JP5134419B2

JP5134419B2 - 車両用安全性判定装置

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Publication number: JP5134419B2
Application number: JP2008098026A
Authority: JP
Inventors: 徹示高森
Original assignee: Yazaki Energy System Corp
Current assignee: Yazaki Energy System Corp
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-04-04
Also published as: JP2009250747A

Description

本発明は、車両に加わる荷重に応じて変化する前記車両の重心位置に基づいて、前記車両が傾斜したときの安全性を判定する車両用安全性判定装置に関するものである。

従来、主としてトラック等の大型車両には、車両の各車輪の近傍に配置した、例えば、歪み式ゲージセンサ等の重量測定用のセンサの出力を基に、その車両における積載重量を算出するに当たり、車両の傾きによる各センシング素子の出力の変化を補正し算出積載重量の正確化を計るために、車両の傾きの度合いを示す車両偏度や、この偏度により各センシング素子の出力を補正した積載重量を算出し、その結果を表示する車両用積載状態表示装置が搭載されている。

この車両用積載状態表示装置では、各車輪のセンシング素子の出力から車両の積載重量を算出するに当たり、各車両の両端の車輪に対応するセンシング素子どうしの出力から各車軸毎の左右方向（車幅方向）の偏度値を算出し、これら各車軸毎の左右偏度値を、その車軸の前中後の配置に従い、それぞれの分散荷重の配分に応じた計数により重み付けして、この重み付けした各車両毎の左右偏度値を合計して車両全体の左右偏度値を算出している。

また、この積算重量算出装置では、車両の前方の各センシング素子の出力合計と車両の後方の各センシング素子の出力和との差分に対する、全センシング素子の出力合計の比を求めてこれを車両の前後方向の偏度値とし、車両全体の左右偏度値とともにこの車両の前後方向の偏度値によって各センシング素子の出力の合計を補正して積算重量を算出するとともに、これらの求めた左右偏度値及び前後偏度値を基に、荷重が前後左右のどの方向に偏っているかを表示ランプにより表示するようにしている。

ところが、このような車両の荷重が前後左右のどの方向に偏っているかの表示は、荷崩れが起きないように荷物を積み込むようにするための目安とすることができる点で、非常に重要であるが、車両の荷重が実際に前後左右のどの方向かに偏ってしまった場合に、それを矯正し解消するために荷物を積み直しするとなると、どの方向にどの程度の荷重を移せば荷重の偏りが解消するか事前に解らない限り、例えば、上述した表示ランプが全部消えるような積み方となるまで試行錯誤を繰り返すしかなく、非常に効率が悪いという不具合を有していた。

そこで、本出願人は、特許文献１に示す車両用積載状態表示装置を提案し、表示部に表示された荷台の模式図内に、荷物の重心位置を視覚的且つ的確に表示することで、運転者等にその重心位置から荷物の積み直しの必要性を容易に判断させて、走行開始前に荷物の積載状態の修正を可能としてきた。
特許第３７７５７１３号公報

しかしながら、上述した車両用積載状態表示装置等では、重心位置は水平平面に対する移動のみを考慮したものであり、積載物の増加に伴って重心位置が高くなった場合と空荷等の重心位置が低い場合とでは横転する傾斜角も異なるため、従来の方法では積荷時には安全と判定されても、車両が傾斜したときに横転する可能性があった。

よって本発明は、上述した問題点に鑑み、走行開始前に車両が傾斜したときの横転の可能性を正確に把握することができる車両用安全性判定装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載の車両用安全性判定装置は、図１の基本構成図に示すように、荷重が加わった車両が傾斜したときの安全性を前記車両の走行開始前に判定する車両用安全性判定装置１０であって、前記車両の傾斜角に対して予め定められ且つ前記安全性を判定するための安全判定情報を記憶する安全判定情報記憶手段１４と、前記荷重に応じて変化する荷重情報を検出する荷重検出手段１５と、前記車両の傾斜情報を検出する傾斜検出手段１６と、前記荷重検出手段１５の荷重情報と前記傾斜検出手段１６の傾斜情報とに基づいて、前記車両の高さ方向に延びる前記車両の車軸の車幅方向の断面における重心位置を算出する重心位置算出手段１１ａと、前記重心位置算出手段１１ａが算出した重心位置と任意の前記傾斜角に対応した前記安全判定情報記憶手段１４の安全判定情報とに基づいて、前記車両が傾斜したときの安全性を判定する安全性判定手段１１ｂと、前記安全性判定手段１１ｂが判定した判定結果を走行開始前に通知する通知手段１１ｃと、を有することを特徴とする。

