JP2015155819A - 車両状態推定装置、車両状態推定システム、車両状態推定方法、および車両状態推定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の幅方向（左右方向）における重量バランスが悪かったことが原因である横転事故の発生を抑制する技術を提供する。
【解決手段】輪重入力部１１には、車両の軸毎に、左右の輪重の計測値が入力される。制御部１２は、重量バランス演算機能１２ａにおいて、車両の軸毎に、輪重入力部１１に入力された左右の輪重の計測値に基づき、車両の左右方向の重量バランスを算出する。制御部１２は、偏載状態推定機能１２ｃにおいて、算出された車両の左右方向の重量バランスに基づいて、車両が偏載状態であるかどうかを推定する。
【選択図】図３

Description

この発明は、走行している車両の積荷が右側、または左側の一方に片寄っている状態（偏載状態）であるかどうかを推定する技術に関する。

従来、道路を走行している車両の車軸毎に、軸重を計測する軸重計測装置がある（特許文献１参照）。従来の軸重計測装置は、道路に２本以上の軸重計を車両の走行方向に並べて埋設し、車輪が軸重計上を通過するときに、その車軸の軸重を計測する。軸重計測装置で計測した各車軸の軸重の合計（総和）が車両の重量とされる。

また、道路を走行している車両の車軸毎に、右側の車輪の輪重と、左側の車輪の輪重と、を個別に計測するものもある（特許文献２参照）。

軸重計測装置は、車両の走行による道路の損傷度合いを推定し、道路の保全を図るのに利用されている。また、交通事故の抑制を目的とした、法的に規制されている重量を超える車両の取り締まりにも利用されている。

特開２０００−１２１４１８号公報 特開２００５−１２７９４１号公報

しかしながら、積荷が車両の右側、または左側の一方に片寄っていた（偏載されていた）ことが原因である車両の横転事故が最近増加している。特に、コンテナを輸送するトレーラの横転事故が増加している。このような横転事故を減少させるには、トレーラのドライバに対して、積荷が偏載状態であること(横転事故をおこす可能性が高いこと)を認識させ、より慎重な運転を促すことである。また、積荷の状態を改善させ、偏載状態を解消させることである。

特に、海上コンテナは、トレーラのドライバ等が輸送途中に封印を開封することが禁じられている。すなわち、トレーラのドライバ等は、海上コンテナ内の積荷が偏載状態であるかどうかを確認することすらできない。したがって、ドライバは、法的に規制されている速度を守ってトレーラを運転していても、コンテナ内の積荷が偏載状態であったために、横転事故をおこすことがある。

上述の特許文献１、２等に記載された技術は、車両の重量を計測しているだけであり、積荷が車両の右側、または左側の一方に片寄っている偏載状態であるかどうかを判断するものではなかった。

この発明の目的は、走行している車両の積荷が偏載状態であるかどうかを推定することによって、車両の幅方向（左右方向）における重量バランスが悪かったことが原因である横転事故を減少させる技術を提供することにある。

この発明の車両状態推定装置は、上記目的を達するために、以下のように構成している。

輪重入力部には、車両の軸毎に、左右の輪重の計測値が入力される。例えば、輪重入力部には、車両の左右方向に並べた一対の輪重計を、車両の走行方向に複数配置した軸重計測機が接続されている。この軸重計測機が車両の各軸について計測した左右の輪重を輪重入力部に入力する。

重量バランス算出部は、車両の軸毎に、輪重入力部に入力された左右の輪重の計測値に基づき、車両の左右方向(幅方向)の重量バランスを算出する。重量バランス算出部は、車両の右側と、左側との重量比に応じた値を算出すればよく、例えば、
重量バランス＝（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×１００
により算出してもよいし、
重量バランス＝（右側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×１００
により算出してもよいし、
重量バランス＝（左側の車輪の輪重）／（右側の車輪の輪重）
により算出してもよいし、
重量バランス＝（右側の車輪の輪重）／（左側の車輪の輪重）
により算出してもよいし、他の算出手法で算出してもよい。

そして、推定部が、重量バランス算出部が各軸について算出した車両の左右方向の重量バランスに基づいて、車両が偏載状態であるかどうかを推定する。

したがって、走行している車両について、積荷が偏載状態であるかどうかの推定が行える。また、偏載状態であると推定した車両のドライバに対して、その旨を表示や音声で通知することによって、積荷の偏載による横転事故をおこす可能性が高いことをドライバに認識させ、より慎重に運転させることができる。また、ドライバが、積荷の偏載状態を解消するべく、積荷の状態を変更することもできる。また、積荷が海上コンテナであれば、荷主に対して、積荷の偏載状態の解消を要望しやすくなる。その結果、車両の幅方向（左右方向）における重量バランスが悪かったことが原因である横転事故を減少させることができる。

また、推定部は、例えば、車両の運転席側に位置する先頭の第１軸を除く他の軸について、車両の左右方向における重量バランスが適切であるかどうかを判定し、その判定結果に基づいて車両が偏載状態であるかどうかを推定すればよい。車両の運転席側に位置する先頭の第１軸は、運転席やエンジンの重量がかかる軸であり、積荷の重量がほとんどかからない。また、車両は、車両の運転席側に位置する先頭の第１軸において、運転席やエンジンの重量が略左右均等にかかるように設計されている。

