JP5843549B2 - Track scale - Google Patents
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Description
本発明は、トラックスケールに関する。特に、本発明は、荷物を積載したトラックやトレーラ等の車両の輪重および重心位置を導くことができるトラックスケールに関する。 The present invention relates to a track scale. In particular, the present invention relates to a truck scale capable of guiding the wheel load and the center of gravity position of a vehicle such as a truck or trailer loaded with luggage.
トラックやトレーラ等の車両が荷物を積載したとき、その積載状態により走行不安定になる恐れがあることはよく知られている。特に、車両に遠心力が作用する走行状態において、車両の走行不安定性は大きくなり、その主要な力学的要因として、車両の速度、総重量、軸重、輪重および重心位置等を挙げることができる。 It is well known that when a vehicle such as a truck or a trailer carries a load, the traveling state may become unstable depending on the loaded state. In particular, in a traveling state in which centrifugal force acts on the vehicle, the instability of the vehicle increases, and the main mechanical factors include vehicle speed, total weight, axle weight, wheel weight, and center of gravity position. it can.
積荷の、車両中央面を基準とした車両幅方向の偏りは「片荷」、車両前後方向の偏りは「前荷」あるいは「後荷」とよばれる。これらは、車両の安全運転において留意すべき積載状態であるとされている。そして、この積載状態の指標となる量が車両の輪重と軸重であり、これらは車両の総重量と重心位置に依存する。よって、トラックスケールを用いて、車両の総重量と軸重の他、車両の輪重および重心位置を導くことができると、車両の安全運転にとって有益である。なお、車両制限令では、軸重は１０トン以下、輪重は５トン以下と規定されている。 The deviation of the load in the vehicle width direction with respect to the vehicle center plane is called “single load”, and the deviation in the vehicle front-rear direction is called “preload” or “afterload”. These are said to be loading states that should be noted in safe driving of the vehicle. The amounts serving as indicators of the loading state are the wheel load and axle load of the vehicle, which depend on the total weight of the vehicle and the position of the center of gravity. Therefore, if the track scale can be used to derive the vehicle wheel load and the center of gravity position in addition to the total vehicle weight and axle load, it is beneficial for safe driving of the vehicle. In the vehicle restriction ordinance, the axle load is defined as 10 tons or less and the wheel load is defined as 5 tons or less.
ところで、従来、トラックスケールを用いて精度良く測定できる量は、車両の総重量および軸重であり、輪重と重心位置の測定は困難であるとされている。 By the way, conventionally, the amount that can be accurately measured using the truck scale is the total weight and axle load of the vehicle, and it is difficult to measure the wheel load and the center of gravity.
そこで、車両が載台に進入する位置や車両のトレッド間隔を測定する付属の計測装置（例えば、超音波計測器等）を用いて、車両の輪重を導くことができるトラックスケールがすでに提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, a track scale has already been proposed that can guide the wheel load of the vehicle using an attached measuring device (for example, an ultrasonic measuring instrument) that measures the position where the vehicle enters the platform and the tread interval of the vehicle. (For example, refer to Patent Document 1).
しかし、特許文献１に記載のトラックスケールには、以下の問題がある。
However, the track scale described in
第１に、車両が載台に進入する位置等を計測する付属の計測装置が、別途、必要となる。よって、トラックスケールのコストアップおよび構成複雑化を招く。 First, a separate measuring device for measuring the position where the vehicle enters the platform is required separately. Therefore, the cost of the track scale is increased and the configuration is complicated.
第２に、特許文献１では、車両の重心位置を導くことが意図されていない。
Secondly,
なお、車両の重心は、一般に、３次元空間に存在するので、その位置を定めるには、３個の変数を必要とするが、本明細書では、鉛直方向の重心位置は測定の対象とせず、その他の２個の重心位置のみを測定の対象とする。また、本明細書において、上記対象とする２個の重心位置を、必要に応じて、「水平面的重心位置」とよぶ。 Note that the center of gravity of a vehicle generally exists in a three-dimensional space, so three variables are required to determine its position. However, in this specification, the center of gravity in the vertical direction is not subject to measurement. Only the other two barycentric positions are measured. Further, in the present specification, the above-described two center-of-gravity positions are referred to as “horizontal center-of-gravity positions” as necessary.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、従来のトラックスケールの載台形状を変更するだけで、車両の輪重および水平面的重心位置を導くことができるトラックスケールを提供することも目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a track scale that can guide the wheel load and the horizontal center-of-gravity position of a vehicle simply by changing the mounting shape of a conventional track scale. Also aimed.
なお、本件発明者等は、車両の輪重および水平面的重心位置の導出の考察過程において、車輪のタイヤ接地長を導くことができることに気がついた。車両の車輪のタイヤ接地長に基づいてタイヤ空気圧の良否が判定できると、車両の安全運転に極めて有益であると考えられる。 In addition, the present inventors have noticed that the tire ground contact length of the wheel can be derived in the process of deriving the wheel load of the vehicle and the horizontal center of gravity position. If the tire pressure can be determined based on the tire ground contact length of the vehicle wheel, it is considered extremely useful for safe driving of the vehicle.
そこで、本発明は、従来のトラックスケールの載台形状を変更するだけで、車両の車輪のタイヤ接地長に基づいてタイヤ空気圧の良否を判定することができるトラックスケールを提供することも目的とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a track scale that can determine whether the tire pressure is good or not based on the tire ground contact length of a vehicle wheel only by changing the mounting shape of the conventional track scale. .
ところで、従来のトラックスケールの載台は、直方形の板部材により構成されている。そして、従来のトラックスケールでは、車両がこの載台の両端部の一方側から進入し、その他方側から退出する間に、車両の軸重および総重量が測定される。 By the way, the conventional platform of the track scale is constituted by a rectangular plate member. In the conventional truck scale, the axle load and the total weight of the vehicle are measured while the vehicle enters from one side of both ends of the platform and exits from the other side.
これに対し、本発明のトラックスケールは、上記課題を解決するため、トラックスケールの載台が、車両の車輪のタイヤ接地面と載台の主面との間の面圧に基づいた荷重がロードセルに伝達しない領域を備えることを特徴とする（以下、このような載台を「新型載台」と略す場合があり、「新型載台」を備えるトラックスケールを「新トラックスケール」と略す場合がある）。 On the other hand, in order to solve the above problems, the track scale according to the present invention is configured so that the load of the track scale is based on the surface pressure between the tire ground contact surface of the vehicle wheel and the main surface of the mount. (Hereinafter, such a platform may be abbreviated as “new model platform”, and a track scale equipped with “new model platform” may be abbreviated as “new track scale”. is there).
以上により、本発明の新トラックスケールは、新型載台上に車両の片側の車輪のみの荷重がロードセルに作用する時間区間が生じ、この作用を有効に利用して、車両の軸重および総重量の他、車両の輪重および水平面的重心位置を求めることができる。また、本発明の新トラックスケールは、車両の車輪のタイヤ接地長も求めることができる。 As described above, the new truck scale according to the present invention has a time section in which the load of only one wheel of the vehicle acts on the load cell on the new platform, and this function is effectively used to obtain the axle weight and total weight of the vehicle. In addition, the wheel load of the vehicle and the horizontal center-of-gravity position can be obtained. The new truck scale of the present invention can also determine the tire ground contact length of the vehicle wheel.
なお、新トラックスケールによる車両の輪重および水平面的重心位置並びにタイヤ接地長の演算においては、従来のトラックスケールの制御系のハードウェアをそのまま用いることができる。 It should be noted that conventional truck scale control system hardware can be used as it is in the calculation of vehicle wheel weight, horizontal plane center of gravity, and tire ground contact length using the new truck scale.
本発明は、このような知見に基づいてはじめて案出できたものであり、本発明のある形態（aspect）は、車両の左右両方の車輪が載ることができる載台と、前記載台を下方から支持する複数のロードセルと、前記ロードセルからの出力信号を受け取ることができる演算手段と、を備え、
前記載台は、前記車輪のタイヤ接地面と前記載台の主面との間の面圧に基づいた荷重が前記ロードセルに伝達しない第１領域と、前記車輪のタイヤ接地面と前記載台の主面との間の面圧に基づいた荷重が前記ロードセルに伝達する第２領域と、を備え、
前記演算手段は、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみが前記第１領域に載ったときの前記ロードセルからの出力信号および前記車両の左右両方の車輪が前記第２領域に載ったときの前記ロードセルからの出力信号に基づいて、前記車両の左右両方の車輪の輪重を演算する、トラックスケールを提供する。
The present invention has been devised for the first time based on such knowledge, and an aspect of the present invention is that a platform on which both the left and right wheels of the vehicle can be placed A plurality of load cells that are supported from, and arithmetic means capable of receiving an output signal from the load cell,
The table described above includes a first region in which a load based on a surface pressure between the tire ground contact surface of the wheel and the main surface of the table described above is not transmitted to the load cell, a tire ground contact surface of the wheel, A second region in which a load based on the surface pressure between the main surface and the load cell is transmitted to the load cell;
The calculation means is configured to output the output signal from the load cell when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the first area and the right and left wheels of the vehicle are placed on the second area. Provided is a truck scale for calculating wheel weights of both left and right wheels of the vehicle based on an output signal from a load cell.
かかる構成により、本発明のある形態のトラックスケールは、従来のトラックスケールの載台形状を変更するだけで、従来のトラックスケールに車両の輪重を測定する機能を付与することができる。 With such a configuration, the track scale according to an embodiment of the present invention can give a function of measuring the wheel load of the vehicle to the conventional track scale only by changing the mounting shape of the conventional track scale.
また、本発明のある形態は、車両の左右両方の車輪が載ることができる載台と、前記載台を下方から支持する複数のロードセルと、前記ロードセルからの出力信号を受け取ることができる演算手段と、を備え、
前記載台は、前記車輪のタイヤ接地面と前記載台の主面との間の面圧に基づいた荷重が前記ロードセルに伝達しない第１領域と、前記車輪のタイヤ接地面と前記載台の主面との間の面圧に基づいた荷重が前記ロードセルに伝達する第２領域と、を備え、
前記演算手段は、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみが前記第１領域に載ったときの前記ロードセルからの出力信号および前記車両の左右両方の車輪が前記第２領域に載ったときの前記ロードセルからの出力信号に基づいて前記車両の平面的重心位置を演算する、トラックスケールを提供する。
Further, according to one aspect of the present invention, there is provided a platform on which both the left and right wheels of the vehicle can be mounted, a plurality of load cells that support the above-mentioned platform from below, and a calculation means that can receive an output signal from the load cell. And comprising
The table described above includes a first region in which a load based on a surface pressure between the tire ground contact surface of the wheel and the main surface of the table described above is not transmitted to the load cell, a tire ground contact surface of the wheel, A second region in which a load based on the surface pressure between the main surface and the load cell is transmitted to the load cell;
The calculation means is configured to output the output signal from the load cell when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the first area and the right and left wheels of the vehicle are placed on the second area. A track scale is provided that calculates a planar center of gravity position of the vehicle based on an output signal from a load cell.
かかる構成により、本発明のある形態のトラックスケールは、従来のトラックスケールの載台形状を変更するだけで、従来のトラックスケールに平面的重心位置を測定する機能を付与することができる。 With such a configuration, the track scale according to an embodiment of the present invention can give the function of measuring the planar center of gravity position to the conventional track scale only by changing the mounting shape of the conventional track scale.
また、本発明のある形態のトラックスケールでは、前記演算手段は、前記左右両方の車輪の輪重のうちの少なくとも一方を用いて前記車両のトレッド間隔を演算してもよい。 In the truck scale according to an aspect of the present invention, the calculation unit may calculate the tread interval of the vehicle using at least one of the wheel weights of the left and right wheels.
かかる構成により、本発明のある形態のトラックスケールは、従来のトラックスケールに車両のトレッド間隔を測定する機能を付与することができる。 With this configuration, the track scale according to an embodiment of the present invention can give a function of measuring the tread interval of the vehicle to the conventional track scale.
また、本発明のある形態のトラックスケールでは、前記演算手段は、前記左右両方の車輪の輪重のうちの少なくとも一方と、前記車両のトレッド間隔とを用いて、前記車両の幅方向の重心位置を演算してもよい。 In the track scale according to an aspect of the present invention, the computing means uses at least one of the wheel weights of both the left and right wheels and the tread interval of the vehicle, and the center of gravity position in the width direction of the vehicle. May be calculated.
かかる構成により、本発明のある形態のトラックスケールは、従来のトラックスケールに車両の幅方向の重心位置を測定する機能を付与することができる。 With such a configuration, the track scale according to an embodiment of the present invention can impart a function of measuring the position of the center of gravity in the width direction of the vehicle to the conventional track scale.
また、本発明のある形態のトラックスケールでは、前記演算手段は、前記出力信号の時間波形を用いて前記車両の軸間距離を演算してもよい。 Moreover, in the track scale of a certain form of the present invention, the calculation means may calculate the inter-axis distance of the vehicle using the time waveform of the output signal.
かかる構成により、本発明のある形態のトラックスケールは、従来のトラックスケールに車両の軸間距離を測定する機能を付与することができる。 With such a configuration, the track scale according to an embodiment of the present invention can give a function of measuring the distance between the axes of the vehicle to the conventional track scale.
また、本発明のある形態のトラックスケールでは、前記演算手段は、前記車両の軸間距離と前記車両の軸重とを用いて前記車両の全長方向の重心位置を演算してもよい。 Moreover, in the track scale of a certain form of the present invention, the calculation means may calculate the center-of-gravity position in the full length direction of the vehicle using the inter-axis distance of the vehicle and the axle weight of the vehicle.
かかる構成により、本発明のある形態のトラックスケールは、従来のトラックスケールに車両の全長方向の重心位置を測定する機能を付与することができる。 With such a configuration, the track scale according to an embodiment of the present invention can give a function of measuring the position of the center of gravity in the full length direction of the vehicle to the conventional track scale.
また、本発明のある形態のトラックスケールでは、前記演算手段は、前記出力信号の時間波形を用いて前記車両の左右それぞれの車輪のタイヤ接地長が同一と仮定した場合の前記タイヤ接地長を演算してもよい。 In the track scale according to an aspect of the present invention, the calculation means calculates the tire contact length when the tire contact lengths of the left and right wheels of the vehicle are assumed to be the same using the time waveform of the output signal. May be.
かかる構成により、本発明のある形態のトラックスケールは、従来のトラックスケールに車両の左右それぞれの車輪のタイヤ接地長が同一と仮定した場合のタイヤ接地長を測定する機能を付与することができる。 With such a configuration, the track scale according to an embodiment of the present invention can be provided with a function of measuring the tire contact length when it is assumed that the tire contact lengths of the left and right wheels of the vehicle are the same as those of the conventional track scale.
また、本発明のある形態のトラックスケールでは、前記演算手段は、前記タイヤ接地長に基づいて前記車輪のタイヤ空気圧の良否を判定してもよい。 In the track scale according to an aspect of the present invention, the calculation unit may determine whether the tire pressure of the wheel is good or not based on the tire ground contact length.
かかる構成により、本発明のある形態のトラックスケールは、車両の左右それぞれの車輪のタイヤ接地長が同一と仮定した場合のタイヤ接地長に基づいて、従来のトラックスケールに車輪のタイヤ空気圧の良否を判定する機能を付与することができる。 With such a configuration, the track scale according to one aspect of the present invention determines whether the tire pressure of the wheels is good or bad based on the tire contact length when the tire contact lengths of the left and right wheels of the vehicle are the same. A function to determine can be given.
また、本発明のある形態は、車両の左右両方の車輪が載ることができる載台と、前記載台を下方から支持する複数のロードセルと、前記ロードセルからの出力信号を受け取ることができる演算手段と、を備え、
前記載台は、前記車輪のタイヤ接地面と前記載台の主面との間の面圧に基づいた荷重が前記ロードセルに伝達しない第１領域と、前記車輪のタイヤ接地面と前記載台の主面との間の面圧に基づいた荷重が前記ロードセルに伝達する第２領域と、を備え、
前記演算手段は、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみが前記第１領域に載ったときの前記ロードセルからの出力信号の時間波形および前記車両の左右両方の車輪が前記第２領域に載ったときの前記ロードセルからの出力信号の時間波形に基づいて、前記車両の左右それぞれの車輪毎にタイヤ接地長を演算する、トラックスケールを提供する。
Further, according to one aspect of the present invention, there is provided a platform on which both the left and right wheels of the vehicle can be mounted, a plurality of load cells that support the above-mentioned platform from below, and a calculation means that can receive an output signal from the load cell. And comprising
The table described above includes a first region in which a load based on a surface pressure between the tire ground contact surface of the wheel and the main surface of the table described above is not transmitted to the load cell, a tire ground contact surface of the wheel, A second region in which a load based on the surface pressure between the main surface and the load cell is transmitted to the load cell;
The calculation means includes a time waveform of an output signal from the load cell when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the first region, and both the left and right wheels of the vehicle are placed on the second region. A track scale is provided that calculates a tire contact length for each of the left and right wheels of the vehicle based on a time waveform of an output signal from the load cell.
かかる構成により、本発明のある形態のトラックスケールは、従来のトラックスケールの載台形状を変更するだけで、従来のトラックスケールに、車両の左右それぞれの車輪毎のタイヤ接地長を測定する機能を付与することができる。 With this configuration, the track scale according to an embodiment of the present invention has a function of measuring the tire ground contact length for each of the left and right wheels of the vehicle by simply changing the mounting shape of the conventional track scale. Can be granted.
また、本発明のある形態のトラックスケールでは、前記演算手段は、前記車輪毎のタイヤ接地長に基づいて前記車輪毎のタイヤ空気圧の良否を判定してもよい。 Moreover, in the track scale of a certain form of this invention, the said calculating means may determine the quality of the tire air pressure for each said wheel based on the tire ground contact length for every said wheel.
かかる構成により、本発明のある形態のトラックスケールは、車両の左右それぞれの車輪毎のタイヤ接地長に基づいて、従来のトラックスケールに、車両の左右それぞれの車輪毎のタイヤ空気圧の良否を判定する機能を付与することができる。 With this configuration, the track scale according to an embodiment of the present invention determines whether the tire pressure for each of the left and right wheels of the vehicle is good or bad based on the tire contact length for each of the left and right wheels of the vehicle. Functions can be added.
また、本発明のある形態のトラックスケールでは、前記載台は、前記第１領域を構成する窓部と、前記第２領域を構成する載台本体とを備えてもよく、前記窓部および前記載台本体を、直方板体を窓形に削ることにより形成してもよい。 Moreover, in the track scale of a certain form of the present invention, the above-mentioned table may include a window part that constitutes the first area and a mounting body that constitutes the second area. The writing table main body may be formed by cutting a rectangular plate into a window shape.
かかる構成により、本発明のある形態のトラックスケールは、車両の車輪のタイヤ接地面と載台の主面との間の面圧に基づいた荷重がロードセルに伝達しない第１領域を備える載台を容易に構成することができる。 With this configuration, the truck scale according to an embodiment of the present invention includes a platform including a first region in which a load based on a surface pressure between a tire ground contact surface of a vehicle wheel and a main surface of the platform is not transmitted to the load cell. It can be easily configured.