上記請求項１に記載した本発明の車両用安全性判定装置によれば、荷重検出手段１５によって車両に加わる荷重情報が検出されると共に、傾斜検出手段１６によって車両の傾斜情報が検出されると、その荷重情報と傾斜情報とに基づいて車両の車軸の高さ方向の断面における重心位置が重心位置算出手段１１ａによって算出される。そして、安全性判定手段１１ｂによって重心位置と任意の傾斜角、例えば予め設定された傾斜角、所望の傾斜角範囲における複数の傾斜角等に対応した安全判定情報記憶手段１４の安全判定情報とに基づいて車両が傾斜したときの安全性が判定され、その判定結果が通知手段１１によって走行開始前に通知される。

請求項２記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、請求項１に記載の車両用安全性判定装置において、前記安全性判定手段１１ｂが、所望の傾斜範囲内の複数の傾斜角の各々に対応し且つ前記重心位置に対して予め定められたパラメータを算出し、該パラメータと前記傾斜角に対応した前記安全判定情報とに基づいて、前記車両が所望の傾斜範囲内で傾斜したときの安全性を判定する手段であることを特徴とする。

上記請求項２に記載した本発明の車両用安全性判定装置によれば、安全性判定手段１１ｂによって所望の傾斜範囲内の複数の傾斜角の各々に対応し且つ重心位置に対して予め定められたパラメータが算出されると、該パラメータとその傾斜角に対応した安全判定情報とに基づいて車両が所望の傾斜範囲内で傾斜したときの安全性が判定される。

請求項３記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、請求項２に記載の車両用安全性判定装置において、前記安全性判定手段１１ｂが、前記重心位置に対して任意に定められる遠心加速度を加味して前記パラメータを算出する手段であることを特徴とする。

上記請求項３に記載した本発明の車両用安全性判定装置によれば、安全性判定手段１１ｂによって重心位置に対して任意に定められる遠心加速度を加味してパラメータが算出され、該パラメータとその傾斜角に対応した安全判定情報とに基づいて車両が所望の傾斜範囲内で傾斜したときの安全性が判定される。

以上説明したように請求項１に記載した本発明の車両用安全性判定装置によれば、車両に加わる荷重情報と傾斜情報とに基づいて車両の高さ方向の断面における重心位置を算出し、その重心位置と予め定められた傾斜角に対応した安全判定情報とに基づいて車両が傾斜したときの安全性を判定できるようにしたことから、車両への積荷後の走行開始前に車両が傾斜したときの安全性を運転者等が確認できるため、車両の横転防止及び安全走行に貢献することができる。また、車両の前輪と後輪とで傾斜角が異なるが、車両の断面における重心位置に着目しているので、その断面を任意の車軸上に設定することで、より一層正確に安全性を判定することができる。従って、運転者等が走行開始前に車両が傾斜したときの横転の可能性を正確に把握することができるため、荷物の積み直しの必要性を正確に判断させて、走行開始前に荷物の積載状態をより的確に修正させることができる。

請求項２に記載した本発明の車両用安全性判定装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、所望の傾斜範囲内の複数の傾斜角の各々に対応し且つ重心位置に対して予め定められたパラメータを算出し、該パラメータとその傾斜角に対応した安全判定情報とに基づいて所望の傾斜範囲内で車両が傾斜したときの安全性を判定するようにしたことから、車両を実際に傾斜させることなく、車両が傾斜したときの安全性を判定することができる。従って、車両を実際に傾斜させることなく、走行開始前に安全性を判定することができるため、利便性の向上を図ることができる。

請求項３に記載した本発明の車両用安全性判定装置によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、重心位置に対して任意に定められる遠心加速度を加味してパラメータを算出し、該パラメータと傾斜角に対応した安全判定情報とに基づいて安全性を判定するようにしたことから、走行開始前に車両の右折や左折時のモーメントを考慮して安全性をより一層正確に判定することができ、運転者に走行時の安全性も認識させることができるため、荷物の積載状態をより的確に運転者に修正させることができる。従って、走行開始前により一層の安全性の向上を図ることができる。

以下、本発明に車両用安全性判定装置の一実施形態を、図２乃至図９の図面を参照して以下に説明する。

図２において、車両用安全性判定装置（安全性判定装置ともいう）１０は、貨物等の運送車両１に搭載されている。運送車両１は、荷物、運搬物等を積載する荷台２を有している。そして、荷台２に積載される積載量に応じた荷重が運送車両１の車軸３等に加わることになる。

安全性判定装置１０は、予め定めたプログラムに従って各種の処理や制御などを行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１、ＣＰＵ１１のためのプログラム等を格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ１２、各種のデータを格納するとともにＣＰＵ１１の処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ１４等を有して構成している。

