JP2023148988A - System and method for estimating weight of load in specially-equipped vehicle and computer program - Google Patents

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崇展 堀
Takanobu Hori
成宏 上田
Narihiro Ueda
善朗 村下
Yoshiaki Murashita
典明 宮崎
Noriaki Miyazaki
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Abstract

To provide a system and a method for estimating the weight of the load in a specially-equipped vehicle and a computer program.SOLUTION: A specially-equipped vehicle having a hydraulic actuator for lifting a cargo box includes: a first acquisition unit for acquiring first data on the magnitude of a hydraulic pressure from a pressure meter for measuring the magnitude of a hydraulic pressure that acts on the hydraulic actuator; a second acquisition unit for acquiring second data on the magnitude of an inclination angle from an inclination meter for measuring an inclination angle of the specially-equipped vehicle; a storage unit for storing more than one relation between the inclination angle and the magnitude of the hydraulic pressure when the weight and the position of a loaded material are changed, in relation to the weight of the loaded material; and an estimation unit for estimating the weight of the load in the cargo box with reference to the relation stored in the storage unit when the first data and the second data are acquired.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、特装車の積載重量推定システム、特装車の積載重量推定方法、及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a system for estimating the loaded weight of a specially equipped vehicle, a method for estimating the loaded weight of a specially equipped vehicle, and a computer program.

近年、トラック等の大型車両において、自重(積載重量)を計測する自重計が搭載されたものが知られている。 BACKGROUND ART In recent years, large vehicles such as trucks have been known to be equipped with a weight scale for measuring their own weight (loaded weight).

従来の自重計では、フロント及びリアの車軸両端部に取り付けられた荷重センサを用いて、前後左右の各タイヤに掛かる荷重を計測し、各荷重センサの出力の合計から積載重量を求めている。 Conventional weight meters use load sensors attached to both ends of the front and rear axles to measure the load on each front, rear, left, and right tire, and calculate the loaded weight from the sum of the outputs of each load sensor.

特開2004-132871号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-132871

しかしながら、従来の自重計では、各荷重センサの出力の合計を積載重量に換算する方式が取られているので、車両が傾斜地に存在する場合、荷台上の積み荷のバランスが均等でない場合等において、正しい積載重量を計測できないことがある。 However, conventional weight meters convert the sum of the outputs of each load sensor into the loaded weight, so when the vehicle is on a slope or the load on the platform is not evenly balanced, etc. It may not be possible to measure the correct loaded weight.

本発明は、荷台上の積み荷のバランスが均等でない場合であっても、精度良く積載重量を推定できる特装車の積載重量推定システム、特装車の積載重量推定方法、及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a system for estimating the loaded weight of a specially equipped vehicle, a method for estimating the loaded weight of a specially equipped vehicle, and a computer program that can accurately estimate the loaded weight even when the balance of the loaded cargo on the loading platform is uneven. do.

本発明の一態様に係る特装車の積載重量推定システムは、荷箱を昇降させるための油圧アクチュエータを備える特装車に関して、前記油圧アクチュエータに作用する油圧の大きさを計測する圧力計から、前記油圧の大きさに関する第1データを取得する第1取得部と、前記特装車の傾斜角を計測する傾斜計から、前記傾斜角に関する第2データを取得する第2取得部と、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の前記傾斜角と前記油圧の大きさとの間の関係を、前記積載物の重量に関連付けて複数記憶する記憶部と、前記第1データ及び前記第2データを取得した場合、前記記憶部に記憶されている関係を参照して、前記荷箱における積載重量を推定する推定部とを備える。 A system for estimating the loaded weight of a specially equipped vehicle according to one aspect of the present invention, with respect to a specially equipped vehicle equipped with a hydraulic actuator for raising and lowering a cargo box, calculates the magnitude of the hydraulic pressure from a pressure gauge that measures the magnitude of the hydraulic pressure acting on the hydraulic actuator. a first acquisition section that acquires first data regarding the tilt angle of the specially equipped vehicle; a second acquisition section that acquires second data regarding the tilt angle from an inclinometer that measures the tilt angle of the specially equipped vehicle; a storage unit that stores a plurality of relationships between the angle of inclination and the magnitude of the oil pressure when changed in association with the weight of the loaded object; and when the first data and the second data are acquired; and an estimation section that estimates the loaded weight in the cargo box by referring to the relationship stored in the storage section.

本発明の一態様に係る特装車の積載重量推定方法は、荷箱を昇降させるための油圧アクチュエータを備える特装車に関して、前記油圧アクチュエータに作用する油圧の大きさを計測する圧力計から、前記油圧の大きさに関する第1データを取得し、前記特装車の傾斜角を計測する傾斜計から、前記傾斜角に関する第2データを取得し、前記第1データ及び前記第2データを取得した場合、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の前記傾斜角と前記油圧の大きさとの間の関係を、前記積載物の重量に関連付けて複数記憶する記憶部を参照して、前記荷箱における積載重量を推定する処理をコンピュータにより実行する。 A method for estimating the loaded weight of a specially equipped vehicle according to one aspect of the present invention is, for a specially equipped vehicle equipped with a hydraulic actuator for raising and lowering a cargo box, calculating the magnitude of the hydraulic pressure from a pressure gauge that measures the magnitude of the hydraulic pressure acting on the hydraulic actuator. If the first data regarding the tilt angle is acquired from the inclinometer that measures the tilt angle of the specially equipped vehicle, and the first data and the second data are acquired, the weight of the loaded object is determined. and estimating the loaded weight in the cargo box with reference to a storage unit that stores a plurality of relationships between the angle of inclination and the magnitude of the hydraulic pressure when the loading position is changed in association with the weight of the loaded object. The computer executes the process.

本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、荷箱を昇降させるための油圧アクチュエータを備える特装車に関して、前記油圧アクチュエータに作用する油圧の大きさを計測する圧力計から、前記油圧の大きさに関する第1データを取得し、前記特装車の傾斜角を計測する傾斜計から、前記傾斜角に関する第2データを取得し、前記第1データ及び前記第2データを取得した場合、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の前記傾斜角と前記油圧の大きさとの間の関係を、前記積載物の重量に関連付けて複数記憶する記憶部を参照して、前記荷箱における積載重量を推定する処理を実行させるためのコンピュータプログラムである。 A computer program according to one aspect of the present invention is configured to cause a computer to determine, with respect to a specially equipped vehicle equipped with a hydraulic actuator for raising and lowering a cargo box, the magnitude of the hydraulic pressure from a pressure gauge that measures the magnitude of the hydraulic pressure acting on the hydraulic actuator. and second data regarding the inclination angle from an inclinometer that measures the inclination angle of the specially equipped vehicle. When the first data and the second data are obtained, the weight and the weight of the loaded object are obtained. Estimating the loaded weight in the cargo box with reference to a storage unit that stores a plurality of relationships between the inclination angle and the magnitude of the hydraulic pressure when the loading position is changed in association with the weight of the loaded object. It is a computer program for executing processing.

本願によれば、荷台上の積み荷のバランスが均等でない場合であっても、精度良く積載重量を推定できる。 According to the present application, even if the balance of the cargo on the platform is not equal, the loaded weight can be estimated with high accuracy.

実施の形態1に係る特装車の全体構成を示す側面図である。1 is a side view showing the overall configuration of a specially equipped vehicle according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る特装車の全体構成を示す平面図である。1 is a plan view showing the overall configuration of a specially equipped vehicle according to Embodiment 1. FIG. 荷箱を起立させた状態の側面図である。FIG. 3 is a side view of the cargo box in an upright state. 積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a loaded weight estimation system. 積載物を含む荷箱の重心位置とピッチ角度の変化との関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between the center of gravity position of a cargo box containing a loaded object and a change in pitch angle. 積載重量及び積載位置を変化させた場合の油圧値とピッチ角度との関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between oil pressure value and pitch angle when the loaded weight and loading position are changed. 関係テーブルの一例を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of a relational table. 実施の形態1における積載重量の推定方法を説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a method for estimating a loaded weight in the first embodiment. 実施の形態1における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。2 is a flowchart illustrating a procedure for estimating a loaded weight in the first embodiment. 積載重量の表示例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of display of loaded weight. 実施の形態2における積載重量の推定方法を説明する説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a method for estimating a loaded weight in Embodiment 2. FIG. 実施の形態3における積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of a loaded weight estimation system in Embodiment 3. FIG. 実施の形態3における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a procedure for estimating a loaded weight in Embodiment 3. 実施の形態4における積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of a loaded weight estimation system in Embodiment 4. FIG. 実施の形態4における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a procedure for estimating a loaded weight in Embodiment 4. 実施の形態5における積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of a loaded weight estimation system in Embodiment 5. FIG. 実施の形態5における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a procedure for estimating a loaded weight in Embodiment 5. 学習モデルの構成例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of a learning model.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1に係る特装車1の全体構成を示す側面図、図2はその平面図、図3は荷箱を起立させた状態の側面図である。図1~図3に例示する特装車1は、走行部であるトラックシャシ2と、走行部に搭載される架装装置の一例であるダンプ装置3とを備えるダンプトラックである。以下の説明において、前後、左右、上下の各方向は、トラックシャシ2の運転席に座った運転手から見た前後、左右、上下の各方向を表すものとする。なお、図2では、説明のために、ダンプ装置3を取り除いた状態を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below based on drawings showing embodiments thereof.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side view showing the overall configuration of a specially equipped vehicle 1 according to Embodiment 1, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a side view showing a state in which a cargo box is erected. The specially equipped vehicle 1 illustrated in FIGS. 1 to 3 is a dump truck that includes a truck chassis 2, which is a running section, and a dump device 3, which is an example of a mounting device mounted on the running section. In the following description, the front and rear, left and right, and up and down directions refer to the front and back, left and right, and up and down directions as seen from the driver sitting in the driver's seat of the truck chassis 2. Note that FIG. 2 shows a state in which the dump device 3 is removed for the sake of explanation.

トラックシャシ2は、運転席が設けられるキャブ20と、キャブ20を支持するシャシフレーム21とを備える。シャシフレーム21は、前後方向に延びる左右一対のメインフレーム(縦根太)21A,21Aと、左右一対のメインフレーム21A,21Aを連結する複数のクロスメンバ(横根太)21B,…,21Bとにより構成される(図2を参照)。トラックシャシ2の前輪22F及び後輪22R,22Rは不図示の懸架装置を介してメインフレーム21A,21Aに回転可能に取り付けられる。トラックシャシ2は、エンジン70(原動機)と、このエンジン70にクラッチを介して連結される変速機とを備えており、駆動輪(例えば前輪22F)の駆動系にエンジン70の駆動力を変速機を介して伝達することによって、走行するように構成されている。 The truck chassis 2 includes a cab 20 in which a driver's seat is provided, and a chassis frame 21 that supports the cab 20. The chassis frame 21 is composed of a pair of left and right main frames (vertical joists) 21A, 21A extending in the front-rear direction, and a plurality of cross members (horizontal joists) 21B, ..., 21B that connect the pair of left and right main frames 21A, 21A. (See Figure 2). Front wheels 22F and rear wheels 22R, 22R of the truck chassis 2 are rotatably attached to main frames 21A, 21A via a suspension device (not shown). The truck chassis 2 includes an engine 70 (prime mover) and a transmission connected to the engine 70 via a clutch, and transmits the driving force of the engine 70 to the drive system of the drive wheels (for example, the front wheels 22F). The vehicle is configured to travel by transmitting information via the .

ダンプ装置3は、シャシフレーム21上に固定されるサブフレーム30と、サブフレーム30によって支持され、土砂などの荷が積載される荷箱4とを備える。荷箱4は、サブフレーム30の後端部にて左右方向に延びるヒンジ軸31の回りに回動可能に支持されている。荷箱4は、上方が開放された箱体であり、矩形状の底部40を囲むように配置されたフロントパネル41、左右一対のサイドパネル42、及びリアパネル(後アオリ)43を備える。リアパネル43は開閉可能に構成されている。 The dump device 3 includes a subframe 30 fixed on the chassis frame 21, and a cargo box 4 supported by the subframe 30 and loaded with a load such as earth and sand. The cargo box 4 is rotatably supported at the rear end of the subframe 30 around a hinge shaft 31 extending in the left-right direction. The packing box 4 is a box with an open top, and includes a front panel 41 arranged to surround a rectangular bottom 40, a pair of left and right side panels 42, and a rear panel (rear tilt) 43. The rear panel 43 is configured to be openable and closable.

ダンプ装置3は、荷箱4を傾斜させるためのホイスト機構5を備える。ホイスト機構5は、例えば、リフトアーム51、油圧シリンダ52、テンションリンク53を備える。ホイスト機構5の油圧シリンダ52を伸長させると、荷箱4は、その前部が持ち上げられ、傾斜角度が大きくなる方向に回動する。傾斜角度が大きくなる方向への荷箱4の回動を、本実施の形態では荷箱4の上昇ともいう。一方、ホイスト機構5の油圧シリンダ52を短縮させると、荷箱4は、その前部が下げられ、傾斜角度が小さくなる方向に回動する。傾斜角度が小さくなる方向への荷箱4の回動を、本実施の形態では荷箱4の下降ともいう。 The dump device 3 includes a hoist mechanism 5 for tilting the cargo box 4. The hoist mechanism 5 includes, for example, a lift arm 51, a hydraulic cylinder 52, and a tension link 53. When the hydraulic cylinder 52 of the hoist mechanism 5 is extended, the front part of the cargo box 4 is lifted and the cargo box 4 is rotated in a direction in which the angle of inclination becomes larger. In this embodiment, the rotation of the packing box 4 in the direction in which the inclination angle increases is also referred to as the lifting of the packing box 4. On the other hand, when the hydraulic cylinder 52 of the hoist mechanism 5 is shortened, the front part of the cargo box 4 is lowered, and the cargo box 4 rotates in a direction where the inclination angle becomes smaller. In this embodiment, the rotation of the cargo box 4 in the direction in which the inclination angle becomes smaller is also referred to as the lowering of the cargo box 4.