また、本発明のある形態のトラックスケールでは、前記載台は、前記第１領域を構成する切欠部と、前記第２領域を構成する載台本体とを備えてもよく、前記切欠部および前記載台本体を、直方板体を前記車両の進入方向に直交する方向に凹状に削ることにより形成してもよい。 In the track scale according to a certain aspect of the present invention, the table may include a cutout portion that forms the first region and a mounting body that forms the second region. You may form a description base main body by shaving a rectangular parallelepiped plate in the direction orthogonal to the approach direction of the said vehicle.
かかる構成により、本発明のある形態のトラックスケールは、車両の車輪のタイヤ接地面と載台の主面との間の面圧に基づいた荷重がロードセルに伝達しない第１領域を備える載台を容易に構成することができる。 With this configuration, the truck scale according to an embodiment of the present invention includes a platform including a first region in which a load based on a surface pressure between a tire ground contact surface of a vehicle wheel and a main surface of the platform is not transmitted to the load cell. It can be easily configured.
本発明のトラックスケールによれば、従来のトラックスケールの載台形状を変更するだけで、従来のトラックスケールに、車両の輪重を測定する機能を付与することができる。 According to the track scale of the present invention, the function of measuring the wheel load of the vehicle can be imparted to the conventional track scale simply by changing the mounting shape of the conventional track scale.
また、本発明のトラックスケールによれば、従来のトラックスケールの載台形状を変更するだけで、従来のトラックスケールに、車両の水平面的重心位置を測定する機能を付与することもできる。 Further, according to the track scale of the present invention, the function of measuring the horizontal center of gravity position of the vehicle can be given to the conventional track scale only by changing the mounting shape of the conventional track scale.
更に、本発明のトラックスケールによれば、従来のトラックスケールの載台形状を変更するだけで、従来のトラックスケールに、車両の車輪のタイヤ接地長に基づいてタイヤ空気圧の良否を判定する機能を付与することもできる。 Furthermore, according to the track scale of the present invention, the conventional track scale has a function of judging whether the tire pressure is good or not based on the tire ground contact length of the vehicle wheel only by changing the mounting shape of the conventional track scale. It can also be granted.
以下、本発明の好ましい第１および第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、重複する要素の説明を省略する場合がある。また、本発明は、以下の第１および第２実施形態に限定されない。つまり、以下の第１および第２実施形態の説明は、上記新トラックスケールの特徴を例示しているに過ぎない。 Hereinafter, preferred first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and description of the overlapping elements may be omitted. Further, the present invention is not limited to the following first and second embodiments. That is, the following descriptions of the first and second embodiments merely illustrate the features of the new track scale.
よって、本発明は、以下の第１実施形態において例示する輪重および水平面的重心位置の定式化における具体的な演算式には限定されず、第２実施形態において例示するタイヤ接地長の定式化における具体的な演算式にも限定されない。例えば、以下の演算式の変数として車両の総重量を含む場合、この総重量は、車両の全車軸の軸重の和に等しいので、車両の総重量に代えて車両の軸重を、かかる演算式の変数に用い、同式の定式化を行ってもよい。また、以下の演算式の変数として車両の左右両方の車輪の輪重を含む場合、左右車輪の輪重の和は、これらの車輪を支持する車軸の軸重に等しいので、左右車輪の輪重に代えて左右車輪の輪重の一方と軸重とを、かかる演算式の変数に用い、同式の定式化を行ってもよい。 Therefore, the present invention is not limited to a specific arithmetic expression in the formulation of the wheel load and the horizontal center of gravity position exemplified in the following first embodiment, and the tire contact length formulation exemplified in the second embodiment. It is not limited to a specific arithmetic expression in. For example, when the total weight of the vehicle is included as a variable of the following calculation formula, this total weight is equal to the sum of the axle weights of all the axles of the vehicle. It may be used as a variable in the formula and the formula may be formulated. In addition, when the wheel load of both the left and right wheels of the vehicle is included as a variable of the following equation, the sum of the wheel loads of the left and right wheels is equal to the axle load of the axle supporting these wheels. Instead of this, one of the wheel weights of the left and right wheels and the axle weight may be used as variables of the arithmetic expression to formulate the same expression.
また、新トラックスケールの新型載台には、窓付形および切欠形など様々な形態がある。 In addition, the new platform of the new truck scale has various forms such as a window type and a notch type.
そこで、以下の第１実施形態および第２実施形態では、図１に示した窓付形載台を用いて、車両の輪重、総重量、軸重、水平面的重心位置およびタイヤ空気圧を測定する方法を述べる。また、新トラックスケールの新型載台の他の例としての切欠形載台は、後述の第３変形例において説明する。 Therefore, in the following first and second embodiments, the vehicle wheel load, total weight, axle load, horizontal plane center of gravity, and tire air pressure are measured using the window-mounted platform shown in FIG. Describe the method. Further, a notch type mounting table as another example of the new type mounting table of the new track scale will be described in a third modified example described later.
なお、本明細書では、「窓付形載台」のような用語を用いて、新型載台を特定しているが、かかる用語の使用は、新型載台の形態を厳密に定義付ける趣旨ではなく、あくまで、新型載台の形態を直感的に理解するための便法に過ぎない。よって、「窓付形載台」の窓部は、必ずしも、貫通孔を構成する必要はない。非貫通の窓部については、後述の第１変形例において説明する。 In this specification, a new type of platform is specified using a term such as “window-mounted platform”, but the use of such term is not intended to strictly define the form of the new platform. However, it is only a convenient way to intuitively understand the form of the new platform. Therefore, the window portion of the “window-mounted platform” does not necessarily need to form a through hole. The non-penetrating window portion will be described in a first modification described later.
（第１実施形態）
本実施形態の新トラックスケールは、車両の左右両方の車輪が載ることができる載台と、載台を下方から支持する複数のロードセルと、ロードセルからの出力信号を受け取ることができる演算手段と、を備える。載台は、車輪のタイヤ接地面と載台の主面との間の面圧に基づいた荷重がロードセルに伝達しない第１領域と、車輪のタイヤ接地面と載台の主面との間の面圧に基づいた荷重がロードセルに伝達する第２領域と、を備える。演算手段は、車両の左右いずれか一方の車輪のみが第１領域に載ったときのロードセルからの出力信号および車両の左右両方の車輪が第２領域に載ったときのロードセルからの出力信号に基づいて、車両の左右両方の車輪の輪重および／または車両の平面的重心位置を演算する。
(First embodiment)
The new truck scale of the present embodiment includes a mounting table on which both the left and right wheels of the vehicle can be mounted, a plurality of load cells that support the mounting table from below, and a calculation unit that can receive an output signal from the load cell; Is provided. The pedestal includes a first region where a load based on a surface pressure between the tire ground contact surface of the wheel and the main surface of the pedestal is not transmitted to the load cell, and between the tire ground contact surface of the wheel and the main surface of the pedestal. A second region in which a load based on the surface pressure is transmitted to the load cell. The calculation means is based on an output signal from the load cell when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the first region and an output signal from the load cell when both the left and right wheels of the vehicle are placed on the second region. Thus, the wheel weights of both the left and right wheels of the vehicle and / or the plane center of gravity of the vehicle are calculated.
かかる構成により、本実施形態の新トラックスケールは、従来のトラックスケールの載台形状を変更するだけで、従来のトラックスケールに、車両の輪重を測定する機能および／または車両の水平面的重心位置を測定する機能を付与することができる。 With this configuration, the new track scale of the present embodiment has a function of measuring the wheel load of the vehicle and / or the horizontal center of gravity position of the vehicle by simply changing the mounting shape of the conventional track scale. It is possible to provide the function of measuring
［新型載台の設計］
以下、窓付形載台２０の寸法の設計手法について図面を参照しながら説明する。
[Design of new stage]
Hereinafter, the design method of the dimension of the windowed mounting table 20 will be described with reference to the drawings.
図１は本発明の第１実施形態による新トラックスケールにおける窓付形載台の寸法設計の説明に用いる図である。 FIG. 1 is a diagram used for explaining the dimension design of a window-type platform in the new track scale according to the first embodiment of the present invention.
図１の窓付形載台２０の窓部の寸法については、点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを頂点とする突出形載台２０’（同図の二点鎖線参照）の寸法を基準に設計することができる。そこで、まず、突出形載台２０’の寸法設計について図２を参照しながら説明し、その後、窓付形載台２０の寸法設計について説明する。
With respect to the dimensions of the window portion of the window-mounted
＜突出形載台の寸法設計＞
図２に示すように、突出形載台２０’は、４輪トラック等の車両１０の左右両方の車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂを積載でき、車両１０の前側の車軸１３（以下、「第１軸１３」と略す場合がある）および後側の車軸１４（以下、「第２軸１４」と略す場合がある）の軸重測定に用いる軸重測定載台面２１を備える。また、突出形載台２０’は、車両１０の左右いずれか一方の車輪（ここでは、右車輪１１ａ，１２ａ）のみを積載でき、車両の左右いずれか一方の車輪（ここでは、右車輪１１ａ，１２ａ）の輪重測定に用いる輪重測定載台面２２も備える。更に、突出形載台２０’は、車両１０の軸重測定の後、車両の左右両方の車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂを全て積載でき、車両１０の総重量の測定に用いる総重量測定載台面２３も備える。
<Dimensional design of protruding platform>
As shown in FIG. 2, the protruding
このような突出形載台２０’において、点Ａ，Ｂ，Ｇ，Ｆを頂点とする長方板体の主面（おもて面）が輪重測定載台面２２を相当し、点Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｉ（ラージアイ）を頂点とする長方板体の主面（おもて面）が軸重測定載台面２１を相当し、点Ｉ，Ｈ，Ｃ，Ｄを頂点とする長方板体の主面（おもて面）が総重量測定載台面２３を相当している。
In such a protruding
ここで、車両１０の進入に関して、突出形載台２０’の輪重測定載台面２２、軸重測定載台面２１および総重量測定載台面２３が満たすべき要件を検討すると、これは、以下の各要件（１）、（２）、（３）の如く整理できると考えられる。
Here, regarding the approach of the
なお、本明細書において、「載台面」とは載台の最上面をいうものとし、図１の窓付形載台の場合の窓部の如く、載台に形成された空間であっても、載台の主面（おもて面）と同一平面の窓部の領域を最上面として特定できるので、この窓部の最上面２０Ｎを載台面として定義するものとする。
In the present specification, the “mounting surface” refers to the uppermost surface of the mounting table, and even a space formed on the mounting table, such as the window portion in the case of the windowed mounting table of FIG. Since the region of the window portion that is flush with the main surface (front surface) of the mounting table can be specified as the uppermost surface, the
（１）車両の輪重の測定中において、その直後にある車両の車輪が、輪重測定載台面に進入しないこと。 (1) During the measurement of the vehicle wheel load, the vehicle wheel immediately after that does not enter the wheel load measurement surface.
（２）車両の軸重の測定中において、その直後にある車両の車輪が、輪重測定載台面または軸重測定載台面に進入しないこと。 (2) During the measurement of the axle load of the vehicle, the vehicle wheel immediately thereafter does not enter the wheel load measurement platform surface or the axle load measurement platform surface.
（３）車両の全ての車輪が、総重量測定載台面に載ることができること。 (3) All wheels of the vehicle should be able to be placed on the total weight measurement platform surface.
よって、上記要件（１），（２），（３）を基にして、突出形載台２０’の寸法を以下の如く設計することができる。 Therefore, based on the requirements (1), (2), and (3), the dimensions of the protruding mount 20 'can be designed as follows.
＜記号の定義＞
まず、図２に用いる記号の意味を、まとめて定義する。
<Definition of symbols>
First, the meanings of symbols used in FIG. 2 are collectively defined.
ｔ１：車両１０の第１軸１３の右車輪１１ａのタイヤが、輪重測定載台面２２に完全に載った時
ｔ３：車両１０の第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤが、軸重測定載台面２１に完全に載った時
ｔ４：車両１０の第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤが、軸重測定載台面２１から退避し始める時
Ｓ：タイヤ接地長（本例では、タイヤ接地長Ｓは、全ての車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂにおいて同一であると仮定する）
α１：輪重測定余裕量（但し：α１≧０）
α２：軸重測定余裕量（但し：α２≧０）
Ｌ：突出形載台２０’の全長
Ｌ＊：相隣る車軸間の距離であって、全測定対象車両中で最小のもの（以下、「最小軸間距離」という）
Ｌ１：輪重測定載台面２２の車両１０の進入方向の寸法
Ｌ２：軸重測定載台面２１の車両１０の進入方向の寸法
β：上記要件（１），（２）を基にした制約条件に用いる変数（β＝Ｌ＊−（Ｌ１＋Ｌ２））
Ｌｔ：最前方の車軸と最後方の車軸の間の距離であって、全測定対象車両中で最大のもの
γ：総重量測定余裕量（但し：γ≧０）
t 1 : When the tire of the
α 1 : Wheel load measurement allowance (however, α 1 ≧ 0)
α 2 : Shaft weight measurement allowance (however, α 2 ≧ 0)
L: Total length of protruding platform 20 'L * : Distance between adjacent axles, which is the smallest among all measurement target vehicles (hereinafter referred to as "minimum axis distance")
L 1 : Dimensions of the wheel load
L t is the distance between the foremost axle and the rearmost axle and is the largest among all the measurement target vehicles. Γ: Total weight measurement allowance (however, γ ≧ 0)
図２において、３個の白抜き長方形はそれぞれ、第１軸１３（前側の車軸）の両輪１１ａ，１１ｂの接地面を表し、時刻の経過（ｔ１→ｔ３→ｔ４）とともに、上記接地面が移動する様子を示している。また、網掛け長方形は、最小軸間距離Ｌ＊分離れた第２軸１４（後側の車軸）の接地面を表し、時刻ｔ４における上記接地面の位置を示している。
In FIG. 2, three open rectangles represent the ground contact surfaces of both
以上により、図２から明らかなとおり、突出形載台２０’の寸法設計では、上記要件（１），（２）に基づいて、次式（１）の制約条件を満たす必要がある。
As described above, as is apparent from FIG. 2, in the dimension design of the protruding
β＝Ｌ＊−（Ｌ１＋Ｌ２）≧０・・・（１）
そして、上記式（１）の制約条件下において、α１、α２が最大となる寸法Ｌ１、Ｌ２を導くことが、突出形載台２０’の最適設計であると理解できる。
β = L * − (L 1 + L 2 ) ≧ 0 (1)
Then, it can be understood that deriving the dimensions L 1 and L 2 that maximize α 1 and α 2 under the constraint condition of the above formula (1) is the optimum design of the protruding
そこで、かかる設計指針に基づいて、寸法Ｌ１、Ｌ２を以下の如く求める。 Therefore, the dimensions L 1 and L 2 are obtained as follows based on the design guidelines.
寸法Ｌ１、Ｌ２は、図２に示すように、次式（２）の関係で表される。 As shown in FIG. 2, the dimensions L 1 and L 2 are expressed by the relationship of the following equation (2).
Ｌ１＝Ｓ＋α１
Ｌ２＝Ｓ＋α２・・・（２）
式（２）を式（１）に代入すると、次式（３）が得られる。
L 1 = S + α 1
L 2 = S + α 2 (2)
Substituting equation (2) into equation (1) yields equation (3) below.
α１＋α２≦Ｌ＊−２Ｓ・・・（３）
車両１０が突出形載台２０’を等速で移動すると仮定するとき、α１、α２が等しい場合（α１＝α２）に、これらが最大値（αＭＡＸ）となる寸法Ｌ１、Ｌ２を導くことが理に適っていると考えられる。よって、ここでは、α１、α２が等しい場合（α１＝α２）の寸法Ｌ１、Ｌ２を決定する方法を述べる。
α 1 + α 2 ≦ L * −2S (3)
Assuming that the
まず、最小軸間距離Ｌ＊を、タイヤ接地長Ｓを用いて、次式（４）で表す。 First, the minimum inter-axis distance L * is expressed by the following equation (4) using the tire contact length S.
Ｌ＊＝λＳ・・・（４）
式（４）を式（３）に代入すると、次式（５）が得られ、α１＝α２なので、式（６）となる。
L * = λS (4)
By substituting equation (4) into equation (3), the following equation (5) is obtained, and since α 1 = α 2 , equation (6) is obtained.
α１＋α２≦（λ−２）・Ｓ・・・（５）
α１（＝α２）≦（λ−２）・Ｓ／２・・・（６）
よって、αＭＡＸは、次式（７）で表すことができる。
α 1 + α 2 ≦ (λ−2) · S (5)
α 1 (= α 2 ) ≦ (λ−2) · S / 2 (6)
Therefore, α MAX can be expressed by the following equation (7).
αＭＡＸ＝（λ−２）・Ｓ／２・・・（７）
以上により、突出形載台２０’の寸法Ｌ１、Ｌ２は、次式（８）で与えられる。
α MAX = (λ−2) · S / 2 (7)
Thus, the dimensions L 1 and L 2 of the protruding
Ｌ１＝Ｌ２＝Ｓ＋αＭＡＸ＝Ｓ＋（λ−２）・Ｓ／２＝λ・Ｓ／２・・・（８）
例えば、最小軸間距離Ｌ＊が、タイヤ接地長Ｓの３倍程度の場合、式（４）のλは、λ＝３となるので、αＭＡＸ＝Ｓ／２、Ｌ１＝Ｌ２＝Ｓ＋αＭＡＸ＝３Ｓ／２、Ｌ１＋Ｌ２＝３Ｓ、β＝０（つまり、輪重測定余裕量α１，軸重測定余裕量α２が最大の場合、βは必然的にゼロとなる）と見積もることができる。
L 1 = L 2 = S + α MAX = S + (λ−2) · S / 2 = λ · S / 2 (8)
For example, when the minimum inter-axis distance L * is about three times the tire ground contact length S, λ in Equation (4) is λ = 3, so α MAX = S / 2, L 1 = L 2 = S + α It is estimated that MAX = 3S / 2, L 1 + L 2 = 3S, β = 0 (that is, β is necessarily zero when the wheel load measurement allowance α 1 and the axle load measurement allowance α 2 are maximum). be able to.
