle load value by the second load detector 9 is tW/ 2. However, since FIG. 6 shows the vibration waveform of the vehicle 12 traveling at a medium speed, the time t during which the vehicle 12 passes over the first and second load detection units.WAnd t1Is the transit time t shown in FIG.WAnd t1Although it is longer, the same reference numerals are used in the drawings to indicate the measurement time and time.
[0038]
According to this medium speed axle weight value calculating means, first, the dynamic axle weight value W at the time t = 0 of the first load detector 8 is set.1(0), time t = t of the first load detectorWDynamic axle load value at / 22(TW/ 2), time t = t of the second load detector1Dynamic axle load value WThree(T1) Is substituted into equations (20) and (21), and the static axle load value W is calculated according to equation (22).0Calculate (0). Similarly,
The time t = 1, 2,..., (T of the first load detector 8W/ 2) The dynamic axle load value at -1 is W1(1), W1(2) ... W1((TW/ 2) -1),
Time t = (t of the first load detector 8W/ 2) +1, (tW/ 2) +2, ..., tWThe dynamic axle load value at -1 is W2(TW/ 2 + 1), W2((TW/ 2) +2), ..., W2(TW-1),
Time t = t of the second load detector 91+1, t1+2, ..., t1+ (TW/ 2) The dynamic axle load value at -1 is WThree(T1+1), WThree(T1+2), ..., WThree(T1+ (TW/ 2) -1)
Each dynamic axle load value [W1(1), W2(TW/ 2 + 1), WThree(T1+1)], [W1(2), W2(TW/ 2 + 2), WThree(T1+2)], ..., [W1((TW/ 2) -1), W2(TW-1), WThree(T1+ (TW/ 2) -1] is sequentially substituted into equations (20) and (21), and each static axle load value W is calculated according to equation (22).0(1), W0(2) ... W0((TW/ 2) -1) is calculated in order, and each of these static axle load values W0(0), W0(1), ..., W0((TW/ 2) Calculate the average value of -1) and calculate the static axle load value W0Can be requested.
[0039]
Next, the static speed value W of the vehicle 12 that travels at an arbitrary speed within the range from the speed 23 km / h to the speed 40 km / h.0The reason why the calculation is performed will be described. As explained for the high-speed axle load value calculation means, three sample times T1(T = 0 to tW/ 2-1), T2(T = tW/ 2 to tW-1), TThree(T = t1~ T1+ (TW/ 2) Each three sample times T corresponding in -1)1, T2, TThreeIn one cycle of the vertical vibration of the vehicle 12, and the dynamic axle load value W at each time1, W2, WThreeBy selecting each time at which the variation of the frequency becomes large, the vibration waveform (amplitude, phase angle, etc.) of the vertical vibration can be accurately calculated.0Can be calculated accurately. Therefore, the three dynamic axle load values W1, W2, WThreeIs adopted from the dynamic axle weight values output by the first to third load detectors 8, 9, and 10, these dynamic axle weight values W1, W2, WThreeSample time T1And TThreeTime interval exceeds one cycle of the vibration waveform 27 and the static axle load value W0Cannot be calculated accurately, so the sample time T1And TThreeThe dynamic axial weight values output by the first and second load detectors 8 and 9 having a relatively short time interval are employed so that the time interval does not exceed one period of the vibration waveform 27. Incidentally, FIG. 6 shows a vibration waveform of the vehicle 12 traveling at a speed of about 36 km / h. The frequency f of this vibration waveform is 3 Hz.
[0040]
However, as shown in FIG.W/ 2) -1 and time t = tW/ 2 to tW−1 and time t = t1~ T1+ (TW/ 2) -1 static axle load value W based on the dynamic axle load value at each of the three times0However, instead of this, as shown in FIG.W/ 2) -1 and time t = t1~ T1+ (TW/ 2) -1 and time t = t1+ (TW/ 2) to t1+ TW−1 static axle load value W based on the dynamic axle load value at each of the three times0It is good also as a structure which calculates. Further, two static axle weight values W obtained by the methods shown in FIGS. 6 and 7 are used.0Calculate the average value of the static axle weight W0It is good also as a structure which calculates. Further, the medium-speed shaft weight value calculating means calculates the static shaft weight value W based on the dynamic shaft weight values of the first and second load detectors 8 and 9.0And the static axle load value W based on the dynamic axle load values of the second and third load detectors 9 and 10.0To calculate these two static axle weight values W0The average value of the static axle weight W0It is good also as a structure output as these.
