JP6084446B2 - 車両運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は車両運転支援装置に関する。

車両が積荷を積載したとき、積荷の積載状態により、車両の転倒等が生じ得る走行不安定になる恐れがある。特に、車両に遠心力が作用する曲路では、車両の転倒リスクは、積荷の重心高さにも依存する。トレーラートラックで例示すると、積荷の重心が、コンテナ内の高い位置にある場合、トレーラートラック全体の重心も高くなる。この場合、トレーラートラックの転倒の軸となるタイヤ端部とトレーラートラック全体の重心高さとの間の距離が長くなる。そして、この距離が長いほど、トレーラートラックが曲路を走行する場合に発生する遠心力のモーメントがトレーラートラックに大きく作用するので、転倒リスクは高くなる。

そこで、特許文献１に、車両全体の重心高さを測定できる専用の機構をトラックスケールに組み込む例が示されている。

特開２０１１−５３２０６号公報

上記のとおり、車両全体の重心高さは、トラックスケール等の計量装置に専用の機構（トレーラートラックを乗せる載台を傾ける機構、特許文献１の如く載台を揺らす機構等）を組み込むと計測できる。しかし、専用の機構を用いる場合、計量装置の部品点数が増え、コストが嵩む。

一方、特開２０１２−２５５８号公報では、トレーラートラックを構成する台車やコンテナ等の個々の重量および個々の重心高さから、トレーラートラック全体の重心高さを導出する手法が提案されている。しかし、この技術の場合、トレーラートラックを構成する個々の重心高さが既知であることを前提とし、積荷の重心高さを何等かの手法で知る必要がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来に比べ、積荷の重心高さを簡易に予測し、ひいては、車両全体の重心高さを簡易に導出し得る車両運転支援装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の車両運転支援装置の一態様は、車両の重量測定に用いる検知器と、前記検知器の出力信号を受け取る制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記出力信号に基づいて前記積荷の重量を演算し、前記積荷の重心高さと前記積荷の重量との間の正比例の関係に基づいて、前記積荷の重心高さの予測値を導く。

かかる構成により、従来に比べ、積荷の重心高さを簡易に予測し、ひいては、車両全体の重心高さを簡易に導出し得る。

また、前記制御手段は、前記積荷を満載したときの積荷満載重量と前記積荷の重量とに基づいて、前記積荷の重心高さの予測値を導いてもよい。

また、前記制御手段は、前記積荷の比重から導かれる補正係数と前記積荷の重量とに基づいて、前記積荷の重心高さの予測値を導いてもよい。
また、前記車両は、同一品目の前記積荷が、前記車両の積荷積載床面上に均等に敷き詰められていてもよい。

また、前記制御手段は、前記積荷の重心高さの予測値を用いて前記車両全体の重心高さを導き、前記車両全体の重心高さを用いて前記車両に遠心力が作用する場合の前記車両の転倒リスクが高いか否かを判定してもよい。

かかる構成により、従来に比べ、車両の転倒リスクを簡易に判定し得る。

本発明の車両運転支援装置の一態様は、従来に比べ、積荷の重心高さを簡易に予測し、ひいては、車両全体の重心高さを簡易に導出し得るという効果がある。

図１は、実施形態の車両運転支援装置の一例を示した図である。 図２は、図１の車両運転支援装置の制御系の一例を示したブロック図である。 図３は、図２の制御装置の機能ブロック図である。 図４は、背面視において、トレーラートラックを構成する個々の部材の重心位置を説明するための図である。 図５は、積荷の重心高さの導出の一例を示した図である。 図６は、運転情報提供部によって提供される運転情報の一例を示した図である。 図７は、トレーラートラックの転倒リスクの判定の説明に用いる図である。 図８は、実施形態の車両運転支援装置の動作の一例を示したフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施形態およびその変形例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、重複する要素の説明を省略する場合がある。

（実施形態）
［車両運転支援装置の全体構成］
図１は、実施形態の車両運転支援装置の一例を示した図である。

なお、本実施形態では、便宜上、図面において、車両１０の全長方向を「前」および「後」の方向として図示し、車両１０の幅方向を「左」および「右」の方向として図示している。そして、車両１０が載台２０の「後」から進入し、載台２０の「前」から退出するものとする。