また、推定部は、車両の運転席側の先頭の第１軸を除く他の軸のいずれかについて、車両の左右方向における重量バランスが適切でないと判定した場合、車両が偏載状態であると推定するのが好ましい。

また、推定部は、重量バランス算出部が算出した車両の左右方向における重量バランスと、設定されている閾値との対比により、車両の左右方向における重量バランスが適切であるかどうかを判定する構成としてもよい。

この場合、車両の運転席側に位置する先頭の第１軸の左右方向における重量バランスに基づき閾値を設定すればよい。車両の運転席側に位置する先頭の第１軸の重量バランスは車両の幅方向における路面の傾斜に応じた値である。したがって、車両の幅方向における路面の傾斜に応じて閾値が設定できる。また、車両の種類や、車両の車高等に応じて閾値を設定してもよい。

この発明によれば、車両の幅方向（左右方向）における重量バランスが悪かったことが原因であるトレーラの横転事故の発生を減少させることができる。

車両状態推定システムを示す図である。 軸重計測機の主要部の構成を示すブロック図である。 車両状態推定装置の主要部の構成を示すブロック図である。 表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。 トレーラの種類を示す図である。 トレーラの軸構成を示す図である。 軸重計測機の動作を示すフローチャートである。 車両状態推定装置の動作を示すフローチャートである。 閾値設置処理を示すフローチャートである。 別の例にかかる車両状態推定装置の主要部の構成を示すブロック図である。 別の例にかかる閾値設置処理を示すフローチャートである。 別の例にかかる閾値設置処理を示すフローチャートである。 別の例にかかる車両状態推定システムを示す図である。 別の例にかかる車両状態推定装置の主要部の構成を示すブロック図である。 別の例にかかる閾値設置処理を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施形態について説明する。

図１は、この例にかかる車両状態推定システムを示す図である。この例にかかる車両状態推定システムは、車両状態推定装置１と、軸重計測機２と、表示装置３と、を備えている。軸重計測機２は、道路を走行している車両毎に、その車両の各車軸（以下、単に軸という。）の輪重を計測し、その計測結果を車両状態推定装置１に入力する。車両状態推定装置１は、軸重計測機２で計測された車両の各軸の輪重に基づき、この車両の幅方向（左右方向）における重量バランスを算出し、ここで算出した重量バランスに基づいて積荷が右側、または左側の一方に片寄っている偏載状態であるかどうかを推定する。また、車両状態推定装置１は、推定結果を表示装置３へ出力する。表示装置３は、車両状態推定装置１の推定結果に応じた表示を行うことで、推定結果を車両のドライバに通知する。

図２は、軸重計測機の主要部の構成を示すブロック図である。軸重計測機２は、車両検知部２１と、信号増幅部２２と、演算部２３と、出力部２４と、を備えている。

道路には、図２に示すように、車両検知センサ２１ｉ、軸重計２２０、軸重計２２１、軸重計２２２、および車両検知センサ２１ｏが、車両の走行方向に並べて埋設されている。軸重計２２０、軸重計２２１、および軸重計２２２が埋設されている区間が、車両の輪重を測定する測定区間になる。

車両検知センサ２１ｉは、測定区間に進入する車両を検出し、車両検知センサ２１ｏは、測定区間から退出する車両を検出する。車両検知センサ２１ｉ、２１ｏは、例えばループコイルであり、車両検知部２１に接続されている。車両検知部２１は、車両検知センサ２１ｉ、２１ｏのインダクタンスの変化により、車両を検知する。車両検知部２１は、車両の有無を演算部２３に入力する。

また、各軸重計２２０、２２１、２２２は、車両の幅方向に並べた一対の輪重計センサ２２０Ｒ、２２０Ｌ、２２１Ｒ、２２１Ｌ、２２２Ｒ，２２２Ｌで構成される。輪重計センサ２２０Ｒ、２２１Ｒ、２２２Ｒは、車両の右側の車輪が通過する位置に埋設している。輪重計センサ２２０Ｌ、２２１Ｌ、２２２Ｌは、車両の左側の車輪が通過する位置に埋設している。輪重計センサ２２０Ｒ、２２０Ｌ、２２１Ｒ、２２１Ｌ、２２２Ｒ，２２２Ｌは、例えば圧電センサであり、信号増幅部２２に接続されている。信号増幅部２２は、輪重計センサ２２０Ｒ、２２０Ｌ、２２１Ｒ、２２１Ｌ、２２２Ｒ，２２２Ｌの出力を増幅し、Ａ／Ｄ変換を行って、演算部２３に入力する。

図２に示す例では、車両の各軸の右側の車輪は、３つの輪重計センサ２２０Ｒ、２２１Ｒ、２２２Ｒで輪重が計測される。また、車両の各軸の左側の車輪は、３つの輪重計センサ２２０Ｌ、２２１Ｌ、２２２Ｌで輪重が計測される。また、図２に示す、車両の走行方向における軸重計２２０と軸重計２２１との区間長さＬ１と、軸重計２２１と軸重計２２２との区間長さＬ２と、は同じ長さであってもよいが、上述の特許文献１でも開示されているように、区間長さＬ１、Ｌ２が車両の振動波長の整数倍に近似することによる計測誤差を抑えるため、異なる長さにするのが好ましい。

