特許 7198942 ＷＩＭセンサーのための較正及びサイト選択、並びにＷＩＭセンサー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-21

(45)【発行日】2023-01-04

(54)【発明の名称】ＷＩＭセンサーのための較正及びサイト選択、並びにＷＩＭセンサー

(51)【国際特許分類】

   G01G 23/01 20060101AFI20221222BHJP

   G01G 19/03 20060101ALI20221222BHJP

【ＦＩ】

G01G23/01 Z

G01G19/03

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021551943

(86)(22)【出願日】2020-02-05

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-04-21

(86)【国際出願番号】 EP2020052853

(87)【国際公開番号】W WO2020182376

(87)【国際公開日】2020-09-17

【審査請求日】2021-09-01

(31)【優先権主張番号】19161646.5

(32)【優先日】2019-03-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】502281471

【氏名又は名称】キストラー ホールディング アクチエンゲゼルシャフト

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ハイレスラッシー、ビルク

【審査官】森 雅之

(56)【参考文献】

【文献】特許第３１０１６３７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第５８８５７３３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第２９９５５８９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第３７００７０５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３５０６９８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｇ

Ｇ０８Ｇ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＷＩＭセンサー（７）の較正関数（Ｃ）を生成するための方法であって、前記ＷＩＭセンサー（７）が車道（１）に配置され、前記ＷＩＭセンサー（７）が、前記車道（１）の表面に加えられた車輪力（Ｗ）を測定し、
ａ）（１０１）車道（１）の道路プロファイル（２）が記録されるステップであって、前記車道（１）の前記道路プロファイル（２）が前記車道（１）の前記表面の３次元表現であるステップと、
ｂ）（１０２）前記車輪力（Ｆ９）がシミュレーション（１０２）によって決定されるステップであって、前記車輪力（Ｆ９）が車輪（８）によって前記道路プロファイル（２）に加えられ、前記車輪（８）が長手方向（Ｘ）においてステップａ）の前記道路プロファイル（２）上をある速度で移動しており、前記車輪（８）が前記車道（１）の前記表面に押し付けられるステップと、
ｃ）（１０３）ステップａ）において記録された前記道路プロファイル（２）に対するステップｂ）（１０２）において決定された前記車輪力（Ｆ９）の依存性が、ステップａ）において記録された前記道路プロファイル（２）の少なくとも１つの位置（Ｐ）についてのシミュレーション（１０２）によって決定されるステップと、
ｄ）（１０４）ステップｃ）において決定された前記位置（Ｐ）の前記依存性が、前記ＷＩＭセンサー（７）によって測定された前記車輪力（Ｗ）への前記道路プロファイル（２）の影響を最小にするために使用されるステップと
が実行されることを特徴とする、ＷＩＭセンサー（７）の較正関数（Ｃ）を生成するための方法。

【請求項2】

ステップａ）（１０１）において、前記道路プロファイル（２）が、前記車道（１）の垂直軸（Ｚ’Ｚ）に沿って少なくとも１ｍｍの精度で記録されることと、ステップａ）（１０１）において、前記道路プロファイル（２）が、前記車道（１）の縦軸（Ｘ’Ｘ）に沿って少なくとも１００ｍｍの精度で記録されることと、ステップａ）（１０１）において、前記道路プロファイル（２）が、前記車道（１）の横軸（Ｙ’Ｙ）に沿って少なくとも１００ｍｍの精度で記録されることとを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

ステップｂ）（１０２）において、前記車輪（８）が少なくとも１つのボディ・マス（ｍ３）に接続されることと、ステップｂ）における前記車輪（８）が前記ボディ・マス（ｍ３）によって前記道路プロファイル（２）に押し付けられることとを特徴とする、請求項１又は２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項4】

ステップｂ）（１０２）において、前記車輪（８）が、事前定義されたばね定数（ｃ４２、ｃ８４）と減衰定数（ｋ４１、ｋ８３）とをもつ弾性接続、たとえばばね要素（４２）とダンパー要素（４１）又はショック・アブソーバ（４１）とを備える弾性接続、特に車輪サスペンション（４）を介して、前記ボディ・マスｍ３に接続されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

ステップｂ）（１０２）において、前記車輪（８）が、車輪マス（ｍ８）と、ばね要素（８４）と、ダンパー要素（８３）とを採用し、ステップｂ）における前記車輪（８）が前記車輪マス（ｍ８）によって前記車道（１）の前記表面に押し付けられることと、前記ばね要素（８４）とダンパー要素（８３）とをもつ前記車輪（８）がダンパー付きマススプリング・システム（２００）であることとを特徴とする、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

ステップｂ）（１０２）において、前記シミュレーション（１０２）が少なくとも１つのダンパー付きマススプリング・システム（２００）を備え、前記ダンパー付きマススプリング・システム（２００）が、少なくとも１つのばね要素（４２、８４）と、少なくとも１つのダンパー要素（４１、８３）と、少なくとも１つのマス（ｍ３、ｍ８）とを備えることと、前記マス（ｍ３、ｍ８）が、少なくとも１つのダンパー要素（４１、８３）と少なくとも１つのばね要素（４２、８４）とを介して接触点（９）に接続されることと、前記シミュレーションは、車輪（８）が車輪（８）と車道（１）との間の接触点（９）に加える前記車輪力（Ｆ９）を決定することとを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

ステップｂ）（１０２）において、前記シミュレーションが、前記車道（１）の前記表面の凹凸の上をある速度で移動している前記車輪（８）によって励起される前記ダンパー付きマススプリング・システム（２００）の励振を決定し、前記凹凸がステップａ）の前記道路プロファイル（２）内で表されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

ステップｃ）（１０３）におけるある位置について、前記車輪力（Ｆ９）が前記少なくとも１つのダンパー付きマススプリング・システム（２００）の前記ばね要素（４２、８４）と前記ダンパー要素（４１、８３）とに依存することと、ステップｃ）（１０３）におけるある位置について、前記車輪力（Ｆ９）が、前記車道（１）の前記表面の上を移動している前記車輪（８）の前記速度に依存することと、ステップｃ）（１０３）におけるある位置について、前記車輪力（Ｆ９）が前記マス・スプリング・システム（２００）の少なくとも１つのマス（ｍ３、ｍ８）に依存することとを特徴とする、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

ステップｃ）が、前記縦軸（Ｘ’Ｘ）上のいくつかの隣接する位置（Ｐ）及び／又は前記横軸（Ｙ’Ｙ）上の隣接する位置（Ｐ）について実行され、隣接する位置（Ｐ）が互いに２ｍｍと５００ｍｍとの間の距離を有することと、ステップｃ）が、少なくとも１つのマス（ｍ３、ｍ８）と、少なくとも１つのばね要素（４２、８４）と、少なくとも１つのダンパー要素（４１、８３）とを備える少なくとも１つのダンパー付きマススプリング・システム（２００）について、及び前記道路プロファイル（２）上の前記車輪（８）の少なくとも１つの速度について実行され、前記速度が前記車道（１）の前記道路プロファイル（２）との組合せで前記ダンパー付きマススプリング・システム（２００）の前記励振を決定することとを特徴とする、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