[0041]
As shown in FIG. 8, the low-speed axle weight value calculating means is configured to detect the first load when the wheel of the vehicle 12 to be measured by the axle weight measuring apparatus passes over the first load detector 8. Dynamic axle weight value W output from the unit 81(T), W2(T + tW/ 3), WThree(T + 2tW/ 3) is substituted into equations (20) and (21), and the static axle load value W is calculated according to equation (22).0A function for calculating (t) is provided.
That is, for example, as shown in FIG. 8 for the left and right front wheels of the vehicle 12, the time (time) when the first load detection unit 8 rides is t = 0, which is 1/3 from the ride position of the first load detection unit 8. The time (time) passing through the part is t = tW/ 3, the time (time) for passing through 2/3 from the riding position of the first load detector 8 is t = 2tW/ 3, the time (time) to get off from the first load detector 8 is t = tWIt is. Therefore, the time during which the wheel is traveling on the first load detector 8 is tWAnd this travel time tWIs the measurement time of the dynamic axial load value by the first load detector 8. However, since FIG. 8 shows the vibration waveform of the vehicle 12 traveling at a low speed, the time t during which the vehicle 12 passes over the first load detector 8 is t.WIs the transit time t shown in FIGS.WAlthough it is longer than that, the same reference numeral is used in the figure to indicate the measurement time.
[0042]
According to this low speed axle load value calculation means, first, the dynamic axle load value W at the time t = 0 of the first load detector 8 is set.1(0), time t = t of the first load detector 8WDynamic axle load value W at / 32(TW/ 3), time t = 2t of the first load detector 8WDynamic axle load value W at / 3Three(2tW/ 3) is substituted into equations (20) and (21), and the static axle load value W is calculated according to equation (22).0Calculate (0). Similarly,
The time t = 1, 2,..., (T of the first load detector 8W/ 3) The dynamic axle load value at -1 is W1(1), W1(2) ... W1((TW/ 3) -1),
Time t = (t of the first load detector 8W/ 3) +1, (tW/ 3) +2, ..., (2tW/ 3) The dynamic axle load value at -1 is W2((TW/ 3) +1), W2((TW/ 3) +2), ..., W2((2tW/ 3) -1),
Time t = (2t) of the first load detector 8W/ 3) +1, (2tW/ 3) +2, ..., tWThe dynamic axle load value at -1 is WThree((2tW/ 3) +1), WThree((2tW/ 3) +2), ..., WThree(TW-1),
Each dynamic axle load value [W1(1), W2((TW/ 3) +1), WThree((2tW/ 3) +1)], [W1(2), W2((TW/ 3) +2), WThree((2tW/ 3) +2)], ..., [W1((TW/ 3) -1), W2((2tW/ 3) -1), WThree(TW-1)] is sequentially substituted into equations (20) and (21), and each static axle load value W is calculated according to equation (22).0(1), W0(2) ... W0((TW/ 3) Obtained by calculating -1), these static axle load values W0(0), W0(1), ..., W0((TW/ 3) Calculate the average value of -1) and calculate the static axle load value W0Can be requested.
[0043]
Next, the static axle load value W of the vehicle 12 that travels at an arbitrary speed within the range from 10 km / h to 23 km by the low speed axle weight value calculating means.0The reason why the calculation is performed will be described. For the same reason as described for the high-speed and medium-speed axle weight value calculation means, the three dynamic axle weight values W forming the set1, W2, WThreeIs adopted from the dynamic axle weight values output from the first to third, or the first and second load detectors 8 to 10, or 8 and 9, these dynamic axle weight values W1And WThreeSample time T1And TThreeTime interval exceeds one cycle of the vibration waveform 28, and the static axle load value W0Cannot be calculated accurately, so the sample time T1And TThreeIn order to prevent the time interval from exceeding one period of the vibration waveform 28, the dynamic axial load value output by the first load detector 8 is adopted. Incidentally, FIG. 8 shows a vibration waveform of the vehicle 12 traveling at a speed of about 20 km / h. The frequency f of the vibration waveform 28 is 3 Hz.
