JP5988720B2 - Center of gravity position estimation apparatus, vehicle, center of gravity position estimation method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、重心位置推定装置、車両、および重心位置推定方法、並びにプログラムに関する。 The present invention relates to a gravity center position estimation device, a vehicle, a gravity center position estimation method, and a program.
運転者が、運転操作に伴う車両の挙動を予測することは安全運転の上で重要である。車両の挙動に影響を与えるものとして、車両の重心位置がある。このとき乗用車では、運転者が一人で乗車しているときと、乗車定員の上限人数で乗車しているときとで重心位置は多少の変化はするものの運転操作に伴う車両の挙動に変化を生じさせるほどではない。一方、トラックなどの貨物車両では、積載貨物の状態に応じて車両の重心位置が大きく変化するので、運転操作に伴う車両の挙動に変化を生じさせる場合がある。 It is important for safe driving that the driver predicts the behavior of the vehicle accompanying the driving operation. The position of the center of gravity of the vehicle is one that affects the behavior of the vehicle. At this time, in passenger cars, the position of the center of gravity slightly changes between when the driver is riding alone and when the passenger is riding with the maximum number of passengers. Not enough to let On the other hand, in a freight vehicle such as a truck, the position of the center of gravity of the vehicle greatly changes depending on the state of the loaded cargo, and thus the behavior of the vehicle accompanying a driving operation may be changed.
特に、貨物がコンテナである場合、一般的に、コンテナは荷主が所有するものであり、通常、コンテナへの貨物の積載は、運送業者の監視下では行われない。さらに、コンテナは荷主によって封印が施される。このため運送業者が荷主の許可を得ずコンテナを開封することはできない。したがって、運送業者側では、目視によってコンテナ内の貨物の積載状況を確認することは困難である。 In particular, when the cargo is a container, the container is generally owned by the shipper, and loading of the cargo into the container is not normally performed under the supervision of the carrier. In addition, the container is sealed by the shipper. For this reason, the carrier cannot open the container without obtaining the shipper's permission. Therefore, it is difficult for the carrier to confirm the loading status of the cargo in the container by visual inspection.
しかしながら、コンテナ内の積荷の偏りが運転に大きく影響する。たとえばコンテナ内の積荷がこのコンテナを積載した車両の進行方向に対して左右のいずれか一方に大きく偏っているような場合（以下では、単に「左右」といえば進行方向に対して「左右」であることとする。）、コンテナを積載した車両の重心位置も左右のいずれか一方に大きく偏ることになる。この場合、車両の運転者は、重心位置が偏っている側の反対側への旋回については左右方向の傾斜角度が大きくならないように注意深く配慮しながら運転を行う必要がある。 However, the load distribution in the container greatly affects the operation. For example, if the load in the container is greatly biased to either the left or right of the direction of travel of the vehicle loaded with this container (hereinafter referred to simply as “left and right” The center of gravity of the vehicle loaded with the container is also greatly biased to either the left or right. In this case, it is necessary for the driver of the vehicle to drive while carefully considering that the tilt angle in the left-right direction does not increase when turning to the side opposite to the side where the position of the center of gravity is biased.
このような問題を解決するために、たとえば特許文献１では、車両が走行中におけるロール角度を検出して車両の重心位置の左右への偏りの大きさが判定される。そして、車両の積荷に左右の偏りが生じている場合、運転者に警告される。
In order to solve such a problem, for example, in
上述の特許文献１では、車両の走行中のロール角度を検出して車両の重心位置の推定を行うが、重心位置の情報は、少なくとも車両が公道に出る以前に、運転者は把握していることが好ましい。
In the above-mentioned
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、車両の重心位置の推定を車両が公道に出る以前に行うことができる重心位置推定装置、車両、および重心位置推定方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。 The present invention is performed under such a background, and the center-of-gravity position estimation device, the vehicle, and the center-of-gravity position estimation method that can estimate the center-of-gravity position of the vehicle before the vehicle enters the public road, The purpose is to provide a program.
本発明の一つの観点は、重心位置推定装置としての観点である。本発明の重心位置推定装置は、車両の走行中のロール角度を検出して車両の重心位置を推定する重心位置推定装置において、車両への積荷の積載開始時に、積載開始以前の車両のロール角度をロール角度の基準点に設定する基準点設定手段と、車両への積荷の積載終了時に、積載終了後の車両のロール角度から基準点となるロール角度を減算する第１の計測値算出手段と、基準点設定後の前記車両の直進走行時に、直進走行状態における車両のロール角度から基準点となるロール角度を減算する第２の計測値算出手段と、第１または第２の計測値算出手段の算出結果が閾値を超えているときには、注意喚起のための表示を行う表示手段と、を有するものである。 One aspect of the present invention is a viewpoint as a center-of-gravity position estimation apparatus. The center-of-gravity position estimation apparatus of the present invention is a center-of-gravity position estimation apparatus that detects a roll angle during travel of a vehicle and estimates the center-of-gravity position of the vehicle. And a first measurement value calculation means for subtracting the roll angle serving as the reference point from the roll angle of the vehicle after completion of loading when loading of the load on the vehicle is completed. A second measured value calculating means for subtracting a roll angle serving as a reference point from a roll angle of the vehicle in a straight traveling state during straight traveling of the vehicle after setting the reference point; Display means for performing a display for alerting when the result of the calculation exceeds a threshold value.
このときに、基準点設定手段は、基準点設定後に所定の時間が経過しても車両への積荷の積載が終了しないとき、または基準点設定後に所定の時間が経過しても車両が走行状態であるが直進走行状態でないときには、基準点の設定を解除することができる。 At this time, the reference point setting means indicates that the vehicle is in a traveling state when loading of the load on the vehicle does not end even if a predetermined time elapses after the reference point is set or when a predetermined time elapses after the reference point is set. However, when the vehicle is not running straight, the reference point setting can be canceled.