油圧シリンダ52を伸縮させる油圧機構は、油圧ポンプ61、作動油タンク62、制御弁63などを備える。油圧供給源である油圧ポンプ61は、PTO71(Power Take-Off)を介して伝達されるエンジン70の動力によって駆動されることにより、油圧配管64を通じて作動油タンク62内の作動油を汲み上げ、吐出口に接続された主管65を通じて油圧シリンダ52に作動油(圧油)を供給する。なお、エンジン70の動力伝達の断接は、キャブ20内に設けられるPTOスイッチ72により切り替えられる。 The hydraulic mechanism that expands and contracts the hydraulic cylinder 52 includes a hydraulic pump 61, a hydraulic oil tank 62, a control valve 63, and the like. The hydraulic pump 61, which is a hydraulic pressure supply source, is driven by the power of the engine 70 transmitted via a PTO 71 (Power Take-Off) to pump up and discharge hydraulic oil in a hydraulic oil tank 62 through a hydraulic piping 64. Hydraulic oil (pressure oil) is supplied to the hydraulic cylinder 52 through a main pipe 65 connected to the outlet. Note that power transmission from the engine 70 is switched on and off by a PTO switch 72 provided inside the cab 20.

油圧ポンプ61から吐出される作動油の供給方向は、手動式の操作レバー67によって操作される制御弁63により切り替えられる。例えば、操作レバー67の操作により制御弁63が中立位置にあると、油圧ポンプ61から油圧シリンダ52に作動油は供給されず、荷箱4の傾動動作は行われない。操作レバー67が上昇位置に操作されると、制御弁63が切り替えられ、油圧ポンプ61から油圧シリンダ52に作動油(圧油)が供給される。油圧シリンダ52は、作動油が供給されることによって伸長し、荷箱4を上昇させる。一方、操作レバー67が下降位置に操作されると、制御弁63が切り替えられ、油圧シリンダ52に供給された作動油は作動油タンク62に還流する。これに伴い、油圧シリンダ52は短縮し、荷箱4を下降させる。 The supply direction of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 61 is switched by a control valve 63 operated by a manual operation lever 67. For example, when the control valve 63 is in the neutral position by operating the operating lever 67, hydraulic oil is not supplied from the hydraulic pump 61 to the hydraulic cylinder 52, and the cargo box 4 is not tilted. When the operating lever 67 is operated to the raised position, the control valve 63 is switched, and hydraulic oil (pressure oil) is supplied from the hydraulic pump 61 to the hydraulic cylinder 52. The hydraulic cylinder 52 expands when hydraulic oil is supplied, and raises the cargo box 4 . On the other hand, when the operating lever 67 is operated to the lowered position, the control valve 63 is switched, and the hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinder 52 is returned to the hydraulic oil tank 62. Accordingly, the hydraulic cylinder 52 is shortened and the cargo box 4 is lowered.

油圧機構には、油圧シリンダ52に作用する油圧の大きさを計測するための圧力計81が設けられている。また、特装車1には、トラックシャシ2の傾斜(ピッチ及びロール)を計測するための傾斜計82と、荷箱4の傾斜(ピッチ及びロール)を計測するための傾斜計83が設けられている。 The hydraulic mechanism is provided with a pressure gauge 81 for measuring the magnitude of the hydraulic pressure acting on the hydraulic cylinder 52. The specially equipped vehicle 1 is also provided with an inclinometer 82 for measuring the inclination (pitch and roll) of the truck chassis 2 and an inclinometer 83 for measuring the inclination (pitch and roll) of the cargo box 4. .

圧力計81は、油圧シリンダ52のシリンダ圧(油圧)を時系列的に計測し、計測したシリンダ圧に係る計測データを出力する。傾斜計82は、シャシフレーム21の適宜箇所(例えば前後方向及び左右方向の中央付近)に取り付けられる。傾斜計82は、重力方向(鉛直方向)を基準としたトラックシャシ2の前後方向の傾斜(ピッチ)及び左右方向の傾斜(ロール)を時系列的に計測し、計測した傾斜に係る計測データを出力する。傾斜計82より得られるトラックシャシ2の傾斜角に関するデータは、車両全体、すなわち特装車1の傾斜角のデータとして考えることができる。傾斜計83は、荷箱4の適宜箇所に取り付けられ、重力方向(鉛直方向)を基準とした荷箱4の前後方向(ピッチ)及び左右方向の傾斜(ロール)を時系列的に計測し、計測した傾斜に係る計測データを出力する。傾斜計83の計測値と傾斜計82の計測値との差分をとることによって、トラックシャシ2に対する荷箱4のダンプ角度が算出される。 The pressure gauge 81 measures the cylinder pressure (hydraulic pressure) of the hydraulic cylinder 52 in time series, and outputs measurement data related to the measured cylinder pressure. The inclinometer 82 is attached to an appropriate location on the chassis frame 21 (for example, near the center in the front-rear direction and the left-right direction). The inclinometer 82 measures the longitudinal inclination (pitch) and the lateral inclination (roll) of the truck chassis 2 with respect to the direction of gravity (vertical direction) in time series, and provides measurement data related to the measured inclination. Output. The data regarding the inclination angle of the truck chassis 2 obtained by the inclinometer 82 can be considered as data on the inclination angle of the entire vehicle, that is, the specially equipped vehicle 1. The inclinometer 83 is attached to an appropriate location of the packing box 4, and measures the longitudinal direction (pitch) and the horizontal direction (roll) of the packing box 4 based on the direction of gravity (vertical direction) in chronological order. Output measurement data related to the measured slope. By taking the difference between the measured value of the inclinometer 83 and the measured value of the inclinometer 82, the dump angle of the cargo box 4 with respect to the truck chassis 2 is calculated.

特装車1は、圧力計81及び傾斜計82により得られるデータに基づき、積載物の重量(積載重量)を推定する推定装置100を備える。本実施の形態において、積載重量は、荷箱4に積載されている積載物の重量を表し、特装車1に乗車している乗員、特装車1に積まれている燃料、特装車1を構成する走行部及び架装装置などの重量は入らないものとする。なお、荷を積んでいないときの走行部や架装装置の重量は既知であるとする。推定装置100の内部構成、及び推定装置100が実行する処理の内容については後に詳述することとするが、本実施の形態では、圧力計81より得られる油圧の大きさに関するデータ(第1データ)、傾斜計82より得られる傾斜角に関するデータ(第2データ)、及び積載重量を含むデータ間の関係を利用して、特装車1の積載重量を推定する。推定装置100は、例えばキャブ20の内部に設けられる。代替的に、推定装置100はシャシフレーム21に取り付けられてもよい。 The specially equipped vehicle 1 includes an estimation device 100 that estimates the weight of a loaded object (loaded weight) based on data obtained by a pressure gauge 81 and an inclinometer 82. In the present embodiment, the loaded weight represents the weight of the load loaded in the cargo box 4, including the passengers riding in the specially equipped vehicle 1, the fuel loaded in the specially equipped vehicle 1, and the traveling parts constituting the specially equipped vehicle 1. The weight of bodywork equipment, etc. shall not be included. It is assumed that the weight of the traveling section and the mounting equipment when no load is loaded is known. The internal configuration of the estimating device 100 and the contents of the processing executed by the estimating device 100 will be described in detail later, but in this embodiment, data regarding the magnitude of the oil pressure obtained from the pressure gauge 81 (first data ), data regarding the inclination angle obtained from the inclinometer 82 (second data), and the relationship between data including the loaded weight, the loaded weight of the specially equipped vehicle 1 is estimated. The estimation device 100 is provided inside the cab 20, for example. Alternatively, the estimating device 100 may be attached to the chassis frame 21.

本実施の形態では、特装車1の一例としてダンプ装置3を備えたダンプトラックについて説明するが、特装車1は、ダンプトラックに限らず、ダンプ排出式吸引車やダンプ排出式塵芥収集車など、油圧シリンダを有するダンプ装置を備えた任意の特装車であってもよい。 In this embodiment, a dump truck equipped with a dump device 3 will be described as an example of the specially equipped vehicle 1. However, the specially equipped vehicle 1 is not limited to a dump truck, and may include a dump discharge type suction vehicle, a dump discharge type garbage collection vehicle, etc. It may be any specially equipped vehicle equipped with a dumping device.

以下、本実施の形態に係る積載重量推定システムの構成について説明する。
図4は積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。積載重量表示システムは、圧力計81より得られる油圧の大きさに関するデータと、傾斜計82より得られる傾斜角に関するデータとに基づき、特装車1の積載重量を推定する推定装置100と、推定装置100が推定した積載重量に関する情報を報知するための表示装置120とを備える。
The configuration of the loaded weight estimation system according to this embodiment will be described below.
FIG. 4 is a block diagram illustrating the configuration of the loaded weight estimation system. The loaded weight display system includes an estimation device 100 that estimates the loaded weight of the specially equipped vehicle 1 based on data regarding the magnitude of oil pressure obtained from the pressure gauge 81 and data regarding the inclination angle obtained from the inclinometer 82; and a display device 120 for reporting information regarding the estimated load weight.

推定装置100は、専用又は汎用のコンピュータであり、制御部101、記憶部102、操作部103、入力部104、出力部105、及び通信部106を備える。 The estimation device 100 is a dedicated or general-purpose computer, and includes a control section 101, a storage section 102, an operation section 103, an input section 104, an output section 105, and a communication section 106.

制御部101は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備える。制御部101が備えるROMには、推定装置100が備えるハードウェア各部の動作を制御する制御プログラム等が記憶される。制御部101内のCPUは、ROMに記憶された制御プログラムや後述する記憶部102に記憶された各種コンピュータプログラムを実行し、ハードウェア各部の動作を制御することによって、本実施の形態における推定装置100としての機能を実現する。制御部101が備えるRAMには、演算の実行中に利用されるデータ等が一時的に記憶される。 The control unit 101 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). The ROM included in the control unit 101 stores a control program, etc. that controls the operation of each hardware unit included in the estimation device 100. The CPU in the control unit 101 executes a control program stored in the ROM and various computer programs stored in the storage unit 102, which will be described later, and controls the operation of each part of the hardware. Realizes the function as 100. The RAM included in the control unit 101 temporarily stores data and the like used during execution of calculations.

制御部101は、日時情報を出力するクロック、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を搭載するものであってもよい。 The control unit 101 may be equipped with functions such as a clock that outputs date and time information, a timer that measures the elapsed time from when a measurement start instruction is given until a measurement end instruction is given, and a counter that counts the number of measurements. .

記憶部102は、ハードディスク、フラッシュメモリなどを用いた記憶装置を備える。記憶部102には、制御部101によって実行されるコンピュータプログラム、外部から取得した各種データ、推定装置100の内部にて生成した各種データ等が記憶される。 The storage unit 102 includes a storage device using a hard disk, flash memory, or the like. The storage unit 102 stores computer programs executed by the control unit 101, various data acquired from the outside, various data generated inside the estimation device 100, and the like.

記憶部102に記憶されるコンピュータプログラムは、第1データ、第2データ、及び積載重量を含むデータ間の関係を参照して、特装車1の積載重量を推定するための推定プログラムPG1などを含む。 The computer program stored in the storage unit 102 includes an estimation program PG1 for estimating the loaded weight of the specially equipped vehicle 1 by referring to the relationship between the first data, the second data, and the data including the loaded weight.

記憶部102に記憶されるコンピュータプログラムは、例えば、コンピュータプログラムを読み取り可能に記録した非一時的な記録媒体RM1により提供される。記録媒体RM1は、例えば、CD-ROM、USBメモリ、SD(Secure Digital)カードなどの可搬型メモリである。制御部101は、図に示していない読取装置を用いて、記録媒体RM1から各種プログラムを読み取り、読み取った各種プログラムを記憶部102に記憶させる。また、記憶部102に記憶されるコンピュータプログラムは、通信により提供されてもよい。この場合、制御部101は、所定のサーバから必要なコンピュータプログラムをダウンロードし、ダウンロードしたコンピュータプログラムを記憶部102に記憶させる。 The computer program stored in the storage unit 102 is provided, for example, by a non-temporary recording medium RM1 that readably records the computer program. The recording medium RM1 is, for example, a portable memory such as a CD-ROM, a USB memory, or an SD (Secure Digital) card. The control unit 101 uses a reading device (not shown) to read various programs from the recording medium RM1, and stores the read programs in the storage unit 102. Further, the computer program stored in the storage unit 102 may be provided through communication. In this case, the control unit 101 downloads a necessary computer program from a predetermined server, and stores the downloaded computer program in the storage unit 102.

また、記憶部102は、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の、特装車1の傾斜角と油圧の大きさとの関係を、積載物の重量に関連付けて記憶する関係テーブルTB1を備える。関係テーブルTB1の構成については後に詳述する。 The storage unit 102 also includes a relationship table TB1 that stores the relationship between the inclination angle of the specially equipped vehicle 1 and the magnitude of the oil pressure when the weight and loading position of the loaded object are changed in association with the weight of the loaded object. The configuration of the relationship table TB1 will be detailed later.

操作部103は、スイッチやボタンなどにより構成されており、各種の操作を受付ける。制御部101は、操作部103を通じて受付けた操作に基づき、適宜の処理を実行する。なお、本実施の形態では、推定装置100が操作部103を備える構成としたが、操作部103は必須ではなく、外部に接続された機器や通信部106を介して操作を受付ける構成であってもよい。 The operation unit 103 is composed of switches, buttons, etc., and accepts various operations. The control unit 101 executes appropriate processing based on the operation received through the operation unit 103. Note that in this embodiment, the estimation device 100 is configured to include the operation unit 103, but the operation unit 103 is not essential, and is configured to accept operations via an externally connected device or the communication unit 106. Good too.

