JP2010243305A

JP2010243305A - 積載重量推定装置

Info

Publication number: JP2010243305A
Application number: JP2009091686A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Takamori; 徹示高森; Hiroyuki Oishi; 啓之大石
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2009-04-06
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2010-10-28
Anticipated expiration: 2029-04-06
Also published as: JP5265440B2

Abstract

【課題】車両に荷重センサ等を新たに設けることなく、運行中の車両の積載重量を推定する。
【解決手段】運行中における走行中の車両の積載重量を推定する積載重量推定装置１であって、車両の空荷状態及び最大積載状態の各々に対応した車両の負荷係数と車両の加速度との関係を示す関係情報を、車両のギヤ状態に対応して記憶する関係情報記憶手段Ｄ１と、車両のギヤ状態を取得するギヤ状態取得手段Ｐ１と、車両のアクセル状態とエンジン回転数とを検出して負荷係数を算出する負荷係数算出手段Ｐ２と、車両の加速度を検出する加速度検出手段Ｐ３と、前記取得したギヤ状態及び前記算出した負荷係数に対応した空荷状態から最大積載状態までの加速度範囲を前記関係情報から特定し、前記検出した加速度と前記加速度範囲とを比較して積載重量を推定する推定手段Ｐ４と、該推定した推定結果を通知する通知手段Ｐ５と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、荷重センサ等を用いることなく、運行中における走行中の車両の積載重量を推定する積載重量推定装置に関するものである。

従来より、トラック等の大型車両においては、過積載、偏荷重による横転等の交通事故や、車両、路面の劣化の促進を防ぐ目的として、車両自体に積載重量測定装置を搭載して荷重を測定している。この積載重量測定装置では、車両の前後の車軸等に設けられたセンシング素子等のセンサにより、その設置個所における荷重を検知し、センサから出力される荷重に応じて変化する信号の値に基づいて荷重を測定している。

このセンサとしては、例えば、歪みを検出する歪式ゲージセンサなどがあり、このようなセンサの出力値を演算処理することで、測定物に応じた荷重が測定され、その測定結果は表示部に表示される。また、この荷重に基づいて過積載や偏荷重を検出すると、警報表示、警報音等によって運転者に警報している。

この種の積載重量測定装置に用いられるセンサは、一般にセンサの形状に対応して形成されたケース部材に収容固定され、このケース部材に固定されたセンサは、ケース部材の形状に対応して測定物に形成された収容凹部にケース部材とともに収容固定されている。

しかしながら、上述したケース部材の車軸等に対する固定は、レーザ溶接、電気抵抗溶接等の各種溶接により行っているため、溶接ミス、溶接不良等によって溶接部の強度が低下していたり、車両の走行による振動等によって溶接部にクラックが生じるとセンサの出力が異常となってしまい、正確な荷重を測定することができない。

そこで、本出願人は、ユニット本体が車両の車軸、荷台フレーム等に溶着された後、センサが発生した荷重信号の異常が異常検出手段によって検出されると、この異常に応じた警報信号が警報信号発生手段にて発生するセンサユニット、このセンサユニットにおける警報信号の発生に応じてセンサユニットの異常を警報する積載重量測定装置等を提案してきた（特許文献１参照）。

特開２００３−４５１５号公報

しかしながら、従来の積載重量測定装置では、例えば車両の車軸毎に２つの表面歪み式等の荷重センサを設ける必要があり、車両が３本の車軸を有していれば、１台の車両に６個の荷重センサが必要となり、荷重センサ等の構成部品が増加してしまうという問題があった。また、従来の積載重量測定装置は、センサ等を車両に取り付けるには、車両のジャッキアップ、タイヤの取り外し、車軸への荷重センサの溶接、該荷重センサに接続されたハーネスの配線、タイヤの取り付け、ならし運転、トラックスケールを使用しての錘の載せ卸しによる校正、等の多大な作業工数を要してしまうという問題があった。さらに、従来の積載重量測定装置は、計量開始から終了までの相対値計算しかできず、絶対値計量が不可能であったため、車両の特性が経年変化（例えばエンジンのトルク低下など）すると、校正することができず、測定精度が低下してしまうという問題があった。また、従来の積載重量測定装置は、予め定められた車種（グレード）に対応した定数やテーブルを用いて積載重量を算出していたため、限られた車種にしか搭載することができなかった。