ステップａ）（１０１）において、前記道路プロファイル（２）が、前記車道（１）上を運転している間に前記車道（１）の前記凹凸を記録する記録車両によって記録されるか、又はステップａ）（１０１）の前記道路プロファイル（２）が、前記車道（１）の上を又は前記車道（１）に隣接して飛行している間に前記車道（１）の前記凹凸を記録する航空機によって記録されることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

ステップｄ）の、
ｄ１ａ）、ステップａ）における前記道路プロファイル２は、前記長手方向（Ｘ）に対してＷＩＭセンサー（７）が配置されている位置（Ｐ）の前のある距離において開始し、前記ＷＩＭセンサー（７）が配置されている前記位置（Ｐ）の少なくとも１００ｍｍ後ろで終了する、前記車道（１）のセクションの少なくとも１つのレーンについて記録され、前記距離が少なくとも２５ｍであるサブステップと、
ｄ２ａ）ステップｂ）による前記車輪力（Ｆ９）が前記シミュレーション（１０２）によって決定されるサブステップと、
ｄ３ａ）前記車道（１）における前記ＷＩＭセンサー（７）が配置されている前記位置（Ｐ）における前記道路プロファイル（２）に対する前記車輪力（Ｆ９）の前記依存性が、５ｋｍ／ｈと２５０ｋｍ／ｈとを含む、５ｋｍ／ｈと２５０ｋｍ／ｈとの間の全速度範囲内の異なる速度範囲について、ステップｃ）（１０３）に従って決定され、ステップｃ）（１０３）が、車輪（８）当たり、１０００Ｎと５００００Ｎとを含む、１０００Ｎと５００００Ｎとの間の全車輪力範囲内の異なる車輪力範囲について実行され、ばね要素（４２、８４）及びダンパー要素（４１、８３）がそれぞれの車輪力範囲について事前決定されるサブステップと、
ｄ４ａ）前記速度範囲及びマス範囲に応じた、並びに前記マス範囲内のマスをもつ静止している車両（１０）の測定された車輪力（Ｗ）からの前記道路プロファイル（２）に応じた、ｂ）による前記車輪力（Ｆ９）の偏差が決定され、生成された前記較正関数（Ｃ）が、前記車輪力範囲に従って、及び前記車輪（８）について決定された速度の前記速度範囲に従って、前記ＷＩＭセンサー（７）の測定された車輪力（Ｗ）から前記偏差を減算することが可能であるサブステップと
が実行されることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

請求項１１に記載のＷＩＭセンサー（７）のための較正関数（Ｃ）を使用するＷＩＭシステム（７７）であって、前記ＷＩＭシステム（７７）が評価要素（６）を有し、前記ＷＩＭシステム（７７）が、前記ＷＩＭセンサー（７）の上を運転している車輪（８）の前記速度を決定するように適応され、
前記ＷＩＭセンサー（７）がＷＩＭシステム（７７）の一部であることと、前記評価要素（６）が、前記測定された車輪力（Ｗ）が範囲内にある前記車輪力範囲に従って、及び前記車輪（８）について決定された前記速度が範囲内にある前記速度範囲に従って、前記ＷＩＭセンサー（７）の測定された車輪力（Ｗ）から前記偏差を減算するために前記較正関数（Ｃ）を使用し、前記評価要素（６）が、前記結果を較正された車輪力（ＣＷ）として与えることとを特徴とする、ＷＩＭシステム（７７）。

【請求項13】

前記ＷＩＭセンサー（７）によって測定された前記車輪力（Ｗ）が、前記較正関数（Ｃ）を用いて較正されることと、前記較正された車輪力（ＣＷ）が、前記測定された車輪力（Ｗ）への前記道路プロファイル（２）の前記影響を、静止している車両（１０）の前記測定された車輪力（Ｗ）に対して少なくとも７５％だけ低減することを特徴とする、請求項１２に記載のＷＩＭシステム（７７）。

【請求項14】

ＷＩＭセンサー（７）のためのロケーションを選択するための方法であって、前記ＷＩＭセンサー（７）が、請求項１から１１までのいずれか一項に従って、前記車道（１）中の、前記選択されたロケーションに配置されるべきであり、
ａ２）前記車道（１）のセクションの道路プロファイル（２）は、前記ＷＩＭセンサー（７）がその中に配置されるべき、前記車道（１）の少なくとも１つのレーンについて、ステップａ）に従って記録され、前記車道（１）の前記セクションが、少なくとも２５ｍの長手方向（Ｘ）における長さを備えるステップと、
ｂ２）車輪力（Ｆ９）がステップｂ）（１０２）によるシミュレーション（１０２）によって決定されるステップと、
ｃ２）ステップａ）（１０１）において決定された前記道路プロファイル（２）に加えられる前記車輪力（Ｆ９）の前記依存が、前記長手方向（Ｘ）におけるいくつかの隣接する位置（Ｐ）についてのシミュレーション（１０２）によって決定され、隣接する位置（Ｐ）が互いに２５０ｍｍと５０００ｍｍとの間の距離を有し、前記位置（Ｐ）が、ステップａ）（１０１）において記録された前記道路プロファイル（２）内にあるステップと、
ｃ３）ステップｃ２）が、５ｋｍ／ｈと２５０ｋｍ／ｈとを含む、５ｋｍ／ｈと２５０ｋｍ／ｈとの間の全速度範囲内の異なる速度範囲について実行され、ステップｃ２）が、車輪当たり、１０００Ｎと５００００Ｎとを含む、１０００Ｎと５００００Ｎとの間の全車輪力範囲内の異なる車輪力範囲について実行され、ばね要素（４２、８４）及びダンパー要素（４１、８３）がそれぞれの車輪力範囲について事前決定されるステップと、
ｄ２）ステップｃ３）の前記結果から、前記車道（１）の位置（Ｐ）が選択され、車輪力（Ｆ９）の前記依存が、少なくとも１つのあらかじめ選択された車輪力範囲と、少なくとも１つのあらかじめ選択された速度範囲とについて最小であるステップと
が実行されることを特徴とする、ＷＩＭセンサー（７）のためのロケーションを選択するための方法。

【請求項15】

少なくとも１つのＷＩＭセンサー（７）を備えるＷＩＭシステム（７７）であって、前記ＷＩＭセンサー（７）が、請求項１４に記載の方法を適用することによって選択されたロケーションに設置される、ＷＩＭシステム（７７）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行車両重量測定（Ｗｅｉｇｈ ｉｎ Ｍｏｔｉｏｎ）（ＷＩＭ）センサーの測定精度を改善するための方法に関する。本発明はまた、車道に配置される、改善された計測精度をもつＷＩＭセンサーに関する。

