JP5550404B2

JP5550404B2 - 重心位置表示装置、重心位置表示方法、および車両

Info

Publication number: JP5550404B2
Application number: JP2010064943A
Authority: JP
Inventors: 俊樹江副
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2030-03-19
Also published as: JP2011195054A

Description

本発明は、重心位置表示装置、重心位置表示方法、および車両に関する。

連結車は、牽引車が被牽引車を牽引して貨物を運搬する。このような連結車では、一般的に、被牽引車は荷主が所有する車両であり、牽引車は運送業者が所有する車両である。通常、被牽引車に対する貨物の積載は、牽引車を所有する運送業者の監視下では行われない。さらに、被牽引車は荷主によって封印が施される。このため荷主以外の第三者が被牽引車を開封することはできないようになっている。したがって、運送業者側では、目視確認によって被牽引車内の貨物の積載状況を認識することは困難である。

一方、牽引車が被牽引車を牽引する際には、被牽引車の積荷の偏りが運転に大きく影響する。たとえば被牽引車内の積荷が進行方向に対して左右のいずれか一方に大きく偏っているような場合（以下では、単に「左右」といえば進行方向に対して「左右」であることとする。）、被牽引車の重心位置も左右のいずれか一方に大きく偏ることになる。この場合、牽引車の運転者は、被牽引車の重心位置が偏っている側への旋回については被牽引車の左右方向の傾斜角度が大きくならないように注意深く配慮しながら運転を行う必要がある。特許文献１では、被牽引車の積荷に左右の偏りが生じている場合、これを判定して運転者に警告を行ったり、牽引車の減速を行うようになっている。

特開２００２−１６６７４５号公報

たとえば特許文献１のように、車両の左右重心位置の偏りを推定または測定し、これを運転者に警告する装置では、車両のロール状態を絵図で表示したり、ロール角度が過度になるとその角度を赤色で表示したり、あるいは警告灯の点灯やブザーの鳴動などによって運転者に左右重心位置の偏りを警告している。

このような警告を受け取った運転者は、重心位置が偏っている方向への旋回については細心の注意を払い、連結車を運転することになる。しかしながら、特許文献１に記載されている表示方法では、運転者は、旋回時の運転に細心の注意を払う必要性は認識できるものの実際にどのような運転内容とすることがよいのか認識することはできない。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、運転開始に先立って、運転者が運転内容を決める上で参考となるような左右重心位置の表示を行うことができる重心位置表示装置、重心位置表示方法、および車両を提供することを目的とする。

本発明の１つの観点は、重心位置表示装置としての観点である。すなわち、本はつめの重心位置表示装置は、車両の進行方向に対して当該車両の左右の重心位置の偏りを推定または測定し、この推定または測定結果を表示する重心位置表示装置において、過去の推定または測定結果を記憶する履歴記憶手段と、履歴記憶手段に記憶されている過去の推定または測定結果と最新の推定または測定結果とを対比させて表示する表示手段と、を有し、表示手段は、過去複数回にわたって推定または測定した左右重心位置の偏りの範囲を図形として表示し、最新の重心位置を上記重心位置の偏りの範囲を示す図形に対比して表示するものである。

本発明の他の観点は、重心位置表示方法としての観点である。すなわち、本発明の重心位置表示方法は、車両の進行方向に対して当該車両の左右の重心位置の偏りを推定または測定し、この推定または測定結果を表示する重心位置表示装置が実行する重心位置表示方法において、過去の推定または測定結果を記憶する履歴記憶ステップと、履歴記憶ステップの処理により記憶されている過去の推定または測定結果と最新の推定または測定結果とを対比させて表示する表示ステップと、を有し、表示ステップは、過去複数回にわたって推定または測定した左右重心位置の偏りの範囲を図形として表示し、最新の重心位置を重心位置の偏りの範囲を示す図形に対比して表示するものである。

本発明のさらに他の観点は、車両としての観点である。すなわち、本発明の車両は、車両の進行方向に対して当該車両の左右の重心位置の偏りを推定または測定し、この推定または測定結果を表示する重心位置表示手段を有する車両において、重心位置表示手段は、過去の推定または測定結果を記憶する履歴記憶手段と、履歴記憶手段に記憶されている過去の推定または測定結果と最新の推定または測定結果とを対比させて表示する表示手段と、を有し、表示手段は、過去複数回にわたって推定または測定した左右重心位置の偏りの範囲を図形として表示し、最新の重心位置を上記重心位置の偏りの範囲を示す図形に対比して表示するものである。

