JPS6231286B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両の積載物の重量を検出して表示あ
るいは指示および／または記録する車両用荷重計
に関する。

従来の車両用荷重計は車体前後の車軸に取つけ
た磁わい素子あるいはひずみ計などにより荷重量
を検出し、この荷重量から車両の無負荷時自重量
を差引いて積載荷重量を求め、指示するようにし
たものが一般的である。

このような荷重計は、車両停止中の荷物の積込
みあるいは積下ろしの時に生ずる振動、あるいは
車両走行中の加速、制動またはバウンド時の加速
度、減速度または振動の影響を受けて、正確な荷
重量の指示ができないことがある。またこのよう
な現象は過渡的なものではあるが、特に走行中は
頻繁に生じ、場合によつては指示計器が振り切れ
たり、記録計により記録する場合では記録された
ものは非常に読みにくいといつた不具合が生じて
いた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車
両にかかる上記振動などによつて生ずる荷重指示
計および記録計の指示および記録が変動しないよ
うにした荷重計を目的とするものである。

また本発明は、車両走行中では車両停止かつ静
止時の荷重量を指示および記録するようにした荷
重計を目的とする。

本発明は、検出荷重量を数段階に分けて経時的
に記録するようにした荷重計を目的とする。

また本発明は、積載量が定格を起えた所定量以
上の荷重がある時警報を発するようにした荷重計
を目的とする。

さらに本発明は、荷重積載時の目安となるよう
ランプ列表示などによる表示器を接続しうるよう
にした荷重計を目的とする。

本発明は、加速度センサを用い、車両走行中、
車両への加速度（または減速度）によつて検出荷
重量が変動した時は、それ以前の検出荷重を表示
手段に与え、また加速度がかからなくなつた後は
変動後の安定状態における荷重量を検出して表示
するようにした荷重計を目的とする。

最後に、本発明は、勾配のある交差点で車両が
信号待ちのため停車中は検出荷重値が変動するの
で、スロープセンサを用い、車両が傾斜している
か否かを検出して、傾斜しているときはその検出
信号で表示手段への検出荷重値の供給を止め、そ
れ以前の検出荷重値を供給し、傾斜検出信号がな
くなつた後は、その時々の検出荷重値を表示手段
に与えるようにした荷重計を目的としている。

以下添付図面に例示した本発明の好適な実施例
について詳述する。

第１図は本発明による荷重計の構成を示すブロ
ツク図である。第１図において参照符号Ａで示す
構成は従来の荷重計を示すものである。この従来
の荷重計Ａは、通常車体前後の車軸に取付けられ
好適には磁わいセンサとした荷重検出センサ１
ａ，１ｂを備えている。車体の構造または荷重計
の要求精度如何によつては、さらに多数のセンサ
を設置してもよい。荷重検出センサ１ａ，１ｂの
出力は利得調整回路２ａ，２ｂに導かれる。荷重
検出センサ１ａ，１ｂは前述の如く通常車体の前
後車軸に取付けられるため、車両の無負荷時すで
にこれらセンサは車体からの応力またはひずみな
どを受けてそれぞれの出力特性が異なつている。
このため車両の無負荷時にこの利得調整回路２
ａ，２ｂの増幅度を調整して両センサからの出力
特性が一致するようにし、かつ両出力特性のゼロ
点を決めている。利得調整回路２ａ，２ｂの出力
は加算回路３に接続される。加算回路３はたとえ
ば普通のアナログ加算器によつて構成され、各利
得調整回路２ａ，２ｂからの検出荷重信号を加算
して前軸側の荷重と後軸側の荷重との和を求め
る。加算回路３の出力は、たとえば整流回路およ
び積分回路で構成された交流―直流変換回路４を
介して差動増幅回路５に接続される。差動増幅回
路５はたとえば差動増幅器で構成され、一方の入
力に交流―直流変換回路４によつて整流された直
流の検出荷重信号が印加され、他方の入力に車両
の自重分（無負荷状態）に相応する信号が印加さ
れて、検出荷重から自重分を差引いた正味荷重量
を出力する。すなわち荷物を積載しない無負荷時
では出力信号はゼロであり、負荷積載時は上記直
流の検出荷重信号が増幅されて出力される。差動
増幅回路５の出力は利得１のバツフア回路６およ
び後述するラツチ信号によつて制御され本発明に
よつて新たに設けられたスイツチ８とを介して荷
重指示計７に接続される。この荷重指示計７は、
本発明においてはいわゆる交差コイル型計器が特
に好適である。この種の計器は指針の零復帰およ
び指示バランスのためのひげ全舞は使用しておら
ず、シリコンオイル等で制動するタイプであるか
ら、指針が或る値に振れた後、駆動入力をしや断
すると、その指示を保持し、再び入力があるとそ
の時の入力量に合つた指示をするといつた動作を
するものである。なお、指示計７は入力を断つと
その指示を保持し、再び入力があれば、その時々
の入力量に合つた指示をする形式の指示計であれ
ば、上記交差コイル型計器以外の計器でも適用可
能である。