【背景技術】

【0002】

ＷＩＭセンサーは、車両が、車道のセクション上を運転している間に、車両の車輪によって車道のセクションの表面に加える力を測定する。簡潔のために、車道のセクションをただ車道と呼ぶ。そのようなＷＩＭセンサーは、しばしば、車両識別、速度測定又は環境要因の測定のための他のセンサーと組み合わせてＷＩＭシステム中で使用される。ＷＩＭセンサーは、車両の少なくとも１つの車輪がＷＩＭセンサーの上を移動するような形で、車道に配置される。

【0003】

車輪力（ｗｈｅｅｌ ｆｏｒｃｅ）又は車軸力（ａｘｌｅ ｆｏｒｃｅ）又は車両の総重量を測定するために、少なくとも１つのＷＩＭセンサーをもつＷＩＭシステムがしばしば使用される。車輪力は、主に、車輪によって車道表面に加わる車両の総重量の比率に対応する。車軸力は、車軸の車輪のすべての車輪力の和である。総重量は、車両のすべての車軸のすべての車軸力の和である。車道に配置されたＷＩＭセンサーに力が加わった場合、力は力信号の形態で与えられる。

【0004】

たとえば、過積載の車両が車道上を走行しているときに、過大に高い車輪力が車道に強い影響を及ぼし、摩耗の増加、又はさらには車道の損傷につながり得る。

【0005】

過積載の車両の直接執行、又は車輪力、車軸力若しくは総重量に依存する通行料金支払いなどの適用例は、ＷＩＭシステムとＷＩＭセンサーの力測定との精度に高い要求を課す。

【0006】

ＷＩＭセンサーは欧州特許第０４９１６５５Ｂ１号公報から知られている。ＷＩＭセンサーは中空プロファイルとして設計され、プロファイル内には、互いからある距離において離間したいくつかの力測定要素がある。力測定要素は力信号を与える。ＷＩＭセンサーの較正は、既知の重量をもつ車両をＷＩＭセンサーの上で運転することによって行われる。車両の重量は、車両が静止している間に計量される静的な計量ステーション上であらかじめ決定され得る。静止計量ステーションの欠点は、車輪によって車道に加えられる力に影響を及ぼす動的効果が考慮に入れられないことである。「動的」という用語は「時間に依存する変化」を指す。動的効果は、たとえば、車輪サスペンションを介して車輪に接続されたボディ・マス（ｂｏｄｙ ｍａｓｓ）の揺動（ｓｗｉｎｇｉｎｇ）である。ボディ・マスは車両のボディのマスである。車両のボディは、車輪と車輪サスペンションとを除く、車両のすべてのパーツを備える。たとえば、エンジン、シャシー、適用可能な場合は１人又は複数の人、及び適用可能な場合は積荷が、ボディ・マスの一部である。

【0007】

ボディ・マスの揺動は車道表面における前の凹凸によって引き起こされ得る。揺動は、距離、たとえば車道までのボディの距離の時間的変化である。各時間的位置について、ボディ・マスの加速が決定され得る。ボディ・マスの加速は、車両の車輪が車道に加えている車輪力の変化を引き起こす。動的効果についての別の実例は、同様にボディ・マスの加速を引き起こす、車両の加速又は減速である。動的効果により、車輪を通して車道表面に作用する力は、車両の総重量の比率によって引き起こされ得るだけでなく、移動するボディ・マスの加速によっても引き起こされ得る。

【0008】

信号を与えることは、信号がさらなる使用のために利用可能であることを指す。信号を与えることはまた、信号を電子メモリに記憶することと、前記メモリから信号をロードすることとを含む。信号を与えることはまた、信号をディスプレイ・ユニット上に表示することを含む。

【0009】

動的効果は、ＷＩＭセンサーの上を通る較正車両によって較正されるＷＩＭセンサーを開示している国際公開第２０１１１２０１７６Ａ１号において考察されている。較正車両には、車輪がＷＩＭセンサーの上を通るときに車道表面に及ぼす動的車輪力を直接決定する、少なくとも１つの測定車輪、いわゆる車輪力動力計（ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ）が装備されている。較正関数は、較正車両によって測定された車輪力をその車輪のためのＷＩＭセンサーによって測定された力と比較することによって決定される。較正プロシージャが終わった後に、較正されたＷＩＭセンサーを通る車両の動的効果は、較正関数を使用することによって除去され得ない。

【0010】

動的効果は、車道表面における凹凸によって引き起こされる。凹凸という用語は、車道の平均表面を定義する平面から０．０１ｍｍ超逸脱する、車道の表面内のすべての凸部及び凹部を指す。

【0011】

平均表面は、この表面に平行である２つの方向、長手方向と横方向とを定義する。長手方向は、車両が車道上を移動している方向である。横方向は長手方向に直角である。横方向は、横方向に平行である横軸を定義する。長手方向は、長手方向に平行である縦軸を定義する。車道上の位置は、横軸上のそれの座標と、それの縦軸上のそれの座標とによって定義される。

【0012】

第３の方向は垂直方向によって与えられる。垂直方向は横方向に直角である。垂直方向は長手方向に直角である。垂直方向は、垂直方向に平行である垂直軸を定義する。垂直軸上の座標によって定義される高さは、ある位置における平均表面からの凹凸の偏差についての測度である。０の高さは車道の平均表面上の位置を定義する。

【0013】

平均表面は、凹凸の高さが利用可能である、車道上のすべての位置を考慮した２乗平均偏差が最小である表面である。

【0014】

車道の表面の３次元表現は、高さを有する横座標と縦座標とによって定義された、車道上の少なくとも３つの位置からなる。車道の表面のそのような３次元表現は、「道路プロファイル」と呼ばれ、たとえば、米国特許出願公開第２０１７３５０６９８Ａ１号に開示されているような車道測量車両を用いて、高い精度で決定され得る。

【0015】

車道の表面上のすべての位置について、高さが記録され得る。道路プロファイルが、ある位置についての記録された高さを含んでいない場合、この位置についての高さは、高さが利用可能である、最も近い位置の高さの補間を使用して決定される。

【0016】

車道に配置されたＷＩＭセンサーの精度を高めるために、ＷＩＭセンサーの力測定要素は、しばしば管轄地区の規制に従って、事前決定された間隔で較正される。これらの較正には費用がかかり、時間がかかる。

【0017】

本発明のタスクは、ＷＩＭセンサーの測定精度を高めることである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0018】