また、第２の計測値算出手段が計測値を算出する際に車両が走行する路面は予め路面の凹凸状況が判明している特定の路面であり、重心位置に偏りが無いことが確認されている積荷を積載した車両による事前の走行テストによって取得した車両が路面を直進走行する際に路面の凹凸状況に起因して発生するロール角度の変化の情報を予め記憶する手段を有し、第２の計測値算出手段は、車両が直進走行中に発生する車両のロール角度の変化から記憶する手段に記憶されているロール角度の変化の情報に基づくロール角度の変化を差し引いたロール角度の変化を計測値の算出に用いるようにしてもよい。 In addition, it is confirmed that the road surface on which the vehicle travels when the second measurement value calculation means calculates the measurement value is a specific road surface on which the unevenness of the road surface is known in advance, and that there is no bias in the position of the center of gravity. Means for preliminarily storing information on a change in roll angle caused by road surface unevenness when a vehicle obtained by a previous running test by a vehicle loaded with a load travels straight on the road surface; The measured value calculation means of the above is a change in the roll angle obtained by subtracting the change in the roll angle based on the information on the change in the roll angle stored in the storage means from the change in the roll angle of the vehicle that occurs while the vehicle is traveling straight ahead. You may make it use for calculation of a measured value.
本発明の他の観点は、車両としての観点である。本発明の車両は、本発明の重心位置推定装置を有するものである。 Another aspect of the present invention is a viewpoint as a vehicle. The vehicle of the present invention has the center-of-gravity position estimation device of the present invention.
本発明のさらに他の観点は、重心位置推定方法としての観点である。本発明の重心位置推定方法は、車両の走行中のロール角度を検出して車両の重心位置を推定する重心位置推定装置であって、車両に積荷が積載された後の車両の重心位置を推定する重心位置推定装置が実行する重心位置推定方法において、車両への積荷の積載開始時に、積載開始以前の車両のロール角度をロール角度の基準点に設定する基準点設定ステップと、車両への積荷の積載終了時に、積載終了後の車両のロール角度から基準点となるロール角度を減算する第１の計測値算出ステップと、基準点設定後の車両の直進走行時に、直進走行状態における車両のロール角度から基準点となるロール角度を減算する第２の計測値算出ステップと、第１または第２の計測値算出ステップの算出結果が閾値を超えているときには、注意喚起のための表示を行う表示ステップと、を有するものである。 Still another aspect of the present invention is a viewpoint as a center-of-gravity position estimation method. The center-of-gravity position estimation method of the present invention is a center-of- gravity position estimation device that estimates the center-of-gravity position of a vehicle by detecting a roll angle during travel of the vehicle, and estimates the center- of-gravity position of the vehicle after a load is loaded on the vehicle In the center-of-gravity position estimation method executed by the center-of-gravity position estimation device, a reference point setting step for setting a roll angle of the vehicle before the start of loading as a reference point of the roll angle at the start of loading of the load on the vehicle, and a load on the vehicle A first measurement value calculating step for subtracting a roll angle as a reference point from a roll angle of the vehicle after the completion of loading, and a roll of the vehicle in a straight traveling state when the vehicle travels straight after the reference point is set When the calculation result of the second measurement value calculation step for subtracting the roll angle as a reference point from the angle and the calculation result of the first or second measurement value calculation step exceeds a threshold, A display step of performing shown, and has a.
本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、情報処理装置に、本発明の重心位置推定装置の機能を実現させるものである。 Still another aspect of the present invention is a viewpoint as a program. The program of the present invention causes the information processing apparatus to realize the function of the gravity center position estimating apparatus of the present invention.
