JP5709655B2 - 表示装置、車両、および表示方法、並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、表示装置、車両、および表示方法、並びにプログラムに関する。

コンテナを積載する車両では、コンテナ内の積荷の偏りが運転に大きく影響する。たとえばコンテナ内の積荷がこのコンテナを積載した車両の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。）、コンテナを積載した車両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、車両の運転者は、重心位置が偏っている側の反対側への旋回については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。運転者が車両の重心位置の偏りを認識し易いように、たとえば特許文献１では、車体のロール状態を表示させるロールインジケータが提案されている。

特許文献１のロールインジケータは、ロール角が危険な状態であることを示す危険ゾーンが表示され、その危険ゾーン内を、車両のロール状態を示す指針部の表示が矢示することによって、運転者に対し、車両のロール角に対する注意を喚起させるものである。

なお、特許文献１のロールインジケータでは、指針部の表示に、車両を後方から見た状態を模式的に示す図形が描かれているが、これは単に、指示部の矢印のデザインに過ぎず、車両の実際のロール角度を忠実に表現するものではない。

特許第３７１０９７０号

上述した特許文献１のロールインジケータでは、指示部の矢印のデザインとして、車両を後方から見た状態を模式的に示す図形が描かれているが、この図形は、車両の実際のロール角度を忠実に表現するものではない。また、特許文献１の車両を後方から見た状態を模式的に示す図形では、ロール時に、車両全体が傾いて図示されている。しかしながら、実際の車両では、横転状態に陥らない限り、ロール時に、このような状態にはならない。すなわち、平常のロール時に傾くのは車両の荷室部分のみであり、車輪および車軸は、接地しているので水平状態を保っている。したがって、運転者は、このように実際の車両の状態から大きくかけ離れている車両を表現する図形の状態を見ても、直感的に、車両の横転の危険性を判断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、車両を後方から見た状態を模式的に示す図形の傾きから直感的に、車両の横転の危険性を判断することができる表示装置、車両、および表示方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一つの観点は、表示装置としての観点である。本発明の表示装置は、貨物車両を、その後方から見た状態を模式的に図形として表示する表示装置において、貨物車両の後車輪および後車軸を表現する図形を表示する第一の表示手段と、貨物車両の荷室を表現する図形を表示する第二の表示手段とを有し、第一の表示手段により表示される後車軸を表現する図形は、その軸方向が水平方向を表す所定の位置に固定されて表示され、第二の表示手段により表示される荷室を表現する図形は、その表示位置が後車軸を表現する図形の軸方向に直交する方向をロール角度０°の方向として貨物車両のロール角度を表す複数の位置のいずれかに表示されるものである。

さらに、ロール角度およびその向きを後車軸を表現する図形の軸方向に伸縮する棒グラフで表示する第三の表示手段を有することができる。さらにこれに加え、貨物車両のロール角度が右方向または左方向のいずれの側のロール角度であるかを「右」または「左」を表す文字情報で表示する第四の表示手段を有することができる。さらにこれに加え、ロール角度およびその向きを文字または数字で表示する第五の表示手段を有することができる。さらにこれに加え、荷室の重量を表示する第六の表示手段を有することができる。

本発明の他の観点は、車両としての観点である。本発明の車両は、本発明の表示装置を有するものである。

本発明のさらに他の観点は、表示方法としての観点である。本発明の表示方法は、貨物車両を、その後方から見た状態を模式的に図形として表示する表示方法において、貨物車両の後車輪および後車軸を表現する図形を表示する第一の表示ステップと、貨物車両の荷室を表現する図形を表示する第二の表示ステップとを有し、第一の表示ステップの処理により表示される後車軸を表現する図形は、その軸方向が水平方向を表す所定の位置に固定されて表示され、第二の表示ステップの処理により表示される荷室を表現する図形は、その表示位置が後車軸を表現する図形の軸方向に直交する方向をロール角度０°の方向として貨物車両のロール角度を表す複数の位置のいずれかに表示されるものである。

本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、コンピュータに、貨物車両を、その後方から見た状態を模式的に図形として表示する表示機能を実現させるプログラムにおいて、表示機能は、貨物車両の後車輪および後車軸を表現する図形を表示する第一の表示機能と、貨物車両の荷室を表現する図形を表示する第二の表示機能とを有し、第一の表示部により表示される後車軸を表現する図形は、その軸方向が水平方向を表す所定の位置に固定されて表示され、第二の表示部により表示される荷室を表現する図形は、その表示位置が後車軸を表現する図形の軸方向に直交する方向をロール角度０°の方向として貨物車両のロール角度を表す複数の位置のいずれかに表示されるものである。

本発明によれば、車両を後方から見た状態を模式的に示す図形の傾きから直感的に、車両の横転の危険性を判断することができる。

本発明の実施の形態の表示装置の表示画面の表示例を示す図である。 図１の表示画面を有する表示装置を搭載する連結車の全体構成図である。 図２の牽引車および被牽引車の要部構成を示す図である。 図１の表示装置のブロック構成図である。 図４のロール角度検出部の処理で用いるトリガ１，２を示す図である。 図４のロール角度検出部のロール角度検出処理を示すフローチャートである。 比較例として図６の処理を運転者が手動で行う場合を説明するためのフローチャートである。 ロール角度と横転危険度との関係を説明するための図である。 図４の表示画面の表示例(その１)を示す図である。 図４の表示画面の表示例(その２）を示す図である。 その他の表示画面の表示例で傾き無しの状態を示す図である。 その他の表示画面の表示例で傾き有りの状態を示す図である。 さらに別のその他の表示画面の表示例を示す図である。