さらに、ＣＰＵ１１はメモリ部１４と、荷重検出部１５と、傾斜検出部１６と、表示部１７と、操作部１８と、を有し、それらは図示しないインタフェースを介してＣＰＵ１１と電気的に接続されている。

メモリ部１４は、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）等が用いられ、運送車両１の種類に対応した安全判定情報Ｄ１等の各種情報を記憶する。即ち、本実施形態では、メモリ部１４が図１に示す請求項中の安全判定情報記憶手段として機能している。また、安全判定情報Ｄ１を複数種類の運送車両１で共通して用いる場合は、ＲＯＭ１２等に記憶させても良いが、書き換え可能なメモリ部１４に記憶することで、安全判定情報Ｄ１を複数の利用者に対して個別に対応させることができる。

荷重検出部１５は、図１に示す荷重検出手段に相当し、運送車両１の前方側車軸３の車輪寄りに設けられた一対の荷重センサ１５ａと、運送車両１の後方側車軸３の車輪寄りに設けられた一対の荷重センサ１５ａと、を有している。荷重センサ１５ａ，ｂは、車両１０に加わる荷重に応じて変化する歪み量を荷重データとして発生する歪み式ゲージセンサ等であり、発生した荷重データをＣＰＵ１１に出力する。

傾斜検出部１６は、図１に示す傾斜検出手段に相当し、運送車両１の前方側車軸３に設けられた傾斜センサ１６ａと、運送車両１の後方側車軸３に設けられた傾斜センサ１６ｂと、を有している。傾斜センサ１６ａ，ｂは、各種傾斜センサが用いられ、傾斜による角変位を検出して傾斜角信号をＣＰＵ１１に出力する。

表示部１７は、ＬＣＤ、複数のＬＥＤ、警告灯等の各種表示装置が用いられ、ＣＰＵ１１の制御によって判定結果、警報等の各種情報を利用者に表示する。操作部１８は、表示切替や利用者に各種データを入力させるための複数の各種キースイッチを有し、その操作に応じた操作信号をＣＰＵ１１に出力する。

次に、上述したメモリ部１４に記憶する安全判定情報Ｄ１の一例を、運送車両１の後方側の断面を示す図４の図面を参照して以下に説明する。

なお、図４において、ｘ軸が運送車両１の車幅方向、ｚ軸がその高さ方向をそれぞれ示している。そして、ｘ軸を運送車両１の前方側及び後方側の各々の車軸３と設定したときに、ｘ軸とｚ軸とを通るように運送車両１の断面Ｐを設定している。これは、運送車両１の前方側及び後方側の車軸３の各々は傾斜角が異なるためであり、判定精度の向上を考慮すると、前方側及び後方側の各々の車軸３に着目して安全性を判定することが好ましいが、本発明はこれに限定するものではなく、前方側及び後方側のなくとも一方のみに着目しても安全性を判定するなど種々異なる実施形態とすることができる。なお、運送車両１の前後方向がｙ軸となっている。

運送車両１は、半径ｒの一対のタイヤ４間はタイヤ距離ｂとなっている。そして、車両重量ｍ（荷物等を含む）は運送車両１の重量を示している。重心位置Ｃは、運送車両１に加わる荷重に応じて変化する前記車両の重心の上述した断面Ｐにおける位置を示し、重心座標（ｘ１，ｚ１）で示すことができる。そして、重心位置Ｃは、荷物等を積載していない空荷状態が初期位置となり、荷物等が積載されて重量が増加することで、重心は高さ方向の上方に向かって重量の増加量に応じて分だけ移動することになる。重心高さｈは、地面１００から重心位置Ｃまでの高さを示している。

重力加速度ｇは、運送車両１に働く重力をその運送車両１の質量で割った値を示している。遠心加速度ａは、運送車両１が左折や右折に応じて生じるみかけ上の力を示している。傾斜角θは、運送車両１を所望の方向（図４では左方向）に傾斜されたときの角度を示し、本実施形態では左側のタイヤ４の中心線が地面１００と交わった支点Ａの傾斜角を示している。そして、運送車両１の右側のタイヤの中心線と地面１００と交わった点を支点Ｂとしている。

車幅ｂの運送車両１が図２（ｂ）に示すように水平面上にある場合、左側のタイヤ４に重力Ｗ１、右側のタイヤ４に重力Ｗ２がそれぞれ加わり、且つ、運送車両１が図４に示すように傾斜角θの傾斜面上にある場合、左側のタイヤ４に重量Ｗ１’、右側のタイヤ４に重量Ｗ２’がそれぞれ加わっていることを荷重検出部１５で検出すると、前方側及び後方側の各重心位置Ｃの重心座標（ｘ１，ｚ１）は以下の式１，２で算出することができる。
ｘ１＝（Ｗ２／（Ｗ１＋Ｗ２））＊ｂ・・・（式１）
ｚ１＝（ｘ１−（Ｗ２’／（Ｗ１＋Ｗ２）＊ｂ））／ｔａｎθ ・・・（式２）