本発明によれば、車両の重心位置の推定を公道に出る以前に行うことができる。 According to the present invention, the position of the center of gravity of the vehicle can be estimated before going out on a public road.
本発明の実施の形態に係る連結車１を図１に示す。連結車１は、図１に示すように、牽引車２と被牽引車３とがカプラ４を介して連結された車両である。牽引車２は、不図示のエンジンを運転室下部に搭載し、非駆動輪である前輪５を有し、駆動輪である後輪６を牽引車シャーシ７に有する。被牽引車３は、２軸の車輪８，９を荷台としての被牽引車シャーシ１０の後方に有し、被牽引車３の前方は、カプラ４を介して牽引車シャーシ７に脱着自在に接続されている。図１の例では、荷台としての被牽引車シャーシ１０に、コンテナ１３が積載されている。
FIG. 1 shows a connecting
本発明の実施の形態に係る重心位置推定装置１１は、運転室に取り付けられており、少なくとも表示部（後述）は運転者が視認できる位置に取り付けられている。牽引車２の後輪６の付近には、エアサスペンション（以下では、エアサスと略して称する。）を構成するエアベローズ１２が設けられている。エアベローズ１２には、不図示のエアタンクから空気が供給される。なお、図１の例では、前輪５は、不図示のリーフ式（板バネ式）のサスペンションを有する。図１に示した被牽引車３は、２軸（２組の被牽引車輪８，９を有する。）であるが３軸のものもある。なお、被牽引車３は、牽引車２に連結されていないときには、不図示のランディングギヤによって水平を保ち自立することができる。
The center-of-gravity
以下の説明では、連結車１の左右に一対設けられている部材の符号（たとえばエアベローズ１２など）については、進行方向の右側であればＲ（たとえばエアベローズ１２Ｒ）、左側であればＬ（たとえばエアベローズ１２Ｌ）をそれぞれ付与して説明する場合もある。
In the following description, the reference numerals (for example, the air bellows 12) of a pair of members provided on the left and right of the connecting
また、重心位置推定装置１１は、運送業者側で、予め積み荷の状態を目視確認できない場合に有効である。よって、以下の説明では、運送業者が荷主の許可無しに積荷の状態を目視確認できないコンテナ１３を積載することを主な業務とする連結車１を例示して説明する。しかしながら本発明の重心位置推定装置１１は、連結車１以外の貨物車両においても適用することができ、本発明の適用範囲を連結車１に限定するものではない。
The center-of-gravity
重心位置推定装置１１は、図２に示すように、表示部２０、車高センサ２１Ｒ，２１Ｌ、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌ、および重心位置推定部２３により構成される。重心位置推定部２３は、情報処理装置の一例であり、予めインストールされている所定のプログラムを情報処理装置が実行することによって、その情報処理装置に重心位置推定部２３の機能が実現される。たとえば情報処理装置は、メモリ、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、入出力ポートなどを有する。情報処理装置のＣＰＵは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、情報処理装置には、重心位置推定部２３の機能が実現される。また、表示部２０の表示制御機能など、その他の機能についてもソフトウェアにより実現可能な機能については情報処理装置とプログラムとによって実現することができる。なお、上述したＣＰＵの代わりにＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)などを用いてもよい。
As shown in FIG. 2, the center-of-gravity
表示部２０は、不図示の表示制御部が含まれる。また、表示部２０は、画像情報を表示するための画面２４と音声情報を送出するためのスピーカ２５とを有する。表示部２０は、連結車１の運転に必要な様々な情報を表示する表示パネルの１つの機能として重心位置推定部２３の重心位置の推定結果についても表示画面上に表示するものである。あるいは表示部２０は、重心位置推定部２３の重心位置の推定結果だけを表示する特化されたものであってもよい。なお、表示部２０の画面２４およびスピーカ２５は、牽引車２の運転席の計器パネルなどに設置される。
The
車高センサ２１Ｒ，２１Ｌは、連結車１の左右の車高をそれぞれ検出するセンサである。なお、車高センサ２１Ｒ，２１Ｌが実際に測定する部分は、たとえば牽引車シャーシ７の車軸（後述する図３の符号３０）とフレーム（後述する図３の符号３１）との間の距離である。
The
圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌは、牽引車シャーシ７のエアベローズ１２Ｒ，１２Ｌの空気圧を検出する。圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌは、エアベローズ１２Ｒ，１２Ｌ内の空気圧を検出し、これを重心位置推定部２３に伝達する。重心位置推定部２３は、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌから伝達されたエアベローズ１２Ｒ，１２Ｌ内の空気圧に基づき、牽引車シャーシ７にかかる荷重を導出することができる。たとえば後述する図４のフローチャートにおける「荷重」とは、このようにして重心位置推定部２３が圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出したエアベローズ１２Ｒ，１２Ｌ内の空気圧から導出した牽引車シャーシ７にかかる荷重を指す。なお、図４のフローチャートにおける「荷重」については、この他にもカプラ４に荷重センサを別途取り付けて、この荷重センサが検出した荷重を採用してもよい。
The
重心位置推定部２３は、後述する図４のフローチャートの処理を行うことにより被牽引車３にコンテナ１３が積載された状態での連結車１の左右の重心位置を推定する。重心位置推定部２３には、車高センサ２１Ｒ，２１Ｌおよび圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出結果が入力されると共に、連結車１に設けられているＣＡＮ(Control Area Network)による通信を介して車速情報、ハンドルの操舵角情報、およびヨーレート情報などが不図示の各センサから伝達される。
The center-of-gravity
図３は、連結車１の牽引車２の要部構成を示す図である。図３は、運転室やエンジンなどの部材の図示は省略し、参考までに、被牽引車３の被牽引車シャーシ１０およびコンテナ１３内の貨物５０の状態を破線で示してある。また、図３は、牽引車２を後方から見た状態であり、後輪６Ｒ，６Ｌのみが図示されており、前輪５は、後輪６Ｒ，６Ｌに隠れて見えない状態である。よって、前輪５に関する構成部材の説明は、省略する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the towing