本発明によれば、運転開始に先立って、運転者が運転内容を決める上で参考となるような左右重心位置の表示を行うことができる。

本発明の実施の形態の連結車の全体構成図である。図１の重心位置表示装置のブロック構成図である。図１の牽引車および被牽引車の要部構成を示す図である。図２左右重心位置推定部で用いるエアベローズ圧力と第５輪荷重との対応関係を示す図である。図２の表示画面の表示例（テキスト表示）を示す図である。図２の表示画面の表示例（図形表示）を示す図である。図２の表示画面の表示例（テキスト表示＋図形表示）を示す図である。図２表示制御部の表示制御処理を示すフローチャートである。

（本発明の実施の形態の連結車１について）
（概要）
連結車１は、図１に示すように、牽引車２と被牽引車３とがカプラ４を介して連結された車両である。被牽引車３に積み込まれた荷物の状態を外部から目視確認することはできない。このため、連結車１は、重心位置表示装置２０を搭載し、重心位置表示装置２０は、カプラ４にかかる荷重である第５輪荷重と牽引車前輪５および牽引車後輪６の左右にかかる荷重の偏りを検出することにより被牽引車３の左右の重心位置の偏りを推定する。この推定結果は、連結車１のユーザ（運転者など）が認識できるように運転席の計器パネルなどの表示画面２１上に表示される。この際、表示画面２１上には、過去の推定結果と最新の推定結果とを対比させて表示する。

（構成）
牽引車２はカプラ４、牽引車前輪５、牽引車後輪６、および牽引車シャーシ７を有して構成されている。また、被牽引車３は、被牽引車輪８，９および被牽引車シャーシ１０を有して構成されている。また、牽引車２には重心位置表示装置２０が搭載されている。重心位置表示装置２０は、表示画面２１を有する。

牽引車２は、不図示のエンジンを搭載し、カプラ４を介して被牽引車３に連結され、牽引車後輪６を駆動輪として走行する。また、牽引車２は、重心位置表示装置２０を搭載する。ここでは、前述したように、牽引車２は、一般的に運送業者が所有するものとする。

被牽引車３は、荷物を搭載するスペースを有し、カプラ４を介して牽引車２に連結される。また、被牽引車３は、被牽引車輪８，９を有する。図１に示した被牽引車３は、２軸（２組の被牽引車輪８，９を有する。）であるが３軸のものもある。ここでは、前述したように、被牽引車３は、一般的に荷主が所有するものとする。なお、被牽引車３は、牽引車２に連結されていないときには、不図示のランディングギヤによって水平を保ち自立することができる。また、カプラ４の中心（第５輪荷重点）から被牽引車輪８，９の中心（２軸の中心）までが被牽引車３のホイールベースである。

重心位置表示装置２０は、図２に示すように、表示画面２１（請求項でいう表示手段の一部）、変位センサ２２Ｒ，２２Ｌ、圧力センサ２３Ｒ，２３Ｌ、左右重心位置推定部２４、表示制御部２５（請求項でいう表示手段の一部）、および履歴記憶部２６（請求項でいう履歴記憶手段）、により構成される。

表示画面２１は、表示制御部２５の制御に応じて左右重心位置の推定結果を表示する。なお、表示画面２１は、牽引車２の運転席の計器パネルなどに配設される。

変位センサ２２Ｒ，２２Ｌは、牽引車後輪６のスタビライザ３０（図３で後述）の変位を検出する。

圧力センサ２３Ｒ，２３Ｌは、牽引車２のエアサスペンションが有するエアベローズ３１，３１Ｌ（図３で後述）の空気圧を検出する。

左右重心位置推定部２４は、変位センサ２２Ｒ，２２Ｌおよび圧力センサ２３Ｒ，２３Ｌの検出結果を入力として被牽引車３の左右の重心位置を推定する。

表示制御部２５は、左右重心位置推定部２４および履歴記憶部２６から出力される情報をユーザが視認できる形式に変換すると共に表示位置をレイアウトして表示画面２１に表示する。

履歴記憶部２６は、左右重心位置推定部２４が過去に推定した結果を２つ以上記憶する。

また、牽引車２の構成として、図３に示すように、スタビライザ３０、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ、およびシャーシ支持部３２Ｒ，３２Ｌを図示する。また、被牽引車３の構成としてキングピン３３を図示する。被牽引車３のキングピン３３が牽引車２のカプラ４の中心部にある孔に挿入されることによって、牽引車２と被牽引車３とが連結される。また、符号４０は重心位置を示すマークである。なお、このマークは説明のために図示したもので、車両そのものに付されているものではない。また、符号５０は、被牽引車３が積載する荷物である。また、牽引車後輪６の進行方向に対して右側を牽引車後輪６Ｒとし、左側を牽引車後輪６Ｌとする。

