JP5191856B2

JP5191856B2 - Wheel / axle weight measurement system

Info

Publication number: JP5191856B2
Application number: JP2008260754A
Authority: JP
Inventors: 孝橋　　徹; 恭将佐藤
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 2008-10-07
Filing date: 2008-10-07
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2028-10-07
Also published as: JP2010091372A

Description

本発明は、車両の車輪重量や車軸重量を測定する車輪・車軸重量測定システムに関する。 The present invention relates to a wheel / axle weight measuring system for measuring wheel weight and axle weight of a vehicle.

従来、車輪の重量測定システムには、荷重センサを設けた計量台を道路面に埋め込み、計量台上にタイヤが載るタイミングで車輪重量を測定している。具体的には、特許文献１や２に開示されたものがある。特許文献１の技術は、計量台の長さを車輪進行方向についてタイヤの接地面長さよりも充分に長く設定し、計量台を複数個のロードセルで支持し、道路面にタイヤが接触していない状態で車輪の重量を測定するものである。特許文献２の技術は、タイヤの進行方向における計量台の長さタイヤの接地面長さよりも短く設定し、タイヤ接地面が常に道路面に接触しながら車輪の重量を測定するものである。 Conventionally, in a wheel weight measurement system, a weighing table provided with a load sensor is embedded in a road surface, and the wheel weight is measured at a timing when a tire is placed on the weighing table. Specifically, there are those disclosed in Patent Documents 1 and 2. In the technique of Patent Document 1, the length of the weighing platform is set sufficiently longer than the length of the contact surface of the tire in the wheel traveling direction, the weighing platform is supported by a plurality of load cells, and the tire is not in contact with the road surface. The weight of the wheel is measured in the state. In the technique of Patent Document 2, the length of the weighing platform in the traveling direction of the tire is set to be shorter than the length of the contact surface of the tire, and the weight of the wheel is measured while the tire contact surface is always in contact with the road surface.

特公昭５３−２３０９９号公報Japanese Patent Publication No.53-23099 特開昭６３−２８６７２４号公報JP-A 63-286724

特許文献１の技術によれば、計量台の長さをタイヤの接地面長さよりも長く、そのため、複数個のロードセルで計量台を支持しなければならないので、１つの計量台に対して多くのロードセルを使用しなければならない。そのため、製品コストが高く、道路面に１台だけ設置することが多い。そのため、低周期ノイズを除去できない。即ち、通常、走行車両の車輪重量信号には道路面の凹凸やサスペンションのバネに起因する長い周期のノイズ信号が重畳されている。車両の速度が少し大きい場合には、重量測定データの取得期間がノイズ信号の１周期未満となることがあり、この場合、荷重信号をサンプリングした重量測定値として取得する区間において平均しても、効果的にノイズを除去することができない。 According to the technique of Patent Document 1, since the length of the weighing table is longer than the length of the contact surface of the tire, the weighing table must be supported by a plurality of load cells. A load cell must be used. Therefore, the product cost is high, and only one unit is often installed on the road surface. For this reason, low-cycle noise cannot be removed. That is, normally, a long period noise signal caused by road surface irregularities and suspension springs is superimposed on the wheel weight signal of the traveling vehicle. When the speed of the vehicle is a little high, the weight measurement data acquisition period may be less than one cycle of the noise signal. In this case, even if the load signal is averaged in the section for acquiring the weight measurement value, Noise cannot be removed effectively.

特許文献２の技術によって重量測定値を得るには、車両の速度を検出する必要があり、計量記事を車両が通過する際に速度が変化すると、測定精度が大きく低下する。車輪の重量測定システムは、料金徴収ゲート近くに設けられることが多く、車両が減速中であったり、渋滞することがある。このように車両が計量台上で停止したり、速度が計量台付近で大きく変化すると、計量台上での通過速度が正しく得られず、多くの車両に対して重量測定値を正確に求めることができない。 In order to obtain a weight measurement value by the technique of Patent Document 2, it is necessary to detect the speed of the vehicle. If the speed changes when the vehicle passes through the measurement article, the measurement accuracy is greatly reduced. The wheel weight measurement system is often provided near the toll collection gate, and the vehicle may be decelerating or congested. In this way, if the vehicle stops on the weighing platform or the speed changes greatly near the weighing platform, the passing speed on the weighing platform cannot be obtained correctly, and weight measurements can be obtained accurately for many vehicles. I can't.

また、特許文献２の技術では、計量時にタイヤの接地面が道路面にも接触しており、荷重が計量台の他に道路面にも分割されるので、計量台近傍の道路面の高低の影響を受けやすく、測定精度が低い。 Further, in the technique of Patent Document 2, since the ground contact surface of the tire is also in contact with the road surface during weighing, and the load is divided into the road surface in addition to the weighing table, It is easily affected and the measurement accuracy is low.

本発明は、計量台上を通過する車両の速度が零から任意の大きさの範囲に対して常に一定以上の精度を持つ車輪・車軸重量測定システムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a wheel / axle weight measurement system that always has a certain level of accuracy over a range in which the speed of a vehicle passing on a weighing platform is from zero to an arbitrary size.

本発明の一態様の車輪・車軸重量測定システムは、第１の計量器と少なくとも１台の第２の計量器とを具備している。第１の計量器は、車両の進行方向に、前記車両のタイヤの接地面の長さよりも長い寸法の第１の計量台を有している。更に、第１の計量器は、前記タイヤの接地面が道路面と非接触状態で前記第１の計量台上にある状態において前記車両の車輪または車軸重量を測定する。第２の計量器は、前記車両の進行方向に、前記タイヤの接地面の長さよりも短い寸法の第２の計量台を有している。第２の計量器は、前記タイヤの接地面が前記道路面と接触状態で前記第２の計量台上にもある状態において前記車両の車輪または車軸重量を測定する。前記第１及び第２の計量台は、前記車両の進行方向に沿って配列されている。前記車両の速度が予め定めた第１の速度よりも速いとき、少なくとも第２の計量器の重量測定値によって前記車輪または車軸重量を算出し、前記車両の速度が第１の速度よりも小さいとき、第１の計量器の測定値によって車輪または車軸重量を測定するように、第１及び第２の計量器の重量測定値を処理する処理手段が設けられている。 The wheel / axle weight measuring system according to one aspect of the present invention includes a first measuring instrument and at least one second measuring instrument. The 1st weighing machine has the 1st weighing stand of the size longer than the length of the grounding surface of the tire of the above-mentioned vehicle in the direction of movement of the vehicle. Further, the first measuring instrument measures the wheel or axle weight of the vehicle in a state where the ground contact surface of the tire is on the first measuring table in a non-contact state with the road surface. The second measuring instrument has a second measuring table having a dimension shorter than the length of the ground contact surface of the tire in the traveling direction of the vehicle. The second measuring instrument measures the wheel or axle weight of the vehicle in a state where the ground contact surface of the tire is in contact with the road surface and is also on the second measuring table . The first and second weighing platforms are arranged along the traveling direction of the vehicle. When the speed of the vehicle is higher than a predetermined first speed, the weight of the wheel or axle is calculated based on at least a weight measurement value of a second measuring instrument, and the speed of the vehicle is smaller than the first speed Processing means are provided for processing the weight measurements of the first and second scales so as to measure the wheel or axle weight according to the measurements of the first scale.

このように構成された車輪・車軸重量測定システムでは、第１の計量器は、車両のタイヤの接地面の長さよりも長い寸法の第１の計量台を有しているので、車両が停止状態や低速状態で高精度で重量測定が可能であるが、第１の計量器が１台のみでは車両が高速走行時には車両自身が持つ振動ノイズやランダムノイズの影響を充分に減衰させることができず、高精度に重量測定できない。これらノイズを減衰させるには、第１の計量器を複数台設置し、第１の計量器での重量測定値を演算処理することが考えられるが、第１の計量器は、車両のタイヤの接地面の長さよりも長い寸法の第１の計量台を有している関係上、複数のロードセルのような荷重検出手段を設置しなければならず、高コストとなる。この欠点を補うために、少なくとも１台の第２の計量器を設置している。第２の計量器は、タイヤの接地面の長さよりも短い寸法の第２の計量台を有しているので、荷重検出手段の数が少なくてすみ、低コストである。但し、車両速度が一定でない場合には、高精度に重量を測定することができない。そこで、処理手段において、車両の速度が第１の速度よりも速いときには、第２の計量器の重量測定値を使用して、車輪や車軸の重量を測定し、第１の速度よりも車両の速度が遅いときには、第１の計量器の重量測定値を使用して、車輪や車軸の重量を測定している。これによって、車両の速度が零から任意の大きさの範囲に対して常に一定以上の精度で、車輪や車軸の重量を測定できる。 In the wheel / axle weight measuring system configured as described above, the first weighing instrument has the first weighing platform having a dimension longer than the length of the ground contact surface of the vehicle tire, so that the vehicle is stopped. It is possible to measure the weight with high accuracy at low speed or low speed, but with only one first measuring instrument, it is not possible to sufficiently attenuate the influence of vibration noise and random noise of the vehicle itself when the vehicle is traveling at high speed. Cannot measure the weight with high accuracy. In order to attenuate these noises, it is conceivable to install a plurality of first measuring instruments and to calculate the weight measurement values of the first measuring instruments. Since the first weighing table having a dimension longer than the length of the ground plane is included, load detection means such as a plurality of load cells must be installed, which increases costs. In order to compensate for this drawback, at least one second measuring instrument is installed. Since the second measuring instrument has the second measuring table having a dimension shorter than the length of the ground contact surface of the tire, the number of load detecting means can be reduced and the cost can be reduced. However, when the vehicle speed is not constant, the weight cannot be measured with high accuracy. Therefore, in the processing means, when the speed of the vehicle is higher than the first speed, the weight measurement value of the second measuring instrument is used to measure the weight of the wheel or the axle, and the vehicle speed is higher than the first speed. When the speed is low, the weight of the first weighing instrument is used to measure the weight of the wheel or axle. As a result, the weight of the wheels and axles can always be measured with a certain accuracy over a range of vehicle speed from zero to an arbitrary size.