よって本発明は、上述した問題点に鑑み、車両に荷重センサ等を新たに設けることなく、運行中の車両の積載重量を推定することができる積載重量推定装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載の積載重量推定装置は、図１の基本構成図に示すように、運行中における走行中の車両の積載重量を推定する積載重量推定装置１であって、前記車両の空荷状態及び最大積載状態の各々に対応した前記車両の負荷係数と前記車両の加速度との関係を示す関係情報を、前記車両のギヤ状態に対応して記憶する関係情報記憶手段Ｄ１と、前記車両のギヤ状態を取得するギヤ状態取得手段Ｐ１と、前記車両のアクセル状態とエンジン回転数とを検出して前記負荷係数を算出する負荷係数算出手段Ｐ２と、前記車両の加速度を検出する加速度検出手段Ｐ３と、前記取得したギヤ状態及び前記算出した負荷係数に対応した前記空荷状態から前記最大積載状態までの加速度範囲を前記関係情報から特定し、前記検出した加速度と前記加速度範囲とを比較して前記積載重量を推定する推定手段Ｐ４と、前記推定手段が推定した推定結果を通知する通知手段Ｐ５と、を有することを特徴とする。

上記請求項１に記載した本発明の積載重量推定装置によれば、関係情報記憶手段Ｄ１には、車両の空荷状態及び最大積載状態の各々に対応した車両の負荷係数と車両の加速度との関係を示す関係情報が、車両のギヤ状態に対応して記憶される。負荷係数の一例としては、車両のアクセル開度とエンジン回転数の比などの車両に対する負荷を示す係数が挙げられる。ギヤ状態取得手段Ｐ１によってギヤ状態が車両等から取得され、負荷係数算出手段Ｐ２によって負荷係数が算出され、加速度検出手段Ｐ３によって加速度が検出される。そして、推定手段Ｐ４によって前記ギヤ状態及び前記負荷係数に対応した空荷状態から最大積載状態までの加速度範囲が前記関係情報から特定され、前記検出された加速度と前記加速度範囲とが比較されて積載重量が推定されると、通知手段Ｐ５によって該推定結果が通知される。

請求項２記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、請求項１に記載の積載重量推定装置において、前記負荷係数算出手段Ｐ２が、前記空荷状態のときの前記アクセル状態と前記エンジン回転数とを検出して空荷時負荷係数を算出する空荷時算出手段Ｐ２１と、前記最大積載状態のときの前記アクセル状態と前記エンジン回転数とを検出して最大積載時負荷係数を算出する最大積載時算出手段Ｐ２２と、を有し、前記空荷時算出手段Ｐ２１が算出した空荷時負荷係数及び前記最大積載時算出手段Ｐ２２が算出した前記最大積載時負荷係数に基づいて前記関係情報の作成又は更新を行う関係情報作成更新手段Ｐ６を有することを特徴とする。

上記請求項２に記載した本発明の積載重量推定装置によれば、空荷時算出手段Ｐ２１によって空荷状態のときの前記アクセル状態と前記エンジン回転数とが検出されて空荷時負荷係数が算出される。また、最大積載時算出手段Ｐ２２によって最大積載状態のときのアクセル状態とエンジン回転数とが検出されて最大積載時負荷係数が算出される。そして、関係情報作成更新手段Ｐ６によって空荷時負荷係数及び最大積載時負荷係数に基づいて関係情報が作成されると、該関係情報は関係情報記憶手段Ｄ１に記憶される。また、関係情報記憶手段Ｄ１に記憶されている関係情報は、関係情報作成更新手段Ｐ６によって空荷時負荷係数及び最大積載時負荷係数に基づいて変更される。