（動作）
次に、重心位置表示装置２０の動作について説明する。

左右重心位置推定部２４における偏りの推定値の推定方法は以下のとおりである。すなわち、第５輪荷重をＦｂとし、牽引車後輪６の偏り荷重をＦ_S1とし、牽引車前輪５の偏り荷重をＦ_S2とし、牽引車後輪６Ｒと牽引車後輪６Ｌとの間隔（リアトレッド）をＬ１としたときに、左右方向の重心偏りＸは、
Ｘ＝［（Ｆ_S1＋Ｆ_S2）／Ｆｂ］・Ｌ１／２
で求められる。

このときに、左右重心位置推定部２４は、第５輪荷重Ｆｂを圧力センサ２３Ｒ，２３Ｌの検出結果から取得する。たとえば図４に示すように、エアベローズ圧力と第５輪荷重との対応関係は、予め求めることができる。したがって、左右重心位置推定部２４は、図４のエアベローズ圧力と第５輪荷重との対応関係を不図示のメモリに予め記憶しておき、圧力センサ２３Ｒ，２３Ｌの各検出結果を加算して得られるエアベローズ圧力から第５輪荷重Ｆｂを取得することができる。

また、左右重心位置推定部２４は、牽引車後輪６の偏り荷重Ｆ_S1をスタビライザ３０に取付けられている変位センサ２２Ｒと変位センサ２２Ｌの検出結果の差分に基づき取得する。さらに、左右重心位置推定部２４は、牽引車前輪５の偏り荷重Ｆ_S2を牽引車後輪６の偏り荷重Ｆ_S1と等しいとする、あるいは牽引車前輪５の偏り荷重Ｆ_S2を牽引車後輪６の偏り荷重Ｆ_S1に所定の係数を乗じた値とする、などとして取得する。また、リアトレッドＬ１は、固定値であるので左右重心位置推定部２４のメモリに予め記憶しておく。

表示画面２１の表示例を図５，図６，図７に示す。図５の表示例では、最上段に、現在測定された左右重心位置の偏り（Ｌ＋４００ｍｍ）が表示されている。Ｌ＋４００ｍｍは、重心位置が中心から左側（Ｌ）に４０ｃｍ（＋４００ｍｍ）ズレていることを表している。その表示の下に、過去２回の推定結果Ｍ１，Ｍ２が表示されている。推定結果Ｍ１は、前回推定された左右重心位置の偏りを示し、推定結果Ｍ２は、前々回推定された左右重心位置の偏りを示している。すなわちこの例では、前回の測定時においては、重心位置が中心から右側（Ｒ）に２０ｃｍ（＋２００ｍｍ）ズレており、また前々回の推定時においては、重心位置が中心から左（Ｌ）に３０ｃｍ（＋３００ｍｍ）ズレていたことがわかる。

また、図６の表示例では、表示画面２１上に左右重心位置の偏りを逆三角形の図形として表示している。図６の表示例では、下向きの三角印（▼）の位置がいま測定された重心の位置を示している。この例の場合、重心位置が中心から左側に少しズレていることが示されている。またその印の下側に、表示画面２１上に過去の複数回にわたる左右重心位置の偏りの範囲が、長方形の図形として表されている。すなわち、当該長方形の右端に相当する値は、過去の複数回にわたる左右重心位置の右方向への偏りの最大値であり、当該長方形の左端に相当する値は、過去の複数回にわたる左右重心位置の左方向への偏りの最大値である。図６の表示例では、過去の複数回にわかる左右重心位置の偏りの範囲よりも現在の左右重心位置の偏りの方が僅かではあるがさらに左側にズレていることがわかる。