牽引車２は、図３に示すように、カプラ４、牽引車シャーシ７、エアベローズ１２Ｒ，１２Ｌ、車高センサ２１Ｒ，２１Ｌ、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌ、車軸３０、フレーム３１、およびシャーシ支持部３２Ｒ，３２Ｌを有する。また、符号４０は重心位置を示すマークである。なお、このマークは説明のために図示したもので、車両そのものに付されているものではない。また、図３では、車軸３０の上に、直接的に、エアベローズ１２Ｒ，１２Ｌおよび車高センサ２１Ｒ，２１Ｌが描かれているが、実際には不図示の車軸３０の支持部材等の構造物の上にエアベローズ１２Ｒ，１２Ｌおよび車高センサ２１Ｒ，２１Ｌが設置されている。
As shown in FIG. 3, the towing
エアベローズ１２Ｒ，１２Ｌは、牽引車２のエアサスペンションを構成し、牽引車２のカプラ４に被牽引車３が接続され、エアベローズ１２Ｒ，１２Ｌがその重さによって沈み込み、牽引車２の車高が下がったことを車高センサ２１Ｒ，２１Ｌが検出したときには、不図示のエアサスペンション制御機能によって、エアベローズ１２Ｒ，１２Ｌ内の空気圧が調整され、所定の車高を保つように制御される。
The air bellows 12R and 12L constitute an air suspension of the
なお、エアベローズ１２Ｒ，１２Ｌは互いに連通しており、個々のエアベローズ１２Ｒ，１２Ｌの空気圧が個別に制御されるようにはなっていない。すなわち、いずれか一方のエアベローズ１２Ｒまたは１２Ｌに荷重が偏って沈み込むと他方のエアベローズ１２Ｌまたは１２Ｒに空気が移動して浮き上がる。これにより荷重の偏りの状態が牽引車２の車体の傾きに反映される。
The air bellows 12R and 12L are in communication with each other, and the air pressures of the individual air bellows 12R and 12L are not individually controlled. That is, when the load is sunk into one of the air bellows 12R or 12L, the air moves to the other air bellows 12L or 12R and rises. Thereby, the state of load imbalance is reflected in the inclination of the vehicle body of the towing
次に、重心位置推定装置１１の重心位置推定部２３の動作について図４のフローチャートを参照して説明する。
Next, the operation of the centroid
ＳＴＡＲＴにおいて、運転者が連結車１のキーを操作するなどにより、連結車１の電気系統が作動を開始する。これにより重心位置推定装置１１が起動され、重心位置推定部２３を構成する情報処理装置は、予めインストールされているプログラムを実行し、その情報処理装置に重心位置推定部２３の機能が実現されて、フローはステップＳ１に進む。
In START, when the driver operates a key of the connected
ステップＳ１において、重心位置推定部２３は、連結車１（車両）が停車中であるか否かを車速（Ｖ）が０ｋｍ／ｈ（時速０キロメートル）であるか否かによって判定する。ステップＳ１において、連結車１が停車中であると判定されると、フローはステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１において、連結車１が停車中ではないと判定されると、フローはステップＳ１を繰り返す。
In step S1, the center-of-gravity
ステップＳ２において、重心位置推定部２３は、現在の荷重と１秒前の荷重との差が２５０ｋｇ以上か否かを判定する。ステップＳ２では、短期間（たとえば１秒以内）のうちに大きな荷重の変化（たとえば２５０ｋｇ）があることを検出することで、牽引車シャーシ７へのコンテナ１３の積載の開始を検出する。ステップＳ２において、現在の荷重と１秒前の荷重との差が２５０ｋｇ以上であると判定されると、フローはステップＳ３に進む。一方、ステップＳ２において、現在の荷重と１秒前の荷重との差が２５０ｋｇ以上でないと判定されると、フローはステップＳ１に戻る。
In step S2, the center-of-gravity
ステップＳ３において、重心位置推定部２３は、測定中画面の表示と音を発生させてフローはステップＳ４に進む。すなわちステップＳ３では、重心位置推定のための測定が開始された旨をユーザ（運転者）に伝達するために、画面２４には測定中である旨を示す文字または絵もしくは写真などによる視覚表示を行い、同時に、スピーカ２５には測定中である旨を示す音（「ピッ！」など）を送出する。
In step S3, the center-of-gravity
ステップＳ４において、重心位置推定部２３は、現在を時刻Ａ点に設定し、１０秒前のロール角度をゼロ値として不図示のメモリに格納してフローはステップＳ５に進む。すなわちステップＳ４では、牽引車シャーシ７にコンテナ１３の積載が開始された時点を時刻Ａ点として設定し、牽引車シャーシ７に未だコンテナ１３の積載が開始されていないときのロール角度が安定している時点（たとえば時刻Ａ点の１０秒前）のロール角度をゼロ値としてメモリに格納する。なお、重心位置推定部２３は、稼働中には、ロール角度やその他の情報を不図示のメモリに記憶しているものとする。ただし、所定時間以上（たとえば１分以上）が経過した古い情報については新しい情報によって上書きされるようにしてもよい。
In step S4, the center-of-gravity
ステップＳ５において、重心位置推定部２３は、連結車１（車両）が停車中であるか否かを車速（Ｖ）が０ｋｍ／ｈであるか否かによって判定する。ステップＳ５において、連結車１が停車中であると判定されると、フローはステップＳ６に進む。一方、ステップＳ５において、連結車１が停車中ではないと判定されると、フローはステップＳ１４に進む。
In step S5, the center-of-gravity
ステップＳ６において、重心位置推定部２３は、時刻Ａ点から３０秒以内でかつ現在の荷重と１秒前の荷重との差が２５０ｋｇ未満か否かを判定する。ステップＳ６では、短期間（たとえば１秒以内）のうちに大きな荷重の変化（たとえば２５０ｋｇ）が無いことを検出することで、牽引車シャーシ７へのコンテナ１３の積載の終了を検出する。ステップＳ６において、現在の荷重と１秒前の荷重との差が２５０ｋｇ未満であると判定されると、フローはステップＳ７に進む。一方、ステップＳ６において、現在の荷重と１秒前の荷重との差が２５０ｋｇ未満でないと判定されると、フローはステップＳ８に進む。
In step S6, the center-of-gravity
ステップＳ７において、重心位置推定部２３は、３秒後のロール角度を終値とし、この終値からメモリに格納されているゼロ値を減算してこれを計測値とし、フローはステップＳ１０に進む。すなわち、ステップＳ６で牽引車シャーシ７へのコンテナ１３の積載の終了を検出してから牽引車シャーシ７の揺れが収まる時間（たとえば３秒）を待ちロール角度の終値としている。
In step S7, the center-of-gravity
ステップＳ８において、重心位置推定部２３は、ステップＳ４で時刻Ａ点が設定されてから３１秒以上が経過したか否かを判定する。ステップＳ８において、３１秒以上が経過していると判定されると、フローはステップＳ９に進む。一方、ステップＳ８において、３１秒以上が経過していないと判定されると、フローはステップＳ５に戻る。
In step S8, the center-of-gravity
ステップＳ９において、重心位置推定部２３は、時刻Ａ点の設定を解除して１周期分の処理を終了する（ＥＮＤ）。
In step S9, the center-of-gravity
