专利名称：轴重测量装置、轴重测量系统及测量精度的监视方法
技术领域：
本发明涉及一种测量车辆的车轴施加给路面的垂直力，即轴重的轴重测量装置的测量精度下降的对策。
背景技术：
为了获得道路的保养及通行限制的信息，用上位装置收集用轴重测量装置测量的大型车辆的总重量等测量数据，对收集的数据进行统计处理。轴重测量装置，根据埋设在道路上的轴重计对行驶车辆的车轴施加给路面的垂直力(轴重)进行测量，将各轴的轴重相加求出总重量。另外，轴重计有载荷板型和棒型，载荷板型的轴重计用比轮胎的接地宽度更宽的载荷板检测出行驶车辆的全部轴重，棒型轴重计用比轮胎的接地宽度更窄的感应器检测出轴重的分压值。棒型轴重计通过对分压值进行积分算出轴重。
然而，由于路面的凹凸不平或加减速等影响行驶车辆发生震动，上述的轴重的瞬间值产生变动，所以仅在道路的一个地点测量轴重不能获得正确值。因此，沿道路配置多个轴重计，通过平均各个轴重计的测量值可以降低测量误差。另外，提出了将3个以上的轴重计以不均等的间隔配置，从各轴重计的测量值来推断上述振动的中心值，将此中心值作为轴重(例如，专利文献1)。另外，还提出了用设置在计量区域中的多个轴重计对行驶车辆进入测量区域后经过时间t1，t2，...tn后的轴重进行测量，通过对各个测量值进行规定的演算处理求出上述的振动的影响被消除的轴重的方法(例如，专利文献2)。还有，在下述的专利文献3中，提供一种用2个轴重计对车轴间的距离进行高精度计算的方法。在下述的专利文献4、5中，涉及电子天平的感度校正和测量值补正。下述的专利文献6所示为轮式吊车的外观。
但是，由于经年变化路面上会产生车辙(包括因热引起的柏油路面的变形等)。如图10所示，最初轴重计7的上面和路面4a处于同一水平面上(图10(a))，但因为车辙4b的成长轴重计7的上面变为突出于路面4a的状态(图10(b))。由于此车辙4b使上述的车辆的振动发生变化，所以即使使用上述方法轴重的测量误差也会变大。即，随着时间的流逝，轴重测量装置的测量精度逐渐下降。因此，有必要定期让已知轴重的试验车辆按所需次数在轴重计7上行驶，对轴重的测量值和已知轴重进行比较，检验测量值是否在规定的精度范围之内。而且，如果在精度范围外，通过对轴重计7的输出信号的增幅率进行调整等进行轴重测量装置的补正，使其获得测量精度。此补正亦不能获得规定的测量精度的情况下，修理路面4b。例如当轴重计7为水晶压电式棒型传感器的场合，在切削轴重计7的上面，即将围绕输出与轴重的分压成比例的电流的水晶的周围的铝制保持体的上面的同时，平整路面4a(图10(c))。
专利文献1特开2000-121418号公报(权利要求1～2，段落0026～0036)专利文献2专利第3350915号公报(权利要求1，段落0020～0051)专利文献3特开平11-232586号公报(概要)专利文献4专利第2513390号公报(段落0001～0011)专利文献5特开2000-039356号公报(概要)专利文献6特开2000-143160号公报(图1、图2)发明内容然而，在上述现有的发明中，由于必须准备已知轴重的试验车辆并使其按需要的次数行驶，花费很多的费用和工夫，要频繁地对轴重测量装置的测量精度进行检验不太现实。因此，在进行验证前，车辙4b成长而测量值成为精度范围之外。在此情况下，因为不知道从何时起测量值变为精度范围外，存在损害测量值的可靠性的问题。由于轴重测量装置在用于道路的保养以及通行限制等获取需要信息的目的之外，也可以用于对特殊车辆的警告，所以要求轴重测量装置的测量值在精度范围之内。
本发明可以解决上述的各问题，其着眼点在于不用使已知轴重的试验车辆行驶，而通知判断轴重测量装置的测量精度超出允许范围或者下降。
第1种的发明涉及的轴重测量装置，根据设置在道路上的轴重计的输出信号测量行驶车辆的轴重，由以下各部构成存储部，其存储为了从其他行驶车辆来判别特定的行驶车辆即特定车辆的特定车辆判别信息，和特定车辆的重量测量值的允许范围；以及特定车辆判定机构，其根据与特定车辆判别信息对应的信息，从行驶车辆获取的行驶车辆信息，和特定车辆判别信息判定行驶车辆是否为特定车辆；以及重量判定机构，其当用特定车辆判定机构判定行驶车辆为特定车辆时，判定行驶车辆的重量测量值是否在上述允许范围之内，和输出机构，其当重量判定机构判定出行驶车辆的重量测量值在上述允许范围外时，将此判定结果输出。
在此，上述的重量测量值为总重量或前轴重等的测量值。另外，特定车辆判定机构以及重量判定机构为相当于实施形态中所示的演算控制部，输出机构相当于实施形态中所示的通讯部或警告灯。
如此，当特定车辆的重量测量值处于允许范围外时，即由于发生车辙等原因轴重测量装置的测量精度下降而变为允许范围外时，因为显示此意思的内容被输出，在明确测量精度处于允许范围外的时刻的同时，此情况被连接在轴重测量装置上的上位装置或人员(道路管理者等)确认。其结果，在上位装置中可以防止该时点以后的测量值被作为道路的管理信息等利用。另外，人员也能够根据情况立即采取相应措施(通过使已知轴重的试验车辆行驶对轴重测量装置进行检验或者进行道路的维修等)。另外，因为即使不使试验车辆行驶也能确认轴重测量装置的测量精度超出允许范围，所以能够减少监视测量精度的费用、劳力和时间。