【文献】欧州特許第０４９１６５５Ｂ１号

【文献】国際公開第２０１１１２０１７６Ａ１号

【文献】米国特許出願公開第２０１７３５０６９８ＡＡ号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

タスクのうちの少なくとも１つは独立クレームの特徴によって解決される。

【0020】

本発明は、ＷＩＭセンサーの較正関数を生成するための方法であって、ＷＩＭセンサーが車道に配置され、ＷＩＭセンサーが、車道の表面に加えられた車輪力を測定し、
ａ）車道の道路プロファイルが記録されるステップであって、車道の道路プロファイルが車道の表面の３次元表現であるステップと、
ｂ）車輪力がシミュレーションによって決定されるステップであって、車輪力が車輪によって車道の表面に加えられ、車輪が長手方向においてステップａ）の道路プロファイル上をある速度で移動しており、車輪が車道の表面に押し付けられるステップと、
ｃ）ステップａ）において決定された道路プロファイルに対するステップｂ）において決定された車輪力の依存性が、ステップａ）において記録された道路プロファイルの少なくとも１つの位置についてのシミュレーションによって決定されるステップと、
ｄ）ステップｃ）において決定された位置の依存性が、ＷＩＭセンサーによって測定された車輪力への道路プロファイルの影響を最小にするために使用されるステップと
が実行される、方法に関する。

【0021】

道路プロファイルからＷＩＭセンサーによって測定された車輪力の依存を最小にすることにより、ＷＩＭセンサーの測定精度が高くなる。

【0022】

車両は少なくとも２つの車輪を備え、車輪は車輪サスペンションによってボディ・マスに接続される。ボディ・マスは、車輪と車輪サスペンションとを除く、車両のすべてのパーツの複合マスを備える。たとえば、エンジン、シャシー、適用可能な場合は１人又は複数の人、及び適用可能な場合は積荷のマスが、ボディ・マスの一部である。サスペンションは、ばね要素と減衰要素とを備える。サスペンションは、ボディ・マスの動きへの車道の表面の凹凸の影響を最小にする。たとえば、サスペンションは、車道の表面上を運転している間に凹凸に遭遇するボディ・マスに接続された車輪に対するボディ・マスの揺動を最小にする。車輪は、車道の表面と接触している走行表面を備える。さらに、車輪は車輪ハブを備え、車輪ハブは、車道の表面の上を運転している間の車輪の回転の中心であり、車輪ハブは車輪サスペンションに接続される。走行表面は、車輪の通常は弾性の要素、たとえば、車輪がガス入りタイヤである場合はガス入り要素、又は車輪がフルソリッド（ｆｕｌｌ－ｃｕｓｈｉｏｎ）タイヤである場合はゴム要素の一部である。車輪は、したがって、ばね様の挙動と、減衰挙動とを示す。

【0023】

車輪のサスペンションにもかかわらず、車輪が平坦でない表面の上を運転しているときに、ボディ・マスは揺動を示す。ボディ・マスの揺動は、車輪を車道の表面に押し付ける力に影響を及ぼす。ボディ・マスが、車道に配置されたＷＩＭセンサーの上を運転している間に揺動している場合、車輪力又は車軸力はＷＩＭセンサーによって正確に決定されない。車輪力は経時的な動的挙動を示す。この動的挙動は、車両の速度が既知である場合、車道上の各位置について位置依存車輪力に変換され得る。ボディの揺動の影響を受ける車両の車輪力を動的車輪力と呼ぶ。

【0024】

本発明による方法は、車両の動的車輪力をシミュレートするために、及びＷＩＭセンサーの精度を改善するためにこのシミュレーションを使用するために使用される。

【0025】

シミュレーションは、好ましくは、対応する部分ボディ・マスとともに表面上で車両の１つの車輪をシミュレートしている、いわゆるクォーター・カー・モデルに基づく。部分ボディ・マスは、車輪を車道の表面に押し付けるマスである。部分ボディ・マスを、便宜のために、ボディ・マスと呼ぶ。もちろん、車の片側、すなわち車軸当たり１つの車輪がシミュレートされる、いわゆるハーフ・カー・モデルも使用され得る。シミュレーションはまた、車両全体がシミュレートされる、フル・カー・モデルとしても知られる、いわゆるフル・トラック・モデルに基づき得る。最後の２つの上述のモデルは、１つの車輪の動きもシミュレーションの他の車輪に影響を及ぼすので、ややより現実的なモデルになる見込みがあるが、計算能力の増加は莫大である。以下で説明する適用例について、それらのモデルが使用され得るが、いわゆるクォーター・カー・モデルが十分であると考えられる。したがって、以下では、クォーター・カー・モデルについての説明を与える。しかしながら、当業者がハーフ・カー・モデル又はフル・カー・モデルを代わりに使用し得ることは明らかである。

【0026】

ボディ・マス及び車輪のマスは第１のばねと第１の減衰要素とによって接続され、第１の減衰要素及び第１のばねはボディ・マスと車輪のマスとの間に並列に配置される。車輪が押し付けられる表面の位置は第２のばねと第２の減衰要素とによって車輪のマスに接続され、第２の減衰要素及び第２のばねは、車輪のマスと車輪が押し付けられる表面上の位置との間に並列に配置される。静止しているとき、第１のばねと第２のばねは両方とも静的予荷重平衡の状態にある。

【0027】

動いている車輪は車道の表面の凹凸に遭遇し、その結果、車輪のマスと、車輪が押し付けられる表面上の位置との距離が変化する。距離のこの変化は第２のばねの荷重を変化させる。表面の動きは、したがって、第２のばねのばね定数（ｓｐｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔａｎｔ）と第２の減衰要素の減衰定数（ｄａｍｐｉｎｇ ｃｏｎｓｔａｎｔ）に応じて車輪のマスの動きを励起する。車輪マスは第１のばねと第１の減衰要素とによってボディ・マスに接続されるので、車輪マスの動きは自由ではない。車輪マスの動きはボディ・マスまでの車輪マスの距離を変化させる。距離のこの変化は第２のばねの荷重を変化させる。車輪マスとボディ・マスとの間の変化は、したがって、第１のばねのばね定数と第１の減衰要素の減衰定数とに応じてボディ・マスの動きを励起する。事実上、車輪が押し付けられる表面上の位置の変化は、したがって、ダンパー付き２本ばねシステムによって結合されたボディ・マスと車輪マスとの複雑な動きをもたらす。ダンパー付き２本ばねシステムによって結合されたボディ・マスと車輪マスとの動きは、車輪マスとボディ・マスとの動きの式を解く連立微分方程式によって説明され得る。車輪マスとボディ・マスとの動きは、車輪を車道の表面に押し付ける力を決定する。

【0028】

したがって、動的車輪力は、ホイール・トラック中の車道の凹凸の知識を用いて決定され得る。ホイール・トラックは、車道の表面の上で車輪がそれの動き中にカバーしている車道のセクションである。

【0029】

好ましくは、シミュレーションは、異なる速度、車輪マス、ボディ・マス、第１のばね定数、第１の減衰定数、第２のばね定数、第２の減衰定数、車道の表面上を固有の速度で進行している固有のクォーター・カーを定義するそれらの１つの組合せについて実行される。動的車輪力及び静的車輪力からのそれの偏差は車道の表面上のホイール・トラックの各位置について決定される。静的車輪力は、停止している車両の車輪が車道の表面に加えている力である。