また、図７の表示例では、表示画面２１上に左右重心位置の偏りを数値および図形の双方で表示している。すなわち、図７の表示例では、図６の表示例と同様に、表示画面２１上に左右重心位置の偏りを逆三角形の図形として表示している。図７の表示例では、下向きの三角印（▼）の位置がいま測定された重心の位置を示している。この例の場合、重心位置が中心から左側に少しズレていることが示されている。また、その印の下側に、表示画面２１上に過去の複数回にわたる左右重心位置の偏りの範囲が、長方形の図形として表されている。すなわち、当該長方形の右端に相当する値は、過去の複数回にわたる左右重心位置の右方向への偏りの最大値であり、当該長方形の左端に相当する値は、過去の複数回にわたる左右重心位置の左方向への偏りの最大値である。図７の表示例では、図６の表示例と同様に、過去の複数回にわかる左右重心位置の偏りの範囲よりも現在の左右重心位置の偏りの方が僅かではあるがさらに左側にズレていることがわかる。さらに、図７の表示例では、最下段に、現在測定された左右重心位置の偏り（Ｌ＋４００ｍｍ）が数値で表示されている。Ｌ＋４００ｍｍは、重心位置が中心から左側（Ｌ）に４０ｃｍ（＋４００ｍｍ）ズレていることを表している。

次に、表示制御部２５の表示制御処理を図８のフローチャートを参照して説明する。

ＳＴＡＲＴ：表示制御部２５は、重心位置表示装置２０が起動されると、ステップＳ１の処理へ移行する。

ステップＳ１：表示制御部２５は、左右重心位置推定部２４による左右重心位置の推定が完了したか否かを判断する。表示制御部２５は、左右重心位置推定部２４による左右重心位置の推定が完了した場合（ステップＳ１でＹｅｓ）、ステップＳ２の処理へ移行する。一方、表示制御部２５は、左右重心位置推定部２４による左右重心位置の推定が完了していない場合（ステップＳ１でＮｏ）、ステップＳ１の処理を繰り返し実行する。

ステップＳ２：表示制御部２５は、履歴記憶部２６内に過去の推定結果が有るか否かを判断する。表示制御部２５は、履歴記憶部２６内に過去の推定結果が有る場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、ステップＳ３の処理へ移行する。一方、表示制御部２５は、履歴記憶部２６内に過去の推定結果が無い場合（ステップＳ２でＮｏ）、ステップＳ４の処理へ移行する。

ステップＳ３：表示制御部２５は、過去の推定結果と最新の推定結果を対比して、たとえば図５から図６に示したように表示画面２１に表示して処理を終了する（ＥＮＤ）。

ステップＳ４：表示制御部２５は、最新の推定結果を表示画面２１に表示して処理を終了する（ＥＮＤ）。

（効果）
以上説明したように、連結車１の左右の重心位置の偏りを推定し、この推定結果を記憶し、記憶されている過去の推定結果と最新の推定結果とを対比させて表示するので、運転開始に先立って、運転者が運転内容を決める上で参考となるような左右重心位置の表示を行うことができる。

すなわち、運転者は、通常、過去の運転時のドライバビリティーを覚えているものなので、過去の推定結果と最新の推定結果とを対比させて表示している表示画面２１の情報を見ることによって、過去の運転時のドライバビリティーを参考にして今回の運転時には、どのような運転を行ったらよいかを直感的に認識することが可能になる。たとえば、図５の例において、重心位置が中心から左（Ｌ）に３０ｃｍ（＋３００ｍｍ）ズレ（Ｍ２）ていることを認識している状態において、右方向にカーブしたとこの車体の傾きの体感を覚えておけば、いま重心位置が中心から左（Ｌ）に３０ｃｍ（＋４００ｍｍ）ズレているとき、完全に右方向にカーブするには、どの程度のスピードを維持すべきか感覚的に認識することができる。

（プログラムを用いた実施の形態について）
また、重心位置表示装置２０の各部（左右重心位置推定部２４、表示制御部２５、履歴記憶部２６の制御機能など）は、所定のプログラムにより動作する汎用の情報処理装置によって構成されてもよい。例えば、汎用の情報処理装置は、メモリ、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、入出力ポートなどを有する。汎用の情報処理装置のＣＰＵは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、汎用の情報処理装置には、重心位置表示装置２０の各部の機能が実現される。また、その他の機能についてもソフトウェアにより実現可能な機能については汎用の情報処理装置とプログラムとによって実現することができる。なお、上述したＣＰＵの代わりにＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)などを用いてもよい。

なお、汎用の情報処理装置が実行する制御プログラムは、重心位置表示装置２０の出荷前に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであっても、重心位置表示装置２０の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。また、制御プログラムの一部が、重心位置表示装置２０の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。重心位置表示装置２０の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶される制御プログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。

また、制御プログラムは、汎用の情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。

このように、汎用の情報処理装置とプログラムによって重心位置表示装置２０の機能を実現することにより、大量生産や仕様変更（または設計変更）に対して柔軟に対応可能となる。