バツフア回路６の出力はさらに、たとえば３個
の比較器９ａ，９ｂ，９ｃに接続される。各比較
器は最大積載荷重に対してどの位の荷重があるか
を比較するためのもので、比較器９ａは例えば最
大積載荷重の20％、比較器９ｂはたとえば80％、
そして比較器９ｃは120％を検出するよう設定さ
れる。比較器を３個とした理由は後述する記録計
が０〜20％、20〜80％、80〜120％、120％以上と
した４段階記録方式を採用したことによるもので
あり、３つのしきい値を定めるためである。

各比較器の出力はそれぞれシフトレジスタ１０
ａ，１０ｂ，１０ｃに接続される。各シフトレジ
スタはたとえば４けたとし、クロツクパルスcp
の周期ごとに比較器の出力状態を順次読込んでけ
た上げを行ない、検出荷重の瞬間的な変動を記憶
する。

各シフトレジスタの出力はゲート回路１１に接
続され、上記検出荷重の瞬間的な変動が監視され
る。

比較器９ａ，９ｂ，９ｃの出力はまたラツチ回
路１２にそれぞれ入力される。ラツチ回路１２は
ゲート回路１１からのラツチ入力があると、比較
器からの入力が変わつてもその出力はラツチ入力
がある前の入力の値を保持する。

ラツチ回路１２の出力は荷重記録計１３に接続
されて比較器９ａ，９ｂ，９ｃの出力を合成して
前述の如く４段階で記録される。

ゲート回路１１にはまた、速度センサ１４が接
続され、車両の走行中ラツチ回路１２にラツチを
かけるようゲート回路１１を動作させる。

なおこの速度センサ１４は加速度（加速、減
速、制動、旋回、バウンドなど）を検出する加速
度センサとすることもできる。

ゲート回路１１にはさらに、スロープセンサ１
６が接続され、車体が傾斜しているときは、ラツ
チ回路１２にラツチをかけるようゲート回路１１
を動作させる。

ゲート回路１１の出力はさらにスイツチ制御回
路１５に接続され、ラツチ回路１２の動作と同様
ゲート回路１１の出力があるとスイツチ８を開成
するよう動作する。

次に本発明による荷重計をさらに詳細に示した
第２図を参照して動作を説明する。

前述のとおり、バツフア回路６の出力にはアナ
ログの形で検出荷重信号が現われ、荷重指示計７
および３つの比較器９ａ，９ｂ，９ｃの非反転入
力に接続される。各比較器の反転入力には安定化
電源Vccの電圧を分圧して、それぞれ最大積載荷
重の20％、80％、120％に相当する電圧を与えて
いる。このため、比較器９ａは最大積載荷重の０
〜20％でＬレベル（０）を出力し、20％を越える
とＨレベル(1)を出力する。同様に、比較器９ｂは
０〜80％でＬレベル、80％を越えるとＨレベルを
出力し、比較器９ｃは０〜120％でＬレベル、120
％を越えるとＨレベルを出力する。

各比較器の出力状態はクロツクパルスcpによ
つてシフトレジスタ１０ａ，１０ｂ，１０ｃに順
次読込まれ、順次けた上げされる。シフトレジス
タの各けたの出力には、すべてのけたの内容が同
じ値にあるかを検出するためにそれぞれ３個の排
他的ORゲート２０と１個のNORゲート２１ａ，
２１ｂ、または２１ｃが、さらに各NORゲート
の出力を受けるANDゲート２２が接続される。