前記車両の速度が第１の速度よりも遅く、前記車両が第１の計量器上を予め定めた時間よりも短い時間で通過したとき、前記処理手段は、第１の計量器の測定値を動的重量測定モードで処理し、前記車両の速度が第１の速度よりも遅く、前記車両が第１の計量器上を通過する前に前記予め定めた時間が経過したとき、前記処理手段は、第１の計量器の測定値を静的重量測定モードで処理する。動的重量測定モードは、例えば、タイヤが道路面に非接触状態で第１の計量台上に乗った位置から、第１の計量台上をタイヤが進行し、これよりも進行すると道路面ともタイヤが接触する第１の計量台上の位置までタイヤが進行する間に得られた第１の計量器の測定値を処理、例えば平均して、車輪や車軸の重量を測定するものである。静的重量測定モードは、例えば、第１の重量値測定手段の測定値に低周波ノイズが重畳されていても、処理、例えば平均化することによって、この低周波ノイズを充分に減衰させることができる時間、例えば上記予め定めた時間にわたって得られた第１の計量器の測定値を、上述したように処理、例えば平均化するものである。 When the speed of the vehicle is slower than the first speed and the vehicle passes over the first weighing instrument in a time shorter than a predetermined time, the processing means takes the measurement value of the first weighing instrument. When processing in dynamic weight measurement mode, when the speed of the vehicle is slower than the first speed and the predetermined time has elapsed before the vehicle passes over the first weighing instrument, the processing means , Process the measurement value of the first weighing instrument in the static weight measurement mode . In the dynamic weight measurement mode, for example, the tire travels on the first weighing platform from the position where the tire rides on the first weighing platform in a non-contact state with the road surface. The measurement value of the first measuring instrument obtained while the tire is traveling to the position on the first measuring table with which the tire comes into contact is processed, for example, averaged to measure the weight of the wheel or axle. In the static weight measurement mode, for example, even if the low frequency noise is superimposed on the measurement value of the first weight value measuring means, the low frequency noise can be sufficiently attenuated by processing, for example, averaging. The measurement value of the first measuring instrument obtained over a possible time, for example, the predetermined time is processed, for example, averaged as described above.

このように第１の計量器において動的重量測定モードと静的重量測定モードとを、車両の速度に応じて切り換えて使用するので、高精度に車輪または車軸の重量を測定することができる。 As described above, since the dynamic weighing mode and the static weighing mode are switched in accordance with the speed of the vehicle in the first weighing device, the weight of the wheel or the axle can be measured with high accuracy.

前記処理手段は、前記車両の速度が予め定めた第１の速度よりも速いとき、第１及び第２の重量値測定手段の重量測定値によって前記車輪または車軸重量を算出することもできる。 The processing means may calculate the wheel or axle weight from the weight measurement values of the first and second weight value measurement means when the speed of the vehicle is higher than a predetermined first speed.

第２の計量器の測定値は、タイヤが道路面に接触している状態での測定値であるので、第２の計量器の測定値のみを利用するよりも、タイヤが道路面に非接触の状態での測定値である第１の計量器の測定値も使用した方が、高精度に車輪または車軸の重量を測定することができる。また、車両のタイヤは、第１及び第２の計量器の計量台上を通過しており、その際にランダムノイズが第１及び第２の計量器の測定値に重畳されるが、これら測定値を処理手段で例えば平均化するように処理することによって、ランダムノイズを軽減することができる。 Since the measured value of the second measuring instrument is a measured value when the tire is in contact with the road surface, the tire is not in contact with the road surface rather than using only the measured value of the second measuring instrument. It is possible to measure the weight of the wheel or the axle with high accuracy by using the measurement value of the first measuring instrument, which is the measurement value in the above state. In addition, the vehicle tire passes over the weighing platforms of the first and second measuring instruments, and at that time, random noise is superimposed on the measured values of the first and second measuring instruments. By processing the values so as to be averaged by the processing means, for example, random noise can be reduced.

更に、前記第２の計量器は、複数台が前記車両の進行方向に配置されているものとすることができる。この場合、前記各第２の計量器に対する前記車両の速度の検出手段が設けられている。また、前記第２の重量値測定手段は、前記車両の速度を基に前記測定値を出力する。前記車両の速度の検出手段によって検出された前記各第２の計量器に対する車両の速度の変化率が予め定めた許容範囲外である第２の計量器の第２の重量値測定手段の測定値を除外して、前記処理手段が前記車輪または車軸重量を算出する。 Furthermore, a plurality of the second measuring instruments may be arranged in the traveling direction of the vehicle. In this case, a means for detecting the speed of the vehicle with respect to each of the second measuring instruments is provided. The second weight value measuring means outputs the measured value based on the speed of the vehicle. The measured value of the second weight value measuring means of the second measuring instrument in which the change rate of the vehicle speed with respect to each of the second measuring instruments detected by the vehicle speed detecting means is outside a predetermined allowable range. The processing means calculates the wheel or axle weight.

第２の計量器の第２の重量値測定手段は、車両の速度を使用して測定値を出力している。従って、各第２の計量器に対する車両の速度が変化している場合、高精度な測定値を得ることができない。そこで、車両の速度の変化率が許容範囲外であるものを除去して、測定値を得て、高精度に車輪や車軸の重量を測定できるようにしている。 The second weight value measuring means of the second weighing device outputs the measured value using the vehicle speed. Therefore, when the speed of the vehicle with respect to each second measuring instrument is changing, a highly accurate measurement value cannot be obtained. Therefore, the vehicle speed change rate is outside the allowable range is removed to obtain a measurement value so that the weight of the wheel or axle can be measured with high accuracy.

以上のように、本発明によれば、車両の速度がどのような速度であっても、高精度に車輪や車軸の重量を測定することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to measure the weights of wheels and axles with high accuracy regardless of the speed of the vehicle.

本発明の1実施形態の車輪・車軸重量測定システムでは、図１に示すように、道路面２上を図示していない車両が矢印方向に走行することを前提とする。この道路面２に、第１の計量器４が設置されている。この計量器４は、図２（ａ）に示すように計量台６を有し、この計量台６の下面の車両の乗り込み側を複数台、例えば２台の第１の重量値測定手段、例えばロードセル８ａが支持し、計量台６の下面の車両の降り口側を、例えば２台の第１の重量値測定手段、例えばロードセル８ｂが支持している。この計量台６は、車両の同一の軸に取り付けられている２つの車輪の重量をそれぞれ個別に測定するために、道路面２の幅方向に２台設けられている。なお、第１の計量器４によって車両の１軸に取り付けられている２つの車輪の重量を同時に測定する場合には、道路面２の幅方向の２つの車輪が同時に載る幅寸法を持つ１台の計量台６を使用する。これら計量台６は、図２（ａ）に示すように車両のタイヤ９の道路面２へ接地面における車両進行方向の長さＬ’よりも大きな長さ寸法Ｌを車両の進行方向に有している。 In the wheel / axle weight measuring system of one embodiment of the present invention, it is assumed that a vehicle not shown on the road surface 2 travels in the direction of the arrow as shown in FIG. A first measuring instrument 4 is installed on the road surface 2. The weighing instrument 4 has a weighing platform 6 as shown in FIG. 2 (a), and a plurality of, for example, two first weight value measuring means, for example, two vehicles on the lower surface of the weighing platform 6 are provided. The load cell 8a supports, and, for example, two first weight value measuring means, for example, the load cell 8b, support the vehicle exit side of the lower surface of the weighing platform 6. Two weighing platforms 6 are provided in the width direction of the road surface 2 in order to individually measure the weights of two wheels attached to the same shaft of the vehicle. In the case of simultaneously measuring the weight of two wheels attached to one axis of the vehicle by the first measuring instrument 4, one unit having a width dimension on which two wheels in the width direction of the road surface 2 are simultaneously mounted. The weighing platform 6 is used. As shown in FIG. 2A, these weighing platforms 6 have a length dimension L in the traveling direction of the vehicle that is larger than the length L ′ in the traveling direction of the vehicle on the road surface 2 of the tire 9 of the vehicle. ing.