（その他の実施の形態）
本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り様々に変更が可能である。たとえば図５，図６，図７の表示例では、複数回の過去の左右重心位置の推定結果と現在の左右重心位置の推定結果とを対比させているが、過去の左右重心位置の推定結果が１回しかない場合には、これと現在の左右重心位置の推定結果の２つを対比させてもよい。この場合、たとえば図５の表示例では、履歴Ｍ１のみが表示されることになる。また、図６の表示例では、過去１回の推定結果が１本の縦線となって表示されることになる。このような表示形態であっても運転者は、最も運転感覚の記憶が新しい直近の過去の推定結果と現在の推定結果との差異を参考にしてこれから開始される運転業務の際の運転内容を検討できるため有用である。

また、図５の表示例において、２回の履歴Ｍ１，Ｍ２を表示したがさらに多数の履歴Ｍ１〜Ｍｎ（ｎは３以上の整数）を表示するようにしてもよい。さらに、運転者が過去の特定の履歴をスイッチ操作などによって選択できるようにしてもよい。あるいは、運転者が過去において最も運転が困難であったときの履歴など、記憶に残る履歴に予めマークを付与しておき、必要に応じてマークが付与された履歴を呼び出せるようにしてもよい。

また、左右重心位置推定部２４が補正前の左右重心位置を推定する方法については、上述したようにＸ＝［（Ｆ_S1＋Ｆ_S2）／Ｆｂ］・Ｌ１／２によって推定する方法以外にも、たとえば特許文献１に記載されている方法などの様々な方法が適用できる。

また、牽引車前輪５および牽引車後輪６の左右の分担荷重の測定については、変位センサ２２Ｒ，２２Ｌに代えて車高センサを用いてもよい。あるいは、変位センサ２２Ｒ，２２Ｌを省き、圧力センサ２３Ｒ，２３Ｌの圧力差によって牽引車前輪５および牽引車後輪６の左右の分担荷重の測定を行うこともできる。あるいは、圧力センサ２３Ｒ，２３Ｌがエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌの圧力を測定するのではなく、牽引車前輪５および／または牽引車後輪６の空気圧を測定することによって、第５輪荷重および牽引車前輪５および／または牽引車後輪６の左右の分担荷重の測定を行ってもよい。

１…連結車、２…牽引車、３…被牽引車、２０…重心位置表示装置、２１…表示画面（表示手段の一部）、２４…左右重心位置推定部、２５…表示制御部（表示手段の一部）、２６…履歴記憶部（履歴記憶手段）

Claims

車両の進行方向に対して当該車両の左右の重心位置の偏りを推定または測定し、この推定または測定結果を表示する重心位置表示装置において、
過去の推定または測定結果を記憶する履歴記憶手段と、
上記履歴記憶手段に記憶されている過去の推定または測定結果と最新の推定または測定結果とを対比させて表示する表示手段と、
を有し、
上記表示手段は、過去複数回にわたって推定または測定した左右重心位置の偏りの範囲を図形として表示し、最新の重心位置を上記重心位置の偏りの範囲を示す図形に対比して表示する、
ことを特徴とする重心位置表示装置。
車両の進行方向に対して当該車両の左右の重心位置の偏りを推定または測定し、この推定または測定結果を表示する重心位置表示装置が実行する重心位置表示方法において、
過去の推定または測定結果を記憶する履歴記憶ステップと、
上記履歴記憶ステップの処理により記憶されている過去の推定または測定結果と最新の推定または測定結果とを対比させて表示する表示ステップと、
を有し、
上記表示ステップは、過去複数回にわたって推定または測定した左右重心位置の偏りの範囲を図形として表示し、最新の重心位置を上記重心位置の偏りの範囲を示す図形に対比して表示する、
ことを特徴とする重心位置表示方法。
車両の進行方向に対して当該車両の左右の重心位置の偏りを推定または測定し、この推定または測定結果を表示する重心位置表示手段を有する車両において、
上記重心位置表示手段は、
過去の推定または測定結果を記憶する履歴記憶手段と、
上記履歴記憶手段に記憶されている過去の推定または測定結果と最新の推定または測定結果とを対比させて表示する表示手段と、
を有し、
上記表示手段は、過去複数回にわたって推定または測定した左右重心位置の偏りの範囲を図形として表示し、最新の重心位置を上記重心位置の偏りの範囲を示す図形に対比して表示する、
ことを特徴とする車両。