在第1种的发明的实施形态中，特定车辆判定信息为由轴重计可以测量获得的数据，行驶车辆信息为轴重计测得的数据。在此，由轴重计可以测量的数据或者测得的数据中，不仅仅是轴重，轴数或轴间距离、总重量等最少有一个包含在内。如此，即使不另外设置其他的测量器，也能够判定行驶车辆是否为特定车辆。另外，由于轴数和轴间距离也包含在判定对象之内，能够提高判定的准确度。
另外，在第1种的发明的实施形态中，特定车辆判别信息中包含特定车辆的轴间距离。如此，因为测量值能够在根本不受车辙的影响而通过轴间距离来确定行驶车辆，所以能够在不用将受车辙影响的前轴重或总重量等的测量值不严格的条件下从行驶车辆来判别特定车辆。
另外，在第1种的发明的实施形态中，具备对行驶车辆进行摄像的摄像机构，特定车辆判别信息为特定车辆的图像数据，行驶车辆的信息为由此摄像机构拍摄的行驶车辆的图像数据。如此，与轴重测量装置的测量精度的变化(下降)无关，能够通过图像数据从行驶车辆中判别出特定车辆。
另外，在第1种的发明的实施形态中，重量判定机构判定行驶车辆信息的重量测量值的移动平均值是否在上述的允许范围之内。如此，能够减少由于重量测量值的测量误差引起的判定的不稳定性。
另外，在第1种的发明的实施形态中，特定车辆为自行式吊车的特定车种。因为这种自行式吊车像自动倾卸车那样其总重量和前轴重不因装载货物而变化，通过判定特定车辆的重量测量值是否处于允许范围之内，能够准确地判定出轴重测量装置的测量精度处于允许范围外或降低。
第2种发明所涉及的轴重测量系统，由以下部构成轴重测量装置，其根据设置在道路上的轴重计的输出信号测量行驶车辆的轴重；以及上位装置，其接受此轴重测量装置传输的测量结果，在此系统中，上位装置由以下部组成存储部，其存储为了判别特定的行驶车辆即特定车辆与其他行驶车辆的特定车辆判别信息，和特定车辆的重量测量值的允许范围；和特定车辆判定机构，其判定行驶车辆是否为特定车辆；和重量判定机构，其当特定车辆判定机构判定出行驶车辆为特定车辆时，判定行驶车辆的重量测量值是否在上述允许范围之内；和输出机构，其当重量判定机构判定行驶车辆的重量测量值在上述允许范围外时，输出此判定结果。另外，轴重测量装置是对应特定车辆判定信息的信息，将从行驶车辆获得的行驶车辆信息传输到上位装置，上位装置的特定车辆判定机构是基于接收的行驶车辆信息和特定车辆判定信息对行驶车辆是否为特定车辆进行判定。
在此，上述的重量测量值是指总重量和前轴重等的测量值。还有，特定车辆判定机构以及重量判定机构是相当于显示实施形态的上位装置的演算控制部，输出机构为显示实施形态的上位装置的显示部。
如此，当特定车辆的重量测量值处于允许范围外时，即由于车辙的发生等原因轴重测量装置的测量精度下降而超出允许范围时，因为显示意思的内容被输出，可以获得和第1种的发明同样的作用和效果。
第3种发明涉及的轴重测量装置的测量精度的监视方法，在根据在行驶车道上设置的轴重计的输出信号，计量行驶车辆的轴重的轴重测量装置的测量精度的监视方法中，是预选决定的信息，是为了从其他的行驶车辆判别特定的行驶车辆即特定车辆的特定车辆判别信息，和对应特定车辆判别信息的信息，根据从行驶车辆获取的行驶车辆信息，判定行驶车辆是否为特定信息，当判定行驶车辆就是特定车辆时，判定行驶车辆的重量测量值是否在事先决定的特定车辆的重量测量值的允许范围之内，当判定出行驶车辆的重量测量值在上述允许范围外时，输出此判定结果。
此时，上述的重量测量值为总重量和前轴重等的计量值。
如此这般，在特定车辆的重量测量值变为允许范围外的时点，即由于发生车辙等导致轴重测量装置的测量精度下降而变为允许范围外的时点，因为显示其意思的内容被输出，能够获得与第1种的发明相同的作用和效果。
在第4种发明涉及的轴重测量系统中，即由根据设置在行驶道路上的轴重计的输出信号计量行驶车辆的轴重的轴重测量装置，和接收此轴重测量装置传输的重量测量值的上位装置组成的轴重测量系统中，上位装置由如下组成存储部，其存储从轴重测量装置接收的每台行驶车辆的重量测量值；以及第1重量区分决定机构，其从第1期间存储到存储部的重量测量值，求出每个重量区分的行驶台数，以及决定存在行驶台数分布的峰值(或者是谷值)的重量区分即第1重量区分；以及第2重量区分决定机构，其从第2期间存储到存储部的重量测量值，求出每个重量区分的行驶台数，以及决定存在行驶台数分布的峰值(或者是谷值)的重量区分即第2重量区分；以及判定机构，其根据第1重量区分决定机构所决定的第1重量区分和第2重量区分决定机构所决定的第2重量区分，判断轴重测量装置的测量精度下降；以及输出机构，其当判定机构判定出测量精度下降时，输出其判定结果。
在此，上述的重量测量值是指总重量和前轴重等的计量值。上述的第2期间，既可以是独立于第1期间的期间，也可以是包含第1期间的后半的一部的期间。另外，第1、第2重量区分决定机构以及判定机构相当于实施形态中所示的上位装置的演算控制部，输出机构相当于实施形态中所示的上位装置的显示部。