以上説明したように請求項１に記載した本発明の積載重量推定装置によれば、車両の空荷状態及び最大積載状態の各々に対応した車両の負荷係数と車両の加速度との関係を示す関係情報を車両のギヤ状態に対応させて予め記憶しておき、該関係情報とギヤ状態と負荷係数とから加速度範囲を特定し、該加速度範囲と車両の加速度とを比較して積載重量を推定するようにしたことから、車両に従来の荷重センサを新たなに設ける必要がなく、アクセル開度、エンジン回転数、ギヤ状態などの車両の既存の構成を利用すれば良いため、車両に積載重量推定装置を搭載するだけで、運行中の車両の積載重量を推定することができる。従って、従来の荷重センサ等の構成部品を削減でき且つ取り付け作業の工数も削減できるため、大幅なコストダウンに貢献することができる。また、車両に適した加速度範囲に基づいて積載重量を推定するようにしたことから、車両の特性が経年変化しても、その影響を受けることなく、積載重量を推定することができる。さらに、本発明の積載重量推定装置は、車両に対する荷重センサの取り付けが不要なため、既に市場を走行している車両、中古車、等に対する後付けを可能とすることができる。また、走行中の積載重量を運転者に通知することで、正確なシフト変更を支援することができ、急な坂道等における走行の安全性の確保に貢献することができると共に、最適なギヤ段が選定されて燃費の改善に貢献することができる。

請求項２に記載した本発明の積載重量推定装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、車両の空荷状態の空荷時負荷係数と最大積載状態の最大積載時負荷係数を算出して関係情報を作成又は変更するようにしたことから、関係情報を車両に合わせて随時学習できるため、該関係情報に基づいて推定した積載重量の精度を向上させることができる。

本発明の積載重量推定装置の基本構成を示す構成図である。本発明に係る積載重量推定装置の概略構成を示す構成図である。図２中の制御部が実行する本発明に係る設定処理の一例を示すフローチャートである。図３の設定処理に応じた本発明の概念を説明するための図である。図２中の制御部が実行する本発明に係る運用処理の一例を示すフローチャートである。図５の運用処理に応じた本発明の概念を説明するための図である。

以下、本発明に係る積載重量推定装置の一実施形態を、図２〜図６の図面を参照して以下に説明する。

図２において、積載重量推定装置１は、貨物自動車等の各種車両に、専用の装置として、又は、デジタルタコグラフ、ドライブレコーダー、ＥＴＣ車載器等の各種車載装置に組み込まれて搭載される。そして、積載重量推定装置１は、制御部１１と、メモリ１２と、外部出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３と、警報部１４と、表示部１５と、電源部１６と、入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１７と、を有している。

制御部１１は、積載重量推定装置１全体の制御を司る。制御部１１は、周知であるマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）等が用いられ、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、等を有している。前記ＲＯＭ等には、図１に示す請求項中のギヤ状態取得手段、負荷係数算出手段、加速度検出手段、推定手段、出力手段、関係情報作成更新手段として制御部１１を機能させるためのプログラムを記憶している。

メモリ１２は、大容量メモリやハードディスク装置等が任意に用いられ、制御部１１と電気的に接続されている。メモリ１２は、各種情報を記憶する記録領域を有しており、該記憶領域には本発明にかかる関係情報を記憶している。即ち、本実施形態では、メモリ１２が、図１に示す請求項中の関係情報記憶手段として機能している。

外部出力Ｉ／Ｆ１３は、制御部１１の出力ポート等とコネクタ１０ａに電気的に接続されている。外部出力Ｉ／Ｆ１３は、コネクタ１０ａを介して接続される外部機器に、制御部１１からの要求を出力する。そして、本実施形態では、外部機器として、車両の警報灯／警報機２１をコネクタ１０ａに接続し、外部出力Ｉ／Ｆ１３からの警報信号に応じて、警報灯／警報機２１は警報を行う。