（概要について）
本発明の実施の形態の表示画面１を有する表示装置２０は、図１に示すように、貨物車両（図２の連結車３０）の後車輪および後車軸を表現する図形１０、１１を表示する第一表示制御部（請求項でいう第一の表示手段）２１と、貨物車両の荷室（図２のコンテナ４６）を表現する図形１２を表示する第二表示制御部（請求項でいう第二の表示手段）２２とを有し、第一表示制御部２１により表示される後車軸を表現する図形１１は、その軸方向が水平方向を表す所定の位置に固定されて表示され、第二表示制御部２２により表示される荷室を表現する図形１２は、その表示位置が後車軸を表現する図形１１の軸方向に直交する方向をロール角度０°の方向として貨物車両のロール角度を表す複数の位置のいずれかに表示される。なお、以下では、荷室は、コンテナ４６と記述する。

さらに、ロール角度およびその方向を後車軸を表現する図形１１の軸方向に伸縮する棒グラフ１３で表示する第三表示制御部（請求項でいう第三の表示手段）２３を有することができる。さらにこれに加え、貨物車両のロール角度が右方向または左方向のいずれの側のロール角度であるかを「右」または「左」を表す文字情報１４Ｒ、１４Ｌで表示する第四表示制御部（請求項でいう第四の表示手段）２４を有する。

表示装置２０は、運送業者側で、貨物の重心位置が目視確認できない場合に有効である。よって、以下の説明では、図２に示すように、運送業者が荷主の許可無しに積荷の状態を目視確認できないコンテナ４６などを積載することを主な業務とする連結車３０を例示して説明する。しかしながら表示装置２０は、連結車３０以外の貨物車両においても適用することができ、表示装置２０の適用範囲を連結車３０に限定するものではない。

（連結車３０の構成について）
表示装置２０が搭載される連結車３０は、図２および図３に示すように、牽引車３１、被牽引車３２から構成される。牽引車３１は、説明を分り易くするために、カプラ４０、牽引車前輪４１、牽引車後輪４２、および牽引車シャーシ４３を図示する。また、被牽引車３２は、説明を分り易くするために、被牽引車輪４４，４５および積載貨物であるコンテナ４６を図示する。この場合、請求項でいう「荷室」は、コンテナ４６に相当する。また、図１に示すコンテナ４６を表現する図形１２において、下部の突起は、被牽引車３２の一部分を表している。なお、以下の説明で、左右にそれぞれ配置されている部材については必要に応じて符号にＲまたはＬをさらに付し、左右を区別することとする。

牽引車３１は、不図示のエンジンを搭載し、カプラ４０を介して被牽引車３２に連結され、牽引車後輪４２を駆動輪として走行する。また、牽引車３１は、表示装置２０を搭載する。さらに、表示装置２０は、表示画面１を有し、この表示画面１は、運転席の計器パネルなどに配置される。また、図３に示すように、牽引車後輪４２Ｒ，４２Ｌ付近には車高センサ４７Ｒ，４７Ｌが配置される。さらに、図３に示すように、エアサスペンションを構成するエアベローズ５０Ｒ，５０Ｌを有し、エアベローズ５０Ｒ，５０Ｌは、フレーム構成部材５３に取り付けられ、支持部５２Ｒ，５２Ｌを介して牽引車シャーシ４３を支えている。また、エアベローズ５０Ｒ，５０Ｌには、圧力センサ５１Ｒ，５１Ｌが取り付けられている。

被牽引車３２は、荷物を搭載するスペースを有し、カプラ４０を介して牽引車３１に連結される。また、被牽引車３２は、被牽引車輪４４，４５を有する。図２に示した被牽引車３２は、２軸（２組の被牽引車輪４４，４５を有する。）であるが３軸のものもある。なお、被牽引車３２は、牽引車３１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。

（表示装置２０の構成について）
表示装置２０は、図４に示すように、表示画面１、第一表示制御部２１、第二表示制御部２２、第三表示制御部２３、第四表示制御部２４、車高センサ４７Ｒ，４７Ｌ、圧力センサ５１Ｒ，５１Ｌ、ロール角度検出部６０、およびロール角度記憶部６１により構成される。

表示画面１は、第一表示制御部２１〜第四表示制御部２４の制御によって、図１に示すように、後車輪および後車軸を表現する図形１０，１１、コンテナ４６を表現する図形１２、棒グラフ１３、「右」または「左」の文字情報１４Ｒ，１４Ｌを表示する。表示画面１は、たとえば液晶パネルまたは有機エレクトロルミネッセンスパネルなどにより構成される。第一表示制御部２１により表示される後車輪および後車軸を表現する図形１０，１１は、その軸方向が水平方向を表す所定の位置に固定されて表示される。また、第二表示制御部２２により表示されるコンテナ４６を表現する図形１２は、後述するロール角度検出部６０の検出結果に基づいて、その表示位置が後車軸を表現する図形１１の軸方向に直交する方向をロール角度０°の方向として貨物車両のロール角度を表す複数の位置のいずれかに表示される。また、第三表示制御部２３により表示される棒グラフ１３は、後述するロール角度検出部６０の検出結果に基づいて、ロール角度およびその方向を後車軸を表現する図形１１の軸方向に伸縮するバーにより表示される。また、第四表示制御部２４により表示される「右」または「左」の文字情報１４Ｒ，１４Ｌは、後述するロール角度検出部６０の検出結果に基づいて、ロール角度の向きに該当する側の文字情報１４Ｒまたは１４Ｌの輝度が反対側の文字情報１４Ｌまたは１４Ｒよりも高くなるように表示される。