車両１０には、前方の２本の車軸１３，１４（以下、「第１軸１３」、「第２軸１４」と略す場合がある）が牽引車両であるトラクター１０Ａ側に、後方の１本の車軸１５（以下、「第３軸１５」と略す場合がある）がトラクター１０Ａに牽引されるシャーシ１０Ｂ側に配されている。そして、シャーシ１０Ｂ上に、積荷（図１では図示せず）を格納するコンテナ１０Ｃが搭載されている。つまり、車両１０として、合計３本の車軸１３，１４，１５を備える３軸のトレーラートラック１０が例示されている。

なお、本明細書において、トラクター１０Ａとシャーシ１０Ｂとからなるトレーラートラック１０の部分を、トレーラートラック１０の車体という。

車両運転支援装置１００を平面視した場合、設置ベース２５の表面には、矩形状のピット部２７が形成されている。そして、図１に示すように、これらのピット部２７に、矩形かつ板状の載台２０が配されている。

載台２０は、トレーラートラック１０の全ての車輪が乗り込み得るように構成され、４個のロードセル（検知器）２１によって下方から支持されている。よって、車両運転支援装置１００は、トレーラートラック１０の総重量を測定可能なピット埋込型のトラックスケールを備える。

［車両運転支援装置の制御系の構成］
図２は、図１の車両運転支援装置の制御系の一例を示したブロック図である。また、図３は、図２の制御装置の機能ブロック図である。

図２に示すように、車両運転支援装置１００は、制御装置４０と、操作装置４１と、報知装置４２と、データ検出器５０と、を備える。

制御装置４０は、例えば、ロードセル２１のそれぞれに対応する複数（ここでは、４個）の増幅器４３および複数（ここでは、４個）のローパスフィルタ４４と、Ａ／Ｄ変換器４６と、Ｉ／Ｏ回路４７と、メモリ４８と、演算器４９とを備える。

増幅器４３は、ロードセル２１から送信される信号をＡ／Ｄ変換可能な大きさに増幅して送り出す機能を備える。

ローパスフィルタ４４は、低域周波数のみを信号として通過させる機能を備える。

Ａ／Ｄ変換器４６は、ローパスフィルタ４４からのアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を備える。

Ｉ／Ｏ回路４７は、Ａ／Ｄ変換器４６と、操作装置４１と、報知装置４２と、メモリ４８と、演算器４９との間で各種の信号やデータの受け渡しを行う機能を備える。

メモリ４８は、例えば、ＰＲＯＭやＲＡＭ等で構成され、所定プログラムや基本データ等を長期的に記憶したり、種々のデータや演算用数値などを一時的に記憶したりする機能を備える。

演算器４９は、例えば、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）等の処理装置で構成され、メモリ４８に格納されている所定プログラムの指示に従って、必要な信号をＩ／Ｏ回路４７を介して受け取り、必要なデータをメモリ４８やデータ検出器５０から受け取り、受け取った信号やデータに基づいて演算を実行する機能を備える。

操作装置４１は、操作スイッチや数値キー等を備え、測定開始・終了の動作や零点調整動作、使用モードの切り換え動作、数値設定動作などの種々の動作の際に用いられる。

報知装置４２は、トレーラートラック１０の運転者に様々な有益な情報を画面表示や音声表示等により運転者に提供するのに用いられ、例えば、ＬＣＤ等の表示装置、スピーカ等の音声再生装置、ＬＥＤ等のランプが例示される。

データ検出器５０は、適宜のデータ入出力ポート（図示せず）を介して有線通信や無線通信等によりデータ送信可能なように演算器４９と接続されていて、トレーラートラック１０の運転時の外部情報を取得し、この情報を演算器４９に与えるように構成されている。例えば、データ検出部５０は、地域の高度道路交通システム（ＩＴＳ）から、アンテナ（図示せず）を介して外部情報を受信し、この情報を演算器４９に与える受信機（図示せず）を備える。なお、かかる情報の一例として、トレーラートラック１０の走行予定時の路面の状態を示す情報（例えば、曲路の曲率半径）がある。