【0030】

シミュレーションの結果を用いれば、所定のクォーター・カーについて車道上のどの位置が最小偏差を示すかを評価することによって、ＷＩＭセンサーの設置のために最も好適なロケーションを識別することが可能である。最近のテストにおいて、車両のばね定数及び減衰定数は、ある範囲のボディ・マスの車両については、通常、小さい範囲内であることがわかっている。所望の進行速度及び／又は車両の１つ又は複数のボディ・マスのような、所定のパラメータについて、静的重量からの動的重量の最小偏差を示す最良のロケーションが選定され得る。通常、このロケーションは、少なくとも１ｍの距離の間、長手方向に延びるべきである。さらに、ＷＩＭセンサーの設置のために最も好適なロケーションは、車両の異なる速度のような、複数のパラメータを考慮するとき、最良の妥協点として選定され得、前記ロケーションは、考慮されたすべてのパラメータについて静的重量からの動的重量の最小偏差を示す。これは、たとえば、可変メッセージ・サインが天候条件、時間又は交通条件に関して車道のセクションの速度制限を変化させるゾーン中にＷＩＭ設置が配置される場合に重要である。速度と重量とのためのパラメータの選択は車両マス測定のための所望の基準に関して行われ得る。上記で説明した方法によって選択されたロケーション中に配置されたＷＩＭセンサーは、車道のランダムな位置に配置された同様のＷＩＭセンサーよりも高い精度を示す。したがって、本方法はＷＩＭセンサーの精度を改善する。

【0031】

さらに、シミュレーションはＷＩＭセンサーのための較正関数を決定する。ＷＩＭセンサーについての評価要素は、ＷＩＭセンサーの測定要素によって決定され、与えられた、少なくとも１つの力信号を評価する。評価要素は、較正関数を力信号に適用し、結果を較正された力信号として与える。較正された力信号は、較正関数の使用なしに測定された車輪力よりも小さい静的車輪力からの偏差を示し、前記較正関数は上記で説明したシミュレーションによって決定される。したがって、本方法は、車輪力を測定するＷＩＭセンサーの精度を改善する。

【0032】

実施例について説明するために使用される図面。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】ＷＩＭセンサーの精度を改善するための方法の図である。

【図2】車道上の車両の断面図の表現である。

【図3】車道上の車両の車輪の断面図の表現である。

【図4】車道上の車両を表すマススプリング・モデルの表現である。

【図5】関与する力を示す、図４の車道上の車両を表すマススプリング・モデルの表現である。

【図6】ＷＩＭセンサーが車道に配置された、車道上の車両の車輪の断面図のスケッチである。

【図7】車道のセクションの上面図のスケッチである。

【発明を実施するための形態】

【0034】

図１は、ステップａ）１０１、ステップｂ）１０２、ステップｃ）１０３及びステップｄ）１０４を含む、車道に配置されるＷＩＭセンサーの精度を改善するための方法の図を示す。以下でこれらのステップについて詳細に説明する。

【0035】

ステップａ）は、車道１のプロファイルを記録することを含み、車道のプロファイルは車道の表面の３次元表現である。決定された車道のプロファイルは、たとえば３次元物体の形態で、電子メモリに電子的に記憶される。電子メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ－ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）及び／又はメモリ、たとえば電気的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）であり得る。３次元物体は、コンピュータ支援設計ソフトウェアから既知である３次元ワイヤ・フレーム・モデルの形態で表され得る。電子的に記憶された道路プロファイル２は、ステップｂ）１０２のシミュレーションにおいてさらに使用するために与えられる。

【0036】

ステップｂ）１０２は、シミュレーション１０２によって車輪力Ｆ９を決定することを含み、車輪力Ｆ９が車輪８によって道路プロファイル２に加えられ、車輪８が長手方向Ｘにおいてステップａ）の道路プロファイル２の上をある速度で移動しており、車輪８が車道１の表面に押し付けられる。シミュレーションはコンピュータ・システムの処理要素上で実行される。シミュレーションは、処理要素が入力に対して実行するべきいくつかの演算を定義するコンピュータ・プログラムである。シミュレーションの入力は、少なくとも、道路プロファイル２、並びに車両及び車両速度の説明である。説明は、以下で説明するように、車輪力Ｆ９を出力として計算するためにシミュレーションが必要とするすべてのデータを含む。

【0037】

図２は、横軸Ｙ’Ｙと垂直軸Ｚ’Ｚとによって与えられる平面における車道上の車両の断面図のスケッチを示す。車両１０の車輪８はサスペンション４によってボディ・マス３に接続される。車両１０は長手方向Ｘ（図示せず）において車道１の表面上を移動している。

【0038】

図３は、シミュレーション１０２の一実施例においてシミュレートされた、縦軸Ｘ’Ｘと垂直軸Ｚ’Ｚとによって与えられる平面における車道１上の車両１０の車輪８の断面図を示す。ステップｂ）において、車輪は少なくとも１つのボディ・マスｍ３に接続される。ステップｂ）１０２における車輪８はボディ・マスｍ３によって道路プロファイル２に押し付けられる。

【0039】

一実施例では、ステップｂ）において、車輪８は、事前定義されたばね要素定数ｃ４２、ｃ８４とダンパー要素定数ｋ４１、ｋ８３とをもつ弾性接続、たとえば弾性接続、特に、ばね要素４２とダンパー要素４１又は車両１０のショック・アブソーバ４１とをもつ車輪サスペンション４を介してボディ・マスｍ３に接続される。シミュレーションにおいて、車輪は長手方向Ｘにおいて車道１の表面の上を移動する。車輪８は車輪ハブ８２を備え、車輪ハブ８２は、車輪８の回転の中心であり、シミュレーションにおける車輪マス８の理論ロケーションである。

【0040】

シミュレーション１０２の一実施例では、ステップｂ）において、車輪８は、ばね要素８４及びダンパー要素８３、たとえば、所定のばね要素８４とダンパー要素８３とをもつ弾性走行表面を特徴としている。したがって、ばね要素８４とダンパー要素８３とをもつ車輪８はダンパー付き（ｄａｍｐｅｄ）マス・スプリング・システム２００である。

【0041】

一実施例では、ステップｂ）において、シミュレーション１０２は少なくとも１つのダンパー付きマス・スプリング・システム２００を備え、ダンパー付きマス・スプリング・システム２００は、少なくとも１つのばね要素４２、８４と、少なくとも１つのダンパー要素４１、８３と、少なくとも１つのマスｍ３、ｍ８とを備える。