また、図２から明らかなとおり、突出形載台２０’の寸法設計では、上記要件（３）に基づいて、次式（９）を満たす必要がある。
Further, as is apparent from FIG. 2, in the dimension design of the protruding
Ｌ３＝Ｓ＋Ｌｔ＋γ・・・（９）
よって、突出形載台２０’の全長Ｌは、次式（１０）で表すことができる。
L 3 = S + L t + γ (9)
Therefore, the total length L of the protruding
Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ３＋αＭＡＸ・・・（１０）
このようにして、寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が決定された突出形載台２０’を新トラックスケールの新型載台に用いることにより、全測定対象車両のすべての輪重、軸重、総重量および平面的重心位置を測定できる。
L = L 1 + L 3 + α MAX (10)
In this way, by using the protruding
＜窓付形載台の寸法設計＞
図１に示すように、窓付形載台２０は、４輪トラック等の車両１０の車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤ接地面と窓付形載台２０の主面（ここでは、載台面２０Ｎ）との間の面圧に基づいた荷重が、窓付形載台２０の下方に配されたロードセル（図１では図示せず）に伝達しない窓部（第１領域）と、車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤ接地面と窓付形載台２０の主面（ここでは、載台面２０Ｍ）との間の面圧に基づいた荷重が、上記ロードセルに伝達する、上記窓部以外の載台に相当する載台本体（第２領域）と、を備える。なお、かかる窓部および載台本体の具体的な構成例については後述する。
<Dimensional design of the platform with window>
As shown in FIG. 1, the window-type mounting table 20 includes a tire ground contact surface of the
窓付形載台２０の長手方向（図２の車両１０の全長方向）における窓部の幅と位置に関する横幅寸法Ｌｗおよび横離間寸法ΔＬの関係は、上記突出形載台２０’の寸法Ｌ１を基準にして、以下の如く、定めることができる。
The relationship between the width dimension Lw and the lateral separation dimension ΔL related to the width and position of the window portion in the longitudinal direction of the window-equipped platform 20 (the entire length direction of the
まず、横離間寸法ΔＬは、窓付形載台２０の端部４００と窓部の一方の端部４０１との間の距離に相当する。そこで、この横離間寸法ΔＬを、便宜上、タイヤ接地長Ｓとの関係において次式（１１）で規定する。
First, the lateral separation dimension ΔL corresponds to the distance between the
ΔＬ＝Ｓ／ｋ・・・（１１）
ただし、ｋは、窓付形載台２０の強度等に考慮して設定される任意の設計パラメータであり、窓付形載台２０の構成（例えば、厚み）や材質等に基づいて、窓付形載台２０の強度確保の観点から予め適当な値に設定するとよい。
ΔL = S / k (11)
However, k is an arbitrary design parameter set in consideration of the strength and the like of the window-equipped mounting table 20, and is based on the configuration (for example, thickness) and material of the window-equipped mounting table 20. An appropriate value may be set in advance from the viewpoint of securing the strength of the mounting table 20.
このとき、突出形載台２０’の点Ｅ，Ｆ，Ｇを結ぶラインと窓部の他方の端部４０２との間の距離を、図１に示す如く、上記横離間寸法ΔＬの半分（ΔＬ／２）に取るものとする。
At this time, as shown in FIG. 1, the distance between the line connecting the points E, F and G of the protruding
すると、上記窓部の横幅寸法Ｌｗおよび横離間寸法ΔＬの関係式は、突出形載台２０’の寸法Ｌ１を用いて、次式（１２）で表すことができる。 Then, the relational expression of the horizontal width dimension Lw and lateral separation dimension ΔL of the window, using the dimension L 1 of the protruding type load platform 20 'can be expressed by the following equation (12).
Ｌｗ＝Ｌ１−ΔＬ／２・・・（１２）
例えば、Ｓ＝４００ｍｍ、Ｌ１＝８００ｍｍの場合、ｋ＝４を選ぶとすると、ΔＬ＝１００ｍｍ、Ｌｗ＝７５０ｍｍとなる。
Lw = L 1 −ΔL / 2 (12)
For example, when S = 400 mm and L 1 = 800 mm, if k = 4 is selected, ΔL = 100 mm and Lw = 750 mm.
一方、窓付形載台２０の幅方向（図２の車両の幅方向）における窓部の幅と位置に関する寸法は、新トラックスケールによる輪重、軸重、総重量および平面的重心位置の測定に直接的には影響を与えない。よって、車両１０の左右いずれか一方の車輪（ここでは、右車輪１１ａ，１２ａ）のみを窓部の載台面２０Ｎに積載できるよう、図１に示す如く、窓部の下端部４０３を突出形載台２０’の点Ａ，Ｆを結ぶラインに一致させるとよい。そして、窓付形載台２０の強度等を考慮して窓部の縦幅寸法ＬｗＶ、縦離間距離ΔＬｖを所望の寸法に設定することができる。例えば、これらの値ＬｗＶ，ΔＬｖは窓付形載台２０の構成（例えば、厚み）や材質等に基づいて、窓付形載台２０の強度確保の観点から適当な値に設定するとよい。
On the other hand, the dimensions relating to the width and position of the window portion in the width direction (the vehicle width direction in FIG. 2) of the window-equipped
このようにして、以上の各寸法ΔＬ，Ｌｗ，ΔＬＶ，Ｌｗｖが決定された窓付形載台２０を新トラックスケールの新型載台に用いることにより、全測定対象車両のすべての輪重、軸重、総重量および平面的重心位置を測定できる。
In this way, more than the size [Delta] L of, Lw, [Delta] L V, by using a window-shaping the
［新トラックスケールの構成］
以下、上記各寸法ΔＬ，Ｌｗ，ΔＬＶ，ＬｗＶが決定された窓付形載台２０を備える新トラックスケールの構成の一例について図面を参照しながら詳しく説明する。
[Configuration of new track scale]
Hereinafter, an example of the configuration of a new track scale provided with the window-mounted
図３は、本発明の第１実施形態による新トラックスケールの概略構造の一例を示した図である。同図（ａ）には、新トラックスケールを平面図が示されている。同図（ｂ）には、新トラックスケールの側面図が示されている。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a schematic structure of a new track scale according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A shows a plan view of the new track scale. FIG. 4B shows a side view of the new track scale.
なお、本実施形態では、便宜上、図３において車両１０の全長方向を「前」および「後」の方向として図示し、車両１０の幅方向を「左」および「右」の方向として図示している。そして、車両１０が窓付形載台２０に窓付形載台２０の「後」から進入し、窓付形載台２０の「前」から退出するものして、以下の新トラックスケール１００の構成を説明する。よって、以下の説明では、車両１０の進入方向を、前後方向と言い換え、車両１０の幅方向を左右方向と言い換える場合がある。
In this embodiment, for the sake of convenience, in FIG. 3, the full length direction of the
図３に示すように、新トラックスケール１００は、トラックやトレーラ等の車両１０が載ることができる窓付形載台２０と、第１ロードセルＬＣ１、第２ロードセルＬＣ２、第３ロードセルＬＣ３および第４ロードセルＬＣ４（以下、これらのロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４を総称して「ロードセルＬＣ１〜ＬＣ４」と略す場合がある）と、を備える。
As shown in FIG. 3, the
なお、ここでは、車両１０として、車輪１１ａ，１１ｂが装着された前側の車軸１３（第１軸１３）が運転席の下方に１本、車輪１２ａ，１２ｂが装着された後側の車軸１４（第２軸１４）が荷台の下方に１本、合計２本の車軸１３，１４が配された４輪トラックが例示されている。
Here, as the
図３に示すように、窓付形載台２０は、車両１０の車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤ接地面と窓付形載台２０の主面（ここでは、載台面２０Ｎ）との間の面圧に基づいた荷重が、窓付形載台２０の下方に配されたロードセルＬＣ１〜ＬＣ４に伝達しない窓部１５０（第１領域）と、車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤ接地面と窓付形載台２０の主面（ここでは、載台面２０Ｍ）との間の面圧に基づいた荷重が、上記ロードセルＬＣ１〜ＬＣ４に伝達する載台本体１６０（第２領域）と、を備える。
As shown in FIG. 3, the window-type mounting table 20 includes a tire grounding surface of the
新トラックスケール１００を平面視（図３（ａ））した場合、設置ベース２５の表面には長方形のピット部１７０が形成されている。そして、図３に示すように、このピット部１７０に、設置ベース２５のピット部１７０とほぼ同形（若干小さめ）の窓付形載台２０が配されている。
When the
なお、本例では、窓付形載台２０のうちの矩形の窓部１５０以外の部分が、載台本体１６０となっている。つまり、図３（ａ）に示すように、載台本体１６０は、前後方向に延びる右端部２０Ｒおよび左端部２０Ｌを長辺とし、左右方向に延びる前端部２０Ｆおよび後端部２０Ｂを短辺とし、全長が、上記の総重量測定余裕量γを確保できる寸法に設定された長方板体となっている。そして、この直方板体の左後方部を、上述の設計寸法ΔＬ，Ｌｗ，ΔＬｖ，Ｌｗｖに基づいて矩形の窓形に削り取ることにより、窓部１５０が直方板体を貫通するようにして形成されている。
In this example, a part other than the
また、本例では、新トラックスケール１００を平面視（図３（ａ））した場合、窓部１５０内には、この窓部１５０とほぼ同形（若干小さめ）の窓蓋部材２６および窓蓋部材２６の四隅を支持する４本の支持部材２７が設けられている。窓蓋部材２６は、図３（ｂ）に示すように、設置ベース２５から立設する支持部材２７を用いて、載台本体１６０と同一の高さに下方から支持される。つまり、窓蓋部材２６は、窓部１５０の枠内のピット空間を塞ぐ目的で設けられている部材である。
Further, in this example, when the
このようにして、本実施形態では、この窓蓋部材２６の主面（おもて面）に車両１０の車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂが載ったときでも、上記荷重が窓付形載台２０の下方に配されたロードセルＬＣ１〜ＬＣ４に伝達しないように構成している。
Thus, in this embodiment, even when the
なお、以上の窓付形載台２０の構成は一例であり、様々な構成に変更できる。 The above-described configuration of the windowed mounting table 20 is an example, and can be changed to various configurations.
例えば、窓部１５０の載台面２０Ｎの形成法は、上記の方法に限らない。他の形成法の詳細は、第１変形例において述べる。
For example, the method for forming the mounting
また、窓部１５０の形状は必ずしも矩形でなくてもよい。例えば、この窓部１５０の寸法を上記窓付形載台の設計手法に基づいて決定すれば、他の形状（例えば、窓部の角を面取りしたような多角形状等）であってもよい。
Moreover, the shape of the
図３に示すように、４個のロードセルＬＣ１〜ＬＣ４はそれぞれ、窓付形載台２０の載台本体１６０の四隅近傍において窓付形載台２０の下方の設置ベース２５上に配されている。
As shown in FIG. 3, the four load cells LC <b> 1 to LC <b> 4 are respectively arranged on the
詳しくは、第１ロードセルＬＣ１と第３ロードセルＬＣ３は、載台本体１６０の後端部２０Ｂの近傍において後端部２０Ｂと平行な直線上に一定間隔（寸法ｂ；例えば、図９および図１０参照）を隔てて並び、第２ロードセルＬＣ２と第４ロードセルＬＣ４は、載台本体１６０の前端部２０Ｆの近傍において前端部２０Ｆと平行な直線上に上記一定間隔と同じ間隔（寸法ｂ；例えば、図９および図１０参照）を隔てて並んでいる。
Specifically, the first load cell LC1 and the third load cell LC3 are arranged at a constant interval (dimension b; for example, FIG. 9 and FIG. 10) on a straight line parallel to the
一方、第１ロードセルＬＣ１と第２ロードセルＬＣ２は、載台本体１６０の左端部２０Ｌの近傍において左端部２０Ｌと平行な直線上に一定間隔（寸法ａ；例えば、図１１および図１２参照）を隔てて並び、第３ロードセルＬＣ３と第４ロードセルＬＣ４は、載台本体１６０の右端部２０Ｒの近傍において右端部２０Ｒと平行な直線上に上記一定間隔と同じ間隔（寸法ａ；例えば、図１１および図１２参照）を隔てて並んでいる。
On the other hand, the first load cell LC1 and the second load cell LC2 are spaced apart from each other on a straight line parallel to the
以上より、窓付形載台２０の載台本体１６０が、図３（ｂ）に示すように、設置ベース２５上のロードセルＬＣ１〜ＬＣ４を用いて、窓付形載台２０の窓蓋部材２６と同一の高さに下方から支持されている。これにより、この載台本体１６０の主面（おもて面）に車両１０の車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂが載ったとき、上記荷重を窓付形載台２０の下方に配されたロードセルＬＣ１〜ＬＣ４に伝達できる。
As described above, the mounting
このように、本実施形態の新トラックスケール１００の特徴は、窓付形載台２０が、車両１０の車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤ接地面と窓付形載台２０の主面との間の面圧に基づいた荷重がロードセルＬＣ１〜ＬＣ４に伝達しない領域を備えることにある。そして、本実施形態の新トラックスケール１００では、上記特徴により、従来のトラックスケールに、車両１０の軸重および総重量を測定する機能の他、車両１０の輪重および水平面的重心位置を測定する機能を付与することができるが、その詳細は後述する。
As described above, the
［新トラックスケールの制御系の構成］
図４は、図３の新トラックスケールの制御系の構成の一例を示したブロック図である。また、図５は、図４の新トラックスケールの制御装置の機能ブロック図である。
[New track scale control system configuration]
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the control system of the new track scale of FIG. FIG. 5 is a functional block diagram of the new track scale control device of FIG.
図４に示すように、新トラックスケール１００は、制御装置４０と、操作装置４１と、表示装置４２とを備える。
As shown in FIG. 4, the
制御装置４０は、例えば、ロードセルＬＣ１〜ＬＣ４のそれぞれに対応する複数（ここでは、４個）の増幅器４３および複数（ここでは、４個）のローパスフィルタ４４と、マルチプレクサ４５と、Ａ／Ｄ変換器４６と、Ｉ／Ｏ回路４７と、メモリ４８と、演算器４９とを備える。
The
増幅器４３は、ロードセルＬＣ１〜ＬＣ４から送信される信号をＡ／Ｄ変換可能な大きさに増幅して送り出す機能を備える。
The
ローパスフィルタ４４は、低域周波数のみを信号として通過させる機能を備える。
The
マルチプレクサ４５は、ローパスフィルタ４４のそれぞれから送信される複数の信号を、演算器４９からの選択制御信号の指令に基づいて選択的に送り出す機能を備える。
The
Ａ／Ｄ変換器４６は、マルチプレクサ４５からのアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を備える。
The A /
Ｉ／Ｏ回路４７は、Ａ／Ｄ変換器４６と、操作装置４１と、表示装置４２と、メモリ４８と、演算器４９との間で各種の信号やデータの受け渡しを行う機能を備える。
The I /
メモリ４８は、例えば、ＰＲＯＭやＲＡＭ等で構成され、所定プログラムや基本データ等を長期的に記憶したり、種々のデータや演算用数値などを一時的に記憶したりする機能を備える。
The
演算器４９は、例えば、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）等の処理装置で構成され、メモリ４８に格納されている所定プログラムの指示に従って、必要な信号をＩ／Ｏ回路４７を介して受け取り、必要なデータをメモリ４８から受け取り、受け取った信号やデータに基づいて演算を実行する機能を備える。
The
操作装置４１は、操作スイッチや数値キー等を備え、測定開始・終了の動作や零点調整動作、使用モードの切り換え動作、数値設定動作などの種々の動作の際に用いられる。
The
表示装置４２は、例えば、液晶ディスプレイパネル等で構成され、測定結果や各種データの入出力画面などが表示される。
The
［新トラックスケールの制御系の処理動作］
新トラックスケール１００の制御系においては、各ロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の出力信号が、増幅器４３、ローパスフィルタ４４、マルチプレクサ４５、Ａ／Ｄ変換器４６およびＩ／Ｏ回路４７を経由して演算器４９に送られる。演算器４９は、メモリ４８に格納されている所定プログラムに従って、Ｉ／Ｏ回路４７からの信号を取り込み、メモリ４８に記憶されている種々のデータを読み込む。
[Processing of new track scale control system]
In the control system of the
これにより、演算器４９は、これらの信号やデータに基づいて車両１０の運転を支援できる様々な有益な積載状態量の演算を行い、この演算結果は表示装置４２に表示される。
Thereby, the
そして、本実施形態の新トラックスケール１００では、制御装置４０において、所定プログラムが演算器４９で実行されることにより、図５に示すように、車両１０の車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの輪重を演算する輪重演算部５１、車両１０の水平面的重心位置を演算する重心位置演算部５２、車両１０の総重量を演算する総重量演算部５３、車両１０の車軸１３、１４の軸重を演算する軸重演算部５４、表示信号生成部５５のそれぞれの機能が実現される。
And in the
なお、制御装置４０は、必ずしも、単独の演算器４９で構成される必要はなく、複数の演算器が分散配置されていて、それらが協働して新トラックスケール１００の動作を制御するよう構成されていてもよい。例えば、輪重演算部５１の機能、重心位置演算部５２の機能、総重量演算部５３の機能および軸重演算部５４の機能を、ここでは、単一の演算器４９を用いて実現している例が示されているが、これらの機能を別個の演算器（ＭＰＵ）を用いて実現してもよい。
Note that the
そこで、以下、新トラックスケール１００の輪重演算部５１、重心位置演算部５２、総重量演算部５３および軸重演算部５４のそれぞれの機能について順を追って説明する。なお、表示信号生成部５５の機能は公知である。よって、表示信号生成部５５の機能説明は、ここでは、省略する。
Therefore, hereinafter, the functions of the wheel
［記号の定義］
まず、以下の説明およびこれに関連する図面に用いる記号の意味を、まとめて定義する。
[Definition of symbols]
First, the meanings of symbols used in the following description and related drawings are collectively defined.