ロードセル８ａ、８ｂの出力信号は、増幅器１０によって増幅され、Ａ／Ｄ変換部１２によってデジタル変換され、処理手段、例えば演算回路１４に供給される。演算回路１４は、例えばＣＰＵ、メモリ、入出力回路等から構成されている。 The output signals of the load cells 8a and 8b are amplified by the amplifier 10, digitally converted by the A / D converter 12, and supplied to the processing means, for example, the arithmetic circuit 14. The arithmetic circuit 14 includes, for example, a CPU, a memory, an input / output circuit, and the like.

第１の計量器４から車両の進行方向に離れた道路面２には、複数、例えば２台の第２の計量器１６、１８が間隔をおいて設けられている。第２の計量器１６、１８は、同一構造のものであり、第２の計量器１６についてのみ説明する。第２の計量器１６は、図３（ａ）乃至（ｃ）に示すように、車両の進行方向の長さがＬ２以下で、道路面２の幅方向の長さがＬ２’の起歪体２０からなる第２の重量値測定手段、例えばロードセル２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを道路面２の幅方向に４台並べ、これらロードセル２２ａ乃至２２ｄ上に、車両の進行方向に沿う長さがＬ２の計量台２４を配置したものである。Ｌ２は、タイヤ９の接地面の車両進行方向の長さＬ’よりも短く設定されている。そのため、タイヤ９の接地面が計量台２４上に乗り込んだ状態であっても、タイヤ９の全荷重は、或る比率で道路面２と計量台２４とに分割して負荷される。 A plurality of, for example, two second measuring instruments 16 and 18 are provided at intervals on the road surface 2 away from the first measuring instrument 4 in the traveling direction of the vehicle. The second measuring instruments 16 and 18 have the same structure, and only the second measuring instrument 16 will be described. As shown in FIGS. 3A to 3C, the second measuring instrument 16 is a strain generating body whose length in the traveling direction of the vehicle is L2 or less and whose length in the width direction of the road surface 2 is L2 ′. The second weight value measuring means composed of 20, for example, four load cells 22a, 22b, 22c, 22d are arranged in the width direction of the road surface 2, and the length along the traveling direction of the vehicle is L2 on these load cells 22a to 22d. The weighing table 24 is arranged. L2 is set to be shorter than the length L ′ of the ground contact surface of the tire 9 in the vehicle traveling direction. Therefore, even when the ground contact surface of the tire 9 is on the weighing table 24, the total load of the tire 9 is divided and applied to the road surface 2 and the weighing table 24 at a certain ratio.

なお、第１の計量器４と第２の計量器１６とに跨ってタイヤ９が存在しないように、両者の間隔は設定されているし、第２の計量器１６、１８間に跨ってタイヤ９が存在しないように、両者の間隔が設定されている。 In addition, the distance between the two is set so that the tire 9 does not exist across the first measuring instrument 4 and the second measuring instrument 16, and the tire straddles between the second measuring instruments 16 and 18. The interval between them is set so that 9 does not exist.

車両の１つの軸に設けられている２つの車輪の重量を個別に測定する場合には、１つの車輪用にロードセル２２ａ、２２ｂの出力を合成し、他の１つの車輪用にロードセル２２ｃ、２２ｄの出力を合成する。これらロードセル２２ａ乃至２２ｄの出力信号は、増幅器１０によって増幅され、Ａ／Ｄ変換部１２によってデジタル変換され、演算回路１４に供給される。 When individually measuring the weights of two wheels provided on one shaft of the vehicle, the outputs of the load cells 22a and 22b are synthesized for one wheel and the load cells 22c and 22d are used for the other wheel. Synthesize the output of. The output signals of these load cells 22 a to 22 d are amplified by the amplifier 10, digitally converted by the A / D converter 12, and supplied to the arithmetic circuit 14.

演算回路１４において行う第１の計量器４の出力信号の処理について図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図２の荷重信号は、タイヤ中心位置の移動に対応するロードセル８ａ、８ｂの出力信号とする。なお、以下の説明は、１つの車輪の重量を測定する場合であるが、以下の説明を基に、１つの軸に設けられている２つの車輪の重量（軸重）を測定することは、当業者には自明である。第１の計量器４では、動的重量測定モードと、静的重量測定モードとの２つのモードで測定可能である。 Processing of the output signal of the first measuring instrument 4 performed in the arithmetic circuit 14 will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). The load signal in FIG. 2 is an output signal of the load cells 8a and 8b corresponding to the movement of the tire center position. In addition, although the following description is a case where the weight of one wheel is measured, on the basis of the following description, measuring the weight (axial weight) of two wheels provided on one shaft, It will be obvious to those skilled in the art. The first weighing device 4 can measure in two modes, a dynamic weight measurement mode and a static weight measurement mode.

これら両モードで測定するために、計量台６上にタイヤ９が完全に乗り込み、タイヤ９の接地面と道路面２との接触が無くなった直後の位置ｐ１と、計量台６上に乗り込んだタイヤ９が計量台６上を前進して、これよりも進行すると道路面２と接触する位置ｐ２とを、ロードセル８ａ、８ｂの出力信号上で定める。位置ｐ１、ｐ２間の距離をＬ１１とすると、タイヤ９が計量台６上のＬ１１区間に滞在する時間が長く継続でき、次に計量台６に進んでくるタイヤの接地面が計量台６に触れる前に、Ｌ１１からタイヤ９が離れるように計量台６の長さＬ１と、位置ｐ１、ｐ２が設定されている。 In order to measure in both of these modes, the tire 9 is completely on the weighing platform 6, the position p 1 immediately after the contact between the ground contact surface of the tire 9 and the road surface 2 is lost, and the tire that has entered the weighing platform 6. A position p2 that contacts the road surface 2 when 9 moves forward on the weighing platform 6 and further advances is determined on the output signals of the load cells 8a and 8b. When the distance between the positions p1 and p2 is L11, the time during which the tire 9 stays in the L11 section on the weighing platform 6 can be continued for a long time, and the ground contact surface of the tire that next proceeds to the weighing platform 6 touches the weighing platform 6. Before, the length L1 of the weighing platform 6 and the positions p1 and p2 are set so that the tire 9 is separated from L11.

位置ｐ１、ｐ２はロードセル８ａ、８ｂの出力信号の比率と予め定めた一定値との間に定めた条件が成立する位置として定義されている。すなわち、ロードセル８ａの出力信号をｗ１、ロードセル８ｂの出力信号をｗ２とし、これらは時間間隔Ｔで同じタイミングでサンプリングされ、サンプリング重量測定値としてｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）を得るものとすると、比率Ｒｗはｗ１（ｋ）／ｗ２（ｋ）によって求められる。そして、位置ｐ１にあるときのｗ１（ｋ）をｗ１１（ｋ）、同ｗ２（ｋ）をｗ２１（ｋ）として、予め定めた値をｗ１１（ｋ）／ｗ２１（ｋ）＝ｆ１として定め、比率Ｒｗがｆ１より大きくなり、次にｆ１より減少したとき、位置ｐ１に到達したと決定する。 The positions p1 and p2 are defined as positions where a predetermined condition is established between the ratio of the output signals of the load cells 8a and 8b and a predetermined constant value. That is, assume that the output signal of the load cell 8a is w1, the output signal of the load cell 8b is w2, and these are sampled at the same timing at the time interval T to obtain w1 (k) and w2 (k) as sampling weight measurement values. The ratio Rw is obtained by w1 (k) / w2 (k). Then, w1 (k) at the position p1 is defined as w11 (k), w2 (k) is defined as w21 (k), a predetermined value is defined as w11 (k) / w21 (k) = f1, and the ratio When Rw becomes larger than f1 and then decreases from f1, it is determined that the position p1 has been reached.

同様に、位置ｐ２におけるｗ１（ｋ）をｗ１２（ｋ）、ｗ２（ｋ）をｗ２２（ｋ）とし、ｗ２２（ｋ）／ｗ１２（ｋ）＝ｆ２として定め、位置ｐ１が決定された後、Ｒｗがｆ２より大きくなった時点を位置ｐ２と到達した時点とする。 Similarly, w1 (k) at position p2 is set to w12 (k), w2 (k) is set to w22 (k), w22 (k) / w12 (k) = f2, and after position p1 is determined, Rw The time when becomes larger than f2 is defined as the time when the position p2 is reached.

このようにｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）の比率によって位置ｐ１、ｐ２を定義すれば、これらの位置は、車輪重量の大きさに影響を受けない。 Thus, if the positions p1 and p2 are defined by the ratio of w1 (k) and w2 (k), these positions are not affected by the size of the wheel weight.

位置ｐ１乃至ｐ２間におけるｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）を求めることによって、タイヤ９のサンプリング重量値ｗｉは、
ｗｉ＝ｗ１（ｋ）＋ｗ２（ｋ）
によって求められ、位置ｐ１乃至ｐ２間のサンプリング重量値の個数をＮとすると、タイヤ９の重量測定値Ｗ１ｄは
Ｗ１ｄ＝Σｗｉ／Ｎ
によって求められる。このようにしてＷ１ｄを求めることを動的重力測定モードという。 By obtaining w1 (k) and w2 (k) between the positions p1 and p2, the sampling weight value wi of the tire 9 is
wi = w1 (k) + w2 (k)
The weight measurement value W1d of the tire 9 is W1d = Σwi / N, where N is the number of sampling weight values between the positions p1 and p2.
Sought by. Obtaining W1d in this way is called a dynamic gravity measurement mode.