入力部104は、各種センサを接続するためのインタフェースを備え、圧力計81、傾斜計82,83などのセンサが接続される。入力部104には、これらのセンサが有線によって接続されてもよく、無線によって接続されてもよい。入力部104には、圧力計81より出力される油圧シリンダ52のシリンダ圧に係る計測データ、傾斜計82より出力される特装車1の傾斜に係る計測データ、傾斜計83より出力される荷箱4の傾斜に係る計測データ等が適宜入力される。 The input unit 104 includes an interface for connecting various sensors, and sensors such as a pressure gauge 81 and inclinometers 82 and 83 are connected thereto. These sensors may be connected to the input unit 104 by wire or wirelessly. The input unit 104 includes measurement data related to the cylinder pressure of the hydraulic cylinder 52 output from the pressure gauge 81, measurement data related to the inclination of the specially equipped vehicle 1 outputted from the inclinometer 82, and measurement data related to the inclination of the specially equipped vehicle 1 outputted from the inclinometer 83. Measurement data related to the inclination of the slope, etc. are input as appropriate.

出力部105は、液晶モニタなどの表示装置120を接続するための出力インタフェースを備える。表示装置120は、例えばキャブ20の運転席近傍に設けられる。代替的に、表示装置120は、フロントパネル41の後面側に設けられてもよい。出力部105が備える出力インタフェースは、アナログ形式の映像信号を出力する出力インタフェースであってもよく、DVI(Digital Visual Interface)やHDMI(High-Definition Multimedia Interface、登録商標)などのデジタル形式の映像信号を出力する出力インタフェースであってもよい。出力部105は、例えば、積載重量の推定結果を表示装置120に表示させるべく、表示データを表示装置120へ出力する。 The output unit 105 includes an output interface for connecting a display device 120 such as a liquid crystal monitor. The display device 120 is provided near the driver's seat of the cab 20, for example. Alternatively, the display device 120 may be provided on the rear side of the front panel 41. The output interface provided in the output unit 105 may be an output interface that outputs an analog format video signal, and may be an output interface that outputs a digital format video signal such as DVI (Digital Visual Interface) or HDMI (High-Definition Multimedia Interface, registered trademark). It may also be an output interface that outputs. For example, the output unit 105 outputs display data to the display device 120 in order to display the estimation result of the loaded weight on the display device 120.

本実施の形態では、推定装置100の外部に表示装置120を接続する構成としたが、推定装置100が表示装置120を搭載するものであってもよい。 In this embodiment, the display device 120 is connected to the outside of the estimating device 100, but the estimating device 100 may be equipped with the display device 120.

通信部106は、外部機器との間で各種のデータを送受信する通信インタフェースを備える。推定装置100が通信部106を介して通信する相手先の一例は、特装車1に搭載される各種ECU(Electronic Controller Unit)やPLC(Programmable Logic Controller)である。この場合、通信部106は、特装車1に搭載される各種ECUやPLCと通信するために、例えばRS-485に準拠した通信ポートを備えてもよく、CAN(Controller Area Network)などの車内通信用の通信規格に準拠した通信インタフェースを備えてもよい。推定装置100が通信部106を介して通信する相手先の他の例は、特装車1の外部に設置されるサーバ装置やユーザが所持する携帯端末などである。この場合、通信部106は、外部のサーバ装置などと通信するために、WiFi(登録商標)、3G、4G、5G、LTE(Long Term Evolution)等の無線通信の通信規格に準じた通信インタフェースを備えてもよい。 The communication unit 106 includes a communication interface that transmits and receives various data to and from external devices. Examples of parties with which the estimation device 100 communicates via the communication unit 106 are various ECUs (Electronic Controller Units) and PLCs (Programmable Logic Controllers) mounted on the specially equipped vehicle 1. In this case, the communication unit 106 may be equipped with a communication port compliant with, for example, RS-485 in order to communicate with various ECUs and PLCs installed in the specially equipped vehicle 1, and may be equipped with a communication port that is compliant with RS-485, for example, for in-vehicle communication such as CAN (Controller Area Network). The communication interface may be provided in accordance with the communication standard. Other examples of parties with which the estimation device 100 communicates via the communication unit 106 include a server device installed outside the specially equipped vehicle 1 and a mobile terminal owned by the user. In this case, the communication unit 106 uses a communication interface compliant with wireless communication standards such as WiFi (registered trademark), 3G, 4G, 5G, and LTE (Long Term Evolution) in order to communicate with an external server device. You may prepare.

本願発明者らは、荷箱4に積載する積載物の重量及び積載位置が油圧の大きさ(油圧シリンダ52のシリンダ圧)や特装車1の傾斜角に及ぼす影響を詳細に検討した。特装車1の特性を考えると、車両(ダンプ)は、前輪22F、後輪22R、及び図に示していないリーフサスペンションという「バネ」に支えられているとみなすことができる。このため、荷箱4に積載物を積載した場合、積載物の重量にって「バネ」がたわみ、車両に傾きが生じる。すなわち、積載物の重量、積載位置、車両の傾きには何らかの関係があることが予想される。 The inventors of the present invention have studied in detail the influence of the weight and loading position of the load loaded in the cargo box 4 on the magnitude of hydraulic pressure (cylinder pressure of the hydraulic cylinder 52) and the inclination angle of the specially equipped vehicle 1. Considering the characteristics of the specially equipped vehicle 1, the vehicle (dump truck) can be considered to be supported by "springs" called front wheels 22F, rear wheels 22R, and a leaf suspension (not shown). Therefore, when the cargo box 4 is loaded with cargo, the "spring" is bent by the weight of the cargo, causing the vehicle to tilt. That is, it is expected that there is some relationship between the weight of the loaded object, the loaded position, and the inclination of the vehicle.

図5は積載物を含む荷箱4の重心位置とピッチ角度の変化との関係を示すグラフである。本実施の形態では、重量が既知の積載物を荷箱4に積み込むことにより、均等積載の状態と現実的に発生し得る最大偏積載の状態とを作り出し、それぞれの状態において、積載物を含む荷箱4の重心位置と、トラックシャシ2のピッチ角度の変化とを求め、グラフ上にプロットした。ここで、積載物を含む荷箱4の重心位置は、例えば、CAD(Computer-Assisted design)データを用いて算出される。ピッチ角度の変化は、積載物を積み込む前のトラックシャシ2のピッチ角度と、積み込んだ後のトラックシャシ2のピッチ角度との差を表しており、傾斜計82より取得したデータに基づき計算することができる。代替的に、ピッチ角の変化は、CAE(Computer-Aided Engineering)解析により計算されてもよい。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the position of the center of gravity of the cargo box 4 containing the load and the change in pitch angle. In the present embodiment, by loading the load whose weight is known into the packing box 4, a state of even loading and a state of maximum unbalanced loading that can realistically occur are created. The position of the center of gravity of the cargo box 4 and the change in the pitch angle of the truck chassis 2 were determined and plotted on a graph. Here, the position of the center of gravity of the cargo box 4 containing the load is calculated using, for example, CAD (Computer-Assisted Design) data. The change in pitch angle represents the difference between the pitch angle of the truck chassis 2 before loading the load and the pitch angle of the truck chassis 2 after loading, and is calculated based on the data obtained from the inclinometer 82. I can do it. Alternatively, the change in pitch angle may be calculated by Computer-Aided Engineering (CAE) analysis.

積載物が荷箱4の前後方向に均等に配置された均等積載の状態を基準にとり、ピッチ角度の変化を表す。すなわち、均等積載の状態では、ピッチ角度の変化をゼロとする。このとき、ピッチ角度は、積載物が荷箱4の前方に偏って配置された最大偏積載の状態では、例えばマイナス側に大きく変化し、積載物が荷箱4の後方に偏って配置された最大偏積載の状態では、例えばプラス側に大きく変化する。図5のグラフに示されている通り、トラックシャシ2の傾きと、積載物を含む荷箱4の重心位置との間には、概ね比例関係があることが分かる。 The change in pitch angle is expressed based on the evenly loaded state in which the loaded items are evenly arranged in the front and back direction of the cargo box 4. That is, in a state of uniform loading, the change in pitch angle is zero. At this time, the pitch angle changes greatly to the negative side, for example, in the maximum uneven loading state where the loaded items are placed biased toward the front of the loading box 4, and the loaded items are placed biased toward the rear of the loading box 4. In the state of maximum uneven loading, for example, there is a large change to the positive side. As shown in the graph of FIG. 5, there is a generally proportional relationship between the inclination of the truck chassis 2 and the position of the center of gravity of the cargo box 4 containing the loaded object.

図6は積載重量及び積載位置を変化させた場合の油圧値とピッチ角度との関係を示すグラフである。グラフの横軸は、傾斜計82より得られるトラックシャシ2のピッチ角度を表し、縦軸は、圧力計81より得られる油圧の大きさ(油圧シリンダ52のシリンダ圧)を表す。本実施の形態では、重量が既知の積載物を荷箱4に積み込むことにより、均等積載の状態と、その重量での最大偏積載の状態とを作り出し、それぞれの状態において、トラックシャシ2のピッチ角度と、油圧の大きさとを計測し、グラフ上にプロットした。 FIG. 6 is a graph showing the relationship between the oil pressure value and the pitch angle when the loaded weight and loading position are changed. The horizontal axis of the graph represents the pitch angle of the truck chassis 2 obtained from the inclinometer 82, and the vertical axis represents the magnitude of the hydraulic pressure (cylinder pressure of the hydraulic cylinder 52) obtained from the pressure gauge 81. In this embodiment, by loading a load whose weight is known into the cargo box 4, a state of even loading and a state of maximum uneven loading at that weight are created, and in each state, the pitch of the truck chassis 2 is adjusted. The angle and the magnitude of the oil pressure were measured and plotted on a graph.

具体的には、10トンの積載物を荷箱4の前後均等積載位置、前端位置、後端位置にそれぞれ順に配置して、それぞれの位置でピッチ角度及び油圧の大きさを計測し、対応する計測点をグラフ上にプロットした。その結果、図6のグラフにおいて黒丸で示す3つの計測点が得られた。荷箱4の前端位置及び後端位置に積載物を配置した状態は最大偏積載に該当する。 Specifically, a 10-ton load is placed in order at the front and rear equal loading positions, the front end position, and the rear end position of the cargo box 4, and the pitch angle and hydraulic pressure are measured at each position and the corresponding measures are taken. The measurement points were plotted on the graph. As a result, three measurement points indicated by black circles in the graph of FIG. 6 were obtained. A state in which the loaded items are placed at the front end position and the rear end position of the cargo box 4 corresponds to maximum uneven loading.

同様に、9トンの積載物を各位置に積載した場合、8トンの積載物を各位置に積載した場合、…、1トンの積載物を各位置に積載した場合のそれぞれにおいて、ピッチ角度及び油圧の大きさを計測し、対応する計測点をグラフ上にプロットした。その結果、積載重量毎に3つの計測点が得られた。なお、積載重量が5トン、3トン、2トン、1トンの積載物については、荷箱4の前後均等積載位置に積載物を配置した場合の計測点のみを取得したが、他の積載重量と同様に、前端位置及び後端位置に積載物を配置した場合の計測点を併せて取得してもよい。 Similarly, the pitch angle and The magnitude of the oil pressure was measured and the corresponding measurement points were plotted on the graph. As a result, three measurement points were obtained for each loaded weight. In addition, for loaded items with a loaded weight of 5 tons, 3 tons, 2 tons, and 1 ton, only measurement points were obtained when the loaded items were placed at equal loading positions in the front and rear of the packing box 4, but other loaded weights Similarly, the measurement points when the load is placed at the front end position and the rear end position may also be acquired.

図6のグラフ中に示す破線は、所定の積載重量毎の3つの計測点を近似する近似直線を示している。グラフの横軸をx軸、縦軸をy軸、積載重量をWトンとした場合、近似直線は、aw x+bw y+cw =0のように表される。ここで、xはトラックシャシ2のピッチ角度、yは油圧値、aw ,bw ,cw は係数である。積載重量Wトンの場合の計測結果(図6の例では3つの計測点)が得られた場合、最小二乗法などの近似手法を用いて、係数aw ,bw ,cw を決定することにより、近似直線を導出することができる。 The broken line shown in the graph of FIG. 6 indicates an approximate straight line that approximates three measurement points for each predetermined loaded weight. When the horizontal axis of the graph is the x axis, the vertical axis is the y axis, and the loaded weight is W tons, the approximate straight line is expressed as a w x+b w y+c w =0. Here, x is the pitch angle of the truck chassis 2, y is the oil pressure value, and a w , b w , and c w are coefficients. When measurement results for a loaded weight of W tons (three measurement points in the example of FIG. 6) are obtained, determine the coefficients a w , b w , c w using an approximation method such as the least squares method. Accordingly, an approximate straight line can be derived.

本実施の形態では、均等積載の状態、及び前後両端の最大偏積載の状態で得られる3つの計測点を用いて近似直線を導出する構成としたが、他の偏積載の状態での計測点を追加し、4つ以上の計測点から近似直線を導出してもよい。また、本実施の形態では、計測点を直線により近似する構成としたが、2次曲線や3次曲線等の任意の曲線により近似する構成としてもよい。 In this embodiment, an approximate straight line is derived using three measurement points obtained in a state of even loading and a state of maximum uneven loading at both front and rear ends. may be added to derive an approximate straight line from four or more measurement points. Further, in this embodiment, the measurement point is approximated by a straight line, but it may be approximated by any arbitrary curve such as a quadratic curve or a cubic curve.

また、特装車1の最大積載量(例えば10トン)付近で積載重量をより精密に推定するために、最大積載量を積んだ状態での計測点の数を増やし、より正確な近似曲線を導出してもよく、最大積載量付近の近似曲線(例えば、9.8トン、9.9トン、10.1トン、10.2トンの近似曲線)を導出してもよい。 In addition, in order to more accurately estimate the loaded weight near the maximum loading capacity (for example, 10 tons) of the specially equipped vehicle 1, we increased the number of measurement points when the maximum loading capacity was loaded and derived a more accurate approximate curve. Alternatively, approximate curves around the maximum load capacity (for example, approximate curves of 9.8 tons, 9.9 tons, 10.1 tons, and 10.2 tons) may be derived.