＜車両関連＞
Ｘ軸：車両１０の幅方向の中心位置を通り全長方向に延びる中央線
Ｙ軸：車両１０の第１軸１３に沿った直線
Ｏ（ラージオー）：Ｘ軸とＹ軸との交点
ＷＲ１：車両１０の第１軸１３の右車輪１１ａの輪重
ＷＬ１：車両１０の第１軸１３の左車輪１１ｂの輪重
ＷＲ２：車両１０の第２軸１４の右車輪１２ａの輪重
ＷＬ２：車両１０の第２軸１４の左車輪１２ｂの輪重
Ｗ１：第１軸１３の軸重
Ｗ２：第２軸１４の軸重
Ｗ：車両１０の総重量
Ｇ：車両１０の重心
ＸＧ：直交座標系Ｏ−ＸＹにおける車両１０の全長方向の重心位置
ＹＧ：直交座標系Ｏ−ＸＹにおける車両１０の幅方向の重心位置
Ｂ１：車両１０の第１軸１３のトレッド間隔
Ｂ２：車両１０の第２軸１４のトレッド間隔
ｌ（スモールエル）１２：第１軸１３と第２軸１４との間の距離（軸間距離）
Ｓ：タイヤ接地長（本実施形態では、タイヤ接地長Ｓは、全ての車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂにおいて同一であると仮定する。）
＜ロードセル関連＞
Ｐ１：第１ロードセルＬＣ１の出力
Ｐ２：第２ロードセルＬＣ２の出力
Ｐ３：第３ロードセルＬＣ３の出力
Ｐ４：第４ロードセルＬＣ４の出力
Ｐ１２：第１ロードセルＬＣ１および第２ロードセルＬＣ２の出力の和
（Ｐ１２＝Ｐ１＋Ｐ２）
Ｐ１３：第１ロードセルＬＣ１および第３ロードセルＬＣ３の出力の和
（Ｐ１３＝Ｐ１＋Ｐ３）
Ｐ２４：第２ロードセルＬＣ２および第４ロードセルＬＣ４の出力の和
（Ｐ２４＝Ｐ２＋Ｐ４）
Ｐ３４：第３ロードセルＬＣ３および第４ロードセルＬＣ４の出力の和
（Ｐ３４＝Ｐ３＋Ｐ４）
Ｐ：全てのロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の出力の総和
（Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４）
ａ：第１ロードセルＬＣ１と第２ロードセルＬＣ２との中心間距離（第３ロードセルＬＣ３と第４ロードセルＬＣ４との中心間距離）
Δａ：載台本体１６０の後端部２０Ｂと第１ロードセルＬＣ１の中心との距離（載台本体１６０の後端部２０Ｂと第３ロードセルＬＣ３の中心との距離）
ｂ：第１ロードセルＬＣ１と第３ロードセルＬＣ３との中心間距離（第２ロードセルＬＣ２と第４ロードセルＬＣ４との中心間距離）
ｂ１：第１ロードセルＬＣ１の中心と第１軸１３の輪重ＷＬ１の作用点との距離
ｂ１´：第３ロードセルＬＣ３の中心と第１軸１３の輪重ＷＲ１の作用点との距離
ｂ２：第１ロードセルＬＣ１の中心と第２軸１４の輪重ＷＬ２の作用点との距離
ｂ２´：第３ロードセルＬＣ３の中心と第２軸１４の輪重ＷＲ２の作用点との距離
なお、上記記号のうち、距離ａ，ｂ，Δａは、既知の値（ロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の配置に依存する固定値）であり、これらの値は予めメモリ４８に記憶されている。
<Vehicle related>
X axis: a center line extending in the full length direction through the center position in the width direction of the vehicle 10 Y axis: a straight line along the first axis 13 of the vehicle 10 O (Large): intersection of the X axis and the Y axis W R1 : vehicle Wheel weight W L1 of the right wheel 11a of the first shaft 13 of the wheel: W L2 : Wheel weight of the left wheel 11b of the first shaft 13 of the vehicle 10 W R2 : Wheel weight of the right wheel 12a of the second shaft 14 of the vehicle 10 W L2 : Wheel weight of the left wheel 12b of the second shaft 14 of the vehicle 10 W 1 : Axial weight of the first shaft 13 W 2 : Axial weight of the second shaft 14 W: Total weight of the vehicle 10 G: Center of gravity X G of the vehicle 10: The center-of-gravity position Y G in the full-length direction of the vehicle 10 in the orthogonal coordinate system O-XY: The center-of-gravity position in the width direction of the vehicle 10 in the orthogonal coordinate system O-XY B 1 : The tread interval of the first shaft 13 of the vehicle 10 B 2 : The vehicle 10 tread interval of the second shaft 14 l (small L) 12 : with the first shaft 13 Distance from second axis 14 (distance between axes)
S: Tire contact length (In this embodiment, it is assumed that the tire contact length S is the same in all the
<Load cell related>
P 1 : Output of the first load cell LC 1 P 2 : Output of the second load cell LC 2 P 3 : Output of the third load cell LC 3 P 4 : Output of the fourth load cell LC 4 P 12 : Output of the first
P 13 : Sum of outputs of first load cell LC1 and third load cell LC3 (P 13 = P 1 + P 3 )
P 24 : Sum of outputs of second load cell LC2 and fourth load cell LC4 (P 24 = P 2 + P 4 )
P 34 : Sum of outputs of third load cell LC3 and fourth load cell LC4 (P 34 = P 3 + P 4 )
P: Sum of outputs of all load cells LC1 to LC4 (P = P 1 + P 2 + P 3 + P 4 )
a: Center-to-center distance between first load cell LC1 and second load cell LC2 (center-to-center distance between third load cell LC3 and fourth load cell LC4)
Δa: distance between the
b: Center-to-center distance between first load cell LC1 and third load cell LC3 (center-to-center distance between second load cell LC2 and fourth load cell LC4)
b 1: a distance b 1 between the point of action of the wheel load W L1 and the center of the
＜窓付形載台関連＞
Ｌ：載台本体１６０の全長
Ｌｗ：窓部１５０の横幅寸法
ΔＬ：窓部１５０の横離間寸法
なお、上記距離Ｌ，Ｌｗ，ΔＬは、既知の値（窓付形載台２０の形状に依存する固定値）であり、これらの値は予めメモリ４８に記憶されている。
<Related to a platform with window>
L: Total length of the platform
＜ロードセルの出力波形関連＞
図６に示すように、車両１０の第１軸１３（第２軸１４も同じ）の左車輪１１ｂのタイヤでは、載台本体１６０および窓蓋部材２６においてタイヤ接地面３０が生じ、タイヤにはタイヤ接地長Ｓが存在する。よって、車両１０が窓付形載台２０上を移動するとき、ロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の出力Ｐの出力波形には、複数個の折点が表れ（例えば、図７（ｂ）および図８参照）、これらの出力波形の折点に対応する時刻ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５，ｔ６，ｔ７，ｔ８は、以下のように定義できる。
<Load cell output waveform>
As shown in FIG. 6, in the tire of the
ｔ０：第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤが、設置ベース２５から載台本体１６０に載り込み始める時
ｔ１：第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤが、窓蓋部材２６に完全に載った時
ｔ２：第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤが、窓蓋部材２６から載台本体１６０に再び載り込み始める時
ｔ３：第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤが、載台本体１６０に完全に載った時
ｔ４：第２軸１４の左右車輪１２ａ，１２ｂのタイヤが、設置ベース２５から載台本体１６０に載り込み始める時
ｔ５：第２軸１４の左車輪１２ｂのタイヤが、窓蓋部材２６に完全に載った時
ｔ６：第２軸１４の左車輪１２ｂのタイヤが、窓蓋部材２６から載台本体１６０に再び載り込み始める時
ｔ７：第２軸１４の左車輪１２ｂのタイヤが、載台本体１６０に完全に載った時
ｔ８：第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤが、載台本体１６０から設置ベース２５に降り始める時
t 0 : When the tires of the left and
［輪重演算部の機能］
以下、新トラックスケール１００の輪重演算部５１の機能について説明する。
[Function of wheel load calculation unit]
Hereinafter, the function of the wheel
図７および図８は、図５の輪重演算部による車両の輪重導出の説明、図５の軸重演算部による車両の軸重導出の説明および図５の総重量演算部による車両の総重量導出の説明に用いる概略図である。図７および図８では、窓付形載台２０における第１軸１３の位置と、全てのロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の出力の総和であるＰ（ｘ）（＝Ｐ１（ｘ）＋Ｐ２（ｘ）＋Ｐ３（ｘ）＋Ｐ４（ｘ））との間の関係が示されている。図７中のＰ（ｘ）は、第１軸１３が、窓付形載台２０上を移動するときのグラフであり（対一軸応答）、図８中のＰ（ｘ）は、第１軸１３および第２軸１４の両方が、窓付形載台２０上を移動するときのグラフである（対二軸応答）。
FIGS. 7 and 8 illustrate the vehicle wheel load deriving by the wheel load calculating unit in FIG. 5, the vehicle load deriving by the shaft load calculating unit in FIG. 5, and the total weight calculating unit in FIG. It is the schematic used for description of weight derivation. 7 and 8, P (x) (= P 1 (x) + P 2 (x), which is the sum of the positions of the
車両１０の第１軸１３の輪重ＷＲ１，ＷＬ１および第２軸１４の輪重ＷＲ２，ＷＬ２を導くには、車両１０が窓付形載台２０上を移動する場合のロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の出力波形（時間波形）の意味を知る必要がある。
In order to guide the wheel loads W R1 and W L1 of the
そこで、まず、ロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の出力波形について説明する。 First, the output waveforms of the load cells LC1 to LC4 will be described.
図７（ｂ）は、図１の車両の第１軸の両車輪が窓付形載台に移動するときの、ロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の出力波形（時間波形）を表した図である。詳しくは、第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤが載台本体１６０に載り込み始める時の第１軸１３の位置（タイヤ中心線位置）をｘ軸の原点（ｘ＝０）とし、同位置を横軸に取り、全てのロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の出力の総和であるＰ（ｘ）（＝Ｐ１（ｘ）＋Ｐ２（ｘ）＋Ｐ３（ｘ）＋Ｐ４（ｘ））の出力波形を縦軸に取って、両者の関係が示されている。
FIG. 7B is a diagram showing output waveforms (time waveforms) of the load cells LC <b> 1 to LC <b> 4 when both wheels of the first shaft of the vehicle of FIG. 1 move to the window-mounted platform. Specifically, the position of the first shaft 13 (tire center line position) when the tires of the left and
なお、図７では、上記出力波形の意味を理解容易にする趣旨で、上記ｘ軸の位置に対応付けて、車両１０の第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤが載台本体１６０に載り込み始める様子が併記されている。但し、ここでは、輪重演算部５１による車両１０の輪重導出を理解することが目的なので、本導出法に直接関係しない新トラックスケール１００の構成の図示は、便宜上、省略ないし簡略化されている。例えば、設置ベース２５（図１参照）の図示は省略されている。また、車両１０の構成の図示は、第１軸１３をそのタイヤ中心線で略記する等、適宜、簡略化されている。更に、窓付形載台２０の各部の大小関係については図面を容易に作成できるように、適宜、改変している。
In FIG. 7, the tires of the left and
図７（ｂ）および図８のＰ（ｘ）の出力波形は、以下の如く理解できる。 The output waveform of P (x) in FIGS. 7B and 8 can be understood as follows.
図７（ａ）に示すように、第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤが、設置ベース２５（図３参照）から載台本体１６０に載り込み始める時（時刻ｔ０）、Ｐ（ｘ）の出力波形は立ち上がり始め、第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤが、窓蓋部材２６上に載り込む場合の適時に減少に転じる。そして、第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤが、窓蓋部材２６に完全に載った時（時刻ｔ１）、上記出力波形の値は一定となる。この場合、Ｐ（ｘ）の出力値が第１軸１３の輪重ＷＲ１に相当する。
As shown in FIG. 7A, when the tires of the left and
なお、このとき、車両１０の第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤと窓付形載台２０との間でタイヤ接地面３０が生じるが、第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂの輪重ＷＲ１，ＷＬ１がタイヤ接地面３０に等分布荷重として作用すると仮定する場合、上記出力波形の立ち上がりプロファイルは、図７（ｂ）に示す如くほぼ折線状となる。また、時刻ｔ０に対応するｘ軸の位置と、時刻ｔ１に対応するｘ軸の位置との間の距離は、タイヤ接地長Ｓに、窓部１５０の横離間寸法ΔＬを足した値に等しくなる。
At this time, a tire ground contact surface 30 is generated between the tires of the left and
次いで、第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤが、窓蓋部材２６から載台本体１６０に再び載り込み始める時（時刻ｔ２）、Ｐ（ｘ）の出力波形は、再び立ち上がり始め、第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤが、載台本体１６０に完全に載った時（時刻ｔ３）、上記出力波形の値は一定となる。この場合、Ｐ（ｘ）の出力値が第１軸１３の軸重Ｗ１（＝ＷＲ１＋ＷＬ１）に相当する。
Next, when the tire of the
なお、このとき、車両１０の第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤと窓付形載台２０との間でタイヤ接地面３０が生じるが、第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂの輪重ＷＲ１，ＷＬ１がタイヤ接地面３０に等分布荷重として作用すると仮定する場合、上記出力波形の立ち上がりプロファイルは、図７（ｂ）に示す如くほぼ折線状となる。また、時刻ｔ０に対応するｘ軸の位置と、時刻ｔ３に対応するｘ軸の位置との間の距離は、タイヤ接地長Ｓに、窓部１５０の横離間寸法ΔＬおよび横幅寸法Ｌｗを足した値に等しくなる。
At this time, a tire ground contact surface 30 is generated between the tires of the left and
一方、図８に示すように、第２軸１４の左右車輪１２ａ，１２ｂのタイヤが、設置ベース２５から載台本体１６０に載り込み始める時（時刻ｔ４）、Ｐ（ｘ）の出力波形は、再び立ち上がり始め、第２軸１４の左車輪１２ｂのタイヤが、窓蓋部材２６上に載り込む場合の適時に減少に転じる。そして、第２軸１４の左車輪１２ｂのタイヤが、窓蓋部材２６に完全に載った時（時刻ｔ５）、上記出力波形の値は一定となる。この場合、Ｐ（ｘ）の出力値が、第１軸１３の軸重Ｗ１に、第２軸１４の輪重ＷＲ１を足した値に相当する。
On the other hand, as shown in FIG. 8, when the tires of the left and
なお、このとき、車両１０の第２軸１４の左右車輪１２ａ，１２ｂのタイヤと窓付形載台２０との間でタイヤ接地面３０が生じるが、第２軸１４の左右車輪１２ａ，１２ｂの輪重ＷＲ２，ＷＬ２がタイヤ接地面３０に等分布荷重として作用すると仮定する場合、上記出力波形の立ち上がりプロファイルは、図８に示す如くほぼ折線状となる。また、時刻ｔ０に対応するｘ軸の位置と、時刻ｔ５に対応するｘ軸の位置との間の距離は、タイヤ接地長Ｓに、窓部１５０の横離間寸法ΔＬおよび軸間距離ｌ１２を足した値に等しくなる。
At this time, the tire ground contact surface 30 is generated between the tires of the left and
次いで、第２軸１４の左車輪１２ｂのタイヤが、窓蓋部材２６から載台本体１６０に再び載り込み始める時（時刻ｔ６）、Ｐ（ｘ）の出力波形は、再び立ち上がり始め、第２軸１３の左車輪１２ｂのタイヤが、載台本体１６０に完全に載った時上記出力波形の値は一定となる。この場合、Ｐ（ｘ）の出力値が第１軸１３の軸重Ｗ１に、第２軸１４の輪重ＷＲ２，ＷＬ２を足した値に相当する。
Then, the tire of the
なお、このとき、車両１０の第２軸１４の左右車輪１２ａ，１２ｂのタイヤと窓付形載台２０との間でタイヤ接地面３０が生じるが、第２軸１４の左右車輪１２ａ，１２ｂの輪重ＷＲ２，ＷＬ２がタイヤ接地面３０に等分布荷重として作用すると仮定する場合、上記出力波形の立ち上がりプロファイルは、図８に示す如くほぼ折線状となる。また、時刻ｔ０に対応するｘ軸の位置と、時刻ｔ７に対応するｘ軸の位置との間の距離は、タイヤ接地長Ｓに、窓部１５０の横離間寸法ΔＬ、窓部１５０の横幅寸法Ｌｗおよび軸間距離ｌ１２を足した値に等しくなる。
At this time, the tire ground contact surface 30 is generated between the tires of the left and
次いで、第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤが、載台本体１６０から設置ベース２５に降り始める時（時刻ｔ８）、Ｐ（ｘ）の出力波形は減少に転じる。
Then, the left and
以上により、時間区間［ｔ１，ｔ２］におけるＰ（ｔ）は、車両１０の第１軸１３の右車輪１１ａのみが載台本体１６０上に載ったときのロードセルＬＣ１〜ＬＣ４からの出力信号（荷重信号）の総和に対応し、この値は、第１軸１３の輪重ＷＲ１に相当する。
As described above, P (t) in the time interval [t 1 , t 2 ] is an output signal from the load cells LC1 to LC4 when only the
よって、第１軸１３の輪重ＷＲ１は以下の式（１３）によって求めることができる。
Therefore, the wheel load W R1 of the
輪重ＷＲ１＝Ｐ（ｔ）・・・（１３）
ただし、式（１３）において、ｔは時間区間［ｔ１，ｔ２］内の時刻（ｔ１≦ｔ≦ｔ２）である。
Wheel load W R1 = P (t) (13)
In Expression (13), t is the
また、時間区間［ｔ３，ｔ４］におけるＰ（ｔ）は、車両１０の第１軸１３の両車輪１１ａ，１１ｂが軸重測定載台面２１に載ったときのロードセルＬＣ１〜ＬＣ４からの出力信号（荷重信号）の総和に対応し、この値は、第１軸１３の軸重Ｗ１（＝ＷＬ１＋ＷＲ１）に相当する。
Further, P (t) in the time interval [t 3 , t 4 ] is an output from the load cells LC1 to LC4 when both the
よって、第１軸１３の輪重ＷＬ１は以下の式（１４）によって求めることができる。
Therefore, wheel load W L1 of the
輪重ＷＬ１＝Ｐ（ｔ）−ＷＲ１＝Ｗ１−ＷＲ１・・・（１４）
ただし、式（１４）において、ｔは時間区間［ｔ３，ｔ４］内の時刻（ｔ３≦ｔ≦ｔ４）である。
Wheel load W L1 = P (t) −W R1 = W 1 −W R1 (14)
In Expression (14), t is the
また、時間区間［ｔ５，ｔ６］におけるＰ（ｔ）は、車両１０の第１軸１３の両車輪１１ａ，１１ｂおよび第２軸１４の右車輪１２ａのみが載台本体１６０に載ったときのロードセルＬＣ１〜ＬＣ４からの出力信号（荷重信号）の総和に対応し、この値は、第１軸１３の軸重Ｗ１に、第２軸１４の右車輪１２ａの輪重ＷＲ２を足した値に相当する。
Further, P (t) in the time interval [t 5 , t 6 ] is when only the both
よって、第２軸１４の輪重ＷＲ２は以下の式（１５）によって求めることができる。
Therefore, wheel load W R2 of the
輪重ＷＲ２＝Ｐ（ｔ）−Ｗ１・・・（１５）
ただし、式（１５）において、ｔは時間区間［ｔ５，ｔ６］内の時刻（ｔ５≦ｔ≦ｔ６）である。
Wheel load W R2 = P (t) −W 1 (15)
In Expression (15), t is the time interval [t 5, t 6] within the time (t 5 ≦ t ≦ t 6 ).
また、時間区間［ｔ７，ｔ８］におけるＰ（ｔ）は、車両１０の第１軸１３の両車輪１１ａ，１１ｂおよび第２軸１４の両車輪１２ａ，１２ｂが載台本体１６０に載ったときのロードセルＬＣ１〜ＬＣ４からの出力信号（荷重信号）の総和に対応し、この値は、第１軸１３の軸重Ｗ１に、第２軸１４の左右車輪１２ａの輪重ＷＲ２，ＷＬ２を足した値に相当する。
Further, in P (t) in the time interval [t 7 , t 8 ], both
よって、第２軸１４の輪重ＷＬ２は以下の式（１６）によって求めることができる。
Therefore, wheel load W L2 of the
輪重ＷＲ２＝Ｐ（ｔ）−（Ｗ１＋ＷＲ２）・・・（１６）
ただし、式（１６）において、ｔは時間区間［ｔ７，ｔ８］内の時刻（ｔ７≦ｔ≦ｔ８）である。
Wheel load W R2 = P (t) − (W 1 + W R2 ) (16)
In Expression (16), t is the time interval [t 7, t 8] within the time (t 7 ≦ t ≦ t 8 ).