如此，在特定车辆的重量测量精度被判定为下降的时点，因为表示其意思的内容被输出，轴重测量装置的测量精度下降的时点变得明确的同时，此情况能够被人员(道路管理者等)所认识。另外，因为能够判断出测量精度下降的程度是否在允许范围之内，可以防止超出允许范围的轴重测量装置的测量值作为道路管理信息被利用。另外，人员也可以马上采取对应不同状况的措施(使已知轴重的试验车辆行驶进行轴重测量装置的检验和道路的维修等)。另外，因为不使试验车辆行驶也能识别出轴重测量装置的测量精度下降，所以能够节省监视测量精度的费用和工夫。
根据本发明，当判定轴重测量装置的测量精度超出允许范围时，或判定轴重测量装置的测量精度下降时，显示其意思的内容被输出，该时点变得明确的同时，此情况能够被人员(道路管理者等)所认识。另外，因为能够判断出测量精度下降的程度是否在允许范围之内，可以防止超出允许范围的轴重测量装置的测量值作为道路管理信息被利用。另外，人员也可以马上采取对应不同状况的措施(使已知轴重的试验车辆行驶进行轴重测量装置的检验和道路的维修等)。另外，因为不使试验车辆行驶也能识别出轴重测量装置的测量精度下降，所以能够节省监视测量精度的费用和工夫。
图1是表示第1实施形态中的轴重测量装置的构成的示意图。
图2是表示特定车辆判别信息及特定车辆重量信息的示意图。
图3是表示轴重信号处理流程图。
图4是用于说明轴间距离的计算方法的说明图。
图5是表示第2实施形态中的轴重测量装置的构成的示意图。
图6是表示第3实施形态中的轴重测量系统的示意图。
图7A是表示不同总重量行驶台数资料的内容的示意图。
图7B是表示不同总重量行驶台数资料的内容的示意图。
图8是表示不同最大轴重行驶台数资料的内容的示意图。
图9是表示第3实施形态中的处理流程的示意图。
图10车辙的发生及路面修理的示意图。
图中1、1a、1b-轴重测量装置；3-车辆(行驶车辆)；4-行驶道路；5、6-环线圈；7、7a～7c-轴重计；8、8a-上位装置；9-照相机(摄像机构)；20-演算控制部(轴重测量装置的演算控制部)；23-存储部；25-通讯部(轴重测量装置的输出机构)；26-警告灯(轴重测量装置的输出机构)；80-演算控制部(上位装置的演算控制部)；81-积累部；83-显示部(上位装置的输出机构)；R-测量领域。
具体实施例方式
以下，参照图纸对本发明中的第1种实施形态进行说明。图1所示为轴重测量装置的构成。此轴重测量装置1，由如下构成用于探知车辆3进入到测量领域R的环线圈5；用于探知车辆3从测量领域R退出的环线圈6；被埋设在两个环线圈5、6之间的测量领域R里的3个轴重计7a～7c；以及被设置在路边的演算控制单元2。另外，轴重计7并非限定为3个，优选是设置3个以上。本实施形态中对轴重计7为3个的情况进行说明。当车辆3通过被埋设在行驶道路4的环线圈5、6之上时，环线圈5、6的感应系数发生变化，在此变化之上演算控制单元2的车辆探知部21检测出车辆8的进入及退出。车辆3的进入及退出的检测信息，被暂时保存在演算控制单元2的演算控制部20的内存上。
3个轴重计7a～7c，以为了能够补偿上述的车辆3的振动引起的轴重的变动被以不均等的间隔配置，轴重计7a、7b的设置间隔D1比轴重计7b、7c的设置间隔D2短。以下，在不特定轴重计7a～7c的情况中，仅表示为轴重计7。本实施状态中，作为轴重计7使用的是水晶压电式棒型感应器，但也可以使用例如载荷板型的传感器。针对各个轴重计7的输出信号(轴重信号)，在演算控制单元2的信号转换部22上进行电流/电压转换，增幅以及A/D转换。被A/D转换的数字信号被暂时保存在演算控制部20的内存上。另外，各轴重计7检测出轴重时从计时回路24上读出时刻，此时刻也被同时保存。演算控制部20，用此数字信号和时刻求出轴重、总重量、车轴的数量(以下称为轴数)、车轴间的距离(以下称为轴间距离)等。另外，使用从车辆探知部21获得的车辆3的进入及退出的检测信息，可以进行轴重计7的输出信号和行驶车辆3的对应关系的确定。
通讯部24将从演算控制部20获取的测量数据(轴重等)等发送到上位装置8(例如主机)，通过上位装置8将接收的数据传递到演算控制部20。另外，计时回路24按照演算控制部20的要求输出现在的时刻。警告灯26因为演算控制部20传来的信号而点亮。
本实施形态中，轴重测量装置1判定轴数和总重量等已知的车辆(以下将此车辆称为特定车辆)的总重量的测量值是否在被实现定好的允许范围之内，当判定在允许范围外的情况下，将此信息通知给上位装置。首先，对特定车辆的选定进行说明。选定时，使用车辆生产商的目录。因为特定车辆是用于判定测量精度的车辆，需要满足以下的2个条件。第1、必须是总重量(各轴的轴重的合计值)不产生变化。所以，装载货物的自动倾卸车等不能成为特定车辆的对象，自行式起重车等可以成为对象。第2、由于通过轴间距离和前轴重等从行驶车辆3来判别特定车辆，必须是不存在轴间距离和前轴重等相近似的其他车辆的车辆。