[0044]
However, as shown in FIG. 8, the low-speed axle weight value calculation means calculates the static axle weight value W based on the dynamic axle weight value at each time of the first load detector 8.0However, instead of this, the static axle load value W based on the dynamic axle load value of each time of the second or third load detector 9 or 10 is used instead.0It is good also as a structure which calculates. In addition, based on the dynamic axle load values of the first to third load detectors 8, 9, and 10, three static axle load values for each of the first to third load detectors 8, 9, and 10 are provided. W0To calculate a total of three static axle weight values W0The average value of the static axle weight W0It is good also as a structure output as these.
[0045]
The ultra-low speed shaft weight value calculation means calculates the time of one cycle of the vibration waveform by setting the frequency of the vibration waveform (vertical vibration) 29 of the vehicle 12 to 3 Hz, and the first load detection unit within the time of this one cycle. 8 calculates the average value of the dynamic axle load values output from the static axle load value W0It has the function to ask for.
In other words, for example, the time when the left and right front wheels of the vehicle 12 ride on the first load detection unit 8 is t = 0 shown in FIG. 29 one cycle time tWT = tWIt is. This time tWIs the measurement time of the dynamic axial load value by the first load detector 8. However, one cycle time t shown in FIG.WIs the transit time t shown in FIGS.WHowever, the same reference numerals are used in the drawings to indicate the measurement time.
[0046]
According to this ultra-low speed shaft weight value calculating means, the time t = 0, 1, 2,.WDynamic axle load value W at -11(0), W1(1), W1(2) ... W1(TW-1) Calculate the average value of the static axle load value W0Ask for.
[0047]
Next, the static axle weight value W of the vehicle 12 traveling at an arbitrary speed within the range of 10 km / h or less by this ultra-low speed axle weight value calculating means.0The reason why the calculation is performed will be described. When the vehicle 12 travels at a speed of 10 km / h, the distance traveled in one period of the vibration waveform is about 0.92 m, and the length of 0.92 m is the length of the first load detector 8 in the travel direction. Therefore, the static axle load value is estimated by estimating the vibration waveform from the data of three dynamic axle weight values like each axle weight value calculating means for high speed, medium speed, and low speed. W0In the actual vibration waveform 29 of the vehicle 12 passing over the first load detection unit 8, the dynamic axial load value W is sequentially increased over the period of one cycle.1Are detected and the average value of them is determined as the static axle load value W.0This is because the accuracy is improved. Incidentally, FIG. 9 shows a vibration waveform of the vehicle 12 traveling at a speed of about 7 km / h. The frequency f of this vibration waveform is 3 Hz.
[0048]
However, as shown in FIG. 9, the ultra-low speed axle load value calculation means calculates the average value of the dynamic axle load values output by the first load detector 8 during one cycle of the vibration waveform as the static axle load. Value W0However, instead of this, the average value of the dynamic axle load values output by the second or third load detection unit 9 or 10 during one period of the vibration waveform is the static axle load value W.0It is good also as a structure which calculates as. Further, the first to third load detection units 8, 9, 10 calculate the average value of the dynamic axle load values output during one period of the vibration waveform to calculate the first to third load detection units. A total of three static axle load values W every 8, 9, 100To calculate these three static axle weight values W0The average value of the static axle weight W0It is good also as a structure output as these.
[0049]
Next, the static axle load value W is measured by the axle load measuring device of the vehicle.0The procedure for calculating is described with reference to the flowchart shown in FIG. First, when the vehicle 12 passes over the first to third load detectors 8 to 10 shown in FIG. 3, the speed detecting means detects the traveling speed V of the vehicle 12 (S100). Next, the selection means has a traveling speed V of 40 km / h (VThree) High-speed range exceeding 23 km / h (V2) Over 40km (VThree) Medium speed range up to 10km / h (V1) 23km (V2) Low speed range up to 10km / h (V1) It is determined which of the following four speed ranges of the ultra-low speed range belong (S102, S106, S110). When the selection means determines that the traveling speed V is within the high speed range, the high speed axle weight value calculating means determines the static axle weight value W of the vehicle 12.0(S104), and when it is determined that the traveling speed V is within the medium speed range, the medium speed axle weight value calculating means calculates the static axle weight value W of the vehicle 12.0Is calculated (S108), and when it is determined that the traveling speed V is within the low speed range, the low speed axle weight value calculating means calculates the static axle weight value W of the vehicle 12.0(S112), and if it is determined that the traveling speed V is within the ultra-low speed range, the ultra-low speed axle weight value calculating means determines that the static axle weight value W of the vehicle 12 is0Is calculated (S114), and the static axle load value W obtained by this calculation is calculated.0Is displayed on the setting display unit 25, and the process ends.