以上により、本実施形態の新トラックスケール１００は、輪重演算部５１が、上記式（１３）および式（１４）を用いて、車両１０の第１軸１３の輪重ＷＲ１、ＷＬ１を演算することができる。また、輪重演算部５１が、上記式（１５）および式（１６）を用いて、車両１０の第２軸１４の輪重ＷＲ２、ＷＬ２を演算することができる。
As described above, in the
［軸重演算部の機能］
以下、新トラックスケール１００の軸重演算部５４の機能について説明する。
[Function of axle load calculation unit]
Hereinafter, the function of the axial
上記のとおり、時間区間［ｔ３，ｔ４］におけるＰ（ｔ）は、車両１０の第１軸１３の両車輪１１ａ，１１ｂが載台本体１６０に載ったときのロードセルＬＣ１〜ＬＣ４からの出力信号（荷重信号）の総和に対応し、この値は、第１軸１３の軸重Ｗ１に相当する。
As described above, P (t) in the time interval [t 3 , t 4 ] is an output from the load cells LC1 to LC4 when both
よって、車両１０の第１軸１３の軸重Ｗ１は以下の式（１７）によって求めることができる。
Therefore, the axial weight W 1 of the
軸重Ｗ１＝Ｐ（ｔ）・・・（１７）
ただし、式（１７）において、ｔは時間区間［ｔ３，ｔ４］内の時刻（ｔ３≦ｔ≦ｔ４）である。
Axle load W 1 = P (t) (17)
However, in the formula (17), t is the
また、上記のとおり、時間区間［ｔ７，ｔ８］におけるＰ（ｔ）は、車両１０の第１軸１３の両車輪１１ａ，１１ｂおよび第２軸１４の両車輪１２ａ，１２ｂが載台本体１６０に載ったときのロードセルＬＣ１〜ＬＣ４からの出力信号（荷重信号）の総和に対応し、この値は、第１軸１３の軸重Ｗ１に、第２軸１４の軸重Ｗ２を足した値に相当する。
Further, as described above, in the time interval [t 7 , t 8 ], P (t) includes both the
よって、車両１０の第２軸１４の軸重Ｗ２は以下の式（１８）によって求めることができる。
Thus, axle weight W 2 of the
軸重Ｗ２＝Ｐ（ｔ）−Ｗ１・・・（１８）
ただし、式（１８）において、ｔは時間区間［ｔ７，ｔ８］内の時刻（ｔ７≦ｔ≦ｔ８）である。
Axle load W 2 = P (t) −W 1 (18)
However, in the formula (18), t is the time interval [t 7, t 8] within the time (t 7 ≦ t ≦ t 8 ).
以上により、本実施形態の新トラックスケール１００は、軸重演算部５４が、上記式（１７）を用いて車両１０の第１軸１３の軸重Ｗ１を演算することができる。また、軸重演算部５４が、上記式（１８）を用いて車両１０の第２軸１４の軸重Ｗ２を演算することができる。
As described above, in the
［総重量演算部の機能］
以下、新トラックスケール１００の総重量演算部５３の機能について説明する。
[Function of total weight calculation unit]
Hereinafter, the function of the
上記のとおり、時間区間［ｔ７，ｔ８］におけるＰ（ｔ）は、車両１０の第１軸１３の両車輪１１ａ，１１ｂおよび第２軸１４の両車輪１２ａ，１２ｂが載台本体１６０に載ったときのロードセルＬＣ１〜ＬＣ４からの出力信号（荷重信号）の総和に対応し、この値は、車両１０の総重量Ｗに相当する。
As described above, in the time interval [t 7 , t 8 ], P (t) includes both the
よって、車両１０の総重量Ｗは以下の式（１９）によって求めることができる。
Therefore, the total weight W of the
Ｗ＝Ｐ（ｔ）・・・（１９）
ただし、式（１９）において、ｔは時間区間［ｔ７，ｔ８］内の時刻（ｔ７≦ｔ≦ｔ８）である。
W = P (t) (19)
However, in the formula (19), t is the time interval [t 7, t 8] within the time (t 7 ≦ t ≦ t 8 ).
以上により、本実施形態の新トラックスケール１００は、総重量演算部５３が、上記式（１９）を用いて車両１０の総重量Ｗを演算することができる。
As described above, in the
［重心位置演算部の機能］
以下、新トラックスケール１００の重心位置演算部５２の機能について説明する。
[Function of center of gravity position calculation unit ]
Hereinafter, the function of the gravity center
＜水平面的重心位置（ＸＧ，ＹＧ）の説明＞
まず、車両１０の水平面的重心位置（ＸＧ，ＹＧ）の内容について図面を参照しながら説明する。
<Description of horizontal center of gravity (X G , Y G )>
First, the contents of the horizontal center of gravity position (X G , Y G ) of the
図９は、図３の重心位置演算部による車両の水平面的重心位置の導出の説明に用いる図である。 FIG. 9 is a diagram used for explaining the derivation of the horizontal center of gravity position of the vehicle by the center of gravity position calculation unit of FIG.
図９に示すように、本実施形態の新トラックスケール１００では、車両１０の重心Ｇの位置の定式化において、車両１０の幅方向の中心位置を通り全長方向に延びる車両中央線に沿ってＸ軸を定め、第１軸１３に沿ってＹ軸を定め、Ｘ軸とＹ軸との交点に原点Ｏを取っている。
As shown in FIG. 9, in the
つまり、本実施形態の新トラックスケール１００では、直交座標系Ｏ−ＸＹを基準にして、車両の重心Ｇの位置に相当する水平面的重心位置（ＸＧ，ＹＧ）を求めることに特徴がある。このように、直交座標系Ｏ−ＸＹを用いることによって、重心Ｇの位置を以下の如く簡易に定式化することができる。
That is, the
＜座標ＹＧの導出法＞
図９に示すように、座標ＹＧは、直交座標系Ｏ−ＸＹにおける車両幅方向の重心位置を表している。
<Derivation method of coordinate Y G>
As shown in FIG. 9, the coordinate Y G represents the position of the center of gravity of the vehicle width direction in the orthogonal coordinate system O-XY.
ここで、モーメントのつりあいの式から座標ＹＧは、次式（２０）で表わすことができる。 Here, the coordinate Y G from the equation the moment balance can be expressed by the following equation (20).
ＹＧ＝｛Ｂ１（ＷＬ１−ＷＲ１）＋Ｂ２（ＷＬ２−ＷＲ２）｝／２Ｗ・・・（２０）
式（２０）において、車両１０の第１軸１３のトレッド間隔Ｂ１および車両１０の第２軸１４のトレッド間隔Ｂ２を求めることができると、同式に基づいて座標ＹＧを演算できる。
Y G = {B 1 (W L1 −W R1 ) + B 2 (W L2 −W R2 )} / 2W (20)
If the tread interval B 1 of the
そこで、トレッド間隔Ｂ１，Ｂ２の求め方について、以下に詳述する。 Therefore, how to obtain the tread intervals B 1 and B 2 will be described in detail below.
なお、これらのトレッド間隔Ｂ１，Ｂ２を求めるに当たって、次の計算上の仮定を置く。 Note that the following calculational assumptions are made in obtaining these tread intervals B 1 and B 2 .
『仮定：窓付形載台２０上の車両１０の輪重ＷＲ１，ＷＬ１の作用点のロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の位置に対する幅方向の相対位置は、車両１０の移動に関係なく一定である。』
[Assumption: The relative position in the width direction with respect to the positions of the load cells LC <b> 1 to LC <b> 4 of the wheel loads W R <b> 1 and WL <b> 1 of the
トレッド間隔Ｂ １ の求め方
モーメントのつりあいの式から距離ｂ１´は、次式（２１）で表すことができる。
Distance from the equation balance of Determination of moment tread spacing B 1 b 1 'can be represented by the following formula (21).
ｂ１´＝ｂ・Ｐ１２（ｔ）／ＷＲ１・・・（２１）
ただし、式（２１）において、Ｐ１２（ｔ）＝Ｐ１（ｔ）＋Ｐ２（ｔ）であり、ｔは時間区間［ｔ１，ｔ２］内の時刻（ｔ１≦ｔ≦ｔ２）である。
b 1 ′ = b · P 12 (t) / W R1 (21)
However, in the formula (21), P 12 (t) = P 1 (t) + P 2 (t), and t is the time in the time interval [t 1 , t 2 ] (t 1 ≦ t ≦ t 2 ). It is.
また、以下のモーメントのつりあいの式（２２）が成立し、その結果、次式（２３）が得られる。 Further, the following formula (22) of moment balance is established, and as a result, the following formula (23) is obtained.
ｂ・Ｐ１２（ｔ）−ｂ１´・ＷＲ１−ＷＬ１・（ｂ−ｂ１）＝０・・・（２２）
ｂ１＝ｂ−（ｂ・Ｐ１２（ｔ）−ｂ１´・ＷＲ１）／ＷＬ１ ・・・（２３）
ただし、式（２２）および式（２３）において、Ｐ１２（ｔ）＝Ｐ１（ｔ）＋Ｐ２（ｔ）であり、ｔは時間区間［ｔ３，ｔ４］内の時刻（ｔ３≦ｔ≦ｔ４）である。
b · P 12 (t) −b 1 ′ · W R1 −W L1 · (b−b 1 ) = 0 (22)
b 1 = b− (b · P 12 (t) −b 1 ′ · W R1 ) / W L1 (23)
However, in Expression (22) and Expression (23), P 12 (t) = P 1 (t) + P 2 (t), and t is the time (t 3 ≦ t in the time interval [t 3 , t 4 ]) t ≦ t 4 ).
そして、トレッド間隔Ｂ１は、距離ｂ，ｂ１，ｂ１´との間において、次式（２４）の幾何学的関係が成り立つので、既知の値である距離ｂおよび上記式（２３）および式（２１）を用いて導くことができる距離ｂ１，ｂ１´をそれぞれ、式（２４）に代入することにより、トレッド間隔Ｂ１を演算することができる。 Since the geometric relationship of the following equation (24) is established between the tread interval B 1 and the distances b, b 1 , b 1 ′, the distance b, which is a known value, and the above equation (23) and By substituting the distances b 1 and b 1 ′ that can be derived using the equation (21) into the equation (24), the tread interval B 1 can be calculated.
Ｂ１＝ｂ−（ｂ１＋ｂ１´）・・・（２４） B 1 = b− (b 1 + b 1 ′) (24)
トレッド間隔Ｂ ２ の求め方
まず、車両１０の第２軸１４の左車輪１２ｂが、窓付形載台２０の窓部２６に載り込む前後において、窓付形載台２０を全長方向（前後方向）から見た場合の窓付形載台２０に作用する力（輪重に基づく荷重力およびロードセルからの反力）の変化を考える。
Determination of first tread spacing B 2, the
図１０（ａ）では、車両１０の第１軸１３の両車輪１１ａ，１１ｂが、窓付形載台２０の載台本体１６０に載り込んだときの窓付形載台２０を、その全長方向（前後方向）から見た場合の窓付形載台２０に作用する力が示されている。また、図１０（ｂ）では、車両１０の第１軸１３の両車輪１１ａ，１１ｂが、窓付形載台２０の載台本体１６０に載り込み、車両１０の第２軸１４の左車輪１２ｂが、窓付形載台２０の窓部２６に載り込んだときの窓付形載台２０をその全長方向（前後方向）から見た場合の窓付形載台２０に作用する力が示されている。
In FIG. 10A, the two-wheeled
そして、上記の仮定を置くとき、輪重ＷＲ１が作用する位置および輪重ＷＬ１が作用する位置は、図１０（ａ）の窓付形載台２０上でも図１０（ｂ）の窓付形載台２０上でも、窓付形載台２０をその全長方向から見た場合は変化せずに、これらが作用する位置は、窓付形載台２０の同方向において同じであるはずである。
When the above assumption is made, the position at which the wheel load W R1 acts and the position at which the wheel load W L1 acts are the same as those on the window-equipped
すると、時間区間［ｔ３，ｔ４］におけるＰ１２（ｔ）と、時間区間［ｔ５，ｔ６］におけるＰ１２（ｔ）との間の差は、輪重ＷＲ２の作用のみによって生じるものと考えられる。
Then, the P 12 (t) in the
よって、第３ロードセルＬＣ３および第４ロードセルＬＣ４を結ぶ直線のまわりのモーメントのつりあいの式から、距離ｂ２´は、次式（２５）で表すことができ、同式に基づいて距離ｂ２´を演算できる。 Therefore, from the equation of the moment balance around the straight line connecting the third load cell LC3 and fourth load cell LC4, distance b 2 'may be represented by the following formula (25), the distance b 2 based on the equation' Can be calculated.
ｂ２´＝ｂ・ΔＰ１２´／ＷＲ２・・・（２５）
ただし、式（２５）において、ΔＰ１２´は、時間区間［ｔ５，ｔ６］におけるＰ１２（ｔ）（＝Ｐ１（ｔ）＋Ｐ２（ｔ））の値から時間区間［ｔ３，ｔ４］におけるＰ１２（ｔ）（＝Ｐ１（ｔ）＋Ｐ２（ｔ））の値を引いた値である。
b 2 ′ = b · ΔP 12 ′ / W R2 (25)
However, in Expression (25), ΔP 12 ′ is calculated from the value of P 12 (t) (= P 1 (t) + P 2 (t)) in the time interval [t 5 , t 6 ] to the time interval [t 3 , It is a value obtained by subtracting the value of P 12 (t) (= P 1 (t) + P 2 (t)) at t 4 ].
次に、車両１０の第２軸１４の左車輪１２ｂが、窓付形載台２０の窓部２６から載台本体１６０に載り込む前後において、窓付形載台２０を全長方向（前後方向）から見た場合の窓付形載台２０に作用する力（輪重に基づく荷重力およびロードセルからの反力）の変化を考える。
Next, before and after the
図１０（ｂ）では、車両１０の第１軸１３の両車輪１１ａ，１１ｂが窓付形載台２０の載台本体１６０に載り込み、車両１０の第２軸１４の左車輪１２ｂが、窓付形載台２０の窓部２６に載り込んだときの窓付形載台２０を全長方向（前後方向）から見た場合の窓付形載台２０に作用する力が示されている。また、図１０（ｃ）では、車両１０の第１軸１３の両車輪１１ａ，１１ｂおよび車両１０の第２軸１４の両車輪１２ａ，１２ｂが、窓付形載台２０の載台本体１６０に載り込んだときの窓付形載台２０を全長方向（前後方向）から見た場合の窓付形載台２０に作用する力が示されている。
In FIG. 10B, both the
この場合、上記説明から理解できるとおり、時間区間［ｔ５，ｔ６］におけるＰ１２（ｔ）と、時間区間［ｔ７，ｔ８］におけるＰ１２（ｔ）との間の差は、輪重ＷＬ２の作用のみによって生じるものと考えられる。 In this case, as can be understood from the above description, the difference between P 12 (t) in the time interval [t 5 , t 6 ] and P 12 (t) in the time interval [t 7 , t 8 ] is It is thought that it is caused only by the action of heavy WL2 .
よって、第３ロードセルＬＣ３および第４ロードセルＬＣ４を結ぶ直線のまわりのモーメントのつりあいの式から、距離ｂ２は、次式（２６）で表すことができ、同式に基づいて距離ｂ２を演算できる。 Therefore, the distance b 2 can be expressed by the following formula (26) from the formula of the moment balance around the straight line connecting the third load cell LC3 and the fourth load cell LC4, and the distance b 2 is calculated based on the formula: it can.
ｂ２＝ｂ−ｂ・ΔＰ１２／ＷＬ２・・・（２６）
ただし、式（２６）において、ΔＰ１２は、時間区間［ｔ７，ｔ８］におけるＰ１２（ｔ）（＝Ｐ１（ｔ）＋Ｐ２（ｔ））の値から時間区間［ｔ５，ｔ６］におけるＰ１２（ｔ）（＝Ｐ１（ｔ）＋Ｐ２（ｔ））の値を引いた値である。
b 2 = b−b · ΔP 12 / W L2 (26)
However, in Expression (26), ΔP 12 is calculated from the value of P 12 (t) (= P 1 (t) + P 2 (t)) in the time interval [t 7 , t 8 ] to the time interval [t 5 , t 6 ] is a value obtained by subtracting the value of P 12 (t) (= P 1 (t) + P 2 (t)).
そして、トレッド間隔Ｂ２は、距離ｂ，ｂ２，ｂ２´との間において、次式（２７）の幾何学的関係が成り立つので、既知の値である距離ｂおよび上記式（２６）および式（２５）から得られる距離ｂ２，ｂ２´をそれぞれ、式（２７）に代入することにより、トレッド間隔Ｂ２を演算することができる。 Since the tread interval B 2 has a geometric relationship of the following equation (27) with the distances b, b 2 , b 2 ′, the distance b, which is a known value, and the above equation (26) and By substituting the distances b 2 and b 2 ′ obtained from Expression (25) into Expression (27), the tread interval B 2 can be calculated.
Ｂ２＝ｂ−（ｂ２＋ｂ２´）・・・（２７）
以上により、本実施形態の新トラックスケール１００では、トレッド間隔Ｂ１，Ｂ２を演算できる。その結果、新トラックスケール１００の重心位置演算部５２は、車両１０のトレッド間隔Ｂ１，Ｂ２、輪重ＷＲ１，ＷＬ１，ＷＲ２，ＷＬ２および総重量Ｗの取得に基づいて、式（２０）を用いて車両１０の重心Ｇの座標ＹＧを演算することができる。
B 2 = b− (b 2 + b 2 ′) (27)
As described above, in the
＜座標ＸＧの導出法＞
図９に示すように、座標ＸＧは、直交座標系Ｏ−ＸＹにおける車両全長方向の重心位置を表している。
<Derivation method of coordinate X G>
As shown in FIG. 9, the coordinate X G represents the position of the center of gravity of the vehicle overall length direction in the orthogonal coordinate system O-XY.
なお、ここで、図９のＹ軸は、車両１０の第１軸１３の中心線を載台本体１６０の表面（おもて面）に投影した直線上に設定される。一般に、重心ＧはＹ軸の左側（直交座標系Ｏ−ＸＹで言うと、第二象限および第三象限のうちのいずれか）に存在するので、重心Ｇの座標ＸＧの値は、通常、負である。
Here, the Y axis in FIG. 9 is set on a straight line obtained by projecting the center line of the
ここで、図１１に示すように、車両１０の第１軸１３の両車輪１１ａ，１１ｂおよび第２軸１４の両車輪１２ａ，１２ｂが、窓付形載台２０の載台本体１６０に載り込んだときの窓付形載台２０を、その幅方向（左右方向）から見た場合の窓付形載台２０に作用する力（軸重に基づく荷重力およびロードセルからの反力）のつりあいを考える。
Here, as shown in FIG. 11, both
すると、モーメントのつりあいの式から座標ＸＧは、次式（２８）で表わすことができる。 Then, the coordinates X G from the equation the moment balance can be expressed by the following equation (28).