［車両運転支援装置の制御系の処理動作］
車両運転支援装置１００の制御系においては、ロードセル２１の出力信号が、増幅器４３、ローパスフィルタ４４、Ａ／Ｄ変換器４６およびＩ／Ｏ回路４７を経由して演算器４９に送られる。演算器４９は、メモリ４８に格納されている所定プログラムに従って、Ｉ／Ｏ回路４７やデータ検出器５０からの信号を取り込み、メモリ４８に記憶されている種々のデータを読み込む。

これにより、演算器４９は、これらの信号やデータに基づいてトレーラートラック１０の運転を支援する様々な情報を導き、この情報は報知装置４２を用いて運転者に提供される。

そして、本実施形態の車両運転支援装置１００では、制御装置４０において、所定プログラムが演算器４９で実行されることにより、図３に示すように、トレーラートラック１０に関する重量を取得する重量取得部５２、トレーラートラック１０に関する重心高さを取得する重心高さ取得部５３、および、トレーラートラック１０の運転を支援する情報を運転者に提供する運転情報提供部５１のそれぞれの機能が実現される。

なお、制御装置４０は、必ずしも、単独の演算器４９で構成される必要はなく、複数の演算器が分散配置されていて、それらが協働して車両運転支援装置１００の動作を制御するよう構成されていてもよい。

以下、制御装置４０の重量取得部５２、重心高さ取得部５３および運転情報提供部５１のそれぞれの機能について順を追って説明する。

［記号の定義］
まず、以下の説明に用いる記号の意味を、図４を用いて定める。

＜トレーラートラック関連＞
ｍ_ｔ：トレーラートラック１０の車体重量
ｍ_ｃｏ：コンテナ重量
ｍ_ｆ：積荷重量
ｍ_ｆ０：積荷満載重量
ｍ：トレーラートラック１０の総重量（ｍ＝ｍ_ｔ＋ｍ_ｃｏ＋ｍ_ｆ）
ｈ_ｔ：トレーラートラック１０の車体重心高さ（地面を基準とした重心高さ）
ｈ_ｃｏ：コンテナ重心高さ（コンテナ底面を基準とした重心高さ）
ｈ_ｆ：積荷重心高さ（積荷積載床面１０Ｓを基準とした重心高さ）
Ｈ：トレーラートラック１０全体の重心高さ（地面を基準とした重心高さ）
Ｌ_ｃｏ１：コンテナ搭載高さ（地面を基準とした高さ）
Ｌ_ｃｏ２：積荷積載床面１０Ｓの高さ（コンテナ底面を基準とした高さ）
Ｋ：コンテナ１０Ｃの高さ方向の内寸
Ｂ：コンテナ１０Ｃの幅寸
Ｖ：コンテナ内容積

＜ロードセル関連＞
ＰＡ（ｔ）、ＰＢ（ｔ）：ロードセル２１の出力の総和
但し、ｔ＝ｔ_１：第３軸１５の左右車輪のタイヤが載台２０に完全に乗った時
ｔ＝ｔ_２：第１軸１３の左右車輪のタイヤが載台２０から降り始める時

［重量取得部５２の機能］
以下、制御装置４０の重量取得部５２の機能について説明する。

（１）コンテナ重量ｍ_ｃｏ
コンテナ重量ｍ_ｃｏは、コンテナ１０Ｃのサイズや種類毎に規格化された値である。よって、重量取得部５２は、コンテナ１０Ｃのサイズや種類から、コンテナ重量ｍ_ｃｏを取得できる。

（２）トレーラートラック１０の車体重量ｍ_ｔ
トレーラートラック１０の車体重量ｍ_ｔは、トレーラートラック１０の車検証に記載されている。よって、トレーラートラック１０の車体重量ｍ_ｔは、車検証の記載に基づいて車体重量ｍ_ｔを求めることができるが、以下の如く、重量取得部５２が、ロードセル２１からの出力信号（荷重信号）に基づいて、トレーラートラック１０の車体重量ｍ_ｔを演算してもよい。

まず、トレーラートラック１０に、空のコンテナ１０Ｃを搭載し、このトレーラートラック１０が載台１０上を徐行する。このとき、時間区間［ｔ_１，ｔ_２］におけるＰＡ（ｔ）は、トレーラートラック１０の第１軸１３、第２軸１４および第３軸１５の全ての車輪が載台２０上に乗ったときのロードセル２１からの出力信号（荷重信号）の総和に対応し、この値は、トレーラートラック１０の車体重量ｍ_ｔとコンテナ重量ｍ_ｃｏとの合算重量（＝ｍ_ｔ＋ｍ_ｃｏ）に相当する。そして、本合算重量からコンテナ重量ｍ_ｃｏ（既知）を差し引いた値が、トレーラートラック１０の車体重量ｍ_ｔに相当する。