数値例をあげて説明する。今仮りに、最大積載
荷重の70％に当る荷物を積載しているとする。検
出荷重信号は70％相当の信号で比較器に入力され
るため、比較器９ａ，９ｂ，９ｃはそれぞれレベ
ルＨ，Ｌ，Ｌを出力する。したがつて、シフトレ
ジスタ１０ａにはすべて１が入力され、シフトレ
ジスタ１０ｂ，１０ｃにはすべて０が入力され
る。したがつて、排他的ORゲート２０および
NORゲート２１は一致を検出してレベル「１」
を出力する。ここで車両への荷物の積込みの際
（第３図参照）に荷重検出センサ１ａ，１ｂがた
とえば100％に相当する荷重を一瞬の間に検出す
るとすれば、その荷重は一瞬の間比較器９ｂによ
つて検出され、シフトレジスタ１０ｂの内容が
「１，０，０，０」になつてしまう。したがつ
て、シフトレジスタ１０ｂの内容はすべて一致し
なくなるので、NORゲート２１ｂの出力はレベ
ル「０」を、したがつてANOゲート２３も
「０」を出力し、ラツチ回路１２は前の信号値を
保持して出力する。この状態はシフトレジスタ１
０ｂの１けた目に入つている「１」がクロツクパ
ルスcpによつてけた上げされてなくなるまで続
く。

シフトレジスタの内容がそれぞれすべて同一
（１または０）になれば、ANDゲート２２の３つ
の入力はすべて「１」となるのでその出力は
「１」となる。したがつてANDゲート２３を介し
てラツチ回路１２のイネーブル端子Ｅには「１」
が入力され、ラツチが解除されて、ラツチ回路１
２は比較器９ａ，９ｂ，９ｃからの信号を荷重記
録計１３へパスさせる。

同時に、ANDゲート２３の出力はスイツチ制
御回路１５に与えられる。スイツチ制御回路１５
はラツチ回路１２と同様、レベル「０」の入力で
スイツチ８を開成するよう動作して、過渡的な検
出荷重信号に対して荷重指示計７が動作しないよ
うにしている。

ANDゲート２３の第２の入力には速度センサ
１４が接続される。速度センサ１４は車両が停止
している間はレベル「１」の信号を出力し、車両
が走行中はレベル「０」の信号を出力する。した
がつて、車両走行中はANDゲート２２の出力状
態に無関係にANDゲート２３はレベル「０」を
出力して、スイツチ８およびラツチ回路１２を動
作させて、荷重指示計７および記録計１３を無効
にし、ラツチ回路１２の動作以前の荷重量を指示
および記録する。

速度センサ１４は前述のとおり、加速度センサ
とすることもできる。この場合も同様に、加速度
を検出していない間はレベル「１」の信号を出力
し、加速度を検出中はレベル「０」の信号を出力
するようにする。

ANDゲート２３の第３の入力にはスロープセ
ンサ１６が接続される。スロープセンサ１６は車
両が傾斜していないときレベル「１」の信号を出
力し、傾斜しているときはレベル「０」の信号を
出力する。

したがつて、ANDゲート２３は車両が走行中
または加速度が生じたとき、あるいは坂道での停
車中には、実時間の指示および記録を行なわない
ようレベル「０」の信号を出力することになる。

次に荷重記録計１３について説明する。荷重記
録計１３の入力には３本の信号線が接続され、そ
れらの信号とクロツクパルスとの組合せにより、
４段階の記録が行なわれる。第４図はたとえば１
日で１回転する円形のチヤート紙に記録する波形
例を示す。第４図によれば、０〜20％の荷重に対
しては基線を描き、20〜80％ではａのレベル、80
〜120％ｂでのレベルを描き、120％以上では基線
とレベルｂの間で記録ペンを往復させることによ
つて塗りつぶしていく記録方式がとられている。
なお、このような記録方式を有する記録計は周知
なので、詳細は省略する。

またラツチ回路１２の３つの出力のうち120％
荷重の検出に関連する出力に、警報装置２４が接
続されている。したがつて、120％以上の荷重が
ある場合に、ランプなどによつて警報が発せられ
るため、車両を発車させる前に過積載であること
を運転者に知らせることができる。

さらに図示はしていないがラツチ回路１２の出
力を外部に取り出して、たとえば３個のランプに
接続するようにし、０〜20％の荷重ではどのラン
プも点灯せず、20〜80％で第１のランプが点灯
し、80〜120％で第１および第２のランプが点灯
し、120％以上で全部のランプが点灯するように
して、荷物積載者に知らせるようにすることもで
きる。