警報部１４は、ブザー、ランプ等の警報装置を用いることができる。警報部１４は制御部１１から入力される警報情報に応じて警報音を発するようにしている。表示部１５は、７セグメントのＬＥＤ、ＬＣＤ等の表示装置を用いることが可能であり、表示部１５は制御部１１から入力される各種情報に基づいた表示を行う。電源部１６は、バッテリー等の車両電源２２と電気的に接続されており、制御部１１等に電力を供給している。

入力Ｉ／Ｆ１７は、積載重量推定装置１の筐体外部に設けられた複数の電子機器がコネクタ１０ｂを介して接続され、それらの電子機器から入力された車両信号を、制御部１１が認識できるように変換して制御部１１に出力する。本実施形態では、速度センサ２３、エンジン回転センサ２４、アクセル開度センサ２５、ギヤ比検出部２６、路面勾配センサ２７の各々が電子機器として入力Ｉ／Ｆ１７に接続されている。

速度センサ２３は、車両の速度に応じた速度信号を出力する。エンジン回転センサ２４は、車両のエンジン回転数に応じたエンジン回転信号を出力する。アクセル開度センサ２５は、車両のアクセル開度を示す開度信号を出力する。ギヤ比検出部２６は、車両のギヤ比を示すギヤ比信号を出力する。なお、本実施形態では、ギヤ比検出部２６から車両のギヤ比をギヤ状態として取得する場合について説明するが、車両のギヤの回転比等をギヤ状態として取得する実施形態とすることもできる。路面勾配センサ２７は、車両の現在位置における路面の勾配を示す勾配信号を出力する。

次に、本実施形態において積載重量推定装置１が用いる負荷係数は、車両に加わる負荷を示す係数となっている。そして、負荷係数の一例を、関係式１で表すことができる。
負荷係数＝アクセル開度／エンジン回転数・・・（関係式１）

また、本実施形態の加速度ａ［ｍ／ｓ²］は、車両の駆動力Ｆ［Ｎ］、走行抵抗Ｆｗ［Ｎ］、係数ｋ、車両質量［ｋｇ］による関係式２で算出する。
加速度ａ＝（Ｆ−Ｆｗ）／ｋ＊ｍ・・・（関係式２）
但し、Ｆｗ＝Ｆ_Ro＋Ｆ_L＋Ｆ_St，Ｆ_St＝ｍ＊ｇ＊ｓｉｎθ
そして、Ｆ_Roは転がり抵抗［Ｎ］、Ｆ_Lは空気抵抗［Ｎ］、Ｆ_Stは勾配抵抗［Ｎ］、ｇは重力加速度［ｍ／ｓ²］、θは勾配角度［゜］となっており、車両の速度に関連付けられている。

さらに、本発明の加速度の他の一例としては、車両の加速に必要な駆動力Ｆａに基づいて得られる加速度ａ_eとすることもでき、関係式３で表すことができる。
加速度ａ_e ＝Ｆａ／ｋ＊ｍ ± ｇ＊ｓｉｎθ ・・・（関係式３）

上述した制御部１１は、前記関係式２，３を用いて加速度を算出するプログラム、関係情報と加速度に基づいて積載重量を推定するプログラム、等の各種プログラムと、車両に適した各種定数を予め記憶している。

次に、上述した積載重量推定装置１の制御部１１が実行する本発明に係る設定処理の一例を、図３のフローチャートを参照して以下に説明する。なお、積載重量推定装置１は、各種設定を行う設定モードと、運行中の車両の積載重量を推定する運用モードと、を有している。

制御部１１は、設定モード中に設定処理プログラムを実行すると、ステップＳ１１において、車両が空荷状態か最大積載状態であるかを判定する。例えば、制御部１１は空荷状態であるか最大積載状態であるかを利用者に選択させることで判定を行う。そして、制御部１１は、空荷状態であると判定した場合（Ｓ１１で”空荷”）、ステップＳ１２において、メモリ１２の積載状態フラグに”０”を設定し、その後ステップＳ１４の処理に進む。一方、制御部１１は、最大積載状態であると判定した場合（Ｓ１１で”最大積載”）、ステップＳ１３において、メモリ１２の積載状態フラグに”１”を設定し、その後ステップＳ１４の処理に進む。