（３）積荷重量ｍ_ｆ
重量取得部５２は、以下の如く、ロードセル２１からの出力信号（荷重信号）に基づいて、積荷重量ｍ_ｆを演算できる。

コンテナ１０Ｃに積荷１０ｆを積載した状態において、トレーラートラック１０が載台１０上を徐行する。このとき、時間区間［ｔ_１，ｔ_２］におけるＰＢ（ｔ）は、トレーラートラック１０の第１軸１３、第２軸１４および第３軸１５の全ての車輪が載台２０上に乗ったときのロードセル２１からの出力信号（荷重信号）の総和に対応し、この値は、トレーラートラック１０の総重量ｍ（＝ｍ_ｔ＋ｍ_ｃｏ＋ｍ_ｆ）に相当する。そして、総重量ｍからトレーラートラック１０の車体重量ｍ_ｔとコンテナ重量ｍ_ｃｏとの合算重量（＝ｍ_ｔ＋ｍ_ｃｏ）を差し引いた値が、積荷重量ｍ_ｆである。

なお、本合算重量（＝ｍ_ｔ＋ｍ_ｃｏ）は、上記の如く、ロードセル２１によるＰＡ（ｔ）の出力信号から演算してもいいし、上記の如く、トレーラートラック１０の車体重量ｍ_ｔおよびコンテナ重量ｍ_ｃｏをそれぞれ、トレーラートラック１０の車検証、および、コンテナ１０Ｃのサイズや種類のそれぞれから個別に求めてもいい。

［重心高さ取得部５３の機能］
以下、制御装置４０の重心高さ取得部５３の機能について説明する。

（１）トレーラートラック１０の車体重心高さｈ_ｔ
トレーラートラック１０の車体重心高さｈ_ｔは、トレーラートラック１０の型式毎に設計情報がある。よって、重心高さ取得部５３は、トレーラートラック１０の型式から、車体重心高さｈ_ｔを取得できる。

（２）コンテナ重心高さｈ_ｃｏ
コンテナ重心高さｈ_ｃｏは、コンテナ１０Ｃのサイズや種類毎に規格化された値である。よって、重心高さ取得部５３は、コンテナ１０Ｃのサイズや種類から、コンテナ重心高さｈ_ｃｏを取得できる。

（３）積荷重心高さｈ_ｆ（予測値）
図５は、積荷の重心高さの導出の一例を示した図である。

本例では、積荷１０ｆによる等分布荷重が、積荷積載床面１０Ｓに作用する場合を考える。例えば、図５に示すように、同一品目（例えば、屑鉄や牧草）の積荷１０ｆを、積荷積載床面１０Ｓ上に均等に敷き詰める場合を考える。

この場合、積荷積載床面１０Ｓには、積荷１０ｆによるコンテナ１０Ｃへの偏荷重は生じないので、積荷１０ｆの重心の位置は、コンテナ１０Ｃの幅方向のほぼ中央線上に存在する。

一方、積荷重心高さｈ_ｆの予測値は、コンテナ１０Ｃ内に積荷１０ｆを満載したときの積荷満載重量ｍ_ｆ０と積荷重量ｍ_ｆとコンテナ１０Ｃの高さ方向の内寸Ｋ（以下、「コンテナ内寸Ｋ」という）とを用い、以下の式（１）によって求まる。なお、コンテナ内寸Ｋは、コンテナ１０Ｃのサイズや種類毎に規格化された値である。よって、コンテナ１０Ｃのサイズや種類から、コンテナ内寸Ｋを知ることができる。