なお、図２に示す例では、車両の走行方向に並べた軸重計２２０、２２１、２２２が３つである場合を例示しているが、２つ以上であれば、いくつであってもよい。

演算部２３は、車両の軸毎に、右側の車輪の輪重、および左側の車輪の輪重を算出する。出力部２４は、車両の軸毎に、演算部２３で算出した右側の車輪の輪重、および左側の車輪の輪重を車両状態推定装置１へ出力する。

なお、軸重計測機２は、軸重計２２０、２２１、２２２を通過した車輪の個数から車両の軸数を得ることができるとともに、軸重計２２０、２２１、２２２における各軸の通過タイミング（輪重の計測タイミング）の時間差から車両の速度や、軸間距離を得ることができる。

図３は、車両状態推定装置の主要部の構成を示すブロック図である。車両状態推定装置１は、輪重入力部１１と、制御部１２と、出力部１３と、を備えている。輪重入力部１１には、軸重計測機２が車両の軸毎に計測した、右側の車輪の輪重、および左側の車輪の輪重が入力される。

制御部１２は、重量バランス演算機能１２ａ、閾値設定機能１２ｂ、偏載状態推定機能１２ｃが設けたコンピュータを有する。このコンピュータが、この発明にかかる偏載車両推定方法を実行する。また、この発明にかかる偏載車両推定プログラムがインストールされるコンピュータである。重量バランス演算機能１２ａは、車両の軸毎に、その軸にかかる右側の車輪の輪重と、左側の車輪の輪重と、を用いて重量バランスＢＲを計算する。この例では、重量バランスＢＲを、
重量バランスＢＲ＝（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×１００
により算出するが、
重量バランスＢＲ＝（右側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×１００
によって算出してもよい。上記２式の計算結果は、絶対値が同じで、正負の符号が反転したものになる。

閾値設定機能１２ｂは、車両に対して偏載状態でないと推定する重量バランスＢＲの範囲を設定する。具体的には、下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨ（ＢＲｔｈＬ＜ＢＲｔｈＨ）の２つを設定する。重量バランスＢＲが、下限閾値ＢＲｔｈＬ以上で、且つ上限閾値ＢＲｔｈＨ以下である場合に偏載状態でないと推定する設定である。下限閾値ＢＲｔｈＬは負の値であり、上限閾値ＢＲｔｈＨは正の値である。下限閾値ＢＲｔｈＬと、上限閾値ＢＲｔｈＨと、は絶対値が同じであってもよいし、異なっていてもよい。

例えば、車両の右側または左側の一方が、他方に比べて２倍を超える重量であるときに、その車両に対して偏載状態であると推定するのであれば、下限閾値ＢＲｔｈＬ＝−３３、上限閾値ＢＲｔｈＨ＝３３に設定する（有効数字２桁）。また、車両の右側または左側の一方が、他方に比べて１．５倍を超える重量であるときに、その車両に対して偏載状態であると推定するのであれば、下限閾値ＢＲｔｈＬ＝−２０、上限閾値ＢＲｔｈＨ＝２０に設定する（有効数字２桁）。また、右側または左側の一方が、他方に比べて１．２５倍を超える重量であるときに、その車両に対して偏載状態であると推定するのであれば、下限閾値ＢＲｔｈＬ＝−１１、上限閾値ＢＲｔｈＨ＝１１に設定する（有効数字２桁）。さらに、右側または左側の一方が、他方に比べて２．２５倍を超える重量であるときに、車両に対して偏載状態であると推定するのであれば、下限閾値ＢＲｔｈＬ＝−３８、上限閾値ＢＲｔｈＨ＝３８に設定する（有効数字２桁）。

偏載状態推定機能１２ｃは、車両の軸毎に、重量バランス演算機能１２ａが算出した重量バランスＢＲと、閾値設定機能１２ｂがその時点で設定している下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨに基づき、積荷が車両の右側、または左側の一方に偏っている偏載状態であるかどうかを推定する。出力部１３は、偏載状態推定機能１２ｃにおける推定結果を表示装置３へ出力する。

図４は、表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。表示装置３は、表示制御部３１と、推定結果入力部３２と、表示器３３と、を備えている。表示器３３は、図２に示した測定区間の下流側で、車両を運転しているドライバが視認できる位置に設置している。推定結果入力部３２には、車両状態推定装置１による車両の偏載状態にかかる推定結果が入力される。表示制御部３１は、推定結果入力部３２に入力された車両の偏載状態の推定結果に応じて、表示器３３における表示を制御する。図４では、偏載状態であると推定された車両のドライバに対する警告を表示器３３に表示している例を示している。この例では、表示装置３は、偏載状態でないと推定された車両のドライバに対して、その旨(偏載状態でない胸）を表示器３３に表示しない。