例如，因为轴数为2，轴间距离为3.5m±0.05m，且前轴重在10吨以上的车辆仅有1个车种，在此，将此车种选定为特定车辆。此车种(KobelcoCranes Co.，Ltd.销售的轮式吊车(PANTHER 250))的轴数为2，轴间距离3.5m，前轴重13.25吨，总重量26.5吨。另外，轮式吊车为被2轴或3轴以上的车轴支持的下部行驶体上搭载了全旋转吊车的自行式吊车，其外观如上述的专利文献6所示。另外，因为通过特定车辆的总重量的测量值判定测量精度，销售台数多达一定程度也是特定车辆的条件。
当特定车辆被选定时，特定车辆的判别信息和特定车辆的重量信息被决定，如图2所示，预先被存储在演算控制单元2的存储部23上。特定车辆的判别信息是为了从其他车辆判别特定车辆的信息，由轴数(2)、轴间距离的下限值(3.5m-0.05m)、轴间距离的上限值(3.5m+0.05m)、前轴重的下限值(11.93吨＝13.25吨×0.9)组成。另外，特定车辆的重量信息是为了判定车辆的总重量的测量值是否在指定的精度范围之内的信息，由测量的总重量的下限值(23.85吨＝26.5吨×0.9)，及总重量的上限值(29.15吨＝26.5吨×1.1)组成。
在此，考虑到轴重的测量误差将测量精度下降的允许范围定在±10％以内，但因为测量误差依靠由轴重计7的个数和轴重计7的输出信号来求出轴重的算法，±10％仅为测量精度的允许范围，即测量值的允许范围的一个例子。而且，10吨以下的前轴重的测量值中即使产生±10％的测量误差，也不会超出特定车辆的前轴重的下限值(11.93吨)。还有，向上述特定车辆判别信息等的存储部23的存储，通过将在上位装置8输入的信息传输到轴重测量装置1而进行。
其次，对行驶在测量领域R中的车辆3的轴重信号的收集进行说明。首先，当车辆3的进入被环线圈5探知时，此车辆3的轴重信号的收集被开启，此收集一直进行到车辆3的退出被环线圈6所探知。对从3个轴重计7输出的轴重信号在信号转换部22及演算控制部20上进行前处理，前处理后的轴重信号与轴重的检出时刻一起被保存在演算控制部20的内存上。例如如果行驶车辆3的轴数为2个的话，3个轴重计7测得的前轴的轴重信号和3个轴重计7测得的后轴的轴重信号被保存在内存上。
图3所示为轴重信号处理流程图。如上所述被保存在演算控制部20的内存上的每个行驶车辆3的轴重信号，沿着此流程被处理。首先，当行驶车辆3的1台的轴重信号齐全时(S1:YES)，演算控制部20用轴重信号求出轴数、轴间距离及各轴的轴重，再将各轴的轴重相加求出总重量(S2)。此时，上述的轴重的检出时刻也被使用。轴数由任何一个轴重计7，例如轴重计7检出的车辆3的轴重的次数来求出。各轴的轴重，例如通过平均从3个轴重信号求出的测量值，或如上述专利文献1所示根据3个测量值推断轴重的振动波形的中心值而求出。
轴间距离，例如可用和上述的专利文献3所示的同样的方法求出。参考图4对轴间距离的计算方法进行说明。轴重测量装置1利用轴重计7a、7b的输出信号(轴重信号)计算轴间距离。在图中，D1为轴重计7a、7b的设置间隔，L为行驶车辆3的前轮3a(前轴)和后轮3b(后轴)的轴间距离，T1为从前轮3a被轴重计7a检出到被轴重计7b检出为止的时间，T2为从后轮3b被轴重计7a检出到被轴重计7b检出为止的时间，T3为用轴重计7a检出前轮3a后到检出后轮3b为止的时间，T4为用轴重计7a检出前轮3a后到检出后轮3b为止的时间。而且，轴间距离L的计算方法如下。
L＝(D1·T3/T1+D1·T4/T2)/2(1)图4中，轴间距离L也比轴重计7a、7b的设置间隔D1长，但即使当轴间距离L短于设置间隔D1时，也能够用公式(1)求出轴间距离L。对于轴数超过3个的车辆3，各轴间的距离即多个轴间距离也能用同样的公式求出。
回到图3的说明。其次，演算控制部20判定行驶车辆3是否为特定车辆(S3)。此判定通过比较特定车辆判别信息(图2)和在上述的步骤S2中获得的轴数等进行。当以下的3个条件成立时行驶车辆被判定为特定车辆。第1，行驶车辆3的轴数和特定车辆判别信息的轴数一致。第2，行驶车辆3的轴间距离(轴间距离的测量值)在特定车辆判别信息的轴间距离的下限值以上，且在上限值以下。第3，行驶车辆3的前轴重(前轴重的测量值)在特定车辆判别信息的前轴重的下限值以上。
根据上述的判定(S3)，当行驶车辆3被判定为特定车辆的场合(S3:YES)，演算控制部20，将行驶车辆3(在此行驶车辆3为特定车辆)的总重量(总重量的测量值)保存到存储部23之后，计算出被保存在存储部23的最新的规定数(例如、5个)的总重量的平均值，即总重量的移动平均值(S4)。其次，演算控制部20判定算出的总重量的移动平均值是否在允许范围之内(S5)。此判定通过移动平均值是否包含在被特定车辆重量信息(图2)的总重量的下限值和上限值所规定的范围内而进行。此判定中使用移动平均值虽不是本发明的必须事项，但通过使用移动平均值能够减低由于轴重的测量误差引起的判定的不稳定性。
移动平均值被判定为超出允许范围的情况下(S5:NO)，即轴重测量装置1的测量精度变为允许范围外时，演算控制部20使警告灯点亮(S6)，再将轴重测量装置1的测量精度超出允许范围的信息即显示判定结果的信息从通讯部25传送到上位装置8(S7)。警告灯26在进行规定的重启操作之前处于开启的状态。一般来说，由于轴重测量装置1不能由人员进行常时的监视，此开启状态可以通过维护检查等进行确认。相反，接收上述信息的上位装置8，在没有图示的显示部上显示出“国道171号线某某交叉点以东300米的轴重测量装置的测量值超出允许范围”的信息。另外，代替上述信息的传送，也可以将移动平均值和特定车辆的重量信息(总重量的上限值和下限值)传送到上位装置8，由上位装置8判定移动平均值是否在允许范围外。