推定装置100は、積載重量及び積載位置を変化させた場合のトラックシャシ2のピッチ角度と油圧の大きさとの間の関係を、積載重量に関連付けて記憶する関係テーブルTB1を備える。図7は関係テーブルTB1の一例を示す概念図である。関係テーブルTB1では、上述した係数aw ,bw ,cw を積載重量毎に記憶することにより、積載重量及び積載位置を変化させた場合のトラックシャシ2のピッチ角度と油圧の大きさとの間の関係を記憶する。例えば、積載重量が10トンの近似直線は、a10x+b10y+c10=0と表せるので、この直線の方程式から、トラックシャシ2のピッチ角度と油圧の大きさとの間の関係が得られる。他の積載重量における関係についても同様である。本実施の形態では、運用が開始される前の事前解析により、積載重量毎の係数aw ,bw ,cw が予め決定されているものとする。なお、各係数aw ,bw ,cw は、実際の計測値を用いて決定されてもよく、CAE解析の結果を用いて決定されてもよい。 The estimation device 100 includes a relationship table TB1 that stores the relationship between the pitch angle of the truck chassis 2 and the hydraulic pressure when the loaded weight and loading position are changed in association with the loaded weight. FIG. 7 is a conceptual diagram showing an example of the relationship table TB1. In the relationship table TB1, by storing the above-mentioned coefficients a w , b w , c w for each loaded weight, it is possible to calculate the relationship between the pitch angle of the truck chassis 2 and the hydraulic pressure when the loaded weight and loading position are changed. remember the relationship between For example, since the approximate straight line for a loaded weight of 10 tons can be expressed as a 10 x+b 10 y+c 10 =0, the relationship between the pitch angle of the truck chassis 2 and the hydraulic pressure can be obtained from the equation of this straight line. The same holds true for other relationships in loaded weight. In this embodiment, it is assumed that the coefficients a w , b w , and c w for each load weight are determined in advance through preliminary analysis before the start of operation. Note that each of the coefficients a w , b w , c w may be determined using actual measured values, or may be determined using the results of CAE analysis.

本実施の形態では、積載重量毎に係数aw ,bw ,cw を記憶する構成としたが、近似直線を表す方程式(a10x+b10y+c10=0)を記憶部102に記憶させる構成としてもよい。また、関係テーブルTB1は、トラックシャシ2のピッチ角度と油圧の大きさとの間の関係を規定するものとして説明したが、トラックシャシ2のロール角と油圧の大きさとの関係を規定するものであってもよい。 In this embodiment, the coefficients a w , b w , and c w are stored for each loaded weight, but an equation representing an approximate straight line (a 10 x+b 10 y+c 10 =0) is stored in the storage unit 102. You can also use it as Furthermore, although the relationship table TB1 has been described as defining the relationship between the pitch angle of the truck chassis 2 and the magnitude of the oil pressure, it does not define the relationship between the roll angle of the truck chassis 2 and the magnitude of the oil pressure. It's okay.

推定装置100は、入力部104を通じて、圧力計81より得られる油圧の大きさに関するデータ(第1データ)、及び傾斜計82より得られる特装車1の傾斜角に関するデータ(第2データ)を取得した場合、関係テーブルTB1に記憶されている関係を参照して、荷箱4における積載重量を推定する。 The estimation device 100 acquired, through the input unit 104, data regarding the magnitude of the oil pressure obtained from the pressure gauge 81 (first data), and data regarding the inclination angle of the specially equipped vehicle 1 obtained from the inclinometer 82 (second data). In this case, the loaded weight in the cargo box 4 is estimated by referring to the relationship stored in the relationship table TB1.

図8は実施の形態1における積載重量の推定方法を説明する説明図である。推定装置100の制御部101は、関係テーブルTB1に記憶されている関係を2次元座標平面上にプロットした場合の近似直線と、第1データ及び第2データが示す計測結果を同じ2次元座標平面上にプロットした場合の計測点との間の距離に基づき、荷箱4における積載重量を推定する。 FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a method for estimating the loaded weight in the first embodiment. The control unit 101 of the estimation device 100 plots an approximate straight line when the relationships stored in the relationship table TB1 are plotted on a two-dimensional coordinate plane and the measurement results indicated by the first data and the second data on the same two-dimensional coordinate plane. The loaded weight in the cargo box 4 is estimated based on the distance between the measurement points plotted above.

積載重量Wにおける近似直線をaw x+bw y+cw =0とし、計測点の座標を(X,Y)とした場合、近似直線と計測点との間の距離は、計測点から近似直線に垂線を下ろしたときの垂線の長さに等しく、|aw X+bw Y+cw |/(aw 2+bw 21/2 により算出される。 When the approximate straight line for the loaded weight W is a w x + b w y + c w = 0, and the coordinates of the measurement point are (X, Y), the distance between the approximate straight line and the measurement point is the perpendicular line from the measurement point to the approximate straight line. It is equal to the length of the perpendicular when lowered, and is calculated by |a w X+b w Y+c w |/(a w 2 +b w 2 ) 1/2 .

制御部101は、第1データ及び第2データを取得した場合、計測点を表す座標を特定し、上記演算式に代入することによって、各近似直線と計測点との間の距離を算出する。制御部101は、算出した距離に基づき、荷箱4における積載重量を推定する。例えば、図8に示すように、積載重量W1の近似直線と積載重量W2の近似直線との間に計測点が存在する場合について説明する。計測点から積載重量W1の近似直線までの距離をL1、計測点から積載重量W2の近似直線までの距離をL2と算出された場合、制御部101は、例えば、W1×L2/(L1+L2)+W2×L1/(L1+L2)のように距離の比で配分することにより、計測点における積載重量を推定することができる。 When the control unit 101 acquires the first data and the second data, the control unit 101 calculates the distance between each approximate straight line and the measurement point by specifying the coordinates representing the measurement point and substituting them into the above calculation formula. The control unit 101 estimates the loaded weight in the cargo box 4 based on the calculated distance. For example, as shown in FIG. 8, a case will be described in which a measurement point exists between the approximate straight line of the loaded weight W1 and the approximate straight line of the loaded weight W2. When the distance from the measurement point to the approximate straight line of the loaded weight W1 is calculated as L1, and the distance from the measured point to the approximate straight line of the loaded weight W2 is calculated as L2, the control unit 101 calculates, for example, W1×L2/(L1+L2)+W2. The loaded weight at the measurement point can be estimated by distributing it by a distance ratio such as ×L1/(L1+L2).

なお、積載重量を細かく推定する必要がない場合等において、制御部101は、計測点に最も近い近似直線を特定して、積載重量を推定してもよい。例えば、図8の例では、計測点は、積載重量W1の近似直線に最も近いので、計測点における積載重量をW1と推定してもよい。 Note that in cases where there is no need to estimate the loaded weight in detail, the control unit 101 may estimate the loaded weight by specifying the approximate straight line closest to the measurement point. For example, in the example of FIG. 8, since the measurement point is closest to the approximate straight line of the loaded weight W1, the loaded weight at the measured point may be estimated to be W1.

以下、積載重量の推定手順について説明する。
図9は実施の形態1における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。推定装置100の制御部101は、トラックシャシ2に対して荷箱4を所定のダンプ角度(例えば1.0度)にした状態において、記憶部102から推定プログラムPG1を読み出して実行することにより、以下の処理を実行する。
The procedure for estimating the loaded weight will be explained below.
FIG. 9 is a flowchart illustrating the procedure for estimating the loaded weight in the first embodiment. The control unit 101 of the estimation device 100 reads the estimation program PG1 from the storage unit 102 and executes it while the cargo box 4 is at a predetermined dump angle (for example, 1.0 degrees) with respect to the truck chassis 2. Execute the following processing.

制御部101は、圧力計81からの出力に基づき、油圧の大きさに関する第1データを取得する(ステップS101)。具体的には、制御部101は、入力部104を通じて、圧力計81から出力される計測データ(油圧シリンダ52の油圧値)を取得することにより、第1データを取得する。 The control unit 101 acquires first data regarding the magnitude of oil pressure based on the output from the pressure gauge 81 (step S101). Specifically, the control unit 101 acquires the first data by acquiring measurement data (hydraulic pressure value of the hydraulic cylinder 52) output from the pressure gauge 81 through the input unit 104.

制御部101は、傾斜計82からの出力に基づき、特装車1の傾斜角に関する第2データを取得する(ステップS102)。具体的には、制御部101は、入力部104を通じて、傾斜計82から出力される計測データ(特装車1のピッチ角及びロール角)を取得することにより、第2データを取得する。 The control unit 101 acquires second data regarding the inclination angle of the specially equipped vehicle 1 based on the output from the inclinometer 82 (step S102). Specifically, the control unit 101 acquires the second data by acquiring measurement data (pitch angle and roll angle of the specially equipped vehicle 1) output from the inclinometer 82 through the input unit 104.

制御部101は、取得した第1データ及び第2データに基づき、2次元座標平面上の計測点の座標を特定する(ステップS103)。第1データが示す油圧の大きさをX、第2データが示すピッチ角度をYとした場合、計測点の座標は(X,Y)のように表される。 The control unit 101 specifies the coordinates of the measurement point on the two-dimensional coordinate plane based on the acquired first data and second data (step S103). When the magnitude of the oil pressure indicated by the first data is X and the pitch angle indicated by the second data is Y, the coordinates of the measurement point are expressed as (X, Y).

制御部101は、ステップS103で特定した計測点を間に挟む2つの近似直線を特定する(ステップS104)。制御部101は、例えば、ピッチ角度がXである場合の油圧の大きさを各近似直線から求め、計測点における油圧の大きさYと近似直線から求めた油圧の大きさとの差分を調べることにより、計測点を間に挟む2つの近似直線を特定することができる。 The control unit 101 identifies two approximate straight lines sandwiching the measurement point identified in step S103 (step S104). For example, the control unit 101 determines the magnitude of the hydraulic pressure when the pitch angle is X from each approximate straight line, and examines the difference between the hydraulic magnitude Y at the measurement point and the hydraulic magnitude determined from the approximate straight line. , two approximate straight lines sandwiching the measurement point can be specified.

制御部101は、計測点と特定した2つ近似直線との距離を算出する(ステップS105)。制御部101は、関係テーブルTB1から各近似直線を規定する係数aw ,bw ,cw を読み出し、ステップS103で特定した座標(X,Y)と、各近似直線を規定する係数aw ,bw ,cw とを上述の演算式に代入することにより、計測点と各近似直線との間の距離を算出することができる。 The control unit 101 calculates the distance between the measurement point and the two identified approximate straight lines (step S105). The control unit 101 reads the coefficients a w , b w , c w that define each approximate straight line from the relational table TB1, and uses the coordinates (X, Y) specified in step S103 and the coefficients a w , c w that define each approximate straight line. By substituting b w and c w into the above-mentioned arithmetic expression, the distance between the measurement point and each approximate straight line can be calculated.

制御部101は、計測点から各近似直線までの距離の比に基づき、積載重量を推定する(ステップS106)。例えば、計測点の下側に位置する近似直線が積載重量W1の近似直線であり、その近似直線までの距離がL1であったとする。また、計測点の上側に位置する近似直線が積載重量W2の近似直線であり、その近似直線までの距離がL2であったとする。この場合、制御部101は、例えば、W1×L2/(L1+L2)+W2×L1/(L1+L2)を算出することにより、積載重量を推定することができる。 The control unit 101 estimates the loaded weight based on the ratio of distances from the measurement point to each approximate straight line (step S106). For example, assume that the approximate straight line located below the measurement point is the approximate straight line of the loaded weight W1, and the distance to the approximate straight line is L1. Further, it is assumed that the approximate straight line located above the measurement point is the approximate straight line of the loaded weight W2, and the distance to the approximate straight line is L2. In this case, the control unit 101 can estimate the loaded weight by calculating, for example, W1×L2/(L1+L2)+W2×L1/(L1+L2).

制御部101は、推定した積載重量を報知する(ステップS107)。このとき、制御部101は、推定した積載重量の情報を出力部105より出力し、表示装置120に表示させる。図10は積載重量の表示例を示す模式図である。図10では、積載重量の推定値、積載率、及び推定日時の情報を文字情報として表示装置120に表示させた例を示している。ここで、積載重量の推定値は、関係テーブルTB1を参照して推定した積載重量の値である。積載率は、上限値に対する積載重量(推定値)の割合として算出される値である。推定日時は、積載重量を推定した日時であり、例えば制御部101の内蔵クロックから得られる情報である。制御部101は、関係テーブルTB1を参照して推定した積載重量の推定値、上限値に対する割合として算出される積載率、内蔵クロックから得られる日時の情報に基づき、表示画面のデータを生成し、生成した表示画面のデータを表示装置120へ出力することにより、図10に示すような画面を表示装置120に表示させることができる。 The control unit 101 notifies the estimated loaded weight (step S107). At this time, the control unit 101 outputs information on the estimated loaded weight from the output unit 105 and displays it on the display device 120. FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of displaying the loaded weight. FIG. 10 shows an example in which the estimated value of the loaded weight, the loading rate, and the estimated date and time information are displayed on the display device 120 as text information. Here, the estimated value of the loaded weight is the value of the loaded weight estimated with reference to the relationship table TB1. The loading rate is a value calculated as a ratio of the loaded weight (estimated value) to the upper limit value. The estimated date and time is the date and time when the loaded weight was estimated, and is information obtained from the built-in clock of the control unit 101, for example. The control unit 101 generates display screen data based on the estimated value of the loaded weight estimated with reference to the relational table TB1, the loading rate calculated as a ratio to the upper limit value, and the date and time information obtained from the built-in clock, By outputting the generated display screen data to the display device 120, a screen as shown in FIG. 10 can be displayed on the display device 120.

以上のように、実施の形態1では、特装車1の傾斜角と油圧の大きさとが得られた場合、積載重量との関係を規定した関係テーブルTB1を参照して積載重量を推定するので、特装車1の傾斜の有無に関わらず、積載重量を精度良く推定し、推定した積載重量を報知することができる。 As described above, in the first embodiment, when the angle of inclination and the magnitude of the hydraulic pressure of the specially equipped vehicle 1 are obtained, the loaded weight is estimated by referring to the relation table TB1 that defines the relationship between the specially equipped vehicle 1 and the loaded weight. It is possible to accurately estimate the loaded weight and notify the estimated loaded weight regardless of the presence or absence of the slope.