ここでトレーラの種類について簡単に説明しておく。トレーラは、図５に示す、単車、セミトレ、およびフルトレの３種類に分類される。単車は、車両のヘッド部分と荷台部分とが分離できない一体構造の車両である。セミトレは、車両のヘッド部分と荷台部分とが分離可能な構造で、車両のヘッド部分を分離した荷台部分が自立できない構造の車両である。フルトレは、車両のヘッド部分と荷台部分とが分離可能な構造で、車両のヘッド部分を分離した荷台部分が自立できる構造の車両である。

なお、荷台には、コンテナが積まれる。

特殊車両として申請される単車、セミトレ、およびフルトレは、その軸構成が定められている。図６は、単車、セミトレ、およびフルトレの軸構成を示す図である。

単車の軸構成は、１−１、１−２、２−１、２−２の４種類である。

セミトレは、１−１−１、１−１−２、１−２−１、２−１−１、１−２−２、２−１−２、１−１−３、１−２−３、２−１−３の９種類である。

フルトレは、１−１−１−１、１−２−１−１、２−１−１−１の３種類である。

この軸構成で示す「１」は単軸であり、「２」、および「３」は組み軸である。また、車両のヘッド部分側（運転席側）からの軸を「−」で区切って示している。図５では、単車、セミトレ、およびフルトレの後ろ側（運転席と反対側）の２軸が組軸であり、その他が単軸である。組軸は、図５に示すように、隣接する軸間の距離が比較的狭い（タイヤの直径よりも少し長い。）。すなわち、軸間距離を計測することで、単軸であるか組軸であるかを判定できる。上述したように、軸重計測機２は、軸間距離を計測することができる。

以下、この例にかかる車両状態推定システムの動作について説明する。図７は、軸重計測機の動作を示すフローチャートである。軸重計測機２は、測定区間に車両が進入するのを待つ（ｓ１）。車両検知部２１が車両検知センサ２１ｉのインダクタンスの変化により、測定区間に車両が進入したことを検出する。演算部２３は、測定区間に車両が進入すると、信号増幅部２２の出力を図示していないメモリに蓄積的に記憶する（ｓ２）。信号増幅部２２は、輪重計センサ２２０Ｒ、２２０Ｌ、２２１Ｒ、２２１Ｌ、２２２Ｒ，２２２Ｌから出力される信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換したデータ（計測結果である輪重データ）を出力している。すなわち、演算部２３は、ｓ２で、計測結果である輪重データの記憶を開始している。

演算部２３は、測定区間から車両が退出すると（ｓ３）、輪重データをメモリに蓄積的に記憶する処理を終了する（ｓ４）。演算部２３は、ｓ２〜ｓ４の間にメモリに蓄積的に記憶したデータを処理し、車両の軸毎に左右の輪重を算出する（ｓ５）。ｓ５にかかる輪重の算出手法は、その車輪について軸重計２２０、２２１、２２２で計測された輪重の平均値としてもよいし、公知の他の手法（例えば、特開平８−７５５３５号公報に記載された手法）で算出してもよい。

軸重計測機２は、出力部２４において、ｓ５で算出した車両の各軸の左右の輪重を車両状態推定装置１へ出力し（ｓ６）、ｓ１に戻る。

図８は、車両状態推定装置の動作を示すフローチャートである。車両状態推定装置１は、軸重計測機２から車両の各軸の左右の輪重が輪重入力部１１に入力されると（ｓ１１）、制御部１２が重量バランス演算機能１２ａにおいて、車両の各軸の重量バランスＢＲを算出する（ｓ１２）。ｓ１２では、車両の各軸の重量バランスＢＲを、
重量バランスＢＲ＝（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×１００
により算出する。

制御部１２は、閾値設定機能１２ｂにおいて、下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定する閾値設定処理を行う（ｓ１３）。

図９は、閾値設定機能１２ｂが下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定する閾値設定処理を示すフローチャートである。閾値設定機能１２ｂは、第１軸の輪重比（左側の車輪の輪重／右側の車輪の輪重）を算出し（ｓ２１）、この第１軸の輪重比が適切であるかどうかを判定する（ｓ２２）。ｓ２２では、ｓ２１で算出した第１軸の輪重比が予め定めた比率（例えば、０．９〜１．１）の範囲内であれば適切と判定し、この範囲内でなければ適切でないと判定する。車両の運転席側の先頭の第１軸は、荷台に積まれた積荷の状態による影響をほとんど受けない。車両の運転席側の先頭の第１軸には、運転席やエンジンの重量がかかっている。したがって、車両の幅方向における路面の傾斜がある程度大きくなると、運転席側の先頭の第１軸の輪重比が適切でない状態になる。すなわち、ｓ２２では、路面が車両の幅方向に傾斜しているかどうかを判定している。

閾値設定機能１２ｂは、運転席側の先頭の第１軸の輪重比が適切であると判定すると、下限閾値ＢＲｔｈＬを予め定められている−Ａに設定するとともに、上限閾値ＢＲｔｈＨを予め定められている＋Ａに設定する（ｓ２３）。ｓ２３では、下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを正負が異なり、絶対値が同じＡに設定する。例えば、下限閾値ＢＲｔｈＬ＝−３３、および上限閾値ＢＲｔｈＨ＝３３を設定する（Ａ＝３３の場合）。