ステップＳ１０において、重心位置推定部２３は、ステップＳ７で計算された計測値が注意喚起閾値を超えているか否かを判定する。ステップＳ１０において、計測値が注意喚起閾値を超えていると判定されると、フローはステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ１０において、計測値が注意喚起閾値以下であると判定されると、フローはステップＳ１２に進む。
In step S10, the center-of-gravity
ステップＳ１１において、重心位置推定部２３は、注意喚起画面の表示と音の送出を５秒程度継続させてフローはステップＳ１３に進む。すなわちステップＳ１１では、注意喚起に相当する重心の偏りが計算された旨をユーザ（運転者）に伝達するために、画面２４には注意を喚起する文字または絵もしくは写真などによる視覚表示を行い、同時に、スピーカ２５には注意を喚起する音（「ピッ！ピッ！ピッ！ピッ！」など）を送出する。
In step S11, the center-of-gravity
ステップＳ１２において、重心位置推定部２３は、通常の角度表示画面の表示と音の送出を５秒程度継続させてフローはステップＳ１３に進む。すなわちステップＳ１２では、注意喚起閾値以下である計測値をユーザ（運転者）に伝達するために、画面２４には角度を表示する文字または絵もしくは写真などによる視覚表示を行い、同時に、スピーカ２５には音（「ピッ！ピッ！」など）を送出する。
In step S12, the center-of-gravity
ステップＳ１３において、重心位置推定部２３は、ステップＳ１１における注意喚起画面またはステップＳ１２における通常の角度表示画面を裏の画面として保持して１周期分の処理を終了する（ＥＮＤ）。すなわちステップＳ１１における注意喚起画面またはステップＳ１２における通常の角度表示画面を裏の画面として保持することで、ユーザ（運転者）が再度、ステップＳ１１における注意喚起画面またはステップＳ１２における通常の角度表示画面の表示を確認したいときには、ユーザが所定の操作を行うことで、いつでも画面２４の表示の内容を注意喚起画面または角度表示画面に切り替えることができる。
In step S13, the center-of-gravity
ステップＳ１４において、重心位置推定部２３は、車速が１０ｋｍ／ｈを超え、ハンドルの舵角が１０°未満であり、連結車１のヨーレートが１０°／ｓｅｃ未満である状態が３秒間以上継続しているか否かを判定する。すなわち、車速が１０ｋｍ／ｈを超え、ハンドルの舵角が１０°未満であり、連結車１のヨーレートが１０°／ｓｅｃ未満である状態とは、連結車１がほぼ直進走行している状態である。ステップＳ１４において、車速が１０ｋｍ／ｈを超え、ハンドルの舵角が１０°未満であり、連結車１のヨーレートが１０°／ｓｅｃ未満である状態が３秒間以上継続したと判定されると、フローはステップＳ１５に進む。一方、ステップＳ１４において、車速が１０ｋｍ／ｈを超え、ハンドルの舵角が１０°未満であり、連結車１のヨーレートが１０°／ｓｅｃ未満である状態が３秒間以上継続していない判定されると、フローはステップＳ１６に進む。
In step S14, the center-of-gravity
ステップＳ１５において、重心位置推定部２３は、連結車１の１０秒間のロール角度の平均値を終値とし、この終値からゼロ値を減算して計測値を算出し、フローはステップＳ１０に進む。すなわち重心位置推定部２３は、連結車１が直進走行状態にあるとして、そのロール角度の１０秒間の平均値を算出してこれを終値とする。なお、本フローは、コンテナヤード内で実行されるものであるので、連結車１が直進走行状態となる路面は、コンテナヤード内の特定の路面であることが予めわかっている。したがって、コンテナヤード内の前述の特定の路面については、極力、平坦な路面になるように、予め整備されていることが好ましい。
In step S15, the center-of-gravity
ステップＳ１６において、重心位置推定部２３は、ステップＳ４で時刻Ａ点が設定されてから１０秒以上が経過したか否かを判定する。ステップＳ１６において、１０秒以上が経過していると判定されると、フローはステップＳ１７に進む。一方、ステップＳ１６において、１０秒以上が経過していないと判定されると、フローはステップＳ５に戻る。
In step S16, the center-of-gravity
ステップＳ１７において、重心位置推定部２３は、時刻Ａ点の設定を解除して１周期分の処理を終了する（ＥＮＤ）。
In step S17, the center-of-gravity
以上説明したように、ステップＳ４で、連結車１へのコンテナ１３の積載開始時に、積載開始以前の連結車１のロール角度をロール角度のゼロ値（基準点）に設定し、ステップＳ７で、連結車１への積荷の積載終了時に、積載終了後の連結車１のロール角度からゼロ値（基準点）となるロール角度を減算し、ステップ１５で、ゼロ値（基準点）設定後の連結車１の直進走行時に、直進走行状態における連結車１のロール角度からゼロ値（基準点）となるロール角度を減算し、ステップＳ１０で、ステップＳ７またはＳ１５の算出結果が閾値を超えているときには、ステップＳ１１で、注意喚起のための表示を行うようにしたので、連結車１の重心位置の推定をコンテナヤード内で行うことができる。
As described above, at the start of loading of the
これによれば、連結車１が公道に出る前に重心位置の推定結果をユーザ（運転者）は知ることができるので、必要ならば重心位置を改善する対策を採ることができ、連結車１の安全な運行を図ることができる。また、連結車１がコンテナヤード内で停車中または直進走行中に、重心位置の推定が実施できるので、重心位置推定のために別途時間を設ける必要がなく、コンテナヤード内における通常の作業中に、重心位置の推定を完了できるので、連結車１の運行業務の効率を低下させることがないようにできる。
According to this, since the user (driver) can know the estimation result of the center of gravity position before the
また、ステップＳ８で、ゼロ値（基準点）設定後に所定の時間が経過しても連結車１への積荷の積載が終了しないとき、またはステップＳ１６で、ゼロ値（基準点）設定後に所定の時間が経過しても連結車１が走行状態であるが直進走行状態でないときには、ステップＳ９，Ｓ１７でゼロ値（基準点）の設定を解除するので、常に同じ条件の下で連結車１の重心位置の推定を行うことができるため、重心位置の推定精度を一定に保つことができる。
In step S8, when a predetermined time has elapsed after the zero value (reference point) is set, the loading of the load on the
次に、表示部２０における表示例を図５〜図９に示す。図５に示す画面２４の表示例その１は、水平位置に固定的に表示されている後車輪を表す図形６０および後車軸を表す図形６１、コンテナ１３を表す図形６２、棒グラフ６３、および文字情報６４Ｒ，６４Ｌにより構成される。
Next, display examples on the
図５に示す表示例その１では、図４のフローチャートのステップＳ７またはステップＳ１５で計算された計測値に基づいて、連結車１のロール角度が右方向に２．５°傾いている状態を示している。コンテナ１３を表す図形６２が実際に、右方向に２．５°傾いて表示される。コンテナ１３を表す図形６２の傾き度合いは、水平位置に固定的に表示されている後車輪を表す図形６０および後車軸を表す図形６１と比較することにより明確化される。
The display example 1 shown in FIG. 5 shows a state in which the roll angle of the coupled