[0050]
According to the axle load measuring apparatus of the vehicle 12, four axle weights are stored in advance in the storage unit 24 as the axle load value calculating means suitable for the running speed automatically selected by the selecting means. The selected axle weight value calculating means selects the static axle weight value W of the vehicle 12 based on the dynamic axle weight value output by the load detecting means determined in advance according to the corresponding speed.0Since the vehicle 12 is traveling at any speed within a relatively wide speed range from ultra-low speed to high speed (100 km / h or less), the static axle weight value W is calculated.0Can be automatically and accurately measured. Incidentally, when the dynamic axle weight value of the vehicle 12 traveling at an arbitrary speed within the speed range of 100 km / h or less is measured by this axle weight measuring device and the static axle weight value is calculated, in practice, 5 t (tons). Can be measured with an accuracy of 5 ± 0.3 t (tons).
[0051]
However, in the above-described embodiment, the high speed axle weight value calculation means is the0(1), W0(2) ... W0(TW-1) is calculated and these static axle load values W0(0), W0(1), ..., W0(TW-1) Calculate the average value of the static axle load value W0The dynamic axle load value W shown in FIG.1(0) to W1(Tw-1) average value, dynamic axle load value W2(T1) ~ W2(T1+ Tw-1) average value, dynamic axle load value WThree(T2) ~ WThree(T2+ Tw-1) is obtained, and these three average values are substituted into the equations (20) and (21), and the static axle load value W is obtained according to the equation (22).0It is good also as a structure which calculates | requires.
[0052]
Similarly, the medium-speed shaft weight value calculating means determines that the static shaft weight value W0(1), W0(2) ... W0((TW/ 2) Obtained by calculating -1), these static axle load values W0(0), W0(1), ..., W0((TW/ 2) Calculate the average value of -1) and calculate the static axle load value W0The dynamic axle load value W shown in FIG.1(0) to W1((TW/ 2) Average value of -1), dynamic axle load value W2(TW/ 2) to W2(Tw-1) average value, dynamic axle load value WThree(T1) ~ WThree(T1+ (TW/ 2) The average value of -1) is obtained, and these three average values are substituted into equations (20) and (21), and the static axle load value W is calculated according to equation (22).0It is good also as a structure which calculates | requires.
[0053]
Furthermore, the low-speed axle weight value calculation means0(1), W0(2) ... W0((TW/ 3) Obtained by calculating -1), these static axle load values W0(0), W0(1), ..., W0((TW/ 3) Calculate the average value of -1) and calculate the static axle load value W0The dynamic axle load value W shown in FIG.1(0) to W1((TW/ 3) Average value of -1), dynamic axle load value W2(TW/ 3) to W2((2tw/ 3) Average value of -1), dynamic axle load value WThree(2tw/ 3) to WThree(TW-1) is obtained, and these three average values are substituted into the equations (20) and (21), and the static axle load value W is obtained according to the equation (22).0It is good also as a structure which calculates | requires.
[0054]
In the above-described embodiment, the static axle load value W is calculated by the four axle weight value calculating means corresponding to the four speed ranges of high speed, medium speed, low speed, and ultra-low speed of the vehicle 12.0The travel speed is divided into two or more speed ranges other than four, and the static axle weight is calculated by two or more axle weight value calculating means other than four corresponding to each speed range. Value W0It is good also as a structure which calculates. That is, among the above four speed ranges, for example, three high speed, medium speed, and low speed shaft weight value calculating means respectively corresponding to the three high speed, medium speed, and low speed speed ranges are used to calculate the static axle weight value W.0It is good also as a structure which calculates.