一方、閾値設定機能１２ｂは、運転席側の先頭の第１軸の輪重比が適切でないと判定すると(車両の幅方向において路面が傾斜していると判定すると、）、路面の傾斜に応じた下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを算出し（ｓ２４）、ここで算出した下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定する（ｓ２５）。下限閾値ＢＲｔｈＬは、予め定められている−Ａと、運転席側の先頭の第１軸について計測された左側の車輪の輪重、および右側の車輪の輪重を用い、
下限閾値ＢＲｔｈＬ＝−Ａ＋（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×α
ただし、αは予め定めた定数（α＞０）
により算出し、上限閾値ＢＲｔｈＨは、予め定められているＡと、運転席側の先頭の第１軸について計測された左側の車輪の輪重、および右側の車輪の輪重を用い、
上限閾値ＢＲｔｈＨ＝Ａ＋（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×α
ただし、αは予め定めた定数（α＞０）
により算出する。

これにより、閾値設定機能１２ｂは、路面の傾斜に応じた下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定することができる。

図８に戻って、制御部１２は、偏載状態推定機能１２ｃにおいて、運転席側の先頭の第１軸を除く、他の軸において、ｓ１２で算出した重量バランスＢＲが、ｓ１３で設定した閾値の範囲内でない軸があるかどうかを判定する（ｓ１４）。制御部１２は、ｓ１４で、いずれの軸もｓ１２で算出した重量バランスＢＲがｓ１３で設定した閾値の範囲内であると判定すると、積荷が偏載状態でないと判定する（ｓ１５）。一方、ｓ１２で算出した重量バランスＢＲがｓ１３で設定した閾値の範囲内でない軸が１つでもあれば、積荷が偏載状態であると推定する（ｓ１６）。車両状態推定装置１は、出力部１３からｓ１５、またはｓ１６における推定結果を表示装置３に出力し（ｓ１７）、ｓ１１に戻る。

表示装置３は、車両状態推定装置１から入力された推定結果が偏載状態であれば、その旨を表示器３３に表示し、積荷が偏載状態であることを、その車両を運転しているドライバに通知し、認識させる。

これにより、積荷が偏載状態であると推定した車両（トレーラ）のドライバに対して、その旨を通知し、認識させることができる。すなわち、積荷の偏載による横転事故をおこす可能性が高いことをドライバに認識させ、より慎重に運転させることができる。また、ドライバが、積荷の偏載状態を解消するべく、積荷の状態を変更することもできる。また、積荷が海上コンテナであれば、荷主に対して、積荷の偏載状態の解消を要望しやすくなる。その結果、車両の幅方向（左右方向）における重量バランスが悪かったことが原因である横転事故を減少させることができる。

なお、重量バランスは、上述した算出手法に限らず、例えば、
重量バランスＢＲ＝（左側の車輪の輪重）／（右側の車輪の輪重）
により算出してもよいし、
重量バランスＢＲ＝（右側の車輪の輪重）／（左側の車輪の輪重）
により算出してもよいし、他の手法で算出してもよい。

また、上記の例では、車両の種別（単車、セミトレーラ、フルトレーラ）に関係なく下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定する構成としたが、積荷の偏載による横転事故は、単車、セミトレーラ、フルトレーラの順におこりやすい。このことから、以下に示す例のように、車両の種別に応じて下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定する構成としてもよい。

図１０は、この例にかかる車両状態推定装置の主要部の構成を示すブロック図である。この例にかかる車両状態推定装置１は、制御部１２に車種判定機能１２ｄを有する点で上述の例と異なる。

なお、この図１０では、図３と同じ構成については、同一の符号を付している。

車種判定機能１２ｄには、軸重計測機２から、軸重計２２０、２２１、２２２を通過した車輪の個数から得た車両の軸数、および各軸が軸重計２２０、２２１、２２２を通過したタイミング（輪重の計測タイミング）の時間差から算出した車両の速度を用いて算出した軸間距離が入力される。車種判定機能１２ｄは、軸重計測機２から入力された車両の軸数、および軸間距離から、その車両の軸構成を得る。軸間距離は、隣接する２つの軸間毎に入力される。車種判定機能１２ｄは、ここで得た軸構成から、車両が単車、セミトレ、フルトレのいずれであるかを判定し、判定結果を閾値設定機能１２ｂに入力する。車種の判定は、図６に示した表を用いることで行える。

この例にかかる軸重計測機２は、上述の例と同様の処理（図７に示した処理）を行うとともに、車両の軸数、および軸間距離を輪重入力部１１に入力する。

図１１、および図１２は、この例にかかる閾値設定機能１２ｂが下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定する処理を示すフローチャートである。

なお、この例にかかる車両状態推定装置１も、上述した例で説明した図８に示す処理を実行する。ただし、ｓ１３にかかる閾値設定処理については、図９に示した処理ではなく、図１１、および図１２に示す処理を実行する。

閾値設定機能１２ｂは、第１軸の輪重比（左側の車輪の輪重／右側の車輪の輪重）を算出し（ｓ３１）、この第１軸の輪重比が適切であるかどうかを判定する（ｓ３２）。ｓ３１、およびｓ３２は、上述した例にかかるｓ２１、ｓ２２と同じ処理である。