第一表示制御部２１は、表示装置２０の電源がＯＮ状態である間は、常時、後車輪および後車軸を表す図形１０、１１を表示画面１上に表示し続ける。

第二表示制御部２２は、第一表示制御部２１が後車輪および後車軸を表す図形１０、１１を表示画面１上に表示している状態において、ロール角度検出部６０が検出したロール角度に基づいて、コンテナ４６を表す図形１２を表示画面１上に傾き角度を変えて表示する。

第三表示制御部２３は、第一表示制御部２１が後車輪および後車軸を表す図形１０、１１を表示画面１上に表示している状態において、ロール角度検出部６０が検出したロール角度に基づいて、棒グラフ１３を表示画面１上にバーの向きおよび長さを変えて表示する。

第四表示制御部２４は、第一表示制御部２１が後車輪および後車軸を表す図形１０、１１を表示画面１上に表示している状態において、ロール角度検出部６０が検出したロール角度に基づいて、「左」または「右」の文字情報を表示画面１上に輝度を変えて表示する。

車高センサ４７Ｒ，４７Ｌは、牽引車後輪４２Ｒ，４２Ｌ付近に設置され、牽引車３１のフレーム構成部材５３と牽引車シャーシ４３との間の距離（これを車高という）を検出する。

圧力センサ５１Ｒ，５１Ｌは、牽引車３１のエアベローズ５０Ｒ，５０Ｌの空気圧を検出する。なお、エアベローズ５０Ｒ，５０Ｌは、いわゆるエアサスペンションを構成し、不図示のエアサスペンション制御機能の制御に応じて不図示のエアタンクから空気が供給される。

ロール角度検出部６０は、所定のサンプリング周期毎に、車高センサ４７Ｒの検出結果と車高センサ４７Ｌの検出結果との差分として現れる牽引車３１のロール角度を検出する。なお、ロール角度検出部６０が検出するロール角度は、ロール角度記憶部６１に書き込まれる。また、ロール角度検出部６０は、圧力センサ５１Ｒ,５１Ｌの検出結果に基づいて、被牽引車３２に貨物が積載されたか否かを判断し、被牽引車３２に貨物が積載される直前のロール角度を原点とし、被牽引車３２に貨物が積載された後のロール角度の変化量（以下では、これをロール角度の変化量と称する）を検出する。一般的には、被牽引車３２に貨物が積載される直前のロール角度は、ほぼ０°と考えてよいため、ロール角度の変化量は、そのまま被牽引車３２のロール角度と考えてよい。さらに、カプラ４０は、ロール方向の自由度は無いため、被牽引車３２のロール角度はそのまま牽引車３１のロール角度と考えてよい。また、被牽引車３２のロール角度は、そのままコンテナ４６のロール角度と考えてよい。

ロール角度記憶部６１は、ロール角度検出部６０が所定のサンプリング周期毎に検出するロール角度を記憶する。

（動作について）
次に、ロール角度検出部６０がロール角度を検出する処理について、図５および図６を参照して説明する。図５の上段の図は、圧力センサ５１Ｒ，５１Ｌの検出結果（圧力センサ５１Ｒの検出結果＋圧力センサ５１Ｌの検出結果）から得られたエアベローズ５０Ｒ，５０Ｌ内の空気圧を縦軸にとり、横軸に時間の経過をとったものである。一方、図５の下段の図は、車高センサ４７Ｒ，４７Ｌの検出結果に基づき計算されたロール角度を縦軸にとり、横軸に時間の経過をとったものである。

図５の上段に示すエアベローズ５０Ｒ，５０Ｌ内の空気圧は、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間では、ほぼ一定の低い値である。この状態は、被牽引車３２が牽引車３１に連結されているが被牽引車３２は空積状態であり、エアベローズ５０Ｒ,５０Ｌは、牽引車３１および空積状態の被牽引車３２のみを支えているため空気圧は低い状態である。続いて、エアベローズ５０Ｒ，５０Ｌ内の空気圧は、時刻ｔ１で急激に増加を始めている。この状態は、被牽引車３２に貨物であるコンテナ４６の積載が開始された瞬間の状態であり、コンテナ４６自体の重さに加え、車体が大きく揺れ動くことにより、エアベローズ５０Ｒ,５０Ｌ内の空気圧は大きく増加している。続いて、エアベローズ５０Ｒ，５０Ｌ内の空気圧は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間では、ほぼ一定のレートで上昇を続けている。この状態は、被牽引車３２に貨物が積載されたことにより車高センサ４７Ｒ，４７Ｌが車高の沈み込みを検出したので、不図示のエアサスペンション制御機能が不図示のエアタンクからエアベローズ５０Ｒ,５０Ｌに空気を送り込んでおり、エアベローズ５０Ｒ,５０Ｌ内の空気圧が上昇を続けている状態である。続いて、時刻ｔ２を過ぎるとエアベローズ５０Ｒ,５０Ｌ内の空気圧は所定の値で安定する。この状態は、被牽引車３２への貨物の積載が完了し、車体の揺れも収まり、車高も所定の高さを回復し、エアベローズ５０Ｒ,５０Ｌ内の空気圧が安定した状態である。