また、上記の動的重量測定モードは、車両が円滑に計量台６上を通過することを前提としている。しかし、タイヤ９が計量台６上にある状態で車両が停止したり、極めて低速でタイヤ９が計量台６上を通過するように車両が走行することがある。こまた、サンプリング時間間隔Ｔは、ｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）に重畳されたノイズを減衰させたり、Ｒｗを感度よく正確に測定するために、数ｍ秒の短い時間間隔で設定することが多い。そのため、上述したような場合、ΣＷｉは極めて大きい値になる。そこで、位置ｐ１が検出された時点から計時するために、カウンタ動作を開始させ、サンプリング時間間隔ＴごとにインクリメントするタイマＴ１を設け、このタイマのカウント値Ｔｓが予め定めたＮｍ以上になったとき、ｗｉの累算を注し、重量測定値Ｗ１ｓとして、
Ｗ１ｓ＝ΣＷｉ／Ｎｍ
によって求める。このようにしてＷ１ｓを求めることを静的重量測定モードという。 The dynamic weight measurement mode is based on the premise that the vehicle passes smoothly on the weighing platform 6. However, the vehicle may stop while the tire 9 is on the weighing platform 6, or the vehicle may travel so that the tire 9 passes over the weighing platform 6 at a very low speed. In addition, the sampling time interval T should be set to a short time interval of several milliseconds in order to attenuate noise superimposed on w1 (k) and w2 (k) and to measure Rw with high sensitivity and accuracy. There are many. Therefore, in the case described above, ΣWi is a very large value. Therefore, in order to start counting from the time point when the position p1 is detected, a counter operation is started, and a timer T1 that is incremented at every sampling time interval T is provided. When the count value Ts of this timer becomes equal to or greater than a predetermined Nm , Wi is accumulated, and the weight measurement W1s is
W1s = ΣWi / Nm
Ask for. Obtaining W1s in this way is called a static weight measurement mode.

なお、Ｎｍは、ｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）に低周波ノイズ信号が重畳されていても、上述したように平均化することによって充分に減衰させることができる値に設定してある。 It should be noted that Nm is set to a value that can be sufficiently attenuated by averaging as described above even if a low-frequency noise signal is superimposed on w1 (k) and w2 (k).

上記の説明から明らかなように、第１の計量器４での重量測定モードは、車両の走行速度状態に応じて、自動的に切り換えられる。 As is clear from the above description, the weight measurement mode in the first measuring instrument 4 is automatically switched according to the traveling speed state of the vehicle.

演算回路１４において行う第２の計量器１６、１８の出力信号の処理について説明する。以下の説明は、１つの車輪の重量を測定する場合であるが、以下の説明を基に１つの軸に設けられている２つの車輪の重量（軸重）を測定することは、当業者には自明である。図４（ａ）は、タイヤ９の接地面を表しており、タイヤ９の接地幅をＡｉ、タイヤ９がサンプリング時間間隔Ｔごとに移動する距離をＤｉ、タイヤ９の単位面積当たりの荷重をＰ、接地面積をＳとすると、タイヤ９の接地面の全荷重Ｗは、
Ｗ＝Ｐ＊Ｓ＝Ｐ＊Σ（Ａｉ＊Ｄｉ）
である。サンプリング時間間隔Ｔごとにタイヤ９が移動する距離Ｄｉは、車速がＶであるとすると、図４（ａ）において
Ｄｉ＝Ｖ＊Ｔ
である。タイヤ９の接地長さＬ’は、第２の計量器１６、１８の計量台の長さＬ２よりも長いので、上述したように、タイヤ接地面全体の荷重はＬ２部と道路面２とに分割負荷され、タイヤ９の接地面全体の荷重Ｗに対して、第２の計量器１６、１８の計量台の長さＬ２の部分が荷重を受けるとすると、第２の計量器１６、１８がタイヤ９から受ける荷重の測定値、すなわち第２の計量器１６、１８の出力信号をサンプリングした重量測定値Ｗｉは、図４（ｂ）より、
Ｗｉ＝Ｐ＊Ａｉ＊Ｌ２
で表される。これを変形すると、
Ｐ＊Ａｉ＝Ｗｉ／Ｌ２
となり、上記タイヤ接地面の全荷重Ｗの式、移動距離Ｄｉの式、Ｐ＊Ａｉの式から、タイヤ９の重量であるタイヤ接地面の全荷重Ｗは、
Ｗ＝Ｐ＊Ｓ＝Ｐ＊Σ（Ａｉ＊Ｄｉ）＝Σ（Ｐ＊Ａｉ＊Ｄｉ）＝Σ（Ｐ＊Ａｉ＊Ｖ＊Ｔ）
＝Σ［（Ｗｉ＊Ｖ＊Ｔ）／Ｌ２］＝（Ｖ＊Ｔ／Ｌ２）ΣＷｉ
の式で、求められる。第２の計量器１６、１８の出力信号をｗ３とし、この出力信号を時間間隔Ｔごとにサンプリングした重量測定値をｗ３（ｋ）とすると、
Ｗ２ｄ＝（Ｖ＊Ｔ／Ｌ２）Σｗ３（ｋ）
と表される。この測定は、車両が一定の速度Ｖで進行しているときのみタイヤ９の重量を正確に測定可能であり、このようにしてＷ２ｄを求めることを第２の計量器における動的重量測定モードという。 Processing of the output signals of the second measuring devices 16 and 18 performed in the arithmetic circuit 14 will be described. In the following description, the weight of one wheel is measured, but it is known to those skilled in the art to measure the weight (axial weight) of two wheels provided on one shaft based on the following description. Is self-explanatory. FIG. 4A shows the contact surface of the tire 9, where the contact width of the tire 9 is Ai, the distance that the tire 9 moves at every sampling time interval T is Di, and the load per unit area of the tire 9 is P. When the contact area is S, the total load W of the contact surface of the tire 9 is
W = P * S = P * Σ (Ai * Di)
It is. Assuming that the vehicle speed is V, the distance Di that the tire 9 moves at every sampling time interval T is Di = V * T in FIG.
It is. Since the contact length L ′ of the tire 9 is longer than the length L2 of the weighing platform of the second measuring devices 16 and 18, as described above, the load on the entire tire contact surface is applied to the portion L2 and the road surface 2. Assuming that the portion of the weighing platform length L2 of the second measuring devices 16, 18 receives a load with respect to the load W of the entire ground contact surface of the tire 9, the second measuring devices 16, 18 are The measurement value of the load received from the tire 9, that is, the weight measurement value Wi obtained by sampling the output signals of the second measuring devices 16 and 18, is shown in FIG.
Wi = P * Ai * L2
It is represented by If this is transformed,
P * Ai = Wi / L2
From the above equation for the total load W on the tire contact surface, the equation for the movement distance Di, and the equation for P * Ai, the total load W on the tire contact surface, which is the weight of the tire 9, is
W = P * S = P * Σ (Ai * Di) = Σ (P * Ai * Di) = Σ (P * Ai * V * T)
= Σ [(Wi * V * T) / L2] = (V * T / L2) ΣWi
It is calculated by the following formula. If the output signal of the second measuring devices 16 and 18 is w3, and the weight measurement value obtained by sampling the output signal at each time interval T is w3 (k),
W2d = (V * T / L2) Σw3 (k)
It is expressed. In this measurement, it is possible to accurately measure the weight of the tire 9 only when the vehicle is traveling at a constant speed V. Obtaining W2d in this way is called a dynamic weight measurement mode in the second weighing instrument. .

上記のようにして、Ｗ２ｄを演算するには、ΣＷ３（ｋ）の開始タイミング（図２（ｂ）に示す位置ｐ３、ｐ４）を決定する必要がある。ｐ３、ｐ４は、第２の計量器１６、１８の出力信号ｗ３（ｋ）に対して荷重負荷の方向に予め境界重量Ｗｆを定め、位置ｐ２を決定後に、ｗ３（ｋ）がｗｆを超えた時点をｐ３とし、位置ｐ３を決定後であって、ｗ３（ｋ）が零点に戻った後、初めてｗ３（ｋ）がｗｆを超えた時点をｐ４とする。 In order to calculate W2d as described above, it is necessary to determine the start timing of ΣW3 (k) (positions p3 and p4 shown in FIG. 2B). For p3 and p4, a boundary weight Wf is determined in advance in the direction of load with respect to the output signal w3 (k) of the second weighing device 16 and 18, and after determining the position p2, w3 (k) exceeds wf. The time point is set to p3, and after the position p3 is determined and w3 (k) returns to the zero point, the time point when w3 (k) exceeds wf for the first time is set to p4.