[0055]
In the case of the axle load measuring device that measures the static axle load value of the vehicle 12 traveling in each of the three speed ranges of medium speed, low speed, and ultra-low speed, the high-speed axle weight value calculating means and the third load are used. The detection unit 10 can be omitted.
[0056]
Further, in the above embodiment, the boundary speed between the high speed range and the medium speed range is 40 km / h, the boundary speed between the medium speed range and the low speed range is 23 km / h, and the boundary speed between the low speed range and the ultra low speed range is 10 km / h. The boundary speed is the distance d between the first to third load detectors 8, 9, 10.1, D2It is necessary to change according to the length of the loading plate 14 in the traveling direction. That is, the boundary speeds described above are the distances d between the first to third load detectors 8, 9, 10.1, D2And the length of the loading plate 14 in the traveling direction, and at least the dynamic axle load value detection time T in the time zone in which the vehicle 12 passes over the first to third load detection units 8, 9, 10.1, T2, TThreeFalls within the range of one cycle of the vertical vibration of the vehicle 12, and each time T1, T2, TThreeDynamic axle load value W1, W2, WThreeEach time T when the variation of1, T2, TThreeTo be able to choose.
[0057]
And in the said embodiment, as shown in FIG. 3, each 1st thru | or 3rd load detection part 8,9,10 measures the total wheel load of both the wheels of the vehicle 12, and static axle load value W0However, instead of this, the first to third load detectors 8, 9, and 10 are loaded on the left or right wheel of the vehicle 12, that is, the dynamic wheel load value W.1’, W2’, WThree'And measure the static wheel load value W0It may be configured to calculate '.
[0058]
In the above embodiment, the frequency f of the vibration waveform is 3 Hz, and the three times T1, T2, TThreeDynamic axle load value W1, W2, WThreeIs substituted into equations (20) and (21), and the static axle load value W is calculated by equation (22).0The frequency f of the vibration waveform is an unknown and the four times T1, T2, TThree, TFourDynamic axle load value W1, W2, WThree, WFourIs substituted into equations (20) and (21), and the static axle load value W is calculated by equation (22).0You may ask for. Time T1, T2, TThree, TFourIs within the range of approximately one cycle of the vibration waveform of the vehicle and each time T1, T2, TThree, TFourDynamic axle load value W1, W2, WThree, WFourEach time T when the variation of1, T2, TThree, TFourWill be selected.
[0059]
【The invention's effect】
  According to the first aspect of the present invention, two or more load detection means are provided at a distance from each other on the road surface through which the vehicle passes, and the selection means is automatically adapted to the traveling speed according to the traveling speed of the vehicle.FirstA wheel weight value calculating means is selected, and the selected first wheel weight value calculating means is a static wheel of the vehicle based on a dynamic load value detected by a load detecting means predetermined according to the corresponding speed. Since the weight value is calculated, for example, it is possible to automatically and accurately measure the static wheel load of a vehicle traveling at any speed within a relatively wide speed range from low speed to high speed. effective. The load detection means measures the dynamic load values on the left and right sides of the vehicle, so that the wheel load value calculation means accurately calculates the static axle load value of the vehicle based on the dynamic load values. Can do. In addition, when measuring the static wheel load value of a vehicle traveling at a relatively high speed, the first wheel load value calculating means has different times T1, T2, TThreeDynamic load value W1, W2, WThreeStatic wheel load value W based on0Since the method of calculating is used, time T1, T2, TThreeSo that the interval is properly longSelect load detection meansEach dynamic load value W1, W2, WThreeDeviation between two | W1-W2|, | W2-WThree|, | W1-WThree| Is relatively larger than the magnitude of various errors and noises.0There is an effect that can be measured accurately.
[0060]
  According to the second inventionAnd relativelyWhen measuring the static wheel load value of a vehicle traveling at a low speed, the second wheel load value calculating means averages a plurality of dynamic load values sequentially detected over substantially one cycle of the vertical vibration of the vehicle. Static wheel load value W based on the value0Is used, so the static wheel load value W0There is an effect that can be measured accurately.