閾値設定機能１２ｂは、運転席側の先頭の第１軸の輪重比が適切であると判定すると、車種判定機能１２ｄが判定した車種が単車であれば、下限閾値ＢＲｔｈＬを予め定められている−Ａに設定するとともに、上限閾値ＢＲｔｈＨを予め定められている＋Ａに設定する（ｓ３３、ｓ３４）。ｓ３４は、上述した例にかかるｓ２３と同じ処理である。

また、閾値設定機能１２ｂは、車種判定機能１２ｄが判定した車種がセミトレであれば、下限閾値ＢＲｔｈＬを予め定められている−Ｂ（Ａ＞Ｂ）に設定するとともに、上限閾値ＢＲｔｈＨを予め定められている＋Ｂに設定する（ｓ３３、ｓ３５、ｓ３６）。ｓ３６は、設定する値が異なるだけで、上述した例にかかるｓ２３や、ｓ３４と同じ処理である。例えば、Ｂ＝２５である。

また、閾値設定機能１２ｂは、車種判定機能１２ｄが判定した車種がフルトレであれば、下限閾値ＢＲｔｈＬを予め定められている−Ｃ（Ｂ＞Ｃ）に設定するとともに、上限閾値ＢＲｔｈＨを予め定められている＋Ｃに設定する（ｓ３３、ｓ３５、ｓ３７）。ｓ３７は、設定する値が異なるだけで、上述した例にかかるｓ２３、ｓ３４や、ｓ３６と同じ処理である。例えば、Ｃ＝２０である。

一方、閾値設定機能１２ｂは、ｓ３２で、運転席側の先頭の第１軸の輪重比が適切でないと判定すると、車種判定機能１２ｄが判定した車種が単車であれば、下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを算出し（ｓ３８、ｓ３９）、ここで算出した下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定する（ｓ４０）。ｓ３９にかかる処理は、上述した例のｓ２４と同様であり、下限閾値ＢＲｔｈＬは、予め定められている−Ａと、運転席側の先頭の第１軸について計測された左側の車輪の輪重、および右側の車輪の輪重を用い、
下限閾値ＢＲｔｈＬ＝−Ａ＋（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×α
により算出し、上限閾値ＢＲｔｈＨは、予め定められているＡと、運転席側の先頭の第１軸について計測された左側の車輪の輪重、および右側の車輪の輪重を用い、
上限閾値ＢＲｔｈＨ＝Ａ＋（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×α
により算出する。

また、閾値設定機能１２ｂは、車種判定機能１２ｄが判定した車種がセミトレであれば、下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを算出し（ｓ３８、ｓ４１、ｓ４２）、ここで算出した下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定する（ｓ４３）。ｓ４２にかかる処理は、上述した例のｓ３９と同様であるが、上述のＡではなく、Ｂを用いる点で異なる。具体的には、下限閾値ＢＲｔｈＬは、予め定められている−Ｂと、運転席側の先頭の第１軸について計測された左側の車輪の輪重、および右側の車輪の輪重を用い、
下限閾値ＢＲｔｈＬ＝−Ｂ＋（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×α
により算出し、上限閾値ＢＲｔｈＨは、予め定められているＢと、運転席側の先頭の第１軸について計測された左側の車輪の輪重、および右側の車輪の輪重を用い、
上限閾値ＢＲｔｈＨ＝Ｂ＋（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×α
により算出する。

また、閾値設定機能１２ｂは、車種判定機能１２ｄが判定した車種がフルトレであれば、下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを算出し（ｓ３８、ｓ４１、ｓ４４）、ここで算出した下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定する（ｓ４５）。ｓ４４にかかる処理は、上述した例のｓ３９やｓ４２と同様であるが、上述のＡやＢではなく、Ｃを用いる点で異なる。具体的には、下限閾値ＢＲｔｈＬは、予め定められている−Ｃと、運転席側の先頭の第１軸について計測された左側の車輪の輪重、および右側の車輪の輪重を用い、
下限閾値ＢＲｔｈＬ＝−Ｃ＋（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×α
により算出し、上限閾値ＢＲｔｈＨは、予め定められているＣと、運転席側の先頭の第１軸について計測された左側の車輪の輪重、および右側の車輪の輪重を用い、
上限閾値ＢＲｔｈＨ＝Ｃ＋（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×α
により算出する。

このように、この例では、路面の傾斜だけでなく、車両の種別も考慮して下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定するので、積荷の偏載状態により横転する可能性が高いかどうかを車種別に推定することができる。したがって、車両の幅方向（左右方向）における重量バランスが悪かったことが原因であるトレーラの横転事故の発生を減少させることができる。

また、図１３は、別の例にかかる車両状態推定システムを示す図である。

なお、この図１３では、図１と同じ構成については、同一の符号を付している。

この例にかかる車両状態推定システムは、上述した車両状態推定装置１、軸重計測機２、および表示装置３に加えて、車高検知機４を備えている。この車高検知機４は、その車両が予め定めた車高以下（例えば、３．８ｍ以下）であるかどうかを検出できる構成であればよく、車両の車高を計測する機能（測距機能）を備えていなくてもよい。具体的には、走行している車両のコンテナの上面にレーザ光や超音波を照射してから、その反射波を検知するまでの時間が予め定めた時間以内であるかどうかを判定する構成であってもよいし、反射波を検知するまでの時間を用いて反射波の飛行距離を算出し、車高を得る構成であってもよい。