横転限界線Ｌが、運送車両１の横転する基準線となっており、重心座標（ｘ１，ｚ１）が横転限界線Ｌを左側へ超えると横転することになる。即ち、横転限界線Ｌの右側が安全走行可能な領域となる。これは、支点Ｂに対しても同様に設定されるものである。

このような場合に、支点Ａを中心に運送車両１を左側に傾斜角θだけ傾けると、重心位置Ｃから地面１００に対する垂線によってタイヤ距離ｂは第１距離ｂ１と第２距離ｂ２（ｂ−ｂ１）とに分割される。そして、モーメントのつり合いより、（（ｍｇ＊ｓｉｎθ）＋（−ｍａ＊ｃｏｓθ））＊ｈ＞（（ｍｇ＊ｃｏｓθ）＋（ｍａ＊ｓｉｎθ））＊ｂ１となると自重により左に横転することになる。即ち、左辺が車軸３に平行な力によるモーメントを示し、右辺が車軸３に垂直な力によるモーメントを示している。

その式をｈ／ｂ１＞（ｇ＊ｃｏｓθ＋ａ＊ｓｉｎθ）／（ｇ＊ｓｉｎθ−ａ＊ｃｏｓθ）と変形し、安全係数をαｎとすると、以下の算出式１を求めることができる。ただし、ｎは任意の整数であり、本実施形態では、ｎ＝０〜２とし、α０、α１、α２（α０＜α１＜α２）とした場合について説明する。より具体的には、図５，６等に示すように、α０が安全領域、α１が注意領域、α２が危険領域を画定するための安全係数となっている。

ただし、算出式１において、遠心加速度ａ＝０Ｇ、安全係数αｎ＝０の場合、傾斜地での横転条件は以下の式となる。
（ｈ／ｂ１）＝１／ｔａｎθ ・・・（算出式１’）

よって、遠心加速度ａ＝０Ｇ、安全係数α０＝１，α１＝２，α２＝５とした場合、上述した算出式１からｈ／ｂ１と傾斜角θ［ｄｅｇ］との関係は、安全係数α０〜α２の各々に対して図５に示すグラフＬ１０〜Ｌ１２で表すことができる。そして、図５において、グラフＬ１０によって安全領域Ｅ１０、グラフＬ１０とグラフＬ１１によって注意領域Ｅ１１、グラフＬ１１とグラフＬ１２によって危険領域Ｅ１２をそれぞれ画定している。このように領域の区分数、領域範囲等は、安全係数αｎの数や設定値によって利用者、製造元等が任意に定めることを可能としている。

また、図４に示す重心位置Ｃにおいて、遠心加速度による運送車両１の右側への横転を考えると、支点Ｂに対するモーメントのつり合いにより、（（−ｍｇ＊ｓｉｎθ）＋（ｍａ＊ｃｏｓθ））＊ｈ＞（（ｍｇ＊ｃｏｓθ）＋（ｍａ＊ｓｉｎθ））＊ｂ２となると遠心加速度により右に横転することになる。そして、その式を算出式１と同様に変形し、安全係数をαｎとすると、以下の算出式２を求めることができる。ただし、ｂ２＝ｂ−ｂ１、ｎは任意の整数とする。

よって、遠心加速度ａ＝０．５Ｇ、安全係数α０＝１，α１＝２，α２＝５とした場合、上述した算出式２からｈ／（ｂ−ｂ１）、即ちｈ／ｂ２と傾斜角θ［ｄｅｇ］との関係は、安全係数α０〜α２の各々に対して図６に示すグラフＬ２０〜Ｌ２２で表すことができる。そして、図６において、グラフＬ２０によって安全領域Ｅ２０、グラフＬ２０とグラフＬ２１によって注意領域Ｅ２１、グラフＬ２１とグラフＬ２２によって危険領域Ｅ２２をそれぞれ画定している。また、本実施形態では、遠心加速度ａ＝０．５Ｇの場合についてのみ説明するが、複数種類の遠心加速度ａの各々に対応して複数の算出式２を求めることもできる。

本実施形態では、上述した算出式１，２を安全判定情報Ｄ１としてメモリ部１４に記憶しておく場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、複数の傾斜角に対応するように上述した算出式１，２で算出した値とその傾斜角を関連付けたテーブルとして安全判定情報Ｄ１を作成する、複数の傾斜角の各々に対応した判定用閾値を有する安全判定情報Ｄ１を作成するなど種々異なる実施形態とすることができる。