制御部１１は、ステップＳ１４（ギヤ状態取得手段に相当）において、入力Ｉ／Ｆ１７を介して各種車両信号を取得し、それらの車両信号の各々を速度、エンジン回転数、アクセル開度、ギヤ比、路面勾配値、等の各種データとして取得して前記ＲＡＭ等に一時格納し、その後ステップＳ１５に進む。

制御部１１は、ステップＳ１５において、取得したギヤ比が”１”であるか否かを判定する。制御部１１は、ギヤ比が”１”であると判定した場合（Ｓ１５でＹ）、ステップＳ１６において、メモリ１２のギヤ比に”１”を設定し、その後ステップＳ２２の処理に進む。一方、制御部１１は、ギヤ比が”１”ではないと判定した場合（Ｓ１５でＮ）、ステップＳ１７に進む。

制御部１１は、ステップＳ１７において、取得したギヤ比が”２”であるか否かを判定する。制御部１１は、ギヤ比が”２”であると判定した場合（Ｓ１７でＹ）、ステップＳ１８において、メモリ１２のギヤ比に”２”を設定し、その後ステップＳ２２の処理に進む。一方、制御部１１は、ギヤ比が”２”ではないと判定した場合（Ｓ１７でＮ）、ステップＳ１９に進む。

制御部１１は、ステップＳ１９において、取得したギヤ比が”３”であるか否かを判定する。制御部１１は、ギヤ比が”３”であると判定した場合（Ｓ１９でＹ）、ステップＳ２０において、メモリ１２のギヤ比に”３”を設定し、その後ステップＳ２２の処理に進む。一方、制御部１１は、ギヤ比が”３”ではないと判定した場合（Ｓ１９でＮ）、ステップＳ２１において、メモリ１２のギヤ比に”４”を設定し、その後ステップＳ２２の処理に進む。なお、本実施形態では、説明を簡単化するために、ギヤ比が”３”がでない場合は無条件でギヤ比に”４”で設定しているが、ギヤ比が”４”であるか否かを判定する、ギヤ比のデータ値が異常である場合は異常を通知するなどの処理を追加しても差し支えない。

制御部１１は、ステップＳ２２（負荷係数算出手段に相当）において、取得したエンジン回転数、アクセル開度を前記関係式１に代入して負荷係数を算出し、該負荷係数を前記ＲＡＭ等に一時格納し、その後ステップＳ２３の処理に進む。そして、制御部１１は、ステップＳ２３（加速度検出手段に相当）において、取得した速度、路面勾配値、等の各種データとメモリ１２に予め記憶された車両質量等の各種定数データを前記関係式２，３に代入して加速度を算出し、該加速度を前記ＲＡＭ等に一時格納し、その後ステップＳ２４の処理に進む

制御部１１は、ステップＳ２４において、算出した加速度と負荷係数とをギヤ比に対応したメモリ１２のデータエリアに蓄積し、その後ステップＳ２５の処理に進む。制御部１１は、ステップＳ２５（関係情報作成更新手段に相当）において、ギヤ比毎にメモリ１２に蓄積された加速度と負荷係数とに基づいて、図４に示す関係情報Ｄ１１を作成又は変更し、その後ステップＳ２６の処理に進む。

なお、本発明で用いる関係情報の一例としては、図４に示すように、空荷状態と最大積載状態の各々に対応した負荷係数と加速度の関係を示すグラフＧ１，Ｇ２を示すための情報であり、変換テーブル、算出プログラム等として構成することができる。