式（１）に示す如く、積荷重心高さｈ_ｆと積荷重量ｍ_ｆとの間には正の相関関係（具体的には、正比例の関係）があることがわかる。

ｈ_ｆ＝ｍ_ｆ・Ｋ／（２・ｍ_ｆ０）・・・（１）
例えば、図５（ａ）に示すように、積荷重量ｍ_ｆが、積荷満載重量ｍ_ｆ０の２５％のときは（ｍ_ｆ＝０．２５ｍ_ｆ０のときは）、ｈ_ｆ＝０．１２５Ｋとなる。また、図５（ｂ）に示すように、積荷重量ｍ_ｆが、積荷満載重量ｍ_ｆ０の５０％のときは（ｍ_ｆ＝０．５ｍ_ｆ０のときは）、ｈ_ｆ＝０．２５Ｋとなる。また、図５（ｃ）に示すように、積荷重量ｍ_ｆが、積荷満載重量ｍ_ｆ０に等しいとき、つまり、積荷重量ｍ_ｆが、積荷満載重量ｍ_ｆ０の１００％のときは（ｍ_ｆ＝ｍ_ｆ０のときは）、ｈ_ｆ＝０．５Ｋとなる。

なお、ここで、積荷満載重量ｍ_ｆ０は、コンテナ１０Ｃ内に積荷１０ｆを満載し、上記の積荷重量ｍ_ｆの求めた方法と同じ方法で導出してもいいし、コンテナ内容積Ｖに積荷１０ｆの比重を乗じることで導出してもいい。

なお、後者の場合、コンテナ内容積Ｖは、コンテナ１０Ｃのサイズや種類毎に規格化された値である。よって、コンテナ１０Ｃのサイズや種類から、コンテナ内容積Ｖを知ることができる。

（４）トレーラートラック１０全体の重心高さＨ
トレーラートラック１０全体の重心高さＨは、上記のコンテナ重量ｍ_ｃｏ、トレーラートラック１０の車体重量ｍ_ｔ、積荷重量ｍ_ｆ、トレーラートラック１０の車体重心高さｈ_ｔ、コンテナ重心高さｈ_ｃｏおよび積荷重心高さｈ_ｆを用い、以下の式（２）によって求めることができる。なお、下記の式（２）は公知であるので（例えば、特開２０１２−２５５８号公報参照）、詳細な説明は省略する。
Ｈ＝（ｍ_ｔ・ｈ_ｔ＋ｍ_ｃｏ・（Ｌ_ｃｏ１＋ｈ_ｃｏ）＋ｍ_ｆ・（Ｌ_ｃｏ１＋Ｌ_ｃｏ２＋ｈ_ｆ））／（ｍ_ｔ＋ｍ_ｃｏ＋ｍ_ｆ） ・・・（２）
式（２）において、コンテナ搭載の高さＬ_ｃｏ１は、トレーラートラック１０の型式毎に設計情報がある。よって、トレーラートラック１０の型式からコンテナ搭載の高さＬ_ｃｏ１を知ることができる。また、式（２）において、積荷積載床面１０Ｓの高さＬ_ｃｏ２は、コンテナ１０Ｃのサイズや種類毎に規格化された値である。よって、コンテナ１０Ｃのサイズや種類から、積荷積載床面１０Ｓの高さＬ_ｃｏ２を知ることができる。

［運転情報提供部５１の機能］
以下、制御装置４０の運転情報提供部５１の機能について説明する。

図６は、運転情報提供部によって提供される運転情報の一例を示した図である。

図６に示すように、報知装置４２（ここでは、表示装置）の表示画面４２Ａ上には、積荷重量ｍ_ｆ、積荷重心高さｈ_ｆ（予測値）、トレーラートラック１０の総重量ｍ、およびトレーラートラック１０全体の重心高さＨが示されている。

上記のとおり、トレーラートラック１０全体の重心高さＨが、高くなる程、トレーラートラック１０のカーブ時における転倒リスクが高くなる。このため、トレーラートラック１０の転倒リスクが高いとき（詳細は後述）、運転情報提供部５１によって、表示画面４２Ａに、『カーブ注意』という運転者への注意を喚起するメッセージが表示される。

このとき、運転者によって行われるトレーラートラック１０の具体的な運転操作（アクセル操作、ブレーキ操作、ハンドル操作）に、上記の注意喚起を対応付けて示唆する方が好ましい。

例えば、図７のように、トレーラートラック１０の左カーブ時において、トレーラートラック１０に遠心力Ｆ１が作用して、トレーラートラック１０が右側へ転倒しはじめる寸前の状態（左側のタイヤが浮き上がる寸前の状態）を考える。