なお、日本の道路交通法では車高を３．８ｍ以下に定められており、車高が３．８ｍを超える車両は、海上コンテナ輸送車等の特別に許可された車両である。

図１４は、この例にかかる車両状態推定装置１の主要部の構成を示すブロック図である。

なお、この図１４では、図３、図１０と同じ構成については、同一の符号を付している。

この例にかかる車両状態推定装置１は、上述した輪重入力部１１、制御部１２、および出力部１３に加えて、車高入力部１４を備えている。車高入力部１４には、車高検知機４から、その車両が予め定めた車高以下（例えば、３．８ｍ以下）であるかどうかを示す検知信号が入力される。また、閾値設定機能１２ｂは、以下に示すように、車両の車高が予め定めた車高以下（例えば、３．８ｍ以下）であるかどうかに応じて下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定する。

この例にかかる軸重計測機２は、上述の例と同様の処理（図７に示した処理）を行う。 図１５は、この例にかかる閾値設定機能１２ｂが下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定する処理を示すフローチャートである。

なお、この例にかかる車両状態推定装置１も、上述した例で説明した図８に示す処理を実行する。ただし、ｓ１３にかかる閾値設定処理については、図９に示した処理ではなく、図１５に示す処理を実行する。

閾値設定機能１２ｂは、第１軸の輪重比（左側の車輪の輪重／右側の車輪の輪重）を算出し（ｓ５１）、この第１軸の輪重比が適切であるかどうかを判定する（ｓ５２）。ｓ５１、およびｓ５２は、上述した例にかかるｓ２１、ｓ２２と同じ処理である。

閾値設定機能１２ｂは、運転席側の先頭の第１軸の輪重比が適切であると判定すると、車高検知機４が検知した車高が予め定めた高さ以下であったかどうかを判定する（ｓ５３）。閾値設定機能１２ｂは、ｓ５３で車高が予め定めた高さ以下であると判定すると、下限閾値ＢＲｔｈＬを予め定められている−Ａに設定するとともに、上限閾値ＢＲｔｈＨを予め定められている＋Ａに設定する（ｓ５４）。ｓ５４は、上述した例にかかるｓ２３と同じ処理である。

また、閾値設定機能１２ｂは、ｓ５３で車高が予め定めた高さ以下でないと判定すると、下限閾値ＢＲｔｈＬを予め定められている−Ａ×βに設定するとともに、上限閾値ＢＲｔｈＨを予め定められている＋Ａ×βに設定する（ｓ５５）。βは、予め設定されている高さ係数であり、0＜β＜１である。

一方、閾値設定機能１２ｂは、運転席側の先頭の第１軸の輪重比が適切でないと判定すると、車高検知機４が検知した車高が予め定めた高さ以下であったかどうかを判定する（ｓ５６）。このｓ５６にかかる処理は、上述のｓ５３と同じ処理である。閾値設定機能１２ｂは、ｓ５３で車高が予め定めた高さ以下であると判定すると、下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを算出し（ｓ５７）、ここで算出した下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定する（ｓ５８）。ｓ５７では、下限閾値ＢＲｔｈＬは、予め定められている−Ａと、運転席側の先頭の第１軸について計測された左側の車輪の輪重、および右側の車輪の輪重を用い、
下限閾値ＢＲｔｈＬ＝−Ａ＋（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×α
により算出し、上限閾値ＢＲｔｈＨは、予め定められているＡと、運転席側の先頭の第１軸について計測された左側の車輪の輪重、および右側の車輪の輪重を用い、
上限閾値ＢＲｔｈＨ＝Ａ＋（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×α
により算出する。このｓ５７、およびｓ５８にかかる処理は、上述したｓ２４、およびｓ２５と同じ処理である。

また、閾値設定機能１２ｂは、ｓ５６で車高が予め定めた高さ以下でないと判定すると、下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを算出し（ｓ５９）、ここで算出した下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定する（ｓ６０）。ｓ５９では、下限閾値ＢＲｔｈＬは、予め定められている−Ａと、運転席側の先頭の第１軸について計測された左側の車輪の輪重、および右側の車輪の輪重に加えて、上述した高さ係数βを用い、
下限閾値ＢＲｔｈＬ＝−Ａ＋（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×α×β
により算出し、上限閾値ＢＲｔｈＨは、予め定められているＡと、運転席側の先頭の第１軸について計測された左側の車輪の輪重、および右側の車輪の輪重を用い、
上限閾値ＢＲｔｈＨ＝Ａ＋（左側の車輪の輪重−左右の車輪の輪重の平均）／（左右の車輪の輪重の平均）×α×β
により算出する。

このように、この例では、路面の傾斜だけでなく、車両の車高も考慮して下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを設定するので、積荷の偏載状態により横転する可能性が高いかどうかの推定が車高を考慮して行える。したがって、車両の幅方向（左右方向）における重量バランスが悪かったことが原因であるトレーラの横転事故の発生を減少させることができる。