制御部１１は、ステップＳ２６において、メモリ１２の前記積載状態フラグの変化、等に基づいて、関係情報Ｄ１１の作成又は変更が終了したか否かを判定する。なお、終了の判定方法の一例としては、空荷状態及び最大積載状態の各々に対して相異なる複数の負荷係数と加速度との関係がサンプリングできたか否かに基づいて判定する。そして、制御部１１は、関係情報Ｄ１１の作成又は変更が終了していないと判定した場合（Ｓ２６でＮ）、ステップＳ１４に戻り、一連の処理を繰り返す。一方、制御部１１は、関係情報Ｄ１１の作成又は変更が終了したと判定した場合（Ｓ２６でＹ）、メモリ１２には車両に適したギヤ比毎の最新の関係情報を記憶／更新し、その後処理を終了する。

次に、上述した積載重量推定装置１の制御部１１が実行する本発明に係る運用処理の一例を、図５のフローチャートを参照して以下に説明する。

制御部１１は、運用モード中に運用処理プログラムを実行すると、ステップＳ４１（ギヤ状態取得手段に相当）において、入力Ｉ／Ｆ１７を介して各種車両信号を取得し、それらの車両信号の各々を速度、エンジン回転数、アクセル開度、ギヤ比、路面勾配値、等の各種データとして取得して前記ＲＡＭ等に一時格納し、その後ステップＳ４２に進む。

制御部１１は、ステップＳ４２において、取得したギヤ比が”１”であるか否かを判定する。制御部１１は、ギヤ比が”１”であると判定した場合（Ｓ４２でＹ）、ステップＳ４３において、メモリ１２のギヤ比に”１”を設定し、その後ステップＳ４９の処理に進む。一方、制御部１１は、ギヤ比が”１”ではないと判定した場合（Ｓ４２でＮ）、ステップＳ４４に進む。

制御部１１は、ステップＳ４４において、取得したギヤ比が”２”であるか否かを判定する。制御部１１は、ギヤ比が”２”であると判定した場合（Ｓ４４でＹ）、ステップＳ４５において、メモリ１２のギヤ比に”２”を設定し、その後ステップＳ４９の処理に進む。一方、制御部１１は、ギヤ比が”２”ではないと判定した場合（Ｓ４４でＮ）、ステップＳ４６に進む。

制御部１１は、ステップＳ４６において、取得したギヤ比が”３”であるか否かを判定する。制御部１１は、ギヤ比が”３”であると判定した場合（Ｓ４６でＹ）、ステップＳ４７において、メモリ１２のギヤ比に”３”を設定し、その後ステップＳ４９の処理に進む。一方、制御部１１は、ギヤ比が”３”ではないと判定した場合（Ｓ４６でＮ）、ステップＳ４８において、メモリ１２のギヤ比に”４”を設定し、その後ステップＳ４９の処理に進む。

制御部１１は、ステップＳ４９（負荷係数算出手段に相当）において、取得したエンジン回転数、アクセル開度を前記関係式１に代入して負荷係数を算出し、該負荷係数を前記ＲＡＭ等に一時格納し、その後ステップＳ５０の処理に進む。そして、制御部１１は、ステップＳ５０（加速度検出手段に相当）において、取得した速度、路面勾配値、等の各種データとメモリ１２に予め記憶された車両質量等の各種定数データを前記関係式２，３に代入して加速度を算出し、該加速度を前記ＲＡＭ等に一時格納し、その後ステップＳ５１の処理に進む

制御部１１は、ステップＳ５１において、算出した加速度と負荷係数とをギヤ比に対応したメモリ１２のデータエリアに蓄積し、その後ステップＳ５２の処理に進む。制御部１１は、ステップＳ５２（関係情報作成更新手段に相当）において、ギヤ比毎にメモリ１２に蓄積された加速度と負荷係数とに基づいて、図５に示すメモリ１２の関係情報Ｄ１１を変更し、その後ステップＳ５３の処理に進む。