传送上述的信息之后，演算控制部20将在步骤S2中求出的行驶车辆3(在此行驶车辆3为特定车辆)的轴数、轴间距离、各轴的轴重以及总重量的数据(测量值)传送给上位装置8(S8)，之后，等待汇总下一个行驶车辆3的轴重信号(S1)。但，在这个时点上由于判明测量精度超出允许范围，在上位装置8中上述数据被作为参考信息使用。
相反，当步骤S3中判定出行驶车辆3不是特定车辆时(S3:NO)，以及当步骤S5中判定出移动平均值在允许范围内时(S5:YES)，演算控制部20，将在步骤S2中求出的行驶车辆3的轴数、轴间距离、各轴的轴重以及总重量的数据(测量值)传送给上位装置8(S8)，之后，等待汇总下一个行驶车辆3的轴重信号(S1)。被存储在上位装置8的上述数据，被作为道路信息使用。但，当测量精度一旦变为允许范围外(S5:NO)以后，这些数据在上位装置8中被作为参考信息使用。
如上所述，当特定车辆的总重量的测量值(具体地说为测量值的移动平均值)处于允许范围外时，即由于车辙的发生导致轴重测量装置1的测量精度低下而处于允许范围外时，轴重测量装置1的测量值处于允许范围外的信息被传输到上位装置8。而且，根据此信息上位装置8也显示出同样内容的信息，因此测量精度处于允许范围外的信息被通知给人员(道路管理者等)。由此，轴重测量装置1的测量精度低下而处于允许范围外的时点变得明确的同时，能够防止此时点以后的测量数据被作为道路的管理信息利用。而且，道路管理者等能够马上进行通过让上述的试验车辆行驶来实施的轴重测量装置1的检验和道路的维修。另外，由于特定车辆判别信息的1个为完全不受车辙的影响的轴间距离，所以不用严格的条件判定受车辙影响的前轴重和总重量等的测量值也可以从行驶车辆3来判别特定车辆。
在以上所述的实施形态中，用轴数、1个轴间距离及前轴重对行驶车辆3是否为特定车辆进行判定，但也可以使用其他的数据进行判定。例如也可以使用第2个轴的轴重和总重量等代替前轴重，也可以使用总重量和多个轴间距离，也可以使用前轴重和总重量。
另外，在上述实施形态中，通过轴重测量装置1判定行驶车辆3是否为特定车辆以及移动平均值是否在允许范围之内，但也可以用上位装置8进行判定。此时，轴重测量装置1仅实施图3中的步骤S1、S2、S8，用上位装置8接收的轴数等数据进行相当于S3～S6的处理。此时，S6的“警告灯开启”变为“在上位装置的显示部上，显示例如在国道171号线某某交叉点以东300米的轴重测量装置的测量值超出允许范围的信息”。再者，在上述实施形态中特定车辆为1台，但特定车辆也可以为多台。
其次，对本发明的第2种的实施形态进行说明。本实施形态中利用特定车辆的图像数据判定行驶车辆3是否为特定车辆。所以，形状具有特征的，不因装载货物而变形的车辆，例如吊车部分和驾驶席的位置关系和大小关系具有特征的自行式吊车、或者吊车部的形状具有特征的自行式吊车被选定为特定车辆。
图5所示为本实施形态中的轴重测量装置的构成。但，演算控制单元2的内部构成以及上位装置8的图示被省略。此轴重测量装置1a除了具备对行驶车辆3进行拍照的摄像机构的照相机9之外与轴重测量装置1相同，在演算控制单元2的存储部23上，上述的特定车辆的图像数据(以下称为判别用途图像数据)代替上述的轴数等(图2)作为特定车辆判别信息被事先存储。还有，除了特定车辆的判定(图3中的步骤S3)方法不同之外，轴重信号的处理也和图3相同。为了防止前方行驶的车辆妨碍对拍摄对象车辆的拍照，照相机9被设置在地上6米左右的位置，按一定的时机，例如上游一侧的环线圈5探知到车辆3时对行驶车辆3的前面部进行拍照。另外，照相机9被连接在演算控制单元2的演算控制部20(图1)上，随着演算控制部20传来的信号对行驶车辆3进行拍照，将拍摄后的图像数据传到演算控制部20。
而且，演算控制部20通过对行驶车辆3的图像数据和上述的判别用图像数据进行比较，即通过对2个图像数据进行模式匹配，判定行驶车辆3是否为特定车辆(相当于图3中的步骤S3的处理)。在此，判别用图像数据为在生产工厂拍摄的特定车辆，或在和行驶车辆3被拍摄的位置相同的位置拍摄出的特定车辆等。如果使用后者，相对于使用前者模式匹配的判定精度提高。另外，判别用图像数据不限于拍摄特定车辆的前面全体，也可以仅拍摄其特征部。
在本实施形态中，特定车辆的总重量的测量值的移动平均值处于允许范围外时，即因车辙的发生导致轴重测量装置1a的测量精度下降而超出允许范围时，由于测量值超出允许范围的信息被传送到上位装置8，能够获得和刚才的实施形态相同的效果。另外，由于不使用总重量等测量值而用图像数据从行驶车辆3对特定车辆进行判别，所以能够不涉及轴重测量装置1a的测量精度的变化从行驶车辆3判别特定车辆。