次に、上述した算出式１，２を設定する場合にＣＰＵ１１が実行する設定処理の一例を、図７のフローチャートを参照して以下に説明する。

ＣＰＵ１１によって設定処理プログラムが実行されると、ステップＳ１１において、表示部１７に許容最大等の判定すべき遠心加速度ａの入力を運転者等に促す遠心加速度入力画面を表示させ、その遠心加速度入力画面に対応して操作部１８から入力される遠心加速度入力データがメモリ部１４に記憶され、その後ステップＳ１２に進む。これにより、判定すべき遠心加速度が設定されることになる。

ステップＳ１２において、予め定められた傾斜範囲（１〜４０ｄｅｇ）内で判定すべき傾斜角θを運転者等に設定させるための傾斜角設定画面が表示部１７に表示され、その傾斜角設定画面に対して操作部１８から設定された設定内容がメモリ部１４に記憶され、その後ステップＳ１３に進む。これにより、判定すべき複数の傾斜角θが設定されることになる。

ステップＳ１３において、上記安全係数α１，α２がα２＞α１＞１の関係となるように運転者等に設定させる安全係数設定画面が表示部１７に表示され、その安全係数設定画面で設定された設定内容がメモリ部１４の上記安全係数α１，α２の各々の設定値として記憶され、その後ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、上記算出式１にメモリ部１４の複数の傾斜角θ（例えば１〜４０の傾斜範囲内の任意の角度）と安全係数α０（初期値である”１”），α１と遠心加速度ａの各々が順次組み合わされて代入され、各傾斜角θに対応するｈ／ｂ１が算出され、その算出結果は安全係数α０，α１の各々に関連付けられてメモリ部１４に記憶されることで、図５に示すグラフＬ１１，Ｌ１２が求められて危険領域Ｅ１２が画定され、その危険領域Ｅ１２を示すデータがメモリ部１４の安全判定情報Ｄ１に設定されて記憶され、その後ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５において、ステップＳ１４と同様に、上記算出式１にメモリ部１４の複数の傾斜角θと安全係数α１，α２の各々が順次組み合わされて代入され、各傾斜角θに対応するｂ／ｂ１が算出され、その算出結果は安全係数α１，α２の各々に関連付けられてメモリ部１４に記憶されることで、図５に示すグラフＬ１０，Ｌ１１が求められて注意領域Ｅ１１が画定され、その注意領域Ｅ１１を示すデータが安全判定情報Ｄ１に設定されてメモリ部１４に記憶され、ステップＳ１６において、そのグラフＬ１０に基づいて図５に示す安全領域Ｅ１０が画定され、その安全領域Ｅ１０を示すデータがメモリ部１４の安全判定情報Ｄ１に設定されて記憶され、その後ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７において、上記算出式２にメモリ部１４の複数の傾斜角θ（例えば１〜４０の傾斜範囲内の任意の角度）と安全係数α０（初期値である”１”），α１と遠心加速度ａの各々が順次組み合わされて代入され、各傾斜角θに対応するｈ／（ｂ−ｂ１）が算出され、その算出結果は安全係数α０，α１の各々に関連付けられてメモリ部１４に記憶されることで、図６に示すグラフＬ２１，Ｌ２２が求められて危険領域Ｅ２２が画定され、その危険領域Ｅ２２を示すデータがメモリ部１４の安全判定情報Ｄ１に設定されて記憶され、その後ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８において、ステップＳ１７と同様に、上記算出式１にメモリ部１４の複数の傾斜角θと安全係数α１，α２の各々が順次組み合わされて代入され、各傾斜角θに対応するｈ／ｂ１が算出され、その算出結果は安全係数α１，α２の各々に関連付けられてメモリ部１４に記憶されることで、図６に示すグラフＬ２０，Ｌ２１が求められて注意領域Ｅ２１が画定され、その注意領域Ｅ２１を示すデータが安全判定情報Ｄ１に設定されてメモリ部１４に記憶され、ステップＳ１６において、そのグラフＬ２０に基づいて図６に示す安全領域Ｅ２０が画定され、その安全領域Ｅ２０を示すデータがメモリ部１４の安全判定情報Ｄ１に設定されて記憶され、その後処理を終了する。

以上の設定処理によって、メモリ部１４の安全判定情報Ｄ１には、複数（本実施形態では２つ）の遠心加速度ａの各々に対応した安全領域Ｅ１０，２０と注意領域Ｅ１１，２１と危険領域Ｅ１２，２２を示すデータが設定されることになる。