(実施の形態2)
以下、実施の形態2における積載重量の推定方法について説明する。
図11は実施の形態2における積載重量の推定方法を説明する説明図である。推定装置100の制御部101は、関係テーブルTB1に記憶されている関係を2次元座標平面上にプロットした場合の近似直線と、第1データ及び第2データが示す計測結果を同じ2次元座標平面上にプロットした場合の計測点との間の距離に基づき、荷箱4における積載重量を推定する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, a method for estimating the loaded weight in the second embodiment will be explained.
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a method for estimating the loaded weight in the second embodiment. The control unit 101 of the estimation device 100 plots an approximate straight line when the relationships stored in the relationship table TB1 are plotted on a two-dimensional coordinate plane and the measurement results indicated by the first data and the second data on the same two-dimensional coordinate plane. The loaded weight in the cargo box 4 is estimated based on the distance between the measurement points plotted above.

実施の形態2では、計測点から各近似直線に下ろした垂線の長さを用いる代わりに、計測点を通る直線を利用する。具体的には、制御部101は、計測点を間に挟む2つの近似直線を特定し、計測点を通り、特定した2つの近似直線を最短で結ぶ線分を特定する。そして、制御部101は、特定した線分と近似直線との交点を求め、計測点から各交点までの距離の比に応じて積載重量を推定する。 In the second embodiment, instead of using the length of the perpendicular line drawn from the measurement point to each approximate straight line, a straight line passing through the measurement point is used. Specifically, the control unit 101 identifies two approximate straight lines that sandwich the measurement point between them, and identifies a line segment that passes through the measurement point and connects the identified two approximate straight lines at the shortest possible distance. Then, the control unit 101 finds the intersections between the identified line segments and the approximate straight lines, and estimates the loaded weight according to the ratio of the distances from the measurement points to each intersection.

図11に示すように、積載重量W1の近似直線と積載重量W2の近似直線との間に計測点が存在する場合について説明する。制御部101は、計測点を通る直線と各近似直線との交点を求め、交点間の距離を算出して、交点間の距離が最小となる線分を特定する。積載重量W1の近似曲線との交点をP1、積載重量W2の近似曲線との交点をP2とする。計測点から交点P1までの距離がL1、計測点から交点P2までの距離がL2であった場合、制御部101は、例えば、W1×L2/(L1+L2)+W2×L1/(L1+L2)のように距離の比で配分することにより、計測点における積載重量を推定することができる。 As shown in FIG. 11, a case where a measurement point exists between the approximate straight line of the loaded weight W1 and the approximate straight line of the loaded weight W2 will be described. The control unit 101 finds the intersections between the straight line passing through the measurement point and each approximate straight line, calculates the distance between the intersections, and identifies the line segment with the minimum distance between the intersections. Let P1 be the intersection of the loaded weight W1 with the approximate curve, and P2 be the intersection of the loaded weight W2 with the approximate curve. If the distance from the measurement point to the intersection P1 is L1, and the distance from the measurement point to the intersection P2 is L2, the control unit 101 calculates the following: W1×L2/(L1+L2)+W2×L1/(L1+L2), for example. By distributing the load based on the distance ratio, the loaded weight at the measurement point can be estimated.

(実施の形態3)
実施の形態3では、荷箱4を上昇させた後に停止させた状態と、荷箱4を下降させた後に停止させた状態とを区別して、積載重量を推定する構成について説明する。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, a configuration will be described in which the loaded weight is estimated by distinguishing between a state in which the cargo box 4 is raised and then stopped, and a state in which the cargo box 4 is lowered and then stopped.

本願発明者らは、トラックシャシ2のピッチ角と油圧値との関係を詳細に調べたところ、荷箱4を上昇させた後に停止させた場合の油圧値と、荷箱4を下降させた後に停止させた場合の油圧値との間に差異が生じることを見出した。そこで、実施の形態3における積載重量推定システムでは、荷箱4を上昇後に停止させた状態と、荷箱4を下降後に停止させた状態とを区別し、両者で異なる関係テーブルを用いて積載重量の推定を行う。 The inventors of the present application investigated in detail the relationship between the pitch angle of the truck chassis 2 and the oil pressure value, and found that the oil pressure value when the cargo box 4 is raised and then stopped is different from that after the cargo box 4 is lowered. It was found that there is a difference between the oil pressure value when the engine is stopped and the oil pressure value when the engine is stopped. Therefore, in the loaded weight estimation system in the third embodiment, a state in which the packing box 4 is stopped after being raised and a state in which the packing box 4 is stopped after being lowered are distinguished, and a different relationship table is used for both to estimate the loaded weight. Estimate.

図12は実施の形態3における積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。推定装置100は、制御部101、記憶部102、操作部103、入力部104、出力部105、及び通信部106を備える。これらハードウェア各部の構成は実施の形態1において説明したものと同様であるため、その説明を省略する。 FIG. 12 is a block diagram illustrating the configuration of a loaded weight estimation system in the third embodiment. The estimation device 100 includes a control section 101, a storage section 102, an operation section 103, an input section 104, an output section 105, and a communication section 106. The configuration of each of these hardware parts is the same as that described in Embodiment 1, so the description thereof will be omitted.

記憶部102は、上昇停止用の関係テーブルTB10と、下降停止用の関係テーブルTB20とを備える。上昇停止用の関係テーブルTB10は、荷箱4が上昇後に停止した状態にて取得した特装車1の傾斜角及び油圧の大きさのデータに基づき、所定の積載重量毎の近似直線を定め、各近似直線の係数を積載重量に関連付けて記憶したテーブルである。同様に、下降停止用の関係テーブルTB20は、荷箱4が下降後に停止した状態にて取得した特装車1の傾斜角及び油圧の大きさのデータに基づき、所定の積載重量毎の近似直線を定め、各近似直線の係数を積載重量に関連付けて記憶したテーブルである。 The storage unit 102 includes a relational table TB10 for stopping ascent and a relational table TB20 for stopping descending. The relationship table TB10 for stopping the lift determines approximate straight lines for each predetermined loaded weight based on the data on the inclination angle and hydraulic pressure of the specially equipped vehicle 1 acquired while the cargo box 4 is stopped after being lifted, and calculates each approximate straight line. This is a table in which coefficients of straight lines are stored in association with loaded weights. Similarly, the relationship table TB20 for descending and stopping determines an approximate straight line for each predetermined loaded weight based on data on the inclination angle and hydraulic pressure of the specially equipped vehicle 1 obtained when the cargo box 4 is stopped after descending. , is a table in which the coefficients of each approximate straight line are stored in association with the loaded weight.

図13は実施の形態3における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。推定装置100の制御部101は、入力部104を通じて入力される信号を監視することにより、計量スイッチ89がオンされたか否かを判断する(ステップS301)。オンされていない場合(S301:NO)、制御部101は、計量スイッチ89がオンされるまで待機する。 FIG. 13 is a flowchart illustrating the procedure for estimating the loaded weight in the third embodiment. The control unit 101 of the estimating device 100 determines whether the metering switch 89 is turned on by monitoring the signal input through the input unit 104 (step S301). If the metering switch 89 is not turned on (S301: NO), the control unit 101 waits until the metering switch 89 is turned on.

計量スイッチ89がオンされた場合(S301:YES)、制御部101は積載重量の推定処理を開始する。推定処理を開始する際、ダンプ角度を所定角度に調整するようユーザに指示を与えてもよい。所定角度は、例えば0.5度より大きく、1.5度より小さい範囲の角度である。制御部101は、表示装置120に文字情報などを表示することにより指示を与えてもよく、図に示していないスピーカより音声を出力することにより指示を与えてもよい。実施の形態3において、ダンプ角度は操作レバー67を用いて手動により調整される。 When the weighing switch 89 is turned on (S301: YES), the control unit 101 starts the process of estimating the loaded weight. When starting the estimation process, the user may be instructed to adjust the dump angle to a predetermined angle. The predetermined angle is, for example, an angle greater than 0.5 degrees and less than 1.5 degrees. The control unit 101 may give instructions by displaying text information or the like on the display device 120, or may give instructions by outputting audio from a speaker (not shown). In the third embodiment, the dump angle is manually adjusted using the operating lever 67.

制御部101は、入力部104を通じて、傾斜計82,83にて時系列的に計測される傾斜角度の計測データを順次取得し、取得した計測データに基づき、現在のダンプ角度を検出する(ステップS302)。制御部101は、傾斜計83の計測値として得られる荷箱4の傾斜角度から傾斜計82の計測値として得られるトラックシャシ2の傾斜角度を差し引くことにより、ダンプ角度を求めることができる。制御部101は、検出したダンプ角度を時系列的に記憶部102に記憶させる。 The control unit 101 sequentially acquires, through the input unit 104, measurement data of the inclination angle measured in time series by the inclinometers 82 and 83, and detects the current dump angle based on the acquired measurement data (step S302). The control unit 101 can determine the dump angle by subtracting the inclination angle of the truck chassis 2 obtained as the measurement value of the inclinometer 82 from the inclination angle of the cargo box 4 obtained as the measurement value of the inclinometer 83. The control unit 101 causes the storage unit 102 to store the detected dump angles in chronological order.

制御部101は、ステップS302で検出したダンプ角度が最小角度θ1より大きいか否かを判断する(ステップS303)。最小角度θ1は、荷箱4の積載重量を計測するのに適した角度範囲の最小値として設定される値である。最小角度θ1の一例は0.5度である。 The control unit 101 determines whether the dump angle detected in step S302 is larger than the minimum angle θ1 (step S303). The minimum angle θ1 is a value set as the minimum value of the angle range suitable for measuring the loaded weight of the cargo box 4. An example of the minimum angle θ1 is 0.5 degrees.

現在のダンプ角度が最小角度θ1以下であると判断した場合(S303:NO)、制御部101は、ユーザに対して荷箱4の上昇を指示する(ステップS304)。制御部101は、荷箱4を上昇させるべき旨の文字情報を表示装置120に表示させることにより、ユーザへの指示を行う。代替的に、制御部101は、荷箱4を上昇させるべき旨の音声を図に示していないスピーカから出力させることにより、ユーザへの指示を行ってもよい。指示を受けたユーザは、操作レバー67を操作して、荷箱4を適宜の角度だけ上昇させ停止させる。制御部101は、ユーザへの指示を行った後、処理をステップS302へ戻す。 If it is determined that the current dump angle is less than or equal to the minimum angle θ1 (S303: NO), the control unit 101 instructs the user to raise the cargo box 4 (Step S304). The control unit 101 instructs the user by displaying text information on the display device 120 indicating that the packing box 4 should be raised. Alternatively, the control unit 101 may instruct the user to raise the cargo box 4 by outputting a voice from a speaker (not shown). Upon receiving the instruction, the user operates the operating lever 67 to raise the cargo box 4 by an appropriate angle and stop it. After instructing the user, the control unit 101 returns the process to step S302.

現在のダンプ角度が最小角度θ1より大きいと判断した場合(S303:YES)、制御部101は、現在のダンプ角度が最大角度θ2より小さいか否かを判断する(ステップS305)。最大角度θ2は、荷箱4の積載重量を計測するのに適した角度範囲の最大値として設定される値である。最大角度θ2の一例は1.5度である。 When determining that the current dump angle is larger than the minimum angle θ1 (S303: YES), the control unit 101 determines whether the current dump angle is smaller than the maximum angle θ2 (step S305). The maximum angle θ2 is a value set as the maximum value of an angular range suitable for measuring the loaded weight of the cargo box 4. An example of the maximum angle θ2 is 1.5 degrees.

現在のダンプ角度が最大角度θ2以上であると判断した場合(S305:NO)、制御部101は、ユーザに対して荷箱4の下降を指示する(ステップS306)。制御部101は、例えば、荷箱4を下降させるべき旨の文字情報を表示装置120に表示させてユーザへの指示を行う。代替的に、制御部101は、荷箱4を下降させるべき旨の音声を図に示していないスピーカから出力させてユーザへの指示を行ってもよい。指示を受けたユーザは、操作レバー67を操作して、荷箱4を適宜の角度だけ下降させ停止させる。制御部101は、ユーザへの指示を行った後、処理をステップS302へ戻す。 If it is determined that the current dump angle is greater than or equal to the maximum angle θ2 (S305: NO), the control unit 101 instructs the user to lower the cargo box 4 (Step S306). The control unit 101 instructs the user, for example, by displaying text information on the display device 120 indicating that the packing box 4 should be lowered. Alternatively, the control unit 101 may instruct the user to lower the packing box 4 by outputting a sound from a speaker (not shown). Upon receiving the instruction, the user operates the operating lever 67 to lower and stop the cargo box 4 by an appropriate angle. After instructing the user, the control unit 101 returns the process to step S302.

現在のダンプ角度が最大角度θ2より小さいと判断した場合(S305:YES)、制御部101は、内蔵タイマの出力を参照して、ダンプ角度が設定された角度範囲に入ってから所定時間が経過したか否かを判断する(ステップS307)。所定時間が経過していない場合(S307:NO)、制御部101は、所定時間が経過するまで待機する。 If it is determined that the current dump angle is smaller than the maximum angle θ2 (S305: YES), the control unit 101 refers to the output of the built-in timer and determines that a predetermined period of time has elapsed since the dump angle entered the set angle range. It is determined whether or not it has been done (step S307). If the predetermined time has not elapsed (S307: NO), the control unit 101 waits until the predetermined time has elapsed.

所定時間が経過したと判断した場合(S307:YES)、制御部101は、所定時間が経過するまでの間、荷箱4が停止状態であったか否かを判断する(ステップS308)。制御部101は、記憶部102に記憶させたダンプ角度の履歴データから変化の有無を判断することにより、荷箱4が停止状態であったか否かを判断することができる。停止状態でなかった場合(S308:NO)、制御部101は、処理をステップS302へ戻す。 If it is determined that the predetermined time has elapsed (S307: YES), the control unit 101 determines whether the packing box 4 has been in a stopped state until the predetermined time has elapsed (step S308). The control unit 101 can determine whether or not the cargo box 4 is in a stopped state by determining the presence or absence of a change from the dump angle history data stored in the storage unit 102. If it is not in the stopped state (S308: NO), the control unit 101 returns the process to step S302.