一方、図５の下段に示すロール角度は、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間では、一定の小さい値である。この状態は、被牽引車３２が牽引車３１に連結されているが貨物であるコンテナ４６が積載されていない状態であり、連結車３０の重心位置に偏りがほとんど発生していない状態である。続いて、ロール角度は、時刻ｔ１で急激に増加を始めている。この状態は、被牽引車３２に貨物の積載が開始された瞬間の状態であり、車体が大きく揺れ動くことにより、牽引車３１のロール角度も大きく増加している。その後も車体が揺れ動いている状態は、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで継続している。続いて、時刻ｔ２を過ぎるとロール角度は安定する。この状態は、被牽引車３２へのコンテナ４６の積み込みが完了し、車体の揺れも収まり、牽引車３１のロール角度も安定した状態である。

このように図５の上段に示す空気圧の変化と図５の下段に示すロール角度とは、密接に関係していることがわかる。そこで、時刻ｔ１直後のタイミングを「トリガ１」とし、トリガ１から所定の時間以内（たとえば１０秒以内）に空気圧が安定したらそのタイミングを「トリガ２」として設定する。これにより、「トリガ１」は、被牽引車３２にコンテナ４６の積み込みが開始されたタイミングであり、「トリガ２」は、被牽引車３２へのコンテナ４６の積み込みが完了したタイミングであるとすることができる。なお、ここで所定の時間（たとえば１０秒）は、車高センサ４７Ｒ，４７Ｌが車高の沈み込みを検出してから不図示のエアタンクからエアベローズ５０Ｒ,５０Ｌに空気が送り込まれ、車高が所定の高さを回復し、エアベローズ５０Ｒ,５０Ｌ内の空気圧が安定するまでに要する時間である。よって、この所定の時間は、車種によって様々に設定される。これによれば、運転者が手動で貨物の積み込み開始および貨物の積み込み完了を入力する必要は無くなる。

次に、ロール角度検出部６０がトリガ１およびトリガ２を利用して牽引車３１のロール角度を検出する手順を図６のフローチャートを参照して説明する。

ＳＴＡＲＴ：運転者のキー操作などにより、表示装置２０が起動されると、表示装置２０のロール角度検出部６０は、ステップＳ１の手続きに進む。

ステップＳ１：ロール角度検出部６０は、車高センサ４７Ｒの検出結果と車高センサ４７Ｌの検出結果との差分として現れる牽引車２のロール角度生値(raw_roll_ang)を取り込み、圧力センサ５１Ｒ，５１Ｌから空気圧生値(raw_air_press)を取り込み、手続きは、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２：ロール角度検出部６０は、ステップＳ１で取り込んだロール角度生値(raw_roll_ang)および空気圧生値(raw_air_press)を、ローパスフィルタ処理して手続きはステップＳ３に進む。なお、このローパスフィルタ処理によりロール角度生値(raw_roll_ang)および空気圧生値(raw_air_press)のノイズ成分（微小変動など）が除去されて、フィルタ後ロール角度(fil_roll_ang)およびフィルタ後圧力値(fil_air_press)が生成される。

ステップＳ３：ロール角度検出部６０は、圧力センサ５１Ｒ,５１Ｌの検出結果に基づいて、たとえば３秒以内にαｋｇ／ｃｍ²以上の圧力変化の有無を判定する。ステップＳ３において、３秒以内にαｋｇ／ｃｍ²以上の圧力変化が有ると判定された場合、手続きはステップＳ４に進む。一方、ステップＳ３において、３秒以内にαｋｇ／ｃｍ²以上の圧力変化が無いと判定された場合、手続きはステップＳ１に戻る。なお、ここで３秒は一例であり、短時間に急激な圧力変化が有るか否かを判定するために設定された観測時間である。したがって、たとえば１秒〜５秒程度の範囲内でどのような時間を設定してもよい。また、αは、被牽引車３２にコンテナ４６の積載が開始されたことが確実に判定可能となる適切な値を設定する。たとえば被牽引車３２に試験的にコンテナ４６を積載してみたときの圧力センサ５１Ｒ，５１Ｌの検出結果を考察してαの値を決定すればよい。

ステップＳ４：ロール角度検出部６０は、トリガ１を設定してステップＳ５の手続きに進む。

ステップＳ５：ロール角度検出部６０は、ステップＳ４で設定したトリガ１の時刻とその所定期間(期間Ｔ１)前の時刻との間にサンプリングされているロール角度(fil_roll_ang)を、ロール角度記憶部６１から読み出し、その平均値(fil_roll_ang_trg1_ave)を計算する。この計算が終了すると手続きはステップＳ６に進む。