さらに、棒グラフ６３のバー（ハッチング部分）が右方向に２．５°の位置まで伸びている。これによっても連結車１のロール角度が右方向に２．５°傾いている状態であることを認識できる。さらに、「右」を表す文字情報６４Ｒの輝度が「左」を表す文字情報６４Ｌの輝度と比較して高い（明るい）ので、これによっても連結車１のロール角度が右方向に傾いている状態であることを認識できる。
Further, the bar (hatched portion) of the
次に、図５に示す画面２４の表示例その１において、連結車１のロール角度が左方向に２．５°傾いている状態を図６に示す。コンテナ１３を表す図形６２が実際に、左方向に２．５°傾いて表示される。コンテナ１３を表す図形６２の傾き度合いは、水平位置に固定的に表示されている後車輪を表す図形６０および後車軸を表す図形６１と比較することにより明確化される。
Next, FIG. 6 shows a state where the roll angle of the connecting
さらに、棒グラフ６３のバー（ハッチング部分）が左方向に２．５°の位置まで伸びている。これによっても連結車１のロール角度が左方向に２．５°傾いている状態であることを認識できる。さらに、「左」を表す文字情報６４Ｌの輝度が「右」を表す文字情報６４Ｒの輝度と比較して高い（明るい）ので、これによっても連結車１のロール角度が左方向に傾いている状態であることを認識できる。
Furthermore, the bar (hatched portion) of the
次に、画面２４Ａの表示例その２を図７に示す。図７に示す表示例その２は、画面２４Ａの下部に、別窓６５を設けている。図７に示す表示例その２は、連結車１の傾きが無い状態、あるいは未だコンテナ１３を載せた被牽引車３が牽引車シャーシ７に積載されていない状態である。このような状態では、別窓６５には、たとえば年月日および時刻などが表示されている。また、棒グラフ６３も０°を中心にして左右対称の図形を示し、連結車１の傾きが無い状態を示している。
Next, FIG. 7 shows a display example 2 of the screen 24A. In the display example 2 shown in FIG. 7, another window 65 is provided at the bottom of the screen 24A. The display example 2 shown in FIG. 7 is a state in which the connected
図８は、画面２４Ａの表示例その２において、連結車１のロール角度が右方向に２．５°傾いている状態を示している。別窓６５には、「傾き角度 右２．５°」としてロール角度とその方向が文字情報として表示される。
FIG. 8 shows a state in which the roll angle of the connecting
次に、画面２４Ｂの表示例その３を図９に示す。図９の表示例その３は、画面２４Ｂの右上部に、重量表示部６６を設けている。重量表示部６６は、コンテナ１３の重量の推定結果を表示するものであり、図９の例では、カプラ４に掛かる重量をそのまま表示し、これをコンテナ１３の重量の推定値としている。なお、カプラ４に掛かる重量は、第五輪荷重とも呼ばれており、カプラ４に設けた荷重センサ（不図示）などにより測定することができる。
Next, FIG. 9 shows a display example 3 of the screen 24B. In the third display example of FIG. 9, a weight display unit 66 is provided in the upper right part of the screen 24B. The weight display unit 66 displays the estimation result of the weight of the
以上説明した図５〜図９に示す表示例によれば、後車輪および後車軸を表現する図形６０，６１は、その表示位置が所定の位置に固定されて表示され、コンテナ１３を表現する図形６２は、その表示位置が連結車１のロール角度を表す複数の位置のいずれかに表示されるので、これらの図形６０，６１，６２の状態は、実際の状態に近く、コンテナ１３を表現する図形６２の傾きから直感的に、連結車１の横転の危険性を判断することができる。すなわち、平常のロール時に傾くのは連結車１のコンテナ１３の部分（図形６２）のみであり、車輪（図形６０）および車軸（図形６１）は、接地しているので水平状態を保っているが、このような状態も忠実に表現されている。
According to the display examples shown in FIGS. 5 to 9 described above, the figures 60 and 61 representing the rear wheels and the rear axle are displayed with their display positions fixed at predetermined positions, and the figures representing the
さらに、ロール角度およびその方向を水平方向に伸縮する棒グラフ６３で表示することにより、コンテナ１３を表現する図形６２の傾きから直感的に、連結車１の横転の危険性を判断することができるのに加え、棒グラフ６３によってさらに明確に、連結車１の横転の危険性を判断することができる。
Furthermore, by displaying the roll angle and its direction as a
さらに、連結車１のロール角度が右方向または左方向のいずれの側のロール角度であるかを「右」または「左」を表す文字情報で表示することにより、コンテナ１３を表現する図形６２の傾きから直感的に、連結車１の横転の危険性を判断する際に、左右いずれの方向への傾きであるのかを明確に認識することができる。
Further, by displaying the right side or the left side roll angle of the articulated
さらに、ロール角度およびその方向を文字または数字で表示することにより、コンテナ１３を表現する図形６２の傾きから直感的に、連結車１の横転の危険性を判断することができるのに加え、文字または数字によってさらに明確に、連結車１の横転の危険性を判断することができる。
Furthermore, by displaying the roll angle and its direction with letters or numbers, it is possible to intuitively determine the risk of rollover of the connected
さらに、コンテナ１３の重量を推定し、推定されたコンテナ１３の重量を表示することにより、コンテナ１３の重量によっても連結車１の横転の危険性を判断することができる。すなわち、コンテナ１３を表現する図形６２の傾きの状態が同じであっても、コンテナ１３の重量が重たい場合と軽い場合とでは、連結車１の横転の危険性が異なるので、このようなコンテナ１３の重量の違いによる連結車１の横転の危険性についても認識することが容易になる。
Furthermore, by estimating the weight of the
このように、重心位置推定結果を、図５〜図９に示したように、運転者に対して分かり易く通知することにより運転者の安全運転に寄与することができる。 Thus, as shown in FIGS. 5 to 9, the center of gravity position estimation result can be contributed to the driver's safe driving by notifying the driver in an easy-to-understand manner.