所定時間が経過するまでの間、荷箱4が停止状態であった場合(S308:YES)、制御部101は、積載重量の計量の準備ができた旨をユーザに報知する(ステップS309)。制御部101は、例えば、積載重量の計量の準備ができた旨の文字情報を表示装置120に表示させる。代替的に、制御部101は、積載重量の計量の準備ができた旨の音声を図に示していないスピーカから出力させてもよい。 If the packing box 4 is in a stopped state until the predetermined time has elapsed (S308: YES), the control unit 101 notifies the user that preparations for weighing the loaded weight are ready (Step S309). For example, the control unit 101 causes the display device 120 to display text information indicating that preparations for weighing the loaded weight are ready. Alternatively, the control unit 101 may cause a speaker (not shown) to output a sound indicating that the weighing of the loaded weight is ready.

次いで、制御部101は、荷箱4は上昇後に停止したか否かを判断する(ステップS310)。制御部101は、記憶部102に記憶させたダンプ角度の履歴データから、荷箱4が上昇後に停止したか否かを判断することができる。 Next, the control unit 101 determines whether the cargo box 4 has stopped after being raised (step S310). The control unit 101 can determine whether the cargo box 4 has stopped after being raised from the dump angle history data stored in the storage unit 102.

制御部101は、荷箱4が上昇後に停止したと判断した場合(S310:YES)、積載重量の推定の際に参照するテーブルとして、上昇停止用の関係テーブルTB10を選択する(ステップS311)。一方、制御部101は、荷箱4が下降後に停止したと判断した場合(S310:NO)、積載重量の際に参照するテーブルとして、下降停止用の関係テーブルTB20を選択する(ステップS312)。 When the control unit 101 determines that the cargo box 4 has stopped after being raised (S310: YES), the control unit 101 selects the relation table TB10 for stopping the rise as a table to be referred to when estimating the loaded weight (Step S311). On the other hand, when the control unit 101 determines that the cargo box 4 has stopped after being lowered (S310: NO), it selects the relation table TB20 for lowering and stopping as the table to be referred to when determining the loaded weight (step S312).

制御部101は、圧力計81の計測結果に基づく第1データ(油圧の大きさに関するデータ)と、傾斜計82の計測結果に基づく第2データ(特装車1の傾斜に関するデータ)とを取得し、ステップS311で選択した上昇停止用の関係テーブルTB10、又はステップS312で選択した下降停止用の関係テーブルTB20を参照することにより、荷箱4における積載重量を推定する(ステップS313)。 The control unit 101 acquires first data (data related to the magnitude of oil pressure) based on the measurement results of the pressure gauge 81 and second data (data related to the inclination of the specially equipped vehicle 1) based on the measurement results of the inclinometer 82, By referring to the relationship table TB10 for stopping ascent selected in step S311 or the relationship table TB20 for stopping ascent selected in step S312, the loaded weight in the cargo box 4 is estimated (step S313).

積載重量の推定方法には、実施の形態1や実施の形態2で説明した手法を用いることができる。すなわち、制御部101は、第1データ及び第2データが示す計測点と、この計測点を間に挟む2つの近似直線との間の距離を算出し、算出した距離の比に応じて、積載重量を推定することができる。 The method described in Embodiment 1 or Embodiment 2 can be used as a method for estimating the loaded weight. That is, the control unit 101 calculates the distance between the measurement point indicated by the first data and the second data and two approximate straight lines sandwiching this measurement point, and adjusts the loading according to the ratio of the calculated distances. Weight can be estimated.

次いで、制御部101は、推定した積載重量を報知する(ステップS314)。このとき、制御部101は、推定した積載重量の情報を出力部105より出力し、表示装置120に表示させる。制御部101は、積載重量の情報を文字情報として表示装置120に表示させてもよく、グラフ表示やメータ表示などの模式的な表示方法を用いてもよい。また、制御部101は、推定した積載重量の情報を図に示していないスピーカから音声として出力させる構成としてもよい。これらの一連の処理が終了した後、ユーザは、操作レバー67を操作して、荷箱4をダンプ角度が0度となるまで下降させる。その後、計量スイッチ89がオフされることにより、計量が終了する。 Next, the control unit 101 notifies the estimated loaded weight (step S314). At this time, the control unit 101 outputs information on the estimated loaded weight from the output unit 105 and displays it on the display device 120. The control unit 101 may display the loaded weight information as text information on the display device 120, or may use a schematic display method such as a graph display or a meter display. Further, the control unit 101 may be configured to output information on the estimated loaded weight as audio from a speaker not shown in the figure. After completing these series of processes, the user operates the operating lever 67 to lower the cargo box 4 until the dump angle becomes 0 degrees. Thereafter, the weighing switch 89 is turned off, thereby ending the weighing.

実施の形態3では、荷箱4を上昇後に停止させた状態と、荷箱4を下降後に停止させた状態とを区別し、両者で異なる関係テーブルを用いて積載重量の推定を行うので、両者で共通のテーブルを用いて推定する場合と比較して、推定精度の低下を抑えることができる。 In Embodiment 3, a state in which the packing box 4 is stopped after being raised and a state in which the packing box 4 is stopped after being lowered are distinguished, and the loaded weight is estimated using different relational tables for both. Compared to the case where estimation is performed using a common table, deterioration in estimation accuracy can be suppressed.

(実施の形態4)
実施の形態4では、上昇停止動作を自動的に行う構成について説明する。
(Embodiment 4)
In Embodiment 4, a configuration that automatically performs the lifting stop operation will be described.

図14は実施の形態4における積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。実施の形態4に係る積載重量推定システムは、推定装置100と、推定装置100に接続される昇降制御装置200とを備える。推定装置100は、実施の形態3において説明したものと同様であり、制御部101、記憶部102、操作部103、入力部104、出力部105、及び通信部106を備える。なお、実施の形態4では、上昇停止用の関係テーブルTB10のみを用いるので、下降停止用の関係テーブルTB20は記憶部102に記憶されていなくてもよい。 FIG. 14 is a block diagram illustrating the configuration of a loaded weight estimation system according to the fourth embodiment. The loaded weight estimation system according to the fourth embodiment includes an estimation device 100 and a lift control device 200 connected to the estimation device 100. Estimation device 100 is similar to that described in Embodiment 3, and includes a control section 101, a storage section 102, an operation section 103, an input section 104, an output section 105, and a communication section 106. In addition, in the fourth embodiment, only the relation table TB10 for stopping the movement upward is used, so the relation table TB20 for stopping the movement downward does not need to be stored in the storage unit 102.

昇降制御装置200は、入力部201、制御部202、及び出力部203を備えており、特装車1が備える油圧機構の動作を制御することにより、荷箱4の昇降を制御する。入力部201は入力インタフェースを備える。入力部201には、推定装置100から出力される情報、操作レバー67の操作情報、PTOスイッチ72の操作情報などが入力される。入力部201に入力された情報は制御部202に出力される。 The elevation control device 200 includes an input section 201, a control section 202, and an output section 203, and controls the elevation of the cargo box 4 by controlling the operation of a hydraulic mechanism included in the specially equipped vehicle 1. The input unit 201 includes an input interface. Information output from the estimation device 100, operation information of the control lever 67, operation information of the PTO switch 72, etc. are input to the input unit 201. Information input to the input section 201 is output to the control section 202.

制御部202は、例えばPLC(Programmable Logic Controller)により構成される。制御部202は、プログラムされたロジックに従って、入力部201を通じて入力された情報に基づき荷箱4を昇降制御するための制御信号を生成する。制御部202は、生成した制御信号を出力部203より制御弁63へ出力する。出力部203は、出力インタフェースを備えており、制御弁63や推定装置100などが接続されている。なお、実施の形態4における制御弁63は、電気的に制御可能な電磁制御弁として構成されているものとする。 The control unit 202 is configured by, for example, a PLC (Programmable Logic Controller). The control unit 202 generates a control signal for controlling the lifting and lowering of the cargo box 4 based on information input through the input unit 201 according to programmed logic. The control unit 202 outputs the generated control signal to the control valve 63 from the output unit 203. The output unit 203 includes an output interface, and is connected to the control valve 63, the estimation device 100, and the like. Note that the control valve 63 in the fourth embodiment is configured as an electrically controllable electromagnetic control valve.

本実施の形態では、積載重量推定システムが推定装置100と昇降制御装置200とを別体として備える構成としたが、両者が一体の構成であってもよい。 In the present embodiment, the loaded weight estimation system has a configuration in which the estimation device 100 and the elevation control device 200 are separately provided, but the two may be configured as an integrated unit.

図15は実施の形態4における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。推定装置100の制御部101は、入力部104を通じて入力される信号を監視することにより、計量スイッチ89がオンされたか否かを判断する(ステップS401)。オンされていない場合(S401:NO)、制御部101は、計量スイッチ89がオンされるまで待機する。 FIG. 15 is a flowchart illustrating the procedure for estimating the loaded weight in the fourth embodiment. The control unit 101 of the estimating device 100 determines whether the metering switch 89 is turned on by monitoring the signal input through the input unit 104 (step S401). If the metering switch 89 is not turned on (S401: NO), the control unit 101 waits until the metering switch 89 is turned on.

計量スイッチ89がオンされた場合(S401:YES)、制御部101は、PTOスイッチ72がオンであるか否かを判断する(ステップS402)。PTOスイッチ72がオンでない場合(S402:NO)、制御部101は、ユーザに対してPTOスイッチ72をオンするように指示し(ステップS403)、エンジン70の動力伝達先を油圧ポンプ61に切り替えさせる。ユーザへの指示は、表示装置120に文字情報を表示することにより行ってもよく、図に示していないスピーカより音声として出力することにより行ってもよい。 If the metering switch 89 is turned on (S401: YES), the control unit 101 determines whether the PTO switch 72 is turned on (step S402). If the PTO switch 72 is not on (S402: NO), the control unit 101 instructs the user to turn on the PTO switch 72 (step S403), and switches the power transmission destination of the engine 70 to the hydraulic pump 61. . Instructions to the user may be given by displaying text information on the display device 120, or may be given by outputting audio from a speaker (not shown).

PTOスイッチ72がオンである場合(S402:YES)、制御部101は、ダンプ角度を調整する旨をユーザに報知する(ステップS404)。制御部101は、例えば、ダンプ角度を調整する旨の文字情報を表示装置120に表示させる。代替的に、制御部101は、ダンプ角度を調整する旨の音声を図に示していないスピーカから出力させてもよい。 If the PTO switch 72 is on (S402: YES), the control unit 101 notifies the user that the dump angle will be adjusted (Step S404). For example, the control unit 101 causes the display device 120 to display text information indicating that the dump angle is to be adjusted. Alternatively, the control unit 101 may output a sound indicating that the dump angle is to be adjusted from a speaker (not shown).

次いで、制御部101は、荷箱4の上昇を昇降制御装置200に指示する(ステップS405)。具体的には、制御部101は、荷箱4の上昇を指示する制御信号を生成し、生成した制御信号を出力部105より昇降制御装置200へ出力することにより、昇降制御装置200への指示を行う。昇降制御装置200の制御部202は、推定装置100からの指示に応じて、荷箱4を上昇させるための制御信号を制御弁63へ出力することにより、荷箱4を上昇させる。 Next, the control unit 101 instructs the elevation control device 200 to raise the cargo box 4 (step S405). Specifically, the control unit 101 generates a control signal that instructs the lifting of the cargo box 4, and outputs the generated control signal from the output unit 105 to the lifting control device 200, thereby issuing an instruction to the lifting control device 200. I do. The control unit 202 of the elevation control device 200 raises the cargo box 4 by outputting a control signal for raising the cargo box 4 to the control valve 63 in response to an instruction from the estimation device 100.

制御部101は、入力部104を通じて、傾斜計82,83にて時系列的に計測される傾斜角度の計測データを順次取得し、取得した計測データに基づき、現在のダンプ角度を検出する(ステップS406)。 The control unit 101 sequentially acquires, through the input unit 104, measurement data of the inclination angle measured in time series by the inclinometers 82 and 83, and detects the current dump angle based on the acquired measurement data (step S406).

制御部101は、ステップS406で検出したダンプ角度が最小角度θ1より大きいか否かを判断する(ステップS407)。最小角度θ1は、荷箱4の積載重量を計測するのに適した角度範囲の最小値として設定される値である。最小角度θ1の一例は0.5度である。 The control unit 101 determines whether the dump angle detected in step S406 is larger than the minimum angle θ1 (step S407). The minimum angle θ1 is a value set as the minimum value of the angle range suitable for measuring the loaded weight of the cargo box 4. An example of the minimum angle θ1 is 0.5 degrees.

現在のダンプ角度が最小角度θ1以下であると判断した場合(S407:NO)、制御部101は、処理をステップS405へ戻し、荷箱4の上昇制御を継続させる。 If it is determined that the current dump angle is less than or equal to the minimum angle θ1 (S407: NO), the control unit 101 returns the process to step S405 and continues the lifting control of the cargo box 4.

現在のダンプ角度が最小角度θ1より大きいと判断した場合(S407:YES)、制御部101は、現在のダンプ角度が最大角度θ2より小さいか否かを判断する(ステップS408)。最大角度θ2は、荷箱4の積載重量を計測するのに適した角度範囲の最大値として設定される値である。最大角度θ2の一例は1.5度である。 If it is determined that the current dump angle is larger than the minimum angle θ1 (S407: YES), the control unit 101 determines whether the current dump angle is smaller than the maximum angle θ2 (step S408). The maximum angle θ2 is a value set as the maximum value of an angular range suitable for measuring the loaded weight of the cargo box 4. An example of the maximum angle θ2 is 1.5 degrees.

現在のダンプ角度が最大角度θ2以上であると判断した場合(S408:NO)、制御部101は、荷箱4の傾斜角度が積載重量を計測するのに適した角度範囲から外れているため、エラーを報知し(ステップS409)、本フローチャートによる処理を終了する。エラーを報知した後、制御部101は、荷箱4の下降を昇降制御装置200に指示してもよい。 If it is determined that the current dump angle is greater than or equal to the maximum angle θ2 (S408: NO), the control unit 101 determines that the inclination angle of the cargo box 4 is outside the angle range suitable for measuring the loaded weight. An error is notified (step S409), and the processing according to this flowchart is ended. After notifying the error, the control unit 101 may instruct the elevation control device 200 to lower the cargo box 4.