【0042】

図４は、ステップｂ）１０２の一実施例においてシミュレートされたダンパー付きマス・スプリング・システム２００を示す。車道１上の車両１０のモデルの数学的説明は、第１のばね８４と車輪マス８と第２のばね４２とボディ・マス３との１次元並置（ｊｕｘｔａｐｏｓｉｔｉｏｎ）として表され得る。第１のばね８４に平行に、第１のダンパー要素８３が配置される。各ばね４２、８４及びダンパー要素４１、８３は、垂直軸Ｚ’Ｚに平行である１つの次元において移動され得る。

【0043】

シミュレーションは、車輪８が、少なくとも１つのダンパー要素４１、８３と少なくとも１つのばね要素４２、８４とを介して接触点９に接続されたマスｍ３、ｍ８によって車道１の表面上の、車輪８と車道１との間の接触点９に加える、車輪力Ｆ９を決定する。

【0044】

第１のばね８４及び第１のダンパー要素８３は車輪マス８に固定される。第１のばねマス８４の第２の端部及び第１のダンパー要素８３は通常は理論接触点９に接続される。接触点９は車道２の表面と接触している。接触点９は、車輪８が車道２の表面に接触する接触面の中間の点である。

【0045】

第２のばね４２に平行に、第２のダンパー要素４１が配置される。第２のばね４２及び第２のダンパー要素４１は、ボディ・マス３に接続され、車輪マス８に接続される。

【0046】

ボディ・マス３及び車輪マス８は、垂直軸Ｚ’Ｚ内で、及びばね４２、８４及びダンパー要素４１、８３がボディ・マス３及び車輪マス８に及ぼす力によって与えられる制約内で、自由に移動することができる。

【0047】

静止している車両１０について、ボディ・マス３に作用する力と車輪マス８に作用する力とは平衡している。移動している車両１０について、平衡力と異なっている力のみが考慮されなければならない。車道１の表面上を移動している車両１０のシミュレーション１０２に関与する力は図５に示されている。

【0048】

ボディ・マスに作用する力は微分方程式

【数1】

によって与えられ、ｄ／ｄｔは第１の時間導関数であり、ｄ^２／ｄｔ^２は第２の時間導関数であり、ｈ３はボディ・マスｍ３と車輪マスｍ８との間の距離であり、Ｆ３は、車両１０の加速又は減速による力及び／又は車道１上の曲線に沿って運転する車両１０による力であり、ｃ４２は第２のばね４２のばね定数であり、ｋ４１は第２のダンパー４１の減衰定数である。

【0049】

車輪マスｍ８に作用する力は微分方程式

【数2】

によって与えられ、ｄ／ｄｔは第１の時間導関数であり、ｄ^２／ｄｔ^２は第２の時間導関数であり、ｈ８は車輪マスｍ８と接触点９との間の距離であり、Ｆ８は車輪８の潜在的不均衡又は車輪８の不均一性などによる力であり、ｃ８４は第１のばね８４のばね定数であり、ｋ８３は第２のダンパー８３の減衰定数である。

【0050】

道路プロファイル２に作用する車輪力Ｆ９は微分方程式
Ｆ９＝Ｆ８４＋Ｆ８３
によって与えられる。シミュレーション１０２は、ダンパー付きマス・スプリング・システム２００の励振として、道路プロファイル２に車道１の凹凸を導入することによって、車輪マスｍ８とボディ・マスｍ３との動きを決定する。道路プロファイル２の上の車輪８の動きは、接触点９を長手方向Ｘにおいて移動することによってシミュレートされる。これは距離ｈ８を変化させる。距離ｈ８が変化する時間変化率は車両１０の速度に依存する。したがって、車道１上の所与の位置における車輪力Ｆ９を計算するために、シミュレーションは、入力データとして、車道上のすべての位置について、車両１０の速度と、車輪８が遭遇する車道１の道路プロファイル２とを入手しなければならない。これは、特に、ステップａ）において記録された車道１の道路プロファイル２が長手方向に限定されるので、実際問題として不可能であるので、シミュレーションは、関与するダンパー付きマス・スプリング・システムが平衡状態にあるという開始条件で開始される。車道上のある位置における車輪力Ｆ９を決定するために、シミュレーションの開始位置は、車輪力がシミュレーションによって計算されるべきである位置から、少なくとも１ｍの距離、好ましくは少なくとも１００ｍの距離、最適な５００ｍの距離になるように選定される。

【0051】

本発明の好ましい実施例では、車輪力Ｆ９は、上記で与えられたダンパー付きマス・スプリング・システム２００のための微分方程式によって与えられる連立微分方程式を確立し、解くことによって決定される。

【0052】

本発明の別の実施例では、車輪力Ｆ９は、上記で与えられたマス・スプリング・システム２００のための微分方程式によって与えられる連立微分方程式を確立し、解くことによって決定され、連立微分方程式のいくつかの項は無視される。項は、それが得られた車輪力Ｆ９に１０パーセント超、好ましくは１パーセント未満寄与しない場合、無視される。

【0053】

本発明の別の実施例では、車輪力Ｆ９は、上記で与えられたマス・スプリング・システム２００のための微分方程式によって与えられる連立微分方程式を確立し、解くことによって決定され、第１のばね８４と第２のばね４２とは１つのばね要素（図示せず）に組み合わせられ、第１のダンパー要素８３と第２のダンパー要素４１とは１つのダンパー要素（図示せず）に組み合わせられ、車輪マス８は無視され、車輪８に作用する力Ｆ８は無視される。微分方程式及び連立微分方程式はそれぞれ適応させられる。この実施例では、計算は、第１及び第２のダンパー要素４１、８３を別個に計算することと比較して、より速く実行される。

【0054】

本発明の別の実施例では、車輪力Ｆ９は、上記で与えられたマス・スプリング・システム２００のための微分方程式によって与えられる連立微分方程式を確立し、解くことによって決定され、車輪マス８と接触点９とは、距離ｈ８定数を含む一定の長さの要素を用いて接続される。第１のダンパー要素８３及び第１のばね要素８４は省略される。微分方程式及び連立微分方程式はそれぞれ適応させられる。

【0055】

本発明の別の実施例では、車輪力Ｆ９は、上記で与えられたマス・スプリング・システム２００のための微分方程式によって与えられる連立微分方程式を確立し、解くことによって決定され、第１のダンパー要素８３及び第２のダンパー要素４１は省略される。微分方程式及び連立微分方程式はそれぞれ適応させられる。

【0056】

本発明の別の実施例では、車輪力Ｆ９は、上記で与えられたマス・スプリング・システム２００のための微分方程式によって与えられる連立微分方程式を確立し、解くことによって決定され、第１のダンパー要素８３は省略される。微分方程式及び連立微分方程式はそれぞれ適応させられる。

【0057】

本発明の別の実施例では、車輪力Ｆ９は、上記で与えられたマス・スプリング・システム２００のための微分方程式によって与えられる連立微分方程式を確立し、解くことによって決定され、車輪８の潜在的不均衡又は車輪８の不均一性などにより車輪マス８に作用する力Ｆ８は省略される。微分方程式及び連立微分方程式はそれぞれ適応させられる。