制御部１１は、ステップＳ５３（推定手段、通知手段に相当）において、ギヤ比に対応した関係情報Ｄ１１をメモリ１２から抽出し、該関係情報Ｄ１１から前記算出した負荷係数ｗ１に対応した空荷状態から最大積載状態までの加速度範囲Ｒを特定し、該加速度範囲Ｒと前記算出した加速度を比較して積載率を算出し、該積載率から積載重量を推定してメモリ１２等に時系列的に記憶するとともに、推定結果を示す推定結果情報を表示部１５に表示させることで、推定結果情報を利用者等に通知し、その後ステップＳ５４の処理に進む。

制御部１１は、ステップＳ５４において、積載重量推定装置１の運用中であるか否かを判定する。制御部１１は、運用中であると判定した場合（Ｓ５４でＮ）、ステップＳ４１の処理に戻り、一連の処理を繰り返す。一方、制御部１１は、運用中ではないと判定した場合（Ｓ５４でＹ）、処理を終了する。

よって、以上の説明からも明らかなように、積載重量推定装置１の制御部１１が上述した設定処理及び運用処理を実行することで、図１に示す請求項中のギヤ状態取得手段、負荷係数算出手段、加速度検出手段、推定手段、通知手段、及び、関係情報作成変更手段として制御部１１が機能している。

なお、上述した運用処理では、積載重量を推定する毎に関係情報を変更する場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、関係情報を随時変更せずに、運用開始前に作成／変更された関係情報に基づいて積載重量を推定するなど種々異なる実施形態とすることができる。

次に、上述した構成の積載重量推定装置１の動作（作用）の一例を、図４，６等の図面を参照して以下に説明する。

積載重量推定装置１は車両に搭載されると、作業者等によって設定モードに遷移される。すると、積載重量推定装置１は作業者等によって空荷状態が入力されて、速度、エンジン回転数、アクセル開度、ギヤ比、路面勾配値、等の各車両信号が車両側から入力されると、ギヤ比を検出する。そして、積載重量推定装置１は、アクセル開度とエンジン回転数から負荷係数を算出し、速度等と前記関係式２，３から加速度を検出する。このように積載重量推定装置１は、速度、アクセル開度、エンジン回転数の変化に応じて、図４に示す負荷係数−加速度の関係をギヤ比毎にサンプリングし、作業者等によって空荷状態の設定終了が要求されると、空荷状態のグラフＧ１を算出する。

そして、作業者等は車両に積荷を行って最大積載状態にする。その後、積載重量推定装置１は作業者等によって最大積載状態が入力されて、速度、エンジン回転数、アクセル開度、ギヤ比、路面勾配値、等の各車両信号が車両側から入力されると、ギヤ比を検出する。そして、積載重量推定装置１は、アクセル開度とエンジン回転数から負荷係数を算出し、速度等と前記関係式２，３から加速度を検出する。このように積載重量推定装置１は、速度、アクセル開度、エンジン回転数の変化に応じて、図４に示す負荷係数−加速度の関係をギヤ比毎にサンプリングし、作業者等によって最大積載状態の設定終了が要求されると、最大積載状態のグラフＧ２を算出する。そして、積載重量推定装置１は、それらのグラフＧ１，Ｇ２から関係情報を作成してメモリ１２に記憶する。これにより、積載重量推定装置１のメモリ１２には、該積載重量推定装置１を搭載した車両に適した関係情報が記憶されたことになり、その後車両の運行が開始される。

積載重量推定装置１は、車両の積載が終了して、作業者等によって運用モードに遷移されると、速度、エンジン回転数、アクセル開度、ギヤ比、路面勾配値、等の各車両信号をサンプリングする。積載重量推定装置１は、ギヤ比を検出し、該ギヤ比に対応した関係状態と算出した負荷係数から空荷状態から最大積載状態までの加速度範囲Ｒを特定し、該加速度範囲Ｒと前記算出した加速度を比較して積載率を算出し、該積載率から積載重量を推定し、推定結果を示す推定結果情報を表示部１５に表示させることで、推定結果情報を利用者等に通知する。以降、積載重量推定装置１は、車両の運行中の間、上述した積載重量の推定を行って通知する。