在上述的本实施形态中，用1台照相机9对行驶车辆进行拍照，也可以在和照相机9不同的位置上设置第2台照相机，以照相机9和第2台照相机共同进行的立体方式对行驶车辆3进行拍照。此时，演算控制部20通过2个照相机的视差所产生的2个图像数据的差异来计算行驶车辆3的尺寸(例如在规定的高度位置上的车宽和特征部的宽度)。另外，存储部23上事先将特定车辆的尺寸的上限值和下限值作为特定车辆的判别信息加以储存。而且，演算控制部20在上述的模式匹配处理进行的判定之上，根据从拍摄的图像数据计算出的行驶车辆3的尺寸是否包含在上述上限值和下限值所规定的范围来进行判定。由此能够提高判定的准确度。
另外，在本实施形态中，在相对下游一侧的环线圈6更加下游一侧设置照相机9，来拍摄行驶车辆3的前面，但当在上游一侧的环线圈5的侧方设置照相机，此环线圈5探知到车辆3时，或位于最上游的轴重计7a检测出轴重时，也可以拍摄行驶车辆3的侧面部。此时，判别用图像数据为拍摄到的特定车辆的侧面部的图像数据。再者，在本实施形态中，没有涉及特定车辆的喷涂的颜色和图案，但所有的特定车辆在涂装的颜色和图案上都是共通的，当明白不存在同样的颜色和图案的其他车种时，也可以包含颜色和图案进行模式匹配处理。如此这般，能够提高判定行驶车辆是否为特定车辆的准确度。
其次，对本发明的第3种实施形态进行说明。图6所示为由轴重测量装置和上位装置组成的轴重测量系统。在本实施形态中，上位装置8将轴重测量装置1b传送的总重量等测量数据进行存储，根据存储的测量数据判定轴重测量装置1b的测量精度的下降。上位装置8由从轴重测量装置1b接收测量数据的通讯部82，以及存储接收的测量数据的硬盘等的积累部81，以及液晶显示器等的显示部83，以及键盘等的操作部84，以及进行各部的控制和演算的演算控制部80构成。上位装置8a在硬件上和图1所示的相同，但演算控制部80进行的处理不同。另外，轴重测量装置1b在硬件上和图1所示的相同，但演算控制部20在不实施图3中的步骤S3～S7这一点上与图1所示不同。
设置在各个地方的轴重测量装置1b传送的测量数据被通讯部82接收，被依次纪录、存储到积累部81的每个轴重测量装置1b的更新文件上。此测量数据如上所述，由轴数、轴间距离、各轴的轴重以及总重量组成。在操作部84进行规定的操作时，或者经过一定的期间时，演算控制部80对更新文件进行信息处理，将道路管理需要的信息记录到输出文件上的同时，将输出文件的内容以人员容易理解的方式显示在显示部83上。作为按每个轴重测量装置1b制成的输出文件，有不同总重量行驶台数文件和不同最大轴重行驶台数文件。
图7A、图7B所示为不同总重量行驶台数文件的内容。此文件为由存储了从设置在某个地点的轴重测量装置1b的大约2.5个月的测量数据的更新文件实际制成的，表示每个总重量区分及车辆的车型(T1.1等)的行驶台数。在此，以总重量超过20吨的车辆为对象，因为总重量超过60吨的行驶台数少而予以省略。车型Tm.n的“T”表示的是行驶车辆3为驾驶席部和货箱成为一体的单车，“m”表示驾驶席部的轴数(车轴数)，“n”表示货箱的轴数。车型Sp.q-r的“S”表示行驶部和拖车已能够旋转的方式相连接的拖车，“p”表示行驶部的前部一侧的轴数，“q”为行驶部的后部一侧的轴数，“r”为拖车的轴数。这些车型根据测量的轴数及轴间距离被识别。另外，“其他”为轴数在7个以上，“总台数”为所有车型(包含“其他”)的行驶台数的合计。
从图7A、图7B可知，在T1.1型中总重量为28.1～29.0的区分中存在行驶台数的峰值(97台)，在“总台数”中总重量为35.1～36.0的区分中存在峰值(1608台)。另外，从分析存储数据的过去的实绩来看，可以知道如果能对轴重测量装置1b定期进行检验的话，行驶台数的峰值位置，即存在峰值的总重量区分不发生变动。因此，当峰值位置超过规定量变动时，轴重测量装置1b的测量精度会变的低下。况且，由于T1.1型以外的轴数在3个以上，容易判定行驶车辆3是否为T1.1型。
图8所示为不同最大轴重行驶台数的文件的内容。此文件和不同总重量行驶台数文件根据相同的测量数据制成，表示最大轴重区分及每种车型的行驶台数。所谓最大轴重指多个轴重中最大的轴重。在此，以最大轴重超过10吨的为对象，因为最大轴重超过30吨的行驶台数少而在图示中予以省略。从图8可知，T1.1型中在最大轴重为20.1～21.0吨的区分中存在行驶台数的峰值(53台)，在13.1～14.0吨的区分中存在行驶台数的谷值(65)。另外，和图7a、图7b相比行驶台数少是因为在总重量超过20吨的车辆中轴数为3个以上的比例高。
其次，对通过行驶台数的峰值位置的变动判定轴重测量装置1b的测量精度的下降的方法进行说明。在此对根据存在不同总重量行驶台数文件的“总台数”中的行驶台数分布的峰值(1608台)的总重量区分(35.1～36.0吨)的变动判定测量精度下降的方法进行说明。而且，也可以根据T1.1型中的峰值的变动来判定，但由于能够在短时间内存储有意义的测量数据，所以也能够早期(短周期内)检测出测量精度的下降。