トレーラートラック１０が回転軸Ｅを中心として回転（転倒）する場合には、遠心力Ｆ１による右回りのモーメントが、トレーラートラック１０の総重量ｍに関わる下向きの力Ｆ２による左回りのモーメントよりも大きくなる。すなわち、次の（３）式を満足する。

Ｆ１ｒ・Ｌｒ＞Ｆ２ｒ・Ｌｒ ・・・（３）
ここで、Ｌｒは重心Ｇと回転軸Ｅとの距離である。また、Ｆ１ｒ＝Ｆ１・ｓｉｎθであり、Ｆ２ｒ＝Ｆ２・ｃｏｓθである（０°＜θ＜９０°）。さらに、Ｆ２＝ｍ・ｇ（ｇは重力加速度）であるので、Ｆ２ｒ＝ｍ・ｇ・ｃｏｓθである。

そして、例えば、（３）式を満足する場合に、トレーラートラック１０の転倒リスクが高いと判定するようにすればよい。よって、上記（３）式を以下のように変形することにより、転倒リスク判定式（４）式が得られる。

Ｆ１・ｓｉｎθ・Ｌｒ＞ｍ・ｇ・ｃｏｓθ・Ｌｒ
Ｆ１＞ｍ・ｇ・（１／ｔａｎθ） （ここで、ｔａｎθ＝２Ｈ／Ｂ）
Ｆ１＞ｍ・ｇ・Ｂ／２・Ｈ
２・Ｆ１・Ｈ＞ｍ・ｇ・Ｂ ・・・（４）
つまり、上記の（４）式を満足する場合に、トレーラートラック１０の転倒リスクが高いと判定できる。なお、（４）式において、遠心力Ｆ１は、曲路の曲率半径ｒとトレーラートラック１０の速度Ｖとを用い、以下の式（５）で表される。また、式（４）において、コンテナ１０Ｃの幅寸Ｂ（以下、「コンテナ幅寸Ｂ」という）は、コンテナ１０Ｃのサイズや種類毎に規格化された値である。よって、コンテナ１０Ｃのサイズや種類から、コンテナ幅寸Ｂを知ることができる。

Ｆ１＝ｍ・Ｖ^２／ｒ ・・・（５）
そこで、制御装置４０の運転情報提供部５１は、データ検出器５０を用いて、トレーラートラック１０がカーブに差し差し掛かろうとしている曲路の曲率半径ｒを取得する。これにより、運転情報提供部５１は、曲路の曲率半径ｒを用い、式（４）および式（５）に基づいて、転倒リスクが十分に小さくなるトレーラートラック１０の速度Ｖ１を導出し得る。よって、図６に示す如く、『カーブに差し掛かろうとしている曲路では、ブレーキをかけて速度Ｖ１までに十分に落とせ。』等の、トレーラートラック１０の運転操作に対応する注意喚起を、表示画面４２Ａ上に示すことができる。

また、制御装置４０は、トレーラートラック１０が速度Ｖで走っているときに、上記の（４）式を満足する場合、トレーラートラック１０の転倒リスクが高いと判定し、その旨を表示画面４２Ａ上に示すことにより、運転者が適切な運転操作を行うよう、注意喚起できる。

なお、本例では、注意喚起の表示について、表示画面４２Ａにおける文章表記を例示したが、かかる注意喚起の表示は、どのような手段（例えば、画面表示、音声表示、ランプ表示）で運転者に伝えてもいいし、どのような表示形態（例えば、文字、記号、グラフ、色）で運転者に伝えてもいい。

例えば、注意喚起を文字表示とともに、または、文字表示に代えて、スピーカ（図示せず）を用いて、かかる文字を音声で発してもよい。また、注意喚起を、適宜の方法で数値化して示唆してもいいし、「大」「中」「小」の表記を用いて示唆してもいい。また、注意喚起を「赤」、「黄色」、「緑」のＬＥＤランプで示唆してもいいし、棒グラフ化して示唆してもいい。

このようにして、本実施形態の車両運転支援装置１００は、制御装置４０の運転情報提供部５１が、積荷重心高さｈ_ｆ（予測値）から得られるトレーラートラック１０全体の重心高さＨを用いて、トラックスケール１０の運転を支援する様々な有益な情報（示唆）を報知装置４２により運転者に提供できる。