次に、上述したＣＰＵ１１が実行する安全性判定処理の一例を、図８のフローチャートを参照して以下に説明する。

ＣＰＵ１１によって安全性判定処理が実行されると、ステップＳ３１において、荷重検出部１５からの荷重データに基づいて、各車軸３の各測定ポイントにおける荷重情報が検出しされてＲＡＭ１３等に記憶され、ステップＳ３２において、傾斜検出部１６からの傾斜角信号、又は、運転者等によって入力された傾斜角θに基づいて、各車軸３の傾斜情報が検出されてＲＡＭ１３等に記憶され、その後ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３において、ＲＡＭ１３等の荷重情報及び傾斜情報に基づいて、各車軸３に対応した運送車両１の断面Ｐにおける重心位置Ｃが算出されてＲＡＭ１３等に記憶され、ステップＳ３４において、ＲＡＭ１３等の傾斜情報が示す傾斜角を前記算出式１，２に代入して、重心位置に対した算出式１，２のパラメータが算出され、その後ステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５において、前記算出式１，２に代入して算出したパラメータ（ｈ／ｂ１，ｈ／（ｂ−ｂ１））が傾斜角θに対応した安全領域Ｅ１０，Ｅ２０内（図５，図６参照）であるか否かが判定される。安全領域Ｅ１０，Ｅ２０であると判定された場合（Ｓ３５でＹ）、ステップＳ３６において、判定結果が「安全」であったことを示す通知情報が作成され、表示部１７に出力されることで、表示部１７に当該通知情報を表示させ、その後ステップＳ４０に進む。なお、通知情報としては、安全性の判定結果のみでも良いが、その判定結果に公知の偏荷重や重心位置Ｃを組み合わせるなど種々異なる構成とすることができる。

また、ステップＳ３５で安全領域Ｅ１０，Ｅ２０ではないと判定された場合（Ｓ３５でＮ）、ステップＳ３７において、算出した値（ｈ／ｂ１，ｈ／（ｂ−ｂ１））が注意領域Ｅ１１，Ｅ２１内であるか否かが判定される。注意領域Ｅ１１，Ｅ２１内であると判定された場合（Ｓ３７でＹ）、ステップＳ３８において、判定結果が「注意」であったことを示す通知情報が作成され、表示部１７に出力されることで、表示部１７に当該通知情報を表示させ、その後ステップＳ４０に進む。一方、注意領域Ｅ１１，Ｅ２１内ではないと判定された場合（Ｓ３７でＮ）、ステップＳ３９において、判定結果が「危険」であったことを示す通知情報が作成され、表示部１７に出力されることで、表示部１７に当該通知情報を表示させ、その後ステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０において、終了要求があったか否かが判定される。終了要求がないと判定された場合（Ｓ４０でＮ）、ステップＳ３１に戻り、一連の処理が繰り返される。一方、終了要求があったと判定された場合（Ｓ４０でＹ）、処理を終了する。

以上説明したように、ＣＰＵ１１は図８に示す安全性判定処理を実行することで、ＣＰＵ１１が図１に示す請求項中の重心位置算出手段１１ａ、安全性判定手段１１ｂ、及び、通知手段１１ｃとして機能することになる。そして、図８中のステップＳ３３が重心位置算出手段１１ａ、ステップＳ３５が安全性判定手段１１ｂ、ステップＳ３６，Ｓ３８，Ｓ３９が通知手段１１ｃにそれぞれ相当している。

次に、上述した安全性判定装置１０の動作（作用）の一例を以下に説明する。

運転者等は運送車両１への荷物等の積載の終了に応じて、当該運送車両１を所定の傾斜角θに傾斜させる、又は、所定の傾斜角を入力した後、安全性判定装置１０に安全性の判定を要求する。安全性判定装置１０は、荷重情報と傾斜情報を検出して各車軸の重心位置を算出すると、上述した算出式１，２を用いて遠心加速度が加わらない状態と加わる状態の各々における安全性を判定する。そして、その判定結果を示す通知情報を表示部１７に表示する。これにより、運転者は積載作業の終了且つ運送車両１の走行開始前に、現在の積載状態で車両が走行中に傾斜したときの横転の可能性を、表示部１７に表示された通知情報に基づいて把握することができる。