第２の計量器１６、１８上にタイヤ９が存在する状態で車両が停止したり、極めて低速でタイヤが計量台上を通過するように車両が進行すると、Σｗ３（ｋ）の値が膨大になる。そこで、タイマカウンタＴ４、Ｔ５を設け、ｐ３点またはｐ４点を検出したときからサンプリング時間間隔ＴごとにＴ４、Ｔ５にカウントさせ、カウント値が予め定めた値Ｎｍ１、Ｎｍ２を超えると、重量測定値の加算を停止させ、第２の計量器１６、１８での動的重量測定を停止させる。 When the vehicle stops with the tires 9 on the second weighing units 16 and 18, or the vehicle advances so that the tires pass over the weighing table at a very low speed, the value of Σw3 (k) becomes enormous. Become. Therefore, timer counters T4 and T5 are provided, and when the points p3 or p4 are detected, the counters are counted at T4 and T5 at every sampling time interval T. When the count value exceeds the predetermined values Nm1 and Nm2, the weight measurement value Is stopped, and the dynamic weight measurement by the second weighing units 16 and 18 is stopped.

第２の計量器１６、１８での動的重量測定には、第２の計量器１６、１８を通過する車両の速度が必要である。また、後述するように、第１の計量器４での測定と第２の計量器１６、１８での測定とを切り換えるために、第２の計量器４を車両が通過する速度を使用する。そのために、演算回路１４では、これらの速度測定が行われている。 Dynamic weight measurement at the second scales 16,18 requires the speed of the vehicle passing through the second scales 16,18. Further, as will be described later, the speed at which the vehicle passes through the second measuring instrument 4 is used in order to switch between the measurement by the first measuring instrument 4 and the measurement by the second measuring instruments 16 and 18. For this purpose, the arithmetic circuit 14 performs these speed measurements.

まず、第１の計量器４上を通過する速度Ｖ１の検出について述べる。第１の計量器４において、ロードセル８ａ、８ｂが計量台６を支持している点を、図２（ａ）に示すようにｑａ、ｑｂ点とし、点ｑａ、ｑｂ間の距離をＡとすると、ロードセル８ａの出力信号上の位置ｐ１に対応する位置ｑ１とｑａ点との距離Ａ１は、点ｑａ、ｑｂでのロードセル８ａ、８ｂの出力信号がピークであり、かつ等しいと近似した上で、上述したｆ１を利用することによって、近似的に
Ａ１≒（１／ｆ１）＊Ａ
によって求められる。同様にしてロードセル８ｂの出力信号上の位置ｐ２に対応する位置ｑ２とｑｂ点との距離もｆ２とＡとによって近似的に求められる。従って、ロードセル８ａ、８ｂ間の距離Ａと、ｆ１、ｆ２を演算回路１４に設定することによって、図２（ｂ）に示すＬ１１（位置ｐ１、ｐ２の距離）を自動的に算出する。そして、位置ｐ１からタイマカウンタＴ１でのカウントを開始し、位置ｐ２でカウントを停止して、カウント値Ｃ１が得られると、車速Ｖ１は、
Ｖ１＝Ｌ１１／Ｃ１
によって算出される。 First, the detection of the velocity V1 passing over the first measuring instrument 4 will be described. In the first weighing device 4, when the load cells 8a and 8b support the weighing table 6, the points qa and qb are shown in FIG. 2A, and the distance between the points qa and qb is A. The distance A1 between the position q1 corresponding to the position p1 on the output signal of the load cell 8a and the point qa is approximated when the output signals of the load cells 8a and 8b at the points qa and qb are peak and equal. By using f1 described above, approximately A1≈ (1 / f1) * A
Sought by. Similarly, the distance between the position q2 corresponding to the position p2 on the output signal of the load cell 8b and the point qb is also approximately obtained from f2 and A. Therefore, by setting the distance A between the load cells 8a and 8b and f1 and f2 in the arithmetic circuit 14, L11 (distance between the positions p1 and p2) shown in FIG. 2B is automatically calculated. Then, when the count at the timer counter T1 starts from the position p1 and stops at the position p2, and the count value C1 is obtained, the vehicle speed V1 is
V1 = L11 / C1
Is calculated by

第２の計量器１６上を通過する速度Ｖ３の検出について述べる。速度Ｖ３として、第１の計量器４の計量台６の中央ｑ０から第２の計量器１６の入力端ｑ３までを車両が通過する速度を使用する。第２の計量器１６の計量台上にタイヤ９が載る直前に速度が急速に変化する可能性は少ないからである。ｑ０点にタイヤ９が到達したとき、ロードセル８ａ、８ｂの出力信号ｗ１（ｋ）とｗ２（ｋ）とは等しくなる。そこで、ｗ１（ｋ）≦ｗ２（ｋ）が始めて成立した時点をｑ０点とする。また、第２の計量器１６の入力端ｑ３にタイヤ９が到達した時点は、位置ｐ３とほぼ一致する。そこで、位置ｐ０からタイマカウンタＴ３でカウントを開始し、上述した位置ｐ３に到達したときのカウント値Ｃ３と、予め設定しておいたｑ０、ｑ３間の距離Ｌ３１とを用いて、Ｖ３を
Ｖ３＝Ｌ３１／（Ｃ３＊Ｔ）
として検出する。Ｔは上述したサンプリング時間間隔である。 The detection of the velocity V3 passing over the second measuring instrument 16 will be described. As the speed V3, the speed at which the vehicle passes from the center q0 of the weighing platform 6 of the first weighing instrument 4 to the input end q3 of the second weighing instrument 16 is used. This is because it is unlikely that the speed will change rapidly immediately before the tire 9 is placed on the weighing platform of the second weighing instrument 16. When the tire 9 reaches the point q0, the output signals w1 (k) and w2 (k) of the load cells 8a and 8b become equal. Therefore, the time when w1 (k) ≦ w2 (k) is first established is defined as q0 point. Further, the time when the tire 9 reaches the input end q3 of the second measuring instrument 16 substantially coincides with the position p3. Therefore, the timer counter T3 starts counting from the position p0, and the count value C3 when reaching the position p3 described above and the distance L31 between q0 and q3 set in advance are used to set V3 to V3 = L31 / (C3 * T)
Detect as. T is the sampling time interval described above.

第２の計量器１６上を通過する速度Ｖ４の検出について述べる。タイマカウンタＴ３において、位置Ｐ４が検出されるまでカウントを継続する。そして、予め設定しておいたｑ３、ｑ４間の距離Ｌ４１とし、位置Ｐ４でのカウント値をＣ４とすると、Ｖ４は、
Ｖ４＝Ｌ４１／［（Ｃ４−Ｃ３）＊Ｔ］
によって検出できる。 The detection of the velocity V4 passing over the second measuring instrument 16 will be described. The timer counter T3 continues counting until the position P4 is detected. If the distance L41 between q3 and q4 set in advance and the count value at the position P4 is C4, V4 is
V4 = L41 / [(C4-C3) * T]
Can be detected.

第１の計量器４に対して車両が停止またはそれに近い状態になることや、遅い場合や、速い場合がある。 There is a case where the vehicle stops or becomes close to the first measuring instrument 4 or is slow or fast.

車両が停止またはそれに近い状態では、車両の速度を検出するよりも車両が第１の計量台６上に滞在する時間を検出するようにし、滞在時間が上述したＮｍ＊Ｔを超える場合には、上述した静的重量測定モードによる重量測定値Ｗ１ｓを車輪重量測定値とする。静的重量測定モードでの重量測定値Ｗ１ｓは、車両がほぼ停止状態であって、基本的に第１及び第２のロードセル８ａ、８ｂの出力信号に含まれる各種ノイズ信号の振幅は小さい上に、ノイズ信号があっても、充分に長いサンプリング測定時間（Ｎｍ＊Ｔ）によってノイズ信号を平滑することができるので、第２の計量器１６、１８による重量測定値を使用する必要がない。 When the vehicle is stopped or close to it, rather than detecting the speed of the vehicle, the time that the vehicle stays on the first weighing platform 6 is detected, and if the stay time exceeds Nm * T described above, The weight measurement value W1s in the static weight measurement mode described above is set as the wheel weight measurement value. The weight measurement value W1s in the static weight measurement mode indicates that the vehicle is almost stopped and the amplitude of various noise signals included in the output signals of the first and second load cells 8a and 8b is basically small. Even if there is a noise signal, the noise signal can be smoothed by a sufficiently long sampling measurement time (Nm * T), so that it is not necessary to use a weight measurement value by the second measuring instruments 16 and 18.

第１の計量器４に対して車両の速度が遅い場合、車両が走行状態であっても、低速であれば、第１の計量器４では、タイヤ９が道路面２に非接触の状態で或る程度の長さの重量測定時間がとれるので、良好な重量測定値Ｗ１ｄを得ることができる。また測定中に変速しても、１回のサンプリング重量測定値がタイヤ９の荷重を表すので、測定原理上誤差を生じない。 When the speed of the vehicle is slow relative to the first measuring instrument 4, even if the vehicle is running, if the vehicle is running at a low speed, the tire 9 is not in contact with the road surface 2 in the first measuring instrument 4. Since a certain amount of weight measurement time can be taken, a good weight measurement value W1d can be obtained. Moreover, even if shifting is performed during measurement, since one sampling weight measurement value represents the load of the tire 9, no error occurs in the measurement principle.