【0058】

本発明の別の実施例では、車輪力Ｆ９は、上記で与えられたマス・スプリング・システム２００のための微分方程式によって与えられる連立微分方程式を確立し、解くことによって決定され、車両１０の加速又は減速により及び／又は車道１上の曲線に沿って運転する車両１０によりボディ・マス３に作用する力Ｆ３は省略される。微分方程式及び連立微分方程式はそれぞれ適応させられる。

【0059】

本発明の別の実施例では、力Ｆ３は、車両１０の他の車輪８の車輪力Ｆ９によってボディ・マスｍ３に加えられる力を含む。車輪力Ｆ９はシミュレーション１０２を用いて決定され得、各車輪８はそれのシミュレーションにおいてそれ自体のボディ・マスを有する。各車輪８のボディ・マスｍ３は実車両１０中で接続されているので、１つの車輪８のボディ・マスｍ３の動きは車両１０の他の車輪８の他のボディ・マスｍ３の動きに影響を及ぼす。微分方程式及び連立微分方程式は、他のボディ・マスｍ３の動きを考慮するように適応させられる。このシミュレーション１０２は、したがって、上述のフル・カー・モデル又はハーフ・カー・モデルを使用する。

【0060】

上記で説明した異なる実施例では、項を省略すること、項の組合せ、又は項を定数にすることにより、計算はより速い。このようにして、計算力が節約され得、シミュレーションのためのよりコスト効果的な計算デバイスが使用され得る。

【0061】

異なる実施例は可能な場合組み合わせられ得、上記で説明した実施例のそのような組合せから得られる実施例も本発明の一部である。

【0062】

図１のステップｃ）において、ステップａ）において記録された道路プロファイル２へのステップｂ）１０２において決定された車輪力Ｆ９の依存は、ステップａ）において記録された道路プロファイル２の少なくとも１つの位置Ｐについてのシミュレーション１０２によって決定される。

【0063】

ステップｃ）において決定された位置Ｐの依存性は、ＷＩＭセンサー７によって測定された車輪力Ｗへの道路プロファイル２の影響を最小にするために使用される。これにより、道路プロファイル２による測定の変動が最小になるので、ＷＩＭセンサー７の測定精度が高くなる。

【0064】

動的車輪力Ｆ９のシミュレーション１０２において現実的な結果を取得するために、ステップａ）１０１において記録された道路プロファイル２が、車道１の垂直軸Ｚ’Ｚに沿って少なくとも１ｍｍ、好ましい０．２ｍｍの精度で記録され、ステップａ）１０１において記録された道路プロファイル２が、車道１の縦軸Ｘ’Ｘに沿って少なくとも１００ｍｍ、好ましい２ｍｍの精度で記録され、ステップａ）において記録された道路プロファイル２が、車道１の横軸Ｙ’Ｙに沿って少なくとも１００ｍｍ、好ましい２ｍｍの精度で記録されることがわかっている。

【0065】

一実施例では、ステップｂ）において、シミュレーションは、車道１の表面の凹凸の上をある速度で移動している車輪８によって励起されるダンパー付きマス・スプリング・システム２００の励振を決定する。シミュレーション１０２に関して、凹凸はステップａ）の道路プロファイル２内で表されている。これは、シミュレーション１０２の結果が、車道１上を進行しているであろう車両１０と同じ車輪力Ｆ９を示していることを保証する。

【0066】

一実施例では、ステップｃ）における位置Ｐについて、車輪力Ｆ９は、少なくとも１つのダンパー付きマス・スプリング・システム２００のばね定数によって定義されるばね要素４２、８４と、減衰定数によって定義されるダンパー要素４１、８３とに依存している。車輪力Ｆ９は、車道１の表面の上を移動している車輪８の速度に依存している。車輪力Ｆ９は、ステップｃ）における位置について、マス・スプリング・システム２００の少なくとも１つのマスｍ３、ｍ８に依存している。車輪８の速度は、マス・スプリング・システム２００の励振を変化させ、したがって、励起されたダンパー付きマス・スプリング・システム２００並びにダンパー付きマス・スプリング・システムの動的動きに影響を及ぼし、動的動きは、ダンパー付きマス・スプリング・システム２００の一部であるマスｍ３、ｍ８に依存している。

【0067】

一実施例では、ステップｃ）は、縦軸Ｘ’Ｘ上のいくつかの隣接する位置Ｐ及び／又は横軸Ｙ’Ｙ上のいくつかの隣接する位置Ｐについて実行され、隣接する位置は互いに２ｍｍと５００ｍｍとの間の距離を有する。さらに、ステップｃ）は、少なくとも１つのマスｍ３、ｍ８と、少なくとも１つのばね要素４２、８４と、少なくとも１つのダンパー要素４１、８３とを備える少なくとも１つのダンパー付きマス・スプリング・システム２００と、道路プロファイル２上の車輪８の少なくとも１つの速度とについて実行され、車道１の道路プロファイル２と組み合わせた速度はダンパー付きマス・スプリング・システム２００の励振を決定する。

【0068】

一実施例では、ステップａ）１０１における道路プロファイル（２）は、車道（１）上を運転している間に車道（１）の凹凸を記録する記録車両（図示せず）によって決定されるか、又はステップａ）１０１の道路プロファイル（２）は、車道（１）の上を又は車道（１）に隣接して飛行している間に車道（１）の凹凸を記録する航空機（図示せず）によって記録される。

【0069】

道路プロファイル２からＷＩＭセンサー７の測定の車輪力Ｆ９の依存を最小にすることは、ＷＩＭセンサー７のための較正関数（Ｃ）の生成によって達成される。較正関数（Ｃ）の生成のために、以下のステップが実行される。すなわち、
ｄ１ａ）ステップａ）における道路プロファイル２は、長手方向Ｘに対してＷＩＭセンサー７が配置されている位置Ｐの前のある距離において開始し、ＷＩＭセンサー７が配置されている位置Ｐの少なくとも１００ｍｍ後ろで終了する、車道１のセクションの少なくとも１つのレーンについて記録され、距離が少なくとも２５ｍ、好ましい１００ｍ、最適の５００ｍであるステップと、
ｄ２ａ）ステップｂ）による車輪力Ｆ９がシミュレーション１０２によって決定されるステップと、
ｄ３ａ）車道１におけるＷＩＭセンサー７が配置されている位置Ｐにおける道路プロファイル２への車輪力Ｆ９の依存性が、５ｋｍ／ｈと２５０ｋｍ／ｈとを含む、５ｋｍ／ｈと２５０ｋｍ／ｈとの間の全速度範囲内の異なる速度範囲について、ステップｃ）１０３に従って決定され、ステップｃ）１０３が、車輪８当たり、１０００Ｎと５００００Ｎとを含む、１０００Ｎと５００００Ｎとの間の全車輪力範囲内の異なる車輪力範囲について実行され、ばね要素４２、８４及びダンパー要素４１、８３がそれぞれの車輪力範囲について事前決定されるステップと、
ｄ４ａ）速度範囲及びマス範囲と、マス範囲内のマスをもつ静止している車両１０の測定された車輪力Ｗからの道路プロファイル２とに応じた、ｄ３ａ）による車輪力Ｆ９の偏差が決定され、生成された較正関数（Ｃ）が、車輪力範囲に従って、及び車輪８について決定された速度の速度範囲に従って、ＷＩＭセンサー７の測定された車輪力Ｗから偏差を減算することが可能であるステップ。