上述のように本発明によれば、車両用荷重計に
おいて、検出荷重量に大きな変動があつた場合、
この変動を検出し、その間荷重指示計への入力を
しや断し、かつしや断前の荷重量を保持させるよ
うにしたので過渡的な検出荷重信号の変動を抑え
ることができ、また荷重量を記録する場合も変動
時に入力信号をしや断し、しや断前の記録量を保
持させるようにしたので記録紙は非常に読み易い
ものにすることができる。

また本発明は車両走行中は停止時における荷重
量を指示および記録させるようにしたので、発
進、制動などにより頻繁に生ずる荷重量の変動を
なくすことができる。あるいは加速、減速、旋
回、バウンドなどの非安定状態が生ずる以前の安
定状態における荷重量を指示および記録させるよ
うにしたので上記非安定状態時に生ずる荷重量の
変動をなくすことができる。

さらに本発明は、車両傾斜時にも傾斜以前の荷
重量を指示および記録させるようにしたので、傾
斜することによつて生ずる荷重量の検出誤差をな
くすことができる。

なお本発明による荷重計は荷重量の指示および
記録機能を有する荷重指示計および荷重記録計を
含めて説明したが、従来の荷重計の如く指示計だ
けでもよく、また本発明において新たに加えた記
録計だけでもよいことはもちろんである。

以上本発明をその好適な実施例について詳述し
たが、本発明はこの特定の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で幾
多の変化変形ができるものである。たとえば、本
発明の好適な実施例では、車両の自重分を差引い
た正味荷重量を表示する荷重計について説明した
が、積載荷重を含めた車両総重量を表示する形式
の荷重計へも適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車両用荷重計の好適な実
施例を示すブロツク図、第２図は本発明による車
両用荷重計の一部詳細図、第３図は第１図および
第２図の各部に現われる信号を示す図、第４図は
記録紙への記録例を示す図である。 １ａ，１ｂ……荷重検出センサ、２ａ，２ｂ…
…利得調整回路、３……加算器、４……交流―直
流変換回路、５……差動増幅回路、６……バツフ
ア回路、７……荷重指示計、８……スイツチ、９
ａ，９ｂ，９ｃ……比較器、１０ａ，１０ｂ，１
０ｃ……シフトレジスタ、ａ，１１……ゲート回
路、１２……ラツチ回路、１３……荷重記録計、
１４……速度センサ、１５……スイツチ制御回
路、１６……スロープセンサ、２０……排他的
ORゲート、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ……NORゲ
ート、２２，２３……ANDゲート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 荷重検出センサとこの荷重検出センサの検出
   荷重信号を処理する制御回路とを包含する車両用
   荷重計において、検出荷重値の急激な変動を検出
   する手段９，１０，１１と、変動以前の検出荷重
   値を保持する手段と、荷重量を表示する手段（７
   および／または１３）とを包含し、前記検出手段
   が変動を検出中は前記保持手段により変動以前の
   検出荷重値を前記表示手段に与えるようにしたこ
   とを特徴とする車両用荷重計。 ２ 前記表示手段を、前記保持手段の機能を有す
   る交差コイル型等の指示計としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の車両用荷重計。 ３ 前記表示手段を記録計としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の車両用荷重計。 ４ 前記検出手段に速度センサ１４を包含させて
   車両走行中は車両停止時の荷重量を表示させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項ま
   たは第３項記載の車両用荷重計。 ５ 前記記録計を、検出荷重量を数段階に分けて
   経時的に記録するようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第３項または第４項記載の車両用荷
   重計。 ６ 前記検出手段に警報装置を接続し、検出手段
   が所定以上の前記検出荷重値を検出したとき警報
   を発するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の
   車両用荷重計。 ７ 表示器を前記記録計に接続し、数段階に分け
   た前記検出荷重量に対応させて段階的に表示させ
   るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ５項記載の車両用荷重計。 ８ 前記検出手段に加速度センサを包含させ、前
   記加速度センサが加速度を検出中は前記保持手段
   により、検出荷重値変動前の検出荷重値を前記表
   示手段に与えるようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の車
   両用荷重計。 ９ 前記検出手段にスロープセンサを包含させ、
   前記スロープセンサが車両傾斜を検出中は、前記
   保持手段により、検出荷重値変動前の検出荷重値
   を前記表示手段に与えるようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
   記載の車両用荷重計。