以上説明したように安全性判定装置１０によれば、運送車両１に加わる荷重情報と傾斜情報とに基づいて車両の高さ方向の断面Ｐにおける重心位置Ｃを算出し、その重心位置Ｃと予め定められた傾斜角θに対応した安全判定情報とに基づいて車両が傾斜したときの安全性を判定できるようにしたことから、運送車両１への積荷後の走行開始前に車両が傾斜したときの安全性を運転者等が確認できるため、運送車両１の横転防止及び安全走行に貢献することができる。また、運送車両１の前輪と後輪とで傾斜角θが異なるが、車両の断面Ｐにおける重心位置Ｃに着目しているので、その断面を任意の車軸３上に設定することで、より一層正確に安全性を判定することができる。従って、運転者等が走行開始前に車両が傾斜したときの横転の可能性を正確に把握することができるため、荷物の積み直しの必要性を正確に判断させて、走行開始前に荷物の積載状態をより的確に修正させることができる。

また、重心位置Ｃに対して任意に定められる遠心加速度ａを加味してパラメータを算出し、該パラメータａと傾斜角θに対応した安全判定情報Ｄ１とに基づいて安全性を判定するようにしたことから、走行開始前に車両の右折や左折時のモーメントを考慮して安全性をより一層正確に判定することができ、運転者に走行時の安全性も認識させることができるため、荷物の積載状態をより的確に運転者に修正させることができる。従って、走行開始前により一層の安全性の向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態では、安全性判定装置１０が所定の傾斜角θに対して安全性を判定する場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、所望の傾斜範囲に対して安全性を判定することができる。なお、以下の説明では、所望の傾斜範囲を図５，６に示す１〜４０の範囲とした場合について説明するが、その範囲は任意に設定することができる。

安全性判定装置１０は、図９に示す安全性判定処理プログラムをＲＯＭ１２に記憶しておく。そして、メモリ部１４は、前記所望の傾斜範囲を示す傾斜範囲情報を記憶する個で、傾斜範囲を運転者、運送会社等で任意に変更可能とすることができる。

ＣＰＵ１１によって安全性判定処理が実行されると、ステップＳ５１において、荷重検出部１５からの荷重データに基づいて、各車軸３の各測定ポイントにおける荷重情報が検出しされてＲＡＭ１３等に記憶され、ステップＳ５２において、ＲＡＭ１３等の各車軸３に対応した傾斜情報に前記傾斜範囲情報に基づいた初期の傾斜角θが設定され、その後ステップＳ５３に進む。

ステップＳ５３において、ＲＡＭ１３等の荷重情報及び傾斜情報に基づいて、各車軸３に対応した運送車両１の断面Ｐにおける重心位置Ｃが算出されてＲＡＭ１３等に記憶され、ステップＳ５４において、ＲＡＭ１３等の傾斜情報が示す傾斜角を前記算出式１，２に代入して、重心位置に対した算出式１，２のパラメータが算出され、その後ステップＳ５５に進む。

ステップＳ５５において、前記算出式１，２で算出したパラメータ（ｈ／ｂ１，ｈ／（ｂ−ｂ１））が傾斜角θに対応した安全領域Ｅ１０，Ｅ２０内（図５，図６参照）であるか否かを示す安全性判定結果が傾斜角θに関連付けてＲＡＭ１３等に記憶され、その後ステップＳ５６に進む。

ステップＳ５６において、ＲＡＭ１３等の傾斜情報に設定されている傾斜角θと前記傾斜範囲情報との比較結果に基づいて、傾斜範囲が終了したか否かが判定される。傾斜範囲を終了していないと判定された場合（Ｓ５６でＮ）、ステップＳ５７において、予め定められた条件に基づいてＲＡＭ１３等の傾斜情報の傾斜角θが変更され、その後ステップＳ５３に戻り、一連の処理が繰り返される。なお、傾斜情報の変更方法としては、例えば、所定の刻み幅、予め定められた測定角などの任意の変更方法を用いることができる。

ステップＳ５６で傾斜範囲を終了したと判定された場合（Ｓ５６でＹ）、ステップＳ５８において、ＲＡＭ１３等の傾斜範囲に対応した安全性判定結果の全てを通知するための通知情報がＲＡＭ１３等に作成され、ステップＳ５９において、表示部１７に出力されることで、表示部１７に当該通知情報を表示させ、その後ステップＳ６０に進む。

なお、ここでの通知情報の一例としては、図５，６に示すグラフ上に測定結果をプロットした内容、傾斜角θ毎に判定結果を表示する内容、警報及び注意に対応した傾斜角θのみを表示する内容など種々異なる構成とすることができる。

ステップＳ６０において、終了要求があったか否かが判定される。終了要求がないと判定された場合（Ｓ６０でＮ）、ステップＳ５１に戻り、一連の処理が繰り返される。一方、終了要求があったと判定された場合（Ｓ６０でＹ）、処理を終了する。