以上説明した積載重量推定装置１によれば、車両の空荷状態及び最大積載状態の各々に対応した車両の負荷係数と車両の加速度との関係を示す関係情報Ｄ１１を、車両のギヤ状態に対応させてメモリ１２に記憶しておき、該関係情報とギヤ状態と負荷係数とから加速度範囲を特定し、該加速度範囲と車両の加速度とを比較して積載重量を推定するようにしたことから、車両に従来の荷重センサを新たなに設ける必要がなく、アクセル開度、エンジン回転数、ギヤ状態などの車両の既存の構成を利用すれば良いため、車両に積載重量推定装置１を搭載するだけで、運行中の車両の積載重量を推定することができる。従って、従来の荷重センサ等の構成部品を削減でき且つ取り付け作業の工数も削減できるため、大幅なコストダウンに貢献することができる。また、車両に適した加速度範囲に基づいて積載重量を推定するようにしたことから、車両の特性が経年変化しても、その影響を受けることなく、積載重量を推定することができる。さらに、本発明の積載重量推定装置１は、車両に対する荷重センサの取り付けが不要なため、既に市場を走行している車両、中古車、等に対する後付けを可能とすることができる。また、走行中の積載重量を運転者に通知することで、正確なシフト変更を支援することができ、急な坂道等における走行の安全性の確保に貢献することができると共に、最適なギヤ段が選定されて燃費の改善に貢献することができる。

また、上述した積載重量推定装置１によれば、車両の空荷状態の空荷時負荷係数と最大積載状態の最大積載時負荷係数を算出して関係情報Ｄ１１を作成又は変更するようにしたことから、関係情報を車両に合わせて随時学習できるため、該関係情報Ｄ１１に基づいて推定した積載重量の精度を向上させることができる。

なお、上述した本実施形態では、積載重量推定装置１が加速度を算出する実施形態とした場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、車両に搭載された加速度センサからの加速度信号に基づいて加速度を検出する実施形態とすることもできる。また、車両の速度に応じた速度信号に換えて、ＧＰＳによる速度換算データを用いてもよく、車両の現在位置における路面の勾配を示す前記勾配信号に換えて、同様にＧＰＳデータによる勾配データを用いてもよい。

このように上述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１積載重量推定装置
Ｄ１関係情報記憶手段
Ｐ１ギヤ状態取得手段
Ｐ２負荷係数算出手段
Ｐ３加速度検出手段
Ｐ４推定手段
Ｐ５通知手段
Ｐ６関係情報作成変更手段
Ｐ２１空荷時算出手段
Ｐ２２最大積載時算出手段

Claims

運行中における走行中の車両の積載重量を推定する積載重量推定装置であって、
前記車両の空荷状態及び最大積載状態の各々に対応した前記車両の負荷係数と前記車両の加速度との関係を示す関係情報を、前記車両のギヤ状態に対応して記憶する関係情報記憶手段と、
前記車両のギヤ状態を取得するギヤ状態取得手段と、
前記車両のアクセル状態とエンジン回転数とを検出して前記負荷係数を算出する負荷係数算出手段と、
前記車両の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記取得したギヤ状態及び前記算出した負荷係数に対応した前記空荷状態から前記最大積載状態までの加速度範囲を前記関係情報から特定し、前記検出した加速度と前記加速度範囲とを比較して前記積載重量を推定する推定手段と、
前記推定手段が推定した推定結果を通知する通知手段と、
を有することを特徴とする積載重量推定装置。
前記負荷係数算出手段が、前記空荷状態のときの前記アクセル状態と前記エンジン回転数とを検出して空荷時負荷係数を算出する空荷時算出手段と、前記最大積載状態のときの前記アクセル状態と前記エンジン回転数とを検出して最大積載時負荷係数を算出する最大積載時算出手段と、を有し、
前記空荷時算出手段が算出した空荷時負荷係数及び前記最大積載時算出手段が算出した前記最大積載時負荷係数に基づいて前記関係情報の作成又は更新を行う関係情報作成更新手段を有することを特徴とする請求項１記載の積載重量推定装置。