图9所示为本实施形态中的处理流程。因为为了存储准确的不同总重量行驶台数的数据而将轴重测量装置1b的高测量精度作为条件，首先由人员(道路管理者等)对轴重测量装置1b进行检验(S11)。此检验如上所述通过让试验车辆行驶来进行，根据需要修理行驶道路4。检验完成后，演算控制部80将从轴重测量装置1b接收的测量数据按规定期间(例如2.5个月)存储到积累部81上(S12)。将此规定期间称为第1规定时间。在此需要的仅是测量数据中的总重量，但为了获得道路管理的信息，将轴数、轴间距离以及各轴的轴重也同样进行存储。
经过第1的规定期间以后，演算控制部80利用此期间内存储的测量数据制成上述的不同总重量行驶台数文件(S13)。在图7A、图7B中，将总重量区分的宽度定为1吨，但由于区分宽度的增减引起行驶台数分布和行驶台数的峰值的变化，所以在决定了峰值能够显著的区分宽度后制成最合适的不同总重量行驶台数文件。演算控制部80通过试验性地改变区分宽度的同时反复制成文件，来决定最合适的制作文件的区分宽度。此时，也可以通过上位装置8a和人员(道路管理者等)的共同作业来决定区分宽度。在此，将图7A、图7B所示的不同总重量行驶台数文件定为最合适的文件。
其次，根据不同总重量行驶台数文件的内容，演算控制部80决定存在行驶台数的峰值的总重量区分(以下称为第1总重量区分)(S14)。因为峰值由第1总重量区分的行驶台数和前后的总重量区分的行驶台数之间的相对关系所决定，一并也能决定前后的总重量区分的范围(将其称为峰值搜索范围)。在图7a中，将35.1～36.0吨的区分定为第1总重量区分时，例如32.1～39.0吨的范围成为峰值搜索的范围。在此峰值的个数为1个，但多个的情况下也能够进行同样的处理。
再者，演算控制部80将从轴重测量装置1b接收的测量数据在规定期间内(例如1个月)存储到积累部81上(S15)。将此规定期间称为第2规定期间。而且，由这些存储的测量数据制成不同总重量的行驶台数文件(S16)。此文件与步骤S13中制成的不同总重量行驶台数文件一样根据总重量区分制成。在上述的峰值搜索的范围内决定存在行驶台数的峰值的总重量区分(以下称为第2总重量区分)(S17)。另外，此第2总重量区分和上述的第1总重量区分相同的场合(S18:YES)，判断出轴重测量装置1b的测量精度没有下降，演算控制部80再次将新的测量数据存储到积累部81(S15)。此步骤S18被反复实施，但为了使最初S18被实施时车辙不会增长，存储测量数据的上述第1、第2的规定期间的长度被确定。
与此相对，第1总重量区分和第2总重量区分不同的场合(S18:NO)，演算控制部80将轴重测量装置1b的测量精度下降的信息显示到显示部83上(S19)。看到此信息的道路管理者等，通过确认过去到现在为止的一系列的不同总重量行驶台数文件的内容，判断是否有必要对轴重测量装置1b进行检验(S20)。当判断不需要检验时(S20:NO)，当演算控制部80检测出在操作部84上规定的操作被进行，再次将新的测量数据存储到积累部81(S15)。当判断需要进行检验时(S20:YES)，道路管理者等如上所述对轴重测量装置1b进行检验(S21)。检验完成后，当演算控制部80检测出在操作部84上规定的操作被进行，再次将新的测量数据存储到积累部81(S12)。
如上所述，演算控制部80检查存在行驶台数分布的峰值的总重量区分是否每隔一定期间发生变化，在轴重测量装置1b的测量精度下降引起上述总重量区分变化的情况下，将此信息显示到显示部83上。如此将测量精度的下降通知给人员(道路管理者等)，从而明确测量精度下降的时间。另外，道路管理者等，能够立即采取确认不同总重量行驶台数文件的履历等适当的措施(例如，进行轴重测量装置1b的检验或道路的维修)。
在上述本实施形态中，上述的第1总重量区分和第2总重量区分不同的情况，判定出轴重测量装置1b的测量精度下降。但是，因为总重量区分的宽度的大小行驶台数分布的峰值变得忽陡忽缓。还有，各总重量区分中的行驶台数大多位于区分的中央部，或者大多位于端部。因此，根据状况在第1总重量区分和第2总重量区分相差规定数(例如2个)以上的场合，也可以将测量精度判定为下降。另外，在上述本实施形态中，根据积累的总重量的测量数据判定出测量精度的下降，也可以根据最大轴重和前轴重等测量数据判定出测量精度的下降。
再者，在上述本实施形态中，由在第1的规定期间(2.5个月)积累的测量数据(图9的步骤S12)制成第1的不同总重量行驶台数的文件(步骤S13)，从第2的规定期间(1个月)被反复的第2、第3、......的期间中存储的测量数据(步骤S15)制成了第2、第3、......的不同总重量行驶台数文件(步骤S16)。代替以上方法，将第2的规定期间设为半个月，由存储在第1的规定期间的后面的半个月以及第2的期间里的测量数据制成第2的不同总重量的行驶台数文件，也可以从存储在第2及第3的期间的测量数据来制作第3的不同总重量的行驶台数文件。
再者，在上述本实施形态中，通过存在行驶台数的峰值的总重量区分是否变化来判定测量精度的下降，但当能够让此总重量区分的变化量和测量精度相互对应时，根据此变化量能够判定测量精度是否在允许范围之内。还有，在上述本实施形态中，通过存在行驶台数分布的峰值的总重量区分是否变化来判定测量精度的下降，但在行驶台数分布存在谷值的情况下，能够通过存在谷值的总重量区分是否变化来判定测量精度的下降。