【0070】

ステップｄ１ａ）において与えられた道路プロファイル２の長さは、シミュレーション１０２から車輪力Ｆ９の現実的な結果を取得するために十分であることがわかった。ステップｄ４ａ）のシミュレーション１０２の結果を用いて、測定された車輪力Ｗに応じて、測定された車輪力Ｗを較正するだけでなく、車両１０の速度に応じて、測定された車輪力Ｗも較正する、較正関数（Ｃ）が生成され得る。

【0071】

このようにして、較正関数（Ｃ）は、測定された車輪力Ｗを較正する。較正関数（Ｃ）は、測定された車輪力Ｗと車両１０の速度との関数である。

【0072】

較正関数（Ｃ）はＷＩＭシステム７７中で容易に使用され得る。ＷＩＭシステム７７の一実施例は図７に実例として示されている。ＷＩＭシステム７７は評価要素６を有している。ＷＩＭシステム７７は、ＷＩＭセンサー７の上を運転している車輪の速度を決定するように適応される。ＷＩＭセンサー７はＷＩＭシステム７７の一部であり、評価要素６は、測定された車輪力が範囲内にある車輪力範囲に従って、及び車輪８について決定された速度が範囲内にある速度範囲に従って、ＷＩＭセンサー７の測定された車輪力から偏差を減算するために較正関数（Ｃ）を使用し、評価要素６は、結果を較正された車輪力ＣＷとして与える。

【0073】

ＷＩＭシステム７７のＷＩＭセンサー７によって決定された車輪力Ｆ９は、較正関数（Ｃ）を用いて較正され、較正された車輪力ＣＷは、測定された車輪力Ｗへの道路プロファイル２の影響を、静止している車両１０の測定された車輪力Ｗに対して少なくとも７５％だけ低減する。

【0074】

一実施例では、シミュレーションは、ＷＩＭセンサー７のためのロケーションを選択するために使用される。これは、ＷＩＭセンサー７が車道１に配置される前に、道路プロファイル２に応じた測定された車輪力Ｗの偏差が最小にされ得るので、有利である。

【0075】

車道１に配置されるべきＷＩＭセンサー７のためのロケーションの選択のために、以下のステップが実行される。すなわち、
ａ２）車道１のセクションの道路プロファイル２が、ＷＩＭセンサー７がその中に配置されるべき、車道１の少なくとも１つのレーンについて、ステップａ）に従って記録され、車道１のセクションが、少なくとも２５ｍ、好ましい１０００ｍ、最適の５０００ｍの長手方向Ｘにおける長さを備えるステップと、
ｂ２）車輪力（Ｆ９）がステップｂ）（１０２）によるシミュレーション（１０２）によって決定されるステップと、
ｃ２）ステップａ）１０１において決定された道路プロファイル２に加えられる車輪力Ｆ９の依存が、長手方向Ｘにおけるいくつかの隣接する位置Ｐについてのシミュレーション１０２によって決定され、隣接する位置Ｐが互いに２５０ｍｍと５０００ｍｍとの間の距離を有し、その位置が、ステップａ）１０１において記録された道路プロファイル（２）内にあるステップと、
ｃ３）ステップｃ２）が、５ｋｍ／ｈと２５０ｋｍ／ｈとを含む、５ｋｍ／ｈと２５０ｋｍ／ｈとの間の全速度範囲内の異なる速度範囲について実行され、ステップｃ２）が、車輪当たり、１０００Ｎと５００００Ｎとを含む、１０００Ｎと５００００Ｎとの間の全車輪力範囲内の異なる車輪力範囲について実行され、ばね要素（４２、８４）及びダンパー要素４１、８３がそれぞれの車輪力範囲について事前決定されるステップと、
ｄ２）ステップｃ３）の結果から、車道１の位置Ｐが選択され、車輪力Ｆ９の依存が、少なくとも１つのあらかじめ選択された車輪力範囲と、少なくとも１つのあらかじめ選択された速度範囲について最小であるステップ。

【0076】

もちろん、あらかじめ選択された車輪力範囲は、車輪力測定値Ｗに対する要求に従って選定されなければならない。そのような要求は、料金所における車輪力測定値Ｗと、採掘現場における又は空港における車輪力測定値Ｗについて異なる。同じことは、あらかじめ選択された速度範囲にも当てはまる。車輪力範囲と速度範囲との選択は、したがって、ＷＩＭセンサー７の所有者の裁量による。

【0077】

一実施例では、車道に配置されるＷＩＭセンサー７のロケーションは、ＷＩＭシステム７７のすべてのＷＩＭセンサー７について選択される。ＷＩＭシステム７７は少なくとも１つのＷＩＭセンサー７を備える。ＷＩＭシステムのすべてのＷＩＭセンサー７が、道路プロファイル２に応じた測定された車輪力Ｗの偏差が最小になるそれぞれの位置Ｐにあるとき、ＷＩＭシステム７７の全体的精度は高くなる。

【0078】

上記で説明した異なる態様及び実施例は、可能な場合、組み合わせられ得、上記で説明した実施例のそのような組合せから得られる実施例も本発明の一部であることを理解されたい。

【符号の説明】

【0079】

１ 車道
１０ 車両
１１ 車輪のトラック
１０１ ステップａ）
１０２ ステップｂ）／シミュレーション
１０３ ステップｃ）
１０４ ステップｄ）
２ 道路プロファイル
３ ボディ
４ サスペンション
４１ ダンパー要素
４２ ばね要素
６ 評価要素
７ ＷＩＭセンサー
７７ ＷＩＭシステム
８ 車輪
８１ 走行表面
８２ ハブ
８３ ダンパー要素
８４ ばね要素
９ 接触点
ｃ４２ ばね定数
ｃ８４ ばね定数
ＣＷ 較正された車輪力
Ｆ９ 決定された車輪力
ｈ３ 距離
ｈ８ 距離
ｋ４１ 減衰定数
ｋ８３ 減衰定数
ｍ３ ボディ・マス
ｍ８ 車輪マス
Ｐ 位置
Ｗ 測定された車輪力
Ｘ 長手方向
Ｙ 横方向
Ｚ 垂直方向
Ｘ’Ｘ 縦軸
Ｙ’Ｙ 横軸
Ｚ’Ｚ 垂直軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】