以上説明したように、ＣＰＵ１１は図９に示す安全性判定処理を実行することで、ＣＰＵ１１が図１に示す請求項中の重心位置算出手段１１ａ、安全性判定手段１１ｂ、及び、通知手段１１ｃとして機能することになる。そして、図９中のステップＳ５３が重心位置算出手段１１ａ、ステップＳ５５が安全性判定手段１１ｂ、ステップＳ５９が通知手段１１ｃにそれぞれ相当している。

運転者等は運送車両１への荷物等の積載の終了に応じて、当該運送車両１を所定の傾斜角θに傾斜させる、又は、所定の傾斜角を入力した後、安全性判定装置１０に安全性の判定を要求する。安全性判定装置１０は、傾斜範囲内の所望の傾斜角から傾斜情報を検出し、荷重検出部１５から荷重情報を検出して各車軸の重心位置を算出すると、上述した算出式１，２を用いて遠心加速度が加わらない状態と加わる状態の各々における安全性を傾斜範囲に対して判定する。そして、その判定結果を示す通知情報を表示部１７に表示する。これにより、運転者は積載作業の終了且つ運送車両１の走行開始前に、現在の積載状態で車両が走行中に所望の傾斜範囲内で横転の可能性があるか否かを、表示部１７に表示された通知情報に基づいて把握することができる。

また、所望の傾斜範囲内の複数の傾斜角θの各々に対応し且つ重心位置Ｃに対して予め定められたパラメータを算出し、該パラメータとその傾斜角に対応した安全判定情報とに基づいて所望の傾斜範囲内で運送車両１が傾斜したときの安全性を判定するようにしたことから、運送車両１を実際に傾斜させることなく、運送車両１が傾斜したときの安全性を判定することができる。従って、運送車両１を実際に傾斜させることなく、走行開始前に安全性を判定することができるため、利便性の向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態では、安全性判定装置１０を単体の装置として説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、公知であるデジタル・タコグラフにて安全性判定装置１０を実現し、安全性の判定結果をデジタル・タコグラフに記憶しておくなど種々異なる実施形態とすることができる。

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

本発明の車両用安全性判定装置の基本構成を示す構成図である。運送車両における車両用安全性判定装置と荷重検出部と傾斜検出部の設置例を説明するための図であり、（ａ）は運送車両の側面、（ｂ）は運送車両の後方、（ｃ）は底面をそれぞれ示している。車両用安全性判定装置の概略構成の一例を示す構成図である。傾斜角と重心位置との関係を説明するための図である。遠心加速度が加わらない状態の安全判定情報の一例を説明するためのグラフである。遠心加速度が加わる状態の安全判定情報の一例を説明するためのグラフである。図３中のＣＰＵが実行する設定処理の一例を示すフローチャートである。図３中のＣＰＵが実行する安全性判定処理の一例を示すフローチャートである。図３中のＣＰＵが実行する安全性判定処理の他の例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０車両用安全性判定装置
１１ａ重心位置算出手段（ＣＰＵ）
１１ｂ安全性判定手段（ＣＰＵ）
１１ｃ通知手段（ＣＰＵ）
１４安全判定情報記憶手段（メモリ部）
１５荷重検出手段（荷重検出部）
１６傾斜検出手段（傾斜検出部）

Claims

荷重が加わった車両が傾斜したときの安全性を前記車両の走行開始前に判定する車両用安全性判定装置であって、
前記車両の傾斜角に対して予め定められ且つ前記安全性を判定するための安全判定情報を記憶する安全判定情報記憶手段と、
前記荷重に応じて変化する荷重情報を検出する荷重検出手段と、
前記車両の傾斜情報を検出する傾斜検出手段と、
前記荷重検出手段の荷重情報と前記傾斜検出手段の傾斜情報とに基づいて、前記車両の高さ方向に延びる前記車両の車軸の車幅方向の断面における重心位置を算出する重心位置算出手段と、
前記重心位置算出手段が算出した重心位置と任意の前記傾斜角に対応した前記安全判定情報記憶手段の安全判定情報とに基づいて、前記車両が傾斜したときの安全性を判定する安全性判定手段と、
前記安全性判定手段が判定した判定結果を走行開始前に通知する通知手段と、
を有することを特徴とする車両用安全性判定装置。
前記安全性判定手段が、所望の傾斜範囲内の複数の傾斜角の各々に対応し且つ前記重心位置に対して予め定められたパラメータを算出し、該パラメータと前記傾斜角に対応した前記安全判定情報とに基づいて、前記車両が所望の傾斜範囲内で傾斜したときの安全性を判定する手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両用安全性判定装置。
前記安全性判定手段が、前記重心位置に対して任意に定められる遠心加速度を加味して前記パラメータを算出する手段であることを特徴とする請求項２に記載の車両用安全判定装置。