上述した本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り様々に変更が可能である。たとえば図４のフローチャートにおけるステップＳ１５で１０秒間のロール角度の平均値を終値として計算する際に、ステップＳ１４で連結車１が直進走行する路面は、コンテナヤード内の特定の路面である。すなわちコンテナヤード内の特定の路面であれば、予め路面の凹凸状況が判明している。そこで、この特定の路面に対し、重心位置に偏りが無いことが確認されているコンテナ１３を積載した連結車１による事前の走行テストを行うことによって、この特定の路面の凹凸状況に起因する連結車１のロール角度の変化の情報を予め取得することができる。
The above-described embodiment of the present invention can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, when the average value of the roll angle for 10 seconds is calculated as the final price in step S15 in the flowchart of FIG. 4, the road surface on which the connecting
このようにして取得した情報を重心位置推定部２３のメモリに記憶させておけば、重心位置推定部２３は、ステップＳ１５において、連結車１が直進走行中に発生するロール角度の変化から予め記憶している特定の路面の凹凸状況に起因するロール角度の変化の情報に基づくロール角度の変化を差し引いたロール角度の変化を計測値の算出に用いることができる。
If the information acquired in this way is stored in the memory of the center-of-gravity
これによれば、コンテナヤード内の特定の路面が良好に整備されて凹凸が少ない平坦路でなくても、重心位置推定部２３の演算処理によって、路面の凹凸状況に起因して発生するロール角度の変化の影響をステップＳ１５の処理において除去することができる。これにより、ステップＳ１５の処理によって得られる計測値の精度を路面の凹凸状況に係わらずに高いものとすることができる。
According to this, even if the specific road surface in the container yard is well maintained and is not a flat road with little unevenness, the roll angle generated due to the uneven state of the road surface by the calculation process of the gravity center
また、図４のフローチャートにおける時間、重量、車速、舵角、およびヨーレートなどの数値については一例であり、数値をこれに限定するものではなく、ユーザの都合やコンテナヤードの環境などに合わせて適宜に変更してよい。 Further, the numerical values such as time, weight, vehicle speed, rudder angle, and yaw rate in the flowchart of FIG. 4 are examples, and the numerical values are not limited to these, and are appropriately determined according to the convenience of the user or the environment of the container yard. You may change to
また、図４のフローチャートのステップＳ３，Ｓ１１，Ｓ１２などの音（「ピッ！」、「ピッ！ピッ！ピッ！ピッ！」、「ピッ！ピッ！」など）に代えて、音声情報（「測定を開始します」、「注意してください」、「（ロール）角度を表示します」など）をスピーカ２５から送出するようにしてもよい。 Also, voice information (“measurement”) is used in place of the sounds (“pick!”, “Pick! Pick! Pick! Pick!”, “Pick! Pick!”, Etc.) in steps S3, S11, and S12 in the flowchart of FIG. May be sent out from the speaker 25, etc. ”,“ Be careful ”,“ Display (roll) angle ”, etc.).
また、図５〜図９の画面２４，２４Ａ，２４Ｂの各表示例に加え、スピーカ２５からは合成音声によって「重心偏りが大きいです。ご注意ください。」または「傾き角度は右２．５度です。ご注意ください。」などとアナウンスを行う構成としてもよい。さらに、図９の表示例では、「重心偏りが大きいです。ご注意ください。カプラ重量は４トンです。」などとアナウンスを行う構成としてもよい。
In addition to the display examples of the
また、図９の表示例は、重心位置の推定結果に併せてコンテナ１３の荷重を表示する画面２４Ｂの例であるが、コンテナ１３の荷重の情報は、荷重センサの代わりに圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの空気圧の情報から導出することもできる。たとえば試験的に、コンテナ１３に様々な荷重の積荷を積載し、そのときの圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの値を記録することで、コンテナ１３の荷重と圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの値との対応関係をグラフまたは表として予めメモリに保持しておけば、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの値からコンテナ１３の荷重を推定することができる。
In addition, the display example of FIG. 9 is an example of a screen 24B that displays the load of the
また、重心位置推定部２３を構成する情報処理装置が実行するプログラムは、重心位置推定装置１１の出荷前に、情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであっても、重心位置推定装置１１の出荷後に、情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。また、プログラムの一部が、重心位置推定装置１１の出荷後に、情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。重心位置推定装置１１の出荷後に、情報処理装置のメモリなどに記憶されるプログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。
Further, even if the program executed by the information processing device constituting the gravity center
また、プログラムは、情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。 The program includes not only a program that can be directly executed by the information processing apparatus but also a program that can be executed by being installed on a hard disk or the like. Also included are those that are compressed or encrypted.