ステップＳ６：ロール角度検出部６０は、圧力センサ５１Ｒ,５１Ｌの検出結果に基づいて、トリガ１設定後のたとえば１０秒以内に圧力変化がΔｋｇ／ｃｍ²以内に収まったか否かを判定する。ステップＳ６において、トリガ１設定後のたとえば１０秒以内に圧力変化がΔｋｇ／ｃｍ²以内に収まったと判定された場合、手続きはステップＳ７に進む。一方、ステップＳ６において、トリガ１設定後のたとえば１０秒以内に圧力変化がΔｋｇ／ｃｍ²以内に収まっていないと判定された場合、手続きはステップＳ１１に進む。なお、ここで１０秒は、車高センサ４７Ｒ，４７Ｌが車高の沈み込みを検出してからエアベローズ５０Ｒ,５０Ｌに不図示のエアタンクから空気が送り込まれ、車高が所定の高さを回復し、エアベローズ５０Ｒ,５０Ｌ内の空気圧が安定するまでに要する時間である。よって、この所定の時間は、車種によって様々に設定される。また、この所定の時間は、必ずしも車高の高さが回復するのに要する時間以内とする必要は無く、さらに長い時間としてもよい。あるいは、この所定の時間は、特に定めなくてもよい。ただし、この所定の時間を定めておけば、この所定の時間を大幅に超過する事態が発生したときには、トリガ１が誤って設定されたものであると判定し、トリガ１を解除（ステップＳ１１）することができる。また、この所定の時間を定める際には、この所定の時間を長くすることにより、図６のステップＳ６の処理に要する時間が長くなるので、必要最短の時間とすることが好ましい。また、Δｋｇ／ｃｍ²は、エアベローズ５０Ｒ,５０Ｌ内の空気圧が安定したと判定するための値であり、ほぼ０ｋｇ／ｃｍ²に近い値が設定される。

ステップＳ７：ロール角度検出部６０は、トリガ２を設定してステップＳ８の手続きに進む。

ステップＳ８：ロール角度検出部６０は、ステップＳ７で設定したトリガ２の時刻とその所定期間（期間Ｔ２）前の時刻との間にサンプリングされているフィルタ後ロール角度(fil_roll_ang)を、ロール角度記憶部６１から読み出し、その平均値(fil_roll_ang_trg2_ave)を計算する。この計算が終了すると手続きはステップＳ９に進む。

ステップＳ９：ロール角度検出部６０は、ステップＳ８で取得したロール角度平均値(fil_roll_ang_trg2_ave)からステップＳ５で取得したロール角度平均値(fil_roll_ang_trg1_ave)を減算することによりロール角度の変化量を計算し、ロール角度の変化量によりコンテナ４６のロール角度を求めて手続きはステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０：第二表示制御部２２〜第四表示制御部２４は、ステップＳ９で計算されたコンテナ４６のロール角度に基づいて、それぞれコンテナ４６を表す図形１２、棒グラフ１３、および「左」または「右」の文字情報１４Ｌ，１４Ｒの表示を制御して処理を終了する（ＥＮＤ）。

ステップＳ１１：ロール角度検出部６０は、ステップＳ６で「Ｎｏ」と判定されたのでトリガ１の設定を解除してステップＳ１の手続きに戻る。なお、ステップＳ６で「Ｎｏ」と判定される原因は、トリガ１を設定するか否かを判定するステップＳ３における圧力の急激な変化が貨物の積載開始以外の要因（たとえば牽引車３１の移動による揺れなど）であった場合などである。

比較例として、図６のフローチャートの処理を運転者が手動で行った場合の例を図７に示す。図７の処理は、圧力センサ５１Ｒ，５１Ｌの検出結果を利用しないことを除けば、ステップＳ２０，Ｓ２１，Ｓ２３，Ｓ２５，Ｓ２６がそれぞれステップＳ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ８，Ｓ９に対応している。図７の処理は、圧力センサ５１Ｒ，５１Ｌの検出結果を利用しない代わりに、ステップＳ２２およびステップＳ２４において、運転者による操作を必要とする。

次に、ロール角度が横転危険度の指標となる原理について図８を参照して説明する。はじめに、連結車３０の横転事故のメカニズムについて考察する。旋回中に作用する横Ｇによって被牽引車３２にロールが発生する。ロールによる重心の横方向への移動とサスペンション（ここではエアベローズ５０Ｒ，５０Ｌを用いたエアサスペンション）のロール剛性の反力成分によって内輪の接地荷重が減少し、外輪の接地荷重が増加していく。さらに被牽引車３２に作用する横Ｇが増加すると、内輪の浮き上がりを生じ、この状態で横Ｇが維持されるとカプラ４０を通じて牽引車３１の後輪４２も被牽引車３２にまくり上げられ、車両として極めて不安定な状態に陥り横転へと至る。ここで牽引車３１の内輪が浮き上がりはじめる状態を横転限界と定義する。

図８に示すように、重心には鉛直方向の重力加速度と旋回による横Ｇの合成ベクトルが作用する。この合成ベクトルが鉛直方向となす角をεとし、旋回外輪の着力点と重心から下ろした垂線の足Ｐによって幾何学的に定まる角である危険角度をρとする。横転はεが危険角度ρを上回ることによって生じる。したがって図８の状態はε＞ρであり、横転が生じる状態である。