[0061]
According to the third aspect of the invention, the selection means is configured to at least each time T in the time zone in which the vehicle passes over the load detection means based on the detection speed detected by the speed detection means.1, T2, TThreeFalls within the range of approximately one cycle of the vertical vibration of the vehicle, and the dynamic load value W at each time1, W2, WThreeIt is the structure which selects each time when the dispersion | variation in becomes large. Therefore, at least each time T1, T2, TThreeDynamic load value W1, W2, WThreeBased on the static wheel load value W of a vehicle traveling at an arbitrary speed within a relatively wide speed range.0There is an effect that can be calculated accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electric circuit of a vehicle axle load measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the load detection unit of the embodiment cut in a direction parallel to the traveling direction of the vehicle.
FIG. 3 is a plan view showing first to third load detection units according to the embodiment;
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for calculating a static axle load value by the axle load measuring apparatus according to the embodiment;
FIG. 5 is a view showing timing at which the high-speed axle load value calculation means of the embodiment measures the dynamic axle load value of the vehicle.
FIG. 6 is a diagram showing a timing at which the medium speed axle load value calculating means of the embodiment measures a dynamic axle load value of the vehicle.
FIG. 7 is a view showing another timing at which the medium-speed axle weight value calculating means of the embodiment measures the dynamic axle weight value of the vehicle.
FIG. 8 is a diagram showing timing at which the low-speed axle weight value calculating unit of the embodiment measures the dynamic axle weight value of the vehicle.
FIG. 9 is a diagram showing timing at which the ultra-low speed axle load value calculating means of the embodiment measures the dynamic axle load value of the vehicle.
10A is a view showing a state where a wheel passes over a conventional load detector, and FIG. 10B is an output waveform of the load detector when the wheel passes over the conventional load detector. FIG.
FIGS. 11A and 11B are diagrams showing output waveforms of load detectors having different vehicle vibration phases. FIGS.
FIG. 12 is a diagram showing timing for measuring a dynamic axle load value of a vehicle by a conventional axle load measuring device.
[Explanation of symbols]
8 First load detector
9 Second load detector
10 Third load detector
12 vehicles
22 Calculation control unit
24 storage unit
26, 27, 28, 29 Vehicle vibration waveform

Claims (3)

車両の通過する路面に互いに間隔を隔てて設けた２台以上の荷重検出手段と、
これら荷重検出手段上を通過する車両の速度を検出する速度検出手段と、
上記速度が２以上の速度範囲に区分されて、これら区分された各速度範囲ごとに対応して定めた２つ以上の第１の輪重値演算手段と、
これら２つ以上の第１の輪重値演算手段のうちから、上記速度検出手段が検出した上記車両の検出速度と対応する第１の輪重値演算手段を選択して、上記車両の静的輪重値をその選択した第１の輪重値演算手段に演算させる選択手段とを、
具備する車両の輪重計測装置において、
上記各第１の輪重値演算手段は、上記車両の上下振動のほぼ１周期の範囲内にあり、ばらつきが大きい複数の動的荷重値と、これら動的荷重値の取得時点とに基づいて上記車両の静的輪重値を演算するように、上記各荷重検出手段のうち、上記各第１の輪重値演算手段に対応する速度に応じて予め定めた台数のものからの上記動的荷重値が供給され、上記２つ以上の速度範囲のうち速い速度範囲に対応する第１の輪重値演算手段には多くの上記荷重検出手段から上記動的荷重値が供給される車両の輪重計測装置。Two or more load detection means provided at intervals on the road surface through which the vehicle passes;
A speed detecting means for detecting a speed of a vehicle passing over these load detecting means,
And the speed is divided into two or more speed ranges, two or more first HanawaShigeruchi computing means defined corresponding to each of these partitioned each speed ranges,
From among these two or more first HanawaShigeruchi calculating means selects the first HanawaShigeruchi calculating means corresponding to the detected speed of the vehicle in which the speed detecting means detects the static of the vehicle Selecting means for causing the selected first wheel weight value calculating means to calculate the wheel weight value;