ＸＧ＝−Ｗ２・ｌ１２／Ｗ・・・（２８）
ただし、式（２８）において、ＷおよびＷ２はそれぞれ、車両１０の総重量および第２軸１４の軸重である。よって、車両１０の軸間距離ｌ１２を導くことができると、同式に基づいて座標ＸＧを演算できる。
X G = −W 2 · l 12 / W (28)
However, in the formula (28), W and W 2 are each a axle load of the total weight and the
なお、式（２８）の関係が得られる図１１の状態は、車両１０の軸重Ｗ１，Ｗ２が窓付形載台２０に作用している状態、つまり、時間区間［ｔ７，ｔ８］のときの状態である。車両１０は、この状態のとき、窓付形載台２０上に静止してもよいし、窓付形載台２０上を移動してもよい。
The state of FIG. 11 in which the relationship of Expression (28) is obtained is the state in which the axle loads W 1 and W 2 of the
車両１０を載台１０上に静止させた状態で重心位置演算部５２の演算が行われる場合、車両１０からのロードセルＬＣ１〜ＬＣ４への振動の伝達が抑制されるので、重心位置演算部５２の演算精度を向上できる。
When the calculation of the gravity center
逆に、車両１０を窓付形載台２０上で移動させた状態で重心位置演算部５２の演算が行われる場合、重心位置演算部５２の演算を効率的に行うことができる。
On the contrary, when the calculation of the center-of-gravity
軸間距離ｌ １２ の求め方
車両１０の軸間距離ｌ１２を導くには、車両１０が窓付形載台２０上を移動する場合の、Ｐ１３（ｘ）（＝Ｐ１（ｘ）＋Ｐ３（ｘ））の出力波形（時間波形）の折点の意味を知る必要がある。
To guide the axial distance l 12 Determination of the
そこで、Ｐ１３（ｘ）の出力波形の折点について説明する。Ｐ１３（ｘ）の出力波形（各プロファイルの変化）は、第２ロードセルＬＣ２および第４ロードセルＬＣ４を結ぶ直線のまわりのモーメントのつりあい式に基づいて理解できる。 Therefore, the break point of the output waveform of P 13 (x) will be described. The output waveform of P 13 (x) (change in each profile) can be understood based on a balance equation of moments about a straight line connecting the second load cell LC2 and the fourth load cell LC4.
図１２は、図１の車両の第１軸の両車輪が窓付形載台に載り込むときの、ロードセルの出力波形（時間波形）を表した図である。 FIG. 12 is a diagram showing an output waveform (time waveform) of the load cell when both wheels of the first shaft of the vehicle of FIG. 1 are placed on the window-mounted platform.
詳しくは、図１２（ｂ）には、第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤが載台本体１６０に載り込み始める時の第１軸１３の位置（タイヤ中心線位置）をｘ軸の原点（ｘ＝０）とし、同位置を横軸に取り、第１ロードセルＬＣ１および第３ロードセルＬＣ３の出力の和であるＰ１３（ｘ）（＝Ｐ１（ｘ）＋Ｐ３（ｘ））の出力波形を縦軸に取って、両者の関係が示されている。
Specifically, in FIG. 12B, the position of the first shaft 13 (tire centerline position) when the tires of the left and
また、図１２では、上記出力波形の折点の意味を理解容易にする趣旨で、上記ｘ軸の位置に対応付けて、車両１０の第１軸１３（但し、第１軸１３の中心線のみ図示）および両車輪１１ａ，１１ｂが窓付形載台２０上を動く様子、並びに、車両１０の第２軸１４（但し、第２軸１４の中心線のみ図示）および両車輪１２ａ，１２ｂが窓付形載台２０の端部に差し掛かったときの様子が、併記されている。
Further, in FIG. 12, the
図１２（ｂ）に示すように、第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤが、載台本体１６０に載り込み始める時（時刻ｔ０）、Ｐ１３（ｘ）の出力波形は立ち上がり始め、第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤが、窓蓋部材２６上に載り込む場合、複数の折点において傾きが変わる。そして、第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤが、窓蓋部材２６から載台本体１６０に完全に載った時（時刻ｔ３）、図１２（ｂ）に示す如く折点Ｇ１が形成され、この折点Ｇ１に対応するＰ１３（ｘ）の出力値をＷ＊とする。なお、時刻ｔ３は、図８のＰ（ｘ）（＝Ｐ１（ｘ）＋Ｐ２（ｘ）＋Ｐ３（ｘ）＋Ｐ４（ｘ））の出力波形の変化に基づいて容易に知ることができ、その結果、Ｗ＊を特定することができる。
As shown in FIG. 12 (b), when the tires of the left and
次いで、図１２（ｂ）に示すように、第２軸１４の左右車輪１２ａ，１２ｂのタイヤが、設置ベース２５から載台本体１６０に載り込み始める時（時刻ｔ４）までの間、Ｐ１３（ｘ）の出力波形は線形的に減少する。このとき、Ｐ１３（ｘ）の出力値が第１軸１３の軸重Ｗ１の半分（Ｗ１／２）となる時刻（時刻ｔｃ）は、第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤが、載台本体１６０上において、第１ロードセルＬＣ１と第２ロードセルＬＣ２との間の中央点Ｇｃに丁度、到達した時に相当する。よって、この時刻ｔｃは、既知の軸重Ｗ１に基づいて特定することができる。
Next, as shown in FIG. 12B, P 13 until the time when the tires of the left and
次いで、図１２（ｂ）に示すように、第２軸１４の左右車輪１２ａ，１２ｂのタイヤが、設置ベース２５から載台本体１６０に載り込み始める時（時刻ｔ４）、図１２（ｂ）に示す如く折点Ｇ２が形成され、この折点Ｇ２に対応するＰ１３（ｘ）の出力値をＷ＊＊とする。なお、時刻ｔ４は、図８のＰ（ｘ）（＝Ｐ１（ｘ）＋Ｐ２（ｘ）＋Ｐ３（ｘ）＋Ｐ４（ｘ））の出力波形の変化に基づいて容易に知ることができ、その結果、Ｗ＊＊を特定することができる。
Next, as shown in FIG. 12B, when the tires of the left and
このとき、第１軸１３のＰ１３（ｘ）への寄与分Ｋ１は、図１２（ｂ）の点線参照で示す如く、第１軸１３が第２ロードセルＬＣ２および第４ロードセルＬＣ４を結ぶ直線上に到達したときに（ｘ軸＝ｘ３のときに）、ゼロとなる。
At this time, the contribution K 1 of the
図１２に示すように、折点Ｇ１に対応するｘ軸上の位置Ｘ１と第４ロードセルＬＣ４（第２ロードセルＬＣ２）のｘ軸上の位置Ｘ３との間の距離は、第１ロードセルＬＣ１（第３ロードセルＬＣ３）と第２ロードセルＬＣ２（第４ロードセルＬＣ４）との中心間距離ａ、載台本体１６０の後端部２０Ｂと第１ロードセルＬＣ１（第３ロードセルＬＣ３）の中心との距離Δａ、タイヤ接地長Ｓ、窓部１５０の横幅寸法Ｌｗおよび窓部１５０の横離間寸法ΔＬを用いて窓付形載台２０の幾何学的関係により、寸法（ａ＋Δａ−ΔＬ−Ｌｗ−Ｓ／２）と表すことができる。
As shown in FIG. 12, the distance between the position X 3 on the x-axis between the position X 1 on the x axis corresponding to the fold point G 1 fourth load cell LC4 (second load cell LC2) is first load cell The center distance a between the LC1 (third load cell LC3) and the second load cell LC2 (fourth load cell LC4), and the distance between the
また、中央点Ｇｃに対応するｘ軸上の位置Ｘｃと第４ロードセルＬＣ４（第２ロードセルＬＣ２）のｘ軸上の位置Ｘ３との間の距離は、上記のとおり、窓付形載台２０の幾何学的関係により、寸法（ａ／２）と表すことができる。 The distance between the position X 3 on the x-axis of the position X c and the fourth load cell on the x-axis corresponding to the center point G c LC4 (second load cell LC2), as described above, the mounting shaping window Due to the geometrical relationship of the table 20, it can be expressed as dimension (a / 2).
また、折点Ｇ２に対応するｘ軸上の位置Ｘ２と第４ロードセルＬＣ４（第２ロードセルＬＣ２）のｘ軸上の位置Ｘ３との間の距離は、第１ロードセルＬＣ１（第３ロードセルＬＣ３）と第２ロードセルＬＣ２（第４ロードセルＬＣ４）との中心間距離ａ、載台本体１６０の後端部２０Ｂと第１ロードセルＬＣ１（第３ロードセルＬＣ３）の中心との距離Δａ、タイヤ接地長Ｓ、窓部１５０の横幅寸法Ｌｗおよび軸間距離ｌ１２を用いて窓付形載台２０の幾何学的関係により、寸法（ａ＋Δａ＋Ｓ／２−ｌ１２）と表すことができる。
The distance between the position X 3 on the x-axis between the position X 2 in the x axis corresponding to the fold point G 2 4 load cell LC4 (second load cell LC2), the first load cell LC1 (third load cell LC3) and the center distance a between the second load cell LC2 (fourth load cell LC4), the distance Δa between the
以上により、車両１０の軸間距離ｌ１２は、図１２の幾何学的関係に基づいて以下の如く導くことができる。
As described above, the inter-axis distance l 12 of the
まず、図１２（ｂ）上の折点Ｇ１および座標位置Ｘ１，Ｘ３を頂点とする直角三角形と、折点Ｇ２および座標位置Ｘ２，Ｘ３を頂点とする直角三角形と、に着目する。すると、これらの直角三角形の間の相似関係を用いて、以下の関係式（２９）が得られる。
First, FIG. 12 (b) folding point G 1 and the coordinate
Ｗ＊／（ａ＋Δａ−ΔＬ−Ｌｗ−Ｓ／２）＝Ｗ＊＊／（ａ＋Δａ＋Ｓ／２−ｌ１２）
・・・（２９）
よって、式（２９）を変形すると、軸間距離ｌ１２は、次式（３０）で表すことができる。
W * / (a + [Delta] a- [Delta] L-Lw-S / 2) = W ** / (a + [Delta] a + S / 2-l < 12 >)
... (29)
Therefore, when the equation (29) is modified, the inter-axis distance l 12 can be expressed by the following equation (30).
ｌ１２＝ａ＋Δａ＋Ｓ／２＋Ｗ＊＊／Ｗ＊・（ａ＋Δａ−ΔＬ−Ｌｗ−Ｓ／２）
・・・（３０）
ただし、式（３０）において、寸法ａ，Δａ，ΔＬ，Ｌｗは既知の値である。また、Ｗ＊およびＷ＊＊はそれぞれ、図１２（ｂ）に示すように、Ｐ１３の極値として導くことができ、これらの値も既知である。よって、タイヤ接地長Ｓの値を知ることにより、軸間距離ｌ１２を導くことができる。
l 12 = a + Δa + S / 2 + W ** / W * (a + Δa−ΔL−Lw−S / 2)
... (30)
However, in formula (30), dimensions a, Δa, ΔL, and Lw are known values. Furthermore, W * and W ** respectively, as shown in FIG. 12 (b), can be derived as extreme values of P 13, these values are also known. Therefore, by knowing the value of the tire ground contact length S, the inter-axis distance l 12 can be derived.
そこで、図１２（ｂ）上の折点Ｇ１および座標位置Ｘ１，Ｘ３を頂点とする直角三角形と、中央点Ｇｃおよび座標位置Ｘｃ，Ｘ３を頂点とする直角三角形と、に着目する。すると、これらの直角三角形の間の相似関係を用いて、以下の関係式（３１）が得られる。
Therefore, a right-angled triangle whose vertices FIG 12 (b) folding point G 1 and the coordinate
Ｗ＊／（ａ＋Δａ−ΔＬ−Ｌｗ−Ｓ／２）＝Ｗ１／ａ ・・・（３１）
よって、式（３１）を変形すると、タイヤ接地長Ｓは、次式（３２）で表すことができる。
W * / (a + Δa−ΔL−Lw−S / 2) = W 1 / a (31)
Therefore, when the equation (31) is modified, the tire contact length S can be expressed by the following equation (32).
Ｓ＝２（ａ＋Δａ−ΔＬ−Ｌｗ）−２ａ・Ｗ＊／Ｗ１ ・・・（３２）
ただし、式（３２）において、距離ａ，Δａ，ΔＬ，Ｌｗは既知の値である。Ｗ１は、車両１０の第１軸１３の軸重であり、Ｗ＊は、図１２（ｂ）に示すように、Ｐ１３の極値として導くことができ、これらの値も既知である。
S = 2 (a + Δa−ΔL−Lw) −2a · W * / W 1 (32)
However, in Expression (32), the distances a, Δa, ΔL, and Lw are known values. W 1 is the axial load of the
このようにして、既知の値ａ，Δａ，ΔＬ，Ｌｗ，Ｗ＊，Ｗ＊＊および上記式（３２）から得られる距離Ｓをそれぞれ、式（３０）に代入することにより、軸間距離ｌ１２を演算することができる。 In this way, by substituting the known values a, Δa, ΔL, Lw, W * , W ** and the distance S obtained from the above equation (32) into the equation (30), the inter-axis distance l 12 can be calculated.
以上により、本実施形態の新トラックスケール１００では、軸間距離ｌ１２を演算できる。その結果、新トラックスケール１００の重心位置演算部５２は、車両１０の軸間距離ｌ１２総重量Ｗおよび軸重Ｗ２の取得に基づいて、式（２８）を用いて車両１０の重心Ｇの座標ＸＧを演算することができる。
As described above, the
（第２実施形態）
本実施形態の新トラックスケールは、車両の左右両方の車輪が載ることができる載台と、載台を下方から支持する複数のロードセルと、ロードセルからの出力信号を受け取ることができる演算手段と、を備える。載台は、車輪のタイヤ接地面と載台の主面との間の面圧に基づいた荷重がロードセルに伝達しない第１領域と、車輪のタイヤ接地面と載台の主面との間の面圧に基づいた荷重がロードセルに伝達する第２領域と、を備える。演算手段は、車両の左右いずれか一方の車輪のみが第１領域に載ったときのロードセルからの出力信号の時間波形および車両の左右両方の車輪が第２領域に載ったときのロードセルからの出力信号の時間波形に基づいて車両の左右それぞれの車輪毎にタイヤ接地長を演算する。
(Second Embodiment)
The new truck scale of the present embodiment includes a mounting table on which both the left and right wheels of the vehicle can be mounted, a plurality of load cells that support the mounting table from below, and a calculation unit that can receive an output signal from the load cell; Is provided. The pedestal includes a first region where a load based on a surface pressure between the tire ground contact surface of the wheel and the main surface of the pedestal is not transmitted to the load cell, and between the tire ground contact surface of the wheel and the main surface of the pedestal. A second region in which a load based on the surface pressure is transmitted to the load cell. The calculation means includes a time waveform of an output signal from the load cell when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the first region and an output from the load cell when both the left and right wheels of the vehicle are placed on the second region. Based on the time waveform of the signal, the tire ground contact length is calculated for each of the left and right wheels of the vehicle.
かかる構成のより、本実施形態の新トラックスケールは、従来のトラックスケールの載台形状を変更するだけで、従来のトラックスケールに、車両の左右それぞれの車輪毎のタイヤ接地長を測定する機能を付与することができる。 With this configuration, the new track scale of the present embodiment has a function of measuring the tire ground contact length for each of the left and right wheels of the vehicle by simply changing the mounting shape of the conventional track scale. Can be granted.
また、本実施形態の新トラックスケールでは、演算手段は、車輪毎のタイヤ接地長に基づいて車輪毎のタイヤ空気圧の良否を判定してもよい。 Moreover, in the new truck scale of this embodiment, a calculating means may determine the quality of the tire air pressure for every wheel based on the tire ground contact length for every wheel.
かかる構成により、本実施形態の新トラックスケールは、車両の左右それぞれの車輪毎のタイヤ接地長に基づいて、従来のトラックスケールに、車両の左右それぞれの車輪毎のタイヤ空気圧の良否を判定する機能を付与することができる。 With this configuration, the new truck scale according to the present embodiment has a function of determining whether the tire pressure for each of the left and right wheels of the vehicle is good or bad based on the tire contact length for each of the left and right wheels of the vehicle. Can be granted.
［新トラックスケールの構成］
図１３は、本発明の第２実施形態の新トラックスケールの概略構造の一例を示した図である。同図（ａ）には、新トラックスケールを平面図が示されている。同図（ｂ）には、新トラックスケールの側面図が示されている。
[Configuration of new track scale]
FIG. 13 is a diagram showing an example of a schematic structure of a new track scale according to the second embodiment of the present invention. FIG. 2A shows a plan view of the new track scale. FIG. 4B shows a side view of the new track scale.
なお、本実施形態では、便宜上、図１３において車両１０の全長方向を「前」および「後」の方向として図示し、車両１０の幅方向を「左」および「右」の方向として図示している。そして、車両１０が窓付形載台２０Ａに窓付形載台２０Ａの「後」から進入し、窓付形載台２０Ａの「前」から退出するものして、以下の新トラックスケール２００の構成を説明する。よって、以下の説明では、車両１０の進入方向を、前後方向と言い換え、車両１０の幅方向を左右方向と言い換える場合がある。
In this embodiment, for the sake of convenience, in FIG. 13, the full length direction of the
図１３に示すように、本実施形態の新トラックスケール２００では、第１実施形態の新トラックスケール１００の窓部１５０の横離間寸法ΔＬに代えて、車両１０の左車輪１１ｂ，１２ｂのタイヤよりも充分に長い横離間寸法ＬＨが取られている。つまり、式（１１）の設計パラメータｋを１未満（例えば、ｋ＝０．２）として、窓付形載台２０Ａの窓部１５０Ａ（窓蓋部材２６Ａ）の寸法設計および載台本体１６０Ａの寸法設計が行われている。これにより、本実施形態の新トラックスケール２００では、所定の条件下において、車両１０の車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ毎の個別タイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２を演算できるが、その詳細は後述する。
As shown in FIG. 13, in the
窓付形載台２０Ａの全長が、第１実施形態の新トラックスケール１００の窓付形載台２０の全長よりも長くなる（つまり、載台の長大化）という不都合もある。
There is also an inconvenience that the total length of the window-mounted
図１４は、図１３の新トラックスケールの制御装置の機能ブロック図である。 FIG. 14 is a functional block diagram of the new track scale control device of FIG.
本実施形態の新トラックスケール２００では、制御装置４０Ａにおいて、所定プログラムが演算器４９（図４参照）で実行されることにより、図１４に示すように、車両１０の車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの輪重を演算する輪重演算部５１、車両１０の水平面的重心位置を演算する重心位置演算部５２、車両１０の総重量を演算する総重量演算部５３、車両１０の車軸１３、１４の軸重を演算する軸重演算部５４、表示信号生成部５５のそれぞれの機能の他、車両１０の左右のそれぞれの車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤ空気圧を予測するタイヤ空気圧演算部５６の機能も実現される。
In the
つまり、本実施形態の新トラックスケール２００については、制御装置４０Ａにおいて、所定プログラムが演算器４９で実行されることにより、タイヤ空気圧演算部５６の機能を実現できる点で、かかる機能が実現されていない第１実施形態の新トラックスケール１００（図３参照）と区別されるが、ハードウェア上、新トラックスケール１００の窓付形載台２０の構成を変更したこと以外は、他の構成要素をそのまま使用することができる。なお、図３の新トラックスケール１００の窓付形載台２０のそれぞれの構成と対応する図１３の新トラックスケール２００の窓付形載台２０Ａのそれぞれの構成については、上記窓付形載台２０のそれぞれの構成の参照番号と同じ番号に記号Ａを付して図示しており、詳細な説明を省略する。
That is, the
また、制御装置４０Ａは、必ずしも、単独の演算器４９（図４参照）で構成される必要はなく、複数の演算器が分散配置されていて、それらが協働して新トラックスケールの動作を制御するよう構成されていてもよい。例えば、以下に述べるタイヤ空気圧演算部５６の機能および、第１実施形態で述べた輪重演算部５１の機能、重心位置演算部５２の機能、総重量演算部５３の機能および軸重演算部５４の機能はそれぞれ、独自の価値がある。よって、車両１０の車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤ空気圧を予測できるよう、タイヤ空気圧演算部５６の機能実現に特化した演算器を用いて、タイヤ空気圧演算部５６の機能のみが実現される新トラックスケールを構築してもよい。
Further, the
なお、輪重演算部５１、重心位置演算部５２、総重量演算部５３および軸重演算部５４のそれぞれの機能については、第１実施形態で述べた内容と同じである。また、以下の説明およびこれに関連する図面に用いる記号の意味についても、以下のタイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２および窓部１５０Ａの寸法以外は、第１実施形態で述べた内容と同じである。更に、表示信号生成部５５の機能については公知である。よって、これらの詳細な説明は、ここでは、省略する。
The functions of the
［記号の定義］
以下の説明およびこれに関連する図面に用いる記号の意味を定義する。
[Definition of symbols]
The meanings of symbols used in the following description and related drawings are defined.