また、第１の計量器４に対して車両の速度が速い場合、第１の計量器４のロードセル８ａ、８ｂの出力信号には、車両のバネによる低周波ノイズ信号などによる誤差成分や衝撃荷重によるランダム成分があるが、上述したように車両の速度が速い場合には、測定時間（位置ｐ１からｐ２を通過する時間）が短くなって、サンプリング数が少なくなるので、ノイズ平滑処理能力が低くなる。従って、第１の計量器４の重量測定値のみを使用すると、誤差が大きくなるので、第１の計量器４の重量測定値に加えて、第２の計量器１６、１８の重量測定値Ｗ２ｄも使用して、重量測定値を得る。 Further, when the vehicle speed is higher than that of the first measuring instrument 4, the output signal of the load cells 8a and 8b of the first measuring instrument 4 includes an error component and an impact load due to a low-frequency noise signal generated by the spring of the vehicle. However, when the vehicle speed is high as described above, the measurement time (time to pass from position p1 to p2) is shortened and the number of samplings is reduced, so that the noise smoothing processing capability is low. Become. Accordingly, if only the weight measurement value of the first weighing device 4 is used, the error becomes large. In addition to the weight measurement value of the first weighing device 4, the weight measurement value W2d of the second weighing device 16, 18 is obtained. Are also used to obtain gravimetric measurements.

車両の速度が速くなると、次第にランダムノイズや振動ノイズの振幅が大きくなり、車両の速度が遅い場合に第１の計量器４が持っている高精度という特徴が失われるので、第２の計量器１６、１８の重量測定値のみを使用することも可能である。但し、車両の速度が速い場合でも、第１の計量器４は、タイヤ９が道路面２に非接触の状態で測定を行っているので、第２の計量器１６、１８よりも精度が高い場合もあるので、第１及び第２の計量器４、１６、１８に基づいて重量測定を、この実施形態では行っている。 As the speed of the vehicle increases, the amplitude of random noise and vibration noise gradually increases, and when the speed of the vehicle is low, the high accuracy characteristic of the first measuring instrument 4 is lost. It is also possible to use only 16, 18 weight measurements. However, even when the speed of the vehicle is high, the first measuring instrument 4 performs measurement in a state where the tire 9 is not in contact with the road surface 2, and thus is more accurate than the second measuring instruments 16 and 18. In some cases, weight measurement is performed on the basis of the first and second measuring instruments 4, 16, and 18 in this embodiment.

第１及び第２の計量器４、１６、１８の重量測定値を使用する場合、各重量測定値の平均値を求めることによって、誤差を相殺することができる。また、低周波ノイズ信号については、計量器の台数が多いほど、周期ノイズ信号の種々の位相点における正負振幅を加算することができるので、ノイズ信号の減衰を大きくできる。ランダムノイズ信号についても、代数が多ければ多いほど、その標準偏差を小さくすることができる。 When using the weight measurements of the first and second scales 4, 16, 18, the error can be offset by determining the average value of each weight measurement. As for the low-frequency noise signal, as the number of measuring instruments increases, the positive and negative amplitudes at various phase points of the periodic noise signal can be added, so that the attenuation of the noise signal can be increased. The standard deviation of the random noise signal can be reduced as the algebra increases.

この第１の計量器４の重量測定値のみを使用するか、第１及び第２の計量器４、１６、１８の重量測定値を使用するかを決定するために、上記のように求めた車両の速度Ｖ１が、予め定めた速度Ｖｈ２よりも速いか遅いかを判定する。なお、第２の計量器１６に対する車両の速度Ｖ３とＶｈ２とを比較することによって、いずれを使用するか決定することも可能である。 In order to determine whether to use only the weight measurement value of the first weighing device 4 or the weight measurement values of the first and second weighing devices 4, 16, 18, the above was obtained. It is determined whether the vehicle speed V1 is faster or slower than a predetermined speed Vh2. It is also possible to determine which one to use by comparing the vehicle speeds V3 and Vh2 with respect to the second measuring instrument 16.

第２の計量器１６、１８での重量測定する際には、上述した測定原理から明らかなように車両の速度が変化すると、重量測定が正確に行えない。また、速度Ｖ３、Ｖ４として測定した速度と、実際に第２の計量器１６、１８をタイヤ９が通過する際の速度とが、異なっている場合も同様である。そこで、速度を変化しているかどうか確認するために、速度Ｖ１とＶ２との比率が予め定めた速度変化率の上限境界値Ｒｕと下限境界値Ｒｌとの間に存在するか判定し、第２の計量器１６に向かう車両の速度が変化しているか否か判断する。速度Ｖ３とＶ４とについても同様に判断して、第２の計量器１８に向かう車両の速度が変化しているか判断する。すなわち、前段の計量器に対する速度に比較して速度の変化率が基準範囲内にあるか判断する。上限境界値Ｒｕと下限境界値Ｒｌとしては、例えば１．０５と０．９５とを使用することができる。なお、速度の変化率が上限境界値Ｒｕと下限境界値Ｒｌとで規定される範囲外の場合には、その重量測定値は、無効とされる。 When the weight is measured by the second measuring instruments 16 and 18, if the speed of the vehicle changes as is apparent from the measurement principle described above, the weight measurement cannot be performed accurately. The same applies to the case where the speed measured as the speeds V3 and V4 and the speed at which the tire 9 actually passes through the second measuring devices 16 and 18 are different. Therefore, in order to confirm whether the speed is changing, it is determined whether the ratio of the speeds V1 and V2 exists between the upper limit boundary value Ru and the lower limit boundary value Rl of the predetermined speed change rate, and the second It is determined whether or not the speed of the vehicle heading toward the weighing instrument 16 has changed. The speeds V3 and V4 are determined in the same manner, and it is determined whether the speed of the vehicle heading toward the second measuring instrument 18 is changing. That is, it is determined whether the rate of change in speed is within the reference range as compared to the speed for the preceding measuring instrument. For example, 1.05 and 0.95 can be used as the upper limit boundary value Ru and the lower limit boundary value Rl. When the rate of change in speed is outside the range defined by the upper limit boundary value Ru and the lower limit boundary value Rl, the weight measurement value is invalid.

なお、第１及び第２の計量器４、１６、１８の重量測定値を用いて、車輪重量等を測定すると、ランダムノイズを大きく低減することができる。すなわち、第１及び第２の計量器４、１６、１８の重量測定値をＷ１ｄ、Ｗ２ｄ、Ｗ３ｄとすると、これらはいずれも同一車輪に対する重量測定値であるので、重量測定値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３にそれぞれ標準偏差σ１、σ２、σ３の互いに独立なランダムノイズが重畳していた場合、車輪の重量測定値Ｗを、
Ｗ＝（Ｗ１ｄ＋Ｗ２ｄ＋Ｗ３ｄ）／３
によって平均値を求めることによって得ると、Ｗとしての標準偏差σは、
σ＝（σ１^２＋σ２^２＋σ３^２）^１／２／３
となるので、仮にσ１、σ２、σ３が全てσ１に等しいとすると、
σ＝σ１／３^１／２
となり、ランダムノイズの減衰に効果をもたらす。従って、第２の計量器の台数が多いほど、ランダムノイズの減衰を大きくすることができる。 In addition, if the wheel weight etc. are measured using the weight measurement value of the 1st and 2nd measuring devices 4, 16, and 18, random noise can be reduced greatly. That is, if the weight measurement values of the first and second weighing devices 4, 16, and 18 are W1d, W2d, and W3d, since these are all weight measurement values for the same wheel, the weight measurement values W1, W2, and W3 , The standard deviations σ1, σ2, and σ3, respectively, with random noises superimposed on each other, the wheel weight measurement value W is
W = (W1d + W2d + W3d) / 3
The standard deviation σ as W is obtained by calculating the average value by
^{^{σ = (σ1 2 + σ2 2}} + σ3 2) 1/2 / 3
Therefore, if σ1, σ2, and σ3 are all equal to σ1,
σ = σ1 / 3 ^1/2
Thus, the random noise is effectively attenuated. Therefore, as the number of second measuring instruments increases, the attenuation of random noise can be increased.

この車輪・車軸重量測定システムでの動作を表にして表すと下記のようになる。但し、Ｖ１＞Ｖｈ２の場合において、第２の計量器１６、１８のうち車両の速度Ｖ３、Ｖ４の変化率が上限境界値Ｒｕと下限境界値Ｒｌとで規定される範囲外の場合には、その重量測定値は、無効とされ、Ｗの算出には利用されない。 The operation of this wheel / axle weight measuring system is represented as follows. However, in the case of V1> Vh2, when the rate of change of the vehicle speeds V3 and V4 of the second measuring instruments 16 and 18 is outside the range defined by the upper limit boundary value Ru and the lower limit boundary value Rl, The weight measurement value is invalid and is not used for calculating W.