図８において、ｈ０を路面からロールセンタ（牽引車３１および被牽引車３２のロールの中心）までの高さ、ｈ１を、ロール角度Φが０°であるときのロールセンタを通る路面と平行な面と重心を通る路面と平行な面までの距離、Ｌを被牽引車輪４５Ｒ，４５Ｌのそれぞれの複輪の中間点の間の距離、ｅを被牽引車３２の中心からの重心偏量、θを被牽引車輪４５Ｒ，４５Ｌのタイヤの変形によるロール角度、Φを被牽引車３２のロール角度、Ｖを連結車３０の車速、Ｒを連結車３０の旋回半径、ｇを重力加速度とすれば、横転限界は、以下の(式１)、(式２)、(式３)で表すことができる。
ρ=tan^-1[〔(L/2)−(h0*sinθ+h1*sinΦ+e*cosΦ)〕/〔h0*cosθ+h1*cosΦ-e*sinΦ〕]
…(式１)
ε= tan^-1[V²/g*R] …(式２)
ε＞ρ …(式３)

なお、カプラ４０は、ロール方向には自由度を持たないので、被牽引車３２のロール角度Φは、そのまま牽引車３１のロール角度に反映される。

ここで、連結車３０が横転する可能性が高い危険度が大きい状態と、連結車３０が横転する可能性が低い危険度が小さい状態と、をそれぞれ想定し、危険角度ρとロール角度Φとの関係について考察する。

まず、危険度が大きい状態として、重心偏量ｅ＝１ｍ(メートル)、距離ｈ１＝１ｍ、ロール角度Φ＝１０°、タイヤ変形によるロール角度θ＝２°とし、予めわかっている固定値として、路面からロールセンタまでの高さｈ０＝１ｍ、複輪の中間点の間の距離Ｌ＝２ｍとする。これらの数値を（式１）に代入して危険角度ρを計算するとρ≒５．７°になる。

一方、危険度が小さい状態として、重心偏量ｅ＝０．５ｍ、距離ｈ１＝０．５ｍ、ロール角度Φ＝５°、タイヤ変形によるロール角度θ＝１°とし、路面からロールセンタまでの高さｈ０＝１ｍ、複輪の中間点の間の距離Ｌ＝２ｍとする。これらの数値を（式１）に代入して危険角度ρを計算するとρ≒１６．７°になる。

以上の結果から危険角度ρとロール角度Φとは反比例の関係にあることがわかる。危険角度ρは、大きければ大きいほど、横転余裕角度が大きくなり、危険度は小さくなる。言い換えると、危険度の大きさとロール角度Φの大きさとは比例する関係にあることがわかる。これにより、ロール角度を危険度の指標として用いることが適切であることがわかる。

（表示画面１の表示例について）
次に、表示画面１の表示例（その１）を図９に示す。図９の表示例は、コンテナ４６のロール角度が右方向に２．５°傾いている状態を示している。コンテナ４６を表す図形１２が実際に、右方向に２．５°傾いて表示される。コンテナ４６を表す図形１２の傾き度合いは、水平位置に固定的に表示されている後車輪および後車軸を表す図形１０，１１と比較することにより明確化される。

さらに、棒グラフ１３のバー（ハッチング部分）が右方向に２．５°の位置まで伸びている。これによってもコンテナ４６のロール角度が右方向に２．５°傾いている状態であることを認識できる。さらに、「右」を表す文字情報１４Ｒの輝度が「左」を表す文字情報１４Ｌの輝度と比較して高い（明るい）ので、これによってもコンテナ４６のロール角度が右方向に傾いている状態であることを認識できる。

次に、表示画面１の表示例（その２）を図１０に示す。図１０の表示例は、コンテナ４６のロール角度が左方向に２．５°傾いている状態を示している。コンテナ４６を表す図形１２が実際に、左方向に２．５°傾いて表示される。コンテナ４６を表す図形１２の傾き度合いは、水平位置に固定的に表示されている後車輪および後車軸を表す図形１０，１１と比較することにより明確化される。

さらに、棒グラフ１３のバー（ハッチング部分）が左方向に２．５°の位置まで伸びている。これによってもコンテナ４６のロール角度が左方向に２．５°傾いている状態であることを認識できる。さらに、「左」を表す文字情報１４Ｌの輝度が「右」を表す文字情報１４Ｒの輝度と比較して高い（明るい）ので、これによってもコンテナ４６のロール角度が左方向に傾いている状態であることを認識できる。

（その他の表示画面１Ａ、１Ｂの表示例について）
次に、その他の表示画面１Ａの表示例（その１）を図１１および図１２に示す。図１１の表示例は、表示画面１Ａの下部に、別窓１５を設けている。なお、別窓１５内の表示を制御するためには、図１および図４に示した第一表示制御部２１〜第四表示制御部２４に加え、別窓１５内の表示を制御するための第五表示制御部（請求項でいう第五の表示手段）２５を設ける（図示は省略）。

図１１の表示例は、コンテナ４６の傾きが無い状態、あるいは未だコンテナ４６が被牽引車３２に積載されていない状態である。このような状態では、別窓１５には、たとえば年月日および時刻などが表示されている。

図１２の表示例は、コンテナ４６のロール角度が右方向に２．５°傾いている状態を示している。別窓１５には、「傾き角度 右２．５°」としてロール角度とその方向が文字情報として表示される。