現在のダンプ角度が最大角度θ2より小さいと判断した場合(S408:YES)、制御部101は、荷箱4の上昇後の停止を指示する(ステップS410)。具体的には、制御部101は、荷箱4の停止を指示する制御信号を生成し、生成した制御信号を出力部105より昇降制御装置200へ出力することにより、昇降制御装置200への指示を行う。昇降制御装置200の制御部202は、推定装置100からの指示に応じて、荷箱4を停止させるための制御信号を制御弁63へ出力することにより、荷箱4を停止させる。 If it is determined that the current dump angle is smaller than the maximum angle θ2 (S408: YES), the control unit 101 instructs the loading box 4 to stop after being raised (step S410). Specifically, the control unit 101 generates a control signal that instructs to stop the loading box 4, and outputs the generated control signal from the output unit 105 to the elevation control device 200, thereby issuing an instruction to the elevation control device 200. I do. The control unit 202 of the lift control device 200 stops the cargo box 4 by outputting a control signal for stopping the cargo box 4 to the control valve 63 in response to the instruction from the estimation device 100.

次いで、制御部101は、積載重量の計量の準備ができた旨をユーザに報知する(ステップS411)。制御部101は、例えば、積載重量の計量の準備ができた旨の文字情報を表示装置120に表示させる。代替的に、制御部101は、積載重量の計量の準備ができた旨の音声情報を図に示していないスピーカから出力させてもよい。 Next, the control unit 101 notifies the user that preparations for weighing the loaded weight are ready (step S411). For example, the control unit 101 causes the display device 120 to display text information indicating that preparations for weighing the loaded weight are ready. Alternatively, the control unit 101 may cause a speaker (not shown) to output audio information indicating that preparations for weighing the loaded weight are ready.

次いで、制御部101は、積載重量の推定の際に参照するテーブルとして、上昇停止用の関係テーブルTB10を設定する(ステップS412)。制御部101は、圧力計81の計測結果に基づく第1データ(油圧の大きさに関するデータ)と、傾斜計82の計測結果に基づく第2データ(特装車1の傾斜に関するデータ)とを取得し、ステップS412で設定した上昇停止用の関係テーブルTB10を参照することにより、荷箱4における積載重量を推定する(ステップS413)。 Next, the control unit 101 sets the relation table TB10 for stopping the lift as a table to be referred to when estimating the loaded weight (step S412). The control unit 101 acquires first data (data related to the magnitude of oil pressure) based on the measurement results of the pressure gauge 81 and second data (data related to the inclination of the specially equipped vehicle 1) based on the measurement results of the inclinometer 82, The loaded weight in the cargo box 4 is estimated by referring to the relation table TB10 for lifting and stopping set in step S412 (step S413).

積載重量の推定方法には、実施の形態1や実施の形態2で説明した手法を用いることができる。すなわち、制御部101は、第1データ及び第2データが示す計測点と、この計測点を間に挟む2つの近似直線との間の距離を算出し、算出した距離の比に応じて、積載重量を推定することができる。 The method described in Embodiment 1 or Embodiment 2 can be used as a method for estimating the loaded weight. That is, the control unit 101 calculates the distance between the measurement point indicated by the first data and the second data and two approximate straight lines sandwiching this measurement point, and adjusts the loading according to the ratio of the calculated distances. Weight can be estimated.

次いで、制御部101は、推定した積載重量を報知する(ステップS414)。このとき、制御部101は、推定した積載重量の情報を出力部105より出力し、表示装置120に表示させる。制御部101は、積載重量の情報を文字情報として表示装置120に表示させてもよく、グラフ表示やメータ表示などの模式的な表示方法を用いてもよい。また、制御部101は、推定した積載重量の情報を図に示していないスピーカから音声情報として出力させる構成としてもよい。 Next, the control unit 101 notifies the estimated loaded weight (step S414). At this time, the control unit 101 outputs information on the estimated loaded weight from the output unit 105 and displays it on the display device 120. The control unit 101 may display the loaded weight information as text information on the display device 120, or may use a schematic display method such as a graph display or a meter display. Further, the control unit 101 may be configured to output information on the estimated loaded weight as audio information from a speaker (not shown).

制御部101は、積載重量を推定し、ユーザに報知した後、荷箱4を下降させる指示を昇降制御装置200に与えてもよい。昇降制御装置200の制御部202は、推定装置100からの指示に応じて、荷箱4を下降させるための制御信号を制御弁63へ出力することにより、荷箱4を下降させればよい。 After estimating the loaded weight and notifying the user, the control unit 101 may give an instruction to the lift control device 200 to lower the cargo box 4. The control unit 202 of the lift control device 200 may lower the cargo box 4 by outputting a control signal for lowering the cargo box 4 to the control valve 63 in response to an instruction from the estimation device 100.

積載重量を手動計測する場合、ダンプ角度を所定角度(例えば1.0度)に合わせる必要があるため、ユーザに操作の煩わしさを感じさせる場合がある。これに対し、本実施の形態では、計量スイッチ89の操作によって自動的に積載重量を計測することができるので、操作の煩わしさを軽減できる。 When manually measuring the loaded weight, it is necessary to adjust the dump angle to a predetermined angle (for example, 1.0 degrees), which may make the user feel that the operation is troublesome. In contrast, in the present embodiment, the loaded weight can be automatically measured by operating the weighing switch 89, so that the troublesome operation can be reduced.

(実施の形態5)
実施の形態5では、荷箱4を上昇させた後に停止させた場合と、荷箱4を下降させた後に停止させた場合とで共通の関係テーブルTB30を用いて積載重量を推定する構成について説明する。
(Embodiment 5)
In Embodiment 5, a configuration will be described in which the loaded weight is estimated using a common relationship table TB30 when the loading box 4 is raised and then stopped, and when the loading box 4 is lowered and then stopped. do.

図16は実施の形態5における積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。推定装置100は、制御部101、記憶部102、操作部103、入力部104、出力部105、及び通信部106を備える。これらハードウェア各部の構成は実施の形態1において説明したものと同様であるため、その説明を省略する。 FIG. 16 is a block diagram illustrating the configuration of a loaded weight estimation system in the fifth embodiment. The estimation device 100 includes a control section 101, a storage section 102, an operation section 103, an input section 104, an output section 105, and a communication section 106. The configuration of each of these hardware parts is the same as that described in Embodiment 1, so the description thereof will be omitted.

記憶部102は、荷箱4を上昇させた後に停止させた場合と、荷箱4を下降させた後に停止させた場合とで共通の関係テーブルTB30を備える。関係テーブルTB30の構成は、実施の形態1で説明した関係テーブルTB1と同様であり、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の、特装車1の傾斜角と油圧の大きさとの関係を、積載物の重量に関連付けて記憶する。 The storage unit 102 includes a common relation table TB30 for cases in which the packing box 4 is raised and then stopped, and when the packing box 4 is lowered and then stopped. The configuration of the relationship table TB30 is the same as the relationship table TB1 described in the first embodiment, and shows the relationship between the inclination angle of the specially equipped vehicle 1 and the magnitude of the oil pressure when the weight and loading position of the loaded object are changed. It is stored in association with the weight of the loaded object.

実施の形態5では、荷箱4の上昇停止後に計測された油圧値と、荷箱4の下降停止後に計測された油圧値との関係を事前に把握しているものとする。例えば、計測条件が同じである場合、荷箱4の上昇停止後に計測された油圧値PV1と、荷箱4の下降停止後に計測された油圧値PV2との間には、PV1=PV2+ΔPVなる関係があるものとする。ΔPVはPV1とPV2との差圧であり、実施の形態5では既知であるとする。この関係を示す関係式は記憶部102に記憶される。 In the fifth embodiment, it is assumed that the relationship between the oil pressure value measured after the cargo box 4 stops rising and the oil pressure value measured after the cargo box 4 stops descending is known in advance. For example, when the measurement conditions are the same, there is a relationship of PV1 = PV2 + ΔPV between the oil pressure value PV1 measured after the loading box 4 stops rising and the oil pressure value PV2 measured after the loading box 4 stops lowering. Assume that there is. ΔPV is the differential pressure between PV1 and PV2, and is assumed to be known in the fifth embodiment. A relational expression indicating this relationship is stored in the storage unit 102.

制御部101は、上昇停止後に計測された油圧値(=PV1)及び傾斜角を取得した場合、取得した油圧値及び傾斜角を基に関係テーブルTB30を参照して積載重量を推定する。一方、制御部101は、下降停止後に計測された油圧値(=PV2)及び傾斜角を取得した場合、記憶部102に記憶されている関係式に従って油圧値PV2を補正する。すなわち、制御部101は、取得した油圧値PV2に差分ΔPVを加算する補正を行う。制御部101は、補正後の油圧値(=PV2+ΔPV)及び傾斜角を基に関係テーブルTB30を参照して積載重量を推定する。 When the control unit 101 obtains the oil pressure value (=PV1) and inclination angle measured after the ascent is stopped, the control unit 101 estimates the loaded weight by referring to the relational table TB30 based on the obtained oil pressure value and inclination angle. On the other hand, when the control unit 101 acquires the oil pressure value (=PV2) and the inclination angle measured after the descent is stopped, the control unit 101 corrects the oil pressure value PV2 according to the relational expression stored in the storage unit 102. That is, the control unit 101 performs correction by adding the difference ΔPV to the obtained oil pressure value PV2. The control unit 101 estimates the loaded weight by referring to the relational table TB30 based on the corrected oil pressure value (=PV2+ΔPV) and the inclination angle.

図17は実施の形態5における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。推定装置100の制御部101は、図13に示すフローチャートのS301~S309と同様の手順により、計量準備を完了させ、積載重量の計量の準備ができた旨をユーザに報知する(ステップS501~S509)。計量準備の完了後、積載作業が実行される。制御部101は、圧力計81の計測結果に基づく第1データ(油圧値)と、傾斜計82の計測結果に基づく第2データ(特装車1の傾斜角)とを随時取得する。 FIG. 17 is a flowchart illustrating the procedure for estimating the loaded weight in the fifth embodiment. The control unit 101 of the estimating device 100 completes the weighing preparation by following the same steps as S301 to S309 in the flowchart shown in FIG. 13, and notifies the user that the weighing of the loaded weight is ready (steps S501 to S509). ). After the weighing preparation is completed, the loading operation is performed. The control unit 101 acquires first data (oil pressure value) based on the measurement result of the pressure gauge 81 and second data (inclination angle of the specially equipped vehicle 1) based on the measurement result of the inclinometer 82 at any time.

積載重量の計量の準備ができた旨をユーザに報知した後、制御部101は、S501からS508の処理で、荷箱4は上昇後に停止したか否かを判断する(ステップS510)。制御部101は、荷箱4が上昇後に停止したと判断した場合(S510:YES)、取得した油圧値及び傾斜角を基に関係テーブルTB30を参照して積載重量を推定する(ステップS511)。関係テーブルTB30を用いた積載重量の推定方法は、実施の形態1と同様である。 After notifying the user that preparations for weighing the loaded weight are ready, the control unit 101 determines whether the cargo box 4 has stopped after being raised in the processes from S501 to S508 (step S510). When the control unit 101 determines that the cargo box 4 has stopped after being raised (S510: YES), the control unit 101 estimates the loaded weight with reference to the relational table TB30 based on the obtained oil pressure value and inclination angle (Step S511). The method of estimating the loaded weight using relational table TB30 is the same as in the first embodiment.

一方、制御部101は、荷箱4が下降後に停止したと判断した場合(S510:NO)、下降停止後の油圧値P2に差圧ΔPVを加算する(ステップS512)。その後、制御部101は、ステップS511に進み、差圧が加算された油圧値(=PV2+ΔPV)と傾斜角とに基づき、関係テーブルTB30を参照して積載重量を推定する(ステップS511)。関係テーブルTB30を用いた積載重量の推定方法は、実施の形態1と同様である。 On the other hand, when the control unit 101 determines that the cargo box 4 has stopped after being lowered (S510: NO), it adds the differential pressure ΔPV to the oil pressure value P2 after the lowering is stopped (step S512). Thereafter, the control unit 101 proceeds to step S511, and estimates the loaded weight with reference to the relational table TB30 based on the oil pressure value (=PV2+ΔPV) to which the differential pressure has been added and the inclination angle (step S511). The method of estimating the loaded weight using relational table TB30 is the same as in the first embodiment.

次いで、制御部101は、推定した積載重量を報知する(ステップS513)。このとき、制御部101は、推定した積載重量の情報を出力部105より出力し、表示装置120に表示させる。制御部101は、積載重量の情報を文字情報として表示装置120に表示させてもよく、グラフ表示やメータ表示などの模式的な表示方法を用いてもよい。また、制御部101は、推定した積載重量の情報を図に示していないスピーカから音声として出力させる構成としてもよい。これらの一連の処理が終了した後、ユーザは、操作レバー67を操作して、荷箱4をダンプ角度が0度となるまで下降させる。その後、計量スイッチ89がオフされることにより、計量が終了する。 Next, the control unit 101 notifies the estimated loaded weight (step S513). At this time, the control unit 101 outputs information on the estimated loaded weight from the output unit 105 and displays it on the display device 120. The control unit 101 may display the loaded weight information as text information on the display device 120, or may use a schematic display method such as a graph display or a meter display. Further, the control unit 101 may be configured to output information on the estimated loaded weight as audio from a speaker not shown in the figure. After completing these series of processes, the user operates the operating lever 67 to lower the cargo box 4 until the dump angle becomes 0 degrees. Thereafter, the weighing switch 89 is turned off, thereby ending the weighing.