In the vehicle wheel load measuring device provided,
Each of the first wheel load value calculation means is within a range of approximately one cycle of the vertical vibration of the vehicle, and is based on a plurality of dynamic load values having large variations and the acquisition time points of these dynamic load values. Among the load detection means, the dynamic number of vehicles determined in advance according to the speed corresponding to the first wheel weight value calculation means is calculated so as to calculate the static wheel weight value of the vehicle. A vehicle wheel to which a load value is supplied and the dynamic load value is supplied from many load detection means to the first wheel load value calculation means corresponding to a fast speed range of the two or more speed ranges. Heavy measuring device. 請求項１記載の車両の輪重計測装置において、
上記各第１の輪重値演算手段が対応する上記車両の速度よりも遅い速度範囲に対応して第２の輪重値演算手段が設けられ、第２の輪重値演算手段は、上記車両の上下振動のほぼ１周期にわたって検出された複数の動的荷重値の平均値に基づいて静的輪重値を演算するように１台の上記荷重検出手段の動的荷重値が供給される車両の輪重計測装置。In the vehicle wheel load measuring device according to claim 1,
A second wheel load value calculating means is provided corresponding to a speed range that is slower than the speed of the vehicle to which each of the first wheel load value calculating means corresponds. Vehicle to which the dynamic load value of one load detecting means is supplied so as to calculate the static wheel load value based on the average value of a plurality of dynamic load values detected over almost one cycle of the vertical vibration of the vehicle Wheel load measuring device. 車両の通過する路面に互いに間隔を隔てて設けた２台以上の荷重検出手段と、
これら荷重検出手段上を通過していく車両の速度を検出する速度検出手段と、
互いに異なる少なくとも時刻Ｔ１＝０、Ｔ２＝ｔ１、Ｔ３＝ｔ２ と、これら時刻における上記荷重検出手段の動的荷重値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を下記（４）式と（５）式に代入し、下記（４）乃至（６）式に基づいて静的輪重値Ｗ０を演算する輪重値演算手段と、
Figure 0003686184
を有する車両の輪重計測装置において、
上記車両が上記各荷重検出手段上を通過していく時間帯の中で少なくとも上記各時刻Ｔ １ 、Ｔ ２ 、Ｔ３が、上記車両の上下振動のほぼ１周期の範囲内に入り、かつ、上記各時刻Ｔ １ 、Ｔ ２ 、Ｔ３における検出動的荷重値Ｗ １ 、Ｗ ２ 、Ｗ ３ のばらつきが大きくなるように、上記速度検出手段が検出した速度に応じて予め定めた台数の上記荷重検出手段が検出した上記検出動的荷重値を選択して、上記輪重値演算手段に供給する選択手段が設けられ、上記選択手段は、上記速度検出手段によって検出された上記車両の速度が、予め定めた２以上の速度範囲のいずれに属するかによって上記検出動的荷重値を供給する上記荷重検出手段を決定し、上記２つ以上の速度範囲のうち速い速度範囲ほど多くの上記荷重検出手段から上記動的荷重値が上記輪重値演算手段に供給される車両の輪重計測装置。Two or more load detection means provided at intervals on the road surface through which the vehicle passes;
Speed detecting means for detecting the speed of the vehicle passing over the load detecting means;
At least times T 1 = 0, T 2 = t 1 , T3 = t 2 that are different from each other, and dynamic load values W 1 , W 2 , W 3 of the load detecting means at these times are expressed by the following equations (4) and (5) Wheel weight value calculating means for calculating the static wheel weight value W 0 based on the following expressions (4) to (6):
Figure 0003686184
 In a wheel load measuring device for a vehicle having
At least each of the times T 1 , T 2 , and T 3 in the time zone in which the vehicle passes over the load detection means falls within a range of approximately one cycle of the vertical vibration of the vehicle, and The number of the load detections determined in advance according to the speed detected by the speed detection means so that the variation of the detected dynamic load values W 1 , W 2 , W 3 at each time T 1 , T 2 , T3 becomes large. Selection means for selecting the detected dynamic load value detected by the means and supplying it to the wheel load value calculation means is provided, and the selection means is configured so that the speed of the vehicle detected by the speed detection means is determined in advance. The load detecting means for supplying the detected dynamic load value is determined depending on which of the two or more determined speed ranges belongs, and the higher the speed range of the two or more speed ranges, the more the load detecting means Dynamic load value above Is a vehicle wheel weight measuring device supplied to the wheel weight value calculating means .
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