次に、さらに別のその他の表示画面１Ｂの表示例を図１３に示す。図１３の表示例は、表示画面１Ｂの右上部に、重量表示部１６を設けている。なお、重量表示部１６の表示を制御するためには、図１および図４に示した第一表示制御部２１〜第四表示制御部２４、および前述の第五表示制御部２５に加え、重量表示部１６の表示を制御するための第六表示制御部（請求項でいう第六の表示手段）２６を設ける（図示は省略）。重量表示部１６は、コンテナ４６の重量の推定結果を表示するものであり、図１３の例では、カプラ４０に掛かる重量をそのまま表示し、これをコンテナ４６の重量の推定値としている。なお、カプラ４０に掛かる重量は、第五輪荷重とも呼ばれており、カプラ４０に設けた荷重センサ（不図示）などにより測定することができる。

(効果について)
表示装置２０は、後車輪および後車軸を表現する図形１０，１１を表示する第一表示制御部２１と、コンテナ４６を表現する図形１２を表示する第二表示制御部２２とを有し、第一表示制御部２１により表示される後車輪および後車軸を表現する図形１０，１１は、その表示位置が所定の位置に固定されて表示され、第二表示制御部２２により表示されるコンテナ４６を表現する図形１２は、その表示位置が連結車３０のロール角度を表す複数の位置のいずれかに表示されるので、これらの図形１０，１１，１２の状態は、実際の状態に近く、コンテナ４６を表現する図形１２の傾きから直感的に、連結車３０の横転の危険性を判断することができる。すなわち、平常のロール時に傾くのは連結車３０のコンテナ４６の部分（図形１２）のみであり、車輪（図形１０）および車軸（図形１１）は、接地しているので水平状態を保っているが、このような状態も忠実に表現されている。

さらに、ロール角度およびその方向を水平方向に伸縮する棒グラフ１３で表示する第三表示制御部２３を有することにより、コンテナ４６を表現する図形１２の傾きから直感的に、連結車３０の横転の危険性を判断することができるのに加え、棒グラフ１３によってさらに明確に、連結車３０の横転の危険性を判断することができる。

さらに、連結車３０のロール角度が右方向または左方向のいずれの側のロール角度であるかを「右」または「左」を表す文字情報で表示する第四表示制御部２４を有することにより、コンテナ４６を表現する図形１２の傾きから直感的に、連結車３０の横転の危険性を判断する際に、左右いずれの方向への傾きであるのかを明確に認識することができる。

さらに、ロール角度およびその方向を文字または数字で表示する第五表示制御部２５を有することにより、コンテナ４６を表現する図形１２の傾きから直感的に、連結車３０の横転の危険性を判断することができるのに加え、文字または数字によってさらに明確に、連結車３０の横転の危険性を判断することができる。

さらに、コンテナ４６の重量を推定し、推定されたコンテナ４６の重量を表示する第六表示制御部２６を有することにより、コンテナ４６の重量によっても連結車３０の横転の危険性を判断することができる。すなわち、コンテナ４６を表現する図形１２の傾きの状態が同じであっても、コンテナ４６の重量が重たい場合と軽い場合とでは、連結車３０の横転の危険性が異なるので、このようなコンテナ４６の重量の違いによる連結車３０の横転の危険性についても認識することが容易になる。

また、ロール角度検出部６０の処理によれば、重心位置推定などの複雑な処理を行う必要が無く、処理時間の短縮が図れると共に、センサ類などを少なくし、コストを削減させることができる。さらに、ロール角度は、連結車３０が走行を開始する以前の状態において検出可能であるので、運転者は、連結車３０の運行を開始する以前に横転の危険度を把握することができる。これによれば、運転者は、連結車３０の横転の危険度を小さくするための措置を、連結車３０の運行を開始する以前にとることができ、連結車３０の安全な運行を実現できる。

また、ロール角度検出部６０は、運転者の手動入力に頼ることなく、トリガ１を設定することにより、被牽引車３２への貨物の積載開始のタイミングを認識し、トリガ２を設定することにより、被牽引車３２への貨物の積載完了のタイミングを認識する。これにより、図６のフローチャートの処理を自動化することができる。

これによれば、運転者が車高センサ４７Ｒ，４７Ｌを０点補正することを忘れてしまったり、あるいは、運転者が被牽引車３２に貨物が積載され始めてから慌てて０点補正をし、車高センサ４７Ｒ，４７Ｌを正しく０点補正していない状態で、図７のステップＳ２３以降の処理が実行されるといったことがなくなり、常に、正しい推定結果を得ることができる。また、運転者にとっても煩わしい作業を無くすことができるため運転者の利便性を向上させることができる。すなわち運転者は、牽引車３１のキースイッチ(不図示)をＯＮ状態にするだけでよい。

（プログラムを用いた実施の形態について）
また、表示装置２０の各部（第一表示制御部２１〜第六表示制御部２６、ロール角度検出部６０、ロール角度記憶部６１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、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、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、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、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。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について）

コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。

また、図６のステップＳ９で取得したロール角度が所定の閾値以上、または超えている場合、運転者に確実に危険度の大きさを報知する必要がある。したがって、このような場合、表示画面１、１Ａ、１Ｂの表示に加え、危険度が大きいことを運転者に報知するための警報手段を有するようにしてもよい。この警報手段としては、たとえばランプの点滅、ブザーの鳴動、合成音声による報知など、様々な形態とすることができる。あるいは、表示画面１、１Ａ、１Ｂの表示例の中に、警報ランプや警報表示部を設けてもよい。これによれば、危険度が大きいことを確実に報知することができる。