［車両運転支援装置の動作］
図８は、実施形態の車両運転支援装置の動作の一例を示したフローチャートである。

まず、ステップＳ１において、制御装置４０は、トレーラートラック１０の型式に基づいて、トレーラートラック１０の諸元（車体重心高さｈ_ｔ、コンテナ搭載の高さＬ_ｃｏ１等）を取得する。

この場合、例えば、トレーラートラック１０の諸元を予めトレーラートラック１０の型式毎に、メモリ４８に記憶させると（トレーラートラック１０の諸元をデータベース化すると）、トレーラートラック１０の型式の入力により、トレーラートラック１０の諸元を取得できる。なお、トレーラートラック１０のナンバープレートと、トレーラートラック１０の型式との間の関係をデータベース化することよって、トレーラートラック１０のナンバープレートを入力してもよい。

次に、ステップＳ２において、制御装置４０は、コンテナ１０Ｃのサイズや種類に基づいて、コンテナ１０Ｃの諸元（コンテナ重量ｍ_ｃｏ、コンテナ重心高さｈ_ｃｏ、積荷積載床面１０Ｓの高さＬ_ｃｏ２、コンテナ幅寸Ｂ、コンテナ内寸Ｋ、コンテナ内容積Ｖ等）を取得する。

この場合、例えば、コンテナ１０Ｃの諸元を予めコンテナ１０Ｃのサイズや種類毎に、メモリ４８に記憶させると（コンテナ１０Ｃの諸元をデータベース化すると）、コンテナ１０Ｃのサイズや種類の入力により、コンテナ１０Ｃの諸元を取得できる。なお、コンテナ１０Ｃの番号と、コンテナ１０Ｃのサイズや種類との間の関係をデータベース化することによって、コンテナ１０Ｃの番号を入力してもよい。

次に、ステップＳ３において、制御装置４０は、積荷１０ｆの品目（例えば、鉄屑、牧草等）を入力する。なお、積荷１０ｆの品目は、例えば、伝表等により特定できる。すると、積荷１０ｆの品目によって積荷１０ｆの比重を取得できる。

次に、ステップＳ４において、制御装置４０は、コンテナ１０Ｃ内に積荷１０ｆを満載したときの積荷満載重量ｍ_ｆ０を演算する。具体的には、ステップＳ２で求めたコンテナ１０Ｃの内容積ＶにステップＳ３で求めた積荷１０ｆの比重を乗じることにより、積荷満載重量ｍ_ｆ０を演算できる。

次に、ステップＳ５において、制御装置４０は、トレーラートラック１０を、載台２０上を徐行させて、トレーラートラック１０の車体重量ｍ_ｔ、積荷重量ｍ_ｆを演算する。

次に、ステップＳ６において、制御装置４０は、積荷重心高さｈ_ｆの予測値を演算する。具体的には、ステップＳ２で求めたコンテナ内寸Ｋと、ステップＳ５で求めた積荷重量ｍ_ｆと、ステップＳ４で求めた積荷満載重量ｍ_ｆ０と、を用い、上記式（１）に基づいて積荷重心高さｈ_ｆの予測値を演算できる。

次に、ステップＳ７において、制御装置４０は、トレーラートラック１０の重心高さＨを演算する。具体的には、ステップＳ５で求めたトレーラートラック１０の車体重量ｍ_ｔおよび積荷重量ｍ_ｆと、ステップＳ２で求めたコンテナ１０Ｃの諸元（コンテナ重量ｍ_ｃｏ、コンテナ重心高さｈ_ｃｏ、積荷積載床面１０Ｓの高さＬ_ｃｏ２）と、ステップＳ１で求めたトレーラートラック１０の諸元（車体重心高さｈ_ｔ、コンテナ搭載の高さＬ_ｃｏ１）と、を用い、上記式（２）に基づいて、トレーラートラック１０の重心高さＨを演算できる。