図５乃至図７に、演算回路１４が行う処理のフローチャートを示す。なお、以下の説明で使用する各種カウンタは当初リセットされている。まず、図５に示すように、ロードセル８ａ、８ｂの出力信号をデジタル化したｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）を基に位置ｐ１にタイヤ９が到達したか判断する（ステップＳ２）。位置ｐ１の求め方については上述したので説明を省略する。このステップＳ２の判断の答えがイエスになるまで、ステップＳ２を繰り返す。この判断の答えがイエスになると、タイマカウンタＴ１とサンプリング数カウンタＮとをそれぞれインクリメントする（ステップＳ４）。次に、ｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）を加算してＷｉを求め（ステップＳ６）、これを累積カウンタΣＷｉで累積する（ステップＳ８）。 5 to 7 show flowcharts of processing performed by the arithmetic circuit 14. Various counters used in the following description are reset at the beginning. First, as shown in FIG. 5, it is determined whether the tire 9 has reached the position p1 based on w1 (k) and w2 (k) obtained by digitizing the output signals of the load cells 8a and 8b (step S2). Since the method for obtaining the position p1 has been described above, the description thereof will be omitted. Step S2 is repeated until the answer to the determination in step S2 is yes. If the answer to this determination is yes, the timer counter T1 and the sampling number counter N are respectively incremented (step S4). Next, w1 (k) and w2 (k) are added to obtain Wi (step S6), and this is accumulated by the accumulation counter ΣWi (step S8).

次に、位置ｐ０をタイヤが通過したか上述したようにｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）を用いて判定する（ステップＳ１０）。この答えがイエスの場合、Ｖ３測定用のタイマカウンタＴ３をインクリメントする（ステップＳ１２）。 Next, it is determined using w1 (k) and w2 (k) as described above whether the tire has passed the position p0 (step S10). If the answer is yes, the timer counter T3 for measuring V3 is incremented (step S12).

ステップＳ１２に続いて、或いはステップＳ１０の判断の答えがノーの場合、ｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）を基に位置ｐ２にタイヤ９が到達したか判断する（ステップＳ１４）。位置ｐ２の求め方は上述したので説明は省略する。この判断の答えがノーの場合、タイマカウンタＴ１のカウント値が予め定めたＮｍ以上であるか判断する（ステップＳ１６）。この判断の答えがノーの場合、ステップＳ４から再び実行する。 Subsequent to step S12 or when the answer to the determination in step S10 is no, it is determined whether the tire 9 has reached the position p2 based on w1 (k) and w2 (k) (step S14). Since the method for obtaining the position p2 has been described above, the description thereof will be omitted. If the answer to this determination is no, it is determined whether the count value of the timer counter T1 is greater than or equal to a predetermined Nm (step S16). If the answer to this determination is no, the process is executed again from step S4.

ステップＳ１６の答えがイエスの場合、位置ｐ２にタイヤ９が到達する前に、タイマカウンタＴ１の値がＮｍ以上となっているので、車両は停止しているかそれに近い状態であるので、静的重量測定モードとして累積カウンタΣＷｉの累積値をＮｍで除算して測定値Ｗ１ｓを得て、１つの車輪の重量が得られ、この処理を終了する（ステップＳ１８）。 If the answer to step S16 is yes, the value of the timer counter T1 is greater than or equal to Nm before the tire 9 reaches the position p2, so the vehicle is stopped or close to it, so the static weight As a measurement mode, the accumulated value of the accumulated counter ΣWi is divided by Nm to obtain a measured value W1s, and the weight of one wheel is obtained, and this process ends (step S18).

ステップＳ１４の判断の答えがイエスになると、車両の速度Ｖ１を、そのときのタイマカウンタＴ１のカウント値Ｔ１と、サンプリング間隔Ｔと、上述したように予め設定してあるＬ１１とを用いて算出する（ステップＳ２０）。次に、ステップＳ１４の判断の答えがイエスであることにより、第１の計量器４は動的重量測定モードであるので、累積カウンタΣＷｉの累積値を、サンプリング数カウンタＮのカウント値で除算して動的重量Ｗ１ｄを算出する（ステップＳ２２）。 If the answer to the determination in step S14 is yes, the vehicle speed V1 is calculated using the count value T1 of the timer counter T1, the sampling interval T, and L11 set in advance as described above. (Step S20). Next, since the answer to the determination in step S14 is yes, the first weighing device 4 is in the dynamic weight measurement mode, so the cumulative value of the cumulative counter ΣWi is divided by the count value of the sampling number counter N. The dynamic weight W1d is calculated (step S22).

次に、ステップＳ２０で算出した速度Ｖ１が予め定めた速度Ｖｈ２以下であるか判断し（ステップＳ２４）、この判断の答えがノーの場合、車両の速度は遅いと判断できるので、ステップＳ２２で算出したＷ１ｄをそのまま使用して車輪重量が算出され、この処理を終了する。ステップＳ２４の判断の答えがイエスの場合、車両の速度は速いので、Ｗ１ｄのみでは車輪または車軸重量が算出できないので、Ｗ１ｄを記憶する（ステップＳ２６）。 Next, it is determined whether or not the speed V1 calculated in step S20 is equal to or lower than a predetermined speed Vh2 (step S24). If the answer to this determination is no, it can be determined that the vehicle speed is slow, so the calculation is performed in step S22. The wheel weight is calculated using the W1d as it is, and this processing is terminated. If the answer to the determination in step S24 is yes, the speed of the vehicle is high, and the wheel or axle weight cannot be calculated only with W1d, so W1d is stored (step S26).

図６に示すように、ステップＳ２６に続いて、タイヤ９が位置ｐ３に到達したか判断する（ステップＳ２８）。この到達したか否かの判断手法は上述したので、説明は省略する。この判断の答えがイエスになるまでステップＳ２８を繰り返し、答えがイエスになると、上述したように予め設定したＬ３１とそのときのタイマカウンタＴ３のカウント値Ｃ３と、サンプリング間隔Ｔとを用いて、第２の計量器１６に向かう車両の速度Ｖ２を測定する（ステップＳ３０）。 As shown in FIG. 6, following step S26, it is determined whether the tire 9 has reached the position p3 (step S28). Since the method for determining whether or not this has been reached has been described above, a description thereof will be omitted. Step S28 is repeated until the answer to this determination becomes yes, and when the answer becomes yes, using the previously set L31, the count value C3 of the timer counter T3 and the sampling interval T as described above, The vehicle speed V2 heading toward the second measuring instrument 16 is measured (step S30).

次に、第２の計量器１６での重量測定を終了させるためのカウンタＴ４をインクリメントし（ステップＳ３２）、ロードセル２４ａ、２４ｂの出力をデジタル化したｗ３（ｋ）を累積カウンタΣＷ３で累積する（ステップＳ３４）。そして、タイマカウンタＴ４のカウント値が予め定めた値Ｎｍ１以上であるか判断し（ステップＳ３６）。この判断の答えがノーの場合、ステップＳ３２から繰り返す。 Next, the counter T4 for ending the weight measurement by the second measuring instrument 16 is incremented (step S32), and w3 (k) obtained by digitizing the outputs of the load cells 24a and 24b is accumulated by the accumulation counter ΣW3 ( Step S34). Then, it is determined whether the count value of the timer counter T4 is equal to or greater than a predetermined value Nm1 (step S36). If the answer to this determination is no, repeat from step S32.

ステップＳ３６の判断の答えがイエスになると、第２の計量器１６での動的重量Ｗ２ｄを、ステップＳ３０で算出したＶ３、サンプリング間隔Ｔ、予め設定したＬ３、累積カウンタΣＷ３の累積値を用いて算出する（ステップＳ３８）。ステップＳ３８に示す式によってＷ２ｄが算出できることについては上述したので、説明は省略する。 If the answer to the determination in step S36 is yes, the dynamic weight W2d in the second measuring instrument 16 is calculated using V3 calculated in step S30, the sampling interval T, the preset L3, and the cumulative value of the cumulative counter ΣW3. Calculate (step S38). Since it has been described above that W2d can be calculated by the equation shown in step S38, description thereof will be omitted.

次に、タイヤ９が位置ｐ４に到達しか判断する（ステップＳ４０）。この判断手法は上述したので、説明は省略する。ステップＳ４０の判断の答えがイエスになるまでステップＳ４０を繰り返す。ステップＳ４０の判断の答えがイエスになると、上述したようにカウントを継続していたタイマＴ１のそのときのカウント値Ｃ４と、先のカウント値Ｃ３と、サンプリング間隔Ｔと、予め設定したＬ４１とを用いて、第２の計量器１８に向かう車両の速度Ｖ４を算出する（ステップＳ４２）。 Next, it is determined only whether the tire 9 has reached the position p4 (step S40). Since this determination method has been described above, a description thereof will be omitted. Step S40 is repeated until the answer to the determination in step S40 is yes. If the answer to the determination in step S40 is yes, the count value C4 of the timer T1 that has continued counting as described above, the previous count value C3, the sampling interval T, and a preset L41 are obtained. The vehicle speed V4 toward the second measuring instrument 18 is calculated (step S42).

次に、第２の計量器１８での重量測定を終了させるためのカウンタＴ５をインクリメントし（ステップＳ４４）、第２の計量器１８のロードセルの出力をデジタル化したｗ４（ｋ）を累積カウンタΣＷ４で累積する（ステップＳ４６）。そして、タイマカウンタＴ５のカウント値が予め定めた値Ｎｍ２以上であるか判断し（ステップＳ４８）。この判断の答えがノーの場合、ステップＳ４４から繰り返す。 Next, the counter T5 for ending the weight measurement in the second measuring instrument 18 is incremented (step S44), and w4 (k) obtained by digitizing the output of the load cell of the second measuring instrument 18 is added to the cumulative counter ΣW4. (Step S46). Then, it is determined whether the count value of the timer counter T5 is equal to or greater than a predetermined value Nm2 (step S48). If the answer to this determination is no, repeat from step S44.