あるいは、図６のステップＳ９で取得したロール角度が所定の閾値以上、または超えている場合には、図１２の下部にある別窓１５の「傾き角度 右２．５°」の表示の背景色を通常色から目立つ色（たとえば黄色など）に変化させると共に、注意喚起音（たとえば「ピピピピッ！」など）を不図示のスピーカなどから送出させるようにしてもよい。これによっても、危険度が大きいことを確実に報知することができる。

さらに、上記の所定の閾値については、ユーザ（運転者など）が自由に変更することができるようにしてもよい。たとえば、連結車３０の僅かな傾きであっても認識したいというユーザは、所定の閾値を比較的小さい値に設定し、本当に危険な場合にだけ連結車３０の傾きを認識したいというユーザは、所定の閾値を比較的大きい値に設定することができる。これによれば、ユーザの好みに応じて連結車３０の傾きの報知基準を変更することができ、ユーザの利便性を向上させることができる。

また、図１、図９〜図１３で説明した表示については、表示装置２０の電源がＯＮ状態である間は、常時、表示画面１、１Ａ、１Ｂ上に表示し続けるようにしてもよいが、図６のステップＳ３の判定結果または第五輪荷重の測定などにより、被牽引車３２にコンテナ４６が搭載されていることが検出されているとき、または、図６のステップＳ３の判定結果または第五輪荷重の測定などにより、被牽引車３２にコンテナ４６が搭載されていることが検出され、さらに図６のステップＳ９で取得したロール角度が０°ではないときに限定して表示を行うようにしてもよい。これによれば、単に表示が行われることだけで運転者に注意を喚起することができる。

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１、１Ａ、１Ｂ…表示画面（第一〜第六の表示手段の一部）、２０…表示装置、２１…第一表示制御部（第一の表示手段）、２２…第二表示制御部（第二の表示手段）、２３…第三表示制御部（第三の表示手段）、２４…第四表示制御部（第四の表示手段）、３０…連結車、３１…牽引車、３２…被牽引車、６０…ロール角度検出部、６１…ロール角度記憶部

Claims (8)

1. 貨物車両を、その後方から見た状態を模式的に図形として表示する表示装置において、
   前記貨物車両の後車輪および後車軸を表現する図形を表示する第一の表示手段と、
   前記貨物車両の荷室を表現する図形を表示する第二の表示手段と
   を有し、
   前記第一の表示手段により表示される前記後車軸を表現する図形は、その軸方向が水平方向を表す所定の位置に固定されて表示され、
   前記第二の表示手段により表示される前記荷室を表現する図形は、その表示位置が前記後車軸を表現する図形の軸方向に直交する方向をロール角度０°として前記貨物車両のロール角度を表す複数の位置のいずれかに表示される、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 請求項１記載の表示装置であって、
   前記ロール角度およびその向きを前記後車軸を表現する図形の軸方向に伸縮する棒グラフで表示する第三の表示手段を有する、
   ことを特徴とする表示装置。
3. 請求項１または２記載の表示装置であって、
   前記貨物車両のロール角度が右方向または左方向のいずれの側のロール角度であるかを「右」または「左」を表す文字情報で表示する第四の表示手段を有する、
   ことを特徴とする表示装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項記載の表示装置であって、前記ロール角度およびその向きを文字または数字で表示する第五の表示手段を有する、
   ことを特徴とする表示装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項記載の表示装置であって、
   前記荷室の重量を表示する第六の表示手段を有する、
   ことを特徴とする表示装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項記載の表示装置を有することを特徴とする車両。
7. 貨物車両を、その後方から見た状態を模式的に図形として表示する表示方法において、
   前記貨物車両の後車輪および後車軸を表現する図形を表示する第一の表示ステップと、
   前記貨物車両の荷室を表現する図形を表示する第二の表示ステップと
   を有し、
   前記第一の表示ステップの処理により表示される前記後車軸を表現する図形は、その軸方向が水平方向を表す所定の位置に固定されて表示され、
   前記第二の表示ステップの処理により表示される前記荷室を表現する図形は、その表示位置が前記後車軸を表現する図形の軸方向に直交する方向をロール角度０°の方向として前記貨物車両のロール角度を表す複数の位置のいずれかに表示される、
   ことを特徴とする表示方法。
8. コンピュータに、
   貨物車両を、その後方から見た状態を模式的に図形として表示する表示機能を実現させるプログラムにおいて、
   前記表示機能は、
   前記貨物車両の後車輪および後車軸を表現する図形を表示する第一の表示機能と、
   前記貨物車両の荷室を表現する図形を表示する第二の表示機能と
   を有し、
   前記第一の表示部により表示される前記後車軸を表現する図形は、その軸方向が水平方向を表す所定の位置に固定されて表示され、
   前記第二の表示部により表示される前記荷室を表現する図形は、その表示位置が前記後車軸を表現する図形の軸方向に直交する方向をロール角度０°の方向として前記貨物車両のロール角度を表す複数の位置のいずれかに表示される、
   ことを特徴とするプログラム。

Images