ＳＲ１：車両１０の第１軸１３の右車輪１１ａのタイヤ接地長
ＳＬ１：車両１０の第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤ接地長
ＳＲ２：車両１０の第２軸１４の右車輪１２ａのタイヤ接地長
ＳＬ２：車両１０の第２軸１４の左車輪１２ｂのタイヤ接地長
Ｓlong１：ＳＲ１およびＳＬ１のうちの長い方
Ｓlong２：ＳＲ２およびＳＬ２のうちの長い方
Ｌｗ２：窓部１５０Ａの横幅寸法
ＬＨ：窓部１５０Ａの横離間寸法
車両１０が窓付形載台２０Ａ上を移動するとき、ロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の出力Ｐの出力波形には、複数個の折点が表れ（例えば、図１５（ｂ）参照）、これらの出力波形の折点に対応する時刻ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５，ｔ６，ｔ７，ｔ８，ｔ９，ｔ１０，ｔ１１は、以下のように定義できる。
S R1 : Tire contact length of the
ｔ０：第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤが、設置ベース２５Ａから載台本体１６０Ａに載り込み始める時
ｔ１：第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのタイヤが、載台本体１６０Ａに完全に載った時
ｔ２：第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤが、載台本体１６０Ａから窓蓋部材２６Ａに載り込み始める時
ｔ３：第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤが、窓蓋部材２６Ａに完全に載った時
ｔ４：第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤが、窓蓋部材２６Ａから載台本体１６０Ａに再び載り込み始める時
ｔ５：第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤが、載台本体１６０Ａに再び完全に載った時
ｔ６：第２軸１４の左右車輪１２ａ，１２ｂのタイヤが、設置ベース２５Ａから載台本体１６０Ａに載り込み始める時
ｔ７：第２軸１４の左右車輪１２ａ，１２ｂのタイヤが、載台本体１６０Ａに完全に載った時
ｔ８：第２軸１４の左車輪１２ｂのタイヤが、載台本体１６０Ａから窓蓋部材２６Ａに載り込み始める時
ｔ９：第２軸１４の左車輪１２ｂのタイヤが、窓蓋部材２６Ａに完全に載った時
ｔ１０：第２軸１４の左車輪１２ｂのタイヤが、窓蓋部材２６Ａから載台本体１６０Ａに再び載り込み始める時
ｔ１１：第２軸１４の左車輪１２ｂのタイヤが、載台本体１６０Ａに再び完全に載った時
なお、上記記号のうち、寸法Ｌｗ２，ＬＨは、既知の値（窓付形載台２０Ａに依存する固定値）であり、これらの値は予めメモリ４８に記憶されている。
t 0 : When the tires of the left and right wheels 11a and 11b of the first shaft 13 start to be loaded on the mounting base body 160A from the installation base 25A t 1 : The tires of the left and right wheels 11a and 11b of the first shaft 13 are the mounting body when resting completely 160A t 2: the tires of the left wheel 11b of the first shaft 13, when t 3 when starting narrowing borne by the platform body 160A in window cap member 26A: tires of the left wheel 11b of the first shaft 13 , window cap member 26A when resting completely t 4: left of the first shaft 13: a tire of the left wheel 11b of the first shaft 13, t 5 when starting narrowing rests again window cap member 26A in the platform body 160A tire wheel 11b is, the platform upon which rests again completely body 160A t 6: the left and right wheels 12a of the second shaft 14, 12b tire is installed base 25A at the start narrowing rests the platform body 160A from t 7: Second axis 1 The left and right wheels 12a, 12b tire is, when resting completely the platform body 160A t 8: t when the tire of the left wheel 12b of the second shaft 14, begin narrowing laid from the platform body 160A in window cap member 26A 9: tire left wheel 12b of the second shaft 14, when resting completely window cap member 26A t 10: tire left wheel 12b of the second shaft 14, again from window cap member 26A in the platform body 160A When the loading starts t 11 : When the tire of the left wheel 12b of the second shaft 14 is completely loaded again on the mounting body 160A. Of the above symbols, the dimensions Lw 2 and LH are known values (with window The fixed values depend on the mounting table 20A), and these values are stored in the
［タイヤ空気圧演算部の機能］
以下、新トラックスケール２００のタイヤ空気圧演算部５６の機能について説明する。
[Function of tire pressure calculation unit]
Hereinafter, the function of the tire air
車両１０の左右それぞれの車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２は、対応する空気圧と輪重ＷＲ１，ＷＬ１，ＷＲ２，ＷＬ２とにより変化する。よって、このようなタイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２と輪重ＷＲ１，ＷＬ１，ＷＲ２，ＷＬ２とを演算できると、これらの値に基づいて、車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ毎のタイヤ空気圧の過不足を予測できる。
The tire ground contact lengths S R1 , S L1 , S R2 , S L2 of the left and
つまり、タイヤ空気圧が低い場合、または、輪重ＷＲ１，ＷＬ１，ＷＲ２，ＷＬ２が大きい場合、タイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２は長くなる。逆に、空気圧が高い場合、または、輪重ＷＲ１，ＷＬ１，ＷＲ２，ＷＬ２が小さい場合、タイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２が短くなる。車両１０が、タイヤ空気圧が低い状態で走行すると、車両１０のタイヤトラブル（例えば、走行中のタイヤバースト）の発生原因になる。よって、車両１０のタイヤ空気圧を知ることは、車両１０の運転にとって重要である。
That is, when the tire pressure is low, or when the wheel loads W R1 , W L1 , W R2 , and W L2 are large, the tire contact lengths S R1 , S L1 , S R2 , and S L2 become long. Conversely, when the air pressure is high, or when the wheel loads W R1 , W L1 , W R2 , and W L2 are small, the tire contact lengths S R1 , S L1 , S R2 , and S L2 are shortened. If the
なお、新トラックスケール２００による車両の輪重ＷＲ１，ＷＬ１，ＷＲ２，ＷＬ２の導出法については、第１実施形態において述べた内容を参酌することにより理解できる。
Note that the method of deriving the vehicle wheel weights W R1 , W L1 , W R2 , and W L2 based on the
そこで、以下、車両１０の左右のそれぞれの車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ毎のタイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２を演算する方法を説明する。
Therefore, hereinafter, a method of calculating the tire contact lengths S R1 , S L1 , S R2 , and S L2 for each of the left and
＜車両のタイヤ接地長導出法＞
図１５は、図１３の車両の第１軸の両車輪および第２軸の両車輪が窓付形載台に乗り込むときの、ロードセルの出力波形（時間波形）を表した図であり、図１４のタイヤ空気圧演算部による車両のタイヤ接地長導出の説明に用いる概略図である。詳しくは、図１５（ｂ）には、窓付形載台２０の後端部２２０Ｂをｘ軸の原点（ｘ＝０）とし、第１軸１３の位置（タイヤ中心線位置）を横軸に取り、全てのロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の出力の総和であるＰ（ｘ）（＝Ｐ１（ｘ）＋Ｐ２（ｘ）＋Ｐ３（ｘ）＋Ｐ４（ｘ））の出力波形を縦軸に取って、両者の関係が示されている。また、図１５（ｃ）には、窓付形載台２０の後端部２２０Ｂをｘ軸の原点（ｘ＝０）とし、第１軸１３の位置（タイヤ中心線位置）を横軸に取り、第１ロードセルＬＣ１および第３ロードセルＬＣ３の出力の和であるＰ１３（ｘ）（＝Ｐ１（ｘ）＋Ｐ３（ｘ））の出力波形を縦軸に取って、両者の関係が示されている。
<Derivation method of vehicle tire ground contact length>
FIG. 15 is a diagram showing the output waveform (time waveform) of the load cell when both wheels of the first shaft and both wheels of the second shaft of the vehicle of FIG. 13 get on the platform with window. It is the schematic used for description of the tire ground contact length derivation | leading-out of the vehicle by the tire-pressure calculation part. Specifically, in FIG. 15B, the
なお、図１５（ｂ）でのＰ（ｘ）（＝Ｐ１（ｘ）＋Ｐ２（ｘ）＋Ｐ３（ｘ）＋Ｐ４（ｘ））の出力波形は、第１実施形態でのＰ（ｘ）の出力波形についての説明を参酌することにより容易に理解できる。また、図１５（ｃ）でのＰ１３（ｘ）（＝Ｐ１（ｘ）＋Ｐ３（ｘ））の出力波形は、第１実施形態でのＰ１３（ｘ）の出力波形についての説明を参酌することにより容易に理解できる。よって、ここでは、これらの詳細な説明は省略する。 In addition, the output waveform of P (x) (= P 1 (x) + P 2 (x) + P 3 (x) + P 4 (x)) in FIG. 15B is the same as that of P (x) in the first embodiment. ) Can be easily understood by referring to the explanation of the output waveform. Further, the output waveform of P 13 (x) (= P 1 (x) + P 3 (x)) in FIG. 15C is the description of the output waveform of P 13 (x) in the first embodiment. Can be easily understood by visiting. Therefore, detailed description thereof is omitted here.
車両１０の第１軸１３について
車両１０の第１軸１３の両車輪１１ａ，１１ｂのタイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１については、以下の如く定めることができる。
Regarding the
時刻ｔが時間区間［ｔ１，ｔ２］内の場合（ｔ１≦ｔ≦ｔ２）に特定される、図１５（ｃ）上の座標位置３００，３０１，３０２を頂点とする直角三角形は、図１５（ｃ）上の座標位置３０３，３０４，３０５を頂点とする直角三角形と相似関係にある。
A right triangle whose apex is the coordinate
座標位置３０２に対応するｘ軸上の位置と、座標位置３０１に対応するｘ軸上の位置との間の距離は、窓部１５０Ａの横離間寸法（ＬＨ）とタイヤ接地長ＳＬ１，Ｓlong１とを用いて窓付形載台２０Ａの幾何学的関係により、寸法（ＬＨ−ＳＬ１／２−Ｓlong１／２）と表すことができる。
The distance between the position on the x-axis corresponding to the coordinate
なお、Ｓlong１は、上記のとおり、ＳＲ１およびＳＬ１のうちの長い方に相当する。つまり、ＳＲ１＞ＳＬ１の場合はＳlong１＝ＳＲ１であり、ＳＲ１＜ＳＬ１の場合はＳlong１＝ＳＬ１である。 Note that S long1 corresponds to the longer of S R1 and S L1 as described above. That is, when S R1 > S L1 , S long1 = S R1 , and when S R1 <S L1 , S long1 = S L1 .
また、座標位置３０５に対応するｘ軸上の位置と、座標位置３０４に対応するｘ軸上の位置との間の距離は、第１ロードセルＬＣ１（第３ロードセルＬＣ３）と第２ロードセルＬＣ２（第４ロードセルＬＣ４）との中心間距離ａである。
The distance between the position on the x-axis corresponding to the coordinate
また、座標位置３０３は、第１ロードセルＬＣ１および第３ロードセルＬＣ３を結ぶ直線上に位置しており、この座標位置３０２でのＰ１３（ｔ）の値は、第２ロードセルＬＣ２および第４ロードセルＬＣ４を結ぶ直線を基準とするＰ１３（ｔ）のモーメントのつりあい式に基づいて、軸重Ｗ１に等しいことが容易に理解できる。
The coordinate
更に、時刻ｔ１および時刻ｔ２を図１５（ｂ）のＰ（ｘ）（＝Ｐ１（ｘ）＋Ｐ２（ｘ）＋Ｐ３（ｘ）＋Ｐ４（ｘ））の出力波形の変化に基づいて容易に知ることができるので、Ｐ１３（ｔ１）の値およびＰ１３（ｔ２）の値を特定することができる。 Further, the time t 1 and the time t 2 are based on the change in the output waveform of P (x) (= P 1 (x) + P 2 (x) + P 3 (x) + P 4 (x)) in FIG. 15B. Therefore, the value of P 13 (t 1 ) and the value of P 13 (t 2 ) can be specified.
すると、以上の直角三角形の間の相似関係を用いて、以下の関係式（３３）が得られ、式（３３）を変形すると、次式（３４）で表すことができる。 Then, the following relational expression (33) is obtained by using the similarity relation between the above right triangles, and when the expression (33) is transformed, it can be expressed by the following expression (34).
（Ｐ１３（ｔ２）−Ｐ１３（ｔ１））／（ＬＨ−ＳＬ１／２−Ｓlong１／２）
＝−Ｗ１／ａ ・・・（３３）
Ｓlong１＝２ａ（Ｐ１３（ｔ２）−Ｐ１３（ｔ１））／Ｗ１＋２ＬＨ−ＳＬ１
・・・（３４）
次に、時刻ｔが時間区間［ｔ２，ｔ５］内の場合（ｔ２≦ｔ≦ｔ５）に特定される、図１５（ｃ）上の座標位置３０１，３０６，３０７を頂点とする直角三角形は、図１５（ｃ）上の座標位置３０３，３０４，３０５を頂点とする直角三角形と相似関係にある。
(P 13 (t 2) -P 13 (t 1)) / (LH-S L1 / 2-S long1 / 2)
= −W 1 / a (33)
S long1 = 2a (P 13 (t 2 ) −P 13 (t 1 )) / W 1 + 2LH−S L1
... (34)
Next, the coordinate
座標位置３０７に対応するｘ軸上の位置と、座標位置３０６に対応するｘ軸上の位置との間の距離は、窓部１５０Ａの横幅寸法Ｌｗ２と、タイヤ接地長ＳＬ１と、を用いて、載台２０の幾何学的関係により、寸法（Ｌｗ２＋ＳＬ１）と表すことができる。
The distance between the position on the x axis corresponding to the coordinate
また、座標位置３０５に対応するｘ軸上の位置と、座標位置３０４に対応するｘ軸上の位置との間の距離は、第１ロードセルＬＣ１（第３ロードセルＬＣ３）と第２ロードセルＬＣ２（第４ロードセルＬＣ４）との中心間距離ａである。
The distance between the position on the x-axis corresponding to the coordinate
また、座標位置３０３は、第１ロードセルＬＣ１および第３ロードセルＬＣ３を結ぶ直線上に位置しており、この座標位置３０３でのＰ１３（ｔ）の値は、第２ロードセルＬＣ２および第４ロードセルＬＣ４を結ぶ直線を基準とするＰ１３（ｔ）のモーメントのつりあい式に基づいて、軸重Ｗ１に等しいことが容易に理解できる。
The coordinate
更に、時刻ｔ２および時刻ｔ５を図１５（ｂ）のＰ（ｘ）（＝Ｐ１（ｘ）＋Ｐ２（ｘ）＋Ｐ３（ｘ）＋Ｐ４（ｘ））の出力波形の変化に基づいて容易に知ることができるので、Ｐ１３（ｔ２）の値およびＰ１３（ｔ５）の値を特定することができる。 Further, the time t 2 and the time t 5 are based on the change in the output waveform of P (x) (= P 1 (x) + P 2 (x) + P 3 (x) + P 4 (x)) in FIG. 15B. Therefore, the value of P 13 (t 2 ) and the value of P 13 (t 5 ) can be specified.
すると、以上の直角三角形の間の相似関係を用いて、以下の関係式（３５）が得られ、式（３５）を変形すると、次式（３６）で表すことができる。 Then, the following relational expression (35) is obtained by using the similarity relation between the above right triangles, and when the expression (35) is transformed, it can be expressed by the following expression (36).
（Ｐ１３（ｔ５）−Ｐ１３（ｔ２））／（Ｌｗ２＋ＳＬ１）＝−Ｗ１／ａ
・・・（３５）
ＳＬ１＝ａ（Ｐ１３（ｔ２）−Ｐ１３（ｔ５））／Ｗ１−Ｌｗ２ ・・・（３６）
このようにして、車両１０の第１軸１３の左車輪１１ｂのタイヤ接地長ＳＬ１は、上記式（３６）を用いて求めることができる。
(P 13 (t 5 ) −P 13 (t 2 )) / (Lw 2 + S L1 ) = − W 1 / a
... (35)
S L1 = a (P 13 (t 2 ) −P 13 (t 5 )) / W 1 −Lw 2 (36)
In this way, the tire ground contact length S L1 of the
また、車両１０の第１軸１３の右車輪１１ａのタイヤ接地長ＳＲ１は、ＳＲ１＞ＳＬ１と仮定を置く場合、Ｓlong１＝ＳＲ１となるので、上記式（３４）を用いて求めることができる。つまり、この場合、車両１０の第１軸１３の左右車輪１１ａ，１１ｂのそれぞれのタイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１を個別に求めることができる。
Further, the tire ground contact length S R1 of the
逆に、ＳＲ１＜ＳＬ１の場合は、タイヤ接地長ＳＲ１を個別に求めることができない。しかし、タイヤ接地長が長い程、タイヤの空気圧不足に陥っているという事実を直視するとき、ＳＲ１＜ＳＬ１の場合を考慮せずに、ＳＲ１＞ＳＬ１を仮定することは、タイヤ接地長を長い方に仮定してタイヤ空気圧を評価することを意味し、このことは、タイヤ空気圧の不足を厳しい側の条件下において判定することになるので理に適っていると考えられる。 On the contrary, when S R1 <S L1 , the tire contact length S R1 cannot be obtained individually. However, when looking directly at the fact that the longer the tire ground contact length is, the less tire air pressure falls, assuming that S R1 > S L1 without considering the case of S R1 <S L1 This means that the tire pressure is evaluated on the assumption that the length is longer, and this is considered reasonable because the lack of tire pressure is determined under severe conditions.
車両１０の第２軸１４について
上記第１軸１３におけるタイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１の演算法と同様に、直角三角形の相似関係を用いて、以下の如く、車両１０の第２軸１４の両車輪１２ａ，１２ｂのタイヤ接地長ＳＲ２，ＳＬ２について定めることができる。但し、ここでは、式の導出の詳細は省略する。
Similar to the calculation method of the tire ground contact lengths S R1 and S L1 on the
時刻ｔが時間区間［ｔ７，ｔ８］の場合（ｔ７≦ｔ≦８）、直角三角形の相似関係を用いて、以下の関係式（３７）が得られ、式（３７）を変形すると、次式（３８）で表すことができる。 When the time t is the time interval [t 7 , t 8 ] (t 7 ≦ t ≦ 8 ), the following relational expression (37) is obtained using the similarity relation of the right triangle, and the expression (37) is transformed. Can be represented by the following formula (38).