ステップＳ４８の判断の答えがイエスになると、第２の計量器１８での動的重量Ｗ３ｄを、ステップＳ４２で算出したＶ４、サンプリング間隔Ｔ、予め設定したＬ２、累積カウンタΣＷ４の累積値を用いて算出する（ステップＳ５０）。ステップＳ５０に示す式によってＷ３ｄが算出できることについては上述したので、説明は省略する。 If the answer to the determination in step S48 is yes, the dynamic weight W3d in the second weighing unit 18 is calculated using V4 calculated in step S42, the sampling interval T, the preset L2, and the cumulative value of the cumulative counter ΣW4. Calculate (step S50). Since it has been described above that W3d can be calculated by the equation shown in step S50, description thereof will be omitted.

次に、図７に示すように、先に測定した速度Ｖ３とＶ１との比が予め定めた上限境界値Ｒｕと下限境界値Ｒｌとで規定される範囲内にあるか判断する（ステップＳ５２）。この判断の答えがイエスであると、Ｗ２ｄは使用可能な精度を持っているので、Ｗ２ｄを記憶する（ステップＳ５４）。ステップＳ５２の判断の答えがノーの場合にはＷ２ｄを記憶しない。ステップＳ５４に続いてまたはステップＳ５２の判断の答えがノーの場合、先に測定した速度Ｖ４とＶ３との比が予め定めた上限境界値Ｒｕと下限境界値Ｒｌとで規定される範囲内にあるか判断する（ステップＳ５６）。この判断の答えがイエスであると、Ｗ３ｄは使用可能な精度を持っているので、Ｗ３ｄを記憶する（ステップＳ５８）。ステップＳ５６の判断の答えがノーの場合にはＷ３ｄを記憶しない。ステップＳ５８に続いてまたはステップＳ５６の判断の答えがノーの場合、Ｗ１ｄ、Ｗ２ｄ、Ｗ３ｄのうち記憶されているものの平均を算出し、車輪の重量を測定する（ステップＳ６０）。 Next, as shown in FIG. 7, it is determined whether the ratio of the previously measured speeds V3 and V1 is within a range defined by the predetermined upper limit boundary value Ru and lower limit boundary value Rl (step S52). . If the answer to this determination is yes, since W2d has usable accuracy, W2d is stored (step S54). If the answer to the determination in step S52 is no, W2d is not stored. Subsequent to step S54 or when the answer to the determination at step S52 is no, the ratio of the previously measured speeds V4 and V3 is within a range defined by a predetermined upper limit boundary value Ru and lower limit boundary value Rl. (Step S56). If the answer to this determination is yes, W3d has usable accuracy, so W3d is stored (step S58). If the answer to the determination in step S56 is no, W3d is not stored. Subsequent to step S58 or if the answer to the determination in step S56 is no, the average of the stored ones of W1d, W2d, and W3d is calculated, and the weight of the wheel is measured (step S60).

このようにして測定された車輪の重量等は、図１に示す表示器４０に表示される。また、上述したＬ１等のデータは操作部４２をユーザが操作することによって演算回路１４に設定される。 The wheel weight and the like measured in this way are displayed on the display 40 shown in FIG. The data such as L1 described above is set in the arithmetic circuit 14 when the user operates the operation unit 42.

上記の実施形態では、２台の第２の計量器１６、１８を使用したが、３台以上の第２の計量器を使用することもできる。第２の計量器の台数を増加させれば増加させるほど、ランダムノイズの影響を軽減することができる。また、第２の計量器の速度の変化率は、前段の計量器に対する速度との比によって算出したが、前段の計量器に対する速度との差の絶対値を算出し、差の絶対値が予め定めた基準値Ｖｄ以下であれば、対象としている計量器の測定重量値を車輪の重量を測定するのに使用し、基準値Ｖｄよりも大きければ、対象としている計量器の測定重量値を無効として、車輪の重量を測定するのに使用しないようにすることもできる。但し、基準値Ｖｄの値はそれぞれ速度によって異ならせる。例えば比率Ｒを１より小さく、例えば０．０５と設定しておき、対象とする計量器の速度が例えばＶ３であるとすると、Ｖ３＊Ｒによって基準値Ｖｄを決定し、Ｖ３とＶ１との差の絶対値がＶｄ以上であるか否かを判定する。これは、第２の計量器での測定原理上、速度の誤差率が測定値の誤差率となるからである。 In the above embodiment, the two second measuring instruments 16 and 18 are used, but three or more second measuring instruments can also be used. As the number of second measuring instruments is increased, the influence of random noise can be reduced. The rate of change of the speed of the second measuring instrument was calculated by the ratio to the speed of the preceding measuring instrument, but the absolute value of the difference from the speed of the preceding measuring instrument was calculated, and the absolute value of the difference was calculated in advance. The measured weight value of the target measuring instrument is used to measure the weight of the wheel if it is less than the set reference value Vd, and the measured weight value of the target measuring instrument is invalid if it is larger than the reference value Vd. As such, it can be used not to measure the weight of the wheel. However, the reference value Vd varies depending on the speed. For example, if the ratio R is set smaller than 1, for example 0.05, and the speed of the target measuring instrument is V3, for example, the reference value Vd is determined by V3 * R, and the difference between V3 and V1 It is determined whether the absolute value of is greater than or equal to Vd. This is because the error rate of the speed becomes the error rate of the measurement value due to the measurement principle of the second measuring instrument.

本発明の１実施形態の車輪・車軸重量測定システムのブロック図である。It is a block diagram of the wheel and axle weight measurement system of one embodiment of the present invention. 図１の車輪・車軸重量測定システムの計量器上をタイヤが通過するに連れての各計量器の出力信号の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the output signal of each measuring instrument as a tire passes on the measuring instrument of the wheel and axle weight measuring system of FIG. 図１の車輪・車軸重量測定システムの第２の計量器の構成を示す正面図、平面図及び側面図である。It is the front view, top view, and side view which show the structure of the 2nd measuring device of the wheel and axle weight measuring system of FIG. 図１の車輪・車軸重量測定システムの第２の計量器での計量原理の説明図である。It is explanatory drawing of the measurement principle in the 2nd measuring device of the wheel and axle weight measurement system of FIG. 図１の車輪・車軸重量測定システムのフローチャートの一部を示す図である。It is a figure which shows a part of flowchart of the wheel and axle weight measurement system of FIG. 図５のフローチャートに続くフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart following the flowchart of FIG. 図６のフローチャートに続くフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart following the flowchart of FIG.

Explanation of symbols

２道路面
４第１の計量器
１４演算回路（処理手段、第１及び第２の重量値測定手段）
１６１８第２の計量器 2 road surface 4 first weighing instrument 14 arithmetic circuit (processing means, first and second weight value measuring means)
16 18 Second measuring instrument

Claims

A first weighing platform having a dimension longer than a length of a grounding surface of the tire of the vehicle in a traveling direction of the vehicle, and the grounding surface of the tire is on the first weighing platform in a non-contact state with a road surface ; A first measuring instrument that measures the wheel or axle weight of the vehicle in a state ;
A second weighing platform having a dimension shorter than the length of the ground contact surface of the tire is provided in the traveling direction of the vehicle, and the ground contact surface of the tire is also in contact with the road surface and also on the second weighing platform. At least one second measuring instrument for measuring the wheel or axle weight of the vehicle in a state ;
Comprising the first and second weighing platforms arranged along the traveling direction of the vehicle,
When the speed of the vehicle is higher than a predetermined first speed, the wheel or axle weight is calculated based on the weight measurement value of at least a second measuring instrument, and the speed of the vehicle is lower than the first speed Processing means for processing the measured values of the first and second measuring instruments so as to measure the wheel or axle weight according to the measured values of the first measuring instrument ;
When the speed of the vehicle is slower than the first speed and the tire passes over the first measuring instrument in a time shorter than a predetermined time, the processing means takes the measured value of the first measuring instrument. When processing in dynamic weight measurement mode, when the speed of the vehicle is slower than the first speed and the predetermined time has elapsed before the vehicle passes over the first weighing instrument, the processing means A wheel / axle weight measurement system for processing the measurement value of the first weighing instrument in the static weight measurement mode .

2. The wheel / axle weight measuring system according to claim 1 , wherein when the speed of the vehicle is higher than a predetermined first speed, the processing means sets the measured value of the first measuring instrument to the measured value of the second measuring instrument. A wheel / axle weight measurement system for calculating the wheel or axle weight by adding measurement values.

3. The wheel / axle weight measuring system according to claim 2 , wherein a plurality of the second measuring instruments are arranged in the traveling direction of the vehicle, and a means for detecting the speed of the vehicle with respect to each second measuring instrument is provided. The second measuring device outputs a measurement value using the vehicle speed, and a rate of change of the vehicle speed with respect to each of the second measuring devices detected by the vehicle speed detecting means is determined in advance. A wheel / axle weight measuring system in which the processing means calculates the wheel or axle weight by excluding the measurement value of the second weight value measuring means of the second measuring instrument that is outside the defined allowable range.