以上のように、実施の形態5では、上昇停止後に計測された油圧値と、下降停止後に計測された油圧値との関係を把握しているので、例えば、下降停止後に計測された油圧値を、同じ条件で計測された上昇停止後の油圧値と同等の油圧値に補正することができる。このため、油圧値から積載重量を推定するために2種類の関係テーブル(上昇停止用の関係テーブル及び下降停止用の関係テーブル)を用意する必要がなくなり、記憶部102の記憶容量が比較的少ない推定装置100であっても積載重量の推定が可能となる。 As described above, in the fifth embodiment, since the relationship between the oil pressure value measured after the ascent is stopped and the oil pressure value measured after the descent is stopped, for example, the oil pressure value measured after the descent is stopped is , it is possible to correct the oil pressure value to the same value as the oil pressure value after stopping the rise measured under the same conditions. Therefore, there is no need to prepare two types of relational tables (a relational table for raising and stopping and a relational table for lowering and stopping) in order to estimate the load weight from the oil pressure value, and the storage capacity of the storage unit 102 is relatively small. Even the estimation device 100 can estimate the loaded weight.

なお、本実施の形態では、下降停止後に得られた油圧値に対して差圧を加算する構成としたが、上昇停止後に得られた油圧値から差圧を減算する構成としてもよい。また、差圧の加算(又は減算)に限らず、任意の関係式を用いて、何れか一方の油圧値を補正してもよい。 In this embodiment, the differential pressure is added to the oil pressure value obtained after the descent is stopped, but the differential pressure may be subtracted from the oil pressure value obtained after the ascent is stopped. Furthermore, instead of adding (or subtracting) the differential pressure, any one of the hydraulic pressure values may be corrected using any relational expression.

(実施の形態6)
実施の形態6では、学習モデルを用いて積載重量を推定する構成について説明する。
(Embodiment 6)
In Embodiment 6, a configuration for estimating the loaded weight using a learning model will be described.

図18は学習モデルLM1の構成例を示す模式図である。本実施の形態における学習モデルLM1は、例えばサポートベクタ回帰モデルであり、各種データが入力される入力層と、入力層に入力されたデータに基づき所定の演算を行うカーネルを含む中間層と、中間層からの出力を結合し、演算結果を出力する出力層とを備える。 FIG. 18 is a schematic diagram showing a configuration example of the learning model LM1. The learning model LM1 in this embodiment is, for example, a support vector regression model, and includes an input layer into which various data are input, an intermediate layer including a kernel that performs a predetermined calculation based on the data input to the input layer, and an intermediate layer that includes a kernel that performs a predetermined calculation based on the data input to the input layer. and an output layer that combines outputs from the layers and outputs calculation results.

学習モデルLM1の入力層、中間層、及び出力層には、1つまたは複数のノードが存在し、各層のノードは前後の層に存在するノードと一方向に結合荷重で結合されている。なお、カーネルトリックを用いて非線形に拡張したサポートベクタマシンでは、中間層から出力層への結合荷重が学習により適応的に決定される。一方、入力層から中間層への結合荷重は固定であり、訓練データから機械的に求められる。 One or more nodes exist in the input layer, middle layer, and output layer of the learning model LM1, and the nodes in each layer are connected in one direction to the nodes in the previous and subsequent layers using connection weights. Note that in a support vector machine that is nonlinearly expanded using a kernel trick, the connection weight from the intermediate layer to the output layer is adaptively determined by learning. On the other hand, the connection weight from the input layer to the hidden layer is fixed and mechanically determined from training data.

学習モデルLM1の入力層には第1データ(油圧の大きさに関するデータ)及び第2データ(特装車1の傾斜に関するデータ)が入力される。入力層に入力されたデータは、訓練データを用いて決定された結合荷重により重み付けされて中間層へ出力される。中間層は、入力層から入力されたデータに基づきカーネルを用いた演算を実行する。中間層の各カーネルにおいて演算されたデータは、学習によって決定された結合荷重により重み付けされて出力層へ出力される。出力層は、中間層から入力されたデータを結合することにより、積載重量に関する演算結果を出力する。 First data (data related to the magnitude of oil pressure) and second data (data related to the inclination of the specially equipped vehicle 1) are input to the input layer of the learning model LM1. Data input to the input layer is weighted by connection weights determined using training data and output to the intermediate layer. The intermediate layer executes calculations using kernels based on data input from the input layer. The data calculated in each kernel of the intermediate layer is weighted by the connection weight determined by learning and output to the output layer. The output layer outputs a calculation result regarding the loaded weight by combining the data input from the intermediate layer.

ここで、出力層が出力する演算結果は、積載重量の推定値であってもよく、ある積載重量に該当する確率であってもよい。後者の場合、出力層は、複数のノードにより構成され、第1ノードからは積載重量が1トンである確率、第2ノードからは積載重量が2トンである確率、…、第Nノード(Nは2以上の整数)からは積載重量がNトンである確率といったように、ある積載重量である確率を出力すればよい。 Here, the calculation result output by the output layer may be an estimated value of the loaded weight, or may be a probability corresponding to a certain loaded weight. In the latter case, the output layer is composed of a plurality of nodes, the probability that the loaded weight is 1 ton from the first node, the probability that the loaded weight is 2 tons from the second node, ..., the Nth node (N is an integer greater than or equal to 2), it is sufficient to output the probability of a certain loaded weight, such as the probability that the loaded weight is N tons.

学習モデルLM1は、推定装置100が備える記憶部102に用意されてもよく、推定装置100と通信可能に接続される外部のサーバ装置に用意されてもよい。 The learning model LM1 may be prepared in the storage unit 102 included in the estimation device 100, or may be provided in an external server device that is communicably connected to the estimation device 100.

推定装置100は、積載作業時に得られるデータを学習モデルLM1に入力し、学習モデルLM1による演算結果を取得することにより、積載重量を推定することができる。 The estimating device 100 can estimate the loaded weight by inputting data obtained during loading work into the learning model LM1 and obtaining calculation results by the learning model LM1.

今回開示された実施形態は、全ての点において例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and should not be considered restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims, not the above-mentioned meaning, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all changes within the scope.

例えば、本実施の形態では、特装車1として、積載重量を推定する推定装置100と、推定装置100が推定した積載重量に関する情報を報知する表示装置120と、ダンプ装置3とを備えるダンプトラックを例に挙げて説明したが、本発明はダンプトラックに限らず、油圧シリンダを有するダンプ装置を備えた種々の特装車に適用可能である。例えば、ダンプ排出式吸引車やダンプ排出式塵芥収集車、荷役アームを備えたコンテナ脱着車等の特装車に適用できる。 For example, in the present embodiment, the specially equipped vehicle 1 is a dump truck that includes an estimation device 100 that estimates a loaded weight, a display device 120 that notifies information about the loaded weight estimated by the estimation device 100, and a dump device 3. Although described above, the present invention is applicable not only to dump trucks but also to various specially equipped vehicles equipped with a dump device having a hydraulic cylinder. For example, it can be applied to specially equipped vehicles such as a dump discharge type suction vehicle, a dump discharge type garbage collection vehicle, and a container removal vehicle equipped with a cargo handling arm.

1 特装車
2 トラックシャシ
3 ダンプ装置
4 荷箱
5 ホイスト機構
20 キャブ
21 シャシフレーム
22F 前輪
22R 後輪
23F,23R 車軸
30 サブフレーム
81 圧力計
82 傾斜計(シャシ)
83 傾斜計(荷箱)
100 推定装置
101 制御部
102 記憶部
103 操作部
104 入力部
105 出力部
106 通信部
PG1 推定プログラム
TB1 関係テーブル
1 Specially equipped vehicle 2 Truck chassis 3 Dump device 4 Load box 5 Hoist mechanism 20 Cab 21 Chassis frame 22F Front wheel 22R Rear wheel 23F, 23R Axle 30 Subframe 81 Pressure gauge 82 Inclinometer (chassis)
83 Inclinometer (packing box)
100 Estimation device 101 Control unit 102 Storage unit 103 Operation unit 104 Input unit 105 Output unit 106 Communication unit PG1 Estimation program TB1 Relationship table

Claims (8)

荷箱を昇降させるための油圧アクチュエータを備える特装車に関して、前記油圧アクチュエータに作用する油圧の大きさを計測する圧力計から、前記油圧の大きさに関する第1データを取得する第1取得部と、
前記特装車の傾斜角を計測する傾斜計から、前記傾斜角に関する第2データを取得する第2取得部と、
積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の前記傾斜角と前記油圧の大きさとの間の関係を、前記積載物の重量に関連付けて複数記憶する記憶部と、
前記第1データ及び前記第2データを取得した場合、前記記憶部に記憶されている関係を参照して、前記荷箱における積載重量を推定する推定部と
を備える特装車の積載重量推定システム。
With respect to a specially equipped vehicle equipped with a hydraulic actuator for raising and lowering a cargo box, a first acquisition unit that acquires first data regarding the magnitude of the hydraulic pressure from a pressure gauge that measures the magnitude of the hydraulic pressure acting on the hydraulic actuator;
a second acquisition unit that acquires second data regarding the tilt angle from an inclinometer that measures the tilt angle of the specially equipped vehicle;
a storage unit that stores a plurality of relationships between the inclination angle and the magnitude of the hydraulic pressure when the weight and loading position of the loaded object are changed, in association with the weight of the loaded object;
A system for estimating a loaded weight of a specially equipped vehicle, comprising: an estimating unit that estimates a loaded weight in the cargo box by referring to a relationship stored in the storage unit when the first data and the second data are acquired.
前記推定部は、前記関係を2次元座標平面上にプロットした場合の近似曲線と、前記第1データ及び前記第2データが示す計測結果を前記2次元座標平面上にプロットした場合の計測点との間の距離に基づき、前記積載重量を推定する
請求項1に記載の積載重量推定システム。
The estimation unit is configured to calculate an approximate curve when the relationship is plotted on a two-dimensional coordinate plane, and a measurement point when measurement results indicated by the first data and the second data are plotted on the two-dimensional coordinate plane. The loaded weight estimation system according to claim 1, wherein the loaded weight is estimated based on the distance between the loaded weight and the loaded weight.
前記推定部は、前記計測点に最も近い近似曲線を特定することにより、前記積載重量を推定する
請求項2に記載の積載重量推定システム。
The loaded weight estimation system according to claim 2, wherein the estimator estimates the loaded weight by identifying an approximate curve closest to the measurement point.
前記推定部は、前記計測点を間に挟む2つの近似曲線を特定し、前記計測点から特定した2つの近似曲線までの距離の比に応じて、前記積載重量を推定する
請求項2に記載の積載重量推定システム。
The estimation unit specifies two approximate curves that sandwich the measurement point between them, and estimates the loaded weight according to a ratio of distances from the measurement point to the two identified approximate curves. Loaded weight estimation system.
前記推定部は、前記計測点から前記2つの近似曲線まで垂線を下ろした場合の各垂線の長さの比を算出し、算出した比に応じて前記積載重量を推定する
請求項4に記載の積載重量推定システム。
The estimation unit calculates a length ratio of each perpendicular line when a perpendicular line is drawn from the measurement point to the two approximate curves, and estimates the loaded weight according to the calculated ratio. Loaded weight estimation system.
前記推定部は、前記計測点を通り、前記2つの近似曲線を最短で結ぶ線分を特定し、特定した線分と各近似曲線との交点を求め、前記計測点から各交点までの距離の比を算出し、算出した比に応じて前記積載重量を推定する
請求項4に記載の積載重量推定システム。
The estimating unit identifies a line segment that passes through the measurement point and connects the two approximate curves at the shortest distance, determines the intersection between the identified line segment and each approximate curve, and calculates the distance from the measurement point to each intersection. The loaded weight estimation system according to claim 4, wherein a ratio is calculated, and the loaded weight is estimated according to the calculated ratio.
荷箱を昇降させるための油圧アクチュエータを備える特装車に関して、前記油圧アクチュエータに作用する油圧の大きさを計測する圧力計から、前記油圧の大きさに関する第1データを取得し、
前記特装車の傾斜角を計測する傾斜計から、前記傾斜角に関する第2データを取得し、
前記第1データ及び前記第2データを取得した場合、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の前記傾斜角と前記油圧の大きさとの間の関係を、前記積載物の重量に関連付けて複数記憶する記憶部を参照して、前記荷箱における積載重量を推定する
処理をコンピュータにより実行する特装車の積載重量推定方法。
Regarding a specially equipped vehicle equipped with a hydraulic actuator for raising and lowering a cargo box, first data regarding the magnitude of the hydraulic pressure is obtained from a pressure gauge that measures the magnitude of the hydraulic pressure acting on the hydraulic actuator;
obtaining second data regarding the inclination angle from an inclinometer that measures the inclination angle of the specially equipped vehicle;
When the first data and the second data are acquired, the relationship between the inclination angle and the magnitude of the oil pressure when the weight and loading position of the loaded object is changed is associated with the weight of the loaded object. A method for estimating a loaded weight of a specially equipped vehicle, in which a computer executes a process of estimating a loaded weight in the cargo box by referring to a plurality of storage units.
コンピュータに、
荷箱を昇降させるための油圧アクチュエータを備える特装車に関して、前記油圧アクチュエータに作用する油圧の大きさを計測する圧力計から、前記油圧の大きさに関する第1データを取得し、
前記特装車の傾斜角を計測する傾斜計から、前記傾斜角に関する第2データを取得し、
前記第1データ及び前記第2データを取得した場合、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の前記傾斜角と前記油圧の大きさとの間の関係を、前記積載物の重量に関連付けて複数記憶する記憶部を参照して、前記荷箱における積載重量を推定する
処理を実行させるためのコンピュータプログラム。
to the computer,
Regarding a specially equipped vehicle equipped with a hydraulic actuator for raising and lowering a cargo box, first data regarding the magnitude of the hydraulic pressure is obtained from a pressure gauge that measures the magnitude of the hydraulic pressure acting on the hydraulic actuator;
obtaining second data regarding the inclination angle from an inclinometer that measures the inclination angle of the specially equipped vehicle;
When the first data and the second data are acquired, the relationship between the inclination angle and the magnitude of the oil pressure when the weight and loading position of the loaded object is changed is associated with the weight of the loaded object. A computer program for executing a process of estimating a loaded weight in the cargo box by referring to a plurality of storage units.
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