このように、情報処理装置とプログラムによって重心位置推定部２３の機能を実現することにより、大量生産や仕様変更（または設計変更）に対して柔軟に対応可能となる。
Thus, by realizing the function of the gravity center
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。 The program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.
１…連結車、２…牽引車、３…被牽引車、７…牽引車シャーシ、１１…重心位置推定装置、１２…エアベローズ、２０…表示部（表示手段）、２１…車高センサ、２２…圧力センサ、２３…重心位置推定部（基準点設定手段、第１の計測値算出手段、第２の計測値算出手段）、２４…画面（表示手段の一部）、２５…スピーカ（表示手段の一部）
DESCRIPTION OF
Claims (6)
車両への積荷の積載開始時に、積載開始以前の前記車両のロール角度をロール角度の基準点に設定する基準点設定手段と、
前記車両への積荷の積載終了時に、積載終了後の前記車両のロール角度から前記基準点となるロール角度を減算する第１の計測値算出手段と、
前記基準点設定後の前記車両の直進走行時に、直進走行状態における前記車両のロール角度から前記基準点となるロール角度を減算する第２の計測値算出手段と、
前記第１または第２の計測値算出手段の算出結果が閾値を超えているときには、注意喚起のための表示を行う表示手段と、
を有する、
ことを特徴とする重心位置推定装置。 In the center-of-gravity position estimation device that detects the roll angle during travel of the vehicle and estimates the center-of-gravity position of the vehicle,
Reference point setting means for setting the roll angle of the vehicle before the start of loading to the reference point of the roll angle at the start of loading the load on the vehicle,
First measurement value calculating means for subtracting a roll angle serving as the reference point from a roll angle of the vehicle after completion of loading, when loading of the load on the vehicle is completed;
Second measurement value calculating means for subtracting a roll angle serving as the reference point from a roll angle of the vehicle in a straight traveling state when the vehicle travels straight after setting the reference point;
When the calculation result of the first or second measurement value calculation means exceeds a threshold value, display means for displaying for alerting;
Having
The center-of-gravity position estimation apparatus characterized by this.
前記基準点設定手段は、前記基準点設定後に所定の時間が経過しても前記車両への積荷の積載が終了しないとき、または前記基準点設定後に所定の時間が経過しても前記車両が走行状態であるが直進走行状態でないときには、前記基準点の設定を解除する、
ことを特徴とする重心位置推定装置。 The center-of-gravity position estimation apparatus according to claim 1,
The reference point setting means is configured to allow the vehicle to travel when the loading of the load on the vehicle does not end even if a predetermined time has elapsed after the reference point has been set, or when the predetermined time has elapsed after the reference point has been set. When it is in a state but not in a straight running state, the setting of the reference point is canceled.
The center-of-gravity position estimation apparatus characterized by this.
前記第２の計測値算出手段が計測値を算出する際に前記車両が走行する路面は予め路面の凹凸状況が判明している特定の路面であり、
重心位置に偏りが無いことが確認されている積荷を積載した前記車両による事前の走行テストによって取得した前記車両が前記路面を直進走行する際に前記路面の凹凸状況に起因して発生するロール角度の変化の情報を予め記憶する手段を有し、
前記第２の計測値算出手段は、前記車両が直進走行中に発生する前記車両のロール角度の変化から前記記憶する手段に記憶されている前記ロール角度の変化の情報に基づくロール角度の変化を差し引いたロール角度の変化を計測値の算出に用いる、
ことを特徴とする重心位置推定装置。 The center-of-gravity position estimation apparatus according to claim 1 or 2,
The road surface on which the vehicle travels when the second measurement value calculation means calculates the measurement value is a specific road surface on which the unevenness of the road surface is known in advance,
Roll angle generated due to unevenness of the road surface when the vehicle travels straight on the road surface, which is acquired by a prior driving test by the vehicle loaded with a load that has been confirmed to have no bias in the center of gravity position Means for preliminarily storing information on changes in
The second measured value calculation means calculates a change in roll angle based on information on a change in roll angle stored in the means for storing from a change in roll angle of the vehicle that occurs while the vehicle is traveling straight ahead. Use the subtracted roll angle change to calculate the measurement value.
The center-of-gravity position estimation apparatus characterized by this.
車両への積荷の積載開始時に、積載開始以前の前記車両のロール角度をロール角度の基準点に設定する基準点設定ステップと、
前記車両への積荷の積載終了時に、積載終了後の前記車両のロール角度から前記基準点となるロール角度を減算する第１の計測値算出ステップと、
前記基準点設定後の前記車両の直進走行時に、直進走行状態における前記車両のロール角度から前記基準点となるロール角度を減算する第２の計測値算出ステップと、
前記第１または第２の計測値算出ステップの算出結果が閾値を超えているときには、注意喚起のための表示を行う表示ステップと、
を有する、
ことを特徴とする重心位置推定方法。 A center-of-gravity position estimation device that detects a roll angle during travel of a vehicle and estimates a center- of-gravity position of the vehicle, and executes a center-of-gravity position estimation device that estimates a center-of-gravity position of the vehicle after a load is loaded on the vehicle. In the center of gravity position estimation method,
A reference point setting step for setting the roll angle of the vehicle before the start of loading to the reference point of the roll angle at the start of loading the load on the vehicle;
A first measurement value calculating step of subtracting a roll angle serving as the reference point from a roll angle of the vehicle after completion of loading at the end of loading of the load on the vehicle;
A second measurement value calculating step of subtracting a roll angle serving as the reference point from a roll angle of the vehicle in a straight traveling state when the vehicle travels straight after setting the reference point;
When the calculation result of the first or second measurement value calculation step exceeds a threshold value, a display step for performing a display for alerting;
Having
The center-of-gravity position estimation method characterized by this.
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