（Ｐ１３（ｔ８）−Ｐ１３（ｔ７））／（ＬＨ−ＳＬ２／２−Ｓlong２／２）
＝−（Ｗ１＋Ｗ２）／ａ ・・・（３７）
Ｓlong２＝２ａ（Ｐ１３（ｔ８）−Ｐ１３（ｔ７））／（Ｗ１＋Ｗ２）＋２ＬＨ−ＳＬ２
・・・（３８）
(P 13 (t 8) -P 13 (t 7)) / (LH-S L2 / 2-S long2 / 2)
=-(W 1 + W 2 ) / a (37)
S long2 = 2a (P 13 (t 8 ) −P 13 (t 7 )) / (W 1 + W 2 ) + 2LH−S L2
... (38)
次に、時刻ｔが時間区間［ｔ８，ｔ１１］の場合（ｔ８≦ｔ≦ｔ１１）、直角三角形の相似関係を用いて、以下の関係式（３９）が得られ、式（３９）を変形すると、次式（４０）で表すことができる。
（Ｐ１３（ｔ１１）−Ｐ１３（ｔ８））／（Ｌｗ２＋ＳＬ２）＝−（Ｗ１＋Ｗ２）／ａ
・・・（３９）
ＳＬ２＝ａ（Ｐ１３（ｔ８）−Ｐ１３（ｔ１１））／（Ｗ１＋Ｗ２）−Ｌｗ２
・・・（４０）
このようにして、車両１０の第２軸１４の左車輪１２ｂのタイヤ接地長ＳＬ２は、上記式（４０）を用いて求めることができる。
Next, when the time t is the time interval [t 8 , t 11 ] (t 8 ≦ t ≦ t 11 ), the following relational expression (39) is obtained using the similarity relation of the right triangle, and the expression (39 ) Can be expressed by the following equation (40).
(P 13 (t 11 ) −P 13 (t 8 )) / (Lw 2 + S L2 ) = − (W 1 + W 2 ) / a
... (39)
S L2 = a (P 13 (t 8 ) −P 13 (t 11 )) / (W 1 + W 2 ) −Lw 2
... (40)
In this way, the tire contact length S L2 of the
また、車両１０の第２軸１４の右車輪１２ａのタイヤ接地長ＳＲ１は、ＳＲ２＞ＳＬ２と仮定を置く場合と、Ｓlong２＝ＳＲ２となるので、上記式（３８）を用いて求めることができる。つまり、この場合、車両１０の第２軸１４の左右車輪１２ａ，１２ｂのそれぞれのタイヤ接地長ＳＲ２，ＳＬ２を個別に求めることができる。
Further, the tire ground contact length S R1 of the
逆に、ＳＲ２＜ＳＬ２の場合は、タイヤ接地長ＳＲ２を個別に求めることができない。しかし、タイヤ接地長が長い程、タイヤの空気圧不足に陥っているという事実を直視するとき、ＳＲ２＜ＳＬ２の場合を考慮せずに、ＳＲ２＞ＳＬ２を仮定することは、タイヤ接地長を長い方に仮定してタイヤ空気圧を評価することを意味し、このことは、タイヤ空気圧の不足を厳しい側の条件下において判定することになるので理に適っていると考えられる。 Conversely, when S R2 <S L2 , the tire contact length S R2 cannot be obtained individually. However, when looking directly at the fact that the longer the tire ground contact length is, the more tire pressure falls, it is assumed that S R2 > S L2 without considering S R2 <S L2 This means that the tire pressure is evaluated on the assumption that the length is longer, and this is considered reasonable because the lack of tire pressure is determined under severe conditions.
以上により、本実施形態の新トラックスケール２００では、ＳＲ１＞ＳＬ１と仮定を置き、かつＳＲ２＞ＳＬ２と仮定を置く場合、タイヤ空気圧演算部５６が、ロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の出力波形（時間波形）を用いてタイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２を個別に演算できる。
As described above, in the
また、第１実施形態で述べたように、本実施形態の新トラックスケール２００では、輪重演算部５１が、車両１０の輪重ＷＲ１，ＷＬ１，ＷＲ２，ＷＬ２を個別に演算できる。
Further, as described in the first embodiment, in the
これにより、新トラックスケール１００のタイヤ空気圧演算部５６は、タイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２および輪重ＷＲ１，ＷＬ１，ＷＲ２，ＷＬ２の取得に基づいて、各車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤの空気圧の過不足を予測できる。その結果、タイヤ空気圧演算部５６は、各車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤ空気圧の良否を判定できる。
As a result, the tire air
例えば、このような判定では、車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの輪重ＷＲ１，ＷＬ１，ＷＲ２，ＷＬ２に対するタイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２の閾値を予め設定しておき、輪重ＷＲ１，ＷＬ１，ＷＲ２，ＷＬ２の演算値とタイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２の演算値に基づいてタイヤ空気圧の過不足を予測してもよい。
For example, in such a determination, threshold values of the tire contact lengths S R1 , S L1 , S R2 , and S L2 for the wheel weights W R1 , W L1 , W R2 , and W L2 of the
また、車両１０の輪重ＷＲ１，ＷＬ１，ＷＲ２，ＷＬ２の法定上限値が、例えば、５トンとすれば、車両１０のタイヤにおけるタイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２の上限値Ｓ１max（５トン）を、自ずと決定できる。よって、タイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２のいずれかが、上限値Ｓ１max（５トン）を超える場合は、輪重ＷＲ１，ＷＬ１，ＷＲ２，ＷＬ２の値に関わらず、タイヤ空気圧が異常（ここでは、タイヤ空気圧の不足）であると予測してもよい。
Further, if the legal upper limit value of the wheel weights W R1 , W L1 , W R2 , and W L2 of the
また、車両１０のタイヤサイズに対応するタイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２の上限値Ｓ２max（Ａインチ），Ｓ２max（Ｂインチ）・・・をテーブルデータとしてメモリ４８に予め記憶させることにより、きめ細かなタイヤ空気圧の異常（ここでは、タイヤ空気圧の不足）を予測できる。例えば、タイヤ接地長ＳＲ１，ＳＬ１，ＳＲ２，ＳＬ２のいずれかが、上限値Ｓ２max（Ａインチ）を超える場合は、制御装置４０Ａは、適宜の報知手段（図示せず）を用いて、『搭載しているタイヤサイズがＡインチなら、タイヤ空気圧不足と思われるので、タイヤ空気圧を調整してください』等の運転者への警告を報知することができる。
Further, the upper limit values S2max (A inch), S2max (B inch),... Of the tire contact lengths S R1 , S L1 , S R2 , S L2 corresponding to the tire size of the
（第２実施形態の変形例）
第２実施形態の新トラックスケール２００では、車両１０の左右のそれぞれの車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ毎のタイヤ接地長を演算する方法を述べたが、必ずしもこれに限らない。
(Modification of the second embodiment)
In the
例えば、第１実施形態では、全ての車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂにおいてタイヤ接地長Ｓが同一であると仮定して、タイヤ接地長Ｓの定式化が行われている（式（３２）参照）。よって、この場合でも、タイヤ空気圧の過不足を簡易に予測できて有益な場合がある。つまり、第１実施形態の新トラックスケール１００の演算器４９は、ロードセルＬＣ１〜ＬＣ４の出力波形（時間波形）を用いて、車両１０の左右それぞれの車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤ接地長Ｓが同一と仮定した場合のタイヤ接地長Ｓを演算できる。よって、新トラックスケール１００の演算器４９は、このタイヤ接地長Ｓおよび輪重ＷＲ１，ＷＬ１，ＷＲ２，ＷＬ２に基づいて車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤ空気圧の良否を簡易に判定できる。
For example, in the first embodiment, the tire contact length S is formulated assuming that the tire contact length S is the same in all the
（変形例）
次に、第１実施形態の新トラックスケール１００および第２実施形態の新トラックスケール２００の変形例について述べる。以上の説明から、当業者にとっては、新トラックスケール１００，２００を以下の如く、様々に改変することができる。
(Modification)
Next, modifications of the
＜第１変形例＞
第１実施形態の新トラックスケール１００および第２実施形態の新トラックスケール２００では、図３および図１３に示すように、設置ベース２５のピット部１７０とほぼ同形（若干小さめ）の直方板体の一部を矩形に削り取ることにより、窓部１５０，１５０Ａが、直方板体を貫通するように形成されている。
<First Modification>
In the
しかし、本変形例（図１６）の如く、直方板体５２０の一部を、その厚み方向に部分的に矩形に削ることによって、非貫通の有底の窓部５２１を形成してもよい。なお、この場合、窓部５２１のほぼ全域を覆うように、適宜の固定手段５２７を用いて設置ベース５２５に固定された窓蓋部材５２６が配置されている。この窓蓋部材５２６は、直方板体５２０との間の接続の縁切りが行われている。これにより、窓蓋部材５２６上に車両１０の左車輪１１ｂ，１２ｂが載っても、車両１０の荷重は、直方板体５２０に伝わらない。かかる構成により、直方板体５２０の剛性を増すことができる。
However, as in this modification (FIG. 16), a non-penetrating bottomed
＜第２変形例＞
第１および第２実施形態の新トラックスケール１００，２００では、図３および図１３に示すように、載台本体１６０，１６０Ａの後端部２０Ｂ近傍の左領域に窓部１５０，１５０Ａを設ける例を示したが、これに限らない。
<Second Modification>
In the new track scales 100 and 200 of the first and second embodiments, as shown in FIGS. 3 and 13, an example in which
本変形例の新トラックスケール１００Ｂ（図１７）に示すように、載台本体１６０Ｂの前端部近傍の左領域に窓部１５０Ｂを設けてもよい。そして、第１実施形態の新トラックスケール１００と同様に、窓部１５０Ｂに窓蓋部材２６Ｂを配置し、この窓蓋部材２６Ｂが、設置ベース２５から立設する支持部材２７Ｂにより下方から支持されている。よって、この場合、窓部１５０Ｂが、車両１０の車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤ接地面と窓付形載台２０Ｂの主面との間の面圧に基づいた荷重が、窓付形載台２０Ｂの下方に配されたロードセルＬＣ１〜ＬＣ４に伝達しない領域を構成する。
As shown in the
なお、ここでは、図示を省略しているが、載台本体の前端部近傍の右領域、あるいは、載台本体の後端部近傍の右領域に、窓部１５０Ｂと同じ類の窓部を設けることもできる。
Although not shown here, a window portion of the same type as the
また、ここでは、窓部１５０Ｂが、直方板体を貫通するように形成されているが、上記の第１変形例と同様に、直方板体の一部を、その厚み方向に部分的に矩形に削ることによって、非貫通の有底の窓部を形成してもよい。
In addition, here, the
＜第３変形例＞
第１実施形態の新トラックスケール１００および第２実施形態の新トラックスケール２００では、図３および図１３に示すように、新型載台として、窓付形載台２０，２０Ａを用いる例を述べたが、新型載台は、窓付形に限定されない。
<Third Modification>
In the
本変形例の新トラックスケール１００Ｃ（図１８）の如く、新型載台として、切欠形載台２０Ｃを用いることもできる。
As in the
つまり、図１８に示すように、本変形例の新トラックスケール１００Ｃでは、設置ベース２５のピット部１７０とほぼ同形（若干小さめ）の直方板体の左後方部を、その左端部から左右方向に矩形かつ凹状に削り取ることにより、切欠部１５０Ｃが形成されている。そして、第１実施形態の新トラックスケール１００と同様に、切欠部１５０Ｃに切欠蓋部材２６Ｃを配置し、この切欠蓋部材２６Ｃが、設置ベース２５から立設する支持部材２７Ｃにより下方から支持されている。よって、この場合、切欠部１５０Ｃが、車両１０の車輪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂのタイヤ接地面と切欠形載台２０Ｃの主面との間の面圧に基づいた荷重が、切欠形載台２０Ｃの下方に配されたロードセルＬＣ１〜ＬＣ４に伝達しない領域を構成する。
That is, as shown in FIG. 18, in the
なお、ここでは、図示を省略しているが、載台本体の前端部近傍の右領域、あるいは、載台本体の後端部近傍の右領域に、切欠部１５０Ｃと同じ類の切欠部を設けることもできる。
Although not shown here, a notch portion of the same type as the
また、ここでは、切欠部１５０Ｃが、直方板体を貫通するように形成されているが、上記の第１変形例と同様に、直方板体の一部を、その厚み方向に部分的に矩形かつ凹状に削ることによって、非貫通の有底の切欠部を形成してもよい。
In addition, here, the
本発明のトラックスケールによれば、従来のトラックスケールに、車両の輪重および／または水平面的重心位置を測定する機能および／またはタイヤ空気圧の良否を判定する機能を付与することができる。よって、本発明は、車両の輪重や重心位置等の測定やタイヤ空気圧等の良否判定に用いることができるトラックスケールに利用できる。 According to the track scale of the present invention, the function of measuring the wheel load and / or horizontal plane center of gravity of the vehicle and / or the function of determining whether the tire pressure is good can be added to the conventional track scale. Therefore, the present invention can be used for a track scale that can be used for measurement of vehicle wheel load, center of gravity position, etc., and determination of quality of tire air pressure.
１０ 車両
１１ａ 前側の車軸（第１軸）の右車輪
１１ｂ 前側の車軸（第１軸）の左車輪
１２ａ 後側の車軸（第２軸）の右車輪
１２ｂ 後側の車軸（第２軸）の左車輪
１３ 前側の車軸（第１軸）
１４ 後側の車軸（第２軸）
２０ 窓付形載台（新型載台）
２５ 設置ベース
２６ 窓蓋部材
３０ タイヤ接地面
４０，４０Ａ 制御装置
４１ 操作装置
４２ 表示装置
４３ 増幅器
４４ ローパスフィルタ
４５ マルチプレクサ
４６ Ａ／Ｄ変換器
４７ Ｉ／Ｏ回路
４８ メモリ
４９ 演算器
５１ 輪重演算部
５２ 重心位置演算部
５３ 総重量演算部
５４ 軸重演算部
５５ 表示信号生成部
５６ タイヤ空気圧演算部
ＬＣ１ 第１ロードセル
ＬＣ２ 第２ロードセル
ＬＣ３ 第３ロードセル
ＬＣ４ 第４ロードセル
１００，２００ トラックスケール（新トラックスケール）
DESCRIPTION OF
14 Rear axle (second axle)
20 Mounted platform with window (new platform)
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記載台を下方から支持する複数のロードセルと、
前記ロードセルからの出力信号を受け取ることができる演算手段と、
を備え、
前記載台は、前記車輪のタイヤ接地面と前記載台の主面との間の面圧に基づいた荷重が前記ロードセルに伝達しない第１領域を構成する窓部又は切欠部と、前記車輪のタイヤ接地面と前記載台の主面との間の面圧に基づいた荷重が前記ロードセルに伝達する第２領域を構成する載台本体と、を備え、
前記演算手段は、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみが前記第１領域に載ったときの前記ロードセルからの第１出力信号および前記車両の左右両方の車輪が前記第２領域に載ったときの前記ロードセルからの第２出力信号、に基づいて、前記車両の左右両方の車輪の輪重を演算する、トラックスケール。 A platform on which both the left and right wheels of the vehicle can be mounted;
A plurality of load cells that support the table described above from below;
Arithmetic means capable of receiving an output signal from the load cell;
With
The aforementioned table includes a window portion or a notch portion that constitutes a first region in which a load based on a surface pressure between the tire ground contact surface of the wheel and the main surface of the aforementioned table is not transmitted to the load cell, and the wheel A pedestal body that constitutes a second region in which a load based on a surface pressure between the tire ground contact surface and the main surface of the table is transmitted to the load cell;
The calculation means is configured such that when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the first area, the first output signal from the load cell and both the left and right wheels of the vehicle are placed on the second area. A truck scale for calculating wheel weights of both the left and right wheels of the vehicle based on a second output signal from the load cell.
前記載台を下方から支持する複数のロードセルと、
前記ロードセルからの出力信号を受け取ることができる演算手段と、
を備え、
前記載台は、前記車輪のタイヤ接地面と前記載台の主面との間の面圧に基づいた荷重が前記ロードセルに伝達しない第１領域を構成する窓部又は切欠部と、前記車輪のタイヤ接地面と前記載台の主面との間の面圧に基づいた荷重が前記ロードセルに伝達する第２領域を構成する載台本体と、を備え、
前記演算手段は、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみが前記第１領域に載ったときの前記ロードセルからの第１出力信号および前記車両の左右両方の車輪が前記第２領域に載ったときの前記ロードセルからの第２出力信号に基づいて、前記車両の平面的重心位置を演算する、トラックスケール。 A platform on which both the left and right wheels of the vehicle can be mounted;
A plurality of load cells that support the table described above from below;
Arithmetic means capable of receiving an output signal from the load cell;
With
The aforementioned table includes a window portion or a notch portion that constitutes a first region in which a load based on a surface pressure between the tire ground contact surface of the wheel and the main surface of the aforementioned table is not transmitted to the load cell, and the wheel A pedestal body that constitutes a second region in which a load based on a surface pressure between the tire ground contact surface and the main surface of the table is transmitted to the load cell;
The calculation means is configured such that when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the first area, the first output signal from the load cell and both the left and right wheels of the vehicle are placed on the second area. A track scale that calculates a planar center-of-gravity position of the vehicle based on a second output signal from the load cell.
前記載台を下方から支持する複数のロードセルと、
前記ロードセルからの出力信号を受け取ることができる演算手段と、
を備え、
前記載台は、前記車輪のタイヤ接地面と前記載台の主面との間の面圧に基づいた荷重が前記ロードセルに伝達しない第１領域を構成する窓部又は切欠部と、前記車輪のタイヤ接地面と前記載台の主面との間の面圧に基づいた荷重が前記ロードセルに伝達する第２領域を構成する載台本体と、を備え、
前記演算手段は、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみが前記第１領域に載ったときの前記ロードセルからの第１出力信号の時間波形および前記車両の左右両方の車輪が前記第２領域に載ったときの前記ロードセルからの第２出力信号の時間波形に基づいて前記車両の左右それぞれの車輪毎にタイヤ接地長を演算する、トラックスケール。 A platform on which both the left and right wheels of the vehicle can be mounted;
A plurality of load cells that support the table described above from below;
Arithmetic means capable of receiving an output signal from the load cell;
With
The aforementioned table includes a window portion or a notch portion that constitutes a first region in which a load based on a surface pressure between the tire ground contact surface of the wheel and the main surface of the aforementioned table is not transmitted to the load cell, and the wheel A pedestal body that constitutes a second region in which a load based on a surface pressure between the tire ground contact surface and the main surface of the table is transmitted to the load cell;
The computing means includes a time waveform of the first output signal from the load cell when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the first region, and both the left and right wheels of the vehicle are in the second region. A track scale that calculates a tire contact length for each of the left and right wheels of the vehicle based on a time waveform of a second output signal from the load cell when the vehicle is mounted.
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