权利要求
1.一种轴重测量装置，其根据设置在行驶道路上的轴重计的输出信号测量行驶车辆的轴重，其特征在于，具备存储部，其存储用于从其他的行驶车辆判别作为特定的行驶车辆的特定车辆的特定车辆判别信息，和特定车辆的重量测量值的允许范围；特定车辆判定机构，其根据与上述的特定车辆判别信息对应的信息，即从行驶车辆获得的行驶车辆信息，和上述的特定车辆判别信息，而判定行驶车辆是否为特定车辆；重量判定机构，其在上述特定车辆判定机构判定出行驶车辆为特定车辆时，判定行驶车辆的重量测量值是否在上述的允许范围内；输出机构，其当上述重量判定机构判定出上述行驶车辆的重量测量值处于上述允许范围外时，将此判定结果输出。
2.根据权利要求1所述的轴重测量装置，其特征在于，上述的特定车辆判别信息为由上述轴重计可以测量的数据，上述行驶车辆信息为被上述轴重计测量的数据。
3.根据权利要求2所述的轴重测量装置，其特征在于，上述的特定车辆判别信息包含特定车辆的轴间距离的数据。
4.根据权利要求1所述的轴重测量装置，其特征在于，具备拍摄上述行驶车辆的拍摄机构，上述特定车辆判别信息为特定车辆的图像数据，上述行驶车辆信息为由该拍摄机构拍摄的行驶车辆的图像数据。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的轴重测量装置，其特征在于，上述重量判定机构，判定上述行驶车辆信息的重量测量值的移动平均值是否在上述允许范围内。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的轴重测量装置，其特征在于，上述特定车辆为自行式吊车的特定车种。
7.一种轴重测量系统，具有轴重测量装置，其根据设置在行驶道路上的轴重计的输出信号测量行驶车辆的轴重；上位装置，其接收该轴重测量装置传送的测量结果，其特征在于，上述上位装置，具有存储部，其存储用于从其他的行驶车辆判别作为特定的行驶车辆的特定车辆的特定车辆判别信息，和特定车辆的重量测量值的允许范围；特定车辆判定机构，其判定行驶车辆是否为特定车辆；重量判定机构，其当上述特定车辆判定机构判定出行驶车辆为特定车辆时，判定行驶车辆的重量测量值是否在上述的允许范围内；输出机构，其当上述重量判定机构判定出上述行驶车辆的重量测量值处于上述允许范围外时，将此判定结果输出，上述轴重测量装置，将与上述特定车辆判别信息对应的信息，即从行驶车辆获得的行驶车辆信息传送到上述上位装置，上述特定车辆判定机构，根据接收的上述行驶车辆信息和上述特定车辆判别信息判定行驶车辆是否为特定车辆。
8.一种监视方法，根据设置在行驶道路上的轴重计的输出信号，而监视测量行驶车辆的轴重的轴重的测量装置的测量精度，其特征在于，根据预先被决定的信息，即用于从其他的行驶车辆来判别作为特定的行驶车辆的特定车辆的特定车辆判别信息，和与特定车辆判别信息对应的信息，即从行驶车辆获得的行驶车辆信息，判定行驶车辆是否为特定车辆，当判定出行驶车辆为特定车辆时，判定行驶车辆的重量测量值是否在预先被决定的特定车辆的重量测量值的允许范围内，当判定出行驶车辆的重量测量值在上述允许范围外时，输出其判定结果。
9.一种轴重测量系统，具有轴重测量装置，其根据设置在行驶道路上的轴重计的输出信号测量行驶车辆的轴重；上位装置，其接收该轴重测量装置传送的测量结果，其特征在于，上述上位装置，具有积累部，其积累从上述轴重测量装置接收的每个行驶车辆的重量测量值；第1重量区分决定机构，其在第1的期间从上述积累部积累的重量测量值，求出每个重量区分的行驶台数，再决定存在行驶台数分布的峰值或者谷值的重量区分的第1重量区分；第2重量区分决定机构，其从每个第2的期间积累到上述积累部的重量测量值，求出每个上述重量区分的行驶台数，再决定存在行驶台数分布的峰值或者谷值的重量区分的第2重量区分；判定机构，其根据上述第1重量区分决定机构决定的第1重量区分和上述第2重量区分决定机构决定的第2重量区分，判定上述轴重测量装置的测量精度的下降；输出机构，其当上述判定机构判定出上述测量精度下降时，将其判定结果输出。
全文摘要
不用使已知轴重的试验车辆行驶而判定、通知轴重测量装置的测量精度处于允许范围外或下降。轴重测量装置(1)测量特定车辆的轴数、轴间距离、各轴的轴重以及总重量。在存储部(23)上，事先存储有特定车辆的轴数、轴间距离的上下限值以及前轴重的下限值。通过对这些数据和行驶车辆(3)的轴间距离等测量值进行比较，能够判定行驶车辆(3)是否为特定车辆。当行驶车辆(3)为特定车辆的场合，比较总重量的测量值的移动平均值和事先被存储在存储部(23)上的特定车辆的总重量的上下限值。当移动平均值不包含在被上下限值规定的范围时，演算控制部(20)将特定车辆的重量测量值处于允许范围外的信息从通讯部传送到上位装置(8)。
文档编号G01G19/02GK1821726SQ20061000904
公开日2006年8月23日 申请日期2006年2月17日 优先权日2005年2月17日
发明者上田忠一, 渡边五大 申请人:欧姆龙株式会社