次に、ステップＳ８において、制御装置４０は、トレーラートラック１０の速度Ｖおよび曲路の曲率半径ｒを取得する。

そして、ステップＳ９において、制御装置４０は、トレーラートラック１０の転倒リスクを判定する。具体的には、ステップＳ８で求めたトレーラートラック１０の速度Ｖおよび曲路の曲率半径ｒと、ステップＳ２で求めたコンテナ１０Ｃの諸元（コンテナ幅寸Ｂ）と、ステップＳ７で求めたトレーラートラック１０の重心高さＨと、を用い、上記式（４）、式（５）に基づいて、トレーラートラック１０に遠心力が作用する場合のトレーラートラック１０の転倒リスクが高いか否かを判定する。例えば、式（４）の関係が成立する場合、転倒リスクが高いと判定してもよい。

（第１変形例）
本実施形態では、トレーラートラック１０の型式の入力によりトレーラートラック１０の諸元（例えば、車体重心高さｈ_ｔ、コンテナ搭載の高さＬ_ｃｏ１）を取得する例を述べたが、通常、トレーラートラック１０の型式が異なっても、これらの諸元の値の差は小さいと考えられる。よって、これらの諸元を一定値として扱ってもよい。これにより、トレーラートラック１０の型式の入力の手間を省くことができる。

（第２変形例）
本実施形態では、車両運転支援装置１００が、トラックスケールを備える例を述べたが、これに限らない。車両運転支援装置１００は、車両の重量を測定可能な機器であれば、いかなる構成のものを備えてもよい。例えば、車両運転支援装置１００は、トラックスケールに代えて、輪重計、軸重計、マットスケール等を備えてもよい。

（第３変形例）
本実施形態では、制御装置４０が、積荷１０ｆの比重とコンテナ内容積Ｖとから積荷満載重量ｍ_ｆ０を演算した後、式（１）に基づいて積荷重心高さｈ_ｆの予測値を演算する例を述べたが、本予測値の演算方法は、これに限らない。

例えば、積荷１０ｆの品目（例えば、鉄屑、牧草等）について、積荷１０ｆの比重から導かれる所定の補正係数を設定し、これをメモリ４８に記憶に記憶させると、制御装置４０が、本補正係数と積荷重量ｍ_ｆとに基づいて、積荷重心高さｈ_ｆの予測値を演算できる。

つまり、ある品目（例えば、鉄屑）の重量から鉄屑の重心高さの予測値が一旦、求まると、制御手段４０は、他の品目（例えば、牧草）の満載重量を演算せずに、上記補正係数と牧草重量とに基づいて、牧草の重心高さの予測値を演算できる。

本発明の車両運転支援装置は、従来に比べ、積荷の重心高さを簡易に予測し、ひいては、車両全体の重心高さを簡易に導出し得る。よって、本発明は、例えば、トラックスケール、軸重計、輪重計等を備える車両運転支援装置に利用できる。

１０ トレーラートラック
１０Ａ トラクター
１０Ｂ シャーシ
１０Ｃ コンテナ
１３ 車軸（第１軸）
１４ 車軸（第２軸）
１５ 車軸（第３軸）
２０ 載台
２１ ロードセル
４０ 制御装置
５０ データ検出器
５１ 運転情報提供部
５２ 重量取得部
５３ 重心高さ取得部
１００ 車両運転支援装置

Claims (5)

1. 車両の重量測定に用いる検知器と、
   前記検知器の出力信号を受け取る制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記出力信号に基づいて前記積荷の重量を演算し、前記車両の積荷積載床面上に同一品目の積荷による等分布荷重が作用する場合に成立する前記積荷の重心高さと前記積荷の重量との間の正比例の関係に基づいて、前記積荷の重心高さの予測値を導く、車両運転支援装置。
2. 前記制御手段は、前記積荷を満載したときの積荷満載重量と前記積荷の重量とに基づいて、前記積荷の重心高さの予測値を導く、請求項１に記載の車両運転支援装置。
3. 前記制御手段は、前記積荷の比重から導かれる補正係数と前記積荷の重量とに基づいて、前記積荷の重心高さの予測値を導く、請求項１に記載の車両運転支援装置。
4. 前記車両は、前記積荷が、前記車両の積荷積載床面上に均等に敷き詰められている、請求項１−３のいずれかに記載の車両運転支援装置。
5. 前記制御手段は、前記積荷の重心高さの予測値を用いて前記車両全体の重心高さを導き、前記車両全体の重心高さを用いて前記車両に遠心力が作用する場合の前記車両の転倒リスクが高いか否かを判定する、請求項１−４のいずれかに記載の車両運転支援装置。
   
   

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