なお、この例では、下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを、車高が予め定めた高さ以下であるかどうかによる２段階で変化させるとしたが、上述の高さ係数βを車両の車高に応じて３段階以上で変化させるようにしてもよい。この場合には、車高検知機４は、車両の車高を計測する機能を備える。

また、上述の例を組み合わせて、下限閾値ＢＲｔｈＬ、および上限閾値ＢＲｔｈＨを、車両の種別、および車高に応じて設定するようにしてもよいし、さらには、路面の傾斜、車両の種別、および車高に応じて設定するようにしてもよい。

１−車両状態推定装置
２−軸重計測機
３−表示装置
４−車高検知機
１１−輪重入力部
１２−制御部
１２ａ−重量バランス演算機能
１２ｂ−閾値設定機能
１２ｃ−偏載状態推定機能
１２ｄ−車種判定機能
１３−出力部
１４−車高入力部
２２０、２２１、２２２−軸重計
２２０Ｌ，２２０Ｒ、２２１Ｌ，２２１Ｒ、２２２Ｌ，２２２Ｒ−輪重計センサ

Claims (13)

1. 車両の軸毎に、左右の輪重の計測値が入力される輪重入力部と、
   前記車両の軸毎に、前記輪重入力部に入力された左右の輪重の計測値に基づき、前記車両の左右方向の重量バランスを算出する重量バランス算出部と、
   前記重量バランス算出部が各軸について算出した前記車両の左右方向の重量バランスに基づいて、前記車両が偏載状態であるかどうかを推定する推定部と、を備えている車両状態推定装置。
2. 前記輪重入力部は、前記車両の左右方向に並べた一対の輪重計を、前記車両の走行方向に複数配置した軸重計測機に接続されている、請求項１に記載の車両状態推定装置。
3. 前記推定部は、前記車両の運転席側に位置する先頭の第１軸を除く他の軸について、前記車両の左右方向における重量バランスが適切であるかどうかを判定し、その判定結果に基づいて前記車両が偏載状態であるかどうかを推定する、請求項１、または２に記載の車両状態推定装置。
4. 前記推定部は、前記車両の運転席側の先頭の第１軸を除く他の軸のいずれかについて、前記車両の左右方向における重量バランスが適切でないと判定した場合、前記車両が偏載状態であると推定する、請求項３に記載の車両状態推定装置。
5. 前記推定部は、前記重量バランス算出部が算出した前記車両の左右方向における重量バランスと、設定されている閾値との対比により、前記車両の左右方向における重量バランスが適切であるかどうかを判定する、請求項３、または４のいずれかに記載の車両状態推定装置。
6. 前記閾値を設定する閾値設定部を備えた請求項５に記載の車両状態推定装置。
7. 前記閾値設定部は、前記車両の運転席側に位置する先頭の第１軸の左右方向における重量バランスに基づき前記閾値を設定する、請求項６に記載の車両状態推定装置。
8. 前記輪重入力部に入力された、前記車両の各軸にかかる、左右の輪重の計測タイミングの時間差に基づき、前記車両の車種を判定する車種判定部を備え、
   前記閾値設定部は、前記車種判定部が判定した前記車両の車種に応じて前記閾値を設定する、請求項６、または７に記載の車両状態推定装置。
9. 前記車両の車高を検知する車高検知機から、前記車両の車高が入力される車高入力部を備え、
   前記閾値設定部は、前記車高入力部に入力された前記車両の車高に応じて前記閾値を設定する、請求項６〜８のいずれかに記載の車両状態推定装置。
10. 前記推定部の推定結果を出力する出力部を備えた、請求項１〜９のいずれかに記載の車両状態推定装置。
11. 車両の軸毎に、左右の輪重を計測し、その計測結果を出力する軸重計測機と、
    前記軸重計測機が計測した車両の各軸の左右の輪重が入力される輪重入力部、
    前記車両の軸毎に、前記輪重入力部に入力された左右の輪重の計測値に基づき、前記車両の左右方向の重量バランスを算出する重量バランス算出部、および
    前記重量バランス算出部が各軸について算出した前記車両の左右方向の重量バランスに基づいて、前記車両が偏載状態であるかどうかを推定する推定部、を備えている車両状態推定装置と、
    を有する偏載車両検出システム。
12. 輪重入力部に入力された、車両の各軸の左右の輪重の計測値に基づき、前記車両の左右方向の重量バランスを算出する重量バランス算出ステップと、
    前記重量バランス算出ステップが各軸について算出した前記車両の左右方向の重量バランスに基づいて、前記車両が偏載状態であるかどうかを推定する推定ステップと、を備えている車両状態推定方法。
13. 輪重入力部に入力された、車両の各軸の左右の輪重の計測値に基づき、前記車両の左右方向の重量バランスを算出する重量バランス算出ステップと、
    前記重量バランス算出ステップが各軸について算出した前記車両の左右方向の重量バランスに基づいて、前記車両が偏載状態であるかどうかを推定する推定ステップと、をコンピュータに実行させる車両状態推定プログラム。

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